Chương 2 : MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. Nội dung nghiên cứu
2.3.4.2. Các chỉ số khí tượng thủy văn và dòng chảy
+ Lượng mưa và tổng lượng mưa: là tổng lượng các trận mưa đo được
ở trạm thuỷ văn của lưu vực với diện tích lưu vực (năm 2007).
- Tổng dòng chảy: là tổng lượng dòng chảy (năm 2007) đo được ở trạm
thuỷ văn nơi đầu ra của lưu vực.
Các đặc trưng dòng chảy bao gồm: (1)-Hệ số biến động dòng chảy năm, (2)- Hệ số tăng lũ, (3)- Hệ số giảm lũ, (4)- Độ muộn lũ. Việc thống kê, tính tốn được thực hiện bằng cơng cụ tính của phần mềm FOXPRO.
+ Hệ số biến đổi dòng chảy (Fcv):
*100
s
FCV (2-5)
Trong đó, s và μ theo thứ tự là độ lệch chuẩn và giá trị trung bình dịng chảy tính theo giờ của lưu vực trong năm 2007.
+ Hệ số tăng lũ (Fin): là hệ số phản ánh tốc độ tăng lưu lượng dòng
chảy sau mưa, bắt đầu từ khi mưa đến khi dòng chảy đạt giá trị lớn nhất (m3/giờ) và được tính theo cơng thức:
) ( ) ( ii pi ii pi in t t Q Q F (2-6)
Trong đó: QPi là lượng nước sản sinh ra tPi là thời gian đạt đến đỉnh điểm của dòng chảy của trận mưa thứ I, Qii là lượng nước ban đầu trước trận mưa thứ i và tii là thời gian mưa của trận mưa i.
+ Hệ số giảm lũ (Fde): phản ánh khả năng lưu giữ nước của lưu vực,
được tính bằng tốc độ giảm dịng chảy từ đỉnh lũ đến lúc dòng chảy đạt giá trị thấp nhất (m3/giờ) và được tính như sau:
) ( ) ( pi li de t t Q Q F (2-7)
28
Trong đó, QPi và tpi lưu lượng dòng chảy khi đạt đỉnh và thời gian đạt đến đỉnh lũ của trận mưa thứ I ; Qli và tli là lưu lượng dòng chảy thấp nhất và thời gian của trận mưa thứ i (vào ngày mà lưu lượng dòng chảy thấp nhất).
Hình 2.3: Sơ đồ thể hiện mối liên hệ giữa các chỉ số của dòng chảy được sử dụng trong đề tài (Hewlett và cộng sự, 1977) [54]
+ Thời gian trễ lũ (Lt): là khoảng thời gian (tính theo giờ) tính từ giữa trận mưa đến đỉnh lũ (Bedient và cộng sự, 2002) [44] và được tính như sau:
) ( pi li
t t t
L (2-8)
Trong đó, tpi và tri theo thứ tự là thời gian tại thời điểm đỉnh lũ và thời gian tại trung tâm của trận mưa của trận mua thứ i.2.3.4.4. Xử lý thông
tin, phân tích thống kê
Trong q trình nghiên cứu đề tài vận dụng phương pháp xử lý thống kê đơn biến và đa biến. Cơng cụ chủ yếu cho phân tích các mối liên hệ là phần mềm EXCEL và phần mềm SPSS với hai bước: phân tích tương quan đơn biến và phân tích tương quan đa biến.
29
Phân tích tương quan đơn biến nhằm xác định được dạng liên hệ giữa các chỉ số phản ánh đặc điểm của dòng chảy (biến phụ thuộc) với đặc điểm dòng chảy (biến độc lập) để đưa vào phân tích tương quan đa biến. Phương pháp thống kê đa biến được áp dụng để phân tích ảnh hưởng tổng hợp của lưu vực đến các chỉ số phản ánh đặc điểm dòng chảy (hệ số biến động dòng chảy, hệ số tăng lũ, hệ số giảm lũ và thời gian trễ lũ).
Các hàm được sử dụng trong nghiên cứu mối quan hệ giữa đặc điểm lưu vực với các chỉ số phản ánh đặc điểm của dòng chảy bao gồm:
Linear : y = b0 + b.t (2-9) Logarithmic : y = b0 + b1.ln(t) (2-10) Inverse : y = b0 + b1/t (2-11) Power : y = b0* tb1 (2-12) Compound : y = b0 . b1t (2-13) Growth : y = e(b0 + b1.t) (2-14) Exponential : y = b0. e(b1.t) (2-15)
Phương trình được lựa chọn là phương trình có hệ số xác định (R2) lớn, Sig. <0.05 và phản ánh đúng được bản chất mối quan hệ giữa các đại lượng nghiên cứu.
Phân tích ảnh hưởng tổng hợp của lưu vực đến dịng chảy được thực hiện thơng qua việc phân tích dọc và phân tích ngang nhằm phân tích vai trị và vị trí của từng nhân tố đối với dịng chảy, phát hiện các tiêu chuẩn chủ đạo và tiêu chuẩn không ảnh hưởng đến tiêu chuẩn khác. Việc này được thực hiện thông qua ma trận về hệ số tương quan giữa các tiêu chuẩn nghiên cứu như sau:
Bảng 2.2: Bảng phân tích tương quan giữa các đại lượng nghiên cứu
Tiêu chí X1 X2 … Xm
X1 r11 r12 … r1m
X2 r21 r22 … r2m
... … … … …
30