BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYỄN TH VIỆT HỒNG

NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN PHƯ NG PHÁP ÁC Đ NH

VÀ LƯU LƯỢNG TIÊU THIẾT

Ô H NH

Ư

Ế CHO CÁC HỆ THỐNG TIÊU

V NG ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

Ỹ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT


LỜI C

ĐO N

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kết quả
nghiên cứu và các kết lu n trong lu n án là trung th c, không sao ch p t b t k một
nguồn nào và dưới b t k hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã
được th c hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định

Tác giả lu n án
Chữ ký

Nguyễn Th Việt Hồng

i


LỜI CẢ

N

Trước hết tác giả xin được trân trọng cảm ơn sâu sắc tới PGS TS Nguyễn Tu n Anh,
GS TS Lê Chí Nguyện đã định hướng về mặt khoa học và t n tình hướng dẫn để tác
giả có thể hoàn thành lu n án này
Tác giả xin được trân trọng cảm ơn đến các Thầy trong các Hội đồng ch m chuyên đề,
Hội đồng ch m lu n án của tác giả, đã đóng góp các ý kiến quý báu để tác giả có thể
hoàn thành lu n án Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo Đại
học và Sau đại học, Khoa Kỹ thu t tài nguyên nước; Bộ môn Kỹ thu t hạ tầng và Phát
triển nông thôn Trường Đại học Thủy lợi đã tạo mọi điều kiện thu n lợi để tác giả
hoàn thành lu n án

Ở Đ U.........................................................................................................................1
1 Tính c p thiết của đề tài............................................................................................... 1
2 M c tiêu nghiên cứu ....................................................................................................2
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...............................................................................3
4 Nội dung nghiên cứu ...................................................................................................3
5 Phương pháp nghiên cứu .............................................................................................3
6 Ý nghĩa khoa học và th c tiễn .....................................................................................4
7 C u trúc lu n án ...........................................................................................................4
CHƯ NG 1
1.1

TỔNG QU N .......................................................................................5

Tổng quan về mô hình mưa tiêu thiết kế ..........................................................5
1.1.1 Khái niệm về mô hình mưa tiêu thiết kế ................................................... 5
1.1.2 Các nghiên cứu về xác định mô hình mưa tiêu thiết kế ............................ 6
1.1.3 Các nghiên cứu xác định mô hình mưa tiêu thiết kế ở Việt Nam ........... 11

1.2 Tổng quan các nghiên cứu về quan hệ lượng mưa – thời gian mưa – tần su t
(DDF) và quan hệ cường độ mưa-thời gian mưa-tần su t (IDF) .............................. 16
1.2.1 Tổng quan các nghiên cứu về quan hệ lượng mưa – thời gian mưa – tần
su t...................................................................................................................... 16
1.2.2 Tổng quan các nghiên cứu về quan hệ cường độ mưa – thời gian – tần
su t.............. ....................................................................................................... 17
1.3

Tổng quan các nghiên cứu về xây d ng bản đồ đẳng trị mưa ........................22

1.4 Tổng quan các nghiên cứu về tính lưu lượng tiêu thiết kế và hệ số hiệu chỉnh
lưu lượng theo bước thời gian mưa ...........................................................................28

thời gian mưa và tần su t khác nhau cho vùng Đồng bằng Bắc bộ...........................51
2.2.1 L a chọn phần mềm vẽ bản đồ ............................................................... 52
2.2.2 L a chọn phương pháp nội suy trong phần mềm.................................... 53
2.3 Phương pháp mới đề xu t về l a chọn mô hình mưa tiêu thiết kế phù hợp
nh t cho các khu v c trồng lúa vùng đồng bằng Bắc Bộ bằng mô phỏng toàn liệt các
tr n mưa đã xảy ra trong th c tế ...............................................................................55
2.3.1 Giới thiệu phương pháp .......................................................................... 56
2.3.2 Xây d ng các mô hình mưa điển hình .................................................... 58
2.3.3 Phương pháp tính toán hệ số tiêu cho lúa ............................................... 59
2.4 Phương pháp xây d ng hệ số hiệu chỉnh lưu lượng tiêu thiết kế t mô hình
mưa giờ và mô hình mưa ngày cho vùng tiêu hỗn hợp nông nghiệp và dân cư đô thị
........................................................................................................................64
2.4.1 Tính toán lưu lượng tiêu của hệ thống theo mô hình SWMM ................ 65
2.4.2 Tính toán lưu lượng tiêu của hệ thống theo TCVN 10406:2015 ............ 71
2.5

Kết lu n chương 2 ...........................................................................................71

CHƯ NG 3

ẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................ 73

3.1 Kết quả xây d ng quan hệ lượng mưa - thời gian - tần su t (DDF) và quan hệ
cường độ mưa - thời gian - tần su t (IDF) ................................................................ 73
iv


3.1.1 Kết quả xây d ng quan hệ DDF .............................................................. 73
3.1.2 Đánh giá khả năng ứng d ng của công thức tính cường độ mưa đã thiết
l p.............. .........................................................................................................84


TÀI LIỆU TH

HẢO.........................................................................................139

PHỤ LỤC........ ...........................................................................................................147

v


D NH

ỤC CÁC H NH ẢNH

Hình 1 1 Phân bố xác su t của các tr n mưa nhóm thứ nh t tại Illinois[1] ....................7
Hình 1 2 Biểu đồ xác su t 10% các tr n mưa nhóm thứ nh t tại Illinois ........................8
Hình 1 3 Biểu đồ xác su t 50% các tr n mưa nhóm thứ nh t tại Illinois ........................8
Hình 1 4 Biểu đồ xác su t 90% các tr n mưa nhóm thứ nh t tại Illinois ........................8
Hình 1 5 Các đường quá trình mưa lũy tích mưa trong 24 giờ của SCS Hoa K ...........9
Hình 1 6 Phạm vi áp d ng các loại đường quá trình mưa của SCS trên lãnh thổ Hoa K
.........................................................................................................................................9
Hình 1 7 Biểu đồ mưa thiết kế xây d ng bằng phương pháp khối xen kẽ của Chow [3]
.......................................................................................................................................10
Hình 1 8 Biểu đồ quá trình mưa thiết kế hình tam giác ................................................10
Hình 1.9 Các đường cong DDF của mưa lớn nh t thời đoạn ngắn tại trạm Phủ lý ....187
Hình 1.10 Các đường cong IDF của mưa lớn nh t tại Chicago, Hoa K [3] ................18
Hình 1.11 Phân bố mưa (in) thời k xu t hiện lại 2 năm, thời gian mưa 60 phút trên
lãnh thổ Hoa K [38] .....................................................................................................24
Hình 1.12 Bản đồ đẳng trị tham số của phương trình lượng mưa lưu v c sông Tre
Venezie (Ý)....................................................................................................................24

Hình 3 7 Đường quá trình H ~t tính toán và th c đo ...................................................90
Kết quả kiểm tra: Ngày 17/7/2017 – điểm đo tại Cống Quy Lưu .................................90
Hình 3 8 Đường quá trình H ~t tính toán và th c đo Kết quả kiểm tra: Ngày 20/7/2017
– điểm đo tại Cống Quy Lưu .........................................................................................92
Hình 3 9 Đường quá trình H ~t tính toán và th c đo) ..................................................92
Hình 3 10 Biểu đồ phân bố mưa 24h max năm 1990 trạm Phủ Lý ............................... 93
Hình 3 11 Đường Qt tại cửa ra của hệ thống ứng với mô hình mưa 24h max năm 1990
.......................................................................................................................................94
Hình 3 12 Mô phỏng dòng chảy trong một đoạn cống trên đường Quy Lưu(chạy với
tr n mưa 24h max năm 1990) ........................................................................................94
Hình 3 13 Đường tần su t lưu lượng tiêu trạm bơm Phủ Lý t kết quả mô phỏng toàn
liệt bằng SWMM ...........................................................................................................95
Hình 3 14a Phân bố lượng mưa lớn nh t thời đoạn 1h, 3h tần su t P = 10% ..............98
Hình 3 14b Phân bố lượng mưa lớn nh t thời đoạn 6h, 12h, 24h tần su t P = 10% ....99
Hình 3 14c Phân bố lượng mưa lớn nh t thời đoạn 3 ngày, 5 ngày tần su t P =10% ...99
Hình 3 15a Phân bố lượng mưa thời đoạn 1h max của các trạm ứng với P =10% ....100
Hình 3 15b Phân bố lượng mưa thời đoạn 3h max của các trạm ứng với P =10% .....101
vii


Hình 3 15c Phân bố lượng mưa thời đoạn 6 h max của các trạm ứng với P =10% ....101
Hình 3 15d Phân bố lượng mưa thời đoạn 12h max của các trạm ứng với P =10% ...102
Hình 3 15e Phân bố lượng mưa thời đoạn 24 h max của các trạm ứng với P =10% ..102
Hình 3 15g Phân bố lượng mưa thời đoạn 3 ngày max của các trạm ứng với P =10%
.....................................................................................................................................103
Hình 3 15h Phân bố lượng mưa thời đoạn 5 ngày max của các trạm ứng với P =10%
.....................................................................................................................................103
Hình 3 16a Bản đồ đẳng trị tham số a1 của phương trình cường độ mưa với P =10%
.....................................................................................................................................105
Hình 3 16b Bản đồ đẳng trị tham số a2 của phương trình cường độ mưa với P =10%

thuộc lưu v c sông Tre Venezie, ứng với chu k lặp lại T = 50 năm ...........................25
Bảng 1 4 Phân bố diện tích vùng đồng bằng Bắc Bộ theo cao độ [18] .........................34
Bảng 1 5 S thay đổi các yếu tố giữa Quy hoạch 2012 [58] với quy hoạch năm 2016 [57]
.......................................................................................................................................36
Bảng 1 6 Thống kê các trạm đo mưa t ghi vùng đồng bằng Bắc Bộ ..........................38
Bảng 1 7 Tổng hợp hiện trạng công trình tiêu đồng bằng sông Hồng [50] ...................41
Bảng 2 1 Kết quả kiểm tra 2 cho lượng mưa 120h max trạm Nam Định ...................48
Bảng 2 4 Hệ số phân bố mưa rào n (ph l c B2 của TCVN 7957: 2008).....................52
Bảng 3 1 Lượng mưa lớn nh t (mm) tương ứng với các thời đoạn và thời gian xu t
hiện lại (T) hay tần su t (P) của trạm Phủ Lý ............................................................... 73
Bảng 3 2 Phương trình biểu thị quan hệ H  d của các trạm ứng với T = 2 năm .........75
Bảng 3 3 Phương trình biểu thị quan hệ H  d của các trạm ứng với T = 5 năm .........75
Bảng 3 4 Phương trình biểu thị quan hệ H  d của các trạm ứng với T = 10 năm .......76
Bảng 3 5 Phương trình biểu thị quan hệ H d của các trạm ứng với T = 20 năm ........77
Bảng 3 6 Phương trình biểu thị quan hệ I d của các trạm ứng với T = 2 năm ............78
Bảng 3 7 Tổng hợp các tham số của phương trình I = a dn-1 ứng với T = 2 năm .........78
Bảng 3 8 Phương trình biểu thị quan hệ I d của các trạm ứng với T = 5 năm ............79
Bảng 3 9 Tổng hợp các tham số của phương trình I = a dn-1 ứng với T = 5 năm .........79
Bảng 3 10 Phương trình biểu thị quan hệ I  d của các trạm ứng với T = 10 năm .......80
Bảng 3 11 Tổng hợp các tham số của phương trình I = a dn-1 ứng với T = 10 năm ......80
Bảng 3 12 Phương trình biểu thị quan hệ I  d của các trạm ứng với T = 20 năm ......81
Bảng 3 13 Tổng hợp các tham số của phương trình I = a dn1-1 ứng với T = 20 năm ....81
Bảng 3 14 So sánh kết quả tính lượng mưa thời đoạn ngắn theo các công thức ứng với
chu k lặp lại 10 năm của trạm Phủ Lý .........................................................................83
Bảng 3.15 Tổng hợp s thay đổi của các tham số a, n theo các chu k lặp lại .............84
ix


Bảng 3 16 Bảng thống kê thông số diện tích các tiểu khu tiêu .....................................88
Bảng 3 17 Bảng đánh giá sai số quá trình tính toán và th c đo ....................................91



D NH

ỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ARF

Areal Reduction Factor of rainfall (hệ số phân bố mưa rào)

DDF

Depth - Duration – Frequency (Quan hệ lượng mưa - thời gian
mưa - tần su t)

ĐBBB

Đồng bằng Bắc Bộ

ĐHTL

Đại học Thủy lợi

IDF

Intensity - Duration - Frequency (Quan hệ Cường độ mưa –
thời gian mưa – tần su t)

KTTV


PL

Ph l c

TB

Trạm bơm

TCC

Tái cơ c u

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

xi


ỞĐ U
1. Tính cấp thiết củ

tài

Việt Nam là một trong những nước nằm trong vùng nhiệt đới chịu tác động mạnh mẽ
của các hình thái thời tiết gây mưa lớn, lượng mưa phân bố không đều theo không gian
và thời gian Lũ l t, ng p úng là mối đe doạ thường xuyên đối với các vùng dân cư
nằm ở hạ lưu các sông lớn đặc biệt là vùng đồng bằng Sông Hồng và đồng bằng sông
Cửu Long Biến đổi khí h u đã làm cho s gia tăng các tr n mưa với cường độ nặng
hơn nhiều trong những năm gần đây cùng với quá trình công nghiệp, đô thị hoá ngày


thức

[q=A(1+ClogP)/(t+b)n] chỉ cho biết tại các vị trí có trạm đo, những vùng xa trạm đo
vẫn sử d ng tham số của trạm gần nh t, như v y không x t đến s biến đổi của lượng
mưa theo không gian Ví d khi tính toán thiết kế cho hệ thống tiêu của huyện Phú
Xuyên, Hà Nội mà dùng số liệu mưa của trạm Phủ Lý sẽ khó đảm bảo độ chính xác
iii) Hiện nay trong tính toán hệ số tiêu cho lúa, mô hình mưa được xác định theo
phương pháp thu phóng tr n mưa điển hình thường dẫn đến kết quả hệ số lưu lượng
tiêu lớn hơn hoặc nhỏ hơn ứng với tần su t thiết kế vì phân bố của tr n mưa thiết kế
ph thuộc vào phân bố của tr n mưa điển hình, trong khi tr n mưa điển hình được
chọn thường d a trên tổng lượng mưa của cả tr n
1


iv) Tính toán lưu lượng tiêu thiết kế có ý nghĩa kinh tế, kỹ thu t lớn vì nó quyết định
đến quy mô hệ thống, năng l c, hiệu quả làm việc của các công trình trong hệ thống
tiêu, quyết định tr c tiếp đến chi phí giá thành của các công trình tiêu cũng như cả hệ
thống tiêu Các vùng tiêu ở đồng bằng Bắc Bộ đại đa số là vùng tiêu hỗn hợp cả nông
nghiệp và dân cư, đô thị Tuy nhiên việc chọn mô hình mưa ngày để xác định tr n mưa
thiết kế cho các hệ thống tiêu nông nghiệp và đô thị hỗn hợp sẽ dẫn đến kết quả tính
toán lưu lượng tiêu thiết kế của các công trình tiêu như kênh, cống, trạm bơm thiên
nhỏ và không đảm bảo an toàn chống ng p l t nếu như có đoạn kênh tiêu đi qua khu
dân cư hay bờ kênh kết hợp đường giao thông mà có yêu cầu mưa giờ nào tiêu hết giờ
đó, ví d như kênh tiêu chính của: trạm bơm Hữu Hòa huyện Thanh Trì, trạm bơm
Thạc Quả huyện Đông Anh, trạm bơm Phù Đổng huyện Gia Lâm; trạm bơm Lạc
Tràng ở Phủ Lý, Hà Nam và nhiều hệ thống tiêu khác thuộc vùng ĐBBB
Chính vì v y, việc thiết l p mối quan hệ giữa lưu lượng tiêu tính theo mô hình mưa giờ
và mô hình mưa ngày cho các hệ thống tiêu nông nghiệp và đô thị hỗn hợp làm cơ sở
xác định lưu lượng tiêu thiết kế ứng với mô hình mưa giờ của các công trình tiêu khi

của công thức cường độ mưa nhằm nội suy không gian, xác định lượng mưa và cường
độ mưa tại những vị trí không có trạm đo mưa
iii) Nghiên cứu đề xu t phương pháp và l a chọn mô hình mưa tiêu thiết kế hợp lý
bằng phương pháp mô phỏng toàn liệt các tr n mưa đã xảy ra trong th c tế để tính toán
chế độ tiêu và lưu lượng tiêu thiết kế cho các vùng trồng lúa ở ĐBBB Ứng d ng cho
khu v c Hà Nam
iv) Nghiên cứu thiết l p hệ số hiệu chỉnh lưu lượng thiết kế cho các hệ thống tiêu của
vùng tiêu hỗn hợp nông nghiệp, dân cư đô thị t mô hình mưa giờ và mô hình mưa
ngày.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp kế th a có chọn lọc những kết quả nghiên cứu của các tác giả trong và
ngoài nước về những v n đề có liên quan đến đề tài
- Phương pháp thu th p tài liệu và phân tích thống kê nhằm tổng hợp, đánh giá biến
động của mưa theo không gian và thời gian; khảo sát và nghiên cứu th c tế, t đó rút
ra các cơ sở khoa học cho việc l a chọn phương pháp th c hiện.
- Phương pháp phân tích tương quan và hồi quy th c nghiệm để xây d ng quan hệ
lượng mưa – thời gian mưa – tần su t (DDF) và quan hệ cường độ mưa – thời gian
mưa – tần su t (IDF).

3


- Phương pháp mô hình, mô phỏng để l a chọn xác định mô hình mưa tiêu thiết kế và
tính lưu lượng tiêu thiết kế đồng thời đánh giá khả năng ứng d ng kết quả nghiên cứu
của lu n án vào th c tiễn.
6. Ý nghĩ kho học và thực tiễn
a) Ý nghĩa khoa học
- Lu n án đã góp phần hoàn thiện cơ sở khoa học và phương pháp lu n xác định cường
độ mưa thiết kế để tính toán lưu lượng thiết kế của các hệ thống thoát nước mưa khu
dân cư, đô thị vùng đồng bằng Bắc Bộ.

phân bố mưa theo thời gian của tr n mưa tương ứng với tần su t thiết kế
Mưa thiết kế được tính toán xác định d a trên cơ sở các số liệu đo đạc về mưa trong
nhiều năm tại một địa điểm hoặc d a theo các đặc tính chung của mưa trong các vùng
lân c n, hoặc được xác định bằng bản đồ đường đẳng trị lượng mưa, một mô hình biểu
thị phân bố của mưa trong không gian
Phạm vi ứng d ng của mưa thiết kế r t rộng lớn t việc sử d ng giá trị mưa điểm để
xác định lưu lượng đỉnh trong hệ thống tiêu nước cho đến dùng đường quá trình mưa
thiết kế làm đầu vào cho các mô hình phân tích mưa rào –dòng chảy của các khu v c
ngăn nước mưa cho các khu dân cư, đô thị hoặc là cơ sở để đề ra các giải pháp cải tạo,
nâng c p hay thiết kế các hệ thống tiêu
Một điểm quan trọng trong xác định mưa thiết kế là độ sâu mưa thiết kế (hay còn gọi
là lượng mưa) hoặc cường độ mưa Độ sâu mưa thiết kế là độ sâu lớp nước mưa trong
một khoảng thời gian mưa nào đó Đơn vị đo độ sâu mưa thường tính bằng mm hoặc
inches (in) Độ sâu mưa thiết kế có thể là độ sâu mưa điểm hoặc độ sâu mưa diện Mưa
điểm là mưa xu t hiện tại một điểm đơn độc trong không gian, nó đối l p với mưa diện
là mưa xu t hiện trên một vùng nào đó
Trong lu n án, để thống nh t ký hiệu: lượng mưa được ký hiệu là H (mm); cường độ
mưa được ký hiệu là I (mm/h hoặc mm/phút); thời gian mưa được ký hiệu là d (giờ
hoặc phút)

5


1.1.2 Các nghiên cứu về xác định mô hình mưa tiêu thiết kế
Phương pháp xác định mô hình mưa thiết kế (Design storm) đã được nghiên cứu bởi
nhiều tác giả trên thế giới, hiện nay được chia thành ba nhóm: i) Xác định mô hình
mưa thiết kế d a vào phân bố mưa của tr n mưa điển hình đã xảy ra trong th c tế; ii)
Mô hình mưa thiết kế được xác định d a vào quan hệ lượng mưa – thời gian mưa – tần
su t (DDF) và cường độ mưa – thời gian mưa – tần su t (IDF); iii) L a chọn mô hình
mưa thiết kế d a vào mô phỏng toàn liệt các tr n mưa đã xảy ra trong th c tế

mô phỏng mưa toàn liệt các tr n mưa xảy ra trong quá khứ, điển hình như: Cao
(1993)[7]; Despotovic (1996)[8]; Alfieri (2007) [9] và Nguyễn Tu n Anh (2012) [17]
với nguyên tắc là: mô hình mưa tiêu thiết kế được gọi là thích hợp nh t khi nó tạo ra
dòng chảy lớn nh t xác định được t phân tích tần su t liệt dòng chảy đo đạc hoặc liệt
dòng chảy mô phỏng t các tr n mưa đã đo đạc.
Ưu điểm của phương pháp là qua mô phỏng toàn liệt sẽ l a chọn được mô hình mưa
tốt nh t là mô hình mưa tạo ra dòng chảy có tần su t xu t hiện sát nh t với tần su t
thiết kế của tr n mưa đã xảy ra trong quá khứ Tuy nhiên phương pháp này có nhược
điểm là khối lượng tính toán lớn do đó m t nhiều thời gian
Dưới đây lu n án giới thiệu chi tiết một số phương pháp xác định mô hình mưa hiện
đang được dùng phổ biến trên thế giới hiện nay:
Mô hình mưa thiết kế của Huff (1967) [1]: Huff thiết l p các quan hệ phân bố theo
thời gian của các tr n mưa rào lớn trên các diện tích rộng tới 400 mi2 tại Illinois Mô
hình phân bố theo thời gian được xây d ng cho 4 nhóm xác su t, t nhóm mưa c c
đoan nh t (nhóm thứ nh t) đến nhóm mưa ít c c đoan nh t (nhóm thứ tư) Hình 1.1
trình bày phân bố xác su t của các tr n mưa rào thuộc nhóm đầu tiên (nhóm mưa c c
đoan nh t) Đó là những đường cong trơn chu, chúng phản ánh phân bố theo thời gian
của lượng mưa trung bình và không thể hiện được các đặc tính thay đổi g p của các
tr n mưa rào th c tế.
Số phần trăm tổng lượng mưaa

100
90

10
% 20
% 30
% 4050
% 60
% 70


T biểu đồ phân bố xác su t của tr n mưa nhóm thứ nh t người ta thiết l p các biểu đồ
chọn lọc cho các tr n mưa nhóm thứ nh t ứng với các xác su t lũy tích 10%, 50% và
90% (Hình 1 2 đến hình 1 4), mỗi biểu đồ biểu thị số phần trăm của tổng lượng mưa
trong mỗi khoảng số gia 10% của thời gian mưa.
Số phần trăm tổng lượng mưaa

60
X¸c suÊt 10%

50
40
30
20
10
0
0

10

20

30

40

50

60



60

70

80

90 100

Số phần trăm tích lũy của thời gian mưa

Số phần trăm của tổng lượng mưa

Hình 1.3 Biểu đồ xác su t 50% các tr n mưa nhóm thứ nh t tại Illinois
40

X¸c suÊt 90%

30
20
10
0
0

10

20

30



Thời gian (h)

Hình 1.5 Các đường quá trình mưa lũy tích mưa trong 24 giờ của SCS Hoa K

Hình 1 6 Phạm vi áp d ng các loại đường quá trình mưa của SCS trên lãnh thổ Hoa K
Phương pháp mô hình mưa khối xen kẽ của Chow (1988) [3]: Với phương pháp này
mô hình mưa thiết kế t một đường cong quan hệ cường độ- thời gian mưa- tần su t
(IDF) hoặc quan hệ lượng mưa- thời gian mưa- tần su t (DDF) Mô hình mưa này
được đặc trưng bởi độ sâu mưa xu t hiện trong n khoảng thời gian t kế tiếp nhau trên
tổng thời gian mưa Td  n.t Sau khi l a chọn thời k xu t hiện lại thiết kế, ta đọc
cường độ mưa cho mỗi thời gian mưa t , 2t , 3t
9

t một đường IDF tương ứng


với thời k xu t hiện lại đã chọn và tính độ sâu mưa lũy tích bằng cách nhân cường độ
mưa với thời gian mưa L y hiệu số giữa hai giá trị liên tiếp của độ sâu mưa lũy tích, ta
sẽ tính được độ sâu mưa thiết kế ứng với mỗi t và được gọi là các khối Các khối
được sắp xếp với cường độ mưa lớn nh t được xếp ở giữa hoặc ở thời gian xu t hiện
đỉnh của thời gian mưa, các khối còn lại được sắp xếp theo thứ t giảm dần và được
chia đều ở bên phải và bên trái của khối trung tâm
90

Lượng mư (mm)

80
70
60

120

Thời gi n (h)

Hình 1.7 Biểu đồ mưa thiết kế xây d ng bằng phương pháp khối xen kẽ của Chow [3]
Phương pháp mô hình mưa hình tam giác của Yen và Chow (1980) [2]: Với mô hình
mưa hình tam giác có cạnh đáy là thời gian mưa Td, chiều cao I là cường độ mưa Khi
biết độ sâu mưa và thời gian mưa ta xác định được cường độ mưa là chiều cao I:
2H
Td

I
Cường độ mưa

I

da

db

r=

da
Td

I

Thời gian mưa

Td

Bước 1: Xác định lượng mưa 1 ngày, 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày lớn nh t theo quan điểm
mưa các thời khoảng dài có chứa mưa thời khoảng ngắn vì nó cho ta kết quả thống
nh t và nhiều khả năng xu t hiện nh t trong th c tế
Bước 2: Tính lượng mưa tiêu thiết kế
Theo kết quả thống kê lượng mưa ứng với các thời khoảng khác nhau (1, 3, 5 và 7
ngày lớn nh t) của trạm mưa đã chọn, tiến hành tính các tham số thống kê, vẽ đường
tần su t lý lu n và xác định lượng mưa tiêu ứng với tần su t thiết kế (X10%)
Bước 3: Chọn tr n mưa điển hình. Một mô hình mưa điển hình thường được chọn d a
trên các yêu cầu sau:
+ Tr n mưa lớn đã xảy ra gây úng lớn trong th c tế là đại biểu cho một nguyên nhân
gây mưa úng nh t định trong khu v c
11


+ Tr n mưa có số ngày mưa hiệu quả (mưa vượt quá tổn th t) thường xảy ra trong
nhóm ngày mưa tính toán
+ Có lượng mưa toàn tr n mưa bằng hoặc x p xỉ lượng mưa trong thời khoảng khống
chế T ứng với tần su t thiết kế
Bước 4: Thu phóng tr n mưa điển hình. Có hai phương pháp thu phóng mô hình mưa
điển hình thành mô hình mưa thiết kế:
* Phương pháp thu phóng cùng tần suất (theo 3 tỷ số):
- Theo phương pháp này ngày mưa thứ nh t được thu phóng theo tỷ số”
k1 

X 1 max P
X 1 max dh

(1-2)

- Hai ngày còn lại trong ba ngày lớn nh t thu phóng theo tỷ số:


12