Khoa Kyõ Thuaät Xaây Döïng - BM KTTNN NOÄI DUNG MOÂN HOÏCnguyenthong/download/Congtrinhthuy/CTT_Ch3_Ho chua... · 6 7/21/2014 31 ÑÖÔØNG CONG ÑAËC TÍNH HOÀ -F =g(Z)

1

7/21/2014 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM

Khoa Kyõ Thuaät Xaây Döïng - BM KTTNN

Giảng viên: PGS. TS. NGUYỄN THỐNG

E-mail: [email protected] or [email protected]

Web: www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong

Tél. (08) 38 640 979 - 098 99 66 719 7/21/2014 2

NOÄI DUNG MOÂN HOÏC

Chương 1. Tổng quan về Tài nguyên nước VN.

Chương 2. Cơ sở kỹ thuật thiết kế công trình

thủy lợi (CTTL).

Chương 3. Hồ chứa nước.

Chương 4. Đập dâng nước

Chương 5. Công trình tháo lũ

Chương 6. Công trình dẫn nước.

Chương 7. Máy thủy lực.

Chương 8. Thủy điện.

Chương 9. Trạm bơm

COÂNG TRÌNH THUÛY

PGS. Dr. Nguyễn Thống

7/21/2014 3

HỒ CHỨA NƯỚC

Nhiệm vụ.

• Ñieàu hoøa löu löôïng söû duïng theo thôøi

gian (ngaøy, tuaàn, thaùng, naêm, nhieàu

naêm).

Tröû vaøo thôøi ñoaïn soâng nhieàu nöôùc

Caáp boå sung trong thôøi ñoaïn soâng ít

nöôùc



Chöông 3: Hoà chöùa nöôùc

7/21/2014 4

• HỒ CHỨA NƯỚC




7/21/2014 5





7/21/2014 6





2

7/21/2014 7





7/21/2014 8





7/21/2014 9

HỒ CHỨA NƯỚC

(Ñaäp voøm)




7/21/2014 10

HỒ CHỨA NƯỚC




7/21/2014 11





7/21/2014 12





3

7/21/2014 13





7/21/2014 14

HỒ CHỨA

NƯỚC




7/21/2014 15

HỒ CHỨA

NƯỚC




7/21/2014 16





7/21/2014 17





7/21/2014 18

HỒ CHỨA

NƯỚC




4

7/21/2014 19

HỒ CHỨA NƯỚC




7/21/2014 20





7/21/2014 21





7/21/2014 22

HỒ CHỨA

NƯỚC




7/21/2014 23

HỒ CHỨA

NƯỚC




Khoan

phụt xử

lý nền

7/21/2014 24

HỒ CHỨA

NƯỚC




5

7/21/2014 25

HỒ CHỨA

NƯỚC




7/21/2014 26




7/21/2014 27




MNGC

MNDBT

MNTL

MNC

Ñaùy hoà

Ñaäp daâng

7/21/2014 28

ÉNERGIE & CENTRALE HYDRAULIQUE

Chap. 5 : Barrages, évacuateurs de crues.

7/21/2014 29

CAÙC ÑÒNH NGHÓA VEÀ MÖÏC NÖÔÙC HOÀ

- MNGC (Möïc nöôùc gia cöôøng)

- MNDBT (Möïc nöôùc daâng bình

thöôøng)

- MNTL (Möïc nöôùc tröôùc luõ)

- MNC (Möïc nöôùc cheát)




7/21/2014 30

CAÙC ÑÒNH NGHÓA VEÀ DUNG TÍCH

- Dung tích höûu ích: Giôùi haïn bôûi MNDBT vaø

MNC.

- Dung tích phoøng luõ: Giôùi haïn bôûi MNGC (hoaëc

MNTL) vaø MNDBT.

- Dung tích cheát: Giôùi haïn bôûi MNC vaø cao trình

ñaùy hoà chöùa.




6

7/21/2014 31

ÑÖÔØNG CONG ÑAËC TÍNH HOÀ

- F =g(Z) : dieän tích maët thoaùng hoà theo

cao ñoä Z.

