Ứng dụng phương pháp mực nước tương ứng xây dựng phương án dự báo tại trạm thủy văn lục nam và phương pháp đường đơn vị để dự báo dòng chảy theo mưa

38 513 0
Ứng dụng phương pháp mực nước tương ứng xây dựng phương án dự báo tại trạm thủy văn lục nam và phương pháp đường đơn vị để dự báo dòng chảy theo mưa

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

LỜI CẢM ƠN Đồ án dự báo “Ứng dụng phương pháp mực nước tương ứng xây dựng phương án dự báo trạm thủy văn Lục Nam phương pháp đường đơn vị để dự báo dòng chảy theo mưa” thực lớp LT10T khoa khí tượng thủy văn tài nguyên nước thuộc trường Đại học Tài nguyển môi trường Hà Nội tháng I năm 2013 hướng dẫn trực tiếp thầy giáo TS Nguyễn Viết Thi thầy giáo Th.S Vũ Mạnh Cường Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn thầy tận tình bảo, hướng dẫn cho nhóm suốt trình thực đồ án Nhóm tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy cô khoa tạo điiều kiện cho nhóm thực đồ án Nhóm tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới anh chị lớp có đóng góp quý báu giúp nhóm hoàn thành đồ án Trong khuôn khổ đồ án thời gian hạn chế, số liệu ngắn tài liệu tham khảo ít, kinh nghiệm hạn chế nên đồ án nhiều thiếu sót Vì nhóm tác giả mong tiếp tục nhận hướng dẫn, bảo thầy ý kiến đóng góp cá đồng nghiệp để nhóm tiếp tục bổ sung hoàn thiện đồ án Việt Trì, ngày 30 tháng 01 năm2013 Nhóm sinh viên thực MỤC LỤC Chương : MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Lũ lụt trong thảm họa thiên nhiên gây hậu nặng nề giới, có Việt Nam, hàng năm cướp sinh mạng hàng chục nghìn người gây thiệt hại hàng trăm tỉ $.Với nước ta vị trí địa lý nằm ven biển Đông thường xuyên chịu ảnh hưởng xoáy thuận nhiệt đới hoạt động gió mùa, nên tần suất lũ, lụt xảy thường xuyên gây thiệt hại nghiêm trọng người cải nhân dân Lũ hệ thống sông Lục Nam phức tạp, độ dốc lưu vực lớn, địa hình đa dạng, diễn biến mưa phức tạp phụ thuộc vào hình thái gây mưa nên chế độ lũ hệ thống sông Lục Nam diễn biến phức tạp gây hậu lớn Để phòng chống giảm nhẹ thiệt hại lũ, lụt gây cho lưu vực sông Lục Nam cần thiết phải nghiên cứu tính toán dự báo lũ cho sông Lục Nam Trong khuôn khổ đồ án, nhóm tập trung nghiên cứu ứng dụng phương pháp mực nước tương ứng xây dựng phương án dự báo mực nước trạm thủy văn Lục Nam phương pháp đường đơn vị để dự báo dòng chảy từ mưa Mục đích đồ án Nghiên cứu ứng dụng phương pháp mực nước tương ứng xây dựng phương án dự báo mực nước trạm thủy văn Lục Nam phương pháp đường đơn vị để dự báo dòng chảy từ mưa Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: Phương trình mực nước tương ứng phương pháp đường đơn vị - Phạm vi nghiên cứu: Từ trạm thủy văn Chũ – Lục Nam Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp phương trình tương quan - Phương pháp đường đơn vị Sherman Chương I ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG LỤC NAM 1.1 Điều kiện tự nhiên: 1.1.1 Vị trí địa lý: Sông Lục Nam bắt nguồn từ núi Kham, cao 700 m thuộc miền Đình Lập, tỉnh Lạng Sơn chảy qua 15 km đến địa hạt tỉnh Bắc Giang Con sông qua huyện Sơn Động, Lục Ngạn, Lục Nam, Yên Dũng dài 175 km nhập vào sông Thương cách Phả Lại 10 km, sau hợp với sông Cầu thành sông Thái Bình 1.1.2 Đặc điểm địa hình: Lưu vực sông Lục Nam gồm phía đông dãy núi Bảo Đài cao trung bình 100 – 200 m, có đỉnh cao 300 – 700 m phía bắc dãy núi Yên Tử thuộc cánh cung Đông Triều, cao trung bình 400 - 1000m, có đỉnh Yên Tử cao 1065 m, Am Váp cao 1094 m Cao Xiêm 1330 m Thung lũng sông Lục Nam thẳng, phụ thuộc vào đường đứt gãy kiến tạo hệ thống Thượng lưu sông Lục Nam từ nguồn tới Chũ (Lục Ngạn) dòng sông hẹp, độ dốc lớn, uốn khúc lớn dốc vòng 20km đầu, độ dốc đáy sông tới 75‰, kết hợp với lượng mưa vùng đột biến, nên hay sinh lũ lớn Núi áp sát bờ sông, ghềnh thác liên tiếp nguy hiểm tàu thuyền không lại Sông chảy theo hướng bắc nam chuyển theo hướng đông tây Trung lưu sông Lục Nam nhận thêm nguồn nước từ khu vực Mai Siu, từ núi Bảo Đài chảy địa hình phẳng nên dòng sông rộng, sâu, ghềnh đá, độ dốc đáy sông giảm xuống 0.5 – 0.2 ‰, thác ghềnh không Độ sâu trung bình mùa cạn tới -5 m, tàu thuyền lại thuận lợi Hạ lưu kể từ Lục Nam tới ngã ba Nhãn, hướng chảy trở lại đông bắc – tây nam, nước chảy lững lờ, tốc độ nước chảy m/s ( kể có lũ), dòng chảy chịu ảnh hưởng thủy triều rõ rệt Độ sâu trung bình mùa cạn tới m, thuyền bè qua lại thuận tiện Thung lũng sông Lục Nam nằm vùng địa hình tương đối trẻ Độ cao đáy thung lũng lưu vực tương đối cao: khoảng 200 – 300 m phía bắc, khoảng 50 – 100m phía đông nam Độ dốc đáy sông 0.7‰ Sông Lục Nam chảy vùng rừng núi Đông Bắc tỉnh Bắc Giang, đường giao thông quan trọng, nối liền đồng Bắc Bộ với miền biên ải Tổ Quốc Lòng sông Lục Nam rộng, tàu thuỷ vào tới chân núi Bảo Đài nên thuận lợi cho giao thông thuỷ phát triển du lịch Từ lâu hai bên sông xây dựng hệ thống đê vững Tổng diện tích lưu vực sông Lục Nam lớn F = 3070 km 2, độ cao bình quân lưu vực 207 m, độ dốc bình quân lưu vực 16,5% Mật độ lưới sông bình quân 0,94 km/km Ở thượng nguồn lòng sông Lục Nam hẹp chảy núi Từ Chũ trở xuống dòng sông mở rộng Từ núi Bảo Đài trở xuống, dòng sông êm ả, hai bên bờ nhân dân trồng tre, cối um tùm Các chi lưu tả ngạn quan trọng : sông Bò, sông Lê Ngạc, sông Chỉ Tác, sông Đan Hộ Các chi lưu hữu ngạn quan trọng sông Căn, sông Gốm, sông Cỏ Mạt Đặc điểm chủ yếu địa hình miền núi chia cắt mạnh, phức tạp chênh lệch độ cao lớn Nhiều vùng đất đai tốt, đặc biệt khu vực rừng tự nhiên Vùng đồi núi thấp trồng nhiều ăn quả, công nghiệp nh vải thiều, cam, chanh, na, hồng, đậu tương, chè ; chăn nuôi loại gia súc, gia cầm, thuỷ sản Đặc điểm chủ yếu địa hình miền trung du đất gò, đồi xen lẫn đồng rộng, hẹp tùy theo khu vực Vùng trung du có khả trồng nhiều loại lương thực, thực phẩm, ăn quả, công nghiệp, chăn nuôi loại gia súc, gia cầm, cá nhiều loại thuỷ sản khác Hiện sông Lục Nam chưa có công trình thuỷ lợi lớn Chủ yếu công trình thuỷ lợi nhỏ trạm bơm tạm lưu động theo mùa 1.1 Đặc điểm địa chất khoáng sản: Trong mối quan hệ nhân quả, đặc điểm trình địa chất, trực tiếp gián tiếp có tác động đến trình phát triển lòng sông Hầu hết khu vực sông nghiên cứu hình thành khoảng 1000 năm trước Đây khu vực có trình phát triển địa chất lâu dài mạnh mẽ thể qua mối tương tác tích cực nhân tố nội sinh ngoại sinh, khí hậu phi khí hậu, lục địa biển Căn vào tài liệu khảo sát khu vực ta thấy địa tầng đoạn sông chủ yếu gồm hai loại sau đây: + Trầm tích lòng sông gồm tầng cát thô có màu vàng nhạt, lớp thực vật chưa phân hoá hết, phía có lớp phù sa nông, đường kính trung bình hạt lòng sông d50=92mm + Tầng bồi tích đồng bằng, tầng chủ yếu bờ dòng sông gồm chủ yếu tầng đất sét cát dày từ 0,8 ÷ 1m, tầng đất sét cát có xen kẽ lớp người lại trồng nên kết cấu đất chặt chẽ Địa chất cấu tạo nhiều nham thạch khác trình xâm thực mác ma, sản phẩm núi lửa phún xuất, phiến trầm tích với phân bố tầng đá vôi dày đến hàng nghìn mét Nham thạch phân bố phức tạp, diệp thạch sa diệp thạch chiếm diện tích nhiều Lưu vực sông Lục Nam có nhiều loại khoáng sản khác bao gồm: than, kim loại, khoáng chất công nghiệp, khoáng sản, vật liệu xây dựng Phần lớn khoáng sản đánh giá trữ lượng xác định tiềm dự báo Tuy lưu vực nhiều mỏ khoáng sản lớn lại có số loại nguồn nguyên liệu quan trọng để phát triển công nghiệp mỏ than đá Lục Ngạn, Sơn Động có trữ lượng khoảng 114 triệu tấn, gồm loại than: antraxit, than gầy, than bùn Trong mỏ than Đồng Rì có trữ lượng lớn (107,3 triệu tấn) phục vụ phát triển quy mô công nghiệp trung ương Quặng sắt ước khoảng 0,5 triệu Yên Thế Ngoài gần 100 nghìn quặng đồng Lục Ngạn, Sơn Động; triệu cao lanh Yên Dũng Khoáng sản sét có tiềm lớn, sử dụng làm gạch ngói, với 16 mỏ điểm mỏ, tổng trữ lượng khoảng 360 triệu m3 1.1.4 Đặc điểm thổ nhưỡng: Lớp vỏ thổ nhưỡng hệ thống sông Thái Bình nói chung lưu vực sông Lục Nam nói riêng có trình phát triển lâu dài điều kiện khí hậu nhiệt đới, bao gồm loại sau đây: + Đất feralit thuộc vùng núi huyện Sơn Động, Lục Nam, Lục Ngạn Trên loại đất rừng tự nhiên che phủ nên đất tương đối tốt + Đất feralit màu vàng, đỏ vàng thuộc vùng gò đồi, phát triển đá phiến sét, phiến sa biến chất, phân bố huyện Sơn Động, Lục Nam, Lục Ngạn Loại đất thường chua, khả giữ nước kém, tỉ lệ sắt đất cao, giàu canxi…Đất gò đồi thấp thích hợp với công nghiệp + Đất ferlít đỏ vàng biến đổi trình canh tác, bạc màu có khả trồng công nghiệp Loại đất phân bố không thành vùng, mà rải rác xen kẽ với đồi phiến thạch sét huyện Lục Nam, Sơn Động Đất có độ mùn cao (2 ÷ 4%), đạm 2%, lân 0,08%, PH = ÷ 4,1 loại đất thích hợp với lấy gỗ, công nghiệp + Đất phù sa cổ phân bố phù sa Sơn Động, Yên Thế + Đất chiêm trũng Glây Loại đất có nhiều sắt hàm lượng canxi manhê từ ÷ mg/100g đất Thường trồng từ ÷ vụ lúa năm, độ PH = ÷ 4,5 bị chua nghèo lân, kali có suất thấp, cần cải tạo + Đất bạc màu Đất có thành phần giới nhẹ, nghèo mùn, kết von tầng đế cày, gặp đá ong hoá, trồng cho suất thấp, để cải tạo tốt cần cấp nước phù sa, bón phân hữu cơ, đa dạng hóa trồng Giữa thổ nhưỡng thực vật có mối quan hệ chặt chẽ phụ thuộc thống Bên cạnh tác động chế độ nhiệt, ẩm thổ nhưỡng nhân tố có ảnh hưởng trực tiếp đến thực vật, tạo nên nhiều loại thực vật phong phú đa dạng 1.1.5 Đặc điểm thảm phủ thực vật: Khí hậu khu vực có tính chất nhiệt đới nóng ẩm, mưa nhiều có mùa đông lạnh mang tính chất đại dương rõ rệt ảnh hưởng trực tiếp biển Đây điều kiện thuận lợi cho thực vật xanh tốt, sinh trưởng mạnh mẽ quanh năm phân bố rộng rãi khắp vùng Điển hình loài thực vật như: loại ăn quả, lương thực công nghiệp nhiệt đới Thực vật chủ yếu rừng thưa; rừng nguyên sinh chiếm tỷ lệ nhỏ Do trình khai thác, tàn phá lâu dài người, làm hạn chế khả điều tiết nước cho mùa cạn lưu vực sông ảnh hưởng đến việc điều hòa khí hậu, giữ đất, làm chậm lũ… 1.2 Đặc điểm trạm thủy văn Chũ: Trạm thuỷ văn Chũ đặt vào đoạn sông Lục Nam Đoạn sông đặt trạm tương đối thẳng với chiều dài khoảng 500 m Phía thượng lưu hạ lưu gần đoạn sông uốn lượn cong hình chữ S Độ sâu lòng sông từ tuyến xuống tuyến bổ trợ biến đổi từ sâu đến nông Do vậy, độ dốc đáy sông đặt trạm tương đối nhỏ Đoạn sông đặt trạm chảy qua vùng đồi núi Vì hai bên bờ khống chế mực nước cao Khi mực nước H > 11m xuất bãi tràn bên bờ tả Độ rộng bãi tràn khoảng 300m Độ sâu trung bình tuyến khoảng 2.5 m Cách trạm khoảng 1.6 km phía thượng lưu có thác nhỏ gọi thác Giảng Cách trạm 700 m phía hạ lưu có thác nhỏ ( thác Dân ) Cách tuyến 800 m phía thượng lưu có bãi đá cát sỏi rộng khoảng 500 m2 nằm bên tả ngạn Tại dòng chảy chếch sang bờ hữu Nhưng từ bãi đá sỏi xuống tới trạm dòng chảy chuyển sang bờ tả Về mùa kiệt, chủ lưu phía bờ hữu, mùa lũ chủ lưu chuyển sang phía bờ tả, có lúc xuất hai dòng chảy 10 Hệ số tương quan η xác định theo công thức: S η = 1−   σ  (2.5) Khi quan hệ dự báo quan hệ hàm S = η = điều cho thấy thay đổi yếu tố dự báo xác định nhân tố dự báo Khi S = σ η = nhân tố dự báo không ảnh hưởng đến yếu tố dự báo Chất lượng phương án dự báo xác định tỷ số số lần dự báo đạt tổng số lần dự báo Gọi m: số lần dự báo đạt N: tổng số lần dự báo P(%): mức bảo đảm phương án dự báo P= m × 100 n (%) Chỉ tiêu đánh giá phương án dự báo quy định sau: Bảng 1.1 Chỉ tiêu đánh giá phương án dự báo Độ xác phương án S σ η P(%) Tốt < 0.4 > 0.9 >90 Đạt 0.4 - 0.6 0.8 - 0.9 75 - 90 Kém 0.6 - 0.8 0.6 – 0.8 60 - 75 Không đạt > 0.8 < 0.6 < 60 2.2.Phương pháp đường đơn vị Sherman Phương pháp Sherman đưa năm 1932 Định nghĩa: Đường đơn vị đường trình lũ xảy lượng mưa hiệu đơn vị (y0= 10mm inch) phân bố lưu vực kéo dài đơn vị thời gian gây 24 Đường đơn vị Sherman xây dựng giả thiết sau: - Chiều rộng đáy đường đơn vị trận mưa thời đoạn gây - Nếu thời gian mưa nhau, lượng mưa khác tung độ đường trình dòng chảy mặt cắt khống chế tỉ lệ thuận với lượng mưa hiệu quả: qi ( X − P ) i yi = = qi* ( X − P ) *i y i* * qi, qi chiều cao đường trình dòng chảy mặt cắt khống chế * lượng mưa hiệu yi yi gây ra; P lượng tổn thất - Nếu mưa kéo dài m thời đoạn, đường trình dòng chảy mặt cắt khống chế tổng cộng đường trình lũ thành phần ứng với lượng mưa thời đoạn sinh Gọi ui tung độ đường đơn vị lượng mưa hiệu y0 gây Khi lưu vực lượng mưa hiệu y xảy đơn vị thời gian gây lũ có lưu lượng Qi tỷ lệ thuận với lượng mưa hiệu y: Qi y y ui = suy ra: Qi = y0 ui y0 (4.16) Với i = 1, 2, , n thời đoạn; n độ rộng đường đơn vị - Nếu mưa kéo dài m thời đoạn lưu lượng lũ tổng cộng đường trình lũ ứng với lượng mưa thời đoạn: i Qi = yi ∑y j =1 u i +1− j (4.17) Với i = 1, 2, , (n+m-1) thời đoạn 2.2.1 Cách xây dựng đường đơn vị 25 Dạng đường đơn vị phụ thuộc vào hình dạng, đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực thời gian tính toán Δt Đường đơn vị xây dựng ứng với lượng mưa đơn vị cho thời đoạn ∆t dùng để dự báo trận lũ mưa thời đoạn biến đổi phạm vi (0,9-1,1).∆t Tính đường đơn vị theo trận lũ đơn Trên lưu vực sông có k trạm mưa trạm đo lưu lượng nước khống chế cửa lưu vực Từ số liệu thực đo mưa dòng chảy, thống kê, phân tích chọn trận lũ đơn mưa thời đoạn ∆t tương đối lưu vực sinh Việc tính đường đơn vị thực theo bước sau: Bước 1: Chọn phương pháp phù hợp tính lượng mưa bình quân lưu vực X; Bước 2: Tính lượng ẩm kỳ trước, sử dụng quan hệ ym = f(X, Pa) xác định lương mưa hiệu ym; Bước 3: Tính lưu lượng sinh từ mưa hiệu quả, phương pháp cắt nước ngầm theo đường thẳng (Qi = Qtđ,i - Qng) Trong đó: Qi lưu lượng lượng mưa hiệu ym sinh thời đoạn ∆t thứ i; Qtđ,i lưu lượng thực đo thời đoạn ∆t thứ i Qng lưu lượng ngầm lấy lưu lượng thực đo thời điểm lũ bắt đầu lên không đổi trận lũ Bước 4: Tính giá trị đường đơn vị theo công thức: y0 ui = y Qi m Mỗi lũ chọn tính đường đơn vị Đường đơn vị đặc trưng lấy đường đơn vị trung bình hiệu chỉnh trơn Tính đường đơn vị từ trận lũ kép Khi thiếu lũ đơn, phải sử dụng tài liệu lũ kép để tính đường đơn vị Nếu trận mưa cách tách riêng biệt, thể rõ trình lũ cửa có đỉnh, sử dụng đường nước rút đặc trưng 26 lưu vực để chia đợt lũ thành lũ đơn tương ứng với lượng mưa y1 y2 Sau tính đường đơn vị theo phương pháp tính từ lũ đơn trình bày Khi trình lũ cửa có đỉnh nhất, tách thành đường trình lũ riêng biệt, tương ứng với lượng mưa hiệu sinh chúng, ta phải sử dụng phương pháp phức tạp Trong dự báo thường dùng phương pháp sau: - Phương pháp giải tích, - Phương pháp bình phương nhỏ a) Phương pháp giải tích Giả sử mặt cắt cửa lưu vực đo trình lũ Qi , sinh trận mưa kéo dài thời đoạn (Hình 4.7) Ký hiệu lượng mưa hiệu thời đoạn y1, y2 y3 Gọi giá trị đường đơn vị u1, u2, , un Từ công thức nguyên dòng chảy ta có: Q1 = y1 u1 = a1u1 y0 Q2 = y1 y u + u1 = a1u + a u1 y0 y0 Q3 = y y1 y u + u + u1 = a1u + a u + a3 u1 y0 y0 y0 Qn = y y1 y u n + u n −1 + u n −2 = a1u n + a u n −1 + a3u n −2 y0 y0 y0 Trong hệ phương trình (4.20), = 27 yi y0 (4.20) Từ hệ n phương trình giải nhận n giá trị đường đơn vị u1, u2, , un: u3 = u1 = Q1 a1 u2 = (Q2 − a Q1 ) a1 (Q3 − a Q2 − a 3Q1 ) a1 un = (Qn − a Qn −1 − a3 Qn −2 ) a1 Sau tính toàn đường đơn vị u1, u2, , un ta phải hiệu chỉnh cho đường đơn vị nhận có dạng đường cong trơn Chương III ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MỰC NƯỚC TƯƠNG ỨNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ĐƠN VỊ ĐỂ XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO 28 3.1 Xây dựng phương án dự báo phương pháp mực nước tương ứng 3.1.1.Tính toán thời gian truyền lũ Tính thời gian truyền lũ phương pháp điểm đặc trưng Tương ứng ta chọn trận lũ đơn tính thời gian truyền lũ trung bình bảng BẢNG TÍNH THỜI GIAN TRUYỀN LŨ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM ĐẶC TRƯNG Thời điểm xuất đăc trưng lũ Trạm Trạm H tđ H tc H td TT trậ n lũ tc 13h/05 595 7h/7 19h/13 785 13h/16 7h/19 892 13h/26 13h/29 847 112 19h/6 993 7h/16 944 833 106 111 19h/5 1h/14 310 13h/7 H 43 63 65 391 19h/16 51 7h/21 13h/119 13h/7 45 1h/28 1390 19h/26 7h/28 771 125 7h/1 1h/3 670 13h/1 737 153 56 85 7h/9 1h/7 7h/9 129 56 76 13h/18 13h/6 19h/18 TB Thời gian truyền lũ (h) τc τđ 6 6 6 6 12 6 6.8571 5.14286 Theo yêu cầu đồ án, ta chọn τ = 6h làm thời gian chảy truyền để dự báo mực nước cho trạm Tạ Bú từ trạm Lai Châu 3.1.2.Tính sai số cho phép Từ sở cách tính số liệu (Bảng ) ta tính sai số cho phép Δcf: ∆cf = 0.674σ∆ 29 n σ∆ = ∑(∆y −∆yo ) n i n = ∑(∆) = 22.9 n Δcf = 15.5 (cm) 3.1.3.Tổ chức số liệu Từ số liệu thực tế , chọn trận lũ -Trận 1: Từ 19h ngày 05/VI ÷ 19h ngày 09/VI -Trận 2: Từ 01h ngày 14/VI ÷ 13h ngày 19/VI -Trận 3: Từ 13h ngày 19/VI ÷ 19h ngày 26/VI -Trận 4: Từ 19h ngày 26/VI ÷ 01h ngày 30/VI -Trận 5: Từ 1h ngày 30/VI ÷ 01h ngày 04/VII -Trận 6: Từ 01h ngày 07/VII ÷ 13h ngày 06/VII -Trận 7: Từ 13h ngày 06/VII ÷ 07h ngày 24/VII 3.1.4 Xây dựng phương án dự báo Dùng số liệu trận để xây dựng phương án dự báo (chuỗi phụ thuộc) trận lũ lại để dự báo kiểm tra (chuỗi độc lập) 3.1.5 Phân tích đánh giá phương án dự báo phụ thuộc - Phân tích đánh giá tương quan + Với τ = 6h ta có phương trình tương quan HLNt+τ = 0.674HCt – 100.3 có hệ số tương quan R 2=0.958 Các điểm phân bố tương đối hai bên đường quan hệ, tổng sai số âm sai số dương Không có điểm sai số lớn đột xuất 30 Qua phân tích đánh giá tương quan nhận thấy: Trường hợp τ = 6h quan hệ chặt chẽ, hệ số tương quan ≈1 nên sử dụng quan hệ H LNt+τ = 0.674HCt – 100.3 làm tương quan để xây dựng phương án - Đánh giá dự báo phụ thuộc Sử dụng số liệu lũ lũ từ chuỗi số liệu có, tiến hành dự báo kiểm tra, kết sau: Tỷ số S/б=0.20 mức đảm bảo phương án P= 50.6 % Hệ số tương quan η =0.97 Từ kết đánh giá phương án đạt loại đạt Xử lý sai số dự báo cách lập mối quan hệ ∆H (t+ τ ) = f(∆Ht), ∆H(t+ τ ) sai số dự báo thời điểm dự báo ∆H t sai số dự báo thời điểm làm dự báo Do quan hệ không chặt chẽ, hệ số tương quan nhỏ R2=0.328 điểm quan hệ phân tán nên sử dụng quan hệ để hiệu chỉnh sai số dự báo.Ta tiến hành hiệu chỉnh sai số dự báo theo phương pháp lấy sai số thời điểm làm dự báo làm trị số hiệu chỉnh (hiệu chỉnh riêng cho trận lũ) Kết cho thấy có tốt nên không đáng kể Tỷ số S/б=0.19 mức đảm bảo phương án P= 71.6 % Hệ số tương quan η =0.98 Căn tiêu chí đánh giá chất lượng phương án dự báo phương án vừa xây dựng đạt chất lượng đạt Tuy nhiên số liệu dùng để xây dựng phương án ngắn nên chưa bao quát hết diễn biến phức tạp mực nước sông *Đường trình mực nước dự báo trạm Lục Nam ( liệt phụ thuộc) 31 3.1.6 Đánh giá dự báo độc lập Sử dụng số liệu lũ lại chuỗi số liệu có, tiến hành dự báo kiểm tra, kết sau: Tỷ số S/б=0.11 mức đảm bảo phương án P=80.2% Hệ số tương quan η =0.99 Từ kết đánh giá phương án đạt loại tốt * Đường trình mực nước dự báo trạm Hà Nội ( liệt độc lập) 32 3.1.7 Quy trình dự báo Để tiến hành dự báo ta tiến hành sau: Thu thập số liệu thời điểm dự báo đưa vào phương trình tương quan xây dựng, phân tích nguyên nhân ảnh hưởng (như mưa khu giữa, nhân tố ảnh hưởng khác), hiệu chỉnh sai số đưa kết dự báo VD: Để dự báo mực nước trạm Lục Nam lúc 13h, ta thu thập số liệu mực nước trạm Chũ lúc 7h, đưa vào phương trình tương quan, xử lý hiệu chỉnh sai số ta đưa mực nước dự báo cho trạm Lục Nam lúc 13h 3.2 Xây dựng phương án dự báo phương pháp đường đơn vị Sherman Để dự báo lưu lượng theo đường đơn vị sau có lượng mưa thời đoạn ta tiến hành tính trị số a i cách chia giá trị mưa thời đoạn cho 10mm, lấy giá trị vừa tính để tính Q theo công thức Q1=a1*u1 Q2= a1*u2+a2*u1 Q3= a1*u3+a2*u2+a3*u1 Qn=a1*un+a2*un-1+ +an*u1 Trong đó:ui tung độ đường đơn vị trung bình mà nhóm xây dựng 33 Kết dự báo lưu lượng theo đường đơn vị: -Trận lũ số 1: - Trận lũ số 2: 34 - Trận lũ số 3: - Trận lũ số 4: 35 - Trận lũ số 5: 3.3 Kết luận: 36 Phương án dự báo tài liệu thu thập nên không đại diện cho lưu vực sông Phương án đạt loại Tài liệu tham khảo: 37 - Giáo trình “Dự báo thủy văn” tác giả TS Nguyễn Viết Thi 38 [...]... đường đơn vị u1, u2, , un: u3 = u1 = 1 Q1 a1 u2 = 1 (Q2 − a 2 Q1 ) a1 1 (Q3 − a 2 Q2 − a 3Q1 ) a1 un = 1 (Qn − a 2 Qn −1 − a3 Qn −2 ) a1 Sau khi tính được toàn bộ đường đơn vị u1, u2, , un ta phải hiệu chỉnh sao cho đường đơn vị nhận được có dạng đường cong trơn Chương III ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MỰC NƯỚC TƯƠNG ỨNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ĐƠN VỊ ĐỂ XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO 28 3.1 Xây dựng phương án. .. báo mực nước trạm Lục Nam lúc 13h, ta thu thập số liệu mực nước trạm Chũ lúc 7h, đưa vào phương trình tương quan, xử lý hiệu chỉnh sai số ta đưa ra được mực nước dự báo cho trạm Lục Nam lúc 13h 3.2 Xây dựng phương án dự báo bằng phương pháp đường đơn vị Sherman Để dự báo lưu lượng theo đường đơn vị sau khi có các lượng mưa thời đoạn ta tiến hành tính trị số a i bằng cách chia giá trị mưa thời đoạn cho... đánh giá phương án đạt loại tốt * Đường quá trình mực nước dự báo tại trạm Hà Nội ( liệt độc lập) 32 3.1.7 Quy trình dự báo Để tiến hành dự báo ta tiến hành như sau: Thu thập số liệu tại thời điểm dự báo đưa vào phương trình tương quan đã xây dựng, phân tích những nguyên nhân ảnh hưởng (như mưa khu giữa, các nhân tố ảnh hưởng khác), hiệu chỉnh sai số và đưa ra kết quả dự báo VD: Để dự báo mực nước trạm. .. 24/VII 3.1.4 Xây dựng phương án dự báo Dùng số liệu 4 trận để xây dựng phương án dự báo (chuỗi phụ thuộc) 3 trận lũ còn lại để dự báo kiểm tra (chuỗi độc lập) 3.1.5 Phân tích và đánh giá phương án dự báo phụ thuộc - Phân tích đánh giá tương quan + Với τ = 6h ta có phương trình tương quan HLNt+τ = 0.674HCt – 100.3 và có hệ số tương quan R 2=0.958 Các điểm phân bố tương đối đều hai bên đường quan hệ,... liệu dùng để xây dựng phương án dự báo Mặt khác khi thời gian dự kiến của dự báo tăng lên thì độ chính xác của phương án dự báo sẽ giảm đi Sai số của phương án có thể được đánh giá thông qua hệ số tương quan của biểu đồ dự báo (η) hay tỷ lệ của sai số quân phương của dự báo kiểm tra trên khoảng lệch quân phương chuẩn (S/σ) Trong đó: Sai số quân phương của dự báo kiểm tra được tính khi số lần dự báo (n)... báo không ảnh hưởng đến yếu tố dự báo Chất lượng của phương án dự báo còn được xác định bằng tỷ số giữa số lần dự báo đạt trên tổng số lần dự báo Gọi m: số lần dự báo đạt N: tổng số lần dự báo P(%): mức bảo đảm của phương án dự báo P= m × 100 n (%) Chỉ tiêu đánh giá phương án dự báo được quy định như sau: Bảng 1.1 Chỉ tiêu đánh giá phương án dự báo Độ chính xác của phương án S σ η P(%) Tốt < 0.4 > 0.9... lưu và dâng đến trạm, độ dốc đáy sông ở trạm và phía hạ lưu nhỏ nên có thời kỳ dòng chảy chịu ảnh hưởng khá mạnh Tính chất của dòng chảy tuỳ theo địa hình lòng sông và các cấp mực nước mà dòng chảy chính thay đổi 11 Khi mực nước H < 4m, tốc độ dòng nước bình thường Tốc độ dòng nước lớn nhất ở giữa dòng Khi mực nước 4m < H < 7m, dòng chảy hơi xiên về phía tả ngạn Khi mực nước H > 7m, tốc độ dòng nước. .. các điểm đặc trưng mực nước chân lũ (HC) và mực nước đỉnh lũ (HĐ) trên đường quá trình lũ tương ứng của trạm trên và trạm dưới sẽ là thời gian truyền lũ τ của đoạn sông 2 Phương pháp đánh giá sai số Đánh giá sai số dự báo cần đảm bảo tính khách quan ngay cả khi dự báo cùng yếu tố nhưng theo các phương pháp khác nhau hay một phương 21 pháp sử dụng dự báo các yếu tố thuỷ văn khác nhau Để đảm bảo yêu cầu... nhiên do số liệu dùng để xây dựng phương án ngắn nên chưa bao quát hết được những diễn biến phức tạp của mực nước trên sông *Đường quá trình mực nước dự báo tại trạm Lục Nam ( liệt phụ thuộc) 31 3.1.6 Đánh giá dự báo độc lập Sử dụng số liệu 3 con lũ còn lại trong chuỗi số liệu hiện có, tiến hành dự báo kiểm tra, kết quả như sau: Tỷ số S/б=0.11 và mức đảm bảo của phương án P=80.2% Hệ số tương quan η =0.99... > 0.8 < 0.6 < 60 2.2 .Phương pháp đường đơn vị Sherman Phương pháp này do Sherman đưa ra năm 1932 Định nghĩa: Đường đơn vị là đường quá trình lũ xảy ra do lượng mưa hiệu quả một đơn vị (y0= 10mm hoặc 1 inch) phân bố đều trên lưu vực kéo dài trong một đơn vị thời gian gây ra 24 Đường đơn vị của Sherman được xây dựng trên 3 giả thiết sau: - Chiều rộng đáy đường đơn vị do các trận mưa cùng thời đoạn như ... nước trạm thủy văn Lục Nam phương pháp đường đơn vị để dự báo dòng chảy từ mưa Mục đích đồ án Nghiên cứu ứng dụng phương pháp mực nước tương ứng xây dựng phương án dự báo mực nước trạm thủy văn Lục. .. toàn đường đơn vị u1, u2, , un ta phải hiệu chỉnh cho đường đơn vị nhận có dạng đường cong trơn Chương III ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MỰC NƯỚC TƯƠNG ỨNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ĐƠN VỊ ĐỂ XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN. .. Nam phương pháp đường đơn vị để dự báo dòng chảy từ mưa Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: Phương trình mực nước tương ứng phương pháp đường đơn vị - Phạm vi nghiên cứu: Từ trạm thủy văn

Ngày đăng: 21/04/2016, 15:23

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan