...Nguyễn Đình Trung.pdf

...Nguyễn Đình Trung.pdf tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kin...

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA KHÍ TƯỢNG - THỦY VĂN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN THỦY VĂN ĐIỀU TIẾT HỒ CHỨA HÒA BÌNH

Giáo viên hướng dẫn: ThS Lê Thu Trang

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3

1.1 Điều kiện tự nhiên 3

1.1.1 Vị trí địa lý 3

1.1.2 Điều kiện địa hình 4

1.1.3 Hoạt động địa chất 5

1.1.4 Điều kiện thổ nhưỡng 6

1.1.5 Thảm phủ thực vật 7

1.1.6 Điều kiện khí hậu 9

1.2 Tình hình dân cư kinh tế tỉnh Hòa Bình 13

1.2.1 Tình hình kinh tế 13

1.2.2 Điều kiện xã hội 16

1.3 Công trình hồ Thủy Điện Hòa Bình 18

CHƯƠNG II ĐẶC TRƯNG THỦY VĂN LƯU VỰC SÔNG ĐÀ 20

2.1 Mạng lưới thủy văn sông ngòi 21

2.2 Các đặc trưng dòng chảy mùa lũ và dòng chảy mùa cạn 22

2.2.1 Đặc trưng dòng chảy mùa lũ 22

2.2.2 Đặc trưng dòng chảy mùa cạn 25

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN ĐẶC TRƯNG DÒNG CHẢY NĂM 26

3.l Dòng chảy năm 26

3.2 Phân phối dòng chảy năm 28

3.2.1 Phân mùa dòng chảy 28

3.2.2 Phân phối dòng chảy trung bình 28

3.2.3 Tính phân phối dòng chảy năm thiết kế theo mô hình năm đại biểu 30

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ CHỨA 34

4.1 Hồ chứa và điều tiết dòng chảy bằng hồ chứa 34

4.1.1 Khái niệm về điều tiết dòng chảy 34

4.1.2 Phân loại điều tiết dòng chảy 34

4.1.3 Các thành phần dung tích và mực nước của hồ chứa 35

4.1.4 Tài liệu cơ bản dung trong tính toán hồ chứa 37

4.2 Điều tiết lũ hồ chứa Hòa Bình 39

4.2.1 Nguyên lý cơ bản 39

4.2.2 Phương pháp thử dần 42

4.2.3 Phương pháp pôtapôp 44

4.2.4 Các điều kiện ràng buộc trong tính toán 46

4.2.5 Điều tiết lũ 49

4.3 Xây dựng bản đồ điều phối 51

4.3.1 Mục tiêu 51

4.3.3 Xây dựng biểu đồ điều phối 52

4.3.4 Xây dựng các đường giới hạn của biểu đồ điều phối 53

KẾT LUẬN 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

PHỤ LỤC 62

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Mức độ che phủ rừng tại một số tỉnh 8

Bảng 1.2: Nhiệt độ không khí một số nơi trên lưu vực sông Đà 9

Bảng 1.3: Độ ẩm của không khí tại các trạm đại biểu 10

Bảng 1.4: Lượng mưa tháng và năm tại các trạm đại biểu trên lưu vực sông Đà (mm) 12

Bảng 1.5: Tốc độ gió lớn ứng với tần suất tại các trạm khí tượng( m/s) 13

Bảng 1.6: Bảng thống kê dân số các đơn vị hành chính Tỉnh Hòa Bình 18

Bảng 2.1: Thống kê các đỉnh lũ lớn nhất từ năm (1902-2010) 23

Bảng 2.2: Đặc trưng thống kê 24

Bảng 2.3: Lưu lượng đỉnh lũ tại Hòa Bình 25

Bảng 3.1: Kết quả các đặc trưng của chuẩn dòng chảy năm sông Đà 27

Bảng 3.2: Lưu lượng nước trung bình tháng nhiều năm 29

Bảng 3.3: Kết quả tính toán dòng chảy nhiều năm 30

Bảng 3.4 : Phân phối dòng chảy năm thiết kế 31

Bảng 4.1: phân bố lượng tổn thất bốc hơi mặt hồ 38

Bảng 4.2: Quan hệ các yếu tố hồ chứa thủy điện Hòa Bình 38

Bảng 4.3: Quan hệ lưu lượng và mực nước hạ lưu 39

Bảng 4.4: Công thức dòng chảy ứng với các kiểu đập tràn 42

Bảng 4.5: Trình tự mở cửa xả đáy 47

Bảng 4.6: Trình tự mở cửa xả mặt 48

Bảng 4.7: Kết quả điều tiết lũ hồ chứa Hòa Bình 51

Bảng 4.8: Cao trình mực nước cao nhất trong các thời kỳ lũ 53

Bảng 4.9 Kết quả xây dựng đường đảm bảo dưới (đường 1) 54

Bảng 4.10: Kết quả xây dựng đường đảm bảo trên – đường 2 55

Bảng 4.11: Kết quả xây dựng đường chống xả thừa (đường 3) 56 Bảng 4.12: Tọa độ ranh giới của bản đồ điều phối Hòa Bình ( theo năm thủy văn )58

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Lưu vực sông Đà phần thuộc Việt Nam 3

Hình 1.2: Thành phố Hòa Bình 17

Hình 1.3: Công trình thủy điện hồ Hòa Bình 19

Hình 3.1: Biểu đồ phân phối dòng chảy trung bình năm từ năm (1902-2010) 29

Hình 3.2: Phân phối dòng chảy năm thiết kế năm nhiều nước (25%) 32

Hình 3.3: Phân phối dòng chảy năm thiết kế năm nước trung bình (50%) 32

Hình 3.4: Phân phối dòng chảy năm thiết kế năm nước ít (95%) 33

Hình 4.1 Sơ đồ khối tính điều tiết lũ theo phương pháp thử dần 44

Hình 4.2 Sơ đồ khối tính điều tiết lũ theo phương pháp pôtapôp 46

Hình 4.3: Lũ thực đo năm 1996 50

Hình 4.4: Lũ thiết kế 0,01% theo mô hình lũ 1996 50

Hình 4.3: Đường điều phối công trình thủy điện Hòa Bình 59

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Nước có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự hình thành, phát triển của xã hội loài người Bên cạnh vai trò quan trọng đó nước cũng là một trong những tác nhân gây ra các hiểm hoạ như lũ lụt, hạn hán và sa mạc hoá, tác động trực tiếp đến đời sống của con người trên toàn thế giới

Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa, hệ thống sông, hồ, kênh rạch phong phú và lượng mưa trung bình hàng năm tương đối lớn, từ 1.200 đến 3.000 mm Là một trong những quốc gia có nguồn tài nguyên nước phong phú, thuộc loại cao trên thế giới và có trữ lượng nước dồi dào ở khu vực Châu Á Chính sự ưu đãi to lớn về tài nguyên thiên nhiên như vậy đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của kinh

tế - xã hội Tuy nhiên, sự phân bố rất không đều giữa các mùa trong năm và giữa các vùng, các lưu vực sông trong cả nước, gây ra lũ lụt vào mùa mưa và hạn hán, thiếu nước về mùa khô Cùng với quá trình công nghiệp hoá – hiện đại hoá đất nước, những vấn đề mới nảy sinh như ô nhiễm môi trường, ô nhiễm dòng chảy sông hồ, sự cạn kiệt nguồn nước đã và đang gây ra những hậu quả nặng nề, ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển và an sinh xã hội

Hiện nay, nhiều quốc gia trên thế giới đang phải từng ngày, từng giờ hứng chịu những tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu như hiện tượng trái đất nóng lên, hiện tượng El Nino, La Nina mà Việt Nam là một trong những nước bị ảnh hưởng nặng nề nhất Nhiều vùng đất đai màu mỡ của Việt Nam đang đứng trước nguy cơ

bị biến mất trên bản đồ trong vòng vài chục năm tới

Để tăng cường điều hòa dòng chảy, cung cấp nước phục vụ cho nhu cầu của con người nhiều công trình thủy lợi, đặc biệt là công trình hồ chứa đã được xây dựng nhằm phục vụ đời sống và sản xuất cũng như phòng, chống, giảm nhẹ thiên tai Hồ chứa Hòa Bình thuộc tỉnh Hòa Bình xây dựng đã đem lại nguồn lợi to lớn cho khu vực, tận dụng được tối đa nguồn nước có sẵn trên lưu vực

Dựa trên nhu cầu thực tiễn đó, em chọn đề tài:“Tính toán thủy văn điều tiết hồ chứa Hòa Bình ” để làm đồ án tốt nghiệp Một trong những nhiệm vụ đi đầu trong

việc vận hành một công trình hồ chứa là phải tính toán xác định các đặc trưng thủy văn, khí tượng và điều tiết hồ chứa 1 cách hợp lí sao cho đạt được hiệu quả cao

2.Mục tiêu nghiên cứu

- Tính toán điều tiết lũ trên hồ chứa Hòa Bình

- Lập bản đồ điều phối hồ chứa Hòa Bình

3.Đối tượng phạm vi

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp phân tích, tổng hợp, thống kê

5.Nội dung nghiên cứu

Chương I: ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU Chương II: ĐẶC TRƯNG THỦY VĂN LƯU VỰC SÔNG ĐÀ

Chương III: TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG DÒNG CHẢY NĂM

Chương IV: ĐIỀU TIẾT DÒNG CHẢY