Kho nước và điều tiết dòng chảy_Chương 5
Dòng chảy trong sông thiên nhiên phân phối không đều theo thời gian và phân chia theo mùa rõ rệt, lượng nước trong năm chủ yếu tập trung vào các tháng mùa lũ chiếm từ 60 đến 90%, nhưng khả năng tiêu nước cửa sông bị hạn chế nên sinh ra ngập lụt.
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
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
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.
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 2
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
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.
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 3
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
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.
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 4
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
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). HG
VGC(m3): laì pháön dung têch VGc
Hbt
qua tênh toaïn âiãöu tiãút luî theo táön
suáút thiãút kãú âãø xaïc âënh (xem Vh
chæång tênh toaïn âiãöu tiãút luî). HC
VC
Hçnh 5-1: Caïc dung têch vaì mæûc næåïc âàûc træng
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...
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 5
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
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).
Z(m)
6
Z∼V Z∼h Z∼F
4
2
F(km2)
0 80 100
0 20 40 60 V(km3)
0 200 400 600 800 h (m)
0 2 4 6
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.
1
Vê duû: Tênh ∆Vi = ( Fi + Fi +1 )∆H (5-3)
2
1
hoàûc: ∆Vi = ( F + Fi Fi +1 + Fi +1 )∆H (5-4)
3
Trong âoï: Fi , Fi +1 (km2): 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.
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 6
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
Pháön dung têch häö saït âaïy tênh theo cäng thæïc:
1
Vo = F1 .∆H o (5-5)
3
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 0 0 0
Fbq(0-1) ∆V(0-1)
1 F1 V1 h1
Fbq(1-2) ∆V(1-2)
2 F2 V2 h2
Fbq(2-3) ∆V(2-3)
3 F3 V3 h3
Fbq(3-4) ∆V(3-4)
4 F4 V4 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 = X o - Y o (5-6)
Do âoï: ∆Z = Zn - (Xo - Yo) (5-7)
Coï ∆Z tênh hãû säú âiãöu chènh phán phäúi:
∆Ζ
kZ = (5-8)
Ζn
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 7
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
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:
CVz = 0,1 ÷ 0,15 (5-11)
C Sz = 0 (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.
PZ = 100 − PY (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.
Âiãöu kiãûn Tênh theo læåüng næåïc bçnh quán cuía kho Tênh theo cäüt næåïc kho
âëa cháút Caí nàm Thaïng caí nàm
Täút 5 - 10% 0,5 - 1% < 0,5m
Trung bçnh 10 - 20% 1 - 1,5% 0,5 - 1m
Xáúu 20 - 30% 1,5 - 3% 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.
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 8
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
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.
- Soïng leo: laì hiãûn tæåüng soïng chuyãøn Hbt hl
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 Hçnh 5-3
vaì cuäúi cuía häö theo chiãöu daìi gioï thäøi.
5.6.2 Caïch xaïc âënh
1. Phæång phaïp xaïc âënh soïng næåïc sáu theo phæång phaïp kinh nghiãûm
Anârãanäúp.
h s = 0,0208 W 5 / 4 D 1 / 3 (m) (5-14)
λ s = 0,74WD 1 / 2 (m) (5-15)
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
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 9
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
2. Phæång phaïp xaïc âënh soïng næåïc näng do Laïpzäúpsky
hn = βhs (m) (5-16)
λ n = αλ s (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.
2k m h 3 λ
hl = (m) (5-18)
m h
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.
DW 2
hd = k . cos α (m) (5-19)
3 gh
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:
∇ â = ∇ MNgc + h l + h d + a (m) (5-20)
Trong âoï: ∇â cao trçnh âènh âáûp (m).
∇ MNgc cao trçnh æïng mæûc næåïc gia cæåìng cuía häö (m).
hl chiãöu cao soúng leo (m).
hd chiãöu cao soïng dáng (m).
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.
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 10
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn 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:
VKbq
β= (5-21)
W0
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:
Vc
= T nàm (tuäøi thoü kho). (5-22)
Vb ln
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:
Vct = Vck (1 − a t ) (5-23)
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 11
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
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.
Vct Vck − Vct
a = 1− = (5-24)
Vck Vck
R⎡ Ω n⎤
Vct = ⎢1 − ( ) ⎥ (5-25)
γc ⎣ Ωb ⎦
⎡ Ω ⎤
Vck = VHbt ⎢1 − ( ) m ⎥ (5-26)
⎣ Ωb ⎦
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:
Ra − Rb
Vab = ∆t (m3) (5-27)
1000γ
ÅÍ âáy: Vab (m3) thãø têch làõng âäüng buìn caït xuäúng âoaûn ab. tênh ,
Ra , Rb (kg/s) læu læåüng buìn caït chaíy vaìo tuyãún a vaì chaíy ra tuyãún b.
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:
k .R o
Vc = T (m3) (5-28)
1000γ
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 12
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
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.
Ro læu læåüng buìn caït tênh bçnh quán nhiãöu nàm tênh kg/s
Tæì cäng thæïc (5-28) tênh riãng cho tæìng loaûi buìn caït nhæ sau:
a) Âäúi våïi buìn caït lå læíng:
k . ρ 1 Q0
Vl = T (m3) (5-29)
1000γ
b) Âäúi våïi buìn caït di âaïy:
k .ρ 2Q0
Vd = T (m3) (5-30)
1000γ
ÅÍ âáy: ρ1 , ρ 2 haìm læåüng buìn caït lå læíng, di âaïy bçnh quán nhiãöu nàm kg/m3.
Q0 doìng chaíy bçnh quán nàm m3/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:
h
L = t.U bq = U bq (m) (5-31)
V'
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:
ω
a.Uk + ω = 0 ⇒ a = − .
Uk
U bq
Thay a vaì b vaìo (5-32) ta coï: v' = ω .(1 − ) (5-33)
Uk
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 13
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
1 1
Theo Samäúp : U k = 3,83.d 3 .h 6
(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 90-95
Cå khê khai thaïc than ,khai thaïc dáöu læía 85-90
Nhiãût âiãûn 85-95
Thuíy âiãûn 85-90
Tæåïi 75-85
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 14
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
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 )
Q q Q q
Q∼t V+ Q∼
V+
q∼ t t q∼t
q q
V-
V-
O t O t
a) Âiãöu tiãút nàm hoaìn toaìn b) Âiãöu tiãút nàm khäng hoaìn toaìn.
Hçnh 6-1
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 15
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
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:
∆V = (QV − q R )∆t (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:
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 16
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
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.
n
Vh = V − = Σ (q R − QV )∆T (m3) (6-2)
i =1
Trong âoï: i laì caïc thaïng thiãúu næåïc tæì 1÷n.
q R læu læåüng cáön âiãöu tiãút thaïng (læåüng næåïc duìng thaïng).
Qv læu læåüng næåïc âãún thaïng xaïc âënh theo táön suáút thiãút kãú.
∆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.
−
Vh = Vmax (m3) (6-3)
Vê duû: Qua tênh toaïn kho næåïc laìm viãûc 2 láön âäüc láûp xaïc âënh âæåüc thåìi kyì
thiãúu næåïc thæï nháút trong nàm V1− = 126.10 6 (m 3 ) vaì thåìi kyì thiãúu næåïc thæï hai trong
nàm V2− = 216.10 6 (m 3 ) .
Váûy åí âáy : V2− > V1− , do âoï: Vh = Vmax = V2− = 216 .10 6 ( m 3 ) .
−
+ 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
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 17
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
thæï nháút ( V1+ > V1− ), nhæng láön têch næåïc thæï 2 khäng âuí cáúp næåïc cho láön thiãúu næåïc
thæï 2 ( V2+ < V2− ). Trong træåìng håüp naìy Vh âæåüc xaïc âënh:
Vh = V1− + V2− − V2+ (m3) . (6-4)
Trong âoï : V1− ,V2− Laì láön thiãúu næåïc thæï nháút vaì thæï hai.
V2+ Laì láön thæìa næåïc thæï hai.
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: V1+ = 444,8.10 6 m 3 .
Láön thiãúu næåïc thæï nháút bao gäöm caïc thaïng 12, 1, 2 la:ì V1− = 102,8.10 6 m 3 .
Láön thæìa næåïc thæï 2 bao gäöm caïc thaïng 3,4 laì: V2+ = 66,8.10 6 m 3 .
Láön thiãúu næåïc thæï 2 bao gäöm caïc thaïng 5,6,7 la:ì V2− = 83,8.10 6 m 3 .
Tæì kãút quaí âoï ta nháûn tháúy ràòng: V1+ > V1− vaì V2+ < V2− , do âoï kho næåïc laìm viãûc 2
láön khäng âäüc láûp.
Theo cäng thæïc (6-4) ta coï:
Vh = V1− + V2− − V2+ = (102,8 + 83,8 − 66,8).10 6 m 3 = 119,8.10 6 m 3 .
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 Vh = 119,8.106 (m3 ) .
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 119,8.106 (m3 ) coìn bao nhiãu ghi
cäüt (11) xaí: 128,8.10 6 (m 3 ) − 119,8.10 6 (m 3 ) = 9,0.10 6 (m 3 )
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 18
Træåìng ÂH Baïch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Baìi giaíng thuíy vàn II
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) ( VC' ). Âáöu thaïng 7 giaí sæí
kho khäng coï täøn tháút thç kho phaíi chæïa (50,2 + 15,7).106 = 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
VC' = 67,3.10 6 (m 3 ) (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 34,6.106(m3) seî coï
101,9.106(m3) vaì ghi vaìo cäüt Vâáöu (âáöu thaïng 6) vaì tiãúp tuûc tênh täøn tháút cho thaïng
Th.s, GVC Nguyãùn Baín Trang 19
