Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
Trang 1
Khoa năng lượng
KHOA NĂNG LƯỢNG
NGÀNH:KT THỦY ĐIỆN VÀ NLTT
LỜI NÓI ĐẦU
Năng lượng điện có vai trò vô cùng to lớn trong sự phát triển văn hoá và đời
sống nhân loại. Nhu cầu điện năng của cả thế giới tăng trưởng ngày càng mạnh
hoà nhịp với tốc độ tăng trưởng nền kinh tế chung, có thể nói một trong những tiêu
chuẩn để đánh giá sự phát triển của một quốc gia đó là nhu cầu sử dụng điện năng.
Nguồn điện năng chủ yếu là nhiệt điện than, nhiệt điện khí đốt, thuỷ điện, điện
nguyên tử và một số nguồn năng lượng khác như năng lượng gió, năng lượng mặt
trời …
Ở nước ta, điện năng luôn đóng vai trò quan trọng trong sự nghiệp phát triển
kinh tế của đất nước. Để đáp ứng sự phát triển của nền kinh tế đất nước thì yêu cầu
về điện năng đòi hỏi ngày càng nhiều. Hiện nay ở nước ta nguồn năng lượng thuỷ
điện chiếm vai trò quan trọng trong hệ thống điện Việt Nam. Nó chiếm tỷ trọng
khoảng 60% công suất của hệ thống điện Việt Nam. Tuy nguồn thuỷ điện chiếm một
tỷ trọng lớn nhưng chúng ta cũng mới chỉ khai thác được khoảng 20% trữ năng lý
thuyết của các con sông ở Việt Nam.
Mặt khác nhu cầu sử dụng điện của các hộ dùng điện thay đổi từng giờ vì vậy
để đáp ứng sự thay đổi đó thì trong hệ thống điện không thể thiếu các trạm thuỷ
điện có khả năng thay đổi công suất trong thời gian ngắn.
Để củng cố và hệ thống lại những kiến thức về thuỷ điện, được sự đồng ý của
nhà trường và Hội đồng thi tốt nghiệp khoa Năng Lượng, em được giao đề tài
‘Thiết kế trạm thuỷ điện Sơn Trà II phương án 2B trên sông Đăk SêLô, công trình
này nằm trên địa bàn huyện Sơn Hà, tỉnh Quảng Ngãi.
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
Trang 2
Khoa năng lượng
LỜI NÓI ĐẦU
PHẦN I : GIỚI THIỆU CHUNG......................................6
CHƯƠNG 1...................................................................6
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH......................................6
1.1 Giới thiệu về công trình.......................................................................6
1.2 Nhiệm vụ dự án....................................................................................6
1.3 Quy hoạch bậc thang...........................................................................7
1.4 Phương án đấu nối...............................................................................7
1.5 Đường giao thông.................................................................................8
1.6 Ảnh hưởng của môi trường dự án......................................................8
CHƯƠNG 2...................................................................9
CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN ĐỂ PHỤC VỤ THIẾT KẾ..............9
2.1 Tài liệu thủy văn..................................................................................9
2.2 Tài liệu dân sinh, nhu cầu dùng nước và nhu cầu dùng điện.........15
2.3 Tài liệu địa hình.................................................................................18
2.4 Tài liệu thiết bị...................................................................................19
PHẦN II -TÍNH TOÁN THỦY NĂNG VÀ LỰA CHỌN CÁC
THIẾT BỊ CHÍNH CHO TRẠM THỦY ĐIỆN....................21
CHƯƠNG 1.................................................................21
1.1 Mục đích và nguyên ly khai thác......................................................21
1.2 Tính toán thủy năng..........................................................................26
CHƯƠNG 2.................................................................40
LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH CỦA TTĐ........................40
2.1 Chọn số tổ máy...................................................................................40
2.2 Chọn máy phát điện...........................................................................49
CHƯƠNG 3.................................................................60
CHỌN THIẾT BỊ DẪN NƯỚC VÀ THOÁT NƯỚC.............60
3.1 Thiết bị dẫn nước turbin ( buồng xoắn)...........................................60
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
Trang 3
Khoa năng lượng
3.2 Thiết bị thoát nước turbin (ống hút)................................................64
CHƯƠNG 4.................................................................66
CHỌN THIẾT BỊ ĐIỀU CHỈNH TURBIN........................66
4.1 Nhiệm vụ cơ bản của điều chỉnh turbin...........................................66
4.2 Hệ thống điều chỉnh turbin...............................................................67
4.3 Chọn các thiết bị điều chỉnh turbin..................................................68
CHƯƠNG 5.................................................................73
CHỌN MÁY BIẾN ÁP, THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN..........73
5.1 Sơ đồ đấu chính..................................................................................73
5.2 Chọn máy biến áp..............................................................................76
5.3 Chọn cầu trục.....................................................................................78
PHẦN III – NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN SƠN TRÀ II...........80
CHƯƠNG 1.................................................................80
CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA NHÀ MÁY..................80
1.1 Vị trí và loại nhà máy :......................................................................80
1.2 Kết cấu và kích thước phần dưới nước của TTĐ............................81
1.3 Kết cấu và kích thước phần trên nước của TTĐ.............................86
CHƯƠNG 2.................................................................91
CÁC THIẾT BỊ VÀ PHÒNG PHỤ TRONGNHÀ MÁY THUỶ
ĐIỆN.........................................................................91
2.1 Các thiết bị bố trí trong nhà máy thuỷ điện.....................................91
2.2 Các phòng phụ của nhà máy.............................................................98
PHẦN IV : CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG........................100
CHƯƠNG 1...............................................................100
CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI VÀ TUYẾN NĂNG LƯỢNG.....100
1.1 Nhiệm vụ công trình........................................................................100
1.2 Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế...........................................100
1.3 Chọn loại đập...................................................................................101
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
Trang 4
Khoa năng lượng
CHƯƠNG 2...............................................................103
CÔNG TRÌNH XẢ LŨ.................................................103
2.1 Mục đích công trình xả lũ...............................................................103
2.2 Các phương pháp phòng lũ cho hồ chứa.......................................103
2.3 Tính toán điều tiết lũ cho trạm thủy điện Sơn Trà II....................103
CHƯƠNG 3...............................................................107
THIẾT KẾ ĐẬP DÂNG NƯỚC VÀ TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG
107
3.1 Xác định mặt cắt cơ bản :................................................................107
3.2 Xác định cao trình đỉnh đập............................................................109
3.3 Bề rộng đỉnh đập..............................................................................114
3.4 Thiết bị thoát nước và hành lang trong thân đập..........................114
3.5 Xử lý chống thấm và gia cố nền đập...............................................114
3.6 Thiết kế đập tràn và tiêu năng........................................................115
PHẦN V : THIẾT KẾ TUYẾN NĂNG LƯỢNG................119
CHƯƠNG 1...............................................................119
THIẾT KẾ CỬA LẤY NƯỚC........................................119
1.1 Khái niệm về cửa lấy nước(CLN)...................................................119
1.2 Chọn hình thức CLN.......................................................................119
1.3 Yêu cầu khi thiết kế CLN................................................................120
1.4 Các thiết bị của CLN.......................................................................120
1.5 Tính toán các thông số của CLN.....................................................122
CHƯƠNG 2...............................................................127
ĐƯỜNG ỐNG ÁP LỰC................................................127
2.1 Chọn tuyến đường ống....................................................................127
2.2 Chọn phương thức cấp nước và dẫn nước vào nhà máy...............127
2.3 . Tính toán kích thước ống dẫn nước áp lực..................................129
CHƯƠNG 3...............................................................131
NƯỚC VA TRONG ĐƯỜNG ỐNG ÁP LỰC....................131
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
Trang 5
Khoa năng lượng
3.1 Hiện tượng nước va.........................................................................131
3.2 Tính toán nước va............................................................................131
PHẦN VI : CHUYÊN ĐỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG
CỐT THÉP CHO DẦM CẦU TRỤC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
SƠN TRÀ II.............................................................142
1. Khái quát chung về dầm cầu trục........................................................142
2.Xác định các kích thước cơ bản của dầm cầu trục..............................142
3. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm cầu trục....................................143
4. Tính toán nội lực dầm cầu trục............................................................145
5 Tính toán bố trí cốt thép cho dầm cầu trục.........................................149
6 .Tính toán khe nứt và độ võng của dầm...............................................153
KẾT LUẬN...............................................................................................155
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................156
PHỤ LỤC
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
Trang 6
Khoa năng lượng
PHẦN I : GIỚI THIỆU CHUNG
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1
Giới thiệu về công trình
Sông Đăk Sê lô bắt nguồn từ dãy núi cao thuộc xã Măng Cành, huyện Ngọc Tem
tỉnh KonTum chạy theo hướng Đông Nam - Tây Bắc thuộc sườn Đông dãy Trường
Sơn qua địa phận tỉnh Kon Tum sang Quảng Ngãi chuyển dần thành hướng Nam
-Bắc và đổ vào hệ thống sông Trà Khúc.
Dự án thủy điện Sơn Trà II nằm trên sông Đăk Sê Lô, là bậc thang cuối cùng trong
hệ thống thủy điện trên sông Đăk Sê Lô. Trạm thủy điện Sơn Trà II thuộc địa phận
xã Sơn Thủy, huyện Sơn Hà, tỉnh Quảng Ngãi, cách thị trấn Di Linh 20km về phía
Nam, cách thành phố Quảng Ngãi 45km theo hướng Tây.
Vị trí
Phương án 1 :
+108028’15’’ kinh độ đông
+14044’34’’ vĩ độ bắc
Phương án 2B
+108029’09’’ kinh độ đông
+14046’35’’ vĩ độ bắc
Phương án 1A :
+108028’52’’ kinh độ đông
+14055’52’’ vĩ độ bắc
1.2
Nhiệm vụ dự án
Cung cấp điện năng cho tỉnh Quảng Ngãi, Kon Tum và các tỉnh lân cận qua lưới
điện 110KV Sơn Hà - Quảng Phú - Tịnh Phong để cung cấp và cải thiện chất lượng
theo quy hoạch phát triển lưới điện của điện lực Quảng Ngãi.
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
1.3
Trang 7
Khoa năng lượng
Quy hoạch bậc thang
Theo quy hoạch thủy điện nhánh sông Đăk Sê Lô của Viện Năng Lượng lập
tháng 4/2007 và được UBND tỉnh Quảng Ngãi đã phê duyệt theo quyết định số
2848/QĐ-UBND ngày 07-12-2007, trên sông Đăk Sê Lô có 11 vị trí có tiềm năng
khai thác thủy điện với tổng công suất lắp máy105MW, trong đó tỉnh Quảng Ngãi
có 4 công trình với tổng công suất lắp máy là 63,2MW. Thủy điện Sơn Trà II có
công suất dự kiến 15,0MW là bậc thang cuối trên sông Đăk Sê Lô.
1.4
Phương án đấu nối
- Công suất lắp đặt của dự án Thủy điện Sơn Trà II là (11-16)MW và điện năng
trung bình năm là (39-41)tr.kwh. Dự án sẽ cung cấp điện cho tỉnh Kon Tum, tỉnh
Quảng Ngãi và các khu vực lân cận. Căn cứ vào quy hoạch thủy điện nhánh sông
Đăk Sê Lô, đề xuất phương án đấu nối nhà máy thủy điện Sơn Trà II vào hệ thống
điện bằng đường dây 22KV, AC-120 dài 7,5km, điểm đấu nối là trạm biến áp
22/110KV tại khu vực nhà máy thủy điện Sơn Trà II.
- Với 2 tổ máy 4,2MW được lắp đặt tại NMTD Sơn Trà II và một ngăn đường dây
22KV, sơ đồ nối điện chính của nhà máy thủy điện Sơn Trà II được kiến nghị như
sau :
+ Phía đầu ra máy phát điện : Sơ dồ khối tổ máy phát - Máy biến áp chính.
+ Phía 22KV : Sơ đồ 1 thanh cái với 3 ngăn máy biến áp và một ngăn đường dây,
thiết bị đóng ngắt 22Kv là loại cách điện bằng không khí(AIS), đặt ngoài trời.
+ Nguồn tự dùng xoay chiều sẽ được lấy từ thanh cái phát qua máy biến áp tự dùng
để cung cấp cho nhà máy. Trong trường hợp sự cố sẽ được cung cấp qua máy biến
áp tự dùng dự phòng nhận điện từ đường dây 22Kv phục vụ thi công (sử dụng lại
khi đưa nhà máy vào vận hành).
+ Bố trí máy cắt ở đầu ra máy phát cho phép khởi động tổ máy bằng nguồn điện từ
hệ thống 22KV qua máy biến áp chính và máy biến áp tự dùng.
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
1.5
Trang 8
Khoa năng lượng
Đường giao thông
Hiện tại đường giao thông liên xã vào gần đến công trình,với phương án 1A cần làm
mới khoảng 4km đường, còn các phương án còn lại chỉ cần cải tạo nâng cấp và làm
đường nội bộ trong công trình. Tóm lại, với hệ thống đường hiện có cơ bản đảm bảo
việc vận chuyển vận tư trang thiết bị phục vụ thi công, quản ly vận hành công trình
sau này.
