Chuyên đề thực tập hồ Núi Cốc

GVHD:LÊ HỒNG PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP
1 Mục đích tính toán.
Mục đích tính toán của việc điều tiết hồ là mối quan hệ giữa quá trình lưu lượng chảy
đến , quá trình lưu lượng chảy ra hồ và sự thay đổi mực nước và dung tích kho nước
theo thời gian.
2 Nhiệm vụ tính toán .
Xác định dung tích hiệu dụng V
hd
và cao trình mực nước dâng bình thường.
3 Cấp công trình .
Từ số liệu hồ Sông Cạn: H = 33m, nền là nền đá.
=> Công trình là công trình cấp II
3.1 Chỉ tiêu thiết kế
- Tần suất thiết kế : P = 1%
- Tần suất kiểm tra : P = 0.2 %
- Mức đảm bảo tưới : p = 90%
4 Nội dung tính toán theo phương pháp lập bảng.
4.1 Số liệu :
- Đề bài:
K
đến
K
dùng
MNC K
lũ
B
tràn
1,2 1 28,4 1,02 55
- Đặc trưng địa hình hồ chứa .
Bảng 1.1: Quan hệ đặc trưng lòng hồ Z~F
Z (m) 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

F (km
2
) 0.00 0.03 0.06 0.08 0.12 0.16 0.19 0.23 0.26 0.29
V(10
6
m
3
) 0.00 0.01 0.05 0.12 0.21 0.35 0.52 0.74 0.98 1.25
Z (m) 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42
NGÔ VĂN HUỲNH 1 Lớp 52CTL_3
GVHD:LÊ HỒNG PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP
F(km
2
) 0.31 0.34 0.37 0.39 0.41 0.44 0.47 0.50 0.53 0.56
V(10
6
m
3
) 1.55 1.88 2.24 2.62 3.02 3.44 3.90 4.39 4.91 5.45
Z (m) 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
F(km
2
) 0.59 0.62 0.66 0.68 0.70 0.73 0.75 0.77 0.80 0.83
V(10
6
m
3
) 6.03 6.64 7.28 7.95 8.64 9.35 10.09 10.85 11.64 12.46
Z (m) 53 54 55 56 57 58 59 60
F(km

2
) 0.86 0.88 0.91 0.93 0.96 0.98 1.00 1.02
V(10
6
m
3
) 13.30 14.17 15.06 15.99 16.93 17.90 18.89 19.90
-Lượng bốc hơi ở hồ chứa
Bảng 1.2: Bảng phân bố bốc hơi ∆Z trong năm.
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
∆Z
(mm)
133 127 123 106 98 100 107 104 82 72 90 107 1249
-Lượng nước đến và dùng cho từng tháng .
Bảng 1-3: Dòng chảy đến thiết kếP=90%
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Ngày 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
Q 0.088 0.055 0 0 0.066 0.077 0 0 0.11 0.792 1.177 0.616
K
đ
1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
W
đến
10
3
(m
3
)
282.84 159.67 0 0 212.13 239.5 0 0
342.1

4
2545.55
3660.9
4
1979.87
Lượng nước yêu cầu p = 90% được thể hiện trong bảng1-4 như sau:
NGÔ VĂN HUỲNH 2 Lớp 52CTL_3
GVHD:LÊ HỒNG PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP
Bảng 1-4 : Lượng nước yêu cầu p=90%
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
W
dùng
10
3
(m
3
)
650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650
4.2 Tính toán .
Hình 1.1 :Quan hệ F-V của lòng hồ.
Hình 1.2 :Quan hệ F-Z của lòng hồ.
NGÔ VĂN HUỲNH 3 Lớp 52CTL_3
GVHD:LÊ HỒNG PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP
-Theo đề bài MNC=28,4 (m) nội suy ra được V
c
= 0,418.10
6
m
3
4.3 Xác định hình thức điều tiết hồ chứa.

Theo tài liệu thủy văn về phân phối dòng chảy năm thiết kế và nhu cầu dùng nước
trong năm ta có:
W
đến
= 9422,65.10
3
(m
3
)
W
dùng
=7800 .10
3
(m
3
)
Ta thấy W
đến
> W
dùng
, do đó trong mỗi năm luôn đáp ứng đủ lượng nước dùng .
Vậy đói với hồ Sông Cạn ta tiến hành điều tiết năm.
4.4 Xác định dung tích hiệu dụng và mực nước dâng bình thường .
Trường hợp 1: Tính điều tiết hồ khi bỏ qua tổn thất:
Tổng lượng nước đến và tổng lượng nước dùng cho từng tháng
Lượng nước thừa và mượng nước thiếu được tính như sau:
∆V
+
=W
Qi

-Wq
i
( khi W
Qi
>W
qi
)
∆V
-
=W
qi
-W
Qi
( khi W
Qi
<W
qi
)
Bảng 1.5 : Tính điều tiết hồ chưa kể đến tổn thất.
Tháng ngày Q
i
W
Q
W
q

V
k
W
x

m
3
/s (10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
NGÔ VĂN HUỲNH 4 Lớp 52CTL_3
GVHD:LÊ HỒNG PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP

X 31 0.792 2.546 0.65 1.896 1.896
XI 30 1.177 3.661 0.65 3.011 4.907
XII 31 0.616 1.980 0.65 1.330 5.03 1.207
I 31 0.088 0.283 0.65 0.367 4.663
II 28 0.055 0.160 0.65 0.490 4.173
III 31 0 0.000 0.65 0.650 3.523
IV 30 0 0.000 0.65 0.650 2.873
V 31 0.066 0.212 0.65 0.438 2.435
VI 30 0.077 0.240 0.65 0.410 2.025
VII 31 0 0.000 0.65 0.650 1.375
VIII 31 0 0.000 0.65 0.650 0.725
IX 30 0.11 0.342 0.65 0.308 0.418
tong 4.614
Ta có : V
h
= 4,614.10
6
m
3
.
V
max
= V
c
+ V
h
= (4,614 + 0,418).10
6
= 5,03.10
6

m
3
.
Trong đó:
+ Cột 1: Tháng
+Cột 2: Số ngày trong tháng.
+ Cột 3: Tổng lưu lượng nước đến của hàng tháng (bảng 1.3).
+ Cột 4: Tổng lượng nước đến của hàng tháng.
+Cột 5: Tổng lượng nước dùng của hàng tháng (bảng 1.4).
+Cột 6 và 7: Chênh lệch nước đến và lượng nước dùng trong từng thời đoạn.
+Cột 8: Lũy tích lượng nước.
+Cột 9: Lượng nước xả.
Kết quả tính cụ thể như bảng 1.5
Dựa vào bảng 1.5 ta có :V
hd
=∑V -= 4,614 (10
6
m
3
)
NGÔ VĂN HUỲNH 5 Lớp 52CTL_3
GVHD:LÊ HỒNG PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP
Trường hợp 2: Tính điều tiết hồ khi có kể đến tổn thất:
Bảng 1.6. Tính toán điều tiết hồ có kể đến tổn thất.
Tháng W
Q
W
q
V
i

Vbq F ∆Z W
bh
W
th
W
tt
∆V
+
∆V
-
V
k
W
x
(10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3

) (Km
2
) (mm) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3

)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14)
0.418
X
2.546 0.65
2.314 1.366
0.2977
72 0.02144 0.01366 0.0351 1.8609 1.8609
XI
3.661 0.65
5.325 3.8195
0.4648
90 0.04183 0.038195 0.08 2.931 4.7939
XII
1.98 0.65
5.448 5.3865
0.5565
107 0.05954 0.053865 0.1134 1.2166 5.7330 0.2775
I
0.283 0.65
5.081 5.2645
0.5497
133 0.07311 0.052645 0.1258 0.49275 5.2403
II
0.16 0.65
4.591 4.836
0.5257
127 0.06677 0.04836 0.1151 0.60513 4.6351
III
0 0.65

3.941 4.266 0.4924 123 0.06057 0.04266 0.1032 0.75323 3.8819
IV
0 0.65
3.291 3.616
0.4515
106 0.04786 0.03616 0.084 0.73402 3.1479
V
0.212 0.65
2.853 3.072
0.4137
98 0.04054 0.03072 0.0713 0.50926 2.6386
VI
0.24 0.65
2.443 2.648
0.3914
100 0.03914 0.02648 0.0656 0.47562 2.1630
VII
0 0.65
1.793 2.118
0.3598
107 0.0385 0.02118 0.0597 0.70968 1.4533
VIII
0 0.65
1.143 1.468
0.3041
104 0.03163 0.01468 0.0463 0.69631 0.7570
IX
0.342 0.65
0.836 0.9895
0.2611

82 0.02141 0.009895 0.0313 0.33902 0.4180
Tổng 5.3150
Ta có : V
h
= 5,3150 m
3
, V
bt
= V
c
+ V
h
= 5,3150 + 0,418 = 5,733 m
3
.
NGÔ VĂN HUỲNH 6 Lớp 52CTL_3
GVHD:LÊ HỒNG PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP
Trong đó:
+ Cột1: Tháng
+Cột 2: Tổng lượng nước đến của hàng tháng
+ Cột3: Tổng lượng nước dùng của hàng tháng
+Cột 4: Là cột (8) của lần tính lặp đầu tiên chưa kể đến tổn thất (bảng 1.5),cộng với
dung tích chết Vc.Như vậy Vi là dung tích của hồ ở cuối mỗi thời đoạn tính toán. Khi
hồ chứa bắt đầu tích nước, trong tính toán thiết kế thường giả thiết trước đó hồ chứa đã
tháo kiệt đến mực nước chết H
C
( trong bảng 1.6 là đầu tháng X dung tích hồ chứa
chính là V
C
)

+Cột 5: V
bq
là dung tích bình quân trong hồ chứa, xác định theo công thức:
2
cd
bq
VV
V
+
=
Trong đó V
d
và V
c
tương ứng là dung tích đầu và cuối các tháng ghi ở cột (1)
và chú ý rằng dung tích ở cuối thời đoạn trước là dung tích hồ ở đầu thời đoạn sau.
+Cột 6: F là diện tích mặt hồ tra từ quan hệ địa hình cho ở bảng (1.1) tương ứng với
giá trị
bq
V
lấy từ cột (5).
+Cột 7:
Z∆
là lượng nước bốc hơi phụ thêm hàng tháng (mm).
+Cột 8: Tổng lượng tổn thất do bốc hơi W
bh
=∆Z
i
x F
i

.
Trong đó:
Z∆
lấy từ bảng (1.2); F
i
đã xác định ở cột (6).
+Cột 9: W
th
là lượng tổn thất do thấm W
th
=k x
bq
V
. Trong đó
bq
V
đã xác định ở cột (5).
K là hệ số tính đến tổn thất trong trường hợp lòng hồ có điều kiện địa chất bình
thường. Có thể chọn k=1% lượng nước bình quân trong hồ.
+Cột 10: W
tt
là tổng tổn thất W
tt
=W
bh
+ W
th
NGÔ VĂN HUỲNH 7 Lớp 52CTL_3
GVHD:LÊ HỒNG PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP
+Cột 11: Lượng nước thừa hàng tháng ( khi W

đ
> W
q
): cột (11) = cột (2) – cột (3) – cột
(10)
+Cột 12: lượng nước thiếu hàng tháng của thời kỳ thiếu nước ( khi W
đ
< W
q
): cột (12)
= cột (3) + cột (10) – cột (2)
+Cột 13: Dung tích của hồ khi kể đến tổn thất.
+Cột 14: Lượng nước xả khi kể đến tổn thất.
Kết quả tính cụ thể như bảng 1.6
Dựa vào bảng 1.6 ta có :Vh=∑V -=5,315 (10
6
m
3
)
Áp dụng công thức :
1
5,315 4,614
.100%
5,2428
i i
h h
i
h
V V
I

V
−
− −
= =
.100%=11,1% > 5%
 Không đạt giá trị yêu cầu của tính toán.
Tính toán điều tiết lần 2 có kể đến tổn thất được thể hiện trong bảng 1.7, trong đó các
giá trị ở cột (4) của bảng này được tính bằng: cột (4)= V
c
+ cột (13) ở bảng 1.6. Các
cột khác được giải thích tương tự như bảng 1.6
NGÔ VĂN HUỲNH 8 Lớp 52CTL_3
GVHD:LÊ HỒNG PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP
Bảng 1.7. Tính toán điều tiết hồ có kể đến tổn thất lần 2
Tháng W
Q
W
q
V
i
Vbq F ∆Z W
bh
W
th
W
tt
∆V
+
∆V
-

V
k
W
x
(10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (Km
2
) (mm) (10
6
m
3
) (10
6
m
3

) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
) (10
6
m
3
)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14)
0.418
X
2.546 0.65
2.2789 1.34845
0.2966
72 0.02135 0.013485 0.0348 1.8612 1.8609
XI
3.661 0.65

