Bài giảng thủy năng và thủy điện chương 6 PGS nguyễn thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước PGS.. THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước PGS.. THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN Chương 6: Công trình

Trang 1

PGS TS Nguyễn Thống

1

BỘ MÔN KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC

PGS TS NGUYỄN THỐNG

Email: nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr

Tél (08) 38 640 979 - 098 99 66 719 PGS TS Nguyễn Thống 2

Chương 1 : Tổng quan

Chương 2 : Tài nguyên nước và quy hoạch

khai thác Chương 3 : Các phương pháp khai thác năng

lượng nước

Chương 4 : Điều tiết hồ chứa thuỷ điện

Chương 5 : Đập dâng & công trình tháo lũ

Chương 6 : Công trình lấy nước và dẫn nước

Chương 7 : Tháp (giếng) điều áp

Chương 8 : Đường ống áp lực & hiện tượng

nước va

Chương 9 : Nhà máy Thuỷ điện

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

3

CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC, DẪN NƯỚC

1 Tổng quát

2 Lấy nước từ sông

3 Lấy nước từ hồ chứa

4 Công trình dẫn nước.

4

TỔNG QUÁT

 Lấy nước từ sông hoặc hồ chứa với lưu lượng yêu cầu nhằm cung cấp cho tuabin

 Loại bỏ được các hạt lơ lửng (kích thước >= 0.1 mm)

5

LẤY NƯỚC TỪ SÔNG

- Cửa lấy nước,

- Cửa van điều tiết lưu lượng,

mực nước,

- Công trình lắng

 Cửa lấy nước nên đặt tại vị trí có

lợi về mặt thuỷ lực (có chú ý về

mặt điạ chất)

6

BỐ TRÍ CỬA LẤY NƯỚC

Bể lắng cát

Công trình nâng mực nước

Lưới chắn rác “thô” Lưới chắn

rác “tinh”

Van xã cát

Trang 2

7

8

BỂ LẮNG CÁT

9

BỂ LẮNG CÁT

Bùn cát lắng đọng Vị trí nạo vét bùn cát lắng

đọng

Lưới chắn rác “mịn”

10

Kè hướng dòng (tạo dòng chủ lưu) LẤY NƯỚC Ở ĐOẠN SÔNG THẲNG

11

CÔNG TRÌNH NÂNG MỰC NƯỚC

Chủ yếu sử dụng đập dâng để tạo mực

nước cần thiết cho phép lấy nước

CÔNG TRÌNH LẮNG CÁT

Nhằm mục đích loại các hạt (vật) lơ lửng

(0.05 1.5mm) và bùn cát đáy ra khỏi

nước

12

LẤY NƯỚC TỪ HỒ CHỨA Khi xây dựng đập tạo hồ chứa:

 Tạo hiện tượng lắng đọng bùn cát trong

hồ bắt đầu từ cuối hồ và di chuyển về phía đập

 Hạt lớn lắng đọng trước và các hạt bé theo sau

được nén chặt theo thời gian

Trang 3

13

Dung tích chết

LẤY NƯỚC TỪ HỒ CHỨA

MNC MNDBT

Cao trình cửa lấy nước

Cát, sỏi thô

“Lưởi” bùn cát

14

LẤY NƯỚC TỪ HỒ CHỨA

 Thường là dòng chảy có áp qua cửa lấy nước DƯỚI SÂU (mực nước hồ dao động nhiều)

 Cao trình ngưỡng cửa lấy nước phụ thuộc vào DUNG TÍCH CHẾT

 Cao trình trần cửa nằm ĐỦ SÂU để không xảy ra hiện tượng không khí bị lôi vào cửa lấy nước (hồ ở MNC)  a=(35)V 2 /2g.

15

CỬA LẤY NƯỚC TỪ HỒ

MNC a>(3-5)V 2 /2g

Q, V

Cao trình max bùn cát lắng đọng

Lưới chắn rác

16

CỬA LẤY NƯỚC TỪ HỒ

Lưới chắn rác

17

Lưới chắn rác (bê tông cốt thép)

Khe van

18

RM (MNC)

Ống thép D=5.75m

Trang 4

19

CƠNG TRÌNH DẪN NƯỚC

nước hồ dao động bé Địa hình đường

dẫn đi qua tương đối bằng phẳng

 Đường hầm (chảy cĩ áp) Dùng khi mực

nước hồ dao động lớn

Mục đích: Đưa nước từ cửa lấy nước đến bể

áp lực (kênh dẫn) hoặc giếng điều áp

(đường hầm với dịng chảy cĩ áp)  đi

vào NMTĐ.

