Câu 51

Nêu định nghĩa về năm thủy văn và năm điển hình? Các nguyên tắc chọn năm điển hình trong tính toán phân phối dòng chảy năm

*Năm thủy văn là khoảng thời gian bắt đầu từ mùa lũ năm nay kéo dài cho hết mùa cạn năm sau. Năm thủy văn ở mỗi vùng khác nhau và thời gian kéo dài mùa lũ hay mùa cạn cũng khác nhau.

*Các nguyên tắc chọn năm điển hình

I. Khi có số liệu đủ dài:   

-Dùng phương pháp năm đại biểu, tính toán phân bố dòng chảy trong năm thông qua phân bố dòng chảy theo tháng(12 tháng) và theo mùa( 2 mùa)

- Từ số liệu quan trắc, lập bảng tính lưu lượng trung bình năm, trung bình tháng cho tất cả các năm có số liệu . Sau khi xác định dược năm thủy văn(từ tháng nào tới tháng nào) ta lập bảng sau:   

- Năm ở đây được tính theo năm thủy văn. Tùy theo yêu cầu và mục đích tính toán ta phân phối dòng chảy chọn năm đại biểu.   

-Theo pp tính lưu lượng dòng chảy chọn năm thiết kế=> tính các giá trị Q5%  , Q50%, Q95%.   

- Từ số liệu bảng trên chọn 3 năm điển hình ứng với: năm nhiều nước , năm trung bình nước, năm ít nước. Nó phải có:  

1) Qnăm điển hình  Qp (Q5%,Q50%,Q95%)   

2) Có dạng bất lợi đối với công trình( ví dụ đối với công trình phòng lũ thì dạng bất lợi là đỉnh lũ cao, tổng lượng lớn thời gian tập trung dòng chảy ngắn, lũ xuất hiện muộn…còn đối với mục tiêu khai thác năng lượng là mùa kiệt kéo dài)

II. Khi thiếu hay không có số liệu.

Tiến hành tính cho lưu vực nghiên cứu từ lưu vực tương tự thông qua tương quan

- Để đảm bảo độ chính xác cần thiết sông tương tự phải đảm bảo cả 3 yêu cầu sau:

+Thời gian kéo dài lũ trên sông xấp xỉ nhau(thông qua quan sát)

+Điều kiện địa vật lí giống nhau

+2 lưu vực ở trong cùng 1 điều kiện khí hậu.

Câu52.

Trình bày các bước tính phân phối dòng chảy trong năm theo năm điển hình. 

Sau khi chọn được năm điển hình theo câu 51 ta tính tỉ số phần trăm của lưu lượng nước trung bình tháng so với cả năm của năm đó   

                                                        Ki=(Qitb tháng /Qtb năm)*100% với i     có giá trị từ 1-12.   

Trong đó: Ki= tỉ lệ phân bố dòng chảy tháng thứ I của năm điển hình

Qitb tháng = lưu lượng trung bình tháng thứ I của năm điển hình

+ Đưa kết quả vào bảng .   

+ Từ kết quả bảng trên ta được biểu đồ phân phối dòng chảy trong năm cho các năm đại biểu

+ Tính lưu lượng trung bình tháng của năm thiết kế bởi Qitb(p%)=Ki *Qp  với (i=1-12) và Qp= lưu lượng năm thiết kế.   

Câu53.

Nêu mục đích của việc tính toán phân phối dòng chảy năm dưới dạng đường trung bình quân ngày. Trình bày các pp và bước tiến hành cụ thể để xây dựng đường duy trì lưu lượng bình quân ngày.

-Mục đích của việc tính toán phân phối dòng chảy năm dưới dạng đường duy trì lưu lượng bình quân ngày theo pp này thì một điểm trên đường tần suất sẽ cho biết số ngày bình quân trong năm có Qng>=Q cho trước nào đó(tức là trong một năm có p% số ngày có Qi>=Q ). Đường tần suất này thường được gọi là đường duy trì lưu lượng, rất cần thiết trong tính toán thủy năng, thủy nông(tưới), giao thông thủy, cấp nước.

- Các pp và bước tiến hành cụ thể để xây dựng đường duy trì lưu lượng bình quân ngày:

+Từ số liệu Qng của năm đại biểu=> lập bảng sắp xếp Q.

+Tính  p% =(ti/365)*100% (ti = số ngày trong năm có lưu lượng >=Qi)   

+Chấm điểm quan hệ (Q,p%) lên giấy vẽ tần suất và vẽ đường trung bình => ta được đường tần suất  trung bình Q ngày cho năm đại biểu

Câu 56:

Dòng chảy lũ? Nêu các đặc trưng của dòng chảy lũ trong sông?

Dòng chảy lũ là 1 đặc trung rất quan trọng trong chế độ thủy văn của lưu vực và là yếu tố quyết định quy mô, kích thước các công trình tháo nước, cầu, cống…do đó nó được trở thành nội dung trọng tâm của việc nghiên cứu chế độ thủy văn sông ngòi.  

Đặc trung của lũ được đánh giá qua 3 đặc trưng:

-Đỉnh lũ Qmax   

-Tổng lượng lũ Wmax   

-Đường quá trình lũ   

Khi thiết kế công trình không có khả năng điều tiết dòng chảy thì lưu lượng đỉnh lũ quyết định kích thước công trình tháo lũ, các đặc trưng còn lại không cần xác định. Đối với công trình có tác dụng điều tiết thì cả 3 đặc trưng trên cần xác định.

Câu 57:

Lũ thiết kế? Nêu các đặc trưng của lũ thiết kế? Việc xác định kém chính xác hoặc sai lũ ảnh hưởng như thế nào tới công trình?

Dòng chảy lũ thiết kế với tần suất p là trận lũ có đỉnh lũ ứng với tần suất p, tổng lượng lũ ứng với tần suất p và đường quá trình lũ có dạng thoả mãn điều kiện thiết kế(là khả năng xuất hiện thực tế và bát lợi cho công trình)

Lũ thiết kế ảnh hưởng trực tiếp đến vấn đề an toàn của công trình, nếu lũ thiết kế lớn thì công trình quá an toàn nhưng đầu tư quá lớn, nếu lũ thiết kế bé thì công trình không an toàn

Khi thiết kế lũ thiết kế phải đảm bảo công trình không bị phá hoại khi gặp trận lũ lớn gọi là lũ thiết kế.

Có 2 loại lũ thiết kế:

-Lũ thiết kế cho bản thân công trình

-Lũ thiết kế cho quy hoạch phòng lũ ở hạ lưu công trình

*Các đặc trưng của lũ thiết kế:   

-Đỉnh lũ thiết kế Qmax: Với công trình tháo lũ nằm trong hẹ thống không có dung tích phòng lũ tức là không cắt được đỉnh lũ thì đỉnh lũ thiết kế có tác dụng quyết định là cơ sở chủ yếu để thiết kế. Với các hồ chuẩn, hồ lũ thiết kế cũng lấy là đỉnh lũ, đồng thời cũng xét đến lượng lũ 1 cách thích đáng

-Lượng lũ thiết kế Wp(km3): Cần xác định được lượng lũ thiết kế trong 1 thời đoạn dài, lũ được lấy cùng tần suất với đỉnh lũ.

-Đường quá trình lũ thiết kế: Hình dạng của đường quá trình ảnh hưởng đến hiệu quả cắt lũ của hồ chứa

Câu 58:

Trình bày các pp chọn mẫu vào liệt thống kê đỉnh lũ trong phân tích dòng chảy lũ. Nêu ưu nhược điểm của từng pp chọn.

Có 3 cách chọn mẫu thống kê:   

-Mỗi năm chọn 1 giá trị Qmax(mô hình AM)   

-Trong toàn liệt,chọn các gía trị Qmax vượt ngưỡng Qmax> Qtk(ngưỡng) nào đó (mô hình PD),ngưỡng chọn có thể lấy bằng đỉnh lũ của năm có lũ nhỏ nhất trong các năm quan trắc, tần suất tính ra là tần suất

-Trong  toàn liệt chọn các Qmax>= Qo(ngưỡng) nhưng Qtk được điều chỉnh sao cho số lượng các đỉnh lũ Qmaxđược chọn bằng đúng số năm của liệt dòng chảy để tần suất tính ra là tần suất năm

*Mỗi cách chọn có ưu nhược điểm khác nhau, nếu chọn 1 trị số thì:   

Ưu là đơn giản, bảo đảm tính độc lập, tần suất xuất hiện là tần suất năm

Nhược điểm, không khai thác được triệt để các thông tin về lũ đã đo đạc được(nhiều trận lũ lớn không được dưa vào chuỗi thống kê)   

Ngược lại mỗi năm chọn nhiều trị số thì ưu điểm là khắc phục được nhược điểm của cách chọn trên, nhưng tính phức tạp khi chọn lựa, các trận lũ lớn xuất hiện gần nhau có thể bị ảnh hưởng lẫn nhau, mô hình tính toán tần suất cũng phức tạp

Câu 59:

Trình bày tóm tắt pp xác định lũ thiết kế cho 1 con sông tại 1 tuyến đo bằng pp thống kê

Tính Qmax,p và Wp khi chuỗi số liệu quan trắc đủ dài

*Chọn mẫu thống kê:   

-Chọn lưu lượng Qmax vào chuỗi nghiên cứu: Các sông nhỏ và vừa thì tính oán Q tức thời lớn nhất, các sông lớn thời gian duy trì đỉnh lũ lớn hơn 1 ngày có thể dùng trị số lưu lượng bình quân ngày lớn nhất

-Lượng lũ Wmax: Lượng lũ ở đây là lượng lũ max trong 1 thời đoạn nhất định trong năm hay của 1 trận lũ Phương pháp tính toán tổng lượng lũ thiết kế hoàn toàn tương tự như đối với lưu lượng đỉnh thiết kế

-Về thời gian lũ T ngày: Sông lớn thời đoạn T=15,30,45,60  dài nhất là 120 ngày, ngắn nhất là 7 ngày. Sông nhỏ thời đoạn tính toán có thể là 1 trận lũ hoặc T<7 ngày.

-pp tính toán:    P(%)=m/(n+1).100%   

Qˉmax=(σQimax)/n Cv=(σ(ki-1)^2/(n-1))^1/2   

Ki = Qimax/Qmax   

*Xử lí lũ đặc biệt lớn:   

-Ước tính thời kì xuất hiện lại lũ đặc biệt lớn

-Tính các đặc trưng của đường tần suất lũ( khi đã biết Q đặc biệt lớn)

*Lựa chọn đường tsll trong tính toán lũ thiết kế

*Hiệu chỉnh an toàn: Để đảm bảo công trình làm việc an toàn lâu dài thì ta phải cộng thêm giá trị an toàn ΔQ gọi là số hiệu chỉnh an toàn.

Qmax,tk=Qmax,p + ΔQ   

ΔQ phụ thuộc vào số năm quan trắc n, độ lệch quân phương của tung độ đường tần suất lưu lượng đỉnh lũ Ep và tình hình nghiên cứu thủy văn của khu vực tính toán

Câu 60. Ý nghĩa của xác định lũ lịch sử