thiết kế sơ bộ ttđ trên sông spêpook thuộc hệ thống sông đồng nai nằm ở tỉnh đăc lắc

đồ án tốt nghiệp thiết kế sơ bộ trạm thuỷ điện CT4 Lời nói đầu Thuỷ năng là một dạng năng lợng tiềm tàng trong nớc. Năng lợng tiềm tàng đó thể hiện dới ba dạng: Hoá năng- nhiệt năng - cơ năng Hoá năng của nớc thể hiện trong việc làm thành các dung dịch muối hoà tan , các loại trong nớc sông đẻ biến thành năng lợng . Nhiệt năng của nớc sinh ra do sự chênh lệch nhiệt đọ giữa các lớp nớc trên mặt và dới đáy sông,biển,giữa nớc trên mặt đất và trong các mỏ nớc ngầm . Hai dang năng l- ợng của nớc nêu trên tuy có trữ lợng lớn , nhng phân bố rời rạc khó khai thác . Cơ năng của nớc thể hiện trong ma , trong dòng chảy của sông suối , trong sóng nớc và thuỷ triều . Trong đó năng lợng của dòng sông là nguồn năng lợng rất lớn và khai thác thuận tiện hơn cả.Trong khi đó sông suối nhỏ đ- ợc phân bố ở nhiều nơi, việc xây dựng trạm thuỷ điện và việc sử dụng thiết bị điện lại đơn giản hơn so với việc sử dụng các năng lợng khác. Do những đặc điểm trênviệc sử dụng thuỷ năng để phát điện đã trở thành phổ biến . Kể từ năm 1934 tại Pháp , sau đó tại Nga , ngời ta đã chế tạo thành công các turbin nớc để phát điện. Cho đến nay việc sử dụng các turbin nớc để phát điện ngày càng phát triển mạnh mẽ hơn. Tại nớc ta có trên 1000 con sông suối với trữ năng tiềm tàng rất lớn . Trong đó có các con sông Đà , sông Lô , hệ thống sông Đồng Nai có nguồn năng lợng lớn hơn cả . Những năm gần đây nhịp độ phát triển của Việt Nam ngày càng tăng, đặc biệt là nhà máy điện Hoà Bình . Một công trình lớn nhất khu vực Đông Nam á đem lại nguồn lợi kinh tế rất lớn . Bên cạnh đó các nhà máy thuỷ điện Thác Bà ,Thác Mơ,Trị An,Yalyđang đóng góp tích cực cho công ngiệp hoá hiện đại hoá đất nớc. Hiện nay chúng ta đang tiến hành khẩn trơng việc nghiên cứu khai thác thuỷ năng và lợi dụng tổng hợp nguồn nớc ở các con sông lớn nhỏ trên khắp đất nớc.Hệ thống sông Đồng Nai đợc chú ý quan tâm hơn cả bởi trên hệ thống này sẽ đợc xây dựng nhiều nhà máy thuỷ điện, tiến tới sẽ hình thành một hệ thống các bậc thang thuỷ điện . Với đồ án tốt ngiệp của tôi đợc giao thiết kế sơ bộ TTĐ trên sông Spêpook thuộc hệ thống sông Đồng Nai nằm ở tỉnh Đăc Lắc với những tài liệu thiết kế cần thiết sau: Nhiệm vụ của công trình Svth: ngô hồng thanh-lớp 41đ 1 1 đồ án tốt nghiệp thiết kế sơ bộ trạm thuỷ điện CT4 Tài liệu về địa hình Tài liệu về địa chất Tài liệu về khí tợng thuỷ văn Svth: ngô hồng thanh-lớp 41đ 1 2 đồ án tốt nghiệp thiết kế sơ bộ trạm thuỷ điện CT4 Phần I: Tổng quan Ch ơng I: kháI quát về công trình 1.1. Đặc điểm vị trí địa lý * Vị trí và sự hình thành lu vực: - Hồ trớc của trạm thuỷ điện nằm trên sông Eakrông thuộc một đoạn sông Spêpook thuộc tỉnh Đăc Lắc - Trực tuyến đập theo hớng Tây Bắc - Đông Nam 1.2.