Đồ án Kỹ sư - Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 1 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

MỤC LỤC
PHẦN I : TÀI LIỆU CƠ BẢN
CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN. ............................................................. 5
1.1.TÀI LIỆU ĐỊA HÌNH, ĐỊA CHẤT HỒ CHỨA. ............................................... 5
1.2. ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN .......................................................... 8
1.3. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT ................................................................................ 17
1.4. ĐIỀU KIỆN VẬT LIỆU XÂY DỰNG ........................................................... 19
1.5 DANH MỤC CÁC QUY CHUẨN,TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG ÁP DỤNG 20
CHƯƠNG 2 : TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ XÃ HỘI .......................... 21
2.1.TRÌNH ĐỘ VĂN HÓA ĐỜI SỐNG DÂN CƯ ............................................... 21
2.2.HIỆN TRẠNG THỦY LỢI KHU VỰC DỰ ÁN ............................................. 22
2.3. PHƯƠNG ÁN PHÁT TRIỂN KINH TẾ ........................................................ 22
CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC VÀ NHIỆM VỤ
CÔNG TRÌNH .................................................................................................... 25
3.1. NHIỆM VỤ CỦA CÔNG TRÌNH .................................................................. 25
3.2.NHU CẦU DÙNG NƯỚC .............................................................................. 25
3.3. GIẢI PHÁP VÀ BIỆN PHÁP CÔNG TRÌNH ............................................... 26
PHẦN II : THIẾT KẾ CƠ SỞ ........................................................................... 27
CHƯƠNG 4 : GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI VÀ CÁC CHỈ TIÊU
THIẾT KẾ ........................................................................................................... 28
4.1.GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI .......................................................... 28
4.2 HÌNH THỨC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI ........................................................ 30
CHƯƠNG 5 : XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HỒ CHỨA ............................. 32
5.1. XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH CHẾT VÀ MỰC NƯỚC CHẾT .......................... 32
5.2. XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH HIỆU DỤNG (VH) VÀ MỰC NƯỚC DÂNG
BÌNH THƯỜNG (MNDBT HAY ZBT) ................................................................... 35
5.3. CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ: .................................. 43
CHƯƠNG 6: TÍNHTOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ ..................................................... 47
6.1.MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ, Ý NGHĨA TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ. ............ 47
6.2 . SƠ BỘ BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH THÁO LŨ ................................................... 51
6.3. TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ ........................................................................ 51
CHƯƠNG 7: THẾT KẾ SƠ BỘ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI ......................... 59
7.1.THIẾT KẾ SƠ BỘ ĐẬP ĐẤT ...................................................................... 59 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 2 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

7.2. THIẾT KẾ SƠ BỘ TRÀN XẢ LŨ .............................................................. 69
CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN KH ỐI LƯỢNG , GIÁ THÀNH CÔNG TRÌNH
VÀCHỌN PHƯƠNG ÁN .................................................................................. 90
8.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................... 90
8.2.TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG VÀ GIÁ THÀNH ........................................... 90
8.3.TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG TRÀN XẢ LŨ ................................................ 92
8.4.PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ..................................................... 95
CHƯƠNG 9: KIỂM TRA KHẢ NĂNG THÁO CỦA ĐƯỜNG TRÀN ....... 98
9.1. MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ ........................................................................ 98
9.2.TÍNH TOÁN CÁC HỆ SỐ ............................................................................. 98
9.3.TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ: ..................................................................... 102
9.4.KIỂM TRA KHẢ NĂNG THÁO: ................................................................ 102
CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT ............................................................ 103
10.1.CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ. .............................. 103
10.2.THIẾT KẾ MẶT CẮT CƠ BẢN CỦA ĐẬP ĐẤT. .................................... 103
10.3.TÍNH THẤM CHO ĐẬP VÀ NỀN. ........................................................... 107
10.4.TÍNH TỔNG LƯỢNG THẤM. .................................................................. 119
10.5.TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH ĐẬP ĐẤT ........................................................... 120
CHƯƠNG 11: THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ. .................................................... 136
11.1. BỐ TRÍ TỔNG THỂ. .............................................................................. 136
11.2. TÍNH TOÁN THỦY LỰC DỐC NƯỚC. ............................................... 136
11.3.TÍNH TOÁN KÊNH DẪN HẠ LƯU TRÀN. ............................................ 149
11.4.TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG DỐC NƯỚC ................................................. 151
11.5.CẤU TẠO CHI TIẾT TRÀN...................................................................... 158
11.6.TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TƯỜNG CÁNH THƯỢNG LƯU TRÀN ........... 162
CHƯƠNG 12: THIẾT KẾ CÔNG NGẦM .................................................... 182
12.1. VẤN ĐỀ CHUNG .................................................................................. 182
12.2.THIẾT KẾ KÊNH DẪN HẠ LƯU CỐNG. ................................................ 184
12.3. KIỂM TRA KHẨU DIỆN CỐNG ............................................................. 187
12.4.CẤU TẠO CHI TIẾT ................................................................................. 197
PHẦN IV:CHUYÊN ĐỀ KĨ THUẬT ............................................................. 200
CHƯƠNG 13: SỬ DỤNG PHẦM MỀM GEO-SLOPE ĐỂ KIỂM TRA
THẤM VÀ ỔN ĐỊNH CHO ĐẬP ĐẤT. ........................................................ 201
13.1.ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................ 201
13.2.MỤC ĐÍCH TÍNH TOÁN .......................................................................... 201 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 3 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

13.3.NỘI DUNG TÍNH TOÁN ........................................................................... 201
13.4. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN SỬ DỤNG PHẦN MỀM, KẾT QUẢ TÍNH
THẤM VÀ ỔN ĐỊNH ĐẬP ĐẤT ....................................................................... 206

https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 4 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

PHẦN I :
TÀI LIỆU CƠ BẢN

https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 5 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN.
1.1. TÀI LIỆU ĐỊA HÌNH, ĐỊA CHẤT HỒ CHỨA.
1.1.1. Vị trí công trình.
Hồ chứa Suối Trọng được dự kiến nằm trên suối Trọng - một nhánh của
suối Cái - đầu mối nằm tại xã Phong Phú thuộc (vùng Mường Bi) huyện
Tân Lạc, tỉnh Hoà Bình.
Đầu mối công trình có toạ độ
- 105012' kinh độ Đông
- 20037' vĩ độ Bắc,
Cách ngã ba Mãn Đức - trung tâm của thị trấn Mường Khến huyện Tân
Lạc 10km về phía Tây.
Vùng hưởng lợi của công trình bao gồm:
- Khu Mường Bi có các xã Mỹ Hoà, Phong Phú, Tuân Lộ, Địch Giáo và
Quy Mỹ.
- Khu ngã ba Mãn Đức có các xã Quy Hậu, Mãn Đức và thị trấn Mường
Khến.
1.1.2. Đặc điểm địa hình địa mạo
Hồ An Trọng dự kiến xây dựng để cung cấp nguồn nước cho vùng trung
tâm của huyện Tân Lạc ven quốc lộ 6 bao gồm các xã từ khu Mường Bi đến khu vực
thị trấn Mãn Đức. Đây là vùng nằm ở thượng nguồn sông Bưởi, địa hình bị phân cắt
bởi các nhánh suối Kem, Trọng và suối Bin đều chảy theo hướng từ Tây Bắc xuống
Đông Nam.
Đặc điểm về địa hình khu vực này như là một thung lũng được bao bọc bởi núi cao từ 3
phía:
- Phía Đông phân cách với huyện Kỳ Sơn có các đỉnh núi cao như
Chu Khạp (+565,0m), Chu Mai (+470,0m).
- Phía Bắc là triền núi cao thuộc huyện Mai Châu và là vùng phân cách với hồ chứa
nước Hoà Bình. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 6 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

- Phía Tây - Tây Nam là triền núi đá cao có các đỉnh như Gia Mu (>900,0m), Núi Tạng
(+948,0m).
Vùng dự án có chiều rộng trung bình khoảng 10km và dài 15km với cao độ thay đổi từ
(+200,0m) ở phía Tây Bắc xuống khoảng (+130,0m) ở Đông Nam theo chiều chảy của các
nhánh suối.
1.1.3. Quan hệ F ~ Z, F ~ V, Z ~ V
Xây dựng các đường quan hệ đặc trưng địa hình của hồ chứa Z ~ F, Z ~ V. Trong
đó Z là cao độ mực nước hồ, F là diện tích mặt hồ, V là dung tích hồ chứa.
Dựa vào bình đồ khu vực, theo các đường đồng mức xác định diện tích mặt hồ
tương ứng với các mức nước khác nhau bằng cách đo diện tích trên bản đồ. Dung tích
khống chế giữa hai đường đồng mức kề nhau tính theo công thức: ZFFV
ii +=
+)..(
2
1
1

Trong đó ∆Z là chênh lệch cao độ giữa hai đường đồng mức i và i+1. Dung tích
hồ chứa tính đền mực nước thứ i xác định theo công thức: i
i
i
i
VV =
=1

Qua đo đạc và tính toán ta lập được bảng quan hệ Z-F-V như sau:

https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 7 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

Bảng 1-1: Bảng quan hệ Z~F~V của vùng lòng hồ
Z(m) F(ha) V(10
3
m
3
)
178.7 0 0.0
180.7 0.357 2.4
182.7 0.698 12.7
184.7 2.887 46.1
186.7 4.562 120.0
188.7 8.329 247.0
190.7 11.131 440.9
192.7 13.775 689.5
194.7 18.944 1015.3
196.7 23.011 1434.2
198.7 27.849 1942.1
200.7 36.599 2584.5
202.7 43.577 3385.3
204.7 57.108 4389.1
206.7 69.769 5655.7
208.7 80.261 7154.8
209.7 88.676 7999.2

https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 8 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

1.2. ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
1.2.1. Điều kiện khí tượng
Vùng dự án nằm gần trạm khí tượng Tân Lạc có các yếu tố khí tượng như sau:
1.2.1.1. Nhiệt độ:
Nhiệt độ bình quân nhiều năm Ttb = 23,2
0
C
Nhiệt độ bình quân cao nhất là Ttbmax = 28,5
0
C
Nhiệt độ bình quân thấp nhất là Ttbmin = 16,6.0
0
C
Đây là vùng miền núi, khí hậu trong năm vẫn chịu ảnh hưởng của cơ chế gió mùa,
một năm có 2 mùa rõ rệt (mùa mưa nóng ẩm, mùa khô gió rét).
Quan hệ F-Z
0
0.357
0.698
2.887
4.562
8.329
11.131
13.775
18.944
Z(m)
F(ha)
Quan hệ V-Z
0.0
2.4
12.7
46.1
120.0
247.0
440.9
689.5
1015.3
W(1000m3)
Z(m)
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 9 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

Trong năm chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng không lớn, chỉ từ 3-3.5
0
C. Tháng có
nhiệt độ trung bình thấp nhất là tháng I (16,6
0
C), tháng có nhiệt độ trung bình cao
nhất là tháng VI (28,5
0
C). Biến trình năm thuộc dạng biến trình nhiệt độ vùng nhiệt
đới gió mùa: có 1 cực đại vào mùa hè (tháng VI) 1 cực tiểu vào mùa đông (tháng I).
Đặc điểm đáng lưu ý là nếu xét trong thời gian dài như giữa các tháng trong năm thì
nhiệt độ bình quân khá ổn định: song nếu xét trong thời đoạn ngắn như trong 1 ngày
đêm thì nhiệt độ lại dao động với biên độ khá lớn, tới trên 10
0
C
Bảng 1-2: Phân phối nhiệt độ không khí trong năm
Đặc
trưng
Tháng
I II III IV V VI
VI
I
VI
II
IX X XI XII Năm
T0 C 16,6 17,6 20,4 24,2
27,
2
28,5
28,
1
27,
8
26,4 23,9 20,5
17,
5
23,2
1.2.1.2. Độ ẩm:
Độ ẩm không khí phụ thuộc vào lượng bốc hơi nước có trong không khí và
vào nhiệt độ của không khí. Nhiệt độ càng cao thì độ ẩm tương đối nhỏ, lượng hơi
nước nhiều thì độ ẩm tăng lên. Do đó độ ẩm thay đổi rõ rệt trong năm, biến trình độ
ẩm trùng với biến trình mưa và ngược với biến trình nhiệt độ.
Độ ẩm trung bình năm trên khu vực là 80%. Độ ẩm lớn thường rơi vào các
tháng mùa mưa và độ ẩm nhỏ vào các tháng mùa khô. Độ ẩm lớn nhất vào tháng VIII,
IX đạt 89%. Độ ẩm nhỏ nhất vào tháng II, III đạt 70%.

Bảng 1-3: Độ ẩm không khí trong năm
(Đơn vị: %)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Tân
Lạc
86 87 87 86 84 84 85 88 88 86 85 82 86
(Nguồn: Đài KTTV Khu vực Nam Bộ)
1.2.1.3. Bốc hơi:
Lượng bốc hơi piche trung bình hàng năm An Trọng là 123,8 mm.
Diễn biển trong năm: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 10 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

- Bốc hơi bình quân lớn nhất là tháng V với lượng bốc hơi 14,2mm
- Tháng có lượng bốc hơi bình quân nhỏ nhất là tháng II:7,3mm.
- Thời kỳ bốc hơi lớn là từ tháng V đến tháng VII do trong những tháng này
trời nhiều nắng, nhiệt độ cao, độ ẩm thấp, gió thổi mạnh. Thời kỳ bốc hơi nhỏ là các
tháng từ tháng I đến tháng III do nắng ít, nhiệt độ giảm, độ ẩm cao.
Bảng 1-4: Lượng bốc hơi trung bình tháng trên ống piche tại một số vị trí
(Đơn vị: mm)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI
XI
I
Nă
m
Phước
Long
126.
6
129.
4
152.
1
123.
5
89.
1
61.7 55.0 52.8 46.5 52.4 77.3
10
5.6
107
2
Đồng
Phú
114.
5
134.
6
159.
2
125.
8
75.
1
56.7 52.4 49.8 46.6 54.9 66.7
94.
7
103
1
(Nguồn: Đài KTTV Khu vực Nam Bộ)
Bốc hơi mặt nước được xác định thông qua quan hệ thực đo ở một số trạm có số liệu
quan trắc đồng thời bốc hơi ống piche và bốc hơi chậu. Hệ số chuyển đổi giữa lượng
bốc hơi mặt nước (được lấy bằng lượng bốc hơi đo bằng chậu đặt trên bè) với lượng
bốc hơi piche khu vực Phước Long lấy bằng 1.37. Do đó lượng bốc hơi mặt nước là:
Enước = 1466mm. Phân phối bốc hơi mặt nước lấy theo phân phối bốc hơi piche
Bảng 1-5: Phân phối bốc hơi mặt nước trong năm
Đặc
trưng
Tháng
I II III IV V VI VII
VII
I
IX X XI XII Năm
En(mm/t
h)
173.
1
177.
0
208.
0
168.
9
121.
8
84.4
75.
2
72.2
63.
6
71.
7
105.
7
144
.4
1466
En bq
ngày
(mm/ng)
5.6 6.3 6.7 5.6 3.9 2.8 2.4 2.3 2.1 2.3 3.5 4.7 4.0
1.2.1.4.Số giờ nắng:
Tổng số giờ nắng bình quân hàng năm là 2608 giờ. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 11 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

Trong năm nắng nhiều vào các tháng XII đến V, nhất là các tháng I, II, III số
giờ nắng lên tới 250 – 280 giờ/tháng. Nắng ít vào các tháng VI đến tháng X, trong đó
tháng nắng ít nhất là tháng IX (dưới 150 giờ)
Số giờ nắng các tháng trong năm như bảng sau:
Bảng 1-6: Tổng số giờ nắng trung bình tháng tại một số vị trí (Đơn vị: giờ)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Phước
Long
283 256 274 245 224 179 188 161 149 190 210 249 2608
Đồng
Phú
241 232 252 229 204 181 163 156 142 180 182 203 2365
(Nguồn: Đài KTTV Khu vực Nam Bộ)
Tổng số giờ nắng, tổng lượng bức xạ cao, đó là những điều kiện thuận lợi cho
sản xuất nông nghiệp.
1.2.1.5.Chế độ gió:
Cũng như các vùng khác của vùng Đông Nam Bộ, khu vực Lộc Ninh chịu ảnh
hưởng của hai luồng gió chính là gió mùa Mùa Đông và gió mùa Mùa Hạ.
Gió mùa mùa Đông: Trong các tháng từ XI đến tháng IV, hướng gió thịnh
hành là hướng Bắc và Đông Bắc. Tốc độ gió trung bình là 1.9m/s. Đây là hậu quả sự
xâm lấn của khối không khí cực đới lục địa Châu Á, có đặc điểm khô hanh và lạnh.
Gió mùa mùa Hạ: Hướng gió thịnh hành trong các tháng V đến tháng X là
hướng Tây Nam. Từ Vịnh Bengal tới vào đầu mùa, và từ Nam Thái Bình Dương lên
vào giữa và cuối mùa. Tốc độ gió trung bình trong mùa là 1.8m/s. những luồng gió
này thường mang theo khối không khí có độ ẩm cao, khi di chuyển vào đất liền gặp
địa hình lưu vực với vùng đồi núi có hướng đón gió phù hợp nên thường dễ dàng gây
mưa, đôi khi mưa to. Và đó cũng chính là nguyên nhân cơ bản quyết định lượng và
diễn biến của mùa mưa ở đây. Xét trong cả năm, hướng gió thịnh hành là hướng Đông
và Tây Nam. Tốc độ gió bình quân là 1.9m/s.
Bảng 1-7: Tốc độ gió thiết kế theo hướng (Vmaxp:m/s)
P (%)
Hướng
B Đ N T ĐB ĐN TN TB https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 12 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

2 19.6 22.5 20.4 23.7 11.9 20.8 20.3 18.1
4 17.3 19.2 17.0 22.1 11.7 17.8 18.3 16.3
25 12.3 14.2 12.9 14.9 7.5 13.1 12.8 11.4
50 10.5 12.0 10.9 12.7 6.4 11.1 10.9 9.7

Bảng 1-8: Tốc độ gió bình quân tháng không kể hướng (Vbq:m/s)
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Na
m
Vbq 2.06 2.30 2.62 2.62 2.22 2.46 2.54 2.70 2.38 1.98 1.91 1.83 2.30

1.2.1.6.Chế độ mưa:.
- Mưa năm:
Khu vực huyện Lộc Ninh nằm trong vùng có lượng mưa hàng năm vào loại
lớn ở Đông Nam Bộ. Có thể thấy rõ điều này qua số liệu mưa bình quân một số vị trí
trong tỉnh Bình Phước.
Trạm : Lượng mưa
Phước Long : 2485mm
Lộc Ninh : 2204mm
Bù Đăng : 2566mm
Lưu vực các hồ thuộc dự án nằm ngay trên địa phận huyện Lộc Ninh và gần
trạm khí tượng Lộc Ninh nên sử dụng tài liệu của trạm này để tính toán: Lượng mưa
bình quân năm trạm Lộc Ninh là X0 = 2204mm.
Tuy lượng mưa khá dồi dào, song phân bố trong năm rất không đều, lượng
mưa tập trung chủ yếu vào các tháng mùa mưa, từ tháng V đến tháng X, chiếm tỷ lệ
86,7% tổng lượng mưa năm. Tháng mưa nhiều nhất là tháng VIII, đạt 378,6mm. Mùa
khô, từ tháng XI đến tháng IV năm sau, mưa ít nhất vào tháng I, II, lượng mưa dưới
20mm.
Bảng 1-9: Lượng mưa bình quân https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 13 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

Đặc
trưng
Tháng
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Nă
m
X
(mm)
10.4 9.3 31.1 98.8 249.5 303.7 349.8 378.6 371.0 267.3
105.
4
29
220
4

Bảng 1-10: Lượng mưa năm thiết kế trạm Lộc Ninh
Các thông số thống kê Lượng mưa thiết kế (mm)
Xtb(mm) Cv Cs 25% 50% 75% 85% 90%
2204.0 0.23 -0.1.0 2550 2212 1867 1678 1459
Bảng 1-11: Phân phối lượng mưa năm thiết kế
12
Tháng
Nam
e
I II III IV V VI VII
VII
I
IX X XI
XI
I
X25%(m
m)
5.4
13.
0
33.
4
87.2
240.
2
325.
3
429.
1
416.
1
323.
7
265.
0
102.
5
9.0
2250.
1
X50%(m
m)
14.
1
15.
6
40.
5
130.
5
270.
6
288.
5
332.
6
294.
9
403.
2
222.
4
180.
6
18.
5
2211.
9
X75%(m
m)
2.0 7.8 7.7 41.1
189.
0
248.
2
374.
0
284.
4
300.
6
327.
3
81.6 3.3
1867.
1
X85%(m
m)
0.0 5.2 8.1 49.1
184.
5
258.
2
192.
3
257.
2
338.
4
224.
6
87.1
73.
2
1677.
9
X90%(m
m)
0.0 4.8 7.5 45.4
170.
3
238.
4
177.
5
237.
4
312.
5
207.
4
80.5
67.
5
1549.
1
- Mưa ngày:
Trong mùa mưa thường xảy ra trận mưa kéo dài từ một đến vài ngày với cường
độ mưa lớn, gây ra những trận lũ. Với vùng có địa hình dốc, những trận mưa này tạo
ra lượng mưa lớn tập trung nhanh.
Đối với các lưu vực nhỏ, khi không có số liệu đo đạc dòng chảy thì dòng chảy
lũ thường được tính toán từ lượng mưa 1 ngày lớn nhất. Số liệu tại Lộc Ninh cho thấy https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 14 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

mưa lớn thường xảy ra vào tháng VII, VIII, IX. Thống kê lượng mưa 1 ngày lớn nhất
các tháng mùa mưa, tính được lượng mưa lớn nhất gây lũ ứng với tần suất như sau:
Bảng 1-12: Các thông số thống kê và lượng mưa 1 ngày lớn nhất thiết kế lưu vực
nghiên cứu.
Các thông số thống kê Lượng mưa thiết kế (mm)
Xtb
(mm)
Cv Cs 0.50% 1.00% 1.50% 2.00% 5.00% 10.00%
122.7 0.51 1.50 367 330 309 293 243 205

1.2.2 Điều kiện thủy văn
1.2.2.1 Dòng chảy bùn cát
Do không có tài liệu quan trắc nên lấy theo tài liệu “đặc điểm khí hậu thủy văn tỉnh
Bình Phước” đã được Phân viện Khí tượng Thủy văn tại thành phố Hồ Chí Minh thông
qua hội đồng khoa học tỉnh Bình Phước đánh giá đã nghiệm thu.
Bảng 1-13: Dòng chảy bùn cát
F Qo Ρ R Wll Wdd
Ws Ws
Kx(Wll+Wdd) (N=75 năm )
km
2
m
3
/s kg/m
3
kg/s m
3
/năm m
3
/năm m
3
/năm 10^3 m
3

8.40 0.302 0.15 0.045 1298.34 389.50 1687.84 126.59

Tổng lượng lượng bùn
cát hàng năm (m
3
)
Tỉ lệ giữ lại
(%)
Tổng lượng
lượng bùn cát lắng
đọng năm (m
3
)
Tổng lượng
lượng bùn cát
50 năm (10
3
m
3
)
1687.84 87.31 1473,73 110.53

1.2.2.2: Dòng chảy chuẩn
Bảng 1-14: Đặc trưng dòng chảy chuẩn:
STT Đặc trưng Đơn vị Giá trị
1 X0 mm 2211.9 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 15 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

2 0 0,601
3 Y0 mm 1328,368
4 Diện tích lưu vực F Km² 8,400
5 W0 Triệu m³ 11,158
6 Q0 m³/s 0,354

1.2.2.3Dòng chảy năm thiết kế

Bảng 1-15: Đặc trưng dòng chảy năm thiết kế:
STT Đặc trưng Đơn vị Giá trị
1 Xp mm 1549,10
2 0 0.601
3 Yp mm 930,32
4 Diện tích lưu vực F Km² 8,400
5 Wp Triệu m³ 7,815
6 Qp m³/s 0,248

Bảng 1-16: Phân phối dòng chảy năm thiết kế:
Tháng X90% (mm) YP (mm)
Trị số
Wp (1000m³) Qp (m³/s)
1 0,32 0,19 1.63 0.001
2 0,00 0,00 0.00 0.000
3 12,49 7,50 63,02 0.024
4 87,77 52,71 442,75 0,171
5 263,94 158,51 1331,51 0,497
6 243,81 146,42 1229,92 0,475
7 358,50 215,30 1808,49 0,675
8 363,34 218,21 1832,93 0,684
9 135,69 81,49 684,50 0,264
10 83,24 49,99 419,93 0,157
11 0.00 0.00 0.00 0.000 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 16 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

12 0.00 0.00 0.00 0.000

Bảng 1-17: Dòng chảy năm thiết kế ứng với các tần suất thiết kế:
P
(%)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Bqn
75% 0.2812 0.0015 0.0000 0.0000 0.1132 0.4724 0.7620 1.0455 1.6894 1.7633 0.9144 0.5769 0.635
80% 0.2174 0.0012 0.0000 0.0000 0.0875 0.3653 0.5892 0.8084 1.3063 1.3634 0.7070 0.4461 0.491
85% 0.2032 0.0011 0.0000 0.0000 0.0818 0.3415 0.5508 0.7557 1.2211 1.2746 0.6610 0.4170 0.459
90% 0.1877 0.0010 0.0000 0.0000 0.0756 0.3155 0.5088 0.6981 1.1280 1.1774 0.6106 0.3852 0.424

1.2.2.4:Dòng chảy lũ
Bảng 1-18: Đặc trưng dòng chảy lũ:
Thông số Đơn vị
Tần suet
0.20% 1% 1.50% 2% 5% 10%
Flv Km² 8.40 8.40 8.40 8.40 8.40 8.40
Hnp Mm 344.995 269.81 254.04 238.27 197.34 166.92
 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75
Ls Km 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
Js O% 6.33 6.33 6.33 6.33 6.33 6.33
Ld Km 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85
Jd O% 35.29 35.29 35.29 35.29 35.29 35.29
Ms 9 9 9 9 9 9
Md 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15
d 14.194 15.661 16.043 16.459 17.748 18.977
d Phút 98.997 114.931 119.513 124.512 139.229 152.751
s 30.79 32.74 33.24 33.77 35.40 36.92
Ap 0.097 0.088 0.086 0.083 0.076 0.070
Qmp m³/s 211.03 149.61 137.13 124.86 94.53 73.18
Wp Triệu m³ 2.17 1.70 1.60 1.50 1.24 1.05
T H 5.7 6.3 6.5 6.7 7.3 8.0
T1 H 1.9 2.1 2.2 2.2 2.4 2.7
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 17 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

Bảng 1-19: Dòng chảy lũ thiết kế:
Thời gian (phút) P= 0.2% P=1% P=1.5% P=2% P=5% P=10%
0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
30 29.05 25.53 23.54 22.17 17.93 14.81
60 58.09 51.06 47.07 44.35 35.86 29.63
90 87.14 76.59 70.61 66.52 53.79 44.44
120 116.18 102.11 94.15 88.69 71.72 59.26
150 101.66 89.35 82.38 77.60 62.75 51.85
180 87.14 76.59 70.61 66.52 53.79 44.44
210 72.61 63.82 58.84 55.43 44.82 37.04
240 58.09 51.06 47.07 44.35 35.86 29.63
270 43.57 38.29 35.31 33.26 26.89 22.22
300 29.05 25.53 23.54 22.17 17.93 14.81
330 14.52 12.76 11.77 11.09 8.96 7.41
360 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Qmax 116.18 102.11 94.15 88.69 71.72 59.26
W (10
6
m
3
) 0.966 0.876 0.823 0.786 0.669 0.579

1.3. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT
1.3.1:Điều kiện địa chất nền công trình đầu mối.
Trong phạm vi khảo sát, khu vực hồ chứa nước Lộc Thạnh, có mặt các phân vị địa tầng
theo thứ tự từ trên xuấng dưới như sau:
- Lớp 1: Sét pha màu xám nâu, nâu vàng, trạng thái từ dẻo mềm đến dẻo cứng.
Nằm ngay trên mặt cho đến độ sâu 1.8m (HK 8); 4.5m (HK4, HK5, HK6), với bề
mặt dày đạt từ 1.8-4.5m
- Lớp 2: Sét màu xám xanh, xám nâu, xám vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo mềm.
Nằm ngay dưới lớp (1) và xuất hiện trong tất cả các lỗ khoan cho đến chiều sâu 10.0m
(HK1, HK2, HK3): 14.0m (HK4), với bề dày đạt được 8.0-9.5mm.
-Lớp 3: Đá cát sét kết màu xám vàng, nâu vàng, đập dễ vỡ, dễ mềm hóa khi gặp nước,
phong hóa nứt nẻ. Nằm trong dưới lớp (2) và chỉ xuất hiện trong các lỗ khoan HK1;
HK2; HK3; HK4, cho đến chiều sâu 12.7m (HK1, HK2, Hk3); 15.0m (Hk4), với bề
mặt đạt từ 1.0-2.7mm. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 18 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

-Lớp 4: Đá granit màu xám xanh, xám tro, nứt nẻ, phong hóa ít, cứng.
Nằm ngay dưới lớp (3) và chỉ xuất hiện trong lỗ khoan HK1; HK2; HK3 cho đến đáy
các lỗ khoan vẫn chưa khoan qua hết chiều dày lớp, với bề dày đạt được >7.3m.
Bảng 1-20: Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất
Thông số thí nghiệm

ĐV
Các lớp đấp
Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp4
Độ ẩm W % 32.9 38.1
Dung trọng tự nhiên W g/cm
3
1,76 1.808 2.612 2.86
Tỷ trọng ∆ g/cm
3
2.69 2.68
Độ bão hòa G % 96.7 97.5
Độ rỗng n % 52 51.08
Hệ số rỗng tự nhiên 0e 0.915 1.046
Giới hạn chảy LW % 47.5 48.4
Giới hạn dẻo PW % 24.0 24.7
Chỉ số dẻo IP % 23.5 23.7
Độ sệt B 0.38 0.56
Góc ma sát trong φ
tc
21
0
24
0

Lực dính kết C
tc
0.229 0.167
Hệ số nén lún a1-2 cm
2
/kg 0.037 0.050
Hệ số thấm k cm/s 2,4x10
-6
4,9x10
-6

Cường độ kháng nén bão
hòa
daN/cm
2
118.2 664.1
Độ kháng nén khô daN/cm
2
267.2 856.3
Hệ số hóa mềm n 0.442 0.776

1.3.2. Điều kiện địa chất đất đắp công trình đầu mối
Khối lượng đất đắp đập của mỗi công trình không lớn, yêu cầu trữ lượng bãi vật liệu
là 2 lần khối lượng đấp đắp. Đất đắp được cung cấp chủ yếu từ các bãi vật liệu đã quy
hoạch và một phần từ việc tận dụng đất đào hố móng tràn. Hồ có khối lượng đào
móng khá lớn nên việc tận dụng đất đào này để đắp đập cần được khảo sát và nghiên
cứu kỹ hơn trong giai đoạn sau để giảm giá thành xây dựng công trình. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 19 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

Bảng 1.21.Chỉ tiêu cơ lí của đất đắp đập
Đất đắp
φ˚
Tự nhiên 23
Bão hòa 20
C (T/m
2
)
Tự nhiên 3
Bão hòa 2.4
γ (T/m
3
)
Tự nhiên 1.876
Bão hòa 1.99
Độ ẩm w (%) 24
Độ rỗng n 4.774
Hệ số rỗng e 0.915

1.4. ĐIỀU KIỆN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
1.4.1. Tình hình vật liệu tại khu vực dự án.
a. Vật liệu đất đắp:
Khu vực khảo sát mỏ đất vật liệu xây dựng nằm bên phía bờ phải suối Tôn Lê
Chàm. Khu vực này có đặc điểm địa hình sườn dốc khá thoải, dạng bậc thang do đó
các vật liệu phong hóa từ đá theo dòng nước chảy từ trên cao xuống tích tụ tại khu
vực này tạo thành một lớp đất phủ lên trên bề mặt phong hóa bóc mòn của đá BaZan.
Khu vực này hiện đã được người dân khai phá để trồng các lọai cây gỗ tạp và hoa
màu có gía trị kinh tế nhỏ.
Khối lượng đất đắp đập của mỗi công trình không lớn, yêu cầu trữ lượng bãi
vật liệu là 2 lần khối lượng đấp đắp. Đất đắp được cung cấp chủ yếu từ các bãi vật
liệu đã quy hoạch và một phần từ việc tận dụng đất đào hố móng tràn. Hồ có khối
lượng đào móng khá lớn nên việc tận dụng đất đào này để đắp đập cần được khảo sát
và nghiên cứu kỹ hơn trong giai đoạn sau để giảm giá thành xây dựng công trình
b. Vật liệu đá, cát, sỏi:
Khối lượng đá, cát, sỏi có khối lượng khá lớn không có sẵn tại vi trí xây dựng
công trình nên phải vận chuyển từ nơi khác đến. Tuy nhiên do hệ thống giao thông
tương đối thuận tiện nên việc cung cấp các loại vật liệu trên khá dễ dàng. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 20 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

1.4.2. Các điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị và nguyên vật liệu
Các loại vật tư chủ yếu như sắt thép, xi măng được cung cấp thuận tiện bởi các
nhà cung cấp tại địa phương. Cũng như các loại vật liệu khác phải vận chuyển khá xa
công trường nên giá thành công trình sẽ tăng lên đáng kể.
1.4.3. Các điều kiện cung cấp năng lượng
Hồ nằm gần khu dân cư nên điều kiện cung cấp điện khá dễ dàng.
1.5 DANH MỤC CÁC QUY CHUẨN,TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG ÁP DỤNG

- QCVN_04-05_2012 : Công trình thủy lợi – Các qui định chủ yếu về thiết kế.
- QP.TL.C-1-78 : Qui phạm tải trọng và lực tác dụng lên công trình thủy lợi
-TCVN 8216: Tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén
- QP.TL.C-8-76 : Qui phạm tính toán thủy lực đập tràn
- QP.TL.C-1-75 : Qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu
- TCVN 2737-1995 : Tải trọng tác động và tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 4253 - 86: Nền các công trình thủy công - Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 4116 - 1985: Kết cấu BT & BTCT thủy công - Tiêu chuẩn thiết kế
- 14 TCN 54 – 1987 : Quy trình thiết kế kết cấu BT và BTCT công trình thủy công
-TCVN 4118-85: Thiết kế kênh

https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 21 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

CHƯƠNG 2 : TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ XÃ HỘI
2.1.TRÌNH ĐỘ VĂN HÓA ĐỜI SỐNG DÂN CƯ
2.1.1 : Dân số
Theo số liệu thống kê, báo cáo 4 tháng đầu năm 2009 trên địa bàn xã Lộc Thạnh
tổng số nhân khẩu 6383 người,mật độ dân số là 56 người/km
2
trong đó dân tộc thiểu
số chiếm khoảng 17%, số người 1085. Dân tộc thiểu số chủ yếu là người Khơ Me,
Stieng.
Qua khảo sát thấy rằng đời sống nhân dân trong các xã nêu trên còn khó khăn.
Số hộ nghèo 323 hộ trên tổng số hộ là 1474,chiếm 21,91%.Tuy nhiên vấn đề nổi cộm
hiện nay là các cơ sở hạ tầng của xã, thủy lợi, cấp thoát nước, đường giao thông vẫn
chưa đáp ứng được yêu cầu trong phát triển mới...Hiện tại sản xuất nông nghiệp và
trồng trọt gặp rất nhiều khó khăn do thiếu nước về mùa khô vì thế việc xây dựng công
trình thuỷ lợi tưới tiêu và tạo nguồn là hết sức cần thiết.
2.1.2: Kinh tế
Nghề nghiệp và thu nhập chủ yếu của người dân từ nông nghiệp, một số làm dịch vụ
nhỏ. Nói chung kinh tế và văn hóa còn chưa cao. Trong mấy năm gần đây, giá nông
sản cao, nhất là giá cà phê, điều, cao su nên đời sống nhân dân có nhiều cải thiện đáng
kể. Tuy nhiên, để làm giầu từ việc mở rộng sản xuất gặp nhiều khó khăn do thiếu
nguốn nước sản xuất.
Bảng 2-1: Diện tích đất sản xuất nông nghiệp
STT Xã
Diện tích GT
(ha)
Diện tích cây
hàng năm (ha)
TĐ: Diện tích
lúa (ha)
Diện tích
cây lâu năm
(ha)
1
Lộc
Thạnh
2.613,97 887,6 568,8 1.726,37

Một số cây trồng chủ yếu như: cao su, tiêu, điều, lúa, bắp, khoai mì… Chăn
nuôi gồm: trâu, bò, heo,gà…
2.1.3: Cơ sở hạ tầng https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 22 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

Nhìn chung, hạ tầng giao thông tường đối thuận tiện, đường nhựa, điện thoại, điện
thắp sáng, trạm y tế, trường học đã được đầu tư cơ bản đến trung tâm UBND các xã.
Các đường liên thôn liên xã đang được nâng cấp mở rộng.
2.1.4: Giáo dục - đào tạo:
Năm học 2007-2008 có 376 trường (trong đó THPT 27, THCS 86, Tiểu học 151,
TTGiáo dục thường xuyên 8 trường, còn lại là mầm non nhà trẻ). Tổng số phòng học
hiện có l 3.928 phòng (trong đó kiên cố 802 phòng và bán kiên cố 2.644 phòng).Tỉnh
có 9.851 giáo viên, chia ra hệ mầm non 1.517 giáo viên, hệ tiểu học 4.759 giáo viên,
trung học cơ sở 2.385 giáo viên và trung học phổ thông là 1.190 giáo viên. Theo số
liệu sơ bộ có 206.102 học sinh các cấp tham gia đến trường trong đó tiểu học
89.100học sinh, trung học cơ sở 63.737 học sinh, trung học phổ thông 29.338 học
sinh còn lại là học sinh gio dục mầm non. So năm học trước tăng 562 học sinh.
2.2.Hiện trạng thủy lợi khu vực dự án
Toàn tỉnh có 53 công trình trong đó có 43 hồ chứa và 9 đập dâng và 01 trạm bơm. Có
38 công trình được đơn vị khai thác, vận hành các công trình là Công ty Thuỷ nông
Bình Phước quản lý, 8 công trình do các doanh nghiệp, tổ chức kinh tế quản lý và 7
công trình do UBND các xã tổ chức quản lý.
2.3. Phương án phát triển kinh tế
Theo quy hoạch thủy lợi tỉnh Bỉnh Phước đến năm 2020, theo quyết định
50/2008/QĐ-UBND của UBND tỉnh Bình Phước ngày 22 tháng 8 năm 2008 về việc
Phê duyệt Quy hoạch phát triển công nghiệp tỉnh Bình Phước giai đoạn 2006÷2015,
tầm nhìn 2020với các mục tiêu và các giải pháp thực hiện về các lĩnh vực nông
nghiệp- công nghiệp - thuỷ lợi - thuỷ sản,các ngành,lĩnh vực hạ tầng: giao thông vận
tải, điện, thủy lợi và cấp nước sinh hoạt.
2.3.1. Ngành nông, lâm nghiệp, thủy sản.
a.Ngàng nông, lâm nghiệp:
Phát triển nhanh về số lượng và nâng cao chất lượng đàn gia súc gia cầm, tạo nguồn
thực phẩm phong phú, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng ngày càng cao của nhân dân, tăng
dần tỷ trọng dịch vụ và chăn nuôi trong cơ cấu. Phấn đấu nâng tỷ trọng giá trị sản
xuất chăn nuôi từ 16% năm 2005 lên 30% vào năm 2010 và 35% năm 2020.
b.Thuỷ sản: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 23 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

Sản lượng thủy sản trong trong thời gian tới vẫn được xác định là sản lượng nuôi
trồng, tập trung khai thác sử dụng có hiệu quả diện tích ao hồ hiện có, mở rộng diện
tích ao hồ ở những nơi có điều kiện, tạo thêm nguồn nước phục vụ sản xuất nông
nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản.
2.3.2. Các ngành, lĩnh vực hạ tầng kinh tế:
a.Giao thông Vận tải:
Phát triển, củng cố và hoàn thiện hệ thống giao thông gồm mạng lưới quốc lộ, huyện
lộ, tỉnh lộ, và giao thông nông thôn. Nâng cấp các tuyến đường liên xã thành đường
huyện nối kết các đường giao thông nông thôn của các xã. Đầu tư phát triển số lượng
phương tiện vận tải và nâng cao chất lượng vận chuyển.
b.Điện:
Nâng cao chất lượng phục vụ điện lưới, đưa điện đến các ấp trong huyện, thực hiện
tốt chương trình điện khí hoá nông thôn, phấn đấu nâng tỷ lệ sử dụng điện đạt 90%
tổng số hộ vào năm 2010 và 98% năm 2015. Từng bước cải tạo, nâng cấp hệ thống
mạng lưới điện theo hướng hiện đại, nhất là hệ thống lưới điện trong khu vực thị trấn.
c.Thuỷ lợi và cấp nước sinh hoạt:
Đầu tư nâng cấp các hồ hiện có, trên cơ sở tính toán cân đối giữa nhu cầu và khả năng
cung cấp các nguồn nước xây dựng các hồ đập mới, ưu tiên xây dựng các hồ đập có
điều kiện kết hợp với phát triển các khu du lịch sinh thái gắn với tôn tạo cảnh quản,
cải thiện môi trường.
Tiếp tục thực hiện chiến lược quốc gia về nước sạch vệ sinh môi trường nông thôn.
Phấn đấu đến năm 2020 đạt 95% dân số của huyện được sử dụng nước sạch và đảm
bảo đủ lượng nước cho phát triển sản xuất công nghiệp và dịch vụ.
• KẾT LUẬN
Từ tình hình dân sinh,kinh tế xã hội và nhu cầu dùng nước của người dân ta thấy
được tầm quan trọng của việc xây dựng công trình đầu mối,từ đó đưa ra mục
tiêu,nhiệm vụ của công trình là:
+ Đảm bao cung cấp nước sinh hoạt, các ngành công nghiệp và chăn nuôi.
+Đảm bảo cung cấp nước tưới cho nông nghiệp.
+ Tạo cảnh quan môi trường, cải thiện tiểu vùng khí hậu khu vực, tận dụng mặt
thoáng hồ để nuôi trồng thủy sản. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 24 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 25 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC VÀ NHIỆM VỤ
CÔNG TRÌNH
3.1. NHIỆM VỤ CỦA CÔNG TRÌNH
- Phục vụ cấp nước cho khu kinh tế cửa khẩu Hoa Lư với công suất 15
000m3/ngày đêm.
- Cấp nước tưới cho 380ha đất sản xuất, trong đó 260ha cây công nghiệp và 120ha
trồng lúa.
- Tạo cảnh quan môi trường, cải thiện tiểu vùng khí hậu khu vực, tận dụng mặt
thoáng hồ để nuôi trồng thủy sản.
- Mặt đập kết hợp làm đường giao thông nông thôn trong khu vực.
3.2.NHU CẦU DÙNG NƯỚC
Bảng 3.1 Nhu cầu dùng nước của người dân:
Đơn vị 10
6
m³/ tháng
Thán
g
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Tổn
g
Wyc 0.27
0.42
6
0.472 0.456 0.469 0.454 0.469 0.469 0.454 0.469 0.454 0.469 5.331

Biểu đồ 3-1:nhu cầu dùng nước của người dân trong năm
0.4
0.41
0.42
0.43
0.44
0.45
0.46
0.47
0.48
IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXII
Nhu cầu dùng nước
Wyc
Wyc.10
6
m
3
Thánghttps://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 26 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

3.3. GIẢI PHÁP VÀ BIỆN PHÁP CÔNG TRÌNH
Nhằm tạo điều kiện cung cấp nước tưới cho nhân dân thâm canh tăng vụ, áp dụng
tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sản xuất nông nghiệp; tạo điều kiện nuôi trồng thủy
sản góp phần nâng cao đời sống nhân dân khu vực hưởng lợi, tạo nguồn cung cấp
nước sinh hoạt, cải thiện nước ngầm cho các vùng lân cận và hạ lưu hồ, giải quyết
tình trạng thiếu nước sinh hoạt vào mùa khô, điều tiết và cắt giảm lũ cho mùa mưa.
Do đó cần có biện pháp để điều tiết lại dòng chảy,tích nước cho mùa khô là làm hồ
chứa nước để trữ nước trong mùa mưa và cấp nước trong mùa khô theo nhu cầu dùng
nước của người dân

https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 27 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

PHẦN II
THIẾT KẾ CƠ SỞ

https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 28 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

CHƯƠNG 4 : GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI VÀ CÁC CHỈ TIÊU
THIẾT KẾ
4.1.GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI
Xuất phát từ việc giải quyết nhu cầu nước tưới 380ha vùng nông nghiệp hạ lưu
nâng cao đời sống của nhân dân khu vực, cung cấp nguồn nước sinh hoạt (15000
m
3
/ngày đêm) cho cư dân trong vùng. Ngoài ra còn cải thiện môi trường, tạo điều
kiện phát triển du lịch sinh thái và nuôi trồng thủy sản. Để giải quyết tình trạng thiếu
nước sinh hoạt vào mùa khô, điều tiết và cắt giảm lũ cho mùa mưa. Do đó biện pháp
tối ưu để điều tiết lại dòng chảy,tích nước cho mùa khô là làm hồ chứa nước để trữ
nước trong mùa mưa và xả nước trong mùa khô theo nhu cầu dùng nước của người
dân.
Lựa chọn vị trí xây dựng công trình, bố trí các công trình đầu mối là công tác
quan trọng nhất trong các giai đoạn thiết kế. Nó quyết định quy mô, kích thước, hiệu
ích và hàng loạt những ảnh hưởng khác mà công trình mang lại.
Dựa theo các tiêu chí trên và tài liệu quy hoạch, kết hợp các tài liệu địa hình,
địa chất, vật liệu xây dựng, nhiệm vụ và quy mô công trình, bố trí các tuyến công
trình như sau,(PA1):
4.1.1: Vị trí tuyến công trình
Các tiêu chí lựa chọn tuyến công trình bao gồm: tình hình địa chất, dung tích hồ
chứa cho phép, diện tích ngập lụt cho phép, chiều dài đập, khối lượng đắp đập kinh
tế nhất.
Dựa vào các tiêu chí trên ta lựa chọn tuyến công trình như sau:
Cụm công trình đầu mối nằm trên suối Tôn Lê Chàm, thuộc địa phận xã Lộc
Thạnh, huyện Lộc Ninh, tỉnh Bình Phước, cách trung tâm xã Lộc Thạnh khoảng 2km
về phía Tây Nam, cách đường quốc lộ 13 về phía Tây 4km. Trên bản đồ UTM tỷ lệ
1.25.000 có tọa độ địa lý như sau:
- Vĩ độ Bắc: 12
o
55’ đến 12
o
56’
- Kinh độ Đông: 106
o
35’ đến 106
o
36’
Phương án tuyến 1:
- Vị trí tuyến I dự kiến xây dựng chắn ngang lòng Tân Lê Chàm nối liền hai đồi. (xem
bản đồ kèm theo).
- Tọa độ khoảng: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 29 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

X = 671485.894 Y = 1316113.412
X = 671811.860 Y = 1316469.137 (Theo hệ toạ độ VN 2000)
Địa hình phương án này có dạng chữ “V”, địa hình sườn dốc hai bên vai tuyến
đập không cân, khá dốc, mức độ phân cắt yếu – trung bình. Dọc theo khu vực lòng
suối không hình thành các thềm tích tụ vật liệu và phân bố nhiều đá phun trào BaZan
tướng phụt nổ từ thượng lưu xuống hạ lưu.
- Địa mạo ở phương án tuyến thuộc tướng phong hóa bóc mòn. Thảm thực vật
nhìn chung chủ yếu là các cây thuộc loại cây hàng năm và cây công nghiệp như cao
su, các cây to, quý chiếm tỷ lệ không đáng kể.
4.1.2. Phân tích ưu nhược điểm
Ưu điểm
+ Công trình xây dựng tại vị trí này có ưu điểm là khối lượng đào đắp ít, đập thấp
và ngắn. Vì vậy chi phí xây dựng công trình thấp.
+ Bụng hồ lớn, khu vực dân cư thưa thớt, các công trình công cộng không nhiều,
nên suất đầu tư xây dựng công trình sẽ thấp.
+ Khu đầu mối cạnh các tuyến giao thông sẵn có nên thuận tiện trong bố trí mặt
bằng và thi công.
Nhược điểm:
+ Diện tích cây công nghiệp người dân trồng chủ yếu hai bên sườn đồi của suối
Tôn Lê Chàm, vì vậy khi xây dựng hồ chứa nước sẽ làm ngập phần lớn diện tích cây
công nghiệp ảnh hưởng đến sản xuất, đến đời sống người dân và chi phí đền bù giải
phóng mặt bằng cao dẫn tới vốn đầu tư xây dựng lớn mặt khác công tác đền bù giải
phóng mặt bằng gặp nhiều khó khăn làm cho tiến độ xây dựng công trình chậm.
4.1.3. Bố trí tổng thể công trình
Bố trí tổng thể là bố trí vị trí của các hạng mục công trình sao cho hợp lý.
Do khu tưới và khu dân cư chủ yếu nằm ở bên vai trái của đập (nhìn từ thượng
lưu) nên bố trí cống ngầm ở vai trái là rất tốt, còn tràn xả lũ có thể bố trí bên vai phải
của đập do tại đây sườn núi có thoải và thuận hơn bờ trái. Nếu bố trí tuyến tràn ở phía
bờ trái của đập sẽ gặp địa hình dốc,hẹp nên sẽ gặp nhiều khó khăn trong quá trình thi
công tràn, khối lương đào sẽ lớn. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 30 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

4.2 HÌNH THỨC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI
4.2.1. Kết cấu đập
Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất vùng xây dựng tuyến đập có địa chất nền
nằm trên lớp 1: Sét pha màu xám nâu, nâu vàng, trạng thái từ dẻo mềm đến dẻo cứng.
Lớp này được phân bố đều khắp khu vực khảo sát. Lớp có bề dày thay đổi từ 1,8 m –
4,5 m, đảm bảo khả năng chịu tải và khả năng chống thấm K= 2,4x10
-6
cm/s
Khảo sát bãi vật liệu xây dựng ta thấy tại vùng xây dựng tuyến đập có lượng
đất dồi dào và chất lượng đảm bảo cho việc đắp đập, điều kiện khai thác dễ, thuận
tiện cho việc thi công.
 Vì vậy ta chọn phương án xây dựng đập đất đồng chất.
4.2.2 Kết cấu công trình tháo lũ.
Công trình tháo lũ có nhiều loại có thể là công trình tháo lũ dưới sâu hay công
trình tháo lũ trên mặt. Phân tích từng phương án có thể lựa chọn:
4.2.2.1Công trình tháo lũ trênmặt:
Là công trình hở thi công thuận lợi, kiểm tra, sửa chữa dễ dàng nhưng khó bố
trí khi địa hình chật hẹp. Công trình tháo lũ trên mặt có các loại sau:
a) Đập tràn trọng lực.
Bố trí: Thường được bố trí trên đập chính.
Ưu điểm: Vừa có khả năng ngăn nước, vừa tháo nước nên giảm được khối lượng
công trình;khả năng tháo lớn.
Nhược điểm: Chỉ bố trí được trên nền đá, tiêu năng sau đập tràn phức tạp.
b) Đường tràn dọc.
Bố trí: Bố trí trên vai đập vật liệu địa phương, bờ thoải, rộng.
Ưu điểm: Thi công và quản lý đơn giản; xây dựng được trong nhiều điều kiện
địa hình khác nhau; yêu cầu về địa chất nền không cao và an toàn về tháo lũ.
Nhược điểm: Lưu lượng tháo lũ nhỏ hơn so với đập tràn trọng lực.
c) Đường tràn ngang.
Bố trí: Bố trí trên địa hình dốc, hẹp, nền đá, không có vị trí thích hợp để bố trí
đường tràn dọc..
Ưu điểm: có thể bố trí ở nơi có địa hình hẹp. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 31 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

Nhược điểm: Dòng chảy trong máng bên phức tạp.
Công trình tháo lũ dưới sâu:
Là công trình tháo lũ kiểu kín. Có thể đặt dưới đập (xi phông, cống ngầm), hay
trong bờ (đường hầm tháo lũ). Nó có thể tháo nước hồ ở mọi cao trình và kết hợp xả
bùn cát lắng đọng trong hồ. Nhưng khó thi công, kiểm tra, sửa chữa
KẾT LUẬN:
Trong trường hợp của hồ chứa Lộc Thạnh ta thấy ngoài nhiệm vụ cấp nước,
không có yêu cầu nào khác như phát điện. Mặt khác dựa vào điều kiện địa hình thì
nền đập không phải là nền đá nên việc xây dựng công trình tháo lũ dưới sâu sẽ ảnh
hưởng rất lớn đến sự ổn định của đập. Vì vậy trong trường hợp này tốt nhất là chọn
công trình tháo lũ trên mặt. Tuy nhiên việc sử dụng đập tràn trọng lực làm công trình
tháo lũ ở đây cũng không hợp lí,do đập tràn trọng lực chỉ xây dựng được trên nền đá.
Qua việc phân tích các ưu nhược điểm của các công trình tháo lũ trên ta thấy
công trình tháo lũ kiểu đường tràn dọc là phù hợp nhất với điều kiện địa hình, địa
chất tuyến đập. Vậy chọn công trình tháo lũ là đường tràn dọc có kết cấu bê tông cốt
thép M200.
4.2.3. Cống lấy nước
Do địa hình chủ yếu là đồi núi, có độ dốc ngang tương đối lớn, khó khăn khi
xây dựng cống lộ thiên, ngoài ra cống lộ thiên còn có thể bị phá hoại do sạt lở sườn
đồi hoặc có đá lăn. Với lưu lượng yêu cầu ở hạ lưu không quá lớn nên qua so sánh
kinh tế và để đơn giản trong xây dựng chọn phương án cống ngầm.
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 32 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

CHƯƠNG 5 : XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HỒ CHỨA

Hình 5.1:Các thành phần dung tích và mực nước đặc trưng của hồ chứa
Trong đó:
- Vc: Dung tích chết
- Zc: Cao trình mực nước chết (MNC)
- Vh: Dung tích hiệu dụng
- Zhl: Cao trình mực nước hạ lưu
- Zbt: Cao trình mực nước dâng bình thường(MNDBT)
- Vsc: Dung tích siêu cao
- Zsc: Cao trình mực nước dâng gia cường hay mực nước lũ thiết kế
(MNDGC hay MNLTK)
5.1. XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH CHẾT VÀ MỰC NƯỚC CHẾT
5.1.1. Khái niệm dung tích chết (Vc) và mực nước chết (MNC hay Zc)
5.1.1.1. Dung tích chết (Vc)
Dung tích chết là phần dung tích dưới cùng của hồ chứa không tham gia vào
qua trình điều tiết hồ, còn gọi là dung tích lót đáy.
5.1.1.2. Mực nước chết (Zc)
H
Z
hl
Z sc
Z
bt

Z c
V sc
V c

V
h https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 33 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

Mực nước chết ký hiệu là Zc, là mực nước tương ứng với dung tích chết Vc.
Mực nước chết và dung tích chết có quan hệ với nhau theo đường quan hệ địa hình
hồ chứa Z~V.
5.1.2. Cách xác định dung tích chết (Vc)- Mực nước chết (MNC)
Vc - MNC được xác định dựa vào các điều kiện sau:
-Dung tích chếtcó nhiệm vụ tích hết phần bùn cát lắng đọng trong hồ chứa trong
thời gian hoạt động của công trình, tức là :Vc Vb xT
- Bảo đảm yêu cầu nước tưới tự chảy Zc Zkc
- Bảo đảm mực nước tối thiểu để giao thông trong mùa kiệt.
- Bảo đảm dung tích tối thiểu để nuôi trồng thủy sản.
- Bảo đảm dung tích tối thiểu về vệ sinh môi trường.
Tóm lại: Việc xác định dung tích chết cần phải thông qua tính toán phân tích để
lựa chọn được dung tích chết hợp lý thỏa mãn được mọi yêu cầu cũng như nhiệm vụ
của công trình.
Ở đây, do hồ chứa Lộc Thạnh có nhiệm vụ chủ yếu là cấp nước tưới và sinh hoạt
cho dân cư trong khu vực dự án nên để đơn giản thì chỉ xác định dung tích chết theo
yêu cầu chứa bùn cát sau đó kiểm tra lại yêu cầu tưới tự chảy.
5.1.2.1. Xác định dung tích chết theo yêu cầu chứa bùn cát:
Áp dụng công thức (8-1) trang 323- giáo trình “Thủy văn công trình”.
Dung tích chếtcó nhiệm vụ tích hết phần bùn cát lắng đọng trong hồ chứa trong
thời gian hoạt hoạt động của công trình, tức là :
Vc Vbc’= Vbc .T (5-1)
Trong đó:
- Vbc: thể tích bồi lắng hàng năm của bùn cát (m
3
), Vbc = 1473,73 (m³)
- T: tuổi thọ công trình, T = 75năm
Thay số vào công thức (5-1) có:
Vbc’= 1473.73. 75= 101.53.10
3
(m
3
) https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 34 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

Từ Vbc’ tra quan hệ Z ~ V → Zbc’ = 106,35 (m)
Để đảm bảo yêu cầu và nhiệm vụ công trình thì cao trình MNC là:
Zc = Zbc’+ d = 106,35+ 2 =108,35 (m)
Trong đó :
d: độ vượt cao an toàn chọn d=2m
Từ Zc tra quan hệ Z ~ V → Vc = 0,2014.10
6
(m
3
)
⇒ Z1.C = 108,35 m., V1.C = 0.2014×10
6
m
3
.
5.1.2.2. Xác định dung tích chết theo yêu cầu tưới tự chảy:
Áp dụng công thức (8-2) trang 324- giáo trình “Thủy văn công trình”.
Đối với hồ chứa có nhiệm vụ tưới tự chảy, mực nước chết không được nhỏ hơn
cao trình nhỏ nhất của khu tưới để có thể đảm bảo tưới tự chảy. Điều kiện đảm bảo
yêu cầu tưới tự chảy :
Zc> Zkc.+ Z
Zkc = Zruộng + a+ Z’
Trong đó:
- Zkc: cao trình mực nước khống chế tại đầu kênh tưới
- ΔZ -Tổng tổn thất cột nước trong cống (bao gồm tất cả tổn thất cục bộ và tổn thất
dọc đường) ΔZ = 0,5m.
- a: hệ số an toàn.
- Z’: tổn thất dọc kênh tưới.
Theo tài liệu thủy nông đã tính toán thì cao trình khống chế đầu kênh tưới là: Zkc =107
(m)
Vậy: MNC = dk
ZZ+ = 107 + 0,5 = 107,5 m
Cao trình mực nước chết Z2.C = 107,5 m thì thỏa mãn được yêu cầu tưới tự chảy
của cống lấy nước.
5.1.2.3. Xác định dung tích chết theo yêu cầu khác
Vẫn đảm bảo tạo cảnh quan môi trường, cải thiện tiểu vùng khí hậu khu vực. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 35 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

Đủ lượng nước để nuôi trồng thủy sản.
Kết luận: Từ mục 5.1.2.1 và 5.1.2.2 , 5.1.2.3 chọn được cao trình mực nước chết
là giá trị lớn nhất: Zc = Max (Z1.C , Z2.C, Z3.C ) = 108,35 (m)
- Cao trình mực nước chết: Zc = 108,35 (m)
- Dung tích chết : Vc = 0,2014.10
6
(m
3
)
5.2. XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH HIỆU DỤNG (V h) VÀ MỰC NƯỚC DÂNG
BÌNH THƯỜNG (MNDBT hay Z bt)
5.2.1. Khái niệm dung tích hiệu dụng (Vh) và mực nước dâng bình thường
(MNDBT hay Zbt)
5.2.1.1: Dung tích hiệu dụng (Vh)
Dung tích hiệu dụng ký hiệu là Vh , là phần dung tích nằm phía trên dung tích
chết, làm nhiệm vụ điều tiết cấp nước cho các đối tượng dùng nước.
5.2.1.2. Mực nước dâng bình thường (Zbt) :
Mực nước dâng bình thường ký hiệu là Zbt , là mực nước trong hồ chứa khống
chế phần dung tích chết và dung tích hiệu dụng Vbt = Vc+ Vh. Giá trị Zbt được suy ra
từ quan hệ Z~V khi biết Vbt.
5.2.2. Cách xác định dung tích hiệu dụng (Vh) – MNDBT:
Vh - MNDBT được xác định dựa vào các điều kiện sau:
- Căn cứ vào đường quá trình nước đến thiết kế
- Căn cứ vào đường quá trình nước dùng thiết kế
- Căn cứ vào điều kiện địa hình địa chất của vùng hồ chứa
- Căn cứ vào đặc điểm bốc hơi của khu vực hồ chứa.
-Căn cứ vào các điều kiện kinh tế và kỹ thuật.
5.2.2.1. Xác định hình thức điều tiết:
a) Khái niệm điều tiết.
Điều tiết dòng chảy là sự tác động của các yếu tố mặt đệm làm biến dạng quá
trình dòng chảy theo thời gian trong quá trình vận chuyển của nó trên sườn dốc và
mạng lưới sông. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 36 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

b) Xác định hình thức điều tiết:
-Dựa vào bảng 3 : “mức đảm bảo phục vụ của công trình thủy lợi” (trang 15) trong
QCVN_04-05_2012, ta tra được tần suất đảm bảo cấp nước(trường hợp Không cho
phép gián đoạn nhưng được phép giảm yêu cầu cấp nước) P = 90% ,đối với tưới P
=85%.
- Nhu cầu cấp nước sinh hoạt hàng năm là 15000 m
3
/ngày đêm, so với tổng nhu
cầu dùng nước là 5,531.10
6
/năm, chiếm 99% . Do đó nhiệm vụ chính của công trình
là cấp nước sinh hoạt.
Căn cứ vào nhiệm vụ chính của công trình ta chọn tần suất đảm bảo cấp nước sinh
hoạt P=90% để tính toán cân bằng nước.
-Tổng lượng nước đến trung bình năm thiết kế với P=90% là:
WQ= 0.424.365.24.3600 = 13,3713.10
6
(m
3
) (xem bảng 1-17).
-Tổng lượng nước yêu cầu năm là
Wq =5,331.10
6
(m
3
) (xem bảng 3-1).
Nhận xét: So sánh giữa bảng lượng nước đến và lượng nước yêu cầu thấy được
trong 1 năm có 1 thời gian liên tục thừa nước và 1 thời gian liên tục thiếu nước. Tổng
lượng nước đến WQ> Wq tổng lượng nước yêu cầu.
⇒ Hồ điều tiết 1 lần.
Chọn phương án trữ nước sớm: Nước được tích vào hồ ngay từ tháng thừa nước
đầu tiên và tích hết lượng nước thừa hàng tháng cho đến khi nước được tích đầy hồ
mới xả thừa..
5.2.2.2. Nguyên lý tính toán:
Dùng nguyên lý cân bằng nước viết cho hồ chứa trong từng thời đoạn tính toán.
Thời đoạn tính toán thường chọn là tháng, theo thời gian năm thuỷ văn (1 năm thuỷ
văn bắt đầu từ tháng đầu mùa lũ năm trước tới tháng cuối mùa kiệt năm sau).
Trên cơ sở đó dựa vào nhu cầu dùng nước từng thời đoạn để xác định được thời
kỳ thiếu nước và thời kỳ thừa nước, từ đó xác định được phần dung tích cần thiết để
thiết kế (dung tích hiệu dụng Vh) .
Phương trình cân bằng nước như sau :
(Q – q).t = V2 – V1 = V https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 37 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

Trong đó:
- Q: là lưu lượng trung bình đến hồ trong thời đoạn ∆t.
- ∆t: thời đọan tính toán.
- q : là lưu lượng nước ra khỏi hồ chứa
q = qyc + qbh + qth + qxả
- qyc: là lưu lượng nước yêu cầu.
- qbh : là lưu lượng tổn thất do bốc hơi.
- qtham : là lưu lượng tổn thất do thấm.
- qxả : là lưu lượng nước xả thừa.
- V1,V2 : dung tích hồ tại đầu và cuối thời đoạn tính toán.
5.2.2.3. Trình tự tính toán:
Bước 1 : Sắp xếp lượng nước đến hàng tháng theo trình tự năm thuỷ văn ứng với
tần suất P=90% theo trình tự năm thuỷ văn bắt đầu tháng mùa lũ là tháng IV, kết thúc
là tháng V năm sau.
Bước 2 : Tính tổng lượng nước đến và lượng nước yêu cầu hàng tháng
W=Q.∆t
Trong đó :
- Q: lưu lượng nước đến hoặc lưu lượng nước yêu cầu hàng tháng.
- ∆t: thời gian trong tháng tính bằng giây (s).
Bước 3 : Từ tổng lượng nước đến và tổng lượng nước yêu cầu hàng tháng tính
toán cân bằng nước xác định dung tích hiệu dụng của hồ chứa (chưa kể tổn thất).
WQ - Wq=V . hVV=
−
 )(
(dung tích hiệu dụng chưa kể tổn thất).
Bước 4: Tính toán tổn thất : Wtt= Wth+ Wbh.
 Tổn thất do thấm : Wth=K .Vbq
Trong đó: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 38 Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

Sinh viên: Đặng Văn Huy Lớp S12-K51_CTL2

- K: hệ số thấm của hồ phụ thuộc vào địa chất lòng hồ.Tra bảng 8-2: Tiêu
chuẩn thấm trong hồ chứa, trang 337 giáo trình thủy văn công trình với điều kiện
địa chất lòng hồ bình quân,chọn K=1%.
- Vbq: dung tích bình quân hồ trong tháng tính toán
Vbq=c
cthangđthang
V
VV
+







 −
2
 Tổn thất do bốc hơi : Wbh= Z x Ftb
Trong đó :
- Z : là lượng tổn thất bốc hơi hàng tháng.
- Ftb: là diện tích mặt hồ bình quân trong tháng tra từ quan hệ Z~Vbq→Z, sau đó
tra quan hệ Z~F→Ftb
Bước 5 : Tính tổng lượng nước đi trong tháng :
Wq=Wyc +Wtt
Bước 6 : Tính cân bằng nước khi đã kể tổn thất :
WQ –Wq=V .
Bước 7: Xác định dung tích hiệu dụng : )(
−
= VV
h .
Bước 8 : Tính sai số giữa hai lần tính dung tích hiệu dụng( trường hợp đã kể tổn
thất và chưa kể tổn thất) theo công thức (9-25), trang 351 giáo trình thuỷ văn công
trình: %100.(%)
1
n
h
h
nn
h
V
VV
V
−
−
=

Trong đó: n
hV và 1−n
h
V lần lượt là dung tích hiệu dụng của lần tính thứ n và lần
tính thứ n-1 trước đó.
Nếu V (%) nhỏ hơn sai số cho phép (thường chọn bằng 5%), thì được coi sai
số hai lần tính không lớn và n
hV là dung tích cần tìm.
Bước 9 : Xác định MNDBT suy ra từ quan hệ Z~V khi biếtVbt = Vh+Vc.
Khi đó dung tích hiệu dụng (Vh) và MNDBT được tính toán cụ thể qua các bảng
tính sau:: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 39 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Bảng 5.1: Bảng tính Vh lần 1
Bảng tính Vh khi chưa kể tổn thất Bảng tính tổn thất Bảng tính Vh khi kể đến tổn thất
Thán
g
Q
m³/s
WQ
10
6
m³
Wq
10
6
m
³
WQ-Wq
Vi
10
6
m³
Si
10
6
m³
Vbq
10
6
m³
ΔZ
m
F

10
6
m²
Wbh
10
6
m
³
Wth
10
6
m³
Wtt
10
6
m
³
Wq
10
6
m
³
WQ-Wq
Vi
10
6
m
³
Si
10
6
m
³
(+) (-) (+) (-)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
0.201 0.201
VI 0.3155 0.8178 0.454 0.364
0.565 0.410 0.0844 0.153 0.013 0.004 0.017 0.471 0.347
0.548
VII 0.5088 1.3628 0.469 0.894
1.459 1.012 0.0752 0.266 0.020 0.010 0.030 0.499 0.864
1.412
VIII 0.6981 1.8698 0.469 1.401
1.819 1.040 1.639 0.0722 0.366 0.026 0.016 0.043 0.512 1.358
2.034 0.736
IX 1.1280 2.9238 0.454 2.470
1.819 2.470 1.819 0.0636 0.391 0.025 0.018 0.043 0.497 2.427
2.034 2.427
X 1.1774 3.1535 0.469 2.685
1.819 2.685 1.819 0.0717 0.391 0.028 0.018 0.046 0.515 2.638
2.034 2.638
XI 0.6106 1.5827 0.454 1.129
1.819 1.129 1.819 0.1057 0.391 0.041 0.018 0.059 0.513 1.069
2.034 1.069
XII 0.3852 1.0317 0.469 0.563
1.819 0.563 1.819 0.1444 0.391 0.056 0.018 0.075 0.544 0.488
2.034 0.488
I 0.1877 0.5027 0.270 0.233
1.819 0.233 1.819 0.1731 0.391 0.068 0.018 0.086 0.356 0.147
2.034
II 0.0010 0.0024 0.426
0.424 1.396 1.608 0.1770 0.361 0.064 0.016 0.080 0.506 0.504 1.530
III 0.0000 0.0000 0.472
0.472 0.924 1.160 0.2080 0.290 0.060 0.012 0.072 0.544 0.544 0.986
IV 0.0000 0.0000 0.456
0.456 0.468 0.696 0.1689 0.209 0.035 0.007 0.042 0.498 0.498 0.488
V 0.0756 0.2025 0.469
0.267 0.201 0.335 0.1218 0.134 0.016 0.003 0.020 0.489 0.286 0.201
Tổng 13.45 5.331 1.618 0.454 0.160 0.613 5.944 1.8321 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 40 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Giải thích:
+ Cột 1: Tháng sắp xếp theo năm thuỷ văn bắt đầu tháng mùa lũ là
tháng VI, kết thúc là tháng V năm sau.
+Cột 2: Lưu lượng nước đến ứng với tần suất thiết kế P=90%.
+ Cột 3: Tổng lượng nước đến trong tháng. WQ= Q×Δt.
Với Δt: thời gian tính bằng giây của từng tháng.
+ Cột 4: Tổng lượng nước yêu cầu trong tháng. Lấy từ bảng 3-1.
+ Cột 5: Lượng nước thừa hàng tháng (khi WQ>Wq). Cột 5= cột 3
– cột 4.
+ Cột 6: Lượng nước thiếu hàng tháng (khi WQ<Wq). Cột 6= cột
4 – cột 3.
+ Cột 7: Quá trình dung tích hồ.
+ Cột 8: Lượng n ước xả thừa.
Nhận xét: Dung tích hiệu dụng khi chưa có tổn thất: 
−
=VV
h'
=1.6181×10
6
m
3
.
+ Cột 9: Dung tích hồ bình quân trong tháng tính toán. 




+
=
−
2
1ii
bq
VV
V

+ Cột 10: Lớp bốc hơi phụ thêm. Lấy từ bảng 1-5
+ Cột 11: Diện tích mặt hồ bình quân trong tháng. Tra từ quan hệ
địa chất lòng hồ Z~F~V theo Vbq
+ Cột 12: Tổn thất do bốc hơi: Wbh=Z ×Fbq. (6)=(4)×(5).
+ Cột 13: Tổn thất do thấm: Wth=K×Vbq.
Trong đó:
K- hệ số thấm của hồ phụ thuộc vào địa chất lòng hồ và đất đắp đập. Tra bảng
8-2 (trang 337 Giáo trình thủy văn công trình) với lưu lượng thấm tính theo lượng
nước bình quân tháng, điều kiện địa chất lòng hồ bình quân ta được K=1÷1.5%. Lấy
K= 1% https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 41 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

+ Cột 14: Tổng lượng tổn thất : Wtt= Wth+ Wbh. Cột 14= cột 12 +
cột 13.
+Cột 15: Lượng nước yêu cầu có kể đến tổn thất. Cột 15= cột 4 +
cột 14.
+Cột 16:Lượng nước thừa hàng tháng có kể đến tổn thất.Cột 16=cột 3-cột 15.
+Cột 17:Lượng nước thiếu hàng tháng có kể đến tổn thất.Cột 17=cột 15-cột 3
+Cột 18: Quá trình dung tích hồ.
+Cột 19: Lượng nước xả thừa.
Theo kết quả bảng 5-1: 
−
=VV
h" =1.8321×10
6
m
3
.
Kiểm tra sai số giữa 2 lần tính dung tích hiệu dụng: %100
"
'"
(%) 
−
=
h
hh
V
VV
V
.
Nếu ΔV nhỏ hơn sai số cho phép ( chọn là 5%) thì V''h là dung tích cần tìm. Nếu
không đạt thì tính lại cho đến khi sai số giữa 2 lần tính toán Vh liên tiếp thỏa mãn.
Ta có: %100
106181.1
101.8321106181.1
6
66


−
=V = 13,2% > 5%.
Sai số không nằm trong giới hạn cho phép,tính toán lần 2.
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 42 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Bảng 5.2: Bảng tính Vh lần 2

Tính toán tổn thất lần 2 Tính Vh khi kể đến tổn thất lần 2
Tháng
Vi
10
6
m³
Vbq
10
6
m³
ΔZ
m
F
10
6
m²
Wbh
10
6
m³
Wth
10
6
m³
Wtt
10
6
m³
WQ
(10
6
m³)
Wq
10
6
m³
WQ-Wq
Vi
10
6
m³
Si
10
6
m³
(+) (-)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
0.201 0.201
VI 0.548 0.4014 0.0844 0.1512 0.0128 0.004 0.017 0.8178 0.4708 0.3470 0.548 0.000
VII 1.412 0.9800 0.0752 0.2603 0.0196 0.010 0.029 1.3628 0.4984 0.8644 1.413 0.000
VIII 2.034 1.7226 0.0722 0.3780 0.0273 0.017 0.045 1.8698 0.5135 1.3563 2.046 0.723
IX 2.034 2.0335 0.0636 0.4189 0.0266 0.020 0.047 2.9238 0.5010 2.4228 2.046 2.423
X 2.034 2.0335 0.0717 0.4189 0.0300 0.020 0.050 3.1535 0.5194 2.6342 2.046 2.634
XI 2.034 2.0335 0.1057 0.4189 0.0443 0.020 0.065 1.5827 0.5186 1.0641 2.046 1.064
XII 2.034 2.0335 0.1444 0.4189 0.0605 0.020 0.081 1.0317 0.5498 0.4819 2.046 0.482
I 2.034 2.0335 0.1731 0.4189 0.0725 0.020 0.093 0.5027 0.3628 0.1399 2.046
II 1.530 1.7817 0.1770 0.3857 0.0683 0.018 0.086 0.0024 0.5121 0.5097 1.536
III 0.986 1.2579 0.2080 0.3064 0.0637 0.013 0.076 0.0000 0.5483 0.5483 0.988
IV 0.488 0.7367 0.1689 0.2166 0.0366 0.007 0.044 0.0000 0.4999 0.4999 0.488
V 0.201 0.3445 0.1218 0.1364 0.0166 0.003 0.020 0.2025 0.4891 0.2866 0.201
Tổng 0.4788 0.174 0.653 13.4497 5.9837 1.8445
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 43 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Giải thích:
Cột 2: lấy từ cột 18 bảng 5-1.
Các cột còn lại tính tương tự bảng 5-1.
Kiểm tra sai số: %100
108321.1
101.8445108321.1
6
66


−
=V
= 0.01 % < 5%.
Sai số nằm trong giới hạn cho phép.
Vậy: Dung tích hiệu dụng của hồ chứa là: Vh= 1.8445×10
6
m
3
.
Xác định MNDBT.
Vho=VC+Vh = 0.2014 ×10
6
m
3
+ 1.8445 ×10
6
m
3
= 2.0459 ×10
6
m
3
.
Tra quan hệ địa chất lòng hồ Z~F~V ⇒MNDBT=Z ho = 115,96
Kết quả tính toán điều tiết:
Bảng 5-3: Các thông số của hồ chứa.
Mực nước Z (m) V (10
6
m
3
)
MNC 108,35 0,2014
MNDBT 115,96 2,0459

5.3. CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ:
5.3.1. Cấp công trình
Cấp công trình xác định từ 3 điều kiện:
a.Theo nhiệm vụ và vai trò công trình:
Theo nhiệm vụ công trình là cấp nước tưới cho 380 ha đất trồng cây công nghiệp<
2.10
3
ha, tra “QCVN_04-05_2012”, bảng 1: “Phân cấp công trình thủy lợi” được cấp
công trình là cấp IV.
Theo nhiệm vụ công trình là cấp nước sinh hoạt với lưu lượng 15000 m
3
/ngày-
đêm = 0,174 m
3
/s < 2 m
3
/s. Tra “QCVN_04-05_2012”, bảng.1: “Phân cấp công trình
thủy lợi” được cấp công trình là cấp III. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 44 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

b.Theo chiều cao công trình và loại nền:
-Sơ bộ xác định cao trình đỉnh đập:
Hđập = MNDBT + d - đáy
Trong đó:
- MNDBT = 115,96m được xác định thông qua tính toán
điều tiết hồ chứa.
- d là độ vượt cao an toàn của đỉnh đập, phụ thuộc vào
các nhân tố như độ dềnh của nước do gió, chiều cao sóng leo...Sơ bộ
chọn d = 3 (m).
- đáy = 104– 1=103 (m), đo từ mặt cắt địa chất, từ mặt
đất tự nhiên bóc phong hóa trung bình 1m.
 Hđập = 115,96+3 – 103= 15,96 (m)
- Nền thuộc nhóm B: nền là đất sét ở trạng thái cứng và nửa cứng. Tra
“QCVN_04-05_2012”, bảng 1: “Phân cấp công trình thủy lợi” được cấp công trình
là cấp II.
c. Theo quy mô hồ chứa :
Dung tích hồ chứa V=2.0459.10
6
m
3
< 3. 10
6
m
3
,tra “QCVN_04-05_2012”, bảng
1: “Phân cấp công trình thủy lợi” (trang 10) được cấp công trình là cấp IV
Kết luận: Vậy để đảm bảo được nhiệm vụ của công trình chọn cấp công trình là
cấp II.
5.3.2. Các chỉ tiêu thiết kế chính.
Từ cấp công trình đầu mối là cấp II, tra tiêu chuẩn QCVN 04-05-
2012/BNNPTNT được các chỉ tiêu thiết kế sau:
Bảng 5.4 : Các chỉ tiêu thiết kế.
STT Tên chỉ tiêu thiết kế Kí hiệu và giá trị Ghi chú

1

Mức tưới bảo đảm

P = 85%

Tra bảng 3 - Mức
bảo đảm phục vụ
của công trình
thủy lợi

Mức cấp nước bảo
đảm:

P = 90% https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 45 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

2

Tần suất lũ thiết kế

P = 1%

Tra bảng 4: Tần
suất lưu
lượng,mực nước
lớn nhất thiết kế
và kiểm tra công
trình thủy

Tần suất lũ kiểm tra

P = 0,2%

3

Hệ số an toàn

K=
m
kn
nc
.

Tra phụ lục
B,trang 44

4

Thời gian tính toán
dung tích bồi lắng của
hồ chứa bị lấp đầy

Tuổi thọ công trình:
T = 75 năm
Tra bảng 11 - Thời
gian cho phép
dung tích bồi lắng
của hồ chứa nước
bị lấp đầy.

trong đó:
- nc là hệ số tổ hợp tải trọng, xác định như sau:
+ Tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất :
Tổ hợp tải trọng cơ bản : nc = 1.00;
Tổ hợp tải trọng đặc biệt : nc = 0.90;
Tổ hợp tải trọng trong thời kỳ thi công và sửa chữa: nc = 0.95;
+ Tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai : nc = 1.00;
- kn: là hệ số tin cậy.
- m: là hệ số điều kiện làm việc.
Từ cấp công trình đầu mối là cấp II, TCVN 8216-2009 (Tiêu chuẩn
thiết kế đập đất đầm nén) được các chỉ tiêu sau:
STT Tên chỉ tiêu thiết kế Kí hiệu và giá trị Ghi chú

1

Chiều cao an toàn a của đập.
Ứng với MNDBT:
a1 = 1.2 m
Tra bảng
2/16
Ứng với MNLTK
a2 = 1 m
Ứng với MNLKT:
a3 = 0.3 m https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 46 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

2

Tần suất gió thiết kế

Ứng với MNDBT
Tần suất gió lớn nhất:
P = 2%
Tra bảng
3/16
Ứng với MNDGC
Tần suất gió bình quân
lớn nhất: P = 25%

3

Hệ số an toàn ổn định nhỏ
nhất của mái đập.
K = 1.35 : Tổ hợp tải
trọng cơ bản.
Tra bảng
7/34
K = 1.15 :Tổ hợp tải
trọng đặc biệt.

https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 47 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

CHƯƠNG 6: TÍNHTOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ
6.1.MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ, Ý NGHĨA TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ.
6.1.1.Mục đích và nhiệm vụ
Dòng chảy lũ gây ra nhiều tác hại với con người và môi trường sống cho các
lưu vực sông. Do vậy để hạn chế tác hại do lũ gây ra phải làm các công trình phòng
chống lũ như:
- Đắp đê ngăn lũ.
- Cải tạo các dòng sông : nạo vét ,thông dòng…
- Làm công trình chậm lũ, phânlũ.
- Trồng rừng bảo vệ rừng.
- Làm các kho nước chống lũ.
Mục đích của công việc tính toán điều tiết lũ để ta xác định được đường quá trình
xả lũ ( q~t ), dung tích phòng lũ ( Vpl ) hợp lý, lưu lượng xả lũ lớn nhất (qmax), cột
nước siêu cao (Hsc) ứng với từng phương án chiều rộng Btr trên cơ sở dung tích phòng
lũ đó ta xác định được cao trình đỉnh đập, quy mô kích thước của công trình tràn sao
cho phù hợp với yêu cầu phòng lũ ở hạ lưu, và lựa chọn phương thức vận hành hợp
lý.
6.1.2. Ý nghĩa tính toán điều tiết lũ :
Việc tính toán điều tiết lũ gắn liền với quy mô kích thước công trình tràn, nó sẽ
ảnh hưởng trực tiếp đến cao trình đỉnh đập, chiều dài cống lấy nước và hàng loạt các
vấn đề khác … nhưng vấn đề quan trọng nhất là phòng lũ ở hạ lưu. Từ đó ta thấy nó
sẽ quyết định đến giá thành công trình, yêu cầu về thi công vì thế ta phải tính toán
điều tiết lũ cho nhiều phương án khác nhau để tìm ra một phương án tối ưu nhất cả
về mặt kỹ thuật và kinh tế.
6.1.3. Phương pháp tính toán điều tiết lũ :
6.1.3.1. Phương pháp tính toán :
Hiện nay, có rất nhiều phương pháp tính toán điều tiết lũ và tất cả các phương
pháp tính toán đều dựa trên một nguyên lý cơ bản, đó là việc hợp giải phương trình
cân bằng nước, phương trình thủy lực của công trình xả lũ và các biểu đồ phụ trợ.
Các phương pháp tính điều tiết lũ là: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 48 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

- Phương pháp lập bảng (thử dần)
- Phương pháp bán đồ giải của Pôtapôp
- Phương pháp đơn giản Kôtrêrin
- Phương pháp Runge – Kutta bậc ba.
a. Phương pháp lập bảng :
Ưu điểm: Dùng cho trường hợp t thay đổi, với mọi hình thức công trình xả lũ
cũng như các yêu cầu vận hành khác nhau.
Nhược điểm: Số lượng tính toán lớn do phải tính lặp lại nhiều lần.
b. Phương pháp bán đồ giải của Pôtapôp :
Ưu điểm: ứng dụng trong trường hợp công trình xả lũ không có cửa đóng mở tràn
chảy tự do, kết quả tính toán chính xác, phương pháp tính đơn giản.
Nhược điểm: Bước thời gian t là hằng số.
c. Phương pháp đơn giản Kôtrêrin :
Ưu điểm: Thích hợp đối với hồ chứa nhỏ, diện tích lưu vực tính đến tuyến công
trình không lớn và công trình xả lũ là loại đập tràn chảy tự do, tính toán đơn giản.
Nhược điểm: Tính toán thử dần.
d. Phương pháp Runge – Kutta bậc ba :
Ưu điểm: Thích hợp với mọi hình thức công trình xả lũ.
Nhược điểm: Quá trình tính phức tạp, bước thời gian t là hằng số.
Kết luận : Phương pháp điều tiết lũ của Pôtapôp tương đối đơn giản và cho kết quả
khá chính xác nên trong đồ án này chọn phương pháp điều tiết lũ của Pôtapôp.
6.1.3.2. Nguyên lý tính toán :
Dựa vào phương trình cân bằng nước : Giữa lượng nước đến và lượng nước xả
lũ của kho nước : Lượng nước đến – Lượng nước xả = Lượng nước trữ
Phương trình cân bằng nước trong tính toán điều tiết lũ cho kho nước :
Q.dt – q.dt = F.dh ( 6-1)
Nếu xét trong thời đoạn ∆t ,có phương trình cân bằng nước dạng sai phân sau đây: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 49 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
VtqtQ =−..
( 6-2a)
Trong đó : Q và q là lưu lượng lũ đến và lưu lượng xả bình quân thời đoạn.Công
thức trên có thể viết thành : ( ) ( )
122121 .
2
1
.
2
1
VVtqqtQQ −=+−+
( 6-2b)
- Q1,Q2 : lưu lượng chảy vào kho đầu và cuối thời đoạn t.
- q1,q2 : lưu lượng xả đầu và cuối thời đoạn t.
- V1, V2: Dung tích kho đầu và cuối thời đoạn t.
Phương trình thủy lực qua công trình xả lũ :q = f(V) (6-3)
Hai phương trình (6-2b) và (6-3) là những phương trình cơ bản của tính toán điều
tiết lũ.
Từ phương trình cơ bản: ( ) ( )
122121 .
2
1
.
2
1
VVtqqtQQ −=+−+
(6-4a)
Biến đổi thành:





−

+=





+
 22
1122
q
t
V
Q
q
t
V với 2
21QQ
Q
+
= (6-4b)
Đặt 












+

=






−

=
2
2
2
1
q
t
V
f
q
t
V
f → Là hai quan hệ phụ trợ để tính điều tiết lũ
Công thức (6-4a) có thể viết như sau :() ()qfQqf
12 +=
Đó là nguyên lý cơ bản để tính toán điều tiết lũ. Dựa vào nguyên lý đó từng bước
xây dựng phương pháp tính toán điều tiết lũ bằng cách lập bảng tính.
6.1.3.3. Phân tích dạng đường quá trình xả lũ :
Từ phương trình (6-1), để thuận tiện cho việc phân tích ta chia 2 vế của phương
trình với dq:
(6-1)→(Q-q)=Fdt
dq
dq
dh
.. (6-5) https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 50 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Đập tràn chảy tự do có : q=M.B.h
3/2
(6-6), trong đó : M = m.g.2
Đạo hàm 2 vế phương trình (6-6): 3/1
13/2
3/1
.
).(
.
3
2
−
−
== qK
BM
q
dq
dh
(6-7)

Với K1= (M.B)
2/3
là hằng số. Thay (6-7) vào (6-5) và biến đổi ta có : 3/1
1
.
.
q
FK
qQ
dq
dh −
=
(6-8)
Phương trình (6-8) là cơ sở quan trọng để xác định đường quá trình xả lũ cho
từng trường hợp cụ thể.
Đường quá trình xả lũ trong trường hợp này được mô tả trên hình 6-1.
- Tại t0 có Q = q → dt
dq =0 → đường q ~ t tiếp tuyến với trục hoành
- Từ t0 đến t1 có q>0 và Q > q → dt
dq > 0 → (q~t) là đường đồng biến,
lưu lượng xả tăng, mực nước trong hồ tăng.
- Tại t1 có Q = q → dt
dq =0 → đạt giá tri qxmax.
- Sau t1 cóQ < q→dt
dq <0→(q~t) là đường nghịch biến lưu lượng xả giảm
và mực nước trong kho giảm cho đến khi trở về trạng thái trước lũ.

Hình 6-1. Đường quá trình xả lũ đối với đập tràn chảy tự do
0
50
100
150
200
Lưu lượng (m
3
/s)
Thời gian (h)
q
max~t
Q
max~t
q
max~t
Q
max~t
t
1
t0 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 51 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

6.2 . SƠ BỘ BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH THÁO LŨ
6.2.1. Chọn tuyến tràn
Địa hình ở phương án tuyến có dạng chữ “V”, địa hình sườn dốc hai bên vai tuyến
đập không cân ( vai phải rộng hơn vai trái), khá dốc, mức độ phân cắt yếu – trung
bình. Dọc theo khu vực lòng suối không hình thành các thềm tích tụ vật liệu và phân
bố nhiều đá phun trào BaZan tướng phụt nổ từ thượng lưu xuống hạ lưu.
Sau khi xem xét điều kiện địa hình ta chọn vị trí tuyến tràn ở bên bờ phải (nhìn từ
thượng lưu hồ), do có những ưu điểm nổi bật là điều kiện địa hình tự nhiên thuận lợi
cho bố trí công trình ,khối lượng đào đắp nhỏ, thuận lợi cho công tác thi công, nối
tiếp sau tràn cũng khá thuận đồng thời tạo cảnh quan cho cụm đầu mối.
6.2.2. Chọn hình thức:
Với đặc điểm là hồ chứa nhỏ, địa chất nền tuyến công trình là đất sét, địa hình tự
nhiên của tuyến tràn có độ dốc trung bình nên chọn hình thức tràn là tràn dọc, chọn
loại ngưỡng tràn là kiểu đập tràn đỉnh rộng chảy tự do. Chọn hình thức nối tiếp là dốc
nước có bề rộng không đổi. Tiêu năng bằng bể tiêu năng.
6.2.3. Lựa chọn khẩu độ tràn:
Để xác định được Btr hợp lý cần phân tích, tính toán nhiều trường hợp và so sánh
kinh tế kỹ thuật để chọn phương án hợp lý.
- Nếu Btr lớn đập thấp dẫn đến khối lượng đập đất giảm, cống ngắn hơn, diện tích
ngập lụt lòng hồ nhỏ,cột nước tràn nhỏ nhưng khối lượng tràn lớn.
- Nếu Btr nhỏ đập cao kinh phí tăng, cống dài thêm, diện tích ngập lụt lòng hồ lớn,
cột nước tràn cao tiêu năng khó.
Trong đồ án này, có 3 phương án chọn Btr đó là : 20m, 30m, 40m
6.2.4. Cao trình ngưỡng tràn :
Cao trình ngưỡng tràn bằng cao trình MNDBT = 115,96m
6.3. TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ
6.3.1. Tài liệu tính toán:
- Đường quá trình lũ ứng với tần suất thiết kế P =1% (Bảng 1-19).
- Đường quá trình lũ ứng với tần suất kiểm tra P =0,2% (Bảng 1-19).
- Đường quan hệ đặc trưng lòng hồ Z ~ F, Z ~ V ( Bảng 1-1). https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 52 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

- MNDBT : Zbt = 115.96 m , Vbt =2,0459.10
6
m
3
.
-Cao trình ngưỡng tràn: Zngưỡng = 115.96 m.
-Bề rộng tràn : B1 =20m, B2 = 30m, B3 = 40 m.
6.3.2. Nội dung điều tiết lũ theo phương pháp Pôtapôp:
Trên cơ sở phương trình cân bằng nước : 12
2121
.
2
.
2
VVt
qq
t
QQ
−=




+
−




+

Chia hai vế cho t và chuyển vế, ta được: 





−

+




+
=





+
 222
112122 q
t
VQQq
t
V
(6-9)
Với bất kỳ thời đoạn tính toán t nào thì vế phải của phương trình (6-9) đều đã
biết:
Đặt: 






+

=
−

=
)
2
(
)
2
(
22
2
11
1
q
t
V
f
q
t
V
f (6-10)
Thay (6-10) vào phương trình (6-9), ta được:
f2 (q) = Q + f1(q)
Gọi quan hệ f2 (q) = Q + f1(q) là quan hệ phụ trợ để tính toán điều tiềt lũ
Trong đó:
- 2
21
QQ
Q
+
= : lưu lượng lũ bình quân thời đoạn tính toán
- t là thời đoạn tính toán (là hằng số)
Khi ta biết q1 tức là lưu lượng xả lũ đầu thời đoạn. Từ q1 tra trên biểu đồ phụ trợ
tìm được f1.
Với bất kì thời đoạn nào khi biết f1 và Q thì sẽ suy ra được f2: f 2 = f1+Q
Có f2 tra biểu đồ phụ trợ được q2 lưu lượng xả cuối cùng của thời đọan.
Dạng biểu đồ q = f (q) được biểu thị bởi hình vẽ sau: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 53 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Hình 6-2: Biểu đồ phụ trợ f1, f2
6.3.3. Các bước tính toán:
❖ Bước 1: Xây dựng biểu đồ phụ trợ:
- Lựa chọn thời đoạn tính toán Δt
- Giả thiết nhiều trị số mực nước trong kho, bắt đầu từ mực nước ngưỡng tràn, trị
số mực nước sau lớn hơn mực mực nước trước khoảng 0,2
- Tính lưu lượng xả tương ứng với các mực nước giả thiết trên.
- Ứng với các mực nước giả thiết trên dựa vào quan hệ (Z~V) tìm được dung tích
kho tương ứng là Vk.
- Tìm dung tích kho ứng với mực nước trước lũ (Vtl), trong trường hợp này chính
là dung tích kho ứng với cao trình ngưỡng tràn.(Zngưỡng = Zbt = 116,1 m)
- Từ đó tìm được dung tích kho kể từ cao trình ngưỡng tràn đến cao trình mực nước
giả thiết ở trên: V = Vk - Vtl
- Tính giá trị f1, f2 ứng với các giá trị q theo các công thức:
- Lập bảng và vẽ biểu đồ quan hệ phụ trợ
STT Zgt (m) Htr (m) qxả (m
3
/s) Vk(10
6
m
3
) V(10
6
m
3
) f1 f2
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
1 Z1=Zbt 0
2 Z2=Z1+0,4 0,4
… … ...
Giải thích các đại lượng trong bảng:
+Cột 1: số thứ tự, phụ thuộc vào số mực nước giả thiết
+Cột 2: các giá trị Zi giả thiết bắt đầu từ Zbt (MNDBT)
+Cột 3: chiều cao mực nước trên ngưỡng tràn Htr = Zi – Z ngưỡng https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 54 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

+Cột 4: Lưu lượng nước qua tràn theo tính toán thủy lực. Đập tràn đỉnh rộng
chảy tự do có : q = m.ε.B.2
3
0..2Hg
Trong đó:
- m: hệ số lưu lượng. Theo điều 3-7/30 quy phạm thủy lợi C8-76, đập tràn đỉnh
rộng có mép vào vát xiên, nằm ngang hoặc thẳng đứng thì m =0,35.
- ε: độ co hẹp, giả sử ε = 1 và ε được chính xác hóa sau khi chọn được phương án
cụ thể.
- B: bề rộng tràn
- H0: cột nước trên ngưỡng tràn, H0 = H + g
v
2
.
2
0
Trong tính toán sơ bộ ta có thể bỏ qua cột nước lưu tốc, có thể lấy H0 = H
g: gia tốc trọng trường, g =9,81 (m/s
2
)
+Cột 5: ứng với mực nước giả thiết dựa trên quan hệ (Z~V) tìm được dung tích
hồ tương ứng Vk.
+Cột 6: Dung tích nước tính từ cao trình MNDBT đến mực nước giả thiết
V = Vk - Vbt
+Cột 7: 2
1
q
t
V
f −

=
+Cột 8: 2
2
q
t
V
f +

=
Từ bảng tính trên ta vẽ các biểu đồ phụ trợ q ~ f1 và q ~ f2.
❖ Bước 2: Sử dụng biểu đồ quan hệ phụ trợ để tính toán điều tiết
- Chia thời đoạn tính toán ra làm các thời đoạn: Δt
- Với mỗi thời đoạn ta tính 2
21
QQ
Q
+
= (*)
- Từ giá trị lưu lượng xả đầu thời đoạn q1 đã biết (tại thời điểm ban đầu chưa có
lưu lượn xả nên q =0), tra trên biểu đồ phụ trợ theo quan hệ (q ~ f1) được các giá
trị f1
- Tính f2 = f1+Q https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 55 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

- Từ f2 tra biểu đồ quan hệ phụ trợ (q ~ f2) sẽ được q2. Đó chính là lưu lượng lũ ở
cuối mỗi thời đoạn Δt và cũng chính là giá trị q1 của thời đoạn tiếp theo.
❖ Bước 3: Tính lặp
Lặp lại việc tính toán như từ bước (*) cho tới khi kết thúc và có thể lập được bảng
tính toán như sau:
T T(h)
Qđến
(m
3
/s) Q

(m
3
/s)
qxả
(m
3
/s)
f1 f2
hsc
(m)
Zsc
(m)
Vk
(10
6
m
3
)
Vsc
(10
6
m
3
)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)
1
2
…
Giải thích các đại lượng trong bảng:
+Cột 1: số thứ tự
+Cột 2: thời gian lũ lên
+Cột 3: lưu lượng lũ đến được xác định dựa trên đường quá trình lũ do quan trắc
thủy văn tại các trạm thủy văn
+Cột 4: lưu lượng lũ đến bình quân trong các thời đoạn
+Cột 6: ứng với mỗi giá trị qxả tại cột 5 tra biểu đồ phụ trợ trong bước 1 ta được
giá trị f1 và ghi vào cột 6.
+Cột 7: f2 = f1+Q
+Cột 5: là các giá trị lưu lượng xả lũ cuối mỗi thời đoạn. Ứng với mỗi giá trị f2 ở
cột 7 tra biểu đồ phụ trợ q ~ f2 ta được giá trị q và ghi vào cột 5.
+Cột 8: chiều cao cột nước siêu cao trong từng thời đoạn:
hsc = 3
2
2...








gBm
q

+Cột 9: cao trình cột nước siêu cao trong từng thời đoạn Zi = Zbt + hsc https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 56 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

+Cột 10: dung tích kho của hồ chứa ứng với mực nước siêu cao. Ứng với các
giá trị Zsc trong cột 11 tra quan hệ đặc trưng địa hình lòng hồ (Z ~ F ~V) được Vk
tương ứng ghi trong cột 10
+Cột 11: dung tích siêu cao của hồ chứa là phần dung tích tăng thêm của hồ
chứa khi lũ đến. Vsc = Vk – Vbt
❖ Bước 4: Xác định dung tích cắt lũ và mực nước lớn nhất trong kho.
Từ quá trình lũ đến và xả, xác định được qxả max. Tương ứng với thời đoạn có thể
xác định được các trị số cần thiết trên.
6.3.4 Tính toán điều tiết lũ cho các phương án :
Ứng với mỗi phương án Btr lập được bảng tính toán điều tiết lũ như sau:
➢ Phương án Btr =20 m
Zbt (m) 115.96 M 0,35 2.g 19,620 ∆t (s) 1800
Zngưỡng
(m)
115.96 B (m) 20 Vbt.(10
6
m
3
) 2,0459  1
Bảng tính các giá trị đặc trưng của biểu đồ phụ trợ với B=20m
TT
Zgt
(m)
h
(m)
q
(m³/s)
Vk
(10
6
m
3
/s
)
V
(10
6
m
3
/
s)
f₁ f₂
1 115.96 0.00 0 2.0459 0.0000 0.000 0.000
2 116.16 0.20 2.7733 2.1336 0.0877 47.318 50.091
3 116.36 0.40 7.8440 2.2231 0.1772 94.529 102.373
4 116.56 0.60 14.4103 2.3127 0.2668 140.993 155.403
5 116.76 0.80 22.1862 2.4022 0.3563 186.851 209.037
6 116.96 1.00 31.0061 2.4917 0.4458 232.188 263.194
7 117.16 1.20 40.7586 2.5889 0.5430 281.289 322.048
8 117.36 1.40 51.3617 2.6878 0.6419 330.937 382.299
9 117.56 1.60 62.7520 2.7867 0.7408 380.191 442.943
10 117.76 1.80 74.8784 2.8856 0.8397 429.077 503.955
11 117.96 2.00 87.6986 2.9845 0.9386 477.616 565.315
12 118.16 2.20 101.1769 3.0915 1.0456 530.323 631.500
13 118.36 2.40 115.2828 3.2004 1.1545 583.749 699.032
14 118.56 2.60 129.9893 3.3093 1.2634 636.875 766.864
15 118.76 2.80 145.2729 3.4181 1.3722 689.712 834.985 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 57 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

16 118.96 3.00 161.1126 3.5270 1.4811 742.271 903.383
17 119.16 3.20 177.4894 3.6441 1.5982 799.129 976.618

Bảng điều tiết lũ với B= 20 m. P=1%
TT
T

(h)
Q
(m³/s)
Qtb
(m³/s)
qx
(m³/s)
f1
(m³/s)
f2
(m³/s)
hsc
(m)
Zsc
(m)
Vk
(10
6

m³)
Vsc
(10
6
m
3
)
1 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 115.96 2.05 0.00
2 0.5 25.53 12.77 0.71 0.00 12.77 0.08 116.04 2.08 0.03
3 1 51.06 38.30 2.77 11.79 50.08 0.20 116.16 2.13 0.09
4 1.5 76.59 63.83 8.80 46.26 110.08 0.43 116.39 2.24 0.19
5 2 102.11 89.35 19.51 101.24 190.59 0.73 116.70 2.37 0.33
6 2.5 89.35 95.73 31.58 170.92 266.65 1.01 116.97 2.50 0.45
7 3 76.59 82.97 40.14 235.33 318.30 1.19 117.15 2.58 0.54
8 3.5 63.82 70.21 45.49 278.75 348.95 1.29 117.25 2.63 0.59
9 4 51.06 57.44 47.69 304.00 361.44 1.33 117.30 2.65 0.61
10 4.5 38.29 44.68 47.24 314.21 358.89 1.32 117.29 2.65 0.60
11 5 25.53 31.91 44.63 312.13 344.04 1.27 117.24 2.63 0.58
12 5.5 12.76 19.15 40.27 299.98 319.12 1.19 117.15 2.58 0.54
13 6 0.00 6.38 34.76 279.44 285.82 1.08 117.04 2.53 0.48

0
50
100
150
200
250
0 200 400 600 800 1000 1200
Lưu lượng q (
m
3
/s
)
f1; f2
Quan hệ phụ trợ với B
tr=20m
f₁
f₂https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 58 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Kết quả tính điều tiết lũ cho các phương án Btr được thể hiện trong bảng phụ lục I.
Kết luận: qua 3 phương án Btr sau khi tính toán điều tiết lũ được kết quả tính toán
như sau:
STT Hạng mục Đơn vị
Btr (m)
20 30 40
1
P=1%
qxmax (m³/s) 47.597 56.751 63.699
2 Zsc (m) 117.293 117.105 116.98
3 Vk
(10
6
m³)
2.654 2.56 2.499
4 Vsc
(10
6
m³)
0.6085 0.5152 0.453
5 hsc (m) 1.331 1.142 1.018

Kết quả tính toán điều tiết lũ này (lưu lượng và mực nước ) sẽ được dùng thiết
kế đập dâng và công trình tháo trong phần thiết kế sơ bộ.

0
20
40
60
80
100
120
00.511.522.533.544.555.566.57
Q,q(m3/s)
t(h)
Q~t
q~t
Đường quá trình lũ đến và đường xả lũ với Btr=20,P=1% https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 59 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

CHƯƠNG 7: THẾT KẾ SƠ BỘ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI
Công trình hồ chứa nước gồm nhiều hạng mục như:đập dâng nước,công trình xả
lũ,cống lấy nước,cống xả cát,đường dẫn cá,âu thuyền,nhà máy thủy điện…Tuy nhiên
trong phạm vi đồ án,em xin trình bày về 3 hạng mục công trình chính:Đập đất,tràn xả
lã,cống lấy nước.
Cụm công trình đầu mối trong hệ thống thủy lợi ngoài nhiệm vụ đảm bảo yêu cầu
dùng nước, còn có chức năng bảo đảm sự làm việc an toàn cho cả hệ thống. Mặt khác,
vốn đầu tư cho cụm công trình đầu mối chiếm một tỷ trọng khá lớn. Do vậy, trong
giai đoạn thiết kế sơ bộ phải đưa ra các phương án khác nhau về hình thức, kết cấu,
kích thước, cao trình, tuyến xây dựng công trình đầu mối (đập dâng, công trình tháo
lũ, công trình lấy nước), để chọn ra được phương án tối ưu nhất về mặt kinh tế - kỹ
thuật.
Đập đất và tràn xả lũ có khối lượng lớn,cống lấy nước có khối lượng nhỏ, lại ít
thay đổi về khối lượng, giá thành so với các phương án khác nhau. Vì vậy, khi thiết
kế sơ bộ chỉ đề cập đến 2 loại công trình : đập dâng và công trình tháo lũ.
Thông qua quá trình phân tích điều kiện địa chất, địa hình, chọn 3 phương án hợp lí
nhất về kích thước bề rộng của tràn để thiết kế, đó là: Btr = 20m, 30m, 40m.
7.1.THIẾT KẾ SƠ BỘ ĐẬP ĐẤT
7.1.1.Vị trí và hình thức đập
7.1.1.1. Vị trí
Tuyến đập được bố trí tương đối thẳng và có vị trí giao với suối Tôn Lê Chàm
.Tuyến đập được đặt trên nền đất khá tốt.
7.1.1.2. Hình thức đập
Qua khảo sát địa chất, ta thấy điều kiện địa chất của vùng chủ yếu là nền đất
sét pha màu xám nâu, nâu vàng, trạng thái từ dẻo mềm đến dẻo cứng. Lớp này được
phân bố đều khắp khu vực khảo sát. Lớp có bề dày thay đổi từ 1,8 m – 4,5 m, đảm
bảo khả năng chịu tải và khả năng chống thấm K= 2,4x10
-6
cm/s, vật liệu xây dựng
xung quanh vùng có sẵn và có thể khai thác để đắp đập nên đã chọn phương án đập
ngăn nước là loại đập vật liệu địa phương. Mặt khác khối lượng vật liệu có sẵn tại
vùng khá dồi dào nên chọn đập đất đồng chất.
7.1.1.3. Tài liệu thiết kế
- Mực nước dâng bình thường MNDBT = 115,96 m https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 60 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

- Mực nước chết: MNC = 108,35 m
- Mực nước lũ thiết kế (MNLTK)và mực nước lũ kiểm tra (MNLKT) ứng với các
phương án tràn Btr

Bảng 7.1: Mực nước hồ chứa ứng với các bề rộng tràn
Btr (m) MNLTK (m) MNLKT (m)
20 117,295 117,438
30 117,106 117,224
40 116,979 117,084
-Cao trình đáy đập bằng cao trình thấp nhất đường bóc móng đập:
Zđáy đập= 103 (m)
- Cấp công trình xác định theo QCVN 04-05_2012 là cấp II
- Theo bảng 3/16 –TCVN 8216-2009 đã xác định được tần suất gió tính toán ứng
với công trình cấp II:
+ Tần suất gió lớn nhất : P =2%
+ Tần suất gió bình quân lớn nhất: P= 25%
+ Các yếu tố về gió:
+ Công trình chịu tác dụng từ nhiều hướng gió khác nhau, nên chọn hướng gió
bất lợi nhất cho công trình để tính toán. Việc xác định hướng gió bất lợi nhất phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như: tốc độ gió, đà gió, góc tạo với trục đập. Qua tính toán
sơ bộ chọn hướng gió bất lợi là hướng gió Tây Bắc.
Bảng 7-2: Các yếu tố về gió ứng với MNDBT:
Mực Nước
(m)
Tần suất gió
thiết kế (%)
Hướng gió
Đà gió
(m)
Vận tốc
(m/s)
Góc hướng gió
với trục hồ α°
115,96 2% Tây bắc 801 18,1 0
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 61 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Bảng 7-3: Các yếu tố về gió ứng với MNLTK:
Mực
Nước (m)
Tần suất
gió thiết kế
(%)
Btr
(m)
Hướng gió
Đà gió
(m)
Vận tốc
(m/s)
Góc hướng
gió với trục
hồ α°
117,424 25 20 Tây Bắc 822,31 11,4 0
117,234 25 30 Tây Bắc 818,91 11,4 0
117,111 25 40 Tây Bắc 816,67 11,4 0
+ Góc kẹp giữa hướng gió và trục dọc của hồ chứa khi gió không kể hướng0
0=
s

+ Theo quy phạm C1-78 khi không có đủ tài liệu về thời gian tác dụng của nó,
đối với hồ chứa thời gian gió thổi trực tiếp t = 6 (h)
+ Độ vượt cao an toàn theo chỉ tiêu thiết kế mục 5.3.2 bảng 5.4 đã xác định
được.
7.1.3. Xác định cao trình đỉnh đập
Theo tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén (TCVN 8216-2009), cao trình đỉnh
đập được xác định như sau:
ahhMNDBTZ
sl+++=
1 (7-1)
'''
2 ahhMNLTKZ
sl+++= (7-2)
Trong đó:
-MNDBT: Mực nước dâng bình thường
-MNLTK: Mực nước lũ thiết kế
-'
,hh : Độ dềnh do gió ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn
nhất.
-'
,
slslhh : Chiều cao sóng leo (có mức đảm bảo 1%) ứng với gió tính toán lớn
nhất và gió bình quân lớn nhất.
-'
,aa : Độ vượt cao an toàn tương ứng với MNDBT, MNLTK được xác định
bảng 5.4 ( Các chỉ tiêu thiết kế ) https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 62 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

cao trình đỉnh đập: Zđỉnh đập = Max ( Z1 , Z2)
7.1.3.1. Cao trình đỉnh đập ứng với MNDBT và MNLTK
a. Xác định độ dềnh do gió '
,hh :
Theo quy phạm C1-78 trang 42 , chiều cao nước dềnh do gió khi không có số
liệu quan trắc ngoài trời được xác định theo công thức:







=
=
−
−


cos.
.
.
.10.2
cos.
.
.
.10.2
'
'2'
6'
2
6
Hg
DV
h
Hg
DV
h (7-4)
Trong đó:
- V,'
V : Vận tốc gió tính toán lớn nhất và bình quân lớn nhất, ứng với tần suất
thiết kế lần lượt là P =2%, P = 25%.
-'
,DD : Đà gió ứng với MNDBT , MNLTK.
-'
,HH : Chiều sâu mực nước trước đập ứng với MNDBT và MNLTK :
-H = MNDBT – Zđáy đập ; '
H = MNLTK –Z đáy đập
-g: Gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s
2

- : Góc kẹp giữa trục dọc của hồ chứa và hướng gió  =0
o

b. Xác định chiều cao sóng leo'
,
slslhh
Theo QPTL.C1-78 chiều cao sóng leo ứng với mức đảm bảo 1%, được xác
định như sau:



=
=
%1
''
4
'
3
'
2
'
1
'
%1
%14321%1
.....
.....
hKKKKKh
hKKKKKh
sl
sl

 (7-5)
Trong đó:
KKKKK ,,,,
4321 : Các hệ số tra bảng theo QP.TL C1-78 ứng với vận tốc gió
tính toán lớn nhất. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 63 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

''
4
'
3
'
2
'
1 ,,,,
KKKKK : Các hệ số tra bảng theo QP.TL C1-78 ứng với vận tốc gió
bình quân lớn nhất.
h1% , h’1% : Chiều cao ứng với mức đảm bảo 1%.
'
,
slslhh : Chiều cao sóng leo (có mức đảm bảo 1%) ứng với gió tính toán lớn
nhất và gió bình quân lớn nhất theo QP.TL C1-78 theo các bước sau:
Bước 1: Xác định các đặc trưng sóng trung bình.
+ Giả thiết đây là trường hợp sóng nước sâu : H > 0,5.
+ Tính các đại lượng không thứ nguyên :2
.
.
gt
V
gD
V





 ; '
'
'2
.
.
gt
V
gD
V






Trong đó: t : Thời gian gió thổi liên tục t = 6 h = 6.3600 = 21600 (s)
+ Tra hình vẽ : “ Các đồ thị xác định các yếu tố của sóng do gió ở vùng nước
sâu và nước nông” theo QP.TL C1-78, do giả sử sóng nước sâu nên tra đường bao
trên cùng, ta có:
Với 






→
→
V
tg
và
V
hg
V
gD
V
tg
và
V
hg
V
gt
22
2 → chọn cặp giá trị nhỏ nhất trong 2 cặp giá trị
Với 






→
→
'2'2'
'
'2''
V
tg
và
V
hg
V
gD
V
tg
và
V
hg
V
gt →chọn cặp giá trị nhỏ nhất trong 2 cặp giá trị
+ Từ cặp giá trị nhỏ nhất, ta có: 






V
g
V
hg

2 → 





h ;






'
'
'
'
2
V
tg
V
hg → 




'
'

h
+ Vậy giá trị bước sóng: 


2
.
2
g
= ;


2
.
2
'
'g
= https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 64 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

+ Kiểm tra lại điều kiện giả thiết ta thấy: H > 0,5. , nếu thỏa mãn thì sóng nước
sâu.
Bước 2: Tính chiều cao sóng ứng với mức đảm bảo 1%:
hKh .
%1%1= ; '
'
%1
'
%1 .hKh=

Trong đó:
K1% và K
’
1%: tra hình vẽ “ Các đồ thị hệ số Ki%” của QP.TL C1-78 ứng với giá
trị 





=%1;
2
P
V
gD ; 







=%1;
2'
'
P
V
gD
Bước 3:Xác định các hệ số
- Hệ số 21,KK và '
2
'
1,KK : Tra bảng “các hệ số K1 , K2 khi tính chiều cao sóng
leol 1%” bảng 6 trang 14 QP.TL C1-78, phụ thuộc vào đặc trưng lớp gia cố mái và
độ nhám tương đối trên mái. Chọn bảo vệ mái bằng tấm bê tông có m017.0= → độ
nhám tương đối %1h
 ; '
%1
h
 → 21,KK ; '
2
'
1,KK
- Hệ số 3K ; '
3K : Tra bảng “ Hệ số K3 khi tính chiều cao sóng leo 1%” bảng 7
trang 14 QP.TL C1-78, phụ thuộc vào vận tốc gió và hệ số mái m . sơ bộ lấy hệ số
mái m = 3 ÷ 5
- Hệ số 4K ; '
4K : Tra hình vẽ “ đồ thị xác định hệ số K4” hình 10 trang 15
QP.TL C1-78, phụ thuộc vào hệ số mái m = 3 và trị số %1
h
 ; %1
'
'
h
 → 4K ; '
4K .
- K ;'
K : Tra bảng “ Hệ số Kα khi xác định chiều cao sóng leo 1%”, phụ
thuộc vào góc kẹp giữa trục dọc hồ chứa và hướng gió α tra bảng 9 trang 15 QP.TL
C1-78
Bước 4: Thay tất cả các giả trị vào công thức (7-5) ta được hsl1%và h’sl1%.
c. Kết quả tính toán
Thay tất cả các giá trị trên vào phương trình (7-1) (7-2) https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 65 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Kết quả tính toán cao trình đỉnh đập ứng với MNDBT và MNLTK như sau:
Bảng 7.2 : Kết quả tính toán chiều cao đập ứng với MNDBT và MNLTK
STT
Thông số tính
toán
Đơn
vị
MNDBT
Btr=20m Btr=30 Btr=40
MNLTK MNLTK MNLTK
115.963 117.295 117.106 116.979
1
Cao trình đáy
đập (Z đáy đập)
m. 103
103 103 103
2 H ; H' m. 12.96 14.30 14.11 13.98
3 D ; D' m. 801 822.31 818.91 816.67
4 V ; V' m/s 18.1 11.4 11.4 11.4
5 Α độ 0 0 0 0
6 Cos α 1 1 1 1
7 ∆h ; ∆h' m 0.00413 0.00152 0.00154 0.00155
8 gt/V ; gt/V' 11706.96 18587.37 18587.37 18587.37
9 gh/V
2
; gh/ V'
2
0.075 0.09 0.09 0.09
10 g. /V ; g.'
 /V' 4
4.33 4.33 4.33
11 gD/V
2
; gD'/V'
2
23.99 62.07 61.82 61.65
12 gh/V
2
; gh/ V'
2
0.0092 0.0123 0.0107 0.0107
13 g. /V ; g.'
 /V'
1.02
1.37 1.36 1.36
14
gh/V
2
; gh/ V'
2
(min)
0.0092 0.0123 0.0107 0.0107
15
g. /V ; g.'
 /V'
(min)
1.02 1.37 1.36 1.36
16 h ; '
h m
0.307
0.163 0.142 0.142
17  ; '
 s 1.882 1.592 1.580 1.580
18 '
; m
5.533
3.959 3.902 3.902
19 H/ ; H'/'
 2.343 3.611 3.615 3.583
20
Vùng sóng nước
sóng
nước sâu
sóng
nước sâu
sóng nước
sâu
sóng nước
sâu
21 K1%; K1%
'
2.043 2.045 2.0439 2.0429
22 h1% ; h'1% m 0.628 0.333 0.290 0.290
23  /h1%;'
 /h'1% 8.811 11.889 13.455 13.455 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 66 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

24 ∆/h1% 0.0271 0.0511 0.0586 0.0586
25 K1; K1
'
0.876 0.798 0.791 0.791
26 K2 ; K2
'
0.776 0.698 0.691 0.691
27 K3 ; K3' 1.424 1.156 1.156 1.156
28 K4 ; K4' 1.2 1.4 1.46 1.46
29 Kα ; Kα' 1 1 1 1
30 hsl1% ' hsl1%' m 0.729 0.3 0.268 0.268
31 a ; a' 1.2 1 1 1
32
Cao trình đỉnh
đập m
117.9 118.6 118.37 118.25
33 Chiều cao đập m 14.9 15.6 15.37 15.25

Kết luận: Từ các giá trị cao trình đỉnh đập tính được ở bảng (7.2) ta xác định
được chiều cao đỉnh đập là: Z đỉnh đập = Max( Z1 , Z2)
Bảng 7.3: Cao trình đỉnh đập ứng với các phương án
B tràn 20 30 40
cao trình đỉnh đập 118.6 118.38 118.25
H đập 15.6 15.37 15.25

Từ cao trình đã xác định ở trên kiểm tra lại cấp công trình theo TCVN 04 -
05_2011ta thấy Hđm)3515( : Công trình cấp II đúng với lựa chọn ban đầu.
7.1.4.Bề rộng và cấu tạo đỉnh đập
7.1.4.1.Bề rộng đỉnh đập
Hồ chứa nước Lộc Thạnh là công trình cấp II, có chiều cao đập lớn nhất là
15,6m,chỉ có yêu cầu giao thông nội bộ trong thôn nên theo điều 6.2.1 trang 17 –
TCVN 8216-2009 chọn Bđập=10 m
Theo công thức kinh nghiệm TT Knappen trong sách thiết kế đập đất của
Nguyễn Xuân Trường, ta có:
Bề rộng đỉnh đập:
B = 1,65.H https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 67 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Với H = 15,6 → B = 1,65.H = 1,65.
6.15
=6.52 m
Với H = 15.37 m → B = 1,65.H = 1,65. 37.15 =6.47m
Với H = 15.25 m → B = 1,65.H = 1,65.25.15 =6.44m
Như vậy: Chọn bề rộng đập Bđập = 10 m
7.1.4.2.Cấu tạo đỉnh đập
Đỉnh đập đồng thời cũng là đường giao thông nên kết cấu bề mặt đập chọn:
Đá dăm thâm nhập nhựa, mặt đường có độ dốc ngang i = 2% dốc về hai phía để dễ
thoát nước.
Vì đỉnh đập có kết hợp đường giao thông nên mép đỉnh đập về phía thượng,
hạ lưu bố trí gờ chắn cao 0,3 m chạy suốt chiều dài đỉnh đập để đảm bảo an toàn.
7.1.5.Mái đập, bảo vệ mái
7.1.5.1.Thiết kế mái đập
Do chiều cao đập trong 3 phương án đều không vượt quá 40 m nên theo công
thức (6-2) trang 118 giáo trình thủy công tập I, ta có:
Mái thượng lưu : m1 = 0,05.Hđ + 2
Mái hạ lưu : m2 = 0,05.Hđ + 1,5
Bảng7.3: tính toán hệ số mái cho 3 phương án Btràn
B tràn 20 30 40
cao trình đỉnh đập 118.6 118.38 118.25
H đỉnh đập 15.6 15.38 15.25
m1 2.78 2.769 2.7625
m2 2.28 2.269 2.2625

Theo thiết kế đập đất của Nguyễn Xuân Trường dựa vào chỉ tiêu cơ lý của đất
đắp đập và đất nền ta xác định được hệ số mái :
Hệ số mái ở thượng lưu: m1 = 3
Hệ số mái hạ lưu : m2 = 2,5
Sơ bộ chọn m1 = 3 ; m2 = 2,5 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 68 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

7.1.5.2.Bảo vệ mái
- Mái thượng lưu : Do mái thường chịu tác dụng của các yếu tố sóng, nhiệt độ
thay đổi,thấm thủy động khi mực nước rút nhanh. Vì vậy mái thượng lưu cần được
gia cố bảo vệ chống lại tác động phá hoại của sóng mưa….
- Do hsl1%< 1,25m, có thể dùng đá đổ hay đá lát khan. Nhưng nguồn vật liệu (đá)
cung cấp cho công trình phải lấy từ nơi khác, để giảm chi phí vận chuyển và các chi
phí khác→ chọn hình thức bảo vệ mái bằng tấm BTCT M200, kích thước (50x50)cm,
trên mỗi tấm bố trí 4 lỗ  30mm để thoát nước, đặt ở vị trí không có cốt thép.
Theo điều 6.3.6 trang 20 (TCVN 8216-2009) phạm vi gia cố bắt đầu từ đỉnh đập
xuống dưới mực nước chết đối với công trình cấp II là 2,5 m
- Mái hạ lưu : Mái hạ lưu chịu tác dụng của gió, mưa vì vậy mái hạ lưu cần được bảo
vệ chống xói do nước mưa gây ra. Bảo vệ mái hạ lưu bằng biện pháp trồng cỏ, khi đó
trên mái cần đào rãnh nhỏ nghiêng với trục đập góc 45
0
, trong rãnh bỏ đá dăm để tập
trung nước mưa
Sơ bộ chọn phương thức bảo vệ mái thượng lưu bằng tấm BTCT M200.
Theo điều 6.3.8 trang 20 (TCVN 8216-2009): Phạm vi bảo vệ mái hạ lưu từ đỉnh
đập xuống đỉnh của lăng trụ đá tiêu nước.
7.1.5.3.Cơ đập.
Theo mục 6.3.3 thì ở mái hạ lưu để tập trung và dẫn nước mưa, làm đường công
tác và tăng ổn định cho đập nên bố trí cơ đập và chiều rộng của cơ không được nhỏ
dưới 3m.
Chọn chiều rộng cơ Bc= 4 m; hệ số mái trên cơ m2=2.5,dưới cơ m’2 = 3; cao
trình cơ đập ZC= 111,5m.
Thượng lưu bố trí 1 cơ,chọn Bc=4m, hệ số mái trên cơ m1=3,dưới cơ m1’=3,5,
cao trình cơ đập ZC= 111,5m.
7.1.6.Thiết bị thoát nước
Để hạ thấp đường bão hòa, tăng cường ổn định mái hạ lưu, chọn hình thức
thoát nước như sau:
+ Đoạn lòng sông: Hạ lưu có nước . https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 69 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Khi chiều sâu nước hạ lưu không quá lớn có thể chọn thoát nước kiểu lăng trụ.
Theo điều 6.5.4 trang 2 7 (TCVN 8216-2009): Cao trình đỉnh lăng trụ cần cao hơn
mực nước cao nhất ứng với lũ thiết kế ở hạ lưu đập với độ cao an toàn không thấp
hơn 1m đối với công trình cấp II. Bề rộng đỉnh thiết bị thoat nước chọn Blt = 2 m
Mặt tiếp giáp của lăng trụ với đập và nền có tầng lọc ngược.
Mái trong và ngoài của lăng trụ chọn theo mái tự nhiên của đống đá.
Chọn mt = 1,5 và mn = 2
-Đoạn sườn đồi:
Do không có nước nên ta chọn hình thức thoát nước kiểu áp mái. Nó gồm một số
lớp vật liệu dễ thoát nước bố trí theo nguyên tắc tầng lọc ngược, lớp ngoài cùng là đá
hộc, phía trong là lớp đá dăm và lớp cát lọc. Cao trình đỉnh áp mái cao hơn điểm ra
của đường bão hòa 2 m đối với công trình cấp II. (Theo điều 6.5.5 trang 27 TCVN
8216-2009)
7.2. Thiết kế sơ bộ tràn xả lũ
7.2.1. Chọn tuyến tràn và hình thức tràn:
Tràn được đặt ở bờ phải tuyến đập với đặc điểm hồ chứa có quy mô nhỏ, địa
chất nền tuyến công trình là đất sét, địa hình tự nhiên của tuyến tràn có độ dốc trung
bình(i=0.5%) nên hình thức tràn được chọn là tràn dọc. Độ dốc của dốc nước sau tràn
bị khống chế chọn i = 8%. Mặt khác do vị trí xây dựng xa khu dân cư nên việc kiểm
tra không được thường xuyên và quản lý khó khăn. Do đó, chọn hình thức tràn là tràn
không cửa van , ngưỡng tràn đỉnh rộng chảy tự do.

7.2.2.Các bộ phận của tràn xả lũ
7.2.2.1.Bộ phận dẫn nước vào https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 70 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Để dòng chảy từ hồ vào tràn được thuận dòng, góp phần tăng hệ số lưu lượng,
tránh xói lở và giảm những bất lợi sinh ra ở cửa vào, bố trí kênh dẫn thượng lưu và
sân trước để dẫn nước vào ngưỡng tràn. Kênh dẫn gồm 2 đoạn:
- Tràn được bố trí tại vai trái của đập, ở đoạn đầu kênh, lợi dụng địa hình tự nhiên
để làm kênh dẫn nước vào ngưỡng tràn và để tránh lắng đọng bùn cát đầu ngưỡng bố
trí đáy kênh Zdk = 115 m
- Đoạn tiếp theo là đoạn nối tiếp sau tràn là dốc nước có mặt cắt ngang hình chữ
nhật, hai bên bờ là tường trọng lực,để tránh hiện tượng co hẹp dòng chảy đột ngột
gây bất lợi cho công trình, ngoài ra cần bố trí thêm tường cánh hướng dòng để bảo
vệ bờ và nối tiếp được thuận tiện, chọn góc mở của tường cánh  = 18
0
. Sau dốc nước
là bể tiêu năng, nối tiếp sau đó là kênh dẫn hạ lưu
7.2.2.2.Ngưỡng tràn
Ngưỡng tràn được bố trí tràn đỉnh rộng , chảy tự do,P=0,96 m
Bề rộng ngưỡng tràn: Theo các phương án Btr = 20m , 30m , 40m
Cao trình ngưỡng tràn bằng cao trình MNDBT: Znt = 115,96 m
Chiều rộng ngưỡng tràn nằm ngang chọn theo điều kiện của đập tràn đỉnh
rộng. Theo điều 3.1 trang 3 QP C8-76 thì chiều rộng ngưỡng tràn nằm ngang trường
hợp đập tràn đỉnh rộng xác định :
( 2 ÷ 3).H < < (8 ÷10).H
Trong đó: H : Cột nước trên ngưỡng tràn
 : Chiều rộng ngưỡng tràn nằm ngang
Bảng 7.6: Bảng các thông số của ngưỡng tràn
Phương án B = 20 m B = 30 m B = 40 m
Qxả max 47,598 56,751 63,699
Hmax 1,331 1,142 1,018
Cao trình ngưỡng 115,96 115,96 115,96
Chiều rộng ngưỡng nằm ngang 10 10 10
7.2.2.3.Hình thức nối tiếp sau tràn https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 71 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Để nối tiếp ngưỡng tràn với kênh dẫn hạ lưu ta bố trí một dốc nước, cao trình
đầu dốc + 115,96m. Do bề rộng tràn lớn, để giảm khối lượng tràn nên thiết kế dốc
nước có đoạn thu hẹp, góc thu hẹp chọn là  = 22
o
(theo Sổ tay kĩ thuật thủy lợi, chọn
 = 22
o
theo kinh nghệm để dòng chảy không bị co hẹp đột ngột).
Dựa vào mặt cắt dọc tuyến tim của dốc nước, giả thiết vị trí tim dốc nước vuông
góc với tuyến đập và trùng với tim tràn xả. Khi đó ứng với mỗi phương án Btr khác
nhau ta có thể vẽ ra mặt cắt tim tuyến tràn và sơ bộ chọn chiều dài dốc nước và độ
dốc của dốc nước ứng với các phương án Btr khác nhau.
Dựa vào bình đồ và vị trí,địa hình tuyến tràn ta chọn độ dốc của dốc idốc=8%. Chiều
dài toàn bộ dốc là 80m, để giảm khối lượng dốc nước và đảm bảo độ sâu dòng chảy
trong thân dốc không đổi, đoạn đầu dốc làm thu hẹp dần với Lth=20m, đoạn sau bề
rộng không đổi Lkđ=60m.
Vì độ dốc địa hình cuối dốc nước và cao trình đầu kênh có sự chênh lệch không
lớn nên chọn hình thức tiêu năng là bể tiêu năng.
Sơ đồ cấu tạo tràn:

Hình 7.1: Sơ đồ bố trí các bộ phận đập tràn đập tràn
7.2.3.Tính toán thủy lực dốc nước
7.2.3.1.Mục đích
Tính toán thủy lực dốc nước nhằm mục đích:
+ Xác định được hình thức nối tiếp dòng chảy.
+ Xác định được chiều cao cột nước, từ đó xác định cao trình tường bên dốc
nước.
+ Xác định chiều dày bản đáy. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 72 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

+ Kiểm tra điều kiện không xói trên dốc, vận tốc cuối dốc sẽ tiến hành tiêu năng
sau dốc.

Hình 7.2: Sơ đồ mặt bằng tràn từ kênh dẫn thượng lưu tới dốc nước
7.2.3.2.Tài liệu tính toán
- Chiều dài toàn dốc nước : L = 80 m.
- Chiều dài đoạn thu hẹp : Lth = 20 m.
- Chiều dài đoạn không đổi : Lkđ = 60 m.
- Dựa vào mặt cắt địa hình chọn: Độ dốc dốc nước là i= 8%
- Góc thu hẹp  = 22
o
.
- Độ nhám trong dốc nước :  = n = 0.017 (Tra bảng 3 - PL9-TCVN 4118-85 với
vật liệu làm dốc nước là bằng bê tông).
- Cao trình ngưỡng tràn : + 115,96 m
- Cao trình đoạn đầu dốc : + 115,96 m (bằng cao trình ngưỡng tràn).
- Cao trình đoạn cuối dốc : + 109,56m.
- Bề rộng trụ pin: dmố= 1m.
- Bề rộng dốc nước bảng (7. 7), với : Bđầu dốc = Btràn, Bcuối = Bđầu dốc
2
tan.2

L−

https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 73 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Bảng 7-8: Bề rộng dốc nước đoạn thu hẹp
Btr (m) Bđd (m) Bcd (m)
20 22 14.2
30 32 24.2
40 43 35.2

a . Xác định độ sâu phân giới và độ dốc phân giới trên dốc nước tại đầu đoạn thuhẹp,
cuối đoạn thu hẹp và trên đoạn không đổi.
+ Xác định độ sâu phân giới
Do chọn mặt cắt dốc nước là hình chữ nhật trị số độ sâu phân giới của kênh chữ nhật
tính theo công thức:
3
2
.
g
q
h
k

=
Trong đó:
q : Lưu lượng xả đơn vị iB
Q
q=
Q: Lưu lượng xả lớn nhất ứng với mỗi phương án tràn
Bi : Bề rộng dốc nước tại mặt cắt đang xét
g: gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s
2

Kết quả tính toán độ sâu phân giới tại đầu đoạn thu hẹp và đoạn có mặt cắt
không đổi được tính toán cụ thể như sau:
Cột 1: Các giá trị bề rộng tràn ứng với các phương án
Cột 2: Lưu lượng xả lớn nhất ứng với các phương án
Cột 3: Bề rộng tại đầu mặt cắt thu hẹp ứng với các bề rộng tràn
Cột 4 : Lưu lượng xả đơn vị tại đầu mặt cắt thu hẹp
Cột 5: Độ sâu phân giới tại mặt cắt đầu đoạn thu hẹp ứng với các bề rộng tràn
Cột 6: Bề rộng tại đầu mặt cắt không đổi ứng với các bề rộng tràn https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 74 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Cột 7 : Lưu lượng xả đơn vị ở mặt cắt không đổi
Cột 8: Độ sâu phân giới tại mặt cắt đầu đoạn không đổi ứng với các bề rộng
tràn.
Bảng 7. 8: Độ sâu phân giới đầu dốc đoạn thu hẹp và không đổi
B
tràn
Q xả
max
Đầu đoạn thu hẹp Đoạn mặt cắt không đổi
B1 q hk B2 Q hk
20 47.597 22 2.164 0.780 14.2 3.352 1.050
30 56.751 32 1.773 0.680 24.200 2.345 0.820
40 63.699 43 1.481 0.610 35.200 1.810 0.690
+ Xác định độ dốc phân giới
Độ dốc phân giới ik được xác định theo công thức :
kk
k
RC
Q
i
..
22
2

=
Trong đó:
Q: Lưu lượng xả lớn nhất ứng với các phương án tràn
 : Diện tích mặt cắt ướt tại mặt cắt đang xét kik hB.=
Rk : Bán kính thủy lực k
k
kR


=
k : Chu vi mặt cắt ướt ikk Bh+=.2
Ck : Hệ số ceri : 6/1
.
1
kk R
n
C=
Kết quả tính toán độ dốc phân giới tại đầu đoạn thu hẹp và đoạn có mặt cắt
không đổi được tính toán cụ thể như sau:
Cột 1: Các giá trị bề rộng tràn ứng với các phương án
Cột 2: Lưu lượng xả lớn nhất ứng với các phương án
Cột 3: Bề rộng tại đầu mặt cắt thu hẹp ứng với các bề rộng tràn
Cột 4 : Lưu lượng xả đơn vị tại đầu mặt cắt thu hẹp https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 75 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Cột 5: Độ sâu phân giới tại mặt cắt đầu đoạn thu hẹp ứng với các bề rộng tràn
Cột 6: Chu vi ướt tại đầu mặt cắt ứng với đầu đoạn thu hẹp: ikk Bh+=.2
Cột 7 : Diện tích ướt : kik hB.=
Cột 8: Bán kính thủy lực: k
k
kR


=
Cột 9 : Hệ số ceri: 6/1
.
1
kk R
n
C=
Cột 10 : Độ dốc phân giới: kk
k
RC
Q
i
..
22
2

=

Bảng 7.9: Độ dốc phân giới tại đầu dốc
B
tràn
Q xả
max B1 q hk Χ ω Rk Ck ik
20 47.5975 22 2.16 0.78 23.56 17.16 0.7280 55.7920 0.0034
30 56.7508 32 1.77 0.68 33.36 21.76 0.6520 54.7760 0.00348
40 63.6994 43 1.48 0.61 44.22 26.23 0.5930 53.9170 0.00342

Bảng 7.10: Độ dốc phân giới trên đoạn không đổi
B
tràn
Q xả
max
B2 q hk χ ω Rk Ck ik
20 47.5975 14.2 3.35 1.05 16.30 14.91 0.9150 57.9590 0.00332
30 56.7508 24.2 2.35 0.82 25.84 19.84 0.7680 56.2920 0.00336
40 63.6994 35.2 1.81 0.69 36.58 24.29 0.6640 54.9430 0.00343

b. Xác định độ sâu dòng đều
Chiều sâu dòng chảy ho tính theo công thức chery- maning như sau:
oho iR
n
Q ...
1
3/2
=
Trong đó:
Q: Lưu lượng chảy qua dốc nước bằng lưu lượng xả lớn nhất qua tràn ứng với
các giá trị Btr https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 76 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

io: Độ dốc của dốc nước io=0,08
0 : Diện tích mặt cắt ướt tại mặt cắt đang xét oio hB.=
ho: Độ sâu dòng đều
R: Bán kính thủy lực o
o
oR


=

n: Hệ số nhám bề mặt : n=0,017
Kết quả tính toán độ sâu dòng đều tại đầu đoạn thu hẹp và đoạn có mặt cắt không
đổi được tính toán cụ thể như sau:
Cột 1: Các giá trị bề rộng tràn ứng với các phương án
Cột 2: Bề rộng tại đầu mặt cắt thu hẹp hay đầu mặt cắt không đổi ứng với các bề
rộng tràn
Cột 3: Lưu lượng xả lớn nhất ứng với các phương án
Cột 4: Tính F(Rln) = 0
4. .
o
mi
Q
Trong đó: Do chọn mặt cắt dốc nước là hình chữ nhật nên m = 08.4
0=m
Cột 5: Xác định bán kính thủy lực lợi nhất Rln : Từ F(Rln) tra bảng 8.1 bảng tra
thủy lực
Cột 6: Xác định tỷ số ln
i
B
R
Cột 7: Xác định tỷ số ln
o
h
R : Dựa vào ln
i
B
R và m = 0 tra bảng 8-3 bảng tra thủy lực
ta xác định được ln
o
h
R
Cột 8: Độ sâu dòng đều : h0 = ln
o
h
R .Rln https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 77 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Bảng 7.11: Tính toán độ sâu dòng đều tại đầu mặt cắt không đổi
Btran B2
Q
(m3/s)
F
(RLn)
RLn (m) B2/RLn h/RLn ho (m)
20 14.2000 47.5975 0.0475 0.6769 20.9780 0.5802 0.3927
30 24.2000 56.7508 0.0399 0.7236 33.4439 0.3741 0.2707
40 35.2000 63.6994 0.0355 0.7562 46.5485 0.1792 0.1355

c . Xác định đường mặt nước trong dốc:
+ Đoạn I: Đoạn có mặt cắt thu hẹp

Hình 7.3: Sơ đồ phân chia mặt cắt tính toán đường mặt nước trong dốc nước
+ Xác định đường mực nước trong đoạn thu hẹp
Đường mực nước trên dốc nước được xác định theo phương pháp cộng trực tiếp.
Ta định trước chiều dài đoạn thu hẹp sau đó xác định chiều sâu dòng nước tại
các vị trí khác nhau của đoạn thu hẹp.
Theo tính toán trên thì chiều sâu tại đầu dốc nước cuối ngưỡng tràn chính bằng
hk, do đó đường mặt nước trong dốc nước sẽ là đường nước đổ bII.
Trên cơ sở những nhận xét trên ta giả thiết khoảng cách giữa hai mặt cắt liên
tiếp (L =2 m). Sau đó giả thiết các cột nước tại đó và kết hợp với phương pháp cộng
trực tiếp để kiểm tra lại theo công thức:
L = (7-6)
Trong đó:
tbJi−
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 78 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

i : Độ dốc đáy dốc nước:i = 8 %
 = 2 - 1
1: Năng lượng đơn vị tại mặt cắt đầu khoảng tính toán(m).
2: Năng lượng đơn vị tại mặt cắt cuối khoảng tính toán(m).
 = hi + : Năng lượng đơn vị tại mặt cắt thứ i.
hi: Cột nước tại mặt cắt thứ i (m).
Vi: Vận tốc tại mặt cắt thứ i (m/s):Vi =
Jtb: Độ dốc thuỷ lực trung bình trong đoạn tính toán: Jtb =
Ji: Độ dốc mặt nước tại mặt cắt thứ i:Ji =
Ri: Bán kính thủy lực tại mặt cắt thứ i: Ri =
i: Chu vi ướt tại mặt cắt thứ i: i = bi + 2.hi
Ci : Hệ số Sêdi ; Ci = .Ri
1/6
với n = 0.017.
• Nếu L tính ra ở cột (15) = L giả thiết ban đầu thì hi giả thiết ở cột (5)là
đúng, tiếp tục tính cho các mặt cắt khác cho đến hết chiều dài đoạn thu hẹp
của dốc nước.
• Nếu L tính ra ở cột (15)L giả thiết ban đầu thì phải giả thiết lại hi cho đến
khi thoả mãn có Ltt = Lgt, hi lúc này chính là độ sâu cột nước tại mặt cắt thì
kết thúc tính toán.
+ Trình tự tính toán đường mặt nước cho đoạn thu hẹp :
Do bài toán phải tính đúng dần, để thuận tiện cho việc tính toán lập bảng như
sau :
i g
V
i
2
2 hb
Q
i
xa
.
max 2
21JJ+ iii RC
Q
..
22
2
 i
i

 n
1 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 79 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

stt MC B hk hgt  v   i R C J Jtb i-Jtb ∆L L
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Giải thích các đại lượng trong bảng tính :
Cột 1 : Số thứ tự
Cột 2 : Thứ tự mặt cắt tính toán trong đoạn thu hẹp
Cột 3 : Chiều rộng đáy dốc nước tại mặt cắt tính toán Bi
Cột 4 : Chiều sâu phân giới tại mặt cắt tính toán hki
Cột 5 : Chiều sâu cột nước giả thiết tại mặt cắt tính toán hi<hki: Giá trị tại mặt
cắt đầu tiên chính là hk của đầu dốc.
Cột 6 : Diện tích ướt tại mặt cắt tính toán iii hB.=
Cột 7 : Lưu tốc tại mặt cắt tính toánVi =
Cột 8 : Tỷ năng tại mặt cắt tính toán:  = hi +
Cột 9: Chênh lệch tỷ năng giữa 2 mặt cắt :  = 2 - 1
Cột 10:Chu vi ướt : iii hB.2+=
Cột 11: Bán kính thủy lực : Ri =
Cột 12: Hệ số cê ri: C = .Ri
1/6

Cột 13: Độ dốc tại mặt cắt tính toán : Ji =
Cột 14: Độ dốc trung bình giữa hai mặt cắt tính toán : Jtb =
Cột 15: Hiệu giữa độ dốc dốc nước và độ dốc trung bình i-Jtb hb
Q
i
xa
.
max i g
V
i
2
2 i
i

 n
1 iii RC
Q
..
22
2
 2
21JJ+ https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 80 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Cột 16: Chênh lệch khoảng cách giữa hai mặt cắt : L =
Cột 17: Tổng chiều dài tại mặt cắt tính toán )1(1 ++ += iiii LLL
+ Kết quả tính toán định lượng đường mặt nước trên đoạn thu hẹp:
Xem bảng 7.12 ứng vỡi Btr = 30 m và phụ lục II ( Kết quả tính toán định lượng
đường m ặt nư ớc d ốc nư ớc) v ới b ảng 2.
tbJi−
 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 81 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Bảng 7.12: Tính toán định lượng đường mặt nước trên đoạn thu hẹp ứng với Btr = 20 m
Với Q xả max = 47.5975 m
3
/s; Độ dốc : i = 0,08; Độ nhám : n = 0,017; Chiều dài thu hẹp: Lth = 20 m
STT M/c B hki h gtt  v  ∆ i R C J Jtb i-Jtb ∆L L
1 1_1 22.00 0.78 0.78 17.1912 2.7687 1.1721 23.5628 0.7296 55.8124 0.0034 0.0 0.00
2 0.1478 0.0061 0.0739 2.0
3 2_2 21.22 0.80 0.5944 12.6162 3.7727 1.3199 22.4129 0.5629 53.4511 0.0089 2.0
4 0.1389 0.0105 0.0695 2.0
5 3_3 20.45 0.82 0.5518 11.2828 4.2186 1.4588 21.5516 0.5235 52.8090 0.0122 4.0
6 0.1327 0.0136 0.0664 2.0
7 4_4 19.67 0.84 0.5302 10.4304 4.5633 1.5916 20.7324 0.5031 52.4598 0.0150 6.0
8 0.1274 0.0163 0.0637 2.0
9 5_5 18.90 0.86 0.5192 9.8100 4.8519 1.7190 19.9343 0.4921 52.2672 0.0175 8.0
10 0.1228 0.0186 0.0614 2.0
11 6_6 18.12 0.89 0.5148 9.3280 5.1026 1.8419 19.1496 0.4871 52.1782 0.0196 10.0
12 0.1189 0.0205 0.0595 2.0
13 7_7 17.34 0.92 0.5153 8.9379 5.3253 1.9608 18.3747 0.4864 52.1660 0.0214 12.0
14 0.1157 0.0222 0.0578 2.0
15 8_8 16.57 0.94 0.5199 8.6129 5.5263 2.0764 17.6077 0.4892 52.2147 0.0229 14.0
16 0.1130 0.0235 0.0565 2.0
17 9_9 15.79 0.97 0.5279 8.3364 5.7096 2.1894 16.8478 0.4948 52.3147 0.0241 16.0
18 0.1109 0.0245 0.0555 2.0
19 10_10 15.02 1.01 0.5392 8.0973 5.8782 2.3004 16.0945 0.5031 52.4600 0.0250 18.0
20 0.1095 0.0253 0.0547 2.0
21 11_11 14.24 1.04 0.5539 7.8878 6.0343 2.4098 15.3478 0.5139 52.6464 0.0256 20.0 i i https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 82 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Dựa vào bảng 7.12 ta vẽ đường mặt nước trong đoạn thu hẹp như sau:

Hình 7.4: Đường mặt nước trong đoạn thu hẹp với Btràn = 20 m
Kết quả tổng hợp đường mặt nước trong đoạn thu hẹp cho từng trường hợp
được tổng hợp bảng sau:
Bảng 7.13: Đường mực nước trong đoạn dốc nước trên đoạn thu hẹp:
TT Btr=20 m Btr=30 m Btr=40m
B h L B h L B h L
1 22.00 0.781 0 32.00 0.6844 0 43.00 0.6070 0
2 21.22 0.595 2 31.22 0.5000 2 42.22 0.4300 2
3 20.45 0.552 4 30.45 0.4560 4 41.45 0.3865 4
4 19.67 0.530 6 29.67 0.4310 6 40.67 0.3620 6
5 18.90 0.519 8 28.90 0.4150 8 39.90 0.3470 8
6 18.12 0.515 10 28.12 0.4050 10 39.12 0.3360 10
7 17.34 0.515 12 27.34 0.3990 12 38.34 0.3290 12
8 17.34 0.520 14 26.57 0.3955 14 37.57 0.3239 14
9 15.79 0.528 16 25.79 0.3945 16 36.79 0.3210 16
10 15.02 0.539 18 25.02 0.3955 18 36.02 0.3195 18
11 14.24 0.554 20 24.24 0.3979 20 35.24 0.3190 20

+ Đoạn II: Đoạn dốc nước có mặt cắt không đổi
+ Định tính đường mực nước
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
0 5 10 15 20 25
Chiều sâu h (m)
Chiều dài L(m)
Đường mặt nước trong dốc nước trên đoạn thu hẹp
ứng với PA B
tr= 20m
h ~ Lhttps://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 83 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Dựa vào kết quả bảng 7.10 và bảng 7.12 ta tổng hợp để xác định định tính
đường mặt nước như bảng 7.14:
Bảng 7.14: Bảng tổng hợp xác định đường mặt nước
B tràn i ik ho h cth hk So sánh Kết luận
20 0.08 0.0033 0.3927 0.5540 1.0500 i>ik, ho<hcth<hk
Đường nước
đổ bII
30 0.08 0.0034 0.2707 0.3979 0.8200 i>ik, ho<hcth<hk
Đường nước
đổ bII
40 0.08 0.0034 0.1355 0.3190 0.6900 i>ik, ho<hcth<hk
Đường nước
đổ bII

Kết luận: Đường mặt nước trong đoạn không thu hẹp là đường nước đổ.
+ Tính toán định lượng đường mặt nước
Dùng phương pháp cộng trực tiếp theo công thức ở trên khi tính đoạn thu hẹp.
Ta lập bảng như bảng 7.12 nhưng không cần phải so sánh ∆Ltt và ∆Lgt
Chú ý : Tại mặt cắt đầu tiên của đoạn bề rộng không đổi thì chiều sâu dòng
chảy bằng hcth cuối của đoạn thu hẹp. Tính toán cho các mặt cắt của dốc nước khi có
=
kdLL
Kết quả : Bảng 7.15 với Btr = 20 m và phụ lục II ( Kết quả tính toán định lượng
đường mặt nước dốc nước): bảng 2.3 với Btr = 30m; bảng 2.4 với Btr = 40 m.
Hình 7.5: Sơ đồ phân chia mặt cắt tính toán đường mặt nước trong dốc nước
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 84 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Bảng 7.15: Tính toán định lượng đường mặt nước trên đoạn không đổi ứng với Btr = 20 m
Với Q xả max = 47.5975 m
3
/s; Độ dốc : i = 0,08; Độ nhám : n = 0,017; Chiều dài thu hẹp: Lth = 60 m
STT M/c B hki h gt  v  ∆ i R C J Jtb i-Jtb ∆L L
1 1_1 14.20 1.05 0.5539 7.8656 6.0513 2.4203 15.3078 0.5138 52.6447 0.0257 0.0 0.00
2 0.3012 0.0298 0.0502 6.0
3 2_2 14.20 1.05 0.5087 7.2238 6.5890 2.7215 15.2174 0.4747 51.9543 0.0339 6.0
4 0.2546 0.0376 0.0424 6.0
5 3_3 14.20 1.05 0.4789 6.7998 6.9998 2.9762 15.1577 0.4486 51.4670 0.0412 12.0
6 0.2132 0.0445 0.0355 6.0
7 4_4 14.20 1.05 0.4579 6.5018 7.3206 3.1894 15.1158 0.4301 51.1076 0.0477 18.0
8 0.1771 0.0505 0.0295 6.0
9 5_5 14.20 1.05 0.4426 6.2843 7.5740 3.3664 15.0851 0.4166 50.8357 0.0533 24.0
10 0.1460 0.0557 0.0243 6.0
11 6_6 14.20 1.05 0.4311 6.1216 7.7754 3.5125 15.0622 0.4064 50.6268 0.0580 30.0
12 0.1198 0.0600 0.0200 6.0
13 7_7 14.20 1.05 0.4224 5.9978 7.9358 3.6323 15.0448 0.3987 50.4644 0.0620 36.0
14 0.0978 0.0637 0.0163 6.0
15 8_8 14.20 1.05 0.4157 5.9024 8.0641 3.7301 15.0313 0.3927 50.3373 0.0654 42.0
16 0.0796 0.0667 0.0133 6.0
17 9_9 14.20 1.05 0.4104 5.8283 8.1666 3.8097 15.0209 0.3880 50.2372 0.0681 48.0
18 0.0646 0.0692 0.0108 6.0
19 10_10 14.20 1.05 0.4064 5.7703 8.2487 3.8743 15.0127 0.3844 50.1581 0.0704 54.0
20 0.0523 0.0713 0.0087 6.0
21 11_11 14.20 1.05 0.4031 5.7247 8.3144 3.9266 15.0063 0.3815 50.0953 0.0722 60.0 i i https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 85 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Dựa vào bảng 7.15 ta vẽ đường mặt nước trong đoạn không đổi như sau:

Hình 7.6: Đường mặt nước trong đoạn không đổi với Btràn = 20 m
Kết quả tính toán đường mặt nước trong đoạn dốc lăng trụ cho từng trường hợp
được tổng hợp như sau:
Bảng 7.16: Đường mực nước trong đoạn dốc nước không đổi.
TT Btr=20 m Btr=30 m Btr=40m
B h L B h L B h L
1 14.20 0.5540 0.00 24.20 0.3979 0.0 35.20 0.3190 0.00
2 14.20 0.5380 1.82 24.20 0.3889 1.7 35.20 0.3133 1.56
3 14.20 0.5220 3.95 24.20 0.3799 3.7 35.20 0.3076 3.36
4 14.20 0.5060 6.48 24.20 0.3709 6.1 35.20 0.3019 5.47
5 14.20 0.4900 9.51 24.20 0.3619 8.9 35.20 0.2962 8.01
6 14.20 0.4740 13.25 24.20 0.3529 12.4 35.20 0.2905 11.13
7 14.20 0.4580 17.99 24.20 0.3439 17.0 35.20 0.2848 15.17
8 14.20 0.4420 24.28 24.20 0.3349 23.1 35.20 0.2791 20.76
9 14.20 0.4260 33.31 24.20 0.3259 32.6 35.20 0.2734 29.59
10 14.20 0.4100 48.32 24.20 0.3169 51.6 35.20 0.2677 49.55
11 14.20 0.4030 60.0 24.20 0.3152 60.0 35.20 0.2668 60.0
Kiểm tra lưu tốc cuối dốc:
Điều kiện đảm bảo : V <
kxV
Trong đó:
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0
Chiều sâu h(m)
Chiều dài L(m))
Đường mặt nước trong dốc nước trên đoạn không đổi ứng
với B
tr= 20m
h ~ Lhttps://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 86 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

V : Lưu tốc lớn nhất trong dốc chính là tại mặt cắt cuối dốc (m/s)
cd
xa
hB
Q
A
Q
V
.
max
==
Đối với dốc nước làm bằng bê tông cốt thép M200 thì [Vcp] = 15.6 m/s
 18.1 m/s (tra bảng 5 – phụ lục 8, TCVN4118-85).
Kết quả tính toán kiểm tra lưu tốc cuối dốc như sau:
Bảng 7.17: Kết quả tính toán kiểm tra khả năng xói
Btran Q xả max hcd Bcd V 
kxV So sánh Kết luận
20 47.5975 0.4030 14.2 8.3185 15.6 V <
kxV Không xói
30 56.7508 0.3152 24.2 7.4411 15.6 V <
kxV Không xói
40 63.6994 0.2668 35.2 6.7833 15.6 V <
kxV Không xói

7.2.4.Chiều dày bản đáy của dốc nước.
Theo sách “ Công trình tháo lũ trong đầu mối hệ thống thủy lợi” (trang 84) thì
chiều dày bản lát dốc nước trên nền đá và đá xấu có thể tính sơ bộ theo biểu thức của
V . M . Đombrovxki: hvt )035.003.0(=

Trong đó:
v: lưu tốc trung bình của dòng chảy (m/s),
h: chiều sâu dòng chảy trong dốc nước không kể đến hàm khí
α: hệ số phụ thuộc vào loại đất nền. Đối với nền sét α=0.8÷1. Chọn α= 1.
Bảng 7-14: Bảng tính chiều dày bản đáy dốc nước:
B tràn V đầu V cuối Vtb hđầu h cuối htb t chọn t
20 2.769 8.318 5.544 0.781 0.403 0.592 0.15 0.4
30 2.591 7.441 5.016 0.684 0.315 0.500 0.12 0.4
40 2.440 6.783 4.612 0.607 0.267 0.437 0.11 0.4 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 87 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

7.2.5.Tính toán kênh dẫn hạ lưu tràn
Kênh dẫn hạ lưu nối tiếp sau bể tiêu năng của dốc nước sau tràn. Nhiệm vụ
dẫn nước từ bể tiêu năng ra dòng suối tự nhiên một cách thuận lợi, không gây xói lở
và dẫn được lưu lượng yêu cầu.

Hình 7.7: Sơ đồ tính toán kênh dẫn hạ lưu
7.2.5.1.Các thông số thiết kế của mặt cắt kênh:
Lưu lượng thiết kế: Q = x
q
max
Độ dốc đáy kênh: i = 0.002.
- Đối với kênh đào hệ số mái tra theo, theo điều (6.1.3) bảng 7 TCVN 4118-
85 với h=1÷2 m và đất nền là đất sét pha: m=1.25
- Độ nhám trong kênh: n = 0.025, tra bảng 1 - PL9-TCVN 4118-85 với kênh
đi qua đất chứa nhiều đá cuộn sỏi vừa.
- Vận tốc cho phép không xói của vật liệu làm kênh: tra bảng 5 phụ lục 8 với lớp
áo bằng bê tông( trong dòng chảy không có cát và cuội sỏi); mác bê tông M150 và
chiều sâu trong kênh từ 1÷3m: =(15.6÷16) m/s
Bảng 7.22: Các thông số thiết kế kênh
Btran
Chiều rộng
kênh
Q max Hệ số mái 4.m0 Độ dốc i Hệ số nhám
20 14.2 47.5975
1.25 7.282 0.002 0.025 30 24.2 56.7508
40 35.2 63.6994
7.2.5.2.Thiết kế mặt cắt cơ bản của kênh xả
Giả thiết bề rộng kênh Bk = Bđầu dốc ho
Z
dk
i = 0,001
Z
b
B
K
b
m=1.25
m=1.25
b 
xkV
. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 88 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Dùng phương pháp đối chiếu với mặt cắt lợi nhất về mặt thủy lực của
Agorotskin để xác định ho
Bước 1: Tính max
0
ln
..4
)(
Q
im
Rf =
Trong đó: mmm
o −+=
2
1.2
với m = 1,25
i: Độ dốc dáy kênh tại mặt cắt tính toán i= 0,002
Qmax: Lưu lượng lũ lớn nhất qua dốc nước
Từ f(Rln) và hệ số nhám n = 0,025 tra phụ lục (8-1) trang 24÷27 Bảng tra
thủy lực được Rln
Bước 2: Lập tỷ số ln
R
B
k
Bước 3: Tìm tỷ số ln
R
h : Từ ln
R
B
k và m = 1,25 tra bảng ( 8-3) trang 36÷38 Bảng
tra thủy lực .
Bước 4: Độ sâu dòng đều trong kênh xả ho = h = ln
R
h . Rln
Kết quả tính toán độ sâu dòng đều ứng với các phương án như sau:
Bảng 7.23: Tính toán độ sâu dòng đều trong kênh xả ứng với các phương án
B tràn Q xả max Bk f(Rln) Rln b/Rln h/Rln ho
20 47.5975 22 0.006842 1.6213 13.56936 0.7225 1.171
30 56.7508 32 0.005738 1.7317 18.47895 0.6026 1.044
40 63.6994 43 0.005112 1.8007 23.8796 0.5115 0.921
7.2.5.3.Kiểm tra khả năng xói lở của kênh xả
Tràn tháo nước từ hồ chứa nên hàm lượng bùn cát trong nước xả nhỏ do đó
khả năng gây bồi lấp kênh nhỏ, do đó chỉ cần kiểm tra khả năng gây xói lở bờ và
đáy kênh.
Điều kiện kiểm tra xói tiêu chuẩn thiết kế kênh 4118-1985 : https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 89 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

kxVV

Trong đó:
V : Lưu tốc trung bình trong kênh V= hBhm
Q
A
Q
k)..(
maxmax
+
=

kxV
: Vận tốc cho phép không xói của vật liệu làm kênh: tra bảng 5 phụ
lục 8 với lớp áo bằng bê tông( trong dòng chảy không có cát và cuội sỏi); mác bê
tông M150 và chiều sâu trong kênh từ 1÷3m: =(15.6÷16) m/s
Bảng 7.23: Kết quả tính toán điều kiện xói ứng với các phương án
B tràn Q xa max Bk h A V 
kxV So sánh Kết luận
20 47.5975 22 1.171 27.4858 1.73 15.6-16 V <
kxV
Không
xói
30 56.7508 32 1.044 34.7539 1.63 15.6-16 V <
kxV
Không
xói
40 63.6994 43 0.921 40.6659 1.57 15.6-16 V <
kxV
Không
xói


xkV
. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 90 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN KH ỐI LƯỢNG , GIÁ THÀNH CÔNG TRÌNH
VÀCHỌN PHƯƠNG ÁN
8.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Khi tính toán một dự án cần đưa ra những phương án khác nhau. Sau đó thông
qua tính toán sơ bộ, so sánh các mặt : kinh tế, kĩ thuật, hiệu quả ứng dụng, nhiệm vụ
công trình, những ưu điểm, nhược điểm…..để chọn một phương án tối ưu nhất cho
công trình. Phương án tối ưu nhất là phương án đạt yêu cầu kĩ thuật và kinh tế nhất.
Như vậy việc tính toán lựa chọn phương án thiết kế là rất quan trọng trước khi đi vào
thiết kế kĩ thuật và xây dựng công trình.
Trong đó, khi tính toán xác định khối lượng cũng như giá thành của công trình
đầu mối, chỉ đề cập đến hai loại công trình : đập dâng và công trình tháo lũ. Vì cống
lấy nước có khối lượng không lớn, lại ít thay đổi về khối lượng, giá thành so với các
phương án khác nhau nên bỏ qua không xét đến.
8.2.TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG VÀ GIÁ THÀNH
8.2.1Tính khối lượng đắp đập
8.2.1.1.Khối lượng cơ bản của đập đất
a. Đất đắp đập
Sau khi thiết kế sơ bộ các kích thước của đập đất ứng với các phương án Btràn
, tiến hành tính khối lượng đập đất cho các phương án bằng phương pháp gần đúng
dựa vào mặt cắt dọc, mặt cắt ngang và bình đồ tuyến đập.
b. Khối lượng thiết bị bảo vệ mái đập
Mái thượng lưu:
+ Tấm bê tông lát mái thượng lưu
+ Lớp đệm theo cấu tạo của tầng lọc ngược
Mái hạ lưu: Chia ô trồng cỏ
c.Thiết bị thoát nước
Tính khối lượng đống đá tiêu nước ở đoạn lòng sông và áp mái ở mặt cắt sườn
đồi.
d. Bóc lớp phong hóa https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 91 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Qua khảo sát địa chất khu vực đắp đập biết được chiều sâu lớp đất cần bóc bỏ,
từ đó tính được khối lượng lớp này.
8.2.1.2.Nguyên tắc tính toán
Để tính toán khối lượng các hạng mục trên phải dựa vào mặt cắt cơ bản và đặc
điểm địa hình của tuyến đập, phân chia đập thành nhiều đoạn nhỏ, giơi hạn bởi các
mặt cắt đặc trưng.
Tính khối lượng của từng đoạn đập nằm giữa hai mặt cắt liền kề: i
ii
i L
FF
V 
+
=
+
2
1
(8-1)
Trong đó:
Vi: Khối lượng đoạn đập thứ i
Fi, Fi+1: Lần lượt diện tích ngang thứ i và i+1
Li: Khoảng cách giữa 2 mặt cắt thứ i và i+1
Tổng khối lượng đất đắp: V =  Vi. (8-2)
Ngoài khối lượng đất đắp đập được tính như trên cần tính các khối lượng cơ bản
khác đó là bê tông lát mái thượng lưu, dăm lọc, cát lọc. Nguyên tắc tính toán cũng
chia thành nhiều đoạn đặ trưng, tính khối lượng cho từng đoạn rồi tổng hợp cho toàn
đập.
Lập bảng tính toán khối lượng đập đất như sau:
Cột 1: Mặt cắt tính toán
Cột 3: Khoảng cách giữa hai mặt cắt kề nhau
Cột 4: Bề rộng tại mặt cắt tính toán Bi=Bđỉnh +hiđ.mtl+ hiđ.mhl
Cột 5: Diện tích tại mặt cắt tính toán Fi=( Biđỉnh+ Biđáy). hiđ/2
Cột 6: Diện tích trung bình giữa 2 mặt cắt Ftb=( Fi+ Fi+1)/2
Cột 7: Khối lượng trung bình đắp đập giữa 2 mặt cắt V= Ftb.D (với D là khoảng
cách giữa 2 mặt căt)
Cột 8: Chiều dài đào móng giữa hai mặt cắt kề nhau https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 92 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Cột 9: : Diện tích lớp đất phong cần bóc bỏ tại mặt cắt tính toán.
Cột 10: Diện tích trung bình lớp đất phong cần bóc bỏ giữa hai mặt cắt kề nhau.
Cột 11: Khối lượng đất phong hóa cần bóc bỏ giữa hai mặt cắt.
Cột 12: Diện tích đá mái tại mặt cắt tính toán.
Cột 13: Diện tích trung bình đá lát mái giữa hai mặt cắt kề nhau.
Cột 14: Khối lượng tấm đá
Cột 15: Khối lượng đá dăm lọc.
Cột 16: Khối lượng đá cát lọc.
8.3.TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG TRÀN XẢ LŨ
8.3.1.Khối lượng cơ bản của tràn
- Khối lượng đào móng tràn, dựa vào bề rộng tràn, xác định bề rộng và hệ số
mái của hố móng tràn, từ đó tính được khối lượng đào móng tràn.
- Xác định khối lượng bêtông M200 của ngưỡng tràn.
- Xác định khối lượng BTCT M200 cửa vào, bản đáy tràn, tường bên, dốc
nước.
- Khối lượng bêtông lót M100, chiều dày lớp bêtông lót.
- Khối lượng đất đắp mang tràn, là khối lượng đất lấp vào hai bên của hố móng
khi thi công xong tràn.
8.3.1.1.Nguyên tắc tính toán
Chia nhỏ ra từng bộ phận, mỗi bộ phận kích thước hình học xác định, dễ dàng
tính được thể tích.
Lập bảng tính toán khối lượng tràn như sau:
Cột 1: Thứ tự mặt căt.
Cột 2: Tên mặt cắt.
Cột 3: Bề rộng mặt cắt (tràn có kể mố).
Cột 4: Khoảng cách giữa hai mặt cắt kề nhau. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 93 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Cột 5: Diện tích đất đào móng tràn của từng mặt cắt.
Cột 6: Diện tích trung bình đất đào móng tràn giữa hai mặt cắt kề nhau.
Cột 7: Khối lượng đất đào móng tràn giữa hai mặt cắt.
Cột 8: Diện tích mặt cắt tính toán.
Cột 9: Diện tích trung bình giữa hai mặt cắt kề nhau.
Cột 10: Khối lượng bêtông cốt thép M200 giữa hai mặt cắt.
Cột 11: Chiều dày bêtông lót M100 tại mặt cắt tính toán.
Cột 12: Khối lượng bêtông lót M100 giữa hai mặt cắt.
Cột 13: Diện tích đất đắp mang tràn tại mặt cắt tính toán.
Cột 14: Diện tích trung bình đất đắp mang tràn giữa hai mặt cắt kề nhau.
Cột 15: Khối lượng đất đắp mang tràn giữa hai mặt cắt.
Tính tổng khối lượng xây lắp và giá thành cho từng phương án
Trên cơ sở tính toán khối lượng từng bộ phận , tổng hợp khối lượng theo từng
loại có định mức tính giá riêng .
Dựa vào bảng đơn giá dự toán xây dựng cơ bản của tỉnh để tính ra giá thành xây
dựng cho từng phương án
Kết quả tính toán xem bảng 8.1

https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 94 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Bảng 8.1: Bảng tính khối lượng đập đất, phương án Btr = 20m
STT Hạng mục
Đơn
vị Đơn giá Khối lượng từng phương án Thành tiền (10³.đồng)
(10
3
đồng) B1 =20 m B2 = 30m B3 = 40m B1 = 20m B2 = 30m B3 = 40m
I Đập đất
1 Đào đất phong hóa m³ 35 12056.10 12049.07 11198.64 421,963.64 421,717.57 391,952.72
2 Đất đắp đập m³ 68 52046.27 50645.35 51341.61 3,539,146.77 3,443,883.94 3,491,229.52
3 Đá lát mái m³ 620 1034.083 1024.134 1018.418 641,131.47 634,963.22 631,419.06
4 Đá dăm m³ 600 650.295 583.000 588.187 390,177.00 349,800.00 352,912.08
5 Cát lọc m³ 460 650.295 583.000 588.187 299,135.70 268,180.00 270,565.93
II Tràn xả lũ
1 Đào móng tràn m³ 35 5998.400 6012.320 6965.800 209,944.00 210,431.20 243,803.00

BTCT M200
m³ 2580 290.000 320.000 430.000 748,200.00 825,600.00 1,109,400.00
2 m³ 2580 2450.336 2700.000 4028.716 6,321,866.88 6,966,000.00 10,394,087.28
3 BT lót M100 m³ 1500 395.695 337.253 323.780 593,542.50 505,879.50 485,670.12
4 Đất đắp mang tràn m³ 85 450.358 352.856 332.700 38,280.43 29,992.76 28,279.50
Tổng 76021.84 74606.99 76816.05 13,691,547.5 13,656,448.1 13,715,795.6

https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 95 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

8.4.PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
Qua kết quả tính toán ta có những nhận xét sau :
- Về kỹ thuật : Cả 3 phương án đều đảm bảo yêu cầu kĩ thuật.
- Về kinh tế : Từ bảng tổng hợp giá thành của các phương án ta vẽ được biểu đồ
quan hệ Btr ~ Giá như hình vẽ:

Hình 8-1 : Biểu đồ biểu diển quan hệ giữa giá thành và Btr
Dựa vào biểu đồ quan hệ, dựa vào các nhóm chỉ tiêu đánh giá hiệu quả kinh tế,
xác định được phương án tối ưu nhất đảm bảo các điều kiện:
- Giá thành công trình rẻ nhất .
- Diện tích ngập lụt thương lưu nhỏ nhất.
- Kinh phí đền bù, tái định cư ít nhất .
- Biện pháp thi công đơn giản.
- Quản lý và vận hành dễ dàng.
- Ít ảnh hưởng tiêu cực tới môi trường.
- Tạo cảnh quan môi trường sinh thái tốt.
Trong phạm vi đồ án này, vì thời gian làm đồ án có hạn, hơn nữa các phương án
Btràn trong thiết kế sơ bộ đã tính toán (chỉ giả thiết tính cho 3 giá trị Btràn) không hẳn
là phương án tối ưu nhất. Do vậy, để phục vụ cho phần thiết kế kĩ thuật, chọn một
13.65
13.66
13.67
13.68
13.69
13.7
13.71
13.72
0 10 20 30 40 50
Giá thành(10^6d)
B(m)
Quan hệ B~ giá thành
B ~ giá thànhhttps://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 96 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

phương án Btràn tương đối hợp lí về mặt kĩ thuật và kinh tế, từ kết quả tính toán trên
chọn Btràn= 30m.

https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 97 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

PHẦN III
THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN CHỌN
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 98 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

CHƯƠNG 9: KIỂM TRA KHẢ NĂNG THÁO CỦA ĐƯỜNG TRÀN
9.1. MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ
Do ở phần tính toán sơ bộ, ta chọn hệ số lưu lượng m = 0,35,  =1,Ho = htràn là
chưa chính xác vì chưa xét tới các yếu tố ảnh hưởng gồm lưu tốc tới gần,và hệ số lưu
,hệ số lưu lượng.Vì vậy cần tính toán lại các hệ số theo QPTL C8-76 và tính toán lại
điều tiết lũ ,sau đó kiểm tra lại khả năng tháo của đường tràn.
Theo điều(3-11) trang 41 QPTL C8-76,khi trên ngưỡng của đập tràn có nhiều mố
trụ , thì lưu lượng tháo qua đập tràn đối với đập đỉnh rộng chảy tự do:
(9-1)
Trong đó: o
: Hệ số co hẹp ngang, chọn theo điều 3.11 trang 28-QPTL C8-76.
m: Hệ số lưu lượng,chọn theo điều 3.7 trang21-QPTL C8-76.
b : Tổng chiều dài tràn nước của tất cả các khoang tràn.
H0 : Cột nước tràn có kể lưu tốc tới gần:
V0 : Lưu tốc tới gần.
g : Gia tốc trọng trường g = 9.81m/s
2
.
9.2.TÍNH TOÁN CÁC HỆ SỐ
9.2.1.Tài liệu phục vụ tính toán
Công trình tháo lũ là đường tràn dọc, ngưỡng tràn đỉnh rộng, tràn tự do không
có cửa van, tiêu năng bằng bể ở cuối dốc.
Cao trình đáy kênh thượng lưu: Z dktl = 115 m
Tường hướng dòng có góc mở  = 18
o

Cao trình ngưỡng tràn : Znt = 115.96 m
Bề rộng tràn : B tràn = 30 m
Tần suất thiết kế : P =1 % , 2/3
2hgmBq
o = g
V
hH
tràn
2
.
2
0
0

+= https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 99 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Lưu lượng xả lớn nhất ứng với tần suất thiết kế ??????
&#3627408474;&#3627408462;??????
??????ả
=56,751 ??????
3
/??????
Cột nước tràn : htr = 1.142 m
Dung tích siêu cao: Vsc = 0.5152.10
6
(m
3
)

Hình 9.1: Sơ đồ mặt bằng tràn từ kênh dẫn thượng lưu tới dốc nước
9.2.2.Xét ảnh hưởng của cột nước lưu tốc
Theo điều 3.5 trang 28 - QPTL C8–76:
Nếu T> 4.(b.H) thì cho phép bỏ qua không tính đến lưu tốc tới gần Vo và coi Ho
=H.
Nếu T< 4.( b.H) thì phải xét đến cột nước lưu tốc tới gần: Ho = H +
Trong đó:
T : Diện tích mặt cắt ướt tại mặt cắt tính toán ở thượng lưu, chọn là mặt cắt
kênh dẫn vào dạng chữ nhật , T = Bkdv.htràn
Zsc : Mực nước siêu cao ứng với tần suất P = 1%, Zsc = 117,12 m.
Zđáy kênh: Cao trình đáy kênh dẫn vào, chọn Zđáy kênh = 115m.
Bkdv: Bề rộng kênh thượng lưu tại mặt cắt tính toán.
H: là cột nước tràn ứng với lưu lượng lũ thiết kế , H = 1,142 m.
Theo mục 3-3 trang 26 QPTL C - 8 - 76 mặt cắt tính toán để xác định lưu tốc
tới gần là mặt cắt cách ngưỡng tràn một đoạn L về phía thượng lưu. Chiều dài hướng
nước:
L = (3  5)H = (3,426÷5,71) m.
g
v
2
.
2
0

max
xaqhttps://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 100 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Chọn L =5 m.
Với: HT: Chiều sâu cột nước thượng lưu tại mặt cắt tính toán.
Đoạn kênh dẫn vào ngưỡng tràn thu hẹp dần, chọn góc mở là  =18
0
,bề rộng
kênh dẫn vào như sau.
Bkdv = =++
0
18tan..2.2 LdB
mtr 30 +2.1+2.5.tan18
0
=35,25 m
T = Bkdv .htràn= 35,25.(1,142+0,96) = 74,096 m
2

4.(b.H) = 4.(30.1,142) = 137,04 m
2

Với b = Btràn = 30 m : Tổng chiều rộng khoang tràn.
 : hệ số tỉ tốc  = (1  1.1), chọn  = 1.
So sánh, ta thấy: T = 74,096 m
2
< 4.(b.H) = 137,04 m
2
→Vì vậy, phải kể đến
ảnh hưởng của cột nước lưu tốc tới gần vo. )/(77,0
096,74
751,56
max
sm
q
V
T
xa
o ==

=
)(17,1
81,9.2
77,0
142,1
2
.
22
m
g
V
HH
o
o =+=+=


9.2.4.Xác định hệ số co hẹp bên ɛ:
Để tiện cho việc đi lại, kiểm tra tràn xả lũ ta bố trí cầu giao thông trên tràn.Với
bề mặt rộng tràn 30m ta bố trí 3 khoang với 2 mố trụ ở giữa, bề dày mố trụ là d=1 m
Hệ số co hẹp đối với tràn đỉnh rộng được tính theo công thức52 mục 3.11 trang
42-QPTL C8-76 :


+
=
db
b
o

Trong đó: : Tổng bề rộng qua nước của tràn ∑b=30 m
: Tổng chiều dày mố trụ ∑d=2.1=2 m
Vậy: 9375,0
230
30
=
+
=
+
=


db
b
o
  b d https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 101 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

9.2.5.Xác định hệ số lưu lượng m :
Trường hợp đập tràn có ngưỡng :
Chiều cao ngưỡng P1 = Znt – Zdk = 115,96-115=0,96 m
Theo mục 3.7.3 trang 31 QPTL C8-76 khi thiết kế kỹ thật trị số chính xác của m
phải xác định theo phương pháp của DI Ku-Min :
Trường hợp đập vừa có ngưỡng vừa có co hẹp bên khi 2038,0
30
142,1
==
b
H
xác định như sau:
Căn cứ vào hình dạng mép của ngưỡng tràn, trị số m ứng với =
T tra bảng
3 trang 34 QPTL C8-76 tìm được 
m do chọn mép của ngưỡng tràn vuông góc 0
90=
bảng được : 
m = 0,32
Căn cứ vào hình dạng mép của mặt các mặt vào hoặc mép thẳng đứng của các
mố biên, tìm trị số m ứng với 0=
T tra bảng 6 trang 36 QPTL C8-76 tìm được m :
Với trường hợp mặt thượng lưu của các mố biên bố trí xiên so với hướng nước chảy
1 góc 3cot18
0
==  g tra bảng được: m = 0,35
So sánh : 
m = 0,32<m = 0,35 nên hệ số lưu lượng được xác định công thức
40 trang 31 QPTL.C8-76 như sau:
 FFmFmmmm .).385,0().( −+−+=

Trong đó theo công thức trang 62 bảng tra thủy lực Fη, Fβđược xác định như sau:
85.0
25,35
30
84.0
142,1
96,0
5.25.3
21
1
1
==

=
===
−
=
+
=
T
T
T
T
T
T
B
b
H
P
F
F






 ⇒ 618.0
85.05.25.3
85.0
373.0
84.021
1
=
−
=
=
+
=


F
F
Thay các giá trị vào công thức có: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 102 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

m = 0,32 + (0,35-0,32).0,373+(0,385-0,35).0,373.0,618 = 0,339
9.3.TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ:
Từ những kết quả đã tính toán trên ta bắt đầu tính toán điều tiết lũ với các số
liệu sau: Btr = 30 m; m = 0,339 ;  =0.9375
Thực hiện tính toán điều tiết lũ theo phương pháp Pôtapôp như ở phần thiết kế
sơ bộ tính toán ta có:
Kết quả tính toán điều tiết lũ chi tiết xem ở Phụ lục(V): Bảng (5.1) ; (5.2);
(5.3)
Bảng 9.1: Bảng kết quả tính toán lại điều tiết
Tần suất lũ
Qx.max
(m³/s)
Ht (m) ZSC (m) VSC (10
6
m
3
) Vk (10
6
m
3
)
P = 1% 56.038 1.157 117.120 0.5219 2.5678
P = 0,2% 64.890 1.275 117.24 0.5803 2.6262
9.4.KIỂM TRA KHẢ NĂNG THÁO:
Lưu lượng tháo thực tế của tràn theo QPTL C 8-76 ,ta có: 2
3
0
.2... HgbmQ
tt=

• Về mặt kỹ thuật :
Tần
suất lũ
htràn
(m)
Qxa
(m3/s)
Vo (m/s) Ho (m)
Qtt
(m3/s)
So sánh Kết luận
P = 1% 1.16 56.038 1.375 1.254 59.28 max
xaQ < Qtt
Đảm bảo yêu
cầu tháo
P =
0,2%
1.28 64.89 1.443 1.382 68.59 max
xaQ < Qtt
Đảm bảo yêu
cầu tháo
⇒ Đảm bảo về kỹ thuật
Với Btran = 30 m, tràn đảm bảo yêu cầu tháo lũ với tần suất thiết kế và tần suất kiểm
tra. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 103 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT
10.1.CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CH Ỉ TIÊU THIẾT KẾ.
Bảng 10.1: Bảng tổng hợp cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế
Cấp công trình II Hệ số lệch tải n = 1.05-1.2
Tần suất đảm bảo cấp nước P = 90%
Hệ số an toàn cho phép về ổn định mái đập
Tần suất thiết kế P = 1%
Tần suất kiểm tra P = 0.2% - Tổ hợp tải trọng chủ yếu: K = 1.35
Tần suất gió lớn nhất P = 2% - Tổ hợp tải trọng đặc biệt: K = 1.15
Tần suất gió bình quân lớn nhất P = 25% Tuổi thọ công trình T = 75 năm
Hệ số tổ hợp tải trọng cơ bản nc = 1 Mực nước dâng bình thường a = 1,2m
Hệ số tổ hợp tải trọng đặc biệt nc = 0.9 Mực nước dâng gia cường a’ = 1m
Hệ số điều kiện làm việc m = 1 Mực nước lũ kiểm tra a’’ = 0.3m
Hệ số tin cậy Kn = 1.15
10.2.THIẾT KẾ MẶT CẮT CƠ BẢN CỦA ĐẬP ĐẤT.
Bảng 10.2: Tài liệu thiết kế mặt cắt cơ bản đập đất
Cấp công trình II
Mực nước dâng bình thường 115.96 m
Mực nước lũ thiết kế P = 1% 117,12 m
Mực nước lũ kiểm tra P =0.2% 117,24 m
Cao trình đáy đập 103 m
Tần suất gió, vận tốc gió lớn nhất P = 2%,V=18.1 m/s
Tần suất gió, vận tốc gió bình quân lớn nhất P = 25% , V=11.4 m/s
Chiều dài đà gió
MNDBT D =801 m
MNLTK D
’
=818,91 m
Góc kẹp giữa hướng gió với trục dọc hồ  = 0
0
Thời gian gió thổi t = 6h
10.2.1.Đỉnh đập.
10.2.1.1Cao trình đỉnh đập. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 104 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Theo tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén (TCVN 8216-2009), cao trình đỉnh
đập được xác định từ MNDBT, MNLTK, MNLKT như sau:
Z1 = MNDBT +  h + hsl1% + a.
Z2 = MNLTK + 'h + '
%1slh +'a .
Z3= MNLKT + ''a .
Trong đó :
+h , 'h : Độ dềnh do gió tính toán lớn nhất và gió bình quân
lớn nhất.
+hsl1% và '
%1slh : Chiều cao sóng leo do gió tính toán lớn nhất và gió
bình quân lớn nhấtgây ra.
+a, '
a ,''a : Độ vượt cao an toàn.
Cao trình đỉnh đập chọn theo trị số max(Z1, Z2, Z3).
Trình tự tính toán tương tự mục (7.1.3.1) - Chương 7 - Phần II (Thiết kế sơ bộ).
Kết quả quá trình tính toán xác định cao trình đỉnh đập như sau:
Bảng 10.3: Kết quả tính toán xác định cao trình đỉnh đập ứng với các mực nước
STT Thông số tính toán
Đơn
vị
MNDBT MNLTK MNLKT
115.96 117.12 117.24
1
Cao trình đáy đập
(Z đáy đập)
m 103 103 103
2 H ; H' m 12.96 14.12 14.24
3 D ; D' m 801 818.91
4 V ; V' m/s 18.1 11.4
5 α độ 0 0
6 Cos α 1 1
7 ∆h ; ∆h' m 0.004 0.0015
8 gt/V ; gt/V' 11706.961 18587.3
9 gh/V
2
; gh/ V'
2
0.075 0.09 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 105 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

10 g.τ/V ; g.τ/V' 4 4.33
11 gD/V
2
; gD/V'
2
23.985 61.815
12 gh/V
2
; gh/ V'
2
0.0092 0.0107
13 g.τ/V ; g.τ/V' 1.02 1.36
14 gh/V
2
; gh/ V'
2
(min) 0.0092 0.0107
15 g.τ/V ; g.τ/V' (min) 1.02 1.36
16 htb ; h'tb m 0.307 0.142
17 τ ; τ' s 1.882 1.58
18 λ, λ' m 5.533 3.9
19 H/λ ; H'/λ' 2.343 3.62
20 Vùng sóng nước
sóng nước
sâu
sóng
nước sâu

21 K1%; K1%
'
2.043 2.0438
22 h1% ; h'1% m 0.628 0.29
23 λ/h1%;λ’/h'1% 8.811 13.448
24 ∆/h1% 0.02707 0.05862
25 K1; K1
'
0.876 0.791
26 K2 ; K2
'
0.776 0.691
27 K3 ; K3' 1.424 1.156
28 K4 ; K4' 1.2 1.46
29 Kα ; Kα' 1 1
30 hsl1% ' hsl1%' m 0.729 0.268
31 a ; a' 1.2 1 0.3
32 Cao trình đỉnh đập m 117.90 118.39 117.54
33 Chiều cao đập m 14.9 15.39 14.54
34 Chọn cao trình đỉnh đập m 118 118.5 118
35 Chiều cao đập 15 15.5 15
Kết luận: Từ các giá trị cao trình đỉnh đập tính được ở bảng (10.3) ta xác định
được chiều cao đỉnh đập là: Z đỉnh đập = Max( Z1 , Z2,Z3)
Bảng 10.4: Kết quả tính toán cao trình đỉnh đập ứng với từng mực nước
Mực nước MNDBT MNLTK MNLKT
đỉnh đập(m) 117,9 118,39 117,54
→Vậy:Z đỉnh đập = Max( Z1 , Z2,Z3) = 118,39m https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 106 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Để đảm bảo an toàn và thi công thuận tiện, chọn: Zđỉnh đập = 118,5 m.
→ Chiều cao đập: Hđập= Zđỉnh đập – Zđáy đập = 118,5 – 103 = 15,5 m
10.2.1.2.Bề rộng đỉnh đập B.
Hồ chứa nước Lộc Thạnh là công trình cấp II, có chiều cao đập lớn nhất là
15,5m,chỉ có yêu cầu giao thông nội bộ trong thôn nên theo điều 6.2.1 trang 17 –
TCVN 8216-2009 chọn Bđập=10 m
Theo công thức kinh nghiệm TT Knappen trong sách thiết kế đập đất của
Nguyễn Xuân Trường, ta có:
Bề rộng đỉnh đập:
B = 1,65.H
Với H = 15,5 → B = 1,65.H = 1,65.
5.15
=6.5 m
Như vậy: Chọn bề rộng đập Bđập = 10 m
10.2.2.Mái đập và cơ đập.
10.2.2.1.Mái đập.
Hệ số mái phụ thuộc vào hình thức,chiều cao đập,loại đất đắp, đất nền, các lực
tác dụng lên mái, điều kiện thi công và khai thác công trình. Sơ bộ xác định hệ số mái
theo công thức kinh nghiệm, sau này trị số của hệ số mái sẽ được chính xác qua tính
toán ổn định.
+ Mái thượng lưu m1 = 0,05H + 2= 0,05.15,5+2= 2,775
+ Mái hạ lưu m2 = 0,05H + 1,5=0,05.15,5+1,5= 2,275.
Chọn m1= 3; m2 = 2,5
10.2.2.2.Cơ đập.
Theo mục 6.3.3 thì ở mái hạ lưu để tập trung và dẫn nước mưa, làm đường công
tác và tăng ổn định cho đập nên bố trí cơ đập và chiều rộng của cơ không được nhỏ
dưới 3m.
Chọn chiều rộng cơ Bc= 4 m; hệ số mái trên cơ m2=2.5,dưới cơ m’2 = 3; cao
trình cơ đập ZC= 111,5m. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 107 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Thượng lưu bố trí 1 cơ,chọn Bc=4m, hệ số mái trên cơ m1=3,dưới cơ m1’=3,5,
cao trình cơ đập ZC= 111,5m.
10.2.3.Thiết bị thoát nước thân đập.
Để hạ thấp đường bão hòa, tăng cường ổn định mái hạ lưu, chọn hình thức
thoát nước như sau:
+ Đoạn lòng sông: Hạ lưu có nước .
Khi chiều sâu nước hạ lưu không quá lớn có thể chọn thoát nước kiểu lăng trụ.
Theo điều 6.5.4 trang 2 7 (TCVN 8216-2009): Cao trình đỉnh lăng trụ cần cao hơn
mực nước cao nhất ứng với lũ thiết kế ở hạ lưu đập với độ cao an toàn không thấp
hơn 1m đối với công trình cấp II. Bề rộng đỉnh thiết bị thoát nước chọn Blt = 2 m
Xác định cao trình đỉnh lăng trụ: Zlt=MNHLmax+2m
Từ Qxa tra quan hệ Q~hh ⇒ hh mhZZ
mhsmQ
TK
hđáyh
TK
h
TK
xa
06,10406,1103
06,1/083,56
3
=+=+==
==

 Zlt=MNHLmax+2,31m = 104,06+ 1,94 =106 m
Mặt tiếp giáp của lăng trụ với đập và nền có tầng lọc ngược.
Mái trong và ngoài của lăng trụ chọn theo mái tự nhiên của đống đá.
Chọn mt = 1,5 và ms = 2
-Đoạn sườn đồi:
Do không có nước nên ta chọn hình thức thoát nước kiểu áp mái. Gồm một số lớp
vật liệu dễ thoát nước bố trí theo nguyên tắc tầng lọc ngược, lớp ngoài cùng là đá hộc,
phía trong là lớp đá dăm và lớp cát lọc. Cao trình đỉnh áp mái cao hơn điểm ra của
đường bão hòa 2 m đối với công trình cấp II. (Theo điều 6.5.5 trang 27 TCVN 8216-
2009).
10.3.TÍNH THẤM CHO ĐẬP VÀ NỀN.
10.3.1.Nhiệm vụ và các trường hợp tính toán.
10.3.1.1.Nhiệm vụ của tính thấm. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 108 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

- Xác định lưu lượng thấm qua thân đập và nền. Trên cơ sở đó xác định lượng
nước tổn thất của hồ chứa do thấm gây ra và có biện pháp phòng chống thấm thích
hợp.
- Xác định đường bão hòa trong đập, từ đó sẽ tìm được áp lực thấm dùng trong
tính toán ổn định mái đập.
- Xác định građien thấm (hoặc lưu tốc thấm) của dòng chảy trong thân đập,
nhất là ở chỗ dòng thấm thoát ra ở hạ lưu để kiểm tra hiện tượng xói ngầm, chảy đất
và xác định kích thước của tầng lọc ngược.
10.3.1.2.Các trường hợp tính toán.
Trong thiết kế cần tính thấm với các trường hợp làm việc khác nhau của đập:
Trường hợp 1: Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu không có nước, thiết bị
chống thấm, thoát nước làm việc bình thường.
Trường hợp 2: Thượng lưu là MNLTK, hạ lưu là mực nước lớn nhất
(ứng với lưu lượng xả lớn nhất từ hồ chứa), thiết bị thoát nước làm việc bình thường.
Trường hợp 3: Ở thượng lưu mực nước rút đột ngột.
Trường hợp 4: Thiết bị thoát nước làm việc không bình thường.
Trường hợp 5: Thiết bị chống thấm bị hỏng.
Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp, do có sự hạn chế về mặt thời gian nên chỉ tiến
hành tính toán thấm cho hai trường hợp ứng với các mặt cắt điển hình ở sườn đồi và
lòng sông:
Trường hợp 1: Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu không có nước, thiết bị
chống thấm và thoát nước làm việc bình thường.
Trường hợp 2: Thượng lưu là MNLTK, hạ lưu là mực nước max, thiết
bị chống thấm và thoát nước làm việc bình thường.
10.3.1.3.Lựa chọn phương pháp tính thấm.
Có nhiều phương pháp tính thấm, nhưng thông dụng nhất là phương pháp phần
tử hữu hạn, phương pháp cơ học chất lỏng và phương pháp thủy lực.
- Phương pháp cơ học chất lỏng: dùng cho bài toán thấm có biên đơn giản.
- Phương pháp phần tử hữu hạn: thông qua các phần mềm và dùng cho bài
toán có biên phức tạp. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 109 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

- Phương pháp thủy lực: dùng cho bài toán có biên không quá phức tạp và cho
kết quả tương đối chính xác.
Trong đồ án này chọn phương pháp thủy lực để tính thấm.
• Các giả thiết tính thấm theo phương pháp thủy lực.
- Đất nền và đập là những môi trường đồng nhất và đẳng hướng.
- Nước chứa đầy trrong miền thấm và không ép co được.
- Dòng thấm ổn định.
- Dòng thấm chảy tầng và tuân theo định luật Darcy: JKv= .
- Trong miền thấm không có điểm tiếp nước và điểm rút nước.
- Bài toán thấm phẳng.
10.3.1.4.Nguyên tắc tính thấm.
Nguyên tắc tính thấm cho đập trên nền có thấm: Khi tính thấm cho đập coi như
nền không thấm và khi tính thấm cho nền thì coi đập là không thấm. q= qđ+qn.
10.3.2.Tài liệu tính toán.
Bảng 10-5: Các thông số của đập đất.
STT Các thông số tính toán Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Cao trình đỉnh đập thiết kế Zđđ m 118,5
2 Cao trình cơ hạ lưu đập thiết kế ZcHL m 111,5
3 Cao trình cơ thượng lưu thiết kế ZcTL m 111,5
4 Cao trình đỉnh lăng trụ Zlt m 106
5 Mực nước dâng bình thường MNDBT m 115,96
6 Mực nước lũ thiết kế MNLTK m 117,12
7 Mực nước lũ kiểm tra MNLKT m 117,24
8 Bề rộng đỉnh đập thiết kế B m 10
9 Bề rộng cơ đập thiết kế TL và HL Bc m 4
10 Bề rộng lăng trụ thiết kế Blt m 2
11
Hệ số mái thượng lưu 3
Trên cơ (thượng lưu) m1 3
Dưới cơ (thượng lưu) m’1 3,5
12 Hệ số mái hạ lưu https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 110 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Trên cơ (hạ lưu) m2 2,5
Dưới cơ (hạ lưu) m'2 3
13
Hệ số mái lăng trụ
Thượng lưu mt 1,5
Hạ lưu mh 2
14 Hệ số thấm qua đập Kđ m/s 1,1x10
-8

15

Hệ số thấm qua nền

Lớp 1 K1 m/s 2,4x10
-8

Lớp 2
K2 m/s 4,9x10
-8

- 
đkJ : gradien thấm cho phép qua đập. Tra bảng 5 TCVN 8216, trang 32. Đối
với đất á sét và công trình cấp II thì 
đkJ = 0,75.
- 
nkJ : gradien thấm cho phép qua nền. Tra bảng 2 trang 10 TCVN 4253-2012.
Đối với loại đất nền là đất sét pha thì 
nkJ = 0,65.
10.3.3. Mặt cắt tính toán.
Tính toán cho mặt cắt lòng sông và hai mặt cắt ở hai bên vai đập
Bảng 10-6: Các mặt cắt tính toán:
Mặt cắt I-I II-II III-III
Cao trình đáy 108,5 103 109
Vị tri Sườn đồi trái Lòng sông Sườn đồi phải
Chiều dày tầng thấm 6,8 5 4,3
Hệ số thấm trung bình (10
-6
m/s) 4,67.10
-8
4,34.10
-8
4,6.10
-8

Trong đó hệ số thấm trung bình của đất nền được xác định theo công thức: T
tKtK
K
n
2211
+
=
.
10.3.4.Tính thấm cho mặt cắt lòng sông.
10.3.4.1.TH1:Tính thấm cho mặt cắt lòng sông khi đập có thiết bị thoát nước là
lăng trụ làm việc bình thường,hạ lưu không có nước.
a.Sơ đồ tính thấm https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 111 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Hình 10.1: Sơ đồ tính thấm cho đập tại mặt cắt lòng sông trường hợp 1
Áp dụng giả thiết của Cozeni coi đường bão hòa là một đường cong Parabol
bậc II nhận điểm đầu của vật thoát nước F làm tiêu điểm.
Chiều cao của mặt cắt ướt của dòng thấm tại tiêu điểm F bàng a0 gọi là độ cao
hút nước.
Chọn hệ trục tọa độ oxy như hình vẽ.Gốc tọa độ O cách F một đoạn l0=0
2
a
Biến đổi mái nghiêng phía thượng lưu thành mái đứng.Coi mái thượng lưu là
đường thế đầu tiên,đường bão hòa là đường dòng đầu tiên.
b.Tính lưu lượng thấm qua đập và nền
Nguyên tắc:Khi tính thấm qua cho đập coi nền không thấm,khi tính thấm cho
nền coi đập không thấm.Lúc này lưu lượng thấm:
q= qđ+qn
qđ:Lưu lượng thấm qua đập
qn:Lưu lượng thấm qua nền.
❖ Lưu lượng thấm qua đập:
Áp dụng công thức Duypuy cho miền thấm giữa hai mặt cắt (1-1) và (2-2) ta
được:
q
đ=k
đ.22
10
2( )
ha
LL
−
+
Trong đó:
+ qđ : lưu lượng thấm qua đập (m
3
/s.m)
+Kđ:Hệ số thấm của đất đắp đập(1,1.10
-8
m/s.)
+∆L:Chiều dài biến đổi mái nghiêng thành mái đứng. y
x
l
B
2,00
o
1
1
AA'
L L
115.96
10,00
4,004,00
118.5
111.5
106
103
111.5
12,96
MNTL https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 112 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Theo Mikhailop: .
12
1
1
1
h
m
m
L 
+
=

+ 1m :Hệ số mái trung bình thượng lưu (1m =25.3
2
5,33
2
'
11
=
+
=
+mm )
+h1:Cột nước thượng lưu
+L:Chiều dài đường thấm thân đập tại mặt cắt lòng sông ltđltltHLccHLcHLđđđđđ mZZmZZBmZZBmMNTLZL
1221 )(').()()( −−−++−++−=

+ a0:chiều cao hút nước
Xác định a0 theo phương trình:
a0=2l0=22
1
()h L L+  + -(L+∆L)
❖ Lưu lượng thấm qua nền (coi đập không thấm nước ):
Áp dụng định luật Darcy: T
TL
h
KJKq
n
nnn 
+
==
88.0
1


- qn : lưu lượng thấm qua đập và qua nền(m
3
/s.m)
- Ln : Chiều dài đáy đập tính từ mép thượng lưu đến chân thiết bị thoát nước
Ln=).(')(
11 đáyc ZZcmBmZcMNTL −++− +ltđltltHLccHLcHLđđđđđ mZZmZZBmZZBmMNTLZ
1221 )(').()()( −−−++−++−

- Kn : hệ số thấm của đất nền Kn= 4,34.10
-8
(m/s)
- a0: độ cao hút nước(m).
- T: chiều dày tầng thấm .
⇒ Lưu lượng thấm tổng cộng : q=qđ+qn
10.3.4.2.TH2:Tính thấm cho mặt cắt lòng sông khi đập có thiết bị thoát nước là
lăng trụ làm việc bình thường,hạ lưu có nước. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 113 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Hình 10.1: Sơ đồ tính thấm cho đập tại mặt cắt lòng sông trường hợp 2

Áp dụng công thức Duypuy cho miền thấm giữa hai mặt cắt (1-1) và (2-2) ta
được:
❖ Lưu lượng thấm qua đập: ).(2
)(
2
20
2
1
1
LL
hah
Kq
đđ
+
+−
=

Trong đó:
+Kđ:Hệ số thấm của đất đắp đập(1,1.10
-8
)
+∆L:Chiều dài biến đổi mái nghiêng thành mái đứng.
Theo Mikhailop: .
12
1
1
1
h
m
m
L 
+
=
+1m
:Hệ số mái trung bình thượng lưu
+H1:Cột nước thượng lưu
+L:Chiều dài đường thấm thân đập ltđhltHLccHLcHLđđđđđ mZZmZZBmZZBmMNTLZL
1221 )(').()()( −−−++−++−=

+Xác định a0 theo phương trình:
a0=2l0=22
12
( ) ( )h h L L− +  + -(L+∆L)
❖ Lưu lượng thấm qua nền (coi đập không thấm nước ):
Áp dụng định luật Darcy: T
TLn
hh
KJKq
nnn 
+
−
==
88.0
21


Trong đó : l
10,00
4,004,00
118.5
111.5
106
103
111.5
14,12
MNTL
117.12
104.06
L L o
AA'
1
1
y
x
B
2,00 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 114 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

- qn : lưu lượng thấm qua nền(m
3
/s.m)
- Kn : hệ số thấm của đất nền K(m/s)
- Ln : Chiều dài đáy đập tính từ mép thượng lưu đến chân thiết bị thoát nước
- Ln=+−++− ).(')(
11 đáyc ZZcmBmZcMNTL ltđhltHLccHLcHLđđđđđ mZZmZZBmZZBmMNTLZ
1221 )(').()()( −−−++−++−

- h2: chiều cao cột nước sau đập.
- a0: độ cao hút nước(m).
- mt: hệ số mái thượng lưu của lăng trụ.
- ΔL: chiều dài đoạn biến đổi mái thượng lưu nghiêng thành mái đứng được
xác định theo công thức kinh nghiệm của Mikhailốp
Theo Mikhailop: .
12
1
1
1
h
m
m
L 
+
=

+ 1m :Hệ số mái trung bình thượng lưu (1m =25.3
2
5,33
2
'
11
=
+
=
+mm )
- T: chiều dày tầng thấm .
- L: chiều dài đoạn tính thấm xác định theo hình học : thltltcccđđđđ mZZmZZBmZZBmMNTLZL −−−++−++−= )(')()()(
221

⇒ Lưu lượng thấm tổng cộng : q=qđ+qn
Phương trình đường bão hòa :
y=0
2.ax
10.3.4.3. Kiểm tra độ bền thấm
Điều kiện không bị biến hình thấm : 

nkn
đkđ
J
TLn
hh
J
J
LL
hh
J

+
−
=

+
−
=
88.0
21
21

https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 115 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Tổng hợp kết quả:
Bảng 10.7: Tổng hợp kết quả tính lưu lượng thấm qua đập cho mặt cắt lòng sông
cho các trường hợp
Thông số MNDBT MNLTK
MNTL (m) 115.96 117.12
Zh (m) 0 104.06
h1 (m) 12.96 14.12
h2 (m) 0 1.06
ΔL (m) 5.184 5.648
L (m) 51.120 50.550
a0 (m) 1.472 1.498
qđ (10
-8
m
3
/s.m) 1.63 1.90
qn (10
-8
m
3
/s.m) 2.66 2.69
q (10
-8
m
3
/s.m) 4.28 4.58
PT đường bão hòa y=2,944x y=2,996x
Jđ 0.205 0.207
Jn 0.124 0.125
Kiểm tra độ bền thấm
Jđ <
đkJ = 0.75
Jn <
nkJ = 0.65.
Jđ <
đkJ = 0.75
Jn <
nkJ = 0.65
Kết luận
Đập và nền không bị biến
hình thấm
Đập và nền không bị
biến hình thấm
10.3.4.3.Xác định vị trí đường bão hòa:
Theo phương trình chính tắc của Parabol:y
2
=2a0.x y=0
2.ax
Bảng 10.8: Bảng tọa độ đường bão hòa thực trong các trường hợp
Trường
hợp MNTL
X 0 6 12 18 25 30 35 40 55.85
MNDBT Y
0 4.20 5.94 7.28 8.58 9.40 10.15 10.85
12.86
MNLTK Y
0 4.24 6.00 7.34 8.65 9.48 10.24 10.95
12.97
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 116 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

10.3.5. Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi.
Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi tính với trường hợp thượng lưu MNDBT, hạ
lưu không có nước. Xét 2 mặt cắt sườn đồi ở 2 bên vai đập.

Hình 10-7: Sơ đồ tính thấm cho mặt cắt sườn đồi trái, ứng với thượnglưu là
MNDBT,hạ lưu không có nước.

Hình 10-8: Sơ đồ tính thấm cho mặt cắt sườn đồi phải, ứng với thượnglưu là
MNDBT,hạ lưu không có nước.
10.3.5.1.Lưu lượng thấm: q= qđ+qn
❖ Thấm qua đập(coi nền không thấm):
Dùng phương pháp phân đoạn để tính thấm cho đập:
Đoạn 1: Miền thấm từ mặt cắt 1-1 đến mặt cắt 2-2
Áp dụng công thức Duypuy có từ mặt cắt 1-1 đến mặt cắt 2-2: )'(2
02
2
0
2
1
1
amLL
ah
Kq
đđ
−+
−
=
(9-1).
Đoạn 2: Miền thấm qua nêm hạ lưu L L
A
A'
B
1
1
2
2
y
x
10,00
4,00 4,00
118.5
111.5
108.5
111.5
MNTL
115.96
7,46 L
6,96
A
A'
1
1
y
x
2
2
L
B
118.5
MNTL
115.96
109
10,00
4,00 4,00111.5111.5 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 117 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
5.0'
2
0
2
+
=
m
a
Kq
đđ
(9-2).

Trong đó:
- qđ ;qn : lưu lượng thấm qua đập và qua nền(m
3
/s.m)
- Kđ ;Kn : hệ số thấm của đất đắp đập và đất nền (m/s)
- h1 : chiều cao cột nước trước đập.
- a0: độ cao hút nước(m).
- ΔL: chiều dài đoạn biến đổi mái thượng lưu nghiêng thành mái đứng được
xác định theo công thức kinh nghiệm của Mikhailốp: .
12
1
1
1
h
m
m
L 
+
=

- m1 : hệ số mái thượng lưu
- T: chiều dày tầng thấm .
- Zđ: Cao trình đáy đập tại mặt cắt tính toán.
- L: chiều dài đoạn tính thấm xác định theo hình học : 221 ')()()( mZZcBmZZBmMNTLZL
dccđđđđ −++−++−=

Dùng phương pháp thử dần giải phương trình: 21 đđđ qqq == để xác định a0 và
qđ.
❖ Thấm qua nền (coi đập không thấm): T
TL
h
Kq
n
nn 
+
=
88.0
1

Trong đó : Ln: Chiều dài đáy đập.
Ln=(Zđỉnh–Zc).m1+Bc+(Zc-Zđáy).m1’+(Zđđ-MNTL).m1+Bđđ+(Zđđ-
Zc).m2+Bc+(Zc-Zđ).m2’
⇒ q= qđ+qn
• Phương trình đường bão hòa: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 118 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
đ
đ
K
xq
hy
2
2
1
−=

• Kiểm tra độ bền thấm:
Điều kiện không bị biến hình thấm : 

nkn
đkđ
J
TLn
h
J
J
LL
h
J

+
=

+
=
88.0
1
1

Kết quả tính toán được lập thành bảng:
Bảng 10-9: Bảng tính thấm cho mặt cắt sườn đồi.
Thông số Sườn đồi trái I-I Sườn đồi phải III-III
Cao trình đáy 108.5 109
Chiều dày tầng thấm 6.8 4.3
Hệ số thấm của nền(10
-8
m/s) 4.67 4.6
h1 (m) 7.46 6.96
ΔL (m) 2.98 2.78
L (m) 48.12 46.62
a0 (m) 2.000 1.8
qđ (10
-8
m
3
/s.m) 0.630 0.565
qn (10
-8
m
3
/s.m) 2.755 1.799
q (10
-8
m
3
/s.m) 3.385 2.364
PT đường bão hòa xy 145.146.7
2
−= xy 027.196.6
2
−=
Jđ 0.1460 0.1409
Jn 0.087 0.09094
Kiểm tra độ bền thấm
Jđ <
đkJ = 0.75
Jn <
nkJ = 0.65
Jđ <
đkJ = 0.75
Jn <
nkJ = 0.65
Kết luận
Đập và nền không bị
biến hình thấm
Đập và nền không bị
biến hình thấm
• Bảng tọa độ đường bão hòa cho mặt cắt sườn đồi trái I-I trong trường hợp
thượng lưu là MNDBT= 115,96 m, hạ lưu không có nước: xy 145.146.7
2
−=
x 0 6 12 18 24 28 32 36 44.87
y 7.46 6.98 6.47 5.91 5.3 4.85 4.35 3.79 2 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 119 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

• Bảng tọa độ đường bão hòa cho mặt cắt sườn đồi phải III-III trong trường
hợp thượng lưu là MNDBT= 115,96 m, hạ lưu không có nước: xy 027.196.6
2
−=
x 0.00 6.00 12.0 18.00 24.00 28.00 32.00 36.00 40.00 43.62
y 6.96 6.50 6.01 5.47 4.88 4.44 3.95 3.39 2.71 1.87
10.4.Tính tổng lượng thấm.
10.4.1.Mục đích,yêu cầu.
a, Mục đích
Tính tổng lượng thấm qua đập và nền nhằm xác định lượng nước tổn thất trong
vòng 1 năm của hồ chứa. Qua đó kiểm tra khả năng trữ nước của hồ và lượng nước
tổn thất đó có nằm trong phạm vi lượng tổn thất cho phép không. Để kết luận hình
thức đập đã chọn có phù hợp không và lựa chọn phương án chống thấm cho phù hợp.

Hình 10-11: Sơ đồ tính tổng lượng thấm
b) Yêu cầu: Wthấm
thángkiêtttW (10-16)
Trong đó:
Wtt : Tổng tổn thất của hồ chứa, theo điều tiết hồ có 
thángkiêtttW
= 0,427.10
6
m
3

Wthấm: Lượng nước thấm trong thời đoạn t, Wthấm = Qt.t
t : Là thời đoạn tính toán, tính bằng ( s )cho các tháng kiệt trong năm
Qt : Tổng lưu lượng thấm.
10.4.2.Tính toán lưu lượng thấm.
Tính tổng lưu lượng thấm cho trường hợp mực nước thượng lưu là
MNDBT=115,96 m. I
I
II
II
III
III
q1 q2 q3
115.96
298
118.5
60 137 43 38 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 120 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

• Tính lưu lượng thấm.
Chia đập ra 3 đoạn nhỏ như hình 10.11, sao cho trong mỗi đoạn có những đặc
trưng về thấm như nhau. Khi đó tổng lưu lượng thấm được xác định bằng công thức:
Qt = 0.5[q1l1 + (q1+q2)l2 +… +(qn-1+qn)ln +qn -1 ln]
Trong đó:
q2= 4,28×10
-8
(m
3
/s.m); q1= 3,385×10
-8
(m
3
/s.m); q3= 2,364×10
-8
(m
3
/s.m).
l1= 60 m; l2=137 m; l3= 43 m; l4= 38 m.
 Qt =0,5.(3,385.10
-8
.60+(3,385+4,28 )10
-8
.137+(4,28+2,364)10
-8
.43+
2,364.10
-8
.38) =1,527.10
-5
(m
3
/s).
• Kiểm tra thấm qua đập và nền:
Điều kiện: 
thángkiêtttt WW
Trong đó:
-
Wtt: Tổng lượng thấm trong các tháng mùa kiệt trong năm (tháng
VI,VII,VIII,IX,X,XI,XII,I) T= 21,168.10
6
(s)
TQW
ttt =
= 1,527
-5
× 21,168.10
6
=323,27 m
3
.
Tổng lượng thấm cho phép: 
thángkiêtttW = 0,427.10
6
m
3
.
So sánh: Wthấm = 323,27m
3
< 
thángkiêtttW = 0,427.10
6
m
3

Kết luận: Do đó, đập hoàn toàn đảm bảo điều kiện thấm Không phải bố trí
thiết bị chống thấm cho đập và nền.
10.5.TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH ĐẬP ĐẤT
10.5.1.Mục đích và các trường hợp tính toán
10.5.1.1.Mục đích:
Sau khi thiết kế xong mặt cắt chi tiết cho đập và kiểm tra thấm cho đập, nền cần
tính toán ổn định cho mái đập nhằm kiểm tra sự hợp lý của mặt cắt đập thiết kế xem
công trình có bị mất ổn định hay không (thường là chỉ xảy ra mất ổn định về trượt
mái dốc thượng lưu, hạ lưu).
Việc tính toán ổn định là tìm ra trong số những mặt trượt đó, mặt trượt nào là
nguy hiểm nhất tương ứng với hệ số ổn định nhỏ nhất, so sánh với hệ số ổn định cho https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 121 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

phép do quy phạm thiết kế đập đất quy định. Từ đó đánh giá ổn định của mái dốc để
lựa chọn một mái dốc hợp lý nhất cả về kinh tế lẫn kỹ thuật.
10.5.1.2.Các trường hợp tính toán ổn định.
Theo mục 6.7.4 TCVN 8216: Tính toán ổn định các mái đập phải bao gồm các
thời kỳ làm việc khác nhau của đập, thời kỳ thi công, thời kỳ thấm ổn định, thời kỳ
nước rút nhanh và khi làm việc bình thường gặp động đất. Nội dung tính toán như
bảng 4-7 trang 37, 14TCN 157-2005:
Bảng 10-10: Các trường hợp tính toán ổn định đập đất:
TT
Thời kỳ
tính toán
Trường hợp tính toán
Tổ
hợp
Mái tính
ổn định
1 Thi công
Căn cứ vào khối đắp hình thành ở phần mái
thượng, hạ lưu trong các phân đợt thi công
trong năm, kể cả khi đắp hoàn thành đậpnhưng
chưa đưa vào khai thác và chế độ lực nước bất
lợi, tương ứng tiến hành kiểm tra ổn định mái
thượng, hạ lưu
Đặc
biệt
Thượng,
hạ lưu
2
Thấm ổn
định
Ở thượng lưu là MNDBT, ở hạ lưu có nước ứng
với mực nước lớn nhất có thể xảy ra trong thời
kỳ cấp nước nhưng không lớn hơn 0.2 Hđ
Cơ
bản
Hạ lưu
3
Ở thượng lưu là MNLTK, ở hạ lưu là mực nước
ứng với Qx thiết kế
4
Ở thượng lưu là MNLKT, ở hạ lưu là mực nước
ứng với Qx kiểm tra
Đặc
biệt
5
Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu là mực nước
trung bình trong thời kỳ cấp nước. Bộ phận tiêu
nước trong thân đập làm việc không bình
thường.
6
Mực
nước rút
nhanh
Ở thượng lưu là MNLTK rút xuống đến mực
nước khai thác ổn định phải giữ vững trong
thiết kế. Mực nước hạ lưu ứng với Qx thiết kế
Cơ
bản
Thượng
lưu https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 122 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

7
Ở thượng lưu là MNLKT rút xuống đến mực
nước khai thác ổn định phải giữ vững trong
thiết kế. Mực nước hạ lưu ứng với Qx kiểm tra
Đặc
biệt
8
Mực
nước rút
nhanh
Ở thượng lưu là MNDBT rút xuống đến mực
nước đảm bảo an toàn cho đập khi có nguy cơ
sự cố. Mực nước hạ lưu ứng với Qxmax khi tháo
nước từ hồ chứa
Đặc
biệt
Thượng
lưu
9 Động đất
Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu là mực nước
trung bình trong thời kỳ cấp nước có xét đến
động đất.
Đặc
biệt
Thượng,
hạ lưu
Trong đồ án này do thời gian có hạn nên chỉ tính ổn định cho trường hợp 2 và
trường hợp 3 cho mặt cắt lòng sông.
10.5.2.Tài liệu tính toán.
Bảng 10-11: Các thông số của đập đất.
STT Các thông số tính toán Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Cao trình đỉnh đập thiết kế Zđđ m 118,5
2 Cao trình cơ hạ lưu đập thiết kế ZcHL m 111,5
3 Cao trình cơ thượng lưu thiết kế ZcTL m 111,5
4 Cao trình đỉnh lăng trụ Zlt m 106
5 Mực nước dâng bình thường MNDBT m 115,96
6 Mực nước lũ thiết kế MNLTK m 117,12
7 Mực nước lũ kiểm tra MNLKT m 117,24
8 Bề rộng đỉnh đập thiết kế B m 10
9 Bề rộng cơ đập thiết kế TL và HL Bc m 4
10 Bề rộng lăng trụ thiết kế Blt m 2
11
Hệ số mái thượng lưu 3
Trên cơ (thượng lưu) m1 3
Dưới cơ (thượng lưu) m’1 3,5
12
Hệ số mái hạ lưu
Trên cơ (hạ lưu) m2 2,5
Dưới cơ (hạ lưu) m'2 3 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 123 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

13
Hệ số mái lăng trụ
Thượng lưu mt 1,5
Hạ lưu mh 2
14 Hệ số thấm qua đập Kđ m/s 1,1x10
-8

15

Hệ số thấm qua nền

Lớp 1 K1 m/s 2,4x10
-8

Lớp 2
K2 m/s 4,9x10
-8

16
Hệ số an toàn ổn
định nhỏ nhất của
mái đập
Tổ hợp tải trọng cơ bản  35.1=
cpK
Tổ hợp tải trọng đặc biệt  15.1=
cpK
Bảng 10-12: Chỉ tiêu cơ lý của đất đá
Loại đất
φ° C (T/m
2
) γ (T/m
3
)
Tự nhiên Bão hòa
Tự
nhiên Bão hòa Tự nhiên Bão hòa
Đắp đập 23 20 3.00 2.40 1.876 1.99
Lớp 1 21 17.2 2,8 2,2 1.76 1.844
Lớp 2 24 22 2.20 1.67 1.808 1.820
Đá 35 35 2.5 2.85
10.5.3.Tính toán ổn định theo phương pháp vòng cung trượt.
10.5.3.1Tìm vùng tâm trượt nguy hiểm.
a) Theo phương pháp Flennit.
Do hạ lưu đập có cơ nên sử dụng hệ số mái trung bình: 75.2
2
35.2
2
'
22
2 =
+
=
+
=
mm
m
tb

Bước 1: Từ chân hạ lưu đập vẽ một đoạn thẳng đứng xuống phía dưới một đoạn
bằng Hđ= 11m. Sau đó kẻ sang ngang về phía hạ lưu 1 đoạn bằng 4.5Hđ=4.5×15,5=
69,75 m. Ta xác định được điểm M.
Bước 2: Từ đỉnh hạ lưu đập kẻ một đường thẳng a tạo với phương ngang một
góc α. Từ chân hạ lưu đập kẻ 1 đường thẳng b tạo với mái dốc trung bình hạ lưu 1
góc β. Trong đó: α;β = f(mHL).
Tra bảng 6-5 trang 151 sách Thủy Công tập I với ??????̅HL= 2.75⇒ α=35˚; β= 25˚ https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 124 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

⇒ Xác định được điểm M1 là giao điểm của đường thẳng a và đường thẳng b.
⇒ Tâm cung trượt nguy hiểm nằm trên đường MM1
b) Phương pháp Fanđêep.
- Từ trọng tâm O của mái hạ lưu kẻ một đường thẳng đứng và một đường thẳng
tạo với mái dốc trung bình một góc 85˚.
- Qua O kẻ 2 đường tròn bán kính r và R với r,R=f(mHL;Hđ).
Xác định được vùng hình thang cong cdef.
⇒ Vùng tâm cung trượt nguy hiểm nằm trong vùng cdef.
Tra bảng 6-6 trang 152 sách Thủy công tập I với ??????̅HL =2,75 xác định được: .53,145,15838,09375,09375,0 mHr
H
r
đ
đ
====
.519,335,151625,21625,2956,1 mHR
H
R
đ
đ
====

Kết hợp cả hai phương pháp trên, xác định được phạm vi chứa tâm cung trượt
nguy hiểm nhất là đoạn ab.

Hình 10-14: Sơ đồ tính toán ổn định
10.5.3.2.Xác định hệ số an toàn K cho một cung trượt bất kỳ.
Trên đoạn AB giả định các tâm cung trượt O1, O2, O3, ,. Từ tâm cung trượt các
cung trượt đi qua điểm Q1 ở chân đập. Tiến hành tính hệ số an toàn ổn định K1, K2, ,
K3 cho các cung trượt tương ứng. Vẽ biểu đồ quan hệ giữa Ki theo tâm Oi , xác định
được trị số Kmin tương ứng với tâm O trên đoạn AB. Từ vị trí tâm O ứng với Kmin đó o5
o4
o2
o3
o1
m=3
m=2.5
m=3.5
m=3
12,96
MNTL 115.96
35
o
25
o
Q1
o
85
M1
b
a
e
f
c g
M
4.5Hd
Hd
103
o https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 125 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

kẻ đường thẳng vuông góc với với AB. Trên đó lấy các tâm O khác, vạch các cung
trượt đi qua Q1 ở chân đập. Tính hệ số an toàn ứng với các cung này. Vẽ biểu đồ K
theo tâm O. Ta xác định được hệ số Kmin ứng với điểm Q1.
Làm tương tự với các điểm Q2, Q3… Xác định được các trị số Kmin tương ứng.
Vẽ biểu đồ quan hệ giữa Ki
min với các điểm ra của cung Qi, ta tìm được hệ số an toàn
nhỏ nhất Kminmin cho mái đập.
Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp, vì thời gian có hạn nên chỉ tìm Kmin ứng với
một điểm ra Q1 ở chân đập.
Các bước xác định hệ số an toàn K:
Bước 1: Giả thiết mặt trượt là mặt trượt trụ tròn tâm O, bán kính R.
Bước 2: Tiến hành phân dải, với bề rộng mỗi dải là m
R
b= . Trong đó:
R: bán kính cung trượt.
m: là số nguyên, với m thường chọn là: 5, 10, 15 ...
Bước 3: Đánh số thứ tự dải.
Đường thẳng đứng Oo chia dải 0 thành 2 phần bằng nhau.
Từ dải 0 về phía thượng lưu mang số thứ tự dương
Từ dải 0 về phía hạ lưu mang số thứ tự âm.
Bước 4: Xác định các lực tác dụng lên dải.
• Trọng lượng bản thân: =
iii zbG 

Trong đó:
b: Bề rộng dải.
zi: chiều sâu lớp đất i. i
: dung trọng tương ứng của lớp đất.
+ Lớp đất nằm trên đường bão hòa thì lấy dung trọng tự nhiên.
+ Lớp đất nằm dưới đường bão hòa lấy dung trọng bão hòa.
Dời lực Gi xuống đáy dải rồi phân tích thành hai thành phần lực:

o
Gi
Wi
Ni
Li
Si
Ti
Z1
Z2
Z3
Z4
b
b'O https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 126 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

+ Theo phương tiếp tuyến : iiiGT sin= là thành phần lực gây trượt.
+ Theo phương pháp tuyến :iiiGN cos= ,
Ni tạo lực ma sát: iii tgNS = là thành phần lực chống trượt. Với
+ φi là góc ma sát trong của lớp đất tại đáy cung trượt.
+ i góc tạo bởi đường thẳng đi qua tâm O và trọng tâm đáy dải i với phương
đứng.

• Áp lực thấm:
Sử dụng giả thiết tính áp lực thấm của Ghecxêvanop: Giả thiết khối trượt là
khối rắn, áp lực thấm được chuyển thành áp lực thủy tĩnh dưới đáy cung trượt. niii bhW =
.
Trong đó:
+ n :Trọng lượng riêng của nước. n =1T/m
3
+ h: Chiều cao cột nước thấm từ đường bão hoà đến đáy dải .
Áp lực thấm cùng phương, ngược chiều với lực pháp tuyến N→ áp lực thấm
gây nên lực chống trượt có giá trị là: iitgW

• Lực dính
Tính cho 1 dải: i
i
iii
b
CLC
cos
..= với i
i
b
L
cos
= .
Ci : Lực dính đơn vị của loại đất thứ i tại mặt trượt dải thứ i. N
G
Wi
m=3
m=2.5
m=3.5
m=3
12,96
MNTL 115.96
Q1
o
103
o1 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 127 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Li : Chiều dài đáy dải.
Bước 5: Xác định hệ số an toàn K. 


 +−
==
i
iiiii
gt
ct
T
LCtgWN
M
M
K
.)( 

Kết quả tính toán được lập thành bảng. Trong đó:
- Cột (1): Số thứ tự dải.
- Cột (2): Bề rộng dải.
- Cột (3): Cột đất trên đường bão hòa.
- Cột (4): Cột đất từ đường bão hòa đến chân đập.
- Cột (5): Cột đất từ chân đập đến cuối lớp đất nền 1.
- Cột (6): Cột đất từ cuối lớp đất nền 1 đến đáy cung trượt.
- Cột (7): Chiều sâu phần cung trượt nằm trong lăng trụ
- Cột (8): Cột nước tại trọng tâm dải thứ i. Tính từ đường bão hòa tới mặt trượt.
- Cột (9): Trọng lượng bản thân dải i. )(
5544332211  ++++= zzzzzbG
i

Với: + γ1: Dung trọng tự nhiên của đất đắp đập.
+ γ2: Dung trọng bão hòa của đất đắp đập.
+ γ3: Dung trọng bão hòa của lớp đất nền 1.
+ γ4: Dung trọng bão hòa của lớp đất nền 2.
+ γ5: Dung trọng của đá làm lăng trụ. γ5=γđ= 2.5 T/m
3
.
- Cột (10):R
b
i
i
'
sin= với
+ '
ib : khoảng cách từ tâm cung trượt đến trọng tâm dải i.
+ R: bán kính cung trượt.
- Cột (11):ii 
2
sin1cos −=
- Cột (12): Thành phần tiếp tuyến của trọng lượng dải i. iiiGT sin=
- Cột (13): Thành phần pháp tuyến của trọng lượng dải i. iGN
ii cos= https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 128 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

- Cột (14): Chiều dài dải i. i
i
i
b
L
cos
=
- Cột (15): Áp lực thấm. iini LhW =
- Cột (16): tgφi. Với φi là góc ma sát trong của lớp đất chứa mặt trượt.
- Cột (17): iii tgWN −)( .
- Cột (18): Lực dính đơn vị Ci.
+ Nếu mặt trượt nằm trên đường bão hòa lấy Ci và φi tự nhiên của lớp đất
chứa mặt trượt.
+ Nếu mặt trượt nằm dưới đường bão hòa lấy Ci và φi bão hòa của lớp đất
chứa mặt trượt.
- Cột (19): Lực dính iiLC
Từ kết quả tính toán cho 5 cung trượt đối với trường hợp thượng lưu là MNDBT
và hạ lưu không có nước có: Kmin= 1,407 đối với điểm O4.
• Tâm cung trượt nguy hiểm tìm được như sau:

Bảng 10.17: Bảng tổng hợp kết quả trường hợp 1, tính toán Kmin ứng với tâm O1,
O2, O3,O4,O5
Tâm R (m) m b (m) K
O1 41.9 10 4.19 1,529
O2 41.65 10 4.165 1.464
O3 41.49 10 4.149 1.469
O4 42.22 10 4.222 1.407
O5 41.23 10 4.123 1.520 e
f
o1o2
o3
o5
o4 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 129 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Kmin1 = 1.407

Bảng 10.17: Bảng tổng hợp kết quả trường hợp 2, tính toán Kmin ứng với tâm O1,
O2, O3,O4,O5
Tâm R (m) m b (m) K
O1 41.57 10 4.157 1.433
O2 41.7 10 4.17 1.402
O3 41.95 10 4.195 1.445
O4 42.07 10 4.207 1.354
O5 41.19 10 4.119 1.450
Kmin1 = 1.354 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 130 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

10.5.4.Đánh giá tính hợp lý của mái.
• Điều kiện ổn định trượt: 
cpKK 
minmin
• Điều kiện kinh tế: 
cpKK 15.1
minmin
*Trường hợp thượng lưu là MNDBT, hạ lưu không có nước


407,15525,115.1
407.135,135.1
minminminmin
minminminmin
==
===
KKK
KKK
cp
cp

Vậy công trình đảm bảo ổn định về trượt và đảm bảo điều kiện kinh tế.
*Trường hợp thượng lưu là MNLTK, hạ lưu là mực nước tương ứng


354,15525,115,1
354,135.135.1
minminminmin
minminminmin
==
===
KKK
KKK
cp
cp

Vậy công trình đảm bảo ổn định về trượt và đảm bảo điều kiện kinh tế.
Kết luận: Hệ số mái đã chọn là hợp lý.
10.6.Cấu tạo chi tiết đập
10.6.1.Đỉnh đập.
Theo điều 6.2.3 trang 18 của TCVN 8216 kết cấu bố trí đỉnh đập cần phải đảm
bảo an toàn, bền vững , thuận lợi trong khai thác và thẩm mỹ.
Mặt đỉnh đập dốc nghiêng về 2 phía với độ dốc 2%, đồng thời làm tốt hệ thống
thoát nước xuống mái đập, không được để nước mưa đọng trên đỉnh đập.
Theo điều 6.2.4 trang 18 của TCVN 8216 lớp bảo vệ đỉnh đập cần căn cứ yêu
cầu quản lý và các mục đích sử dụng, khả năng đầu tư để chọn vật liệu.Vì trên đỉnh
đập có yêu cầu giao thông nên phủ một lớp dăm –sỏi dày 20cm để bảo vệ . Ở dưới
phủ lớp cát lót dày 10 cm.
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 131 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Hình 10-15: Chi tiết đỉnh đập.
10.6.2.Chi tiết cơ đập.
Cơ đập có nhiệm vụ thoát nước mưa cho mái đập nên ta bố trí rãnh thoát nước
trên cơ. Kích thước rãnh thoát nước kích thước (60×40) cm.
Trên bề mặt cơ rải một lớp dăm sỏi dày 20 cm và có độ dốc i= 2% về rãnh thoát
nước.

Hình 10-16: Chi tiết cơ hạ lưu.
10.6.3.Bảo vệ mái đập.
10.6.3.1.Bảo vệ mái thượng lưu.
❖ Mục đích bảo vệ:
Mái thượng lưu chịu tác động trực tiếp của nhiều loại lực phức tạp: áp lực sóng,
gió, nắng, thay đổi nhiệt độ….Vì vậy, mái đập cần phải được gia cố bảo vệ để đề
phòng sự xói lở do sóng gây ra, đồng thời có thể loại trừ được những hiện tượng nguy
hiểm khác cho mái dốc như dòng chảy với lưu tốc lớn vào miệng công trình lấy nước
đặt trong thân đập (cống ngầm), đất trong thân đập co nở vì thay đổi nhiệt độ, nước
mưa làm xói lở mái dốc, rễ cây ăn sâu vào thân đập, động vật đào hang….
❖ Hình thức bảo vệ mái:
Theo điều 6.3.6 trang 20 của TCVN 8216 ta có:
- Giới hạn trên của lớp gia cố lấy từ đỉnh đập Zđỉnh đập = 118,5 m
- Giới hạn dưới lấy xuống dưới mực nước chết (MNC) của hồ một đoạn 2,5 m
đối với công trình cấp II
→Giới hạn dưới của lớp gia cố ở cao trình = ZMNC – 2,5 = 108,35-2,5 =105,85(m) https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 132 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

- Do hsl1%< 1,25m, có thể dùng đá đổ hay đá lát khan. Nhưng nguồn vật liệu (đá)
cung cấp cho công trình phải lấy từ nơi khác, để giảm chi phí vận chuyển và các chi
phí khác→ chọn hình thức bảo vệ mái bằng tấm BTCT M200, kích thước (50x50)cm,
trên mỗi tấm bố trí 4 lỗ  30mm để thoát nước, đặt ở vị trí không có cốt thép.
Chiều dày tấm xác định theo điều kiện ổn định chống đẩy nổi và lật, sơ bộ ta có
thể tính theo công thức Andrâytruc:
















−
−
=
2
4
3
1
cos).(
..
snd
sn
b
L
BhK
h

 (10-6)
Trong đó :
+ B : bề rộng tấm. Để đảm bảo độ bền của tấm khi chịu áp lực sóng lớn nhất ta
chọn bằng B = 0,5m .
+ hsl1% : Chiều cao sóng, hsl1% = 0.729 m.
+ d : Dung trọng của BTCT, d = 2,5 T/m
3

+ n : Dung trọng của nước, =
n 1 T/m
3

+  : Góc nghiêng của mái với mặt nằm ngang, = 18
0
26‘.
+ K : Hệ số khi tấm đặt trên lớp lọc liên tục bằng hạt lớn: K = 0,23.
+ Ls : Chiều dài sóng, Ls= =5,533 m
Thay các giá trị trên vào công thức (10-6): .117,0
533.5
5,0
4
3
1
19cos)15,2(
729,0.1.23,0
2
0
mh
b
=














−
−
=

→Vậy, chọn hb = 15cm.
Để tăng cường ổn định cho lớp gia cố mái, đề phòng hiện tượng trượt dọc theo
mái dốc, ở chân lớp bảo vệ tại phần dưới MNC, bố trí chân khay bằng bê tông M200.
Dưới lớp bảo vệ BT, bố trí tầng đệm nhằm đảm bảo sự nối tiếp tốt giữa lớp gia cố và
thân đập trong trường hợp lún không đều, đồng thời đóng vai trò tầng lọc ngược nhằm
đề phòng hiện tượng xói ngầm khi cột nước thấm trong thân đập cao hơn ngoài hồ
chứa do hiện tượng sóng leo rồi rút xuống hoặc do mực nước trong hồ hạ xuống thấp https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 133 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

đột ngột. Tầng đệm bố trí 2 lớp: lớp một là lớp đá dăm dày 15cm, lớp hai là cát dày
15cm.

Hình 10-3: Bảo vệ mái thượng lưu
10.6.3.2.Bảo vệ mái hạ lưu.
Mái hạ lưu chịu tác động của nắng, gió, mưa... Nên cần phải bảo vệ mái.
Chọn hình thức bảo vệ mái hạ lưu là trồng cỏ. Kích thước mỗi ô cỏ là 5×5m
trên mái đào rãnh thoát nước có mặt cắt hình chữ nhật kích thước 20×20 cm nghiêng
với trục đập một góc 45
0
. Trong rãnh bỏ đá dăm để tập trung nước mưa. Nước mưa
từ rãnh tập trung vào mương ngang bố trí ở cơ kích thước40×50cm, mương ngang có
độ dốc nghiêng về hai bờ để nói với mương dọc dẫn nước hạ lưu. Phạm vi trồng cỏ
tính từ đỉnh đập đến đống đá tiêu nước. Trước khi trồng cỏ phủ một lớp đất màu dày
10 cm. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 134 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Hình 10-4: Chi tiết bảo vệ mái hạ lưu.
10.6.4.Nối tiếp giữa nền và bờ.
Việc nối tiếp giữa thân đập với nền và bờ làm cho thân đập cùng với nền và bờ
làm việc 1 cách thống nhất nhằm đảm bảo an toàn và tuổi thọ của công trình.
Giữa đập và bờ có sự liên kết giữa đất mới (đất đắp đập) và đất cũ, để đảm bảo
tốt giảm đến mức tối thiểu hiện tượng thấm qua vai đập, công tác xử lý tiếp giáp phải
được tiến hành tốt bằng cách: dọn sạch, bóc bỏ một lớp đất phong hóa dày 1 m. Mặt
tiếp giáp giữa đập với bờ không làm quá dốc và đặc biệt không cho làm dốc ngược.
10.6.5Bộ phận thoát nước.
10.6.5.1.Đoạn lòng sông.
Do hạ lưu có nước và cột nước hạ lưu không lớn nên chọn hình thức thoát nước
kiểu lăng trụ. Theo mục 6.5.4 TCVN 8216, trang 27 thì cao trình đỉnh lăng trụ cần
cao hơn mực nước cao nhất ứng với lũ thiết kế ở hạ lưu đập, có xét đến chiều cao
sóng leo, với độ an toàn không nhỏ hơn 1m đối với đập cấp II trở lên; bề rộng đỉnh
lăng trụ xác định theo điều kiện thi công và yêu cầu quản lý và không nhỏ hơn 1.5m.
Mặt tiếp giáp giữa lăng trụ và nền có tầng lọc ngược và không hình thành góc nhọn
ở chân mái trong của lăng trụ.
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 135 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Hình 10-5: Chi tiết thiết bị thoát nước
Chọn:
- Cao trình đỉnh lăng trụ: Zlt= 106 m.
- Bề rộng đỉnh lăng trụ: Blt= 2 m.
- Hệ số mái thượng lưu: mt= 1.5.
- Hệ số mái hạ lưu: mh= 2
Đoạn tiếp giáp giữa lăng trụ có bố trí tầng lọc ngược. Kích thước tầng lọc ngược:
- Lớp cát thô dày 20 cm.
- Lớp đá dăm dày 20 cm.
10.6.5.2.Đoạn sườn đồi.
Đoạn trên sườn đồi ứng với trường hợp hạ lưu không có nước. Đơn giản nhất
chọn thiết bị thoát nước kiểu áp mái. Theo mục 6.5.5 TCVN 8216 trang 27,thì cao
trình áp mái phải cao hơn điểm ra của đường bão hòa trên mái hạ lưu tối thiểu là 2m
đối với đập cấp II.
Chọn thiết bị thoát nước kiểu áp mái. Chi tiết áp mái:
- Lớp cát thô dày 20 cm.
- Lớp đá dăm dày 20 cm.
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 136 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

CHƯƠNG 11: THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ.
11.1. BỐ TRÍ TỔNG THỂ.
11.1.1. Vị trí công trình
Tuyến tràn được chọn nằm ở vai trái của đập đất. Đây là tuyến có địa hình tương
đối thoải, khối lượng đào đắp ít, thuận lợi cho thi công quản lý và vận hành.
11.1.2. Hình thức và quy mô công trình.
Chọn công trình tháo lũ có hình thức đường tràn dọc có ngưỡng kiểu đập tràn
đỉnh rộng, chiều dày đỉnh tràn chọn δ= 6 m. Mặt thượng lưu của đập tràn thẳng đứng.
Tràn có bề rộng B=30 m, được chia làm hai khoang bởi mố trụ có bề dày dmo= 1m.
Nối tiếp sau ngưỡng tràn là dốc nước có độ dốc i=8%, trên dốc nước chia là 2 đoạn:
đọan thu hẹp và đoạn không đổi, tiêu năng bằng bể ở cuối dốc nước.
11.2. TÍNH TOÁN THỦY LỰC DỐC NƯỚC.
11.2.1. Mục đích tính toán thủy lực dốc nước.
Tính toán thủy lực dốc nước nhằm xác định đường mặt nước trên dốc nước, tính
chiều cao tường bên, bề dày bản đáy, kiểm tra điều kiện không xói trên dốc nước, xác
định lưu tốc và cột nước cuối dốc để tính toán tiêu năng sau dốc nước với nhiều cấp
lưu lượng khác nhau: Qi = {0,4 Qtk; 0,6 Qtk ;0,8 Qtk; Qtk } (m
3
/s)
Với lưu lượng thiết kế: Qtk = 56,038 m
3
/s
Vậy Qi = {22,415 ; 33,623 ;44,83; 56,038 } (m
3
/s)
11.2.2.Tài liệu tính toán.
- MNDBT: 115,96 m.
- MNLTK: 117,12 m.
- MNLKT: 117,24 m.
- Lưu lượng xả lũ thiết kế: QTK= 56,038 m
3
/s.
- Cột nước xả lớn nhất: Ht = 1,157 m.
- Số khoang tràn :3 khoang,2 mố.
- Bề rộng thông nước của tràn : B=30 m (kể mố B=32 m)
- Cao trình ngưỡng tràn : 115,96 m
- Chiều dài dốc nước: Ld= 80 m (Lth= 20 m;Lkđ= 60m)
- Độ dốc dốc nước: i=8%
- Cao trình đầu dốc nước: 115,96 m. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 137 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

- Cao trình cuối dốc nước: 109,56 m.
- Hệ số nhám : n=0.017
- Chiều rộng đoạn đầu thu : Bđd=32 m.
- Góc thu hẹp: θ =22˚.
- Chiều rộng đoạn không đổi : Bkđ= 24,2 m.
11.2.3.Tính toán thủy lực dốc nước.
11.2.3.1.Tính toán thủy lực đoạn thu hẹp.
a ,Xác định độ sâu phân giới hk.
Độ sâu phân giới hk tại mặt cắt sau ngưỡng tràn được xác định theo công thức:
3
2
.
g
q
h
k

=

Trong đó :
+ q : Lưu lượng đơn vị qua dốc nước )./(
3
msm
B
Q
q
dd
TK
=
+  : Hệ số sửa chữa động năng ( chọn  =1 )
+ g: Gia tốc trọng trường
Bảng 11.1:Độ sâu mặt nước tại đầu dốc nước
Q(m
3
/s) 22.415 33.623 56.038
q ( m
2
/s) 0.700 1.226 1.751
hk(m) 0.368 0.535 0.679
b .Tính toán đường mặt nước
❖ Định tính đường mực nước trong đoạn thu hẹp
Do ngưỡng tràn có độ dốc i = 0 nên theo mục b trang 54 giáo trình Thuỷ Lực
II trên ngưỡng không có dòng chảy đều, dòng chảy trên ngưỡng chỉ có 2 trường hợp
là đường nước dâng hoặc đường nước hạ.
Do cột nước trên ngưỡng tràn Htr có giá trị lớn hơn hk nên cũng theo mục b
trang 54 giáo trình Thuỷ Lực II đường mặt nước trên ngưỡng tràn chỉ có thể là
đường nước đổ b0.Tại cuối ngưỡng tràn, độ sâu dòng chảy là h = hk. Như vậy: Chiều
sâu mặt cắt đầu dốc chính là hk https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 138 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Hình 11.1: Định tính đường mặt nước trong dốc nước
❖ Định lượng đường mực nước trong đoạn thu hẹp
Tính toán đường mực nước trong đoạn thu hẹp giống như tính toán trong
phần thiết kế sơ bộ .
Quá trình tính toán cụ thể đường mặt nước trong đoạn thu hẹp được ghi trong
bảng 11.2 và phụ lục VII.
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 139 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Bảng 11-1: Bảng tính đường mặt nước trong dốc nước trên đoạn thu hẹp ứng với QTK= 56,038 m
3
/s; Btr= 30m.
Với Q xả tk = 56,038 m
3
/s; Độ dốc : i = 0,08; Độ nhám : n = 0,017; Chiều dài thu hẹp: Lth = 20 m
STT
Mặt
cắt
B (m) hki (m)
hgt
(m)
w (m
2
)
v
(m/s)
϶ ∆϶ χ (m) R (m) C J Jtb i-Jtb ∆L SL
1 1 32.00 0.679 0.679 21.718 2.580 1.018 33.357 0.651 54.763 0.0034 0.00
2 0.146 0.007 0.073 2.0
3 2 31.22 0.690 0.495 15.465 3.623 1.165 32.214 0.480 52.052 0.0101 2.00
4 0.135 0.012 0.068 2.0
5 3 30.45 0.702 0.451 13.731 4.081 1.300 31.348 0.438 51.262 0.0145 4.00
6 0.127 0.016 0.064 2.0
7 4 29.67 0.714 0.426 12.646 4.431 1.427 30.521 0.414 50.790 0.0184 6.00
8 0.120 0.02 0.060 2.0
9 5 28.89 0.727 0.411 11.870 4.721 1.547 29.713 0.399 50.482 0.0219 8.00
10 0.113 0.023 0.057 2.0
11 6 28.11 0.740 0.401 11.276 4.970 1.660 28.917 0.390 50.279 0.0251 10.00
12 0.107 0.026 0.054 2.0
13 7 27.34 0.754 0.395 10.801 5.188 1.767 28.128 0.384 50.151 0.0279 12.00
14 0.102 0.029 0.051 2.0
15 8 26.56 0.768 0.392 10.410 5.383 1.869 27.344 0.381 50.079 0.0303 14.00
16 0.097 0.031 0.049 2.0
17 9 25.78 0.784 0.391 10.081 5.559 1.966 26.565 0.379 50.051 0.0325 16.00
18 0.093 0.033 0.047 2.0 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 140 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

19 10 25.01 0.800 0.392 9.798 5.719 2.059 25.790 0.380 50.061 0.0344 18.00
20 0.090 0.035 0.045 2.0
21 11 24.23 0.817 0.394 9.551 5.867 2.149 25.017 0.382 50.102 0.0359 20.00

Hình 11.2: Đường mặt nước trong dốc nước trên đoạn thay đổi ứng với Btr = 30m,Q=56,038 m
3
/s

0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0 5 10 15 20
h(m)
L(m)
Đường mặt nước trong dốc nước trên đoạn thayđổi
ứng với B
tr= 30m,Q=56.038(m
3
/s)
h~Lhttps://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 141 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương
Lớp S12-K51_CTL3

Bảng 11.3 Đường mặt nước trên đoạn dốc phi lăng trụ
MC B(m)
Độ sâu mực nước h tại
các mặt cắt
Q3=56.038 m
3
/s
1 32.00 0.679
2 31.22 0.495
3 30.45 0.451
4 29.67 0.426
5 28.89 0.411
6 28.11 0.401
7 27.34 0.395
8 26.56 0.392
9 25.78 0.391
10 25.01 0.392
11 24.23 0.394
11.2.3.2.Tính toán thủy lực đoạn không đổi.
a) Tính toán định tính đường mặt nước:
+Xác định độ sâu dòng đều: Sử dụng phương pháp đối chiếu mặt cắt lợi nhất
về thủy lực để xác định độ sâu dòng chảy đều . Các bước tính toán như trong phần
thiết kế sơ bộ và ứng với QTK .
Bảng 11.4: Bảng tính toán độ sâu dòng đều
Q (m
3
/s) B F (RLn) RLn (m) B1/RLn h/RLn ho (m)
56.038 24.2 0.0404 0.7200 33.6111 0.371 0.27
+ Xác định độ sâu phân giới hk :Độ sâu phân giới được xác định như trong
thiết kế sơ bộ ứng với QTK ta được kết quả như trong bảng 11.5
+ Xác định độ dốc phân giới ik
Xác định từ công thức tính lưu lượng: iRCQ ..= https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 142 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương
Lớp S12-K51_CTL3

(11-1)

Trong đó:
Q : Lưu lượng xả lũ thiết kế.
k: Diện tích ướt ứng với độ sâu,
k : Chu vi ướt ứng với hk:
Rk : Bán kính thuỷ lực,
Ck : Hệ số Cezi ứng với hk ,
Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 11.5:
Bảng 11.5: Bảng tính toán độ sâu và độ dốc phân giới
Q xả max B1 q hk χ ω Rk Ck ik
56.038 24.2 2.316 0.817 25.834 19.771 0.765 56.259 0.00672
Bảng 11.6: Bảng tổng hợp định tính đường mặt nước
Q (m
3
/s) h0 (m) hk (m) hcth(m) ik so sánh
56.038 0.27 0.817 0.394 0.00672 ik<io,ho<hcth<hk

Kết luận: Vậy đường mặt nước trong thân dốc là đường nước đổ bII .
b) Tính toán định lượng đường mặt nước:
Tính toán tương tự như mục 7.2.3.2 trang 65 phần thiết kế sơ bộ
Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng 11.7 và các bảng phụ lục VII.
 RC
Q
i
kk
k
..
22
2

= kcuoithuk hB = kcuoithuk hB += 2 k
k
kR


= 6/1
.
1
kk R
n
C= https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 143 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Bảng 11-7: Bảng tính đường mặt nước trong dốc nước trên đoạn không đổi ứng với QTK= 56,038 m
3
/s; Btr= 30m.
Với Q xả tk = 56,038 m
3
/s; Độ dốc : i = 0,08; Độ nhám : n = 0,017; Chiều dài thu hẹp: Lth = 20 m
STT
Mặt
cắt
B
(m)
hki
(m)
hgtt (m)
w
(m
2
)
v
(m/s)
϶ ∆϶ χ (m)
R
(m)
C J Jtb i-Jtb ∆L SL
1 1 24.20 0.818 0.394 9.539 5.874 2.153 24.988 0.382 50.101 0.0360 0.00
2 0.236 0.041 0.039 6.0
3 2 24.20 0.818 0.368 8.898 6.298 2.389 24.935 0.357 49.541 0.0453 6.00
4 0.185 0.049 0.031 6.0
5 3 24.20 0.818 0.351 8.484 6.605 2.574 24.901 0.341 49.160 0.0530 12.00
6 0.143 0.056 0.024 6.0
7 4 24.20 0.818 0.339 8.203 6.832 2.718 24.878 0.330 48.892 0.0592 18.00
8 0.110 0.062 0.018 6.0
9 5 24.20 0.818 0.331 8.006 6.999 2.828 24.862 0.322 48.701 0.0641 24.00
10 0.084 0.066 0.014 6.0
11 6 24.20 0.818 0.325 7.867 7.123 2.911 24.850 0.317 48.562 0.0680 30.00
12 0.063 0.069 0.011 6.0
13 7 24.20 0.818 0.321 7.766 7.216 2.975 24.842 0.313 48.460 0.0709 36.00
14 0.048 0.072 0.008 6.0
15 8 24.20 0.818 0.318 7.693 7.284 3.022 24.836 0.310 48.386 0.0732 42.00
16 0.036 0.074 0.006 6.0
17 9 24.20 0.818 0.316 7.639 7.335 3.058 24.831 0.308 48.331 0.0749 48.00 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 144 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

18 0.027 0.076 0.004 6.0
19 10 24.20 0.818 0.314 7.600 7.374 3.085 24.828 0.306 48.291 0.0762 54.00
20 0.020 0.077 0.003 6.0
21 11 24.20 0.818 0.313 7.571 7.402 3.105 24.826 0.305 48.261 0.0771 60.00

Hình 11.2: Đường mặt nước trong dốc nước trên đoạn không đổi ứng với Btr = 30m,Q=56,038 m
3
/s

0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
0.300
0.350
0.400
0.450
0 10 20 30 40 50 60
h(m)
L(m)
Đường mặt nước trong dốc nước trên đoạn không đổi
ứng với B
tr= 30m,Q=56.038 (m3/s)
h~Lhttps://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 145 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Bảng 11.8: Tổng hợp đường mặt nước trên đoạn dốc không đổi
MC
Q3=56.038 m
3
/s
h l
1 0.394 0
2 0.368 6
3 0.351 12
4 0.339 18
5 0.331 24
6 0.325 30
7 0.321 36
8 0.318 42
9 0.316 48
10 0.314 54
11 0.313 60
11.2.4.Kiểm tra xói cuối dốc.
Điều kiện không xói bề mặt dốc là:

Trong đó:
Vmax: Vận tốc lớn nhất trên dốc
: Đối với dốc nước làm bằng bê tông cốt thép M200 thì [Vcp] =
15.6 m/s  18.1 m/s (tra bảng 5 – phụ lục 8, TCVN4118-85).
Kết quả tính toán kiểm tra lưu tốc cuối dốc như sau:
Bảng 11.9 :Kiểm tra khả năng xói bề mặt dốc với các cấp lưu lượng
Q (m
3
/s) hcd(m) V(m/s) 
kxV So sánh Kết luận
56.038 0.313 7.402
15.6-18.1 V <
kxV Không xói

11.2.5. Tính toán chiều cao tường bên dốc nước.
11.2.5.1. Tính toán độ dềnh mực nước đoạn cong trong dốc nước 
axm kx
VV 
kx
V https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 146 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Do trong dốc nước bố trí đoạn cong nên giữa bờ lồi và bờ lõm có sự chênh
lệch mực nước nên để bố trí chiều cao tường cho hợp lý cần xác định như sau:
Mặt nước phía bờ lồi sẽ thấp hơn phía bờ lõm một độ cao ∆h tính theo công
thức sau: 







−=
2
2
2
1
1
222
2
11
.
)(ln...2
rr
r
r
hg
Q
h
(7-7)
Trong đó:
Q: Lưu lượng xả lớn nhất trong dốc nước
h: Chiều sâu mực nước trong dốc nước
r1: Bán kính bờ lồi
r2: Bán kính bờ lõm
Kết quả tính toán như sau:
Bảng 11.10: Tính toán độ dềnh mực nước đoạn cong trong dốc nước
B tràn Q xả max r1 Bd r2 r )(ln
1
22
r
r h ∆h
30 67,246 36 24,2 61 48 0,2781 0.398 0.014
11.2.5.2.Vấn đề hàm khí trong dốc nước:
Vì lưu tốc dòng chảy trong dốc nước tương đối lớn nên khi tính toán chiều cao
tường bên phải xét đến trường hợp dòng chảy có hàm khí.
Dòng chảy có hàm khí là hiện tượng khi dòng chảy có lưu tốc lớn, lớp không khí
ở gần mặt nước bị hút vào nước, các bọt khí đó pha trộn vào nước trên vùng mặt,
chuyển động cùng với dòng chảy làm cho chiều sâu nước trên dốc tăng so với tính
toán khi không có hàm khí. Do vậy, chiều cao tường bên dốc nước phải tăng lên.
Theo GT Thủy lực tập II - chương 17, chiều sâu cột nước khi dòng chảy có hàm
khí, có thể tính theo công thức kinh nghiệm:
hhk = h(1+ ) (11-2)
Trong đó : 100
v https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 147 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
h: Chiều sâu mực nước khi không có hàm khí.
V: Lưu tốc dòng chảy, với v > 3 m/s là dòng nước bắt đầu hàm khí.
Tính toán đường mặt nước trong dốc nước có kể đến hàm khí được dùng để
xác định cao trình đỉnh tường bên dốc nước. Do trường hợp lưu lượng xả lớn nhất
có vận tốc chảy lớn và chiều sâu dòng chảy đều lớn. Vì vậy tính cho trườnghợp lưu
lượng xả qua tràn lớn nhất Qmax = 56,038 (m
3
/s).
Tính cho các mặt cắt dọc theo chiều dòng chảy trên dốc.
Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau :
Bảng 11.10 : Đường mặt nước kể đến hàm khí
MC B Khoảng cách giữa 2 mc h (m) V (m/s) hhk (m)
Đầu dốc 32.00 0.679 3.096 0.700
1 28.11 10.00 0.401 5.964 0.425
2 24.2 10.00 0.394 7.041 0.422
3 24.2 18.00 0.339 8.188 0.367
4 24.2 6.00 0.331 8.389 0.359
5 24.2 6.00 0.325 8.538 0.353
6 24.2 6.00 0.321 8.649 0.349
7 24.2 6.00 0.318 8.731 0.346
8 24.2 6.00 0.316 8.792 0.343
9 24.2 6.00 0.314 8.838 0.342
Cuối dốc 24.2 6.00 0.313 8.872 0.341

11.2.5.3. Chiều sâu cột nước tại mặt cắt tính toán với dòng chảy có hàm khí.
Kết quả tính toán lấy từ bảng 11.10 như sau:
Bảng 11.11: Tính chiều sâu liên hiệp cho mực nước cuối dốc
MC hhk (m)
Cuối đoạn thu hẹp 0.422
Cuối dốc nước 0.341
11.2.5.4. Tính toán chiều cao tường bên và cao trình đỉnh tường
Cao trình đỉnh tường tại đầu dốc nước bằng tường bên ngưỡng tràn https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 148 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Zt1 = 118,5 m
Công thức xác định cao trình đỉnh tường và chiều cao tường tại cuối thu hẹp
và cuối dốc nước theo như sau: 




+=
+=
tuongdaytuongdinhtuong
hktuong
hZZ
ahh
(11-7)
Trong đó:
hhk : Chiều cao cột nước tại mặt cắt tính toán với dòng chảy có hàm khí
a: Độ vượt cao an toàn. Chọn a = 0,5 m
Zday tường: Cao trình đáy tường tại các mặt cắt tính toán
Zđỉnh tường: Cao trình đỉnh tường tại mặt cắt tính toán
htường: Chiều cao tường tại mặt cắt tính toán
Chiều cao tường tại bờ lõm htường = hbờ lồi + ∆h
hbờ lồi=hhk-
a+

2
h

∆h: Chênh lệch độ cao bờ lõm và lồi được xác định ở bảng 11.16
Sơ bộ tính cao trình đỉnh tường bên cho 2 mặt cắt:
+ Mặt cắt (2-2): Mặt cắt cuối đoạn thu hẹp. Do tại đây bố trí cong bờ lồi và lõm
có sự chênh lệch 1 góc nghiêng α nhưng để tiện lợi thi công nên bố trí chiều cao tường
bờ lồi và lõm bằng nhau và bằng chiều cao tường bên xét cho bờ lõm.
+ Mặt cắt (3-3): Mặt cắt cuối dốc nước
Kết quả tính toán như sau:
Bảng 11.12: Tính toán chiều cao tường bên và cao trình đỉnh tường
Mặt cắt 2-2(bên bờ lồi) Mặt cắt 2-2(bên bờ lõm) Mặt cắt 3-3
hhk h t Zđáy Zđỉnh hhk h t Zđáy Zđỉnh hhk ht Zđáy Zđỉnh
0.42 0.92 114.36 115.28 0.42 0.94 114.36 115.30 0.34 0.84 109.56 110.4

+ Chiều dày trên đỉnh : tđinh = 0.3 m
+ Chiều dày đáy : tday = 0.4 m https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 149 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
+ Hình thức: Dốc nước có bề rộng từ đoạn thu hẹp Bth = 32 m đến Bkđ=24,2 m
và độ sâu dòng chảy nhỏ nên chiều cao tường bên cũng nhỏ. Nên cấu tạo tường bên
chọn dạng tường trọng lực.
11.3.TÍNH TOÁN KÊNH DẪN HẠ LƯU TRÀN.
Kênh dẫn hạ lưu nối tiếp sau bể tiêu năng của dốc nước sau tràn. Nhiệm vụ
dẫn nước từ bể tiêu năng ra dòng suối tự nhiên một cách thuận lợi, không gây xói lở
và dẫn được lưu lượng yêu cầu.
11.3.1.Các thông số thiết kế của mặt cắt kênh:
Lưu lượng thiết kế: Q =
x
tk
x
qq=
max
Độ dốc đáy kênh: i = 0.002.
Hệ số mái kênh: m = 1.25, theo điều (6.1.3) - TCVN 4118 - 85, hệ số mái kênh
phụ thuộc vào điều kiện địa chất, địa chất thủy văn, mặt cắt ngang kênh và điều kiện
thi công.
Độ nhám trong kênh: n = 0.025, tra bảng 1 - PL9-TCVN 4118-85 với kênh đi qua
đất chứa nhiều đá cuộn sỏi vừa.
Vận tốc cho phép không xói của vật liệu làm kênh là với kênh đi qua đất chứa
nhiều đá cuộn sỏi vừa, tra bảng 1-PL8 -TCVN 4118-85→ htb =2m thì =(15,6
16)m/s.

Hình 11.3: Sơ đồ tính toán kênh hạ lưu
11.3.2.Thiết kế mặt cắt cơ bản của kênh xả
Giả thiết bề rộng kênh Bk = Bcuối dốc = 24,2m
Dùng phương pháp đối chiếu với mặt cắt lợi nhất về mặt thủy lực của
Agorotskin để xác định ho

xkV
. 
h o
Z
dk
i = 0,002
Z
b
B
K
b
m=1.25
m=1.25
b https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 150 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Bước 1: Tính max
0
ln
..4
)(
Q
im
Rf =
Trong đó: mmm
o −+=
2
1.2
với m = 1,25
i: Độ dốc dáy kênh tại mặt cắt tính toán i= 0,002
Qmax: Lưu lượng lũ lớn nhất qua dốc nước, Qmax= Qtk=56,038(m
3
/s).
Từ f(Rln) và hệ số nhám n = 0,025 tra phụ lục (8-1) trang 24÷27 Bảng tra thủy
lực được Rln
Bước 2: Lập tỷ số ln
R
B
k
Bước 3: Tìm tỷ số ln
R
h : Từ ln
R
B
k và m = 1,25 tra bảng ( 8-3) trang 36÷38 Bảng
tra thủy lực .
Bước 4: Độ sâu dòng đều trong kênh xả ho = h = ln
R
h . Rln
Kết quả tính toán độ sâu dòng đều ứng với các phương án như sau:
Bảng 11.11:Tính toán độ sâu dòng đều trong kênh xả ứng với lưu lượng lớn nhất
Qmax=Qtk=56,038 m
3
/s
Q(m
3
/s) F(Rln) Rln (m) b/Rln ho/Rln h0 (m)
56.038 0.0062 1.6600 19.2771 0.5480 0.91
11.3.3.Kiểm tra khả năng xói lở của kênh xả
Tràn tháo nước từ hồ chứa nên hàm lượng bùn cát trong nước xả nhỏ do đó
khả năng gây bồi lấp kênh nhỏ, do đó chỉ cần kiểm tra khả năng gây xói lở bờ và đáy
kênh.
Điều kiện kiểm tra xói tiêu chuẩn thiết kế kênh 4118-1985 : 
kxVV
Trong đó:
V : Lưu tốc trung bình trong kênh V= hBhm
Q
A
Q
k)..(
maxmax
+
= https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 151 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

kxV : Vận tốc cho phép không xói của vật liệu làm kênh là với kênh đi
qua đất chứa nhiều đá cuộn sỏi vừa, tra bảng 1-PL8 -TCVN 4118-85→ htb =2m thì
=(15,6-16)m/s.
Bảng 11.12: Kết quả tính toán điều kiện xói ứng với lưu lượng lớn nhất
Qmax=Qtk=56,038 m
3
/s
Q h0 vmax (m/s) Vcp So sánh Kết luận
56.038 0.91 1.859 15,6-16 V <
kxV Không xói
11.3.4.Xác định cao trình bờ kênh Zbờ , bbờ :
Công thức xác định cao trình bờ kênh:
Zbờ = Zđáy kênh + h + d (11-3)
Trong đó:
đáy kênh = 106,96 m
h : Chiều sâu mực nước trong kênh
d: Chiều cao an toàn có xét đến sóng do gió, theo bảng 10 TCVN 4118-85 đối
với lưu lượng kênh từ 50÷100 m
3
/s và kênh được bọc bằng bê tông: d = 0.6m.
Vì không có yêu cầu giao thông nên chọn chiều rộng bờ kênh bbờ = 2m
Bảng 11.13: Kết quả cao trình bờ kênh ứng với lưu lượng Qmax=Qtk=56,038 m
3
/s
Q (m
3
/s) h0 (m) Zbo(m)
56.038 0.91 108.47
11.4.TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG DỐC NƯỚC
11.4.1.Mục đích tính toán tiêu năng
 Nhiệm vụ tiêu năng:
Tiêu năng là tiêu hủy toàn bộ năng lượng thừa của dòng chảy, điều chỉnh lại sự
phân bố lưu tốc và làm giảm mạch động để cho dòng chảy trở về trạng thái tự nhiên
của nó trên một đoạn ngắn nhất, giảm chiều dài gia cố ở hạ lưu.
 Nguyên tắc tiêu năng:
Năng lượng thừa được tiêu tán bằng nội ma sát hoặc bằng cách xáo trộn với
không khí bằng khuyếch tán theo phương đứng và phương ngang. 
xkV
. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 152 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
 Các hình thức tiêu năng.
❖ Tiêu năng đáy:
- Nguyên lý: lợi dụng nội ma sát (sức cản của nước nhảy) để tiêu hao năng
lượng thừa.
- Ưu điểm: khả năng mất ổn định nhỏ.
- Nhược điểm: vận tốc đáy lớn, mạch động mãnh liệt ⇒ sân sau dày và phải
làm thêm các thiết bị tiêu năng phụ ở sân sau.
- Áp dụng: dùng cho các công trình có cột nước thấp và địa chất nền tương đối
kém.
❖ Tiêu năng mặt:
- Nguyên lý: lợi dụng sức cản của nước để tiêu năng.
- Ưu điểm: hiệu quả tiêu năng tốt hơn so với tiêu năng đáy: chiều dài và bề dày
của sân sau giảm 2÷5 lần .
- Nhược điểm: làm việc không ổn định khi hh thay đổi, sóng làm xói lở bờ,, dễ
sinh ra nước nhảy phóng xa.
- Áp dụng: chiều sâu hạ lưu ổn định và lớn hơn độ sâu liên hiệp thứ hai, dùng
với lưu lượng qua dốc lớn nhưng chênh lệch mưc nước thượng hạ lưu không lớn; bờ
hạ lưu có khả năng ổn định và chống xói tốt; công trình trên nền đá và ngay sau hạ
lưu không có nhà máy thủy điện hoặc âu tàu.
❖ Tiêu năng phóng xa.
- Nguyên lý: lợi dụng mũi phun ở chân hạ lưu công trình để dòng chảy có lưu
tốc phóng xa ra khỏi công trình và khuyếch tán ngay vào không khí, năng lượng thừa
được tiêu hao hoàn toàn bằng ma sát nội bộ khi đổ xuống lòng sông.
- Ưu điểm: tiêu năng được năng lượng lớn.
- Nhược điểm: không dùng được cho nền yếu và chênh lệch địa hình và đáy
tràn thấp, ở mũi phun có thể xảy ra hiện tượng khí thực.
- Áp dụng: dùng cho công trình có cột nước cao, chênh lệch địa hình đáy công
trình với nền lớn.
Công trình có cột nước thấp và địa chất nền là nền đất nên chọn hình thức tiêu
năng đáy kiểu bể tiêu năng. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 153 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
11.4.2.Xác định lưu lượng tiêu năng.
Lưu lượng tiêu năng là lưu lượng để tính toán kích thước của công trình tiêu
năng, lưu lượng này gây bất lợi nhất cho công trình tiêu năng ( lưu lượng có nước
nhảy phóng xa lớn nhất )(
''
hchh− max)
Để chọn được lưu lượng tính toán tiêu năng ta tiến hành các bước như sau:
- Bước 1: Giả thiết nhiều giá trị lưu lượng khác nhau từ Qmin=0.4 QTK đến
Qmax= QTK
- Bước 2: Vẽ đường mặt nước trong dốc nước để xác định độ sâu nước cuối
dốc (hcd) ứng với từng cấp lưu lượng.
- Bước 3: Xác định độ sâu liên hiệp ''
ch tương ứng theo phương pháp
Agorotskin:
+ Xác định cột nước toàn phần: h
g
v
hE
cd
cd ++=
.2
.
2
0

Trong đó:
hcd: chiều sâu dòng chảy tại mặt cắt cuối dốc nước.
Vcd: lưu tốc dòng chảy tại mặt cắt cuối dốc nước.
Δh: chênh lệch độ cao giữa cuối dốc và đáy kênh hạ lưu.
Δh = dkcdZZ− = 109,56-106,96 = 2,6 m
+ Tính F(τc) theo công thức: 2
3
0..
)(
EB
Q
F
cd
c

=

Trong đó:
φ: hệ số lưu tốc. Lấy m=0,35 tra bảng 14.4 trang 58 trong Bảng tra thủy lực ta
có: φ = 0,976.
+ Tra bảng kết hợp nội suy 2 lần (Theo F(τc) và theo φ) phụ lục 15 – 1 các bảng
tra thủy lực ta được ''
c => 0
''''
Eh
cc = .
- Bước 4: Xác định độ sâu dòng chảy đều trong kênh hạ lưu (hh) bằng phương
pháp mặt cắt lợi nhất về thủy lực. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 154 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
- Bước 5: Vẽ đường quan hệ Q )(
''
hchh−
Giá trị lưu lượng tính toán tiêu năng sẽ là giá trị ứng với )(
''
hchh−

max. Kết quả
tính toán lưu lượng tính tiêu năng được tổng hợp trong bảng tính. Trong đó:
Cột 1: các cấp lưu lượng qua tràn.
Cột 2: cột nước tương ứng ở cuối dốc nước.
Cột 3: lưu tốc tai cuối dốc nước.
Cột 4: cột nước toàn phần. h
g
v
hE
cd
cd ++=
.2
.
2
0


Cột 5: 2
3
0
..
)(
EB
Q
F
K
c

=

Cột 6: từ F(τc) và φ= 0,976 tra phụ lục 15-1 Các bảng tính thủy lực ⇒''
c
Cột 7: độ sâu liên hiệp sau nước nhảy 0
''''
Eh
cc =
Cột 8: cột nước trong kênh hạ lưu. Coi dòng chảy trong kênh hạ lưu là dòng
chảy đều: hh = h0
Cột 9:)(
''
hchh−
Cột 10: hình thức nối tiếp sau dốc nước.
Cột (9)> 0 : có nước nhảy phóng xa sau công trình.
Cột (9)=0 : có nước nhảy tại chỗ sau công trình.
Cột (9)<0 : có nước nhảy ngập sau công trình.
a. Tính hchh−
''
Bảng 11.14:Tính chiều sâu liên hiệp cho mực nước cuối dốc
Q
(m
3
/s)
hcd
(m)
vcd
(m/s)
E0
(m)
F(τc) τ''c
h''c
(m)
hh
(m)
h''c-hh
(m)
HTNT sau
dốc nước
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)
22.415 0.18 5.21 1.56 0.49 0.57 0.89 0.48 0.41
Nước nhảy
phóng xa https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 155 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
33.623 0.25 6.48 2.39 0.45 0.55 1.32 0.69 0.63
Nước nhảy
phóng xa
56.038 0.31 7.40 3.11 0.43 0.54 1.69 0.91 0.78
Nước nhảy
phóng xa
Dựa vào bảng kết quả ở trên, nhận thấy ứng với các cấp lưu lượng thì hc” > hh,
hình thức nối tiếp sau dốc nước là nước nhảy phóng xa. Như vậy phải thiết kế tiêu
năng. Ta thiết kế tính toán bể tiêu năng ứng với trường hợp (hc” - hh)max ứng với lưu
lượng Qtk =56,038 (m
3
/s)
b. Tính toán kích thước bể

Hình 11.4 :Sơ đồ tính toán bể tiêu năng
- Độ sâu đào bể:
Chiều sâu bể xác định theo phương pháp thử dần, trình tự tính toán như sau:
Bước1:Giả thiết
oco hhd −=
''
.


Bước2: Tính:
2/3'
0
.
)(
E
q
F
c


=

Trong đó:
q : Lưu lượng tiêu năng đơn vị
B
Q
q=
Q: lưu lượng tiêu năng Qtk = 56,038 (m
3
/s)
B: chiều rộng ở cuối dốc Bcdốc= 24,2 m
: hệ số lưu tốc,  = 1
'
0E: Năng lượng ở mặt cắt đầu bể tiêu năng,
'
0E = E0 + do https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 156 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Eo: Cột nước toàn phần ở cuối dốc 2
0
.
2.

cd
cuoidoc
v
hEh
g

= + + 
Có F(c), tra phụ lục (15-1) trang 6263-BTTL được "
c .
Tính được:'""
.
occ Eh= .
Bước 3: Tính chiều sâu bể tiêu năng: d = hb – ( hh + Z )

Trong đó:
hb: Chiều sâu cột nước trong bể, hb = "
.
ch
: σn= 1,05÷1,10, chọn hệ số ngập,  = 1,05.
ho : Độ sâu mực nước trong kênh
Z: Độ chênh lệch mực nước ở chỗ ra của bể. Để tính Z, ta coi chỗ ra của bể
làm việc như một đập tràn đỉnh rộng chảy ngập.
Z = ()
2
"
2
22
2
.2
.
2..
c
h hg
q
gh
q



− với q = kb
Q (11-4)
: Hệ số lưu tốc, tra phụ lục (14-9) trang 60 và bảng (14-4) trang 58-BTTL,
coi dòng chảy qua bể như dòng chảy qua đập tràn đỉnh rộng  = 0.95.
Bước 4: So sánh d và do:
Nếu d = do thì chiều sâu bể chính là ochhd −=
''
.
Nếu d ≠ do, giả thiết lại chiều sâu bể và tiếp tục tính như trên cho đến khi
dgỉa thiết = dtính toán thì kết thúc việc tính toán.
Bảng 11.15: Kết quả tính toán độ sâu đào bể ứng với Qtn = 56,038 m
3
/s
STT
Qx
(m
3
/s)
dgt (m) E0' (m) F(τc') τc''
hc''
(m)
∆z
(m)
dtt (m)
1 56.038 0.877 3.982 0.307 0.456 1.816 0.118 0.752
2 56.038 0.814 3.919 0.314 0.461 1.806 0.118 0.742
3 56.038 0.778 3.883 0.319 0.464 1.800 0.117 0.736
4 56.038 0.757 3.862 0.321 0.465 1.797 0.117 0.733
5 56.038 0.745 3.850 0.323 0.466 1.795 0.117 0.731 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 157 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
6 56.038 0.738 3.843 0.3235 0.467 1.794 0.117 0.730
7 56.038 0.734 3.839 0.3241 0.467 1.793 0.117 0.729
8 56.038 0.731 3.837 0.3244 0.467 1.793 0.117 0.729
9 56.038 0.730 3.835 0.3245 0.467 1.793 0.117 0.728
10 56.038 0.729 3.834 0.3246 0.467 1.792 0.117 0.728
Từ bảng tính độ sâu đào bể ứng với Qtn ta xác định được độ sâu đào bể dtt=
0,728 m, để thuận tiện cho thi công chọn d=0,75 m
+ Tính chiều dài bể tiêu năng:
Chiều dài bể phải đủ dài để nước nhảy nằm gọn trong bể, khi đó hiệu quả tiêu
năng của bể mới đảm bảo.
Công thức tính toán chiều dài bể tiêu năng theo M.Đ.Trectơuxôp:
Lb = L1 + Lr = .Ln + Lr (11-5)
Trong đó:
 : Hệ số kinh nghiệm,  = 0.7 ÷ 0.8
Ln: Chiều dài nước nhảy theo Xaphơranet: Ln = 4,5. hc''=4,5.1,792=8,1m
Lr: : Chều dài đoạn nước rơi trong bể
Theo trang 32 sách nối tiếp hạ lưu công trình tháo nước,chiều dài nước rơi khi
nước chảy từ dốc nước xuống được tính theo công thức:
Lr=P+hk
Trong đó :
P- chênh lệch độ cao từ cuối dốc nước tới đáy bể tiêu năng .
P=Zcd-ZđáyTN= 109,56-105,96=3,6m
hk: cột nước cuối dốc nước. Được lấy từ bài toán tính toán thủy lực trong dốc
nước. Theo kết quả đã tính ở trên hk=0,341m
 Lr= 3,6+0,341=3,94m
-Để tránh hiện tượng có khí cuộn ở đáy,làm phần chuyển tiếp từ cuối dốc
xuống bể.
Tính toán độ nghiêng của phần chuyển tiếp: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 158 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Tính : 094,1
6,3
94,3
==
P
L
r
Chọn độ nghiêng của phần chuyển tiếp:m=1,5
-Chiều dài bể tiêu năng: L=0,8.8,1 + 3,94=10,42 m
Chọn chiều dài bể : L = 10,5 m
11.5.CẤU TẠO CHI TIẾT TRÀN
Đường tràn dọc gồm có 3 bộ phận chính:
- Bộ phận cửa vào.
- Ngưỡng tràn.
- Kênh dẫn hạ lưu.
11.5.1.Bộ phận cửa vào
11.5.1.1.Nhiệm vụ:
- Dẫn dòng nước từ hồ chứa vào ngưỡng tràn một cách thuận dòng nhất.
- Đảm bảo chắn đất hai bên và chống xói lở ở thượng lưu tràn.
- Kéo dài đường viền thấm.
11.5.1.2.Cấu tạo:
Gồm tường hướng dòng và kênh dẫn thượng lưu.
a) Tường hướng dòng:
Để dòng chảy vào ngưỡng tràn được xuôi thuận ta bố trí tường hướng dòng dạng
thẳng đứng. Góc mở tường cánh  = 18
0
. Chiều dài tường 12m.
Xác định cao trình đỉnh tường:
Cao trình đỉnh tường bằng cao trình đỉnh tường bên của ngưỡng tràn và để đảm
bảo an toàn khi đắp đất 2 bên mang tràn, xác định như sau:
Zđỉnh tường = Zđập đất= 118,5 m
Kết cấu tường:Ta chọn vật liệu làm tường là Bê tông cốt thép M200.
• Hình thức tường:
Vì chiều cao tường Htường cánh = Zđỉnh tường – Zsân trước = 118,5 – 115 = 3,5m < 5m
nên ta chọn tường cánh thượng lưu là tường trọng lực. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 159 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
- Chiều dày đỉnh tường : tđỉnh = 0.5 m.
- Chiều dày đáy tường : 3.0
10
1
).( +−=
đáyđinhđáy ZZt
= (118,5-115).
1
10
+0,3=0,65 m, chọn tđt=0,7m
- Chiều rộng đáy tường : bđáy tường>htường = .3,5 = 2,33 m. Chọn b3 =3,5 m.
- Chiều dày tấm đáy tường : t tấm đáy= 0,7 m
- Chiều rộng trước tường : b1 = 0,5
- Chiều rộng sau tường : b2 = 2,3 m

Hình 11.5: Mặt cắt tường hướng dòng
• Các thông số của sân trước:
Sân trước làm bằng BTCT M200.
-Cao trình sân trước: Zst=+ 115 m
-Chiều dài sân trước: Ls= Lt= 14 m.
-Chiều dày bản đáy: t= 40 cm.

b. Kênh dẫn thượng lưu
Nối tiếp phía trước tường hướng dòng là kênh dẫn thượng lưu có mặt cắt hình
thang, hệ số mái kênh m =1.5 3
2 3
2 3.5
0.7
0.5
0.50.72.3

https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 160 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
11.5.2.Ngưỡng tràn.
- Cao trình ngưỡng: +115,96 m.
- Bể rộng tràn ( kể cả mố): 32 m.
- Chiều dài ngưỡng dọc theo chiều dòng chảy: 6m.
- Bề dày ngưỡng tràn: 0,5 m; chiều dày đáy chân khay: 1m.
11.5.3.Trụ pin
Trụ pin có nhiệm vụ làm tăng ổn định cho cầu giao thông đặt trên nó.
Chia tràn làm 3 khoang mỗi khoang rộng 10 m. Ngăn cách giữa các khoang
là các trụ pin có bề dày 1 m, hai đầu trụ pin lượn tròn giúp cho dòng chảy được thuận
hơn.
Trụ pin được làm bằng bê tông cốt thép M200.
Đỉnh trụ pin lấy ngang với cao trình đỉnh đập = +118,5 m.
11.5.4.Dốc nước
Toàn bộ dốc nước được xây dựng bằng bêtông cốt thép Mác 200. Mặt cắt ngang
hình chữ nhật gồm: tường bên và bản đáy.
+Chiều dày bản đáy:
Chiều dày bản đáy t phụ thuộc vào chiều sâu dòng chảy và vận tốc tại mặt
cắt tính toán. Công thức tính chiều dày bản đáy dốc nước trên nền đất theo công thức
của V.M Đomrovxki (sách công trình tháo lũ trong hệ thống thủy lợi):
t = (0.030  0.035)..v.h (11-8)
Trong đó:
v : Vận tốc lớn nhất trong dốc nước vmax = vcuoi doc = 7,882 m/s
h : Chiều sâu dòng chảy trong dốc nước không kể hàm khí tại cuối dốc:
h = 0,352 m
 : Hệ số phụ thuộc vào dạng đất nền. Do nền đất sét sơ bộ chọn  = 1.
Thay vào công thức (11-8):
t = (0.030  0.035)..v.√ℎ=0,033.1.7,882.√0,352 =0.154 m
Vậy chiều dày bản đáy dốc nước : t = 0.2 m https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 161 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
11.5.5.Bể tiêu năng
11.5.5.1.Tính chiều dày bể tiêu năng:
Chiều dày bể được xác định theo công thức kinh nghiệm:Pqt25.0=
Trong đó:
+q : Lưu lượng đơn vị trong bể tiêu năng.
??????
????????????&#3627408462;&#3627408475;
??????
&#3627408463;ể ????????????
=
56,038
24,2
=2,32??????/??????.??????
+P=Zcuoidoc - Zbe =109,56 – 105,96 = 3,6m  mt 524,06,332,225.0 ==

Do yêu cầu nền bể tương đối rắn chắc nên chọn chiều dày bể t = 0,6m
Vậy kích thước của bể tiêu năng thiết kế như sau:
- Chiều dài bể : L = 10,5 m.
- Bề rộng bể: B
b
= 24,2 m.
- Chiều sâu bể: d=0,75m.
- chiều dày bể tiêu năng: t = 0,6 m
11.5.5.3.Các chi tiết khác của bể tiêu năng:
Bể tiêu năng hình chữ nhật, chiều dài Lb = 10,5 m. Kết cấu bằng BTCT M200.
Cao trình đáy bể tiêu năng: Zđáy bể = 105,96m.
Cao trình đỉnh tường bên bể bằng cao trình bờ kênh hạ lưu: Z đỉnhbể = +108,47m.
Tường bên bể tiêu năng: Chiều dày trên mặt tt = 30 cm, Chiều dày chân tường td
= 60 cm
Đáy bể tiêu năng bố trí các lỗ thoát nước d=5mm. Khoảng cách giữa các hàng
ống là llỗ thoát nước = 2m.
Lớp BT lót bằng BT M100 có chiều dày 10cm.
Tầng lọc ngược bao gồm các lớp:sỏi lọc dày 25 cm, cát lọc dày 20cm. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 162 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
11.5.6.Cầu công tác
Để đi lại được trên tràn phục vụ cho việc kiểm tra, sửa chữa hoặc nâng cấp
tràn khi có yêu cầu ta phải bố trí cầu giao thông ở phía trên trụ pin (bắc qua ngưỡng
tràn). Kích thước mặt cắt ngang của cầu giao thông được chọn theo yêu cầu cấu tạo
và yêu cầu giao thông như sau:

Hình 11.6 Mặt cắt ngang cầu giao thông
11.5.7.Kênh hạ lưu.
Kênh hình thang có các thông số sau:
- Bk= 24,2 m.
- Hệ số mái: m= 1,25.
- Cao trình bờ kênh: Zbk=108,47m
- Bề rộng bờ kênh: Bbk= 2m.
- Độ dốc đáy kênh: i= 0,002.
11.5.8.Bố trí khớp nối và khe lún.
- Khe lún: được bố trí để các bộ phận của tuyến tràn làm việc độc lập nhau,
tránh mất ổn định của toàn tuyến tràn khi một bộ phận gặp sự cố. Khe lún còn có ích
cho việc phân chia khoảnh đổ tránh phát sinh khe lạnh khi thi công bê tông.
- Khớp nối: bao gồm các khớp nối ngang và khớp nối dọc được bố trí tại các vị
trí của khe lún, làm nhiệm vụ liên kết các bộ phận liền kề và chống thấm.
11.6.TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TƯỜNG CÁNH THƯỢNG LƯU TRÀN
11.6.1.Mục đích
- Công trình tràn xả lũ là một trong những hạng mục chủ yếu trong hệ thống công
trình đầu mối. Đây là loại công trình vừa làm nhiệm vụ ngăn nước, vừa làm nhiệm 10
100
40 630 40
75
70
75
70
10
30
50
20 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 163 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
vụ tháo nước từ hồ chứa. Do đó, sự ổn định của công trình tràn có ý nghĩa hết sức to
lớn đối với sự làm việc và an toàn của hệ thống công trình nói chung.
- Từ những yêu cầu trên, cần tính toán ổn định tràn nhằm đảm bảo cho các bộ phận
của tràn: tường cánh thượng lưu, ngưỡng tràn, tường bên dốc nước, dốc nước, v.v..
làm việc bình thường trong mọi trường hợp. Từ đó, xác định được kết cấu và kích
thước các bộ phận của tràn hợp lý cả về kĩ thuật và kinh tế.
- Trong phạm vi đồ án này do thời gian có hạn nên chỉ kiểm tra ổn định cho tường
cánh thượng lưu
11.6.2.Tính toán ổn định tường cánh thượng lưu
Tại vị trí tường có chiều cao lớn nhất thì khả năng mất ổn định là lớn nhất. Do đó,
tiến hành tính toán kiểm tra ổn định về trượt , lật và ứng suất nền cho mặt cắt tại đầu
ngưỡng tràn.
11.6.2.1Số liệu tính toán:
Kích thước sơ bộ của tường cánh tại mặt cắt đầu tràn là tường trọng lực sau:
- Chiều dài tường : L = 12m.
- Chiều cao tường : Htường cánh = Zđỉnh tường – Zsân trước = 118,5 – 115 = 3,5m
- Chiều dày đỉnh tường : tđỉnh = 0,5 m.
- Chiều dày đáy tường : 1
( ). 0.3
10
đáy đinh đáy
t Z Z= − + =

= (118,5-115).
1
10
+0,3=0,65 m, chọn tđt=0,7m
- Chiều rộng đáy tường : bđáy tường>htường = .3,5 = 2,33 m. Chọn b3 =3.5 m.
- Chiều dày tấm đáy tường : t tấm đáy= 0,7 m
- Chiều rộng trước tường : b1 = 0,5
- Chiều rộng sau tường : b2 = 2,3 m
- Vật liệu tường bằng bê tông cốt thép M200, b = 2,5 T/m
3
.
- Lưng tường phía đất đắp nghiêng góc 10
1
=tg .74,5sin=→
- Mặt tường trơn nhẵn theo bảng 6.3 trang 215 sách cơ học đất có 0= . 3
2 3
2
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 164 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Tài liệu về địa chất nền: Toàn bộ tường hướng dòng đặt trên nền đất sét-á sét nặng
bazan,trạng thái dẻo cứng-nửa cứng lẫn dăm sạn. Hệ số ma sát giữa đáy tường và nền
f = 0
17,5 0,32tg tg==
Tài liệu đất đắp sau lưng tường: Đất đắp đập lớp 1, có các chỉ tiêu cơ lý như sau:
Bảng 11.17: Các chỉ tiêu cơ lí
Đất đắp Lớp 2
φ˚
Tự nhiên 23 24
Bão hòa 20 22
C (T/m
2
)
Tự nhiên 3 2.2
Bão hòa 2.4 1.67
γ (T/m
3
)
Tự nhiên 1.876 1.808
Bão hòa 1.99 1,820
Độ ẩm w (%) 24 32.9
Độ rỗng n 4.774 5.2
Hệ số rỗng e 0.915 0.915
Mô đun biến dạng E0 (T/m
2
) 2
Các chỉ tiêu về hệ số an toàn: Với công trình cấp II theo bảng 7 trang
34,TCVN 8216-2009 hệ số an toàn ổn định như sau:
K = 1.35 : Tổ hợp tải trọng và lực tác dụng chủ yếu.
K = 1.15 : Tổ hợp tải trọng và lực tác dụng đặc biệt.
11.6.2.2.Yêu cầu tính toán:
Tính toán ổn định tường chắn đất được dựa trên bài toán phẳng (tính cho 1m
chiều dài tường).
Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp ta tính toán dựa trên các điều kiện sau:
+Điều kiện ổn định trượt theo mặt đáy móng tường.
+Điều kiện ổn định lật quanh gờ phía trước.
+Điều kiện ứng suất nền

11.6.2.3.Trường hợp tính toán: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 165 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Tường cánh cần phải được kiểm tra ổn định trong các trường hợp sau:
Trường hợp 1: Thi công đất đắp ở ngang cao trình đỉnh tường.
Trường hợp 2: Công trình vận hành bình thường, mực nước rút nhan từ
MNLTK đến MNDBT.
11.6.2.4.Tính toán ổn định cho trường hợp 1 : Thi công đất đắp ngang cao
trình đỉnh tường.
Để dễ dàng trong tính toán, sử dụng sơ đồ tính toán như hình (11.7), xét cho 1m
chiều dài của tường
- Sơ đồ tính toán :

Hình 11.7 : Sơ đồ tính ổn định tường cánh thượng lưu trường hợp 1
+ Các lực thẳng đứng
 Trọng lượng bản thân bản mặt tường:
Giá trị: Pbm = P1 + P2=..
i bt
l

Trong đó: i

: Diện tích tại mặt cắt tính toán ( m
2
)
l : Chiều dài theo dòng chảy xét 1 m bt

: Dung trọng của bê tông cốt thép bt
 = 2,5 T/m
3 11
. . . . .
bt dinh tuong bt
P l t H l=  =
= 0,5.3,5.1.2,5 = 4,375 (T) 22
1
. . .( ). . .
2
bt day dinh tuong bt
P l t t H l=  = −
=1
2 .(0,7- 0,5).3,5.1.2,5 = 0,875(T) https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 166 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3 
P = P1 + P2 = 4,375 + 0,875 = 5,25(T)
Điểm đặt:
+ Điểm đặt của P1 cách điểm A (A ở mép dưới cùng bên trái tường ) 1 đoạn :
x1 = 1
0,5
0,5 0,75
22
dinh
t
bm+ = + =
+ Điểm đặt của P2 cách điểm A (A ở mép dưới cùng bên trái tường ) 1 đoạn :
x2 = 1
() (0,7 0,5)
0,5 0,5 1,07
33
dinh
day dinh
tt
b t m
− −
+ + = + + =
+ Trọng lượng bản thân bản đáy tường :
Giá trị : 3 3 3
. . . . .
bt bt
P l b t l=  = = 3,5.0,7.1.2,5= 6,125 ( T )
Điểm đặt : Điểm đặt của P3 cách điểm A 1 đoạn : x3 =75,1
2
5,3
2
3
==
b

 Trọng lượng bản thân đất đắp đập sau tường:
Giá trị: Pdd = P4 + P5=..
i tn
l
Trong đó :
tn
 : Dung trọng của đất đắp bt
 = 1,876T/m
3
44
1
. . .( ). . .
2
tn day dinh tuong tn
P l t t H l=  = −
=1
2 (0,7- 0,5).3,5.1.1,876 = 0,657(T) 5 5 2
. . . . .
tn tuong tn
P l b H l=  =
= 2,3.3,5.1. 1,876= 15,102(T) 
Pdd = P4 + P5= 0,657 + 15,102 = 15,759(T)
Điểm đặt :
+ Điểm đặt của P4 cách điểm A (A ở mép dưới cùng bên trái tường ) 1 đoạn :
x4 = 1
2.( ) 2.(0,7 0,5)
0,5 0,5 1,13
33
dinh
day dinh
tt
b t m
− −
+ + = + + =
+ Điểm đặt của P5 cách điểm O (O ở mép dưới cùng bên trái tường ) 1 đoạn : 35,2
2
3,2
7,05,0
2
2
15 =++=++=
b
tbx
đáy
m
+ Các lực tác dụng theo phương ngang: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 167 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Xác định áp lực chủ động của đất Ecđ lên tường chắn với trường hợp lưng tường
nghiêng và mặt đất đắp nằm ngang theo phương pháp Rankine . Để đảm bảo an toàn,
tính gần đúng bằng cách tính áp lực đất lên mặt phẳng thẳng đứng (0= ) đi qua góc
chân tường chắn, đồng thời trọng lượng khối đất phía trên bản đáy tường là thành
phần thẳng đứng của áp lực đất (0= ) và xét phần do lực dính gây ra áp lực âm (-
2.Ctn.c
K ) có tác dụng níu tường, tức là làm giảm áp lực đất lên tường.
Biểu đồ áp lực đất chủ động được vẽ ở sơ đồ tính toán hình 11-7
+ Cường độ áp lực chủ động của đất: Ec (tính theo phương pháp của Rankine)
Pcd = tn.Z.Kc
Trong đó:
tn : Dung trọng tự nhiên của đất đắp sau tường tn = 1,876 (T/m
3
).
Z : Chiều cao cột đất tính toán (m).
Kc : Hệ số áp lực đất chủ động được xác định theo công thức 6.11
trang 214 sách cơ học đất:
438,0)
2
23
45()2/45(
22
=−=−= tgtgK
c 


 : Góc nội ma sát của đất đắp  = 23
0
.
Z (m) 0 H = 4,2 m
Pcd (T/m) 0 3,45
- Tổng áp lực đất chủ động tác dụng lên tường chắn:
+ Giá trị Ecđ1 = .(H).( tn.H.Kc )
Ecđ1 = .(4,2) .3,45= 7,245(T).
+ Điểm đặt của Ec cách đáy một đoạn :
y = .H = .4,2 = 1,4(m)
+
Trọng lượng phân bố đều của người và máy thi công: q = 2T/m

Giá trị: Ecd2=q.H.Kcd=2.4,2.0,438 =3,679 T 2
1 2
1 3
1 3
1 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 168 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Điểm đặt: mHy 1,22,4.
2
1
.
2
1
2 ===
Bảng 11.17: Bảng kết quả tính toán ngoại lực tác dụng lên tường chắn
TT Bộ phận lực
Kí
hiệu
Hệ số
vượt tải
Giá trị lực (T) Tay
đòn
(m)
Momen (T.m)
Đứng Ngang Chống lật
Gây
lật
1
Áp lực đất
ngang
Ecđ1 1.2 2.749 0.86 2.85
2 TL người+máy Ecđ2 1.2 6.89 2.1 17.37
3 Bản mặt tường
P1 1.05 4.375 0.75 3.45
P2 1.05 0.875 1.07 0.98
4 Bản đáy tường P3 1.05 6.125 1.75 11.25
5 TL đất đắp
P4 1.1 0.6566 1.13 0.82
P5 1.1 15.1018 2.35 39.04
6 Tổng 55.54 20.22
11.6.2.5.Kiểm tra ổn định của tường:
 Ổn định về lật: 
CL
LL
GL
M
KK
M
=

 (11-13)
Trong đó:
MCL: Tổng momen chống lật lấy đối với điểm A, MCL = 55,54T.m
MGL: Tổng momen gây lật lấy đối với điểm A, MGL = 20,22 T.m
[KL] : Hệ số an toàn cho phép về lật phụ thuộc vào cấp công trình
Đối với tổ hợp tải trọng cơ bản : [KL] = 1.25
Đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt : [KL] = 1.05
Thay vào công thức:
25,1746,2
22,20
54,55
====


l
gl
cl
K
M
M
K

→Vậy tường đảm bảo ổn định về lật.
 Ổn định về trượt: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 169 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Do công trình được đặt trên nền đất nên cần phải phán đoán khả năng trượt của
công trình
a.Phán đoán khả năng trượt:
Tính ứng suất tại đáy móng theo công thức nén lệch tâm:
W
M
F
P
o
=
min
max


Hình 11.8: Sơ đồ áp suất đáy móng công trình
Trong đó:
P: Tổng tất cả các lực thẳng đứng P= 27,133(T)
F : Diện tích đáy móng F = 3,5.1 = 3,5 (m
2
)
 oM: Tổng momen tất cả các lực tác dụng lên bản đáy, lấy đối với
tâm đáy tường (quy ước quay ngược chiều kim đồng hồ là dương) (T.m)
 oM=
iidP.

 oM=1,05. 4,375.(1,75-0,75)+1,05.0,875.(1,75-1,07) +1,1.0,657.(1,75-1,1)-
1,1.15,102.(0,6)+7,245.1,4+3,679 = 13,59T.m
Như vậy : giá trị  oM= 13,59 T.m có chiều quay ngược chiều kim
đồng hồ.
Wy: Modum chống uốn đối với trục y-y của đáy tường
)/(04,2
6
5,3.1
6
.
2
23
mT
b
bl
x
J
W
y
y
====
P
ó max
O
e
ó
min
b=3.5
l=1
O
P
e
x x
y
y https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 170 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Ứng suất lớn nhất nhỏ nhất tại đáy móng : 20
max /41,14
04,2
59,13
5,3
133,27
mT
W
M
lB
P
=+=

+


=
20
min /09,1
04,2
59,13
5,3
133,27
mT
W
M
lB
P
=−=

−


=

2minmax
/75,7
2
09,141,14
2
mT
tb =
+
=
+
=


Theo quy phạm “ nền các công trình thủy công ” ,các tiêu chuẩn phán đoán khả
năng trượt như sau:
Theo tài liệu về địa chất nền: Toàn bộ tường hướng dòng đặt trên nền đất sét-á
sét nặng bazan,trạng thái dẻo cứng-nửa cứng lẫn dăm sạn nên phán đoán trượt dựa
trên 3 điều kiện sau:
- Điều kiện 1: Điều kiện về chỉ số mô hình hóa: limmax
1
.
NN
B



=
(11-10)
Trong đó:
2
max /41,14 mT=
B: bề rộng đáy tường B = 3,5 m
1
 : Trọng lượng riêng của đất nền 1
 = 1.808 m
lim
N
 : Chuẩn số không thứ nguyên, do nền không phải là cát chặt nên lim
N

=3 328,2
808,1.5,3
41,14 lim
1
max
===

=



N
B
N

+ Điều kiện 2: Điều kiện về cường độ chống cắt của nền 1
0,45
tb
C
tg tg

= + 
(11-11)
Trong đó:
tg : Giá trị tính toán của hệ số sức kháng trượt https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 171 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
 : Góc ma sát trong của nền  = 24
tb
 : Ứng suất trung bình của đáy móngtb
 = 7,75 T/m
2

C1 : Lực dính đơn vị của đất nền C1 = 2,2 T/m 45,073,0
75,7
2,2
24tantantan
01
1 =+=+=
tb
C



+ Điều kiện 3 : Điều kiện về tốc độ cố kết 0
2
0
.(1 ).
4
..
o th
v
n
K e t
C
ah
+
=
(11-12)
Trong đó:
Kth : Hệ số thấm của đất nền Kth = 4,9.10
-8
(m/s)
e : Hệ số rỗng của đất ở trạng thái tự nhiên e = 0,915
t0: Thời gian thi công t0 = 2 năm = 2.365.3600.24 = 63,072.10
6
(s)
a: Hệ số nén của đất nền a = 0.0037

(m
2
/T)
h0 : chiều dày lớp đất nền cố kết, thường lấy không lớn hơn bề rộng móng.
Lấy h0= B= 3.5 m.
 457,130
5,3.1.0037.0
10.072,63).915,01.(10.9,4
4
)1(
2
68
2
0
1
=
+
=

+
=
−
ha
teK
C
wv
o
v

Kết luận : Từ 3 điều kiện trên đều thỏa mãn như vậy kiểm tra ổn định công trình
theo điều kiện trượt phẳng . ..
TC
Ptg C B
KK
Q
+
=


(11-14)
Trong đó:
P : Tổng các lực tác dụng theo phương đứng, P=ni.Pi = 29,28 T.
Q : Tổng các lực tác dụng theo phương ngang, Q =ni.Qi=11,57 T.
tg : Hệ số ma sát giữa tường và nền đất , tg = 0,4
B : Chiều rộng đáy tường, B =3,5 m.
C : Lực dính đơn vị của nền (hệ số kháng cắt), Ctn= 2,2 T/m
2
. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 172 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Kc : Hệ số an toàn ổn định cho phép, 15.1
1
15.11
=

=

=
m
Kn
K
nc
c
nc : hệ số tổ hợp tải trọng theo mục B2trang 46 QCVN 04_05_2012
Đối với tổ hợp tải trọng cơ bản : nc = 1.0
Đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt : nc = 0.9
Kn : Hệ số tin cậy phụ thuộc vào cấp công trình và tổ hợp tải trọng, theo mục
B2trang 46 QCVN 04_05_2012 công trình cấp II Kn = 1.15.
m : Hệ số điều kiện làm việc phụ thuộc vào loại công trình và loại nền. Đối với
công trình bêtông và bêtông cốt thép trên nền đất theo phụ lục B2 trang 46 QCVN
04_05_2012.
Thay vào công thức, ta được: ..
TC
Ptg C B
KK
Q
+
=

 15,18,1
57,11
5,3.2,24,0.28,29.tan.
==
+
=

+
= Kc
Q
BCP
K
n
T


→Vậy tường đảm bảo ổn định về trượt.
Kiểm tra sức chịu tải của nền:
Do nền có địa chất là nền đất yếu . Để đảm bảo điều kiện kinh tế kĩ thuật cần
thỏa mãn : max
1,2.
0
tc
min
R




Trong đó: Rtc : Sức chịu tải cho phép của nền
Rtc = .( . . . . )
tc
m A b B q D C++
Với : m: Hệ số điều kiện làm việc của nền móng. Chọn m = 1
b: Chiều rộng đáy móng công trình b = 3,5 m
dn
 : Dung trọng đẩy nổi của đất nền 3
w
1,82 1 0,82 /
dn bh
Tm  = − = − =
q: Tải trọng bên móng . 2,5.0,7 1,75
bt m
qh= = =
Cbh : Lực dính của đất nền Cbh = 1,67
A, B, D: Các hệ số phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất nền https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 173 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Tra bảng II-1 phụ lục 1 sách nền móng trang 123 với goác ma sát
trong 0
22
bh
= ta có : A = 0,402 ; B = 2,604 ; D = 5,186
Thay các giá trị vào công thức : 2
.( . . . . ) 1.(0,36.0,82.3,5 2,604.1,75 5,186.1,67) 17,21 /
tc tc
R m A L B q DC T m= + + = + + =

Thay vào công thức (11-19)
22
max
2
14,41 / 1,2. 1,2.17,21 20,652 /
1,09 / 0
tc
min
T m R T m
Tm


=  = =
=

Như vậy: Đất nền đảm bảo chịu tải khi công trình tác dụng lên.
11.6.2.6.Trường hợp 2: Trường hợp mực nước thượng lưu rút từ MNLTK đến
MNDBT .
Đây là trường hợp đặc biệt thường xuất hiện khi có yêu cầu sửa chữa tràn,
nước trong hồ được tháo tới mực nước yêu cầu. Khi đó phía thượng lưu tường nước
ở cao trình MNDBT= 115,96 m, phía hạ lưu tường thì mực nước ngầm (MNN)
chưa rút hết. Trường hợp này là rất nguy hiểm gây mất ổn định lớn nhất.
MNN xác định từ việc tính toán đường bão hòa cho mặt cắt tính toán, để thiên
về an toàn ta chọn trường hợp bất lợi nhất MNN = MNLTK = 117,12 m.
Để dễ dàng trong tính toán, sử dụng sơ đồ tính toán như hình (11.8), xét cho 1m
chiều dài của tường
- Sơ đồ tính toán :

Hình 11.7 : Sơ đồ tính ổn định tường cánh thượng lưu trường hợp 2
+ Các lực thẳng đứng h2
P3
P1
P2
P4
P5
2.30.70.5
0.7
OA
P6
+118.5
+115.96
+115
H
Wst
Wth
W
dn
Wt
h1
h3
T
1
T2
T3
+117.12
G https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 174 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
+ Trọng lượng bản thân bản mặt tường:
Giá trị: Pbm = P1 + P2=..
i bt
l
Trong đó: i

: Diện tích tại mặt cắt tính toán ( m
2
)
l : Chiều dài theo dòng chảy xét 1 m bt

: Dung trọng của bê tông cốt thép bt
 = 2,5 T/m
3 11
. . . . .
bt dinh tuong bt
P l t H l=  =
= 0,5.3,5.1.2,5 = 4,375 (T) 22
1
. . .( ). . .
2
bt day dinh tuong bt
P l t t H l=  = −
=1
2 .(0,7- 0,5).3,5.1.2,5 = 0,875(T) 
P = P1 + P2 = 4,375 + 0,875 = 5,25(T)
Điểm đặt:
+ Điểm đặt của P1 cách điểm A (A ở mép dưới cùng bên trái tường ) 1 đoạn :
x1 = 1
0,5
0,5 0,75
22
dinh
t
bm+ = + =
+ Điểm đặt của P2 cách điểm A (A ở mép dưới cùng bên trái tường ) 1 đoạn :
x2 = 1
() (0,7 0,5)
0,5 0,5 1,07
33
dinh
day dinh
tt
b t m
− −
+ + = + + =
+ Trọng lượng bản thân bản đáy tường :
Giá trị : 3 3 3
. . . . .
bt bt
P l b t l=  = = 3,5.0,7.1.2,5= 6,125 ( T )
Điểm đặt : Điểm đặt của P3 cách điểm A 1 đoạn : x3 =m
b
75,1
2
5,3
2
3
==

+ Trọng lượng bản thân đất đắp đập sau tường:
Giá trị: Pdd = P4 + P5
Trong đó :
+ P4=P41+P42
Với : h1 ,h2 : Chiều cao cột đất trên và dưới mực nước ngầm
h1 = Zđỉnh – MNLTK = 118,5 – 117,12= 1,38 m
h2 = MNLTK – Zday = 117,12 – 115 = 2,12 m https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 175 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3 tn

: Dung trọng của đất đắp tn
 = 1,876 T/m
3
dn

: Dung trọng của đất đắp: dn

=
γ bh-γ n=1,99-1=0,99 T/m
3

b2 : Chiều rộng sau tường b2 = 2,3 m
P41=2
1 .(tđáy –tđỉnh+b4).h1.l. tn= (2
1 ).(0,7-0,5+0,12).1,38.1.1,876 = 0,414 T
P42=2
1 .b4.h2.l. dn= 2
1 . 0,12.2,12.1.0,99=0,123 T
 P4=P41+P42=0,414+0,123=0,537 T
+ 5 1 2 2 2
( . . . . . . )
tn dn
P h b l b h l=+ = (1,38.2,3.1.1,876 + 2,3.2,12.1.0,99) = 10,782 T 
Pdd = P4 + P5 =0,537+10,782 = 11,319 (T)
Điểm đặt :
+ Điểm đặt của P4 cách điểm A (A ở mép dưới cùng bên trái tường ) 1 đoạn :
x41 = 1
2.( ) 2.(0,7 0,5)
0,5 0,7 1,33
33
dinh day
day
tt
b t m
− −
+ + = + + =
m
b
btbx
đáy 16,1
3
12,0.2
12,07,05,0
3
.2
4
4142 =+−+=+−+=
+ Điểm đặt của P5 cách điểm A (A ở mép dưới cùng bên trái tường ) 1 đoạn : m
b
tbx
đáy 35,2
2
3,2
7,05,0
2
2
15 =++=++=

+ Áp lực thủy tĩnh tác dụng lên tường
+ Áp lực đẩy nổi tác dụng lên đáy tường:
Wđn = n.(h3+t).b3.1 = 1.(0,96+0,7).3,5.1=5,81 (T)
Điểm đặt: Điểm đặt của Wdncách điểm A 1 đoạn: m
b
x 75,1
2
5,3
2
3
6 ===

+ Áp lực thấm tác dụng lên đáy tường:
Giá trị : Wtham=2
1 .n.h.b3 l= =2
1 .1.1,16.3,5.1=2,03
Điểm đặt : m
b
x 3,2
3
5,3.2
3
2
3
7 === https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 176 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
h : Cột nước thấm, h = 117,12 – 115,96 = 1,16 m
+ Các lực nằm ngang
Biểu đồ áp lực đất chủ động được vẽ ở sơ đồ tính toán .
Áp lực đất chủ động tác dụng lên tường chắn: T1, T2, T3.
+ Áp lực đất chủ động trên đường bão hòa:
Giá trị T1:
mlhT
o
otno
tn
57,1)
2
23
45(tan.38,1.876,1.
2
1
).
2
45(tan.
2
1
2222
11
=−=−=


Điểm đặt: mthhy 28,37,012,2
3
38,1
.
3
1
211 =++=++=
+ Áp lực đất chủ động do trọng lượng lớp đất trên đường bão hòa phân bố đều
liên tục trên mặt lớp đất dưới đường bão hòa :
Giá trị:
mlthhT
o
obho
tn
89,1)7,012,2)(
2
20
45(tan.38,1.99,0).).(
2
45(tan.
2
2
2
12
=+−=+−=



Điểm đặt : m
th
y 41,1
2
7,012,2
2
2
2 =
+
=
+
=
+ Áp lực đất chủ động do lớp đất dưới đường bão hòa gây ra :
Giá trị:
mlthT
o
obho
dn
93,11.)7,012,2)(
2
20
45(tan.99,0
2
1
.)).(
2
45(tan.
2
1
222
2
2
3
=+−=+−=



Điểm đặt : m
th
y 94,0
3
7,012,2
3
2
3 =
+
=
+
=
Trong đó:
tn : Dung trọng tự nhiên của đất đắp sau tường, tn = 1,876T/m
3
.
dn : Dung trọng bão hòa của đất đắp sau tường, dn = 0,99T/m
3
.
h1, h2 : Chiều cao cột đất trên và dưới mực nước. tn
: Góc ma sát trong của đất nền trên MNN , tn = 23
0 bh

: Góc ma sát trong của đất nền dưới MNN , bh = 20
0
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 177 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
+ Áp lực nước sau tường chắn đất :
Giá trị : mlthW
n 84,4)7,012,2.(1.
2
1
)2.(
2
1
22
1 =+=+=
Điểm đặt : m
th
y 94,0
3
7,012,2
3
2
4 =
+
=
+
=
+ Áp lực nước trước tường chắn đất :
Giá trị : mlthW
n 38,1)7,011596,115.(1.
2
1
).(
2
1
22
32 =+−=+=
Điểm đặt : m
th
y 55,0
3
7,011596,115
3
3
5 =
+−
=
+
=
-Với : h3: Cột nước trước tường :
h3 = MNDBT - Zsân trước = 115,96-115 = 0,96m

Bảng 11.18: Kết quả tính ngoại lực tác dụng lên tường chắn, TH nước rút đột
ngột
TT Bộ phận lực Kí hiệu
Hệ số
vượt tải
Giá trị lực (T) Tay
đòn
(m)
Momen (T.m)
Đứng Ngang
Chống
lật
Gây lật
1
Bản mặt
tường
P1 1.05
4.594 0.75 3.45
P2 1.05
0.919 1.07 0.98
2 Bản đáy tường P3 1.05
6.431 1,75 11.25
3
Trọng lượng P41 1.1
0.457 1,33 0.61
Đất đắp P42 1.1
0.118 1.16 0.14
P5 1.1
11.028 2.35 25.92 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 178 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
4 Áp lực thấm Wthấm 1
-2.030 2,3 4.67
5 Áp lực đẩy nổi Wdn 1
-5.81 1,75 10.17
6
Áp lực đất
ngang
T1 1.2 1.884 3,28 6.18
T2 1.2 2.268 1,41 3.20
T3 1.2 2.316 0,94 2.18
7
Áp lực nước
sau tường
W1 1 4.84 0,94 4.55
8
Áp lực nước
trước tường
W2 1 1.38 0,55 0.76
9 Tổng 15,707 9,93 46.9 27.16
c) Kiểm tra ổn định của tường:
 Ổn định về lật:

CL
LL
GL
M
KK
M
=



(11-17)
Trong đó:
MCL: Tổng momen chống lật lấy đối với điểm A, MCL = 49,9 T.m
MGL: Tổng momen gây lật lấy đối với điểm A, MCL = 27,16 T.m
n : Hệ số vượt tải.
[KL] : Hệ số an toàn cho phép về lật.
Đối với tổ hợp tải trọng cơ bản : [KL] = 1.25
Đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt : [KL] = 1.05 25,184,1
16,27
9,49
====


l
gl
cl
K
M
M
K
→ Tường đảm bảo ổn định về lật.
 Ổn định về trượt: ..
TC
Ptg BC
KK
Q
+
=

 (11-18)
Trong đó:
P : Tổng các lực tác dụng theo phương đứng, P =ni.Pi = 15,707 T
Q : Tổng các lực tác dụng theo phương ngang, Q = ni.Qi = 9,93 T. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 179 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
f : Hệ số ma sát giữa tường và nền, 4,022tantan ==
o

B : Chiều rộng đáy tường, B = 3,5m.
C : Lực dính đơn vị của nền (hệ số kháng cắt), Ctn= 2.2T/m
2
.
Kc: Hệ số an toàn ổn định cho phép, .1.1,15
1,15
1
cn
c
nK
K
m
= = =
nc: hệ số tổ hợp tải trọng.
Đối với tổ hợp tải trọng cơ bản : nc = 1.0
Đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt : nc = 0.9
Kn : Hệ số tin cậy phụ thuộc vào cấp công trình và tổ hợp tải trọng. Công trình
cấp II, Kn = 1,15
m : Hệ số điều kiện làm việc phụ thuộc vào loại công trình và loại nền. Đối
với công trình bêtông và bêtông cốt thép trên nền đất, m = 1.
Thay vào công thức, ta được: 15,138,1
93,9
5,3.2,24,0.707,15.tan.
==
+
=

+
= Kc
Q
BCP
K
n
T


→Vậy tường đảm bảo ổn định về trượt
Kiểm tra sức chịu tải nền:Do nền công trình là nền đất nên kiểm tra điều kiện
sức chịu tải : max
1,2.
0
tc
min
R


 (11-19)
Theo sơ đồ nén lệch tâm, công thức tính tổng quát như sau: W
M
F
P
o
=
min
max
(11-20)
Trong đó:
P : Tổng tất cả các lực thẳng đứng P = 15,707 (T)
F : Diện tích đáy móng F = 3,5.1 = 3,5 (m
2
)
 oM : Tổng momen tất cả các lực tác dụng lên bản đáy, lấy đối với
tâm đáy tường (quy ước quay ngược chiều kim đồng hồ là dương) (T.m)
 oM =iidP. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 180 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3  oM
=4,375.(1,75-0,75)+1,05.0,875.(1,75-1,07) +1,1.0,42.(1,75-
1,1)+1,1.0,123.(1,75-0,5-0,5-0,2/3)+1,1.10,782.(2,3/2)-1.2,03.3,5/2-
1.5,81.(2.3,5/3)+1,57.3,28+1,89.1,41+1,93.0.94-1,38.0,55 -5,81.1,75-2,03.2,3 =
0,623T.m
Như vậy : giá trị  oM = 15,46 T.m có chiều quay ngược chiều kim đồng hồ
Wy: Modum chống uốn đối với trục y-y của đáy tường )/04,2
6
.
2
3
mT
b
bl
x
J
W
y
y
===

Ứng suất lớn nhất nhỏ nhất tại đáy móng : 20
max /43,11
04,2
46,15
5,3
707,15
mT
W
M
lB
P
=+=

+


=
20
min /32,4
25,12
036,2
5,3
707,15
mT
W
M
lB
P
=−=

−


=

2minmax
/485,4
2
32,465,4
2
mT
tb =
+
=
+
=


Trong đó: Rtc : Sức chịu tải cho phép của nền
Rtc = .( . . . . )
tc
m A b B q D C++
Với : m: Hệ số điều kiện làm việc của nền móng. Chọn m = 1
b: Chiều rộng đáy móng công trình b = 3,5 m
dn
 : Dung trọng đẩy nổi của đất nền 3
w
1,82 1 0,82 /
dn bh
Tm  = − = − =
q: Tải trọng bên móng . 2,5.0,7 1,75
bt m
qh= = =
Cbh : Lực dính của đất nền Cbh = 1,67
A, B, D: Các hệ số phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất nền
Tra bảng II-1 phụ lục 1 sách nền móng trang 123 với goác ma sát
trong 0
22
bh
= ta có : A = 0,402 ; B = 2,604 ; D = 5,186
Thay các giá trị vào công thức : 2
.( . . . . ) 1.(0,36.0,99.3,5 2,604.1,75 5,186.2,2) 17,21 /
tc tc
R m A L B q DC T m= + + = + + =

Thay vào công thức (11-19) https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 181 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
22
max
2
4,65 / 1,2. 1,2.17,21 20,652 /
4,32 / 0
tc
min
T m R T m
Tm


=  = =
=

Như vậy: Đất nền đảm bảo chịu tải khi công trình tác dụng lên.
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 182 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
CHƯƠNG 12: THIẾT KẾ CÔNG NGẦM
12.1. VẤN ĐỀ CHUNG
12.1.1. Nhiệm vụ, cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế
12.1.1.1.Nhiệm vụ công trình.
-Cấp nước sinh hoạt với lưu lượng 15000 m
3
/ngđ = 0,18 m
3
/s.
- Cấp nước tưới cho 380ha đất sản xuất, trong đó 260ha cây công nghiệp và
120ha trồng lúa.
12.1.1.2.Cấp công trình.
Theo nhiệm vụ của công trình: cấp nước sinh hoạt với lưu lượng 15000 m
3
/ngày-
đêm = 0,174 m
3
/s < 2 m
3
/s. Tra “QCVN_04-05_2012”, bảng.1: “Phân cấp công trình
thủy lợi” được cấp công trình là cấp III.
Theo chiều cao công trình và loại nền của đập đất có Hđập =15,5m tra “QCVN_04-
05_2012”, bảng 1: “Phân cấp công trình thủy lợi” được cấp công trình là cấp II.
- Theo cấp chung của cả công trình đầu mối: Công trình đầu mối lấy cùng cấp
với đập đất là cấp II
Kết luận: Cấp công trình lấy nước là cấp II
12.1.1.3.Các chỉ tiêu thiết kế chính.
Bảng 12-1: Các chỉ tiêu thiết kế chính.
STT Các thông số tính toán Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Cao trình đỉnh đập thiết kế Zđđ m 118,5
2 Cao trình cơ hạ lưu đập thiết kế Zc m 111,5
3 Cao trình đỉnh lăng trụ Zlt m 106
4 Cao trình bùn cát ZBC m 106,35
4 Mực nước dâng bình thường MNDBT m 115,96
5 Mực nước lũ thiết kế MNLTK m 117,12
6 Mực nước lũ kiểm tra MNLKT m 117,24
7 Mực nước chết MNC m 108,35
8 Bề rộng đỉnh đập thiết kế B m 10
9 Bề rộng cơ đập thiết kế Bc m 4
10 Bề rộng lăng trụ thiết kế Blt m 2 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 183 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
11
Hệ số mái thượng lưu 3
Trên cơ (thượng lưu) m1 3
Dưới cơ (thượng lưu) m’1 3,5
12
Hệ số mái hạ lưu
Trên cơ (hạ lưu) m2 2,5
Dưới cơ (hạ lưu) m'2 3
13
Hệ số mái lăng trụ
Thượng lưu mt 1,5
Hạ lưu mh 2
14 Cao trình khống chế đầu kênh m m 107
15 Lưu lượng thiết kế Qtk m
3
/s 0,18

12.1.2. Chọn hình tuyến và hình thức cống.
12.1.2.1.Chọn tuyến cống.
Vị trí tuyến cống phụ thuộc vào vị trí khu tưới tự chảy, cao trình khống chế tưới
tự chảy, điều kiện địa chất nền và quan hệ với các cống trình khác trong cụm công
trình. Do khu tưới và khu dân cư chủ yếu nằm ở bên vai phải của đập nên bố trí cống
ngầm ở vai trái là rất tốtBố trí tuyến cống thẳng và vuông góc với tuyến đập.
Cao trình đáy cống ở thượng lưu chọn cao hơn cao trình bùn cát lắng đọng và
thấp hơn mực nước chết trong hồ.
12.1.2.1. Hình thức cống
Vì cống đặt dưới đập đất, lưu lượng qua cống nhỏ nên chọn hình thức cống là
cống ngầm chảy có áp. Kết cấu cống là ống thép bên ngoài bọc bê tông cốt thép có
đường kính ống thép D= 40 cm.
Theo bảng 1 trang 1 (14 TCN 197-2006) đường kính trong của ống nhỏ hơn 60
cm thì cống thuộc loại rất nhỏ.
Tra bảng 6 trang 5 (14 TCN 197-2006) với loại cống rất nhỏ và cột đất trên đỉnh
20>Hđ > 10m: chiều dày ống thép t= 5 mm.
12.1.2.2. Sơ bộ bố trí cống. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 184 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Cửa vào của cống bố trí phai vận hành, phai sự cố và lưới chắn rác. Ở hạ lưu
cống đặt van sửa chữa và van công tác có hình thức van đĩa. Trường hợp này, toàn
bộ thân cống có kết cấu là ống thép bọc bê tông cốt thép. Sau cửa ra của cống có bố
trí buồng tiêu năng kiểu va đập và sân sau nối tiếp với kênh hạ lưu.
- Chọn cao trình đáy cống thấp hơn MNC 1 m.
- ⇒ Zđáy cống = 108,35-1= 107,35 m.
- Cao trình đỉnh cống: Zđỉnh cống= Zđáy cống+D= 107,35+0.4= 107,75 m.
- Chiều dài sơ bộ cống: m
mZZBc
ZZmBmZZBZZmL
g
đáyconco
cđđđcđđcđáycongcc
475,83
)35,1075,111.(345,2).5,1115,118(103).5,1115,118(4)35,1075,111(5,3
').(
)()()('
'2
211
=
−++−++−++−=
−++
+−++−++−=

- Chọn độ dốc cống: ic= 2×10
-3

12.2.THIẾT KẾ KÊNH DẪN HẠ LƯU CỐNG.
12.2.1.Thiết kế mặt cắt kênh hạ lưu
Kênh hạ lưu cống được thiết kế nhằm làm căn cứ cho việc tính toán thủy lực
cống. Kênh hạ lưu có nhiệm vụ dẫn nước từ cống về khu dân cư để cung cấp nước
sinh hoạt,dẫn nước cho khu tưới để phục vụ cho sản xuất nông nghiệp. Yêu cầu đối
với dòng chảy trong kênh là đảm bảo điều kiện ổn định, không gây xói lở hay bồi
lắng lòng kênh
12.2.1.1.Thiết kế mặt cắt kênh
Mặt cắt kênh được tính toán với lưu lượng thiết kế Qtk = 0,18 m
3
/s.
Dựa vào điều kiện địa hình địa chất nơi tuyến kênh chạy qua (nền đất á sét), sơ bộ
chọn được các chỉ tiêu sau:
Độ dốc đáy kênh: i = 2.10
-4
, theo điều (6.1.8) - TCNV 4118-85 với kênh dẫn từ
hồ chứa, nếu địa hình không dốc lắm, độ dốc đáy kênh có thể chọn từ 1/3000 đến
1/5000.
Hệ số mái kênh: m = 1,25, theo điều (6.1.3) - TCVN 4118 - 85, hệ số mái kênh
phụ thuộc vào điều kiện địa chất, địa chất thủy văn, mặt cắt ngang kênh và điều kiện
thi công.
Độ nhám trong kênh: n = 0.025, tra bảng 1 - PL9-TCVN 4118-85 với tuyến kênh
đi qua đất lẫn sỏi cuội.
12.2.1.2.Xác định vận tốc không xói của kênh: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 185 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Sơ bộ xác định vận tốc không xói theo điều (6.3.11) - TCVN 4118-85:
smQKv
kx /57,018,0.68,0.
1,01.0
===

(12-2)
Trong đó:
K : Hệ số phụ thuộc vào tính chất của đất lòng kênh, theo bảng 13 - TCVN
4118-85, đất á sét vừa K = 0.62.
Qtk : Lưu lượng thiết kế của cống, Qtk = 0,18 m
3
/s.
12.2.1.3.Xác định chiều sâu mực nước trong kênh h:
Theo điều (6.1.1) TCVN 4118 – 85, sơ bộ xác định chiều sâu h theo công thức
kinh nghiệm : smQVh
tkkx
/44,018,0).57,01.(5,0).1.(5,0
33 =+=+=
(12-3)
vkx : Vận tốc không xói cho phép, Vkx = 0,57m/s
Qtk : Lưu lượng thiết kế Qtk = 0,18 m
3
/s.
12.2.1.4.Xác định chiều rộng đáy kênh b:
Xác định bk từ Qtk, h, m, n, i theo phương pháp đối chiếu với mặt cắt lợi nhất về
thủy lực
Bước 1: Tính m
Q
im
f
o
613,0
18,0
0002,0.8062,74
ln =








=








= (12-4)
Trong đó:
m0 = mm−+
2
12 , m = 1.25, tra bảng (8-1) trang 24-BTTL được :4m0= 7,828.
i : Độ dốc đáy kênh, i = 0,0002.
Q : Lưu lượng xả thiết kế, 3
0,18 /
tk
Q m s=
Bước 2:
Có ln
( ) 0,613fR= , n=0.025, tra bảng (8-1) trang 2427-BTTL→ln
0,257Rm=
Lập tỉ số: ln
0,44
1,712
0,257
h
R
== , tra bảng (8-3) trang 3638-BTTL được: ln
2,45
b
R
=
→ln
ln
. 2,45.0,257 0,63
b
b R m
R
= = =
Để thuận lợi cho việc thi công, ta chọn bk = 0,7m.
Tiến hành tính lại hk, lập tỉ số: ln
0,7
2,723
0,257
b
R
== ,tra bảng (8-3) trang 3638-
BTTL được: ln
1,662
h
R
= →ln
ln
. 1,662.0,257 0,43
h
h R m
R
= = = , chọn h = 0,45m.
Kiểm tra tỉ số: 0,7
1,56
0,45
b
h
==  (0.5  2 ) → mặt cắt kênh được coi là hợp lý. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 186 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Vậy, chiều rộng đáy kênh bk =0,7m, chiều cao : hk = 0,45m.
12.2.2.5.Kiểm tra điều kiện không xói:
Vì kênh dẫn nước từ hồ chứa nên hàm lượng bùn cát trong nước nhỏ, không cần
kiểm tra điều kiện bồi lắng.
Kiểm tra điều kiện xói lở : Vmax< Vkx (12-5)
Trong đó:
Vmax : Vận tốc lớn nhất trong kênh: maxmax
maxmax
max
)..( hhmb
QQ
V
+
==

(12-6)
Qmax : Lưu lượng lớn nhất trong kênh: 3
max
. 1,2.0,18 0,216 /
tk
Q K Q m s= = =
K : Hệ số an toàn phụ thuộc vào Q, theo mục 5.1.1 TCVN 4118-1985 Q nhỏ
hơn 1m
3
/s có thể lấy K = 1.2.
hmax : Chiều sâu lớn nhất trong kênh, hmax được xác định từ Qmax. Có Qmax , bk, m,
n, i, dùng phương pháp đối chiếu với mặt cắt lợi nhất về mặt thủy lực xác định độ sâu
dòng chảy hmax tương ứng, trình tự tính toán như sau:
Bước 1: Tính Q
im
Rf
.4
)(
0
ln=
Trong đó:
m0 = mm−+
2
12 , m = 1.25, tra bảng (8-1) trang 24-BTTL được :4m0= 7,828
i : Độ dốc đáy kênh, i = 0,0002.
Q : Lưu lượng xả thiết kế lớn nhất.
Bước 2:
Có )(
lnRf và n=0.025 tra bảng (8-1) trang 2427-BTTL→lnR .
Lập tỉ số: ln
R
b , tra bảng (8-3) trang 3638-BTTL được: ln
R
h →ln
ln
.R
R
h
h=
Bảng 12.1: Bảng tính hmax ứng với Qmax
Qmax (m
3
/s) f(Rln) Rln (m) b/Rln h/Rln hmax (m)
0,216 0,5111 0,263 2,662 1,662 0,437
→( )
max max
max
max max
0,216
0,4 /
( . ). 0,7 1,25.0,437 0,437
QQ
V m s
b m h h
= = = =
+ + 
So sánh:Vmax= 0,4m/s <Vkx= 0,6m/s→ kênh thiết kế thoả mãn điều kiện không
xói.
Kết luận:
-Bề rộng đáy kênh : bk = 0,7m. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 187 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
-Chiều sâu cột nước trong kênh : hk = 0,45m.
-Độ dốc đáy kênh : i = 0,0002
-Hệ số mái kênh : m = 1,25
-Cao trình đáy kênh : Zđáy kênh= Zkc kênh - hk = 107 – 0,45 = 106,75 m.
-Cao trình bờ kênh : Zbờ kênh = Zkc kênh + d = 107+ 0.1 = 107,1 m.
-d: Chiều cao an toàn, theo điều (6.1.6), tra bảng 10-TCVN 4118 - 85, với kênh
bê tông và lưu lượng nhỏ hơn 1 m
3
thì d = 0.1m.
-Chiều rộng bờ kênh : b = 0,5 m
12.3. KIỂM TRA KHẨU DIỆN CỐNG
12.3.1.Tài liệu tính toán
+Cao trình mực nước chết : + 108,35 m.
+Cao trình mực nước khống chế : + 107m.
+Cao trình đáy cống cửa vào : + 107,35m.
+Lưu lượng thiết kế : Qtk = 0,18 m
3
/s.
+Độ dốc lòng cống : i = 0,2%
+Chiều dài cống : L= 83,475 (m).
+Hệ số nhám lòng cống : n = 0,011.
12.3.2.Trường hợp tính toán cống ngầm
Xác định khẩu diện cống ngầm ứng với trường hợp bất lợi nhất là chênh lệch mực
nước thượng hạ lưu nhỏ nhất ( Thượng lưu là MNC = 108,35 m , hạ lưu là mực nước
khống chế) , tháo được lưu lượng thiết kế , cửa van mở hoàn toàn . Chênh lệch cột
nước thượng hạ lưu khống chế là :
[Z] = MNC - Zkc = 108,35 – 107 = 1,35 (m)
-Nội dung tính toán :
+ Xác định qui mô cống.
+ Kiểm tra tổn thất cột nước.
+ Kiểm tra cao trình đặt ngưỡng cống.
+ Tính toán tiêu năng sau cống
+ Kết cấu thân cống https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 188 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
12.3.3Phương pháp tính toán
Khẩu diện cống được tính theo hai phương pháp : Phương pháp đúng dần và
phương pháp vẽ đồ thị .
a)Phương pháp đúng dần :
- Giả thiết trước đường kính cống D
- Với mỗi giá trị D giả thiết sẽ xác định được các tổn thất Zi.
- Dựa vào điều kiện khống chế để đảm bảo tháo được lưu lượng thiết kế, chọn ra
một giá trị d thích hợp nhất. Vừa đảm bảo yêu cầu tưới, vừa đảm bảo yêu cầu về
kinh tế và kỹ thuật
b) Phương pháp đồ thị :
- Giả thiết các giá trị d khác nhau.
- Với mỗi giá trị d giả thiết ta sẽ xác định được các tổn thất Zi.
- Xây dựng đồ thị quan hệ giữa  Zi và d.
- Với giá trị [Z] khống chế, tra đồ thị Zi và d, xác định được giá trị dcần
thiết kế.
Trong đồ án này sử dụng phương pháp tính đúng dần để xác định được kích
thước cống . Đã giả thiết một số giá trị dgt =40cm tính toán các tổn thất trong cống và
kiểm tra điều kiện khống chế (12-7) tương ứng với các dgt từ đó chọn được dc thiết kế
. Sau đó kiểm tra lại khả năng tháo, trạng thái chảy .
12.3.4.Kiểm tra đường kính cống đã chọn
Để cống lấy được lưu lượng thiết kế Qtk = 0,18 (m
3
/s) , thì chênh lệch cột nước
thượng hạ lưu phải lớn hơn tổng tổn thất trong cống để đảm bảo khả năng tưới, tức
là :
 Zi [Z] (12-7)
Trong đó:
 Zi : Tổng tổn thất cột nước dọc theo chiều dài cống.
 Zi = Zcục bộ + Zdọc đường =( Zc.vào + ZL + ZV+ Zr ) + ( Zdđ )
+ Zc.vào : Cột nước tổn thất tại cửa vào (m) https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 189 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
+ ZL : Cột nước tổn thất tại lưới chắn rác (m)
+ ZV : Cột nước tổn thất tại cửa van (m)
+ Zr : Cột nước tổn thất tại cửa ra (m)
+ Zdđ : Cột nước tổn thất dọc đường (m)
12.3.4.1.Tính toán tổn thất qua cống.
a,Tính toán tổn thất tại cửa ra.
Tổn thất tại cửa ra do đường ống mở rộng đột ngột. Theo trang 40 Sổ tay tính
toán thủy lực: tổn thất cột nước do đường ống mở rộng đột ngột xác định theo công
thức Bocđơ: g
v
g
vv
h
crcr
22
)(
2
1
2
21
=
−
= 

Trong đó:
- v1: lưu tốc dòng chảy tại cuối cống.
- v2: lưu tốc dòng chảy sau bể tiêu năng.
cr : hệ số tổn thất tại cửa ra được xác định theo công thức: 2
2
1
1








−=



cr
+ω1: diện tích mặt cắt ướt tại cuối cống,2
2
1
0,4
. 3,14. 0,1256
2
R

=  = =


+ω2: diện tích mặt cắt ướt tại cuối bể tiêu năng, 2 = b.h. Với:
+ h: cột nước cuối bể tiêu năng. Chọn chiều sâu bể tiêu năng d= 0,5 m.
→ h=hk+d= 0,46 + 0,5= 0,96 m.
+Bề rộng cuối bể tiêu năng : b = bk = 0,7 m → 2 = b.h = 0,7.0,96 = 0,672 m
2
. 2
672,0
1256,0
1 





−=→
cr
= 0,66 )/(43,1
1256,0
18,0
1
1 sm
Q
v ===


⇒ mh
cr
067,0
81.92
43,1
66,0
2
=

= https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 190 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
b,Tổn thất cục bộ tại cửa van.
Theo mục 11 trang 14 Sổ tay tính toán thủy lực: Khi van mở hoàn toàn, hệ số
sức kháng của van phụ thuộc vào tỷ số giữa độ dày lớn a của van và đường kính ống
D. Chọn van đĩa có a/D= 0.1
⇒ v =0.1. g
v
g
vv
h
vv
22
)(
2
1
2
21
=
−
= 

 mh
cv
01,0
81.92
43,1
1,0
2
=

=
c,Tổn thất qua lưới chắn rác.
Theo mục 6 trang 49 Sổ tay tính toán thủy lực: hệ số sức cản qua lưới chắn rác
khi lưới đặt thẳng góc với dòng chảy tới được xác định qua công thức:  sin
3
4






=
b
s
l
. Trong đó:
- s: Chiều dày thanh. Chọn s= 10mm.
- b: khoảng trống giữa các thanh. Chọn b= 100 mm.
- β: hệ số phụ thuộc vào hình dạng thanh. Tra bảng 4-31 trang 49 Sổ tay tính
toán thủy lực Chọn thanh có dạng hình c ⇒ β= 1.67
- α: góc nghiêng của lưới so với với phương ngang. Chọn α= 75˚.
⇒





= 75sin
1.0
01.0
79.1
3
4
l
 = 0.075
 mh
l
4
2
10.4,5
81.92
))25.19.0/(18.0(
075.0
−
=


=
d,Tổn thất qua khe phai.
Theo mục II, phụ lục 1 trang 53 QPTL C1-75 hệ số sức kháng qua khe phai phụ
thuộc vào độ rộng tương đối của khe phai :bp/b. Ở đây bp- chiều rộng khe phai b: bề
rộng cống ở phần bố trí phai. Trị số ξp có thể lấy như sau:
Khi 1.0
b
b
p , trị số ξp = 0.05 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 191 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3 2.0
b
b
p
, trị số ξp = 0.10
Với : + bp : bề rộng khe phai, chọn bp = 10 cm .
+ bc : bề rộng cống tại vị trí bố trí khe phai, chọn bc = 90cm.
⇒11,0
9,0
1,0
==
c
p
b
b ⇒ 05.0=
p
 . mh
p
4
2
10.65,3
81,92
))25,19,0/(18,0(
05,0
−
=


=

e,Tổn thất đoạn cửa vào.
Theo mục I phụ lục 1 trang 53 QPTL C-1-75: Cửa vào cống có dạng cong tròn,
hệ số tổn thất tại cửa vào ξđv xác định theo đồ thị hình 18. Trên hình, r- bán kính cong
của đầu vào; N- kích thước của mặt cắt theo hướng bán kính cong.
- Đầu vào có kích thước 0.9×0.9m  N = 0.9 m.
- Bán kính cong lợi nhất về sức kháng thuỷ lực được xác định theo mục 2§5-
22 trang 33 QPTL C-1-75: khi đoạn cong có tiết diện hình chữ nhật: 2
3/45.3
5.4 032.0
n
Rh
r
t
=

Trong đó:
rt- bán kính cong tính đến trục ống.
h- kích thước mặt cắt theo hướng bán kính cong.
R- bán kính thuỷ lực theo hướng bán kính cong.
R = 
 = h
h
.4
2 = 0,25.h
n- độ nhám lòng cống. Tra bảng 4-5 trang 37 Sổ tay tính toán thuỷ lực: ống cấp
nước trong điều kiện bình thường, không có nhiều ghét bám n= 0.012
Kết quả tính hệ số cửa tổn thất cửa vào:
h ( m) n R (m) rtt (m) rchọn (m) N r/N ξđv
0,9 0,012 0,225 1,97 2,00 0,9 2,22 0,06
Cột nước tổn thất đoạn đầu vào: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 192 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3 mh
dv
4
2
10.74,8
81.92
))9,09,0/(18.0(
06.0
−
=


=

f,Tổn thất do thu hẹp từ hồ vào cống
Theo mục V trang 57 QPTL C-1-75 hệ số tổn thất tại chỗ thu hẹp được xác định
theo công thức: )1(
1
2


 −=
th

Trong đó:
- ω1: diện tích trước đoạn thu hẹp.
ω1= d1×(MNC-Zđáy)= 3.25×(108,35-107,1)=4,06 m
2
.
- ω2: diện tích sau đoạn thu hẹp.
ω2= d2×(MNC-Zđáy)= 0.9×(108,35-107,1)= 1,125m
2
.
- η: hệ số phản ánh hình dạng phần chuyển tiếp. Xác định theo hình 19c và đồ
thị hình 20a trang 58 QPTL C1-75
Với góc thu hẹp α= 18˚ và 28.0
25.3
9.0
1
2
==
d
d ⇒ η= 0.24.
⇒ 277,0)
06,4
125,1
1(24.0 =−=
th


 mh
th
4
2
1063,5
81,92
))7,125,1/(18,0(
277,0
−
=


= .
g,Tổn thất dọc đường.
Theo 14 TCN 197: 2006,mục A.2.3.3e trang 13 (Tiêu chuẩn thiết kế cống lấy
nước) thì hệ số tổn thất được xác định như sau :
Trong đó:
- L: chiều dài cống. L= 83,475 m.
- C: hệ số Sêdi. n
R
C
6/1
=
⇒ 3/4
2
2
R
n
Lg
dd
= https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 193 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
- n: hệ số nhám của ống. Tra mục 7-2 trang 78 Sổ tay tính toán thủy lực: đối
với các ống kim loại hàn: n= 0.012.
- R: bán kính thủy lực tính đối với mặt cắt trung bình ống. 075,0
4
3.0
4
4/
2
=====
D
D
D
R




m
Kết quả tính toán: 3/4
2
075.0
012.0
475,8381.92 =
dd
 =5,425 .
⇒ =

==
81.92
54.2
425,5
2
22
g
v
h
dddd 1,78m.
12.3.4.2.Tổng hợp kết quả tính toán tổn thất qua cống.
- Tổng hệ số tổn thất cửa vào: lpđvthcv  +++= 2
= 0,277+0,06+2×0,05+0,074= 0,511
- Tổng hệ số tổn thất qua cống:
ξ=ξcv+ξdd+ +2×ξv+ξcr= 0,511+7,46+2×0.1+0,8= 8,83
12.3.5.Tính toán cao trình đặt cống.
- Độ dốc cống: i= 2×10
-3

- Cao trình ngưỡng cống: Zcv= 107,35 m.
- Cao trình cuối cống: Zcr= Zcv-iL= 107,35- 4×10
-3
×71,925= 107,06 m.
12.3.6.Kiểm tra tổn thất qua cống.
Điều kiện: ∑hi ≤ [Z]
Trong đó:
hi- cột nước tổn thất qua các bộ phận.
[Z]- Chênh lệch mực nước thượng hạ lưu.
[Z] = MNC – Zkc = 108,35-107 = 1,35 m.
∑hi= hth+2×hp+hl+hdv+2×hv+hcr+hdd =
= 5,63.10
-4
+2×3,65.10
-4
+5,4.10
-4
+8,74.10
-4
+2×0,043+0,0224+0,28= 0,4 m.
So sánh: ∑hi = 0,4 m ≤ [Z]= 1,35m. Thỏa mãn https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 194 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Vậy chọn đường kính cống d=0,3m
12.3.7.Kiểm tra chế độ chảy trong cống
Theo mục 5.4 và 5.5 trang 17 QPTL C 1-75: cống làm việc trong chế độ chảy
có áp ổn định khi:
- Điều kiện 1: H ≥ 1.5h.
- Điều kiện 2: L > Lgh.
- Điều kiện 3: 11 +

=
+

=



 Z
B
Z
A
r
v
vv
Trong đó:
H- cột nước trên ngưỡng cống.
h- chiều cao cống tại cuối đầu vào.
L- chiều dài cống.
Lgh- chiều dài giới hạn phụ thuộc vào hình dáng cửa vào. ξv- hệ số tổn thất tại
đầu vào.
ωv- diện tích mặt cắt tại cuối đầu vào.
Zv- hiệu số cao độ mực nước thượng lưu và cao trình trần cống tại mặt cắt cuối
đầu vào.
∑ξ- tổng các hệ số tổn thất từ cửa vào tới mặt cắt cửa ra.
ωr- diện tích mặt cắt ra.
Z- cột nước tác dụng.
12.3.7.1.Kiểm tra điều kiện 1:
Ta có: H= MNC-Zdaycong = 108,35-107,35= 1 m.
h= 0.3 m ⇒ 1.5h=1.5×0.3= 0.45 m.
So sánh: H =1 > 1.5 h= 0.45 m ( thỏa mãn).
12.3.7.2.Kiểm tra điều kiện 2.
Tra bảng 2 trang 17 QPTL C-1-75: với cửa vào mép tròn Lgh= 3h.
L= 71,925 m > Lgh= 3h= 3×0.3 = 0.9 m. Thỏa mãn.
12.3.7.3.Kiểm tra điều kiện 3. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 195 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Cột nước tác dụng Z xác định theo 14TCN 197-2006. Z= MNTL-MNHL.
⇒ Z= 108,35-107 = 1,35 m
Zv= MNC-Ztrancong= 108,35-(107,35+0.3)= 0,7 m. 2
22
1256,0
4
4.0
4
.
m
D
rv
=

===



⇒0854,0
1511,0
7,01256,0
=
+

=A ; 05.0
1511,7
35,11256,0
=
+

=B
So sánh: A= 0.0854 >B= 0.05. Thỏa mãn
Kết luận: Chế độ chảy trong cống là chảy có áp ổn định.
12.3.8.Kiểm tra khả năng tháo của cống.
Theo mục 2 trang 21 QPTL C 1-75: khả năng tháo của cống có áp được xác
định theo công thức: gZQ
r2=
Trong đó:
ωr- diện tích mặt cắt tại cửa ra. ωr= 0,1256 m
2
.
Z- cột nước tác dụng lên cống. Z= 1,35m. 
- hệ số lưu lượng của cống, tính theo công thức: 2
1








+
=

i
r
r





Trong đó: αr- hệ số động năng tại mặt cắt ra. Gần cửa ra không có gì đặc biệt
nên lấy αr = 1.
∑ξ- tổng hệ số tổn thất tính từ cửa vào đến mặt cắt cửa ra.
ωi- diện tích mặt tính toán. Tính toán tại mặt cắt cửa ra ωi=ωr=0,1256 m
2
.
⇒ 2
1256,0
1256,0
83,81
1






+
= = 0.31
⇒ 35,181.921256,031,0 =
ttQ = 0,2 m
3
/s.
So sánh: Qtt=0,2m
3
/s> Qtk= 0,18 m
3
/s. Thỏa mãn. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 196 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Kết luận: Cống đủ khả năng tháo.
12.3.9.Kiểm tra cao trình đặt cống.
Theo mục A.3.1 trang 15 14TCN 197-2006: Cao trình đặt cống hợp lý khi thỏa
mãn các điều kiện sau:
12.3.9.1.Điều kiện chống bùn cát vào cống
Znguong> Zbc.
Trong đó:
Znguong- Cao trình ngưỡng cống tại cửa vào. Znguong= 107,35 m.
Zbc- Cao trình bùn cát. Zbc= 106,35 m.
So sánh: Znguong= 107,35 m > Zbc = 106,35 m. Thỏa mãn.
12.3.9.2.Kiểm tra điều kiện không xuất hiện phểu khí trước cửa vào.
H > Hk.
Trong đó:
H- cột nước thượng lưu tính đến tâm mặt cắt cửa vào:
H = MNC - D –  cửa vào = 108,35 – 0,4 – 107,35 = 0,5(m)
Hk- cột nước phân giới tính đến tâm mặt cắt đầu cửa vào: 55.0
5.0








=
gD
v
DH
c
k

Trong đó:
D : Đường kính cống D = 0,4 (m)
vc- vận tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp.
v
v
c=
v- vận tốc tại mặt cắt đầu cửa vào. sm
Q
v /22,0
9,09,0
18,0
=

==
 
- hệ số co hẹp đứng tại cửa vào. 1(
1
2
−++
=
dvccc



φc- hệ số lưu tốc tại cửa vào. Lấy φc= 0.98. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 197 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
ξđv- hệ số tổn thất cột nước của cửa vào. ξđv= 0.06
 91.0
)106.098.098.0(98.0
1
2
=
−++
= smv
c /24.0
91.0
22,0
==
; mH
k
063.0
4.081.9
24,0
4.05.0
55.0
=









=
So sánh: H= 1.15 m > Hk= 0.063 m. Thỏa mãn.
Kết luận: Cao trình đặt cống là hợp lý.
Kết luận chung: Kích thước và cao trình đặt cống đã chọn là hợp lý.
12.3.10Tính toán tiêu năng sau cống.
Cống bố trí van đĩa ở hạ lưu nên bố trí buồng tiêu năng kiểu tường va đập. cống
có lưu lượng nhỏ nên chỉ cần bố trí buồng tiêu năng theo cấu tạo.
Kích thước buồng tiêu năng:
- Bề rộng buồng tiêu năng: B= 3.0 m.
- Chiều sâu bể: d= 0.5 m.
- Chiều dài bể: L=3.0 m.
12.4.CẤU TẠO CHI TIẾT
12.4.1.Đoạn cửa vào.
Bộ phận cửa vào cống có nhiệm vụ đảm bảo cho nước vào cống được thuận
dòng.
Bố trí tường hướng dòng có hình thức thu hẹp dần để tránh hiện tượng tách
dòng, góc thu hẹp của 2 tường hướng dòng ở cửa vào α= 18˚. Các tường cánh làm hạ
thấp dần theo mái thượng lưu. Đáy đoạn hướng dòng đổ bê tông cốt thép M200, dày
0.35m và có độ dốc chọn bằng độ dốc mái đập. Theo mục 3.1.1 trang 6 14TCN 197-
2006: cao trình đỉnh tường phần bố trí khe phai và lưới chắn rác phải cao hơn mực
nước chết trong hồ một đọan δ ≥ 1 m. Chọn cao trình đỉnh tường phần này: Ztuong=
109 m.
Tại phần cống hở bố trí 2 khe phai có kích thước (10×10)cm. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 198 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Để tránh các vật trôi nổi vào cống bố trí lưới chắn rác bằng thép có bề dày 10
mm, kích thước các ô lưới là (20×10)cm. Lưới đặt nghiêng một góc 75˚ so với phương
ngang.
Đọan cửa vào nối tiếp với thân cống bằng khớp nối mềm, phía trước khớp nối
là đoạn tiệm biến, có mặt cắt chuyển dần từ hình vuông sang hình tròn.
12.4.2.Thân cống thép bọc bê tông cốt thép.
Thân cống bằng thép có đường kính D= 0,4 m. Chiều dày lớp thép tra bảng 6
trang 4 với loại cống rất nhỏ và cột đất trên đỉnh H đất >= 10 m: t= 5 mm.
Bên ngoài bọc lớp bê tông M200, chiều dày lớp bê tông bọc ngoài tra bảng 7
trang 4 14TCN 197-2006:
- Bản đáy 25 cm.
- Chọn chiều dày lớp bê tông bọc hai bên và trên đỉnh: 25 cm.
Dưới thân cống là lớp lót bê tông M100 dày 10 cm.
Để tăng sự liên kết giữa ống thép và lớp bê tông bọc dùng liên kết là các thép
néo loại CII, có đường kính ϕ12, đặt cách nhau 1.5 m.
Vì cống có chiều dài khá lớn nên cần bố trí khe nối chia cống thành từng đoạn để
tránh rạn nứt do lún không đều. Chọn chiều dài mỗi đoạn là 10 m. Tại khe nối cần đặt
thiết bị chống rò nước là tấm kim loại và bê tông nhựa đường
Lớp đất bọc quanh ống có chiều dày 1.5 m mỗi phía, được đầm chặt chẽ.
12.4.3.Van hạ lưu
Sử dụng van đĩa làm van công tác và van sự cố.
12.4.4. Thiết bị tiêu năng hạ lưu.
Sau cửa van công tác bố trí thiết bị tiêu năng kiểu tường va đập có kích thước:
- Bề rộng buồng tiêu năng: B= 3.0 m.
- Chiều sâu bể: d= 0.5 m.
- Chiều dài bể: L= 3 m.
Làm bằng BTCT M200, bê tông lót M100 dày 10 cm.
Sau buồng tiêu năng bố trí đoạn sân sau có chiều dài Ls= 10 m..
 Chiều dài đoạn gia cố kênh là 10 m. Dùng BTCT M200 dày 20 cm. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 199 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 200 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

PHẦN IV:
CHUYÊN ĐỀ
THIẾT KẾ KĨ THUẬT
https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 201 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
CHƯƠNG 13: SỬ DỤNG PHẦM MỀM GEO-SLOPE ĐỂ KIỂM TRA
THẤM VÀ ỔN ĐỊNH CHO ĐẬP ĐẤT.
13.1.ĐẶT VẤN ĐỀ
- Khi xây dựng các công trình thủy lợi nói chung và đập đất nói riêng thường
xuất hiện hiện tượng nước thấm trong đất hoặc đá nứt nẻ như thấm qua công trình
đất, đá; thấm vòng quanh công trình bê tông v.v…
- Mặt khác đập đất lại thường xuyên chịu tác động của môi trường nước nếu
không được tính toán kỹ, chính xác với nhiều trường hợp thì sẽ rất nguy hiểm đến sự
ổn định của công trình cũng như tính mạng, tài sản của người dân. Vì vậy tính toán
thấm và ổn định có tầm quan trọng đặc biệt và là một khâu không thể thiếu trong thiết
kế công trình thủy lợi.
13.2.MỤC ĐÍCH TÍNH TOÁN
- Mục đích tính thấm qua đập đất :
+ Xác định lưu lượng nước thấm qua thân đập, nền và bờ để đánh giá tổn thất
nước trong tính toán kinh tế và cân bằng hồ chứa, quyết định hình thức chống thấm
trong thân đập.
+ Xác định vị trí của đường bão hòa để bố trí vật liệu xây dựng thân đập và đánh
giá sự ổn định của mái dốc hạ lưu. Ngòai ra, việc xác định vị trí đường bão hòa để
lựa chọn hình thức thoát nước trong thân đập.
+ Tính toán gradien thấm để đánh giá mức độ xói ngầm chung và xói ngầm cục
bộ nhằm mục đích xác định kích thước hợp lý của thân đập, kết cấu chống thấm và
thành phần của tầng lọc ngược.
- Mục đích tính ổn định đập đất:
+ Xác định hệ số an toàn ổn định nhỏ nhất Kminmin của mái dốc từ đó so sánh với
hệ số an toàn cho phép theo quy phạm .
13.3.NỘI DUNG TÍNH TOÁN
13.3.1.Các trường hợp tính toán
- Trường hợp 1: Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu không có nước, thiết bị chống
thấm, thoát nước làm việc bình thường. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 202 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
- Trường hợp 2: Thượng lưu là MNLTK, hạ lưu là mực nước lớn nhất (ứng
với lưu lượng xả lớn nhất từ hồ chứa), thiết bị thoát nước làm việc bình thường.
- Trường hợp 3: Thượng lưu là MNLKT, hạ lưu là mực nước tương ứng, thiết
bị thoát nước làm việc bình thường.
Do thời gian làm đồ án tốt nghiệp có hạn nên chỉ phân tích đánh giá các trường
hợp 1 và 2 để tính toán.
Phương pháp tính toán
+ Tính thấm qua đập đất :
Do tính toán kỹ thuật sử dụng phương pháp thủy lực tính toán nên trong phần
chuyên đề sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn :Sử dụng phần mềm seepw trong
bộ phần mềm geo.slope-studio 2004để tính toán.
+Tính ổn định qua đập đất:
Trong phần tính toán kỹ thuật ổn định đập đất tìm tâm cung trượt nguy hiểm sử
dụng phương pháp Filennít và Fandeep, trong phần chuyên đề sử dụng phương pháp:
Sử dụng phần mềm slopew trong bộ phần mềm geo.slope-studio 2004.
* Mục đích:
- So sánh vị trí đường bão hòa và tâm trượt nguy hiểm nhất của 2 phương
pháp: thủ công và phần mềm
- So sánh sự sai khác giữa các kết quả tổng lưu lượng thấm và hệ số ổn định
theo từng phương pháp.
- Đánh giá sự sai khác và nêu lên một số vấn đề cần chú ý khi tính toán.
13.3.2.Các tài liệu tính toán
Bảng 13-1: Thông số của mặt căt tính thấm
STT Các thông số tính toán Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Cao trình đỉnh đập thiết kế Zđđ m 118,5
2 Cao trình cơ hạ lưu đập thiết kế Zc m 111,5
3 Cao trình lăng trụ Zlt m 106
4 Bề rộng đỉnh đập thiết kế B m 10
5 Bề rộng cơ đập thiết kế Bc m 4 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 203 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
6 Bề rộng lăng trị thiết kế Blt m 2
7 Hệ số mái thượng lưu m1 3
8
Hệ số mái hạ lưu
Trên cơ m2 2.25
Dưới cơ m'2 2.50
9
Hệ số mái lăng trụ
Thượng lưu mt 1.5
Hạ lưu mh 2
10 Mực nước dâng bình thường MNDBT m 115,96
11
Mực nước lũ thiết kế MNLTK m 117,12
Mực nước hạ lưu tương ứng với MNLTK ZhTK m 104.06

Theo tài liệu địa chất của tuyến công trình có các chỉ tiêu cơ lý bảng 13.1 :
Bảng 13.2: Các chỉ tiêu của đất, đá
Loại đất
φ° C (T/m
2
) γ (T/m
3
) K( m/s)
Tự
nhiên
Bão
hòa
Tự
nhiên
Bão
hòa
Tự
nhiên
Bão
hòa

Đắp đập 23 20 3.00 2.40 1.876 1.99 1,1.10
-8

Lớp 1 21 17.2 2,8 2,2 1.76 1.844 2,4.10
-8

Lớp 2 24 22 2.20 1.67 1.808 1.820 4,9.10
-8

Đá 35 35 2.5 2.85 10
-2

13.3.3.Tính toán thấm qua đập đất
13.3.3.1Phương pháp thủy lực:
Quá trình tính toán được nêu cụ thể ở phần thiết kế kỹ thuật có kết quả tính toán
Bảng 13.3: Kết quả tính toán thấm cho mặt cắt lòng sông
Thông số MNDBT MNLTK
MNTL (m) 115.96 117.12
q (10
-8
m
3
/s.m) 4.58 4.78
PT đường bão hòa y=2,944x y=2,996x
Jđ 0.205 0.207 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 204 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Jn 0.137 0.134
Kiểm tra độ bền thấm
Jđ <
đkJ = 0.75
Jn <
nkJ = 0.65
Jđ <
đkJ = 0.75
Jn <
nkJ = 0.65
13.3.3.2.Phương pháp phần tử hữu hạn
a,Tổng quan về phần mềm seep
Phần mềm SEEP/W là một phần mềm mạnh trong bộ Geo-slope của canada sử
dụng để tính toán và xử lý thấm cho các công trình thủy : đê, đập. kè … và các công
trình ngầm : hầm ngầm , đường hầm dẫn nước….
Ngoài ra, phần mềm SEEP/W còn kết hợp đươc với các phần mềm khác như
Slope để tính ảnh hướng của thấm tới ổn định trượt của công trình.
b,Cơ sở lý thuyết của seep.
- Dòng thấm trong đất bão hòa theo định Darcy
Qvào – Qra = độ biến thiên độ ẩm thể tích 
Do trường hợp tính toán là đất bão hòa nên  =0 khi đó Qvào = Qra
- Phương trình vi phân cơ bản trong phân tích thấm: . . .
xy
HH
k k Q
x x y y t
    
+ + =

     
(13-1)
Trong đó:
H: Cột nước thấm tổng
kx : Hệ số thấm theo phương ngang
ky: Hệ số thấm theo phương đứng
Q: Lưu lượng phụ thêm ( Lưu lượng biên tác dụng) 
: Hàm độ ẩm thể tích
t : Thời gian
+. Hàm độ ẩm thể tích
Cơ sở thiết lập các công thức trong phân tích thấm chính là mối quan hệ giữa
áp lực nước lỗ rỗng và hàm lượng nước. Khi có dòng chảy trong đất, chắc chắn có https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 205 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
một lượng nước giữ lại trong kết cấu lỗ rỗng đất, lượng nước này chính là hàm số của
áp lực nước lỗ rỗng và các đặc trưng khác của đất.
Hàm độ ẩm thể tích  phụ thuộc vào áp lực nước lỗ rỗng : w
V
V
=

Trong đó:
Vw : Thể tích nước
V: Thể tích tổng
Do đang xét cho trường hợp đất bão hòa thì đất chứa đầy nước trong lỗ rỗng
như vậy độ ẩm thể tích không đổi theo thời gian0
t

=

+. Hệ số thấm k
Hệ số thấm phụ thuộc vào hàm độ ẩm thể tích, kích thước và thành phần hạt …
Trong đồ án này chỉ tính cho phần dưới đường bão hòa nên có thể coi hệ số thấm
là một hằng số.
+. Đất đắp đập: k = 1,1.10
-8
m/s
+. Lớp nền 1: k = 2,4.10
-8
m/s
+. Lớp nền 2: k = 4,9. 10
-8
m/s
+. Thiết bị thoát nước: k = 10
-2
m/s
+. Cột nước thấm:
Phương trình cột nước tổng: 2
w
w
2.
u v
Hy
g
= + +

Trong đó:
uw : Áp lực nước lỗ rỗng
w
 : Dung trọng riêng của nước
y: Cao trình cột nước https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 206 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
v: Vận tốc thấm
- Điều kiện biên:
+. Điều kiện Dirichtle:
1
(,)
H
Hxy
S
= (13-2)
+. Điều kiện biên Neiman:
()
2
,
s
h
qxy
N

=

(13-3)
Như vậy: Từ phương trình cơ bản và các điều kiện biên là cơ sở để tính toán
thấm theo phương pháp phần tử hữu hạn.
13.4. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN SỬ DỤNG PHẦN MỀM
13.4.1.Tính thấm qua đập đất
Tính cho trường hợp MNDBT, hạ lưu không có nước và xét tính cho mặt cắt lòng
sông:
Bước 1: Thiết lập mô hình bài toán
a: Xác định kích thước phạm vi làm việc:
- Từ thanh thực đơn set chọn page sẽ xuất hiện

- Chọn đơn vị mm.
- Nhập chiều rộng và chiều cao phạm vi trang giấy làm việc (A1 khi in) => OK
b : Xác lập tỉ lệ cho bài toán:
-Từ thực đơn set chọn Scale https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 207 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Nhập số như hình vẽ => OK.
c:Xác định các ô lưới và hiện thị:
Từ thực đơn set chọn grid

Nhập các số như hình vẽ trên =>OK
d:Vẽ hệ trục tọa độ:
Tư thực đơn set chọn axes:

Nhập các giá trị như hình trên => OK
e:Vẽ xác định bài toán:
Từ thực đơn Sketch chọn lines và text. https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 208 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Bước 2: Khai báo hệ số thấm và vật liệu cho lớp đất.
a: Xác định hàm thấm: (khai báo các hệ số thấm cho từng lớp vật liệu đắp đập)
Thanh thực đơn Keyin

Nhập 1 chọn edit

Thực hiện tương tự cho các hệ số thấm còn lại.
b:Xác định tính chất vật liệu: (gán hệ số thấm cho các lớp vật liệu)
Từ thanh thực đơn KeyIn chọn Material Propeties, xuất hiện hộp thoại, nhập ký hiệu
lớp và gán vật liệu ta được kết quả như hình vẽ.
KHOANG CACH (m)
-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
CAO DO (m)
90
100
110
120
130 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 209 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Bước 3: Rời rạc hóa miền tính toán , chia miền V thành miền con V
(e)

Xác định các phần tử của các vùng vật liệu khác nhau:
Thanh thực đơn Draw, chọn Regions,vẽ đường bao lớp vật liệu. Xuất hiện hộp
thoại:

Ta chọn như hình và tiến hành làm tương tự cho các lớp còn lại .Và Material
Type thay đổi tư 1 đến 4
Sau khi thực hiện xong

Bước 4: Khai báo điều kiện biên:
+. Điều kiện cột nước: Điều kiện cột nước áp dụng cho phía thượng lưu và hạ lưu
công trình tại các nút biên nhưng khi đó cột nước tại thượng lưu và hạ lưu là cột nước
tổng
+. Điều kiện biên lưu lượng tại nền: Đó chính là tại các nút không thấm.
b: Xác định các điều kiện biên của nút: (biên giới hạn lưu lượng và biên tiếp xúc
nước)
1
2
3
4
MNDBT 115,96 m
KHOANG CACH (m)
-18 -8 2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 102 112
CAO DO (m)
90
100
110
120https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 210 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Từ thanh Draw chọn Boundary Conditions…
Sau đó khai báo biên cột nước thượng hạ lưu.
- Cột nước thượng hạ lưu.

Bước c: Vẽ mặt cắt thấm:
Ta kích vào biểu tượng như trên hình vẽ.

Sau đó ta được đường mũi tên xanh như hình trên.
Bước 5: Giải bài toán và được kết quả sau:
Kiểm tra và chạy chương trình
Sau khi hoàn tất các phần trên ta tiến hành kiểm tra chương trình.
a) Kiểm tra chương trình:
Ta kích vào biểu tượng như sau:

1
2
3
4
MNDBT 115,96 m
KHOANG CACH (m)
-18 -8 2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 102 112
CAO DO (m)
90
100
110
120 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 211 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Sau đó kích vào Verify. Nếu không bị lỗi ta tiến hành chạy chương trình, nếu có
lỗi thì ta kiểm tra lại các bước trên.
b) Chạy chương trình:
Kích vào biểu tượng như hình vẽ dưới. Sau đó kcih1 vào Start để chạy chương
trình.

Sau khi chạy xong chương trình thì ta có kết quả sau:
Kích vào

KẾT QUẢ TÍNH THẤM
• MẶT CẮT LÒNG SÔNG
+. Trường hợp 1: Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu không có nước, thiết bị
chống thấm, thoát nước làm việc bình thường.
- Đường bão hòa ,tổng lưu lượng thấm qua đập và nền https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 212 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

- Gradien thấm qua đập và nền:

Trường hợp 2: Thượng lưu là MNLTK, hạ lưu là mực nước lớn nhất (ứng với lưu
lượng xả lớn nhất từ hồ chứa), thiết bị thoát nước làm việc bình thường.
- Đường bão hòa , tổng lưu lượng qua đập và nền:

- Gradien thấm: MNDBT 115,96 m
6.9268e-008
KHOANG CACH (m)
-18 -8 2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 102 112
CAO DO (m)
90
100
110
120 MNDBT 115,96 m
0.05
0.25
0.3
0.4
KHOANG CACH (m)
-18 -8 2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 102 112
CAO DO (m)
90
100
110
120 MNLTK 117.12m
MNHL 104.06
8.1501e-008
KHOANG CACH (m)
-18 -8 2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 102 112
CAO DO (m)
90
100
110
120 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 213 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Bảng 13.4: Kết quả tính toán theo phương pháp phần tử hữu hạn
Kết quả tính toán giữa hai phương pháp
Trường hợp
MNDBT = 115.96 m MNLTK= 117.12 m
Thủy lực seep Thủy lực seep
Tổng lưu lượng thấm qua
đập và nền
4,28. 10
-8
6,92. 10
-8
4,58. 10
-8
8,13. 10
-8

• MẶT CẮT SƯỜN ĐỒI
* Mặt cắt sườn đồi trái:
-Đường bão hòa, tổng lưu lượng thấm qua đập và nền:

- Gradien thấm: MNLTK 117.12m
MNHL 104.06
0.4
0.45
KHOANG CACH (m)
-18 -8 2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 102 112
CAO DO (m)
90
100
110
120 MNDBT 115.96m
4.8183e-008
KHOANG CACH (m)
-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
CAO DO (m)
94
98
102
106
110
114
118
122
126
130 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 214 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

* Mặt cắt sườn đồi phải:
- Đường bão hòa , tổng lưu lượng thấm qua đập và nền:

- Gradien thấm:
Kết quả tính toán giữa hai phương pháp
MNDBT 115.96m
0.05
0.1
0.15
0.35
0.35
KHOANG CACH (m)
-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
CAO DO (m)
94
98
102
106
110
114
118
122
126
130 MNDBT 115.96 m
3.4851e-008
KHOANG CACH (m)
-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
CHIEU CAO (m)
100
110
120
130 MNDBT 115.96 m
0.05 0.1
0.15
0.25
0.35
KHOANG CACH (m)
-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
CHIEU CAO (m)
100
110
120
130 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 215 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Trường hợp
Sườn đồi trái Sườn đồi phải
Thủy lực seep Thủy lực seep
Tổng lưu lượng thấm qua
đập và nền
3,385.10
-8
4,818. 10
-8
2,364. 10
-8
3,485. 10
-8

• Tính toán tổng lượng thấm:
Tính toán tổng lượng thấm cho trường hợp mực nước thượng lưu là
MNDBT= 115,96m.
-Tính lưu lượng thấm.
Chia đập ra 3 đoạn nhỏ như hình 10.11 phần 10.4.1, sao cho trong mỗi đoạn có
những đặc trưng về thấm như nhau. Khi đó tổng lưu lượng thấm được xác định bằng
công thức:
Qt = 0.5[q1l1 + (q1+q2)l2 +… +(qn-1+qn)ln +qn -1 ln]
Trong đó:
q2=6,92×10
-8
(m
3
/s.m); q1= 4,818×10
-8
(m
3
/s.m); q3= 3,485×10
-8
(m
3
/s.m).
l1= 60 m; l2=137 m; l3= 43 m; l4= 38 m.
 Qt =0,5.4,818.10
-8
.60+(4,818+6,92 )10
-8
.137+(6,92+3,485)10
-8
.43+
3,485.10
-8
.38 =2,33.10
-5
(m
3
/s).
-Kiểm tra thấm qua đập và nền:
Điều kiện: 
thángkiêtttt WW
Trong đó:
-
Wtt: Tổng lượng thấm trong các tháng mùa kiệt trong năm (tháng
VI,VII,VIII,IX,X,XI,XII,I) T= 21,168.10
6
(s)
TQW
ttt =
= 2,33
-5
× 21,168.10
6
=493,74 m
3
.
Tổng lượng thấm cho phép: 
thángkiêtttW = 0,427.10
6
m
3
.
So sánh: Wthấm = 493,74 m
3
< 
thángkiêtttW = 0,427.10
6
m
3

Kết luận: Đập hoàn toàn đảm bảo điều kiện thấm https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 216 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
So sánh giữa hai phương pháp thấy được kết quả tổng lượng thấm giữa 2 phương
án có sự sai khác, tổng lượng thấm khi sử dụng phần mềm lớn hơn so với tính
tay,nhưng vẫn đảm bảo điều kiện thấm.
=>Nhận xét giữa 2 phương pháp:
Phương pháp Thủy lực Phần tử hữu hạn
Số liệu đầu vào
- Hệ số thấm cho đất đắp đập
và nền nhưng đối cad nền thì
lấy hệ số thấm trung bình của 2
lớp đất và chiều dày tầng thấm
tổng của 2 lớp và không xét đến
lăng trụ thoát nước.
- Hệ số thấm khai báo cho
từng loại đất khác nhau kể
cả lăng trụ thoát nước.
Cách tính toán
- Khi tính thấm thì chia thành 2
phần để tính: Khi tính thấm cho
đập đất thì xem nền không
thấm và ngược lại.
- Khi tính không xét đến điều
kiện biên không thấm mà chỉ
xét tới cột nước thấm và cadt
quả chủ yếu phụ thuộc vào tính
toán theo công thức đã có sẵn.

- Khi tính thấm xét cho
toàn bộ đất đắp đập và nền
đều thấm .
- Khi tính toán phải dựa
vào phương trình vi phân
và cad điều kiện biên: Điều
kiện cột nước và điều kiện
biên không thấm và cadt
quả tính được chính xác
hay không phụ thuộc vào
kinh nghiệm mình chia
lưới của cad phần tử trong
miền thấm đó là nếu chia
càng nhỏ thì càng chính
xác và phần mền tự tính.
13.4.2.Tính ổn định mái hạ lưu đập
13.4.2.1.Tính toán theo phương pháp Filennít và Fandeep
Bảng 13.3: Kết quả tính toán ổn định cho chân mái hạ lưu
Trường hợp
MNDBT=115.96 m
hh = 0
MNLTK = 117.12
hh=1,06 m
Hệ số an toàn Kmin 1,407 1,354 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 217 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
13.4.2.2.Tính toán theo theo phần mềm slope
Tổng quan về phần mềm slope:
- Giới thiệu về mô hình và môi trường làm việc:
SLOPE/W là một trong 6 phần mềm địa kỹ thuật trong bộ GEOSLOPE Officeb
của Geo-Slope International – Canada.
SLOPE/W là phần mềm giao diện đồ họa, 32 bit có thể chạy trong hệ điều hành
WIN 95/98/nt/2000 và xp
- Khả năng của Slope:
SLOPE/W phân tích ổn định mái đất – đá theo phương pháp cân bằng giới hạn
khối trong đất bão hòa và không bão hòa như:
+ Mái dốc đồng nhất, không đồng nhất trên nền đá
+ Mái dốc chịu tải trọng ngoài và có cốt gia cố
+ Tích hợp với Seep/w phân tích ổn định mái dốc trong điều kiện áp lực nước lỗ
rỗng phức tạp
+ Phân tích ổn định mái dốc theo xác suất
Khái quát tính toán ổn định
- Mục đích và nhiệm vụ việc tính ổn định
Tích hợp với seep/w để xác định hệ số nhỏ nhất của mái đập
- Cơ sở lý thuyếtchung của phương pháp tính toán ổn định
+ Lựa chọn phương pháp:
Phần mềm Slope/W của Geoslope của Canada cho phép tính toán rất nhiều
phương pháp khác nhau như phương pháp Morgenstem, PP Bishop, Janbu, PP GLE...
Trong công thức này tính toán ổn định mái đập lựa chọn theo phương pháp Bishop
để xác định hệ số an toàn K: Phương pháp xét cân bằng lực và momen nhưng chỉ xét
theo phương thẳng đứng bỏ qua các lực tác dụng theo phương ngang.
+. Các giả thiết của phương pháp Bishop:
- Cung trượt là trụ tròn
- Ej, = Ej+1 và uj = uj+1 : Cộng tuyến https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 218 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
- Phản lực Nj đặt tại trung điểm
- Lực thấm (Js)j=0
- Bỏ qua lực tác dụng giữa các mảnh với nhau.
+. Phương trình tổng hợp lực theo phương đứng. 1
.cos .sin 0
j j j j j j j
N T W X X
+
+ − − + =

Hình 13.2: Các lực tác dụng lên mảnh
+. Hệ số an toàn theo phương pháp Bishop khi chưa có hệ số hiệu chỉnh: () ()
'
. 1 .tan .
.sin
j u j
j
jj
W r m
FS
W


−

=



Trong đó:
FS: Hệ số an toàn
W: Trọng lượng của riêng của dải kể cả tải trọng bên ngoài
.
W
jj
u
j
ub
r= : Áp lực nước lỗ rỗng
j
 : Góc ma sát trong của lớp đất
j
 : Góc nghiêng tại đáy mảnh
'
1
tan( ) .sin
cos
j
jj
j
m
FS


=
+ a
j
Js
W
X
j
X
j+1
Z
j
Zw
Z
j+1
Z
j+1
l
j
bj
x
j
T
j
N
j
E
j+1
E
j
U
j
U
j+1 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 219 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Khi không xét áp lực nước lỗ rỗng và bỏ qua các lực ma sát giữa các mảnh
ta có phương trình sau:
'
.
W.tan().
Wsin
j fj
j j
m
Fs


=



Do mj phụ thuộc vào FS nên tính hệ số an toàn sẽ tính theo phương pháp thử
dần.
- Các bước tính toán trong phần mềm:
Từ SEEP => Start => SLOPE
Bước 1: Sau đó chuyển từ bài toán seep sang bài toán slope như sau:
keyIn>Analy Settings → Method>Only Bisshop,ordynary andJanbu → PWP
=> SEEP => tìm file seep đã lưu và mở lên.
Bước 2: Gán tính chất lớp đất
keyIn => Material properties gắn các giá trị dung trọng (Unit weihgt) , góc ma
sát (phi), lực dính (cohesion)
Lớp 1 : Lớp đất đắp đập chọn Mohr-Coulomb → gán các chỉ tiêu cơ lý tự nhiên
của đất .

2 2
1,876/,23,3/
o
tn tn tn
Tm C Tm
 = = =

Làm tương tự cho các lớp còn lại.
Bước 3:
Gán áp lực nước ở phía hạ lưu và tải tọng tác dụng trên mặt đập
+ Áp lực nước tác dụng lên vật thoát nước
Vào biểu tượng Draw → Pressure lines như hình vẽ
Sau khi kích vào ta được như hình dưới đây và khai báo dung trọng cuả nước: https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 220 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

+ Tải trọng tác dụng trên mặt đập:

Bước 4 : Vẽ bán kính cung trượt vùng Kminmin
Draw → Slip suaface → Grid → vẽ 2 điểm phía trên rồi kéo ra chọn X=9, Y=9
→ Ok

Draw>Slip suaface>Radius >vẽ 4 điểm phía dưới đập→ok

Bước 5: Kiểm tra sai sót

Bước 6: Chạy bài toán https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 221 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

Sau khi chạy xong ta có hình như sau:

Tìm tâm trượt bằng cách chỉnh lại ô lưới sao cho điểm đỏ nằm ở giữa ô lưới.
Vậy Kminmin=1,792
Làm tương tự với các trường hợp khác được kết quả ổn định như sau:
- Sơ đồ các bước thực hiện và kết quả tính toán:
+. Trường hợp 1: Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu không có nước, thoát nước
làm việc bình thường.
Kết quả tính toán:

1
2
3
4
1.793
MNDBT 115,96 m
KHOANG CACH (m)
-18 -8 2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 102 112
CAO DO (m)
90
100
110
120https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 222 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3

+. Trường hợp 2: Thượng lưu là MNLTK, hạ lưu nước tương ứng, thiết bị
thoát nước làm việc bình thường
Các bước tính toán như trường hợp 1 có kết quả sau:

So sánh sự khác nhau giữa hai phương pháp
- Kết quả tính toán giữa hai phương pháp:
Trường hợp
MNDBT = 115.96m MNLTK= 117.12 m
Thủy lực SLOPE Thủy lực SLOPE
Hệ số an toàn 1,407 1,793 1,354 1,681
- Nhận xét giữa hai phương pháp 1
2
3
4
1.792
MNDBT 115,96 m
KHOANG CACH (m)
-18 -8 2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 102 112
CAO DO (m)
90
100
110
120 1
2
3
4
5
1.681
MNLTK 117.12m
MNHL 104.06
KHOANG CACH (m)
-18 -8 2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 102 112
CAO DO (m)
90
100
110
120 https://dethilop6.com/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 223 Thiết kế hồ chứa nước Lộc Thạnh(PA1)

Sinh viên: Lê Thị Phương Lớp S12-K51_CTL3
Khi tính tay và tính máy thì ta thấy vị trí tâm trượt nguy hiểm nhất gần trùng nhau,
sai lệch không đáng kể, chỉ có trị số của hệ số ổn định của hai trường hợp là khác
nhau. nguyên nhân của sự sai khác này chính là do quá trình nhập số liệu đầu vào khi
sử dụng phần mềm. Theo cách nhập số liệu phần mềm như trên thì vô tình coi lớp đất
đắp đập phía trên đường bão hòa cũng có các chỉ tiêu cơ lý giống với lớp đất đắp đập
nằm phía dưới đường bão hòa dẫn đến sự sai khác trong khi tính toán bằng máy. https://dethilop6.com/

Đồ án Kỹ sư - Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

About This Presentation

Slide Content

Tags

Categories

Download

Quick Actions

Statistics

Related Slideshows

Đồ án Kỹ sư - Thiết kế hồ chứa nước Suối Trọng

About This Presentation

Slide Content

Slide 1

Slide 2

Slide 3

Slide 4

Slide 5

Slide 6

Slide 7

Slide 8

Slide 9

Slide 10

Slide 11

Slide 12

Slide 13

Slide 14

Slide 15

Slide 16

Slide 17

Slide 18

Slide 19

Slide 20

Slide 21

Slide 22

Slide 23

Slide 24

Slide 25

Slide 26

Slide 27

Slide 28

Slide 29

Slide 30

Slide 31

Slide 32

Slide 33

Slide 34

Slide 35

Slide 36

Slide 37

Slide 38

Slide 39

Slide 40

Slide 41

Slide 42

Slide 43

Slide 44

Slide 45

Slide 46

Slide 47

Slide 48

Slide 49

Slide 50

Slide 51

Slide 52

Slide 53

Slide 54

Slide 55

Slide 56

Slide 57

Slide 58

Slide 59

Slide 60

Slide 61

Slide 62

Slide 63

Slide 64

Slide 65

Slide 66

Slide 67

Slide 68

Slide 69

Slide 70

Slide 71

Slide 72

Slide 73

Slide 74

Slide 75

Slide 76

Slide 77