Bài giảng Thủy văn công trình: Chương 5 (tt)

ươ

ng 5: Tính toán dòng t k ch y lũ thi ế ế

ả

I. Khái ni m chung

ệ

ề

1. Lũ và các đ c tr ng v lũ ặ

a. Khái ni mệ Dòng ch y lũ đ ả ể ượ

ả ủ ư ượ

ổ

ướ ự c. Trong quá trình thay đ i đó l u l ị ố ự ướ ạ ộ

ộ ị ố ự ị ố ự ọ

c hi u là quá trình không ng ho c ng ng tăng lên ho c gi m đi c a l u l ặ ặ ừ ng m c n ư ượ ự ho c m c n c đ t m t ho c vài tr s c c đ i. ạ ặ ặ N u có m t tr s c c đ i g i là quá trình lũ đ n. ơ ạ ọ ế N u có hai tr s c c đ i tr lên g i là quá trình ạ ở ế lũ kép.

b. Các đ c tr ng bi u th

ể

ặ

ị

ấ ủ ư

max (m3/s): là giá tr l n nh t c a l u ị ớ

ng đ nh lũ Q ỉ ng trong m t tr n lũ. ộ ậ ng lũ W

ng dòng ch y trong

ượ

ổ

ượ

ả

max (m3): là t ng l

 L u l ư ượ l ượ  T ng l ổ m t tr n lũ ộ ậ

max

tQ i

Qdt

D (cid:229)

(cid:242)=

= 1

t 1

ự

ườ

ng c

ổ ủ ư ượ ồ

ứ

ủ ươ ướ ng là quá trình thay đ i m c n

c trong

ướ ng ng v i quá trình ớ ự

ướ

ổ

 Đ ng quá trình lũ Q~t: là s thay đ i c a l u l theo th i gian c a m t tr n lũ, bao g m nhánh n ộ ậ ờ c xu ng. T lên và nhánh n ố thay đ i l u l ổ ư ượ sông H~t.

S h a m t đ

ng quá trình lũ

ơ ọ

ộ ườ

Q(m3/s)

Qmax

(Q~t)

Wmax

Các đ c tr ng bi u th khác

ể

ặ

ị

Th i gian lũ T (gi ờ , ngày): là kho ng th i gian k ể ả

l là th i gian k t

ế ể ờ ắ ầ

có lũ đ n th i đi m xu t hi n đ nh lũ Q Th i gian lũ lên T ể ế ể ừ ỉ ệ ờ

ể ờ ố

Th i gian lũ xu ng T xu t hi n đ nh lũ Q ờ ấ ế ệ ỉ ờ th i đi m b t đ u có lũ đ n khi k t thúc lũ t ế ừ ờ khi b t đ u ắ ầ ờ ờ max. ấ x là th i gian k t th i đi m ể ừ ờ max đ n khi lũ k t thúc. ế

Nh v y: T= T ư ậ

l+Tx H s b t đ i x ng: ệ ố ấ ố ứ

» 2 ‚ 3. = Tx/Tl ỏ g Đ i v i các l u v c v a và nh ự ừ ố ớ ư

2. S hình thành dòng ch y lũ

ự

ả

t0 t1 t2 t3

Kt ~ t

Ycn

at ~ t

Q (m3/s)

Q~t

2. S hình thành dòng ch y lũ

ự

ả

ờ

ắ ầ

ấ

 T i tạ 0: th i đi m b t đ u m a ư ể  T từ 0

t1: at

ng t n th t ban đ u ấ

ầ

H0: l

ắ ầ

‚

ướ

ấ

ượ  T i tạ 1: at1=Kt1 b t đ u quá trình dòng ch y ả  T từ 1 t2: at >Kt th i kỳ c p n ờ ng đ c p n ộ ấ ườ

c (ho c c ặ

ọ

ườ

ng đ m a hi u qu ) ả

ộ ư

ệ

ht=at – Kt g i là c

ấ t (

)

‚

ướ  T i tạ 2: at = Kt k t thúc th i kỳ c p n ế Y cn

c ướ dtKa t

ờ dth t

t 1

Trong đó Ycn: L p c p n

c (l

ấ

ớ

ướ

ượ

ng m a hi u qu ) ả

ệ

t3: at

ả

 T từ 2 ‚  T i tạ 3: k t thúc quá trình dòng ch y lũ

- (cid:242) (cid:242)

Quá trình hình thành dòng ch y lũ ph ụ

ả

ộ

thu c vào: Quá trình m aư Quá trình t n th t (ch y u do th m) ấ Quá trình t p trung n ử

ấ c v tuy n c a ra ế

ủ ế ướ

ổ ậ

ề

ượ

ng m a và c ư

ườ

ng đ ộ

3. Các đ c tr ng l ặ m aư

 C ng đ m a t c th i:

ạ

ộ

m t v trí quan tr c. Ký hi u: a

ờ c trong m t đ n v th i gian t ơ

ộ ơ ắ

ị ờ ệ

ượ ở ộ ị

i m t th i ờ t. Đ n v mm/h ị

ườ  là l ượ ể ặ

ng đ m a theo th i gian trong m t tr n

ư ườ

ộ ậ

ộ ư

ờ

ổ ủ m a g i là quá trình m a.

 Đ th bi u th s thay đ i c a c ị ự

ờ

ộ ư

g i là đ

ườ ng quá trình m a. K/h: a

ộ ư ứ ng m a đo đ ư đi m b t kỳ ấ ho c mm/phút  Đ ng quá trình m a: ườ  S thay đ i c a c ự ọ ư ồ ị ể ườ ọ

ổ ủ ư

 C ng đ m a bình quân th i đo n:

ng đ m a theo th i gian t ~t ạ

ờ

ả

ờ

ườ ộ ư c tính theo công th c:

ườ  Là c đ ượ

ứ

ộ ư ng đ m a tính bình quân trong kho ng th i gian =

a t

- 21 t t

Đ ng quá trình m a a

ườ

t ~t

at (mm/ph)

at max ‘ aT

Ht1-t2

ượ

ng m a và c ư

ườ

ng đ ộ

3. Các đ c tr ng l ặ m a (ti p)

ế

 L

ấ

ng m a l n nh t th i đo n: ạ ờ

ượ

c ch n trên ọ ượ ng m a trong th i ờ ư

ờ ư ớ ng m a trong kho ng th i gian T đ ả ư t ~t sao cho l

ư ấ

ượ  Là l ượ ng quá trình m a a đ ườ đo n đó là l n nh t. K/h: H ớ ạ T

ứ

ỉ

max,

ả ư ớ

ng, kho ng th i gian T có ch a đ nh m a a ờ ng m a l n nh t th i đo n T. ấ

ờ

 C ng đ m a bình quân l n nh t th i đo n:

ờ

ườ ượ ộ ư ng đ m a trong kho ng th i gian T đ

c ch n trên ọ

ng đ m a trong

ạ ượ ộ ư

ườ

 Thông th s cho l ạ ẽ ấ ớ ườ  Là c ờ ả ộ ư ườ ng quá trình m a a đ t ~t sao cho c ườ th i đo n đó là l n nh t ấ ờ

ạ

ớ

a T

H T T

4. T n th t dòng ch y lũ

ấ

ả

ổ

ủ ế

ả

ấ

ổ

ng đ th m

ộ ấ

ườ ng cong SCS

Bao g m:ồ T n th t th m (ch y u) ấ ổ ấ Đi n trũng ề B c h i ơ ố Gi l p th m th c v t i l ự ậ ữ ạ ở ớ Các ph ng pháp tính toán t n th t: ươ S d ng h s dòng ch y lũ ả ệ ố ử ụ Tính t n th t theo c ấ ổ S d ng đ ườ ử ụ

a. H s dòng ch y lũ

ệ ố

ả

c lũ trong kho ng

ướ

T) là t

ệ ố ờ

ỷ ố ữ ớ ấ

ả

ả ng m a l n nh t trong kho ng th i ờ ả (th i gian t p trung dòng ch y)

s gi a l p n ư ớ ờ

ậ

 H s dòng ch y đ nh lũ ( cn v i l ớ ượ ấ ng ch n T= ọ

ỉ c T ườ

ả th i gian c p n ướ gian đó (HTcn). Th

Y= t H

 H s dòng ch y tr n lũ (

ệ ố

ỷ ố ữ ớ

ủ

ả

ậ ng m a t

ng ng sinh ra tr n lũ đó (H).

