LÝ THUYẾT THỦY VĂN VÀ PHÒNG CHỐNG THIÊN TAI

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

LÝ THUYẾT

Câu 1 : Có mấy dạng phân bố sông trên lưu vực? Đặc điểm của mỗi dạng đó? Các đặc điểm đó ảnh hưởng thế
nào đến sự hình thành dịng chảy lũ trên sơng?

Có 3 dạng phân bố sông trên lưu vực :

 Dạng lông chim : các nhánh sông và điểm nhập lưu phân bố khá đồng đều về cả 2 phía tả
ngạn và hữu ngạn sơng chính

--> lượng nước tập trung lớn, tốc độ dòng nước cao làm lũ dâng nhanh ở hạ lưu
 Dạng nan quạt : các nhánh sông phân bố gần nhau và hợp vs sơng chính 1 góc > 90 độ

--> tốc độ dòng chảy khi tập trung rất lớn làm cho

 Dạng cành cây : các nhánh sơng phân bố gần nhau và hợp vs sơng chính 1 góc = 90 độ, các
nhánh sơng gần như song song vs nhau

--> lượng nước tập trung lớn ,tốc độ khơng cao làm cho dịng lũ lên chậm hơn, tuy nhiên dễ
xảy ra hiện tượng sạt lở 2 bên bờ

Câu 2 : Nêu các bước vẽ đường tần suất kinh nghiệm và một số công thức thường dùng để tính tần suất kinh
nghiệm. Nhược điểm của đường tần suất kinh nghiệm khi sử dụng trực tiếp vào tính tốn thủy văn,
phương hướng khắc phục các nhược điểm đó?

Các bước vẽ đường tần suất kinh nghiệm :
o B1 : thu thập và xử lý số liệu

o B2 : tính các giá trị trung bình và sắp xếp lại theo dãy giảm dần
o B3 : sử dụng cơng thức phù hợp để tính TSKN

o B4 : chấm điểm kinh nghiệm lên giấy vẽ xác suất

o B5 : vẽ đường trung bình đi qua các điểm kinh nghiệm ta được đường TSKN

Một số cơng thức tính TSKN :

o P = ,

, *100% cơng thức dịng chảy năm thiết kế cho giá trị Q trung bình
o 𝑃 = , *100% cơng thức dịng chảy kiệt thiết kế

o 𝑃 = ∗ 100% cơng thức dịng chảy lũ thiết kế

Các nhược điểm của đường TSKN và hướng khắc phục :

 Đường TSKN chỉ cho các giá trị từ khoảng 3-97% ngoài ra các tần suất hiếm thì khơng cho
kết quả.

--> mượn đường TSLL kéo dài để lấy các khoảng tần suất hiếm còn lại

 Đường TSKN vẽ trên giấy ô li có 2 đầu rất dốc, khi tra kết quả dễ gặp sai số chủ quan
--> sử dụng giấy vẽ tần suất Hazen

 Đường TSKN được xây dựng từ số liệu thực đo nên chứa nhiều sai số

--> mượn đường TSLL mô phỏng bởi các hàm số tốn học để cố gắng mơ tả gần chính xác
nhất đường TSKN

câu 3 : Nêu khái niệm về lịng sơng và bãi sơng (có hình vẽ minh hoạ). Theo anh (chị) việc lấn chiếm
bãi sông xây dựng và khai thác bừa bãi trên bãi sơng sẽ phát sinh những hậu quả tiềm tàng gì

?

Lịng sơng là phần sơng nước chảy quanh năm. Mùa kiệt, nước ít,sơng chảy trong phần thấp nhất ta
gọi đó là lịng sơng

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Phần cịn lại tự chém dựa vào chức năng của bãi sông

Câu 4 : Nguyên lý cân bằng nước. Phương trình cân bằng nước tổng quát. Phương trình cân bằng
nước viết cho một lưu vực sơng (kín, hở) trong thời đoạn bất kỳ và trong thời kỳ nhiều năm

Nguyên lý cân bằng nước : "Lượng nước đến = lượn nước đi ± lượng nước trữ trong lưu vực
Phương trình cân bằng tổng quát :

(X + y1 + Z1 + W1) - (y2 + Z2 + W2) = U2 – U1 = ΔU
X : lượng mưa

Y1 : lượng nước mặt đến
W1 : lượng nước ngầm đến
Z1 : lượng nước tích đọng
Y2 : lượng nước mặt đi
W2 : lượng nước ngầm đi
Z2 : lượng nước bốc hơi

U1 : lượng nước ban đầu thời đoạn tính tốn
U2 : lượng nước sau thời đoạn tính tốn
ΔU : lượng nước tích đọng

Phương trình cân bằng cho thời đoạn bất kỳ :
 Lưu vực kín : y1,w1 = 0

±ΔU = X - (Y + Z) trong đó X : lượng nước mưa
Y = y2+w2
Z = Z1-Z2
 Lưu vực hở : y1 = 0, w1 ≠ 0

±ΔU = X + w1 - (Y + Z) X : lượng mưa

W1 : nước ngầm đến
Y = y2 + w2

Z =Z1-Z2
Phương trình cân bằng cho thời đoạn nhiều năm (iΣ±ΔU = 0)

 Lưu vực kín : Xtb - (Ytb + Ztb) = 0
 Lưu vực hở : Xtb - Wtb - (ytb +Ztb) = 0

Xtb = ΣXi/n : mưa TB nhiều năm
Ytb = ΣYi/n : nước chảy TB nhiều năm
Wtb = ΣWi/n : chảy ngầm TB nhiều năm
Ztb = ΣZi/n : bốc hơi TB nhiều năm

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Mẫu thống kê là một phần rất nhỏ của tổng thế, có được bằng đo đạc hoặc quan trắc trong thời kỳ
nhiều năm

Yêu cầu chọn mẫu thống kê :

 Đảm bảo tính đồng nhất : các số liệu phải được lấy từ 1 tổng thể : khi tính tốn chảy lỹ phải
lấy giá trị lớn nhất, khi tính tốn chảy kiệt phải lấy giá trị nhỏ nhất

 Đảm bảo tính ngẫu nhiên độc lập : khi chọn mẫu phải lấy ngẫu nhiên, các mẫu khơng có sự

ảnh hưởng hay liên hệ lẫn nhau

 Đảm bảo tính đại biểu : chọn mẫu vs dung lượng đủ lớn, chưa đủ nhóm các năm nhiều nước,
tb nước và ít nước

Câu 6 : Một con sông thông thường được phân làm mấy đoạn? Nêu đặc tính lịng dẫn và dịng chảy
của từng đoạn.

Một con sông gồm 5 đoạn

 Nguồn sơng : là nơi bắt nguồn của dịng sơng, thường ở khu vực núi cao, rừng rậm, nơi có nhiều
nguồn khe suối nước chảy quanh năm, cũng có khi bắt nguồn từ nguồn nướ ngầm lớn hoặc 1 hồ
chứa.

 Thượng lưu : là đoạn đầu sông, có độ dơc lớn, lịng hẹp, chảy xiết, nhiều thác ghềnh, xói lở mạnh
theo chiều sâu, thường nằm trong các thung lũng đá

 Trung lưu : tiếp sau đoạn thượng lưu, có độ dốc nhỏ, lịng rộng phát triển ra 2 bên bờ, ít thác ghềnh,
sơng quanh co, uốn khúc

 Hạ lưu : là đoạn cuối cùng,độ dốc nhỏ, lịng sơng rộng, nước chảy chậm, bồi nhiều hơn xói, xuất hiền
nhiều bãi cát nổi ; nếu sơng đổ ra biển thì đoạn này có thể chịu ảnh hưởng của thủy triều

 Cửa song : nơi song đổ ra biển, hồ hoặc nhập lưu vs dòng song khác. Trường hợp song đổ ra biển thì
đoạn này chịu chi phối mạnh của thủy triều và nước biển.

Câu 7 : Trình bày phương pháp (các bước tiến hành) xác định đỉnh lũ thiết kế cho một con sông tại
một tuyến đo bằng phương pháp thống kê trong trường hợp số liệu đủ dài.

