CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN HỒ CHỨA ĐIỀU TIẾT CẤP NƯỚC

CHƯƠNG 9:TÍNH TOÁN HỒ CHỨA ĐIỀU TIẾT CẤP NƯỚC... Khái niệm chung Hồ chứa điều tiết năm mùa là hồ chứa có nhiệm vụ tích lượng nước thừa của các thời kỳ thừa nước để cấp bổ sung cho các

CHƯƠNG 9:

TÍNH TOÁN HỒ CHỨA ĐIỀU TIẾT CẤP NƯỚC

I Khái niệm chung

 Hồ chứa điều tiết năm (mùa) là hồ chứa có nhiệm vụ tích lượng nước thừa của các thời

kỳ thừa nước để cấp bổ sung cho các thời

kỳ thiếu nước, chu kỳ hoạt động là một năm.

 Hồ chứa điều tiết một lần

 Hồ chứa điều tiết hai hay nhiều lần độc lập

 Hồ chứa điều tiết hai hay nhiều lần không

độc lập

Điều tiết một lần

Q,q

(m 3 /s)

t T=1năm

-Điều tiết hai lần độc lập

Q,q

(m 3 /s)

t T=1năm

Điều tiết hai lần không độc lập

Q,q

(m 3 /s)

t T=1năm

Khái niệm chung (tiếp)

 Hồ chứa điều tiết nhiều năm là hồ

chứa có nhiệm vụ tích lượng nước

thừa của các năm nhiều nước để cấp

bổ sung cho các năm ít nước, chu kỳ hoạt động là một nhóm năm.

Khái niệm chung (tiếp)

Các bài toán cơ bản

 Bài toán thiết kế:

 Biết quá trình nước đến thiết kế

 Biết quá trình nước dùng thiết kế

 Tìm dung tích hiệu dụng của hồ chứa

 Biết quá trình nước đến thiết kế

 Biết dung tích hiệu dụng của hồ chứa

 Tìm quá trình nước dùng thiết kế

 Biết quá trình nước đến

 Biết quá trình nước dùng

 Tìm mức đảm bảo cấp nước

Các phương pháp tính toán

 Phương pháp trình tự thời gian:

• Phương pháp lập bảng

• Phương pháp đồ giải

 Phương pháp thống kê xác suất

Không cho phép gián đoạn nhưng cho phép giảm

yêu cầu cấp nước

Cho phép gián đoạn trong thời gian ngắn và giảm

yêu cầu cấp nước

Cho tưới ruộng

Nhà máy, nhiệt điện và thuỷ điện

95 90 80 75 90

II Tính toán hồ chứa điều tiết năm bằng phương pháp lập bảng

 Dựa trên nguyên lý cân bằng nước:

 PT cân bằng nước

(Q-q) ∆ t = V2 - V1

 Trong đó:

• ∆t: thời đoạn tính toán

• Q: lưu lượng đến hồ bình quân trong thời đoạn ∆t

• q: lưu lượng ra khỏi hồ bình quân trong thời đoạn ∆t

q= qyêu cầu + qthấm +qbốc hơi + qxả thừa

• V1, V2: dung tích hồ tại đầu và cuối thời đoạn tính toán

II Tính toán hồ chứa điều tiết năm bằng phương pháp lập bảng

Bảng 1: Tính toán khi chưa kể đến tổn thất

VVIVII IV

+++

-∑ = Vh

Cột (1): tháng sắp xếp theo năm thủy lợi (thủy văn)

Cột (2): Tổng lượng nước đến trong tháng

Cột (3): Tổng lượng nước yêu cầu trong tháng Cột (4) và (5): Chênh lệch giữa lượng nước đến và lượng nước dùng trong tháng

Nếu WQ>Wq: ghi ở cột (4)

Nếu WQ<Wq: ghi ở cột (5)

Cột (6): Quá trình dung tích hồ

Cột (7): Lượng xả thừa

 Quá trình dung tích hồ Vi bao gồm hai giai đoạn:

 Tích nước vào hồ (lũy tích cột 4) nhưng phải đảm bảo điều kiện: Vi ≤ Vh+Vc

 Cấp nước từ hồ (trừ đi các số hạng của cột 5)

 Thời điểm ban đầu và kết thúc Vi = Vc

 Vào mùa lũ khi Vi ≥ Vh+Vc, lượng xả thừa được ghi ở cột 7

II Tính toán hồ chứa điều tiết năm bằng phương pháp lập bảng

Cột (1): tháng sắp xếp theo năm thủy lợi (thủy văn)

Cột (2): Quá trình dung tích hồ (lấy từ cột 6 của Bảng 1)

Cột (3): Dung tích hồ tính bình quân trong tháng

Cột (4) Lớp bốc hơi phụ thêm Cột (5): Diện tích mặt thoáng hồ tương ứng với Vbq ở cột (3)

Cột (6): Lượng tổn thất do bốc hơi trong tháng Cột (7): Lượng tổn thất do thấm trong tháng Cột (8): Tổng lượng tổn thất

II Tính toán hồ chứa điều tiết năm bằng phương pháp lập bảng

-∑ = V ’

Cột (3) Bảng 3 = Cột (3) Bảng 1 + cột (8) Bảng 2

II Tính toán hồ chứa điều tiết năm bằng phương pháp lập bảng

 Kiểm tra sai số giữa hai lần tính toán

 Nếu đạt thì không cần tính lại

 Nếu không đạt thì tính lại

• Bảng 4giống bảng 2 nhưng với:

V

III Tính toán điều tiết nhiều năm bằng phương pháp thống kê xác suất

 Đối với hồ chứa điều tiết nhiều năm, dung tích hiệu dụng Vh được chia làm hai thành phần:

Vh = Vn + VnnTương ứng có:

βh = βn + βnn

Biểu đồ Pletskốp

 Trên cơ sở giải hàng loạt các bài toán K-MII cho trường hợp Cs = 2Cv, tác giả Pletskốp đã vẽ được quan hệ có dạng:

βnn = f ( α , Cv, P)

 Biểu đồ được xây dựng với các tần suất riêng biệt

là những tần suất thường dùng trong thiết kế (75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 97%)

 Khi biết 3 trong 4 trị số thì sẽ xác định được trị số còn lại.

Cấu tạo biểu đồ Pletskop

P%

C

βnn

α= 0.6 α= 0.7

[βnn]

[C ]

[βnn]

Ứng dụng biểu đồ Pletskop

 Bài toán 3: Biết α , βnn, Cv, tìm P

 Giả sử chưa biết βnn

 Từ Cv và α , tra tất cả các biểu đồ có sẵn với các tần suất khác nhau để xác định βnn

định P.

 Sau khi biến đổi sẽ có Cs’ = 2Cv’ Việc ứng dụng biểu

đồ Pletskop tiến hành bình thường.

 Với Cv’ , α ’ đã biết tra được βnn’ Sau đó phải chuyển đổi về βnn theo công thức:

0

'

1 − α

= v v

C C

Xác định thành phần dung tích Vn

của hồ chứa điều tiết nhiều năm

 Lựa chọn năm tính toán:

 Không thể là năm thừa nước (K> α ) vì vào

năm nhiều nước mùa lũ lớn thường kèm theo mùa kiệt cũng lớn, khi đó lượng nước thiếu mùa kiệt nhỏ Nếu tính Vn cho trường hợp

này sẽ không an toàn.

 Không thể là năm thiếu nước (K< α ) vì vào

năm thiếu nước dù có tích hết lượng nước thừa của mùa lũ vẫn không đảm bảo đủ cấp nước

 Chọn năm tính toán có K = α

TH1: K> α

Q,q

(m 3 /s)

t T=1năm

-TH2: K< α

Q,q

(m 3 /s)

t T=1năm

V+

Vn=V +

TH3: K= α

Q,q (m 3 /s)

t T=1năm

Trong đó: Qk là lưu lượng bình quân mùa kiệt (m 3 /s)

q là lưu lượng nước dùng (m 3 /s)

Tk: thời gian kiệt (tính theo tháng)

T q

n

12 12