Câu 1:Khái niệm về mưa và các đặc trưng biểu thị Các phương pháp tính mưa bình quân lưu vực và điều kiện ứng dụng

1.Khái niệm về mưa và các đặc trưng biểu thị

+ Mưa : Là hiện tương hơi nước trong khí quyên ngưng đọng lại thành hạt rơi xuống bề mặt đất dưới tác dụng của trọng lực.

+Các đặc trưng biểu thị:

• Chế độ mưa : là sự thay đổi có quy luật của mưa theo thời gian,bị chi phối bởi chế độ khí hậu(gió là quan trọng nhất) và đặc điểm mặt đệm(điều kiện địa hình ảnh hưởng nhìu nhất)

• Lượng mưa: là lớp nước mưa rơi trong một thời đoạn nào đó,đơn vị là mm

Eg: lượng mưa một năm nào đó tại một trạm quan trắc là 1500mm,có nghĩa là tại vị trí đó,lượng mưa rơi xuống trong năm được xếp thành một lớp dày 1500mm

• Cường độ mưa: là lượng mưa rơi trong một đơn vị thời gian,đơn vị tính thường dùng là mm/phút hoặc mm/h

2.Các phương pháp tính mưa bình quân lưu vực và điều kiện ứng dụng . (bài tập)

a. Phương pháp bình quân số học

Theo phương pháp này, lượng mưa bình quân trên lưu vực được tính theo công thức:

Trong đó: Xi là lượng mưa của trạm thứ i,

n là số trạm đo mưa tính toán.

Nhận xét:

+Phương pháp này thích hợp đối với những lưu vực có nhiều trạm đo mưa và được bố trí ở những vị trí đặc trưng.

+Nếu các trạm đo mưa phân bố tương đối đều trên toàn lưu vực thì kết quả tính theo công thức này khá chính xác và ngược lại thì không chính xác lắm

b. Phương pháp bình quân gia quyền (Phương pháp đa giác thiessen)

+Giả sử trên lưu vực có n trạm đo mưa

+Chia lưu vực thành n mảnh đa giác mỗi mảnh

nhận một trạm đo mưa làm trọng tâm

bằng cách lấy các trung trực cạnh nối

các trạm đo mưa làm cạnh đa giác

Trong đó: DFi là diện tích đa giác thư i.

Xi là lượng mưa trạm thứ i.

fi là diện tích tương đối =DFi/F

Nhận xét:

+Trạm đo mưa dùng cho lưu vực ≥ 3

+Các trạm phân bố đều,chính xác

+ Các trạm đo mưa đc chọn để lập tam giác có thể nằm ngoài lưu vực nhưng không xa so với đường phân lưu của lưu vực.

Đường phân lưu: là đường phân nước của lưu vực sông,thường là đường phân nước mặt (đường nối các điểm cao nhất xung quanh lưu vực và ngăn cách nó với các lưu vực khác ở bên cạnh)

c. Phương pháp sử dụng bản đồ đẳng trị mưa

Đường đẳng trị mưa là đường cong nối liền các điểm trên bản đồ có lượng mưa bằng nhau.

Nhận xét: Các đường đẳng trị mưa được vẽ trên một vùng lãnh thổ rộng lớn trên cơ sở các tài liệu đo mưa trên toàn lãnh thổ, trong đó có chứa lưu vực nghiên cứu.

Câu 2:Phương trình cân bằng nước (Nguyên lý cân bằng? PT tổng quát? Lưu vưc với thời đoạn ngắn? lưu vực với thời kỳ nhiều năm?.

Phương trình cân bằng nước là một công cụ được sử dụng để đánh giá quy luật cân bằng nước của quá trình hình thành dòng chảy và tính toán dòng chảy sông ngòi

d. Nguyên lý cân bằng nước

"Với một không gian nhất định, với một khoảng thời gian bất kỳ hiệu số của lượng nước đến và lượng nước đi khỏi chính là lượng trữ nước của không gian trong khoảng thời đoạn tính toán đó".

Phương trình cân bằng : Wvào - Wra = DWtrữ

e. PT tổng quát:

• Phương trình cân bằng nước tổng quát viết cho một khu vực trên trong một thời đoạn bất kỳ Dt có dạng như sau:

X+ Z1+ Y1+ W1- (Z2+ Y2+ W2) = U2-U1

X+ (Y1-Y2) + (Z1- Z2) + (W1-W2) = ± DU

Trong đó:

Phần nước đến bao gồm:

X: Lượng mưa bình quân rơi trên khu vực ta xét;

• Z1: Lượng nước ngưng tụ trên bề mặt khu vực;

• Y1: Lượng dòng chảy mặt chảy đến;

• W1: Lượng dòng chảy ngầm chảy đến;

• U1-: Lượng nước trữ trong khu vực đầu thời đoạn Dt.

Phần nước đi bao gồm:

• Z2: khu Lượng nước bốc hơi trên bề mặt khu vực;

• Y2: Lượng dòng chảy mặt chảy đi;

• W2: Lượng dòng chảy ngầm chảy đi;

• U2: Lượng nước trữ trong vực cuối thời đoạn Dt.

+ DU = U2-U1:biểu thị chênh lệch lượng nước trữ trong lưu vực đầu và cuối thời đoạn Dt. Đại lượng DU có thể nhận giá trị âm, dương hoặc bằng không.

+ Thời đoạn Dt có thể chọn giá trị bất kỳ, chẳng hạn nếu chọn Dt bằng một năm ta có phương trình cân bằng nước viết cho thời đoạn một năm.

f. Phương trình cân bằng nước của lưu vực sông trong thời đoạn bất kỳ

a) Đối với lưu vực kín

X = Y + Z ± DU

Trong đó: Y=Y2+W2 và Z = Z2-Z1.

b) Đối với lưu vực hở

X = Y + Z +DW ± DU

g. Phương trình cân bằng nước của lưu vực trong thời kỳ nhiều năm

a) Đối với lưu vực kín :

Xo = Yo + Zo

b) Đối với lưu vực hở : X0 = Y0 + Z0 +DW0

Câu 3.Khái niệm tần suất,đường tần suất ,Các phương pháp vẽ đường tần suất lý luận

• Tần suất

+ Tần suất là tỷ số giữa số lần biến cố xuất hiện chia cho tổng số lần thực hiện phép thử

+ Tần suất tích luỹ: là tỷ số giữa số lần xuất hiện một trị số bằng hoặc lớn hơn trị số đã cho chia cho tổng số lần

thực hiện phép thử

+ Tần suất kinh nghiệm là tần suất tính theo chuỗi số liệu thực đo

• Đường tần suất

+ Đường tần suất là đường quan hệ giữa tần suất luỹ tích và giá trị của biến ngẫu nhiên

• Đường tần suất kinh nghiệm:

+ là đường cong trơn đi qua trung tâm nhóm điểm biểu diễn tần suất xuất hiện của đại lượng ngẫu nhiên nhận giá trị X≥xi

• Đường tần suất lí luận:

+ là đường cong toán học được dùng để biểu thị quy luật phân bố xác suất của đại lượng ngẫu nhiên

+ Đường tần suất lý luận được vẽ theo dạng đường toán học và phải đi qua trung tâm băng điểm kinh nghiệm

• Hai phương pháp vẽ đường tần suất lý luận thường dùng

.

+ Phương pháp thích hợp dần

 Vẽ đường tần suất kinh nghiệm

 Xác định các đặc trưng thống kê: 'X, Cv

 Giả định Cs=mCv, với m=1(hoặc 2,3,4,5,6)

 Lựa chọn dạng đường phân phối xác suất (PIII hoặc KM)

 Xây dựng đường tần suất lý luận

 Kiểm tra sự phù hợp giữa đường TSLL và đường TSKN

 Nếu chưa phù hợp giả thiết lại m và tính lại

 Nhận xét: Phương pháp trực quan, dễ dàng nhận xét và xử lý điểm. Nhược điểm là phải thử dần mất nhiều thời gian

+ Phương pháp 3 điểm

 Vẽ đường tần suất kinh nghiệm

 Lựa chọn bộ 3 điểm trên đường TSKN

(x1, p1), (x2, p2), (x3,p3)

 Nên chọn bộ 3 điểm đã có sẵn bảng tra:

VD: (X1%, X50%, X99%) (X3%, X50%, X97%)

(X5%, X50%, X95%) (X10%, X50%, X90%)

 Tính hệ số lệch S

 Tra quan hệ S=f(Cs) xác định Cs

 Tra F50%, F1-F3 theo Cs

 Tính độ lệch quân phương

 Tính Xtb =X50%-Fs50%

 Tính hệ số phân tán Cv

 Có'X, Cv, Cs vẽ đường TSLL. Kiểm tra sự phù hợp của Đường TSLL và đường TSKN

Câu 4. Khái niệm về tương quan? đường hồi quy? TQ tuyến tính? cách xác định hệ số phương trình tương quan?

a-Khái niệm về tương quan:

+Hai đại lượng X và Y được gọi là có quan hệ tương quan thống kê với nhau nếu với mỗi trị số của X, đại lượng Y có thể nhận các giá trị khác nhau một cách ngẫu nhiên. Ngược lại, với mỗi giá trị của Y thì X cũng có thể nhận các giá trị khác nhau một cách ngẫu nhiên.

