Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 1

Ngành : Công trình thuỷ lợi

MỤC LỤC

CHƯƠNG 2. BỐ TRÍ TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI.................................16
 2.1 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN..........................................................16
Dựa trên những điều kiện địa hình, địa chất tuyến xây dựng tiến hành bố trí các hạng
mục công trình như : Đập dâng, đập tràn, tuyến năng lượng…..................................16
Trên cơ sở bố trí công trình cho các phương án tuyến ta tính toán khối lượng và chi
phí xây dựng cho các phương án tuyến công trình......................................................16
Trong giai đoạn nghiên cứu trước, qua phân tích các yếu tố về chi phí xây dựng, điều
kiện địa chất, điều kiện thi công, tiến độ thi công cho thấy chỉ có phương án tuyến 1
là hợp lí, thuận lợi hơn cả.............................................................................................16
Vì vậy ta lựa chọn tuyến 1 làm phương án thiết kế....................................................16

SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4


Trang 2

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành : Công trình thuỷ lợi

LỜI CẢM ƠN

Quá trình làm đồ án đã giúp em được tiếp xúc với công việc của người kĩ sư sau
này, vận dụng những kiến thức học trong nhà trường vào thực tế, từ đó em học hỏi
thêm được nhiều kiến thức bổ ích. Qua đây em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáoPGS.TS đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án, cảm ơn các thầy cô trong trường
trong quá trình giảng dạy đã truyền đạt kiến thức cho chúng em để chúng em có nền
tảng kiến thức vững chắc, cảm ơn các cơ quan tổ chức tạo điều kiện giúp chúng em
hoàn thành đồ án, cảm ơn gia đình và bạn bè luôn quan tâm giúp đỡ em.
Em xin chúc các thầy cô sức khỏe, công tác tốt.
Em xin chân thành cảm ơn!

SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 3

Ngành : Công trình thuỷ lợi

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 VỊ TRÍ VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH
1.1.1 . Vị trí công trình :
Công trình thuỷ điện Xê Kaman1 xây dựng trên sông Xê Kaman, nằm trong
khoảng 14050-15045’ vĩ độ Bắc và 107000’- 107040’ kinh độ Đông. Lưu vực sông
XêKaman nằm trên địa bàn hai tỉnh SêKông và Attapêu.Vị trí tuyến công trình và khu
vực lòng hồ nằm trên địa bàn huyện SanXay tỉnh Attapêu giáp bien giới Việt Nam.
Hình 1-1. Bản đồ vị trí dự án

SVTH : Nguyễn Duy Quân


L ớp 45C4


Trang 4

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành : Công trình thuỷ lợi

1.1.2 . Nhiệm vụ công trình :
Công trình thuỷ điện Xê Kaman1 theo quy hoạch của chính phủ Lào có nhiệm vụ chủ
yếu là phát điện với :
- công suất lắp máy 290 Mw
- điện lượng trung bình năm khoảng 1,096 tỷ KWh.
Dự kiến một phần điện năng sử dụng cung cấp nhu cầu tiêu dùng trong nước nhằm phát
triển dân sinh kinh tế của khu vực phía Nam Lào( khoảng 10% điện năng), phần lớn kết
hợp với các nhà máy thuỷ điện khác xuất khẩu sang Việt Nam và thu ngoại tệ về cho
đất nước.

1.2 CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN :
1.2.1 . Đặc điểm địa hình:
Sông Xekaman bắt nguồn từ đường phân thuỷ của sườn phía tây dãy núi Trường
Sơn (ranh giới quốc gia Việt Nam và Lào).
Vùng công trình bị phân cách rất phức tạp, bởi mạng thuỷ văn dày đặc. Địa hình
sườn nghiêng khá dốc về phía lòng sông, địa hình thung lũng hẹp sâu, địa hình tích tụ
ven 2 bờ sông cũng như bãi bồi ở các đoạn sông lượn cong mở rộng bề ngang thung
lũng...
Địa hình vùng tuyến đập có dạng hình chữ V, lòng sông hẹp, dòng chảy bị khống
chế bởi các sườn núi cao và dốc.

Đập được bố trí tại vị trí hẹp nhất của khe hẻm khoảng 560m tại tuyến 1 với các cao
độ đáy 152-300m. Phần cao độ 200- 280 m, góc dốc là 50,6 0, cao độ đường phân thuỷ
dốc thoải hơn.
Hệ thống đường giao thông đến công trường tương đối thuận lợi. Tuyến đường đi
qua khu vực dự án quốc lộ 18B, khu vực dự án cách trung tâm huyện XanXay khoảng
18km.
1.2.2. Điều kiện địa chất:
A: Điều kiện địa chất công trình vùng đầu mối
1. Mô tả địa hình khu vực đầu mối
Tổng diện tích lưu vực sông XêKaman tính đến điểm hợp lưu với sông SêKông là
4790 km2, trong đó tính đến tuyến đập công trình XêKaman1 là 3580 km 2, chiếm 75%
diện tích toàn lưu vực XêKama1. Chiều dài sông tính đến tuyến công trình là 179 km.

SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 5

Ngành : Công trình thuỷ lợi

Phía Đông của lưu vực sông XêKamam giáp với các lưu vực sông Giằng thuộc hệ
thống sông Vũ Gia- Thu Bồn và sông Krông PôKô thuộc hệ thống sông Sê San - Việt
Nam. Phía Tây lưu vực tiếp giáp với lưu vực sông Sê Kông.
Bảng1-1. Các đặc trưng hình thái lưu vực tính đến tuyến công trình sông XêKaman 1
Đặc trưng
Diện tích lưu vực

Chiều rộng lưu vực
Chiều dài lưu vực
Độ dốc bình quân lưu vực
Độ dốc lòng sông chính
Mật độ lưới sông
Chiều dài sông chính

Kí hiệu

Đơn vị

Đập Xê Kaman1

Flv
Blv
Llv
Jlv
Js
D
Ls

Km2
Km
Km

3580
43.4
82.5
102
15

0.65
179

Km/km2
km

2. Đặc điểm địa hình,địa mạo
Tuyến đập:nằm trên sông Xêkaman cách huyện Xanxay chừng 17km về phía
thượng lưu . Tại vị trí tim tuyến đập, lòng sông rộng 80m ,dài 500m , đáy sông tại cao
trình +120m. Theo tim tuyến, sườn vai phải dốc 50 0-550; sườn vai trái thoải hơn, dốc
250-500, càng lên cao càng thoải. tại tim tuyến, bờ phải đá cứng chắc, tầng phủ hầu như
không có. Bờ trái tầng phủ dày hơn và có trầm đọng proluvi.
3. Các hiện tượng địa chất vật lý:
a, Hiện tượng đứt gãy:
Tại phạm vi tuyến đập đã phát hiện 5 đứt gãy bậc IV, có phương Đông tây,
TB-ĐN, cắm đứng hoặc cắm về phía TN, góc dốc 800-850. Dọc đứt gãy đá bị nứt nẻ,
ép phiến mạnh hoặc hình thành các khe nứt lớn, một số chỗ tạo nên các đới nhàu trên
địa hình.
-Đút gãy IV-1:dài 0.8km, phương Đông-Tây, là dạng đứtt gẫy do trượt bằng, giao cắt
với đứt gãy IV-4 làm phá huỷ mạnh ở phía thượng lưu đập tại bờ phải.
-Đứt gãy IV-4: dài 1.75km, phương TB-ĐN giao cắt với các đứt gãy IV-1, IV-2, IV-3
hình thành nên đới phá huỷ tại thượng lưu đập.
-Đứt gãy IV-5:dài 3.5km, phương TB-ĐN, không cắt qua đập.
-Đứt gãy IV-7:dài 1.8km, phương TB-ĐN, giao cắt qua thượng lưu tuyến 2.
b, Hiện tượng trượt lở:

SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 6

Ngành : Công trình thuỷ lợi

Hiện tượng sạt, trượt lở đất chủ yếu xảy ra dọc theo các đứt gãy bậc IV, trên các
sườn dốc lớn 25-450, thường xảy ra vào mùa mưa. tại khu vực tuyến đập, bờ phải gặp 3
khối sạt trượt với quy mô trung bình ( hai khối sạt trên đỉnh bờ phải và một khối nằm
ngay tại mép sông)
c, Các đới phong hoá:
Mô tả đất đá từ trên xuống dưới bao gồm:
- Lớp đất phủ sườn, tàn tích(edQ) và đới phong hoá mãnh liệt IA1: Thành phần chủ yếu
cát pha, sét pha màu vàng nhạt, trạng thái nửa cứng , chứa 10-20% dăm cục đá gốc, sạn
thạch anh.
-Lớp bồi tích, lũ tích thềm sông: Thành phần chủ yếu là cát hạt thô xám sáng lẫn nhiều
sỏi sạn đá khoáng, một số chỗ gặp tảng lăn granít, cát kết, thậm chí cả cuội kết.
-Đới đá phong hoá mạnh (IA 2): Thành phần chủ yếu là đá gốc bị phong hoá, nứt nẻ
mạnh tới trạng thái dăm, cục tảng, đá mềm bở. Chiều dày trung bình 4.4m, tại bờ phải
không xuất hiện đới IA2
- Đới đá phong hoá(IB):Thành phần gồm đá gốc nứt nẻ mạnh mầu vàng nhạt, nâu nhạt,
xám trắng, đôi chỗ xám sáng dọc theo khe nứt bám lớp mỏng oxyt Fe, Mn.. Đá kết bột
chủ yếu thạch anh và một số khoảng vật khác phân lớp dày có kiến trúc hạt vừa đến
mịn.
-Đới đá nứt nẻ (IIA): Đá cát kết đôi chỗ xen kẹp bột kết nứt nẻ yếu đến trung bình, đá
cứng chắc, khe nứt hẹp, theo bề mặt khe nứt đôi chỗ bám oxyt Fe, Mn, clorit. Đá màu
nâu tím thành phần chú yếu thạch anh và một số khoáng vật khác. Các khoáng vật hầu
như không bị phong hoá.
-Đới phong hoá tương đối nguyên vẹn (IIB) Đá có mầu nâu tím, tươi cứng, rắn chắc,

khe nứt yếu và thấm nước tương đối yếu
B: Điều kiện địa chất vùng hồ
1 .Điều kiện địa chất
Tại khu vực lòng hồ, giai đoạn nghiên cứu này đã tiến hành đo vẽ địa chất tỷ lệ
1/25000, kết hợp điều tra đánh giá khoáng sản lòng hồ. Kết quả đo vẽ cho thấy :
Trong vùng hồ phân bố chủ yếu 2 loại đá chính
-Đá phiến thạch anh seirixit, đá phiến bioxit, cát kết dạng quazit hệ tầng Long Đại tại
vùng thượng và hạ lưu lòng hồ. các đá hệ tầng này có thế nằm không ổn định, nhiều
đoạn uốn nếp.
SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 7

Ngành : Công trình thuỷ lợi

-Đá granit biotit sáng màu phức hệ Vân Canh. Đá lộ diện dạng nền hoặc lộ ở ven sông
Xê Kaman kéo dài suốt từ vị trí cách tuyến đập 8km ở thượng lưu lên đến gần hết đuôi
hồ.
-Trong khu vực hồ chứa có duy nhất 1 đứt gãy bậc III ( đứt gãy III-1) và một số đứt gãy
bậc IV cắt qua.
- Tầng phủ phát triển trên đá hệ tầng Long Đại tại khu vực hồ chứa nói chung mỏng,
thường < 5m.
-Tầng phủ > 5m thường tập trung ở khu vực trung lưu hồ chứa. Bãi bồi và các bậc thềm
phân bố rải rác trong khu vực lòng hồ với quy mô nhỏ đến trung bình.
-Toàn bộ phạm vi lòng hồ không phát hiện thấy khối đá đổ nào.

2. Địa chất thuỷ văn
Các tầng chứa nước trong khu vực chủ yếu là các tầng chứa nước không áp. Tầng chứa
nước trong phức hệ Đệ tứ liên quan chặt chẽ với mực nước sông. Các tầng chứa nước
trong đá hệ tầng Long Đại và phức hệ xâm nhập Vân Canh có tính ăn mòn bê tông yếu,
mực nứoc dưới đất nằm cách mặt đất 5-10m về mùa mưa, 20-25m vào mùa khô.
1.2.3 . Điều kiện vật liệu xây dựng :
1. Vật liệu đá:
Mỏ đá số 3 thuộc huyện Sanxay, cách tuyến đập về phía hạ lưu chừng 2km, cạnh sông
Xêkaman và nằm ngay gần đường vận hành vào tuyến đập. Do nằm gần đường VH nên
công tác khai thác, vận chuyển thuận lợi.
-Lớp sườn tàn tích và đới phong hoá hoàn toàn ( edQ +IA1) :
Thành phần chủ yếu là sét, sét pha màu xám nâu, xám vàng lẫn ít nhiều dăm sạn, trạng
thái nửa cứng- cứng. Tận dụng đắp đường thi công, vận hành phục vụ thi công. Với trữ
lượng bóc bỏ là 540.000m3
-đới đá phong hoá mạnh IA2: đá gốc bị phong hoá mạnh, nứt nẻ mạnh tới trạng thái
dăm, cục, tảng, đá mềm bở, chiều dày của đới thay đối từ 2.0-6.0m, trung bình 4.0m.
Tận dụng đắp đường thi công, vận hành phục vụ thi công
-Đới đá phong hoá(IB) : Đá cát sạn kết hạt thô, sáng màu kiến trúc hạt thô bị phong hoá
trung bình thành màu xám nhạt, vàng nhạt, cấu tạo phân lớp dày, chiều dày của đới thay
đối từ 7.0-13.0m, trung bình 10m. Tận dụng làm đá cấp phối đường. Với trữ lượng
1.200.000 m3

SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4


Trang 8

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư


Ngành : Công trình thuỷ lợi

- đới đá nứt nẻ ( IIA, IIB): cát sạn hạt thô, phong hoá nhẹ, đá nứt nẻ trung bình. Dùng
làm cốt liệu bê tông cho xây dựng đập. Bề dày khai thác khoảng 50m, với trữ lượng là
7.900.000m3
Bảng 1-2.Chỉ tiêu cơ lí của đá xây dựng:

Đới
edQ+IA1
IA2
IB
IIA
IIB

Dung
trọng tự
nhiên
(T/m3)
1.99
2.10
2.62
2.70
2.77

Dung
trọng bão
hòa
(T/m3)
2.02

2.25
2.63
2.72
2.78

ϕ

C

Mô đun
biến dạng

Mô đun
đàn hồi

(độ)
20
30
40
47
50

(T/m2)
_
_
4500
7000
8000

(Kg/cm2)

80
600
15000
75000
120000

(Kg/cm2)
_
1200
30000
150000
240000

2.Vật liệu cát sỏi:

Hiện tại xác định được 2 mỏ cát: Mỏ cát Pranang trên suối Pranang và mỏ cát Attpeu
tên sông Sêkong. Đặc điểm các mỏ như sau:
Bảng 1-3. Chỉ tiêu cơ lý của lớp cát hạt vừa:

Trữ lượng
Chỉ tiêu cơ lí
KL thể tích tự nhiên
Modun độ lớn
hệ số thấm
Hàm lượng mica
Hàm lượng bụi bẩn
Hàm lượng hữu cơ
Hàm lượng sunphát
Hàm lượng hạt
<0.14mm


Mỏ cát Pranang
600.000 m3
K.hiệu
Đ.vị
Giá trị
3
g/cm
1.38
3
Mk
g/cm
3.74
K
cm/s
0.0073
%
0.69
0.68
%
%
0.009
%
2.4

Mỏ cát Attapeu
500.000 m3
K.hiệu
Đ.vị
Giá trị

3
g/cm
1.33
3
Mk
g/cm
1.94
K
cm/s
0.029
%
0.08
1
%
%
0.015
%
0.2

1.2.4. Đặc điểm địa chất thuỷ văn :
1. Các đặc trưng khí tượng
a) Nhiệt độ không khí.
Mùa đông không lạnh lắm, mùa hè tương đối nóng. Biên độ dao động nhiệt độ trung
bình giữa các tháng không cao lắm, chenh lệch nhau khoảng 5 oC.Tháng nóng nhất trong
năm là tháng III, IV; tháng lạnh nhất là tháng I
b) Độ ẩm không khí.

SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4



Trang 9

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành : Công trình thuỷ lợi

Độ ẩm tương đối trung bình năm vào khoảng 60-84%, độ ẩm lớn nhất là 100% vào các
tháng 10,11 và 12, đô ẩm nhỏ nhất là 10%
c) Mưa:
Lưu vực sông Xêkaman thuộc vùng mưa nhiều, lượng mưa có xu thế tăng dần từ
Nam lên Bắc và từ Tây sang. Mùa mưa trên lưu vực kéo dài năm tháng từ tháng V đến
tháng X, mùa khô từ tháng XI đến tháng IV năm sau, lượng mưa mùa mưa chiếm 90%,
lượng mưa mùa khô chỉ chiếm 10% tổng lượng mưa cả năm.
Bảng1-4. Lượng mưa trung bình,max,min tháng:

Trạm

Đặc

Lượng mưa tháng, năm (mm)
I
II
III
IV V
VI VII VIII IX
trưng
Attapeu Xtb
5

17
49
77 219 341 469 481 417
Xmax 14.1 55.0 94.0 175 100 129 162 140 399
Xmin 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

X
139
89.8
0.0

XI
28
67.7
0.0

XII
10
32.4
0.0

Lượng mưa bình quân lưu vực sông XêKaman tính đến tuyến Công trình
thuỷ điện XêKaman1 là X0Xê Kaman = 2550(mm)
d) Bốc hơi:
Lượng bốc hơi ống piche trung bình nhiều năm tại khu vực nghiên cứu là Z piche = 1351.7
mm
Bảng1-5. Phân bố tổn thất bốc hơi mặt hồ sau khi xây dựng hồ chứa XêKaman1

trạm I
II

III
IV
V
VI
VII VIII IX
X
XI
XII Năm
∆Z
68.8 74.1 81.8 64.6 49.9 32.7 29.3 27.4 25.6 36.2 53.2 72.9 616
e)Gió:
Hướng gió trên lưu vực XêKaman thay đổi theo mùa và có đặc điểm gío mùa Đông
Nam Á, hướng gió thịnh hành là hướng Đông (E)và Tây (W)với tần suất khoảng 3050%. Hướng Bắc và hướng Nam (S) xuất hiện ít khoảng 1÷3%.Do ảnh hưởng của địa
hình, tốc độ gió có giám đi và hướng cũng thay đối khác nhau. Nhìn chung tốc độ gió
mùa khô lớn hơn tốc độ gió mùa mưa.
Bảng 1-6.Ttốc độ gió lớn nhất theo các hướng ứng với các tần suất

P%
2
4
10
20
50

N
20.1
16.7
13
10.4
6.8


NE
21
18.8
16.1
14.1
11.1

SVTH : Nguyễn Duy Quân

E
19.2
17.2
14.9
13.2
10.5

SE
17.7
15.4
12.9
10.9
8.2

S
17.8
15.5
12.9
11.1
8.4


SW
12.8
11.6
10.2
9.2
7.6

W
19
16.7
14.2
12.6
9.8

NW
16
11.3
12.3
10.8
8.6

Vô hướng
21.9
19.2
17
15.3
12.8
L ớp 45C4



Trang 10

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành : Công trình thuỷ lợi

2. Các đặc trưng thuỷ văn:
a) Dòng chảy năm tại tuyến công trình:
Bảng 1-7 . Dòng chảy năm các tuyến công trình Xêkaman 1

Phương pháp tính
LVTT từ trạm Attapeu
LVTT từ trạm thuỷ văn
đầu mối XêKaman 3
mượn hệ số dòng chảy
năm lưu vực sông Sê
San

Q0 Xê Kaman 1( m3/s)
149

Q0 XêKaman –Sanxay( m3/s)
155

147

154

151


157

Bảng1-8 . Dòng chảy tháng trung bình nhiều năm ở điều kiện tự nhiên tại tuyến
đập Xêkaman 1
tuyến
Xêkaman1
XêkamanXanXay

I
73.9
77.2

II
51.4
53.7

III
38.4
40.1

Lượng trung bình tháng,m3/s
IV
V
VI VII VIII IX
37.3 61.2 111 169 288 328
39.0 63.9 116 177 301 343

TB
X

278
290

XI
223
233

XII
126
132

Bảng 1-9: Các đặc trưng dòng chảy năm tại tuyến đập XêKaman 1

N tính
Flv
3580
3740

năm
lịch
46
46

Qp(m3/s)

Q0

M0

(m3/s)


(l/skm2)

Cv

Cs

10%

50%

90%

149
155

41.6
41.6

0.24
0.24

2Cv
2Cv

196
205

146
152


105
110

b) Lũ thiết kế
Hình 1-2. Đường quá trình lũ (Q~t) ứng với tần suất 0.1%

SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4

N
149
155


Trang 11

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành : Công trình thuỷ lợi

Quan h? (Q~t)
12000

10000

Q (m3/s)

8000


6000

4000

2000

t (h)

0
0

50

100

150

200

250

300

Hình 1-3. Đường quá trình lũ (Q~t) ứng với tần suất 0.02%
Qua n h? (Q~t)
Q(m 3/s )

16000
14000

12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
0

20

40

60

t (h)

80

100

120

140

c) Lũ thi công
Bảng 1-10 .Lưu lượng lũ các tháng mùa kiệt tuyến đập Xêkaman 1

Tháng
SVTH : Nguyễn Duy Quân


Qp(m3/s)
L ớp 45C4


Trang 12

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

XII
I
II
III
IV
V
VI
MaxMK

0,5
1291
162
125
107
213
1616
1980
2344

1
1038

149
113
99.2
187
1295
1670
1980

2
869
138
104
92.3
167
1078
1453
1726

Ngành : Công trình thuỷ lợi
3
699
126
94.6
85.4
147
862
1236
1472

5

566
118
87.2
79.3
130
694
1053
1257

10
411
105
77.2
70.6
107
498
835
1003

20
277
93
67
61.9
86
331
626
756

Bảng 1-11. Lưu lượng TB ngày lớn nhất khoảng 5 ngày tại tuyến công trình

Thời đoạn

1-5
6-10
11-15
16-20
21-25
26-31

Qmax5%(m3/s)
I
53.4
51.7
47.4
45.1
42.0
41.1

II
43.1
39.7
38.3
41.7
37.7
36.0

Qmax10%(m3/s)
III
48.0
40.6

53.4
42.6
47.1
62.0

I
46.3
444.6
41.1
39.1
36.8
36.6

II
37.7
35.4
33.1
35.7
34.0
32.0

III
40.3
36.0
43.4
38.0
41.1
49.4

d) Dòng chảy rắn:

Bảng1-12 : Dòng chảy phù sa vào hồ XêKaman 1
Đặc trưng
Diện tích lưu vực
Modun ll phù sa lơ
lửng
Tổng lượng phù sa
lơ lửng
Tổng lượng phù sa
di đẩy
Tổng lượng phù sa
Thể tích phù sa lơ
lửng
Thể tích phù sa di
đẩy
Thể tích phù sa

Kí hiệu
F

Đơn vị
Km2

Đập XêKaman 1
3580

qs ll

T/năm/km2

158


Wll

106T/năm

0,565

Wdd

106T/năm

0,226

Wps

106T/năm

0,791

Vll

106m3/năm

0,.478

Vdd

106m3/năm

0,145


Vps

106m3/năm

0,623

1.4 CÁC THÔNG SỐ VÀ CẤP CÔNG TRÌNH
1.4.1. Các thông số
1.Các mực nước đặc trưng của hồ:

SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 13

Ngành : Công trình thuỷ lợi

Hồ chứa thuỷ điện Xêkaman 1 có nhiệm vụ chính là phát điện cho nên việc xác định
các mực nước đặc trưng của hồ là theo kết quả tính toán thuỷ năng. Trình tự như sau:
-Giả thiết các giá trị MNDBT trong phạm vi cho phép về ngập lụt thượng lưu, chiều cao
đập ..
-Với mỗi giá trị MNDBT, tự cho các giá trị MNC khác nhau trong phạm vi cho phép
-Với mỗi cặp giá trị MNDBT và MNC ta tiến hành như sau:
+Tính toán thuỷ năng xác định công suấtt lắp máy(N lm) và điện lượng bình quân
năm(Eo).

+Thiết kế sơ bộ đập, đập tràn, tuyến năng lượng và các công trình khác trong hệ thống.
+Tính toán giá thành công trình và các chỉ tiêu kinh tế
-Cặp giá trị MNDBT và MNC được chọn là cặp cho các chỉ tiêu kinh tế năng lượng cao
nhất. Trong đồ án này không tính toán thuỷ năng- kinh tế năng lượng mà sử dụng kết
quả tính toán của giai đoạn lập dự án như sau:
MNC=218.0 m

MNDBT=228.0 m

Nlm=290 MW
2 Đường đặc trưng lòng hồ:
Bảng 1-12. Quan hệ W∼ Z
Z(m)
120
130
135
140
145
150
155
160
165

V(106m3)
0
0.983333
3.407865
7.731226
20.63913
48.91687

88.99313
141.8471
212.527

Z(m)
170
175
180
185
190
195
200
220
240

V(106m3)
305.6282
421.1955
561.2364
730.4842
931.5284
1164.345
1434.072
3309.461
6300.307

Z(m)
260
280
300

310
320
330
340
350

V(106m3)
9886.396
14053.03
18780.46
21739.89
25221.32
28777.26
32407.19
36110.63

Hình 1-3. Quan hệ Z~W

SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4


Trang 14

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành : Công trình thuỷ lợi

400


350

Z(m)
300

250

200

150
0

5000

10000

15000

20000

25000

30000
W (10^6m3)

35000

1.4.2. Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế
1. Cấp công trình

a) Theo nhiệm vụ công trình:
Theo nhiệm vụ phát điện nhà máy thuỷ điện sau đập công suất 290 MW, căn cứ vào
TCXDVN 285-2002 ta được công trình là cấp II
b) Theo kích thước công trình:
Sơ bộ lấy chiều cao đập là 113 m, đất nền đá cứng chắc, tầng phú hầu như không có ta
có cấp công trình là cấp I
Từ 2 điều kiện trên ta có cấp công trình là cấp I
2. Các chỉ tiêu thiết kế
Từ cấp công trình và loại đập,ta xác định được các chỉ tiêu thiết kế:
-Mức bảo đảm phát điện: 90%
-Tần suất tính toán lưu lượng, mực nước lớn nhất:
+Tần suất thiết kế % là 0.1%
+Tần suất kiểm tra % là 0.02%
-Lưu lượng, mực nước lớn nhất để thiết kế công trình tạm phục vụ công tác dẫn dòng:
+trong 1 mùa khô:10%
+≥2 mùa khô:5%
-Lưu lượng min để thiết kế chặn dòng:5%
-Các hệ số lệch tải xác định theo TCXDVN285-2002
SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4

40000


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 15

Ngành : Công trình thuỷ lợi


-Độ vượt cao đính đập không xả nước trên MNTL xác định theo quy phạm thiết kế đập
bê tông trọng lực.
+ Với MNDBT a=0.8m
+ Với MNLTK a’=0.8m
+ Với MNLKT a’’=0.8m
-Mức bảo đảm tính toán của chiều cao sóng i=1%
-Tần suất gió tính toán:
+ Với MNDBT:P=2%
+ Với MNLTK:P=25%
-Hệ số điều kiện làm việc :m=1
-Hệ số tin cậy: Kn=1.25
-Hệ số tổ hợp tải trọng:
+Tổ hợp tải trọng cơ bản nc=1
+Tổ hợp tải trọng đặc biệt nc=0.9
+Tổ hợp tải trọng thời kỳ thi công và sửa chữa nc=0.95

SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4


Trang 16

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành : Công trình thuỷ lợi

CHƯƠNG 2. BỐ TRÍ TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI
 2.1 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

Dựa trên những điều kiện địa hình, địa chất tuyến xây dựng tiến hành bố trí các
hạng mục công trình như : Đập dâng, đập tràn, tuyến năng lượng…
Trên cơ sở bố trí công trình cho các phương án tuyến ta tính toán khối lượng và
chi phí xây dựng cho các phương án tuyến công trình.
Trong giai đoạn nghiên cứu trước, qua phân tích các yếu tố về chi phí xây dựng,
điều kiện địa chất, điều kiện thi công, tiến độ thi công cho thấy chỉ có phương án tuyến
1 là hợp lí, thuận lợi hơn cả.
Vì vậy ta lựa chọn tuyến 1 làm phương án thiết kế.

2.2 HÌNH THỨC ĐẬP DÂNG NƯỚC
Với đặc điểm địa hình và địa chất công trình nêu trên ta có thể áp dụng 2 hình thức đập
dâng, đó là đập đá đố bản mặt bê tông và đập bê tông đầm lăn.
Ưu điểm của 2 hình thức đập dâng tạo hồ chứa này là: thi công nhanh, phù hợp
với trình độ phát triển công nghệ nước ta hiện nay, có thể xây dựng đập với chiều cao
lớn… qua thăm dò khảo sát địa chất, địa hình thấy thủy điện Xêkaman1 có thể áp dụng
một trong hai hình thức trên.
Đập bê tông kết cấu và thi công đơn giản, khả năng ổn định cao. Có thể cho tràn
nước nên dẫn dòng thi công dễ dàng. Tuy nhiên không tận dụng được vật liệu tại chỗ và
yêu cầu về nền cao hơn đập đá đổ.
Đập đá đổ CFRD tận dụng được vật liệu tại chỗ, thi công mọi mùa, kĩ thuật xây
dựng đơn giản, yêu cầu về nền thấp hơn. Tuy nhiên dẫn dòng thi công khó khăn hơn
( có cho tràn nước nhưng phải đảm bảo không bị xói và phải tính toán chính xác). Đập
CFRD bố trí công trình thoát lũ khó khăn hơn đập bêtông.
Xét trong điều kiện cụ thế của tuyến công trình ta thấy tuyến đập chính với nền
đập là đá cát kết (đôi chỗ bột kết) cấu tạo phân lớp dày, đá cứng chắc, tầng bóc bỏ có
chiều dày mỏng, đá nền có tính thấm nước yếu hoàn toàn thích hợp với phương án đập
bê tông đầm lăn . Mặt khác ta thấy nếu chọn đập bê tông đầm lăn thì sẽ có nhiều thuận
lợi hơn vì:
+Độ bền công trình cao
SVTH : Nguyễn Duy Quân


L ớp 45C4


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 17

Ngành : Công trình thuỷ lợi

+Quản lí khai thác đơn giản, công tác bổ trí ít tốn kém
Vậy ta chọn hình thức xây dựng đập là đập bê tông đầm lăn RCC

