DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHỦ YẾU VÀ TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu | Ý nghĩa | |
1 | A | Hệ số vùng khí hậu |
2 | a | Cường độ mưa |
3 | aT,p | Cường độ mưa tính toán ở thời đoạn T và tần suất p: là cường độ mưa trung bình lớn nhất trong thời đoạn tính toán T ở tần |
suất p; hay còn gọi là cường độ mưa giới hạn lớn nhất trong thời | ||
đoạn tính toán T ở tần suất p |
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiên cứu xác định một số tham số về mưa góp phần hoàn thiện công thức tính lưu lượng thiết kế công trình thoát nước nhỏ trên đường trong điều kiện khí hậu Việt Nam - 1 -
![Sự Hình Thành Dòng Chảy Lũ Do Mưa Trên Lưu Vực [15].](https://tailieuthamkhao.com/uploads/2023/01/09/nghien-cuu-xac-dinh-mot-so-tham-so-ve-mua-gop-phan-hoan-thien-cong-thuc-3-120x90.jpg)
Sự Hình Thành Dòng Chảy Lũ Do Mưa Trên Lưu Vực [15]. -
Các Công Thức Xác Định Lưu Lượng Thiết Kế Cho Công Trình Thoát Nước Nhỏ Trên Đường Ở Việt Nam. -
Xác Định Cường Độ Mưa Tính Toán At,p: Việc Xác Định Thông Số Cường Độ Mưa
Xem toàn bộ 160 trang tài liệu này.
max
4 a,p Cường độ mưa tính toán ở thời gian tập trung nước của lưu vực và tần suất p (chính là cường độ mưa tính toán aT,p khi tính ở thời đoạn T = )
5 aT Cường độ mưa lớn nhất năm ở thời đoạn tính toán T: được xác
định từ số liệu đo mưa tự ghi thực tế tại các trạm khí tượng | ||
6 | B | Hệ số vùng khí hậu |
7 | Blv | Chiều rộng bình quân của lưu vực |
8 | bsd | Chiều dài bình quân của sườn dốc lưu vực |
9 | F | Diện tích lưu vực |
10 | g | Cường độ tổn thất |
11 | H | Lượng mưa |
12 | Hn,p | Lượng mưa ngày tính toán ở tần suất p |
13 | HT,p | Lượng mưa tính toán ở thời đoạn T và tần suất p: là lượng mưa lớn nhất trong thời đoạn tính toán T ở tần suất p |
14 H,p Lượng mưa tính toán ở thời gian tập trung nước của lưu vực và tần suất p (chính là lượng mưa tính toán HT,p khi tính ở thời đoạn T = )
15 Hngàymax Lượng mưa ngày lớn nhất năm: được xác định từ số liệu đo
lượng mưa ngày thực tế tại các điểm đo mưa
16 HTmax Lượng mưa lớn nhất năm ở thời đoạn tính toán T: được xác
định từ số liệu đo mưa tự ghi thực tế tại các trạm khí tượng | ||
17 | i | Cường độ thấm |
18 | Jls | Độ dốc dọc trung bình lòng sông suối chính |
19 | Jsd | Độ dốc trung bình sườn dốc lưu vực |
20 | Lls | Chiều dài sông suối chính |
21 | li | Tổng chiều dài các suối nhánh |
22 | m | Hệ số hình dạng cơn mưa |
23 | mls =1/nls | Thông số đặc trưng cho nhám lòng sông suối chính |
Thông số đặc trưng cho nhám sườn dốc lưu vực | ||
25 | nls | Hệ số nhám trung bình lòng sông suối chính |
26 | nsd | Hệ số nhám trung bình sườn dốc lưu vực |
27 | N = 100/p | Chu kỳ lặp lại cơn mưa tính toán (năm) |
28 | p | Tần suất thiết kế (%) |
29 | Q | Lưu lượng |
30 | Qp | Lưu lượng thiết kế ở tần suất p: là lưu lượng lớn nhất qua mặt |
cắt công trình ứng với tần suất thiết kế p | ||
31 | q | Mô đuyn dòng chảy mưa, hay lưu lượng dòng chảy mưa (chưa |
xét đến tổn thất) từ 1 đơn vị diện tích lưu vực, hay cường độ | ||
mưa theo thể tích | ||
32 | S | Sức mưa |
33 | Sp | Sức mưa ở tần suất p |
34 | T | Thời đoạn mưa tính toán |
35 | Tcn | Thời gian mưa hiệu quả, hay thời gian cung cấp nước, hay thời |
gian mưa sinh dòng chảy | ||
36 | t | Thời gian |
37 | v | Vận tốc |
38 | W | Thể tích |
39 | | Hệ số đặc trưng hình dạng cơn mưa |
40 | T | Hệ số đặc trưng hình dạng cơn mưa ở thời đoạn tính toán T |
41 | | Hệ số đặc trưng hình dạng cơn mưa ở thời gian trung nước của lưu vực (chính là hệ số đặc trưng hình dạng cơn mưa T khi |
tính ở thời đoạn T = ) | ||
42 | | Hệ số hồi quy của vùng khí hậu |
43 | 1 | Hệ số tổn thất do ao hồ, đầm lầy |
44 | | Hệ số xét đến việc mưa không đều trên lưu vực |
45 | | Hệ số dòng chảy |
46 | | Hệ số triết giảm lưu lượng dòng chảy phụ thuộc vào diện tích lưu vực |
47 | | Thời gian tập trung nước của lưu vực, hay thời gian tập trung dòng chảy của lưu vực |
* Các từ viết tắt: | ||
48 | BĐKH | Biến đổi khí hậu |
49 | ĐBL | Đặc biệt lớn |
50 | VN | Việt Nam |
51 | WMO | Tổ chức Khí tượng thế giới |
24
DANH MỤC CÁC BẢNG
TT Số hiệu Tiêu đề Trang
1 Bảng 2.1 Thông tin về số liệu đo mưa ở 12 trạm khí tượng chọn 37 nghiên cứu
2 Bảng 2.2 Tổng hợp kết quả nghiên cứu tháng mưa nhiều ngày trong 40 năm, so sánh với kết quả nghiên cứu tháng mùa mưa trong
năm tại 12 trạm khí tượng nghiên cứu từ năm 1960 - 2010
3 Bảng 2.3 Tổng hợp kết quả nghiên cứu xu hướng biến thiên của 43 lượng mưa năm và số ngày mưa trong năm tại 12 trạm khí
tượng chọn nghiên cứu từ năm 1960 - 2010
4 Bảng 2.4 Tổng hợp kết quả nghiên cứu xu hướng biến thiên của 47 lượng mưa ngày lớn nhất năm Hngàymax và cường độ mưa
lớn nhất năm aTmax ở các thời đoạn từ T = 5ph 1440ph
tại 12 trạm khí tượng nghiên cứu từ năm 1960 - 2010
5 Bảng 2.5 So sánh các giá trị (Hngàymax)*, (aTmax)* lớn đột biến với giá 53 trị Hn,p , aT,p ở các mức tần suất thường dùng p = 4%, 1%
cùng thời kỳ từ năm 1960 - 2010
6 Bảng 2.6 Giá trị Cv và Cs của lượng mưa ngày lớn nhất năm 56
Hngày
max tại 12 trạm khí tượng chọn nghiên cứu từ năm 1960 - 2010
7 Bảng 2.7 Giá trị Cv và Cs của cường độ mưa lớn nhất năm aTmax ở 57
các thời đoạn tính toán T =5ph 1440ph tại 12 trạm khí tượng chọn nghiên cứu từ năm 1960 - 2010
max
8 Bảng 2.8 Tổng hợp kết quả nghiên cứu chu kỳ biến đổi của lượng 61 mưa ngày lớn nhất năm Hngày và cường độ mưa lớn nhất
năm aTmax ở các thời đoạn T =5ph 1440ph tại 12 trạm
khí tượng nghiên trong thời gian khảo sát đến năm 2010
max max
9 Bảng 2.9 Bảng mầu đánh giá sự trùng lặp về thời điểm xuất hiện 65 cùng ngày tháng năm của Hngày và aT từ 5ph 1440ph tại trạm Láng - Hà Nội từ năm 1960 - 2010
10 Bảng 2.10 Tổng hợp kết quả nghiên cứu mức độ trùng lặp về ngày 66 tháng xuất hiện trong năm của cường độ mưa lớn nhất năm
max
aTmax ở các thời đoạn tính toán T = 5ph 1440ph so với ngày tháng xuất hiện trong năm của lượng mưa ngày lớn nhất năm Hngày tại 12 trạm khí tượng chọn nghiên cứu từ năm 1960 - 2010
11 Bảng 3.1 Số năm quan trắc cần thiết để đảm bảo sai số lấy mẫu của 73 chuỗi số liệu thống kê lượng mưa ngày lớn nhất năm tại 12
trạm khí tượng chọn nghiên cứu
12 Bảng 3.2 Giá trị và thời điểm xuất hiện lượng mưa ngày lớn đột biến 76 (Hngàymax)* trong chuỗi số liệu từ năm 1960 - 2010 tại 12
trạm khí tượng chọn nghiên cứu | |||
13 | Bảng 3.3 | Kết quả kiểm định theo tiêu chuẩn Smirnov - Kolmogorov | 79 |
về sự phù hợp với số liệu thực đo của đường tần suất lý | |||
luận lượng mưa ngày tính toán Hn,p tại 12 trạm khí tượng | |||
chọn nghiên cứu với mức ý nghĩa cho phép = 5% | |||
14 | Bảng 3.4 | Tóm tắt quá trình xác định hệ số đặc trưng hình dạng cơn | 84 |
mưa T | |||
15 | Bảng 3.5 | Kết quả đánh giá sai số của hệ số đặc trưng hình dạng cơn | 86 |
mưa T thiết lập cho 12 trạm khí tượng chọn nghiên cứu | |||
với số liệu đo mưa từ năm 1960 - 2010 | |||
16 | Bảng 3.6 | Sai số của hệ số đặc trưng hình dạng cơn mưa ở các trạm | 90 |
Láng, trạm Hà Đông, trạm Sơn Tây tính so với đường T | |||
trung bình 3 trạm | |||
17 | Bảng 4.1 | Xác định các điểm trọng tâm phục vụ hồi quy tìm hệ số m | 104 |
18 | Bảng 4.2 | Hồi quy với các điểm trọng tâm để tìm hệ số m | 104 |
19 | Bảng 4.3 | Hệ số tương quan hồi quy R2 trong phép hồi quy xác định | 106 |
giá trị hệ số hình dạng cơn mưa m ở 12 trạm khí tượng | |||
chọn nghiên cứu từ năm 1960 - 2010 | |||
20 | Bảng 4.4 | Trình tự thực hiện hồi quy để tìm sức mưa Sp ở tần suất p | 107 |
21 | Bảng 4.5 | Tổng hợp hệ số tương quan hồi quy R2 trong phép hồi quy | 108 |
xác định sức mưa Sp ứng với các tần suất p = 1% | |||
99.99% ở 12 trạm khí tượng chọn nghiên cứu với số liệu | |||
đo mưa thu thập từ năm 1960 - 2010 | |||
22 | Bảng 4.6 | Trình tự thực hiện hồi quy để tìm hệ số vùng khí hậu A, B | 110 |
23 | Bảng 4.7 | Trình tự thực hiện hồi quy để tìm hệ số hồi quy của vùng | 113 |
khí hậu | |||
24 | Bảng 4.8 | Tổng hợp hệ số tương quan hồi quy R2 trong phép hồi quy | 114 |
xác định hệ số ở 12 trạm khí tượng chọn nghiên cứu với | |||
số liệu đo mưa từ năm 1960 - 2010 | |||
25 | Bảng 4.9 | Tổng hợp kết quả đánh giá mức độ sai số của các công | 123 |
thức thực nghiệm tính cường độ mưa tính toán aT,p với số | |||
liệu đo mưa từ năm 1960 - 2010 tại 12 trạm nghiên cứu |
xii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Số hiệu | Tiêu đề | Trang | |
1 | Hình 1.1 | Mô tả khái quát sự hình thành dòng chảy lũ do mưa | 6 |
trên lưu vực | |||
2 | Hình 1.2 | Sơ đồ hình thành dòng chảy: Bình đồ lưu vực | 8 |
3 | Hình 1.3 | Sơ đồ hình thành dòng chảy: Giá trị lưu lượng chảy qua | 8 |
công trình sau từng đơn vị thời gian | |||
4 | Hình 1.4 | Ảnh hưởng của hình dạng cơn mưa tới cường độ mưa | 28 |
tính toán a,p | |||
5 | Hình 2.1 | Xu hướng biến thiên lượng mưa năm tại trạm Láng, | 42 |
trạm Hà Đông, trạm TX.Sơn Tây của TP.Hà Nội từ | |||
năm 1960 - 2010 | |||
6 | Hình 2.2 | Xu hướng biến thiên số ngày mưa trong năm tại trạm | 42 |
Láng, trạm Hà Đông, trạm TX.Sơn Tây của TP.Hà Nội | |||
7 | Hình 2.3 | từ năm 1960 - 2010 Xu hướng biến thiên của Hngàymax tại 12 trạm khí tượng | 45 |
8 | Hình 2.4 | chọn nghiên cứu từ năm 1960 - 2010 Xu hướng biến thiên của aTmax ở các thời đoạn T = 5ph | 46 |
1440ph tại trạm Láng - TP.Hà Nội từ 1960 - 2010 | |||
9 | Hình 2.5 | Lượng mưa ngày lớn nhất năm bình quân nhiều | 55 |
max nămHngày tại 12 trạm khí tượng chọn nghiên cứu từ | |||
năm 1960 - 2010 | |||
10 | Hình 2.6 | Cường độ mưa lớn nhất năm bình quân nhiều | 56 |
nămaTmax ở các thời đoạn từ T =5ph 1440ph tại 12 | |||
trạm khí tượng chọn nghiên cứu từ 1960 - 2010 | |||
11 | Hình 2.7 | Chu kỳ biến đổi của lượng mưa ngày lớn nhất năm | 60 |
12 | Hình 2.8 | max tại trạm Láng - Hà Nội từ năm 1960 - 2010 Hngày Chu kỳ biến đổi của cường độ mưa lớn nhất năm aTmax | 60 |
ở các thời đoạn tính toán T = 30ph, 180ph, 1440ph tại | |||
trạm Láng – TP.Hà Nội từ năm 1960 - 2010 | |||
13 | max max Hình 2.9 Đồ thị so sánh biến đổi về giá trị giữa Hngày và aT64 | ||
ở các thời đoạn tính toán T = 5ph 1440ph tại trạm | |||
Láng - TP.Hà Nội từ năm 1960 - 2010
14 Hình 3.1 Sơ đồ xác định lượng mưa ngày tính toán Hn,p theo tần 71
suất bằng thống kê xác suất với chuỗi số liệu đo lượng mưa ngày ở các trạm đo mưa ở nước ta là liên tục
Xử lý trường hợp có 1 cơn mưa đặc biệt lớn nằm trong | 77 | ||
chuỗi số liệu thống kê | |||
16 | Hình 3.3 | Xử lý trường hợp có nhiều cơn mưa đặc biệt lớn nằm | 77 |
trong chuỗi số liệu thống kê | |||
17 | Hình 3.4 | Họ đường cong T,p ~ T ít thay đổi theo tần suất trong một vùng mưa nhưng khác nhau giữa các vùng mưa | 81 |
18 | Hình 3.5 | Phân vùng mưa bằng đường cong hệ số đặc trưng hình | 81 |
19 | Hình 3.6 | dạng cơn mưa T T Sự khác nhau về chế độ mưa ở các trạm khí tượng gây | 88 |
chênh lệch lưu lượng thiết kế của lưu vực nhỏ ở các | |||
vùng khi cùng điều kiện mặt đệm và tần suất, khảo sát | |||
với số liệu đo mưa từ năm 1960 - 2010 | |||
20 | Hình 3.7 | Các đường cong hệ số đặc trưng hình dạng cơn mưa | 90 |
T T tại 3 trạm Láng, trạm Hà Đông, trạm Sơn Tây của TP. Hà Nội từ năm 1960 - 2010 | |||
21 | Hình 4.1 | Diễn biến lượng mưa tích lũy Ht và cường độ mưa tức | 93 |
22 | Hình 4.2 | thời at trong một trận mưa thực tế Phương pháp xác định cường độ mưa trung bình lớn | 94 |
nhất trong khoảng thời gian tính toán T trên giấy đo | |||
mưa tự ghi | |||
23 | Hình 4.3 | Quan hệ cường độ mưa tính toán aT , lượng mưa lớn nhất trong khoảng thời gian tính toán HT và thời đoạn mưa tính toán T | 94 |
24 | Hình 4.4 | Sơ đồ xác đinh cường độ mưa tính toán aT,p ở thời đoạn T và tần suất p bằng thống kê xác suất trong trường | 99 |
hợp chuỗi số liệu đo mưa tự ghi ở các trạm khí tượng | |||
của nước ta đủ dài, không liên tục, bị gián đoạn một số | |||
năm quan trắc | |||
25 | Hình 4.5 | Kết quả hồi quy tìm hệ số hình dạng cơn mưa m cho | 105 |
trạm Láng - TP.Hà Nội với số liệu đo mưa thu thập từ | |||
năm 1960 - 2010 | |||
26 | Hình 4.6 | Kết quả hồi quy tìm hệ số hồi quy của vùng khí hậu | 114 |
cho trạm TP.Lạng Sơn với số liệu đo mưa thu thập từ | |||
năm 1960 - 2010 |
15
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Giới thiệu tóm tắt luận án.
- Mạng lưới giao thông ngày càng mở rộng, đặc biệt là vùng nông thôn, vùng sâu, vùng xa; khu dân cư, khu đô thị phát triển với tốc độ nhanh; khu công nghiệp ngày một gia tăng. Chúng đòi hỏi có công thức tính toán lưu lượng lũ thiết kế cho lưu vực nhỏ của công trình thoát nước nhỏ đơn giản, dễ tính toán và có độ chính xác chấp nhận được. Cùng với nhiều công trình nghiên cứu khác, công trình nghiên cứu trong luận án góp phần tiếp tục hoàn thiện công thức tính lưu lượng đỉnh lũ thiết kế đối với lưu vực nhỏ, cụ thể là vấn đề xác định các tham số về mưa trong các công thức tính lưu lượng đỉnh lũ thiết kế cho công trình thoát nước nhỏ trên đường ở nước ta hiện nay.
- Nội dung luận án gồm có 4 chương; phần mở đầu; kết luận và kiến nghị; ngoài ra còn có 1 quyển phụ lục đóng riêng.
+/ Phần mở đầu.
+/ Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu.
+/ Chương 2: Nghiên cứu đặc điểm mưa chịu tác động của hiện tượng biến đổi khí hậu trong tính toán lưu lượng thiết kế công trình thoát nước nhỏ trên đường.
+/ Chương 3: Xác định lượng mưa ngày tính toán và nghiên cứu xác định hệ số đặc trưng hình dạng cơn mưa.
+/ Chương 4: Nghiên cứu xác định tham số cường độ mưa trong tính toán lưu lượng thiết kế công trình thoát nước nhỏ trên đường ở Việt Nam.
+/ Kết luận và kiến nghị.
+/ Quyền Phụ lục luận án: được đóng riêng, trong đó là các đồ thị, bảng tra kết quả tính các thông số về mưa như Hn,p , đường cong a - T - p lập bằng phương pháp tính trực tiếp, các giá trị T, Sp, m, A, B, tại 12 trạm khí tượng chọn nghiên cứu lập với số liệu đo mưa thực tế thu thập từ năm 1960 - 2010; và các nội dung khác.
2. Lý do chọn đề tài.
- Các công trình thoát nước nhỏ trên đường thường chiếm một tỷ trọng khiêm tốn trong tổng giá thành xây dựng một con đường. Mặc dù chiếm tỷ trọng không lớn hơn so với các hạng mục khác như nền, mặt đường, . . . nhưng khả năng hoạt động tiêu thoát lũ của công trình thoát nước nhỏ lại ảnh hưởng rất lớn tới độ bền vững, chi phí khai thác và hiệu quả sử dụng của con đường, ví dụ: xói lở ở hạ lưu gây hư hỏng công trình
cống thoát nước ngang đường khi gặp mưa lũ lớn kéo theo hư hỏng một đoạn nền, mặt đường, gây đình trệ giao thông, làm phát sinh lớn chi phí duy tu, sửa chữa công trình. Đồng thời, ở một mức độ nào đó, khả năng tiêu thoát lũ của công trình thoát nước nhỏ trên đường còn ảnh hưởng tới môi trường sản xuất, sinh hoạt của cư dân trong vùng có công trình, như: hiện tượng tích nước ở thượng lưu làm ngập úng ruộng đồng, làng mạc ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp thường hay xảy ra ở miền Trung hiện nay sau khi xây dựng xong các con đường; hiện tượng ngập úng đường phố sau các cơn mưa lớn ở một số đô thị của nước ta hiện nay gây khó khăn, xáo trộn sinh hoạt và sản xuất, . . . . Tất cả những vấn đề trên đều liên quan đến khâu thiết kế công trình thoát nước nhỏ trên đường, trong đó có việc tính toán xác định lưu lượng thiết kế Qp.
- Trong những năm gần đây, hiện tượng biến đổi khí hậu, nước biển dâng diễn ra rất
mạnh mẽ trên toàn cầu. Đây là hiện tượng đã được các nhà khoa học xác định là có thực và theo đánh giá thì Việt Nam là một trong những nước bị ảnh hưởng nghiêm trọng của hiện tượng này. Dưới tác động của hiện tượng biến đổi khí hậu, nước biển dâng, thiên tai và các hiện tượng khí hậu cực đoan gia tăng, ảnh hưởng đến chế độ mưa ở nước ta. Do vậy ảnh hưởng đến các thông số về mưa sử dụng trong tính toán lưu lượng thiết kế công trình thoát nước nhỏ trên đường, làm cho việc sử dụng các thành quả nghiên cứu các dữ liệu về mưa trước đây trong tính toán lưu lượng thiết kế công trình thoát nước nhỏ trên đường trở nên giảm độ tin cậy.
- Thực tiễn hiện nay ở nước ta cho thấy, các hiện tượng bất lợi như trên đối với công trình thoát nước nhỏ trên đường ngày một gia tăng. Có những tuyến đường xuất hiện các hư hỏng tại các công trình thoát nước nhỏ trên đường do mưa lũ ngay sau khi hoặc chỉ sau một vài năm đưa vào sử dụng. Thực tế trên đường Hồ Chí Minh do khẩu độ cầu, cống tính toán không đủ tiêu thoát đã tạo ra những trận lũ quét dữ dội ‘‘thế năng biến thành động năng’’, ví dụ trận lũ quét lịch sử tại Sơn Diệm năm 2002. Rõ ràng, còn có vấn đề tồn tại trong việc tính toán xác định lưu lượng thiết kế công trình thoát nước nhỏ trên đường ở nước ta hiện nay. Nổi lên là vấn đề xác định các tham số về mưa trong các công thức tính lưu lượng thiết kế.
- Từ những đòi hỏi cấp thiết như trên, luận án “Nghiên cứu xác định một số tham số về mưa góp phần hoàn thiện công thức tính lưu lượng thiết kế công trình thoát nước nhỏ trên đường trong điều kiện khí hậu Việt Nam’’ được chọn nghiên cứu.