1.6
Ảnh hưởng của môi trường dự án
Dự án nằm ở vùng đồi núi không cao, có dân cư sinh sống, thủy điện dạng sau
đập có hồ điều tiết ngày đêm nên khi gặp lũ thiết kế mực nước lớn nhất trong hồ
cũng không ảnh hưởng đến dòng chảy tự nhiên trên sông chính. Lòng hồ nằm gọn
trong vùng địa chất gồm toàn đá Granit, không có khoáng sản,bờ hồ chủ yếu đá gốc
nên hiện tượng sạt lở, tái tạo bờ không có khả năng hình thành.
Tác động của dự án đến hệ sinh thái cũng rất hạn chế do thực tế rừng trong khu vực
dự án hầu như không còn. Chỉ có cây bụi và một ít ruộng nương của một số hộ. Với
phương án 2A toàn bộ bản Mang Tà bị ngập cùng với diện tích của bản đang canh
tác.
Bảng 1. Diện tích chiếm đất thổ canh, thổ cư các phương án
Giá trị
STT
Thông số
DV
PAI
PAIA
PA2A
PA2B
1
Diện tích đất thổ cư
Ha
0.00
0.00
6.43
6.43
2
Diện tích đất lâm nghiệp
Ha
73.609
108.337
192.52
195.45
3
Tổng số hộ dân bị ngập
Hộ
0.00
0.00
71
71
4
Diện tích đất nông nghiệp
Ha
1.227
2.211
12.765
12.765
5
Diện tích đất chưa sử dụng
Ha
34.82
48.896
72.12
75.25
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
CHƯƠNG 2
CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN ĐỂ PHỤC VỤ THIẾT KẾ
2.1
Tài liệu thủy văn
2.1.1 Đặc điểm khí tượng lưu vực
Lưu vực sông Đăk Sê Lô thuộc Đông Trường Sơn do vậy lưu vực chịu ảnh
hưởng chủ yếu bởi miền khí hậu Đông Trường Sơn.
Vùng khí hậu Đông Trường Sơn thuộc vùng khí hậu Bắc Trung Bộ có một số đặc
điểm sau : Vùng này có lưu lượng mưa khá lớn, đặc biệt là trên thượng du. Đồng
bằng lượng mưa vào khoảng 2100(mm), trên thượng du lượng mưa vào khoảng
3000(mm) có khi lên đến 4000(mm) ở vùng núi cao Quảng Nam. Mùa mưa thường
kéo dài từ tháng I đến tháng IX trong năm. Mùa bão từ tháng X đến tháng XI và tập
trung vào tháng X. Gió trong bão có thể đạt tới 30 đến 40m/s. Mức độ nghiên cứu
khí tượng : Khu vực tỉnh Quảng Ngãi, Kon Tum và lân cận có khá nhiều trạm khí
tượng đo đạc đầy đủ các yếu tố khí hậu, ngoài ra nằm rải rác trên lưu vực còn có các
trạm đo mưa. ình hình quan trắc các yếu tố của một số trạm khí tượng đại biểu
trong lưu vực xem trong Bảng 2.1
Bảng 2.1 : Danh sách các trạm khí tượng và các yếu tố quan trắc
TT
Tên trạm
Thời gian quan trắc
Yếu tố quan trắc
1
Đăk Tô
1981-nay
X, T0, Z, gió, U
2
Ba Tơ
1980-nay
X, T0, Z, gió, U
3
Trà My
1978-nay
X, T0, Z, gió, U
4
Pleiku
34-44, 59-68, 76-nay
X, T0, Z, gió, U
5
Kon Tum
31-41, 61-68, 76-nay
X, T0, Z, gió, U
6
An Khê
1977-nay
X, T0, Z, gió, U
7
Sơn Hòa
1974-nay
X, T0, Z, gió,U
8
Sa Thầy
1980-1984
X, T0, Z, gió, U
(Nguồn :Quy hoạch thủy điện Sơn Trà II tỉnh Quảng Ngãi - Viện Thủy điện và
năng lượng tái tạo).
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
Trang 10
Khoa năng lượng
2.1.2 Các đặc trưng khí tượng
2.1.3 Chế độ mưa
Lưu vực sông Đăk Sê Lô thuộc phía Đông Trường Sơn có mùa mưa thường bắt
đầu từ tháng IX đến tháng XII. Tổng lượng mưa của thời kỳ này chiếm (70-75)%
của cả năm. Mùa khô thường bắt đầu từ tháng I đến tháng VIII năm sau, lượng mưa
chiếm (25-30)% lượng mưa của cả năm. Phân phối lượng mưa trung bình tháng
trong thời kỳ nhiều năm của một số trạm khí tượng đại biểu trong Bảng 2.2
Bảng 2.2 Lượng mưa trung bình tháng của một số trạm khí tượng
(Nguồn : Quy hoạch thủy điện Sơn Trà II tỉnh Quảng Ngãi-Viện Thủy điện và năng
lượng tái tạo).
