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 (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYỄN THỊ VIỆT HỒNG

NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MƠ HÌNH MƢA
VÀ LƢU LƢỢNG TIÊU THIẾT KẾ CHO CÁC HỆ THỐNG TIÊU
VÙNG ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ

Chuyên ngành: Kỹ thuật tài nguyên nƣớc
Mã số chuyên ngành: 62-58-02-12

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2018


Cơng trình được hồn thành tại Trƣờng Đại học Thủy lợi

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học 1: PGS.TS Nguyễn Tuấn Anh
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học 2: GS.TS Lê Chí Nguyện

Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại
...............................................................................................................................

...............................................................................................................................
vào lúc
giờ
ngày
tháng
năm

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
- Thư viện Quốc gia
- Thư viện Trường Đại học Thủy lợi


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thi t của

tài

Trong cơng tác quy hoạch, thiết ế các hệ thống ti u, một trong nh ng nội dung
qu n trọng là xác đ nh mơ hình mư thiết ế và t nh tốn lưu lượng ti u thiết
ế. Tuy đã có nhiều nghi n cứu về vấn đề này nhưng vẫn cịn có một số tồn tại::
i) Đối với vùng đô th h y dân cư tập trung hiện n y vẫn dùng công thức cường
độ giới hạn để t nh lưu lượng ti u thiết ế, trong đó cơng thức t nh cường độ
mư được xây dựng tr n cơ sở bộ số liệu trước đây do đó gây s i số lớn cho ết
quả t nh toán. Đồng thời các th m số trong công thức chỉ xác đ nh được tại các
v tr có trạm đo, nh ng vùng x trạm đo vẫn sử dụng th m số củ trạm gần
nhất, như vậy sẽ hó đảm bảo độ ch nh xác...ii) Hiện n y trong t nh toán hệ số
tiêu cho lúa, MHM được xác đ nh theo phương pháp thu phóng trận mư điển
hình thường dẫn đến ết quả hệ số lưu lượng ti u lớn hơn hoặc nhỏ hơn ứng với
tần suất thiết ế. iii) Các vùng ti u ở ĐBBB đại đ số là vùng ti u hỗn hợp, tuy
nhiên việc chọn MHM ngày để xác đ nh trận mư thiết ế sẽ dẫn đến ết quả

t nh tốn lưu lượng ti u thiết ế củ các cơng trình như

nh, cống, trạm bơm

thi n nhỏ. Ch nh vì vậy, việc thiết lập hệ số hiệu chỉnh lưu lượng làm cơ sở xác
đ nh lưu lượng ti u thiết ế ứng với MHM giờ hi biết lưu lượng ti u thiết ế
tính theo MHM ngày là rất cần thiết trong thực tiễn hiện n y hi tốc độ đô th
hó tăng nh nh. Ngồi ra, việc xây dựng các bản đồ đẳng tr mư thiết ế phục
vụ cho công tác quy hoạch, thiết ế các hệ thống ti u tại các v trí khơng có
trạm đo là rất cần thiết. Với nh ng lý do đã n u ở tr n, đề tài: “Nghiên cứu cải
tiến phương pháp xác định mơ hình mưa và lưu lượng tiêu thiết kế cho các
hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ” được đề xuất nghi n cứu.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghi n cứu cải tiến phương pháp xác đ nh mơ hình mư ti u thiết ế và lưu
lượng ti u thiết ế nhằm nâng c o độ ch nh xác củ

ết quả t nh toán lưu lượng

ti u thiết ế cho các hệ thống ti u vùng đồng bằng Bắc Bộ.
1


3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghi n cứu: mơ hình mư ti u thiết ế và lưu lượng ti u thiết ế.
- Phạm vi nghi n cứu: Vùng đồng bằng Bắc Bộ.
4. Nội dung nghiên cứu
i) Xây dựng qu n hệ lượng mư -thời gi n mư -tần suất (DDF) và qu n hệ
cường độ mư –thời gi n mư –tần suất (IDF) cho 15 trạm đo mư tự ghi thời
đoạn ngắn (d = 10’÷24h); ii) Xây dựng các bản đồ đẳng tr mư nhằm nội suy
không gi n, xác đ nh lượng mư và cường độ mư tại nh ng v tr hơng có

trạm đo. iii) Lự chọn MHM ti u thiết ế hợp lý bằng phương pháp so sánh mơ
phỏng tồn liệt các trận mư đã xảy r trong thực tế để t nh toán chế độ ti u cho
các vùng trồng l . Ứng dụng cho hu vực Hà N m; iv)Thiết lập hệ số hiệu
chỉnh lưu lượng thiết ế cho các hệ thống ti u hỗn hợp nông nghiệp và dân cư
đô th từ MHM giờ và MHM ngày hu vực Phủ Lý, Hà N m.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
Phương pháp ế thừ ; Phương pháp phân t ch thống ; Phương pháp phân t ch
tương qu n và hồi quy thực nghiệm; Phương pháp mơ hình, mơ phỏng.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Luận án đã góp phần hoàn thiện cơ sở ho học và phương pháp luận xác
đ nh: cường độ mư thiết ế để t nh toán lưu lượng thiết ế củ các hệ thống
thoát nước mư hu dân cư, đô th ; lự chọn MHM thiết ế hợp lý t nh toán hệ
số tiêu cho lúa; bổ sung phương pháp xác đ nh nh nh lưu lượng ti u thiết ế
ứng với MHM giờ cho các hệ thống ti u hỗn hợp hi biết hệ số ti u t nh theo
MHM ngày phục vụ bài toán quy hoạch, thiết ế sơ bộ hệ thống ti u.
- Kết quả nghi n cứu củ luận án có thể được ứng dụng trong công tác quy
hoạch, thiết ế các hệ thống ti u thoát nước mư hu vực dân cư, đô th và hệ
thống ti u nông nghiệp – dân cư vùng nghi n cứu.
7. Cấu trúc luận án
Ngoài phần Mở đầu, Kết luận và iến ngh , luận án gồm 3 chương:
Chƣơng 1: Tổng qu n
Chƣơng 2: Xây dựng phương pháp xác đ nh mơ hình mư và lưu lượng thiết
ế cho hệ thống ti u.
Chƣơng 3: Kết quả nghi n cứu và thảo luận.
2


CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1

Tổng quan v mơ hình mƣa tiêu thi t k

1.1.1

Khái niệm về mơ hình mưa tiêu thiết kế

Mơ hình mư ti u thiết ế là một MHM ứng với tần suất thiết ế được xác đ nh
dùng để thiết ế một hệ thống ti u nào đó. Mơ hình trận mư ti u thiết ế b o
gồm: thời gi n mư ; tổng lượng mư củ cả trận mư tương ứng với tần suất
thiết ế và phân bố mư theo thời gi n củ trận mư tương ứng với tần suất
thiết ế. Phạm vi ứng dụng củ mư thiết ế rất rộng lớn, là cơ sở để đề r các
giải pháp cải tạo, nâng cấp h y thiết ế các hệ thống ti u.
Trong luận án thống nhất ý hiệu: lượng mư là H (mm); Cường độ mư là I
(mm/h hoặc mm/ph t); thời gi n mư được ý hiệu là d (giờ hoặc ph t).
1.1.2

