- Trang Chủ
- Địa Lý
- Thủy văn học và phân tích vùng ngập lụt ( ĐH Quốc Gia Hà Nội ) - Chương 2
Xem mẫu
- Ch−¬ng 2. Ph©n tÝch quan hÖ m−a - dßng ch¶y
¶nh: C¸c ng«i nhµ trªn b·i båi
2.1.
C¸c quan hÖ m−a dßng ch¶y
Khi c−êng ®é m−a hay c−êng ®é tuyÕt tan lín h¬n c−êng ®é thÊm trªn mÆt ®Êt
n−íc sÏ dÇn tÝch tô vµo nh÷ng vïng tròng ®−îc h×nh thµnh bëi h×nh d¹ng bÒ mÆt l−u
vùc. Sau ®ã t¹i nh÷ng n¬i nµy trªn l−u vùc sÏ sinh ra dßng trµn hay ch¶y trªn bÒ mÆt.
Chóng nhanh chãng tËp trung l¹i thµnh c¸c r·nh nhá hay lµ c¸c kªnh, nh÷ng r·nh hay
c¸c kªnh nµy l¹i tËp trung thµnh nh÷ng dßng ch¶y lín h¬n (nh− ®· tr×nh bµy trong
phÇn 1.6). Dßng ch¶y s¸t mÆt vµ dßng ch¶y c¬ b¶n còng cã thÓ biÓu diÏn thµnh ®−êng
qu¸ tr×nh l−u l−îng do m−a sinh ra.
Toµn bé dßng ch¶y ®−îc sinh ra tõ mét l−îng m−a nhÊt ®Þnh trªn mét l−u vùc ®Òu
®−îc c¸c nhµ thuû v¨n quan t©m, hä ®· lµm ph©n tÝch th«ng kª c¸c sè liÖu thuû v¨n
nh−; l−îng m−a, l−îng bèc h¬i, vµ sè liÖu dßng ch¶y ®Ó ph¸t triÓn quan hÖ dù b¸o. C¸c
yÕu tè nh− ; l−îng m−a thêi ®iÓm tr−íc, lo¹i ®Êt, tham sè thÊm vµ sù thay ®æi theo
96
- mïa cña dßng ch¶y còng g©y nªn nh÷ng quan hÖ phøc t¹p.
Mét sè c¸c nhµ nghiªn cøu ®· cè g¾ng t×m hiÓu quan hÖ m−a- dßng ch¶y ®Ó ¸p
dông cho nhiÒu vïng, nhiÒu l−u vùc víi nh÷ng ®Æc tr−ng kh¸c nhau. Tuy nhiªn khi sö
dông nh÷ng ph−¬ng ph¸p nµy ph¶i chó ý v× sù thay ®æi c¸c nh©n tè sÏ ¶nh h−ëng ®Õn
viÖc tÝnh to¸n dßng ch¶y khi ®· biÕt l−îng m−a. Kholer & Linsley (1951) ®· cho thÊy
mèi quan hÖ gi÷a thêi gian m−a vµ chØ sè gi¸ng thuû tr−íc ®ã (API). ChØ sè nµy ®Æc
tr−ng cho ®é chøa n−íc cña ®Êt khi kh«ng m−a. C¬ quan b¶o vÖ tµi nguyªn ®Êt (1964)
®· chØ ra tÝnh −u viÖt cña ®−êng cong quan hÖ m−a- dßng ch¶y. §−êng cong nµy bao
gåm c¶ yÕu tè diÖn tÝch ®Êt, lo¹i ®Êt, tæn thÊt ban ®Çu cña dßng ch¶y trùc tiÕp (phÇn
2.4).
Nhµ ®Þa lý ng−êi Mü Survey ®· më réng ph¹m vi nghiªn cøu vµ thu thËp c¸c sè
liÖu ®Æc tr−ng c¬ b¶n thuû v¨n theo tõng giê, tõng ngµy cho mét l−u vùc nhÊt ®Þnh ®Ó
t¹o quan hÖ m−a- dßng ch¶y theo tõng n¨m. Hµng n¨m quan hÖ m−a- dßng ch¶y thay
®æi theo mïa vµ phô thuéc vµo søc chøa kh¸c, v× vËy quan hÖ l−îng n−íc tæn thÊt cã
thÓ lÊy xÊp xØ theo sù suy gi¶m tuyÕn tÝnh cña dßng ch¶y.
Nh÷ng quan hÖ m−a- dßng ch¶y ®¬n gi¶n th−êng th−êng ®−îc sö dông trong kÕ
ho¹ch nghiªn cøu nguån n−íc chØ ë nh÷ng n¬i mùc n−íc c©n b»ng. Yªu cÇu hiÓu biÕt
mét c¸ch chi tiÕt c−êng ®é, thêi gian ph©n bè cña l−îng m−a vµ dßng ch¶y ®Ó phôc vô
cho viÖc kiÓm so¸t lò vµ nghiªn cøu b·i ngËp, ®Æc biÖt trong vïng ®« thÞ.
Mét trong sã nh÷ng c«ng thøc m−a dßng ch¶y ®¬n gi¶n nhÊt ®−îc gäi lµ ph−¬ng
ph¸p tû lÖ. Nã cho phÐp dù b¸o l−u l−îng cùc ®¹i Qp theo:
Qp = CIA
ë ®©y:
C = hÖ sè dßng ch¶y phô thuéc vµo ®Êt sö dông
I = c−êng ®é m−a, coi thêi gian m−a = thêi gian tËp trung n−íc tc
tc = thêi gian l−îng n−íc vËn chuyÓn tõ mét ®iÓm xa nhÊt trªn l−u vùc tíi mÆt c¾t
khèng chÕ (phót, giê)
A = diÖn tÝch l−u vùc
Ph−¬ng ph¸p tû lÖ th−êng ®−îc coi lµ cña Kuichling (1889) vµ Lloyd-Davies(1906),
nh−ng Munvaney (1851) ®· cã mét bµi b¸o tæng kÕt vÒ ph−¬ng ph¸p nµy ë Island. C¬ së
lý thuyÕt cña ph−¬ng ph¸p víi gi¶ thiÕt lµ c−êng ®é m−a ®ång nhÊt vµ æn ®Þnh sÏ sinh
ra dßng ch¶y lín nhÊt khi toµn bé c¸c thµnh phÇn cña l−u vùc ®Òu sinh l−îng dßng
ch¶y khi thêi gian tËp trung n−íc x¶y ra. Ch−¬ng 6 (phÇn 6.4) vµ ch−¬ng 9 (phÇn 9.3)
®· tr×nh bµy mét c¸ch chi tiÕt c¬ së lý thuyÕt vµ vÝ dô øng dông cña ph−¬ng ph¸p tû lÖ.
Ph−¬ng ph¸p ®· ®−îc më réng ®Ó tÝnh to¸n cho c¶ khu vùc cã l−îng m−a kh«ng
®ång nhÊt vµ diÖn tÝch l−u vùc thay ®æi th«ng qua viÖc sö dông ph−¬ng ph¸p thêi gian-
diÖn tÝch. §−êng cong quan hÖ thêi gian - diÖn tÝch cho biÕt sù ph©n bè thêi gian di
chuyÓn tõ nh÷ng vïng kh¸c nhau trªn l−u vùc (phÇn 2.2) ph−¬ng ph¸p tû lÖ trong phÇn
®Çu lµ ®Þnh nghÜa ®−êng qu¸ tr×nh m−a, phÇn sau lµ thõa nhËn ®Ó ph¸t triÓn häc
thuyÕt ®−êng qu¸ tr×nh vµ sù phï hîp ho¸ ph−¬ng ph¸p ®−êng qu¸ tr×nh thuû v¨n cho
viÖc ph©n tÝch l−îng m−a trªn l−u vùc phøc t¹p vµ diÖn tÝch réng.
97
- 2.2.
ph©n tÝch ®−êng qu¸ tr×nh thuû v¨n
HiÖn t−îng dßng ch¶y mÆt
H×nh 2.1. Sù ph©n bè l−îng m−a ®ång nhÊt
Mét ®−êng qu¸ tr×nh thuû v¨n lµ sù biÓu diÔn liªn tôc quan hÖ l−u l−îng - thêi
gian. Nã lµ kÕt qu¶ tæng hîp c¸c ®iÒu kiÖn ®Þa lý vµ khÝ t−îng trong mét l−u vùc vµ
ph¶n ¸nh sù ¶nh h−ëng tæng céng cña c¸c nh©n tè : khÝ hËu, tæn thÊt thuû v¨n, dßng
ch¶y mÆt, dßng s¸t mÆt vµ dßng ngÇm. C¸c nh©n tè khÝ hËu ¶nh h−ëng tíi thÓ tÝch
dßng ch¶y vµ h×nh d¹ng ®−êng qu¸ tr×nh gåm:
a) C−êng ®é vµ d¹ng qu¸ tr×nh m−a,
b) Sù ph©n bè l−îng m−a trªn l−u vùc,
c) Thêi gian trËn m−a
C¸c nh©n tè ®Þa lý tù nhiªn quan träng nhÊt gåm:
a) KÝch th−íc vµ h×nh d¹ng vïng tiªu n−íc
b) B¶n chÊt m¹ng l−íi s«ng
c) §é ®èc cña ®Êt vµ c¸c kªnh dÉn
d) Kho chøa trong l−u vùc (Sherman 1932).
Víi mét l−îng m−a x¸c ®Þnh, tæn thÊt thuû v¨n gåm: ngÊm, sù lÊp ®Çy c¸c kho
n−íc ngÇm, sau ®ã míi sinh dßng ch¶y ®iÒn tròng råi dÇn dÇn di chuyÓn vµo c¸c r·nh
nhá hay c¸c kªnh nhá vµ cuèi cïng nh÷ng dßng ch¶y nµy tËp trung thµnh dßng ch¶y
chÝnh cña mét l−u vùc. Mét l−îng n−íc khi ngÊm vµo ®Êt cã thÓ di chuyÓn th¼ng ®øng
lªn tÇng trªn cho ®Õn khi n−íc x©m nhËp vµo dßng ch¶y gäi lµ l−îng nhËp hay dßng
ch¶y s¸t mÆt. L−îng gi¸ng thuû cã thÓ bæ sung cho n−íc mÆt hoÆc thÊm xuèng ®Êt t¹o
98
- nªn dßng ch¶y c¬ së nÕu n−íc trªn bÒ mÆt c¾t dßng ch¶y trong kªnh.
§å thÞ bao gåm mét nh¸nh lªn, mét ®iÓm cùc ®¹i vµ mét nh¸nh xuèng lµ kh«ng ®æi
nÕu l−îng m−a lµ liªn tôc víi c−êng ®é kh«ng ®æi, ®Õn khi l−u l−îng ®¹t ®Õn ®iÓm c©n
b»ng, ë ®ã l−îng nhËp vµ l−îng ra lµ c©n b»ng (h×nh 2.2). §iÓm p cho biÕt thêi gian mµ
t¹i ®ã l−u l−îng nhËp vµo ®Òu, sinh ra dßng ch¶y tc, ®iÒu kiÖn l−u l−îng c©n b»ng trong
tù nhiªn rÊt Ýt khi x¶y ra ngo¹i trõ l−u vùc nhá v× c−êng ®é vµ thêi gian m−a trong tù
nhiªn lµ kh«ng ®ång nhÊt.
H×nh 2.2. BiÓu ®å thuû v¨n c©n b»ng
H×nh 2.3. Quan hÖ biÓu ®å DRO
99
- Dßng ch¶y c¬ së trong lßng dÉn tù nhiªn do sù ph©n bè n−íc ngÇm n«ng lµ mét
thµnh phÇn cña ®å thÞ trong mét l−u vùc tù nhiªn réng lín, dßng ch¶y chuÈn cã thÓ lµ
mét nh©n tè quan träng cña dßng ch¶y trong khi nã cã thÓ bÞ bá qua trong l−u vùc nhá,
l−u vùc ®« thÞ, n¬i mµ dßng ch¶y trµn lµ chñ yÕu. Dßng ch¶y c¬ së ®−îc t¸ch ra vµ lo¹i
trõ trong toµn bé l−îng m−a ®Ó tÝnh ®å thÞ dßng ch¶y trùc tiÕp (DRO), thÓ tÝch n−íc
d−íi ®å thÞ (DRO) ph¶i t−¬ng øng víi l−îng m−a hiÖu qu¶ hoÆc l−îng m−a cßn l¹i sau
khi trõ ®i l−îng thÊm vµ l−îng n−íc tæn thÊt ë kho trong toµn bé l−îng m−a thu ®−îc
(h×nh 2.3). §å thÞ DRO cho biÕt l−îng m−a hiÖu qu¶ cña mét l−u vùc t−¬ng øng víi thêi
gian vµ quan hÖ gi÷a thêi gian vµ c−êng ®é m−a nh− lµ c¸c nh©n tè ®Þa lý tù nhiªn.
C¸c thµnh phÇn cña ®−êng qu¸ tr×nh
Mét ®å thÞ ®−îc t¹o nªn tõ sù thay ®æi c¸c nh©n tè nh− dßng ch¶y trµn hay dßng
ch¶y mÆt, dßng ch¶y ngÇm hay dßng ch¶y c¬ së vµ dßng ch¶y s¸t mÆt tõ l−îng n−íc
thÊm lµ l−îng n−íc vËn chuyÓn theo ph−¬ng th¼ng ®øng råi x©m nhËp vµo dßng ch¶y ë
tÇng ®Êt phÝa trªn. C¸c quan hÖ cña c¸c thµnh phÇn trong ®å thÞ phô thuéc vµo c−êng
®é m−a r¬i (i) còng nh− lµ tr÷ l−îng Èm cña ®Êt SDvs (h×nh 2.3) vµ dung tÝch thÊm F
®−îc x¸c ®Þnh nh− lµ tæng l−îng n−íc ®−îc h×nh thµnh trong ®Êt sau khi m−a (Horton
1935).
Kh«ng cã dßng ch¶y trµn nµo x¶y ra khi i < f, dßng s¸t mÆt vµ dßng ngÇm b»ng
kh«ng, nÕu F < do l−îng Èm cßn tån t¹i trõ khi n−íc ngÇm ®Õn tõ l−îng tr÷ ngÇm
trong thêi gian nhiÒu n¨m. Tr−êng hîp mµ c¶ i > f vµ F> Sd lµ m−a lín lóc ®ã dßng ch¶y
trùc tiÕp, dßng ngÇm, dßng s¸t mÆt ®Òu ®−îc sinh ra. L−îng gi¸ng thuû còng ®ãng gãp
mét phÇn, tuy nã lµ nh©n tè kh«ng ¶nh h−ëng lín ®Õn toµn bé dßng ch¶y
Dßng ch¶y mÆt lµ mét nh©n tè quan träng trong mäi tr−êng hîp khi x¶y ra m−a
víi c−êng ®é cao hoÆc qu¸ tr×nh ®« thÞ ho¸ chËm lµm ®Ønh ®å thÞ dÑt vµ rót ng¾n thêi
gian tíi ®Ønh. Dßng ch¶y s¸t mÆt lµ mét yÕu tè quan träng ¶nh h−ëng ®Õn c−êng ®é
m−a thêi ®o¹n trªn l−u vùc trong c¶ trËn m−a, nã cã quan hÖ víi líp ®Êt máng n»m
trªn ®¸ cøng hoÆc trªn líp ®Êt cøng. NÕu n−íc ngÇm ®æ vµo s«ng suèi trong suèt thêi kú
m−a lín, s«ng nµy gäi lµ s«ng cÊp n−íc. Cßn nÕu dßng ch¶y tõ s«ng vµo n−íc ngÇm nh−
trong tr−êng hîp mïa kiÖt s«ng nµy gäi lµ s«ng mÊt n−íc.
Trong thùc tÕ, tæng dßng ch¶y ph©n chia thµnh hai phÇn: dßng ch¶y trùc tiÕp vµ
dßng ch¶y c¬ së. Nh− h×nh 2.3, DRO cã thÓ bao gåm c¶dßng ch¶y s¸t mÆt, khi mµ dßng
ch¶y c¬ së chñ yÕu lµ dßng ch¶y ngÇm.
§å thÞ h×nh 2.3 bao gåm mét nh¸nh lªn, ®Ønh lò, mét nh¸nh xuèng vµ ch©n lò. §é
dèc nh¸nh lªn ®−îc x¸c ®Þnh bëi c−êng ®é m−a vµ ®iÓm uèn ë nh¸nh xuèng, th−êng thêi
gian t¹i ®ã l−îng nhËp bÒ mÆt dõng l¹i, l−îng n−íc ngÇm trªn l−u vùc b¾t ®Çu cÊp n−íc
cho s«ng suèi.
Nh¸nh xuèng vµ sù ph©n chia dßng ch¶y
Mét vµi c¬ chÕ tån t¹i ®Ó ph©n chia DRO tõ dßng ch¶y c¬ së dùa vµo sù ph©n tÝch
®−êng cong triÕt gi¶m n−íc ngÇm. Trong mét sè tr−êng hîp, ®−êng cong nµy ®−îc m«
t¶ bëi ph−¬ng tr×nh d¹ng tæng qu¸t:
qt = q0.e-kt (2.1)
ë ®©y
100
- q0 = l−u l−îng ban ®Çu
qt = l−u l−îng t¹i thêi ®iÓm t
k = hÖ sè gi¶m.
H×nh 2.4. Ph©n chia dßng ch¶y chuÈn
Nh÷ng ph−¬ng tr×nh d¹ng nµy th−êng ®−îc dïng trong viÖc thiÕt kÕ ®Ó nhËn
®Þnh møc ®é tæn thÊt ban ®Çu. Ph−¬ng tr×nh 2.1 sÏ ®−îc biÓu diÔn d−íi d¹ng ®−êng
th¼ng trong l−íi logarit. Sai sè gi÷a ®−êng cong nµy vµ ®−êng cong tæng hîp ®−îc biÓu
diÔn trªn cïng mét lo¹i giÊy thÓ hiÖn DRO.
Trong thùc tÕ, dßng ch¶y c¬ së gi¶m xuèng vµ ®−îc më réng xuèng phÝa d−íi ®Ønh
cña ®−êng cong råi sau ®ã nèi c¸c ®iÓm ë cuèi dßng ch¶y mÆt (ABD h×nh 2.4). Nh÷ng
ph−¬ng ph¸p kh¸c còng sö dông cho sù ph©n chia dßng ch¶y c¬ së bao gåm mét ®−êng
th¼ng ®¬n tõ A tíi D h×nh 2.4. Nh÷ng ph−¬ng ph¸p nµy cã ®iÓm bÊt lîi lµ phô thuéc
vµo tÝnh chñ quan nªn th−êng kh«ng chÝnh x¸c.
Sù ph©n chia dßng ch¶y c¬ së mang tÝnh kü n¨ng h¬n tÝnh khoa häc. Vµ nhiÒu
tr−êng hîp ®Æc biÖt cÇn chó ý nh− l−u vùc ®« thÞ , dßng ch¶y c¬ së th−êng kh«ng ®−îc
chó ý v× nã kh«ng ¶nh h−ëng lín ®Õn tæng l−îng dßng ch¶y.
Trong tù nhiªn, ë nh÷ng s«ng lín, dßng ch¶y c¬ së rÊt quan träng do sù ph©n bè
l−îng n−íc däc hai bê s«ng.
BÊt cø mét ph−¬ng ph¸p nµo ®−îc chän ®Ó ph©n chia dßng ch¶y c¬ së, c¸c nhµ
thuû v¨n ®Òu nªn chuÈn ho¸ ®Ó c¸c ®å thÞ cã thÓ so s¸nh trËn m−a nµy víi trËn m−a
kh¸c, l−u vùc nµy vµ l−u vùc kh¸c.
m−a hiÖu qu¶ vµ ®−êng qu¸ tr×nh
HiÖn t−îng dßng ch¶y mÆt ®· ®uîc xem xÐt trong phÇn 2.1 ®· cho thÊy sù ph©n
101
- chia l−îng m−a mét c¸ch râ rÖt thµnh c¸c thµnh phÇn nh−: ngÊm, n−íc ngÇm, ®iÒn
tròng vµ dßng ch¶y trùc tiÕp. Ta cã thÓ viÕt ph−¬ng tr×nh c©n b»ng cña n−íc.
L−îng m−a tÝnh to¸n = §iÒn tròng + Bèc h¬i + NgÊm + Dßng ch¶y mÆt
trong ®ã ®iÒn tròng bao gåm toµn bé dßng ch¶y mÆt, nã lµ thµnh phÇn quan träng
®Ó x¸c ®Þnh thêi gian ph©n bè cña l−îng m−a tÝnh to¸n hoÆc l−îng m−a hiÖu qu¶, vµ
b»ng dßng ch¶y trùc tiÕp + tr÷ l−îng n−íc trong l−u vùc trong mét kho¶ng thêi gian
dµi.
H×nh 2.5. §−êng cong tæn thÊt do thÊm
Nh×n chung, nh÷ng ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc sö dông ®Ó x¸c ®Þnh l−îng m−a hiÖu
qu¶ b»ng viÖc sö dông lý thuyÕt ngÊm cña Horton vµ Green Ampt víi l−îng tæn thÊt
ban ®Çu do ngÊm hoÆc lÊp ®Çy c¸c vòng trªn bÒ mÆt ®Êt, hoÆc ph−¬ng ph¸p chØ sè Φ, ®ã
lµ tû lÖ tæn thÊt kh«ng ®æi trong suèt thêi kú m−a r¬i. Nh÷ng ph−¬ng ph¸p nµy ®· ®−îc
miªu t¶ chi tiÕt trong phÇn 1.5 vµ lµ ph−¬ng ph¸p ®−îc sö dông trong m« h×nh HEC - 6
(xem ch−¬ng 5), lµ mét hµm gi¶m. M« h×nh nµy cho thÊy c−êng ®é m−a vµ tæn thÊt
tr−íc ®ã theo quy luËt hÖ sè tæn thÊt lµ rÊt khã x¸c ®Þnh vµ ph−¬ng ph¸p chØ sè Φ ®¬n
gi¶n ho¸ vµ ®−îc sö dông nhiÒu h¬n do sè liÖu kh«ng nhiÒu cho sù ph©n bè thÊm theo
thêi gian (h×nh 2.5). Chó ý chØ sè Φ ®−îc sö dông vµ cho biÕt l−îng tæn thÊt Ýt ë ®Çu
thêi ®o¹n m−a vµ nhiÒu ë cuèi thêi ®o¹n m−a.VÝ dô 2.1 miªu t¶ qu¸ tr×nh tÝnh l−îng
m−a tÝnh to¸n tæng l−îng m−a c¶ qu¸ tr×nh.
vÝ dô 2.1
l−îng m−a hiÖu qu¶
M−a xuÊt hiÖn nh− ®−êng qu¸ tr×nh m−a (c−êng ®é vµ thêi gian) trªn h×nh E2.1a
chØ sè Φ cho trËn m−a lµ 0.5 in/giê, biÓu diÔn l−îng m−a hiÖu qu¶ trªn ®å thÞ (l−u l−îng
- thêi gian)trong h×nh E2.1, x¸c ®Þnh thÓ tÝch dßng ch¶y trªn l−u vùc.
102
- gi¶i
Ban ®Çu chóng ta vÏ ®−êng qu¸ tr×nh ph©n bè m−a nh− h×nh E2.1b sau ®ã ®−a nã
vµo ®å thÞ ë phÝa trªn gãc tr¸i h×nh E2.1c, chó ý r»ng l−îng m−a ë thêi ®iÓm t = 4, t = 5
lµ b»ng 0 nh−ng thêi gian m−a vÉn xÐt lµ 5 giê. Tæng l−îng dßng ch¶y lµ diÖn tÝch d−íi
®å thÞ, ®Ó x¸c ®Þnh tæng l−îng dßng ch¶y chóng ta dïng tæng diÖn tÝch Q.dt, ®å thÞ nµy
cho thÊy thÓ tÝch theo d¹ng cét nh− h×nh E2.1b.
H×nh E2.1a
H×nh E2.1b
H×nh E2.1c
H×nh E2.1d
103
- Mét sè ph−¬ng ph¸p kh¸c cã thÓ sö dông ®−îc nh− h×nh E2.1d nh−ng cÇn sö dông
c¶ l−íi phñ, m¸y ®o diÖn tÝch ®Ó ®o diÖn tÝch d−íi ®−êng cong ph©n bè b»ng tæng l−îng
dßng ch¶y vµ c¸c ph−¬ng ph¸p to¸n häc nh− phÐp tÝnh tÝch ph©n Simpson.
L−îng m−a hiÖu qu¶ ban ®Çu ®· x¸c ®Þnh cho mét l−u vùc sau ®ã trë thµnh vÊn ®Ò
trung t©m cña c¸c c«ng tr×nh thuû v¨n ®Ó biÕn ®æi l−îng m−a hiÖu qu¶ thµnh dßng
ch¶y trùc tiÕp bÒ mÆt. BiÓu ®å thuû v¨n kÕt qu¶ ®−îc x©y dùng tõ ph©n bè dßng trµn vµ
dßng ch¶y kªnh ®Õn tõ nh÷ng thêi gian kh¸c nhau vµ nh÷ng ®iÓm kh¸c nhau trªn l−u
vùc.
Tæng l−îng n−íc theo ®−êng qu¸ tr×nh h×nh cét trong h×nh E2.1d ®· ®−îc tÝnh
to¸n trong b¶ng sau:
L−u l−îng trung b×nh (ft3/s) ThÓ tÝch (ft3/s.giê)
Thêi gian(giê)
0-2 100 200
2-4 300 600
4-6 500 1000
6-8 700 1400
8-10 650 1300
10-12 600 1200
12-14 500 1000
14-16 400 800
16-18 300 600
18-20 200 400
20-22 150 300
22-24 100 200
24-26 50 100
∑ Q dt = 9100(ft = 9100 (ac − in )
3
/ giê)
Thêi gian vËn ®éng cña dßng ch¶y trµn vµ dßng ch¶y trong kªnh phô thuéc vµo
diÖn tÝch l−u vùc. Thêi gian vËn chuyÓn dßng ch¶y trµn th−êng cã ý nghÜa trong mét
l−u vùc nhá, cßn thêi gian di chuyÓn dßng ch¶y trong kªnh l¹i cã ý nghÜa ®èi víi l−u vùc
lín. C¸ch tèt nhÊt ®Ó t×m ®−îc l−îng m−a hiÖu qu¶ vµ t¹o ra ®å thÞ nh− thÕ nµo? Dùa
vµo ®Þnh nghÜa cña ®å thÞ thèng kª thêi gian – diÖn tÝch cho thÊy ph−¬ng ph¸p nµy gi¶
thiÕt r»ng ®−êng qu¸ tr×nh l−îng th¸o lµ l−îng n−íc mµ dßng ch¶y ®−a ra ngoµi, kh«ng
xÐt ®Õn c¸c l−îng tr÷ n−íc trong l−u vùc. NÕu l−îng m−a dång nhÊt vµ ®−îc ph©n bè
®Òu trªn toµn bé l−u vùc, n−íc ban ®Çu ch¶y tõ c¸c vïng gÇn nhÊt tíi cöa ra vµ theo
thêi gian c¸c diÖn tÝch nµy t¨ng lªn, vÝ dô, trªn h×nh 2.6, ®Çu tiªn vïng A1 ch¶y ra mÆt
c¾t khèng chÕ sau ®ã lµ ®Õn mÆt c¾t A2, A3, A4...
Ta cã thÓ diÔn gi¶i nh− sau;
Qn= Ri A1 + Ri-1 A2 + .... +R1 Aj (2.2)
ë ®©y:
Qn = tung ®é ®å thÞ t¹i thêi ®iÓm n (ft3/s)
Ri = tung ®é l−îng m−a hiÖu qu¶ t¹i thêi ®iÓm i (ft/s)
Aj = tung ®é ®−êng cong thêi gian - diÖn tÝch t¹i thêi ®iÓm j (ft2)
104
- H×nh 2.6. Ph−¬ng ph¸p thêi gian diÖn tÝch
Chó ý r»ng tung ®é ®−êng qu¸ tr×nh ®o m−a kh«ng trïng víi tung ®é ®−êng qu¸
tr×nh thèng kª do dßng ch¶y sinh ra tõ thêi kú m−a R1 ë vïng A3, R2 – A2, R3 – A1. §Õn
cöa ra cïng mét thêi ®iÓm sÏ t¹o ra l−u l−îng Q3. Toµn bé ®−êng cong ®−îc thiÕt lËp do
c¸c gi¸ trÞ Qi vµ ®−êng cong nµy cho thÊy tÝnh −u viÖt vÒ hiÖn t−îng dßng ch¶y mÆt.
Nh−ng tÝnh hîp lý cña nã cßn h¹n chÕ do x©y dùng ®−êng ®¼ng trÞ lµ khã kh¨n vµ do
®−êng cong ph¶i ph¸t triÓn vµ më réng ra c¸c vïng l©n cËn ®Ó thÊy sù ¶nh h−ëng cña
c¸c l−îng tr÷ n−íc trong l−u vùc (xem vÝ dô 2.2).
Mét kh¸i niÖm truyÒn thèng trong thùc tÕ lµ lý thuyÕt ®−êng cong ®¬n vÞ ®−îc
xem nh− mét trong nh÷ng vÊn ®Ò quan träng ®èi víi thuû v¨n liªn quan ®Õn dù b¸o
dßng ch¶y mÆt. Häc thuyÕt nµy ®· kÕt hîp ph−¬ng ph¸p thÊm vµ dßng ch¶y lò trong
kªnh còng nh− trong hå chøa lµ ®ñ ®Ó ®−a sù thay ®æi ®Çu vµo cña m−a vµ l−îng tr÷
105
- Èm trªn c¸c l−u vùc nhá vµ lín. Ph−¬ng ph¸p thêi gian diÖn tÝch lµ tr−êng hîp ®Æc biÖt
cña ®−êng cong thuû v¨n ®¬n vÞ.
vÝ dô 2.2
®−êng qu¸ tr×nh thêi gian - diÖn tÝch
A B C D
DiÖn tÝch 100 200 300 100
Thêi gian ®Õn tr¹m G 1 2 3 4
Mét l−u vùc ®−îc chia thµnh nhiÒu phÇn nh− h×nh E2.2a, c¸c dßng ch¶y ë phÇn ®ã
t¹o nªn dßng ch¶y ë tr¹m ®o G nh− ®· tr×nh bµy trong b¶ng. Xem xÐt c−êng ®é m−a 0.5
in/giê, m−a r¬i ®ång nhÊt trong 5 giê, gi¶ sö kh«ng tæn thÊt vµ t¹o thµnh ®−êng qu¸
tr×nh h×nh cét nh− h×nh E2.2b trËn m−a ë tr¹m G.
gi¶i
Ph−¬ng ph¸p ®−êng qu¸ tr×nh thêi gian diÖn tÝch sö dông ph−¬ng tr×nh (2.2):
Qn = RiA1 + Ri-1A2 +...+ R1Aj
Cho n = 5, i = 5 vµ j = 4
Q5 = R5A1 + R4A2 + R3A3 + R2A4
= 0.5*100 + 0.5*200 + 0.5*300 + 0.5*100
= 350 (ac-in)/giê
H×nh E2.2 a H×nh E2.2 b
106
- H×nh E2.2c
H×nh E2.2d
Chó ý r»ng 1 (ac-in)/giê = 1 ft3/s chóng ta cã
Q5 = 350 ft3/s
KÕt qu¶ ®−êng qu¸ tr×nh cho nh− trong h×nh E2.2c vµ b¶ng tÝnh sau:
Q(ft3/s)
T(giê)
0 0
1 50
2 150
3 300
4 350
5 350
6 300
7 200
8 50
9 0
107
- B¶ng E 2.2 a. Lêi gi¶i tæng qu¸t to¸n ®å thêi gian-diÖn tÝch
A B C D E F G H I J K
1
Thêi gian tíi tr¹m
DiÖn tÝch l−u vùc
Tung ®é to¸n ®å
Qóa tr×nh m−a
Thêi gian (giê)
L−u vùc sè
R1*An R2*An R3*An R4*An R5*An
2
3
4 0
5 1 0.5 A 1 100 $B$5*E5 SUM(F5:J5)
6 2 0.5 B 2 200 $B$5*E6 $B$6*E5 SUM (F6:J6)
7 3 0.5 C 3 300 $B$5*E7 $B$6*E6 $B$7*E5 SUM(F7:J7)
8 4 0.5 D 4 100 $B$5*E8 $B$6*E7 $B$7*E6 $B$8*E5 SUM(F8:J8)
9 5 0.5 $B$6*E8 $B$7*E7 $B$8*E6 $B$9*E5 SUM(F9:J9)
10 6 $B$7*E8 $B$8*E7 $B$9*E6 SUM(F10:J10)
11 7 $B$8*E8 $B$9*E7 SUM(F11:J11)
12 8 $B$9*E8 SUM(F12:J12)
13 9 0
Cét A ®Õn cét E trong b¶ng E2.2a ®−îc so s¸nh víi l−u l−îng trong vÝ dô, cét F ®Õn
cét J sö dông nh÷ng sè liÖu nµy ®Ó cã lêi gi¶i. céng c¸c sè liÖu nµy d−îc kÕt qu¶ mét
®−êng qu¸ tr×nh m−a. Tõ lêi gi¶i chi tiÕt theo quy ph¹m trong vÝ dô cô thÓ 2.2, xem
phô lôc D6.
Sù cã mÆt cña c¸c vïng l©n cËn gióp cho viÖc dù b¸o chÝnh x¸c h¬n bëi kÕt qu¶
cña dßng ch¶y ë mçi vïng nh− h×nh E2.2d, b¶ng E2.2a vµ E2.2b ®−îc sö dông ®Ó gi¶i vÝ
dô 2.2.
B¶ng E2.2 b Toµn bé c¸c gi¸ trÞ tÝnh to¸n
Thêi gian tíi tr¹m
DiÖn tÝch l−u vùc
Tung ®é to¸n ®å
Qóa tr×nh m−a
Thêi gian (giê)
L−u vùc sè
R1*An R2*An R3*An R4*An R5*An
0 0
1 0.5 A 1 100 50 50
2 0.5 B 2 200 100 50 150
3 0.5 C 3 300 150 100 50 300
4 0.5 D 4 100 50 150 100 50 350
5 0.5 50 150 100 50 350
6 50 150 100 300
7 50 150 200
8 50 50
9 0
108
- 2.3.
häc thuyÕt ®−êng qu¸ tr×nh ®¬n vÞ
Sherman(1932) lµ ng−êi ®· t×m ra häc thuyÕt ®−êng qu¸ tr×nh ®¬n vÞ (UH) nã ®−îc
x¸c ®Þnh nh− sau: dé dµy líp n−íc lÊy lµ mét in hay mét cm do dßng ch¶y trùc tiÕp ®−îc
t¹o ra ®ång nhÊt trªn mét l−u vùc bëi mét trËn m−a cã c−êng ®é ®ång nhÊt trong mét
thêi gian nhÊt ®Þnh ®−îc gäi lµ l−îng cÊp n−íc l−u vùc. Mét sè ®Æc tÝnh vèn cã cña
®−êng cong thuû v¨n ®¬n vÞ ®· giíi h¹n tÝnh hîp lý cña nã cho mét l−u vùc nhÊt ®Þnh
(Jonston & Cross 1949).
1. L−îng m−a v−ît møc cña thêi gian c©n b»ng ®−îc chÊp nhËn ®Ó t¹o nªn qu¸
tr×nh thuû v¨n ®èi víi mét thêi gian t−¬ng øng kh«ng xÐt ®Õn c−êng ®é m−a.
2. Tung ®é dßng ch¶y trùc tiÕp cña mét trËn m−a trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh tû
lÖ víi l−îng m−a hiÖu qu¶.
3. Sù ph©n bè dßng ch¶y trùc tiÕp theo thêi gian ®−îc gi¶ ®Þnh ®éc lËp víi l−îng
gi¸ng thuû tr−íc ®ã
4. Sù ph©n bè l−îng m−a ®−îc quy ®Þnh gièng nhau theo thêi gian vµ kh«ng gian.
C¬ së lý thuyÕt cña häc thuyÕt ®−êng cong thuû v¨n ®¬n vÞ ®−îc tãm t¾t ng¾n gän
nh− sau:
C¸c yÕu tè thuû v¨n lµ hµm tuyÕn tÝnh phô thuéc vµo thêi gian (Dooge 1973),
ph−¬ng ph¸p tû lÖ vµ nguyªn lý chËp ®Òu ®−îc ¸p dông cho ®−êng cong thuû v¨n ®¬n vÞ
nh−ng chóng kh«ng gi¶i ®−îc mét c¸ch triÖt ®Ó cho ®Õn gi÷a nh÷ng n¨m 50.
Thùc tÕ gi¶ ®Þnh, yÕu tè thuû v¨n biÕn ®æi tuyÕn tÝnh vµ thay ®æi theo thêi gian
trong mét l−u vùc lµ kh«ng hoµn toµn chÝnh x¸c nh−ng ta vÉn sö dông vµ chÊp nhËn
®−îc. Nh÷ng vÝ dô kh«ng tuyÕn tÝnh tån t¹i trong dßng ch¶y kªnh hë, trong m« h×nh thÝ
nghiÖm, vµ diÔn ra trong thùc tÕ. Tuy nhiªn gi¶ thiÕt tuyÕn tÝnh vÉn ®−îc sö dông v×
chóng lµ quan hÖ ®¬n gi¶n vµ dÔ x©y dùng vµ nh÷ng kÕt qu¶ thu ®−îc lµ cã thÓ chÊp
nhËn trong môc ®Ých thiÕt kÕ.
Nguån gèc cña ®−êng qu¸ tr×nh ®¬n vÞ. tr¹m ®o l−u vùc
Mét lo¹i ®−êng qu¸ tr×nh m−a vµ ®−êng cong l−îng m−a ®−îc tr×nh bµy trong h×nh
2.7a. Dßng ch¶y m−a cho biÕt mèi quan hÖ gi÷a thêi gian vµ l−îng m−a. C¸c tham sè
thêi gian nh−: thêi gian m−a hiÖu qu¶ D, thêi gian tíi ®Ønh tp còng ®−îc biÓu diÔn.
§−êng cong ®−îc ®Æc tr−ng bëi mét nh¸nh lªn vµ mét nh¸nh xuèng vµ ®Ønh.
H×nh E2.3 m« t¶ yÕu tè ®−êng cong cña thêi gian ®−îc ®Æc tr−ng bëi tham sè sau:
1. Thêi gian trÔ (L hoÆc tp) lµ thêi gian tõ gi÷a khèi n−íc m−a hiÖu qu¶ tíi ®Ønh
cña ®−êng cong.
2. Thêi gian nh¸nh lªn (tR) lµ thêi gian tõ lóc m−a hiÖu qu¶ tíi ®Ønh ®−êng cong
3. Thêi gian tËp trung (tc) lµ thêi gian mµ t¹i ®ã l−îng n−íc vµo b»ng l−îng ra vµ
thêi gian truyÒn sãng tõ mét ®iÓm trªn l−u vùc ®Õn cöa ra
4. Thêi gian c¬ së (tb) lµ thêi gian cña ®−êng cong dßng ch¶y trùc tiÕp (DRO).
109
- H×nh 2.7. Tham sè cña ®−êng cong ®¬n vÞ
a) ®−êng cong tæng hîp; b) ®−êng cong kh«ng cã dßng ch¶y chuÈn, l−îng m−a ®∙ trõ tæn thÊt ;
c) ®−êng cong ®∙ chia thµnh ®−êng cong ®¬n vÞ 2- giê
110
- Nh÷ng quy t¾c chung d−íi ®©y cÇn chó ý khi x©y dùng ®−êng cong thuû v¨n ®¬n vÞ
tõ c¸c tr¹m ®o.
a) Chän trËn m−a kh«ng phøc t¹p vµ ®ång nhÊt vÒ thêi gian vµ kh«ng gian
b) DiÖn tÝch l−u vùc cì 1000 ac ®Õn 1000 mi2.
c) Dßng ch¶y trùc tiÕp kho¶ng 0.5 ®Õn 2 in
d) Thêi gian m−a hiÖu qu¶ D cì 25% ®Õn 30% thêi gian trÔ tp.
e) Nh÷ng trËn m−a cã thêi gian gièng nhau nªn ph©n tÝch ®Ó tÝnh gi¸ trÞ trung
b×nh ®−êng cong thuû v¨n ®¬n vÞ trong thêi gian ®ã
f) B−íc (e) nªn lµm lÆp l¹i nhiÒu lÇn
Nh÷ng b−íc sau ®Ó x©y dùng ®−êng cong thuû v¨n ®¬n vÞ tõ nhg÷ng ®−êng cong
®¬n (xem h×nh 2.7 vÝ dô 2.3):
1) Ph©n tÝch ®å thÞ vµ trõ ®i dßng ch¶y c¬ së (xem phÇn 2.2)
2) TÝnh toµn bé thÓ tÝch DRO vµ chuyÓn thµnh in (cm) trªn kh¾p l−u vùc
3) ChuyÓn toµn bé l−îng m−a thµnh l−îng m−a hiÖu qu¶ dùa vµo ph−¬ng ph¸p tæn
thÊt vµ gi¸ trÞ thêi gian D cho ®−êng cong DRO vµ ®−êng cong thuû v¨n ®¬n vÞ
4) Chia tung ®é ®−êng cong DRO b»ng thÓ tÝch tÝnh b»ng in vµ biÓu diÔn nh÷ng
kÕt qu¶ nµy vµo ®−êng cong thuû v¨n ®¬n vÞ cho l−u vùc (hØnh 2.7c)
5) KiÓm tra thÓ tÝch ®−êng cong thuû v¨n ®¬n vÞ ®Ó ch¾c ch¾n nã lµ 1 in (1 cm) vµ
giãng sang tung ®é khi cÇn thiÕt.
vÝ dô 2.3
Tham sè cña ®−êng cong thuû v¨n ®¬n vÞ
Q (ft3/s) Q-BF (ft3/s)
Thêi gian (giê) 2 giê UH,Q
0 100 0 0
1 100 0 0
2 300 200 100
3 700 600 300
4 1000 900 450
5 800 700 350
6 600 500 250
7 400 300 150
8 300 200 100
9 200 100 50
10 100 0 0
11 100 0 0
111
- H×nh E2.3 a. §−êng cong ®¬n vÞ theo thêi gian
ChuyÓn ®å thÞ dßng ch¶y trùc tiÕp (H×nh E2.3 a) thµnh ®−êng cong thuû v¨n ®¬n
vÞ 2-giê. §−êng qu¸ tr×nh l−îng m−a ®−îc x©y dùng trong h×nh vµ chØ sè Φ cho trËn
m−a lµ 0.5 in/giê, dßng ch¶y c¬ së trong kªnh lµ 100 ft3/s (h»ng sè). TÝnh tp vµ tb cña
trËn m−a?
H×nh E2.3 b
H×nh E2.3 c
112
- §Çu tiªn chóng ta t×m tæng l−îng m−a sau ®ã trõ ®i gi¸ trÞ Φ, chóng ta biÓu diÔn
®−êng qu¸ tr×nh l−îng m−a hiÖu qu¶ nh− h×nh E 2.3 b. §−êng qu¸ tr×nh nµy biÓu diÔn
2 in l−îng m−a hoÆc c−êng ®é m−a 1in/giê vµ m−a trong 2 giê. Sau ®ã ta trõ ®i dßng
ch¶y c¬ b¶n trong tæng l−îng dßng ch¶y, cuèi cïng ®−a ®å thÞ ph¶i ®−îc ®−a vÒ 1in
dßng ch¶y trùc tiÕp trong toµn bé l−u vùc, hoÆc c−êng ®é 0.5 in/giê vµ m−a trong 2 giê.
Lµm nh− vËy chóng ta lÊy gi¸ trÞ tung ®é trõ ®i gi¸ trÞ tung ®é dßng ch¶y c¬ b¶n vµ
chuyÓn nã vÒ d¹ng 1/2 toµn bé qu¸ tr×nh nµy ®−îc biÓu diÔn d−íi d¹ng b¶ng trªn.
Nh÷ng ®å thÞ UH 2-giê nh− h×nh E2.3c TB thêi gian c¬ së cña trËn m−a lµ 9 giê, vµ
thêi gian tíi ®Ønh lµ tp tÝnh tõ t©m khèi n−íc lµ 2-giê.
Chóng ta nhÊn m¹nh vÊn ®Ò nµy v× nh÷ng gi¶ thiÕt vÒ tÝnh chÊt tuyÕn tÝnh trong
sù h×nh thµnh ®−êng cong thuû v¨n ®¬n vÞ, khi sö dông ®−êng cong thuû v¨n ®¬n vÞ cÇn
chó ý c¸c tr−êng hîp kh«ng tuyÕn tÝnh. H×nh d¹ng ®−êng cong phô thuéc vµo thêi gian
vµ c−êng ®é m−a. §−êng cong thuû v¨n ®¬n vÞ cã thêi gian ng¾n ®−îc céng thªm thêi
gian trÔ ®Ó thµnh ®−êng cong ®¬n vÞ cã thêi gian dµi 24-giê. NÕu c−êng ®é m−a thay ®æi
nhiÒu trong mét trËn m−a lín, gi¶ thiÕt tuyÕn tÝnh cã thÓ kh«ng thùc hiÖn ®−îc.
Toµn bé dßng ch¶y vµ sù ph©n bè dßng ch¶y lµ nguyªn nh©n lµm thay ®æi h×nh
d¹ng ®−êng cong. Víi mét l−u vùc cã diÖn tÝch lín nã rÊt tèt ®Ó t¹o ra ®−êng cong ®¬n vÞ
cho nh÷ng vïng l©n cËn vµ sau ®ã thªm thêi gian trÔ sÏ t¹o nªn ®−êng cong cho toµn
vïng. §Ønh cña ®−êng cong ®¬n vÞ ®−îc tÝnh tõ nh÷ng trËn m−a nhá thÊp h¬n nh÷ng
trËn m−a lín v× sù kh¸c nhau gi÷a thêi gian dßng nhËp l−u vµ thêi gian dßng ch¶y xuÊt
l−u trong kªnh. Gi¶ thiÕt tuyÕn tÝnh cã thÓ ®−îc kiÓm tra b»ng c¸ch so s¸nh sù thay ®æi
c−êng ®é cña ®−êng qu¸ tr×nh m−a, nÕu kh«ng tuyÕn tÝnh khi tÝnh ®−êng cong ®¬n vÞ
nªn tÝnh cho nh÷ng trËn m−a cã c−êng ®é gièng nhau vµ sö dông nh÷ng ®−êng cong
nµy ®Ó ¸p dông cho nh÷ng ®−êng cong kh¸c. BÊt chÊp nh÷ng h¹n chÕ ®ã, khi kÕt hîp
®−êng cong ®¬n vÞ vµ ph−¬ng ph¸p truyÒn lò hiÖn ®¹i th× kÕt qu¶ dù b¸o cho l−u vùc
nhá hay l−u vùc lín trë nªn chÝnh x¸c h¬n trong toµn bé diÖn tÝch nghiªn cøu. Nh÷ng
øng dông chi tiÕt ®−îc tr×nh b»y trong ch−¬ng 5, 6 vµ ch−¬ng 9.
Ph−¬ng ph¸p ®−êng cong – S
Mét ®−êng cong ®¬n vÞ d−îc x©y dùng bëi thêi gian m−a vµ l−îng m−a hiÖu qu¶.
TÝnh tuyÕn tÝnh cña ®−êng cong ®¬n vÞ ®−îc dïng ®Ó t¹o ra c¸c ®−êng cong ®¬n vÞ cã
thêi gian dµi h¬n hoÆc ng¾n h¬n.
VÝ dô cho ®−êng cong ®¬n vÞ cña mét l−u vùc lµ 1-giê th× ®−êng cong ®¬n vÞ 2-giê
cã thÓ ®−îc t¹o ra b»ng c¸ch céng hai ®−êng cong ®¬n vÞ 1-giê, c¸ch thø hai, ta lµm trÔ
®−êng cong ®¬n vÞ 1-giê, céng tung ®é vµ chia kÕt qu¶ cho 2, theo c¸ch nµy l−îng m−a lµ
1 in trong 1 giê ®−îc ph©n bè ®ång nhÊt trong 2-giê trong ®−êng cong 2-giê (h×nh 2.8).
Qu¸ tr×nh lµm trÔ nµy ®−îc kiÓm tra l¹i vµ thay cho thêi gian gèc b»ng sè nguyªn.
Ph−¬ng ph¸p ®−êng cong S cho phÐp t¹o ra ®−êng cong ®¬n vÞ ®èi víi nhiÒu thêi
gian. Gi¶ sö 1 ®−êng cong ®¬n vÞ cã thêi gian D ®· biÕt vµ ta muèn t¹o ra ®−êng cong
®¬n vÞ cho l−u vùc kh¸c t−¬ng tù cã thêi gian lµ D’. §Çu tiªn ta t¹o ra ®−êng cong S
b»ng viÖc céng nhiÒu ®−êng cong ®¬n vÞ cña thêi gian D ®· lµm trÔ (h×nh 2.9 ®−êng
cong a). §−êng cong nµy t−¬ng øng víi ®å thÞ dßng ch¶y tõ mét l−îng m−a hiÖu qu¶
liªn tiÕp cã c−êng ®é 1/D. in/giê. D ®−îc tÝnh b»ng giê.
B»ng c¸ch ®−a ®−êng cong S theo thêi gian D’ vµ trõ ®i tung ®é gi÷a 2 ®−êng
113
- cong, kÕt qu¶ lµ ®å thÞ (h×nh 2.9 ®−êng cong b), ph¶i dùa vµo l−îng m−a cña 1/D. in/giê
mµ x¶y ra víi D’ giê. Tuy nhiªn ®Ó chuyÓn ®−êng cong b thµnh ®−êng cong ®¬n vÞ ph¶i
thay ®æi toµn bé tung ®é ®−êng cong thµnh D/D’.
Mét b¶ng biÕn ®æi chi tiÕt ®−îc miªu t¶ trong vÝ dô 2.4 trong tr−êng hîp cô thÓ
x©y dùng ®−êng cong ®¬n vÞ 3-giê tõ ®−êng cong ®¬n vÞ 2-giê. Mét ch−¬ng tr×nh tÝnh
to¸n cho viÖc x©y dùng ®−êng cong S ®−îc liÖt kª trong phô lôc E hoÆc mét b¶ng tÝnh cã
thÓ ®−îc ph¸t triÓn ( xem phÇn 2.20).
VÝ dô 2.4 lµ ph−¬ng ph¸p ®−êng cong – S chuyÓn b¶ng sè liÖu ®−êng cong ®¬n vÞ
2-giê thµnh ®−êng cong ®¬n vÞ 3-giê sö dông ph−¬ng ph¸p ®−êng cong – S
H×nh 2.8
H×nh 2.9 Ph−¬ng ph¸p ®−êng cong ®¬n vÞ - S
114
- Thêi gian Tung ®é UH 2 giê
0 0
1 75
2 250
3 300
4 275
5 200
6 100
7 75
8 50
9 25
10 0
gi¶i
§Çu tiªn ph¶i t¹o ®−êng cong S tõ ®−êng cong ®¬n vÞ 2-giê. ®−êng cong nµy ®−îc
lµm b»ng ®−êng cong trÔ 2-giê trÔ c¸ch nhau 2giê vµ thªm ®−êng cong ®¬n vÞ vµo ®−êng
cong gèc. §−êng cong S lµ ®−êng cong tæng cña nh÷ng ®−êng nµy.
Tuy nhiªn nh− c¸c b¶ng trªn ®· tr×nh bµy th× nã lµ yªu cÇu cÇn thiÕt ®Ó lÆp l¹i c¸c
b−íc tÝnh to¸n cho ®Õn khi mét quan hÖ d¹t ®−îc gi¸ trÞ kh«ng ®æi (thØnh tho¶ng x¶y ra
d¹ng sãng ).
Thêi gian 2-giê UH C¸c ®−êng cong trÔ 2 giê cña Tæng
®−êng cong ®¬n vÞ
(giê)
0 0 0
1 75 0 75
2 250 75 0 250
3 300 250 75 0 375
4 275 300 250 75 0 525
5 200 275 300 250 75 0 575
6 100 200 275 300 250 75 652
7 75 100 200 275 300 250 650
8 50 75 100 200 275 300 675
9 25 50 75 100 200 275 675
10 0 25 50 75 100 200 675
11 0 25 50 75 100 675
Qu¸ tr×nh biÕn ®æi nµy ®−îc ®å thÞ ho¸ trong h×nh E2.4a, b vµ c.
§−êng cong S ®Çu tiªn ®· ®−îc x©y dùng vµ ®−êng cong ®¬n vÞ 3 giê cã thÓ ®−îc
x©y dùng tõ ®−êng cong gèc b»ng c¸ch lµm trÔ c¸c ®−êng cong lµ 3 giê vµ trõ ®i dé trÔ
cña ®−êng cong gèc. Nh÷ng gi¸ trÞ nµy ph¶i ®−îc biÕn ®æi theo tû lÖ thêi gian D cña
®−êng cong ®¬n vÞ gèc thµnh thêi gian D’ cña ®−êng cong ®¬n vÞ mong muèn, hoÆc D/D’.
B−íc nµy ®Ó x¸c ®Þnh c¸c tung ®é cña ®−êng cong ®¬n vÞ ®· x©y dùng .
ë ®©y D/D’ = 2/3
115
nguon tai.lieu . vn