đồ án tốt nghiệp thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai Phần IV Công trình thuỷ công Chơng vấn đề chung Nhiệm vụ công trình thuỷ công Công trình thuỷ công phần quan trọng trạm thuỷ điện, có nhiệm vụ tập trung cột nớc tạo thành hồ chứa, điều tiết lu lợng cho nhà máy thuỷ điện theo yêu cầu sử dụng Ngoài có nhiệm vụ phòng lũ cho hạ lu, tăng khả nuôi trồng thuỷ sản, cải tạo môi trờng sinh thái, đảm bảo giao thông thuỷ tốt Công trình thuỷ công có ảnh hởng trực tiếp đến hiệu phát điện, thiết kế công trình thuỷ công cần đảm bảo thoả mãn kinh tế kĩ thuật Thành phần công trình thuỷ công bao gồm: - Công trình đầu mối: Đập dâng nớc công trình xả lũ - Công trình tuyến lợng, cửa lấy nớc, đờng ống áp lực kênh hạ lu Cấp công trình Với công suất lắp máy Nlm = 150 MW, theo TCXD VN 285-2002 nhà máy có công suất Nlm < 300 ữ 50 MW nên cấp thiết kế công trình cấp II Chọn tuyến đập bố trí công trình đầu mối 3.1 Lựa chọn tuyến đập Công trình thuỷ điện Đồng Nai đợc quan chuyên ngành địa hình, địa chất, thuỷ văn, tình hình dân sinh kinh tế vấn đề xã hội vùng đề nghị khảo sát nghiên cứu phơng án tuyến nh sau: Tuyến 1, tuyến cách tuyến I khoảng Km phía hạ lu, tuyến 1A cách tuyến khoảng 5,5 Km phía thợng lu - Tại vị trí tuyến 1, đoạn sông uốn cong tạo nên địa hình thuận lợi để đặt tuyến lợng vừa ngắn, vừa có chênh cao mực nớc Bên bờ trái có đồi yên ngựa thuận tiện cho việc bố trí đập tràn có hớng dòng chảy thuận với dòng sông - Tuyến cách tuyến khoảng 1Km phía hạ lu, địa hình bờ phải tơng đối thoải thuận lợi cho việc bố trí tràn bên - Tuyến 1A cách tuyến khoảng 5,5 Km phía thợng lu - Theo kết khoan đào cho thấy: điều kiện địa chất công trình phơng án tuyến 1,2 1A tơng tự nhau, chủ yếu khác khối lợng đào đắp Bờ phải tuyến 1A lỗ khoan ĐN5-14 có gặp đới nứt nẻ tăng cao nhng nằm cao trình 334m nê ảnh hởng nhiều đến công trình với MNDBT 290m đồ án tốt nghiệp thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai Nh bố trí công trình tuyến thuận lợi đôi chút so với tuyến 1A việc bố trí tràn tuyến lợng Song, khu vực tuyến nằm vờn Quốc Gia Cát Tiên, hồ chứa làm ngập khoảng 200 diện tích vờn nên khó đợc chấp nhận Do chọn tuyến 1A để nghiên cứu tiếp 3.2 Bố trí tổng thể công trình Căn theo điều kiện địa hình tuyến 1A, lòng sông hẹp, hai bên bờ sông sờn núi cao có độ dốc lớn, khả bố trí tràn bên, có tràn lòng sông thích hợp Vì phơng án bố trí công trình nh sau: - Tuyến đập nh vẽ: Thẳng góc với dòng chảy sông - Đập loại bê tông trọng lực Nền khoan chống thấm - Đập tràn bố trí lòng sông, có cửa van điều tiết Hai bên bờ đập bê tông trọng lực không tràn - Cửa lấy nớc bên bờ phải, kết cấu bê tông cốt thép có cửa van, lấy nớc từ hồ chứa vào đờng dẫn - Tuyến lợng nhà máy bố trí sau đập, bên bờ phải sông Đồng Nai Chơng thiết kế đập bê tông trọng lực đập tràn Công trình xả lũ 1.1 Nhiệm vụ công trình xả lũ Công trình xả lũ phận quan trọng công trình đầu mối có nhiệm vụ điều tiết lũ, nhằm giảm bớt nguy hại lũ hạ lu Việc bố trí công trình xả lũ dựa vào điều kiện địa chất địa hình, lu lợng nớc tháo, lu tốc cho phép không xói chân đập công trình khác, đồng thời đảm bảo khối lợng đào đắp 1.2 tính toán điều tiết lũ 1.2.1 Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai Điều tiết lũ có nhiệm vụ hạ thấp lu lợng xả nhằm đáp ứng nhu cầu phòng lũ cho công trình ven sông khu vực hạ lu Mục đích tính toán điều tiết lũ tìm biện pháp phòng lũ thích hợp 1.2.2 Lu lợng xả an toàn Lu lợng xả an toàn lu lợng xả lớn mà đảm bảo sông không bị xói lở, mực nớc hạ lu không ngập lụt Nếu qmax nhỏ dung tích phòng lũ lớn, thời gian lũ kéo dài gây thiệt hại ngập lụt phía thợng lu lớn Vốn đầu t xây dựng công trình tăng nhng hạ lu an toàn ngợc lại Do việc xác định qmax vấn đề quan trọng phải thông qua tính toán kinh tế để so sánh 1.2.3 Các phơng pháp phòng lũ - Phòng lũ ( phòng lũ siêu cao) - Phòng lũ kết hợp Trong đồ án em chọn phơng pháp phòng lũ siêu cao để tính toán điều tiết lũ 1.2.4 Tính toán điều tiết lũ Các phơng pháp điều tiết lũ: - Phơng pháp giải tích - Phơng pháp Pôtapôp - Phơng pháp Kôtrêrin Do tài liệu đờng trình lũ em chọn phơng pháp Kôtrêrin tính toán cho TTĐ Đồng Nai Dung tích siêu cao có nhiệm vụ tích trữ phần dung tích lũ có lũ về, đồng thời giảm lu lợng tháo xuống hạ lu tháo hết sau lũ xuống a) Tài liệu tính toán lũ - MNDBT = 290m - Nlm = 150MW - Công trình cấp II có tần suất lũ thiết kế là: P = 0,5% - Lu lợng Max (đỉnh lũ): Q0,1% = 11300 m3/s - Thời gian lũ : 10 ngày = 240 (T = 240 h) Thời gian lũ lên : 1/3T = 80 h Thời gian lũ xuống : 160 h ứng với tần suất lũ thiết kế 0,5 ; thời gian lũ T = 240 h => WL = 3594.106 (m3) b) Tính toán điều tiết lũ xác định Hsc kích thớc tràn Sử dụng phơng pháp Côtrêrin để tính, phơng pháp xem đờng trình tháo lũ đờng thẳng đờng trình lũ hình tam giác (hoặc hình thang) Theo phơng pháp Côtrêrin: đồ án tốt nghiệp thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai W q max = Q Pmax m WL Trong đó: : lu lợng đỉnh lũ thiết kế Q max P với tần suất lũ thiết kế P = 0,5% lu lợng lũ thiết kế Qp =0,5% = 8320m3/s Wm : dung tích phòng lũ kho nớc WL: tổng lợng lũ thiết kế ứng với P = 0,5% WL = 3594.106 m3 Trên sở tuyến chọn , mực nớc thiết kế , phơng án bố trí công trình giải pháp kết cấu , chọn hình thức xả lũ xả mặt với tràn có cửa van có u điểm làm giảm kích thớc công trình xả lũ Với hình thức xả mặt , tràn có cửa van , vào thiết bị khí , chọn chiều cao cửa van 12m Với MNDBT = 290m ta chọn ngỡng tràn có cao độ 278m HSC, Vm qmax cha biết, ta giả thiết số trị số H SC tính Vm sau tính lu lợng xả lớn qua công trình qxả max lu lợng xả qua tràn Từ tính sơ đợc bề rộng tràn tơng ứng, lập thành bảng tính Lựa chọn phơng án HSC hợp lý Hsc ứng với Bt = Btđh (Sơ dựa vào địa hình lòng sông) Nội dung tính toán nh bảng sau: Bảng 4.1: Tính toán điều tiết lũ Hsc (m) Zsc (m) Vsc Vm qmax (106m3) (106m3) (m3/s) (1) (2) (3) (4) 0.5 290.5 117.1 291 1.5 Qtr Bt (m) (5) (6) (7) 2.4 8049 7833.29 83.54 119.4 4.7 8044 7827.8 78.71 291.5 121.8 7.1 8038 7822.31 74.33 292 124.2 9.5 8033 7816.80 70.03 2.5 292.5 126.5 11.8 8027 7811.34 66.68 293 128.9 14.2 8022 7805.85 63.33 3.5 293.5 131.3 16.6 8016 7800.36 60.25 294 133.6 18.9 8011 7794.87 57.40 4.5 294.5 136 21.3 8005 7789.38 54.78 đồ án tốt nghiệp thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai 5 295 138.4 23.7 8000 7783.89 52.34 5.5 295.5 141 26.3 7993 7777.74 50.07 296 143.7 29 7987 7771.59 47.96 6.5 296.5 146.4 31.7 7981 7765.45 46.00 297 149 34.3 7975 7759.3 44.16 7.5 297.5 151.7 37 7969 7753.15 42.44 298 154.3 39.6 7963 7747 40.82 Trong đó: Cột 1: Cột nớc siêu cao HSC Cột 2: Mực nớc siêu cao ZSC = MNDBT + HSC Cột 3: Dung tích hồ ứng với mực nớc siêu cao WSC (Tra quan hệ Z~W) Cột 4: Dung tích siêu cao (phòng lũ) Vm= WSC- WMNDBT Cột 5: Lu lợng xả thiết kế qua công trình qxả max W xa q max = Q Pmax sc WL Cột 6: Lu lợng thiết kế lớn xả qua tràn Qtr = qxả max - .QTĐ max Trong đó: QTĐ max Lu lợng lớn qua nhà máy thuỷ điện QTĐ max = 269,67 m3/s - Hệ số sử dụng lu lợng; = (0.7ữ0,9) Chọn = 0,8 Cột 7: Bề rộng tràn: B= Qtr m 2g H / Với: m - hệ số lu lợng m = H hd m tc mtc: hệ số lu lợng đập tràn tiêu chuẩn, với đập Cơrigơ-Ôphixêrốp loại I mtc = 0,49 H TK H: hệ số sửa chữa cột nớc thay đổi H = f , H đồ án tốt nghiệp thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai Dùng bảng tra thuỷ lực với = 450 H = Ta có H = H TK hd: Hệ số sửa chữa thay đổi hình dạng so với mặt cắt tiêu chuẩn l hd = f , , P1 Tra bảng = 450, = 600, l = 0,9 hd = 0,978 P1 Vậy: m = 1.0,978.0,49 = 0,479 Việc tính toán kích thớc tràn phải thông qua tính toán kinh tế công tác phòng lũ Do đủ tài liệu thời gian có hạn nên sơ em chọn kích thớc tràn dựa vào địa hình lòng sông khu vực tuyến công trình Khi tổng chiều dài tràn nớc 70m đợc chia làm khoang, khoang rộng 14m Nh kích thớc cửa van bìh = 14ì12m Từ bảng tính toán điều tiết lũ ta thấy H sc = 2m cho ta trị số B t =70m Lu lợng xả lũ thiết kế ( p = 0,5%) là: qxả max = 8033 (m3/s) Lu lợng thiết kế qua tràn là: Qtr = 7816,8 m3/s Với lu lợng xả lũ thiết kế, tra quan hệ mực nớc lu lợng đập tràn ta có mực nớc hạ lu lớn là: MNLmax = 241,4m tính toán mặt cắt đập bê tông trọng lực 2.1 Các tiêu thiết kế Công trình thuộc cấp II có tiêu thiết kế nh sau: - Tần suất lu lợng mực nớc tính toán lớn P% = 0,5% (Bảng P1-3, Đồ án môn học thuỷ công ) - Tần suất gió lớn bình quân lớn tính toán + Tần suất gió lớn : p = 2% + Tần suất gió bình quân lớn : p = 50 % Tại tuyến đập dòng chảy chảy theo hớng Đông Bắc - Tây Nam nên hớng gió bất lợi tuyến đập hớng gió Đông Bắc =>Vmax2% = 28,8(m/s), Vtbmax = 16,4 (m/s) - Mức đảm bảo tính toán chiều cao sóng: i = 1% - Hệ số vợt tải : nt = 1,2 Hệ số điều kiện làm việc : m = đồ án tốt nghiệp - thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai Hệ số tin cậy : kn = 1,2 2.2 Mặt cắt 2.2.1 Dạng mặt cắt Do đặc điểm chịu lực, mặt cắt đập bê tông trọng lực có dạng tam giác mnltk H1 đáy (1-n)B nB L1 s1 L2 Đỉnh mặt cắt có cao trình ngang với MNDGC = MNDBT + Hsc Nh xác định phần tính toán điều tiết lũ ta có Hsc = 2m MNDGC = MNDBT + Hsc = 290 + 2= 292m Chiều cao mặt cắt đập đợc xác định nh sau: H1 = MNDGC - đáy = 292 224 = 68m đáy cao trình đáy sông Chiều rộng đáy đập bao gồm đoạn hình chiếu mái thợng lu nB đoạn hình chiếu mái hạ lu (1-n)B Trị số n chọn theo kinh nghiệm n = (0ữ0.1) Chọn n = (mái thợng lu thẳng đứng) 2.2.2 Xác định chiều rộng đáy đập a) Theo điều kiện ổn định Chiều rộng đáy đập đợc xác định theo công thức (8-11) trang 216 sách giáo trình thuỷ công tập B = Kc H1 f ì + n n Trong đó: - H1: Chiều cao mặt cắt xác định H1 = 68m - f: Hệ số ma sát đập = 0,55ữ0,75 với đá tơng đối tốt nh TĐ Đồng Nai ta lấy f = 0,7 - n: Dung trọng nớc = 1(T/m3) đồ án tốt nghiệp thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai - 1: Dung trọng bê tông xây dựng đập = 2,4(T/m3) - n: Hệ số mái thợng lu = - 1: Hệ số cột nớc lại sau mng chống thấm Để tăng ổn định cho đập công trình cần thiết phải xử lý chống thấm cho cách vữa tạo chống thấm Trị số xác định theo mức độ xử lý sơ chọn = (0,4ữ0,6); chọn = 0,5 Trị số đợc xác hoá việc tính toán xử lý sau - Kc: Hệ số an toàn ổn định cho phép Theo quan điểm tính toán ổn định quy phạm mới, ổn định công trình đợc đảm bảo khi: Kc = nc K n m Với: - nc: Hệ số tổ hợp tải trọng = - m: Hệ số điều kiện làm việc, công trình bê tông bê tông cốt thép làm việc đá m = - Kn: Hệ số phụ thuộc vào cấp công trình, với công trình cấp II lấy K = 1,2 Kc = 1ì 1,2 = 1,2 Vậy chiều rộng đáy đập theo điều kiện ổn định l: B = 1,2 68 = 61.17 m 2,4 0,7 ì + 0,5 1,0 b) Theo điều kiện ứng suất Xác định theo công thức (8-5) trang 178 giáo trình thuỷ công tập ta có: B= H1 (1 n ) ) + n ( n ) n = 68 2,4 (1 0) ) + ì ( 0) 0,5 1,0 = 49.19m Từ hai điều kiện ta chọn chiều rộng đáy đập B = 62m 2.3 Mặt cắt thực dụng đập không tràn Từ mặt cắt bản, ta tiến hành bổ xung số chi tiết đợc mặt cắt thực dụng 2.3.1 Xác định cao trình đỉnh đập Do đập bê tông mặt thợng lu thẳng đứng nên cao trình đỉnh đập bê tông phần không tràn xác định từ hai điều kiện: đồ án tốt nghiệp thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai đ1 = MNLTK + h + s + a đ2 = MNLKT + h'+ ' s + a ' Trong đó: - MNLTK: Mực nớc lũ thiết kế MNDBT = 290m - MNLKT: Mực nớc lũ kiểm tra MNDGC = 292m - h, h: Độ dềnh gió ứng với vận tốc gió tính toán lớn v gió bình quân lớn phụ thuộc vào cấp công trình - s, s: Đọ dềnh sóng ứng với mức bảo đảm 1% ứng với gió tính toán lớn gió bình quân lớn - a, a: Độ cao an toàn dựa vào cấp công trình a) Xác định độ dềnh gió chiều cao sóng leo ứng với gió tính toán lớn Xác định độ dềnh gió h ứng với vận tốc gió tính toán lớn nhất: h = 2.10 V 2D cos B gH Trong đó: - V: Vận tốc gió tính toán lớn = 28,8 m/s - D: Đà gió ứng với trờng hợp MNDBT; chọn D =10Km - B: Góc tạo hớng gió tính toán lớn trục đập tính với trờng hợp bất lợi = 0o - g: Gia tốc trọng trờng = 9,81m/s - H: Cột nớc trớc đập ứng với trờng hợp MNDBT H = MNDBT day = 290 224 = 66m Vậy: h = 2.10 28,8 ì 10000 cos o = 0,026m 9,81ì 66 Xác định độ dềnh cao sóng gió s ứng với vận tốc gió tính toán lớn Theo công thức (2-4) trang 21 giáo trình thuỷ công tập 1: s = Ks ì hs1% Trong đó: - hs1%: Chiều cao sóng ứng với tần suất 1% Giả sử sóng tính sóng nớc sâu: H > 0,5 đồ án tốt nghiệp thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai Tính đại lợng không thứ nguyên: gt gD , V V2 Với thời gian gió thổi liên tục (giây) = = 21600 giây gt 9,81ì 21600 = = 7357,5 V 28,8 gD 9,81ì 10000 = = 118.3 V2 28,8 Tra dọc theo đờng cong ứng với gH = 0,78 dồ thị P2-1 giáo trình đồ án môn học V2 thuỷ công, lấy giá trị nhỏ ta đợc giá tị không thứ nguyên: gh g = 0,019; = 1,6 V V Từ ta xác định đợc: 0,019 ì 28.8 = 1,6m 9,81 1,6 ì 28.8 = = 4,7giõy 9,81 h= g 9,81ì 4,7 = = = 34,5m 2 ì 3,14 Tính ra: Kiểm tra điều kiện sóng nớc sâu H = 66m > 0,5 = 17,25m l Vậy ta có công thức tính chiều cao sóng ứng với tần suất 1% l: hs1% = K 1% ì hs Với K1% tra đồ thị P2-2 đồ án môn học thuỷ công chiều cao sóng ứng với tần suất 1% l: gD = 67,44 đợc K1% = 2,2 Vậy V2 h s1% = 2,2 ì 1,6 = 3,52m - Ks: Hệ số xác định theo đồ thị 2-5a trang 23 giáo trình thuỷ công tập ta có ứng với h 3,52 34,5 = 0,1 tra đợc Ks = 1,22 = = 0,52 v s1% = 34,5 H 66 Vậy ta có: s = Ks ì hs1% = 1,22 x 3,52 = 4,3m b) Xác định độ dềnh gió chiều cao sóng leo ứng với gió bình quân lớn Xác định độ dềnh gió h ứng với vận tốc gió bình quân lớn nhất: 10 đồ án tốt nghiệp thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai hoạt Phơng thức thờng dùng trờng hợp trạm thuỷ điện có đờng ống dài số tổ máy NMtđ đô Trạm thuỷ điện Đồng Nai có số tổ máy (2 tổ máy) có đờng ống nằm thân đập nên không dài vài ta chọn phơng thức cấp nớc cho nhà máy phơng thức cấp nớc độc lập công trình lấy nớc 2.1 Cửa lấy nớc Cửa lấy nớc công trình phần đầu tuyến lợng Nó có nhiệm vụ nhận nớc từ hồ chứa qua đờng dẫn vào nhà máy thuỷ điện theo yêu cầu vận hành nhà máy đảm bảo lu lợng chất lợng nớc Hình dạng kết cấu cửa lấy nớc phụ thuộc nhiều vào sơ đồ thành phần công trình đầu mối, điều kiện địa hình, địa chất Cửa lấy nớc đợc phân thành hai loại: cửa lấy nớc dới sâu cửa nớc mặt 2.1.1 Cửa lấy nớc dới sâu (có áp) Cửa lấy nớc có áp thờng dùng trờng hợp mực nớc thợng lu thay đổi lớn Thờng áp dụng cho nhà máy thuỷ điện sau đập, công trình lấy nớc vào đợc bố trí dới MNC nối liền với đờng dẫn có áp 2.1.2 Cửa lấy nớc mặt Cửa lấy nớc mặt (không áp) thờng đợc áp dụng trờng hợp hồ chứa nhà máy thuỷ điện có mực nớc thợng lu thay đổi (không điều tiết điều tiết ngày Loại náy thờng đợc áp dụng phơng thức khai thác kiểu đờng dẫn không áp Lúc đầu lấy nớc không áp sau qua kênh bể điều tiết bể áp lực để dẫn vào đờng ống áp lực Từ cách phân loại, đặc điểm sơ điều kiện ứng dụng loại cửa lấy nớc, định chọn cửa lấy nớc trạm thuỷ điện Đồng Nai loại có áp trạm thuỷ điện kiểu sau đập, đập dâng đập bê tông trọng lực, đờng ống áp lực nằm thân đập, nhà máy thuỷ điện nối tiếp sau đập 2.2 Yêu cầu cửa lấy nớc - Đảm bảo cung cấp đủ lu lợng theo yêu cầu vận hành nhà máy - Vận hành nhanh gọn, thuận tiện, tự động hoá cao Đóng mở nhanh có cố hoạc cần sửa chữa - Đảm bảo dòng chảy vào thuận dòng để giảm tổn thất thuỷ lực 18 đồ án tốt nghiệp thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai a (1- ")a" P a (1- ')a' - Cửa lấy nớc phải có phận ngăn chặn để không cho bùn cát, rác bẩn, vật trôi chảy vào đờng ống nhà máy thuỷ điện - Kết cấu chắn, vận hành thuận tiện - Chi phi xây dựng nhỏ 2.3 Hình thức cửa nớc vào Mục tiêu lựa chọn hình dạng phận lấy nớc trạm thuỷ điện công trình tuyến lợng khác giảm đến mức tối đa tổn thất thuỷ lực, giá thành xây dựng giá thiết bị Do đập dâng đập bê tông trọng lực không tràn nên chọn cửa lấy nớc kiểu đập, trần ngỡng cửa lợn cong dạng elíp để có tổn thất thuỷ lực nhỏ 2.4 Các thiết bị bố trí cửa lấy nớc Cửa lấy nớc cần bố trí ht thiết bị sau: Lới chắn rác, van sửa h' t chữa, van công tác, ống cân C áp lực, ống thông hơi, cần trục C ht thiết bị vớt rác 2.4.1 Lới chắn rác h"t Lới chắn rác thờng đợc đặt trớc van sửa chữa van công tác, có nhiệm vụ giữ lại hầu hết vết bẩn vật không cho trôi vào đờng dẫn, bảo vệ cửa van, turbin Kết cấu lới chắn rác hệ thống dầm Các dọc có tiết diện hình lu tuyến Khoảng cách phụ thuộc vào loại turbin đờng kính D1 Với turbin tâm trục, khoảng cách dọc đợc xác định nh sau: 1 D1 = 400 = 13.33cm 30 30 Lấy a = 10cm Vì cửa lấy nớc tơng đối sâu, đập đập bê tông, chiều rộng đỉnh đập không lớn nên bố trí lới chắn rác thẳng đứng tận dụng đợc không gian, vừa tận dụng đợc cầu trục dùng chung cho cửa van Để giảm tổn thất qua lới chắn rác qua cửa nớc vào lu tốc trớc lới chắn rác thờng lấy phạm vi 0,25ữ1,2m/s Lu tốc phụ thuộc vào mật độ rác dòng chảy hình thức vớt rác Với việc vớt rác máy, ta chọn VL = 1,1m/s tt Q max 134,83 Vậy diện tích cửa nớc vào là: V = = = 122,6m VL 1,1 Trong đó: 19 đồ án tốt nghiệp tt - Q max = max QTĐ Z = thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai 269,67 = 134,83m / s : Lu lợng tính toán lớn đờng ống nhà máy phát đợc công suất định mức Ngỡng cửa lấy nớc phải thấp 2m so với MNC = 288,5m cao trình mép cửa lấy nớc chọn 186,5m Ngỡng dới cửa lấy nớc phải cao 2m so với MNBL = 257,62m cao trình mép dới cửa lấy nớc chọn 260m Vậy chiều cao lớn cửa lấy nớc lấy 26,5m Chọn tiết diện cửa vào hình chữ nhật, có hai khoang Lấy kích thớc CLN là: n x b x h = x x 15,5 = 124 m2 > 122,6 m2 yêu cầu Phía bên lới chắn rác có bố trí sẵn móc để cần sửa chữa kéo lên 2.4.2 Van công tác Dùng để đóng không cho nớc chảy vào đờng ống trờng hợp có yêu cầu sửa chữa hay bị cố Trong trình vận hành nhà máy thuỷ điện, van công tác t sẵn sàng làm việc Với trạm thuỷ điện có cột nớc cao, van công tác phải van đóng nhanh, thời gian thao tác khoảng 4ữ10 giây, có thiết bị đóng mở tự động hoá Van công tác van phẳng van cung Do phạm vi bố trí có hạn nên chọn van phẳng thép, dùng thiết bị đóng mở thuỷ lực 2.4.3 Van sửa chữa Van sửa chữa đặt trớc van công tác, có nhiệm vụ đóng không cho nớc vào đờng ống nhà máy thuỷ điện có yêu cầu sửa chữa tổ máy van công tác Van sửa chữa đóng nớc đứng yên (Van công tác chặn nớc đóng trớc) 2.4.4 Thiết bị nâng chuyển Để phục vụ cho việc đóng mở, thao tác lắp ráp van, lới chắn rác nh vớt rác bẩn lới chắn rác ta bố trí cần trục chân dê để phục vụ chung cho toàn cửa lấy nớc trạm thuỷ điện Đồng Nai 2.4.5 ống thông ống thông có tác dụng tránh không cho không khí lọt vào đờng ống, không cho phát sinh tợng chân không đờng ống đóng cửa van công tác đột ngột cho phép thoát không khí mở cửa van ống thông đợc bố trí sau van công tác, cao trình miệng ống phải cao mực nớc lớn hồ (MNDGC), ta bố trí cao trình miệng ống thông cao trình đỉnh đập 20 đồ án tốt nghiệp thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai phải có lới chắn rác để không cho đất đá lọt vào đờng ống áp lực, kích thớc ống lớn, kết hợp ống thông làm đờng ống xuống kiểm tra đờng ống áp lực Diện tích ống thông đợc xác định theo công thức sau: Fa = Q a 134,83 = = 3,4m Va 40 Trong đó: Qa: Lu lợng không khí qua ống, lấy lu lợng lớn qua cửa nớc vào = 134,83m3/s Va: Lu tốc không khí vào đờng ống = 30ữ50m/s Va phải thoả mãn điều kiện < 15Vd l lu tốc dòng nớc đờng ống áp lực = 4ữ5m/s Vậy chọn Va = 40m/s Thiết kế ống thông khí có tiết diện chữ nhật, kích thớc ống là: bìl =1,5ì2.67m 2.5 Tính toán hình dạng cửa nớc vào Chọn hình dáng cửa nớc vào có dạng elíp, phơng trình elíp có dạng sau: X2 Y2 + =1 acv2 (1 ) acv2 Trong đó: : Hệ số co hẹp dòng chảy theo phơng đứng (co hẹp đứng) acv: Bán trục dài elíp 2.5.1 Xác định đờng kính đờng ống áp lực Vốn đầu t xây dựng chi phí vận hành hàng năm đờng ống áp lực tăng theo đọ tăng đờng kính ống, song tổn thất cột nớc lại tỉ lệ nghịch Do việc xác định đờng kính kinh tế đờng ống áp lực phải thông qua tính toán kĩ thuật để lựa chọn Trong thiết kế sơ sử dụng công thức kinh nghiệm sau: D kt = 0,052.Q max ; (m) ( Với H