Các nghiên cứu về xác định mơ hình mưa tiêu thiết kế

Phương pháp xác đ nh MHM thiết ế (Design storm) đã được nghi n cứu bởi
nhiều tác giả tr n thế giới, hiện n y được chi thành b nhóm:
Nhóm phương pháp thứ nhất: Xác đ nh MHM thiết ế dự vào phân bố mư
củ trận mư điển hình đã xảy r trong thực tế, điển hình như: MHM thiết ế
củ Huff (1967), Yen và Chow (1980); Cơ qu n bảo vệ đất Ho Kỳ (SCS,
1986) ...Nhóm phương pháp này có ưu điểm là: dạng phân bố củ mư gần
giống với các trận mư đã xảy r trong thực tế. Tuy nhi n có mặt hạn chế là
chư có ti u ch cụ thể để nhận dạng trận mư điển hình; đồng thời ết quả phụ
thuộc vào chủ qu n người t nh tốn, mất nhiều thời gi n.

Nhóm phương pháp thứ hai: MHM tiêu thiết ế được xác đ nh dự vào qu n hệ
lượng mư – thời gi n mư – tần suất (DDF) và cường độ mư – thời gi n mư
– tần suất (IDF) điển hình như: Chow (1988) đã đề xuất MHM hối xen ẽ dự
tr n mối qu n hệ DDF; Keifer và Chu (1957)...Ưu điểm củ phương pháp này
là các MHM tiêu thiết ế được xác đ nh nh nh thông qu

ết quả qu n hệ DDF

và IDF. Tuy nhi n cũng có nhược điểm đó là dạng phân bố củ mơ hình mư
hơng giống trận mư thực tế.
3


Nhóm phương pháp thứ ba: Cơ sở củ phương pháp lự chọn MHM thiết ế
th ch hợp nhất dự tr n ết quả mơ phỏng mư tồn liệt các trận mư xảy r
trong quá khứ, điển hình như: C o (1993); Despotovic (1996)[9]; Alfieri (2007)
với nguy n tắc là: mô hình mư ti u thiết ế được gọi là th ch hợp nhất hi nó
tạo r dịng chảy lớn nhất xác đ nh được từ phân t ch tần suất liệt dịng chảy đo
đạc hoặc liệt dịng chảy mơ phỏng từ các trận mư đã đo đạc. Ưu điểm củ
phương pháp là qu mơ phỏng tồn liệt sẽ lự chọn được mơ MHM tốt nhất là
MHM tạo r dịng chảy có tần suất xuất hiện sát nhất với tần suất thiết ế củ
trận mư đã xảy r trong quá hứ. Tuy nhi n phương pháp này có nhược điểm
là hối lượng t nh tốn lớn do đó mất nhiều thời gi n.
1.1.3

Các nghiên cứu xác định mơ hình mưa tiêu thiết kế ở Việt Nam

Phương pháp thu phóng trận mưa điển hình: Ở Việt N m, trong cơng tác quy
hoạch, thiết ế các hệ thống ti u nước mặt (gồm cả vùng nông nghiệp mà chủ
yếu là l

nước và các vùng dân cư, đô th ...) hiện n y thường sử dụng phương

pháp thu phóng trận mư điển hình với tài liệu mư ngày, mư giờ để xác đ nh
trận mư thiết ế. Phương pháp này có ưu điểm: Dự vào tài liệu thống

, đo

đạc sẵn có qu nhiều năm củ các trạm để chọn r MHM ti u thiết ế, phương
pháp này đơn giản, dễ xây dựng.
Một số nghiên cứu khác: Tác giả Tr nh Kim Sinh (2009); Tác giả Bùi Nam
Sách (2000): Các ết quả nghi n cứu đã chỉ rõ, với đặc điểm đ lý tự nhi n củ
vùng ĐBBB, trong t nh toán xác đ nh MHM ti u thiết ế cho nông nghiệp n n
chọn MHM 5 ngày lớn nhất với dạng phân phối có đỉnh rơi vào ngày thứ b
hoặc thứ tư củ trận mư . Tuy nhi n nghi n cứu mới chỉ dừng lại ở việc xem
xét t nh cần thiết củ việc áp dụng MHM giờ chứ chư xây dựng được MHM
giờ áp dụng cho các hu dân cư, đô th , công nghiệp h y hỗn hợp.
4


Tác giả Nguyễn Mạnh Hùng (2010); Lã Thanh Hà (2011): Các phương pháp sử
dụng trong nghi n cứu củ h i tác giả đều có ưu điểm là giá tr lưu lượng đỉnh
và tổng lượng sát hơn với giá tr đo đạc. Tuy nhi n các nghi n cứu này mới chỉ
xem xét đến mư điểm (phù hợp cho lưu vực ti u nhỏ) mà chư đề cập đến sự
phân bố hông đều theo hông gi n củ mư - yếu tố có ảnh hưởng đáng ể đến
ết quả t nh tốn mư -dịng chảy đối với các lưu vực ti u vừ và lớn.
1.2
Tổng quan các nghiên cứu v quan hệ lƣợng mƣa – thời gian – tần
suất (DDF) và quan hệ cƣờng ộ mƣa-thời gian mƣa-tần suất (IDF)
Các đặc t nh tỷ lệ củ thời đoạn mư được mô tả bằng đường cong qu n hệ

lượng mư – thời gi n mư – tần suất (DDF) tại một trạm đo mư , được sử
dụng rộng rãi trong t nh tốn mư thiết ế. Mơ hình này cho phép th m số hó
đường cong DDF một cách hiệu quả và chi tiết, đư r các ết quả ch nh xác
hơn trong việc xác đ nh lượng mư thiết ế. Theo nhiều nghiên cứu: Chen, C.
L., 1983; Burlando, P. and Rosso, R., 1996, L Văn Nghinh ...đường cong DDF
thường được xác đ nh bằng một phương trình th m số (H = .dn).
Qu n hệ IDF thông thường được biểu diễn dưới dạng đồ th . Khi có đủ các số
mư t có thể xây dựng các đường cong IDF bằng phân t ch tần suất. Một phân
phối xác suất thường h y dùng trong phân t ch tần suất mư là phân phối
Gumbel. Điển hình như: El-sayed (2011) Le.Minh.Nhat (2006); Dỗn Th Nội
(2016)...
Các qu n hệ IDF cịn được biểu th bằng phương trình và nhiều cơng thức hác
nhau: Wenzen (1982), TCVN 7957 (2008), Trần Việt Liễn (1979), Trần H u
Uyển (1973)...các cơng thức t nh tốn cường độ mư đều biểu th theo quy luật
q = A/tn. Tuy nhi n nhiều công thức được xây dựng từ nh ng năm 1920, 1941
cho đến 1980 n n việc áp dụng cơng thức này có thể sẽ hơng cịn sát với thực
tế, do ảnh hưởng củ biến đổi h hậu làm cho cường độ mư th y đổi. Điều
này sẽ ảnh hưởng đến mức độ ch nh xác củ

ết quả t nh tốn lưu lượng ti u

thiết ế. Vì vậy cần phải nghi n cứu, xem xét sự biến động củ mư theo hông
gi n và thời gi n đồng thời xây dựng công thức t nh cường độ mư tr n cơ sở
cập nhật số liệu mư trong vùng theo các phương pháp mới hiện n y.
5


1.3

Tổng quan các nghiên cứu v xây dựng bản ồ ẳng trị mƣa

Đường đẳng tr mư là đường cong nối liền các điểm tr n bản đồ có lượng mư
bằng nh u tr n cơ sở số liệu thực đo củ các trạm đã có thuộc vùng nghi n cứu.
Phương pháp đường đẳng tr có nhiều ưu điểm vì hơng chỉ cho t t nh được
lượng mư bình quân lưu vực mà cịn t nh đến sự phân bố hơng đều củ mư
theo hông gi n (như v tr tâm mư , xu thế biến đổi củ mư theo các hướng..).
Tài liệu đo được ở trạm đo mư chỉ cho t biết được lượng mư ở một điểm,
tr n nh ng lưu vực nhỏ, qu n trắc đặt tại đ

điểm th ch hợp có thể coi lượng

mư trạm đo này đại biểu cho lượng mư bình qn tồn hu vực. Ở hu vực
tương đối lớn thì lượng mư được xác đ nh như vậy sẽ dẫn đến ết quả hông
đảm bảo ch nh xác. Tuy nhi n, do phải xây dựng bản đồ đẳng tr mư n n hối
lượng t nh tốn lớn. Tr n thế giới đã có các nghi n cứu xây dựng bản đồ đẳng
tr mư như: Hershfield (1961); Ở Italy, các bản đồ đẳng tr th m số củ
phương trình lượng mư được lập cho nhiều vùng, từ các bản đồ nội suy được
các th m số tại các hu vực cần xây dựng công thức t nh lượng mư trong
trường hợp hơng có trạm đo. Ở Việt N m có các tác giả Trần Th nh Xuân
(2007), Đặng Quốc Dũng (2015),... đã xây dựng bản đồ đẳng tr mư bằng phần
mềm ArcGis với các phương pháp nội suy hác nh u.
1.4
Tổng quan các nghiên cứu v tính lƣu lƣợng tiêu thi t k và hệ số
hiệu chỉnh lƣu lƣợng theo bƣớc thời gian mƣa
Trong một hệ thống ti u b o gồm nhiều đối tượng như: các hu dân cư, đô th ,
công nghiệp, đất trồng l ... Để xác đ nh được lưu lượng ti u củ hệ thống cần
phải t nh được hệ số ti u thành phần củ các đối tượng cần ti u.
+ Tính lưu lượng tiêu thiết kế cho các khu vực dân cư, đơ thị: Khi t nh tốn lưu
lượng ti u thiết ế củ các tuyến cống cho các hu đô th , dân cư tập trung và
hu công nghiệp theo TCVN 7957:2008.

Q = q.C.F

(1-23)

Cường độ mư t nh tốn có thể xác đ nh bằng biểu đồ qu n hệ IDF hoặc bằng
các công thức giới thiệu ở mục 1.2
6


+ Tính lưu lượng tiêu thiết kế cho các vùng nông nghiệp và hỗn hợp dân cư,
nông nghiệp theo công thức sau:
Qtk 

qtk .A
1000

(1-20)

Hệ số ti u thiết ế củ hệ thống được xác đ nh từ các hệ số ti u thành phần củ
các đối tượng cần ti u trong hệ thống t nh theo TCVN: 10406 (2015).
Cũng theo TCVN 10406 (2015). Đối với vùng ti u hỗn hợp, trong trường hợp
đối tượng ti u nước là hu công nghiệp và đô th chiếm tỷ lệ lớn (≥ 50 % HT)
và tập trung thành một tiểu vùng độc lập. Nếu hơng có tài liệu mư giờ, có thể
sử dụng MHM ngày, hệ số ti u thiết ế củ đối tượng này xác đ nh như sau:
qji = Km.

C j .Pi

với

(1-22)

8,64

Km =

24
Thq

(1-23)

Trong đó : Km là hệ số điều chỉnh số giờ mư hiệu quả trong một ngày: Thq là
số giờ mư hiệu quả trung bình trong một ngày mư củ trận mư ti u thiết ế.
Có thể sử dụng các mơ hình tốn - thủy lực như họ mơ hình MIKE, mơ hình
SWMM, KOD, VRSAP, hoặc các phần mềm ti n tiến hác đã được iểm
nghiệm trong thực tế để t nh toán ti u nước.
1.5

Giới thiệu v

ồng bằng Bắc Bộ

Vùng có v tr giới hạn như s u: Ph Bắc giáp tỉnh Bắc Gi ng và Thái Nguy n,
Quảng Ninh; ph

N m giáp tỉnh Th nh Hố; ph

Đơng giáp biển Đơng; ph

Tây giáp tỉnh Hồ Bình, Ph Thọ. Vùng gồm 10 tỉnh, thành phố: Hà Nội, Hải

Phòng, Hải Dương, Hưng Y n, Bắc Ninh, Vĩnh Ph c, Thái Bình, Hà Nam,
N m Đ nh, Ninh Bình. Trong nh ng năm gần đây các tỉnh ĐBBB có nhiều biến
động về các yếu tố inh tế xã hội như diện t ch đất c nh tác giảm; diện t ch
chuyển đổi từ đất l

s ng r u màu, thủy sản tăng; đô th - công nghiệp gi tăng

ảnh hưởng tới y u cầu ti u thoát nước củ các hệ thống ti u..

7


1.6
K t luận chƣơng 1
Qu nghi n cứu, phân t ch và đánh giá ưu nhược điểm củ các phương pháp
xác đ nh mơ hình mư ti u thiết ế và t nh toán lưu lượng ti u thiết ế tr n thế
giới và ở Việt N m hiện n y. Luận án đã đ nh hướng lự chọn các nội dung và
phương pháp nghi n cứu được thể hiện trong sơ đồ tiếp cận dưới đây:

Hình 1.18 Sơ đồ nội dung nghi n cứu và cách tiếp cận

8


CHƢƠNG 2 XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MƠ HÌNH
MƢA VÀ LƢU LƢỢNG THIẾT KẾ CHO HỆ THỐNG TIÊU
2.1
Phƣơng pháp xây dựng quan hệ lƣợng mƣa - thời gian - tần suất
và (DDF) quan hệ cƣờng ộ mƣa - thời gian - tần suất (IDF), từ ó thi t lập
cơng thức tính cƣờng ộ mƣa cho các trạm o mƣa tự ghi.

2.1.1

Phương pháp xây dựng quan hệ lượng mưa – thời gian – tần suất

Bước 1: Thu thập và tổng hợp tài liệu mưa: Dự tr n tài liệu mư tự ghi 30 năm
(1985 - 2014) củ 15 trạm h tượng: Nh ng giá tr lượng mư lớn nhất năm
tương ứng với các thời đoạn 10’, 30’, 1h, 2h, 3h, 6h, 12h, 24h đã được xác
đ nh. Đây là các mốc thời gi n đặc trưng được nhiều tác giả đã nghi n cứu
thường chọn để xác đ nh qu n hệ DDF.
Bước 2: Lựa chọn hàm phân phối xác suất: Để chọn được hàm phân phối xác
suất phù hợp nhất, iểm đ nh 2 đã được áp dụng với b hàm: Gumbel, Pearson
III và Lognormal. Kết quả hàm Gumbel được chọn để t nh toán tần suất.
Bước 3: Thiết lập quan hệ lượng mưa - thời gian mưa - tần suất :
Thiết lập công thức qu n hệ lượng mư (Hd) với thời gi n mư (d) được biểu th
dưới dạng phương trình s u:
Hd(T ) = a(T). dn(T)

(2-13)

Trong đó: Hd(T) là lượng mư lớn nhất củ thời đoạn d ứng với chu ỳ lặp lại
T; và n là các th m số được xác đ nh theo phương pháp hồi quy.
Để mô tả ch nh xác hơn qu n hệ này, phương trình qu n hệ H  d được xác
đ nh theo h i phạm vi thời gi n như s u:
Hd1 (T) = a1 (T). d n1(T)
và Hd 2(T) = a2 (T). d n2(T)

khi d ≤ d*(T)

(2-14)

khi d*(T) < d ≤ 24

(2-15)

Trong đó: Hd (T) là lượng mư (mm); d là thời gi n mư (h);
a1, a2, n1 và n2 là nh ng th m số củ h i phương trình.
Để đảm bảo sự li n tục củ đường H  d gi h i hoảng thời gi n, ứng với
mỗi giá tr T, d* được xác đ nh dự tr n phương trình s u:
a1. (d*) n1 = a2. (d*) n2
9

(2 -16)


 1
a 
=> d *  exp 
ln( 2 )
a1 
 n1  n2

(2 -17)

Giá tr củ d* phụ thuộc vào lượng mư và xu thế biến đổi củ mư theo thời
gi n tại mỗi trạm đo mư . Đường qu n hệ Hd được mơ tả bởi phương trình (214) và (2-15) và nh ng điểm thực nghiệm có dạng như hình 2.3.
Quan hệ DDF - Trạm Phủ Lý
Lượng mưa (mm)

1000

T=2 năm
T=5 năm
T=10 năm
T=20 năm

100

T=2 năm
T=5 năm
T=10 năm
T=20 năm

10

0.1

1

10

100
Thời gian (h)

Hình 2.3 Đường qu n hệ Hd được mơ tả bởi phương trình (2-14) và (2-15) và
nh ng điểm thực nghiệm
2.1.2

Thiết lập cơng thức tính cường độ mưa cho các trạm đo mưa tự ghi

Từ công thức t nh độ sâu mư thiết ế đã thiết lập ở (2-13), chuyển đổi thành

cường độ mư theo công thức s u:
I 

H
d

(mm/h)

(1-12)

Trong đó: H là độ sâu mư (mm), được xác đ nh từ công thức (2.13); d là thời
gi n mư (h). Do đó: I = a.dn-1
(2-18)
2.2
Phƣơng pháp xây dựng các bản ồ ẳng trị lƣợng mƣa thi t k
tƣơng ứng với thời gian mƣa và tần suất khác nhau cho vùng ĐBBB
Hiện n y hi t nh toán quy hoạch, thiết ế các hệ thống ti u, người thiết ế
thường mượn số liệu mư tại các trạm đo mư gần nhất để t nh toán trận mư
thiết ế cho lưu vực ti u trong hi số lượng trạm đo mư tự ghi trong vùng rất
hạn chế, do đó dẫn đến ết quả t nh tốn mư thiết ế hơng ch nh xác. Để hắc
phục tình trạng này có thể ứng dụng ỹ thuật phân t ch hông gi n để nội suy
mư tại các v tr hơng có trạm đo mư nhằm nâng c o độ ch nh xác cho các
10


ết quả xác đ nh. Phần mềm ArcGis đ ng được sử dụng rộng rãi hiện n y, cung
cấp một giải pháp toàn diện từ nhập số liệu, chỉnh lý, phân t ch và phân phối
thông tin tr n mạng Internet tới các cấp độ hác nh u. Các phương pháp nội
suy hông gi n được t ch hợp trong ArcGIS b o gồm hầu hết các phương pháp
nội suy thông dụng như IDW, Spline, Kriging... Đối với vùng ĐBBB, đ hình

t th y đổi n n tác giả lự chọn phương pháp nội suy Spline để t nh toán nội suy
lượng mư theo hơng gi n vì phương pháp này cho ết quả t b ảnh hưởng do
mật độ các trạm đo mư hơn so với phương pháp hác.
2.3

Phƣơng pháp xác ịnh MHM thi t k hợp lý cho vùng trồng lúa

Cơ sở củ phương pháp lự chọn mô hình mư thiết ế th ch hợp nhất dự tr n
ết quả mơ phỏng mư tồn liệt củ các tác giả: C o (1993); Despotovic
(1996); Alfieri (2007) với nguy n tắc là: MHM ti u thiết ế được gọi là th ch
hợp nhất hi nó tạo r dịng chảy (hệ số ti u) lớn nhất xác đ nh được từ phân
t ch tần suất liệt dòng chảy đo đạc hoặc liệt dịng chảy mơ phỏng từ các trận
mư đã đo đạc dự tr n các giả thiết: ô ruộng là hồn chỉnh; cơng trình ti u mặt
ruộng là đập tràn chảy tự do với các bước tính tốn s u đây:
Bước 1: Xây dựng các mơ hình mư thiết kế hác nh u để lựa chọn;
Bước 2: Sử dụng các trận mư thiết ế đã được xác đ nh trước ứng với tần suất
thiết ế P để xác đ nh hệ số tiêu thiết kế, ký hiệu là qTK(P);
Bước 3: Từ tài liệu mư ngày thực đo, tách các trận mư có H ≥ 100mm cho
từng năm;
Bước 4: Mơ phỏng quá trình: mư  q cho các trận mư xác đ nh ở bước 3
được qmax của từng trận  xác đ nh được qmaxmax trong năm.
Bước 5: T nh và vẽ đường tần suất với liệt qmaxmax ứng với tần suất thiết ế P,
xác đ nh được hệ số ti u ứng với P, gọi là qTL(P) (hệ số ti u toàn liệt).
Bước 6: So sánh ết quả t nh qTK(P) và qTL(P) qu chỉ số s i số tương đối q:

q 

qTK ( P )  qTL ( P )
qTL ( P )

(2-22)

.100%

MHM thiết ế nào cho |q nhỏ nhất thì đó là MHM thiết ế th ch hợp nhất.
Trong đó qtk và qTL được thực hiện bởi một chương trình máy t nh như sơ đồ s u
11


BEGIN

Nhập số liệu: Mư thiết ế (Pi),
hả năng ch u ngập củ l , hoi, Ht,…

i:= 1 (i =1÷N)

Giải phương trình s u bằng PP lặp chi đơi
(ẩn số là i)

i:= i+1

i=N
S

Đ
In ết quả q~t

END

Hình 2.9 Sơ đồ hối mơ phỏng hệ số ti u q~t tồn liệt

(Chương trình t nh lập bằng ngôn ng Visu l B sic 6.0 có sơ đồ hối như hình
2.8 và 2.9 đã được iểm đ nh bằng phương pháp so sánh ết quả t nh từ chương
trình và từ phần mềm Exel truyền thống).
12


2.4
Phƣơng pháp xác ịnh hệ số hiệu chỉnh lƣu lƣợng thi t k hệ thống
tiêu cho vùng hỗn hợp từ mơ hình mƣa giờ và mơ hình mƣa ngày
Trong thực tế hiện n y, hi t nh toán ti u cho các hu dân cư, đô th thường
chọn bước thời gi n mư thiết ế là 10, 30 h y 60 ph t tùy theo quy mơ lưu
vực, cịn hi t nh hệ số ti u và lưu lượng ti u cho vùng nông nghiệp hoặc vùng
hỗn hợp thường chọn bước thời gi n mư thiết ế là 01 ngày, sẽ dẫn đến ết
quả t nh toán lưu lượng ti u thiết ế củ các cơng trình ti u như
trạm bơm thi n nhỏ, v dụ như

nh, cống,

nh ti u ch nh củ : trạm bơm H u Hò huyện

Th nh Trì, trạm bơm Phù Đổng ở Gi Lâm; trạm bơm Lạc Tràng ở Phủ Lý...
øng

øng

Vu

lúa

Sông

Vu

Khu dân cư

lúa

Kênh kết hợp đường giao thông

Vùng lúa

TB

Khu dân cư

Hình 2.10 Sơ đồ một HT ti u hỗn hợp dân cư và nông nghiệp(TB: trạm bơm)
Để đánh giá ảnh hưởng củ bước thời gi n mư thiết ế đến ết quả t nh lưu
lượng ti u thiết ế cho các hệ thống ti u hỗn hợp nông nghiệp và hu dân cư.
Luận án lự chọn trận mư thiết ế 5 ngày m x đã xác đ nh được ở mục 2.3 với
bước thời gi n là 1h và 1 ngày lớn nhất để nghi n cứu áp dụng xác đ nh hệ sô
giảm lưu lượng ti u củ hệ thống thông qu hệ số K (được gọi là hệ số hiệu
chỉnh lưu lượng), là tỷ số gi lưu lượng ti u thiết ế t nh theo bước thời gian
1h và lưu lượng ti u thiết ế t nh theo bước thời gi n 1 ngày.
Q
(2-27)
K h
Qng

Trong đó: Qh là lưu lượng ti u củ hệ thống tương ứng MHM giờ (m3/s);
Qng là lưu lượng ti u củ hệ thống tương ứng mơ hình mư ngày (m3/s).

Từ đó thiết lập mối qu n hệ gi

lưu lượng ti u t nh theo mơ hình mư giờ và

mơ hình mư ngày cho một hệ thống ti u giả đ nh. Chọn mơ hình SWMM để
13


mô phỏng thủy văn, thủy lực cho phần đô th . Vùng nông nghiệp sử dụng
phương pháp hồ chứ mặt ruộng để giải được đường qt. Số liệu này được
nhập vào n t củ mơ hình. Sử dụng 2 mơ hình tr n ết hợp để mơ phỏng mư dịng chảy cho toàn bộ lưu vực nghi n cứu theo sơ đồ dưới đây:
BẮT ĐẦU

Từ số liệu mư , chiều rộng
tràn, chiều c o tràn..., sử dụng
phương pháp t nh hệ số ti u
cho l xác đ nh quá trình Q~t
từ các ô ruộng.

- Vẽ sơ đồ hệ thống ti u tr n SWMM
- Nhập các thơng số củ tồn bộ lưu vực ti u
(thông số lưu vực đô th , ch thước hình học,
c o độ củ hệ thống nh, o, trạm bơm...)

Nhập các điều iện bi n: Mư , mực nước,
lưu lượng vào (inflows) tại các n t

- Mơ phỏng mư -dịng chảy cho các lưu vực đơ th
- Diễn tốn dịng chảy trong hệ thống ti u

Kiểm tr sự hợp lý củ

ết quả mô phỏng

Xuất ết quả t nh tốn: Z~t và Q~t tại
các nút.
KẾT THÚC

Hình 2.11 Sơ đồ hối t nh tốn dịng chảy cho lưu vực nghi n cứu
2.5

K t luận chƣơng 2

i) Nhằm cải tiến phương pháp xác cường độ mư thiết ế cho các hệ thống ti u
dân cư, đô th , chương 2 đã giới thiệu phương pháp thiết lập phương trình tính
cường độ mư với thời đoạn ngắn (d = 10 ph t ÷24h) ứng với T = 2, 5, 10 và 20
năm cho các hu vực ĐBBB. ii) Đã đề xuất một phương pháp lự chọn mơ hình
14


mư thiết ế hợp lý cho l bằng phân t ch tần suất liệt dịng chảy mơ phỏng từ
các trận mư đã đo đạc. iii) Đã giới thiệu một phương pháp xác đ nh hệ số hiệu
chỉnh lưu lượng K hi biết tỷ lệ diện t ch l và diện t ch hu dân cư. Từ đó có
thể xác đ nh được lưu lượng ti u thiết ế ứng với bước thời gi n 1h hi biết lưu
lượng ti u thiết ế ứng với bước thời gi n 1 ngày cho các đoạn nh ti u đi qu
hu dân cư h y có bờ nh ết hợp đường gi o thông.
CHƢƠNG 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1
Xây dựng quan hệ lƣợng mƣa - thời gian - tần và quan hệ cƣờng ộ
mƣa - thời gian - tần suất
Từ ết quả xây dựng qu n hệ Hd thiết lập được h i phương trình cho h i thời
hoảng trước và s u điểm chuyển tiếp, s u đó chuyển đổi thành công thức cường
độ mư theo (2-18) được ết quả trong các bảng 3.6 đến 3.13 như bảng 3.10 minh
họ dưới đây:

Bảng 3.10 Phương trình biểu th qu n hệ I  d củ các trạm với T = 10 năm
STT

Tên trạm

d*(h)

1

Vĩnh Y n

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

13
14
15

Sơn Tây
Láng
Hà Đông
Hà Nam
N m Đ nh
Văn Lý
Hưng Y n
Bắc Ninh
Hải Dương
Chí Linh
Ninh Bình
Nho Quan
Thái Bình
Hải Phịng

I = adn-1
I1 = a1dn1-1 (khi d ≤ d*)

I1 = a2dn2-1 (khi d > d*)

R2

1,15

I1 = 74,65.d -0,440

I2 = 80,56.d -0,67

0,996

1,40

I1 = 82,96.d

-0,440

I2 = 81,37.d

-0,59

0,997

I1 = 91,88.d

-0,590

I2 = 86,82.d

-0,67

0,997

I1 = 94,22.d

-0,560

I2 = 91,43.d

-0,66

0,999

I1 = 97,23.d

-0,29

I2 = 91,25.d

-0,70

0,995

I1 = 88,05.d

-0,42

I2 = 91,93.d

-0,73

0,996

I1 = 87,38.d

-0,351

I2 = 91,44.d

-0,607

0,998

I1 = 81,51.d

-0,41

I2 = 83,12.d

-0,79

1,000

I1 = 88,81.d

-0,45

I2 = 89,59.d

-0,72

0,996

I1 = 82,80.d

-0,40

I2 = 85,57.d

-0,67

0,995

I1 = 76,66.d

-0,393

I2 = 78,08.d

-0,762

0,998

I1 = 79,11.d

-0,44

I2 = 84,69.d

-0,63

0,996

I1 = 93,89.d

-0,339

I2 = 89,35.d

-0,668

0,999

I1 = 72,79.d

-0,400

I2 = 75,47.d

-0,59

0,995

I1 = 85,60.d

-0,29

I2 = 94,12.d

-0,70

0,996

0,73
0,72
0,86
1,12

1,19
1,05
1,12
1,13
1,05
1,42
0,87
1,21
1,26

15


Các giá tr a, n phụ thuộc vào tài liệu mư của các trạm; nó thể hiện xu thế biến
đổi củ mư theo thời gian; các giá tr a1 ứng với d = 1h.
3.2
K t quả xây dựng các bản ồ ẳng trị mƣa thi t k ứng với thời
gian và tần suất khác nhau cho vùng ồng bằng Bắc Bộ
Căn cứ vào phương pháp xây dựng bản đồ đẳng tr đã được lự chọn và giới
thiệu ở mục 2.3. Tiến hành t nh toán tần suất và xác đ nh lượng mư các thời
đoạn 1h, 3h, 6h, 12h, 24h, 3 ngày, 5 ngày lớn nhất năm ứng với tần suất 10 %.
Sử dụng phần mềm ArcGis 10 với phương pháp nội suy Spline để mô tả sự
phân bố củ mư theo hơng gi n vùng ĐBBB như hình 3.15 đến 3.15h.

Hình 3.15a – Hình 3.15h: Phân bố lượng mư thời đoạn 1h m x – 5 ngày max
củ các trạm ứng với P = 10%
Luận án cũng đã xây dựng các bản đồ đẳng tr th m số củ các phương trình
cường độ mư lớn nhất năm ứng với tần suất thiết ế 10% (Hình 3.16a, b, c, d).

Hình 3.16a – Hình 3.16d: Bản đồ đẳng tr th m số 1; n1; a2; n2 củ phương

trình cường độ mư với P = 10%
16


Kết quả phân t ch mư theo hông gi n cho thấy lượng mư phân bố hông đều
theo hông gi n và thời gi n. Mư lớn tập trung chủ yếu ở hu vực Hà Nội, Hà
N m, Hải Phòng. Khu vực có lượng mư thấp nhất phổ biến ở Hưng Y n, Bắc
Ninh, Hải Dương. Dự vào các bản đồ này có thể xác đ nh được lượng mư tại
các v tr

hơng có trạm đo mư để phục vụ cho công tác quy hoạch, thiết ế

các hệ thống ti u nước hu vực dân cư, đô th , công nghiệp trong vùng.
3.3
K t quả xác ịnh mơ hình mƣa thi t k hợp lý cho vùng trồng lúa
ứng dụng cho khu vực Hà Nam
Với các bước t nh toán xác đ nh mơ hình mư ti u thiết ế cho vùng trồng l
bằng phương pháp mơ phỏng tồn liệt các trận mư đã xảy r trong thực tế đã
được giới thiệu chi tiết tại mục 2.3, tiến hành t nh toán được ết quả chỉ số s i
số tương đối q xác đ nh từ mô phỏng mư thiết ế và mơ phỏng mư tồn liệt
được tổng hợp vào bảng 3.37 dưới đây.
Bảng 3.37 Bảng tổng hợp ết quả xác đ nh chỉ số s i số tương đối q
MHM

btràn (m/ha)
1

qTK (10%)

qTL (10%)

q (%)

A1

btràn = 0,33

12,06

15,57

22,5 %

A2

btràn2 = 0,29

13,75

14,97

8,15 %

A3

btràn3 = 0,35

A4

16,81

16,59

1,30 %

4

13,60

16,85

19,30 %

5

btràn = 0,38

A5

btràn = 0,43

10,87

17,11

36,50 %

B1

btràn6 = 0,41

13,81

16.87

18,14 %

B2

btràn7 = 0,32

16,76

16.24

3,20 %

18,33

17.03

7,63 %

B3

8

btràn = 0,42

Căn cứ vào ết quả xác đ nh ở bảng 3.34, t thấy với mơ hình mư thiết ế 5

ngày m x dạng 3 cho ết quả xác đ nh s i số q có giá tr s i số tuyệt đối nhỏ
nhất (q = 1,3%). Vậy mơ hình mư th ch hợp nhất được lự chọn để t nh ti u
cho l

tại hu vực Phủ Lý là mơ hình mư 5 ngày m x có đỉnh mư rơi vào

ngày thứ 3 (hình 3.23).

17


Lƣợng mƣa (mm)

250
200
150
100
50
0
1

2

3

4

5
t (ngày)

Hình 3.23 Mơ hình mư thiết ế 5 ngày m x – Hà Nam
3.4
K t quả xây dựng hệ số hiệu chỉnh lƣu lƣợng vùng tiêu hỗn hợp
Luận án nghi n cứu một hệ thống giả đ nh cho vùng hỗn hợp. Hệ thống ti u
được lự chon làm cơ sở để nghi n cứu là hệ thống ti u Lạc Tràng Hà Nam
trong đó có 2 đối tượng ch nh là đất dân cư đô th và đất trồng l

đ ng có sự

chuyển đổi nh nh về tỷ lệ sử dụng đất ( hình 3.36). Lự chọn trận mư thiết ế
5 ngày m x củ trạm Phủ Lý đã xác đ nh được ở mục 3.3 với bước thời gi n là
1h và 1 ngày để áp dụng xác đ nh hệ số hiệu chỉnh lưu lượng ti u củ hệ thống
K (là tỷ số gi

lưu lượng ti u thiết ế t nh theo bước thời gi n 1h và bước thời

gian 1 ngày) cho h i trường hợp:
i) Chư xét đến ảnh hưởng củ hồ điều hị trong hệ thống (t nh tốn sơ bộ)
ii) Có xét đến ảnh hưởng củ hồ điều hị (với hồ = 2% HT ) thuộc hu ruộng
l

trước hi đổ vào

nh để giảm nhỏ hệ số ti u s u hi đã tr bớt một phần

lượng nước cần ti u tr n ruộng l .
âng

So
Ch

âu

Lúa

Lúa

Lúa

Cửa xả

Lúa
Bể

hút

Khu dân cư

Lúa

Lúa

Lúa

Hình 3.24 Sơ đồ hệ thống ti u vùng hỗn hợp trồng l
3.4.1

Thiết lập các thông số giả định của hệ thống

18

và hu dân cư


Bảng 3.39 Bảng tổng hợp diện t ch hu ti u củ hệ thống theo các phương án
PA
Giả
đ nh

1

2

3

Tổng diện
tích (ha)

Trường hợp
tính tốn

Diện t ch l
(ha)

Tỷ lệ
%

Diện t ch dân
cư (h )

Tỷ lệ

%

60

20

TH 1

240

80

TH 2

210

70

90

30

TH 3

180

60

120

40

TH 4

150

50

150

50

TH 5

120

40

180

60

TH 6

90

30

210

70

TH 1

400

80

100

20

TH 2

350

70

150

30

TH 3

300

60

200

40

TH 4

250

50

250

50

TH 5

200

40

300

60

TH 6

150

30

350

70

TH 1

800

80

200

20

TH 2

700

70

300

30

TH 3

600

60

400

40

TH 4

500

50

500

50

TH 5

400

40

600

60

TH 6

300

30

700

70

300

500

1000

3.4.2 Xây dựng hệ số hiệu chỉnh lưu lượng trong trường hợp chưa xét đến
ảnh hưởng của hồ điều hòa trong hệ thống.
Từ ết quả t nh lưu lượng theo mơ hình mư giờ và ết quả t nh lưu lượng theo
mơ hình mư ngày thiết lập được hệ số hiệu chỉnh lưu lượng ti u củ hệ thống
như bảng 3.42 dưới đây:
Bảng 3.42 Bảng tổng hợp ết quả t nh hệ K khơng ể hồ điều hị
PA
Giả
đ nh

Tổng diện
tích (ha)

(1)

(2)

1

300

Trường hợp

tính tốn

l = Slúa/Sht
(ha)

Qh (m3/s)

Qng (m3/s)

K = Qh/Qng

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

TH 1

0.8

15.2

4.08

3.73

TH 2

0.7

18.67

4.19

4.46

TH 3

0.6

21.56

4.3

5.01

19


PA
Giả
đ nh

2

3

Tổng diện
tích (ha)

Trường hợp
tính tốn

l = Slúa/Sht
(ha)

Qh (m3/s)

Qng (m3/s)

K = Qh/Qng

TH 4

0.5

25.26

4.42

5.71

TH 5

0.4

28.75

4.53

6.35

TH 6

0.3

32.07

4.64

6.91

TH 1

0.8

25.5

6.8

3.75

TH 2

0.7

30.38

6.98

4.35

TH 3

0.6

36.28

7.17

5.06

TH 4

0.5

41.09

7.36

5.58

TH 5

0.4

45.88

7.55

6.08

TH 6

0.3

50.03

7.74

6.46

TH 1

0.8

46.95

13.59

3.45

TH 2

0.7

50.96

13.97

3.72

TH 3

0.6

60.56

14.34

3.94

TH 4

0.5

63.17

14.72

4.16

TH 5

0.4

64.44

15.09

4.27

TH 6

0.3

69.98

15.85

4.42

500

1000

Căn cứ vào số liệu ết quả ở cột (4) và cột (7) củ bảng 3.42, vẽ được biểu đồ
qu n hệ gi tỷ số l = Slúa/SHT và giá tr hệ số hiệu chỉnh K = Qh/Qng.
Biểu đồ quan hệ giữa K và l chưa kể hồ điều hịa

K

8.00
S=300

6.00
4.00

S=500

2.00

S=100
0

0.00
0

0.5

1

αl = Slúa/SHT

Hình 3.27 Qu n hệ gi

hệ số K và tỷ số l

Nhận xét: Kết quả cho thấy, khi hệ số l càng giảm thì hệ số K tăng l n (nghĩ
là lưu lượng t nh theo mơ hình mư giờ sẽ tăng). Đối với hệ thống có diện t ch
phụ trách nhỏ (TH1, TH2), đường qu n hệ lK có độ dốc lớn (K=3,73 ÷ 6,9);
cịn hệ thống phụ trách diện t ch lớn (S = 1000 h ) đường qu n hệ l  K có độ
dốc nhỏ (K = 3,45 ÷ 4,42), có xu thế nằm ng ng và tách biệt với h i đường tr n.
20

3.4.3 Xây dựng hệ số hiệu chỉnh lưu lượng có xét đến ảnh hưởng của hồ
điều hòa
Hiện n y giải pháp thường được đề xuất trong các dự án quy hoạch thủy lợi là
cải tạo một số o hồ đã có hoặc chuyển đổi một số diện t ch đất nông nghiệp
sản xuất ém hiệu quả hoặc một số loại đất trũng thấp hác thành các o hồ
điều hoà để cải thiện điều iện ti u nước và hiệu chỉnh giản đồ hệ số ti u.
Trong trường hợp này luận án sẽ xét đến hả năng điều tiết nước củ

o hồ với

diện t ch chiếm 2% diện t ch toàn hệ thống để giải quyết bài toán về ti u nước
cho lưu vực nghi n cứu.
Từ ết quả t nh lưu lượng theo mơ hình mư giờ (bảng 3.43) và ết quả t nh lưu
lượng theo mơ hình mư ngày (bảng 3.44), thiết lập được hệ số hiệu chỉnh lưu
lượng ti u củ hệ thống có ể hồ điều hị như bảng 3.45 dưới đây:
Bảng 3.45 Bảng tổng hợp ết quả t nh hệ số K có ể hồ điều hị
PA
Giả
đ nh

Tổng diện
tích (ha)

Trường hợp
tính tốn

l = Slúa/Sht
(ha)

Qh (m3/s)

Qng (m3/s)

K = Qh/Qng

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

TH 1

0.8

13.5

3.38

3.99

TH 2

0.7

16.76

4.84

4.79

TH 3

0.6

20.0

3.6

5.75

TH 4

0.5

23.8

3.71

6.42

TH 5

0.4

26.5

3.83

6.92

TH 6

0.3

29.8

3.94

7.56

TH 1

0.8

23.5

6.8

3.46

TH 2

0.7

28.38

6.98

4.07

TH 3

0.6

33.28

7.17

4.64

TH 4

0.5

38.09

7.36

5.18

TH 5

0.4

42.96

7.55

5.69

TH 6

0.3

47.82

7.74

6.18

TH 1

0.8

43.62

13.59

3.21

TH 2

0.7

48.3

13.97

3.46

TH 3

0.6

52.56

14.34

3.67

1

2

3

300

500

1000

21


PA
Giả
đ nh

Tổng diện
tích (ha)

Trường hợp
tính tốn

l = Slúa/Sht
(ha)

Qh (m3/s)

Qng (m3/s)

K = Qh/Qng

TH 4

0.5

57.5

14.72

3.91

TH 5

0.4

62.06

15.09

4.11

TH 6

0.3

66.8

15.85

4.21

Căn cứ vào số liệu ết quả ở cột (4) và cột (7) củ bảng 3.45, vẽ được biểu đồ
qu n hệ gi

tỷ số l = Slúa/Sht và giá tr hệ số hiệu chỉnh K = Qh/Qng như hình

3.29 dưới đây:

K

Biểu đồ quan hệ giữa K và l có kể hồ điều hịa

8.00
6.00

S=300

4.00

S=500

2.00

S=1000

0.00
0

0.5

1
αl = Slúa/SHT

Hình 3.29 Qu n hệ gi

hệ số K và tỷ số l trường hợp có ể hồ điều hị

Nhận xét: Bố tr hồ điều hò trong hệ thống đã làm giảm được lưu lượng ti u
củ hệ thống cho mỗi trường hợp t nh toán (bảng 3.45), đường qu n hệ lK
theo b phương án đã có sự tách biệt (biểu đồ 3.29) và vẫn thể hiện độ dốc lớn
(K = 3,46 ÷ 7,56) trong trường hợp hệ thống có diện t ch phụ trách nhỏ (TH1,
TH2), còn hệ thống phụ trách diện t ch lớn (S = 1000 h ) đường qu n hệ lK
có độ dốc nhỏ (K = 3,21 ÷ 4,21). Bảng giá tr hệ số K cũng như biểu đồ qu n hệ
này có thể được ứng dụng để xác đ nh lưu lượng ti u thiết ế ứng với mơ hình
mư giờ hi biết hệ số ti u t nh theo mơ hình mư ngày nhằm nâng c o độ
ch nh xác trong t nh toán thiết ế các cơng trình ti u thuộc các hu dân cư, đô
th trong hệ thống ti u hỗn hợp hiện n y.

22


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. K t luận
Nhằm cải tiến phương pháp xác đ nh MHM và lưu lượng ti u thiết ế để tính
tốn quy hoạch, thiết ế các hệ thống ti u nước mặt vùng ĐBBB. Luận án đã
giải quyết được nh ng vấn đề s u:
i) Đã nghi n cứu, đánh giá tổng qu n các nghi n cứu trong nước và thế giới có
li n qu n đến luận án về phương pháp xác đ nh MHM ti u thiết ế và t nh toán
lưu lượng ti u thiết ế. Từ đó đề r được mục ti u nghi n cứu củ luận án.
ii) Đã thu thập, hảo sát số liệu mư ở 15 trạm đo mư tự ghi ở ĐBBB với số
liệu cập nhất mới nhất từ năm 1985 đến 2014. Từ đó nghi n cứu thiết lập các
cơng thức tính cường độ mưa (thời đoạn ngắn d = 10 phút ÷ 24h) cho h i thời
hoảng trước và s u điểm chuyển tiếp.
I1 = a1.dn1-1 (d ≤ d*) và I2 = a2.dn2-1 (d > d*)
Ứng với các chu ỳ lặp lại 2, 5, 10 và 20 năm (tương ứng P = 50, 20, 10, 5 %)
iii) Đã xây dựng một bộ các bản đồ đẳng tr lượng mư lớn nhất các thời đoạn:
1h, 3h, 6h, 12h, 24h, 3 ngày, 5 ngày và các bản đồ đẳng tr tham số củ phương

trình cường độ mư . Dựa vào các bản đồ này sẽ xác đ nh được giá tr lương
mư và cường độ mư tại các v trí khơng có trạm đo nhằm phục vụ cho công
tác quy hoạch, thiết kế, cải tạo, nâng cấp các hệ thống ti u nước khu vực đô th
và dân cư nông thôn trong vùng.
iv) Đã xác đ nh mơ hình mư ti u thiết kế cho lúa bằng phương pháp mơ hình
tốn mơ phỏng q trình mư – dòng chảy được phân t ch từ liệt dòng chảy mô
phỏng từ các trận mư đã đo đạc. Kết quả xác đ nh được mơ hình mư ti u hợp
lý cho lúa khu vực Hà Nam là trận mư 5 ngày m x xuất hiện năm 2008 có
tổng lượng mư 396 mm, có đỉnh mư rơi vào ngày thứ 3 của trận mư .
v) Luận án đã thiết lập được một bảng tr giá tr K, là tỷ số gi hệ số ti u thiết
ế t nh theo mơ hình mư giờ và mơ hình mư ngày cho một hệ thống ti u ở
hu vực Phủ Lý, Hà N m với các thông số giả đ nh. Bảng giá tr hệ số K này có
thể được ứng dụng để xác đ nh lưu lượng ti u thiết ế ứng với mơ hình mư giờ
củ các cơng trình ti u hi biết hệ số ti u t nh theo mơ hình mư ngày.
23