 B1 : thu thập và xử lý số liệu

 B2 : tính các giá trị trung bình và sắp xếp theo dãy giảm dần Qi -> Qisx
 B3 : tính các hệ số Ki = Qisx/Qn ; Ki-1 ; (Ki-1)^2 ; (Ki-1)^3

 B4 : tính TSKN theo một cơng thức thích hợp 𝑃 = ∗ 100%

 B5 : chấm các điểm TSKN lên giấy vẽ xác suất kinh nghiệm

 B6 : tính đặc trưng thống kê Lưu lượng TB nhiều năm

𝑄𝑛 =

hệ số phân tán

𝐶𝑣 =

( )^

Hệ số thiên lệch

𝐶𝑠 =

( )^
( )∗



B7 : lập tỉ số Cs/Cv nếu

Cs/Cv > 2  dung hàm PIII
Cs/Cv < 2  dung hàm K-M
 B8 : giả sử m € [1;6]  Cs = m.Cv

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

 B11 : chấm điểm TSLL lên giấy vẽ xác suất tương ứng vs cặp điểm (Qp;P%)
 B12 : nối các điểm TSLL bằng đường cong trơn ta được đường TSLL

Câu 8 : Nêu khái niệm sông và phân cấp sông. Mô tả sự hình thành dịng chảy trong sơng do mưa.

Song là sản phẩm bào mòn của dòng chảy trong thời kỳ nhiều năm và được cung cấp bởi dòng chảy
mặt và dòng chảy ngầm. Hệ thống song bao gồm các số có quan hệ trao đổi lượng nước vs nhau và
cùng chảy ra tại 1 vị trí mặt cắt cửa ra

Phân cấp song :

o Song chính : là song trực tiếp đưa nước ra biển
o Song nhánh : là song đưa nước vào song chính :

 Song cấp 1 : là song có cửa đổ vào song chính
 Song cấp 2 : là song có của đổ vào song cấp 1

 Song cấp 3 : là toàn bộ song suối phía thượng lưu, tập trung dịng chảy vào song cấp 2
Sự hình thành dịng chảy song ngịi do mưa : nước mưa rơi xuống đất, một phần bốc hơi, một phần
ngấm vào đất tạo thành dòng chảy ngầm, phần còn lại chảy trên các sườn dốc tập trung vào các rãnh
nước rồi sau đó tạo thành khe suối và chảy vè hạ lưu tạo thành hệ thống song.

Câu 9 : Có mấy cách chọn mẫu thống kê trong tính tốn dịng chảy lũ? phân tích ưu nhược điểm của từng
cách.

Có 2 phương pháp chọn mẫu thống kê trong tính tốn dòng chay lũ :

 phương pháp mỗi năm chọn một trị số :

o chọn giá trị lưu lượng lớn nhất trong năm, nếu có n năm thì chọn được n giá trị
o đặc điểm :

 đảm bảo tính độc lập, tính đồng nhất nhưng tính đại biểu khơng cao
 tổng số mẫu lấy được S = tổng số năm n

 tần suất tính tốn lũ là tần suất năm
 Phương pháp chọn mỗi năm nhiều trị số

o Cách 1 : chọn mỗi năm một số mẫu cố định (2-4 trị số lớn nhất)

o Cách 2 : thống kê tất cả các giá trị lớn hơn hoặc bằng Qgh . trong đó Qgh là lưu lượng giới
hạn Qgh = (3-5).Qo hoặc là giá trị lớn nhất của năm có lũ nhỏ nhất

o Đặc điểm :

 Bảo đảm tính đại biểu nhưng tính đồng nhất và tính độc lập khơng cao
 Tổng số mẫu lấy được S ≠ tổng số năm n

 Tần suất tính tốn lũ là tần suất lần Ps. Trong khi phải chuyển về tần suất năm
 𝑃 = 1 − (1 − 𝑃 )^3

 𝑃 = _𝑁𝑚

𝑇+1∗ 100%

 𝑠 =

Câu 10 : Khái niệm về tuần hoàn nước trong tự nhiên? Phân biệt vịng tuần hồn lớn, vịng tuần hồn bé và
vịng tuần hồn nội địa? Trong vịng tuần hồn lớn có xuất hiện vịng tuần hồn bé hay khơng?
Câu 11 : Nêu các bước tiến hành để xác định lượng dòng chảy năm thiết kế trong trường hợp đủ số liệu quan

trắc. Nêu điều kiện cần có khi sử dụng đường tần suất Peason III trong tính tốn dịng chảy năm thiết
kế.

 B1 : thu thập và xử lý số liệu

 B2 : tính các giá trị trung bình và sắp xếp theo dãy giảm dần Qi -> Qisx
 B3 : tính các hệ số Ki = Qisx/Qn ; Ki-1 ; (Ki-1)^2 ; (Ki-1)^3

 B4 : tính TSKN theo một cơng thức thích hợp 𝑃 = ,

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

 B6 : tính đặc trưng thống kê Lưu lượng TB nhiều năm

𝑄𝑛 =

hệ số phân tán

𝐶𝑣 =

( )^

Hệ số thiên lệch

𝐶𝑠 =

( )^
( )∗



B7 : lập tỉ số Cs/Cv nếu

Cs/Cv > 2  dung hàm PIII
Cs/Cv < 2  dung hàm K-M
 B8 : giả sử m € [1;6]  Cs = m.Cv

 B9 : tra tung độ đường TSLL Kp tương ứng vs Cs = m.Cv
 B10 : tính Qp = Kp.Qn

 B11 : chấm điểm TSLL lên giấy vẽ xác suất tương ứng vs cặp điểm (Qp;P%)
 B12 : nối các điểm TSLL bằng đường cong trơn ta được đường TSLL

Câu 12 : Lưu vực là gì ? Nêu ảnh hưởng của các đặc trưng lưu vực: diện tích, chiều dài, chiều rộng, độ cao bình
quân, độ dốc tới dòng chảy tại cửa ra của lưu vực

Lưu vực là phần diện tích mặt đất mà trước đó chaỷ ra song, nó chính là diện tích tập trung nước của song
Ảnh hưởng của các đặc trưng lưu vực tới dòng chảy tại mặt cắt cửa ra lưu vực :

 Diện tích lưu vực F (Km2) là diện tích được khống chế bởi đường phân thủy của lưu vực
 quyết định lưu lượng nước của lưu vực …

 Chiều dài lưu vực L1 (Km) là đường gấp khúc nối các trung điểm mặt cắt ngang lưu vực từ nguồn ra cửa sông
 quyết định quãng đường di chuyển cuả dòng chảy lưu vực …

 Chiều rộng lưu vực B (Km) là tỉ số giữa diện tích lưu vực và chiều dài lưu vực
 quyết định độ rộng của mặt cắt lưu vực song

 Độ cao bình quân Hbq + độ dốc lư vực Ibq  ảnh hưởng đến độ dốc của song từ đó ảnh hưởng đến vận tốc
dòng chảy của lưu vực

Câu 13 : Trong tính tốn lũ thiết kế cần chú ý những vấn đề gì? Nêu ý nghĩa của mỗi vấn đề đó đến tính tốn
dịng chảy lũ.

Trong tính toán lũ thiết kế cần chú ý các vấn đề :

 Chọn mẫu thống kê  đưa ra các số liệu đảm bảo các yêu cầu tính đồng nhất, ngẫu nhiên, độc lập và đại biểu
của mẫu thống kê.

 Xử lý lũ đặc biệt lớn  là những trận lũ có trị số rất lớn do tổ hợp các điều kiện thời tiết bất lợi. việc xử lý lũ
đặc biệt lớn cho phép xác định chu kỳ xuất hiện của lũ từ đó đưa ra các biện pháp phịng và chống sao cho phù
hợp vs cơng trình xây dựng

 Lựa chọn dạng phân phối ( vẽ đường tần suất )  dự báo về thời gian mức độ các trận lũ từ các số liệu thống
kê

 Tính tốn hệ số an tồn  đảm bảo cơng trình vận hành tốt trong điều kiện khắc nghiệt nhất đồng thời tiết
kiệm tối đa chi phí xây dựng

Câu 14 Phân tích ảnh hưởng của nhóm các yếu tố khí hậu-khí tượng của lưu vực tới dịng chảy sơng ngịi.
Trong những yếu tố đó, cái nào là quan trọng nhất đối với dịng chảy sơng ngịi ở nước ta ? Tại sao ?
Các yếu tố ảnh hưởng đến lưu vực song ngòi :

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

o Mưa đối lưu : là mưa chỉ xảy ra vào mùa hè khi bức xạ mặt trời lớn làm bốc hơi lượng lớn hơi nước.