2.3. HÌNH THỨC TRÀN XÃ LŨ
Tuyến tràn bố trí cùng với tuyến đập. Đập tràn được bố trí giữa sông để tận dụng
ưu điểm loại đập bê tông cho nước tràn qua và hướng phóng xa sẽ xuống đúng vị trí
lòng sông cũ.
Đập thường dùng là loại không chân không kiểu Ôphixêrôp có hệ số lưu lượng từ
0,46-0,5. Ngoài ra mặt tràn có thể làm theo dạng mặt cắt chân không, đỉnh là tròn hoặc
elip với hệ số lưu lượng từ 0,55-0,57.Khi tháo cùng một lưu lượng, với hình thức tràn
kiểu này cho cột nước trên đỉnh tràn nhỏ hơn, nên sẽ hạ thấp được một phần độ cao đập
không tràn. Tuy nhiên loại này khi nước chảy qua dễ sinh ra áp lực chân không, gây
chấn động và khi áp lực chân không đạt quá 6m cột nước có thể sinh ra khí thực, phá
hoại mặt tràn. Đập Xêkaman1 là loại đập lớn, nếu dùng loại này dễ sinh phá hoại, vì
vậy ta chọn hình thức tràn dạng cong Ôphixêrôp không chân không.
Đập tràn có thể có cửa van hoặc không. Khi không có cửa van thì cao trình ngưỡng
tràn bằng cao trình MNDBT. Khi đập tràn có cửa van khống chế, cao trình ngưỡng tràn
thấp hơn MNDBT. Khi đó cần có dự báo lũ, quan sát mực nước trong hồ chứa để xác
định thời điểm mở cửa van và điều chính lưu lượng tháo. Về giá thành thì loại không có
cửa van rẻ hơn, việc quản lí khai thác cũng đơn giản hơn. Nhưng tháo cùng một lưu

lượng thì loại không có cửa van cần một mực nước hồ cao hơn. Muốn giảm thấp mực
nước trong hồ cần phải tăng chiều rộng B tr như vậy thì giá thành công trình tăng lên.
Khi công tác dự báo lũ làm tốt loại tràn có cửa van khống chế có thể kết hợp dung tích
phòng lũ với dung tích hữu ích. Vì vậy loại có cửa van điều tiết nước chủ động và khai
thác nước có hiệu quả hơn. Vậy ta chọn đập tràn có cửa van.
Công trình thủy điện Xêkaman1 có chiều cao đập lớn nên năng lượng dòng chảy
sau tràn lớn, không phù hợp với hình thức tiêu năng đáy. Địa chất nền đập là đá có
cường độ tương đối cứng chắc nên chọn hình thức tiêu năng mũi phun. Phương án tiêu
năng này dòng chảy được khuếch tán trong không khí và năng lượng dòng chảy bị tiêu
hao nhiều nhất, nên giảm năng lực xói lòng sông và giảm ảnh hưởng nguy hại đến an
toàn đập. Vậy ta chọn hình thức tiêu năng mũi phun.

SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4


Trang 18

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành : Công trình thuỷ lợi

2.4.TUYẾN NĂNG LƯỢNG
Tuyến năng lượng được đặt ở bờ trái kiểu đường dẫn gồm cửa lấy nước trong thân đập,
2 đường ống dẫn nước có áp hở bằng bê tông lót thép, nhà máy thuỷ điện và kênh xả.
*Cửa lấy nước nằm trong thân đập bờ trái được bố trí các thiết bị cơ khí thuỷ công
gồm: Lưới chắn rác, cửa van sự cố, cửa van sửa chữa và được vận hành bằng cần trục
chân dê.
*Đường ống dẫn nước nối tiếp từ cửa lấy nước đến nhà máy. Kết cấu ống bằng thép

chịu lực được bọc 1 lớp bê tông.
*Nhà máy thuỷ điện và kênh dẫn ra
-Vị trí nhà máy nằm bên bờ trái, lắp đặt 2 tổ máy với công suất N lm=290MW. Trong
gian máy và gian lắp ráp có bố trí cầu trục sức nâng 400/80T để phục vụ lắp đặt và sửa
chữa thiết bị trong nhà máy.
-Kênh dẫn ra nối tiếp sau nhà máy có chiều rộng đáy 25m
*Cống dẫn dòng thi công bố trí bên bờ phải gồm 2 lỗ hình chữ nhật kích thước
6m×10m đảm bảo thoát lũ thi công trong các giai đoạn.

SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4


Trang 19

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành : Công trình thuỷ lợi

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN CHỌN KHẨU DIỆN TRÀN HỢP LÝ

3.1. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN KHẨU DIỆN TRÀN:
Việc xác định khẩu diện tràn là một bước rất quan trọng và rất cần thiết trong quá
trình tính toán thiết kế một công trình thuỷ lợi. Khẩu diện tràn lớn thì khả năng thảo lũ
xuống hạ lưu cũng tăng lên, mực nước dâng gia cường trong hồ giảm xuống và khối
lượng cửa van và thiết bị lớn nhưng khối lượng phần đập không tràn nhỏ và ngược lại.
Qua việc tính toán cho các phương án chúng ta phân tích được ưu nhược điểm và tính
toán ra khối lượng và giá thành cho mỗi phương án từ đó so sánh tìm ra một phương án
tối ưu về cả kinh tế và kỹ thuật. Trong đồ án này xét với 3 phương án Btr:

ngưỡng=216.5 m
Phương án I Btr=44m
Phương án II Btr=50m
Phương án III Btr=56m
3.2.TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ
3.2.1. Muc đích
Mục đích của tính toán điều tiết lũ là:
-Thoả mãn yêu cầu phòng lũ.
-Xác định dung tích công tác, dung tích hiệu dụng, dung tích chết của hồ chứa, tìm
được lưu lượng xã lũ lớn nhất xuống hạ lưu (qmax), cột nước siêu cao (Hsc), MNLTK, từ
đó đưa ra phương án vận hành kho nước sao cho đạt hiệu quả kinh tế.
-Đưa ra nhiều phương án so sách, cung cấp cho nhiều thông số thiết kế để tìm ra
phương án công trình tối ưu, thoả mãn điều kiện kinh tể và kỹ thuật.
3.2.2 .Tài liệu dùng cho tính toán điều tiết
1. Tài liệu công trình tháo
-Mực nước dâng bình thường:228m
-Cao trình ngưỡng tràn Zng : 214.5m
-Bề rộng ngưỡng Btr
+Phương án I Btr=44m
+Phương án II Btr=50m
SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 20

