Thủy văn học và phân tích vùng ngập lụt ( ĐH Quốc Gia Hà Nội ) - Chương 9

Những vấn đề thiết kế trong thuỷ văn họcảnh: Trạm bơm nước mưa đô thị9.1Giới thiệuTrong chương này, các phương pháp tính toán lượng mưa và lượng dòng chảy thiết kế được nhấn mạnh đối với những lưu vực đô thị hoá nhỏ và rộng lớn. Cả các đường cong cường độ ư thời gianư tần suất (IDF) và các biểu đồ mưa thiết kế đã được giới thiệu sẽ được đề cập khá chi tiết. Trong phần 9.3 thiết kế trên lưu vực nhỏ gồm cả việc nghiên cứu phát triển phương pháp phần tử hữu hạn áp dụng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thủy văn học và phân tích vùng ngập lụt ( ĐH Quốc Gia Hà Nội ) - Chương 9Ch−¬ng 9. Nh÷ng vÊn ®Ò thiÕt kÕ trong thuû v¨n häc ¶nh: Tr¹m b¬m n−íc m−a ®« thÞ9.1Giíi thiÖu Trong ch−¬ng nµy, c¸c ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n l−îng m−a vµ l−îng dßng ch¶y thiÕtkÕ ®−îc nhÊn m¹nh ®èi víi nh÷ng l−u vùc ®« thÞ ho¸ nhá vµ réng lín. C¶ c¸c ®−êngcong c−êng ®é - thêi gian- tÇn suÊt (IDF) vµ c¸c biÓu ®å m−a thiÕt kÕ ®· ®−îc giíi thiÖusÏ ®−îc ®Ò cËp kh¸ chi tiÕt. Trong phÇn 9.3 thiÕt kÕ trªn l−u vùc nhá gåm c¶ viÖcnghiªn cøu ph¸t triÓn ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n ¸p dông ®èi víi lo¹i hÖ thèngcèng trßn trªn mét ph©n khu (VÝ dô 9.2). C¸c ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ kÝch th−íc cña c¸ccèng trßn vµ kªnh dÉn sö dông ®−êng l−u l−îng ®¬n vÞ gÇn nh− ®−îc thiÕt kÕ theonh÷ng giíi h¹n tiªu chuÈn ®èi víi c¸c khu vùc ®« thÞ. VÝ dô 9.3 m« t¶ mét c¸ch chi tiÕtviÖc thiÕt kÕ kiÓm so¸t lò ®èi víi mét ph©n khu sö dông m« h×nh HEC-1 víi l−îng tr÷khèng chÕ vµ tr÷ l−îng trµn (VÝ dô 9.4). KÕt thóc ch−¬ng b»ng mét tr−êng hîp nghiªncøu duy nhÊt trªn ®ång b»ng ngËp lò sö dông m« h×nh HEC-1 vµ HEC-2 ph©n tÝch vµthiÕt kÕ t¹i c¸c vïng rõng, gÇn thµnh phè Houston, bang Texas. 5459.2.L−îng m−a thiÕt kÕC¸c ®−êng cong IDF Nh÷ng l−îng m−a thiÕt kÕ ®· ®−îc m« t¶ ®Çu tiªn vµ chi tiÕt trong phÇn 5.6 vµphÇn 6.3, cïng víi viÖc ®Ò cËp tíi nguån d÷ liÖu vµ sù lùa chän mét l−îng m−a thiÕt kÕ®Æc tr−ng. C¸c ®−êng cong IDF quan hÖ víi c−êng ®é l−îng m−a, thêi gian m−a vµ métchuçi c¸c chu kú kh¸c nhau. C¸c vÝ dô ®Æc tr−ng vÒ ®−êng cong IDF ®èi víi c¸c chu kútõ 2 ®Õn 100 n¨m ®−îc thÓ hiÖn trong h×nh 1.8 cho thµnh phè Houston, bang Texas, vµh×nh 6.5 cho thµnh phè Tallahassee, bang Florida. C¸c ®−êng cong IDF còng ®−îc södông ®Ó x¸c lËp biÓu ®å m−a lò thiÕt kÕ tæng hîp khi cho thêi gian vµ tÇn suÊt m−a,nh− ®−îc m« t¶ trong vÝ dô 6.4, h×nh E6.4 thÓ hiÖn kÕt qu¶ trËn m−a thiÕt kÕ víi chukú 5 n¨m thêi gian m−a 24 giê ®èi víi vïng Tallahassee, bang Florida. TrËn m−a thiÕtkÕ 24 giê th−êng ®¹t gi¸ trÞ 1 giê m−a lín nhÊt t¹i giê thø 12. Gi¸ trÞ m−a 2 giê t−¬ngøng víi tæng c¸c gi¸ trÞ t¹i giê thø 12 vµ 13, vµ gi¸ trÞ m−a 3 giê t−¬ng øng víi tæng gi¸trÞ t¹i c¸c giê thø 11, 12, 13, ... §−êng cong thiÕt kÕ tæng hîp ë thµnh phè Houston,bang Texas, ®èi víi c¸c chu kú 10 n¨m vµ 100 n¨m, thêi gian m−a 24 giê lµ t−¬ng tù vµ®−îc m« t¶ trong h×nh 5.11. TrËn m−a thiÕt kÕ tæng hîp gÆp ph¶i ®iÒu kiÖn kh«ngthuËn lîi ®ã lµ tr¹ng th¸i vµ thêi gian m−a cã phÇn tuú ý (xem phÇn 6.3), nh−ng viÖc södông c¸c ®−êng cong IDF ®Ó ®−a ra c¸c trËn m−a tæng hîp lµ t−¬ng ®èi ®¬n gi¶n vµ®−îc x¸c ®Þnh tèt ®èi víi nhiÒu vïng ®« thÞ ë Mü. B¶ng 9.1 C¸c hÖ sè cña ph−¬ng tr×nh l−îng m−a Khu vùc c e f Atlanta 97,5 0,83 6,88 Chicago 94,9 0,88 9,04 Cleveland 73,7 0,86 8,25 Denver 96,6 0,97 13,90 Houston 97,4 0,77 4,80 Los Angeles 20,3 0,63 2,06 Miami 124,2 0,81 6,19 New York 78,1 0,82 6,57 Santa Fe 62,5 0,89 9,10 St. Louis 104,7 0,89 9,44 C¸c ®−êng cong IDF còng ®−îc biÓu diÔn theo mét d¹ng ph−¬ng tr×nh v× r»ngkh«ng thÓ ®äc trªn ®å thÞ IDF ®Ó x¸c ®Þnh ®−îc c−êng ®é m−a. Wenzel (1982) cung cÊpc¸c hÖ sè tõ mét sè thµnh phè cña n−íc Mü ®èi víi ph−¬ng tr×nh cã d¹ng c i= (9.1) T +f e dtrong ®ã: i lµ c−êng ®é m−a thiÕt kÕ (in/giê). Td lµ thêi gian m−a (phót).546 c, e, vµ f lµ nh÷ng h»ng sè ®−îc thÓ hiÖn trong b¶ng 9.1 víi chu kú 10n¨m ®èi víi mét vµi thµnh phè n−íc Mü. V× vËy, trËn m−a thiÕt kÕ cã chu kú 10 n¨m,thêi gian m−a 20 phót ®èi víi khu vùc Denver lµ 3,0 in/giê.TÇn suÊt m−a thiÕt kÕ cho l−u vùc lín Mét vÊn ®Ò thiÕt thùc trong thiÕt kÕ thuû v¨n lµ viÖc tÝnh to¸n tÇn suÊt m−a thiÕtkÕ ®èi víi mét sè c¸c tr¹m ®o m−a trªn mét l−u vùc réng lín. Vµo ngµy 17-18 th¸ng 5n¨m 1989 x¶y ra mét trËn m−a lín tËp trung ë phÇn h¹ l−u s«ng Cypress Creek gÇnthµnh phè Houston, bang Texas, kÐo dµi trªn 24 giê, nã ®· g©y ra mét vïng ngËp lôtréng lín ë h¹ l−u l−u vùc. Theo ghi chÐp cña 9 tr¹m ®o ®¹c dßng ch¶y n»m trªn hoÆcgÇn s«ng Cypress Creek ho¹t ®éng liªn tôc trong suÊt thêi gian diÔn ra sù kiÖn trªn ®·cung cÊp nh÷ng sè liÖu vÒ l−îng ...