1: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỦY VĂN ? a) Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu : nghiên cứu quy luật hình thành , vận động, biến đổi các đặc trưng thủy văn theo không gian , thời gian. Nghiên cứu chế độ thủy văn sông ngòi,hồ, ao, đầm lầy. Phân tích và tính toán cân bằng nước , đánh giá nguồn nước, chọn phương án sử dụng nước thích hợp , phát hiện ra sai số trong tính toán Cung cấp các số liệu để chọn các phương án thiết kế và thi công : kết quả tính toán các đặc trưng thủy văn như chuẩn dòng chảy năm , sự phân bố dòng chảy trong năm , đặc trung dòng chảy lớn nhất , nhỏ nhất ứng với tần suất thiết kế khác nhau . Nhằm lựa chọn phương án phù hợp nghiên cứu các phương pháp , mô hình tính toán thủy văn thích hợp với từng lưu vực sông , từng vùng, từng công trình . b) Phương pháp nghiên cứu • Phương pháp phân tích nguyên nhân hình thành Phương pháp phân tích căn nguyên + trên cơ sở phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành các các đặc trưng thủy văn , người ta phân tích quan hệ giữa các đặc trưng thủy văn với các thông số đặc trưng cho nhân tố ảnh hưởng. mối quân hệ đó được biểu diễn bằng quan hệ toán học hay bằng các biểu thức, bằng các đò thị và các biểu thức logic, mô hình toán và mô hình mô phỏng hệ thống . các mô hình dc sử dụng rộng rãi trong tính toán thủy văn công trình + khi thiết lập các quan hệ toán học cho lưu vực bất kì cần phải có 1 số tài liệu quan trắc, điều này không phải lúc nào cũng phải thực hiện dc nên phải tổng hợp các phương pháp tổng hợp địa lý và phương pháp lưu vực tương tự • Phương pháp tổng hợp địa lí Hiện tượng thủy văn mang tính địa đới , tính khu vực và biến đổi nhịp nhàng theo không gian, khoảng cách địa lí.bởi vậy có thể phân vùng theo phương pháp nội suy , lập bản đồ đẳng trị , các bản đồ phân khu tham số tổng hợp và sử dụng nó trong tính toán các đặc trưng thủy văn • Phương pháp lưu vực tương tự Được sử dụng rộng rãi trong tính toán thủy văn Nguyện lý: Các tham số và các đặc trưng thủy văn khong có tài liệu quan trắc được suy ra từ lưu vực khác có tài liệu đo đạc thủy văn và có điều kiện hình thanh dòng chảy tương tự như lưu vực cần phải tính toán. c) Phương pháp thống kê xác suất Hiện tượng thủy văn mang tính chất ngẫu nhiên coi các đại lượng đặc trưng là đại lượng ngẫu nhiên. Giả định như vậy có thể áp dụng lý thuyết thống kê xác suất với chuỗi đại lượng của đặc trưng thủy văn bất kì. Từ đó xác định được đặc trưng thiết kế theo 1 tần suất đã được quy định Trong thực tế cần sử dụng kết hợp các phương pháp mục đích cuối cùng của tính toán thủy văn là xác định các đặc trưng thiết kế tương ứng vs tần suất đã định. Các đặc trưng có thể xác định trực tiếp bằng phương pháp thống kê xác suất, xác định gián tiếp theo phương pháp phân tích nguyên nhân hình thành Hạn chế : Coi các đại lượng dòng chảy không có giới hạn trên do đó đối vs 1 số đặc trưng dòng chảy hiện tượng này có xu hướng tìm giá trị cực hạn của nó tức là giá trị lớn nhất có khả năng xảy ra d) Phương pháp vật lý Mô hình vật lý là sự mô tả thu nhỏ so vs kích thước thực nào đó theo 1 tỉ lệ nhất định, có thể bổ sung kết hợp với mô hình toán để kiểm tra độ chính xác. Mô hình vật lý rất khó thực hiện vì quy mô kích thước công trình trên sông lớn, phức tạp nên chi phí khá tốn kém. Dòng chảy sông ngòi biến đổi theo không gian và thời gian chịu sự chi phối bởi nhiều yếu tố mà có thể quy về 2 nhóm : + nhóm nhân tố khí hậu quyết định đến sự biến đổi của dòng chảy theo thời gian
cng thy i cng 1: NI DUNG V PHNG PHP NGHIấN CU THY VN ? a) Ni dung nghiờn cu Nghiờn cu : nghiờn cu quy lut hỡnh thnh , ng, bin i cỏc c trng thy theo khụng gian , thi gian Nghiờn cu ch thy sụng ngũi,h, ao, m ly Phõn tớch v tớnh toỏn cõn bng nc , ỏnh giỏ ngun nc, chn phng ỏn s dng nc thớch hp , phỏt hin sai s tớnh toỏn Cung cp cỏc s liu chn cỏc phng ỏn thit k v thi cụng : kt qu tớnh toỏn cỏc c trng thy nh chun dũng chy nm , s phõn b dũng chy nm , c trung dũng chy ln nht , nh nht ng vi tn sut thit k khỏc Nhm la chn phng ỏn phự hp nghiờn cu cỏc phng phỏp , mụ hỡnh tớnh toỏn thy thớch hp vi tng lu vc sụng , tng vựng, tng cụng trỡnh b) - - Phng phỏp nghiờn cu Phng phỏp phõn tớch nguyờn nhõn hỡnh thnh Phng phỏp phõn tớch cn nguyờn + trờn c s phõn tớch cỏc nhõn t nh hng n s hỡnh thnh cỏc cỏc c trng thy , ngi ta phõn tớch quan h gia cỏc c trng thy vi cỏc thụng s c trng cho nhõn t nh hng mi quõn h ú c biu din bng quan h toỏn hc hay bng cỏc biu thc, bng cỏc ũ th v cỏc biu thc logic, mụ hỡnh toỏn v mụ hỡnh mụ phng h thng cỏc mụ hỡnh dc s dng rng rói tớnh toỏn thy cụng trỡnh + thit lp cỏc quan h toỏn hc cho lu vc bt kỡ cn phi cú s ti liu quan trc, iu ny khụng phi lỳc no cng phi thc hin dc nờn phi tng hp cỏc phng phỏp tng hp a lý v phng phỏp lu vc tng t Phng phỏp tng hp a lớ Hin tng thy mang tớnh a i , tớnh khu vc v bin i nhp nhng theo khụng gian, khong cỏch a lớ.bi vy cú th phõn vựng - c) - - - d) - - theo phng phỏp ni suy , lp bn ng tr , cỏc bn phõn khu tham s tng hp v s dng nú tớnh toỏn cỏc c trng thy Phng phỏp lu vc tng t c s dng rng rói tớnh toỏn thy Nguyn lý: Cỏc tham s v cỏc c trng thy khong cú ti liu quan trc c suy t lu vc khỏc cú ti liu o c thy v cú iu kin hỡnh dũng chy tng t nh lu vc cn phi tớnh toỏn Phng phỏp thng kờ xỏc sut Hin tng thy mang tớnh cht ngu nhiờn coi cỏc i lng c trng l i lng ngu nhiờn Gi nh nh vy cú th ỏp dng lý thuyt thng kờ xỏc sut vi chui i lng ca c trng thy bt kỡ T ú xỏc nh c c trng thit k theo tn sut ó c quy nh Trong thc t cn s dng kt hp cỏc phng phỏp mc ớch cui cựng ca tớnh toỏn thy l xỏc nh cỏc c trng thit k tng ng vs tn sut ó nh Cỏc c trng cú th xỏc nh trc tip bng phng phỏp thng kờ xỏc sut, xỏc nh giỏn tip theo phng phỏp phõn tớch nguyờn nhõn hỡnh thnh Hn ch : Coi cỏc i lng dũng chy khụng cú gii hn trờn ú i vs s c trng dũng chy hin tng ny cú xu hng tỡm giỏ tr cc hn ca nú tc l giỏ tr ln nht cú kh nng xy Phng phỏp vt lý Mụ hỡnh vt lý l s mụ t thu nh so vs kớch thc thc no ú theo t l nht nh, cú th b sung kt hp vi mụ hỡnh toỏn kim tra chớnh xỏc Mụ hỡnh vt lý rt khú thc hin vỡ quy mụ kớch thc cụng trỡnh trờn sụng ln, phc nờn chi phớ khỏ tn kộm Dũng chy sụng ngũi bin i theo khụng gian v thi gian chu s chi phi bi nhiu yu t m cú th quy v nhúm : + nhúm nhõn t khớ hu quyt nh n s bin i ca dũng chy theo thi gian + nhõn t mt m ( a hỡnh, a mo, thm ph thc vt, a cht th nhng ) tng i n nh theo time nhng li bin i theo khụng gian nh hng ti quỏ trỡnh hỡnh thnh dũng chy v bin i dũng chy thụng qua tn tht, iu tit v trung nc e) - f) - Phng phỏp mụ hỡnh toỏn Vic mụ t cỏc hin tng thy bng cỏc biu thc toỏn hc c gi l mụ hỡnh toỏn thy Cỏc hin tng thy luụn bin i theo time v khụng gian nú ph thuc vo nhiu yu t vỡ vy nu mụ hỡnh toỏn hc biờu din y cacs mi quan h phc ny s cú lng tớnh toỏn rỏt ln trc õy cha cú cụng c mỏy tớnh thỡ ngi ta ch ch ý n cỏc nhõn t chớnh, ch o nh vy mụ hỡnh n gin i rt nhiu Vic n gin húa cỏc quỏ trỡnh dũng chy s dn n chớnh xỏc ca kt quỏ kộm i Ngy ó khc phc nhc dim n gin húa quỏ trỡnh hin tng thy trc õy v ngy cng cú nhiu mụ hỡnh phc v tớnh toỏn, thit k v d bỏo thy i Phng phỏp ng dng k thut vin v h thng thụng tin a lý T nhng nm 80 tr li õy cỏc t liu vin ó c ng dng nghiờn c cỏc c trng hỡnh thỏi lu vc, mng li sụng ngũi, nghiờn cu tng hp dũng chay, cõn bng nc lu vc, xõy dng bn ngp lt, ỏnh giỏ cỏc tỏc ng mụi trng, dũng chy bựn cỏt ca lu vc Nhng nghiờn cu ny ó mang li kt qu kh quan tit kim time v tit kim chi phớ 2: PHNG TRèNH CN BNG NC ? a) - Phng trỡnh cõn bng nc tng quỏt Xột khu vc bt kỡ nh hỡnh v gi thit cú mt mt tr thng ng bao quanh chu vi ca lu vc ú ti tng khụng thm nc ( gii hn di tng nc ngm ) Xột thi khong t bt kỡ: - - - - Lng nc n gm: + X : lng ma ri xung + Z1: lng nc ngng t t khớ quyn + Y1: lng dũng chy mt vo + W1: lng dũng chy ngm vo Lng nc gm: + Z2: lng nc bc hi + Y2: lng dũng chy mt +W2: lng dũng chy ngm Lng nc tr gm: + U1: lng nc tr u thi khong tớnh + U2: lng nc tr cui thi khong tớnh T nguyờn lý cõn = nc ta cú: ( X + Z1 + Y1 + W1 ) = ( Z2+ Y2 + W2 ) + ( U2-U1 ) b) - Phng trỡnh cõn bng nc cỏc lu vc c th Lu vc kớn ( ng phõn nc mt v ng phõn nc ngm trựng ) trng hp ny s k cú dũng chy mt n v khong cú dũng chy ngm vo Y1= 0, W1=0 Phng trỡnh cõn = : X+Z1=(Z2+W2+Y2 )+(U2-U1) hay: X=Y2+W2+(Z2-Z1)+(U2-U1) t Y=Y2+W2: lng dũng chy khu vc Z=Z2-Z1 : lng bc hi lng ngng t - - - U= U2-U1 : hiu tớch tr nc thi khong tớnh Trong trng hp lu vc kớn, thi khong xột nhiu nm ( cú s xen k thi kỡ nhiu nc v thi k ớt nc ) U=0: Phng trỡnh cõn bng nc: Xo = Yo+Zo Trong ú : Xo Xo : lng ma bỡnh quõn nhiu nm , bỡnh quõn lu vc (mm) Yo = 1/n Yo : lng dũng chy bỡnh quõn nhiu nm (mm) Zo = 1/n Zo : lng bc hi bỡnh quõn nhiu nm , bỡnh quõn lu vc Lu vc h ( ng phõn nc mt v ng phõn nc ngm k trựng nhau) trng hp ny thng xy vi lu vc nh Phng trỡnh cõn = : X = Y + Z U W W = W2 W1 : lng nc ngm thay i thi khong tớnh Trong thi khong xột nhiu nm : Phng trỡnh cb nc : X = Y + Zo Wo Wo = 1/n Wo : lng trao i nc ngm bỡnh quõn nhiu nm a) - Lu vc khụng cú dũng chy vo , ( ao , h, m ly, lu vc sụng ni sa mc khụ cn khụng cú nc thoỏt sang lv khỏc ) Y=0 X = Z U ( thi khong bt kỡ ) Xo = Zo ( tớnh thi kỡ nhiu nm ) 3: C TRNG C BN CA SễNG ? Chiu di sụng : l khong cỏch t ngun v ti ca sụng tớnh bng km Vic xỏc nh chiu di sụng dc tin hnh t ca sụng l v trớ d xỏc nh hn l ngun sụng chớnh xỏc vic xỏc nh di sụng ph thuoscj vo t l bn v phng phỏp o Nguyờn tc o di sụng : o ln t ngun n ca sụng v ngc li m bo sai s < % ngoi phng phỏp o trc tip t bn ta b) cú th s dng t liu vin kt hp vi kin thc h thng thụng tin a lý (GIS) v mỏy tớnh xỏc nh chiu di sụng Mt li sụng : l t s gia tng di t5aast c cỏc sụng ( cỏc sụng chớnh v sụng nhỏnh ) trờn mt din tớch ca lu vc (km/km2) d = li / F li : tng chiu di tt c cỏc on sụng lu vc F : din tớch lu vc Để tính diện tích mật độ lới sông ngời ta thờng dùng đồ tỷ lệ 1:50.000 1:100.000 Thông thờng, ngời ta định mật độ lới sông cách chia lãnh thổ thành ô vùng đo tổng số độ dài cho ô vùng có diện tích f ni di = Mật độ lới sông ô là: li j =1 fi Trong đó, ni số dòng sông ô thứ i, f diện tích ô vùng d= Mật độ lới sông vùng vùng đợc chia di i m , m số ô d Tỷ lệ nghịch mật độ lới sông ( ) đặc trng 2d khoảng cách trung bình dòng chảy độ rộng trung bình sờn mà nhập vào dòng ta xét - Mt li sụng dc chia thnh cp: + mt li sụng rt dy: d = km/km2 khu vc ng bng c) d) - a) - + mt li sụng dy: d = 1.5 km/km2 vựng ma ln , thm ớt + mt sụng tng i dy: d = 1.5 km/km2 vựng cú lng ma tng i ln + mt li sụng trung bỡnh : d = 0.5 1km/km2 vựng cú lng ma trung bỡnh , tn tht trung bỡnh + mt li sụng tha : d = 0.3 0.5 km/km2 vựng cú lng ma ớt , bc hi ln H s un khỳc : = L/l L : chiu di sụng l : chiu di song o theo ng compa Mt ct sụng : Mt ct ngang sụng Mt ct dc sụng Mt ct ngang sụng l mt phng vuụng gúc vi hng dũng chy sụng ti mt v trớ no ú Mt ct ngang lũng sụng xỏc nh kh nng thỏo nc i v nh hng n phõn b tc , dc , hng dũng chy, nhng yu t thy lc khỏc Do mt nc ( ụi gi c ỏy sụng) bin i theo thi gian nờn mt ct t ti mt v trớ xỏc nh no ú cng thay i theo thi gian ng thi cỏc mt ct t v trớ khỏc nờn thng khỏc Cú loi chớnh : mt ct n v mt ct ngang kộp Cỏc c trng mcn sụng : + mt ct t : l phn mcn sụng cú nc i qua + chu vi t : l di ng tip xỳc gia ỏy sụng v dũng nc 4:KHI NIM LU VC SễNG , CC C TRNG C BN CA LU VC SễNG ? Khỏi nim lu vc sụng Phn mt t bao gm c nhng vt t nhiờn, nhõn to v c cỏc tng t ỏ cú trờn ú cung cp nc cho h thng sụng hay mt sụng riờng bit gi l lv h thng sụng hay lv sụng Lu vc ca mi - sụng bao gm c bn thu nc mt v bn thu nc ngm lu vc dc gii hn bi ng phõn nc ng phõn nc ca lv sụng : ng phõn nc mt v ng phõn nc ngm + ng phõn nc mt l ng ni tt c cỏc im cao nht ca lv v ngn cỏch nú vi lv bờn cnh Nc ma ri xung phn ca ng chia nc trờn b mt sụng s chy v sụng khỏc nhau, Với lu vực sông, đờng chia nớc đờng khéo kín vị trí định sông (có thể trạm thủy văn hay tuyến công trình) + ng phõn nc ngm l ng ni cỏc im cao nht ca mc nc ngm cú úng gúp vo quỏ trỡnh hỡnh thnh dũng chy sụng Thông thờng, khó xác định đợc đờng chia nớc ngầm nên giả thiết đờng chia nớc mặt đờng chia nớc ngầm trùng Nó đợc gọi đờng phân lu lu vực gọi l vực kín b) Cỏc c trng c bn c trng a lớ t nhiờn ca lv c trng a lý : v trớ a lý ca lv c xỏc nh bi ta a lý ca lv v cỏc yu t ranh gii ( lv, nỳi, lónh th, bin) Ví dụ: lu vực nằm 16026 -16055 vĩ độ Bắc 10704 107028 kinh độ Đông Phía Bắc giới hạn lu vực sông A Phía Tây giới hạn dãy núi B Phía Nam giáp giới hạn dãy núi C Phía Đông giáp với Biển - - - - - iu kin khớ hu : ta bit v trớ a lớ ca sụng cú th bit dc iu kin khớ hu ca nú nm vựng nhit i, ụn i, cn c vo v trớ a lớ ca lu vc sụng cú th chn trm khớ tng o s liu tớnh cỏc c trng khớ tng gn vi c trng thy iu kin khớ hu l núi n c im ma , bc hi, nhit , m.giú, mõy, bc x iu kin a hỡnh : mi lv cú mt c im a hỡnh riờng bit, iu kin a hỡnh nh hng ộn lng ma v phõn b nhit khụng khớ , cỏc iu kin chuyn ng ca nc trờn b mt quyt nh lng nc sụng v c im ca chỳng c im a hỡnh cú vai trũ quan trng quỏ trỡnh hỡnh thnh mng li sụng v ng ca nc trờn lv iu kin a cht, th nhng : quyt nh c im v mc nc ngm nuụi dng cho sụng cn , lng tn tht ca ma thm núi n kctn l núi n cu trỳc a cht, hỡnh thnh ht, quỏ trỡnh to thnh v cỏc loi t ỏ trờn lv Thm ph thc vt : c im ca lp phh thc vt trờn lv cú nh hng quan trng ti cỏc c trng dũng chy lv ú : dũng chy l, dũng chy kit, phõn phi dũng chy nm Thng dc c trng bi cỏc loi thc vt c bn phõn b trờn lv vi s mụ t v t l phõn b cỏc loi rng so vi din tớch lv, tui, mc che ph cng nh mc canh tỏc ca ngi Cỏc c trng hỡnh hc Din tớch ca lv sụng F ( km) : l phn dt dc gii hn t ng chia nc ca lv v khộp kớn mt ct ca Chiu di lv L (km) : l ng gp khỳc ni t ca sụng ờn ngun sụng qua cỏc iim gia tng on ca lv sụng rng bỡnh quõn lv B : khụng c nh v thay i dc theo sụng S thay i ny cú nh hng n quỏ trỡnh trung nc trờn lv Trong thc t ngi ta tớnh rng tng on lv L t s gia din tớch lv v chiu di sụng B=F/L + F : din tớch lv + L : chiu di sụng - cao bỡnh quõn lv : dc xỏc nh cú bn a hỡnh cú ng ng mc lv + fi : din tớch kp gia cỏc ng ng mc cnh hi v hi +1 + hi v hi +1 : cao ng ng mc th i v i + c trng hỡnh dng lv : + h s khụng i xng : = - F1: tng din tớch b phi F2 : tng din tớch b trỏi + h s phỏt trin lu vc ( h s trũn) m : l t s gia chu vi ng phõn nc (s) v chu vi ng phõn nc trũn (s )cú din tớch bng din tớch lu vc m = s / s Gọi F diện tích lu vực, ta tính bán kính - R= m= F F ==> chu vi đờng tròn =2 R = ==> m s = 0,28 F F Nếu hình dạng lu vực khác hình tròn hệ số m khác nhiêu - Độ dốc bình quân lu vực I bb = h( L1 + Ln + L2 + + Ln1 ) F Trong đó: h: Độ chênh lệch đờng đồng mức L1, ,Ln: độ dài đờng đồng mức (đơn vị km m) F: tổng diện tích lu vực (đơn vị km2 m2) 10 - Độ bất đối xứng a= Ftr Fph Ftr + Fph Ftn: tổng diện tích phụ lu tả ngạn Fph: tổng diện tích phụ lu hữu ngạn 5: CC PHNG PHP TNH LNG MA BèNH QUN LV, U V NHC IM CA TNG PHNG PHP ? Phng phỏp bỡnh quõn s hc : Xtb = + n : s trm o ma trờn lu vc + Xi : lng o ma trm th i - u im: n gin , d tớnh toỏn - Nhc dim: phng phỏp ny ch ỏp dng tt trờn lv cú nhiu trm o ma v dc b trớ nhng v trớ c trng , khụng phự hp vi trm o khụng phõn b u v c trng Phng phỏp a giỏc theison: - Ni dung cỏc phng phỏp + ni cỏc trm o ma bng cỏc on thng ú + k ng trung trc ca cỏc on thng ú + cỏc ng trung trc ny chia lu vc thnh cỏc a giỏc Lng ma ca cỏc trm o nm mi a giỏc l lng ma bỡnh quõn ca phn din tớch thuc a giỏc ú Xtb = 11 Trong ú: + Xi : lng ma ti trm th i i din cho mnh din tớch th i + n : s a giỏc ( hoc s trm o ma ) +fi : din tớch khu vc th i +F : din tớch lu vc tớnh bng km2 - - u im: xỏc nh lng ma bỡnh quõn lu vc tng i phự hp cho nhiu lu vc cú cỏch phõn b trm o ma khỏc Nhc im: phc vic xõy dng biu , khú khn xỏc nh din tớch tng khu vc, nhiu bc tớnh toỏn Phng phỏp ng ng tr - ng ng tr ma l ng cong ni lin cỏc im trờn bn cú lng ma bng Cỏc bc thc hin + Da vo ti liu quan trc v ngoi khu vc ng b, tin hnh tớnh toỏn v v cỏc ng ng tr ma + Xỏc nh in tớch khng ch bi cỏc ng ng tr lng ma k cn Xtb = = 12 Trong ú: + Fi l din tớch nm gia ng thng cú lng ma tng ng l Xi v Xi+1 - u im + Phng phỏp ny cho kt qu chớnh xỏc nht + Phng phỏp ny khụng ch cho ta tớnh ng lng ma bỡnh quõn ca lu vc m cũn cho bit quy lut bin i ma theo khụng gian ( v trớ tõm ma, gim dn v cỏc hng th no ) Nhc im: Khi lng tớnh toỏn ln, cn nhiu ti liu, trm phỏt triờn phõn b u khụng gian Phng phỏp k ụ vuụng + Chia lu vc thnh nhiu ụ vuụng cú kớch thc bng + Tớnh lng ma trung bỡnh mi ụ theo trung bỡnh s hc ( Trm nm ranh ri gia hai ụ thỡ tỡnh cho c hai ụ, ụ khụng cú trm o ma no thỡ ni suy t cỏc trm lõn cn) n Xi + Lng ma bỡnh quõn lu vc c tớnh: Xtb = Xi: lng ma bỡnh quõn ụ th i n: S ụ vuụng ca lu vc 13 n 6) CC C TRNG DềNG CHY THNG DNG PHN TCH CC NHN T NH HNG TI DềNG CHY SễNG NGềI ? * Lu lng dũng chy Q (m/s) - Lu lng nc l lng nc chy qua mt ct ngang lũng dn vuụng gúc vi hng dũng chy n v thi gian ( thng tớnh bng giõy ) Q= v.w Trong ú: + v : lu tc tb mt ct + W : din tớch mt ct ngang Lu lng ti thi im bt k gi l lu lng tc thi S thay i ca lu lng gi l quỏ trỡnh lu lng th ca quỏ trỡnh lu lng gi l ng quỏ trỡnh lu lng - Lu lng bỡnh quõn thi khong T bt k liờn tc l giỏ tr lu lng c xỏc nh theo CT : Xtb = 1/T Lu lng bỡnh quõn thỏng: l giỏ tr trung bỡnh s hc lu lng bỡnh quõn ngy thỏng Qth = Trong ú: + n: s ngy thỏng + Qi : lu lng trung bỡnh ngy th i Lu lng tb nm Q nm = Trong ú: + n: s ngy nm hoc s thỏng nm + Qi: lu lng tb ngy hoc lu lng tb thỏng Tng lng dũng chy W (m) : L lng nc chy mt ct ca hay mt ct ngang sụng ti v trớ khong thi gian t ( ngy, thỏng, nm ) 14 W= 1/T W= Q t Trong ú:+ Qtb : lu lng trung bỡnh khong thi gian tớnh toỏn + t : khong cỏch thi gian tớnh toỏn Mụ un dũng chy M(l/s.km): L lu lng nc ca dũng chy trờn n v diờn tớch tham gia vo s hỡnh thnh lu lng tuyn ca lv M=Q/F (m/s.km) = 10 Q/F (l/s.km) Trong ú: + Q : lu lng (m/s) + F : din tớch lu vc ( km) sõu dũng chy Y (mm) : nu tri u tng lng nc trờn ton b b mt din tớch lv dc lp nc gi l sõu dũng chy hay lp dũng chy Y= H s dũng chy : L t s gia sõu dũng chy v lng ma tng ng sinh dũng chy thi gian T =Y/X Trong ú: + Y : lp dũng chy (mm) + X ; lng ma (mm) 7: QU TRèNH HèNH THNH DềNG CHY TRấN LU VC SễNG? a) Quỏ trỡnh ma - Cỏc c trng ma : ma dc c trng bi : lng ma , cng d ma, ch ma + lng ma ( lp nc ma) l lp nc ma ri thi on no ú Ma quan trc tong trn ma l ma trn, 15 ma ngy ờm l ma ngy, nu thi on tớnh toỏn l thỏng nm l ma thỏng ma nm + cng ma l lng ma ri v thi gian (mm/h, mm/ngy) + cng ma tb thi on l lp nc ma ri thi on tớnh toỏn X = X / t + cng ma trung bỡnh ln nht thi on no ú ( at) l cng ma tb thi on nhng ly t nh ma cho lng ma ri thi on no ú l ln nht b) Quỏ trỡnh thm Tn tht bao gm cỏc thnh phn : - Tn tht tớch ng - Tn tht thm - Tn tht bc hi Tn tht tớch ng gm: tớch ng b mt ( tn tht ct tr) v tớch ng in trng \ - Tớch ng b mt: bt u phn lng nc ma thm t b mt lv gm cỏc vt liu k thm nc : cnh cõy, lỏ cõy, cỏc nỳi ỏ Lng nc ny s quay li khớ quyn thụng qua quỏ trinh bc hi Tn tht ct tr ph thuc v c tớnh b mt lv, mt , cỏc loi cõy ci thc vt,c im ma Chim t l nh v ch giai on bt u ma Trong tớnh toỏn nhi ta khụng tớnh riờng tn tht ny m thng gp vo cựng vi tn tht bc hi - Tớch ng in trng : l tn tht tớch ng nc vo cỏc ch trng ca b mt lv õy l loi tn tht ỏng k c bit l i vi dũng chy l,theo thi gian t sau kt thỳc ma thỡ tn tht ny dc chia thnh phn: mt phn bc hi quay tr li khớ quyn, mt phn thm sõu xung cỏc lp t ỏ Trong g u lng nc ma phi tớch y cỏc ch trng trờn b mt sau ú nc mi bt u chy xuụi 16 theo dc hỡnh thnh nhiu rónh nc nh chy qua cỏc ch trng Quỏ trỡnh tn tht thm : l quỏ trỡnh ln nht, chim hu ht tn tht trờn lv cú ma Trong tớnh toỏn dũng chy ny t ma ro thng ch chỳ trng tn tht ny m b qua tn tht khỏc - Thm l quỏ trỡnh chuyn nc ma vo cỏc tng t ỏ trờn lv Lng nc thm vo t s lm tng m ca t cỏc lp t trờn b mt ó bóo hũa phn nc chy lp t to nờn dũng chy sỏt mt,1 phn thm sõu xung cỏc tng t ỏ phớa di cung cp thờm cho dũng chy ngm Sau ma kt thỳc thỡ nc t s tham gia vo quỏ trỡnh bc hi + cng thm (f): l lng ncc thm qua v din tớch v thi gian + tc thm : tc chuyn ng ca cỏc phn t nc quỏ trỡnh thm + kh nng thm (fb ) : l tc thm ln nht ca nc vo t vi k lng nc cp cho t luụn y + ng cong thm : l ng cong biu th cng thm( tc thm theo thi gian ) + fo : l kh nng thm ban u + fc : l kh nng thm n nh t ó bóo hũa nc c) S hỡnh thnh dũng chy trờn sn dc: ma ri trờn b mt sn dc cú TH xy - Cng ma i < cng thm f ton b lng ma b tn tht thm vo t , TH ny xy 17 - d) cng ma quỏ hay giai on u ca trn ma trc thi im to thi im ny ph thuc vo cng ma v m t Cng ma i > cng thm f lng nc d tha trung vo cỏc in trng sau cha y cỏc in trng nc bt u chy qua cõc ngng trn theo dc trung hỡnh thnh cỏc dũng nh v dn dn hp thnh cỏc dũng chy ln dn cho ti vo khe sui nh chy vo h thng sụng Quỏ trỡnh trung nc trờn sn dc v sụng : ph thuc vo cỏc yu t - Lp dũng chy sn dc( lp nc ma hiu qu) - dc sn dc - nhỏm sn dc 8: S HèNH THNH V C IM DềNG CHY L? - l l hin tng nc sụng dõng cao, dũng nc chy nhanh, nc sụng ú ngu mang theo nhiu bựn cỏt L ln lm ngp trn bói b, bo mũn b mt lv, xúi l b sụng - nguyờn nhõn sinh l chớnh l ma cỏc nc ụn i l cũn bng tan tuyt tan - i vi trn ma sau thm, bay hi,in trng, lng nc cũn li s chy trn trờn sn dc ri chy trung vo sụng to thnh d/c l trờn sụng ch cú nhng trn ma ln, ma ro mi sinh dũng chy l c im dũng chy l - Q nh l - Tng lng thi on - Thi gian l 18 + thi gian l xut hin trờn cỏc sụng nc ta phõn b theo khụng gian k ng thi v vs mc rt khỏc L xut hin nhiu thỏng gi l l, l cú thỏng ln nht, cú trn ln nht i vi tng loi sụng + cú th dung ch tiờu vt trung bỡnh phõn bit l v cn, cú nhng thỏng liờn tc nm cú lng nc ln hn lng nc tb nm ca sụng dc coi l thỏng l, ngc li l thỏng kit nh hng ca a hỡnh , s phõn b l cú th xờ dch so vs quy lut trờn + cỏc sụng nc ta, l ngn nht l thỏng, thng l 4-5 thỏng vi thỏng lng nc ln tri hn + s trung l cho thy mc ỏc lit ca l ú l nhng thỏng l ln nht vs nhng trn l ln nht + trờn sụng ln ma ri k u trờn lv, thi gian trung nc ln hn thi gian trn ma , tn tht k u -> qtrinh l kộp + trờn sụng nh thi gian trung nc nh hn thi gian ma , tn tht khỏ ng nht -> qtrinh l cú nhiu nh hỡnh rng ca + nh l ca cỏc sụng khỏc cú dng khỏc 9: THY TRIU V DềNG TRIU CC G TRIU VNG CA SễNG? - Thy triu l nc ca i dng th gii chuyn ng cú tớnh toỏn chu kỡ lc hp dn ca cỏc thiờn th v tr ( mt trng, mt tri, cỏc thiờn th khỏc gõy nờn i vi trỏi t) ú ch yu l lc hp dn ca mt trng - Dũng triu di tỏc dng ca cỏc lc hp dn ca mt trng , mt tri bin v i dng dao ng tun hon( cú tớnh chu kỡ) theo hng ngang gi l dũng triu Mt s thut ng : - nh triu( nc ln) : chu kỡ dao ng thỡ mc nc v trớ cao nht gi l nh triu Chõn triu (nc rũng) : mc nc thp nht chu kỡ dao ng 19 - - Chu kỡ triu : l khong thi gian gia ln nc ln hay nc rũng liờn tip xut hin tựy thuc vo chu kỡ phõn thy triu thnh cỏc loi : + nht triu : nht triu l thy triu cú c tớnh ngy mt trng 24h45 cú ln triu lờn v ln triu xung Biờn triu : l chờnh lch mc nc gia nh triu v chõn triu chu kỡ triu Thi gian triu lờn : l khong thi gian tớnh t lỳc xut hin chõn triu n lỳc xut hin nh triu k tip Thi gian triu xung : l khong thi gian t lỳc xut hin nh triu n lỳc xut hin chõn triu k tip Tun trng : thỏng giao ng ca thy triu luụn thay i Thụng thng thỏng t u thỏng n 14 ngy sau ú l giai on triu lờn, cỏc c trng ca triu ln nh iu chnh biờn triu ln v 15-16 ngy sau ú l giai on triu kộm Mt giai on triu nh vy gl tun trng hay nc 10: CH MC NC V CN BNG NC H? Ch mc nc h - Mc nc h thay i theo chu kỡ hng nm v nhiu nm Mựa ma mc nc h dõng cao, khụ mc nc h h thp, nm nhiu nc mc nc h cao, nm ớt nc mc nc h thp Mc nc h cũn thay i theo nhng nguyờn nhõn nh giú bóo, ng t Khỏc vi dao ng mc nc nhp nhng theo chu kỡ hng nm, mc nc h lờn xung t ngt to thnh inh nhn gp nguyờn nhõn bt thng nh ng t - Nhng dao ng mc nc theo mựa, theo nm v dao ng bt thng Ch mc nc h dc quyt nh bi tng hp nhng k thiờn nhiờn sau : + tng quan gia phn nc n( ma trờn mt h, dũng n trờn mt v dũng n ngm), phn nc i ca cỏn cõn nc h ( bc hi, dũng chy trờn mt v dongf chy ngm t h) 20 + nhng c trng hỡnh thỏi ca lũng h v bn cha ca h ( tng quan gia cao nc ng h v din tớch mt gng nc) + kớch thc ca h, hỡnh dng, c im ca b, mc nc dõng, nc rỳt - Nhng dao ng mc nc h cú loi : dao ng mựa, dao ng nm, dao ng bt thng ụi nhng dao ng thi kỡ nm( mựa) v nhiu nm phn ỏnh ch tng gim nc h gi l dao ng tuyt i , nhng dao ng bt thng xy cựng lỳc vi s thay i mc nc tuyt i gi l dao ng tng i Do nhng dao ng tng i xy ng thi vi dao ng dao ng tuyt i nờn chỳng lm tng hay gim cỏch cú tớnh chỏt b sung biờn dao ng tuyt i ca mc nc h nhng nhng im riờng bit ca nú - Nhng dao ng xy sut nm dc to bi nhng tng quan khỏc bit vo nhng thỏng khỏc nhau, nhng lp li hng nm tng i u gia cỏc phn nc n v nc i Cõn bng nc h - Lng nc n + ma hay giỏng thy ri trc tip xung mt h Wma + lng dũng chy mt n Wm : sụng sui, trờn sn dc + lng dũng chy ngm n Wn - Lng nc i + bc hi mt nc h Wbh + lng dũng chy mt i h Wmr + lng dũng chy ngm i h Wnr - Lng nc thay i th tớch W h - Phng trỡnh CBN: W = ( Wma Wbh) + ( Wm Wmr ) + ( Wn Wnr) Nu xỏc nh dc cỏc thnh phn v phi cỏch chớnh xỏc cú th tớnh dc s thay i th tớch nc h thi on W tra 21 trờn ng quan h ( Z W) , bit dc W u thi on ta s x dc Z(h) cui thi on 11: CH THY VN M LY ? 12: BI TP Dng : cho lng ma hiu qu mi thi on To = 6h cho lv sụng nh sau hi h1 Lng ma 10 h2 20 h3 30 h4 10 Cỏc mnh din tớch ng thi t m/c ca ngc lờn phớa thng lu fi DTLV (km ) a) b) c) - f1 1000 f2 2000 f4 1000 Vit PT dũng chy ti m/c ca theo cụng thc cn nguyờn dũng chy Xd Qmax c trng d/c l Tớnh cỏc c trng d/c l Bi gii : a) f tng, h gim .W1 = f1.hi W2 = f1.h2 + f2.h1 W3 = f1.h3 + f2.h2 + f3.h1 W4 = f1.h4 + f2.h3 + f3.h2 = 90.106 (m) W5 = f2.h4 + f3.h3 W6 = f3.h4 W7 = b) Qmax = = (m/s) T = ( (b + ) ) o = ((4+ ) -1).6 = 36 Trong ú: b = thi on ma = cỏc mnh din tớch c) Cỏc c trng: 22 W = (m) Q = (m/s) thi gian l = 36 (l/s.km) M = 10 (l/s.km) = (mm) Dng 2: cho lng ma o c hi Lng ma h1 15 h2 20 h3 Ti cỏc trm ca lv nh sau tớnh lng ma hiu qu TT Thi gian 7h / 13h / 19h / 1h / 7h / Trm 10 20 30 10 Trm 20 20 10 Trm 10 5 5 Ta cú: X1 = = 7.5 => X1 = 7.5- 10 = 2.5 X2 = X2 = 20- = 15 X3 = (30 + 20) : = 25 => X3 = 25 = 15 X4 = (10 + 10 ):2 = 10 => X4 = 10-5 = X5 = (5+5):2 =5 => X5 = 5-5 =0 Bi : trm thy A lv tớnh toỏn ta cú 10 nm (19861995) tớnh c trng chun d/c nm trm tng t phớa b h lu trm A cú 10 nm (1982-1999) Tớnh chun d/c nm cho lv A theo tng quan d/c gia lv? nm QiA QiB nm QiA QiB 1982 1983 1984 1985 1986 1000 969 110 498 872 1760 1991 1992 1993 1994 1995 965 618 814 350 526 1130 840 1090 407 630 23 1987 1400 2070 1996 1988 358 340 1997 1989 813 1520 1998 1990 1610 1920 1999 1260 1560 1810 932 Bi lm: stt nm QiA QiB 198 198 198 198 199 199 199 199 199 199 5 10 Tn g TB 100 140 358 1760 813 1520 161 965 1920 618 840 814 1090 350 407 526 630 845 845 1170 1170 2070 340 1130 kiA kiB kiA kiB kiA.ki B 1.1 1.5 1.39 2.25 1.77 1.6 1.7 2.76 3.13 2.94 0.4 0.2 0.18 0.08 0.12 0.9 1.3 0.92 1.69 1.25 1.9 1.6 3.65 2.69 3.13 1.1 0.9 1.30 0.92 1.09 0.7 0.7 0.53 0.52 0.53 0.9 0.9 0.92 0.86 0.89 0.4 0.3 0.17 0.12 0.14 0.6 0.5 0.38 0.29 0.33 10 10 12.2 12.5 12.18 0 H s tng quan = = = 0.92 - Trong ú : kiA = Qi/Qtb kiB = QiA/QiB Tớnh h s hi quy: A = QoA = 845 = 418 (m/s) B = QoB = 1171 = 623 (m/s) 24 h s hi quy = (A/ B) = 0.92.(418/623) = 0.62 PT tng quan tng quỏt QiA QoA = R.(QiB QoB) QiA 845 = 0.62.(QiB -117) 0.62.QiB + 119 - B sung ti liu tng nm ta thy trm A cỏc nm thiu s liu l nhng nm 1982-1985 v 1996-1999 nm 1982 1983 1984 1985 1996 1997 1998 1999 QA tớnh 720 807 428 660 900 1086 1241 697 QB tớnh 969 1110 498 872 1260 1560 1810 932 Tớnh chun d/c nm QoA = = 14993/18 = 533 (m/s) hay QoA = 0.62.QoB + 119 = 0.62.1151 +119 = 833 QoB = 20718/18 = 1151 (m/s) 25 ... ri thi on no ú l ln nht b) Quỏ trỡnh thm Tn tht bao gm cỏc thnh phn : - Tn tht tớch ng - Tn tht thm - Tn tht bc hi Tn tht tớch ng gm: tớch ng b mt ( tn tht ct tr) v tớch ng in trng - Tớch... trỡnh tn tht thm : l quỏ trỡnh ln nht, chim hu ht tn tht trờn lv cú ma Trong tớnh toỏn dũng chy ny t ma ro thng ch chỳ trng tn tht ny m b qua tn tht khỏc - Thm l quỏ trỡnh chuyn nc ma vo cỏc tng... ỏnh ch tng gim nc h gi l dao ng tuyt i , nhng dao ng bt thng xy cựng lỳc vi s thay i mc nc tuyt i gi l dao ng tng i Do nhng dao ng tng i xy ng thi vi dao ng dao ng tuyt i nờn chỳng lm tng hay