Nghiên cứu xác định cao trình hợp lý của đáy cống xả trạm bơm tiêu nước ra sông đuống

LỜI CAM ĐOAN Học viên xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân học viên Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức nào.Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Chữ ký Trịnh Thị Hương i LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu với giúp đỡ nhiệt tình thầy cơ, bạn bè đồng nghiệp Luận văn Thạc sỹ chuyên ngành Quy hoạch quản lý tài nguyên nước với đề tài “Nghiên cứu xác định cao trình hợp lý đáy cống xả trạm bơm tiêu nước sơng Đuống: Nghiên cứu điển hình cho trạm bơm Phù Đổng – Hà Nội” hoàn thành Để hoàn thành luận văn tác giả nhận nhiều động viên, giúp đỡ bạn bè, thầy cô quan nơi cơng tác Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Tuấn Anh hướng dẫn tận tình tác giả thực nghiên cứu Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy cô giáo, người đem lại cho tác giả kiến trúc bổ trợ vơ có ích năm học vừa qua Trong trình thực luận văn, tác giả cố gắng nỗ lực để hoàn thành luận văn cách tốt hạn chế kiến thức, thời gian, kinh nghiệm tài liệu tham khảo nên luận văn nhiều thiếu sót Tác gỉa mong nhận góp ý, bảo thầy cô đồng nghiệp 2 H N ộ i , n g y t h n g n ă m Tác giả luận văn Trịn h Thị Hươ ng 3 MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .2 Bố cục luận văn .2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .3 1.1 Giới thiệu phương pháp xác định cao trình đáy cống xả mực nước bể tháo nhỏ .3 1.1.1 Nhiệm vụ cống xả 1.1.2 Phân loại cống xả 1.1.3 Các điều kiện kỹ thuật thiết kế cống xả 1.1.4 Phương pháp xác định cao trình đáy cống xả 1.1.5 Xác định thông số thiết kế bể tháo 1.1.6 Xác định mực nước bể tháo nhỏ 1.2 Tổng quan việc ứng dụng lý thuyết tối ưu hóa vào tốn thiết kế cơng trình thủy lợi 10 CHƯƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH TÍNH TỐN CAO TRÌNH ĐÁY CỐNG XẢ HỢP LÝ .12 2.1 Lý thuyết phân tích hệ thống ứng dụng nghiên cứu hệ thống tưới tiêu động lực 12 2.1.1 Mở đầu 12 2.1.2 Hệ thống đặc trưng hệ thống 13 a b c d e Định nghĩa 13 Các đặc trưng hệ thống 13 Phân loại hệ thống 14 Các toán hệ thống hệ thống tiêu đánh giá 16 Hệ thống phương pháp luận phân tích hệ thống 17 2.2 Lý thuyết tối ưu hoá ứng dụng nghiên cứu hệ thống tưới tiêu động lực 20 2.2.1 Phân loại tổng quát mô hình tối ưu 20 a b c Bài tốn quy hoạch tuyến tính .20 Bài toán quy hoạch phi tuyến 21 Bài toán cực trị phiếm hàm 21 2.2.2 Thiết lập mơ hình tính tốn phân tích hệ thống cơng trình thuỷ lợi 21 a b c Mơ hình hố hệ thống 21 Hàm số mục tiêu 22 Điều kiện ràng buộc 22 4 2.3 Xây dựng mô hình tính tốn 23 2.4 Phương pháp giải toán 23 5 2.5 Hàm mục tiêu điều kiện ràng buộc 24 2.5.1 Các tiêu tối ưu 24 a b c Chỉ tiêu tối ưu giá trị thu nhập dòng quy thời điểm NPV max : 24 Chỉ tiêu tối ưu hệ số nội hoàn kinh tế: IRRmax 24 Chỉ tiêu tối ưu tổng chi phí vốn đầu tư quy năm đầu C 25 2.5.2 Lựa chọn tiêu tối ưu - hàm mục tiêu 25 2.5.3 Điều kiện ràng buộc .26 2.6 Xác định thành phần hàm mục tiêu 26 2.6.1 Xác định chi phí xây dựng C XD 26 2.6.2 Xác định chi phí quản lý hàng năm bình quân 26 a b c d Xác định chi phí điện năm 27 Xác định chi phí lương 28 Xác định chi phí sửa chữa thờng xuyên: C SC 28 Xác định chi phí khác C khác 29 CHƯƠNG ỨNG DỤNG MƠ HÌNH TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH CAO TRÌNH ĐÁY CỐNG XẢ QUA ĐÊ CHO TRẠM BƠM PHÙ ĐỔNG – GIA LÂM – HÀ NỘI .30 3.1 Mô tả hệ thống tiêu trạm bơm tiêu 30 3.1.1 Điều kiện tự nhiên hệ thống 30 a b c d e f g h i Vị trí địa lý, diện tích 30 Đặc điểm địa hình 30 Đất đai thổ nhưỡng 30 Điều kiện khí tượng 30 Điều kiện thủy văn, sơng ngòi 31 Địa chất, địa chất thủy văn 32 Nguồn lượng 35 Nguồn vật liệu xây dựng 35 Tình hình giao thơng 36 3.1.2 Tình hình dân sinh, kinh tế 36 a b c Xã Phù Đổng 36 Xã Trung Mầu 37 Xã Ninh Hiệp 38 3.1.3 Hiện trạng thủy lợi khu vực 38 a b c d Nhà quản lý 39 Các hạ tầng khác 40 Cống xả qua đê 40 Hệ thống kênh cơng trình kênh 40 Biện pháp thủy lợi 41 3.2 Xác định thông số thiết kế trạm bơm Phù Đổng .42 3.2.1 Xác định mực nước bể tháo thiết kế kiểm tra 42 6 3.2.2 Xác định mực nước đặc trưng bể hút Z TK , Z max , Z 46 bh bh bh 3.2.3 Xác định cột nước trạm bơm 47 7 3.2.4 Chọn máy bơm 47 3.2.5 Kích thước trạm bơm 48 3.3 Thiết kế bể tháo cống xả qua đê 49 3.3.1 Xác định kích thước bể tháo 49 3.3.2 Thiết kế cống xả 49 a b c Xác định kích thước cống .49 Tính tốn thủy lực cống 50 Xác định phương án cao trình đáy cống 51 3.4 Xác định chi phí xây dựng cơng trình 53 3.4.1 Chi phí xây dựng nhà trạm, kênh dẫn, kênh tháo 53 3.4.2 Chi phí xây dựng bể tháo cống xả 53 3.5 Xác định chi phí quản lý hàng năm bình qn 55 3.5.1 Xác định chi phí điện trạm bơm 55 a b Xác định nhu cầu tiêu nước 55 Xác định chi phí điện 57 3.5.2 Xác định chi phí lương .67 3.5.3 Xác định chi phí sửa chữa thường xuyên, chi phí khác .67 3.5.4 Chi phí quản lý bình qn hàng năm 67 3.6 Kết tính phương án .67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1- Sơ đồ cống xả qua đê xây liền bể tháo Hình 1.2 - Sơ đồ cống xả qua đê cách xa bể tháo Hình 1.4 Sơ đồ cao trình đáy cống xả qua đê cao Hình 1.5 Sơ đồ cao trình đáy cống xả qua đê thấp .10 Hình 2.1.Sơ đồ nguyên lý tiếp cận hệ thống 19 Hình 2.2 Sơ đồ trạm bơm tiêu .23 Hình 2.3.Sơ đồ lựa chọn phương pháp tối ưu 24 Hình 3.1 Đường tần suất mực nước sơng Đuống ngày max trạm Thượng Cát .44 Hình 3.2 Đường tần suất mực nước sông Đuống ngày max trạm Thượng Cát .45 Hình 3.3 Đường đặc tính máy bơm AFLX 1203 50 Hz .48 Hình 3.4: Kích thước bể tháo .49 Hình 3.5.Sơ đồ chọn phương án Zmin tối ưu 68 bt Hình 3.6 Biểu đồ quan hệ chi phí quản lý cao trình đáy cống 69 Hình 3.7 Biểu đồ quan hệ chi phí xây dựng cao trình đáy cống 69 Hình 3.8 Biểu đồ quan hệ tổng chi phí cao trình đáy cống 69 S T 42 25 62 72 82 93 03 13 N ă 02 20 02 02 02 02 02 02 Z đ 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, , i 04 20 02 33 13 13 73 01 C C C β lư 10 s10 kh 10 900 200 300 8, 2 18, 96 20 32 8, 96 20 32 8, 96 20 44 8, 96 20 42 8, 96 20 42 8, 96 20 49 8, 2 18, 100 2 .3 3 142 PL 2.14: CHI PHÍ QUẢN LÝ TRUNG BÌNH PA14 S T 10 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 12 22 N ă 91 91 91 91 91 91 91 19 91 91 91 91 91 91 91 92 02 02 02 02 02 02 Z đ 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 C C C i10 lư 10 s10 400 00 00 73 82 54 03 29 32 51 73 92 43 65 41 71 01 95 41 21 82 52 22 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 C β kh 10 C 00 4 03 34 8 6 6 3 26 45 32 75 93 92 36 03 32 58 54 22 32 92 61 95 78 88 18 71 31 06 86 8, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 8, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 143 S T 42 25 62 72 82 93 03 13 N ă 02 20 02 02 02 02 02 02 Z đ 5 5 5 5 C i10 100 93 91 92 12 92 93 52 91 C C C β lư 10 s10 kh 10 00 00 00 8, 18, 96 20 31 8, 96 20 31 8, 96 20 43 8, 96 20 40 8, 96 20 40 8, 96 20 47 8, 2 18, C 77 56 79 96 64 64 22 64 51 1 69 144 PL 2.15: CHI PHÍ QUẢN LÝ TRUNG BÌNH PA15 S T 10 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 12 22 N ă 91 91 91 91 91 91 91 19 91 91 91 91 91 91 91 92 02 02 02 02 02 02 Z đ 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, , C C C β i lư 10 s10 kh 10 900 200 500 8, 63 18, 82 18, 54 18, 098 2 18, 42 18, 18 18, 92 03 18, 21 96 20 33 8, 15 96 20 27 8, 36 96 20 58 8, 28 96 20 30 8, 34 96 20 46 8, 56 96 20 67 8, 14 96 20 25 8, 799 9 18, 84 18, 95 18, 33 18, 31 18, 52 18, 12 3 18, 32 18, 100 4 .2 4 2 2 145 S T 42 25 62 72 82 93 03 13 N ă 02 20 02 02 02 02 02 02 Z đ 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, , i 92 28 81 92 42 73 13 02 C C C β lư 10 s10 kh 10 900 200 300 8, 18, 96 20 40 8, 96 20 30 8, 96 20 31 8, 96 20 35 8, 96 20 49 8, 96 20 42 8, 2 18, 100 1 3 .2 3 3 146 PL 2.16: CHI PHÍ QUẢN LÝ TRUNG BÌNH PA16 S T 10 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 12 22 N ă 91 91 91 91 91 91 91 19 91 91 91 91 91 91 91 92 02 02 02 02 02 02 Z đ 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 C C C i10 lư 10 s10 400 00 00 53 82 43 995 08 42 12 51 63 72 43 55 31 796 85 35 31 21 72 42 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 C β kh 10 C 00 32 7 6 5 10 45 25 52 88 78 57 91 30 48 41 21 19 77 57 89 69 80 80 16 61 17 93 8, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 8, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 147 S T 42 25 62 72 82 93 03 13 N ă 02 20 02 02 02 02 02 02 Z đ 5 5 5 5 C i10 100 81 73 71 81 92 52 63 12 C C C β lư 10 s10 kh 10 00 00 00 8, 2 18, 96 20 49 8, 96 20 28 8, 96 20 39 8, 96 20 30 8, 96 20 37 8, 96 20 47 8, 3 18, C 71 58 34 65 73 33 37 85 33 1 64 148 PL 2.17: CHI PHÍ QUẢN LÝ TRUNG BÌNH PA17 S T 10 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 12 22 N ă 91 91 91 91 91 91 91 19 91 91 91 91 91 91 91 92 02 02 02 02 02 02 Z đ 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, , C C C β i lư 10 s10 kh 10 900 200 500 8, 43 18, 82 18, 43 18, 893 9 18, 95 18, 08 9 18, 02 2 18, 20 96 20 32 8, 14 96 20 26 8, 35 96 20 47 8, 27 96 20 38 8, 34 96 20 46 8, 54 96 20 66 8, 13 96 20 24 8, 693 18, 80 2 18, 85 9 18, 33 4 18, 31 18, 42 18, 02 18, 21 3 18, 0 100 4 .2 4 2 2 2 149 S T 42 25 62 72 82 93 03 13 N ă 02 20 02 02 02 02 02 02 Z đ 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, , i 72 26 71 72 02 42 72 71 C C C β lư 10 s10 kh 10 900 200 200 8, 18, 96 20 37 8, 96 20 28 8, 96 20 39 8, 96 20 32 8, 96 20 36 8, 96 20 38 8, 18, 0 100 1 3 .2 3 150 PL 2.18: CHI PHÍ QUẢN LÝ TRUNG BÌNH PA18 S T 10 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 12 22 N ă 91 91 91 91 91 91 91 19 91 91 91 91 91 91 91 92 02 02 02 02 02 02 Z đ 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 C C C i10 lư 10 s10 400 00 00 43 82 43 792 97 62 02 41 53 62 43 45 21 690 75 21 21 62 21 91 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 C β kh 10 C 00 5 8 31 6 2 4 97 45 20 35 85 66 85 82 20 40 29 20 08 74 48 84 63 73 15 53 07 81 58 8, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 8, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 151 S T 42 25 62 72 82 93 03 13 N ă 02 20 02 02 02 02 02 02 Z đ 4 4 4 4 C i10 100 53 51 71 62 22 32 72 21 C C C β lư 10 s10 kh 10 00 00 00 8, 18, 96 20 26 8, 96 20 28 8, 96 20 38 8, 96 20 34 8, 96 20 35 8, 96 20 39 8, 18, C 41 15 54 52 04 14 51 04 17 39 152 PL 2.19: CHI PHÍ QUẢN LÝ TRUNG BÌNH PA19 S T 10 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 12 22 N ă 91 91 91 91 91 91 91 19 91 91 91 91 91 91 91 92 02 02 02 02 02 02 Z đ 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, , C C C β i lư 10 s10 kh 10 900 200 500 8, 5 18, 82 18, 43 18, 690 18, 75 18, 87 18, 21 3 18, 29 96 20 31 8, 13 96 20 25 8, 35 96 20 46 8, 26 96 20 37 8, 34 96 20 45 8, 53 96 20 65 8, 12 96 20 23 8, 588 18, 12 2 18, 75 9 18, 21 18, 21 18, 62 18, 21 3 18, 91 2 18, 6 100 4 .2 4 2 2 2 153 S T 42 25 62 72 82 93 03 13 N ă 02 20 02 02 02 02 02 02 Z đ 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, , i 43 13 61 52 02 22 52 01 C C C β lư 10 s10 kh 10 900 200 200 8, 18, 96 20 25 8, 96 20 28 8, 96 20 37 8, 96 20 32 8, 96 20 34 8, 96 20 37 8, 2 18, 100 .2 3 2 154 PL 2.20: CHI PHÍ QUẢN LÝ TRUNG BÌNH PA20 S T 10 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 12 22 N ă 91 91 91 91 91 91 91 19 91 91 91 91 91 91 91 92 02 02 02 02 02 02 Z đ 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 C C C i10 lư 10 s10 400 00 00 23 82 589 86 71 82 31 43 52 43 35 11 585 75 11 21 62 11 81 6 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 C β kh 10 C 00 5 9 30 4 2 3 85 45 16 18 83 53 05 70 12 33 19 19 99 64 40 79 58 65 13 46 96 67 46 8, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 8, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 155 S T 42 25 62 72 82 93 03 13 N ă 02 20 02 02 02 02 02 02 Z đ 4 4 4 4 C i10 100 33 21 51 41 82 12 31 81 C C C β lư 10 s10 kh 10 00 00 00 8, 18, 96 20 24 8, 96 20 27 8, 96 20 35 8, 96 20 30 8, 96 20 32 8, 96 20 35 8, 2 18, C 24 96 45 29 68 93 15 68 98 24 156 ... đề đặt cần xác định cao trình hợp lý đáy cống xả qua đê để đảm bảo hiệu kinh tế Vì cần thiết có nghiên cứu để xác định cao trình hợp lý đáy cống xả qua đê trạm bơm tiêu nước sông Đuống – phạm... nghiên cứu xác định mực nước bể tháo cao trình đáy cống xả qua đê như: - Đề tài nghiên cứu TS Bùi Văn Hức Xác định mực nước sông thiết kế hợp lý để xây dựng trạm bơm tưới tiêu nước – vùng sông. .. Thu Nghiên cứu xác định cao trình đáy cống xả trạm bơm tiêu – áp dụng cho trạm bơm Đông Mỹ (vùng sông Hồng) - Đề tài “Đánh bước đầu phương pháp xác định mực nước thiết kế bể xả trạm bơm tiêu