Đặc điểm địa hình - địa chất I.Đặc điểm địa hình Địa hình sông Spêpook chảy trên lãnh thổ Việt Nam theo hớng Bắc và Tây Bắc, qua vùng địa thế đa dạng và phức tạp, nhiều núi non hiểm trở, xen kẽ đầm lầy rừng rậm, rừng tha và các vùng đất thoai thoải phủ cỏ và các cây thấp. Địa hình lu vực sông này có thể chia làm 3 đoạn nh sau: - Đoạn I: Từ thợng lu buôn Tulanh, vùng núi cao có độ trung bình 1000m, dân c tha thớt, xa trục lộ giao thông chính và cơ sở kinh tế hầu nh không có gì. - Đoạn II: Từ buôn Tulanh đến buôn Bray, địa hình có độ cao trung bình 450m ữ 500m, thung lũng của khu vực chủ yếu là đầm lầy, có những hồ chứa nớc thiên nhiên khá to nằm giữa các dãy núi, ăn thông với sông. Phía trên buôn Bray là hợp lu của hai dòng Eakrông và Krôngkro, lu vực nói chung còn hoang vắng, ít ngời, giao thông khó khăn. - Đoạn III: Phần còn lại đến biên giới Việt Nam - Campuchia. Đoạn sông này chảy siết, độ dốc lớn và độ uốn cong lớn, nhiều thác ghềnh, lu vực phần lớn là đồi núi thấp, thoai thoải, độ cao trung bình là 280 ữ 300m, do đờng quốc lộ 14 cắt ngang sông ở đoạn gần tuyến công trình, dân c chỉ tập trung gần đờng quốc lộ và ven sông II.Điều kiện địa chất công trình vùng xây dựng - Công trình xây dựng dự định ở thợng lu phần lớn nằm trên nhánh sông Krôngkro, khu vực này nằm trong cấu tạo Đắk lu thuộc đới uốn nếp Đà lạt. Các lớp địa chất tạo thành ở đây thuộc lớp trầm tích Juza hệ tầng bản đơn T 1-2 và phun trào Bazan độ tứ cuội kết và vối nhét, thế nằm của nó tạo thành bộ uốn Svth: ngô hồng thanh-lớp 41đ 1 3 đồ án tốt nghiệp thiết kế sơ bộ trạm thuỷ điện CT4 nếp, có hớng nằm Tây - Tây- Nam hoặc Đông Nam, trong lu vực có một vài nếp gãy kiến tạo cắt qua theo hớng Tây Bắc - Đông Nam ở phía Tây Bắc Đrâylinh ở vùng Krongpack có khe nứt khe nứt theo hớng Đông Bắc từ buôn Bray về thợng nguồn có các trầm tích đội tứ gồm các cuội , sỏi cuội, đá tảng và đá Granit III.Đặc điểm khí tợng thuỷ văn 1. Nhiệt độ Nhiệt độ cao nhất thờng xuất hiên tháng 4 đạt tới 39 ữ 40 o C thấp nhất vào tháng 12 xuống tới 7 ữ 4 o C, nhiệt độ trung bìn năm tăng 23 ữ 24 o c ( theo tài liệu của trạm khí tợng Buôn Mê Thuật) 2. Độ ẩm Lợng bình quân 82,4%, nhỏ nhất 40,5%. Tháng có độ ẩm lớn nhất là tháng 9, tháng có độ ẩm thấp nhất là tháng 3. Khí hậu Buôn Mê Thụt mang tính chất khí hậu cao nguyên trung bộ 3. Chế độ ma Mùa ma bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10, bão thờng xảy ra vào tháng 9, tháng 10, ma lớn nhất vào tháng 8,9,10. Trong lu vực có một số tram đo ma: Buôn Mê Thuật Krong Bruc Ch Hlam Svth: ngô hồng thanh-lớp 41đ 1 4 đồ án tốt nghiệp thiết kế sơ bộ trạm thuỷ điện CT4 4. Tài liệu dòng chảy Trong lu vực có một số trạm đo thuỷ văn nh: Draylinh Buôn Mê Thuật Krong Buk Trạm thuỷ văn Draylinh với diện tích lu vực 8880 km 2 có 12 năm tài liệu dòng chay, là trạm thủy văm đáng chú ý nhất, dòng chảy năm bình quân ở 1 số tuyến theo các tần suất, ở đây chỉ lấy chế độ dòng chả ở tuyến công trình. Phân phối dòng chảy các tháng trong năm đợc tính toán theo mô hình trạm Đraylinh 1.3. Tình hình vật liệu xây dựng Vật liệu tại chỗm theo khảo sát chung trong vùng vật liệu khá phong phú, chúng phân bố rộng rãi bao gồm các loại đá, cát, cuội, sỏi, đất. 1.Đá Đá phân bố rộng rãi trong phạm vi công trình và lân cận bao gồm các loại đá granít, bazaít 2. Vật liệu cát, cuội sỏi Vùng xây dựng công trình lòng sông thoải dần nên, về phía thợng lu của công trình có nhiều bãi bồi lớn, đó là nơi tập trung các bãi cuội, sỏi, cát có trữ lợng lớn. 3. Các loại vật liệu khác Về xi măng, sắt thép, do ở địa phơng cha phát triển về ngành này nên phải đi mua ở nơi khác Svth: ngô hồng thanh-lớp 41đ 1 5 đồ án tốt nghiệp thiết kế sơ bộ trạm thuỷ điện CT4 1.4. Tình hình giao thông vận tải Mạng lới giao thông trong vùng cha phát triển, chỉ có đờng mòn nối các khu dân c trong vùng, nhng có một thuận lợi là giao thông bằng đờng thuỷ 1.5. Yêu cầu về sử dụng nớc - Công trình trạm thuỷ điện đợc xây dựng chủ yếu cho phát điện và cung cấp điện cho địa phơng. - Vấn đề tới và giao thông thuỷ ở phía thợng lu, hạ lu công trình cũng đợc đặt ra, nhng do sự phát triển kinh tế, nhu cầu có sử dụng của địa phơng không đòi hỏi phải nhất thiết có, nên khi hồ chứa hình thành thì yêu cầu này vẫn đảm bảo. 1.6. Chọn tuyến công trình Trên cơ sở những tài liệu thăm dò, khảo sát và điều tra cơ bản nh điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ văn, vật liệu xây dựng, dân sinh kinh tế. Tiến hành so sánh các phơng án tuyến công trình trong giai đoạn quy hoạch thuỷ lợi,đặc biệt là quy hoạch thuỷ năng, và quyết định chọn tuyến BBB là tuyến công trình đợc coi là hợp lý nhất vì những lý do sau đây: -Địa hình thuận lợi, tuyến đập đợc bố trí giữa hai khe núi nh vậy giảm đ- ợc khối lợng đào đắp -Về địa chất: Địa chất khu vực xây dựng có nền đá cứng, ít nứt nẻ. Nh vây đảm bảo tốt vấn đề ổn đình của Công trình, giảm nhỏ khối lợng sử lý nền móng. -Bố trí Công trình liên quan đợc thuận lợi nh: đập dâng, đập tràn và các đập phụ khác. -Vấn đề bố trí hiện trờng thi công đợc thuận tiện, tại vị trí xây dựng Trạm thuỷ điện địa hình khá bằng phẳng, tiện cho việc bố trí và xây dựng đờng giao thông. Đập chính đợc xây dựng gần bãi vật liệu, tiện cho việc vận chuyển, giảm đợc giá thành xây Ch ơng II tàI liệu thiết kế công trình 2.1. ý nghĩa và nhiệm vụ của Trạm thuỷ điện CT 4 Svth: ngô hồng thanh-lớp 41đ 1 6 đồ án tốt nghiệp thiết kế sơ bộ trạm thuỷ điện CT4 I. ý nghĩa Qua tình hình của tỉnh Đắc Lắc và lu vực sông Spêpook thấy việc xây dựng Trạm thuỷ điện CT 4 có ý nghĩa lớn với cả vùng, có tác dụng thúc đẩy sự phát triển kinh tế của cả vùng và của tỉnh, thúc đẩy sự phát triển kinh tế của các ngành sử dụng điện, nớc đảm bảo cung cấp điện tại chỗ. Đồng thời đóng góp cho hệ thống điện quốc gia một lợng điện năng đáng kểm đời sống ngời dân nâng cao. II.Nhiệm vụ Trạm thuỷ điện CT 4 có nhiệm vụ chính là phát điện. Ngoài ta còn có thể lợi dụng tổng hợp: phòng lũ, tới, giao thông, dịch vụ 2.2.Tài liệu thiết kế 1. Bình đồ lu vực: Tỷ lệ 1 ữ 500 2. Đờng đặc tính lòng hồ Z tl (m) 340 435 436 437 438 F(km 2 ) 4,8 6,8 7,6 8,1 8,2 W.10 6 .m 3 267,9 405,8 569,12 636,0 645,0 3. Quan hệ: Q ~ Z h Q( m 3 /s) 47,4 64,0 99,1 124 210 Z hạ (m) 412,2 412,4 413,1 413,4 414,9 Q( m 3 /s) 500 1000 1500 2000 2500 Z hạ (m) 415.6 417.2 418.1 419.2 420.3 I. Tài liệu thuỷ văn 1.Tài liệu nớc đến của 3 năm điểm hình Tháng 1 2 3 4 5 6 Q th 10% 90 74 59 49 85.5 133 Q th 50% 75 47.2 30.1 29.2 38.8 61.8 Q th 90% 38.2 25.8 17.2 17.2 42.2 47.2 Tháng 7 8 9 10 11 12 Q th 10% 138 157 413 460 180 122 Q th 50% 182 151 298 264 144 136 Q th 90% 55,4 125 205 255 107 66,1 2.Tài liệu ma và bốc hơi Svth: ngô hồng thanh-lớp 41đ 1 7 đồ án tốt nghiệp thiết kế sơ bộ trạm thuỷ điện CT4 - Bốc hơi Tháng 1 2 3 4 5 6 h(mm) 52 60 73 72 37 20 Tháng 7 8 9 10 11 12 h(mm) 22 21 19 20 26,5 27,5 - Ma Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 X i (mm) 1,7 6,4 25,5 86,3 228 232 268 325 307 221 69,5 194 w% 79,8 72,8 73,7 81,8 85,4 87,1 87,8 88,7 87,3 85,5 83,3 82,1 Lu lợng ma của cả năm là 1790 mm II.Các tài liệu khác Tuổi thọ Công trình : T=50 năm Hàm lợng bùn cát trong nớc là : bc =0,081kg/m 3 Hàm lợng riêng bùn cát bc = 1,5 T/m 3 Chế độ dòng chảy ở tuyến Công trình F lv (km 2 ) Qđến ( m3/s) Mo ( l/s-km2) C v C s Q p % (m 3 /s) 10% 50% 90% 3860 123 32 0,25 2.C v 164 121 86 Và các tài liệu khác Svth: ngô hồng thanh-lớp 41đ 1 8 ®å ¸n tèt nghiÖp thiÕt kÕ s¬ bé tr¹m thuû ®iÖn CT4 biÓu ®å quan hÖ z tl & f 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 1 2 3 4 5 6 F ( km 2 ) Ztl (m) biÓu ®å quan hÖ f & v 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 V ( 10 6 m 3 ) F (km 2 ) Svth: ng« hång thanh-líp 41® 1 9 ®å ¸n tèt nghiÖp thiÕt kÕ s¬ bé tr¹m thuû ®iÖn CT4 biÓu ®å quan hÖ z tl & v 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 1 2 3 4 5 6 V ( 10 6 m 3 ) Z tl biÓu ®å quan hÖ q ~ z hl 412 412.5 413 413.5 414 414.5 415 415.5 50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 Q Zhl Svth: ng« hång thanh-líp 41® 1 10 [...]... nghiệp thiết kế sơ bộ trạm thuỷ điện CT4 2.4: xác định công suất lắp máy (nlm) I Định nghĩa Công suất lắp máy của trạm thuỷ điện là công suất tối đa mà TTĐ có thể phát ra đợc trên cơ sở sử dụng toàn bộ số tổ máy có ở TTĐ Để lựa chọn công suất lắp máy của TTĐ thì việc xác định chính xác phạm vi cung cấp điện, chế độ làm chế độ làm việc của TTĐ là hết sức quan trọng Nếu TTĐ làm việc trong hệ thống điện... mang lại sau khi có kết quả tính toán cho các phơng án sẽ phân tích so sánh và chọn ra phơng án hợp lý nhất Việc tính toán nh vậy đòi hỏi phải có nhiều thời gian và đầy đủ các tài liệu nh định mức, đơn giá và các chỉ tiêu cần thiết Trong thiết kế sơ bộ do thời gian có hạn, tài liệu không đầy đủ nên tôi không thực hiện việc tính toán để xác định MNDBT mà đợc giao cho thiết sơ bộ TTĐ CT4 với MNDBT= 433... khả năng phát điện bị hạn chế Bởi vậy khi tăng độ sâu công tác của hồ, điện lợng năm sẽ tăng không đáng kể so với điện lợng mùa kiệt Vì vậy, trị số điện lợng năm lớn nhất sẽ xuất hiện khi hct nhỏ hơn so với hct cho Emk lớn nhất Mặt khác, nếu dới TTĐ thiết kế có một số TTĐ nằm trong hệ thống bậc thang thì độ sâu công tác của hồ chứa trên càng lớn càng làm tăng sản lợng điện ở các trạm dới Vì vậy độ sâu... tác có lợi phải đợc xác định trên cơ sở phân tích tính toán kinh tế kỹ thuật trong đó có xét tới mọi ảnh hởng của sự biến đổi độ sâu công tác ở trạm thiết kế và các trạm trong hệ thống bậc thang Trong trờng hợp đờng quan hệ E = f (hct), không có điểm cực trị, tức là độ sâu công tác càng tăng càng có lợi thì việc quyết định nên dừng h ct ở mức nào cho hợp lý phải dựa trên yêu cầu đảm cho hồ có dung tích... 6 = 44.16( m / s ) 6 ì 2.62 ì 10 Theo kinh nghiệm thì lu lợng lớn nhất qua TTĐ là: Q T Đ = (2 ữ 4) Q mk max tn Svth: ngô hồng thanh-lớp 41đ1 24 đồ án tốt nghiệp thiết kế sơ bộ trạm thuỷ điện CT4 Sơ bộ chọn Q T Đ = 4 Q mk = 4 ì 44.16 = 176.64 (m3/s) max tn Lu lợng qua một tổ máy là (Qtm) Q tm = QTĐ max Z Z: số tổ máy ở đây sơ bộ chọn số tổ máy là Z =3 tổ Qtm = 176.64 = 58.88(m 3 / s) 3 Diện tích cửa... thông số của TTĐ và dùng để xác định vai trò của TTĐ trong cân bằng