1. Trang Chủ
  2. Kiến trúc - Xây dựng
  3. Bài giảng Thủy văn công trình: Chương 4

Bài giảng Thủy văn công trình: Chương 4

Bài giảng Thủy văn công trình - Chương 4: Tính toán các đặc trưng thủy văn thiết kế, trình bày các nội dung: nhiệm vụ và nội dung, tài liệu phục vụ tính toán, tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế, tính toán lũ thiết kế, thời gian tập trung dòng chảy, công thức căn nguyên dòng chảy,... Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên ngành Xây dựng. Khoa Thuỷ văn – Tài nguyên nước Bộ môn Thuỷ văn – Tài nguyên nước THUỶ VĂN CÔNG TRÌNH Chương 4: Tính toán các đặc trưng thuỷ văn thiết kế 1 4.1 Nhi

Thể loại Tài liệu miễn phí Kiến trúc - Xây dựng

Số trang 99

Ngày tạo 8/30/2018 4:32:01 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 19.01 M

Tên tệp

Tải Bài giảng Thủy văn công trình: Chương 4 (.pdf)

Xem mẫu

  1. Khoa Thuỷ văn – Tài nguyên nước Bộ môn Thuỷ văn – Tài nguyên nước THUỶ VĂN CÔNG TRÌNH Chương 4: Tính toán các đặc trưng thuỷ văn thiết kế 1
  2. 4.1 Nhiệm vụ và nội dung Nhiệm vụ: Khi thiết kế các công trình thuỷ lợi cần đảm bảo yêu cầu ở một mức độ nhất định về quy mô kích thước công trình, mức bảo đảm cấp nước. Trong khi các đặc trưng thủy văn thay đổi liên tục theo thời gian(ngày, tháng, năm) ngẫu nhiên. Do vậy phải tính toán xác định, lựa chọn đặc trưng đại biểu làm tài liệu thiết kế.  Mức độ đảm bảo thường được biểu thị qua tần suất đảm bảo Pđb = P(qcấp ≥ q) trong đó q là yêu cầu cấp nước, qcấp là lượng nước mà công trình cấp được. 2
  3. • Tần suất bảo đảm một số ngành - Cấp nước tưới: 75% 85% - Thuỷ điện: 85% 95% - Cấp nước cho nhà máy nhiệt điện: 85% 95% - Cấp nước cho các ngành luyện kim: 90% 95% 3
  4. 4.1 Nhiệm vụ và nội dung 4500 m3/s Dòng chảy tháng trạm Tạ Bú 4000 3500 3000 Các đặc trưng thuỷ văn biến đổi theo thời 2500 1961 1962 2000 gian và mang tính ngẫu nhiên. 1963 1500 1000 500 0 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
  5. 4.1 Nhiệm vụ và nội dung Nội dung tính toán: • Dòng chảy năm thiết kế (cấp nước…) • Dòng chảy lũ thiết kế (chống lũ…) • Dòng chảy kiệt thiết kế (cấp nước…) • Mực nước thiết kế • Dòng chảy bùn cát 5
  6. 4.2 Tài liệu phục vụ tính toán 1. Quy phạm, quy định, tiêu chuẩn tính toán (QPTL C6-77) 2. Các nguồn tài liệu sẵn có: 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; Tuy nhiên tại các vị trí công trình không phải lúc cũng có đầy đủ số liệu. Do vậy trong khi tính toán chia ra 3 trường hợp (trường hợp có đủ số liệu, có ít số liệu, không có số liệu). Khi đó phải thu thập thêm : - Tài liệu thủy văn ở các trạm dùng riêng; - Tài liệu điều tra khảo sát thủy văn vùng công trình; 6
  7. 4.2 Tài liệu phục vụ tính toán - Tài liệu tổng hợp tình hình thủy văn từng địa phương, đặc điểm thủy văn các tỉnh. - Tài liệu điều tra khảo sát thủy văn vùng công trình; - Tài liệu tổng hợp tình hình thủy văn từng địa phương, đặc điểm thủy văn các tỉnh. 3. Thiết lập hệ thống các trạm đo (trạm quan trắc) để thu thập thông tin khí tượng thuỷ văn + Trạm KT: trạm chỉ đo một số yếu tố khí tượng: mưa, gió, bốc hơi… + Trạm KH: đo tương đối đầy đủ các yếu tố KTvà mức độ chi tiết + Trạm thuỷ văn: phân cấp (Giáo trình TVCT – Tr. 76) 7
  8. 4.2 Tài liệu phục vụ tính toán CÈm Khª L÷ V©n Phó Thä T©n Yªn Yªn LËp L-¬ng Lç V¨n TËp Vïng Trung Du S«ng Th¸i B×nh L©m Thao Tø HiÖp VÜnh Yªn Thanh Lanh g Du S«ng Hång B¾c Giang Phó C-êng ViÖt Tr× §a Phóc ViÖt Yªn VÜnh T-êng Th¸i Hoµ Yªn L¹c Phóc Yªn Phóc Léc Ph-¬ng Thanh S¬n B»ng Lu©n Yªn Phong B¾c Ninh Thanh S¬n Phó C-êng §µi Dinh Thanh Thuû Yªn L·ng Vâ MiÕu S¬n T©y §«ng Anh QuÕ Vâ Th¾ng C-¬ng S¬n T©y Tõ S¬n Ph¶ L¹i Ph¶ L¹i Ba V× Ba V× Liªn M¹c Yªn Viªn Ch©u CÇu Th-îng C¸t BÕn Hå Nh©n Th¾ng Th¹ch ThÊt Trung H-ng BÕn BÝnh Minh Quang ThuËn Thµnh ViÖt TiÕn L¸ng Gia L-¬ng Yªn L-¬ng Quèc Oai Phï C¸t Hµ §«ng CÈm Giµng V¨n Giang BÇn Yªn Nh©n H¶i D-¬ng D©n Hoµ Chóc S¬n KÎ SÆt Tu Lý Xu©n Mai L-¬ng S¬n Thanh Oai Kho¸i Ch©u Cao S¬n Th-êng TÝn Gia Léc Hoµ B×nh Ba Th¸ ¢n Thi Ba Th¸ Yªn Th-êng B¾c S¬n §ång Quan Thanh MiÖn Phó Xuyªn Ninh G Chî Bê Mạng lưới quan trắc khí tượng thuỷ văn ở miền Bắc Vïng T¶ S«ng Hång 8 Vïng H÷u Ng¹n S«ng Hång
  9. 4.3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế I. Các khái niệm a. Dòng chảy năm: là lượng dòng chảy sinh ra của lưu vực trong thời đoạn bằng một năm cùng với sự thay đổi của nó trong năm. Các đại lượng biểu thị: Wn (m3), Qn (m3/s), Mn (l/s.km2), Yn (mm), n Wn = 31,5.106.Qn = 31,5.103.M.F = Yn.F.103 b. Chuẩn dòng chảy năm: là trị số trung bình đặc trưng dòng chảy năm trong thời kỳ nhiều năm đã tiến tới ổn định, với điều kiện cảnh quan địa lý, địa chất không thay đổi… 9
  10. 4.3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế I. Các khái niệm Các đại lượng biểu thị chuẩn dòng chảy năm: W0 (m3), Q0 (m3/s), M0 (l/s.km2), Y0 (mm), 0 n 1 Khi n đủ lớn thì Q0 tính theo công thức: Qo  Q i . n i1 Tính ổn định nhận biết khi ta thêm vào chuỗi số liệu m năm thì giá trị Q0 thay đổi rất ít. n nm 1 1 Q Q nm Q0   Q0  n i i n i1 nm i1 10
  11. 4.3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế Khái niệm c. Dòng chảy năm thiết kế: là dòng chảy năm được tính ứng với một tần suất thiết kế nào đó. Các đặc trưng biểu thị: Wnp(m3), Qnp(m3/s), Mnp(l/s.km2), Ynp(mm) d. Mùa dòng chảy. Trong năm dòng chảy thường chia thành 2 mùa có tính chất khác nhau giữa mùa lũ và mùa kiệt. Do vậy việc NC cũng tiến hành cho các mùa. Có 2 khái niệm năm: năm lịch và năm thuỷ văn (bắt đầu vào mùa lũ và kết thúc vào mùa kiệt kế tiếp). 11
  12. 4.3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế I. Các khái niệm Tiêu chuẩn phân mùa: lũ và kiệt Các tháng mùa lũ là tháng có lưu lượng dòng chảy bình quân tháng lớn hơn lưu lượng dòng chảy bình quân năm với một tần suất xuất hiện lớn hơn 50%: 12
  13. 4.3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế 11000 Năm 1981 Năm 1982 9000 L-u l-îng b×nh qu©n ngµy Q(m3/s) 7000 5000 3000 1000 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII -1000 Năm thuỷ văn t (ngµy) Từ tháng VI đến tháng V năm sau Mïa kiÖt Mïa lò Mïa kiÖt Mïa lò 13
  14. 4.3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế Năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm 1962 5.7 1.82 1.38 3.82 25.3 99.4 84.7 51.4 20.9 13.3 7.85 4.85 26.7 1963 2.66 2.48 2.37 2.79 5.27 5.5 33.9 73 45.9 15 11 6.09 17.2 1964 4.36 2.6 2.42 18.2 12.2 29.6 75.4 28.8 96.2 30.4 12.1 7.92 26.7 1965 4.19 3.62 3.5 30.2 19.4 127 98.2 28.7 21.3 18.5 12 9.18 31.3 1966 4.59 4.2 3.63 8.02 3.79 70.4 40.1 33.1 18.8 6.14 5.12 4.31 16.9 1967 2.28 2.66 2.94 11.6 19.4 18.1 12.7 27.4 51.6 7.38 5.21 3.52 13.7 1968 2.7 2.7 4.42 22 9.86 65.9 60.8 131 56.4 20.2 8.44 6.66 32.6 1969 3.77 3.69 2.97 6.74 30.2 16.4 9.81 95.1 28.4 10.1 9.03 4.24 18.4 1970 2.57 2.24 2.2 5.6 14.4 56.3 83 54 27 8.65 4.91 3.6 22.0 1971 2.24 1.65 2.16 2.34 43.4 33.4 157 164 40.1 13.6 6.12 3.62 39.1 14
  15. 4.3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế Năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm 1962 5.7 1.82 1.38 3.82 25.3 99.4 84.7 51.4 20.9 13.3 7.85 4.85 26.7 1963 2.66 2.48 2.37 2.79 5.27 5.5 33.9 73 45.9 15 11 6.09 17.2 1964 4.36 2.6 2.42 18.2 12.2 29.6 75.4 28.8 96.2 30.4 12.1 7.92 26.7 1965 4.19 3.62 3.5 30.2 19.4 127 98.2 28.7 21.3 18.5 12 9.18 31.3 1966 4.59 4.2 3.63 8.02 3.79 70.4 40.1 33.1 18.8 6.14 5.12 4.31 16.9 1967 2.28 2.66 2.94 11.6 19.4 18.1 12.7 27.4 51.6 7.38 5.21 3.52 13.7 1968 2.7 2.7 4.42 22 9.86 65.9 60.8 131 56.4 20.2 8.44 6.66 32.6 1969 3.77 3.69 2.97 6.74 30.2 16.4 9.81 95.1 28.4 10.1 9.03 4.24 18.4 1970 2.57 2.24 2.2 5.6 14.4 56.3 83 54 27 8.65 4.91 3.6 22.0 1971 2.24 1.65 2.16 2.34 43.4 33.4 157 164 40.1 13.6 6.12 3.62 39.1 15
  16. 4.3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế Năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm 1962 5.7 1.82 1.38 3.82 25.3 99.4 84.7 51.4 20.9 13.3 7.85 4.85 26.7 1963 2.66 2.48 2.37 2.79 5.27 5.5 33.9 73 45.9 15 11 6.09 17.2 1964 4.36 2.6 2.42 18.2 12.2 29.6 75.4 28.8 96.2 30.4 12.1 7.92 26.7 1965 4.19 3.62 3.5 30.2 19.4 127 98.2 28.7 21.3 18.5 12 9.18 31.3 1966 4.59 4.2 3.63 8.02 3.79 70.4 40.1 33.1 18.8 6.14 5.12 4.31 16.9 1967 2.28 2.66 2.94 11.6 19.4 18.1 12.7 27.4 51.6 7.38 5.21 3.52 13.7 1968 2.7 2.7 4.42 22 9.86 65.9 60.8 131 56.4 20.2 8.44 6.66 32.6 1969 3.77 3.69 2.97 6.74 30.2 16.4 9.81 95.1 28.4 10.1 9.03 4.24 18.4 1970 2.57 2.24 2.2 5.6 14.4 56.3 83 54 27 8.65 4.91 3.6 22.0 1971 2.24 1.65 2.16 2.34 43.4 33.4 157 164 40.1 13.6 6.12 3.62 39.1 16
  17. 4.3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế Năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm 1962 5.7 1.82 1.38 3.82 25.3 99.4 84.7 51.4 20.9 13.3 7.85 4.85 26.7 1963 2.66 2.48 2.37 2.79 5.27 5.5 33.9 73 45.9 15 11 6.09 17.2 1964 4.36 2.6 2.42 18.2 12.2 29.6 75.4 28.8 96.2 30.4 12.1 7.92 26.7 1965 4.19 3.62 3.5 30.2 19.4 127 98.2 28.7 21.3 18.5 12 9.18 31.3 1966 4.59 4.2 3.63 8.02 3.79 70.4 40.1 33.1 18.8 6.14 5.12 4.31 16.9 1967 2.28 2.66 2.94 11.6 19.4 18.1 12.7 27.4 51.6 7.38 5.21 3.52 13.7 1968 2.7 2.7 4.42 22 9.86 65.9 60.8 131 56.4 20.2 8.44 6.66 32.6 1969 3.77 3.69 2.97 6.74 30.2 16.4 9.81 95.1 28.4 10.1 9.03 4.24 18.4 1970 2.57 2.24 2.2 5.6 14.4 56.3 83 54 27 8.65 4.91 3.6 22.0 1971 2.24 1.65 2.16 2.34 43.4 33.4 157 164 40.1 13.6 6.12 3.62 39.1 17 P 30% 70% 80% 90% 80% 10%
  18. 4.3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế Khái niệm e. Phân phối dòng chảy năm. Sự thay đổi dòng chảy theo thời đoạn thời gian (∆t = ngày, tuần, tháng hoặc mùa) trong một năm là phân phối dòng chảy năm. Để mô tả phân phối dòng chảy năm có hai cách: •Dạng quá trình thời gian. Biểu thị sự thay đổi dòng chảy (lưu lượng hoặc tổng lượng dòng chảy) theo với thời đoạn tuần, tháng hoặc mùa) 18
  19. 4.3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế Lưu 45 lượng 40 38.5 trung bình 35 31.5 tháng 30 Q(m3/s) 25 22.8 20.6 20 15 9.7 10 5.4 5 3.7 3.5 3.4 0.8 0.5 0.4 0 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII (tháng) Biểu đồ phân phối dòng chảy năm: Quá trình lưu lượng trung bình tháng trong năm tại trạm thuỷ văn Phú ninh, sông Tam kỳ-Quảng nam 19
  20. 4.3 Tính toán đặc trưng dòng chảy năm thiết kế I. Các khái niệm •Đường duy trì lưu lượng bình quân ngày 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  Qi). • Thống kê lưu lượng bình quân ngày xác định giá trị Qmin, Qmax • Chọn số cấp lưu lượng trong khoảng từ Qmin đến Qmax (n cấp) • Đếm số ngày có lưu lượng lớn hơn hoặc bằng các giá trị của mỗi cấp lưu lượng (Ti) • Tính tỉ lệ % của Ti so với tổng số ngày của chuỗi tài liệu thống kê 20
nguon tai.lieu . vn
Kiến trúc - Xây dựng Tự động hoá Điện - Điện tử Kĩ thuật Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Năng lượng Hoá dầu Hoá học Sinh học