TÍNH TOÁN THỦY VĂN ( Nguyễn Thanh Sơn - NXB Đại học Quốc gia Hà Nội ) CHƯƠNG 8

DÒNG CHẢY BÉ NHẤTLưu lượng nước bé nhất là một trong những đặc trưng thủy văn cơ bản, thường được sử dụng nhiều trong các qui hoạch xây dựng, tưới tiêu, sử dụng nước trong sinh hoạt và bảo vệ môi trường. Dòng chảy bé nhất là chỉ tiêu để điều chỉnh sự phân phối dòng chảy trong năm, đặc biệt là đối với các công trình đòi hỏi sự vận hành liên tục như công nghiệp nặng, thủy điện v.v.. Như vậy các thông tin về lưu lượng nước cực tiểu đáp ứng nhu cầu đánh giá dòng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TÍNH TOÁN THỦY VĂN ( Nguyễn Thanh Sơn - NXB Đại học Quốc gia Hà Nội ) CHƯƠNG 8 Chương 8 DÒNG CHẢY BÉ NHẤT Lưu lượng nước bé nhất là một trong những đặc trưng thủy văn cơ bản, thường được sử dụng nhiềutrong các qui hoạch xây dựng, tưới tiêu, sử dụng nước trong sinh hoạt và bảo vệ môi trường. Dòng chảy bé nhất là chỉ tiêu để điều chỉnh sự phân phối dòng chảy trong năm, đặc biệt là đối với cáccông trình đòi hỏi sự vận hành liên tục như công nghiệp nặng, thủy điện v.v.. Như vậy các thông tin về lưu lượng nước cực tiểu đáp ứng nhu cầu đánh giá dòng chảy tự nhiên củasông ngòi cũng như để đánh giá mức độ hoạt động kinh tế qua dòng chảy sông ngòi. Các đặc trưng tính toán chủ yếu của dòng chảy bé nhất là dòng chảy trung bình tháng hoặc dòng chảytrung bình 30 ngày, thậm chí dòng chảy trung bình ngày đêm quan trắc vào thời kỳ kiệt. Nếu thời kỳ kiệt trên sông ngắn (ít hơn hai tháng) hoặc không liên tục (mùa kiệt xen lẫn mùa lũ) thìkhó có tháng nào không có lũ, khi đó ta chọn 30 ngày liên tục để tính đặc trưng lưu lượng bé nhất. Để làmđược điều đó ta dựng các đường quá trình nước các năm quan trắc để chọn một thời kỳ quan trắc có 30ngày nước kiệt liên tục làm thời kỳ tính toán. Nếu ngay cả việc chọn một thời kỳ tính toán 30 ngày cũng gặp khó khăn thì phải sử dụng thời kỳ ngắnhơn, nhưng không ngắn hơn 23-25 ngày để tránh ảnh hưởng của lũ trong tính toán. Dòng chảy trung bình 30 ngày cực tiểu luôn nhỏ hơn dòng chảy trung bình tháng theo lịch, bởi vậynếu hiệu của chúng không sai khác quá 10% thì nên sử dụng dòng chảy trung bình tháng. Nếu sử dụng đường tần suất thì dòng chảy bé nhất ứng với tần suất từ 75-97%.8.1. TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY BÉ NHẤT KHI CÓ SỐ LIỆU QUAN TRẮC Khi tính toán dòng chảy bé nhất của sông ngòi có quan trắc thủy văn về dòng chảy, độ dài chuỗi đượccoi là đủ để xác định xác suất tính toán năm của lưu lượng nước cực tiểu nếu như sai số độ lệch quânphương tương đối của chuỗi quan trắc σn không vượt quá ±15%. Khi đó quan trọng nhất là các năm nước ít hay nhóm năm theo sông tương tự. Hệ số biến đổi dòngchảy cực tiểu các sông không cạn và không đóng băng nằm trong khoảng 0,2-0,4. Điều đó cho phép sửdụng để tính toán các chuỗi có từ 8-15 năm. Tuy nhiên nếu hệ số biến đổi vào khoảng 0,7-1 đòi hỏi phảikéo dài chuỗi quan trắc tới 20-40 năm. Lưu lượng nước bé nhất với tần suất tính toán được xác định bằng việc sử dụng ba tham số Q, Cv , Csnhư đã xác định với chuẩn dòng chảy năm. Giá trị dòng chảy trung bình của lưu lượng là giá trị trung bìnhsố học tính riêng cho từng mùa. Khi đó không kể chuỗi được tính toán với 30 giá trị hay ít hơn (23-25 giátrị). Việc xây dựng các đường cong đảm bảo dòng chảy bé nhất được tiến hành riêng cho từng thời kỳ theocác qui tắc như đối với dòng chảy năm. Nếu giá trị dòng chảy bé nhất có những giá trị bằng 0 do nước sôngngòi khô cạn thì tham số đặc trưng của chuỗi có thể lấy theo phương pháp đồ giải giải tích Alecxâyev vớiđường cong đảm bảo thực nghiệm được làm trơn. Nếu giá trị σn vượt quá giá trị cho phép, cần phải tiếnhành kéo dài chuỗi bằng phương pháp tương tự. Khi chọn sông tương tự trước hết cần chú ý đến tính đồngbộ về các điều kiện thủy địa chất của các lưu vực đang xét. Để thực hiện điều đó, cần nghiên cứu các mô tảđịa chất và bản đồ vùng nghiên cứu cũng như bản đồ vùng để xác định dòng chảy cực tiểu xây dựng cho1 26lãnh thổ. Và một điều quan trọng nữa khi chọn sông tương tự là các sông phải được đánh giá cùng mộthạng theo kích cỡ (diện tích lưu vực) hoặc sự chênh lệch đại lượng là ít nhất. Khi thiếu cả sông tương tự và σn > 40% thì cần xét chuỗi như là thiếu tài liệu quan trắc.8.2. TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY BÉ NHẤT KHI KHÔNG CÓ TÀI LIỆU QUAN TRẮC Tính toán lưu lượng nước bé nhất với độ đảm bảo cho trước đối với sông ngòi chưa nghiên cứu trongtrường hợp tài liệu thực tế không đáp ứng tính toán theo các công thức xác suất thống kê, cần phải đưa vềmột trong các phương pháp sau đây: 1. Xác định các đặc trưng cần tìm của dòng chảy bé nhất với việc sử dụng các quan trắc rời rạc vềdòng chảy và tài liệu lưu vực sông tương tự. 2. Xác định các giá trị tính toán dòng chảy trên cơ sở khái quát hoá qua ba tham số: chuẩn dòng chảybé nhất, hệ số biến đổi và hệ số bất đối xứng theo tài liệu của các sông đã được nghiên cứu. 3. Sử dụng các hệ số chuyển đổi từ dòng chảy bé nhất của một tần suất đảm bảo xác định (cho trước)của dòng chảy cần tìm. Phương pháp thứ ba ngày nay được ứng dụng rộng rãi trong thực tế qui hoạch xây dựng. Khi đó dòngchảy bé nhất với suất đảm bảo cho trước là lưu lượng nước 30 ngày bé nhất ứng 80 % suất đảm bảo. Không phụ thuộc vào phương pháp tính toán các đặc trưng cần thiết của dòng chảy bé nhất ( chuẩnhay là suất đảm bảo dòng chảy cho trước) được xác định bởi hai phương pháp cơ bản: theo bản đồ đườngđẳng dòn ...