20

KÊNH DẪN NƯỚC

 Hình dạng kênh phụ thuộc vào điều kiện địa chất, địa hình kênh đi qua

 Thông thường có dạng hình thang cân



m=ctg()

b

Chương 6: Cơng trình lấy nước & dẫn nước

21

KÊNH DẪN

22

KÊNH ĐẮP

KÊNH ĐÀO

23

Kênh

Đường ống áp lực

BỂ ĐIỀU ÁP

24

Cơng thức Manning:

(chảy đều  J=i)

V: vận tốc TB, J : độ dốc thuỷ lực

R: bán kính thuỷ lực, i: độ dốc đáy kênh

n: hệ số nhám

Ri C RJ C

n

i R V

2 / 1 3 / 2



6 / 1

R n 1

C 

Trang 5

25

VẼ ĐƯỜNG MẶT NƯỚC CHẢY ỔN

ĐỊNH KHÔNG ĐỀU

Phương pháp cộng trực tiếp (TL 2 Ch.1):

2 2

g 2

Q h voi J i

l

















  Năng lượng riêng đơn vị của mặt cắt

26

D=3,5m, L=9065m i=0,0061

Đường hầm dẫn nước

27

CÔNG TRÌNH DẪN NƯỚC CÓ ÁP

Đường hầm dẫn nước

28

ĐƯỜNG HẦM DẪN NƯỚC

Đường hầm vừa thi công thô

Đường hầm đã xử lý đáy

29

ĐƯỜNG HẦM DẪN NƯỚC

Mặt cắt dạng

móng ngựa

Mặt cắt dạng tròn

30

TIẾT DIỆN ĐƯỜNG HẦM HOÀN CHỈNH LOẠI BÊ TÔNG CỐT THÉP

Đường hầm kiểm tra Thu và thoát nước thấm

Trang 6

31

Ngách thi

công

TRẮC DỌC ĐƯỜNG HẦM

Gia cố thép

Gia cố bê tông cốt thép

32

ĐƯỜNG KÍNH KINH TẾ DOP

Giả thiết đường hầm đã xác định L và lưu lượng

đi qua Q:

 Thiết kế D  lớn  chi phí xây dựng hầm LỚN

& TỔN THẤT năng lượng  BÉ  TIẾT KIỆM năng lượng do ma sát dòng chảy và hầm  TĂNG thu tiền điện

 Thiết kế D  bé  chi phí xây dựng hầm BÉ &

TỔN THẤT năng lượng  LỚN  MẤT năng lượng do ma sát dòng chảy và hầm  GIẢM thu tiền điện

33

KHÁI NIỆM VỀ MẶT CẮT KINH TẾ

Kích thước đường hầm xác định theo quan

điểm kinh tế:

C: chi phí xây

dựng

e: chi phí do

mất năng ma

sát giữa nước

và thành

D(m) F($)

D op

C=f(D) e=f(D)

(e+C)

(e+C) min

34

TRÌNH TỰ XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH KINH TẾ

D OP

cầu thi công

 Giả thiết D1  tính đầu tư đường hầm và tính năng lượng phát ra của

NM  tiền thu từ điện

 Giả thiết D2 =D1+d  Tính gia số đầu tư cho đường hầm (Ij với j=1,k )

ă

35

 Tính năng lượng điện  Tính

gia số tiền thu từ điện (Bj, j=k,N)

 Tính chỉ tiêu tài chính của dòng

tiền I & B (ví dụ chỉ tiêu IRR),

xem đồ thị sau

 Nếu IRR đáng giá (>=MARR) 

chọn D2 và tiếp tục tính với gia

số D3 =D2+  d  trở lại bước 2.

36

CHUỖI DÒNG TIỀN GIA SỐ ĐẦU TƯ ĐƯỜNG HẦM & GIA SỐ LỢI NHUẬN THU TỪ TIẾT KIỆN ĐIỆN

T

B j

0

I 1 I k

Gia số đầu từ đường hầm

Gia số lợi nhuận

Trang 7

37

ĐƯỜNG DẪN

SAU NM

38

XÁC ĐỊNH MỰC NƯỚC SAU NM Dùng trong xác định năng lượng nước

Đường quan hệ q=f(Z) được thiết lập bằng p/p thuỷ lực (chảy đều, không đều,…)

Từ lưu lượng qua NM, tra quan hệ giữa Q &

Z để xác định Z Trong trường hợp dòng không đều  vẽ đường mực nước từ biên HL về NM

39

XÁC ĐỊNH MỰC NƯỚC SAU NM

Q(m 3 /s)

Z(m)

Z=f(Q)

ĐƯỢC THIẾT LẬP TRONG

NGHIÊN CỨU THỦY VĂN

Q 1

z 1

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

40

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	1,9 MB