NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THỦY VĂN DỰ ÁN KÈ BỜ SÔNG BẰNG GIANG, TỈNH CAO BẰNG

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Mục đích của đề tài nghiên cứu: 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 2 4. Phương pháp nghiên cứu: 2 5. Cấu trúc niên luận: 2 Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 1.1. Giới thiệu chung 3 1.2. Mạng lưới, các yếu tố, thời gian quan trắc khí tượng trong khu vực. 4 1.3. Đặc điểm khí tượng vùng nghiên cứu 5 I.3.1. Chế độ ẩm 5 1.3.2. Chế độ nhiệt 5 1.3.3. Chế độ bốc hơi. 7 1.3.4. Chế độ mưa 7 1.3.5. Chế độ gió. 9 1.3.6. Chế độ nắng. 9 1.4. Đặc điểm chế độ thủy văn 10 Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 2.1. Mực nước lớn nhất ứng với các tần suất thiết kế 12 2.2. Mực nước nhỏ nhất thiết kế tần suất P = 95% 13 2.3. Mực nước lớn nhất với tần suất P = 10% các thời đoạn 13 2.4. Mực nước, lưu lượng tạo long đoạn sông 14 Chương 3 TÍNH TOÁN MỰC NƯỚC THIẾT KẾ TẠI VỊ TRÍ KÈ 18 3.1. Mục tiêu 18 3.2. Phương pháp tính toán các mực nước thiết kế tại tuyến công trình kè 18 3.3. Kết quả tính toán 20 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 23

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

NIÊN LUẬN

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THỦY VĂN DỰ ÁN KÈ BỜ SÔNG BẰNG GIANG,

TỈNH CAO BẰNG

Giảng viên hướng dẫn: ThS Lê Thu Trang

Sinh viên thực hiện : Sầm Phương Trà

Chuyên ngành : Thủy văn

Mã sinh viên : DH00300001

Niên khóa : 2013 - 2017

Hà Nội – 2016

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

NIÊN LUẬN

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THỦY VĂN DỰ ÁN KÈ BỜ SÔNG BẰNG GIANG,

TỈNH CAO BẰNG

Giảng viên hướng dẫn: ThS Lê Thu Trang

Sinh viên thực hiện : Sầm Phương Trà

Chuyên ngành : Thủy văn

Mã sinh viên : DH00300001

Niên khóa : 2013 - 2017

HàNội-2016

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo trong Khoa Khí tượngThủy văn – Trường đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã dạy bảo,truyền thụ kiến thức cho em trong suốt quá trình học tập vừa qua Đặc biệt emxin cảm ơn đến cô Ths Lê Thu Trang đã hướng dẫn chỉ dạy rất tận tình và tạođiều kiện cho em hoàn thành đề tài này

Trong khuôn khổ của đề tài: “Tính toán thủy văn Dự án kè bờ sôngBằng Giang, tỉnh Cao Bằng”, với sự giúp đỡ và hướng dẫn của thầy cô nhưng

do hạn chế về thời gian và khả năng của bản thân, mặc dù đã có nhiều cố gắngnhưng niên luận không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót Vì vây, emmong nhận được sự góp ý, chỉ bảo quý báu của thầy cô !

Em xin chân thành cám ơn.

Sinh viên thực hiện Sầm Phương Trà

MỤC LỤC

MỤC LỤC 4

MỤC LỤC 4 5

MỤC LỤC 4 4 5

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 5

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 5

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 5

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 5

MỤC LỤC 4 6

MỤC LỤC 4 4 6

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 6

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 6

MỤC LỤC 4 5 6

MỤC LỤC 4 4 5 6

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 5 6

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 5 6

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 5 6

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 5 6

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 6

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 6

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11

DANH MỤC BẢNG BIỂU

MỤC LỤC 4

MỤC LỤC 4 4

MỤC LỤC 4 5 4

MỤC LỤC 4 4 5 4

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 5 4

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 5 4

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 5 4

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 5 4

MỤC LỤC 4 6 4

MỤC LỤC 4 4 6 4

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 6 4

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 6 4

MỤC LỤC 4 5 6 4

MỤC LỤC 4 4 5 6 4

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 5 6 4

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 5 6 4

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 5 6 4

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 5 6 4

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 6 4

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 6 4

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4

MỤC LỤC 4 7

MỤC LỤC 4 4 7

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 7

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 7

MỤC LỤC 4 5 7

MỤC LỤC 4 4 5 7

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 5 7

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 5 7

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 5 7

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 5 7

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 7

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 7

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11

DANH MỤC HÌNH VẼ

MỤC LỤC 4

MỤC LỤC 4 4

MỤC LỤC 4 5 4

MỤC LỤC 4 4 5 4

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 5 4

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 5 4

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 5 4

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 5 4

MỤC LỤC 4 6 4

MỤC LỤC 4 4 6 4

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 6 4

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 6 4

MỤC LỤC 4 5 6 4

MỤC LỤC 4 4 5 6 4

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 5 6 4

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 5 6 4

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 5 6 4

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 5 6 4

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 6 4

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 6 4

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4

MỤC LỤC 4 5

MỤC LỤC 4 4 5

MỤC LỤC 4 5 4 5

MỤC LỤC 4 4 5 4 5

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 5 4 5

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 5 4 5

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 5 4 5

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 5 4 5

MỤC LỤC 4 6 4 5

MỤC LỤC 4 4 6 4 5

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 6 4 5

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 6 4 5

MỤC LỤC 4 5 6 4 5

MỤC LỤC 4 4 5 6 4 5

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 5 6 4 5

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 5 6 4 5

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 5 6 4 5

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 5 6 4 5

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 6 4 5

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 6 4 5

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 5

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 5

MỤC LỤC 4 7 5

MỤC LỤC 4 4 7 5

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 7 5

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 7 5

MỤC LỤC 4 5 7 5

MỤC LỤC 4 4 5 7 5

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 4 5 7 5

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 4 5 7 5

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 5 7 6

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 5 7 6

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 7 6

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 7 6

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3 6

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11 6

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 3

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 11

MỞ ĐẦU

Cùng với lũ lụt, bão lốc; sạt lở bờ sông đang là vấn đề lớn cần quan tâmcủa nhiều nước trên thế giới Sạt lở bờ sông là một quy lụât tự nhiên nhưnggây thiệt hại nặng nề cho các hoạt động dân sinh kinh tế vùng ven sông nhưgây mất rất nông nghiệp, hư hỏng nhà cửa, chết người, thậm chí có thể hủyhoại toàn bộ một khu dân cư, đô thị Cũng như nhiều nước trên thế giới, sạt lở

bờ sông cũng đang là vấn đề lớn đáng được quan tâm hiện nay ở nước ta Sạt

lở bờ diễn ra ở hầu hết các triền sông và ở hầu hết các địa phương có sông.Sạt lở bờ sông ảnh hưởng trực tiếp nến kinh tế và xã hội của địa phương Xói

lở không chỉ diễn ra vào mùa lũ mà còn vào mùa kiệt Đặc biệt trong nhữngthập kỷ cuối của thế kỷ 20, hiện tượng sạt lở diễn ra với chu kỳ nhanh hơn,cường độ mạnh hơn, thời gian kéo dài hơn và có nhiều dị thường

Quá trình xói lở làm biến đổi lòng dẫn, sạt lở bờ sông, bờ biển trongcác điều kiện tự nhiên và có tác động của con người vô cùng phức tạp Việcxác định các nguyên nhân, cơ chế, tìm các giải pháp quy hoạch, công trìnhnhằm phòng, chống và hạn chế tác hại của quá trình sạt lở là việc làm có ýnghĩa rất lớn đối với sự an toàn của các khu dân cư, đô thị, đối với công tácquy hoạch, thiết kế và xây dựng các đô thị mới Quá trình nghiên cứu các giảipháp bảo vệ bờ sông trên Thế giới đã được thực hiện liên tục từ nhiều thập kỷqua Nhiều giải pháp công nghệ bảo vệ bờ sông chống xói lở đã được nghiêncứu, ứng dụng đạt được những hiệu quả nhất định trong việc hạn chế xóilở,bảo vệ an toàn cho dân cư và hạ tầng cơ sở ven sông

bờ được an toàn một cách tối đa nên tôi chọn đề tài :

“Tính toán thủy văn Dự án kè bờ sông Bằng Giang, tỉnh Cao Bằng”.

2 Mục đích của đề tài nghiên cứu:

- Chống sạt lở, bảo vệ hai bờ sông Bằng Giang tỉnh Cao Bằng

- Nắn chỉnh lại tuyến sông cho phát triển bất lợi, tạo dòng sông ổn địnhphù hợp với quy định thuận dòng đảm bảo tiêu thoát lũ nhanh

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

- Đối tượng nghiên cứu là kè hai bên bờ sông Bằng Giang

- Phạm vi nghiên cứu là sông Bằng Giang – tỉnh Cao Bằng

4 Phương pháp nghiên cứu:

- Thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu thực tế

- Phân tích lý thuyết

- Phương pháp phần mềm vẽ đường tần suất FFC 2008

5 Cấu trúc niên luận:

Niên luận ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị gồm 3 chương:

Chương I : ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC

Chương II: TÍNH TOÁN THUỶ VĂN

Chương III: TÍNH TOÁN MỰC NƯỚC THIẾT KẾ TẠI VỊ TRÍ KÈ

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC 1.1 Giới thiệu chung

Cao Bằng nằm trong vùng núi Đông Bắc của Bắc Bộ, thuộc vùng đồinúi và cao nguyên thấp, xen giữa có những mảng trũng và thung lũng rộng, độcao bình quân khoảng 500 ÷ 600m

Nằm ở vùng địa đầu Đông Bắc của lãnh thổ, đây là nơi tiếp nhận sớmnhất gió mùa Đông Bắc tràn xuống Việt Nam Mùa lạnh bắt đầu từ tháng 11tới tháng 3 năm sau, nhiệt độ không khí trung bình hàng tháng dao động giữacác nơi trong tỉnh từ 15-180C Tháng lạnh nhất trong năm là tháng 1 nhưngnhiệt độ trung bình ở hầu hết các trạm đo vẫn trên 100C, nhiệt độ vẫn đảm bảothích hợp cho cây trồng Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối tại một vài nơi trongnhững đợt rét mạnh có thể xuống tới -3,40C như ở trạm Trùng Khánh Trongđiều kiện thời tiết như vậy có thể xuất hiện băng giá và sương muối gây ảnhhưởng bất lợi cho gia súc và cây trồng Tuy nhiên hiện tượng thời tiết này chỉxảy ra trên một phạm vi nhỏ hẹp Hai tháng còn lại trong năm là tháng 4 vàtháng 11 là hai tháng chuyển tiếp giữa các mùa lạnh sang mùa nóng và ngượclại, nhiệt độ không khí tương đối ôn hoà

Vùng núi Cao Bằng nói chung là ít mưa Trong vùng thung lũng khuất,như ở Na Sầm, lượng mưa hàng năm chỉ đạt khoảng 1100 mm ở TrùngKhánh mưa nhiều hơn cũng chỉ đạt tới 1570 mm Ở Cao Bằng lượng mưabình quân nhiều năm vào khoảng 1400 mm Điều này đã làm cho vùng CaoBằng trở thành một trong những tâm mưa thấp ở Việt Nam Mùa mưa bắt đầu

từ tháng V, kết thúc vào tháng IX hàng năm Mưa lớn thường xẩy ra vào thángVII hàng năm, trong mùa mưa ít gặp những trận mưa lớn, cường độ mưa lớnnhất vượt quá 200 mm/ngày ít khi xảy ra Từ tháng 5, tháng 6 thường có lũtiểu mãn Mặt khác các lưu vực sông suối ở Cao Bằng hầu như đều nằm trongvùng đá vôi, hiện tượng Kastơ phát triển mạnh, chính vì vậy mà lũ ở đây nhỏ,lưu lượng lũ lớn nhất đo được ở trong vùng chỉ vào khoảng từ 1,5 đến 1,8

m3/s km2

1.2 Mạng lưới, các yếu tố, thời gian quan trắc khí tượng trong khu vực.

Trên địa bàn tỉnh Cao Bằng có các trạm đo mưa và trạm thuỷ văn đượcthống kê ở bảng 1

Bảng 1: Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn

11 Pắc Luông Hiếu 885 Thuỷ văn 1971 ÷ 1980

Đây là những trạm đo cơ bản do Tổng cục KTTV quản lý, chất lượngtài liệu đảm bảo tin cậy Trên sông Bằng Giang có trạm Cao Bằng đo lưulượng từ năm 1960 đến 1976, từ 1977 đến nay đo mực nước Lưu vực tuyếncông trình có trạm đo mưa đầy đủ, tin cậy nhất là trạm Cao Bằng và NguyênBình

1.3 Đặc điểm khí tượng vùng nghiên cứu

Khô nhất là những tháng giữa mùa đông, mà tháng 1 là tháng cực tiểuvới độ ẩm trung bình 77 - 78%

Những giới hạn tối thấp của độ ẩm ở nhiều nơi xuống dưới 10% vànhững trường hợp khô cực đoan đã đều xảy ra trong những đợt gió mùa lụcđịa cực mạnh vào giữa mùa đông

Tại trạm khí tượng Cao Bằng, độ ẩm trung bình là 81% Mùa mưa độ

ẩm cao từ 84% - 86% và mùa khô là 79% - 80%

Bảng 2: Đặc trưng độ ẩm trung bình tại trạm khí tượng Cao Bằng

1.3.2 Chế độ nhiệt

Nhiệt độ trung bình năm vào khoảng 230C ở vùng thấp, 20-220C ở vùng

có độ cao trung bình (200-500m) và dưới 200C từ 500m trở lên

Tổng nhiệt độ toàn năm vào khoảng 80000C ở vùng thấp, 7000-80000C

ở 200-500m, dưới 75000C từ 500m trở lên

Mùa đông ở đây lạnh nhất trong tất cả các vùng Hằng năm, ngay ởvùng thấp cũng có 4 - 5 tháng nhiệt độ trung bình xuống dưới 200C Do đó,chệnh lệch nhiệt độ trung bình giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất (biên

độ năm của nhiệt độ) đạt tới 12-140C

Tháng lạnh nhất là tháng 1 có nhiệt độ trung bình vào khoảng 150C ởdưới thấp, 12-140C ở 200-500m và dưới 120C từ 500m trở lên Còn nhiệt độ

tối thấp trung bình trong tháng này vào khoảng 11-120C ở vùng thấp, 9-110C ở200-500m và dưới 90C từ 500m trở lên.

Giới hạn nhiệt độ tối thấp ở hầu khắp các nơi, ngay cả vùng thấp, cũngđến dưới 00C; ở vùng thấp và vùng có độ cao trung bình xuống tới -1 ÷ -30C;

ở vùng cao còn có khả năng thấp hơn nữa

Mùa hè tương đối dịu, chủ yếu do độ cao địa hình; nhiệt độ trung bìnhthấp hơn đồng bằng 1-20C ở 200-300m, 3-50C ở 500-1000m Thời kỳ có nhiệt

độ trung bình trên 250C kéo dài 4-5 tháng ở vùng thấp, 2-3 tháng ở vùng cao,

và từ 1000m trở lên thì quanh năm không còn thời kỳ nào nhiệt độ ổn địnhtrên 250C nữa

Tháng nóng nhất là tháng 7, có nhiệt độ trung bình 280C ở vùng thấp,26-270C ở 200-500m và dưới 260C từ 500m trở lên Còn giá trị trung bình củanhiệt độ tối cao tháng này vào khoảng 32-330C trong thung lũng, 30-320C ở200-500m và dưới 300C ở từ 500m trở lên

Trong những trường hợp nóng cực đoan, nhiệt độ tối cao có khả năngvượt quá 400C trong các thung lũng dưới thấp 37-390C ở 200-500m Phải từ1000m trở lên nhiệt độ tối cao mới không vượt quá 350C

Dao động ngày đêm của nhiệt độ tùy thuộc nhiều vào dạng địa hình.Trên các bình nguyên và sườn núi, biên độ ngày của nhiệt độ thường vàokhoảng 7-80C, còn trong các thung lũng sâu lên tới 8-90C Thời kỳ nhiệt độdao động mạnh trong ngày là thời kỳ khô hanh đầu mùa đông, biên độ đạt tới9-100C trên cao nguyên, 10-110C trong các thung lũng Thời kỳ nhiệt độ daođộng ít nhất là những tháng cuối mùa đông, biên độ ngày chỉ 6-70C trên caonguyên, 7-80C trong các thung lũng

Tại trạm khí tượng Cao Bằng, nhiệt độ không khí trung bình là 21.50C

Bảng 3: Đặc trưng nhiệt độ không khí trung bình tại trạm Cao Bằng

T0C 14,2 15,1 19,0 23,0 25,9 27,0 27,3 26,8 25,5 22,7 18,5 15,1 21,5

1.3.3 Chế độ bốc hơi.

Qua tài liệu cho thấy lượng bốc hơi trung bình năm dao động từ

800-1050 mm, và biên độ trị số nhỏ nhất và lớn nhất dao động từ 600-1300 mm

Bảng 4: Đặc trưng bốc hơi trung bình nhiều năm tại trạm Cao Bằng

Z(mm) 67,4 70,1 94,2 107 115,2 91,3 83,2 76,2 79,6 81,6 70,4 70,4 1007

1.3.4 Chế độ mưa

Vùng núi Cao Bằng - Lạng Sơn nói chung ít mưa trên đại bộ phận,lượng mưa trung bình toàn năm chỉ vào khoảng 1400 ÷ 1600mm Trongnhững thung lũng khuất, lượng mưa thậm chí giảm xuống dưới 1200mm/năm(trạm Na Sầm: 1091mm/năm) Lượng mưa chỉ tăng tới cấp 1600 ÷1800mm/năm trên Rẻo Cao phía Tây của vùng (cánh cung Ngân Sơn)

Số ngày mưa toàn năm vào khoảng 120-140 ngày Riêng trên caonguyên Đồng Văn vượt quá 150 ngày

Mùa mưa, bắt đầu từ tháng 5, có nơi tháng 4 và kết thúc vào tháng 9,sớm hơn đồng bằng Bắc Bộ 1 tháng

Tháng cực đại của lượng mưa xảy ra vào tháng 7, sớm hơn các nơikhác ở Bắc Bộ 1 tháng Lượng mưa trung bình tháng vào khoảng 250-300mm

ở vùng thấp và có thể vượt quá 300mm trên vùng cao, con số ngày mưa tháng

7 không quá 20 ngày

Trong mùa mưa cũng ít gặp những trận mưa lớn Thường cả mùa chỉgặp 4-5 ngày mưa trên 50mm, còn mưa trên 100mm/ngày là trường hợp rấthiếm, trung bình 1-2 năm mới gặp một ngày Mưa lớn chủ yếu do bão gây ra,song cường độ mưa lớn nhất cũng ít khi vượt quá 200mm/ngày

Thời kỳ ít mưa bắt đầu từ tháng 10 Trong 3 - 4 tháng gió mùa mùađông từ tháng 11 đến tháng 2, trung bình chỉ thu được 20-40mm với 5-7 ngàymưa mỗi tháng Đáng chú ý là trong nửa cuối mùa đông (tháng 2, tháng 3),tuy lượng mưa không tăng so với đầu mùa, nhưng nhờ có mưa phùn (mà mỗitháng có tới 10-12 ngày), nên tình trạng thiếu hụt nước giảm bớt nhiều

Trong biến trình mưa, nói chung, tháng 1 là tháng cực tiểu của lượngmưa tháng.

Trong từng năm cụ thể, lượng mưa dao động đáng kể xung quanh giátrị trung bình nhiều năm Lượng mưa năm có thể đạt tới trên dưới 2000mmtrong những năm nhiều mưa, nhưng có thể giảm xuống dưới 800 - 900mmtrong những năm ít mưa nhất (trong khi trung bình nhiều năm vào khoảng1400-1600mm)

Trong các tháng mùa mưa, có năm thu được trên 500 - 600mm (cựcđại), nhưng có những năm lại không đo được tới 50mm (cực tiểu) Còn, trongcác tháng mùa ít mưa, lượng mưa cực đại có thể vượt quá 100mm/tháng, vàlượng mưa cực tiểu thường là 0mm (tức là cả tháng không thu được một giọtmưa nào)

Qua tài liệu thống kê cho thấy lượng mưa trung bình năm tại trạmNguyên Bình là 1763 mm và Cao Bằng là 1421 mm Mùa mưa bắt đầu từtháng 5 và kết thúc vào tháng 9, lượng mưa mùa mưa chiếm tới 75 ÷ 80%lượng mưa năm Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 4, lượng mưa chiếm tới 20 ÷25% lượng mưa năm

Bảng 5: Lượng mưa trung bình nhiều năm trạm Nguyên Bình, Cao Bằng

XNBình 40,1 37,5 61,4 95,0 212 292 306 319 196 115 55,0 33,1 1763XCBằng 25,0 25,5 50,4 83,2 188 247 270 253 133 81,7 42,6 21,9 1421

1.3.5 Chế độ gió.

Hướng gió chịu ảnh hưởng nhiều của điều kiện địa hình Trên các caonguyên thoáng, hướng gió thịnh hành thường phù hợp với hướng mùa chung,mùa đông là hướng Đông Bắc, mùa hè là hướng Đông Nam hay Nam

Song trong các thung lũng khuất gió thường thổi theo hướng thunglũng, đôi khi đối lập với hướng chung

Tốc độ gió nói chung không lớn, trung bình vào khoảng 1,5 - 2,0m/s,

trong các thung lũng khuất giảm xuống dưới 1m/s Tần suất lặng gió vào

khoảng 20-30%, tăng lên 30% trong thung lũng

Mùa hạ có khả năng gặp gió mạnh trong giông và bão Tốc độ gió

mạnh trong cơn giông có thể vượt quá 30 – 40 m/s, còn gió bão có thể vượt

quá 20 m/s

Mùa đông, gió mạnh thường gặp khi có giông tràn về, trật tới

15-18m/s

Bảng 6: Tốc độ gió trung bình tháng trạm khí tượng Cao Bằng

V(m/s) 1,6 1,8 2,1 2,3 1,8 1,7 1,5 1,2 1,3 1,4 1,4 1,5 2,0

1.3.6 Chế độ nắng.

Số giờ nắng toàn năm vào khoảng 1500 ÷ 1600 giờ, xấp xỉ như đồng

bằng Bắc Bộ

Nói chung, trong suốt các tháng mùa hạ - từ tháng V đến tháng X - số

giờ nắng đều lớn và sàn sàn như nhau ở mức 150 - 180 giờ/tháng Có thể nhận

thấy tháng VII hoặc tháng VIII, có số giờ nắng trội hơn các tháng khác một

chút

Ít nắng nhất trong năm là 2 tháng I và II, số giờ nắng chỉ vào khoảng 60

- 65 giờ mỗi tháng

Bảng 7: Số giờ nắng bình quân tháng trạm khí tượng Cao Bằng

Nắng(h) 65,6 63,5 80,1 114,3 148,7 148,7 159,

4 179,7 166,6 137,7 121,9 114,9 1501,1

1.4 Đặc điểm chế độ thủy văn

Chế độ thuỷ văn của lưu vực nghiên cứu chịu sự ảnh hưởng rất nhiều

của điều kiện địa hình và khí hậu của tỉnh Cao Bằng Lượng mưa của Cao

Bằng rất hạn chế, trung bình năm chỉ khoảng 1300-1800 mm tuỳ theo từng

vùng Do vậy nên sông suối ở Cao Bằng rất ít nước, kết hợp với khí hậu mùa

đông khô lạnh, lượng bốc hơi lại lớn đã tạo nên dòng chảy rất bất lợi cho việccấp nước.

Chế độ dòng chảy năm của các sông suối của Cao Bằng cũng như cácvùng khác đều có sự phân mùa rõ rệt, dòng chảy được chia thành mùa lũ vàmùa kiệt Lượng dòng chảy đến chủ yếu tập trung vào mùa lũ, mùa kiệt ở CaoBằng tương đối khan hiếm nước

Từ tháng X hàng năm lượng dòng chảy giảm dần, dòng chảy chuyểnsang chế độ dòng chảy kiệt, dòng chảy nhỏ nhất mùa kiệt thường xảy ra vàotháng II, module dòng chảy mùa kiệt thường khoảng 2-5l/s/km2 Chế độ dòngchảy mùa kiệt kết thúc vào tháng V và chuyển sang chế độ dòng chảy mùa lũ.Tuy nhiên có những năm mùa lũ bắt đầu sớm, tháng V đã xảy ra những trận lũđầu mùa

Mùa lũ bắt đầu từ tháng VI đến tháng IX, tổng lượng dòng chảy mùa lũkhá lớn so với tổng lượng dòng chảy cả năm (chiếm khoảng 65-75% tổnglượng dòng chảy năm) Lũ lớn thường xảy ra vào tháng VII và VIII, có nhữngnăm lũ sớm xảy ra vào tháng VI Module đỉnh lũ biến động lớn theo diện tíchlưu vực tập trung nước Những lưu vực nhỏ thì nước tập trung nhanh, moduleđỉnh lũ lớn và chịu sự ảnh hưởng của mưa Đối với những lưu vực lớn thì lưuvực đã có tác dụng điều tiết dòng chảy nên thời gian truyền lũ sẽ chậm vàmodule đỉnh lũ không lớn như các lưu vực nhỏ, yếu tố mặt đệm là yếu tố ảnhhưởng lớn đến dòng chảy lũ Do các lưu vực sông suối ở Cao Bằng hầu nhưđều nằm trong vùng đá vôi, hiện tượng Kastơ phát triển mạnh, chính vì vậy

mà lũ ở đây nhỏ, lưu lượng lũ lớn nhất đo được ở trong vùng chỉ vào khoảng

từ 1,5 đến 1,8 m3/s km2

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN

Tại tuyến công trình xây dựng kè không có trạm thủy văn do đó khôngthể tính toán trực tiếp các giá trị mực nước, lưu lượng thiết kế cho công trìnhnày được Trong báo cáo này đã sử dụng tài liệu của trạm thủy văn Cao Bằng(kinh độ 106016’, vĩ độ 22039’) nằm ở phía hạ lưu công trình, cách công trìnhkhoảng 2 km Trạm Cao Bằng có tài liệu quan trắc lưu lượng, mực nước, bùncát từ năm 1960 đến năm 1976 Từ năm 1977 đến nay trạm chỉ quan trắc mựcnước Trên cơ sở các tài liệu về mực nước trong các năm 1960 - 2006, tiếnhành tính toán mực nước lớn nhất theo các tần suất Sau đó sử dụng các mựcnước này để tính truyền đến vị trí xây dựng công trình

Sơ đồ tuyến công trình

Hình 1: Sơ đồ tuyến công trình

2.1 Mực nước lớn nhất ứng với các tần suất thiết kế

Trên cơ sở các tài liệu về mực nước trong các năm 1960-2006 trạm CaoBằng, tiến hành tính toán mực nước lớn nhất theo các tần suất Kết quả tínhtoán ở Hình 2 và Bảng 8

Hình 2: Đường tần suất mực nước lớn nhất trạm Cao Bằng

Bảng 8: Mực nước lớn nhất tại trạm Cao Bằng

2.2 Mực nước nhỏ nhất thiết kế tần suất P = 95%

Từ tài liệu mực nước nhỏ nhất năm trạm Cao Bằng, tính toán tương tựnhư mục trên ta có kết quả như sau: HP=95% = 176,45 (m)

Chi tiết xem hình vẽ (Hình 3)

Hình 3: Đường tần suất mực nước nhỏ nhất trạm Cao Bằng

2.3 Mực nước lớn nhất với tần suất P = 10% các thời đoạn

Xây dựng đường tần suất mực nước lớn nhất các thời đoạn của trạmCao Bằng, mực nước tại các mặt cắt được tính từ H trạm Cao Bằng theo độdốc mặt nước Kết quả tính toán ở bảng 9