đặc điểm : cường độ lớn, thời gian mưa ngắn, khi mưa kèm theo sấm chớp

o Mưa địa hình : hình thành tại các ngọn núi cao khi các khối khơng khí di chuyển qua mang hơi ẩm bị
giữ lại ở sườn đón gió gây mưa

o Mưa gió xốy : tạo nên do sự gặp nhau của 2 lng khơng khí nóng lạnh , 2 khối khí này khơng thể
hịa hợp vs nhau nên tạo ra một mặt không liên tục. chỗ tiếp xúc gọi là mặt Front. Đặc điểm lượng
mưa lớn, kéo dài, phạm vi rộng thườn sinh lụt lội.

 Bốc hơi Z : là lượng nước thoát ra khỏi mặt đất, lá cây . Bốc hơi ảnh hưởng đến dòng chảy : giảm lưu lượng
dòng chảy

 Gió bão : gió bão vận chuyển hơi nước làm tang khả năng bố hơi, làm nhiễu động khơng khí gây ra mưa.
 Độ ẩm khơng khí ảnh hưởng đến mưa. Độ ẩm khơng khí chính là mật độ hơi nước có trong khơng khí

Yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến song ngòi ở nước ta là Mưa vì mưa chính là nguồn gốc sinh ra dịng chảy từ đó
sinh ra song. Ở nước ta là nước ở khu vực nhiệt đới lại gần biển nên lượng bốc hơi rất lớn vì vậy lượng mưa cũng rất
lớn.

Câu 15 Nêu khái niệm về mặt cắt dọc và mặt cắt ngang sông. Thành lập công thức xác định độ chênh mực
nước giữa hai mép bờ trên mặt cắt ngang sông của đoạn sông cong.

Khái niệm :

 Mặt cắt dọc là mặt cắt theo chiều dòng chảy qua trục long song. Biểu đồ mặt cắt dọc cho ta biết sự hình thành
phân bố độ dốc của song

 Mặt cắt ngang là mặt cắt vng góc vs hướng dịng chảy tại vị trí nào đó. Mặt cắt ngang song cho ta biết phần
long song và bãi song.

Công thức xác định độ chênh mực nước giữa 2 mép bờ trên mặt cắt ngang song

 Song thẳng : tanα = ∆H/B  ∆H = B. tanα

Mặt khác tanα = Fc/G Fc = 2.m.v.ω. sinφ
G = m.g

M : khối lượng phân tử chất long
V : vận tốc dòng chảy

ω : vận tốc quay của TĐ
φ : vĩ độ tại điểm đang xét
g : gia tốc trọng trường

Tanα = (2.v.ω.sinφ)/g
Δ𝐻 =2. 𝐵. 𝑣. 𝜔. 𝑠𝑖𝑛𝜑

𝑔

 Song cong : tanα = ∆H/B  ∆H = B. tanα

Mặt khác tanα = FL/G FL = m.v2/r
G = m.g
M : khối lượng phân tử nước

r : bán kính cong đoạn song
g : gia tốc trọng trường

Tanα = v2_/(r.g)
Δ𝐻 =𝐵. 𝑣

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

Câu 16 : Nêu nguyên tắc chọn đưòng quá trình lũ điển hình và trình bày việc xác định đường quá trình lũ thiết
kế từ đường quá trình lũ điển hình?

Câu 17 Lượng dịng chảy năm thiết kế là gì ? Nêu các bước tiến hành để xác định lượng dòng chảy năm thiết kế
tại một vị trí trên sơng trong trường hợp đủ số liệu quan trắc. Hệ số dịng chảy năm tính tốn cho một lưu vực
nói lên điều gì

Câu 18 Định nghĩa chuẩn dòng chảy năm. Nêu ý nghĩa của chuẩn dịng chảy năm của một con sơng ở một vị trí
nhất định . Chuẩn dịng chảy năm được biểu diễn bởi những đại lượng nào ? Viết công thức tính tốn
các đại lượng đó?

