5. Bố cục của luận văn
2.2.2.2 Các đặc trưng thủy văn công trình
* Nhận xét chung
Theo chỉ tiêu của tổng cục khí tượng thủy văn, xét trong thời kỳ nhiều năm, lượng mưa và các mùa lũ được xác định như sau :
+ Những tháng liên tục có lượng mưa > 100mm là tần suất lập lại P>50% được coi là các tháng mưa.
+ Những tháng liên tục có Q tháng >Q năm là tần suất lặp lại P>50% được coi là các tháng mùa lũ.
Dựa vào chỉ tiêu phân mùa nêu trên, phân tích số liệu đo mưa, dòng chảy của các trạm thủy văn khí tượng trong khu vực cho thấy mùa mưa ở đây thường bắt đầu từ tháng 5 hoặc tháng 6 và kết thúc vào các tháng 12. Xong tần suất lập lại các năm như vậy nhỏ, bởi vậy định mùa mưa cho khu vực dự án là các tháng 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12.
Cũng tương tự như trên, phân tích số liêu đo mưa dòng chảy của các trạm thủy văn khí tượng trong khu vực cho thấy các năm mùa lũ kéo dài liên tục từ tháng 6 đến tháng 11. Một số năm có mùa lũ xuất hiện sớm vào thời kỳ tiêu mãn tháng 5, tháng 6 và kết thúc muộn vào cuối tháng 11. Xong tần suất lặp lại các năm như vậy nhỏ. Bởi vậy định mùa lũ trên sông Hoàng Mai của hồ Vực Mấu là tháng 8 đến tháng 11. Mùa cạn từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Đặc biệt có một số năm mùa kiệt xuất hiện vào tháng 7.
* Tính toán dòng chảy chuẩn cho hồ Vực Mấu
Do trong lưu vực hồ Vực Mấu thiếu tài liệu về dòng chảy. Để xác định dòng chảy chuẩn có 2 phương pháp tính:
- Phương pháp 1
Dựa vào tài liệu mưa năm và dòng chảy năm thực đo tại Sông Chàng từ năm 1978÷1986 sau đó chuyển về hồ Vực Mấu. Qua phân tích thấy rằng lưu vực Sông Chàng và lưu vực hồ Vực Mấu ở gần nhau và lượng mưa năm và mưa 1 ngày max của 2 trạm Sông Chàng và Bến Nghè nằm trong lưu vực hồ Vực Mấu xấp xỉ nhau cùng thời kỳ (1972÷1975)
+ Lập quan hệ mưa và dòng chảy năm trạm Sông Chàng từ năm 1978÷1986
+ Từ lượng mưa năm trạm khí tượng Quỳnh Lưu X0=1594mm tra quan hệ X-Q0 có Q0=4,5 m3/s, M0=21,95 l/s/km2.
+ Xác định hệ số biến động của dòng chảy năm theo công thức kinh nghiệm. Cv= 0,4 0,08 0 ( 1) ' + F M A ; Với A=2, M=21,95 l/s/km2 , F=215 km2 có Cv=0,38. + Dòng chảy chuẩn của Vực Mấu suy từ mô đuyn dòng chảy trạm Sông Chàng: Q0=4,72 m3/s.
+ Từ Q0 và F tìm được Y0 theo công thức:
Y0= 3 6 0 10 10 5 , 31 × × × F Q (mm)=691 mm K= 1,044 206 215 = = SongChang VucMau F F - Phương pháp 2
Tính theo quy phạm QPTLC-6-77 lưu vực nằm trong vùng IX nên các thông số a, b tra theo quy phạm: a=0,79, b=470
X0=1594 mm
Y0=0,79(1594-470)=888mm
Nhận xét: Từ 2 phương pháp tính thấy rằng phường pháp 2 không phù hợp, còn phương pháp 1 tương đối phù hợp với thực tế.
Bảng 2.5: Kết quả tính dòng chảy năm theo các tần suất thiết kế
Đặctrưng
Vị trí
Thông số thống kê Dòng chảy năm thiết kế
(m3/s)
Q0 Cv Cs P=75% P=95%
ĐậpVựcMấu 4,72 0,38 2Cv 3,44 2,22
Bảng 2.6: Phân phối dòng chảy trong năm theo các tần suất thiết kế
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Q
P75% 0,38 0,4 0,29 0,43 0,51 2,36 0,71 0,42 15,5 12,7 5,86 1,72 3,44
P95% 0,25 0,26 0,19 0,27 0,33 1,52 0,46 0,27 10 8,18 3,78 1,11 2,22
b- Dòng chảy lũ thiết kế
* Lựa chọn chuỗi số liệu dùng cho tính toán
- Trong lưu vực có trạm thủy văn cấp I Bến Nghè với diện tích lưu vực 130 Km2, chuỗi số liệu chỉ đo được thời gian 5 năm từ 1971÷1975 có số liệu như sau
Bảng 2.7: Đặc trưng dòng chảy lũ thiết kế
Đặc trưng Năm QMax (m3/s) HMax (m) QKiệt (m3/s) WNăm (106m3) WMùa lũ (106m3) 1971 14,20 1972 515 11,34 0,015 67,45 61,00 1973 654 11,90 0,005 154,40 146,10 1974 226 9,87 0,011 66,90 41,55 1975 800 12,00 0,040 118,10 104,2
- Tài liệu mưa tại các trạm khí tượng thủy văn: + Quỳnh Lưu từ năm 1961 đến nay. + Tây Hiếu từ năm 1962 đến nay. + Tĩnh Gia từ năm 1963 đến nay. + Khe Lá từ năm 1969 đến nay. + Đò Đao từ năm 1980 đến nay.
+ Bến Nghè từ năm 1962 đến năm 1978.
- Tài liệu nhiệt độ điểm sương, tốc độ gió để tính lượng mưa cực hạn được lấy từ trạm khí tượng Tây Hiếu.
* Tính toán quá trình lũ thiết kế
Qúa trình lũ thiết kế được tính dựa trên phương pháp đường quá trình lũ đơn giản:
+ Tính toán lượng mưa 1, 2 và 3 ngày thiết kế ứng với tần suất thiết kế và lượng mưa cực hạn.
+ Tinh toán quá trình mưa giờ thiết kế: dựa vào mô hình mưa từ 22-24/IX/1996 thu phóng quá trình mưa giờ thiết kế.
+ Xác định quá trình lũ đơn vị dựa vào số liệu thực đo lưu lượng lại Bến Nghè.
+ Xác định hệ số dòng chảy lũ α=0,75 + Tính toán quá trình dòng chảy lũ thiết kế
Bảng 2.8: Đặc trưng quá trình lũ thiết kế
Đặc trưng QMax (m3/s) WMax (106m3)
PMF 4230 275 P=0,01% 3480 198 P=0,1% 2710 158 P=0,2% 2410 146 P=0,5% 2080 130 P=1,0% 1840 117 * Dòng chảy bùn cát
Trong lưu vực hồ Vực Mấu không có trạm đo bùn cát, vì vậy mượn lượng ngậm cát trung bình nhiều năm của trạm Nghĩa Đàn có diện tích tương tự và gần lưu vực của hồ Vực Mấu để tính toán. Trạm Nghĩa Đàn có ρ0=229 g/m3.
Tại tuyến đập Vực Mấu có: F=215km2
Q=4,72 m3/s ρ0=229 g/m3
Thời gian 1 năm T=31,536.106
s
- Trọng lượng bùn cát lơ lửng tại tuyến đập là: P1=Q0.T. ρ0=34048 tấn/năm
- Thể tích bùn cát lơ lửng là:
V1= P1.γ =34048.0,8=42560 m3/năm
- Trọng lượng bùn cát di đẩy lấy bằng 20% bùn cát lơ lửng: P2=0,2.34048=6809 tấn/năm
- Thể tích bùn cát di đẩy là: V2=P2:γ=6806:1,5=4539 m3/năm
- Dòng chảy bùn cát hàng năm tại tuyến đập Vực Mấu là: V=V1+V2=42569+4539=47099 m3/năm
- Bồi lắng hồ Vực Mấu từ năm 1978 đến nay: 27 năm x 47099 m3/năm = 1.271.673 m3