NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ MƯA TÍNH TOÁN ỨNG VỚI CÁC CƠN MƯA TIÊU CHUẨN KHÁC NHAU

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHẠM VĂN TÂN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ MƯA TÍNH TOÁN ỨNG VỚI CÁC CƠN MƯA TIÊU CHUẨN KHÁC NHAU Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình giao thông Mã số: 60 58 02 05 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - Năm 2015 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI 1 Cán bộ hướng dẫn chính: TS. Dương Tất Sinh Cán bộ chấm phản biện 1: GS.TS Phạm Cao Thăng Cán bộ chấm phản biện 2: GS.TS Vũ Đình Phụng Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngày 08 tháng 02 năm 2015 2 LỜI CẢM ƠN Cảm ơn công ty cổ phần tư vấn thiết kế xây dựng và chuyển giao công nghệ Tầm Nhìn Mới đã hỗ trợ và tạo mọi điều kiện để tác giả hoàn thành luận văn này. HÀ NỘI 2015 Tôi xin cam đoan Những kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực, của tôi, không vi phạm bất cứ điều gì trong luật sở hữu trí tuệ và pháp luật Việt Nam. Nếu sai, tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật. TÁC GIẢ LUẬN VĂN Phạm Văn Tân 3 MỤC LỤC Trang PHẠM VĂN TÂN 1 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT 1 LỜI CẢM ƠN 3 Tôi xin cam đoan 3 MỤC LỤC 4 Tóm tắt luận văn 7 Danh mục ký hiệu 8 Danh mục các bảng 9 Danh mục các hình vẽ 10 MỞ ĐẦU 11 1. Đặt vấn đề 11 2. Mục tiêu, phương pháp và nội dung nghiên cứu của luận văn 12 2.1.Mục tiêu 12 2.2.Phuơng pháp : 12 2.3.Nội dung nghiên cứu : 12 3. Ý nghĩa thực tiễn của luận văn 13 CHƯƠNG 1 13 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC ĐƯỜNG Ô TÔ. VAI TRÒ CỦA THỦY VĂN CÔNG TRÌNH. ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 13 1.1. Khái quát chung về thoát nước đường ô tô 13 1.1.1. Khái quát về điều kiện khí hậu và mưa lũ ở Việt Nam 13 1.1.2. Hệ thống thoát nước mặt và thoát nước ngầm đường ô tô 17 1.1.3. Các công trình thoát nước ngang trên đường ô tô 18 1.1.4. Một số đặc điểm của hệ thống thoát nước đường ô tô tại Việt Nam 19 1.2. Vai trò của thủy văn công trình và vấn đề xác định lưu lượng mưa tính toán 20 1.2.1. Vai trò của thủy văn công trình 20 1.2.2. Các phương pháp xác định lưu lượng mưa tính toán 21 a) Lượng mưa ngày tính toán Hn,p theo tần suất thiết kế p 21 b) Các yếu tố ảnh hưởng đến lưu lượng mưa tính toán 22 * Khái quát chung về yếu tố ảnh hưởng 22 1.4. Đặt vấn đề nghiên cứu 48 4 1.5. Kết luận chương 1 49 CHƯƠNG 2 50 CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ MƯA TÍNH TOÁN 50 2.1. Khái niệm về mưa 50 2.1.1. Khái niệm chung 50 2.1.2. Các tính chất đặc trưng của mưa 50 2.1.3. Cách biểu thị 51 2.1.4. Cách đo mưa (quan trắc) 51 2.2. Cơ sở xác định cường độ mưa tính toán 52 2.2.1. Khái quát về cường độ mưa 52 2.2.2.Các yếu tố ảnh hưởng tới cường độ mưa 56 2.2.3.Các phương pháp xác định cường độ mưa 56 a) Xác định cường độ mưa theo phương pháp phân tích số liệu thông kê 59 b) Xác định cường độ mưa theo phương pháp cường độ mưa giới hạn 60 2.2.4. Các phương pháp xác định cường độ mưa tính toán 65 2.3. Xây dựng công thức xác định cường độ mưa tính toán dựa trên các cơn mưa tiêu chuẩn khác nhau. 80 2.3.1. Khái niệm về cơn mưa tiêu chuẩn 80 2.3.2. Xây dựng các công thức xác định cường độ mưa tính toán dựa trên cơn mưa tiêu chuẩn 82 2.3.3. Nghiên cứu cơ sở lựa chọn công thức tính toán ứng với các cơn mưa tiêu chuẩn khác nhau 83 2.4. Kết luận chương 2 85 CHƯƠNG 3 86 XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ MƯA TÍNH TOÁN ỨNG VỚI CÁC CƠN MƯA TIÊU CHUẨN KHÁC NHAU 86 3.1. Lựa chọn địa phương và lưu vực tính toán 86 3.1.1. Giới thiệu chung về khu vực xây dựng công trình 87 3.2.2. Tính cường độ mưa tiêu chuẩn cho vùng lựa chọn 100 3.3. Xác định cường độ mưa tính toán ứng với các cơn mưa tiêu chuẩn 102 3.4. Nhận xét kết quả 105 Qua kết quả xác định cường độ mưa tính toán ứng với các cơn mưa tiêu chuẩn khác nhau cho thấy: 105 - Cường độ mưa tính toán xác định được xấp xỉ bằng với cường độ mưa của cơn mưa tiêu chuẩn 105 - Cường độ mưa của các cơn mưa tiêu chuẩn khác nhau thì cường độ mưa tính toán cũng khác nhau. 105 Điều đó cho thấy việc sử dụng một cơn mưa tiêu chuẩn cho các vùng địa lý khác nhau và ngay trong một vùng địa lý là không hoàn toàn phù hợp. Lý do là cường độ mưa của các cơn mưa tiêu chuẩn khác nhau sẽ cho các cường độ mưa tính toán khác nhau. Khi đó kết quả xác định lưu lượng sẽ khác nhau cùng với một lưu vực. 105 3.5. Kết luận chương 3 105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 106 1. Kết luận 106 - Cường độ mưa tính toán xác định được xấp xỉ bằng với cường độ mưa của cơn mưa tiêu chuẩn( ở đây đanh tính cho một vị trí địa lý cụ thể) 107 5 - Cường độ mưa của các cơn mưa tiêu chuẩn khác nhau thì cường độ mưa tính toán cũng khác nhau. 107 Điều đó cho thấy việc sử dụng một cơn mưa tiêu chuẩn cho các vùng địa lý khác nhau và ngay trong một vùng địa lý là không hoàn toàn phù hợp. Lý do là cường độ mưa của các cơn mưa tiêu chuẩn khác nhau sẽ cho các cường độ mưa tính toán khác nhau. Khi đó kết quả xác định lưu lượng sẽ khác nhau cùng với một lưu vực. 107 2. Kiến nghị 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 108 6 Tóm tắt luận văn Họ và tên học viên: Phạm Văn Tân Chuyên ngành:Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Khóa K25A Cán bộ hướng dẫn: Đại tá,TS. Dương Tất Sinh Tên đề tài: Nghiên cứu xác định cường độ mưa tính toán ứng với các cơn mưa tiêu chuẩn khác nhau. Tóm tắt:Nghiên cứu xác định cường độ mưa tính toán ứng với các cơn mưa tiêu chuẩn khác nhau là có ý nghĩa thực tiễn và nhằm mục đích sử dụng cơn mưa tiêu chuẩn phù hợp cho các vùng địa phương có điều kiện địa hình cụ thể và mưa lũ khác nhau. Đề xuất giới hạn áp dụng cho mỗi cơn mưa tiêu chuẩn và chỉ ra được cơ sở khoa học xây dựng cường độ mưa tính toán từ cơn mưa tiêu chuẩn. Xây dựng cơ sở xác định cường độ mưa tính toán từ các cơn mưa tiêu chuẩn khác nhau.và so sánh đánh giá và định hướng sử dụng công thức xác định cường độ mưa tính toán ứng với các cơn mưa tiêu chuẩn khác nhau. 7 Danh mục ký hiệu 1 A Hệ số vùng khí hậu. 2 a Cường độ mưa 3 a T,p Cường dộ mưa tính toán ở thời đoạn T và tần suất p: là cường dộ mưa trung bình lớn nhất trong thời đoạn mưa tính toán T ở tần suất p 4 a τ ,p Cường độ mưa tính toán ở thời đoạn tập chung nước τ của lưu vực và tần suất p 5 B Hệ số vùng khí hậu 6 F Diện tích lưu vực 7 H Lượng mưa 8 H n,p Lượng mưa ngày ở tần suất p 9 H T,p Lượng mưa tính toán ở thời đoạn T và tần suất p 10 H τ ,p Lượng mưa tính toán ở thời gian tập chung nước τ và tần suất p 11 p Tần suất thiết kế (%) 12 Q Lưu lượng 13 Q p Lưu lượng ở tần suất p 14 S Sức mưa 15 S p Sức mưa ở tần suất p 16 T Thời đoạn mưa tính toán 17 t Thời gian 18 ψ Hệ số đặc trưng hình dạng cơn mưa 8 19 ψ Τ Hệ số đặc trưng hình dạng cơn mưa ở thời đoạn tính toán T 20 ψ τ Hệ số đặc trưng hình dạng cơn mưa ở thời gian tập chung nước τ 21 δ 1 Hệ số tổn thất do ao hồ đầm lầy 22 γ Hệ số xét đến việc mưa không đều trên lưu vực 23 ϕ Hệ số dòng chảy 24 φ Hệ số triết giảm lưu lượng dòng chảy phụ thuộc vào diện tích lưu vực 25 τ Thời gian tập chung nước của lưu vực 26 L ls Chiều dài sông suối chính 27 Σ li Tổng chiều dài sông suối nhánh 28 m Hệ số hình dạng cơn mưa 29 q Mô đuyn dòng chẩy mưa, hay lưu lượng dòng chảy mưa (chưa xét đến tổn thất) từ 1 đơn vị diện tích lưu vực Danh mục các bảng Bảng .1-1 Bảng tra hệ số giảm lưu lượng φ phụ thuộc vào diện tích Bảng 1-2 Bảng tra hệ số tổn thất do ao hồ,đầm lầy δ 1 Bảng 1-3 Bảng tra hệ số dòng chảy ϕ Bảng 3-1 Tần suất lượng mưa lớn nhất thời đoạn 15 phút Bảng 3-2 Tần suất lượng mưa lớn nhất thời đoạn 30 phút Bảng 3-3 Tần suất lượng mưa lớn nhất thời đoạn 45 phút 9 Bảng 3-4 Tần suất lượng mưa lớn nhất thời đoạn 60 phút Bảng 3-5 Tần suất lượng mưa lớn nhất thời đoạn 90 phút Bảng 3-6 Tần suất lượng mưa lớn nhất thời đoạn 120 phút Bảng 3-7 Tần suất lượng mưa lớn nhất thời đoạn 180 phút Bảng 3- 8 Cường độ mưa ứng với thời gian mưa ở tần suất p =1% Bảng 3- 9 Cường độ mưa ứng với thời gian mưa ở tần suất p =3% Bảng 3-10 Cường độ mưa ứng với thời gian mưa ở tần suất p =5% Danh mục các hình vẽ Hình 1.1 Bình đồ lưu vực Hình 1.2 Sơ đồ giá trị lưu lượng chẩy qua công trình sau từng đơn vị thời gian Hình 2.1 Biểu đồ biểu thị cường độ mưa Hình 2.2 Diễn biến lượng mưa tích lũy H t và cường độ mưa tức thời trong một trận mưa thực tế Hình 2.3 Phương pháp xác định cường độ mưa trung bình lớn nhất trong khoảng thời gian tính toán T trên giấy đo mưa tự ghi, với H t là 10 [...]... trỡnh thoỏt nc hin nay, cú nhiu quan im s dng cỏc cn ma tiờu chun khỏc nhau Trong thc t, cỏc a phng khỏc nhau, cng ma v thi gian kộo di ca ma l rt khỏc nhau do chu nh hng ca iu kin t nhiờn Vỡ vy, vn t ra l nu s dng mt cn ma tiờu chun xỏc nh cng ma tớnh toỏn cho cỏc 11 a phng khỏc nhau vi cỏc h s nh ó cú hin nay thỡ kt qu cú khỏc nhau khụng? Vỡ th, da trờn cụng thc xỏc nh cng ma tớnh toỏn theo phng... dng cn ma ti cng ma tớnh toỏn a,p Hỡnh 1.1 cho thy mc dựcú cựng lng ma ngy tớnh toỏn H n,p nhng hai vựng ma I vvựng ma II cú hỡnh dng cn ma khỏc nhau thỡ lng ma ln nht trong thi on tớnh toỏn H,p hai vựng ma khỏc nhau v kt qu l cng ma tớnh toỏn Cng khỏc nhau - Nh vy : Qua vic phõn tớch trờn cho thy cỏc nhõn t nh hng n dũng chy l ca lu vc nh ca cụng trỡnh thoỏt nc nh trờn ng nh nhõn t ma, cỏc yu t... trờn cn ma tiờu chun + So sỏnh ,ỏnh giỏ v nh hng s dng cụng thc xỏc nh cng ma tớnh toỏn ng vi cỏc cn ma tiờu chun khỏc nhau 2.2.Phung phỏp : Nghiờn cu lý thuyt kt hp x lý s liu thc t thu thp c 2.3.Ni dung nghiờn cu : Nghiờn cu xỏc nh cng ma tớnh toỏn ng vi cỏc cn ma tiờu chun khỏc nhau cho cụng trỡnh thoỏt nc ng ụ tụ ụ th Ni dung nghiờn cu gm cỏc vn chớnh nh sau : - M u - Tng quan v h thng thoỏt nc... ng vi cỏc cn ma tiờu chun - Kt lun v kin ngh 3 í ngha thc tin ca lun vn Nghiờn cu xỏc nh cng ma tớnh toỏn ng vi cỏc cn ma tiờu chun khỏc nhau l cú ý ngha thc tin v nhm mc ớch: + S dng cn ma tiờu chun phự hp cho cỏc vựng a phng cú iu kin a hỡnh c th v ma l khỏc nhau + xut gii hn ỏp dng cho mi cn ma tiờu chun CHNG 1 TNG QUAN V H THNG THOT NC NG ễ Tễ VAI TRề CA THY VN CễNG TRèNH T VN NGHIấN CU 1.1... sp xp cỏc nhõn t trờn theo th t: ma cỏc yu t mt m (a hỡnh) hot ng kinh t xó hi ca con ngi Ba nhõn t ny thc ra khụng c lp m chỳng cú mi quan h rng buc, ch c, tỏc ng ln nhau, mt yu t thay i s dn n s thay i ca cỏc yu t khỏc mc khỏc nhau * nh hng ca yu t khớ hu Trong nhng nm gn õy, hin tng bin i khớ hu, nc bin dõng din ra rt mnh m trờn ton cu õy l hin tng c cỏc nh khoa hc xỏc nh l cú thc v theo ỏnh... da trờn cụng thc xỏc nh cng ma tớnh toỏn theo phng phỏp cng ma gii hn v cn ma tiờu chun vn thng s dng, cn xõy dng c s xỏc nh cng ma tớnh toỏn t cỏc cn ma tiờu chun khỏc nhau T ú, nghiờn cu kh nng s dng cỏc cn ma tiờu chun khỏc nhau cho phự hp vi tng vựng min c th Xõy dng mụ hỡnh lu vc ỏnh giỏ v so sỏnh 2 Mc tiờu, phng phỏp v ni dung nghiờn cu ca lun vn 2.1.Mc tiờu + Lm rừ c c s khoa hc xõy dng cụng... 10 v Bc, li nm vựng thng gp g ca cỏc nhiu ng thi tit nh bóo, ỏp cao Thỏi Bỡnh Dng, ỏp thp nhit i, di hi t nhit i, khụng khớ lnh, xoỏy thun , Nờn nguyờn nhõn hỡnh thnh ma l ln mi khu vc cng phi khỏc nhau Ma ln gõy l ln nc ta ch yu l cỏc vựng i nỳi phớa bc, min Trung v Tõy Nguyờn + min Bc : nguyờn nhõn gõy ma ln hu nh l s kt hp hoc hot ng liờn tip ca nhiu hỡnh th thi tit, phn ln cỏc trn ma ln l . đề tài: Nghiên cứu xác định cường độ mưa tính toán ứng với các cơn mưa tiêu chuẩn khác nhau. Tóm tắt :Nghiên cứu xác định cường độ mưa tính toán ứng với các cơn mưa tiêu chuẩn khác nhau là có. với cường độ mưa của cơn mưa tiêu chuẩn 105 - Cường độ mưa của các cơn mưa tiêu chuẩn khác nhau thì cường độ mưa tính toán cũng khác nhau. 105 Điều đó cho thấy việc sử dụng một cơn mưa tiêu chuẩn. chọn công thức tính toán ứng với các cơn mưa tiêu chuẩn khác nhau 83 2.4. Kết luận chương 2 85 CHƯƠNG 3 86 XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ MƯA TÍNH TOÁN ỨNG VỚI CÁC CƠN MƯA TIÊU CHUẨN KHÁC NHAU 86 3.1. Lựa