SUẤT AN TOÀN CHO TRƯỚC
Trên đây chúng ta đã xét các phương pháp xác định tham sốQ0 hay là M0, Cv và Cs để dựng được các phân bố lý thuyết dòng chảy năm theo các toạđộ tuyệt đối hoặc tương đối.
Với sự biểu diễn tương đối tung độđường cong (hệ số mô đun), khi K0 =1,0 tức là đối với đường cong
đảm bảo vô thứ nguyên cần có hai tham số Cv và Cs. Phương pháp này rất tiện để khái quát tham số và so sánh với các tính toán hàng loạt.
Phương trình đường cong phân bố nhị thức được Phoster tích phân đối với các giá trị nguyên
1 4 2 − = s C
p và nội suy cho các giá trị còn lại rồi lập bảng tính độ lệch tung độ của đường cong đảm bảo với
điểm giữa (K0=1) với Cv =1,0 đối với Cs khác nhau và độđảm bảo p%, có nghĩa là bảng giá trị: v p s p C K p C f 1,0 %) , ( − = = Φ . (5.38) Từđó suy ra: Kp = Fp Cv + 1,0 (5.39) có nghĩa là để xác định hệ số mô đun K bởi độ bảo đảm p% (tức là Kp) nhờ bảng cần có Fp nhân với giá trị
v
C rồi cộng thêm 1,0 vì tung độđường cong biểu diễn lệch với K0 = 1,0 (H.5.7).
Vì Φp =f(Cs, p%) nên giá trịΦđảm bảo p% ( Φp) lấy theo hàng của bảng tương ứng với đại lượng
s
C .
Như vậy xác định theo tài liệu quan trắc hệ số biến đổi và bất đối xứng, có nghĩa là xác định các momen diện tích bậc hai và ba của đường cong phân bố thực nghiệm; chúng ta nhận chúng với momen bậc hai và ba của diện tích đường cong phân bố nhị thức và sử dụng bảng tính lấy tích phân phương trình để
xây dựng đường cong lý thuyết với suất bảo đảm cho trước.
Các tham số Cv và Cs không có đủđộổn định (đặc biệt là Cs) và đường cong đảm bảo tính toán lý thuyết tuân theo các điểm do chọn. Do vậy khi xây dựng và lựa chọn đường cong đảm bảo cần biết Cv và
s
C tác động đến dạng của nó ra sao (H.5.8).
Trên hình 5.9 thể hiện các đường cong đảm bảo xây dựng với các giá trị Cs khác nhau và Cv =0,50.
Đường cong được xây dựng với Cs =0 đối xứng và cắt đường nằm ngang ởđường K=1,0 và tại điểm tương
ứng với 50% suất đảm bảo (trung vị trùng với tâm phân bố). Theo mức độ tăng Cs thì độ uốn của đường cong càng tăng, tức là tăng các giá trị biên và giảm các giá trị nằm giữa chuỗi. Giá trị Cs càng tăng, nhánh
70
trên càng dốc và nhánh dưới càng phẳng. Hình 5.10 minh hoạảnh hưởng của Cs và Cv tới đường cong
đảm bảo S.N. Kriski và M.Ph. Menkel.
Hình 5.7. Sơđồ xây dựng và sử dụng bảng tính tíchphân xác suất
Với Cs < 0 (bất đối xứng âm) đường cong có phần giữa lồi và tung độ hạ xuống ở hai đầu. Các đường cong với Cs khác nhau nhưng cùng một Cv cắt nhau tại hai điểm. Để ngoại suy và làm trơn các đường cong đảm bảo thực nghiệm trên thực tế tính toán ngày nay sử dụng đường cong phân bố nhị thức và đường cong phân bố gamma ba tham số không phụ thuộc vào phương pháp xác định tham số của chúng.
Lưu lượng nước với suất đảm bảo cho trước p%được xác định theo công thức:
Qp = KpQ0 (5.40) với Kp - hệ số mô đun với suất đảm bảo p% cho trước lấy từđường cong đảm bảo tính toán lý thuyết; Q0 -
giá trị lưu lượng trung bình.
Để tính toán các tham số và tung độ của các đường cong đảm bảo, xây dựng các đường cong và xác
định các giá trị lưu lượng năm với các điều kiện có, thiếu hoặc không có tài liệu còn có thể sử dụng phương pháp mô hình hoá mà chúng ta sẽ xét ở các chương sau.
Hình 5.9. Ảnh hưởng của hệ số Csđến dạng đường cong đảm bảo (với Cv =0,5)
Hình 5.10. Ảnh hưởng của các tham số(Cv, Cs) đến dạng của đường cong đảm bảo Kriski và Menkel a) Cs =3Cv 1- Cv = 0,1; 2- Cv =0,3; 3- Cv =0,5b) Cv =0,5 1-Cs = 0,5; 2- Cs = 1,0; 3- Cs =1,5
72
Chương 6
SỰ PHÂN PHỐI DÒNG CHẢY TRONG NĂM
Dòng chảy trong sông không những thay đổi hàng năm mà còn thay đổi theo các thời kỳ trong năm. Quá trình thay đổi dòng chảy trong năm mang tính chất chu kỳ rõ rệt, hình thành các pha nước lớn nhỏ xen kẽ lẫn nhau, phụ thuộc vào tính chất tuần hoàn của các yếu tố khí hậu. Sự thay đổi có tính chu kỳ này được gọi là sự phân phối dòng chảy trong năm.
Sự phân phối dòng chảy trong năm thường không phù hợp với yêu cầu dùng nước. Chỉ có nắm vững qui luật tự nhiên của sự phân phối dòng chảy trong năm mới có thể lợi dụng nguồn tài nguyên thủy lợi sông ngòi một cách có ích và hợp lý. Vì vậy việc nghiên cứu phân phối dòng chảy trong năm có ý nghĩa thiết thực đối với việc thiết kế và khai thác các công trình thủy lợi, tính toán dung tích kho nước, công suất phát
điện và cả trong giai đoạn vận hành của kho nước.
Xác định sự phân phối dòng chảy trong năm còn có ý nghĩa nghiên cứu chếđộ thủy văn chung, xác
định được mối quan hệ giữa sự phân phối dòng chảy và các điều kiện địa lý tự nhiên để sử dụng trong trường hợp thiếu tài liệu.