Bài giảng thuỷ văn chương 4 + 5

Chia sẻ: Nguyen Dinh Phuc | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

342
lượt xem 82
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chươn g 4: Tính toán dòng chảy năm thiết kế và Chương 5: Tính toán dòng chảy thiết kế. Dòng chảy năm là lượng dòng chảy sinh ra trên lưu vực và chảy qua mặt cắt cửa ra lưu vực trong khoảng thời gian là một năm cùng với sự thay đổi của nó trong khoảng thời gian đó.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng thuỷ văn chương 4 + 5

Chươn g 4 Tính toán dòng chảy năm thiết kế  Khái niệm về dòng chảy năm, dòng chảy chuẩn, dòng chảy năm thiết kế. Các đặc trưng biểu thị  Phân phối dòng chảy năm, phân phối dòng chảy năm thiết kế  Xác định trị số và phân phối dòng chảy năm thiết kế trong trường hợp:  Có nhiều tài liệu đo đạc thuỷ văn  Có ít tài liệu đo đạc thuỷ văn Không có tài liệu đo đạc thuỷ văn 1. Dòng chảy năm Dòng chảy năm là lượng dòng chảy sinh ra trên lưu vực và chảy qua mặt cắt cửa ra lưu vực trong khoảng thời gian là một năm cùng với sự thay đổi của nó trong khoảng thời gian đó.” Các đặc trưng biểu thị dòng chảy năm Lưu lượng bình quân năm Qn (m3/s) Là trị số lưu lượng tính bình quân cho thời đoạn một năm. Tổng lượng dòng chảy năm Wn (m3): Là lượng dòng chảy qua mặt cắt cửa ra của lưu vực trong khoảng thời gian bằng một năm. Wn= Qn. 31,5.106 2. Dòng chảy chuẩn Dòng chảy chuẩn là trị số trung bình của đặc trưng dòng chảy năm trong thời kỳ nhiều năm đã tiến tới ổn
định, vớ i đ i u ki n cảnh quan địa l và đ i u ki n địa ch ấ t ề ệ ý ề ệ không thay đổ i Các đặc trưng biểu thị  Lưu lượng dòng chảy chuẩn Q0 (m3/s): Trong đó Qi là lưu lượng bình quân năm thứ i; n là số năm quan trắc  Lượng dòng chảy chuẩn W0 (m3): W0= Q0. 31,5.106  Mô đun dòng chảy chuẩn M0(l/s.km2): M0=(Q0/F).103  Lớp dòng chảy chuẩn Y0 (mm): Y0=(W0/F).103  Hệ số dòng chảy chuẩn a0: a0 =Y0/X0 3. Dòng chảy năm thiết kế Dòng chảy năm thiết kế là dòng chảy năm được tính ứng với một tần suất thiết kế nào đó các đặc trưng biểu thị dòng chảy năm thiết kế  Lưu lượng dòng chảy năm thiết kế Qnp (m3/s)  Tổng lượng dòng chảy năm thiết kế Wnp (m3)  Mô đun dòng chảy năm thiết kế Mnp (l/s.km2)  Lớp dòng chảy năm thiết kế Ynp (mm)  Để xác định trị số dòng chảy năm thiết kế, có thể mô tả tổng quát bằng công thức sau: Qnp = Q0. Kp Trong đó  Kp: biến suất dòng chảy năm thiết kế được xác định bằng bảng tra trong quy phạm, phụ thuộc vào (P, Cv, Cs)  Qnp: lưu lượng dòng chảy năm thiết kế
 Q0: l ưu l ượng dòng chảy chuẩn 4. Phân phối dòng chảy năm - Tr ong m năm t hường có hai t hời kỳ có chế độ dòng chảy ột khác bi ệt nhau: a. t hời kỳ m l ũ ùa b. t hời kỳ m ki ệt ùa - Ở nước t a, m l ũ chỉ kéo dài t r ên dưới 5 t háng nhưng ùa l ượng dòng chảy t r ong t hời kỳ này chi ếm t ỉ t r ọng l ớn so với l ượng dòng chảy t r ong năm ( 60- 80%) - Ti êu chuẩn phân m dòng chảy: ùa Mùa l ũ l à m bao gồm những t háng l i ên t ục có l ượng ùa dòng chảy vượt 8. 3% l ượng dòng chảy năm với xác suất xuất hi ện vượt 50% Tháng l ũ: P( Qt háng i ≥ Qnăm ( t ương ứng) ) ≥ 50% Mùa ki ệt bao gồm những t háng còn l ại Năm t huỷ văn: l à năm có t hời gi an bắt đầu l à đầu m l ũ và kết t húc ùa vào cuối m ki ệt . ùa  Phân phối dòng chảy năm chí nh l à sự m t ả t hay đổi ô l ượng dòng chảy năm t heo t hời gi an t r ong m năm ột .  Để m t ả phân phối dòng chảy năm có hai cách: ô  Sử dụng quá t r ì nh l ưu l ượng ( hoặc t ổng l ượng dòng chảy) với t hời đoạn t uần, t háng hoặc m ùa  Sử dụng đường duy t r ì l ưu l ượng bì nh quân ngày CÂU HỎI Câu 1: Đường duy tr ì lưu lượng
Đường duy tr ì lưu lượng là đường cong quan hệ giữa hai đại lượng Ti và Qi. Trong đó, Qi là lưu lượng bình quân ngày tương ứng với cấp i nào đó; Ti là thời gian duy tr ì một lưu lượng lớn hơn hoặc bằng giá trị Qi của cấp đó. Ti= T(QTQi) Các bước thực hiện: Thống kê lưu lượng bình quân ngày và tìm các giá trị Qmin, Qmax Chọn các cấp lưu lượng trong khoảng từ Qmin đến Qmax Đếm số ngày có lưu lượng lớn hơn hoặc bằng các giá trị của mỗi cấp lưu lượng (Ti) Tính tỉ lệ % của Ti so với tổng số ngày của chuỗi tài l iệu thống kê CHƯƠN 5: G TÍ N TO H ÁN D N CH ÒG ẢY TH ẾT KẾ I 1. Lũ và các đặc t rưng về l ũ Các đặc trưng biểu thị  Lưu lượng đỉnh lũ Q (m /s): là giá trị lớn nhất của lưu lượng 3 max trong một trận lũ.  Tổng lượng lũ W (m ): là tổng lượng dòng chảy trong một trận lũ 3 max Đường quá tr ình 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. Tương ứng với quá tr ình thay đổi lưu lượng là quá tr ình thay đổi mực nước trong sông H~t CÔNG THỨC CĂN NGUYÊN DÒNG CHẢY: A)Trường hợp 1: t < Tcn V í dụ 1:
 Giả sử có một trận mưa với thờ i gian mưa hiệu quả là 5 giờ với lượng mưa tương ứng là h1, h2, h3, h4, h5. Tcn=5 (g iờ )  Giả sử lưu vực A được phân chia bởi các đường đẳng thờ i thành các diện t í ch bộ phận f 1, f 2, f 3. t = 3 (g iờ ) Như vậy t < Tcn Xác định quá t rì nh l ưu l ượng  Tại t hời đi ểm ban đầu, l ưu l ượng đo t ại t uyến cửa r a của l ưu vực l à: Q0 = 0  Sau 1h: Q1= h1f 1  Sau 2h: Q2= h1f 2 + h2f1  Sau 3h: Q3= h1f 3+h2f 2+h3f 1  Sau 4h: Q4= h2f 3 +h3f 2 +h4f 1  Sau 5h: Q5= h3f 3+ h4f 2+h5f 1  Sau 6h: Q6= h4f 3+h5f 2  Sau 7h: Q7= h5f 3  Sau 8h: Q8=0 B)Trường hợp 2: t = Tcn Ví dụ 2:  Giả sử có một trận mưa với thời gian mưa hiệu quả là 3 giờ với lượng mưa tương ứng là h1, h2, h3. Tcn=3 (g iờ )
 Giả sử lưu vực A được phân chia bởi các đường đẳng thời thành các diện tích bộ phận f 1, f 2, f 3. t = 3 (giờ) Như vậy t = Tcn Xác định quá t rì nh l ưu l ượng  Tại thời điểm ban đầu, lưu lượng đo tại tuyến cửa ra của lưu vực là: Q =0 0  Sau 1h: Q = h1f 1 1  Sau 2h: Q = h1f 2 + h2f 1 2  Sau 3h: Q = h1f 3+hf 2+hf 1 3 2 3  Sau 4h: Q = h2f 3 +hf 2 4 3  Sau 5h: Q = h3f 3 5  Sau 6h: Q =0 6 C)Trường hợp 3: t > Tcn Ví dụ 3:  Giả sử có một trận mưa với thời gian mưa hiệu quả là 2 giờ với lượng mưa tương ứng là h1, h2, h3. Tcn=2 (giờ)  Giả sử lưu vực A được phân chia bởi các đường đẳng thời thành các diện tích bộ phận f 1, f 2, f 3. t = 3 (giờ) Như vậy t > Tcn Xác định quá trình lưu lượng  Tại thời điểm ban đầu, lưu lượng đo tại tuyến cửa ra của lưu vực là:
Q =0 0  Sau 1h: Q = h1f 1 1  Sau 2h: Q = h1f 2 + h2f 1 2  Sau 3h: Q = h1f 3+hf 2 3 2  Sau 4h: Q = h2f 3 4  Sau 5h: Q= 0 5 BÀI TOÁN TÍ N LŨ TH ẾT KẾ: H I  Cho biết:  Tài l iệu khí tượng thủy văn  Tài l iệu địa hình địa chất  Tài l iệu dân sinh kinh tế  Tần suất thiết kế P  Yêu cầu tính toán dòng chảy lũ thiết kế:  Tính lưu lượng đỉnh lũ thiết kế Qmaxp  Tính tổng lượng lũ thiết kế Wmaxp  Xác định quá tr ình lũ thiết kế (Q~t) p  Phương pháp giải :  Phương pháp thống kê xác suất  Phương pháp công thức kinh nghiệm  Phương pháp lưu vực tương tự  Phương pháp mô hình toán
Phương pháp t hu phóng cùng t ỷ số  Nếu thu phóng theo tỉ số KQ thì đảm bảo đường quá tr ình lũ thiết kế có đỉnh lũ bằng đỉnh lũ thiết kế  Nếu thu phóng theo tỉ số KW thì đảm bảo đường quá tr ình lũ thiết kế có tổng lượng lũ bằng tổng lượng lũ thiết kế  Nếu quan hệ tương quan giữa đỉnh lũ và tổng lượng lũ là chặt chẽ thì KQ ≈ KW . Khi đó sẽ đảm bảo cả đỉnh lũ và tổng lượng lũ xấp xỉ đỉnh lũ thiết kế và tổng lượng lũ thiết kế