Đề cương Môn phân tích đánh giá tài nguyên nước mặt

Môn phân tích đánh giá tài nguyên nước mặt
Câu 1.Các phương pháp nghiên cứu của môn học
-Phương pháp khảo sát trạm đo: Phương pháp này thực chất là phương pháp trung
bình số học, hoặc hơn nữa là phương pháp trung bình có trọng số
-Phương pháp khái quát: Dùng các số liệu thu thập qua mạng lưới quan trắc khí tượng
thủy văn để xác định quy định hình thành dòng chảy, sự phân bố của các đặc trưng
dòng chayrtheo lãnh thổ và sự biến thiên của chúng theo thời gian
-Phương pháp mô hình hóa toán học vè thực nghiệm
-Phương pháp thống kê
Câu 2.Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến dòng chảy
-Ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu
-Ảnh hưởng của diện tích lưu vực đến chuẩn dòng chảy
-Ảnh hưởng của địa hình đến chuẩn dòng chảy n
-Ảnh hưởng của địa chất thổ nhưỡng đến chuẩn dòng chảy : Thế nằm và độ sâu của
tầng nước ngầm trong lưu vực được quy định bởi các tầng đất đá không thấm
nước.Vị trí của karst trên lưu vực:karst nhận hay cấp nước.Phụ thuộc vào các yếu tố
trên,độ ẩm của đất có thể thay đổi trong một phạm vi lớn điều này dẫn đến giảm hệ số
dòng chảy và chuẩn dòng chảy năm.Cấu trúc đất cũng đóng vai trò lớn trong chế độ
thủy văn.
-Ảnh hưởng của rừng và các thảm thực vật:Nhờ rừng nên độ nhám bề mặt lưu vực
tăng ngăn dòng vận chuyển khối khí theo chiều thẳng đứng và mưa ở rừng nhiều hơn
so với khoảng trống trong cùng một điều kiện tạo thành.
-Ảnh hưởng của hồ đến dòng chảy:Biểu thị tương đối rõ đến việc giảm giá trị dòng
chảy do tăng diện tích bốc hơi từ bề mặt nước,mà bốc hơi từ bề mặt nước lớn hơn bốc
hơi từ bề mặt lưu vực.
-Ảnh hưởng các yếu tố hoạt động kinh tế đến dòng chảy
Câu 3.Phương trình cân bằng nướư
-Phương trình cân bằng nước dạng tổng quát:X+Z1+Y1+W1-(Z2+Y2+W2)=U2-U1
-Phương trình cân bằng nước cho lưu vực kín:X=Y+Z ΔU
-Phương trình cân bằng nước cho lưu vực hở:X=Y+Z
-Phương trình cân bằng nước cho thời kỳ nhiều năm:X0=Y0+Z0

0

Câu 4.Bản chất vật chất của dòng chảy
-Giai đoạn tạo dòng:từ lúc mưa rơi đến khi bắt đầu có dòng chảy xuất hiện
-Giai đoạn dòng chảy sườn dốc:từ lúc bắt đầu có dòng chảy đến lúc kết thúc hoạt
động của dòng chảy trên bề mặt sườn dốc của lưu vực. Trên sườn dốc dòng chảy tồn
tại dưới các dạng khác nhau,nhưng cùng chung một bản chất vật lý
-Giai đoạn dòng chảy trong sông ngòi được xét từ lúc nước bắt đầu nhập vào sông
của hệ thống sông,cũng tuân theo các quy luật của phương trình liên tục và phương
trình cân bằng chuyển động
Câu 5.Chuẩn dòng chảy năm và các đặc trưng biểu thị

1


-Chuẩn dòng chảy năm là giá trị trung bình nhiều năm, bao gồm một vài chu kỳ thay
đổi trọn vẹn của dao dộng lượng nước sông với các điều kiện địa lý cảnh quan không
đổi và cùng với một mức khai thác hoạt dộng kinh tế trên bề mặt lưu vực
-Các đặc trưng biểu thị :lưu lượng bình quân QQ̅(m3/s), tổng lượng nước bình quân
năm WQ̅(m3), mô đun dòng chảy trung bình năm MQ̅(l/s.km2), lớp nước trung bình năm
YQ̅(mm),
Câu 6. Các bước xác định thời khoảng tính chuẩn dòng chảy năm
a/ Thời khoảng đủ dài thỏa mãn 3 yêu cầu:
1. Đảm bảo yêu cầu sai số cho phép
2. Đảm bảo tính đại biểu
Số năm sử dụng tính toán đảm bảo:
-Nhóm năm nhiều nước
-Nhóm năm ít nước
-Nhóm năm nước trung bình

