Giáo trình Tính toán thuỷ văn thiết kế

2



















GIÁO TRÌNH

TÍNH TOÁN THỦY VĂN THIẾT KẾ

3
MỤC LỤC

MỤC LỤC 3
CHƯƠNG 1: QUY PHẠM TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG THỦY VĂN THIẾT KẾ 8
I.1 NHỮNG QUY ĐỊNH CHUNG 8
I.2 CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 10
I.2-1 Tiêu chuẩn thiết kế mưa 10
I.2-2 Tiêu chuẩn thiết kế dòng chảy. 11
I.2-3 Tiêu chuẩn thiết kế mực nước. 12
I.2-4 Tần suất gió lớn nhất. 13
I.3 NỘI DUNG YÊU CẦU VỀ TÍNH TOÁN THỦY VĂN. 15
Tính toán thủy văn phục vụ thủy lợi gồm hai loại: 15
Loại một: Tính toán thủy văn phục vụ cho quy hoạch thủy lợi cho các
cấp huyện, tỉnh và quy hoạch trị thủy khai thác sông ngòi. 15

Tính toán thủy văn ở đây nhằm cung cấp các căn cứ, các số liệu về
nguồn nước định tính lẫn định lượng các đặc trưng và các quy luật biến
đổi của chúng theo thời gian lẫn không gian 15

Loại hai: Tính toán thủy văn phục vụ xây dựng công trình thủy lợi. 15
Xét về giai đoạn thiết kế có thể chia ra: giai đoạn quy hoạch, giai đoạn
thiết kế nhiệm vụ, thiết kế sơ bộ, thiết kế kỹ thuật và thiết kế thi công.
Hiện nay thường chia 3 giai đoạn: giai đoạn luận chứng kinh tế kỹ thuật
tiền khả thi; giai đoạn luận chứng kinh tế kỹ thuật khả thi và giai đoạn
thiết kế kỹ thuật, mỗi giai đoạn có yêu cầu tính toán thủy văn có mức độ
khác nhau.
15

Về hạng mục thủy văn có thể phân ra như sau: 15
a/ Tính toán cân bằng nước thẳng đứng. 15
- Lượng mưa năm, mưa mùa, mưa vụ theo tần suất bảo đảm thiết kế 15
- Mô hình mưa năm, mưa vụ thiết kế. 15
- Bốc hơi mặt nước, bốc hơi mặt đất. 15
- Tính cân bằng nước thẳng đứng theo từng vùng, từng ô. 15
b/ Tính toán cân bằng nước nằm ngang 15
- Lượng nước ngọt chảy đến địa phương theo đường sông ngòi. 15
- Lượng nước ngọt chảy ra khỏi địa phương theo đường sông ngòi 15
- Lượng nước cần tưới được lấy bằng các công trình thủy lợi trong địa
phương tính toán 15

- Lượng nước tiêu thoát ra khỏi địa phương tính toán bằng các công
trình thủy lợi hay chảy tràn, tổn thất ven bờ 15

- Diễn biến triều mặn theo thời gian và không gian. 15
- Lượng nước mưa hiệu quả rơi trên địa phương tính toán. 16
- Lượng nước hồi quy. 16
- Cân bằng lượng nước nằm ngang 16

4
c/ Tính chế độ tưới và công trình lấy nước tưới. 16
- Lượng mưa năm, mùa, vụ theo các mức bảo đảm thiết kế 16
- Mô hình mưa năm, mưa vụ thiết kê. 16
- Bốc hơi mặt nước. 16
- Mực nước lớn nhất, thấp nhất, trung bình trong năm, trong vụ ứng với
tần suất thiết kế. 16

- Mô hình mực nước năm, mực nước vụ thiết kế. 16
d/ Tính chế độ tiêu và công trình tiêu nước 16
- Lương mưa tiêu 1, 3 , 5, 7, ngày lớn nhất theo các tần suất thiết kế
trong thời gian tiêu nước khó khăn 16

- Mô hình mưa tiêu thiết kế. 16
- Mực nước lớn nhất, mực nước lớn nhất trung bình trong nhóm ngày
tiêu khống chế ứng với tần suất thiết kế 16

- Mô hình mực nước thiết kế ứng với công trình tiêu. 16
e/ Tính thủy năng thủy lợi 16
- Dòng chảy năm, mùa, dòng chảy kiệt nhất ngày, tháng theo các mức
bảo đảm thiết kế 16

- Phân phối dòng chảy trong năm (tháng, tuần) hoặc chuỗi năm đại biểu
(dòng chảy tháng). 16

- Bốc hơi mặt nước và bốc hơi lưu vực. 16
- Đường quan hệ Q = f(H) ở hạ lưu công trình đầu mối và các vị trí cần
thiết khác 16

f/ Tính điều tiết lũ 17

- Lưu lượng lớn nhất, tổng lượng lũ từng thời khoảng và đường quá trình
lũ tại tuyến vào hồ chứa và tuyến đập theo các tần suất thiết kế 17

- Mô hình lũ thiết kế theo một số loại tổ hợp. 17
- Đường quan hệ Q = f(H). 17
g/ Tính lũ dẫn dòng và tiến độ thi công 17
- Lưu lượng lớn nhất từng thời kỳ trong năm (các tháng mùa cạn) và lưu
lượng lớn nhất trong năm theo các tần suất thiết kế thi công 17

- Tần suất xuất hiện lượng mưa từng cấp trong năm và trong các mùa thi
công 17

- Hướng chảy và tốc độ dòng nước tại lòng sông chính, lòng sông phụ,
bãi bồi theo tim công trình và dọc theo các công trình tạm thời (như đê
quai ). 17

- Tốc độ gió lớn nhất và hướng gió. 17
Câu hỏi chương 1: 17
CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN MƯA
17
2.1 TÍNH TOÁN MƯA NĂM 18
2.1-1 Tính lượng mưa năm trung bình nhiều năm cho lưu vực 18
2.1-2 Tính lượng mưa năm thiết kế 18


5
2.1-3 Tính lượng mưa mùa thiết kế 23
2.1-4 Tính lượng mưa năm thiết kế thời khoảng tháng. 31
2.2 TÍNH TOÁN MƯA LŨ 34
2.2-1 Tính lượng mưa tiêu thiết kế với t

≥
1 ngày. 34
2.2-2 Tính lượng mưa thiết kế với t
≤
24 giờ 40
2.3 TÍNH TOÁN MƯA VỤ VÀ MÔ HÌNH MƯA VỤ THIẾT KẾ 53
2.3-1 Khái niệm 53
2.3-2 Mô hình mưa tưới thiết kế. 54
2.4. TÍNH TOÁN MÔ HÌNH BỐC HƠI 55
2.4.1 Xác định lượng bốc hơi mặt nước. 56
2.4.2 Xác định lượng bốc hơi trên mặt lưu vực 57
2.4.3 Mô hình phân phối bốc hơi trong năm 57
Câu hỏi chương 2: 57
CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY NĂM 58
3.1. TÍNH LƯỢNG DÒNG CHẢY NĂM THIẾT KẾ. 58
3.1-1 Tính lượng dòng chảy năm thiết kế trong trường hợp có đủ tài liệu
quan trắc 58

3.1-2 Tính dòng chảy năm thiết kế trong trường hợp chuỗi quan trắc
ngắn 65

3.1-3 Tính dòng chảy năm thiết kế trong trường hợp không có chuỗi
quan trắc 69

3.2 PHÂN PHỐI DÒNG CHẢY NĂM 74
3.2-1 Mô hình phân phối dòng chảy mùa 74
3.2-2 Mô hình phân phối dòng chảy trong năm thiết kế 76
3.3 TÍNH LƯỢNG DÒNG CHẢY NHỎ NHẤT Q
MIN
87

3.3-1 Tính lưu lượng nhỏ nhất thiết kế khi có đủ tài liệu 87
3.3-2 Tính lưu lượng nhỏ nhất thiết kế khi có ít tài liệu 87
3.3-3 Tính lưu lượng nhỏ nhất thiết kế khi không có tài liệu. 88
3.4 DÒNG CHẢY BÙN CÁT. 89
3.4-1 Các khái niệm và đặc trưng biểu thị. 89
3.4-2 Tính toán bùn cát 89
Câu hỏi chương 3: 91
CHƯƠNG IV. TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY LŨ 92
4.1 NƯỚC LŨ THIẾT KẾ VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 92
4.1-1 Khái niệm về dòng chảy lũ. 92
4.1-2 Các khái niệm về tiêu chuẩn thiết kế 92
4.2 TÍNH LƯU LƯỢNG ĐỈNH LŨ THIẾT KẾ KHI CÓ ĐỦ TÀI LIỆU. 95
4.2-1 Vấn đề chọn mẫu thống kê. 95
4.2-2 Vần đề tần suất lũ - xử lý lũ đặc biệt lớn. 97
4.2-3. Vấn đề dạng đường tần suất trong thống kê lũ 100
4.2-4 Hệ số hiệu chỉnh an toàn 101


6
4-3 TÍNH LƯU LƯỢNG ĐỈNH LŨ THIẾT KẾ TRONG TRƯỜNG HỢP
CHUỖI QUAN TRẮC THỦY VĂN NGẮN 102

4-4 TÍNH LƯU LƯỢNG ĐỈNH LŨ LỚN NHẤTTHIẾT KẾ TRONG
TRƯỜNG HỢP KHÔNG CÓ TÀI LIỆU ĐO ĐẠC 103

4.4-1. Nhận xét chung 103
4.4-2 Công thức thể tích - công thức Xôkôlôpxki 105
4.4-3 Công thức cường độ giới hạn - Công thức Alecxâyep 112
Câu hỏi chương 4: 120
CHƯƠNG V. TỔNG LƯỢNG VÀ QÚA TRÌNH LŨ 122

5.1 TỔNG LƯỢNG LŨ LỚN NHẤT THIẾT KẾ 122
5.1-1 Khái niệm 122
5.1-2 Xác định tổng lượng lũ lớn nhất thiết kế khi có đủ tài liệu 122
5.1-2 Xác định tổng lượng lũ lớn nhất thiết kế khi tài liệu ngắn hoặc
không có 123

5.2 ĐƯỜNG QUÁ TRÌNH LŨ THIẾT KẾ 124
5.2-1 Dạng đường quá trình lũ và các nhân tố ảnh hưởng 124
5.2-2 Phương pháp xác định đường quá trình lũ thiết kế theo quá trình lũ
đại biểu 126

5.3 ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT ĐƯỜNG ĐƠN VỊ XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG
QUÁ TRÌNH LŨ. 131

5.3-1 Khái niệm 131
5.3-2 Xác định đường quá trình lũ đơn vị từ quá trình dòng chảy thực
đo 132

5.4 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG QUÁ TRÌNH LŨ THIẾT KẾ
THEO DẠNG HÌNH HỌC 138

5.4-1 Dạng tam giác hay hình thang. 138
5.4-2 Coi quá trình lũ là hai nhánh parabol. 140
5.4-3 Coi quá trình lũ hàm Guđrich của Alecxêyep 140
5.5 XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG QUÁ TRÌNH LŨ THEO PHƯƠNG PHÁP
ĐƯỜNG CHẢY ĐẲNG THỜI. 141

5.6 THÀNH PHẦN VÀ TỔ HỢP NƯỚC LŨ 144
5.6-1 Tổ hợp lượng nước lũ 145
5.6-2 Sự gặp gỡ của lưu lượng đỉnh lũ 146

5.6-3 Tổ hợp nguồn gốc nước lũ 147
Câu hỏi chương 5: 149
CHƯƠNG VI. TÍNH MỰC NƯỚC THIẾT KÊ 150
6.1 TÍNH MỰC NƯỚC THIẾT KẾ TRÊN SÔNG 150
6.2 TÍNH MỰC NƯỚC VÀ CHỌN DẠNG TRIỀU THIẾT KẾ 152
6.2-1 Tính toán mực nước triều thiết kế từ tài liệu thực đo 153
6.2-2 Xác định mô hình mực nước triều thiết kế 155
Câu hỏi chương 6: 157


7
CHƯƠNG VII. CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN CÁC ĐẶC TRƯNG THỦY VĂN
THIẾT KẾ. 158
7.1 BÀI TOÁN THỦY VĂN THIẾT KẾ PHỤC VỤ QUY HOẠCH THỦY
LỢI VÀ PHÒNG LŨ 158

7.2 BÀI TOÁN THUỶ VĂN THIẾT KẾ HỒ CHỨA. 159
7.3 BÀI TOÁN THỦY VĂN THIẾT KẾ PHỤC VỤ TƯỚI TIÊU. 160
7.4 BÀI TOÁN THỦY VĂN THIẾT KẾ PHỤC VỤ GIAO THÔNG. 160
Câu hỏi chương 7: 160
TÀI LIỆU THAM KHẢO 161
PHỤ LỤC 162
TINH TOAN THỦY VĂN THIẾT KẾ 177


8

CHƯƠNG 1: QUY PHẠM TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG THỦY
VĂN THIẾT KẾ.
I.1 NHỮNG QUY ĐỊNH CHUNG.

Quy phạm tính toán các đặc trưng thủy văn thiết kế trình bày các phương
pháp tính toán các đặc trưng thủy văn cần thiết cho việc thiết kế các công trình thủy
lợi trên các sông suối không chịu ảnh hưởng thủy triều.
Trong quy phạm thường nêu lên các quy định chung để thực hiện. Trong quy
phạm “ Tính toán các đặc trưng thủy văn thiết kế” QP.TL .C-6-77 ban hành năm
1979 có 11 quy định chung như sau:
1. Các nguyên tắc trong quy phạm cần được tôn trọng trong khi thiết kế các công
trình thủy lợi trên sông,ven sông, các công trình trong hệ thống thủy nông thuộc
vùng sông không ảnh hưởng triều.
Khi tiến hành việc tính toán thủy văn ngoài quy phạm
này cần nghiên cứu và
tuân theo các quy định khác có liên quan trong các quy phạm xây dựng đã ban
hành.
2. Tính toán thiết kế cần sử dụng triệt để các nguồn tài liệu hiện có:
a) Tài liệu đặc trưng thủy văn do Tổng cục khí tượng thủy văn chỉnh biên và
đã xuất bản dưới hình thức niên giám và sổ đặc trưng;
b) Tài liệu thủy văn ở các trạm
dùng riêng;
c) Tài liệu thủy văn đo đạc được trước năm 1945 hiện có lưu giữ ở Bộ Thủy
lợi và một số cơ quan khác;
d) Tài liệu điều tra khảo sát thủy văn vùng công trình;
đ) Tài liệu tổng hợp tình hình thủy văn từng địa phương, đặc điểm thủy văn
các tỉnh.
3. Tuỳ theo tình hình tài liệu thu thập được ở tuyến công trình m
à quy định phương
pháp tính toán các đặc trưng thủy văn;
a) Khi có tài liệu đo đạc thủy văn dài việc tính toán tiến hành trực tiếp theo
các tài liệu đó;
b) Khi chỉ có tài liệu quan trắc ngắn cần kéo dài tài liệu theo lưu vực tương
tự có nhiều tài liệu quan trắc, hoặc kéo dài tài liệu theo tài liệu mưa trên lưu vực;

c) Khi không có tài liệu quan trắc, việc tính toán tiến hành theo các phương
pháp gián tiếp: sử dụng các bản đồ đẳng trị, các công thức xây dựng trên cơ sở tổng
hợp các đặc trưng thủy văn của nhiều lưu vực hoặc tính theo chuỗi quan trắc của
lưu vực tương tự.
4. Trong trường hợp sử dụng trực tiếp tài liệu đo đạc ở tuyến công trình hoặc lưu
vực tương tự cần tiến hành kiểm tra phân tích tài liệu gốc về các mặt:


9
a) Tính chất đầy đủ và mức độ tin cậy của tài liệu mực nước đo đạc được,
những thông tin về mực nước cao nhất và thấp nhất (tức thời hoặc bình quân ngày)
xuất hiện trong thời gian đo đạc;
b) Sự phù hợp giữa tài liệu quan trắc được và chế độ mực nước (lưu lương)
tự nhiên;
c) Nguyên nhân gây nên các mực nước cao (lũ lớn, dềnh ứ, vỡ đê );
d) Số lần đo và phương pháp đo lưu lượng trong thời gian nước lớn;
đ) Cách đo đạc và tính toán dòng chảy qua bãi sông nhánh ở tuyến công
trình;
e) Cách xét ảnh hưởng của cây cỏ mọc trong lòng sông, sự biến dạng của
lòng sông;
g) Sự phù hợp giữa mốc cao độ của thước nước và mực nước trong thời kỳ
đo đạc với hệ thống mốc cốt sử dụng trong thiết kế công trình;
h) Mức độ chính xác của việc ngoại suy đường cong lưu lượng ở phần nước
cao, nước thấp;
i) Sự phù hợp giữa mực nước, lưu lượng lớn nhất và nhỏ nhất dọc sông;
k) Sự cân bằng lượng nước bình quân từng năm, từng m
ùa dọc sông. Những
tài liệu quan trắc không đáng tin cậy, nếu không hiệu chỉnh đựơc cần loại trừ ra
khỏi tài liệu tính toán. Trong trường hợp cần thiết có thể tiến hành tính toán lại
dòng chảy từng ngày, tháng, năm;

l) Đối với các sông chịu ảnh hưởng điều tiết của kho nước, hồ đầm
nhân tạo
cần thiết phải khôi phục lại chế độ dòng chảy tự nhiên bằng cách dùng các hệ số
hiệu chỉnh dựa trên cơ sở tình hình thực tế lấy mất nước hoặc tháo nước vào sông
phía trên tuyến công trình.
5. Trong trường hợp không có tài liệu đo đạc thủy văn gần tuyến thiết kế công trình,
có thể sử dụng tài liệu tương ứng của trạm thủy văn gần nhất trên sông tương tự.
Khi sử dụng tài liệu của sông tương tự cần hiệu chỉnh sự chênh lệch về diện
tích, về lượng mưa và bốc hơi giữa lưu vực tương tự và lưu vực nghiên cứu.
6. Khi lựa chọn lưu vực tương tự cần đảm bảo các điều kiện sau đây:
- Sự tương tự về điều kiện khí hậu;
- Tính đồng bộ trong sự giao động của dòng chảy theo thời gian (có quan hệ
tương quan trong thời kỳ đo đạc song song);
- Tính đồng nhất về điều kiện hình thành dòng chảy, địa chất, thổ nhưỡng,
địa chất thủy văn, tỷ lệ rừng, đầm lầy, diện tích canh tác trên lưu vực;
- Không có những yếu tố làm thay đổi điều kiện tự nhiên của dòng chảy;
- Tỷ số diện tích các lưu vực không vượt quá 5 lần. Chênh lệch giữa cao
trình bình quân lưu vực không vượt quá 300m
.
7. Khi có ít hoặc không có tài liệu quan trắc cần thu thập các đặc trưng địa lý thủy
văn của lưu vực nghiên cứu tính đến tuyến xây dựng công trình và của lưu vực
tương tự. Các đặc trưng này bao gồm:


10
1) Diện tích lưu vực F (km
2
);
2) Chiều dài sông chính L (km);
3) Độ dốc lòng sông chính J (

0
/
00
). Độ dốc này tính theo đường thẳng kẻ
dọc sông sao cho các phần diện tích thừa thiếu khống chế bởi đường thẳng và
đường đáy sông bằng nhau;
4) Cao trình bình quân của lưu vực so với mặt biển H
BQ
(m);
5) Tỷ lệ rừng f
r
= (F
r
/ F ).100%;
6) Tỷ lệ hồ ao f
a
= (F
a
/ F ).100%;
7) Tỷ lệ đầm lầy f
đ l
= (F
đ l
/ F ).100%;
8) Tỷ lệ đá vôi f
đ v
= (F
đ v
/ F ).100%;
9) Loại địa hình lưu vực (đồng bằng, trung du, núi );

10) Loại địa chất thổ nhưỡng cấu tạo trên bề mặt lưu vực;
11) Mức độ điều tiết dòng chảy của các kho nước (số lượng, vị trí, dung tích
điều tiết).
Đối với các lưu vực bé (F < 100 km
2
) cần xác định thêm:
1) Độ dốc bình quân lưu vực J
lv
(
0
/
00
) tính theo một trong những phương
pháp sau đây:
a/ Theo trị số bình quân của một số trị số độ dốc lớn nhất (5÷10) xác định
trên bản đồ địa hình hoặc bình đồ.
b/ Theo công thức:
J
l v
= (Δ∑ l’ )/ F. (1-1)
Trong đó: Δ - Chênh lệch cao độ giữa các đường đồng mức;
∑ l’ - Tổng chiều dài các đường đồng mức nằm trong phạm
vi lưu vực (km).
2) Mật độ lưới sông và khe suối
ρ
(km/km
2
).
ρ = (∑ l + L) / F. (1-2)
Trong đó: F, L - Diện tích và độ dài sông chính;

∑ l - Tổng chiều dài các khe suối phụ (km).
Các đặc trưng địa lý thủy văn của sông ngòi và lưu vực trên đây được xác
định theo các bản đồ thỷ lệ 1: 100.000 hoặc 1:50.000.
I.2 CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ .
I.2-1 Tiêu chuẩn thiết kế mưa.
Đối với nước ta ở vào vùng nhiệt đới gió m
ùa dòng chảy trong sông chủ yếu
do mưa gây nên. Đối với tiêu chuẩn thiết kế mưa ta có thể phân làm hai loại, thứ
nhất là tiêu chuẩn tính toán mưa phục vụ tính dòng chảy năm và tưới trong nông
ngiêp, thứ hai là tiêu chuẩn tính toán mưa phục vụ cho tính toán lũ và tiêu nước.
Với mưa năm tiêu chuẩn thiết kế chọn như sau :
a/ Đối với công trình tưới lấy với hệ số tương ứng với tấn suất P=75%. Ở
vùng nhiều nước có thể lấy tần suất mưa P=85%.


11
Ở vùng thiếu nước có thể lấy tần suất mưa tới P=85% nhưng phải được cấp
duyệt nhiệm vụ thiết kế đồng ý.
b/ Đối với công trình tiêu, hệ số tiêu lấy tương ứng với tần suất P=10%. Khi
điều kiện kinh tế và kỹ thuật khó khăn một số vùng có thể tính hệ số tiêu ứng với
tần suất mưa P=20%.
c/ Đối với trường hợp tính lũ thông qua tài liệu mưa thì tần suất thiết kế lấy
theo tần suất lũ.
I.2-2 Tiêu chuẩn thiết kế dòng chảy.

A. Tiêu chuấn thiết kế dòng chảy năm.
Trị số dòng chảy năm là cở sở để xác định mức độ cấp nước của con sông.
Mức bảo đảm của công trình (mức bảo đảm thiết kế) thủy lợi phải căn cứ vào yều
cầu về cung cấp nước. Như vậy tiêu chuẩn thiết kế chọn như bảng sau:
Bảng 1.1 Mức đảm bảo thiết kế

TT Yêu cầu về cung cấp nước Mức bảo đảm
(P%)
1 Không cho phép gián đoạn hoặc giảm yêu cầu cấp
nước
95%
2 Không cho phép gián đoạn nhưng cho phép giảm
yêu cầu cấp nước
90%
3 Cho phép gián đoạn trong thời gian ngắn và giảm
yêu cầu cấp nước
80%
4 Cho tưới ruộng 75%
5 Nhà máy nhiệt điện và thủy điện 90%

Ở đây cần lưu ý khi công trình phục vụ cho nhiều ngành kinh tế quốc dân
khác nhau thì mức đảm bảo phải được xác định trên cơ sở luận chứng chắc chắn (có
thể xác định gần đúng theo theo phương pháp trung bình có trọng số của mức bảo
đảm so với lượng nước cần dùng của từng ngành kinh tế quốc dân, nhưng phải kiểm
tra các mức bảo đảm cao hơn để xác định nhiệm vụ của công trình).

B. Tiêu chuấn thiết kế lũ.
Tiêu chuẩn thiết kế lũ thường được gắn liền với cấp công trình. Theo quy
phạm nhà nước QPVN-08-76 cấp công trình thủy lợi được qui định bởi tầm quan
trọng và hiệu ích kinh tế của nó. Theo quy phạm trên cấp công trình thủy lợi được
phân định như bảng sau:
Bảng 1.2 Phân cấp công trình.

Loại
côn
g

trình
Nhà máy
thủy điện
có công
suất
Hệ thống
thủy nông
(10
3
ha)

Au tàu trên các
tuyến giao thông
thủy có
Công trình
cấp nước
với lưu
lượng m
3
/s
Cấp công
trình
lâu dài


12
N(10
3
kw) Tướ
i

Tiêu Chủ
yếu
Thứ
yếu
I 300-1000 - - Yêu cầu vận tải
lớn
15-20 I III
II 50-300 50 50 Yêu cầu vận tải
tr. bình
10-15 II III
III 2-5 10-
50
10-
50
Yêu cầu v/tải
dưới tr. bình
5-10 III IV
IV 0.2-2 2-10 2-10 Yêu cầu vận tải
thấp
1-5 IV IV
V 0.2 2 2 1 V V

Theo QP.TL.C-6-77 thì :
- Các sông có diện tích lưu vực F<100 km
2
là sông nhỏ,
- Các sông có diện tích lưu vực 100<F<10.000 km
2
là sông vừa,
- Các sông có diện tích lưu vực F>10.000 km

2
là sông lớn.
Theo quy phạm nhà nước QPVN-08-76 quy định như sau:
1. Tần suất lưu lượng lớn nhất tính toán khi thiết kế công trình thủy lợi lâu
dài trên sông khi chưa có công trình trị thủy hoặc nắn dòng được xác định theo
bảng sau:
Bảng 1.3 Tần suất thiết kế ứng với cấp công trình
Đặc trưng Tần suất lưu lượng lớn nhất (P%) theo cấp công
trình
Cấp công
trình1
cấp I cấp II cấp III cấp IV cấp V
Tần suất thiết
kế
0.1 0.5 1.0 1.5 2.0

2. Tần suất lưu lượng nước lớn nhất tính toán khi thiết kế các công trình tạm
thời lấy bằng P = 10%.
Khi có luận chứng chắc chắn có thể lấy bằng P = 5%, nhưng phải được cấp
có thẩm quyền duyệt y nhiệm vụ thiết kế đồng ý.
3. Tần suất lưu lượng lớn nhất tính toán khi lấp dòng lấy bằng P = 5% đối
với công trình cấp I, II và P = 10% đối với công trình cấp III trở xuống. Trong
trường hợp cụ thể phải tăng tần suất thì cơ quan thiết kế đề nghị và cơ quan duyệt
nhiệm vụ thiết kế quy định.
I.2-3 Tiêu chuẩn thiết kế mực nước.
a/ Đối với các trạm bơm tiêu, mực nước ngoài sông khi tiêu được xác định
ứng với tần suất P=10%.


13

Tuy nhiên cần chú ý các trạm bơm tiêu phải bảo đảm với mực nước ứng với
tần suất trên, song với tần suất P=5% trạm bơm vẫn tiêu được.
b/ Đối với các công trình tiêu tự chảy tổ hợp tần suất tính toán giữa mực
nước trong đồng và ngoài sông theo tổ hợp sau:
Bảng 1.4 Tổ hợp quan hệ tần suất mực nước trong đồng, ngoài sông.
Tần suất mực
nước trong
đồng
Hệ số
chắc chắn
Tần suất mực nước trung bình lớn nhất trong thời
gian tiêu
đối với các vùng ở ngoài sông
(P%) (K
C
) Không ảnh hưởng
hoặc ảnh hưởng
triều yếu
Vùng trung
gian
Vùng ven
biển

10 %
K
C
= 3
1< K
C
< 3

K
C
= 1
10
20
20
20
25
40
25
40
50

20 %
K
C
= 3
1< K
C
< 3
K
C
= 1
20
25
25
25
40
40
40

50
50

c/ Đối với trường hợp tính toán cho đê sông biển lưu lượng - mực nước lũ
thiết kế được xác định trên cơ sở các cấp đê. Đối với đê chính tần suất thiết kế theo
các cấp như sau:
Bảng 1.5 Tần suất thiết kế đê chính
Cấp đê Đặc biệt I II III IV V
Tần suất thiết kế
(P%)
0.4 0.5 1.0 2.0 5.0 > 5.0

Tần suất xác định theo bảng trên được kể cả biện pháp công trình phòng lũ
khác như hồ chứa nước, phân phậm lũ của hệ thống sông theo quy hoạch phòng lũ.
Tần suất thiết kế quy định ở bảng trên là tần suất tối đa cho từng cấp đê (trừ
cấp V). Tuỳ theo tình hình cụ thể tần suất thiết kế cho mỗi cấp đê có thể nhỏ hơn
(tiêu chuẩn chống lũ của đê cao hơn) những con số quy định ở đây, nhưng không
vượt quá tần suất tối đa của cấp trên kế cận.
I.2-4 Tần suất gió lớn nhất.

Khi tính toán các công trình thuỷ lợi lâu dài như hồ chứa, các tuyến đê biển
cần xác định tốc độ gió lớn nhất ứng với tần suất thiết kế lên công trình.
Bảnh 1.6 Tần suất gió lớn nhất tính toán.
TT Cấp công
trình
Tần suất gió lớn nhất tính toán
(P%)
1 I 2

14
2 II 2
3 III 4
4 IV 4
5 V 10



15
I.3 NỘI DUNG YÊU CẦU VỀ TÍNH TOÁN THỦY VĂN.
Tính toán thủy văn phục vụ thủy lợi gồm hai loại:
Loại một:
Tính toán thủy văn phục vụ cho quy hoạch thủy lợi cho các
cấp huyện, tỉnh và quy hoạch trị thủy khai thác sông ngòi.
Tính toán thủy văn ở đây nhằm cung cấp các căn cứ, các số liệu về
nguồn nước định tính lẫn định lượng các đặc trưng và các quy luật biến đổi
của chúng theo thời gian lẫn k
hông gian.
Loại hai:
Tính toán thủy văn phục vụ xây dựng công trình thủy lợi.
Xét về giai đoạn thiết kế có thể chia ra: giai đoạn quy hoạch, giai đoạn
thiết kế nhiệm vụ, thiết kế sơ bộ, thiết kế kỹ thuật và thiết kế thi công. Hiện
nay thường chia 3 giai đoạn: giai đoạn luận chứng kinh tế kỹ thuật tiền khả
thi; giai đoạn luận chứng kinh tế kỹ thuật khả thi và giai đoạn thiết kế kỹ
thuật, mỗi giai đoạn có yêu cầu tính toán thủy văn có mức độ khác nhau.
Về hạng mục thủy văn có thể phân ra như sau:
a/ Tính toán cân bằng nước thẳng đứng.

- Lượng mưa năm, mưa mùa, mưa vụ theo tần suất bảo đảm thiết kế.

- Mô hình mưa năm, mưa vụ thiết kế.

- Bốc hơi mặt nước, bốc hơi mặt đất.

- Tính cân bằng nước thẳng đứng theo từng vùng, từng ô.
b/ Tính toán cân bằng nước nằm ngang.

- Lượng nước ngọt chảy đến địa phương theo đường sông ngòi.

- Lượng nước ngọt chảy ra k
hỏi địa phương theo đường sông ngòi.
- Lượng nước cần tưới được lấy bằng các công trình thủy lợi trong địa
phương tính toán.

- Lượng nước tiêu thoát ra khỏi địa phương tính toán bằng các công
trình thủy lợi hay chảy tràn, tổn thất ven bờ.

- Diễn biến triều mặn theo thời gian và k
hông gian.


16
- Lượng nước mưa hiệu quả rơi trên địa phương tính toán.
- Lượng nước hồi quy.

- Cân bằng lượng nước nằm ngang.
c/ Tính chế độ tưới và công trình lấy nước tưới.

- Lượng mưa năm, mùa, vụ theo các mức bảo đảm thiết kế.

- Mô hình mưa năm, mưa vụ thiết kê.

- Bốc hơi mặt nước.

- Mực nước lớn nhất, thấp nhất, trung bình trong năm, trong vụ ứng
với tần suất thiết kế.

- Mô hình mực nước năm, mực nước vụ thiết kế.
d/ Tính chế độ tiêu và công trình tiêu nước.

- Lương mưa tiêu 1, 3 , 5, 7, ngày lớn nhất theo các tần suất thiết kế
trong thời gian tiêu nước khó
khăn.
- Mô hình mưa tiêu thiết kế.
- Mực nước lớn nhất, mực nước lớn nhất trung bình trong nhóm ngày tiêu
khống chế ứng với tần suất thiết kế.

- Mô hình mực nước thiết kế ứng với công trình tiêu.
e/ Tính thủy năng thủy lợi.

- Dòng chảy năm, mùa, dòng chảy k
iệt nhất ngày, tháng theo các mức
bảo đảm thiết kế.
- Phân phối dòng chảy trong năm (tháng, tuần) hoặc chuỗi năm đại
biểu (dòng chảy tháng).

- Bốc hơi mặt nước và bốc hơi lưu vực.

- Đường quan hệ Q = f(H) ở hạ lưu công trình đầu mối và các vị trí
cần thiết khác.

17
f/ Tính điều tiết lũ.
- Lưu lượng lớn nhất, tổng lượng lũ từng thời khoảng và đường quá
trình lũ tại tuyến vào hồ chứa và tuyến đập theo các tần suất thiết kế.

- Mô hình lũ thiết kế theo một số loại tổ hợp.

- Đường quan hệ Q = f(H).
g/ Tính lũ dẫn dòng và tiến độ thi công.

- Lưu lượng lớn nhất từng thời kỳ trong năm (các tháng mùa cạn) và
lưu lượng lớn nhất trong năm theo các tần suất thiết kế thi công.

- Tần suất xuất hiện lượng mưa từng cấp trong năm và trong các mùa
thi công.

- Hướng chảy và tốc độ dòng nước tại lòng sông chính, lòng sông phụ,
bãi bồi theo tim công trình và dọc theo các công trình tạm thời (như đê quai
).

- Tốc độ gió lớn nhất và hướng gió.

Câu hỏi chương 1:
1. Trình bày những quy định chung về quy phạm tính các đặc trưng thủy văn
thiết kế.
2. Các tiêu chuấn tính toán các đặc trưng thủy văn thiết kế.
3. Dựa vào tiêu chí nào để xác định tần suất thiết kế?

CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN MƯA
Mưa khí quyển là nguồn bổ sung cơ bản cho tài nguyên nước của đất liền, có
mưa mới có dòng chảy. Nghiên cứu chi tiết về nguồn gốc mưa thuộc về lĩnh vực
khí tượng học. Trong thủy văn mưa được coi là một thành phần quan trọng trong
cán cân nước, việc tính toán nó giúp cho ta đánh giá được tài nguyên nước của lưu
vực, biết được quy luật hình thành và phân phối mưa giúp cho ta đánh giá được tính
đúng đắn trong tính toán phân tích sự hình thành và phân phối dòng chảy, từ việc
tính toán được phân bố mưa các mùa, các tháng ta có thể tính toán được lượng nước
dùng trong thủy lợi, trong nông nghiêp. Tính toán mưa các vấn đề sau:


18
- Tính toán mưa năm phục vụ cho việc đánh giá nguồn tài nguyên nước, tính
toán được thành phần cân bằng nước trên lưu vực.
- Tính toán phân phối lượng mưa trong năm theo các mưa các tháng.
- Tính toán mưa lũ phục vụ cho bài toán tính lũ, tính tiêu nước cong nông
nghiệp, trong tiêu nước các thành phố, các khu đo thị và dân cư tập trung.
- Tính toán mưa phục vụ cho tính toán lượng nước dùng trong nông nghiệp.
2.1 TÍNH TOÁN MƯA NĂM .
2.1-1 Tính lượng mưa năm trung bình nhiều năm cho lưu vực.
Lượng mưa năm
trung bình nhiều năm là thành phần quan trọng nhất trong
cân bằng nước thẳng đứng, nó là cơ sở để xác định lượng mưa năm ứng với tần suất
thiết kế. Việc tính mưa năm bình quân lưu vực trung bình nhiều năm có hai trường
hợp:
- Nếu diện tích lưu vực F nhỏ hơn F
KC
, lúc đó lượng mưa năm trung bình

nhiều năm xác định theo công thức sau:

n
x
x
i
j
∑
=
0
(2-1)

Trong đó: X
i
- Lượng mưa năm thứ i của điểm đo mưa;
n - số năm quan trắc của điểm đo mưa.
F
KC
- Diện tích khống chế, phụ thuộc vào đặc điểm phân bố mưa
theo không gian, như ở Liên Xô cũ F
KC
khoảng 100km
2
, ở
nước ta do mưa biến đổi manhhj theo không gian và thời
gian nên có thể lấy F
KC
bé hơn nhiều.
- Nếu diện tích lưu vực tính toán F lớn hơn diện tích F
KC

thì phải tính lượng
mưa diện (lượng mưa bình quân lưu vực) thay cho lượng mưa điểm. Ở Liên xô cũ
coi F
KC

≈
100 km
2
, ở nước ta do điều kiện địa hình phức tạp nên mưa có biến động
lớn theo không gian và thời gian nên F
KC
có thể lấy bé hơn.
Trong chương 3 “ Nguyên lý thủy văn ” đã trình bày các phương pháp tính
lượng mưa năm trung bình nhiều năm của toàn lưu vực như: các phương pháp trung
bình số học và các phương pháp trung bình có trọng số (gồm phương pháp đa giác
Thai Sơn và phương pháp đường đẳng trị mưa).
2.1-2 Tính lượng mưa năm thiết kế.
Để xác định được lượng mưa năm th
iết kế ta cần phải xác định được các
tham số thống kê X, C
V
và C
S
của chuỗi mưa năm.
Theo thời gian, tùy theo tình hình số liệu mà có thể chia ra làm ba trường
hợp tính toán là có đủ tài liệu, tài liệu ngắn và không có tài liệu. Về không gian ta
có thể tính cho mưa điểm nếu lưu vực bé và mưa diện cho lưu vực lớn hơn.
a. Khi có đủ tài liệu.

19
Một chuỗi quan trắc mưa được gọi là đủ khi kết quả tính toán đảm bảo sai số
cho phép, đảm bảo tính đại biểu và ổn định. Tính lượng mưa năm thiết kế trong
trường hợp này có thể tiến hành theo các phương pháp sau:
+ Phương pháp mô men
.
- Sắp xếp các số hạng có giá trị từ lớn đến nhỏ;
- Tính trị số trung bình của chuỗi

n
X
x
i
∑
=
(2-2)
- Tính hệ số biến suất
X
x
k
i
i
=

- Tính tần suất kinh nghiệm;
- Chấm điểm quan hệ K
m
~ P% trên giấy tần suất;
- Tính hệ số biến đổi:

()()
n
i
n
tbi
kxx
C
V
∑
=
∑
=
−− 1
22
(2-3)

- Tính hệ số không đối xứng

∑ ( X
i
- X
TB
)
3
∑ ( k
i
- 1 )

3

C
S
= ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = ⎯⎯⎯⎯⎯ (2-4)
(n - 3)C
V
3
X
TB
3
(n - 3) C
V
3


- Dựa vào các tham số thống kê
X
, C
V
, C
S
ta lập bảng tính X
p
(như bảng 2-
2) và vẽ đường tần suất lý luận. Nếu đường tần suất lý luận phù hợp với các điểm
kinh nghiệm thì ta chấp nhận các tham số thống kê đã xác định được. Nếu đường
tần suất lý luận không phù hợp với các điểm kinh nghiệm, nghĩa là các tham số
thống kê tính toán chưa đúng, ta phải tìm cách tính toán lại cho tới khi phù hợp.
- Xác định lượng mưa năm thiết kế:

)1( +Φ= pCvXX
(2-5)
Ví dụ:
Tính lượng mưa năm thiết kế ứng với tần suất P =75% và P=85% cho
trạm mưa Bắc Cạn với chuỗi quan trắc 51 năm (1916-1944 và 1956-1977).
Bài giải:
a/ Tính và vẽ đường tần suất kinh nghiệm.
- Lập bảng tính (bảng 2.1). Sắp xếp các số hạng từ lớn đến nhỏ (cột 4).
- Tính trị số trung bình của chuỗi:
mm
n
X
x
i
0.1576
51
80373
==
∑
=



20
Tính hệ số biến suất
X
x
k
i

i
=
(cột 5 bảng 2.1)
- Tính tần suất kinh nghiệm theo công thức:
m + 0.3
P % = ⎯⎯⎯ . 100% (cột 9 bảng 2.1)
n + 0.4
- Chấm điểm kinh nghiệm quan hệ K
i
~ P% ( hoặc X
i
~ P%) trên giấy tần
suất.
b/ Tính và vẽ đường tần suất lý luận.
Với phương pháp mô men ta cần xác định cả ba tham số X, C
V
và C
S
ta tiến
hành tiếp các bước:
- Tính các cột 6, 7 và 8.
Chú ý kiểm tra sao cho tổng cột 6 bằng không tức là
∑
(k
i
- 1) = 0.
- Tính hệ số biến đổi C
V
theo công thức (2-3)
.

Bảng 2.1 Tính các tham số thống kê chuỗi mưa năm Bắc Cạn
TT Năm X
i
X
m
k
m
k - 1 ( k - 1
)
2

( k - 1
)
3

P%
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 1916 1500 2168 1.38 0.38 0.144 +
0.0549
1.36
2 1917 1536 2156 1.37 0.37 0.137 +
0.0507
3.31
3 1918 1763 2040 1.29 0.29 0.084 +
0.0244
5.26
4 1919 1475 2020 1.28 0.28 0.078 +
0.0220
7.21

. . . . . . . . .
29 1944 1621 1512 0.96 - 0.04 0.002 -
0.0001
55.9
30 1956 2168 1500 0.95 - 0.05 0.003 -
0.0001
57.9
. . . . . . . . .
49 1975 1571 1190 0.76 - 0.24 0.058 -
0.0138
94.9
50 1975 1321 1039 0.66 -0.34 0.116 -
0.0138
96.9
51 1976 1242 983 0.62 -0.38 0.144 -
0.0549
98.6
∑
80373 51.0 0.00 1.534 +
0.0729



21

X

1576
mm

∑ ( k
i
- 1 )

2

1.534
C
V
= ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = ⎯⎯⎯ = 0.175
n - 1 51 -1
- Tính hệ số không đối xứng theo công thức (2-4).
∑ ( k
i
- 1 )

3

0.0729
C
S
= ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 0.28
(n - 3)C
V
3
(n - 3).( 0.175)
3

- Có C

V
và C
S
tiến hành vẽ đường tần suất lý luận. Tra bảng Foster - Rưpkin
cho các giá trị
φ
tương ứng với các tần suất theo bảng 2.3 theo công thức k
P
=
φ
C
V

+1 hay X
p
= k
p
x.
Bảng 2.2 Tung độ đường tần suất lý luận chuỗi mưa năm Bắc Cạn
P % 0.1 1 3 5 10 20 30 50 70 75 85 90 95 99
φ
3.4
9
2.5
2
1.9
9
1.
72
1.3

1
0.8
2
0.4
8
0.0
5
-
0.5
6
-
0.7
0
-
1.
03
-
1.2
4
-
1.5
5
-
2.1
2
φ
C
V
+
1

1.6
10
1.4
40
1.3
49
1.
30
1
1.2
29
1.1
43
1.0
84
0.9
91
0.9
03
0.8
78
0.
82
0
0.7
83
0.7
29
0.6
30

X
P
25
37.
22
69.
21
26.
20
50
.
19
40.
18
01.
17
08.
15
62.
14
23.
13
84.
12
92
.
12
34.
11
49.

99
3.

Từ bảng 2.2 vẽ đường tần suất lý luận. Đường tần suất lý luận chuỗi mưa
năm Bắc Cạn với các tham số thống kê đã tính trên phù hợp với các điểm kinh
nghiệm. Như vậy với bộ thông số này ta có thể dùng để xác định lượng mưa năm
ứng với tần suất thiết kế cho trạm Bắc Cạn.
- Xác định lượng mưa năm thiết kế ứng với tần suất P=75% và P=85%.
Từ bảng tra ta tính được:
+ k
P=75%
= 0.878, tương ứng lượng mưa thiết kế X
p
=75%=1576
×
0.878 =
1384 mm
+ k
P=85%
= 0.820, tương ứng lượng mưa thiết kế X
p
=85%= 1576
×
0.820 =
1292mm.
Ngoài phương pháp nêu trên trong trường hợp có đủ tài liệu ta có thể dùng
các phương pháp sau để vẽ đường tần suất lý luận và xác định các tham số thống
kê:
+ Phương pháp đường thích hợp (xem các tài liệu tham khảo [6] và [7].

22
+ Phương pháp 3 điểm của Alêcxâyép (xem các tài liệu tham khảo [6] và [7].
+ Sử dụng phương pháp vẽ đường tần suất trên máy tính (xem các phần mềm
vẽ đường tần suất của các tác giả trường ĐHTL, VQHTL.
b. Trường hợp chuỗi quan trắc ngắn.
Trong thực tế tính toán, nhiều trường hợp tài liệu mưa năm chưa đủ dài với
các nguyên nhân khác nhau, trong các trường hợp đó để tính lượng mưa năm thiết
kế ta phương pháp tương quan kéo dài tài liêụ dựa vào trạm gốc. Sau đây ta xem
xét
hai khả năng xẩy ra như sau:
1. Trường hợp n ≥ 15

Thường phải kéo dài chuỗi tài liệu quan trắc hoặc tham số thống kê. Các
bước được tiến hành như sau:
+ Lựu chọn trạm gốc tương tự gần trạm tính toán càng tốt, cùng nằm trong
một vùng mưa, cùng nằm trên một hướng đón gió chủ yếu trong năm và có số năm
quan trắc đủ lớn (N).
+ Lập quan hệ tương quan mưa năm của hai trạm để bổ sung tài liệu cho
những năm
không quan trắc (m) của trạm nghiên cứu trong trường hợp m<n. Sau
khi kéo dài tiến hành xây dựng đường tần suất kinh nghiệm và lý luận để xác định
lượng mưa năm thiết kế. Nếu số năm không quan trắc (m) của trạm nghiên cứu
nhiều hơn số năm quan trắc m
≥
n thì nên thông qua quan hệ tương quan của chúng
để kéo dài tham số thống kê theo các biểu thức:
X
N tính
= a X

N gốc
+ b (2-6)
C
VX t
= C
VX g
(
X
Ng
/
X
Nt
) tg α (2-7)
Ở đây: a - hệ số góc của đường quan hệ;
α - Góc giữa đường quan hệ và trục hoành .

2. Trường hợp n < 15

+ Với trường hợp số năm quan trắc song song n = 8-14 năm có thể dùng
phương pháp tương quan trên để thống kê hoặc bổ sung tài liệu, song mức độ chính
xác không cao
+ Với trường hợp số năm quan trắc song song n < 8 chỉ dùng để so sánh đối
chiếu lựa chọn trạm tham khảo hoặc ước tính trong trường hợp yêu cầu độ chính
xác không cao.
Đối với những công trình thủy lợi vừa, quan trọng thường dùng phương
pháp phân tích tương quan giải tích và xác định hệ số tương quan theo phép bình
phương bé nhất để tính toán và dùng phương pháp tương quan đồ giải để kiểm tra.
Trên đây là các phương pháp tính lượng mưa năm ứng với tần suất thiết kế
tại một điểm đo mưa (trạm). Nếu lưu vực tính toán có diện tích F
≤

50km
2
trong đó
chỉ có một trạm đo mưa duy nhất thì kết quả tính toán là kết quả của lưu vực. Trong
trường hợp lưu vực lớn hơn thường phải có nhiều điểm đo mưa mới đảm bảo độ


23
chính xác. Lúc đó phải tính lượng mưa năm thiết kế trung bình toàn lưu vực. Tuỳ
theo tình hình tài liệu của các trạm đo mà chọn các cách sau:
1. Nếu trạm đo có chuỗi quan trắc dài, đồng đều nhau hoặc thông qua việc
kéo dài theo tương quan để bổ sung tài liệu thì có thể tính chuỗi mưa năm trung
bình lưu vực, sau đó xác định lương mưa năm ứng với tần suất thiết kê.
2. Khi các điểm đo mưa quan trắc không đều và khó có thể có điều kiện kéo
dài bổ sung tài liệu cho đồng đều thì tốt nhất là dùng một hay một số trạm gốc đại
biểu, tính ra lượng mưa năm
trung bình của chúng ứng với tần suất thiết kế X
gp
%.
Lập quan hệ tương quan giữa lượng mưa năm trung bình của các trạm gốc X
g
với
lượng mưa năm trung bình của toàn bộ tất cả các trạm trên lưu vực X
F
. Từ quan hệ
này xác định lượng mưa năm thiết kế trung bình cho toàn lưu vực X
FP%
từ lượng
mưa năm trung bình thiết kế của các trạm gốc X
g P%

.
c.Trường hợp không có số liệu quan trắc mưa.
Trường hợp này có thể tính theo hai cách:
+ Chọn một trạm đo mưa có số liệu dài, tin cây gần lưu vực, có lượng mưa
gần hoặc xấp xỉ (tham khảo bản đồ đẳng trị mưa trung bình nhiều năm) làm trạm
mưa tính toán cho lưu vực. Cách tính như trường hợp có đủ tài liệu.
+ Ước tính các tham số thống kê lượng mưa năm lưu vực tính toán với:
-
Lượng mưa năm bình quân nhiều năm của lưu vực xác định theo bản
đồ đẳng trị mưa hay phân vùng mưa.
- Tham khảo các trạm mưa trong vùng có thể chọn hệ số biến đổi C
V
và hệ số không đối xứng C
S
.
2.1-3 Tính lượng mưa mùa thiết kế.
ở nước lượng mưa trong năm b
iến động khá lơn, có tháng lượng mưa rất
nhiều (có nơi đạt tren 1000 - 1500mm/tháng) có tháng lượng mưa rất ít, thậm chí
trong năm có nhiều tháng liên tục không có mưa. Những tháng có mưa nhiều
thường gây nêm lũ lụt, úng ngập. Để phân biệt thời kỳ mưa nhiều và thời kỳ mưa ít
tương ứng với mùa lũ và mùa cạn trong sông ta thưoừng phân chia một năm
thành
hai mùa, mùa mưa và mùa khô.
a. Chỉ tiêu phân mùa mưa.
Mùa mưa gồm những tháng liên tục có lượng mưa tháng vượt quá lượng tổn
thất ổn định nào đó. Lượng tổn thất đó có dùng khả năng bốc hơi (lấy lượng bốc hơi
mặt nước đo bằng thùng, chậu) tương ứng làm đặc trưng tính toán. Mức ổn định có
thể lấy tần suất P ≥ 50% cho vùng có sự tương phản rõ rệt giữa mùa mưa và mùa
khô và dùng P ≥ 75% đối với vùng còn lại. Vùng có sự tương phản giữa hai mùa là

vùng đồng bằng Nam
Bộ và Tây Nguyên. Trong tính toán cụ thể chỉ cần xét đối
chiếu chỉ tiêu với những tháng chuyển tiếp từ mùa khô qua mùa mưa và từ mùa
mưa qua mùa khô tương ứng.


24
Theo kết quả quan trắc nhiều năm ở Bắc Bộ trong tháng chuyển tiếp lượng
bốc hơi trung bình có thể lấy bằng 100mm.
Ví dụ1
. Phân mùa mưa tại trạm khí tượng Lục Yên theo tài liệu quan trắc
mưa từ 1961 đến 1990.
Bài giải:

Các bước tiến hành như sau:
- Chọn lượng tổn thất ổn định là 100mm.
- Đánh dấu các tháng có trị số lượng mưa tháng vượt trên 100mm.
Tính tần suất :
Số lần vượt
P = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ . 100%
Tổng số năm thống kê

Qua bảng 2-3 theo chỉ tiêu phân mùa mưa (chỉ tiêu vượt tổn thất) ta thấy có 7
tháng vượt chỉ tiêu với tần suất trên 75 % xuất hiện lượng mưa trên 100mm.
Như vậy ở trạm Lục Yên mùa mưa kéo dài 7 tháng, từ tháng IV đến tháng X
với tổng lương mưa chiến 88.32% tổng lượng mưa cả năm.
Bảng 2-3 Lượng mưa tháng trạm khí tương Lục Y
ên
Nă
m

I II III IV V VI VII VII
I
I X X XI XI
I
năm
19
61
16.
1
50
.8
14
6.8
204
.7
28
2.9
305.
3
131.
2
533
.7
36
9.7
232
.3
54.
0
81.

9
234
8.3
19
62
30.
8
9.
8
31.
9
123
.6
14
5.9
394.
1
365.
0
696
.7
30
9.2
32.
1
36.
9
18.
0
219

5.2
19
63
1.9 72
.8
72.
9
79.
9
14
7.6
215.
8
544.
5
367
.2
18
9.1
209
.3
16
3.
32.
7
208
8.7
19
64
3.7 35

.4
90.
3
168
.8
15
1.0
327.
0
218.
8
191
.8
42
0.4
328
.9
34.
3
95.
7
206
6.1
19
65
21.
9
47
.0
66.

6
195
.6
27
1.5
436.
3
262.
2
383
.3
21
5.0
200
.1
24
8.
49.
4
239
6.7
19
66
63.
6
13
.9
39.
7
142

.2
11
6.5
382.
9
243.
1
575
.3
12
5.4
182
.4
30.
3
22.
0
193
7.3
19
67
13.
6
59
.2
54.
2
89.
3
38

6.9
283.
5
501.
4
186
.0
43
3.4
86.
3
47.
9
37.
3
217
9.7
19
68
21.
4
75
.1
40.
3
140
.5
26
2.2
326.

3
231.
4
565
.0
23
8.1
150
.6
14
0.
21.
4
221
0.8
19
69
1.9 3.
9
45.
8
217
.8
22
8.1
371.
0
390.
6
454

.4
16
1.0
171
.4
69.
9
3.8 211
9.5
19
70
22.
1
49
.4
27.
0
129
.3
21
7.8
336.
5
321.
0
568
.3
28
7.2
80.

5
16.
2
74.
8
213
1.9


25
19
71
21.
7
39
.0
31.
3
220
.6
22
8.1
592.
8
634.
7
762
.6
19
0.0

164
.1
20.
0
58.
4
296
3.2
19
72
28.
0
38
.1
15
7.4
102
.3
22
8.9
140.
2
169.
6
503
.2
34
1.6
203
.5

90.
1
36.
0
204
8.9
19
73
0.0 44
.5
11
5.3
159
.8
34
4.1
251.
0
459.
0
512
.7
61
7.5
110
.9
12.
9
10.
2

264
9.1
19
74
66.
0
9.
7
44.
5
82.
1
19
1.9
291.
2
193.
6
145
.8
18
2.9
162
.2
20.
7
11.
2
140
1.8

19
75
12
0.3
32
.3
0
11
5.1
187
.5
26
0.4
320.
7
149.
5
291
.7
39
8.5
138
.0
57.
3
49.
6
212
0.9
19

76
41.
3
10
7.
3
42.
5
223
.7
19
0.9
183.
9
277.
3
246
.9
14
4.0
188
.1
10
0.
4.6 175
0.8
19
77
51.
7

32
.7
96.
0
211
.4
90.
2
198.
3
322.
0
224
.8
10
9.2
195
.2
24.
7
59.
2
161
5.4
19
78
16.
2
24
.1

16.
8
69.
8
27
9.1
300.
6
325.
2
686
.2
38
1.5
322
.3
68.
9
37.
3
252
8.0
19
79
54.
2
87
.1
69.
2

178
.4
18
3.5
294.
2
199.
3
400
.8
27
4.9
7.8 3.3 1.8 175
4.5
19
80
22.
7
53
.0
50.
0
86.
6
22
3.5
283.
8
324.
4

620
.0
18
6.7
33.
4
26.
2
48.
9
196
4.2
19
81
50.
5
40
.3
11
2.5
222
.2
18
1.6
330.
2
476.
7
377
.2

96.
6
332
.7
95.
5
4.3 232
0.4
19
82
32.
4
64
.6
34.
3
121
.1
48.
8
314.
6
320.
0
731
.5
26
9.0
163
.7

73.
6
3.6 217
7.2
19
83
57.
4
55
.6
57.
5
157
.1
94.
4
217.
9
190.
0
165
.0
37
5.1
150
.7
13
4.
28.
8

164
3.6
19
84
17.
9
6.
1
23.
0
206
.8
17
7.9
751.
0
314.
5
388
.2
24
5.0
115
.6
94.
3
17.
9
235
8.2

19
85
42.
1
41
.0
46.
3
84.
1
33.
3
184.
1
274.
8
353
.6
33
0.7
119
.9
19
4.
7.9 171
1.5
19
86
27.
7

24
.5
25.
3
314
.7
39
4.0
454.
6
502.
4
271
.6
27
9.1
153
.4
32.
9
10.
5
249
0.7
19
87
35.
3
27
.0

19.
4
129
.8
11
0.4
226.
8
204.
6
383
.9
24
1.6
244
.4
47.
8
10.
7
168
1.7
19
88
40.
7
56
.5
8.7 61.
5

34
8.7
155.
0
186.
6
294
.6
29
1.1
193
.7
13.
9
4.4 165
5.4
19
89
47.
7
37
.3
15
1.5
117
.1
34
1.9
288.
8

394.
6
90.
9
25
5.5
294
.0
27.
7
14.
2
206
1.2


26
19
90
76.
7
68
.3
27
9.6
147
.0
45
9.2
424.

7
302.
1
139
.4
27
4.9
113
.3
49.
9
19.
6
235
4.7
T
B
34.
9
43
.5
70.
4
152
.5
22
0.7
319.
4
314.

3
403
.7
27
4.4
169
.4
67.
6
29.
0
209
9.8
% 1.6
6
2.
07
3.3
5
7.2
6
10.
5
15.2
2
14.9
7
19.
23
13.

07
8.0
7
3.2
2
1.3
8
100
%
S
lần
1 1 7 23 26 30 30 30 30 26 4 0
P
%
78 87 100 100 100 10
0
87

Ví dụ 2
. Phân định mùa mưa tại trạm đo mưa Trung Nghĩa - Plâyku có tài
liệu quan trắc mưa từ 1977 đến 1994.
Bài giải:

Vùng Tây nguyên nơi có sự tương phản rõ rệt giữa mùa mưa và mùa khô ta
chọn lượng tổn thất là 150mm. Tiến hành như trạm Lục Yên, kết quả cho thấy có 5
tháng số lần xuất hiện lượng mưa trên 150mm vượt tần suất 50%. Như vậy mùa
mưa ở đây kéo dài 5 tháng, từ tháng V đến tháng IX với tổng lượng mưa chiếm
80.1% lượng mưa cả năm.
Bảng 2-4 Lượng mưa tháng trạm đo mưa Trung Nghĩa.
Năm I II III IV V VI VII VIII I X X XI XII năm

1977 0 0 122.
3
132.7 112.
1
247.1 348.2 469.0494.9 66.0 6.5 0 1998.
8
1978 0 0.3 1.2 105.1 210.
5
483.7
302.8 424.6422.3 60.0 242.4 5 2257.
9
1979 0.5 1.3 21.8 130.9 504.
3
494.0
325.6 373.4412.1 211.6 57.4 0 2532.
9
1980 5 7.2 0 175 133.
3
467.2 274.9 375.9194.5 269.5 73.8 0 1976.
3
1981 0 0 5.1 69.8 243.
2
455.3
264.7 161.6187.6 106.3 83.9 0 1577.
5
1982 0. 0 0 58.5 141.
0
228.6
171.1 320.8298.2 334.2 33.5 0 1585.
9

1983 0 0 8.7 230 141.
0
467.0 93.3 787.4194.9 146.9 162.4 0 2231.
6
1984 0 6 39 221 125 366.4 164.8 269.1302.2 56.5 42.7 0 1592.
7
1985 0 0 14.0 62.1 569.
7
185.4
245.8 503.5441.3 189.7 16.4 91.6 2319.
5
1986 0 0 24.5 52.5 162. 352.0 280.6 332.1314.6 33.3 127.8 0 1679.