chuong5 6

ÂAÛI HOÜC ÂAÌ NÀÔNG TRÆÅÌNG ÂH BAÏCH KHOA

KHOA XD THUÍY LÅÜI - THUÍY ÂIÃÛN

(Duìng cho ngaình XD Thuíy låüi - Thuíy âiãûn)

Ngæåìi biãn soaûn: GVC Nguyãùn Baín

Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II

CHÆÅNG V KHO NÆÅÏC VAÌ ÂIÃÖU TIÃÚT DOÌNG CHAÍY

5.1 YÏ NGHÉA ÂIÃÖU TIÃÚT DOÌNG CHAÍY VAÌ PHÁN LOAÛI

5.1.1 YÏ nghéa

Doìng chaíy trong säng thiãn nhiãn phán phäúi khäng âãöu theo thåìi gian vaì phán chia theo muìa roî rãût, læåüng næåïc trong nàm chuí yãúu táûp trung vaìo caïc thaïng muìa luî chiãúm tæì 60 âãún 90 %, nhæng khaí nàng tiãu næåïc cuía säng bë haûn chãú nãn sinh ra ngáûp luût. Ngæåüc laûi, vãö muìa kiãût læåüng næåïc trong säng ráút nhoí khäng âaím baío cho nãön kinh tãú dán sinh hoaût âäüng bçnh thæåìng do thiãúu næåïc nghiãm troüng. Vç váûy, muäún låüi duûng nguäön næåïc thiãn nhiãn mäüt caïch triãût âãø cáön phaíi coï biãûn phaïp âiãöu tiãút laûi doìng chaíy mäüt caïch håüp lyï. Âiãöu tiãút doìng chaíy laì mäüt kháu chênh trong cäng taïc khai thaïc nguäön taìi nguyãn thuíy låüi, phaït huy khaí tiãöm taìng cuía säng ngoìi goïp pháön xáy dæûng nãön kinh tãú quäúc âán låïn maûnh, laìm thay âäøi bãö màût tæû nhiãn cuía læu væûc. Âãø âiãöu tiãút âæåüc doìng chaíy ngæåìi ta duìng caïc cäng trçnh thuíy låüi maì chuí yãúu laì kho næåïc. Hai nhiãûm vuû chuí yãúu cuía cäng taïc âiãöu tiãút doìng chaíy laì laìm tàng læu læåüng cuía doìng chaíy kiãût vaì laìm giaím læu læåüng doìng chaíy luî. Noïi chung trong âa säú caïc træåìng håüp hai nhiãûm vuû naìy thäúng nháút våïi nhau, song coï khi noï máu thuáùn våïi nhau, nhæîng váún âãú naìy âæåüc âãö cáûp kyî trong caïc chæång sau.

5.1.2 Phán loaûi âiãöu tiãút

Dæûa theo muûc âêch vaì chu kyì âiãöu tiãút ngæåìi ta phán ra laìm 2 loaûi chênh sau âáy:

1. Phán loaûi theo muûc âêch âiãöu tiãút

Mäùi ngaình duìng næåïc coï yãu cáöu vãö cháút vaì læåüng næåïc khaïc nhau theo thåìi gian. Do âoï khi tênh toaïn âiãöu tiãút cáön nàõm væîng yãu cáöu, tênh cháút vaì âàûc âiãøm tæìng ngaình duìng næåïc. Sau âáy seî giåïi thiãûu mäüt säú ngaình duìng næåïc quan troüng:

a) Âiãöu tiãút phuûc vuû cung cáúp næåïc sinh hoaût.

Âàûc âiãøm âiãöu tiãút phuûc vuû cung cáúp næåïc læåüng næåïc khäng låïn nhæng cháút læåüng cao (næåïc loaûi A), tuìy thuäüc yãu cáöu duìng næåïc tæìng âëa phæång, thaình phäú vaì mæïc säúng khaïc nhau. Xaïc âënh læåüng næåïc cáön cung cáúp theo cäng thæïc: W = N.q.t (m3) (5-1)

Trong âoï : W(m3) læåüng næåïc cáön âiãöu tiãút N säú dán. q(m3/ngaìy) âënh mæïc duìng næåïc mäùi ngæåìi dán/ ngaìy t thåìi gian cáúp næåïc.

Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 1


b) Âiãöu tiãút phuûc vuû cho cäng nghiãûp.

Âàûc âiãøm læåüng næåïc cáön låïn nhæng cháút læåüng næåïc khäng cao, næåïc duìng ngæng håi trong caïc quy trçnh cäng nghãû phuûc vuû cho caïc kháu saín xuáút khaïc nhau .

c) Âiãöu tiãút phuûc vuû tæåïi.

Âàûc âiãøm âiãöu tiãút phuû thuäüc vaìo biãøu âäö cáúp næåïc cuía caïc loaûi cáy träöng noï thay âäøi theo muìa vaì tæìng thåìi vuû khaïc nhau.

d) Âiãöu tiãút phuûc vuû cho váûn taíi thuíy.

Âàûc âiãøm âiãöu tiãút phaíi baío âaím âäü sáu täúi thiãøu ( theo táön suáút thiãút kãú) cho taìu beì âi laûi, thoía maîn cäng thæïc sau:

HTKP = Hb +∆h (5-2)

Trong âoï: HTKP: Âäü sáu thiãút kãú täúi thiãøu (m). Hb : Âäü sáu chëu ngáûp taìu thuyãön (m). ∆h : Âäü sáu an toaìn thæåìng láúy 0,1 - 0,3m.

Nãúu khi tênh toaïn tháúy H TT ( thæûc tãú ) < H TKP tiãún haình naûo veït hoàûc duìng kho næåïc âiãöu tiãút bäø sung læåüng næåïc náng cao âáöu næåïc.

e) Âiãöu tiãút phuûc vuû phaït âiãûn.

Cung cáúp næåïc phuû thuäüc vaìo biãøu âäö phuû taíi laì biãøu âäö qui âënh læåüng âiãûn cáön thiãút cung cáúp cho caïc häü duìng âiãûn thay âäøi theo thåìi gian.

f) Âiãöu tiãút phuûc vuû låüi duûng täøng håüp.

Xáy dæûng kho næåïc phuûc vuû cho nhiãöu ngaình duìng næåïc khaïc nhau âäöng thåìi kãút håüp phoìng luî cho haû læu âãø giaím nhoí kêch thæåïc cäng trçnh xaí luî, kho næåïc nhæ váûy mang tênh cháút låüi duûng täøng håüp.

Khi xáy duûng kho næåïc loaûi naìy, cáön giaíi quyãút caïc váún âãö chênh sau: - Nghiãn cæïu kyî caïc yãu cáöu duìng næåïc, caïch giaíi quyãút máu thuáùn duìng næåïc giæîa caïc ngaình. - Xáy dæûng kãú hoaûch quaín lyï cäng trçnh kho næåïc. - Phán väún âáöu tæ haûch toaïn kinh tãú cho caïc ngaình sæí duûng cäng trçnh .

2. Phán loaûi theo chu kyì âiãöu tiãút

a) Âiãöu tiãút ngaìy:

Âáy laì loaûi âiãöu tiãút tháúp nháút, âàûc âiãøm cuía âiãöu tiãút ngaìy laì dung têch kho næåïc nhoí, trong mäüt ngaìy kho næåïc têch âáöy mäüt láön vaì tiãu hãút mäüt láön. Muûc âêch cuía âiãöu tiãút ngaìy laìm cho læåüng næåïc âãún âiãöu hoìa trong ngaìy phuì håüp våïi yãu cáöu duìng næåïc cho pheïp laìm tàng thãm säú häü duìng næåïc.



b) Âiãöu tiãút tuáön: .

Âàûc âiãøm giäúng âiãöu tiãút ngaìy, song chu kyì âiãöu tiãút nàòm goün trong mäüt tuáön.

c) Âiãöu tiãút muìa ( âiãöu tiãút nàm)

Âáy laì loaûi âiãöu tiãút thäng duûng nháút Âàûc âiãøm cuía âiãöu tiãút muìa laì chu kyì nàòm goün trong mäüt nàm. Trong nàm, kho næåïc têch âáöy vaìo cuäúi muìa luî vaì âiãöu tiãút khäúi læåüng næåïc âoï vaìo cuäúi thåìi gian muìa kiãût. Âiãöu tiãút naìy coï taïc duûng phán phäúi laûi doìng chaíy âãún trong nàm phuì håüp våïi yãu cáöu duìng næåïc cuía con ngæåìi.

d) Âiãöu tiãút nhiãöu nàm:

Âáy laì hçnh thæïc âiãöu tiãút cao nháút, âàûc âiãøm cuía âiãöu tiãút nàm phán phäúi laûi doìng chaíy âãún trong thåìi gian nhiãöu nàm, thåìi kç têch vaì âiãöu tiãút keïo daìi trong nhiãöu nàm liãn tuûc.

5.2 KHO NÆÅÏC VAÌ CAÏC CÄNG TRÇNH ÂÁÖU MÄÚI

5.2.1 Kho næåïc

Kho næåïc laì mäüt caïi häö chæïa næåïc nhàòm chæïa læåüng næåïc thæìa trong thåìi gian thæìa næåïc vaì âãø cung cáúp læåüng næåïc âoï trong thåìi kç thiãúu næåïc cáön thiãút.

Dæûa vaìo hçnh daûng kho næåïc chuïng ta coï thãø phán kho næåïc thaình caïc loaûi sau: - Kho næåïc coï hçnh daûng häö: nhæ häö Thaïc Baì, häö Phuï Ninh ... - Kho næåïc coï hçnh daûng säng: nhæ häö Cáúm Sån, v.v... - Kho næåïc thiãn nhiãn: nhæ häö Ba Bãø, Biãøn häö ( Campuchia),.v.v ... Maûng læåïi kho næåïc: nhiãöu kho næåïc âiãöu tiãút liãn hoaìn trãn mäüt hãû thäúng säng. Ngoaìi ra coìn coï caïc kho næåïc nhoí dæåïi daûng bãø xáy dæûng duìng âãø âiãöu tiãút cuûc bäü trong thåìi gian ngàõn .

5.2.2 Caïc loaûi cäng trçnh âáöu mäúi

Âoï laì caïc loaûi cäng trçnh thuíy låüi cå baín duìng xáy dæûng vaì sæí duûng häö chæïa.

1. Âáûp dáng næåïc

Coï taïc duûng giæî næåïc vaì taûo ra âáöu næåïc phuûc vuû cho caïc muûc âêch âiãöu tiãút khaïc nhau. Âáûp dáng næåïc chia laìm hai loaûi: - Âáûp chênh laì âáûp âàõp ngang säng hoàûc laì nåi tháúp nháút cuía læu væûc, - Âáûp phuû åí caïc vë trê tháúp cuía âæåìng phán læu.

2. Cäng trçnh láúy næåïc

- Láúy næåïc åí thæåüng læu: låüi duûng âáöu næåïc dáng cao duìng traûm båm cáúp næåïc. - Láúy næåïc åí haû læu: Cho tæû chaíy qua cäúng láúy næåïc, coï hai hçnh thæïc cäúng: coï aïp vaì khäng aïp phuûc vuû cho yãu cáöu duìng næåïc.



3. Cäng trçnh xaí luî.

Coï nhiãûm vuû xaí læåüng næåïc thæìa trong muìa luî âaím baío an toaìn cho cäng trçnh vaì âiãöu tiãút luî traïnh ngáûp luût åí haû læu. Caïc cäng trçnh xaí luî duìng trong thiãút kãú: - Loaûi âáûp traìn: coï cæía van vaì khäng coï cæía van. - Cäúng ngáöm xaí luî . - Xaí luî bàòng hçnh thæïc xi phäng v.v... Caïc váún âãö naìy seî nghiãn cæïu kyî trong män hoüc chuyãn ngaình.

5.3 CAÏC DUNG TÊCH & MÆÛC NÆÅÏC ÂÀÛC TRÆNG CUÍA KHO NÆÅÏC.

Trong kho næåïc coï 3 dung têch âàûc træng vaì 3 mæûc næåïc âàûc træng tæång æïng.

5.3.1 Dung têch chãút (VC), mæûc næåïc chãút (HC).

1. Dung têch chãút (VC)

VC(m3): laì pháön dung têch kho coï nhiãûm vuû chênh laì træî hãút læåüng buìn caït mang âãún kho næåïc (bao gäöm buìn caït tæì thæåüng læu theo doìng chaíy vaìo kho, buìn caït saût låí båì kho næåïc) trong suäút thåìi gian phuûc vuû cäng trçnh.

2. Mæûc næåïc chãút (HC).

HC (m) laì mæûc næåïc tháúp nháút åí trong kho, nhàòm náng cao âáöu næåïc trong kho cuîng nhæ chiãöu sáu vãö phêa thæåüng læu kho næåïc. Khi tênh toaïn thiãút kãú kho næåïc choün VC vaì HC tuìy theo yãu cáöu vaì nhiãûm vuû xáy dæûng âãø læûa choün mäüt phæång aïn täúi æu.

Vê duû:

- Âäúi våïi phaït âiãûn: phaíi âaím baío âáöu næåïc täúi thiãøu cho phaït âiãûn, nãúu HC choün tháúp cäüt næåïc phaït âiãûn nho,í saín sinh ra âiãûn nàng E yãúu. - Âäúi våïi tæåïi: Âaím baío cho tæåïi tæû chaíy tæïc laì choün HC > cao trçnh Zmax cuía vuìng muäún tæåïi. - Âäúi våïi giao thäng thuyí: Baío âaím cho thuyãön, taìu âi laûi thuáûn låüi trong vuìng kho næåïc vãö muìa caûn.

Theo âënh nghéa thç læåüng næåïc chæïa trong VC khäng âæåüc láúy ra âãø sæí duûng trong âiãöu kiãûn bçnh thæåìng. Song trong thæûc tãú khi thiãút kãú cäng trçnh láúy næåïc ngæåìi ta xáy dæûng miãûng cäúng láúy næåïc nàòm dæåïi HC mäüt âäü sáu nháút âënh, do âoï Vc chia laìm hai pháön: mäüt pháön nàòm trãn miãûng cäúng coï thãø tæû chaíy xuäúng haû læu. Trong thåìi kyì quaï kiãût våïi âiãöu kiãûn kyî thuáût cho pheïp âãí thaïo læåüng næåïc naìy âiãöu tiãút phuûc vuû cáúp næåïc, pháön khaïc nàòm dæåïi miãûng cäúng khäng thãø thaïo xuäúng haû læu âæåüc.



5.3.2 Dung têch hiãûu duûng (Vhd), mæûc næåïc dáng bçnh thæåìng (Hbt).

1. Dung têch hiãûu duûng (Vhd).

Vhd (m3): laì pháön dung têch kho âæåüc xaïc âënh qua tênh toaïn âiãöu tiãút cung cáúp næåïc âãø thoía maîn yãu cáöu duìng næåïc cho caïc ngaình kinh tãú khaïc nhau (trong âoï coï kãø âãún læåüng næåïc täøn tháút do bäúc håi vaì tháúm).

2. Mæûc næåïc dáng bçnh thæåìng (Hbt).

Hbt (m): dæûa vaìo Vhd tra trãn âæåìng quan hãû loìng häö Z ∼ V xaïc âënh âæåüc Hbt. Váûy Hbt laì mæûc næåïc cao nháút cuía kho coï thãø giæî âæåüc trong thåìi gian láu daìi âãø âaím baío cung cáúp næåïc cho caïc ngaình duìng næåïc. Pháön dung têch kho nàòm giæîa Hbt vaì Hc goüi laì dung têch hiãûu duûng cuía kho næåïc. Âáy laì pháön dung têch quan troüng nháút âaím baío âiãöu tiãút cuía cäng trçnh.

5.3.2 Dung têch gia cæåìng (VGC), mæûc næåïc gia cæåìng (HGC).

1. Dung têch gia cæåìng (VGC).

Hçnh 5-1: Caïc dung têch vaì mæûc næåïc âàûc træng

Hbt

Vh

HG

VC

HC

VGc VGC(m3): laì pháön dung têch qua tênh toaïn âiãöu tiãút luî theo táön suáút thiãút kãú âãø xaïc âënh (xem chæång tênh toaïn âiãöu tiãút luî).

2. Mæûc næåïc gia cæåìng (HGC)

HGC(m):laì mæûc næåïc cao nháút trong kho, xaïc âënh dæûa vaìo VGC.Váûy HGC laì mæûc næåïc chè xuáút hiãûn trong thåìi gian ngàõn khi coï luî thiãút kãú vãö, sau luî læåüng næåïc chæïa trong VGC phaíi xaí hãút qua cäng trçnh xaí luî âãø mæûc næåïc trong kho tråí laûi Hbt âaím baío an toaìn cho cäng trçnh. Pháön dung têch VGC nàòm giæîa hai mæûc næåïc Hbt vaì HGC, VGC coï muûc âêch laìm giaím nhoí kêch thæåïc cäng trçnh xaî luî.

5.4 TAÌI LIÃÛU CÅ BAÍN TRONG TÊNH TOAÏN KHO NÆÅÏC.

Khi tênh toaïn xáy dæûng kho næåïc taìi liãûu cå baín bao gäöm: Taìi liãûu thuíy vàn, âëa hçnh, âëa cháút. Ngoaìi ra cáön xeït âãún taìi liãûu khê tæåüng, dán sinh kinh tãú trong xáy dæûng cäng trçnh.

5.4.1 Taìi liãûu thuíy vàn.

1. Taìi liãûu vãö vë trê âëa lyï, âëa hçnh læu væûc: cáön nãu roî maûng læåïi säng, máût âäü læåïi säng vaì tçnh hçnh táûp trung doìng chaíy.v.v...



2. Taìi liãûu doìng chaíy nàm. 3. Taìi liãûu doìng chaíy luî. 4. Taìi liãûu doìng chaíy kiãût. 5. Taìi liãûu doìng chaíy ràõn . Ngoaìi ra cáön xeït âãún taìi liãûu khê tæåüng nhæ: læåüng mæa, læåüng bäúc håi, täúc âäü gioï, âäü áøm.v.v...

5.4.2 Taìi liãûu vãö âëa cháút, âëa hçnh.

1. Taìi liãûu vãö âëa cháút.

Xaïc âënh vuìng xáy dæûng cäng trçnh, tuyãún cäng trçnh loaûi âáút gç, âaï gç, tênh dênh, hãû säú tháúm, âàûc biãût chuï yï âãún caïc hiãûn tæåüng máút næåïc do næït neí, hiãûn tæåüng castå.

2. Taìi liãûu âëa hçnh.

Tæì taìi liãûu âëa hçnh thæûc tãú chuïng ta cáön xáy dæûng tênh toaïn láûp nãn 3 quan hãû sau: - Taìi liãûu quan hãû giæîa cao trçnh Z(m) vaì diãûn têch ngáûp F(km2), - Taìi liãûu quan hãû giæîa cao trçnh Z(m) vaì dung têch häöV(m3), - Taìi liãûu quan hãû giæîa cao trçnh Z(m) vaì chiãöu sáu ngáûp bçnh quán hbq(m).

F(km2)

V(km3) h (m)

Z(m) Z∼F

Z∼V

Z∼h

2

6

0 200 400 600 800 0 2 4 6

100 80604020 0 0

4

Hçnh 5-2: Caïc quan hãû taìi liãûu âëa hçnh vuìng häö chæïa

Âãø xáy dæûng âæåüc caïc quan hãû trãn chuïng ta dæûa trãn bçnh âäö âo âaûc âëa hçnh âãø xaïc âënh.

Vê duû: Tênh HFFV iii ∆+=∆ + )(21

1 (5-3)

hoàûc: HFFFFV iiii ∆++=∆ ++ )(31

11 (5-4)

Trong âoï: (km1, +ii FF 2): diãûn têch màût häö bë khäúng chãú båíi âæåìng âäöng mæïc i, i+1.

∆H (m): chãnh lãûch cao trçnh giæîa hai âæåìng âäöng mæïc kãö nhau.



Pháön dung têch häö saït âaïy tênh theo cäng thæïc:

oo HFV ∆= .31

1 (5-5)

Âãø âån giaín vaì tiãûn låüi khi xáy dæûng 2 quan hãû trãn ngæåìi ta láûp baíng tênh toaïn sau: Baíng 5-1: Caïc âàûc træng âëa hçnh cuía kho næåïc

Z (m) F (km2) (Fi+Fi+1)/2 ∆V (km3) V (km3) h (m) 0 1 2 3 4

0

F1

F2

F3

F4

Fbq(0-1)

Fbq(1-2)

Fbq(2-3)

Fbq(3-4)

∆V(0-1)

∆V(1-2)

∆V(2-3)

∆V(3-4)

0

V1

V2

V3

V4

0

h1

h2

h3

h4

5.4.3 Taìi liãûu dán sinh kinh tãú.

Cáön nhæîng taìi liãûu nhæ sau: - Taìi liãûu vãö yãu cáöu duìng næåïc - Taìi liãûu vãö váún âãö xáy dæûng nãön kinh tãú dán sinh trong vuìng häö, âàûc biãût chuï yï viãûc di dåìi dán, mæûc næåïc dáng laìm ngáûp cáöu cäúng, âæåìng giao thäng, háöm moív.v...

5.5 TÄØN THÁÚT TRONG KHO NÆÅÏC.

5.5.1 Täøn tháút do bäúc håi.

Sau khi xáy dæûng cäng trçnh, màût thoaïng cuía häö tàng lãn. Biãút ràòng âaûi âa säú træåìng håüp bäúc håi màût næåïc låïn hån bäúc håi màût âáút. Do âoï trong tênh toaïn læåüng bäúc håi sau khi xáy dæûng häö phaíi cäüng thãm mäüt säú gia chãnh lãûch tênh theo tæìng thaïng.

Theo taìi liãûu thæûc âo âæåüc, ta coï: ∆Z = Zn - Zâ (5-5)

Tæì phæång trçnh cán bàòng næåïc: Zâ = Xo - Yo (5-6)

Do âoï: ∆Z = Zn - (Xo - Yo) (5-7) Coï ∆Z tênh hãû säú âiãöu chènh phán phäúi:

n

ZkΖ∆Ζ

= (5-8)



Tênh säú gia chãnh lãûch bäúc håi thaïng khi xáy dæûng häö:

∆Zthaïng = kZ.Zthaïng(â) (5-9)

vaì Zthaïng(n) = Zthaïng(â) + ∆Zthaïng (5-10)

Trong âoï: Zn, Zâ, Xo, Yo (læåüng bäúc håi màût næåïc, màût âáút, læåüng mæa vaì doìng chaíy bçnh quán trong nhiãöu nàm) dæûa theo taìi liãûu thæûc tãú.

Zthaïng(â), Zthaïng(n) laì læåüng bäúc håi tæìng thaïng khi chæa xáy dæûng häö vaì sau khi xáy dæûng häö.

Ngoaìi ra trong mäüt säú træåìng håüp vuìng xáy dæûng häö thiãúu taìi liãûu ngæåìi ta duìng cäng thæïc kinh nghiãûm sau: 15,01,0 ÷=VzC (5-11) 0=SzC (5-12) Theo kinh nghiãûm trong tênh toaïn ngæåìi ta láúy táön suáút thiãút kãú bäúc håi nghëch våïi táön suáút thiãút kãú doìng chaíy. YZ PP −= 100 (5-13)

5.5.2 Täøn tháút tháúm trong kho næåïc.

Khi xáy dæûng häö chæïa thç màût tiãúp xuïc giæîa âáút vaì næåïc tàng lãn laìm cho täøn tháút næåïc trong kho cuîng tàng lãn. Täøn tháút tháúm trong kho chia laìm hai loaûi: - Tháúm qua cäng trçnh: chuí yãúu tháúm qua vai vaì âaïy cäng trçnh. - Tháúm trong loìng häö. Ngoaìi ra tháúm do roì rè khoï xaïc âënh.

Caïc phæång phaïp xaïc âënh täøn tháút tháúm.

1. Phæång phaïp thuíy læûc: Duìng mäüt säú cäng thæïc kinh nghiãûm trong thuíy læûc âãø xaïc âënh tháúm nhæ cäng thæïc Âàõccy, hoàûc mä hçnh tæång tæû.v.v...

2. Duìng quy phaûm âãø xaïc âënh: Âáy laì phæång phaïp âæåüc duìng âãø tênh toaïn räüng raîi trong thæûc tãú hiãûn nay xem baíng (5-2).

Baíng 5-2: Tiãu chuáøn tháúm trong kho næåïc.

Tênh theo læåüng næåïc bçnh quán cuía kho Âiãöu kiãûn âëa cháút Caí nàm Thaïng

Tênh theo cäüt næåïc kho caí nàm

Täút Trung bçnh

Xáúu

5 - 10% 10 - 20% 20 - 30%

0,5 - 1% 1 - 1,5% 1,5 - 3%

< 0,5m 0,5 - 1m 1 - 2m

Chuï yï: Täøn tháút vãö tháúm giaím dáön theo thåìi gian, vç vuìng næåïc ngáöm häö tàng lãn sinh ra hiãûn tæåüng hoïa láöy loìng häö.



5-6 SOÏNG TRONG KHO NÆÅÏC.

5.6.1 Khaïi niãûm chung.

Dæåïi taïc duûng cuía gioï laìm cho caïc pháön tæí næåïc trong vuìng häö chuyãøn âäüng taûo nãn soïng vaì âäü cao cuía soïng mäüt pháön quan troüng quyãút âënh âäü cao cuía âáûp. Caïc âàûc træng cuía soïng gäöm coï: chiãöu daìi bæåïc soïng (λ) vaì âäü cao soïng (h) âæåüc xaïc âënh bàòng (m). Hai âàûc træng naìy phuû thuäüc vaìo hæåïng gioï, täúc âäü gioï, chiãöu daìi gioï thäøi, âäü sáu trung bçnh, âäü däúïc vaì mæïc âäü gäö ghãö cuía maïi cäng trçnh.v.v...

Trong tênh toaïn ngæåìi ta chia soïng laìm hai loaûi:

1. Soïng næåïc sáu: laì soïng xaíy ra khi h > 1/2λ, træåìng håüp naìy xem âäü nhaïm loìng häö khäng aính hæåíng âãún kênh thæåïc soïng goüi laì soïng tæû do.

2. Soïng næåïc näng: laì soïng xaíy ra khi h < 1/2λ

Ngoaìi ra ngæåìi ta chia soïng ra thaình caïc loaûi nhoí: soïng leo vaì soïng dáng.

Hbt hl - Soïng leo: laì hiãûn tæåüng soïng chuyãøn âäüng vãö phêa cäng trçnh do quaïn tênh nãn soïng coï khaí nàng leo lãn thãm mäüt âäü cao naìo âoï (hl) (Xem hçnh 5-3)

- Soïng dáng: laì hiãûn tæåüng soïng taûo nãn âäü chãnh lãûch mæûc næåïc åí hai båì âáöu vaì cuäúi cuía häö theo chiãöu daìi gioï thäøi.

Hçnh 5-3

5.6.2 Caïch xaïc âënh

1. Phæång phaïp xaïc âënh soïng næåïc sáu theo phæång phaïp kinh nghiãûm Anârãanäúp.

(m) (5-14) 3/14/50208,0 DWhs =

(m) (5-15) 2/174,0 WDs =λ

Cäng thæïc: (5-14) vaì (5-15) æïng duûng tênh våïi D = 3÷30 (km) vaì thêch æïng våïi loaûi soïng tæì 2% âãún 10%.

Trong âoï: W täúc âäü gioï (m/s) D âaì gioï (km)

Baíng 5-3: Táön suáút tênh gioï thiãút kãú

Âiãöu kiãûn tênh toaïn Cáúp I, II Cáúp III, IV Cáúp V Hbt 2% 4% 10% Hsc Láúy theo trë säú bçnh quán cuía liãût Wmax duìng tênh chung cho caïc loaûi



2. Phæång phaïp xaïc âënh soïng næåïc näng do Laïpzäúpsky

sn hh β= (m) (5-16) sn αλλ = (m) (5-17) Trong âoï : α, β xaïc âënh phuû thuäüc vaìo tè säú h/λ theo baíng (5-4)

Baíng 5-4 : Quan hãû giæîa β, α theo tè säú h/λ

h/λ 1 0,8 0,6 0,4 0,3 0,1 β 1 0.96 0,9 0,83 0,78 0,56 α 1 0,96 0,9 0,82 0,75 0,43

3. Phæång phaïp xaïc âënh soïng leo theo Putskin.

32

hmhk

h ml

λ= (m) (5-18)

Trong âoï: km hãû säú xaïc âënh nhæ sau: Maïi cäng trçnh nhàôn km = 1,0 Maïi cäng trçnh bãtäng km = 0,9 Maïi cäng trçnh âaï taíng km = 0,3 m laì âäü däúc cuía maïi âáûp . h vaì tênh theo cäng thæïc tæång æïng våïi soïng näng hoàûc sáu.

4. Phæång phaïp xaïc âënh soïng næåïc dáng.

αcos3

.2

ghDWkhd = (m) (5-19)

Trong âoï: k hãû säú phuû thuäüc vaìo hãû säú h/λ, så bäü láúy bàòngü 6.10-3 g gia täúc troüng træåìng, α goïc taûo thaình giæîa truûc häö vaì hæåïng gioï.

Sau khi xaïc âënh caïc kêch thæåïc cuía soïng, thç cao trçnh âènh âáûp âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc sau:

ahh dlMNgcâ +++∇=∇ (m) (5-20)

Trong âoï: ∇â cao trçnh âènh âáûp (m). cao trçnh æïng mæûc næåïc gia cæåìng cuía häö (m). MNgc∇

chiãöu cao soúng leo (m). lh

chiãöu cao soïng dáng (m). dh

a laì hãû säú an toaìn âæåüc choün nhæ sau: a = 0,5m âäúi våïi cäng trçnh cáúp I, a = 0,3m âäúi våïi cäng trçnh cáúp II.



5.7 BÄÖI LÀÕNG TRONG KHO NÆÅÏC.

5.7.1 Sæû thay âäøi cuía chuyãøn âäüng buìn caït khi xáy dæûng cäng trçnh.

Khi xáy dæûng cäng trçnh (âáûp dáng) thç mæûc næåïc trong kho dáng lãn laìm âäü däúc âæåìng màût næåïc giaím keïo theo læu täúc doìng chaíy cuîng giaím theo laìm thay âäøi sæïc mang buìn caït giaím gáy nãn hiãûn tæåüng bäöi làõng cäng trçnh. Quaï trçnh làõng âäüng cuía buìn caït phuû thuäüc vaìo hçnh daûng häö vaì haìm læåüng buìn caït ρ(g/cm3), (kg/m3). Häö coï hçnh daûng säng thç læu täúc doìng chaíy thay âäøi tæì tæì chãú âäü làõng âäüng buìn caït raîi âãöu doüc säng tæì haût låïn âãún haût nhoí, nãúu häö coï hçnh daûng måí räüng âäüt ngäüt thç læu täúc giaím xuäúng ráút nhanh sæïc mang buìn caït nhoí gáy nãn hiãûn tæåüng buìn caït bäöi làõng tam giaïc cháu træåïc häö.

Ngoaìi ra buìn caït do suût låí båì häö taûo pháön bäöi âàõp loìng häö cao lãn, âiãöu naìy noï phuû thuäüc vaìo âiãöu kiãûn âëa hçnh âëa cháút, âäü däúc båì, hæåïng gioï thäøi.v.v...

Theo kinh nghiãûm sæí duûng kho næåïc ngæåìi ta tháúy ràòng pháön buìn caït coï khaí nàng làõng âoüng xuäúng âaïy kho phuû thuäüc vaìo tyí säú giæîa dung têch kho vaì täøng læåüng doìng chaíy nàm bçnh quán âãún kho. Âãø âaïnh giaï khaí nàng làõng âäüng buìn caït váûn chuyãøn âãún trong hä ngæåìi ta duìng cäng thæïc sau:

0W

VKbq=β (5-21)

Trong âoï: VKbq dung têch kho tênh âãún mæûc næåïc dáng bçnh thæåìng (m3). W0 læåüng doìng chaíy nàm bçnh quán (m3). Nãúu β > 0,6 kho coï khaí nàng làõng âäüng 100% buìn caït âãún, 0,15 ≤ β ≤ 0,6 kho coï khaíõ nàng làõng âäüng 70÷100% buìn caït âãún, β < 0,15 sæû làõng âäüng buìn caït giaím âi âaïng kãø.

5.7.2 Tênh bäöi làõng trong kho næåïc.

1. Phæång phaïp âån giaín:

Xaïc âënh tuäøi thoü cuía cäng trçnh theo cäng thæïc sau:

lnb

c

VV

= T nàm (tuäøi thoü kho). (5-22)

ÅÍ âáy: VC dung têch chãút cuía kho, Vbln dung têch bäöi làõng haìng nàm.

2. Phæång phaïp Samäúp:

Theo Samäúp læåüng buìn caït bäöi làõng xuäúng kho næåïc trong t nàm hoaût âäüng (Vct) bàòng cäng thæïc: (5-23) )1( t

ckct aVV −=



Trong âoï: Vck dung têch kho coï thãø bäöi làõng hoaìn toaìn sau âoï quaï trçnh bäöi làõng cháúm dæït a laì thäng säú bäöi làõng trong nàm âáöu khi t =1.

ck

ctck

ck

ct

VVV

VV

a−

=−= 1 (5-24)

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ΩΩ

−= n

bcct

RV )(1γ

(5-25)

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ΩΩ

−= m

bHbtck VV )(1 (5-26)

ÅÍ âáy: VHbt dung têch tênh âãún mæûc næåïc dáng bçnh thæåìng (m3). R læåüng buìn caït nàm thiãút kãú (kg/s). Ω diãûn têch màût càõt ngang säng trong âiãöu kiãûn tæû nhiãn khi Q trong säng bàòng 3/4 Qmax thiãút kãú. Ωb diãûn têch màût càõt ngang säng låïn nháút åí gáön tuyãún cäng trçnh. Chè säú m láúy bàòng 1,7. n xaïc âënh phuû thuäüc vaìo âäü däúc loìng säng: Nãúu: I ≤ 0,0001 → n = 1÷0,8 I = 0,0001÷0,001 → n = 0,8 ÷0,5 I = 0,001 ÷0,01 → n = 0,5 ÷ 0,3. Nhæ váûy n xaïc âënh trong khoaíng 0,3 ÷ 1.

