Luận án Nghiên cứu cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa và lưu lượng tiêu thiết kế cho các hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ

Luận án Nghiên cứu cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa và lưu lượng tiêu thiết kế cho các hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ trang 1

Trang 1

Luận án Nghiên cứu cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa và lưu lượng tiêu thiết kế cho các hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ trang 2

Trang 2

Luận án Nghiên cứu cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa và lưu lượng tiêu thiết kế cho các hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ trang 3

Trang 3

Luận án Nghiên cứu cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa và lưu lượng tiêu thiết kế cho các hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ trang 4

Trang 4

Luận án Nghiên cứu cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa và lưu lượng tiêu thiết kế cho các hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ trang 5

Trang 5

Luận án Nghiên cứu cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa và lưu lượng tiêu thiết kế cho các hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ trang 6

Trang 6

Luận án Nghiên cứu cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa và lưu lượng tiêu thiết kế cho các hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ trang 7

Trang 7

Luận án Nghiên cứu cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa và lưu lượng tiêu thiết kế cho các hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ trang 8

Trang 8

Luận án Nghiên cứu cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa và lưu lượng tiêu thiết kế cho các hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ trang 9

Trang 9

Luận án Nghiên cứu cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa và lưu lượng tiêu thiết kế cho các hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 205 trang nguyenduy 03/05/2025 100
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa và lưu lượng tiêu thiết kế cho các hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa và lưu lượng tiêu thiết kế cho các hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ

Luận án Nghiên cứu cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa và lưu lượng tiêu thiết kế cho các hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ
a)f(c) 0 thì 
đặt lại a=c rồi cũng quay về bước 1. 
Bước 4: Thông báo nghiệm c tìm được và kết thúc công việc tìm nghiệm của phương 
trình f(x) = 0. Quá trình trên gọi là phương pháp chia đôi bởi vì cứ mỗi một lần lặp lại 
t đầu thì khoảng [a,b] cần xem x t được thu gọn lại chỉ còn một nửa so với lần trước 
bởi điểm chính giữa c. Quá trình lặp trên cũng d ng lại khi đoạn [a,b] quá ngắn (nhỏ 
hơn một số dương r t nhỏ nào đó, gọi là sai số). 
b Đối với bài toán mô phỏng hệ số tiêu q~t trong quá trình v n hành (đã biết b tràn) 
Giải phương trình (2 25) bằng phương pháp thử dần trong mỗi thời đoạn t sẽ xác 
định được ai, thay vào (2.24) sẽ xác định được qoi . Lặp lại quá trình tính toán cho đến 
thời đoạn cuối cùng sẽ xác định được quá trình m c nước trên ruộng lúa a~t và quá 
trình hệ số tiêu của lúa ql-i ~t . Quá trình tính toán thử dần này được th c hiện bởi một 
chương trình máy tính l p bằng ngôn ngữ Visual Basic 6 0 Sơ đồ khối như hình 2 9 
(Chương trình tính trình bày ở ph l c). Chương trình tính đã được kiểm định bằng 
phương pháp so sánh kết quả tính t chương trình và t phần mềm Exel truyền thống 
62 
Thỏa mãn khả năng 
chịu ng p của lúa 
i:= i+1 
: 
Hình 2.8 Sơ đồ khối tính hệ số tiêu thiết kế 
b:=b+0.005 
Nh p số liệu: Mưa thiết kế (Pi), khả 
năng chịu ng p của lúa, hoi, Ht, 
b:= 0.05 
i:= 1 (i =1÷N) 
Giải phương trình sau bằng PP lặp chia đôi (ẩn số là ai): 
1
)
10
.
2/3
3
10).
2
1(2..( 
i
aia
t
tH
i
aia
gbmoihiP
i = N 
Kết thúc 
BEGIN 
In kết quả b, q~t 
Đ 
S 
S Đ 
63 
i:= i+1 
Hình 2.9 Sơ đồ khối mô phỏng hệ số tiêu q~t toàn liệt 
Bằng việc mô phỏng quá trình mưa - dòng chảy cho các tr n mưa thiết kế và các tr n 
mưa lớn trong các năm đã đo đạc, xác định được các hệ số lưu lượng đỉnh tại các vị trí 
tương ứng với các tr n mưa thiết kế khác nhau gọi là qTK(P) và hệ số lưu lượng đỉnh tại 
các vị trí ứng với tần su t thiết kế gọi là qTL(P). So sánh kết quả qTK(P) và qTL(P qua chỉ 
số sai số tương đối q sẽ l a chọn được MHM tiêu thiết kế thích hợp nh t ph c v bài 
toán quy hoạch, thiết kế cho các hệ thống tiêu nông nghiệp khu v c Hà Nam theo tài 
liệu mưa mới nh t 
Nh p số liệu: Mưa thiết kế (Pi), 
khả năng chịu ng p của lúa, hoi, Ht, 
i:= 1 (i =1÷N) 
Giải phương trình sau bằng PP lặp chia đôi 
(ẩn số là ai) 
1
2/3
31 )
10
.10).
2
(2..( 
 iit
ii
oii aa
t
H
aa
gbmhP 
i = N 
END 
BEGIN 
Đ 
S 
In kết quả q~t 
64 
2.4 Phương pháp xây dựng hệ số hiệu chỉnh lưu lượng tiêu thiết kế từ mô hình 
mư giờ và mô hình mư ngày cho vùng tiêu hỗn hợp nông nghiệp và dân cư ô 
th . 
Theo các nghiên cứu của Viện quy hoạch Thủy lợi, khi tính toán hệ số tiêu thiết kế cho 
các vùng trồng lúa hay các vùng hỗn hợp lúa, hoa màu, thổ cư, khu công nghiệp, ở 
ĐBBB, nên chọn tổng thời gian của tr n mưa thiết kế bằng 05 ngày và thời gian tiêu là 
07 ngày Trong th c tế hiện nay, khi tính toán tiêu cho các khu dân cư, đô thị thường 
chọn bước thời gian mưa thiết kế là 5, 10, 30 hay 60 phút tùy theo quy mô lưu v c, 
còn khi tính hệ số tiêu và lưu lượng tiêu cho vùng nông nghiệp hoặc vùng hỗn hợp 
nông nghiệp và khu dân cư thường chọn bước thời gian mưa thiết kế là 01 ngày Việc 
chọn bước thời gian mưa thiết kế bằng 01 ngày sẽ dẫn đến kết quả tính toán lưu lượng 
tiêu thiết kế của các công trình tiêu như kênh, cống, trạm bơm thiên nhỏ và không đảm 
bảo an toàn chống ng p l t nếu như có đoạn kênh tiêu đi qua khu dân cư hay bờ kênh 
kết hợp đường giao thông mà có yêu cầu mưa giờ nào tiêu hết giờ đó (xem hình 2.17), 
ví d như kênh tiêu chính của: trạm bơm Hữu Hòa huyện Thanh Trì, trạm bơm Thạc 
Quả huyện Đông Anh, trạm bơm Phù Đổng huyện Gia Lâm; trạm bơm Lạc Tràng ở 
Phủ Lý, Hà Nam và nhiều hệ thống tiêu khác thuộc vùng ngoại thành Hà Nội cũng như 
những địa phương khác 
S
o
ân
g
Khu daân cö
Khu daân cö
TB
V
uøng luùa
V
u
øn
g
 l
u
ùa
Vuøng luùa
Keânh keát hôïp ñöôøng giao thoâng
Hình 2.10 Sơ đồ một hệ thống tiêu hỗn hợp dân cư và nông nghiệp (TB: trạm bơm) 
Để đánh giá ảnh hưởng của bước thời gian mưa thiết kế đến kết quả tính lưu lượng tiêu 
thiết kế cho các hệ thống tiêu hỗn hợp nông nghiệp và khu dân cư Lu n án l a chọn 
tr n mưa thiết kế 5 ngày max đã xác định được ở m c 2 3 với bước thời gian là 1h và 1 
ngày lớn nh t để nghiên cứu áp d ng xác định hệ sô hiệu chỉnh lưu lượng tiêu của hệ 
65 
thống thông qua hệ số K (được gọi là hệ số hiệu chỉnh lưu lượng), là tỷ số giữa lưu 
lượng tiêu thiết kế tính theo bước thời gian 1h và lưu lượng tiêu thiết kế tính theo bước 
thời gian 1 ngày. 
ng
h
Q
Q
K 
(2-27) 
Trong đó: 
Qh là lưu lượng tiêu của hệ thống tương ứng mô hình mưa giờ (m
3
s) 
Qng là lưu lượng tiêu của hệ thống tương ứng mô hình mưa ngày (m
3
s) 
T đó thiết l p mối quan hệ giữa lưu lượng tiêu tính theo mô hình mưa giờ và mô hình 
mưa ngày cho một hệ thống tiêu giả định đang có s chuyển đổi về tỷ lệ sử d ng đ t 
trồng lúa và đ t thổ cư nhằm xác định lưu lượng tiêu thiết kế ứng với mô hình mưa giờ 
của các công trình tiêu khi biết lưu lượng tiêu thiết kế tính theo mô hình mưa ngày 
Quá trình tính toán được th c hiện theo các bước giới thiệu (tại m c 2 5 1) Ngoài ra 
để so sánh với hệ số tiêu tính toán theo TCVN 10406, ở đây lu n án được tính với mô 
hình mưa ngày theo công thức của TCVN 10406 được giới thiệu tại m c 2 5 2 
Chọn mô hình SWMM để mô phỏng thủy văn, thủy l c cho phần đô thị Vùng nông 
nghiệp sử d ng phương pháp hồ chứa mặt ruộng để giải Kết quả của phương pháp hồ 
chứa mặt ruộng tính cho phần diện tích đ t nông nghiệp là đường quá trình hệ số tiêu 
theo thời gian Số liệu này được nh p vào nút của mô hình SWMM như chức năng 
nh p lưu lượng (inflow) 
Phương pháp cụ thể: 
2.4.1 Tính toán lưu lượng tiêu của hệ thống theo mô hình SWMM 
Bước 1: Sử d ng số liệu mưa giờ và mưa ngày của trạm khí tượng Phủ Lý, Hà Nam 
trong 30 năm t năm 1985 đến năm 2014 Chọn tổng thời gian của tr n mưa thiết kế 
bằng 05 ngày và thời gian tiêu là 07 ngày Hai mô hình mưa tiêu thiết kế được xem x t 
đều có tổng thời gian mưa là 5 ngày, với các bước thời gian khác nhau là: 1 giờ và 1 
ngày Các mô hình mưa thiết kế này đều được xác định theo phương pháp thu phóng 
t tr n mưa điển hình đã được xác định ở m c 2 3 
66 
Bước 2: Tính toán hệ số tiêu cho lúa: được th c hiện bởi một chương trình máy tính 
l p bằng ngôn ngữ Visual Basic 6.0. 
Quá trình tính toán sẽ th c hiện t ngày đầu của tr n mưa thiết kế cho đến khi kết thúc 
mưa và m c nước trên ruộng trở lại m c nước ban đầu thì sẽ kết thúc quá trình tính 
L p trình sẵn quá trình tính toán này để mô phỏng dòng chảy t các ô ruộng lúa chảy 
vào kênh trên hệ thống tiêu để xác định giá trị lưu lượng chảy vào các nút (inflows) 
của khu v c ruộng lúa (Sơ đồ khối như hình 2 11). 
Bước 3: Sử d ng mô hình SWMM [47] để tính toán lưu lượng hệ thống tiêu cho hệ 
thống hỗn hợp giả định theo mô hình mưa giờ Mô hình cho ph p mô phỏng mạng lưới 
thoát nước bao gồm đường ống, kênh hở, cống, tràn, trạm bơm, Các số liệu đầu vào 
đơn giản dễ thu th p, mô phỏng chi tiết diễn biến m c nước, lưu lượng, độ sâu dòng 
chảy, độ sâu ng p úng tại t ng nút theo thời gian (không khống chế thời gian) 
Đây là phiên bản mới có nhiều tính năng trong tính toán, phiên bản này đã được sử 
d ng tính toán cho mạng lưới thoát nước cho bước thiết kế, quy hoạch và kiểm soát lũ 
tại Mỹ, các phiên bản cũ đã được ứng d ng tại Việt Nam Đối với khu v c trồng lúa, 
mô hình cho ph p mô phỏng ruộng lúa (đối tượng có bề mặt th m nước) với khả năng 
trữ nước trên bề mặt theo khả năng chịu ng p của lúa theo mô hình mưa ngày 
Bước 4: T kết quả tính toán lưu lượng của hệ thống theo mô hình mưa giờ cho khu 
dân cư và mô hình mưa ngày cho khu trồng lúa thiết l p được tỷ số giữa lưu lượng tiêu 
thiết kế tính theo bước thời gian 1h và lưu lượng tiêu thiết kế tính theo bước thời gian 
1 ngày t đó xác định hệ số giảm lưu lượng tiêu của hệ thống thông qua hệ số K (được 
gọi là hệ số giảm lưu lượng) 
* Phương pháp tính toán của mô hình SWMM 
SWMM5 là mô hình mô phỏng các quá trình theo các bước thời gian rời rạc SWMM5 
mô phỏng số lượng và ch t lượng nước qua các quá trình v t lý sau: Quá trình sinh 
dòng chảy mặt; quá trình th m; nước ngầm; tuyết tan; diễn toán dòng chảy; ao nước 
mặt; diễn toán ch t lượng nước 
67 
- Dòng chảy mặt: Mỗi Subcatchment được xem như là một hồ chứa phi tuyến Dòng 
chảy vào Subcatchment bao gồm mưa và dòng chảy t Subcatchment phía trên đã 
được xác định Dòng chảy ra khỏi Subcatchment bao gồm: Th m, bốc hơi và dòng 
chảy mặt Dung tích của “hồ chứa” này là khả năng trữ nước lớn nh t của các ao, vùng 
ẩm ướt và những v t ngăn cản dòng chảy Lưu lượng Q của dòng chảy mặt chỉ xu t 
hiện khi chiều sâu nước trong “hồ chứa” vượt quá chiều sâu trữ nước Quá trình th m 
nước mưa vào vùng đ t chưa bão hoà nằm dưới phần diện tích th m nước của 
Subcatchment được SWMM5 mô tả theo 3 phương pháp: Phương pháp Horton; 
phương pháp Green-Ampt; phương pháp SCS Quá trình tính toán dòng chảy mặt được 
th c hiện bởi modul Block RUNOFF d a trên phương trình liên t c và công thức th c 
nghiệm Manning-Strickler như sau: 
2
2
.
2
)()(
)()( tR
thtth
WCONt
A
VV
thtth ir 
(2-28) 
 Với 2
1
J.k.B.
A
1
WCON (2-29) 
Trong đó: 
 h(t + t) và h(t): Độ sâu dòng chảy mặt tại cuối và đầu thời đoạn tính toán 
 Vr: Tổng lượng mưa 
Vi: Tổng lượng th m 
 R: Chiều sâu lớp nước trữ trên mặt lưu v c 
 B: Chiều rộng diện tích hứng nước 
 J: Độ dốc đáy của phần diện tích tính toán 
 A: Diện tích lưu v c 
Sử d ng kỹ thu t giải lặp Newton-Raphson để giải phương trình tìm ẩn số h(t + t) 
sau đó tìm giá trị Q(t + t) theo phương trình Manning-Strickler: 
3
5
2
1
R
2
)t(h)tt(h
J.k.B)tt(Q 
 (2.30) 
Với t ng bước thời gian ta xác định được giá trị lưu lượng chảy tràn là điều kiện biên 
cho các bước tính toán tiếp theo 
68 
- Diễn toán dòng chảy: Diễn toán dòng chảy trong phạm vi một đường ống/kênh trong 
SWMM5 bị chi phối bởi các phương trình bảo toàn khối lượng và động lượng cho 
dòng chảy không đều biến đổi ch m (hệ phương trình Saint Venant) Hệ phương trình 
cơ bản: 
+ Phương trình liên t c: 
0
x
Q
t
A




 (2.31) 
+ Phương trình động l c: 
0
x
H
.A.g
x
A
.V
t
A
.V.2S.A.g
t
Q 2
f 








 (2.32) 
Trong đó: 
 Q: Lưu lượng chuyển qua mặt cắt kênh đang x t A (m3/s) 
 V: Tốc độ dòng chảy ở mặt cắt đang x t (m/s) 
 A: Diện tích mặt cắt ngang kênh tại mặt cắt đang x t (m2) 
 H: Cột nước áp l c tại mặt cắt đang x t (m) 
 Sf: Độ dốc mặt nước 
|V|Q.
R.A.g
k
S
3
4f
 (2-33) 
 k = g n2 (n: hệ số nhám Manning) 
 R: Bán kính thủy l c (m) 
Sử d ng SWMM5 trong đó có s l a chọn về mức độ chính xác được sử d ng để giải 
các phương trình này theo các cách sau: Diễn toán dòng chảy đều; diễn toán sóng động 
học; diễn toán sóng động l c học 
- Diễn toán dòng chảy sóng động học: Giải phương trình liên t c cùng với hình thức 
đơn giản nh t của phương trình động lượng trong mỗi đường ống/kênh Dòng chảy lớn 
nh t có thể v n chuyển qua một đường ống/ kênh là giá trị của dòng chảy đầy tính theo 
công thức Manning Khi dòng chảy nh p vào các nút có trị số lớn hơn trị số đó thì có 
69 
hình thành một ao trên đỉnh của nút hoặc một phần lượng dòng chảy bị tổn th t khỏi 
hệ thống Diễn toán dòng chảy sóng động học cho ph p dòng chảy và diện tích mặt cắt 
biến đổi theo cả không gian và thời gian trong phạm vi một đường ống/kênh Điều này 
có thể gây ra kết quả làm ch m và làm suy yếu biểu đồ dòng chảy ra khi dòng chảy 
vào được dẫn qua kênh Tuy nhiên hình thức diễn toán dòng chảy này không thể tính 
toán ảnh hưởng của nước v t, tổn th t ở cửa vào và cửa ra Nó có thể luôn luôn duy 
trì s ổn định về số học đối với mô phỏng bước thời gian dài t 5 phút đến 15 phút 
Nếu những ảnh hưởng trên là không đáng kể thì phương pháp diễn toán này là chính 
xác và hiệu quả, đặc biệt là mô phỏng với thời đoạn dài 
- Diễn toán sóng động lực: Giải hệ phương trình Sain Venant hoàn chỉnh và vì v y cho 
kết quả chính xác về mặt lý thuyết Hệ phương trình này bao gồm phương trình động 
lượng và phương trình liên t c cho các đường ống/kênh và phương trình liên t c tại 
các nút Với hình thức diễn toán này, nó có thể mô tả dòng chảy có áp khi một đường 
ống kín bị đầy Úng ng p có thể xảy ra khi chiều sâu ở một nút lớn hơn chiều sâu lớn 
nh t, và khi đó lượng dòng chảy vượt quá hoặc là bị tổn th t khỏi hệ thống hoặc là 
hình thành một ao ở trên đỉnh của nút và quay trở lại hệ thống khi có thể Diễn toán 
sóng động l c học có thể tính toán khả năng trữ nước của kênh, nước v t, tổn th t ở 
cửa vào/cửa ra, dòng chảy ứng với độ dốc ngược, và dòng chảy có áp Đây là phương 
pháp được l a chọn để mô phỏng cho hệ thống chịu s ảnh hưởng đáng kể của nước 
v t do s hạn chế của dòng chảy hạ lưu và s điều tiết dòng chảy qua tràn hoặc lỗ 
Cách diễn toán dòng chảy này để ổn định về mặt số học đòi hỏi bước thời gian mô 
phỏng nhỏ, khoảng ch ng 1 phút hoặc nhỏ hơn 
- Diễn toán hồ chứa: Sử d ng phương trình cân bằng trong thời đoạn : 
OI
t
V
 (2.34) 
Với: V = V2 – V1 (2.35) 
 2
II
I 21
 và 2
OO
O 21
 (2.36) 
Trong đó: V là lượng tích trong hồ chứa; 
70 
I1, I2, O1, O2 là lượng dòng chảy vào và ra khỏi hồ chứa đầu thời đoạn và cuối thời 
đoạn Các trị số đã biết là: I1, I2, O1, V1; Các giá trị chưa biết là: O2, V2 
 Thay (2.36) và (2.35) vào phương trình (2.34) ta có: 
 t
2
OO
t
2
II
VV 212112 
 (2.37) 
SWMM được l p trình sẵn để giải phương trình (2 37) theo phương pháp lặp với các 
thông số đầu vào và quan hệ cao độ lòng hồ - diện tích hồ Sử d ng 2 mô hình trên kết 
hợp để mô phỏng mưa - dòng chảy cho toàn bộ lưu v c nghiên cứu 
Hình 2 11 Sơ đồ khối tính toán dòng chảy cho lưu v c nghiên cứu 
- Vẽ sơ đồ hệ thống tiêu trên SWMM 
- Nh p các thông số của toàn bộ lưu v c tiêu 
(thông số lưu v c đô thị, kích thước hình học, cao 
độ của hệ thống kênh, ao, trạm bơm ) 
BẮT ĐẦU 
T số liệu mưa, chiều rộng 
tràn, chiều cao tràn , sử 
d ng phương pháp tính hệ số 
tiêu cho lúa (đã nêu ở m c 
2.3.3) xác định quá trình Q~t 
t các ô ruộng 
Nh p các điều kiện biên: Mưa, m c nước, 
lưu lượng vào (inflows) tại các nút 
- Mô phỏng mưa-dòng chảy cho các lưu 
v c đô thị 
- Diễn toán dòng chảy trong hệ thống tiêu 
Kiểm tra s hợp lý của kq mô phỏng 
Xu t kết quả: Z~t và Q~t tại các nút 
KẾT THÚC 
71 
2.4.2 Tính toán lưu lượng tiêu của hệ thống theo TCVN 10406:2015 
Vì đối tượng trong hệ thống tiêu giả định bao gồm lúa và khu dân cư nên hệ số tiêu sơ 
bộ của vùng tiêu (qi) xác định theo công thức 
qi = l.qli + dc.qdc (2-38) 
Trong đó: 
 l là tỷ lệ diện tích trồng lúa nước trên vùng tiêu: Có 6 giá trị cho 3 hệ thống giả định 
 dc là tỷ lệ diện tích đ t ở của dân cư nông thôn thuộc vùng tiêu: Có 6 giá trị cho 3 hệ 
thống giả định; 
qli là hệ số tiêu cho ruộng lúa tại thời đoạn tính toán thứ i, l/s/ha, qli l y theo kết quả 
tính toán ở m c trên 
qdci là hệ số tiêu bình quân của đối tượng tiêu nước tổng hợp trên vùng tiêu tại thời 
đoạn tiêu nước thứ i, l/s/ha 
qdc = 
64,8
1
Cdc.Pi (2-39) 
Hệ số dòng chảy Cdc l y theo bảng B 1 ph l c B của tiêu chuẩn: 
Đối với lưu v c khu dân cư thuộc hệ thống tiêu Lạc Tràng, Cdc = 0,65 
qdc = 0,0752.Pi (2-40) 
2.5 ết luận chương 2 
i) Nhằm cải tiến phương pháp xác định cường độ mưa thiết kế dùng cho tính toán quy 
hoạch, thiết kế các hệ thống tiêu dân cư, đô thị vùng ĐBBB, lu n án đã giới thiệu 
phương pháp thiết l p bộ phương trình mô tả quan hệ giữa lượng mưa và thời gian 
mưa với thời đoạn ngắn (d =10„÷24h) ứng với các chu k lặp lại 5, 10 và 20 năm cho 
15 trạm đo mưa t ghi. Kết quả cho th y có một điểm chuyển tiếp giữa hai phương 
trình xung quanh thời điểm 1h, thể hiện rõ xu thế biến đổi của mưa thời đoạn ngắn 
theo thời gian được chia làm hai thời khoảng Đây là một điểm mới trong công thức 
mới của lu n án so với các công thức tính cường độ mưa trước đây 
72 
ii) Để mô tả s phân bố theo không gian của lượng mưa thời đoạn ngắn lớn nh t, lu n 
án sử d ng phần mềm ArcGis 10 với phương pháp nội suy Spline để xây d ng các bản 
đồ đẳng trị lượng mưa lớn nh t các thời đoạn: 1h, 3h, 6h, 12h, 24h, 3 ngày, 5 ngày và 
bản đồ đẳng trị tham số của phương trình cường độ mưa ứng với các tần su t khác 
nhau D a vào các bản đồ đẳng trị này sẽ xác định được giá trị lượng mưa và cường độ 
mưa thiết kế ph c v cho công tác quy hoạch, thiết kế các hệ thống tiêu nước khu đô 
thị, dân cư nông thôn tại các vùng không có trạm đo mưa trong vùng ĐBBB. 
iii) Đối với các vùng trồng lúa, hiện nay thường sử d ng phương pháp tr n mưa điển 
hình với tài liệu mưa ngày để xác định tr n mưa thiết kế Phương pháp này có hạn chế 
là phân bố mưa của tr n mưa thiết kế ph thuộc vào phân bố mưa của tr n mưa điển 
hình, trong khi tr n mưa điển hình được chọn thường d a trên tổng lượng mưa của cả 
tr n. Mặt khác, tr n mưa thiết kế d a trên tài liệu mưa ngày này cũng sẽ cho kết quả 
thiên nhỏ vì cường độ mưa được coi như phân bố đều trong mỗi ngày. Vì v y lu n án 
đã đề xu t một phương pháp l a chọn mô hình mưa thiết kế hợp lý cho lúa bằng 
phương pháp mô hình toán mô phỏng quá trình mưa – dòng chảy trên quan điểm: một 
mô hình mưa tiêu thiết kế được gọi thích hợp nh t khi nó tạo ra dòng chảy có giá trị 
lưu lượng đỉnh hoặc tổng lượng sát nh t với giá trị lưu lượng đỉnh hoặc tổng lượng xác 
định được t phân tích tần su t liệt dòng chảy mô phỏng t các tr n mưa đã đo đạc. 
iv) Với các hệ thống tiêu hỗn hợp việc chọn bước thời gian mưa thiết kế bằng 1 ngày 
sẽ dẫn đến kết quả tính toán lưu lượng tiêu thiết kế của các công trình tiêu như kênh, 
cống, trạm bơm thiên nhỏ và không đảm bảo an toàn chống ng p l t nếu như có đoạn 
kênh tiêu đi qua khu dân cư hay bờ kênh kết hợp đường giao thông mà có yêu cầu mưa 
giờ nào tiêu hết giờ đó Lu n án đã giới thiệu một phương pháp xác định hệ số hiệu 
chỉnh lưu lượng K khi biết tỷ lệ diện tích lúa và diện tích khu dân cư. T đó có thể xác 
định được lưu lượng tiêu thiết kế tổng hợp ứng với bước thời gian 1h khi biết lưu 
lượng tiêu thiết kế tổng hợp ứng với bước thời gian là 1 ngày. Kết quả này có thể được 
áp d ng trong việc xác định lưu lượng tiêu thiết kế cho các đoạn kênh tiêu đi qua khu 
dân cư hay có bờ kênh kết hợp đường giao thông trong các vùng tiêu khi biết hệ số 
tiêu thiết kế theo quy hoạch được xác định t mô hình mưa ngày 
73 
CHƯ NG 3 ẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 
3.1 ết quả xây dựng qu n hệ lượng mư - thời gi n - t n suất (DD ) và quan 
hệ cường ộ mư - thời gi n - t n suất (IDF). 
Căn cứ vào phương pháp đã được giới thiệu chi tiết ở m c 2 1, tác giả tiến hành tính 
toán xây d ng đường quan hệ DDF T đó thiết l p được bộ các phương trình tính 
lượng mưa và cường độ mưa thiết kế cho 15 trạm thời đoạn ngắn (d = 10‟ †24h) theo 
các nội dung được trình bày dưới đây 
3.1.1 Kết quả xây dựng quan hệ DDF 
3.1.1.1 ết quả tính tần suất 
Để chọn được hàm phân phối xác su t phù hợp nh t với các liệt số liệu lượng mưa lớn 
nh t năm đã chọn, 3 hàm phân phối xác su t đã được l a chọn để tính toán và vẽ 
đường tần su t đó là: Gumbel (EV1), Lognormal, Pearson III Qua kết quả so sánh 
kiểm định 2, phân bố Gumbel (EV1) được chọn là hàm phân phối xác su t phù hợp 
nh t để tính toán tần su t Căn cứ vào tài liệu mưa thu th p được với thời đoạn d = 10 
phút ÷ 24h. 
Theo TCVN 7957:2008, chu k lặp lại của tr n mưa tính toán dùng để thiết kế cống, 
kênh mương đối với khu v c đô thị ph thuộc vào tính ch t đô thị và quy mô công 
trình (bảng 1 2) Lu n án tiến hành tính toán tần su t: 5, 10, 20 và 50 % (hay các chu 
k lặp lại: 20, 10, 5, 2 năm), đây là các chu k lặp lại thường được sử d ng trong th c 
tế Th c hiện tính toán cho 15 trạm đo mưa t ghi được kết quả minh họa như bảng 3 1 
dưới đây: 
Bảng 3 1 Lượng mưa lớn nh t (mm) tương ứng với các thời đoạn và thời gian xu t 
hiện lại (T) hay tần su t (P) của trạm Phủ Lý 
T 
(năm) 
P(%) 
Thời gi n mư (h) 
0.167h 0.5h 1h 2h 3h 6h 12h 24h 
2 50 19.4 43.4 64.5 78.0 96.8 107.6 136

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_cai_tien_phuong_phap_xac_dinh_mo_hinh_mua.pdf
  • pdfThongtinLA(TA)NguyenThiVietHong (2018).pdf
  • pdfThongtinLA(TV)NguyenThiVietHong(2018).pdf
  • pdfTomtatLA(TA)NguyenThiVietHong(2018).pdf
  • pdfTomtatLA(TV)NguyenThiVietHong(2018).pdf