Chương 6: Tính toán thủy văn vùng sông ảnh hưởng thủy triều GV: PHẠM THÀNH HƯNG-ĐHBK ĐN Chương 6: 6.1. Khái niệm chung về thủy triều 1. Hiện tượng thủy triều 2. Phân loại thủy triều 3. Nguyên nhân sinh ra thủy triều 4. Đặc trưng của thủy triều 6.2. Tính toán mực nước thủy triều thiết kế 1. Tính toán mực nước triều khi có số liệu thực đo 2. Tính toán mực nước triều thiết kế theo phương pháp Mariutin 6.3. Tính toán dạng triều thiết kế GV: PHẠM THÀNH HƯNG-ĐHBK ĐN 6.1 Khái niệm chung về thủy triều 6.1.1. Khái niệm Thủy triều là hiện tượng sóng của nước biển dưới tác động của các lực gây ra bởi mặt trăng, mặt trời và các hành tinh khác lên các chất điểm nước trên đại dương. Dưới tác động của các lực, nước trên đại dương dâng lên tạo thành các sóng nước di chuyển trên đại dương, tạo thành sự chuyển động tương đối giữa trái đất, mặt trăng, mặt trời và các hành tinh khác. Sự chuyển động của mặt trăng xung quanh trái đất và của hệ thống mặt trăng – trái đất xung quanh mặt trời có tính chu kỳ, kéo theo sự xuất hiện có chu kỳ của sóng nước trên đại dương Các sóng nước tạo ra do hiện tượng trên gọi là sóng triều GV: PHẠM THÀNH HƯNG-ĐHBK ĐN 6.1.1. Khái niệm  Sự di chuyển có chu kỳ của sóng triều gây ra hiện tượng lên xuống có chu kỳ của mực nước biển tại một vị trí quan trắc.  Bởi vậy, có thể coi thủy triều là hiện tượng dao động có chu kỳ của mực nước biển tại vị trí quan trắc GV: PHẠM THÀNH HƯNG-ĐHBK ĐN 6.1.2. Các đặc trưng cơ bản của thủy triều  Mực nước triều: là cao trình mực nước biển hoặc sông có ảnh hưởng thủy triều so với mặt chuẩn tại một vị trí quan trắc nào đó, thường ký hiệu là Z  Quá trình mực nước triều: là đồ thị của quá trình thay đổi mực nước triều theo thời gian t, được ký hiệu là Z(t). GV: PHẠM THÀNH HƯNG-ĐHBK ĐN Chu kỳ triều Đỉnh triều Chân triều P h a t r i ề u l ê n P h a t r i ề u x u ố n g Mực nước Z (cm) t Biên độ triều Chu kỳ triều Đỉnh triều Chân triều P h a t r i ề u l ê n P h a t r i ề u x u ố n g Mực nước Z (cm) t Biên độ triều GV: PHẠM THÀNH HƯNG-ĐHBK ĐN  Thời kỳ liên tục dZ/dt > 0: pha triều lên  Thời kỳ liên tục dZ/dt <0: pha triều xuống  Đỉnh triều là điểm chuyển tiếp giữa pha triều lên và pha triều xuống  Chân triều là điểm chuyển tiếp giữa pha triều xuống và pha triều lên  Tại đỉnh và chân triều dZ/dt=0 6.1.2. Các đặc trưng cơ bản của thủy triều (tiếp) GV: PHẠM THÀNH HƯNG-ĐHBK ĐN 6.1.2. Các đặc trưng cơ bản của thủy triều (tiếp)  Mực nước đỉnh triều và chân triều là mực nước tương ứng với đỉnh và chân triều  Biên độ triều là chênh lệch mực nước giữa đỉnh triều so với chân triều kế tiếp  Chu kỳ triều là khoảng thời gian giữa 2 đỉnh triều đặc trưng kế tiếp nhau. K/h: T GV: PHẠM THÀNH HƯNG-ĐHBK ĐN 6.1.3. Phân loại thủy triều theo chu kỳ  Bán nhật triều đều: Trong một ngày mặt trăng (24 giờ 50 phút) có hai lần triều lên và hai lần triều xuống, đỉnh và chân triều của hai lần đó xấp xỉ bằng nhau, chu kỳ triều gần bằng 12 giờ 25 phút.  Nhật triều đều: Trong một ngày mặt trăng có một lần triều lên và một lần triều xuống, chu kỳ triều xấp xỉ 24 giờ 50 phút GV: PHẠM THÀNH HƯNG-ĐHBK ĐN 6.1.3. Phân loại thủy triều theo chu kỳ (tiếp)  Bán nhật triều không đều: trong một ngày mặt trăng, có hai lần triều lên và hai lần triều xuống. Song đỉnh và chân triều trong hai lần liên tiếp có sự chênh lệch khá lớn.  Nhật triều không đều: trong chu kỳ nửa tháng, số ngày nhật triều không quá 7 ngày, những ngày còn lại là bán nhật triều. GV: PHẠM THÀNH HƯNG-ĐHBK ĐN [...]... 6.2 Tính toán các nư c tri u thi t k c trưng m c Có 3 phương pháp: Phương pháp phân tích i u hòa Phương pháp th ng kê xác su t Phương pháp mô hình toán GV: PH M THÀNH HƯNG- HBK N a) Tính toán m c nư c tri u thi t k trong trư ng h p có nhi u tài li u th c o Tùy thu c vào nhi m v thi t k công trình c n tính toán: m c nư c nh tri u, chân tri u, hày m c nư c bình quân trong th i o n T Phương pháp tính toán: ... di n toán m c nư c trên h th ng sông GV: PH M THÀNH HƯNG- HBK N c) Tính toán m c nư c tri u thi t k trong trư ng h p không có tài li u Phương pháp n i suy: ti n hành trên cơ s tài li u o c tuy n trên và tuy n