Lượng mưa trung bình trên lưu vực tính đến các tuyến đập được xác định bằng
các trạm đo mưa gần nhất và phương pháp bản đồ đẳng trị mưa năm theo công thức.
Trong đó : Xo là giá trị lượng mưa trung bình nhiều năm lưu vực tính toán (mm)
Xi là giá trị lượng mưa trung bình giữa hai đường đẳng trị mưa năm i và i+1
(mm)
Fi là phần diện tích lưu vực khống chế giữa hai đường đẳng trị i và i+1(km 2)
F là toàn bộ diện tích lưu vực tính toán (km2)
Từ đó xác định được lượng mưa trung bình năm lưu vực tính đến các tuyến công
trình nghiên cứu. Tham khảo Bảng 2.3
Bảng 2.3 : Lượng mưa bình quân nhiều năm trên các lưu vực
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
Trang 11
Khoa năng lượng
TT
Tuyến
F (km2)
Xlv (mm)
1
Sơn Trà I
359
3050
2
Sơn Trà II
459
3090
3
Đăk Sê Lô
32
3200
(Nguồn : Quy hoạch thủy điện Sơn Trà II tỉnh Quảng Ngãi-Viện Thủy điện và năng
lượng tái tạo).
a.
Nhiệt độ không khí :
Tương tự như khu vực miền Trung, chế độ nhiệt ở lưu vực nói riêng hay tại tỉnh
Quảng Ngãi nói chung đều phân thành hai mùa,mùa hè thường nóng hơn rất
nhiều,các tháng nóng kéo dài từ tháng 5 đến tháng còn mùa đông không lạnh nhưng
nhiệt độ giảm nhiều.
Đặc trưng chế độ nhiệt ở khu vực dự án được phản ánh qua số liệu thực đo của trạm
khí hậu Ba Tơ trình bày qua Bảng 2.4
Bảng 2.4 :Nhiệt độ trung bình tháng trong năm tại trạm đại biểu
Tháng
I
II
III
IV
V
VI
VII VIII
IX
X
XI
XII
Năm
Ttb (oC)
21.4 22.7 24.6 26.8 28.0 28.2 28.0 28.1 26.5 25.1 23.6 21.6
25.4
Tmax (oC)
34.2 36.5 38.0 39.3 41.5 39.5 38.2 39.7 37.3 34.8 33.2 32.3
41.5
Tmin (oC)
11.3 13.6 13.2 18.8 20.2 21.3 20.4 20.9 20.0 16.1 14.9 11.7
11.3
(Nguồn : Quy hoạch thủy điện Sơn Trà II tỉnh Quảng Ngãi-Viện Thủy điện và
năng lượng tái tạo).
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
b.
Trang 12
Khoa năng lượng
Độ ẩm không khí
Độ ẩm tương đối nói chung là tăng theo độ cao của địa hình, trung bình
khoảng 80%, cao nhất có thể lên tới 92%. Độ ẩm tương đối cực đại thường rơi vào
các tháng XI, XII, cực tiểu thường rơi vào tháng VII, VIII. Biến trình năm độ ẩm
tương đối của không khí ngược với biến trình năm của nhiệt độ không khí và phân
thành hai mùa rõ rệt. Thời kỳ có độ ẩm thấp dưới 85% kéo dài 4-5 tháng
từ tháng IV-VIII. Độ ẩm tăng nhanh khi bắt đầu vào mùa mưa chính,duy trì ở mức
cao đến tháng II năm sau và giảm dần.Sự phân bố độ ẩm trong năm tại trạm Ba Tơ
qua Bảng 2.5
Bảng 2.5 :Độ ẩm không khí bình quân,độ ẩm nhỏ nhất tại trạm Ba Tơ
c.
Gió :
Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nên có hai mùa gió chính là gió mùa mùa
đông và gió mùa mùa hè. Do địa hình chi phối nên hướng gió không phản ánh đúng
cơ chế hoàn lưu. Tuy nhiên hướng gió thịnh hành vẫn biến đổi theo mùa rõ rệt. Từ
tháng X đến tháng III năm sau, hướng gió thịnh hành là hướng Bắc đến Đông
Bắc.Tuy nhiên, trong thời kỳ này hướng gió Nam và Tây cũng xuất hiện với tần
suất khá cao, từ tháng IV đến tháng IX là gió Tây Nam. Tốc độ trung bình khoảng
1,2m/s. Trong trường hợp ảnh hưởng của bão, áp thấp nhiệt đới,giông,lốc,gió mùa
đông bắc, tốc độ gió có thể cao hơn tốc độ gió trung bình hàng chục lần. Tham khảo
Bảng 2.6
Bảng 2.6 Hướng gió trạm Ba Tơ
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
d.