3. Phæång phaïp cán bàòng buìn caït.

Âãø aïp duûng phæång phaïp naìy ngæåìi ta viãút phæång trçnh cán bàòng buìn caït cho mäüt âoaûn säng (a÷b) báút kyì naìo âoï trong khoaíng thåìi gian ∆t.

Cäng thæïc cán bàòng buìn caït:

tRR

V baab ∆

−=

γ1000 (m3) (5-27)

ÅÍ âáy: (mabV 3) thãø têch làõng âäüng buìn caït xuäúng âoaûn ab. tênh ,

(kg/s) læu læåüng buìn caït chaíy vaìo tuyãún a vaì chaíy ra tuyãún b. ba RR ,

γ (táún/m3) khäúi læåüng riãng buìn caït.

AÏp duûng cäng thæïc (5-27) âãø tênh buìn caït làõng xuäúng trong kho trong suäút thåìi gian phuûc vuû cäng trçnh T nàm ta coï:

TRk

V oc γ1000

.= (m3) (5-28)



Trong âoï: k hãû säú xaïc âënh tè säú buìn caït coï khaí nàng làõng xuäúng loìng kho so våïi toaìn bäü buìn caït âãún. læu læåüng buìn caït tênh bçnh quán nhiãöu nàm tênh kg/s oR

Tæì cäng thæïc (5-28) tênh riãng cho tæìng loaûi buìn caït nhæ sau:

a) Âäúi våïi buìn caït lå læíng:

TQk

Vl γρ

1000. 01= (m3) (5-29)

b) Âäúi våïi buìn caït di âaïy:

TQkVd γρ

1000. 02= (m3) (5-30)

ÅÍ âáy: 21 , ρρ haìm læåüng buìn caït lå læíng, di âaïy bçnh quán nhiãöu nàm kg/m3. doìng chaíy bçnh quán nàm m0Q 3/s. T thåìi gian phuûc vuû cäng trçnh tênh bàòng nàm.

5.7.3 Chiãöu daìi làõng âäüng buìn caït.

Chiãöu daìi làõng âäüng buìn caït xaïc âënh theo cäng thæïc:

bqbq UVhUtL

'. == (m) (5-31)

Trong âoï: L laì chiãöu daìi tênh tæì màût càõt khåíi âiãøm naìo âoï cho âãún nåi toaìn bäü buìn caït æïng våïi mäüt kêch thæåïc nháút âënh làõng xuäúng hãút âaïy säng (m). h laì chiãöu sáu bçnh quán cuía âoaûn säng tênh toaïn (m). Ubq laì læu täúc bçnh quán cuía næåïc åí âoaûn säng âoï (m/s). t laì thåìi gian chuyãøn âäüng (s). v’ täúc âäü làõng âoüng cuía buìn caït æïng våïi mäüt kêch thæåïc nháút âënh trong thåìi gian chaíy räúi (m/s). Quan hãû giæîa v’ vaì Ubq biãøu diãùn phæång trçnh sau:

v’= aUbq + b (5 -32)

Âãø xaïc âënh a vaì b ta tiãún haình phán têch caïc træåìng håüp sau: Trong træåìng håüp næåïc khäng chaíy Ubq= 0 ta coï v’= ω (ω âäü thä thuíy læûc) luïc âoï: b = ω. Khi v doìng næåïc tàng lãn vaì âaût giåïi haûn uk (täúc âäü phán giåïi) tçnh hçnh làõng âoüng cháúm dæït, buìn caït åí traûng thaïi lå læíng tæïc v’ = 0 suy ra:

a.Uk + ω = 0 ⇒ kU

a ω−= .

Thay a vaì b vaìo (5-32) ta coï: )1.('k

bq

UU

v −=ω (5-33)



Theo Samäúp : 61

31

..83,3 hdU k = (5-34) Trong quaï trçnh làõng âoüng buìn caït haût beï nháút seî làõng âoüng sau cuìng do âoï cho ta chiãöu daìi làõng âoüng daìi nháút cho nãn trong thæûc tãú âãø tênh chiãöu daìi làõng âoüng ngæåìi ta láúy haût buìn caït âæåìng kçnh nhoí nháút âãø tênh toaïn.

5.8. TÁÖN SUÁÚT BAÍO ÂAÍM CÁÚP NÆÅÏC.

5.8.1. Khaïi niãûm

Luïc thiãút kãú kho næåïc âãø âaím baío viãûc cáúp næåïc cho mäüt säú ngaình duìng næåïc naìo âoï ngæåìi ta khäng thãø læåìng hãút træåïc âæåüc nhæîng báút låüi coï thãø xaíy ra trong quaï trçnh khai thaïc sau naìy, do âoï læåüng næåïc yãu cáöu coï thãø bë thiãúu huût, hay noïi caïch khaïc læåüng næåïc duìng seî âæåüc baío âaím theo caïc mæïc âäü khaïc nhau. Ta goüi âoï laì mæïc baío âaím cáúp næåïc hay táön suáút baío âaím cáúp næåïc. Tuìy thuäüc mæïc âäü quan troüng duìng næåïc cuía caïc ngaình kinh tãú coï khaïc nhau do âoï trong sæí duûng nguäön næåïc phaíi xeït âãún váún âãö naìy vê duû: 1m3 næåïc trong nhaì maïy nhiãût âiãûn âaím baío cho cäng suáút N = 150.103 Kw, trong khi âoï nhaì maïy thuíy âiãûn våïi âáöu næåïc 30 m thç 1m3 næåïc chè âaím baío cho cäng suáút N = 250 Kw maì thäi. Do âoï táön suáút baío âaím cáúp næåïc cuía nhaì maïy nhiãût âiãûn seî cao hån . Âãø coï khaïi niãûm vãö váún âãö naìy dæåïi âáy seî giåïi thiãûu mæïc baío âaím cáúp næåïc coï mäüt säú ngaình duìng næåïc do Bäü thuíy låüi quy âënh trong caïc quy phaûm thiãút kãú.

5.8.2 Táön suáút baío âaím cáúp næåïc

1. YÏ nghéa.

Âãø hiãøu hãút yï nghéa cuía viãûc baío âaím cáúp næåïc ta xeït vê duû sau: Mäüt nhaì maïy thuíy âiãûn duìng læåüng næåïc A våïi mæïc baío âaím 90% coï nghéa laì trong 10 nàm læåüng næåïc A cung cáúp chè 9 nàm coìn mäüt nàm thiãúu næåïc. Táön suáút baío âaím caìng cao thç cäng trçnh caìng låïn vaì mæïc âäü sæí duûng nguäön næåïc tæû nhiãn cuía læu væûc bë giaím Táöìn suáút baío âaím cáúp næåïc chè cho ta biãút âæåüc säú nàm bçnh quán coï khaí nàng thiãúu næåïc maì thäi . Táön suáút baío âaím cáúp næåïc trãn âáy hoaìn toaìn khäng cho ta mäüt khaïi niãûm gç vãö tênh cháút cuía hiãûn tæåüng thiãúu næåïc caí.

2. Táön suáút baío âaím cáúp næåïc cuía mäüt säú ngaình duìng næåïc.

Baíng 5-7 Táön suáút baío âaím cáúp næåïc Tênh cháút viãûc cáúp næåïc Táön suáút baío âaím cáúp næåïc p% Luyãûn kim Cå khê khai thaïc than ,khai thaïc dáöu læía Nhiãût âiãûn Thuíy âiãûn Tæåïi

90-95 85-90 85-95 85-90 75-85



CHÆÅNG VI TÊNH TOAÏN ÂIÃÖU TIÃÚT NÀM 6.1 KHAÏI NIÃÛM CHUNG VAÌ PHÆÅNG PHAÏP TÊNH TOAÏN .

6.1.1 Khaïi niãûm chung :

Trong tênh toaïn âiãöu tiãút doìng chaíy, âiãöu tiãút nàm laì loaûi âæåüc duìng räüng raîi nháút. Caïc ngaình duìng næåïc nhæ thuíy âiãûn, tæåïi cho näng nghiãûp, nhiãût âiãûn v.v... âãöu coï liãn quan chàût cheî âãún viãûc âãöu tiãút trong nàm. Song trong nàm doìng chaíy thiãn nhiãn trong säng phán phäúi ráút khäng âãöu theo thåìi gian, âiãöu âoï chæïng toí noï khäng thãø naìo âaïp æïng näøi nhu cáöu duìng næåïc cuía caïc ngaình kinh tãú khaïc nhau. Âãø giaíi quyãút nhu cáöu âoï ngæåìi ta duìng caïc biãûn phaïp thuíy låüi âãø âiãöu tiãút laûi doìng chaíy trong nàm, tæïc laì tçm caïch chæïa læåüng næåïc thæìa trong muìa luî vaì âiãöu tiãút laûi doìng chaíy áúy vaìo thåìi kyì thiãúu næåïc trong muìa kiãût .

Dæûa vaìo mæïc âäü âiãöu tiãút ngæåìi ta phán âiãöu nàm ra laìm 2 loaûi: âiãöu tiãút nàm hoaìn toaìn vaì âiãöu tiãút nàm khäng hoaìn toaìn .

Âiãöu tiãút nàm hoaìn toaìn: laì kho næåïc coï âuí dung têch hiãûu duûng chæïa toaìn bäü læåüng næåïc thæìa âãø låiü duûng hãút âæåüc læåüng næåïc âãún cuía nàm thiãút kãú thç goüi laì âçãöu tiãút nàm hoaìn toaìn Qd = qd (hçnh 6 -1a)

Âiãöu tiãút nàm khäng hoaìn toaìn: laì vç mäüt lyï do naìo âoï maì täøng læåüng næåïc âãún nàm thiãút kãú nhiãöu hån læåüng næåïc duìng hoàûc do âiãöu kiãûn xáy dæûng khäng cho pheïp dung têch hiãûu duûng kho næåïc khäng chæïa hãút læåüng næåïc thæìa âãø låiü duûng hãút læåüng næåïc âãún cuía nàm thiãút kãú thç goüi laì âiãöu tiãút nàm khäng hoaìn toaìn Qd > qd ( hçnh 6 -1b )

O

q

t

V-

V+ q∼tQ∼t

Q q

O

q

t

V+

V-

q∼t Q∼t

Q q

a) Âiãöu tiãút nàm hoaìn toaìn b) Âiãöu tiãút nàm khäng hoaìn toaìn.

Hçnh 6-1



Âiãöu tiãút nàm coï 2 nhiãûm vuû cå baín nhàòm giaíi quyãút 2 baìi toaïn sau:

Baìi toaïn thæï nháút: Cho quaï trçnh næåïc âãún nàm thiãút kãú (Q∼t), cho quaï trçnh næåïc duìng (q∼t) xaïc âënh Vh. Baìi toaïn thæï hai: Cho quaï trçnh næåïc âãún nàm thiãút kãú (Q∼t), Cho Vh tênh toaïn quaï trçnh næåïc duìng (q∼t) phuì håüp.

6.1.2 Caïc phæång phaïp tênh toaïn.

Âãø tênh toaïn âiãöu tiãút nàm ngæåìi ta duìng 2 phæång phaïp sau:

1. Phæång phaïp theo thæï tæû thåìi gian, phæång phaïp naìy chia laìm hai loaûi:

- Dæûa vaìo âàûc tênh cuía quaï trçnh læu læåüng næåïc âãún vaì næåïc duìng láûp baíng âãø tênh toaïn âiãöu tiãút, goüi laì phæång phaïp láûp baíng. - Dæûa vaìo âàûc tênh cuía âæåìng quaï trçnh luîy têch læåüng næåïc âãún vaì næåïc duìng âãø láûp biãøu âäö tênh toaïn âiãöu tiãút, goüi laì phæång phaïp âäö giaíi.

2. Phæång phaïp thäúng kã: phæång phaïp naìy êt duìng trong tênh toaïn âiãöu tiãút nàm nhæng laûi duìng nhiãöu trong âiãöu tiãút nhiãöu nàm.

6.2 TÊNH TOAÏN ÂIÃÖU TIÃÚT NÀM THEO PHÆÅNG PHAÏP LÁÛP BAÍNG.

6.2.1 Cå såí cuía phæång phaïp.

Duìng cäng thæïc âån giaín âeí biãøu thë phæång trçnh cán bàòng læåüng næåïc trong kho næåïc dæåïi daûng: tqQV RV ∆−=∆ )( (6-1) Trong âoï:

∆t laì thåìi âoaûn tênh toaïn. ∆V læåüng næåïc chæïa trong kho âæåüc tàng lãn hay bë giaím trong thåìi âoaûn ∆t. QV læåüng doìng chaíy vaìo kho trong thåìi âoaûn ∆t. qR læåüng næåïc tæì kho chaíy ra trong thåìi âoaûn ∆t (bao gäöm caïc täøn tháút: tháúm,

bäúc håi, v.v.. vaì læåüng næåïc duìng). Trong phæång trçnh (6-1) QV læåüng næåïc chaíy âãún thiãn nhiãn thæåìng âaî biãút, coìn læåüng næåïc chaíy ra qR laì taìi liãûu gäúc khäng thãø thiãúu âæåüc. Trong khi tênh toaïn bàòng phæång phaïp láûp baíng ngæåìi ta giaíi quyãút hai baìi toaïn âaî nãu trãn. Khi tênh toaïn âiãöu tiãút choün thåìi âoaûn ∆t âãø tênh toaïn daìi hay ngàõn noï coï aính hæåíng nháút âënh âãún kãút quaí tênh toaïn, do âoï choün ∆t dæûa vaìo chu kyì âiãöu tiãút vaì mæïc âäü thay âäøi cuía doìng chaíy thiãn nhiãn âãø xaïc âënh cho phuì håüp. Âäúi våïi âiãöu tiãút ngaìy choün ∆t laì giåì, coìn âiãöu tiãút nàm thæåìng choün laì thaïng, nhæng trong muìa luî læåüng næåïc âãún thay âäøi ráút låïn nãn thæåìng choün khoaíng thåìi gian 10 ngaìy hay vaìi ngaìy âãø tênh toaïn cho kãút quaí täút hån. Sau âáy ta tiãún haình giaíi quyãút caïc baìi toaïn theo phæång phaïp láûp baíng:



6.2.2 Biãút âæåìng quaï trçnh næåïc âãún thiãút kãú vaì læu læåüng âiãöu tiãút tçm dung têch hiãûu duûng cuía kho.

Âãø tênh toaïn træåìng håüp naìy ta chia baìi toïan ra laìm hai bæåïc âãø giaíi quyãút tæì âån giaín âãún phæïc taûp.

1. Khi tênh toaïn khäng xeït âãún täøn tháút.

Khi tênh toaïn khäng xeït âãún täøn tháút laì træåìng håüp âån giaín nháút. Læu læåüng âiãöu tiãút âaî biãút, dæûa vaìo quaï trçnh næåïc âãúïn cuía nàm thiãút kãú, âäúi chiãúu læåüng næåïc duìng vaì læåüng næåïc âãún trong táút caí caïc thåìi âoaûn tênh toaïn vaì biãút âæåüc læåüng næåïc thæìa, læåüng næåïc thiãúu trong tæìng thåìi âoaûn tênh toaïn. Âem caïc læåüng næåïc thæìa, thiãúu âoï cäüng taïch ra theo cuìng thåìi kyì thæìa næåïc hoàûc thiãúu næåïc liãn tuûc, ta seî xaïc âënh âæåüc dung têch hiãûu duûng cáön thiãút cuía kho næåïc.

Trong phæång phaïp láûp baíng ta coï thãø giaíi thêch caïc baìi toaïn kho næåïc laìm viãûc mäüt láön hoàûc nhiãöu láön âäüc láûp hay phuû thuäüc. Sau âáy ta xeït caïc træåìng håüp âoï.

+ Âäúi våïi kho næåïc laìm viãûc mäüt láön: tæïc laì trong mäüt nàm kho næåïc têch næåïc liãn tuûc cuía caïc thaïng thæìa næåïc vaì cáúp læåüng næåïc âoï cho caïc thaïng thiãúu næåïc liãn tuûc trong nàm. Trong træåìng håüp naìy Vh chênh bàòng täøng læåüng næåïc thiãúu caïc thaïng thiãúu næåïc liãn tuûc.

(mTQqVV VR

n

ih ∆−Σ===

− )(1

3) (6-2)

Trong âoï: i laì caïc thaïng thiãúu næåïc tæì 1÷n. læu læåüng cáön âiãöu tiãút thaïng (læåüng næåïc duìng thaïng). Rq

læu læåüng næåïc âãún thaïng xaïc âënh theo táön suáút thiãút kãú. vQ

∆T thåìi âoaûn tênh toaïn thaïng (s).

+ Âäúi våïi kho næåïc laìm viãûc 2 láön âäüc láûp: tæïc laì trong nàm kho næoïc coï 2 thåìi kyì têch næåïc vaì 2 thåìi kyì cáúp næåïc song láön têch næåïc thæï nháút âuí cáúp næåïc cho thåìi kyì cáúp næåïc thæï nháút, láön têch næåïc thæï 2 âuí cáúp næåïc cho thåìi kyì thæï 2. Trong træåìng håüp naìy Vh chênh bàòng thåìi kyì thiãúu næåïc max. (m−= maxVVh

3) (6-3)

Vê du û: Qua tênh toaïn kho næåïc laìm viãûc 2 láön âäüc láûp xaïc âënh âæåüc thåìi kyì thiãúu næåïc thæï nháút trong nàm vaì thåìi kyì thiãúu næåïc thæï hai trong nàm .

)(10.126 361 mV =−

)(10.216 362 mV =−

Váûy åí âáy : , do âoï: . −− > 12 VV )(10.216 362max mVVVh === −−

+ Âäúi våïi kho næåïc laìm viãûc 2 láön phuû thuäüc: trong nàm kho næåïc coï 2 thåìi kyì têch næåïc vaì cáúp næåïc song láön têch næåïc thæï nháút âuí cáúp næåïc cho láön thiãúu næåïc



thæï nháút ( ), nhæng láön têch næåïc thæï 2 khäng âuí cáúp næåïc cho láön thiãúu næåïc thæï 2 ( ). Trong træåìng håüp naìy V

−+ > 11 VV−+ < 22 VV h âæåüc xaïc âënh:

(m+−− −+= 221 VVVVh3) . (6-4)

Trong âoï : Laì láön thiãúu næåïc thæï nháút vaì thæï hai. −−21 ,VV

Laì láön thæìa næåïc thæï hai.+2V

Âãø hiãøu phæång phaïp naìy chuïng ta âi âãún tçm hiãúu vê duû sau vãö viãûc tçm Vh vaì xeït âãún tçnh hçnh váûn haình cuía kho næåïc tromg træåìng håüp kho næåïc laìm viãûc hai láön phuû thuäüc maì trong tênh toaïn thæûc tãú ta thæåìng gàûp. Xem säú liãûu cuû thãø ghi åí baíng (6 -1) duìng tênh toaïn xaïc âënh Vh khi chæa kãø âãún täøn tháút (xem baíng 6 -1 trang sau) Theo kãút quaí tênh toaïn baíng (6 -1) ta coï : Láön thæìa næåïc thæï nháút bao gäöm caïc thaïng 8 ,9, 10 ,11 laì: . 36

1 10.8,444 mV =+

Láön thiãúu næåïc thæï nháút bao gäöm caïc thaïng 12, 1, 2 la:ì . 361 10.8,102 mV =−

Láön thæìa næåïc thæï 2 bao gäöm caïc thaïng 3,4 laì: . 362 10.8,66 mV =+

Láön thiãúu næåïc thæï 2 bao gäöm caïc thaïng 5,6,7 la:ì . 362 10.8,83 mV =−

Tæì kãút quaí âoï ta nháûn tháúy ràòng: vaì , do âoï kho næåïc laìm viãûc 2 láön khäng âäüc láûp.

−+ > 11 VV −+ < 22 VV

Theo cäng thæïc (6-4) ta coï: . 3636

221 10.8,11910).8,668,838,102( mmVVVVh =−+=−+= +−−

Giaíi thêch caïch tênh toaïn åí baíng (6-1).

Cäüt (1) sàõp xãúp caïc thaïng theo trçnh tæû thåìi gian, thaïng thæìa næåïc vaì thiãúu næåïc liãn tuûc. Cäüt (2) säú ngaìy caïc thaïng. Cäüt (3) vaì (4) ghi læu læåüng bçnh quán næåïc âãún vaì næåïc duìng caïc thaïng tæång æïng. Cäüt (5) vaì (6) tênh læu læåüng cäüt (3) vaì (4) ra täøng læåüng. Cäüt (7) = cäüt (5) træì cäüt (6) låïn hån 0. Cäüt (8) = cäüt (5) træì cäüt (6) nhoí hån 0. Cäüt (9) luîy têch cäüng däön tæì trãn xuäúng cuía cäüt (7) vaì (8) Cäüt (10) ghi læåüng næåïc cáön chæïa vaìo kho.

Theo kãút quaí trãn . )(10.8,119 36 mVh =

Do âoï cuäúi thaïng 7 kho caûn vaì thaïng 8 coï læåüng næåïc âãún 128,8.106(m3) theo phæång aïn chæïa såïm bàõt âáöu tênh næåïc vaìo kho laì coìn bao nhiãu ghi cäüt (11) xaí:

)(10.8,119 36 m)(10.0,9)(10.8,119)(10.8,128 363636 mmm =−



Tæång tæû trong suäút muìa luî âáöu tiãúp theo tæì thaïng 9 - 11 næåïc âãún bao nhiãu xaí báúy nhiãu ghi cäüt (11). Tæì thaïng 12 tråí âi cho âãún thaïng 2 kho âiãöu tiãút cáúp næåïc, coìn thaïng 3 vaì thaïng 4 tuy coï thæìa næåïc chæïa vaìo kho váùn khäng âáöy nãn khäng coï hiãûn tæåüng xaí næåïc. Cäüt (12) vaì (13) phæång aïn chæïa muäün tæïc cuäúi muìa luî (cuäúi thaïng 11) thç kho phaíi âáöy, cho nãn træåïc âoï thaïng 9 âãún bao nhiãu xaí báúy nhiãu, coìn vaìo cuäúi thaïng 10 kho phaíi giæî thãm mäüt læåüng 99,1.106(m3) âãø âaím baío nháûn thãm læåüng næåïc thæìa thaïng 11 laì 27,7.106 (m3) cho âáöy kho. Tiãúp tuûc tæì thaïng 12 tråí âi cäüt (12) giäúng nhæ cäüt (10). Theo kãútï quaí tênh åí baíng (6-1) âãø xaïc âënh Vh måïi chè laì kãút quaí så bäü maì chæa tênh âãún täøn tháút (bao gäöm caí tháúm vaì bäúc håi) kãút quaí naìy chè cho pheïp tênh toaïn trong giai âoaûn thiãút kãú så bäü.

2. Khi tênh toaïn coï kãø âãún täøn tháút. Âàûc âiãøm cuía phæång phaïp naìy laì tæì caïc kãút quaí tênh toaïn khi chæa xeït täøn tháút biãút âæåüc thåìi kyì thiãúu, thæìa næåïc, tæì âoï ta coï thãø duìng phæång phaïp tênh ngæåüc hoàûc xuäi theo thåìi gian âãø xaïc âënh dung têch häö (xem kãút quaí tênh toaïn ghi åí baíng 6-2). Trong baíng (6-2) säú liãûu cäüt (2) vaì (3) láúy tæì cäüt (7) , (8) cuía baíng (6-1), Vâáöu åí cäüt (4) laì dung têch cuía kho så bäü âãø tênh toaïn chæa chênh xaïc (chæa kãø täøn tháút). Säú liãûu tæì cäüt (5) âãún (11) duìng âãø tênh toaïn täøn tháút seî giaíi thêch sau. Våïi vê duû trãn ta choün VC=50,2.106(m3) vaì duìng phæång phaïp tênh ngæåüc tæì dæåïi lãn âãø xaïc âënh dung têch häö. Theo kãút quaí tênh toaïn khi chæa kãø âãún täøn tháút thç cuäúi thaïng 7 kho caûn hoaìn toaìn læåüng næåïc trong kho âaût âãún mæïc næåïc chãút (HC) vaì dung têch bàòng VC =50,2.106 (m3) ghi trë säú naìy vaìo cäüt (4) (Vâáöu) vaì cäüt (12) ( ). Âáöu thaïng 7 giaí sæí kho khäng coï täøn tháút thç kho phaíi chæïa (50,2 + 15,7).10

'CV

6 = 65,9.106(m3) âem trë säú naìy ghi vaìo cäüt (4) (vaìo âáöu thaïng 7 vaì cuäúi thaïng 6). Tæì kãút quaí tênh toaïn åí cäüt (4) ta xaïc âënh âæåüc Vbq cuía häö trong thaïng 7 dæûa trãn quan hãû âæåìng âàûc tênh cuía kho næåïc tra ra Vtênh åí cäüt (5) vaì (6) vaì xaïc âënh âæåüc læåüng næåïc täøn tháút nhæ sau: kãút quaí tênh toaïn åí cäüt (8) = Cäüt (6).cäüt (7) tiãu chuáøn bäúc håi (mm/thaïng) theo säú liãûu thu tháûp ta xaïc âënh cho mäùi thaïng. Cäüt (10) = cäüt (5).cäüt (7) tiãu chuáøn tháúm tênh chung cho táút caí caïc thaïng laì 2%. Tæì kãút quaí tênh toaïn ta xaïc âënh täøng læåüng täøn tháút cuía thaïng 7 laì 1,2.106(m3) Âem læåüng næåïc täøn tháút naìy cäüng våïi trë säú Vâáöu væìa tênh xong seî coï

(cäüt 12) âáy laì dung têch cáön chæïa vaìo kho âáöu thaïng 7, laûi âem trë säú naìy cäüng våïi læåüng næåïc thiãúu trong thaïng 6 laì 34,6.10

)(10.3,67 36' mVC =6(m3) seî coï

101,9.106(m3) vaì ghi vaìo cäüt Vâáöu (âáöu thaïng 6) vaì tiãúp tuûc tênh täøn tháút cho thaïng



6 coï trë säú 103,6.106(m3) (V coï kãø täøn tháút âáöu thaïng 6). Khi tênh täøn tháút trong thaïng 6 láúy Vtênh 84,6.106(m3) theo trë säú bçnh quán cuía 67,3.106(m3) (cäüt 12) vaì 101,9.106(m3) (cäüt 4) âáy laì âiãøm cáön chuï yï khi tênh V(tênh). Tiãúp tuûc tênh nhæ váûy ta seî thu âæåüc dung têch cuía kho laì 212,3.106(m3) vaì dung têch hiãûu dung laì 162,1.106(m3). Duìng phæång phaïp chæïa såïm nãn âáöu thaïng 10 kho næåïc âaî chæïa âáöy, trong thaïng 10 vaì thaïng11 thæìa bao nhiãu xaí báúy nhiãu, vê duû nhæ trong thaïng 10 læåüng næåïc thæìa 120,8.106(m3) træì læåüng næåïc hao huût vç täøn tháút 11,4.106(m3) nãn coìn xaî 109,4106(m3). Trong thaïng 9 kho chæa âáöy nãn khong thãø xaî toaìn bäü læåüng næåïc thæìa.

3. Phæång phaïp tênh täøn tháút gáön âuïng Trong giai âoaûn så bäü tênh toaïn âiãöu tiãút doìng chaíy, âãø giaím båït khäúi læåüng tênh, ta coï thãø duìng phæång phaïp gáön âuïng âãø xaïc âënh täøn tháút, nháút laì khi læång næåïc täøn tháút ráút beï so våïi læåüng næåïc Vhd. Phæång phaïp naìy càn cæï vaìo dung têch chãút vaì dung têch cuía kho âaî tçm âæåüc khi tênh toaïn åí bæåïc chæa kãø âãún täøn tháút (bao gäöm caí dung têch chãút ) tæì âoï ta tênh âæåüc dung têch bçnh quán cuía kho trong thåìi kyì cáúp næåïc âãø xaïc âënh læåüng næåïc täøn tháút gáön âuïng. Thæûc cháút cuía phæång phaïp naìy laì xem thåìi gian cáúp næåïc (nhæ åí vê duû trãn tæì thaïng 12 âãún thaïng 7) laì mäüt thåìi âoaûn tênh toaïn tæì âoï ta seî xaïc âënh âæåüc caïc trë säú bçnh quán cuía thåìi âoaûn âoï nhæ thãø têch kho, læåüng bäúc håi, læåüng tháúm...âi âãún xaïc âënh âæåüc trë säú täøn tháút gáön âuïng.

Vê duû: Theo kãút quaí tênh toaïn åí baíng (6-1) ta coï:

)(10.1,1102

10)1702,50(2

)( 366

mVV

V kCkho =

+=

+=

Tênh læåüng næåïc täøn tháút do bäúc håi tiãu chuáøn bçnh quán trong 8 thaïng cáúp næåïc tæì thaïng 12 âãún thaïng 7 nhæ sau: Tæì khoV tra trãn âæåìng âàûc tênh kho næåïc ta xaïc âënh âæåüc Fbq kho = 27km2 vaì læåüng bäúc håi tênh bçnh quán (535/ 8mm) kãút quaí cäüt (7) baíng (6-2). Váûy ta coï: . )(10.445,1410]27.8).8/535,0[( 366 mZ ==∆

Tênh täøn tháút do tháúm trong thåìi gian cáúp næåïc )(10.81.810/)20.8.1,110( 366 mW ==∆

Täøng læåüng täøn tháút trong thåìi gian cáúp næåïc (8 thaïng) laì: (8,81 + 14,445).106= 23,255.106(m3) Váûy dung têch hiãûu duûng cuía kho khi coï xeït âãún täøn tháút laì:

Vhd =Vh (chæa tênh âãún täøn tháút) +∑læåüngtäøn tháút = (119,8+23,255)106

= 143,055106(m3)


Baíng (6-1) Tênh Vh khi chæa kãø âãún täøn tháút.

Læu læåüng næåïc

b/quán thaïng (m3/s)

Læåüng næåïc âãún, duìng caïc thaïng (106m3)

Læåüng næåïc thæìa, thiãúu caïc thaïng (Q-q)∆T.106m3

Phæång aïn váûn haình thæï nháút

(chæïa såïm)

Phæång aïn váûn haình thæï hai

(chæa muäün)

T h aï n g

Säú ngaìy trong thaïng

Qâ qd Wâ=Q.∆T Wd=q.∆TThæìa (+)

Thiãúu (-)

Luîy têch Læåüng næåïc thæìa thiãúu caïc thaïng

106m3Wchæïa106m3

Wxaí 106m3

Wchæïa106m3

Wxaí 106m3

1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 138 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7

31 30 31 30 31 31 28 31 30 31 30 31

67,5 97,0 77,4 43,0 25,8 19,4 13,7 25,5 38,8 6,8 6,6 12,7

19,4 32,3 32,3 32,3 32,3 32,3 34,6 19,4 19,4 19,4 20,0 17,5

180,7 251,3 207,4 111,5 69,2 51,8 33,2 68,4 100,5 18,4 17,3 31,3

51,9 83,8 86,6 83,8 86,6 86,6 83,8 51,9 50,2 51,9 51,9 47,0

128,8 167,5 120,8 27,7 444,8

16,5 50,3 66,8

17,4 34,8 50,6 102,8

33,5 34,6 15,7 83,8

128,8 296,3 417,1 444,8 427,4 392,6 342,0 358,5 408,8 375,3 340,7 325,0

119,8 119,8 119,8 119,8 120,4 67,6 17,0 33,5 83,8 50,3 15,7

0

9,0 167,5 120,8 27,7

0 0

92,1 119,8 120,4 67,6 17,0 33,5 83,8 50,3 15,7

0

128,8 167,5 28,7

1141,0 816,0 511,6 186,6∑ Kiãøm tra

325,0 325,0 325,0 325,0

Træåìng ÂH

Baïch Khoa - Â

N, K

hoa XD

- TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II

Th.s, GV

C N

guyãùn Baín

Trang 21

Baíng (6-2) Tênh Vh khi coï kãø âãún täøn tháút. TÊNH TÄØN THÁÚT Læåüng næåïc thæìa,

thiãúu thaïng(106m3) Vbäúc håi (m3) Vtháúm (m3) Thaïng Thæìa(+) Thiãúu(-)

Vâáöu (106m3)

Vtênh (106m3)

Ftênh (km2) Tiãu chuáøn Täøntháút (106m3) Tiãu chuáøn Täøntháút (106m3)

∑täøntháút (106m3)

Vcuäúi (106m3)

Wxaí (106m3)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

8

9

10

11

12

1

2

3

4

5

6

7

128,8

167,5

120,8

27,7

16,5

50,3

17,4

34,8

50,6

33,5

34,6

15,7

50,2

179,0

200,7

200,7

196,0

174,2

137,2

83,7

95,9

141,4

103,9

65,9

50,2

114,6

188,0

200,7

200,7

187,3

156,8

111,9

92,0

121,0

124,6

86,6

58,1

27,1

40,5

42,1

42,1

40,0

33,2

25,7

22,5

27,2

29,0

22,6

18,4

50

30

30

25

25

40

50

50

70

80

100

120

1,3

1,2

1,3

1,0

1,0

1,3

1,3

1,1

1,9

2,3

2,3

2,2

Láúy

2%

dung

têch

kho

bçnh

quán

haìng

thaïng

âãø

tênh.

