TÍNH TOÁN MỰC NƯỚC TRIỀU THIẾT KẾ MỰC NƯỚC TRIỀU THIẾT KẾ LÀ MỰC NƯ...

1. Tính toán mực nước triều thiết kế

Mực nước triều thiết kế là mực nước triều ứng với tần suất thiết kế công trình. Tùy

theo yêu cầu thiết kế công trình mà tính toán mực nước nào đó: có thể là mực nước đỉnh

triều, chân triều, mực nước bình quân v.v...Có thể chia ra làm 3 loại bài toán: có tài liệu,

không có tài liệu và ít tài liệu.

a). Tính toán mực nước triều thiết kế trong trường hợp có tài liệu.

Khi có đủ tài liệu, ta chọn ra mỗi năm một mẫu, tiến hành vẽ đường tần suất tương tự

như tính toán các đặc trưng thủy văn thiết kế khác, tức là cần tìm mực nước thiết kế Z

p

mà: Z

p

= f ( Z

t

, C

v

, C

s

), trong đó

Z

t

là giá trị bình quân, C

V

, C

S

là hệ số phân tán và hệ

số thiên lệch.

Vấn đề phải quan tâm ở đây là mốc cốt của hệ thống sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sự thay

đổi của C

V

, và do đó các đặc trưng thống kê sẽ khó xác định chính xác, đặc biệt là khi

C

S

gấp nhiều lần C

V

. Cho nên khi xây dựng đường tần suất cần thiết phải thay đổi mốc

cốt và chuyển các mực nước thước đo về mốc cốt mới. Sau đó, mực nước thiết kế lại

được chuyển về mốc cũ của nó. Dưới đây sẽ xem xét vấn đề này.

Giả sử có chuỗi số liệu thực đo, kí hiệu là Z

1

. Ta thêm vào từng số hạng của chuỗi

một giá trị bằng a (a≠0) ta được chuỗi mới là Z

2

. Như vậy chuỗi số liệu cũ đã được

chuyển về hệ thống mốc cốt mới, chênh lệch với mốc cũ một đại lượng bằng a. Ta có

giá trị bình quân của

Z

2

là:

n

aZ()=

=

1

2

=

1

1

1

Σ =

i

Σ + = +

i

i

(4-119)

Z aZ

i

2

n

Như vậy trị số bình quân đã thay đổi một đại lượng là a.

Vì rằng: ( Z

2

Z

2

)

n

= [ Z

1

+ a − ( Z

1

+ a )]

n

= ( Z

1

Z

1

)

n

(4-120)

nên ta có σ

2

= σ

1

và C

S2

= C

S1

, trong đó σ

1

, σ

2

là phương sai của 2 chuỗi,

C

S1

, C

S2

là hệ số thiên lệch tương ứng.

Ta có:

σ mà σ

2

= σ

1

nên

1

C Z

= ;

1

C

V

σ

= +

2

V

V

C

1

Z

= + (4-121)

C

V

Z

a

Z

Như vậy khi thay đổi mốc cốt, hệ số C

S

không thay đổi, còn hệ số phân tán C

V2

thay

đổi theo công thức (7-76). Mực nước thiết kế theo mốc mới sẽ thay đổi, ta có:

=

+

= Z a

( 1 ) ( )( 1 )

C

Z

p

φ

V

φ

V

2

2

2

+

1

1

+ +

= φ C

V

!

Z

1

+ Z

1

+ a = Z

1

( φ C

V

1

+ 1 ) + a = Z

1

p

+ a (4-122)

Như vậy mực nước thiết kế theo mốc mới cũng thay đổi một đại lượng bằng a. Ta

chuyển mực nước thiết kế về mốc cũ theo công thức:

Z

1p

= Z

2p

- a (4-123)

Trong tính toán cần chọn a sao cho sai số tính toán đường tần suất nhỏ.

b). Tính toán mực nước triều thiết kế trong trường hợp có ít tài liệu thủy văn.

Trong trường hợp có ít tài liệu đo đạc, nếu có thể được, ta có thể sử dụng phương

pháp phân tích tương quan, tương tự như đã làm đối với các đặc trưng thủy văn khác.

c). Tính toán mực nước thiết kế khi không có tài liệu đo đạc thực đo.

Trong trường hợp không có tài liệu đo đạc, khi cần tính toán các đặc trưng thiết kế tại

một tuyến nào đó bắt buộc phải sử dụng hai phương pháp sau đây:

+ Phương pháp nội suy được tiến hành trên cơ sở có tài liệu đo đạc ở tuyến trên và

tuyến dưới. Các giá trị nội suy có thể thực hiện theo quy luật tuyến tính, tức là coi đường

mặt nước là một đường thẳng. Điều kiện ứng dụng của phương pháp này là: tuyến tính

toán có khoảng cách không lớn đến các tuyến có tài liệu; nhập lưu khu giữa nhỏ; điều

kiện địa hình lòng sông biến đổi đều.

+ Phương pháp mô hình toán đó là sự ứng dụng các mô hình dòng không ổn định đã

trình bày trong các giáo trình thủy lực.