Thủy văn học và phân tích vùng ngập lụt ( ĐH Quốc Gia Hà Nội ) - Chương 5 potx

Chơng Các mô hình thuỷ văn mô ảnh: Ngời điều hành với máy tính trạm kỹ thuật 5.1 Giới thiệu mô hình mô Quá trình ma rào dòng chảy đà đợc trình bày chi tiết chơng 2, đà lợng ma đóng góp vào thành phần khác bốc hơi, thấm, khu chứa, dòng chảy tràn cuối dòng chảy Hình dạng thực tế thời gian chảy truyền đờng trình thuỷ văn cho lu vực cụ thể đà đợc chØ lµ phơ thc vµo rÊt nhiỊu vµo u tố mặt đệm, khí hậu địa lý thuỷ văn (bảng 5.1) Ngoài thời gian cờng độ ma yếu tố quan trọng định đến trình ma rào dòng chảy, sau đặc trng lu vực mà chuyển hoá từ lợng ma đầu vào đến trình dòng chảy cửa lu vực Diện tích, độ dốc, hình dạng, đất, lợng trữ thông số quan trọng hình thái lu vực Các thông số sử dụng đất thổ nhỡng ảnh hởng đáng kể đến phản ứng thuỷ văn tự nhiên thông qua việc tăng lớp thấm, thay đổi độ dốc cải thiện hệ thống kênh tiêu nớc 289 Bảng 5.1 Những nhân tố ảnh hởng đến đờng trình thuỷ văn Khoảng thời gian ma Kích thớc l−u vùc §é dèc l−u vùc Hình dạng lu vực Lợng trữ lu vực Hình thái học lu vực Cờng độ ma Kiểu lòng dẫn Đất sử dụng / đất che phủ 10 Loại đất 11 Tỷ lệ diện tích không thấm Những công nghệ tiên tiến phơng pháp tính máy tính vòng thập kỷ qua kết hợp với tiến lớn hơn, mÃnh liệt việc quan trắc số liệu đà cho phép phát triển ứng dụng mô hình mô thuỷ văn Những mô hình sử dụng hệ phơng trình khác để mô tả trình vận chuyển thuỷ văn cân nớc theo thời gian Chơng 1, đà trình bày số phơng pháp tính toán sử dụng để chuyển số liệu lợng ma thành đờng trình thuỷ văn cửa lu vực Các mô hình tính máy tính cho phép sử dụng thông số khác không gian thời gian theo phơng pháp số trị đà biết Các khu vực ma phức tạp lu vực không đồng đợc mô dễ dàng có số liệu đầy đủ, nhiều phơng án thiết kế, nhiều kịch điều khiển đợc đặt kiểm tra mô hình Những chơng trình nghiên cứu trờng đại học Harvard, đại học Stanford Cục công binh Hoa kỳ năm 1960 nỗ lực tiên phong cố gắng sử dụng máy tính để mô diễn biến lu vực Mô hình lu vực Stanford (Crawford Linsley, 1966) mà sau có liên quan đến chơng trình mô thuỷ văn - FORTRAN (Johanson nnk, 1980), mô hình quan trọng số nhng mô hình mô lu vực Từ cố gắng từ sớm này, loạt mô hình đà đợc phát triển ứng dụng năm 1960 1970 cho ma đô thị, lũ, tới tiêu, thiết kế hồ chứa, quản lý lu vực Các mô hình mô thuỷ văn đợc phân loại theo loạt tính chất nh bảng 5.2 Trong trình phân tích lu vực, phạm trù quan tâm chủ yếu gồm thông số tập trung đối lập thông số phân bố, tợng không liên tục, thông số ngẫu nghiên đối lập với thông số tất định Các mô hình thông số tập trung biến đổi từ lợng ma thực tế đầu vào thành dòng chảy cửa dựa quan điểm trình lu vực xuất điểm không gian (giống nh mô 290 hình hộp đen) Các thông số mô hình có định nghĩa xác vật lý hệ thống Đờng trình đơn vị tổng hợp ví dụ đợc sử dụng rộng rÃi Các mô hình thông số phân phối cố gắng mô tả trình vật lý chế không gian nh số mô hình mô thuỷ văn Trong mô hình thông số phân phối thờng thoả mÃn mặt lý thuyết tốt số liệu thờng bị thiếu hụt cho việc hiệu chỉnh kiểm định kết mô hình Các mô hình tợng nh HEC-1 mô tả trình lũ (Trung tâm thuỷ văn công trình, 1981) mô hình điều khiển nớc lũ EPA (SWMM) (Huber nhiều tác giả khác, 1981) hay SCS TR2O (Cục bảo tồn đất, 1975a), mô phản ứng trân ma đơn lẻ cho số liệu ma đầu vào định Đờng trình đơn vị hay phơng pháp sóng động học đợc sử dụng để thành lập trình ma mà sau đợc diễn toán sông Các mô hình liên tục nh Stanford Watershed Model, SWMM, STORM dựa phơng trình cân dài hạn tính toán trực tiếp cho ảnh hởng điều kiện trớc Những mô hình hữu dụng cho lu vực với vùng thấm lớn Vài mô hình bao gồm thành phần ngẫu nhiên hay thống kê để biểu diễn lợng ma đầu vào mà sau đợc sử dụng để hình thành chuỗi thời gian dòng chảy Chuỗi thời gian sau đợc đánh giá thống kê sử dụng phân tích tần suất lũ Tổng hợp thuỷ văn cho phép nhà thuỷ văn kéo dài chuỗi số liệu ngắn nh số liệu dòng chảy dựa phơng pháp thống kê Các chuỗi tổng hợp giữ đợc đặc trng thống kê chuỗi số liệu lịch sử đảm bảo yêu cầu phân bố xác suất nh Logarit chuẩn hay Logarit Pearson (phần 3.5) Phân tích đờng cong Tổng thể giả thiết chuỗi số liệu lịch sử đợc lặp lại cách xác Tạo số ngẫu nhiên giả thiết dòng chảy không độc lập phân bố theo hàm phân bố đà biết trớc Cuối cùng, kỹ thuật Markov giả thiết dòng chảy chuỗi liên quan đến phần chuỗi dòng chảy trớc thờng bị giới hạn bớc thời gian ngắn phân tích Các chi tiết mô hình thống kê tham khảo tài liệu Bras Rodriguez-Iturbe (1984) Bảng 5.2 Các mô hình thuỷ văn Loại mô hình Mô hình ví dụ Thông số tập trung Snyder Unit Hydrograph Phân bố Kinematic wave Hiện tợng HEC-1, SWMM Liên tơc Stanford Watershed Model, SWMM, I-ISPF, STORM VËt lý c¬ sở HEC-1, SWMM, HSPF Ngẫu nhiên Synthetic streamflows Số trị Explicit kinematic wave Ph©n tÝch Nash IUH Mét −u viƯt mô hình mô sáng tỏ đạt đợc việc tập hợp tổ chức số liệu cần thiết nh đầu vào cho thuật toán toán học mà bao gồm toàn 291 hệ thống mô hình Chính thờng thu thập số liệu bổ sung hay cải tiến cong thức toán học để biểu diễn tốt trình lu vực Một thuận lợi khác nhiều sơ đồ biến đổi cho phát triển hay điều khiển lũ đợc kiểm chứng cách mau lẹ so sánh với mô hình tính toán Hạn chế chủ yếu mô hình mô khả hiệu chỉnh kiểm định mô hình hoàn hảo điều kiện thiếu số liệu Các thực hành cho mô hình đơn giản mà mô tả đợc hệ thống thoả mÃn cho số liệu đầu vào định nên đợc sử dụng Sự xác mô hình đợc xác định qua khả sẵn có số liệu vào, số liệu quan trắc thực tế chuỗi thời gian đầu nhiều vị trí khác lu vực Mặc dầu có số hạn chế nhng mô hình mô pháng vÉn cung cÊp cho chóng ta mét c¸ch tiÕp cận logic mang tinh khoa học hiểu động thái thuỷ văn lu vực hệ thống nguồn nớc phức tạp Những phát triển mô hình ứng dụng đà mở trang khoa học thuỷ văn dẫn dắt nhiều thiết kế sách điều hành mà trớc cha đợc kiểm nghiệm hay thực hoá Trong vài năm gần đây, vài tổng kết xác mô hình thuỷ văn đà đợc công bố bao gồm Fleming (1975), Delleur and Dendrou (1980), McPherson (1975), Feldman (1981), Kibler (1982), Whipple nhiều tác giả khác (1983) Độc giả tham khảo tài liệu để có kiến thức sâu 5.2 Tổ chức phân tích thuỷ văn lu vực Với nhiều mô hình thuỷ văn sẵn có dành cho nhà thuỷ văn hay kỹ s, phát triển mô hình đợc hỗ trợ Hơn kỹ s phải lựa chọn mô hình mô sẵn có dựa đặc trng hệ thống cần nghiên cứu, mục đích nghiên cứu khả tài cho việc thu thập số liệu máy tính Một mô hình đà đợc lựa chọn, nói chung bớc tiến hành liên quan đến phân tích mô lu vực đợc liệt kê bảng 5.3 Bớc bớc quan trọng toàn bớc Sự lựa chọn mô hình khó khăn định quan trọng thành công việc nghiên cứu xoay quanh xác kết đạt đợc Bảng 5.2 nên đợc xem xét với đặc trng lu vực, mục đích nghiên cứu, để xây dựng kế hoạch mô hình hoá Nhìn chung, ngoại trừ số liệu lu vực đầy đủ không gian thời gian, tiếp cận thông thờng phân tích lu vực sử dụng mô hình kiện xác định với khái niệm thông số tập trung để phát triển đờng trình truyền lũ HEC (Trung tâm thuỷ văn công trình, 1981) TR-20 (Cục bảo vệ đất, 1975a) hai mô hình đợc sử dụng rộng rÃi cho phân tích lu vực điển hình Nếu lu vực có số liệu đầy đủ ma, thấm, dòng chảy bản, dòng chảy 292 sông, đất sử dụng đất, mô hình Stanford chơng trình mô Thuỷ văn - FORTRAN (HSPF) đợc áp dụng để tính toán cân nớc liên tục dài hạn đờng trình dòng chảy cửa Trong trờng hợp hệ thống tiêu nớc đô thị xác định rõ mô hình SWMM ILLUDAS (Terstriep Stall, 1974) đợc áp dụng để xác định phản ứng thuỷ văn cho thành phần hệ thống Mô hình ma rào đô thị đợc bàn luận chi tiết phần 5.3 chơng Bớc bảng 5.3, hiệu chỉnh kiểm chứng mô hình, quan trọng việc làm chuẩn hoá thông số mô hình dịnh xác hợp lý số liệu đầu bớc Hiệu chỉnh mô hình liên quan đến việc lựa chọn số số liệu đo đạc đợc số liệu đầu vào (lợng ma, hệ thống sông, tình hình sử dụng đất) đờng trình đầu cho ứng dụng mô hình Các tham số điều khiển mô hình đợc vi chỉnh đạt đợc phù hợp cho chuỗi số liệu Mô hình sau đợc kiểm định việc mô mét sù kiƯn thø hai hay thø ba (víi trËn ma khác) giữ nguyên toàn thông số khác để so sánh kết dự báo đợc với tài liệu thực đo Một ví dụ chi tiết mô hình đà đợc hiệu chỉnh kiểm định mô hình mô tả phần 5.6, nơi mà mọt trờng hợp ứng dụng thực tế đợc nhấn mạnh để khó khăn phức tạp mà ta thờng gặp phân tích lu vực Bảng 5.3 Các bớc phân tích mô lu vực Lựa chọn mô hình dựa mục đích nghiên cứu đặc trng lu vực, khả số liệu tài đề án Thu thập toàn số liệu đầu vào cần thiết: lợng ma, thấm, địa lý thuỷ văn, sử dụng đất, đặc trng hệ thống sông, dòng chảy, lũ thiết kế số liệu hồ chứa Đánh giá lọc mục đích nghiên cứu trình mô để biểu diễn dới điều kiện thay đổi lu vực Lựa chọn phơng pháp cho việc xác định đờng trình lu vực hệ thống sông Hiệu chỉnh mô hình sử dụng lợng ma khứ, dòng chảy, điều kiện lu vực thời Kiểm định mô hình kiện khác nhng giữ nguyên thông số đà hiệu chỉnh Trình diễn mô mô hình sử dụng lợng ma lịch sử hay ma thiết kế, điều kiện khác tình hình sử dụng đất, sơ đồ điều khiển khác cho hồ chứa kênh Trình diền phân tích độ nhạy số liệu đầu vào, thông số routing thông số đờng trình nh yêu cầu Ước lợng tính hiệu dụng mô hình bình luận cần thiết phải thay đổi hay biến đổi 5.3 Mô tả mô hình mô thuỷ văn Một số lựa chọn kiện phổ thông nhất, liên tục mô hình dòng chảy đô 293 thị cho mô thuỷ văn đợc liệt kê bảng 5.4 Các trờng đại học hay quan liên bang đà hỗ trợ cho phát triển hầu hết mô hình Vài mô hình đợc mô tả kỹ lỡng, đà cho thÊy mét øng dơng réng r·i cho c¸c l−u vực, đặc biệt Mỹ Những khác đợc áp dụng cho vùng đặc biệt đất nớc Khi ứng dụng mô hình phải xem xét cân nhắc đến khả sử dụng số liệu có để xác định thông số cần thiết Bảng 5.4 Lựa chọn mô hình mô thuỷ văn Mô hình Tác giả Thời điểm Mô tả Stanford Crawford Linsley 1966 Mô hình lu vực Stanford HEC-1 HEC 1973-1981 Đờng trinh lũ HEC-2 HEC 1976-1982 Các mặt cắt nớc HEC-3 HEC 1973 Bảo tồn phân tích hệ thống hồ chứa HEC-4 HEC 1971 Mô dòng chảy tháng HEC-5 HEC 1979 Mô hệ thống điều tiết lũ SCS-TR20 USDA SCS 1975 Mô hình mô thuỷ văn USDAH2-74 USDA ARS Holtan 1975 Mô hình lu vực thuỷ văn HSPF Johnson nnk 1980 Chơng trình mô thuỷ văn Fortran 10 MITCAT Horley 1975 Mô hình tợng ma -dòng chảy đô thị 11 SWMM Mitcat Eddey, Cam 1971-1988 Mô hình quản lý nớc lũ 12 ILLUDAS Terstriep Stall 1974 Mô pháng hƯ thèng tho¸t n−íc ILLLINOS 13 STORM HEC 1975 Mô hình lợng trữ, điều, dòng chảy mặt USGS, Alley Smith 1982 Quá trình lũ khu vực đô thị 14 USGSDR3M 15 PennSt Aron, Laktos 1976 Mô hình thuỷ văn đô thị 16 DWOPER NWS, Fread 1978 Mô hình sóng động học NWS Vài mô hình bảng 5.4 đà đợc mô tả kỹ lỡng Delleur and Dendrou (1980) đợc giới thiệu vắn tắt dới Mô hình lu vực Stanford (Crawford and Linsley, 1966) mô hình thuỷ văn toàn diện Mô hình lu vực Stanford (SWM-IV) đợc hình thành từ chuỗi lệnh cho trình chu trình thuỷ văn dựa sở liên tục Phơng trình liên tục đợc cân cho bớc thời gian, lợng giáng thuỷ, khu chứa, bốc thoát hơi, thấm, trữ lợng ẩm giữ lại đất, dòng chảy tràn, dòng chảy sông đợc đa vào tính toán toàn mô hình Mô hình yêu cầu số lợng lớn số liệu đầu vào lu vực khôg đợc sử dụng rộng rÃi nh số mô hình có sẵn khác Một vài phiên mô hình FORTRAN đợc phát triển qua nhiều năm, ví dụ nh trờng đại học Kentucky, đại học Ohio, đại học Texas Chơng trình Hydrocomp Simulation Program (HSP) phiên thơng mại kế thừa SWM-IV đà đợc biến đổi để đa vào môđun chất lợng nớc, truyền sóng động lực bớc thời gian biến đổi Phiên HSPF đợc thiết kế lại, trình diễn mô 294 nhiều trình thuỷ văn chất lợng nớc hay dới mặt đất, kênh hồ chứa (Johanson nhiều tác giả khác, 1980) Một số môđun hữu dụng HSPF mô hình nguồn không điểm (NPS), cung cấp mô liên tục chất ô nhiễm từ đô thị mặt đất cha phát triển Nó nh mô hình riêng biệt với EPA đà đợc kiểm nghiệm kỹ với HSP Hội đồng quy hoạch Bắc Virginia Donigian Crawford (1976, 1979) phát triển mô hình hớng dẫn sử dụng EPA Mô hình MITCAT đợc phát triển Bravo ngời khác (1970) trờng đại học tổng hợp Massachusett cho trận ma đơn đỉnh Lần dòng chảy tràn đợc tính phơng pháp sóng động lực, sử dụng trung bình hệ phơng trình tuyến tính hoá St.Venant cho dòng chảy kênh Vài phơng trình thấm ®−íc sư dơng cïng víi nã víi b−íc thêi gian biến đổi Phiên môđun hoá mô hình đợc mô tả Harley cộng (1970) EPA đà tài trợ cho việc phát triển mô hình SWMM thông qua tập đoàn Metcalf Eddy, đại học tổng hợp Florida, (Camp, Dresser, and McKee - 1971) SWMM mô hình dòng chảy đô thị đợc sử dụng rộng rÃi nhất, cho phép mô tợng đơn lẻ liên tục cho nhiều lu vực, vận chuyển, lu trữ hệ thống thuỷ lợi Cả lợng chất lợng nớc đợc mô dòng chảy đợc trình diễn phơng pháp hồ chứa phi tuyến, phơng pháp sóng động lực, hệ phơng trình St Venant đầy đủ khối SWMM EXTRAN Mô hình đà đợc sửa chữa phát triển nhiều lần, phiên (Huber nnk, 1988; Roesner nnk., 1988) phiên sử dụng mô hình SWMM đợc mô tả chi tiết với ví dụ chơng Mô hình STORM đợc phát triển Trung tâm thuỷ văn công trình (Trung tâm thuỷ văn công trình - 1975; Roesner nnk, 1974) để tính toán lợng chất lợng nớc cùa dòng chảy đô thị Chơng trình biểu diễn mô liên tục sử dụng chuối số liệu ma với độ dài hàng năm, nhng trận ma đơn lẻ đợc phân tích Quá trình thấm đợc ớc tính sử dụng hệ số dòng chảy trọng số hay phơng pháp SCS Lợng trữ hạ lu trình xử lý đợc mô nhng dòng chảy Mô hình đơn giản SWMM nhiều Mô hình ILLUDAS đợc xây dựng Terstriep and Stall (1974) mô hình mô trận lũ đơn giải đợc hệ thống thoát nớc chi tiết Mô hình chạy chế độ thiết kế mô cho lu vực cụ thể ILLUDAS đòi hỏi số liệu ma đầu vào, cấu hình ống diện tích lu vực để tính toán dòng chảy điểm khác hệ thống Dòng chảy đợc tính từ đờng cong thời giandiện tích Gần đay mô hình đà đợc cập nhật để mô điều kiện chảy có tăng cờng áp tải hệ thống ống (Chiang Bedient, 1986) đợc gọi mô hình PIBS Phơng pháp đợc xem cho kết tốt so sánh với SWMM EXTRAN Block chạy máy tính cá nhân Mô hình dòng chảy bang Penn (Aron Lakatos, 1976) đợc phát triển nh mô hình đơn giản ngắn gọn nhấn mạnh vào vai trò thời gian dòng chảy lu vực đến đỉnh lũ điểm khác lu vực Mô hình cung cấp cách 295 tiếp cận thực tế cho việc phân tích dòng chảy vung c dân nhỏ vừa Lu vực đợc chia thành phần trớc phần sau, vận chuyển nớc hệ thống trữ Kibler Aron (1978) đà nghiên cứu độ nhạy thông số mô hình SWMM Cơ quan bảo tồn đất (SCS) đà xây dựng phát triển loạt phơng pháp mô hình đợc mô tả chi tiết MeCuen (1982) Các phơng pháp đồ thị, lập bảng đợc sử dụng SCS TR-55, với tên mô hình Thuỷ văn đô thị cho lu vực nhỏ Những phơng pháp chủ yếu dựa phơng pháp số đờng cong dòng chảy đà đợc mô tả chơng không trình bày chi tiết Mô hình SCS TR-20 phơg pháp máy tính hoá để giải vấn đề sử dụng thủ tục SCS Chơng trình phát triển đờng trình dòng chảy, gửi chúng qua hệ thống đoạn kênh hồ chứa, tổ hợp hay phân tách đờng trình điểm hợp lu Cho lu vực yêu cầu diện tích, số đờng cong dòng chảy thời gian chảy truyền Và sử dụng thủ tục dờng nh đơn giản sử dụng HEC1 Nhìn chung thủ tục tơng tự nh đợc sử dụng HEC-1 đặc biệt thích hợp để kiểm tra ảnh hởng khu chứa lu giữ nớc lu vực Các thảo luận đà cung cấp tổng quan nhiều mô hình mô thuỷ văn thông dụng đợc sử dụng phân tích thuỷ văn lu vực Độc giả nên tham khảo thêm tài liệu hớng dẫn sử dụng trực tiếp từ tác giả mô hình trớc tự áp dụng mô hình vào lu vực thực tế Phần chơng sè đợc dành cho trình bày chi tiết mô hình HEC-1 với ví dụ áp dụng thực tế Nó đợc xem mô hình hoàn thiện mô hình hay đợc sử dụng mô hình đà đợc nhắc đến 5.4 Mô hình HEC-1 HEC-1 đợc thiết kế để mô trình dòng chảy bề mặt từ lợng ma rơi bề mặt lu vực Nó đợc phát triển qua nhiều năm trung tâm Thuỷ văn thuộc Cục Công binh Hoa kỳ Quá trình chuyển từ lợng ma rơi đến dòng chảy trực tiếp đợc mô bëi HEC-1 cho mét l−u vùc nhá hay mét l−u vực lớn phức tạp nh hình 5.1 Mô hình HEC-1 cho lu vực sông đơn giản hay phức tạp gồm thành phần cho dòng chảy lu vực con, kênh, hồ chứa tổ hợp dòng chảy Các biên phần diện tích lu vực đợc phác hoạ mát tổng lợng ma thông số lu vực đợc sử dụng Lợng ma lịch sử hay lợng ma thiết kế đợc chuyển thành dòng chảy thông qua phơng pháp đờng thuỷ văn đơn vị đà đợc ô tả chơng Lu lợng đợc tính toán cửa phần diện tích (xem hình 5.1) 296 Hình 5.1 Sơ đồ mô hình HEC-1 Thành phần diễn toán HEC-1 yêu cầu thông số đầu vào để xác định đặc trng diễn toán đặc biệt đoạn sông hay hồ chứa Các số liệu bao gồm trình dòng chảy trạm hạ lu Tổ hợp trình dòng chảy khu vực thiết u cho logic toµn hƯ thèng HEC-1 vµ cho phép sử dụng lu trữ máy tinh tối u mô hình HEC-1 mô hình trình dòng chảy lũ với khả sau: Mô dòng cháy lu vực sông suối từ lợng ma lịch sử hay thiết kế Sử dụng đờng trình đơn vị, tỷ lệ mát, thông số dòng chảy sông, từ số liệu quan trắc Tính toán đờng cong tần suất thiệt hại thiệt hại hàng năm cho nhiều vùng nhiều dự án điều khiển lũ Mô điều tiết hồ chứa lũ sông HEC-1 cộng cụ đợc sử dụng rộng rÃi cho mô lu vực phân tích lũ Các thảo luận mô tả đặc trng chi tiết mô hình thông qua ví dụ Độc giả đợc khuyến cáo tham khảo hớng dẫn sử dụng tài liệu liên quan trung tâm Thuỷ văn (1981) để biết thêm chi tiết Phác thảo lu vực HEC-1 sử dụng thông số trung bình hoá theo không gian thời gian để mô trình dòng chảy Kích thớc lu vực con, đoạn sông hay bớc tính toán đợc lựa chọn sở điều kiện địa lý thuỷ văn lu vực, số liệu ma sẵn có, số liệu dòng chảy sẵn có yêu cầu độ xác Nh hình 5.1, lu vực phức tạp đợc chia thành lu vực nhỏ tơng đối đồng dựa vào địa hình Các đoạn đợc xác định thứ tự chung tính toán dòng chảy đợc xác định để đa vào mô hình HEC-1 297 Kích thớc lu vực nãi chung th−êng n»m kho¶ng tõ – 10 dặm2 giới hạn lý thuyết đờng trình đơn vị Các đoạn lòng dẫn nên đủ dài sóng lũ không truyền nhanh bớc thời gian tính toán đoạn sông Mặt khác c¸c lèi sè häc cã thĨ sÏ xt hiƯn trình tính toán lũ Giáng thuỷ Lợng giáng thuỷ P đợc tính cho lu vực hinh 5.1 sử dụng số liệu lịch sử ma thiết kế tổng hợp Mô hình cho phép: (1) Lợng ma tăng dần (độ dày P cho bớc thời gian) cho lu vực con, (2) Tổng lợng ma phân bố thời gian, (3) Số liệu đo đạc khứ với hệ số trọng số thực tế cho lu vực Ma thiết kế tiêu chuẩn đợc sử dụng dạng: (1) Số liệu độ dày thời đoạn, (2) Lợng ma tối đa có thể, (3) Lợng ma chuẩn cho công trình Số liệu lợng ma đợc nhập vào bớc thời gian cố định, nhng bớc thời gian khác với bớc thời gian tính toán mô hình HEC-1 cho phép tính toán tuyết rơi tuyết tan đợc bàn luận phần Tuyết rơi tuyết tan HEC-1 có khả mô trình tuyết rơi tuyết tan tốt Có đến 10 cấp đới cân động đợc đặc trng cho lu vực Bình thờng cấp lên đến 1000 feet nhng tăng độ cao đợc xác định theo tỷ lệ giảm nhiệt độ không khí tơng ứng với thay đổi độ cao cấp Dữ liệu nhiệt độ đợc nhập vào cuối cấp cao trình thấp Sau nhiệt độ giảm theo tỷ lệ giảm nhiệt độ (0C hay 0F thay đổi độ cao) Nhiệt độ băng tan đợc nhập vào liệu mà dự liệu sau đợc sử dụng để xác định lợng giáng thuỷ rơi dới dạng tuyết ma (nhiệt độ tan +2 0C 0F) Tuyết tan xảy nhiệt độ cân lớn nhiệt độ tan đợc tính toán nhiệt kế phơng pháp cân lợng (xem phần 2.8) Để biết chi tiết việc tính toán lợng tuyết rơi lợng tuyết tan mô hình HEC-1 xem sổ tay sử dụng mô hình HEC-1 (Trung tâm thuỷ văn công trình, 1981) dòng chảy sinh từ tuyết tan (Cục công binh Hoa Kỳ, 1960) Phân tích tỷ lệ tổn thất HEC-1 chứa phơng pháp để tính toán tổn thất lợng ma vào khu chứa thấm nh bảng 5.5 Đơn giản hàm tổn thất ban đầu số, thể tích tổn thất ban đầu đợc thoả mÃn trớc tỷ lệ tổn thất số bắt đầu Phơng pháp giống nh hệ số k trình thấm (xem chơng 5.1) nh tổn thất ban đầu thờng đợc sử dụng phân tích ma thiết kÕ hc ë 298 PW BA US UC KK KM 01 2.48 80 1.140 99 13 3.535 Cht ®iỊu khiĨn Tổ hợp lu vực diễn toán điểm E HC zz Bảng 5.18 Ví dụ số mô hình HEC-1 Lu vực KEEGANS BAYOU.Phơng pháp sóng động học Bản ghi lợng ma tháng / 1979 IT 3019APR79 IN 30 19APR79 tO PG PC 87 88 PC 2.36 2.58 1600 33 1600 4800 1.05 93 95 1.13 1.38 1.88 1.96 2.25 2.65 2.69 2.71 2.71 2.71 2.71 2.71 2.71 93 95 1.03 1.06 1.29 1.94 4.18 4.32 4.38 4.54 PC 4.70 4.76 4.84 4.88 4.90 4.90 4.90 4.90 4.90 4.90 PC 1.00 1.00 1.10 1.10 1.20 1.40 2.50 2.90 3.00 3.10 PC 3.20 3.40 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 PG 303R PC PG 4780 (K SUB1 Dòng chảy từ lu vực KM PT 303R PM I PR 303R PM I BA 3.50 90 80 UK2000.0005 17 19.4 UK 3000 0.0005 40 80.6 AK 1000 0.0017 060 AK 15500 0.0004 17 TRAP 060 TRAP 22 KK A - B Kªnh kho chøa diễn toán từ A đến B KM AS I STaR -l SV0 202 359 541 763 978 1202 SQ0 2580 3580 4580 5580 6580 7975 KK 5U82 KM Dòng chảy tõ l−u vùc PT 4780 326 303R PW 67 33 PA 4780 PW 67 33 BA 4.68 LS 88 UK 500 0.0005 80 26 62.1 UK 3000 0.0005 40 AK 7000 0.0017 37.9 060 AK 17000 0.0004 060 TRAP TRAP 38 27 KK B Tỉ hỵp lu vực diễn toán C KM MC KK B - C KM C Kªnh kho chøa diƠn toán từ B đến B ~S I STOR SV0 l 202 359 541 763 978 1202 Đờng trình kết Mô hình HEC-1 đợc chạy cách sử dụng số liệu bảng 5.10 đến 5.16 sử dụng phơng pháp đờng trình dòng chảy đơn vị khác nhau, phơng pháp Clark (TC R) phơng pháp sóng động học Ba lợng ma khác đợc kiểm tra: trận tháng - 1979, trận ma thiết kế tần suất 10 năm 100 năm Tập số liệu đầu vào dùng việc chạy mô hình HEC-1 với trận lũ tháng 4-1979 đợc giới thiệu phơng pháp bảng 5.17 5.18 Kết đỉnh lũ cho tất trận đợc liệt kê bảng 5.19 Bảng 5.19: So sánh đỉnh dòng chảy (*) Đỉnh dòng chảy Ma Mô hình Sóng ®«ng häc 976 1394 1223 1553 Sãng ®«ng häc 5412 8219 TC R 100 năm (Vị trí E) TC R 10 năm Tháng (Vị trí C) Tháng 4/1979 Roark Road 4772 7383 Sóng đông học 10184 11227 TC R 7475 10611 327 Hình 5.13 Đờng trình ẩm máy tính: phơng pháp TC & R Hình 5.14 Đờng trình ẩm máy tính :phơng pháp sóng động học 328 Hình 5.13 5.14 miêu tả đờng trình dòng chảy trận ma tháng 1979 Roark Road (điểm C hình 5.12) cho phơng pháp Clark sóng động học Đờng trình dòng chảy đo đạc đợc vẽ với đờng trình dòng chảy tính toán mô hình HEC-1 cho trận ma Có thể thấy phơng pháp Clark có xu hớng dự báo đỉnh dòng chảy thiên lớn lu vực trận ma phơng pháp sóng động học cho kết gần giá trị quan trắc Cả phơng pháp dự báo thời gian đạt đỉnh lũ Tp tốt, phơng pháp sóng động học thích hợp với việc tính toán lợng dòng chảy (diện tích dới đờng trình dòng chảy) Bảng 5.20 cho thấy so sánh đờng trình dòng chảy tính toán với giá trị thực đo HEC-1 Roark Road phơng pháp sóng động học cho trận ma tháng -1979 Nhìn chung, hữu ích để kiểm tra thông số đo đạc để kiểm tra liệu đầu vào mô hình HEC-1 nh: đỉnh dòng chảy, thể tích dới đờng trình dòng chảy thời gian xuất đỉnh dòng chảy Một vài điều chỉnh thông số cần thiết để làm cho mô hình hoàn thiện Khi liệu đầu vào mô hình HEC-1 đợc điều chỉnh vài trận ma thực đo, việc dự báo trận ma kiện 10 năm, 100 năm nhiều đợc tạo cách thay đổi lợng ma đầu vào (xem hình 5.11) Kết đờng trình ma dự kiến 10 năm 100 năm cung cấp giá trị đỉnh dòng chảy ớc lợng vị trí khác dọc theo lòng dẫn Những lu lợng đợc sử dụng với việc tính toán thuỷ lực để lớp nớc dự kiến 10 năm 100 năm đồng ngập lũ cách sử dụng mô hình HEC-2 đợc miêu tả phần 7.9 - 7.15 Nguồn gốc lỗi có hiệu chỉnh mô hình HEC-1 cho lu vực bao gồm: Giá trị lợng ma đầu vào theo không gian với trạm đo ma lu vực Các giá trị điều kiện lòng dẫn ớc lợng không xác thông số trình diễn toán Sự xác định không xác lợng tổn thất thấm Đờng trình dòng chảy không tuyến tính nên việc ứng dụng lý thuyết đờng trình đơn vị tuyến tính cha thật Khi lu vực đà đợc đánh giá dới điều kiện tồn đất sử dụng lòng dẫn thiên nhiên, mô hình HEC-1 sử dụng để kiểm tra phơng án phân lũ hồ chứa chuyển hớng dòng chảy sang lu vực khác Các phơng án phân lũ Một số nét đặc biệt quan trọng mô hình HEC-1 khả tự thích nghi với vị trí địa lý tự nhiên lu vực tình hình sử dụng đất xảy trình phát triĨn cđa l−u vùc §èi víi l−u vùc Keegans Bayou, chóng ta cã thĨ xÐt ®Õn vÝ dơ sau: (1) Một vùng hồ lớn để tích lợng nớc lũ tiểu vùng (2) Sự chuyển hớng dòng chảy kéo phần nớc lớn vị trí C sang lu vực khác 329 Trong trờng hợp, lu vc đợc giả thiết tồn đất sử dụng Bảng 5.21 Quan hệ S-Q cho khu chứa (HEC-1)sử dụng lu vực Keegans Bayou KK Quá trình diễn toán thông qua khu chứa RS STOR -1 SV 330 1761 2493 3269 5409 5591 5771 6000 6000 SQ 481 1107 1317 1507 1997 2336 2815 3569 13000 Để xác định vùng chứa nớc vào mô hình HEC-1, số liệu diễn toán kho chứa phải đợc thay đổi để phù hợp với mối quan hệ lu lợng trữ lợng khu chứa đặc trng Số liệu khu chứa đợc định vị theo xắp xếp logic số liệu đầu vào để trình diễn toán đờng trình dòng chảy phải thông qua khu chứa Cao trình mực nớc ban đầu khu chứa phụ thuộc vào trình hoạt động hệ thống Những đặc trng lu lợng đợc xem xét cách chi tiết thông qua giá trị lựa chọn mô hình, nhng nhìn chung dòng chảy ống đợc giả thiết dòng chảy có cột nớc thấp dòng chảy qua đập đợc giả thiết cho cấp độ lũ Các phơng trình chi tiết thể dòng chảy đợc trình bày chơng Hình 5.15 Vị trí khu chứa lu vực sông Keegans Bayou Dữ liệu đầu vào khu chứa mô hình HEC-1 đợc miêu tả bảng 5.21 Số liệu lu lợng hồ chứa dựa số liệu địa hình khu chøa, nã lµ mét hµm cđa diƯn tÝch vµ độ sâu Đỉnh dòng chảy 100 năm lu vực Keegans Bayou 13.240 ft3/s vị trí D 11.227 ft3/s cửa Để kiểm soát đỉnh dòng chảy cửa lu vực, khu chứa vị trí B khu chứa thứ hai thợng lu điểm D dọc theo hớng dòng chảy (hình 5.15) Bảng 5.22 mối quan hệ ảnh hởng khu chứa so với điều kiện tồn (trờng hợp 1) Trờng hợp ảnh hởng 330 chuyển động cđa khu chøa thø hai ë phÝa h¹ l−u cđa D Trờng hợp 1, thay đổi đỉnh dòng chảy 13% trờng hợp giá trị 52% (hình 5.16), thực tế cho thấy trờng hợp tích lu lợng dòng chảy từ lu vực lớn nhiều so với trờng hợp Bảng 5.22 So sánh đỉnh dòng chảy điều kiện khác Đỉnh dòng chảy (ft3/s) Mô hình % Điều kiện Cửa sông biến đổi Vị trí D Tồn 13.240 - 11.227 - 6.461 1.238 9.783 13 12.385 Kh«ng cã khu chøa Khu chøa 5.346 5.346 52 Khu chøa B Trờng hợp Khu chứa trớc vị trí D Khu chứa tai B Trờng hợp Khu chứa trớc vị trí D Hình 5.16 (a)ảnh hởng khu chứa đến đỉnh dòng chảy tháng cho trận ma dự kiến 100năm (b Lu lợng dòng chảy vào dòng chảy cho khu chứa cho trận ma dự kiến 100 năm) 331 Bảng 5.23 Sự chuyển hớng dòng chảy Roark Road Dòng chảy vào Chuyển hớng (ft /s) dòng chảy (ft3/s) 0 500 375 1000 750 2500 1875 5000 3750 10000 7500 So sánh kết sử dụng phơng pháp sóng động học Đỉnh dòng chảy (ft3/s) Ma Mô hình Roark Road Vị trí D Cửa sông 10 Chuyển hớng dòng chảy 5.412 4.876 6.457 năm Sự tồn 5.412 8.197 8.219 100 Chuyển hớng dòng chảy 10.184 8.081 10.170 năm Sự tồn 10.184 13.240 11.227 Trờng hợp phân lũ thứ hai chuyển hớng dòng chảy lũ sang lu vực khác Đây hữu dụng mô hình HEC-1 thông qua việc lựa chọn chuyển dòng (DI, DQ) mà cho phép ngời sử dụng xác định % lợng nớc đợc chuyển hớng từ lu vực Trong ®ã sù lùa chän nµy cã thĨ lµ mét l−u vực gần kề có khả tiếp nhận đợc lợng nớc lũ lớn áp dụng cho lu vực Keegans Bayou làm chuyển hớng dòng chảy từ điểm C nhận thấy ảnh hởng đến kết đờng trình dòng chảy cửa lu vực Bảng 5.23 thể mối quan hệ lợng đầu vào trình chuyển hớng dòng chảy Một lần nữa, kết cho thấy đỉnh lũ lớn cửa ra, lợng nớc chuyển hớng phải tăng thêm Cuối cùng, với việc ứng dụng mô hình HEC-1 cho lu vực sông Keegans Bayou nghiên cứu đầy đủ điều kiện phát triển lu vực Chúng ta phải thừa nhận trình đô thị hoá tạo nên nhiều thay đổi đờng trình dòng chảy đơn vị thông số tổn thất Để minh hoạ cho thay đổi này, bảng 5.24 trình bày đầy đủ kết trình tính toán cho lu vực sông Keegans Bayou, thể rõ điều kiện điều kiện tơng lai trở nên xấu toán phòng lũ hạ lu Đỉnh dòng chảy tăng lên 28% cửa lu vực trận ma có tần suất 100 năm Do đó, phải có số biện pháp phân lũ trớc lu vực phát triển hoàn toàn 332 Bảng 5.24 Các điều kiện phát triển đầy đủ mô hình sóng động học Tóm lại, dòng chảy chảy đo ft3/s, thời gian đo diện tích đo mi2 Đỉnh Thời điểm Dòng chảy trung bình với Diện Giai đoạn dòng xuất thời kỳ lớn tích lớn chảy đỉnh 12 72 giê l−u vùc nhÊt SUB1 8689 13.00 3018 1040 511 3.50 A-B 4400 13.50 2933 1039 511 3.50 SUB2 8442 13.50 3836 1333 660 4.68 tổ hợp B 12842 13.50 6769 2369 1171 8.18 Diễn toánđến B-C 7799 15.00 6288 2367 1171 8.18 SUB3 10391 13.00 3498 1182 580 4.00 tổ hợp C 15124 13.00 9473 3545 1751 12.18 Diễn toánđến C-D 12046 13.50 9397 3545 1751 12.18 SUB 8686 12.50 2953 1014 496 3.26 tổ hợp D 18436 13.00 12066 4545 2247 15.44 Diễn toánđến D-E 12782 15.50 11254 4544 2247 15.44 SUB 6660 13.00 2215 757 372 2.48 Cöa 14357 13.00 12862 5298 2619 17.92 Diễn Trạm toán đo Đờng trình dòng chảy Diễn toánđến Đờng trình dòng chảy Đờng trình dòng chảy Đờng trình dòngchảy Đờng trình dòngchảy tổ hợp Tổng kết Các mô hình mô thuỷ văn đà phát triển ứng dông réng r·i tõ hai thËp kû cuèi thÕ kû thứ XIX trở lại Những mô hình kết hợp chặt chẽ với phơng trình thể trình thuỷ văn theo không gian thời gian Những trận ma phức tạp có ảnh hởng lớn đến lu vực đợc mô mô hình máy tính đợc sử dụng để kiểm tra giá trị dự kiến sơ đồ điều khiển Các mô hình toán ma - dòng chảy phổ biến đợc trình bày bảng 5.4 Mô hình lu vực Stanford, HEC-1, SCSTR-20, HSPF, SWMM, ILLUDAS mô hình phổ biến toàn diện việc phân tích lu vực Trong chơng trình bày cách chi tiết phát triển mô hình HEC-1 cục công binh Hoa Kỳ HEC-1 mô hình tính toán dòng chảy lũ nói chung đồi với trận ma dự kiến trận lũ lịch sử Chơng thể trờng hợp nghiên cứu chi tiết ứng dụng mô hình HEC-1 lu vực đô thị Có hai mô hình khác đà đợc trình bày 333 chơng phơng pháp đờng trình đơn vị Clark phơng pháp sóng động học kết từ phơng pháp đợc so sánh với số liệu thực đo Tiếp theo, vài phơng án điều tiết lũ nh chuyển hớng dòng chảy tạo khu chứa toàn chức chơng trình HEC-1 Bài tập Các tập từ 5.1 đến 5.8 đề suất lu vực giả thiết với thông số dới Các tập từ 5.1 đến 5.5 yêu cầu thiết lập sở liệu đầu vào tập từ 5.6 đến 5.8 yêu cầu phải tính toán thực tế mô hình HEC-1 Các tập từ 5.10 đến 5.14 yêu cầu sử dụng mô hình HEC-1 Số tiĨu l−u vùc DiƯn tÝch L (Ft) Lca (Ft) S Ft/dặm % phát triển % biến đổi 666 5400 300 20 30 80 1485 9000 5050 10 28 80 1517 8750 4975 10 75 100 2752 10000 6340 10 85 100 Chó ý r»ng S = S0 tiểu lu vực Dữ liệu thấm đợc lấy là: Số tiểu lu vực % không thấm nớc Sè ®−êng cong SCS 20 78 18 80 52 85 60 90 Hình P5.1 Sơ đồ lu vực nh hình P5.1 5.1 Tính thông số TC R cho tiểu lu vực Giả thiết phơng trình đà liệt kê bảng 5.13 đợc ứng dụng cho S = S0 5.2 Sư dơng sè liƯu nh− h×nh 5.11, thiÕt lËp đờng liệu đầu vào cho trận ma có tần suất xuất 100 năm 10 năm với khoảng thời gian 24 5.3 Thiết lập số liệu đầu vào cho mô hình HEC-1 sử dụng phơng pháp đờng trình dòng chảy đơn vị Clark (TC R) trận ma dự kiến 100 năm Các thống kê đờng trình dòng chảy phải đợc in Sử dụng phơng pháp 334 Muskinggum cần Giả thiết K = 0.60 x = 0.4 đoạn sông AB vµ BC víi cïng mét diƯn tÝch (tr−êng cđa đờng RM) 5.4 Xem lại tập liệu đầu vào mô hình HEC-1 tập 5.3 để phản ánh khu chứa gần vị trí B Giả thiết khu chứa hình thành mà có dòng chảy từ tiểu lu vực đợc diễn toán thông qua Mối quan hệ lợng trữ lu lợng đợc cho b¶ng: S(ac-ft) 55 294 416 550 550 Q(ft3/s) 120 277 329 377 5000 5.5 Mét l−u vực đợc dự báo để phát triển 20 đến 30 năm tới tốc độ phát triển 100% thời gian Nếu điều xảy chắn thông số thay đổi nh thể bảng dới Tính toán thông số TC R thay đổi tập liệu đầu vào tập 5.3 để phản ánh cách đầy đủ tình trạng phát triển lu vực Giả thiết giá trị phơng pháp Muskingum sử dụng tập 5.3 Tiểu lu vực % phát triển % biến ®ỉi % thÊm n−íc Sè ®−êng cong 75 100 38 83 75 100 30 81 100 100 85 94 100 100 85 94 5.6 Chạy mô hình HEC-1 để phản ánh điều kiện tồn tại, ảnh hởng khu chứa tới điều kiện tồn tại, điều kiện phát triển đầy đủ ảnh hởng khu chứa tới điều kiện phát triển đầy đủ cho trận ma dự kiến 10 năm 100 năm So sánh đỉnh dòng chảy vị trí B C với giá trị liệt kê bên dới: Đỉnh dòng chảy (ft3/s) Điều kiện Ma Vị trí B Vị trí C 100năm 6.715 12.643 10 năm 4.304 8.271 100năm 6.715 10.995 10 năm 2.325 5.918 100năm 9.493 15.185 10 năm 6.141 9.921 Phát triển hoàn chỉnh 100năm 9.493 13.672 có khu chứa 10 năm 3.820 7.369 Thực Có khu chứa Phát triển hoàn chỉnh 5.7 Phát triển mối quan hệ lu lợng - lợng trữ cho khu chứa đợc đặt A để dòng chảy 100 năm C đợc giảm bớt xuống 75% so dòng chảy 100 năm tính 335 toán Giả thiết với điều kiện phát triển vị trí khu chứa làm cho dòng chảy từ thợng l−u cđa A ph¶i ch¶y qua khu chøa 5.8 Quay lại tập 5.7, vị trí khu chứa để dòng chảy điểm B (bao gồm dòng chảy từ tiểu lu vực 3) vào khu chứa So sánh kết đỉnh dòng chảy vị trí B, C nói lên khác chúng Sử dụng lợng trữ khu chứa tập 5.4 gấp lần 5.9 Cho thông số Muskingum nh tập 5.3, xác định kích thớc lòng dẫn hình chữ nhật cần để vận chuyển đợc lợng dòng chảy 100 năm với điều kiện nh đà có Hệ số nhám Manning n = 0.04 chiều dài lòng sông L=10000 ft S = 0.01 5.10 Làm lại ví dụ 5.1 giả thiếy loại đất tơng tự loại tiểu lu vực đợc trồng với mật độ dày đặc độ che phủ tốt Sửa lại chạy mô hình HEC-1 sau vẽ đồ thị đờng trình lu lợng cũ từ tiểu lu vực Số đờng cong ảnh hởng đến tổng dòng chảy nh nào? 5.11 Thay đổi ví dụ giống nh tập 5.10 giả thiết tiểu lu vực có 1/4-ac phát triển thành nơi c trú, TC = 1.14 R = 3.5 Đờng trình dòng chảy cuối khác dòng chảy ban đầu vÝ dơ 5.1 H·y nãi vỊ sù kh¸c ®ã 5.12 Thay ®ỉi l−ỵng m−a vÝ dơ 5.1 việc sử dụng giá trị lợng ma nh sau: Thêi gian (h) L−ỵng m−a (in) 10 0.47 0.74 1.34 2.64 2.87 3.08 3.95 5.16 5.44 Gi¶ thiÕt có khu chứa vị trí B l−u vùc dïng ®Ĩ ®iỊu tiÕt lị Mèi quan hƯ lu lợng - lợng trữ: S = K.Q : K tơng đơng với 0.75 acre-ft/ft3/s Xây dựng đờng trình dòng chảy từ lu vực với hai trờng hợp có khu chứa So sánh kết 5.13 Làm tập 4.11 chơng sử dụng mô hình HEC-1 Tìm diện tích tiểu lu vực cách xác định thể tích dới đờng trình dòng chảy đơn vị trongbài toán Giả thiết tiểu lu vực A B có 25% diện tích đất không thấm tiểu lu vực C 80% In bảng kết cuối trình tính toán 5.14 Quay lại tập 5.3 sử dụng đờng trình dòng chảy đơn vị phơng pháp sóng động học a Giả thiết hệ số nhám Manning n = 0.2 dòng chảy phần đất không thấm, n = 0.4 dòng chảy phần đất thấm n = 0.05 lòng dẫn Cũng giả thiết hình dạng lòng dẫn hình thang với độ rộng đáy 10 ft, độ dốc mái 1:1 Sử dụng hệ số Muskingum nh đà có Độ dài đoạn sông đoạn sông nhánh đợc trình bày bảng: 336 Tiểu lu vực Dòng chảy tràn: Độ dài thấm Độ dài không thấm Dòng chảy kệnh:Độ dài Độ dài sông nhánh 2000 3000 2000 4000 300 200 300 400 5400 9000 8750 10000 1000 2000 2000 6000 So sánh kết với tập 5.3 In kết b Thay đổi trình diễn toán xác định phần (a) phơng pháp sóng động học Giả thiết hai đoạn sông có đặc điểm giống nhau: độ dài lòng dẫn 8000ft, độ dốc 0.01, hệ số nhám Manning = 0.05, độ dốc mÃi 1:1 lòng dẫn hình thang có chiều rộng đáy 20ft So sánh kết với phần (a) tập 5.3 In bảng kết 337 Tài liƯu tham kh¶o Alley, W M and P E Smith, 1982, “Dist’d Routing Rainfall - Runoff Model - Version II, User’s Manual USGS Open File Rep 82-344 Aron, G., and D F Lakatos, 1976, Penn State Urban Runoff Model:User’s Manual, Res Pub 96, Institute for Research on Land and Water Resources, Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania Bras, R L., and I Rodriguez-Iturbe, 1984, Random Functions and Hydrology, Addison-Wesley Publishing Co., Reading, Massachusetts Bravo, C A., M H Harley, F E Perkins, and P S Eagleson, 1970, A Linear Distributed Model of Catch ment Runoff Rep No 123, Hydrodynamics Laboratory, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts Chiang, C Y., and P B Bedient, 1986, “PIBS Model for Surcharged Pipe Flow,” ASCE J Hyd Eng Div., vol 112, no 3, pp 181—192 Chow, V T (editor), 1964, Handbook of Applied Hydrology, McGrawHill Book Company, New York Clark, C 0., 1945, “Storage and the Unit Hydrograph,” Trans ASCE, vol 110, PP 1419— 1446 Crawford, N H., and R K Linsley, 1966, Digital Simulation in Hydrology, Stanford Watershed ModelIV, Tech Rep 39, Civil Engineering Dept., Stanford University, Stanford, California Delleur, J W., and S A Dendrou, 1980, “Modeling the Runoff Process in Urban Areas,” CRC Grit Rev Environ Control, vol 10, pp 1-64 10 Donigian, A S., Jr., and N H Crawford, 1976, Modeling Nonpoint Pollution from the Land Surface, EPA-600/3-76-083, U.S Environmental Protection Agency, Athens, Georgia 11 Donigian, A S., Jr., and N H Crawford, 1979, User’s Manualfor the Nonpoint Source (NPS) Model, Environ Res Info Center, U.S Environmental Protection Agency, Cincinnati, Ohio 12 Feldman, A D., 1981, “HEC Models for Water Resources System Simulation: Theory and Experience,” Advances in Hydroscience, vol 12, pp 297—423, Academic Press, New York 13 Fleming, G., 1975, Computer Simulation Techniques in Hydrology, American Elsevier Publishing Co., New York 14 Harley, M H., 1975, MITCA T Catchment Simulation Model: Description and User’s Manual Version 6, Resource Analysis Corporation, Massacusetts 15 Harley, M H., F E Perkins, and P S Eagleson, 1970, A Modular Distributed Model of Catch ment Dynamics, Rep No 133, R M 338 16 Parsons Laboratory, Massachusetts Cambridge, Massachusetts Institute of Technology, 17 Harris County flood Control District, 1983, Flood Hazard Study of Harris County Hydrologic Methodology, Houston, Texas 18 Hoggan, D H., 1989, Computer-Assisted Floodplain Hydrology and Hydraulics, McGraw-Hill, New York 19 Holtan, H N., G J Stiltner, W H Henson, and N C Lopez, 1975, USDA HL- 74 Revised Model of Watershed Hydrology, Tech Bull No 1518, Agricultural Research Service, U.S Department of Agriculture, Washington, D.C 20 Huber, W C., and R E Dickinson, 1988, Storm Water Management Model, Version 4, User’s Manual, EPA/600/3-88/OOla (NTIS PB88236641/AS), Environmental Protection Agency, Athens, Georgia 21 Hydrologic Engineering Center, 1975, Urban Storm Water Runoff: STORM, Generalized ComputerProgram 723-58-L2520, U.S Army Corps of Engineers, Davis, California 22 Hydrologic Engineering Center, 1979, Introduction and Application ofKinematic Wave Routing Techniques Using HEC-1, Training Doc No o, U.S Army Corps of Engineers, Davis, California 23 Hydrologic Engineering Center, 1980, Hydrologic Analysis of Un-gaged Watersheds with HEC-1 (preliminary), U.S Army Corps of Engineers, Davis, California 24 Hydrologic Engineering Center, 1981, HEC-1 Flood Hydrograph Package User’s Manual and Programmer’s Manual, updated 1987, U.S Army Corps of Engineers, Davis, California 25 Johanson, R C., J C Imhoff, and H H Davis, 1980, User’s Manual for Hydrological Simulation Program-FORTRAN (HSPF), EPA-600/9-80-0 15, U.S EPA, Athens, Georgia 26 Kibler, D F (editor), 1982, Urban Storm water Hydrology, Water Resources Monograph 7, American Geophys Union, Washington, D.C 27 Kibler, D F., and G Aron, 1978, “Effect of Parameter Sensitivity and Model Structure in Urban Runoff Simulation,” Proc mt Svmp Storm Water Management, University of Kentucky, Lexington,Kentucky 28 McCuen, R H., 1982, A Guide to Hydrologic Analysis Using SCS Methods, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 29 McPherson, M B., 1975, Urban Mathematical Modeling and Catchment Research in the U.S.A., ASCE Urban Water Resources Research Program Tech Memo No IHP-1, NTIS No PB 260 685 30 Metcalf & Eddy, Inc., University of Florida, Gainesville, and Water Resources Engineers, Inc., 1971, Storm Water Management Model, for Environmental Protection Agency, Volumes, EPA Rep Nos 11 339 024D0C07/7 1, 11 024D0C08/7 lO24DOClO/7l 1, 11 024D0C09/7 1, and 31 Roesner, L A., H M Nichandros, R P Shubinski, A D Feldman, J W.Abbott, and A Friedland, 1974, A Model for Evaluating Runoff Quality in Metropolitan Master Planning, ASCE UrbanWater Resources Research Program Technical Memorandum No.23, NTIS PB-2343 12, ASCE, New York 32 Roesner, L A., J A Aldrich, and R E Dickinson, 1988, Storm Water Management Model, Version 4, User’s Man ual Extran Addendum, EPA/600/3-88/OOlb (NTIS PB88-236658/AS), Environmental Protection Agency, Athens, Georgia 33 Snyder, F F., 1938, “Synthetic Unit Hydrographs,” Am.Geophys Union, vol 19, part 1, pp 447—454 Trans 34 Soil Conservation Service, 1975a, Computer Program for Project Formulation, Hydrology, Tech Release No 20, U.S Department of Agriculture, Washington, D.C 35 Soil Conservation Service, 1975b, Urban Hydrologyfor Small Watersheds, Tech Release No 55, United States Department of Agricullure, Washington, D.C 36 Terstriep, M L., and J B Stall, 1974, The Illinois Urban Drainage Area Simulator, ILL UDAS, Bull 58, Illinois State Water Survey, Urbana, Illinois 37 U.S Army Corps of Engineers, 1960, Runoff from Snow,nelt, Eng Man 1110-2-1406, U.S Army, Washington, D.C 38 Whipple, W., N S Grigg, T Grizzard, C W Randall, R P Shubinski, and L S Tucker, 1983, Storm water Management in Urban izing Areas, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 340 ... kênh( *) Đoạn (AB) Đoạn (BC) Đoạn (CD) Đoạn (D–E) S Q S Q S Q S Q 0 0 0 0 202 258 0 202 358 0 67 4000 202 4000 359 358 0 359 458 0 73 50 00 218 50 00 54 1 458 0 54 1 55 80 104 6000 313 6000 763 55 80 763 658 0... lợng trữ (S-Q) Một vài phơng pháp đợc sử dụng: (1 ) Tính toán phân bố dòng chảy ổn định (2 ) Phân bố đo đạc (3 ) Phân bố độ sâu bình thờng (4 ) Lợng trữ từ trình dòng chảy dòng chảy vào (5 ) Các kỹ... < 0 .5 (5 . 4) I − AI = 1,41 4(1 − T )1 ,5 0 .5 < T < (5 . 5) đó: AI diện tích luỹ tích nh nhân tố lu vực T nhân tố thời gian tập trung Các đờng cong thời gian diện tích đặc biệt đợc nhập vào HEC-1 Quá