Tải bản đầy đủ

Thiết kế hồ chứa nước hao hao

Đồ án tốt nghiệp

Trang 1

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

MỤC LỤC
PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN .................................................................................. 3
CHƯƠNG 1 : ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN. .................................................................. 3
1.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................................... 3
1.2. Tình hình khí tượng thuỷ văn .................................................................................. 5
1.3 .Tình Hình địa chất ................................................................................................. 10
1.4. Tình hình vật liệu xây dựng ................................................................................... 11

CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ ................................................. 13
2.1.Tình hình dân sinh kinh tế ...................................................................................... 13
2.2. Hiện trạng kinh tế .................................................................................................. 13

CHƯƠNG III : PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC ................................ 15
VÀ GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH. ........................................................................... 15
3.1 Phương án sử dụng nguồn nước. ........................................................................... 15

3.2. Tình hình quy hoạch nguồn nước trong vùng ....................................................... 15
3.3. Phương hướng phát triển ....................................................................................... 16
3.4. Nhiệm vụ công trình thuỷ lợi hồ Chứa Hao Hao .................................................. 16
3.5. Sự cần thiết phải xây dựng công trình ................................................................... 17

CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC THÀNH PHẦN ................. 17
4.1 Giải pháp công trình ............................................................................................... 17
4.2 Hình thức các công trình đầu mối ......................................................................... 18
4.3. Cấp công trình và chỉ tiêu thiết kế: ........................................................................ 18
4.4. Xác định các thông số hồ chứa ............................................................................... 19
4.5 Các phương án công trình nghiên cứu trong đồ án .............................................. 28

PHẦN II:THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN CÔNG TRÌNH ..................... 29
CHƯƠNG V : TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ ....................................................... 29
5.1 Mục đích và phương pháp tính .............................................................................. 29
5.2 Tính toán và kết quả theo các phương án Btr khác nhau; ................................... 30

CHƯƠNG VI : XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐẬP ĐẤT .............. 45
6.1. Tính toán lựa chọn hình thức đập đất ................................................................... 45
6.2 Thiết kế mặt cắt cơ bản của đập đất ....................................................................... 46

CHƯƠNG VII : THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ. ......................................................... 55
7.1 Bố trí chung. ............................................................................................................ 55
7.2. Tính toán thuỷ lực tràn xả lũ ................................................................................. 56
7.3 Hình thức, cấu tạo tràn và dốc nước ...................................................................... 70

CHƯƠNG VIII ....................................................................................................... 72
TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG - GIÁ THÀNH - CHỌN PHƯƠNG ÁN ............... 72
8.1 Mục đích tính khối lượng, giá thành ...................................................................... 72
8.2 Tính toán khối lượng và giá thành công trình ........................................................ 72

PHẦN THỨ BA: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN CHỌN ........................................... 77
CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT .................................................................... 77

SVTH:

Lớp:


Đồ án tốt nghiệp


Trang 2

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

9.1 Tính toán điều tiết lũ phương án chọn ................................................................... 77
9.2. Vị trí đập - Hình thức đập ...................................................................................... 83
9.3 Các kích thước cơ bản của đập .............................................................................. 83
9.4 Kiểm tra lại cấp công trình ..................................................................................... 85
9.5. Cấu tạo chi tiết đập ................................................................................................ 85
9.6 Tính toán thấm qua đập và nền. ............................................................................. 91
9.7 Tính toán ổn định đập đất. .................................................................................... 106
a. Tính ổn định bằng Geo-slope ................................................................................... 106

CHƯƠNG 10 : THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ. ......................................................... 114
10.1 Vị trí, hình thức và các bộ phận của đường tràn. .............................................. 114
10.2 Tính toán thuỷ lực trà xả lũ ................................................................................ 116
10.5 thiết kế tiêu năng sau dốc .................................................................................... 131
10.6 Cấu tạo chi tiết các bộ phận tràn. ....................................................................... 138
10.7 Tính toán ổn định và kết cấu cấu bộ phận tràn. ................................................ 140

CHƯƠNG 11 : THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC ................................................ 151
11.1 Những vấn đề chung ............................................................................................ 151
11.2 Thiết kế kênh hạ lưu cống. .................................................................................. 152
11.3 Tính toán thuỷ lực cống. ...................................................................................... 156
11.4 Kiểm tra trạng thái chảy và tính toán tiêu năng. ............................................... 167
11.5 Chọn cấu tạo chi tiết cống. .................................................................................. 175

PHẦN 4 ................................................................................................................. 179
CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT. .................................................................................. 179
CHƯƠNG 12 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG NGẦM. .................................. 179
12.1 Mục đích và trường hợp tính toán ...................................................................... 179
12.2 Tài liệu cơ bản và yêu cầu thiết kế ...................................................................... 179
12.3 Xác định các lực tác dụng lên cống. .................................................................... 181

SVTH:

Lớp:


Trang 3

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN
CHƯƠNG 1 : ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN.
1.1. Điều kiện tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lý
Hồ chứa nước Hao Hao nằm trên suối Hao Hao thuộc vùng đồi núi xã Nguyên Bình 
huyện Tĩnh Gia - tỉnh Thanh Hoá, cách trung tâm huyện lỵ Tĩnh Gia 9km theo đường 
thẳng về phía tây. Vị trí xây dựng công trình nằm ở toạ độ địa lỹ: 19o25’~19o29’ vĩ độ 
Bắc, 105o41’~105o~44’ kinh độ Đông. 
Giới hạn hành chính: 
-

Phía đông giáp xã Hải Lĩnh 

-

Phía nam giáp xã Phúc Lâm 

-

Phía Tây giáp xã Phú Sơn 

-

Phía Bắc giáp xã các Sơn và Hùng Sơn 

1.1.2. Đặc điểm địa hình địa mạo
1.1.2.1. Lòng hồ
Lòng hồ là một thung lũng có chiều rộng bình quân (250~300)m, chiều dài 
(3000~3500)m, chạy theo hướng Nam - Bắc. Lòng sông được bao bọc bằng các dãy 
núi.Dãy núi phía Tây - Bắc cao độ cao nhất 500m. Dãy núi phía Đông – Nam và sườn 
núi phía Tây – Nam cao độ cao nhất 300m. Eo Văn Liễn thấp nhất cao độ +30.6m. Xu 
thế địa hình lòng hồ dốc từ phía Tây – Nam về phía Đông - Bắc. 
Suối Hao Hao đổ ra sông  Thị Long tại ngã ba Anh Sơn, Lưu vực hồ Hao Hao tính 
đếnvị trí đập: Flv=20Km2.  
-

Chiều dài suối chính:   L = 6,5Km 

-

Tổng chiều dài các nhánh suối trong lưu vực; L = 12,7Km 

-

Chiều dài lưu vực:   

L = 6,5Km 

-

Chiều rộng lưu vực:  

L = 3,0Km 

Rừng trong lưu vực chủ yếu là rừng tái sinh và trồng rừng theo chương trình 327 giao 
đất giao rừng cho hộ dân. 
 

Độ dốc bình quân lưu vực 30 ~ 40% 

Lòng hồ cao độ (+13,00~+18,00) mức nước đến cao độ (+28,00) diện tích ngập 
khoảng 120ha.Trong long hồ do địa hình dốc và phức tạp nên dân không trồng lúa mà 
trồng cây lấy gỗ là chính như bạch đàn… Hiện nay cây có đường kính 15~25cm đang 

SVTH:

Lớp:


Đồ án tốt nghiệp

Trang 4

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

độ phát triển. Số lượng cây bị ngập được UBND Huyện Tĩnh Gia  thành lập hội đồng 
xác định đưa vào phần đền bù hoa lợi. 
 

 Suối chính có độ dốc i = 26,5% Chiều rộng suối chính bình quân 30m. Tại vị trí 

đập độ dốc long suối i = 0,005 Chiều rộng long suối 25m. Do địa hình lưu vực dốc do 
đó trong suối về mùa tháng 2 tháng 3 nước ở suối chỉ có chiều sâu 0,2 ~ 0,3m, nhưng 
về mùa lũ theo vết lũ max mực nước tại vị trí đập nước sâu 12~13m. 
1.1.2.2. Tuyến đầu mối
 

Đập đất vị trí tuyến phía dưới 2 khe gặp nhau 100m hai đầu đập là 2 dãy núi có 

sườn thoải chạu dọc theo suối Hao Hao, đầu đập phía tả sườn núi thoải và tương đối 
phẳng, ở cao độ (+30,00) có eo đổ về hạ lưu bố trí tràn xả lũ đổ về suối Hao Hao. 
Lòng suối đi sát sườn núi phía hữu, cao độ long suối ở vị trí đập (+4,00) đầu đập 
phía hữu có sườn núi dốc địa hình phức tạp. 
1.1.2.3 Tuyến tràn xả lũ
Tràn xả lũ được bố trí đầu vai phải đập chạy dọc theo sườn dốc cao độ (+30,00)đổ về 
thẳng về hạ lưu suối Hao Hao ở cao độ (+4~4,5) chiều dài >70m. 
1.1.2.4. Tuyến cống dưới đập
  

Tưới cho khu tưới phía Bắc 110ha. 

 

Vị trí cống ở đầu vai hữu đập, sườn núi tương đối dốc và sát long suối Hao Hao. 

1.1.2.5. Đại hình khu tưới và tuyến kênh chính
 

Khu tưới có 2 vùng: 

 

Vùng 1: Sau đập diện tích 110ha, khu tưới cách vị trí đập 750m đến giáp đường 

sắt. Cao độ khu tưới cao nhất (+12,0) và thấp nhất (+10,0) có xu thế dốc theo hướng 
Đông-Bắc (từ đập xuống). 
 

Tuyến kênh đi men theo sườn núi  phía hữu từ đầu đập vào giữa vùng tưới dài 

2km, từ cao độ (+13,0) xuống cao độ (+10,0) 
 

Vùng 2: khu tưới sau eo Văn Liễn diên tích 612ha. Từ thượng lưu hồ Ao Quan 

xuống đến giáp xã Trúc Lâm chiều dài khu tưới L = 7,0Km chiều rộng khu tưới từ 
sườn núi thuộc địa phận xã Xuân Lâm xuống đến đường sắt, chỗ rộng nhất 2,75Km 
nơi hẹp nhất 500m. Xu thế địa hình khu tưới dốc theo hướng Bắc-Nam(từ eo Văn Liễn 
xuống), cao độ nơi cao nhất (+9,5~+12,0) nơi thấp nhất (+5,5~+6,5) hầu hết ở cao độ 
(+5,0~+7,0) trong khu tưới có nhiều khe, suối tiêu nước chảy về sông Bạng. 

SVTH:

Lớp:


Trang 5

Đồ án tốt nghiệp

 

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

Tuyến kênh từ eo Văn Liễn theo sườn núi từ độ cao (+12,5~+7,0) chiều dài 

7,0Km. Những đoạn qua các khe suối làm cầu máng dẫn tưới, để tiêu nước dưới máng 
trong khu tưới thuận tiện đảm bảo ổn đinh cho kênh. 
1.2. Tình hình khí tượng thuỷ văn
1.2.1. Mạng lưới trạm thuỷ văn và tài liệu tính toán
 

Đặc điểm thuỷ văn lưu vực hồ Hao Hao là một vùng đồi núi gần biển, khí hậu có 2 

mùa rõ rệt, mùa mưa từ thang 6 đến tháng 12, mùa khô từ tháng 1 đến tháng 5 năm 
sau. Trong lưu vực không có tram thuỷ văn. Do đó khi tính sử dụng các trạm thuỷ văn 
lân cận như trạm Tĩnh Gia, Yên Mỹ và tham khảo tài liệu của trạm Xuân ThượngThanh Hoá. 
-

Vị trí trạm thuỷ văn Tĩnh Gia cách trung tâm lưu vực 9Km về phía Đông. 

-

Trạm Yên Mỹ cách trung tâm lưu vực 10Km về phía Tây. 

-

Trạm Thanh Hoá cách trung tâm lưu vực 35Km về phía Bắc. 

-

Trạm Xuân Thượng cách trung tâm lưu vực 35Km về phía Tây. 

Các trạm trên có liệt số thuỷ văn năm 1952~1980 là 27 năm. Riêng trạm Xuân Thượng 
có 18 năm từ 1968~1985 (tài liệu đã dùng tính toán dự án hồ chứa Hao Hao năm 
1989). Các tài liệu khí tượng thuỷ văn trên đã được đài khí tượng thuỷ văn Thanh Hoá  
thông qua và tổng cục khí tượng thuỷ văn phê chuẩn. Do tài liệu có ít, em đã bổ sung 
thềm tài liệu đo mưa của tram thuỷ văn Tĩnh Gia và Yên Mỹ, từ năm 1980 đến năm 
2000 là 20 năm đưa  vào liệt tính toán thuỷ văn cho hồ Hao Hao. 
1.2.2. Các đặc trưng khí tượng thuỷ văn
a. Đặc trưng thuỷ văn lưu vực: 
Bảng 1-1: Đặc trưng thuỷ văn lưu vực
Đặc trưng 

Kí hiệu 

Đơn vị 

Chỉ số 

Diện tích lưu vực 



Km2 

20 

Chiều dài sông 



Km 

8,5 

Độ dốc lưu vực 

Jp 



11,05 

Độ dốc lòng sông 





4,49 

-Dòng chảy năm:

SVTH:

Lớp:


Trang 6

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

Bảng 1-2: Dòng chảy năm
Lưu vực tính 

Đặc trưng 

đến đập tuyến  Xo(m) 

Mo(l/s/Km2)  Yo(mm) 

Qo(m3/s) 

Wo.106(m3) 

26,36 

0,527 

16,2 

I Flv = 
1809 

20Km2 

831 

Bảng 1-3: Dòng chảy năm tần suất 75%
Đặc trưng 
Lưu vực tính đến đập 
tuyến I Flv = 20Km2 

Q75%(m3/s) 

W75%(106m3) 

0,372 

11,6 

Bảng 1-4: Phân phối dòng chảy năm 75%
Tháng  1 


















10 

11 

0.268  0.230  0.173  0.111  0.226  0.335  0.613  3.097  3.443  2.378  0.149  0.543 

106m3 

- Dòng chảy lũ:

Bảng 1-5: Lưu lượng lũ lớn nhất ứng với tần suất thiết kế
Tần suất 

0,2% 

0,5% 

1% 

1,5% 

t(h) 

10,5 

10,5 

10,5 

10,5 

Qmax(m3/s) 

538 

480 

436 

400 

Wmax(106m3) 

9,55 

8,73 

8,12 

7,55 

Bảng 1-6: Quá trình lũ ứng với tần suất thiết kế (P = 1%)
Thời gian (h)  0 

0.5 



Q (m3/s) 

62.1 

124.37  186.66  248.94  311.23  337.5 

435.8  404.66  373.51  342.37 



6.5 





Thời gian (h)  5.5 
Q (m3/s) 

1.5 





2.5 

7.5 

311.22  280.08  248.94  217.8 





3.5 

8.5 



9.5 

186.66  155.51  124.37  93.29  62.08 

4.5 



10 

10.5 

30.94 



Bảng 1-6: Quá trình lũ ứng với tần suất kiểm tra (P = 0,2%)
Thời gian (h)  0 

0.5 



Q (m3/s) 

92.1 

169.55  245.56  342.94  385.23  439.51  537.8 

484.66  460.93  414.39 



6.5 

9.5 



Thời gian (h)  5.5 
Q (m3/s) 

SVTH:

12 

1.5 





7.5 

2.5 





8.5 

3.5 





363.35  324.98  288.94  253.02  210.32  180.41  148.37  120.03  77.62 

4.5 



10 

10.5 

43.07 



Lớp:


Trang 7

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

 
Bốc hơi:

-

+ Bốc hơi lớn nhất:  

Zo = 1800mm. 

+ Bốc hơi lưu vực:  

Zlv = 378mm. 

+ Lượng bốc hơi mặt hồ:  Z = Zo - Zlv=1422mm. 
+ Lượng bốc hơi trung bình năm huyện Tĩnh Gia là Zo = 898,5mm. 
Bảng 1-8: Phân phối lượng bốc hơi mặt nước theo các tháng
Tháng 



II  III 

IV 



VI 

VII  VIII  IX 



XI 

XII 

Z  (mm)  24.2  18  15.9  21.4  43.3  54.4  62.7  41.9  32.5  37.2  38.4  32 

- Lượng bùn cát:
 

+ Lượng bùn cát lơ lửng theo tài liệu thuỷ văn lấy: Vll = 2992m3/năm. 

 

+ Bùn cát di đẩy lấy bằng 30% lượng bùn cát lơ lửng: Vdđ = 898m3/năm. 

 

+ Bùn cát do sạt lở vách núi bờ sông trong lưu vực lấy 15% lượng bùn cát lơ lửng: 

Vsl = 449m3/năm. 
 

+ Tổng lượng bùn cát: Vbc= 4339m3/năm. 

b. Đặc trưng khí tượng lưu vực: 
- Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất tháng 1: từ 16 - 170C, tháng cao nhất 
tháng 7: từ 19 - 290C. Nhiệt độ cao nhất 40oC. Bốn tháng trong năm có nhiệt độ trung 
bình (20OC từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau). 
Bảng 1-9: Thống kê nhiệt độ trung bình trong tháng của năm tại trạm Tĩnh Gia
Tháng  1 
ToC 

















10 

11  12 

B/q 
năm 

16.7  17.1  19.7  23.1  27.1  28.6  29.1  28  26.6  24.3  21  18.3  23.3 

- Độ ẩm: 
+ Độ ẩm bình quân từ 85% ÷87% 
+ Độ ẩm bình quân tháng lớn nhất: 91% 
+ Độ ẩm bình quân tháng thấp nhất: 81% 
Sự chênh lệch giữa các vùng và độ ẩm tương đối ít so với độ ẩm tuyệt đối. 

SVTH:

Lớp:


Trang 8

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

Bảng 1-10: Độ ẩm tương đối trung bình tháng năm trạm Tĩnh Gia
Tháng 



















10 

11 

12 

năm 



90 

90 

93 

91 

83 

84 

80 

85 

88 

85 

84 

86 

86 

- Gió bão: Ứng theo mùa tốc độ gió lớn nhất mùa bão là 43m/s.
+ Tốc độ gió bình quân lớn nhất: Vmax = 35m/s. 
  + Tốc độ gió lớn nhất ứng với tần suất P = 2%,  V2% = 43,7m/s. 
  + Tốc độ gió lớn nhất ứng với tần suất P = 4%,  V4% = 39m/s. 
  + Tốc độ gió lớn nhất ứng với tần suất P = 5%,  V5% = 37,2m/s. 

 

  + Tốc độ gió lớn nhất ứng với tần suất P = 30%, 

V30% = 34,4m/s. 

  + Tốc độ gió lớn nhất ứng với tần suất P = 50%, 

V50% = 32m/s. 

 Bão ảnh hưởng bắt đầu từ tháng VI đến hết tháng XI, hầu hết các trận bão đổ bộ 

vào đất liền thường mang theo lượng mưa lớn (200 ÷250mm), kéo dài về diên rộng. 
-Mưa: Mùa mưa từ tháng V ÷ X mùa khô từ tháng XI  ÷ IX năm sau.ư 
+ Lượng mưa bìng quân nhiều năm:  

 

 

1809mm. 

+ Lượng mưa năm lớn nhất: 

 

 

 

 

2963mm. 

+ Lượng mưa năm nhỏ nhất: 

 

 

 

 

945mm. 

+ Lượng mưa ứng với tần suất thiết kế 75% là:   Xp = 1410mm. 
Bảng 1-11: Lượng mưa trung bình trạm Tĩnh Gia
Tháng 



















10 

11  12  năm 

X(mm)  39  32  47  54  94  140  180  268  488  382  94  38  861 
1.2.3. Đường đặc tính dung tích hồ:
Bảng 1-12: Đường đặc tính lòng hồ

SVTH:

Lớp:


Trang 9

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao



V (106) 



(ha) 

(m3) 

(m) 





4.5 



0.68 

7.5 

0.19 

0.7 

13 

0.36 

1.29 

15.7 

0.5 

2.73 

19 

0.76 

3.48 

22 

0.85 

4.48 

22.6 

0.96 

6.68 

24.4 

0.98 

7.07 

26.5 

1.26 

9.2 

28.4 

1.48 
1.65 

11.8 
13.6 

30.2 
32.6 

1.89 

15.3 

34.4 

2.13 

17 

36.2 

2.37 

18.7 

38 

2.61 

20.4 

39.8 

Hình 1-1: Biểu đồ quan hệ: Z~V
45

Z(m)

40
35
30
25
20
15
10
5
0
0.00

5.00

10.00

15.00

20.00
6
3
V10 (m )

 

Hình 1-2: Biểu đồ quan hệ: Z~F

SVTH:

Lớp:


Trang 10

Đồ án tốt nghiệp

45

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

Z(m)

40
35
30
25
20
15
10
5
0
0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50
F106(m2)

 

1.3 .Tình Hình địa chất
1.3.1 Điều kiện địa chất các hạng mục công trình
 

Địa chất vùng xây dựng công trình tương đối phức tạp. Qua tài liệu khảo sát 

nghiên cứu ta có : 
1.3.1.1 Lòng hồ :  
    Vùng hồ được bao bọc bởi các dãy núi cao trên 30 m, đáy hồ phủ các lớp pha tàn 
tích á sét dày 1,0  10 m, hệ số thấm nhỏ (10-5  10-6cm/s) ngăn giữ được nước. Chỉ có 
hỗn hợp cát + cuội sỏi dày 3,8  4 m là thấm mạnh, cần xử lý. 
1.3.1.2 Tuyến đập :
    Có hai loại địa hình : loại tích tụ phân bố ở khe suối, rộng trung bình 20 – 30 m. 
Địa hình xâm thực ở hai vai đập tương đối dốc : 300  400. 
    - Lớp bồi tích lòng suối rộng 54 m, dày 3,8 – 4,0 m là hỗn hợp cát, cuội, sỏi. Cát 
sỏi thành phần là fenspat, thạch anh, thỉnh thoảng gặp cuội của đá riolít cứng. 
    - Lớp pha tàn tích á sét mầu nâu gụ lẫn 15  20% sỏi sạn, vụn đá : kết cấu kém 
chặt đến chặt vừa, dẻo mềm, ở bờ trái càng lên cao càng dày (2,7  5,2 m). 
    - Lớp pha tàn tích á sét nâu vàng lẫn ít sỏi sạn phân bố ở vai trái, lớp này chặt 
vừa, dẻo mềm đến cứng, chiều dày 3,3  5,8 m. 
    - Lớp pha tàn tích dăm sạn lẫn màu nâu xám ở vai phải dày 1 1,5 m. 
    Các lớp pha tàn tích có :  
     

 

C = 0,22  0,33 kg/cm2.  

     

 

 = 11040  15045. 

     

 

K = (7,64  9,36).10-6 cm/s. 

SVTH:

Lớp:


Trang 11

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

    - Lớp đá phong hoá mạnh, yếu đến vừa : là đá riolit màu xám, xám nâu. 
1.3.1.3 Tuyến cống và tràn :
  Tuyến tràn và tuyến cống ở vai đập, móng đặt lên lớp pha tàn tích và đá riôlít phong 
hoá mạnh. 
1.4. Tình hình vật liệu xây dựng
1.4.1. Vật liệu đất đắp đập
 

Vật liệu đất đắp đậo đã được khảo sát 4 mỏ, trong đó 2 mỏ ở thượng lưu đập 

(trong lòng hồ) cách đập 600~1200m và 2 mỏ ở hạ lưu đập 400~600m vị trí từng mỏ 
đã được khoanh trên bình đồ vùng tuyến đập. 
 

Trữ lượng khảo sát 2 mỏ trong lòng hồ la (400000~800000)m3, độ dày lớp khai 

thác (2,5~4)m, chất lượng tốt bảo đảm yêu cầu đắp đập, có tài liệu cơ lý của đất kèm 
theo. Trữ lượng khảo sát 2 mỏ hạ lưu đập là 200000m3. 
 

+ Đất đắp đập : 

 

 

Độ ẩm tự nhiên w = 36,78% ;  Dung trọng khô k = 1,32 T/m3. 

 

 

Tỷ trọng  = 2,74 ;  Hệ số rỗng  = 1,19 ;  Độ rỗng n = 54,19%. 

 

 

Độ bão hoà G = 84,53% ;  Góc ma sát trong  = 160 

 

 

Lực dính C = 3,8 T/m2 ; Cbh = 1,9 T/m2 ; Hệ số thấm k = 1,89.10-8 cm/s.  

 

Dung trọng tự nhiên :  γ tn  =  γ k .(1  w )  = 1,32.(1+0,3678) = 1,81 (T/m3). 

 

Dung trọng bão hoà :  γ bh  =  γ k  n.γ n  = 1,32 + 0,5419.1 = 1,86  (T/m3). 

          + Đất nền :   
 

bh = 2,2 (T/m3) ;  C = 0  ;   

= 350 ;  

 + Đá làm thiết bị thoát nước : 
C = 0;  = 320; n = 0,35 ; đá tn = 2,5T/m3; bh= 2,85T/m3. 

 

1.4.2. Đá hộc + đá 1x2 đổ bê tông.
 

Vùng Tĩnh Gia đá xây dựng không có đá cường độ cao, chủ yếu là đá phong hoá 

màu vàng, màu xám nâu cường độ thấp. Để đảm bảo chất lượng công trình, đã đề nghị 
lấy đá hộc và đá đổ bê tong ở mỏ đá Nhồi hoặc mỏ đá Đông Cương Thanh Hoá (mỏ đá 
lớn của tỉnh). 

SVTH:

Lớp:


Đồ án tốt nghiệp

Trang 12

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

1.4.3. Cát đổ bê tông
  

Qua khảo sát thăm dò, cát đổ bê tong và cát trát xây dựng công trình Hao Hao sử 

dụng vật liệu tốt lấy ở Phà Vạn Thanh Hoá đảm bảo yêu cầu chất lượng. 
1.4.4. Xi măng sắt thép.
  - Xi măng sử dụng loại xi măng Nghi Sơn – Tĩnh Gia 
  - Sắt thép đạt tiêu chuẩn. 
1.4.5. Nước dùng cho sinh hoạt và xây dựng.
 

Lấy nguồn nước từ suối Hao Hao, nước ở suối Hao Hao là nước ngọt không màu, 

không mùi, hiện nay dân địa phương vẫn đang sử dụng trong sinh hoạt tốt, nước này 
có thể dùng đổ bê tông, trữ lượng nước đủ yêu cầu cho xây dựng. 

SVTH:

Lớp:


Trang 13

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ
2.1.Tình hình dân sinh kinh tế
2.1.1.Dân số và lao động
Theo số liệu điều tra năm 1986 dân số toàn huyện Tĩnh Gia 17000 người, đến năm 
1990 có khoảng  187000 người và năm 2000 có 198000 người. 
 

Riêng vùng phía nam huyện Tĩnh Gia có 14 xã tổng số dân tính đến năm 2000 là 

78500 người. 
 

Dân số nông nghiệp chiếm 70%, nghề cá chiếm 20%, các nghề khác 10%. 

 

Vùng dự án số dân 4 xã: Định Hải, Hải Nhân, Nguyên Bình và Xuân Lâm. Tính 

đến năm 2000 là 19800 người chủ yếu là nghề nông nghiệp chiếm 90% còn lại 10% là 
nghề khác, tỷ lệ phát triển dân số 2,2%. 
Bảng 1-13: Dân sinh lao động của 4 vùng dự án.
Xã 

Tổng dân 

Nghề nông 

Nam 

Nữ 

5500 

2800 

2700 

85 

15 

Nguyên Bình  4800 

2500 

2300 

95 



Hải Nhân 

5200 

2500 

2650 

90 

10 

Định Hải 

4300 

2300 

2100 

90 

10 

Xuân Lâm 

số 

nghiệp(%) 

Nghề khác(%) 

2.2. Hiện trạng kinh tế
2.2.1 Nhiệp và đời sống nông thôn vùng dự án.
Hiện nay do năng suất cây trồng thấp vì thiếu nước, việc đưa tiến bộ khoa học vào 
sản xuất nông nghiệp là khó khăn đối với đời sống chung của nhân dân Tĩnh Gia và 
riêng của vùng dự án là còn quá nghèo tỷ lệ đói nghèo còn cao, hang năm tỉnh và 
huyện phải trợ cấp khó khăn, phương hướng quy hoạch vùng dự án là xây dựng hồ 
Hao Hao chủ độ cấp nước tưới cho 722ha, từng bước cải tạo đồng ruộng đưa 70-90% 
giống lúa mới có năng suất cao vào vùng dự án, kể cả cây màu và cây công nghiệp. 
2.2.2 Lâm nghiệp
Sau khi xây dựng hồ cải tạo môi trường sinh thái, khí hậu những vùng diện tích có 
cao độ cao (vùng sườn đồi bãi, núi) giao khoán cho các cán bộ xã viên trồng rừng, xây 
dựng điểm các trang trại. Quy hoạch theo vùng để phát triển các loại cây cho phù hợp 
với từng loại đất ở xung quanh hồ  Hao Hao và lưu vực hồ có thể trồng cây lấy gỗ như 
cây bạch đàn xen kẽ trồng những vùng cây ăn quả. 
SVTH:

Lớp:


Đồ án tốt nghiệp

Trang 14

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

2.2.3. Công nghiệp
 

Trong vùng dự án không có nhà máy công nghiệp, trong tương lai vùng này chưa 

có quy hoạch xây dựng nhà máy công nghiệp nao. Vùng phía nam huyện Tĩnh Gia có 
khu công nghiệp Nghi Sơn là nhà máy xi măng trắng và cảng nước sâu, đây là tiền đề 
thuận lợi cho các vùng lân cận sản xuất phát triển kinh tế xã hội. 
2.2.4. Y tế
  

Hiện tại các vùng dự án có các tram xá nhưng trang thiết bị còn quá đơn sơ, số cán 

bộ y tế có trình độ còn thấp chưa có bác sĩ ở trạm, tương lai phải đầu tư 1÷2 bác sĩ. 
2.2.5 Giáo dục
 

Nhân dân và nhà nước chăm lo đến việc phát triển giáo dục, các xã đã có trường 

trung học và tiểu học kiên cố. 
2.2.6. Dịch vụ thương nghiệp
Phương tiện và cơ sở hạ tầng dịch vụ thương nghiệp trong vùng dự án rất nghèo 
nàn cả về chất lượng lẫn số lượng, không có cơ sở chế biến nông sản, công nghiệp 
không có dịch vụ thương nghiệp, chỉ buôn bán nhỏ ở các chợ liên xã. 
2.2.7. Giao thông vận tải
Giao thông trong vùng dự án có đường sắt Bắc – Nam chạy qua, đường quốc lộ 
1A chạy qua, có trục đường liên xã chạy dọc qua 4 xã qua công trình cống Văn Liên 
và đến gần khu vực đậo đầu mối, đường đất ô tô có thể đi được, các mạng đường thôn 
xóm nối nhau tạo thành một hệ thống giao thông nông thôn đi lại thuận tiện. Trong 
tương lai xây dựng kinh tế hạ tầng Nhà nước và nhân dân cùng làm sẽ dần dần kiên cố 
hoá các đường giao thông liên thôn. Riêng tuyến đường từ 1A vào khu vực đầu mối và 
eo Văn Liên trong dự án này được nâng cấo đường dải nhựa (đường cấp 4 đồng bằng), 
làm đường vận chuyển vật liệu và quản lý công trình, chiều dài eo Văn Liên L = 
1730m, chiều dài tuyến vào đầu mối L = 2670m. 
2.2.8. Hiện trạng thuỷ lợi
 

Xây dựng hồ chứa Hao Hao để đảm bảo yêu cầu cấp nước cho sản xuất, sửa chữa 

nâng câng cấp các hồ đập nhỏ để có nhiều nguồn nước phục vụ cho nhu cầu ngày càng 
phát triển trong vùng. Định hướng phát triển kinh tế xã hội vùng dự án và vùng lân 
cận. Xây dựng hồ Hao Hao từng bước đưa năng suất nông nghiệp đạt bình quân 6 ÷ 7 
tấn/ha. Ngoài ra xây dựng cơ sở hạ tầng phấn đấu 90% các hộ gia đình có nhà kiên cố 
và bán kiên cố không có hộ đói, giảm hộ nghèo. 

SVTH:

Lớp:


Trang 15

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

CHƯƠNG III : PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC
VÀ GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH.
3.1 Phương án sử dụng nguồn nước.
Để có được giải pháp công trình tốt nhất trước khi thiết kế công trình cần phải xác 
định được lượng nước yêu cầu của các hộ dùng nước và nhu cầu dùng nước của các 
loại cây trồng. 
3.2. Tình hình quy hoạch nguồn nước trong vùng
3.2.1. Lượng nước yêu cầu
 

Trên cơ sở giải pháp công trình, diện tích, cơ cấu, thời vụ cây trồng điều kiện thổ 

nhưỡng và khí hậu qua tính toán thuỷ nông, xác đinh mức tưới, hệ số tưới và lượng 
nước yêu cầu đối với hồ chứa Hao Hao. Vùng dự án nằm sát vùng tưới của hệ thống 
thuỷ nông Yên Mỹ, điều kiên thổ nhưỡng, cây trồng và khí hậu giống nhau. Tính toán 
thuỷ nông cho hồ Yên Mỹ đã được kiểm đinh thực tế những năm qua cho thấy các chỉ 
tiêu kỹ thuật thuỷ nông của hồ Yên Mỹ phù hợp với thực tế áp dụng tính cho hồ Hao 
Hao. 
 

- Hệ số tưới: 
 + qmax = 1,72(l/s)/ha. 
+ qmin  = 0,53(l/s)/ha. 
+ qtk = 1,0(l/s)/ha. 
+ qmàu = 1,72(l/s)/ha. 

- Hệ số lợi dụng kênh mương hệ thống:  ht  0,65  
Bảng 3-1: Mức tưới cho 1 ha lúa và màu
Tháng 



W.103(m3)/1ha 
lúa 
W.103(m3)/1ha 
màu 









6  7 





10 

11  12 

Tổng 

2,709  2,639  2,243  2,533  0,173  0  3,395  2,44  1,044  2,177  0 

1,763  20,85 

0,835  0,717  0,679  0,767  0,053  0  0 

0,535  3,586 









3.2.2. Nhu cầu dùng nước tưới cho 722ha
Trong đó 442ha lúa, 280ha hoa màu. 

SVTH:

Lớp:


Trang 16

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

Bảng 3-2: Nhu cầu dùng nước của vùng
Tháng  I 

(m3/s) 

II 

III 

IV 



VI 

VII 

VIII 

IX 



XI 

XII 

1.505  1.250  1.184  1.336  0.695  0.062  0.091  1.083  0.462  0.964  0.267  0.931 

 
3.2.3. Diện tích tưới vùng dự án các loại cây trồng
 

Vùng dự án diện tích tưới có 2 khu: Tại khu tưới phía Bắc diện tích 110ha, trong 

đó tưới cho màu 46ha từ cao độ (+10,0 ÷ +12,0). Tưới cho lúa 64ha từ cao độ 
(+11÷+9,8). Tại khu tưới phía Nam diện tích 612ha. Trong đó tưới cho màu 234ha từ 
cao độ (+12,5 ÷ +8,5). Tưới cho lúa 378ha từ cao độ (+9,5 ÷+5,5). 
-

Tổng diện tích cả 2 vùng 722ha. 

-

Trong đó: Tưới cho màu là 280ha. 

-

Tưới cho lúa: 442ha. 

3.3. Phương hướng phát triển
  Duy trì tốc độ tăng trưởng kinh tế ở mức cao, cải thiện và nâng cao mức sống 
của nhân dân. Xây dựng nền nông nghiệp bền vững, dần chuyển dịch cơ cấu kinh tế 
sang nâng cao tỷ trọng công nghiệp và dịch vụ.Theo kế hoạch phát triển kinh tế của 
địa phương thì đây là vùng có tiềm năng để phát triển kinh tế nông nghiệp, có điều 
kiện thổ nhưỡng, khí hậu thích hợp với các loại cậy công nghiệp có hiệu quả kinh tế 
cao, là vùng đất đai còn rộng nhưng đời sống của nhân dân còn gặp khó khăn vì không 
có hệ thống thủy lợi phục vụ tưới nên năng suất thấp. Vì vậy việc cần thiết phải có sự 
đầu tư của nhà nước để xây dựng công trình với quy mô thỏa đáng. Với kế hoạch là 
tưới phục vụ tổng diện tích là 722ha, kết hợp với nuôi trồng thủy sản.Với điều kiện đủ 
nước thì đưa giống mới vào sản xuất nông nghiệp, năng suất  từ đó nâng cao đời sống 
vật chất và tinh thần cho nhân dân trong vùng  
3.4. Nhiệm vụ công trình thuỷ lợi hồ Chứa Hao Hao
 

Xây  dựng hồ chứa Hao Hao nhằm mục đích cấp nước cho 722ha diện tích của 4 

xã Nguyên Bình, Hải Nhân, Định Hải và Xuân Lâm cấp nước sinh hoạt cho 4000 
người vùng dự án 4 xã nói trên, giảm bớt lũ cho sông Thị Long, tạo cảnh quan môi 
trường, tươi xanh, sạch đẹp vùng dự án, góp phần tích cực vào muc tiêu xây dựng kinh 
tế hạ tầng cơ sở, ổn định đời sống nhân dân, an ninh quốc phòng vững mạnh. 

SVTH:

Lớp:


Đồ án tốt nghiệp

Trang 17

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

3.5. Sự cần thiết phải xây dựng công trình
 

Huyện Tĩnh Gia gồm 34 xã tổng diện tích 44244ha số dân 170000 người trong đó 

nghề nông nghiệp chiếm 70%. Tổng diên tích canh tác trên 10000ha. 
 

Vùng phía bắc sông Lạng Bạng gồm 20 xã, diện tích tự nhiên  trên 23 ngang ha. 

Diện tích canh tác 6 ngàn ha nguồn nước tưới chủ yếu là hồ Yên Mỹ. Hồ này theo 
nhiệm vụ tưới cho 5840ha, những năm trước đây chỉ đảm bảo 60÷70% nhiệm vụ. 
Nguyên nhân là do kênh mương không đảm bảo, các công trình trên kênh không đồng 
bộ tưới tràn mất nhiều nước. Do đó phải có đầu tư để làm lại kênh chính, kênh Bắc, 
kênh nhánh. Ngoài ra còn có một số hồ đập nhỏ nhưng chỉ tưới khoảng 100ha. Vùng 
này thiếu nước mà không có nguồn. Do vậy để đáp ứng các yêu cầu trên thì xây dựng 
công trình hồ Hao Hao là rất cần thiết. 
CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC THÀNH PHẦN
4.1 Giải pháp công trình
Trong thực tế có rất nhiều phương án đáp ứng yêu cầu dùng nước phục vụ nông 
nghiệp, nhưng căn cứ vào điều kiện thực tế cho phép của từng khu vực mà ta lựa chọn 
phương án có lợi nhất. 
 

Qua phân tích thấy rõ phương án xây dựng hồ chứa khống chế tưới tự chảy là 

phương án  thích hợp nhất đối với khu vực mà điều kiện tự nhiên cho phép. Tại khu 
vực dự định xây hồ chứa Hao Hao ta thấy nguồn cung cấp vật liệu gần và thuận tiện, 
tình hình địa chất của nền đảm bảo độ an toàn của đập. Tuy nhiên xét trong điều kiện 
cụ thể của tuyến công trình ta thấy chọn loại đập đất có nhiều thuận lợi hơn vì: 
+ Quản lý khai thác đơn giản, công tác tu bổ ít tốn kém.
+ Vật liệu xây dựng: đã tiến hành thăm dò và tìm kiếm được 7 mỏ đất dính đáp 
ứng được yêu cầu về chất lượng làm đập đất. Về trữ lượng có khả năng khai thác được 
tùy theo trữ lượng thiết kế yêu cầu .
+ Nước ta đã và đang xây dựng rất nhiều đập đất nên về công nghệ và kỹ thuật 
cũng như kinh nghiệm quản lý thi công đều có. Vì vậy ta chọn hình thức xây dựng đập 
dâng nước là đập đất.Việc xây dựng hồ chứa Hao Hao là giải pháp tốt nhất giải quyết 
nhu cầu dùng nước và tưới cho nông nghiệp của xã. Đây là phương án tiết kiệm nhất 
cho đồng bào cho khu vực.

SVTH:

Lớp:


Đồ án tốt nghiệp

Trang 18

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

4.2 Hình thức các công trình đầu mối
4.2.1 Đập ngăn sông
Dựa vào tình hình địa hình địa chất khu vực xây dựng và lượng vật liệu tại khu 
vực xây dựng thì có thể chọn hình thức đập là đập đất đồng chất. Vật liệu cung cấp đủ 
trữ lượng để xây dựng đập với cự ly hợp lý. 
4.2.2 Tràn xả lũ.
Tràn tính toán là tràn đỉnh rộng không có cửa van điều tiết. 
4.2.3 Cống lấy nước
Cống lấy nước là cống hộp bê tông cốt thép
4.3. Cấp công trình và chỉ tiêu thiết kế:
4.3.1.Xác định cấp công trình:
- Theo nhiệm vụ của công trình:
Nhiệm vụ chính của công trình là cấp nước tưới cho cả 2 khu là 722ha trong đó tưới 
cho màu là 280ha,tưới cho lúa là 442ha, theo bảng 1 QCVN 0405:2012/BNNPTNTcấp công trình là cấp IV. 
Theo đặc tính kĩ thuật của công trình:
Sơ bộ chọn chiều cao lớn nhất của đập chắn trong khoảng 15÷35m, đập được đặt trên 
nền B, theo bảng 1 QCVN 04-05: 2012/BNNPTNT cấp công trình là cấp II. 
 Dựa trên 2 điều kiện thì cấp công trình là cấp II.
4.3.2. Các chỉ tiêu thiết kế:
+ Theo bảng 3 QCVN04-05:2012/BNNPTNT với công trình cấp II phục vụ tưới thì 
mức bảo đảm thiết kế của công trình là  P% = 85%. 
- Lưu lượng mực nước lớn nhất thiết kế và kiểm tra: (Bảng 4 QCVN 04-05: 
2012/BNNPTNT) 
         + Tần suất thiết kế: p = 1%. 
         + Tần suất kiểm tra: p = 0.2%. 
Tần suất gió lớn nhất khi tính toán sóng do gió: (Bảng 3 TCVN8216-2009)  
         + Ở MNDBT : p = 2% 
         + Ở MNLTK : p = 25% 
Hệ số tổ hợp tải trọng nc :Theo phụ lục B QCVN 04-05:2012/BNNPTNT. Khi tính 
toán với trạng thái giới hạn thứ nhất : 
           + nc = 1,00 : đối với tổ hợp tải trọng cơ bản. 
SVTH:

Lớp:


Trang 19

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

           + nc = 0,9   : đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt. 
           +nc = 0,95  : đối với tổ hợp tải trọng trong thời kỳ thi công và sửa chữa. 
Khi tính toán với trạng thái giới hạn thứ hai : Lấy hệ số nc = 1,00. 
Hệ số tin cậy Kn :Theo QCVN 04-05:2012/BNNPTNT với công trình cấp II:  
            + Khi tính toán với trạng thái giới hạn thứ nhất : Lấy hệ số Kn = 1,15.             
            + Khi tính toán với trạng thái giới hạn thứ hai : Lấy hệ số Kn = 1,00. 
Hệ số vượt tải n : Theo phụ lục B QCVN 04-05:2012/BNNPTNT  khi tính ổn định 
công trình và độ bền công trình, do công trình chủ yếu chịu tác dụng của trọng lượng 
bản thân nên lấy : n = 1,05. 
Hệ số điều kiện làm việc: Theo phụ lục B QCVN 04-05:2012/BNNPTNT 
Các mái dốc tự nhiên và nhân tạo => m = 1,00. 
Hệ số an toàn cho phép về ổn định của mái đập đất [K] : 
Theo  bảng  7 TCVN 8216-2009 Công trình cấp II : 
             + Tải trọng chủ yếu [K] = 1,35. 
             + Tải trọng đặc biệt  [K] = 1,15. 
 Chiều cao an toàn của đập ( tra theo bảng 2 TCVN 8216-2009) 
                      +Ở MNDBT: 0,7 (m) 
                      +Ở MNLTK:0,5 (m) 
                      +Ở MNLKT: 0,2 (m) 
4.4. Xác định các thông số hồ chứa
4.4.1 Xác định mực nước chết
4.4.1.1: Xác định mực nước chết theo điều kiện lắng đọng bùn cát.
- Theo nguyên tắc lắng đọng bùn cát, mực nước chết được xác định theo công 
thức: 

 

Trong đó: 

 

 

 

 

 

MNC = Zbc + a + h  

 
+ a: độ cao an toàn đảm bảo bùn cát không đi vào cống lấy nước. 
+ h: chiều sâu dòng chảy ở cửa vào cống, ứng với MNC và lưu lượng 

tương ứng.  

SVTH:

Lớp:


Trang 20

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

-  Sơ bộ chọn : a = 0,5m ;  h = 1m.  
        

 

+ Zbc : cao trình bùn cát được xác định theo thể tích bùn cát. 

 Xác định tuổi thọ của hồ chứa: Với công trình cấp II, tra TCXDVN 285-2002, ta có 
tuổi thọ của công trình là T = 75năm. 
Xác định thể tích bùn cát Vbc :  Vbc = Vll + Vdđ + Vsl = 2992+898+449 = 4339(m3/s) 
+ Vll : thể tích bình quân nhiều năm của chất lơ lửng. 
+ Vdđ : thể tích bùn c át di đẩy lấy bằng. 
+ Vsl : thể tích bùn cát do sạt lở vách núi bờ sông trong lưu vực. 
Qua thời gian T=75 năm, dung tích lắng đọng của hồ là: 
VTLĐ  = 75. 4339 = 325425(m3) 
Từ VTLĐ  tính toán, tra quan hệ Z~V ta được: Zbc = +5,935 m 
 MNC = 5,935 + 0,5 + 1 = 7,435  (m)     (1) 
4.4.1.2: Xác định mực nước chết theo điều kiện tưới tự chảy. 
- MNC phải đảm bảo điều kiện tự chảy, tức là cao trình  MNC lơn hơn cao trình 
tưới để đảm bảo chất lượng nước luôn đáp ứng nhu cầu dùng nước của hạ lưu. 
- Theo điều kiên tự chảy, MNC được xác đinh như sau: MNC = Zyc+  z  
+ Zyc : cao trình mực nước đầu kênh lấy Zyc = 13,4 (m) 
+ z : Tổn thất qua cống, sơ bộ chọn  z  = 0,5 (m) 
Thay vào công thức ta có : MNC = 13,4 + 0,5= 13,9 (m) 
Chọn mực nước chết (MNC):
- Từ 2 điều kiện trên ta chọn  :     MNC = 13,9 (m)
- Dung tích ứng với  MNC là :     VC= 0,8967 (106 m3) 
4.4.2 Xác định MNDBT và dung tích hồ chứa
4.4.2.1 Định nghĩa.
- Mực nước dâng bình thường (MNDBT) là mực nước hồ chứa đảm bảo cho công 
trình làm việc bình thường. 
- Phần dung tích giới hạn giữa MNC và MNDBT gọi là dung tích hiệu dụng. 
4.4.2.2 Nguyên tắc xác định.
Cách lựa chọn MNDBT và dung tích hồ chứa Vh cần kết hợp các điều kiện sau: 
- Cao trình mực nước trong kho phải nhỏ hơn hoặc bằng cao trình mực nước cao 
nhất cho phép của hồ chứa, hoặc dung tích trong kho phải nhỏ hơn hoặc bằng dung 
tích lớn nhất của hồ chứa. 
SVTH:

Lớp:


Trang 21

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

Z(t)  Zmax hoặc V(t)  Vmax 
- Cao trình mực nước trong kho phải lớn hơn hoặc bằng cao trình mực nước thấp 
nhất cho phép của hồ chứa, hoặc dung tích trong kho phải lớn hơn hoặc bằng dung tích 
nhỏ nhất của hồ chứa. 
Z(t)  Zmin hoặc V(t)  Vmin 
- Lưu lượng nước ra khỏi kho phải nhỏ hơn bằng lưu lượng nước cho phép tháo xuống 
hạ lưu để thoả mãn yêu cầu phòng lũ ở hạ lưu. 
qi(t)  [q] 
    Yêu cầu về nước ra khỏi kho nước: Lượng nước ra khỏi kho nước phải nhỏ hơn hoặc 
bằng yêu cầu cấp nước mà công trình phải thoả mãn. 
qi(t)  qyci(t) 
4.4.2.3 :Phương pháp tính toán.
Tính toán điều tiết hồ xác định MNDBT sử dụng một số phương pháp sau:  
 Phương pháp trình tự thời gian: Gồm 2 phương pháp nhỏ    
  + Phương pháp lập bảng  
 

 

 

+ Phương pháp đồ giải  

 Phương pháp thống kê: 
Trong đồ án này ta chọn phương pháp lập bảng (Giải theo nguyên lý cân bằng nước). 
[Q(t) –q(t)].∆t = dv(t) 
       Trong đó:  Q(t) là tổng lượng nước chảy vào kho. 
   

 

        q(t) là tổng lượng nước yêu cầu. 

Với kho nước điều tiết dài hạn - Sai phân hoá phương trình trên ta được:  
                         Qi ∆t i – qi.∆ti = Vi –Vi -1                                                                                    
       Trong đó: Vi và Vi-1 : dung tích đầu và cuối thời đoạn tính toán . 
                         ∆ti = ti - ti-1: thời đoạn cân bằng thứ i, chọn ∆i = 1 tháng. 
   

 

      Qi , qi  : lưu lượng nước đến và đi trong thời đoạn tính toán. 

4.4.2.4 Trình tự tính toán.
Sử dụng phương trình cân bằng nước để cân bằng cho từng thời đoạn, trên cơ sở đó xác định 
thời kỳ thừa nước, thời kỳ thiếu nước từ đó xác định được dung tích hồ chứa cần xây dựng. 
a. Tính dung tích hồ (h ) chưa kể tổn thất. 
Tổng lượng nước đến và tổng lượng nước dùng cho từng tháng  
Lượng nước thừa và mượng nước thiếu được tính như sau: 
SVTH:

Lớp:


Trang 22

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

∆V+=WQi-Wqi    ( khi WQi>Wqi) 
∆V-=Wqi-Wqi    ( khi WQiThiết lập bảng tính:   
 

Bảng Tính: 4-1: dung tích hiệu dụng không kể đến tổn thất

 

Nước đến 
Tháng Số ngày WQ 
6

(1)

(2)

3

Nước đùng 

Nước thừa 

Nước thiếu 

Phương án tích sớm 

Wq 

 

 

Vtrữ 

6

3

6

3

6

3

6

V xả thừa 
3

(10 m )

(10 m )

(10 m )

(10 m )

(10 m )

(106m3)

(4)

(5)

(6)

(6)

(7)

(8)

VI 

31 

0.335 

0.062 

0.273 

 

0.273 

 

VII 

30 

0.613 

0.091 

0.522 

 

0.795 

 

VIII 

31 

3.097 

1.083 

2.014 

 

2.809 

 

IX 

30 

3.443 

0.462 

2.981 

 

5.468 

0.322 



31 

2.378 

0.964 

1.414 

 

5.468 

1.414 

XI 

31 

0.149 

0.267 

 

0.118 

5.350 

 

XII 

28 

0.543 

0.931 

 

0.388 

4.962 

 



31 

0.268 

1.505 

 

1.237 

3.725 

 

II 

30 

0.230 

1.250 

 

1.020 

2.705 

 

III 

31 

0.173 

1.184 

 

1.011 

1.694 

 

IV 

30 

0.111 

1.336 

 

1.225 

0.469 

 



31 

0.226 

0.695 

 

0.469 

0.000 

 

Tổng 

 

11.566 

9.830 

7.204

5.468

 

1.736

Trong đó:
+ Cột 1: Ghi thứ tự các tháng sắp xếp theo thủy văn  
+Cột 2: Số ngày trong tháng. 
+ Cột 3: Tổng lượng nước đến của hàng tháng. 
+Cột 4: Tổng lượng nước dùng của hàng tháng  
+Cột 5 và 6: Chênh lệch nước đến và lượng nước dùng trong từng thời đoạn. 
+Cột 7: Lũy tích lượng nước. 
+Cột 8: Lượng nước xả. 
Kết quả tính cụ thể như bảng 1.5 
Dựa vào bảng ta có :Vhd = ∑V- = 5,468 (106m3)

SVTH:

Lớp:


Đồ án tốt nghiệp

Trang 23

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

b. Tính toán dung tích hồ (Vh )khi có kể đến tổn thất.
  Tổn thất của hồ chứa tính toán ở đây gồm tổn thất do bốc hơi và do thấm. 
  Bằng phương pháp tính đúng dần ta tiến hành lập các bảng tính lấy kết quả của bảng 
trước làm số liệu để tính bảng sau đến khi dung tích hiệu ích của hồ trong các lần tính tiến gần 
đến con số ổn định. Nội dung bảng tính gồm có :    
 

SVTH:

Lớp:


Trang 24

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

Bảng:4-2: Tính toán tổn thất trong kho nước:
Tháng

WQ

Wq

Vi

Vbq

Z 

F

Wbh

Wth

V +

Wtt

V -

Vhồ

Wx

(106m3)  (106m3)  (106m3)  (106m3)  (106m2)  (mm)  (106m3)  (106m3)  (106m3)  (106m3)  (106m3)  (106m3)  (106m3) 

(1) 

(2) 

(3) 

(4) 

  

  

  

VI 

0.335 

VII 

(6) 

(7) 

(8) 

(9) 

(10) 

(11) 

(12) 

(13) 

(14) 

0.89670    

  

  

  

  

  

  

  

  

  

0.062 

1.170 

1.033 

0.286 

54.40  0 

0.010 

0.010 

0.263 

  

0.263 

  

0.613 

0.091 

1.692 

1.431 

0.374 

62.70  0.0234  0.014 

0.038 

0.508 

  

0.770 

  

VIII 

3.097 

1.083 

3.706 

2.699 

0.497 

41.90  0.0208  0.027 

0.048 

1.987 

  

2.757 

  

IX 

3.443 

0.462 

6.365 

5.035 

0.878 

32.50  0.0285  0.050 

0.079 

2.931 

  

5.688 

  



2.378 

0.964 

6.365 

6.365 

0.944 

37.20  0.0351  0.064 

0.099 

1.350 

  

5.868 

1.170 

XI 

0.149 

0.267 

6.247 

6.306 

0.941 

38.40  0.0361  0.063 

0.099 

  

0.217 

5.651 

  

XII 

0.543 

0.931 

5.859 

6.053 

0.929 

32.00  0.0297  0.061 

0.090 

  

0.478 

5.173 

  



0.268 

1.505 

4.622 

5.240 

0.888 

24.20  0.0215  0.052 

0.074 

  

1.311 

3.862 

  

II 

0.230 

1.250 

3.602 

4.112 

0.817 

18.00  0.0147  0.041 

0.056 

  

1.076 

2.786 

  

III 

0.173 

1.184 

2.591 

3.096 

0.627 

15.90  0.0100  0.031 

0.041 

  

1.052 

1.734 

  

IV 

0.111 

1.336 

1.366 

1.978 

0.427 

21.40  0.0091  0.020 

0.029 

  

1.254 

0.480 

  



0.226 

0.695 

0.897 

1.131 

0.314 

43.30  0 

0.011 

0.011 

  

0.480 

0.000 

  

Tổng

  

  

  

  

  

  

  

  

5.688

5.868

SVTH:

(5) 

  

Lớp:


Đồ án tốt nghiệp

Trang 25

Thiết kế hồ chứa nước Hao Hao

Trong đó :
+ Cột1: Ghi thứ tự các  sắp xếp theo năm thủy lợi. 
+ Cột 2: Tổng lượng nước đến của hàng tháng 
+ Cột3: Tổng lượng nước dùng của hàng tháng  
+ Cột 4: Là cột (7) của lần tính lặp đầu tiên chưa kể đến tổn thất, cộng với dung tích 
chết Vc. Như vậy Vi là dung tích của hồ ở cuối mỗi thời đoạn tính toán. Khi hồ chứa 
bắt đầu tích nước, trong tích toán thiết kế thường giả thiết trước đó hồ chứa đã tháo 
kiệt đến mực nước chết H C . 
+ Cột 5: V bq  là dung tích bình quân trong hồ chứa, xác định theo công thức: 
Vbq 

 

Vd  Vc
 
2

Trong đó V d  và V c  tương ứng là dung tích đầu và cuối các tháng ghi ở cột (1) và 

chú ý rằng dung tích ở cuối thời đoạn trước là dung tích hồ ở đầu thời đoạn sau. 
+Cột 6: F là diện tích mặt hồ tra từ quan hệ địa hình cho ở bảng (1.1) tương ứng với 
giá trị  Vbq  lấy từ cột (5). 
+Cột 7:  Z  là lượng nước bốc hơi phụ thêm hàng tháng (mm). 
+Cột 8: Tổng lượng tổn thất do bốc hơi Wbh=∆Zi x Fi. 
Trong đó:  Z  lấy từ cột (7);   Fi đã xác định ở cột (6). 
+Cột 9: Wth là lượng tổn thất do thấm Wth=k x  Vbq . Trong đó  Vbq  đã xác định ở cột (5). 
K là hệ số tính đến tổn thất trong trường hợp lòng hồ có điều kiện địa chất bình 
thường. Có thể chọn k=1% lượng nước bình quân trong hồ. 
+Cột 10: Wtt là tổng tổn thất Wtt=Wbh + Wth 
+Cột 11: Lượng nước thừa hàng tháng ( khi Wđ > Wq): cột (11) = cột (2) – cột (3) – 
cột (10) 
+Cột 12: lượng nước thiếu hàng tháng của thời kỳ thiếu nước ( khi Wđ < Wq): cột (12) 
= cột (3) + cột (10) – cột (2) 
+Cột 13: Dung tích của hồ khi kể đến tổn thất. 
+Cột 14: Lượng nước xả khi kể đến tổn thất 
Dựa vào bảng ta có: Vh=∑V = 5,868 (106m3) 
Áp dụng công thức : 
I

Vhi  Vhi 1
5,868 5, 468
.100% 
.100%  6,81% .>  5% 
i
Vh
5,868

SVTH:

Lớp:


x

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×