đồ án môn thủy điện công trình

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN Bảng 1: Số đề và các thông số thiết kế tương ứng Đề số Họ và tên ZMNDBT (m) Tần suất Pđb (%) Q lũ thiết kế (m3s) Hàm lượng phù sa TB năm (Kgm3) 12 Chu Văn Lịch 557 95 2250 0.236 Bảng 2: Tổn thất bốc hơi, thấmSỐ LIỆU TÍNH TOÁN Bảng 1: Số đề và các thông số thiết kế tương ứng Đề số Họ và tên ZMNDBT (m) Tần suất Pđb (%) Q lũ thiết kế (m3s) Hàm lượng phù sa TB năm (Kgm3) 12 Chu Văn Lịch 557 95 2250 0.236 Bảng 2: Tổn thất bốc hơi, thấmSỐ LIỆU TÍNH TOÁN Bảng 1: Số đề và các thông số thiết kế tương ứng Đề số Họ và tên ZMNDBT (m) Tần suất Pđb (%) Q lũ thiết kế (m3s) Hàm lượng phù sa TB năm (Kgm3) 12 Chu Văn Lịch 557 95 2250 0.236 Bảng 2: Tổn thất bốc hơi, thấm

Trang 1

A SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

Bảng 1: Số đề và các thông số thiết kế tương ứng

Đề số Họ và tên ZMNDBT

(m) Tần suất Pđb (%)

Q lũ thiết kế (m3/s)

Hàm lượng phù sa

TB năm (Kg/m3)

12 Chu Văn Lịch 557 95 2250 0.236

Bảng 2: Tổn thất bốc hơi, thấm hồ chứa

Đề số

Tổn thất bốc hơi(mm) TT thấm

(%Vtb) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12

12 37.5 36.3 38.2 43.7 60.2 57.1 57.5 44.4 42.6 57.8 57.6 46.0 1.00

Bảng 3: Lưu lượng thiên nhiên đến 3 năm điển hình

Đề

số

Năm

tần suất T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12

TB năm

12

Nhiều nước 357 321 587 580 634 268 163 116 99 102 131 513 322.6

TB nước 366 640 602 379 254 146 99 95 68 69 132 240 257.5

Ít nước 258 468 531 327 216 164 92 76 59 59 64 68 198.5

Ta có: Mùa lũ bắt đầu từ tháng bắt đầu từ tháng 1 tới tháng 5(5 tháng)

Mùa kiệt bắt đầu từ tháng 6 tới tháng 12(7 tháng)

Bảng 4: Quan hệ Z-F-V hồ chứa

Đề

số

12

Ztl (m) 500 505 510 515 520 525 530 535 540 545 550 555 560 565

F (km2) 0 0,66 2,64 5,64 11 15 22 29 36 48 59 73 89 108 V(10 6 m3) 0 1,10 8,80 29,03 69 134 225 351 514 724 991 1320 1723 2213

Bảng 5: Quan hệ Q-Z hạ lưu

Đề

số

12

Zhl (m) 500 502 504 506 508 510 512 514 516 518 520

Q (m3/s) 0 400 800 1600 4000 6400 9600 14400 20000 28000 40000

Trang 2

Đồ án Thủy Điện GVHD: Đào Ngọc Hiếu

B NỘI DUNG THỰC HIỆN

1 Xác định mực nước chết

1.1.1 Xác định mực nước chết theo điều kiện làm việc của tuabin

Ta có: hct ZMNDBT ZMNC

Trong đó: h là chiều cao cột nước để tuabin hoạt động bình thường ct

ZMNDBT là cao trình mặt nước dâng bình thường

ZMNC là cao trình mực nước chết

 ZMNC ZMNDBThct

 Tính h ct

Mỗi một loại tuabin chỉ làm việc được với một khoảng dao động mực nước thượng lưu phù hợp, thông thường:

max ct

H h

3

min max MNDBT HL w

Trong đó: Hmax chênh lệch mực nước thượng hạ lưu lớn nhất

ZMNDBT là cao trình mặt nước dâng bình thường

ZminHL là mực nước hạ lưu nhỏ nhất, tra quan hệ (Q ~ Z) ứng với Qmin

H Tổn thất cột nước w

Thay số: ZMNDBT= 557 m ZminHL = 500.295 m

Hw 5%(ZMNDBT HHL) = 5%(557-500.295) = 2.84(m)

 Hmax 557 500 2.85  53.865(m)

 hct 53.865 17.955

3

ct

p

ax Hđ a

H

Hđập = ZTLZđáy đập Trong đó: ZTL = ZMNDBT = 557m

Zđáy đập tra quan hệ (Z~V~F) ứng với Fmin, Vmin => Zđáy đập = 500m

 Hđập = 557 500 57 (m)

Trang 3

 hct min 53.865 57;

Chọn hct = 17.955m

 ZMNC ZMNDBThct 557 17.955 539.045(m)

1.1.2 Xác định mực nước chết theo điều kiện bồi lắng

Ta có: ZMNC Zbcd1Dd2 Trong đó: d1 tính từ Zbc đến ngưỡng cửa lấy nước(0.5 2m)

d2 tính từ ZMNC đến trần của cửa lấy nước( 0.5m)

(Để không có xoáy nước, đảm bảo áp suất thuỷ tĩnh)

D đường kính cửa lấy nước

Zbc cao trình của lớp bùn cát phía thượng lưu

a Chọn d1, d2

 Chọn d1 = 1m

 Chọn d2 = 1m

b Tính đường kính cửa lấy nước(D)

D 

c ln

Q F v

max td

c ln

Q Q

z

 (Qmaxtd 2Qo) Trong đó: Fcln Diện tích cửa lấy nước

Qcln Lưu lượng cửa lấy nước

Vcln Vận tốc nước bình quân trong cửa lấy nước(0.8 1.2) m/s

td

Q Lưu lượng lớn nhất của trạm thủy điện

Qo Lưu lượng bình quân năm trung bình nước

Z Số tổ máy ( 2 & không chọn số nguyên tố, trừ số 3)

c ln

8Q D

zv



Thay số: Qo = 262.9m3/s chọn: vcln = 1m/s z = 4 tổ máy

4 1





   = 12.937(m)

Trang 4

c Tính cao trình lớp bùn cát (Zbc)

Zbc tra quan hệ (Z ~ F ~ V) ứng với Vbc

bc

K w

Trong đó: K hệ số lắng đọng (0.2 0.8)

 trọng lượng riêng của bùn cát

wo tổng lượng dòng chảy năm

T tuổi thọ của công trình (TCVN:04-05:2012)

w 365 24 3600 Q   365 24 3600 262.9   8291 10 (m3) (Q o lưu lượng bình quân năm của năm trung bình nước, Q o = )

T = 100 năm (công trình thuộc cấp đặc biệt)



6

0.75 0.236 8291 10

1.3 10

3)

Tra quan hệ (Z ~ F ~ V) ứng với Vbc = 112.885 10 6 => Zbc = 505.019(m)

d Tính mực nước chết(ZMNC)

 ZMNC Zbcd1Dd2 505.019 1 12.937 1   519.956 (m)

 hct ZMNDBTZMNC 557 519.956 37.044(m)

1.1.3 Xác định mực nước chết theo điều kiện theo năng lượng mùa kiệt lớn nhất

Ta có: ZMNDBT = 557m tra quan hệ (Z~F~V) => VMNDBT = 1481.2m3

Tính toán năng lượng mùa kiệt lớn nhất max

mk

E ứng với các giá trị h từ ct 0 hct  1) h giả thiết các giá trị với ct  hct

h min h ; h  min 17.955;37.044 17.955m

2) ZMNC ZMNDBThct (m)

3) VMNC tra quan hệ (Z~F~V) ứng với ZMNC (Triệu m3)

Trang 5

4) Vhi VMNDBT VMNC (Triệu m3)

5) VMNDBT VMNC

V

2



7) F tra quan hệ (Z~F~V) ứng với V (Triệu m2)

8) Qth = tham

6 k

.V



3/s)

6 k

h F



3/s)

11) ZHL tra quan hệ (Q~ZHL) ứng với Qthủy điện (m)

14) Nmk KQthuydienHmk (K = 8.5) (KW)

Trong đó: Tk số tháng mùa kiệt trong một năm

Kết quả tính toán được ghi lại trong bảng bảng 1

Trang 6

Bảng 1: Xác định năng lượng theo lưu lượng mùa kiệt

ct

h

(m)

MNC

(m)

MNC

(10 6 m 3 )

hi

V

(10 6 m 3 ) (10V 6 m 3 )

TL

(m) (10F 6 m 2 )

Qthấm

( m3/s)

Qbốc hơi

( m 3 /s)

Qthủy điện

( m 3 /s)

ZHL

(m)

Hw

(m)

Hmk

(m)

Nmk

(KW)

Emk 10 6

(KWh) 0.00 557.00 1481.20 0.00 1481.20 557.00 79.40 0.81 0.225 110.468 500.552 2.822 53.63 50352.89 257.30 1.80 555.20 1336.12 145.08 1408.66 556.10 76.52 0.77 0.216 118.426 500.592 2.775 52.73 53081.68 271.25 3.60 553.40 1214.72 266.48 1347.96 555.35 74.11 0.73 0.210 125.085 500.625 2.736 51.99 55272.25 282.44 5.40 551.60 1096.28 384.92 1288.74 554.52 71.67 0.70 0.203 131.583 500.658 2.693 51.17 57235.31 292.47 7.20 549.80 980.32 500.88 1230.76 553.64 69.20 0.67 0.196 137.944 500.690 2.648 50.31 58985.42 301.42 9.00 548.00 884.20 597.00 1182.70 552.91 67.16 0.64 0.190 143.217 500.716 2.610 49.59 60364.99 308.47 10.80 546.20 788.08 693.12 1134.64 552.18 65.11 0.62 0.184 148.490 500.742 2.572 48.87 61680.12 315.19 12.60 544.40 698.80 782.40 1090.00 551.50 63.21 0.59 0.179 153.388 500.767 2.537 48.20 62843.94 321.13 14.40 542.60 623.20 858.00 1052.20 550.93 61.60 0.57 0.174 157.535 500.788 2.507 47.64 63785.96 325.95 16.20 540.80 547.60 933.60 1014.40 550.36 60.00 0.55 0.170 161.682 500.808 2.477 47.07 64688.11 330.56 17.955 539.05 482.87 998.33 982.03 549.83 58.63 0.54 0.166 165.233 500.826 2.450 46.56 65386.66 334.13

Trang 7

Từ bảng 1 => chọn hct = 17.955 m

2 Công suất bảo đảm

Công suất bảo đảm là công suất bình quân thời đoạn tính theo khả năng của dòng nước trong thời kỳ kiệt nước ứng với mức đảm bảo tính toán

Ta có: Nbđ =

bd

bd (Q )

Trong đó: Nđb là công suất bảo đảm

bd

(Q )

H là chiều cao cột nước ứng với lưu lương bảo đảm (Qbđ)

Qbd lưu lượng đảm bảo cho thủy điện hoạt động trong mùa kiệt

a Tính

bd

(Q )

bd TL

H Z Z H = 549.83 500.826 2.450  46.554 (m)

b Tính Qbd



 Nbđ =

bd

bd (Q )

8.5 Q H 8.5 137.577 46.554  54432.543 (W)

0.00 1.80 3.60 5.40 7.20 9.00 10.80 12.60 14.40 16.20 17.955

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Năng lượng mùa kiệt (MWh)

Biểu đồ quan hệ hct ~ Emk

Trang 8

3 Năng suất lắp máy

Theo kinh nghiệm: Nlm (2 8)N bd

Tính toán năng lượng theo các năm từ số liệu thủy văn, lập bảng tính toán ứng với các cột:

1) Tháng: ghi từ mùa lũ đến mùa kiệt(năm thủy văn)

 Mùa lũ:

(1) lu

lu lu

Q

So sánh Q vs tn Q(1)pdml nếu: Qtn Q(1)pdml thì Qtd Q(1)pdml

Qtn Q(1)pdml thì tính Q( 2)pdml

(2) lu

lu lu

Q

lu

T là số tháng lũ còn lại

Q(2)lu là tổng lưu lượng của các tháng lũ còn lại Tính đến khi nào không còn Qtn Q(n )pdml => Qtd Q(n )pdml

 Mùa kiệt:

(1) kiet

kiet kiet

Q

So sánh Q vs tn Q(1)pdmk nếu: Qtn Q(1)pdmk thì Qtd Q(1)pdmk

Qtn Q(1)pdmk thì tính Q( 2)pdmk

(2) kiet

kiet kiet

Q

kiet

T là số tháng kiệt còn lại Q(2)kiet là tổng lưu lượng của các tháng kiệt còn lại Tính đến khi nào không còn Qtn Q(n )pdmk => Qtd Q( n )pdmk

( ) Nếu mùa kiệt

QQtnQtd

Trang 9

5) V  Q 2.62 10 6 (Triệu m3)

6) Vđầu dung tích nước trong hồ chứa ở đầu tháng (Triệu m3)

Vđầu của tháng đầu tiên mùa lũ = VMNC

Vđầu của tháng tiếp theo = Vcuối của tháng trước

tb

V

2



9) ZTL tra quan hệ (Z ~ F ~ V) với V (m)

10) F tra quan hệ (Z ~ F ~ V) với V (Triệu m2)

12) Qth = tham

6

.V

T 2.62 10



3/s)

T 2.62 10



3/s)

14) *

td td th bh

15) ZHL tra quan hệ (Q~ZHL) ứng với Q *td (m)

18) Ntd  KQ H*td mk (K = 8.5) (Nghìn KW)

Kết quả tính toán được ghi lại trong bảng bảng 2, 3 và 4

Trang 10

Bảng 2: Bảng tính năng lượng thủy điện năm nhiều nước (100% P%)

Th Q tn Q td ∆Q ∆V V đ V c V tb Z TL F h bh Q th Q bh

* td

1 357 357.00 0.00 0.00 479.77 479.77 479.77 538.95 34.53 37.5 1.83 0.49 354.67 501.77 1.859 35.32 106.47 77.73

2 321 321.00 0.00 0.00 479.77 479.77 479.77 538.95 34.53 36.3 1.83 0.48 318.69 501.59 1.868 35.49 96.13 70.18

3 587 473.32 113.68 297.84 479.77 777.61 628.69 542.73 42.55 38.2 2.40 0.62 470.30 502.35 2.019 38.36 153.35 111.94

4 580 473.32 106.68 279.50 777.61 1057.11 917.36 548.62 55.97 43.7 3.50 0.93 468.89 502.34 2.314 43.96 175.21 127.91

5 634 473.32 160.68 420.98 1057.11 1478.09 1267.60 554.20 70.77 60.2 4.84 1.63 466.86 502.33 2.593 49.28 195.54 142.74

6 268 268.00 0.00 0.00 1478.09 1478.09 1478.09 556.96 79.28 57.1 5.64 1.73 260.63 501.30 2.783 52.88 117.14 85.51

7 163 198.41 35.41 92.77 1478.09 1385.32 1431.71 556.39 77.44 57.5 5.46 1.70 191.25 500.96 2.771 52.66 85.60 62.49

8 116 198.41 82.41 215.91 1385.32 1169.41 1277.36 554.35 71.19 44.4 4.88 1.21 192.33 500.96 2.670 50.72 82.92 60.53

9 99 198.41 99.41 260.45 1169.41 908.95 1039.18 550.73 61.05 42.6 3.97 0.99 193.45 500.97 2.488 47.28 77.74 56.75

10 102 198.41 96.41 252.59 908.95 656.36 782.66 546.10 50.42 57.8 2.99 1.11 194.31 500.97 2.256 42.87 70.81 51.69

11 131 198.41 67.41 176.61 656.36 479.74 568.05 541.29 39.09 57.6 2.17 0.86 195.38 500.98 2.016 38.29 63.60 46.43

12 513 513.00 0.00 0.00 479.74 479.74 479.74 538.95 34.53 46.0 1.83 0.61 510.56 502.55 1.820 34.58 150.05 109.54 Tổng 381.04 381.04 998.33 998.33 10830.13 10830.13 10830.13 6568.22 651.34 578.9 41.34 12.36 3817.31 6019.09 27.46 521.68 1374.57 1003.43

Trang 11

Bảng 3: Bảng tính năng lượng thủy điện năm trung bình nước (50%)

* td

1 366 366.00 0.00 0.00 479.77 479.77 479.77 538.95 34.53 37.5 1.83 0.49 363.67 501.82 1.857 35.28 109.04 79.60

2 640 430.48 209.52 548.95 479.77 1028.72 754.24 545.57 49.25 36.3 2.88 0.68 426.92 502.13 2.172 41.26 149.72 109.30

3 602 430.48 171.52 449.39 1028.72 1478.10 1253.41 553.99 70.17 38.2 4.78 1.02 424.67 502.12 2.593 49.27 177.86 129.83

4 379 379.00 0.00 0.00 1478.10 1478.10 1478.10 556.96 79.28 43.7 5.64 1.32 372.04 501.86 2.755 52.35 165.54 120.84

5 254 254.00 0.00 0.00 1478.10 1478.10 1478.10 556.96 79.28 60.2 5.64 1.82 246.54 501.23 2.786 52.94 110.94 80.99

6 146 165.01 19.01 49.80 1478.10 1428.30 1453.20 556.65 78.29 57.1 5.55 1.71 157.75 500.79 2.793 53.07 71.16 51.95

7 99 165.01 66.01 172.94 1428.30 1255.37 1341.83 555.27 73.87 57.5 5.12 1.62 158.26 500.79 2.724 51.76 69.62 50.83

8 95 165.01 70.01 183.42 1255.37 1071.95 1163.66 552.62 66.35 44.4 4.44 1.12 159.44 500.80 2.591 49.24 66.73 48.71

9 68 165.01 97.01 254.16 1071.95 817.79 944.87 549.14 57.10 42.6 3.61 0.93 160.47 500.80 2.417 45.92 62.63 45.72

