Nghiên cứu mưa lũ và tính toán lũ cho giao thông vùng núi Đông Bắc Việt Nam

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CÁM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU TÍNH LŨ THIẾT KẾ CHO CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

1.1. Tổng quan về tính lũ thiết kế

1.1.1. Các nghiên cứu về tính lũ thiết kế trên thế giới

1.1.2. Các nghiên cứu về tính lũ thiết kế ở Việt Nam

1.2. Tổng quan tính lũ thiết kế cho công trình giao thông

1.2.1. Tính lũ thiết kế ở các nước Nhật, phương Tây và Mỹ

1.2.2. Tính lũ thiết kế ở các nước Đông Âu và Nga

1.2.3. Tính lũ thiết kế ở Việt Nam

1.3. Những hạn chế trong tính lũ thiết kế cho giao thông ở Việt Nam. Đề xuất hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

1.4. Tổng quan về khu vực nghiên cứu

1.4.1. Đặc điểm tự nhiên

1.4.2. Đặc điểm khí tượng thủy văn

1.4.3. Tình trạng giao thông và các sự cố công trình trong mùa mưa lũ

1.4.4. Tình hình tài liệu nghiên cứu

1.5. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC TÍNH LŨ THIẾT KẾ CHO CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU

2.1. Cơ sở lý thuyết của các phương pháp tính lũ thiết kế

2.1.1. Phương pháp của Cơ quan bảo vệ thổ nhưỡng Hoa Kỳ (SCS - CN)

2.1.2. Phương pháp mô hình quan hệ, phương trình hồi quy

2.2. Cơ sở dữ liệu của các phương pháp tính thiết kế

2.2.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu mưa

2.2.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu mặt đệm

2.3. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THỬ HIỆU VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP TÍNH LŨ THIẾT KẾ CHO CÁC CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

3.1. Cơ sở phân nhóm công trình thoát nước trong tính lũ thiết kế

3.2. Tính thử nghiệm theo các phương pháp khác nhau

3.2.1. Thông số tính toán của các lưu vực cầu tính thử nghiệm

3.2.2. Tính lũ thiết kế theo phương pháp SCS - CN

3.2.3. Tính lũ thiết kế theo mô hình quan hệ

3.2.4. Tính thiết kế theo phương trình hồi quy tương quan

3.2.5. Tính lũ theo pp Xokolopsky và CĐGH (TCVN 9845:2013)

3.2.6. Đánh giá kết quả tính theo các phương pháp. Đề xuất phương pháp tính phù hợp

3.3. Xây dựng chương trình tính lũ thiết kế cho các công trình giao thông

3.3.1. Giới thiệu chung về chương trình tính

3.3.2. Cấu trúc của chương trình tính

3.3.3. Hướng dẫn sử dụng chương trình tính

3.4. Kết luận chương 3

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

I. Tính cấp thiết của đề tài

Giao thông được coi là huyết mạch của mỗi quốc gia, đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế và văn hóa. Đặc biệt, với hơn 70% diện tích Việt Nam là đồi núi, việc xây dựng và bảo trì hệ thống giao thông ở vùng núi Đông Bắc là rất cần thiết. Các công trình giao thông thường xuyên phải đối mặt với các vấn đề do mưa lũ gây ra, dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng. Theo thống kê, các sự cố như sạt lở, trôi cầu cống chủ yếu do tính toán lũ chưa chính xác. Việc áp dụng các tiêu chuẩn mới trong tính toán lũ thiết kế là cần thiết để đảm bảo an toàn cho các công trình giao thông. Các phương pháp tính toán hiện tại vẫn còn nhiều hạn chế, đặc biệt là trong việc thu thập dữ liệu mưa và dòng chảy thực tế. Do đó, nghiên cứu này nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc tính toán lũ thiết kế, từ đó nâng cao độ chính xác và độ tin cậy trong thiết kế công trình.

II. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định các biến động của mưa lũ và đề xuất cơ sở khoa học cho việc tính toán lũ thiết kế cho các công trình giao thông. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến tính toán lũ, bao gồm đặc điểm khí hậu, địa hình và các yếu tố môi trường khác. Câu hỏi nghiên cứu sẽ được đặt ra như: Dựa trên tiêu chí nào để lựa chọn phương pháp tính lũ thiết kế? Cơ sở khoa học nào được sử dụng để tính toán đặc trưng mưa và mặt đệm trong điều kiện thiếu tài liệu? Các phương pháp nào có thể được ứng dụng để tính thử nghiệm cho các công trình thực tế? Nghiên cứu sẽ cung cấp các giải pháp nhằm cải thiện quy trình thiết kế và bảo trì các công trình giao thông, từ đó giảm thiểu thiệt hại do mưa lũ gây ra.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sẽ áp dụng các phương pháp phân tích định lượng và định tính để thu thập và xử lý dữ liệu. Các phương pháp này bao gồm phân tích số liệu mưa, dòng chảy và các yếu tố địa lý liên quan. Đặc biệt, việc xây dựng cơ sở dữ liệu về mưa lũ sẽ được thực hiện để phục vụ cho việc tính toán lũ thiết kế. Các mô hình thủy văn sẽ được sử dụng để mô phỏng các kịch bản lũ khác nhau, từ đó đánh giá nguy cơ lũ cho các công trình giao thông. Ngoài ra, nghiên cứu cũng sẽ xem xét các phương pháp tính toán lũ thiết kế hiện có và đề xuất các cải tiến cần thiết. Kết quả nghiên cứu sẽ được so sánh với các tiêu chuẩn hiện hành để đánh giá tính hiệu quả và độ tin cậy của các phương pháp mới.

IV. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc cải tiến các phương pháp tính toán lũ thiết kế, từ đó nâng cao độ an toàn cho các công trình giao thông. Việc áp dụng các phương pháp mới sẽ giúp giảm thiểu thiệt hại do mưa lũ gây ra, đồng thời cải thiện khả năng quản lý lũ trong khu vực. Ngoài ra, nghiên cứu cũng sẽ góp phần vào việc xây dựng các quy trình cập nhật thông số mặt đệm và các bản đồ chuyên dụng, phục vụ cho công tác thiết kế và bảo trì công trình. Điều này sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn lực và đảm bảo an toàn cho người dân trong khu vực.

Luận án tiến sĩ về mưa lũ và tính toán lũ cho công trình giao thông vùng núi Đông Bắc Việt Nam