- W =f(Z) : dung tích hoà theo cao ñoä z

Duøng baûn ñoà tyû leä 1/10.000 (cheânh leäch

ñöôøng ñoàng cao ñoä laø 5m) hoaëc 1/5.000.




7/21/2014 32

ÑÖÔØNG CONG ÑAËC TÍNH HOÀ CHÖÙA




0

F(km2)

W(tr.m3)

Z (m)

Z0 (m)

Z0 (m): cao trình ñaùy hoà

7/21/2014 33

TÍNH TOAÙN MNC

Döïa vaøo nhu caàu dung tích buøn caùt laéng

ñoïng trong hoà trong N naêm (phuï thuoäc

caáp coâng trình) Wcheát

MNC1

Döïa vaøo cao trình toái thieåu ñeå coù theå töï

chaûy ñeán vuøng canh taùc MNC2.

MNC = max(MNC1,

MNC2)




7/21/2014 34

TÍNH TOAÙN MNDBT HOÀ CHÖÙA

NOÂNG NGHIEÄP

Caùc böôùc tính:

Xaùc ñònh MNC tröôùc,

Xaùc ñònh dung tích höõu ích (Whi

), duøng

phöông phaùp caân baèng nöôùc (ví duï tính

sau),

Coù (Wcheát

+Whi

) MNDBT.




7/21/2014 35

TÍNH Whi

Nguyeân lyù:

Phöông trình caân baèng nöôùc:

W=Wchênh lệch = Wdung

- Wden




7/21/2014 36




T(th) Qden

(m3/s) Qdung

(m3/s) W(tr.m3) Coäng doàn W

1 20 30 25.92 25.92

2 50 50 0 25.92

3 60 60 0 25.92

4 60 80 51.84 77.76

5 70 90 51.84 129.6

6 80 87 18.144 147.74

7 80 100 51.84 199.58

8 100 80 -51.84 147.74

9 100 30 -181.44 -33.69

10 500 30 -1218.2 -1252

11 800 30 -1995.8 -3248

12 1500 30 -3810.2 -7058

Toång 3420 (m3/s) 697 (m3/s)

Delta(tr.m3) 7058 (m3)

7

7/21/2014 37

Dung tích höûu ích Whi

Goïi W laø haøm coäng doàn cuûa (Wdung

-Wden

).

Wmax

vaø Wmin

laø giaù trò max vaø min cuûa haøm

W.

Whi

= Wmax

-Wmin

- Delta

=199,58 -(-7058) - 7058=199,58tr.m3




7/21/2014 38

BAØI TAÄP




T(th) Qden(m3/s) Qdung(m3/s)

1 20 30

2 50 50

3 60 60

4 200 80

5 250 90

6 100 120

7 80 100

8 200 80

9 500 30

10 100 30

11 25 30

12 20 50

7/21/2014 39

KEÁT QUAÛ:

Delta =30*86400*(1605-750)/1000000




Toång(tr.m3) Max= 25.92

1605 750 Min= -2307

Delta(W) 2216.16 Whi

(tr.m3)= 116.64

7/21/2014 40

TINH MNDBT

HÔ CHƯA THUY ĐIÊN

Nguyên lý:

- Giả thiết cô đinh MNC

- Giả thiết lân lượt cac gia tri MNDBT khac nhau (gia sô Z).

Môi tổ hợp (MNDBT,MNC) tinh thuy năng Điện lượng trung binh E (thương la TB năm). Chu ý MNDBT lớn E lớn




7/21/2014 41

Môi căp (MNDBT,MNC) tinh đâu tư vao công trinh (đập, tran, nha may,….). Chu ý MNDBT lớn Đâu tư cang lớn.

PHÂN TICH HIÊU QUA VÊ MĂT KINH TÊ GIƯA SƯ GIA TĂNG THU NHÂP (TĂNG ĐIÊN) & SƯ GIA TĂNG CHI PHI ĐÂU TƯ CÔNG TRINH.




7/21/2014 42

TÍNH TOAÙN MNGC

Ñònh nghóa: Möùc nöôùc gia cöôøng laø möïc

nöôùc cao nhaát trong hoà khi xaõy ra luõ

thieát keá hoaëc kieåm tra taïi hoà chöùa.

Phöông phaùp tính: Duøng phöông trình caân

baèng nöôùc vôùi ñöôøng quaù trình luõ ñeán coù

taàn suaát p% tuyø theo caáp coâng trình (laäp

baûng, laäp trình maùy tính, ñoà thò) & quaù

trình thaùo luõ qua ñaäp traøn.




8

7/21/2014 43

COÂNG CUÏ VAØ SOÁ LIEÄU TÍNH

- Ñöôøng cong dung tích hoà W=f(z)

- Quan heä giöõa coät nöôùc traøn H vaø dung

tích hoà W.

- Coâng thöùc tính löu löôïng qua ñaäp traøn.




7/21/2014 44

Ví duï: Moät hoà chöùa noâng nghieäp coù

MNDBT=100m, cao ñoä ñaùy hoà Zdayho

=50m.

Ñaäp traøn thöïc duïng coù B=20m, heä soá löu

löôïng m=0.4092. Cao ñoä ngöôõng traøn laø 96m.




MNDBT=100m

Ztran =96m

Zdayho =50m

Htran

Đập tran

7/21/2014 45

Quan heä giöõa dung tích hoà W vaø cao ñoä möïc

nöôùc hoà Z nhö sau:

Lưu lượng qua ñaäp traøn nhö sau (xem nhö

doøng chaûy qua traøn khoâng ngaäp):




)m()ZZ(10W 33

dayho

3

)s/m(Hg2mBQ 32/3

trantran

7/21/2014 46

T (phut) Qden

0 0

60 50

120 120

180 160

240 250

300 500

360 800




T (phut) Qden

420 1100

480 1300

540 1200

600 900

660 600

720 400

780 200

840 50

900 0

QUÁ TRINH LŨ ĐÊN

7/21/2014 47




0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 200 400 600 800 1000

T(phut)

Q(m

3/s

)

QUÁ TRINH LŨ ĐÊN

7/21/2014 48

HƯỚNG DẪN




T (ph) Qden Qxa

Wtru

(tr.m3)

Who

(tr.m3) Zho(m)

Htran

(m)

125 100 4

0 0 0 0 125 100 4

60 50 50 0 125 100 4

120 120 120 0 125 100 4

180 160 160 0 125 100 4

240 250 250 0 125 100 4

300 500 290.0 0.76 125.76 100.10 4.10

360 800 300.99 1.80 127.55 100.34 4.34

9

7/21/2014 49




T (ph) Qden Qxa

Wtru

(tr.m3)

Who

(tr.m3) Zho(m)

Htran

(m)

420 1100 327.51 2.78 130.33 100.70 4.70

480 1300 369.49 3.35 133.68 101.13 5.13

540 1200 421.41 2.80 136.49 101.49 5.49

600 900 465.87 1.56 138.05 101.68 5.68

660 600 491.03 0.39 138.44 101.73 5.73

720 400 497.38 -0.35 138.09 101.69 5.69

780 200 491.70 -1.05 137.04 101.56 5.56

840 50 474.77 -1.53 135.51 101.36 5.36

900 0 450.31 -1.62 133.89 101.16 5.16 7/21/2014 50

LŨ DẠNG TAM GIÁC




7/21/2014 51

Qluõ-max

Qxaõ-max

A

B

C

D

72h

Luõ ñeán

Xaõ luõ

Cho ñoà thò sau:

Haõy cho bieát yù nghóa cuûa dieän tích ABD, ABC.

Möùc nöôùc hoà chöùa taïi thôøi ñieåm T0?




T(h)

Q(m3/s)

T0

7/21/2014 52

Baøi taäp: Cho moät hoà chöùa coù caùc thoâng

soá nhö sau (giaû thieát cao ñoä ñaùy hoà

Z0=0).

- Dung tích cheát yeâu caàu : 10tr.m3.

- Dung tích höûu ích: 70tr.m3.

- Quan heä dung tích hoà W vaø chieàu saâu

nöôùc h trong hoà (keå töø ñaùy hoà ñeán

maët thoaùng hoà).




333 h10)m(W

7/21/2014 53

Giaû thieát luõ ñeán hoà 72h, coù daïng tam giaùc

ABD. Löu löôïng ñænh luõ laø Qluõ-max

=700

m3/s. Löu löôïng xaõ luõ max qua traøn laø

Qxaõ-max

=500 m3/s.

a. Tính MNC.

b. Tính MNDBT.

c. Tính MNGC.




7/21/2014 54




Qluõ-max

Qxaõ-max

A

B

C

D

72h

Luõ ñeán

Xaõ luõ

T(h)

Q(m3/s)

10

7/21/2014 55

Baøi taäp: Cho moät hoà chöùa coù thoâng soá sau:

- Dung tích cheát yeâu caàu : 25tr.m3.

- Dung tích höûu ích: 95tr.m3.

- Quan heä W hoà vaø chieàu saâu nöôùc h.

Giaû thieát cao ñoä ñaùy hoà Zdayho

=0m.

Quan heä löu löôïng vaø möïc nöôùc haï löu laø:




333 h10)m(W

3hhaluu

hQ 400 (m / s)

6

7/21/2014 56

Giaû thieát luõ ñeán coù daïng tam giaùc ABD.

Löu löôïng ñænh luõ laø Qluõ-max

=600 m3/s.

Möïc nöôùc haï löu cao nhaát cho pheùp laø

hhaï-max

=6m.

a. Tính MNC.

b. Tính MNDBT.

c. Tính MNGC.




7/21/2014 57




Qluõ-max

Qxaõ-max

A

B

C

D

60h

Luõ ñeán

Xaõ luõ

T(h)

Q(m3/s)

7/21/2014 58

GIÔÙI THIEÄU ÑIEÀU TIEÁT LUÕ VÔÙI LAÄP

TRÌNH MACRO TRONG EXCEL

….\CTT-DH\DT_Lu




7/21/2014 59

p=0.1%

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 5 10 15 20 25 30 35

(h)

m3/s




7/21/2014 60

Baøi taäp: Moät hoà chöùa nöôùc coù ñöôøng cong

dung tích hoà V (m3) theo cao trình möïc

nöôùc hoà Z (m ) : V = 104 (Z – 1)

3 , cao trình

MNDBT 30m , ñöôøng quaù trình luõ coù

daïng tam giaùc vôùi löu löôïng ñænh luõ Qmax

=1100m3/s , thôøi gian luõ T = 40 giôø. Ñaäp töï

traøn coù löu löôïng thaùo luõ toái ña qmax

=

500m3/s . Haõy xaùc ñònh cao trình MNGC

(m)

a. 31,62 b. 31,80 c. 31,50 d. 32,0




11

7/21/2014 61

• CAÂU HOÛI OÂN

Phaùt bieåu naøo sau ñaây laø ÑUÙNG :

Möïc nöôùc daâng bình thöôøng (MNDBT) laø

möïc nöôùc cao nhaát trong hoà chöùa

Möïc nöôùc cheát (MNC ) laø möïc nöôùc thaáp

trong muøa khoâ

Möïc nöôùc lũ thiết kế (MNLTK ) laø möïc

nöôùc cao nhaát trong muøa luõ

Caû 3 caâu treân ñeàu khoâng ñaày ñuû




7/21/2014 62


Dung tích gia cöôøng cuûa hoà chöùa nöôùc phuï

thuoäc vaøo :

Toång chieàu daøi traøn nöôùc cuûa coâng trình

thaùo luõ

MNDBT

MNC

Caû 3 caâu treân




7/21/2014 63


Boä phaän naøo sau ñaây KHOÂNG nhaát thieát

phaûi coù trong ñaäp ñaát ñaù hoãn hôïp:

Boä phaän choáng thaám

Boä phaän thoaùt nöôùc

Thaân ñaäp

Ñænh ñaäp




7/21/2014 64

• HEÁT CHÖÔNG 3




Documents

Khoa Kyõ Thuaät Xaây Döïng - BM KTTNN NOÄI DUNG MOÂN HOÏCnguyenthong/download/Congtrinhthuy/CTT_Ch3_Ho chua... · 6 7/21/2014 31 ÑÖÔØNG CONG ÑAËC TÍNH HOÀ -F =g(Z)