Giáo trình thủy nông - Chương 12

Chia sẻ: Nguyễn NHi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Thêm vào BST

Báo xấu

188
lượt xem 53
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

QUẢN LÝ DÙNG NƯỚC Dùng nước có kế hoạch là một công tác rất quan trọng trong nhiệm vụ quản lý khai thác các hệ thống thủy nông. Muốn dùng nước có kế hoạch và đạt hiệu quả cao cần phải lập được kế hoạch dùng nước. Mục đích của việc lấp kế hoạch dùng nước là : Để lợi dụng tài nguyên nước một cách thống nhất, điều phối lượng nước kịp thời và hợp lý, phát huy đầy đủ hiệu ích của công trình, thỏa mãn được yêu cầu thâm canh tăng năng suất. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình thủy nông - Chương 12

Giaïo trçnh Thuíy Näng 2 CHÆÅNG 12 CHÆÅNG 12: QUAÍN LYÏ DUÌNG NÆÅÏC Duìng næåïc coï kãú hoaûch laì mäüt cäng taïc ráút quan troüng trong nhiãûm vuû quaín lyï khai thaïc caïc hãû thäúng thuíy näng. Muäún duìng næåïc coï kãú hoaûch vaì âaût hiãûu quaí cao cáön phaíi láûp âæåüc kãú hoaûch duìng næåïc. Muûc âêch cuía viãûc láúp kãú hoaûch duìng næåïc laì : Âãø låüi duûng taìi nguyãn næåïc mäüt caïch thäúng nháút, âiãöu phäúi læåüng næåïc këp thåìi vaì håüp lyï, phaït huy âáöy âuí hiãûu êch cuía cäng trçnh, thoía maîn âæåüc yãu cáöu thám canh tàng nàng suáút. Nhiãûm vuû cuía kãú hoaûch duìng næåïc laì càn cæï vaìo nguyãn lyï cán bàòng næåïc, tçnh hçnh thæûc tãú cuía tæìng thåìi gian, giaíi quyãút täút mäúi quan hãû giæîa læåüng næåïc âãún vaì læåüng næåïc cáön âãø xaïc âënh âæåïc qui trçnh duìng næåïc mäüt caïch håüp lyï trong khu tæåïi. 12.1 CAÏC LOAÛI KÃÚ HOAÛCH DUÌNG NÆÅÏC : Gäöm 2 loaûi + Kãú hoaûch duìng næåïc cuía âån vë duìng næåïc : Näng træåìng, håüp taïc xaî, cáúp kãnh nhaïnh. + Kãú hoaûch duìng næåïc cuía hãû thäúng thuíy näng: Laì táûp håüp caïc kãú hoaûch duìng næåïc cuía caïc âån vë duìng næåïc. I / Kãú hoaûch duìng næåïc cuía âån vë duìng næåïc: 1. Hçnh thæïc täø chæïc tæåïi : Viãûc duìng duìng næåïc trong näüi bäü caïc âån vë duìng næåïc háöu hãút âãöu thæûc hiãûn tæåïi luán phiãn : Âãø náng cao hãû säú sæí duûng næåïc vaì taûo âiãöu kiãûn cho viãûc kãút håüp mäüt caïch chàût cheî giæîa cäng taïc tæåïi vaì caïc cäng viãûc âäöng aïng khaïc, âãø náng cao hiãûu suáút lao âäüng vaì hiãûu suáút tæåïi næåïc. Tæåïi næåïc âäöng thåìi chè thæûc hiãûn khi læu læåüng nguäön næåïc âuí. Khi nguäön næåïc khäng cung cáúp âuí phaíi tiãún haình tæåïi luán phiãn a/ Tæåïi luán phiãn táûp trung : Tæåïi luán phiãn tæìng con kãnh, nhæ váûy læu læåüng táûp trung vaì âäü daìi cuìng laìm viãûc cuía âæåìng kãnh ngàõn nãn læåüng täøn tháút nhoí do âoï hãû säú sæí duûng næåïc cuía kãnh cao. Song do læu læåüng táûp trung nãn cäng taïc tæåïi kháøn træång ( thåìi gian phán phäúi næåïc vaìo mæång chán rãút quaï ngàõn ). Vç váûy khi naìo læu læåüng næåïc âãún thiãúu måïi sæí duûng hçnh thæïc naìy. TÄØ 1 TÄØ 2 Tæåïi luán phiãn táûp trung Tæåïi luán phiãn theo täø b/ Phán täø tæåïi luán phiãn : Kãnh mæång chia thaình caïc täø, tuáön tæû tiãún haình tæì dæåïi lãn. Cäng taïc tæåïi khäng quaï kháøn træång, song do âæåìng kãnh cuìng laìm viãûc daìi hån nãn hãû säú sæí duûng næåïc cuía kãnh mæång cuîng tháúp hån. Âáy laì hçnh thæïc tæåïi thæåìng duìng trong thæûc tãú saín xuáút. 45