Câu 19 Khái niệm lũ thiết kế? Nêu các đặc trưng của lũ thiết kế. Việc xác định kém chính xác hoặc sai lũ thiết
kế có ảnh hưởng thế nào tới cơng trình (cả khía cạnh kỹ thuật và khía cạnh kinh tế)?

Khái niệm : dòng chảy lũ thiết kế là dòng chảy được tính ứng vs tần suất thiết kế nào đó. Tần suất lũ thiết kế là tần
suất nhằm đảm bảo chống được trận lũ nào đó theo yêu cầu. KH P% tần suất này được chọn tùy theo quy mơ cơng
trình

Các đặc trưng của lũ thiết kế :

 Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế Qmax(m3/s)
 Tổng lượng dòng chảy lũ thiết kế Wmaxp (m3)
 Quá trình lũ thiết kế (Q~t)p

Còn lại tự chém :v :v :v ...

Câu 20 Khái niệm tần suất, đường tần suất lý luận, đường tần suất kinh nghiệm. Phân tích ảnh hưởng của các
tham số thống kê đến đường tần suất lý luận.

Tần suất là tỉ số giữa số lần xuất hiện của biến cố A trong thí nghiệm trên tổng số lần thí nghiệm P =m/n
Đường tần suất kinh nghiệm là đường tần suất được tính từ tài liệu thủy văn thu thập được.

𝑃 = m : số thứ tự
n : dung lượng mẫu
a,b: hệ số điều chỉnh

Đường tần suất lý luận là mơ hình phân phối xác suất được sử dụng trong tính tốn thủy văn tương đối phù hợp vs tính
chất vật lý của hiện tượng thủy văn và vs mơ hình phân phối xác suất tốn học.

Hình dạng đường TSLL hồn tồn phụ thuộc vịa các tham số thống kê
 Cv,Cs không đổi Qn thay đổi :

Q1>Q2>Q3

Khi giá trị trung bình thay đổi thì đường TSLL di chuyển lên hoặc xuống
song song vs nhau và theo xu thế ủa điểm kinh nghiệm

 Cv thay đổi; Cs,Qn không đổi :

hệ số phân tán Cv làm thay đổi độ dốc của đường TSLL
Cv = 0  đường TSLL nằm ngang

Cv càng lớn  độ dốc đg TSLL càng lớn và ngược lại
(Cv1 > Cv2)

 Cs thay đổi; Cv,Qn không đổi :

hệ số thiên lệch làm thay đổi độ cong của đường TSLL
Cs = 0  đường TSLL thẳng

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

Câu 21 : Nêu khái niệm năm thuỷ văn. Tóm lược cách xác định năm thuỷ văn của một lưu vực khi có một bộ
chuỗi số liệu dịng chảy trung bình từng tháng của mỗi năm trong n năm quan trắc?

Năm thủy văn là năm bắt đầu từ mùa lũ năm nay đến kết thúc mùa kiệt năm sau . Mùa lũ bao gồm các tháng có lưu
lượng trung bình tháng nhỏ hơn lưu lượng trung bình năm. Mùa kiệt bao gồm các tháng có lưu lượng trung bình tháng
lớn hơn lưu lượng trung bình năm .

Cách xác định năm thủy văn :

 Tính lưu lượng trung bình các tháng dựa vào số liệu quan trắc đã có

 Tính lưu lượng trung bình năm theo cơng thức Qn = ΣQi/12

 So sánh lưu lượng TB các tháng vs lương lượng TB năm , mùa lũ bao gồm các tháng có Qi < Qn , mùa kiệt
bao gồm các tháng có Qi > Qn

 Lập lại số liệu năm bằng cách lấy tháng của năm thủy văn bắt đầu từ các tháng mùa lũ năm nay nối vs các
tháng mùa kiệt năm sau ta được năm thủy văn.

</div>

<!--links-->