Chơng 9. Những vấn đề thiết kế trong thuỷ văn học ảnh: Trạm bơm nớc ma đô thị 9.1 Giới thiệu Trong chơng này, các phơng pháp tính toán lợng ma và lợng dòng chảy thiết kế đợc nhấn mạnh đối với những lu vực đô thị hoá nhỏ và rộng lớn. Cả các đờng cong cờng độ - thời gian- tần suất (IDF) và các biểu đồ ma thiết kế đã đợc giới thiệu sẽ đợc đề cập khá chi tiết. Trong phần 9.3 thiết kế trên lu vực nhỏ gồm cả việc nghiên cứu phát triển phơng pháp phần tử hữu hạn áp dụng đối với loại hệ thống cống tròn trên một phân khu (Ví dụ 9.2). Các phơng pháp thiết kế kích thớc của các cống tròn và kênh dẫn sử dụng đờng lu lợng đơn vị gần nh đợc thiết kế theo những giới hạn tiêu chuẩn đối với các khu vực đô thị. Ví dụ 9.3 mô tả một cách chi tiết việc thiết kế kiểm soát lũ đối với một phân khu sử dụng mô hình HEC-1 với lợng trữ khống chế và trữ lợng tràn (Ví dụ 9.4). Kết thúc chơng bằng một trờng hợp nghiên cứu duy nhất trên đồng bằng ngập lũ sử dụng mô hình HEC-1 và HEC-2 phân tích và thiết kế tại các vùng rừng, gần thành phố Houston, bang Texas. 545 9.2. Lợng ma thiết kế Các đờng cong IDF Những lợng ma thiết kế đã đợc mô tả đầu tiên và chi tiết trong phần 5.6 và phần 6.3, cùng với việc đề cập tới nguồn dữ liệu và sự lựa chọn một lợng ma thiết kế đặc trng. Các đờng cong IDF quan hệ với cờng độ lợng ma, thời gian ma và một chuỗi các chu kỳ khác nhau. Các ví dụ đặc trng về đờng cong IDF đối với các chu kỳ từ 2 đến 100 năm đợc thể hiện trong hình 1.8 cho thành phố Houston, bang Texas, và hình 6.5 cho thành phố Tallahassee, bang Florida. Các đờng cong IDF cũng đợc sử dụng để xác lập biểu đồ ma lũ thiết kế tổng hợp khi cho thời gian và tần suất ma, nh đợc mô tả trong ví dụ 6.4, hình E6.4 thể hiện kết quả trận ma thiết kế với chu kỳ 5 năm thời gian ma 24 giờ đối với vùng Tallahassee, bang Florida. Trận ma thiết kế 24 giờ thờng đạt giá trị 1 giờ ma lớn nhất tại giờ thứ 12. Giá trị ma 2 giờ tơng ứng với tổng các giá trị tại giờ thứ 12 và 13, và giá trị ma 3 giờ tơng ứng với tổng giá trị tại các giờ thứ 11, 12, 13, Đờng cong thiết kế tổng hợp ở thành phố Houston, bang Texas, đối với các chu kỳ 10 năm và 100 năm, thời gian ma 24 giờ là tơng tự và đợc mô tả trong hình 5.11. Trận ma thiết kế tổng hợp gặp phải điều kiện không thuận lợi đó là trạng thái và thời gian ma có phần tuỳ ý (xem phần 6.3), nhng việc sử dụng các đờng cong IDF để đa ra các trận ma tổng hợp là tơng đối đơn giản và đ ợc xác định tốt đối với nhiều vùng đô thị ở Mỹ. Bảng 9.1 Các hệ số của phơng trình lợng ma Khu vực c e f Atlanta 97,5 0,83 6,88 Chicago 94,9 0,88 9,04 Cleveland 73,7 0,86 8,25 Denver 96,6 0,97 13,90 Houston 97,4 0,77 4,80 Los Angeles 20,3 0,63 2,06 Miami 124,2 0,81 6,19 New York 78,1 0,82 6,57 Santa Fe 62,5 0,89 9,10 St. Louis 104,7 0,89 9,44 Các đờng cong IDF cũng đợc biểu diễn theo một dạng phơng trình vì rằng không thể đọc trên đồ thị IDF để xác định đợc cờng độ ma. Wenzel (1982) cung cấp các hệ số từ một số thành phố của nớc Mỹ đối với phơng trình có dạng fT c i e d + = (9.1) trong đó: i là cờng độ ma thiết kế (in/giờ). T d là thời gian ma (phút). 