Bài giảng đồ án quản lý hệ thống công trình thủy lợi

Trang 1 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢIKHOA KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC-BỘ MÔN KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚCĐỒ ÁNQUẢN LÝ HỆ THỐNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢIGiảng viên: Trần Tuấn ThạchEmail: thachtt@tlu.edu.vn

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

KHOA KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN

NƯỚC-BỘ MÔN KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC

ĐỒ ÁN QUẢN LÝ HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI

Giảng viên: Trần Tuấn Thạch Email: thachtt@tlu.edu.vn ĐT: 098 883 8618

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG

CHƯƠNG III: LẬP KẾ HOẠCH QUẢN LÝ VẬN HÀNH

TƯỚI KHI CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI LÀ ĐẬP DÂNG KẾT

HỢP CỐNG LẤY NƯỚC TỰ CHẢY

CHƯƠNG IV: LẬP KẾ HOẠCH QUẢN LÝ VẬN

HÀNH TƯỚI KHI CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI LÀ HỒ

CHỨA

NỘI DUNG

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN VÀ VẼ ĐƯỜNG QUÁ TRÌNH

YÊU CẦU LẤY NƯỚC Ở ĐẦU HỆ THỐNG THEO NĂM

KẾ HOẠCH (Qyci ~ t VÀ Wyci ~ t)

1

2

Trang 2

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 HTCTTL mối là đập dâng+cống lấy nước tự chảy

+16,35

+11,09 +13,60

Ðap Sô

Bảng 1, 2, 7 Bảng 5

1.1 HTCTTL đầu mối đập dâng+cống lấy nước tự chảy

1) Tính toán và vẽ đường quá trình lưu lượng đến ở đầu hệ thống ứng

với năm lập kế hoạch quản lý khai thác (năm tính toán)

2) Tính toán và vẽ đường quá trình yêu cầu nước ở đầu hệ thống ứng

với năm tính toán

3) Vẽ biểu đồ phối hợp nguồn nước và xác định tình trạng thừa thiếu

nước

4) Tính và điều chỉnh các kế hoạch dùng nước ứng với thời kỳ lưu

chỉnh 1 trường hợp đến kênh cấp III, tính cho thời kỳ q khác với q tk ).

5) Phân tổ tưới luân phiên và tính thời gian tưới cho các tổ với trường

6) Tính toán hiệu chỉnh lại kế hoạch dùng nước ứng với thời kỳ mưa

(hiệu chỉnh đến kênh cấp III)

Yêu cầu

3

Trang 3

1.2 HTCTTL đầu mối hồ chứa+cống lấy nước

Ðap Sô

1) Hồ chứa nước 2) Đập đất chính 3) Cống lấy nước

Bảng 1, 2, 7

Thông số kỹ thuật của hồ chứa mục 2.2

A

Yêu cầu

1.2 HTCTTL đầu mối hồ chứa+cống lấy nước

1) Tính toán và vẽ đường quá trình yêu cầu lấy nước ở đầu hệ thống ứng với năm

lập kế hoạch quản lý khai thác (năm tính toán).

2) Tính toán kiểm tra dung tích chết và mực nước chết của hồ chứa.

3) Tính toán kiểm tra dung tích hữu ích và mực nước dâng bình thường của hồ

chứa.

4) Tính toán và vẽ đường quá trình vận hành đóng mở cống lấy nước:

- Lấy độ mở cống a làm thông số, tính toán và vẽ các đường cong quan hệ giữa

mực nước hồ với lưu lượng (Zhồ~ Q)

- Dựa vào đường quá trình Qyc~ t và đường quá trình mực nước hồ Zhồ~ t của năm

tính toán, lập bảng tổng hợp kết quả tính toán vận hành điều phối mở cống lấy

nước.

5) Tính toán điều chỉnh lại lưu lượng tháo qua cống để cấp nước tưới cho hệ thống

trong trường hợp khi bắt đầu vào đợt tưới thứ 6 (từ ngày 10/4 đến 18/4) mực nước

trong hồ lại thấp hơn mực nước yêu cầu theo kế hoạch là 0,5 m Để đảm bảo đủ

nước cấp cho các đợt tưới sau cần phải giảm bớt nhu cầu nước cấp của đợt này cho

cả hệ thống sao cho mực nước hồ khi bắt đầu vào đợt tưới thứ 7 (từ ngày 25/4) phải

đạt được mực nước yêu cầu theo kế hoạch.

5

6

Trang 4

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN VÀ VẼ ĐƯỜNG QUÁ

TRÌNH YÊU CẦU LẤY NƯỚC Ở ĐẦU HỆ THỐNG

THEO NĂM KẾ HOẠCH (Qyci~ t VÀ Wyci~ t)

2.1 Vẽ đường quá trình hệ số tưới của năm kế hoạch

dùng nước và xác định hệ số tưới đại diện

Số liệu trong bảng 4

q(l/s/ha)

t(ngày) 0

0.2

0.4

0.6

0.8

Chọn hệ số tưới đại diện: q dd

2.1 Tính toán và xác định lưu lượng đầu hệ thống tưới

2.1.1 Vẽ sơ đồ hệ thống

A

7

Trang 5

Tính từ mặt ruộng tính lên, tính từ xa đến gần, từ kênh cấp dưới đến kênh

cấp trên (từ kênh cấp 3 đến kênh cấp 2, rồi đến kênh cấp 1)

2.1.2 Nguyên tắc tính toán

2.1.3 Tính toán lưu lượng tại đầu hệ thống (với hst qdd)

1) Tính lưu lượng cần lấy vào đầu kênh cấp(Q brc3 ):

Ðap Sô

Trong đó:

qdd: Hệ số tưới đại diện

c3i: Diện tích tưới của kênh cấp 3 thứ i

c3i: Hệ số sử dụng nước của kênh cấp 3

thứ i.

Trong đó:

qdd: Hệ số tưới đại diện

c3i: Diện tích tưới của kênh cấp 3

thứ i (Bảng số 1)

c3i: Hệ số sử dụng nước của kênh

cấp 3 thứ i tra bằng cách nội suy

(Bảng số 3)

Ðap Sô

Biểu đồ quan hệ ~

0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87

Trang 6

Bảng 1-1: Kết quả tính toán xác định Q brc3i Tên kênh N 1-1 N 1-2 N 1-3 N 1-4 N 1-5 N 2-1 N 2-2 N 2-3 N 2-4 N 2-5 N 2-6

 (ha)

 dd

Q net

Q brut

2) Tính lưu lượng cần lấy vào đầu kênh cấp 2 và kênh cấp 1:

Áp dụng công thức:

Trong đó:

11

Trang 7

N 2-1

N 2-2

N 2-3

N 2-4

N 2-5

N 2-6

A C(Sông)

B B(Ðap)

1 2 3 4 5 6 7 8

9 10 11 12

13 14

15 16 17 18

19 20 21 22

23 24 26

27

23,010.100

)377,1.(

9,

km m3/s

A

Trang 8

3) Tính hệ số sử dụng nước của hệ thống

Add

dd htdd

Q

ω q

2.3 Tính toán xác định đường quá trình lưu lượng và

tổng lượng nước yêu cầu lấy vào đầu hệ thống tưới theo

từng tháng

i

ht

i Ai

η

ω.q

: Tổng diện tích tưới của hệ thống

2.3.1 Lưu lượng cần lấy vào đầu hệ thống

từng tháng

i

ht

i Ai

η

ω q

2.3.1 Lưu lượng cần lấy vào đầu hệ thống

Hệ số sử dụng nước của hệ thống khi hệ số tưới thay đổi

i

ht

η

1αiη1

αiη

m htdd

m i

ht

−+

Trang 9

từng tháng

2.3.2 Tính toán xác định tổng lượng nước cần lấy vào đầu hệ thống

Từ ngày Đến ngày Số ngày

Trang 10

từng tháng

+16,35

+11,09 +13,60

Ðap Sô

Lưu lượng đến

Lưu lượng yêu cầu đầu kênh

Xác định lưu lượng khả năng lấy vào đầu kênh

Trang 11

Chương III: LẬP KẾ HOẠCH QUẢN LÝ VẬN HÀNH

TƯỚI KHI CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI LÀ ĐẬP DÂNG

KẾT HỢP CỐNG LẤY NƯỚC TỰ CHẢY

2.1.Vẽ đường quá trình lưu lượng nước đến đầu hệ thống ứng với năm

3.2 Tính và vẽ đường quá trình lưu lượng có thể lấy vào đầu hệ thống

tương ứng với năm kế hoạch có tần suất p = 85% (xác định Q kn ~ t)

3.2.1 Phương pháp tính toán

❑ Tính toán phối hợp nguồn nước trong trường hợp lấy nước tự chảy, có

đập dâng Tính theo phương pháp đồ thị 4 góc

21

22

Trang 12

Biểu đồ phối hợp nguồn nước

II III

3.2.2 Các bước tính toán (Qcống~Qs)

Ztc

Qs1 Qs2

Qs=Qtràn+Qcống

Ztc (cột nước trước cống)

23

Trang 13

3.2.2 Xây dựng đường quan hệ (Qcống~Qs)

3.2.2.1 Xây dựng quan hệ Qk ~hk

Q

i.4m0

❖ Giả thiết Qk

F(Rln)=

3.2.2 Xây dựng đường quan hệ (Qcống~Qk)

3.2.2.1 Xây dựng quan hệ Qk ~hk

25

26

Trang 14

3.2.2 Xây dựng đường quan hệ (Qcống~Qs)

Zdc

Hc Htc

Z

Zđc Ztc

hk

Chế độ chảy qua cống

27

Trang 15

3.2.2.2 Xây dựng quan hệ Qcống ~Ztc (Qcống ~Htc )

Hc Htc

Trang 16

❖ Trường hợp 2 (HTC> hcvà hk hc ):Chế độ dòng chảy qua cống có áp

Hc Htc

Trang 17

Hc Htc

Trang 18

Nếu chế độ chảy trong cống là chế độ chảy có áp

Trang 21

Zcông (Zdáy kênh)

3.2.2.2 Xây dựng quan hệ Qcống ~Ztc (Qcống ~Htc )

3.2.2.3 Xây dựng quan hệ Qtr ~Ztc

41

42

Trang 22

Trang 23

Qtr và Ztc

45

46

Trang 24

3.2.2.3 Xây dựng quan hệ Qc ~Qs

Ztc

Qs1 Qs2

47

Trang 25

II III

3.2.3 Xây dựng quan hệ (Qcống~Qk)

tương ứng với năm kế hoạch có tần suất P = 85% (xác định Q kn ~ t)

Nếu bỏ qua tổn thất lưu lượng qua cống Qcống=Qk

Góc phần tư thứ III: Đường phân giác

Qkênh

49

50

Trang 26

3.2.4 Vẽ biểu đồ phối hợp nguồn nước và xác định tình trạng thừa, thiếu

31/12

II III

(Qđến) Qs~t

Qđến(m3/s) Qcống

Qyc(m3/s) Qkn(m3/s) Q(m 3 /s)

51

Trang 27

3.3 Tính và điều chỉnh các kế hoạch dùng nước ứng với thời kỳ

cần hiệu chỉnh 1 trường hợp đến kênh cấp III, tính cho thời kỳ q

khác với qdd).

3.3.1 Trường hợp tính toán (chọn thời đoạn tính)

Dựa vào bảng kết quả tính toán phối hợp nguồn nước, giả sử chọn được

trường hợp tính toán ở thời kỳ i của tháng thứ k ứng với lần tưới thứ n

Ví dụ: qkh=0,8l/s/ha; qi chọn =0,66l/s/ha (đợt tưới số 17 từ 25/4-30/4)

(i) Q '(i)

Q (i+

1) Q '(i +1)

yi

 i

Qi Q’i

Qi+1 Q’i Q’i+1

53

54

Trang 28

Các bước tính toán

3.3.3 Xác lưu lượng yêu cầu của hệ thống ứng theo kế hoạch (qi)

3.3.3.1 Xác lưu lượng yêu cầu kênh cấp chân rết theo kế hoạch

3.3.3 Xác lưu lượng yêu cầu của hệ thống ứng theo kế hoạch (qi)

3.3.3.1 Xác lưu lượng yêu cầu kênh cấp chân rết theo kế hoạch

Trang 29

3.3.3.2 Xác định lưu lượng đầu kênh cấp 2 và đầu kênh cấp 1 (kênh

chính) theo kế hoạch ứng với thời kỳ thiếu nước:

Bảng1.12: tính lưu lượng cần ở trên đoạn kênh cấpII Đoạn

Trang 30

Tên kênh Diện tích tưới(ha) d Qbrut(m3/s) Q'brut(m3/s)

Kênh chính 16050 0.593 0.668 13.528 9.034

η

AB

η

AB

η

cần hiệu chỉnh 1 trường hợp đến kênh cấp III, tính cho thời kỳ q

khác với qdd).

3.3.4 Tính và hiệu chỉnh kế hoạch dùng nước khi lưu lượng nước ở

nguồn thiêu từ trên 5% đến 25% so với kế hoạch

Trang 31

3.3.4.1 Hiệu chỉnh kế hoạch

cấp nước vào kênh cấp II

Q (i) Q '(i)

Q (i+1)Q '(i +1)

yi

 i

Qi Q’i

Qi+1 Q’i Q’i+1

QA Q’A

QN1 Q’N2 QN2 Q’N1

AB

y A

η

η.Q(N1)

Hệ số sử dụng nước của đoạn

kênh cấp trên(AB) khi lưu

m A

m A AB

y

1 y

η

3.3.4.2 Hiệu chỉnh kế hoạch cấp nước vào kênh cấp III

61

62

Trang 32

3.3.4.2 Hiệu chỉnh kế hoạch cấp nước vào kênh cấp III

nguồn thiếu Q 25% so với kế hoạch

3.3.4.1 Xác định hệ số sử dụng nước khi tưới luân phiên

a) Từ bảng kết quả tính toán phối hợp nguồn nước và xác định tình

Qyc(m3/s) Qkn(m3/s) Q(m 3 /s)

63

64

Trang 33

a) Từ bảng kết quả tính toán phối hợp nguồn nước và xác định tình trạng

b) Chia hệ thống tưới thành hai tổ do hai kênh nhánh N1 và N2 (kênh cấp

Giả thiết hệ số tưới qi (qi=qmin÷qmax) dùng cách tính cộng dồn từ dưới nên

có được kết quả tính Qbrut (N1) và Qrut(N2)

❖ Lựa chọn phương pháp: Phương pháp đồ thị

Note: Nên giải thiết Hệ số tưới qi có

một giả trị qi=qkh

(năm thiếu >25%)

65

66

Trang 34

67

Trang 35

c) Vẽ biểu đồ quan hệ tổ ~Qbrut (tổ)

d) Xác định lưu lượng cuối đường kênh chính(QbrutB) trong trường

hợp có hiệu chỉnh so với kế hoạch

Q’B: Lưu lượng tại cuối

kênh chính khi lưu lượng

đầu nguồn thiếu nước :

QB: Lưu lượngyêu cầu

theo kế hoạch ở cuối

kênh chính:

: Hệ số sử dụng nước

của đường kênh chính

khi dẫn lưu lượng theo

η

η = + −

QA Q’A

69

70

Trang 36

e) Tra biểu đồ xác định hệ số sử dụng nước khi tưới luân phiên 

3.3.4 Tính và hiệu chỉnh kế hoạch dùng nước khi lưu lượng tại

3.3.4.2 Xác định thời gian tưới vào các tổ

3.3.4.3 Xác định lượng thừa thiếu khi tưới lân phiên

71

Trang 37

3.3.5 Hiệu chỉnh kế hoạch dùng nước khi xuất hiện trận mưa kéo dài

Giả sử trận mưa rơi vào thời kì thứ 8 của tháng thứ 5 xảy ra một trận

mưa kéo dài với tổng lượng P = 24 mm ngoài kế hoạch dùng nước Mức

xác định theo công thức sau:

Tỷ lệ giảm tương đối (%)hệ

số tưới so với kế hoạch

: Hệ số sử dụng nước theo kế hoạch của hệ thống kênh ở vị trí tương

ứng cần phải hiệu chỉnh;

m : chỉ số ngấm của đất

73

74

Trang 38

3.1 Tính lưu lượng vào đầu kênh cấp III

3.2 Tính hiệu chỉnh lưu lượng lấy vào kênh cấp II và kênh chính

Đoạn kênh L(km) Qnet(m3/s) Qtt(m3/s) Qbrut(m3/s)

Trang 39

3.2 Tính hiệu chỉnh lưu lượng lấy vào kênh cấp II và kênh chính

Hiệu chỉnh lưu lượng vào đầu kênh cấp II và kênh chínhtrong thời kỳ có mưa

CHƯƠNG 4: LẬP KẾ HOẠCH QUẢN LÝ VẬN HÀNH TƯỚI

KHI CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI LÀ HỒ CHỨA NƯỚC

4.1 Tính toán kiểm tra mực nước chết (MNC) và mực nước dâng bình

thường (MNDBT)

Mục đích tính toán kiểm tra

Trong suốt thời gian dài quản lý khai thác hồ:

-Diện tich mặt đất được che phủ và chất lượng thảm phủ trên lưu vực

hồ có nhiều thay đổi so với thiết kế ban đầu

-So với thời điểm tính toán thiết kế, các tài liệu đầu vào như mưa,

dòng chảy, đặc tính dòng chảy bùn cát cũng được kéo dài hơn

-Đối tượng sử dụng và quy mô của từng đối tượng thay đổi

QLVH hồ chứa, việc định kỳ tính toán kiểm tra MNC, kiểm tra

MNDBT và dung tích sử dụng dựa theo các số liệu đo đạc thực tế

đến thời điểm lập kế hoạch dùng nước là rất cần thiết Phương pháp

tính toán dựa vào TCVN 10778:2015 Hồ chứa – Xác định các mực

nước đặc trưng

77

78

Tiêu đề	Đồ Án Quản Lý Hệ Thống Công Trình Thủy Lợi
Người hướng dẫn	Trần Tuấn Thạch
Trường học	Trường Đại Học Thủy Lợi
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước
Thể loại	đồ án
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	57
Dung lượng	1,71 MB