ả toàn tr n lũ v i l ớ ượ ậ

j ): là t ư ươ

s gi a l p dòng ch y lũ c a ậ ứ

ng đ m a, và các y u t

ệ ố

ườ

ế ố

ộ

Y=j H ng m a, c ư ậ ộ

H s dòng ch y lũ ph thu c vào l ượ m t đ m nh lo i đ t trên l u v c, m t đ che ph c a r ng… ự

ụ ả ư ạ ấ

ộ ư ủ ủ ừ

ặ ệ

b. M t s công th c tính th m

ộ ố

ứ

ấ

(

) eK c

- CT Horton -

A t

CT Philip

(cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231)

. ta t d

(

) eKa t

ł Ł - CT Phê-đô-r p:ố

Chú thích:

i th i đi m tính toán (mm/phút)

ạ

ể

ờ ầ

Kt: C ng đ th m t ộ ấ K0: C ng đ th m ban đ u (mm/phút) ộ ấ Kc: C ng đ th m n đ nh (mm/phút) ộ ấ ổ l : H s bi u th s tri

ng đ th m theo th i

ườ ườ ườ ệ ố ể

ị t gi m c ả

ị ự ế

ườ

ộ ấ

ờ

gian

A: Thông s đ c tr ng cho lo i đ t và đ c đi m b m t ề ặ

ạ ấ

ố ặ

ể

ặ

ụ

ộ ẩ

ủ

ộ ư ạ

ể

i th i đi m tính toán (mm/phút) khi b t đ u m a (phút)

d: Đ thi u h t bão hòa c a đ m đ t ấ ế at: C ng đ m a t ờ t: th i gian tính toán k t ể ừ

ắ ầ

l u v c ự ư ộ ườ ờ

ủ

ả

ng Hoa Kỳ

c. Đ ng cong SCS c a C quan B o v ệ ườ Th nh ổ

ưỡ

ủ

ng m a c a tr n m a (mm) ậ ng m a hi u qu (mm) ệ

ả

ư ư

ượ ượ

thi

t b ng 0.2S

ầ

ả

ế ằ

ti m năng (mm)

i h n đ sâu n ộ

ớ ạ

ướ

c b c m gi ị ầ

ữ ề

P là l Pe là l Ia: t n th t ban đ u, gi ấ ổ S: Gi Khi đó:

(

Đ t:ặ

Khi P‡ 0.2S

) 2.0 S + 8.0 S

P P

Pe=0 khi P<0.2S

Đ ng cong SCS (ti p)

ườ

ế

ị

ệ ữ

c xác đ nh theo quan h gi a S và CN (s ố

 Tr s S đ ị ố hi u đ ườ ệ

ấ

ượ ng cong dòng ch y) nh sau: ả 1000 - CN  CN l y giá tr trong kho ng (0, 100). Đ i v i b m t ố ớ ề ặ ả c CN=100. Đ i v i b c ho c m t n ố ớ ề

ặ ướ

ấ

ị không th m n m t t

ặ ự

ặ ướ nhiên CN <100.  Các s hi u CN đ ố ệ

ượ ậ

ự

ả

lo i đ t và tình hình s d ng đ t ấ

ạ ấ

c l p thành b ng s n d a trên phân ẵ ử ụ

) n i (

p ế

i t c ự r t y ả h c

g n ò D

ượ

ng m a P (in) ư

5. Th i gian t p trung dòng ch y ả

ậ

ờ

Khái ni m:ệ

ờ

ả

ể ộ ự

ấ ể

ể ộ

ấ

Là kho ng th i gian đ m t ch t đi m n i c t ướ ạ v trí xa nh t trên l u v c chuy n đ ng t i tuy n ư ế ớ ị ệ t c a ra. Ký hi u: ử Quá trình t p trung n

c g m hai giai

ướ

ậ

ồ

đo n:ạ T p trung dòng ch y trên s ậ

ả

ườ

T p trung dòng ch y trong sông (

ậ

ả

ố t n d c ( s)

Hai quá trình này th c ch t không th phân tách ra đ ấ

ự

ể

c ượ

6. Công th c căn nguyên dòng ch y ả

ứ

CT đ

c thi

ượ

ế ậ

ở

ng cong n i t

ẳ ườ

ườ

t c ố ấ ả

t l p nh m khái quát hóa và ằ tính toán quá trình l u l tuy n c a ng ử ế ư ượ ra c a l u v c trên c s lý thuy t đ ng ủ ư ế ườ ơ ở ự đ ng th i. ờ Đ ng đ ng th i ẳ ể

ờ

ờ là đ các đi m trên l u v c có cùng th i gian ự ư t p trung dòng ch y v tuy n c a ra. ả ậ

ử

ề

ế

ườ

ng h p 1: ợ

t < Tcn

Ví d 1:ụ Gi ư ư

ờ ng ng là h ư ươ ộ ậ v i l ờ ớ ượ ứ s có m t tr n m a v i th i gian m a hi u ệ ớ 1, h2, ng m a t

ả ử qu là 5 gi ả h3, h4, h5.

ng Tcn=5 (gi )ờ s l u v c A đ ự

ượ đ ng th i thành các di n tích b ph n f c phân chia b i các đ ộ ệ ở ườ ậ 1, f2, f3.

Nh v y Gi ả ử ư ờ ẳ t = 3 (gi )ờ ư ậ t < Tcn

i f

Xác đ nh quá trình l u l

ư ượ

ị

 T i th i đi m ban đ u, l u l

ng đo t

i tuy n c a ra

ư ượ

ầ

ạ

ử

ế

ạ ờ c a l u v c là: ủ ư

ể ự

 Sau 1h:  Sau 2h:  Sau 3h:  Sau 4h:  Sau 5h:  Sau 6h:  Sau 7h:  Sau 8h:

Q0 = 0 Q1= h1f1 Q2= h1f2 + h2f1 Q3= h1f3+h2f2+h3f1 Q4= h2f3 +h3f2 +h4f1 Q5= h3f3+ h4f2+h5f1 Q6= h4f3+h5f2 Q7= h5f3 Q8=0

Quá trình l u l

ng

ư ượ

4500

4000

3500

3000

/

2500

) s 3 m

(

2000

Q

1500

1000

500

t (gi

)ờ

ườ

ng h p 2: ợ

t = Tcn

Ví d 2:ụ Gi ư ư

ờ ng ng là h ư ươ ộ ậ v i l ờ ớ ượ ứ s có m t tr n m a v i th i gian m a hi u ệ ớ 1, h2, ng m a t

ả ử qu là 3 gi ả h3.

ng Tcn=3 (gi )ờ s l u v c A đ ự

ượ đ ng th i thành các di n tích b ph n f c phân chia b i các đ ộ ệ ở ườ ậ 1, f2, f3.

Nh v y Gi ả ử ư ờ ẳ t = 3 (gi )ờ ư ậ t = Tcn

i f

Xác đ nh quá trình l u l

ư ượ

ị

ng đo t T i th i đi m ban đ u, l u l ạ i tuy n ế ờ ầ ư ượ

Sau 1h: Sau 2h: Sau 3h: Sau 4h: Sau 5h: Sau 6h: ể ạ c a ra c a l u v c là: ự ủ ư ử Q0 = 0 Q1= h1f1 Q2= h1f2 + h2f1 Q3= h1f3+h2f2+h3f1 Q4= h2f3 +h3f2 Q5= h3f3 Q6=0

Quá trình l u l

ng

ư ượ

4000

3500

3000

2500

/

2000

) s 3 m

(

Q

1500

1000

500

t (gi

)ờ

ườ

ng h p 3: ợ

t > Tcn

ư ư

ờ ng ng là h ư ươ ộ ậ v i l ờ ớ ượ ứ s có m t tr n m a v i th i gian m a hi u ệ ớ 1, h2, ng m a t

Ví d 3:ụ Gi ả ử qu là 2 gi ả h3.

ng Tcn=2 (gi )ờ s l u v c A đ ự

ượ đ ng th i thành các di n tích b ph n f c phân chia b i các đ ộ ệ ở ườ ậ 1, f2, f3.

Nh v y Gi ả ử ư ờ ẳ t = 3 (gi )ờ ư ậ t > Tcn

i f

Xác đ nh quá trình l u l

ư ượ

ị

ng đo t

ạ

ư ượ

ể

ầ

ờ

i ạ

T i th i đi m ban đ u, l u l tuy n c a ra c a l u v c là:

ử

ế

ự

Sau 1h: Sau 2h: Sau 3h: Sau 4h: Sau 5h:

ủ ư Q0 = 0 Q1= h1f1 Q2= h1f2 + h2f1 Q3= h1f3+h2f2 Q4= h2f3 Q5= 0

Quá trình l u l

ng

ư ượ

1800

1600

1400

1200

/

1000

) s 3 m

(

800

Q

600

400

200

t (gi

)ờ

Công th c t ng quát ứ ổ

= ik

Q i

fh k

+ 1

= 1

(cid:229) -

ờ m, v i m là s th i đo n m a hi u qu ư ả

Trong đó: i: th i đi m tính toán ể k £ ớ i-k

c phân ệ ượ ạ ệ

ố ờ ố ả ng đ ng th i ờ chia b i các đ ở ẳ

S hình thành l u l

ư ượ

ự

ng đ nh lũ ỉ

 T công th c căn nguyên dòng ch y t ng quát, ta có:

ả ổ

ứ

ừ

= ik

ø Ø

= max max

k fh

+ 1

(cid:229) - œ Œ

= 1

ự

ß º

ộ hình thành l u l

ư ượ

(cid:222)

ả

ỉ ộ

ự

 TH 1: t < Tcn, theo VD1 thì Qmax = Q4 = h2f3 +h3f2 +h4f1  TH 2: t = Tcn, theo VD2 thì Qmax = Q3 = h1f3+h2f2+h3f1 NX: toàn b thành ph n di n tích l u v c tham gia vào s ự ệ ầ Dòng ch y hoàn toàn. ng đ nh lũ ỉ  TH 3: t > Tcn, theo VD3 thì Qmax = Q2 = h1f2 + h2f1 NX: Ch m t ph n di n tích l u v c tham gia vào s hình ư Dòng ch y không hoàn toàn.

thành l u l

ệ ầ ng đ nh lũ ỉ ư ượ

(cid:222)

ả

ị

t k ế ế

II. Xác đ nh dòng ch y lũ thi 1. Khái ni mệ

t k là dòng ch y lũ đ c tính ượ ế ế

ả t k nào đó. ứ

ế ế ầ ằ ả

ầ c ch n tùy theo ượ ấ ọ

Dòng ch y lũ thi ả ng v i t n su t thi ớ ầ ấ T n su t thi t k lũ là t n su t nh m đ m b o ả ấ ế ế ấ ầ ch ng đ c tr n lũ nào đó theo yêu c u. Ký ậ ượ ố hi u: P (%). T n su t này đ ầ ệ quy mô c p b c công trình. ậ ấ

Các đ c tr ng bi u th dòng ch y lũ thi ể ư ả t k : ế ế

ng đ nh lũ thi

ỉ

t k W

ng dòng ch y lũ thi

ế ế maxp (m3/s) ả

T ng l ổ

ượ

ế ế maxp (m3)

Quá trình lũ thi

t k (Q~t)

ế ế

ị t k Q ặ L u l ư ượ

2. Bài toán tính lũ thi

t kế ế

 Cho bi

ng th y văn ủ

ượ

ị

t: ế Tài li u khí t ệ Tài li u đ a hình đ a ch t ệ ấ ị Tài li u dân sinh kinh t ế ệ T n su t thi

t k P

ấ

ế ế  Yêu c u tính toán dòng ch y lũ thi

t k : ế ế

ng đ nh lũ thi

ả ế ế maxp t k Q

ỉ ng lũ thi

t k W

ượ

ế ế

ầ ầ Tính l u l Tính t ng l Xác đ nh quá trình lũ thi

maxp t k (Q~t)

ư ượ ổ ị

ế ế

 Ph

i: ả ố

ệ

ng t

ự

ươ Ph Ph Ph Ph

ng pháp th ng kê xác su t ấ ng pháp công th c kinh nghi m ứ ng pháp l u v c t ự ươ ư ng pháp mô hình toán

ng pháp gi ươ ươ ươ ươ

ng h p có đ tài li u đo đ c th y văn ệ

ủ

ạ

3. Tr ợ ườ a) Xác đ nh Qị

maxp

L

t l n (n u có) ế

ạ

ử ọ ự N u là PIII: Q

ế

i: c đ gi ồ ả ượ Ch n m u th ng kê ố ẫ ọ X lý lũ đ c bi ệ ớ ặ L a ch n d ng phân ph i xác su t ấ (Cs,P).Cv+1)

N u là KM: Q

ế

Tính h s an toàn (n u c n)

ố maxp = ‘ Qmax (F maxp = ‘ Qmax.Kp ầ

ệ ố

ế

i) Ch n m u th ng kê: 2 ph

ng pháp

ẫ

ố

ọ

ươ

Ph

ươ ọ

ng pháp m i năm ch n m t tr s : ọ ộ ị ố ng l n nh t trong năm.N u ế ấ ớ c n giá tr . ị

ỗ ị ư ượ ượ ọ

Ch n giá tr l u l có n năm ch n đ ể

ộ ậ

ặ Đ m b o tính đ c l p, tính đ ng nh t nh ng tính đ i ạ

ấ

ồ

c S = T ng s năm n

ượ

ố

ổ ấ

ầ

Đ c đi m: ả ả bi u không cao ể T ng s m u l y đ ố ẫ ấ ổ T n su t tính toán lũ là t n su t năm. ấ ầ (VD: P=1% nghĩa là lũ 100 năm xu t hi n 1 l n). ệ

ấ

ầ

Ch n m u th ng kê (ti p) ố

ế

ẫ

ọ

 Ph

ươ

ng pháp ch n m i năm nhi u tr s : ị ố ỗ

ề  Cách 1: Ch n m i năm m t s m u c đ nh (2, 3, 4 tr s l n ộ ố ẫ

ị ố ớ

ọ ỗ

ố ị

ọ

nh t)ấ

 Cách 2: Th ng kê t

ố

ấ ả

ặ

gh.

ằ i h n, có th là:

ng gi

t c các giá tr l n h n ho c b ng Q ị ư ượ

ị ớ ớ ạ

ể

Trong đó: Qgh là giá tr l u l

ế

ầ ị ớ

ấ ủ

ỏ

ể

3 đ n 5 l n Q 0 Là giá tr l n nh t c a năm có lũ nh nh t ấ ặ B o đ m tính đ i bi u nh ng tính đ ng nh t và đ c l p th

ộ ậ

ể

ạ

ấ

ồ

ườ

b vi ph m

T ng s m u S khác v i t ng s năm n T n su t tính toán lũ là t n su t l n Ps. Trong tính toán ph i ả

ố ấ ầ

 Đ c đi m: ả ạ ố ẫ ấ

ả ị ổ ầ

ề ầ

ể

ớ ổ ầ chuy n v t n su t năm. (

) m

ấ -= 1

V i ớ ‘ m = S/n

P n

P s

ii) X lý lũ đ c bi

t l n

ử

ặ

ệ ớ

Khái ni m: Lũ đ c bi

t l n là tr n lũ có tr ị ậ ệ ớ ặ ệ i trên t b t l h p th i ti s r t l n do t ờ ế ấ ợ ổ ợ ố ấ ớ l u v c sinh ra và r t lâu m i g p l i. ớ ặ ạ ấ ự ư

N i dung:

ộ

t l n

i N ậ

ệ

ấ

ặ

ệ ớ

Xác đ nh th i kỳ xu t hi n l ệ ạ ấ ờ Tính t n su t xu t hi n c a tr n lũ đ c bi ủ ấ Xác đ nh l i các tham s th ng kê ố ố

ị ầ ị

ạ

X lý lũ đ c bi

t l n (ti p)

ử

ặ

ệ ớ

ế

ị

ấ

Xác đ nh th i kỳ xu t hi n l ờ

t l n theo

i: ệ ạ Căn c vào năm phát sinh con lũ Căn c vào m c đ l p l ứ ộ ặ ạ Tính t n su t c a lũ đ c bi ặ ấ ủ

ứ ứ ầ

i con lũ đó ệ ớ

công th c:ứ

%100

c a lũ đ c bi

t l n; N là

ặ

ệ ớ

M 1+ Trong đó: M là s th t ố ứ ự ủ th i kỳ xu t hi n l ấ ệ ạ ớ

ờ

i l n nh t ấ

Đ

NG T N SU T L U L

NG LŨ L N NH T TR M HY

ƯỜ

Ấ Ư ƯỢ

Ầ

Ớ

Ấ

Ạ

20000

18000

16000

14000

C¸ c tha m sè thèng kª Q m a xTB = 3460 m 3/ s C V = 0,49 C S =2, 72 D¹ ng p h©n b è: Pea rson III

/

12000

s) 3 m

10000

( x a m Q

8000

6000

4000

2000

% 0 0 2

% 0 0 3

P(%)

% 0 1 0

% 3 3 0

% 0 5 0

% 0 0 5

% 0 0 0 2

% 0 0 5 2

% 0 0 0 3

% 0 0 0 4

% 0 0 0 5

% 0 0 0 6

% 0 0 0 7

% 0 0 5 7

% 0 0 0 8

% 0 0 5 8

% 0 0 9 9

% 0 2 0

% 0 0 0 1

% 0 0 0 9

% 0 0 5 9

% 0 0 7 9

% 0 9 9 9

% 9 9 9 9

% 1 0 0

% 0 0 1

% 0 5 1

t l n

Khi ch a x lý lũ đ c bi ử

ặ

ệ ớ

X lý lũ đ c bi

t l n (ti p)

ử

ặ

ệ ớ

ế

Xác đ nh các tham s th ng kê:

ị ng h p lũ đ c bi ườ

ặ

ợ

ố ố t l n n m trong li ệ ớ

ằ

ệ

t th c ự

Tr đo

- - (cid:246) (cid:230)

max

1 N

N n

1 1

= 1

(cid:247) (cid:231) (cid:229) - ł Ł

(

- - ø Ø

) 1

max

N n

1 1

= 1

CsN = m. CvN

Trong đó kmaxi = Qmaxi/‘ QmaxN

- - (cid:229) œ Œ - - ß º

X lý lũ đ c bi

t l n (ti p)

ử

ặ

ệ ớ

ế

Xác đ nh các tham s th ng kê:

ị ng h p lũ đ c bi ườ

ặ

ợ

ố ố t l n n m ngoài li ệ ớ

ằ

ệ

t th c ự

Tr đo

- (cid:246) (cid:230)

max

(cid:247) (cid:231) (cid:229)

1 N

= 1

ł Ł

(

- ø Ø

) 1

max

= 1

CsN = m. CvN

- - (cid:229) œ Œ - ß º

Đ

NG T N SU T L U L

NG LŨ L N NH T TR M HY

ƯỜ

Ấ Ư ƯỢ

Ầ

Ớ

Ấ

Ạ

14000

12000

10000

C¸ c tha m sè thèng kª Qm a xTB = 3179 m 3/ s C V = 0,4 C S =1,50 D¹ ng p h©n b è: Pea rson III

/

8000

s) 3 m

6000

( x a m Q

4000

2000

% 0 0 2

% 0 0 3

P(%)

% 0 1 0

% 3 3 0

% 0 5 0

% 0 0 5

% 0 0 0 2

% 0 0 5 2

% 0 0 0 3

% 0 0 0 4

% 0 0 0 5

% 0 0 0 6

% 0 0 0 7

% 0 0 5 7

% 0 0 0 8

% 0 0 5 8

% 0 0 9 9

% 0 2 0

% 0 0 0 1

% 0 0 0 9

% 0 0 5 9

% 0 0 7 9

% 0 9 9 9

% 9 9 9 9

% 1 0 0

% 0 0 1

% 0 5 1

t l n

Sau khi x lý lũ đ c bi ử

ặ

ệ ớ

iii) Xác đ nh Qị

maxp

maxp = ‘ Qmax (F (Cs,P).Cv+1) maxp = ‘ Qmax.Kp, trong đó Kp =f(P, Cv, Cs)

ủ

ề

ệ

 Đ i v i các công trình th y công lâu dài xét trong đi u ki n ế ấ

ườ

ấ

ầ

 N u là PIII: Q ế  N u là KM: Q ế ố ớ làm vi c b t th ệ không xét đ n sai s do m u có dung l ố

ng (t n su t <0.01%), s không an toàn n u ẽ ng nh gây ra. ỏ ượ

ẫ

ế  H s hi u ch nh an toàn:

ệ ố ệ

ỉ

Q =

P Q N

ộ

ệ ố

ủ

ệ

ộ

Trong đó:  a là h s ph thu c vào m c đ tin c y c a tài li u th y văn ứ ượ

ủ ầ

ủ

ụ  a=0.7 v i các l u v c đã đ  a=1.5 v i các l u v c ít đ

ự ự

ớ ớ

ả

ồ

ị

t quá 20%Q

c v

ậ c nghiên c u đ y đ ứ ư c nghiên c u ượ ứ ư  Ep xác đ nh trên bi u đ ho c tra b ng ặ ể  D Q không đ ượ

ượ

b) Xác đ nh Wị

maxp

ng lũ toàn tr n là l

ng dòng ch y sinh ra trong m t tr n lũ.

 T ng l ổ

ậ

ượ

ộ ậ

ả

ượ K/h: Wmax.

)

( tQ

(cid:242)=

Wmax

ậ

ng lũ th i kho ng là l

tc-tđ = T (th i gian kéo dài tr n lũ) ả

ờ ả

ờ

ng dòng ch y sinh ra trong m t th i ờ

ộ

 T ng l ổ

ượ t

ượ kho ng nào đó

ả

)

( tQ

(cid:242)=D

t 1

ả

ờ

t2-t1 = D T (th i kho ng tính toán)

Trong th c t

ự ế D T có th là 1 ngày, 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày, …

ể

i) Xác đ nh Wị

ấ

max cho m t tr n lũ b t kỳ ộ ậ

 Do s li u l u l

ờ ạ

ự

ố ệ ư ượ ứ

ị

ng dòng ch y th c đo là r i r c nên ả c chuy n v : các công th c đ nh nghĩa đ ề ể ượ n

max

tQ i

= 1

i m

D (cid:229)

tQ j

= 1

Trong đó:

ng bình quân trong th i đo n th i, j.

ứ

ạ

ờ

 Qi, Qj là l u l ư ượ  n, m là s th i đo n tính toán ố ờ

ạ

D (cid:229) D

ii) Xác đ nh Wị

maxp ho c Wặ

D T,p

Tùy theo yêu c u tính W

ầ

maxp ho c Wặ

D T,p

Cách làm gi ng nh xác đ nh Q

maxp

N u là PIII: W N u là KM: W

ế ế

ị ư ố maxp = ‘ Wmax (F (Cs,P).Cv+1) maxp = ‘ Wmax.Kp, trong đó Kp =f(P, Cv, Cs)

c) Xác đ nh quá trình lũ thi

ị

ế ế

t k (Q~t) p

Ph

ươ ọ

ng pháp: ộ ậ

ch n m t tr n lũ đi n hình, sau đó thu phóng đ ể

có quá trình lũ thi

Yêu c u c a m t tr n lũ đi n hình

ầ

ể

ể t kế ế ộ ậ ự

ả

ặ ượ

ng lũ) c a tr n lũ đi n hình ậ ng lũ) thi

ỉ x p x v i đ nh lũ (ho c l ấ

ể t k ế ế

ủ Ph i là m t tr n lũ th c đo ộ ậ Đ nh lũ (ho c l ủ ặ ượ i đ i v i công trình ấ ợ ố ớ VD: đ nh lũ l n, th i gian duy trì đ nh kéo dài

ỉ ớ ỉ Có hình d ng b t l ạ ờ

ớ

ỉ

i) Ph

ng pháp thu phóng cùng t

ươ

s ỷ ố

 Nhân tung đ c a đ

s ộ ỷ ố

ể

nguyên không đ i đ

ớ c đ

ng quá trình lũ

ộ ủ ờ

ng quá trình lũ đi n hình v i cùng m t t ữ

ổ ượ

ườ

ườ W th i gian gi

KQ ho c Kặ t k . thi ế ế

K =

Ho cặ

K =

Q Q Q

mdh

W W W

mdh

ỉ

ế ế

ể

t k và lũ đi n hình

ng đ nh lũ thi ng lũ thi ượ

t k và lũ đi n hình ể

ế ế

Trong đó:  Qmp, Qmđh: L u l ư ượ  Wmp, Wmđh: T ng l ổ

 Khi đó:

ho c Qặ

ng quá trình lũ thi

t k và lũ

ip = Qiđh. KW ườ ộ ủ

ế ế

 Qip = Qiđh. KQ Trong đó Qip, Qiđh là tung đ c a đ đi n hình

ể

Đ ng quá trình lũ thi t k thu phóng theo ph

ng pháp cùng t s

ế ế

ườ

ươ

ỷ ố

14000

12000

10000

8000

/

) s 3 m

(

Q

6000

4000

2000

Th i đo n (ngày) ạ

ờ

Quá trình lũ đi n hình

Quá trình lũ thu phóng theo KQ

Quá trình lũ thu phóng theo KW

ể

Nh n xét:

ậ

ng quá

ế

ả

trình lũ thi

ỉ ố Q thì đ m b o đ t k có đ nh lũ b ng đ nh lũ thi

ằ

ỉ

ế

t k có t ng l

ng quá ng lũ

N u thu phóng theo t s K ế ế N u thu phóng theo t s K ượ ế ế

ả ỉ ỉ ố W thì đ m b o đ ả ng lũ b ng t ng l ằ

ườ t k ế ế ườ ượ

ả ổ

ổ

ng quan gi a đ nh lũ và t ng l ỉ

ữ

ổ

ượ ả ỉ

Q »

ả t k và t ng

KW. Khi đó s đ m b o c đ nh ẽ ả ế ế

ng lũ x p x đ nh lũ thi ỉ

ấ

ổ

ỉ

trình lũ thi thi t kế ế N u quan h t ệ ươ ế ẽ ượ t k ế ế

lũ là ch t ch thì K ặ lũ và t ng l ổ ng lũ thi l ượ

ii) Ph

ng pháp thu phóng Oghiepxki

ươ

 Đ đ m b o đ nh lũ sau khi thu phóng b ng đ nh lũ thi

ằ

ể ả

ỉ c nhân v i t s K

ượ

ể

t k , các ế ế ớ ỉ ố Q đ ể

ỉ ả tung đ c a đ ườ ộ ủ có tung đ c a đ ộ ủ

ng quá trình lũ đi n hình đ t k ế ế ườ

ng quá trình lũ thi K =

Q Q Q

mdh

 Gi

ng quá trình

ả ử

ố

t k là W

lũ thi

ế ế

ậ

ờ

s sau khi thu phóng, di n tích kh ng ch b i đ ế ở ườ ệ t k là T p, th i gian kéo dài tr n lũ thi

2 W

p fQ mp

ườ

ủ

ng quá trình lũ. V i lũ tam giác f =1. ớ

v i tr n lũ đi n hình

ệ ố ng t

 T

f: h s hình d ng c a đ ươ

ạ ự ớ ậ

ể

W dh fQ mdh

ng pháp thu phóng Oghiepxki (ti p)

ươ

ế

 N u g i K

ế

ỉ ố

ụ

mdh

ọ T là t s thu phóng theo tr c hoành thì: K W K

Q Q

 Trong đó:

K =

W W W

ậ

ể

ng quá trình lũ thi

 Nh n xét: N u nhân tung đ c a quá trình lũ đi n hình theo t s ỉ ố t k có ế ế

ườ

KQ, hoành đ theo K đ nh lũ là Q ỉ

ượ

ế ộ mp và t ng l ổ

ộ ủ T thì s đ m b o đ ả ẽ ả p. ng lũ là W

Các b

c th c hi n:

ướ

ự

ệ

ng quá trình lũ đi n hình

ể

ườ

ậ

ờ ạ

ờ

đh) ra nhi u ề ng lũ l y trên đ ườ ấ cu i các th i đo n trên s là

 Ch n đ ọ  Tính KQ, KW và KT theo công th cứ  Chia th i gian kéo dài tr n lũ đi n hình (T ể 1đh, T2đh, …Tiđh…; L u l ở

ư ượ ờ

ẽ

ể

ạ

ố

th i đo n T quá trình lũ đi n hình Q1đh, Q2đh, … Qiđh …

 Tính

ạ ớ

i v i nhau s ẽ

c đ

ng quá trình lũ thi

 Qip = Qiđh x KQ  Tip = Tiđh x KT  Ch m các đi m (Q ể ườ

ấ ượ

ip, Tip) và n i chúng l ố t k . ế ế

Đ ng quá trình lũ thi t k thu phóng theo ph

ng pháp Oghiepxki

ế ế

ườ

ươ

14000

12000

10000

8000

) s

/

3 m

(

Q

6000

4000

2000

Th i đo n (ngày) ạ

ờ

Quá trình lũ đi n hình

Quá trình lũ thi

ể

t kế ế

4. Tr

ng h p không có tài li u

ườ

ệ

ợ

ạ

ự

ượ

ậ : là lo i công th c đ

ả

ưở

 Công th c lý lu n ứ ứ ớ

ng đ gi

ể

ứ

ườ

ỉ ặ ệ

ứ

ự

ệ

ố

đó dùng m t

ợ ng đ nh lũ v i các nhân t ớ

ằ ố ả

nh h ưở ệ

ị ng, t ừ ể

ỉ ọ

ố

ể ể ệ ỉ

ự

ệ

ả

 Công th c bán kinh nghi m

c xây d ng trên c s ơ ở ứ đó xây d ng m i liên h gi a công th c căn nguyên dòng ch y, t ệ ữ ố ự ừ đ nh lũ v i các đ c tr ng m a gây lũ và các y u t ng c a nh h ư ủ ế ố ả ư ặ i h n công th c c m t đ m. Đi n hình: ộ ớ ạ  Công th c kinh nghi m ệ : là lo i công th c đã hoàn toàn d a trên ứ ạ c s t ng h p tài li u th c đo v lũ nh m xác đ nh m i quan h ệ ề ự ơ ở ổ gi a l u l ộ ữ ư ượ công công th c toán h c đ th hi n m i quan h đó. Đi n hình: ứ t gi m mô đun đ nh lũ theo di n tích l u v c sông th c tri ế ứ ứ

ủ

ạ

ừ

ự

ạ

ự ừ ổ

ủ ể

ệ

ả

ư ệ : là lo i công th c trung gian c a 2 ứ lo i trên, nghĩa là v a d a vào phân tích căn nguyên c a s hình thành dòng ch y lũ v a t ng h p theo tài li u th c đo đ tham s ố hóa các công th c tính toán. Đi n hình:

công th c Xôkôlôpxki

ợ ể

ự ứ

ứ

a) Công th c c

ng đ gi

i h n

ứ ườ

ộ ớ ạ

ự

ứ

 D a theo công th c căn nguyên dòng ch y, l u l ng h p dòng ch y hoàn toàn có th vi

ng đ nh ỉ i

ả ư ượ t d ể ế ướ

ườ

ả

ợ

lũ cho tr d ng:ạ

Qmax=ht .F

ệ

ả

ộ ư ậ ư

Trong đó:  ht – c ng đ m a hi u qu ườ  t - th i gian t p trung dòng ch y ả ờ  F - di n tích l u v c ự ệ  ht có th tính theo c ườ ể

t theo công th c:ứ

ng đ m a a ộ ư ht = a . at

Trong đó:  a

– h s dòng ch y lũ

ệ ố

ả

Công th c c

ng đ gi

i h n (ti p)

ứ

ườ

ộ ớ ạ

ế

i thành:

Công th c vi

ứ

ổ ơ

V i Qớ

t l ế ạ Qmax= K. a . at .F Trong đó K – h s chuy n đ i đ n v . ị ể ệ ố max (m3/s); F (km2):

Khi at tính theo mm/phút thì K = 16.67 Khi at tính theo mm/h thì K=2.78

Khi tính đ nh lũ thi

ỉ

t k : ế ế

. at p.F

ng đ m a thi ộ ư

t k ế ế

Qmaxp= K. a ườ

Trong đó at p là c

i) C ng đ m a thi

ộ ư

ườ

t k ế ế

ộ ư

Khái ni m: là c ệ ấ

ứ

ấ

ờ

ế

ng đ m a bình quân ườ ạ t ng v i t n su t thi l n nh t th i đo n ớ ầ ớ kế

là th i gian t p trung dòng ậ

t k theo 2

ế ế

Trong đó t ờ ch y c a l u v c ự ủ ư ả Xác đ nh c ng đ m a thi ộ ư ườ ị ng pháp: ươ ứ

ph Công th c kinh nghi m Đ ng cong tri

t gi m m a

ệ ả

ườ

ế

Đ ng cong tri

t gi m m a

ườ

ế

ả

: Alechxayep ệ

Tác gi D a vào tài li u m a t ự ư ớ ờ ớ ầ ứ

ng m a ngày l n nh t ng v i t n su t ư ghi l p t s gi a l ấ ớ ầ ng ậ ỉ ố ữ ượ ng v i t n su t thi t k ế ế ấ ấ ứ

ượ t k P. ế ế

ượ

ng m a thi ư

t k ế ế

ng m a ngày thi

ượ

t k ế ế

Trong đó: Ht p – L Hnp – L

ư ự ạ t m a l n nh t th i đo n ấ P và l ớ Ht thi = p H

Đ ng cong tri

ườ

ế

t gi m m a (ti p) ư

ế

ả

Hàm y

ấ

(t p) có các tính ch t sau:

c chia làm 15 vùng m a ng

ư ứ

Có tính phân vùng rõ r t:ệ Lãnh th Vi ổ ệ v i 15 c m đ ụ ớ

t Nam đ ng ườ

ượ (t p) ~ t

ộ

ấ ấ

ầ

ng t n su t r t sít ng cong không

ườ ườ ọ

ườ

ụ

ộ ủ ở ậ ng cong trong cùng khu v c

ng bình ự

Trong m t vùng m a các đ nhau, nghĩa là t a đ c a đ ọ ph thu c vào P. B i v y, ch n đ ộ quân c a các đ ườ ủ đ s d ng. Khi đó thay ể ử ụ

(t p) b ng ằ

(t )

y y

Đ ng cong tri

ườ

ế

t gi m m a (ti p) ư

ế

ả

t =

Đ tặ

y ng (t ) ~ t s có m t ộ ẽ

y ‘ y

~ t đ  ng v i m i đ Ứ ớ ỗ ườ (t ) ~ t ngườ ‘ đ Khi t tăng thì ‘ c g i là đ ọ ượ (t ) (t ) gi m. Nên đ ườ ả t gi m m a. ng cong tri ư ế ng ả ườ

t gi m m a

ả

Ứ tính c

ng d ng đ ụ ườ

a t

y np

ng cong tri ế t k ế ế y H np t ng cong tri ế ộ ọ ả

ườ ả

ườ ng đ m a thi ộ ư H t Trong th c hành, đ ự đ c cho d ướ ạ phân khu m a rào. ư Giíi h¹n ph©n khu

Thêi khoảng (phót)

Ph©n khu

120

...

(3)

(4)

(2)

(1)

ượ t gi m m a ư i d ng b ng t a đ và b n đ ồ ả

y t

16,67‘

Vïng thîng nguån s«ng Đµ tõ biªn giíi ®Õn NghÜa Lé

0.35 0.10 0

0.48 0.067 7

0.12 5 0.20 8

0.20 0 0.16 7

y t

Đ

ườ

ng cong tri t gi m m a phân khu m a 1 ư

ế ả

ư

0.01

0.009

0.008

0.007

0.006

)

(

0.005

0.004

0.003

0.002

0.001

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Th i gian (phút)

ờ

Công th c c

ng đ gi

i h n (ti p)

ứ

ườ

ộ ớ ạ

ế

Sau khi bi

ườ

ng cong tri ườ

ứ

t ế ng đ ộ

t aế t p theo đ gi m m a, thay vào công th c c gi ư ượ

ng đ nh lũ: ỉ

(t )).F

ả ớ ạ Qmaxp= K. a Qmaxp= K. a

i h n tính l u l . at p.F . (Hnp.‘

N u ế t tính theo phút thì

(t ). a

Qmaxp= 16.67‘

. Hnp.F

ii) Th i gian t p trung dòng ch y ả

ậ

ờ

ộ

c là th i gian đ ể c nào đó trên l u ư

Th i gian t p trung n cho m t ch t đi m n ể v c di chuy n v tuy n c a ra. ề

ự

ử

c g m hai giai

ướ ướ ế Quá trình t p trung n ướ

ậ ấ ể ậ

ồ

ườ

n d c ố

đo n:ạ Quá trình t p trung n Quá trình t p trung n

ướ ướ

c trên s c trong lòng sông v ề

ử

ế

ậ ậ tuy n c a ra t

Th i gian ch y t

trên s

ả ụ

ờ

ườ

ố t n d c

6,0

(

)

t = d

1000 Jm d

L d 4,0 3,0 h t d d

ườ

n d c l u v c (km) ố

ố ậ

n d c, ph ụ

Ld: chi u dài bình quân s ự md: thông s t p trung dòng ch y trên s ườ

thu c vào tình hình b m t s

ố ư ả n d c ố ề ặ ườ

ấ

ờ

ộ Jd: đ d c s ht d: c đo n ạ t

ớ ya

n d c ( ố 0/00) ộ ố ườ ng đ c p n c bình quân l n nh t trong th i ộ ấ ườ ướ = a d. h a ( t t t

)

Trong đó: ề

V i l u v c c th thì

ự ụ ể

ớ ư

t.ế

và Hnp đã bi

Th i gian ch y t

trên s

n d c (ti p)

ả ụ

ờ

ườ

ế

ố

6,0

(

)

t = d

4,0

ể ứ

)

(

Jm d

Thay ht d vào bi u th c có: 1000 ( ya 3,0 d

Không th gi

ế

(

ế ) 6,0

4,0

i tr c ti p ra ể ả ự ] [ y

(

)

4,0

)

d H

d nên bi n đ i nh sau: ổ 1000 L ( a 3,0 d

Jm d

Trong đó: F

ườ

n d c ố

ướ ạ

i d ng b ng t a ả

ọ

ệ ố ị d ~ F

d: h s đ a m o th y văn s ạ ủ c xây d ng d d đ ự ượ đ cho t ng vùng m a khác nhau. ư

Quan h ệ t ừ

ộ

Th i gian ch y t

trong sông

ả ụ

ờ

=t s

4/1

1000 3/1 QJm s

max

Trong đó:

ố ậ

ướ

Ls: chi u dài sông ề ms: thông s t p trung n

thu c vào tình hình sông su i c a l u v c

ộ

c trong sông ph ụ ố ủ ư

ự

ộ ố

ng đ nh lũ thi

t k ế ế

ỉ (t ). a

Js: đ d c lòng sông Qmaxp: l u l ư ượ Qmaxp= 16.67‘

. Hnp.F

Th i gian ch y t

trong sông

ả ụ

ờ

i ạ ạ

ứ

ễ

Thay Qmaxp vào công th c và di n đ t l

nh sau:

4/1

)

1000 ( a 3/1 s

s FH np

Jm s

ạ

c cho d

ượ

ướ

Trong đó: A = 16,67‘ F Quan h A ~ ọ

(t ) ệ ố ủ ệ d ng b ng t a đ ả

ạ

s = h s th y đ a m o lòng sông ị s ~ t d ~ vùng m aư đ ộ

tính toán th i gian t p trung

ậ

ờ

ự

d, md, Jd

ị ị

ị

d ~ t

d ~ vùng m a xác đ nh ư

F t

ị

d ~ vùng m a xác đ nh A ư

s ~ t ứ d, t t

s) = t

Trình t dòng ch y ả t Xác đ nh d: ị Xác đ nh Hị Xác đ nh L Xác đ nh Tra b ng ả Xác đ nh s: ị Xác đ nh L s, ms, Js ị Xác đ nh ị Tra b ng A ~ ả Thay vào công th c tính t = f(t Xác đ nh M t công th c kinh nghi m th ứ

ị

t ườ 1,115,1 ng dùng: s

ộ ệ d

Công th c c

ng đ gi

i h n (ti p)

ứ

ườ

ộ ớ ạ

ế

.F.d

(t) . Hnp. a

1.d

tài li u m a ệ

 Qmaxp=16,67.‘ Trong đó:  Hnp: l  a

c xác đ nh t ị : h s dòng ch y lũ ph thu c vào lo i đ t c u t o nên l u v c, H

ừ ư ạ ấ ấ ạ

ng m a thi ư ả

t k , đ ế ế ượ ụ

ượ ệ ố

ự

ộ

 d

ệ ố ế

ỉ

ả

và F 1: h s tri

t gi m đ nh lũ do ao h ồ 1 aa fc+

fa – t l ệ ố

ỉ ệ ệ ụ

di n tích ao h (f ộ

ồ a = Fao hồ/F) ả ớ

ắ

 d

ừ

ả

ỉ

ệ ố ế

2: h s tri

c – h s ph thu c vào l p dòng ch y lũ  Đ i v i vùng m a lũ kéo dài c = 0.1 ố ớ ư  Đ i v i vùng m a lũ ng n c = 0.2 ư ố ớ t gi m đ nh lũ do r ng 1 r fc+

di n tích r ng (f

ỉ ệ ệ

ừ

fr – t l

r = Fr ngừ /F)

t gi m môđun đ nh

ứ

ả

ỉ

b) Công th c tri ế lũ theo di n tích

ệ

Môđun đ nh lũ: ỉ

(

)2

./ kmsm

max

ề

Môđun đ nh lũ ph thu c vào nhi u y u t ụ ể ế ố ặ ủ ự ậ ặ ớ

ể ệ ự ư

Q max F : đ c ộ ỉ đi m m a, đ c đi m đ a hình, l p ph th c v t, ị ư di n tích l u v c Môđun đ nh lũ thi ỉ

t k : q ế ế maxp (m3/s.km2)

t gi m môđun đ nh lũ theo

ứ

ả

ỉ

Công th c tri ế di n tích (ti p) ế

ệ

 Theo nhi u nghiên c u, môđun đ nh lũ gi m khi di n tích l u

ề

ệ

ứ c mô t

v c tăng và đ ự

ượ

ả ằ

ố

q max

ả ỉ b ng hàm s mũ: A p n

 Trong đó: n là h s tri

ệ ố ế

ậ

ổ

 H s n và tham s A

F t gi m; A ả thay đ i theo vùng lãnh th ; F là di n tích l u v c sông. ự ể

p là tham s đ a lý khí h u ố ị ự ư ệ

ệ ị

ố p có th xác đ nh theo tài li u th c đo,

ệ ố ằ

b ng cách l y logarit 2 v : ế ấ

ệ ố

 n chính là h s góc c a đ  n là h s tri

c t ng h p t

ệ ố ế

t gi m đ ả

ng quan h lgq ệ

maxp ~ lgF ệ tài li u th c đo lũ và ự

ợ ừ

lgqmaxp = lgAp – nlgF ườ ủ ượ ổ c phân vùng theo lãnh th

ượ

ổ

1%

y = -0.4459x + 1.5509

Lg(qmaxp)= 1.5509 – 0.4459 lg(F)

1.5

Lg(qmaxp)

Series1

0.5

Linear (Series1)

-0.5

Lg(F)

ng đ nh lũ theo tr s quy

ư ượ

ị ố

ỉ

i) Xác đ nh l u l ị chu n c a môđun đ nh lũ ủ

ẩ

ỉ

100 ng v i di n tích ớ ứ c xây d ng thành ự ượ

ệ ỉ

ấ

ả

Môđun đ nh lũ quy chu n q ẩ đ 100km2 và t n su t 10% ầ b n đ đ ng tr ị ồ ẳ Theo công th c tri ứ

ế q 100

t gi m: ả A = %10 n 100

n là h s tri ợ ừ ượ ổ

ệ ố ế th c đo lũ và đ tài li u ệ ổ

A p

(cid:246) (cid:230)

q 100

T đó suy ra: ự ừ (cid:247) (cid:231)

A %10

ł Ł t gi m đ c t ng h p t ả c phân vùng theo lãnh th ượ 100 q max F

ng đ nh lũ theo tr s quy

ị ố

ỉ

i) Xác đ nh l u l ư ượ ị chu n c a môđun đ nh lũ (ti p) ủ

ế

ẩ

ỉ

=l p

Ap %10A

Đ t g i là h s chuy n đ i t n ệ ố ổ ầ ể ọ

ặ su t ấ

(tra b ng theo phân vùng lãnh th ) ổ

ả i công th c d Vi i d ng: ứ t l ế ạ ướ ạ

(cid:246) (cid:230)

q max

q 100

(cid:247) (cid:231)

100 F

ł Ł

T đó có l u l ừ

q max

max

ng đ nh lũ thi ỉ = ư ượ Q t k ế ế . F

ng t

ii) Xác đ nh Qị

ự ươ

ự

maxp theo l u v c t ư

Gi s ch n đ ệ ậ

ng t ứ

ọ ả ử m t đ m t ươ ặ ệ ố ư

q max

n F tt

A p

c l u v c có đi u ki n khí h u, ề ượ ư nh l u v c nghiên c u ự ự ủ ự = ự ư ư ư = Coi tham s Ap c a hai l u v c là nh nhau tt A p

t gi m n theo b n đ phân vùng ả ồ

Dùng h s tri L u l ả ệ ố ế ng đ nh lũ thi ư ượ ỉ t k : ế ế

(cid:246) (cid:230)

max

tt max

(cid:247) (cid:231)

F tt F

ł Ł

c) Công th c Xô-kô-l p-sky

ứ

ố

ượ

ố

ưở

Công th c đ ỉ

ụ

ễ

ố

ị

ầ

ấ

c xây d ng trên các s s : ứ ự ơ ở Ch xét các nhân t ch đ o nh h ng đ n ủ ạ ả ế dòng ch y lũ trong ph m vi đ chính xác th c ộ ự ạ ả đó có th xác đ nh d dàng d ng và các nhân t ể Coi t n su t m a là t n su t lũ ầ ư Không nh ng xét đ n đ nh lũ, mà còn xét đ n

ế

ỉ

ế ng quá trình lũ T n th t lũ tính b ng h s dòng ch y t ng ệ ố

ấ ữ ng lũ, đ ườ ấ

ả ổ

ằ

l ượ ổ ngượ l

Xây d ng công th c Xô-kô-l p-sky ứ

ự

ố

đã đ n gi n hóa quá trình lũ thành hai ơ ả

i đ nh ặ ạ ỉ

ủ

(cid:246) (cid:230) Tác gi đ ườ Ph ả ng cong parabol g p nhau t ng trình c a nhánh lũ lên ươ

= QQ

t t

(cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231)

ł Ł

(cid:246) (cid:230) -

Ph

ng trình c a nhánh lũ xu ng

ươ

ủ

ố

= QQ

x t

(cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231)

Trong đó m và n là các b c c a đ

ng Parabol

ậ ủ

ườ

ł Ł

1200.00

Qmaxp

1000.00

800.00

600.00

400.00

200.00

0.00

9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Xây d ng công th c Xô-kô-l p-sky (ti p)

ự

ứ

ế

ố

ng lũ đ c xác đ nh theo phép ượ ượ ị

t 1

t t

x t

Khi đó, t ng l ổ tích phân: (cid:246) (cid:230) (cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:242) (cid:242) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) ł Ł ł Ł

(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231)

t l + m

t x + n

ł Ł

(cid:246) (cid:230)

= tQW lm

1 +

g +

(cid:247) (cid:231) Đ t tặ x = g .tl ł Ł

ø Ø

(

n (

) 1 +

( n

)( + m 1 ) g ++ 1

) œ 1

W t

ß º T đó rút ra ừ

Xây d ng công th c Xô-kô-l p-sky (ti p)

ứ

ự

ế

ố

Cho

g i là h s hình d ng lũ ệ ố

ạ

ọ

(

n (

) 1 +

( n

)( + m 1 ) g ++ 1

Ta có:

W t

M t khác, t ng l

ổ

ể

ớ

mp có th tính theo l p dòng

ch y lũ y

ặ ả

ng lũ W ượ Tp theo công th c:ứ

: h s dòng ch y lũ;

t k trong th i đo n T;

ạ

ờ

ệ ố ượ

ng m a thi ư

ớ ổ

ấ

ầ

Trong đó  a  HTP = l ế ế  H0 = l p t n th t ban đ u.

Wmp = yTp.F yTp = a (HTP-H0) ả

Xây d ng công th c Xô-kô-l p-sky (ti p)

ứ

ự

ế

ố

T đó có d ng công th c cu i cùng:

ứ

ừ

ạ

ố (

)

278

. fF

max

. Fy t

T T l

ổ ơ

ể

ờ

ị ng đ m a tính theo mm/h thì K

Trong đó K là h s chuy n đ i đ n v . Khi th i gian lũ lên ộ ư

ệ ố , c ờ ườ

Tl tính theo gi =0.278

Xây d ng công th c Xô-kô-l p-sky (ti p)

ứ

ự

ế

ố

ủ ự

Khi xét đ n nh h ng n ế ả ư ượ v t và l u l ậ

278

. fF

d .

max

HpH T l

d d

t gi m đ nh lũ do nh h t gi m đ nh lũ do nh h

ệ ố ế ệ ố ế

ả ả

ỉ ỉ

ưở ưở

ng ao h ồ ng l p ph th c ớ

ủ ự

d

t gi m đ nh lũ do nh h

t c a

ệ ố ế

ả

ỉ

ưở

ng đi u ti ề

ế ủ

ng n

c khi có lũ

ư ượ

ướ

c ng m tr ầ

ướ

1: h s tri 2: h s tri v tậ 3: h s tri lòng sông Qng: l u l

ưở ướ ( ng c a ao h , l p ph th c ồ ớ ủ c ng m thì: ầ ) -

Cách xác đ nh các tham s trong công th c:

ứ

ố

ị

 Th i gian lũ lên tính b ng th i gian t p trung n ằ

ậ

ờ

ướ

ị

c trong sông: L 6,3 V t

 L- chi u dài sông chính (km) ề  (3,6 h s đ i đ n v ); ệ ố ổ ơ  Vt = (0,6‚ 0,7)‘ Vm;  v i ớ ‘ Vm – t c đ trung bình l n nh t ộ

ấ ở ặ ắ ử

ớ ượ

ơ ồ

ố  Nhóm thông s ố a (Ht p- H0) đ

c xác đ nh theo s đ phân khu c ng m a thi ư

t k đ ế ế ượ

ế c xác đ nh theo s đ phân khu ho c ơ ồ

ặ

ả ng cong tri  H s hình d ng lũ f đ ượ ng t ự

đ ừ ườ ạ m n l u v c t ự ươ

m t c t c a ra ị t p là l m a rào dòng ch y. Trong đó H ượ t gi m m a xác đ nh t ư ả ị ị ệ ố 3600 tQ ượ ư ma W

c l y b ng tr s Q

ố ớ ư

ự ớ

ằ

ỏ

ị ố 0 đ i v i l u v c l n và b qua

 Tr s Q ị ố ng đ ố ớ ư

ượ ấ ự

ỏ đ i v i l u v c nh .

ụ

ứ

Ph m vi ng d ng các công th c tính l u ứ ạ ng đ nh lũ: l ỉ ượ

£ i h n: F ộ ớ ạ

100 km2 ệ

‡ ứ ườ ế ứ tích l u v c: F ng đ gi t gi m môđun đ nh lũ theo di n ả ỉ 100km2 Công th c c Công th c tri ư ự

‡ Công th c Xô-kô-l p-sky: F 100km2 ứ ố

d) Xác đ nh Wị

maxp

M n quan h Q ng ượ ủ ư ự ươ ệ maxp ~ Wmaxp c a l u v c t

tự

ứ ệ

ớ ư

2 thì: Wmp = 103a

(150).Hnp.F

‚ 50km2: 103a

V i l u v c có F =1 ự

ớ ư

ng m a ngày thi

ượ

.Hnp.F t k ế ế

Trong đó: Hnp – l

y S d ng công th c kinh nghi m: ỏ ử ụ V i l u v c nh F<1km ự

e) Xác đ nh đ

ng quá trình lũ thi

ị

ườ

t k ế ế

Ph Ph ủ ng quá trình lũ ươ ươ ườ

theo d ng toán h c nào đó ng pháp s d ng mô hình toán th y văn ử ụ ng pháp khái quát hóa đ ọ ạ

i) Đ ng quá trình lũ d ng tam giác

ườ

ạ

2 W

Th i gian kéo dài tr n lũ:

ậ

ờ

T lu

Tlũ = Tl + Tx

Có

T=g x T l

=1,5‚ 2 =2,5‚ 3,5 ho c ặ

ế ng t

Đ i v i l u v c nh ít đi u ti ỏ ố ớ ư ự Đ i v i l u v c đi u ti ự ề ố ớ ư ự ươ ư

l y theo l u v c t ấ

ế g t ề ề g t nhi u ự

1200

Qmaxp

1000

800

600

400

Wmaxp

200

9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Tlũ

ii) Đ ng quá trình lũ d ng hình thang

ườ

ạ

2 W

T lu

1,1

1200

Tđ

1000

Qmaxp

800

600

400

Wmaxp

200

9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49

Tlũ

Th i gian kéo dài tr n lũ ậ ờ

iii) Đ ng quá trình lũ d ng Xô-kô-l p-sky

ườ

ạ

ố

1200.00

Qmaxp

1000.00

(cid:246) (cid:230)

= QQ

t t

(cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231)

800.00

ł Ł

600.00

(cid:246) (cid:230) -

= QQ

x t

(cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231)

400.00

200.00

0.00

9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Đ i v i lũ do m a rào đ ngh l y m=2, n=3

ố ớ ề

ị ấ

ł Ł

Bài giảng Thủy văn công trình: Chương 5 (tt)

Bài giảng Thủy văn công trình: Chương 5 - Tính toán dòng chảy lũ thiết kế có nội dung trình bày khái niệm chung về lũ và các đặc trưng về lũ, sự hình thành dòng chảy lũ, xác định dòng chảy lũ thiết kế.

(cid:242)=

Quá trình l u l

ng

ư ượ

/

) s 3 m

(

Q

t (gi

)ờ

Quá trình l u l

ng

ư ượ

/

) s 3 m

(

Q

t (gi

)ờ

Quá trình l u l

ng

ư ượ

/

) s 3 m

(

Q

t (gi

)ờ

ả

ả

Đ

NG T N SU T L U L

NG LŨ L N NH T TR M HY

ƯỜ

Ấ Ư ƯỢ

Ầ

Ớ

Ấ

Ạ

C¸ c tha m sè thèng kª Q m a xTB = 3460 m 3/ s C V = 0,49 C S =2, 72 D¹ ng p h©n b è: Pea rson III

/

s) 3 m

( x a m Q

P(%)

Đ

NG T N SU T L U L

NG LŨ L N NH T TR M HY

ƯỜ

Ấ Ư ƯỢ

Ầ

Ớ

Ấ

Ạ

C¸ c tha m sè thèng kª Qm a xTB = 3179 m 3/ s C V = 0,4 C S =1,50 D¹ ng p h©n b è: Pea rson III

/

s) 3 m

( x a m Q

P(%)

Đ ng quá trình lũ thi t k thu phóng theo ph

ng pháp cùng t s

ế ế

ườ

ươ

ỷ ố

/

) s 3 m

(

Q

Th i đo n (ngày) ạ

ờ

Đ ng quá trình lũ thi t k thu phóng theo ph

ng pháp Oghiepxki

ế ế

ườ

ươ

) s

/

3 m