II. Tớnh toõn thủy năng bằng phương phõp đồ gi ải của Matchiski.
1. Tớnh toõn thuận chiều.
Trỡnh tự tớnh toõn theo chiều thời gian. Thớ dụ, tớnh cho hồ thời kỳ cung cấp nước thỡ bắt đầu từ mực nước dđng bỡnh thường tớnh xuống đến mực nước chết. Cũn thời kỳ hồ trữ nước thỡ bắt đầu tớnh từ mực nước chết đến mực nước dđng bỡnh thường.
a. Sử dụng biểu đồ Matchiski để tớnh toõn thủy năng cho mựa cấp.
Giả thiết mực nước trong hồ ở đầu thời đoạn năo đú đờ biết lă Ztlđ. Trớn hỡnh (4-4) ta vẽ đường nằm ngang tương ứng với mực nước đú. Lấy trớn đường ấy một đoạn ab cú số đo theo tỉ lệ bằng lưu lượng thiớn nhiớn Qtn ở đầu thời đoạn đờ biết. Từ hỡnh vẽ ta thấy rằng đối với Ztlđ muốn phõt được cụng suất cho trước, hồ phải cấp thớm một lưu lượng Qhd bằng số đo của đoạn bc. Nếu như trong suốt cả thời đoạn ∆t hồ luụn luụn cấp một trị số lưu lượng như đờ ở đầu thời đoạn (cú nghĩa lă Qhd) thỡ dựa văo tớnh chất của đường đặc tớnh cụng tõc của hồ ta dễ dăng tỡm được mực nước thượng lưu cuối thời đoạn. Cõch tỡm như sau:
Từ điểm d (xem hỡnh 4- 4) ta lấy một đoạn de = bc. Qua e ta vẽ một đường song song với trục tung, điểm giao nhau e’ của đường năy vă đường đặc tớnh cụng tõc cho ta mực nước thượng lưu cuối thời đoạn. Kết quả cũng như thế nếu ta tịnh tiến theo phương ngang đường đặc tớnh cụng tõc hồ về điểm b( đường I’), rồi từ c vẽ đường song song với trục tung cắt đường I’ tại c’. Điểm c’ cũng chớnh lă mức nước thượng lưu cuối thời đoạn. Nhưng mức nước trong hồ luụn luụn giảm cho nớn cột nước cũng giảm, vă do đú muốn đảm bảo được cụng suất khụng đổi (N =const) thỡ lưu lượng hồ cấp phải tăng dần lớn. Vỡ thế mực nước thức tế của hồ ở cuối thời đoạn sẽ thấp hơn mực nước ứng với điểm e’ ta đờ tỡm được ở trớn. Để tỡm ra mực nước thực tế của hồ ở cuối thời đoạn tớnh toõn, ta phải tỡm lưu lượng bỡnh quđn mă hồ cấp (Qh ) trong thời đoạn đú. Muốn lăm được điều đú, ta vẽ thớm đường cong đi qua điểm b vă chia đều khoảng cõch giữa đường nằm ngang Ztlđ vă đường I’. Đường đú cắt đường cụng suất cố định tại điểm f. Qua f vẽ đường song song với trục tung, đường năy cắt đường I’ tại điểm h. Điểm h biểu thị mực nước thực tế của hồ ở cuối thời đoạn. Cõch xõc định mực nước thực tế của hồ ở cuối thời đoạn lă đỳng nếu như ta chứng minh được đoạn lf đặc trưng cho
h
Q vă điểm f ứng với mực nước trung bỡnh của hồ trong thời đoạn ∆t đú.
Thật vđy, theo cõch vẽ thỡ gf = fh, cú nghĩa lă điểm f đặc trưng cho mựcnước trung bỡnh của hồ trong thời đoạn ∆t. Đoạn ci của đường cụng suất cố định cú thể xem như đoạn thẳng vă như thế khi gf = fh thỡ cg =hi. Do đú
2ni ni bc lf = +
cú nghĩa lă lf đặc trưng cho lưu lượng bỡnh quđn hồ cấp trong thời đoạn ∆t.
Qtl tl Z tđ Qđ Qtn Qhđ a b c d e e' tl Zđầu cuối Ztl c' tđ c Q Qch l n g i h f MNDBT I' I N =c onst Hỡnh 4-4
Lấy mực nước cuối thời đoạn trước lăm mực nước đầu thời đoạn sau vă tiến hănh đồ giải như trớn, ta lần lượt xõc định được quõ trỡnh thay đổi mực nước của hồ trong cả mựa cấp.
b. Sử dụng biểu đồ Matchiski để tớnh toõn thủy năng cho mựa trữ.
Tớnh toõn thuận chiều tiến hănh từ mực nước chết đến mực nước dđng bỡnh thường. Tớnh toõn cho mựa trữ cung tương tự như cho mựa cấp. Ở đđy ta xĩt với 2 trường hợp.
+ Trường hợp khụng xĩt đến tổn thất: Vẽ đường nằm ngang ứng với mực nước hồ đầu thời đoạn Ztlđ đă biết. Trớn đường đú lấy đoạn ab cú số đo bằng Qtn của thời đoạn. Tịnh tiến đường đặc tớnh cụng tõc theo chiều cao về điểm b ( đường I’). Qua b vẽ đường cong chia đụi khoảng cõch giữa đường Ztlđ vă I’, đường năy cắt đường N =const tại điểm f. Qua f vẽ đường song song với trục tung, đường năy cắt đường I’ tại điểm h. Điểm h chớnh lă đặc trưng cho mực nước cuối thời đoạn mă ta muốn tỡm.
Cõc thời đoạn khõc cũng tớnh toõn tương tự, sẽ tỡm được quan hệ giữa Ztl với thời gian trong mựa trữ (xem hỡnh 4-5). + Trường hợp xĩt đến tổn thất: Trong quõ trỡnh lăm việc, cú tổn thất về nước. Để xĩt đến tổn thất, ta phải xđy dựng quan hệ giữa lưu lượng tổn thất (Qtt ) với mực nước trong hồ (Ztl ), kớ hiệu đường II trong hỡnh ( 4-6).
Tương tự như trớn, ta vẽ đường nằm ngang ứng với mực nước hồ đầu thời đoạn Ztlđ đờ biết. Trớn đường đú lấy đoạn ab cú số đo bằng Qtn của thời đoạn. Nhưng vỡ cú xĩt đến tổn thất nớn điểm điểm b tiến đến b’ ( với bb’= đoạn 1-2 lă lưu lượng tổn thất bỡnh quđn trong suốt thời đoạn, xem hỡnh 4-6). Tịnh tiến đường đặc tớnh cụng tõc theo chiều cao về điểm b’ ( đường I’). Qua b’ vẽ đường cong chia đụi khoảng cõch giữa đường Ztlđ vă I’, đường năy cắt đường N =const tại điểm f. Qua f vẽ đường song song
Hỡnh 4-6 đèu Ztl b I II MNDBT Q Ztl g k (m3/s) (m3/s) 1 2 Qtn N=const tth f b' Q tl Z h I' tl Zcuỉi i h f g I' tl Z b a I MNDBT Q Z tl N=const Qctđ cuối đầu Ztl tđ đ Q Qđtđ Hỡnh 4-5
với trục tung, đường năy cắt đường I’ tại điểm h. Điểm h chớnh lă điểm đặc trưng cho mực nước cuối thời đoạn mă ta muốn tỡm khi cú xĩt đến tổn thất.
Ta thấy rằng, nếu dựng trị số tổn thất ở đầu thời đoạn (đoạn 1-2) lăm trị số tổn thất tớnh toõn trong cả thời đoạn lă hơi bĩ. Vỡ rằng trong thời gian trữ nước, trị số tổn thất thực tế lớn hơn. Cho nớn cõch lấy trị số tổn thất như trớn mới chỉ lă gần đỳng. Khi cần tớnh toõn tương đối chớnh xõc thỡ dựng phương phõp tớnh toõn đỳng dần. Trước tiớn khụng xĩt đến điểm tổn thất, ta xõc định được mực nước thượng lưu bỡnh quđn Ztl trong thời gian đoạn đú, nghĩa lă tỡm được giõ trớ tổn thất tớnh toõn bỡnh quđn cho cả thời đoạn đú.