1 – Luận văn thạc sỹ Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 PHẦN MỞ ĐẦU I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện nay nước ta có trên 10 000 trạm bơm phục vụ tưới tiêu Hệ thống các trạm bơm này đã góp phần quan trọng trong c[.]
-1– PHẦN MỞ ĐẦU I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện nước ta có 10.000 trạm bơm phục vụ tưới tiêu Hệ thống trạm bơm góp phần quan trọng canh tác nơng nghiệp, dân sinh kinh tế Tuy nhiên, nhiều nguyên nhân, hầu hết loại máy bơm, trạm bơm khắp tỉnh thành nước có nhiều vấn đề thiết kế, quản lý vận hành khai thác, hiệu sử dụng Nhìn chung, cần phải có nghiên cứu cụ thể vấn đề để có giải pháp, bước cải thiện hiệu cho loại máy bơm sử dụng Đối với trạm bơm tiêu nước mưa sông mà mực nước sông dao động lớn mùa mưa lũ ngồi sơng không trùng tần suất xuất với mưa đồng nhiều mưa lớn khu tiêu mực nước ngồi sơng cịn thấp Đặc biệt nghiên cứu trạm bơm trạm bơm tiêu có nơi nhận nước tiêu sông lớn chảy qua nhiều vùng địa lý sông Hồng, sông Đà, sông Lô, sông Thao, sông Mã, sông Lam…Mực nước thiết kế bể tháo trạm bơm lấy theo quy phạm mực nước ứng với tần suất theo cấp cơng trình có tần suất xuất với mưa lớn đồng Cách tính thường cho mực nước thiết kế bể tháo cao Trong trình bơm tiêu nước thực tế mực nước xuất thường thấp nhiều, ta dùng cột nước thiết kế tính với mực nước để chọn loại máy bơm thực tế máy bơm đa số làm việc với hiệu suất thấp gây lãng phí lượng tiêu thụ Trong phạm vi luận văn nghiên cứu lựa chọn mực nước bể tháo thiết kế hợp lý cho trạm bơm Lê Tính - Phú Thọ để đạt hiệu suất cao trình làm việc Luận văn thạc sỹ Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 -2– II MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2.1 Mục đích nghiên cứu: Đề xuất lựa chọn mực nước bể tháo thiết kế hợp lý cho trạm bơm Lê Tính để trạm bơm làm việc đạt hiệu suất cao, tiết kiệm lượng bơm 2.2 Phạm vi nghiên cứu: Trạm bơm Lê Tính- Huyện Lâm Thao - Tỉnh Phú Thọ III CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Cách tiếp cận: - Thực tiễn quản lý hệ thống trạm bơm tiêu - Tiếp cận hệ thống: Tiếp cận, tìm hiểu, phân tích từ tổng thể đến chi tiết, đầy đủ toàn diện; - Sử dụng tiến khoa học công nghệ 3.2 Phương pháp nghiên cứu Đánh giá bước đầu phương pháp xác định mực nước thiết kể bể xả trạm bơm tiêu dựa kết tính tốn chênh lệch mực nước bể tháo trạm bơm mực nước sông trạm bơm tiêu Dùng phương pháp sau để thực hiện: - Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa - Phương pháp kế thừa: Chọn lọc đề tài nghiên cứu khác có mặt liên quan tới mục tiêu đề tài để nghiên cứu thêm xác - Phương pháp phân tích, thống kê - Phương pháp mơ hình mơ Luận văn thạc sỹ Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 -3– CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1.Tình hình chung việc xác định mực nước bể tháo trạm bơm tiêu nước Trong gần 20 năm trở lại đây, việc sử dụng máy bơm trạm bơm để tiêu nước phát triển đồng Bắc Bộ, nhiều vấn đề thuộc khâu thiết kế cơng trình, chọn sử dụng máy bơm giải Tuy nhiên số vấn đề chưa giải thích đáng Một vấn đề xác định cột nước địa hình thiết kế, yếu tố cần đề cập trước tiên mức nước bể tháo thiết kế Bài báo “Một phương pháp xác định cao trình đáy cống xả trạm bơm tiêu” tạp chí số 38- (3/2012) tác giả Nguyễn Tuấn Anh, Đỗ Minh Thu “ Nội dung báo giới thiệu phương pháp xác định cao trình đáy cống xả trạm bơm tiêu dựa lý thuyết phân tích hệ thống tối ưu hóa Trong phương pháp này, hàm mục tiêu chọn tổng chi phí xây dựng quản lý quy năm đầu nhỏ Phương pháp áp dụng cho trạm bơm cụ thể thực tế cho kết đáng tin cậy Phương pháp tính tốn nên áp dụng công tác thiết kế trạm bơm tiêu nước mưa sông, đặc biệt trạm bơm mà lũ ngồi sơng khơng trùng tần suất xuất với mưa đồng Tác giả La Đức Dũng Nguyễn Tuấn Anh tạp chí số 43-tháng 12/2013 có viết “Đánh giá bước đầu phương pháp xác định mực nước thiết kế bể xả trạm bơm tiêu” Nội