10 69 165.01 96.01 251.54 817.79 566.25 692.02 544.24 46.17 57.8 2.64 1.02 161.35 500.81 2.172 41.26 56.59 41.31

11 132 165.01 33.01 86.48 566.25 479.77 523.01 540.21 36.51 57.6 2.00 0.80 162.21 500.81 1.970 37.43 51.61 37.68

12 240 240.00 0.00 0.00 479.77 479.77 479.77 538.95 34.53 46.0 1.83 0.61 237.56 501.19 1.888 35.87 72.44 52.88 Tổng 381.04 381.04 998.33 998.33 12041.99 12041.99 12041.99 6589.51 705.32 578.9 45.96 13.15 3030.89 6015.15 28.72 545.64 1163.89 849.64

Trang 12

Bảng 4: Bảng tính năng lượng thủy điện năm ít nước(P%)

* td

1 258 258.00 0.00 0.00 479.77 479.77 479.77 538.95 34.53 37.5 1.83 0.49 255.67 501.28 1.884 35.79 77.78 56.78

2 468 314.99 153.01 400.90 479.77 880.67 680.22 543.96 45.50 36.3 2.60 0.63 311.76 501.56 2.120 40.28 106.74 77.92

3 531 314.99 216.01 565.96 880.67 1446.63 1163.65 552.62 66.35 38.2 4.44 0.97 309.58 501.55 2.554 48.52 127.68 93.21

4 327 314.99 12.01 31.48 1446.63 1478.10 1462.36 556.77 78.65 43.7 5.58 1.31 308.09 501.54 2.761 52.46 137.39 100.30

5 216 216.00 0.00 0.00 1478.10 1478.10 1478.10 556.96 79.28 60.2 5.64 1.82 208.54 501.04 2.796 53.12 94.16 68.74

6 164 164.00 0.00 0.00 1478.10 1478.10 1478.10 556.96 79.28 57.1 5.64 1.73 156.63 500.78 2.809 53.37 71.05 51.87

7 92 133.17 41.17 107.88 1478.10 1370.23 1424.17 556.29 77.14 57.5 5.44 1.69 126.05 500.63 2.783 52.88 56.65 41.36

8 76 133.17 57.17 149.80 1370.23 1220.43 1295.33 554.63 71.95 44.4 4.94 1.22 127.01 500.64 2.700 51.29 55.37 40.42

9 59 133.17 74.17 194.34 1220.43 1026.10 1123.26 552.01 64.63 42.6 4.29 1.05 127.84 500.64 2.569 48.80 53.03 38.71

10 59 133.17 74.17 194.34 1026.10 831.76 928.93 548.84 56.44 57.8 3.55 1.25 128.38 500.64 2.410 45.79 49.96 36.47

11 64 133.17 69.17 181.24 831.76 650.53 741.14 545.32 48.71 57.6 2.83 1.07 129.27 500.65 2.234 42.44 46.64 34.04

12 68 133.17 65.17 170.76 650.53 479.77 565.15 541.22 38.92 46.0 2.16 0.68 130.33 500.65 2.028 38.54 42.69 31.17 Tổng 381.04 381.04 998.33 998.33 12820.18 12820.18 12820.18 6604.52 741.37 578.9 48.93 13.92 2319.15 6011.60 29.65 563.28 919.15 670.98

Trang 13

P% 50% 100 P%



Chọn sơ bộ số giờ lợi dụng công suất lắp máy (hnlm = 4000h)

 Sơ bộ

6

lm nlm



Chọn Nlm Nttlm 218.4225 10 3 (KW)

4 Điện năng năm, trung bình nhiều năm (Enn)

Tính toán điện năng năm, trung bình nhiều năm theo các năm từ số liệu thủy văn, lập bảng tính toán ứng với các cột:

1) Tháng: ghi từ mùa lũ đến mùa kiệt(năm thủy văn)

2) NP% :Công suất dòng chảy các tháng lấy ở bảng 4

3) N50% :Công suất dòng chảy các tháng lấy ở bảng 3

5) HP% :Chiều cao cột nước các tháng lấy ở bảng 4

6) H50% :Chiều cao cột nước các tháng lấy ở bảng 3

8) EP% :Điện năng của các tháng tần suất P%

+) EP% 730 N P% Nếu NP% < Nlm

+) EP % 730 N lm Nếu NP% > Nlm

9) E50% :Điện năng của các tháng tần suất 50%

+) E50% 730 N 50% Nếu N50% < Nlm

+) E50% 730 N lm Nếu N50% > Nlm

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	370,14 KB