- Đường quanh Q= f(H)
5.4PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG QUÁ TRÌNH LŨ THIẾT KẾ
g/ Tính lũ dẫn dòng và tiến độ thi công
5.4PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG QUÁ TRÌNH LŨ THIẾT KẾ
DẠNG HÌNH HỌC.
Phương pháp được Côserin ứng dụng đầu tiên cho các sông vừa và nhỏ có đặc tính sóng lũ một đỉnh đều đặn. Qua kết quả tổng hợp ông phân làm ba loại: tam giác, hình thang và dạng đường cong với nhánh lên là đường cong lồi, nhánh xuống là đường cong lõm. Song loại hình thang đơn giản và thích hợp nhất vì nó là đường bao của dạng lũ thiên nhiên bất kỳ.
5.4-1 Dạng tam giác hay hình thang.
Dạng tam giác đơn giản, được dùng nhiều, chỉ cần ba yếu tố Qm, T và tl là có thể xây dựng được. Đường tam giác có quan hệ:
Qm T Qm ( tl + tx ) W = ⎯⎯ = ⎯⎯⎯⎯⎯ (5-34) 2 2 Nhánh lên là: t Qm Qt = Q m ( ⎯ ) tl Wm Nhánh xuống là: tX - t’ Qt = Q m ( ⎯⎯ ) t1 t2 t3 tX Hình 5-8 Sơ đồ lũ hình thang.
Như vậy muốn xác định được đường quá trình ta cần biết Qm, Wm, tl và tX hoặc tl và tX / tl . Từđó ta có T = 2Wm/ Qm.
Với lưu vực sông nhỏ có thể xem t 1 = t 3.
Đối với trường hợp không có tài liệu có thể dùng tỷ số như sau: F (km2) < 500 500 ÷ 5000 > 5000
γ = t l / T 0.50 0.40 0.33 Với sông lớn có bãi bồi lấy γ = 0.25
Nếu thời gian tính theo ngày thì : 0.023 y F T = ⎯⎯⎯⎯ Theo giờ thì Qm 0.556 y F T = ⎯⎯⎯⎯ (5-35) Qm
Đối với lưu vực nhỏ Oghiepxki đề nghị dùng dạng hình thang cân với thời gian t 2
= 0.1T và t1 = t3 = 0.45 T ( F< 300÷500 km2). Lúc đó: 2.W 0.0208 yF T = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = ⎯⎯⎯⎯⎯ (ngày) 1.1 Qm 86400 Qm 0.50 y F T = ⎯⎯⎯⎯ (giờ) Qm Trong quy phạm QP.TL C - 6 -77 đề nghị đối với lưu vực nhỏ co thể dùng dạng tam giác. Để xây dựng đường quá trình lũ tam giác, ngoài hai đặc trưng đỉnh lũ thiết kế
Qmax P và tổng lượng lũ thiết kế Wmax P cần biết thêm tỷ số thời gian nước lên tL và nước xuống tR.
Tỷ sốβ = tL / tR có thể xác định theo kinh nghiệm: - Đối vơi lưu vực ít điều tiết β = 2.0;
- Đối vơi lưu vực điều tiết tốt β = 3.0; Có thể xác định β theo lưu vực tương tự. Thời gian lũ tính theo công thức sau:
WP 0.555. F. h T = ⎯⎯⎯ = ⎯⎯⎯⎯⎯ 1800 QP QP
Trong đó: F - Diện tích lưu vực; h - Lớp nước lũ thiết kế.
5.4-2 Coi quá trình lũ là hai nhánh parabol.
Mô hình đường quá trình này do Xôcôlôpxki đưa ra. Đường quá trình gồm có hai nhánh Parabol gặp nhau ởđỉnh. Phương trình đường cong các nhánh như sau:
Nhánh lên có dạng:
t
Qt = Q m ( ⎯ )m (5-36) tl
Hình 5-9 Sơ đồ lũ đường cong Parabol
Nhánh xuống là:
tX - t’
Qt = Q m ( ⎯⎯⎯ )n (5-37) tX
Ở Liên xô cũ lấy m = 2 và n = 3 cho lũ mưa rào. Ở Việt Nam cho thấy giá trị m =
1 hoặc nhỏ hơn 1, còn n ≥ 3 có khi n = 5 ÷ 10.
5.4-3 Coi quá trình lũ hàm Guđrich của Alecxêyep.
Đường quá trình có dạng: 10 (1 ) 2 x a m t x Q Q = − − (5-38)
Với : x = ti / tl
a - Tham số phụ thuộc vào hệ số hình dạng lũ;
f = λ = Qm.tl / W và được xác định theo bảng do tác giảđưa ra.
Phương pháp này của Alecxâyep được đưa vào quy phạm tính lũ ở Liên xô cũ năm 1966 với tham số a phụ thuộc vào hệ số không đối xứng theo sông tương tự kS = hl
/ h (với hl - lớp dòng chảy trong thời kỳ lũ lên, khi tính nó lấy Qmbằng 1/2 , h - lớp dòng chảy trận lũ). Từđây ta có:
Bảng 5-2 Giá trị tham số a = ϕ (kS) = f (λ)
kS 0.19 0.23 0.26 0.29 0.31 0.33 0.34 0.36 0.38 0.40 0.42 0.44 λ 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.30 1.50 1.90 2.60
a 0.21 0.32 0.46 0.62 0.80 1.01 1.24 1.52 2.11 3.22 5.11 9.41