546 c, e, và f là những hằng số đợc thể hiện trong bảng 9.1 với chu kỳ 10 năm đối với một vài thành phố nớc Mỹ. Vì vậy, trận ma thiết kế có chu kỳ 10 năm, thời gian ma 20 phút đối với khu vực Denver là 3,0 in/giờ. Tần suất ma thiết kế cho lu vực lớn Một vấn đề thiết thực trong thiết kế thuỷ văn là việc tính toán tần suất ma thiết kế đối với một số các trạm đo ma trên một lu vực rộng lớn. Vào ngày 17-18 tháng 5 năm 1989 xảy ra một trận ma lớn tập trung ở phần hạ lu sông Cypress Creek gần thành phố Houston, bang Texas, kéo dài trên 24 giờ, nó đã gây ra một vùng ngập lụt rộng lớn ở hạ lu lu vực. Theo ghi chép của 9 trạm đo đạc dòng chảy nằm trên hoặc gần sông Cypress Creek hoạt động liên tục trong suất thời gian diễn ra sự kiện trên đã cung cấp những số liệu về lợng ma và lu lợng dòng chảy. Vị trí các trạm này đợc thể hiện trên hình 9.1 cùng với bản đồ đờng đẳng trị lợng ma xây dựng từ số liệu lợng ma của trận ma tháng 5 năm 1989 (Harris County Flood Control District, 1991). Hình 9.1. Bản đồ đờng đẳng trị lợng ma xây dựng từ số liệu lợng ma của trận ma tháng 5 năm 1989 (Harris County Flood Control District, 1991). Điểm có tổng lợng ma lớn nhất trong 9 trạm với thời gian ma thay đổi từ 1 dến 24 giờ đợc thể hiện trong bảng 9.2. Từ đó có thể thấy rằng tổng lợng ma ở vùng thợng lu ngã ba sông Little Cypress Creek không vợt quá chu kỳ 3 năm. Phía dới của lu vực, quan trắc đợc chu kỳ thay đổi từ 10 đến 80 năm đối với thời gian ma 24 giờ. Lợng ma 24 giờ lớn nhất quan trắc đợc tại trạm 1140 nằm ở trung tâm hạ lu lu vực, theo đó lợng ma là 12,11 in trên 24 giờ, lợng ma này có chu kỳ 80 năm. Điểm hoặc các trạm đo ma phải đợc đặt sao cho phù hợp với diện tích lu vực để tính toán các chu kỳ trung bình lu vực. Hình 9.2a thể hiện khái quát sự biến đổi của 547 đồ thị chiều sâu lớp nớc - diện tích trên nớc Mỹ đợc công bố bởi Cục thời tiết Mỹ. Đối với vùng hạ lu sông Little Cypress Creek, chu kỳ lặp trung bình lu vực thay đổi từ 15 năm với lợng ma 12 giờ đến trên 100 năm đối với thời gian ma 30 phút và 1 giờ. Trong khu vực này, chu kỳ lặp đối với thời gian ma 12 giờ đợc xác định là 60 năm, so với chu kỳ lặp 80 năm tại trạm 1140. Số liệu ma quá khứ này có thể đợc sử dụng trong mô hình HEC- 1 (xem phần 5.4 và 5.6) để mô phỏng đỉnh lũ thiết kế trên lu vực. Bảng 9.2. Số liệu trận ma tháng 5 năm 1989 ở Cypress Creek Thời đoạn ma 1 giờ 2 giờ 3 giờ 6 giờ 12 giờ 24 giờ 48 giờ Số trạm Tên trạm Độ sâu Chu kỳ Độ sâu Chu kỳ Độ sâu Chu kỳ Độ sâu Chu kỳ Độ sâu Chu kỳ Độ sâu Chu kỳ Độ sâu Chu kỳ 760 San Jacinto at US 59 2.55 2 3.7 5 5.21 20 6.14 15 8.92 40 12.59 100 12.59 50 1050 Spring at Riley-Fussel 3.88 27 4.72 20 5.12 18 5.74 10 5.84 5 8.06 10 8.06 7 1120 Cypress at I-45 2.39 1 3.56 4 4.67 10 5.84 11 6.14 6 11.49 60 11.49 40 1140 Cyypress at Stuebner Airline 3.93 30 5.3 45 5.97 45 7.09 30 7.69 20 12.11 80 12.11 50 1160 Cypress at Grant 2.86 4 4.13 10 4.45 8 4.94 5 5.29 4 9.62 25 9.62 15 1170 Cypress at Huffmeister 2.4 2 3.81 6 4.03 5 4.03 2 4.31 2 8.43 15 8.43 10 1180 Cypress at Katy-Hockley 1.72 1.8 1.85 2.24 2.58 3.77 3.77 1190 Little Mound at Betka 0.3 0.5 0.55 0.6 0.6 0.94 0.94 1220 L. Cypress at Cypress-Rosehill 2.24 1 2.24 1 2.52 3.58 1 3.81 2 5.57 3 5.57 2 ma cực hạn (PMP) U.S. NWS công bố hai báo cáo quan trọng liên quan đến tần suất ma và các trận ma thiết kế. TP 40 từ Hershield (1961) thể hiện những bản đồ đối với thời gian ma từ 30 phút tới 1 giờ và chu kỳ lặp từ 1 dến 100 năm (Hình 9.2b). Gần đây hơn, NWS đa ra HYDRO 35 (1977a) thể hiện chiều sâu lớp nớc đối với thời gian ma 5, 15, và 60 phút với chu kỳ lặp từ 2 đến 100 năm, thay thế một phần TP 40. Những tài liệu này có thể sử dụng để xác định biểu đồ ma thiết kế hoặc các đờng cong IDF đối với các khu vực xác định của nớc Mỹ. Trong những dự án thiết kế lớn nh: đập tràn, đập, hoặc các hồ chứa quan trọng, việc phân tích chiều sâu lớp nớc- thời gian ma -tần suất ma với chu kỳ lặp 100 năm thậm chí 500 năm cũng không thể loại trừ khả năng sự cố có thể xảy ra. Tại nớc Mỹ lợng ma lớn nhất có thể xảy ra (PMP) là đợc sử dụng, bằng việc phân tích đánh giá chiều sâu lớp nớc ma lớn nhất đối với một thời gian ma xác định đó là quy luật tự nhiên trên một vùng địa hình riêng biệt tại một thời gian xác định trong năm. Trận ma lớn nhất có thể xảy ra (PMP) bao gồm sự phân bố lợng ma theo thời gian. 548 Hình 9.2 (a). Tổng độ sâu - diện tích Hình 9.2(b) .Bản đồ ma 24 giờ, 100 năm Những khái niệm và phơng pháp luận liên quan đợc mô tả trong các báo cáo của Trung tâm quản lý đại dơng và khí quyển quốc gia (NOAA) NWS, các báo cáo khí tợng thuỷ văn (HMR), đặc biệt là HMR 51 (1978) và HMR 52 (1982) đối với vùng phía Đông kinh tuyến 105. PMF hay lũ lớn nhất có thể xảy ra lũ cực hạn liên quan chặt chẽ với PMP. Đối với khu vực phía Tây kinh tuyến 105, một số bản báo cáo NWS khác có thể dùng đợc và đợc viết bởi Viện khoa học quốc gia (1983). Ví dụ nh: California đợc mô tả trong HMR 36 (Cục thời tiết quốc gia, 1969), vùng Tây Bắc trong HMR 43 (Cục thời tiết quốc gia, 1966), và vùng Tây Nam trong HMR 49 (Cục thời tiết quốc gia, 1977). Trung tâm thuỷ văn công trình của quân đội Mỹ (HEC) có một chơng trình máy 549 tính gọi là HMR 52 để tính toán lợng ma bình quân lu vực đối với trận ma lớn nhất có thể xảy ra (PMS) trên cơ sở PMP ớc lợng từ HMR 51. Chơng trình này có thể sử dụng với mô hình HEC-1 để xác định PMF