intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Công trình thủy: Chương 3 - PGS.TS. Nguyễn Thống

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

35
lượt xem
4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Công trình thủy - Chương 3: Hồ chứa nước" trình bày nhiệm vụ của hồ chứa nước, các loại hồ chứa nước trên thế giới, các định nghĩa và tính toán thiết kế hồ chứa nước, lũ tam giác, tính dung tích hồ,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công trình thủy: Chương 3 - PGS.TS. Nguyễn Thống

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM COÂNG TRÌNH THUÛY Khoa Kyõ Thuaät Xaây Döïng - BM KTTNN NOÄI DUNG MOÂN HOÏC Chương 1. Tổng quan về Tài nguyên nước VN. Chương 2. Cơ sở kỹ thuật thiết kế công trình thủy lợi (CTTL). Chương 3. Hồ chứa nước. Chương 4. Đập dâng nước Chương 5. Công trình tháo lũ Chương 6. Công trình dẫn nước. Giảng viên: PGS. TS. NGUYỄN THỐNG Chương 7. Máy thủy lực. E-mail: nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr Chương 8. Thủy điện. Chương 9. Trạm bơm Web: www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong 7/21/2014 1 7/21/2014 2 Tél. (08) 38 640 979 - 098 99 66 719 PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc HỒ CHỨA NƯỚC • HỒ CHỨA NƯỚC Nhiệm vụ. • Ñieàu hoøa löu löôïng söû duïng theo thôøi gian (ngaøy, tuaàn, thaùng, naêm, nhieàu naêm).  Tröû vaøo thôøi ñoaïn soâng nhieàu nöôùc  Caáp boå sung trong thôøi ñoaïn soâng ít nöôùc 7/21/2014 3 7/21/2014 4 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc • HỒ CHỨA NƯỚC • HỒ CHỨA NƯỚC 7/21/2014 5 7/21/2014 6 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống 1
  2. COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc • HỒ CHỨA NƯỚC • HỒ CHỨA NƯỚC 7/21/2014 7 7/21/2014 8 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc HỒ CHỨA NƯỚC HỒ CHỨA NƯỚC (Ñaäp voøm) 7/21/2014 9 7/21/2014 10 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc • HỒ CHỨA NƯỚC • HỒ CHỨA NƯỚC 7/21/2014 11 7/21/2014 12 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống 2
  3. COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc • HỒ CHỨA NƯỚC HỒ CHỨA NƯỚC 7/21/2014 13 7/21/2014 14 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc HỒ CHỨA • HỒ CHỨA NƯỚC NƯỚC 7/21/2014 15 7/21/2014 16 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc • HỒ CHỨA NƯỚC HỒ CHỨA NƯỚC 7/21/2014 17 7/21/2014 18 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống 3
  4. COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc HỒ CHỨA NƯỚC • HỒ CHỨA NƯỚC 7/21/2014 19 7/21/2014 20 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc • HỒ CHỨA NƯỚC HỒ CHỨA NƯỚC 7/21/2014 21 7/21/2014 22 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc HỒ CHỨA HỒ CHỨA NƯỚC NƯỚC Khoan phụt xử lý nền 7/21/2014 23 7/21/2014 24 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống 4
  5. COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc HỒ CHỨA NƯỚC 7/21/2014 25 7/21/2014 26 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY ÉNERGIE & CENTRALE HYDRAULIQUE Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chap. 5 : Barrages, évacuateurs de crues. MNGC MNDBT MNTL Ñaäp daâng MNC Ñaùy hoà 7/21/2014 27 7/21/2014 28 PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc CAÙC ÑÒNH NGHÓA VEÀ MÖÏC NÖÔÙC HOÀ CAÙC ÑÒNH NGHÓA VEÀ DUNG TÍCH - MNGC (Möïc nöôùc gia cöôøng) - Dung tích höûu ích: Giôùi haïn bôûi MNDBT vaø MNC. - MNDBT (Möïc nöôùc daâng bình - Dung tích phoøng luõ: Giôùi haïn bôûi MNGC (hoaëc thöôøng) MNTL) vaø MNDBT. - MNTL (Möïc nöôùc tröôùc luõ) - Dung tích cheát: Giôùi haïn bôûi MNC vaø cao trình ñaùy hoà chöùa. - MNC (Möïc nöôùc cheát) 7/21/2014 29 7/21/2014 30 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống 5
  6. COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc ÑÖÔØNG CONG ÑAËC TÍNH HOÀ ÑÖÔØNG CONG ÑAËC TÍNH HOÀ CHÖÙA Z (m) - F =g(Z) : dieän tích maët thoaùng hoà theo cao ñoä Z. - W =f(Z) : dung tích hoà theo cao ñoä z Duøng baûn ñoà tyû leä 1/10.000 (cheânh leäch Z0 (m) ñöôøng ñoàng cao ñoä laø 5m) hoaëc 1/5.000. 0 F(km2) 7/21/2014 31 Z7/21/2014 0 (m): cao trình ñaùy hoà W(tr.m323) PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc TÍNH TOAÙN MNC TÍNH TOAÙN MNDBT HOÀ CHÖÙA  Döïa vaøo nhu caàu dung tích buøn caùt laéng NOÂNG NGHIEÄP ñoïng trong hoà trong N naêm (phuï thuoäc Caùc böôùc tính: caáp coâng trình)  Wcheát  MNC1  Xaùc ñònh MNC tröôùc,  Döïa vaøo cao trình toái thieåu ñeå coù theå töï  Xaùc ñònh dung tích höõu ích (Whi), duøng chaûy ñeán vuøng canh taùc  MNC2. phöông phaùp caân baèng nöôùc (ví duï tính sau), MNC = max(MNC1, MNC2)  Coù (Wcheát+Whi)  MNDBT. 7/21/2014 33 7/21/2014 34 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc T(th) Qden(m3/s) Qdung(m3/s) W(tr.m3) Coäng doàn W TÍNH Whi 1 20 30 25.92 25.92 2 50 50 0 25.92 Nguyeân lyù: 3 60 60 0 25.92 4 60 80 51.84 77.76 Phöông trình caân baèng nöôùc: 5 6 70 80 90 87 51.84 18.144 129.6 147.74 W=Wchênh lệch = Wdung - Wden 7 8 80 100 100 80 51.84 -51.84 199.58 147.74 9 100 30 -181.44 -33.69 10 500 30 -1218.2 -1252 11 800 30 -1995.8 -3248 12 1500 30 -3810.2 -7058 Toång 3420 (m3/s) 697 (m3/s) 7/21/2014 35 7/21/2014 36 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS.Delta(tr.m Dr. Nguyễn 3) 7058 (m3) Thống 6
  7. COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Dung tích höûu ích Whi BAØI TAÄP T(th) Qden(m3/s) Qdung(m3/s) Goïi W laø haøm coäng doàn cuûa (Wdung-Wden). 1 2 20 50 30 50 Wmaxvaø Wmin laø giaù trò max vaø min cuûa haøm 3 60 60 W. 4 5 200 250 80 90 Whi = Wmax-Wmin- Delta 6 100 120 7 80 100 =199,58 -(-7058) - 7058=199,58tr.m3 8 200 80 9 500 30 10 100 30 11 25 30 7/21/2014 37 7/21/2014 12 20 50 38 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc KEÁT QUAÛ: TÍNH MNDBT HỒ CHỨA THUỶ ĐIỆN Toång(tr.m3) Max= 25.92 Nguyên lý: 1605 750 Min= -2307 - Giả thiết cố định MNC Delta(W) 2216.16 Whi(tr.m3)= 116.64 - Giả thiết lần lượt các giá trị MNDBT khác nhau (gia số Z).  Mỗi tổ hợp (MNDBT,MNC)  tính Delta =30*86400*(1605-750)/1000000 thuỷ năng  Điện lượng trung bình E (thường là TB năm). Chú ý MNDBT  lớn  E lớn 7/21/2014 39 7/21/2014 40 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc  Mỗi cặp (MNDBT,MNC) tính đầu TÍNH TOAÙN MNGC tư vào công trình (đập, tràn, nhà Ñònh nghóa: Möùc nöôùc gia cöôøng laø möïc máy,….). Chú ý  MNDBT  lớn nöôùc cao nhaát trong hoà khi xaõy ra luõ  Đầu tư càng lớn. thieát keá hoaëc kieåm tra taïi hoà chöùa.  PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ VỀ MẶT Phöông phaùp tính: Duøng phöông trình caân KINH TẾ GIỮA SỰ GIA TĂNG baèng nöôùc vôùi ñöôøng quaù trình luõ ñeán coù THU NHẬP (TĂNG ĐIỆN) & SỰ taàn suaát p% tuyø theo caáp coâng trình (laäp GIA TĂNG CHI PHÍ ĐẦU TƯ baûng, laäp trình maùy tính, ñoà thò) & quaù CÔNG TRÌNH. trình thaùo luõ qua ñaäp traøn. 7/21/2014 41 7/21/2014 42 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống 7
  8. COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc COÂNG CUÏ VAØ SOÁ LIEÄU TÍNH Ví duï: Moät hoà chöùa noâng nghieäp coù MNDBT=100m, cao ñoä ñaùy hoà Zdayho=50m. - Ñöôøng cong dung tích hoà W=f(z) Ñaäp traøn thöïc duïng coù B=20m, heä soá löu - Quan heä giöõa coät nöôùc traøn H vaø dung löôïng m=0.4092. Cao ñoä ngöôõng traøn laø 96m. tích hoà W. MNDBT=100m - Coâng thöùc tính löu löôïng qua ñaäp traøn. Htràn Ztran =96m Zdayho =50m Đập tràn 7/21/2014 43 7/21/2014 44 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc QUÁ TRÌNH LŨ ĐẾN Quan heä giöõa dung tích hoà W vaø cao ñoä möïc nöôùc hoà Z nhö sau: T (phut) Qden T (phut) Qden 420 1100 W  103 (Z  Zdayho)3 (m3 ) 0 0 480 1300 60 50 540 1200 Lưu lượng qua ñaäp traøn nhö sau (xem nhö 120 120 600 900 doøng chaûy qua traøn khoâng ngaäp): 180 160 660 600 Qtran  mB 2g H3tran /2 240 250 720 400 (m3 / s) 300 500 780 200 360 800 840 50 7/21/2014 45 7/21/2014 46 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống 900 0 COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc QUÁ TRÌNH LŨ ĐẾN HƯỚNG DẪN 1400 Wtru Who Htran 1200 T (ph) Qden Qxa (tr.m3) (tr.m3) Zho(m) (m) 1000 125 100 4 Q(m3/s) 800 0 0 0 0 125 100 4 600 60 50 50 0 125 100 4 400 120 120 120 0 125 100 4 200 0 180 160 160 0 125 100 4 0 200 400 600 800 1000 240 250 250 0 125 100 4 T(phut) 300 500 290.0 0.76 125.76 100.10 4.10 7/21/2014 47 360 7/21/2014 800 300.99 1.80 127.55 100.34 4.34 48 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống 8
  9. COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Wtru Who Htran T (ph) Qden Qxa (tr.m3) (tr.m3) Zho(m) (m) 420 1100 327.51 2.78 130.33 100.70 4.70 480 1300 369.49 3.35 133.68 101.13 5.13 LŨ DẠNG TAM GIÁC 540 1200 421.41 2.80 136.49 101.49 5.49 600 900 465.87 1.56 138.05 101.68 5.68 660 600 491.03 0.39 138.44 101.73 5.73 720 400 497.38 -0.35 138.09 101.69 5.69 780 200 491.70 -1.05 137.04 101.56 5.56 840 50 474.77 -1.53 135.51 101.36 5.36 900 7/21/2014 0 450.31 -1.62 133.89 101.16 5.16 49 7/21/2014 50 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Cho ñoà thò sau: Baøi taäp: Cho moät hoà chöùa coù caùc thoâng Q(m3/s) Luõ ñeán soá nhö sau (giaû thieát cao ñoä ñaùy hoà Z0=0). B Qluõ-max Xaõ luõ - Dung tích cheát yeâu caàu : 10tr.m3. C Qxaõ-max - Dung tích höûu ích: 70tr.m3. - Quan heä dung tích hoà W vaø chieàu saâu D A T0 72h T(h) nöôùc h trong hoà (keå töø ñaùy hoà ñeán Haõy cho bieát yù nghóa cuûa dieän tích ABD, ABC. maët thoaùng hoà). Möù c nöôùc hoà chöùa taïi thôøi ñieåm T0? 7/21/2014 PGS. Dr. Nguyễn Thống 51 7/21/2014 PGS. Dr. Nguyễn Thống W(m3 )  103 h 3 52 COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Giaû thieát luõ ñeán hoà 72h, coù daïng tam giaùc Q(m3/s) Luõ ñeán ABD. Löu löôïng ñænh luõ laø Qluõ-max=700 B m3/s. Löu löôïng xaõ luõ max qua traøn laø Qluõ-max C Xaõ luõ Qxaõ-max=500 m3/s. Qxaõ-max a. Tính MNC. D b. Tính MNDBT. c. Tính MNGC. A 72h T(h) 7/21/2014 53 7/21/2014 54 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống 9
  10. COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Baøi taäp: Cho moät hoà chöùa coù thoâng soá sau: Giaû thieát luõ ñeán coù daïng tam giaùc ABD. - Dung tích cheát yeâu caàu : 25tr.m3. Löu löôïng ñænh luõ laø Qluõ-max=600 m3/s. - Dung tích höûu ích: 95tr.m3. Möïc nöôùc haï löu cao nhaát cho pheùp laø - Quan heä W hoà vaø chieàu saâu nöôùc h. hhaï-max=6m. Giaû thieát cao ñoä ñaùy hoà Zdayho=0m. a. Tính MNC. W(m3 )  103 h 3 b. Tính MNDBT. Quan heä löu löôïng vaø möïc nöôùc haï löu laø: c. Tính MNGC. hh 3 Qhaluu  400 (m / s) 7/21/2014 PGS. Dr. Nguyễn Thống 6 55 7/21/2014 PGS. Dr. Nguyễn Thống 56 COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc GIÔÙI THIEÄU ÑIEÀU TIEÁT LUÕ VÔÙI LAÄP Q(m3/s) TRÌNH MACRO TRONG EXCEL Luõ ñeán Qluõ-max B ….\CTT-DH\DT_Lu Qxaõ-max C Xaõ luõ D A T(h) 60h 7/21/2014 57 7/21/2014 58 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc p=0.1% Baøi taäp: Moät hoà chöùa nöôùc coù ñöôøng cong dung tích hoà V (m3) theo cao trình möïc nöôùc hoà Z (m ) : V = 104 (Z – 1)3 , cao trình m3/s 6000 5000 MNDBT 30m , ñöôøng quaù trình luõ coù 4000 daïng tam giaùc vôùi löu löôïng ñænh luõ Qmax 3000 =1100m3/s , thôøi gian luõ T = 40 giôø. Ñaäp töï 2000 traøn coù löu löôïng thaùo luõ toái ña qmax= 1000 500m3/s . Haõy xaùc ñònh cao trình MNGC 0 (h) (m) 0 5 10 15 20 25 30 35 a. 31,62 b. 31,80 c. 31,50 d. 32,0 7/21/2014 59 7/21/2014 60 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống 10
  11. COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc • CAÂU HOÛI OÂN • CAÂU HOÛI OÂN Phaùt bieåu naøo sau ñaây laø ÑUÙNG : Dung tích gia cöôøng cuûa hoà chöùa nöôùc phuï  Möïc nöôùc daâng bình thöôøng (MNDBT) laø thuoäc vaøo : möïc nöôùc cao nhaát trong hoà chöùa  Toång chieàu daøi traøn nöôùc cuûa coâng trình  Möïc nöôùc cheát (MNC ) laø möïc nöôùc thaáp thaùo luõ trong muøa khoâ  MNDBT  Möïc nöôùc lũ thiết kế (MNLTK ) laø möïc  MNC nöôùc cao nhaát trong muøa luõ  Caû 3 caâu treân  Caû 3 caâu treân ñeàu khoâng ñaày ñuû 7/21/2014 61 7/21/2014 62 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống COÂNG TRÌNH THUÛY COÂNG TRÌNH THUÛY Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc • CAÂU HOÛI OÂN Boä phaän naøo sau ñaây KHOÂNG nhaát thieát phaûi coù trong ñaäp ñaát ñaù hoãn hôïp: • HEÁT CHÖÔNG 3  Boä phaän choáng thaám  Boä phaän thoaùt nöôùc  Thaân ñaäp  Ñænh ñaäp 7/21/2014 63 7/21/2014 64 PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. Dr. Nguyễn Thống 11
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2