TÍNH TOÁN THỦY VĂN ( Nguyễn Thanh Sơn - NXB Đại học Quốc gia Hà Nội ) CHƯƠNG 7

DÒNG CHẢY LỚN NHẤTLũ là một pha của chế độ dòng chảy sông ngòi có lượng cấp nước lớn nhất trong năm. Ở vùng nhiệt đới nguồn cấp nước chủ yếu của sông ở pha nước này là do mưa. Dòng chảy lớn nhất là trị số lưu lượng tức thời hoặc trị số bình quân ngày đêm lớn nhất trong năm. Lũ do mưa được tạo thành trên các sông do sự đóng góp của các thể tích nước cơ sở trên các khu vực khác nhau của lưu vực với tỷ lệ khác nhau qua quá...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TÍNH TOÁN THỦY VĂN ( Nguyễn Thanh Sơn - NXB Đại học Quốc gia Hà Nội ) CHƯƠNG 7 Chương 7 DÒNG CHẢY LỚN NHẤT Lũ là một pha của chế độ dòng chảy sông ngòi có lượng cấp nước lớn nhất trong năm. Ở vùng nhiệtđới nguồn cấp nước chủ yếu của sông ở pha nước này là do mưa. Dòng chảy lớn nhất là trị số lưu lượng tứcthời hoặc trị số bình quân ngày đêm lớn nhất trong năm. Lũ do mưa được tạo thành trên các sông do sự đóng góp của các thể tích nước cơ sở trên các khu vựckhác nhau của lưu vực với tỷ lệ khác nhau qua quá trình chảy truyền đi qua trạm khống chế. Lũ được tạo thành chịu nhiều chi phối của các điều kiện địa lý tự nhiên phức tạp, nên nghiên cứu lũkhông thể bỏ qua việc nghiên cứu các thành tố tạo lũ, đặc trưng cho quá trình hình thành lũ.7.1. Ý NGHĨA NGHIÊN CỨU LŨ VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG DÒNG CHẢY LỚN NHẤT Nghiên cứu và tính toán dòng chảy lũ và dòng chảy lớn nhất có tầm quan trọng về thực tế lẫn ý nghĩakhoa học. Ý nghĩa khoa học của việc nghiên cứu dòng chảy lũ và dòng chảy lớn nhất là chúng xác định đặc điểmchung của chế độ dòng chảy sông ngòi một vùng. Các đặc điểm cơ bản của dòng chảy lũ như thời gian duytrì lũ, cường độ lên xuống, môđun đỉnh lũ... thường có quan hệ chặt chẽ với điều kiện khí tượng và địa lý tựnhiên của lưu vực, nó phản ánh sự thay đổi theo không gian của các yếu tố đó. Ý nghĩa thực tế của việc nghiên cứu dòng chảy lũ ở chỗ nó là số liệu quan trọng cho thiết kế các côngtrình. Thiết kế với trị số nước lũ thiên nhỏ sẽ dẫn đến công trình có thể bị phá hoại. Thiết kế với một trị sốnước lũ thiên lớn, kích thước các công trình chứa lũ, xả lũ lớn sẽ gây ra lãng phí và làm cho hiệu ích côngtrình giảm thấp.7.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI DÒNG CHẢY LỚN NHẤT Các yếu tố ảnh hưởng tới dòng chảy lũ có thể phân thành hai loại chính: yếu tố khí tượng và yếu tốmặt đệm. Trong yếu tố khí tượng mưa rào có tác dụng quyết định, cung cấp nguồn dòng chảy. Yếu tố mặt đệmảnh hưởng tới quá trình tổn thất và quá trình tập trung dòng chảy. Nói đến các yếu tố khí hậu trước hết nói đến mưa. Mưa tác động đến dòng chảy cực đại ở tổng lượngmưa, cường độ mưa và tính chất của mưa. Chế độ mưa ở nước ta rất phong phú, có tới trên 80% lượng mưa trong năm tập trung vào mùa mưa,số ngày mưa có thể đạt 80 ÷ 120 ngày. Mưa mùa hạ thường có độ nước lớn, lượng mưa cũng khá lớn, đặcbiệt là mưa giông, nhưng mưa giông thường diễn ra trên diện tích không lớn trong một thời gian ngắn, vìvậy nó thường có ảnh hưởng tới sự hình thành dòng chảy lũ trên lưu vực nhỏ. Đối với lưu vực lớn, lũ do tổhợp của nhiều hình thái thời tiết như giông, bão, đường đứt, hội tụ nhiệt đới, rãnh thấp... diễn ra liên tục vàbao trùm một diện tích lớn, làm cho mực nước sông cao và duy trì trong thời gian dài rất dễ gây ra lũ lớn. Ví dụ: Trận lũ lớn trên sông Hồng tháng VIII năm 1971 là do xoáy thấp trên dải hội tụ kết hợp với bãogây nên, mưa phân bố trên diện tích rộng, lượng mưa từ 200 ÷ 300 mm trở lên chiếm 85% diện tích lưuvực, lượng mưa từ 400 ÷ 500mm cũng có diện tích không nhỏ. Xét trong một trận mưa thì cường độ mưa tức thời luôn luôn thay đổi, tuy thời gian duy trì cường độmưa lớn không dài nhưng có tác dụng quyết định hình thành lưu lượng đỉnh lũ. Ở nước ta những trận mưa82dài với lượng mưa lớn thường có nhiều đỉnh với thời gian có cường độ mưa lớn. Tương ứng với quá trìnhmưa là quá trình lũ có nhiều đỉnh. Các yếu tố mặt đệm là độ dốc sườn, hướng sườn, độ ẩm của đất, thảm thực vật, điền trũng v.v.. có ảnhhưởng lớn đến tốc độ tập trung nước và độ lớn của lũ. Vai trò của địa hình, hướng núi đối với sự phân bố lũ cũng khá rõ nét, ở những dãy núi cao, đón gióthường hình thành những tâm mưa lớn như: Đông Triều, Bắc Quang, Tam Đảo... những nơi đó có mô đunđỉnh lũ lớn. Những trận mưa giông kết hợp với địa hình thường gây nên những trận lũ lớn trên lưu vực nhỏ. Yếu tố mặt đệm còn có tác dụng quyết định tới hai khâu chính trong quá trình hình thành dòng chảylũ: quá trình tổn thất và quá trình tập trung nước trên sườn dốc và sông. Một phần lượng mưa được giữ lại trên lá cây, tán rừng không sinh dòng chảy, lượng nước đó phụthuộc vào mật độ và loại hình thực vật trên lưu vực. Tán rừng (nhất là tán rừng nhiều tầng) có khả năng giữlại một lượng nước mưa khá lớn, nhưng rất khó đánh giá đúng mức ảnh hưởng của nó đến dòng chảy lũ. Rừng có tác dụng làm giảm dòng chảy mặt, tăng dòng chảy ngầm, làm giảm đỉnh lũ và kéo dài thờigian lũ. Vào đầu mùa lũ tác dụng đó khá mạnh, giữa và cuối mùa lũ, khi lưu vực đã bão hòa nước tác dụngđó giảm đi. Khi mưa kéo dài nhiều giờ, lớp nước tổn thất do ngưng đọng trên lá cây, tán rừng có thể bỏqua, song tác dụng điều tiết do rừng thì cần xét đến. Ngoài lượng tổn thất do tán rừng giữ lại, một phần lượng nước mưa khác đọng trong các hang hốc,chỗ trũng, ao hồ, đầm lầy. Khi tính toán lũ đối với những trận lũ lớn, tổn th ...