Bài giảng Cơ sở khoa học nghiên cứu hệ thống tưới tiêu bằng động lực - Lê Chí Nguyện
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU. 1
CHƯƠNG I: ĐẶC TÍNH MÁY BƠM VÀ TRẠM BƠM. 2
1.1. ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH MÁY BƠM. 2
1.1.1. Đường đặc tính máy bơm cánh quạt: . 2
1.1.2. Sự tương tự của đường đặc tính máy bơm. 4
1.1.3. Đường đặc tính tổng hợp máy bơm . 7
1.1.4. Đường đặc tính toàn phần của bơm . 8
1.1.5. Số học hóa đường đặc tính máy bơm. 10
1.2. MÁY BƠM LÀM VIỆC TRONG HỆ THỐNG. 11
1.2.1. Điểm công tác máy bơm . 11
1.2.2. Máy bơm làm việc song song . 12
1.2.3. Máy bơm làm việc nối tiếp. . 14
CHƯƠNG II GIỚI THIỆU LÝ THUYẾT PHN TÍCH HỆ THỐNG V ỨNG
DỤNG . 16
2.1. HỆ THỐNG VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HỆ THỐNG . 16
2.1.1. Định nghĩa. 16
2.1.2. Các đặc trưng của hệ thống. 16
2.1.3. Phn loại hệ thống . 18
2.2. CÁC BÀI TOÁN CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG V HỆ THỐNG CHỈ TIÊU
ĐÁNH GIÁ . 22
2.2.1. Các bài toán cơ bản về hệ thống. 23
2.2.2. Hệ thống chỉ tiêu đánh giá. 23
2.3. PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG TRONG PHN TÍCH HỆ THỐNG. 24
2.4. PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU HÓA TRONG PHÂN TÍCH HỆ THỐNG . 27
2.4.1. Mơ tả tổng qut bi tốn tối ưu hệ thống . 28
2.4.2. Vấn đề thiết lập hm mục tiu v cc rng buộc của bi tốn tối ưu . 29
2.4.3. Một số ví dụ:. 30
2.5. HỆ THỐNG CÁC QUAN ĐIỂM V NGUYN LÝ TIẾP CẬN HỆ THỐNG
. 54
2.5.1. Hệ thống các quan điểm. 55
2.5.2. Nguyn lý tiếp cận hệ thống. 56
CHƯƠNG III XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ. 57
3.1. MỞ ĐẦU. 57
3.2 TÍNH TỐN CỘT NƯỚC. 58
963.2.1 Tính cột nước thiết kế Htk:. 58
3.2.2 Tính cột nước kiểm tra:. 59
3.3 CHỌN LƯU LƯỢNG THIẾT KẾ TRẠM BƠM . 60
3.3.1 Với trạm bơm tưới . 60
3.3.2 Với trạm bơm tiêu. 60
3.4. NHỮNG VẤN ĐỀ RING BIỆT CỦA TRẠM BƠM TƯỚI VNG CAO. 60
3.4.1 Bố trí cơng trình trạm bơm tưới vng cao . 61
3.4.2 Phn cấp khu tưới & xác định vị trí bể tho. 61
CHƯƠNG IV CÔNG TRÌNH HÚT NƯỚC TRẠM BƠM. 63
4.1. MỞ ĐẦU. 63
4.2 ỐNG HT TRONG NH MY BƠM KHỐI TẢNG. 63
4.3. DÒNG XOÁY TRONG BỘ PHẬN HÚT NƯỚC TRẠM BƠM. 64
4.4. HÌNH DẠNG CẤU TẠO ỐNG HÚT VÀ BUỒNG HÚT CỦA TRẠM
BƠM . 67
4.4.1 Nhà máy bơm kiểu buồng ướt máy đặt chìm. 67
4.4.2. Nhà máy bơm kiểu buồng ướt, máy bơm đặt ở tầng khơ . 68
4.4.3. Độ ngập (E) . 69
4.4.4. Chiều rộng buồng hút (2D) . 70
4.4.5. Khe hở đáy (F) . 70
4.4.6. Khe hở tường sau (G). 70
4.4.7. Phần nằm ngang . 70
4.4.8. Hình dạng buồng hút tiêu chuẩn đối với bơm có đường kính nhỏ . 70
4.4.9. Bố trí buồng hút và biện pháp ngăn dòng chảy xoáy. 72
CHƯƠNG V ĐÁNH GIÁ KINH TẾ XÂY DỰNG TRẠM BƠM. 76
5.1. CÁC QUAN ĐIỂM ĐÁNH GIÁ DỰ ÁN ĐẦU TƯ. 76
5.1.1.Quan điểm của chủ đầu tư. 76
5.1.2.Quan điểm của nhà nước. 76
5.1.3.Quan điểm của các tổ chức tài trợ. 76
5.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ DỰ ÁN, ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ
ĐIỀU KIỆN ÁP DỤNG . 79
5.2.1.Các phương pháp đánh giá dự án theo chỉ tiêu tĩnh. 79
5.2.2.Các phương pháp đánh giá dự án theo chỉ tiêu động. 81
5.2.2.1. Phương pháp phân tích đánh giá dự án theo giá trị tương đương. 82
5.2.2.2. Phương pháp phân tích dự án theo suất thu lợi. 84
5.2.2.3.Phương pháp phân tích dự án theo tỷ số lợi ích chi phí. 85
5.2.3.Phương pháp đánh giá dự án tưới trong nền kinh tế thị trường. 85
975.2.3.1.Xác định sản phẩm nông nghiệp . 86
5.2.3.2. Xác định vốn đầu tư xây dựng . 86
5.2.3.3.Chi phí vận hành và sửa chữa thường xuyên. 86
5.2.3.4. Phân tích kinh tế tài chính. 87
5.2.3.5. Phân tích ngân sách của nông dân . 90
5.2.3.6. Phân tích độ nhạy và kết quả của dự án. 90
5.3. ĐÁNH GIÁ VIỆC QUẢN LÝ KHAI THÁC CÁC TRẠM BƠM. 90
5.3.1. Lập kế hoạch quản lý kỹ thuật trong trạm bơm . 90
5.3.2. Lập kế hoạch cung cấp và phân phối nước cho trạm bơm nông nghiệp . 90
5.3.2.1. Kế hoạch hàng năm. 91
5.3.2.2. Xây dựng kế hoạch chạy máy bơm một đợt tưới tiêu. 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 94
g và tổng lượng nước yêu cầu của sản xuất theo thời gian (có điều chỉnh trong phạm vi cho phép, không ảnh hưởng đến sản xuất). Phối hợp làm việc tốt giữa máy bơm, công trình với nguồn nước sao cho hiệu suất sử dụng máy móc cao, năng lượng tiêu thụ ít nhất, hiệu quả kinh tế cao. Bảo đảm an toàn công trình và thiết bị máy móc, có thời gian tu sửa máy móc và công trình theo định kỳ. Kế hoạch cung cấp và phân phối nước hàng năm được lập dựa vào kế hoạch sản xuất nông nghiệp và dự báo tình hình thiên nhiên, cho nên có những sai lệch nhất định. Các chỉ tiêu kế hoạch như thời gian bơm, lưu lượng, cột nước, công suất, sẽ không đúng như thực tế. Vì vậy để đáp ứng các yêu cầu sản xuất từng thời kỳ phải lập kế hoạch điều khiển máy bơm từng đợt tưới tiêu. 5.3.2.2. Xây dựng kế hoạch chạy máy bơm một đợt tưới tiêu. Trong mỗi đợt tưới hoặc tiêu ta phải xác định được số máy bơm cần làm việc từng ngày, góc cánh quạt cần điều chỉnh, tổng năng lượng tiêu thụ. Các chỉ tiêu trên phụ thuộc vào loại cây trồng, mức tưới, thời kỳ sinh trưởng và tình hình thời tiết. Trước hết, phải căn cứ vào điều kiện quản lý hệ thống thủy nông để tính toán, tìm ra biểu đồ lưu lượng cần bơm từng ngày. Kế đó lập biểu đồ phối hợp làm việc giữa nguồn nước với công trình lấy nước và đặc tính làm việc của máy bơm. TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 1. Lê Chí Nguyện – Nghiên cứu chế độ làm việc tối ưu của trạm bơm dùng máy bơm hướng trục – Luận án T.S Kỹ thuật – Sofia 1993. 2. V.P Starinsky – Chọn các trạng thái công tác tối ưu của máy bơm và hệ thống trạm bơm – Ucraina 1974. 3. Modernnization of Irrigation System Operation, FAO, 1999. 4. Thiết kế trạm bơm và kiểm nghiệm máy bơm Trevaevski VF.Visnhevski K.P.Naklađov N.N. 5. Pumping station Enginering Handbook japan Association of agricultural enterprises – Tokyo, 1991. 95 MỤC LỤC MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1 CHƯƠNG I: ĐẶC TÍNH MÁY BƠM VÀ TRẠM BƠM .................................... 2 1.1. ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH MÁY BƠM ................................................................. 2 1.1.1. Đường đặc tính máy bơm cánh quạt: .......................................................... 2 1.1.2. Sự tương tự của đường đặc tính máy bơm. ................................................ 4 1.1.3. Đường đặc tính tổng hợp máy bơm ............................................................ 7 1.1.4. Đường đặc tính toàn phần của bơm ............................................................ 8 1.1.5. Số học hóa đường đặc tính máy bơm ........................................................ 10 1.2. MÁY BƠM LÀM VIỆC TRONG HỆ THỐNG .......................................... 11 1.2.1. Điểm công tác máy bơm ........................................................................... 11 1.2.2. Máy bơm làm việc song song ................................................................... 12 1.2.3. Máy bơm làm việc nối tiếp. ...................................................................... 14 CHƯƠNG II GIỚI THIỆU LÝ THUYẾT PHN TÍCH HỆ THỐNG V ỨNG DỤNG ................................................................................................................. 16 2.1. HỆ THỐNG VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HỆ THỐNG .......................... 16 2.1.1. Định nghĩa ................................................................................................. 16 2.1.2. Các đặc trưng của hệ thống ...................................................................... 16 2.1.3. Phn loại hệ thống ...................................................................................... 18 2.2. CÁC BÀI TOÁN CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG V HỆ THỐNG CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ ......................................................................................................... 22 2.2.1. Các bài toán cơ bản về hệ thống ............................................................... 23 2.2.2. Hệ thống chỉ tiêu đánh giá ........................................................................ 23 2.3. PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG TRONG PHN TÍCH HỆ THỐNG ............ 24 2.4. PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU HÓA TRONG PHÂN TÍCH HỆ THỐNG ....... 27 2.4.1. Mơ tả tổng qut bi tốn tối ưu hệ thống ....................................................... 28 2.4.2. Vấn đề thiết lập hm mục tiu v cc rng buộc của bi tốn tối ưu .................... 29 2.4.3. Một số ví dụ: .............................................................................................. 30 2.5. HỆ THỐNG CÁC QUAN ĐIỂM V NGUYN LÝ TIẾP CẬN HỆ THỐNG ............................................................................................................................. 54 2.5.1. Hệ thống các quan điểm ............................................................................ 55 2.5.2. Nguyn lý tiếp cận hệ thống ........................................................................ 56 CHƯƠNG III XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ ................................. 57 3.1. MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 57 3.2 TÍNH TỐN CỘT NƯỚC ............................................................................... 58 96 3.2.1 Tính cột nước thiết kế Htk: ......................................................................... 58 3.2.2 Tính cột nước kiểm tra: .............................................................................. 59 3.3 CHỌN LƯU LƯỢNG THIẾT KẾ TRẠM BƠM ......................................... 60 3.3.1 Với trạm bơm tưới ...................................................................................... 60 3.3.2 Với trạm bơm tiêu ....................................................................................... 60 3.4. NHỮNG VẤN ĐỀ RING BIỆT CỦA TRẠM BƠM TƯỚI VNG CAO ........... 60 3.4.1 Bố trí cơng trình trạm bơm tưới vng cao ................................................... 61 3.4.2 Phn cấp khu tưới & xác định vị trí bể tho .................................................. 61 CHƯƠNG IV CÔNG TRÌNH HÚT NƯỚC TRẠM BƠM ................................ 63 4.1. MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 63 4.2 ỐNG HT TRONG NH MY BƠM KHỐI TẢNG .......................................... 63 4.3. DÒNG XOÁY TRONG BỘ PHẬN HÚT NƯỚC TRẠM BƠM ................ 64 4.4. HÌNH DẠNG CẤU TẠO ỐNG HÚT VÀ BUỒNG HÚT CỦA TRẠM BƠM . .................................................................................................................. 67 4.4.1 Nhà máy bơm kiểu buồng ướt máy đặt chìm .............................................. 67 4.4.2. Nhà máy bơm kiểu buồng ướt, máy bơm đặt ở tầng khơ .......................... 68 4.4.3. Độ ngập (E) ............................................................................................... 69 4.4.4. Chiều rộng buồng hút (2D) ...................................................................... 70 4.4.5. Khe hở đáy (F) .......................................................................................... 70 4.4.6. Khe hở tường sau (G) ................................................................................ 70 4.4.7. Phần nằm ngang ....................................................................................... 70 4.4.8. Hình dạng buồng hút tiêu chuẩn đối với bơm có đường kính nhỏ ........... 70 4.4.9. Bố trí buồng hút và biện pháp ngăn dòng chảy xoáy ................................ 72 CHƯƠNG V ĐÁNH GIÁ KINH TẾ XÂY DỰNG TRẠM BƠM ..................... 76 5.1. CÁC QUAN ĐIỂM ĐÁNH GIÁ DỰ ÁN ĐẦU TƯ ................................... 76 5.1.1.Quan điểm của chủ đầu tư .......................................................................... 76 5.1.2.Quan điểm của nhà nước ............................................................................ 76 5.1.3.Quan điểm của các tổ chức tài trợ ............................................................. 76 5.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ DỰ ÁN, ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ÁP DỤNG ...................................................................................... 79 5.2.1.Các phương pháp đánh giá dự án theo chỉ tiêu tĩnh ................................... 79 5.2.2.Các phương pháp đánh giá dự án theo chỉ tiêu động ................................. 81 5.2.2.1. Phương pháp phân tích đánh giá dự án theo giá trị tương đương .......... 82 5.2.2.2. Phương pháp phân tích dự án theo suất thu lợi ...................................... 84 5.2.2.3.Phương pháp phân tích dự án theo tỷ số lợi ích chi phí .......................... 85 5.2.3.Phương pháp đánh giá dự án tưới trong nền kinh tế thị trường ................. 85 97 5.2.3.1.Xác định sản phẩm nông nghiệp ............................................................. 86 5.2.3.2. Xác định vốn đầu tư xây dựng ............................................................... 86 5.2.3.3.Chi phí vận hành và sửa chữa thường xuyên .......................................... 86 5.2.3.4. Phân tích kinh tế tài chính ...................................................................... 87 5.2.3.5. Phân tích ngân sách của nông dân ......................................................... 90 5.2.3.6. Phân tích độ nhạy và kết quả của dự án ................................................. 90 5.3. ĐÁNH GIÁ VIỆC QUẢN LÝ KHAI THÁC CÁC TRẠM BƠM .............. 90 5.3.1. Lập kế hoạch quản lý kỹ thuật trong trạm bơm ........................................ 90 5.3.2. Lập kế hoạch cung cấp và phân phối nước cho trạm bơm nông nghiệp .. 90 5.3.2.1. Kế hoạch hàng năm ................................................................................ 91 5.3.2.2. Xây dựng kế hoạch chạy máy bơm một đợt tưới tiêu. ............................ 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 94 98
File đính kèm:
- bai_giang_co_so_khoa_hoc_nghien_cuu_he_thong_tuoi_tieu_bang.pdf