Bài giảng Thủy văn công trình - Chương I: Thu thập số liệu và xác đinh các yếu tố thủy văn

pdf

148 trang hapham 1490

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Thủy văn công trình - Chương I: Thu thập số liệu và xác đinh các yếu tố thủy văn", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bai_giang_thuy_van_cong_trinh_chuong_i_thu_thap_so_lieu_va_x.pdf

Nội dung text: Bài giảng Thủy văn công trình - Chương I: Thu thập số liệu và xác đinh các yếu tố thủy văn

Ch ng I : Thu th p s li u và xác ñnh các y u t th y v ăn 1.1. ði t ưng nghiên c u, n i dung môn h c, ñc ñim , phương ph áp nghiên c u. 1.2 . Các y u t khí tư ng thu văn - Lưu v c và dòng sông 1.3 . Xác ñnh các y u t th y v ăn.
1.1. ði t ưng nghiên c u, n i dung môn hc, ñ c ñim , phương ph áp nghiên c u 1. ði t ưng nghiên c u. Thu văn l à môn khoa h c v nưc, nghiên c u n ưc trong t nhiên, ngu n n ưc và dòng ch y; ñiu tra, ño ñc, thu th p và phân tích tài li u ngu n n ưc, dòng ch y ñ ph c v cho công tác thi t k , xây d ng và qu n lý khai thác công trình.
1.1. ði t ưng nghiên c u, n i dung môn hc, ñ c ñim , phương ph áp nghiên c u 2. N i dung môn h c. Ph n th y v ăn: Xác ñnh l ưu l ưng TK và mc n ưc TK trong các TH. Phân b lưu lưng trong các b ph n sông. Phân b lưu tc t i v trí mt c t tim công trình. Ph n th y l c: ðư a ra kh u ñ CT, chi u cao n ưc dâng thưng l ưu công trình. Xác ñnh cao ñ ñ áy sông sau xói chung, xói c c b . Ki n ngh mc n ưc thông thuy n (sông có thuy n bè qua l i). Xác ñnh m c n ưc thi t k nn ñưng. Tính toán d báo m c n ưc thi công.
1.1. ði t ưng nghiên c u, n i dung môn hc, ñ c ñim , phương ph áp nghiên c u 3. ðc ñim hi n t ưng th y v ăn. Tính ng u nhiên. Tính chu k ỳ tương ñi. Tính khu v c.
1.1. ði t ưng nghiên c u, n i dung môn hc, ñ c ñim , phương ph áp nghiên c u 4. Ph ươ ng pháp nghiên c u. Ph ươ ng pháp th ng kê xác su t. Ph ươ ng pháp phân tích nguyên nhân hình thành.
1.2. Các y u t khí tư ng thu văn - Lưu v c và dòng sông 1. Các y u t khí tư ng thu văn Nhi t ñ không khí ð m không khí. ð m Bc h ơi (Z). Gió, bão. Mưa
1.2. Các y u t khí tư ng thu văn - Lưu v c và dòng sông Mưa Nguyên nhân gây ra m ưa chính là do hơi nưc b lnh. Phân lo i m ưa: - Mưa ña hình - Mưa ñi l ưu Các ñc tr ưng c a m ưa: Lưng m ưa X: (mm). Cưng ñ mưa tc th i aT: (mm/phút hay mm/gi ). ðưng quá trình m ưa: ñ th th hi n s bi n ñi l ưng m ưa (hay cưng ñ mưa ) theo th i gian g i là ñưng quá trình m ưa.
1.2. Các y u t khí tư ng thu văn - Lưu v c và dòng sông 2. Lưu v c và dòng sông. a) Lưu v c. Lưu v c sông là di n tích m t ñt mà trên ñ ó nưc s tp trung ch y vào sông nhánh, sông chính hay là di n tích b mt ñt có tác d ng h ng n ưc cho dòng sông trong ñ ó. ðưng phân thu ca l ưu v c: là ñưng n i li n các cao trình cao nh t c a l ưu v c, ng ăn cách nó vi l ưu v c khác bên , nưc t ñây chy theo hai s ưn d c c a hai phía vào hai l ưu v c k nhau.
1.2. Các y u t khí tư ng thu văn - Lưu v c và dòng sông Các ñc tr ưng hình h c c a l ưu v c 1) Di n tích l ưu v c: F(km 2) 2) Chi u dài l ưu v c: Llv (km) coi là chi u dài c a sông chính L s. 3) Chi u r ng bình quân l ưu v c: B (km) Lưu vc m t s ưn: Lưu vc hai s ưn: F F = F = F B = = B 2L 2L Llv Ls lv s B 4) H s hình d ng l ưu v c: (K) K = Ls
1.2. Các y u t khí tư ng thu văn - Lưu v c và dòng sông 2. Lưu v c và dòng sông. b) Dòng sông. Qua trình hình thành dòng ch y trên l ưu v c: Quá trình m ưa r ơi xu ng. Quá trình t n th t do th m, b c h ơi, ñng l i trên ao h, Quá trình ch y trên s ưn d c. Quá trình t p trung dòng ch y trong sông.
1.2. Các y u t khí tư ng thu văn - Lưu v c và dòng sông Dòng ch y ñưc ñc tr ưng b i các thông s : Lưu lưng Q (m 3/s) 3 = ∆ Tng l ưng dòng ch y W (m ): W ∑Qi . t W ð sâu dòng ch y Y (mm): Y = 1000 .F Q Mô ñun dòng chy M (m 3/s.km 2): M = F Y H s dòng ch y φ : φ = ≤ 1 X
1.3. Xác ñnh các y u t th y v ăn. Các y u t th y v ăn: -Mc n ưc. -Lưu t c. -Lưu l ưng . -Lưu l ưng bùn cát. - Lưu hưng.
1. M c n ưc ðnh ngh ĩa: M c n ưc là cao ñ mt n ưc t i v trí ñó so v i m t th y chu n. Thñy chÝ h H MÆt thñy chuÈn
1. M c n ưc ðo ñc: ðo bng th y chí hay thưc ðây là phương ph áp th ươ ng dùng. Khi ñó mc nưc tính theo công th c: H = ∇ + h ðiu tra m c n ưc: - ðiu tra t i các ñơ n v qu n lý giao thông, các tr m th y l i. - ðiu tra các v t l ũ còn l i. - ðiu tra b ng cách h i dân.
2. Lưu t c. ðo ñc và tính toán. Thñy trùc 1 TT 2 TT 3 h1 h2 h 3
2. Lưu t c. Quy ñnh ñim ño: - Khi h>3m → ño 5 ñim t i: mt n ưc; 0.2h; 0.6h; 0.8h và ñ áy sông. - Khi h= 2 - 3m → ño 3 ñim t i : 0.2h; 0.6h; 0.8h. - Khi h=1 - 2m → ño 2 ñim t i : 0.2h; 0.8h. - Khi h<1m → ño 1 ñim t i : 0.6h.
2. Lưu t c. Tính l ưu t c trung bình th y tr c: - Khi ño 5 ñim: vtb = 0,1(u mt + 3u 0.2h + 3u 0.6h + 2u 0.8h + u ñáy) - Khi ño 3 ñim: vtb = 0,25(u 0.2h + 2u 0.6h + u 0.8h ) - Khi ño 2 ñim: vtb = 0,5(u 0.2h + u 0.8h ) - Khi ño 1 ñim: vtb = u 0.6h
3. Lưu l ưng Thñy trùc 1 TT 2 TT 3 Ph ươ ng pháp l ưu l ưng b ph n: = Q ∑Qi + v + v = + vtb 1 vtb 2 + + tb n( − )1 tb )n( + k1 v. tb 1 f. o f1 fn−1 k 2 v. tb )n( f. n f 2 2 f 0 h h h 3 fo, f n - di n tích t o1 b i mép 2 sông bên trái3 v i thu tr c 1 f1 và mép sông bên ph i v i thu f2tr c n. f1, f 2 , - di n tích gi a hai thu tr c. k1, k 2 - h s tri t gi m l ưu t c do nh h ưng c a b sông. Th ưng l y k 1 = k 2 = 0.7 - 0.8. Vi khu v c n ưc tù: k 1 = k 2 = 0.5.
3. Lưu l ưng Tính l ưu l ưng theo ph ươ ng pháp ñ gi i – Tính l ưu l ưng ñơ n v th y tr c: qi = v tbi .h i – V quan h q ~ B trên m t c t ngang sông. – Tính l ưu l ưng Q chính là di n tích quan h q ~ B và mt n ưc. q=f(B) q1 q2q 3
4. Lưu l ưng bùn cát. ðnh ngh ĩa: – Lưu l ưng bùn cát là tr ng l ưng (kh i l ưng) bùn cát ñưc chuy n qua m t m t c t trong m t ñơ n v th i gian. Có 2 lo i bùn cát: bùn cát l ơ l ng và bùn cát ñáy.
Ch ng II : Phươ ng pháp th ng kê xác su t trong th y v ăn. 2.1. Khái ni m. 2.2. ðư ng t n su t kinh nghi m và các tham s th ng kê. 2.3. Mô hình phân ph i xác su t th ưng dùng trong thu văn v à ng d ng.
2.1. Khái ni m. Bi n c : là tr s ln nh t c a thông s th y v ăn trong m t n ăm. Mu: tp h p nhi u bi n c trong các n ăm ño ñc. Gi: n - là tng s các bi n c ñang x ét (s năm ño ñc) hay chi u dài m u; m - là s bi n có tr s là Xi. ∑m - là s bi n có tr s ln h ơn hay b ng X i.
2.1. Khái ni m. m X Tn su t: p = 100 % n ðưng m t ñ tn su t: Mo p (%) p max
2.1. Khái ni m. Tn su t tích l ũy: X ∑ m Duong tan suat kinh nghiem P = 100 % n Duong tan suat ly luan ðưng t n su t: – Kinh nghi m. – Lý lu n. P (%)
2.2. ðưng t n su t kinh nghi m và các tham s th ng kê. 1. Các tham s th ng kê: a) Các tr s bi u th tính t p trung. S trung bình: ∑ Xi X = 2( − )1 n S hi t (M o): s hng xu t hi n nhi u nh t (có tn su t l n nh t trên bi u ñ phân b mt ñ xác su t) S gi a: S hng có v trí gi a sau khi s p x p các tr s tăng hay gi m d n.
2.2. ðưng t n su t kinh nghi m và các tham s th ng kê. 1. Các tham s th ng kê: b) Các ñc tr ưng phân tán. − 2 ∑(Xi X) σ = 2( − )2 Ly sai tiêu chu n: n −1 − 2 ∑ (Ki )1 H s phân tán (h s bi n sai): C = 2( − )3 V n −1 − 3 ∑(Ki )1 H s lch (không ñi x ng): C = 2( − )4 S − 3 n( 1 ).CV (K − )1 3 = ∑ i − X CS 2( )a4 trong ñó: K = i n( −3 ).C3 i X V
2.2. ðưng t n su t kinh nghi m và các tham s th ng kê. nh h ưng c a các tham s th ng kê ñn ñưng t n su t. - nh h ưng c a h s phân tán C v - nh h ưng c a h s lch C s X 2 X = const C S = const C S 0 P p 50% H×nh 3: ¶nh h−ëng C S ®Õn ®−êng mËt ®é H×nh 2: ¶nh h−ëng C V
2.2. ðưng t n su t kinh nghi m và các tham s th ng kê. 2. ðưng t n su t kinh nghi m Sp x p các tr s ca m u theo TT t ln ñn nh . Tính t n su t tích lu theo các công th c kinh nghi m. m − 5.0 - Công th c trung bình (theo Hazen): P = .100 % n - Công th c v ng s (theo K - M): m P = .100 % n +1 - Công th c s gi a (theo Trego ñaev): m − 3.0 P = .100 % n + 0.4 - Công th c theo Blokhin: m − 3.0 P = .100 % n + 0.2 Bi u di n quan h Bi n c và tn su t tích lu trên gi y t n su t s ñưc ñưng t n su t kinh nghi m.
VD tính các tham s th ng kê và v ñưng t n su t kinh nghi m tr m sông Lô. Năm Q (m 3/s) 2000 491 2001 617 2002 570 2003 776 2004 503 2005 536 2006 767 2007 350 2008 972
3 Qtb = 620.22 m /s Cv = 0.3031 Kt qu tính Cs = 0.6588 TT Năm Q (m 3/s) Q gi m P % Ki (Ki-1) (Ki-1) 2 (Ki-1) 3 1 2000 491 972 10 1.5672 0.5672 0.3217 0.1825 2 2001 617 776 20 1.2512 0.2512 0.0631 0.0158 3 2002 570 767 30 1.2367 0.2367 0.0560 0.0133 4 2003 776 617 40 0.9948 -0.0052 0.0000 0.0000 5 2004 503 570 50 0.9190 -0.0810 0.0066 -0.0005 6 2005 536 536 60 0.8642 -0.1358 0.0184 -0.0025 7 2006 767 503 70 0.8110 -0.1890 0.0357 -0.0068 8 2007 350 491 80 0.7917 -0.2083 0.0434 -0.0090 9 2008 972 350 90 0.5643 -0.4357 0.1898 -0.0827 Tng 5582 0.735 0.110
ðưng t n su t kinh nghi m FFC 2008 © Nghiem Tien Lam ðƯ NG T N SU T DÒNG CH Y L Ũ Qmax - TR M SÔNG LÔ 1000 Lưu l ư ng sông Lô 950 TB=620.22, Cv=0.30, Cs=0.66 900 850 800 750 700 650 ng, Q(m³/s) ư u l 600 ư L 550 500 450 400 350 300 0.01 0.1 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 99 99.9 99.99 Tn su t, P(%) © FFC 2008
2.3. Mô hình phân ph i xác su t th ưng dùng trong thu văn v à ng d ng. 1. Hàm Pearson III (PIII). 2. Hàm Loga - Pearson III (Log-PIII). 3. Hàm Kritxky - Menkel (Gamma ba thông s ).
2.3. Mô hình phân ph i xác su t th ưng dùng trong thu văn v à ng d ng. 1. Hàm Pearson III. Qua th ng kê nhi u tài li u Pearson ñã ñư a ra ñiu ki n thành lp h ñưng cong m t ñ xác su t nh ư sau: Ti v trí hi t (s ñông ), h s góc c a ñưng cong b ng 0. Hai ñu ho c m t ñu ñưng cong nh n tr c hoành làm ñưng ti m c n. T ñ ó ông ñưa ra phương tr ình vi phân c a h ñưng phân b mt ñ tn su t d ng t ng quát: dy x( +d ).y = 3( − )1 dx b + b x + b x 2 trong ñó: o 1 2 d - k/c t ñim h i t ñn tr s trung bình g i là bàn kính l ch b0, b 1. b 2 - các h s.
1. Hàm Pearson III. Gi i ph ươ ng trình 3-1 trong tr ưng h p b 2 = 0 ñưc hàm PearsonIII (PIII): a x  x d − y = y 1+  e. d 3( − )2 o  a  trong ñó: a - kho ng cách t ñim ñu ñn s hi t . y0 - xác su t hay t n su t xu t hi n giá tr hi t ( tung ñ ln nh t ca ñưng cong).
1. Hàm Pearson III. y y Tính ch t c ơ b n c a ñưng o cong này là: ðu trái có gi i h n tr x = x 0 còn ñu ph i ñưng cong d n ra vô cùng (không có xmax ). a d x xd x
1. Hàm Pearson III. ðưng cong này có 3 tham s yo, a, d. N u 3 tham s này ñưc xác ñnh c th thì ng v i m i giá tr ca bi n x s có mt giá tr tương ng c a hàm y, khi ñ ó ñưng cong ñưc xác ñnh. Qua phân tích b ng th ng kê toán ñã xác ñnh ñưc các thông s ñ ó: 4 2  CS  4 −  C .C 2CS  2 1 = V S 2CV C d .X a = .X − d =  S  2 yo CS − 4 2 4 CS Γ CV .e . ( 2 ) CS
1. Hàm Pearson III. trong ñó: 2 Г(4/C S ) - gi là hàm gamma ñã ñưc tính s n b i Foster và Rubkin. Xây d ng ñưng t n su t lý lu n theo hàm PIII: Bưc 1: Xây d ng ñưng t n su t kinh nghi m. Bưc 2: Tính các tham s th ng kê: X tb , C V, C S. Bưc 3: 2C 2C ≤ C ≤ V - Ki m tra b t ñng th c kép: V s − 1 K min -Nu b t ñng th c kép th a mãn thì t (CS và P% ) tra b ng 2-1 (Ph lc 3-1) ñưc Φ và tính ñưc X P% theo b ng sau:
1. Hàm Pearson III. Bưc 4: T (P% và XP) v ñưc ñưng t n su t lý lu n (là mt ñưng cong tr ơn) trên cùng ñ th vi ñưng t n su t kinh nghi m.
Ví d tính theo PIII P% 0.01 0.1 1 3 5 10 Φ 5.16 4.03 2.78 2.14 1.81 1.33 65.2 22.2 48.1 56.1 55.1 04.1 KP= ( Φ.C V+1) QP = K P.Q tb 1590 1378 1143 1022 960 870
2.3. Mô hình phân ph i xác su t th ưng dùng trong th y v ăn và ng d ng 2. Hàm Loga-Pearson 3. Hàm này t ươ ng t như h àm PIII, nhưng không s dng tr c ti p các tr s th y v ăn mà dùng tr s logarit c a nó và ñưa v ào tính toán theo PIII. Khi ñ ó các tham s th ng kê t ươ ng ng là: ∑log Xi Tr s trung bình c ng: log X = n − 2 ∑(log Xi log X) ð lch tiêu chu n: σ = log X n −1 − 3 .n ∑(log Xi log X) H s ñ lch: C = S − − σ 3 n( 1 ()n 2 () log X )
2. Hàm Loga-Pearson 3. T ñ ó xác ñnh tr s XP ñi v i chu k ỳ khác nhau: = + σ log XP log X .K log X Yu t th hi n chu k ỳ K ñưc xác ñnh theo b ng 2-2 (b ng 3- 2) tươ ng ng v i h s lch C S và chu k ỳ T năm hay P % tươ ng ng.
VD tính ñưng t n su t theo LogPIII 2 3 TT Năm Q (m3/s) logQ (logQ-logQ tb ) (logQ-logQ tb ) (logQ-logQ tb ) 1 2000 491 2.691 -0.0838 0.0070 -0.0006 2 2001 617 2.79 0.0154 0.0002 0.0000 3 2002 570 2.756 -0.0191 0.0004 0.0000 4 2003 776 2.89 0.1149 0.0132 0.0015 5 2004 503 2.702 -0.0734 0.0054 -0.0004 6 2005 536 2.729 -0.0458 0.0021 -0.0001 7 2006 767 2.885 0.1099 0.0121 0.0013 8 2007 350 2.544 -0.2309 0.0533 -0.0123 9 2008 972 2.988 0.2127 0.0453 0.0096 Tng 24.97 0.1389 -0.0009
VD tính ñưng t n su t theo LogPIII logQ tb = 2.7749 σ logQ = 0.1318 Cs = -0.0643 P% 10 4 2 1 0.5 K 1.27 1.716 2 2.252 2.482 logQp 2.94 3.00 3.04 3.07 3.10 Qp 875.58 1002.48 1092.70 1179.53 1264.80
2.3. Mô hình phân ph i xác su t th ưng dùng trong th y v ăn và ng d ng 3. Hàm Kritsky - Menkel (K-M) hay Gamma 3 thông s . Hai tác gi Kritsky và Menkel sau khi phân tích nhi u s li u thu văn ñã ñư a ra nh n xét: ðưng cong PIII t ươ ng ñi phù hp v i các tài li u th c ño, song nó b gi i h n b i ñiu ki n C S < C V thì các ñc tr ưng thu văn rơi v ào khu v c âm và không còn phù hp. Do v y tác gi ñã ñưa ra ñiu ki n ñ xây d ng m t ñưng phân b mt ñ mi: Có th dùng 3 tham s Xtb , C V, C S ñ tính toán. Ch có mt s ñông . Tr s ca bi n ng u nhiên có th thay ñi trong ph m vi 0 ≤X ≤∞ .
3. Hàm Kritsky - Menkel (K-M) hay Gamma 3 thông s . Vì khi C S = 2C V thì ñưng PIII hoàn toàn tho mãn các ñiu ki n trên nên hai ông ñã l y d ng hàm s ca ñưng PIII v i CS = 2C V làm c ơ s ti n hành bi n ñi hàm s và tìm ra m t dng ñưng g i là ñưng Kritsky - Menkel : /1 b α  x   α  dP α 1 −α   −1 = . e.  a  X.  b  dx Γ(α) a α b/ b. trong ñó: a, b - là các h ng s . 2 Г(1/C S ) - hàm gamma. α 2 = 1/C S
3. Hàm Kritsky - Menkel (K-M) hay Gamma 3 thông s . Xây d ng ñưng t n su t lý lu n theo hàm K-M: Bưc 1, 2: Như h àm PIII Bưc 3: - Tính m = C S/C V và ch n b ng tính phù hp (C S = m.C V). - Tra các thông s KP (B ng 2-3 hay PL3-3), tính X P. Các k t qu tính có th lp thành b ng: Bưc 4: Như h àm PIII
VD tính ñưng t n su t lý lu n theo K-M P% (KM) 0,01 0,1 1 3 5 10 KP 2.51 2.19 1.83 1.64 1.54 1.4 Qp = K p.Q tb 1556.8 1358.3 1135.0 1017.2 955.1 868.3 P% (PIII) 0.01 0.1 1 3 5 10 Φ 5.16 4.03 2.78 2.14 1.81 1.33 65.2 22.2 48.1 56.1 55.1 04.1 KP= ( Φ.C V+1) QP = K P.Q tb 1590 1378 1143 1022 960 870 P% (logPIII) 10 4 2 1 0.5 K 1.27 1.716 2 2.252 2.482 logQ p 2.94 3.00 3.04 3.07 3.10 Qp 875.58 1002.48 1092.70 1179.53 1264.80
Ch ng III : Tính l ưu l ưng thi t k t mưa r ào 3.1. Các gi thi t và mô hình dòng ch y 3.2. Mt s công th c xác ñnh l ưu l ưng l ũ thi t k
3.1. Các gi thi t và mô hình dòng ch y 1. Các gi thi t. ð thi t l p các công th c tính l ưu l ưng ñnh l ũ thi t k cho ñơn gi n, thu n ti n ng ưi ta ñư a ra các gi thi t: Mưa ñng th i trên toàn b lưu vc. Cưng ñ mưa không ñi trong su t tr n m ưa. ðt bão hoà nưc t tr n m ưa tr ưc. Cưng ñ th m coi nh ư ñng ñu trên toàn b lưu vc. Lp n ưc m t coi nh ư không b cn tr cho phép l ưu l ưng x y ra nhanh nh t, l n nh t và bt l i nh t. Lưu v c hình thành do 2 m t ph ng nghiêng và lòng sông là giao tuy n 2 m t ph ng nghiêng ñó. ð dc thu lc coi nh ư ñng ñu su t chi u dài sông và bng ñ dc trung bình ñáy các sông su i ñó.
3.1. Các gi thi t và mô hình dòng ch y 2. Mô hình toán dòng ch y a- Lý thuy t t p trung dòng ch y: Gi thi t: Mưa và th m ñu trên l ưu v c v i l ưng quá th m (lưng c p nưc) là h(mm). τ Th i gian m ưa t o ra dòng ch y là th i gian m ưa quá th m TC= 5 ; (τ là th i gian t p trung dòng ch y). Lưng m ưa c p n ưc trong t ng ñơ n v th i gian là h1, h 2, h 3, h 4. Lưu v c có cùng ñ dc, ñ nhám và ñưc chia thành nhi u m nh nh t v trí công trình ñn ngu n sông b ng các ñưng ñng th i. Th i gian t p trung n ưc gi a các ñưng ñng th i k ti p nhau có τ τ τ cùng m t ñơ n v th i gian c ñnh 0 = /n ( n=10-20) và = L s/v
f4 f3 f2 2. Mô hình toán dòng ch y f1 S thay ñi l ưu l ưng t i v trí CT theo th t th i gian nh ư sau: τ Σ Sau th i ñon ñu tiên ( 0) toàn b di n tích l ưu v c F= f ph lp cp n ưc h1, song ch có lưng h1 f1 ch y qua v trí công trình Q1=h 1.f 1, các h 1 di n tích phía trên ti n d n v phía công trình τ mt chi u dài là l0= v. 0. τ Cu i th i ñon 2 (2 0) toàn l ưu v c ph thêm lưng c p n ưc h2, song c ũng ch có h1 f2 và h2 f1 qua c a ra l ưu v c: Q2= h1.f 2+ h 2.f 1. τ Cu i th i ñon 3 (3 0): Q3= h1.f 3+ h 2.f 2 +h 3.f 1 τ Cu i th i ñon 4 (4 0): Q4= h1.f 4+ h 2.f 3 +h 3.f 2+ h 4.f 1 τ Th i ñon m ưa th 5 (5 0) lưng c p n ưc h 5 ph trên toàn l ưu τ vc, lưng c p n ưc h1 th i ñon 0 ñã qua ca ra, do ñ ó: Q5= h2.f 4+ h 3.f 3 +h 4.f 2+ h 5.f 1.
f4 f3 f2 2. Mô hình toán dòng ch y f1 Mưa c p n ưc ng ng, song l ưng m ưa c a các th i ñon tr ưc còn ti p t c ch y qua c a ra cho t i lúc h5 ph trên f4 qua ñưc c a ra thì ng ng ch y. Nh ư v y: Q 6= h3.f 4+ h 4.f 3 +h 5.f 2; Q7= h4.f 4+ h 5.f 3; Q 8= h5.f 4; Q 9= 0; τ V ñưng thay ñi l ưu l ưng t Q1 ñn Q 8 theo s ñưc ñưng quá trình l ũ do mưa cp n ưc. Th c t quá trình hình thành dòng ch y l ũ là mt quá trình ph c t p ph thu c vào nhi u y u t như : + Mưa phân b không ñu theo th i gian. + Ph thu c hình d ng ña hình, ña m o, ña ch t, th m th c v t không gi ng nh ư gi thi t.
2. Mô hình toán dòng ch y b- Hình thành mô ñun dòng ch y l n nh t.
3.2. M t s công th c xác ñnh l ưu lưng l ũ thi t k 1. Công th c c ưng ñ gi i h n (Tiêu chu n 22 TCN 220-95). = ×ϕ × × ×δ QP AP H p F )1.3( trong ñó: 3 QP: lưu l ưng ñnh l ũ ng v i t n su t thi t k P% , m /s. F: di n tích l ưu v c, km 2 (F < 100km 2) HP: lưng m ưa ngày l n nh t ng v i t n su t T/k P% ca tr m ñi bi u cho l ưu v c tính toán, mm. ϕ: h s dòng ch y l ũ ly theo b ng 3.3 (ph lc 4-1), tu ỳ thu c vào lo i ñt c u t o nên l ưu v c, lưng m ưa ngày thi t k (HP) và di n tích l ưu v c ( F); δ: h s xét t i nh h ưng làm gi m nh lưu lư ng ñnh l ũ do ao h xác ñnh theo b ng 3.2 (ph lc 4-8).
1. Công th c c ưng ñ gi i h n (Tiêu chu n 22 TCN 220-95). AP: mô ñuyn dòng ch y ñnh l ũ ng v i t n su t thi t k , xác ñnh (theo ph lc 4-4), tu ỳ thu c vào ñc tr ưng ña m o thu φ văn c a lòng sông ls , th i gian t p trung dòng ch y trên s ưn τ dc sd và vùng m ưa; Xác ñnh h s ñc tr ưng ña m o th y v ăn c a lòng sông ϕ ls theo công th c sau: φ = 1000 L ls 3/1 ()ϕ 4/1 mls Jls .F H. P trong ñó: mls : h s nhám lòng sông, ph thu c vào ñc ñim sông su i lưu v c xác ñnh theo b ng 3.6 (Ph lc 4-7); 0 Jls : ñ dc lòng sông chính ( /00 );
1. Công th c c ưng ñ gi i h n (Tiêu chu n 22 TCN 220-95). τ Xác ñnh th i gian t p trung n ưc trên s ưn d c sd :Th i gian τ tp trung n ưc trên s ưn d c sd xác ñnh (theo ph lc 4-3), ϕ ph thu c vào h s ña m o thu văn ca s ưn d c sd và vùng m ưa. ϕ + H s ñc tr ưng ña m o s ưn d c sd xác ñnh theo CT: 6,0 φ = (1000 L. sd ) sd 3,0 ()ϕ 4,0 msd J. sd H. P trong ñó: Lsd : chi u dài bình quân s ưn d c l ưu v c, km; F ði v i l ưu v c 2 sưn d c thì: L = sd 8,1 ()L + Σl F ði v i l ưu v c 1 sưn d c thì: L = sd 9,0 ()L + Σl
1. Công th c c ưng ñ gi i h n (Tiêu chu n 22 TCN 220-95). trong ñó: L: chi u dài lòng chính, km; Σ l : t ng chi u dài các sông nhánh trên l ưu v c, km; msd : h s nhám s ưn d c, ph thu c vào ñc ñim b mt sưn l ưu v c xác ñnh theo b ng 3.5 (PL4-6); 0 Jsd : ñ dc s ưn d c tính theo /00 ;
3.2. M t s công th c xác ñnh l ưu lưng l ũ thi t k 2. Công th c c ưng ñ gi i h n (ði h c Xây d ng Hà Ni). ði v i các l ưu v c nh F ≤ 30 km 2, th i gian t p trung n ưc nhanh, lưu l ưng tính toán xác ñnh theo l ưng m ưa ngày s kém chính xác. Có th xác ñnh l ưu l ưng thi t k da vào công th c tính toán có dng sau ñây: = × × ×δ×ϕ×α − QP ,16 67 a P F 3( )2 α: h s xác ñnh theo b ng: F (km 2) ααα F (km 2) ααα F (km 2) ααα F (km 2) ααα 0,0001 0,98 0,5 0,63 6,0 0,40 300 0,16 0,001 0,91 0,6 0,62 10 0,33 500 0,14 0,005 0,86 1,0 0,53 15 0,31 1000 0,12 0,01 0,81 2,0 0,50 30 0,27 10000 0,08 0,05 0,75 3,0 0,47 50 0,24 100000 0,05 0,10 0,69 4,0 0,41 60 0,22
2. Công th c c ưng ñ gi i h n (ði h c Xây d ng Hà Ni). ψ H. aP: cưng ñ mưa t ính toán tính b ng mm/ph: = P a P t c tc - th i gian hình thành dòng ch y theo công th c sau: 4,0 = 18 L.6, sd tc 4,0 4,0 I(f sd ).( 100 .msd ) 0,4 ði l ưng 18,6/f(I sd ) xác ñnh theo b ng: Isd % 2 5 10 30 60 80 100 400 800 0,4 18,6/f(I sd ) 15,4 15,2 14,7 13,3 12,0 11,4 10,8 8,2 7,6 ψ: to ñ ñưng cong m ưa xác ñnh theo ph lc 4-11.
3.2. M t s công th c xác ñnh l ưu lưng l ũ thi t k 3. Công th c tri t gi m: 100 n Q =q   λ .F. δ 3( − )3 P 100  F  P trong ñó: q100 : mô ñuyn ñnh l ũ ng v i t n su t 10% ñưc qui v di n 2 2 tích l ưu v c b ng 100km , xác ñnh theo q100 (l/s/km ) theo theo ph lc 4-9. n: h s tri t gi m mô ñun ñnh l ũ ph thu c vào di n tích l ưu vc, xác ñnh theo ph lc 4-9 λ p: h s chuy n ñi t n su t 10% sang p%, xác ñnh theo ph lc 4-9 .
3.2. M t s công th c xác ñnh lưu l ưng l ũ thi t k 4. Công th c Xôkôl pxki. ( − ) = ,0 278 HT H0 α δ + − QP . .f. Qng 3( )4 tl trong ñó: Qng : lưu l ưng n ưc trong sông tr ưc khi có lũ, có th ly b ng lưu l ưng n ưc bình quân nhi u n ăm ñi v i l ưu v c l n, ho c có th b qua ñi v i l ưu v c nh ; f: h s hình d ng l ũ, sông không có bãi f=1,20 ; sông có bãi thoát ñưc d ưi 25% Q thì f=1,0 ; sông có bãi thoát ñưc trên 50% Q thì f=0,75 ; α: h s dòng ch y ph thu c l ưu v c sông; H0: lp nu c m ưa t n th t ban ñu ph thu c l ưu v c sông
ααα Khu ðÞa danh H0(mm) 1 L−u vùc s«ng NËm Rèn v th−îng nguån s«ng M 0,65 20 2 L−u vùc s«ng ð, s«ng Thao 0,81 22 3 C¸c l−u vùc th−îng nguån s«ng L«, s«ng Ch y 0,82 20 4 S«ng G©m, h¹ l−u s«ng L«, s«ng Phã ð¸y 0,66 26 5 L−u vùc s«ng CÇu, s«ng Th−¬ng, s«ng Trung, s«ng B»ng 0,77 22 Giang, B¾c Giang. 6 L−u vùc s«ng Kú Cïng, s«ng Lôc Nam 0,86 19 7 L−u vùc c¸c s«ng Qu ng Ninh 0,89 15 8 L−u vùc c¸c s«ng tõ s«ng Chu s«ng H−¬ng 0,92 21 9 L−u vùc c¸c s«ng tõ Thu Bån s«ng C¸i 0,86 16 10 L−u vùc c¸c s«ng Sª San v s«ng Srªpèk 0,76 21 11 L−u vùc c¸c s«ng ðång Nai, s«ng BÐ 0,64 25
4. Công th c Xôkôl pxki. tl: th i gian l ũ lên , theo ñ ngh ca Xôkôl pxki l y b ng th i gian t p trung dòng ch y trong sông. Khi không có tài li u m ưa và dòng ch y thì có th tính theo công th c: = L tl )h( v.6,3 tb HT: lưng m ưa th i ñon tính toán ng v i th i gian t p trung dòng ch y, mm; ψ HT = .H P ψ T: to ñ ñưng cong tri t gi m m ưa ng v i th i gian m ưa thi t k ly b ng T, xem ph lc 4-11
4. Công th c Xôkôl pxki. ði v i l ưu v c v a và ln (F > 100km 2) c n xét tri t gi m c a lưng m ưa theo di n tích. H H ,' = T (mm ) T + m 1 KTF KT và m xác ñnh theo T (t l) ≤ T 1440ph ⇒ KT= 0,001 và m= 0.80 T > 1440ph ⇒ KT= 0,002 và m= 0.60
Ch ng IV : Kh u ñ cu và d ñoán xói d ưi c u. 4.1. Khái ni m. 4.2. Tài li u th y v ăn. 4.3. Hình thái ñon sông. 4.4. Kh u ñ cu và d ño án xói chung dưi c u. 4.5. D ño án xói c c b tr cu.
4.1. Khái ni m. 1. Gi i thi u chung v các h ng m c công trình cu. 7 6 5 7 Hình 4.1. Sơ ñ kh u ñ cu. 1.Ph n kh u ñ cu thoát n ưc. 2.Kè hưng dòng. 3. ðưng. 4 4.Kè bo v ñưng. 1 5.Kè b lòng sông. 6.Mép lòng sông. 3 2 7.Mép l ũ thi t k . 2 7 6 7
2. Nhi m v thi t k . a) Phân tích th y v ăn: Phân tích t n su t l ũ ti n ơi v ưt dòng ch y. Lũ thi t k ñưc l a ch n d a vào c ơ s kinh t , xây d ng công trình, xã h i, chính tr và môi trưng. Xác ñnh l ưu l ưng và mc n ưc l ũ thi t k , ñưng quá trình l ũ thi t k thay ñi theo th i gian, các m c n ưc thông thuy n, thi công, m c n ưc th p nh t và th i gian kéo dài c p m c n ưc ñã nêu. b) Phân tích th y l c: Xây d ng quan h lưu lưng và mc n ưc. Xác ñnh phân ph i dòng ch y và phân ph i t c ñ.
2. Nhi m v thi t k . Các yêu c ầu b ắt bu ộc ñối v ới thi ết k ế TL công trình v ợt sông: Nưc dâng không làm t ăng ñáng k tác h i c a l ũ ñ n tài s n, nhà ca, ru ng v ưn, các CT xây d ng ven sông phía th ưng l ưu c u. Tc ñ dòng ch y d ưi c u không gây h i cho c u, ñư ng và tài sn, nhà ca công trình phía h lưu . Duy trì phân ph i l ưu l ưng trong ph m vi th c t . S tp trung dòng ch y do di n tích tr , m chi m ch ít nh hưng ñn dòng ch y bình th ưng và gi m thi u ti m n xói l . Thi t k móng tr , m hn ch xói l gây s p c u. ð tĩnh không thông thuy n và cây trôi m ũa l ũ. Tác ñng x u ít nh t ñn h sinh thái lòng và bãi sông. Chi phí xây d ng, duy tu b o d ưng khai thác s a ch a ñư c ñm bo v mt pháp lý.
3. V trí vưt dòng. Phù hp v i tuy n ñưng. Cu nên b trí nơi c ó nn ña ch t t t. C th là: Hưng dòng sông song song v i bãi sông, hay l ch m t góc nh ; ñon sông n ñnh, l ch sâu rõ ràng, th ng hay là ñưng cong tr ơn, bán kính ln, êm thu n. Bãi sông nh , cao trình cao, không b ly, không có ñm, h , không có sông nhánh, c ũ. Nên b trí vuông góc v i dòng ch y. Không nên ñi qua d ưi c a sông nhánh tránh tr m tích ñng bùn cát. Cu nên làm vuông góc v i h ưng thông thuy n, l ch tàu thuy n t ươ ng ng v i các m c n ưc. Không ñt c u t i n ơi l ch tàu ñi chéo t b này sang b kia.
4. T n su t thi t k . Theo TCVN 4054 - 2005 : ðưng ô tô - yêu c u thi t k : Tên công trình Cp thi t k ca ñưng Cao t c Cp I,II Cp III ñn VI Nn ñưng, kè Theo t n su t tính toán c u ho c c ng Cu l n, c u trung 1 1 1 Cu nh , c ng 1 2 4 Rãnh ñnh, rãnh biên 4 4 4 Nu trong kh o sát ñiu tra ñưc MNLS cao h ơn MN l ũ tính toán theo TS quy ñnh thì ñi v i c u l n ph i dùng MNLS làm tr s tính toán. Ti các ñon ñưng ch y qua khu ñô th và các khu dân c ư t n su t l ũ tính toán tiêu chu n thi t k ñưng ñô th .
4. T n su t thi t k . Theo Tiêu chu n thi t k ñưng ôtô 22 TCN 273-05 Lo i công trình Cp ñưng Cao t c, c p I Cp II,III Cp IV Nn ñưng Nh ư ñi v i c u nh và cng Cu l n, c u trung 1 1 2 Cu nh , c ng 1 2 4 Rãnh 4 4 4 ði v i các CT có Lc ≥ 10m và các k t c u v ĩnh c u thì tn su t lũ tính toán l y b ng 1:100, và không ph thu c vào c p ñưng. ði v i các c u l n, ñ ñm b o m , tr không b xói, c n ph i tính toán ki m tra xói trên c ơ s lũ 500 năm (tr khi ch ñu t ư ñư a ra tiêu chí khác).
4.2. TÀI LI U ðA HÌNH, ðA CH T, TH Y V ĂN. 1. ðc ñim ña hình, ña ch t. S li u kh o sát ña hình là nh ng thông tin c n thi t ñ ngưi k sư l a ch n v trí ñt công trình, nghiên c u th y l c và kt c u nn móng. Tài li u v ña hình, ña ch t bao g m: Bình ñ khu v c, m t c t d c, m t c t ngang d ưi c u tr ưc khi làm c u. Mt c t ngang d ưi c u hi n t i. ða ch t hai b và ñ áy sông, l p ñá gc. S bi tích, xói mòn, xói l .
2. Tài li u th y v ăn. Tài li u th y v ăn c n thi t ph i d a vào ph ươ ng pháp s áp dng ñ ñ ánh giá lũ; song thông th ưng ph i có: Các thông tin v các tr n l ũ ( lưu l ưng, m c n ưc các tr n l ũ trong các n ăm). ðiu ki n khí tưng, khí hu khu v c (ñc bi t là Lưng m ưa). Các ñc tr ưng c a l ưu v c. Kích th ưc, hình d ng sông. Phi u ñiu tra m c n ưc.
3. Môi tr ưng. Tài li u v môi trưng bao g m: Nh ng thông tin c n thi t xác ñnh tính nh y c m c a môi tr ưng t i n ơi v ưt dòng và thông tin v vùng ñt tr ũng. Thông tin v dòng ch y và lưu lưng bùn cát. Thông tin c n thi t xác ñnh m c ñ và s cn thi t ph i ñư a ra và thi t k các bi n pháp gi m thi u: các lo i cá, th y sinh, phân tích bùn cát, s dng n ưc và ch t l ưng n ưc.
4. Các ñc tr ưng dòng ch y. Mt c t ngang dòng sông ñ xây d ng quan h mc n ưc- lưu lưng. Mt c t d c sông ñ xây d ng ñưng m t n ưc, ñ dc d c. S li u v s dng ñt, di n tích có cây che ph , v t li u ñáy sông ñ xác ñnh ñ nhám và tính mô ñun l ưu l ưng.
4.3. HÌNH THÁI ðON SÔNG. ð là quy ho ch và ch n v trí vư t dòng, ngư i k sư c n hi u rõ hình thái dòng song và s thay ñ i do công trình v ưt dòng gây ra. Di n bi n dòng sông liên quan ñn v trí ch n công trình có th thông qua các thông tin sau: Các y u t ñ a ch t, th ch h c. Các y u t th y v ăn. ðc tr ưng th y l c: chi u sâu dòng ch y, t c ñ, ñ dc, chi u rng, lưu l ưng bùn cát, xói, b i tích, v trí lòng l ch thay ñi theo không gian và th i gian.
Sông th ng • Sông th ng khi chi u dài l ch sâu nh t trên chi u dài thung lũng nh hơn 1,5 và lch sâu u n l ưn trong ph m vi chi u rng kênh mùa l ũ ðon này ña ch t b thưng khó xói, thu n li cho xây d ng công trình v ưt dòng.
Sông un khúc • Sông un khúc: gm các khúc sông cong hình ch S. Nhng b lõm sông cong là hi m ha ñi vi cu ñưng. Do v y, v i c thi t k công trình v ưt dòng nh ng ñon sông cong khá ph c tp vì khó d ñoán s phân phi dòng lũ. uèng S.§ b) Tø K ú (H ¶i H−ng) H N éi X u©n Quang S.Luéc H ÷u C hung V¹n Phóc a) N ghi Xuyªn V Ünh B ¶o (H¶i Phßng) Q uang Lng H¦NG Y£N S.Luéc
ðon sông phân l ch • ðon sông phân l ch : ch ñ th y v ăn, th y l c và hình thành ca ñon sông r t ph c t p; v th y v ăn ph i xác ñnh ñng th i l ũ c hai sông; v th y l c thì ph i phân ph i dòng ch y, ñ dc th y l c, t c ñ dòng ch y, t t c ñu ph thu c vào s thay ñi t ươ ng ñi gi a l ưu l ưng và mc n ưc hai sông.
4.4. KH U ð CU VÀ D ðOAN XÓI D ƯI C U. 1. V trí kh u ñ thoát l ũ. V trí kh u ñ thoát l ũ vi sông có bãi b ng p l ũ rng là rt ph c t p. Nhìn chung kh u ñ b trí ti lòng sông v i chi u dài thoát l ũ ln h ơn hay b ng chi u r ng lòng sông k t h p v i thoát lũ bãi sông . ði v i ñon sông có lòng, bãi rõ ràng, bãi nh , nông thì ch cn b trí mt kh u ñ thoát l ũ lòng sông . Trưng hp bãi sông l n, có nhi u l ch nh , có vùng t nư c và lưu lưng bãi chi m m t ph n ñáng k so v i t ng l ưu l ưng thì ph i b sung công trình v ưt l ũ qua bãi ñ không phá v s phân b lưu l ưng và hư ng dòng ch y t nhiên, tránh dòng ch y d c theo ñư ng bãi sông trên ph m vi dài, tránh ng p l t l n thư ng lưu,
2. Nguyên lý tính kh u ñ cu và xói chung. Cu v ưt dòng ch y ñưc thi t k thu h p m t ph n hay không thu h p dòng ch y. Cu không thu h p dòng ch y th ưng áp d ng v i sông thông thuy n, sông vùng núi, sông ñã kênh hóa trong khu v c ñô th . Cu qua dòng ch y t nhiên nh t là ñi v i sông vùng ñng bng th ưng có chi u dài nh thua chi u r ng ng p l ũ tính toán. Dòng ch y l ũ b th t h p khi qua c u nên phát sinh xói l , th t hp càng nhi u xói l càng l n, xói l ñe da s n ñnh c a cu và ñưng d n vào c u. Do ñó xói l dưi c u ph i ph m vi cho phép. Kh u ñ thoát l ũ, nưc dâng tr ưc c u và xói l dưi c u luôn ñi cùng nhau.
3. Xói d ưi c u. Nghiên c u ch ra dưi c u có ba lo i xói làm h th p cao ñ ñáy sông: Xói t nhiên : do s bi n d ng (xói và bi) t nhiên c a lòng sông, không ph thu c vào s có mt c a công trình trên sông mà ph thu c vào nhi u y u t khác nh ư ch ñ thu văn , ñiu ki n ña ch t, s khai thác ngu n n ưc v.v ; Xói chung: do dòng ch y trên sông b cu thu h p; Xói c c b : do tr và m cu c n dòng n ưc, x y ra sát chân công trình, h xói có dng h p và sâu.
3. Xói d ưi c u. 1 3 2
3. Xói d ưi c u. Nguyên nhân gây xói: Xói t nhiên : Do quá trình di n bi n t nhiên c a dòng sông b i m t nguyên nhân nào ñó không liên quan ñn xây d ng c u. Xói chung: - Xói chung lòng d n t nhiên ho c khu v c c u có liên quan t i s chuy n ñng c a v t li u ñáy và b sông trên toàn b ho c ph n l n b rng sông, là kt qu gia tăng ca t c ñ dòng ch y và ng su t ti p ñ áy sông. -S thu h p dòng ch y do n n ñưng d n ñu c u choán vào bãi ho c lòng chính là nguyên nhân ch yu nh t c a xói chung.
3. Xói d ưi c u. Nguyên nhân gây xói: Xói c c b Cơ ch cơ bn gây ra xói c c b tr ho c m cu là s hình thành các xoáy (xoáy n ưc có hình móng ng a, còn g i là “xoáy móng ng a”) móng c a chúng. Xoáy móng ng a ñưc to nên do dòng n ưc phía th ưng l ưu xô vào m t c n làm tăng dòng ch y quanh m ũi tr ho c m . Ho t ñng c a xoáy làm di chuy n v t li u ñáy quanh móng m , tr . M c mang bùn cát ra kh i vùng móng l n h ơn m c mang bùn cát ñn, k t qu là mt h xói ñưc hình thành. Khi chi u sâu xói t ăng lên, cưng ñ ca xoáy móng ng a gi m ñi làm gi m m c v n chuy n bùn cát.
3. Xói d ưi c u. Có hai cơ ch xói là xói n ưc trong và xói n ưc ñc. Xói n ưc trong x y ra khi không có chuy n ñng bùn cát ñáy trong dòng ch y th ưng l ưu c u ho c v t li u ñáy ñưc v n chuy n t th ưng l ưu v dng l ơ l ng ít h ơn kh năng mang b ùn cát c a dòng ch y. Các tình tr ng xói n ưc trong ñin hình bao g m: sông, su i có vt li u ñáy dng thô; có s lng ñng c c b ca vt li u ñáy l n h ơn nh ng ph n t ln nh t mà dòng nưc có th vn chuy n ñi; ñáy sông, su i ñưc c u t o b ng l p v t li u thô; các lòng d n ho c khu v c b sông, su i có th c v t che ph . Xói n ưc ñc x y ra khi có vn chuy n v t li u ñáy t ñon sông th ưng l ưu v khu v c c u.
4. H s xói chung. H s xói chung là cơ s ñ tính chi u dài c u theo ch ñ thu lc c a dòng ch y: = Asx = H sx Bsx = P Ph .Pb Atx H tx Btx Asx , A tx - là di n tích m t c t ngang dòng ch y d ưi c u sau xói và trưc xói t ươ ng ng v i m c n ưc thi t k . Hsx , H tx - chi u sâu trung bình m t c t dòng ch y d ưi c u sau xói và trưc xói. Bsx , B tx - chi u dài m t n ưc c a m t c t ngang dòng ch y dưi c u sau xói và trưc xói. Ph, P b - h s xói theo chi u sâu và chi u r ng dòng ch y.
5. Công th c chung xác ñnh kh u ñ cu ca ph ươ ng pháp g n ñúng. Q A = p% tx ε V. sx .[ ]P trong ñó: Atx - di n tích thoát n ưc d ưi c u c n thi t. QP% - lưu lưng thi t k . ε - h s co h p. [P] - h s xói chung cho phép. Vsx - lưu tc trung bình sau xói. Theo Beleliutxky thì Vsx = V ltn . Vltn - lưu tc lòng sông khi ch ưa làm c u.
6. Ph ươ ng trình bi n d ng lòng sông. ym Q Q G H G+ G dl l B dy y® dl
6. Ph ươ ng trình bi n d ng lòng sông. Cân b ng l ưng bùn cát qua m t ñon sông có b rng B, ñ sâu H ta ñưc: ∂G ∂A + ρ = 0 (*) ∂l bc ∂t trong ñó: G - lưu lưng bùn cát. ρ bc - mt ñ bùn cát. A - di n tích lòng sông.
6. Ph ươ ng trình bi n d ng lòng sông. Coi lòng sông có dng hình ch nh t, m t ñ bùn cát không ñi tr ưc và sau xói, sau khi bi n ñi (*) ta ñưc: ∆ − − h = 1 GC Gl = 1 GC Gl ∆ ρ ∆ ρ ∆ t bc Bl. l bc S trong ñó: Gl, G C - lưu lưng bùn cát chuy n ñn và ñi khi l/s d ưi c u. ∆h - ñ h th p ñáy sông (chi u sâu xói). ∆S - di n tích b xói trong ñon ∆l, ∆S = B. ∆l. Theo ph ươ ng trình trên thì xói ng ng khi t c ñ xói b ng không ∆ ∆ ( h/ t = 0) khi G l = G C ( lưu l ưng bùn cát ñn cân b ng l ưu lưng ñi kh i c u).
7. Xói chung theo Laursen Theo Laursen: Mt c t thoát n ưc d ưi c u là mt c t cu i ñon dòng ch y b thu h p t t và khá dài t phía th ưng l ưu c u; Mt c t không phân chia thành lòng và bãi sông, ch có lòng sông chuy n t ng l ưu l ưng bùn cát. Xói ti p t c khi l ưng bùn cát b cu n ñi kh i m t c t d ưi c u ln h ơn l ưng bùn cát t thưng l ưu chuy n t i; xói ng ng khi lưng bùn cát ñn và ñi khi m t c t cân b ng nhau. Lưu l ưng bùn cát là tích c a m t ñ bùn cát và lưu lưng. Lưu l ưng ñưc tính theo Sedy - Manninh.
7. Xói chung theo Laursen 6 Xói n ưc ñc: k   7   h lc Qtk Bl P = =   .  hl  Ql   LC  trong ñó: Qtk - lưu lưng thi t k . Ql - lưu lưng lòng sông. hl, h lc - ñ sâu trung bình lòng sông tr ưc và sau xói. LC - chi u dài thoát n ưc th c t dưi c u. Bl - b rng lòng sông. k - s mũ, ph thu c vào ph ươ ng th c v n chuy n bùn cát ω hay t s u*/
7. Xói chung theo Laursen 0.5 u* - lưu tc ñng l c; u * = (g.h l.J) . J - ñ dc th y l c (b ng ñ dc ñáy hay ñ dc m t n ưc). ω - là ñ thô th y l c bùn cát lòng sông( tra toán ñ ho c có th ω ∆ 0,5 xác ñnh theo công th c: = 1,068( .g.D 50 ) . - h s Acsimet ( ≈ 1,65 ). D50 - ñưng kính h t có lưng l t sàng là 50%. ωωω U*/ k Ph ươ ng th c v n chuy n bùn cát ñáy 2,00 0,69 Ph n l n l ưu l ưng bùn cát dng l ơ l ng
7. Xói chung theo Laursen Xói n ưc trong. 7/3  Q2  =  tk  h lc  3/2 2   40 D. m LC  Dm: ñưng kính c a h t v t li u ñáy nh nh t trong bùn cát ñáy không b cu n ñi (D m = 1,25D 50 ) ñon thu h p, m;
4.5. D ðO ÁN XÓI C C B TR CU. 1. Các thông s nh h ưng ñn xói c c b . ðc tr ưng ch t l ng: + K/l riêng c a ch t l ng ρ. + H/s nh t ñng h c: υ. + Gia t c tr ng tr ưng g. ðc tr ưng cho v t li u ñáy: + K/l riêng c a h t bùn cát, + Phân ph i c ht. + Hình d ng h t. + M c ñ dính k t c a ña ch t.
1. Các thông s nh h ưng ñn xói c c b . ðc tr ưng dòng ch y sau xói chung: + Chi u sâu dòng ch y tr ưc tr hx. + T c ñ dòng ch y tr ưc tr Vx . + H s nhám dòng ch y. + Hưng dòng ch y ñn tr . + Bi u ñ lũ, th i gian l ũ. ðc tr ưng cho tr : + Hình d ng tr . + Kích th ưc tr . + ðiu ki n b mt tr . + Hình th c b o v xói ( n u có).
2. M t s công th c d ño án xói c c b tr cu. a) Công th c ðHXD (Nguy n Xuân Tr c và Nguy n H u Kh i): n h  h m  v  cb = x  x  K1.Kd     ( 4 .) 11 b  b   vox  b - b rng tr , m 1/4 Vox - tc ñ không xói xác ñnh theo CT: V ox = 3,6(h x.d) . d - ñưng kính trung bình h t v t li u ñáy sông, m. Kd - h s xét ñn hình d ng tr (K d= 0,1K ξ) Kξ - h s xét ñn hình d ng tr theo Iaratslaxep Xói n ưc trong (V x V ox ): thì K1= 0,52; m=0,12; n=1,16
b) Công th c ðHGT (Tr n ðình Nghiên): n h  h  5,0  v  cb =  x   x  K.K α .Kd   ( 4 .) 21 b  b   vng  Kα và Kd - h s xét t i a/h c a h ưng d/c và hình d ng tr ; 0 , 60 V : tc ñ ng ng xói xác ñnh theo CT:  h  ng v = 3 g.h .ω x  ng x  d  Xói n ưc trong ( Vx V ng ) : K= 1,11; n=1,0
c) Công th c tính xói c c b ca Richardson h  h 0 , 53 c = .0,2 K K. .K K.  x  Fr0 , 34 ( 4 .) 31 b .1 2 3 4  b  0,5 Fr - thông s ñng h c c a dòng ch y; Fr = V x/(g.h x) . K1: H s hình d ng tr . D¹ng mòi trô HÖ sè K1 Mòi vu«ng 1,1 Mòi trßn 1,0 Trô trßn 1,0 Nhãm trô trßn 1,0 Mòi nhän 0,9
c) Công th c tính xói c c b ca Richardson K2: H s xét nh h ưng c a h ưng dòng ch y ñn tr
c) Công th c tính xói c c b ca Richardson K3: H s ph thu c chi u cao sóng cát ðiu ki n ñáy Chi u cao sóng cát (h s), m K3 Xói n ưc trong 1,1 ðáy ph ng sóng cát ng ưc 1,1 Sóng cát 0,61<h s<3,0 1,1 Cn cát v a 3<h s<9 1,1-1,2 Cn cát cao 9<h s 1,3 K4: h s hi u ch nh ñ gi m b t chi u sâu h xói c c b ñi v i ≥ tr ưng h p ñáy sông có vt li u thô ñưng kính D 50 60 mm có kh năng thô ho á ñ áy h xói. khi D 50 < 60mm thì K4 = 1.
Ch ng V : TÍNH TOÁN TH Y L C CÔNG TRÌNH THOÁT N ƯC NH 5.1. Khái ni m v các công trình công trình thoát n ưc nh 5.2. Tính th y l c c u nh . 5.3. Tính th y l c c ng.
5.1. Khái ni m v các công trình công trình thoát n ưc nh 1. Các lo i công trình thoát n ưc nh . Cu nh : Lc < 25m Cng. ðưng tràn. ðưng tràn liên h p.
5.1. Khái ni m v các công trình thoát n ưc nh 2. Yêu c u s li u tính toán. Bn ñ lưu vc công trình. Bình ñ, m t c t d c sông su i, m t c t l ưu l ưng (01 m t c t thưng l ưu, 01 m t c t h lưu v à 01 m t c t tim công trình). Các y u t khí tưng, khí hu (ñc bi t là lưng m ưa) khu v c. Các ñc tr ưng c a dòng ch y (tính ch t, ñc ñim, m t c t ngang, m t c t d c, ña hình ñáy dòng ch y, ñ dc ñáy, ) Mc n ưc ñiu tra t i khu v c. ðă ng ký các công trình hi n có. ða ch t khu v c. Các v ăn b n liên quan khác.
5.1. Khái ni m v các công trình thoát n ưc nh 3. Sơ ñ tính toán. Tùy theo lo i công trình, sơ ñ tính th y l c có th là: Sơ ñ ñp tràn ñnh r ng (c u nh , c ng ng n, ñưng tràn). Sơ ñ dòng ch y thay ñi d n không áp (c ng dài ch y không áp). Sơ ñ dòng ch y qua l , qua vòi (c ng ng n ch y có áp). Hay s ơ ñ dòng ch y qua ñưng ng ng n (c ng dài ch y có áp).
5.1. Khái ni m v các công trình thoát n ưc nh 4. Trình t tính toán. Tùy theo ñiu ki n c th v ña hình, ña ch t và th y v ăn, l a ch n lo i công trình. Sơ b ch n c u t o công trình. Tính (ho c ki m tra) kh u ñ công trình b (Lc). Tính n ưc dâng tr ưc công trình H. Tính ñ sâu và lưu tc t i m t c t tính toán (ht và Vt). La ch n v t li u gia c ñ áy sông, su i. Xác ñnh cao ñ nn ñưng. Xác ñnh cao ñ ñ áy d m công trình (v i tính toán c u nh ).
5.2. Tính th y l c c u nh . 1. Sơ ñ tính. Theo s ơ ñ ñp tràn Sơ ñ ch y t do (không ng p) Sơ ñ ch y ng p
5.2. Tính th y l c c u nh . 1. Sơ ñ tính. T công th c ñp tràn, rút ra công th c xác ñnh kh u ñ cu nh : Q b = 5( − )1 σ 2/3 ng m 2gH 0 trong ñó: Q – lưu lưng thi t k , m 3/s. ≈ H0 – ct n ưc dâng toàn ph n tr ưc c u, th ưng ly H 0 H. m – h s lưu lưng, ph thu c vào lo i m cu. Ly theo b ng 5-1. σ ng – h s ch y ng p, ph thu c vào ch ñ ch y d ưi c u.
5.2. Tính th y l c c u nh .
5.2. Tính th y l c c u nh . Ch ñ ch y d i c u: ≤ σ hh N.H: ch y không ng p → ng = 1 ≥ σ hh N.H: ch y ng p → ng < 1 trong ñó: N: tiêu chu n ng p, tra b ng 5-2 theo m. hh: chi u sâu dòng ch y h lưu . σ ng – h s ch y ng p, tra b ng 5-3 theo (n và m) v i n = h h/H
5.2. Tính th y l c c u nh .
5.2. Tính th y l c c u nh . Mt c t tính toán: Là mt c t co h p d ưi c u, có ñ sâu tính toán thay ñi theo ch ñ ch y: Ch y không ng p (ch y t do): ht = k 1.H Ch y ng p (ch y không t do): ht = k ng .H trong ñó: k1 – h s, tra b ng 5-2 theo m. kng – h s, tra b ng 5-3 theo m và n. Và sau ñ ó lưu tc tính toán (V t) ñưc xác ñnh theo ph ươ ng trình liên t c.
5.2. Tính th y l c c u nh .
5.2. Tính th y l c c u nh .
5.2. Tính th y l c c u nh . La ch n v t li u gia c : Vt li u gia c ñưc l a ch n sao cho ñáy sông, su i không b xói l , ngh ĩa là: ≥ Vcp Vt. Vcp – lưu tc cho phép không xói c a v t li u gia c , ph thu c lo i v t li u và ñ sâu tính toán, tham kh o b ng 5-4.
5.2. Tính th y l c c u nh . 2. Các bài toán v cu nh . Bài toán 1 : S li u ñã bi t (ñu vào): Lưu l ưng Q P% ; lo i m tr (cho h s m ); ñ dc dòng ch y i 0, chi u sâu dòng ch y t nhiên h 0 (hay h h); ñ dc dòng ch y d ưi c u ioc; c t n ưc tr ưc c u H, hay ñiu ki n ch y. Yêu c u: Tính kh u ñ cu. Bài toán 2 : S li u ñã bi t (ñu vào): Lưu l ưng Q P% ; lo i m tr ; ñ dc dòng ch y i 0; chi u sâu h 0 (hay h h); ñ dc dòng ch y d ưi c u ioc; t c ñ cho phép t i m t c t tính toán V cp theo hình th c gia c lòng c u. Yêu c u: Tính kh u ñ cu.
Bài toán 1 : Bi t Q P% ; h 0 (hay h h); H. Tính kh u ñ cu. Trình t tính: Ch n lo i m cu: xác ñnh ñưc m; N; k 1. Ki m tra ch ñ ch y: σ + N u h 0 N.H: d/c là ch y ng p và khi ñ ó ng b): Xác ñnh c t n ưc tr ưc c u t ươ ng ng v i b 1 theo công th c dưi ñây: 2  b  = 3   < − H1 H   H 5( )4  b1 
Bài toán 1 : Bi t Q P% ; h 0 (hay h h); H. Tính kh u ñ cu. Ki m tra l i ch ñ ch y: Nu h 0 < N.H 1 thì ch ñ ch y vn là ch y t do; Xác ñnh chi u sâu và lưu tc tính toán: + ð sâu tính toán xác ñnh theo: ht = k 1.H = Q + Lưu t c tính toán theo h t và b1: Vt h t b1 Xác ñnh d ng gia c lòng sông dưi c u phù hp v i t c ñ tính toán V t và chi u sâu h t.
Bài toán 1 : Bi t Q P% ; h 0 (hay h h); H. Tính kh u ñ cu. Nu ch ñ ch y ng p: Trình t tính toán ti p t c nh ư sau: σ Tra b ng xác ñnh ng1 theo (m và n1), v i n 1 = h 0/H. Xác ñnh chi u r ng thoát n ưc d ưi c u b theo (5-1) và ch n chi u dài c u tiêu chu n (ñnh hình) b 1 gn v i b nh t. Xác ñnh c t n ưc m i tr ưc c u H 1: + Xác ñnh hàm b tr : σ 2 H  ng b  θ = 3   h 0  bt  θ σ + Tra b ng (5-3) v i ( , m) ñưc k ng , n 2 và ng2 : σ σ Nu n 2 và ng2 không thay ñi so v i n 1 và ng1 thì ct n ưc H 1 là ct nu c H ñã bi t. 2  σ b.  Nu khác nhau nhi u tính H : H = H3  n  1 1  σ   n1b1 
Bài toán 1 : Bi t Q P% ; h 0 (hay h h); H. Tính kh u ñ cu. Xác ñnh chi u sâu tính toán h t và tc ñ tính V t theo . + ð sâu tính toán xác ñnh theo: ht = k ng2 .H + Lưu t c tính toán theo h t và b1. Xác ñnh d ng gia c lòng sông dưi c u.
Bài toán 2 : Bi t Q P% ; h 0 (hay h h). Tính kh u ñ cu. Trình t tính ψ Ch n lo i m cu: m; N; k 1 và . Ch n d ng gia c lòng sông tìm V cp . σ Gi thi t ch ñ ch y t do ( ng = 1) tính c t n ưc tr ưc c u: ψ2V 2 H = cp σ 3 2 ng 2m Ki m tra ch ñ ch y: + N u h 0 N.H:d/c dưi c u là ch y ng p và khi ñ ó ng < 1;
Bài toán 2 : Bi t Q P% ; h 0 (hay h h). Tính kh u ñ cu. Nu ch ñ ch y t do: Ti p t c tính t ươ ng t như ch ñ ch y t do bài toán 1. Ki m tra d ng gia c lòng sông dưi c u n u V t < V cp thì dng li. Nu ch ñ ch y ng p: Xác ñnh t c ñ ln nh t có th dưi c u: 5,0  gh 3 2m2  5,0 V =  0  = (gH 32m 2 ) max    N  Khi ñó lưu tc tính toán là: Vt = min(V cp , V max )
Bài toán 2 : Bi t Q P% ; h 0 (hay h h). Tính kh u ñ cu. Xác ñnh c t n ưc m i tr ưc c u H 1: V 2 + Xác ñnh hàm b tr : θ = t 1 h0 θ ψ σ + Tra b ng (5-3) v i ( 1 vi m), tìm k ng , n 1, 1 và ng1 và tính c t nưc tr ưc c u l n th nh t H 1: ψ 2V 2 H = 1 t 1 σ 3 2 ng 1g 2m Xác ñnh chi u r ng thoát n ưc d ưi c u b theo (5-1) và ch n chi u dài c u tiêu chu n (ñnh hình) b 1.
Bài toán 2 : Bi t Q P% ; h 0 (hay h h). Tính kh u ñ cu. Xác ñnh c t n ưc g n ñúng l n th hai: σ 2 + Xác ñnh hàm s b tr ln th 2:  ng b  H 3   1  b  θ =  1  h0 θ ψ σ + Tra b ng (5-3) v i ( vi m), tìm k ng , n 2, 2 và ng2 và tính c t nưc tr ưc c u l n th hai H 2:  σ 2 b ng 1 H = H 3   2 1  σ   b1 ng 2 
Bài toán 2 : Bi t Q P% ; h 0 (hay h h). Tính kh u ñ cu. Tính n 2=h 0/H 2 và so sánh v i n 1; n u n 2 ≠ n1 thì ch n n 3 khác và tính l i c t n ưc H 3 và so sánh H 3 vi H 2; n u ch ưa th a mãn thì ti p t c tính cho ñn khi th a mãn yêu c u s ñưc c t nưc dâng t ươ ng ng v i b 1 ñã chn; Xác ñnh l i ñiu ki n ch y ng p: (h 0 > N.H) Xác ñnh chi u sâu và lưu tc tính toán. Ki m tra d ng gia c lòng sông dưi c u n u V t < V cp thì dng li.
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. 1. Sơ ñ tính. Có nhi u y u t nh h ưng ñn dòng ch y trong c ng theo th i gian, nhưng ti m t th i ñim c th dòng ch y trong c ng có th b chi ph i b i dòng ch y trưc c ng, c u t o c a c a vào c ng ( ki m soát th ưng l ưu) hay b i ñc tính c a c ng (hình d ng kích th ưc thân c ng, c u t o c a vào, c a ra c a cng, v t li u làm c ng, chi u dài c ng, ñ dc ñt c ng, ), dòng ch y h lưu (ki m soát h lưu ). mi ch ñ ki m soát ñc tính dòng ch y c ũng khác nhau, nh ưng tr ưc khi thi t k ta không th bi t tr ưc ñưc ch ñ ki m soát. Vì vy c n ph i xem xét thi t k vi các ch ñ sau ñó la ch n ch ñ có giá tr ln (nưc dâng tr ưc c ng l n) làm ch ñ tính toán ti p.
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. Hình 5-2: Ch ñ ki m soát th ưng l ưu. A HW Cöa vo, cöa ra kh«ng ngËp Hình 5-2: Ch ñ ki m soát th ưng l ưu.
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. B HW Cöa vo kh«ng ngËp Cöa ra ngËp Hình 5-2: Ch ñ ki m soát th ưng l ưu.
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. C HW Cöa vo ngËp Cöa ra kh«ng ngËp Hình 5-2: Ch ñ ki m soát th ưng l ưu.
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. A H HW Hình 5-3: Ch ñ ki m soát h lưu .
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. B H HW Hình 5-3: Ch ñ ki m soát h lưu .
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. C H HW Hình 5-3: Ch ñ ki m soát h lưu .
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. D H HW Hình 5-3: Ch ñ ki m soát h lưu .
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. E H HW Hình 5-3: Ch ñ ki m soát h lưu .
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. a) Ki m soát th ưng l ưu. Yu t nh h ng ñn ch ñ ki m soát th ng l u: là dòng ch y th ưng l ưu và cu t o c a vào c a c ng. ð dc thân c ng c ũng nh h ưng ñn ch ñ ki m soát th ưng l ưu nh ưng không nhi u nên trong tính toán th ưng b qua. Trong tr ưng h p ñ sâu thưng l ưu nh cng ñưc coi nh ư làm vi c theo s ơ ñ ca ñp tràn. Trong tr ưng h p c a vào b ng p dòng ch y qua c ng làm vi c theo s ơ ñ dòng ch y qua l .
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. b) Ki m soát h lưu . Yu t nh h ng ñn ch ñ ki m soát h lu : có rt nhi u yu t nh h ưng ñn ki m soát h lưu như : - ð sâu thưng lưu, - Hình d ng kích th ưc c a vào và ca ra, - ðc tính c a ng c ng (m c ñ g gh , di n tích c ng, hình d ng, chi u dài, ñ dc ñt c ng), - Mc n ưc h lưu cng, - Ca ra c a c ng. Ch ñ thu lc c a ki m soát h lu : Dòng ch y ñy trong cng là dng t t nh t c a dòng ch y ñ mô t ch ñ thu lc ca ki m soát h lưu . Dòng ch y ch ñ ki m soát h lưu ñưc tính toán trên c ơ s ca ph ươ ng trình cân b ng n ăng lưng.
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. Hình 5-4 bi u di n ñưng n ăng l ưng và ñưng ño áp c a dòng ch y qua c ng trong tr ưng h p c ng ñy.
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. 2. Trình t thi t k thu lc c ng. T lưu lưng ñã bi t, tu ỳ thu c vào ñiu ki n ña hình, ña ch t c th , sơ b la ch n lo i c ng, kính th ưc c ng, c u to c a vào, c a ra c a c ng. Ch ñ ki m soát th ưng l ưu. Ch ñ ki m soát h lưu . ðánh giá kt qu .
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. a) Ch ñ ki m soát th ưng l ưu. T kích th ưc c a c ng, lưu l ưng qua c ng xác ñnh ñưc t s HW/D (xem Hình 5-5). Nhân chi u cao c ng D v i t s HW /D ñưc n ưc dâng tr ưc cng HW 1.
3 (m /s ) 3 2 1 KiÓu ®Çu thu (1) T−êng ®Çu cã mÐp vu«ng (2) T−êng ®Çu cã èng nèi ë cuèi (3) PhÇn nh« ra cã èng nèi cuèi
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. b) Ch ñ ki m soát h lưu . Tính ñ sâu h lưu TW trên ñ áy c ng theo l ưu l ưng thi t k . Tính ñ sâu phân gi i (d C) theo l ưu l ưng và kích th ưc. Tính ñ sâu t i c a ra c a c ng d0 = max(TW; (D+d C)/2) Tính t n th t qua c ng H theo bi u ñ: S dng m t ñưng th ng n i kích th ưc c ng (ñim 1) v i chi u dài c ng theo h s ke (ñim 2) ñưc ñim ñi h ưng (ñim 3). L i dùng m t ñưng th ng n i t lưu lưng (ñim 4) v i ñim ñi h ưng (ñim 3) ñưc t n th t H (xem Hình 5.6). Tính c t n ưc dâng thưng l ưu: HW 2 = H + d o – L.S.
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. c) ð ánh giá kt qu . So sánh cao ñ mc n ưc th ưng l ưu hai ch ñ ki m soát, ch ñ nào có cao ñ ln h ơn là ch ñ ki m soát c a c ng. Tính l ưu t c t i c a ra: T ch ñ ki m soát c a c ng, tính ñ sâu dòng ch y t i c a ra (d o). T ñ sâu c a ra (d o) và hình dng kích th ưc c ng tính l ưu t c c a ra. ði v i ch ñ ki m soát th ng l u: d0=d n D : d 0 = D + Khi D > TW > d C : d 0 = max(TW; d C)
5.3. TÍNH TOÁN TH Y L C C NG. Khi ñó có lưu tc c a ra : V O = Q/A p. Ap – di n tích dòng ch y t i c a ra tính theo kích th ưc hình hc c ng và ñ sâu dòng ch y t i c a ra d. d0 – ñ sâu c a ra. Ap – di n tích c a ra (theo d và kích th ưc c ng) Vo – lưu tc c a ra. dc – ñ sâu phân gi i. dn – ñ sâu dòng ch y ñu. TW – ñ sâu dòng ch y h lưu . D – chi u cao c ng.