Xem mẫu
- Ch−¬ng VIII
ChØnh lý sè liÖu l−u l−îng n−íc vïng s«ng
kh«ng ¶nh h−ëng triÒu
§8-1. Néi dung chØnh lý sè liÖu l−u l−îng n−íc
Vïng s«ng kh«ng ¶nh h−ëng triÒu kÓ tõ nguån s«ng tíi ranh giíi ¶nh h−ëng triÒu phÝa
h¹ l−u. Trong vïng nµy quy luËt dao ®éng cña mùc n−íc, l−u l−îng n−íc chØ phô thuéc quy
luËt ph©n bè m−a lò trªn l−u vùc s«ng.
§Æc ®iÓm thñy v¨n vïng nµy kh¸c biÖt víi vïng s«ng ¶nh h−ëng triÒu thÓ hiÖn trªn hai
®iÓm sau :
• H−íng ch¶y mét chiÒu tõ nguån vÒ h¹ l−u
• Mùc n−íc, l−u l−îng n−íc dao ®éng cã tÝnh ngÉu nhiªn theo m−a lò (vïng triÒu dao
®éng theo quy luËt chu kú ngµy vµ h−íng ch¶y hai chiÒu).
HiÖn nay do ®iÒu kiÖn kü thuËt vµ kinh tÕ h¹n chÕ ch−a cho phÐp ®o l−u l−îng n−íc
liªn tôc hµng giê nh− ®o mùc n−íc mµ chØ cã thÓ ®o ®−îc l−u l−îng n−íc øng víi mét sè
thêi ®iÓm trong n¨m. Cô thÓ víi nh÷ng tr¹m ®o vïng kh«ng ¶nh h−ëng triÒu chØ cã thÓ ®o
®−îc kho¶ng tõ 40 ÷100 lÇn trong mét n¨m, cã nghÜa chØ cã ®−îc 40-100 trÞ sè l−u l−îng
n−íc tøc thêi ph©n bè theo thêi gian n¨m. Sè liÖu ®ã ch−a thÓ sö dông cho c¸c yªu cÇu vÒ
khai th¸c - lîi dông nguån n−íc v× sè l−îng qu¸ Ýt ch−a ph¶n ¸nh ®Çy ®ñ qu¸ tr×nh thay ®æi
l−u l−îng n−íc tõng ngµy, tõng giê, ch−a ®ñ c¬ së ®Ó x¸c ®Þnh ®Æc tr−ng dßng ch¶y n¨m
nh− l−u l−îng n−íc b×nh qu©n n¨m ( Q n¨m) tæng l−îng n−íc n¨m (Wn¨m), líp dßng ch¶y
n¨m (yn¨m), m« ®uyn dßng ch¶y n¨m (Mn¨m), l−u l−îng n−íc lín nhÊt, nhá nhÊt trong
( )
n¨m Q max , Q min . Do ®ã sè liÖu l−u l−îng n−íc thùc ®o (40 ÷ 100 trÞ sè) ph¶i th«ng qua
n¨ m n¨ m
chØnh lý míi cã thÓ sö dông ®−îc.
Néi dung chØnh lý sè liÖu l−u l−îng n−íc gåm cã :
1/ TÝnh l−u l−îng n−íc giê (Qgiê) øng víi Hgiê ®· ®o theo chÕ ®é trong n¨m (tõ 1-I
®Õn 31-XII)
2/ TÝnh l−u l−îng n−íc b×nh qu©n ngµy ( Q ngµy-365-366 trÞ sè)
3/ TÝnh ®Æc tr−ng dßng ch¶y n¨m (nh− ®· nªu trªn)
4/ §¸nh gi¸ møc ®é chÝnh x¸c cña kÕt qu¶ ®· tÝnh to¸n
5/ Tæng hîp sè liÖu vµ thuyÕt minh vÒ chÊt l−îng.
157
http://www.ebook.edu.vn
- VÒ ph−¬ng ph¸p chØnh lý ph¶i ®¹t ®−îc c¶ yªu cÇu kü thuËt (chÝnh x¸c, sai sè nhá) vµ
kinh tÕ (gi¶m nhÑ c«ng t¸c ®o ®¹c, Ýt tèn kÐm).
§8-2. ChØnh lý l−u l−îng n−íc
khi quan hÖ Q = ƒ(H) æn ®Þnh
Quan hÖ t−¬ng quan Q = f(H) ®−îc sö dông rÊt phæ biÕn trong c«ng t¸c chØnh lý sè liÖu
l−u l−îng n−íc v× nã tháa m·n c¶ hai yªu cÇu vÒ kü thuËt vµ kinh tÕ. XÐt theo c«ng thøc
thñy lùc cña Sª dy - Maning cho thÊy :
1 2 / 3 1/ 2
Q= RIω (8-1)
n
Trong ®ã n : ®é nh¸m lßng s«ng
R : b¸n kÝnh thñy lùc
I : ®é dèc mÆt n−íc
ω : diÖn tÝch mÆt c¾t −ít
Víi d¹ng mÆt c¾t h×nh tam gi¸c ta cã :
1
ω= B.h
2
Trong ®ã B : ®é réng mÆt c¾t
h : ®é s©u
ω 1Bh h
§é s©u b×nh qu©n h = = =
B 2B 2
h
TÝnh gÇn ®óng R ≈ h =
2
(B¸n kÝnh thñy lùc ≈ ®é s©u b×nh qu©n)
XÐt trong tr−êng hîp ®¬n gi¶n nhÊt khi mÆt chuÈn ®o mùc n−íc (0-0) trïng víi cao
tr×nh thÊp nhÊt ®¸y s«ng sÏ cã mùc n−íc b»ng ®é s©u (H = h) vµ cã thÓ viÕt :
1 H
ω= BH; R = ; thay ω , R vµo (8-1)
2 2
1 I1 / 2
Q = . 2 / 3 BH 5 / 3
Ta cã : (8-2)
n2
Theo (8-2) cho thÊy trong sè c¸c yÕu tè thñy lùc cã quan hÖ víi l−u l−îng n−íc nh− n
(®é nh¸m) ; I (®é dèc); B (®é réng) ®Òu cã sè mò nhá h¬n hoÆc b»ng 1; cßn mùc n−íc (H)
cã sè mò lín h¬n 1 - (5/3).
158 http://www.ebook.edu.vn
- §iÒu ®ã chøng tá quan hÖ gi÷a l−u l−îng ~ mùc n−íc chÆt chÏ h¬n c¸c yÕu tè kh¸c vµ quan
hÖ ®ã cã tÝnh chÊt ®¹i biÓu ®¸p øng yªu cÇu sai sè trong tÝnh to¸n (yªu cÇu vÒ kü thuËt).
XÐt theo ý nghÜa kinh tÕ tõ mùc n−íc tÝnh ra l−u l−îng Ýt tèn kÐm h¬n, v× ®Çu t− cho
c«ng tr×nh ®o mùc n−íc kh«ng lín, c¸ch ®o ®¬n gi¶n so víi ®o c¸c yÕu tè thñy lùc kh¸c.
I. TÝnh chÊt chung cña quan hÖ Q = f(H)
Theo (8-2) cho thÊy quan hÖ l−u l−îng n−íc víi mùc n−íc theo d¹ng hµm mò víi sè
mò 5/3. §iÒu ®ã cã nghÜa t−¬ng quan Q = f(H) thuéc d¹ng ®ång biÕn t¨ng nhanh dÇn. §å
thÞ t−¬ng quan Q = f(H) d¹ng cong lâm, (theo quy −íc to¸n häc tung ®é biÓu thÞ hµm sè,
hoµnh ®é biÓu thÞ biÕn sè), víi cïng sè gia mùc n−íc (ΔH) nh− nhau sÏ cã sè gia l−u l−îng
(ΔQ) t¨ng dÇn khi mùc n−íc cµng cao. (Hµm mò m < 1 cong låi t¨ng chËm dÇn; m = 1
®−êng th¼ng t¨ng ®Òu; m > 1 cong lâm t¨ng nhanh dÇn).
II. Tr×nh tù chØnh lý l−u l−îng khi Q = f(H) æn ®Þnh
C«ng t¸c chØnh lý sè liÖu l−u l−îng n−íc ®−îc tiÕn hµnh ®ång thêi víi chØnh lý sè liÖu
mùc n−íc sau khi kÕt thóc mét n¨m ®o ®¹c vµ theo tr×nh tù sau
1. Sè liÖu cÇn thiÕt cho chØnh lý
a. L−u l−îng n−íc tøc thêi cña c¸c lÇn ®o trong n¨m
Sè liÖu nµy th−êng gäi lµ l−u l−îng thùc ®o ®−îc thèng kª theo d¹ng b¶ng (8-1)
kÌm theo c¸c yÕu tè thñy lùc t−¬ng øng víi mçi lÇn ®o nh− mùc n−íc lóc ®o l−u l−îng
(Ht−¬ng øng); diÖn tÝch mÆt c¾t ngang (ω); l−u tèc b×nh qu©n mÆt c¾t ( V mc); ®é réng mÆt n−íc
(B); ®é s©u b×nh qu©n ( h ) ®é s©u lín nhÊt (hmax); l−u tèc lín nhÊt (Vmax); ®é dèc mÆt
n−íc (I). Nh÷ng yÕu tè nµy gióp cho viÖc ph©n tÝch ®¸nh gi¸ tÝnh hîp lý cña l−u l−îng n−íc.
b. Sè liÖu mùc n−íc giê, mùc n−íc b×nh qu©n ngµy (®∙ chØnh lý)
ViÖc chØnh lý mùc n−íc vµ l−u l−îng ®−îc tiÕn hµnh ®ång thêi nh−ng phÇn mùc n−íc
ph¶i hoµn thµnh tr−íc.
2. NhËn d¹ng quan hÖ Q = f(H) æn ®Þnh
C¨n cø sè liÖu l−u l−îng n−íc thùc ®o vµ mùc n−íc t−¬ng øng d¹ng b¶ng (8-1) dùng
quan hÖ t−¬ng quan Q = f(H). Chän ba nhãm ®iÓm t−¬ng quan (mçi nhãm kho¶ng 3-5 ®iÓm
gÇn nhau) øng víi mùc n−íc cao, mùc n−íc trung b×nh, mùc n−íc thÊp. X¸c ®Þnh täa ®é
trung b×nh Htb ~ Qtb cña tõng nhãm ®iÓm theo ph−¬ng ph¸p trung b×nh céng täa ®é ®iÓm
mçi nhãm. Víi täa ®é trung b×nh s¬ bé x¸c ®Þnh ®−êng giíi h¹n trªn vµ giíi h¹n d−íi víi
kho¶ng dao ®éng ± 10% (ΔQ = ± 0,10 Qtb) so víi trÞ sè Qtb cña mçi nhãm.
NÕu c¸c ®iÓm t−¬ng quan ph©n bè thiªn lín, thiªn nhá kh«ng theo quy luËt (cã tÝnh
ngÉu nhiªn) vµ cã Ýt nhÊt 95% tæng sè ®iÓm t−¬ng quan ph©n bè trong ph¹m vi hai ®−êng
giíi h¹n, cã thÓ coi lµ thuéc d¹ng quan hÖ Q = f(H) æn ®Þnh. Kho¶ng dao ®éng ± 10% Qtb
cña tõng cÊp mùc n−íc ®−îc coi nh− sai sè ®o ®¹c.
159
http://www.ebook.edu.vn
- B¶ng 8-1. L−u l−îng n−íc thùc ®o n¨m 2000
Tr¹m H−ng Thi, S«ng B«i
ω
LÇn Ngµy ®o Giê ®o H Q I B
V h
m3/s (m2)
®o KÕt (cm) (m)
Ngµy Th¸ng B¾t (m/s) (m) ...
®Çu thóc
1 1 I 9h20 10h30 227 4,49 13,9 0,30
2 15 I 9.05 9.30 214 2.89 9,81 0,29
3 4 II 14.00 15.20 253 11,4 24,3 0,47
.
.
10 1 IV 7.30 8.07 198 1,56 5,68 0,27
11 7 IV 15.00 16.04 249 9,84 23,1 0,42
12 2 V 6.00 8.20 271 18,1 28,8 0,63
.
.
.
21 4 VII 18.00 20.15 497 396 385 1,03
22 5 VII 6.50 9.00 539 460 427 1,08
.
.
33 30 VIII 17.00 18.10 422 249 327 0,77
34 1 IX 8.45 9.55 438 280 338 0,83
35 2 IX 5.40 7.10 382 167 292 0,57
.
.
.
40 5 X 10.24 13.00 292 43,7 221 0,20
41 10 X 9.40 11.00 357 133 273 0,49
42 11 X 7.50 9.10 340 108 259 0,42
.
.
53 4 XII 8.17 9.51 325 78,5 246 0,32
54 17 XII 11.00 12.40 263 16,9 29,0 0,58
55 29 XII 10.05 11.48 204 1,81 6,15 0,29
160 http://www.ebook.edu.vn
- H×nh 8-1a. BiÒu ®å nhËn d¹ng Q=ƒ(H) æn ®Þnh
H×nh 8-1b. BiÓu ®å Q=ƒ(H) trung b×nh
3. VÏ ®−êng quan hÖ Q = f(H) trung b×nh
Dùa theo d¹ng ph©n bè cña b¨ng ®iÓm t−¬ng quan, täa ®é trung b×nh cña ba nhãm
®iÓm nªu trªn vÏ ®−êng cong Q = f(H) trung b×nh sao cho phï hîp víi tÝnh chÊt chung cña
quan hÖ Q = f(H) vµ ®¹t sai sè t−¬ng quan nhá nhÊt, h×nh (8-1)b. §−êng trung b×nh vÏ tõ
mùc n−íc thÊp nhÊt tíi mùc n−íc cao nhÊt trong n¨m. NÕu øng víi mùc n−íc thÊp nhÊt
hoÆc cao nhÊt mµ kh«ng ®o ®−îc l−u l−îng n−íc sÏ kh«ng cã ®iÓm ®Ó ®Þnh h−íng vÏ,
tr−êng hîp nµy ph¶i kÐo dµi (ngo¹i suy) Q = f(H) trung b×nh. Kü n¨ng vÏ vµ ph−¬ng ph¸p
kÐo dµi sÏ tr×nh bµy ë tiÕt sau.
4. TÝnh sai sè t−¬ng quan
§Ó ®¸nh gi¸ møc ®é t−¬ng quan cña l−u l−îng víi mùc n−íc vµ ph¶n ¶nh sai sè trong
®o ®¹c, th−êng sö dông c«ng thøc tÝnh sai sè qu©n ph−¬ng t−¬ng ®èi.
161
http://www.ebook.edu.vn
- n
∑ (K − 1)
2
σ= 1
(8-3)
n
Trong ®ã σ : Sai sè qu©n ph−¬ng t−¬ng ®èi
n : Tæng sè ®iÓm lËp t−¬ng quan Q = f(H)
Q do
K=
Q tinh
Víi Q®o l−u l−îng n−íc thùc ®o
QtÝnh l−u l−îng n−íc ®äc trªn ®−êng Q = f(H) trung b×nh t−¬ng øng cïng mùc
n−íc víi Q®o.
TrÞ sè σ tïy thuéc møc ®é t−¬ng quan gi÷a l−u l−îng víi mùc n−íc, ®é chÝnh x¸c trong
c«ng t¸c ®o ®¹c vµ tÊt nhiªn còng t¨ng gi¶m theo kü n¨ng vÏ ®−êng Q = f(H) trung b×nh.
Víi σ ≤ 0,050, t−¬ng quan Q = f(H) chÆt chÏ
0,05 < σ ≤ 0,15, t−¬ng quan Q = f(H) cã thÓ sö dông ®−îc
0,15 < σ, t−¬ng quan dïng ®Ó tham kh¶o.
5. TÝnh l−u l−îng giê (Qgiê) t−¬ng øng víi mùc n−íc giê
Sö dông biÓu ®å Q = f(H) trung b×nh cïng víi sè liÖu mùc n−íc thùc ®o hµng giê (®·
chØnh lý) tÝnh ®−îc l−u l−îng giê t−¬ng øng. Cã thÓ tÝnh theo mÊy c¸ch sau :
a) §äc trùc tiÕp trªn biÓu ®å
Víi sè liÖu Hgiê ®äc trùc tiÕp trªn ®−êng Q = f(H) trung b×nh sÏ ®−îc Qgiê t−¬ng øng
b) LËp b¶ng tÝnh (Barem)
c) TÝnh theo ph−¬ng tr×nh t−¬ng quan
Néi dung chi tiÕt c¸ch tÝnh (b) vµ (c) sÏ tr×nh bµy ë tiÕt sau.
VÒ nguyªn t¾c cÇn ph¶i tÝnh l−u l−îng giê t−¬ng øng víi tÊt c¶ thêi ®iÓm ®· ®o mùc
n−íc. Tuy nhiªn do sù dao ®éng mùc n−íc trong mïa kiÖt kh«ng lín nªn trong c«ng t¸c
chØnh lý th−êng chØ tÝnh l−u l−îng giê trong mïa lò (bá qua c«ng ®o¹n tÝnh Qgiê trong mïa
kiÖt).
6. TÝnh l−u l−îng n−íc b×nh qu©n ngµy - Q ngµy
L−u l−îng n−íc b×nh qu©n ngµy ®−îc tÝnh theo ph−¬ng ph¸p trung b×nh céng c¸c l−u
l−îng n−íc hµng giê nÕu ph©n phèi c¸c trÞ sè c¸ch ®Òu giê
N
∑ Q giê
1
Q ngµy = (8-4)
N
Trong ®ã N lµ sè thêi ®iÓm tÝnh l−u l−îng trong ngµy
162 http://www.ebook.edu.vn
- Qgiê - l−u l−îng n−íc øng víi thêi ®iÓm ®o mùc n−íc trong ngµy
Tr−êng hîp c¸c thêi ®iÓm tÝnh l−u l−îng n−íc ph©n phèi kh«ng ®Òu giê th× ph¶i néi suy
bæ sung l−u l−îng sao cho ph©n phèi ®Òu giê vµ tÝnh Q ngµy theo (8-4) (Néi suy tuyÕn tÝnh
theo sè liÖu l−u l−îng giê tr−íc vµ sau).
§èi víi mïa kiÖt th−êng bá qua c«ng ®o¹n tÝnh Qgiê mµ tÝnh Q ngµy theo H ngµy. Tõ
sè liÖu mùc n−íc b×nh qu©n ngµy vµ sö dông biÓu ®å Q = f(H) trung b×nh tÝnh trùc tiÕp
Q ngµy (theo ba c¸ch nh− tÝnh Qgiê). KÕt qu¶ c¸ch tÝnh nµy, trÞ sè Q ngµy sÏ cã sai sè thiªn
nhá so víi c¸ch tÝnh chÝnh x¸c tõ Qgiê. Tuy nhiªn do mïa kiÖt mùc n−íc dao ®éng Ýt nªn
sai sè cã thÓ chÊp nhËn ®−îc.
7. TÝnh ®Æc tr−ng dßng ch¶y n¨m
a. L−u l−îng n−íc b×nh qu©n n¨m - Q n¨m
365
∑ Q ngµy
1
Q n¨m = (8-5)
365
Víi Q ngµy - l−u l−îng n−íc b×nh qu©n ngµy trong n¨m
365 - sè ngµy trong n¨m (víi n¨m nhuËn 366)
b. Tæng l−îng n−íc n¨m - Wn¨m
Wn¨m = Q n¨m . T (m3) (8-6)a
365
∑ Q ngµy .t
hoÆc Wn¨m = (8-6)b
1
Víi T - sè ®o thêi gian mét n¨m (tÝnh theo ®¬n vÞ gi©y, phót, giê ... t−¬ng øng víi l−u
l−îng m3/sÐc... m3/giê...)
t - sè ®o thêi gian mét ngµy theo ®¬n vÞ t−¬ng øng víi l−u l−îng
c. Líp dßng ch¶y n¨m - yn¨m
Wn ¨ m
yn¨m = 103
Fl − uvùc
yn¨m tÝnh theo (mm); Wn¨m (m3)
Víi
F : diÖn tÝch l−u vùc (km2) ; 103 hÖ sè ®æi ®¬n vÞ
d. M« ®uyn dßng ch¶y n¨m - Mn¨m
103 Q n ¨ m
(l/s/km2) (8-8)
Mn¨m =
Fl−u vùc
163
http://www.ebook.edu.vn
- Mn¨m (l/s/km2) ; Q n¨m (m3/s)
Víi
Fl−u vùc (Km2) ; 103 hÖ sè ®æi ®¬n vÞ
e. §Æc tr−ng Qmax, Qmin (th¸ng - n¨m)
L−u l−îng n−íc lín nhÊt (Qmax) nhá nhÊt (Qmin) t−¬ng øng trong th¸ng, trong n¨m x¸c
®Þnh theo kÕt qu¶ tÝnh l−u l−îng giê (tøc thêi). Thêi ®iÓm xuÊt hiÖn Qmax, Qmin trïng víi
thêi ®iÓm xuÊt hiÖn Hmax, Hmin.
8. KiÓm tra ®¸nh gi¸ kÕt qu¶
a. Sai sè tÝnh l−u l−îng giê vµ l−u l−îng b×nh qu©n ngµy.
Trong qu¸ tr×nh tÝnh l−u l−îng giê cã thÓ ph¹m sai sè khi ®äc biÓu ®å, tra b¶ng tÝnh,
sao chÐp sè liÖu ... v.v.
§Ó ph¸t hiÖn sai sè th−êng vÏ qu¸ tr×nh mùc n−íc giê vµ qu¸ tr×nh l−u l−îng giê, qua
®ã so s¸nh ®èi chiÕu hai d¹ng ®−êng mµ ®¸nh gi¸ kÕt qu¶. Trong thùc tÕ c«ng ®o¹n nµy chØ
sö dông cho l−u l−îng giê cña trËn lò lín nhÊt trong n¨m nh»m kiÓm tra d¹ng lò ®Æc tr−ng
vµ Qmax n¨m.
§èi víi l−u l−îng b×nh qu©n ngµy c¸ch kiÓm tra còng t−¬ng tù nh− trªn. VÏ vµ so s¸nh
hai ®−êng qu¸ tr×nh mùc n−íc b×nh qu©n ngµy vµ l−u l−îng b×nh qu©n ngµy. NÕu hai ®−êng
nµy cã xu thÕ hoµn toµn t−¬ng øng cã thÓ kÕt luËn sè liÖu tÝnh to¸n ®óng.
b. Xem xÐt tÝnh hîp lý cña ®Æc tr−ng dßng ch¶y n¨m
Thùc chÊt cña c«ng ®o¹n nµy lµ ®¸nh gi¸ toµn bé sè liÖu trong n¨m kÓ tõ viÖc ®o ®¹c,
chØnh lý ®Õn kÕt qu¶ cuèi cïng lµ ®Æc tr−ng dßng ch¶y n¨m. NÕu kÕt qu¶ hîp lý cã nghÜa sè
liÖu ®o vµ chØnh lý ®−îc chÊp nhËn vµ cã thÓ sö dông, ng−îc l¹i ph¶i xem xÐt toµn bé qu¸
tr×nh ®o vµ tÝnh ®Ó ph¸t hiÖn nguyªn nh©n kh«ng hîp lý. §Ó kiÓm tra tÝnh hîp lý cña ®Æc
tr−ng dßng ch¶y th−êng sö dông ph−¬ng tr×nh c©n b»ng n−íc trong ®o¹n s«ng.
∑Wvµo + Wkhu gi÷a + W®Çu = ∑Wra + Wcuèi (8-9)
Trong ®ã :
∑Wvµo - Tæng l−îng n−íc ch¶y vµo ®o¹n s«ng t¹i c¸c tr¹m ®o phÝa th−îng l−u
∑Wra - Tæng l−îng n−íc ch¶y ra t¹i c¸c tr¹m ®o phÝa h¹ l−u ®o¹n s«ng.
Wgi÷a - Tæng l−îng n−íc bæ sung vµo ®o¹n s«ng trong khu gi÷a tõ tr¹m ®o phÝa th−îng
l−u tíi tr¹m h¹ l−u.
W®Çu - ThÓ tÝch n−íc tr÷ trong ®o¹n s«ng t¹i thêi ®iÓm ®Çu cña thêi ®o¹n xÐt c©n b»ng
n−íc.
Wcuèi - ThÓ tÝch n−íc tr÷ trong ®o¹n s«ng t¹i thêi ®iÓm cuèi cña thêi ®o¹n xÐt c©n b»ng
n−íc.
164 http://www.ebook.edu.vn
- Thêi ®o¹n xÐt c©n b»ng n−íc cã thÓ bÊt kú, nÕu xÐt theo thêi ®o¹n mét n¨m sÏ cã
W®Çu≈Wcuèi.V× thêi ®iÓm ®Çu n¨m (1-I) vµ thêi ®iÓm cuèi n¨m (31-XII) ®Òu thuéc mïa kiÖt,
mùc n−íc t¹i hai thêi ®iÓm ®ã kh«ng chªnh lÖch nhiÒu, v× vËy cã thÓ coi thÓ tÝch n−íc tr÷
xÊp xØ nhau (cã sai sè nh−ng cã thÓ bá qua v× tæng l−îng n−íc n¨m kh¸ lín so víi chªnh
lÖch l−îng tr÷). Do ®ã ph−¬ng tr×nh c©n b»ng sÏ lµ :
∑Wvµo + W gi÷a = ∑Wra (8-10)
NÕu xÐt víi ®o¹n s«ng cã ®ª, kÓ tõ tr¹m ®o th−îng l−u tíi h¹ l−u sÏ kh«ng cã l−îng
n−íc mÆt bæ sung khu gi÷a
∑Wvµo = ∑Wra (8-11)
Sö dông (8-10) ; (8-11) ®Ó kiÓm tra tÝnh hîp lý cña ®Æc tr−ng dßng ch¶y n¨m trong
tr−êng hîp ®¬n gi¶n nhÊt : ®o¹n s«ng kh«ng cã s«ng nh¸nh, cã ®ª
Wn ¨¹m ªn = Wn ¨¹m − íi
tr mtr tr md
(8-12)
Víi ®o¹n s«ng cã ®ª nh−ng gåm nhiÒu nh¸nh ch¶y vµo, ch¶y ra
∑ Wnc¨¸m ¹ mtr ªn = ∑ Wnc¨¸m ¹ md − íi
ctr ctr
(8-13)
Víi ®o¹n s«ng kh«ng cã ®ª vµ cã nhiÒu s«ng nh¸nh ch¶y vµo, ch¶y ra
∑ Wnc¨¸m ¹ mtr ªn < ∑ Wnc¨¸m ¹ md − íi
ctr ctr
(8-14)
(V× Wgi÷a rÊt khã cã ®iÒu kiÖn x¸c ®Þnh)
Tïy theo t×nh h×nh cô thÓ tõng ®äan s«ng mµ vËn dông c¸c d¹ng ph−¬ng tr×nh c©n b»ng
(8-12) ; (8-13); (8-14). Trªn thùc tÕ rÊt khã ®¹t ®−îc yªu cÇu c©n b»ng tuyÖt ®èi mµ chÊp
nhËn sai sè ± 10% ®−îc coi lµ hîp lý.
Tuy nhiªn sö dông ph−¬ng tr×nh c©n b»ng còng cã mét sè h¹n chÕ sau : NÕu c¸c tr¹m
®o phÝa trªn, d−íi sai sè cïng chiÒu (cïng thiªn lín -cïng thiªn nhá) sÏ cã kÕt qu¶ “hîp lý”
nh−ng thùc chÊt sè liÖu kh«ng chÝnh x¸c. Ng−îc l¹i nÕu c¸c tr¹m trªn, d−íi sai sè ng−îc
chiÒu (trªn thiªn lín - d−íi thiªn nhá...) sÏ cho kÕt qu¶ “kh«ng hîp lý” nh−ng thùc chÊt sè
liÖu chÊp nhËn ®−îc víi sai sè cho phÐp.
Tr−êng hîp xÐt c©n b»ng gåm nhiÒu tr¹m trªn, d−íi nÕu x¶y ra bÊt hîp lý còng rÊt khã
x¸c ®Þnh nguyªn nh©n do tr¹m nµo.
9. Tæng hîp kÕt qu¶ vµ thuyÕt minh
KÕt qu¶ chØnh lý sè liÖu l−u l−îng gåm cã
a) L−u l−îng giê (trong mïa lò) t−¬ng øng mùc n−íc giê
b) L−u l−îng b×nh qu©n ngµy (c¶ n¨m)
c) §Æc tr−ng dßng ch¶y tõng th¸ng vµ n¨m
165
http://www.ebook.edu.vn
- Mçi lo¹i sè liÖu ®Òu sao chÐp thµnh ba b¶n vµ l−u tr÷ t¹i tr¹m ®o - §µi khu vùc vµ Tæng
côc khÝ t−îng thñy v¨n (®èi víi c¸c tr¹m c¬ b¶n). Sè liÖu l−u l−îng b×nh qu©n ngµy vµ ®Æc
tr−ng dßng ch¶y n¨m ®−îc thèng kª theo d¹ng b¶ng (8-2)a; L−u l−îng giê t−¬ng øng mùc
n−íc giê theo d¹ng b¶ng (8-2)b.
KÌm theo sè liÖu cã thuyÕt minh vÒ c¸c vÊn ®Ò liªn quan tíi chÊt l−îng, nh÷ng vÊn ®Ò
cÇn l−u ý ®èi víi ng−êi sö dông v.v...
III. §iÒu kiÖn øng dông Q = f(H) trung b×nh
Ph−¬ng ph¸p tÝnh l−u l−îng giê theo ®−êng quan hÖ, Q = f(H) trung b×nh phï hîp víi
nh÷ng tr¹m ®o cã mÆt c¾t ngang æn ®Þnh (Ýt thay ®æi h×nh d¹ng v× xãi, båi) vµ tû lÖ dao ®éng
®é dèc mÆt n−íc nhá. (Imax / Imin ≤ 1,40). C¸c tr¹m ®o trªn s«ng nhá miÒn nói, th−îng l−u
c¸c s«ng lín th−êng ®¸p øng ®−îc hai ®iÒu kiÖn nªu trªn. Ngoµi ra ®iÒu kiÖn thñy lùc trong
mïa kiÖt cña tr¹m ®o trªn s«ng vïng trung du, ®ång b»ng kh«ng ¶nh h−ëng triÒu còng phï
hîp ®Ó sö dông Q = f(H) trung b×nh.
§8-3. Mét sè kü n¨ng vÏ biÓu ®å vμ kÐo dμi Q = ƒ(H)
C«ng t¸c chØnh lý sè liÖu l−u l−îng th−êng xuyªn sö dông trùc tiÕp biÓu ®å Q = f(H).
Do ®ã kü n¨ng vÏ biÓu ®å ¶nh h−ëng râ nÐt tíi møc ®é chÝnh x¸c cña kÕt qu¶, ®Æc biÖt víi
mïa kiÖt tr¹m ®o trªn s«ng suèi nhá.
I. Chän tû lÖ vÏ biÓu ®å
Yªu cÇu tû lÖ vÏ ph¶i ®¹t møc chÝnh x¸c cÇn thiÕt, dÔ ®äc vµ néi suy, ®Ñp m¾t vµ c©n
®èi trong khu«n khæ giÊy vÏ quy ®Þnh.
§Ó ®¹t yªu cÇu dÔ ®äc vµ néi suy chØ nªn chän theo ba tû lÖ sau :
1~1;1~2;1~5 tõ ®ã t¨ng gi¶m theo hÖ sè 10
1 ~ 10 ; 1 ~ 20 ; 1 ~ 50 . . . . .
Trªn giÊy kÎ li kh¶ n¨ng ®äc chÝnh x¸c tíi 0,5mm, cã nghÜa sai sè do ®iÒu kiÖn kü
thuËt (chia v¹ch mm) cña giÊy vÏ tèi ®a 0,5mm. Do ®ã víi yÕu tè mùc n−íc muèn ®äc chÝnh
x¸c tíi 1 cm cÇn ph¶i vÏ tû lÖ :
møc nhá nhÊt lµ : 0,5 mm biÓu ®å ~ 1cm thùc - Cã nghÜa
1mm biÓu ®å ~ 2 cm thùc (1/20)
§èi víi yÕu tè l−u l−îng, víi trÞ sè Q (m3/s) ®−îc ®äc t−¬ng øng víi ®é dµi LQ trªn biÓu
®å (kÓ tõ gèc Q = 0) sÏ cã sai sè ®äc tèi ®a lµ :
0,5mm
Sai sè t−¬ng ®èi % =
LQ
Gi¶ thiÕt ®Ó sai sè t−¬ng ®èi kh«ng v−ît qu¸ 5% (0,05) ta cã :
166 http://www.ebook.edu.vn
- 0,5mm
≤ 0,05 → LQ ≥ 10 (mm)
LQ
Cã nghÜa ph¶i chän tû lÖ sao cho ®é dµi ®äc trªn biÓu ®å t−¬ng øng víi l−u l−îng
3
Qm /s kh«ng nhá d−íi 10mm (t−¬ng øng víi yªu cÇu sai sè 5%).
N¨m . . . . .
B¶ng 8-2a. B¶ng l−u l−îng n−íc b×nh qu©n ngµy
DiÖn tÝch l−u vùc . . . . Km2
Tr¹m . . . . . S«ng . . . . .
Th¸ng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Ngµy
1
2
3
4
5
6
.
.
.
25
26
27
28
29
30
31
B×nh qu©n
Lín nhÊt
Ngµy
Nhá nhÊt
Ngµy
§Æc tr−ng L−u l−îng b×nh qu©n . . . . . m3/s ; Lín nhÊt . . . .. . m3/s ; Nhá nhÊt . . . . m3/s
Ngµy. . . .Th¸ng. . . . ; Ngµy. . . .Th¸ng. . .
Dßng ch¶y Tæng l−îng n−íc . . . . m3 ; Líp dßng ch¶y . . . .. . mm; M« ®uyn dßng
ch¶y . . . . . . l/s/km2
N¨m
Ghi chó : TrÞ sè lín nhÊt, nhá nhÊt trong tõng th¸ng, trong n¨m lµ trÞ sè l−u l−îng giê
(Qgiê) lín nhÊt, nhá nhÊt (kh«ng ph¶i b×nh qu©n lín nhÊt, nhá nhÊt)
167
http://www.ebook.edu.vn
- N¨m . . . . .
B¶ng 8-2b. L−u l−îng n−íc vµ mùc n−íc tøc thêi
Th¸ng Ngµy Giê Mùc L−u Q ngµy Th¸ng Ngµy Giê Mùc L−u Q ngµy
n−íc l−îng (m3/s) n−íc l−îng (m3/s)
(m3/s) (m3/s)
(cm) (cm)
VI 20 1 312 1460 24 19 . .
7 348 1620 25 1 . .
13 365 1710 7 . .
19 378 1780 164 13 . .
21 1 393 1850 19 . .
4 414 1890 26 1 . .
7 427 2040 2 . .
10 435 2080 3 . .
13 434 2040 4 . .
16 427 1950 5 . .
19 411 1860 6 . .
22 389 1690 192 7 . .
22 1 362 1520 8 . .
4 336 1390 9 . .
7 311 1250 10 . .
10 276 1080 11 . .
13 259 1020 12 . .
16 244 970 13 . .
19 229 920 14 . .
22 215 879 113 15 . .
23 1 . . 16 . .
7 . . 17 . .
13 . . 18 . .
19 . . 19 . .
24 1 . . 20 . .
7 . . 21 . .
13 . . 22 . .
168 http://www.ebook.edu.vn
- Tuy nhiªn ®Ó ®¹t yªu cÇu nµy biÓu ®å cã thÓ v−ît qu¸ khu«n khæ giÊy vÏ. Do ®ã cã
thÓ vÏ riªng l−u l−îng nhá (phÇn n−íc thÊp) theo tû lÖ lín sao cho kho¶ng ®äc nhá nhÊt
kh«ng d−íi 10mm (kÓ tõ Q = 0).
H×nh 8-2. BiÓu ®å phãng to Q=ƒ(H) phÇn n−íc thÊp
II. Kü n¨ng vÒ ®−êng quan hÖ Q = f(H) trung b×nh
Yªu cÇu cÇn ®¹t ®−îc lµ ®−êng trung b×nh cã d¹ng cong tr¬n thÓ hiÖn tÝch chÊt t¨ng
nhanh dÇn cña l−u l−îng khi mùc n−íc cµng cao, mÆt kh¸c cÇn cã sai sè t−¬ng quan (sai sè
qu©n ph−¬ng) nhá nhÊt.
Tuy nhiªn cßn ph¶i l−u ý tíi nguyªn t¾c sau : LÊy quy luËt sè ®«ng lµm c¬ së chÝnh
®ång thêi ph©n tÝch vµ xem xÐt tÝnh chÊt c¸ biÖt cña ®iÓm t−¬ng quan.
§Ó ®¹t sai sè t−¬ng quan nhá nhÊt khi vÏ ®−êng Q = f(H) trung b×nh nªn chia ®Òu
kho¶ng lÖch l−u l−îng (ΔQ) sang hai phÝa thiªn lín vµ thiªn nhá ®ång thêi dùa theo quy luËt
ph©n bè cña sè ®«ng ®iÓm t−¬ng quan mµ ®Þnh h−íng ®−êng cong. NÕu cã ®iÓm t−¬ng quan
ph©n bè thiªn lín hoÆc thiªn nhá kh¸c th−êng (®iÓm ®ét xuÊt) cÇn ph©n tÝch nguyªn nh©n ®Ó
xö lý thÝch hîp, kh«ng nªn chia ®Òu kho¶ng lÖch theo nh÷ng ®iÓm nµy.
III. KÐo dµi ®−êng Q = f(H) trung b×nh
Tr−êng hîp kh«ng ®o ®−îc l−u l−îng øng víi mùc n−íc cao nhÊt hoÆc thÊp nhÊt sÏ
kh«ng cã ®iÓm t−¬ng quan ®Ó ®Þnh h−íng vÏ ®−êng Q = f(H) trung b×nh.
169
http://www.ebook.edu.vn
- NÕu vÏ theo xu thÕ rÊt dÔ sai sè chñ quan dÉn ®Õn nh÷ng kÕt qu¶ “g©y tranh c·i”
1. KÐo dµi phÇn n−íc cao
HiÖn nay th−êng sö dông ph−¬ng tr×nh t−¬ng quan d¹ng ®a thøc bËc hai ®Ó kÐo dµi
Q=f(H) phÇn n−íc cao.
Thùc chÊt ®©y còng lµ c¸ch vÏ theo xu thÕ nh−ng sö dông c«ng cô to¸n häc ®Ó h¹n chÕ
tÝnh chñ quan.
Trªn ®−êng Q = f(H) trung b×nh ®· vÏ theo ®iÓm t−¬ng quan tù chän ba mùc n−íc H1,
H2, H3 c¸ch ®Òu nhau víi H1 xÊp xØ mùc n−íc ®iÓm t−¬ng quan cao nhÊt vµ H3 xÊp xØ mùc
n−íc ®iÓm t−¬ng quan thÊp nhÊt.
T−¬ng øng víi H1, H2, H3 ®äc trªn ®−êng trung b×nh ®−îc l−u l−îng t−¬ng øng Q1, Q2,
Q3. Thay c¸c gi¸ trÞ trªn vµo biÓu thøc d−íi ®©y :
(H − H 2 )(H − H 3 ) + Q (H − H1 )(H − H 3 ) + Q (H − H1 )(H − H 2 )
(H1 − H 2 )(H1 − H 3 ) 2 (H 2 − H1 )(H 2 − H 3 ) 3 (H 3 − H1 )(H 3 − H 2 )
Q = Q1
(8-15)a
Trong ®ã : H1, H2, H3 ; Q1, Q2, Q3 lµ c¸c trÞ sè x¸c ®Þnh ®äc trªn ®−êng Q = f(H) trung
b×nh
Khai triÓn ®¼ng thøc trªn sÏ ®−îc ph−¬ng tr×nh t−¬ng quan l−u l−îng - mùc n−íc d¹ng
®a thøc bËc hai :
Q = aH2 + bH + C (8-15)b
Víi a, b, c lµ c¸c hÖ sè x¸c ®Þnh
NghiÖm l¹i ph−¬ng tr×nh b»ng c¸ch thay H1, H2, H3 vµo (8-15)b vµ tÝnh ®−îc ®óng gi¸
trÞ Q1, Q2, Q3, chøng tá qu¸ tr×nh khai triÓn ®óng vµ ph−¬ng tr×nh t−¬ng quan ®−îc x¸c ®Þnh.
Mùc n−íc trong ph−¬ng tr×nh t−¬ng quan cã thÓ sö dông ®¬n vÞ (m) hoÆc (cm) t−¬ng
øng víi Q (m3/s) tïy theo cao tr×nh tr¹m ®o sao cho thuËn tiÖn trong tÝnh to¸n. BiÓu thøc
(8-15)a ®−îc thiÕt lËp dùa theo d¹ng ®a thøc Lagrange.
Cã thÓ sö dông ph−¬ng tr×nh t−¬ng quan d¹ng (8-15)b ®Ó tÝnh Qgiê theo Hgiê vµ kÐo dµi
quan hÖ Q = f(H) tíi mùc n−íc cao tïy ý.
Tuy nhiªn nÕu biªn ®é kÐo dµi cµng lín kÕt qu¶ tÝnh Qmax sÏ kÐm chÝnh x¸c.
Cã thÓ tham kh¶o c¸ch ®¸nh gi¸ chÊt l−îng tÝnh Qmax d−íi ®©y.
Gäi ΔHk lµ biªn ®é mùc n−íc cÇn kÐo dµi
ΔH®o - biªn ®é mùc n−íc cã ®iÓm l−u l−îng thùc ®o
ΔHk = Hcao nhÊt kh«ng ®o l−u l−îng - Hcao nhÊt cã ®o l−u l−îng
ΔH®o = Hcao nhÊt cã ®o l−u l−îng - H thÊp nhÊt cã ®o l−u l−îng
NÕu ΔHk ≤ 1/3 ΔH®o kÕt qu¶ kÐo dµi vµ tÝnh Qmax cã thÓ sö dông ®−îc.
170 http://www.ebook.edu.vn
- 1
ΔH®o < ΔHk ≤ 1/2 ΔH®o kÕt qu¶ kÐo dµi cã thÓ dïng tham kh¶o.
NÕu
3
Ngoµi ra cã thÓ so s¸nh d¹ng Q = f(H) kÐo dµi víi d¹ng t−¬ng quan Q = f(H) cña
nh÷ng n¨m ®o tr−íc ®ã (nÕu cã) ®Ó cã nhËn xÐt vµ ®iÒu chØnh. L−u ý r»ng ph−¬ng tr×nh
t−¬ng quan Q = f(H) kh«ng trïng hoµn toµn víi mäi ®iÓm trªn ®−êng trung b×nh (v× ®−êng
nµy vÏ theo thùc ®o kh«ng ph¶i d¹ng chÝnh t¾c). Cã thÓ thay ®æi ph−¬ng tr×nh t−¬ng quan
b»ng c¸ch thay ®æi c¸ch chän ba ®iÓm gèc ban ®Çu, vÊn ®Ò nµy tïy ý ®Þnh sö dông cña
ng−êi tÝnh to¸n kÐo dµi.
Ph−¬ng tr×nh t−¬ng quan d¹ng ®a thøc bËc hai kh«ng dïng ®Ó kÐo dµi phÇn n−íc thÊp
v× ph−¬ng tr×nh cã ®iÓm cùc trÞ vµ nh¸nh ®èi xøng.
KÐo dµi Q = f(H) theo ph−¬ng tr×nh t−¬ng quan phï hîp víi nh÷ng tr¹m ®o cã mÆt c¾t
ngang t¨ng dÇn theo mùc n−íc (Cã nghÜa kh«ng më réng ®ét ngét - b·i trµn).
H×nh 8-3. KÐo dµi Q=ƒ(H) theo ph−¬ng tr×nh t−¬ng quan
2. KÐo dµi phÇn n−íc thÊp
PhÇn n−íc thÊp rÊt dÔ ®o l−u l−îng, tuy nhiªn trong thùc tÕ v× nh÷ng lý do nµo ®ã
kh«ng ®o ®−îc l−u l−îng øng víi mùc n−íc thÊp nhÊt nªn ph¶i kÐo dµi.
§Ó cã ®iÓm ®Þnh h−íng vÏ ®−êng Q = f(H) trung b×nh phÇn n−íc thÊp cÇn x¸c ®Þnh täa
®é ®iÓm ngõng ch¶y (Hngõng ch¶y, Q = 0).
171
http://www.ebook.edu.vn
- NÕu cã sè liÖu ®Þa h×nh mÆt c¾t ngang hoÆc mÆt c¾t däc s«ng sÏ x¸c ®Þnh ®−îc mùc
n−íc ngõng ch¶y trïng víi cao tr×nh ®iÓm thÊp nhÊt mÆt c¾t ngang.
Tr−êng hîp thiÕu sè liÖu ®Þa h×nh cã thÓ tÝnh mùc n−íc ngõng ch¶y theo c«ng thøc :
H 2 − (H A .H C )
Hngõng ch¶y = B
(8-16)
2H B − (H A + H C )
Trong ®ã : Hngõng ch¶y - Mùc n−íc t−¬ng øng víi l−u l−îng b»ng 0
HA, HB, HC - Mùc n−íc ®äc trªn ®−êng Q = f(H) t−¬ng øng víi QA, QB, QC
B B
øng víi QA ®äc tïy ý trªn ®−êng trung b×nh phÇn n−íc cao, QC ®äc tuú ý trªn ®−êng
trung b×nh phÇn n−íc thÊp. TrÞ sè QB b»ng trung b×nh nh©n cña QA, QC.
B
Q B = Q A .Q C (8-17)
Khi ®· x¸c ®Þnh ®−îc täa ®é ®iÓm ngõng ch¶y cã thÓ vÏ kÐo dµi Q = f(H) theo xu thÕ
sao cho xu«i thuËn qua ®iÓm ®ã.
NÕu biªn ®é kÐo dµi ®Ó tÝnh Qmin kh«ng v−ît qu¸ 1/10 biªn ®é cã ®iÓm t−¬ng quan,
kÕt qu¶ cã thÓ chÊp nhËn. NÕu v−ît ngoµi ph¹m vi trªn th× kÕt qu¶ tÝnh Qmin chØ nªn tham
kh¶o.
C«ng thøc (8-18) ®−îc x¸c lËp dùa theo ph−¬ng tr×nh t−¬ng quan d¹ng hµm mò, ®©y
còng lµ mét trong c¸c thuËt to¸n cña ch−¬ng tr×nh chØnh lý tµi liÖu thuû v¨n trªn m¸y vi tÝnh
(§9-6)
Q = a (H - Hngõng ch¶y)n (8-18)
Víi a - hÖ sè ; n - sè mò ph−¬ng tr×nh t−¬ng quan
Khi H = Hngõng ch¶y th× Q = 0.
IV. LËp b¶ng t−¬ng quan - mùc n−íc ~ l−u l−îng
ViÖc tÝnh Qgiê theo mùc n−íc giê cã khèi l−îng lín vµ ph¶i ®äc trùc tiÕp trªn biÓu ®å
Q = f(H) trung b×nh lÆp l¹i nhiÒu lÇn. Qu¸ tr×nh nµy rÊt dÔ ph¹m sai sè nªn trong thùc tÕ
th−êng lËp b¶ng t−¬ng quan mùc n−íc - l−u l−îng (th−êng gäi barem). Sö dông b¶ng nµy
tÝnh Qgiê theo Hgiê hoÆc Q ngµy theo H ngµy rÊt thuËn lîi. Tr×nh tù lËp b¶ng theo thÝ dô
d−íi ®©y :
Ch¼ng h¹n mét tr¹m ®o cÇn lËp b¶ng tÝnh l−u l−îng øng víi mùc n−íc tõ 600 cm ®Õn
1000cm. LÇn l−ît ®äc l−u l−îng trªn biÓu ®å øng tõng cÊp mùc n−íc c¸ch ®Òu 10cm víi kÕt
qu¶ sau :
Q = 5,5 m3/s
H = 600 cm
Q = 6,0 m3/s
H = 610 cm
Q = 6,8 m3/s
H = 620 cm
.
.
172 http://www.ebook.edu.vn
- H = 980 cm Q = 802 m3/s
H = 990 cm Q = 815 m3/s
H = 1000 cm Q = 830 m3/s
Ghi kÕt qu¶ l−u l−îng Q vµo cét “0” trong b¶ng (8-3)
B¶ng 8-3. T−¬ng quan mùc n−íc ~ l−u l−îng
ΔQ
H 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
H(cm)
600 5,50 5,55 5,60 5,65 5,70 5,75 5,80 5,85 5,90 5,95 0,50
610 6,00 6,08 6,16 6,24 6,32 6,40 6,48 6,56 6,64 6,72 0,80
620 6,80
.
.
.
980 802 803 805 806 807 808 810 811 812 814 13
990 815 816 818 820 821 822 824 826 827 828 15
1000 830
• TÝnh chªnh lÖch l−u l−îng tõng cÊp mùc n−íc ghi vµo cét ΔQ
• Trong tõng cÊp mùc n−íc 10cm coi l−u l−îng thay ®æi ®Òu, do ®ã ph©n phèi chªnh
lÖch l−u l−îng ΔQ chia ®Òu cho tõng cm - Tõ 600 ®Õn 610 chªnh lÖch 0,50 m3/s vËy khi
mùc n−íc t¨ng 1cm l−u l−îng t¨ng 0,05 m3/s.
• Céng lòy tÝch l−u l−îng t¨ng theo mùc n−íc tõng cm sÏ cã b¶ng t−¬ng quan mùc
n−íc - L−u l−îng.
L−u ý r»ng sè gia l−u l−îng ΔQ t¨ng dÇn theo tõng cÊp mùc n−íc hoÆc kh«ng ®æi
trong mét vµi cÊp mùc n−íc (do lÊy trßn sè hoÆc sai sè ®äc trªn giÊy kÎ li).
§8-4. ChØnh lý sè liÖu l−u l−îng n−íc khi quan hÖ Q = ƒ(H)
thay ®æi theo mÆt c¾t bÞ xãi, båi
Quan hÖ Q = f(H) thay ®æi theo mÆt c¾t bÞ xãi, båi thuéc lo¹i Q = f(H) kh«ng æn ®Þnh
vµ møc ®é kh«ng æn ®Þnh tïy thuéc rÊt râ nÐt vµo sù thay ®æi diÖn tÝch (xÐt cïng mùc n−íc).
I. NhËn d¹ng Q = f(H) thay ®æi theo mÆt c¾t xãi, båi
C¨n cø sè liÖu l−u l−îng thùc ®o d¹ng b¶ng (8-1) dùng quan hÖ Q = f(H) vµ ω = f1(H)
t−¬ng øng.
173
http://www.ebook.edu.vn
- C¹nh to¹ ®é mçi ®iÓm t−¬ng quan ghi kÌm sè thø tù lÇn ®o theo thêi gian ®Ó xem xÐt
ph©n tÝch.
NÕu c¸c ®iÓm t−¬ng quan ph©n bè réng, møc ®é dao ®éng cña l−u l−îng v−ît qu¸ chØ
tiªu æn ®Þnh, cã nghÜa xÐt tõng mùc n−íc ΔQ > ± 0,10 Qtb vµ h×nh thµnh tõng nhãm thiªn
lín hoÆc thiªn nhá t−¬ng øng víi diÖn tÝch lín, nhá (®èi chiÕu sè thø tù lÇn ®o ωlín - Qlín vµ
ng−îc l¹i), tr−êng hîp nµy thuéc d¹ng quan hÖ Q = f(H) thay ®æi theo mÆt c¾t xãi, båi.
H×nh 8-4a. BiÓu ®å Q=ƒ(H) vµ ω=ƒ1(H) t−¬ng øng
H×nh 8-4b. Quan hÖ Q=ƒ(H) trung b×nh tõng thêi ®o¹n
II. Tr×nh tù chØnh lý sè liÖu l−u l−îng
DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang xÐt víi cïng mùc n−íc mµ thay ®æi kh¸c nhau lµ do hiÖn t−îng
xãi hoÆc båi t¹o nªn. Kh¸i niÖm xãi, båi ë ®©y chØ mang ý nghÜa t−¬ng ®èi v× khi thay ®æi
174 http://www.ebook.edu.vn
- thêi ®o¹n lµm mèc so s¸nh sÏ dÉn ®Õn sù ph©n ®Þnh xãi, båi còng thay ®æi theo. ¶nh h−ëng
xãi, båi cña mÆt c¾t dÉn tíi sù thay ®æi cña l−u l−îng lµ vÊn ®Ò phøc t¹p.
NÕu tr−êng hîp mÆt c¾t chØ ®¬n thuÇn xãi hoÆc ®¬n thuÇn båi trong nh÷ng thêi ®o¹n
liªn tôc mµ trong mçi thêi ®o¹n ®ã quan hÖ H~ω, H~Q ®−îc coi lµ æn ®Þnh, th× cã thÓ ¸p
dông ph−¬ng ph¸p “trung b×nh thêi ®o¹n” ®Ó xö lý. Sau ®©y chØ ®Ò cËp tíi ph−¬ng ph¸p xö
lý tr−êng hîp ®· nªu.
Riªng tr−êng hîp mÆt c¾t xãi, båi (c¶ xãi, båi réng kh¾p vµ xãi, båi côc bé) cã ¶nh
h−ëng râ rÖt tíi l−u l−îng n−íc nh−ng diÔn ra kh«ng theo qui luËt, ®©y lµ vÊn ®Ò phøc t¹p.
§Ó xö lý tr−êng hîp nµy cã thÓ dïng ph−¬ng ph¸p “diÖn tÝch chuÈn” nh−ng kÕt qu¶ cña
ph−¬ng ph¸p cßn h¹n chÕ..
1. Ph©n ®Þnh thêi ®o¹n xãi, båi trong n¨m
Tr−êng hîp thø nhÊt gi¶ thiÕt biÓu ®å t−¬ng quan Q = f(H) ®−îc lËp bëi n lÇn ®o trong
n¨m. Xem xÐt sù ph©n bè ®iÓm t−¬ng quan theo sè thø tù tõ lÇn ®o thø 1 ®Õn lÇn ®o thø ni
cho thÊy thêi ®o¹n nµy c¸c ®iÓm ph©n bè theo xu h−íng thiªn nhá, vËy thêi ®o¹n nµy ®−îc
coi lµ mÆt c¾t bÞ båi.
TiÕp theo thêi ®o¹n tõ lÇn ®o ni + 1 ®Õn lÇn ®o thø n c¸c ®iÓm t−¬ng quan ph©n bè theo
xu h−íng thiªn lín, vËy thêi ®o¹n nµy ®−îc coi lµ mÆt c¾t bÞ xãi.
Cã nghÜa thêi ®o¹n tõ lÇn ®o 1 ®Õn ni mÆt c¾t bÞ båi
Cßn tõ ni + 1 ®Õn n mÆt c¾t bÞ xãi.
Nguyªn t¾c ph©n ®Þnh thêi ®o¹n xãi, båi nh− sau :
a) Trong mçi thêi ®o¹n quan hÖ Q = f(H) phï hîp víi chØ tiªu æn ®Þnh, cã nghÜa xÐt
trªn tõng cÊp mùc n−íc møc ®é dao ®éng l−u l−îng thùc ®o kh«ng v−ît qu¸ ± 0,10 Qtb cña
mçi cÊp mùc n−íc.
b) C¸c lÇn ®o l−u l−îng trong mçi thêi ®o¹n ph¶i kÕ tiÕp nhau theo thø tù thêi gian
liªn tôc vµ sè l−îng kh«ng nªn Ýt d−íi 10 lÇn ®o
Tr−êng hîp ®· ph©n ®Þnh hai thêi ®o¹n xãi, båi mµ vÉn ch−a ®¸p øng chØ tiªu cña quan
hÖ Q = f(H) æn ®Þnh do ®iÓm t−¬ng quan ph©n t¸n, cã thÓ xem xÐt ph©n ®Þnh thµnh ba thêi
®o¹n gåm cã :
Xãi - chuyÓn tiÕp - båi hoÆc båi - chuyÓn tiÕp - Xãi.
Chó ý r»ng thêi ®iÓm ranh giíi gi÷a c¸c thêi ®o¹n kh«ng nhÊt thiÕt trïng víi ngµy ®o
l−u l−îng theo thø tù.
ThÝ dô : Tõ lÇn ®o 1 ®Õn lÇn ®o 28 (ngµy 26-V) thuéc thêi ®o¹n mÆt c¾t bÞ båi. Tõ lÇn
®o 29 (ngµy 4-VI) ®Õn lÇn ®o 55 thuéc thêi ®o¹n mÆt c¾t bÞ xãi. Ranh giíi gi÷a hai thêi
®o¹n n»m trong kho¶ng tõ 26-V ®Õn 4-VI, nªn chän ranh giíi øng víi thêi ®iÓm xuÊt hiÖn
mùc n−íc thÊp nhÊt trong kho¶ng 26-V ®Õn 4-VI.
175
http://www.ebook.edu.vn
- 2. VÏ ®−êng Q = f(H) trung b×nh tõng thêi ®o¹n
§−êng trung b×nh tõng thêi ®o¹n cßn gäi lµ ®−êng trung b×nh t¹m thêi. Nãi chung c¸ch
vÏ t−¬ng tù nh− phÇn Q = f(H) æn ®Þnh (xem tiÕt §8-3 môc II).
Mçi thêi ®o¹n xãi, båi, chuyÓn tiÕp sÏ cã ®−êng Q = f(H) trung b×nh t−¬ng øng nh−
h×nh (8-4)b.
Thêi ®o¹n nµo cÇn ph¶i kÐo dµi (n−íc cao, n−íc thÊp) sÏ ®−îc thùc hiÖn t−¬ng tù nh−
kÐo dµi Q = f(H) æn ®Þnh (xem tiÕt §8-3 môc III).
3. TÝnh sai sè t−¬ng quan
Cã thÓ tÝnh sai sè riªng cho tõng ®−êng trung b×nh øng víi tõng thêi ®o¹n nÕu mçi
®−êng trung b×nh ®Òu cã sè ®iÓm t−¬ng quan ≥ 15 ®iÓm.
NÕu trong sè c¸c ®−êng Q = f(H) trung b×nh mµ cã mét ®−êng víi sè ®iÓm t−¬ng quan
d−íi 10 ®iÓm nªn tÝnh sai sè chung.
C«ng thøc tÝnh theo (8-3).
C¸c c«ng ®o¹n tiÕp theo nh− tÝnh l−u l−îng giê theo mùc n−íc giê, tÝnh l−u l−îng b×nh
qu©n ngµy, tÝnh ®Æc tr−ng dßng ch¶y n¨m ... vµ tíi c«ng ®o¹n cuèi cïng tæng hîp sè liÖu,
thuyÕt minh - l−u tr÷ v.v... sÏ thùc hiÖn t−¬ng tù phÇn Q = f(H) æn ®Þnh.
(Xem tiÕt §8-2 môc II vµ §8-3 môc I, II, III)
Chó ý r»ng ®−êng Q = f(H) trung b×nh ®−îc ph©n ®Þnh cho thêi ®o¹n nµo chØ ®−îc sö
dông tÝnh l−u l−îng cho thêi ®o¹n ®ã [nh− h×nh (8-4)b].
III. NhËn xÐt vÒ Q = f(H) trung b×nh thêi ®o¹n
TÝnh l−u l−îng giê theo nhiÒu ®−êng Q = f(H) trung b×nh thêi ®o¹n cã thÓ t¹o nªn sù
thay ®æi ®ét biÕn (b−íc nh¶y) cña ®−êng qu¸ tr×nh l−u l−îng t¹i nh÷ng thêi ®iÓm ranh giíi,
cã nghÜa t¹i nh÷ng thêi ®iÓm nµy l−u l−îng sÏ t¨ng ®ét ngét nÕu chuyÓn tõ thêi ®o¹n båi
sang thêi ®o¹n xãi vµ sÏ gi¶m ®ét ngét nÕu chuyÓn ng−îc l¹i.
VÊn ®Ò nµy g©y sai sè kh«ng lín nh−ng lµm biÕn d¹ng ®−êng qu¸ tr×nh l−u l−îng (Q ~ t),
cã thÓ xö lý trùc tiÕp b»ng c¸ch vÏ Q ~ t cho xu«i thuËn vµ ®äc kÕt qu¶ l−u l−îng giê trªn
biÓu ®å Q ~ t.
Trªn thùc tÕ cã thÓ x¶y ra tr−êng hîp sè ®−êng Q = f(H) trung b×nh t¹m thêi trong n¨m
Ýt h¬n sè thêi ®o¹n xãi vµ bèi ®· ph©n ®Þnh trong n¨m ®ã. Nguyªn nh©n lµ do hiÖn t−îng
xãi, båi cã chu kú trïng lÆp.
ThÝ dô : Tõ 1-I ®Õn 26-V mÆt c¾t bÞ båi ; tõ 25-V ®Õn 7-X mÆt c¾t bÞ xãi ; Tõ 8-X ®Õn
31-XII mÆt c¾t bÞ båi. Nh− trªn cã 3 thêi ®o¹n båi, xãi, båi kÕ tiÕp nh−ng chØ cã hai ®−êng
Q = f(H) t¹m thêi, mét ®−êng sö dông cho thêi ®o¹n xãi cßn ®−êng kia sö dông chung cho
c¶ hai thêi ®o¹n båi.
176 http://www.ebook.edu.vn
nguon tai.lieu . vn
