CHƯƠNG V+ Tính toán phối hợp nguồn nước

Tài liệu dùng cho tính toán 1 Kích thước và các thông số cơ bản của công trình 2 Tài liệu về nguồn nước  Khi công trình đầu mối là cống lấy nước ven sông: Quá trình mực nước và lưu lượ

1 Mục đích, ý nghĩa và các tài liệu cần thiết cho tính toán

1.1 Mục đích và ý nghĩa

 Khái niệm: Tính toán phối hợp nguồn nước tại công trình đầu mối là tính toán phối hợp giữa nguồn nước và quy mô kích thức công trình để xác định khả năng lấy nước vào hệ thống

 Tính toán phối hợp nhằm mục đích:

 Xác định kích thước công trình đầu mối (quy hoạch và thiết kế)

 Kiểm kích thước và khả năng lấy nước của công trình đầu mối (QH cải tạo)

 Đưa ra kế hoạch phân phối nước cho hệ thống từng năm cụ thể (Quản lý)

Ý nghĩa: có ý nghĩa lớn trong công tác quy hoạch, thiết kế, cải tạo nâng cấp

và vận hành hệ thống thủy lợi

TÍNH TOÁN PHỐI HỢP NGUỒN NƯỚC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI

1 Mục đích, ý nghĩa và các tài liệu cần thiết cho tính toán

1.1 Tài liệu dùng cho tính toán

1) Kích thước và các thông số cơ bản của công trình

2) Tài liệu về nguồn nước

 Khi công trình đầu mối là cống lấy nước ven sông: Quá trình mực nước

và lưu lượng của sông (Qst),( Hs  t) theo tần suất tính toán.

 Khi công trình đầu mối là hồ chứa: Quá trình lưu lượng hoặc độ sâu

dòng chảy tại mặt xây dựng đập; Các đường đặc trưng lòng hồ (W

Z) và( Z)

TÍNH TOÁN PHỐI HỢP NGUỒN NƯỚC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI

1 Mục đích, ý nghĩa và các tài liệu cần thiết cho tính toán

1.1 Tài liệu dùng cho tính toán

3) Tài liệu về yêu cầu nước đầu hệ thống

Quá trình lưu lượng và mực nước yêu cầu tại công trình đầu mối

(Qyc t) ( và (Hyc  t)

4) Tài liệu về địa hình, địa chất tại khu vực xây dựng công trình đầu mối

 Bình đồ khu vực xây dựng công trình đầu mối, mặt cắt dọc, mắt ngang

đoạn sông xây dựng công trình

 Cấu tạo địa chất tại khu vực xây dựng công trình đâu mối

2 Tính toán phối hợp nguồn nước khi công trình lấy nước tự chảy trên sông

2.1 Các trường hợp tính toán

1) Công trình đầu mối là cống lấy nước tự chảy

 Trường hợp lưu lượng lấy vào hệ thống  (1520)% lưu lượng của sông

 Trường hợp lưu lượng lấy vào hệ thống > (1520)% lưu lượng của sông

2) Công trình đầu mối là cống lấy nước kết hợp với đập dâng

2 3 Công trình đầu mối là cống lấy nước tự chảy, lưu lượng lầy vào hệ thống Q  (15  20)% Qs

1 CT đầu mối là cống lấy nước tự

chảy

3 Các trường hợp tính toán

1 CT đầu mối là cống lấy nước tự chảy

1 Vẽ đường quan hệ Qk ~ hk theo phương pháp đối chiếu với mặt cắt

3 Các trường hợp tính toán

1 CT đầu mối là cống lấy nước tự chảy

- Vẽ biểu đồ tính toán phối hợp 4 góc

+ Đưa đường Qyc ~ t vào góc phần tư thứ nhất I

+ Đưa đường Qk ~ ZS vào góc phần tư thứ hai II

+ Đưa đường QS ~ ZS vào góc phần tư thứ ba III

+ Đưa đường QS ~ t vào góc phần tư thứ tư IV

3 Các trường hợp tính toán

1 CT đầu mối là cống lấy nước tự chảy

4 Tính toán phối hợp nguồn nước

b Khi Q lấy vào HT > (15  20)% Qs)% Qs

-Trường hợp này do lưu lượng lấy vào cống lớn nên làm giảm mực nước

trước cống, khi tính toán phối hợp phải xét tới ảnh hưởng của việc hạ thấp

MN sông trước cống

 Sơ đồ tính toán

b Khi Q lấy vào HT > (15  20)% Qs)% Qs

V ) K 1

(

K 2

3 Z

2 dc n





1 Q

Q K

b Khi Q lấy vào HT > (15  20)% Qs)% Qs

- Xác định quan hệ Q k ~ Q S ~ Z TC

Lấy một giá trị Qk làm thông số, giả thiết nhiều giá trị QS khác nhau, sẽ tìm được nhiều giá trị lưu lượng sông tại mặt cắt phía dưới cống QdcDựa vào tài liệu mặt cắt ngang của sông có Qdc xác định được cao trình mực nước sông (ZDC) và tốc độ dòng chảy trên sông (Vdc) tại mặt cắt phía dưới cống

Mặt khác với nhiều giá trị QS khác nhau ta cũng tìm được các giá trị K

và như vậy sẽ tìm được nhiều giá trị Zn, suy ra ZTC

b Khi Q lấy vào HT > (15  20)% Qs)% Qs

- - Xây dựng đường quan hệ Qk ~ ZS

b Khi Q lấy vào HT > (15  20)% Qs)% Qs

- - Xây dựng đường quan hệ Qk ~ ZS

- Dựa vào biểu đồ 4 góc:

+ Góc I: Đường quan hệ ZTC = f(Qs, Qk)

+ Góc II: Đường quan hệ Qk ~ ZTC

+ Góc IV: Đường quan hệ Qs ~ Zs (tài liệu thuỷ văn)

góc phần tư thứ III.

3 Các trường hợp tính toán

1 CT đầu mối là cống lấy nước tự chảy kết hợp đập dâng

4 Tính toán phối hợp nguồn nước

Sơ đồ tính toán

1 CT đầu mối là cống lấy nước tự chảy kết hợp đập dâng

a) Xác định chiều cao dập dâng

- Trường hợp QS > Qyc : Trường hợp này khi dập dâng làm việc luôn

có lớp nước tràn qua trên đỉnh đập

Chiều cao đập phải đảm bảo dâng mực nước sông tới một cao trình yêu cầu trong trường hợp bất lợi nhất

Mực nước sông yêu cầu được tính theo công thức

Zyc = Zdc + hk + Z

hk : Chiều cao mực nước hạ lưu cống

Z: Chênh lệch mực nước thượng và hạ lưu cống

4 Tính toán phối hợp nguồn nước

2

k

yc

h b M

1 CT đầu mối là cống lấy nước tự chảy kết hợp đập dâng

a) Xác định chiều cao dập dâng

- Trường hợp QS > Qyc :

Chiều cao đập xác định theo công thức

P = Zs - HTr - Zcđ (1)P: Chiều cao đập dâng

Zcđ: Cao trình chân đập

HTr: Cột nước tràn thiết kế

Qs: Lưu lượng sông ứng với tần suất thiết kế (m3/s)

Qk: Lưu lượng lấy vào kênh theo thiết kế (m3/s)

bđ: Chiều dài đập tràn theo thiết kế (m)

3 2 S

Q

Q H

đ

k Tr

4 Tính toán phối hợp nguồn nước

1 CT đầu mối là cống lấy nước tự chảy kết hợp đập dâng

a) Xác định chiều cao dập dâng

1 CT đầu mối là cống lấy nước tự chảy kết hợp đập dâng

b) Tính toán phối hợp nguồn nước: (Phương pháp đồ giải)

- Xây dựng quan hệ giữa lưu lượng sông và cao trình mực nước sông sau khi xây dựng đập: Qs ~ Zsđ

2

3 KL

H 2g 

Hkl : Chiều cao cột nước tràn trên đỉnh đập trong trường

hợp không lấy nước vào trong hệ thống

4 Tính toán phối hợp nguồn nước

1 CT đầu mối là cống lấy nước tự chảy kết hợp đập dâng

b) Tính toán phối hợp nguồn nước: (Phương pháp đồ giải)

- Xây dựng quan hệ giữa lưu lượng sông và cao trình mực nước sông sau khi xây dựng đập:

4 Tính toán phối hợp nguồn nước

1 CT đầu mối là cống lấy nước tự chảy kết hợp đập dâng

b) Tính toán phối hợp nguồn nước: (Phương pháp đồ giải)

- Xây dựng đường quan hệ lưu lượng sông qua cống và cao trình mực nước sông sau khi có đập Q k ~ Z sd

Khi lấy nước vào cống:

ZTC = Zdc + hk + ∆Z

Lượng nước còn lại chảy qua đập tràn

Z h

b M

2

3 ĐL

H 2g 

1 CT đầu mối là cống lấy nước tự chảy kết hợp đập dâng

b) Tính toán phối hợp nguồn nước: (Phương pháp đồ giải)

- Xây dựng đường quan hệ lưu lượng sông qua cống và cao trình mực nước sông sau khi có đập Q k ~ Z sd

4 Tính toán phối hợp nguồn nước

1 CT đầu mối là cống lấy nước tự chảy kết hợp đập dâng

b) Tính toán phối hợp nguồn nước: (Phương pháp đồ giải)

- Xây dựng đường quan hệ lưu lượng sông qua cống và cao trình mực nước sông sau khi có đập Q k ~ Z sd

4 Tính toán phối hợp nguồn nước

1 CT đầu mối là cống lấy nước tự chảy kết hợp đập dâng

b) Tính toán phối hợp nguồn nước: (Phương pháp đồ giải)

4 Tính toán phối hợp nguồn nước