Giáo trình Thủy văn công trình

199 trang phuongnguyen 2660

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Thủy văn công trình", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

giao_trinh_thuy_van_cong_trinh.pdf

Nội dung text: Giáo trình Thủy văn công trình

Giáo trình thủy văn công trình
Chæång I: Mở Đầu I. TAÌI NGUYÃN NÆÅÏC VAÌ ÂÀÛC ÂIÃØM CUÍA TAÌI NGUYÃN NÆÅÏC Moüi sæû phaït triãøn cuía sæû tæû nhiãn vaì xaî häüi âãöu liãn quan âãún næåïc. Næåïc laì âäüng læûc chuí yãúu chi phäúi moüi hoaût âäüng vãö dán sinh kinh tãú cuía con ngæåìi. Noïi toïm laûi, khäng coï næåïc thç khäng coï sæû säúng. 1. Sæû phán bäú cuía næåïc: Trãn haình tinh cuía chuïng ta næåïc täön taûi trong khäng gian ráút räüng dæåïi nhæîng daûng khaïc nhau. - Næåïc màût âáút: tæïc laì næåïc åí säng, suäúi, ao, häö, biãøn, næåïc naìy nàòm trãn bãö màût cuía traïi âáút. - Næåïc trong táöng khê quyãøn: loaûi næåïc naìy täön taûi dæåïi daûng máy vaì håi næåïc, trong khoaíng khäng gian 15km caïch màût âáút. - Næåïc dæåïi âáút (næåïc ngáöm), næåïc ngáöm nàòm dæåïi màût âáút, täön taûi trong khoaíng 1km caïch màût âáút. Læåüng næåïc åí caïc âaûi dæång chiãúm 95,5%; næåïc daûng bàng åí 2 cæûc cuía quaí âáút chiãúm 1,7%; næåïc ngáöm chiãúm 1,7% (âa pháön laì næåïc màûn); næåïc ngoüt trãn màût âáút åí säng ao häö chiãúm mäüt tyí lãû ráút nhoí (1%) 1
2. Âàûc træng cuía næåïc: Næåïc âæåüc âaïnh giaï theo 3 âàûc træng sau: - Læåüng næåïc. - Cháút læåüng næåïc. - Âäüng thaïi cuía næåïc. 3. Âàûc tênh cuía næåïc: Næåïc coï caïc âàûc tênh sau: - Tênh váûn âäüng liãn tuûc cuía næåïc. - Tênh lan truyãön. - Tênh chu kyì. Tênh chu kyì theo xu thãú chu kyì nàm hoàûc chu kyì nhiãöu nàm. - Tênh ngáùu nhiãn: sæû hçnh thaình doìng chaíy vaì quaï trçnh biãún âäøi cuía noï laì täøng håüp nhiãöu yãúu täú do âoï phuû thuäüc chuí yãúu vaìo sæû biãún âäøi ngáùu nhiãn cuía caïc yãúu täú aính hæåíng âãún doìng chaíy. - Tênh quy luáût: tênh quy luáût khäng chè âæåüc thãø hiãûn åí chu kyì xuáút hiãûn doìng chaíy trong nàm maì coìn thãø hiãûn åí sæû biãún âäøi coï quy luáût theo khäng gian do chi phäúi båíi caïc yãúu täú âëa hçnh vaì hoaût âäüng khê háûu cuía tæìng vuìng. 4. Âàûc thuì cuía taìi nguyãn næåïc: Taìi nguyãn næåïc khaïc våïi taìi nguyãn khaïc laì åí chäù næåïc coï âàûc thuì laìm låüi vaì gáy haûi. Nhiãûm vuû cuía con ngæåìi laì khai thaïc màût låüi vaì phoìng chäúng màût haûi cuía næåïc. 2
II. KHAI THAÏC TAÌI NGUYÃN NÆÅÏC Viãûc khai thaïc sæí duûng taìi nguyãn næåïc, con ngæåìi âaî thæûc hiãûn tæì khi måïi xuáút hiãûn åí haình tinh naìy, tuy nhiãn do sæû phaït triãøn cuía xaî häüi viãûc khai thaïc taìi nguyãn næåïc ngaìy caìng tiãún bäü vaì hiãûn âaûi hån. Taìi nguyãn næåïc âæåüc khai thaïc phuûc vuû cho con ngæåìi åí caïc lénh væûc sau: 1. Khai thaïc næåïc phuûc vuû cho cäng nghiãûp vaì dán sinh: Con ngæåìi säúng âæåüc phaíi coï næåïc, våïi vuìng näng thän thç viãûc khai thaïc næåïc sinh hoaût giaí âån nhæ viãûc khai thaïc næåïc tæì säng, suäúi, âaìo giãúng, Nhæng åí thaình phäú vaì khu cäng nghiãûp thç viãûc giaíi quyãút næåïc phuûc vuû cho saín xuáút vaì sinh hoaût laûi laì váún âãö låïn cáön âæåüc nghiãn cæïu cáøn tháûn âãø coï cäng trçnh cáúp phuûc vuû âáöy âuí cho hiãûn taûi vaì sæû phaït triãøn cuía thaình phäú trong tæång lai. 2. Khai thaïc næåïc phuûc vuû cho näng nghiãûp: Viãûc duìng næåïc âãø tæåïi cho cáy träöng con ngæåìi âaî thæûc hiãûn tæì xa xæa. Âãún nay caïc cäng trçnh thuyí låüi phuûc vuû tæåïi âaî phaït triãøn räüng khàõp åí caïc quäúc gia våïi trçnh âäü kyî thuáût vaì quy mä phuûc vuû khaïc nhau. 3. Låüi duûng nàng læåüng næåïc âãø phaït âiãûn: Ngæåìi ta âaî låüi duûng thãú nàng cuía næåïc våïi læu læåüng nháút âënh laìm quay tuabin thuyí âiãûn, tuabin naìy keïo theo maïy phaït âãø phaït âiãûn. 3
Thuyí âiãûn åí næåïc ta phaït triãøn khaï maûnh, hiãûn nay cäng suáút caïc traûm thuyí âiãûn âaî chiãúm pháön låïn cäng suáút âiãûn chung cuía caí næåïc. 4. Låüi duûng mäi træåìng næåïc âãø giao thäng thuyí låüi. 5. Låüi duûng mäi træåìng næåïc âãø nuäi träöng thuyí saín. III. PHOÌNG CHÄÚNG MÀÛT HAÛI CUÍA NÆÅÏC 1. Phoìng chäúng uïng: Ngæåìi ta âaî xáy dæûng caïc cäng trçnh tiãu uïng âãø thæûc hiãûn viãûc tiãu thaïo næåïc thæìa ra khoíi khu träöng troüt baío âaím cho cáy träöng khäng bë nháûp, äøn âënh nàng suáút cáy träöng. 2. Phoìng chäúng luî luût: Âãø phoìng chäúng luî luût ngæåìi ta âaî xáy dæûng âã säng, âã biãøn, cäng trçnh thoaït luî âãø phoìng chäng sæû uy hiãúp cuía luût. 3. Phoìng chäúng xoïi moìn âáút: Âãø thæûc hiãûn phoìng chäúng xoïi moìn âáút ngæåìi ta âaî duìng kyî thuáût canh taïc håüp lyï, träöng vaì baío vãû ræìng, xáy dæûng caïc cäng trçnh chäúng saût låí vaì baío vãû âáút träöng troüt. IV. NHIÃÛM VUÛ VAÌ NÄÜI DUNG CUÍA MÄN HOÜC THUYÍ VÀN Tæì caïc yãu cáöu cuía caïc ngaình låüi duûng taìi nguyãn næåïc, cáön phaíi tênh toaïn læåüng næåïc âãún tæì säng suäúi âãø laìm cå såí âæa ra caïc giaíi phaïp cäng trçnh thêch håüp. Màût khaïc tæì caïc yãu cáöu baío vãû âãø phoìng 4
træì màût haûi cuía næåïc cuîng cáön tênh toaïn læåüng næåïc âãún gáy haûi âãø tæì âoï âãö xuáút caïc giaíi phaïp cäng trçnh thêch håüp. Män hoüc thuyí vàn cäng trçnh coï nhiemeû vuû xaïc âënh cán bàòng næåïc trong hãû thäúng khi cáúu truïc hãû thäúng vaì caïc yãu cáöu næåïc âæåüc xaïc âënh. Nhiãûm vuû cå baín cuía män hoüc laì: - Âaïnh giaï tiãöm nàng taìi nguyãn næåïc trong hãû thäúng. - Tênh toaïn cán bàòng næåïc. - Xaïc âënh quy luáût thay âäøi cuía âàûc træng nguäön næåïc thuyí vàn cäng trçnh khäng âi sáu nghiãn cæïu nhæîng quy luáût cuía quaï tçnh doìng chaíy (nhæ män Thuyí læûc) maì nghiãn cæïu caïc phæång phaïp tênh toaïn caïc âàûc træng thuyí vàn, tênh toaïn cán bàòng næåïc khi láûp caïc quy hoaûch vaì thiãút kãú hãû thäúng nguäön næåïc. Näüi dung cuía män hoüc Thuyí vàn cäng trçnh laì cung cáúp nhæîng kiãún thæïc cå baín vãö: - Sæû hçnh thaình doìng chaíy trãn säng ngoìi. - Phæång phaïp xaïc âënh caïc âàûc træng thuyí vàn phuûc vuû cho quy hoaûch thiãút kãú cäng trçnh. - Nguyãn lyï cå baín vãö cán bàòng næåïc vaì tênh toaïn âiãöu tiãút doìng chaíy phuûc vuû cho caïc ngaình duìng næåïc. 5
Chæång II: SÄNG NGOÌI VAÌ SÆÛ HÇNH THAÌNH DOÌNG CHAÍY SÄNG NGOÌI I. HÃÛ THÄÚNG SÄNG NGOÌI Næåïc mæa råi xuäúng âáút mäüt pháön täøn tháút do bäúc håi, mäüt pháön ngáúm vaìo âáút, pháön coìn laûi chaíy trãn sæåìn däúc táûp trung vaìo caïc raînh næåïc räöi sau âoï taûo thaình khe suäúi vaì chaíy vãö haû læu hçnh thaình hãû thäúng säng ngoìi. Hãû thäúng säng ngoìi gäöm coï säng chênh cuìng våïi säng nhaïnh vaì caïc khe suäúi táûp trung næåïc vãö doìng säng âoï. Hçnh daïng cuía hãû thäúng säng ngoìi coï thãø phán thaình caïc loaûi sau: - Hãû thäúng säng hçnh nan quaût - Hãû thäúng säng hçnh läng chim - Hãû thäúng säng hçnh caình cáy - Hãû thäúng säng hçnh song song g n m å a æ N h ûc T u g L Thaïi Nguyãn n g ä n S ä S Bàõc Giang S än g C áöu Phaí Laûi Säng Âuäúng Säng hçnh nan quaût Säng hçnh läng chim 6
Sän g Lä Yãn Vaûn Bãún S Cæía äng Häöng aì Â ng Sä S äng Âaì Säng Maî Säng hçnh caình cáy Säng hçnh song song II. LÆU VÆÛC SÄNG VAÌ ÂÀÛC TRÆNG CUÍA LÆU VÆÛC SÄNG 1. Læu væûc säng: Læu væûc säng laì pháön diãûn têch màût âáút maì træåïc âoï chaíy ra säng, noï chênh laì diãûn têch táûp trung næåïc cuía säng. Læu væûc cuía màût càõt khäúng chãú laì pháön diãûn têch táûp trung næåïc âãø âäø vaìo màût càõt säng âoï. 2. Âæåìng phán thuyí cuía læu væûc: Âæåìng phán thuyí næåïc màût laì âæåìng näúi caïc âiãøm cao nháút xung quanh læu væûc, næåïc mæa råi xuäúng 2 phêa cuía âæåìng phán thuyí seî chaíy vaìo 2 læu væûc säng khaïc nhau. Âæåìng phán thuyí næåïc ngáöm laì âæåìng näúi caïc âiãøm cao nháút cuía táöng khäng tháúm trãn cuìng xung quanh læu væûc. Khi næåïc ngáöm xuäúng 2 bãn cuía âæåìng phán thuyí ngáöm thç næåïc chaíy vaìo 2 säng khaïc nhau. Viãûc xaïc âënh âæåìng phán thuyí ngáöm ráút khoï khàn vaì täún keïm do âoï 7
ngæåìi ta thæåìng láúy âæåìng phán thuyí màût laìm âæåìng phán thuyí chung cuía læu væûc. Âæåìng phán thuyí màût Âæåìng phán thuyí ngáöm Táöng khäng tháúm næåïc Âæåìng phán thuyí næåïc màût vaì næåïc ngáöm Xaïc âënh âæåìng phán thuyí 3. Caïc âàûc træng hçnh thaïi cuía khu væûc: a. Diãûn têch læu væûc F (km2): Diãûn têch khäúng chãú båíi âæåìng phán thuyí cuía læu væûc âæåüc goüi laì diãûn têch læu væûc, kyï hiãûu laì F âæåüc tênh bàòng km2. b. Chiãöu daìi säng chênh L (km): Chiãöu daìi säng chênh laì chiãöu daìi âæåìng chuí læu cuía doìng säng chênh tæì nguäön ra cæía säng, kyï hiãûu laì L âån vë tênh laì km. c. Chiãöu daìi læu væûc L1 (km): Chiãöu daìi læu væûc laì âæåìng gáúp khuïc näúi caïc trung âiãøm màût càõt ngang læu væûc tæì nguäön ra cæía säng, màût càõt ngang naìy thàóng goïc våïi doìng chaíy. Thæåìng ngæåìi ta xem chiãöu daìi säng chênh tæång âæång våïi chiãöu daìi læu væûc, L L1. 8
d. Chiãöu räüng bçnh quán læu væûc B (km): Chiãöu räüng bçnh quán læu væûc âæåüc xaïc âënh nhæ sau:æ F B = (km) L1 e. Hãû säú hçnh daïng cuía læu væûc Kd: Hãû säú hçnh daïng cuía læu væûc âæåüc xaïc âënh nhæ sau: F L1 .B B Kd = 2 L1 L1 L. 1 L1 f. Âäü cao bçnh quán cuía læu væûc Hbq: Âäü cao bçnh quán cuía læu væûc âæåüc xaïc âënh trãn baín âäö âëa hçnh theo cäng thæïc sau: fi .hi fi .hi Hbq = fi F hi : cao trçnh bçnh quán giæîa 2 âæåìng âäöng mæïc fi : diãûn têch giæîa 2 âæåìng âäöng mæïc F : diãûn têch læu væûc g. Âäü däúc bçnh quán cuía læu væûc Ibq: Âäü däúc bçnh quán cuía læu væûc âæåüc xaïc âënh trãn baín âäö âëa hçnh theo cäng thæïc sau: bi  bi Ibq = h .   fi 240 220 7 bi : chiãöu daìi bçnh quán giæîa 2 âæåìng âäöng mæïc 200 180 h : chãnh lãûch giæîa 2 âæåìng âäöng mæïc 9
F : diãûn têch giæîa 2 âæåìng âäöng mæïc h. Máût âäü læåïi säng D (km/km2): Máût âäü læåïi säng âæåüc xaïc âënh nhæ sau: L D =  i F Li : täøng chiãöu daìi cuía táút caí säng suäúi trong læu væûc (thæåìng thäúng kã âäúi våïi nhæîng con säng coï chiãöu daìi tæì 100km tråí lãn) F : diãûn têch læu væûc 4. Âàûc træng cuía doìng säng: a. Màût càõt doüc cuía säng: Màût coüc doüc cuía säng laì màût càõt theo chiãöu doìng chaíy qua truûc loìng säng. Baín âäö màût càõt doüc säng cho ta biãút sæû hçnh thaình phán bäú âäüc âäúc doìng säng: Biãn giåïi Viãût Trung Màût càõt doüc Säng Âaì Lai Cháu Vaûn yãn Hoaì bçnh Vaìo säng Häöng b. Màût càõt ngang: Màût càõt ngang cuía säng taûi mäüt vë trê naìo âoï laì màût càõt vuäng goïc våïi hæåïng doìng chaíy taûi vë trê âoï. Màût càõt ngang cuía säng cho ta 10
biãút pháön loìng säng (laì pháön säng næåïc chaíy vaìo muìa kiãût) vaì pháön baîi säng (laì pháön âáút âai bë ngáûp vaìo muìa luî) Màût càõt ngang sang c. Âäü däúc màût næåïc: Âäü däúc màût næåïc laì tyí säú âäü chãnh mæûc næåïc H taûi 2 màût càõt våïi khoaíng caïch L. H H H i 1 2 L L Trong mäüt con säng thç i nhoí dáön tæì nguäön âãún cæía säng. III. SÆÛ HÇNH THAÌNH DOÌNG CHAÍY SÄNG NGOÌI 1. Khaïi niãûm vãö doìng chaíy säng ngoìi vaì hçnh thaình doìng chaíy: Doìng chaíy laì læåüng næåïc cuía læu væûc chaíy qua màût càõt cæía ra sau mäüt thåìi gian nháút âënh cuìng våïi sæû thay âäøi cuía noï trong thåìi gian âoï. Theo nguäön gäúc cuía doìng chaíy thç ngæåìi ta chia doìng chaíy ra 2 pháön: doìng chaíy màût vaì doìng chaíy ngáöm. - Doìng chaíy màût hçnh thaình do næåïc trãn màût læu væûc sinh ra (tæ mæa hoàûc tuyãún tan) vaì táûp trung vãö tuyãún cæía ra. Doìng chaíy màût chè hçnh thaình trong thåìi kyì coï mæa. 11
- Doìng chaíy ngáöm do næåïc ngáöm cung cáúp cho säng. Doìng chaíy ngáöm hçnh thaình caí trong thåìi kyì coï mæa vaì thåìi kyì khäng coï mæa, chênh doìng chaíy ngáöm âaî laìm cho con säng quanh nàm coï næåïc. Doìng chaíy trong säng åí næåïc ta âãöu do mæa taûo thaình, khi mæa råi xuäúng mäüt pháön taûo thaình doìng chaíy màût, pháön coìn laûi ngáúm xuäúng âáút vaì taûo thaình doìng chaíy ngáöm cung cáúp cho hãû thäúng säng. Mäüt trong nhæîng âàûc thuì cuía doìng säng laì sæû täön taûi tênh chu kyì. Xeït trong thåìi gian daìi (nhiãöu nàm) thç coï nhæîng nàm liãn tuûc doìng chaíy däöi daìo räöi coï nhæîng nàm liãn tuûc læåüng næåïc ngheìo kiãût. Nãúu xeït trong mäüt nàm bçnh thæåìng thç coï thåìi kyì nhiãöu næåïc vaìo caïc thaïng muìa mæa goüi laì doìng chaíy luî vaì coï thåìi kyì êt næåïc vaìo caïc thaïng muìa khä ta goüi laì doìng chaíy kiãût. Trong thåìi kyì muìa luî doìng chaíy sinh ra chuí yãúu laì doìng chaíy màût, coìn thåìi kyì muìa kiãût thç næåïc ngáöm laì nguäön cung cáúp chênh cho säng ngoìi. Thåìi kyì bàõt âáöu vaìo muìa luî vaì muìa kiãût phuû thuäüc vaìo âiãöu kiãûn khê háûu tæìng vuìng. 2. Caïc âàûc træng biãøu thë doìng chaíy: Doìng chaíy âæåüc biãøu thë qua caïc âàûc træng sau: a. Læu læåüng Q (m3/s): Læu læåüng laì læåüng næåïc chaíy qua màût càõt trong mäüt âån vë thåìi gian (m3/s hoàûc l/s). Læu læåüng trãn säng thay âäøi theo thåìi gian. Âäö thë biãøu thë sæû thay âäøi âoï goüi laì âæåìng quaï trçnh læu læåüng Q(t). Læu 12
læåüng bçnh quán trong thåìi gian T, âæåüc xaïc âënh tæì âæåìng quaï trçnh læu læåüng nhæ sau: 1 t Q Q )t( dt T 0 b. Täøng læåüng doìng chaíy W (m3): Täøng læåüng doìng chaíy laì læåüng næåïc chaíy ra màût càõt cæía ra trong thåìi gian T naìo âoï (thaïng, muìa, nàm) t 2 W 1t Q(t)dt c. Âäü sáu doìng chaíy cuía læu væûc Y (mm): Âäü sáu doìng chaíy læu væûc laì tyí säú giæîa täøng læåüng doìng chaíy W(m3) våïi diãûn têch læu væûc F (km2) 103 W W Y (mm) 106 F 103 F Trong âoï: W (m3) , F (km2) d. Modum doìng chaíy M (l/s - km2) Modum doìng chaíy laì læu læåüng doìng chaíy trãn mäüt âån vë diãûn têch cuía læu væûc: 103 .Q M (l/s - km2) Trong âoï: Q (m3/s) , F (km2) F e. Hãû säú doìng chaíy : Hãû säú doìng chaíy laì tyí säú giæîa læu læåüng doìng chaíy vaì læåüng mæa Y Trong âoï: X (mm) , Y (mm) X 13
IV. NHÁN TÄÚ AÍNH HÆÅÍNG ÂÃÚN DOÌNG CHAÍY SÄNG NGOÌI 1. Mæa: Mæa laì nhán täú chuí yãúu cuía sæû hçnh thaình doìng chaíy. a. Âàûc træng biãøu thë cuía mæa: - Læåüng mæa: læåüng mæa trong mäüt thåìi âoaûn naìo âoï laì låïp næåïc mæa âæåüc tênh bàòng mm trong thåìi âoaûn âoï. Vê duû: mæa ngaìy (mm/ngaìy); mæa thaïng (mm/thaïng); mæa nàm (mm/nàm). Læåüng mæa nàm thæåìng duìng âãø so saïnh vãö læåüng mæa giæîa caïc vuìng. Læåüng mæa thaïng thæåìng duìng âãø so saïnh læåüng mæa giæîa caïc thaïng trong nàm hoàûc giæîa caïc muìa. - Cæåìng âäü mæa tæïc thåìi: cæåìng âäü mæa tæïc thåìi at laì læåüng mæa âo âæåüc trong thåìi gian âån vë (mm/phuït) (mm/h) - Læåüng mæa trong thåìi âoaûn T: âæåüc kyï hiãûu laì: H t. n H t a t 1 a t : cæåìng âäü mæa bçnh quán trong thåìi âoaûn T n : säú thåìi âoaûn tênh toaïn X(mm) a(mm/ph) X(t) Nãúu læåüng mæa caìng låïn thç doìng chaíy låïn, vaì cæåìng âäü mæa låïn thç doìng chaíy cuîng seî låïn. Nhæng a(t) trong quy luáût khê tæåüng thç khi læåüng t mæa låïn thç cæåìng âäü mæa laûi nhoí vaì ngæåüc laûi khi cæåìng âäü mæa låïn thç læåüng mæa laûi nhoí. Ta váùn tháúy âæåüc ràòng våïi tráûn mæa raìo thç 14
cæåìng âäü mæa ráút låïn trong thåìi gian ngàõn vaì læåüng mæa ván nhoí hån nhæîng tráûn mæa dáöm daìi ngaìy våïi cæåìng âäü mæa nhoí hån. Váûy ta phaíi tçm våïi tráûn mæa máúy ngaìy seî cho doìng chaíy låïn nháút. Mæa raìo thæåìng gáy luî nãn cáön phaíi nghiãn cæïu kyî. Tiãu chuáøn mæa raìo cuía Viãût Nam t (ph) 5' 10' 30' 60' 240' 1440' X (mm) 4,0 6,5 11,0 14,0 20,0 50,6 a (mm/ph) 0,8 0,66 0,35 0,23 0,08 0,035 b. Phán loaûi mæa: - Mæa âäúi læu: Vãö muìa heì låïp khäng khê áøm saït màût âáút do màût tråìi âäút noïng låïp khäng khê naìy bäúc lãn taûo thaình låïp khäng khê âäúi læu våïi låïp khäng khê laûnh trãn cao gáy hiãûn tæåüng máút nhiãût, håi næåïc ngæng tuû laûi gáy mæa keìm theo hiãûn tæåüng sáúm seït, loaûi mæa naìy goüi laì mæa âäúi læu coï cæåìng âäü låïn nhæng trãn phaûm vi heûp. - Mæa âëa hçnh: Khäúi khäng khê áøm trãn âæåìng di chuyãøn gàûp nuïi cao, khäúi khäng khê naìy seî bäúc lãn cao gáy hiãûn tæåüng laûnh vç âäüng læûc. Håi næåïc ngæng tuû laûi gáy mæa åí sæåìn âoïn gioï (nhæ åí pháön Táy Træåìng Sån), pháön bãn kia sæåìn nuïi cao gioï khäng coìn mang håi næåïc nãn bë noïng lãn vç ma saït (nhæ hiãûn tæåüng gioï Laìo åí Âäöng Træåìng Sån vuìng Bàõc trung bäü) 15
- Mæa gioï xoaïy: Laì mæa do hiãûn tæåüng gioï xoaïy gáy ra, loaûi mæa naìy læåüng mæa låïn, phaûm vi räüng, thåìi gian keïo daìi thæåìng sinh luût läüi. Mæa gioï xoaïy gäöm caïc loaûi sau: + Mæa frong laûnh: Mæa frong laûnh laì khi khê âoaìn laûnh di chuyãøn gàûp khê âoaìn noïng áøm, khê âoaìn noïng bë máút nhiãût laìm ngæng tuû håi næåïc sinh ra mæa. + Mæa frong noïng: Mæa frong noïng laì khi khê âoaìn noïng di chuyãøn gàûp khê âoaìn laûnh, khê âoaìn noïng bë máút nhiãût tuû máy gáy ra mæa. + Mæa baîo: Khi coï baîo gioï xoaïy ráút maûnh háút khäng khê áøm lãn cao, khäúi khäng khê naìy bë laûnh âi vaì sinh ra mæa låïn. ÅÍ næåïc ta baîo laì nguyãn nhán chuí yãúu gáy ra mæa låïn trong muìa mæa. c. Chãú âäü mæa: Næåïc ta nàòm åí vuìng nhiãût âåïi gioï muìa nãn trong mäüt nàm phán thaình 2 muìa roî rãût: muìa mæa vaì muìa khä. Muìa mæa åí mäùi nåi âãöu coï khaïc nhau, coï vuìng muìa mæa bàõt âáöu såïm, coï vuìng muìa mæa bàõt âáöu muäün, nhæng noïi chung trong muìa mæa thæåìng chè 4 - 5 thaïng nhæng chiãúm mäüt læåüng mæa ráút låïn so våïi toaìn nàm. d. Phæång phaïp tênh mæa bçnh quán læu væûc: Læåüng mæa trãn læu væûc khäng âäöng âãöu båíi váûy phaíi bäú trê caïc traûm âo mæa cho håüp lyï, âaûi diãûn âæåüc cho læu væûc âoï. Læåüng mæa 16
bçnh quán læu væûc trong nàm hoàûc thaïng thæåìng tênh theo mäüt säú phæång phaïp sau: - Phæång phaïp bçnh quán säú hoüc: Læåüng mæa bçnh quán âæåüc tênh theo cäng thæïc sau: Traûm âo mæa n  Xi X 1 n n : säú traûm âo Xi : læåüng mæa åí traûm thæï i Phæång phaïp naìy sæí duûng khi trãn læu væûc coï nhiãöu traûm âo mæa vaì bäú trê vë trê âàûc træng. - Phæång phaïp âa giaïc: f Phæång phaïp naìy coi læåüng i Traûm âo mæa mæa âo âæåüc cuía mäüt traûm âaûi diãûn cho mäüt vuìng xung quanh traûm âo, xi fi hçnh daïng cuía vuìng âo mäùi traûm phuû traïch coï daûng âa giaïc. Caïch thæûc hiãûn: âáöu tiãn näúi caïc traûm våïi nhau âãø thaình hçnh tam giaïc, sau âoï veî caïc âæåìng trung træûc cuía tam giaïc seî hçnh thaình hçnh âa giaïc do mäùi traûm phuû traïch. Læåüng mæa bçnh quán âæåüc tênh nhæ sau: n fiX i 1 X n fi 1 17
fi : diãûn têch âo traûm thæï i phuû traïch Xi : læåüng mæa cuía traûm thæï i n fi = F : diãûn têch læu væûc 1 - Phæång phaïp âæåìng âàóng trë: Âæåìng âàóng trë mæa âæåüc cå quaïn khê tæåüng láûp trãn cå såí taìi liãûu cuía caïc traûm. Læåüng mæa bçnh quán âæåüc xaïc âënh nhæ sau: n X i Xi 1 fi 1 2 Xi + 1 X fi F Xi fi : diãûn têch nàòm giæîa hai âæåìng âàóng trë Xi, Xi+1 : læåüng mæa tæång æïng cuía hai âæåìng âàóng trë 2. Bäúc håi Z: Bäúc håi laì læåüng næåïc thoaït khoíi màût âáút. Læåüng bäúc håi âæåüc tênh bàòng mm/ngaìy, mm/thaïng, mm/nàm. Yãúu täú bäúc håi aính hæåíng âãún mæa vaì doìng chaíy. 3. Gioï, baîo: Gioï aính hæåíng âãún bäúc håi vaì mæa vç gioï váûn chuyãøn håi næåïc laìm tàng khaí nàng bäúc håi, laìm nhiãùu âäüng khäng khê sinh mæa. Gioï coï 2 âàûc træng chuí yãúu: hæåïng gioï vaì cáúp gioï. Nàm 1805, Bä-pho âaî âæa ra baíng cáúp gioï nhæ sau: Gioï âæåüc chia laìm 12 cáúp, gioï cáúp 6, cáúp 7 goüi laì aïp tháúp nhiãût âåïi, gioï tæì cáúp 8 âãún cáúp 12 laì baîo. 18
Cáúp V/(m/s) V(km/h) Trãn màût biãøn Trãn màût âáút 0 33,5 > 120 Thuyãön caï phaíi vãö bãún, Täøn tháút nghiãm troüng, taìu låïn phaíi thaí neo trãn màût âáút ráút hiãúm. 19
4. Âäü áøm khäng khê: Âäü áøm khäng khê aính hæåíng âãún mæa. Âäü áøm khäng khê laì máût âäü håi næåïc coï trong khäng khê. Âäü áøm khäng khê âæåüc biãøu thë bàòng âäü áøm tuyãût âäúi vaì âäü áøm tæång âäúi. 5. Nhán täú màût âãûm: a. Vë trê âëa lyï: Vë trê âëa lyï læu væûc biãøu thë bàòng kinh âäü, vé âäü, caïc nhán täú khê háûu thay âäøi theo vé âäü vaì âäü cao cuía læu væûc. b. Âàûc tênh thäø nhæåîng vaì âëa cháút: Thäø nhæåîng âëa cháút thãø hiãûn åí tênh tháúm cuía âáút, coï quan hãû âãún doìng chaíy ngáöm vaì màût. c. Låïp phuí thæûc váût: Låïp phuí thæûc váût laìm tàng âäü ngáúm cuía âáút. Nãúu âáút xäúp råìi raûc thç læåüng ngáúm tàng taûo doìng chaíy ngáöm låïn, doìng chaíy trãn säng seî âiãöu hoaì hån. Låïp phuí thæûc váût coï taïc duûng chäúng xoïi moìn âáút. d. Ao häö âáöm láöy: Coï taïc duûng âiãöu tiãút doìng chaíy. 6. Hoaût âäüng cuía con ngæåìi: - Näng nghiãûp: kyî thuáût canh taïc näng nghiãûp aính hæåíng täút, xáúu âãún doìng chaíy. - Lám nghiãûp: baío vãû ræìng vaì khai thaïc ræìng. - Thuyí låüi: cäng trçnh thuyí låüi seî âiãöu tiãút doìng chaíy 20
Chæång III: PHÆÅNG PHAÏP THÄÚNG KÃ XAÏC SUÁÚT TRONG TÊNH TOAÏN THUYÍ VÀN I. CÅ SÅÍ CUÍA VIÃÛC ÆÏNG DUÛNG PHÆÅNG PHAÏP THÄÚNG KÃ XAÏC SUÁÚT TRONG TÊNH TOAÏN THUYÍ VÀN Nhæ trãn âaî trçnh baìy, næåïc coï 2 âàûc thuì laìm låüi vaì gáy haûi. Con ngæåìi phaíi khai thaïc màût låüi vaì phoìng chäúng màût haûi cuía næåïc, muäún thãú phaíi biãút âæåüc nguäön næåïc khai thaïc vaì nguäön næåïc gáy haûi. Âãø tháúy âæåüc tênh cháút cáön thiãút duìng phæång phaïp thäúng kã xaïc suáút trong tênh toaïn thuyí vàn, ta xem xeït hai vê duû sau: Vê duû 1: Cäng trçnh khai thaïc màût låüi cuía næåïc Vê duû theo yãu cáöu duìng næåïc cuía khu dán cæ vaì khu cäng nghiãûp cuía mäüt thaình phäú cáön phaíi xáy dæûng mäüt nhaì maïy næåïc våïi læu læåüng Q = 3m3/s, nguäön næåïc âæåüc láúy tæì säng våïi táön suáút baío âaím P = 95% (tæïc laì vãö màût lyï thuyãút trung bçnh trong 100 nàm nguäön næåïc phaíi baío âaím âæåüc 95 nàm). Nhæ váûy váún âãö âàût ra laì nguäön næåïc säng âoï coï baío âaím theo yãu cáöu âàût ra hay khäng. Vç doìng chaíy trãn säng laì mäüt hiãûn tæåüng ngáùu nhiãn nãn cuîng coï thãø baío âaím vaì cuîng coï thãø khäng baío âaím âuí næåïc. Do âoï ta phaíi duìng phæång phaïp thäúng kã xaïc suáút læu læåüng trãn säng âãø tçm ra læu læåüng æïng våïi táön suáút baío âaím cuía noï. 21
Vê duû 2: Cäng trçnh phoìng træì màût haûi cuía næåïc Vê duû âã baío vãû mäüt thaình phäú vaì khu cäng nghiãûp nàòm ven säng thæåìng hay xaíy ra luî luût, ngæåìi ta âæa ra dæû aïn xáy dæûng âã säng âãø chäúng luî, våïi yãu cáöu chäúng âæåüc con luî 200 nàm gàûp mäüt láön (tæïc laì våïi táön suáút P = 0,5%). Váûy phaíi thiãút kãú âã säng âoï våïi cao trçnh âènh laì bao nhiãu. Vç cao trçnh mæûc næåïc luî åí säng laì mäüt hiãûn tæåüng ngáùu nhiãn nãn khäng thãø khàóng âënh âæåüc trë säú chênh xaïc. Ta khäng thãø duìng säú liãûu âo âaûc vaìi nàm maì tênh toaïn âæåüc maì phaíi duìng phæång phaïp thäúng kã xaïc suáút âãø xaïc âënh mæûc næåïc säng theo táön suáút thiãút kãú, tæì âoï måïi coï cå såí âãø xaïc âënh cao trçnh âènh âã baío vãû thaình phäú. II. XAÏC SUÁÚT, ÂAÛI LÆÅÜNG NGÁÙU NHIÃN VAÌ LUÁÛT PHÁN PHÄÚI XAÏC SUÁÚT CUÍA ÂAÛI LÆÅÜNG NGÁÙU NHIÃN 1. Xaïc suáút: a. Âënh nghéa: Xaïc suáút laì säú âo khaí nàng xuáút hiãûn cuía mäüt biãún cäú ngáùu nhiãn. Xaïc suáút låïn thç biãún cäú coï khaí nàng xuáút hiãûn nhiãöu hån. b. Cäng thæïc tênh xaïc suáút: Cäng thæïc cäø âiãøn âãø tênh xaïc suáút laì: m Säú biãún cäú cho A xuáút hiãûn P (A ) n Täøng säú caïc biãún cäú m : säú biãún cäú thuáûn låüi cho viãûc xuáút hiãûn hiãûn tæåüng A n : täøng säú caïc biãún säú 22
Vê duû: gieo âäöng tiãön thç P(sáúp), P(ngæía) âãöu bàòng nhau m 1 P(sáúp) = P(ngæía) = n 2 Vê duû: gieo mäüt con xuïc xàõc 6 màût thç viãûc xuáút hiãûn cuía mäùi màût laì âäöng khaí nàng, tæïc laì: P(1) = P(2) = P(3) = P(4) = P(5) = P(6) = 1/6 2. Táön suáút: Xaïc suáút laì noïi âãún caïc biãún cäú xuáút hiãûn âäöng khaí nàng, nãn ta coï thãø suy ra âæåüc sæû xuáút hiãûn cuía chuïng. Nhæng trong tæû nhiãn, trong kyî thuáût, trong âo âaûc thæûc nghiãûm ta khäng thãø dæû âoaïn âæåüc sæû xuáút hiãûn cuía biãún cäú naìo âoï bàòng hçnh thæïc suy luáûn âån giaín nhæ trãn. Do âoï ta phaíi coï phæång phaïp tênh phuì håüp âoï laì phæång phaïp thäúng kã. Thäúng kã caïc kãút quaí quan saït caïc biãún cäú hiãûn tæåüng vaì sæû xuáút hiãûn cuía noï ngæåìi ta thæåìng duìng khaïi niãûm táön suáút: Säú láön xuáút hiãûn cuía biãún cäú A trong thê nghiãûm m Táön suáút (P) = = Täøng säú láön thê nghiãûm n Khi säú láön thê nghiãûm ráút låïn, n tiãún tåïi vä cuìng thç táön suáút seî tiãún dáön tåïi xaïc suáút: m P (A) = lim n n Trong thæûc tãú ngæåìi ta thæåìng duìng pháön tràm âãø tênh toaïn táön suáút: m P = 100% n 23
Tênh cháút cuía xaïc suáút: xaïc suáút täøng caïc biãún cäú xung khàõc bàòng täøng xaïc suáút riãng leí cuía caïc biãún cäú âoï. Vê duû: Taûi mäüt traûm thuyí vàn ta âo âæåüc mæûc næåïc låïn nháút cuía mäùi nàm trong voìng 15 nàm âæåüc xãúp thæï tæû tæì låïn âãún beï nhæ sau: 14,5 13,8 11,9 10,5 9,8 14,3 13,5 11,5 10,2 9,5 14,0 13,3 11,5 10,0 9,0 1 Nhæ váûy xaïc suáút xuáút hiãûn cuía mäùi biãún cäú laì: 15 Nãúu ta cáön tçm xaïc suáút cuía Hmax > 14,0, theo tênh cháút trãn coï: P(> 14,0) = P(14,5) + P(14,3) + P(14,0) 1 1 1 3 = 2,0 15 15 15 15 3. Âaûi læåüng ngáùu nhiãn: Âaûi læåüng ngáùu nhiãn laì mäüt âaûi læåüng maì trong kãút quaí thê nghiãûm noï coï thãø xuáút hiãûn giaï trë naìy hay giaï trë khaïc khäng thãø biãút træåïc âæåüc, nhæng sau khi thê nghiãûm bao giåì noï cuîng nháûn mäüt giaï trë cuû thãø. Vê duû: tung mäüt con xuïc xàõc 6 màût, træåïc khi tung ta khäng biãút noï seî xuáút hiãûn màût naìo, nhæng ta biãút kãút quaí cuía noï dæït khoaït seî laì 1 trong 6 màût âoï sau khi tung. Âaûi læåüng ngáùu nhiãn liãn tuûc: Âaûi læåüng ngáùu nhiãn âæåüc goüi laì liãn tuûc, nãúu trong khoaíng [a, b] âaûi læåüng âoï nháûn vä säú giaï trë, trong âoï a, b laì 2 giaï trë báút kyì trong miãön giåïi haûn cuía âaûi læåüng ngáùu nhiãn 24
3 âoï. Vê duû: læu læåüng cuía mäüt con säng Qmax = 5000m /s, Qmin = 1000m3/s, thç trong khoaíng tæì 1000m3/s âãún 5000m3/s coï thãø xuáút hiãûn vä säú giaï trë. Âaûi læåüng ngáùu nhiãn råìi raûc: Âaûi læåüng ngáùu nhiãn âæåüc goüi laì råìi raûc nãúu trong khoaíng [a, b] chè nháûn âæåüc mäüt säú læåüng giaï trë nháút âënh. Vê duû: con xuïc xàõc täúi âa chè coï 6 màût do âoï ta chè nháûn âæåüc 6 giaï trë chæï khäng thãø nháûn âæåüc hån. Trong thuyí vàn læu læåüng Q vaì mæûc næåïc H laì âaûi læåüng ngáùu nhiãn liãn tuûc, nhæng trong tênh toaïn thæåìng duìng caïc trë säú bçnh quán vaì caïc trë säú max, min cuía ngaìy, thaïng, nàm nãn ta coï xem noï laì âaûi læåüng ngáùu nhiãn råìi raûc. Trong thuyí vàn cäng trçnh ngæåìi ta tiãún haình âo âaûc quan tràõc caïc säú liãûu âãø tçm ra quy luáût cuía biãún cäú ngáùu nhiãn. Quy luáût cuía biãún cäú phaíi coï bao nhiãu trë säú, bao nhiãu thåìi gian âãø âuí chênh xaïc saït våïi thæûc tãú. Nãn khi ta nghiãn cæïu laì chuïng ta chè nghiãn cæïu mäüt pháön chæï khäng thãø toaìn bäü täøng thãø säú liãûu âæåüc. Pháön säú liãûu nghiãn cæïu ta goüi laì máùu säú liãûu thäúng kã. 4. Máùu vaì täøng thãø säú liãûu thäúng kã: Muäún nghiãn cæïu yãúu täú ngáùu nhiãn trong thuyí vàn noïi riãng hay trong thäúng kã hoüc noïi riãng, phaíi thäúng kã caïc säú liãûu quan tràõc X1, X2, X3, X4 Xn. Âoï ta goüi laì máùu thäúng kã coï dung læåüng n. dung læåüng täøng thãø cuía caïc âàûc træng thuyí vàn thç khäng thãø xaïc âënh âæåüc 25
vç noï laì vä táûn, vç täøng thãø säú liãûu laì toaìn bäü caïc biãún cäú ngáùu nhiãn. Trong tênh toaïn thuyí vàn ta chè coï thãø nghiãn cæïu mäüt pháön cuía dung læåüng täøng thãø âaûi læåüng ngáøu nhiãn. Ngæåìi ta goüi mäüt pháön dung læåüng âoï laì máùu taìi liãûu thäúng kã (tæïc laì mäüt âoaûn taìi liãûu cuía täøng säú thäúng kã) Yãu cáöu âãø coï mäüt máùu taìi liãûu phaín aính âuïng täøng thãø phaíi laì: - Máùu âaûi diãûn cho täøng thãø (trong thuyí vàn êt nháút phaíi coï trë säú låïn nháút, trë säú nhoí nháút vaì trë säú trung bçnh). - Máùu phaíi baío âaím âæåüc tênh cháút âäöng nháút cuía säú liãûu thu tháûp. - Máùu phaíi mang tênh âäüc láûp giæîa caïc nàm våïi nhau (mäùi nàm láúy mäüt säú liãûu) Viãûc choün máùu trong tênh toaïn thuyí vàn ráút quan troüng, phaíi phán têch quy luáût máùu, phaíi xeït âãún sai säú cuía máùu âãø sai säú nàòm trong phaûm vi cho pheïp. 5. Phán bäú táön suáút vaì âæåìng táön suáút luyî têch (âæåìng táön suáút) Trong tênh toaïn thuyí vàn ngæåìi ta duìng lyï thuyãút xaïc suáút thäúng kã âãø xaïc âënh táön suáút xuáút hiãûn cuía âàûc træng thuyí vàn. Trong mäüt âàûc træng thuyí vàn coï giaï trë xuáút hiãûn nhiãöu, coï giaï trë xuáút hiãûn êt, nhæ váûy sæû phán bäú khäng âãöu nhau vaì táön suáút xuáút hiãûn cuîng khaïc nhau. 26
25 20 Vê duû: Trãn mäüt traûm âo 15 10 mæûc næåïc, hàòng nàm âo trë säú Hmax 5 trong voìng 50 nàm (1941 - 1990). Phán laìm 4 cáúp mæûc næåïc vaì tháúy sæû xuáút hiãûn cuía chuïng nhæ sau: Hmax = 20 - 25m xuáút hiãûn 3 láön Hmax = 15 - 20m xuáút hiãûn 14 láön Hmax = 10 - 15m xuáút hiãûn 28 láön Hmax = 5 - 10m xuáút hiãûn 5 láön Täøng cäüng 50 láön Dæûa vaìo cäng thæïc tênh táön suáút xuáút hiãûn m P = 100% ta tênh âæåüc táön suáút xuáút hiãûn cuía tæìng n træåìng håüp nhæ sau: 3 14 P = 100% = 6% P = 100% = 28% 1 50 2 50 48 5 P = 100% = 56% P = 100% = 10% 3 50 4 50 Dæûa vaìo säú liãûu trãn ta veî âæåìng phán phäúi táön suáút. Âæåìng táön suáút âæåüc thaình láûp tæì âæåìng phán phäúi táön suáút. Theo âënh nghéa æïng våïi mäüt giaï trë X cuía âaûi læåüng ngáùu nhiãn coï táön suáút tæång æïng våïi giaï trë âaûi læåüng låïn hån vaì bàòng noï, tæïc laì: a F(x > a) = Pa i a Âãø tênh toaïn âæåìng luyî têch táön suáút láûp baíng sau: 27
Cáúp mæûc næåïc 20 - 25m 15 - 20m 10 - 15m 5 - 10m Säú láön xuáút hiãûn 3 láön 14 láön 28 láön 5 láön m P = 100% 6% 28% 56% 10% n F(x) = Pi 6% 34% 90% 100% H(m) H(m) 25 25 20 20 15 15 10 10 5 5 10 20 30 40 50 P% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 P% Âæåìng táön suáút luyî têch âæåüc thaình láûp nhæ trãn tæì caïc âaûi læåüng råìi raûc nãn coï hçnh báûc thang. Trong thæûc tãú noï laì mäüt âæåìng cong liãn tuûc. 6. Âæåìng phán bäú máût âäü táön suáút vaì âæåìng táön suáút: Tæì vê duû trãn, ta xeït caïc âaûi læåüng råìi raûc våïi 4 cáúp mæûc næåïc khaïc nhau, mäùi cáúp mæûc næåïc coï trë säú max maì min. Nãúu ta chia [Hmax - Hmin] ra n pháön tiãún haình tênh toaïn táön suáút vaì âæåìng luyî têch táön suáút thç caïc âæåìng âoï coï báûc thang nhoí hån. Nãúu ta láúy Xi laì tuyì yï nhoí, tæïc laì Xi 0 thç ta coï: 28
+ Âæåìng máût âäü táön suáút laì mäüt âæåìng trån. P f(x) = lim i Xi 0 x i + Âæåìng luyî têch táön suáút (tæïc laì âæåìng táön suáút) cuîng laì mäüt âæåìng trån: xp P(x > xi) = 1 - 0 f (x)dx X X f(x) P% P% Âæåìng máût âäü táön suáút f (x) Âæåìng táön suáút P(x) II. ÂÀÛC TRÆNG THÄÚNG KÃ CUÍA ÂAÛI LÆÅÜNG NGÁÙU NHIÃN Trong tênh toaïn thäúng kã xaïc suáút ngæåìi ta thæåìng duìng caïc âàûc træng sau: 1. Trë säú âàûc træng biãøu thë xu thãú táûp trung: a. Trë säú bçnh quán X Giaí sæí ta coï mäüt máùu taìi liãûu quan tràõc X1, X2, X3, Xn thç chè säú bçnh quán cuía liãût taìi liãûu laì: 1 n X X i n i 1 29
Vê duû: thäúng kã chiãöu cao cuía mäüt âäüi boïng âaï 20 ngæåìi thç ta tháúy: - Coï 3 ngæåìi cao 1,6m - Coï 6 ngæåìi cao 1,65m - Coï 8 ngæåìi cao 1,7m - Coï 2 ngæåìi cao 1,75m - Coï 1 ngæåìi cao 1,8m Theo cäng thæïc trãn thç chiãöu cao trung bçnh cuía âäüi boïng laì: 3.1,6 6.1,65 8.1,7 2.1,75 1.1,8 X ,1 68m 20 b. Säú âäng Xâ: Säú âäng Xâ laì trë säú coï khaí nàng xuáút hiãûn nhiãöu nháút. Nãúu theo vê duû trãn thç coï 8 cáöu thuí cao 1,7m âoï chênh laì säú âäng cuía liãût thäúng kã Xâ = 1,7. 2. Trë säú âàûc træng biãøu thë xu thãú phán taïn: a. Khoaíng lãûch låïn nháút max: - Khoaíng lãûch låïn nháút laì giaï trë chãnh lãûch cuía trë säú låïn nháút vaì trë säú nhoí nháút cuía liãût thäúng kã. max = Xmax - Xmin Nãúu theo vê duû vãö chiãöu cao cuía âäüi boïng âaï nhæ âaî noïi trãn thç: max = 1,80 - 1,60 = 0,2m Khoaíng lãûch låïn nháút mäüt pháön noïi lãn mæïc âäü phán taïn nhæng khäng mang tênh cháút âaûi biãøu cho liãût thäúng kã nãn êt duìng. 30
d. Khoaíng lãûch quán phæång x: Khoaíng lãûch quán phæång âæåüc xaïc âënh nhæ sau:  (X X)2  i x n Xi - trë säú cuía liãût taìi liãûu thäúng kã X - trë säú bçnh quán cuía liãût thäúng kã n - säú liãûu thäúng kã  - coï cuìng âån vë våïi X  phaín aïnh âæåüc mæïc âäü phán taïn cuía liãût thäúng kã,  nhoí noïi lãn sæû phán taïn beï vaì ngæåüc laûi. Vç  coï thæï nguyãn nãn khäng thãø duìng so saïnh våïi liãût thäúng kã khaïc âån vë. c. Hãû biãún âäüng Cv: Hãû säú biãún âäüng Cv khàõc phuûc âæåüc nhæåüc âiãøm cuía khoaíng lãûch quán phæång, hãû säú biãún âäüng Cv khäng coï thæï nguyãn vaì tênh toaïn nhæ sau:  C v X 2 2  (X i X)  (X i X)  C n n v 1 X  X X n i X Âàût K = i tæïc laì X = K . X i X i i 1 2 Váûy Cv =  (K )1 n i 31
d. Hãû säú thiãn lãûch Cs: Hãû säú thiãn lãûch phaín aính hçnh daïng cuía âæåìng phán bäú táön suáút lãûch vãö traïi hay lãûch vãö phaíi. 3 (K i 1) Cs 3 nCv 3 - Khi (Ki - 1) > 0 thç Cs > 0 daûng phán bäú lãûch vãö bãn traïi ta goüi laì phán bäú lãûch dæång, noïi lãn trë säú Xi nhoí hån trë säú bçnh quán chiãúm âa säú. 3 - Khi (Ki - 1) 0 CS < 0 0 X 3. Caïc trë säú âàûc træng cuía máùu: Nhæ trãn âaî noïi máùu laì mäüt pháön nhoí cuía täøng thãø nãn caïc âàûc træng thäúng kã cuía máùu coï sai säú nháút âënh våïi âàûc træng cuía täøng thãø. Muäún caïc âàûc træng thäúng kã cuía máùu gáön xaïc våïi täøng thãø ta phaíi hiãûu chènh cäng thæïc tênh toaïn caïc âàûc træng thäúng kã cho máùu. Qua 32
thäúng kã tênh toaïn ngæåìi ta âãö nghë duìng caïc cäng thæïc sau âãø tênh caïc âàûc træng thäúng kã. X X i n (K )1 2  X i n 1 (K )1 2 C i v n 1 3 (Ki 1) Cs 3 n( C)3 v 4. Sai säú láúy máùu: Trong taìi liãûu tênh toaïn thuyí vàn chè laì mäüt máùu thäúng kã chæï khäng coï âæåüc täøng thãø säú liãûu. Sai säú naìy âæåüc phaín aïnh trong caïc trë säú âàûc træng thäúng kã cuía máùu. Sai säú láúy máùu khäng thãø traïnh khoíi, vç taìi liãûu thu tháûp âæåüc våïi dung læåüng nhoí chæa mang tênh âaûi biãøu cho liãût taìi liãûu, màût khaïc sai säú ngáùu nhiãn khi âo âaûc vaì âæåìng táön suáút cuía máùu laì khäng liãn tuûc cuîng dáùn âãún sai säú. Trong lyï thuyãút thäúng kã ngæåìi ta âaî tçm ra cäng thæïc tênh sai säú tuyãût âäúi () vaì sai säú tæång âäúi (') cuía âàûc træng thäúng kã X , Cv vaì Cs nhæ baíng sau. Trong caïc cäng thæïc tênh sai säú: n - laì dung læåüng cuía máùu thäúng kã X , Cv, Cs vaì  - âæåüc tênh toaïn theo caïc cäng thæïc âaî giåïi thiãûu. 33
Cäng thæïc tênh sai säú láúy máùu Âàûc træng thäúng kã Sai säú tuyãût âäúi Sai säú tæång âäúi (%)  100Cv X X 'X n n Cv 2 100 2 C C 1 Cv 'C 1 Cv v v 2n v 2n 6 100 6 2 4  1( 6C2 5C2 ) ' 1( 6C 5C ) Cs Cs v v Cs v v n Cs n Ta tháúy ràòng caïc sai säú âãöu tyí lãû nghëch våïi càn báûc 2 cuía n, nãúu n caìng nhoí thç sai säú caìng låïn vaì ngæåüc laûi. IV. ÂÆÅÌNG TÁÖN SUÁÚT KINH NGHIÃÛM 1. Cäng thæïc tênh toaïn táön suáút kinh nghiãûm: Âæåìng táön suáút kinh nghiãûm laì âæåìng táön suáút âæåüc tênh toaïn tæì liãût taìi liãûu khê tæåüng thuyí vàn thu tháûp âæåüc. Theo cäng thæïc tênh toaïn táön suáút thç: m P .100% n n - laì dung læåüng cuía máùu taìi liãûu m - laì säú thæï tæû cuía taìi liãûu âæåüc xãúp tæì låïn beï Säú láön xuáút hiãûn cuía giaï trë X Xi chênh laì säú thæï tæû m âaî âæåüc xãúp tæì låïn âãún nhoí vaì táön suáút luyî têch chênh laì: m P(X > X ) = 100% i n 34
Nhæ váûy mäùi giaï trë Xi seî tênh âæåüc P(X Xi), cháúm caïc âiãøm våïi toaû âäü (Xi, P) lãn âäö thë coï hoaình âäü laì P, tung âäü laì X. Sau âoï veî âæåìng trån âi qua trung tám cuía caïc âiãøm âoï ta seî âæåüc âæåìng táön suáút kinh nghiãûm. m Nãúu tênh táön suáút theo cäng thæïc P = 100% våïi máùu taìi liãûu n khäng daìi thç seî xaíy ra træåìng håüp báút håüp lyï åí chäù våïi säú haûng m = n (tæïc laì säú haûng nhoí nháút) thç coï táön suáút P = 100%. Nhæ váûy coï nghéa laì nghiãùm nhiãn cäng nháûn vãö sau naìy khäng khi naìo xuáút hiãûn mäüt trë säú nhoí hån trë säú nhoí nháút âoï, nhæ thãú laì khäng phuì håüp våïi hiãûn tæåüng khê tæåüng thuyí vàn. Âãø khàõc phuûc nhæåüc âiãøm trãn, trong tênh toaïn thuyí vàn cáön âæa thãm hãû säú biãún âäøi vãö táön suáút xuáút hiãûn våïi âiãöu kiãûn thæûc tãú. Cäng thæïc chung âãø tênh toaïn táön suáút kinh nghiãûm laì: m a P .100% n b Trong âoï: n - dung læåüng máùu taìi liãûu m - chè säú thæï tæû xãúp tæì låïn âãún beï a, b - hãû säú âiãöu chènh Ngæåìi ta âæa ra caïc hãû säú âiãöu chènh âãø taûo thaình cäng thæïc tênh toaïn táön suáút kinh nghiãûm nhæ sau: 35
