BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
MỤC LỤC
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 1
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
CÔNG TRÌNH HỒ THỦY ĐIỆN A VƯƠNG
ĐÔNG GIANG – QUẢNG NAM
1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 Thông tin chung:
Công trình thủy điện A Vương thuộc huyện Đông Giang, tỉnh Quảng Nam, cách
thành phố Đà Nẵng khoảng 100km.
Dự án Thuỷ điện A Vương có tổng vốn đầu tư trên 3800 tỷ đồng, khởi công xây
dựng vào 31/8/2003 và khánh thành vào 10/07/2010. Các hạng mục chính của công
trình đều nằm ở vị trí hiểm trở, có địa chất đặc biệt.
Dự án thuỷ điện A Vương là một trong những dự án thuỷ điện bậc thang trên hệ
thống sông Vũ Gia-Thu Bồn. Do tiềm năng tích nước của hồ chứa nên dự án có khả
năng cung cấp điều tiết lượng điện hàng năm. Công trình có 1 ý nghĩa lớn đối với sự
phát triển kinh tế xã hội của đất nước nói chung, của tỉnh Quảng Nam và phía Tây
Tỉnh Quảng Nam nói riêng.
Công trình thủy điện A Vương có công suất thiết kế 220MW với sản lượng điện
trung bình hàng năm là 947,86 triệu KWh. Nhà máy gồm 2 tổ máy, điện lượng bình
quân hàng năm là 815 triệu KWh Theo tiêu chuẩn TCXDVN 285 - 2002, công trình
thủy điện A Vương thuộc công trình cấp II.
Đập dâng A Vương là đập bê tông trọng lực đặt trên nền đá của hệ tầng sông
Boung. Từ tuyến đập, sông A Vương chảy vào sông Boung theo hướng Bắc - Nam, cả
hai sông nhập lại được xem như một đoạn sông vòng cung. Nhà máy thủy điện A
Vương đặt trên sông Boung với độ chênh cột nước tự nhiên 250m.
Nhiệm vụ của công trình thủy điện A Vương là :
− Tạo nguồn cung cấp điện cho lưới điện Quốc gia.
− Cung cấp nước đẩy mặn về mùa kiệt cho khu vực hạ du công trình.
− Góp phần làm chậm và giảm lũ khu vực hạ du công trình.
Trong đó nhiệm vụ cung cấp điện là nhiệm vụ quan trọng nhất. Thủy điện A

3
126.0
1
154.7
3
186.2
9
F (Km
2)
0.00 0.31 1.89 3.30 4.34 4.89 5.47 6.02 6.61
TT 10 11 12 13 14 15 16 17
Z (m) 365 370 375 380 385 390 395 400
W (10
6
m
3)
220.90
258.7
2
299.6
3
343.5
5
390.6
4
441.0
1
494.6
2
551.3

1965 3.9
6
4.14 4.3
9
25.75 23.07 52.78 31.74 15.17 17.46 19.25 8.77 5.66
1966 5.23 3.75 2.12 7.57 5.33 47.29 29.57 30.08 16.06 29.06 8.78 4.68
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 4
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
1967 2.18 5.12 5.14 10.59 11.52 18.36 19.12 24.09 45.64 8.07 5.37 3.28
1968 2.58 5.34 6.4
9
10.64 23.84 25.11 20.27 106.95 33.40 34.55 13.51 4.05
1969 4.1
0
2.94 5.35 12.01 16.83 17.34 37.48 56.09 31.87 13.51 20.40 3.93
1970 3.3
3
3.95 4.0
3
10.81 23.20 38.37 30.34 33.27 26.90 15.55 5.55 3.33
1971 2.6
3
3.37 4.95 3.96 37.86 19.89 90.89 116.64 25.75 30.59 7.36 3.51
1972 2.64 2.97 2.59 4.77 24.73 11.86 7.57 104.91 45.00 23.33 11.89 5.44
1973 4.4
1
4.35 3.8
8
15.81 11.50 30.59 63.23 68.58 107.72 22.56 7.34 3.49
1974 4.3

3
/s)
22.9
5
25.50
16.5
7
14.02 9.69 8.41 5.86 6.37 7.27 8.29 10.20 15.93
 Tài liệu tổn thất bốc hơi: (bảng 5)
Tháng I II III IV V VI VII VII IX X XI XII
∆Z (mm)
16.70 13.77 13.64 14.15 27.41 24.48 24.22 22.31 22.31 24.35 16.95 15.55
2. TÍNH TOÁN ĐẶC TRƯNG THỦY VĂN THIẾT KẾ
2.1 Tính toán dòng chảy năm thiết kế:
2.1.1 Phân mùa dòng chảy:
Dòng chảy năm là lượng dòng chảy sinh ra trên lưu vữ và chả qua mặt cắt cửa
ra lưu vực trong khoảng thời gian là một năm cùng với sự thay đổi của nó trong năm.
Năm thủy văn là năm bắt đầu từ mùa lũ năm trước và kết thúc vào cuối mùa
kiệt năm tiếp theo.
Tiêu chuẩn phân mùa dòng chảy:
• Mùa lũ là mùa gồm các tháng liên tục có dòng chảy thỏa mãn:
P (Q
tháng i
≥ Q
năm tương ứng
) ≥ 50%
• Mùa kiệt là thời gian còn lại.
 Bảng giá trị lưu lượng bình quân theo từng năm giai đoạn (1977-1992)
Năm 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968
Qtb 23.61 12.73 18.07 22.54 17.68 15.79 13.21 23.89

Từ kết quả bảng trên ta nhận thấy: Các tháng mùa lũ của năm bắt đầu từ tháng
6 đến tháng 10. Và mùa kiệt bắt đầu từ tháng 11 năm này đến tháng 5 năm sau.
Bảng lưu lượng bình quân tháng theo năm thủy văn
(Xem ở trang sau)
Mùa Mùa lũ Mùa kiệt
Năm VI VII VIII IX X XI XII I II III IV V
1961 - 1962 44.4
9
17.9
7
51.76 70.37 27.6
6
16.32 10.81 5.34 3.30 3.56
5.56 6.36
1962 - 1963 29.4
5
25.5
0
29.06 26.64 12.1
9
3.95 1.80 1.11 1.91 2.29
1.89 13.64
1963 - 1964 12.4
5
66.0
3
45.38 27.92 12.6
1
23.20 8.44 3.88 4.67 5.01 12.4
5 7.80

Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 8
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
1968 - 1969 25.1
1
20.2
7
106.9
5
33.40 34.5
5
13.51 4.05 4.10 2.94 5.35 12.0
1 16.83
1969 - 1970 17.3
4
37.4
8
56.09 31.87 13.5
1
20.40 3.93 3.33 3.95 4.03 10.8
1 23.20
1970 - 1971 38.3
7
30.3
4
33.27 26.90 15.5
5
5.55 3.33 2.63 3.37 4.95
3.96 37.86
1971 - 1972 19.8
9

20.78 16.32 22.3
1
6.73 3.90 7.61 3.49 6.71 17.7
2 61.44
1975 - 1976 68.0
7
13.3
9
28.55 49.21 12.2
8
5.76 3.39 2.08 6.16 2.65 10.9
4 16.57
2.1.2 Xác định các giá trị W và Q
Dựa vào bảng phân chia mùa dòng chảy ở trên ta có đc:
Năm Q
l
W
l
Q
k
W
k
Q
n
W
n
1961 - 1962 42.45 212.25 7.32 51.25 21.96 263.49
1962 - 1963 24.57 122.84 3.80 26.59 12.45 149.43
1963 - 1964 32.88 164.39 9.35 65.45 19.15 229.84
1964 - 1965 42.55 212.76 12.18 85.23 24.83 297.99

)/7
Q
l
=(Q
6
+ Q
7
+ Q
8
+ Q
9
+ Q
10
)/5
2.1.3 Chọn năm điển hình
 Xác định các thông số thiết kế ứng với P=75%:
Dựa vào các số liệu đã tính được, ta vẽ được đường tần suất lý luận của tổng
lượng trong chuỗi năm thủy văn từ 1961-1976 như sau:
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 10
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
Từ đường tần suất lý luận ta suy được giá trị W
nP
=198,47(m
3
tháng/s)
Đường tần suất lý luận của tổng lượng mùa kiệt ứng với P=75%
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 11
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
Từ đường tần suất lý luận ta suy được giá trị W
kP

63-64
229.84 31.37
64-65
297.99 99.52
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 12
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
65-66
174.82 23.65
66-67
200.10 1.63
67-68
172.81 25.66
68-69
279.08 80.61
69-70
225.93 27.46
70-71
206.07 7.60
71-72
332.32 133.85
72-73
249.94 51.47
73-74
332.71 134.24
74-75
223.73 25.26
75-76
219.04 20.57
1.63
2.1.4 Xác định hệ số thu phóng

=Q
jđh
.K
l
Với i, j theo thứ tự là chỉ số của các tháng mùa kiệt và mùa lũ.
Năm
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

1.96 4.60 4.61 9.51
10.3
5 48.31 30.21 30.73 16.41 29.69 7.88 4.20
Từ số liệu bảng trên ta vẽ được đường quá trình dòng chảy năm thiết kế:
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 13
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
2.2 Tính toán dòng chảy lũ thiết kế:
2.2.1 Nguyên lý chung:
Dòng chảy lũ là quá trình không ngừng tăng lên hoặc giảm đi của lưu lượng
hoặc mực nước. Trong quá trình thay đổi đó, xuất hiện một hoặc 1 vài trị số cực đại.
Đường quá trình lũ Q~t là sự thay đổi của lưu lượng theo thời gian của một trận
lũ, bao gồm nhánh nước lên và nhánh nước xuống.
Quá trình lũ thiết kế phải là một quá trình có đỉnh bằng đỉnh thiết kế, đồng thời
có lượng bằng lượng thiết kế. Mỗi điểm tren đường quá trình lũ thiết kế (Q~t) có tung
độ (lưu lượng) và hoành độ (thời gian) xác định theo công thức:
Q
ip
=K
Q
Q
i đh
t

T
HH
Q
+
−
=
δδδ
α
Trong đó:
α: Hệ số dòng chảy trận lũ;
H
0
: Lượng tổn thất ban đầu;
H
TP
: Lượng mưa lớn nhất trong thời gian tính toán T tương ứng với tần suất thiết
kế P.
δ
1
: Hệ số triết giảm đỉnh do ảnh hưởng điều tiết của ao hồ đầm lầy trên lưu vực;
δ
2
: Hệ số triết giảm đỉnh do ảnh hưởng điều tiết của lớp phủ thực vật;
δ
3
: Hệ số triết giảm đỉnh do ảnh hưởng điều tiết của lòng sông;
Q
ng
: Lưu lượng nước ngầm trước khi có lũ;
f: Hệ số hình dạng lũ, là đại lượng không thứ nguyên;


τ
V
là tốc độ tập trung nước trung bình trong lòng sông được xác định theo công
thức:
τ
V
= 0,7
max
V
= 0,7*2,85 =1.995 (m/s)
Trong đó:
max
V
là

vận tốc bình quân lớn nhất ở cửa ra lưu vực, xác định theo tài
liệu thực đo hoặc lấy theo kết quả điều tra lũ tại mặt cắt cửa ra của lưu vực, L là
chiều dài sông chính.
• Tính tổn thất dòng chảy lũ
Lượng tổn thất ban đầu H
0
: Tổn thất này phụ thuộc vào độ thấm nước của đất, độ
che phủ, mức độ gồ ghề bề mặt đất, độ ẩm có sẵn trong đất trước khi có lũ.
Hệ số dòng chảy lũ α phụ thuộc vào loại đất địa mạo lưu vực và đặc điểm của
mưa rào. Hai đặc trưng này vì thế có thể phân vùng theo lãnh thổ.
Trên lưu vực sông Bung thì hệ số H
0
=16mm và hê số dòng chảy lũ α=0,86.
• Lượng mưa lũ thiết kế H

, δ
2
, δ
3
:
Tạm lấy δ
1
= δ
2
= δ
3
=1 vì không có đủ tài liệu để xác định
• Trị số Q
ng
lưu lượng cơ bản trước khi có lũ:
Vì lưu vực nhỏ nên có thể bỏ qua trị sô này.
 Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế theo công thức Xô cô lốp xki là:
sm
QFf
T
HH
Q
ng
l
Tp
p
/83,6390
01*1*1*81,0*682*
354,8
16)-40,86(420,2







=
Trong đó:
- q
maxP
là mô đun đỉnh lũ ứng với tần suất P của lưu vực tính toán.
- q
100
là mô đun đỉnh lũ lưu vực có diện tích 100 km
2
, Lấy theo lưu vực
sông Cái tại trạm Thạnh Mỹ q
100
=303.0
- F là diện tích lưu vực tính toán. F=682km
2
- λ
P
là hệ số chuyển đổi tần suất. λ
P
=1,726 ứng với P=1%
- n là hệ số triết giảm mô đun đỉnh lũ theo diện tích. n=1,58
Như vậy, việc tính toán đỉnh lũ thiết kế cho một lưu vực nào đó theo trị số quy
chuẩn của mô đun đỉnh lũ ta cần thực hiện theo trình tự như sau:
- Theo vị trí địa lý của lưu vực tra bản đồ đẳng trị q

=
λ
Q
maxP
= q
maxP
F=25,183*682=17174,806 m
3
/s
c. So sánh và lựa chọn kết quả:
Dựa vào kết quả đã tính được ở trên ta có:
− Theo công thức Xô-lô-cốp-xki: Q
maxP
= 6390,83 m
3
/s
− Theo công thức triết giảm mô đun đỉnh lũ: Q
maxP
= 17174,806 m
3
/s
Mặt khác, lưu lượng lũ max trong dòng chảy lũ điển hình là:
Q
max
= 1376,75 m
3
/s
Ta nhận thấy kết quả tính theo công thức Xô-lô-cốp-xki là tương đương với lưu
lượng max trong dòng chảy lũ điển hình. Còn kết quả tính theo công thức triết giảm
mô-đun đỉnh lũ thì lớn hơn rất nhiều so với số liệu lũ điển hình thực đo. Nên từ đó, ta

độ thời gian xác định như sau:
Q
ip
=K
Q
Q
i đh
t
ip
=K
T
.t
i đh
Với K
Q
=Q
maxP
/Q
maxđh
K
T
=K
W
/K
Q
b) Xác định đường quá trình lũ thiết kế
 Đường quá trình lũ điển hình
T.đoạ
n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Q 44,62

3
/s.
Khi đó ta tính được các hệ số như sau:
K
Q
= Q
maxP
/Q
maxđh
=6390,83/1376,64=4,642
W
maxđh
= ΣQ
maxđh
.t=173,42 (10
6
m
3
)
K
W
= W
maxP
/W
maxđh
= 362,47/173,42=2,09
K
T
= K
W

3
/s)
1508.9
1
1597.6
7
1893.5
3
1798.8
5
1147.9
5 769.25 603.56 579.89
Thời đoạn 17 18 19 20 21 22
Δt=2,70h
Q (m
3
/s) 443.80 408.29 319.53 284.03 272.20 207.10
 Từ các giá trị của bảng trên ta xác định được đường quá trình lũ thiết kế theo phương
pháp Oghiepxki:
3. TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT CẤP NƯỚC
3.1 Tính toán điều tiết năm
3.1.1 Nguyên lý điều tiết:
Phương trình cân bằng nước hồ chứa: dV(t) = [Q(t) – q(t)]dt
Nguyên lý tính toán điều tiết cấp nước đối với hồ chứa điều tiết năm là sự kết hợp
việc giải phương trình cân bằng nước cùng với các quan hệ phụ trợ của đặc trưng địa
hình hồ chứa.
Dung tích hiệu dụng của hồ chứa được xác định trên cơ sở so sánh lượng nước
thừa liên tục V
+
và lượng nước thiếu liên tục trong thời kì một năm.

+ - Vi Si
VI 30 48.31 8.41 125.23 21.81 103.42 103.42 0.00
VII 31 30.21 5.86 80.92 15.71 65.22 168.64 0.00
VIII 31 30.73 6.37 82.32 17.07 65.24 187.92 45.96
IX 30 16.41 7.27 42.53 18.83 23.70 187.92 23.70
X 31 29.69 8.29 79.53 22.19 57.33 187.92 57.33
XI 30 7.88 10.20 20.44 26.43 6.00 181.92
XII 31 4.20 15.93 11.25 42.68 31.43 150.49
I 31 1.96 22.95 5.24 61.46 56.22 94.28
II 28 4.60 25.50 11.13 61.68 50.55 43.73
III 31 4.61 16.57 12.35 44.39 32.03 11.70
IV 30 9.51 14.02 24.65 36.35 11.70 0.00
V 31 10.35 9.69 27.71 25.95 1.76 0.00 1.76
470.94 332.25 314.91 187.92
Trong đó:
Cột 1: các tháng trong năm được sắp xếp theo thứ tự năm thủy lợi.
Cột 2: Số ngày tương ứng trong tháng.
Cột 3: Lưu lượng nước đến trong tháng tương ứng. Đơn vị: m
3
/s
Cột 4: Lưu lượng nước dùng tương ứng trong tháng. Đơn vị: m
3
/s
Cột 5: Tổng lượng nước đến trong tháng, được tính theo công thức: W
Q
= Q.∆t
Đơn vị: 10
6
m
3

m
3
)
Dung tích toàn bộ (dung tích chết và dung tích hiệu dụng) là: V
bt
= 264,99 (10
6
m
3
)
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 19
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
3.2.2 Xác định V
h
khi có tính tổn thất:















































264.9
9 7.98 22.31
0.1
8 2.65 2.83 42.53 21.66 20.87 275.96 20.87
X
264.9
9
264.9
9 7.98 24.35
0.1
9 2.65 2.84 79.53 25.04 54.49 275.96 54.49
XI
258.9
9
261.9
9 7.94 16.95
0.1
3 2.62 2.75 20.44 29.19 8.75 267.20
XII
227.5
6
243.2
8 7.62 15.55
0.1
2 2.43 2.55 11.25 45.23 33.98 233.22
I
171.3
5
199.4
6 6.85 16.70

+V
c
)
Cột (4): Diện tích mặt hồ tra từ quan hệ địa hình của hồ chứa tương ứng với giá trị
V
bq
lấy ở cột (3).
Cột (5): Lượng bốc hơi phụ thêm hàng tháng.
Cột (6): Lượng tổn thất do bốc hơi. Xác định theo công thức: W
bi
=∆Z
i
*F
hi
Cột (7): Lượng tổn thất do thấm. Xác định theo công thức: W
ti
=k*V
bq
Cột (8): Lượng tổn thất tổng cộng. W
tti
=W
bi
+W
ti
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 20
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
Cột (9): Tổng lượng nước đến của từng tháng.
Cột (10): Lượng nước dùng hàng tháng có cộng tổn thất.
Cột (11): Lượng nước thừa hàng tháng của thời kì thừa nước.
Cột (12): Lượng nước thiếu hàng tháng của thời kì thiếu nước.

nhiên. Diễn toán dòng chảy lũ trên hệ thống sông trong đó có hồ chứa được tiến hành
trên cơ sở giải hệ phương trình không ổn định Saint-Venant viết cho đoạn sông dx
trong thời đoạn dt, bao gồm phương trình liên tục và phương trình cân bằng năng
lượng:
4.1.2 Phương pháp đồ giải Pô-ta-pôp:
Nguyên lý của phương pháp đồ giải Pô-ta-pôp cũng xuất phát từ nguyên lý chung.
Phương trình được viết lại:
4.1.3 Các số liệu đầu vào:
 Dòng chảy lũ thiết kế:
Bàn 4 – Nhóm 75 Trang 21
BTL Thủy văn 2 – CT hồ thủy điện A Vương 2013
Thời đoạn 1 2 3 4 5 6 7 8
Q (m
3
/s)
207.105
1171.6
2 2361
5290.0
5
6390.6
7
5361.0
6
2828.4
6 1822.52
Thời đoạn 9 10 11 12 13 14 15 16
Q (m
3
/s)

)
 Mực nước nước dâng bình thường: H
bt
=372,11m
4.2 Xác định V
sc
và H
sc
4.2.1 Xây dựng biểu đồ phụ trợ:
BẢNG TÍNH CÁC GIÁ TRỊ ĐẶC TRƯNG CỦA BIỂU ĐỒ PHỤ TRỢ
TT Z (m) h(m) q (m
3
/s) V (10
6
m
3
) f
1
f
2
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
1 372.11 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
2 372.51 0.40 23.06 3.27 324.96 348.02
3 372.91 0.80 65.23 6.55 640.37 705.60
4 373.31 1.20 119.83 9.82 949.56 1069.39
5 373.71 1.60 184.49 13.09 1253.72 1438.21
6 374.11 2.00 257.83 16.36 1553.54 1811.37
7 374.51 2.40 338.93 19.64 1849.48 2188.41
8 374.91 2.80 427.10 22.91 2141.88 2568.99
9 375.31 3.20 521.82 26.37 2449.99 2971.80

1
+Q
tb
V V
k
Z
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
1 0.00 207.10 0.00 0.00 0.00 0 275.96 372.11
2 2.70
1171.6
2 63.31 0.00 689.36 0.00 275.96 372.11
3 5.40
2361.0
0 386.18 626.05 2392.36 4.83 280.78 372.70
4 8.11
5290.0
5
1206.1
0 2006.18 5831.70 17.40 293.36 374.23
5 10.81
6390.6
7
2164.5
4 4625.60 10465.96 46.19 322.15 377.56
6 13.51
5361.0
6
2932.1
1 8301.42 14177.28 87.54 363.49 382.27
7 16.21

5
2072.4
2 8547.11 10020.52 94.73 370.68 383.09
14 35.12 769.25
1842.0
6 7948.10 8906.70 88.50 364.46 382.38
15 37.82 603.56
1603.0
5 7064.64 7751.04 78.83 354.79 381.28
16 40.53 579.89
1393.8
9 6147.99 6739.72 68.61 344.57 380.12
17 43.23 443.80
1211.4
7 5345.83 5857.67 59.66 335.62 379.10
18 45.93 408.29
1049.0
3 4646.20 5072.25 51.87 327.83 378.21
19 48.63 319.53 889.34 4023.22 4387.13 45.01 320.96 377.43
20 51.33 284.03 729.68 3497.79 3799.57 39.12 315.08 376.76
21 54.03 272.20 613.97 3069.89 3348.00 33.97 309.92 376.17
22 56.74 207.10 522.28 2734.03 2973.68 30.02 305.98 375.72
3172.5
7 410.58 387.63
Kết quả:
o Mực nước cao nhất trong hồ H
sc
=Z
max
=387,63m.

c
=W
p
/W
i
Với W
p
=198,47
Năm
W
i
K
c
61-62
263.49 0.7532
62-63
149.43 1.3282
63-64
229.84 0.8635
64-65
297.99 0.666
65-66
174.82 1.1353
66-67
200.1 0.9919
67-68
172.81 1.1485
68-69
279.08 0.7111
69-70