Thiết lập công thức tính lưu lượng đỉnh lũ thiết kế cho các lưu vực không có tài liệu thủy văn khu vực Tây Bắc
lượt xem 2
download
Bài viết Thiết lập công thức tính lưu lượng đỉnh lũ thiết kế cho các lưu vực không có tài liệu thủy văn khu vực Tây Bắc phát triển mối quan hệ giữa lưu lượng đỉnh lũ thiết kế với các đặc trưng khí hậu và đặc trưng lưu vực, bao gồm lượng mưa ngày thiết kế, độ dốc lưu vực, chiều dài sông và diện tích lưu vực.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Thiết lập công thức tính lưu lượng đỉnh lũ thiết kế cho các lưu vực không có tài liệu thủy văn khu vực Tây Bắc
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 THIẾT LẬP CÔNG THỨC TÍNH LƯU LƯỢNG ĐỈNH LŨ THIẾT KẾ CHO CÁC LƯU VỰC KHÔNG CÓ TÀI LIỆU THỦY VĂN KHU VỰC TÂY BẮC Nguyễn Thị Thu Nga Trường Đại học Thủy lợi, email: ngatvct@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG ảnh hưởng hơn. Nghiên cứu được áp dụng cho khu vực Tây Bắc thuộc vùng thượng nguồn Để tính lưu lượng đỉnh lũ thiết kế cho các sông Đà và sông Mã bao gồm các tỉnh Lai lưu vực không có tài liệu, theo Quy phạm Châu, Sơn La, Điện Biên và Hòa Bình. QPTL C6-77 [1], có thể sử dụng một trong ba công thức là công thức cường độ giới hạn, 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU công thức triết giảm và công thức thể tích. Trong đó công thức cường độ giới hạn được Nghiên cứu này sử dụng phương pháp hồi ứng dụng cho các lưu vực có diện tích dưới quy đa biến để xây dựng phương trình hồi 100km2,công thức triết giảm và công thức thể quy của lưu lượng đỉnh lũ ứng với tần suất tích (Xokolopski) và được ứng dụng cho lưu 1% theo các đặc trưng về khí hậu và lưu vực. vực có diện tích trên 100km2. Ba công thức Quy trình thực hiện bao gồm các bước sau: này đại biểu lần lượt cho ba loại công thức lý - Lựa chọn các trạm đo lũ trên khu vực luận, công thức kinh nghiệm và công thức nghiên cứu có diện tích vừa và nhỏ, xây dựng bán kinh nghiệm. Công thức cường độ giới đường tần suất xác định Qmax1% hạn được xây dựng dựa theo lý thuyết quá - Lựa chọn các trạm mưa đại diện cho các trình hình thành dòng chảy từ mưa. Công lưu vực, xác định lượng mưa ngày X1max1% thức có xét đến nhiều quá trình bao gồm quá - Sử dụng bản đồ DEM kết hợp bản đồ địa trình mưa, quá trình tổn thất, quá trình chảy hình xác định các đặc trưng lưu vực truyền trong sông, trên sườn dốc, với nhiều - Sử dụng kỹ thuật hồi quy đa biến tìm tham số xác định phức tạp. Ngược lại, công kiếm quan hệ giữa Qmax1% với X1max1% và các thức triết giảm chỉ thuần túy dựa vào mối đặc trưng lưu vực. quan hệ giữa mô đun đỉnh lũ và diện tích lưu - Đánh giá sai số giữa Qmax1% tính theo vực, xây dựng dựa vào tài liệu thực đo. Công phương trình hồi quy và Qmax1% xác định theo thức Xokolopski dựa trên khá nhiều giả thiết phân bố xác suất. giản hóa bao gồm quan hệ đỉnh lũ và tổng lượng lũ, quan hệ tổng lượng lũ và lượng 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU mưa gây lũ, không xét đến thời gian chảy 3.1. Giới thiệu về khu vực nghiên cứu truyền trên sườn dốc. Nghiên cứu này phát triển mối quan hệ giữa Khu vực Tây Bắc Bắc Bộ bao gồm lưu vực lưu lượng đỉnh lũ thiết kế với các đặc trưng khí sông Đà, thượng nguồn lưu vực sông Mã và hậu và đặc trưng lưu vực, bao gồm lượng mưa một phần nhỏ thượng nguồn lưu vực sông ngày thiết kế, độ dốc lưu vực, chiều dài sông Mekong. Đặc điểm chung về địa hình ở khu và diện tích lưu vực. Từ đó có thể tìm ra dạng vực này là núi cao, địa hình chia cắt mạnh. công thức kinh nghiệm tương tự như công Tuy nhiên, chế độ mưa trong vùng có sự khác thức triết giảm, nhưng có xét đến nhiều yếu tố biệt rõ rệt. Trong khi khu vực thượng nguồn 733
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 sông Đà là nơi có nguồn nước dồi dào, với Trạm F Li Jd X1max1% Trạm tâm mưa lớn Sìn Hồ thì vùng thượng nguồn TT TV (km2) (km) (%o) (mm) mưa sông Mã lại thuộc vùng ít mưa. Ngoài ra khu Nậm Mường vực cao nguyên Sơn La - Mộc Châu cũng là 4 475 172.4 213 169.8 Pô Nhé vùng mưa ít. Mường 5 Pa Há 424 154.8 208 169.8 Nhé Mường Lai 6 261 100.1 208 284.5 Mít Châu Nậm Tủa 7 2680 1054 184 191 Mức Chùa Bản Than 8 2620 967 170 229.2 Củng Uyên Mù Mù 9 Cang 230 290.7 164 253 Cang Chải Chải Nậm Khau 10 313 115 166 233.5 Chiến Phạ Hình 1. Bản đồ mạng lưới trạm KTTV Phiêng Phù 11 269 82.8 157 167 3.2. Dữ liệu đầu vào Hiềng Yên Mạng lưới các trạm khí tượng thủy văn Bãi Hòa 12 97.5 36.7 229 360 Sang Bình trong khu vực được trình bày trong Hình 1. Các trạm thủy văn được lựa chọn để phân Đồng thời, từ tài liệu đo lũ tại các trạm thủy tích là toàn bộ các trạm có tài liệu đo lưu văn có trên khu vực nghiên cứu, lựa chọn hàm lượng lũ ngoại trừ một số trạm trên dòng Pearson III xác định các giá trị Qmax1%. chính sông Đà. Trong đó, có khá nhiều trạm đã dừng đo. Từ bản đồ DEM kết hợp với bản 3.3. Xây dựng phương trình hồi quy đa đồ địa hình tỉ lệ 1:50.000, xác định một số biến đặc trưng của lưu vực, bao gồm diện tích lưu Sử dụng phương pháp hồi quy đa biến, xác vực (F), tổng chiều dài sông suối (Li), độ định lưu lượng đỉnh lũ ứng với tần suất 1% dốc bình quân lưu vực (Jd). Tương ứng với theo dạng sau: mỗi lưu vực, lựa chọn trạm mưa điển hình để xác định lượng mưa ngày ứng với tần suất Qmax1% b0 X 1b1 X 2b 2 X kbk (1) 1% (X1max1%). Tổng hợp các đặc trưng được trong đó bi (i = 1, ..., k) là các hằng số hồi trình bày trong Bảng 1. quy được xác định theo nguyên lý bình phương tối thiểu, Xi là các đặc trưng về lưu Bảng 1. Các đặc trưng lưu vực vực và khí hậu, Qmax1% là lưu lượng đỉnh lũ và lượng mưa ứng với tần suất 1%. Phương pháp này được Trạm F Li Jd X1max1% Trạm sử dụng nhiều cho các đơn vị thuộc Cơ quan TT TV (km2) (km) (%o) (mm) mưa Khảo sát Địa chất Mỹ [2]. Bản Điện Phương trình (1) sau khi lấy logarit hai vế 1 638 238.1 175 243.4 Yên Biên có dạng tuyến tính như sau: Nậm Sốp log Qmax1% log b0 b1 log X 1 2 868 267.7 169 198.7 (2) Công Cộp b2 log X 2 bk log X k 3 Nà Hừ 155 50.5 197 381.6 Mường trong đó, các hằng số bi được xác định bằng Tè công cụ Data Analysis/Regression trong Excel. 734
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 3.4. Kiểm định thông số mô hình hồi quy mưa được chọn chưa đại diện cho lưu vực. Điều này cũng là khó khăn chung khi tính lũ Để kiểm định các thông số trong mô hình cho các lưu vực vừa và nhỏ ở Việt Nam. hồi quy, tác giả sử dụng phương pháp leave- one-out cross validation. Với số lượng mẫu đã 5. KẾT LUẬN có là 12, mỗi lần phân tích hồi quy được thực hiện cho 11 giá trị, sử dụng 01 giá trị còn lại Việc xây dựng các công thức tính lũ thiết để kiểm định. Tổng cộng có 12 lần thực hiện kế dựa vào các đặc trưng về khí hậu và lưu hiệu chỉnh và kiểm định mô hình. Mô hình vực có ý nghĩa thực tiễn rất cao, giúp giảm được lựa chọn là mô hình có sai số cả giai khó khăn khi xác định đỉnh lũ thiết kế cho đoạn hiệu chỉnh và kiểm định đều nhỏ. các lưu vực không có tài liệu đo đạc thủy văn. Với kết quả ban đầu khá tốt, phương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU pháp này có thể triển khai rộng rãi cho các khu vực khác trên cả nước. Tuy nhiên, do Phương trình hồi quy tính Qmax1% cho khu thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên kết quả vực Tây Bắc đượclựa chọn như sau: mới chỉ xây dựng mối quan hệ giữa lưu Qmax1% 0.0095 F 1.108 L0.153 J d0.034 X10max .997 1% (3) lượng đỉnh lũ 1% với một vài đặc trưng lưu trong đó giá trị sai số tương đối giữa Qmax1% vực. Định hướng nghiên cứu tiếp theo sẽ có tính toán và Qmax1% Pearson III trung bình thể mở rộng ra xem xét một số yếu tố khác, giai đoạn hiệu chỉnh và kiểm định lần lượt là ví dụ như loại đất và thảm phủ thực vật, đồng 2,64% và 1,87%. thời tính toán cho các trường hợp tần suất Các thông số thống kê của mô hình hồi khác. Kết quả này nằm trong khuôn khổ đề quy đa biến được trình bày trong Bảng 2. tài NCKH cấp Bộ của Trường Đại học Thủy Bảng 2. Các đặc trưng thống kê lợi về "Nghiên cứu cập nhật phương pháp mô hình hồi quy đa biến tính toán các đặc trưng thủy văn thiết kế cho các công trình thủy lợi". Hệ số tương quan R 0.994 R 2 0.989 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO R2sau hiệu chỉnh 0.982 [1] Bộ Thủy lợi. 1979. Quy phạm Tính toán các đặc trưng thủy văn thiết kế. QPTL C6-77. Sai số chuẩn 0.053 [2] Thomas, W.O. 1987. Summary of U.S. Số quan trắc 11 Geological Survey Regional Regression Equation. 66th Annual Meeting of the Nhìn chung, kết quả cho thấy lưu lượng Transportation Research Board, tính toán theo công thức bám khá sát với lưu Washington, D.C. lượng xác định từ đường tần suất. Mặc dù [3] Trần Thanh Xuân. Đặc điểm thủy văn và vẫn còn một số kết quả còn chênh lệch như ở nguồn nước sông Việt Nam. NXB Nông trạm Pa Há, Mường Mít (sai số trên 10%). nghiệp, 2007. Một trong những nguyên nhân có thể do trạm 735
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Xác định thành phần hỗn hợp
3 p | 112 | 7
-
Thiết lập mô hình HEC-HMS dự báo lưu lượng nước vào hồ Bản Chát mùa lũ 2020
9 p | 41 | 5
-
Tính toán và khôi phục chuỗi số liệu dòng chảy cho lưu vực sông Thao (bao gồm cả phần lãnh thổ Trung Quốc) bằng bộ mô hình khí tượng thủy văn kết hợp WEHY-WRF
11 p | 62 | 4
-
Giải pháp tự động hóa quản lý hoạt động nghiệp vụ trạm khí tượng thủy văn và truyền tin theo thời gian thực từ các trạm khí tượng thủy văn truyền thống
11 p | 60 | 3
-
Tích hợp các mô hình thủy văn, thủy lực, điều tiết hồ chứa trong dự báo lũ và ngập lụt cho hệ thống sông Ba
7 p | 58 | 2
-
Quy hoạch phòng chống lũ và quy hoạch đê điều tỉnh Bắc Ninh đảm bảo an toàn phòng, chống lũ và phát triển kinh tế xã hội đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050
9 p | 86 | 2
-
Mô hình hóa và tính toán thiết kế hệ thống chiết tách nước sạch từ không khí
11 p | 9 | 1
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn