Tính toán thuỷ văn thiết kế giáo trình lê văn nghinh

GIÁO TRÌNH TÍNH TOÁN TH Y V N THI T K

M C L C

M C L C 3

CH NG 1: QUY PH M TÍNH TOÁN CÁC C TR NG TH Y V N THI T K 8

I.1 NH NG QUY NH CHUNG 8

I.2 CÁC TIÊU CHU N THI T K 10

I.2-1 Tiêu chu n thi t k m a 10

I.2-2 Tiêu chu n thi t k dòng ch y 11

I.2-3 Tiêu chu n thi t k m c n c 12

I.2-4 T n su t gió l n nh t 13

I.3 N I DUNG YÊU C U V TÍNH TOÁN TH Y V N 15

Tính toán th y v n ph c v th y l i g m hai lo i: 15

Lo i m t: Tính toán th y v n ph c v cho quy ho ch th y l i cho các c p huy n, t nh và quy ho ch tr th y khai thác sông ngòi 15

Tính toán th y v n đây nh m cung c p các c n c , các s li u v ngu n n c đ nh tính l n đ nh l ng các đ c tr ng và các quy lu t bi n đ i c a chúng theo th i gian l n không gian 15

Lo i hai: Tính toán th y v n ph c v xây d ng công trình th y l i 15

Xét v giai đo n thi t k có th chia ra: giai đo n quy ho ch, giai đo n thi t k nhi m v , thi t k s b , thi t k k thu t và thi t k thi công Hi n nay th ng chia 3 giai đo n: giai đo n lu n ch ng kinh t k thu t ti n kh thi; giai đo n lu n ch ng kinh t k thu t kh thi và giai đo n thi t k k thu t, m i giai đo n có yêu c u tính toán th y v n có m c đ khác nhau 15

V h ng m c th y v n có th phân ra nh sau: 15

a/ Tính toán cân b ng n c th ng đ ng 15

- L ng m a n m, m a mùa, m a v theo t n su t b o đ m thi t k 15

- Mô hình m a n m, m a v thi t k 15

- B c h i m t n c, b c h i m t đ t 15

- Tính cân b ng n c th ng đ ng theo t ng vùng, t ng ô 15

b/ Tính toán cân b ng n c n m ngang 15

- L ng n c ng t ch y đ n đ a ph ng theo đ ng sông ngòi 15

- L ng n c ng t ch y ra kh i đ a ph ng theo đ ng sông ngòi 15

- L ng n c c n t i đ c l y b ng các công trình th y l i trong đ a ph ng tính toán 15

- L ng n c tiêu thoát ra kh i đ a ph ng tính toán b ng các công trình th y l i hay ch y tràn, t n th t ven b 15

- Di n bi n tri u m n theo th i gian và không gian 15

- L ng n c m a hi u qu r i trên đ a ph ng tính toán 16

- L ng n c h i quy 16

- Cân b ng l ng n c n m ngang 16

c/ Tính ch đ t i và công trình l y n c t i 16

- L ng m a n m, mùa, v theo các m c b o đ m thi t k 16

- Mô hình m a n m, m a v thi t kê 16

- B c h i m t n c 16

- M c n c l n nh t, th p nh t, trung bình trong n m, trong v ng v i t n su t thi t k 16

- Mô hình m c n c n m, m c n c v thi t k 16

d/ Tính ch đ tiêu và công trình tiêu n c 16

- L ng m a tiêu 1, 3 , 5, 7, ngày l n nh t theo các t n su t thi t k trong th i gian tiêu n c khó kh n 16

- Mô hình m a tiêu thi t k 16

- M c n c l n nh t, m c n c l n nh t trung bình trong nhóm ngày tiêu kh ng ch ng v i t n su t thi t k 16

- Mô hình m c n c thi t k ng v i công trình tiêu 16

e/ Tính th y n ng th y l i 16

- Dòng ch y n m, mùa, dòng ch y ki t nh t ngày, tháng theo các m c b o đ m thi t k 16

- Phân ph i dòng ch y trong n m (tháng, tu n) ho c chu i n m đ i bi u (dòng ch y tháng) 16

- B c h i m t n c và b c h i l u v c 16

- ng quan h Q = f(H) h l u công trình đ u m i và các v trí c n thi t khác 16

f/ Tính đi u ti t l 17

- L u l ng l n nh t, t ng l ng l t ng th i kho ng và đ ng quá trình l t i tuy n vào h ch a và tuy n đ p theo các t n su t thi t k 17

- Mô hình l thi t k theo m t s lo i t h p 17

- ng quan h Q = f(H) 17

g/ Tính l d n dòng và ti n đ thi công 17

- L u l ng l n nh t t ng th i k trong n m (các tháng mùa c n) và l u l ng l n nh t trong n m theo các t n su t thi t k thi công 17

- T n su t xu t hi n l ng m a t ng c p trong n m và trong các mùa thi công 17

- H ng ch y và t c đ dòng n c t i lòng sông chính, lòng sông ph , bãi b i theo tim công trình và d c theo các công trình t m th i (nh đê quai ) 17

- T c đ gió l n nh t và h ng gió 17

Câu h i ch ng 1: 17

CH NG II TÍNH TOÁN M A 17

2.1 TÍNH TOÁN M A N M 18

2.1-1 Tính l ng m a n m trung bình nhi u n m cho l u v c 18

2.1-2 Tính l ng m a n m thi t k 18

2.1-3 Tính l ng m a mùa thi t k 23

2.1-4 Tính l ng m a n m thi t k th i kho ng tháng 31

2.2 TÍNH TOÁN M A L 34

2.2-1 Tính l ng m a tiêu thi t k v i t ≥ 1 ngày 34

2.2-2 Tính l ng m a thi t k v i t ≤ 24 gi 40

2.3 TÍNH TOÁN M A V VÀ MÔ HÌNH M A V THI T K 53

2.3-1 Khái ni m 53

2.3-2 Mô hình m a t i thi t k 54

2.4 TÍNH TOÁN MÔ HÌNH B C H I 55

2.4.1 Xác đ nh l ng b c h i m t n c 56

2.4.2 Xác đ nh l ng b c h i trên m t l u v c 57

2.4.3 Mô hình phân ph i b c h i trong n m 57

Câu h i ch ng 2: 57

CH NG III TÍNH TOÁN DÒNG CH Y N M 58

3.1 TÍNH L NG DÒNG CH Y N M THI T K 58

3.1-1 Tính l ng dòng ch y n m thi t k trong tr ng h p có đ tài li u quan tr c 58

3.1-2 Tính dòng ch y n m thi t k trong tr ng h p chu i quan tr c ng n 65

3.1-3 Tính dòng ch y n m thi t k trong tr ng h p không có chu i quan tr c 69

3.2 PHÂN PH I DÒNG CH Y N M 74

3.2-1 Mô hình phân ph i dòng ch y mùa 74

3.2-2 Mô hình phân ph i dòng ch y trong n m thi t k 76

3.3 TÍNH L NG DÒNG CH Y NH NH T Q MIN 87

3.3-1 Tính l u l ng nh nh t thi t k khi có đ tài li u 87

3.3-2 Tính l u l ng nh nh t thi t k khi có ít tài li u 87

3.3-3 Tính l u l ng nh nh t thi t k khi không có tài li u 88

3.4 DÒNG CH Y BÙN CÁT 89

3.4-1 Các khái ni m và đ c tr ng bi u th 89

3.4-2 Tính toán bùn cát 89

Câu h i ch ng 3: 91

CH NG IV TÍNH TOÁN DÒNG CH Y L 92

4.1 N C L THI T K VÀ TIÊU CHU N THI T K 92

4.1-1 Khái ni m v dòng ch y l 92

4.1-2 Các khái ni m v tiêu chu n thi t k 92

4.2 TÍNH L U L NG NH L THI T K KHI CÓ TÀI LI U 95 4.2-1 V n đ ch n m u th ng kê 95

4.2-2 V n đ t n su t l - x lý l đ c bi t l n 97

4.2-3 V n đ d ng đ ng t n su t trong th ng kê l 100

4.2-4 H s hi u ch nh an toàn 101

4-3 TÍNH L U L NG NH L THI T K TRONG TR NG H P

CHU I QUAN TR C TH Y V N NG N 102

4-4 TÍNH L U L NG NH L L N NH TTHI T K TRONG TR NG H P KHÔNG CÓ TÀI LI U O C 103

4.4-1 Nh n xét chung 103

4.4-2 Công th c th tích - công th c Xôkôlôpxki 105

4.4-3 Công th c c ng đ gi i h n - Công th c Alecxâyep 112

Câu h i ch ng 4: 120

CH NG V T NG L NG VÀ QÚA TRÌNH L 122

5.1 T NG L NG L L N NH T THI T K 122

5.1-1 Khái ni m 122

5.1-2 Xác đ nh t ng l ng l l n nh t thi t k khi có đ tài li u 122

5.1-2 Xác đ nh t ng l ng l l n nh t thi t k khi tài li u ng n ho c không có 123

5.2 NG QUÁ TRÌNH L THI T K 124

5.2-1 D ng đ ng quá trình l và các nhân t nh h ng 124

5.2-2 Ph ng pháp xác đ nh đ ng quá trình l thi t k theo quá trình l đ i bi u 126

5.3 NG D NG LÝ THUY T NG N V XÁC NH NG QUÁ TRÌNH L 131

5.3-1 Khái ni m 131

5.3-2 Xác đ nh đ ng quá trình l đ n v t quá trình dòng ch y th c đo 132

5.4 PH NG PHÁP XÁC NH NG QUÁ TRÌNH L THI T K THEO D NG HÌNH H C 138

5.4-1 D ng tam giác hay hình thang 138

5.4-2 Coi quá trình l là hai nhánh parabol 140

5.4-3 Coi quá trình l hàm Gu đrich c a Alecxêyep 140

5.5 XÁC NH NG QUÁ TRÌNH L THEO PH NG PHÁP

NG CH Y NG TH I 141

5.6 THÀNH PH N VÀ T H P N C L 144

5.6-1 T h p l ng n c l 145

5.6-2 S g p g c a l u l ng đ nh l 146

5.6-3 T h p ngu n g c n c l 147

Câu h i ch ng 5: 149

CH NG VI TÍNH M C N C THI T KÊ 150

6.1 TÍNH M C N C THI T K TRÊN SÔNG 150

6.2 TÍNH M C N C VÀ CH N D NG TRI U THI T K 152

6.2-1 Tính toán m c n c tri u thi t k t tài li u th c đo 153

6.2-2 Xác đ nh mô hình m c n c tri u thi t k 155

Câu h i ch ng 6: 157

CH NG VII CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN N CÁC C TR NG TH Y V N

THI T K 158

7.1 BÀI TOÁN TH Y V N THI T K PH C V QUY HO CH TH Y L I VÀ PHÒNG L 158

7.2 BÀI TOÁN THU V N THI T K H CH A 159

7.3 BÀI TOÁN TH Y V N THI T K PH C V T I TIÊU 160

7.4 BÀI TOÁN TH Y V N THI T K PH C V GIAO THÔNG 160

Câu h i ch ng 7: 160

TÀI LI U THAM KH O 161

PH L C 162

TINH TOAN TH Y V N THI T K 177

CH NG 1: QUY PH M TÍNH TOÁN CÁC C TR NG TH Y

V N THI T K

I.1 NH NG QUY NH CHUNG

Quy ph m tính toán các đ c tr ng th y v n thi t k trình bày các ph ng pháp tính toán các đ c tr ng th y v n c n thi t cho vi c thi t k các công trình th y

l i trên các sông su i không ch u nh h ng th y tri u

Trong quy ph m th ng nêu lên các quy đ nh chung đ th c hi n Trong quy

ph m “ Tính toán các đ c tr ng th y v n thi t k ” QP.TL C-6-77 ban hành n m

1979 có 11 quy đ nh chung nh sau:

1 Các nguyên t c trong quy ph m c n đ c tôn tr ng trong khi thi t k các công trình th y l i trên sông,ven sông, các công trình trong h th ng th y nông thu c vùng sông không nh h ng tri u

Khi ti n hành vi c tính toán th y v n ngoài quy ph m này c n nghiên c u và tuân theo các quy đ nh khác có liên quan trong các quy ph m xây d ng đã ban hành

2 Tính toán thi t k c n s d ng tri t đ các ngu n tài li u hi n có:

3 Tu theo tình hình tài li u thu th p đ c tuy n công trình mà quy đ nh ph ng pháp tính toán các đ c tr ng th y v n;

a) Khi có tài li u đo đ c th y v n dài vi c tính toán ti n hành tr c ti p theo các tài li u đó;

b) Khi ch có tài li u quan tr c ng n c n kéo dài tài li u theo l u v c t ng

t có nhi u tài li u quan tr c, ho c kéo dài tài li u theo tài li u m a trên l u v c;

c) Khi không có tài li u quan tr c, vi c tính toán ti n hành theo các ph ng pháp gián ti p: s d ng các b n đ đ ng tr , các công th c xây d ng trên c s t ng

h p các đ c tr ng th y v n c a nhi u l u v c ho c tính theo chu i quan tr c c a

l u v c t ng t

4 Trong tr ng h p s d ng tr c ti p tài li u đo đ c tuy n công trình ho c l u

v c t ng t c n ti n hành ki m tra phân tích tài li u g c v các m t:

a) Tính ch t đ y đ và m c đ tin c y c a tài li u m c n c đo đ c đ c,

nh ng thông tin v m c n c cao nh t và th p nh t (t c th i ho c bình quân ngày)

xu t hi n trong th i gian đo đ c;

b) S phù h p gi a tài li u quan tr c đ c và ch đ m c n c (l u l ng)

t nhiên;

c) Nguyên nhân gây nên các m c n c cao (l l n, d nh , v đê );

d) S l n đo và ph ng pháp đo l u l ng trong th i gian n c l n;

đ) Cách đo đ c và tính toán dòng ch y qua bãi sông nhánh tuy n công trình;

e) Cách xét nh h ng c a cây c m c trong lòng sông, s bi n d ng c a lòng sông;

g) S phù h p gi a m c cao đ c a th c n c và m c n c trong th i k

đo đ c v i h th ng m c c t s d ng trong thi t k công trình;

h) M c đ chính xác c a vi c ngo i suy đ ng cong l u l ng ph n n c cao, n c th p;

i) S phù h p gi a m c n c, l u l ng l n nh t và nh nh t d c sông; k) S cân b ng l ng n c bình quân t ng n m, t ng mùa d c sông Nh ng tài li u quan tr c không đáng tin c y, n u không hi u ch nh đ c c n lo i tr ra

kh i tài li u tính toán Trong tr ng h p c n thi t có th ti n hành tính toán l i dòng ch y t ng ngày, tháng, n m;

l) i v i các sông ch u nh h ng đi u ti t c a kho n c, h đ m nhân t o

c n thi t ph i khôi ph c l i ch đ dòng ch y t nhiên b ng cách dùng các h s

hi u ch nh d a trên c s tình hình th c t l y m t n c ho c tháo n c vào sông phía trên tuy n công trình

5 Trong tr ng h p không có tài li u đo đ c th y v n g n tuy n thi t k công trình,

có th s d ng tài li u t ng ng c a tr m th y v n g n nh t trên sông t ng t

Khi s d ng tài li u c a sông t ng t c n hi u ch nh s chênh l ch v di n tích, v l ng m a và b c h i gi a l u v c t ng t và l u v c nghiên c u

6 Khi l a ch n l u v c t ng t c n đ m b o các đi u ki n sau đây:

- S t ng t v đi u ki n khí h u;

- Tính đ ng b trong s giao đ ng c a dòng ch y theo th i gian (có quan h

t ng quan trong th i k đo đ c song song);

- Tính đ ng nh t v đi u ki n hình thành dòng ch y, đ a ch t, th nh ng,

đ a ch t th y v n, t l r ng, đ m l y, di n tích canh tác trên l u v c;

- Không có nh ng y u t làm thay đ i đi u ki n t nhiên c a dòng ch y;

- T s di n tích các l u v c không v t quá 5 l n Chênh l ch gi a cao trình bình quân l u v c không v t quá 300m

7 Khi có ít ho c không có tài li u quan tr c c n thu th p các đ c tr ng đ a lý th y

v n c a l u v c nghiên c u tính đ n tuy n xây d ng công trình và c a l u v c

t ng t Các đ c tr ng này bao g m:

1) Di n tích l u v c F (km 2 );

2) Chi u dài sông chính L (km);

3) d c lòng sông chính J ( 0 / 00 ) d c này tính theo đ ng th ng k

d c sông sao cho các ph n di n tích th a thi u kh ng ch b i đ ng th ng và

đ ng đáy sông b ng nhau;

b/ Theo công th c:

Jl v = (Δ∑ l’ )/ F (1-1) Trong đó: Δ - Chênh l ch cao đ gi a các đ ng đ ng m c;

∑ l’ - T ng chi u dài các đ ng đ ng m c n m trong ph m

vi l u v c (km)

2) M t đ l i sông và khe su i ρ (km/km 2 )

ρ = (∑ l + L) / F (1-2) Trong đó: F, L - Di n tích và đ dài sông chính;

∑ l - T ng chi u dài các khe su i ph (km)

Các đ c tr ng đ a lý th y v n c a sông ngòi và l u v c trên đây đ c xác

đ nh theo các b n đ th l 1: 100.000 ho c 1:50.000

I.2 CÁC TIÊU CHU N THI T K

I.2-1 Tiêu chu n thi t k m a

i v i n c ta vào vùng nhi t đ i gió mùa dòng ch y trong sông ch y u

do m a gây nên i v i tiêu chu n thi t k m a ta có th phân làm hai lo i, th

nh t là tiêu chu n tính toán m a ph c v tính dòng ch y n m và t i trong nông ngiêp, th hai là tiêu chu n tính toán m a ph c v cho tính toán l và tiêu n c

V i m a n m tiêu chu n thi t k ch n nh sau :

a/ i v i công trình t i l y v i h s t ng ng v i t n su t P=75%

vùng nhi u n c có th l y t n su t m a P=85%

vùng thi u n c có th l y t n su t m a t i P=85% nh ng ph i đ c c p

duy t nhi m v thi t k đ ng ý

b/ i v i công trình tiêu, h s tiêu l y t ng ng v i t n su t P=10% Khi

đi u ki n kinh t và k thu t khó kh n m t s vùng có th tính h s tiêu ng v i

t n su t m a P=20%

c/ i v i tr ng h p tính l thông qua tài li u m a thì t n su t thi t k l y

theo t n su t l

I.2-2 Tiêu chu n thi t k dòng ch y

A Tiêu chu n thi t k dòng ch y n m

Tr s dòng ch y n m là c s đ xác đ nh m c đ c p n c c a con sông

M c b o đ m c a công trình (m c b o đ m thi t k ) th y l i ph i c n c vào y u

c u v cung c p n c Nh v y tiêu chu n thi t k ch n nh b ng sau:

đây c n l u ý khi công trình ph c v cho nhi u ngành kinh t qu c dân

khác nhau thì m c đ m b o ph i đ c xác đ nh trên c s lu n ch ng ch c ch n (có

th xác đ nh g n đúng theo theo ph ng pháp trung bình có tr ng s c a m c b o

đ m so v i l ng n c c n dùng c a t ng ngành kinh t qu c dân, nh ng ph i ki m

tra các m c b o đ m cao h n đ xác đ nh nhi m v c a công trình)

B Tiêu chu n thi t k l

Tiêu chu n thi t k l th ng đ c g n li n v i c p công trình Theo quy

ph m nhà n c QPVN-08-76 c p công trình th y l i đ c qui đ nh b i t m quan

tr ng và hi u ích kinh t c a nó Theo quy ph m trên c p công trình th y l i đ c

Au tàu trên các tuy n giao thông

lâu dài

Theo quy ph m nhà n c QPVN-08-76 quy đ nh nh sau:

1 T n su t l u l ng l n nh t tính toán khi thi t k công trình th y l i lâu dài trên sông khi ch a có công trình tr th y ho c n n dòng đ c xác đ nh theo

v i công trình c p I, II và P = 10% đ i v i công trình c p III tr xu ng Trong

tr ng h p c th ph i t ng t n su t thì c quan thi t k đ ngh và c quan duy t nhi m v thi t k quy đ nh

I.2-3 Tiêu chu n thi t k m c n c

a/ i v i các tr m b m tiêu, m c n c ngoài sông khi tiêu đ c xác đ nh

ng v i t n su t P=10%

Tuy nhiên c n chú ý các tr m b m tiêu ph i b o đ m v i m c n c ng v i

t n su t trên, song v i t n su t P=5% tr m b m v n tiêu đ c

b/ i v i các công trình tiêu t ch y t h p t n su t tính toán gi a m c

n c trong đ ng và ngoài sông theo t h p sau:

B ng 1.4 T h p quan h t n su t m c n c trong đ ng, ngoài sông

đ i v i các vùng ngoài sông (P%) (KC) Không nh h ng

ho c nh h ng tri u y u

Vùng trung gian

Vùng ven

bi n

10 %

K C = 3 1< K C < 3

T n su t thi t k quy đ nh b ng trên là t n su t t i đa cho t ng c p đê (tr

c p V) Tu theo tình hình c th t n su t thi t k cho m i c p đê có th nh h n (tiêu chu n ch ng l c a đê cao h n) nh ng con s quy đ nh đây, nh ng không

v t quá t n su t t i đa c a c p trên k c n

I.2-4 T n su t gió l n nh t

Khi tính toán các công trình thu l i lâu dài nh h ch a, các tuy n đê bi n

c n xác đ nh t c đ gió l n nh t ng v i t n su t thi t k lên công trình

B nh 1.6 T n su t gió l n nh t tính toán

trình

T n su t gió l n nh t tính toán (P%)

2 II 2

I.3 N I DUNG YÊU C U V TÍNH TOÁN TH Y V N

Tính toán th y v n ph c v th y l i g m hai lo i:

Lo i m t: Tính toán th y v n ph c v cho quy ho ch th y l i cho các

c p huy n, t nh và quy ho ch tr th y khai thác sông ngòi

Tính toán th y v n đây nh m cung c p các c n c , các s li u v ngu n n c đ nh tính l n đ nh l ng các đ c tr ng và các quy lu t bi n đ i

c a chúng theo th i gian l n không gian

Lo i hai: Tính toán th y v n ph c v xây d ng công trình th y l i

Xét v giai đo n thi t k có th chia ra: giai đo n quy ho ch, giai đo n thi t k nhi m v , thi t k s b , thi t k k thu t và thi t k thi công Hi n nay th ng chia 3 giai đo n: giai đo n lu n ch ng kinh t k thu t ti n kh thi; giai đo n lu n ch ng kinh t k thu t kh thi và giai đo n thi t k k thu t, m i giai đo n có yêu c u tính toán th y v n có m c đ khác nhau

- Tính cân b ng n c th ng đ ng theo t ng vùng, t ng ô

b/ Tính toán cân b ng n c n m ngang

- L ng n c ng t ch y đ n đ a ph ng theo đ ng sông ngòi

- L ng n c ng t ch y ra kh i đ a ph ng theo đ ng sông ngòi

- L ng n c m a hi u qu r i trên đ a ph ng tính toán

- L ng n c h i quy

- Cân b ng l ng n c n m ngang

c/ Tính ch đ t i và công trình l y n c t i

- L ng m a n m, mùa, v theo các m c b o đ m thi t k

- Mô hình m a n m, m a v thi t kê

- B c h i m t n c

- M c n c l n nh t, th p nh t, trung bình trong n m, trong v ng

v i t n su t thi t k

- Mô hình m c n c n m, m c n c v thi t k

d/ Tính ch đ tiêu và công trình tiêu n c

- L ng m a tiêu 1, 3 , 5, 7, ngày l n nh t theo các t n su t thi t k trong th i gian tiêu n c khó kh n

- Mô hình m a tiêu thi t k

- M c n c l n nh t, m c n c l n nh t trung bình trong nhóm ngày tiêu

f/ Tính đi u ti t l

- L u l ng l n nh t, t ng l ng l t ng th i kho ng và đ ng quá trình l t i tuy n vào h ch a và tuy n đ p theo các t n su t thi t k

- Mô hình l thi t k theo m t s lo i t h p

- ng quan h Q = f(H)

g/ Tính l d n dòng và ti n đ thi công

- L u l ng l n nh t t ng th i k trong n m (các tháng mùa c n) và

l u l ng l n nh t trong n m theo các t n su t thi t k thi công

- T n su t xu t hi n l ng m a t ng c p trong n m và trong các mùa thi công

- H ng ch y và t c đ dòng n c t i lòng sông chính, lòng sông ph , bãi b i theo tim công trình và d c theo các công trình t m th i (nh đê quai .)

- T c đ gió l n nh t và h ng gió

Câu h i ch ng 1:

1 Trình bày nh ng quy đ nh chung v quy ph m tính các đ c tr ng th y v n thi t k

2 Các tiêu chu n tính toán các đ c tr ng th y v n thi t k

3 D a vào tiêu chí nào đ xác đ nh t n su t thi t k ?

M a khí quy n là ngu n b sung c b n cho tài nguyên n c c a đ t li n, có

m a m i có dòng ch y Nghiên c u chi ti t v ngu n g c m a thu c v l nh v c khí t ng h c Trong th y v n m a đ c coi là m t thành ph n quan tr ng trong cán cân n c, vi c tính toán nó giúp cho ta đánh giá đ c tài nguyên n c c a l u

v c, bi t đ c quy lu t hình thành và phân ph i m a giúp cho ta đánh giá đ c tính đúng đ n trong tính toán phân tích s hình thành và phân ph i dòng ch y, t vi c tính toán đ c phân b m a các mùa, các tháng ta có th tính toán đ c l ng n c dùng trong th y l i, trong nông nghiêp Tính toán m a các v n đ sau:

- Tính toán m a n m ph c v cho vi c đánh giá ngu n tài nguyên n c, tính toán đ c thành ph n cân b ng n c trên l u v c

- Tính toán phân ph i l ng m a trong n m theo các m a các tháng

- Tính toán m a l ph c v cho bài toán tính l , tính tiêu n c cong nông nghi p, trong tiêu n c các thành ph , các khu đo th và dân c t p trung

- Tính toán m a ph c v cho tính toán l ng n c dùng trong nông nghi p

2.1 TÍNH TOÁN M A N M

2.1-1 Tính l ng m a n m trung bình nhi u n m cho l u v c

L ng m a n m trung bình nhi u n m là thành ph n quan tr ng nh t trong cân b ng n c th ng đ ng, nó là c s đ xác đ nh l ng m a n m ng v i t n su t thi t k Vi c tính m a n m bình quân l u v c trung bình nhi u n m có hai tr ng

h p:

- N u di n tích l u v c F nh h n F KC , lúc đó l ng m a n m trung bình nhi u n m xác đ nh theo công th c sau:

n - s n m quan tr c c a đi m đo m a

F KC - Di n tích kh ng ch , ph thu c vào đ c đi m phân b m a

theo không gian, nh Liên Xô c FKC kho ng 100km2 ,

n c ta do m a bi n đ i manhhj theo không gian và th i

gian nên có th l y FKC bé h n nhi u

- N u di n tích l u v c tính toán F l n h n di n tích F KC thì ph i tính l ng

m a di n (l ng m a bình quân l u v c) thay cho l ng m a đi m Liên xô c

coi F KC ≈ 100 km 2, n c ta do đi u ki n đ a hình ph c t p nên m a có bi n đ ng

l n theo không gian và th i gian nên F KC có th l y bé h n

Trong ch ng 3 “ Nguyên lý th y v n ” đã trình bày các ph ng pháp tính

l ng m a n m trung bình nhi u n m c a toàn l u v c nh : các ph ng pháp trung bình s h c và các ph ng pháp trung bình có tr ng s (g m ph ng pháp đa giác Thai S n và ph ng pháp đ ng đ ng tr m a)

2.1-2 Tính l ng m a n m thi t k

xác đ nh đ c l ng m a n m thi t k ta c n ph i xác đ nh đ c các

tham s th ng kê X, C V và C S c a chu i m a n m

Theo th i gian, tùy theo tình hình s li u mà có th chia ra làm ba tr ng

h p tính toán là có đ tài li u, tài li u ng n và không có tài li u V không gian ta

có th tính cho m a đi m n u l u v c bé và m a di n cho l u v c l n h n

a Khi có đ tài li u

M t chu i quan tr c m a đ c g i là đ khi k t qu tính toán đ m b o sai s cho phép, đ m b o tính đ i bi u và n đ nh Tính l ng m a n m thi t k trong

tr ng h p này có th ti n hành theo các ph ng pháp sau:

- D a vào các tham s th ng kê X , C V , C S ta l p b ng tính X p (nh b ng 2) và v đ ng t n su t lý lu n N u đ ng t n su t lý lu n phù h p v i các đi m kinh nghi m thì ta ch p nh n các tham s th ng kê đã xác đ nh đ c N u đ ng

2-t n su 2-t lý lu n không phù h p v i các đi m kinh nghi m, ngh a là các tham s

th ng kê tính toán ch a đúng, ta ph i tìm cách tính toán l i cho t i khi phù h p

-6

0.7

-0

1

-03

1.2

-4

1.5

-5

2.1

21

26

2050

1940

1292

Ngoài ph ng pháp nêu trên trong tr ng h p có đ tài li u ta có th dùng các ph ng pháp sau đ v đ ng t n su t lý lu n và xác đ nh các tham s th ng kê:

+ Ph ng pháp đ ng thích h p (xem các tài li u tham kh o [6] và [7]

+ Ph ng pháp 3 đi m c a Alêcxâyép (xem các tài li u tham kh o [6] và [7] + S d ng ph ng pháp v đ ng t n su t trên máy tính (xem các ph n m m

+ L p quan h t ng quan m a n m c a hai tr m đ b sung tài li u cho

nh ng n m không quan tr c (m) c a tr m nghiên c u trong tr ng h p m<n Sau

khi kéo dài ti n hành xây d ng đ ng t n su t kinh nghi m và lý lu n đ xác đ nh

l ng m a n m thi t k N u s n m không quan tr c (m) c a tr m nghiên c u nhi u h n s n m quan tr c m ≥ n thì nên thông qua quan h t ng quan c a chúng

đ kéo dài tham s th ng kê theo các bi u th c:

X N tính= a XN g c+ b (2-6)

CVX t = C VX g ( XNg / X Nt) tg α (2-7) đây: a - h s góc c a đ ng quan h ;

α - Góc gi a đ ng quan h và tr c hoành

2 Tr ng h p n < 15

+ V i tr ng h p s n m quan tr c song song n = 8-14 n m có th dùng

ph ng pháp t ng quan trên đ th ng kê ho c b sung tài li u, song m c đ chính xác không cao

+ V i tr ng h p s n m quan tr c song song n < 8 ch dùng đ so sánh đ i chi u l a ch n tr m tham kh o ho c c tính trong tr ng h p yêu c u đ chính xác không cao

i v i nh ng công trình th y l i v a, quan tr ng th ng dùng ph ng pháp phân tích t ng quan gi i tích và xác đ nh h s t ng quan theo phép bình

ph ng bé nh t đ tính toán và dùng ph ng pháp t ng quan đ gi i đ ki m tra

Trên đây là các ph ng pháp tính l ng m a n m ng v i t n su t thi t k

t i m t đi m đo m a (tr m) N u l u v c tính toán có di n tích F ≤ 50km 2 trong đó

ch có m t tr m đo m a duy nh t thì k t qu tính toán là k t qu c a l u v c Trong

tr ng h p l u v c l n h n th ng ph i có nhi u đi m đo m a m i đ m b o đ

chính xác Lúc đó ph i tính l ng m a n m thi t k trung bình toàn l u v c Tu theo tình hình tài li u c a các tr m đo mà ch n các cách sau:

1 N u tr m đo có chu i quan tr c dài, đ ng đ u nhau ho c thông qua vi c kéo dài theo t ng quan đ b sung tài li u thì có th tính chu i m a n m trung bình l u v c, sau đó xác đ nh l ng m a n m ng v i t n su t thi t kê

2 Khi các đi m đo m a quan tr c không đ u và khó có th có đi u ki n kéo dài b sung tài li u cho đ ng đ u thì t t nh t là dùng m t hay m t s tr m g c đ i

bi u, tính ra l ng m a n m trung bình c a chúng ng v i t n su t thi t k X gp%

L p quan h t ng quan gi a l ng m a n m trung bình c a các tr m g c X g v i

l ng m a n m trung bình c a toàn b t t c các tr m trên l u v c X F T quan h

này xác đ nh l ng m a n m thi t k trung bình cho toàn l u v c X FP% t l ng

m a n m trung bình thi t k c a các tr m g c X g P%

c.Tr ng h p không có s li u quan tr c m a

Tr ng h p này có th tính theo hai cách:

+ Ch n m t tr m đo m a có s li u dài, tin cây g n l u v c, có l ng m a

g n ho c x p x (tham kh o b n đ đ ng tr m a trung bình nhi u n m) làm tr m

m a tính toán cho l u v c Cách tính nh tr ng h p có đ tài li u

+ c tính các tham s th ng kê l ng m a n m l u v c tính toán v i:

- L ng m a n m bình quân nhi u n m c a l u v c xác đ nh theo b n

th ng gây nêm l l t, úng ng p phân bi t th i k m a nhi u và th i k m a ít

t ng ng v i mùa l và mùa c n trong sông ta th o ng phân chia m t n m thành

hai mùa, mùa m a và mùa khô

a Ch tiêu phân mùa m a

Mùa m a g m nh ng tháng liên t c có l ng m a tháng v t quá l ng t n

th t n đ nh nào đó L ng t n th t đó có dùng kh n ng b c h i (l y l ng b c h i

m t n c đo b ng thùng, ch u) t ng ng làm đ c tr ng tính toán M c n đ nh có

th l y t n su t P ≥ 50% cho vùng có s t ng ph n rõ r t gi a mùa m a và mùa khô và dùng P ≥ 75% đ i v i vùng còn l i Vùng có s t ng ph n gi a hai mùa là vùng đ ng b ng Nam B và Tây Nguyên Trong tính toán c th ch c n xét đ i chi u ch tiêu v i nh ng tháng chuy n ti p t mùa khô qua mùa m a và t mùa

m a qua mùa khô t ng ng

Theo k t qu quan tr c nhi u n m B c B trong tháng chuy n ti p l ng

146.8

204.7

282.9

369.7

232.3

145.9

309.2

189.1

209.3

151.0

420.4

328.9

65

21

9

47.0

66

6

195.6

271.5

215.0

200.1

66

63

6

13.9

39

7

142.2

116.5

125.4

182.4

67

13

6

59.2

433.4

68

21

4

75.1

40

3

140.5

262.2

238.1

150.6

228.1

161.0

171.4

69

9

3.8 2119.5 19

70

22

1

49.4

27

0

129.3

217.8

287.2

3

220.6

228.1

190.0

164.1

72

28

0

38.1

157.4

102.3

228.9

341.6

203.5

73

0.0 44

.5

115.3

159.8

344.1

617.5

110.9

182.9

162.2

75

12

0.3

32.3

0

115.1

187.5

260.4

398.5

138.0

190.9

144.0

188.1

10

0

4.6 1750.8

96

0

211.4

109.2

195.2

78

16

2

24.1

381.5

322.3

79

54

2

87.1

69

2

178.4

183.5

274.9

7.8 3.3 1.8 175

4.5 19

80

22

7

53.0

186.7

81

50

5

40.3

112.5

222.2

181.6

96

6

332.7

95

5

4.3 2320.4 19

82

32

4

64.6

34

3

121.1

269.0

163.7

73

6

3.6 2177.2 19

83

57

4

55.6

57

5

157.1

375.1

150.7

177.9

245.0

115.6

85

42

1

41.0

330.7

119.9

19

4

7.9 1711.5 19

86

27

7

24.5

25

3

314.7

394.0

279.1

153.4

87

35

3

27.0

19

4

129.8

110.4

241.6

244.4

88

40

7

56.5

8.7 61

5

348.7

291.1

193.7

13

9

4.4 1655.4 19

89

47

7

37.3

151.5

117.1

341.9

294.0

27

7

14

2 2061.2

279.6

147.0

459.2

274.9

113.3

B

34

9

43.5

70

4

152.5

220.7

274.4

169.4

m a đây kéo dài 5 tháng, t tháng V đ n tháng IX v i t ng l ng m a chi m

ti n l i trong tính toán v i đi u ki n Vi t Nam ng i ta đã phân mùa m a

trên toàn lãnh th thành 10 vùng Mùa m a nói chung không nh ng ph thu c vào

t ng vùng đ a lý mà còn ph thu c vào l ng m a Vùng m a đ c qui đ nh trên

n n các đi m m a có l ng m a t 1200-2200mm (gi i h n cao nh t) g i là c p

l ng m a n n Tu thu c vào các đi m có l ng m a l n h n hay bé h n mà th i

gian mùa m a s kéo dài thêm hay rút ng n v phía b t đ u hay k t thúc mùa m a

c a vùng

B ng 2 - 5 Phân vùng mùa m a trên lãnh th Vi t Nam theo [ 12 ]

2 L u v c sông Tây Giang phía

nam th xã Cao B ng đ n đ ng chia

B i, s Bôi, s Mã đ n phía trên C m

th y Ranh gi i phía nam là đ ng chia

n c sông Mã và sông Âm

X0 ≤ 2500 mùa m a IV ÷

IX Ven bi n Qu ng Ninh:

5 Tam giác châu s H ng, đ ng

b ng Thanh Hoá (thung l ng s Thái

Bình v t qua Ninh Giang, Tiên L ,Bình

L c, Nho Quan) ng Giao, Thi u Hoá,

Nông C ng, D

VI ÷ X

6 Sông Mã ph n còn l i, l u v c

sông Chu, s Con, s.C , ranh gi i phía

Nam là đ ng chia n c gi a sông C

và s Ngàn Ph

V ÷ X

7 Bao g m ph n Ngh An c còn

≤ 2500 Mùa m a VIII

÷XII 2500 < X0 ≤ 3000 Mùa m a VIII ÷I Th i k

có m a l n đ t xu t t 1 - 3 tháng trong mùa m a bé V-VII

2 T Th a Thiên Hu tr vào 2000 < X0 ≤ 3000 Mùa

Có ba tâm m a l n: Buôn

Mê Thu t, B o L c, Cà Mau - Phú Qu c: 2000 ≤

X0 ≤ 2800 Mùa m a V ÷

XI, X0 > 2800mm mùa m a

IV – XI

b Tính l ng m a mùa ng v i t n su t thi t kê

M c đích xác đ nh l ng m a mùa ng v i t n su t thi t k đ tính toán ch

đ t i cho cây tr ng lâu n m ho c thông qua quan h m a mùa và dòng ch y mùa,

m a n m và dòng ch y n m đ tính toán đi u ti t ho c kéo dài tài li u dòng ch y

Cách tính l ng m a mùa ng v i t n su t thi t k c ng t ng t nh tính

l ng m a n m thi t kê, ch khác v th i kho ng tính toán

L ng m a mùa m a chi m t 70-80% l ng m a c n m tu theo t ng v trí đ a lý c a tr m đo m a H s bi n đ i c a l ng m a mùa (C V) x p x h s

bi n đ i l ng m a n m(C V) Th ng C V bi n đ i t 0.30-0.90, ph n l n t 0.55 đ i v i vùng có mùa m a bé thì có th bi n đ i t 0.20 đ n 0.50

0.35-c Mô hình m a n m theo th i kho ng mùa

L ng m a mùa m a quy t đ nh ch y u đ n l ng m a n m Quan h gi a

l ng m a mùa m a và l ng m a n m khá ch t ch H s bi n đ i C V c a chúng dao đ ng t ng t nhau Do v y khi xây d ng mô hình m a n m theo th i kho ng mùa ta có th coi t n su t m a mùa và m a n m x p x nhau

xác đ nh mô hình m a n m theo th i kho ng mùa ta dùng ph ng pháp

n m đ i bi u Ph ng pháp ti n hành nh sau:

- Ti n hành phân mùa m a và mùa khô;

- V đ ng t n suât lý lu n l ng m a mùa và xác đ nh l ng m a mùa ng

v i t n su t thi t kê;

- Ch n n m đ i bi u ng v i t n su t thi t kê theo các nhóm n m m a nhi u,

m a trung bình và m a ít nh sau:

+ N m đ i bi u m a nhi u là n m có l ng m a ng v i t n su t P = 1-33%,

có l ng m a mùa m a t ng ng v i t n su t m a n m và l ng m a mùa khô

t ng đ i l n trung bình trong nhóm n m m a nhi u

Ví d 3 Xác đ nh mô hình m a mùa tr m Tân S n Nh t có tài li u quan tr c

67 n m v i các tham s th ng kê nh sau:

- N m m a trung bình ch n n m 1918-1919, t s l ng m a mùa m a 94.1% và mùa khô là 5.9%

- N m m a ít ch n n m 1940-1941, t s l ng m a mùa m a 87.0% và mùa khô là 13.0%

Có l ng m a n m ng t n su t thi t k nhân v i các t s l ng m a mùa

t ng ng trên s cho mô hình m a n m theo th i kho ng mùa

2.1-4 Tính l ng m a n m thi t k th i kho ng tháng

Mô hình m a n m theo th i kho ng mùa ch cho ta t s gi a l ng m a mùa m a v i l ng m a n m thi t k trong các nhóm n m, nó đ ng đ u hoá l ng

m a trong t ng mùa nên ch phù h p v i cây tr ng lâu n m còn v i cây ng n ngày

nh lúa, hoa màu hay v i yêu c u tính toán đi u ti t dòng ch y n m cho m t kho

Mô hình m a n m thi t k th i kho ng tháng theo d ng này đ c ghép t

l ng m a t ng tháng có cùng t n su t thi t k l i v i nhau Nó là mô hình gi

t ng vì th c t khó có đ c m t n m có mô hình nh v y, h n n a t ng l ng

m a c a 12 tháng m a thi t k luôn nh h n l ng m a n m có cùng t n su t thi t

k Vì v y trong tính toán ch đ t i cho cây lúa có s bi n t ng là ch yêu c u xác đ nh tháng thi u n c kh n tr ng c n t i hay tháng có l ng n c th a nhi u nh t c n ph i tiêu đi đ m b o có l ng m a đúng v i t n su t thi t k , còn các tháng khác trong v lúa đ c phân ph i l i sao cho t ng l ng m a toàn v v a

b ng l ng m a v thi t k

Mô hình m a n m thi t k th i kho ng tháng theo d ng này là ch n m t mô hình m a n m đ i bi u th c t r i thu phóng thành mô hình phân ph i m a n m thi t k Khi ch n n m đ i bi u th c t c n d a vào các ch tiêu sau:

- N m đ i bi u m a trung bình là n m có l ng m a tháng, l ng m a n m

b ng s trung bình nhi u n m c a quan tr c

xác đ nh mô hình m a n m theo th i kho ng tháng theo ph ng pháp

T chu i m a n m tr m Than Uyên (1959 - 1998) ta xây d ng đ ng t n

su t lý lu n Các tham s th ng kê chu i m a n m: X TB = 1991.0mm, h s bi n

đ i C V= 0.17 và CS = 0.39 ta có l ng m a ng v i t n su t thi t k nh sau:

V i P = 25% có l ng m a thi t k X p = 25% = 2204.2mm

V i P = 50% có l ng m a thi t k X p= 50% =1981.1mm

V i P = 75% có l ng m a thi t k X p=75% =1751.3mm

đây ta ti n hành tính theo n m th y v n v i mùa m a c a Than Uyên b t

đ u t tháng IV và k t thúc vào tháng IX Theo các ch tiêu trên v i tr m Than Uyên ta có th ch n mô hình m a đ i bi u nh sau:

- N m m a nhi u ch n n m th c t 1984-1985, có l ng m a n m

X=2271.3 mm làm n m đ i bi u,

- N m m a trung bình ch n n m th c t 1971-1972, có m a n m X=1975.9

mm làm n m đ i bi u,

- N m m a ít ch n n m th c t 1980-1981, có l ng m a n m X=1739.3mm

làm n m đ i bi u

0 5 10 15 20 25

IV V VI VII VIII IX X XI XII I II III

H×nh 2-1 M« h×nh m−a n¨m theo thêi kho¶ng th¸ng.

tr Than uyªn - n¨m m−a nhiÒu

IV V VI VII VIII IX X XI XII I II III

H×nh 2-2 M« h×nh m−a n¨m theo thêi kho¶ng th¸ng

tr Than uyªn - n¨m m−a trung b×nh

IV V VI VII VIII IX X XI XII I II III

H×nh 2-3 M« h×nh m−a n¨m theo thêi kho¶ng th¸ng

tr Than uyªn - n¨m m−a it

γ %

γ %

γ %

Nh v y ta có h s thu phóng t mô hình m a n m đ i bi u sang mô hình

m a thi t k là: k P=25%= 0.97; k P=50%= 1.00 và k P=75%= 1.01 Nhân các h s này

v i l ng m a t ng tháng c a các n m đ i bi u ta đ c mô hình m a thi t k nh trong b ng và trên hình 2-1 đ n 2-3

B ng 2-5 Phân ph i m a n m ng v i t n su t thi t k Tr m Than Uyên

498.8

336.2

442.7

166.1

483.8

326.3

429.6

161.3

396.4

465.4

497.8

397.4

466.6

499.1

359.1

357.3

361.8

361.5

359.7

364.2

Dòng ch y l sinh ra trên l u v c c ng nh s úng ng p trên đ ng ru ng do

m a l gây nên Trong th c t có th phân ra hai tr ng h p tính toán m a l đ

ph c v cho các m c đích khác nhau tính toán l ng m a tiêu ph c v cho nông nghi p ho c tính l cho các l u v c l n th ng tính m a l v i th i kho ng T

≥1 ngày và tính tiêu n c cho thành ph , cho xí nghi p hay tính l t m a rào trên

l u v c nh th ng tính v i th i kho ng T< 1 ngày

2.2-1 Tính l ng m a tiêu thi t k v i t ≥ 1 ngày

a Xác đ nh l ng m a l n nh t c a các nhóm ngày m a

ng v i t n su t thi t k

Theo quy đ nh trong tính toán tiêu ru ng lúa th ng ch n l ng m a l n

nh t ng v i th i kho ng 1, 3, 5, 7, ngày l n nh t ng v i t n su t thi t k Hi n

nay có hai cách tính: tr c ti p và gián ti p

Tr c ti p Tính l ng m a l n nh t trong t ng nhóm ngày m a thông qua tính t n su t đ c l ng m a l n nh t thi t k c a nhóm ngày m a tính toán Nh

- Do yêu c u l ng m a c a các nhóm ngày m a có cùng t n su t nên yêu

c u l ng m a l n nh t c a nhóm ng n ngày n m trong nhóm dài ngày

i v i vùng m a bão nh đ ng b ng B c B , đ ng b ng ven bi n mi n Trung thì yêu câu trên đây th ng đ c tho mãn, t n su t xu t hi n khá l n

kho ng P ≥ 75% Song v i m a không ph i do nh h ng c a bão và áp th p nhi t

đ i nh đ ng b ng Nam B , vùng đ i núi phía B c và Tây b c thì yêu c u này khó tho mãn, th ng l ng m a l n nh t nhóm ngày m a dài bao nhóm ngày m a

Vì v y trong tính toán c th yêu c u này th ng ít đ c coi tr ng

- ki m tra quy lu t bi n đ i c a các tham s th ng kê l ng m a c a các nhóm ngày m a có th tham kh o nh sau:

Gián ti p Là mô hình hoá m a theo th i kho ng b ng m t bi u th c toán

h c ph thu c l ng m a ngày l n nh t và th i đo n tính toán T

Có l ng m a ngày l n nh t ng v i t n su t P, v i th i kho ng T yêu c u,

thay vào bi u th c s cho l ng m a l n nh t thi t k c a nhóm ngày m a t ng

ng

Bi u th c th ng dùng hi n nay có d ng:

XT = X1 P T m (2-8) Trong đó: m - ch s t ng d n l ng m a theo th i kho ng T t ng lên

X1T - l ng m a m t ngày l n nh t ng v i t n su t thi t k P,

XT - l ng m a c a nhóm T ngày m a l n nh t ng v i t n su t P

Quan h (lg X T ~ lg T) cho m t đ ng gãy khúc vào th i kho ng chuy n ti p

T C M i tr m m a ng v i các t n su t s cho hai giá tr m khác nhau i v i

vùng m a bão cho m 2 ≤ m1 , đ i v i vùng m a còn l i cho m 2 > m1 K t qu tính

toán cho toàn lãnh th Vi t Nam các ch s này bi n đ ng r t l n nên r t khó dùng (

m1 = 0.1 - 0.6 và m2 = 0.05 -0.70)

kh c ph c nh c đi m trên tác gi Ngô ình Tu n ki n ngh s d ng công th c hàm m đ mô hình hoá quá trình m a theo th i kho ng T

T Te x

xT 0 02 p .

6 / 1

, 1

ho c g n khu v c tính toán Ta c n phân tích s li u v đ tin c y và ch n tr m tính toán sao cho k t qu thiên v đ an toàn

Tu theo kh n ng ch u ng p c a cây tr ng, theo t ng th i k sinh tr ng

c ng nh nh h ng v chính tr kinh t , v n hoá xã h i c a đ i t ng c n tiêu úng

mà ta ch n l ng m a l n nh t đ tính toán có th i kho ng là 1 ngày, 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày

2 Ph ng pháp xác đ nh mô hình m a tiêu

- an toàn cho tiêu, mô hình m a tiêu các th i kho ng nên ch n riêng

bi t v i các th i kho ng 1 ngày, 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày l n nh t trong mùa m a l Sau đó tính tiêu v i các th i kho ng thi t k đ c l p nhau và so sánh đ đ nh h s tiêu c a th i kho ng thi t k l n nh t (h s tiêu t ng ng v i l ng 1 ngày, 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày là l n nh t theo đ ch u ng p cho phép c a cây tr ng)

- Theo quan đi m m a các th i kho ng dài có ch a m a th i kho ng ng n, cách ch n này thì ch c ch n tiêu đ c cho th i đo n dài (song c ng nên ki m tra h

s tiêu t ng ng v i l ng m a dài ngày có l n h n h s tiêu tính cho v i l ng

m a ít ngày hay không)

Theo s li u th ng kê c a nhi u tr m đo trên l u v c sông H ng, sông Thái Bình và sông C u Long thì l ng m a l n nh t v i th i kho ng 3 ngày, 5 ngày

th ng n m trong l ng m a t ng ng 7 ngày l n nh t, t c là l ng m a th i kho ng ng n th ng n m trong l ng m a th i kho ng dài, riêng m a 1 ngày l n

nh t có th n m ngoài th i kho ng dài

Trong tính toán ta th ng ch n mô hình m a tiêu đ i bi u theo quan đi m

m a các th i kho ng dài có ch a m a th i kho ng ng n vì nó cho ta k t qu th ng

nh t và có nhi u kh n ng xu t hi n nh t trong th c t

- Tính l ng m a tiêu thi t k

Theo k t qu th ng kê l ng m a ng v i các th i kho ng khác nhau (1, 3, 5

và 7 ngày l n nh t) c a tr m m a đã ch n ti n hành tính các tham s th ng kê, v

đ ng t n su t lý lu n và tính l ng m a tiêu thi t k X T,P

- Xây d ng mô hình m a tiêu thi t k

Do kh ng ch l ng m a l n nh t trong th i kho ng tính toán nên nhóm ngày m a th ng đ c k t ngày có m a kéo dài k ti p sau Nh ng ngày gi a nhóm và cu i nhóm có th có l ng m a b ng không, ngh a là tr n m a có th không liên t c

Do yêu c u l ng m a c a các nhóm ngày m a có cùng t n su t nên yêu c u

l ng m a l n nh t c a các nhóm ng n ngày ph i n m trong nhóm dài ngày

đây có hai v n đ c n l u ý các v n đ đ nh l ng m a, đ nh v trí nhóm ngày m a và ch n tr n m a đ i bi u

* nh l ng m a.:

Vi c đ nh l ng m a có hai cách:

- Cách th nh t: L ng m a c a các nhóm ngày m a có cùng t n su t; ngh a là t ng l ng m a c a các nhóm m t ngày l n nh t, ba ngày l n nh t, n m ngày l n nh t đúng b ng l ng m a thi t k c a các nhóm t ng ng Trong

tr ng h p này các nhóm ngày m a có các t s thu phóng khác nhau

Cách này th ng dùng cho khu v c tính tiêu nh , ch dùng m t ph ng án tiêu c đ nh, không quan tâm t i m i quan h gi a mô hình m a và mô hình m c

n c tiêu, có th tính tay

- Cách th hai L ng m a c a các nhóm ngày ph thu c vào mô hình

m a đ i bi u; nghìa là l ng m a các nhóm ngày m a không nh t thi t ph i b ng

l ng m a thi t k t ng ng, đây ch yêu c u l ng m a c a nhóm dài ngày

nh t b ng l ng m a thi t k Nh v y t s thu phóng s nh nhau cho toàn th i kho ng kh ng ch tr n m a

Cách th hai th ng dùng cho vùng tiêu l n và có xét t i quan h gi a mô hình m a tiêu và m c n c tiêu Cách này th ng dùng trong tr ng h p khu v c tiêu l n V i cách này ti n hành các b c nh sau:

+ Tr n m a l n đã x y ra gây úng l n trong th c t đ i bi u cho m t nguyên nhân gây m a úng nh t đ nh trong khu v c

+ Có s ngày m a hi u qu (m a v t quá t n th t) th ng x y ra trong nhóm ngày m a tính toán

+ Có l ng m a toàn tr n m a b ng ho c x p x l ng m a trong th i

kho ng kh ng ch T ng v i t n su t thi t k

* Thu phóng mô hình m a đ i bi u thành mô hình m a tiêu thi t k

Có hai ph ng pháp thu phóng mô hình m a đ i bi u thành mô hình m a tiêu thi t k :

T tài li u m a n m tr m C N m ti n hành xác đ nh và l p chu i th ng kê

l ng m a 1, 3 và 5 ngày l n nh t T các chu i th ng kê v đ ng t n su t lý

lu n, xác đ nh các tham s th ng kê nh trong b ng 2-6

B ng 2-6 Các tham s th ng kê và l ng m a 1, 3 và 5 ngày

Theo k t l ng m a thi t kê và d a vào tài li u m a ngày th c t tr m C

N m ta ch n tr n m a t 21/IX đ n 25/IX - 1979 làm tr n m a đ i bi u đ thu phóng thành mô hình m a tiêu thi t k Tr n m a này có l ng m a 1, 3 và 5 ngày

l n nh t (b ng 9) g n v i l ng m a thi t k và có d ng phân ph i t ng đ i b t l i cho vi c tiêu úng

B ng 2-7 Tr n m a đ i bi u (21÷ 25/IX - 1979) tr m C N m

Ngày và l ng m a th c đo T ng l ng m a Max Ngày 21/IX 22/IX 23/IX 24/IX 25/IX T=1 T=3 T=5 X(mm) 178.0 325.2 33.5 94.2 83.1 325.2 536.7 714.0

H s thu phóng theo ph ng pháp thu phóng cùng t n su t nh sau:

Dòng ch y l sinh ra do m a rào gây nên, đây là m t quá trình ph c t p, v a

bi n đ i theo th i gian v a bi n đ i theo không gian Vi c nghiên c u m a rào v a

có ý ngh a khoa h c, t c là xác đ nh qua lu t bi n đ i m a rào, v a có ý ngh a th c

ti n trong tính toán dòng ch y l

Thông th ng trên các l u v c l n m a do t h p nhi u hình thái th i ti t gây nên, trên các l u v c nh , ngoài các hình thái th i ti t đó ra còn do các hình thái th i ti t đ n đ c gây nên các tr n m a rào l n nh khác

ph c v cho vi c tính toán l và nghiên c u các quy lu t bi n đ i c a chúng ta ti n hành ta ti n hành nghiên c u các v n đ m a l sau:

M a l thay đ i theo th i gian bao g m m a bi n đ i theo th i đo n ng n và

bi n đ i theo th i đo n dài nh m các m c đích sau:

+ Nghiên c u đ c đi m m a, phân lo i m a và phân vùng m a

+ ph c v cho tính toán l ch n th i đo n có c ng đ m a bình quân

t o l l n nh t, ch n th i đo n có X MAX gây nên đ nh l

+ Phân tích nhân t m a trong t ng vùng nh t đ nh v m t th i gian, k t

h p v i không gian đ v đ ng đ ng tr dùng cho vùng không có tài li u quan tr c

- Nghiên c u m a l bi n đ i theo không gian ph c v vi c nghiên c u quan

h nhân qu gi a m a và l c a t ng l u v c d a trên quy lu t m a bi n đ i theo không gian, l a ch n đ c mô hình m a đ i bi u thích h p cho t ng vùng đ ph c

v cho tính toán l và d báo l h p lý

n c ta l sinh ra do các tr n m a l n nh gây nên phân bi t v i các

d ng m a khác ng i ta có th đ nh ngh a m a rào nh sau:

M a rào là lo i m a có c ng đ m nh, t p trung r i trong m t th i gian

ng n ho c dài trên m t di n tích l n ho c bé ph thu c vào nguyên nhân gây m a

V đ nh l ng đ phân bi t v i các d ng m a khác ng i ta dùng l ng m a

và c ng đ m a trung bình l n nh t trong t ng th i đo n nh t đ nh làm tiêu chu n

đ nh l ng N m 1960 Nha khí t ng Vi t Nam đ a ra tiêu chu n nh sau:

B ng 2-10 Tiêu chu n m a rào c a Nha khí t ng

Th i đo n (phút) 5 10 30 60 240 1440

L ng m a (mm) 4 6.5 11.0 14.0 20.0 50.0

C ng đ (mm/f) 0.8 0.65 0.37 0.23 0.08 0.03

M t s tr n m a l n n i ti ng trên th gi i:

a đi m Th i đo n l ng m a

M 1’ 31.2mm

M 42’ 304.8mm FocFoc la Reunion 24 gi 1825.0mm

Tru i (Th a-Thiên-Hu ) 48 gi 2200.0mm (2-3/XI-1999)

M a rào có hai đ c tính c b n r t ph c t p và không n đ nh ó là:

- Thay đ i c ng đ m a theo th i gian và

- Thay đ i c ng đ m a theo không gian

B Các khái ni m v c ng đ m a

C ng đ m a là l ng m a r i trong m t đ n v th i gian đo b ng mm/f

ho c mm/gi Ta c n phân bi t khái ni m c ng đ m a t c th i và c ng đ m a trung bình trong các th i đo n khác nhau

C ng đ m a t c th i là c ng đ m a th c t đo đ c trong t ng th i đi m, ký

hi u là i (mm/f) C ng đ m a t c th i i (mm/f) trong m t tr n m a bi n đ i liên

t c, c ng đ m a đ u và cu i tr n m a không l n so v i gi a tr n m a C ng đ

m a t c th i l n nh t trong m t tr n m a g i là đ nh m a (có th có m t ho c nhi u đ nh m a trong m t tr n)

C ng đ m a trung bình th i đo n a t (mm/f ho c mm/gi ) là l ng m a r i trong

m t đ n v th i gian tính trung bình trong th i đo n đó, nó xác đ nh nh sau:

H2 - H1 ΔHt

at = ⎯⎯⎯ = ⎯⎯ (2-13)

t2 - t1 Δt