5.2119 3.7454
0.4599
90 0.04139 0.037454 0.0788 2.9322 4.7939
XII
1.98 0.65
6.1510 5.68145
0.572
107 0.0612 0.056815 0.118 1.212 5.7755 0.2304
I
0.283 0.65
5.6583 5.90465
0.5835
133 0.07761 0.059047 0.1367
0.5036
5
5.2719
II
0.16 0.65
5.0531 5.355675
0.5548
127 0.07045 0.053557 0.124
0.6140
1
4.6578
III
0 0.65
4.2999 4.67651
0.5165
123 0.06353 0.046765 0.1103 0.7603 3.8975
IV

0 0.65
3.5659 3.932895
0.472
106 0.05003 0.039329 0.0894
0.7393
6
3.1582
V
0.212 0.65
3.0566 3.311235
0.4308
98 0.04222 0.033112 0.0753
0.5133
3
2.6449
VI
0.24 0.65
2.5810 2.818805
0.3999
100 0.03999 0.028188 0.0682
0.4781
8
2.1667
VII
0 0.65
1.8713 2.226145
0.3688
107 0.03947 0.022261 0.0617
0.7117
3

1.4549
VIII
0 0.65
1.1750 1.523155
0.3082
104 0.03205 0.015232 0.0473 0.69729 0.7577
IX
0.342 0.65
0.8360 1.0055
0.2628
82 0.02155 0.010055 0.0316
0.3396
1
0.4180
Tổng 5.3575
Ta có : V
h
= 5,3575 m
3
, V
bt
= V
c
+ V
h
= 5,3575 + 0,418 = 5,7755 m
3
.
NGÔ VĂN HUỲNH 9 Lớp 52CTL_3
GVHD:LÊ HỒNG PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP

Dựa vào bảng tra 1.7 ta có : Vh=∑V-=5,3575.10
6
(m
3
)
Áp dụng công thức :
1
5,3575 5,3150
.100%
5,3575
i i
h h
i
h
V V
I
V
−
− −
= =
=0,8% < 5%
 Đạt giá trị yêu cầu của tính toán
5 Kết luận .
Vậy với dung tích hiệu dụng V
hd
=5,3575.10
6
(m
3
)

Với Vc= 0,418.10
6
(m
3
)
 V
bt
=V
hd
+V
c
=5,3575.10
6
+0,418.10
6
=5,7755.10
6
(m
3
)
Tra biểu đồ quan hệ V-F=> F
bt
=0,5768. (Km
2
)
Tra biểu đồ F-Z=> Z
bt
=42,56 m
Vậy cao trình mực nước dâng bình thường trong hồ là: Z
bt

= 42,56 (m).
NGÔ VĂN HUỲNH 10 Lớp
52CTL_3
GVHD:LÊ HỒNG PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP
6 Điều tiết lũ thiết kế .
6.1 Nguyên lý tính toán.
Phương trình cân bằng nước :
1 2 1 2
2 1
. .
2 2
t t
Q qQ q
V V V
+ +
∆ − ∆ = ∆ = −

Phương trình thủy lực :
Điều tiết lũ thiết kế qua tràn đỉnh rộng ( B = 55m , 1 khoang ), chảy tự do.
Q =
3
2
0
. .B 2 .m g H
ε
(*)
Trong đó: B= = 17 m
: Hệ số co hẹp bên, ngưỡng đỉnh rộng.
m: Hệ số lưu lượng.
H

0
: Cột nước trên ngưỡng tràn.
NGÔ VĂN HUỲNH 11 Lớp
52CTL_3
GVHD:LÊ HỒNG PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP
Bảng 1.8: Điều tiết lũ thiết kế.
TT T Q (t) ∆T Q1 Q2 q1 q2gt V1 V2 Ztl H0 q2tt
(h) (m3/s) (s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3) (m3) (m) (m) (m3/s)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14)
1
0 0.000 3672.00 0.00 8.058
0.000 0.355 5.7755 5.7896 42.586 0.03 0.355 0.00
2
1.02 8.058 3672.00 8.058 8.772
0.355 1.665 5.790 5.817 42.632 0.07 1.663 0.11
3
2.04 8.772 3672.00 8.772 8.670
1.663 3.213 5.817 5.840 42.672 0.11 3.207 0.21
4
3.06 8.670 3672.00 8.670 8.976
3.207 4.642 5.840 5.858 42.703 0.14 4.623 0.41
5
4.08 8.976 3672.00 8.976 13.668
4.623 6.538 5.858 5.879 42.740 0.18 6.490 0.73
6
5.1 13.668 3672.00 13.668 20.298
6.490 9.737 5.879 5.912 42.796 0.24 9.761 -0.24
7
6.12 20.298 3672.00 20.298 29.070
9.761 15.019 5.912 5.957 42.874 0.31 14.974 0.30

8
7.14 29.070 3672.00 29.070 36.618
14.974 21.890 5.957 6.010 42.965 0.40 21.964 -0.34
9
8.16 36.618 3672.00 36.618 51.102
21.964 30.908 6.010 6.074 43.071 0.51 31.188 -0.90
10
9.18 51.102 3672.00 51.102 78.336
31.188 46.675 6.074 6.168 43.227 0.67 46.416 0.56
11
10.2 78.336 3672.00 78.336 111.078
46.416 70.963 6.168 6.301 43.444 0.88 70.809 0.22
12
11.22 111.078 3672.00 111.078 197.778
70.809 117.516 6.301 6.522 43.806 1.25 118.632 -0.94
13
12.24 197.778 3672.00 197.778 352.308
118.632 216.526 6.522 6.916 44.432 1.87 218.382 -0.85
14
13.26 352.308 3672.00 352.308 596.088
218.382 398.119 6.916 7.526 45.367 2.81 400.970 -0.71
15
14.28 596.088 3672.00 596.088 742.764
400.970 610.818 7.526 8.126 46.255 3.70 605.742 0.84
16
15.3 742.764 3672.00 742.764 657.186
605.742 684.799 8.126 8.327 46.547 3.99 678.712 0.90
17
16.32 657.186 3672.00 657.186 435.336
678.712 570.983 8.327 8.039 46.128 3.57 574.763 -0.66

18
17.34 435.336 3672.00 435.336 304.266
574.763 418.729 8.039 7.572 45.436 2.88 415.982 0.66
19
18.36 304.266 3672.00 304.266 237.048
415.982 311.487 7.572 7.231 44.923 2.36 309.709 0.57
NGÔ VĂN HUỲNH 12 Lớp 52CTL_3
GVHD:LÊ HỒNG PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP
20
19.38 237.048 3672.00 237.048 176.970
309.709 238.575 7.231 6.984 44.538 1.98 237.157 0.60
21
20.4 176.970 3672.00 176.970 107.304
237.157 173.824 6.984 6.752 44.174 1.61 174.879 -0.60
22
21.42 107.304 3672.00 107.304 51.816
174.879 115.307 6.752 6.511 43.788 1.23 116.080 -0.67
23
22.44 51.816 3672.00 51.816 22.848
116.080 71.130 6.511 6.304 43.450 0.89 71.543 -0.58
24
23.46 22.848 3672.00 22.848 12.954
71.543 44.374 6.304 6.157 43.208 0.65 44.525 -0.34
25
24.48 12.954 3672.00 12.954 0.000
44.525 27.327 6.157 6.049 43.031 0.47 27.578 -0.91
10
NGÔ VĂN HUỲNH 13 Lớp 52CTL_3
GVHD:LÊ HỒNG PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP
+ Cột 1: Số thứ tự.

+ Cột 2: Thời điểm.
+ Cột 3: Lưu Lượng lũ đến.
+ Cột 4: Thời gian.
+ Cột 5: Lưu lượng lũ đến ở đầu thời đoạn.
+ Cột 6: Lưu lượng lũ đến ở cuối thời đoạn.
+ Cột 7: Lưu lượng lũ xả ở đầu thời đoạn.
+ Cột 8: Lưu lượng lũ xả giả thiết ở cuối thời đoạn.
+ Cột 9: Mực nước đầu thời đoạn.
+ Cột 10: : Mực nước cuối thời đoạn.
1 2 1 2
2 1
. .
2 2
t t
Q q q
V
Q
V
+ +
= + ∆ − ∆
+ Cột 11: Mực nước thượng lưu, Z
tl
= f(V).
+ Cột 12: H
0
= Z
t
– MNDBT.
+ Cột 13: Lưu lượng xả tính toán. Tính theo công thức (*).
+ Cột 14: Sai Số

.100%
gt tt
gt
q q
q
−
=
Biểu đồ quan hệ Q - q - t
NGÔ VĂN HUỲNH 14 Lớp
52CTL_3
GVHD:LÊ HỒNG PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP
6.2 Kết luận:
Từ kết quả tính toán trong bảng 1.8, ta xác định được mực nước lũ thiết kế của
công trình là: MNLTK = Z
t max
= 46,547 (m)
NGÔ VĂN HUỲNH 15 Lớp
52CTL_3