TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA CƠNG TRÌNH
CHUN NGÀNH KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY
--------------------

_ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_
_ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỒ CHỨA NƯỚC ĐÀI XUYÊN – PHƯƠNG ÁN 2_

Giáo viên hướng dẫn

: TS. Lê Văn Thịnh

Sinh viên thực hiện

: Phạm Trọng Tú

Mã số sinh viên

: 1651040255

Lớp

: 58CX-D1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
175 Tây Sơn – Đống Đa - Hà Nội
Tel: 024. 38522201Fax: 024. 35633351
E-mail: ; Website: www.tlu.edu.vn

Hà Nội
2022

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA CƠNG TRÌNH
CHUN NGÀNH KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY
-------------------SINH VIÊN PHẠM TRỌNG TÚ – ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH THỦY 2022

_ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_
_ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỒ CHỨA NƯỚC ĐÀI XUYÊN – PHƯƠNG ÁN 2_
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS. LÊ VĂN THỊNH


Họ tên SV: Phạm Trọng Tú

Hệ đào tạo: Chính quy

Lớp: 58C-TL1

Ngành: Kỹ thuật XD cơng trình thủy

Khoa: Cơng Trình

Chun ngành: KT Cơng trình thủy

1. TÊN ĐỀ TÀI:
Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên - Phương án 2
2. CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN:

- Tài liệu khảo sát địa hình: Các loại bản đồ, bình đồ lòng hồ, bình đồ khu vực xây
dựng công trình đầu mối, các mặt cắt dọc và cắt ngang của tuyến đập, tràn xả lũ, cống, ...

- Tài liệu địa chất khu vực công trình đầu mối và vật liệu xây dựng: Cấu tạo địa chất,
mặt cắt địa chất, địa chất thủy văn, địa chất công trình vùng tuyến, chỉ tiêu cơ lý ...
- Tài liệu khí tượng thủy văn, tính toán thủy nông phục vụ cho thiết kế: Dòng chảy lũ,
triều (nếu cần) bùn cát, yêu cầu dùng nước, yêu cầu cao trình tưới tự chảy, tài liệu bốc
hơi, thấm...
- Tài liệu về hiện trạng công trình đầu mối: Tài liệu về tình hình dân sinh kinh tế, giao
thông vận tải, phương hướng phát triển kinh tế trong khu vực trong tương lai.
3. NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TỐN:

Phần I: Tài liệu cơ bản.
- Tài liệu địa hình, địa chất, thủy văn, khí tượng...
- Điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế, nhiệm vụ cơng trình.
Phần II: Tính tốn các thơng số của hồ chứa
- Giải pháp và thành phần cơng trình.
- Cấp cơng trình và các chỉ tiêu thiết kế.
Phần III: Thiết kế kỹ thuật các cơng trình đầu mối
- Thiết kế đập ngăn nước + Bản vẽ đập.
- Thiết kế tràn xả lũ + Bản vẽ tràn.
- Thiết kế cống lấy nước + Bản vẽ cống.
Phần IV: Chuyên đề kỹ thuật.
- Tính tốn kết cấu một bộ phận cơng trình đầu mối

Tỷ lệ %

5% (1 tuần)

15% (2 tuần)

45% (6 tuần)


35% (5 tuần)


- Tính tốn khối lượng và dự tốn 1 hạng mục cơng trình đầu mối.


4. BẢN VẼ VÀ BIỂU ĐỒ (ghi rõ tên và kích thước bản vẽ): A1 và A1 kéo dài

- Bình đồ lòng hồ, khổ A1 (nếu cần thiết)
- Mặt bằng tổng thể các công trình đầu mối, khổ A1
- Các mặt cắt và chi tiết thể hiện đập ngăn nước, khổ A1 kéo dài
- Mặt bằng, các mặt cắt thể hiện tràn xả lũ, khổ A 1 kéo dài
- Các mặt cắt và chi tiết thể hiện cống lấy nước, khổ A1
- Bản vẽ chuyên đề thể hiện kết cấu một bộ phận cơng trình, khổ A1
5. GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TỪNG PHẦN:
Phần

Họ và tên giáo viên hướng dẫn

Phần I và phần III (50 %)

TS. Lê Văn Thịnh

Phần II và phần IV (50 %)
6. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:
Ngày 27 tháng 9 năm 2021
Trưởng Bộ môn
(Ký và ghi rõ họ tên)

Giáo viên hướng dẫn chính

(Ký và ghi rõ họ tên)

PGS.TS. Hồ Sỹ Tâm

TS. Lê Văn Thịnh

Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp đã được Hội đồng thi tốt nghiệp của Khoa thông qua
Ngày……tháng……năm 20……
Chủ tịch Hội đồng
(Ký và ghi rõ Họ tên)

PGS.TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Sinh viên hoàn thành, nộp đồ án tốt nghiệp cho Hội đồng thi ngày 03 tháng 01 năm 2022
Sinh viên làm Đồ án tốt nghiệp
(Ký và ghi rõ Họ tên)

Phạm Trọng Tú


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

MỤC LỤC
PHẦN 1: TÀI LIỆU CƠ BẢN............................................................................17
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH....................................................18
I.1.

Vị trí và nhiệm vụ cơng trình................................................................18


I.1.1. Vị trí địa lý của dự án........................................................................18
I.1.2. Nhiệm vụ cơng trình.........................................................................18
I.2.

Các điều kiện tự nhiên của khu vực dự án............................................19

I.2.1. Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực dự án.......................................19
I.2.2. Địa chất cơng trình............................................................................19
I.2.3. Điều kiện vật liệu xây dựng..............................................................25
I.2.4. Đặc điểm khí tượng thủy văn............................................................28
I.3.

Điều kiện dân sinh kinh tế....................................................................38

I.3.1. Dân số và lao động............................................................................38
I.3.2. Hiện trạng tưới..................................................................................41
I.3.3. Hiện trạng tiêu..................................................................................43
I.3.4. Nhu cầu dùng nước tại đầu mối........................................................43
I.3.5. Đường quan hệ đặc trưng lịng hồ.....................................................44
I.4.

Cấp cơng trình và chỉ tiêu thiết kế........................................................45

I.4.1. Cấp cơng trình...................................................................................45
I.4.2. Các chỉ tiêu thiết kế...........................................................................46
PHẦN 2: TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CỦA HỒ CHỨA.............................48
CHƯƠNG II. TÍNH TỐN MNDBT VÀ ĐIỀU TIẾT LŨ................................49
II.1.


Phân tích chọn phương án điều tiết hồ chứa:........................................49

SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

6

Lớp: 58CX-D1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

II.1.1. Lựa chọn vùng tuyến.......................................................................49
II.1.2. Bố trí tổng thể cơng trình đầu mối...................................................49
II.2.

Xác định mực nước dâng bình thường..................................................50

II.2.1. Xác định mực nước chết (MNC).....................................................50
II.2.2. Xác định mực nước dâng bình thường (MNDBT)...........................52
II.3.

Tính tốn điều tiết lũ.............................................................................64

II.3.1. Mục đích tính tốn điều tiết lũ.........................................................64
II.3.2. Ngun lý và phương pháp điều tiết lũ............................................64
II.3.3. Trình tự tính tốn.............................................................................68
II.3.4. Kết quả tính tốn..............................................................................70

PHẦN 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CÁC CƠNG TRÌNH ĐẦU MỐI.................78
CHƯƠNG III. THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT.................................................................79
III.1. Thiết kế đập đất ngăn sơng...................................................................79
III.1.1. Tài liệu tính tốn............................................................................79
III.1.2. Xác định cao trình đỉnh đập............................................................79
III.1.3. Bề rộng đỉnh đập............................................................................86
III.1.4. Mái đập..........................................................................................87
III.1.5. Cơ đập............................................................................................87
III.1.6. Hình thức bảo vệ mái.....................................................................88
III.1.7. Thiết bị thốt nước.........................................................................90
III.1.8. Thiết bị chống thấm........................................................................92
III.2. Tính thấm qua đập đất..........................................................................92
III.2.1. Mục đích........................................................................................92
SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

7

Lớp: 58CX-D1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

III.2.2. Các trường hợp tính tốn................................................................92
III.2.3. Các mặt cắt tính tốn......................................................................93
III.2.4. Tài liệu tính tốn............................................................................93
III.2.5. Phương pháp tính tốn....................................................................94
III.3. Tính ổn định đập đất...........................................................................111

III.3.1. Mục đích, nhiệm vụ tính tốn.......................................................111
III.3.2. Trường hợp tính tốn....................................................................112
III.3.3. Các bước tính tốn bằng phương pháp cung trượt........................113
III.3.4. Tính tốn ổn định mái dốc bằng phần mềm Geostudio................120
III.3.5. Đánh giá tính hợp lý của mái đập.................................................123
CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN.....................................................125
IV.1.

Thiết kế đường tràn xả lũ................................................................125

IV.1.1. Chọn tuyến tràn............................................................................125
IV.1.2. Hình thức tràn..............................................................................125
IV.1.3. Xác định các bộ phận...................................................................125
IV.2.

Tính thủy lực...................................................................................128

IV.2.1. Mục đích và trường hợp tính tốn................................................128
IV.2.2. Thơng số thiết kế..........................................................................128
IV.2.3. Tính tốn thủy lực ngưỡng tràn....................................................129
IV.3.

Chọn cấu tạo chi tiết........................................................................152

IV.3.1. Kênh dẫn thượng lưu và bộ phận cửa vào....................................152
IV.3.2. Ngưỡng tràn.................................................................................154
IV.3.3. Trụ pin..........................................................................................155
SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

8


Lớp: 58CX-D1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

IV.3.4. Cầu giao thông.............................................................................156
IV.3.5. Dốc nước......................................................................................156
IV.3.6. Tiêu năng.....................................................................................157
IV.3.7. Kênh hạ lưu..................................................................................157
IV.4.

Kiểm tra ổn định tràn:.....................................................................158

IV.4.1. Mục đích tính tốn:......................................................................158
IV.4.2. Thơng số tính tốn........................................................................158
IV.4.3. u cầu tính tốn.........................................................................159
IV.4.4. Trường hợp tính tốn....................................................................159
IV.4.5. Ngun lý tính tốn......................................................................159
IV.4.6. Kiểm tra ổn định..........................................................................161
CHƯƠNG V. THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC................................................168
V.1.

Nhiệm vụ và các thông số tính tốn....................................................168

V.1.1. Nhiệm vụ.......................................................................................170
V.1.2. Chọn tuyến cống............................................................................170

V.1.3. Sơ bộ bố trí cống...........................................................................171
V.1.4. Thiết kế kênh hạ lưu cống.............................................................168
V.1.5. Tính tốn khẩu diện cống..............................................................171
V.1.6. Kiểm tra trạng thái và tính toán tiêu năng......................................181
V.1.7. Chọn cấu tạo chi tiết cống.............................................................192
PHẦN 4: CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT...............................................................197
CHƯƠNG VI. THIẾT KẾ NHÀ ĐIỀU HÀNH HỒ CHỨA THỦY LỢI..........198
VI.1.

Kiến trúc.........................................................................................198

SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

9

Lớp: 58CX-D1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

VI.1.1. Giới thiệu tổng quan cơng trình....................................................198
VI.1.2. Giải pháp kiển trúc.......................................................................199
VI.2.

Kết cấu............................................................................................206

VI.2.1. Tiêu chuẩn thiết kế.......................................................................206

VI.2.2. Lựa chọn giải pháp thiết kế kết cấu tổng thể................................207
VI.2.3. Thiết kế vì kèo và xà gồ mái........................................................217
VI.2.4. Thiết kế khung trục nhà................................................................227
CHƯƠNG VII. DỰ TOÁN KHỐI LƯỢNG (KHUNG TRỤC 2 & SÀN NHÀ Ở
NHÀ ĐIỀU HÀNH HỒ CHỨA ĐÀI XUYÊN)........................................................262
VII.1.

Mục đích khối lượng giá thành.......................................................262

VII.2.

Các nguyên tắc bóc tách khối lượng theo quy định của pháp luật...262

VII.3.

Tính tốn khối lượng khung trục 2 và sàn nhà ở nhà quản lý bằng

phần mềm dự tốn F1.............................................................................................263
VII.3.1. Cơng tác cột, dầm, sàn................................................................263
VII.3.2. Cơng tác tường xây.....................................................................265
VII.3.3. Các công tác khác.......................................................................266
VII.4.

Các bảng kết quả dự toán khối lượng..............................................266

SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

10

Lớp: 58CX-D1



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

MỤC LỤC BẢNG
Bảng I-1. Các đặc trưng hình thái lưu vực tính đến cơng trình............................19
Bảng I-2. Các trạm khí tượng, đo mưa trong và ngoài lưu vực Đài Xuyên.........29
Bảng I-3. Vị trí, yếu tố đo đạc ở trạm thủy văn trong và ngồi lưu vực..............30
Bảng I-4: Nhiệt độ khơng khí trung bình, lớn nhất , nhỏ nhất trạm Cửa Ông ( oC)
..................................................................................................................................... 30
Bảng I-5: Bảng tính số giờ nắng tổng cộng tháng. ngày trung bình nhiều năm..31
Bảng I-6. Độ ẩm tương đối trung bình và nhỏ nhất tháng, năm trạm Cửa Ơng
(%)............................................................................................................................... 31
Bảng I-7: Tốc độ gió trung bình tháng, năm trạm Cửa Ơng (m/s).......................32
Bảng I-8: Tốc độ gió lớn nhất không kể hướng với các tần suất trạm Cửa Ơng..32
Bảng I-9: Tốc độ gió lớn nhất theo 8 hướng ứng với các tần suất trên khu vực dự
án (thống kê theo số liệu gió trạm khí tượng Cửa Ơng)...............................................32
Bảng I-10: Tốc độ gió bình qn tháng...............................................................32
Bảng I-11: Đặc trưng thống kê của đường tần suất mưa vụ trạm Cửa Ơng.........33
Bảng I-12: Mơ hình mưa vụ đơng xn thiết kế..................................................33
Bảng I-13: Mơ hình mưa vụ hè thu thiết kế.........................................................33
Bảng I-14: Phân phối lượng bốc hơi trung bình tháng nhiều năm (mm).............34
Bảng I-15: Đặc trưng dòng chảy năm và dòng chảy năm ứng với các tần suất
thiết kế......................................................................................................................... 34
Bảng I-16: Phân phối dịng chảy năm điển hình hồ Đài Xun...........................35
Bảng I-17: Kết quả tính tốn lũ theo cơng thức Alêchxâyep (Cục thủy văn)......35
Bảng I-18: Các đặc trưng lũ chính vụ hồ Đài Xuyên theo các tần suất...............36

Bảng I-19: Lũ lớn nhất các tháng mùa thi cơng tuyến cơng trình Đài Xuyên......36
Bảng I-20: Quá trình lũ thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên ứng với các tần suất. 36
Bảng I-21: Kết quả tính tốn bùn cát đến tuyến cơng trình Đài Xuyên...............37
Bảng I-22: Hiện trạng dân số..............................................................................38

SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

11

Lớp: 58CX-D1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

Bảng I-23: Tổng lượng nước dùng cần lấy tại đầu mối (PA2: 1,09)...................44
Bảng I-24: Bảng đường quan hệ Z~ F & Z ~V (PA2).........................................44
Bảng II-1: Tính điều tiết hồ chứa chưa kể đến tổn thất.......................................55
Bảng II-2: Bảng tính tổn thất lần 1......................................................................58
Bảng II-3: Tính điều tiết hồ chứa có kể đến tổn thất lần 1...................................60
Bảng II-4: Bảng tính tổn thất lần 2......................................................................62
Bảng II-5: Bảng tính điều tiết hồ có kể đến tổn thất lần 2...................................63
Bảng II-6: Mẫu bảng tính điều tiết lũ theo phương pháp thử dần........................68
Bảng II-7: Bảng tổng hợp kết quả tính tốn điều tiết lũ.......................................77
Bảng III-1: Bảng tổng hợp xác định cao trình đỉnh đập......................................83
Bảng III-2: Chỉ tiêu tính tốn của đất đắp đập và nền.........................................94
Bảng III-3: Tọa độ các điểm trên đường bão hòa...............................................98
Bảng III-4: Bảng tính tốn tổng lưu lượng thấm qua đập..................................110

Bảng III-5: Chỉ tiêu tính tốn của đất đắp đập và nền.......................................113
Bảng III-6: Bảng tính tốn ổn định cho cung trượt nguy hiểm..........................119
Bảng IV-1: Thông số của tràn...........................................................................126
Bảng IV-2: Giá trị các cấp lưu lượng................................................................128
Bảng IV-3: Tổng hợp thông số thiết kế dốc nước.............................................129
Bảng IV-4: Tính độ sâu phân giới hk.................................................................130
Bảng IV-5: Độ sâu dịng đều h0 trên đoạn khơng đổi........................................131
Bảng IV-6: Kết quả tính tốn độ sâu phân giới hk, độ dốc phân giới ik.............132
Bảng IV-7: Bảng tổng hợp xác định dạng đường mặt nước..............................133
Bảng IV-8: Chiều sâu cột nước đầu dốc hđd.......................................................134
Bảng IV-9: Tính tốn đường mặt nước với Bd = 13(m) với lưu lượng Q = Qtk =
140,35 (m3/s).............................................................................................................. 139
Bảng IV-10: Tính tốn đường mặt nước với Bd = 13(m) với lưu lượng Q = 0,8Qtk
= 112,28 (m3/s)..........................................................................................................140

SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

12

Lớp: 58CX-D1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

Bảng IV-11: Tính tốn đường mặt nước với Bd = 13(m) với lưu lượng Q = 0,6Qtk
= 84,21 (m3/s)............................................................................................................141
Bảng IV-12: Tính tốn đường mặt nước với Bd = 13(m) với lưu lượng Q = 0,4Qtk

= 56,14 (m3/s)............................................................................................................142
Bảng IV-13: Tính toán đường mặt nước với Bd = 13(m) với lưu lượng Q = 0,2Qtk
= 28,07 (m3/s)............................................................................................................143
Bảng IV-14: Tổng hợp kết quả tính tốn thủy lực dốc nước.............................144
Bảng IV-15: Kết quả tính tốn tường bên dốc nước..........................................145
Bảng IV-16: Chiều dày bản đáy dốc nước ứng với các cấp lưu lượng..............146
Bảng IV-17: Kết quả tính tốn mặt cắt cơ bản của kênh...................................147
Bảng IV-18: kết quả tính tốn năng lượng tiêu năng.........................................149
Bảng IV-19: Tính xác định chiều sâu bể tiêu năng............................................151
Bảng IV-20: Kết quả tính kích thước bể tiêu năng............................................152
Bảng IV-21: Thơng số tường cánh thượng lưu..................................................158
Bảng IV-22: Chỉ tiêu cơ lý của đất đắp bên tường............................................159
Bảng IV-23: Tổng hợp các lực tác dụng lên tường TH1...................................163
Bảng IV-24: Ta có bảng kết quả tính các lực tác dụng lên tường như sau:.......166
Bảng V-1: Kết quả tính tốn tổn thất qua cống.................................................178
Bảng V-2: Kết quả tính tốn định dạng đường mặt nước..................................184
Bảng V-3: Kết quả tính tốn định lượng đường nước dâng CI trong cống........186
Bảng V-4: Kết quả tính độ sâu liên hiệp CI’, CI”...............................................188
Bảng V-5: Kết quả tính tốn định lượng đường nước hạ BI trong cống............190
Bảng VI-1: Trọng lượng riêng của vật liệu.......................................................206
Bảng VI-2: Bảng tính tải trọng gió ngang nhà...................................................220
Bảng VI-3: Bảng tính tải trọng gió dọc nhà......................................................221
Bảng VI-4: Bảng nội lực tính tốn vì kèo mái...................................................225
Bảng VI-5: Tiết diện vì kèo mái........................................................................226
Bảng VI-6: Các lớp cấu tạo sàn tác dụng lên sàn mái.......................................228
SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

13

Lớp: 58CX-D1



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

Bảng VI-7: Tải trọng gió tác dụng lên dầm biên...............................................230
Bảng VI-8: Bảng tổ hợp nội lực dầm khung trục 2...........................................233
Bảng VI-9: Bảng tổ hợp nội lực cột khung trục 2...........................................234
Bảng VI-10: Các cặp nội lực cần tính tốn của cột C1......................................244
Bảng VII-1: Bảng tính tốn, đo bóc khối lượng cơng trình...............................267
Bảng VII-2: Bảng giá vật liệu...........................................................................271
Bảng VII-3: Bảng giá nhân công.......................................................................272
Bảng VII-4: Bảng giá máy thi công...................................................................272
Bảng VII-5: Bảng tổ hợp dự tốn hạng mục cơng trình....................................273

SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

14

Lớp: 58CX-D1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình II-1: Sơ đồ xác định mực nước chết theo cao trình bùn cát........................50
Hình II-2: Quá trình xả lũ khi khơng có cửa van.................................................67
Hình III-1: Chi tiết cơ đập...................................................................................87
Hình III-2: Kích thước đập..................................................................................88
Hình III-3: Lớp gia cố mái thượng lưu................................................................89
Hình III-4: Lớp gia cố mái hạ lưu.......................................................................90
Hình III-5: Thiết bị thốt nước kiểu lăng trụ.......................................................91
Hình III-6: Thiết bị thốt nước kiểu áp mái.........................................................91
Hình III-7: Sơ đồ tính tốn thấm cho mặt cắt lịng sơng ứng với MNDBT (II-II)
..................................................................................................................................... 95
Hình III-8: Mơ hình bài tốn phân tích thấm mặt cắt lịng sơng II-II với MNDBT
................................................................................................................................... 101
Hình III-9: Kết quả phân tích thấm tại mặt cắt lịng sơng ứng với MNDBT, hạ
lưu khơng nước..........................................................................................................101
Hình III-10: Gradient thấm qua mặt cắt lịng sơng ứng với MNDBT................102
Hình III-11: Mơ hình bài tốn phân tích thấm mặt cắt lịng sơng II-II với
MNLTK..................................................................................................................... 102
Hình III-12: Kết quả phân tích thấm tại mặt cắt lịng sơng ứng với MNLTK, hạ
lưu max...................................................................................................................... 103
Hình III-13: Gradient thấm qua mặt cắt lịng sơng ứng với MNLTK................103
Hình III-14: Mơ hình bài tốn phân tích thấm mặt cắt lịng sơng II-II với
MNLKT..................................................................................................................... 103
Hình III-15: Kết quả phân tích thấm tại mặt cắt lịng sơng ứng với MNLKT, hạ
lưu tương ứng............................................................................................................104
Hình III-16: Gradient thấm qua mặt cắt lịng sơng ứng với MNLKT................104

SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

15


Lớp: 58CX-D1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

Hình III-17: Mơ hình bài tốn phân tích thấm mặt cắt lịng sơng I-I với MNDBT
................................................................................................................................... 104
Hình III-18: Kết quả phân tích thấm tại mặt cắt lịng sơng ứng với MNDBT, hạ
lưu khơng nước..........................................................................................................105
Hình III-19: Gradient thấm qua mặt cắt lịng sơng ứng với MNDBT................105
Hình III-20: Mơ hình bài tốn phân tích thấm mặt cắt lịng sơng I-I với MNDBT
................................................................................................................................... 105
Hình III-21: Kết quả phân tích thấm tại mặt cắt lịng sơng ứng với MNDBT, hạ
lưu khơng nước..........................................................................................................106
Hình III-22: Gradient thấm qua mặt cắt lịng sơng ứng với MNDBT................106
Hình III-23: Mơ hình bài tốn phân tích thấm mặt cắt lịng sơng III-III với
MNDBT..................................................................................................................... 106
Hình III-24: Kết quả phân tích thấm tại mặt cắt lịng sơng ứng với MNDBT, hạ
lưu khơng nước..........................................................................................................107
Hình III-25: Gradient thấm qua mặt cắt lịng sơng ứng với MNDBT................107
Hình III-26: Mơ hình bài tốn phân tích thấm mặt cắt lịng sơng III-III với
MNLTK..................................................................................................................... 107
Hình III-27: Kết quả phân tích thấm tại mặt cắt lịng sơng ứng với MNLTK, hạ
lưu max...................................................................................................................... 107
Hình III-28: Gradient thấm qua mặt cắt lịng sơng ứng với MNLTK................108
Hình III-29: Mơ hình bài tốn phân tích thấm mặt cắt lịng sơng III-III với
MNLKT..................................................................................................................... 108

Hình III-30: Kết quả phân tích thấm tại mặt cắt lịng sơng ứng với MNLKT, hạ
lưu tương ứng............................................................................................................108
Hình III-31: Gradient thấm qua mặt cắt lịng sơng ứng với MNLKT................109
Hình III-32: Sơ đồ tính tổn lưu lượng thấm.......................................................110
Hình III-33: Sơ đồ xác định tâm trượt nguy hiểm nhất.....................................115
Hình III-34: Cung trượt tâm O..........................................................................118
SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

16

Lớp: 58CX-D1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

Hình III-35: Mơ hình bài tốn phân tích ổn định với MNLTK, hạ lưu max......121
Hình III-36: Kết quả phân tích ổn định mái hạ lưu tại mặt cắt sườn đồi với
MNLTK, hạ lưu max.................................................................................................122
Hình III-37: Mơ hình bài tốn phân tích ổn định với MNLKT, hạ lưu là mực
nước tương ứng..........................................................................................................122
Hình III-38: Kết quả phân tích ổn định mái hạ lưu tại mặt cắt sườn đồi với
MNLKT, hạ lưu tương ứnh........................................................................................123
Hình IV-1: Các bộ phận của tràn xả lũ..............................................................125
Hình IV-2: Sơ đồ tính tốn thủy lực ngưỡng tràn..............................................129
Hình IV-3: Sơ đồ thể hiện dạng đường mặt nước..............................................133
Hình IV-4: Sơ đồ tính tốn bể tiêu năng............................................................150
Hình IV-5: Mặt cắt dọc tường hướng dịng và sân trước...................................153

Hình IV-6: Trụ biên..........................................................................................155
Hình IV-7: Trụ giữa..........................................................................................155
Hình IV-8: Cầu giao thơng................................................................................156
Hình IV-9: kênh hạ lưu.....................................................................................157
Hình IV-10: Sơ đồ các lực tác dụng lên tường cánh thượng lưu TH1...............161
Hình IV-11: Sơ đồ các lực tác dụng lên tường cánh thượng lưu TH2...............164
Hình V-1: Sơ đồ tính tốn thủy lực xác định khẩu diện cống............................172
Hình V-2: Biểu đồ quan hệ bc ~ ∑Zi..................................................................179
Hình V-3: Sơ đồ tính tốn kiểm tra trạng thái chảy...........................................181
Hình V-4: Hình sơ đồ xác định vị trí nước nhảy trong cống.............................187
Hình V-5: Hình biểu đồ xác định nước nhảy trong cống...................................191
Hình V-6: Mặt cắt ngang cống..........................................................................194
Hình V-7: Hình Sơ đồ khớp nối đứng...............................................................195
Hình V-8: Hình sơ đồ khớp nối ngang..............................................................195
Hình VI-1: Mặt bằng khu quản lý.....................................................................200
Hình VI-2: Mặt đứng A-A chính diện nhà........................................................201
SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

