Bài giảng thủy văn_Chương 9

Trỉåìng ÂH Bạch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Bi ging thy vàn II

CHỈÅNG IX
ÂO ÂẢC THU THÁÛP SÄÚ LIÃÛU THY VÀN
Âãø cọ säú liãûu thy vàn phủc vủ cho phạt triãøn kinh tãú nọi chung v xáy dỉûng cạc
cäng trçnh thy låüi, cáưu âỉåìng, dán dủng nọi riãng, phi thnh láûp mảng lỉåïi trảm
thy vàn âo âảc thu tháûp nhỉỵng úu täú thy vàn cáưn thiãút.
9-1. MẢNG LỈÅÏI TRẢM THY VÀN.
Dỉûa theo u cáưu âo âảc cọ thãø phán ra cạc loải trảm nhỉ sau:
9.1.1 Phán loải trảm theo mủc âêch sỉí dủng
1. Trảm cå bn.
Trảm cå bn cọ nhiãûm vủ âo thỉåìng xun, âo hng ngy trong nhiãưu nàm liãn
tủc (êt nháút 20 nàm v khäng hản chãú säú nàm hoảt âäüng nãúu âiãưu kiãûn kinh tãú cho
phẹp).
Nhỉỵng trảm ny âỉåüc âàût tải cạc âiãøm nụt ca hãû thäú
ng säng ngi, säú liãûu thu
tháûp âỉåüc cọ thãø phn nh quy lût hçnh thnh v váûn âäüng ca ngưn nỉåïc trãn
ton hãû thäúng säng.
2. Trảm chun dng.
Trảm thy vàn chun dng lm nhiãûm vủ âo âảc âãø âạp ỉïng u cáưu no âọ
nhỉ dỉû bạo l âãø phủc vủ dáùn dng thi cäng, phủc vủ láúy nỉåïc tỉåïi v.v... m säú liãủ
trảm cå bn chỉa thãø âạp ỉïng âỉåüc.
Thåìi gian hoảt âäüng thỉåìng dỉåïi 10 nàm ty theo u cáưu mủc âêch củ thãø sỉí
dủng.
3. Trảm thỉûc nghiãûm.
Loải trảm ny xáy dỉûng våïi mủc âêch thu tháûp säú liãûu giụp cho viãûc nghiãn cỉïu
chun sáu vãư thy vàn, chàóng hản nhỉ tçm quy lû
t chy trn trãn sỉåìn däúc, sỉû hçnh
thnh dng chy tỉì mỉa ro åí nhỉỵng lỉu vỉûc nh v.v...Thåìi gian hoảt âäüng v vë trê
âàût trảm ty thüc vo mủc âêch nghiãn cỉïu chun ngnh.
Ngoi ra dỉûa vo cạc nhán täú nh hỉåíng dng chy cọ thãø chia ra 2 loải sau:

Trảm thy vàn khäng nh hỉåíng triãưu l nhỉỵng trảm m mỉûc nỉåïc chè dao âäüng
båíi mỉa l.
Trảm thy vàn vng nh hỉåíng triãưu l nhỉỵng trảm m mỉûc nỉåïc dao âäüng âäưng
thåìi båíi thy triãưu v mỉa l.
9.1.2 Phán cáúp trảm thy vàn.
Dỉûa theo cạc chè säú âo âảc cọ thãø chia ra ba cáúp trảm nhỉ sau:
Th.s, GVC Nguùn Bn Trang 53

Trỉåìng ÂH Bạch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Bi ging thy vàn II

1. Trảm thy vàn cáúp I.
Trảm ny âo cạc úu täú nhỉ: mỉûc nỉåïc, lỉu lỉåüng, bn cạt, nhiãût âäü nỉåïc, âäü
màûn (trảm thy vàn vng triãưu)
2. Trảm thy vàn cáúp II.
Nhiãûm vủ ch úu loải trảm ny l âo mỉûc nỉåïc, cn cạc úu täú khạc nhỉ: lỉu
lỉåüng, bn cạt .v.v.. chè âo trong mäüt säú thåìi âoản trong nàm (cọ quy âënh riãng
nhỉng säú láưn âo êt hån trảm cáúp I)
3. Trảm thy vàn cáúp III.
Nhiãûm vủ ca trảm l âo mỉûc nỉåïc, âäü màûn, ... nhỉ trảm âo mỉûc nỉåïc Cáøm Lãû
(trãn säng Cáøm Lã)

9-2 ÂO ÂẢC THU THÁÛP TI LIÃÛU THY VÀN.
9.2.1 Âo mỉûc nỉåïc.
Mỉûc nỉåïc l cao trçnh màût nỉåïc so våï
i màût chøn quy ỉåïc (cao trçnh 0-0), màût
chøn ny âỉåüc quy âënh chung cho tỉìng vng lnh thäø. ÅÍ miãưn Bàõc nỉåïc ta láúy
chøn l mỉûc nỉåïc biãøn trung bçnh nhiãưu nàm tải Hn Dáúu, miãưn Nam láúy chøn l
mỉûc nỉåïc biãøn trung bçnh nhiãưu nàm tải vng H Tiãn.
Mỉa l v thy triãưu l hai tạc nhán ch úu gáy nãn sỉû dao âäüng mỉûc nỉåïc
trong säng åí nỉåïc ta.

Âån vë âo mỉûc nỉåïc thỉåìng dng l centimẹt (cm) hồûc mẹt (m) v kê hiãûu
thỉåìng dng l H.
1. Phỉång phạpû âo mỉûc nỉåïc.
Hiãûn nay cọ hai cạch âo mỉûc nỉåïc phäø biãún l:
- Âo bàòng phỉång tiãûn th cäng (dng hãû thäúng cc âo, báûc xáy v thy chê).
- Âo bàòng mạy tỉû ghi mỉû
c nỉåïc.
Mäùi cạch âo cọ nhỉỵng ỉu khuút âiãøm riãng, ty theo âiãu kiãûn âëa hçnh âëa cháút
vë trê trảm âo sỉû dao âäüng ca biãn âäü mỉûc nỉåïc v âiãưu kiãûn kinh tãú chn cạch âo
ph håüp.
Mỉûc nỉåïc âo bàòng hãû thäúng cc, báûc xáy, thy chê âỉåüc tênh nhỉ sau:
H = ∆ + a (9-1)
Trong âọ: H mỉûc nỉåïc.
∆ cao trçnh âáưu cc, báûc xáy hồûc cao trçnh chán thy chê.
a âäü sáu màût nỉåïc tåïi âáưu cc, báûc xáy, chán thy chê. (xem hçnh 9-1)
Th.s, GVC Nguùn Bn Trang 54

Trổồỡng H Baùch Khoa - N, Khoa XD - TLT Baỡi giaớng thuớy vn II




d
a
Cao trỗnh chỏn thuớy khờ
Cao trỗnh õỏửu coỹc

Mỷt chuỏứn (0 - 0)

Hỗnh 9-1

Trong trổồỡng hồỹp õo bũng maùy tổỷ ghi thỗ trở sọỳ mổỷc nổồùc seợ õoỹc trón bng giỏỳy
tổỷ ghi theo tố lóỷ cuớa tổỡng loaỷi maùy.
2. Chóỳ õọỹ õo mổỷc nổồùc.
Theo quy phaỷm thuớy vn chóỳ õọỹ õo mổỷc nổồùc nhổ sau:
- o 2 lỏửn trong mọựi ngaỡy taỷi caùc thồỡi õióứm 7 giồỡ vaỡ 19 giồỡ.
- o 4 lỏửn trong mọựi ngaỡy vaỡo caùc giồỡ 1, 7, 13, 19 haỡng ngaỡy.
- o 8 lỏửn trong mọựi ngaỡy vaỡo caùc giồỡ 1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22 haỡng ngaỡy.
- o 12 lỏửn vaỡo caùc giồỡ 1, 3, 5, 7,... 19, 21, 23 haỡng ngaỡy.
- o 24 lỏửn vaỡo caùc giồỡ trong ngaỡy.
Tuỡy theo chóỳ õọỹ thay õọứi mổỷc nổồùc maỡ õóử ra chóỳ õọỹ õo thờch hồỹp, khi quan trừc
õóứ xaùc õởnh cho õổồỹc giaù trở õốnh luợ coù thóứ õo 15 hoỷc 30 phuùt 1 lỏửn. Nóỳu õo bũng
ma
ùy tổỷ ghi cho ta biót mổỷc nổồùc tổùc thồỡi taỷi caùc thồỡi õióứm.
3. Caùc loaỷi sọỳ lióỷu mổỷc nổồùc.
+ Mổỷc nổồùc tổùc thồỡi.
Laỡ mổỷc nổồùc õo õổồỹc ồớ caùc thồỡi õióứm khaùc nhau, nhổ mổỷc nổồùc lồùn nhỏỳt (H
max
)
hoỷc mổỷc nổồùc nhoớ nhỏỳt (H
min
). ổồỡng quaù trỗnh (Ht) bióứu thở chi tióỳt thay õọứi
mổỷc nổồùc tổùc thồỡi theo thồỡi gian.

