giáo trình thủy văn công trình

Giáo trình thủy văn công trình 1 Chổồng I: M u I. TAèI NGUYN NặẽC VAè C IỉM CUA TAèI NGUYN NặẽC Moỹi sổỷ phaùt trióứn cuớa sổỷ tổỷ nhión vaỡ xaợ họỹi õóửu lión quan õóỳn nổồùc. Nổồùc laỡ õọỹng lổỷc chuớ yóỳu chi phọỳi moỹi hoaỷt õọỹng vóử dỏn sinh kinh tóỳ cuớa con ngổồỡi. Noùi toùm laỷi, khọng coù nổồùc thỗ khọng coù sổỷ sọỳng. 1. Sổỷ phỏn bọỳ cuớa nổồùc: Trón haỡnh tinh cuớa chuùng ta nổồùc tọửn taỷi trong khọng gian rỏỳt rọỹng dổồùi nhổợng daỷng khaùc nhau. - Nổồùc mỷt õỏỳt: tổùc laỡ nổồùc ồớ sọng, suọỳi, ao, họử, bióứn, nổồùc naỡy nũm trón bóử mỷt cuớa traùi õỏỳt. - Nổồùc trong tỏửng khờ quyóứn: loaỷi nổồùc naỡy tọửn taỷi dổồùi daỷng mỏy vaỡ hồi nổồùc, trong khoaớng khọng gian 15km caùch mỷt õỏỳt. - Nổồùc dổồùi õỏỳt (nổồùc ngỏửm), nổồùc ngỏửm nũm dổồùi mỷt õỏỳt, tọửn taỷi trong khoaớng 1km caùch mỷt õỏỳt. Lổồỹng nổồùc ồớ caùc õaỷi dổồng chióỳm 95,5%; nổồùc daỷng bng ồớ 2 cổỷc cuớa quaớ õỏỳt chióỳm 1,7%; nổồùc ngỏửm chióỳm 1,7% (õa phỏửn laỡ nổồùc mỷn); nổồùc ngoỹt trón mỷt õỏỳt ồớ sọng ao họử chióỳm mọỹt tyớ lóỷ rỏỳt nhoớ (1%) 2 2. ỷc trổng cuớa nổồùc: Nổồùc õổồỹc õaùnh giaù theo 3 õỷc trổng sau: - Lổồỹng nổồùc. - Chỏỳt lổồỹng nổồùc. - ọỹng thaùi cuớa nổồùc. 3. ỷc tờnh cuớa nổồùc: Nổồùc coù caùc õỷc tờnh sau: - Tờnh vỏỷn õọỹng lión tuỷc cuớa nổồùc. - Tờnh lan truyóửn. - Tờnh chu kyỡ. Tờnh chu kyỡ theo xu thóỳ chu kyỡ nm hoỷc chu kyỡ nhióửu nm. - Tờnh ngỏựu nhión: sổỷ hỗnh thaỡnh doỡng chaớy vaỡ quaù trỗnh bióỳn õọứi cuớa noù laỡ tọứng hồỹp nhióửu yóỳu tọỳ do õoù phuỷ thuọỹc chuớ yóỳu vaỡo sổỷ bióỳn õọứi ngỏựu nhión cuớa caùc yóỳu tọỳ aớnh hổồớng õóỳn doỡng chaớy. - Tờnh quy luỏỷt: tờnh quy luỏỷt khọng chố õổồỹc thóứ hióỷn ồớ chu kyỡ xuỏỳt hióỷn doỡng chaớy trong nm maỡ coỡn thóứ hióỷn ồớ sổỷ bióỳn õọứi coù quy luỏỷt theo khọng gian do chi phọỳi bồới caùc yóỳu tọỳ õởa hỗnh vaỡ hoaỷt õọỹng khờ hỏỷu cuớa tổỡng vuỡng. 4. ỷc thuỡ cuớa taỡi nguyón nổồùc: Taỡi nguyón nổồùc khaùc vồùi taỡi nguyón khaùc laỡ ồớ chọự nổồùc coù õỷc thuỡ laỡm lồỹi vaỡ gỏy haỷi. Nhióỷm vuỷ cuớa con ngổồỡi laỡ khai thaùc mỷt lồỹi vaỡ phoỡng chọỳng mỷt haỷi cuớa nổồùc. 3 II. KHAI THẠC TI NGUN NỈÅÏC Viãûc khai thạc sỉí dủng ti ngun nỉåïc, con ngỉåìi â thỉûc hiãûn tỉì khi måïi xút hiãûn åí hnh tinh ny, tuy nhiãn do sỉû phạt triãøn ca x häüi viãûc khai thạc ti ngun nỉåïc ngy cng tiãún bäü v hiãûn âải hån. Ti ngun nỉåïc âỉåüc khai thạc phủc vủ cho con ngỉåìi åí cạc lénh vỉûc sau: 1. Khai thạc nỉåïc phủc vủ cho cäng nghiãûp v dán sinh: Con ngỉåìi säúng âỉåüc phi cọ nỉåïc, våïi vng näng thän thç viãûc khai thạc nỉåïc sinh hoảt gi âån nhỉ viãûc khai thạc nỉåïc tỉì säng, súi, âo giãúng, Nhỉng åí thnh phäú v khu cäng nghiãûp thç viãûc gii quút nỉåïc phủc vủ cho sn xút v sinh hoảt lải l váún âãư låïn cáưn âỉåüc nghiãn cỉïu cáøn tháûn âãø cọ cäng trçnh cáúp phủc vủ âáưy â cho hiãûn tải v sỉû phạt triãøn ca thnh phäú trong tỉång lai. 2. Khai thạc nỉåïc phủc vủ cho näng nghiãûp: Viãûc dng nỉåïc âãø tỉåïi cho cáy träưng con ngỉåìi â thỉûc hiãûn tỉì xa xỉa. Âãún nay cạc cäng trçnh thu låüi phủc vủ tỉåïi â phạt triãøn räüng khàõp åí cạc qúc gia våïi trçnh âäü k thût v quy mä phủc vủ khạc nhau. 3. Låüi dủng nàng lỉåüng nỉåïc âãø phạt âiãûn: Ngỉåìi ta â låüi dủng thãú nàng ca nỉåïc våïi lỉu lỉåüng nháút âënh lm quay tuabin thu âiãûn, tuabin ny kẹo theo mạy phạt âãø phạt âiãûn. 4 Thu âiãûn åí nỉåïc ta phạt triãøn khạ mảnh, hiãûn nay cäng sút cạc trảm thu âiãûn â chiãúm pháưn låïn cäng sút âiãûn chung ca c nỉåïc. 4. Låüi dủng mäi trỉåìng nỉåïc âãø giao thäng thu låüi. 5. Låüi dủng mäi trỉåìng nỉåïc âãø ni träưng thu sn. III. PHNG CHÄÚNG MÀÛT HẢI CA NỈÅÏC 1. Phng chäúng ụng: Ngỉåìi ta â xáy dỉûng cạc cäng trçnh tiãu ụng âãø thỉûc hiãûn viãûc tiãu thạo nỉåïc thỉìa ra khi khu träưng trt bo âm cho cáy träưng khäng bë nháûp, äøn âënh nàng sút cáy träưng. 2. Phng chäúng l lủt: Âãø phng chäúng l lủt ngỉåìi ta â xáy dỉûng âã säng, âã biãøn, cäng trçnh thoạt l âãø phng chäng sỉû uy hiãúp ca lủt. 3. Phng chäúng xọi mn âáút: Âãø thỉûc hiãûn phng chäúng xọi mn âáút ngỉåìi ta â dng k thût canh tạc håüp l, träưng v bo vãû rỉìng, xáy dỉûng cạc cäng trçnh chäúng sảt låí v bo vãû âáút träưng trt. IV. NHIÃÛM VỦ V NÄÜI DUNG CA MÄN HC THU VÀN Tỉì cạc u cáưu ca cạc ngnh låüi dủng ti ngun nỉåïc, cáưn phi tênh toạn lỉåüng nỉåïc âãún tỉì säng súi âãø lm cå såí âỉa ra cạc gii phạp cäng trçnh thêch håüp. Màût khạc tỉì cạc u cáưu bo vãû âãø phng 5 trỉì màût hải ca nỉåïc cng cáưn tênh toạn lỉåüng nỉåïc âãún gáy hải âãø tỉì âọ âãư xút cạc gii phạp cäng trçnh thêch håüp. Män hc thu vàn cäng trçnh cọ nhiemẻ vủ xạc âënh cán bàòng nỉåïc trong hãû thäúng khi cáúu trục hãû thäúng v cạc u cáưu nỉåïc âỉåüc xạc âënh. Nhiãûm vủ cå bn ca män hc l: - Âạnh giạ tiãưm nàng ti ngun nỉåïc trong hãû thäúng. - Tênh toạn cán bàòng nỉåïc. - Xạc âënh quy lût thay âäøi ca âàûc trỉng ngưn nỉåïc thu vàn cäng trçnh khäng âi sáu nghiãn cỉïu nhỉỵng quy lût ca quạ tçnh dng chy (nhỉ män Thu lỉûc) m nghiãn cỉïu cạc phỉång phạp tênh toạn cạc âàûc trỉng thu vàn, tênh toạn cán bàòng nỉåïc khi láûp cạc quy hoảch v thiãút kãú hãû thäúng ngưn nỉåïc. Näüi dung ca män hc Thu vàn cäng trçnh l cung cáúp nhỉỵng kiãún thỉïc cå bn vãư: - Sỉû hçnh thnh dng chy trãn säng ngi. - Phỉång phạp xạc âënh cạc âàûc trỉng thu vàn phủc vủ cho quy hoảch thiãút kãú cäng trçnh. - Ngun l cå bn vãư cán bàòng nỉåïc v tênh toạn âiãưu tiãút dng chy phủc vủ cho cạc ngnh dng nỉåïc. 6 Chổồng II: SNG NGOèI VAè Sặ HầNH THAèNH DOèNG CHAY SNG NGOèI I. H THNG SNG NGOèI Nổồùc mổa rồi xuọỳng õỏỳt mọỹt phỏửn tọứn thỏỳt do bọỳc hồi, mọỹt phỏửn ngỏỳm vaỡo õỏỳt, phỏửn coỡn laỷi chaớy trón sổồỡn dọỳc tỏỷp trung vaỡo caùc raợnh nổồùc rọửi sau õoù taỷo thaỡnh khe suọỳi vaỡ chaớy vóử haỷ lổu hỗnh thaỡnh hóỷ thọỳng sọng ngoỡi. Hóỷ thọỳng sọng ngoỡi gọửm coù sọng chờnh cuỡng vồùi sọng nhaùnh vaỡ caùc khe suọỳi tỏỷp trung nổồùc vóử doỡng sọng õoù. Hỗnh daùng cuớa hóỷ thọỳng sọng ngoỡi coù thóứ phỏn thaỡnh caùc loaỷi sau: - Hóỷ thọỳng sọng hỗnh nan quaỷt - Hóỷ thọỳng sọng hỗnh lọng chim - Hóỷ thọỳng sọng hỗnh caỡnh cỏy - Hóỷ thọỳng sọng hỗnh song song Bừc Giang S ọ n g T h ổ ồ n g S ọ n g L u ỷc N a m Phaớ Laỷi Sọng uọỳng S ọ n g C ỏ ửu Thaùi Nguyón Sọng hỗnh nan quaỷt Sọng hỗnh lọng chim 7 Sọng hỗnh caỡnh cỏy Sọng hỗnh song song II. LặU VặC SNG VAè C TRặNG CUA LặU VặC SNG 1. Lổu vổỷc sọng: Lổu vổỷc sọng laỡ phỏửn dióỷn tờch mỷt õỏỳt maỡ trổồùc õoù chaớy ra sọng, noù chờnh laỡ dióỷn tờch tỏỷp trung nổồùc cuớa sọng. Lổu vổỷc cuớa mỷt cừt khọỳng chóỳ laỡ phỏửn dióỷn tờch tỏỷp trung nổồùc õóứ õọứ vaỡo mỷt cừt sọng õoù. 2. ổồỡng phỏn thuyớ cuớa lổu vổỷc: ổồỡng phỏn thuyớ nổồùc mỷt laỡ õổồỡng nọỳi caùc õióứm cao nhỏỳt xung quanh lổu vổỷc, nổồùc mổa rồi xuọỳng 2 phờa cuớa õổồỡng phỏn thuyớ seợ chaớy vaỡo 2 lổu vổỷc sọng khaùc nhau. ổồỡng phỏn thuyớ nổồùc ngỏửm laỡ õổồỡng nọỳi caùc õióứm cao nhỏỳt cuớa tỏửng khọng thỏỳm trón cuỡng xung quanh lổu vổỷc. Khi nổồùc ngỏửm xuọỳng 2 bón cuớa õổồỡng phỏn thuyớ ngỏửm thỗ nổồùc chaớy vaỡo 2 sọng khaùc nhau. Vióỷc xaùc õởnh õổồỡng phỏn thuyớ ngỏửm rỏỳt khoù khn vaỡ tọỳn keùm do õoù S ọ n g aỡ V a ỷn Y ó n B ó ỳn C ổ ớa S ọ n g M a ợ S ọ n g a ỡ S ọ n g H ọ ửn g S ọ n g L ọ 8 ngổồỡi ta thổồỡng lỏỳy õổồỡng phỏn thuyớ mỷt laỡm õổồỡng phỏn thuyớ chung cuớa lổu vổỷc. 3. Caùc õỷc trổng hỗnh thaùi cuớa khu vổỷc: a. Dióỷn tờch lổu vổỷc F (km 2 ): Dióỷn tờch khọỳng chóỳ bồới õổồỡng phỏn thuyớ cuớa lổu vổỷc õổồỹc goỹi laỡ dióỷn tờch lổu vổỷc, kyù hióỷu laỡ F õổồỹc tờnh bũng km 2 . b. Chióửu daỡi sọng chờnh L (km): Chióửu daỡi sọng chờnh laỡ chióửu daỡi õổồỡng chuớ lổu cuớa doỡng sọng chờnh tổỡ nguọửn ra cổớa sọng, kyù hióỷu laỡ L õồn vở tờnh laỡ km. c. Chióửu daỡi lổu vổỷc L 1 (km): Chióửu daỡi lổu vổỷc laỡ õổồỡng gỏỳp khuùc nọỳi caùc trung õióứm mỷt cừt ngang lổu vổỷc tổỡ nguọửn ra cổớa sọng, mỷt cừt ngang naỡy thúng goùc vồùi doỡng chaớy. Thổồỡng ngổồỡi ta xem chióửu daỡi sọng chờnh tổồng õổồng vồùi chióửu daỡi lổu vổỷc, L L 1 . ổồỡng phỏn thuyớ mỷt ổồỡng phỏn thuyớ ngỏửm Tỏửng khọng thỏỳm nổồùc ổồỡng phỏn thuyớ nổồùc mỷt vaỡ nổồùc ngỏửm Xaùc õởnh õổồỡng phỏn thuyớ 9 d. Chióửu rọỹng bỗnh quỏn lổu vổỷc B (km): Chióửu rọỹng bỗnh quỏn lổu vổỷc õổồỹc xaùc õởnh nhổ sau:ổ B = )km( L F 1 e. Hóỷ sọỳ hỗnh daùng cuớa lổu vổỷc K d : Hóỷ sọỳ hỗnh daùng cuớa lổu vổỷc õổồỹc xaùc õởnh nhổ sau: K d = 111 1 2 1 L B L.L B . L L F f. ọỹ cao bỗnh quỏn cuớa lổu vổỷc H bq : ọỹ cao bỗnh quỏn cuớa lổu vổỷc õổồỹc xaùc õởnh trón baớn õọử õởa hỗnh theo cọng thổùc sau: H bq = F h . f f h . f ii i ii h i : cao trỗnh bỗnh quỏn giổợa 2 õổồỡng õọửng mổùc f i : dióỷn tờch giổợa 2 õổồỡng õọửng mổùc F : dióỷn tờch lổu vổỷc g. ọỹ dọỳc bỗnh quỏn cuớa lổu vổỷc I bq : ọỹ dọỳc bỗnh quỏn cuớa lổu vổỷc õổồỹc xaùc õởnh trón baớn õọử õởa hỗnh theo cọng thổùc sau: I bq = h . i i f b b i : chióửu daỡi bỗnh quỏn giổợa 2 õổồỡng õọửng mổùc h : chónh lóỷch giổợa 2 õổồỡng õọửng mổùc b i 240 220 200 7 180 . Giáo trình thủy văn công trình 1 Chổồng I: M u I. TAèI NGUYN NặẽC VAè C IỉM CUA