dư i i u ki n: tuy n tính toán có kho ng cách không l n n các tuy n có tài li u, nh p lưu khu gi a nh , i u ki n a hình lòng sông bi n i u Phương pháp mô hình toán GV: PH M THÀNH HƯNG- HBK N 6.3... li u o c Trư ng h p có ít tài li u o c Trư ng h p không có tài li u o c GV: PH M THÀNH HƯNG- HBK N a) Trư ng h p có c Xác tài li u o nh th i o n tính toán T VD: i v i bài toán tiêu úng t ng ra sông, th i o n T có th là 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày ho c 15 ngày Tính giá tr bình quân c a m c nư c o nT m Z = ∑Z c trưng trong th i i i =1 m Tương ng v i n năm quan tr c s xác nh ư c n giá tr Z V ư ng t n su t... n hình ph i b t l i và có tr s bình quân c a m c nư c c trưng g n b ng giá tr m c nư c bình quân thi t k trong th i o n tính toán T Thu phóng ư ng quá trình tri u i n hình thành ư ng quá trình tri u thi t k GV: PH M THÀNH HƯNG- HBK N VD: tính toán quá trình tri u thi t k cho bài toán tiêu thoát nư c cho th i o n T = 5 ngày L a ch n 200 i n hình TH a: ch n th i kỳ tri u kém 150 TH b: ch n th i kỳ tri... a tr m tính toán Ch n d ng i n hình t các quá trình m c nư c tri u th c o tr m tính toán Xác nh h s thu phóng Thu phóng quá trình m c nư c tri u i n hình thành ư ng quá trình m c nư c tri u thi t k Cách làm tương t như trư ng h p có nhi u tài li u GV: PH M THÀNH HƯNG- HBK N c) Trư ng h p không có tài li u o S d ng mô hình th y l c dòng không n thiên nhiên c nh trong sông Thi t l p sơ m ng sông L a... xác nh c trưng m c nư c thi t k Sau ó s chuy n giá tr m c nư c tính toán v m c c t cũ c a nó M c nư c thi t k theo m c m i là: Z 2 p = Z 2 (Φ C v 2 + 1) Z2 p   Z1 = (Z1 + a) ΦCv1 + 1 = ΦCv1Z1 + Z1 + a = Z1 (ΦCv1 + 1) + a = Z1p + a  Z1 + a    GV: PH M THÀNH HƯNG- HBK N *V n ch n m c c t khi v t n su t m c nư c (ti p) ư ng Khi tính toán chuy n v m c c t cũ: Z1p = Z 2 p − a Trong th c t , c n ch... 265 243 221 199 177 155 133 111 89 67 45 23 -100 1 M c nư c (cm) ư ng quá trình tri u Th i gian (gi ) Quá trình tri u i n hình Z ru ng (a) Z ru ng (b) GV: PH M THÀNH HƯNG- HBK N VD: tính toán quá trình tri u thi t k cho bài toán tiêu thoát nư c cho th i o n T = 5 ngày ư ng quá trình tri u tháng 5/2000 t i tr m Ba L t 200 150 M c nư c (cm) 100 50 0 -50 -100 1 20 39 58 77 96 115 134 153 172 191 210 229... N b) Tính toán m c nư c tri u thi t k trong trư ng h p có ít tài li u Phương pháp phân tích tương quan: Xây d ng quan h tương quan m c nư c cùng th i gian gi a 2 tuy n o V ư ng t n su t m c nư c c a tr m tương t và xác nh m c nư c thi t k c a tr m tương t Theo quan h tương quan ã xây d ng, xác nh m c nư c thi t k c a tr m nghiên c u Phương pháp mô hình toán: s d ng mô hình dòng không n nh di n toán. .. u tài li u th c o Tùy thu c vào nhi m v thi t k công trình c n tính toán: m c nư c nh tri u, chân tri u, hày m c nư c bình quân trong th i o n T Phương pháp tính toán: tương t như khi tính toán xác nh các c trưng th y văn khác Zp = f(Z,Cv,Cs,P) GV: PH M THÀNH HƯNG- HBK N *V n ch n m c c t khi v ư ng t n su t m c nư c M c c t a hình c a h th ng s nh hư ng r t l n n sai s c a ư ng t n su t Gi s có chu... như trư ng h p có nhi u tài li u GV: PH M THÀNH HƯNG- HBK N c) Trư ng h p không có tài li u o S d ng mô hình th y l c dòng không n thiên nhiên c nh trong sông Thi t l p sơ m ng sông L a ch n th i o n tính toán Xác nh quá trình lưu lư ng t i các nút biên trên ng v i th i o n ã ch n Xác nh quá trình m c nư c tri u t i các biên dư i ng v i th i o n ã ch n Xác nh và ki m nh b thông s mô hình Mô ph ng phương . Chương 6: Tính toán thủy văn vùng sông ảnh hưởng thủy triều GV: PHẠM THÀNH HƯNG-ĐHBK ĐN Chương 6: 6.1. Khái niệm chung về thủy triều 1. Hiện tượng thủy triều 2. Phân loại thủy triều 3. Nguyên. Nguyên nhân sinh ra thủy triều 4. Đặc trưng của thủy triều 6.2. Tính toán mực nước thủy triều thiết kế 1. Tính toán mực nước triều khi có số liệu thực đo 2. Tính toán mực nước triều thiết kế theo. bản của thủy triều  Mực nước triều: là cao trình mực nước biển hoặc sông có ảnh hưởng thủy triều so với mặt chuẩn tại một vị trí quan trắc nào đó, thường ký hiệu là Z  Quá trình mực nước triều: