Thiết kế tổ chức thi công trạm thủy điện CT4

Hoá năng của nước thể hiện trong việc làm thành các dung dịch muối hoà tan , các loại trong nước sông đẻ biến thành năng lượng . Nhiệt năng của nước sinh ra do sự chênh lệch nhiệt đọ giữa các lớp nước trên mặt và dưới đáy sông,biển,giữa nước trên mặt đất và trong các mỏ nước ngầm . Hai dang năng lượng của nước nêu trên tuy có trữ lượng lớn , nhưng phân bố rời rạc khó khai thác .

Lời nói đầu

Thuỷ năng là một dạng năng lợng tiềm tàng trong nớc Năng lợng tiềm tàng đó thể hiện dới ba dạng: Hoá năng- nhiệt năng - cơ năng

Hoá năng của nớc thể hiện trong việc làm thành các dung dịch muối hoà tan , các loại trong nớc sông đẻ biến thành năng l-ợng Nhiệt năng của nớc sinh ra do sự chênh lệch nhiệt đọ giữa các lớp nớc trên mặt và dới đáy sông,biển,giữa nớc trên mặt đất

và trong các mỏ nớc ngầm Hai dang năng lợng của nớc nêu trên tuy có trữ lợng lớn , nhng phân bố rời rạc khó khai thác

Cơ năng của nớc thể hiện trong ma , trong dòng chảy của sông suối , trong sóng nớc và thuỷ triều Trong đó năng lợng của dòng sông là nguồn năng lợng rất lớn và khai thác thuận tiện hơn cả.Trong khi đó sông suối nhỏ đợc phân bố ở nhiều nơi, việc xây dựng trạm thuỷ điện và việc sử dụng thiết bị điện lại đơn giản hơn so với việc sử dụng các năng lợng khác

Do những đặc điểm trênviệc sử dụng thuỷ năng để phát

điện đã trở thành phổ biến Kể từ năm 1934 tại Pháp , sau đó tại

Nga , ngời ta đã chế tạo thành công các turbin nớc để phát điện Cho đến nay việc sử dụng các turbin nớc để phát điện ngày càng phát triển mạnh mẽ hơn

Tại nớc ta có trên 1000 con sông suối với trữ năng tiềm tàng rất lớn Trong đó có các con sông Đà , sông Lô , hệ thống sông Đồng Nai có nguồn năng lợng lớn hơn cả

Những năm gần đây nhịp độ phát triển của Việt Nam ngày càng tăng, đặc biệt là nhà máy điện Hoà Bình Một công trình lớn nhất khu vực Đông Nam á đem lại nguồn lợi kinh tế rất lớn Bên cạnh đó các nhà máy thuỷ điện Thác Bà ,Thác Mơ,Trị An,Yaly đang đóng góp tích cực cho công ngiệp hoá hiện đại…hoá đất nớc

Hiện nay chúng ta đang tiến hành khẩn trơng việc nghiên cứu khai thác thuỷ năng và lợi dụng tổng hợp nguồn nớc ở các con sông lớn nhỏ trên khắp đất nớc.Hệ thống sông Đồng Nai đợc chú ý quan tâm hơn cả bởi trên hệ thống này sẽ đợc xây dựng nhiều nhà máy thuỷ điện, tiến tới sẽ hình thành một hệ thống các bậc thang thuỷ điện

Với đồ án tốt ngiệp của tôi đợc giao thiết kế sơ bộ TTĐ trên sông Spêpook thuộc hệ thống sông Đồng Nai nằm ở tỉnh

Đăc Lắc với những tài liệu thiết kế cần thiết sau:

Nhiệm vụ của công trình

Tài liệu về địa hình

Tài liệu về địa chất

Tài liệu về khí tợng thuỷ văn

- Trực tuyến đập theo hớng Tây Bắc - Đông Nam

1.2.Đặc điểm địa hình - địa chất I.Đặc điểm địa hình

Địa hình sông Spêpook chảy trên lãnh thổ Việt Nam theo ớng Bắc và Tây Bắc, qua vùng địa thế đa dạng và phức tạp, nhiều núi non hiểm trở, xen kẽ đầm lầy rừng rậm, rừng tha và các vùng

h-đất thoai thoải phủ cỏ và các cây thấp Địa hình lu vực sông này

có thể chia làm 3 đoạn nh sau:

- Đoạn I: Từ thợng lu buôn Tulanh, vùng núi cao có độ trung bình 1000m, dân c tha thớt, xa trục lộ giao thông chính và cơ sở kinh tế hầu nh không có gì.

- Đoạn II: Từ buôn Tulanh đến buôn Bray, địa hình có độ cao trung bình 450mữ 500m, thung lũng của khu vực chủ yếu là

đầm lầy, có những hồ chứa nớc thiên nhiên khá to nằm giữa các dãy núi, ăn thông với sông Phía trên buôn Bray là hợp lu của hai dòng Eakrông và Krôngkro, lu vực nói chung còn hoang vắng, ít ngời, giao thông khó khăn

- Đoạn III: Phần còn lại đến biên giới Việt Nam - Campuchia Đoạn sông này chảy siết, độ dốc lớn và độ uốn cong lớn, nhiều thác ghềnh, lu vực phần lớn là đồi núi thấp, thoai thoải, độ cao trung bình là 280ữ300m, do đờng quốc lộ 14 cắt ngang sông ở đoạn gần tuyến công trình, dân c chỉ tập trung gần

đờng quốc lộ và ven sông

II.Điều kiện địa chất công trình vùng xây dựng

- Công trình xây dựng dự định ở thợng lu phần lớn nằm trên nhánh sông Krôngkro, khu vực này nằm trong cấu tạo Đắk

lu thuộc đới uốn nếp Đà lạt Các lớp địa chất tạo thành ở đây thuộc lớp trầm tích Juza hệ tầng bản đơn T1-2 và phun trào Bazan

độ tứ cuội kết và vối nhét, thế nằm của nó tạo thành bộ uốn nếp,

có hớng nằm Tây - Tây- Nam hoặc Đông Nam, trong lu vực có một vài nếp gãy kiến tạo cắt qua theo hớng Tây Bắc - Đông Nam

ở phía Tây Bắc Đrâylinh ở vùng Krongpack có khe nứt khe nứt theo hớng Đông Bắc từ buôn Bray về thợng nguồn có các trầm tích đội tứ gồm các cuội , sỏi cuội, đá tảng và đá Granit

III.Đặc điểm khí tợng thuỷ văn

1 Nhiệt độ

Nhiệt độ cao nhất thờng xuất hiên tháng 4 đạt tới 39ữ40oC thấp nhất vào tháng 12 xuống tới 7 ữ 4oC, nhiệt độ trung bìn năm tăng 23ữ24oc ( theo tài liệu của trạm khí tợng Buôn Mê Thuật)

2 Độ ẩm

Lợng bình quân 82,4%, nhỏ nhất 40,5% Tháng có độ ẩm lớn nhất là tháng 9, tháng có độ ẩm thấp nhất là tháng 3 Khí hậu Buôn Mê Thụt mang tính chất khí hậu cao nguyên trung bộ

3 Chế độ ma

Mùa ma bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10, bão thờng xảy ra vào tháng 9, tháng 10, ma lớn nhất vào tháng 8,9,10 Trong lu vực có một số tram đo ma:

Buôn Mê Thuật

Krong Bruc

Ch Hlam

4 Tài liệu dòng chảy

Trong lu vực có một số trạm đo thuỷ văn nh:

Phân phối dòng chảy các tháng trong năm đợc tính toán theo mô hình trạm Đraylinh

1.3 Tình hình vật liệu xây dựng

Vật liệu tại chỗm theo khảo sát chung trong vùng vật liệu khá phong phú, chúng phân bố rộng rãi bao gồm các loại đá, cát, cuội, sỏi, đất

1.Đá

Đá phân bố rộng rãi trong phạm vi công trình và lân cận bao gồm các loại đá granít, bazaít…

2 Vật liệu cát, cuội sỏi…

Vùng xây dựng công trình lòng sông thoải dần nên, về phía thợng lu của công trình có nhiều bãi bồi lớn, đó là nơi tập trung các bãi cuội, sỏi, cát có trữ lợng lớn

3 Các loại vật liệu khác

Về xi măng, sắt thép, do ở địa phơng cha phát triển về ngành này nên phải đi mua ở nơi khác

1.4 Tình hình giao thông vận tải

Mạng lới giao thông trong vùng cha phát triển, chỉ có đờng mòn nối các khu dân c trong vùng, nhng có một thuận lợi là giao thông bằng đờng thuỷ

1.5 Yêu cầu về sử dụng nớc

- Công trình trạm thuỷ điện đợc xây dựng chủ yếu cho phát

điện và cung cấp điện cho địa phơng

- Vấn đề tới và giao thông thuỷ ở phía thợng lu, hạ lu công trình cũng đợc đặt ra, nhng do sự phát triển kinh tế, nhu cầu có

sử dụng của địa phơng không đòi hỏi phải nhất thiết có, nên khi

hồ chứa hình thành thì yêu cầu này vẫn đảm bảo

1.6 Chọn tuyến công trình

Trên cơ sở những tài liệu thăm dò, khảo sát và điều tra cơ bản nh điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ văn, vật liệu xây dựng, dân sinh kinh tế Tiến hành so sánh các phơng án tuyến công trình trong giai đoạn quy hoạch thuỷ lợi,đặc biệt là quy hoạch

thuỷ năng, và quyết định chọn tuyến BBB là tuyến công trình

đ-ợc coi là hợp lý nhất vì những lý do sau đây:

-Địa hình thuận lợi, tuyến đập đợc bố trí giữa hai khe núi

nh vậy giảm đợc khối lợng đào đắp

-Về địa chất: Địa chất khu vực xây dựng có nền đá cứng, ít nứt nẻ Nh vây đảm bảo tốt vấn đề ổn đình của Công trình, giảm nhỏ khối lợng sử lý nền móng

-Bố trí Công trình liên quan đợc thuận lợi nh: đập dâng, đập tràn và các đập phụ khác

-Vấn đề bố trí hiện trờng thi công đợc thuận tiện, tại vị trí xây dựng Trạm thuỷ điện địa hình khá bằng phẳng, tiện cho việc

bố trí và xây dựng đờng giao thông Đập chính đợc xây dựng gần bãi vật liệu, tiện cho việc vận chuyển, giảm đợc giá thành xây

Ch ơng II

tàI liệu thiết kế công trình

2.1 ý nghĩa và nhiệm vụ của Trạm thuỷ

điện CT 4

I ý nghĩa

Qua tình hình của tỉnh Đắc Lắc và lu vực sông Spêpook thấy việc xây dựng Trạm thuỷ điện CT4 có ý nghĩa lớn với cả vùng, có tác dụng thúc đẩy sự phát triển kinh tế của cả vùng và của tỉnh, thúc đẩy sự phát triển kinh tế của các ngành sử dụng điện, nớc

đảm bảo cung cấp điện tại chỗ Đồng thời đóng góp cho hệ thống điện quốc gia một lợng điện năng đáng kểm đời sống ngời dân nâng cao

II.Nhiệm vụ

Trạm thuỷ điện CT4 có nhiệm vụ chính là phát điện Ngoài

ta còn có thể lợi dụng tổng hợp: phòng lũ, tới, giao thông, dịch vụ…

2.2.Tài liệu thiết kế

I Tài liệu thuỷ văn

1.Tài liệu nớc đến của 3 năm điểm hình

2.Tµi liÖu ma vµ bèc h¬i

II.C¸c tµi liÖu kh¸c

Cv

Cs

Qp % (m3/s)10% 50% 90%

biểu đồ quan hệ ztl & f

biểu đồ quan hệ f & v

biểu đồ quan hệ z tl & v

Phần II: Tính toán thuỷ năng

Ch

ơng i : khái niệm cơ bản

 1.1 mục đích

Mục đích tính toán thủy năng là xác định các thông số cơ bản của hồ chứa và trạm thủy điện:

- Điện lợng bình quân nhiều năm (Enn)

- Số giờ lợi dụng công suất lắp máy (h)

3 Các cột nớc đặc trng của TTĐ:

- Cột nớc lớn nhất (H max )

- Cột nớc nhỏ nhất (H min )

- Cột nớc bình quân (H tb )

- Cột nớc tính toán (H tt ).

Các thông số đó làm cơ sở cho việc tính toán chọn thiết bị cho nhà máy, xác định kích thớc đờng dẫn nhà máy, công trình thủy công và các vấn đề liên quan khác

địa hình thuận lợi, tuyến đập đợc bố trí giữa hai khe núi, nh vậy

sẽ giảm đợc khối lợng đào đắp.Và ta dựa vào tài liệu bình đồ khu vực xây dựng công trình thuỷ điện CT4 đã cho Dựa vào các nhận xét trên tôi chọn phơng thức khai thác kiểu nhà máy thuỷ

điện sau đập vậy ta chọn phơng thức khai thác thuỷ năng kiểu

đập dâng tạo cột nớc

 2-3 CHọN MứC BảO tính toán

I khái niệm về mức bảo đảm tính toán:

1 ý nghĩa của mức bảo đẩm tinh toán

Ta biết rằng tình hình làm việc của Trạm thuỷ điện(TTĐ) luôn phụ thuộc vào tình hình thuỷ văn Trong điều kiện lu lợng thiên nhiên thuận lợi thì TTĐ đảm bảo an toàn cung cấp điện, còn trong những năm ít nớc thì TTĐ không đảm bảo cung cấp

điện an toàn Mặt khác đối với một số TTĐ kiểu đập có cột nớc thấp thì TTĐ có thể không đảm bảo cung cấp điện ngay trong mùa nhiều nớc (do mực nớc ở hạ lu dâng cao ngay trong thời kỳ này, làm cho cột nớc của TTĐ giảm nhiều) Khi đó ta phải cắt giảm các hộ dùng điện, điều đó cũng có nghĩa là sẽ gây ra thiệt hại đối với nền kinh tế Quốc dân

Do vậy để đặc trng cho mức bảo đảm an toàn cung cấp điện của TTĐ, ngời ta đa ra chỉ tiêu Ptt gọi là mức bảo đảm an toàn hay tần suất

Mức bảo đảm đợc tính theo công thức sau:

hành vận

gian thời Tổng

thường binh

việc làm gian Thời

Tức là trong suốt thời gian làm việc (vận hành), TTĐ sẽ đảm bảo cung cấp điện bình thờng trong P% tổng thời gian còn (100-P)% thời gian không thể cung cấp đầy đủ công suất và điện lợng

do tình hình thủy văn bất lợi

2 Nguyên lý lựa chọn mức bảo đảm

Mức bảo đảm đợc dùng để xác định các thông số của TTĐ và dùng để xác định vai trò của TTĐ trong cân bằng công suất của hệ thống gọi là mức bảo đảm tính toán (Ptt)

Ta thấy nếu Ptt mà tăng lên thì công suất bảo đảm của TTĐ (Nbđ) sẽ giảm xuống, có nghĩa là công suất tất yếu của TTĐ sẽ giảm xuống Điều đó đồng nghĩa với việc:

P%

100%

N

N

- Vốn đầu t vào TTĐ giảm đi một lợng (∆KTĐ), nhng do NtyTĐ giảm => NlmNĐ tăng lên (do cân bằng hệ thống điên) => vốn đầu

t vào nhà máy Nhiệt điện tăng lên một lợng (∆KNĐ), nhng ∆

KNĐ tăng > ∆KTĐ giảm => Vốn đầu t của toàn bộ hệ thống tăng lên Nhng thời gian bảo đảm an toàn tăng lên, làm cho thiệt hại

do thiếu điện giảm

Do vậy Ptt tốt nhất là tần suất làm cho tổng chi phí (có xét

đến thiệt hại) của hệ thống là nhỏ nhất

3 Nguyên tắc chọn P tt :

Việc tính toán thiệt hại do thiếu điện là rất phức tạp và trong nhiều trờng hợp chúng ta không thể thực hiện đợc nếu nh không

đa ra một số giả thiết ban đầu Cho nên việc xây dựng mức bảo

đảm tính toán thờng đợc tiến hành theo kinh nghiệm và theo các

định mức Cụ thể là:

Để chọn mức bảo đảm tính toán của TTĐ ngời ta dựa vào các nguyên tắc sau:

+.Công suất lắp máy của TTĐ càng lớn thì mức bảo đảm phải chọn càng cao, vì thiệt hại do chế độ làm việc bình thờng của TTĐ có công suất lắp máy lớn bị phá vỡ nghiêm trọng so với trạm có công suất lắp máy nhỏ.

+Trạm thuỷ điện có công suất càng lớn so với tổng công suất của toàn hệ thống điện lực thì mức bảo đảm tính toán phải chọn càng cao, vì khi TTĐ không làm việc bình thờng thì công suất thiếu hụt khó bù hơn so với các trạm nhỏ, nhất là trong thời

kỳ công suất dự trữ đã sử dụng gần hết

+Các hộ dùng điện càng quan trọng về mặt khinh tế, khoa học kỹ thuật thì mức bảo đảm tính toán của trạm cung cấp điện càng cao vì lẽ nếu thiếu điện tổn thất sẽ càng nghiêm trọng

+Nếu trạm thuỷ điện có hồ điều tiết càng lớn, hệ số điều tiết cao, sự phân bố dòng chảy trong sông lại tơng đối đều thì có thể chọn mức bảo đảm tính toán cao mà vẫn lợi dụng đợc phần lớn năng lợng nớc thiên nhiên Trong trờng hợp không có hồ điều tiết dài hạn, muốn lợi dụng năng lợng nớc đợc nhiều không nên chọn mức bảo đảm tính toán cao

+Nếu TTĐ đóng vai trò chính trong công trình lợi dụng tổng hợp hoặc chỉ có nhiệm vụ phát điện ngoài ra không còn ngành dùng nớc nào khác tham gia thì mức bảo đảm tính toán cứ theo các nguyên tắc trên để chọn Trong trờng hợp có thể chọn mức bảo đảm khá cao, nhng khi TTĐ chỉ giữ vai trò thứ yếu trong công trình lợi dụng tổng hợp mức bảo đảm tính toán của TTĐ phải phục tùng yêu cầu dùng nớc chủ yếu mà chọn thấp hơn cho thỏa đáng.

Kinh nghiệm cho thấy thờng dùng ở mức đảm bảo sau:

- Các trạm thuỷ điện có công suất lớn: Nlm > 50MW

Căn cứ vào nhiệm vụ cụ thể của công trình thuỷ điện CT4 với nhiệm vụ phát điện là chính và theo đánh giá sơ bộ tại tuyến xây dựng công trình TTĐ CT4 có công suất khoảng ( 200 ữ 400 ) MW Theo tiêu chuẩn TCVN 50-60-90 chọn mức bảo đảm cho TTĐ CT4 là p=90%.

3) Xác định công suất bảo đảm ( Nbđ ), công suất lắp máy ( Nlm )

4) Tính điện lợng bình quân nhiều năm (E nn ), số giờ lợi dụng công suất lắp máy(hNln)

5) Xác định các cột nớc đặc trng của TTĐ CT4

Về mặt công trình nó quyết định đến chiều cao đập, kích

th-ớc công trình xả lũ, số lợng và kích thth-ớc các đập phụ

Về mặt kinh tế: vùng hồ, nó ảnh hởng trực tiếp đến diện tích vùng ngập nớc và các tổn thất do nớc ngập ở vùng hồ Vì vậy việc chọn MNDBT phải đợc tiến hành thận trọng Khi tính toán lựa chọn MNDBT cần chú ý đến một số yếu tố ảnh hởng quan trọng sau:

* Mối quan hệ giữa NMDBT và lợi ích.

+Phát điện: Khi NMDBT tăng thì khả năng phát điện của TTĐ tăng, dẫn đến điện lơng hàng năm của của TTĐ tăng, nhng

đến một lúc nào đó thì độ tăng giảm do lợng nớc bốc hơi lớn ờng hợp có công trình nào đó đã xây dựng hoặc dự kiến xây dựng ở phía thợng lu công trình thì khi tăng NMDBT có thể sẽ gây ngập chân công trình phía trên Nếu độ ngập đó đáng kể sẽ làm giảm cột nớc phát điện, làm thay đổi chế độ, và điều kiện làm việc của công trình phía trên

Tr-+Phòng lũ: Khi NMDBT tăng thì dung tích hữu ích tăng, khả năng cắt lũ lớn do đó giảm bớt biện pháp phòng lũ và thiệt hại phía hạ lu

+Yêu cầu sử dụng nớc: Khi NMDBT tăng, dung tích hữu ích của hồ tăng, lu lợng điều tiết tăng, việc cung cấp nớc cho hạ lu tăng

+Giao thông thủy: Khi NMDBT, dung tích hồ chứa tăng, khả năng chuyên chở thợng, hạ lu tăng

* Mối quan hệ giữa NMDBT và chi phí.

Khi NMDBT làm cho chiều dài, chiều cao đập tăng đồng thời cũng ảnh hởng đến số lợng và kích thớc các đập phụ xung quanh hồ dẫn đến vốn đầu t, chi phí hàng năm tăng nhanh.

NMDBT tăng, diện tích ngập lụt tăng, nhiều khi giây ngập các mỏ khoáng sản quí hiếm, gây ngập các di tích lịch sử, thay

đổi môi trờng sinh thái, cảnh quan khu vực xây dựng công trình dẫn đến chí đền bù thiệt hại tăng, xử lý nền móng và thấm phức tạp Vì vậy chi phí cho công trình lớn

tế cho việc thay đổi MNDBT ngời ta sử dụng các tiêu chuẩn kinh

B NPV

- Tiêu chuẩn chi phí tính toán quy về thời điểm hiện tại là nhỏ nhất (Cmin).

Trong trờng hợp các phơng án đa ra đều đạt lợi ích nh nhau thì có thể chọn theo tiêu chuẩn chi phí tính toán quy về thời điểm hiện tại là nhỏ nhất:

Chi phí tính toán quy về hiện tại là:

hnt t

tt

i 1

C K

Trong đó

Kt: Là vốn đâu t ở năm thứ t

Chnt: Là chi phí hàng năm của nhà máy thuỷ điện ở năm thứ t.

i: Lãi suất

tt

C : Là chi phí tính toán quy về hiện tại

Trong các phơng án đợc đa ra phơng án nào có C tt nhỏ nhất thì chọn

Khi tính toán xác định MNDBT để giảm bớt khối lợng tính toán ngời ta tiến hành xác định giá trị giới hạn trên và giới hạn dới của MNDBT

- Giới hạn dới của MNDBT phụ thuộc vào các yếu tố :+ Yêu cầu tới tự chẩy

+ Căn cứ vào yêu cầu phụ tải đảm nhận của nhà máy

+Căn cứ yêu cầu của các ngành lợi dụng tổng hợp

- Giới hạn trên của MNDBT phụ thuộc vào các yếu tố: +Điều kiện địa chất tuyến xây dựng công trình

+Điều kiện địa hình ngập lụt và tình hình dân sinh kinh tế

+Các yếu tố về văn hoá xã hội.

Trên cơ sở phạm vi giới hạn MNDBT, ta định ra hàng loạt phơng án MNDBT chênh nhau khoảng ∆h = (2 ữ 5) m Tiến hành tính toán với từng phơng án MNDBT cụ thể, xác định các thông số: Công suất bảo đảm (Nbđ), Công suất lắp máy (Nlm),

điện lợng bình quân nhiều năm (Enn) cho mỗi phơng án Tính chênh lệch công suất ∆N và điện lợng cho từng phơng án

- Xác định lợi ích tăng thêm cho các ngành lợi dụng tổng hợp của mỗi phơng án

- Xác định vốn đầu t xây dựng công trình và phần vốn tăng thêm ∆k cho mỗi phơng án

- Xác định phần chi phí tăng thêm ∆C do tăng MNDBT bao gồm cả tri phí vận hành, chi phí đền bù ngập lụt

- Tính lợi ích về mặt kinh tế do công trình mang lại sau khi

có kết quả tính toán cho các phơng án sẽ phân tích so sánh và chọn ra phơng án hợp lý nhất Việc tính toán nh vậy đòi hỏi phải

có nhiều thời gian và đầy đủ các tài liệu nh định mức, đơn giá và các chỉ tiêu cần thiết Trong thiết kế sơ bộ do thời gian có hạn,

tài liệu không đầy đủ nên tôi không thực hiện việc tính toán để xác định MNDBT mà đợc giao cho thiết sơ bộ TTĐ CT4 với MNDBT= 433 m.

II Xác định độ sâu công tác (h ct ), mợc nớc chết (MNC), dung tích hữu ích(V hi ) của hồ chứa.

- Phần dung tích nằm dới MNC gọi là dung tích chết (Vc)

- Phần dung tích nằm giữa MNDBT và MNC đợc gọi là dung tích hữu ích của hồ chứa (Vhi)

Đối với mỗi phơng án MNDBT thì vấn đề đặt ra là nên chọn độ sâu công tác (hct) là bao nhiêu là có lợi nhất.

2.Xác định độ sâu công tác có lợi của hồ chứa (hct)

Để xác định độ sâu công tác có lợi của hồ chứa đợc thỏa

đáng ta tiến hành xem xét kỹ hơn về mối quan hệ N = (hct), E =

f (hct) Ta biết rằng điện lợng (hoặc công suất) mùa kiệt một phần

do lợng nớc không trữ (lu lợng thiên nhiên) và một phần do lợng nớc trữ trong dung tích có ích của hồ tạo thành

Emk = Ektr + Eh Ektr sẽ giảm khi độ sâu công tác của hồ tăng Quan hệ biến

đổi này gần nh tuyến tính, cứ tăng độ sâu công tác thêm một mét thì phần năng lợng này sẽ giảm một trị số gần bằng nhau

Eh biến đổi phức tạp hơn khi hct thay đổi Độ sâu công tác càng lớn thì khả năng cung cấp nớc của dung tích có ích càng lớn và cột nớc trung bình mùa kiệt càng giảm Vì vậy hct càng lớn mức độ tăng của Eh càng ít

Vì thế trong giai đoạn đầu, khi độ sâu công tác (hct) tăng thì

điện lợng mùa kiệt cũng tăng, nhng nếu tiếp tục tăng hct đến một trị số nào đó, ta sẽ có trị số Emk lớn nhất, sau đó tiếp tục tăng hct,

thì trị số Emk sẽ giảm vì phần điện lợng tăng thêm do tăng lu lợng

điều tiết không kịp bù lại phần điện lợng mất đi do cột nớc giảm.Trị số hct khi Emk đạt tới trị số lớn nhất gọi là độ sâu công tác có lợi nhất

Nếu lợng nớc không trữ trong mùa kiệt càng lớn thì độ sâu công tác có lợi của hồ chứa càng nhỏ.(Hình vẽ)

Tuy nhiên, nếu chỉ dựa vào điện lợng mùa kiệt để xác định

độ sâu công tác có lợi nhất thì cha hẳn đã hợp lý mà còn phải xem xét diễn biến của điện lợng năm

Trong thời kỳ trữ nớc do mực nớc trong hồ thấp nên khả năng phát điện bị hạn chế Bởi vậy khi tăng độ sâu công tác của

hồ, điện lợng năm sẽ tăng không đáng kể so với điện lợng mùa kiệt Vì vậy, trị số điện lợng năm lớn nhất sẽ xuất hiện khi hct nhỏ hơn so với hct cho Emk lớn nhất

Mặt khác, nếu dới TTĐ thiết kế có một số TTĐ nằm trong

hệ thống bậc thang thì độ sâu công tác của hồ chứa trên càng lớn càng làm tăng sản lợng điện ở các trạm dới Vì vậy độ sâu công tác có lợi nhất của hồ đang thiết kế ứng với trị số điện lợng lớn

nhất sẽ lớn hơn độ sâu công tác có lợi nhất ứng với điện lợng lớn nhất của riêng trạm đó.

Từ phân tích trên, ta thấy không phải là chỉ có một điểm mà

là có cả một vùng xác địmh độ sâu công tác có lợi nhất, vì vậy, trị số cuối cùng của độ sâu công tác có lợi phải đợc xác định trên cơ sở phân tích tính toán kinh tế kỹ thuật trong đó có xét tới mọi

ảnh hởng của sự biến đổi độ sâu công tác ở trạm thiết kế và các trạm trong hệ thống bậc thang

Trong trờng hợp đờng quan hệ E = f (hct), không có điểm cực trị, tức là độ sâu công tác càng tăng càng có lợi thì việc quyết định nên dừng hct ở mức nào cho hợp lý phải dựa trên yêu cầu đảm cho hồ có dung tích chết đủ chứa bùn cát lắng đọng trong thời kỳ vận hành, khai thác phù hợp với tuổi thọ tính toán của hồ chứa, mặt khác phải đảm bảo cột nớc công tác,và khu vực hiệu suất cao, lu lợng cần thiết không kéo theo bùn cát cho…Turbin làm việc

* Tiêu chuẩn để chọn độ sâu công tác.

Chi phí tính toán của hệ thống là nhỏ nhất hay lợi nhuận thu

đợc do xây dựng TTĐ là lớn nhất (1)

Độ sâu công tác đảm bảo cho điện lợng mùa cấp (Emk) hay

điện lợng năm (En) là lớn nhất(2)

Đồng thời nó còn phải thoả mãn các điều kiện ràng buộc sau:

+ Phải có cột nớc để Turbin làm việc trong vùng có hiệu suất cao

+ Phải đảm bảo hồ chứa có dung tích chết chứa hết lợng bùn cát lắng đọng trong thời kỳ khai thác, vận hành

Việc xác định hct theo tiêu chuẩn (1) là rất phức tạp, đòi hỏi nhiều thời gian Trong thiết kế sơ bộ để giảm bớt khối lợng tính toán tôi sử dụng tiêu chuẩn điện lợng mùa cấp lớn nhất (Emkmax)

để xác định độ sâu công tác cho hồ chứa của TTĐ CT4

Để xác định độ sâu công tác có lợi của hồ chứa trớc hết ta đi xác định độ sâu công tác cho phép của hồ chứa

a)Xác định độ sâu công tác cho phép của hồ chứa theo điều kiện làm việc của Turbin ( TB

Theo tài liệu 3 năm điển hình ta có:

Qmin = min(Qi) =17.2(m3/s)Với Qmin = 17.2 (m3/s) tra quan hệ Q ~ ZHL ta đợc:

ZHL(Qmin) = 411 (m)Với MNDBT = 433 m ⇒Hmax = 433 – 411 =22 (m)