Mùa Tháng Q(m3/s) W (106m3) Mùa Gi i H n I 0.008 0.022 II 0.016 0.038 III 0.067 0.180 Mùa chuy n ti p IV 0.029 0.076 V 0.046 0.124 M a L VI 0.162 0.421 VII 0.346 0.927 VIII 0.856 2.293 IX 0.533 1.382 Mùa chuy n ti p X 0.114 0.306 XI 0.030 0.079 XII 0.003 0.008
T k t qu b ng trên ta có bi u đ phân ph i dòng ch y n m thi t k nh sau:
Bi u đ phân ph i dòng ch y n m thi t k 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000
VI VII VIII IX X XI XII I II III IV V
Tháng
Q
(m3/
s)
Hình 3.1 : Mô hình phân ph i dòng ch y n m thi t k
* Nh n xét:
Qua k t qu phân mùa tính toán trên cho th y, l u v c tính toán mùa l b t đ u t tháng VI và k t thúc vào cu i tháng IX v i l ng dòng ch y chi m 87% l ng dòng ch y c n m. Mùa c n kéo dài 7 tháng t tháng X đ n tháng V n m sau v i l ng dòng ch y chi m 13% l ng dòng ch y c n m.
Tháng có l ng dòng ch y l n nh t là tháng VIII chi m 39.16% l ng dòng ch y c n m.
Tháng có l ng dòng ch y bé nh t là tháng XII chi m 0,14% l ng dòng ch y c n m.
3.2.4. Tính toán l ng b c h i thi t k
3.2.4.1. Nhi m v , ý ngh a tính toán
B c h i là quá trình chuy n hoá c a n c t tr ng thái l ng sang tr ng thái h i, là s t n th t n c trong quá trình cung c p n c và quá trình t o thành dòng ch y. Vi c xác đ nh mô hình b c h i thi t k đ ph c v cho tính toán t n th t n c do b c h i m t n c khi tính toán đi u ti t h ch a đ xác đ nh dung tích hi u d ng.
Vi c tính toán b c h i ph thêm có ý ngh a r t quan tr ng v k thu t và kinh t , nó có nh h ng r t l n đ n dung tích h ch a và quy mô kích th c công
trình.
- Nhi m v tính toán l ng b c h i thi t k :
+ Xác đ nh l ng b c h i bình quân trên m t l u v c Z0. + Xác đ nh b c h i m t n c Zn.
+ Xác đ nh l ng b c h i thi t k khi xây d ng h ch a.
3.2.4.2. Ph ng pháp và k t qu tính toán
*Xác đ nh l ng b c h i bình quân trên m t l u v c Z0:
L ng b c h i trên m t l u v c th ng đ c xác đ nh b ng ph ng trình cân b ng n c. i v i m t h n c th ng coi l u v c tính toán là m t l u v c kín nên l ng b c h i trung bình nhi u n m có th tính:
Z0 = X0 – Y0 (3-7)
Trong đó:
Z0 - l ng b c h i bình quân trên m t l u v c (mm).
Xo - l ng m a bình quân nhi u n m: X0 = 1472,1 (mm). Yo - l ng dòng ch y bình quân nhi u n m: Y0 = 751,46 (mm). - Thay các giá tr trên vào công th c (3-7) ta đ c:
Z0 = 1472,1 – 751,46 = 702,64 (mm).
- L ng b c h i m t l u v c ng v i t n su t tính toán đ c hi u ch nh b ng h s
*Xác đ nh b c h i m t n c Zn: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Theo tài li u c a tr m khí t ng Th xã Chí Linh thì l ng b c h i m t đ t c a khu v c đo b ng ng Piche cho b ng 2.6 - ch ng 2.
- T s li u b ng 2.4ta tính l ng b c h i m t n c theo công th c sau:
Zn = Kc . Kn . Zp (3-8)
Kc: là h s hi u ch nh khi chuy n t b c h i đo b ng ng Piche sang b c h i đo b ng thùng đ t trong v n khí t ng, Kc đ c xác đ nh b ng thí nghi m, Theo s li u thínghi m c a khu v c Kc = 1,2.
Kn : là h s hi u ch nh khi chuy n t b c h i đo b ng thùng đ t trong v n khí t ng sang b c h i đo b ng thùng đ t trên bè, Kn c ng đ c xác đ nh theo k t qu thí nghi m, Kn= 1,2 ÷ 1,3.
Zp : L ng b c h i n m trung bình nhi u n m(mm). Ta có: Zp= 991,8
(mm). Ch n Kn = 1,25
Thay vào công th c trên ta xác đ nh đ c l ng b c h i m t n c:
Zn = Kc . Kn . Zp = 1,2. 1,25. 991,8 = 1487,7(mm).
xác đ nh mô hình phân ph i b c h i m t n c cho h ch a Láng Tr , m n d ng phân ph i b c h i tháng trung bình nhi u n m c a tr m H i D ng b ng cách thu phóng v i h s :
K = Zn/Zp = 1,5
B ng 3.28: Phân ph i b c h i m t n c h ch a n c Láng Tr
n v : mm
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) ZP (mm) 71.5 59.7 69.6 74.6 104.0 95.4 93.6 77.0 79.8 90.1 87.5 89.0 Zn (mm) 107.3 89.6 104.4 111.9 156.0 143.1 140.4 115.5 119.7 135.2 131.3 133.5
* Xác đ nh l ng b c h i thi t k khi xây d ng h ch a:
(1). Xác đ nh theocông th c:
Trong đó:
∆Z - l ng b c h i ph thêm sau khi có h ch a, do h ch a làm t ng di n tích m t thoáng nên l ng b c h i t ng lên (mm).
Zn - t ng l ng b c h i m t n c,ta có: Zn = 1487,70 (mm). Z0 - l ng b c h ibình quân trên m t l u v c: Z0 = 720,64(mm). - Thay các s li u trên vào công th c (3-9) ta đ c:
∆Z = 1487,70– 720,64 = 767,06(mm).
(2). Xác đ nh mô hình phân ph i b c h i thi t k trong n m (∆Z ~ t)TK:
Trong tính toán thu v n hi n nay th ng l y mô hình b c h i đo b ng ng Piche làm mô hình đ i bi u đ xác đ nh mô hình b c h i thi t k cho l ng b c h i n c và b c h i m t l u v c.
Phân ph i b c h i (∆Z ~ t)TK đ c xác đ nh b ng cách m n t l phân ph i v i quá trình thu phóng theo h s sau:
767, 06 0, 52 1487, 70 n Z K Z ∆ = = = . T đó ta có k t qu tính toán b ng 3-28
B ng3.29: B ng phân ph i b c h i ph thêm theo tháng khi có h ch a
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13)
3.2.5 Xác đ nh dung tích ch t c a h ch aVc Vc Vh Vsc Vkh Vpl Hc Htl Hbt Hsc Hhl H Hình 3.2. Các m c n c đ c tr ng và thành ph n dung tích h ch a - M c n c ch t ZC là m c n c th p nh t cho phép trong h , n u m c n c h xu ng d icao trình này thì h không có kh n ng đi u ti t dòng ch y.
- Dung tích ch t VC là dung tích n m gi a m c n c ch t và đáy h , đây là b ph n dung tích không tham gia vào quá trình đi u ti t dòng ch y, tuy nhiên nó có m t s nhi m v sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Tr h t l ng bùn cát l ng đ ng tr c công trình trong su t quá trình ho t đ ng c a h ch a.
+ m b o đ u n c t i t ch y.
+ m b o đ u n c t i thi u cho phát đi n. + m b o đ sâu v n t i thu .
+ n c cho nuôi tr ng thu s n b o t n.
+ m b o tho mãn yêu c ub o v môi tr ng, du l ch.
=> Vi c tính toán xác đ nh quy mô ZC và VCph i c n c vào các nhi m v trên đây, trong đó ph i tho mãn tr h t l ng bùn cát l ng đ ng tr c công trình.
3.2.5.1 Tính toán b i l ng trong kho n c M c đích, ý ngh a
Tính toán bùn cát nh m ph c v tính dung tích ch t c a h ch a và là c s khi tính toán l y phù sa đ t i ru ng và tính toán ch ng b i l ng, xói l .
Tính toán bùn cát chính xác giúp xác đ nh đúng dung tích ch t c a h ch a, t đó có th nâng cao dung tích h u ích c a h ho c tránh không x y ra hi n t ng bùn cát b i l p c a l y n c.
N i dung tính toán
B m t l u v c th ng xuyên ch u tác đ ng c a các y u t nhi t đ , m a, gió, nên b bào mòn. S n ph m c a quá trình này đ c dòng n c mang theo và g i
là dòng bùn cát.
Các đ c tr ng bi u th c a dòng bùn cát là:
- L u l ng bùn cát R (kg/s): Là kh i l ng bùn cát chuy n qua m t m t c t sông nào đó trong m t đ n v th i gian. L u l ng bìn cát đ c chia thành 2 d ng: L u l ng bùn cát l l ng RL và l ng bùn cát di đáy Rd. R = RL + RD - L ng ng m cát: ρ = Q 10 . R 3 (g/m3).
V i Q là l u l ng bình quân trong th i gian tính R:
- S phân b bùn cát trên m t c t và theo th i gian;
- Thành ph n h t c a bùn cát.
đây tính toán bùn cát ch y u ph c v tính b i l ng kho n c nên ch tính bùn cát bình quân nhi u n m.
Tính toán b i l ng kho n c
a) Tính toán l ng bùn cát l l ng (G0):
- L ng bùn cát l l ng đ c xác đ nh theo công th c:
Trong đó:
T - th i gian b i l ngkho n c trong m t n m: 31,5.106
(s).
Q0 - l u l ng bình quân nhi u n m c a l u v c: Q0 = 0,29 (m3/s). F - l ng phù sa trung bình nhi u n m: F = 7(g/m3), (s li u thu th p).
- Thay các s li u trên vào (3-10) đ c:
G0 = 31,5.106.0,29.7 = 63,05.106 (g) =58,55(T n).
b)Tính toán th tích bùn cát l l ng (W0)
- Xác đ nh theo công th c sau:
1 0 0 G W γ = (m3). (3-11) Trong đó: 1 - tr ng l ng riêng c a bùn cát l l ng. Ch n γ1= 0,8 (T n/m3 ). - Thay các s li u vào công th c (3-11) đ c: 0 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
0 1 58, 55 73,18 0,8 G W γ = = = (m3). c) Tính toán l ng bùn cát di đ y (Gdd):
Theo kinh nghi m l ng bùn cát di đ y l y b ng 20% bùn cát l l ng:
Gdd = 20%. Gll (3-12)
Thay s vào công th c (3-12) ta đ c Gdd = 0,2.58,55 = 11,71 (T n).
d)Tính toán th tích bùn cát di đ y (Wdd):
- Xác đ nh theo công th c sau:
2 dd dd G W γ = (m3). (3-13) Trong đó: 2 - tr ng l ng riêng c a bùn cát di đ y: γ2= 1,5 (T/m3). - Thay các s li u vào công (3-13) đ c: dd
11, 71
W = = 7,81
1, 5 (m3).
e)Th tích bùn cát l ng xu ng kho n c trong m t n m
Wbl = Wll + Wdd (3-14)
3.2.5.2. Tính toán dung tích ch t theo các yêu c u và l a ch n Khái ni m m c n c ch t và dung tích ch t
- Dung tích ch t th ng ký hi u là Vc, là b ph n dung tích cu i cùng c a h ch a, không tham gia vào quá trình đi u ti t dòng ch y mà có nhi m v tr l i l ng bùn cát trong su t th i gian ho t đ ng c a công trình,
- M c n c ch t th ng ký hi u là Hc, là m c n c t ng ng v i dung tích ch t Vc.
M c đích, ý ngh a a.M c đích
Tính cao trình m c n c ch t và dung tích ch t nh m m c đích ch a đ c l ng bùn cát l ng đ ng trong th i gian ho t đ ng c a công trình.
M t khác, tu theo nhi m v đi u ti t c a h ch a mà m c n c ch t và dung tích ch t ph i tho mãn các yêu c u khác nh : m b o cao trình t i t ch y, đ m b o c t n c t i thi u cho vi c phát đi n, đ m b o yêu c u v giao thông thu , v du l ch...
b. Ý ngh a :
- M c n c ch t và dung tích ch t không h p lý s không ch a đ c l ng bùn cát l ng đ ng trong th i gian ho t đ ng c a công trình, gây b i l p c a l y n c, làm gi m tu i th công trình.
- M c n c ch t và dung tích ch t quá l n s làm t ng quy mô kích th c c a công trình, t ng di n tích ng p l t th ng l u và t ng v n đ u t cho công trình.
Nguyên t c l a ch n m c n c ch t và dung tích ch t :
Dung tích ch t và m c n c ch t ph i tho mãn các yêu c u sau :
*. Bùn cát
Dung tích ch t và m c n c ch t ph i ch a đ c h t l ng bùn cát l ng đ ng trong h ch a trong th i gian ho t đ ng c a công trình, t c là :
Vc ≥ Vb.T (3-15)
Trong đó :
T - tu i th công trình, Theo b ng 4 trang 16 QCVN 04-05:2012 thì tu i th công trình H Láng Tr là T = 50(n m). Suy ra: Vb.T= 80.99x50=4049,49 ≈ 4,049.103 (m3) . Ch n Vc = 4,049.103 m3 Có Vcta tra trên đ ng đ c tính h ch a (Z ~ V) ta đ c m c n c ch t t ng ng c a h ch a là: ZC1 = 4,43 (m). *. M c n c yêu c u kh ng ch t i t ch y i v i h ch a có nhi m v đi u ti t ph c v t i ru ng, m c n c ch t không đ c nh h n cao trình m c n c kh ng ch t i t ch y : Hc ≥ ∇yc + ∆Z (3-16) Trong đó : - ∇yc: M c n c kh ng ch t i t ch y đ u h th ng t i, - ∆Z : T n th t t đ u c ng ng m đ n cu i c ng ng m, ch n s b ∆Z = 0,5 (m).
Thay s vào công th c (3-16): Zc ≥ 3,9 + 0,5= 4,4 m. Ch n ZC2 = 4,4m.
Nh n xét: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong t t c các nhi m v trên c a h ch a, H Láng Tr ph c v ch y u là c p n c cho nông nghi p. Chính v y, m c n c ch t c a H Láng Tr đ c ch n theo đi u ki n sau:
MNC = max{Zc1, Zc2}= MNC = max{4,43; 4,4 }= 4,43 m.
Tra trên đ ng đ c tính kho n c, ng v i m c n c ch t Zc = 4,43 m thì
dung tích ch t c a h Vc = 4,049.103(m3).
3.2.6. Xác đ nh dung tích hi u d ng v i yêu c u c p n c c đ nh
3.2.6.1. Khái ni m, nguyên lý và ph ng pháp tính toán
a. Khái ni m
- M c n c dâng bình th ng Zbt là m c n c cao nh t cho phép t n t i trong h m t th i gian dàimà không nh h ng đ n đ an toàn c a công trình thu công.
- Dung tích hi u d ng Vhd là dung tích kh ng ch gi a Zbt và ZC, đây là thành ph n dung tích c b n c a h , làm nhi m v đi u ti t dòng ch y.
C n c vào yêu c u dùng n c, b ng ph ng pháp đi u ti t ta xác đ nh đ c dung tích hi u d ng.
b. Nguyên lý tính toán
- C n c vào tài li u v l ng n c đ n thi t k (Qp ~ t) và l ng n c yêu c u (qyc~t), ta th y trong n m thu l i có m t th i kì th a n c và m t th i k thi u n c liên t c, m t khác QP > qyc nên ta có th tính toán đi u ti t n m v i hình th c đi u ti t m t l n, áp d ng ph ng án tr n c s m.
Hình 3.3: S đ nguyên lý đi u ti t n m m t l n, ph ng án tr s m
Ghi chú:
+ T t0 ÷ t1 là th i k th a n c; t t1 ÷ t2 là th i k thi u n c.