TÍNH TOÁN THỦY VĂN ( Nguyễn Thanh Sơn - NXB Đại học Quốc gia Hà Nội ) CHƯƠNG 4

CHUẨN DÒNG CHẢY NĂM4.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆMChuẩn các đặc trưng chế độ thủy văn là giá trị trung bình nhiều năm của nó với thời đoạn tính toán đủ nhiều sao cho khi tăng chuỗi tính toán thì giá trị trung bình của chúng không thay đổi. Để tiện chọn lựa người ta thường lấy một số chẵn các chu kỳ thay đổi của đặc trưng đang xét. Thực tế để lấy chuẩn các đặc trưng chế độ thủy văn, độ dài chuỗi cần khoảng 40 - 60 năm. Chuẩn dòng chảy năm là giá trị trung...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TÍNH TOÁN THỦY VĂN ( Nguyễn Thanh Sơn - NXB Đại học Quốc gia Hà Nội ) CHƯƠNG 4 Chương 4 CHUẨN DÒNG CHẢY NĂM4.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆM Chuẩn các đặc trưng chế độ thủy văn là giá trị trung bình nhiều năm của nó với thời đoạn tính toán đủnhiều sao cho khi tăng chuỗi tính toán thì giá trị trung bình của chúng không thay đổi. Để tiện chọn lựa người ta thường lấy một số chẵn các chu kỳ thay đổi của đặc trưng đang xét. Thực tếđể lấy chuẩn các đặc trưng chế độ thủy văn, độ dài chuỗi cần khoảng 40 - 60 năm. Chuẩn dòng chảy năm là giá trị trung bình nhiều năm, bao gồm một vài chu kỳ thay đổi trọn vẹn củadao động lượng nước sông với các điều kiện địa lý cảnh quan không đổi và cùng với một mức khai tháchoạt động kinh tế trên bề mặt lưu vực. Chuẩn dòng chảy năm là một đặc trưng ổn định, là cơ sở để xác định khái quát về tài nguyên nước củamột lưu vực hay một vùng lãnh thổ. Nó như là một điểm tựa hay là chuẩn mực để xác định các đặc trưngthủy văn khác. Tính ổn định của chuẩn dòng chảy năm được xác định bởi hai điều kiện: 1) Như là đại lượng trung bình nhiều năm hầu như không thay đổi nếu ta thêm vào chuỗi nhiều nămmột vài năm quan trắc. 2) Nó là hàm chủ yếu của các nhân tố khí hậu (lượng mưa và bốc hơi) kể cả giá trị trung bình củachúng, và chính các nhân tố này cũng là các đặc trưng khí hậu bền vững của lưu vực hay của vùng. Chuẩn dòng chảy năm có thể thể hiện dưới dạng lưu lượng bình quân Q (m3/s), tổng lượng nước bìnhquân năm W (m3), môđun dòng chảy trung bình năm M (l/s.km2), lớp nước trung bình năm Y (mm) chotoàn bộ diện tích lưu vực. Các đặc trưng chuẩn dòng chảy năm biểu thị dưới dạng M hoặc Y mang tính địa đới, tức là nó biếnđổi từ từ theo lãnh thổ và có thể lên bản đồ. Phụ thuộc vào thông tin của chế độ sông ngòi mà chuẩn dòng chảy năm có thể tính: + Theo số liệu đo đạc trực tiếp về dòng chảy sông ngòi cho thời gian đủ dài, đảm bảo độ chính xác khixác định chuẩn dòng chảy năm. + Bằng cách đưa chuỗi dòng chảy trung bình quan trắc trong thời đoạn ngắn về chuỗi kéo dài của sôngtương tự. + Khi hoàn toàn không có số liệu thì chuẩn dòng chảy năm xác định bằng việc khái quát kết quả từchuẩn dòng chảy năm các vùng khác hoặc trên cơ sở phương trình cân bằng nước. Tuy nhiên việc có một chuỗi số liệu đủ dài là vô cùng quan trọng để đánh giá và tính toán chuẩn dòngchảy năm. Đó chính là cơ sở để đánh giá chế độ nước tương lai khi thiết kế hồ chứa, đê điều, cầu cống vàcác công trình thủy khác. Đặc trưng dòng chảy được xác định bước đầu với trạng thái tự nhiên của sôngngòi sau đó dần được hiệu chỉnh tuỳ theo mức độ khai thác tài nguyên nước trên lưu vực.4.2. XÁC ĐỊNH CHUẨN DÒNG CHẢY NĂM KHI CÓ ĐẦY ĐỦ TÀI LIỆU QUAN TRẮC Chuẩn dòng chảy năm cũng như một giá trị trung bình của chuỗi thống kê, xác định theo công thức: 35 N ∑Q Q + Q2 + L + Q N −1 + Q N i QN = 1 = 1 (4.1) N Nvới QN - chuẩn dòng chảy năm m3/s; Q1,Q2,....,QN-1, QN - các giá trị dòng chảy năm cho thời kỳ nhiều năm(N năm). Khi tăng tiếp tục chuỗi thì đại lượng trung bình số học Q N không thay đổi hoặc ít thay đổi. Do độ dài các chuỗi dòng chảy năm thực tế không đáp ứng được yêu cầu (không vượt quá 60-80 năm,mà thường là 20-40 năm) nên chuẩn dòng chảy năm tính theo(4.1) thường sai khác giá trị Q N với N → ∞một đại lượng σQn nào đó, tức là: QN = Q0n ± σQn (4.2)với Q0n - dòng chảy năm theo dãy quan trắc hữu hạn n năm; σQn - sai số quân phương trung bình n năm. Theo lý thuyết sai số, đại lượng σQn phản ánh sai khác của giá trị trung bình n năm với chuẩn dòngchảy năm Q N cho N năm với N → ∞, sẽ bằng: σQ σ Qn = (4.3) nvới σQ - độ lệch quân phương trung bình giá trị đơn vị của dòng chảy năm Qi với trị trung bình n năm haylà trung bình của bình phương độ lệch các thành viên của chuỗi giá trị dòng chảy năm Qi với giá trị trungbình Q0n. Xác định σQ theo công thức: ∑ (Q − Q0n ) 2 σQ = ± i ...