Hình daïng keânh phuï thuoäc vaøo ñieàu kieän ñòa chaát, ñòa hình keânh ñi qua. Thoâng thöôøng coù daïng hình thang caân[r]
(1)THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPỒ CHÍ MINH
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BỘ MÔN KỸ THUẬT & QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC
PGS TS.NGUYỄN THỐNG
Email: nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr Web: //www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong/index
Tél (08) 38 691 592 -098 99 66 719
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
2
Chương : Tổng quan
Chương : Tài nguyên nước quy hoạch khai thác
Chương : Các phương pháp khai thác lượng nước
Chương : Điều tiết hồ chứa thuỷ điện Chương : Đập dâng & cơng trình tháo lũ.
Chương : Cơng trình lấy nước dẫn nước
Chương : Tháp (giếng) điều áp
Chương : Đường ống áp lực & tượng nước va
Chương : Nhà máy Thuỷ điện
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
3 CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC, DẪN NƯỚC 1 Tổng quát
2 Lấy nước từ sông 3 Lấy nước từ hồ chứa 4 Cơng trình dẫn nước.
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
4 TỔNG QUÁT
Lấy nước từ sông hồ chứa với lưu lượng yêu cầu nhằm cung cấp cho tuabin
Loại bỏ hạt lơ lửng (kích thước >= 0.1 mm)
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
5 LẤY NƯỚC TỪ SÔNG
- Cửa lấy nước,
- Cửa van điều tiết lưu lượng, mực nước,
- Cơng trình lắng
Cửa lấy nước nên đặt vị trí có lợi mặt thuỷ lực (có chú ý mặt điạ chất)
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
6 BỐ TRÍ CỬA LẤY NƯỚC
Bể lắng cát
Cơng trình nâng mực nước
Lưới chắn
rác “thô” Lưới chắn rác “tinh”
(2)THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
7
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
8 BỂ LẮNG CÁT
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
9 BỂ LẮNG CÁT
Bùn cát lắng đọng Vị trí nạo vét bùn cát lắng đọng Lưới chắn rác “mịn”
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
10 Kè hướng
dòng (tạo dòng chủ
lưu) LẤY NƯỚC Ở ĐOẠN SÔNG THẲNG
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
11 CÔNG TRÌNH NÂNG MỰC NƯỚC
Chủ yếu sử dụng đập dâng để tạo mực nước cần thiết cho phép lấy nước
CƠNG TRÌNH LẮNG CÁT
Nhằm mục đích loại hạt (vật) lơ lửng (0.05 1.5mm) bùn cát đáy khỏi nước
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
12 LẤY NƯỚC TỪ HỒ CHỨA
Khi xây dựng đập tạo hồ chứa:
Tạo tượng lắng đọng bùn cát hồ cuối hồ di chuyển phía đập
Hạt lớn lắng đọng trước hạt bé theo sau
Bùn cát lơ lửng sau lắng đọngcó thể được nén chặt theo thời gian
(3)THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
13 Dung tích chết
LẤY NƯỚC TỪ HỒ CHỨA
MNC MNDBT
Cao trình cửa lấy nước
Cát, sỏi thô
“Lưởi” bùn cát
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
14 LẤY NƯỚC TỪ HỒ CHỨA
Thường dịng chảy có áp qua cửa lấy nước DƯỚI SÂU (mực nước hồ dao động nhiều)
Cao trình ngưỡng cửa lấy nước phụ thuộc vào DUNG TÍCH CHẾT
Cao trình trần cửa nằm ĐỦ SÂU để không xảy tượng khơng khí bị lơi vào cửa lấy nước (hồ ở MNC)
a=(35)V2/2g.
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
15
CỬA LẤY NƯỚC TỪ HỒ
MNC a>(3-5)V2/2g
Q, V
Cao trình max bùn cát lắng đọng Lưới chắn
rác
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
16
CỬA LẤY NƯỚC TỪ HỒ
Lưới chắn rác
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
17 Lưới chắn rác
(bê tông cốt thép) Khe van
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
18 RM (MNC)
(4)THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
19 CƠNG TRÌNH DẪN NƯỚC
Kênh dẫn (chảy không áp) Dùng mực nước hồ dao động bé Địa hình đường dẫn qua tương đối phẳng
Đường hầm (chảy có áp) Dùng mực nước hồ dao động lớn
Mục đích: Đưa nước từ cửa lấy nước đến bể áp lực (kênh dẫn) giếng điều áp (đường hầm với dịng chảy có áp) đi vào NMTĐ.
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
20
KÊNH DẪN NƯỚC
Hình dạng kênh phụ thuộc vào điều kiện địa chất, địa hình kênh qua
Thơng thường có dạng hình thang cân
m h
m=ctg()
b
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
21 KÊNH DẪN
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
22 KÊNH ĐẮP
KÊNH ĐÀO
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
23 Kênh
Đường ống áp lực BỂ ĐIỀU ÁP
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
24
Công thức Manning:
(chảy J=i)
V: vận tốc TB, J : độ dốc thuỷ lực R: bán kính thuỷ lực, i: độ dốc đáy kênh n: hệ số nhám
Ri C RJ C
V
n i R V
2 / /
/
R n 1
(5)THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
25 VẼ ĐƯỜNG MẶT NƯỚC CHẢY ỔN
ĐỊNH KHÔNG ĐỀU
Phương pháp cộng trực tiếp (TL Ch.1):
2
g 2
Q h voi J i l
Năng lượng riêng đơn vị mặt cắt
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
26
D=3,5m, L=9065m
i=0,0061
Đường hầm dẫn nước
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
27 CÔNG TRÌNH DẪN NƯỚC CÓ ÁP
Đường hầm dẫn nước
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
28 ĐƯỜNG HẦM DẪN NƯỚC
Đường hầm vừa thi công thô
Đường hầm đã xử lý đáy
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
29 ĐƯỜNG HẦM DẪN NƯỚC
Mặt cắt dạng móng ngựa
Mặt cắt dạng tròn
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
30
TIẾT DIỆN ĐƯỜNG HẦM HOÀN CHỈNH LOẠI BÊ TÔNG CỐT THÉP
Đường hầm kiểm tra
(6)THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
31 Ngách thi
công Ngách thi
công TRẮC DỌC ĐƯỜNG HẦM
Gia cố thép
Gia cố bê tông cốt thép
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
32
ĐƯỜNG KÍNH KINH TẾ DOP
Giả thiết đường hầm đã xác định L lưu lượng đi qua Q:
Thiết kế D lớn chi phí xây dựng hầm LỚN & TỔN THẤT lượng BÉ TIẾT KIỆM năng lượng ma sát dòng chảy hầm
TĂNG thu tiền điện
Thiết kế D bé chi phí xây dựng hầm BÉ & TỔN THẤT lượng LỚN MẤT lượng ma sát dòng chảy hầm GIẢM thu tiền điện
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
33 KHÁI NIỆM VỀ MẶT CẮT KINH TẾ
Kích thước đường hầm xác định theo quan điểm kinh tế:
C: chi phí xây dựng
e: chi phí mất ma sát nước và thành
D(m) F($)
Dop
C=f(D) e=f(D)
(e+C)
(e+C)min
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
34 TRÌNH TỰ XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH KINH TẾ
DOP
Bắt đầu với giả thiết DMIN theo yêu
cầu thi công
Giả thiết D1 tính đầu tư đường hầm tính lượng phát NM tiền thu từ điện
Giả thiết D2 =D1+d Tính gia số đầu tư cho đường hầm (Ij với j=1,k )
ă
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
35
Tính lượng điện Tính gia số tiền thu từ điện (Bj, j=k,N)
Tính chỉ tiêu tài dịng tiền I & B (ví dụ chỉ tiêu IRR), xem đồ thị sau
Nếu IRR đáng giá (>=MARR)
chọn D2 tiếp tục tính với gia số D3 =D2+d trở lại bước 2.
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
36 CHUỖI DÒNG TIỀN GIA SỐ ĐẦU TƯ ĐƯỜNG HẦM & GIA SỐ LỢI NHUẬN
THU TỪ TIẾT KIỆN ĐIỆN
T Bj
0
I1 Ik
Bk+1 BN
Gia số đầu từ đường hầm
(7)THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
37
ĐƯỜNG DẪN SAU NM
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
38 XÁC ĐỊNH MỰC NƯỚC SAU NM
Dùng xác định lượng nước.
Đường quan hệ q=f(Z) thiết lập p/p thuỷ lực (chảy đều, không đều,…)
Từ lưu lượng qua NM, tra quan hệ Q & Z để xác định Z Trong trường hợp dịng khơng vẽ đường mực nước từ biên HL NM
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống
39 XÁC ĐỊNH MỰC NƯỚC SAU NM
Q(m3/s) Z(m)
Z=f(Q)
ĐƯỢC THIẾT LẬP TRONG NGHIÊN CỨU THỦY VĂN
Q1 z1
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước
PGS TS Nguyễn Thống