Trang 13
Khoa năng lượng
Bốc hơi :
Càng lên cao khả năng bốc hơi càng giảm do nhiệt độ giảm mà độ ẩm tương
đối tăng lên. Biến trình năm của khả năng bốc hơi ngược với biến trình năm của
lượng mưa, thời kỳ nhiều mưa nhất có lượng bốc hơi thấp nhất và ngược lại thời kỳ
ít mưa nhất có lượng bốc hơi cực đại. Để xác định phân phối tổn thất bốc hơi gia
tăng trong năm cho các công trình trên lưu vực sông Đăk Sê Lô, sử dụng tài liệu
bốc hơi của trạm khí tượng Ba Tơ để tính toán. Lượng tổn thất bốc hơi gia tăng
được xác định như sau : ΔZ=Zn-Zlv
Trong đó :
+ΔZ : Lượng tổn thất bốc hơi gia tăng (mm)
+ Zn : Lượng bốc hơi mặt nước (mm)
+Zlv : Lượng bốc hơi lưu vực (mm)
Kết quả phân phối lượng tổn thất bốc hơi theo từng tháng tại tuyến công trình tổng
hợp kết quả qua Bảng 2.7
Bảng 2.7 Quan hệ tổn thất bốc hơi các tháng trong năm tại tuyến công trình
(Nguồn : Quy hoạch thủy điện Sơn Trà II tỉnh Quảng Ngãi-Viện Thủy điện và năng
lượng tái tạo).
2.1.4 Điều kiện thủy văn
a.
Mức độ quan trắc thủy văn :
Tính toán. Danh sách, thời gian đo đạc các yếu tố của một số trạm thủy văn
trong khu vực tham khảo Bảng 2.8
Bảng 2.8:Danh sách các trạm thủy văn và thời gian quan trắc các yếu tố
TT
Tên Trạm
Sông
F(km2)
Yếu tố
Thời gian quan
quan trắc
trắc
1
An Khê
Ba
1345
H,Q,R,X
67-74; 77-nay
2
Kon Tum
ĐăcBla
3030
H,Q,R,X
66-70; 74; 77-nay
3
Trung Nghĩa
Krôngpơcô
3224
H,Q,R,X
77-98; 90-98
4
An Hòa
An lão
383
H,Q,R
82-nay
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
Trang 14
Khoa năng lượng
5
Kon Plong
ĐakBla
964
H,Q
94-nay
6
Đắc Tô
Đắc Tacan
305
H,Q
77-nay; 78
7
Thành Mỹ
Sông Cái
1850
H,Q,R
76-nay
(Nguồn : Quy hoạch thủy điện Sơn Trà II tỉnh Quảng Ngãi-Viện Thủy điện và năng
lượng tái tạo).
b.
Dòng chảy năm và chuỗi dòng chảy năm :
Đặc điểm chung của lưu vực nghiên cứu không có tài liệu đo đạc dòng chảy,
vì vậy trong quá trình tính toán dòng chảy năm cho các tuyến công trình này là sử
dụng phương pháp lưu vực tương tự (dùng trạm thủy văn và các tuyến tương tự gần
nhất để tính toán cho công trình) theo công thức:
Trong đó :
Qtđ là giá trị lưu lượng tại tuyến đập (m3/s);
Qtv là giá trị lưu lượng tại trạm thủy văn và tuyến tương tự (m3/s);
Ftđ, Flv là diện tích lưu vực tính đến tuyến đập và trạm thủy văn tuyến công
trình tương tự;
Xtđ, Xlv là lượng mưa bình quân lưu vực tính đến tuyến đập và trạm thủy văn
tương tự (mm).
Công trình thủy điện Sơn Trà I, Sơn Trà II, ĐăkSêLô, Sơn Trà III tính theo trạm
thủy văn Sơn Giang và An Chỉ. Kết quả tính toán chuẩn dòng chảy năm tại các
tuyến công trình xem trong Bảng 2.9
Bảng 2.9 Đặc trưng dòng chảy năm tại các tuyến công trình
TT
Công
F(km2)
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Q0(m3/s)
M0(l/s.km2)
Cv
Cs/Cv
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
Trang 15
Khoa năng lượng
trình
1
Sơn Trà I
359
24.5
68.2
0.45
2
2
Sơn Trà II
459
31.7
69.1
0.44
2
3
ĐăkSêLô
32
2.29
71.6
0.5
2
4
Sơn Trà III
32
2.31
72.2
0.5
2
(Nguồn : Quy hoạch thủy điện Sơn Trà II tỉnh Quảng Ngãi - Viện Thủy điện và
năng lượng tái tạo).
c.
Lưu lượng trung bình tháng đến tuyến Sơn Trà II
-.Bảng lưu lượng trung bình tháng (xin xem tại phụ lục 1 phần Phụ lục)
-Quan hệ Q~p% (xin xem tại phụ lục 2 phần Phụ lục)
2.2
Tài liệu dân sinh, nhu cầu dùng nước và nhu cầu dùng điện
2.2.1 Điều kiện dân sinh, kinh tế
Tỉnh Quảng Ngãi có nhiều dân tộc sinh sống như Kinh, Hrê, Cơ-Ho, XơĐăng...
Bảng 2.12 Dân số trung bình tỉnh Quảng Ngãi 2005
Trung bình năm
2005
Tổng số
Nam
Nữ
Thành
thị
Nông thôn
1.285.728
624.095
661.633
184.621
1.101.107
CÁC HUYỆN ĐỒNG BẰNG
Tổng số
1.076.004
521.128
554.876
163.767
912.237
TP.Quảng Ngãi
122.567
59.107
63.460
101.170
21.397
2. Huyện Bình
Sơn
180.045
86.357
93.688
7.599
172.486
3. Huyện Sơn
Tịnh
194.738
94.877
99.861
12.883
181.855
4. Huyện Tư
Nghĩa
181.980
88.502
92.478
15.759
165.221
5. Huyện Nghĩa
Thành
99.767
48.482
51.285
9.611
90.156
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
Trang 16
Khoa năng lượng
6. Huyện Mộ
Đức
144.668
69.685
74.983
8.335
136.333
7. Huyện Đức
Phổ
153.239
74.118
79.121
8.450
144.789
7.359
21.957
CÁC HUYỆN MIỀN NÚI
8. Huyện Trà
Bồng
29.316
14.364
14.952
9. Huyện Tây
Trà
15.520
7.671
7.849
10. Huyện Sơn
Hà
65.937
32.527
33.410
11. Huyện Sơn
Tây
15.507
7.477
8.030
15.507
12. H.Minh
Long
14.913
7.281
7.629
14.913
13. Huyện Ba Tơ
48.498
23.824
24.674
15.520
8.881
4.614
57.056
43.884
CÁC HUYỆN HẢI ĐẢO
Tổng số
20.033
9.820
10.213
20.033
14. Huyện Ly
Sơn
20.033
9.820
10.213
20.033
(Nguồn : Quy hoạch thủy điện Sơn Trà II tỉnh Quảng Ngãi-Viện Thủy điện và năng
lượng tái tạo).
Kinh tế tỉnh Quảng Ngãi năm 2006
Nông lâm ngư nghiệp : 32%
Công nghiệp-xây dựng : 33.5%
Dịch vụ :34.5%
Tăng trưởng kinh tế
GDP :12.3%
Nông lâm ngư nghiệp : 4.3%
Công nghiệp xây dựng : 25.7%
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
Trang 17
Khoa năng lượng
Dự báo kinh tế giai đoạn 2006-2010
- Tốc độ tăng trưởng GDP bình quân năm thời kỳ 2006-2010 : 17-18%
- Giá trị sản xuất công nghiệp-xây dựng tăng bình quân : 32-33% năm ; trong đó
+ Công nghiệp : 41-42% năm
- Giá trị sản xuất dịch vụ tăng bình quân : 13-14%
Cơ cấu kinh tế
+ Nông – lâm - thủy sản : 15-16%
+ Công nghiệp-xây dựng : 62-63%
+ Dịch vụ :22-23%
- GDP bình quân đầu người : 950-1.000USD
2.2.2 Nhu cầu điện năng,nhu cầu dùng nước
Trước sự chuyển dịch trong cơ cấu các nghành kinh tế của tỉnh Quảng Ngãi,
dự báo trong giai đoạn trước mắt nhu cầu dùng nước trong các ngành kinh tế và
sinh hoạt tăng nhanh, cùng với nó là nhu cầu sử dụng nguồn năng lượng, đặc biệt là
nguồn năng lượng điện phục vụ cho sản xuất mũi nhọn của tỉnh như : lọc dầu, khai
khoáng, luyện kim… tăng mạnh và nhu cầu điện sinh hoạt tăng.
Vì vậy yêu cầu quy hoạch và sử dụng nguồn nước đóng một vai trò hết sức quan
trọng. Song song là việc phát triển nguồn năng lượng thủy điện và tận dụng các
nguồn năng lượng khác phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế của tỉnh Quảng Ngãi
và một số vùng lân cận.
2.3
Tài liệu địa hình
2.3.1 Tài liệu địa hình
Bản đồ địa hình tỉ lệ 1/500
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
Trang 18
Khoa năng lượng
2.3.2 Quan hệ lòng hồ
Đường quan hệ dung tích và diện tích cung mực nước hồ chứa (Z~V) ; (Z~F) của
các tuyến Sơn Trà được xây dựng trên cơ sở bản đồ 1/10000.
Bảng 2.13 Đường quan hệ V, F=f(Z)
Z(m)
72
74
76
78
80
82
84
86
F(ha)
0
1.57
10.07
15.28
19.01
26.39
29.68
44.05
V(106m3)
0
0.01
0.115
0.366
0.709
1.161
1.721
2.453
Z(m)
88
90
92
94
96
98
100
F(ha)
50.88
59.07
69.37
78.27
86.95
100.7
111.9
V(106m3)
3.402
4.5
5.78
7.26
8.91
10.785
12.911
Đường quan hệ lưu lượng và mực nước hạ lưu của nhà máy thể hiện qua Bảng 2.14
Bảng 2.14 Quan hệ Q=f(Zhl)
Q(m3/s)
0.1
1.65
6.23
18.6
39.74
70.87
118.4
177.8
264.2
H(m)
70.2
70.6
71
71.5
72
72.5
73
73.5
74
Q(m3/s)
370
491
626
775
936
1111
1297
1498
H(m)
74.5
75
75.5
76
76.5
77
77.5
78
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
2.4
Trang 19
Khoa năng lượng
Tài liệu thiết bị
- Công suất trung bình của nhà máy trong thời đoạn tính toán được xác định theo
công thức: N=9.81*nmf*ntb*Qtđ*H
Từ công thức tính công suất của TTĐ: N TĐ=9.81.η.Q.H ta thấy Q, H, η càng lớn thì
công suất càng cao. Trước hết xét về cột nước trong sông suối thiên nhiên tuy lòng
sông có chỗ dốc nhiều có chỗ dốc ít, nhưng thường thoải dần, ít có thác tự nhiên vì
vậy muốn có cột nước tương đối lớn thì phải tìm biện pháp tập trung cột nước, mặt
khác phải làm cho lưu lượng thích ứng với nhu cầu dùng nước, chẳng hạn như trữ
nước vào mùa lũ để cung cấp nước đều đặn vào mùa kiệt. Ngoài ra muốn công suất
của TTĐ lớn phải có hệ thống thiết bị tốt, hiệu suất cao.
Như vậy muốn khai thác thủy năng chúng ta phải giải quyết 3 vấn đề:
+ Tập trung cột nước H.
+ Tập trung và điều tiết lưu lượng Q.
+ Nâng cao hiệu suất của các thiết bị cơ điện.
Biện pháp nâng cao hiệu suất η của thiết bị được giải quyết bằng biện pháp
cơ khí và công nghệ chế tạo. Trong đồ án này ta dùng thiết bị đã có sẵn để chọn làm
các thiết bị cho nhà máy, do đó trong tính toán thủy năng chỉ giả quyết vấn để tập
trung cột nước và điều chỉnh lưu lượng sao cho thiết bị làm việc trong vùng hiệu
suất cao.
Trong đó: nmf, nTB là hệ số hiệu suất bình quân theo các cột nước của tuabin và máy
phát.
Đối với trạm thủy điện vừa và nhỏ ta chọn trị số k=9.81.nmf.nTB=8.5
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
Đồ án tốt nghiê êp kỹ sư
Trang 20
Khoa năng lượng
PHẦN II -TÍNH TOÁN THỦY NĂNG VÀ LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHÍNH
CHO TRẠM THỦY ĐIỆN
CHƯƠNG 1
TÍNH TOÁN THỦY NĂNG VÀ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ
CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN
1.1
Mục đích và nguyên ly khai thác
1.1.1 Mục đích tính toán
Mục đích tính toán thủy năng là từ tài liệu khí tượng thủy văn, tình hình địa
hình địa mạo địa chất, địa chất thủy văn, các đặc trưng lòng hồ, tính toán để xác
định các thông số cơ bản của hồ chứa và TTĐ với các nội dung tính toán như sau :
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc
Lớp : 50Đ2
- Xem thêm -
.DOC 
162 
301 
104 