2,3

3,8

4,0

4,0

3,7

3,1

2,2

1,8

2,4

2,5

1,7

1,2

3,6

5,0

5,3

5,0

4,7

4,4

3,5

2,9

4,3

4,8

4,0

3,4

50,2

175,4

200,7

200,7

200,7

178,6

139,4

86,6

100,2

146,2

107,9

69,3

50,2

137,2

115,5

22,7

∑ 18,2 32,7 50,9 275,4

Træåìng ÂH

Baïch Khoa - Â

N, K

hoa XD

- TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II

Th.s, GV

C N

guyãùn Baín

Trang 22



6.2.3 Biãút âæåìng quaï trçnh næåïc âãún thiãút kãú vaì dung têch hiãûu duûng cuía kho næåïc, tçm læu læåüng âiãöu tiãút. Gàûp træåìng håüp naìy thç duìng phæång phaïp tênh thæí dáön. Âáöu tiãn giaí thiãút mäüt säú giaï trë læu læåüng âiãöu tiãút räöi tênh toaïn giäúng nhæ træåìng håüp trãn tçm âæåüc mäüt säú giaï trë Vh cuía kho tæång æïng våïi læu læåüng âiãöu tiãút giaí thiãút. Nãúu Vh tçm ra bàòng våïi dung têch hiãûu duûng thç læu læåüng âiãöu tiãút trong træåìng håüp âoï laì giaï trë cáön tçm. Âãø âån giaín trong tênh toaïn ngæåìi ta dæûa vaìo caïc giaï trë qua tênh toaïn xáy dæûng quan hãû giæîa (Vhi ∼ qi), nãúu biãút Vh thç seî xaïc âënh âæåüc qât. Xem hçnh (6-2)

(V∼ q)

V106(m3)0 Vh

qp

q(m3/s)

Hçnh 6-2

6.3. ÂÆÅÌNG LUÎY TÊCH LÆÅÜNG DOÌNG CHAÍY VAÌ ÂÀÛC TÊNH CUÍA NOÏ.

Muäún duìng phæång phaïp âäö giaíi âãø tênh toaïn âiãöu tiãút nàm, cáön dæûa vaìo âàûc tênh cuía âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy. Do váûy chuïng täi giåïi thiãûu caïch xáy dæûng âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy vaì æïng duûng cuía noï.

6.3.1 Âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy trãn hãû toüa âäü vuäng goïc.

1. Caïch xáy dæûng: Våïi taìi liãûu doìng chaíy taûi mäüt màût càõt naìo âoï cuía mäüt con säng, tæì âæåìng quïa trçnh læu læåüng (Q∼t) ta tênh âæåüc læåüng næåïc chaíy qua màût càõt âoï trong thåìi âoaûn tæì t0 âãún t1 laì W1. Tæång tæû nãúu chia âæåìng quaï trçnh læu læåüng ra nhiãöu thåìi âoaûn tênh toaïn khaïc nhau, ta coï: iii tQW ∆= . . Nãúu tênh täøng læåüng doìng chaíy kãø tæì âáöu thåìi âoaûn t0 âãún thåìi âoaûn t báút kyì naìo

âoï laì: ∑=

∆=t

tiiT TQW

0

. (6-5)

Nãúu âem veî mäúi quan hãû cuía täøng læåüng doìng chaíy våïi thåìi gian tæång æïng (WT∼t), âæåìng quan hãû âoï goüi laì âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy. Âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy veî trãn hãû toüa âäü vuäng goïc goüi laì âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy trãn hãû toüa âäü vuäng goïc, goüi tàõt laì âæåìng luîy têch vuäng goïc, xem hçnh (6-3).


Våïi thåìi doaûn choün ráút ngàõn dt thç dw = Qdt. Nhæ váûy täøng læåüng næåïc âãún tæì thåìi âiãøm t0 = 0 âãún thåìi gian t seî laì:

(6-6) ∫=t

T QdtW0

2. Âàûc tênh.

a) Âæåìng luîy têch trãn hãû toüa âäü vuäng goïc khäng bao giåì âi xuäúng (do caïch xáy dæûng). 11 +− << iii WWW

b) Tung âäü taûi mäüt âiãøm báút kyì naìo âoï trãn âæåìng luîy têch vuäng goïc biãøu thë täøng læåüng doìng chaíy kãø tæì thåìi gian bàõt âáöu tênh toaïn âãún thåìi âiãøm tæång æïng.

c) Hiãûu säú tung âäü cuía 2 âiãøm báút kyì trãn âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy biãøu thë täøng læåüng doìng chaíy âãún trong khoaíng thåìi gian tæång æïng våïi 2 âiãøm âoï.

d) Tang cuía goïc taûo båíi caït tuyãún näúi 2 âiãøm báút kyì trãn âæåìng luîy têch våïi phæång truûc hoaình biãøu thë læu læåüng bçnh quán tæång æïng våïi 2 âiãøm âoï, xem hçnh (6-4) 2,12,1 Qtg =α (6-7)

e) Nãúu caït tuyãún trãn tråí thaình tiãúp tuyãún taûi mäüt âiãøm thç læu læåüng bçnh quán tråí thaình læu læåüng tæïc thåìi taûi thåìi âiãøm âoï.

tQdtdw

= (6-8)

f) Nãúu âæåìng quaï trçnh næåïc âãún coï daûng hçnh thang thç âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy seî laì âæåìng gaîy khuïc, suy tæì âàûc tênh d.

Nãúu trong mäüt thåìi âoaûn naìo âoï læåüng doìng chaíy âãún bàòng 0 thç âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy song song våïi truûc hoaình.

Chuï yï: Cäng thæïc (6-7) chè âuïng khi tè lãû choün trãn truûc tung (1cm ∼1m3) vaì trãn truûc hoaình (1cm ∼ 1s). Song trong thæûc tãú ngæåìi ta khäng choün tè lãû nhæ thãú âæåüc thæåìng láúy mt biãøu thë tè lãû vãö thåìi gian tæïc laì 1 âäü daìi biãøu thë cho mäüt säú giáy, vê duû: mt = 2000 (s/cm), vaì láúy mW biãøu thë tyí lãû vãö læåüng næåïc, vê duû mW = 1000(m3/cm), xem hçnh (6-4).

(b)(a)

α

∆W

∆t

α

Q(m3/s)

M

R

C

B

A

t10

tt2 0

W(m3)

Hçnh 6-4



Nhæ váûy ta coï: AC coï âäü daìi tmt∆ vaì BC coï âäü daìi

wmW∆

Váûy: w

tAB

w

t

t

w

mm

Qmm

tW

mt

mW

ACBCtg =

∆∆

=∆

∆== .α

Ruït ra: αtgmm

Qt

wAB = (6-9)

Khi chuïng ta âaî âënh mw, mt vaì biãút tgα ta seî xaïc âënh âæåüc læu læåüng bçnh quán hay tæïc thåìi cuía thåìi âiãøm cáön tçm. Våïi vê duû trãn ta biãút thãm tgα =1/2 ta coï:

)/(25,021.

20001000 3 smQ AB ==

3. Thæåïc tyí lãû chuìm.

Dæûa vaìo âæåìng luîy têch trãn hãû toüa âäü vuäng goïc ta coï thãø xaïc âënh âæåüc læu læåüng tæïc thåìi, læu læåüng bçnh quán trong mäüt thåìi âoaûn naìo âáúy theo tgα quaï phiãön phæïc, trong thæûc tãú ngæåìi ta duìng biãøu âäö riãng âãø xaïc âënh læu læåüng goüi laì thæåïc âo læu læåüng hay coìn goüi laì thæïc tyí lãû chuìm.

a) Nguyãn tàõc xáy dæûng thæïc tyí lãû chuìm.

Âáöu tiãn veî mäüt âoaûn thàóng OR = P (xem hçnh 6-5), tæì R keí truûc læu læåüng RQ vuäng goïc våïi OR vaì tæì O keí OM song song våïi AB. Tæì âoï suy ra:

ABw

t Qmm

PPtgRM == α (6-10)

Nãúu tyí lãû trãn truûc læu læåüng RQ laì mQ thç:

ABw

t

Q

AB Qmm

PmQ

RM == (6-11)

Ruït ra: Pm

mm

t

wQ

1.= (6-12)

Nãúu trãn truûc RQ âaî xaïc âënh caïc trë säú Q1, Q2,...Qn ; thç khi cáön thiãút ta coï thãø âoüc ngay giaï trë læu læåüng cáön tçm báút kyì trãn âæåìng luîy têch.

Trong âoï: Âiãøm O goüi laì cæûc.

Âoaûn OR = P goüi laì âoaûn cæûc: Qt

w

mmm

P.

= (6-13)

OM goüi laì âæåìng tia cuía thæåïc tyí lãû, âæåìng tia biãøu thë caït tuyãún hay tiãúp tuyãún trãn âæåìng luîy têch lãn trãn thæåïc tyí lãû chuìm.

b) ÆÏng duûng thæåïc tyí lãû chuìm:

- Duìng âo læu læåüng bçnh quán hay tæïc thåìi. - Duìng veî âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy (xem hçnh veî 6-5).



Vê duû: Coï âæåìng quaï trçnh næåïc âãún daûng hçnh thang, ta choün caïc hãû säú tyí lãû mW, mQ, mt vaì xaïc âënh hãû säú P. Âàût âoaûn cæûc P saït våïi truûc âo læu læåüng (xem hçnh 6-5).

Q W

RHçnh 6-5

D

A

C’

D’

B’

B

C

A’

P t

O

- Näúi OA vaì keí RA’// OA. - Näúi OB vaì keí A’B’ //OB. - Näúi OC vaì keí B’C’ //OC. - Näúi OD vaì keí C’D’ //OD. Âæåìng gaîy khuïc RA’B’C’D’ laì âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy trãn hãû toüa âäü vuäng goïc cáön tçm. (theo âàûc tênh cuía âæåìng luîy têch).

6.3.2 Âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy hiãûu säú.

1. Âàût váún âãö:

Theo âàûc tênh (1) cuía âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy trãn hãû toüa âäü vuäng goïc khäng bao giåì âi xuäúng nãn hçnh veî khäng goün, do váûy trong thæûc tãú ngæåìi ta hay duìng âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy hiãûu säú goün hån.

Giaí sæí coï âæåìng quaï trçnh læu læåüng doìng chaíy âãún (Q∼t). Láúy táút caí caïc giaï trë Q cuía âæåìng quaï trçnh láön læåüt træì âi mäüt giaï trë Qo cäú âënh cho træåïc seî âæåüc mäüt âæåìng quaï trçnh måïi [(Q-Qo) ∼t], luîy têch âæåìng quaï trçnh naìy theo thåìi gian coï mäüt âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy hiãûu säú, âæåüc biãøu diãùn theo cäng thæïc sau:

(6-14) ∫ ∑ ∆−=−=t

o

t

ooo tQQdtQQW )()('

2. Âàûc tênh cuía âæåìng luîy têch hiãûu säú.

a) Âæåìng luîy têch hiãûu säú coï thãø âi lãn hoàûc âi xuäúng:

- Âi lãn khi Q > Qo. - Âi xuäúng khi Q < Qo. Xuáút tæì âàûc tênh naìy trong thæûc tãú ngæåìi ta choün Qo = Qbq cuía liãût säú.

b) Hiãûu säú tung âäü taûi hai âiãøm báút kyì trãn âæåìng luîy têch hiãûu säú seî bàòng:

∫ ∫ −−−=−=∆2 1

'1

'2 )()('

t

o

t

ooo dtQQdtQQWWW

(6-15) tQWWdtQQdtdtQQ o

t

to

t

t

t

to ∆−−=−=−= ∫∫∫ )()( 12

2

1

2

1

2

1

Trong âoï: ∆t = t2 - t1.



c) Tang cuía goïc taûo båíi caït tuyãún hai âiãøm báút kyì trãn âæåìng luîy têch våïi phæång truûc hoaình seî bàòng:

oQQtg −= 2,12,1α (6-16)

Nãúu caït tuyãún tråí thaình tiãúp tuyãún thç:

oQQdtdw

−= (6-17)

Trong âoï: 2,1Q Laì giaï trë læu læåüng bçnh quán giæîa 2 âiãøm báút kyì xaïc âënh tgα.

Q Laì giaï trë læu læåüng tæïc thåìi taûi mäüt âiãøm.

d) Nãúu ta choün Qo = Qbq cuía toaìn bäü quaï trçnh thåìi gian tênh toaïn thç tung âäü cuía âæåìng luîy têch cuäúi cuìng seî vãö våïi truûc hoaình.

Nãúu ta choün Qo > Qbq thç tung âäü cuía âæåìng luîy têch cuäúi cuìng nàòm dæåïi truûc hoaình vaì nãúu choün Qo < Qbq thç ngæåüc laûi.

w’

0

t’

B

tα

∫Qdt

α

∫qdt

∫Qdt’E A

M

N

Chuï yï: Âæåìng luîy têch hiãûu säú coìn goüi laì âæåìng luîy têch xiãn goïc. Nãúu ta xoay vë trê truûc toüa âäü Wot sang Wot’ mäüt goïc α, khi chuyãùn vë trê caïc trë säú cuía truûc tung theo chiãöu thàóng âæïng seî khäng thay âäøi (xem hçnh veî 6-6). Ta coï:

w

to

tw

o

mm

tW

mt

mW

tg .:∆

=∆

=α (6-18)

Hçnh 6 - 6 Xeït taûi âiãøm A (hçnh veî) ta tháúy:

AB ⊂ Wot’ vaì MN ⊂ Wot, thç AB = MN vç EN = NB, ME = AN.

Vç váûy ngæåìi ta goüi âæåìng luîy têch hiãûu säú laì âæåìng luîy têch xiãn goïc.

Khi duìng thæåïc tyí lãû chuìm âãø giaíi caïc baìi toaïn vãö âiãöu tiãút doìng chaíy âæåüc thãø hiãûn trãn âæåìng luîy têch hiãûu säú thç âoaûn cæûc P âæåüc náng lãn mäüt âoaûn laì Qo.

3. Xáy dæûng âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy hiãûu säú.

Âæåìng luîy têch hiãûu säú âæåüc xáy dæûng bàòng 2 phæång phaïp nhæ sau: a) Phæång phaïp láûp baíng:



Baíng 6-3: Láûp baíng tênh toaïn xáy dæûng âæåìng luîy têch hiãûu säú.

∆t (Thåìi âoaûn tênh)

Q (m3/s)

Q - Qo

(m3/s) ∆W’= (Q-Qo)∆t

(106m3) W’=∑(Q-Qo)∆t

(106m3) 1 2 3 4 5

Cäüt (1): thåìi âoaûn tênh toaïn phuû thuäüc yãu cáöu baìi toaïn, thæåìng trong tênh toaïn âiãöu tiãút nàm ∆t láúy bàòng 1 thaïng.

Hçnh 6-7 ÆÏng duûng thæåïc tyí lãû chuìm veî âæåìng luîy têch hiãûu säú

D

t

O’

C’

A

R

B

C

P

R’

Q0

D’

B’ A’

Q W

Cäüt (2): dæûa vaìo cäüt (1) xaïc âënh caïc giaï trë læu læåüng Q tæång æïng.

Cäüt (3): choün giaï trë Qo vaì cäüt (2) âãø tênh

Cäüt (4) = (1) x (3).

Cäüt (5) luîy têch cuía cäüt (4).

b). Phæång phaïp âäö giaíi:

Muäún duìng phæång phaïp âäö giaíi âãø xáy dæûng âæåìng luîy têch hiãûu säú ta váùn sæí duûng thæåïc tyí lãû chuìm nhæng di âäüng âiãøm 0 lãn theo truûc âo læu læåüng mäüt khoaíng 00’ = Qo (xem hçnh veî 6-7).

Ta coï: O’A//RA’, O’B//A’B’, O’C//B’C’, O’D//C’D’.

Nhæ váûy âæåìng RA’B’C’D’ laì âæåìng luîy têch hiãûu säú.

6.4 TÊNH TOAÏN ÂIÃÖU TIÃÚT NÀM THEO PHÆÅNG PHAÏP ÂÄÖ GIAÍI.

Cäng cuû âãø tênh toaïn âiãöu tiãút nàm theo phæång phaïp âäö giaíi laì âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy. Âàûc âiãøm cuía phæång phaïp naìy tênh toaïn âiãöu tiãút nhanh tiãûn våïi nhiãöu phæång aïn khaïc nhau trãn cuìng mäüt hçnh veî.

Vãö nguyãn tàõc duìng âæåìng luîy têch vuäng goïc hay hiãûu säú âãø giaíi baìi toaïn tênh toaïn âiãöu tiãút laì nhæ nhau, trong pháön trçnh baìy sau âáy xin giåïi thiãûu caïch låüi duûng âæåìng luîy têch vuäng goïc.

6.4.1 Cho biãút âæång quaï trçnh næåïc âãún, biãút læu læåüng âiãöu tiãút, tçm dung têch hiãûu duûng cuía kho næåïc.

Âãø giaíi baìi toaïn naìy nãn chia ra laìm 3 træåìng håüp thæåìng gàûp nhæ sau:



1. Trong nàm kho næåïc sæí duûng mäüt láön:

Hçnh 6-8: Kho næåïc laìm viãûc mäüt láön

0 t ]]]]

∫qdt

(Q∼t)

K

I

A

V-V+

W(m3)

Q(m3/s)

D

B

C

∫Qdt

J

(q=const) ]]]] D t

]]]]

Trong nàm kho næåïc têch âáöy mäüt láön vaì âiãöu tiãút hãút mäüt láön. Coï nghéa trong nàm coï mäüt thåìi kyì thæìa næåïc liãn tuûc (muìa luî) vaì mäüt thåìi kyì thiãúu næåïc liãn tuûc (muìa kiãût).

Âãø âån giaín trong quaï trçnh tênh toaïn ta giaí thiãút læåüng næåïc duìng khäng thay âäøi theo thåìi gian (q = const), (xem hçnh 6-8).

Trãn hçnh veî ta xaïc âënh âæåüc âiãøm t1 laì âáöu vaì âiãøm t2 cuäúi thåìi kyì cáúp næåïc. Tæì âiãøm A vaì B tæång æïng våïi t1vaì t2 trãn âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy âãún keí hai âæåìng song song våïi phæång næåïc duìng thç khoaíng caïch thàóng âæïng giæîa hai âæåìng âoï chênh laì Vh.

Chæïng minh: Xem hçnh (6-8) coï khoaíng caïch thàóng âæïng giæîa Avaì B chênh laì læåüng næåïc âãún (thiãn nhiãn) trong thåìi kyì cáúp næåïc laì:Wâ = BC. Læåüng næåïc duìng trong thåìi kyì cáön cáúp næåïc laì:Wq= JK, âäöng thåìi JK = DC. Váûy: W(thiãúu) = Wq - Wâ = JK - BC= Vh.

2. Trong nàm kho næåïc sæí duûng hai láön âäüc láûp.

Trong nàm kho næåïc têch âáöy hai láön vaì tiãu hãút hai láön nhæng trong hai láön âoï láön thæìa næåïc thæï nháút âuí cáúp næåïc cho láön thiãúu næåïc thæï nháút vaì láön thæìa næåïc thæï hai âuí cáúp næåïc cho láön thiãúu næåïc thæï hai. t

V1+

V1-

V2+

V2-

Q(m3/s)

t

A B

C D

t1 t2 t3 t4

W(m3)

0

(Q∼t)

(q=const)

Tæïc laì: vaì . Trong træåìng håüp naìy thç: .

−+ > 11 VV −+ > 22 VV−= maxVVh

Dæûa vaìo âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy, ngæåìi ta xaïc âënh âæåüc thåìi kyì thiãúu næåïc thæï nháút vaì thæï hai trong nàm seî tênh âæåüc vaì , sau âoï so saïnh âënh ra V

−1V −

2V

h.

Hçnh 6-9 Kho næåïc laìm viãûc hai láön âäüc láûp.



3. Trong nàm kho næåïc sæí duûng hai láön phuû thuäüc.

Træåìng håüp naìy xaíy ra khi thåìi kyì thæìa næåïc thæï nháút âuí cáúp næåïc cho láön thiãúu næåïc thæï nháút, song thåìi kyì thæìa næåïc thæï hai khäng âuí âãø cáúp næåïc cho láön thiãúu næåïc thæï hai.

Tæïc laì: . −+−+ >> 2211 , VVVV

Âãø âaím baío cáúp næåïc dung têch häö âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc sau:

+−− −+= 221 VVVVh

Trãn hçnh (6-10) Vh xaïc âënh bàòng khoaíng caïch thàóng âæïng giæîa hai tiãúp tuyãún keí tæång æïng våïi hai âiãøm cuäúi muìa luî thæï nháút vaì cuäúi muìa kiãût thæï hai. 6.4.2 Cho biãút âæåìng quaï trçnh næåïc âãún, cho biãút dung têch häö, xaïc âënh âæåìng quaï trçnh læu læåüng âiãöu tiãút håüp lyï.

Âãø giaíi baìi toaïn naìy chuïng ta cáön nàõm væîng nguyãn tàõc laìm viãûc cuía kho næåïc vaìo cuäúi muìa luî kho næåïc phaíi têch âáöy, cuäúi muìa kiãût kho phaíi âiãöu tiãút hãút næåïc. Dæûa vaìo nguyãn tàõc âoï chuïng ta âi tçm quaï trçnh læu læåüng âiãöu tiãút mäüt caïch håüp lyï cho kho næåïc hoaût âäüng bçnh thæåìng.

(q=const)

Hçnh: 6-10 Kho næåïc sæí duûng hai láön phuû thuäüc

0

Q(m3/s)

D

(Q∼t)

t1 t2 t3 t4

W(m3)

t

V1+

V1-

V2+

b

a

∫Qdt c

∫qdt

V2-

C A

B

Âáöu tiãn giaí thiãút caïc quaï trçnh læu læåüng âiãöu tiãút tråí laûi pháön 6.4.1 tiãún haình tênh toaïn âiãöu tiãút xaïc âënh caïc V’h khaïc nhau. So saïnh choün V’h = Vhì seî âæåüc âæåìng quaï trçnh læu læåüng âiãöu tiãút cáön tçm. Trong thæûc tãú âãø traïnh phiãön phæïc laìm baìi toaïn thæí dáön nhæ trãn ngæåìi ta muäún xaïc âënh Vh bàòng caïch náng toüa âäü Wot lãn mäüt âoaûn OO’= Vh (xem hçnh 6-11). Nhæ váûy theo chiãöu thàóng âæïng âæåìng luîy têch læåüng doìng chaíy cuîng náng lãn mäüt âoaûn bàòng Vh.



Näúi âiãøm A âáöu thåìi kyì cáúp næåïc trãn âæåìng luîy têch (a) vaì âiãøm B cuäúi thåìi kyì cáúp næåïc trãn âæåìng luîy têch (b) (âæåìng âaî âæåüc náng lãn ), Phæång cuía âæåìng AB chênh laì phæång næåïc duìng cáön xaïc âënh.

0 t

W(m3)

N’

N

M’

M

0’

t2

t1

0 t

Vh

N M

t2

t1

W(m3)

Hçnh 6-11


chuong5 6

Documents