Tãn cäng thæïc Hãû säú a Hãû säú b Cäng thæïc m 0,5 Cäng thæïc trung bçnh 0,5 0 P1 = .100% n m Cäng thæïc voüng säú 0 1 P2 = .100% n 1 m 0,3 Cäng thæïc säú giæîa 0,3 0,4 P3 = .100% n 4,0 Kãút quaí tênh toaïn táön suáút cuía 3 cäng thæïc trãn khäng hoaìn toaìn giäúng nhau, âàûc biãût laì åí vuìng coï táön suáút cao vaì táön suáút tháúp, vê duû sau seî cho ta tháúy roî âiãöu âoï. Táön suáút kinh nghiãûm tæì 3 cäng thæïc trãn nhæ sau: Vê duû: Ta coï liãût taìi liãûu mæa åí mäüt vuìng våïi 20 nàm taìi liãûu tæì nàm 1976 âãún nàm 1995, sàõp xãúp taìi liãûu tæì låïn âãún beï vaì tênh toaïn m 0,5 m m 0,3 m Nàm X(mm) P1 = P2 = P3 = n n 1 n 4,0 1 1983 2410 2,5% 4,76% 3,43% 2 1992 2390 7,5% 9,52% 8,33% 10 1979 1970 47,5% 47,62% 47,54% 11 1987 1890 52,5% 52,38% 52,45% 19 1976 1688 92,5% 90,47% 91,66% 20 1993 1680 97,5% 95,23% 96,56% 36
Tæì kãút quaí tênh toaïn trãn ta veî âæåìng táön suáút cho 3 cäng thæïc P1, P2, P3 trãn cuìng mäüt âäö thë vaì ruït ra nháûn xeït sau: X Âæåìng P2 Âæåìng P1 Âæåìng P3 P% - Âäúi våïi cäng trçnh khai thaïc màût låüi cuía næåïc, ngæåìi ta xaïc âënh táön suáút baío âaím tuyì theo loaûi âënh mæïc vaì mæïc âäü quan troüng cuía cäng trçnh, táön suáút thæåìng laì: P = 75%  95%. Nãúu cuìng táön suáút thç âæåìng P2 cho giaï trë X beï hån âæåìng P1 vaì P3. Váûy âãø cho viãûc duìng næåïc âæåüc baío âaím thç âæåìng P2 seî an toaìn hån. - Âäúi våïi cäng trçnh phoìng chäúng màût haûi cuía næåïc, thç ngæåìi ta duìng táön suáút xuáút hiãûn cuía læåüng næåïc gáy haûi. Tuyì theo loaûi cäng trçnh vaì mæïc âäü gáy haûi cuía noï táön suáút tênh toaïn thæåìng laì: P = 0,1%  5%. Nãúu cuìng mäüt táön suáút thç âæåìng P2 cho giaï trë X låïn hån âæåìng P1 vaì P3. Váûy âãø xáy dæûng âæåüc cäng trçnh chäúng luî an toaìn trong tênh toaïn nãn duìng âæåìng táön suáút kinh nghiãûm P2. Båíi nhæîng lyï do trãn nãn ngæåìi ta thæåìng duìng cäng thæïc: m P = 100% âãø tênh toaïn táön suáút kinh nghiãûm n 1 37
2. Trçnh tæû veî âæåìng táön suáút kinh nghiãûm: - Thu nháûp taìi liãûu. - Sàõp xãúp taìi liãûu tæì låïn âãún beï. - Láûp baíng tênh táön suáút vaì tênh táön suáút cho liãût taìi liãûu. - Tæì P vaì X cháúm caïc âiãøm táön suáút lãn giáúy veî táön suáút. - Veî âæåìng cong trån âi qua trung tám cuía daîy âiãøm táön suáút. Âæåìng âoï chênh laì âæåìng táön suáút kinh nghiãûm cuía liãût taìi liãûu. 3. Váún âãö æïng duûng cuía âæåìng táön suáút kinh nghiãûm: Âæåìng táön suáút âæåüc sæí duûng åí giaï trë cæûc nhoí P = 0,1%  5% (âäúi våïi cäng trçnh phoìng chäúng luî luût) vaì giaï trë låïn P = 75%  99% (âäúi våïi cäng trçnh tæåïi traûm thuyí âiãûn, cáúp næåïc sinh hoaût vaì cäng nghiãûp). Trong luïc âoï âæåìng táön suáút kinh nghiãûm thæåìng veî âæåüc våïi 15  20 nàm taìi liãûu thç giaï trë táön suáút cæûc nhoí vaì táön suáút låïn khäng nàòm trong vuìng âæåüc tênh toaïn maì cáön phaíi tiãún haình ngoaûi suy. Nãúu veî âæåìng táön suáút trãn giáúy ä vuäng thäng thæåìng thç hçnh daïng âæåìng táön suáút åí hai âáöu ráút däúc viãûc ngoaûi suy khoï khàn, æïng duûng khäng tiãûn låüi, viãûc xaïc âënh giaï trë cuía X seî thiãúu chênh xaïc. Båíi thãú trong tênh toaïn thuyí vàn ngæåìi ta duìng mäüt loaûi giáúy âàûc biãût âãø veî âæåìng táön suáút âoï ngæåìi ta goüi laì giáúy táön suáút. Giáúy táön suáút coï âàûc âiãøm laì âån vë chia trãn hoaình âäü khäng âãöu nhau, åí hai âáöu thç thæa maì åí giæîa thç daìy, coìn trãn tung âäü thç váùn phán bäú âãöu. (xem phuû luûc) 38
Nhæåüc âiãøm låïn nháút cuía âæåìng táön suáút kinh nghiãûm laì phaíi tiãún haình ngoaûi suy åí hai âáöu âæåìng táön suáút, giaï trë thæåìng sæí duûng âãöu nàòm åí vuìng naìy. Viãûc ngoaûi suy seî coï sai säú låïn trong viãûc chuí quan cuía ngæåìi veî dáùn âãún sai säú låïn. Nãúu duìng säú liãûu âoï âãø thiãút kãú thç seî aính hæåíng âãún quy mä cuía cäng trçnh hoàûc laì laîng phê väún âáöu tæ hoàûc laì khäng baío âaím yãu cáöu kyî thuáût cuía cäng trçnh. Âãø khàõc phuûc khoï khàn noïi trãn, ngæåìi ta duìng phæång phaïp toaïn hoüc âãø khaïi quaït hoaï âæåìng táön suáút theo âuïng quy luáût tæû nhiãn cuía hiãûn tæåüng thuyí vàn. Âæåìng táön suáút âæåüc xaïc láûp trãn cå såí toaïn hoüc ngæåìi ta goüi laì âæåìng táön suáút lyï luáûn. Âæåìng táön suáút lyï luáûn coï liãn quan chàût cheî våïi caïc trë säú âàûc træng thäúng kã cuía taìi liãûu thuyí vàn, màût khaïc noï khäng máu thuáùn våïi âæåìng táön suáút kinh nghiãûm. V. ÂÆÅÌNG TÁÖN SUÁÚT LYÏ LUÁÛN Âæåìng táön suáút lyï luáûn laì mäüt caïch noïi âãø phán biãût våïi âæåìng táön suáút kinh nghiãûm maì thäi. Thæûc cháút âæåìng táön suáút lyï luáûn laì mä hçnh phán phäúi xaïc suáút âæåüc sæí duûng trong tênh toaïn thuyí vàn noï tæång âäúi phuì håüp våïi tênh cháút váût lyï cuía hiãûn tæåüng thuyí vàn, chæï chæa phaíi laì xuáút phaït tæì lyï thuyãút xaïc suáút âãø chæïng minh hiãûn tæåüng thuyí vàn phuì håüp våïi mä hçnh phán phäúi xaïc suáút toaïn hoüc. Âæåìng táön suáút chênh laì âæåìng luyî têch cuía haìm phán phäúi xaïc suáút. 39
xP P (X > Xi) = 0 f (x)dx Trong âoï: P(X > XP) - táön suáút cuía giaï trë X > Xp. f (x) - haìm máût âäü táön suáút 1. Âæåìng táön suáút Piãcxån III (P III): Phæång trçnh âæåìng máût âäü âæåìng táön suáút Piãcxån III coï daûng a x d x d P = P0 1 e. a Po Trong âoï: a - khoaíng caïch tæì khåíi âiãøm X X cuía âæåìng máût âäü táön o Xd X a suáút âãún vë trê säú âäng. d P0 - tung âäü âæåìng máût âäü táön suáút åí vë trê säú âäüng Xâ. d - khoaíng caïch giæîa säú bçnh quán X vaì säú âäng Xâ. Tênh cháút cå baín cuía âæåìng Piãcxån III laì âáöu traïi giåïi haûn taûi vë trê nhoí nháút X0. Coìn âáöu phaíi laì vä haûn. Qua phæång trçnh âæåìng máût âäü táön suáút ta tháúy âæåìng Piãcxån III coï 3 tham säú laì P0, a, d. Nhæ váûy khi 3 thäng säú naìy âæåüc xaïc âënh thç æïng våïi mäùi trë säú X ta tçm âæåüc máût âäü táön suáút y. Ngæåìi ta âaî xaïc âënh âæåüc quan hãû giæîa caïc tham säú trãn våïi caïc âàûc træng thäúng kã thuyí vàn nhæ sau: C .C d = X v s 2 40
C a = 2X . v d Cs 4 2 4 Cs 2C 1 s 2 Cs P0 4 2 4 C e Cs . v 2 Cs 4 Haìm gamam  coï baíng tra sàôn. 2 Cs Do âoï nãúu viãút X , Cv, Cs cuía máùu thäúng kã thç âæåìng phán bäú máût âäü táön suáút f(X) hoaìn toaìn xaïc âënh, tiãún haình têch phán f(X) ta seî âæåìng táön suáút lyï luáûn Piãcxån III. Âãø traïnh phiãön phæïc khi sæí duûng hai äng Foxtå vaì Rupkin âaî dæûa vaìo âàûc tênh cuía âæåìng Piãcxån III tiãún haình phán têch vaì láûp baíng tra, viãûc sæí duûng ráút thuáûn låüi. Trong pháön naìy giåïi thiãûu baíng tra cuía Foxtå - Rupkin. Hai äng âæa ra haìm säú  chè phuû thuäüc vaìo Cs vaì P, nãúu coï  seî tênh âæåüc XP nhæ sau: X X K 1  p p  Cv Haìm säú  phuû thuäüc vaìo Cs vaì P, nãúu coï Cs vaì P seî tra âæåüc , tæì  seî tênh âæåüc Xp nhæ sau: Xp =  + X = X (Cv + 1) Baíng tra chè âæåüc láûp cho træåìng håüp Cv = 1. Do âoï nãúu Cv 1 thç dæûa vaìo hãû thæïc sau âãø kiãøm tra Kp, vaì tæì âoï tênh Xp. 41
Kp = Cv + 1 Xp = Kp . X Baíng tra  cuía Foxtå - Rupkin P% 0,01 0,1 1 50 75 99 99,9 Cs 0,0 3,72 3,09 2,23 0,00 -0,67 -2,33 -3,00 0,1 3,94 3,23 2,40 -0,02 -0,68 -2,25 -2,95 0,2 4,16 3,38 2,47 -0,03 -0,69 -2,18 -2,81 1,0 5,96 4,53 3,02 -0,16 -0,73 -1,59 -1,79 Vê duû: Tênh vaì veî âæåìng táön suáút cho liãût taìi liãûu mæa coï âàûc træng thäúng kã nhæ sau: mm Cv = 0,5 ; Cs = 1 ; X = 1600 Tra baíng  våïi Cs = 1 ta coï  våïi caïc táön suáút P khaïc nhau. Vç trong træåìng håüp naìy Cv = 0,5 1 nãn ta phaíi tênh Kp, tæì Kp tênh ra Xp. Láûp baíng tênh toaïn âæåìng táön suáút giæîa P vaì Xp nhæ sau: 42
P%  KP XP 0,01 5,96 3,980 6368 0,1 4,53 3,265 5224 1,0 3,02 2,510 4016 50 -0,16 0,920 1472 75 -0,73 0,635 1016 . 99 -1,59 0,215 344 99,9 -1,79 0,105 168 Tæì säú liãûu trãn âæa P vaì XP veî vaìo giáúy táön suáút, ta seî coï âæåìng táön suáút lyï luáûn Piãcxån III. Nhæîng âiãøm cáön chuï yï khi duìng âæåìng Piãcxån III: - Khi CS 0) Vê duû: Tçm  æïng duûng våïi P = 1% khi Cv = 0,5 vaì Cs = -1 Theo cäng thæïc trãn ta coï:    ( 1,59) 1,59 1%*(Cs )1 (100 1)%(Cs )1 (99)%(Cs )1 43
- Khi duìng âæåìng Piãcxån III cáön chuï yï âãún giåïi haûn thay âäøi cuía Cs nhæ sau: 2Cv X min 2Cv Cs , Trong âoï Kmin = 1 K min X - Khi Cs < 2Cv thç âæåìng Piãcxån III xuáút hiãûn säú ám khäng phuì håüp våïi hiãûn tæåüng thuyí vàn. Do âoï khi Cs < 2Cv nãúu cáön phaíi duìng âæåìng Piãcxån III thç tênh toaïn Cs = 2Cv cho træåìng håüp naìy. 2. Âæåìng táön suáút lyï luáûn Kritski - Menken (âæåìng K - M) Do nhæåüc âiãøm cuía âæåìng Piãcxån III laì khi Cs < 2Cv thç khäng phuì håüp våïi yï nghéa váût lyï cuía hiãûn tæåüng thuyí vàn. Hai äng Kritski - Menken âaî xáy dæûng mä hçnh phán phäúi táön suáút våïi caïc yãu cáöu sáu: - Mä hçnh phán phäúi táön suáút våïi 3 thäng säú X , Cv, Cs. Do Cs trong tênh toaïn coï nhiãöu sai säú nãn caïc äng âãö nghë láúy Cs = m . Cv theo quy luáût cuía nhiãöu säng. - Hçnh daûng haìm máût âäü táön suáút laì daûng hçnh quaí chuäng uïp, chè coï mäüt säú âäng. - Âaûi læåüng X bë chàûn mäüt âáöu, Xmin = 0 våïi tyí säú Cv/Cs báút kyì, nhæ váûy trë säú biãún ngáùu thay âäøi tæì 0 âãún (0 < x < ) Kritski - Memken duìng haìm máût âäü táön suáút Piãcxån III våïi Cs = 2Cv laìm gäúc chuáøn âãø tênh toaïn. 44
Âãø tênh Xp, Kritski - Menken âaî láûp baíng tra sàôn. Baíng tra våïi Cs = m . Cv, trong âoï m = 1  6. Trong mäùi baíng tra Cv thay âäøi tæì 0,1 âãún 1,2 (Cv = 0,1  1,2) Baíng tra KP våïi Cs = 2Cv cuía Kritski - Menken: P% 0,001 0,01 1 50 60 75 99 99,9 Cv 0,1 1,49 1,42 1,25 1,00 0,97 0,78 0,72 0,2 2,09 0,49 0,3 2,82 0,32 0,4 3,68 3,20 2,16 0,95 0,85 0,31 0,19 0,5 4,67 3,98 2,51 0,92 0,80 0,63 0,21 0,11 0,6 0,05 0,7 0,02 0,8 0,01 0,9 0,00 1 11,51 0,01 0,00 1,1 12,23 0,00 0,00 1,2 15,1 11,8 5,50 0,58 0,40 0,00 0,00 Vê duû: Veî âæåìng táön suáút lyï luáûn cho liãût taìi liãûu mæa våïi caïc âàûc træng sau: mm X = 1600 ; Cv = 0,4 ; Cs = 2Cv 45
Âáöu tiãn tra baíng Kritski - Menken våïi træåìng håüp Cs = 2Cv, vaì Cv = 0,4 ta seî coï âæåüc KP. tæì Kp tênh âæåüc Xp theo Xp = Kp . X . Kãút quaí tênh toaïn âæåüc ghi åí baíng sau: P% 0,001 0,01 0,1 50 60 99 99,9 Kp 3,68 3,20 2,70 0,95 0,85 0,31 0,19 Xp (mm) 5880 5120 4320 1520 1360 496 304 3. AÍnh hæåíng cuía caïc tham säú thäúng kã âäúi våïi âæåìng táön suáút: Hçnh daûng cuía âæåìng táön suáút X lyï luáûn hoaìn toaìn phuû thuäüc vaìo X 2 caïc tham säú thäúng kã. X 1 a. Cv vaì Cs khäng âäøi, X thay âäøi: X 3 X 1 > X 2 > X 3, thç caïc âæåìng táön suáút song song våïi nhau. P% X b. Cs vaì X khäng âäøi, Cv thay âäøi: CV1 Cv1 > Cv2 trong træåìng håüp naìy, CV2 âæåìng Cv1 däúc hån âæåìng Cv2. c. Cc vaì X khäng âäøi, Cs thay âäøi: P% Khi Cs = 0 âæåìng táön suáút laì X âæåìng thàóng. CS = O Khi Cs > 0 âæåìng táön suáút loîm CS O Khi Cs < 0 âæåìng táön suáút läöi lãn. P% 46
VI. PHÆÅNG PHAÏP VEÎ ÂÆÅÌNG TÁÖN SUÁÚT THÆÅÌNG DUÌNG 1. Phæång phaïp âæåìng thêch håüp: Phæång phaïp âæåìng thêch håüp laì phæång phaïp choün mäüt trë säú m trong Cs = m . Cv sao cho âæåìng táön suáút lyï luáûn phuì håüp våïi âæåìng táön suáút kinh nghiãûm. Phæång phaïp naìy coï æu âiãøm laì âån giaín láúy thæûc tiãùn âãø kiãøm nghiãûm lyï luáûn, tuy nhiãn váùn phuû thuäüc vaìo chuí quan cuía con ngæåìi. Vê duû vaì trçnh tæû tênh toaïn: Vê duû cáön tênh vaì veî âæåìng táön suáút theo phæång phaïp âæåìng thêch håüp våïi læu læåüng bçnh quán cuía caïc nàm tæì 1970 âãún nàm 1989 åí mäüt traûm thuyí vàn. Cáön tênh Q10%, Q50% vaì Q90%. Caïc bæåïc tênh toaïn: - Sàõp xãúp taìi liãûu læu læåüng theo thæïc tæû tæì låïn âãún beï. Q 7935 3 - Tênh Q i 397m s/ n 20 Q - Tênh K theo cäng thæïc: K = i i i Q 2 3 - Tênh: (Ki - 1) ; (Ki - 1) ; (Ki - 1) m - Tênh táön suáút kinh nghiãûm: P = . 100% n 1 Tæì bæåïc 1 âãún bæåïc 4 láûp theo baíng åí trang sau: - Cháúm caïc âiãøm vaì veî âæåìng táön suáút kinh nghiãûm:  (K 1)2 1,261 - Tênh C : C = i ,0 25 v v n 1 20 1 47
3 Qi Q (Ki - 1) (Ki - 1) K = i 2 STT Nàm i (Ki - 1) P% (m3/s) Q (+) (-) (+) (-) 1 1975 592 1,49 0,49 0,240 0,118 4,8 2 1970 570 1,44 0,44 0,194 0,085 9,5 3 1971 503 1,27 0,27 0,073 0,020 14,3 4 1985 496 1,25 0,25 0,062 0,016 19,0 5 1973 485 1,22 0,22 0,048 0,011 23,8 6 1987 463 1,17 0,17 0,029 0,005 28,6 7 1974 460 1,16 0,16 0,026 0,004 33,3 8 1981 446 1,13 0,13 0,017 0,003 38,1 9 1982 445 1,12 0,12 0,004 0,002 42,9 10 1979 411 1,04 0,04 0,002 0,001 47,6 11 1986 399 1,01 0,01 0,000 0,000 52,4 12 1977 346 0,88 0,12 0,016 0,002 57,1 13 1983 342 0,86 0,14 0,018 0,003 61,9 14 1978 333 0,84 0,16 0,025 0,004 66,7 15 1972 313 0,79 0,21 0,044 0,009 71,4 16 1989 306 0,77 0,23 0,051 0,012 76,2 17 1984 274 0,69 0,31 0,095 0,029 80,0 18 1980 273 0,68 0,32 0,096 0,030 85,7 19 1988 263 0,66 0,34 0,112 0,038 90,5 20 1976 215 0,64 0,46 0,209 0,095 95,2  7935 1,261 0,053 48
3  (K i 1) 0,053 - Tênh Cs : Cs = 3 3 ,0 20 n( C)3 v (27 ,0.)3 25 - Tênh vaì choün m: C 0,20 m = s 8,0 Cv ,0 25 Choün m = 1 âãø tênh toaïn vaì veî âæåìng táön suáút lyï luáûn. - Tra baíng Kritski - Menken våïi baíng tra Cs = 1Cv; vç Cv = 0,25 nãn cáön phaíi tra Cv = 0,2 vaì Cv = 0,3 vaì näüi suy cho træåìng håüp Cv = 0,25 Kp æïng våïi P khaïc nhau nhæ sau (baíng tra Cs = Cv) P% 0,1 1 5 10 20 50 75 90 95 99 Kp 1,85 1,62 1,43 1,32 1,21 0,99 0,79 0,69 0,61 0,48 - Tæì âæåìng táön suáút lyï luáûn phäúi håüp våïi âæåìng táön suáút kinh nghiãûm nãúu khäng phuì håüp thç giaí thiãút laûi m. - Tênh Qp våïi caïc táön suáút P = 10%, P = 50%, P = 90% theo cäng thæïc Qp = Kp . Q 3 Q10% = 1,32 . 397 = 524 m /s 3 Q50% = 0,99 . 397 = 393 m /s 3 Q90% = 0,69 . 397 = 274 m /s 2. Phæång phaïp 3 âiãøm: a. Phæång phaïp tênh toaïn: Alechxáyep âãö xuáút phæång phaïp 3 âiãøm. Phæång phaïp khäng cáön tênh X , Cv vaì thæí dáön m. Phæång phaïp naìy âæa vaìo 3 âiãøm âiãøn 49
hçnh trãn âæåìng táön xuáút kinh nghiãûm âãø tênh caïc thäng säú. Caïch tênh táön suáút kinh nghiãûm khäng coï gç thay âäøi, âæåìng táön suáút lyï luáûn coï thãø tênh theo PIII hoàûc K - M, åí âáy giåïi thiãûu phæång phaïp tênh theo PIII. Phæång phaïp 3 âiãøm laì trãn mäùi âæåìng táön suáút kinh nghiãûm choün 3 âiãøm vaì phaíi tênh toaïn âãø cho 3 âiãøm cuía âæåìng táön suáút lyï luáûn phuì håüp våïi 3 âiãøm cuía âæåìng táön suáút kinh nghiãûm. Tæì 3 âiãøm cuía âæåìng táön suáút lyï luáûn ta seî tçm ra quy luáût cuía âæåìng táön suáút theo âaûi læåüng tênh toaïn. Ba âiãøm táön suáút thæåìng choün laì: P1 P2 P3 1% 50% 99% 3% 50% 97% 5% 50% 95% 10% 50% 90% Theo PIII thç: KP = Cv + 1 Xp = Kp X = (Cv + 1)X = X + X Cv  Maì C = cho nãn ta coï v X  X = X + X .  = X +  p X Váûy ta coï: Xp = X +  50
Tæì P1, P2, P3 vaì Cs seî tra ra âæåüc  tæì âoï xaïc âënh Xp nhæ sau: Xp1 = X + (P1, Cs) (1) Xp2 = X + (P2, Cs) (2) Xp3 = X + (P3, Cs) (3) Trong hãû phæång trçnh trãn coï 3 áøn säú laì X , , . Âem hãû phæång trçnh trãn biãún âäøi vaì khæí X ,  ta seî coï: X X 2X   2 p1 p3 p2 p1 p3 p2 S X p1 X p3  p1  p3 Ta goüi S laì hãû säú lãûch, dæûa vaìo hãû säú lãûch seî tra ra âæåüc Cs theo baíng Foxtå, daûng cuía baíng Foxtå nhæ sau: Baíng tra Cs khi âaî biãút S våïi P1 = 3%, P2 = 50%, P3 = 97% S 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,0 0,0 0,1 0,32 0,2 0,63 0,5 1,59 1,63 1,66 1,70 1,73 1,76 1,80 1,83 1,87 1,90 0,6 1,94 1,97 2,00 2,04 2,08 2,12 2,16 2,20 2,23 2,27 0,9 3,46 51
Vê duû tra våïi S = 0,54, ta seî coï Cs = 1,73 S = 0,62, ta seî coï Cs = 2,00 Tæì Cs ngæåìi ta láûp baíng quan hãû  vaì Cs våïi caïc cäüt tra p2, (p1 - p3) tæïc laì: 50% (1% - 99%) (3% - 97%) (3% - 95%) Baíng tra p2 vaì (p1 - p3)  Cs 50 1 - 99 3 - 97 5 - 95 10 - 90 0,0 -0,000 0,1 -0,017 1,8 -0,272 4,588 3,520 3,002 2,265 1,9 -0,294 4,591 3,499 2,974 2,232 2,0 -0,307 4,594 3,477 2,945 2,198 5,6 -0,350 52
Vê duû våïi Cs = 2,0 tra ra âæåüc 50 = -0,307 ; 3 - 97 = 3,477 Tæì phæång trçnh (1) vaì (2) cuía hãû phæång trçnh trãn ta coï: X X  p1 p3  p1  p3 Tæì phæång trçnh (2) cuía hãû phæång trçnh trãn ruït ra âæåüc X = Xp2 - p2 Trong caïc phæång trçnh trãn p1 p2 p3 laì khoaíng lãûch tung âäü, giaï trë naìy seî tra baíng khi âaî biãút Cs. Caïc trë säú Xp1, Xp2, Xp3 tra trãn âæåìng táön suáút kinh nghiãûm. Nhæ váûy ta seî tênh âæåüc , bàòng caïch tra baíng, tæì  seî tênh âæåüc X X p1 X p3  vaì X = Xp2 - p2  p1  p3 Tæì  vaì X ta xaïc âënh Cv  C =  v X Nhæ váûy ta âaî xaïc âënh âæåüc caïc giaï trë X , Cv vaì Cs, khi âaî coï caïc giaï trë naìy ta seî veî âæåüc âæåìng táön suáút lyï luáûn. Âàûc âiãøm cuía phæång phaïp 3 âiãøm laì: - Tênh toaïn caïc tham säú tæång âäúi nhanh. - Våïi Cv < 0,5 phæång phaïp naìy cho kãút quaí khaï chênh xaïc. - Do choün Xp1 Xp2 Xp3 trãn âæåìng táön suáút kinh nghiãûm nãn chëu aính hæåíng chuí quan cuía ngæåìi veî. 53
b. Caïc bæåïc tênh toaïn vaì thê duû: Vê duû: Veî âæåìng táön suáút lyï luáûn cuía traûm âo mæa theo phæång phaïp 3 âiãøm. - Sàõp xãúp liãût taìi liãûu tênh toaïn vaì veî âæåìng táön suáút kinh nghiãûm. Tra trãn âæåìng táön suáút kinh nghiãûm caïc giaï trë Xp1 Xp2 Xp3. Vê duû ta tra âæåüc: X10% = 1580mm; X50% = 1230mm; X90% = 980mm - Tênh hãû säú lãûch S: X X 2X 1580 980 2x1230 S p1 p3 p2 ,0 167 X p1 X p3 1580 980 - Tæì hãû säú S tra ra Cs nhæ sau: S = 0,167 tra âæåüc Cs = 0,77 - Tra caïc giaï trë p2 vaì (p1 - p3), trong baíng våïi Cs = 0,77. Ta coï: 50% = -0,126 10% - 90% = 2,514 - Tênh khoaíng lãûch quán phæång : X X 1580 980  p1 p3 239mm  p1  p3 ,2 514 - Tênh giaï trë bçnh quán X : X = Xp2 - .p2 = 1230 - 239 (-0,126) = 1260mm - Tênh giaï trë Cv: 54
 239 C = ,0 20 v X 1230 - Veî âæåìng táön suáút lyï luáûn våïi caïc tham säú thäúng kã âaî âæåüc tênh laì: X = 1260 ; Cv = 0,20 ; Cs = 0,77 - Tênh Kp. nãúu tra trãn âæåìng K - M, thç tæì Cs = 0,77 Cv = 0,2 ta choün m: C 0,77 m = s ,3 85 Cv ,0 20 Ta choün m = 4 Kp seî tra trãn baíng K - M våïi Cs = 4Cv Tæì Kp seî tênh Xp: Xp = Kp . X Nãúu tra phuû luûc åí âæåìng PIII thç tæì Cs tra ra . Tæì p seî xaïc âënh Kp = pCv + 1 Giaï trë Xp âæåüc tênh theo: Xp = Kp . X VII. PHÁN TÊCH TÆÅNG QUAN Phán têch tæång quan nhàòm bäø sung taìi liãûu cho traûm thiãúu taìi liãûu tênh toaïn, hoàûc tçm mäúi quan hãû giæîa hai âaûi læåüng coï sæû tæång quan våïi nhau vê duû nhæ giæîa mæa raìo vaì doìng chaíy. 55
Baìi toaïn chung cuía phán têch tæång quan laì: Nãúu ta coï traûm A våïi âáöy âuí taìi liãûu våïi säú nàm taìi liãûu laì N, traûm B coï êt taìi liãûu våïi säú nàm coï taìi liãûu laì n. X1, X2 Xn, Xn+1 XN. Y1,Y2 Yn Tiãún haình xáy dæûng quan hãû Y = f(x), tæì âoï coï cå såí bäø sung thãm taìi liãûu cho Y våïi caïc säú liãûu Yn+1, Yn+2 Yn. Quan hãû giæîa X vaì Y ta goüi laì quan hãû tæång quan. 1. Tæång quan giaíi têch: Y a. Phæång trçnh häöi quy: Y2 Tæì caïc trë säú Xi vaì Yi laì caïc Y = a + bX Y1 i càûp trë säú tæång æïng våïi nhau vãö màût thåìi gian: X Xi X1, X2, X3 Xn Y1, Y2, Y3 Yn Ta cháúm caïc âiãøm lãn toaû âäü, nhæ váûy ta seî coï n âiãøm. Caïc âiãøm naìy taûo thaình mäüt daíi daìi vaì heûp, thàóng thç ta noïi giæîa X vaì Y coï sæû tæång quan âæåìng thàóng, veî âæåìng tæång quan qua vuìng âiãøm âoï ta seî coï phæång trçnh: Y = a + bX 56
Våïi mäüt giaï trë Xi ta coï thãø coï nhiãöu giaï trë Y vê duû Y1, Y2 láúy Y Y trung bçnh ta seî coï Y = Y = 1 2 , váûy ta coï thãø viãút. TB 2 Y = a + bXi Ta goüi Y laì bçnh quán coï âiãöu kiãûn. Giaí sæí âæåìng häöi quy ta âaî biãút, thç khoaíng lãûch giæîa caïc âiãøm thæåìng âo våïi giaï trë bçnh quán laì: Yi - Y = Yi - (a + bXi) Tiãu chuáøn xeït âæåìng häöi quy laì täøng khoaíng lãûch bçnh phæång phaíi nhoí nháút, tæïc laì: 2 2 (Yi - Y) = (Yi - a - bXi) = min Muäún cho biãøu thæïc trãn âaût âæåüc giaï trë min thç âaûo haìm riãng âäúi våïi a vaì b phaíi bàòng 0. (Y Y)2 i 0 a (Y Y)2 i 0 b Giaíi hãû phæång trçnh trãn ta xaïc âënh âæåüc a vaì b (Xi X)(Yi Y) a Y 2 .X (Xi X) (X i X)(Yi Y) b 2 (Xi X) Thay a vaì b vaìo Y = a + bXi, ta coï (X i X)(Yi Y)    Y Y 2 (X X) (X i X) 57
(X i X)(Yi Y) Y Y 2 (X X) (X i X) Trong doï: Xi, Yi - laì caïc trë säú thæûc âo X , Y - laì caïc trë bçnh quán Y - Trë säú bçnh quán coï âiãöu kiãûn æïng våïi Xi naìo âoï Tæång tæû våïi quaï trçnh láûp luáûn nhæ trãn, nãúu ta coi: Y Y laì biãún säú âäüc láûp Y i X = a1 + b1Yi X laì säú phuû thuäüc Thç phæång trçnh häöi quy laì: O X1 X2 X X = a1 + b1Yi Vaì tæång tæû ta cuîng coï: (X i X)(Yi Y) X X 2 (Y Y) (Yi Y) (X i X)(Yi Y) X X 2 (Y Y) (Yi Y) b. Hãû säú tæång quan: Hai âæåìng thàóng: Y Y = a + bX Y = a + bX vaì X = a1 + b1Y càõt nhau taûi A, taûi âiãøm naìy coï toaû Y X = a + b Y âäü X , Y vaì coï mäüt goïc keûp , khi 1 1 bàng âiãøm heûp thç goïc nhoí, khi O X X 58
= 0 thç hai âæåìng thàóng truìng lãn nhau. Hãû säú tæång quan nhàòm âaïnh giaï mæïc âäü truìng nhau cuía hai âæåìng thàóng naìy. Âæåìng Y = a + bX coï hãû säú goïc laì b Âæåìng X = a1 + b1Y biãún âäøi sang Y = f(X) seî coï phæång trçnh nhæ sau: a 1 1 Y = 1 X coï hãû säú goïc laì b1 b1 b1 Muäún hay âæåìng truìng lãn nhau thç hãû säú goïc phaíi bàòng nhau: 1 b = hay laì bb1 = 1 b1 vaì suy ra åí daûng täøng quaït laì: b.b1 1 Ngæåìi ta âàût  laì hãû säú tæång quan:  bb1 (X i X)(Yi Y) Thay b 2 (X i X) (Xi X)(Yi Y) b1 2 (Yi Y) vaìo thç ta seî coï: (X i X)(Yi Y)(X i X)(Yi Y)  2 2 (X i X) .(Yi Y) 59
(X X)(Y Y) (K 1)(K 1)   i i x y  2 2 2 2 (X i X) (Yi Y) (K x )1 (K yi )1 X Y trong âoï K = i K = i x X u Y Nãúu  > 0 thç âæåìng tæång quan laì âäöng biãún  < 0 thç coï quan hãû nghëch biãún c. Phæång trçnh häöi quy quan hãû våïi  vaì : Tæì caïc cäng thæïc: - Hãû säú tæång quan: (X X)(Y Y)    i i  2 2 (X i X) .(Yi Y) - Hãû säú goïc: (X i X)(Yi Y)   b 2  (X i X) - Khoaíng lãûch quán phæång: (X X)2  i x n 1 (X X)2  i x n 1 Sau khi biãún âäøi xaïc âënh âæåüc hãû säú goïc cuía âæåìng häöi quy laì:  y x b .  vaì b1 .  x y 60
Váûy phæång trçnh häöi quy cuía âæåìng tæång quan laì:  Y - Y  y (X X) x  Y = Y  y (X X) x  vaì X - X  x (Y Y) y  X = X  x (Y Y) y Sai säú cuía âæåìng häöi quy laì: (Y Y) S i y n( )1 (X X) S i x n( )1 Quan hãû giæîa sai säú häöi quy vaì khoaíng lãûch quán phæång nhæ sau: 2 Sy = y 1  2 Sx = x 1  Khi 0 0,8 vaì n > 10 Phæång phaïp tênh tæång quan giaíi têch khäng phaûm nhæîng sai säú do chuí quan, coï tiãu chuáøn âaïnh giaï mæïc âäü tæång quan nãn thæång hay âæåüc sæí duûng. 61
d. Vê duû: Traûm thuyí vàn A coï taìi liãûu thuyí vàn thæûc hiãûn moâun doìng chaíy kiãût 12 nàm tæì 1958 âãún 1964, theo yãu cáöu thiãút kãú traûm naìy cáön phaíi coï trãn 15 nàm taìi liãûu. ÅÍ traûm thuyí vàn B (gáön traûm A) coï taìi liãûu moâun doìng chaíy 16 nàm tæì 1954 âãún 1969. Âãø keïo daìi taìi liãûu cho traûm A ngæåìi ta xem xeït mäúi tæång quan giæîa hai traûm A vaì B, âãø bäø sung thãm 4 nàm taìi liãûu cho traûm A. Duìng phæång phaïp tæång quan giaíi têch âãø giaíi quyãút váún âãö naìy. Taìi liãûu moâum doìng chaíy M cuía 2 traûm A, B M(l/s - km2) M(l/s - km2) Nàm Nàm Traûm A Traûm B Traûm A Traûm B 1954 6,9 1962 6,3 8,7 1955 7,2 1963 6,0 7,8 1956 5,9 1964 6,3 8,5 1957 6,4 1965 3,3 5,6 1958 4,8 6,2 1966 6,2 8,9 1959 4,1 5,3 1967 4,8 6,5 1960 4,3 6,8 1968 7,1 9,5 1961 5,0 8,0 1969 5,5 7,0 Âãø tênh hãû säú tæång quan  vaì phæång trçnh häöi quy ta láûp baíng tênh toaïn våïi nhæîng nàm vaì hai traûm cuìng coï taìi liãûu song song (tæì nàm 1958 âãún 1969) 62
2 M(l/s-km ) Kx Ky 2 2 Traûm (Kx - 1) (Ky - 1) (Kx - 1)(Ky - 1) Traûm A Traûm B Traûm A Traûm Bs 1958 4,8 6,2 0,89 0,84 0,0121 0,0256 0,0176 1959 4,1 5,3 0,76 0,72 0,0576 0,0784 0,0672 1960 5,3 6,8 0,98 0,92 0,0004 0,0064 0,0016 1961 5,0 8,0 0,93 1,08 0,0049 0,0064 -0,0056 1962 6,3 8,7 1,17 1,17 0,0289 0,0289 0,0289 1963 6,0 7,8 1,11 1,05 0,0121 0,0025 0,0055 1964 6,3 8,5 1,17 1,15 0,0289 0,025 0,0255 1965 3,3 5,6 0,61 0,76 0,1521 0,0576 0,0916 1966 6,2 8,9 1,15 1,20 0,0225 0,0400 0,0300 1967 4,8 6,5 0,89 0,88 0,0121 0,0144 0,0132 1968 7,1 9,5 1,32 1,28 0,1024 0,0784 0,0896 1969 5,5 7,0 1,02 0,95 0,0004 0,0025 -0,0010  64,7 88,8 0,04344 0,3636 0,3641 BQ 5,4 7,4  Tênh hãû säú tæång quan: (K 1)(K 1) 0,3641  x y ,0 92 2 2 (Kx )1 (K y )1 ,0 4344x ,0 3636 Hãû säú tæång quan  = 0,92 > 0,80. Váûy nãn ta coï thãø duìng phæång phaïp tæång quan âãø keïo daìi taìi liãûu bäø sung 4 nàm taìi liãûu thiãúu cuía traûm A. 63
Xaïc âënh khoaíng lãûch quán phæång x vaì y. (K 1)2 0,4344  X x 4,5 ,1 07 x n 1 12 1 (K )1 2 ,0 3636  Y y 4,7 ,1 35 y n 1 12 1 Phæång trçnh häöi quy cuía Y theo X nhæ sau:  Y - Y  y (X X) x 1,35 Y - 7,4 = 0,92. (X - 5,4) ,1 07 Y = 1,16X + 1,14 Phæång trçnh häöi quy cuía X theo Y nhæ sau:  X - X  x (Y Y) y 1,07 X - 5,4 = 0,92. (Y - 7,4) ,1 35 Y (Traûm B) X = 0,73Y X = 0,73Y Y = 116X + 1,14 Veî hai âæåìng quan hãû Y = 1,16Xi + 1,14 vaì âæåìng quan hãû X = 0,73Yi lãn âäö thë. O (Traûm A) Duìng phæång trçnh X = 0,73Yi X ta tênh âæåüc moâun doìng chaíy cuía traûm tæì nàm 1954 âãún 1958 nhæ sau: 64
Nàm 1954 1955 1956 1957 MA = X = 0,73Y 4,9 5,3 4,3 4,7 (l/s - km2) 2. Phæång phaïp tæång quan âäö giaíi: Theo vë trê trãn: Sau khi cháúm caïc âiãøm tæång quan giæîa hai traûm coï säú liãûu song song våïi nhau tæïc laì tæì nàm 1958 âãún 1969. Veî âæåìng tæång quan âi qua trung táöm nhoïm âiãøm âoï. Âæåìng âoï laì âæåìng tæång quan giæîa A vaì B. Càn cæï vaìo âæåìng tæång quan, duìng taìi liãûu tæì nàm 1954 âãún nàm 1957 cuía traûm B tra trãn âæåìng quan hãû, ta seî coï âæåüc säú liãûu bäø sung cuía traûm A trong caïc nàm tæì 1954 âãún nàm 1957. Kãút quaí âäö giaíi nhæ baíng sau: Nàm 1954 1955 1956 1957 2 MA = X (l/s - km ) 5,0 5,3 4,2 4,6 65
Chæång IV: DÒNG CHẢY NĂM THIẾT KẾ I. NÄÜI DUNG CUÍA TÊNH TOAÏN DOÌNG CHAÍY NÀM 1. Xaïc âënh táön suáút thiãút kãú cuía cäng trçnh Âãø phuûc vuû cho cäng taïc láûp dæû aïn vaì thiãút kãú caïc cäng trçnh khai thaïc nguäön næåïc phuûc vuû cho caïc ngaình kinh tãú quäúc dán, cáön phaíi tênh toaïn nguäön næåïc. Caïc âàûc træng thuyí vàn thiãút kãú âæåüc læûa choün seî laì cå såí âãø xaïc âënh quy mä kêch thæåïc cäng trçnh. Nãúu caïc âàûc træng âæåüc choün thiãn låïn thç quy mä cäng trçnh seî låïn so våïi yãu cáöu gáy laîng phê, ngæåüc laûi âàûc træng thuyí vàn thiãn nhoí thç seî khäng an toaìn cäng trçnh âäø våî gáy háûu quaí nghiãm troüng. Tiãu chuáøn thiãút kãú cäng trçnh âãöu âæåüc âaïnh giaï trãn cå såí táön suáút thiãút kãú do Nhaì næåïc quy âënh. Quy âënh táön suáút thiãút kãú tuyì theo cáúp cäng trçnh. Baíng phán têch cáúp cäng trçnh Nhaì maïy thuyí Cäng trçnh tæåïi Cäng trçnh cáúp Cáúp cäng trçnh âiãûn (MW) (ha) næåïc (m3/s) I > 300 II 50  300 > 50.000 > 15 III 2  50 10.000  50.000 5  15 IV 0,2  2 2.1000  10.000 1  5 V < 0,2 < 2.000 < 1 Táön suáút thiãút kãú P% âæåüc quy âënh nhæ sau: 66
- Cäng trçnh tæåïi: P = 75% (våïi táút caí caïc cáúp cäng trçnh) - Cäng trçnh thuyí âiãûn: P = 90% (Våïi cäng trçnh cáúp I, II) - Cäng trçnh cáúp næåïc: Táön suáút cäng trçnh cáúp næåïc chuí yãúu dæûa vaìo yãu cáöu cuía häü duìng næåïc. P = 95% - Âäúi våïi cäng trçnh cáúp næåïc khäng cho pheïp giaïn âoaûn vaì khäng âæåüc giaím yãu cáöu cáúp næåïc. P = 90% - Âäúi våïi cäng trçnh khäng cho pheïp cáúp næåïc giaïn âoaûn nhæng âæåüc giaím yãu cáöu cáúp næåïc. P = 80% - Âäúi våïi cäng trçnh cho pheïp giaïn âoaûn cáúp næåïc trong thåìi gian ngàõn vaì âæåüc giaím yãu cáöu cáúp næåïc. Doìng chaíy nàm thiãút kãú coï thãø biãøu thë mäüt trong caïc âaûi læåüng sau: - Täøng læåüng doìng chaíy nàm W (m3) - Læu læåüng bçnh quán nàm Q (m3/s) - Moâun doìng chaíy nàm M (l/s - km2) - Låïp næåïc doìng chaíy nàm Y (mm) - Hãû säú doìng chaíy nàm Quan hãû giæîa caïc âaûi læåüng trãn nhæ sau: 12 W 1t Q(t)dt Q(t 2 t1 ) W Y = 103 F 67
103 Q M = (l/s - km2) F Y = X 2. Veî âæåìng táön suáút vaì xaïc âënh læu læåüng doìng chaíy nàm thiãút kãú: Muäún veî âæåìng táön suáút doìng chaíy nàm ta thæûc hiãûn nhæ âaî giåïi thiãûu åí pháön træåïc cuû thãø laì: - Táûp håüp caïc giaï trë doìng chaíy cuía liãût taìi liãûu thäúng kã. - Xãúp thæï tæû caïc giaï trë låïn âãún beï, tênh vaì veî âæåìng táön suáút kinh nghiãûm. - Tênh caïc âàûc træng thuyí vàn cuía liãût taìi liãûu thäúng kã. n Qi Q n (Q Q) (K )1 2  i Q i n( )1 n 1  (K )1 2 C i v Q n 1 3 (Ki 1) Cs 3 n( C)3 v - Veî âæåìng táön suáút lyï luáûn theo phæång phaïp thêch håüp hoàûc phæång phaïp 3 âiãøm. - Càn cæï theo táön suáút thiãút kãú P, tæì âæåìng táön suáút âaî coï, xaïc âënh âæåüc doìng chaíy nàm thiãút kãú Qp. 68
3. Phán phäúi doìng chaíy nàm thiãút kãú (Q ~ t): Q Doìng chaíy thiãút kãú Qp laì doìng chaíy trong bçnh nàm theo táön suáút P. Doìng chaíy thay âäøi theo thåìi gian. Do âoï ta Q90% phaíi càn cæï vaìo quy luáût doìng chaíy vaì tçm ra âæåìng quaï trçnh doìng chaíy Q ~ t. 0 90% P II. TÊNH TOAÏN LÆU LÆÅÜNG DOÌNG CHAÍY NÀM THIÃÚT KÃÚ Doìng chaíy nàm thiãút kãú âæåüc xem xeït våïi caïc træåìng håüp sau: - Træåìng håüp coï âuí taìi liãûu vãö doìng chaíy. - Træåìng håüp coï êt taìi liãûu âo âaûc doìng chaíy. - Træåìng håüp khäng coï taìi liãûu doìng chaíy. 1. Træåìng håüp coï âuí taìi liãûu doìng chaíy: - Træåìng håüp âæåüc coi laì coï âuí taìi liãûu laì dung læåüng máùu taìi liãûu n baío âaím trong phaûm vi sai säú cho pheïp. Sai lãûch quán phæång tæång âäúi cuía doìng chaíy laì: C  v 100% Q n Tæì cäng thæïc trãn ta ruït ra n 4 10 Cv n 2 Q Vê duû: Våïi sai säú cho pheïp laì Q = 7% vaì tæì liãût taìi liãûu tênh âæåüc Cv = 0,3, váûy säú nàm taìi liãûu phaíi coï âæåüc goüi laì âuí phaíi laì: 104 C 4 2 v2 10 )3,0(x n = 2 2 = 18 nàm Q 7 69
Nhæ váûy liãût taìi liãûu n > 18 nàm thç âæåüc xem laì âuí taìi liãûu. Nãúu coï âuí taìi liãûu thç ta tiãún Q haình caïc bæåïc âãø veî âæåìng táön suáút. Theo hçnh loaûi cäng trçnh ta coï táön suáút thiãút kãú P. Qp - Tæì âæåìng táön suáút vaì P seî xaïc 0 P âënh âæåüc doìng chaíy thiãút kãú Qp. P% 2. Træåìng håüp coï êt taìi liãûu âo âaûc doìng chaíy: Khi liãût quan tràõc ngàõn khäng âuí tênh âaûi biãøu âãø xaïc âënh doìng chaíy nàm thiãút kãú, vãö nguyãn tàõc cáön tiãún haình keïo daìi taìi liãûu doìng chaíy. Thæåìng ngæåìi ta duìng phæång phaïp phán têch tæång quan doìng chaíy giæîa traûm tênh toaïn våïi traûm gäúc (traûm læu væûc tæång tæû). Læu væûc tæång tæû âæåüc choün theo caïc âiãöu kiãûn sau: - Giæîa læu væûc nghiãn cæïu vaì læu væûc tæång tæû phaíi coï âiãöu kiãûn khê háûu giäúng nhau. - Coï sæû tæång quan giæîa 2 læu væûc vãö màût âëa hçnh, âëa cháút thäø nhæåîng vaì âiãöu kiãûn che phuí màût âáút. - Diãûn têch læu væûc giæîa 2 læu væûc khäng âæåüc chãnh nhau quaï 5 âãún 10 láön. - Cháút læåüng taìi liãûu cuía læu væûc tæång tæû täút, thåìi kyì âo âaûc daìi. - Phaíi coï êt nháút 6 càûp âiãøm quan tràõc âäöng bäü giæîa hai læu væûc. - Hãû säú tæång quan giæîa hai læu væûc  > 0,8. 70
Nãúu ta goüi n laì säú nàm coï taìi liãûu cuía læu væûc nghiãn cæïu (LVNC) vaì quan traïch song song våïi læu væûc tæång tæû (LVTT); Goüi N laì säú nàm coï taìi liãûu cuía læu væûc tæång tæû. Nhæ váûy ta cáön phaíi bäø sung taìi liãûu cho læu væûc nghiãn cæïu våïi säú nàm laì (N - n). Viãûc bäø sung taìi liãûu tæì læu væûc tæång tæû sang læu væûc nghiãn cæïu thæûc hiãûn theo hai phæång phaïp. a. Phæång phaïp keïo daìi træûc tiãúp: Sau khi phán têch tæång quan, tênh toaïn bäø sung taìi liãûu cho læu væûc nghiãn cæïu (LVNC), luïc naìy LVNC âaî âuí taìi liãûu vaì ta tênh toaïn caïc thäng säú thäúng kã veî âæåìng táön suáút nhæ træåìng håüp coï âuí taìi liãûu. Trong træåìng håüp naìy thç säú nàm bäø sung taìi liãûu khäng nãn quaï 1/3 N n säú nàm cuía liãût taìi liãûu LVNC (tæïc laì < n). Nãúu säú nàm bäø sung 3 taìi liãûu quaï nhiãöu thç nãn duìng phæång phaïp keïo daìi giaïn tiãúp. b. Phæång phaïp keïo daìi giaïn tiãúp: Trong phæång phaïp naìy tæì viãûc phán têch tæång quan ngæåìi ta thiãút láûp âæåüc caïc cäng thæïc âãø coï chuyãøn hoaï caïc tham säú thäúng kã cuía LVNC tæì thåìi kyì êt nàm âãún thåìi kyì nhiãöu nàm. Vê duû: Khoaíng lãûch quán phæång cuía LVNC thåìi kyì nhiãöu nàm laì:   n N 2  na 1  1( 2 )  Na Trong âoï: N - khoaíng lãûch quán phæång cuía læu væûc nghiãn cæïu (LVNC) thåìi kyì nhiãöu nàm (N nàm) 71
n - khoaíng lãûch quán phæång cuía læu væûc nghiãn cæïu (LVNC) thåìi kyì êt nàm (n nàm) Na- khoaíng lãûch quán phæång cuía læu væûc tæång tæû (LVTT) thåìi kyì nhiãöu nàm (N nàm) na- khoaíng lãûch quán phæång cuía læu væûc tæång tæû (LVTT) thåìi kyì êt nàm (n nàm) - Hãû säú tæång quan Doìng chaíy bçnh quán nàm cuía LVNC âæåüc tênh toaïn tæì phæång trçnh häöi quy nhæ sau: N QN Qn  (QNa Qna ) Na Trong âoï QN - Doìng chaíy bçnh quán cuía LVNC våïi N nàm taìi liãûu Qn - Doìng chaíy bçnh quán cuía LVNC våïi n nàm taìi liãûu N - Khoaíng lãûch quan phæång cuía LVNC våïi N nàm taìi liãûu Na - Khoaíng lãûch quan phæång cuía LVTT våïi N nàm taìi liãûu QNa - Doìng chaíy bçnh quán cuía LVTT våïi N nàm taìi liãûu Qna - Doìng chaíy bçnh quán cuía LVTT våïi n nàm taìi liãûu Tæì âoï xaïc âënh âæåüc Cv N Cv QN Trë säú Cs coï thãø choün theo læu væûc tæång tæû hoàûc: Cs = mCv 72
Nhæ váûy khi âaî coï Q , Cv, Cs thç coï thãø tiãún haình tênh toaïn doìng chaíy nàm nhæ khi coï âuí taìi liãûu. 3. Træåìng håüp khäng coï âuí taìi liãûu âo âaûc doìng chaíy: Khi khäng coï taìi liãûu âo âaûc doìng chaíy, thç ngoaìi viãûc tênh toaïn doìng chaíy tæì taìi liãûu mæa vaì bäúc håi, ngæåìi ta coìn duìng phæång phaïp sau âãø xaïc âënh Q , Cv, Cs laì 3 âàûc træng quan troüng âãø veî âæåìng táön suáút. a. Xaïc âënh doìng chaíy bçnh quán Q : Coï thãø duìng caïc phæång phaïp sau âãø xaïc âënh doìng chaíy bçnh quán. . Duìng phæång phaïp læu væûc tæång tæû: - Mæåün hãû säú doìng chaíy cuía læu væûc tæång tæû. Doìng chaíy cuía læu væûc nghiãn cæïu âæåüc xaïc âënh nhæ sau: Y = a . X Trong âoï: a hãû säú doìng chaíy cuía læu væûc tæång tæû   X læåüng mæa bçnh quán cuía læu væûc nghiãn cæïu - Mæåün moâun doìng chaíy cuía læu væûc tæång tæû M Ma Trong âoï: Ma - moâun doìng chaíy cuía læu væûc tæång tæû . Phæång phaïp näüi suy âëa lyï: - Khi coï baín âäö âàóng trë moâun doìng chaíy M hoàûc låïp næåïc doìng chaíy Y thç xaïc âënh doìng chaíy cuía læu væûc nghiãn cæïu bàòng caïch tra caïc giaï trë âoï trãn âæåìng âàóng trë. 73
. Phæång phaïp cäng thæïc kinh nghiãûm: Coï thãø duìng cäng thæïc kinh nghiãûm âãø xaïc âënh doìng chaíy: Y = a . (X - b) Trong âoï: Y - Låïp næåïc doìng chaíy bçnh quán nàm X - Låïp næåïc mæa bçnh quán nàm a, b - Caïc tham säú thay âäøi theo vuìng khê háûu b. Xaïc âënh hãû säú Cv: Thæåìng duìng cäng thæïc kinh nghiãûm âãø xaïc âënh Cv: Cv = a - 0,063 log (F + 1) Trong âoï: F - Diãûn têch læu væûc a - Xaïc âënh theo phán vuìng thuyí vàn Hoàûc coï thãø aïp duûng cäng thæïc sau: Cvx Cv = m 0 Trong âoï: Cvx - Hãû säú biãún âäüng cuía læåüng mæa nàm - Hãû säú doìng chaíy m - Tham säú xaïc âënh phán vuìng thuyí vàn c. Xaïc âënh hãû säú thiãn lãûch Cs: Hãû säú Cs tênh theo Cv Cs = mCv Khi khäng coï cå såí âãø choün m thç coï thãø tênh toaïn våïi Cs = 2Cv Sau khi âaî xaïc âënh âæåüc Q , Cv, Cs seî tênh toaïn âæåüc âæåìng táön suáút. ÆÏng våïi táön suáút thiãút kãú P ta seî xaïc âënh âæåüc Qp. 74
III. PHÁN PHÄÚI DOÌNG CHAÍY NÀM THIÃÚT KÃÚ Doìng chaíy trong mäüt nàm khäng phaíi âãöu nhau maì coï thåìi gian doìng chaíy låïn coï thåìi gian doìng chaíy nhoí dæåïi sæû taïc âäüng cuía caïc yãúu täú sinh ra doìng chaíy. Sæû thay âäøi doìng chaíy trong nàm âæåüc goüi laì phán phäúi doìng chaíy nàm. Phán phäúi doìng chaíy nàm laì mäüt âàûc træng quan troüng mä taí chãú âäü doìng chaíy säng ngoìi, noï quyãút âënh âãún biãûn phaïp vaì quy mä caïc cäng trçnh khai thaïc nguäön læûc. Phán phäúi doìng chaíy nàm âæåüc biãøu thë åí hai phæång thæïc sau: - Theo âæåìng quaï trçnh læu læåüng bçnh quán thaïng (hoàûc tuáön) Khi thåìi âoaûn tênh toaïn bçnh quán caìng nhoí (ngaìy, tuáön) thç khaí nàng biãøu thë sæû phán phäúi doìng chaíy trong nàm caìng roî, nhæng viãûc tênh toaïn khaï phæïc taûp. Âãø phuûc vuû cho viãûc thiãút kãú vaì quaín lyï váûn haình caïc cäng trçnh khai thaïc nguäön næåïc ngæåìi ta thæåìng sæí duûng thåìi âoaûn tênh toaïn bçnh quán thaïng. - Theo âæåìng duy trç læu læåüng bçnh quán ngaìy: Âæåìng biãøu diãùn loaûi naìy khäng biãøu thë sæû thay âäøi cuía doìng chaíy trong nàm theo trçnh tæû thåìi gian, maì biãøu thë mäúi quan hãû giæîa læu læåüng bçnh quán naìy våïi thåìi gian duy trç cuía noï trong nàm. Trong chæång trçnh naìy chè âi sáu nghiãn cæïu âæåìng quaï trçnh læu læåüng bçnh quán thaïng cuía doìng chaíy nàm. 1. Xaïc âënh quaï trçnh doìng chaíy nàm (Q ~ t) khi coï âuí taìi liãûu: Thæåìng duìng phæång phaïp nàm âiãøn hçnh âãø phán phäúi doìng chaíy. 75
