Ch−¬ng 10 - TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi
329
Ch−¬ng 10
TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi
10.1. Môc ®Ých, ý nghÜa vµ c¸c tµi liÖu cÇn thiÕt cho tÝnh to¸n
10.1.1. Môc ®Ých vµ ý nghÜa
C«ng tr×nh ®Çu mèi lµ c«ng tr×nh quan träng cña hÖ thèng thuû lîi, c«ng tr×nh ®Çu mèi quyÕt ®Þnh kh¶ n¨ng phôc vô cña hÖ thèng. TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ tÝnh to¸n phèi hîp gi÷a nguån n−íc vµ quy m« kÝch th−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi ®Ó x¸c ®Þnh ra kh¶ n¨ng lÊy n−íc vµo hÖ thèng. TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi nh»m môc ®Ých:
- X¸c ®Þnh kÝch th−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi cña nh÷ng hÖ thèng ®−îc b¾t ®Çu quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ.
- KiÓm tra kÝch th−íc vµ kh¶ n¨ng lÊy n−íc cña c«ng tr×nh ®Çu mèi ®èi víi nh÷ng hÖ thèng t−íi ®· cã s½n nh»m t×m ra c¸c gi¶i ph¸p thÝch hîp ®Ó n©ng cao hiÖu qu¶ cña c«ng tr×nh ®Çu mèi. NÕu kh¶ n¨ng lÊy n−íc cña c«ng tr×nh ®Çu mèi lín so víi yªu cÇu, ta cã thÓ më réng diÖn tÝch phô tr¸ch t−íi cña hÖ thèng hoÆc ®¸p øng c¸c yªu cÇu dïng n−íc kh¸c trong khu vùc. Ng−îc l¹i, nÕu kh¶ n¨ng lÊy n−íc cña c«ng tr×nh ®Çu mèi nhá h¬n yªu cÇu n−íc cña hÖ thèng cã thÓ ®Ò xuÊt c¸c ph−¬ng ¸n nh− më réng kÝch th−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi, bæ sung b»ng c¸c nguån n−íc kh¸c hoÆc gi¶m bít yªu cÇu n−íc cña hÖ thèng.
- Trong qu¸ tr×nh qu¶n lý, phèi hîp nguån n−íc t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi cho mçi n¨m cô thÓ, nh»m ®−a ra kÕ ho¹ch ph©n phèi n−íc cho hÖ thèng phï hîp víi ®iÒu kiÖn nguån n−íc thùc tÕ cña nh÷ng n¨m ®ã.
ChÝnh v× vËy, tÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi cã ý nghÜa rÊt lín trong c«ng t¸c quy ho¹ch, thiÕt kÕ, c¶i tiÕn n©ng cÊp vµ vËn hµnh qu¶n lý c¸c hÖ thèng thuû lîi.
Tuú theo biÖn ph¸p lÊy n−íc vµ h×nh thøc c«ng tr×nh ®Çu mèi mµ cã nhiÒu tr−êng hîp tÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi kh¸c nhau:
- TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ cèng lÊy n−íc tù ch¶y
kh«ng cÇn ®Ëp d©ng.
- TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ cèng lÊy n−íc tù ch¶y kÕt
hîp víi ®Ëp d©ng.
- TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ hå chøa. - TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ tr¹m b¬m.
Quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng thñy lîi
330
10.1.2. C¸c tµi liÖu cÇn thiÕt dïng cho tÝnh to¸n
1. Tµi liÖu vÒ nguån n−íc
Khi c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ c¸c c«ng tr×nh lÊy n−íc ven s«ng, tµi liÖu vÒ nguån n−íc
bao gåm:
- Qu¸ tr×nh l−u l−îng cña s«ng (QS ~ t); - Qu¸ tr×nh mùc n−íc cña s«ng (HS ~ t). Khi c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ hå chøa, tµi liÖu vÒ nguån n−íc bao gåm:
- Qu¸ tr×nh l−u l−îng hoÆc ®é s©u dßng ch¶y t¹i mÆt c¾t x©y dùng ®Ëp ch¾n n−íc; - C¸c ®−êng ®Æc tr−ng lßng hå W ~ Z vµ ω ~ Z.
2. Tµi liÖu vÒ yªu cÇu n−íc cña hÖ thèng
- Qu¸ tr×nh l−u l−îng yªu cÇu t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi Qyc ~ t. - Qu¸ tr×nh mùc n−íc yªu cÇu t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi Hyc ~ t. Qu¸ tr×nh yªu cÇu n−íc t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi ph¶i lµ yªu cÇu n−íc tæng hîp cña c¸c ngµnh dïng n−íc trong hÖ thèng nh− n«ng nghiÖp, sinh ho¹t, c«ng nghiÖp, thuû ®iÖn, giao th«ng thuû...
- Quy m«, kÝch th−íc cña kªnh dÉn n−íc sau c«ng tr×nh ®Çu mèi.
3. Tµi liÖu vÒ ®Þa h×nh ®Þa chÊt t¹i khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh ®Çu mèi
- B×nh ®å khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh ®Çu mèi.
- MÆt c¾t däc, mÆt c¾t ngang ®o¹n s«ng x©y dùng c«ng tr×nh ®Çu mèi.
- CÊu t¹o ®Þa chÊt t¹i khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh ®Çu mèi.
10.2. TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc khi c«ng tr×nh lÊy n−íc tù
ch¶y trªn s«ng
10.2.1. C¸c tr−êng hîp tÝnh to¸n
1. C«ng tr×nh ®Çu mèi lµ cèng lÊy n−íc tù ch¶y
+ Tr−êng hîp l−u l−îng lÊy vµo hÖ thèng ≤ (15 ÷ 20)% l−u l−îng cña s«ng.
+ Tr−êng hîp l−u l−îng lÊy vµo hÖ thèng > (15 ÷ 20)% l−u l−îng cña s«ng.
2. C«ng tr×nh ®Çu mèi lµ cèng lÊy n−íc kÕt hîp ®Ëp d©ng
10.2.2. Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n
Cã 2 ph−¬ng ph¸p:
1. Ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch.
2. Ph−¬ng ph¸p ®å thÞ.
Ch−¬ng 10 - TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi
331
10.2.3. TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc khi c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ cèng lÊy n−íc tù
≤ ch¶y, l−u l−îng lÊy vµo (15 ÷ 20)% l−u l−îng cña s«ng Q
S
1. S¬ ®å tÝnh (h×nh 10.1)
2. Ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch
H×nh 10.1: S¬ ®å tÝnh to¸n
Trªn c¬ së gi¶ thiÕt kÝch th−íc cña cèng ®Çu mèi, qu¸ tr×nh l−u l−îng vµ mùc n−íc cña s«ng, kh¶ n¨ng dÉn n−íc cña kªnh; dùa vµo quy luËt dßng ch¶y qua cèng vµ quan hÖ gi÷a cao tr×nh mùc n−íc ngoµi s«ng víi cao tr×nh mùc n−íc trªn kªnh dÉn sau cèng, cã thÓ tÝnh to¸n ®−îc qu¸ tr×nh l−u l−îng cã kh¶ n¨ng lÊy vµo hÖ thèng. Tõ ®ã, so s¸nh víi qu¸ tr×nh l−u l−îng yªu cÇu cña hÖ thèng ®Ó cã nhËn xÐt, ®¸nh gi¸ vÒ kÝch th−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi.
Qu¸ tr×nh tÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc t¹i cèng tù ch¶y ®Çu mèi cã thÓ tiÕn hµnh
theo c¸c b−íc sau:
1. Chän tr−êng hîp tÝnh to¸n: §Ó tÝnh to¸n hoÆc kiÓm tra kÝch th−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi th−êng ph¶i chän tr−êng hîp bÊt lîi, ®Êy lµ thêi ®iÓm cã l−u l−îng yªu cÇu cña hÖ thèng t−¬ng ®èi lín vµ mùc n−íc ngoµi s«ng t−¬ng ®èi thÊp, tõ ®©y cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc trÞ sè l−u l−îng yªu cÇu dïng cho tÝnh to¸n Qyc.
2. Tõ gi¸ trÞ l−u l−îng yªu cÇu qua cèng vµo kªnh dÉn ®Çu mèi, trªn c¬ së mÆt c¾t
kªnh ®· ®−îc x¸c ®Þnh, cã thÓ tÝnh to¸n ®é s©u mùc n−íc trong kªnh hk.
3. Gi¶ thiÕt chiÒu réng cèng b (trong tr−êng hîp ph¶i x¸c ®Þnh quy m« kÝch th−íc c«ng
tr×nh cho dù ¸n chuÈn bÞ ®Çu t−).
4. Dùa vµo c«ng thøc tÝnh to¸n l−u l−îng ch¶y qua cèng tÝnh to¸n ®é chªnh lÖch mùc
n−íc yªu cÇu (ΔZ) gi÷a th−îng l−u vµ h¹ l−u cèng ®Çu mèi:
=
Δ
g2mM =
Q
h.b.M
Z
yc
k
2
Q
=Δ Z
yc h.b.M
k
⎞ ⎟ ⎟ ⎠
⎛ ⎜ ⎜ ⎝
víi vµ b lµ bÒ réng cèng
=
+
Z
Z
h
+ ΔZ
yc S
k
dc
5. TÝnh to¸n cao tr×nh mùc n−íc s«ng yªu cÇu nh»m b¶o ®¶m l−u l−îng qua cèng Qyc:
yc SZ
yc
S). NÕu ZS -
SZ ≤ ⎪ε⏐ th× viÖc gi¶ thiÕt chiÒu n−íc s«ng t−¬ng øng t¹i thêi ®iÓm tÝnh to¸n (Z réng cèng b lµ hîp lý, nÕu chªnh lÖch gi÷a mùc n−íc s«ng yªu cÇu theo tÝnh to¸n vµ mùc n−íc s«ng t¹i thêi ®iÓm tÝnh to¸n qu¸ lín ta ph¶i gi¶ thiÕt b kh¸c vµ tÝnh to¸n l¹i tõ ®Çu.
6. So s¸nh cao tr×nh mùc n−íc s«ng yªu cÇu theo tÝnh to¸n ( ) víi cao tr×nh mùc
Quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng thñy lîi
332
7. Víi chiÒu réng cèng b ®· ®−îc x¸c ®Þnh, tÝnh to¸n kiÓm tra cao tr×nh mùc n−íc s«ng
yc SZ .
≥ ë c¸c thêi ®o¹n kh¸c trong n¨m víi ®iÒu kiÖn cÇn ph¶i tho¶ m·n lµ: ZS
Trong tr−êng hîp c«ng tr×nh ®Çu mèi ®· cã, muèn x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng lÊy n−íc qua cèng chóng ta cã thÓ sö dông c«ng thøc tÝnh to¸n l−u l−îng dßng ch¶y qua cèng, quan hÖ gi÷a mùc n−íc s«ng víi mùc n−íc trªn kªnh vµ ®−êng qu¸ tr×nh mùc n−íc vµ l−u l−îng trªn s«ng:
=
Δ
h.b.MQ
Z
g2mM =
k
k
g2mM =
víi (*)
(**) ZS = Z®c + hk + ΔZ víi
Tõ c¸c ph−¬ng tr×nh trªn, ®Ó tÝnh to¸n ®−îc l−u l−îng cã thÓ lÊy vµo hÖ thèng trong nh÷ng ®iÒu kiÖn cô thÓ ë mét thêi ®iÓm nµo ®Êy, cã thÓ dïng ph−¬ng ph¸p thö dÇn. Tr−íc hÕt gi¶ thiÕt mét gi¸ trÞ Qk v× mÆt c¾t kªnh ®· x¸c ®Þnh nªn sÏ cã mét gi¸ trÞ hk t−¬ng øng, dùa vµo ph−¬ng tr×nh (*) tÝnh to¸n ®−îc ΔZ vµ th«ng qua ph−¬ng tr×nh (**) x¸c ®Þnh ®−îc ZS. Tõ ZS ®· tÝnh to¸n ®−îc so s¸nh víi cao tr×nh mùc n−íc s«ng thùc tÕ ë thêi ®iÓm t−¬ng øng, nÕu kh«ng sai kh¸c th× l−u l−îng Qk gi¶ thiÕt chÝnh lµ l−u l−îng ch¶y qua cèng tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn ®· ®−îc x¸c ®Þnh trong thêi ®iÓm tÝnh to¸n. NÕu cao tr×nh mùc n−íc s«ng tÝnh to¸n ra ZS sai kh¸c víi mùc n−íc s«ng thùc tÕ t¹i thêi ®iÓm chän tÝnh to¸n, chøng tá Qk kh«ng ph¶i nghiÖm cña bµi to¸n, ph¶i gi¶ thiÕt l¹i Qk vµ tÝnh to¸n l¹i tõ ®Çu.
C¸ch tÝnh to¸n trªn ®−îc ¸p dông tÝnh cho nhiÒu thêi ®iÓm kh¸c nhau trong qu¸ tr×nh mùc n−íc s«ng, chóng ta sÏ ®−îc qu¸ tr×nh l−u l−îng cã thÓ lÊy vµo hÖ thèng. So s¸nh qu¸ tr×nh l−u l−îng cã kh¶ n¨ng lÊy vµo hÖ thèng víi qu¸ tr×nh l−u l−îng yªu cÇu cña hÖ thèng ®Ó rót ra nh÷ng nhËn xÐt, kÕt luËn vµ nh÷ng gi¶i ph¸p thÝch hîp ¸p dông ë hÖ thèng.
3. Ph−¬ng ph¸p ®å thÞ
Tr×nh tù tÝnh to¸n:
1. VÏ ®−êng quan hÖ Qk ~ hk theo ph−¬ng ph¸p ®èi chiÕu víi mÆt c¾t thuû lùc lîi nhÊt. Dùa vµo ®−êng (Qyc ~ t), gi¶ thiÕt Qk ®Ó t×m hk theo ph−¬ng ph¸p trªn vµ ta x©y dùng ®−îc ®−êng quan hÖ Qk ~ hk (h×nh 10.2).
H×nh 10.2: Quan hÖ Qk ~ hk
2. VÏ ®−êng quan hÖ Qk ~ ZS Víi s¬ ®å dßng ch¶y tõ s«ng qua cèng vµo hÖ thèng (h×nh 10.1) chóng ta cã c«ng thøc tÝnh to¸n l−u l−îng ch¶y qua cèng lÊy n−íc ®Çu mèi vµ biÓu thøc quan hÖ gi÷a cao tr×nh mùc n−íc s«ng víi chiÒu s©u mùc n−íc qua cèng vµ chªnh lÖch mùc n−íc th−îng h¹ l−u cèng nh− sau:
Ch−¬ng 10 - TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi
333
=
Δ
h.b.MQ
Z
g2mM =
k
k
(10.1) víi
(10.2) ZS = Z®c + hk + ΔZ trong ®ã:
ZS
Qk - l−u l−îng ch¶y qua cèng; b - chiÒu réng cña cèng; hk - chiÒu s©u mùc n−íc trong kªnh; ΔZ - ®é chªnh lÖch gi÷a mùc n−íc s«ng vµ mùc n−íc kªnh ; ZS - cao tr×nh mùc n−íc s«ng; Z®c - cao tr×nh ®¸y cèng ë ®©y chóng ta coi cao tr×nh ®¸y cèng b»ng cao tr×nh ®¸y kªnh. Víi mçi Qk ta cã ngay ®é s©u mùc n−íc trong kªnh hk t−¬ng øng ®−îc x¸c ®Þnh tõ quan hÖ gi÷a l−u l−îng mùc n−íc trong kªnh khi mÆt c¾t kªnh ®· ®−îc x¸c ®Þnh.
Tõ ph−¬ng tr×nh (10.1) khi cã Qk vµ hk cã thÓ tÝnh ®−îc mùc n−íc ΔZ t−¬ng øng.
Tõ ph−¬ng tr×nh (10.2) khi cã ΔZ vµ hk cã thÓ
Qk
tÝnh ®−îc ZS t−¬ng øng.
H×nh 10.3: Quan hÖ Qk ~ ZS
Nh− vËy, nÕu gi¶ thiÕt nhiÒu gi¸ trÞ Qki kh¸c nhau, th«ng qua ph−¬ng tr×nh (10.1) vµ (10.2) cã thÓ tÝnh to¸n ®−îc nhiÒu ZSi vµ chóng ta x©y dùng ®−îc quan hÖ gi÷a l−u l−îng ch¶y qua cèng vµo hÖ thèng vµ cao tr×nh mùc n−íc s«ng Qk ~ ZS.
TÝnh to¸n phèi hîp:
Qk
II
I
(Qk ~ t)cã kh¶ n¨ng lÊy
(Qyc ~ t)yªu cÇu
ZS
t
0
(QS ~ t)®Õn
III
IV
QS
Trªn hÖ to¹ ®é §Ò c¸c chóng ta tiÕn hµnh vÏ c¸c ®−êng quan hÖ nh− sau:
H×nh 10.4: BiÓu ®å tÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc khi c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ cèng lÊy n−íc, l−u l−îng lÊy vµo Qk ≤ (15 ÷ 20)%QS
Quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng thñy lîi
334
- VÏ ®−êng qu¸ tr×nh l−u l−îng yªu cÇu Qyc ~ t vµo gãc phÇn t− thø I. - VÏ ®−êng qu¸ tr×nh l−u l−îng cña s«ng QS ~ t víi tÇn suÊt thiÕt kÕ vµo gãc phÇn t− thø IV.
- VÏ ®−êng quan hÖ gi÷a l−u l−îng vµ mùc n−íc s«ng QS ~ ZS vµo gãc phÇn t− thø III. - VÏ ®−êng quan hÖ gi÷a l−u l−îng kªnh vµ mùc n−íc s«ng Qk ~ ZS vµo gãc phÇn t− thø II.
Tõ biÓu ®å trªn h×nh 10.4, víi mçi gi¸ trÞ l−u l−îng cña s«ng trªn ®−êng qu¸ tr×nh l−u l−îng t¹i gãc phÇn t− sè IV dãng sang gãc phÇn t− thø III trªn ®−êng quan hÖ QS ~ ZS ta x¸c ®Þnh ®−îc gi¸ trÞ ZS t−¬ng øng, cã ZS dãng lªn gãc phÇn t− sè II trªn ®−êng quan hÖ Qk ~ ZS, cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc l−u l−îng cã kh¶ n¨ng lÊy n−íc qua cèng t−¬ng øng Qk. Víi biÓu ®å vµ c¸ch tÝnh to¸n phèi hîp trªn, tõ qu¸ tr×nh mùc n−íc s«ng ®· biÕt QS ~ t cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc qu¸ tr×nh l−u l−îng cã kh¶ n¨ng lÊy qua cèng vµo hÖ thèng Qk ~ t ë gãc phÇn t− thø nhÊt ®Ó so s¸nh víi qu¸ tr×nh l−u l−îng yªu cÇu Qyc ~ t.
- Trong tr−êng hîp ph¶i x¸c ®Þnh quy m« kÝch th−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi cho nh÷ng hÖ thèng ®−îc lËp dù ¸n ®Çu t−. Tr−íc hÕt chóng ta ph¶i gi¶ thiÕt chiÒu réng cña cèng b ®Ó cã ph−¬ng tr×nh (10.1) tÝnh to¸n l−u l−îng ch¶y qua cèng. Sau khi tÝnh to¸n phèi hîp, x¸c ®Þnh ®−îc qu¸ tr×nh l−u l−îng cã kh¶ n¨ng lÊy vµo hÖ thèng Qk ~ t nÕu phï hîp th× viÖc gi¶ thiÕt b lµ hîp lý, chóng ta cã thÓ lÊy trÞ sè b lµ chiÒu réng cña cèng ®Çu mèi. NÕu ®−êng qu¸ tr×nh Qk ~ t nhá h¬n hoÆc qu¸ lín h¬n ®−êng qu¸ tr×nh l−u l−îng yªu cÇu Qyc ~ t, chóng ta ph¶i gi¶ thiÕt l¹i chiÒu réng cèng b vµ tiÕn hµnh tÝnh to¸n l¹i tõ ®Çu.
- Trong tr−êng hîp c«ng tr×nh ®Çu mèi ®· cã s½n, dùa vµo kÕt qu¶ so s¸nh gi÷a ®−êng qu¸ tr×nh l−u l−îng cã kh¶ n¨ng lÊy vµo hÖ thèng Qk ~ t vµ ®−êng qu¸ tr×nh l−u l−îng yªu cÇu cña hÖ thèng Qyc ~ t nh»m ®¸nh gi¸ l−îng thõa thiÕu n−íc qua mçi thêi kú trong n¨m ®Ó cã gi¶i ph¸p thÝch hîp khi cÇn quy ho¹ch c¶i tiÕn, n©ng cÊp hÖ thèng hoÆc cã kÕ ho¹ch ph©n phèi n−íc hîp lý trong viÖc qu¶n lý ®iÒu hµnh hÖ thèng.
10.2.4. TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc khi c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ cèng lÊy n−íc tù
ch¶y, l−u l−îng lÊy vµo Qk > (15 ÷ 20)% QS
1. S¬ ®å tÝnh (h×nh 10.5)
2. Ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch
Tr−êng hîp nµy do l−u l−îng lÊy vµo cèng lín nªn lµm gi¶m mùc n−íc s«ng tr−íc cèng. Mùc n−íc s«ng tr−íc cèng ®−îc x¸c ®Þnh theo hÖ thøc:
(10.3) ZTC = ZDC - Zn
ZDC - cao tr×nh mùc n−íc s«ng phÝa h¹ l−u cèng lÊy n−íc; Zn - ®é cao mùc n−íc s«ng håi phôc sau khi lÊy n−íc vµo cèng, ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
Ch−¬ng 10 - TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi
=
Z
335
n
3 2
K − )K1(
2 V dc g2
=
K
1
(10.4)
k < S
K - tû sè l−u l−îng, ; Vdc - l−u tèc dßng ch¶y trªn s«ng phÝa h¹ l−u cèng; Q Q
ZDC
ZS
Zn
ZTC
ΔZ
hK
QS
Qdc
Z®c
Z®s
Qk
Qdc
QS
Qk - l−u l−îng lÊy qua cèng vµo kªnh theo yªu cÇu; QS - l−u l−îng n−íc ®Õn cña s«ng theo tÇn suÊt thiÕt kÕ. Khi kÓ ®Õn sù h¹ thÊp, cao tr×nh mùc n−íc s«ng tr−íc cèng ZTC sÏ phô thuéc vµo l−u l−îng lÊy vµo kªnh, l−u l−îng cña s«ng vµ cã ¶nh h−ëng tíi l−u l−îng cã thÓ lÊy vµo cèng. Tr−êng hîp nµy trong qu¸ tr×nh to¸n phèi hîp ph¶i kÓ tíi sù thay ®æi nµy.
H×nh 10.5: S¬ ®å tÝnh to¸n
Tr×nh tù tÝnh to¸n:
1. Dùa vµo ®−êng quan hÖ Qyc ~ t, vµ QS ~ t, chän tr−êng hîp bÊt lîi ®Ó tÝnh to¸n. 2. Gi¶ thiÕt chiÒu réng cèng b (truêng hîp ph¶i x¸c ®Þnh kÝch th−íc cèng ®Çu mèi cho nh÷ng dù ¸n chuÈn bÞ ®Çu t−).
3. Dùa vµo c«ng thøc tÝnh l−u l−îng ch¶y qua cèng, c¸c quan hÖ gi÷a mùc n−íc s«ng tr−íc cèng víi chiÒu s©u mùc n−íc h¹ l−u cèng vµ tæn thÊt khi ch¶y qua cèng cã thÓ tÝnh to¸n cao tr×nh mùc n−íc s«ng tr−íc khi lÊy n−íc vµo hÖ thèng.
=
Δ
h.b.MQ
Z
k
k
g2mM =
(10.5)
víi vµ b lµ chiÒu réng cèng.
ZTC = Z®c + hk + ΔZ (10.6) Víi c«ng thøc (10.5) vµ (10.6) khi ®· x¸c ®Þnh ®−îc tr−êng hîp tÝnh to¸n, cã nghÜa lµ
víi trÞ sè Qk cã thÓ t×m ®−îc gi¸ trÞ ZTC t−¬ng øng.
Quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng thñy lîi
336
* TCZ
4. X¸c ®Þnh trÞ sè cao tr×nh mùc n−íc s«ng tr−íc cèng theo sù thay ®æi do ¶nh
h−ëng cña viÖc lÊy n−íc vµo cèng.
=
Z
n
3 2
K − )K1(
2 V dc g2
§é cao håi phôc cña mùc n−íc s«ng phÝa d−íi vÞ trÝ cèng lÊy n−íc ®−îc tÝnh b»ng c«ng thøc:
k
K =
MÆt kh¸c, khi chän ®−îc tr−êng hîp tÝnh to¸n chóng ta còng cã c¸c trÞ sè Qk vµ QS x¸c
Q Q
S
®Þnh, vµ tÝnh ®−îc c¸c gi¸ trÞ: , Qdc = QS - Qk vµ tÝnh ®−îc c¸c trÞ sè ZDC, Vdc theo
* TCZ
= Z tµi liÖu thuû v¨n vµ mÆt c¾t s«ng. Nh− vËy cã thÓ tÝnh to¸n ®−îc gi¸ trÞ Zn t−¬ng øng. Cao DC – Zn. tr×nh mùc n−íc s«ng tr−íc cèng
* TCZ
5. So s¸nh gi¸ trÞ ZTC vµ
, nÕu sai kh¸c kh«ng ®¸ng kÓ th× chøng tá viÖc gi¶ thiÕt trÞ sè b lµ hîp lý vµ lÊy kÕt qu¶ ®ã lµ kÝch th−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi, nÕu sai kh¸c ph¶i gi¶ thiÕt l¹i b vµ tÝnh to¸n l¹i tõ ®Çu.
6. TÝnh to¸n kiÓm tra víi c¸c thêi ®iÓm kh¸c cña qu¸ tr×nh mùc n−íc s«ng víi ®iÒu
TC.
* TCZ
kiÖn ph¶i tho¶ m·n ≥ Z
Trong tr−êng hîp c«ng tr×nh ®Çu mèi ®· cã, viÖc tÝnh to¸n còng nh− trªn nh»m x¸c ®Þnh qu¸ tr×nh l−u l−îng cã kh¶ n¨ng lÊy vµo hÖ thèng ®Ó so s¸nh víi qu¸ tr×nh l−u l−îng yªu cÇu cña hÖ thèng nh»m ®−a ra c¸c gi¶i ph¸p xö lý thÝch hîp.
3. Ph−¬ng ph¸p ®å thÞ
S lµ tr−êng hîp l−u l−îng lÊy vµo hÖ thèng lµm ¶nh h−ëng tíi mùc n−íc s«ng t¹i n¬i x©y dùng c«ng tr×nh ®Çu mèi. V× vËy chóng ta ph¶i x¸c lËp ®−îc quan hÖ gi÷a l−u l−îng s«ng, l−u l−îng qua cèng vµ cao tr×nh mùc n−íc s«ng bÞ thay ®æi do ¶nh h−ëng cña viÖc lÊy n−íc vµo hÖ thèng.
≥ (15 ÷ 20)%Q Tr−êng hîp Qk
- X¸c ®Þnh quan hÖ Qk ~ ZTC Víi c«ng thøc ch¶y qua cèng vµ hÖ thøc liªn hÖ gi÷a chiÒu s©u n−íc ch¶y qua cèng, tæn thÊt qua cèng vµ cao tr×nh mùc n−íc tr−íc cèng ZTC chØ cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc ®−êng quan hÖ gi÷a l−u l−îng ch¶y qua cèng vµ cao tr×nh mùc n−íc tr−íc cèng Qk ~ ZTC th«ng qua c¸c ph−¬ng tr×nh cô thÓ sau:
=
Δ
h.b.MQ
Z
k
k
g2mM =
(10.7)
víi: vµ b lµ chiÒu réng cèng
ZTC = Z®c + hk + ΔZ
(10.8) Khi kÝch th−íc kªnh dÉn sau cèng ®· ®−îc x¸c ®Þnh, víi mçi gi¸ trÞ l−u l−îng ch¶y qua cèng vµo kªnh Qk ta cã ngay gi¸ trÞ hk t−¬ng øng, khi cã Qk vµ hk dùa vµo ph−¬ng tr×nh (10.7) cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc mét gi¸ trÞ ΔZ, cã ΔZ vµ hk dùa vµo ph−¬ng tr×nh (10.8) tÝnh to¸n ®−îc ZTC.
Ch−¬ng 10 - TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi
337
Víi c¸ch tÝnh nh− trªn gi¶ thiÕt nhiÒu gi¸ trÞ Qk kh¸c nhau sÏ t×m ®−îc nhiÒu gi¸ trÞ ZTC t−¬ng øng. Nãi mét c¸ch kh¸c dùa vµo ph−¬ng tr×nh (10.7) vµ (10.8) ta cã thÓ x©y dùng ®−îc ®−êng quan hÖ Qk ~ ZTC.
- X¸c ®Þnh quan hÖ Qk ~ QS ~ ZTC Khi l−u l−îng ch¶y qua cèng vµo hÖ thèng t−¬ng ®èi lín so víi l−u l−îng cña s«ng, mùc n−íc s«ng t¹i vÞ trÝ cöa cèng bÞ h¹ thÊp sau ®ã l¹i håi phôc mét trÞ sè Zn t¹i mÆt c¾t cña s«ng phÝa d−íi cèng (h×nh 10.5).
=
Z
§é cao håi phôc cña mùc n−íc s«ng Zn ®−îc tÝnh theo c«ng thøc:
n
3 2
K − )K1(
2 V dc g2
(10.9)
=
K
1
Vdc - l−u tèc dßng ch¶y trªn s«ng phÝa d−íi cèng (m/s):
Q Q
k < S
- tû sè gi÷a l−u l−îng lÊy vµo hÖ thèng vµ l−u l−îng s«ng
Qk - l−u l−îng lÊy qua cèng vµo kªnh (m3/s); QS - l−u l−îng n−íc ®Õn cña s«ng (m3/s). Tõ s¬ ®å (h×nh 10.5) quan hÖ gi÷a cao tr×nh mùc n−íc s«ng phÝa d−íi cèng, ®é cao
phôc håi vµ cao tr×nh mùc n−íc tr−íc cèng ®−îc biÓu diÔn b»ng hÖ thøc:
(10.10) ZTC = ZDC − Zn
ZTC - cao tr×nh mùc n−íc s«ng tr−íc cöa cèng;
H×nh 10.6: Quan hÖ Qk ~ QS ~ ZTC
Zdc - cao tr×nh mùc n−íc s«ng t¹i mÆt c¾t phÝa d−íi cèng. Tõ ph−¬ng tr×nh (10.9) nÕu lÊy mét gi¸ trÞ Qk lµm th«ng sè, gi¶ thiÕt nhiÒu gi¸ trÞ QS kh¸c nhau, sÏ t×m ®−îc nhiÒu gi¸ trÞ l−u l−îng s«ng t¹i mÆt c¾t phÝa d−íi cèng Qdc. Dùa vµo tµi liÖu mÆt c¾t ngang cña s«ng cã Qdc x¸c ®Þnh ®−îc cao tr×nh mùc n−íc s«ng (Zdc) vµ tèc ®é dßng ch¶y trªn s«ng (Vdc) t¹i mÆt c¾t phÝa d−íi cèng. MÆt kh¸c víi nhiÒu gi¸ trÞ QS kh¸c nhau ta còng t×m ®−îc c¸c gi¸ trÞ K vµ nh− vËy sÏ t×m ®−îc nhiÒu gi¸ trÞ Zn. Khi ®· cã Zn vµ Zdc dùa vµo ph−¬ng tr×nh (10.10) cã thÓ t×m ®−îc c¸c gi¸ trÞ ZTC t−¬ng øng.
Nh− vËy dùa vµo hai ph−¬ng tr×nh (10.9) vµ (10.10) chóng ta cã thÓ x©y dùng ®−îc
mét hä ®−êng quan hÖ Qk ~ QS ~ ZTC víi Qk lµm th«ng sè (h×nh 10.6).
Quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng thñy lîi
338
- X©y dùng ®−êng quan hÖ Qk ~ ZS
Chóng ta ®· cã:
+ §−êng quan hÖ Qk ~ ZTC (®−êng quan hÖ a) ®−îc x©y dùng dùa vµo ph−¬ng tr×nh
(10.7) vµ (10.8).
+ §−êng quan hÖ Qk ~ QS ~ ZTC (®−êng quan hÖ b) ®−îc x©y dùng dùa vµo ph−¬ng
tr×nh (10.9) vµ (10.10).
+ §−êng quan hÖ QS ~ ZS (®−êng quan hÖ c) do tµi liÖu ®o ®¹c thuû v¨n cung cÊp.
Víi mçi trÞ sè Qk gi¶ thiÕt dùa vµo ®−êng quan hÖ (a) chóng ta t×m ®−îc gi¸ trÞ ZTC t−¬ng øng, khi cã cÆp trÞ sè Qk vµ ZTC tõ ®−êng quan hÖ (b) t×m ®−îc gi¸ trÞ QS vµ dùa vµo ®−êng quan hÖ (c) sÏ t×m d−îc trÞ sè ZS t−¬ng øng.
H×nh 10.7: §å thÞ x¸c ®Þnh ®−êng Qk ~ ZS
NÕu gi¶ thiÕt nhiÒu trÞ sè Qk kh¸c nhau, dùa vµo c¸c ®−êng quan hÖ (a), (b) vµ (c) sÏ t×m ®−îc c¸c trÞ sè ZS t−¬ng øng, cã nghÜa lµ chóng ta x©y dùng ®−îc quan hÖ Qk ~ ZS. §−a ®−êng quan hÖ nµy vµo gãc phÇn t− thø II cña biÓu ®å tÝnh to¸n phèi hîp tæng hîp ®Ó t×m ra qu¸ tr×nh l−u l−îng cã kh¶ n¨ng lÊy qua cèng vµo hÖ thèng trªn c¬ së ®−êng qu¸ tr×nh mùc n−íc s«ng t¹i vÞ trÝ x©y dùng cèng ®Çu mèi vµ chiÒu réng cèng b ®· ®−îc Ên ®Þnh.
ViÖc so s¸nh ®−êng qu¸ tr×nh l−u l−îng cã kh¶ n¨ng lÊy vµo hÖ thèng víi ®−êng qu¸ tr×nh l−u l−îng yªu cÇu vµ viÖc sö dông c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®èi víi tõng môc ®Ých cô thÓ còng t−¬ng tù nh− tr−êng hîp ë trªn.
Ch−¬ng 10 - TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi
339
10.2.5. TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc khi c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ cèng lÊy n−íc tù
ch¶y kÕt hîp ®Ëp d©ng
S«ng
A - A
A
ZS
§Ëp d©ng
HTC
ΔZ hK
Cèng ®Çu mèi KC
Z®k
HTr P
A
ZC§
1. S¬ ®å tÝnh to¸n (h×nh 10.8)
H×nh 10.8: S¬ ®å tÝnh to¸n
2. X¸c ®Þnh chiÒu cao ®Ëp d©ng
Cã 2 tr−êng hîp tÝnh to¸n
- Tr−êng hîp QS > Qyc
§©y lµ tr−êng hîp l−u l−îng cña s«ng trong thêi kú nhá nhÊt còng lín h¬n l−u l−îng yªu cÇu lÊy vµo hÖ thèng, khi cã ®Ëp d©ng trong thêi gian lµm viÖc sÏ lu«n cã líp n−íc trµn trªn ®Ønh ®Ëp. V× vËy chiÒu cao cña ®Ëp ®−îc tÝnh to¸n ph¶i b¶o ®¶m d©ng mùc n−íc s«ng tíi mét cao tr×nh yªu cÇu trong tr−êng hîp bÊt lîi nhÊt. Mùc n−íc s«ng yªu cÇu ®−îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc:
Zyc = Zdc + hk + ΔZ
Zyc - cao tr×nh mùc n−íc s«ng yªu cÇu; hk - chiÒu s©u mùc n−íc h¹ l−u cèng (chiÒu s©u mùc n−íc ®Çu kªnh tr−êng hîp cao tr×nh ®¸y kªnh b»ng cao tr×nh ®¸y cèng);
2
Q
=Δ Z
yc h.b.M
k
⎛ ⎜ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎟ ⎠
ΔZ - chªnh lÖch mùc n−íc gi÷a th−îng vµ h¹ l−u cèng:
Qyc - l−u l−îng yªu cÇu øng víi tr−êng hîp thiÕt kÕ; b - chiÒu réng cèng lÊy n−íc ®Çu mèi. ChiÒu cao cña ®Ëp d©ng P ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
P = Zyc - ΔH - ZC§
ZC§ - cao tr×nh ch©n ®Ëp trµn (cao tr×nh ®¸y s«ng n¬i x©y dùng ®Ëp);
Quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng thñy lîi
340
2
3
−
Q
Q
S
yc
=Δ H
Bg2m
d
⎛ ⎜ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎟ ⎠
Bd - chiÒu dµi cña ®Ëp trµn ngang s«ng; m - hÖ sè l−u l−îng ch¶y qua ®Ëp trµn; QS - l−u l−îng cña s«ng øng víi tr−êng hîp thiÕt kÕ; Qyc - l−u l−îng yªu cÇu cña hÖ thèng øng víi tr−êng hîp thiÕt kÕ. - Tr−êng hîp QS = Qyc §©y lµ trong tr−êng hîp tÝnh to¸n thiÕt kÕ cã l−u l−îng s«ng b»ng l−u l−îng yªu cÇu lóc ®ã cao tr×nh ®Ønh ®Ëp d©ng ph¶i b»ng cao tr×nh mùc n−íc yªu cÇu, chiÒu cao ®Ëp ®−îc tÝnh to¸n b»ng c«ng thøc:
P = Zyc − ZCD
ΔH - chiÒu s©u cét n−íc trµn trªn ®Ønh ®Ëp:
3. Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc
a) Ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch
C¸c b−íc tÝnh to¸n:
Δ
=
1. Dùa vµo ®−êng Qyc ~ t vµ QS ~ t chän tr−êng hîp tÝnh to¸n x¸c ®Þnh ®−îc Qyc vµ QS. 2. Gi¶ thiÕt chiÒu réng cña cèng b vµ chiÒu dµi cña ®Ëp trµn B®. 3. X¸c ®Þnh cao tr×nh mùc n−íc s«ng tr−íc cèng ZTC theo hÖ thøc dßng ch¶y qua cèng: Z
h.b.M
Q
yc
k
ZTC = Zdc + hk + ΔZ
4. TÝnh cao tr×nh mùc n−íc s«ng tr−íc cèng theo líp n−íc trµn trªn ®Ønh ®Ëp
* TCZ
T¹i tr−êng hîp tÝnh to¸n ®· cã Qyc vµ QS nªn cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc l−u l−îng trµn qua
®Ëp trµn:
QTr = QS − Qyc
Dùa vµo c«ng thøc tÝnh to¸n l−u l−îng ch¶y qua ®Ëp trµn ®Ó x¸c ®Þnh chiÒu s©u líp
n−íc trµn trªn ®Ønh ®Ëp:
2
2
3
3
Q
− Q Q S
=
Tr mB 2g d
yc mB 2g d
⎛ ⎜ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎟ ⎠
⎛ Δ = ⎜ H ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎟ ⎠
Cao tr×nh mùc n−íc s«ng tr−íc cèng:
*
TCZ = Zcd + P + ΔH
5. So s¸nh trÞ sè
vµ trÞ sè Z
TC, nÕu sai sè kh«ng ®¸ng kÓ chøng tá viÖc gi¶ thiÕt
* TCZ
kÝch th−íc cña cèng vµ ®Ëp trµn lµ tho¶ m·n.
Ch−¬ng 10 - TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi
341
Sau khi cã ®Ëp th× ®−êng qu¸ tr×nh mùc n−íc s«ng còng nh− ®−êng quan hÖ gi÷a l−u l−îng vµ mùc n−íc trªn s«ng sÏ bÞ thay ®æi, v× vËy viÖc tÝnh to¸n phèi hîp ph¶i trªn c¬ së nh÷ng sù thay ®æi nµy. TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ cèng tù ch¶y cã kÕt hîp ®Ëp d©ng ®−îc tiÕn hµnh theo c¸c b−íc sau ®©y:
1. X©y dùng ®−êng quan hÖ gi÷a l−u l−îng s«ng vµ cao tr×nh mùc n−íc s«ng sau khi
x©y dùng ®Ëp QS ~ Zsd:
3
Δ
= Q m 2
(10.11)
2 KL
S
g B H d
(10.12)
Zsd = ZCD + P + ΔHKL
trong ®ã:
ZS®
ZS® - cao tr×nh mùc n−íc s«ng sau khi x©y dùng ®Ëp; Zc® - cao tr×nh ch©n ®Ëp; ΔHKL - chiÒu cao cét n−íc trµn trªn ®Ønh ®Ëp trong tr−êng hîp kh«ng lÊy n−íc vµo hÖ thèng.
QS
Víi mçi gi¸ trÞ QS tõ ph−¬ng tr×nh (10.11) ta sÏ t×m ®−îc trÞ sè ΔHKL t−¬ng øng, cã ΔHKL dùa vµo ph−¬ng tr×nh (10.12) tÝnh ®−îc trÞ sè Zsd t−¬ng øng.
b) Ph−¬ng ph¸p ®å thÞ
H×nh 10.9: §−êng quan hÖ ZS® ~ QS
Nh− vËy nÕu gi¶ thiÕt nhiÒu trÞ sè QS dùa vµo ph−¬ng tr×nh (10.11) vµ (10.12) sÏ t×m ®−îc nhiÒu gi¸ trÞ Zsd t−¬ng øng vµ x©y dùng ®−îc ®−êng quan hÖ QS ~ Zsd.
2. X©y dùng ®−êng quan hÖ gi÷a l−u l−îng qua cèng vµ cao tr×nh mùc n−íc s«ng sau
khi cã ®Ëp Qk ~ Zsd.
Khi lÊy n−íc vµo hÖ thèng chóng ta cã c«ng thøc tÝnh to¸n dßng ch¶y qua cèng vµ hÖ thøc gi÷a cao tr×nh mùc n−íc tr−íc cèng, ®é s©u n−íc trªn cèng vµ chªnh lÖch mùc n−íc gi÷a th−îng h¹ l−u cèng nh− sau:
= =
Q M.b.h Q M.b.h
Δ Δ Z Z
(10.13) (10.13)
k
k
(10.14) (10.14)
ZTC = Zdc + hk + ΔZ ZTC = Zdc + hk + ΔZ
Tõ ph−¬ng tr×nh (10.13) vµ (10.14) chóng ta cã thÓ x©y dùng ®−îc ®−êng quan hÖ gi÷a Tõ ph−¬ng tr×nh (10.13) vµ (10.14) chóng ta cã thÓ x©y dùng ®−îc ®−êng quan hÖ gi÷a
l−u l−îng ch¶y qua cèng vµ cao tr×nh mùc n−íc s«ng tr−íc cèng Qk ~ ZTC. l−u l−îng ch¶y qua cèng vµ cao tr×nh mùc n−íc s«ng tr−íc cèng Qk ~ ZTC.
MÆt kh¸c khi lÊy n−íc qua cèng, l−u l−îng cßn l¹i cña s«ng ch¶y qua ®Ëp trµn cã thÓ MÆt kh¸c khi lÊy n−íc qua cèng, l−u l−îng cßn l¹i cña s«ng ch¶y qua ®Ëp trµn cã thÓ
tÝnh theo c«ng thøc: tÝnh theo c«ng thøc:
=
Δ
Q
m 2g B H
(10.15)
Tr
d
3/2 DL
(10.16)
ZTC = ZCD + P + ΔHDL
Quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng thñy lîi
342
Víi mçi gi¸ trÞ QTr tõ ph−¬ng tr×nh (10.14) cã thÓ tÝnh ®−îc ΔHDL, cã ΔHDL dùa vµo ph−¬ng tr×nh (10.15) x¸c ®Þnh ®−îc gi¸ trÞ ZTC t−¬ng øng. Nh− vËy, dùa vµo ph−¬ng tr×nh (10.15) vµ (10.16) cã thÓ x©y dùng ®−îc ®−êng quan hÖ QTr ~ ZTC .
(d)
(e)
Chóng ta ®· x©y dùng ®−îc c¸c quan hÖ: Qk ~ ZTC QTr ~ ZTC
Tõ ®−êng quan hÖ (d) víi mçi gi¸ trÞ Qk x¸c ®Þnh ®−îc trÞ sè ZTC t−¬ng øng, cã ZTC dùa vµo ®−êng quan hÖ (e) x¸c ®Þnh ®−îc mét trÞ sè QTr. MÆt kh¸c l¹i cã Qk + QTr = QS. Nh− vËy, tõ c¸c ®−êng quan hÖ (d) vµ (e) cã thÓ tÝnh to¸n vµ x©y dùng ®−îc ®−êng quan hÖ Qk ~ QS.
ZTC
Qk
QS
Qk
QTr
QS1
QS2
H×nh 10.10: BiÓu ®å x¸c ®Þnh ®−êng quan hÖ Qk ~ QS
Qk
ZS®
QS
45°
Qk
Zs®
H×nh 10.11: BiÓu ®å x¸c ®Þnh ®−êng quan hÖ Qk ~ ZS®
Nh− trªn ta ®· x©y dùng ®−îc ®−êng quan hÖ: Qk ~ QS QS ~ Zsd
(f) (g) Tõ ®−êng quan hÖ (f) víi mçi gi¸ trÞ Qk x¸c ®Þnh ®−îc trÞ sè QS t−¬ng øng, cã QS dùa vµo ®−êng quan hÖ (g) tÝnh ®−îc Zsd. NÕu gi¶ thiÕt nhiÒu gi¸ trÞ Qk, dùa vµo c¸c quan hÖ (f)
Ch−¬ng 10 - TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc c«ng tr×nh ®Çu mèi
343
vµ (g) sÏ x¸c ®Þnh ®−îc c¸c gi¸ trÞ ZSd t−¬ng øng vµ x©y dùng ®−îc ®−êng quan hÖ gi÷a l−u l−îng ch¶y qua cèng vµ cao tr×nh mùc n−íc s«ng sau khi x©y ®Ëp Qk ~ ZSd.
3. §−a ®−êng quan hÖ Qk ~ ZSd vµo gãc phÇn t− thø II cña biÓu ®å tÝnh to¸n phèi hîp tæng hîp ®Ó t×m ra qu¸ tr×nh l−u l−îng cã kh¶ n¨ng lÊy vµo hÖ thèng Qk ~ t, so s¸nh víi ®−êng Qyc ~ t ®Ó rót ra nh÷ng kÕt luËn trong tõng tr−êng hîp tÝnh to¸n cô thÓ.
VÒ mÆt lý thuyÕt, ®Ó x¸c ®Þnh quy m« kÝch th−íc cña ®Ëp trµn vµ cña cèng lÊy n−íc chóng ta tiÕn hµnh c¸c b−íc nªu trªn, râ rµng kÝch th−íc cña trµn vµ cña cèng cã liªn quan chÆt chÏ víi nhau v× kÝch th−íc ®Ëp trµn sÏ cã ¶nh h−ëng tíi cao tr×nh mùc n−íc s«ng, mùc n−íc s«ng cã ¶nh h−ëng tíi quy m« kÝch th−íc cña cèng nh»m lÊy ®−îc l−u l−îng vµo hÖ thèng ®Ó tho¶ m·n yªu cÇu n−íc. V× vËy, sÏ cã nhiÒu ph−¬ng ¸n vÒ kÝch th−íc cña ®Ëp trµn vµ cèng cïng tho¶ m·n yªu cÇu n−íc cña hÖ thèng. Ph−¬ng ¸n ®−îc chän sÏ lµ ph−¬ng ¸n cã tæng vèn ®Çu t− vµo x©y dùng cèng vµ ®Ëp lµ nhá nhÊt, ®ång thêi còng cã ¶nh h−ëng Ýt nhÊt ®Õn ®iÒu kiÖn tù nhiªn vµ kinh tÕ x· héi cña khu vùc. Trong thùc tÕ, do vèn ®Çu t− x©y dùng ®Ëp trµn th−êng lín h¬n nhiÒu so víi vèn ®Çu t− x©y dùng cèng, ®Ëp trµn còng cã ¶nh h−ëng nhiÒu ®Õn c¸c ®iÒu kiÖn tù nhiªn vµ m«i tr−êng khu vùc xung quanh, v× vËy, th−êng dùa vµo ®iÒu kiÖn x©y dùng ë khu vùc nh− ®Þa h×nh, ®Þa chÊt... vµ t×nh h×nh ngËp lôt ë khu vùc th−îng l−u ®Ëp mµ quyÕt ®Þnh quy m« kÝch th−íc cña ®Ëp trµn. KÝch th−íc cña cèng lÊy n−íc ®−îc tÝnh to¸n trªn c¬ së ®· cã kÝch th−íc cña ®Ëp trµn.
10.3. TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc khi c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ hå chøa Néi dung c¬ b¶n cña viÖc tÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ hå chøa lµ viÖc tÝnh to¸n ®iÒu tiÕt hå. Tuú vµo sù t−¬ng quan gi÷a n−íc ®Õn cña l−u vùc hå vµ l−îng n−íc yªu cÇu cña hÖ thèng mµ cã thÓ tÝnh to¸n hå ®iÒu tiÕt n¨m hoÆc hå ®iÒu tiÕt nhiÒu n¨m. Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n ®iÒu tiÕt hå ®· ®−îc giíi thiÖu cô thÓ trong gi¸o tr×nh Thuû v¨n c«ng tr×nh.
10.4. TÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc khi c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ
tr¹m b¬m Khi c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ tr¹m b¬m, viÖc tÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc lµ phèi hîp gi÷a qu¸ tr×nh l−u l−îng vµ mùc n−íc yªu cÇu cña hÖ thèng víi qu¸ tr×nh l−u l−îng mùc n−íc ngoµi s«ng ®Ó t×m ra qu¸ tr×nh l−u l−îng vµ cét n−íc cÇn b¬m tõ ®ã x¸c ®Þnh ra quy m« kÝch th−íc tr¹m b¬m. Néi dung tÝnh to¸n sÏ ®−îc tr×nh bµy kü ë gi¸o tr×nh M¸y b¬m vµ Tr¹m b¬m.
1. Môc ®Ých, ý nghÜa vµ c¸c tµi liÖu cÇn thiÕt cña viÖc tÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc
t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi.
2. Tr×nh bµy c¸ch tÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi trong tr−êng hîp c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ cèng lÊy n−íc tù ch¶y, l−u l−îng lÊy vµo nhá h¬n (15 ÷ 20)% l−u l−îng s«ng.
3. Tr×nh bµy c¸ch tÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi trong tr−êng hîp c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ cèng lÊy n−íc tù ch¶y, l−u l−îng lÊy vµo lín h¬n (15 ÷ 20)% l−u l−îng s«ng.
4. Tr×nh bµy c¸ch tÝnh to¸n phèi hîp nguån n−íc t¹i c«ng tr×nh ®Çu mèi trong tr−êng
hîp c«ng tr×nh ®Çu mèi lµ cèng lÊy n−íc tù ch¶y kÕt hîp ®Ëp d©ng.
C©u hái «n tËp:
