Xây dựng bộ đường cong IDF phục vụ tính toán mưa thiết kế cho lưu vực sông Cả

Nghiên cứu đã xây dựng bộ đường cong IDF cho tất cả các trạm khí tượng thủy văn trong hệ thống lưu vực sông Cả với chuỗi số liệu cập nhập mới nhất đến năm 2016. Kết quả tính toán đáng tin cậy và hoàn toàn có thể sử dụng đưa vào tính toán lũ thiết kế cho lưu vực sông Cả.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng bộ đường cong IDF phục vụ tính toán mưa thiết kế cho lưu vực sông CảTuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 XÂY DỰNG BỘ ĐƯỜNG CONG IDF PHỤC VỤ TÍNH TOÁN MƯA THIẾT KẾ CHO LƯU VỰC SÔNG CẢ Trần Kim Châu, Lê Thị Thu Hiền Trường Đại học Thủy lợi, email: kimchau_hwru@tlu.edu.vn1. GIỚI THIỆU CHUNG Đường cong IDF (Intensity - Duration -Frequency) biểu diễn mối quan hệ giữa bathông số: cường độ mưa, thời gian mưa vàtần suất. Đây là một công cụ hữu hiệu chomục đích thiết kế trong lĩnh vực tài nguyênnước, đặc biệt là trong lĩnh vực tính toán tiêuthoát nước đô thị hoặc tính toán lũ tại các lưuvực nhỏ có thời gian chảy truyền ngắn. Do Hình 2. Biểu đồ mưa cực đạivậy việc xây dựng đường cong IDF dựa trên các thời đoạn trạm Hà Tĩnhchuỗi số liệu được cập nhật mới nhất là việclàm cấp thiết. Trong nghiên cứu này, ba hàm phân bố Bài báo này trình bày kết quả xây dựng bộ xác suất phổ biến được sử dụng trong xâyđường cong IDF cho lưu vực sông Cả dựa dựng đường cong IDF cũng được phân tíchtrên chuỗi số liệu mưa thực đo mới nhất từ để lựa chọn hàm phân bố phù hợp nhất: Lognăm 1991 đến năm 2016 (26 năm) thu thập từ Pearson III (LP3), Gumbel (EV1), GEV10 trạm khí tượng thuộc lưu vực sông Cả: Hà (Generalised Extreme Value) [2].Tĩnh, Hương Khê, Hương Sơn, Kỳ Anh, QuỳChâu, Qùy Hợp, Quỳnh Lưu, Tây Hiếu, 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUTương Dương (Hình 1). Đường cong IDF được xây dựng theo trình tự các bước sau: Bước 1: Thu thâp số liệu, tính toán xác định chuỗi số liệu mưa cực trị ứng với các giai đoạn. Từ số liệu mưa thu thập từ 10 trạm khí tượng thuộc lưu vực sông Cả tính toán lượng mưa lớn nhất cho 7 thời đoạn: 1h, 2h, 6h, 12h, 24h, 48h, 72h. Bước 2: Lựa chọn hàm phân bố xác suất Hình 1. Mạng lưới trạm khí tượng phù hợp. Nghiên cứu lựa chọn 3 hàm phân bố lưu vực sông Cả xác suất phổ biến trong xây dựng đường cong Số liệu mưa từng trạm được biểu diễn theo IDF: LP3, EV1 và GEV với các hàm (PDF)các thời đoạn mưa khác nhau: 1h, 2h, 6h, được thể hiện như bảng 1. Với mục đích xem12h, 24h, 48h, 72h. Hình 2 thể hiện lượng xét mức độ phù hợp (Goodness of Fit), bamưa lớn nhất của trạm khí tượng Hà Tĩnh phép kiểm định Kolmogorov Smirnov (S-K),tương ứng với các thời đoạn kể trên trong Anderson Darling (A-D) và Chi Squaredgiai đoạn từ 1991 đến 2016. (C-S) được sử dụng. 572 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 Bảng 1. Các hàm phân bố xác suất Dựa trên kết quả các tham số tìm được củaPhân ba đường, kết quả lượng mưa thời đoạn ứng PDF với các tần suất thiết kế được xác định. Bảng bốEV1 3 thể hiện kết quả tính toán lượng mưa 24h của trạm Hà Tĩnh. Nhận thấy rằng lượng mưaLP3 tính toán theo phân phối EV1 thường lớn hơn ở các tần suất lớn (>5%), tuy nhiên vớiGEV những tần nhỏ hơn, giá trị tính toán theo phân bố này nhỏ hơn các phân bố khác. Đối với việc tính toán tiêu thoát nước hoặc tính toán Bước 3: Dựa trên dạng phân bố phù hợp thiết kế cho các lưu vực nhỏ, tần suất lựanhất đã lựa chọn ở bước trên, tính toán lượng chọn thường lớn hơn 5%, việc lựa chọn phânmưa lũy tích CDF ứng với các thời đoạn phối EV1 tỏ ra thiên an toàn. Bên cạnh đó đốitương ứng với các tần suất thiết kế. Từ lượng với phân phối LP3 và GEV tại một số trạmmưa lũy tích ứng với các thời đoạn, tính toán xảy ra trường hợp lượng mưa 2 giờ lớn hớn 2cường độ mưa và vẽ đường cong IDF. lần lượng mưa 1 giờ ở cùng tần suất. Điều3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU này dẫn tới cường độ mưa tăng lên khi thời gian tăng, không phù hợp với thực tế. Lượng Dựa trên bộ số liệu của 10 trạm nghiên mưa lũy tích theo tần suất cũng được so sánhcứu ứng với các thời đoạn từ 1h đến 72h, ba với giá trị thực đo tại mỗi trạm bằng cáchchỉ số kiểm định nêu trên được tính toán cho biểu diễn trên biểu đồ (Hình 3 ví dụ cho 2tất cả các trạm. Bảng 2 biểu diễn giá trị ba trạm Hương Khê, Vinh). Trực quan cho thấychỉ số đánh giá sự phù hợp của ba hàm phân phân bố EV1 cho kết quả khớp nhất với sốbố cho trạm Hà Tĩnh. Kết quả tính toán cho liệu thực đo. ...