+ Mổỷc nổồùc bỗnh quỏn thồỡi õoaỷn.
Trở sọỳ mổỷc nổồùc bỗnh quỏn bao gọửm nhióửu mổỷc nổồùc tổùc thồỡi trong thồỡi õoaỷn
tờnh toaùn. Trong tờnh toaùn thổồỡng xaùc õởnh mổỷc nổồùc bỗnh quỏn ngaỡy, bỗnh quỏn
thaùng, bỗnh quỏn mổỡa, bỗnh quỏn nm .v.v...

n
H
H
n
i
ngay
1=

=
(9-2)
Trong õoù:
H
ngaỡy
: mổỷc nổồùc bỗnh quỏn ngaỡy.
H
i
: mổỷc nổồùc tổùc thồỡi taỷi thồỡi õióứm t trong ngaỡy.
n : sọỳ lỏửn õo mổỷc nổồùc trong ngaỡy.
Th.s, GVC Nguyóựn Baớn Trang 55

Trổồỡng H Baùch Khoa - N, Khoa XD - TLT Baỡi giaớng thuớy vn II

ổồỡng quaù trỗnh mổỷc nổồùc bỗnh quỏn bióứu thở khaùi quaùt xu thóỳ thay õọứi mổỷc
nổồùc theo thồỡi gian.

H(cm)
t (h)
Hỗnh 9-2
t (h)
Quaù trỗnh mổỷc nổồùc bỗnh quỏn thaùng
I II III

IV V VI

VII

VIII

IX X XI

XII
Quaù trỗnh mổỷc nổồùc tổùc thồỡi

I II III

IV V VI

VII

VIII

IX X XI

XII
H(cm)

+ Bión õọỹ mổỷc nổồùc.
Bión õọỹ mổỷc nổồùc laỡ khoaớng dao õọỹng mổỷc mổồùc tổỡ giaù trở max vaỡ giaù trở min
trong mọỹt thồỡi õoaỷn naỡo õoù. Bión õọỹ cuớa mọỹt trỏỷn luợ laỡ tổỡ chỏn õóỳn õốnh, bión õọỹ cuớa
mọỹt chu kỗ trióửu laỡ chónh lóỷch mổỷc nổồùc õốnh vaỡ chỏn trióửu.
9.2.2 o lổu lổồỹng.
Lổu lổồỹng nổồùc laỡ lổồỹng nổồùc chaớy qua mỷt cừt ngang trong mọỹt õồn vở thồỡi
gian. ồn vở õo phọứ bióỳn laỡ m
3
/giỏy (m
3
/s) hoỷc lờt/giỏy (l/s). Kờ hióỷu thổồỡng duỡng
laỡ: Q
Lổu lổồỹng nổồùc laỡ bióứu thở õọỹng nng cuớa doỡng chaớy.
aỷi õa sọỳ caùc con sọng Vióỷt Nam bừt nguọửn tổỡ nuùi cao vaỡ chaớy ra bióứn do vỏỷy
lổu lổồỹng trong sọng dao õọỹng bồới mổa luợ vaỡ thuớy trióửu.
Phổồng phaùp õo phọứ bióỳn hióỷn nay laỡ phổồng phaùp dióỷn tờch - lổu tọỳc.
Cồớ sồớ cuớa phổồng phaùp dổỷa vaỡo phổồng trỗnh sau:

(9-3)

=

vdQ
Trong õoù: Q: lổu lổồỹng nổồùc chaớy qua mỷt cừt ổồùt .
d: vi phỏn dióỷn tờch thuọỹc .
v: lổu tọỳc tổùc thồỡi cuớa doỡng nổồùc taỷi d.
vd: lổu lổồỹng nổồùc chaớy qua dióỷn tờch d.
Cọng thổùc (9-3) õổồỹc tờnh gỏửn õuùng laỡ:

(9-4)

=
=
n
i
ii
vQ
1
.

Trong õoù:
i
: dióỷn tờch bọỹ phỏỷn thổù i thuọỹc .
v
i
: lổu tọỳc tổùc thồỡi bỗnh quỏn trón dióỷn tờch bọỹ phỏỷn:
i

Nhổ vỏỷy muọỳn tờnh õổồỹc Q chaớy qua cỏửn xaùc õởnh õổồỹc
i
vaỡ v

i
.
Th.s, GVC Nguyóựn Baớn Trang 56

Trỉåìng ÂH Bạch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Bi ging thy vàn II

1. Âo sáu.
Âo sáu theo phỉång phạp th cäng cọ thãø dng cạc dủng củ nhỉ: thỉåïc sàõt, so
gäù hồûc tre, ti trng (cạ sàõt) cng våïi tåìi. Cạc phỉång tiãûn häü tråü gäưm cọ: näi treo,
cáưu treo, giáy cạp càng ngang säng, thuưn, ca nä.
+ Trçnh tỉû âo sáu.
Càn cỉï vo âäü räüng màût càõt ngang säng chia ra nhiãưu diãûn têch bäü pháûn giåïi hản
båíi cạc âỉåìng thàóng âỉïng gi l âỉåìng thy trỉûc âo sáu. Khong cạch giỉỵa cạc
âỉåìng thy trỉûc cọ thãø chia âãưu hồûc khäng âãưu ty thüc vo âëa hçnh âạy säng. Säú
lỉåüng âỉåìng thy trỉûc cọ thãø tham kho theo bng sau:
Chiãưu räüng säng (m) <100 100
÷
200 200
÷
500 500
÷
1000
Säú thy trỉûc âo sáu 20 20
÷
30 30
÷
40 40
÷
50
Bàòng cạc phỉång tiãûn âo sáu tiãún hnh âo sáu cạc âỉåìng thy trỉûc v khong

cạch giỉỵa chụng.
+ Tênh diãûn têch bäü màût càõt ngang.
Våïi gi thiãút ràòng âëa hçnh âạy säng giỉỵa cạc âỉåìng thy trỉûc âo sáu thay âäøi
âãưu, do âọ diãûn têch bäü pháûn cọ thãø tênh gáưn âụng theo diãûn têch hçnh tam giạc hồûc
hçnh thang, diãûn têch màût càõt ngang bàòng täøng cạc pháưn diãûn têch bäü pháûn.
2. Âo lỉu täúc.
Âãø xạc âënh lỉu täúc dng chy hiãûn nay thäng dủng ngỉåìi ta dng cạc loải lỉu
täúc kãú ngoi ra cn dng cạc phỉång tiãû khạc nhỉ âo bàòng phao hồûc âäü däúc âỉåìng
màût nỉåïc.
a) Âo V bàòng lỉu täúc kãú.
Âo lỉu täúc cng tiẹn hnh mäüt lục våïi âo sáu v
láưn lỉåüt âo tỉìng âiãøm trãn
âỉåìng thy trỉûc tỉì båì bãn ny qua båì ben kia tải cạc vë trê: màût; 0,2h; 0,4h; 0,6h;
0,8h v âiãøm âạy. Âäúi våïi vng säng chëu nh hỉåíng thu triãưu nỉåïc lãn xúng
nhanh phi tiãún hnh dng nhiãưu mạy âo cng mäüt lục trãn cạc thy trỉûc khạc nhau.
+ Theo quy phảm âo âảc thy vàn, säú âiãøm âo lỉu täúc trãn tỉìng thy trỉûc âỉåüc
quy âënh nhỉ sau:
- Våïi âäü sáu thy trỉûc h > 3(m) âo 5 âiãøm tải cạc vë trê: màût nỉåïc, 0,2h, 0,6h,
0,8h v âạy säng.
- Âäü sáu thy trỉûc h = 2÷3(m) âo 3 âiãøm tải cạc vë trê: 0,2h, 0,6h, 0,8h.
- Âäü sáu thy trỉûc h = 1÷2(m) âo 2 âiãøm tải cạc vë trê: 0,2h, 0,8h.
- Âäü sáu thy trỉûc h <1(m) âo 1 âiãøm tải cạc vë trê: 0,6h.
Th.s, GVC Nguùn Bn Trang 57

Trỉåìng ÂH Bạch Khoa - ÂN, Khoa XD - TLTÂ Bi ging thy vàn II

Vë trê âo tênh theo âäü sáu tỉång âäúi tênh tỉì màût nỉåïc tråí xúng. Riãng âäúi våïi
âoản säng chëu nh hỉåíng thy triãưu khi âäü sáu thy trỉûc h > 3(m) thỉåìng âo 6
âiãøm tải cạc vë trê: màût nỉåïc, 0,2h, 0,4h, 0,6h, 0,8h v âạy säng. Våïi âäü sáu h <
3(m) cọ thãø âo 2 hồûc 3 âiãøm, khäng ạp dủng âo1 âiãøm åí âoản säng ny.

Lỉu täúc tỉìng âiãøm âo trãn thy trỉûc âỉåüc tênh theo cäng thỉïc:
V = an + b (9-5)
Trong âọ: V lỉu täúc tải âiãøm âo (m/s).
a,b hãû säú ca mạy, hãû säú ny cho sàơn trong häư så ca mạy khi xút xỉåíng.
n säú vng quay cạnh quảt trung bçnh trong mäüt giáy:
t
N
n =

Våïi: N täøng säú vng quay ca cạnh quảt trong thåìi gian t.
t thåìi gian âo mäùi âiãøm tênh bàòng giáy.
Thäng thỉåìng mäùi âiãøm âo t ≥ 120 giáy, t xạc âënh båíi âäưng häư báúm giáy.
+ Lỉu täúc bçnh qn trãn tỉìng thy trỉûc âỉåüc tênh nhỉ sau:
- Âo 5 âiãøm:
)233(
10
1
8'06,02,0 âhhhm
t
VVVVVV ++++=
(9-6)
- Âo 3 âiãøm:
)2(
4
1
8,06,02,0 hhht
VVVV ++=
(9-7)
- Âo 2 âiãøm:
)(

2
1
8,02,0 hht
VVV +=
(9-8)
- Âo 1 âiãøm:
ht
VV
6,0
=
(9-9)
- Âo 6 âiãøm âäúi våïi vng säng chëu nh hỉåíng triãưu:

)2222(
10
1
8,06,04,02,0 âhhhhmt
VVVVVVV +++++=
(9-10)
Trong âọ:
t
V
: lỉu täúc bçnh qn ca thy trỉûc.
V
m
, V
0,2h
, V
0,4h
, V

0,6h
, V
0,8h
, V
â
l lỉu täúc tải cạc âiãøm âo trãn thy trỉûc.
Theo quy lût chung lỉu täúc bçnh qn ca thy trỉûc gim dáưn tỉì giỉỵa dng vo
hai båì.
+ Tênh lỉu täúc bçnh qn bäü pháûn:
Nhỉỵng diãûn têch bäü pháûn kẻp giỉỵa hai âỉåìng thy trỉûc thç lỉu täúc bçnh qn bäü
pháûn âỉåüc tênh bàòng trung bçnh cäüng lỉu täúc bçnh qn ca hai thy trỉûc âọ. Âäúi våïi
lỉu täúc bçnh qn ca hai bäü pháûn ven båì s bàòng lỉu täúc bçnh qn ca thy trỉûc
ven båì nhán våïi hãû K
b
. Hãû säú K
b
= 0,7 ÷ 0,8 ty theo âëa hçnh ven båì.

Th.s, GVC Nguùn Bn Trang 58