Giaïo trçnh Thuíy Näng 2 CHÆÅNG 12 c/ Tæåïi luán phiãn xen keî (caìi ràng læåüc): Våïi hçnh thæïc naìy viãûc täø chæïc tæåïi âæåüc thæûc hiãûn dãù daìng, âiãöu hoìa âæåüc 1 pháön quyãön sæí duûng næåïc këp thåìi cuía caïc âån vë saín xuáút nhæng diãûn têch tæåïi bë phán taïn, hãû säú sæí duûng næåïc cuía kãnh mæång nhoí hån 2 hçnh thæïc trãn. *Khi tæåïi luán phiãn cáön chuï yï caïc âiãøm sau âáy: -Säú täø tæåïi luán phiãn khäng nãn quaï 3 täø vç læu læåüng táûp trung khäng coï låüi cho cäng taïc tæåïi. TÄØ 2 TÄØ 1 -Diãûn têch caïc täø tæåïi nãn bäú trê gáön bàòng nhau vç læu læåüng giæîa caïc täø khäng chãnh lãûch nhiãöu. -Xeït âãún täø chæïc tæåïi, täø chæïc lao âäüng cuía âån vë duìng næåïc. Tæåïi luán phiãn xen keî 2. Láûp tåì trçnh duìng næåïc cuía âån vë saín xuáút: Dæa vaìo : û + Tçnh hçnh ruäüng âáút trong khu tæåïi + Yãu cáöu næåïc cuía âån vë duìng næåïc Tåì trçnh duìng næåïc laì kãú hoaûch duìng næåïc âån giaín nháút cuía âån vë saín xuáút ( trong tåì trçnh duìng næåïc cuía âån vë saín xuáút cáön niãu roî : Diãûn têch cáön tæåïi, yãu cáöu vãö næåïc cuía tæìng loaûi cáúy träöng). Máùu tåì trçnh duìng næåïc cuía âån vë saín xuáút Mæïc tæåïi (m3/ha) Tãn kãnh Loaûi cáy träöng Thåìi ky ì Säú láön Thåìi gian tæåïi (ngaìy) t tæåïi tæåïi (ha) Láön1 Láön2 Láön3 Láön4 Láön1 Láön2 Láön3 Láön4 3. Láûp kãú hoaûch duìng næåïc cuía âån vë saín xuáút : Trãn cå såí caïc taìi liãûu cå baín trãn tiãún haình láûp kãú hoaûch duìng næåïc cho âån vë saín xuáút ( trong âoï cáön nãu roî yãu cáöu vãö tæåïi næåïc (t,m,n) læu læåüng cung cáúp cho caïc âæåìng kãnh vaì thåìi gian cung cáúp læu læåüng âoï ) Máùu kãú hoaûch duìng næåïc cuía âån vë duìng næåïc (xeït cho âv duìng næåïc trãn kãnh N2) ΣWcáönmr Wcáönmr WcáönN2 QcáönN2 Loaûi cáy Thåìi kyì Tä ø Kãnh Dt Thåìi gian M Hãû säú η (m3/ha) 103 m3 103 m3 104 m3 m3/s tæåïi Cáúp3 (ha) T . ng Â.Ng N2-1 10.08 1600 16.13 Luïa Tæåïi aíi I 21/1 30/1 73.73 0.7 10.53 0.122 N2-2 36.00 1600 57.60 N2-3 20.16 1600 32.30 I 31/1 9/2 73.10 0.7 10.44 0.120 25.50 N2-4 1600 40.80 I N2 N2-3 N2-4 N2-1 N2-2 Täø 2 Täø 1 46
Giaïo trçnh Thuíy Näng 2 CHÆÅNG 12 II. Kãú hoaûch duìng næåïc cuía hãû thäúng : Kãú hoaûch duìng næåïc cuía hãû thäúng laì cå såí âãø ban quaín lyï hãû thäúng láúy næåïc tæì nguäön næåïc phán phäúi cho caïc âån vë duìng næåïc. 1. Phán têch nguäön næåïc âãún : a/ Phán têch tçnh hçnh cáúp næåïc khi nguäön næåïc laì nguäön næåïc säng • Cäng trçnh láúy næåïc khäng coï âáûp dáng : (cäúng láúy næåïc) Phaíi phán têch læu læåüng cuía nguäön næåïc vaì tçnh hçnh thay âäøi mæûc næåïc træåïc cäúng. • Cäng trçnh láúy næåïc coï âáûp dáng : Trong træåìng håüp naìy mæûc næåïc âæåüc âaím baío, chuí yãúu phán têch læu læåüng cuía nguäön næåïc. • Cäng trçnh láúy næåïc laì traûm båm : Phán têch tçnh hçnh thay âäøi cuía mæûc næåïc, cuía nguäön næåïc sau khi båm næåïc, tæì âoï xaïc âënh læu læåüng cuía maïy båm qua caïc thåìi kyì. Haíi Dæång : 1000 m3/h Hbåm=9.00 m 4000 m3/h Hbåm=4.50 m 2500 m3/h Hbåm=3.75 m b/ Phán têch tçnh hçnh cáúp næåïc khi nguäön næåïc laì caïc häö chæïa: Khi phán têch tçnh hçnh cáúp næåïc cuía häö chæïa phaíi xeït âãún doìng chaíy cå baín cuía doìng säng, doìng chaíy màût âáút do mæa gáy ra, dung têch häö chæïa vaì khaí nàng âiãöu tiãút cuía noï. Âäöng thåìi phaíi xaïc âënh læåüng mæa nàm thiãút kãú, hãû säú doìng chaíy màût âáút vaì læåüng täøn tháút cuía häö. c/ Phán têch cháút læåüng næåïc tæåïi cuía nguäön næåïc: Âãø âaím baío cáy träöng sinh træåíng bçnh thæåìng, cháút læåüng næåïc phaíi thoía maîn mäüt säú yãu cáöu nháút âënh, nãn ta phaíi phán têch kyî cháút læåüng næåïc tæåïi cuía nguäön næåïc. Khi buìn caït coï âæåìng kênh bçnh quán dbq=0.01 mm thç coï thãø láúy vaìo ruäüng, khi d> 0.1 mm khäng nãn dáùn næåïc vaìo kãnh. Thäng thæåìng khi haìm læåüng muäúi trong næåïc λ>4 g/lêt khäng âæåüc duìng âãø tæåïi. 2. Láûp kãú hoaûch duìng næåïc cuía hãû thäúng : Bæåïc 1: Dæûa trãn cå såí kãú hoaûch duìng næåïc cuía caïc âån vë duìng næåïc, tênh toaïn caïc læu læåüng cáön láúy qua caïc thåìi kyì cuía âån vë duìng næåïc, âäöng thåìi xeït âãún täøn tháút khi chuyãøn næåïc trãn kãnh, ta láûp baíng kãú hoaûch duìng næåïc cuía hãû thäúng. Baíng kãú hoaûch duìng næåïc cuía hãû thäúng. Thåìi gian láúy Kãnh cáúp I Kãnh chênh ηN1=ηN3=0.7; ηN2=0.7 næåïc A=1.9; m=0.5 ω Tæì Âãún Tãn Qnet Qbr Qnet Chiãöu daìi S Qtt Qâáöu m3/ s m3/ s m3/ s m3/s m3/s-Km m3/s ngaìy ngaìy kãnh km ha 8/6 24/6 N1 100 1,79 2,30 N2 90.74 1,33 1,91 6.02 11,15 0.05 0,56 6.58 1/8 15/8 N3 150 1,26 1,81 Trong âoï: Læåüng täøn tháút trãn 1 km daìi S= (1/100)A.Ql-m (m3/s) Læu læåüng täøn tháút trãn 1 km daìi Qtt= S*L= (1/100)A.Ql-m L (m3/s-km) A,m: hãû säú phuû thuäüc vaìo tênh cháút cuía âáút laìm kãnh (A= 1.9 ,m = 0.5 ) 47
Giaïo trçnh Thuíy Näng 2 CHÆÅNG 12 Bæåïc 2: Phäúi håüp veî biãøu âäö læu læåüng coï thãø láúy vaìo âáöu hãû thäúng vaì læu læåüng cáön láúy åí âáöu hãû thäúng theo kãú hoaûch : Q (m3/s) Quïa trçnh læu læåüng coï thãø láy vaìo cäúng ú Quïa trçnh læåüng næåïc cáön Thaïng 10 11 12 1 2 3 4 5 6 Nàm 1997 1998 Bæåïc 3: Trãn cå såí phäúi håüp âoï, láûp kãúï hoaûch phán phäúi næåïc cho caïc kãnh cáúp dæåïi, caïc âån vë duìng næåïc vaì xaïc âënh quy trçnh âoïng måí, laìm viãûc cuía cäng trçnh âáöu hãû thäúng. Kãút quaí tênh toaïn coï thãø cho caïc træåìng håüp xaíy ra nhæ sau: a-Khaí nàng cung cáúp cuía nguäön næåïc thoía maîn yãu cáöu láúy næåïc cuía hãû thäúng : Dæûa vaìo yãu cáöu duìng næåïc thæûc tãú cuía âån vë maì tiãún haình phán phäúi b-Khaí nàng cung cáúp cuía nguäön næåïc däöi daìo hån yãu cáöu láúy næåïc cuía hãû thäúng : Khäng thãø âæa hãút næåïc vaìo hãû thäúng âæåüc, cáön láûp caïc phæång aïn vãö quy trçnh quaín lyï caïc cäng trçnh âáöu mäúi vaì choün phæång aïn täút nháút. • Cäng trçnh âáöu mäúi laì traûm båm: Cáön láûp quy trçnh chaûy maïy, xaïc âënh säú maïy, säú giåì chaûy maïy. • Cäng trçnh âáöu mäúi laì cäúng láúy næåïc træûc tiãúp : Xaïc âënh quy trçnh âoïng måí cäúng. • Cäng trçnh âáöu mäúi laì häö chæïa: Láûp quy trçnh âoïng måí cäúng láúy næåïc vaì âæåìng traìn luî. c- Khaí nàng cung cáúp cuía nguäön næåïc khäng thoía maîn yãu cáöu láúy næåïc cuía hãû thäúng: (læu læåüng nguäön næåïc thiãúu) Phaíi hiãûu chènh laûi yãu cáöu næåïc tuìy theo tæìng træåìng håüp cuû thãø. 12.2 HIÃÛU CHÈNH VAÌ THÆÛC HIÃÛN KÃÚ HOAÛCH DUÌNG NÆÅÏC CUÍA HÃÛ THÄÚNG I.Hiãûu chènh kãú hoaûch duìng næåïc khi læu læåüng nguäön næåïc thiãúu: Goüi Qbr : Læu læåüng cáön láúy vaìo âáöu kãnh theo kãú hoaûch duìng næåïc Qbr’ : Læu læåüng cáön láúy vaìo âáöu kãnh sau khi âaî hiãûu chènh laûi Qbr − Qbr ' Goüi δ laì tyí säú % læu læåüng nguäön næåïc giaím âi so våïi kãú hoaûch: δ = 100% Qbr 48
Giaïo trçnh Thuíy Näng 2 CHÆÅNG 12 1. Khi læu læåüng cuía nguäön næåïc giaím âi nhoí hån 5% so våïi kãú hoaûch : Qbr − Qbr ' δ= 100% < 5% : Thç láúy læu læåüng næåïc âãún âoï phán phäúi cho caïc kãnh cáúp dæåïi. Qbr (khäng cáön hiãûu chènh, xem nhæ váùn coï sæû cán bàòng ) QN1 Qb Q’ br QN2 2. Khi læu læåüng cuía nguäön næåïc giaím âi tæì (5÷25)% theo kãú hoaûch: δ = 5 ÷ 25 % hiãûu chènh laûi bàòng caïch giaím nhoí mæïc tæåïi vaì phán phäúi laûi læu læåüng cung cáúp theo cäng thæïc : η Q' = n *Q * n η Q ' br n= Qbr n: Hãû säú hiãûu chènh (0,75 ÷ 0,95) η: Hãû säú sæí duûng næåïc trong træåìng håüp bçnh thæåìng ηn: Hãû säú sæí duûng næåïc khi chuyãøn læu læåüng Q’br Q : Læu læåüng cáön cung cáúp cho âáöu kãnh cáúp dæåïi træåïc khi hiãûu chènh Q’ : Læu læåüng cáön cung cáúp cho âáöu kãnh cáúp dæåïi sau khi hiãûu chènh. η + nm −1 Theo Äpphigenden : η n = ; Våïi m: Chè säú ngáúm cuía âáút nm ηn *Chæïng minh cäng thæïc Q ' = n * Q * η Cho mäüt hãû thäúng nhæ hçnh veî : QN1 η + nm − 1 Qbr QA ηn = Q’N1 m n Q’N2 Q’br Q’A QN2 Theo kãú hoaûch læu læåüng láúy vaìo âáöu kãnh chênh Qbr vaì læu læåüng taûi A laì QA=QN1+QN2 Nhæng læu læåüng thæûc tãú láúy vaìo kãnh Q’br vaì 5%
Giaïo trçnh Thuíy Näng 2 CHÆÅNG 12 Phán theo tè lãû phaíi xeït ηn (hãû säú sæí duûng næåïc trãn kãnh phán phäúi coï sæû thay âäøi) QN 1 Q ' N1 = *Q' A QN 1 + QN 2 ,vaì QA= Qbr*η våïi Q’A= Q’br*ηn Q ' br η n η ' Q br *η n = QN 1 * = QN1 * = n * QN1 * n ' Q N1 * Qbr η η QA Q ' br η n η = QN 2 * = n * QN 2 * n ' Q N2 * Qbr η η ηn Q ' = nQ η Vê duû : Theo kãú hoaûch, tæì ngaìy 1/6 ÷2/6 taûi cäng trçnh âáöu mäúi cuía hãû thäúng cáön láúy vaìo mäüt læu læåüng Qbr = 14,44 m3/s vaì phán phäúi cho caïc kãnh nhaïnh QN1=5,85 m3/s, QN2= 7,51m3/s. Nhæng thæûc tãú læu læåüng chè coï thãø láúy vaìo Q’br= 11,6 m3/s. Nhæ váûy giaím âi 19,7% so våïi kãú hoaûch, nãn cáön phán phäúi laûi læu læåüng taûi âáöu caïc kãnh nhaïnh våïi chè säú ngáúm m=0,5. Baìi giaíi : Vç δ= 19,7% > 5% nãn phaíi hiãûu chènh laûi kãú hoaûch phán phäúi næåïc. Khi chuyãøn næåïc våïi læu læåüng Qbr= 14,44 m3/s hãû säú sæí duûng næåïc cuía kãnh chênh: Q A Q1 + Q2 5,85 + 7,51 η= = = = 0,925 Qbr Qbr 14,44 Khi chuyãøn Q’br = 11,6m3/s hãû säú sæí duûng næåïc cuía kãnh chênh: η + n m − 1 0,925 + 0,8 0,5 − 1 ηn = = = 0,915 m 0,5 n 0,8 ' Q br 11,6 n= = = 0,8 Qbr 14,44 η 0,915 Q ' N 1 = n * Q1 * n = 0,8 * 5,85 * ≈ 4,63 m3/s η 0,925 η 0,915 Q ' N 2 = n * Q2 * n = 0,8 * 7,51 * ≈ 5,98 m3/s η 0,925 Q’A= Q’br* ηn=11,6*0,915= 10,61 m3/s 3. Khi læu læåüng cuía nguäön næåïc giaím âi 25% theo kãú hoaûch : Khi δ >25% thç phaíi täø chæïc tæåïi luán phiãn åí caïc kãnh cáúp trãn ( kãnh chênh, kãnh nhaïnh), (vç læu læåüng qua caïc kãnh nhaïnh quaï nhoí nãn ta phaíi däön táút caí næåïc laûi cung cáúp cho mäüt kãnh, sau âoï cho caïc kãnh khaïc...) a/ Hãû säú sæí duûng næåïc trong træåìng håüp tæåïi luán phiãn : η * K 1− m * β + n m − K 1− m * β ηl = m n Trong âoï : η: Hãû säú sæí duûng næåïc cuía kãnh khi tæåïi âäöng thåìi vaì chuyãøn våïi Qbr 50
Giaïo trçnh Thuíy Näng 2 CHÆÅNG 12 ' Q br n=
Giaïo trçnh Thuíy Näng 2 CHÆÅNG 12 Ta coï : ' Qbr Qbr v aì q = ql = K *P P 1− m ⎛ Qbr ⎞ ' ⎜ ⎟ 1 − η l Qbr ⎜ P ⎟ L = '* *l 1 − η Qbr ⎜ Qbr ⎟ L ⎜ ⎟ ⎝ KP ⎠ L Âàût β = l L 1 − ηl 1 = * (n * K )1− m * β 1−η n 1 − η l β * K 1−m = 1−η nm η * K 1− m * β + n m − K 1− m * β ηl = nm η + nm −1 ηn = nm Ta coï : η= nm* ηn-nm+1 thay giaï trë η vaìo cäng thæïc ηn ta coï ηl= ηn* K1-m * β+1- K1-m * β b/ Tênh thåìi gian tæåïi luán phiãn : Thåìi gian tæåïi cung cáúp cho mäùi täø luán phiãn âæåüc xaïc âënh nhæ sau : • Træåìng håüp 1: Coï 2 täø luán phiãn (K=2) Q’net1, Q’net2: Læu læåüng thæûc cáön cuía caïc täø tæåïi khi tæåïi luán phiãn Qnet1, Qnet2: Læu læåüng thæûc cáön cuía caïc täø tæåïi khi tæåïi bçnh thæåìng t : Thåìi gian tæåïi khi tæåïi âäöng thåìi. t1,t2 :Thåìi gian tæåïi luán phiãn åí täø 1 & 2. Theo yãu cáöu tæåïi : t= t1+t2 Do âiãöu kiãûn tyí säú phán phäúi næåïc vaìo caïc täø tæåïi trong træåìng håüp bçnh thæåìng vaì thiãúu næåïc (luán phiãn) phaíi bàòng nhau. Q * t Q *η * t1 η * t1 Q Nãn : net1 = l 1l => net1 = 1l Qnet 2 * t Ql *η2l * t 2 Qnet 2 η2l * t 2 Våïi Ql= Q’ br1+ Q’ br2 η1l, η2l : Hãû säú sæí duûng næåïc cuía kãnh nhaïnh N1,N2 khi tæåïi luán phiãn. Qnet1 *η 2l Váûy : t1 = *t Qnet1 *η 2l + Qnet 2 *η1l Qnet 2 *η1l t2 = *t Qnet1 *η 2l + Qnet 2 * η1l • Træåìng håüp 2: Chia laìm 3 täø luán phiãn( K = 3) Cuìng mäüt nguyãn lyï tæåüng tæû nhæ trãn : Qnet1 *η2l *η3l * t t1 = Qnet1 *η2l *η3l + Qnet 2 *η1l *η3l + Qnet 3 *η1l *η2l 52
Giaïo trçnh Thuíy Näng 2 CHÆÅNG 12 Qnet 2 *η1l *η3l * t t2 = Qnet1 *η2l *η3l + Qnet 2 *η1l *η3l + Qnet 3 *η1l *η2l Qnet1 *η1l *η2l * t t3 = Qnet1 *η2l *η3l + Qnet 2 *η1l *η3l + Qnet 3 *η1l *η2l Khi K = n : Qnet1 *η2l *η3l ...ηnl t1 = *t MSC Q *η *η ...η tn = netn 1l 2 l nl * t MSC MSC = Qnet1 *η1l *η 3l ...η nl + Qnet 2 * η1l *η 3l ...η nl + Qnetn *η1l *η 3l ...η nl Baìi táûp : Coï mäüt hãû thäúng tæåïi gäöm hai kãnh nhaïnh Qn1 = 5,0 m3/s, η1 = 0,73, Qn2 = 6,0 m3/s η2 = 0,74 trong mäüt âåüt tæåïi 10 ngaìy. Nhæng thæûc tãú læu læåüng taûi âiãøm A chè âaût âæåüc 8,1 m3/s. Båíi thãú phaíi tiãún haình tæåïi luán phiãn giæaî hai kãnh. Haîy xaïc âënh læåüng næåïc láúy vaìo mäùi kãnh vaì thåìi gian tæåïi luán phiãn, khi m = 0,5 , β = 0,5. II. Hiãûu chènh kãú hoaûch duìng næåïc khi læåüng næåïc cáön thay âäøi : Goüi QNet : Læu læåüng cáön theo kãú hoaûch duìng næåïc QNet’ : Læu læåüng cáön bë thay âäøi Q ± Q Net ' Goüi δ laì tyí säú % læu læåüng cáön giaím âi so våïi kãú hoaûch: δ = Net 100% Q Net 1. Khi læu læåüng næåïc cáön thay âäøi trong phaûm vi δ≤ ± 10% so våïi kãú hoaûch : Træåìng håüp naìy khäng cáön phaíi hiãûu chènh maì chè cáön : -Thay âäøi læu læåüng láúy vaìo âáöu kãnh - Ruït ngàõn hay keïo daìi thåìi gian tæåïi ( chuí yãúu ) - Âiãöu tiãút tæång häù giæîa caïc âæåìng kãnh våïi nhau. 2. Khi læu læåüng næåïc cáön thay âäøi δ > ± 10% so våïi kãú hoaûch : Træåìng håüp naìy phaíi âiãöu chènh laûi læu læåüng láúy vaìo âáöu kãnh theo cäng thæïc : Q’br = d * Qbr Trong doï : Q’br: læu læåüng âáöu kãnh âaî hiãûu chènh Qbr: læu læåüng âáöu kãnh theo kãú hoaûch d : hãû säú hiãûu chènh; d = α (1− m ) (1 − η ) + αη Q ' br Q`net η η =α * Chæïng minh : d = = * Qnet ηα ηα Qbr αm ηα : hãû säú sæí duûng næåïc khi Qnet thay âäøi , ηα = 1 + α m −1 η α = Q`net/ Qnet 53
Giaïo trçnh Thuíy Näng 2 CHÆÅNG 12 η *α m αm η *α m ηα = = = 1 + η *α m − η 1 + α m − 1 1 + η *α m − η η η * (1 + η * α − η ) m d =α * = α 1− m (1 − η ) + α *η η *α m Vê duû : Mäüt khu tæåïi coï diãûn têch ω = 3200 ha, hãû säú sæí duûng næåïc cuía hãû thäúng ηht = 0,8 trong mäüt âåüt tæåïi 8 ngaìy, våïi q = 1 l/s-ha. Trong thåìi gian âoï coï mäüt tráûn mæa âäüt xuáút P = 22mm. Nãúu låüi duûng tráûn mæa âoï âãø tæåïi thç læu læåüng láúy vaìo âáöu mäúi laì bao nhiãu? Biãút ràòng m = 0,5 ( Qbr giaím xuäúng Q`br) Baìi giaíi : + Læåüng næåïc mæa låüi duûng trãn 1 ha : mmæa = 10*P = 10*22 = 220 m3/ha + Hãû säú mæa ( mädyn mæa): qmæa = mmæa/ 86,4 * t = 220/86,4 *8 = 0,32 l/s-ha δ = ( q - q`)/q = qmæa /q = 0,32/1 = 32% > 10% : Phaíi thay âäøi læu læåüng láúy vaìo âáöu kãnh. Q`br = d * Qbr Qbr = q * ω/ηht = 1* 3200/(0,8 * 103) = 4 m3/s d = α1-m (1-η)+α* η Våïi α = q`/q = 0,68/1 α1-m = 0,680,5 = 0,825 η = 0,8 => d = 0,825 ( 1-0,8) + 0,68*0,8 = 0,71 Q`br = 0,71 * 4 = 2,84 m3/s 54
Giaïo trçnh Thuíy Näng 2 CHÆÅNG 12 12.3 BIÃÛN PHAÏP NÁNG CAO HÃÛ SÄÚ SÆÍ DUÛNG NÆÅÏC Hãû säú sæí duûng næåïc cuía mäüt hãû thäúng tæåïi phuû thuäüc chuí yãúu våïi læåüng täøn tháút næåïc trãn mäüt hãû thäúng âoï. Læåüng täøn tháút caìng låïn hãû säú sæí duûng næåïc caìng nhoí vaì ngæåüc laûi. Læåüng täøn tháút næåïc trãn hãû thäúng gäöm : täøn tháút do bäúc håi, do ngáúm, roì rè, ... Trong âoï læåüng täøn tháút do ngáúm laì chuí yãúu. Trong hãû thäúng tæåïi nãúu læåüng næåïc täøn tháút nhiãöu seî gáy nhiãöu taïc haûi: - Giaím nhoí diãûn têch tæåïi (nãúu nguäön næåïc thiãúu) - Tàng khäúi læåüng kãnh mæång cäng trçnh (nãúu nguäön næåïc phong phuï) - Náng cao mæûc næåïc ngáöm trong khu tæåïi âãø sinh ra hiãûn tæåüng taïi màûn vaì thoaïi hoïa âáút Båíi váûy chäúng täøn tháút næåïc, âãø náng cao hãû säú sæí duûng næåïc cuía maûng læåïi kãnh mæång laì nhiãûm vuû haìng âáöu trong cäng taïc quaín lyï khai thaïc hãû thäúng thuíy näng. Ta coï thãø aïp duûng caïc biãûn phaïp sau âáy âãø chäúng täøn tháút næåïc : *. Biãûn phaïp quaín lyï : Bao gäöm caïc váún âãö sau : - Thæûc hiãûn duìng næåïc coï kãú hoaûch - Hoaìn chènh cäng trçnh láúy næåïc, âo næåïc, hiãûn âaûi hoïa cäng taïc phán phäúi næåïc, âo næåïc. - Täø chæïc tæåïi luán phiãn - Caíi tiãún kyî thuáût tæåïi, duìng caïc phæång phaïp tæåïi hiãûn âaûi *. Biãûn phaïp phoìng tháúm trãn âæåìng kãnh : Âáy laì biãûn phaïp quan troüng âãø chäúng täøn tháút næåïc, náng cao hãû säú sæí duûng næåïc. + Âáöm nãûn âáút loìng kãnh cho tháût täút + Muäúi hoïa âáút loìng kãnh ( âãø chäúng tháúm ) + Laït màût kãnh bàòng âaï, bã täng,... + Laìm táöng chäúng tháúm trong chu vi æåït cuía kãnh I/ Thæûc hiãûn tæåïi luán phiãn âãø náng cao hãû säú sæí duûng næåïc: 1. Træåìng håüp læu læåüng âáöu nguäön âuí cung cáúp: Viãûc tiãún haình tæåïi luán phiãn chè thæûc hiãûn trong näüi bäü caïc âån vë duìng næåïc. Khi tæåïi âäöng thåìi : η = 1-Qtt /Qbr = 1-S*L/Qbr Khi tæåïi luán phiãn : η1= 1-S1*L1/Qbr Do tæåïi luán phiãn nãn L1 < L, S1 < S => η1 > η Nhæ váûy thäng qua viãûc tæåïi luán phiãn maì hãû säú sæí duûng næåïc âæåüc náng lãn. 2. Træåìng håüp læu læåüng âáöu nguäön thiãúu : Âãø haûn chãú âæåüc pháön naìo tçnh traûng thiãúu næåïc, ngoaìi viãûc tæåïi luán phiãn åí âån vë duìng næåïc ta cáön tiãún haình tæåïi luán phiãn åí caí kãnh cáúp låïn. Hãû säú sæí duûng khi tæåïi luán phiãn : ηl = ηn * K1-m * β+1-K1-m * β Våïi : ηn : Hãû säú sæí duûng næåïc khi tæåïi âäöng thåìi K: Säú täø tæåïi luán phiãn 55
Giaïo trçnh Thuíy Näng 2 CHÆÅNG 12 β = Ll /L m:Chè säú ngáúm cuía âáút 1 − ηl = K 1− m * β => 1 − ηn Nãúu coi chiãöu daìi kãnh mæång trong mäüt nhoïm tæåïi luán phiãn bàòng nhau ta coï : Ll β= KLl 1 − ηl Ll 1 = K 1− m * = K 1− m = m < 1 1 − ηn K * Ll K => 1-ηl < 1-ηn ; Váûy ηl > ηn II. Duìng biãûn phaïp phoìng tháúm âãø náng cao hãû säú sæí duûng næåïc: 1. Âáöm nãûn loìng kãnh : Âáöm nãûn loìng kãnh bàòng mäüt låïp âáút coï hãû säú tháúm beï hån âáút tæû nhiãn åí loìng kãnh. Chiãöu daìy låïp âáöm nãnû vaìo khoaíng 0,4 ÷ 0,5 m âäúi våïi kãnh nhoí vaì 0,6÷1,0 m âäúi våïi kãnh låïn. Træåïc khi âáöm nãûn cáön xåïi låïp âáút màût sáu khoaíng 0,15 ÷ 0,20 m. Âáút duìng âáöm nãûn phaíi coï dung troüng khä tæì 1,5 ÷1,7 T/m3 vaì âäü áøm β = 20 ÷ 30%. Theo V.V.Vãâen nhi cäúp tênh cháút giaím täøn tháút âæåüc xaïc âënh bàòng cäng thæïc : ∆Q1 K *J n= ≈11 ∆Q2 K 2 * J 2 Trong âoï : n: Säú láön giaím täøn tháút so våïi khi chæa âáöm nãûn loìng kãnh ∆Q1 : Täøn tháút næåïc træåïc khi âáöm nãûn ∆Q2 : Täøn tháút næåïc sau khi âáöm nãûn K1K2: Hãû säú ngáúm trung bçnh cuía låïp âáút tæû nhiãn vaì låïp âáút âaî âæåüc âáöm nãûn J1 : Gradien ngáúm trung bçnh træåïc khi chæa âáöm nãûn J1 = 1 J2 : Gradien ngáúm trung bçnh sau khi âaî âáöm nãûn J2 = ( H+t)/t H: Chiãöu sáu låïp næåïc trong kãnh t: Chiãöu daìy cuía låïp âáút phoìng tháúm K1 H > +1 Cäng thæïc trãn âæåüc sæí duûng khi K2 t Læåüng næåïc täøn tháút sau khi âaî âáöm nãûn loìng kãnh âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc Xälepnhicäúp H + t1 H + t2 ∆q 2 = K 2 [(cosα + ) + H 1 + m2 + b ] t2 t2 Trong âoï : ∆q2: Læåüng næåïc täøn tháút trãn 1 âån vë chiãöu daìi âæåìng kãnh sau khi âaî âáöm nãûn α : Goïc nghiãng cuía maïi kãnh t1, t2 : Chiãöu daìy cuía táöng âáút phoìng tháúm åí âaïy kãnh vaì maïi kãnh b: Chiãöu räüng âaïy kãnh m = cotagα Âiãöu kiãûn sæí duûng cäng thæïc trãn ∆q2 < ∆q1 ≈ K1B 56
Giaïo trçnh Thuíy Näng 2 CHÆÅNG 12 B: Chiãöu räüng màût thoaïng næåïc trong kãnh ∆q1 : Læåüng næåïc täøn tháút trãn 1 âån vë chiãöu daìi âæåìng kãnh khi chæa âáöm nãûn loìng kãnh. 2/ Biãûn phaïp laït màût kãnh : a/ Laït màût kãnh bàòng âáút seït : Biãûn phaïp laït màût kãnh bàòng âáút seït thæåìng duìng cho caïc kãnh mæång coï chãú âäü laìm viãûc thæåìng xuyãn vç nãúu kãnh laìm viãûc coï chu kyì ( luïc chæïa næåïc, luïc khäng chæïa) thç táöng phoìng tháúm bàòng âáút seït seî bë næït neí do âäü tháúm thay âäøi. Laït màût kãnh bàòng låïp âáút seït coï thãø giaím âäü täøn tháút tæì 70 ÷80% vaì låïp laït coï chiãöu daìy 5÷8cm trãn coï phuí mäüt låïp âáút baío vãû 30÷40cm. Âãø tiãút kiãûm âáút seït coï thãø laìm táöng chäúng tháúm bàòng häùn håüp âáút seït sau : - Âáút seït ( 60 ÷ 65%) + soíi saûn (40 ÷ 35%) - Âáút seït (5) + väi (1) - Âáút seït + hoaìng thä b/ Laït màût kãnh bàòng âaï: - Âaï laït khan : Qua quaï trçnh tæåïi phuì sa láúp âáöy caïc khe räùng laìm thaình mäüt låïp chäúng tháúm. Læåüng næåïc täøn tháút giaím khoaíng 40% - Âaï xáy væîa : Trãn màût kãnh traït mäüt låïp væîa : väi caït daìy 10 ÷14 cm. Tyí lãû väi caït : 1:3, sau âoï laït âaï cuäüi duìng væîa xi màng, väi , caït tyí lãû 1:3:12 traït vaìo. Coï taïc duûng chäúng tháúm täút hån hçnh thæïc laït âaï khan vaì täúc âäü doìng chaíy cho pheïp trong kãnh [v] = 0,9 d0.5 (m/s) d: âæåìng kênh låïp âaï duìng âãø laït c/ Laït màût kãnh bàòng bã täng vaì bã täng cäút theïp: Âáy laì biãûn phaïp âæa laûi hiãûu êch phoìng tháúm täút, täøn tháút næåïc coï thãø giaím tæì 80÷90%. Täúc âäü næåïc chaíy cho pheïp 3÷5 m/s, chiãöu daìy bã täng laït tæì 8÷20 cm, nãúu laì bã täng cäút theïp 6÷10 cm d/ Laït loìng kãnh bàòng caïc táúm cháút deío : Duìng caïc táúm bàòng caïc cháút deío chiãöu daìy 0,1÷0,2 mm laït vaìo loìng kãnh âãø chäúng tháúm. Trãn låïp cháút deío âoï phaíi coï låïp âáút baío vãû daìy 20÷30cm e/ Biãûn phaïp muäúi hoïa loìng kãnh : Biãûn phaïp muäúi hoïa âáút loìng kãnh âãø chäúng tháúm, nguyãn lyï chuí yãúu cuía viãûc muäúi hoïa loìng kãnh laì tçm caïch thay thãú ion Ca++ trong hãû thäúng háúp thuû cuía âáút bàòng ion Na+. Coï hai phæång phaïp muäúi hoïa loìng kãnh : • Phæång phaïp håí : Xåïi màût âáút loìng kãnh khoaíng 5-6 cm, sau âoï tæåïi næåïc muäúi hoàûc cho muäúi khä vaìo vaì âáöm nãûn laûi • Phæång phaïp kên: Trãn táöng âæåüc muäúi hoïa coìn coï mäüt låïp baío vãû II. Hiãûu êch cuía biãûn phaïp phoìng tháúm : Muûc âêch cuía cäng taïc phoìng tháúm thæåìng âæåüc thãø hiãûn nhæ sau: • Do laìm täút cäng taïc phoìng tháúm nãn giaím nhoí læu læåüng láúy vaìo cäng trçnh nghéa laì giæî nguyãn Qnet giaím nhoí læu læåüng láúy vaìo Qbr • Thäng qua cäng taïc phoìng tháúm âãø tàng diãûn têch tæåïi, nghéa laì giæî nguyãn QBr tàng Qnet 1/ Phoìng tháúm âãø giaím nhoí læu læåüng næåïc láúy vaìo âáöu nguäön : Goüi Qbr laì læu læåüng láúy vaìo âáöu hãû thäúng theo kãú hoaûch våïi hãû säú sæí duûng næåïc η âãø tæåïi cho mäüt diãûn têch ω 57
Giaïo trçnh Thuíy Näng 2 CHÆÅNG 12 Q`br : Læu læåüng láúy vaìo âáöu hãû thäúng sau khi coï biãûn phaïp phoìng tháúm âãø náng hãû säú sæí duûng næåïc tæì η lãn η1 khi diãûn têch tæåïi ω khäng âäøi (Qnet khäng âäøi) Qnet Qnet Ta coï : η = = Qbr Qnet + Qtt Q Qnet η1 = net = Q`br Qnet + Q`tt Q Âàût k = tt > 1 ' Qtt k: Hãû säú giaím täøn tháút ( láön ) Qtt : Læu læåüng täøn tháút khi chæa coï biãûn phaïp phoìng tháúm Q`tt : Læu læåüng täøn tháút sau khi âaî thæûc hiãûn biãûn phaïp phoìng tháúm Qnet η1 = Qtt Qnet + k Qtt Qnet + η k = k * Qnet + Qtt = k * Qnet + Qbr − Qnet = η + 1 − η = η1 Qnet + Qtt k (Qnet + Qtt ) k * Qbr k * Qbr kk k *η Váûy η1 = (kη + 1 − η ) Goüi N laì % täøn tháút âæåüc giaím sau khi coï biãûn phaïp phoìng tháúm Qtt Qtt − Q −Q ' k = (1 − 1 )100% N = tt 100% = tt Qtt Qtt k η (1 − η ) k= 1 Tæì cäng thæïc trãn ta coï η (1 − η1 ) 1 − η (1 − η1) η1 − η * η1 − η + η * η1 η −η N= = =1 100% η1 (1 − η ) η1 (1 − η ) η1 (1 − η ) 2/ Phoìng tháúm âãø tàng diãûn têch tæåïi : Trong træåìng håüp naìy váùn giæîu nguyãn Qbr åí âáöu kãnh, nhæng do coï phoìng tháúm nãn Qnet seî thay âäøi vaì diãûn têch tæåïi seî låïn lãn. Qbr − Qttt Ta coï : η = Qbr Q Qbr − t Qnet Qbr − Qt' ' k η1 = = = Qbr Qbr Qbr Q Qbr − t k η1 k * Qbr − Qt k * Qbr Qbr − Qnet Qbr = = = − Qbr − Qt η k (Qbr − Qt ) k * Qnet k * Qnet Qbr 58
Giaïo trçnh Thuíy Näng 2 CHÆÅNG 12 η1 1 1 1 k +η −1 => η1 = =− + η η ηk k k 1−η 1 N = 1 − 100% ta coï k = 1 − η1 k η −η N= 1 100% 1−η Toïm laûi âãø xaïc âënh âæåüc η1, N khi âaî biãút η, K vaì ngæåüc laûi. Sau âoï càn cæï vaìo trë säú N% choün âæåüc mäüt säú biãûn phaïp phoìng tháúm nháút âënh. IV. So saïnh kinh tãú âãø læûa choün biãûn phaïp phoìng tháúm: 1. Biãûn phaïp phoìng tháúm täút nháút cáön thoía maîn caïc yãu cáöu sau : + Giaï thaình tháúp nhæng âaût âæåüc hiãûu quaí phoìng tháúm cao + Thåìi gian phuûc vuû láu daìi + Coï khaí nàng náng cao læu täúc, giaím nhoí màût càõt kãnh Viãûc so saïnh hiãûu êch kinh tãú coï thãø tiãún haình theo cäng thæïc : C * P * γ Q * σ * t * 86400 * A ≤ 100 100 * 1000 Trong âoï : C: Giaï thaình 1 m2 baío vãû (â/m2) P: Diãûn têch màût baío vãû trãn 1 m2 daìi cuía kãnh (m2/m) γ : Mæïc kháúu hao toaìn bäü cuía 1 m daìi màût baío vãû (kháúu hao khäi phuûc väún) Q: Læu læåüng cäng taïc ( m3/s) σ : % læu læåüng tàng lãn do coï màût càõt baío vãû trãn 1 km daìi cuía âæåìng kãnh t: Thåìi gian cäng taïc cuía âæåìng kãnh trong 1 nàm A: Giaï thaình 1 m3 næåïc 59