Bài giảng Thủy năng - Thủy điện: Chương 6 - PGS.TS. Nguyễn Thống

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH THỦYTPỒ CHÍ MINH
THỦY NĂNG & KHOA ĐIỆN

KHOA KỸ THUẬT nước & dẫn
Chương 6: Công trình lấy XÂY DỰNG nước

BỘ MÔN KỸ THUẬT & QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC

PGS. TS. NGUYỄN THỐNG
Email: nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr

Web: //www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong/index
Tél. (08)
PGS. TS. Nguyễn Thống

38 691 592 - 098 99 66 719

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước
Chương 1 : Tổng quan.
Chương 2 : Tài nguyên nước và quy hoạch
khai thác
Chương 3 : Các phương pháp khai thác năng
lượng nước.
Chương 4 : Điều tiết hồ chứa thuỷ điện.
Chương 5 : Đập dâng & công trình tháo lũ.
Chương 6 : Công trình lấy nước và dẫn nước.
Chương 7 : Tháp (giếng) điều áp.
Chương 8 : Đường ống áp lực & hiện tượng
nước va.
Chương 9 : Nhà máy Thuỷ điện.

1

2

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC, DẪN NƯỚC

TỔNG QUÁT

1. Tổng quát.
2. Lấy nước từ sông.
3. Lấy nước từ hồ chứa.
4. Công trình dẫn nước.

 Lấy nước từ sông hoặc hồ chứa
với lưu lượng yêu cầu nhằm
cung cấp cho tuabin.
 Loại bỏ được các hạt lơ lửng
(kích thước >= 0.1 mm).
3

PGS. TS. Nguyễn Thống

4

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Van xã cát

LẤY NƯỚC TỪ SÔNG
- Cửa lấy nước,
- Cửa van điều tiết lưu lượng,
mực nước,
- Công trình lắng.
 Cửa lấy nước nên đặt tại vị trí có
lợi về mặt thuỷ lực (có chú ý về
mặt điạ chất).

BỐ TRÍ CỬA LẤY NƯỚC
Công trình nâng mực nước
Bể lắng cát
Lưới chắn
rác “thô”

5

PGS. TS. Nguyễn Thống

Lưới chắn
rác “tinh”

6

PGS. TS. Nguyễn Thống

1

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

BỂ LẮNG CÁT

7

PGS. TS. Nguyễn Thống

8

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

BỂ LẮNG CÁT Lưới chắn rác “mịn”

Bùn cát lắng đọng
PGS. TS. Nguyễn Thống

Vị trí nạo vét
bùn cát lắng
9
đọng

Kè hướng
dòng (tạo
dòng chủ
lưu)

LẤY NƯỚC Ở ĐOẠN SÔNG THẲNG
10

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

CÔNG TRÌNH NÂNG MỰC NƯỚC
Chủ yếu sử dụng đập dâng để tạo mực
nước cần thiết cho phép lấy nước.

LẤY NƯỚC TỪ HỒ CHỨA

CÔNG TRÌNH LẮNG CÁT
Nhằm mục đích loại các hạt (vật) lơ lửng
(0.05 1.5mm) và bùn cát đáy ra khỏi
nước.
11

PGS. TS. Nguyễn Thống

Khi xây dựng đập tạo hồ chứa:
 Tạo hiện tượng lắng đọng bùn cát trong
hồ bắt đầu từ cuối hồ và di chuyển về
phía đập.
 Hạt lớn lắng đọng trước và các hạt bé
theo sau.
 Bùn cát lơ lửng sau khi lắng đọng có thể
được nén chặt theo thời gian.
 Dung tích chết.
12
PGS. TS. Nguyễn Thống

2

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

LẤY NƯỚC TỪ HỒ CHỨA
MNDBT
“Lưởi” bùn cát
MNC
Cát, sỏi thô
Cao trình cửa lấy nước
Dung tích chết

13

PGS. TS. Nguyễn Thống

LẤY NƯỚC TỪ HỒ CHỨA
 Thường là dòng chảy có áp qua cửa lấy
nước DƯỚI SÂU (mực nước hồ dao
động nhiều).
 Cao trình ngưỡng cửa lấy nước phụ
thuộc vào DUNG TÍCH CHẾT
 Cao trình trần cửa nằm ĐỦ SÂU để
không xảy ra hiện tượng không khí bị lôi
vào cửa lấy nước (hồ ở MNC) 
a=(35)V2/2g.
14
PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

CỬA LẤY NƯỚC TỪ HỒ

CỬA LẤY NƯỚC TỪ HỒ

MNC
a>(3-5)V2/2g

Lưới chắn
rác

Q, V
Lưới chắn rác
PGS. TS. Nguyễn Thống

Cao trình max bùn cát lắng đọng

15

16

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Khe van
RM (MNC)

Lưới chắn rác
(bê tông cốt thép)

Ống thép
D=5.75m
18

17

PGS. TS. Nguyễn Thống

PGS. TS. Nguyễn Thống

3

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

CÔNG TRÌNH DẪN NƯỚC
 Kênh dẫn (chảy không áp). Dùng khi mực
nước hồ dao động bé. Địa hình đường
dẫn đi qua tương đối bằng phẳng.
 Đường hầm (chảy có áp). Dùng khi mực
nước hồ dao động lớn.
Mục đích: Đưa nước từ cửa lấy nước đến bể
áp lực (kênh dẫn) hoặc giếng điều áp
(đường hầm với dòng chảy có áp)  đi
vào NMTĐ.
19
PGS. TS. Nguyễn Thống

KEÂNH DAÃN NÖÔÙC
 Hình daïng keânh phuï thuoäc vaøo ñieàu kieän ñòa
chaát, ñòa hình keânh ñi qua.
 Thoâng thöôøng coù daïng hình thang caân.

m=ctg()

h

m



b

20

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

KÊNH DẪN
KÊNH ĐẮP

KÊNH ĐÀO
21

PGS. TS. Nguyễn Thống

22

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước
Công thức Manning:

V  C RJ  C Ri (chảy đều  J=i)

C
Kênh

Đường ống áp lực

V

R 2 / 3i 1 / 2
n

V: vận tốc TB, J : độ dốc thuỷ lực.
R: bán kính thuỷ lực, i: độ dốc đáy kênh.
n: hệ số nhám

BỂ ĐIỀU ÁP
PGS. TS. Nguyễn Thống

1 1/ 6
R
n

23

24

PGS. TS. Nguyễn Thống

4

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

VẼ ĐƯỜNG MẶT NƯỚC CHẢY ỔN
ĐỊNH KHÔNG ĐỀU

i=0,0061
D=3,5m, L=9065m

Phương pháp cộng trực tiếp (TL 2 Ch.1):

l 



Đường hầm dẫn nước


Q
voi  h 
iJ
2g2
2

 Năng lượng riêng đơn vị của mặt cắt
25

PGS. TS. Nguyễn Thống

26

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

ĐƯỜNG HẦM DẪN NƯỚC

CÔNG TRÌNH DẪN NƯỚC CÓ ÁP

Đường hầm
vừa thi
công thô

Đường hầm
đã xử lý đáy

Đường hầm dẫn nước

27

PGS. TS. Nguyễn Thống

28

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

Chương 6: Công trình lấy nước & dẫn nước

ĐƯỜNG HẦM DẪN NƯỚC

TIẾT DIỆN
ĐƯỜNG HẦM
HOÀN CHỈNH
LOẠI BÊ TÔNG
CỐT THÉP

Mặt cắt dạng
móng ngựa
Mặt cắt
dạng tròn

Thu và thoát
nước thấm

29

PGS. TS. Nguyễn Thống

PGS. TS. Nguyễn Thống

Đường hầm
kiểm tra

30

5