BÀI TẬP LỚN THỦY VĂN

Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

Tổng hợp các đề cương đại học hiện có của Đại Học Hàng Hải: Đề Cương VIMARU 

Kéo xuống để Tải ngay đề cương bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

(Nếu là đề cương nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

Đề cương liên quan:Bài tập lớn nền móng Tính toán và thiết kế móng nông

---

Tải ngay đề cương bản PDF tại đây: BÀI TẬP LỚN THỦY VĂN

BÀI TẬP LỚN THỦY VĂN

BÀI   1:

1.     BẢNG THỐNG KÊ CÁC GIÁ  MỰC NƯỚC ĐỈNH LŨ LỚN NHẤT:

Mực nước đỉnh lũ X(i), đơn vị cm. Các giá trị được thống kê từ năm 1977 đến năm 2005. Chọn mỗi năm một giá trị đỉnh lũ.

TT	Năm	Đỉnh lũ X(i)	X(i) SX	Ki	(Ki – 1)^2	(Ki-1)^3
1	1977	248	345	0.8636	0.0186	-0.0025
2	1978	318	318	1.1073	0.0115	0.0012
3	1979	281	317	0.9785	0.0005	0.0000
4	1980	266	313	0.9263	0.0054	-0.0004
5	1981	278	311	0.9681	0.0010	0.0000
6	1982	301	308	1.0482	0.0023	0.0001
7	1983	268	305	0.9332	0.0045	-0.0003
8	1984	268	305	0.9332	0.0045	-0.0003
9	1985	256	301	0.8915	0.0118	-0.0013
10	1986	300	301	1.0447	0.0020	0.0001
11	1987	258	300	0.8984	0.0103	-0.0010
12	1988	239	292	0.8323	0.0281	-0.0047
13	1989	277	290	0.9646	0.0013	0.0000
14	1990	311	286	1.0830	0.0069	0.0006
15	1991	276	285	0.9611	0.0015	-0.0001
16	1992	282	284	0.9820	0.0003	0.0000
17	1993	270	282	0.9402	0.0036	-0.0002
18	1994	305	281	1.0621	0.0039	0.0002
19	1995	290	278	1.0098	0.0001	0.0000
20	1996	305	277	1.0621	0.0039	0.0002
21	1997	286	276	0.9959	0.0000	0.0000
22	1998	285	270	0.9924	0.0001	0.0000
23	1999	313	268	1.0899	0.0081	0.0007
24	2000	345	268	1.2014	0.0405	0.0082
25	2001	317	266	1.1039	0.0108	0.0011
26	2002	301	258	1.0482	0.0023	0.0001
27	2003	308	256	1.0725	0.0053	0.0004
28	2004	284	248	0.9890	0.0001	0.0000
29	2005	292	239	1.0168	0.0003	0.0000
Tổng		8328		29.0000	0.1894	0.0021

• Mực nước đỉnh lũ lớn nhất từ năm 1977 đến năm 2005:

Max_Xi = 345,  ngày 15 tháng X năm 2000.

• Mực nước nhỏ nhất từ năm 1977 đến năm 2005:

Min_Xi = 239, ngày 11 tháng 10 năm 1988.

2.     CÁC THAM SỐ THỐNG KÊ VÀ CÁC SAI SỐ:

• Giá trị bình quân của các mực nước đỉnh lũ: Hbq = X(i)bq.

Xbq =     =  = 287.17 (cm)

• Khoảng lệch quân phương: δ

δ = Xbq = 287.17 x   = 23.61

• Hệ số biến động: C_v

C_v =  = 0.08

• Hệ số thiên lệch: C_s

C_s   =  =   = 0.14

• Sai số tuyệt đối và sai số tương đối:
• Giá trị bình quân: Xbq

+ Sai số tuyệt đối: δ_Xbq

б_Xbq =  4.38

+ Sai số tương đối: δ_Xbq (%)

δ’_Xbq =  = 1.52

• Hệ số biến động: C_v

+ Sai số tuyệt đối: δ_Cv

δ_Cv =   = 0.01

+ Sai số tương đối: δ’_Cv (%)

δ’_Cv =   =  13.17

• Hệ số thiên lệch: C_s

+ Sai số tuyệt đối: δ_Cs

δ_Cs =  = 0.47

+ Sai số tương đối: δ’_Cs (%)

δ’_Cs= 332.43

3.     ĐƯỜNG TẦN SUẤT KINH NGHIỆM VÀ ĐƯỜNG TẦN SUẤT LÝ LUẬN.

1. Vẽ theo phương pháp Momen – Peason III.

• BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TẦN SUẤT KINH NGHIỆM
• BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TẦN SUẤT LÝ LUẬN

1. Vẽ theo phương pháp ba điểm.

b.1.   Bảng tần suất kinh nghiệm và chấm điểm kinh nghiệm lên giấy tần suất.
TT	Năm	Đỉnh lũ X(i)	X(i) Sắp xếp	Ki	(Ki – 1)2	(Ki-1)3	P%
(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)
1	1977	248	345	0.8636	0.0186	-0.0025	3.33
2	1978	318	318	1.1073	0.0115	0.0012	6.67
3	1979	281	317	0.9785	0.0005	0.0000	10
4	1980	266	313	0.9263	0.0054	-0.0004	13.33
5	1981	278	311	0.9681	0.0010	0.0000	16.67
6	1982	301	308	1.0482	0.0023	0.0001	20
7	1983	268	305	0.9332	0.0045	-0.0003	23.33
8	1984	268	305	0.9332	0.0045	-0.0003	26.67
9	1985	256	301	0.8915	0.0118	-0.0013	30
10	1986	300	301	1.0447	0.0020	0.0001	33.33
11	1987	258	300	0.8984	0.0103	-0.0010	36.67
12	1988	239	292	0.8323	0.0281	-0.0047	40
13	1989	277	290	0.9646	0.0013	0.0000	43.33
14	1990	311	286	1.0830	0.0069	0.0006	46.67
15	1991	276	285	0.9611	0.0015	-0.0001	50
16	1992	282	284	0.9820	0.0003	0.0000	53.33
17	1993	270	282	0.9402	0.0036	-0.0002	56.67
18	1994	305	281	1.0621	0.0039	0.0002	60
19	1995	290	278	1.0098	0.0001	0.0000	63.33
20	1996	305	277	1.0621	0.0039	0.0002	66.67
21	1997	286	276	0.9959	0.0000	0.0000	70
22	1998	285	270	0.9924	0.0001	0.0000	73.33
23	1999	313	268	1.0899	0.0081	0.0007	76.67
24	2000	345	268	1.2014	0.0405	0.0082	80
25	2001	317	266	1.1039	0.0108	0.0011	83.33
26	2002	301	258	1.0482	0.0023	0.0001	86.67
27	2003	308	256	1.0725	0.0053	0.0004	90
28	2004	284	248	0.9890	0.0001	0.0000	93.33
29	2005	292	239	1.0168	0.0003	0.0000	96.67
Tổng		8328		29.0000	0.1894	0.0021

 

 

 

 

 

b.2. Vẽ đường cong trơn:

 

b.3.  Chọn 3 điểm có tọa độ (X1, P1), (X2, P2), ( X3, P3).

Chọn 3 điểm tương ứng với tần suất 5%, 50%, 95% sẽ có tương ứng 3 giá trị mực nước là:

X5% = 333.3;     X50% = 281.9;     X95% = 239.7

b.4.    Xác định S, Cs:

– Trị số của S:

s =  = 0.1

Với S = 0.1 tra bảng ta được C_s = 0.37

b.5.   Xác định các giá trị:б_X, Cv, Xbq.

Có Cs = 0.37 tra bảng ta được các giá trị:  Φ50% = -0.064; Φ5% – Ф95% =3.275

Tính được:

б_X =  = 28.58

Và trị số bình quân nhiều năm của mực nước:

Xbq = X50% – б_XФ50% = 282.9 + 28.58(0.064) = 283.73

Hệ số C_v :

C_v =  = 0.101

b.6.   Bảng tung độ đường tần suất lý luận theo các tham số thống kê: Cv, Cs, Xbq

Theo kết quả tính toán Xtb = 283.73;  Cv = 0.1;  Cs = 0.37. Sử dụng bảng Foxto-rupkin tính được các giá trị đường tần suất Xp ghi trong  bảng sau:

P(%)	0.1	1	2	5	10	20	50	75	90	95	99
Ф(Cs,P)	3.5	2.6	2	1.7	1.4	0.9	-0.1	-0.7	-1.3	-1.6	-2.1
Kp = Ф.Cv + 1	1.35	1.26	1.20	1.17	1.14	1.09	0.99	0.93	0.87	0.84	0.79
Xp = Kp.Xtb	383.03	357.50	340.47	331.96	323.45	309.26	280.89	263.87	246.84	238.33	224.15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b.7.  Vẽ đường tần suất theo 3 tham số thống kê Cv, Cs, X_bq:

Dựa vào ba tham số C_v, C_s, X_bq  ta có đường tần suất lý luận sau:

Theo hình vẽ trên ta thấy đường tần suất lý luận phù hợp với các điểm kinh nghiệm. Vậy đây chính là đường tần suất cần tìm.

4. Các giá trị H1%;  H5%;  H10%.

Theo bảng kết quả tính toán đường tần suất lý luận ta có:

H1% =343.15 ;  H5% = 325.91;  H10%  =  316.95%

5. Vẽ đương quá trình lũ thiết kế theo H5%:

Có H5% = 325.91. So với bảng thống kê mực nước đỉnh lũ, vào ngày 3 tháng IX  năm 1978 có mực nước đỉnh lũ là 318 cm. Vì vậy đường lũ điển hình là đường thể hiện mực nước của ngày 3 tháng IX năm 1978.

Vậy H5% = 325.91 là đình lũ của đường quá trình lũ thiết kế, và các mực nước khác sẽ tịnh tiến theo hệ số K_X.

K_x =  = 1.024

Chú thích biểu đồ:

H_max,dh = 318 (cm)  và H_max,tk =  325.91 (cm)

Đường lũ điển hình

Đường lũ thiết kế

Mực nước trung bình ngày

Bài 2.

Xác định lưu lượng lớn nhất ứng với tần suất P1% của lũ xảy ra trên sông thuộc huyện VV tỉnh ZZ nằm trong vùng mưa VII với các tài liệu cho:

• Diện tích lưu vực = 3,20 + N (km² )
• Chiều dài lòng chủ L = 5,6 + 0,4N (km).
• Tổng chiều dài các lòng nhánh Σl = 2,25 + 0,1N (km).
• Độ dốc lòng chủ I_l = 9,5%o
• Độ dốc sườn dốc I_S = 254%o.
• Lượng mưa ngày từ tài liệu đo đạc (các giá trị trong bảng được cộng thêm với 0,1N-mm)
• Đất trong lưu vực : cấp đất III
• Hệ số nhám sườn dốc m_S = 0,2 và hệ số nhám lòng sông m_l = 7,0.
• Diện tích hồ ao trong lưu vực bằng 0,1N km², nằm ở hạ lưu.

 

Giải:                    Với N = 18, ta có:

Diện tích lưu vực:                                       F = 3,20 + 18 = 21.2 (km²)

Chiều dài lòng chủ:                           L = 5,6 + 0,4.18 = 12,8 (km)

Tổng chiều dài các lòng nhánh:                  ∑l = 2,25 + 0,1.18 = 4,05 (km)

Diện tích ao hồ trong lưu vực:           f_ao = 0,1.18 = 1,8 (km²)

Dựa vào tài liệu đo đạc lượng mưa từ năm 1978 đến năm 2007 của tỉnh A, ta có. Bảng thống kê lượng mưa ngày lớn nhất của 30 năm. Đơn vị (mm)

TT	Năm	Lượng mưa, X(i)	Lượng mưa sắp xếp, X(i)sx
1	1978	158.7	158.7
2	1979	65.8	149.3
3	1980	110	140.3
4	1981	95	138.2
5	1982	113.2	136.0
6	1983	80.8	135.3
7	1984	114.8	124.9
8	1985	124.9	115.3
9	1986	60.3	114.8
10	1987	104.6	113.2
11	1988	80.3	110
12	1989	115.3	104.9
13	1990	90.9	104.6
14	1991	101.6	101.6
15	1992	89.5	100
16	1993	82.8	99
17	1994	136.0	95
18	1995	99	92.8
19	1996	83.3	90.9
20	1997	64	89.5
21	1998	87.3	88.7
22	1999	135.3	87.3
23	2000	138.2	83.3
24	2001	140.3	82.8
25	2002	92.8	80.8
26	2003	149.3	80.3
27	2004	100	79.3
28	2005	79.3	65.8
29	2006	88.7	64
30	2007	104.9	60.3
Tổng		3086,9
Trung bình		102,9

Từ bảng số liệu trên ta có bảng kết quả tính toán tần suất lý luận:

Theo kết quả tính toán tần suất lý luận, ta có P1%  là H1%= 171,07.

Do đó, lưu lượng lũ lớn nhất ứng với P1% là:

Xác định lưu lượng theo công thức cường độ giới hạn:

Q = A_p .j.H_p.F                             (1)

Trong đó j, là hệ số dòng chảy. Phụ thuộc vào loại đất cấu tạo khu vực, lượng mưa ngày thiết kế (H_p) và diện tích lưu vực F. Theo bảng (2.1)

H_p = H1% = 171.07, F = 21,2 (km²), và cấp đất III

→ j = 0,638

A_p, là Modun tương đối của dòng chảy lớn nhất.

Các bước tiến hành trình tự như sau:
–     Chiều dài bình quân sườn dốc lưu vực: b_s

b_s =  =  698,98 (m)

• Đặc trưng địa mạo của sườn dốc: Ф_s

Ф_s =  6,42

Từ Ф_s tra bảng ta xác định được thời gian nước chảy trên sườn dốc t_s= 59,2 phút. Theo bảng (2.2).

• Đặc trưng địa mạo thủy văn của lòng sông: Ф_l

Ф_l =  =   = 126,4

Theo Ф_l, t_s và vùng mưa (VII) xác định Modun tương đối của dòng chảy lớn nhất A_p theo bảng (2.3).  A_p = 0,0221.

Thay các trị số vào (1) ta được:
Q = A_p.j.H1%.F = 0,0221.0,638.171,07.21,2 = 51.13   (m³/s)

PHỤC LỤC

Bảng 2.1              BẢNG HỆ SỐ DÒNG CHẢY THIẾT KẾ

Bảng 2.2    BẢNG THỜI GIAN NƯỚC CHẢY TRÊN SƯỜN DỐC t_s, TRA THEO HỆ SỐ ĐỊA MẠO THỦY VĂN SƯỜN DỐC VÀ VÙNG MƯA

 

 

Bảng 2.3 BẢNG MODUN TƯƠNG ĐỐI A_p THEO Ф_l, VÙNG MƯA VÀ THỜI GIAN NƯỚC CHẢY TRÊN SƯỜN DỐC.