Ngành : Công trình thuỷ lợi


+Phương án III Btr=56m
- Số khoang tràn:4 khoang
2. Tài liệu thuỷ văn,địa hình
Tài liệu dòng chảy lũ đến Qlũ~t: mô hình lũ ứng với tần suất P=1% và P=0,02%
Tài liệu đặc trưng lòng hồ: đường quan hệ Z~W( Các tài liệu này trình bày trong Phụ
lục tính toán điều tiết lũ)
3.2.3.Tính toán điều tiết lũ theo phương pháp Pôtapôp
1. Lý thuyết của phương pháp Pôtapôp
Phương pháp này dựa vào phưong trình cân bằng nước:
Q1 + Q2
q + q2
∆t − 1
∆t = W1-W2
2
2

(3-1)

Trong đó:
-Q1: Lưu lượng lũ đến đầu thời đoạn tính toán ∆t
-Q2: Lưu lượng lũ đến cuối thời đoạn tính toán ∆t
-q1: Lưu lượng lũ xã đầu thời đoạn tính toán ∆t
-q2: Lưu lượng lũ xã cuối thời đoạn tính toán ∆t
-W1: Dung tích kho nước đầu thời đoạn tính toán ∆t
-W1: Dung tích kho nước đầu thời đoạn tính toán ∆t
-W2: Dung tích kho nước cuối thời đoạn tính toán ∆t
Phương trình trên được biến đ ổi về dạng sau:
(


W2
W1
+ 0.5q 2 ) = 0,5(Q1 + Q2 ) + (
− 0,5q1 )
∆t
∆t

(3-2)

Đối với mỗi thời đoạn tính toán thì vế phải phương trình đã biết, ta có:
q = f1 (

W
− 0.5q)
∆t

q = f2 (

W
+ 0.5q)
∆t

(3-3)

Hai quan hệ này gọi là quan hệ phụ trợ để tính điều tiết lũ. Thay chúng vào công thức
trên ta có: f 2 = Q + f1

(3-4)

2. Các bước tính toán điều tiết lũ

a) Xây dựng biểu đồ phụ trợ:
- Chọn thời điểm tính toán ∆t

SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4


Trang 21

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành : Công trình thuỷ lợi

Giả thiết các trị số mực nước trong hồ chứa Z, dựa vào quan hệ Z~W từ các trị số Z đã
giả thiết tìm dung tích hồ chứa tương ứng Vk và từ đó tính được V=Vk-Vng
Tính các giá trị f1,f2 ứng với các giá trị q vừa tính rồi vẽ lên biểu đồ ( q~f1,f2 ).
b) Công thức tính toán khá năng xả của đập tràn
3

q = m.ε.Σb. 2.g .H o 2

(3-5)

Trong đó :
+ m : hệ số lưu lượng của tràn thực dụng (xác định theo QPTL C6 – 78 ).
+ ε : hệ số co hẹp bên (xác định theo QPTL C6 – 78 ).
+ Ho (m) : Cột nước toàn phần trên ngưỡng tràn (lấy Ho ≈ H).
Xác định hệ số lưu lượng và hệ số co hẹp bên :σ
+ Xác định hệ số lưu lượng m :

Theo QPTL C6 – 78 (tính theo Pavlôpxky) ta có : m = mr.σH.σhd
Trong đó :
- mr = 0,504 : là hệ số lưu lượng dẫn suất.
-σ H = 1 : hệ số phụ thuộc cột nước tính toán (H = HTK)
- σhd : hệ số phụ thuộc hình dạng mặt cắt tràn.
Sơ bộ chọn hình dạng mặt cắt tràn có : αT = 45o và αH = 60o và a/P = 0,9
Tra bảng 17 QPTL C6 – 78 ta có : σhd = 0,978.
Vậy : m = mr.σH.σhd = 0,504.1.0,978 = 0,49.
+ Xác định hệ số co hẹp bên ε :
Theo QPTL C6 – 78 hệ số co hẹp bên trong trường hợp tràn mặt cắt thực dụng nhiều
khoang mố trụ và mố bên lượn tròn xác định như sau :
ε = 1 – 0,2.

ξ mb + (n − 1)ξ mt H o
.
n
b

c) Sử dụng Đường phụ trợ để tính toán điều tiết lũ
Cao trình mực nước trong kho trong khi lũ về bằng cao trình MNDBT. Trong giai đoạn
đầu,khi lũ về còn nhỏ ta mở cửa từ từ, lũ về đến đâu tháo đến đó. Dòng chảy trong lúc
này là dòng chảy qua lỗ. Khi mở hết van và mực nước trong hồ là MNDBT thì tràn xả
đến lưu lượng Qo ; sau đó mực nước hồ dâng cao và bắt đầu điều tiết theo Pôtapốp. Khi
lũ rút, ta điều khiến cửa van để khi hết lũ thì mực nước trong hồ là MNDBT.

SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4



Trang 22

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành : Công trình thuỷ lợi

1
2

Với mỗi thời đoạn ∆t tính Q= (Q1+Q2)
Từ q1 đã biết tra trên biểu đồ quan hệ f 1~q ta được giá trì1 và từ đó ta lại tính tiếp được
f2= Q + f1.
Từ f2 tra biểu đồ ngược lại ta sẽ được q 2. Đó chính là lưu lượng xã lũ cuối mỗi thời
đoạn.
Tính tống lượng nước từng thời đoạn ∆W=∆t.( Q - q )
Lặp lại các phương pháp trên cho các thời đoạn tiếp theo và tính toán cho đến khi kết
thúc.
Từ quá trình lũ đến và xả ta có thể xác định được dung tích cắt lũ Vsc
tqm

Vsc= ∑ ∆Wi (Wi>0)
to

Kết quả điều tiết lũ ta được mực nước dâng gia cường trong hồ và đường quá trình lưu
lượng xả xuống hạ lưu ứng với trường hợp tính toán.
3.2.4. Dạng đường quá trình xả lũ :
Đối với công trình xả là tràn dọc và có cửa van ta có dạng đường quá trình xả lũ
như sau :
QL (m3/s)
qX (m3/s)


QL - t
VSC

qX max

qX - t

qo

T (h)

t0

t1

t2

t3

Hình 3.2 – Dạng đường quá trình lũ đến và xã
Để đảm bảo an toàn cho công trình thì mực nước trong hồ chứa không được vượt
quá MNDBT.Khi mực nước trong hồ chưa tới MNDBT, lưu lượng đến tăng dần ta mở

SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư


Trang 23

Ngành : Công trình thuỷ lợi

từ từ mở cửa van sao cho lưu lượng xả sao cho bằng lưu lượng đến, cho tới khi mực
nước trong hồ đạt tới MNDBT cụ thể như sau :
- Từ to ÷ t1 : Lũ đến nhỏ, cửa van mở và xả lưu lượng đúng bằng lượng lũ đến.
- Thời điểm t1 : cửa van mở hoàn toàn, lưu lượng tháo là Qo (ứng với MNDBT).
- Từ t1÷ t2 : Cửa van mở hết mà vẫn không xả hết lũ, hồ tích nước và mực nước trong
hồ dâng lên làm cho lưu lượng xả qua tràn tăng dần (đường xả lũ đi lên).
- Thời điểm t2 : Mực nước trong hồ đạt giá trị lớn nhất, lưu lượng lũ đến bằng lưu
lượng xả qua tràn (lưu lượng xả qua tràn đạt giá trị max).
- Từ t2 ÷ t3 : Lưu lượng xả lớn hơn lượng lũ, mực nước trong hồ giảm làm cho lưu
lượng qua tràn cũng giảm dần (đường xả lũ đi xuống).
- Thời điểm t3 : Lượng nước ở thời đoạn trước đã được xả hết mực nước hồ trở về
MNDBT, đóng của van đến vị trí có lưu lượng xả bằng lượng lũ đến.
3.2.5. Kết quả điều tiét lũ:
Kết quả tính toán điều tiết lũ cho các phương án B tr được trình bày trong các phụ lục
3-1 đến 3-6. Tổng hợp các két quả tính toán như sau:
Bảng 3-1. Kết quả tính toán điều tiết lũ thiết kế (p=0.1%)
Phương án

qmax (m3/s)

Hmax (m)

Zmax(m)

Vsc(106m3)


Btr=4×11m
Btr=4×12.5m
Btr=4×14m

5036.39
5569.76
6089

15.7
15.4
15.15

230.20
229.90
229.65

4821.342
4780.028
4743.084

Bảng 3-1. Kết quả tính toán điều tiết lũ thiết kế (p=0.02%)
Phương án

qmax (m3/s)

Hmax (m)

Zmax(m)


Vsc(106m3)

Btr=4×11m
Btr=4×12.5m
Btr=4×14m

5742.52
6339.48
6896.98

17.1
16.75
16.45

231.60
231.25
230.95

= 5025.55
4977.063
49305

3.3.KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐẬP DÂNG
3.3.1 Thiết kế mặt cắt cơ bản của đập
1. Yêu cầu:Mặt cắt cơ bản của đập phải đảm bảo 3 điều kiện sau:
a) .Điều kiện ổn định: đảm bảo hệ số an toàn ổn định trượt trên mặt cắt nguy hiểm nhất
không nhỏ hơn trị số cho phép

SVTH : Nguyễn Duy Quân


L ớp 45C4


Trang 24

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành : Công trình thuỷ lợi

b) Điều kiện ứng suất: khống chế không để xuất hiện ứng suất kéo ở mép thượng lưu
hoặc có ứng suất kéo nhưng phải nhỏ hơn trị số cho phép, ứng suất chính nén ở mép hạ
lưu không được vượt quá trị số cho phép.
c) Điều kiện kinh tế: đảm bảo khối lượng công trình là nhỏ nhất.
2. Hình dạng
Ta xét một đoạn đập có chiều dài đơn vị (1m) tiết diện ngang là hình tam giác

Hình 3-3. Sơ đồ tính toán mặt cắt cơ bản của đập
3 .Thiết lập công thức
a) Áp lực thuỷ tĩnh:
- Thành phần nằm ngang: W1
1
2

W1= γH2

(3-6)

-Thành phần thẳng đứng: W2
1
2


W2= γnn’.H2

Với n’=

nB
H

(3-7)

b) Trọng lượng của thân đập
1
2

-G1= .nBγBH
1
2

G2= .(1-n)BγBH
1
2

G= Bh

(3-8)
(3-9)
(3-10)

c) Áp lực thấm:


SVTH : Nguyễn Duy Quân

L ớp 45C4


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 25

Ngành : Công trình thuỷ lợi

1
2

Wth= α1.γn.B.H

(3-11)

Trong đó:
α1 là hệ số nước thấm còn lại sau màng chống thấm. Vì đập cao, công trình quan trọng
nên cần thiết phải xử lý chống thấm cho nền bằng cách phụt vữa tạo màng chống thấm.
Trị số α1 xứ lý theo mức độ xử lý nền, sơ bộ có thể chọn α1=0.4÷0.6; ta chọn α1=0.45
d) Xác định chiều rộng đáy đập:
●Theo điều kiện ứng suất
σ=

∑ G ± 6∑ M
B

B


0

(3-12)

2

∑ G -tổng các lực thẳng đứng tác dụng lên mặt cắt tính toán: thay

(3-7);(3-10);(3-11)

vào ta có

∑ G =G+W2-Wth=
∑M

0

BH
(.γB+.γnn-α1.γn)
2

(3-13)

-tổng mô men của các lực đối với trọng tâm của mặt cắt tính toán:

∑M0 =

B2H
12




H2
 2γ n 2 + α 1γ n − 3γ n n + 2γ n n 2 − γ B + 2γ B n 
B



(3-14)

Thay (3-13) và (3-14) vào (3-12) ta có

H2
γ
(
1
−
n
)
+
γ
n
(
2
−
n
)
−
α

γ
−
γ
σ H=h  B
n
1 n
n

B2 

’

(3-15)

Khi hồ đầy nước với điều kiện ứng suất pháp ở mép thượng lưu σ’H=0 ta có B
H

B= γ B (1 − n) + n( 2 − n) − α
1
γn

(3-16)

Để đảm bảo khối lượng công trình nhỏ trị số n chọn theo kinh nghiệm ta chọn n=0. Vậy
mặt cắt đập sẽ bé nhất khi xuất phát từ điều kiện ứng suất là một tam giác có mái
thượng lưu thẳng đứng.
●Theo điều kiện ổn định trượt
Điều kiện tối thiểu để đảm bảo ổn định của đập:
SVTH : Nguyễn Duy Quân


L ớp 45C4