đối với một hồ chứa hoặc lu vực lớn. PMP xác định cho một lu vực có các thành phần quan trọng bao gồm: (1) đờng cong lớp nớc- diện tích- thời gian ma, (2) kiểu đờng đẳng trị lợng ma chuẩn có dạng hình ellipse, (3) chiều hớng biến chuyển, (4) diện tích ma giới hạn, (5) tham số biến chuyển đờng đẳng trị lợng ma tham số này chỉ rõ tỷ lệ phần trăm của độ sâu lớp nớc ứng với lợng ma lớn nhất đối với mỗi dạng đờng đẳng trị lợng ma. 9.3. Thiết kế trên lu vực nhỏ thiết kế lý tởng Thực tế cho thấy rằng trong khoảng thời gian dài ngay khi có sự phát triển đô thị trên một bồn thu nớc hay lu vực tự nhiên kết quả sẽ thờng là làm tăng đỉnh dòng chảy ra và rút ngắn thời gian tập trung nớc (xem phần 2.4). Những thay đổi này là kết quả của sự thay đổi độ dốc trên những vùng đất trống và những đờng phố, diện tích đất không thấm tăng, thêm vào đó sự tập trung dòng chảy xuống hạ lu của các vùng bên cạnh. Lợng trữ tự nhiên trên lu vực thờng giảm cùng với sự phát triển đô thị hoá. Nhiều vấn đề trữ nớc lại phải đợc thực hiện để xử lí tỉ lệ tăng dòng chảy, giảm lợng trữ tự nhiên cũng nh tổn thất trong các cống, sự mở rộng lòng dẫn, hoặc trên hệ thống đờng phố. Nếu đỉnh dòng chảy ra tăng mạnh là kết quả của sự phát triển trên một khu vực, khí đó nhiều khả năng xảy ra trữ lợng nớc khống chế trên các vị trí vào và ra có thể đợc yêu cầu. Những thiết kế lu vực nhỏ thờng bao gồm việc sử dụng phơng pháp thích hợp (phần 6.4) hoặc một phơng pháp biểu đồ thuỷ văn đơn vị (phần 2.4) để dự báo các lu lợng cực đại tại những vị trí khác nhau đối với lợng ma và thời gian ma thiết kế đã cho. Sự lựa chọn chính xác phơng pháp thiết kế thuỷ văn phụ thuộc lớn vào nhu cầu thiết kế riêng đối với từng thành phố hoặc thị xã và kích thớc của từng vùng phát triển. Các khu vực quan trọng nhất thuộc thủ đô hiện nay có các sách quy phạm thiết kế, các sách này chỉ rõ các nguyên tắc và quy phạm đối với lợng nớc ma thiết kế. Những yêu cầu từ Quy phạm đối với thiết kế kiểm soát lũ và hệ thống thoát nớc thích ứng khá đặc trng và sẽ đợc sử dụng để làm sáng tỏ các ví dụ đa ra trong chơng này. Các phơng pháp ma - dòng chảy đợc áp dụng trên các lu vực có diện tích xác định. Quy phạm có thể đợc dùng đối với việc thiết kế các lòng dẫn hở, cầu, cống ngầm, máng nớc kín, các cửa cống thoát nớc lũ, các công trình điều tiết vận tốc dòng chảy, và các hồ trữ nớc nhỏ. Mỗi khu vực đô thị sẽ có những yêu cầu khác nhau nhng tổng quát lại thì mục đích là tơng tự nhau: xây dựng và duy trì tính phù hợp đã dự tính để giảm thiểu tối đa sự đe doạ của lũ đỗi với tất cả các thành phố, thị xã. Các vùng có độ 550 dốc lớn sẽ có các thiết kế và chơng trình đặc biệt, nhất là các vấn đề liên quan tới tốc độ dòng chảy và tốc độ xói mòn đất. dòng chảy cực đại trong khu vực không phát triển Dòng chảy cực đại trong khu vực không phát