Z nGU ? NG C? NG bc
5.2.3 Nguyờn lý tớnh toỏn điều tiết lũ
Dũng chảy lũ thuộc dũng chảy khụng ổn định trong sụng thiờn nhiờn. Diễn toỏn dũng chảy lũ trờn hệ thống sụng trong đú cú hồ chứa trờn cơ sở giải hệ phương trỡnh khụng ổn định Saint-Venant viết cho đoạn sụng dx trong thời đoạn dt bao gồm phương trỡnh liờn tục và phương trỡnh cõn bằng năng lượng như sau:
Q A q x t ∂ +∂ = ∂ ∂ Trong đú: Q: lưu lượng dũng chảy trong sụng (m3/s)
Z: mực nước tại mặt cắt tớnh toỏn (m) ν : lưu tốc trung bỡnh mặt cắt (m/s) K: mụ đun lưu lượng.
q: lưu lượng gia nhập trờn 1m chiều dài đoạn sụng (m3/s) x: toạ độ dài đoạn sụng (m)
t: thời gian (h)
A Diện tớch mặt cắt ướt (m2). g: Gia tốc trọng trường.
α : Hệ số sửa chữa động năng. 0
α : Hệ số sửa chữa động lượng.
Hệ phương trỡnh trờn đõy được sử dụng tớnh toỏn quỏ trỡnh thay đổi mực nước và quỏ trỡnh thay đổi lưu lượng của bất kỳ vị trớ mặt cắt nào thay đổi trong sụng và hồ chứa.Tuy nhiờn khi lũ di chuyển qua hồ chứa sẽ cú đặc điểm như sau mặt cắt mở rộng đột ngột nờn độ dốc đường mặt nước rất nhỏ, độ sõu dũng chảy rất lớn và tốc độ dũng
0 2 Q Q Z v v x g t g t K α αν ∂ + ∂ − ∂ =− ∂ ∂ ∂
chảy cũng rất nhỏ. Từ đặc điểm trờn trong tớnh toỏn thiết kế người ta coi mặt nước hồ nằm ngang, khi đú cú thể khụng cần giải hệ phương trỡnh trờn mà cú thể sử dụng phương phỏp giải bằng cỏch coi hồ chứa là một đoạn sụng và mặt nước trong hồ nằm ngang. Khi đú hệ phương trỡnh trờn chuyển thành hệ gồm hai phương trỡnh sau:
Phương trỡnh cõn bằng nước :
Qdt-qdt=Fdh
Phương trỡnh động lực cho cỏc cụng trỡnh xả lũ cú dạng tổng quỏt là hàm của 3 tham số : q=f(Zt,Zh,A)
Trong đú: Q: quỏ trỡnh lũ đến.
q: tổng lưu lượng xả xuống hạ lưu đập . F: diện tớch mặt thoỏng của hồ chứa. T: thời gian.
Zt: là mực nước thượng lưu. Zh: là mực nước hạ lưu cụng trỡnh. A: là tham số đặc trưng cho cụng trỡnh.
Khi đú nguyờn lý tớnh toỏn điều tiết lũ là sự hợp giải phương trỡnh cõn bằng nước, và phương trỡnh động lực cho cỏc cụng trỡnh xả lũ cựng với cỏc biểu đồ phụ trợ.Cỏc quan hệ phụ trợ gồm cú :
-Đường quan hệ mực nước dung tớch Z~V
-Đường quan hệ mực nước và lưu lượng hạ lưu Zh ~Q