+ Tuy nhiên, nếu tập hợp nhiều số liệu thống kê thì quan hệ giữa X và Y có tính quy luật và tạo thành một xu thế nào đó.

b-khái niệm đường hồi quy

+Đặt tương ứng mỗi giá trị của đại lượng này với giá trị trung bình của các giá trị tương ứng của đại lượng kia ta được hàm hồi quy. Đường phối hợp tốt nhất biểu thị hàm hồi quy của tổng thể được gọi là đường hồi quy.

+phương trình đường hồi quy có dạng:

y = ax +b

c -cách xác định hệ số phương trình tương quan

 Phương trình của đường thẳng hồi quy

y = ax +b

 Khoảng lệch giữa điểm thực đo (xi, yi) với đường thẳng hồi quy là:

yi- y = yi - (axi+b)

 Theo nguyên lý bình phương nhỏ nhất, muốn cho đường thẳng phối hợp tốt nhất thì tổng bình phương của khoảng lệch phải nhỏ nhất, nghĩa là:

Muốn vậy:

 Giải hệ phương trình trên rút ra a, b và thay vào ta có:

 Trong đó g là hệ số tương quan

Câu 5: Các phương pháp xác định trị số dòng chảy năm thiết kế? Trong trường hợp có nhiều, ít và không có tài liệu

• Trường hợp có nhiều tài liệu.

1- Chọn mẫu: Theo 3 nguyên tắc -Tính đồng nhất.

- Tính độc lập

- Tính đại biểu.

Để đạt được 3 nguyên tắc trên.

-Xác định tháng lũ tháng kiệt theo điều kiện

P(Q tháng³Q năm) ³ 50%

Dựa vào tài liệu thực đo ta so sánh lưu lượng tháng với lưu lượng năm biết được trong tháng có bao nhiêu năm thỏa mạn điều kiện Q tháng ³ Q năm tính ra P Nếu P³50% thi tháng lũ nhỏ hơn 50% thì tháng kiệt.

- Căn cứ vào thời kỳ có liên tiếp nhiều tháng lũ nhất ta chon là mùa lũ thời kỳ còn lại là mùa kiệt.

- Chọn được năm thủy văn bắt đầu từ đầu mùa lũ cho đến cuối mùa kiệt kế tiếp

- Theo năm thủy văn cộng trung bình 12 tháng của năm thủy văn được 1 trị số dòng chảy năm cho năm đó. Có n năm đo đạc sẽ có n trị số tạo thành mẫu có dung lượng n

2- Xây dựng đường tần suất

Dùng 1 trong 3 phương pháp vẽ đường tần suất để xác định Qo, Cv, Cs

3- Xác định trị số thiết kế

Từ Ptk và Cs tra bảng P-R được F tính được

Qp =Qo. F.Cv+Qo

• Trường hợp có ít tài liệu

Để tính toán ta phải kéo dài.

Bằng mô hình toán từ mưa, bốc hơi, lưu vực tính ra dòng chảy cho những năm còn thiếu.

Kéo dài trực tiếp từ phương trình tương quan với hê số g ³ 0,8

Kéo dài gián tiếp xác định ra Qo, Cv, Cs

Trong thủy văn công trình chúng ta chỉ học 2 phương pháp sau.

- Phương pháp kéo dài trực tiếp.

Phương pháp này dựa vào lưu vực tương tự hoặc mưa của lưu vực với điều kiện số liệu đo đạc dài đồng thời hệ số tương quan g ³ 0,8

Dùng phương trình tương quan tính ra những năm lưu vực tính toán không đo đạc được

Dựa vào số liệu dài n* năm lưu vực tương tự hoặc của mưa có số liệu đo đạc, tính ra được n* năm con thiếu của lưu vực tính toán kết hợp với n năm đo đạc thì ta sẽ có

N=n+n*

Như vậy mẫu N năm có dung lương tương đối lớn coi như có đủ tài liệu tính toán như trường hợp có nhiều tài liệu đo đạc tức:

+Vẽ đường tấn suất xác định Qo, Cv, Cs

+Từ Ptk, Cs Tra ra F

+Tính ra Qp=Qo. (F.Cv+1)

- Kéo dài gián tiếp

+ Trị số chuẩn: Dùng phương trình tương quan từ trị số chuẩn của lưu vực tương tự tính ra trị số chuẩn của lưu vực tính toán

+ Trị số Cv

Theo viên năng lượng Mat-scơ-va.

Theo K-M

+ Tính trị số Cs

Thường lấy Cs=m.Cv m=1,2,3

Sau khi có Qo, Cv, Cs ta tính được Qp theo công thức

+Tính ra Qp=Qo. (F.Cv+1)

• Trường hợp không có tài liệu đo đạc

- Các đặc trưng thống kê.

1- Chuẩn dòng chảy.

+Theo chuẩn dòng chảy lưu vực tương tự.

Mo = k.Mott

Yo = k.Yott

Trong đó:

+ Theo công thức kinh nghiệm

Yo=a(Xo+b)

Trong đó:

Yo, Xo là độ sâu dòng chảy chuẩn và lượng mưa chuẩn.

a, b Hệ số bằng hằng số lấy theo vùng

+ Dựa vào hệ số dòng chảy chuẩn

Yo = ao.Xo

Trong đó: ao Hệ số dòng chảy chuẩn lấy theo phân vùng hoặc lưu vực tương tự

+ Sử dụng bản đồ đằng trị chuẩn dòng chảy

Nếu lưu vực tính có bản đồ dẳng trị dòng chảy thì tính theo công thức.

2- Hệ số biến đổi

+ Theo Xô-cô-lốp-ski

+Theo Vac-re-xen-ski

Trong đó F :Diện tích lưu vực

Mo :Mô duyn dòng chảy chuẩn

A :Hệ số bằng hằng đối với từng vùng địa lý (tra bảng)

+TheoTrê-bô-ta-rép

Tính Cv dòng chảy dựa vào Cvx của mưa

Trong đó: ao hệ số dòng chảy chuẩn

m hê số triết giảm

Cvx Hệ số biến đổi của mưa

Cv Hệ số biến đổi của dòng chảy

3-Hệ số thiên lệch Cs

Hệ số thiên lệch Cs lấy bằng m.Cv

Cs = m . Cv

Trong đó: m lấy theo lưu vực tương tự (mặc định m=2)

- Xác định trị số thiết kế

Từ Cs, Ptk tra F tính Qp theo công thức

Qp = Qo(F.Cv + 1)

Câu 6 : Các phương pháp xác định dòng chảy lũ thiết kế trong trường hợp có nhiều và không có tài liệụ? (bài tập)

Trường hợp không có tài liệu đo đạc

a) Tính đỉnh lũ thiết kế

Khi không có tài liệu đo đạc dùng công thức kinh nghiệm có 3 công thức thường dùng hiện nay.

a1. Công thức cường độ giới hạn của A-lếch-xê-ép.

Trường hợp lưu vực nhỏ F ≤ 100 km2 tương ứng t<T lúc từ công thức căn nguyên đưa về công thức tính

Qm=kt.a.at.F

Trong đó: F diện tích lưu vực km2

at Cường độ mưa lớn nhất thời đoạn t at=y(t).Hn

a hệ số dòng chảy đỉnh lũ.

kt hệ số đổi thứ nguyên = 1000/60=16,67

Từ đó đưa về công thức mới.

Qm= 16,67. y(t). a.Hn.F

Đặt 16,67.y(t)=A(t)

QmP=AP.a.HnP.F

Đưa thêm các hệ số triết giảm đỉnh do rừng và hồ ao gây ra ta có.

QmP = AP.a.HnP.F.d1.d2

Trong đó: d2 :Hệ số triết giảm do hồ ao gây ra

Ca hệ số phản ánh khả năng triết giảm của hồ ao đối với đỉnh lũ

Fa Diện tích hồ ao có trên lưu vực.

d1 : Hệ số triết giảm đỉnh lũ do rừng gây ra

Cr hệ số phản ánh khả năng triết giảm của rừng đối với đỉnh lũ

Fr Diện tích rừng có trên lưu vực.

F Diện tích lưu vực.

HnP lượng mưa ngày lớn nhất thiết kế.

a Hệ số dòng chảy đỉnh lũ

a= a(loại đất,HnP,F).

AP Thông số địa lý khí hậu

AP=16,67.y(t )=A(Fs,td,vùng mưa)

Trong đó: Vùng mưa rào nước ta chia làm 15 vùng.

td Thời gian chảy truyền trên sườn dốc, phụ thuộc vào Fd.

td =t(Fd,vùng mưa)

Fd thông số địa mạo sườn dốc xác định theo

Trong đó : Bd là chiều dài sườn dốc.

md Hệ số sức cản của sườn dốc đối với dòng nước.

Fs là thông số địa hình địa mạo lòng sông, xác định theo công thức.

ms Thông số địa hình địa mạo lòng sông, phụ thuộc vào khả năng thoát nước lòng sông và vật liệu đáy sông.

Js‰ độ dốc lòng sông (theo chương 2)

a2. Công thức Xô-cô-lốp-ski

Khi t>T tương ứng F>100 km2 theo công thức căn nguyên đã chứng tỏ

Trong đó: Qng là lưu lượng ngầm trước khi có lũ xđ theo vùng.

d1, d2 Hệ số triết giảm như CT A-lếch-xê-ép.

H0 Lớp nước tổn thất ban đầu phụ thuộc vùng

HT Lượng mưa lớn nhất thời đoạn T; HT=j(T).HnP T lấy bằng giờ

a Hệ số dòng chảy thời kỳ thấm ổn định xđ theo vùng

f Hệ số hình dạng

Theo xô-cô-lốp-ski.quá trình lũ là 2 nhánh Pa-ra-bol giao nhau

Qúa trình lũ xô lôkôpxki

a3. Công thức triết giảm mô duyn đỉnh lũ theo diện tích

Phân tích kết quả tính toán lũ trên vùng lãnh thổ có thể thấy rằng,trong điều kiện mà các nhân tố ảnh hưởng đến sự tập trung dòng chảy như:độ dốc,địa mão...như nhau thi mô duyn đỉnh lũ phụ thuộc vào diện tích lưu vực là chính.khi diện tích tăng thì mô duyn đỉnh lũ giảm,ngược lại diện tích lưu vực giảm nhỏ thì mô duyn đỉnh lũ lại gia tăng.mô tả mối quan hệ đó thường dùng hàm toán học có dạng:

Trong đó: F Diện tích lưu vực.

n Hệ số triết giảm xác định theo vùng

AP Thông số địa lý khí hậu, Xác định theo 2 cách Là dựa vào lưu vực tương tự và dựa vào mô duyn lưu vực chuẩn.

- Dựa vào lưu vực tương tự.

Chia 2 công thức cho nhau và chuyển vế rút ra.

- Dựa vào mô duyn lưu vực chuẩn.

Mô duyn lưu vực chuẩn là mô duyn dòng chảy đỉnh lũ của lưu vực có diện tích 100km2 với tần suất xuất hiện 10%

Đem công thức (*) Chia cho công thức(***) và rút ra ta được.

Đặt

b) Tính lượng lũ thiết kế.

b1. Trường hợp lưu vực nhỏ có tài liệu mưa rào:

Coi mưa ngày là nguồn nước sinh ra lượng lũ

WlP=a.HnP.F.103 m3

Trong đó: F Diện tích lưu vực.

Hn Lượng mưa ngàu thiết kế.

a Hệ số dòng chảy lượng lũ. lấy bằng hệ số dòng chảy đỉnh lũ ứng với F > 100 km2

b2. Trường hợp lưu vực vừa có tài liệu mưa rào.

Lúc này đỉnh lũ tính theo Xô-cô-lốp-ski lượng lũ chính là khối lượng nước của trận mưa.

WlP=a.(HT-H0).F.103 m

b3. Trường hợp không có mưa rào

Dựa vào quan hệ đỉnh lượng của lưu vực tương tự

Từ số liệu thực đo của của lưu vực tương tự đi xây dựng quan hệ

của lưu vực tương tự coi đó như quan hệ đỉnh lượng của lưu vực tính toán

Từ qmP tính toán của lưu vực tính toán tra quan hệ qm ~

Được

Tính ra được WlP= F.

c) Tính quá trình lũ thiết kế

c1. Trường hợp lưu vực nhỏ có mưa rào

Có thể coi quá trình lũ như một tam giác hoặc một hình thang

- Coi là một tam giác

- .

Dang hình thang

c2. Lưu vực vừa và lớn

Coi quá trình lũ là 2 nhánh Pa-ra-bol giao nhau

Trong đó:

n,m Lấy theo lưu vực tương tự

hoặc mặc định lấy n=1 hoặc 1,5 ; m=2

c3. Trường hợp không có tài liệu mưa rào

- Mượn quá trình lũ TK của lưu vực tương tự.

PP này coi quá trình lũ thiết kế của lưu vực tượng tự như là quá trình lũ điển hình, dung phương pháp O-ghi-ép-ki để thu phóng thành quá trình lũ thiết kế của lưu vực tính toán

Sau đó tiến hành thu phóng theo công thức

-Trường hợp dạng hàm Ga ma.

-Trường hợp dạng hàm Ga ma.

Công thức mô phỏng quá trình lũ thiết kế:

-Trong đó: Qng lưu lượng cơ bản

QmP Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế

Qt Lưu lượng dòng chảy ứng với thời gian t

TL Thời gian lũ lên

Tg Thời gian đạt tâm

Câu 7 : Biểu đồ Plét-cốp

Dựa vào phương pháp K-M II Từ

Qo, Cv, Cs và a, β tìm được Pđb

Như vậy từ (Cv,Cs, a, β ) tìm được Pđb

Đây là quan hệ 5 biến ví thế Plét-cốp giảm biến Cs bằng cách lấy Cs = 2Cv nên còn

F(β, Cv, a,Pđb)=0

Vì Pđb chỉ nhận một số trị số nhất định như

Pđb = 70%, 75%, 80%, 85%, 87%, 90%,95%,99%

nên đã lấy Pđb làm tham số

F(β, Cv, a)|Pđb = 0

Mỗi Pđb ông xây dựng một biểu đồ F(β, Cv, a)=0

tất cả có 8 biểu đồ khác nhau

Pđb = 70%, 75%, 80%, 85%, 87%, 90%,95%,99%

Pđb phù hợp với biểu đồ nào sử dụng biểu đồ đó

Ứng dụng giải bài toán điều tiết

Bài toán thuận Biết nước đến Qo, Cv (Cs=2Cv)

Biết nước dùng q ( )

Biết Pđb

Tìm Vnn=?

Từ Cv, dóng lên a dòng về trục β được βnn

Bài toán nghịch Biết nước đến Qo, Cv (Cs=2Cv)

Biết nước dung tíchVnn ( )

Biết Pđb

Tìm q=?

Từ Cv, dóng lên // trục tung

Từ β dóng // trục hoành

2 đương cắt nhau tại điểm đó là a

- Bài toán tìm Pđb

Biết nước đến Qo, Cv (Cs=2Cv)

Biết dung tích hồVnn ( )

Biết qd

Tìm Pđb= ?

Giẳ sử βnn chưa biết từ Cv và a

lấy biểu đồ Pđb1 tra được βnn1

lấy biểu đồ Pđb2 tra được βnn2

...

lấy biểu đồ Pđb8 tra được βnn8

Xây dựng quan hệ βnni ~Pđbi

Mở rộng phạm vi ứng dụng

Mở rộng cho trường hợp Cs ¹ 2Cv

Đổi về biến mới Q' = Q - A

Tinh Cs'

Vậy Cs' = Cs

Muốn sử dụng được Plét cốp thì

Tư đó suy ra

Với biến mới Q' = Q-A hoặc Q0' =(1-a0)Q0

Chọn

Thi lúc đó Cs' = 2.Cv'

Các hệ số theo biến mới là

Sử dụng các biến mới để tra trên biểu đồ Plét- cốp xong trả lại biến cũ

Câu 8: Các thành phần dung tích và mực nước đặc trưng của hồ chứa và nguyên tắc lựa chọn

a) Dung tích chết và mực nước chết

 Dung tích chết (Vc): là phần dung tích dưới cùng của hồ chứa không tham gia vào quá trình điều tiết dòng chảy, còn gọi là dung tích lót đáy.

 Mực nước chết (Hc): là giới hạn trên của dung tích chết Vc.

 Hc và Vc có quan hệ với nhau theo quan hệ đặc trưng địa hình lòng hồ Z~V.

 Nguyên tắc lựa chọn:

- Chứa đựng toàn bộ bùn cát đến hồ chứa trong thời gian hoạt động của công trình Vc ³ Vbl

- Bảo đảm đầu nước tưới tự chảy Hc ³ Zcống=Zruộng + DZ + a

- Bảo đảm cột nước tối thiểu để phát điện

- Bảo đảm mực nước tối thiểu để giao thông trong mùa kiệt

- Bảo đảm dung tích tối thiểu để nuôi trồng thuỷ sản

- Bảo đảm dung tích tối thiểu để du lịch và vệ sinh môi trường

 Dung tích bồi lắng tổng cộng Vbl:

Vbl = Vll+Vdđ

 Dung tích bùn cát lơ lửng Vll:

- Kbl: hệ số phản ánh khả năng bồi lắng lượng bùn cát lơ lửng

- g: dung trọng riêng bùn cát (tấn/m3)

- T: tuổi thọ công trình

- Rl0: lưu lượng bùn cát lơ lửng bình quân nhiều năm (kg/m3)

 Dung tích bùn cát di đáy Vdđ:

- Tính gần đúng bằng 20% - 80% Vll, tùy theo điều kiện vùng xây dựng hồ chứa

b) Dung tích hiệu dụng và mực nước dâng bình thường

 Dung tích hiệu dụng (Vh) là phần dung tích nằm phía trên dung tích chết Vc, làm nhiệm vụ điều tiết cấp nước cho các đối tượng dùng nước. Còn gọi là dung tích hữu ích.

 Mực nước dâng bình thường (Hbt) là giới hạn trên của dung tích hiệu dụng.

- Dung tích khống chế phần dung tích chết và dung tích hiệu dụng là:

Vbt = Vc + Vh

- Hbt là Vbt có quan hệ theo đường cong Z~V

 Nguyên tắc lựa chọn:

- Căn cứ vào đường quá trình nước đến thiết kế

- Căn cứ vào đường quá trình nước dùng thiết kế

- Căn cứ vào điều kiện địa hình địa chất của vùng hồ chứa

- Tính toán điều tiết cấp nước xác định các đặc trưng hồ chứa

- Lựa chọn các đặc trưng thiết kế của hồ chứa theo các điều kiện kinh tế và kỹ thuật.

c) Dung tích siêu cao và mực nước siêu cao

 Dung tích siêu cao (Vsc) là bộ phận dung tích trên cùng của hồ chứa, làm nhiệm vụ trữ lũ tạm thời trong thời gian lũ đến công trình với mục đích giảm khả năng tháo lũ về hạ lưu, giảm kích thước công trình xả lũ. Còn gọi là dung tích gia cường.

 Mực nước siêu cao (Hsc) là giới hạn trên của dung tích siêu cao.

- Gọi VT là dung tích toàn bộ hồ chứa: VT = Vc + Vh + Vsc

- Hsc và VT có quan hệ theo đường cong Z ~ V.

 Nguyên tắc lựa chọn:

- Căn cứ vào đường quá trình lũ thiết kế đến hồ

- Căn cứ vào yêu cầu phòng lũ ở hạ du

- Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất, dân sinh kinh tế vùng xây dựng hồ chứa

- Giải quyết bài toán kinh tế kỹ thuật

d) Dung tích kết hợp và mực nước trước lũ

 Dung tích kết hợp (Vkh) là dung tích vừa làm nhiệm vụ cấp nước vừa làm nhiệm vụ phòng lũ

- Ở một số hồ chứa, vào đầu mùa lũ người ta tận dụng một phần của Vh để trữ lũ, gọi là Vkh. Khi đó, dung tích làm nhiệm vụ phòng lũ của hồ chứa là: Vpl = Vkh + Vsc.

- Vkh sẽ được lấp đầy vào cuối mùa lũ để lấy nước cấp cho thời kỳ mùa kiệt.

 Mực nước trước lũ (Ztl) là mực nước giới hạn dưới của dung tích kết hợp

- Gọi Vtl là dung tích trước lũ: Vtl = Vc + Vh - Vkh

- Htl và Vtl có quan hệ theo đường cong Z~V.

Câu 9 :Các dạng tổn thất trong hồ chứa và phương pháp xác định

Do trước và sau xây dựng tình hình lưu vực có thay đổi nên tổn thất mới xẩy ra là thấm và bốc hơi phụ thêm của kho nước.

1. Thấm: Khi hồ hoàn thành nước trong hồ cao hơn xung quanh nên thấm xẩy ra.

- Thấm qua thân đập.

- Thấm qua chân công trình.

- Qua thành hồ vvv...

Cường độ thấm C = k.j = k.f(H)

Tổn lượng thấm thời đoạn

DWth= k.V

Với thời đoạn tính toán là tháng

DWith = k Vi

Ở đây: k hệ số thấm tùy thuộc vào địa chất vật liệu xây đập cũng như mức độ khai thác.

k = 0,01 nếu thiết kế mới.

= 0,015 nếu đã khai thác trên 20 năm

= 0,020 nếu đã khai thác trên 30 năm

= 0,025 ................................. 40 năm

2. Bốc hơi

Khi hồ hoàn thành thì vùng lòng hồ chứa nước nên bốc hơi xẩy ra trong lòng hồ là bốc hơi mặt nước, trước đây khi tính dòng chảy đên ta đã trừ đi bốc hơi lưu vực nên bây giờ chỉ còn chênh lệch bốc hơi mặt nước và bốc hơi lưu vực

DZ = Zn - Zlv

Cũng như dòng chảy bốc hơi năm lớn năm nhỏ nên phải lấy theo tần suất thiết kế ZP

Phải có DZ0,Cv,Cs, PTK

Tần suất lại phụ thuộc vào quan hệ Z ~ Y

Nếu Z ~ Y đồng biến thì Pz = Py

Nếu Z ~ Y nghịch biến thì Pz = 100-Py

Nếu Z ~ Y độc lập nhau thì Pz = Py

Các đặc trưng thống kê:

- Trị trung bình

DZ0 = Z0n - Z0LV

Z0n có thể dựa vào tài liệu đo bốc hơi mặt hồ

Nếu không dựa vào bốc hơi pieche

Z0n = k.Z0P k=1,28;1,34;1,38

Z0LV = X0lv - Y0lv

- Hệ số Cv

Lấy bằng Cvn hoặc CvP

- Hệ số Cs = Csn = CsP

- ĐTSLL là PIII

Tư PZ, Cs tra bảng P-R được F

Tính được DZP = DZ0 (F.Cv + 1)

- Phân phối DZ cho các tháng trong năm.

Dùng phương pháp năm điển hình 1 tỷ số

+ Chọn năm điển hình dựa vào bốc hơi nước hoặc piese

Tính phân phối

Câu 11,Nguyên lý và pp lặp tính toán điều tiết lũ,pp kôtrêrin

+ Nguyên lý tính toán điều tiết lũ

 Khi lũ di chuyển qua hồ chứa có các đặc điểm sau:

◦ Mặt cắt mở rộng đột ngột

◦ Độ dốc đường mặt nước nhỏ

◦ Độ sâu dòng chảy rất lớn

◦ Tốc độ dòng chảy rất nhỏ

 Khi đó:

◦ PT liên tục Þ PT cân bằng nước;

◦ PT động lực được thay bằng các công thức thủy lực tính lưu lượng xả qua công trình

 Nguyên lý tính toán điều tiết lũ bằng hồ chứa chính là sự hợp giải hệ hai phương trình cơ bản sau:

◦ PT cân bằng nước

◦ PT động lực: q = f[A, Z, Zh]

◦ Các quan hệ phụ trợ:

 Đường quan hệ mực nước dung tích Z~V

 Đường quan hệ mực nước và lưu lượng hạ lưu: H~Q

 Viết lại PT cân bằng nước theo dạng sai phân:

 PT động lực có dạng cụ thể tùy theo hình thức công trình xả lũ. Ví dụ:

◦ Đối với đập tràn chảy tự do

◦ Đối với đập tràn chảy ngập

◦ Đối với lỗ chảy tự do

◦ Đối với lỗ chảy ngập

+ pp lặp tính toán tại thời đoạn tính toán bất kỳ

 Bước 1: Giả định giá trị q2gt ở cuối thời đoạn tính toán, tính giá trị V2 theo phương trình (1)

 Bước 2: Tra quan hệ Z~V xác định Z2

 Bước 3: Tính giá trị q2tt theo phương trình (2) và kiểm tra điều kiện:

Với e là số dương tùy ý được ấn định trước, chính là sai số cho phép giữa hai lần tính.

◦ Nếu sai số thỏa mãn thì chuyển sang thời đoạn tiếp theo

◦ Nếu sai số không thỏa mãn thì quay lại bước 1