Mực nước cao thiết kế là gì

2.3. TÍNH MỰC NƯỚC ĐỈNH LŨ THIẾT KẾ

2.3.1. Tính mực nước đỉnh lũ thiết kế khi có đủ tài liệu quan trắc mực nước.

Khi có liệt quan trắc mực nước liên tục trong nhiều năm, chọn mỗi năm một trị số mực nước lớn nhất (Hmax). Tính đường tần suất lý luận, cách làm như đã trình bày trong phần tính lưu lượng đỉnh lũ mục 2.2.1 để tìm ra mực nước thiết kế HP.

Một số lưu ý:

• 
  Khi tính các thông số cho liệt quan trắc mực nước cần chú ý là giá trị trị số trung bình (Htb) và hệ số biến động (Cv) phụ thuộc vào mốc cơ bản qui định. Mốc càng thấp thì trị số Htb càng lớn và hệ số Cv càng bé. Để tăng độ nhạy của hệ số biến động Cv khi xây dựng đường tần suất và giảm khối lượng tính toán có thể trừ các trị số mực nước trong liệt thực đo 1 hằng số A (trị số A có thể lấy để cho H có thể giảm nhỏ nhưng không âm). Trị số mực nước thiết kế tính theo liệt mới được chuyển về mốc cũ theo công thức:
  

(2-67)

HP: trị số mực nước thiết kế ứng với P%, m;

HP*: trị số mực nước theo liệt mới ứng với P%, m.

• 
  Khi chuyển mực nước tính toán từ trạm đo về vị trí tuyến công trình cùng nằm trên một con sông có thể tuỳ theo khoảng cách từ trạm đo và tuyến công trình, lượng nước gia nhập vào khu giữa 2 tuyến đó, độ dốc mặt nước, địa mạo lòng sông mà chọn một trong các phương pháp sau đây:
  
• 
  Theo đường cong quan hệ Q = f(H);
  
• 
  Theo đường quan hệ mực nước tương ứng;
  
• 
  Theo độ dốc mặt nước.
  

Các mực nước thiết kế phải ăn khớp với mực nước của các trạm đo mực nước khác dọc trên chiều dài sông.

• 
  Đường cong Q = f(H) có thể sử dụng trong việc chuyển mực nước ở những đoạn sông dài không có hoặc ít sông nhánh, với điều kiện trạm đo có nhiều tài liệu quan trắc và quan hệ Q= f(H) là đáng tin cậy. Trên đoạn sông đó cần có một vài trạm đo mực nước tạm thời có tài liệu quan trắc đồng thời cùng với trạm chính có tài liệu quan trắc dài;
  
• 
  Có thể sử dụng mực nước tương ứng vào việc chuyển mực nước, nếu xu thế của quan hệ này ở đoạn trên ổn định rõ ràng và các mực nước tương ứng quan trắc được phải khống chế ít nhất là 80% biên độ dao động mực nước ở trạm chính trong thời gian nhiều năm. Đường quan hệ mực nước tương ứng xây dựng theo tài liệu Hmax trong năm và một số đặc trưng khác;
  
• 
  Chuyển mực nước theo độ dốc có thể tiến hành đối với những đoạn sông không dài (khoảng từ 1 ữ 3km tuỳ theo từng vùng) theo công thức sau đây:
  

HPB = HPA J.L (2-68)

trong đó:

HPA: mực nước cao nhất thiết kế ứng với tần suất P%, m; xác định theo số liệu đo ở trạm A;

HPB: mực nước thiết kế tương ứng ở vị trí B có cùng mốc cao độ với trạm A, m;

J: độ dốc mặt nước giữa hai tuyến AB.

L: khoảng cách giữa hai tuyến AB, m.

Nếu trạm A ở thượng lưu vị trí B thì trong công thức là dấu (-), hạ lưu dấu (+).

Khi sử dụng phương pháp này cần xét sự thay đổi độ dốc theo điều kiện lòng sông. Khi lòng sông từ tuyến A mở rộng dần về hạ lưu đến tuyến B độ dốc có thể tăng lên ở các mức nước cao. Trong trường hợp lòng sông thu hẹp dần độ dốc sẽ giảm khi cao trình mực nước tăng. Ngoài ra, đối với sông miền núi có nhiều ghềnh thác thì không được áp dụng công thức (2 - 38).

2.3.2. Tính mực nước đỉnh lũ thiết kế khi chuỗi quan trắc ngắn

Khi chuỗi số liệu mực nước cao nhất không thoả mãn yêu cầu để lập đường tần suất thì dùng quan hệ mực nước của trạm khác có số liệu quan trắc dài hơn để bổ sung dãy số. Tài liệu đo đồng bộ để lập tương quan phải khống chế được mực nước thấp và mực nước cao. Hệ số tương quan 0,80.

Trường hợp không thoả mãn điều kiện trên có thể xây dựng đường tần suất bằng dãy số liệu ngắn n năm và kết quả hiệu chỉnh theo hệ số ka của sông tương tự có dãy số dài:

(2-69)

trong đó:

HpaN: mực nước ứng với tần suất P% tính theo liệt quan trắc N năm, m;

Hpan: mực nước ứng với tần suất P% tính theo liệt quan trắc n năm, m;

H0a: mực bình quân trong mùa kiệt (lấy bình quân trong nhiều năm), m.

Mực nước trạm tính toán theo công thức:

(2-70)

HPN, HPn, H0: các mực nước ở trạm cần tính toán.

2.3.3. Tính mực nước đỉnh lũ thiết kế khi không có tài liệu quan trắc.

Nếu quan hệ mực nước và lưu lượng là đường đơn trị thì tần suất của mực nước cao nhất và của lưu lượng lớn nhất là bằng nhau.

Để xác định mực nước lớn nhất khi không có số liệu thực đo có thể dùng lưu lượng lớn nhất ứng với tần suất tính toán rồi từ quan hệ lưu lượng mực nước tra ra mực nước tương ứng. Lưu lượng lớn nhất tính theo mục §2.2.3. Đường quan hệ lưu lượng mực nước xác định bằng phương pháp thuỷ lực theo số liệu hình thái lòng sông của đoạn sông tính toán.

2.4. XÁC ĐỊNH MỰC NƯỚC THÔNG THUYỀN, MỰC NƯỚC THI CÔNG

MỰC NƯỚC THẤP NHẤT

2.4.1. Xác định mực nước thông thuyền.

Mực nước thông thuyền theo Phân cấp kỹ thuật đường thuỷ nội địa TCVN 5664-2009 là mực nước cao có tần suất 5%. Trường hợp đặc biệt có thể dùng mực nước cao có tần suất 10% hoặc mực nước khác do cấp có thẩm quyền quyết định.

Mực nước thông thuyền được xác định tương tự như mực nước đỉnh lũ thiết kế. Chi tiết cách xây dựng đường tần suất mực nước xem 2.3.

2.4.2. Xác định mực nước thi công.

Mực nước thi công được dự báo để phục vụ lập kế hoạch thi công nhằm đảm bảo an toàn cho người và phương tiện thi công. Lựa chọn mực nước thi công là giải bài toán mà chỉ tiêu về kinh tế lại mâu thuẫn với chỉ tiêu an toàn. Do vậy, tuỳ thuộc vào từng công trình cụ thể mà đặt ra chỉ tiêu an toàn để xác định mực nước thi công. Thực tế hiện nay người ta vẫn thường dùng mực nước cao ứng với tần suất P = 10% và mực nước thấp ứng với P = 90% để xác định mực nước thi công.

1. 
   Trường hợp sử dụng số liệu thực đo.
   

Đối với những công trình sử dụng được số liệu mực nước thực đo của trạm quan trắc thì mực nước thi công có thể dự báo cho mực nước cực trị tháng, mực nước cực trị tuần. Cách xác định mực nước lớn nhất tháng ứng với 10% (Hmax10%) và mực nước thấp nhất tháng ứng với 90% (Hmin90%) tương tự như mục 2.3. Trên cơ sở mực nước đó xây dựng biểu đồ dự báo mực nước phục vụ thi công theo tháng (H-t).

2. 
   Trường hợp không có số liệu thực đo.
   

Trong trường hợp không có số liệu thực đo thì có thể dựa vào mực nước điều tra: mùa lũ, mùa kiệt; mực nước lũ cao nhất, mực nước lũ trung bình nhiều năm, mực nước thấp nhất, cao độ bờ sông, bãi sông,... để tiến hành phân tích, tính toán. Thông thường mực nước lũ trung bình nhiều năm tương đương với lũ tần suất khoảng P = 40 ữ 60%, mực nước ngang với cao độ bãi già (sông vùng đồng bằng) tương đương với mực nước tạo lòng có tần suất khoảng P = 10 đến 15%.

Lưu ý: Tùy thuộc vào từng công trình cụ thể, khi tính mực nước thi công trong trường hợp có tài liệu hoặc không có tài liệu thực đo cần xác định được thời gian mùa lũ và mùa kiệt; thời gian xuất hiện lũ tiểu mãn, lũ chính vụ để đưa ra những cảnh báo cần thiết, tránh những thiệt hại đáng tiếc xảy ra trong quá trình thi công.

2.4.3. Xác định mực nước thấp nhất.

Mực nước thấp nhất sử dụng cho các công trình cầu thường được tính toán với tần suất P=95%. Tính mực nước thấp nhất thiết kế cũng tương tự như tính mực nước cao nhất thiết kế.

1. 
   Trường hợp sử dụng số liệu thực đo.
   

Trong chuỗi số liệu quan trắc của trạm, chọn mỗi năm một trị số mực nước nhỏ nhất để tính tần suất xuất hiện mực nước nhỏ nhất. Trong trường hợp chuỗi số liệu xuất hiện trị số âm thì phải chuyển thành chuỗi số mực nước dương để tính toán tần suất, sau đó chuyển đổi kết quả ra giá trị thực. Các bước tiến hành tương tự như trình bày ở mục 2.3.

2. 
   Trường hợp không sử dụng số liệu thực đo.
   

Trường hợp không có tài liệu thực đo xác định mực nước thấp nhất theo tài liệu điều tra. Thông thường tham khảo mực nước thấp nhất điều tra được làm mực nước thấp nhất thiết kế.


Поделитесь с Вашими друзьями: