tính toán điều tiết hồ chứa

233 v n C - Tính toán điều tiết dòng chảy co ld C Tính toán điều tiết dòng chảy Biên soạn: PGS TS Đỗ Cao Đàm GS TS Ngô Đình Tuấn PGS TS Dương Văn Tiển v n Chương Mở đầu Chương Hồ chứa cấp nước Chương Hồ chứa phát điện Chương Hồ chứa phòng lũ w Chương Hồ chứa lợi dụng tổng hợp Chương Biểu đồ điều phối hồ chứa w Chương Hệ thống hồ chứa w Chương Nước dềnh hồ chứa 234 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập Chương Mở đầu v n 1.1 Nhiệm vụ nội dung tính toán điều tiết dòng chảy w w w v n co ld Cùng với nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đất nước, phát triển ngày cao kinh tế quốc dân, nhu cầu dùng nước cho ngành kinh tế không ngừng tăng trưởng đòi hỏi đáp ứng đầy đủ nước, bền vững, hợp lý cân đối ngành Nhu cầu dùng nước tăng làm tăng thêm mâu thuẫn phân phối nguồn nước vốn không năm, dao động nguồn nước lớn phạm vi nhiều năm với yêu cầu dùng nước ngành kinh tế quốc dân v.v Từ đặt nhiệm vụ: phải điều chỉnh nguồn nước phục vụ cho nghiệp phát triển kinh tế dân sinh Mặt khác ngành kinh tế sử dụng nguồn nước với yêu cầu khác nhau, có ảnh hưởng tương hỗ lẫn Như vận tải thủy muốn có độ sâu vận tải đảm bảo thời kỳ vận chuyển lại trùng với thời gian yêu cầu lấy nước nhiều cho cấp nước Thủy điện muốn tạo cột nước cao lưu lượng xả lớn mùa đông thực điều chỉnh ngày đêm lớn để đảm bảo hiệu ích công suất cao, ảnh hưởng không lợi đến ngành kinh tế khác Muốn thực tốt nhiệm vụ chống lũ cho hạ du, cần thiết phải có dung tích để trữ lượng lũ thượng nguồn, giảm lưu lượng lũ cho hạ du, gây ảnh hưởng đến phát điện Vì vậy, để thực nhiệm vụ biến đổi nguồn nước cho phù hợp với yêu cầu ngành kinh tế quốc dân, công cụ chủ yếu điều tiết dòng chảy hồ chứa Để khắc phục mâu thuẫn ngành đó, cần thiết phải nghiên cứu phân phối tối ưu nguồn nước cho ngành tham gia sử dụng tổng hợp nguồn nước Tính toán điều tiết dòng chảy khâu quan trọng khai thác, lợi dụng quản lý vận hành nguồn tài nguyên nước Nhiệm vụ dựa vào đặc điểm phân phối dòng chảy, yêu cầu dùng nước ngành kinh tế quốc dân yêu cầu bảo vệ môi trường điều kiện công trình cho đạt hiệu tổng hợp cao cho kinh tế quốc dân Đồng thời, từ quan điểm trị, kinh tế, kỹ thuật bảo vệ môi trường tiến hành tổng hợp phân tích, đề xuất phương án khai thác, chỉnh trị sông ngòi, chọn quy mô công trình, tính toán hiệu ích công trình hoạch định phương án vận hành hợp lý Trong giai đoạn nghiên cứu khả thi, nhiệm vụ tính toán điều tiết dòng chảy gồm nội dung sau: 235 C - Tính toán điều tiết dòng chảy w v n co ld v n Dựa vào nhiệm vụ thiết kế giai đoạn quy hoạch lưu vực, xác định kỹ yêu cầu dùng nước ngành Đây nội dung quan trọng tính toán điều tiết dòng chảy, có xác định đắn yêu cầu dùng nước ngành tìm biện pháp công trình hợp lý Yêu cầu dùng nước phải xác định dựa kế hoạch phát triển kinh tế thời gian trước mắt lâu dài, bao gồm: - Yêu cầu dùng nước cho dân sinh (dân cư, môi trường cảnh quan đô thị, ) - Yêu cầu dùng nước cho nông nghiệp - Yêu cầu dùng nước cho công nghiệp - Yêu cầu vận tải thủy dòng chảy yêu cầu bảo vệ môi trường hạ lưu, lòng hồ - Yêu cầu chống lũ, tiêu úng - Yêu cầu phát điện Xây dựng phương án cấp nước công trình đầu mối lợi dụng tổng hợp, lựa chọn hình thức điều tiết dòng chảy, điều tiết lũ đề xuất giải pháp điều hòa nhu cầu dùng nước ngành Tiến hành tính toán điều tiết dòng chảy, điều tiết lũ, tính toán nước dâng diễn toán lũ Phân tích nghiên cứu chế độ dòng chảy hạ lưu sau xây dựng công trình, phối hợp đơn vị hữu quan lựa chọn đặc trưng thiết kế công trình đề xuất phương thức vận hành Tiến hành tính toán tỷ mỉ điều tiết dòng chảy, điều tiết lũ cho phương án chọn, khẳng định hiệu ích công trình đặc điểm vận hành nhiều năm, kiểm tra mức độ thỏa mn yêu cầu dùng nước ngành kinh tế quốc dân bảo vệ môi trường Khi thượng lưu, hạ lưu hệ thống cấp nước, cấp điện có công trình đ xây cần phải nghiên cứu tính khả thi tính tất yếu vận hành, tính toán liên hiệp vận hành hiệu ích bù trừ lẫn để xác định quy mô công trình Trường hợp cần thiết nghiên cứu thêm chuyên đề đây: w w 1) ảnh hưởng dòng chảy không ổn định trạm thủy điện điều tiết ngày vận thủy, cửa lấy nước, tiêu nước hạ lưu 2) Tính toán nước lũ vỡ đập 3) Tính toán bồi lắng hồ chứa tuổi thọ công trình 4) Tính toán bồi xói đoạn sông hạ lưu, ảnh hưởng tới đê điều hạ lưu 5) Kế hoạch tích nước giai đoạn đầu phương án phát huy hiệu ích giai đoạn 6) Dự báo ảnh hưởng môi trường hậu sau xây dựng công trình Sau phê duyệt nghiên cứu khả thi, tiến hành thiết kế kỹ thuật vẽ thi công, số liệu thiết kế có thay đổi nhiều cần phải tính toán kiểm tra hiệu chỉnh kết tính toán điều tiết dòng chảy giai đoạn nghiên cứu khả thi 236 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập 1.2 hồ chứa Tính toán điều tiết dòng chảy 1.2.1 Phân loại hồ chứa Các loại hình công trình hồ chứa ghi bảng 1-1 Bảng 1-1 Phân loại công trình hồ chứa Hồ chứa lợi dụng tổng hợp Hồ chứa đơn mục tiêu Hồ chứa kiểu đập Chia theo hình thức hồ chứa Hồ chứa hồ thiên nhiên Hồ chứa kiểu lưới sông hồ chứa ngầm co ld Hồ chứa nhỏ Loại Loại đặc biệt lớn Tổng dung tích (109 m3) > 10 Loại lớn 1,0 10 Loại tương đối lớn 0,1 Loại vừa 0,01 0,1 Loại nhỏ 0,001 0,01 v n Chia theo thể tích kho v n Chia theo nhiệm vụ khai thác 1.2.2 Đặc tr-ng công trình thủy lợi hồ chứa w w 1.2.2.1 Quy mô công trình Quy mô công trình tiêu biểu thị độ lớn công trình tổng dung tích hồ chứa, dung tích chứa lũ khu phân chậm lũ, khả chống lũ đê, công suất lắp máy nhà máy thủy điện, diện tích tưới công trình tưới, lưu lượng thiết kế công trình xả lũ kênh dẫn nước, công suất lưu lượng thiết kế trạm tưới tiêu, khả thông thuyền âu thuyền công trình nâng thuyền w 1.2.2.2 Đặc trưng công trình Đặc trưng công trình tiêu biểu thị đặc tính công trình như: Đặc trưng mực nước đặc trưng dung tích hồ chứa Kích thước công trình xả (phân) lũ, cao trình đỉnh đập, mực nước thiết kế thượng hạ lưu Dung tích chứa lũ mực nước thiết kế công trình phân lũ Cao trình chiều dài đập Kích thước cao trình công trình dẫn nước 237 C - Tính toán điều tiết dòng chảy Số tổ máy loại hình trạm thủy điện (trạm bơm), lưu lượng cột nước thiết kế, kích thước tuốc bin Kích thước âu thuyền, máy nâng thuyền, bè gỗ mực nước thiết kế 1.2.2.3 Đặc trưng hồ chứa a Đ-ờng cong dung tích diện tích hồ chứa v n Đường quan hệ mực nước dung tích tĩnh Z = f (V) đường cong quan hệ Z(mực nước trước đập) với V(dung tích hồ mực nước đó) Yêu cầu tỷ lệ đồ vùng hồ để xác định quan hệ Z = f(V) tham khảo bảng 1-2 [1]: Bảng 1-2 Tỷ lệ đồ phân loại theo diện tích vùng hồ F > 100 km2 20 < F < 100 km2 F < 20 km2 co ld Giai đoạn Quy hoạch : 100000 á1 : 25000 : 25000 : 25000 : 10000 TKT : 50000 á1 : 25000 : 25000 : 25000 : 10000 NCKT : 25000 : 10000 : 5000 v n Dung tích hồ chứa tính cách tổng cộng liên tiếp dung tích lớp nước nằm đường đồng mức từ đáy hồ tính lên Dung tích lớp nước tính theo công thức: 1ộ Fi -1 + Fi Fi-1 + Fi ựỷ Dh i-1 i , F0, F1, , Fn 3ở DVi = [ Fi-1 + Fi ] Dh i -1 i , H0, H1, , Hn DVi = (1-2) w đó: (1-1) Fi-1, Fi - diện tích mặt thoáng đường đồng mức kế cận Hi-1 Hi; w Dhi-1ái - chênh cao đường đồng mức Hi Hi-1 w Dung tích hồ chứa bằng: Vi = i=i DVi (1-3) i =1 Đường quan hệ mực nước dung tích động đường quan hệ mực nước trước đập với dung tích hồ chứa động tương ứng lấy lưu lượng nhập hồ chứa làm tham số V = f(Z, Q) Để tiện tính toán dung tích động tính toán tới mặt cắt gần cuối đoạn nước dềnh Đường quan hệ mực nước diện tích Z = f(F) đường cong quan hệ Z(mực nước trước đập) với F (diện tích mặt thoáng hồ chứa) 238 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập Z (m) b Các loại mực n-ớc dung tích Đường cong dung tích v n Đường cong diện tích V (10 m ) F (km2) Các loại mực nước co ld Hình 1-1 Đường cong Z ~ V, Z ~ F Mực nước khống chế trước lũ (MNTL) - Mực nước giới hạn cho phép tích nước trước lũ Mực nước phòng lũ hạ du (MNPL) - Mực nước cao trước đập lũ đến lũ thiết kế phòng lũ hạ du, hồ chứa xả lũ theo lưu lượng bảo đảm an toàn cho hạ lưu .v n Mực nước chống lũ thiết kế (MNLTK) - Mực nước cao trước đập lũ đến lũ thiết kế đập công trình xả lũ mở hết cỡ Mực nước lũ kiểm tra (MNLKT) - Mực nước cao hồ chứa lũ đến lũ ứng với tần suất lũ kiểm tra w Mực nước dâng bình thường (MNDBT) - Mực nước thiết kế cao thượng lưu hồ chứa, mực nước cần phải trữ nước đầu thời kỳ cấp nước nhằm thỏa mn yêu cầu dùng nước hồ chứa vận hành bình thường w Mực nước chết (MNC) - Mực nước thấp hồ chứa hồ chứa vận hành bình thường w Các đặc trưng khác bao gồm độ sâu công tác hồ chứa đặc trưng dung tích khác hồ chứa (hình 1-2) Dung tích hồ chứa động dung tích hồ chứa tĩnh cộng thêm dung tích phần hình nêm Dung tích tĩnh dung tích kể từ mặt nước nằm ngang ứng với mực nước trước đập trở xuống, dung tích hình nêm dung tích dung tích tĩnh tới mặt nước thực tế Các loại dung tích hồ chứa bao gồm: Dung tích toàn bộ, dung tích chết, dung tích hữu ích, dung tích gia cường dung tích phòng lũ Dung tích toàn hồ chứa (VTB) dung tích tính từ đáy hồ đến mực nước dâng bình thường 239 C - Tính toán điều tiết dòng chảy Dun g tích h ình n êm Dung tích chống lũ MNLKT MNLTK MNPL Dung tích kho nước tĩnh MNDBT MNTL Dung tích phong lũ v n MNC co ld Dung tích chết Hình 1-2 Các đặc trưng công trình hồ chứa v n Dung tích chết (VC) dung tích từ đáy hồ đến mặt thoáng ứng với mực nước chết Dung tích chết xác định yêu cầu phải đảm bảo theo nhiệm vụ cấp nước (như bảo đảm cao trình tưới, cột nước phát điện ), phải tính đến điều kiện cần thiết đảm bảo tuổi thọ hồ (lắng đọng bùn cát), bảo đảm điều kiện vệ sinh môi trường yêu cầu khác (nuôi cá, du lịch ) điều kiện chảy ổn định lấy nước (cao cửa cống lấy nước độ cao an toàn ) w Dung tích hữu ích (hay dung tích làm việc): Vh dung tích bao gồm mặt thoáng ứng với mực nước dâng bình thường mực nước chết Dung tích hữu ích sử dụng cho mục đích điều chỉnh dòng chảy cách làm đầy xả kiệt hồ chứa theo chu kỳ điều chỉnh w Dung tích gia cường (hay dung tích chống lũ: VGC) dung tích nằm mặt thoáng ứng với mực nước lũ thiết kế mực nước dâng bình thường dùng để cắt lưu lượng lũ lớn ứng với tần suất tính toán công trình w Dung tích phòng lũ (Vpl) dung tích dành riêng để cắt lũ phục vụ cho chống lũ hạ du công trình Dung tích phòng lũ trùng hoàn toàn hay phần dung tích hữu ích hồ chứa trùng phần với dung tích chống lũ 1.2.3 Điều tiết dòng chảy hồ chứa 1.2.3.1 Nhiệm vụ điều tiết dòng chảy Điều tiết dòng chảy nhằm phân phối lại nguồn nước theo thời gian không gian cho thích ứng với nhu cầu dùng nước cách tốt nhất, theo khả hồ chứa công trình Nhờ mà người sử dụng nguồn nước cách hợp lý 240 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập co ld v n Điều tiết dòng chảy giải nhiệm vụ sau: a) Nâng cao lưu lượng mùa cạn: Đó toán phải giải cho hầu hết trường hợp sử dụng dòng chảy hạ lưu, cấp nước, phát điện, giao thông thủy b) Giảm bớt lưu lượng mùa lũ: Đó toán phải giải cho trường hợp hồ chứa có nhiệm vụ chống lũ cho vùng hạ du công trình hay giảm nhỏ kích thước công trình xả lũ c) Phân phối lại dòng chảy cho phù hợp với nhu cầu: Đó toán thường gặp thực tế bao gồm điều tiết lại Một hồ chứa lợi dụng tổng hợp thường phải giải đồng thời ba nhiệm vụ Nhưng hai nhiệm vụ a, b thường mâu thuẫn Vì với hồ chứa để giải vấn đề chống lũ cho thân công trình người ta thường bố trí phần dung tích riêng MNDBT để chống lũ Với hồ chứa có nhiệm vụ chống lũ cho hạ du bố trí dung tích trùng (giải hai nhiệm vụ a, b) phải có luận chứng hợp lý kinh tế quy tắc điều phối hồ chặt chẽ w w w v n 1.2.3.2 Phân loại điều tiết dòng chảy Theo chu kỳ điều tiết người ta phân thành điều tiết ngày, tuần (gọi chung điều tiết ngắn hạn), năm (mùa) nhiều năm (gọi chung điều tiết dài hạn) Trong thực tế có loại gọi điều tiết chu kỳ 1) Điều tiết ngày nhằm phân phối lại dòng chảy sông vốn tương đối cho phù hợp với yêu cầu nước thường không phạm vi ngày đêm Để điều tiết ngày dung tích có ích cần thiết hồ thường không lớn lượng nước ngày nước Thế hiệu ích điều tiết ngày lớn Ví dụ nhờ điều tiết ngày tăng lượng nước sử dụng, tăng công suất lắp máy nhà máy thủy điện, giảm kích thước công trình dẫn nước hay công suất trạm bơm cấp nước v.v 2) Điều tiết tuần nhằm mục đích tương tự điều tiết ngày chu kỳ điều tiết tuần Người ta thực điều tiết tuần nhu cầu nước thay đổi theo ngày tuần trường hợp trạm thủy điện (TTĐ) có nhu cầu điện nhỏ ngày nghỉ 3) Điều tiết năm nhằm phân phối lại dòng chảy sông phạm vi năm thủy lợi, hồ giữ bớt nước mùa lũ để cung cấp thêm cho mùa cạn Chu kỳ dao động mực nước hồ năm 4) Điều tiết nhiều năm nhằm giữ bớt nước năm nhiều nước cấp thêm cho năm nước, nghĩa phân phối lại dòng nước phạm vi số năm Chu kỳ điều tiết kéo dài số năm 5) Điều tiết chu kỳ khác với loại điều tiết trên, hồ chế độ làm việc ổn định Việc tích nước cấp nước hồ tùy theo khả dòng chảy cần thiết thường tập trung thời khoảng ngắn (loại điều tiết có nhược điểm đơn giản nên sử dụng rộng ri thả bè, giao thông thủy mục đích vệ sinh, nông nghiệp, nuôi cá) 241 C - Tính toán điều tiết dòng chảy Ngoài theo chức hồ người ta phân thành loại điều tiết chuyên môn sau: + Điều tiết lũ nhằm giảm bớt lũ hạ du công trình giảm nhỏ kích thước công trình xả lũ thân công trình .v n + Điều tiết bù sử dụng bố trí hồ điều tiết bù năm thượng lưu vị trí lấy nước cho nhu cầu mà đoạn có sông nhánh lớn Khi sông nhánh có dòng chảy lớn hồ bù giảm bớt lưu lượng cấp ngược lại, làm cho dòng chảy đến vị trí lấy nước tương đối điều hoà Trong số trường hợp sông nhánh có lũ lớn, hồ bù hoàn toàn ngưng cấp nước co ld Điều tiết bù sử dụng hồ chứa lớn TTĐ làm việc chung với nhiều TTĐ triền sông khác hệ thống điện Khi đó, mặt dựa vào khả điều tiết lớn hồ bù giữ phần lớn nước lại để làm việc với công suất nhỏ mùa lũ, nâng cao công suất mùa cạn, mặt khác dựa vào chênh lệch thời gian lũ triền sông làm điều hòa mà nâng cao điện công suất đảm bảo tất TTĐ hệ thống 1.2.3.3 Đánh giá khả điều tiết hồ Đánh giá khả điều tiết hồ tức phân loại dạng điều tiết dòng chảy, phải vào đặc trưng nhu cầu nước quan hệ nhu cầu nước dòng chảy sông sử dụng .v n Tuy nhiên, sơ đánh giá khả điều tiết hồ theo hệ số dung tích hồ Hệ số dung tích hồ b biểu thị tỷ số dung tích hữu ích hồ Vh với dòng chảy trung bình nhiều năm W0: Vh W0 (1-4) w b = Theo kinh nghiệm : b < 0,02 hồ điều tiết ngày; w 0,02 < b < 0, 25 hồ điều tiết mùa (năm); b > 0,25 0,5 điều tiết nhiều năm w Để xác định hồ chứa điều tiết năm hay điều tiết nhiều năm xác cần dựa theo yêu cầu cấp nước năm Wq (kể tổn thất) với lượng nước đến năm theo tần suất thiết kế Wp: - Khi Wq Ê Wp tiến hành điều tiết năm - Khi Wp Ê Wq Ê W0 tiến hành điều tiết nhiều năm Khi tình hình thủy văn có dao động lớn, có trường hợp khác với số trên, phải dựa vào kết tính toán điều tiết để xác định 242 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập Hiệu ích điều tiết hồ chứa biểu thị hệ số điều tiết a= Q đt Q0 a = Wq (1-5) W0 v n đó: Q0, W0 - lưu lượng nhập hồ chứa lượng dòng chảy năm bình quân nhiều năm; Qđt - lưu lượng điều tiết Wq lượng nước yêu cầu mức thiết kế co ld 1.3 Nguyên lý điều tiết dòng chảy hồ chứa v n Điều tiết dòng chảy hồ chứa thực chất làm thay đổi động thái dòng chảy sông ngòi cho phù hợp với yêu cầu nước hoạt động kinh tế người, bao gồm thay đổi phân phối dòng chảy theo thời gian thay đổi động vị trí định Tính toán điều tiết dòng chảy thực chất giải toán động học (cân lượng, động lượng lượng), tìm quan hệ biến vào Qv(t), biến qr(t) biến trạng thái hồ chứa hệ thống hồ chứa [6] w Theo quan điểm hệ thống, biến vào trình lưu lượng chảy vào hồ chứa cửa vào, biến hồ chứa trình lưu lượng khỏi hồ chứa, biến trạng thái đặc trưng cho thay đổi trạng thái hồ chứa biểu thị trình thay đổi mực nước Z(t) dung tích V(t) hồ chứa theo thời gian Khi tính toán người ta thường không xét đến dung tích động, coi mực nước hồ chứa nằm ngang biến trạng thái hồ chứa Z(t) V(t) ứng với mực nước tĩnh hồ chứa w Để giải toán điều tiết hồ chứa thường ứng dụng phương trình bản: w Phương trình cân nước Đây phương trình dùng để tính toán điều tiết hồ chứa: ộởQ v ( t ) - q r ( t ) ựỷ dt = dV ( t ) (1-6) đó: Qv(t) - lưu lượng nước chảy vào hồ chứa thời khoảng tính toán dt; qr(t) - lưu lượng nước khỏi hồ chứa thời khoảng dt, bao gồm lượng cấp nước, lượng nước xả lượng nước tổn thất dV(t) - chênh lệch dung tích hồ chứa thời khoảng dt 349 C - Tính toán điều tiết dòng chảy 8.2 Ph-ơng pháp tính toán n-ớc dềnh Do chịu ảnh hưởng lưu lượng chảy vào hồ, lượng tháo khỏi hồ, mực nước trước đập địa hình khu hồ v.v , dòng chảy hồ nói chung dòng không ổn định Phương pháp vẽ đường cong mặt nước tham khảo phần D - Thủy lực sở, giới thiệu phương pháp thường dùng để tính toán nước dềnh thiết kế công trình dz = dzg + dzu + dzj đó: (8-1) co ld dz - chênh lệch cột nước đoạn sông tính toán dl; v n Khi tính toán ta chia đoạn sông thành nhiều đoạn để vẽ đường nước dềnh, công thức sử dụng dòng không ổn định, biến đổi chậm không đều, phương trình vi phân có dạng: dzg - tổn thất ma sát dọc đường đoạn sông dl; dzu - chênh lệch dọc đường cột nước vận tốc đoạn sông dl; dzj - tổn thất ma sát cục .v n Nếu lựa chọn mặt cắt thích hợp ảnh hưởng ma sát cục nói chung không lớn, thường bị hạn chế tài liệu, thường không tính tổn thất Dưới giới thiệu loại phương pháp đồ giải thường dùng: không xét đến tổn thất cột nước vận tốc có xét đến tổn thất cột nước vận tốc w 8.2.1 Ph-ơng pháp đ-ờng cong khống chế Trong vùng hồ cột nước vận tốc thường tương đối nhỏ, nghĩa sử dụng phương pháp đồ giải không tính đến tổn thất cột nước vận tốc, trình bày phương pháp đường cong khống chế Phương pháp xét đến tổn thất dọc đường đoạn sông, đồng thời giả định w Q2 có quan hệ hàm số đơn, lưu lượng DZ dọc đường thay đổi theo đường thẳng, Phương trình có dạng : w quan hệ mực nước bình quân đoạn sông với Q2 K2 = =f Z DZ D` ( ) đó: Q - lưu lượng bình quân đoạn sông tính toán; DZ - chênh lệch đoạn sông tính toán; Dl - chiều dài đoạn sông tính toán; (8-2) 350 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập K - trị số bình quân mô đuyn lưu lượng đoạn sông tính toán, K= AR2 / n với đoạn sông, hàm số đơn mực nước bình quân Z , n, A, R hệ số nhám bình quân, diện tích mặt cắt ướt bán kính thủy lực đoạn sông tính toán ( ) = f Z DZ = F ( Z ) (8-3) v n co ld ồQ v n Công thức biểu thị đường cong khống chế có dạng (8-3) Xem hình (8-1) Hình 8-1 Sơ đồ đường cong khống chế w Vẽ đường cong khống chế a Theo tài liệu mực nước, lưu lượng thực đo Dùng tài liệu thực đo mực nước lũ đập trạm thủy văn dọc sông thuộc khu hồ để vẽ theo bảng (8-1) w Bảng 8-1 Bảng tính toán đường cong khống chế (theo tài liệu thủy văn thực đo) Thời gian (ngày tháng năm) Thời khoảng thực đo (giờ phút) Thời gian bình quân (giờ, phút) QT (m3/s) QH (m3/s) (m /s) ZT (m) ZH (m) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) w Đoạn sông số Ghi chú: QT - lưu lượng nước thượng lưu; QH - lưu lượng nước hạ lưu; ZT - mực nước thượng lưu; ZH - mực nước hạ lưu Q2 351 C - Tính toán điều tiết dòng chảy Trong bảng cột (5), (6) lưu lượng đồng thời hai trạm thủy văn đoạn sông tính toán (yêu cầu chênh lệch không lớn), hai cột (8), (9) mực nước thực đo đồng thời tương ứng hai trạm thủy văn dưới, cột (7) lưu lượng nước bình quân đoạn sông tính toán, tính theo công thức Q = QT QH v n co ld v n Đem số liệu cột (7), (8), (9) thời gian vẽ lên biểu đồ hình 8-1, nối điểm thành đường cong trơn, ta đường cong khống chế cần tìm b Theo quan hệ mực nước, lưu lượng trạm thủy văn thượng, hạ lưu Nếu trạm thủy văn dọc sông phạm vi hồ chứa có đường quan hệ mực nước, lưu lượng tương đối ổn định, sử dụng mực nước trạm thủy văn thượng hạ lưu tương ứng lưu lượng để chấm vẽ đường khống chế, phương pháp giống phần trình bày Để vẽ thuận lợi, lấy ZH2 = ZT1, ZH3 = ZT2, vẽ thành đường cong trơn, hình 8-2 w Hình 8-2 Sơ đồ đường cong khống chế w w c Theo tài liệu địa hình Nếu khu hồ trạm thủy văn trạm thủy văn cách xa nhau, địa hình lòng sông hai trạm thay đổi lớn, nên lợi dụng tài liệu địa hình vùng hồ để vẽ đường cong khống chế Z ~ ( nQ ) hình 8-3 biểu thị Các bước tính toán sau: Bước 1: Vẽ đường cong Z ~ K mặt cắt bảng 8-2 Cột (1) mực nước mặt cắt tính toán, cột (2), (3) diện tích chiều rộng sông tương ứng với Z dòng mặt cắt tính toán (theo tài liệu địa hình); (4) = A/B; 352 v n sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập Hình 8-3 Sơ đồ đường cong khống chế (thứ 3) co ld Khi lòng sông rộng mà nông, cột (5) = cột (4), không lấy A R= B + 2h v n K = AR Nếu đoạn sông tính toán có bi tương đối lớn, nên tính với dòng chính, với bi sông ghi vào cột (8) đến cột (12), phương pháp tính toán giống với dòng l cột (13) tỷ số hệ số nhám dòng bi, vào tình hình dòng bi mà chọn Từ bảng ta vẽ đường cong quan hệ Z ~ K mặt cắt tính toán Bảng 8-2 Bảng tính toán quan hệ Z ~ K đường cong khống chế Lòng sông A B h R R w Z Kc A B R 10 Bước 2: w Bãi sông Vẽ đường cong khống chế Z ~ ( nQ ) 2 R 11 Kb K = Kc + Kb l 12 13 bảng (8-3) w Trong bảng cột (1) đến cột (4) tính theo đường cong Z ~ K mặt cắt thượng hạ đoạn sông; K = ( KT + KH ) 2 DZ nQ = K Dl DZ = Z T - Z H Dl chiều dài đoạn sông tính toán Từ số liệu cột (1) cột (8) vẽ đường cong khống chế hình (8-3) ( ) 353 C - Tính toán điều tiết dòng chảy Bảng 8-3 Bảng tính toán đường cong khống chế (dùng tài liệu địa hình khu hồ) ZT ZH KT KH K K ( nQ ) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) ( nQ ) (8) v n Nếu khu hồ tài liệu mặt cắt thực đo dùng đồ địa hình 1:10.000, yêu cầu mặt cắt ngang vuông góc với hướng dòng chảy, khoảng cách mặt cắt đo theo đường chủ lưu, cách tính toán giống đ trình bày X = ayn co ld Kéo dài đường cong khống chế Khi dùng tài liệu thủy văn để vẽ đường cong khống chế, thường phải kéo dài phần nước cao, phương pháp sau: a Kéo dài theo nhân tố thủy lực: lợi dụng tài liệu mặt cắt trạm thủy văn để tính toán nhân tố thủy lực K, A, R, n, v.v sau dùng tài liệu địa hình tiến hành kéo dài theo phương pháp vẽ đường cong khống chế đ trình bày b Kéo dài theo công thức kinh nghiệm Trong trường hợp có nhân tố thủy lực dùng công thức kinh nghiệm để kéo dài Giả thiết: (8-4) đó: x, y - Trục hoành trục tung đường cong khống chế; w w w v n n, a - Hệ số, xác định theo phần nước thấp đường cong khống, hình (8-4) biểu thị, lấy hai điểm đường cong khống chế (x1, y1) (x2, y2) thì: l g x1 - l g x n= l g y1 - l g y x x a = 1n a = 2n y1 y2 Sau tìm n, a, kéo dài phận nước cao theo công thức (8-4) Hình 8-4 Sơ đồ kéo dài đường cong khống chế 354 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập Phương pháp tính toán nước dềnh Sau vẽ đường cong khống chế đoạn sông, vào mực nước mặt cắt đầu, trị số Q n đoạn sông tìm mực nước mặt cắt theo thứ tự từ lên Phương pháp tính mô tả hình 8-5, đường cong ( ) hình vẽ co ld v n khống chế vẽ từ tài liệu thủy văn lấy Q để thay nQ v n Hình 8-5 Sơ đồ phương pháp đồ giải đường cong khống chế w 8.2.2 Ph-ơng pháp đồ giải Askafu Có số hồ chứa để tìm đường cong nước dềnh cần phải xem xét đến ảnh hưởng cột nước vận tốc Dưới giới thiệu phương pháp đồ giải Askafu có xét đến cột nước vận tốc Công thức tính toán sau: w DZ = Z - Z1 ( nQ ) = K 2 ( ) nQ ổ V2 V2 Dl - ỗ - ữ = ỗ 2g 2g ữ ố ứ ( M1 + M ) (8-5) đó: = 1ổ 1 ỗ + 2 ỗố K1 K2 w K M1 = M2 = Dl K12 Dl K 22 + - gA12 n gA 22 n ữ; ữ ứ ; ; ( nQ ) - tích lưu lượng bình quân độ nhám bình quân đoạn sông cần tìm 355 C - Tính toán điều tiết dòng chảy Phương pháp tính mô tả hình 8-6: Đầu tiên vẽ đường cong quan hệ Z ~ M mặt cắt trừ mặt cắt cuối cùng, đường bên trái trục Z hình 8-6 đường quan hệ Z ~ M2 mặt cắt trừ mặt cắt đường bên phải trục Z Sau tìm đường mặt nước, từ mực nước bắt đầu Z1 vẽ đường nằm ngang cắt đường Z ~ M1 mặt cắt a, qua điểm a vẽ đường xiên tgq12 ( nq12 ) = 21 cắt đường b, qua b vẽ đường xiên tgq23 ( nq23 ) = v n Z ~ M2 mặt cắt b, qua b vẽ đường nằm ngang cắt đường Z ~ M1 mặt cắt w v n co ld cắt đường Z ~ M2 mặt cắt điểm c, tiếp tục Tung độ điểm a, b, c giá trị mực nước mặt cắt cần tìm w Hình 8-6 Sơ đồ phương pháp đồ giải Askafu 8.2.3 Xử lý tài liệu w Nguyên tắc phân chia đoạn sông tính toán a Chênh lệch cột nước DZ đoạn sông tính toán không nên lớn, nói chung phạm vi từ m, khu gần đập Dl chọn lớn chút, tiếp cận vùng đuôi nước dềnh, Dl nên nhỏ chút b Các yếu tố thủy lực mặt cắt trên, đoạn sông đại biểu cho tình hình bình quân đoạn sông Với đoạn sông mặt cắt có thay đổi lớn mặt cắt tính toán nên bố trí dày hơn, đoạn sông mở rộng thu hẹp cách đột biến nên bố trí mặt cắt 356 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập c cửa sông nhập lưu lớn gần thị trấn lớn, điểm phòng hộ trọng yếu, nói chung nên bố trí mặt cắt tính toán d Nếu sử dụng tài liệu thủy văn để vẽ đường cong khống chế, trạm lân cận nên thỏa mn nguyên tắc trên, không bổ sung thêm mặt cắt tính toán tài liệu địa hình w v n co ld v n Yêu cầu mặt cắt tính toán Mặt cắt tính toán nói chung nên mặt cắt thực đo, hồ chứa nước loại vừa nhỏ hồ chứa nước loại lớn giai đoạn thiết kế, điều kiện hạn chế, vào đồ địa hình 1:10.000 1:50.000 để vẽ mặt cắt ngang xác định nhân tố thủy lực Đối với mặt cắt ngang có hố sâu (phần gạch chéo hình 8-7a) lõm bên (phần gạch chéo hình 8-7b), bỏ qua tính toán nhân tố thủy lực w Hình 8-7 Sơ đồ mặt cắt ngang hình hố sâu (a) hình lõm bên (b) w Xác định hệ số nhám n đoạn sông tính toán Khi sử dụng tài liệu địa hình để tính đường mặt nước, cần phân tích cách chi tiết lựa chọn hệ số nhám n đoạn sông để đảm bảo kết tính toán Khi kéo dài đường khống chế vẽ từ tài liệu thủy văn, cần phân tích quy luật thay đổi hệ số nhám n Đầu tiên vào kết phân tích hệ số nhám đập trạm thủy văn khu hồ, sơ xác định hệ số nhám n, sau lại dùng trị số n để kiểm nghiệm đường mặt nước lũ thực đo lũ điều tra, nghĩa yêu cầu kết tính phù hợp với kết thực đo trạm khống chế khu hồ, từ hiệu chỉnh hệ số nhám n, sử dụng hệ số nhám hiệu chỉnh để tính đường mặt nước 357 C - Tính toán điều tiết dòng chảy Trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, kiến nghị tìm ngược hệ số nhám n theo công thức (8-2) từ tài liệu lũ lớn thực đo tài liệu điều tra lũ lịch sử sử dụng để tính toán đường nước dềnh co ld v n Phân phối lưu lượng dọc sông Tại điểm cuối hồ sử dụng lưu lượng nước đến, điểm trước đập dùng lượng xả xuống hồ, hai điểm dùng phương pháp nội suy Nếu chiều rộng mặt hồ thay đổi dọc sông không lớn, vào khoảng cách từ mặt cắt tính toán đến đập mà phân phối lưu lượng dọc sông theo phương pháp nội suy đường thẳng, chiều rộng mặt hồ thay đổi tương đối lớn nên vào tỷ lệ diện tích mặt hồ chứa mà phân phối lưu lượng dọc đường, lượng trữ hồ dọc sông thay đổi tương đối lớn vào tỷ lệ dung tích hồ phần hình nêm mà phân phối lưu lượng, điểm có dòng chảy nhập lưu lớn nên vào tài liệu thủy văn thực đo diện tích lưu vực khống chế mà phân phối lưu lượng đoạn trên, đoạn 8.3 Tính toán đ-ờng n-ớc dềnh tr-ờng hợp ch-a bồi lắng cho số tr-ờng hợp w w w v n 8.3.1 Tính toán mực n-ớc dềnh dọc sông lũ với tần suất khác Mực nước dềnh dọc sông lũ với tần suất khác mực nước dềnh cao dọc sông vùng hồ lũ xảy với tần suất thiết kế Nói chung nên vào kết điều tiết lũ với tần suất để xác định đường cong nước dềnh phương pháp đ trình bày tình đây, sau lấy đường bao Đường mặt nước mực nước trước đập cao Tính toán đường mặt nước cho trường hợp xuất lũ thiết kế, mặt cắt mực nước mực nước trước đập cao nhất, lưu lượng lưu lượng xả lớn nhất, lưu lượng vào hồ lưu lượng lũ thiết kế tương ứng với mực nước trước đập cao nhất, lưu lượng bình quân đoạn sông khu vực hồ nội suy theo phương pháp đ trình bày Đường mặt nước lưu lượng vào hồ lớn Lưu lượng mặt cắt vào hồ lưu lượng đỉnh lũ thiết kế, mực nước lưu lượng mặt cắt đầu mực nước trước đập lưu lượng xả lũ tương ứng với lưu lượng đỉnh lũ cửa vào Đường mặt nước đồng thời lũ ứng với tần suất thiết kế cuối mùa lũ Lưu lượng mặt cắt vào hồ lưu lượng đỉnh lũ thiết kế vào cuối mùa lũ, mực nước lưu lượng mặt cắt đầu mực nước dâng bình thường lưu lượng đỉnh lũ Khi tính toán đường mặt nước dềnh cao đập hồ chứa bậc thang, lưu lượng vào hồ nên lưu lượng xả xuống tương ứng hồ chứa thượng lưu, theo kết tính toán điều tiết lũ hồ chứa bậc thang Khi vùng hồ có dòng nhập lưu lớn, cần tính đường cong nước dềnh cho trường hợp: 358 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập a) Dòng chảy xảy lũ tần suất dòng nhập lưu xảy lũ tương ứng b) Dòng nhập lưu xảy lũ tần suất dòng xảy lũ tương ứng Trường hợp a đường nước dềnh dùng cho dòng chính, trường hợp b đường nước dềnh dùng cho dòng nhánh .v n 8.3.2 Tính toán đ-ờng trình mực n-ớc thời gian úng khu phòng hộ Vẽ đường quan hệ mực nước mặt cắt đại biểu khu phòng hộ mực nước trước đập Căn vào tiêu chuẩn phòng chống lũ khu phòng hộ, giả thiết loạt mực nước trước đập lưu lượng chảy vào hồ, tính toán mực nước lũ mặt cắt đại biểu khu phòng hộ, vẽ đường quan hệ mực nước khu phòng hộ với mực nước trước đập lấy lưu lượng chảy vào hồ làm tham số (hình 8-8) co ld Tính toán đường trình mực nước lũ khu phòng hộ Căn vào tiêu chuẩn phòng lũ khu phòng hộ, từ kết tính toán điều tiết lũ với lũ thiết kế, chọn vài tổ hợp lưu lượng chảy vào hồ mực nước trước đập thời gian, từ hình 8-8 tra mực nước mặt cắt đại biểu khu phòng hộ tương ứng với lưu lượng vào hồ mực nước trước đập tổ hợp đ chọn từ số liệu vẽ đường trình mực nước lũ khu phòng hộ (hình 8-9) w w w v n Tính toán thời gian ngập úng khu phòng hộ Tính toán thời gian ngập úng cao trình khác khu phòng hộ với tần suất xuất khác theo hình 8-9 Những kết trên, nói chung lấy làm thiết kế cho công trình đê điều khu phòng hộ có cao trình mặt đất cao mực nước dâng bình thường cho công trình thiết kế thi công tiêu nước Nếu mặt đất khu phòng hộ thấp mực nước dâng bình thường, phải tiêu nước quanh năm, phạm vi lưu lượng vào hồ hình (8-8) phải mở rộng đến lưu lượng nước kiệt Hình 8-8 Quan hệ Zphòng = f(Qvào, Z) Hình 8-9 Quá trình lũ khu phòng lũ 359 C - Tính toán điều tiết dòng chảy v n 8.3.3 Tính toán đ-ờng trì mực n-ớc dọc sông Trước tiên xây dựng đường quan hệ lưu lượng chảy vào hồ, mực nước trước đập, mực nước mặt cắt tính toán, hình thức hình 8-8, sau điều tiết theo biểu đồ điều phối cho số năm đại biểu (bao gồm năm nhiều nước, năm nước trung bình năm nước kiệt) đường trình trì mực nước trước đập, từ số liệu kết hợp với lưu lượng nước đến (của năm đại biểu) tìm đường trình mực nước mặt cắt tính toán suy đường trì mực nước Đối với vận tải thủy, cần tính đường trì mực nước mặt cắt có tính đại biểu đoạn nước dềnh, vào tần suất đảm bảo thiết kế xác định mực nước độ sâu vận tải thủy Đối với tưới cấp nước việc tìm mực nước thấp ứng với tần suất thiết kế cửa lấy nước, phải xác định mực nước lũ thiết kế theo phương pháp co ld 8.4 Tính toán n-ớc dềnh dọc sông vùng hồ sau bồi lắng w w w v n Các hạng mục tính toán nước dềnh dọc sông khu hồ trường hợp sau bồi lắng giống trường hợp chưa bồi lắng, tính toán cần xem xét thêm ảnh hưởng bồi lắng sau xây dựng công trình Thời khoảng để tính bồi lắng sau xây dựng công trình nên vào tầm quan trọng đối tượng ngập úng đối tượng phòng hộ vùng hồ cuối vùng hồ mà phân tích xác định, nói chung 10 20 năm sau công trình đưa vào vận hành Nếu đuôi hồ có thành thị quan trọng, đường giao thông chính, đất canh tác nhiều thời khoảng để tính bồi lắng nên nghiên cứu phù hợp với đối tượng Đối với hồ chứa có dung tích bồi lắng tương đối nhỏ so với lượng chuyển tải cát, nên xét trường hợp bồi lắng đ cân Phương pháp thông thường để tính nước dềnh sau bồi lắng là: Căn vào tính toán bồi lắng để biết diện tích bồi lắng mặt cắt khu hồ, tính toán lại nhân tố thủy lực mặt cắt, dựa theo phương pháp đ trình bày trường hợp chưa bồi lắng để tính Hình thức bồi lắng mặt cắt thường xét trường hợp bồi lắng (hình 8-10), abcde diện tích trước bồi lắng, abde diện tích sau bồi lắng Trong điều kiện mặt cắt bồi lắng so với mặt cắt dòng chảy chiếm tỷ trọng không lớn tính toán theo phương pháp đơn giản sau: Hình 8-10 Mặt cắt bồi lắng hồ chứa 360 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập 8.4.1 Ph-ơng pháp đơn giản tính toán nhân tổ thủy lực sau bồi lắng Giả thiết trước sau bồi lắng quan hệ mô đuyn lưu lượng mặt cắt tính toán có dạng: Kbồi lắng = CKchưa bồi lắng A B DA ổ C = ỗ1 ữ A ứ ố đó: DA - diện tích bồi lắng mặt cắt; co ld A - diện tích mặt cắt trước bồi lắng .v n R= (8-6) Với thời khoảng tính toán bồi lắng xác định, DA coi đ biết tính hệ số C tương ứng tìm hệ số hiệu chỉnh K, sau vẽ đường cong khống chế sau bồi lắng tiến hành tính toán đường nước dềnh phương pháp đ trình bày .v n 8.4.2 Dùng đ-ờng cong khống chế ch-a bồi lắng tính toán n-ớc dềnh bồi lắng Để trình bày phương pháp tính toán, lấy đoạn sông làm thí dụ: Theo hình (8-11) tiến hành tính toán sau: DA T BT DZ hạ = DA H BH w DZ T = ( DZ T + DZ H ) w w DZ = Hình 8-11 Sơ đồ tính chuyển mặt cắt bồi lắng khu nước dềnh 361 C - Tính toán điều tiết dòng chảy Dựa theo đường cong khống chế trước bồi lắng đoạn sông tính toán (hình 8-12), đ biết mực nước mặt cắt ZH, lưu lượng bình quân đoạn sông Q hệ số nhám n , tìm mực nước mặt cắt thượng lưu sau bồi lắng ZT Phương pháp tính sau: từ ZH vẽ đường nằm ngang cắt đường khống chế a, đem tung độ điểm a dịch xuống đoạn DZ điểm b, lấy ngang đoạn ( ) bc = nQ , vẽ đường cd song song với trục tung điểm d, từ điểm d dịch lên v n co ld v n đoạn DZ, mực nước mặt cắt ZT cần tìm, hồ chứa có lòng sông rộng, nông, sử dụng phương pháp cho độ xác tính toán cao Hình 8-12 Sơ đồ tính toán nước dềnh sau bồi lắng Sự biến động độ nhám sau bồi lắng lòng sông w w w Sự biến động độ nhám lòng sông sau bồi lắng có quan hệ đến loạt nhân tố thời gian bồi lắng, hình thức bồi lắng, lượng hàm cát, cấp phối bùn cát khó tính toán cách xác mà giai đoạn thiết kế lại nghiệm chứng thực đo Để xem xét cách an toàn, kiến nghị đoạn sông gần cuối hồ sử dụng hệ số nhám trước bồi lắng, vùng hồ lấy nhỏ chút so với trước bồi lắng, khoảng 10 20% 8.5 Phân tích kết tính toán n-ớc dềnh Trong giai đoạn thiết kế, thiếu tài liệu thực tế để kiểm chứng kết tính toán nước dềnh, nói chung dùng đường mặt nước lũ thực đo lũ điều tra để so sánh tính hợp lý tài liệu sử dụng phương pháp tính toán trường hợp chưa xây đập, đồng thời vào kết để tính toán nước dềnh, vẽ đường mặt nước với điều kiện tổ hợp loại mực nước trước đập lưu lượng vào hồ khác cho trường hợp sau xây đập, quy luật chung sau: 362 sổ tay KTTL * Phần - sở kỹ thuật thủy lợi * Tập Sau xây dựng hồ, mực nước dềnh vùng hồ lên cao mực nước lưu lượng trường hợp tự nhiên, độ dốc mặt nước nhỏ Cùng mực nước trước đập, lưu lượng vùng hồ nhỏ đường mặt nước thấp lưu lượng vùng hồ lớn; Lưu lượng lớn, độ dốc lớn, điểm cuối nước dềnh gần; Lưu lượng nhỏ, độ dốc nhỏ, điểm cuối nước dềnh xa .v n Cùng lưu lượng vùng hồ, mực nước trước đập thấp đường mặt nước thấp hơn; Mực nước trước đập cao, độ dốc mặt nước nhỏ, điểm cuối nước dềnh xa co ld Tại mặt cắt vùng hồ, so sánh với lưu lượng khác mực nước trước đập cao, chênh lệch mực nước lưu lượng nhỏ, mực nước trước đập thấp chênh lệch mực nước lớn Tại mặt cắt khác vùng hồ, lưu lượng mực nước trước đập thay đổi, chênh lệch mực nước mặt cắt nhỏ chênh lệch mực nước mặt cắt Cùng mực nước lưu lượng trước đập, nói chung đường mặt nước dềnh cách đập gần phẳng, xa dốc w w w v n Trong thực tiễn thiết kế, nói chung lấy điểm có độ chênh đường cong nước dềnh đường mặt nước thiên nhiên 0,2 0,5 m làm điểm cuối nước dềnh Với mực nước trước đập, lưu lượng điểm cuối nước dềnh xa vào chỗ cao trình đáy sông mực nước trước đập Trường hợp bồi lắng vùng hồ, thay đổi hình dạng mặt cắt lòng sông dốc lòng sông khu cuối, điểm cuối nước dềnh chuyển dịch lên 363 C - Tính toán điều tiết dòng chảy Tài liệu tham khảo v n co ld v n Bộ Thủy lợi - Sổ tay kỹ thuật thủy lợi, tập III - Chủ biên Nguyễn Văn Cung - NXB Nông nghiệp, tháng năm 1982 Bộ Xây dựng - Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 285:2002 - Công trình thủy lợi, quy định chủ yếu thiết kế - Hà Nội 2002 Bộ Công nghiệp - Quyết định số 709/QĐ-NLDK ngày 03-04-2004 Bộ trưởng Bộ Công nghiệp việc hướng dẫn tạm thời nội dung phân tích kinh tế, tài đầu tư khung giá mua bán điện dự án nguồn điện Handbook of Hydraulic Structure Design - tập 2, Địa chất, Thủy văn, Vật liệu xây dựng - tiếng Trung - Thủy lợi điện lực xuất x, 1984 Ngô Đình Tuấn, Đỗ Cao Đàm - Tính toán thủy văn cho công trình thủy lợi vừa nhỏ - NXB Nông nghiệp 1986 Đỗ Cao Đàm nnk - Thủy văn công trình - NXB Nông nghiệp 1993 Bộ môn Thủy điện - Trường Đại học Thủy Lợi - Giáo trình Thủy - NXB Nông thôn 1975 Bộ môn Thủy văn công trình - Trường Đại học Thủy lợi - Giáo trình thủy văn công trình - NXB Nông thôn 1974 w w w .. 1975 10 Diệp Thủ Trạch nnk - Thủy văn thủy lợi kế toán - Thủy lợi điện lực xuất x 1992 11 Học viện Thủy Lợi Hoa Đông - Thủy lợi kế toán cập quy hoạch - Trung Quốc Công nghiệp xuất x 1964 12 Trung tâm Thủy điện Viện Khoa học Thủy lợi - Thuyết minh thủy kinh tế lượng - Dự án Thủy điện Tà Thàng - Ngòi Bo, Hà Nội 06-2004 13 La Cao Vinh - Sổ tay tính toán thủy thủy điện nhỏ NXB - Thủy lợi thủy điện Trung Quốc 1996 14 PGS TS Nguyễn Phương Mậu - Sổ tay kỹ thuật thủy lợi - phần - tập - Công trình thủy lợi - NXB Nông nghiệp 2004 [...]... - Tính toán điều tiết dòng chảy Chương 2 hồ chứa cấp n-ớc v n co ld v n Hồ chứa cấp nước là chỉ hồ chứa có nhiệm vụ cấp nước cho các ngành kinh tế quốc dân như cấp nước cho sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp , khác với hồ chứa chỉ sử dụng năng lượng của nguồn nước như hồ chứa phát điện Trong nhiệm vụ cấp nước của hồ chứa thì lượng nước tưới thường chiếm tỷ trọng lớn, nội dung tính toán điều tiết hồ. .. không kín Tổn thất loại này phụ thuộc vào điều kiện địa chất của hồ chứa và tuyến đập, loại đập Khi không có tài liệu có thể tính theo diện tích mặt hồ ứng với mực nước hồ bình quân năm và lớp tổn thất thấm 2.2 Tính toán dung tích hiệu quả của hồ chứa điều tiết cấp n-ớc w w 2.2.1 Điều tiết năm Tính toán điều tiết năm thường dùng phương pháp lập bảng Những hồ chứa có quá trình nước đến và quá trình yêu... Tính toán dung tích năm Vn Tính toán dung tích điều tiết năm có thể tính theo phương pháp năm điển hình như đ trình bày ở mục 2.2.1.1 4) Dung tích điều tiết của hồ chứa là tổng của 2 thành phần dung tích trên (2-20) Việc xét đến tổn thất hồ chứa trong điều tiết nhiều năm, để đơn giản thường cộng lượng tổn thất bình quân năm (tổn thất bốc hơi và thấm) với lượng nước tưới để tính toán điều tiết khi tính. .. 2.2.2 Tính toán điều tiết nhiều năm w w 2.2.2.1 Phương pháp điều tiết toàn chuỗi Giống như điều tiết năm ta cũng có thể áp dụng phương pháp điều tiết toàn chuỗi cho điều tiết nhiều năm Do điều tiết nhiều năm là điều tiết lượng nước của nhóm năm nhiều nước cho nhóm năm ít nước nên đòi hỏi số năm tính toán nhiều hơn vì vậy khó có thể sử dụng phương pháp đường tần suất dung tích w Phương pháp tính thử bằng... đập, đất đai ven bờ hồ chứa sớm bị ngập Ngược lại phương án chứa muộn nếu không có dự báo thì hồ chứa khó bảo đảm chứa được đầy hồ chứa, nhưng về bảo đảm an toàn cho thân đập, phòng lũ cho hồ chứa và phía dưới hồ chứa có lợi hơn, bùn cát bồi lắng trong hồ chứa cũng ít hơn Do chưa xét đến lượng nước tổn thất nên dung tích hiệu quả của hồ chứa tìm được ở trên chỉ dùng cho tính toán thiết kế sơ bộ Nhưng... 2.1 Nhiệm vụ tính toán và tài liệu cơ bản dùng để tính toán w w w 2.1.1 Nhiệm vụ tính toán Nhiệm vụ tính toán các công trình cấp nước tưới phụ thuộc vào các loại công trình: 1.Với công trình hồ chứa cần nghiên cứu quan hệ giữa dung tích hồ chứa với lượng cấp nước của hồ chứa (hoặc diện tích tưới) với tần suất bảo đảm Trong giai đoạn nghiên cứu khả thi cần nghiên cứu vấn đề điều phối hồ chứa, trong giai... thiết một trị số dung tích khác và tính lại Vì chuỗi số liệu thủy văn thường không dài nên việc tính toán điều tiết nhiều năm theo phương pháp điều tiết toàn chuỗi còn nhiều hạn chế, do đó để tính toán điều tiết nhiều năm nên dùng phương pháp thống kê 261 C - Tính toán điều tiết dòng chảy 1 Tr-ờng hợp n-ớc dùng không đổi v n 2.2.2.2 Phương pháp thống kê Dung tích điều tiết nhiều năm được chia thành hai... suất dung tích hồ Giả thiết có tài liệu nước đến và yêu cầu cấp nước của n năm, tiến hành tính toán điều tiết từng năm như đ trình bày ta được n dung tích hồ chứa, sắp xếp từ nhỏ đến lớn, theo công thức (1-9) để tính toán tần suất và vẽ đường tần suất dung tích hồ chứa [10] Khi tính toán có thể giả định vài phương án diện tích tưới khác nhau (W), vẽ đường quan hệ giữa dung tích điều tiết hồ chứa với tần... IV thiếu nước, hồ cấp nước cho tới tháng V mới lại chứa vào hồ - Tháng VII, tháng VIII hồ chứa cấp nước cho tới cuối tháng VIII sẽ dùng hết nước trong hồ chứa Phương án chứa muộn: Chứa muộn tức là cuối mùa trữ nước mới chứa đầy hồ, từ bảng (2-4) ta thấy cuối tháng XII mới đầy hồ chứa Wch = 140,6.106m3 nhưng tháng XII chỉ thừa nước là 3,5.106 m3, muốn đầy hồ chứa thì cuối tháng XI phải chứa được 137,1.106... nên cuối tháng X phải chứa được 109,1.106m3 Cuối tháng IX chỉ cần chứa 25,3.106 m3 là đủ còn thừa xả xuống hạ lưu Wx = 21,9.106 m3 Cách tính tương tự như phương án chứa sớm nên không trình bày kỹ 253 C - Tính toán điều tiết dòng chảy Bảng 2-4 Tính toán dung tích điều tiết năm theo phương pháp lập bảng (chưa kể tổn thất - điều tiết 2 lần) Lượng nước thừa, thiếu (106 m3) Phương án chứa sớm Wch (10 m ) ... loại hồ chứa Các loại hình công trình hồ chứa ghi bảng 1-1 Bảng 1-1 Phân loại công trình hồ chứa Hồ chứa lợi dụng tổng hợp Hồ chứa đơn mục tiêu Hồ chứa kiểu đập Chia theo hình thức hồ chứa Hồ chứa. .. tài liệu tính theo diện tích mặt hồ ứng với mực nước hồ bình quân năm lớp tổn thất thấm 2.2 Tính toán dung tích hiệu hồ chứa điều tiết cấp n-ớc w w 2.2.1 Điều tiết năm Tính toán điều tiết năm... cho hồ chứa NMTĐ điều tiết ngày So với NMTĐ không điều tiết NMTĐ điều tiết ngày có nhiều ưu điểm nội trội, điều kiện thủy văn cụ thể, điều tiết ngày cột nước công tác NMTĐ 277 C - Tính toán điều