Thủy văn học và phân tích vùng ngập lụt ( ĐH Quốc Gia Hà Nội ) - Chương 6

Thuỷ văn đô thịảnh. Lũ lụt ở Houston, Texas6.1.đặc điểm của thuỷ văn đô thịPhạm vi nghiên cứu của chương này Chương này mô tả các kỹ thuật thông dụng trong thuỷ văn đô thị, nhấn mạnh các kỹ thuật không được thảo luận trước đây theo chủ đề này và đặc biệt là các kỹ thuật được cải tiến cụ thể cho từng đô thị. Những cải tiến này bao gồm tính toán lượng tổn thất dị thường qua việc xác định lượng mưa phụ trội, giảm thời gian trễ trong phương pháp đường quá trình thuỷ văn đơn...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thủy văn học và phân tích vùng ngập lụt ( ĐH Quốc Gia Hà Nội ) - Chương 6Ch−¬ng 6. thuû v¨n ®« thÞ ¶nh. Lò lôt ë Houston, Texas6.1.®Æc ®iÓm cña thuû v¨n ®« thÞPh¹m vi nghiªn cøu cña ch−¬ng nµy Ch−¬ng nµy m« t¶ c¸c kü thuËt th«ng dông trong thuû v¨n ®« thÞ, nhÊn m¹nhc¸c kü thuËt kh«ng ®−îc th¶o luËn tr−íc ®©y theo chñ ®Ò nµy vµ ®Æc biÖt lµ c¸c kü thuËt®−îc c¶i tiÕn cô thÓ cho tõng ®« thÞ. Nh÷ng c¶i tiÕn nµy bao gåm tÝnh to¸n l−îng tænthÊt dÞ th−êng qua viÖc x¸c ®Þnh l−îng m−a phô tréi, gi¶m thêi gian trÔ trong ph−¬ngph¸p ®−êng qu¸ tr×nh thuû v¨n ®¬n vÞ, ®Æc biÖt nã nhÊn m¹nh c¸c kü thuËt sãng ®énghäc tíi viÖc x¸c ®Þnh ®−êng qu¸ tr×nh cña dßng ch¶y trµn. ViÖc lùa chän l−îng m−a ®Çuvµo cho cÊu tróc cña mét ®−êng qu¸ tr×nh m−a thiÕt kÕ lµ ®Æc biÖt quan träng trongthuû v¨n ®« thÞ bëi v× c¸c bÒ mÆt ®« thÞ kh«ng thÊm n−íc, biÕn ®æi nhanh l−îng m−athµnh dßng ch¶y, do vËy nh÷ng biÕn ®æi cña l−îng m−a trong thêi gian ph¸t triÓn ng¾ntrong ®−êng qu¸ tr×nh m−a th−êng sÏ t¹o nªn nh÷ng sù biÕn ®æi t−¬ng tù trong ®−êngqu¸ tr×nh dßng ch¶y thuû v¨n. C¸c cèng thuû lùc ngÇm vµ lùa chän c¸c biÖn ph¸p kiÓm 341so¸t lò lôt ®« thÞ còng ®−îc bµn ®Õn. Mét vµi m« h×nh nhËn thøc øng dông m¸y tÝnh thuËn tiÖn trong c¸c ®« thÞ ®−îcxem xÐt cô thÓ. Trong ch−¬ng nµy còng bµn luËn ®Õn c¸c m« h×nh ®ang ë giai ®o¹nnghiªn cøu. C¸c tµi liÖu tham kh¶o tiÖn dông cho nghiªn cøu thuû v¨n ®« thÞ, bao gåmc¸c c«ng tr×nh cña Delleur vµ Dendrou (1980), Kibler (1982), Whipple vµ céng sù(1983), Walesh (1989), Moffa (1990) vµ Stagiêe - Urbonas (1990).Lêi më ®Çu MÆc dï c¸c nguyªn lý tù nhiªn cña vßng tuÇn hoµn n−íc ë c¸c khu vùc thuû v¨n®« thÞ phÇn lín ®−îc b¶o toµn nh− mét khu vùc bÊt kú nµo kh¸c, tuy nhiªn, cßn ®−îcx¸c ®Þnh bëi hai tÝnh chÊt sau: 1. C¸c bÒ mÆt kh«ng thÊm n−íc chiÕm −u thÕ (vÝ dô: vØa hÌ, c¸c m¸i nhµ). 