a. Choün nàm âiãøn hçnh: Âãø choün nàm âiãøn hçnh ta phaíi coï læu læåüng thiãút kãú doìng chaíy nàm Qp vaì læu læåüng thiãút kãú doìng chaíy muìa khä Qkp (Wp vaì Wkp). Xem xeït trong caïc taìi liãûu thæûc âo choün láúy mäüt nàm âiãøn hçnh âäöng thåìi thoaí maîn hai âiãöu kiãûn sau: + Qdh ~ Qp (hoàûc Wdh + Qdh ~ Qp hoàûc Wbh ~ Wp) + Qkdh ~ Qkp (hoàûc Wkdh ~ Qkp) b. Xaïc âënh quaï trçnh doìng chaíy nàm thiãút kãú: Âãø chuyãøn quaï trçnh doìng chaíy nàm âiãøn hçnh thaình doìng chaíy nàm thiãút kãú cáön thæûc hiãûn thu phoïng taìi liãûu. Læu læåüng thaïng muìa khä cuía nàm thiãút kãú âæåüc xaïc âënh nhæ sau: Qitk = K1Qidh Trong âoï: K1 - hãû säú thu phoïng doìng chaíy muìa khä Wkp K1 = Wkdh - Læu læåüng cuía caïc thaïng coìn laûi trong nàm (muìa mæa) Qitk = K2 Qidh Trong âoï: K2 - hãû säú thu phoïng doìng chaíy muìa mæa Wp Wkp K2 Wdh Wkdh Thæûc tãú khi choün K1 vaì K2 khaïc nhau, thæåìng khäng phuì håüp våïi thæûc tãú, do âoï nhiãöu khi ngæåìi ta chè choün mäüt hãû säú thu phoïng laì: W K = p Wdh 76
2. Xaïc âënh quaï trçnh phán phäúi doìng chaíy Q ~ t khi coï êt taìi liãûu: Nãúu tæì säú nàm âo âaûc cuía læu væûc nghiãn cæïu coï khaí nàng choün mäüt nàm âiãøn hçnh, thç viãûc xaïc âënh quaï trçnh phán phäúi doìng chaíy giäúng nhæ træåìng håüp coï âuí taìi liãûu. Âãø choün nàm âiãøn hçnh phaíi dæûa vaìo læu væûc tæång tæû, nàm âiãøn hçnh phaíi nàòm vaìo nàm coï taìi liãûu âo âaûc song song giæîa hai læu væûc. Nãúu nàm âiãøn hçnh khäng âæåüc choün theo yãu cáöu trãn thç ta coi nhæ laì træåìng håüp khäng coï taìi liãûu âo âaûc. 3. Xaïc âënh phán phäúi doìng chaíy Q ~ t khi khäng coï taìi liãûu âo âaûc: a. Mæåün daûng phán phäúi doìng chaíy nàm thiãút kãú cuía læu væûc tæång tæû: Træåïc tiãn phaíi choün âæåüc læu væûc tæång tæû tæì âiãöu kiãûn khê háûu, læu væûc, âëa hçnh khi âaî choün âæåüc læu væûc tæång tæû tiãún haình xaïc âënh quaï trçnh phán phäúi doìng chaíy nàm thiãút kãú læu væûc tæång tæû. Sau âoï mæåün daûng phán phäúi doìng chaíy cuía læu væûc tæång tæû âãø xaïc âënh quaï trçnh cuía læu væûc thiãút kãú. b. Phán phäúi doìng chaíy læu væûc thiãút kãú theo daûng phán phäúi âiãøn hçnh cho tæìng vuìng. Trãn cå såí phán têch quy luáût vãö sæû thay âäøi doìng chaíy trong nàm thiãút kãú trãn toaìn vuìng låïn. Phán ra nhiãöu phán khu thuyí vàn, mäùi phán khu thuyí vàn âãöu coï daûng phán phäúi doìng chaíy. Dæûa vaìo caïc phán khu thuyí vàn âãø phán phäúi doìng chaíy cho khu væûc nghiãn cæïu. 77
Chæång V: DOÌNG CHAÍY KIÃÛT THIÃÚT KÃÚ I. KHAÏI NIÃÛM VÃÖ DOÌNG CHAÍY KIÃÛT 1. YÏ nghéa cuía doìng chaíy kiãût trong thiãút kãú cäng trçnh: Doìng chaíy kiãût laì doìng chaíy cuía säng vaìo thåìi kyì kiãût næåïc, tæïc laì muìa khä, thåìi kyì naìy næåïc cung cáúp cho säng chuí yãúu laì næåïc ngáöm trong khu væûc, thåìi kyì naìy mæa ráút êt, coï nåi nhiãöu thaïng liãön khäng mæa. Khi cäng trçnh khai thaïc næåïc dæûa vaìo doìng chaíy cå baín cuía säng (tæïc khäng coï sæû âiãöu tiãút cuía häö chæïa) thç læu læåüng viãûc thiãút kãú quyãút âënh chè tiãu täúi thiãøu cuía cäng trçnh sæí duûng næåïc, nhæ cäng suáút nhoí nháút cuía traûm båm hoàûc cäng suáút nhoí nháút cuía traûm thuyí âiãûn âæåìng dáùn hoàûc chiãöu sáu váûn taíi thuyí nhoí nháút cuía doìng säng, tæì doìng chaíy kiãût coìn coï thãø xaïc âënh sæû xám nháûp màûn cuía biãøn vaìo âáút liãön. Nhæ váûy khi coï doìng chaíy kiãût thiãút kãú ta seî coï cå såí xaïc âënh. - Cäng suáút cuía mäüt maïy båm næåïc hoàûc mäüt tuäcpin thuyí âiãûn laìm cå såí cho viãûc xaïc âënh säú täø maïy cuía traûm båm hoàûc cuía traûm thuyí âiãûn. - Våïi læu læåüng kiãût ta seî xaïc âënh mæûc næåïc æïng våïi læu læåüng kiãût, tæì âoï xaïc âënh loaûi thuyãön beì phuì håüp âi trãn säng trong thåìi gian muìa khä. - Âäúi våïi vuìng ven biãøn chëu sæû aính hæåíng cuía thuyí triãöu, khi säng coï læu læåüng kiãût nháút cuìng luïc xuáút hiãûn triãöu cæåìng seî laìm cho màûn xám nháûp vaìo âáút liãön sáu hån, aính hæåíng âãún cäng trçnh láúy næåïc tæåïi hoàûc cung cáúp næåïc cho sinh hoaût. Trong træåìng håüp naìy ta 78
phaíi coï giaíi phaïp cäng trçnh thêch håüp, hoàûc ngàn màûn taûi cæía säng hoàûc xáy dæûng häö chæïa åí thæåüng nguäön tàng læu læåüng cho säng vaìo thåìi kyì kiãût næåïc nhàòm âáøy màûn ra xa, vê duû nhæ cäng trçnh häö chæïa Taí Traûch trãn læu væûc säng Hæång - Thæìa thiãn Huãú. 2. Caïc yãúu täú aính hæåíng âãún doìng chaíy kiãût: a. Âiãöu kiãûn khê háûu: Khê háûu trong vuìng quyãút âënh chãú âäü áøm cuía vuìng âoï. ÅÍ vuìng coï læåüng mæa låïn vaì mæa phán phäúi âiãöu hoaì thç êt bë kiãût hån so våïi vuìng læåüng mæa haìng nàm nhoí maì phán bäú trong nàm khäng âiãöu hoaì. ÅÍ vuìng nhiãût âäü khä hanh, læåüng bäúc håi låïn seî laìm cho doìng säng caûn kiãût nhanh. b. Màût âãûm cuía læu væûc: ÅÍ nhæîng vuìng coï låïp cáy coí vaì ræìng che phuí màût âáút täút coï taïc duûng giæî næåïc vaì âiãöu tiãút doìng chaíy seî täút hån so våïi vuìng ræìng bë phaï hoaûi, låïp phuí màût âáút bë trå soíi âaï. Thäø nhæåîng cuía khu væûc cuîng coï aính hæåíng ráút låïn âãún doìng chaíy kiãût, nãúu læu væûc vaì vuìng âáút coï tênh tháúm næåïc vaì giæî næåïc täút seî laìm cho doìng chaíy trong muìa kiãût âiãöu hoaì hån. Ngoaìi ra tyí lãû diãûn têch ao häö so våïi diãûn têch læu væûc caìng låïn thç khaí nàng giæî næåïc seî täút hån båíi vç ao häö coï khaí nàng giæî næåïc vaì âiãöu tiãút doìng chaíy. c. Taïc âäüng cuía con ngæåìi: Trong læu væûc säng nãúu con ngæåìi biãút gçn giæî mäi træåìng sinh thaïi thç seî laìm cho doìng chaíy âiãöu hoaì hån. Traïi laûi nãúu con ngæåìi khai thaïc ræìng bæìa baîi khäng coï kãú hoaûch träöng vaì baío vãû ræìng âáöu nguäön, kyî thuáût canh taïc näng nghiãûp khäng håüp lyï thç seî laìm cho doìng chaíy trong læu væûc vaìo muìa khä bë caûn kiãût nhanh. 79
3. Thäúng kã taìi liãûu vãö doìng chaíy kiãût: Taìi liãûu doìng chaíy kiãût laì thäúng kã doìng chaíy kiãût nháút trong mäüt kiãût våïi thåìi âoaûn thäúng kã t khaïc nhau. Thåìi âoaûn thäúng kã t coï thãø laì ngaìy, tæïc laì ngaìy coï læu læåüng kiãût nháút trong nàm; coï thãø laì thaïng tæïc laì læu læåüng thaïng kiãût nháút trong nàm; hoàûc thåìi âoaûn thäúng kã t = 30 ngaìy, tæïc laì 30 ngaìy kiãût nháút liãn tuûc trong nàm. Nãúu tênh toaïn Q kiãût trong thåìi âoaûn t, vê duû Q kiãût (30 ngaìy) thç trong mäùi nàm choün Q kiãût 30 ngaìy liãn tuûc nhoí nháút trong muìa kiãût. Q Vê duû: Q 30 ngaìy kiãût t =30 ngaìy (Q ~ t) nhoí nháút coï thãø tæì 20/2  21/3 x t - Nhæ váûy laì khäng nàòm goün 20/II 21/III trong 1 thaïng. I II III IV V VI Hiãûn nay ngæåìi ta thæåìng (thaïng) thäúng kã læu læåüng kiãût theo thaïng, êt khi thäúng kã theo ngaìy vaì theo tuáön. Phæång phaïp tênh toaïn doìng chaíy kiãût thiãút kãú cuîng giäúng nhæ doìng chaíy nàm thiãút kãú, chè khaïc åí taìi liãûu thäúng kã maì thäi. II. XAÏC ÂËNH DOÌNG CHAÍY KIÃÛT THIÃÚT KÃÚ QKP KHI COÏ ÂUÍ TAÌI LIÃÛU THÄÚNG KÃ Taìi liãûu âæåüc xem laì âuí duìng cho tênh toaïn cáön phaíi coï säú nàm âãø baío âaím sai säú tæång âäúi cuía Qkiãût beï hån 15%. 100C  v % 15% Qk n Trçnh tæû tênh toaïn: 80
1. Thäúng kã Qk thaïng nhoí nháút cuía muìa kiãût trong mäùi nàm: Vê duû: Ta coï taìi liãûu Q tæì 1970  1997 cuía traûm Muìa kiãût 1970 - 1971 A taûi mäüt læu væûc säng åí Qkiãût thaïng = QK thaïng 3 Táy nguyãn muìa kiãût tæì thaïng 10 âãún thaïng 5 nàm sau. Nhæ váûy trong mäùi nàm muìa kiãût seî cho mäüt X XI XII I II III IV V thaïng giaï trë Qkiãût nhoí nháút âaûi 1970 1971 diãûn cho nàm âoï. Vê duû muìa kiãût nàm 1970 - 1971 thç Qkiãût xuáút hiãûn vaìo thaïng 3 nàm 1971. Qkiãût = Qk thaïng 3 2. Tênh vaì veî âæåìng táön suáút k/n. 3. Tênh Q k, Cv, Cs vaì veî âæåìng táön suáút lyï luáûn cho phuì håüp våïi âæåìng táön suáút kinh nghiãûm. 4. Tæì P% âaî quy âënh trong quy phaûm, xaïc âënh QkP. 5. Choün nàm âiãøn hçnh âãø phán phäúi doìng chaíy kiãût. Khi choün chuï yï: Qk â/h QkP vaì báút låüi cho viãûc cung cáúp næåïc. 6. Xaïc âënh hãû säú thu phoïng. Q K = kP (muìa kiãût) Qâh (muìa kiãût) 7. Phán phäúi læu læåüng vaìo caïc thaïng. QkPthaïng = KQâh thaïng 81
III. XAÏC ÂËNH DOÌNG CHAÍY KIÃÛT THIÃÚT QKp KHI COÏ ÊT TAÌI LIÃÛU THÄÚNG KÃ Khi taìi liãûu thäúng kã vãö doìng chaíy kiãût khäng coï âuí thæåìng thç ta duìng caïc phæång phaïp sau: 1. Bäø sung taìi liãûu tæì læu læûc tæång tæû, khi bäø sung taìi liãûu chuï yï phaíi coï hãû säú tæång quan   2. Phæång phaïp tyí lãû âån giaín: Khi læu væûc nghiãn cæïu (LVNC) coï säú nàm taìi liãûu chè mäüt vaìi nàm maì bãn caûnh coï læu væûc tæång tæû (LVTT) âuí taìi liãûu vãö doìng chaíy kiãût thç duìng phæång phaïp tyí lãû âån giaín theo trçnh tæû sau: a. Ta choün mäüt muìa kiãût cuía mäüt nàm maì LVNC vaì LVTT cuìng coï taìi liãûu âo âaûc. Vê duû muìa kiãût nàm 1995 (âäúi våïi læu væûc ven biãøn miãön Trung), ta âæa säú liãûu cuía 2 traûm âoï vaì xaïc âënh tyí säú læu læåüng giæîa 2 læu væûc, nãúu tyí säú læu læåüng naìy äøn âënh thç ta coï thãø tiãún haình tênh toaïn doìng chaíy kiãût thiãút kãú cuía LVNC theo taìi liãûu cuía LVTT. Læu læåüng muìa kiãût nàm 1995 cuía LVNC vaì LVTT (trãn mäüt vuìng ven biãøn miãön Trung) Thaïng 2 Thaïng 3 Thaïng 4 Thaïng 5 Thaïng 6 Thaïng 7 Thaïng 8 Qk (NC) 2,06 1,96 0,81 0,98 1,34 0,82 1,09 Qk (TT) 0,72 0,83 0,32 0,40 0,52 0,33 0,45 Q 0,35 0,42 0,40 0,41 0,39 0,42 0,41 K = TT QNC Q Ta tháúy tyí säú K = TT = 0,35  0,42 maì phäø biãún laì K = 0,39  QNC 0,42, nhæ váûy tyí säú K tæång âäúi äøn âënh nãn choün læu væûc tæång tæû trãn âãø tênh toaïn cho LVNC. 82
b. Dæûa vaìi taìi liãûu læu læåüng kiãût cuía LVTT tênh toaïn vaì veî âæåìng táön suáút tæì âoï xaïc âënh læu læåüng kiãût theo táön suáút thiãút kãú P. 3 Vê duû ta tênh toaïn âæåüc QkP (TT) = 0,15m /s c. Tênh tyí säú læu læåüng giæîa QkP (TT) våïi Qkmin (TT) Trong muìa kiãût 1995 cuía LVTT thç læu læåüng cuía thaïng 4 laì nhoí 3 nháút nãn Qkmin (TT) = Qkthaïng 4 = 0,32m /s. QkP(TT) 0,15 Do âoï: KP = ,0 47 Qk min (TT) ,0 32 d. Tênh læu læåüng kiãût thiãút kãú cuía LVNC theo quan hãû sau: QkP(NC) = KP x Qkmin (NC) Læu læåüng nhoí nháút cuía LVNC trong muìa kiãût nàm 1995 laì læu læåüng thaïng 4. 3 Qkmin (NC) = Qkthaïng 4 (NC) = 0,81m /s 2 Váûy QkP(NC) = KP x Qkmin (NC) = 0,47 x 0,81 = 0,38m /s IV. XAÏC ÂËNH LÆU LÆÅÜNG KIÃÛT THIÃÚT KÃÚ QkP KHI KHÄNG COÏ TAÌI LIÃÛU THÄÚNG KÃ LÆU LÆÅÜNG KIÃÛT Khi læu væûc nghiãn cæïu khäng coï taìi liãûu thäúng kã vãö doìng chaíy kiãût, âãø tênh toaïn læu læåüng kiãût thiãút kãú thæåìng duìng caïc phæång phaïp sau: 1. Mæåün mäâun doìng chaíy kiãût cuía LVTT: Tçm læu væûc tæång coï taìi liãûu vãö doìng chaíy kiãût, tênh toaïn mäâun doìng chaíy kiãût MkP (TT), sau âoï mæåün mäâun doìng chaíy cuía læu væûc tæång tæû naìy âãø tênh læu læåüng kiãût cho læu væûc nghiãn cæïu. QkP (NC) = MkP (TT) x F Trong âoï F: Laì diãûn têch læu væûc cuía LVNC 83
2. Tra baín âäö âàóng trë mäâun doìng chaíy kiãût: Tæì baín âäö mäâun doìng chaíy kiãût do Cuûc Thuyí vàn láûp, ta xaïc âënh mäâun doìng chaíy kiãût cuía læu væûc nghiãn cæïu, tæì âoï xaïc âënh læu læåüng doìng chaíy kiãût cuía læu væûc nghiãn cæïu theo cäng thæïc. Qk (NC) = Mk x F 3. Duìng cäng thæïc kinh nghiãûm: a. Cäng thæïc cuía Cuûc Thuyí vàn: Cäng thæïc cuía Cuûc Thuyí vàn xaïc âënh mäâun doìng chaíy kiãût tæì læåüng mæa trong læu væûc: m MkP = AXP Tæì MkP ta seî xaïc âënh âæåüc QkP QkP = MkP x F Trong âoï: MkP : Mäâun doìng chaíy kiãût thaïng theo táön suáút P. XP : Læåüng mæa nàm thiãút kãú theo táön suáút P m : Hãû säú (m = 1,8  2) A : Thäng säú âëa lyï, A = (1,4  2,2) x 10-6 b. Cäng thæïc cuía Vå-la-âi-mia-räúp: n Qk thaïng = a(F + c) Qk thaïng - Læu læåüng kiãût bçnh quán thaïng F - Diãûn têch læu væûc a, c, n - Caïc thäng säú âæåüc nghiãn cæïu cho tæìng læu væûc säng 84
Chæång VI: DOÌNG CHAÍY LUÎ THIÃÚT KÃÚ I. KHAÏI NIÃÛM CHUNG VÃÖ DOÌNG CHAÍY LUÎ Khi læåüng næåïc trong säng låïn, mæûc næåïc dán cao, doìng chaíy maûnh væåüt quaï khaí nàng taíi næåïc cuía loìng säng thç sinh ra luî. Quaï trçnh luî diãùn ra trong säng coï thãø laì luî âån hoàûc luî keïp (tæïc laì nhiãöu tráûn luî xaíy ra liãn tiãúp). 1. Âàûc træng cuía doìng chaíy luî: Tráûn luî âæåüc âaïnh giaï bàòng caïc âàûc træng sau: 3 - Âènh luî Qm (m /s) 3 - Täøng læåüng luî Wm (m ) - Hçnh daïng tráûn luî Hçnh daïng tráûn luî âæåüc biãøu thë åí caïc âàûc træng sau: + Thåìi gian luî trãn - T1 + Thåìi gian luî xuäúng - Tx + Thåìi gian luî - Tluî Q + Hãû säú âáöy  = max 1 Q Q max - Læu læåüng luî bçnh quán cuía ngaìy låïn nháút Q - Læu læåüng bçnh quán cuía caí tráûn luî W1 + Hãû säú khäng cán däúi cuía tráûn luî Ks: Ks = Wm W1 - Læåüng luî æïng våïi nhaïnh lãn T1 + Hãû säú hçnh daïng tráûn luî :  = 1 Tlu 85
2. Táön suáút thiãút kãú luî: Tuyì theo quy mä vaì tênh cháút cuía cäng trçnh, nhaì næåïc quy âënh táön suáút thiãút kãú cho caïc cäng trçnh phoìng chäúng màût haûi cuía næåïc luî nhæ sau: Cáúp cäng trçnh Táön suáút thiãút kãú P% Säú nàm gàûp laûi I 0,1 1000 nàm gàûp 1 láön II 0,5 200 nàm gàûp 1 láön III 1,0 100 nàm gàûp 1 láön IV 1,5 67 nàm gàûp 1 láön V 2,0 50 nàm gàûp 1 láön 3. Näüi dung cuía tênh toaïn doìng chaíy luî: Âãø tênh toaïn doìng chaíy luî cáön thæûc hiãûn caïc näüi dung sau: a. Veî âæåìng táön suáút thiãút kãú luî: Muäún veî âæåìng táön suáút ta thæûc hiãûn caïc bæåïc nhæ âaî giåïi thiãûu åí pháön træåïc, cuû thãø laì: - Thäúng kã caïc con luî theo nàm, coï thãø theo âàûc træng læu læåüng Qm mæûc næåïc Hm hoàûc læåüng luî Wm. - Veî âæåìng táön suáút kinh nghiãûm. - Tênh caïc âàûc træng thäúng kã cuía doìng luî. Q Q mi m n (K )1 2  Q i n 1 86
(K )1 2 C i i n 1 2 (Ki 1) Cs 3 n( )3 Cv - Veî âæåìng táön suáút lyï luáûn cho phuì håüp våïi âæåìng táön suáút kinh nghiãûm. b. Xaïc âënh doìng chaíy luî thiãút kãú QmP, WmP: Càn cæï vaìo âæåìng táön suáút vaì táön suáút thiãút kãú P, xaïc âënh âæåüc doìng chaíy luî thiãút kãú QmP, WmP. c. Xaïc âënh âæåìng quaï trçnh luî: Sau khi âaî xaïc âënh doìng chaíy luî thiãút kãú QmP, ta xaïc âënh âæåìng quaï trçnh (QmP ~ t). Âãø xaïc âënh doìng chaíy luî thiãút kãú, ta xem xeït hai træåìng håüp: Khi coï nhiãöu taìi liãûu, vaì khi khäng coï taìi liãûu âo âaûc. II. XAÏC ÂËNH DOÌNG CHAÍY LUÎ THIÃÚT KÃÚ KHI COÏ NHIÃÖU TAÌI LIÃÛU 1. Caïc bæåïc tênh toaïn vaì nhæîng váún âãö cáön chuï yï khi tênh toaïn doìng chaíy luî: Vãö caïc bæåïc tênh toaïn chaíy luî thiãút kãú váùn giäúng nhæ træåìng håüp tênh toaïn cho doìng chaíy nàm thiãút kãú, tuy nhiãn do âàûc âiãøm cuía luî nãn coï nhæîng váún âãö riãng biãût cáön xem xeït. Vãö trçnh tæû tênh toaïn nhæ sau: a. Thäúng kã taìi liãûu âënh luî cuía caïc nàm åí traûm do thuyí vàn. ÅÍ træåïc naìy váún âãö phaíi chuï yï laì choün máùu thäúng kã. 87
b. Tênh toaïn vaì veî âæåìng táön suáút kinh nghiãûm. Trong bæåïc naìy âäúi våïi tênh toaïn doìng chaíy luî cáön phaíi chuï yï chuyãøn táön suáút láön sang táön suáút nàm. c. Xaïc âënh caïc âàûc træng tênh toaïn Q m. , Cv, Cs duìng âãø tênh toaïn âæåìng táön suáút. Do tênh cháút cuía luî nãn trong taìi liãûu thäúng kã vaì trong taìi liãûu lëch sæí ghi laûi âæåüc coï xuáút hiãûn luî âàûc biãût låïn nàòm ngoaìi liãût thäúng kã, nãn trong bæåïc naìy phaíi chuï yï âãún xæí lyï luî âàûc biãût låïn. d. Màût khaïc âãø an toaìn cho caïc cäng trçnh quan troüng trong thiãút kãú luî, doìng chaíy luî cáön coï trë säú gia tàng an toaìn. e. Xaïc âënh âæåìng quaï trçnh luî thiãút kãú (QmP ~ t). Do âàûc âiãøm cuía luî nãn viãûc xaïc âënh âæåìng quaï trçnh luî cuîng khaïc våïi âæåìng quaï trçnh doìng chaíy nàm. 2. Phæång phaïp choün máùu thäúng kã cuía doìng chaíy luî: Trong âiãöu kiãûn luî do mæa raìo sinh ra nhæ åí næåïc ta, nháút laì âäúi våïi læu væûc væìa vaì nhoí trong mäüt nàm coï nhiãöu tráûn luî. Nhæ váûy khi thäúng kã phaíi cáön chuï yï âãún váún âãö choün máùu. Thæåìng coï caïc phæång phaïp sau: a. Phæång phaïp mäùi nàm choün mäüt trë säú låïn nháút: Phæång phaïp naìy laì mäùi nàm choün mäüt tráûn luî låïn nháút, nãn caïch laìm âån giaín, baío âaím tênh âäüc láûp vaì táön suáút xuáút hiãûn laì táön suáút nàm. Nhæng phæång phaïp naìy coï nhæåüc âiãøm khäng khai thaïc hãút læåüng thäng tin, vç coï mäüt säú tráûn luî låïn cuía mäüt säú nàm bë boí soït. 88
b. Phæång phaïp giåïi haûn dæåïi: Ngæåìi ta âënh ra mäüt læu læåüng âënh luî giåïi haûn Qm giåïi haûn, nhæ váûy seî choün táút caí caïc tráûn luî coï âènh luî låïn hån Qm giåïi haûn, vaìo liãût thäúng kã âãø tênh toaïn táön suáút. Caïch choün nhæ trãn coï nàm âæåüc 2 âãún 3 tráûn luî, coï nàm chè 1 tráûn luî tháûm chê coï nàm khäng coï tráûn luî naìo âæåüc âæa vaìo liãût thäúng kã tênh toaïn. c. Phæång phaïp choün mäùi nàm mäüt säú tráûn luî nháút âënh: Theo phæång phaïp naìy thç thãm læåüng thäng tin, säú nàm coï tráûn luî âæa vaìo liãût thäúng kã nhæ nhau, nhæng váùn täön taûi nhæåüc âiãøm vaì coï nhæîng tráûn luî coï âènh låïn váùn bë boí ngoaìi liãût thäúng kã. 3. Tênh toaïn táön suáút nàm tæì táön suáút láön: Khi caïc liãût thäúng kã mäùi nàm coï mäüt trë säú thç táön suáút tênh toaïn m chênh laì táön suáút nàm theo cäng thæïc: P = 100%. Nhæng trong træåìng n 1 håüp choün mäüt nàm nhiãöu trë säú âæa vaìo liãût tênh toaïn thç âæåìng táön suáút laì táön suáút láön do âoï cáön phaíi âäøi tæì táön suáút láön sang táön suáút nàm. m P = 100 láön S 1 Trong âoï: m - säú thæï tæû liãût taìi liãûu S - täøng säú tráûn luî âæåüc choün trong n nàm n - laì säú nàm coï taìi liãûu âo âaûc Táön suáút nàm âæåüc tênh toaïn tæì táön suáút láön nhæ sau: m Pnàm = 1 - (1 - Pláön) S Trong âoï: m - Säú tráûn luî bçnh quán trong mäüt nàm, m = n 89
4. Xaïc âënh caïc thäng säú thäúng kã khi xæí lyï luî âàûc biãût låïn: a. Luî âàûc biãût låïn vaì thåìi kyì xuáút hiãûn cuía luî âàûc biãût låïn: Luî âàûc biãût låïn laì tráûn luî coï âènh luî ráút låïn do täø håüp thåìi tiãút báút låüi sinh ra. Thåìi kyì xuáút hiãûn laûi cuía luî âàûc biãût låïn khaï daìi, do âoï LÂBL nàòm ngoaìi xu thãú chung cuía âæåìng táön suáút kinh nghiãûm. Nãn khi tênh toaïn doìng chaíy luî ta phaíi xæí lyï caïc tráûn luî âàûc biãût låïn. Thåìi kyì xuáút hiãûn laûi cuía LÂBL laì Np ráút khoï xaïc âënh thæåìng càn cæï vaìo nàm phaït sinh cuía caïc tráûn luî LÂBL âãø xaïc âënh Np. Vê duû: ÅÍ trãn säng A, nàm 1918 xuáút hiãûn mäüt tráûn LÂBL cho âãún nay (nàm 1998), váûy thåìi gian xuáút hiãûn cuía tráûn luî laì Np. Np = 1998 - 1918 = 80 nàm Vê duû: Trãn säng B nàm 1981 coï xuáút hiãûn mäüt tráûn LÂBL, qua âiãöu tra tháúy ràòng nàm 1987 cuîng coï mäüt tráûn luî nhæ thãú xuáút hiãûn. Nhæ váûy tênh cho âãún nay (1998) thåìi kyì xuáút hiãûn laûi cuía LÂBL laì: 1998 1978 N 60 nàm p 2 Vê duû: Trãn säng C, kãø tæì nàm 1906 âãún nay (1998) coï mäüt tráûn LÂBL xuáút hiãûn vaìo nàm 1945 váûy: Np = 1998 - 1906 = 92 nàm Viãûc xaïc âënh N mang tênh cháút gáön âuïng, táön suáút kinh nghiãûm âãø tênh LÂBL nhæ sau: M P = . 100% N p 1 90
Trong âoï: M - laì säú thæï tæû cuía tráûn LÂBL Np - thåìi gian xuáút hiãûn laûi cuía tráûn luî âàûc biãût låïn Vê duû: Trãn säng B nhæ âaî tênh åí trãn Np = 60 nàm tráûn luî nàm 2 2 1981 laì QM2 = 5000m /s, tráûn luî nàm 1978 laì QM1 = 5500m /s. Nhæ váûy M = 2. Theo cäng thæïc trãn táön suáút luî âàûc biãût låïn tênh nhæ sau: M 1 P1878 = . 100% = . 100% = 1,6% N p 1 60 1 M 2 P1981 = . 100% = . 100% = 3,2% N p 1 60 1 b. Xaïc âënh caïc thäng säú thäúng kã khi xæí lyï luî âàûc biãût låïn: a - säú tráûn luî âàûc biãût låïn (thæåìng chè 1 hoàûc 2,3 tráûn LÂBL) n - säú tráûn luî thæåìng coï taìi liãûu thäúng kã N - säú liãût thåìi gian trong âoï bao gäöm caïc tráûn LÂBL (N - a) - säú tráûn luî thæåìng, kãø caí nhæîng tráûn luî khäng âo âaûc âæåüc. Qmi - Læu læåüng tráûn luî thæåìng thæï i. QMj - Læu læåüng tráûn luî âàûc biãût låïn thæï j. Luî âàûc biãût låïn Luî thæåìng n N 91
* Giaí thiãút cuía Kritski - Menken (K - M) Kritski - Menken giaí thiãút ràòng trë säú bçnh quán vaì khoaíng lãûch quán phæång cuía liãût ngàõn n (cuía caïc tráûn luî bçnh thæåìng) seî bàòng trë säú bçnh quán vaì khoaíng lãûch quán phæång cuía liãût (N - a), tæïc laì: Q (N - a) = Q n (N - a) =  Nhæ váûy tæïc laì: N a (N a) n   Qmi Qmi  1 n 1 (Q Q )2   mi n (N )a n n    (K )1 2 Q i n n * Xaïc âënh trë säú bçnh quán Q n: 1 n Ta coï: Q(N )a Qmi n 1 Nãúu xeït thãm caïc tráûn luî âàûc biãût låïn thç: a QMj (N )a Q(N )a Q 1 N N a (N )a n QMj Qmi 1 n 1 N 1 a (N a) m Q Q Q N  Mj  mi N 1 n 1 92
* Xaïc âënh giaï trë CVN: 2 (Ki 1) Q 2  (K )1 C n i v Q Q n Tæì giaí thiãút cuía Kritski - Menken laì: Q (N - a) = Q n vaì N - a) = n Váûy ta coï:  ( N )a n CV, (N - a) = C n,v Q( N )a Qn Tæïc laì: N a n 1 2 1 2 (Ki )1 (Ki )1 N a 1 n 1 N a n 1 2 1 2 (Ki )1 (Ki )1 N a 1 n 1 Váûy ta coï: (N )a n 2 (N a) 2  (Ki )1 (Ki )1 1 n 1 Âàûc træng CVN coï thãø viãút nhæ sau: a n 1 2 N a 2 C (K )1 (K )1 VN  j  i N 1 1 n 1 Nãúu coï hãû säú âiãöu chènh thç: a n 1 2 N a 2 C (K )1 (K )1 VN  j  j (N )1 1 n 1 QMj Qmi Trong âoï: K j ; Ki QN QN 93
QMj - læu læåüng âènh luî cuía tráûn luî LÂBL thæï j Qmi - læu læåüng âènh luî cuía tráûn luî LÂBL thæï i * Xaïc âënh âàûc træng CSN: Giaï trë CSN âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc: N a (K )1 3 (K )1 3 j n i CSN = 3 (N )3 CVN Hoàûc coï thãø tênh: CSN = m . CVN m âæåüc choün theo tæìng vuìng âàûc træng thuyí vàn khaïc nhau Sau khi coï Q N, CVN, CSN seî veî âæåüc âæåìng táön suáút. Tæì âæåìng táön suáút vaì táön suáút thiãút kãú ta seî xaïc âënh âæåüc læu læåüng luî thiãút kãú QMP. Vãö læåüng luî thiãút kãú WMP cuîng âæåüc xaïc âënh nhæ trãn. 5. Xaïc âënh trë säú gia tàng an toaìn: Âãø âaím baío cho cäng trçnh phoìng chäúng luî âæåüc an toaìn, sau khi coï læu læåüng âënh luî thiãút kãú QmP, cáön phaíi cäüng thãm giaï trë gia tàng an toaìn Q. Nhæ váûy læu læåüng âënh luî thiãút kãú laì: QmP thiãút kãú = QmP + Q Trë säú Q phuû thuäüc vaìo nhiãöu yãúu täú nhæ säú nàm quan tràõc doìng chaíy, sai säú quán phæång cuía âæåìng táön suáút coï thãø tênh Q theo cäng thæïc sau: a.E Q = p .Q n mP 94
Trong âoï: a - Hãû säú phuû thuäüc vaìo mæïc âäü tin cáûy cuía taìi liãûu thuyí vàn a = 0,7 våïi læu væûc coï sæû nghiãn cæïu âáöy âuí a = 1,5 våïi læu væûc êt âæåüc nghiãn cæïu Ep - sai säú quán phæång cuía tung âäü âæåìng táön suáút, phuû thuäüc vaìo Cv vaì P (tra baíng) Vê duû: Våïi P = 0,01%, Cv = 1,0 thç seî tra âæåüc Ep = 1,7l 6. Xaïc âënh âæåìng quaï trçnh luî thiãút kãú (Qmp ~ t) Trong mäüt tráûn luî âæåüc âàûc træng båíi caïc yãúu täú sáu: 3 Qm (m /s) - Âènh luî thiãút kãú QmP Qmp - Dung têch luî thiãút kãú WmP - Thåìi gian luî lãn T1, luî xuäúng Tx WP Caïc yãúu täú naìy gàõn boï våïi t (h) nhau taûo ra hçnh daïng quaï trçnh luî. T1 Tx T Hçnh daïng quaï trçnh luî phuû thuäüc luî vaìo nhiãöu yãúu täú: Hçnh thaïi mæa (læåüng mæa, cæåìng âäü mæa, thåìi gian mæa, phán bäú mæa), âëa hçnh âaûi maûo cuía læu væûc (læu væûc táûp trung næåïc, hçnh daïng læu væûc, thaím thæûc váût cuía læu væûc) Tæìng læu væûc coï thãø coï hçnh daïng êt thay âäøi, do âoï ta coï thãø choün hçnh daïng mäüt tráûn luî âaî coï âãø xaïc âënh âæåìng quaï trçnh luî. Nhæ váûy choün tráûn luî âiãøn hçnh, sau âoï thu phoïng seî coï âæåìng quaï trçnh luî thiãút kãú. 95
a. Choün tráûn luî âiãøn hçnh: Tráûn luî âiãøn hçnh phaíi thoaí maîn caïc yãu cáöu sau: - Læu læåüng âènh luî vaì læåüng luî cuía tráûn luî âiãøn hçnh phaíi gáön saït våïi giaï trë læu læåüng âënh luî vaì læåüng luî thiãút kãú. Täøng læåüng laì doìng chaíy sinh ra trong mäüt tráûn luî. Âäúi våïi mäùi tráûn luî ta tçm ra Wm vaì cuîng veî âæåìng táön suáút choün læåüng luî thiãút kãú WmP giäúng nhæ viãûc laìm cho læu læåüng luî thiãút kãú QmP. Chuï yï ràòng quan hãû (Qm ~ Wm) khäng chàût cheî thç ráút khoï choün mäüt tráûn luî âiãøn hçnh coï âènh luî vaì læåüng luî xáúp xè våïi âènh luî vaì læåüng luî cuía tráûn luî thiãút kãú. Do âoï viãûc choün tráûn luî âiãøn hçnh cuîng mang tênh tæång âäúi. - Tráûn luî âiãøn hçnh âæåüc choün coï hçnh daûng báút låüi âäúi våïi cäng trçnh phoìng chäúng luî. Vê duû: Âäúi våïi kho næåïc thç tráûn luî coï thåìi gian luî trãn T1 keïo daìi vaì luî táûp trung vaìo giæîa kyì thç gáy báút låüi. - Luî xuáút hiãûn vaìo luïc báút låüi cuía cäng trçnh. Vê duû: ÅÍ kho næåïc khi næåïc têch âáöy maì luî xuáút hiãûn thç seî gáy báút låüi. b. Hãû säú thu phoïng âæåìng quaï trçnh luî: Yãu cáöu cuía viãûc thu phoïng quaï trçnh luî laì phaíi âaím baío sæû khäng thay âäøi cuía âènh luî QmP vaì täøng læåüng luî WmP, ngoaìi ra hçnh daïng tráûn luî êt biãún âäøi. Coï nhiãöu phæång phaïp thu phoïng luî thiãút kãú: - Phæång phaïp thu phoïng cuìng tyí lãû - Phæång phaïp thu phoïng cuìng táön suáút. ÅÍ pháön naìy chè giåïi thiãûu phæång phaïp thu phoïng cuìng tyí lãû. 96