→ Số năm tính n ≥ 33 năm sẽ tương đối đảm bảo cho việc tính chuẩn mưa năm hay
dòng chảy năm.
3. Đảm bảo tính đồng nhất
-Cùng nguyên nhân hình thành
-Cùng điều kiện xuất hiện
-Tài liệu thu thập, tính toán phải cùng thời kì
-Phải có tính liên tục
Câu 7.Các bước xây dựng bản đồ chuẩn dòng chảy năm
Phân tích đánh giá tài liệu dòng chảy để lựa chọn thời kỳ tính toán chuẩn dòng
•
chảy năm
Kiểm tra tính đồng nhất của các chuỗi số liệu
•
Kiểm tra tính đại biểu và tính phù hợp của chuỗi để xác định chu kỳ tính toán
•
chuẩn dòng chảy năm
Tính chuẩn dòng chảy năm theo tài liệu hiện có bằng phương pháp tính
•
Theo kết quả tính dòng chảy năm cho từng trạm đo để đưa chúng vào trung
•
tâm hình học của lưu vực trạm khống chế để lên bản dồ địa chính
Viết giới thiệu các phương pháp tính toán khi xây dựng bản đồ
•
-Xây dựng bản đồ đẳng trị chuẩn mưa năm
Câu 8 : Tính chuẩn mưa năm và chuẩn dòng chảy năm ( đủ số liệu, thiếu số liệu
và không có số liệu)

Chuẩn mưa năm:
•
Có nhiều tài liệu:

- Vẽ đường lũy tích sai chuẩn chọn thời kì tính toán hợp lý
X0n =

-

n: số năm quan trắc đủ dài

Xi : lượng năm thứ i

Sai số chuẩn mưa năm

2


XO =

σ XO : sai số tuyệt đối

Với Cv =

Cv – Hệ số phân tán của chuỗi mƣa năm tính

toán
Vậy XoN = Xon
•

Xo

Thiếu tài liệu :

3


4


5


6


7


Câu 9 : tính toán dòng chảy năm thiết kế theo 3 trường hợp
-TH không có tài liệu thủy văn:
•
Xác định chuẩn dòng chảy : -Phương pháp lưu vực tương tự
-Phương pháp nội soi địa lý
-Phương pháp công thức kinh nghiệm
-Sử dụng phương trình cân bằng nước
-TH có nhiều tài liệu đo đạc thủy văn :
Vẽ đường luỹ tích sai chuẩn dòng chảy và chọn thời khoảng tính toán phù hợp (thoả
mãn sai số cho phép)
Vẽ đường tần suất để xác định lượng dòng chảy năm thiết kế với các bước sau:
1)Sắp xếp chuỗi số liệu theo thứ tự từ lớn đến nhỏ (thường là đặc trong lưu lượng
bình quân năm Q)
2)Tính các tham số thống kê của đường tần suất (chính là chuẩn dòng chảy năm
Q0 ) , Cv và Cs bằng cách vẽ đường tần suất lý luận theo phương pháp thích hợp

hoặc phương pháp 3điểm.
3)Với các giá trị , Cv và Cs , xác định được dòng chảy năm thiết kế theo công thức
QP=kPQ0 hoặc WP=kPW0
-Trường hợp có ít tài liệu đo đạc thủy văn
Nguyên tắc:

8


+Kéo dài trực tiếp tài liệu : kéo dài tài liệu dòng chảy năm của lưu vực tính toán , sau
đó xác định dòng chảy năm thiết kế giống như trong trường hợp có nhiều tài liệu đo
đạc
+Kéo dài gián tiếp:kéo dài các thông số thống kê
Phương pháp:
Mô hình toán:mô phỏng quan hệ mưa dòng chảy
Phân tích tương quan : xây dựng quan hệ tương quan giữa đặc trưng thuỷ văn của
lưu vực nghiên cứu và lưu vực tương tự
+B1:Chọn lưu vực tương tự dựa trên các tiêu chuẩn
+B2 :Kéo dài tài liệu
Kéo dài trực tiếp: xác định từng số liệu bị thiếu
•Xác định phương trình hồi quy
y=b1*ya+b2
Ghi chú: chỉ số “a” là chỉ số của lưu vực tương tự
•Tính toán bổ sung số liệu thiếu cho lưu vực nghiên cứu theo phương trình hồi quy
y(i)=b1*ya(i)+b2
•Yêu cầu số năm bổ sung không vượt quá 1/3 số năm của liệt tài liệu thực đo( n* ≤1/3
n)
•Tính các tham số Cv
Kéo dài gián tiếp: xác định các tham số thống kê (Trường hợp tương quan tuyến tính)
• Phương pháp đồ giải

Xác định phương trình hồi quy
– Xác định dòng chảy chuẩn theo phương trình hồi quy:
M0=b1*M0 a+b2
– Xác định hệ số phân tán Cv
CV =Cva
» Trong đó a là góc giữa đường quan hệ với trục biểu thị dòng chảy của lưu vực
tương tự
– Xác định hệ số thiên lệch Cs=mCv ; trong đó m mượn của lưu vực tương tự hoặc
lấy m=2.
– Sau khi tính xong Mo, Cv, Cs. Tiến hành tra bảng photerup kin
-Đường cong duy trì lưu lượng
Là một hình thức biểu thị phân phối dòng chảy dòng chảy trong năm thời
•
khoảng,nó biểu thị thời gian xuất hiện của trị số bằng hoặc lớn hơn một lưu lượng
nào đó nên còn gọi là đường tần suất thời gian lưu lượng ngày
Câu 10: Phân tích sự biến đổi của dòng chảy theo thời gian(thời ký nhiều năm,
trong năm) và không gian
1.
Sự biến đổi dòng chảy theo nhiều năm