triển đợc sử dụng trong giai đoạn ban đầu để so sánh ảnh hởng của dự án phát triển đối với một lu vực đã cho. Đỉnh lũ đối với vùng không phát triển có thể xác định đợc bằng cách sử dụng một số các phơng pháp bao gồm phơng pháp thích hợp với các hệ số không phát triển, phơng pháp diện tích - lu lợng hoặc vị trí các đờng cong dòng chảy mặt thu đợc từ số liệu các trạm đo, hoặc các phơng pháp biểu đồ thuỷ văn đơn vị với các hệ số không phát triển thích hợp. Các kết quả thờng sẽ khác nhau phụ thuộc vào sự lựa chọn các phơng pháp, và một số phơng pháp cho kết quả dự báo phía trên trong khi những phơng pháp khác lại ở phía dới đỉnh lũ. Nh vậy, phơng pháp thích hợp không đợc sử dụng để thiết kế trên những diện tích lớn hơn 1,0 mi 2 (2,5 km 2 ). Các phơng pháp biểu đồ thủy văn đơn vị sẽ không đợc sử dụng trên các lu vực bộ phận lớn hơn khoảng 3-5 mi 2 . Các mô hình máy tính nh mô hình HEC-1 hoặc SWMM thờng đợc yêu cầu sử dụng cho các khu vực có diện tích lớn hơn khoảng 2000 mẫu (khoảng 3 mi 2 ) bởi vì cần phải xét tới các lu vực bộ phận và diễn toán lũ trong lòng dẫn, nh đã thể hiện trong phần 5.6. Ví dụ 9.1 so sánh ba phơng pháp trong việc tính toán tốc độ thay đổi dòng chảy cực đại từ các khu vực không phát triển. Ví dụ 9.1 Tính toán dòng chảy cực đại từ các lu vực không phát triển Xác định tốc độ thay đổi dòng chảy cực đại khu vực không phát triển với chu kỳ 100 năm tính theo đơn vị ft 3 /s đối với diện tích lu vực 403 mẫu gần thành phố Houston, bang Texas, nh trong hình E9.1. Sử dụng phơng pháp phần tử với T c = 60 phút và các đờng cong IDF (hình 1.8). Sử dụng phơng pháp TC + R trong bảng 5.13 với tỉ lệ phát triển 0%. Sử dụng phơng pháp SCS đối với biểu đồ thuỷ văn đơn vị (UH) và lợng ma trong một giờ là 4,3 in với chu kỳ 100 năm. Phơng pháp thích hợp t c = 60 phút Q P = CiA C = 0.4 i = 4.3 in/giờ (từ đờng cong IDF, hình 1.8) A = 403 ac Q P = (0,4)(4,3)(hệ số biến đổi) Hệ số biến đổi = (43560/(12 ì 3600)) 551 Q P = 699 ft 3 /s Ph−¬ng ph¸p TC + R Xem b¶ng 5.13. A = 0,63 mi 2 L = 4400 ft = 0,78 mi ∆ y= 22 ft/mi = 0,42 % tØ lÖ ph¸t triÓn = 0 %: C = 7,25 706.0 0 ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ =+ S L CRTC = 706,0 22 78,0 25,7 ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = 2,04 06,1 0 ' ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = S L CTC ac = 06,1 22 39,0 79,3 ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = 0,27 R = (TC + R) – TC = 2,04 - 0,27 = 1,77 Q P = 635 ft 3 /s (tõ m« h×nh HEC-1) H×nh E9.1 DiÖn tÝch l−u vùc kh«ng ph¸t triÓn 552 Phơng pháp SCS Tham khảo ví dụ 2.8c. Giả thiết hệ số đờng cong (CN) = 80. L = 4100 ft A = 0,63 mi 2 SCS CN = 80 (bảng 2.1) S = (1000/CN) - 10 = 1000/80 - 10 = 2,5 y = 0,42 % = 1,52 giờ T R = D/2 + t P = (1,0/2) + 1,52 () () 42,01900 5,34100 1900 1 7,0 8,0 7,0 8,0 = + = y SL t p = 2,02 giờ Q P = (484)A/T R = (484)(0,63)/2,02 = 151 ft 3 /s(giờ/in) (trong biểu đồ thuỷ văn đơn vị) i.Q P = 4,3 in /giờ.151ft 3 /s(giờ/in) = 649,3 ft 3 /s Phơng pháp thích hợp thiết kế đối với một phân khu Phơng pháp thích hợp đợc mô tả chi tiết trong phần 6.4 và ví dụ 6.6 và các hệ số đặc trng đối với hệ số dòng chảy mặt C trong công thức Q = CiA đợc liệt kê trong bảng 6.6. Cờng độ lợng ma i thờng đợc xác định từ đờng cong IDF với thời gian ma bằng thời gian tập trung nớc hoặc thời gian đạt tới sự cân bằng trên lu vực. Mặc dù, phơng pháp có một số hạn chế nh đã đề cập trong phần 6.4, nhng nó thờng đợc sử dụng trên khắp nớc Mỹ để thiết kế hệ thống thoát nớc ma thích ứng. Ví dụ 9.2 thể hiện một thiết kế tiêu biểu đối với một phân khu nhỏ sử dụng phơng pháp phần tử để xác định kích thớc hệ hệ thống cống tròn. Cờng độ lợng ma có thể xác định đợc từ các đờng cong IDF cho các thành phố hoặc khu vực. Thờng một chu kỳ lũ lụt từ 2 đến 5 năm sẽ đợc sử dụng để lắp đặt đờng ống tiêu thoát nớc lũ mặt do ma, mặc dù trong một số trờng hợp đặc biệt lu lợng có chu kỳ 10 năm thậm chí 100 năm sẽ đợc tính toán đến. Ví dụ, khu vực thành phố Houston yêu cầu một dòng chảy thiết kế với chu kỳ là 3 năm từ việc tính toán theo ph ơng pháp phần tử bằng cách sử dụng một tập hợp các đờng cong dòng chảy mặt từ thành phố Houston. Dung tích cống thờng đợc xác định từ phơng trình Mannings đối với dòng chảy trong ống có áp, ở đây có thể thấy rằng đờng kính ống cần thiết ứng với một tốc độ thay đổi lu lợng xác định là: 553 () 8/3 5,0 0 16,2 = S Qn D trong đó Q tính theo đơn vị ft3/s, n là hệ số Mannings, S 0 là độ dốc, và D là đờng kính cống tính bằng ft. Ví dụ 9.2 Phơng pháp thích hợp thiết kế trên một phân khu sử dụng bảng tính Việc đánh giá lu vực không phát triển trong ví dụ 9.1 đợc chia thành các phân khu phát triển, và hệ thống cống dẫn đợc bố trí nh trong hình E9.2. Các bản đồ địa hình đợc sử dụng để xác định các diện tích khu vực kết hợp với mỗi điểm vào chính nh thể hiện trên bản đồ. Phơng pháp bảng tính là rất tiện ích trong việc tổ chức dữ liệu và sẽ đợc sử dụng trong ví dụ này. Bảng E9.2 Thiết kế cống tròn bằng phơng pháp tơng quan Những tính toán cho cống tròn khu vực phụ 2 Đoạn cống Chiều dài cống L Độ dốc bề mặt S 0 (ft/ft) Diện tích lu vực thoát nớc tổng A (mẫu) Thời gian tập trung nớc phút) Tổng C.i (C=0,3) Cờng độ ma i (in/giờ)(3 năm) Lu lợng thiết kế Q (ft3/s) Đờng kính cống tính toán (ft) Kích thớc cống sử dụng (ft) Tốc độ dòng chảyQ/A (ft/s) Thời gian chảy (L/V)(phút) VW 900 0.0018 40.63 15 1.29 4.30 52 3.99 4.0 4.2 3.6 WX 300 0.0026 50.79 19 1.22 4.00 62 3.96 4.0 5.0 1.0 XY 300 0.0021 62.98 20 1.20 3.90 76 4.45 4.5 4.9 1.0 YZ 400 0.0016 67.72 21 1.18 3.85 80 4.78 5.0 4.5 1.5 Những tính toán cho cống tròn khu vực phụ 3 Đoạn cống Chiều dài cống L Độ dốc bề mặt S 0 (ft/ft) Diện tích lu vực thoát nớc tổng A (mẫu) Thời gian tập trung nớc (phút) Tổng C.i (C=0,3) Cờng độ ma i (in/giờ)(3 năm) Lu lợng thiết kế Q (ft3/s) Đờng kính cống tính toán (ft) Kích thớc cống sử dụng (ft) Tốc độ dòng chảyQ/A (ft/s) Thời gian chảy (L/V)(phút) AB 185 0.0022 6.02 14.0 1.09 3.63 7 1.76 2.0 2.7 1.1 BC 310 0.0024 16.11 15.1 1.07 3.57 17 2.49 2.5 3.5 1.5 CD 279 0.0022 25.19 16.6 1.05 3.50 26 2.97 3.0 3.8 1.2 DE 272 0.0020 34.05 17.8 1.04 3.47 35 3.38 3.5 4.0 1.1 EF 582 0.0023 52.99 19.0 1.03 3.43 55 3.87 4.0 4.6 2.1 FG 520 0.0022 69.92 21.1 1.02 3.40 71 4.31 4.5 4.9 1.8 GH 716 0.0022 93.23 22.8 1.00 3.33 93 4.77 5.0 5.2 2.3 HI 282 0.0022 102.41 25.1 1.00 3.33 102 4.94 5.5 5.3 0.9 IJ 1150 0.0018 139.84 26.0 1.00 3.33 140 5.76 6.0 5.4 3.6 JK 1100 0.0022 149.20 29.6 1.00 3.33 147 5.66 6.0 5.9 3.1 554 [...]... gian Qvào (phút) (ft3/s) (x103ft 3) (ft) (ft3/s) 0 0 0 0 0 15 11 0 0 0 30 43 10 0.03 0 45 91 48 0.2 0 60 151 131 0.5 0 75 215 266 0 .9 0 90 276 460 1.6 0 105 327 708 2.4 0 120 361 1003 3.4 0 135 375 1328 4.5 0 150 367 1665 5.6 0 165 338 199 5 6.6 0 180 295 2300 7.5 0 195 256 2562 8.3 5.5 210 222 2768 8 .9 49. 1 225 192 291 6 9. 4 67.4 240 167 3024 9. 7 76.6 255 145 3102 9. 9 82.6 270 126 3157 10.1 86.5 285 1 09. .. nh vậy (xem phần 6. 6) Craig và Rankl (1 97 8) đã cải tiến và phát triển một phơng pháp phần tử để nghiên cứu trữ lợng nớc 562 trên cơ sở thời đoạn ma lớn hơn thời gian tập trung nớc Donahue, McCuen, và Bordedid (1 98 1) đã phát triển một phơng pháp phân tích sử dụng các biểu đồ thuỷ văn hình lập phơng và tỷ số lu lợng cực đại trớc và sau khi phát triển Smith và Badient (1 98 0), Mays và Badient (1 98 2) đã tính... trúc trong một phân khu gần thành phố Houston Một khu vực phát triển có diện tích 403 mẫu (0 .63 spmi) đợc xây dựng trong khoảng thời gian 10 năm từ năm 197 2 đến năm 198 2, giữa năm 198 0 (1 98 4, 198 7, và 198 9) bắt đầu trải qua chuỗi số liệu lũ lụt kéo dài trong khoảng 12 nhà trong các thành phố trong phân khu Hình dạng khu vực trong hình 9. 4 thể hiện những khu vực chính của lũ lụt Phân tích hệ thống cống... 100 năm Giai Giai đoạn 1 đoạn 2 Nhập Rừng lu 1 V1, 93 50 90 60 2 V1, 1000 AC V3 x 92 50 91 40 3 V1, V2, 1001 AC V3 x 92 50 895 0 4 V1, V2, 1002 AC V3 x 90 65 897 0 5 V1, V2, x 94 90 93 80 V3 x x 6 V1, V2, V3 x x 7 V1, V2, V3 x x x x 8 V1, V2, V3 x x x x 9 V1, V2, V3, V5 x x 10 V1, V2, V3, V4, V5 x V1, V2, V3 V4, V5 x x x 12 V1, V2, V3, V4, V5 x x x 94 90 10610 94 90 97 60 792 0 8850 x x 11 x x x x* 91 30 92 70 99 00 x... văn Trong ví dụ này Qhiện tại = 93 ft3/s và đoạn thẳng biểu đồ thuỷ văn dòng chảy ra đợc thể hiện trong hình E9.4 (b) Khu vực giữa đoạn thẳng biểu đồ thuỷ văn dòng chảy vào và dòng chảy ra là xấp xỉ trữ lợng nớc khống chế yêu cầu, hoặc bằng 66,3 (ac-ft) trong ví dụ này Hình E9.4 (b) Biểu đồ thuỷ văn dòng chảy vào và dòng chảy ra trong việc thiết kế hồ chứa (từ khu vực kiểm soát lũ lụt Harris, 198 4). .. thời gian tập trung nớc (xem phơng trình 2.1 8) với hệ số đờng cong bằng 80 Cờng độ lợng ma tính theo phơng trình: (i in/giờ, tc phút) i= b (tc + d )e trong đó b = 81, d = 7,7, và e = 0,724 đối với trận ma có chu kỳ 25 năm 577 Bảng P9.11 Đoạn kênh Độ dốc mặt đất(ft/ft) Diện tích thu Chiều dài thu ma(ac) ma(ft) 3-2 0.04 11.0 1600 1 2-1 0.04 31.2 2000 1 Tràn 0.02 92 .0 3000 0(Bắc) 1-0 0.04 5.5 1000 Vùng. .. lợng (ft3/s) 0 0 0 2456784 29 2622332 57 2 792 880 71 296 3428 84 313 897 7 96 331 391 4 106 566 (ft 3) 3 490 637 10, Đờng quá trình biểu đồ thuỷ văn dòng chảy vào đợc đề xuất trong ao khống chế và hệ thống tiêu thoát Cơ sở của phơng pháp đờng quá trình đợc mô tả trong phần 4.3, theo đó ta thu đợc biểu đồ thuỷ văn dòng chảy ra Đờng quá trình biểu đồ thuỷ văn dòng chảy ra đợc thể hiện trong hình E9.4 (b) Thời gian... năm 198 7 và tháng 5 năm 198 9 với lợng ma thiết kế là 10 năm (xem hình 5.1 1) Do vậy, lu lợng cực đại ứng với các biến cố lũ đo đạc đợc vào năm 198 7 và 198 9 đợc xắp xếp thành một dãy các biến cố có chu kỳ từ 10 đến 100 năm Lu lợng tơng ứng với biến cố có chu kỳ 25 năm là 428 ft3/s, nó tơng ứng với phần lớn biến cố tháng 5 năm 198 9 560 Hình E9.3 (a) Các biểu đồ thuỷ văn dòng chảy ra từ mô hình HEC-1 Hình... nghiên cứu nguồn tài nguyên nớc và chất lợng nớc đợc thực hiện trong năm 197 0 với thời đoạn phát triển của các vùng rừng (Badient và các cộng sự, 197 8; Characklis và các cộng sự, 197 6) Một lu vực có diện tích 33 sp-mi (8 4,5 km 2) đợc phân tích chi tiết trong trờng hợp nghiên cứu này, sử dụng mô hình HEC-1 và HEC-2 cho một chuỗi số liệu với thời đoạn phát triển kênh mơng hoá lớn và để lựa chọn trữ lợng nớc... ft3/s, và thời gian lũ lên 0.75 giờ Diễn toán đờng quá trình này theo phơng pháp chỉ số lợng trữ và theo quan hệ lu lợng - lợng trữ Sử dụng t=15 phút Trữ lợng hồ cần thiết là bao nhiêu? Đỉnh dòng chảy ra là bao nhiêu? S (ac-ft) 0.00 0. 59 1.88 311 4.64 6.38 8.44 10.8 13.4 16.3 19. 4 22.8 29. 0 Q (ft3/s) 0 18 28 35 41 48 55 61 68 75 81 88 98 9. 10 Lặp lại bài tập 9. 9 và giả thiết rằng S trong quan hệ S-Q tăng . đợc và đợc viết bởi Viện khoa học quốc gia (1 98 3). Ví dụ nh: California đợc mô tả trong HMR 36 (Cục thời tiết quốc gia, 196 9) , vùng Tây Bắc trong HMR 43 (Cục thời tiết quốc gia, 196 6), và vùng. (ft) Kích thớc cống sử dụng (ft) Tốc độ dòng chảyQ/A (ft/s) Thời gian chảy (L/V)(phút) VW 90 0 0.0018 40.63 15 1. 29 4.30 52 3 .99 4.0 4.2 3.6 WX 300 0.0026 50. 79 19 1.22 4.00 62 3 .96 . (ft/ft) Diện tích lu vực thoát nớc tổng A (mẫu) Thời gian tập trung nớc (phút) Tổng C.i (C=0, 3) Cờng độ ma i (in/giờ )( 3 năm) Lu lợng thiết kế Q (ft3/s) Đờng kính cống tính toán (ft)