2. Tån t¹i c¸c hÖ thèng l−u vùc nh©n t¹o hoÆc c¸c hÖ thèng l−u vùc thuû lùckh«ng thÊm n−íc (vÝ dô mét hÖ thèng cèng ngÇm). H×nh 6.1: ¶nh h−ëng cña viÖc ®« thÞ ho¸ trªn ®−êng qu¸ tr×nh dßng ch¶y thuû v¨n ®« thÞ. a) H×nh d¹ng. b) C¸c dßng ch¶y cùc ®¹i (Leopold, 1968). Do vËy, ¶nh h−ëng cña diÖn tÝch, ®é dèc vµ ®Êt ®¸ l−u vùc vïng ®« thÞ tíi l−îngm−a lín h¬n l−u vùc vïng n«ng th«n. Do ®ã, tæng l−îng dßng ch¶y mÆt vµo tõ mét l−uvùc ®« thÞ lín h¬n, bëi v× chóng cã c¸c khu vùc thÊm n−íc Ýt vµ tæn thÊt v× vËy còng Ýth¬n l−u vùc n«ng th«n. C¸c tÝnh chÊt ®ã ®−îc minh häa trong h×nh (6.1). Tæng l−îngdßng ch¶y ¶nh h−ëng nhanh vµ lín h¬n, khi ®ã vÊn ®Ò kiÓm so¸t cÇn ®−îc gia t¨ng, c¸ctÝnh chÊt t−¬ng tù cña viÖc ®« thÞ ho¸ n«ng th«n còng cã xu h−íng t¹o nªn viÖc øng342dông c«ng nghÖ kü thuËt, mét phÇn nµo ®ã dÔ dµng h¬n, trong ph©n tÝch c¸c vÊn ®Ò, bëiv× viÖc tÝnh to¸n nh÷ng l−îng tæn thÊt ®−îc ®¬n gi¶n ho¸ vµ c¸c tÝnh chÊt vÒ h×nh d¹ng,®é dèc vµ ®é nh¸m cña lßng dÉn ®−îc biÕt ®Õn tèt h¬n. Nh÷ng hÖ thèng l−u vùc trong c¸c khu vùc ®« thÞ dùa trªn c¸c lßng dÉn tùnhiªn, nh−ng phÇn lín c¸c thµnh phè ®Òu cã thªm mét m¹ng l−íi cèng ngÇm cho viÖctiªu tho¸t n−íc lò. NÕu hÖ thèng nµy chØ dïng ®Ó tiªu tho¸t n−íc lò, nã ®−îc gäi lµ métcèng ngÇm lò. NÕu c¸c cèng ngÇm nµy cßn mang theo n−íc th¶i sinh ho¹t th× nã ®−îcgäi lµ mét cèng ngÇm kÕt hîp. H×nh 6.2. HÖ thèng tiªu n−íc ®« thÞ (Metcalf vµ Eddy vµ c¸c céng sù, 1971). Mét cèng ngÇm kÕt hîp th−êng cã mét bé phËn ®iÒu tiÕt (c¸c cÊu tróc kiÓm so¸tthuû lùc nh− ®Ëp n−íc, vßi n−íc) ®Æt ë cuèi dßng, nã lµm chuyÓn h−íng dßng ch¶y mïa 343kiÖt vµo trong mét thïng chøa n−íc, thïng nµy ®−îc mang ®i ®Ó nghiªn cøu (h×nh 6.2).Trong suèt thêi kú mïa m−a, khi tæng l−îng thuû lùc cña thïng chøa n−íc vµ bé phËn®iÒu tiÕt qu¸ t¶i, xuÊt hiÖn sù ch¶y trµn trªn c¸c cèng ngÇm kÕt hîp (dßng ch¶y hçnhîp cña n−íc lò vµ n−íc th¶i sinh ho¹t), nã tho¸t trùc tiÕp ra kªnh m−¬ng g©y ra c¸cvÊn ®Ò vÒ « nhiÔm m«i tr−êng. Khi n−íc lò vµ n−íc th¶i sinh ho¹t ®−îc mang ®i trongc¸c cèng ngÇm riªng biÖt, nã ng−îc l¹i víi sù kÕt hîp. PhÇn lín c¸c thµnh phè hiÖn ®¹icã c¸c hÖ thèng riªng biÖt, nh−ng nhiÒu thµnh phè l¹c hËu vÉn tån t¹i c¸c hÖ thèngcèng ngÇm kÕt hîp nh− thÕ, ®Æc biÖt ë vïng §«ng B¾c vµ miÒn Trung n−íc Mü. C¸c cèng ngÇm lò vµ cèng ngÇm kÕt hîp ®−îc l¾p ®Æt ®Ó tiªu tho¸t n−íc lò tõ bÒmÆt ®Êt, do vËy nã ng¨n c¶n lò lôt vµ cho phÐp ch¶y trªn c¸c ®−êng quèc lé vµ ch¶y tùdo. Nh− vËy, hÖ thèng cèng th−êng ®−îc thiÕt kÕ cho mét ®Ønh l−u l−îng thùc tÕ t−¬ngøng víi mét chu kú cho tr−íc (ch−¬ng 3) vµ ®−îc ®iÒu chØnh cho tõng vïng (tõ 2 ®Õn 5n¨m cho l−u vùc gÇn ®« thÞ, vµ tõ 10 ®Õn 50 n¨m cho c¸c quèc lé chÝnh tiªu biÓu). Vµlu«n lu«n nhËn thÊy r»ng, mét hÖ thèng cèng ngÇm lò (hoÆc hÖ thèng cèng ngÇm kÕthîp) lµ mét hÖ thèng l−u vùc nhá cho n−íc lò. NÕu ...