công suất của hệ thống gọi là mức bảo đảm tính toán (Ptt) Ta thấy nếu Ptt mà tăng lên thì công suất bảo đảm của TTĐ (N bđ) sẽ giảm xuống, có nghĩa là công suất tất yếu của TTĐ sẽ giảm xuống Điều đó đồng nghĩa với việc: N N P% 100% - Vốn đầu t vào TTĐ giảm đi một lợng ( KTĐ), nhng do NtyTĐ giảm => NlmNĐ tăng lên (do cân bằng hệ thống điên)... nghiệp thiết kế sơ bộ trạm thuỷ điện CT4 Để chọn mức bảo đảm tính toán của TTĐ ngời ta dựa vào các nguyên tắc sau: +.Công suất lắp máy của TTĐ càng lớn thì mức bảo đảm phải chọn càng cao, vì thiệt hại do chế độ làm việc bình thờng của TTĐ có công suất lắp máy lớn bị phá vỡ nghiêm trọng so với trạm có công suất lắp máy nhỏ +Trạm thuỷ điện có công suất càng lớn so với tổng công suất của toàn hệ thống. .. phần cải thiện điều kiện làm việc của hệ thống điện giảm đợc tiêu hao nhiên liệu cho các trạm nhiệt điện Để xác định Nlm của TTĐ cần phải xác định, công suất công tác lớn nhất, công suất dự trữ các loại, ngoài ra còn có thể lắp thêm công suất trùng, trên cơ sở cân bằng điện lợng và công suất của hệ thống điện II Xác định công suất lắp máy của TTĐ Công suất lắp máy của TTĐ đợc xác định nh sau: Nlm = Nctmax... nớc lớn nhất của TTĐ là trị số cột nớc lớn nhất của cột nớc xẩy ra trong quá trình vận hành nhà máy Hmax = MNDBT ZHLmin Trong đó: ZHLmin: Cao trình mực nớc hạ lu ứng với lu lợng nhỏ nhất của TTĐ xả xuống hạ lu ZHLmin= ZHL(Qmin ) Svth: ngô hồng thanh-lớp 41đ1 34 đồ án tốt nghiệp thiết kế sơ bộ trạm thuỷ điện CT4 Qmin: Lu lợng nhỏ nhất xả xuống hạ lu trong quá trình vận hành của TTĐ Sơ bộ lấy Qmin = min(Qi)... nghiệp thiết kế sơ bộ trạm thuỷ điện CT4 ZHL(Qmin): Mực nớc hạ lu nhỏ nhất khi lu lợng xả xuống hạ lu là nhỏ nhất(Qmin) Qmin lấy theo yêu cầu về lợi dụng tổng hợp Do cha có yêu cầu về lợi dụng tổng hợp ở hạ lu nên sơ bộ lấy Qmin = min ( Qi ), với ( Qi ) là lu lợng của tháng thứ i trong 3 năm điển hình Theo tài liệu 3 năm điển hình ta có: Qmin = min(Qi) =17.2(m3/s) Với Qmin = 17.2 (m3/s) tra quan hệ Q . Với đồ án tốt ngiệp của tôi đợc giao thiết kế sơ bộ TTĐ trên sông Spêpook thuộc hệ thống sông Đồng Nai nằm ở tỉnh Đăc Lắc với những tài liệu thiết kế cần thiết sau: Nhiệm vụ của công trình Svth:. nớc ở các con sông lớn nhỏ trên khắp đất nớc .Hệ thống sông Đồng Nai đợc chú ý quan tâm hơn cả bởi trên hệ thống này sẽ đợc xây dựng nhiều nhà máy thuỷ điện, tiến tới sẽ hình thành một hệ thống. điện nằm trên sông Eakrông thuộc một đoạn sông Spêpook thuộc tỉnh Đăc Lắc - Trực tuyến đập theo hớng Tây Bắc - Đông Nam 1.2.Đặc điểm địa hình - địa chất I.Đặc điểm địa hình Địa hình sông Spêpook