Phân Tích Dòng Không Ổn Định Trong Kênh Dẫn Trạm Thủy Điện

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Các loại nhà máy thủy điện

1.2. Các loại đường dẫn nước vào nhà máy thủy điện

1.3. Phân tích ưu nhược điểm các loại đường dẫn nước vào nhà máy thủy điện

1.4. Tổng quan về các chế độ chuyển tiếp của trạm thủy điện

1.4.1. Các nghiên cứu về chuyển động không ổn định trong lòng dẫn hở ở Việt Nam và trên thế giới

1.4.2. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN DÒNG KHÔNG ỔN ĐỊNH TRÊN KÊNH DẪN TRONG CÁC CHẾ ĐỘ CHUYỂN TIẾP CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN

2.1. Phương trình vi phân cơ bản của chuyển động dòng không ổn định biến đổi

2.2. Sự hình thành sóng gián đoạn

2.2.1. Các phương trình cơ bản của đầu sóng gián đoạn

2.2.2. Hiện tượng truyền sóng gián đoạn trong lòng dẫn hở. Các phương pháp giải hệ phương trình vi phân sóng gián đoạn

2.2.3. Tính sóng gián đoạn dựa trên lý thuyết đặc trưng. Tính sóng gián đoạn bằng phương pháp sai phân trực tiếp

2.2.4. Xác định sóng gián đoạn bằng phương pháp Tre-tu-xdp

2.3. Lựa chọn phương pháp tính toán dòng không ổn định trên kênh dẫn trong các chế độ chuyển tiếp

2.3.1. Xác định các đặc trưng sóng gián đoạn trên kênh khí cắt tải

2.3.2. Xác định các đặc trưng sóng gián đoạn trên kênh khi tăng tải

2.4. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH DÒNG KHÔNG ỔN ĐỊNH TRÊN KÊNH DẪN TRONG CÁC CHẾ ĐỘ CHUYỂN TIẾP KHÁC NHAU CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN NÀ TÂU - TỈNH CAO BẰNG

3.1. Giới thiệu công trình Nà Tâu

3.2. Nhiệm vụ của dự án

3.3. Điều kiện tự nhiên

3.4. Các quy trình, quy phạm và tiêu chuẩn thiết kế áp dụng

3.5. Sự phù hợp của Dự án thủy điện Nà Tâu với Quy hoạch

3.6. Các nghiên cứu tính toán

3.7. Tác động môi trường, đền bù giải phóng mặt bằng

3.8. Hình thức đầu tư, hiệu quả kinh tế tài chính của dự án

3.9. Sơ đồ khai thác tuyến năng lượng

3.10. Tác động của dự án đến chất lượng cuộc sống con người

3.11. Tính toán dòng không ổn định trong kênh trong trường hợp cắt tải

3.11.1. Điều kiện đầu

3.11.2. Điều kiện biên

3.11.3. Kết quả tính toán sóng tăng áp khi cắt tải

3.12. Tính toán dòng không ổn định trong kênh trong trường hợp tăng tải

3.12.1. Điều kiện đầu

3.12.2. Điều kiện biên

3.12.3. Kết quả tính toán sóng giảm áp khi tăng tải

3.13. Nghiên cứu ảnh hưởng kích thước bể áp lực đến mực nước cao nhất trong bể áp lực cuối kênh dẫn

3.14. Kết luận chương 3

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tính Cấp Thiết Của Đề Tài

Việt Nam đang trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa, dẫn đến nhu cầu điện năng ngày càng tăng. Điều này đặt ra nhiều vấn đề cấp thiết về năng lượng cho đất nước. Theo báo cáo năm 2011 của Bộ Công Thương, thủy điện cung cấp khoảng 40% điện năng cho toàn hệ thống, với tổng công suất khoảng 27 nghìn MW. Điều này cho thấy tầm quan trọng của các trạm thủy điện trong việc đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia. Việc phân tích dòng chảy không ổn định trong kênh dẫn của trạm thủy điện trở thành một yếu tố quan trọng trong thiết kế và vận hành các công trình này. Đặc biệt, việc tính toán dòng không ổn định trong các chế độ chuyển tiếp cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong hoạt động của trạm thủy điện.

II. Tổng Quan Về Tuyến Năng Lượng Của Trạm Thủy Điện

Tuyến năng lượng của trạm thủy điện bao gồm các công trình chuyển nước từ cửa nước vào nhà máy và từ nhà máy xuống hạ lưu. Các công trình này thường bao gồm cửa lấy nước, kênh dẫn, bể áp lực và nhà máy. Đối với các trạm thủy điện, việc thiết kế và tính toán các hạng mục công trình này cần đảm bảo vận hành an toàn trong mọi chế độ làm việc. Kênh dẫn nước có thể được thiết kế dưới dạng kênh tự điều tiết hoặc không tự điều tiết, tùy thuộc vào điều kiện địa hình và yêu cầu kỹ thuật. Việc phân tích dòng chảy trong các kênh dẫn này giúp xác định các đặc trưng như lưu lượng, vận tốc và áp lực nước trong hệ thống.

III. Phương Pháp Tính Toán Dòng Không Ổn Định

Phương pháp tính toán dòng không ổn định trong kênh dẫn thường sử dụng các phương trình vi phân mô tả chuyển động của dòng chảy. Các phương trình này không chỉ đơn giản là hệ phương trình Saint-Venant mà còn bao gồm các yếu tố như sóng gián đoạn và áp lực nước. Việc xác định các đặc trưng của sóng gián đoạn trong kênh dẫn là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác trong thiết kế. Các phương pháp tính toán như phương pháp sai phân trực tiếp và phương pháp Tre-tu-xdp đã được áp dụng để phân tích dòng không ổn định, giúp xác định các thông số quan trọng như cao trình mặt nước và áp lực trong bể áp lực.

IV. Ứng Dụng Phân Tích Dòng Không Ổn Định Trong Các Chế Độ Chuyển Tiếp

Việc áp dụng phân tích dòng không ổn định trong các chế độ chuyển tiếp của trạm thủy điện Nà Tâu – Tỉnh Cao Bằng đã cho thấy hiệu quả rõ rệt. Dự án này không chỉ giúp đánh giá các tác động môi trường mà còn đảm bảo tính chính xác trong việc thiết kế các hạng mục công trình. Kết quả tính toán cho thấy sự thay đổi lưu lượng và áp lực nước trong các chế độ chuyển tiếp khác nhau, từ đó xác định được mực nước cao nhất và thấp nhất trong bể áp lực cuối kênh dẫn. Điều này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của trạm thủy điện.

V. Kết Luận

Kết quả phân tích dòng không ổn định trong kênh dẫn của trạm thủy điện không chỉ giúp nâng cao hiệu quả thiết kế mà còn đảm bảo an toàn trong vận hành. Việc nghiên cứu và ứng dụng các phương pháp phân tích hiện đại sẽ góp phần nâng cao chất lượng công trình thủy điện tại Việt Nam. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc cải tiến các phương pháp tính toán và mở rộng ứng dụng cho các dự án thủy điện khác, nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của đất nước.

Luận Văn Thạc Sĩ: Phân Tích Dòng Không Ổn Định Trên Kênh Dẫn Ở Trạm Thủy Điện