Bài giảng Thủy năng thủy điện - Chương 7: Tháp (giếng) điều áp

1 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
1 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPỒ CHÍ MINH 
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG 
BỘ MÔN KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC 
 PGS. TS. NGUYỄN THỐNG 
Email: nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr 
Web:  
 Tél. (08) 38 640 979 - 098 99 66 719 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
2 
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. 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
3 
CÔNG TRÌNH ĐIỀU ÁP 
1. Tổng quát. 
2. Hiện tượng dao động mực nước 
trong công trình điều áp (CTĐA). 
3. Cấu tạo CTĐA (tính toán các 
thông số cơ bản của CTĐA). 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
4 
GIỚI THIỆU 
Công trình điều áp có nhiệm 
vụ giảm (hạn chế) bất lợi 
(tăng, giảm áp suất lớn) 
gây ra do hiện tượng nước 
va trong đường ống áp lực 
của các dự án thủy điện! 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
5 
GIỚI THIỆU 
Có 2 loại công trình điều áp: 
 Giếng (tháp) điều áp. 
 Bể điều áp (áp lực). 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
6 
GIỚI THIỆU 
Giếng điều áp được sử dụng khi 
đường dẫn nước loại có áp (đường 
hầm). 
Bể điều áp được sử dụng khi đường 
dẫn nước loại không áp (kênh dẫn). 
Công trình được bố trí ở vị trí cuối 
đường dẫn nước (đầu đường ống 
áp lực). 
2 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
7 
 D=3,5m, L=9065m 
i=0,0061 
Giếng điều áp 
Đường hầm 
Đường ống AL 
GIẾNG ĐIỀU ÁP 
Nhà máy 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
8 
Kênh 
Đường ống áp lực 
BỂ ÁP LỰC 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
9 
Mục đích: 
- Giảm áp lực nước va trong đường 
ống áp lực. 
- Loại bỏ áp lực nước va trong 
đường hầm. 
 Cung cấp hay tạm trử nước tạm 
thời khi NM mở hay đóng van 
« đột ngột » tạo ra hiện tượng 
nước va. 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
10 
Q 
CÁC LOẠI GIẾNG ĐIỀU ÁP 
Đường ống 
áp lực 
Giếng 
điều áp 
Đường 
hầm 
Dung tích phục vụ 
nước va dương 
Dung tích phục vụ 
nước va âm 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
11 
Giếng điều 
áp hình trụ 
Đường 
hầm 
Đường 
ống áp 
lực 
Cổ giếng 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
12 
3 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
13 
Giếng 
điều áp Đường 
ống áp lực 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
14 
NỘI DUNG TÍNH TOÁN 
Xác định đường kính giếng: 
 Đường kính trên tính từ 
nước va dương. 
 Đường kính dưới tính từ 
nước va âm. 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
15 
NỘI DUNG TÍNH TOÁN 
Xác định cao trình miệng 
giếng 
 Mực nước cao nhất khi 
xảy ra nước va dương 
(xảy ra khi NM đang vận 
hành và đóng van nhanh). 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
16 
NỘI DUNG TÍNH TOÁN 
Xác định cao trình đáy giếng 
 Xảy ra khi nước va âm, NM 
đang nghĩ hoặc chạy với lưu 
lượng nhỏ và tăng tải đột 
ngột (không khí bị hút vào 
đường ống áp lực CẤM). 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
17 
ĐƯỜNG CỘT NƯỚC ĐO ÁP H 
Q 
Q 
p/γ 
p: áp suất nước tại vị trí xét 
z 
Mặt chuẩn o- o 
H Đáy 
giếng 
Đỉnh giếng Đường cột nươc đo áp 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
18 
HIỆN TƯỢNG DAO ĐỘNG MỰC NƯỚC GiẾNG 
Hồ chứa 
Mực nước 
tỉnh 
Đường hầm s (m2) 
Giếng 
S (m2) 
z 
t 
SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 
G0 G1 
z 
Zmax 
R R’ 
NM 
L 
W(m/s) 
V(m/s) 
Q 
Q 
Dao 
động 
mực 
nước 
giếng 
theo t 
4 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
19 
Chú ý : 
• s : tiết diện hầm. 
• S : tiết diện giếng điều áp. 
• L : chiều dài hầm. 
• z : mực nước giếng tại thời điểm t. Quy 
ước chiều dương hướng lên, gốc tại mực 
nước tỉnh. 
• w, v : vận tốc TB trong hầm và giếng tại t. 
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN 
Chương 7: Công trình điều áp 
PGS. TS. Nguyễn Thống 
20 
MỤC ĐÍCH TÍNH 
1. Xác định kích thước giếng (S). 
2. Xác định mực nước cao nhất trong 
giếng khi có nước va dương 
dùng trong xác định cao trình miệng 
giếng. 
3. Xác định mực nước thấp nhất trong 
giếng khi có nước va âm dùng 
trong xác định cao