Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Xác định phương án bố trí và quy mô hợp lý của trạm bơm tưới cho cây trồng cạn t...

Tài liệu Xác định phương án bố trí và quy mô hợp lý của trạm bơm tưới cho cây trồng cạn trên vùng đất dốc

.PDF
6
146
110

Mô tả:

X¸c ®Þnh ph­¬ng ¸n bè trÝ vµ quy m« hîp lý cña tr¹m b¬m t­íi cho c©y trång c¹n trªn vïng ®Êt dèc Ths. NguyÔn TuÊn Anh PGS.TS. Lª ChÝ NguyÖn §¹i häc Thuû lîi tãm t¾t Bµi viÕt nµy tr×nh bµy mét ph­¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ph­¬ng ¸n bè trÝ vµ quy m« hîp lý cña tr¹m b¬m t­íi cho c©y trång c¹n trªn vïng ®Êt dèc cã ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh khu t­íi liªn tôc vµ cao dÇn, sö dông nguån n­íc mÆt ë ch©n dèc (s«ng, suèi, hå chøa), m¸y b¬m c¸nh qu¹t. Ph­¬ng ph¸p dùa trªn lý thuyÕt ph©n tÝch hÖ thèng, ph©n tÝch ®Çy ®ñ c¸c th«ng sè ¶nh h­ëng, ®­a ra ®­îc m« h×nh to¸n vµ ch­¬ng tr×nh m¸y tÝnh gi¶i bµi to¸n thiÕt kÕ tèi ­u. Ch­¬ng tr×nh nµy cho phÐp t×m ra ®­îc kÕt qu¶ mét c¸ch nhanh chãng víi møc ®é tin cËy cao vµ cã thÓ øng dông tèt cho c«ng t¸c t­ vÊn thiÕt kÕ. I- §Æt vÊn ®Ò N­íc ta cã diÖn tÝch ®Êt ®åi nói kh¸ lín cã thÓ canh t¸c c©y trång c¹n gåm c¸c c©y ¨n qu¶, c©y c«ng nghiÖp, c©y l­¬ng thùc...Theo sè liÖu ®iÒu tra cña Côc qu¶n lý n­íc vµ CTTL, diÖn tÝch gieo trång c©y trång c¹n n¨m 2000 ë mét sè khu vùc nh­ sau: MiÒn nói Trung du B¾c Bé vµ B¾c Trung Bé: 1.310.576 ha; Nam Trung Bé: 425.264 ha; §«ng Nam Bé: 849.701 ha; T©y Nguyªn: 1.020.432 ha. Vµ theo quy ho¹ch ®Õn n¨m 2010 cã thÓ lªn tíi: Vïng nói Trung du B¾c Bé: 340.000 ha; vïng B¾c Trung Bé: 1.162.730 ha; vïng Duyªn h¶i Nam Trung Bé: 787.543 ha; vïng §«ng Nam Bé: 1.100.429 ha; vïng T©y Nguyªn: 1.120.000 ha. ViÖc t­íi n­íc cho c©y trång c¹n vïng ®åi nói, ngoµi viÖc tËn dông n­íc m­a, cßn l¹i chñ yÕu t­íi b»ng ®éng lùc (chiÕm kho¶ng 90%), c¸c h×nh thøc b¬m ®éng lùc cã thÓ kÓ ®Õn lµ: b¬m giÕng s©u, b¬m tia, b¬m n­íc va, b¬m thuû lu©n, b¬m c¸nh qu¹t ly t©m, lÊy n­íc ngÇm, n­íc tõ hå vµ s«ng suèi....Trong ®ã t­¬ng ®èi phæ biÕn lµ h×nh thøc dïng tr¹m b¬m ly t©m lÊy n­íc tõ s«ng, suèi, hå chøa t­íi cho c¸c d¶i ®Êt canh t¸c ven bê s«ng, suèi trªn s­ên dèc. §Æc ®iÓm c¬ b¶n cña c¸c tr¹m b¬m t­íi nµy lµ: cét n­íc yªu cÇu lín, l­u l­îng yªu cÇu nhá vµ ®Þa h×nh khu t­íi ph©n cÊp bËc thang. VÊn ®Ò ®Æt ra trong c«ng t¸c thiÕt kÕ c¸c tr¹m b¬m cho c¸c khu t­íi cã d¹ng trªn lµ cÇn x¸c ®Þnh ph­¬ng ¸n bè trÝ vµ quy m« hîp lý cho c¸c tr¹m b¬m trong c¸c ph­¬ng ¸n ph©n cÊp tr¹m b¬m vµ ph©n khu t­íi sao cho ®¶m b¶o yªu cÇu t­íi vµ víi chi phÝ ®Çu t­ x©y dùng vµ qu¶n lý lµ nhá nhÊt. Bµi to¸n nµy ®· ®­îc ®Æt ra tõ l©u vµ ®· cã nhiÒu lêi gi¶i kh¸c nhau, tuy vËy ®a sè cßn ®¬n gi¶n, ch­a ®Ò cËp ®Õn ®Çy ®ñ c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng, nªn lêi gi¶i chØ mang tÝnh s¬ bé. MÆt kh¸c trong thùc tÕ hiÖn nay khi lËp Dù ¸n thiÕt kÕ c¸c tr¹m b¬m trªn, do khèi l­îng tÝnh to¸n lín nªn ng­êi ta th­êng chØ ®­a ra mét vµi ph­¬ng ¸n bè trÝ theo ®Þnh tÝnh, v× vËy ph­¬ng ¸n ®­îc chän ch­a ®­îc tèi ­u. ë ®©y môc tiªu nghiªn cøu lµ dùa trªn c¬ së cña lý thuyÕt ph©n tÝch hÖ thèng, ph©n tÝch ®Çy ®ñ c¸c th«ng sè ¶nh h­ëng, ®­a ra thuËt to¸n gi¶i bµi to¸n tèi ­u, t×m ra ®­îc lêi gi¶i víi møc ®é tin cËy cao b»ng phÇn mÒm tÝnh to¸n, cho phÐp t×m kÕt qu¶ mét c¸ch nhanh chãng. II- Néi dung vµ ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu 2.1. Nguyªn lý chung øng dông lý thuyÕt ph©n tÝch hÖ thèng cho bµi to¸n thiÕt kÕ tèi ­u, sö dông ph­¬ng ph¸p so s¸nh gi¶i bµi to¸n theo c¸c b­íc sau: - Trªn c¬ së tµi liÖu ®Þa h×nh, ®Þa chÊt vµ tµi liÖu quy ho¹ch cña khu t­íi, tiÕn hµnh ph©n tÝch vµ lùa chän mét sè tuyÕn ®Æt tr¹m b¬m ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn kü thuËt (h­íng lÊy n­íc 1 thuËn, æn ®Þnh vÒ mÆt xãi lë vµ båi l¾ng, khèng chÕ diÖn tÝch t­íi lín nhÊt, khèi l­îng ®µo ®¾p Ýt nhÊt, ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh tèt...). - §èi víi mçi ph­¬ng ¸n vÒ tuyÕn xÐt nhiÒu lo¹i h×nh thøc bè trÝ kh¸c nhau cña tr¹m b¬m t­íi vïng cao nh­: 1 cÊp b¬m, 2 cÊp b¬m nèi tiÕp nhau - c¸c tr¹m b¬m võa t­íi võa cÊp n­íc cho tr¹m b¬m cÊp trªn, 3 cÊp b¬m nèi tiÕp nhau - c¸c tr¹m b¬m võa t­íi võa cÊp n­íc cho tr¹m b¬m cÊp trªn, 2 vµ 3 tr¹m b¬m cïng cÊp nh­ng t­íi cho c¸c khu cã cao tr×nh khèng chÕ kh¸c nhau (trong thùc tÕ th­êng bè trÝ tèi ®a lµ 23 cÊp b¬m-xem h×nh 15), víi mçi h×nh thøc bè trÝ l¹i xÐt nhiÒu ph­¬ng ¸n kh¸c nhau vÒ diÖn tÝch phô tr¸ch cña c¸c tr¹m b¬m, tæ hîp c¸c h×nh thøc bè trÝ vµ quy m« tr¹m b¬m kh¸c nhau cã ®­îc nhiÒu ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ kh¸c nhau. - Víi mçi ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ, tÝnh to¸n ®­îc c¸c th«ng sè thiÕt kÕ cña c¸c tr¹m b¬m, tõ ®ã chän ®­îc sè m¸y b¬m vµ lo¹i m¸y b¬m. - Qua thiÕt kÕ ®Þnh h×nh x¸c ®Þnh ®­îc vèn ®Çu t­ x©y dùng cña c¸c tr¹m b¬m. Tõ tµi liÖu vÒ nhu cÇu dïng n­íc, vÒ nguån n­íc, vÒ tr¹m b¬m, x¸c ®Þnh ®­îc chÕ ®é ch¹y m¸y b¬m trong tõng thêi kú, tõ ®ã x¸c ®Þnh ®­îc chi phÝ ®iÖn n¨ng vµ chi phÝ qu¶n lý khai th¸c hµng n¨m. Cuèi cïng x¸c ®Þnh ®­îc c¸c lo¹i chi phÝ vµ vèn ®Çu t­ cña c¸c ph­¬ng ¸n. - So s¸nh kinh tÕ gi÷a c¸c ph­¬ng ¸n b»ng mét chØ tiªu tèi ­u sÏ x¸c ®Þnh ®­îc ph­¬ng ¸n tèi ­u. 2.2. Hµm môc tiªu Cã nhiÒu chØ tiªu ®Ó x¸c ®Þnh ph­¬ng ¸n tèi ­u, trong bµi to¸n nµy sö dông chØ tiªu: Tæng chi phÝ vµ vèn ®Çu t­ quy vÒ n¨m ®Çu nhá nhÊt.   1  i T  1  Cmin = min  K j  Cbqj   T    i  1  i    j = 1 n 2 Trong ®ã: Kj: Vèn ®Çu t­ ban ®Çu t­¬ng øng víi ph­¬ng ¸n j Cbqj: Chi phÝ qu¶n lý khai th¸c b×nh qu©n hµng n¨m t­¬ng øng ph­¬ng ¸n j i: L·i suÊt tÝnh to¸n T: Thêi gian ho¹t ®éng cña dù ¸n (n¨m) n: Sè ph­¬ng ¸n ®­a ra ®Ó so s¸nh §iÒu kiÖn rµng buéc: - C¸c ph­¬ng ¸n ®Òu ph¶i ®¶m b¶o t­íi cho diÖn tÝch cña toµn khu vùc lµ  cho tr­íc: [j] =  (j = 1  n) - C¸c ph­¬ng ¸n ®Òu ph¶i ®¶m b¶o tæng l­îng n­íc t­íi cho toµn khu vùc ®­îc x¸c ®Þnh tr­íc: W[j] = W (j = 1  n) 2.3. Tr×nh tù tÝnh to¸n x¸c ®Þnh ph­¬ng ¸n tèi ­u Tr×nh tù gi¶i bµi to¸n ®­îc thÓ hiÖn trong s¬ ®å khèi tæng qu¸t sau: Begin Zs ~t; qi~t, , Zbt~ Catalog m¸y b¬m, ®­êng ®Æc tÝnh H~Q, ~Q NhËp sè liÖu Dù to¸n thiÕt kÕ ®iÓn h×nh, ®¬n gi¸ m¸y b¬m, ®­êng èng... Tæ hîp, x¸c ®Þnh sè ph­¬ng ¸n (Npa) vµ tÝnh to¸n c¸c th«ng sè thiÕt kÕ cho c¸c ph­¬ng ¸n j=1 Chän m¸y b¬m cho ph­¬ng ¸n j TÝnh to¸n x¸c ®Þnh vèn ®Çu t­ Kj cho ph­¬ng ¸n j TÝnh to¸n chi phÝ ®iÖn vµ chi phÝ hµng n¨m Cbq cho ph­¬ng ¸n j TÝnh gi¸ trÞ hµm môc tiªu Cj cña P.¸n j § j:= j+1 j - Xem thêm -

Tài liệu liên quan