BTL Thủy Văn Công Trình - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
MỤC LỤC
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 1
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
CÔNG TRÌNH HỒ THỦY ĐIỆN A VƯƠNG
ĐÔNG GIANG – QUẢNG NAM
1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 Thông tin chung:
Công trình thủy điện A Vương thuộc huyện Đông Giang, tỉnh Quảng Nam, cách
thành phố Đà Nẵng khoảng 100km.
Dự án Thuỷ điện A Vương có tổng vốn đầu tư trên 3800 tỷ đồng, khởi công xây
dựng vào 31/8/2003 và khánh thành vào 10/07/2010. Các hạng mục chính của công
trình đều nằm ở vị trí hiểm trở, có địa chất đặc biệt.
Dự án thuỷ điện A Vương là một trong những dự án thuỷ điện bậc thang trên hệ
thống sông Vũ Gia-Thu Bồn. Do tiềm năng tích nước của hồ chứa nên dự án có khả
năng cung cấp điều tiết lượng điện hàng năm. Công trình có 1 ý nghĩa lớn đối với sự
phát triển kinh tế xã hội của đất nước nói chung, của tỉnh Quảng Nam và phía Tây
Tỉnh Quảng Nam nói riêng.
Công trình thủy điện A Vương có công suất thiết kế 220MW với sản lượng điện
trung bình hàng năm là 947,86 triệu KWh. Nhà máy gồm 2 tổ máy, điện lượng bình
quân hàng năm là 815 triệu KWh Theo tiêu chuẩn TCXDVN 285 - 2002, công trình
thủy điện A Vương thuộc công trình cấp II.
Đập dâng A Vương là đập bê tông trọng lực đặt trên nền đá của hệ tầng sông
Boung. Từ tuyến đập, sông A Vương chảy vào sông Boung theo hướng Bắc - Nam, cả
hai sông nhập lại được xem như một đoạn sông vòng cung. Nhà máy thủy điện A
Vương đặt trên sông Boung với độ chênh cột nước tự nhiên 250m.
Nhiệm vụ của công trình thủy điện A Vương là :
− Tạo nguồn cung cấp điện cho lưới điện Quốc gia.
− Cung cấp nước đẩy mặn về mùa kiệt cho khu vực hạ du công trình.
− Góp phần làm chậm và giảm lũ khu vực hạ du công trình.
Trong đó nhiệm vụ cung cấp điện là nhiệm vụ quan trọng nhất. Thủy điện A

vương từ khi đi vào hoạt động đã đóng góp một lượng điện lớn vào lượng điện quốc
gia, tạo nguồn cung ổn định cho địa phương. Công trình mang ý nghĩa lớn đối với địa
phương.
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 2
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
1.2 Thông số kĩ thuật của công trình:
 Diện tích lưu vực F
lv
=682 (km
2
)
 Chiều dài sông chính L
s
=60 (km)
 Lượng mưa ngày thiết kế H
np
= 618 (mm) ứng với P=1%
 Lưu tốc lớn nhất tại mặt cắt cửa ra Vmax = 2.85 (m/s)
 Điều kiện địa chất lòng hồ: Tốt
 Quan hệ đường đặc tính lòng hồ (bảng 1)
TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 3
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
Z (m) 306 310 320 330 340 345 350 355 360
W (10
6
m
3)
0.00 0.66 11.96 38.90 77.07
100.1

3
126.0
1
154.7
3
186.2
9
F (Km
2)
0.00 0.31 1.89 3.30 4.34 4.89 5.47 6.02 6.61
TT 10 11 12 13 14 15 16 17
Z (m) 365 370 375 380 385 390 395 400
W (10
6
m
3)
220.90
258.7
2
299.6
3
343.5
5
390.6
4
441.0
1
494.6
2
551.3

9
F (Km
2)
7.24 7.89 8.48 9.09 9.75 10.40 11.05 11.66
 Các thông số về tràn:
o Số cửa tràn 3
o Bề rộng tràn 14 m
 Mực nước chết H
c
=340 (m); V
c
=77,07 (m
3
)
 Số liệu dòng chảy năm (bảng 2)
Năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1961 3.1
9
5.25 9.1
0
17.85 8.58 44.49 17.97 51.76 70.37 27.66 16.32 10.81
1962 5.34 3.30 3.5
6
5.56 6.36 29.45 25.50 29.06 26.64 12.19 3.95 1.80
1963 1.1
1
1.91 2.29 1.89 13.64 12.45 66.03 45.38 27.92 12.61 23.20 8.44
1964 3.8
8
4.67 5.01 12.45 7.80 25.11 41.43 32.63 62.59 50.99 14.53 9.38

1965 3.9
6
4.14 4.3
9
25.75 23.07 52.78 31.74 15.17 17.46 19.25 8.77 5.66
1966 5.23 3.75 2.12 7.57 5.33 47.29 29.57 30.08 16.06 29.06 8.78 4.68
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 4
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
1967 2.18 5.12 5.14 10.59 11.52 18.36 19.12 24.09 45.64 8.07 5.37 3.28
1968 2.58 5.34 6.4
9
10.64 23.84 25.11 20.27 106.95 33.40 34.55 13.51 4.05
1969 4.1
0
2.94 5.35 12.01 16.83 17.34 37.48 56.09 31.87 13.51 20.40 3.93
1970 3.3
3
3.95 4.0
3
10.81 23.20 38.37 30.34 33.27 26.90 15.55 5.55 3.33
1971 2.6
3
3.37 4.95 3.96 37.86 19.89 90.89 116.64 25.75 30.59 7.36 3.51
1972 2.64 2.97 2.59 4.77 24.73 11.86 7.57 104.91 45.00 23.33 11.89 5.44
1973 4.4
1
4.35 3.8
8
15.81 11.50 30.59 63.23 68.58 107.72 22.56 7.34 3.49
1974 4.3

7
3.52 3.2
6
9.06 8.97 29.32 27.41 20.78 16.32 22.31 6.73 3.90
1975 7.6
1
3.49 6.7
1
17.72 61.44 68.07 13.39 28.55 49.21 12.28 5.76 3.39
1976 2.08 6.16 2.65 10.94 16.57 7.95 3.77 34.67 34.42 25.88 16.95 3.75
 Trận lũ điển hình đo đạc trên sông (bảng 3)
T.đoạn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Q 61.19 252.4 508.63
1139.6
4
1376.7
5
1154.9
4 609.34
392.6
3 325.07 344.19 407.93
T.đoạn 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Q
387.5
3 247.3 165.72 130.03 124.93 95.61 87.96 68.84 61.19 58.64 44.62
 Tài liệu quá trình nước dùng (bảng 4)
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 5
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
Tháng I II III IV V VI VII VII IX X XI XII
q (m

3
/s)
22.9
5
25.50
16.5
7
14.02 9.69 8.41 5.86 6.37 7.27 8.29 10.20 15.93
 Tài liệu tổn thất bốc hơi: (bảng 5)
Tháng I II III IV V VI VII VII IX X XI XII
∆Z (mm)
16.70 13.77 13.64 14.15 27.41 24.48 24.22 22.31 22.31 24.35 16.95 15.55
2. TÍNH TOÁN ĐẶC TRƯNG THỦY VĂN THIẾT KẾ
2.1 Tính toán dòng chảy năm thiết kế:
2.1.1 Phân mùa dòng chảy:
Dòng chảy năm là lượng dòng chảy sinh ra trên lưu vữ và chả qua mặt cắt cửa
ra lưu vực trong khoảng thời gian là một năm cùng với sự thay đổi của nó trong năm.
Năm thủy văn là năm bắt đầu từ mùa lũ năm trước và kết thúc vào cuối mùa
kiệt năm tiếp theo.
Tiêu chuẩn phân mùa dòng chảy:
• Mùa lũ là mùa gồm các tháng liên tục có dòng chảy thỏa mãn:
P (Q
tháng i
≥ Q
năm tương ứng
) ≥ 50%
• Mùa kiệt là thời gian còn lại.
 Bảng giá trị lưu lượng bình quân theo từng năm giai đoạn (1977-1992)
Năm 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968
Qtb 23.61 12.73 18.07 22.54 17.68 15.79 13.21 23.89

Năm 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976
Qtb 18.49 16.55 28.95 20.64 28.62 13.00 23.13 13.82
 Từ bảng giá trị lưu lượng bình quân năm trong giai đoạn (1977-1992) và bảng lưu
lượng bình quân theo tháng của từng năm trong giai đoạn (1977-1992), ta được bảng
sau:
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 6
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
Năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1961 x x x x
1962 x x x x
1963 x x x x
1964 x x x x x
1965 x x x x x
1966 x x x x x
1967 x x x x
1968 x x x x
1969 x x x x
1970 x x x x x
1971 x x x x
1972 x x x x
1973 x x x x
1974 x x x x x
1975 x x x x
1976 x x x x x
P% 0.0 0.0 0.0 6.3 37.5 68.8 68.8 93.8 87.5 56.3 18.8 0.0
Mùa lũ lũ lũ lũ lũ
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 7
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
Các tháng có lưu lượng bình quân tháng lớn hơn lưu lượng bình quân năm
tương ứng được đánh dấu x trong bảng trên.

Từ kết quả bảng trên ta nhận thấy: Các tháng mùa lũ của năm bắt đầu từ tháng
6 đến tháng 10. Và mùa kiệt bắt đầu từ tháng 11 năm này đến tháng 5 năm sau.
Bảng lưu lượng bình quân tháng theo năm thủy văn
(Xem ở trang sau)
Mùa Mùa lũ Mùa kiệt
Năm VI VII VIII IX X XI XII I II III IV V
1961 - 1962 44.4
9
17.9
7
51.76 70.37 27.6
6
16.32 10.81 5.34 3.30 3.56
5.56 6.36
1962 - 1963 29.4
5
25.5
0
29.06 26.64 12.1
9
3.95 1.80 1.11 1.91 2.29
1.89 13.64
1963 - 1964 12.4
5
66.0
3
45.38 27.92 12.6
1
23.20 8.44 3.88 4.67 5.01 12.4
5 7.80

1964 - 1965 25.1
1
41.4
3
32.63 62.59 50.9
9
14.53 9.38 3.96 4.14 4.39 25.7
5 23.07
1965 - 1966 52.7
8
31.7
4
15.17 17.46 19.2
5
8.77 5.66 5.23 3.75 2.12
7.57 5.33
1966 - 1967 47.2
9
29.5
7
30.08 16.06 29.0
6
8.78 4.68 2.18 5.12 5.14 10.5
9 11.52
1967 - 1968 18.3
6
19.1
2
24.09 45.64 8.07 5.37 3.28 2.58 5.34 6.49 10.6
4 23.84

Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 8
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
1968 - 1969 25.1
1
20.2
7
106.9
5
33.40 34.5
5
13.51 4.05 4.10 2.94 5.35 12.0
1 16.83
1969 - 1970 17.3
4
37.4
8
56.09 31.87 13.5
1
20.40 3.93 3.33 3.95 4.03 10.8
1 23.20
1970 - 1971 38.3
7
30.3
4
33.27 26.90 15.5
5
5.55 3.33 2.63 3.37 4.95
3.96 37.86
1971 - 1972 19.8
9

90.8
9
116.6
4
25.75 30.5
9
7.36 3.51 2.64 2.97 2.59
4.77 24.73
1972 - 1973 11.8
6
7.57 104.9
1
45.00 23.3
3
11.89 5.44 4.41 4.35 3.88 15.8
1 11.50
1973 - 1974 30.5
9
63.2
3
68.58 107.7
2
22.5
6
7.34 3.49 4.37 3.52 3.26
9.06 8.97
1974 - 1975 29.3
2
27.4
1

20.78 16.32 22.3
1
6.73 3.90 7.61 3.49 6.71 17.7
2 61.44
1975 - 1976 68.0
7
13.3
9
28.55 49.21 12.2
8
5.76 3.39 2.08 6.16 2.65 10.9
4 16.57
2.1.2 Xác định các giá trị W và Q
Dựa vào bảng phân chia mùa dòng chảy ở trên ta có đc:
Năm Q
l
W
l
Q
k
W
k
Q
n
W
n
1961 - 1962 42.45 212.25 7.32 51.25 21.96 263.49
1962 - 1963 24.57 122.84 3.80 26.59 12.45 149.43
1963 - 1964 32.88 164.39 9.35 65.45 19.15 229.84
1964 - 1965 42.55 212.76 12.18 85.23 24.83 297.99

1965 - 1966 27.28 136.40 5.49 38.42 14.57 174.82
1966 - 1967 30.42 152.08 6.86 48.02 16.68 200.10
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 9
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
1967 - 1968 23.06 115.28 8.22 57.53 14.40 172.81
1968 - 1969 44.06 220.28 8.40 58.80 23.26 279.08
1969 - 1970 31.26 156.29 9.95 69.64 18.83 225.93
1970 - 1971 28.89 144.43 8.80 61.63 17.17 206.07
1971 - 1972 56.75 283.76 6.94 48.56 27.69 332.32
1972 - 1973 38.53 192.67 8.18 57.28 20.83 249.94
1973 - 1974 58.54 292.69 5.72 40.03 27.73 332.71
1974 - 1975 23.23 116.13 15.37 107.60 18.64 223.73
1975 - 1976 34.30 171.49 6.79 47.55 18.25 219.04
Trong đó:
Q
k
=(Q
11
+ Q
12
+ Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
+ Q
5

)/7
Q
l
=(Q
6
+ Q
7
+ Q
8
+ Q
9
+ Q
10
)/5
2.1.3 Chọn năm điển hình
 Xác định các thông số thiết kế ứng với P=75%:
Dựa vào các số liệu đã tính được, ta vẽ được đường tần suất lý luận của tổng
lượng trong chuỗi năm thủy văn từ 1961-1976 như sau:
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 10
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
Từ đường tần suất lý luận ta suy được giá trị W
nP
=198,47(m
3
tháng/s)
Đường tần suất lý luận của tổng lượng mùa kiệt ứng với P=75%
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 11
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
Từ đường tần suất lý luận ta suy được giá trị W
kP

=43,11(m
3
.tháng/s)
 Nguyên tắc: Chọn ra một năm điển hình đã xảy ra trong thực tế, có phân phối
bất lợi với yêu cầu dùng và sử dụng nước, thu phóng thành phần phân phối
dòng chảy chảy năm thiết kế.
 Năm điển hình:
o Đã xảy ra trong thực tế, có tài liệu đo đạc đáng tin cậy.
o Có lưu lượng bình quân năm xấp xỉ lưu lượng bình quân năm thiết kế
o Bất lợi với yêu cầu dùng và sử dụng nước: Lưu lượng bình quân mùa
kiệt nhỏ, thời gian mùa kiệt kéo dài.
 So sánh giá trị thiết kế và giá trị thực đo ta có bảng sau:
Từ việc so sánh các giá trị W
n
& W
nP
ta suy ra được năm 1966-1967 là năm điển
hình vì tổng lượng bình quân năm gần xấp xỉ với tổng lượng bình quân năm thiết kế
ứng với P=75%
Năm W
n
|W
n
-W
p
|
61-62
263.49 65.02
62-63
149.43 49.04

63-64
229.84 31.37
64-65
297.99 99.52
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 12
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
65-66
174.82 23.65
66-67
200.10 1.63
67-68
172.81 25.66
68-69
279.08 80.61
69-70
225.93 27.46
70-71
206.07 7.60
71-72
332.32 133.85
72-73
249.94 51.47
73-74
332.71 134.24
74-75
223.73 25.26
75-76
219.04 20.57
1.63
2.1.4 Xác định hệ số thu phóng

Thu phóng theo phương pháp thu phóng 2 tỷ số:
K
k
=W
kP
/W
k đh
= 43,11/48,02 = 0,898
K
l
=(W
nP
- W
kP
) /(W
n đh
- W
k đh
)=(198,47-43,11)/(200,10-48,02)=1,022
2.1.5 Phân phối dòng chảy năm thiết kế
Từ các hệ số thu phóng đã tính ở trên ta suy ra được phân phối dòng chảy năm thiết kế
được tính theo công thức sau:
Q
ip
=Q
iđh
.K
k
Q
jp

=Q
jđh
.K
l
Với i, j theo thứ tự là chỉ số của các tháng mùa kiệt và mùa lũ.
Năm
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

1.96 4.60 4.61 9.51
10.3
5 48.31 30.21 30.73 16.41 29.69 7.88 4.20
Từ số liệu bảng trên ta vẽ được đường quá trình dòng chảy năm thiết kế:
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 13
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
2.2 Tính toán dòng chảy lũ thiết kế:
2.2.1 Nguyên lý chung:
Dòng chảy lũ là quá trình không ngừng tăng lên hoặc giảm đi của lưu lượng
hoặc mực nước. Trong quá trình thay đổi đó, xuất hiện một hoặc 1 vài trị số cực đại.
Đường quá trình lũ Q~t là sự thay đổi của lưu lượng theo thời gian của một trận
lũ, bao gồm nhánh nước lên và nhánh nước xuống.
Quá trình lũ thiết kế phải là một quá trình có đỉnh bằng đỉnh thiết kế, đồng thời
có lượng bằng lượng thiết kế. Mỗi điểm tren đường quá trình lũ thiết kế (Q~t) có tung
độ (lưu lượng) và hoành độ (thời gian) xác định theo công thức:
Q
ip
=K
Q
Q
i đh
t

ip
=K
T
.t
i đh
Với K
Q
=Q
maxP
/Q
maxđh
K
T
=K
W
/K
Q
2.2.2 Tính toán lưu lượng đỉnh lũ thiết kế Qmax p
a. Xác định theo công thức Xô cô lốp xki:
Công thức Xô lô côp sky có dạng:

)(
278,0
321
0
max ng
l
Tp
p
QFf

T
HH
Q
+
−
=
δδδ
α
Trong đó:
α: Hệ số dòng chảy trận lũ;
H
0
: Lượng tổn thất ban đầu;
H
TP
: Lượng mưa lớn nhất trong thời gian tính toán T tương ứng với tần suất thiết
kế P.
δ
1
: Hệ số triết giảm đỉnh do ảnh hưởng điều tiết của ao hồ đầm lầy trên lưu vực;
δ
2
: Hệ số triết giảm đỉnh do ảnh hưởng điều tiết của lớp phủ thực vật;
δ
3
: Hệ số triết giảm đỉnh do ảnh hưởng điều tiết của lòng sông;
Q
ng
: Lưu lượng nước ngầm trước khi có lũ;
f: Hệ số hình dạng lũ, là đại lượng không thứ nguyên;

F: Diện tích lưu vực (km
2
)
Q
mP
: Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế.
 Xác định các tham số trong công thức
• Thời gian lũ lên T
l
Theo tác giả thời gian lũ lên lấy bằng thời gian tập trung nước trong sông T
l
= τ
s
,
trong đó τ
s
được xác định theo công thức:
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 14
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
)(354,8
995,1*6,3
60
6,3
h
V
L
s
===
τ
τ

τ
V
là tốc độ tập trung nước trung bình trong lòng sông được xác định theo công
thức:
τ
V
= 0,7
max
V
= 0,7*2,85 =1.995 (m/s)
Trong đó:
max
V
là

vận tốc bình quân lớn nhất ở cửa ra lưu vực, xác định theo tài
liệu thực đo hoặc lấy theo kết quả điều tra lũ tại mặt cắt cửa ra của lưu vực, L là
chiều dài sông chính.
• Tính tổn thất dòng chảy lũ
Lượng tổn thất ban đầu H
0
: Tổn thất này phụ thuộc vào độ thấm nước của đất, độ
che phủ, mức độ gồ ghề bề mặt đất, độ ẩm có sẵn trong đất trước khi có lũ.
Hệ số dòng chảy lũ α phụ thuộc vào loại đất địa mạo lưu vực và đặc điểm của
mưa rào. Hai đặc trưng này vì thế có thể phân vùng theo lãnh thổ.
Trên lưu vực sông Bung thì hệ số H
0
=16mm và hê số dòng chảy lũ α=0,86.
• Lượng mưa lũ thiết kế H

T
Vì τ
s
< 10 giờ nên ta lấy T = τ
s
=8,354 giờ
Lượng mưa lũ thiết kế trong thời gian tính toán T được tính theo công thức tính
lượng mưa thiết kế. Lượng mưa thiết kế H
TP
tính theo đường cong triết giảm mưa rào
của Việt Nam:
H
TP
= ψ(T) H
nP
= 0,68*618=420,24 (mm)
Trong đó:
- H
nP
là lượng mưa ngày lớn nhất thiết kế của lưu vực. Trên lưu vực sông Bung
thì H
nP
=618mm ứng với P=1%
- ψ(T): tung độ đường cong luỹ tích mưa phụ thuộc các phân khu mưa khác
nhau tra theo bảng. Ta được giá trị ψ(T)=0,68 ứng với T=8,354 giờ.
• Hệ số hình dạng lũ f
Hệ số hình dạng lũ f có thể xác định theo các phương pháp sau:
- Xác định theo bản đồ phân vùng hệ số f đã được lập sẵn f = 0,81
• Xác định các hệ số triết giảm đỉnh lũ δ
1

, δ
2
, δ
3
:
Tạm lấy δ
1
= δ
2
= δ
3
=1 vì không có đủ tài liệu để xác định
• Trị số Q
ng
lưu lượng cơ bản trước khi có lũ:
Vì lưu vực nhỏ nên có thể bỏ qua trị sô này.
 Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế theo công thức Xô cô lốp xki là:
sm
QFf
T
HH
Q
ng
l
Tp
p
/83,6390
01*1*1*81,0*682*
354,8
16)-40,86(420,2

0,278

)(
278,0
3
321
0
max
=
+=
+
−
=
δδδ
α
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 15
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
b. Xác định theo công thức triết giảm.
Công thức triết giảm mô đun đỉnh lũ có dạng là:
P
n
p
q
q
λ
.
F
100
100
max







=
Trong đó:
- q
maxP
là mô đun đỉnh lũ ứng với tần suất P của lưu vực tính toán.
- q
100
là mô đun đỉnh lũ lưu vực có diện tích 100 km
2
, Lấy theo lưu vực
sông Cái tại trạm Thạnh Mỹ q
100
=303.0
- F là diện tích lưu vực tính toán. F=682km
2
- λ
P
là hệ số chuyển đổi tần suất. λ
P
=1,726 ứng với P=1%
- n là hệ số triết giảm mô đun đỉnh lũ theo diện tích. n=1,58
Như vậy, việc tính toán đỉnh lũ thiết kế cho một lưu vực nào đó theo trị số quy
chuẩn của mô đun đỉnh lũ ta cần thực hiện theo trình tự như sau:
- Theo vị trí địa lý của lưu vực tra bản đồ đẳng trị q

100
được giá trị quy chuẩn
mô đun đỉnh lũ, theo bản đồ phân vùng xác định trị số n;
- Theo tần suất thiết kế P tra bảng được hệ số λ
p
;
- Tính trị số q
maxP
theo công thức và tính lưu lượng đỉnh lũ thiết kế:
smq
P
n
p
q
/183,25726,1*)
682
100
(*0,303.
F
100
358,1
100
max
==







=
λ
Q
maxP
= q
maxP
F=25,183*682=17174,806 m
3
/s
c. So sánh và lựa chọn kết quả:
Dựa vào kết quả đã tính được ở trên ta có:
− Theo công thức Xô-lô-cốp-xki: Q
maxP
= 6390,83 m
3
/s
− Theo công thức triết giảm mô đun đỉnh lũ: Q
maxP
= 17174,806 m
3
/s
Mặt khác, lưu lượng lũ max trong dòng chảy lũ điển hình là:
Q
max
= 1376,75 m
3
/s
Ta nhận thấy kết quả tính theo công thức Xô-lô-cốp-xki là tương đương với lưu
lượng max trong dòng chảy lũ điển hình. Còn kết quả tính theo công thức triết giảm
mô-đun đỉnh lũ thì lớn hơn rất nhiều so với số liệu lũ điển hình thực đo. Nên từ đó, ta

chọn kết quả theo công thức Xô-lô-cốp-xki để tính toán. Tức là chọn
Q
maxP
= 6390,83 m
3
/s
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 16
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
2.2.3 Xác định tổng lượng lũ thiết kế:
Tổng lượng lũ thiết kế được xác định theo công thức:
W
max P
= 10
3
.H
nP
.F.α=10
3
.618.682.0,86=362,47 (10
6
m
3
)
2.2.4 Phân phối dòng chảy lũ thiết kế:
a) Cơ sở tính toán
Quá trình lũ thiết kế phải có một quá trình có đỉnh lũ bằng đỉnh lũ thiết kế, đồng
thời có lượng bằng lượng thiết kế.
Mỗi điểm trên đường quá trình lũ thiết kế (Q~t)
P
có tung độ (lưu lượng) và hoành

độ thời gian xác định như sau:
Q
ip
=K
Q
Q
i đh
t
ip
=K
T
.t
i đh
Với K
Q
=Q
maxP
/Q
maxđh
K
T
=K
W
/K
Q
b) Xác định đường quá trình lũ thiết kế
 Đường quá trình lũ điển hình
T.đoạ
n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Q 44,62

252.4
0
508.6
3
1139.6
4
1376.6
4
1154.9
4
609.3
4
392.6
3 325.07 344.19
407.9
3
T.đoạ
n 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Q
387.5
3
247.3
0
165.7
2 130.03 124.93 95.61 87.96 68.84 61.19 58.64 44.62
 Xác định các hệ số thu phóng:
Từ đường quá trình lũ điển hình ta nhận thấy, tại thời đoạn t=5 thì lũ đạt đỉnh
ứng với giá trị Q
max đh
=1376,64 m

3
/s.
Khi đó ta tính được các hệ số như sau:
K
Q
= Q
maxP
/Q
maxđh
=6390,83/1376,64=4,642
W
maxđh
= ΣQ
maxđh
.t=173,42 (10
6
m
3
)
K
W
= W
maxP
/W
maxđh
= 362,47/173,42=2,09
K
T
= K
W

/K
Q
=2,09/4.642=0,45
 Từ các hệ số đã tính được, ta xác định được đường quá trình lũ thiết kế với
T
ip
=T
i đh
.K
T
= 6*0,45=2,7 giờ là:
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 17
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
Thời đoạn 1 2 3 4 5 6 7 8
Q (m
3
/s)
207.105
1171.6
2 2361
5290.0
5
6390.6
7
5361.0
6
2828.4
6 1822.52
Thời đoạn 9 10 11 12 13 14 15 16
Q (m

3
/s)
1508.9
1
1597.6
7
1893.5
3
1798.8
5
1147.9
5 769.25 603.56 579.89
Thời đoạn 17 18 19 20 21 22
Δt=2,70h
Q (m
3
/s) 443.80 408.29 319.53 284.03 272.20 207.10
 Từ các giá trị của bảng trên ta xác định được đường quá trình lũ thiết kế theo phương
pháp Oghiepxki:
3. TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT CẤP NƯỚC
3.1 Tính toán điều tiết năm
3.1.1 Nguyên lý điều tiết:
Phương trình cân bằng nước hồ chứa: dV(t) = [Q(t) – q(t)]dt
Nguyên lý tính toán điều tiết cấp nước đối với hồ chứa điều tiết năm là sự kết hợp
việc giải phương trình cân bằng nước cùng với các quan hệ phụ trợ của đặc trưng địa
hình hồ chứa.
Dung tích hiệu dụng của hồ chứa được xác định trên cơ sở so sánh lượng nước
thừa liên tục V
+
và lượng nước thiếu liên tục trong thời kì một năm.

3.1.2 Các trường hợp hồ chứa điều tiết năm:
Hồ chứa điều tiết một lần: trường hợp hồ chứa trong thời kì một năm có một thời
kì thừa nước liên tục và một thời kì thiếu nước liên tục.
Hồ chứa điều tiết hai lần: trường hợp hồ chứa trong thời kì một năm có hai lần tích
nước và hai lần cấp nước liên tục xem kẽ nhau.
3.1.3 Phương án trữ nước:
Phương án trữ nước sớm: Nước được tích vào hồ ngay từ tháng thừa nước đầu tiên
và tích hết lượng nước thà hang tháng cho đến khi nước được tích đầy hồ mới cả thừa.
Phương án trữ nước muộn: Việc tích nước được thực hiện ở những tháng cuối thời
kì thừa nước sao cho đến thời điểm cuối của thời kì thừa nước hồ chứa mới được tích
đầy.
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 18
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
3.2 Xác định dung tích hữu ích Vh
3.2.1 Xác định V
h
chưa kể tổn thất:
Chọn phương án tích trữ sớm.
Tháng
Số
ngày
Lưu lượng Tổng lượng W
Q
-W
q
Trữ sớm
Q q W
Q
W
q

+ - Vi Si
VI 30 48.31 8.41 125.23 21.81 103.42 103.42 0.00
VII 31 30.21 5.86 80.92 15.71 65.22 168.64 0.00
VIII 31 30.73 6.37 82.32 17.07 65.24 187.92 45.96
IX 30 16.41 7.27 42.53 18.83 23.70 187.92 23.70
X 31 29.69 8.29 79.53 22.19 57.33 187.92 57.33
XI 30 7.88 10.20 20.44 26.43 6.00 181.92
XII 31 4.20 15.93 11.25 42.68 31.43 150.49
I 31 1.96 22.95 5.24 61.46 56.22 94.28
II 28 4.60 25.50 11.13 61.68 50.55 43.73
III 31 4.61 16.57 12.35 44.39 32.03 11.70
IV 30 9.51 14.02 24.65 36.35 11.70 0.00
V 31 10.35 9.69 27.71 25.95 1.76 0.00 1.76
470.94 332.25 314.91 187.92
Trong đó:
Cột 1: các tháng trong năm được sắp xếp theo thứ tự năm thủy lợi.
Cột 2: Số ngày tương ứng trong tháng.
Cột 3: Lưu lượng nước đến trong tháng tương ứng. Đơn vị: m
3
/s
Cột 4: Lưu lượng nước dùng tương ứng trong tháng. Đơn vị: m
3
/s
Cột 5: Tổng lượng nước đến trong tháng, được tính theo công thức: W
Q
= Q.∆t
Đơn vị: 10
6
m
3

Cột 6: Tổng lượng nước dùng trong tháng, được tính theo công thức:
W
q
= q.∆t Đơn vị: 10
6
m
3
Cột 7: Lượng nước thừa hằng tháng (khi W
Q
>W
q
): (7) = (5) - (6)
Cột 8: Lượng nước thiếu hàng tháng của thời kì thiếu nước (khi W
Q
<W
q
):
(8)=(6)-(5). Tổng lượng nước thiếu ở cột 8 chính là V
-
.
Cột 9: Quá trình lượng nước có trong hồ (kể từ mực nước chết).
Cột 10: Lượng nước xả thừa.
Từ bảng tính, ta xác định được hình thức điều tiết của hồ là hình thức điều tiết 1
lần.
Khi đó, dung tích hiệu dụng của hồ chưa kể tổn thất là: V
h
=V
-
=187,92 (10
6

m
3
)
Dung tích toàn bộ (dung tích chết và dung tích hiệu dụng) là: V
bt
= 264,99 (10
6
m
3
)
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 19
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
3.2.2 Xác định V
h
khi có tính tổn thất:
















































































    !  " # $     
77.07 77.07
VI
180.4
9
128.7
8 5.52 24.48
0.1
4 1.29 1.42
125.2
3 23.23 102.00 179.07
VII
245.7
1
213.1
0 7.10 24.22
0.1
7 2.13 2.30 80.92 18.01 62.91 241.98
VIII
264.9
9
255.3
5 7.83 22.31
0.1
7 2.55 2.73 82.32 19.80 62.52 275.96 28.54
IX
264.9
9

264.9
9 7.98 22.31
0.1
8 2.65 2.83 42.53 21.66 20.87 275.96 20.87
X
264.9
9
264.9
9 7.98 24.35
0.1
9 2.65 2.84 79.53 25.04 54.49 275.96 54.49
XI
258.9
9
261.9
9 7.94 16.95
0.1
3 2.62 2.75 20.44 29.19 8.75 267.20
XII
227.5
6
243.2
8 7.62 15.55
0.1
2 2.43 2.55 11.25 45.23 33.98 233.22
I
171.3
5
199.4
6 6.85 16.70

0.1
1 1.99 2.11 5.24 63.57 58.33 174.90
II
120.8
0
146.0
7 5.85 13.77
0.0
8 1.46 1.54 11.13 63.22 52.09 122.81
III 88.77
104.7
8 4.99 13.64
0.0
7 1.05 1.12 12.35 45.50 33.15 89.66
IV 77.07 82.92 4.48 14.15
0.0
6 0.83 0.89 24.65 37.24 12.59 77.07
V 77.07 77.07 4.34 27.41
0.1
2 0.77 0.89 27.71 26.84 0.87 77.07 0.87
302.79 198.89
Trong đó:
Cột (1): Thứ tự các tháng xếp theo năm thủy lợi.
Cột (2): Dung tích của hồ chứa ở cuối mỗi thời đoạn tính toán ∆t
i
Cột (3): Dung tích bình quân của hồ chứa. Xác định theo công thức:
V
bq
=1/2*(V
d

+V
c
)
Cột (4): Diện tích mặt hồ tra từ quan hệ địa hình của hồ chứa tương ứng với giá trị
V
bq
lấy ở cột (3).
Cột (5): Lượng bốc hơi phụ thêm hàng tháng.
Cột (6): Lượng tổn thất do bốc hơi. Xác định theo công thức: W
bi
=∆Z
i
*F
hi
Cột (7): Lượng tổn thất do thấm. Xác định theo công thức: W
ti
=k*V
bq
Cột (8): Lượng tổn thất tổng cộng. W
tti
=W
bi
+W
ti
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 20
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
Cột (9): Tổng lượng nước đến của từng tháng.
Cột (10): Lượng nước dùng hàng tháng có cộng tổn thất.
Cột (11): Lượng nước thừa hàng tháng của thời kì thừa nước.
Cột (12): Lượng nước thiếu hàng tháng của thời kì thiếu nước.

Cột (13): Quá trình lượng nước có trong hồ
Cột (14): Lượng nước xả thừa.
 Tổng lượng nước thiếu ở cột (12) chính là dung tích hiệu cụng V
h
đã kể tổn thất
với lần tính thứ đầu tiên.
V
h
= 189,98 (triệu m
3
)
 Dung tích tổng cộng của hồ chứa tính đến mực nước dâng bình thường (kể cả
dung tích chết) là:
V
bt
=V
c
+V
hd
= 77,07 + 198,89= 275,96 (triệu m
3
)
 Tính sai số giữa 2 lần tính dung tích hiệu dụng (trường hợp đã kể tổn thất và
trường hợp chưa kể tổn thất) ta có:
Lấy chọn sai số cho phép là 5% thì sai số tính toán đạt giá trị cho phép và không
cần phải tính lại.
4. TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ
4.1 Tính toán điều tiết lũ
4.1.1 Nguyên lý tính toán điều tiết lũ:
Dòng chảy trong sông trong thời kì có lũ là dòng không ổn định tron sông thiên

nhiên. Diễn toán dòng chảy lũ trên hệ thống sông trong đó có hồ chứa được tiến hành
trên cơ sở giải hệ phương trình không ổn định Saint-Venant viết cho đoạn sông dx
trong thời đoạn dt, bao gồm phương trình liên tục và phương trình cân bằng năng
lượng:
4.1.2 Phương pháp đồ giải Pô-ta-pôp:
Nguyên lý của phương pháp đồ giải Pô-ta-pôp cũng xuất phát từ nguyên lý chung.
Phương trình được viết lại:
4.1.3 Các số liệu đầu vào:
 Dòng chảy lũ thiết kế:
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 21
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
Thời đoạn 1 2 3 4 5 6 7 8
Q (m
3
/s)
207.105
1171.6
2 2361
5290.0
5
6390.6
7
5361.0
6
2828.4
6 1822.52
Thời đoạn 9 10 11 12 13 14 15 16
Q (m
3
/s)

1508.9
1
1597.6
7
1893.5
3
1798.8
5
1147.9
5 769.25 603.56 579.89
Thời đoạn 17 18 19 20 21 22
Δt=2,7h
Q (m
3
/s) 443.80 408.29 319.53 284.03 272.20 207.10
 Kích thước công trình xả lũ:
o Chiều rộng của đập: b=42m
o Cao trình của ngưỡng tràn: Z
ngtr
=372,11m
 Đường đặc tính của lòng hồ: Bảng 1
 Dung tích chết và dung tích hữu ích:
V
c
= 77,07(triệu m
3
);V
h
= 198,89 (triệu m
3

)
 Mực nước nước dâng bình thường: H
bt
=372,11m
4.2 Xác định V
sc
và H
sc
4.2.1 Xây dựng biểu đồ phụ trợ:
BẢNG TÍNH CÁC GIÁ TRỊ ĐẶC TRƯNG CỦA BIỂU ĐỒ PHỤ TRỢ
TT Z (m) h(m) q (m
3
/s) V (10
6
m
3
) f
1
f
2
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
1 372.11 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
2 372.51 0.40 23.06 3.27 324.96 348.02
3 372.91 0.80 65.23 6.55 640.37 705.60
4 373.31 1.20 119.83 9.82 949.56 1069.39
5 373.71 1.60 184.49 13.09 1253.72 1438.21
6 374.11 2.00 257.83 16.36 1553.54 1811.37
7 374.51 2.40 338.93 19.64 1849.48 2188.41
8 374.91 2.80 427.10 22.91 2141.88 2568.99
9 375.31 3.20 521.82 26.37 2449.99 2971.80

10 375.71 3.60 622.66 29.88 2760.81 3383.47
11 376.11 4.00 729.26 33.39 3068.76 3798.02
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 22
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
12 376.51 4.40 841.34 36.91 3373.97 4215.31
13 376.91 4.80 958.64 40.42 3676.57 4635.21
Cột (2): Các mực nước giả thiết của hồ chứa.
Cột (3): Cột nước trên ngưỡng tràn h= Z-Z
tràn
với Z
tràn
là cao trình ngưỡng tràn.
Cột (4): Lưu lượng xả qua tràn tính theo công thức
Cột (5): V là dung tích hồ chứa trên ngưỡng tràn.
Cột (6), Cột (7): Giá trị của các hàm bổ trợ f
1
(q) và f
2
(q) được xác định theo công
thức:
Dựa vào kết quả tính toán ở bảng trên ta có thể vẽ được biểu đồ phụ trợ như sau:
4.2.2 Tính toán điều tiết lũ:
BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ
TT T Q q
x
f
1
f
2
=f

1
+Q
tb
V V
k
Z
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
1 0.00 207.10 0.00 0.00 0.00 0 275.96 372.11
2 2.70
1171.6
2 63.31 0.00 689.36 0.00 275.96 372.11
3 5.40
2361.0
0 386.18 626.05 2392.36 4.83 280.78 372.70
4 8.11
5290.0
5
1206.1
0 2006.18 5831.70 17.40 293.36 374.23
5 10.81
6390.6
7
2164.5
4 4625.60 10465.96 46.19 322.15 377.56
6 13.51
5361.0
6
2932.1
1 8301.42 14177.28 87.54 363.49 382.27
7 16.21

2828.4
6
3172.5
7 11245.17 15339.93 122.46 398.42 386.25
8 18.91 1822.5 2997.3 12167.36 14492.85 134.62 410.58 387.63
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 23
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
2 8
9 21.61
1508.9
1
2721.9
7 11495.48 13161.19 127.72 403.68 386.85
10 24.32
1597.6
7
2480.2
6 10439.23 11992.51 115.95 391.90 385.50
11 27.02
1893.5
3
2328.3
2 9512.25 11257.85 105.32 381.27 384.29
12 29.72
1798.8
5
2228.6
1 8929.53 10775.72 98.66 374.61 383.54
13 32.42
1147.9

5
2072.4
2 8547.11 10020.52 94.73 370.68 383.09
14 35.12 769.25
1842.0
6 7948.10 8906.70 88.50 364.46 382.38
15 37.82 603.56
1603.0
5 7064.64 7751.04 78.83 354.79 381.28
16 40.53 579.89
1393.8
9 6147.99 6739.72 68.61 344.57 380.12
17 43.23 443.80
1211.4
7 5345.83 5857.67 59.66 335.62 379.10
18 45.93 408.29
1049.0
3 4646.20 5072.25 51.87 327.83 378.21
19 48.63 319.53 889.34 4023.22 4387.13 45.01 320.96 377.43
20 51.33 284.03 729.68 3497.79 3799.57 39.12 315.08 376.76
21 54.03 272.20 613.97 3069.89 3348.00 33.97 309.92 376.17
22 56.74 207.10 522.28 2734.03 2973.68 30.02 305.98 375.72
3172.5
7 410.58 387.63
Kết quả:
o Mực nước cao nhất trong hồ H
sc
=Z
max
=387,63m.

o Lưu lượng xả lớn nhất q
max
=3172,57 m
3
/s
o Dung tích siêu cao ứng với mực nước siêu cao V
sc
=410,58 (10
6
m
3
)
Từ kết quả bảng tính ta có được đường quá trình lũ đến Q(t) và kết quả tính
toán lưu lượng xả q(t) theo số liệu ở bảng trên.
5. XÂY DỰNG BIỂU ĐỒ ĐIỀU PHỐI HỒ CHỨA:
Đặt vấn đề: Trong giai đoạn vận hành hồ chứa, quy luật tích nước vào hồ V(t) chỉ
đúng cho năm có lượng dòng chảy và phân phối dòng chảy giống hệt dòng chảy năm
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 24
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
thiết kế. Trong thực tế, dòng chảy năm và phân phối có thể là bất kì, nên phải xây
dựng biểu đồ điều phối hồ chứa để đảm bảo cho công tác vận hành hồ chứa.
5.1 Vẽ đường hạn chế cấp nước và đường phòng phá hoại
Đường phòng phá hoại và đường hạn chế cấp nước là giới hạn trên và giới hạn
dưới của vùng cấp nước bình thường.
Vẽ đường bao trên của đường này sẽ được đường phòng phá hoại và vẽ đường
bao dưới của đường này sẽ được đường hạn chế cấp nước.
Cách vẽ đường hạn chế cấp nước và đường phòng phá hoại:
 Hiệu chỉnh dòng chảy các tháng của từng năm sao cho sau khi hiệu chỉnh, dòng
chảy năm tính toán bằng dòng chảy năm thiết kế.
o Hệ số hiệu chỉnh được xác đinh theo tỷ lệ: K

c
=W
p
/W
i
Với W
p
=198,47
Năm
W
i
K
c
61-62
263.49 0.7532
62-63
149.43 1.3282
63-64
229.84 0.8635
64-65
297.99 0.666
65-66
174.82 1.1353
66-67
200.1 0.9919
67-68
172.81 1.1485
68-69
279.08 0.7111
69-70

225.93 0.8785
70-71
73.356 2.7056
71-72
312.43 0.6353
72-73
249.94 0.7941
73-74
332.71 0.5965
74-75
223.73 0.8871
75-76
219.04 0.9061
o Lưu lượng bình quân hàng tháng của từng năm được tính theo công
thức: Q
Ti
=K
c
Q
i
.
Bảng phân phối dòng chảy năm sau khi hiệu chỉnh
Năm
VI VII VIII IX X XI XII I II III IV V
61-62 33.5 13.54 38.98 53.00 20.84 12.29 8.1 4.0 2.49 2.68 4.19 4.79
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 25