Chương 8: Hồ chứa và điều tiết dòng chảy bằng hồ chứa

Phần II Điều tiết dòng chảy Nội dung:  Chương 8: Hồ chứa và điều tiết dòng chảy bằng hồ chứa  Chương 9: Tính toán hồ chứa điều tiết cấp nước  Chương 10: Tính toán hồ chứa điều tiết lũ  Chương 11: Biểu đồ điều phối Tài liệu: Giáo trình “Thủy văn công trình” CHƯƠNG 8: Hồ chứa và điều tiết dòng chảy bằng hồ chứa I. Khái niệm chung  Sự cần thiết điều tiết dòng chảy: – Các nguồn nước trong tự nhiên có đặc điểm:  phân bố không đều theo không gian  phân bố không đều theo thời gian – Nhu cầu về nước của con người cũng biến đổi theo không gian và thời gian – Tuy nhiên, sự biến động nhu cầu về nước của con người và sự biến động dòng chảy tự nhiên thường lệch pha nhau Khái niệm điều tiết dòng chảy  Điều tiết dòng chảy là tất cả các tác động của con người vào dòng chảy tự nhiên nhằm phân phối lại dòng chảy tự nhiên theo thời gian, không gian cho phù hợp với yêu cầu dùng nước, sử dụng nước và phòng chống lũ lụt Các biện pháp điều tiết dòng chảy  Biện pháp công trình: – Đê – Kè – Kho nước (hồ chứa) – Trạm bơm – Cống… Trong đó, hồ chứa là biện pháp công trình có khả năng làm thay đổi sâu sắc chế độ dòng chảy sông ngòi theo thời gian và không gian. Ngoài ra, hồ chứa còn làm thay đổi thế năng và động năng ở những vị trí cục bộ. Điều này được ứng dụng để xây dựng các nhà máy thủy điện.  Biện pháp phi công trình: – Biện pháp nông nghiệp: bờ vùng bờ thửa, ruộng bậc thang – Biện pháp lâm nghiệp: trồng rừng Phân loại điều tiết dòng chảy  Theo nhiệm vụ: – Điều tiết phục vụ nông nghiệp – Điều tiết phục vụ phát điện – Điều tiết phục vụ công nghiệp – Điều tiết lợi dụng tổng hợp…  Theo chu kỳ điều tiết: – Điều tiết năm – Điều tiết nhiều năm – Điều tiết tuần – Điều tiết ngày đêm  Các bài toán điều tiết đặc biệt: – Điều tiết lũ – Điều tiết bổ sung – Điều tiết bậc thang – … Kho nước  Kho nước là nơi trữ nước với dung tích lớn nhỏ khác nhau: – Bể chứa nước kín: bể bằng kim loại, đá xây hoặc bê tông, được đặt ở trên cao (các tháp nước), trên mặt đất hoặc dưới nước – Bể chứa nước hở: được xây dựng trên mặt đất hoặc vừa đào vừa đắp. – Kiểu hồ chứa: được xây dựng ngay trên các khe suối, trên sông bằng các đập chắn ngang sông Hồ chứa và các công trình đầu mối  Hồ chứa là công trình trữ nước nhân tạo được xây dựng trên các khe suối, trên sông bằng các đập chắn ngang sông.  Chức năng chính của hồ chứa là làm ổn định dòng chảy bằng cách điều tiết khả năng cấp nước của dòng chảy tự nhiên hoặc thỏa mãn các yêu cầu về nước khác nhau của các hộ dùng nước. Hồ chứa và các công trình đầu mối (tiếp)  Các công trình đầu mối: – Đập chắn – Công trình lấy nước: cống lấy nước – Công trình tháo lũ: đập tràn tự do, cống ngầm, xi phông hoặc kết hợp. Các công trình tháo lũ có hai hình thức: có cửa đóng mở hoặc không có cửa đóng mở. Một số hình ảnh về hồ chứa [...]... thủy văn của lưu vực Tài liệu dòng chảy năm và sự thay đổi dòng chảy trong năm, trong nhiều năm (lượng và phân phối dòng chảy năm thiết kế) Tài liệu dòng chảy lũ (đỉnh lũ, lượng lũ và quá trình lũ thiết kế) Tài liệu dòng chảy kiệt (dòng chảy kiệt thiết kế) Tài liệu dòng chảy bùn cát… b) Tài liệu địa hình địa chất  Tài liệu địa hình: – Các quan hệ đặc trưng địa hình lòng hồ Z~V, Z~F   Quan hệ Z~F được... Căn cứ vào đường quá trình nước đến thiết kế Căn cứ vào đường quá trình nước dùng thiết kế Căn cứ vào điều kiện địa hình địa chất của vùng hồ chứa Tính toán điều tiết cấp nước xác định các đặc trưng hồ chứa Lựa chọn các đặc trưng thiết kế của hồ chứa theo các điều kiện kinh tế và kỹ thuật Dung tích siêu cao và mực nước siêu cao   Dung tích siêu cao (Vsc) là bộ phận dung tích trên cùng của hồ chứa, ... mặt cắt hồ chứa a) Dung tích chết và mực nước chết     Dung tích chết (Vc): là phần dung tích dưới cùng của hồ chứa không tham gia vào quá trình điều tiết dòng chảy, còn gọi là dung tích lót đáy Mực nước chết (Hc): là giới hạn trên của dung tích chết Vc Hc và Vc có quan hệ với nhau theo quan hệ đặc trưng địa hình lòng hồ Z~V Nguyên tắc lựa chọn: – – – – – – Chứa đựng toàn bộ bùn cát đến hồ chứa trong... mất đi do thấm qua đáy hồ, qua thân đập, qua công trình lấy nước, qua vai đập, rò rỉ Wth phụ thuộc vào: – – –  Vật liệu xây dựng công trình địa chất lòng hồ cột nước trong hồ tại thời điểm tính toán Trong tính toán điều tiết, Wth thường lấy bằng tỉ lệ phần trăm dung tích trữ trong hồ tại thời điểm tính toán Wth (t) = K% V(t) Tiêu chuẩn thấm trong hồ chứa Điều kiện địa chất lòng hồ Lượng thấm tính theo... siêu cao – –  Gọi VT là dung tích toàn bộ hồ chứa: VT = Vc + Vh + Vsc Hsc và VT có quan hệ theo đường cong Z ~ V Nguyên tắc lựa chọn: – – – – Căn cứ vào đường quá trình lũ thiết kế đến hồ Căn cứ vào yêu cầu phòng lũ ở hạ du Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất, dân sinh kinh tế vùng xây dựng hồ chứa Giải quyết bài toán kinh tế kỹ thuật Dung tích kết hợp và mực nước trước lũ  Dung tích kết hợp (Vkh)... – Dân cư và phân bố dân cư ở hạ lưu và thượng lưu hồ Các tài nguyên thiên nhiên: rừng, khoáng sản, các tài nguyên khác nằm trong vùng ảnh hưởng của hồ Các hoạt động kinh tế vùng bị ảnh hưởng Các vấn đề chính trị, xã hội và dân tộc Ghi chú: Mức độ chi tiết của các loại tài liệu này tùy thuộc và tính chất và quy mô của của hệ thống công trình III Các thành phần dung tích và mực nước của hồ chứa Hsc Vsc... đúng bằng 20% - 80% Vll, tùy theo điều kiện vùng xây dựng hồ chứa Dung tích hiệu dụng và mực nước dâng bình thường   Dung tích hiệu dụng (Vh) là phần dung tích nằm phía trên dung tích chết Vc, làm nhiệm vụ điều tiết cấp nước cho các đối tượng dùng nước Còn gọi là dung tích hữu ích Mực nước dâng bình thường (Hbt) là giới hạn trên của dung tích hiệu dụng – –  Dung tích khống chế phần dung tích chết và. .. phòng lũ – –  Ở một số hồ chứa, vào đầu mùa lũ người ta tận dụng một phần của Vh để trữ lũ, gọi là Vkh Khi đó, dung tích làm nhiệm vụ phòng lũ của hồ chứa là: Vpl = Vkh + Vsc Vkh sẽ được lấp đầy vào cuối mùa lũ để lấy nước cấp cho thời kỳ mùa kiệt Mực nước trước lũ (Ztl) là mực nước giới hạn dưới của dung tích kết hợp – – Gọi Vtl là dung tích trước lũ: Vtl = Vc + Vh – Vkh Htl và Vtl có quan hệ theo...II Các tài liệu cần thiết cho tính toán điều tiết dòng chảy    Tài liệu khí tượng thuỷ văn Tài liệu địa hình địa chất Tài liệu dân sinh kinh tế a) Tài liệu khí tượng thủy văn  Tài liệu Khí tượng: – –  Lượng và quá trình thay đổi theo không gian và thời gian của mưa, bốc hơi, nhiệt độ, độ ẩm, gió, độ bức xạ, số giờ nắng … Các đặc trưng bốc... thất khi xây dựng hồ chứa   Tổn thất do bốc hơi phụ thêm Tổn thất do thấm Tính toán tổn thất do bốc hơi phụ thêm  Trước khi xây dựng hồ chứa, trên bề mặt lưu vực có lượng bốc hơi gọi là bốc hơi lưu vực Zlv – –     Do bề mặt lưu vực rất đa dạng nên lượng bốc hơi lưu vực trên thực tế rất khó đo đạc Lượng bốc hơi lưu vực bình quân nhiều năm có thể xác định dựa trên phương trình cân bằng nước viết . Phần II Điều tiết dòng chảy Nội dung:  Chương 8: Hồ chứa và điều tiết dòng chảy bằng hồ chứa  Chương 9: Tính toán hồ chứa điều tiết cấp nước  Chương. toán hồ chứa điều tiết lũ  Chương 11: Biểu đồ điều phối Tài liệu: Giáo trình “Thủy văn công trình” CHƯƠNG 8: Hồ chứa và điều tiết dòng chảy bằng hồ chứa