Luận án tiến sĩ kỹ thuật: Cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa và tính lưu lượng tiêu thiết kế cho hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ

• Tác giả: Nguyễn Th Việt Hồng
• Người hướng dẫn: TS Nguyễn Tuấn Anh
• Trường học: Trường Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Kỹ thuật tài nguyên nước
• Đề tài: Nghiên Cứu Cải Tiến Phương Pháp Xác Định Mô Hình Mưa Và Tính Lưu Lượng Tiêu Thiết Kế Cho Hệ Thống Tiêu Vùng Đồng Bằng Bắc Bộ
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về mô hình mưa tiêu thiết kế
• 1.1.1. Khái niệm về mô hình mưa tiêu thiết kế
• 1.1.2. Các nghiên cứu về xác định mô hình mưa tiêu thiết kế
• 1.1.3. Các nghiên cứu xác định mô hình mưa tiêu thiết kế ở Việt Nam
• 1.2. Tổng quan các nghiên cứu về quan hệ lượng mưa – thời gian mưa – tần suất (DDF) và quan hệ cường độ mưa-thời gian mưa-tần suất (IDF)
• 1.2.1. Tổng quan các nghiên cứu về quan hệ lượng mưa – thời gian mưa – tần suất
• 1.2.2. Tổng quan các nghiên cứu về quan hệ cường độ mưa – thời gian – tần suất
• 1.2.3. Tổng quan các nghiên cứu về xây dựng bản đồ đẳng trị mưa
• 1.2.4. Tổng quan các nghiên cứu về tính lưu lượng tiêu thiết kế và hệ số hiệu chỉnh lưu lượng theo bước thời gian mưa
• 1.2.4.1. Các nghiên cứu về tính lưu lượng tiêu thiết kế cho các khu vực dân cư, đô thị
• 1.2.4.2. Các nghiên cứu về tính lưu lượng tiêu thiết kế cho các vùng nông nghiệp và hỗn hợp dân cư, nông nghiệp
• 1.3. Giới thiệu về đồng bằng Bắc Bộ
• 1.3.1. Điều kiện tự nhiên vùng đồng bằng Bắc Bộ
• 1.3.2. Phát triển kinh tế xã hội trong vùng
• 1.3.3. Tình hình đo mưa trong khu vực
• 1.3.4. Tình hình tiêu nước trong khu vực
• 1.4. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MÔ HÌNH MƯA VÀ LƯU LƯỢNG THIẾT KẾ CHO HỆ THỐNG TIÊU
• 2.1. Phương pháp xây dựng quan hệ lượng mưa - thời gian - tần suất và (DDF) quan hệ cường độ mưa - thời gian - tần suất (IDF) thời đoạn ngắn, từ đó thiết lập công thức tính cường độ mưa cho các trạm đo mưa tự ghi
• 2.1.1. Phương pháp xây dựng quan hệ lượng mưa – thời gian – tần suất
• 2.1.2. Thiết lập công thức tính cường độ mưa (quan hệ cường độ mưa – thời gian – tần suất) cho các trạm đo mưa tự ghi
• 2.2. Phương pháp xây dựng các bản đồ đẳng trị lượng mưa thiết kế tương ứng với thời gian mưa và tần suất khác nhau cho vùng Đồng bằng Bắc bộ
• 2.2.1. Lựa chọn phần mềm vẽ bản đồ
• 2.2.2. Lựa chọn phương pháp nội suy trong phần mềm
• 2.3. Phương pháp mới đề xuất về lựa chọn mô hình mưa tiêu thiết kế phù hợp nhất cho các khu vực trồng lúa vùng đồng bằng Bắc Bộ bằng mô phỏng toàn diện các trận mưa đã xảy ra trong thực tế
• 2.3.1. Giới thiệu phương pháp
• 2.3.2. Xây dựng các mô hình mưa điển hình
• 2.3.3. Phương pháp tính toán hệ số tiêu cho lúa
• 2.3.4. Phương pháp xây dựng hệ số hiệu chỉnh lưu lượng tiêu thiết kế từ mô hình mưa giờ và mô hình mưa ngày cho vùng tiêu hỗn hợp nông nghiệp và dân cư đô thị
• 2.3.4.1. Tính toán lưu lượng tiêu của hệ thống theo mô hình SWMM
• 2.3.4.2. Tính toán lưu lượng tiêu của hệ thống theo TCVN 10406:2015
• 2.4. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả xây dựng quan hệ lượng mưa - thời gian - tần suất (DDF) và quan hệ cường độ mưa - thời gian - tần suất (IDF)
• 3.1.1. Kết quả xây dựng quan hệ DDF
• 3.1.2. Đánh giá khả năng ứng dụng của công thức tính cường độ mưa đã thiết lập
• 3.2. Kết quả xây dựng các bản đồ đẳng trị mưa thời đoạn ngắn ứng với tần suất thiết kế P = 10% cho vùng đồng bằng Bắc bộ
• 3.2.1. Kết quả xây dựng các bản đồ đẳng trị lượng mưa ứng với tần suất P = 10%
• 3.2.2. Kết quả xây dựng các bản đồ đẳng trị tham số của phương trình cường độ mưa ứng với tần suất P = 10%
• 3.2.3. Kết quả xác định mô hình mưa thiết kế hợp lý cho vùng trồng lúa ứng dụng cho khu vực Hà Nam
• 3.2.3.1. Tính toán và vẽ đường tần suất
• 3.2.3.2. Kết quả lựa chọn các trận mưa điển hình
• 3.2.3.3. Kết quả lựa chọn trận mưa thiết kế
• 3.3. Kết quả xây dựng hệ số hiệu chỉnh lưu lượng cho vùng tiêu hỗn hợp
• 3.3.1. Thiết lập các thông số giả định của hệ thống
• 3.3.2. Xây dựng hệ số hiệu chỉnh lưu lượng trong trường hợp chưa xét đến ảnh hưởng của hồ điều hòa trong hệ thống
• 3.3.3. Xây dựng hệ số hiệu chỉnh lưu lượng có xét đến ảnh hưởng của hồ điều hòa
• 3.4. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Mô hình mưa

Nghiên cứu tập trung vào việc cải tiến phương pháp xác định mô hình mưa để nâng cao độ chính xác trong tính toán lưu lượng tiêu thiết kế. Mô hình mưa được xây dựng dựa trên quan hệ giữa lượng mưa, thời gian mưa và tần suất (DDF), cũng như quan hệ cường độ mưa, thời gian mưa và tần suất (IDF). Các phương pháp mới được đề xuất nhằm tối ưu hóa việc lựa chọn mô hình mưa phù hợp cho các khu vực trồng lúa và vùng hỗn hợp nông nghiệp - đô thị.

1.1. Xây dựng quan hệ DDF và IDF

Phương pháp xây dựng quan hệ lượng mưa - thời gian - tần suất (DDF) và cường độ mưa - thời gian - tần suất (IDF) được thực hiện thông qua phân tích dữ liệu từ các trạm đo mưa tự ghi. Các công thức tính cường độ mưa được thiết lập để áp dụng cho các trạm đo mưa khác nhau, đảm bảo tính chính xác và phù hợp với điều kiện thực tế.

1.2. Bản đồ đẳng trị mưa

Nghiên cứu đề xuất phương pháp xây dựng bản đồ đẳng trị lượng mưa ứng với các thời gian mưa và tần suất khác nhau. Các bản đồ này giúp xác định lượng mưa thiết kế cho từng tiểu vùng trong khu vực đồng bằng Bắc Bộ, hỗ trợ công tác quy hoạch và thiết kế hệ thống tiêu.

II. Tính lưu lượng tiêu thiết kế

Nghiên cứu tập trung vào việc tính toán lưu lượng tiêu thiết kế cho các hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ. Các phương pháp mới được đề xuất để tính toán lưu lượng tiêu dựa trên mô hình mưa giờ và mô hình mưa ngày, đảm bảo độ chính xác và phù hợp với điều kiện thực tế.

2.1. Tính toán lưu lượng tiêu

Phương pháp tính toán lưu lượng tiêu được thực hiện thông qua mô hình SWMM và TCVN 10406:2015. Các kết quả tính toán được so sánh và đánh giá để đảm bảo độ chính xác và phù hợp với điều kiện thực tế của vùng đồng bằng Bắc Bộ.

2.2. Hệ số hiệu chỉnh lưu lượng

Nghiên cứu đề xuất phương pháp xây dựng hệ số hiệu chỉnh lưu lượng để điều chỉnh lưu lượng tiêu thiết kế khi chuyển đổi giữa mô hình mưa giờ và mô hình mưa ngày. Hệ số này giúp đảm bảo tính chính xác và phù hợp với điều kiện thực tế của các hệ thống tiêu hỗn hợp nông nghiệp - đô thị.

III. Ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu đã đưa ra các ứng dụng thực tiễn trong việc quy hoạch và thiết kế hệ thống tiêu vùng đồng bằng Bắc Bộ. Các kết quả nghiên cứu giúp nâng cao độ chính xác trong tính toán lưu lượng tiêu thiết kế, hỗ trợ công tác quản lý nước và phát triển bền vững.

3.1. Quy hoạch thủy lợi

Các kết quả nghiên cứu được áp dụng trong công tác quy hoạch thủy lợi, giúp xác định quy mô và hiệu quả của các công trình tiêu. Các bản đồ đẳng trị mưa và hệ số hiệu chỉnh lưu lượng được sử dụng để đảm bảo tính chính xác và phù hợp với điều kiện thực tế.

3.2. Quản lý nước

Nghiên cứu cung cấp các công cụ hỗ trợ công tác quản lý nước, giúp đối phó với các tác động của biến đổi khí hậu và dự báo thời tiết. Các phương pháp mới giúp nâng cao hiệu quả quản lý nước và đảm bảo an toàn cho các khu vực dân cư và nông nghiệp.