17

Lớp: 58CX-D1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

Hình VI-3: Mặt đứng D-D phía sau nhà............................................................201
Hình VI-4: Mặt đứng cạnh bên trục 1-1............................................................202

Hình VI-5: Mặt đứng cạnh bên trục 4-4............................................................202
Hình VI-6: Mặt bằng nhà quản lý......................................................................203
Hình VI-7: Mặt bằng vì kèo và bán vì kèo mái.................................................204
Hình VI-8: Mặt bằng xà gồ thép mái.................................................................204
Hình VI-9: Cổng sắt..........................................................................................205
Hình VI-10: Diện chịu tải cột giữa C1..............................................................213
Hình VI-11: Diện chịu tải cột biên C2..............................................................213
Hình VI-12: Diện chịu tải cột biên C3..............................................................214
Hình VI-13: Diện chịu tải cột biên C4..............................................................214
Hình VI-14: Diện chịu tải cột biên C5..............................................................215
Hình VI-15: Diện chịu tải cột góc C6................................................................215
Hình VI-16: Diện chịu tải cột góc C7................................................................216
Hình VI-17: Diện chịu tải cột góc C8................................................................216
Hình VI-18: Mặt bằng kết cấu nhà ở.................................................................217
Hình VI-19: Sơ đồ tính vì kèo mái....................................................................218
Hình VI-20: Các lớp vật liệu mái tơn................................................................218
Hình VI-21: Tải trọng mái + xà gồ....................................................................219
Hình VI-22: Hoạt tải mái..................................................................................220
Hình VI-23: Sơ đồ tra hệ số khí động Ce, trường hợp gió thổi ngang nhà......220
Hình VI-24: Tải trọng gió ngang nhà................................................................221
Hình VI-25: Sơ đồ tra hệ số khí động Ce, trường hợp gió thổi dọc nhà..........221
Hình VI-26: Tải trọng gió dọc nhà....................................................................222
Hình VI-27: Hình dạng tiết diện mái và vị trí tiết diện tính tốn.......................222
Hình VI-28: Momen do tĩnh tải tác dụng lên vì kèo..........................................223
Hình VI-29: Momen do hoạt tải tác dụng lên vì kèo.........................................223

SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

18


Lớp: 58CX-D1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

Hình VI-30: Momen do gió ngang trái tác dụng lên vì kèo...............................223
Hình VI-31: Momen do gió dọc tác dụng lên vì kèo.........................................224
Hình VI-32: Tiết diện vì kèo mái......................................................................226
Hình VI-33: Tải trọng do các lớp cấu tạo sàn....................................................228
Hình VI-34: Tải trọng do hoạt tải tác dụng lên sàn mái....................................229
Hình VI-35: Tải trọng gió theo phương x..........................................................230
Hình VI-36: Tải trọng gió theo phương y..........................................................231
Hình VI-37: Mơ hình kết cấu nhà quản lý trong Etabs 9.7.4.............................232
Hình VI-38: Sơ đồ tính ơ bản 2 phương............................................................235
Hình VI-39: Mặt bằng bố trí thép sàn mái nhà..................................................239
Hình VI-40: Sơ đồ nội lực nén lệch tâm xiên....................................................241
Hình VI-41: Bố trí thép cột...............................................................................251
Hình VI-42: Bố trí dầm khung trục 2................................................................257
Hình VI-43: Nút khung giữa.............................................................................260
Hình VI-44: Nút khung biên.............................................................................261

SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

19

Lớp: 58CX-D1



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

PHẦN 1: TÀI LIỆU CƠ BẢN

SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

20

Lớp: 58CX-D1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

CHƯƠNG I.

TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH

I.1. Vị trí và nhiệm vụ cơng trình
I.1.1.

Vị trí địa lý của dự án

Dự án hồ chứa nước Đài Xuyên nằm trên Đài Xuyên sông nhánh của lạch Cẩm

Phả thuộc xã Đài Xuyên huyện đảo Vân Đồn tỉnh Quảng Ninh. Tuyến đập có vị trí địa
lý là 107o27’38’’ kinh độ Đông và 21o09’50’’ vĩ độ Bắc với diện tích lưu vực tính đến
tuyến cơng trình là 5,4km2.
I.1.2.

Nhiệm vụ cơng trình

Hồ chứa được xây dựng với các mục tiêu sau:
 Khai thác và sử dụng có hiệu quả nguồn nước mặt có trong khu vực để phục vụ
cho việc phát huy tiềm năng đất đai sẵn có, góp phần phát triển kinh tế, an sinh
xã hội, góp phần xây dựng nông thôn mới Quảng Ninh cơ bản hoàn thành vào
năm 2015.
 Cải thiện và nâng cao đời sống của nhân dân.
 Tạo ra nhiều cơ hội việc làm cho người dân như: Sản xuất nông nghiệp và nuôi
trồng thủy sản.
 Cải tạo khí hậu, môi trường sinh thái; tạo cảnh quan du lịch trong khu vực công
trình.
Và nhiệm vụ:
 Cấp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp cho 100 ha lúa 2 vụ;
 Tạo nguồn cấp nước sinh hoạt cho 2000 dân xã Đài Xuyên, lượng nước còn lại
của hồ tạo nguồn hỗ trợ cấp nước cho khu đơ thị Đồn Kết - Bình Dân;
 Ni trồng thủy sản trong lòng hồ;
 Cắt, giảm lũ cho hạ lưu vùng dự án.

SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

21

Lớp: 58CX-D1



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

I.2. Các điều kiện tự nhiên của khu vực dự án
I.2.1.

Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực dự án
Đài Xuyên bắt nguồn từ đỉnh có cao độ 175m, từ thượng nguồn Đài Xuyên

sông chảy chủ yếu theo hướng từ Đơng sang Tây. Tính đến tuyến hồ chứa tổng chiều
dài sông là 4km. Nằm trên vùng duyên hải Quảng Ninh độ dốc lịng sơng và độ dốc
lưu vực khơng lớn lắm. Đặc trưng lưu vực đập Đá Bạc tính đến tuyến cơng trình được
xác định trên bản đồ tỉ lệ 1:25.000 như sau:
Bảng I-1. Các đặc trưng hình thái lưu vực tính đến cơng trình
Toạ độ
Diện

Tuyến
cơng trình

Hồ Đài
Xun
I.2.2.

Kinh độ

Vĩ độ


107o27’38’’ 21o09’50’’

tích
F(km2)

5,4

Chiều
dài
sơng
chính
4,0

Chiều
dài sơng
nhánh

0

Độ
dốc
sơng
(%o)
7,5

Độ
dốc
lưu
vực

(%o)
152

Địa chất cơng trình

I.2.2.1.

Mơ tả chung

Theo tài liệu khảo sát khu vực tuyến đập, bãi vật liệu và tham khảo tờ bản đồ địa
chất - tờ Hạ Long ( Hòn Gai) (F 48- XXX) tỷ lệ 1:200.000 do Cục Địa chất và Khoáng
sản Việt nam, xuất bản năm 1999: cho thấy điều kiện địa chất khu vực công trình được
bao gồm các thành tạo sau:
A – Hệ tầng Hà Cối phân hệ tầng trên (J1-2 hc2 ) kỷ Jura trung thượng
Các thành tạo xếp vào phân vị tầng này hình thành các dải đồi và dãy núi cao
phía lưu vực lòng hồ. Thành phần thạch học chủ yếu là đá cát kết, bột kết và đá phiến

SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

22

Lớp: 58CX-D1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

sét phân lớp. Đá của hệ tầng ít bị nén ép vò nhàu nằm phân bố thành tập dày mỏng

khác nhau theo dạng đơn tà có góc nghiêng khoảng từ 7 0 đến 100, có bề dày dày
khoảng 600m..
B – Hệ Đệ tứ khơng phân chia (Q)
Gồm trầm tích của hệ Đệ tứ phát triển khá rộng rãi trong lòng thung lũng, gặp tập
trung trong lòng hồ và khu diện tích tưới với chiều dày từ 1,0m đến 1,5m. Gồm chủ
yếu một số thành tạo sau:
 Tầng bồi tích tụ nguồn gốc sông, pha sông biển hiện đạị a,mQ gồm các loại sét,
sét pha, chiều dày từ 1,0m đến 2,0m;
 Tầng bồi lũ tích lịng sơng cổ (apQIII) gồm hỗn hợp các loại đá cuội sỏi của đá
cát kết, đá phiến sét lẫn cát sạn, chiều dày từ 0,5m đến 0,8m;
 Tầng sườn, tàn tích (edQ) trên đá gốc sét bột kết: là đất sét đến sét pha chứa
dăm mảnh mềm bở có chiều dày từ 2,0m đến 5,0m.
I.2.2.2.

Điều kiện địa chất cơng trình các tuyến PA

Tại khu vực đầu mối, trong các hố khoan ngồi việc mơ tả địa tầng, lấy mẫu để
thí nghiệm xác định các cơ chỉ tiêu cơ lý đất đá, đã tiến hành đồng thời các thí nghiệm
thấm tại hiện trường như: đổ nước và ép nước trong các tầng đất đá.
Kết quả khoan, thí nghiệm cho phép xây dựng được các mặt cắt địa chất dọc và
ngang cho các tuyến đập, cống của PA1, PA2 (xem bản vẽ khảo sát địa chất)
Nhìn chung, trên các tuyến phương án có các lớp đất, đá phân bố theo thứ tự từ
trên xuống như sau:
Lớp 1: lớp đất thổ nhưỡng – đất sét pha cấu kém chặt lẫn rễ cây, chiều dày từ 0,2
m đến 0,3m. Không lấy mẫu xác định chỉ tiêu cơ lý.
Lớp 1a: sét dẻo chảy đến bùn sét lẫn rễ cây cấu kém chặt, nguồn gốc bồi tích
song (aQ), chiều dày lớp từ 0,8m đến 1,0m, phân bố trên phạm vi bề mặt đáy thung
lũng. Tại lớp không lấy mẫu xác định chỉ tiêu cơ lý.

SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ


23

Lớp: 58CX-D1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

Lớp 1b: cuội sỏi thành phần là đá phiến sét, cát kết có kích thước từ 2cm đến
0,4m lẫn cát và bùn sét mầu xám vàng, kết cấu kém chặt. Lớp có nguồn gốc bồi lũ
tích (apQ). Trên các mặt cắt tim đập phương án, lớp có chiều dày từ 0,3m đến 0,5m và
phân bố tại phạm vi lòng suối (tuyến PA1 rộng khoảng 15m, dày 0,3m; trên tuyến PA2
trên phạm vi chiều rộng 25m, chiều dày 0,5m). Kết quả thí nghiệm đổ nước trong các
hố khoan cho thấy lớp có tính thấm trung bình (K từ 2,63 x10-3 đến 3,54 x10 -3 cm/s).
Lớp 2: Đất sét mầu nâu, nâu đỏ lẫn dăm sạn đá bột kết, trạng thái dẻo cứng đến
nửa cứng, nguồn gốc pha tích (edQ). Trên các tuyến PA, lớp phân bố chủ yếu trên bề
mặt tại 2 phía sườn đồi vai đập. Chiều dày của lớp biến đổi từ 2,0m đến 4,0m (trong
đó tại tuyến PA1 chiều dày trung bình của lớp (từ 3,7m đến 4,0m) lớn hơn gặp trên
tuyến PA1 (dày từ 2,0m đến 3,7m). Kết quả thí nghiệm đổ nước trong hố khoan (bảng
2.1) cho thấy lớp có tính thấm từ yếu đến trung bình ( K= từ 3,54 x10 -5 đến 6,54 x10 -5
cm/s). Chỉ tiêu cơ lý và chỉ tiêu tính toán của lớp nêu tại bảng 3.1
Lớp 3: sét pha dăm mảnh đá bột, sét kết trạng thái từ nửa cứng đến cứng đến dăm
mảnh dạng mềm bở lẫn bột sét, mầu nâu đến nâu đỏ. Đây là lớp phong hóa mạnh đến
mãnh liệt của đá gốc bột sét kết (eQ) với sự phân chia không rõ ràng. Trong quá trình
khoan mẫu nõn tiêu hao nhiều, phần cịn lại đơi chỗ thành các cục nhỏ từ 3cm đến 5
cm Trên các mặt cắt tuyến lớp này chỉ gặp tại khu vực đầu vai phải đập với độ dày
khá khác nhau: tại tuyến PA1 lớp có chiều dày lên đến trên 6,0m; trong đó tại vị trí

tuyến PA2 lớp có độ dày 1,0m. Kết quả thí nghiệm đổ nước trong hố khoan cho thấy
lớp có tính thấm trung bình (K= 5,92 x 10-5 cm/s). Các đặc trưng cơ lý và chỉ tiêu tính
tốn của lớp nêu tại bảng 2.4
Lớp 4: đá bột, sét kết phân lớp phong hóa vừa đến mạnh. Đá bị nứt nẻ trung bình,
mặt khe nứt bị lấp nhét bởi ôxyt sắt màu xám đen đến xám vàng hoặc lấp nhét bởi đất
bột, sét. Đá thuộc loại mềm vừa, dùng búa gõ từ 1 đến 2 nhát thì vỡ; các nõn khoan
gãy thành từng cục dài từ 5 đến 15 cm. Trên các tuyến phương án lớp này phân bố và
bắt gặp tại hầu hết trong các hố khoan với chiều dày trung bình từ 2,0m đến 5,0m;
trong đó: trên các mặt cắt thuộc phạm vi tuyến đập PA1 lớp này có chiều dày lớn hơn
SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

24

Lớp: 58CX-D1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên
_Phương án 2_

và dao động từ 3,5m đến 4,2m; tại khu vực tuyến đập PA2 lớp này có chiều dày nhỏ
hơn và dao động từ 2,0m đến 3,0m (ngoại trừ tại vị trí HK4 –chiều dày lớp lên tới
5,2m) Kết quả thí nghiệm ép nước trong các hố khoan cho thấy lớp này có tính thấm
trung bình; với lưu lượng thấm đơn vị dao động trong khoảng q = từ 0,043 đến 0,053
l/ph.m.m (tương đương K= 5,02x 10-5 cm/s đến 5,62x 10-5 cm/s).
Các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp như sau:
 Tỷ trọng Δ:

2,75 đến 2,77


 Khối lượng thể tích khơ c:

2,28 đến 2,56 T/m3

 Cường độ kháng nén một trục:
+ Khơ gió :

79,8 đến 98,9 kG/cm2

+ Bão hồ BH:

29,4 đến 56,4 kG/cm2

 Hệ số biến mềm Kbm:

từ 0,28 đến 0,57

 Cường độ chống cắt :
+ Góc ma sát trong Φ :
+ Lực dính kết

từ 9,7 đến 12,5 kG/cm2

C:

 Môdul tổng biến dạng Eo

từ 270 45’ đến 260 41’


:

từ 650,0 đến 680,0 kG/cm2

Lớp 5: đá bột, sét kết phân tập trung bình phong hố nhẹ, nứt nẻ nhỏ, khe nứt
thường kín và bị lấp nhét bởi oxyt sắt, đơi chỗ bị xuyên cắt bởi các mạch canxít màu
xám trắng. Đá thuộc loại khá cứng vừa khi khoan xuống chậm, nõn khoan gãy vỡ
thành từng thỏi từ 15- 60cm. Kết quả thí nghiệm ép nước trong hố khoan cho thấy lớp
có tính thấm yếu với lưu lượng thấm q = từ 0,002 đến 0,057 l/ph.m.m (quy đổi tương
đương K = 2,31x10-6 cm/s đến 6,22x 10-6 cm/s).
Các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp như sau:
 Tỷ trọng Δ:

2,72 đến 2,76

 Khối lượng thể tích khơ c:

2,68 đến 2,70 T/m3

 Cường độ kháng nén một trục:
+ Khơ gió :
SVTH: PHẠM TRỌNG TÚ

273,0 đến 446,2 kG/cm2
25

Lớp: 58CX-D1