Bài giảng thủy văn công trình chương 4

Khoa Thu Ti nguyờn nc B mụn Thu Ti nguyờn nc THU VN CễNG TRèNH Chng 4: Tớnh toỏn cỏc c trng thu thit k 4.1 Nhim v v ni dung Nhim v: Khi thit k cỏc cụng trỡnh thu li cn m bo yờu cu mt mc nht nh v quy mụ kớch thc cụng trỡnh, mc bo m cp nc Trong cỏc c trng thy thay i liờn tc theo thi gian(ngy, thỏng, nm) ngu nhiờn Do vy phi tớnh toỏn xỏc nh, la chn c trng i biu lm ti liu thit k Mc m bo thng c biu th qua tn sut m bo Pb = P(qcp q) ú q l yờu cu cp nc, qcp l lng nc m cụng trỡnh cp c Tn sut bo m mt s ngnh - Cp nc ti: 75% 85% - Thu in: 85% 95% - Cp nc cho nh mỏy nhit in: 85% 95% - Cp nc cho cỏc ngnh luyn kim: 90% 95% m3/s 4.1 Nhim v v ni dung 4500 Dũng chy thỏng trm T Bỳ 4000 3500 3000 Cỏc c trng thu bin i theo thi 2500 2000 1962 gian v mang tớnh ngu nhiờn 1963 1500 1000 500 1961 10 11 12 4.1 Nhim v v ni dung Ni dung tớnh toỏn: Dũng chy nm thit k (cp nc) Dũng chy l thit k (chng l) Dũng chy kit thit k (cp nc) Mc nc thit k Dũng chy bựn cỏt 4.2 Ti liu phc v tớnh toỏn Quy phm, quy nh, tiờu chun tớnh toỏn (QPTL C6-77) Cỏc ngun ti liu sn cú: Ti liu c trng thy Tng cc khớ tng thy chnh biờn v ó xut bn di hỡnh thc niờn giỏm v s c trng; Tuy nhiờn ti cỏc v trớ cụng trỡnh khụng phi lỳc cng cú y s liu Do vy tớnh toỏn chia trng hp (trng hp cú s liu, cú ớt s liu, khụng cú s liu) Khi ú phi thu thp thờm : - Ti liu thy cỏc trm dựng riờng; - Ti liu iu tra kho sỏt thy vựng cụng trỡnh; 4.2 Ti liu phc v tớnh toỏn - Ti liu tng hp tỡnh hỡnh thy tng a phng, c im thy cỏc tnh - Ti liu iu tra kho sỏt thy vựng cụng trỡnh; - Ti liu tng hp tỡnh hỡnh thy tng a phng, c im thy cỏc tnh Thit lp h thng cỏc trm o (trm quan trc) thu thp thụng tin khớ tng thu + Trm KT: trm ch o mt s yu t khớ tng: ma, giú, bc hi + Trm KH: o tng i y cỏc yu t KTv mc chi tit + Trm thu vn: phõn cp (Giỏo trỡnh TVCT Tr 76) 4.2 Ti liu phc v tớnh toỏn Lữ Vân Cẩm Khê Tân Yên Phú Thọ Vùng Trung Du Sông Thái Bình Văn Tập L-ơng Lỗ Yên Lập Tứ Hiệp Lâm Thao Vĩnh Yên g Du Sông Hồng Thanh Lanh Bắc Giang Phú C-ờng Việt Trì Vĩnh T-ờng Thái Hoà Việt Yên Đa Phúc Phúc Lộc Ph-ơng Phúc Yên Yên Lạc Thanh Sơn Bắc Ninh Yên Phong Bằng Luân Thanh Sơn Phú C-ờng Thanh Thuỷ Đài Dinh Yên Lãng Quế Võ Thắng C-ơng Đông Anh Sơn Tây Sơn Tây Võ Miếu Phả Lại Phả Lại Châu Cầu Nhân Thắng Từ Sơn Liên Mạc Ba Vì Ba Vì Thạch Thất Minh Quang Yên Viên Th-ợng Cát Trung H-ng Bến Hồ Bến Bính Việt Tiến Thuận Thành Gia L-ơng Láng Quốc Oai Yên L-ơng Cẩm Giàng Hà Đông Phù Cát Văn Giang Kẻ Sặt Chúc Sơn Dân Hoà Hải D-ơng Bần Yên Nhân Xuân Mai Tu Lý L-ơng Sơn Khoái Châu Thanh Oai Yên Th-ờng Ân Thi Ba Thá Ba Thá Hoà Bình Bắc Sơn Gia Lộc Th-ờng Tín Cao Sơn Đồng Quan Phú Xuyên Thanh Miện Ninh G Chợ Bờ Mng li quan trc khớ tng thu Bc Vùng Hữu Ngạn Sông Hồng Vùng Tả Sông Hồng 4.3 Tớnh toỏn c trng dũng chy nm thit k I Cỏc khỏi nim a Dũng chy nm: l lng dũng chy sinh ca lu vc thi on bng mt nm cựng vi s thay i ca nú nm Cỏc i lng biu th: Wn (m3), Qn (m3/s), Mn (l/s.km2), Yn (mm), n Wn = 31,5.106.Qn = 31,5.103.M.F = Yn.F.103 b Chun dũng chy nm: l tr s trung bỡnh c trng dũng chy nm thi k nhiu nm ó tin ti n nh, vi iu kin cnh quan a lý, a cht khụng thay i 4.3 Tớnh toỏn c trng dũng chy nm thit k I Cỏc khỏi nim Cỏc i lng biu th chun dũng chy nm: W0 (m3), Q0 (m3/s), M0 (l/s.km2), Y0 (mm), Khi n ln thỡ Q0 tớnh theo cụng thc: Qo n Q n i i1 Tớnh n nh nhn bit ta thờm vo chui s liu m nm thỡ giỏ tr Q0 thay i rt ớt Q0 n 10 n Q n i1 nm i Q0 nm nm Q i1 i Tớnh toỏn l thit k b Xỏc nh l thit k khụng cú ti liu thc o * Phõn loi cỏc phng phỏp: Cụng thc lý lun: l loi cụng thc c xõy dng trờn c s cụng thc cn nguyờn dũng chy, t ú xõy dng mi liờn h gia nh l vi cỏc c trng ma gõy l v cỏc yu t nh hng ca mt m in hỡnh: cụng thc cng gii hn Cụng thc kinh nghim: l loi cụng thc ó hon ton da trờn c s tng hp ti liu thc o v l nhm xỏc nh mi quan h gia lu lng nh l vi cỏc nhõn t nh hng, t ú dựng mt cụng thc toỏn hc th hin mi quan h ú in hỡnh: cụng thc trit gim mụ un nh l theo din tớch lu vc sụng Cụng thc bỏn kinh nghim: l loi cụng thc trung gian ca loi trờn, ngha l va da vo phõn tớch cn nguyờn ca s hỡnh thnh dũng chy l va tng hp theo ti liu thc o tham s húa cỏc cụng thc tớnh toỏn in hỡnh: cụng thc Xụkụlụpxki 85 Tớnh toỏn l thit k b Xỏc nh l thit k khụng cú ti liu thc o Quy nh ca Quy phm Thu li C6-77 oKhi din tớch lu vc nh hn 100km2 thỡ nh l c tớnh bng cụng thc Cng gii hn oKhi din tớch lu vc ln hn 100km2 thỡ dựng cụng thc trit gim hoc cụng thc Xụ-kụ-lụp-sky 86 Tớnh toỏn l thit k 1) Cụng thc Cng gii hn Q m axP K a P F F: Din tớch lu vc aP: cng ma bỡnh quõn ln nht thi on ng vi tn sut P vi thi on tớnh toỏn l thi gian trung dũng chy c xỏc nh theo cụng thc kinh nghim hoc ng cong trit gim : H s dũng chy l ph thuc (loi t, F, Hnp) (tra bng 67 tr 270)) K: H s chuyn i vi K = 16,67 nu aP tớnh bng (mm/phỳt) v K = 0,278 nu aP tớnh bng (mm/gi) 87 Tớnh toỏn l thit k 1) Cụng thc Cng gii hn t a t P ( ) H nP HnP: lng ma ngy ln nht ng vi tn sut P t A P 16 , 67 ( ) Q m ax Ta cú: A P H P nP F AP tra bng theo vựng v (s,td) 88 d s 1000 ,3 md Jd Ld ,6 H 1/3 0,4 np 1000 L s msJs tra bng quan h td; H np F 1/ Tớnh toỏn l thit k 2) Cụng thc trit gim q max P AP F n m / s km Trong ú: n l h s trit gim Xỏc nh bng cỏch tra bng (ph lc 4-7 QPTL C6-77) AP: Thụng s a lý khớ hu cú th xỏc nh bng tra bng hoc t lu vc tng t A p A p q max p Ftt tt Q max 89 n Q max tt p F p F tt n Tớnh toỏn l thit k 3) Cụng thc Xụ-kụ-lụp-sky Q m ax , 278 H T H F.f Tl Trong ú: l h s dũng chy (tra bng theo vựng) HT: lng ma thit k thi gian tớnh toỏn T H0: lp tn tht ban u (tra bng theo vựng) f: h s hỡnh dng l 90 Tớnh toỏn l thit k c Tớnh toỏn tng lng l Mn quan h Qmaxp ~ Wmaxp ca lu vc tng t S dng cụng thc kinh nghim: Vi lu vc nh F[...]... 1966 4. 59 4. 2 3.63 8.02 3.79 70 .4 40.1 33.1 18.8 6. 14 5.12 4. 31 16.9 1967 2.28 2.66 2. 94 11.6 19 .4 18.1 12.7 27 .4 51.6 7.38 5.21 3.52 13.7 1968 2.7 2.7 4. 42 22 9.86 65.9 60.8 131 56 .4 20.2 8 .44 6.66 32.6 1969 3.77 3.69 2.97 6. 74 30.2 16 .4 9.81 95.1 28 .4 10.1 9.03 4. 24 18 .4 1970 2.57 2. 24 2.2 5.6 14. 4 56.3 83 54 27 8.65 4. 91 3.6 22.0 1971 2. 24 1.65 2.16 2. 34 43 .4 33 .4 157 1 64 40.1 13.6 6.12 3.62 39.1 14. .. 70 .4 40.1 33.1 18.8 6. 14 5.12 4. 31 16.9 1967 2.28 2.66 2. 94 11.6 19 .4 18.1 12.7 27 .4 51.6 7.38 5.21 3.52 13.7 1968 2.7 2.7 4. 42 22 9.86 65.9 60.8 131 56 .4 20.2 8 .44 6.66 32.6 1969 3.77 3.69 2.97 6. 74 30.2 16 .4 9.81 95.1 28 .4 10.1 9.03 4. 24 18 .4 1970 2.57 2. 24 2.2 5.6 14. 4 56.3 83 54 27 8.65 4. 91 3.6 22.0 1971 2. 24 1.65 2.16 2. 34 43 .4 33 .4 157 1 64 40.1 13.6 6.12 3.62 39.1 15 4. 3 Tính toán đặc trưng... 56 .4 20.2 8 .44 6.66 32.6 1969 3.77 3.69 2.97 6. 74 30.2 16 .4 9.81 95.1 28 .4 10.1 9.03 4. 24 18 .4 1970 2.57 2. 24 2.2 5.6 14. 4 56.3 83 54 27 8.65 4. 91 3.6 22.0 1971 2. 24 1.65 2.16 2. 34 43 .4 33 .4 157 1 64 40.1 13.6 6.12 3.62 39.1 16 4. 3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế Năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm 1962 5.7 1.82 1.38 3.82 25.3 99 .4 84. 7 51 .4 20.9 13.3 7.85 4. 85 26.7 1963 2.66 2 .48 ... 25.3 99 .4 84. 7 51 .4 20.9 13.3 7.85 4. 85 26.7 1963 2.66 2 .48 2.37 2.79 5.27 5.5 33.9 73 45 .9 15 11 6.09 17.2 19 64 4.36 2.6 2 .42 18.2 12.2 29.6 75 .4 28.8 96.2 30 .4 12.1 7.92 26.7 1965 4. 19 3.62 3.5 30.2 19 .4 127 98.2 28.7 21.3 18.5 12 9.18 31.3 1966 4. 59 4. 2 3.63 8.02 3.79 70 .4 40.1 33.1 18.8 6. 14 5.12 4. 31 16.9 1967 2.28 2.66 2. 94 11.6 19 .4 18.1 12.7 27 .4 51.6 7.38 5.21 3.52 13.7 1968 2.7 2.7 4. 42 22... 33.9 73 45 .9 15 11 6.09 17.2 19 64 4.36 2.6 2 .42 18.2 12.2 29.6 75 .4 28.8 96.2 30 .4 12.1 7.92 26.7 1965 4. 19 3.62 3.5 30.2 19 .4 127 98.2 28.7 21.3 18.5 12 9.18 31.3 1966 4. 59 4. 2 3.63 8.02 3.79 70 .4 40.1 33.1 18.8 6. 14 5.12 4. 31 16.9 1967 2.28 2.66 2. 94 11.6 19 .4 18.1 12.7 27 .4 51.6 7.38 5.21 3.52 13.7 1968 2.7 2.7 4. 42 22 9.86 65.9 60.8 131 56 .4 20.2 8 .44 6.66 32.6 1969 3.77 3.69 2.97 6. 74 30.2 16 .4 9.81... 14 4.3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế Năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm 1962 5.7 1.82 1.38 3.82 25.3 99 .4 84. 7 51 .4 20.9 13.3 7.85 4. 85 26.7 1963 2.66 2 .48 2.37 2.79 5.27 5.5 33.9 73 45 .9 15 11 6.09 17.2 19 64 4.36 2.6 2 .42 18.2 12.2 29.6 75 .4 28.8 96.2 30 .4 12.1 7.92 26.7 1965 4. 19 3.62 3.5 30.2 19 .4 127 98.2 28.7 21.3 18.5 12 9.18 31.3 1966 4. 59 4. 2 3.63 8.02 3.79 70 .4 40.1... 1968 2.7 2.7 4. 42 22 9.86 65.9 60.8 131 56 .4 20.2 8 .44 6.66 32.6 1969 3.77 3.69 2.97 6. 74 30.2 16 .4 9.81 95.1 28 .4 10.1 9.03 4. 24 18 .4 1970 2.57 2. 24 2.2 5.6 14. 4 56.3 83 54 27 8.65 4. 91 3.6 22.0 1971 2. 24 1.65 2.16 2. 34 43 .4 33 .4 157 1 64 40.1 13.6 6.12 3.62 39.1 17 P 30% 70% 80% 90% 80% 10% 4. 3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế Khái niệm e Phân phối dòng chảy năm Sự thay đổi dòng chảy theo thời... Năm thuỷ văn t (ngµy) Từ tháng VI đến tháng V năm sau Mïa lò Mïa kiÖt Mïa lò 4. 3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế Năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm 1962 5.7 1.82 1.38 3.82 25.3 99 .4 84. 7 51 .4 20.9 13.3 7.85 4. 85 26.7 1963 2.66 2 .48 2.37 2.79 5.27 5.5 33.9 73 45 .9 15 11 6.09 17.2 19 64 4.36 2.6 2 .42 18.2 12.2 29.6 75 .4 28.8 96.2 30 .4 12.1 7.92 26.7 1965 4. 19 3.62 3.5 30.2 19 .4 127... phối dòng chảy năm thiết kế 30 Tháng VIII IX X XI XII I II Q(m3/s) 38,5 24, 8 31,5 20,6 9,70 3,70 0,80 0,50 0 ,40 3,50 3 ,40 5 ,40 11,7 W(106m3) 103 Tỷ lệ % 27,6 15,9 24, 6 14, 3 6,97 4, 7 59,2 84, 4 53,0 26,0 10,0 4, 0 III 1,3 IV 1,0 V 9 ,4 VI 8,8 VII Năm 14, 5 372,6 0, 54 0,35 0,26 4, 52 4, 38 3,38 100 4. 3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế III Xác định dòng chảy năm thiết kế cho các trường hợp 1 Tính... Khi Kcp < 1 Thời kỳ đo đạc dòng chảy thiên nhỏ 34 4.3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế 2.90 2 .40 1.90 Tõ 1956-1966 1967-1975 1 .40 Tõ n¨m 1903-1932 Tõ n¨m 1933-1955 0.90 Tõ 1956 - 19 94 1993 1990 1987 19 84 1981 1978 1975 1972 1969 1966 1963 1960 1957 19 54 1951 1 948 1 945 1 942 1939 1936 1933 1930 1927 19 24 1921 1918 1915 1912 1909 1906 -0.10 1903 0 .40 -0.60 Đường luỹ tích sai chuẩn Sm=f(t) của ... 2.97 6. 74 30.2 16 .4 9.81 95.1 28 .4 10.1 9.03 4. 24 18 .4 1970 2.57 2. 24 2.2 5.6 14. 4 56.3 83 54 27 8.65 4. 91 3.6 22.0 1971 2. 24 1.65 2.16 2. 34 43 .4 33 .4 157 1 64 40.1 13.6 6.12 3.62 39.1 16 4. 3 Tớnh... 16 .4 9.81 95.1 28 .4 10.1 9.03 4. 24 18 .4 1970 2.57 2. 24 2.2 5.6 14. 4 56.3 83 54 27 8.65 4. 91 3.6 22.0 1971 2. 24 1.65 2.16 2. 34 43 .4 33 .4 157 1 64 40.1 13.6 6.12 3.62 39.1 14 4.3 Tớnh toỏn c trng... 1968 2.7 2.7 4. 42 22 9.86 65.9 60.8 131 56 .4 20.2 8 .44 6.66 32.6 1969 3.77 3.69 2.97 6. 74 30.2 16 .4 9.81 95.1 28 .4 10.1 9.03 4. 24 18 .4 1970 2.57 2. 24 2.2 5.6 14. 4 56.3 83 54 27 8.65 4. 91 3.6 22.0