Nghiên cứu dòng chảy năm có tính chất chu kỳ biến đổi theo hàng năm. Quy
luật biến đổi nhiều năm của dòng chảy năm:
+ Nhóm năm nhiều nước

9


+ Nhóm năm nước trung bình
+ Nhóm năm ít nước xen kẽ nhau,
→ Xác định được thời kỳ tính toán tính toán hợp lý


Sự dao động của dòng chảy năm theo hàng năm còn thể hiện thông qua: Kmax,
KB, Kmin
Công thức tính:



Hệ số modul lớn nhất: Kmax =



Hệ số modul bé nhất: Kmin =



Hệ số đồng bộ KB: KB =

Trong đó:
Qnmax, Qnmin, Qo – Lưu lượng dòng chảy năm lớn nhất, nhỏ nhất, trung bình nhiều
năm
Qi- Lưu lượng dòng chảy năm mà ta xét tại mỗi trạm

Kmax, Kmin tại mỗi trạm cho thấy phạm vi biến động của dòng chảy năm
trong chuỗi quan trắc.

Những vùng có lượng mưa lớn cho hệ số mô đuyn dòng chảy lớn nhất thường
bé, hệ số mô đun dòng chảy nhỏ nhất thường lớn và ngược lại(Ngô Đình Tuấn).

Kmax, Kmin thấy rõ phạm vi biến đổi của lượng dòng chảy năm cực đoan so
với Q0


Hệ số đồng bộ KB cho một số năm đặc trưng chọn (như một số năm nhiều
nước, một số năm ít nước ) cho các trạm trên lãnh thổ đang xét và điền kết quả tính
lên bản đồ ta sẽ thấy hệ số KB phân bố theo từng vùng và được gọi là vùng đồng bộ
dòng chảy
2.
Sự biến đổi dòng chảy trong năm

Thay đổi dòng chảy trong năm mang tính chất chu kỳ rõ rệt, hình thành các
mùa dòng chảy khác nhau → là sự phân phối dòng chảy trong năm.

Mỗi sông có sự phân phối dòng chảy trong năm khác nhau (khí hậu, mặt đệm)

Đặc trưng biểu thị:
2 hình thức
+ Đường quá trình lưu lượng
+ Đường cong duy trì lưu lượng.

Đường quá trình lưu lượng mô tả sự thay đổi dòng chảy theo trình tự thời gian:
đường quá trình lưu lượng bình quân tuần (hay 10 ngày), tháng hoặc mùa (tỷ số phần
trăm so với toàn năm).

Đường cong duy trì lưu lượng bình quân ngày (hay đường tần suất lưu lượng
bình quân ngày) cho ta khái niệm thời gian duy trì một lưu lượng lớn hơn hoặc bằng
một lưu lượng nào đó

Nhân tố ảnh hưởng đến phân phối dòng chảy năm:

10

Y=X–Z± U± W
•
Phân phối dòng chảy phụ thuộc chủ yếu vào các nhân tố khí hậu (X, Z), các
nhân tố địa lý tự nhiên (nhân tố này quyết định đến lượng nước trữ U và lượng trao
đổi ngầm W).
•
Nhân tố khí hậu quyết định đặc tính nói chung của sự phân phối dòng chảy
trong một khu vực địa lý nào đó
•
Nhân tố địa lý tự nhiên phản ánh sự điều tiết thiên nhiên và nhân tạo của dòng
chảy trong sông.
•
Điều kiện địa vật lý cũng ảnh hưởng gián tiếp thông qua trữ lượng nước của
lưu vực làm cho phân phối dòng chảy điều hoà hơn. Trong các yếu tố này đặc biệt là
vai trò của diện tích lƣu vực, ao hồ, đầm lầy, rừng và địa chất thổ nhưỡng.
3.
Sự biến đổi dòng chảy theo không gian

Phân phối dòng chảy trong năm ở Việt Nam:
•
Mưa
+ Mùa mưa ( muad mưa nhiều )
+ Mùa khô ( mùa mưa ít )

Sự khác biệt rất lớn vể lượng mưa:
- Lượng mưa trong mùa mưa chiếm từ 70 – 90 % tổng lượng mưa năm chỉ kéo dài
trong 3-5 tháng .
- Mùa khô kéo dài tới 7 – 9 tháng chiếm 10 – 30 % lượng mưa cả năm.


Dòng chảy trong sông được chia thành 2 mùa: mùa lũ và mùa cạn
•
Mùa lũ kéo dài từ 3 – 5 tháng nhưng lượng dòng chảy trong mùa lũ thường
chiếm từ 60 – 90% lượng dòng chảy cả năm.
•
Trong thời kỳ mùa lũ có tháng có dòng chảy lớn nhất chiếm 20 – 30% tổng
lượng d/c năm
Câu 11. Đường cong duy trì lưu lượng bình quân ngày ( khái niệm, ý nghĩ và đặc
trưng biểu thị. Cách xây dựng đường cong duy trì lưu lượng khi có nhiều tài liệu
quan trắc.

Khái niệm : là một hình thức biểu thị sự phân phối dòng chảy trong năm, nó
được xây dựng với các giá tị lưu lượng bình quân trong năm

Ý nghĩa :
•
Ý nghĩa quan trọng đối với việc xây dựng cũng như khai thác các công trình
thuỷ điện, thuỷ nông, cung cấp nước, cũng như giao thông thuỷ…
•
Ngoài ra, từ đường cong duy trì lưu lượng ta cũng có thể xác định được khả
năng điều tiết nước tự nhiên của lưu vực phục vụ cho công tác nghiên cứu.
•
Độ dốc của đường cong duy trì lưu lượng phản ánh được sự biến đổi dòng
chảy trong năm. Nếu đường cong duy trì lưu lượng càng thoải chứng tỏ phân phối
dòng chảy trong năm càng điều hoà và ngược lại

Đặc trưng

Cách xây dựng đường cong duy trì lưu lượng khi có nhiều tài liệu quan trắc
Dạng tổng hợp:

11


•
Đường duy trì lưu lượng là đường cong quan hệ giữa hai đại lượng Ti và Qi.
Trong đó, Qi là lưu lượng bình quân ngày tương ứng với cấp i nào đó; Ti là thời gian
duy trì một lưu lượng lớn hơn hoặc bằng giá trị Qi của cấp đó.  Ti= T(Q> hoặc =Qi)
•
Các bước tiến hành

Có n năm tài liệu ta sẽ có 365 x n giá trị lưu lượng bình quân ngày

Tiến hành phân cấp từ lớn đến nhỏ (khoảng 10 đến 15 cấp)

Thống kê số lần (số ngày) xuất hiện các giá trị lưu lượng trong từng cấp (fi)


luỹ tích dần số lần xuất hiện từ lớn đến nhỏ (

fi)

Vẽ quan hệ Qtb cấp ~ tần suất (số ngày lũy tích)
Dạng bình quân:
•
Mỗi năm làm tương tự như dạng tổng hợp ta vẽ được một đường cong duy trì
lưu lượng
•
n năm tài liệu ta sẽ vẽ được n đường.
•

Tiến hành vẽ đường trung bình của bó đường cong ta được đường cong duy trì
dạng bình quân.
Câu 12 : Trình bày nguyên tắc phân mùa dòng chảy, mùa mưa, mô hình phân
phối dòng chảy theo thời khoảng mùa, thời khoảng tháng khi có nhiều tài liệu.

Nguyên tắc phân mùa dòng chảy năm
Phân phối dòng chảy trong những năm nhiều nước ,năm ít nước thường có những đặc
điểm khác nhau vì vậy có thể chọn năm đại biểu nhiều nước (tần suất thiết kế trong
khoảng 1:33%) nước trung bình ( tần suất thiết kế trong khoảng 34:66%)và ít nước
(67:99%)
Năm đại biểu nhiều nước được chọn từ năm thực đo.có tổng lượng dòng chảy năm
xấp xỉ với tổng lượng dòng chảy năm ứng với tần suất thiết kế nhiều. ngoài ra phân
phối năm đại biểu này phải có tính bất lợi
Năm đại biểu nước trung bình cũng được chọn từ năm thực đo, có tổng lượng dòng
chảy năm xấp xỉ với tổng lượng dòng chảy năm ứng với tần suất thiết kế nước trung
bình và phân phối trong năm tương tự phân phối trung bình nhiều năm.

mô hình phân phối trong năm theo thời khoảng mùa
Được biểu thị theo hai mùa cơ bản (mùa lũ, mùa cạn) bằng lưu
lượng trung bình của hai mùa đó.
Các bước tính toán:
- B1: Phân mùa dòng chảy: sử dụng chỉ tiêu vượt trung bình để phân
mùa dòng chảy, sau đó sắp xếp tài liệu lại theo năm thuỷ văn (số năm
thuỷ văn ít hơn một năm so với năm lịch).
- B2: Thống kê lượng dòng chảy mùa lũ (Wl), lượng dòng chảy mùa
cạn (Wc), tổng lượng dòng chảy năm (Wn) các năm thuỷ văn
- B3: Vẽ đường tần suất lượng dòng chảy năm thiết kế (Wn~P), xác
định lượng dòng chảy năm ứng với tần suất thiết kế (WnP
- b4: Chọn năm đại biểu theo các nguyên tắc đã trình bày.
- b5: Tính tỷ số thu phóng



12


- b6: Xác định mô hình phân phối năm thiết kế
-b7: Biểu thị mô hình phân phối dòng chảy mùa thiết
-mô hình phân phối theo tháng
/ Tính phân phối dòng chảy năm thiết kế theo phương pháp năm
đại biểu:
PP tính giống như tính phân phối thời khoảng mùa, chọn dòng chảy
của một năm thực đo làm đại biểu (cho các nhóm con nước khác
nhau), rồi mượn tỷ số phân phối tháng của năm đại biểu làm tỷ số
phân phối tháng của năm thiết kế để xác định mô hình phân phối
các tháng thiết kế trong năm.
các bước tính toán
- Phân mùa dòng chảy, sắp xếp lại tài liệu theo năm thuỷ văn.
-Tính lượng dòng chảy năm thiết kế (WnP)
- Chọn năm đại biểu theo các nguyên tắc đã trình bày cho từng nhóm
năm nước
-Tính tỷ số phân phối các tháng năm đại biểu
-Xác định lưu lượng các tháng của năm thiết kế
- Biểu thị sự phân phối dòng chảy năm thiết kế
Câu 13 : Phân phối dòng chảy năm theo phương pháp andrayanop
Các bước tính:

Từ tài liệu thực đo nhiều năm tiến hành phân mùa, sắp xếp lại theo năm thuỷ
văn, đồng thời xác định thời kỳ chuyển tiếp, thời kỳ kiệt.

Tính tổng lượng dòng chảy các mùa, các thời kỳ, dòng chảy năm Xây dựng

đường tần suất lý luận lượng dòng chảy năm, lượng dòng chảy cạn, lượng dòng chảy
thời kỳ kiệt.

Tính lượng dòng chảy năm, lượng dòng chảy cạn, lượng dòng chảy thời kỳ kiệt
thiết kế (WnP , WcP , WtkP)

Lượng dòng chảy mùa lũ và thời kỳ chuyển tiếp thiết kế

- Tính tỷ số phân phối mùa và các thời kỳ trong năm theo lượng dòng chảy
năm thiết kế (tỷ số phân phối mùa theo năm thiết kế, γmùa/nămP).

- Tính tỷ số phân phối dòng chảy các tháng trong mùa γtháng/mùa
•
Sắp xếp lượng dòng chảy mùa theo thứ tự từ lớn đến nhỏ và chia thành nhóm
năm nhiều nước, nước trung bình và ít nước.
•
Trong mỗi mùa của từng năm sắp xếp lưu lượng các tháng theo thứ tự giảm
dần (tháng lớn nhât, lớn nhì...), và ghi tháng xuất hiện ở cột liền kề.
•
Trong phạm vi từng nhóm tính tổng lượng dòng chảy của toàn mùa và tổng
lượng dòng chảy của các tháng lớn nhất, lớn nhì ....
•
Chia tổng lượng của từng tháng cho tổng lượng toàn mùa ta được tỷ số phân
phối của các tháng theo mùa (γtháng/mùa) và tháng được xác định là tháng xuất hiện
nhiều lần nhất trong nhóm năm

Tính tỷ số phân phối dòng chảy tháng trong năm thiết kế (γtháng/nămP):
•
+ Nếu tỷ số phân phối tính bằng % thì
•

γtháng/nămP = γmùa/nămP x γtháng/mùa : 100

13


•
+ Nếu tỷ số phân phối tính bằng số thập phân
•
γtháng/nămP = γmùa/nămP x γtháng/mùa x 100 (%)

Xác định lượng dòng chảy các tháng trong năm thiết kế (mô hình phân phối
năm thiết kế thời đoạn tháng): QiP = γtháng/nămP x WnP
Câu 14. Dòng chảy lũ(lớn nhất) bao gồm: Khái niệm và ý nghĩa nghiên cứu,
-Khái niệm:Dòng chảy lũ được hiểu là quá trình tăng lên hoặc giảm đi của lưu lượng
hoặc mực nước.Trong quá trình thay đổi đó lưu lượng hoặc mực nước đạt một hoặc
vài trị số cực đại.Nếu có một trị số cực đại gọi là quá trình lũ đơn.Nếu có 2 giá trị cực
đại gọi là quá trình lũ kép.
-Đặc trưng biểu thị
Lưu lượng đỉnh lũ Qmax (m3/s) : là giá trị lớn nhất của lưu lượng trong một trân
•
lũ
Tổng lượng lũ Wmax (m3):là tổng lượng dòng chảy trong một trận lũ :W =
•
, Wmax =

i

Δti

Đường quá trình lũ Q-t: là sự thay đổi theo thời gian của một trận lũ, bao gồm

nhánh nước lên và nhánh nước xuống.Tương ứng với quá trình thay đổi lưu lượng là
quá trình thay đổi mực nước trong sông H-t
Thời gian lũ T (giờ ,ngày):là khoảng thời gian kể từ điểm bắt đầu có lũ đến khi
•
kết thúc lũ
Thời gian lũ lên T1 là thời gian kể từ khi bắt đầu có lũ đến thời gian xuất hiệm
•
đỉnh lũ Qmax
Thời gian lũ xuống Tx
•
Hệ số bất dổi xứng
-Ý nghĩa nghiên cứu : Xác định đặc điểm chung của chế độ dòng chảy sông ngòi một
vùng.Các đặc điểm cơ bản của dòng chảy lũ như thời gian duy trì lũ,cường độ lên
xuống,mô đun đỉnh lũ, có quan hệ chặt chẽ với điều kiện khí tượng và địa lý tự nhiên
của lưu vực
Câu 15.Trình bày các bước xác định đỉnh lũ thiết kế khi có nhiều tài liệu
•

14


a) Xác định Qmaxp
-Lược đồ giải:
-Chọn mẫu thống kê
-Xử lý lũ đặc biệt lớn (nếu có)
-Lựa chọn dạng phân phối xác suất
+Nếu là PIII: Qmaxp = Qmax (F(Cs,P) .Cv+1)
+Nếu là KM: Qmaxp = Qmax.Kp
-Tính hệ số an toàn (nếu cần)
Câu 16. Trình bày 2 phương pháp thu phóng quá trình lũ: thu phóng 1 tỉ số và

thu phóng theo pp oghiepki

Phương pháp thu phóng cùng tỷ số
Nhân tung độ của đường quá trình lũ điển hình với cùng một tỷ số KQ hoặc KW thời
gian giữ nguyên không đổi được đường quá trình lũ thiết kế.
Trong đó: ϒ Qmp, Qmđh: Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế và lũ điển hình
Wmp, Wmđh: Tổng lượng lũ thiết kế và lũ điển hình
khi đó: ϒ Qip = Qiđh. KQ hoặc Qip = Qiđh.
Trong đó Qip, Qiđh là tung độ của đường quá trình lũ thiết kế và lũ điển
hình.

15


Nhận xét:
Nếu thu phóng theo tỉ số KQ thì đảm bảo đường quá trình lũ thiết kế có đỉnh lũ bằng
đỉnh lũ thiết kế Nếu thu phóng theo tỉ số KW thì đảm bảo đường quá trình lũ thiết kế
có tổng lượng lũ bằng tổng lượng lũ thiết kế
Nếu quan hệ tương quan giữa đỉnh lũ và tổng lượng lũ là chặt chẽ thì KQ ≈ KW. Khi
đó sẽ đảm bảo cả đỉnh lũ và tổng lượng lũ xấp xỉ đỉnh lũ thiết kế và tổng lượng lũ
thiết kế

Phương pháp thu phóng Oghiepxki
Để đảm bảo đỉnh lũ sau khi thu phóng bằng đỉnh lũ thiết kế, các tung độ của đường
quá trình lũ điển hình được nhân với tỉ số KQ để có tung độ của đường quá trình lũ
thiết kế
Kq= Qmp/Qmdh
Giả sử sau khi thu phóng, diện tích khống chế bởi đường quá trình lũ thiết kế là Wp ,
thời gian kéo dài trận lũ thiết kế là Tp
Tp = 2Wp/ QmpF

f: hệ số hình dạng của đường quá trình lũ. Với lũ tam giác f =1.
Tương tự với trận lũ điển hình

16


Tdh = 2Wdh/QmdhF

Câu

17. Sự hình thành dòng chảy lũ và công thức căn nguyên dòng chảy.
+ sự hình thành dòng chảy lũ
-Tại t0 : thời điểm bắt đầu mưa
-Từ t0 ÷ t1 : atH0 : lượng tổn thất ban đầu
-Tại t1 : at1=Kt1 bắt đầu quá trình dòng chảy
-Từ t1 ÷ t2 : at >Kt thời kỳ cấp nước
ht=at – Kt gọi là cường độ cấp nước (hoặc cường độ mưa hiệu quả)
-Tại t2 : at = Kt kết thúc thời kỳ cấp nước

17


Trong đó Ycn: Lớp cấp nước (lượng mưa hiệu quả)
Từ t2 ÷ t3 : atTại t3 : kết thúc quá trình dòng chảy lũ
Quá trình hình thành dòng chảy lũ phụ thuộc vào:
ϒQuá trình mưa
ϒQuá trình tổn thất (chủ yếu do thấm)
ϒQuá trình tập trung nước về tuyến cửa ra

CÔNG THỨC CĂN NGUYÊN DÒNG CHẢY
-CT được thiết lập nhằm khái quát hóa và tính toán quá trình lưu lượng ở tuyến cửa ra
của lưu vực trên cơ sở lý thuyết đường đẳng thời.
-Đường đẳng thời là đường cong nối tất cả các điểm trên lưu vực có cùng thời gian
tập trung dòng chảy về tuyến cửa ra.
Trường hợp 1: t < Tcn
Ví dụ 1:
Giả sử có một trận mưa với thời gian mưa hiệu quả là 5 giờ với lượng mưa tương ứng
là h1 , h2 , h3 , h4 , h5 .
Tcn=5 (giờ)
Giả sử lưu vực A được phân chia bởi các đường đẳng thời thành các diện tích bộ phận
f1 , f2 , f3 .
t = 3 (giờ)
Như vậy t < Tcn

Xác định quá trình lưu lượng
λ Tại thời điểm ban đầu, lưu lượng đo tại tuyến cửa ra của lưu vực là: Q0 = 0

18


λ Sau 1h: Q1= h1 f1
λ Sau 2h: Q2= h1 f2 + h2f1
λ Sau 3h: Q3= h1 f3+h2 f2+h3 f1
λ Sau 4h: Q4= h2 f3 +h3 f2 +h4 f1
λ Sau 5h: Q5= h3 f3+ h4 f2+h5 f1
λ Sau 6h: Q6= h4 f3+h5 f2
λ Sau 7h: Q7= h5 f3 λ Sau 8h: Q8=0

19

Xác định quá trình lưu lượng
λ Tại thời điểm ban đầu, lưu lượng đo tại tuyến cửa ra của lưu vực là: Q0 = 0
λ Sau 1h: Q1= h1 f1
λ Sau 2h: Q2= h1 f2 + h2 f1
λ Sau 3h: Q3= h1 f3+h2 f2+h3 f1
λ Sau 4h: Q4= h2 f3 +h3 f2
λ Sau 5h: Q5= h3 f3 λ Sau 6h: Q6=0

20


Trường hợp 3: t > Tcn
Ví dụ 3:
- Giả sử có một trận mưa với thời gian mưa hiệu quả là 2 giờ với lượng mưa tương
ứng là h1 , h2 , h3 .
Tcn=2 (giờ)
- Giả sử lưu vực A được phân chia bởi các đường đẳng thời thành các diện tích bộ
phận f1 , f2 , f3 .
t = 3 (giờ)

Như vậy t > Tcn
Xác định quá trình lưu lượng
-Tại thời điểm ban đầu, lưu lượng đo tại tuyến cửa ra của lưu vực là: Q0 = 0
-Sau 1h: Q1= h1 f1 λSau 2h: Q2= h1 f2 + h2 f1
-Sau 3h: Q3= h1 f3+h2 f2
-Sau 4h: Q4= h2 f3
-Sau 5h: Q5= 0

21


Công thức tổng quát
-Trong đó:
-i: thời điểm tính toán
-k ≤ m, với m là số thời đoạn mưa hiệu quả
-i-k: với n là số mảnh diện tích được phân chia bởi các đường đẳng thời
Sự hình thành lưu lượng đỉnh lũ
Từ công thức căn nguyên dòng chảy tổng quát, ta có:
TH 1: t < Tcn, theo VD1 thì Qmax = Q4 = h2 f3 +h3 f2 +h4 f1
TH 2: t = Tcn, theo VD2 thì Qmax = Q3 = h1 f3+h2 f2+h3 f1
NX: toàn bộ thành phần diện tích lưu vực tham gia vào sự hình thành lưu lượng đỉnh
lũ ⇒ Dòng chảy hoàn toàn.
TH 3: t > Tcn, theo VD3 thì Qmax = Q2 = h1 f2 + h2 f1 NX: Chỉ một phần diện tích
lưu vực tham gia vào sự hình thành lưu lượng đỉnh lũ ⇒ Dòng chảy không hoàn toàn.
4. Trường hợp không có tài liệu
- Công thức lý luận: là loại công thức được xây dựng trên cơ sở công thức căn
nguyên dòng chảy, từ đó xây dựng mối liên hệ giữa đỉnh lũ với các đặc trưng mưa
gây lũ và các yếu tố ảnh hưởng của mặt đệm. Điển hình: công thức cường độ giới hạn
- Công thức kinh nghiệm: là loại công thức đã hoàn toàn dựa trên cơ sở tổng hợp tài
liệu thực đo về lũ nhằm xác định mối quan hệ giữa lưu lượng đỉnh lũ với các nhân tố
ảnh hưởng, từ đó dùng một công thức toán học để thể hiện mối quan hệ đó. Điển
hình: công thức triết giảm mô đun đỉnh lũ theo diện tích lưu vực sông.
-Công thức bán kinh nghiệm: là loại công thức trung gian của 2 loại trên, nghĩa là
vừa dựa vào phân tích căn nguyên của sự hình thành dòng chảy lũ vừa tổng hợp theo

22

tài liệu thực đo để tham số hóa các công thức tính toán. Điển hình: công thức
Xôkôlôpxki
Câu 18. Dòng chảy kiệt( khái niệm, ý nghĩa nghiên cứu và đặc trƣng biểu thị).
Tính toán dòng chảy kiệt thiết kế
KHÁI NIỆM: Dòng chảy nhỏ nhất thường xuất hiện vào cuối mùa cạn của sông
ngòi. Dòng chảy chủ yếu do lượng nước ngầm cung cấp. - Dòng chảy nhỏ nhất: được
sử dụng nhiều trong quy hoạch, xây dựng, tưới, giao thông thuỷ, sử dụng nước trong
sinh hoạt và bảo vệ môi trường
. ϖ ĐẶC TRƯNG TÍNH TOÁN CHỦ YẾU:
- lưu lượng trung bình ngày nhỏ nhất xuất hiện từng năm. - lưu lượng trung bình
tháng (30 ngày đêm)nhỏ nhất.
- Dòng chảy 3 tháng kiệt nhất
Ý NGHĨA NGHIÊN CỨU:
- Nhân tố khí hậu: quyết định độ ẩm lưu vực.
- hồ ao đầm lầy: Trữ nước mùa mưa điều tiết mùa cạn, tăng lượng dòng chảy ngầm.
- lớp phủ thực vật tốt: ↓d/c mặt,↑ d/c ngầm - điều kiện địa chất thổ nhưỡng : quyết
định khả năng thấm, khả năng giữ nước, chuyển động trong đất → sự hình thành
nước ngầm
- Sông có diện tích lớn, độ cắt sâu lòng sông lớn sẽ tăng khả năng hứng nước ngầm
trong tầng đất
- Hoạt dộng kinh tế của con người: xây dựng hồ chứa, lấy nước sinh hoạt, tưới ruộng
TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY KiỆT THIẾT KẾ
QminP%
ϖNhiều tài liệu: - thống kê tài liệu dòng chảy→ xây dựng đường tần suất lượng dòng
chảy nhỏ nhất thiết(tần suất kinh nghiệm theo công thức vọng số)
ϖKhông có tài liệu thì áp dụng các công thức kinh nghiệm
ϖ Ít tài liệu: dùng phương pháp tương quan để kéo dài tài liệu; số năm đo đạc quá
ngắn (2- 3 năm) tính theo phương pháp đối chiếu:
ϖ - Chọn lưu vực tương tự có số năm đo đạc đủ dài
ϖ - Xét sự tương tự của dòng chảy kiệt giữa hai lưu vực bằng cách tính hệ số k, nếu

k ít biến động ϖ Lưu lượng dòng chảy nhỏ nhất thiết kế của lưu vực nghiên cứu sẽ là:
ϖ Lưu lượng dòng chảy nhỏ nhất thiết kế của lưu vực nghiên cứu sẽ là:
KHÔNG CÓ SỐ LIỆU: sử dụng công thức kinh nghiệm, đường đẳng trị hay phương
pháp tương tự thuỷ văn.
1. Công thức kinh nghiệm
- Công thức A. M. Vlađimirốp
- Công thức A. A. XôKôlốp
- Công thức kinh nghiệm theo quy phạm QPTL-C-6-77
- Công thức kinh nghiệm của Cục Thuỷ văn

23


Câu 19. Các phƣơng pháp đánh giá tài nguyên nước mặt
ϖPhương pháp cân bằng nước
ϖPhương trình cân bằng nước thể hiện một định luật vật lý thông dụng nhất - "định
luật bảo toàn vật chất" trong thuỷ văn.
ϖLưu vực hay khu vực
ϖLưu vực kín hay hở…
ϖPhương pháp tính toán tài nguyên nước
ϖTrong mối phụ thuộc vào việc nghiên cứu hiện tượng như là một yếu tố địa lý và
yêu cầu bài toán mà phương pháp đánh giá tài nguyên nước có thể chia ra:
1) Phương pháp hệ số tổng cộng;
2) Phương pháp bản đồ và nội suy địa lý,
3) Phương pháp tương tự thuỷ văn.
ϖCác phương pháp tính toán thuỷ văn
ϖPhương pháp mô hình hoá
Câu 20. Hệ thống chỉ tiêu đánh giá tài nguyên nước mặt
-Số lượng:
1.Tổng lượng dòng chảy năm trung bình nhiều năm(W0)

2.Tổng lượng dòng chảy năm trung bình nhiều năm từng ngoài vùng chảy vào(Wng)
3.Tổng lượng dòng chảy năm nội địa trung bình nhiều năm(Wnđ)
4.Tổng lượng dòng chảy mùa lũ trung bình nhiều năm(Wl)
5.Tổng lượng dòng chảy mùa cạn trung bình nhiều năm(Wc)
-Chỉ tiêu biến đổi theo thời gian tài nguyên nước mặt
1.Số tháng mùa lũ, số tháng mùa kiệt,
2.W0lũ/W0năm Tổng lượng dòng chảy mùa lũ trung bình nhiều năm/ Tổng lượng
dòng chảy năm trung bình nhiều năm
3.W0can/W0năm Tổng lượng dòng chảy mùa cạn trung bình nhiều năm/ Tổng lượng
dòng chảy năm trung bình nhiều năm.
4.Hệ số biến đổi Cv của dòng chảy năm

24