...Nguyễn Anh Quân.pdf tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kinh...
Trang 1BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TR TRƯỜNG ĐẠI HỌ
KHOA KHÍ T
NGHIÊN CỨU ĐẶC
XÁC ĐỊNH CHẾ Đ
TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
ỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ N
KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN _
NGUYỄN ANH QUÂN
TÊN ĐỀ TÀI
C ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
ĐỘ ĐIỀU TIẾT MÙA KIỆT HỒ CH ĐIỆN TUYÊN QUANG
ĐỒ ÁN KHÓA ĐH1T Ngành: Thủy văn
Hà Nội - 2015
NG HÀ NỘI
ĂN PHỤC VỤ CHỨA THỦY
n
Trang 2BỘ TÀI TRƯỜNG ĐẠI HỌ
KHOA KHÍ T
NGHIÊN CỨU ĐẶC
XÁC ĐỊNH CHẾ Đ
NG
TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
ỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ N
KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN _
NGUYỄN ANH QUÂN
TÊN ĐỀ TÀI
C ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN PH
ĐỘ ĐIỀU TIẾT MÙA KIỆT HỒ CH ĐIỆN TUYÊN QUANG
ĐỒ ÁN KHÓA ĐH1T Ngành: Thủy văn
NGƯỜI HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN Th.S LÊ THỊ THƯỜNG
Hà Nội – 2015
NG HÀ NỘI
ĂN PHỤC VỤ CHỨA THỦY
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Đồ án Nghiên cứu đặc điểm khí tượng thủy văn phục vụ xác định chế độ
điều tiết mùa kiệt hồ chứa thủy điện Tuyên Quang được hoàn thành tại Khoa Khí
tượng-Thủy văn thuộc trường Đại học Tài nguyên và môi trường vào tháng 9 năm
2015, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của ThS Lê Thị Thường Em xin bày tỏ sự cảm
ơn chân thành tới cô giáo ThS Lê Thị Thường đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo cho
em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo khoa Khí tượng Thủy văn đã giúp đỡ em trong quá trình học tập và nghiên cứu đồ án Em cũng xin cảm
ơn tới những người thân cùng toàn thể các bạn trong lớp đã cùng chia sẻ, giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện để em hoàn thành nhiệm vụ học tập
Trong khuôn khổ của đồ án, do thời gian và điều kiện hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của thầy cô và những người quan tâm
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Anh Quân
Trang 4MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU 1
1 Mục tiêu nghiên cứu 2
1.1 Mục tiêu chung 2
1.2 Mục tiêu cụ thể 2
2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2
3 Phương pháp nghiên cứu 2
CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG GÂM VÀ NHU CẦU CẤP NƯỚC HẠ DU HỒ TUYÊN QUANG 4
1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG GÂM 4
1.1.1 Vị trí địa lý 4
1.1.2 Địa hình - địa mạo 5
1.1.3 Đặc điểm khí hậu 6
1.1.4 Đặc điểm sông ngòi 9
1.1.5 Sinh vật 10
1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỒ CHỨA TUYÊN QUANG 11
1.3 CÁC YÊU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC VÙNG HẠ DU HÔ CHỨA TUYÊN QUANG 13
1.3.1 Cấp nước sinh hoạt đô thị và các ngành khác 13
1.3.2 Quy hoạch cấp nước nông thôn 14
1.3.3 Quy hoạch nuôi trồng thủy sản (có quy hoạch riêng) 14
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY ĐẾN HỒ TUYÊN QUANG 16
2.1 TÌNH HÌNH TÀI LIỆU QUAN TRẮC KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN 16
2.1.1 Mạng lưới trạm đo 16
2.1.2 Nhận xét chung về tài liệu khí tượng thủy văn 18
Trang 52.2 TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY HÀNG NĂM HỒ CHỨA VÀ NHẬP LƯU KHU
GIỮA TỪ TUYẾN HỒ ĐẾN NGÃ BA LÔ - GÂM 19
2.2.1 Khôi phục số liệu dòng chảy trung bình tháng các trạm Thác Hốc, Đầu Đẳng, Bắc Mê 19
2.2.2 Xác định lưu lượng trung bình tháng của trạm Na Hang theo hệ số diện tích lưu vực và hệ số mưa bình quân lưu vực 21
2.2.3 Xác định lưu lượng trung bình tháng của trạm Na Hang theo hệ số diện tích lưu vực 22
2.3 LỰA CHỌN KẾT QUẢ TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY PHỤC VỤ BÀI TOÁN ĐIỀU TIẾT PHÁT ĐIỆN VÀ CẤP NƯỚC VÙNG HẠ DU 23
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT PHÁT ĐIỆN THỜI KỲ MÙA KIỆT BẰNG CÔNG SUẤT ĐẢM BẢO 28
3.1 NHIỆM VỤ BÀI TOÁN TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CỦA HỒ CHỨA 29
3.2 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ THUỶ ĐIỆN TUYÊN QUANG 29
3.2.1 Giới thiệu mô hình Hec - ResSim 29
3.2.2 Nguyên lý tính toán điều tiết bằng mô hình Hec - ResSim 31
3.2.3 Các bước ứng dụng mô hình Hec - ResSim tính toán điều tiết phát điện mùa kiệt 32
3.2.4 Ứng dụng mô hình 44
3.3 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ VẬN HÀNH ĐIỀU TIẾT PHÁT ĐIỆN NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN TUYÊN QUANG CÁC THÁNG MÙA KIỆT 2009 49
3.4 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT PHÁT ĐIỆN THỜI KỲ MÙA KIỆT BẰNG CÔNG SUẤT ĐẢM BẢO 53
3.4.1 Số liệu đầu vào 53
3.4.2 Các phương án vận hành phát điện của nhà máy thuỷ điện Tuyên Quang 54
3.4.3 Nguyên lý diễn toán đoạn sông: 55
Trang 63.4.3 Kết quả tính toán bằng mô hình 57
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO 67
BẢNG PHỤ LỤC 68
Trang 7DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Bản đồ lưu vực sông Gâm 4
Hình 1.2: Bản đồ địa hình lưu vực sông Gâm 5
Hình 1.3: Bản đồ mạng lưới sông ngòi lưu vực sông Gâm 9
Hình 1.4: Hồ chứa thủy điện Tuyên Quang 11
Hình 2.1: Bản đồ mạng lưới trạm KTTV lưu vực sông Gâm 16
Hình 2.2: Phương trình tương quan lưu lượng bình quân thángtrạm Chiêm Hóa và trạm Thác Hốc 20
Hình 2.3: Phương trình tương quan lưu lượng bình quân thángtrạm Chiêm Hóa và trạm Đầu Đẳng 20
Hình 2.4: Phương trình tương quan lưu lượng bình quân tháng 20
Hình 2.5: Đường tần suất dòng chảy năm trạm Na Hang 25
Hình 2.6: Đường tần suất dòng chảy kiệt trạm Na Hang 26
Hình 3.1: Cấu trúc mô hình Hec- ResSim 29
Hình 3.2: Modun thiết lập lưu vực 30
Hình 3.3: Modun tạo mạng lưới hồ 31
Hình 3.4: Môdun mô phỏng 31
Hình 3.5: Thiết lập mạng lưới lưu vực tính toán 32
Hình 3.6: Mạng lưới hồ được thiết lập 33
Hình 3.7: Khai báo các thành phần của đoạn sông 34
Hình 3.8: Khai báo các thành phần của điểm nút 35
Hình 3.9: Khai báo đường đặc trưng kho nước Z~ V~ F 36
Hình 3.10: Khai báo đường quá trình bốc hơi nước 37
Hình 3.11: Khai báo cao trình và chiều dài của đập 38
Trang 8Hình 3.12: Khai báo đường quan hệ Q~H hạ lưu 38
Hình 3.13: Khai báo thông số cửa xả điều kiện 39
Hình 3.14: Khai báo thông số cửa xả không điều kiện 39
Hình 3.15: Khai báo công suất lắp máy, hệ số vượt tải … 40
Hình 3.16: Khai báo phương án vận hành 41
Hình 3.17: Lựa chọn phương án vận hành 42
Hình 3.18: Khai báo phương án điều tiết 43
Hình 3.19: Mô phỏng phương án điều tiết 43
Hình 3.20 : Sơ đồ tóm tắt các bước ứng dụng mô hình 44
Hình 3.21 :Quy trình tính toán điều tiết kiểm tra công suất bảo đảm 46
Hình 3.22: Biểu đồ lưu lượng và mực nước hồ Tuyên Quang từtháng 6/1965 đến tháng 5/1966 47
Hình 3.23: Biểu đồ vận hành của nhà máy thuỷ điện Tuyên Quang từtháng 6/1965 đến tháng 5/1966 48
Hình 3.24: Biểu đồ công suất phát điện của nhà máy thuỷ điện Tuyên Quang từ tháng 6/1965 đến tháng 5/1966 48
Hình 3.25: Đường quá trình mực nước giờ tháng 1 tại trạm Tuyên Quang 50
Hình 3.26: Đường quá trình mực nước giờ tháng 2 tại trạm Tuyên Quang 51
Hình 3.27: Đường quá trình mực nước giờ tháng 3 tại trạm Tuyên Quang 52
Hình 3.28: Cấu trúc đoạn sông trong mô hình Muskingum 57
Hình 3.29: Đường quá trình tính toán mực nước ngày 11/01/1960 tại nút Chiêm Hoá (trường hợp 1 – phương án 1) 58
Hình 3.30: Đường quá trình tính toán mực nước ngày 11/01/1960 tại nút Chiêm Hoá (trường hợp 2 – phương án 1) 58
Hình 3.31: Đường quá trình tính toán mực nước ngày 11/01/1960 tại nút Chiêm Hoá (trường hợp 3 – phương án 1) 59
Trang 9Hình 3.32: Đường quá trình tính toán mực nước ngày 11/01/1960 tại nút Chiêm Hoá (trường hợp 4 – phương án 1) 59 Hình 3.33: Đường quá trình tính toán mực nước ngày 11/01/1960 tại nút Chiêm Hoá (trường hợp 5 – phương án 1) 60 Hình 3.34: Đường quá trình tính toán mực nước ngày 11/01/1960 tại nút Chiêm Hoá (trường hợp 1 – phương án 2) 60 Hình 3.35: Đường quá trình tính toán mực nước ngày 11/01/1960 tại nút Chiêm Hoá (trường hợp 2 – phương án 2) 61 Hình 3.36: Đường quá trình tính toán mực nước ngày 11/01/1960 tại nút Chiêm Hoá ( (trường hợp 3 – phương án 2) 61 Hình 3.37: Đường quá trình tính toán mực nước ngày 11/01/1960 tại nút Chiêm Hoá (trường hợp 4 – phương án 2) 62 Hình 3.38: Đường quá trình tính toán mực nước ngày 11/01/1960 tại nút Chiêm Hoá (trường hợp 5 – phương án 2) 62 Hình 3.39: Đường quá trình mực nước giờ tháng 1 tại trạm Tuyên Quang 64 Hình 3.40: Đường quá trình mực nước giờ tháng 2 tại trạm Tuyên Quang 64
Trang 10DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Lượng mưa trung bình tháng và năm các trạm thuộc lưu vực sông Gâm
và trạm lân cận 6
Bảng 1.2: Lượng bốc hơi trung bình tháng và năm các trạm lưu vực sông Gâm 7
Bảng 1.3: Các thông số chính của công trình 11
Bảng 1.4: Tiêu chuẩn và nhu cầu dùng nước 13
Bảng 1.5: Tổng kinh phí xây dựng công trình cấp nước sinh hoạt 14
Bảng 2.1: Thời gian, yếu tố đo đạc ở từng trạm KTTV trên lưu vực sông Gâm 17
Bảng 2.2: Thời gian đo đạc của trạm Bắc Mê, Đầu Đẳng, Thác Hốc, Na Hang 18
Bảng 2.3: Phương trình tương quan và hệ số tương quan của các trạm Thác Hốc, Đầu Đẳng, Bắc Mê 21
Bảng 2.4: So sánh kết quả 2 phương án 23
Bảng 2.5: Dòng chảy năm và dòng chảy kiệt ứng với tần suất thiết kế tại tuyến Na Hang26 Bảng 3.1: Bảng hệ số nhập lưu của các nút đầu vào 44
Bảng 3.2: Đường quan hệ địa hình lòng hồ Z~ V~ F 45
Bảng 3.3: Đường quá trình bốc hơi trung bình nhiều năm của lưu vực sông Gâm 45
Bảng 3.4 Bảng kết quả đường quá trình mực nước và lưu lượng của hồ Tuyên Quang 47
Bảng 3.5 Kết quả công suất phát điện của nhà máy thuỷ điện Tuyên Quang 49
Bảng 3.6 : Mực nước giờ tháng I của trạm Ghềnh Gà – Sông Lô 50
Bảng 3.7 : Mực nước giờ tháng II của trạm Ghềnh Gà – Sông Lô 51
Bảng 3.8 : Mực nước giờ tháng III của trạm Ghềnh Gà – Sông Lô 52
Bảng 3.10: Bảng hệ số diễn toán của các đoạn sông 56
Trang 11DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Trang 12NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN