Giáo trình Công trình Thủy nâng cao - Chương 6: Đường hầm thủy công-Giếng điều áp - Nguyễn Thống

1 4/26/2016 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM Khoa KTXD-Bộ môn Kỹ thuật & Quản lý Tài Nguyên Nước PGS. TS. NGUYỄN THỐNG Email: nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr Web: Tél. (08) 38 640 979 - 098 99 66 719 4/26/2016 2 NỘI DUNG MÔN HỌC Chương 1: Thấm qua công trình. Chương 2: Áp lực khe rỗng. Chương 3: Đập vật liệu địa phương. Chương 3a: Mô phỏng Monte Carlo áp dụng trong đánh giá ổn định mái dốc. Chương 4: Đập bê tông trọng lực Chương 4a: Đập bê

pdf13 trang | Chia sẻ: huongnhu95 | Lượt xem: 352 | Lượt tải: 0download
Tóm tắt tài liệu Giáo trình Công trình Thủy nâng cao - Chương 6: Đường hầm thủy công-Giếng điều áp - Nguyễn Thống, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
tơng đầm lăng (RCC) CơNG TRìNH THủY NâNG CAO PGS. Dr. Nguy?n Th?ng 4/26/2016 3 NỘI DUNG MƠN HỌC Chương 4b: Bài tốn toả nhiệt 3D. Chương 5: Phân tích ứng suất trong đập bê tơng khi xảy ra động đất. Chương 6: Đường hầm thủy cơng - Giếng điều áp. Chương 7: Đường ống áp lực – Nước va trong đường ống. CơNG TRìNH THủY NâNG CAO PGS. Dr. Nguy?n Th?ng 4/26/2016 4 NỘI DUNG THỰC HÀNH 1. Hướng dẫn sử dụng phần mềm tính nước va trong đường ống áp lực WaterHammer_BK. 2. Hướng dẫn sử dụng phần mềm tính khuếch tán nhiệt 3D trong bê tơng thủy cơng. 3. Hướng dẫn sử dụng phần mềm mơ phỏng Monte Carlo ứng dụng trong tính ổn định mái dốc đập vật liệu địa phương. CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO 4/26/2016 5 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Thủy công – Tập 1. Trường ĐHXD. T/g. Nguyễn Xuân Đặng. 2. Cơ học đất – Trường ĐHTL. 3. Phần mềm SIGMA. 4. Phần mềm SLOPE. 5. Phần mềm SEEP. 6. Phần mềm Crystal Ball. Tài liệu download tại địa chỉ Web: Web: CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO 4/26/2016 6 CƠNG TRÌNH ĐIỀU ÁP 1. Tổng quát. 2. Hiện tượng dao động mực nước trong cơng trình điều áp (CTĐA). 3. Cấu tạo CTĐA. PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 2 4/26/2016 7 TỔNG QUÁT SỬ DỤNG PHỔ BIẾN TRONG DỰ ÁN THỦY ĐIỆN KIỂU ĐƯỜNG DẪN  Hiện tượng nước va  Thay đổi áp suất lớn trong đường dẫn (đường hầm, đường ống áp lực) PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 8 TỔNG QUÁT Mục đích: - Giảm áp lực nước va trong đường ống áp lực. - Loại bỏ áp lực nước va trong đường hầm. PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 9 TỔNG QUÁT  Giếng (tháp) điều áp.  Bể áp lực. Giếng điều áp được sử dụng khi đường dẫn nước loại cĩ áp (đường hầm). Bể áp lực được sử dụng khi đường dẫn nước loại khơng áp (kênh dẫn). Cơng trình được bố trí ở vị trí cuối đường dẫn nước (đầu đường ống áp lực). PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 10 D=3,5m, L=9065m i=0,0061 Giếng điều áp Đường hầm PGS. TS. Nguyễn Thống Đường ống AL CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 11 Q PGS. TS. Nguyễn Thống CÁC LOẠI GIẾNG ĐIỀU ÁP CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 12 PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 3 4/26/2016 13 PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 14 PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 15 ĐƯỜNG CỘT NƯỚC ĐO ÁP H Q Q p/γ p: áp suất nước tại vị trí xét PGS. TS. Nguyễn Thống z Mặt chuẩn o- o CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp H 4/26/2016 16 HIỆN TƯỢNG DAO ĐỘNG MỰC NƯỚC GiẾNG Hồ chứa Mực nước tỉnh Đường hầm s (m2) Giếng S (m2) z t SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ G0 G1 Z(t) Zmax R R’ NM L W(m/s) V(m/s) Q Q PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 17 Chú ý : • s : tiết diện hầm. • S : tiết diện giếng điều áp. • L : chiều dài hầm. • z : mực nước giếng tại thời điểm t. Quy ước chiều dương hướng lên và trên mực nước tỉnh. • w, v : vận tốc TB trong hầm và giếng tại t. PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 18 MỤC ĐÍCH TÍNH 1. Xác định kích thước giếng (S)  xác định D nếu nĩ là giếng hình trụ. 2. Xác định mực nước cao nhất trong giếng khi cĩ nước va dương  xác định cao trình miệng giếng  Nước KHƠNG bị tràn ra ngồi. PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4 4/26/2016 19 MỤC ĐÍCH TÍNH 3. Xác định mực nước thấp nhất trong giếng khi cĩ nước va âm  Cao trình đáy đường hầm (đáy giếng) tại vị trí giếng điều áp  Tránh hiện tượng khơng khí đi vào đường ống áp lực. PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 20 KHẢO SÁT DAO ĐỘNG MỰC NƯỚC TRONG GIẾNG KHI CĨ NƯỚC VA Sơ đồ lý tưởng  Sơ đồ thực PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 21 SƠ ĐỒ LÝ TƯỞNG (khơng mất năng lượng) Giả thiết: • S hằng số (giếng điều áp hình trụ). • Thể tích hồ TL là rất lớn (MN khơng đổi khi cĩ nước va). • Bỏ qua tổn thất năng lượng trong đường hầm và giếng. • Lưu lượng Q0 giảm về 0 (nước va dương) là tức thì. PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 22 SƠ ĐỒ LÝ TƯỞNG Phương trình thiết lập với : - Luật Newton 2: F=ma - Luật bảo tồn khối lượng vật chất (phương trình liên tục).  Khảo sát khối chất lỏng giới hạn bởi G 0 và G 1 (trong đường hầm). PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 23 XÁC ĐỊNH TỔNG NGOẠI LỰC TÁC DỤNG LÊN G0G1 Hồ chứa Mực nước tỉnh Giếng S (m2) z t G0 G1 z Zmax R R’ L (H-z) Q Q PGS. TS. Nguyễn Thống KHỐI CHẤT LỎNG XEM XÉT TÍNH F VỊ TRÍ XÉT PT LIÊN TỤC H CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 24 Phương trình Newton (theo trục đ/hầm) : (1) Phương trình liên tục : (2) (w và z là 2 ẩn số) 0 z dt dw g L dt dw sL g zs   dt dz SSvsw  PGS. TS. Nguyễn Thống F m CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp Thể tích nước ra khỏi đường hầm Thể tích nước vào giếng Vận tốc TB nước trong hầm 5 4/26/2016 25 Từ (1) & (2): Với Lời giải của phương trình vi phân trên cĩ dạng: z = Z m sin(t+) Đây là chuyển động điều hồ cĩ biên độ khơng đổi Zm và tần số . 00 2 2 2 2 2  z dt zd z dt zd s S g L  (3) LS gs  PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 26 Chu kỳ : Xác định biên độ chuyển động Zm sẽ dựa vào nguyên lý sau : Thế năng khối chất lỏng (trong giếng) so với mặt chuẩn bằng động năng của khối chất lỏng trong đường hầm. s S g L T 2 PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 27 Q Q ĐỘNG NĂNG THẾ NĂNG W (m/s) PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 28 Từ đĩ: 2 0 2 1 2 . Lsw g Z SZ mm    S s g L wZ 0m  Thế năng Động năng PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 29 XÁC ĐỊNH  Trong sơ đồ lý tưởng  Khơng cĩ mất năng lượng  Tại t=0, MN giếng = MN tỉnh  Z =0 0 = Zmsin()   = 0 Tĩm lại: z = Zmsin(t) PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 30 Ví dụ 1 : Cho hệ thống với các thơng số : L=10km, s=10m2, S=100m2, w0=2m/s. Tính T và biên độ dao động nước trong giếng Zmax. Lấy g=10m/s 2. Lời giải : T=10’28’’, Zmax=20m. PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 6 4/26/2016 31 • Ví dụ 2 : Tương tự trên với : L=5km, s=15m2, S=250m2, w0=4m/s. • Ví dụ 3 : Một hệ thống cĩ các thơng số : L=3km, s=12m2, w0=4m/s. Tính D của giếng để biên độ dao động của nước trong giếng là Zmax= 15m. PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 32 Hồ chứa MN tỉnh Đường hầm Giếng điều áp z x G0 G1 z Zmax R R’ NM HỆ THỐNG THỰC PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 33 • Phương trình động lực: Theo phương X Fx =max (4) Với L chiều dài; s tiết diện hầm. γ trọng lượng đơn vị nước, g gia tốc trọng trường. Fx = Lực tỉnh (F1) + Lực ma sát (F2). Ls m g   PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 34 F1 =γs(z-dhg-dhv) : lực thuỷ tỉnh. : mất năng lượng cục bộ giếng. : mất năng do mở rộng đột ngột. : lực tương đương với h*w. : mất năng tổng trong hầm. g g g g V V dh 2g  h h V V V dh 2g  * 2 wF sh * w L ch h h  PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 35 Từ đĩ: Gọi: Trong đường hầm: (6) (Z theo chiều từ trên xuống) h h h h h h h h* w c c2 V V V V L V V V VL h d 2g 2g C R 2g       * w w g vh h dh dh    h w h dV g z h dt L   PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 36 PHƯƠNG TRÌNH LIÊN TỤC Nguyên lý bảo tồn khối lượng: Qtuabin.dt = Vh .s.dt + S.dz đường hầm giếng điều áp  tuabin h dz 1 Q V s dt S   h h Q V s  g g Q V S  PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp Lưu lượng vào giếng Lưu lượng ra hầm Lưu lượng qua đường ống áp lực 7 4/26/2016 37 Giả thiết: (biên thiên tuyến tính Qtuabin) Nếu chọn chiều (+) hướng lên, phương trình (6) là: (6*) Và phương trình (2) sẽ là: (7*) max tuabin max van Q Q t Q T     h w h dV g z h dt L     tuabin h dz 1 Q V s dt S    PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 38 Với 2 ẩn số z (mực nước giếng) và Vh (vận tốc dịng chảy trong hầm) sẽ xác định được với 2 phương trình (6)* và (7)*. Tuy vậy vì nĩ là phi tuyến do đĩ trong thực tế thường dùng phương pháp số (ví dụ sai phân hữu hạn) để giải. PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 39 Điều kiện D. Thoma- Jaeger: Đĩ là điều kiện để dao động mực nước trong giếng là TẮT DẦN: • H0 =H-h0 : cột nước tác dụng (A0B0). h0 :mật năng lượng trong hầm. 0 00 2 )/482,01( gcH HzLs FF pg   5,0 0 )/(2/)/( gFLsVzetgDLc h  (giải lặp !!!!) PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 40 Điều kiện D. Thoma: • H0 : cột nước tác dụng (A0B0). • h0 mất năng lượng trong đường hầm với Vh. 00 2 2 hgH LsV FF hpg  gVDLh h 2/)./( 2 0   PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 41 Bài tập 1: Tính đường kính tối thiểu của giếng để dao động mực nước là tắt dần theo Thoma và theo Thoma-Jaeger (g=9,81m/s2): a. Vh =4m/s, L=4km, d=4m, H0=200m, =0,005, =0,8. b. Vh =3.5m/s, L=8km, d=3m, H0=400m, =0,006, =1,5. (xem Excel  Thoma) PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 42 PHƯƠNG PHÁP SAI PHÂN Sai phân hiện  Sai phân ẩn PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 8 4/26/2016 43 PHƯƠNG PHÁP SAI PHÂN HIỆN PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 44 Phương trình liện tục  dạng sai phân hiện: PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp   )2(VFQ* F t zz thamhamtuabin gieng t ham 1t ham     tuabin h dz 1 Q V s dt S    4/26/2016 45 Phương trình động lực  dạng sai phân hiện: PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp   )1(hz L tg VV hamw t ham t ham 1t ham     h w h dV g z h dt L    4/26/2016 46 Nhận xét: Với sơ đồ hiện, 2 ẩn số sẽ được giải trực tiếp từ các phương trình (1) & (2). PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 47 PHƯƠNG PHÁP SAI PHÂN ẨN PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 48 HỆ PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN Phương trình động lực PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp ]1[)hz( L g dt dV ham w ham ham  T(s) Z(m) 0 Cao trình mực nước giếng so với MC Vận tốc TB nước trong hầm 9 4/26/2016 49 HỆ PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN Phương trình liên tục Với: PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp ]2[)FVQ( F 1 dt dz hamhamtuabin gieng  T(s) Z(m) 0 hamhamham FQV  4/26/2016 50 ẨN SỐ BÀI TỐN vận tốc dòng chảy trong hầm  cao độ mực nước giếng PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp hamV z 4/26/2016 51 HỆ PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN TRƯỜNG HỢP CHỌN z HƯỚNG LÊN Phương trình động lực PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp ]1[)hz( L g dt dV ham w ham ham  T(s) Z(m) 0 4/26/2016 52 HỆ PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN TRƯỜNG HỢP CHỌN z HƯỚNG LÊN Phương trình liên tục Với: PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp ]2[)FVQ( F 1 dt dz hamhamtuabin gieng    T(s) Z(m) 0 hamhamham FQV  4/26/2016 53 PHƯƠNG TRÌNH SAI PHÂN Phương trình động lực PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp  hamwt1t ham t ham 1t ham hz)1(z L g t VV        4/26/2016 54 PHƯƠNG TRÌNH SAI PHÂN Phương trình động lực PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp   ]3[hz)1( L tg Vz L tg V ham w t ham t ham 1t ham 1t ham          10 4/26/2016 55 PHƯƠNG TRÌNH SAI PHÂN  tham số sai phân theo Preissmann  sơ đồ sai phân hồn tồn ẩn. PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp  13/2  1 4/26/2016 56 PHƯƠNG TRÌNH SAI PHÂN Phương trình liên tục PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp  )V)1(V(FQ * F 1 t zz t ham 1t hamhamtuabin gieng t ham 1t ham        4/26/2016 57 PHƯƠNG TRÌNH SAI PHÂN Phương trình liên tục PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp   ]4[)V)1((FQ * F t zV F tF z t hamhamtuabin gieng t ham 1t ham gieng ham1t ham         4/26/2016 58 Nhận xét: Với sơ đồ ẩn, 2 ẩn số sẽ được giải từ hệ 2 phương trình (3) & (4). PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 59 Giải hệ phương trình [3] & [4] cho phép xác định:  Zt+1  Vham t+1 PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 60 Bài tập 1:Dùng sai phân theo sơ đồ hiện cho hệ p/t trình 6* & 7*. Áp dụng giải cho số liệu sau với bước thời gian dt=1.0s. Lập bảng tính cho 10 bước thời gian dt. PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 11 4/26/2016 61 Lập bảng xác định mực nước giếng Z theo thời gian (20dt). Số liệu áp dụng (nước va dương): • Q0 = Qmax=48 m 3/s, • Tvan=6s, dt=1.0s • dh=4m • dg=8m • Lh=800m • Mất năng lượng lấy gần đúng: PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp g2 V * d L *02.0dh 2 h h h 4/26/2016 62 Bài tập 2: Dùng phương pháp sai phân hiện, giải hệ phương trình [1] & [2] để xác định z & V theo thời gian t với dt=6”, mơ phỏng trong 15’. Xác định mực nước thấp nhất trong giếng. PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 63 Số liệu áp dụng (nước va âm): • Q=0  Qmax=75 m 3/s. • Tmovan=12” • Zt=0 =0m • dh=5m • dg=20m 2 h L 8.10 d  c 0.8  PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 210*5.1  4/26/2016 64 Bài tập: Dùng Excel với sơ đồ sai phân hiện, giải sự dao động mực nước trong giếng với các tham số như sau. (Xem Excel  GiengDieuAp- NuocVa.xls) PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 65 1. Thông số ban đầu Trường hợp tính nước va (1: n/va duong; 2:n/va am) 2 Thời gian đóng van tuabin T : 10 (s) Lưu lượng qua NM khi bắt đầu đóng (mở) van : 86 (m3/s) Vận tốc nước trong đường hầm tại t=0 9.47 (m/s) Lưu lượng qua NM ổn định sau khi đóng (mở) van : 172 (m3/s) Lưu lượng MAX theo điều kiện tuabin : 172 (m3/s) Chiều dài đường hầm : 9065 (m) Đường kính đường hầm : 3.4 (m) PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 66 Diện tích mặt cắt ngang đường hầm : 9.08 (m2) Đường kính giếng điều áp D1: 7.0 (m) Diện tích mặt cắt ngang giếng S1: 38.48 (m2) Đường kính giếng điều áp D2: 7.0 (m) Diện tích mặt cắt ngang giếng S2: 38.48 (m2) Đường kính giếng điều áp D3: 15.0 (m) Diện tích mặt cắt ngang giếng S3: 176.71 (m2) Cao độ đáy tháp điều áp 512.0 m PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 12 4/26/2016 67 Mức nước trong giếng điếu áp trước khi xãy ra nước va 595.0 m MNDBT (m) : 605.0 m MNC (m) : 595.0 m Đường kính cổ giếng 3.4 m Tiết diện cổ giếng 9.08 (m2) Mức nước trong giếng điếu áp ổn định sau khi xãy ra nước va 595.0 m Vận tốc nước trong đường hầm ổn định sau nước va 18.94 m/s PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 68 2, Tổn thất năng lượng cột nước H/số tổn thất đường dài + cục bộ cửa vào và trong hầm: Tổng các hệsố tổn thất cục bộ trên đường hầm 3.0 0.15 Hệ số tổn thất cục bộ cửa vào đường hầm áp lực : 0.8 0.04 Hệ số tổn thất đường dài QP 1-75 Δ  1.5 0.00 4 2.33 H/số tổn thất cục bộ vị trí nối đ/hầm và giếng : 1 Hệ số cột nước lưu tốc 1 Hệ số tổn thất đường dài 3.25 PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 69 Thông số khác Hệ số nhám trong đường hầm : 0.017 Độ dốc đường hầm 0.007 Bước thời gian trong sai phân (s) 1.0 (s) Gia tốc trọng trường g ( m/s2) : 9.81 (m/s2) PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 70 3, Trường hợp tính toán Nước va dương Mực nước thượng lưu 580 m Lưu lượng ban đầu qua NM 32.7 (m3/s) Lưu lượng sau khi đóng van 0 (m3/s) Nước va âm Mực nước thượng lưu 541.7 m Lưu lượng ban đầu qua NM (1 tổ máy) 16.4 (m3/s) Lưu lượng sau khi mở van 32.7 (m3/s) PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 71 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 0 180 360 540 720 900 1080 1260 1440 T (s) Z(m) nước va dương Z(m) nước va âm Mực nước tỉnh PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 72 Z max (m) 14.70 Zmin (m) -48.72 MNCN (m) 619.70 MNTN (m) 546.28 PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 13 4/26/2016 73 DỰ ÁN A VƯƠNG PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 74 PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 350 360 370 380 390 400 0 240 480 720 960 1200 1440 1680 T (s) Z (m) MỰC NƯỚC GIẾNG DAO ĐỘNG KHI NƯỚC VA DƯƠNG 4/26/2016 75 PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 300 310 320 330 340 350 360 0 180 360 540 720 900 1080 1260 1440 1620 1800 T (s) Z (m) MỰC NƯỚC GIẾNG DAO ĐỘNG KHI NƯỚC VA ÂM 4/26/2016 76 Bài tập 1: Giải thích tác dụng của sự thay đổi tiết diện của giếng điều áp theo chiều cao. Bài tập 2: Phân tích ĐỊNH TÍNH (mực nước giếng, áp suất nước va trong đường ống áp lực) khi dùng giếng điều áp cĩ co hẹp tại vị trí vào giếng. PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 77 Bài tập 3: Phân tích ĐỊNH TÍNH khi dùng giếng điều áp cĩ co hẹp tại vị trí vào giếng trong trường hợp làm việc đồng thời giữa Giếng điều áp & Đường ống áp lực. PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp 4/26/2016 78 PGS. TS. Nguyễn Thống CÔNG TRÌNH THỦY NÂNG CAO Chương 7: Giếng điều áp

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfgiao_trinh_cong_trinh_thuy_nang_cao_chuong_6_duong_ham_thuy.pdf