dung Bài báo giới thiệu kết đánh giá bước đầu phương pháp xác định mực nước thiết kế bể xả trạm bơm tiêu dựa liệt tài liệu quan trắc thực tế trạm bơm Nhân Hòa, Hà Nam Qua so sánh mực nước bể tháo mực nước sông thời gian từ năm 2004 đến năm 2011, báo đánh giá sơ mức độ Luận văn thạc sỹ Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 -4– lãng phí cột nước bơm dẫn đến điện bơm tăng thêm trạm bơm đáy kênh tháo thiết kế thiên cao Tạp chí số 47-tháng 12/2014, hai tác giả La Đức Dũng Nguyễn Tuấn Anh có viết: “Đề xuất cách xác định cao trình thiết kế đáy kênh tháo trạm bơm tiêu” dựa nguyên tắc tiết kiệm lượng bơm Qua xem xét so sánh tổng điện tiêu thụ trạm bơm tương ứng với trường hợp cao trình đáy kênh tháo xác định ứng với mực nước bể tháo thiết kế tần suất 10%, 30%, 40%, 50% 60% hai trạm bơm tiêu thuộc hệ thống Bắc Nam Hà, báo kiến nghị để lựa chọn cao trình thiết kế đáy kênh tháo hợp lý nên xem xét số tần suất thiết kế mực nước bể tháo thay 10% Điển hình hội nghị khoa học năm 1984 - Đại học Thủy lợi GS.TS Hồng Lâm Viện có báo nói “Vấn đề kinh tế xác định mực nước trạm bơm tiêu vùng Đồng Bắc Bộ” Vấn đề xác định mực nước bể tháo thiết kế chưa phù hợp, liên quan đến vấn đề thiết kế trạm bơm, chọn sử dụng máy bơm vấn đề quy hoạch trạm bơm phù hợp cho tiêu nước vùng đồng Bắc Bộ Hiện mực nước bể tháo thiết kế lấy mực nước bình quân ngắn ngày (1,3,5,7 ngày) cao ứng với tần suất thiết kế tiêu 10% 20% Điều thừa nhận mưa lũ đồng mực nước ngồi sơng trùng tần suất Phương pháp không suất phát từ sở đắn cho kết không phù hợp với yêu cầu kỹ thuật kinh tế Tiến hành phân tích nghiến cứu tương quan mưa đồng mực nước lũ sơng Tài liệu dùng để phân tích tài liệu mực nước từ tháng đến tháng 10 trạm đo mực nước triền sông Luận văn thạc sỹ Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 -5– Hồng, Lơ, Thái Bình tài liệu mưa trạm đo mưa thuộc phạm vi miền đồng bằng: Hà Nội,Việt Trì, Sơn Tây Bằng phương pháp phân tích tương quan, tác giả đưa kết sau: + Sự tương quan mưa đồng mực nước ngồi sơng hệ thống sơng Hồng sơng Thái Bình khơng xảy Sự gặp gỡ mực nước bình quân ngắn ngày (1,3,5,7 ngày) lớn ứng với tần suất p=10% ngồi sơng với trận mưa bình quân ngắn ngày (1,3,5 ngày) lớn ứng với tần suất 10% đồng không xuất + Sự gặp gỡ trận mưa lớn năm thống kê mực nước bình quân tháng lớn ứng với tần suất 25% 26% -:- 42% ứng với tần suất 50% 41%-:- 58% tổng số trận mưa xảy Sự gặp gỡ trận mưa lớn năm thống kê mực nước bình quân vụ ứng với tần suất 25% 32% -:- 58% ứng với tần suất 50% 47% -:- 78% trận mưa lớn năm Để giải vấn đề tác giả tiến hành nghiên cứu đặc tính nguồn nhận nước tiêu vùng đồng sông Hồng sơng Thái Bình 1.1.1 Đặc tính nguồn nhận nước tiêu ảnh hưởng đến tính cơng tác máy bơm Nguồn nhận nước tiêu gồm: nguồn nhận nước tiêu ao hồ, sông nội địa nguồn nhận nước tiêu sông thiên nhiên Thực tế vùng đồng Bắc Bộ nguồn nhận nước tiêu ao hồ sông nội địa (sông Bắc Hưng Hải, sông sông Nhuệ…) có tính chất hạn chế chịu ảnh hưởng mực nước sơng thiên nhiên Vì số lượng trạm bơm tiêu đề nguồn nhận nước tiêu không nhiều thường nhỏ Nguồn nhận nước tiêu chủ yếu hệ thống sơng Hồng sơng Thái Bình Để phân tích đặc tính sơng có ảnh hưởng đến tính cơng tác Luận văn thạc sỹ Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 -6– máy bơm trạm bơm, tác giả dùng phương pháp phân tích xác suất cho trạm đo mực nước sông Số lần xuất cấp Tổng số lần xuất cấp mực nước Với sông, tùy theo dài hay ngắn mà chọn từ -:- trạm đo Xác suất xuất P% = để tính tốn Tài liệu mực nước từ tháng đến tháng 10 33 trạm chọn để tính toán thu thập Cục kỹ thuật điều tra thuộc Tổng cục khí tượng thủy văn Các tài liệu chỉnh biên có liệt kê từ 17 năm trở lên (có trạm 13 năm: Thắng Cương- sông Cầu, Cầu Sơn -Sông Thương) Những kết tính tốn cho thấy: a/ Chênh lệch mực nước biên cao thấp z phạm vi mực nước thường xuất vùng giáp trung du khoảng 490 cm, vùng vào khoảng từ 100 -:- 400 cm vùng dọc theo bờ biển từ 25 -:- 100 cm b/ Nếu lấy sơng Hồng sơng Thái Bình làm trục (sơng Đáy làm trục phụ) hạ lưu, đường qua hệ mực nước z = f (P%) ổn định, xác suất xuất lớn vùng giáp trung du khoảng Pmax = 4,4 - 5,8 % ven biển Pmax = 36,5 - 39,2 % (ứng với lũy tích xác suất P=50%) c/ Căn vào đường lũy tích xác suất mực nước sơng, 80% mực nước xuất từ mực nước z = (0,6-1,7) Ztb - Với sông Hồng sông Ninh Cơ từ mực nước z = ( 0,8 - 1,5) Ztb ; - Với sơng Đáy sơng Thái Bình từ mực nước z = ( 0,7 - 1,7) Ztb ; - Với sông Cầu, sông Thương từ mực nước z = ( 0,6 - 1,7) Ztb ; Luận văn thạc sỹ Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 -7– - Với sông Đào Nam Định, sông Luộc từ mực nước z = ( 0,7 - 1,6) Ztb ; Sông Trà Lý từ mực nước z = (0,6 – 1,6) Ztb Những kết luận cho thấy rằng: +/ Nếu sử dụng mực nước bình quân ngắn ngày lớn ứng với tần suất 10% làm mực nước bể tháo thiết kế trước phần lớn thời gian trạm bơm tiêu làm việc với mực nước bể tháo cao nhiều so với mực nước nguồn nhận nước tiêu Điều gây tổn hao lượng đáng kể +/ Để bao trùm phạm vi thường xuất mực nước nguồn nhận nước tiêu, máy bơm dùng tiêu nước cho vùng đồng sơng Hồng, sơng Thái Bình cần phải có phạm vi sử dụng với hiệu suất lớn ứng với thay đổi cột nước từ -:- m, lớn m 1.1.2 Quan hệ lượng tiêu hao với mực nước bể tháo khác Phương pháp xác định so sánh tổng lượng tiêu nước hàng năm trạm bơm có mực nước bể tháo thiết kế lấy mực nước có xác suất xuất lớn làm mực nước bể tháo thiết kế EPmax% Tính tốn thực với năm có mực nước xuất trung bình năm thống kê, tức biểu thị t1 thời gian cần tiêu nước năm ứng với mực nước bể tháo Zt1 T tổng thời gian cần tiêu năm Ứng dụng quan hệ để tính tốn cho trạm bơm Vĩnh Trị, Nhâm Tràng Vân Đình sơng Đáy, trạm bơm Cốc Thành, sông Chanh sông Đào Nam Định, trạm bơm Hữu Bị, Như Trác trạm bơm Hà Nội Luận văn thạc sỹ Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 -8– sông Hồng, trạm bơm Kim Bôi, Hiền Lương sông Cầu, trạm bơm Cống Sao sông Luộc Kết tính tốn cho thấy mực nước thiết kế Ztk xác định cao mực nước trung bình thường xuất ZPmax 20% lượng tổn hao thêm -:- 15 %, cao 40% lượng tổn hao thêm 13 -:- 38 % cao 60% lượng tổn hao thêm 23 -:- 64 % 1.1.3 Sự tăng giảm vốn đầu tư xây dựng mực nước bể tháo thiết kế thay đổi Mực nước bể tháo thấp bể tháo đặt sâu, cơng trình đặt sâu, vốn xây dựng tăng lên Để xác định mức độ ảnh hưởng yếu tố đến việc định mực nước bể tháo thiết kế tác giả tiến hành tính tốn cụ thể cho trạm bơm Vân Đình cơng trình có dao động mực nước nguồn nhận nước tiêu lớn (khoảng 4m) Khi tính tốn sử dụng loại hình cơng trình tháo nước Khi độ sâu tăng lên tăng thêm trọng lượng đào đắp, khối lượng bê tông cống tháo nước, tường bể tháo, cơng trình hộ mặt tăng lên (do chiều dài cống tăng lên, tường bể tháo sâu thêm…) Từ kết nhận thấy độ tăng vốn đầu tư xây lắp đặt bể tháo sâu so với vốn tồn cơng trình trạm bơm nhỏ Vì yếu tố vốn đầu tư chi phối không lớn đến việc xác định mức nước Độ tăng vốn đầu tư xây lắp trạm bơm Vân Đình mực nước thiết kế bể tháo giảm Những kết luận cho thấy mực nước bể tháo thiết kế xác định thiên cao dẫn đến cột nước địa hình thiết kế thiên cao Nếu dùng cột nước để chọn máy bơm làm thơng số thiết kế máy bơm đại phận thời gian tiêu nước máy bơm làm việc với hiệu suất thấp Luận văn thạc sỹ Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 -9– Như vậy, để xác định cột nước địa hình hợp lý, cần nghiên cứu xác định mực nước bể tháo phù hợp cho máy bơm làm việc phần lớn thời qian vùng hiệu suất cao lượng tiêu thụ mà khối lượng cơng trình khơng tăng q nhiều 1.2 Tình hình hoạt động thực tế trạm bơm Lê Tính Hệ thống thủy nơng Lê Tính nằm địa bàn huyện Lâm Thao, trung tâm huyện cách thành phố Việt Trì 10 km 1.2.1 Tng quan v huyện Lâm Thao 1.2.1.1 Điều kiện tù nhiªn Lâm Thao huyện trung du nằm phía tây nam tỉnh Phú Thọ, nằm dọc theo đường 320 quốc lộ 32C Trung tâm huyện cách thành phố Việt Trì 10km Có vị trí giới hạn sau : - Phía bắc: giáp thị xã Phú Thọ huyện Phù Ninh - Phía nam: giáp Sơng Hồng - Phía đơng: giáp thành phố Việt Trì - Phía tây: giáp Sơng Thao huyện Tam Nơng Tổng diện tích tự nhiên tồn huyện 9.754,59 ha.Trong đất nơng lâm nghiệp 5.269,46 Có 14 xã thị trấn, dân số 111.100 người, mật độ dân số trung bình 1140 người/Km , bình quân đất nông nghiệp 480 m2/người, tỷ lệ phát triển dân số trung bình từ 0,8-1% tỷ lệ người kinh chiếm 100% Về kinh tế : Lâm Thao huyện có nhiều lợi nông nghiệp tốc độ phát triển chậm, ảnh hưởng thiên tai, bão lốc, sâu bệnh nên chưa khai thác hết tiềm đất đai lao động Các yếu tố khí tượng thuỷ văn, mực nước khu vực sau: 1/ Nhiệt độ khơng khí: Đơn vị (0C) - Nhiệt độ lớn : 410c Luận văn thạc sỹ Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 - 10 – - Nhiệt độ nhỏ : 407 - Nhiệt độ trung bình nhiều năm (n = 22 năm) Bảng: 1.1 T I II III 8.5 9.6 IV V VI VII VIII IX X XI XII ĐT Tmax 26.1 28.3 30.5 32.9 36.9 37.1 36.8 36.3 34.8 29.5 29.5 27.5 Tmin 12.2 16.2 19.8 22.4 22.9 23.0 21.0 16.3 12.9 9.3 16.0 16.9 19.8 23.5 26.9 28.5 28.5 28.1 26.9 23.2 20.9 17.8 TTB 2/ Độ ẩm tương đối khơng khí (%) - Độ ẩm tương đối trung bình năm 84% - Độ ẩm tương đối TB tháng năm 1997 Bảng: 1.2 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 79 84 86 86 89 86 82 87 92 89 83 83 3/ Nắng: Đơn vị - Số nắng năm lớn nhất: 1452 (năm 1990) - Số nắng năm nhỏ nhất: 1130 (năm 1997)Số nắng qua tháng năm 1997 Bảng: 1.3 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 56 19 28 197 164 66 163 111 158 129 32 4/ Bốc hơi: Đơn vị mm - Lượng bốc năm lớn : 1154,3 mm - Lượng bốc năm nhỏ : 740,2 mm - Lượng bốc năm trung bình 872,6 mm - Lượng bốc tháng trung bình nhiều năm (27 năm) Luận văn thạc sỹ Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 -144- TRẠM TRUNG HÀ Thành phố: Hà Nội Ngày 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 I 820 790 785 780 800 810 820 795 800 800 810 830 835 850 805 850 820 810 830 825 II 965 1005 965 920 900 965 980 975 970 960 905 800 740 745 740 730 725 730 730 745 III 740 845 855 850 840 850 825 760 790 785 780 795 795 815 800 795 845 810 825 815 Luận văn thạc sỹ IV 810 845 825 780 765 825 860 775 780 785 765 755 815 820 830 810 755 730 780 850 MỰC NƯỚC SƠNG ĐÀ BÌNH QN NGÀY Năm: 2010 V VI VII VIII 900 1000 950 1145 870 1030 1015 1150 915 1020 1030 1140 985 1020 1045 1170 1030 1015 1000 1180 1040 960 1060 1180 1060 950 1070 1170 1050 1000 1065 1150 1040 1035 1050 1150 1015 1000 1040 1145 980 985 1040 1130 975 1000 1000 1125 980 1000 1025 1140 950 1040 1025 1155 975 1050 1045 1140 945 1005 1075 1145 975 985 1080 1160 1025 1050 1000 1155 1025 1050 1015 1140 1005 1030 1050 1180 Đơn vị: cm IX 1135 1135 1060 1140 1100 1050 1090 1090 1075 1080 1080 1110 1050 1080 1080 1035 1140 1155 1100 1060 X 1075 1060 1045 1000 980 1000 1005 995 1005 1000 960 950 1025 1030 1025 1005 975 955 1040 1060 Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 XI 905 925 900 900 930 950 915 900 910 930 935 930 935 920 880 930 900 915 930 925 XII 945 950 945 945 950 885 950 945 945 925 940 925 940 925 860 965 990 990 1010 1000 -145- 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 810 780 805 850 785 770 865 800 830 940 940 870 970 905 915 980 830 920 1005 785 900 990 740 795 960 760 950 800 960 825 BQ 856 849 820 Max 1005 1005 920 Ngày 27 26 Min 780 725 740 Ngày 17 Mực nước bình quân ngày max: Mực nước bình quân ngày min: Luận văn thạc sỹ 865 910 915 800 800 860 860 930 935 935 826 935 29 730 18 1010 980 980 895 965 950 895 930 970 915 950 974 1060 870 1290 725 1000 1000 1025 965 990 990 970 1000 985 970 1004 1050 15 950 cm cm 1095 1100 1100 1170 1170 1200 1215 1200 1180 1170 1160 1079 1215 27 950 Ngày Ngày 1180 1145 1140 1140 1150 1190 1290 1250 1160 1220 1180 1164 1290 27 1125 12 27 17 1115 1150 1135 1115 1100 1090 1060 1040 1090 1045 1093 1155 18 1035 16 Tháng Tháng 1045 1025 1025 1015 985 990 990 1020 995 995 940 1007 1075 940 31 VIII II Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 925 900 915 940 950 910 910 895 875 905 916 950 875 29 975 935 945 955 950 970 960 915 875 920 930 944 1010 19 860 15 -146- TRẠM TRUNG HÀ Thành phố: Hà Nội Ngày 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 I 895 800 845 920 940 955 965 965 965 960 970 960 965 990 970 950 885 940 920 940 II 950 870 820 780 765 760 760 765 765 755 950 975 970 905 920 970 950 900 920 800 III 780 750 750 750 740 750 750 760 780 760 785 790 785 760 760 825 835 890 950 945 Luận văn thạc sỹ IV 865 845 830 775 805 870 865 930 900 900 840 890 810 890 905 960 930 855 925 970 MỰC NƯỚC SÔNG ĐÀ BÌNH QUÂN NGÀY Năm: 2011 V VI VII 920 1025 1040 860 1020 1080 880 1040 1145 980 1060 1135 1005 1050 1165 1015 985 1160 1045 975 1140 1010 1035 1130 980 1035 1120 1010 1040 1110 1005 1040 1090 1020 1020 1115 1040 1030 1145 1050 1090 1150 1080 1080 1160 1050 1085 1165 1065 1115 1130 1120 1115 1075 1130 1060 1085 1100 1000 1090 Đơn vị: cm VIII 1140 1180 1180 1140 1110 1090 1130 1105 1110 1080 1040 1080 1065 1060 1015 1050 1050 1030 1035 1020 IX 1050 995 920 920 945 1010 1015 1015 1005 990 970 1000 1040 1075 1065 1070 1020 1010 970 990 X 950 950 980 975 940 940 960 970 970 970 965 960 940 920 955 950 940 930 920 920 Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 XI 1065 1035 1020 995 995 1015 1015 995 980 970 970 960 950 940 950 940 945 960 950 930 XII 980 980 990 980 940 935 920 910 950 900 915 900 900 920 880 885 860 880 855 850 -147- 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 920 790 880 935 800 895 915 810 910 885 855 880 980 840 865 980 790 860 960 790 860 955 780 835 940 860 1005 895 960 890 BQ 940 847 823 Max 1005 975 950 Ngày 30 12 19 Min 800 755 740 Ngày 10 Mực nước bình quân ngày max: Mực nước bình quân ngày min: Luận văn thạc sỹ 980 970 940 910 840 925 950 995 980 940 900 995 28 775 1090 1085 1080 1090 1100 1090 1080 1070 1060 1030 1030 1038 1130 19 860 1195 740 1050 1020 1010 975 990 1070 1120 1130 1105 1050 1047 1130 28 975 cm cm 1140 1135 1125 1140 1195 1165 1150 1145 1140 1135 1130 1130 1195 25 1040 Ngày Ngày 1050 1060 1065 1020 1075 1070 1040 1030 965 990 1015 1067 1180 965 29 25 1000 1010 1010 1000 985 960 965 945 990 990 998 1075 14 920 Tháng Tháng 925 920 930 940 960 950 950 965 970 1050 1015 954 1050 30 920 14 VII III Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 920 950 960 955 950 950 935 915 935 940 966 1065 915 28 860 830 840 840 845 850 835 820 865 850 840 891 990 820 28 -148- TRẠM TRUNG HÀ Thành phố: Hà Nội Ngày 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 I 860 845 850 870 880 860 890 915 885 875 840 820 800 805 910 970 1015 1010 1010 990 II 990 1030 1030 1010 1005 990 975 980 1010 890 810 780 775 790 795 790 830 850 805 820 III 870 870 875 850 810 905 940 940 900 930 970 935 960 925 950 855 840 910 945 890 Luận văn thạc sỹ IV 800 795 900 915 930 950 940 955 905 965 985 995 1000 1000 980 980 1000 995 980 980 MỰC NƯỚC SƠNG ĐÀ BÌNH QN NGÀY Năm: 2012 V VI VII 1005 1090 1050 995 1060 1050 1020 1075 1050 1020 1070 1080 1030 1085 1075 1050 1060 1050 1045 1045 1035 1070 1070 1105 1090 1030 1110 1095 1055 1110 1090 1010 1145 1100 1035 1140 1095 1045 1135 1085 1035 1135 1090 1050 1140 1100 1080 1090 1095 1090 1080 1100 1030 1080 1095 1030 1045 1090 1005 1070 Đơn vị: cm VIII 1475 1435 1350 1300 1275 1270 1270 1290 1300 1380 1370 1355 1340 1290 1270 1270 1260 1275 1285 1360 IX 1040 1020 970 1030 1035 980 985 1060 1030 1030 1000 1010 1000 1005 1020 990 990 1020 1020 1050 X 1105 1100 1100 1085 1090 1110 1070 1000 1020 990 1030 1040 1050 1040 1050 1050 1045 1030 1075 1030 Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 XI 885 875 850 820 810 905 910 950 925 875 810 810 820 830 820 800 840 880 910 940 XII 890 915 910 950 980 1025 995 975 935 920 945 940 915 920 895 880 890 860 890 885 -149- 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 995 800 860 960 790 830 900 790 805 880 800 900 850 845 860 820 780 890 850 820 960 870 890 965 950 865 945 980 930 990 900 BQ 902 874 901 Max 1015 1030 970 Ngày 17 11 Min 800 775 805 Ngày 13 13 23 Mực nước bình quân ngày max: Mực nước bình quân ngày min: Luận văn thạc sỹ 990 985 970 985 1000 980 935 900 1010 1010 1010 959 1010 29 795 1085 1090 1095 1105 1100 1140 1190 1140 1130 1105 1110 1086 1190 27 995 1475 775 980 1010 1030 1045 1000 1035 1055 1080 1055 1055 1047 1090 980 21 cm cm 1135 1150 1150 1130 1155 1160 1280 1280 1250 1315 1400 1135 1400 31 1035 Ngày Ngày 1270 1230 1235 1230 1205 1180 1150 1140 1080 1090 1065 1268 1475 1065 31 13 1050 1080 1060 1040 1070 1120 1130 1150 1140 1120 1042 1150 28 970 Tháng Tháng 1030 1000 970 925 870 810 820 860 910 890 890 1003 1110 810 26 VIII II Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 945 960 940 900 850 850 835 780 815 900 868 960 22 780 28 900 885 900 840 850 880 925 930 945 900 900 915 1025 840 24 -150- TRẠM TRUNG HÀ Thành phố: Hà Nội Ngày 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 I 870 770 880 900 880 870 870 900 900 905 910 905 890 885 915 915 890 925 885 II 735 915 1010 1010 1010 985 1000 980 880 840 800 830 790 802 760 750 970 990 980 III 750 780 745 740 760 815 825 850 820 830 850 900 875 850 860 835 850 830 860 Luận văn thạc sỹ IV 890 890 890 895 920 950 895 890 910 910 905 910 910 915 930 950 950 970 980 MỰC NƯỚC SÔNG ĐÀ BÌNH QUÂN NGÀY Năm: 2013 V VI VII 935 1095 1020 870 1085 1070 970 1080 1050 1000 1075 1050 990 1080 1040 950 1070 1105 980 1085 1060 990 1095 1040 970 1080 1055 990 1090 1065 980 1100 1085 945 1145 1085 960 1140 1115 1010 1100 1100 1005 1085 1100 1010 1080 1120 1070 1080 1135 1065 1025 1150 1065 1010 1180 Đơn vị: cm VIII 1250 1265 1270 1350 1340 1335 1235 1210 1220 1275 1255 1300 1290 1280 1180 1160 1155 1140 1150 IX 1150 1100 990 995 1040 1350 1260 1170 1110 1135 1130 1120 1190 1230 1165 1100 1080 1100 1105 X 1025 1000 1010 1010 1015 990 950 980 980 980 980 980 985 1010 980 995 950 945 955 Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 XI 965 980 970 950 940 990 1000 955 965 920 930 950 940 940 940 915 925 850 830 XII 815 810 880 800 870 860 840 800 800 810 800 780 815 840 840 930 1100 1090 1090 -151- 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 830 995 915 850 980 925 875 920 890 970 765 880 970 735 880 950 730 860 955 730 890 950 755 920 1005 755 903 970 920 935 905 780 900 BQ 900 872 852 Max 1005 1010 925 Ngày 28 21 Min 770 730 740 Ngày 25 Mực nước bình quân ngày max: Mực nước bình quân ngày min: Luận văn thạc sỹ 935 970 975 980 980 995 960 950 960 945 950 935 995 25 890 1060 1075 1010 1080 1080 1080 1090 1080 1090 1095 1095 1095 1022 1095 29 870 1350 730 1030 1040 1050 1080 1030 1020 1110 1105 1095 1085 1085 1078 1145 12 1010 19 cm cm 1150 1200 1215 1220 1200 1190 1165 1180 1165 1165 1280 1320 1132 1320 31 1020 Ngày Ngày 1140 1150 1150 1160 1145 1135 1165 1200 1165 1130 1130 1140 1209 1350 1130 29 25 1090 1170 1110 1085 1085 1070 1030 1045 1020 1030 1070 1111 1350 990 Tháng Tháng 945 920 880 900 935 910 920 925 900 930 940 940 960 1025 880 22 VIII II Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 850 835 790 830 825 820 825 840 825 825 815 898 1000 790 22 1100 1000 980 900 880 840 850 860 950 870 830 880 887 1100 17 780 12 -152- TRẠM TRUNG HÀ Thành phố: Hà Nội Ngày 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 I 820 810 870 840 840 820 820 830 825 880 880 920 965 1000 1000 1000 980 930 790 740 II 750 750 730 730 760 1020 1040 1025 1020 1010 990 960 995 955 930 845 745 755 720 760 III 800 790 805 825 810 810 800 850 820 805 810 810 830 845 820 840 825 850 875 870 Luận văn thạc sỹ IV 880 860 885 895 890 923 950 950 1000 965 1015 1030 1050 1025 1020 1010 1040 1025 1030 1020 MỰC NƯỚC SƠNG ĐÀ BÌNH QN NGÀY Năm: 2014 V VI VII VIII 1075 1020 1050 1135 1060 1010 1060 1105 1055 1000 1080 1140 1055 1025 1030 1125 1045 1025 940 1130 1045 1030 960 1140 1055 1000 930 1150 1055 980 980 1140 1050 980 1000 1140 1060 1060 985 1140 1050 1050 1015 1145 1045 1060 1025 1140 1050 1060 1005 1145 1060 1080 1020 1250 1050 1040 1020 1205 1035 970 1055 1140 1050 1040 1010 1140 1050 980 1090 1115 1070 1015 1080 1105 1065 1000 1100 1120 Đơn vị: cm IX 1170 1165 1140 1150 1130 1120 1120 1110 1120 1100 1100 1105 1120 1100 1095 1090 1095 1100 1150 1195 X 1070 980 1060 1040 1030 1030 1080 1060 1020 1030 1030 1000 1010 1075 1065 1055 1020 1070 1020 1010 Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 XI 900 910 895 930 930 935 980 990 995 1000 1010 1010 990 1020 1000 995 990 985 960 940 XII 850 840 907 895 875 900 875 860 890 850 890 890 875 870 850 925 920 880 885 870 -153- 21 730 770 890 22 740 780 865 23 970 820 900 24 1010 770 950 25 1020 775 870 26 1035 835 870 27 1040 840 920 28 1025 800 910 29 1005 900 30 830 885 31 840 865 BQ 897 853 849 Max 1040 1040 950 Ngày 27 24 Min 730 720 790 Ngày 21 19 Mực nước bình quân ngày max: Mực nước bình quân ngày min: Luận văn thạc sỹ 1015 990 1020 1030 1025 1030 1025 1035 1040 1055 991 1055 30 860 1055 1055 1050 1010 1015 940 960 1030 1015 1020 1025 1041 1075 940 26 1300 720 1080 1100 940 940 1000 1000 980 1010 1015 915 1014 1100 22 915 30 cm cm 1070 1205 1300 1255 1220 1200 1170 1160 1170 1160 1140 1080 1300 23 930 Ngày Ngày 1135 1140 1110 1100 1110 1140 1140 1120 1110 1140 1215 1139 1250 14 1100 24 23 19 1180 1250 1240 1200 1170 1145 1120 1050 1070 1060 1132 1250 22 1050 28 Tháng Tháng 1015 980 955 950 940 900 945 980 930 900 910 1005 1080 900 26 VII II Nguyễn Hồng Sơn – 21Q21 940 915 910 895 910 910 900 845 830 865 943 1020 14 830 29 875 860 870 810 790 810 800 790 825 850 830 862 925 16 790 25 LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội với giúp đỡ, bảo, hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo, giáo, đồng nghiệp bạn bè Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy GS.TS Lê Chí Nguyện người hướng dẫn khoa học chân tình hướng dẫn tác giả hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu, thầy cô giáo Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, thầy giáo cô giáo môn - Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội Xin chân thành cảm ơn đến quan đoàn thể, đồng nghiệp, bạn bè giúp đỡ góp ý kiến quý báu luận văn Cuối xin cảm tạ lịng người thân gia đình, tin tưởng động viên giúp đỡ suốt q trình học tập hồn thành luận văn Do hạn chế trình độ thời gian tài liệu thu thập, luận văn chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong nhận thơng cảm, góp ý chân tình thầy cô đồng nghiệp quan tâm tới vấn đề Hà Nội, tháng năm 2015 Tác giả: Nguyễn Hồng Sơn MỤC LỤC Trang PHẦN MỞ ĐẦU I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI II MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2.1 Mục đích nghiên cứu 2.2 Phạm vi nghiên cứu III CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Cách tiếp cận 3.2 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1.Tình hình chung việc xác định mực nước bể tháo trạm bơm tiêu nước 1.1.1 Đặc tính nguồn nhận nước tiêu ảnh hưởng đến tính cơng tác máy bơm 1.1.2.Quan hệ lượng tiêu hao với mực nước bể tháo khác 1.1.3 Sự tăng giảm vốn đầu tư xây dựng mực nước bể tháo thiết kế thay đổi 1.2 Tình hình hoạt động thực tế trạm bơm Lê Tính 1.2.1 Tổng quan huyện Lâm Thao 1.2.1.1 Điều kiện tự nhiên 1.2.1.2.Tài nguyên thiên nhiên 1.2.1.3.Tình hình kinh tế xã hội 1.2.2 Tổng quan trạm bơm tiêu Lê Tính 1.2.3 Quá trình vận hành, phân tích đề nhiệm vụ nghiên cứu CHƯƠNG II: TÍNH TỐN PHÂN TÍCH XÁC SUẤT XUẤT HIỆN CỦA MƯA LỚN TRONG ĐỒNG VÀ MỰC NƯỚC LỚN NGỒI SƠNG TẠI VỊ TRÍ TRẠM BƠM LÊ TÍNH 2.1 Xác định mưa tiêu ứng với tần suất tính toán ngày max, ngày max, ngày max ngày max 2.1.1 Tài liệu tính tốn 2.1.1.1 Lựa chọn trạm đo mưa 2.1.1.2 Phân tích tài liệu mưa, lựa chọn mơ hình mưa thiết kế 2.1.2 Phương pháp tính tốn 2.1.3 Kết tính tốn 9 14 14 19 22 29 29 29 29 29 31 33 2.2 Tính tốn yếu tố thủy văn ứng với tần suất tính tốn mực nước 2.3 Kết luận không tần suất xuất mưa lớn đồng mực nước lớn ngồi sơng Kiến nghị hướng nghiên cứu đề xuất 2.3.1 Tìm quan hệ tần suất xuất mưa lớn đồng mực nước lớn ngồi sơng 2.3.2 Nhận xét – Kiến nghị hướng nghiên cứu đề xuất CHƯƠNG III: TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH TỔN HAO NĂNG LƯỢNG QUA CÁC NĂM VẬN HÀNH CỦA TRẠM BƠM LÊ TÍNH ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN MỰC NƯỚC BỂ THÁO THIẾT KẾ CHO TRẠM BƠM LÊ TÍNH 3.1 Xác định mực nước bể tháo thiết kế 3.1.1 Xác định quan hệ mực nước sông trạm bơm Trung Hà (ZsôngTH ) mực nước sông hạ lưu cống Trịnh (ZsôngLT ) 3.1.2 Tính tốn mực nước thiết kế bể tháo trạm bơm ZbtTK 3.1.3 Mực nước bể tháo kiểm tra ZmaxKT 3.2 Lựa chọn máy bơm - Tính tốn điện tiêu thụ - Nhận xét 3.2.1.Tiến hành lựa chọn chủng loại máy bơm khác phù hợp 3.2.1.1.Tính cột nước thiết kế HTK 3.2.1.2 Lưu lượng thiết kế QTK 3.2.1.3 Lựa chọn chủng loại máy bơm 3.2.2 Tính tốn tiêu thụ lượng 3.2.2.1 Tính tốn điện tiêu thụ thực tế 3.2.2.2 Tính tốn điện tiêu thụ dự kiến thiết kế chọn máy bơm 3.2.3 Nhận xét KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Kiến nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 1: THỐNG KÊ LƯỢNG MƯA TRẠM VIỆT TRÌ - TỈNH PHÚ THỌ PHỤ LỤC 2: THỐNG KÊ MỰC NƯỚC TRẠM BƠM TRUNG HÀ - TP HÀ NỘI 46 56 56 58 59 59 59 60 60 61 61 61 61 62 63 64 68 71 72 72 72 73 75 112 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Nhiệt độ khơng khí Trang 10 Bảng 1.2: Độ ẩm tương đối khơng khí 10 Bảng 1.3: Nắng: Đơn vị 10 Bảng 1.4: Bốc 11 Bảng 1.5: Gió 11 Bảng 1.6: Mực nước báo động cống Trịnh 13 Bảng 1.7: Đặc trưng thuỷ văn Hp% cống Trịnh 13 Bảng 1.8: Chất lượng nước 14 Bảng 1.9: Dân số xã vùng 15 Bảng 1.10: Diện tích đất tự nhiên xã sau: 16 Bảng 1.11 23 Bảng 2.1: Thống kê trận mưa 1, 3, 5, ngày Max Trạm Việt Trì – Phú Thọ Bảng 2.2: Lượng mưa trung bình ngày Max 30 Bảng 2.3: Lượng mưa trung bình ngày Max (Phân bố Pearson loại III) 35 Bảng 2.4: Lượng mưa trung bình ngày max 37 Bảng 2.5: Lượng mưa trung bình ngày max (Phân bố Pearson loại III) 38 Bảng 2.6: Lượng mưa trung bình ngày Max 40 Bảng 2.7: Lượng mưa trung bình ngày Max (Phân bố Pearson loại III) 41 Bảng 2.8: Lượng mưa trung bình ngày Max 43 Bảng 2.9: Lượng mưa trung bình ngày Max (Phân bố Pearson loại III) 44 Bảng 2.10: Mực nước ngày max 48 Bảng 2.11: Mực nước ngày max (Phân bố Pearson loại III) 49 Bảng 2.12: Mực nước ngày max 51 Bảng 2.13: Mực nước ngày max (Phân bố Pearson loại III) 52 Bảng 2.14: Mực nước trung bình vụ tiêu 54 34 Bảng 2.15: Mực nước trung bình vụ tiêu (Phân bố Pearson loại III) 55 Bảng 2.16 57 Bảng 2.17 57 Bảng 3.1 59 Bảng 3.2 64 Bảng 3.3 68 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Bản đồ lưu vực Trạm bơm tiêu Lê Tính 18 Hình 1.2: Hình ảnhTrạm bơm tiêu Lê Tính 21 Hình 1.3: Cắt ngang nhà máy bơm - Trạm bơm tiêu Lê Tính 22 Hình 1.4: Đường đặc tính máy bơm trạm bơm Lê Tính 27 Hình 2.1: Đường Tần suất lượng mưa ngày max Trạm Việt Trì- Phú Thọ 33 Hình 2.2: Đường Tần suất lượng mưa ngày max Trạm Việt Trì- Phú Thọ 36 Hình 2.3: Đường Tần suất lượng mưa ngày max Trạm Việt Trì- Phú Thọ 39 Hình 2.4: Đường Tần suất lượng mưa ngày max Trạm Việt Trì- Phú Thọ 42 Hình 2.5: Bản đồ vị trí đo mực nước dùng tính tốn TB tiêu Lê Tính 45 Hình 2.6: Đường tần suất mực nước ngày max Trạm bơm Trung Hà – Ba 47 – TP Hà Nội Hình 2.7: Đường tần suất mực nước ngày max Trạm bơm Trung Hà – Ba 50 – TP Hà Nội Hình 2.8: Đường tần suất mực nước mực nước theo vụ tiêu ( từ tháng VI - 53 :- tháng X ) Trạm bơm Trung Hà – Ba – TP Hà Nội Hình 3.1: Biểu đồ sản phẩm máy bơm trục đứng ZL HL- Trung Quốc 62 Hình 3.2: Đường đặc tính máy bơm trục đứng ZL3612-5 63