Bài giảng Công trình trên hệ thống thủy lợi - Chương 9: Tính toán hồ chứa điều tiết cấp nước

CHƯƠNG 9:TÍNH TOÁN HỒ CHỨA ĐIỀU TIẾT CẤP NƯỚCI. Khái niệm chungHồ 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 lầnHồ chứa điều tiết hai hay nhiều lần độc lậpHồ chứa điều tiết hai hay nhiều lần không độc lậpĐiều tiết một lầnQ,q (m3/s)tT=1nămV+V-Q~tq=constVh=V-Điều tiết hai lần độc lậpQ,q (m3/s)tT=1nămV1+Q~tq=constV2+V1-V2-Vh=max(V1-,V2-)Điều tiết hai lần không độc lậpQ,q (m3/s)tT=1nămV1+Q~tq=constV2+V1-V2-Vh=V1-+V2—V2+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.Hồ chứa điều tiết hoàn toànHồ chứa điều tiết không hoàn toànKhái niệm chung (tiếp)Các hệ số cơ bản hay sử dụng:Hệ số nước đến Ki = Qi/Q0Hệ số nước dùng a = q/Q0Hệ số dung tích hiệu dụng bh= Vh/W0Hệ số thành phần dung tích năm bn= Vn/W0Hệ số thành phần dung tích nhiều năm bnn= Vnn/W0Các bài toán cơ bảnBài toán thiết kế: Biết quá trình nước đến thiết kếBiết quá trình nước dùng thiết kếTìm dung tích hiệu dụng của hồ chứaBài toán vận hànhBiết quá trình nước đến thiết kếBiết dung tích hiệu dụng của hồ chứaTìm quá trình nước dùng thiết kếBài toán tìm mức đảm bảo cấp nướcBiết quá trình nước đếnBiết quá trình nước dùngTìm mức đảm bảo cấp nướcCác phương pháp tính toánPhương pháp trình tự thời gian:Phương pháp năm thiết kếPhương pháp lập bảngPhương pháp đồ giảiPháp pháp điều tiết toàn liệtPhương pháp thống kê xác suấtMức bảo đảm cấp nướcTTYêu cầu về cung cấp nướcMức bảo đảm P (%)12345Không cho phép gián đoạn hoặc giảm yêu cầu cấp nướcKhông 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 nướcCho tưới ruộngNhà máy, nhiệt điện và thuỷ điện9590807590II. Tính toán hồ chứa điều tiết năm bằng phương pháp lập bảngDựa trên nguyên lý cân bằng nước:PT cân bằng nước(Q-q) Dt = V2 - V1Trong đó: Dt: thời đoạn tính toán Q: lưu lượng đến hồ bình quân trong thời đoạn Dtq: lưu lượng ra khỏi hồ bình quân trong thời đoạn Dtq= qyêu cầu + qthấm +qbốc hơi + qxả thừaV1, V2: dung tích hồ tại đầu và cuối thời đoạn tính toánII. Tính toán hồ chứa điều tiết năm bằng phương pháp lập bảng Bảng 1: Tính toán khi chưa kể đến tổn thấtThángWQWqWQ- WqViSi+-(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)VVIVII...IV+++--- = VhCột (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 thángCột (4) và (5): Chênh lệch giữa lượng nước đến và lượng nước dùng trong tháng Nếu WQ>Wq: ghi ở cột (4) Nếu WQa) 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 (KaQ,q (m3/s)tT=1nămV+V-Q~tq=constVn=V-TH2: K<aQ,q (m3/s)tT=1nămV+V-Q~tq=constVn=V+TH3: K=aQ,q (m3/s)tT=1nămV+V-Q~tq=constTkVn=(q-Qk)TkTrong đó: Qk là lưu lượng bình quân mùa kiệt (m3/s) q là lưu lượng nước dùng (m3/s) Tk: thời gian kiệt (tính theo tháng) Vn là thành phần dung tích năm của hồ chứa điều tiết nhiều nămBiến đổi ta có:Đặt t=Tk/12Đặt Chia cả 2 vế cho W0