TCVN: ĐO DÒNG CHẤT LỎNG TRONG KÊNH HỞ - PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT - ĐỘ DỐC

Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10716:2015 ISO 1070:1992 VÀ SỬA ĐỔI 1:1997 ĐO DÒNG CHẤT LỎNG TRONG KÊNH HỞ - PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT - ĐỘ DỐC Liquid flow measurement in open channels - Slope-area method Lời nói đầu TCVN 10716:2015 hồn tồn tương đương với ISO 1070:1992 sửa đổi 1:1997; TCVN 10716:2015 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 30 Đo lưu lượng lưu chất ống dẫn kín biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố ĐO DÒNG CHẤT LỎNG TRONG KÊNH HỞ - PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT - ĐỘ DỐC Liquid flow measurement in open channels - Slope - area method Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn qui định phương pháp xác định lưu lượng chất lỏng kênh hở từ quan sát độ dốc mặt nước diện tích mặt cắt ngang kênh Tiêu chuẩn thích hợp sử dụng điều kiện đặc biệt đo trực tiếp lưu lượng phương pháp xác khơng thể áp dụng phương pháp mặt cắt - vận tốc Phương pháp mặt cắt - độ dốc sử dụng kênh hở có biên, đáy mặt bên ổn định với độ xác chấp nhận (ví dụ, có đá đất sét dính), kênh có độ nhám kênh làm vật liệu chất lượng Phương pháp sử dụng kênh phù sa, bao gồm kênh có dịng tràn bờ mặt cắt ngang kênh không đồng đều, nhiên trường hợp phương pháp đo có độ khơng đảm bảo đo lớn việc lựa chọn hệ số nhám (như hệ số Manning, n hệ số Chezy, C) Thông thường, phương pháp sử dụng để xác định lưu lượng a) thời điểm xác định chiều cao cột nước từ tập hợp thiết bi đo; b) dòng đỉnh để lại vạch dấu tập hợp thiết bị đo mức đỉnh ghi lại tập hợp thiết bị đo c) dòng đỉnh để lại vạch dấu mức nước cao dọc theo bờ dòng chảy Phương pháp khơng thích hợp sử dụng kênh lớn, kênh có độ dốc mặt nước phẳng lượng bùn cát cao kênh có độ võng lớn Mặc dù độ xác kết thu phương pháp mặt cắt - độ dốc thấp độ xác kết thu phương pháp mặt cắt - vận tốc, phương pháp mặt cắt - độ dốc đơi phương pháp sử dụng để xác định giới hạn đường cong lưu lượng mức cao độ lớn dịng khơng thể xác định phương pháp đo lưu lượng khác Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) ISO 772:1988, Hydrometry - Vocabulary and symbols (Đo đạc thủy văn - Từ vựng kí hiệu) ISO 1100-2:1982, Liquid flow measurement in open channels - Part 2: Determination of the stage discharge relationship (Đo dòng chất lỏng kênh hở - Xác định đường cong lưu lượng) ISO 4373:19791), Measurement of liquid flow measurement in open channels - Water level measuring devices (Đo dòng chất lỏng kênh hở - Thiết bị đo mức nước) ISO 5168:1978, Measurement of fluid flow - Estimation of uncertainty of a flow-rate measurement (Đo 1) Hiện ISO 4373:1979 bị hủy thay ISO 4373:2008 LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn dòng lưu chất - Đánh giá độ không đảm bảo đo phép đo lưu lượng)2) Định nghĩa Tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ, định nghĩa nêu ISO 772 Nguyên lý phương pháp đo Nhánh đo lựa chọn dựa diện tích mặt cắt ngang trung bình dịng chảy mặt cắt ngang sơng xác định độ dốc mặt nước dòng chảy nhánh đo Vận tốc trung bình sau thiết lập cách sử dụng công thức thực nghiệm liên hệ vận tốc với độ sâu trung bình thủy lực độ dốc bề mặt hiệu lượng động học dòng nước đặc tính đáy vật liệu làm đáy Lưu lượng tính tích vận tốc diện tích mặt cắt ngang trung bình dịng chảy Lựa chọn phân loại trường 5.1 Khảo sát trường ban đầu Các phép đo chiều rộng, chiều sâu độ dốc mặt nước xấp xỉ phải thực khảo sát ban đầu để định trường có phù hợp tuân theo tất điều kiện qui định 5.2 5.3 hay khơng Các phép đo đóng vai trị thơng tin hướng dẫn 5.2 Lựa chọn trường 5.2.1 Kênh phải khơng có xu hướng bị xói mòn bồi đắp bùn cát 5.2.2 Lý tưởng là, nhánh sơng phải thẳng khơng có độ võng độ uốn khúc lớn Độ dốc đáy nhánh đo phải khơng có thay đổi đột ngột xảy kênh đá Mặt cắt ngang phải đồng vật cản xun suốt nhánh Thảm thực vật tốt phải nhỏ đồng xuyên suốt nhánh 5.2.3 Vật liệu đáy phải có tính chất giống xun suốt nhánh 5.2.4 Chiều dài nhánh chỗ phải đảm bảo cho chênh lệch mức nước thiết bị đo thượng lưu hạ lưu không nhỏ mười lần độ không đảm bảo đo độ chênh lệch Khi độ không đảm bảo đo phép đo mức nước thiết bị giống khoảng cách thiết bị đo phải đủ lớn để độ dốc không vượt hai mươi lần độ không đảm bảo đo phép đo thiết bị đo 5.2.5 Dòng chảy nhánh phải khơng có rối lớn ảnh hưởng nhánh 5.2.6 Dòng chảy kênh phải nằm biên giới hạn Nếu có thể, khơng nên lựa chọn nhánh có điều kiện dịng tràn bờ Tuy nhiên trường hợp bất khả kháng, nhánh đo khơng có dịng q nơng vùng lũ lựa chọn cần phép tính bổ sung để xác định lưu lượng 5.2.7 Hiện trường phải khơng có thay đổi chế độ dịng chảy từ tới hạn đến siêu tới hạn từ siêu tới hạn đến tới hạn (xem 10.6) 5.2.8 Nhánh hội tụ thường hay lựa chọn nhánh mở rộng Không lựa chọn nhánh mở rộng lớn (xem 10.4) 5.2.9 Các tính chất vật lý nhánh phải đảm bảo cho độ trễ thời gian dịng chảy nhánh bỏ qua 5.3 Phân ranh giới trường Khi nhánh đo lựa chọn, mặt cắt vng góc với hướng dịng chảy phải lựa chọn vạch dấu nhận biết rõ ràng đồng đặt hai bên bờ (xem 9.1) Thiết bị chuẩn phải lắp đặt ngang với mốc chuẩn (xem 6.1) Hiện trường phải theo dõi để đảm bảo không xảy thay đổi vật lý dẫn đến khơng phù hợp Nếu có thay đổi khơng thể khơi phục lựa chọn trường Thiết bị đo độ dốc 6.1 Thiết bị chuẩn Thiết bị chuẩn phải bao gồm thiết bị tốt thường kết hợp với thước đo thẳng đứng kết hợp với thước đo nằm nghiêng Thước đo thẳng đứng (hoặc thước đo nằm nghiêng) phải phù hợp Hiện ISO 5168:1978 bị hủy thay ISO 5168:2005, ISO 5168:2005 xây dựng thành TCVN 8114:2009 2) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn với ISO 4373 Các vạch dấu phải rõ ràng xác phải phủ tồn phạm vi mức cần phải đo Thiết bị đo chuẩn phải đặt vững gá cố định kiên cố dòng chảy phải hiệu điểm chuẩn cách cân xác với mốc quốc gia mốc khác 6.2 Bộ ghi mức nước Các ghi mức nước (nếu sử dụng) phải phù hợp với ISO 4373 6.3 Thiết bị đo mức đỉnh Thiết bị đo mức đỉnh thích hợp sử dụng mức đỉnh đạt mùa lũ cần phải xác định Các lưu lượng đỉnh tính từ hai nhiều hai thiết bị đo lắp đặt vị trí thích hợp việc xác định biên dạng mặt cắt ngang nhánh sông 6.4 Mức nước cao Mức độ dốc dòng đỉnh xác định cách khảo sát mức nước cao nhánh đo Một vài loại mức nước cao tìm thấy trơi dạt lên bờ, dịng nước thải, dòng hạt cây, dòng bùn đất trôi dạt bụi cối Mỗi mức nước cao phải đánh giá mức hồn hảo, tốt, trung bình Các thơng tin giúp ích thể biên dạng mức nước cao độ dốc Qui trình lắp đặt thiết bị đo thực quan sát 7.1 Lắp đặt Các thiết bị đo phải lắp đặt hai bên bờ kênh, đặt sáu thiết bị đo ba mặt cắt ngang Các thiết bị phải tham chiếu đến mốc chung 7.2 Qui trình quan sát thiết bị đo Các thiết bị đo phải đọc từ vị trí cho tránh sai số đọc Đối với phép đo, thiết bị đo phải quan sát liên tục khoảng thời gian chu kì dao động hồn chỉnh tùy theo giá trị lớn lấy giá trị trung bình số đọc lớn nhỏ Khi sử dụng ghi mức nước, người quan sát phải kiểm tra thời gian hiển thị ghi dựa vào đồng hồ xác trước sau khoảng thời gian thực phép đo khoảng thời gian thực phép đo Tất thiết bị đo phải quan sát thường xuyên cần để ghi lại thay đổi lớn mức nước xảy trình thực phép đo 7.3 Các quan sát khác Ngày, thời gian, điều kiện thời tiết (đặc biệt tốc độ gió hướng gió), hướng dịng chảy điều kiện thảm thực vật thời điểm thực phép đo phải ghi lại Tính tốn độ dốc mặt nước 8.1 Tính tốn độ dốc mặt nước Độ dốc mặt nước tính từ quan sát thiết bị đo phía dịng vào dịng phân định nhánh đo, thiết bị đo nằm sử dụng để khẳng định độ dốc đồng dạng xuyên suốt nhánh Các thiết bị đo phải đọc đến vạch dấu nhỏ thiết bị đo 8.2 Tính tốn độ dốc mặt nước từ mức nước cao Khi mức đo xác khơng có bị phá hỏng, độ dốc mức đỉnh đánh giá từ mức lũ bờ kênh Một vài mức nước cao ứng với bờ phải sử dụng để định dạng biên dạng dòng chảy Mỗi mức nước cao phải xác định vị trí dọc theo đường chuẩn đồ thị phải vẽ để đưa biên dạng mức nước cao Các điểm bất thường biên dạng dễ dàng phát từ dạng đồ thị này, việc trợ giúp việc đưa biên dạng mức nước cao độ dốc mặt nước Mặt cắt ngang dòng chảy 9.1 Số lượng mặt cắt ngang Trong nhánh đo lựa chọn thường yêu cầu ba mặt cắt ngang Các mặt cắt ngang phải đánh dấu rõ ràng bờ cọc tiêu vạch dấu nhận dạng dễ dàng Các mặt cắt ngang phải đánh số cho mặt cắt ngang cách xa phía thượng lưu xác định mặt cắt số 1, mặt cắt ngang liền kề phía hạ lưu xác định mặt cắt số 2, v.v LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 9.2 Đo biên dạng mặt cắt ngang Biên dạng mặt cắt ngang lựa chọn phải đo thời điểm quan sát thực gần với thời điểm Mặt cắt ngang thường đo mùa lũ sai số sinh việc xác định dòng chảy dựa thay đổi không quan sát tạm thời mặt cắt ngang Tuy nhiên mặt cắt ổn định có khả quan sát mặt cắt ngang trước sau mùa lũ Ba biên dạng mặt cắt ngang phải quan sát trước sau mức lũ có chênh lệch vận tốc hai đầu kết thúc nhánh đo Vì ngun nhân khơng thể thực việc đo nhiều mặt cắt ngang thực việc quan sát mặt cắt ngang trung tâm 10 Tính tốn lưu lượng mặt cắt ngang khơng đồng hỗn hợp Lưu lượng dịng chảy nhánh đo cụ thể phải tính theo cơng thức: Q = KS1/2 (1) Q lưu lượng; K vận chuyển; S độ dốc đường 10.1 Tính tốn vận chuyển 10.1.1 Mặt cắt không đồng dạng Khi mặt cắt kênh có hình dạng khơng đồng dạng hai mặt cắt ngang, gọi mặt mặt cắt ngang (có thể hội tụ mở rộng) vận chuyển K1 K2 mặt cắt ngang phía dịng vào dịng phải xác định Sự vận chuyển trung bình nhánh đo thu trung bình hai giá trị hình học K = (K1 x K2)1/2 (2) Trong K1 vận chuyển mặt cắt ngang thượng lưu (mặt cắt số 1); K2 vận chuyển mặt cắt ngang hạ lưu (mặt cắt số 2); n1 n2 hệ số gồ ghề (độ nhám) Manning mặt cắt số mặt cắt số 2; A1 A2 diện tích mặt cắt ngang mặt cắt ngang số số 2; Rh1 Rh2 bán kính thủy lực mặt cắt số số 10.1.2 Mặt cắt hỗn hợp Sông vùng ngập thường có mặt cắt ngang hỗn hợp minh họa Hình Sự vận chuyển phân đoạn mặt cắt phải đánh giá tính tổng để thu hệ số vận chuyển toàn mặt cắt, nghĩa là: K = Ka + Kb + Kc (3) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn na, nb nc hệ số gồ ghề (độ nhám) Manning ba thành phần cùa mặt cắt ngang hỗn hợp; Aa, Ab Ac diện tích mặt cắt ngang ba thành phần mặt cắt ngang hỗn hợp; Rha, Rhb Rhc bán kính thủy lực ba thành phần mặt cắt ngang hỗn hợp Nếu hình dạng mặt cắt ngang hỗn hợp thay đổi mặt cắt số mặt cắt số hệ số vận chuyển hai mặt cắt ngang số số phải đánh giá độc lập hệ số vận chuyển trung bình nhánh đo phải tính theo qui trình nêu 10.1.1 Hình - Mặt cắt ngang hỗn hợp kênh Phải lưu ý rằng, việc truyền động lượng qua mặt phẳng thẳng đứng kênh vùng ngập nên có đánh giá cao đánh giá thấp lưu lượng 10.2 Tính tốn bán kính thủy lực Bán kính thủy lực Rh tất mặt cắt tỉ số diện tích dịng chảy A chu vi dính ướt P (4) Diện tích dịng chảy, nghĩa diện tích mặt cắt ngang chu vi dính ướt tính sau (xem Hình 2) Nếu chiều sâu dịng chảy kênh đo điểm khác dọc theo mặt cắt ngang cách thăm dò độ sâu d1, d2, d3 ……, dn-1 d0 = dn = (xem Hình 2), diện tích mặt cắt ngang tính sau: (5) chu vi dính ướt tính sau: (6) Hình - Mặt cắt ngang kênh 10.3 Giá trị hệ số Manning Khi giá trị hệ số nhám Manning hợp lý ngoại suy từ phép đo lưu lượng thực nhánh đo phương pháp tính tốn, giá trị thu được sử dụng miễn khơng kéo theo thay đổi đặc tính kênh Tuy nhiên cần lưu ý việc ngoại suy số liệu lớn kết có độ tin cậy thấp Trong số liệu đo được, giá trị nêu Bảng A.1 sử dụng kênh có vật liệu làm đáy có chất lượng tương đối kênh có hình dạng đáy khơng mơ tả, giá trị nêu Bảng A.2 sử dụng kênh có vật liệu làm đáy LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn chất lượng khác kênh chứa thảm thực vật, phù sa bờ đá Các đường gợn sóng, đụn cát tạo thành bãi cát kênh phù sa Giá trị hệ số Manning n Chezy C đánh giá gần cách áp dụng phương trình dự đốn tương ứng sử dụng hình dạng hình học đáy 10.4 Đánh giá độ dốc đường Độ dốc đường năng, S, nhánh đo mặt cắt số mặt cắt số (xem Hình 3) xác định sau: (7) Trong z1 - z2 độ dốc đo (chênh lệch mực nước hai mặt cắt); α1 α2 hệ số cột nước lưu tốc; Ke hệ số tổn thất lượng; v1 v2 vận tốc trung bình mặt cắt số mặt cắt số tính tỉ số Q/A hai mặt cắt; L chiều dài nhánh kênh Trong Hình 3, tử số cơng thức (7) tính theo h1 Do phân bố khơng đồng vận tốc mặt cắt kênh, áp suất động dòng chảy kênh hở thường lớn giá trị v2/2g Khi định luật lượng sử dụng phép tính, áp suất động thực tế diễn đạt av2/2g Trong giá trị α lớn giá trị α1 α2 mặt cắt ngang hỗn hợp tính từ: α1 (8) K vận chuyển mặt cắt ngang tổng thể; Ki vận chuyển mặt cắt ngang thành phần i, i = đến n; A diện tích mặt cắt ngang tổng thể; Ai diện tích mặt cắt ngang thành phần i, i = đến n Hệ số cột nước lưu tốc thu từ phương trình thực nghiệm sau: (9) C hệ số Chezy Tổn hao lượng cột áp phần thu hẹp mở rộng kênh nhánh đo giả thuyết với độ chênh lệch áp suất động hai mặt cắt ngang xem xét nhân với hệ số (1 - Ke) Giá trị Ke lấy nhánh hội tụ đồng dạng 0,5 nhánh mở rộng Hệ số tổn thất lượng 0,5 nhánh mở rộng số gần nhánh mở rộng lớn không lựa chọn phép đo mặt cắt - độ dốc Đối với nhánh hội tụ, độ dốc đường sử dụng phép tính lưu lượng tính sau: (10) nhánh mở rộng, độ dốc đường tính bởi: LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn (11) Hình - Hình chiếu nhánh đo Độ dốc đường năng, S, hai mặt cắt ngang liền xác định phép xấp xỉ liên tiếp Đầu tiên, giả sử cho giá trị lưu lượng Q Một giả thuyết hợp lý thực cách sử dụng độ dốc mặt nước thay độ dốc đường cơng thức (1) Sau tính v1 v2 Q/A1 Q/A2 Tính tất giá trị khác phương trình (7) từ tính chất mặt cắt ngang độ cao mặt nước mặt cắt Tính độ dốc đường năng, S, cách sử dụng phương trình (7) Tính lưu lượng Q cách sử dụng giá trị tính S vận chuyển trung bình hình học, K Nếu giá trị tính Q khớp với giá trị giả thuyết Q nằm giới hạn cho phép giá trị tính S Q 10.5 Tính tốn lưu lượng cách sử dụng ba nhiều ba mặt cắt ngang Đối với nhánh đo ba nhiều ba mặt cắt ngang thiết lập, lưu lượng phải tính cặp mặt cắt liền Các lưu lượng tính gần khác phải tính giá trị trung bình để cân lượng thỏa mãn xuyên suốt nhánh Đây thường qui trình thử nghiệm sai số Các phương trình có sẵn phép tính tránh phương pháp sai số thử nghiệm Phương trình sử dụng nhánh có ba mặt cắt ngang là: (12) 10.6 Trạng thái dòng chảy Sau lưu lượng cuối xác định, giá trị số Froude, Fr phải tính mặt cắt ngang để đánh giá trạng thái dòng chảy (13) đó: vận tốc trung bình; LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn g gia tốc trọng trường; chiều sâu trung bình mặt cắt ngang, tỉ số diện tích mặt cắt ngang chiều rộng mặt nước CHÚ THÍCH 1: Khi Fr = dòng chảy gọi trạng thái tới hạn Mặc dù phương pháp mặt cắt - độ dốc sử dụng dòng tới hạn (Fr < 1) dòng siêu tới hạn (Fr > 1) trạng thái dòng chảy thay đổi nhánh kênh từ tới hạn sang siêu tới hạn ngược lại, phải kiểm tra kĩ số liệu Sự thay đổi từ dòng siêu tới hạn sang dòng tới hạn tạo bước nhảy thủy lực nhánh với tổn hao lượng khơng rõ ràng Sự thay đổi từ dịng tới hạn sang dịng siêu tới hạn tạo thu hẹp đột ngột (với tổn thất thu hẹp không đánh giá) 'dốc tự do' mặt nước (độ dốc mặt nước không liên tục không liên kết đến lưu lượng công thức Manning) Khi biên dạng nước lớn tập hợp, sụt giảm bước nhảy đột ngột thấy rõ rệt cho thấy lưu lượng tính sai Sự chuyển đổi từ dòng tới hạn sang dòng siêu tới hạn thực kiểm tra biên dạng mặt nước liên tục, lưu lượng tính cơng nhận có giá trị 11 Tính tốn lưu lượng mặt cắt ngang đồng Lưu lượng dòng chảy có mặt cắt ngang đồng tích diện tích mặt cắt ngang vận tốc trung bình dịng chảy nhánh: (14) vận tốc trung bình nhánh 11.1 Xác định diện tích mặt cắt ngang trung bình chu vi dính ướt trung bình nhánh Trong dịng chảy tự nhiên khó để tìm nhánh có mặt cắt ngang đồng xuyên suốt chiều dài chúng Tuy nhiên nhánh đồng có sai lệch nhỏ quan đáng kể diện tích mặt cắt ngang A1, A2, Am xác định theo 10.2 mặt cắt chọn, diện tích mặt cắt ngang trung bình nhánh tính bằng: (15) m số lượng mặt cắt ngang lựa chọn Các chu vi dính ướt tương ứng sau phải xác định chu vi dính ướt trung bình thể tính bằng: sau có (16) CHÚ THÍCH 2: Khi nhánh đo có mặt cắt ngang khơng đồng việc sử dụng phương trình (15) (16) khơng đưa kết xác Trong trường hợp này, vận chuyển mặt cắt phía dịng vào dịng phải tính nêu 10.1.1 11.2 Xác định vận tốc trung bình nhánh 11.2.1 Sử dụng phương trình Manning Vận tốc trung bình hai nhiều hai mặt cắt ngang (trong A1 ≠ A2, Am) (xem Hình 3) dịng chảy khơng khác nhiều so với dịng ổn định tính cơng thức: (17) vận tốc trung bình nhánh - m, ; trung bình số học m giá trị hệ số nhám Manning mặt cắt ngang nhánh; Sw độ dốc mặt nước nhánh 11.2.2 Sử dụng phương trình Chezy LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Vận tốc trung bình hai mặt cắt ngang điều kiện trình bày 11.2.1 là: (18) trung bình số học m giá trị hệ số lưu lượng Chezy mặt cắt ngang nhánh Hệ số Chezy diễn đạt dạng: (19) Giá trị y thu từ phương trình qui định ISO 1100-2 Trong công thức Manning Chezy thiết lập tin cậy thường sử dụng, công thức khác sử dụng có giá trị phạm vi vận tốc trung bình nhỏ Trong trường hợp thiếu số liệu đo, giá trị C lấy từ Bảng A.1 Bảng A.2 điều kiện tương tự với điều kiện công bố hệ số Manning, n 10.3 thu phép tính sử dụng mối quan hệ C n cho phương trình (19) 11.3 Hiệu lưu lượng Khi nước lũ dâng lên nhanh chóng, lưu lượng đánh giá giả thuyết dòng ổn định cần phải hiệu mơ tả ISO 1100-2:1982, Phụ lục E 12 Độ không đảm bảo đo phép đo dòng 12.1 Sai số Tính tốn độ khơng đảm bảo đo phép đo dòng phải thực theo ISO 5168 Để thuận tiện, qui trình phải tn theo dịng đo phương pháp mặt cắt - độ dốc đưa Khơng có phép đo đại lượng vật lí khơng mắc sai số, sai số sai số hệ thống (hoặc cố định) phát sinh từ thiếu xác thiết bị đo sai số ngẫu nhiên tạo thiếu xác thiết bị đo Các sai số hệ thống không bị ảnh hưởng lặp lại phép đo giảm bớt cách sử dụng thiết bị xác Tuy nhiên lặp lại phép đo sử dụng để làm giảm bớt độ không đảm bảo đo gây sai số ngẫu nhiên, độ xác giá trị trung bình m phép đo lặp lại tốt độ xác phép đo điểm riêng lẻ lần Sự phân biệt rõ hai loại sai số chỗ thành phần ngẫu nhiên đánh giá dễ dàng thống kê biên độ sai số hệ thống xác định kết thu so sánh với kết dùng cho số qui trình khơng có sai số Trong tiêu chuẩn này, độ không đảm bảo đo sử dụng độ không đảm bảo đo gắn với mức độ tin cậy 95 % Từ quan điểm thực nghiệm, độ không đảm bảo đo định nghĩa độ lớn giá trị tính giá trị trung bình 19 lần 20 chứa giá trị thực 12.2 Phương pháp tính 12.2.1 Nguồn gốc độ không đảm bảo nhánh đo đồng Từ phương trình (14) vận tốc trung bình diện tích trung bình Sử dụng phương trình Manning [phương trình (17)] Thay vào phương trình (14) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn (20) Tương tự, sử dụng phương trình Chezy [phương trình (18)] Thay vào phương trình (14) (21) Vì thế, phương trình sử dụng, độ không đảm bảo đo tổng cộng bao gồm: a) độ không đảm bảo đo việc đánh giá diện tích, b) độ khơng đảm bảo đo việc đánh giá độ dốc, c) độ không đảm bảo đo việc đánh giá chu vi dính ướt, d) độ không đảm bảo đo việc đánh giá hệ số nhám 12.2.2 Xác định thành phần riêng độ khơng đảm bảo đo phép tính lưu lượng 12.2.2.1 Độ khơng đảm bảo đo phép tính diện tích mặt cắt ngang trung bình Độ khơng đảm bảo đo diện tích mặt cắt ngang trung bình tổng hợp từ ba thành phần riêng biệt đây: nhánh đo coi a) độ không đảm bảo đo sai số phép đo; b) độ không đảm bảo đo khác hình dạng giả thuyết hình dạng thực nhánh số lượng nhánh lựa chọn; c) độ không đảm bảo đo khác diện tích mặt cắt ngang xuyên suốt nhánh Trong độ không đảm bảo đo độ không đảm bảo đo khoản c) gần lớn Khi có số lượng giới hạn mặt cắt ngang đo, độ không đảm bảo đo khoản c) phải đánh giá khách quan phải tính đến nhận biết đặc biệt nhánh Do khoảng tính chất gần phương pháp mặt cắt - độ dốc, việc đánh giá phải tính đến độ khơng đảm bảo đo a) b) 12.2.2.2 Độ không đảm bảo đo phép tính chu vi ướt trung bình Độ khơng đảm bảo đo chu vi dính ướt trung bình phần: chia thành ba thành a) độ không đảm bảo đo sai số phép đo, b) độ không đảm bảo đo khác hình dạng giả thuyết hình dạng thực tế đáy, c) độ không đảm bảo đo khác chu vi dính ướt xuyên suốt nhánh đo, tương tự c) thành phần lớn Như 12.2.2.1, việc đánh giá phải thực cách khách quan có tính đến tất điều kiện biết liên quan quan đến nhánh đo bao gồm giới hạn cho phép phù hợp độ không đảm bảo đo a) b) 12.2.2.3 Mối quan hệ độ không đảm bảo đo diện tích mặt cắt ngang chu vi dính ướt Khi diện tích mặt cắt ngang chu vi dính ướt xác định từ phép đo chiều rộng chiều sâu, giá trị chúng liên quan đến độ không đảm bảo đo lưu lượng giảm xuống mối quan hệ Tuy nhiên khó khăn việc xác định độ không đảm bảo đo đánh giá ảnh hưởng thay đổi diện tích mặt cắt ngang chu vi dính ướt xuyên suốt nhánh, hệ số khuyến nghị loại bỏ tính tốn 12.2.2.4 Độ khơng đảm bảo đo việc xác định độ dốc đường Độ không đảm bảo đo việc xác định độ dốc đường phụ thuộc vào: LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn a) độ không đảm bảo đo số đọc thiết bị đo, b) độ không đảm bảo đo số hiệu độ dốc khơng đồng đều, c) độ không đảm bảo đo thu hẹp độ dốc quan sát xuống độ dốc đường Độ không đảm bảo đo số đọc thiết bị đo thành phần quan trọng nhất, đặc biệt độ dốc xác định từ mức nước cao Việc đánh giá độ khơng đảm bảo đo a) đơn giản hóa cách đọc liên tục vài số thiết bị đo vận hành thời gian dòng ổn định so sánh chênh lệch độ dốc thu Việc đánh giá bao gồm giới hạn cho phép độ không đảm bảo đo b) c) 12.2.2.5 Độ không đảm bảo đo việc lựa chọn hệ số nhám Độ không đảm bảo đo hệ số nhám sử dụng bao gồm nhiều thành phần sau: a) độ không đảm bảo đo phép ngoại suy đường đặc tính lưu lượng; b) độ khơng đảm bảo đo việc kiểm tra tính chất kênh; c) sai số việc đánh giá lựa chọn n C Việc đánh giá độ lớn độ khơng đảm bảo đo đặc biệt khó khăn vấn đề đánh giá lớn Tuy nhiên, theo kết thực nghiệm thu phương pháp, khó khăn giảm bớt Cần lưu ý giá trị lựa chọn, tất độ không đảm bảo đo tạo thường mang tính hệ thống ngẫu nhiên, lớn nhỏ giá trị trung bình Vì thế, dấu hiệu nhận biết độ lớn độ khơng đảm bảo đo khơng biết chì đánh giá cách khách quan Độ không đảm bảo đo nguồn phải lấy nửa phạm vi đánh giá coi thành phần ngẫu nhiên 12.2.3 Độ không đảm bảo đo tổng cộng phép đo lưu lượng Nếu độ không đảm bảo đo ngẫu nhiên theo phần trăm diện tích mặt cắt ngang, độ dốc chu vi dính ướt kí hiệu , , độ không đảm bảo đo ngẫu nhiên theo phần trăm n C , , độ không đảm bảo đo ngẫu nhiên theo phần trăm tổng cộng lưu lượng thu cách sử dụng phương trình Manning [xem phương trình (20)] là: (22) Và sử dụng phương trình Chezy [xem phương trình (21)] là: (23) Tương tự, coi phân bố xác suất giá trị đạt thành phần hệ thống phân bố Gauss, độ không đảm bảo đo hệ thống theo phần trăm tổng cộng lưu lượng, tính từ độ không đảm bảo đo hệ thống theo phần trăm thành phần phương pháp quân phương Các độ không đảm bảo đo hệ thống ngẫu nhiên sau kết hợp với trình bày ISO 5168 để thu độ không đảm bảo đo tổng cộng, XQ phép đo lưu lượng: CHÚ THÍCH 3: Các độ khơng đảm bảo đo thành phần lớn phương trình (22 (23) giá trị Mặc dù khó đưa giá trị cụ thể, giá trị thường lấy 40 % (ứng với mức độ tin cậy 95 %) Phụ lục A (tham khảo) Các giá trị gần hệ số n C dùng cho kênh hở Bảng A.1 Bảng A.2 đưa hệ số n C đước sử dụng quan sát sau: a) Các giá trị gán cho hệ số Bảng A.1 Bảng A.2 không bao gồm tất sử dụng hướng dẫn; sai số đáng kể sinh nhỏ kích thước vật liệu làm máng LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn lớn b) Trong Bảng A.1 Bảng A.2, giá trị n C đơn vị SI (phải nhân với 1,811 để chuyển đổi sang đơn vị FPS) c) Các hệ số Manning Chezy liên hệ với điều kiện đáy đề cập Bảng A.1 Bảng A.2 Bằng việc sử dụng hệ số Nikuradse, điều kiện đáy xác định cách rõ ràng nhiên nghiên cứu sâu yêu cầu trước chấp nhận vơ điều kiện d) Xác định phạm vi độ nhám kênh tự nhiên hiệu phép đo, chụp ảnh kênh kính dương âm màu ghi lại hệ số kiểm tra tương ứng, để hướng dẫn việc lựa chọn hệ số nhánh khảo sát Các giá trị tương ứng hệ số lựa chọn phép so sánh mắt thường Bảng A.1 - Các hệ số kênh có vật liệu làm đáy tương đối chất lượng khơng xác định hình dạng đáy Loại vật Kích thước liệu làm vật liệu Hệ số Manning đáy làm đáy n mm Hệ số Chezy C giá trị sau Rh Rh = m Rh = 2,5 m Rh = m Rh = 10 m đến 0,019 đến 0,020 53 đến 50 61 đến 58 69 đến 65 77 đến 73 đến 20 0,020 đến 0,022 50 đến 45 58 đến 53 65 đến 59 73 đến 67 20 đến 60 0,022 đến 0,027 45 đến 37 53 đến 43 59 đến 48 67 đến 64 Đá cuội 60 đến 110 0,027 đến 0,030 sỏi 110 đến 250 0,030 đến 0,035 37 đến 33 43 đến 39 48 đến 44 54 đến 49 33 đến 29 39 đến 33 44 đến 37 49 đến 42 Sỏi Bảng A.2 - Các hệ số kênh khác kênh có vật liệu làm đáy Hệ số Manning Loại kênh mô tả chất lượng Hệ số Chezy C giá trị sau Rh n Rh = m Rh = 2,5 m Rh = m Rh = 10 m Sạch, hoàn thiện 0,016 đến 0,020 63 đến 50 72 đến 58 81 đến 65 91 đến 73 Sạch, sau phong hóa 0,018 đến 0,025 55 đến 40 64 đến 46 72 đến 52 81 đến 59 Có cỏ ngắn rong 0,022 đến 0,033 45 đến 30 53 đến 35 59 đến 40 67 đến 44 Nhẵn đồng 0,025 đến 0,040 40 đến 25 46 đến 29 52 đến 33 59 đến 37 Ghồ ghề không 0,035 đến 0,050 29 đến 20 33 đến 23 37 đến 26 42 đến 29 0,025 đến 0,033 40 đến 30 46 đến 35 52 đến 40 59 đến 44 A Được đào nạo vét a) Bằng phẳng, thẳng đồng b) Các phiến đá B Dòng tự nhiên B.1 Dòng nhỏ (chiều rộng đỉnh lưu lượng lũ thấp 30 m) a) Dòng đồng Sạch, thẳng, lưu lượng đầy đủ, khơng có rạn nứt vũng sâu B.2 Vùng đồng rộng a) Đồng cỏ, khơng có bụi rậm LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Hệ số Manning Hệ số Chezy C giá trị sau Rh Cỏ ngắn Loại kênh mô tả 0,025 đến 0,035 40 đến 29 46 đến 33 52 đến 37 59 đến 42 Cỏ cao 0,030 đến 0,050 33 đến 20 39 đến 23 44 đến 26 49 đến 29 Khơng có hoa màu 0,020 đến 0,040 50 đến 25 58 đến 29 65 đến 33 73 đến 37 Luống hoa màu chín 0,025 đến 0,045 40 đến 22 46 đến 26 52 đến 29 59 đến 33 Cánh đồng hoa màu chín 0,030 đến 0,050 33 đến 20 39 đến 23 44 đến 26 49 đến 29 Bụi rậm rải rác, rong dầy 0,035 đến 0,070 29 đến 14 33 đến 17 37 đến 19 Bụi rậm nhỏ cối (khơng có lá) 0,035 đến 0,060 29 đến 17 33 đến 19 Bụi rậm nhỏ cối (có lá) 0,040 đến 0,080 25 đến 12 29 đến 14 33 đến 16 37 đến 18 Bụi rậm trung bình đến rậm rạp (khơng có lá) 0,045 đến 0,110 22 đến 26 đến 10,5 29 đến 12 33 đến 13 Bụi rậm trung bình đến rậm rạp (có lá) 0,070 đến 0,160 14 đến 6,5 17 đến 7,5 Đất quang có gốc cây, khơng có mầm 0,030 đến 0,050 33 đến 20 39 đến 23 44 đến 26 49 đến 29 Giống có phát triển mạnh mẽ mầm 0,050 đến 0,080 20 đến 12 23 đến 14 26 đến 16 29 đến 18 Thân gỗ lớn, vài bị đổ, mạch ngầm nhỏ, mức nước lũ bên cành 0,080 đến 0,120 12 đến 8,5 14 đến 9,5 16 đến 11 18 đến 12 Giống có mực nước lũ chạm đến cành 0,100 đến 0,160 10 đến 6,5 12 đến 7,5 15 đến Liễu rậm rạp, mùa hè 0,110 đến 0,200 b) Diện tích trồng trọt c) Bụi rậm 42 đến 21 37 đến 22 42 đến 24 19 đến 21 đến d) Cây cối đến 13 đến 10,5 đến 12 đến 6,5 13 đến 7,5 MỤC LỤC Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Định nghĩa Nguyên lý phương pháp đo Lựa chọn phân loại trường 5.1 Khảo sát trường ban đầu 5.2 Lựa chọn trường 5.3 Phân ranh giới trường LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Thiết bị đo độ dốc 6.1 Thiết bị chuẩn 6.2 Bộ ghi mức nước 6.3 Thiết bị đo mức đỉnh 6.4 Mức nước cao Qui trình lắp đặt thiết bị đo thực quan sát 7.1 Lắp đặt 7.2 Qui trình quan sát thiết bị đo 7.3 Các quan sát khác Tính tốn độ dốc mặt nước 8.1 Tính tốn độ dốc mặt nước 8.2 Tính tốn độ dốc mặt nước từ mức nước cao Mặt cắt ngang dòng chảy 9.1 Số lượng mặt cắt ngang 9.2 Đo biên dạng mặt cắt ngang 10 Tính tốn lưu lượng mặt cắt ngang khơng đồng hỗn hợp 10.1 Tính tốn vận chuyển 10.2 Tính tốn bán kính thủy lực 10.3 Giá trị hệ số Manning 10.4 Đánh giá độ dốc đường 10.5 Tính tốn lưu lượng cách sử dụng ba nhiều ba mặt cắt ngang 10.6 Trạng thái dịng chảy 11 Tính tốn lưu lượng mặt cắt ngang đồng 11.1 Xác định diện tích mặt cắt ngang trung bình chu vi dính ướt trung bình nhánh 11.2 Xác định vận tốc trung bình nhánh 11.3 Hiệu lưu lượng 12 Độ khơng đảm bảo đo phép đo dịng 12.1 Sai số 12.2 Phương pháp tính Phụ lục A (tham khảo) Các giá trị gần hệ số n C dùng cho kênh hở LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162