Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
TÍNH TOÁN GIẢI PHÁP ĐIỂN HÌNH CHO HỒ CHỨA NƯỚC SÔNG QUAO, TỈNH BÌNH THUẬN

TÍNH TOÁN GIẢI PHÁP ĐIỂN HÌNH CHO HỒ CHỨA NƯỚC SÔNG QUAO, TỈNH BÌNH THUẬN

Tải bản đầy đủ - 0trang

16

- Vùng cơng trình đầu mối: Nằm ngay trên Sơng Quao, vị trí cơng trình nằm

trong khoảng: Từ 11005’ đến 110015’ vĩ độ Bắc, 108005’ đến 108015’ kinh độ Đông,

thuộc xã Hàm Trí, huyện Hàm Thuận Bắc, cách ngã ba hạ lưu Sơng Cái 25km (tính

theo tuyến Sơng Quao hiện hữu), cách Quốc lộ 28 Phan Thiết (Bình Thuận) - Di

Linh (Lâm Đồng) 0,6 km và cách biển khoảng 30km (tính theo tuyến đường Quốc

Lộ 28).



HỒ SƠNG QUAO



Hình 4.1: Bản đồ vị trí hồ chứa nước Sơng Quao, tỉnh Bình Thuận



17



Hình 4.2: Hồ chứa nước Sơng Quao trên bản đồ Google Earth

4.1.2. Các thơng số của cơng trình

* Hồ chứa:

- Diện tích lưu vực Sơng Quao đến tuyến Đập



: 296 km2



- Diện tích lưu vực sơng Đan Sách



: 120 km2



- Dòng chảy trung bình nhiều năm Q0



: 3,52m3/s



- Dòng chảy năm ít nước Q75%



: 2,60 m3/s



- Tổng lượng dòng chảy trung bình nhiều năm W0



: 111 x 106 m3



- Tổng lượng dòng chảy năm ít nước W75%



: 82 x 106 m3



- Lưu lượng lũ Q1%



: 1.380 m3/s



- Lưu lượng lũ thiết kế Qmưa 1952



: 1.620 m3/s



- Tổng lượng lũ thiết kế W mưa 1952



: 160 x 106 m3



- Lượng mưa bình qn lưu vực Sơng Quao



: 1.500 mm



- Lượng mưa bình qn lưu vực sơng Đan Sách



: 1.900 mm



- Mực nước dâng bình thường



: +89,00 m.



- Mực nước gia cường thiết kế



: +91,02 m.



- Mực nước chết



: +72,00 m.



18

- Dung tích tồn bộ



: 73 x106 m3.



- Dung tích chết



: 5,7 x106 m3.



- Dung tích hữu ích



: 67.3 x106 m3.



- Diện tích mặt hồ (ứng vói MNDBT)



: 6,8 km2.



- Chế độ điều tiết hồ



: Điều tiết năm.



Hình 4.3: Hình ảnh lòng hồ và đầu mối hồ chứa nước Sông Quao (Ảnh năm 1997



Hình 4.4: Bình đồ lòng hồ và các cơng trình đầu mối hồ Sơng Quao

* Đập chính: Gồm hai nhánh: Nhánh trái dài 470m, nhánh phải dài 416m. Hình

thức kết cấu đập đất đồng chất, chống thấm qua nền bằng chân khay giữa. Mái

thượng lưu đập được gia cố bằng đá lát khan dày 25  30cm, bên dưới là các lớp

dăm lọc dày 30cm và cát lọc dày 20cm. Dưới lớp cát lọc có đắp lớp gia trọng bằng

cát cuội sỏi đào móng đập và đá vụn. Mái hạ lưu được trồng cỏ bảo vệ, bên dưới có



19

lớp gia tải bằng cát cuội sỏi lòng sơng dày trung bình 1m. Đỉnh đập được gia cố

bằng bê tơng nhựa đường thâm nhập dày 7cm, bên dưới là lớp dăm dày 15cm.

Thượng lưu đỉnh đập có bố trí tường chắn sóng, hạ lưu có bố trí gờ chắn bánh xe

bằng đá xây vữa M100.

- Hệ thống tiêu thoát nước thân và nền đập gồm 2 đống đá tiêu nước bố trí ở

chân thượng hạ lưu đập, cao trình đỉnh các đống đá ở +74,00m. Thân đập phía hạ

lưu đập có bố trí đệm tiêu nước bằng đá dăm dày 80cm nối tiếp với đống đá và lớp

gia tải hạ lưu.

- Phía thượng lưu đống đá tiêu nước thượng lưu có bố trí tường nghiêng và

sân phủ chống thấm bằng đất, cao trình mặt sân phủ ở +70,00m, bên trên có đắp lớp

bảo vệ dày 2m.

- Tổng chiều dài đập

: 886m.

- Cao trình đỉnh tường chắn sóng

: + 93,700m.

- Cao trình đỉnh đập

: + 92,70m.

- Chiều cao đập lớn nhất

: 40m.

- Chiều rộng đỉnh đập

: 6,0m.

- Hệ số mái hạ lưu

: m1=3,0; m2 = 3,5.

- Mái thượng lưu

: m1=3,0; m2 = 3,5

- Cao trình cơ thượng hạ lưu đập

: + 82,00m.

- Cao trình đỉnh đống đá tiêu nước thượng, hạ lưu : +74,00m

- Hệ số mái đống đá hạ lưu mái trong m1=1,0; mái ngoài m2=1,5.

- Hệ số mái đống đá thượng lưu mái trong m1=2,0; mái ngồi m2=1,5.

- Hình thức kết cấu đập đất đồng chất, chống thấm qua nền bằng chân khay

giữa. Mái thượng lưu đập được gia cố bằng đá lát khan dày 20cm, bên dưới là các

lớp dăm, cát lọc dày 15cm.

- Mái hạ lưu được trồng cỏ bảo vệ, bên dưới có lớp gia tải bằng cát cuội sỏi

lòng sơng dày trung bình 0,5m.

- Đỉnh đập được gia cố bằng bê tông nhựa đường thâm nhập dày 7cm, bên

dưới là lớp đá dăm dày 15cm. Thượng, hạ lưu đỉnh đập có bố trí gờ chắn bánh xe

bằng đá xây vữa M100.



20

- Tiêu thoát nước hạ lưu dạng tiêu nước áp mái nối tiếp với đệm tiêu nước

bằng đá dăm trong thân đập.

*Đập phụ 1: Chiều dài đỉnh đập: 150 m, chiều cao đập lớn nhất: 25 m, bố trí

đệm tiêu nước ở cao trình: + 73,00m, mái thượng lưu: m 1=3.0, m2 = 3.5, cao trình

cơ thượng, hạ lưu: + 80,00 m, mái hạ lưu



: m1=3.0, m2 = 3.5.



Hình 4.5: Đập chính nhánh phải hồ chứa nước Sông Quao

* Đập phụ 2: Chiều dài đỉnh đập: 50 m, chiều cao đập lớn nhất: 0.4 m, kết cấu đập

bằng đá xây, hình thức tường chắn.

* Đập phụ 3: Hình thức kết cấu đập đất đồng chất, chống thấm qua nền bằng chân

khay giữa. Chiều dài đỉnh đập: 325 m, được gia cố bằng bê tông nhựa đường thâm

nhập dày 7cm, chiều cao đập lớn nhất: 12 m, mái thượng lưu: m =3.0, gia cố bằng

đá lát khan dày 20cm. Mái hạ lưu: m =2.75, được trồng cỏ bảo vệ, bên dưới có lớp

gia tải bằng cát cuội sỏi lòng sơng dày trung bình 0,5m., Tiêu thốt nước hạ lưu

dạng tiêu nước áp mái nối tiếp với đệm tiêu nước bằng đá dăm trong thân đập.

* Cống lấy nước: Tuyến cống lấy nước đặt ở đập phụ 1. Cống được xây dựng bằng

kết cấu BTCT, mặt cắt ngang cống hình chữ nhật, kích thước BxH = (2x2.5)m. Van

điều tiết dạng van phẳng bằng thép đặt trong tháp cống bằng BTCT. Cao độ ngưỡng

cống: + 68,00 m, cao độ tường đầu cống: + 74,00 m, cao độ sàn tháp cống: + 92,70

m, lưu lượng thiết kế qua cống: 13,5 m3/s, Chiều dài cống lấy nước:137,5 m.



21

* Tràn xả lũ: Bằng kết cấu BTCT, hình thức tràn có cửa, gồm 3 cửa cung 3(6x9)m,

nối tiếp với dốc nước và tiêu năng dạng mũi phun. Bên trên ngưỡng tràn có bố trí

thiết bị đóng mở bằng tời điện.

- Lưu lượng xả lớn nhất

- Cao độ ngưỡng tràn

- Chiều rộng tràn trên ngưỡng

- Chiều rộng dốc nước

- Độ dốc dốc nước



: 1.050 m3/s

: + 81,00 m

: (3x6)m

: 21,00 m

: 10%



Hình 4.6: Tràn xả lũ hồ Sơng Quao

4.2.



Tính tốn đề xuất giải pháp đảm bảo an tồn cho đập Sơng Quao



4.2.1. Tính tốn điều tiết lũ, kiểm tra an toàn hồ chứa hiện trạng.

4.2.1.1. Mục đích tính tốn:

- Kiểm tra an tồn trong phòng chống lũ của hồ chứa theo tài liệu dòng chảy

lũ cập nhật đến hiện tại và theo tiêu chuẩn, quy chuẩn thiết kế hiện hành.

4.2.1.2.



Nội dung tính tốn:



- Cập nhật, tính tốn số liệu lũ thiết kế, kiểm tra, lũ vượt kiểm tra đến thời

điểm hiện tại.

- Tính tốn điều tiết lũ với tràn xả lũ hiện trạng, xác định các mực nước lũ.

- Xác định cao trình đỉnh đập tính tốn ứng với các mực nước lũ, so sánh với

cao trình đỉnh đập hiện trạng, từ đó đánh giá hồ chứa có đảm bảo an tồn hay

khơng.

4.2.1.3. Phương pháp tính tốn:



22

- Ngun lý tính tốn điều tiết lũ dùng phương trình cân bằng nước. Phương

pháp tính tốn bằng lập bảng và thử dần. Việc thử dần được thực hiện tự động trong

Excel.

- Tính tốn xác định các thơng số sóng do gió trong hồ theo phương pháp đồ

thị của Cưlốp. Xác định cao trình đỉnh đập theo TCVN 8216-2009.

4.2.1.4.



Trường hợp tính tốn:



- Tính tốn điều tiết lũ cho các trường hợp sau:

+ Tính tốn với lũ thiết kế và lũ kiểm tra;

+ Tính tốn với lũ kiểm tra vượt tần suất;

+ Tính tốn với lũ thiết kế và tràn xả lũ bị kẹt 1 cửa van.

4.2.1.5.



Số liệu tính tốn:



- Cấp cơng trình: Theo QCVN 04-05: 2012, cơng trình thuộc cấp II

- Các chỉ tiêu thiết kế: tra theo QCVN 04-05: 2012 và TCVN 8216-2009

+ Tần suất lũ thiết kế: PTK =1%

+ Tần suất lũ kiểm tra: PKT =0,2%

+ Theo QCVN 04-05: 2012, với hồ Sông Quao là cấp II, nếu xây

dựng tràn sự cố thì tần suất lũ thiết kế tràn sự cố sẽ là tần suất kiểm tra tương ứng

với cấp cơng trình cao hơn 1 cấp - tương ứng cấp I, tra bảng được : P VKT = 0,1%

+ Tần suất gió thiết kế ứng với MNDBT



: P=25%



+ Tần suất gió thiết kế ứng với MNLTK



: P= 2%



+ Chiều cao an toàn đập ứng với MNDBT



: a= 1,2



+ Chiều cao an toàn đập ứng với MNLTK



: a= 1,0



+ Chiều cao an toàn đập ứng với MNLKT



: a= 0,3



- Đường quá trình lũ đến ứng với các tần suất được thu phóng theo trận lũ

điển hình trạm Sơng Lũy năm 5/XI/1996 có Q = 1180m 3/s, W = 73,05  106m3 theo

phương pháp cùng tần suất. Kết quả thu phóng lũ thiết kế thể hiện ở bảng Phụ lục 1.

- Đường quan hệ địa hình lòng hồ Z~V trong bảng Phụ lục 2.

- Thông số tràn: 01 tràn chính có cửa van điều tiết.

+ Bề rộng tràn



: B = 3x6 = 18m;



23

+ Hệ số lưu lượng



: *m = 0,40;



+ Cao trình ngưỡng tràn



: ng = + 81.00m;



+ Mực nước dâng bình thường : MNDBT = 89,0m;

4.2.1.6.



Kết quả tính tốn:



- Tính tốn điều tiết cụ thể được thể hiện trong các bảng của Phụ lục 3 Tổng

hợp kết quả tính tốn điều tiết lũ được ở Bảng 4.1. Tính tốn cao trình đỉnh đập thể

hiện trong bảng của Phụ lục 4 kết quả tính tốn cao trình đỉnh đập ở Bảng 4.1.

Bảng 4.1: Kết quả tính tốn điều tiết lũ, trường hợp hiện trạng

Trường hợp



Qlũ max



Qxả max



Mực nước lũ



Hsc



m3/s



m3/s



m



M



MNLTK - P1%



1.540



1.015



91,05



2,05



MNLKT - P0.2%



2.107



1.300



92,84



3,84



MNLVKT - P0.1%



2.291



1.660



94,94



5,94



MNLTK - P1%,

kẹt 1 cửa van



1.540



805



92,28



3,28



- Đồ thị quá trình lũ đến, lũ xả đại diện trường hợp điều tiết với tràn hiện

trạng được thể hiện trên Hình 4.7 sau:



24



Hình 4.7: Đồ thị quá trình lũ đến và lũ xả - đại diện trường hợp tràn hiện trạng

Bảng 4.2: Kết quả tính tốn cao trình đỉnh đập, trường hợp hiện trạng

Mực

nước lũ



Cao trình

đỉnh đập

tính tốn



MNDBT



89,00



93,50



MNLTK - P1%



91,05



93,69



MNLKT-P0.2%



92,84



93,14



MNLVKT- P0.1%



94,94



Khơng đảm bảo



MNLTK - P1%,

kẹt 1 cửa van



92,28



Đảm bảo



Trường hợp



Cao trình

đỉnh đập

hiện trạng



Cao trình

đỉnh TCS



Kết luận

Đảm bảo



92,70



93,70



Đảm bảo

Khơng đảm bảo



* Nhận xét:

- MNLTK tính tốn tương đương với MNLTK trước đây là +91.02;

- MNLKT của hồ trước đây chưa được tính tốn;

- Cao trình đỉnh đập hiện trạng đã đảm bảo an toàn trong 2 trường hợp ứng

với MNDBT và MNLTK;



25

- Cao trình đỉnh đập hiện trạng khơng đảm bảo trường hợp ứng với MNLKT

(cao trình MNLKT cao hơn cao trình đỉnh đập 14cm, mà theo quy phạm cần thấp

hơn tối thiểu 30cm)

- MNLVKT- P0.1% cao hơn đỉnh đập và TCS hiện trạng nên hồ mất an toàn.

- Trường hợp với lũ thiết kế, tràn bị kẹt 1 cửa, MNL vẫn thấp hơn cao trình

đỉnh đập nên hồ vẫn an toàn

* Kết luận:

- Cần bổ sung tràn sự cố để hồ chứa đảm bảo an toàn với 2 trường hợp

MNLKT (P=0.2% và MNLVKT (P=0.1%);

- Lũ chọn thiết kế tràn sự cố là lũ vượt kiểm tra P=0,1% (lũ bất lợi nhất trong

các trường hợp tính tốn nêu trên).

4.2.2. Tính tốn thấm và ổn định kiểm tra an tồn đập đất hiện trạng

4.2.2.1.



Mục đích tính tốn:



- Kiểm tra an toàn của đập đất hiện trạng theo các mực nước. Các chỉ tiêu cơ

lý của đập được xác định bằng khoan khảo sát đập hiện trạng (không lấy theo chỉ

tiêu thiết kế ban đầu) để phù hợp đúng với thực tế.

- Kiểm tra giới hạn mực nước lũ cao nhất mà đập hiện trạng vẫn đủ an toàn

theo TCVN 8216-2009, K=1,15, phục vụ việc xác định tiêu chí thiết kế tràn sự cố.

- Các mực nước tính tốn gồm:

+ MNDBT = 89,00m;

+ MNLTK = 91,05m;

+ MNLmax = 92,40 (thấp hơn đỉnh đập đất 92,70 là 30cm theo tiêu

chuẩn TCVN 8216-2009).

4.2.2.2.



Phương pháp tính tốn:



Tính thấm: Qúa trình thấm được mơ hình hóa bằng cách giải phương trình vi

phân cơ bản của dòng thấm theo phần tử hữu hạn. Qúa trình này được thực hiện trên

máy vi tính bằng phần mềm SEEP/W của cơng ty phần mềm GEO-SLOP - Canada.

Tính ởn định: Có nhiều phương pháp tính tốn ổn định mái dốc, ở đây này ta

dùng phương pháp Bishop.



26

Phương pháp tính toán áp dụng trong luận văn là sử dụng phần mềm

GeoStudio, Modul Slope/W của Canada.

4.2.2.3.



Mặt cắt tính tốn



Tính tốn cho 01 mặt cắt đại diện tại lòng sơng. Thơng số mặt cắt như sau



4.2.2.4.



- Cao trình đỉnh đập đất đắp:

- Cao trình đỉnh tường chắn sóng :

- Hệ số mái thượng lưu:

- Hệ số mái hạ lưu:

- Bề rộng đỉnh đập :

- Cao trình đỉnh đống đá tiêu nước

- Hệ số mái thượng lưu đống đá:

- Hệ số mái hạ lưu đống đá:

- Bề rộng đỉnh đống đá:

Trường hợp tính toán:



92,70 m

93,70 m

m = 2.8 & 3.5

m = 3.0 & 3.0

Bđ = 6.0m

74,00m

m = 1.0

m = 1.5

Bđ = 4.0m



Tính tốn các trường hợp theo tiêu chuẩn thiết kế Đập đất đầm nén - TCVN

8216-2009, cụ thể trong Bảng 4.3 sau:

Bảng 4.3: Các trường hợp tính tốn ổn định đập

N0



Thời kỳ

Tính tốn



Trường hợp tính tốn



Tổ hợp



Mái tính

ổn định



2



Thượng lưu MNDBT, ở hạ lưu có

nước MNHL m a x



Cơ bản



Hạ lưu



3



Thượng lưu MNLNTK, ở hạ l ưu là

mực nước ứng với Q x ả thiết kế.



Cơ bản



Hạ lưu



Thượng lưu MNLmax, ở hạ lư u là

mực nước ứng với Q x ả tương ứng



Đặc biệt



Hạ lưu



Thượng lưu MNDBT, ở hạ lư u là

MN trung bình trong thời kỳ cấp

nước. Bộ phận tiêu nư ớc trong đập

làm việc khơng bình thư ờng



Đặc biệt



Hạ lưu



Cơ bản



Thượng lưu



4



Thấm ổn

định



5

6



Mực nước

rút nhanh



Thượng lưu là MNLNTK rút xuống

đến mực nước khai thác ổn định

phải giữ trong thiết kế MNDBT.

MNHL tương ứng với Q x ả thiết kế



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

TÍNH TOÁN GIẢI PHÁP ĐIỂN HÌNH CHO HỒ CHỨA NƯỚC SÔNG QUAO, TỈNH BÌNH THUẬN

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×