Tính toán dòng chảy lũ và điều tiết hồ chứa Nước Trong – sông Trà Khúc – Quảng Ngãi.

MỞ ĐẦU Lũ là một pha của chế độ dòng chảy sông ngòi và được coi là đặc trưng của chế độ dòng chảy. Dòng chảy lũ biến đổi rất lớn theo thời gian với lưu lượng và năng lượng vượt quá yêu cầu khai thác và khả năng tải nước của sông. Do vậy nó đã và đang gây rất nhiều tác hải cho con người và môi trường sống trên lưu vực sông. Để hạn chế những tác hại do lũ gây ra, từ ngàn đời xưa đến nay con người đã không ngừng đấu tranh nhằm phòng tránh và chế ngự dòng chảy như đắp đê, cải tạo lòng sông, phân lũ chậm lũ, bảo vệ rừng, trồng rừng và cải tạo đất, xây dựng các kho nước phòng lũ trong đó biện pháp phòng tránh bằng kho nước là biện pháp tích cực nhất và một loạt hồ chứa đã và đang xây dựng không chỉ với mục đích phòng tránh lũ mà còn kết hợp với nhiều mục tiêu khác. Mặc dù vậy tình trạng lũ lụt vẫn xảy ra, vì dòng chảy lũ chủ yếu do mưa lớn gây nên, mưa lại là một đại lượng ngẫu nhiên khó kiểm soát. Do đó việc ngiên cứu tính toán lũ trên sông luôn là vấn đề cần thiết và cần có biện pháp xử lý. Đồ án cập nhật đến vấn đề nghiên cứu biện pháp lũ cho sông Trà Khúc cụ thể là tính toán dòng chảy và điều tiết lũ cho hồ chứa Nước Trong. Một công trình thủy lợi lớn trên hệ thống sông của tỉnh Quảng Ngãi với đề tài: Tính toán dòng chảy lũ và điều tiết hồ chứa Nước Trong – sông Trà Khúc – Quảng Ngãi. 1. Ý nghĩa nghiên cứu: Lưu vực hồ chứa Nước Trong chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới gió mùa, trong năm chia làm hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô. Lượng mưa tập trung vào mùa mưa chiếm từ 7075% lượng mưa năm, mưa gây lũ thuộc loại lớn nhất trong vùng duyên hải miền Trung. Ngoài ra địa hình lưu vực Nước Trong có dạng hình nan quạt, sự hợp lưu tại hai nhánh sông cùng bắt nguồn từ tâm mưa lớn, khả năng tập trung lũ nhanh và dễ tạo nên sự tổ hợp lũ. Từ điều kiện địa hình lưu vực, khả năng tập trung nước trong mạng lưới sông nhanh cộng với lượng mưa lũ cường độ cao tạo nên cường độ lũ tương đối khốc liệt. Vì vậy mà hồ chứa Nước Trong được xây dựng ngoài những mục đích khác, một nhiệm vụ của hồ này còn nhằm mục đích cắt lũ, giảm nhẹ lũ cho hạ du. Trong đồ án đưa ra tính toán dòng chảy lũ và điều tiết hồ chứa Nước Trong. 2. Nội dung giải quyết của đồ án Dựa vào những tài liệu cơ bản và những kết quả nghiên cứu đã có về tài nguyên nước trong lưu vực sông Trà Khúc nói riêng và tỉnh Quảng Ngãi nói chung, đồ án đặt vấn đề nghiên cứu giải quyết một số vấn đề sau: Thu thập số liệu quan trắc mưa, lưu lượng của các trạm đo mưa, đo lưu lượng trong vùng nghiên cứu. Nghiên cứu ứng dụng một số mô hình tính toán dòng chảy lũ cho lưu vực hồ chứa Nước Trong. Từ kết nghiên cứu lựa cho mô hình HECHMS thích hợp cho bài toán tính toán dòng chảy lũ cho hồ chứa Nước Trong. Từ kết quả lũ thiết kế tính toán điều tiết lũ cho hồ chứa Nước Trong.

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Khí tượng Thủy văn –Trường Đại Học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội đã truyền thụ kiến thức cho emsuốt quá trình học tập vừa qua, đặc biệt là cô giáo, Th.S Nguyễn Thị Bích Ngọc người

đã hướng dẫn và chỉ dạy em tận tình trong suốt thời gian hoàn thành niên luận này

Xin gửi lời cảm ơn tới những người thân cùng toàn thể các bạn trong lớp đãchia sẻ, giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện để em hoàn thành nhiệm vụ học tập, thuthập số liệu cần thiết trong suốt quá trình làm niên luận

Do đồ án được thực hiện trong thời gian có hạn, tài liệu tham khảo và số liệucòn hạn chế, kinh nghiệm làm việc còn chưa cao nên nội dung của niên luận còn nhiềuthiếu sót Vì vậy em rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy cô và của toàn bộcác bạn sinh viên để niên luận được hoàn thiện hơn và sẽ phát triển lên làm đồ án

Em xin chân thành cảm ơn

Sinh viên thực hiện.Lại Thị Ngọc Anh

Hình 1.1 Bản đồ mạng lưới sông ngòi tỉnh Quảng Ngãi

MỞ ĐẦU

Lũ là một pha của chế độ dòng chảy sông ngòi và được coi là đặc trưng của chế

độ dòng chảy Dòng chảy lũ biến đổi rất lớn theo thời gian với lưu lượng và nănglượng vượt quá yêu cầu khai thác và khả năng tải nước của sông Do vậy nó đã vàđang gây rất nhiều tác hải cho con người và môi trường sống trên lưu vực sông Đểhạn chế những tác hại do lũ gây ra, từ ngàn đời xưa đến nay con người đã khôngngừng đấu tranh nhằm phòng tránh và chế ngự dòng chảy như đắp đê, cải tạo lòngsông, phân lũ chậm lũ, bảo vệ rừng, trồng rừng và cải tạo đất, xây dựng các kho nướcphòng lũ trong đó biện pháp phòng tránh bằng kho nước là biện pháp tích cực nhất vàmột loạt hồ chứa đã và đang xây dựng không chỉ với mục đích phòng tránh lũ mà cònkết hợp với nhiều mục tiêu khác Mặc dù vậy tình trạng lũ lụt vẫn xảy ra, vì dòng chảy

lũ chủ yếu do mưa lớn gây nên, mưa lại là một đại lượng ngẫu nhiên khó kiểm soát

Do đó việc ngiên cứu tính toán lũ trên sông luôn là vấn đề cần thiết và cần có biệnpháp xử lý

Đồ án cập nhật đến vấn đề nghiên cứu biện pháp lũ cho sông Trà Khúc cụ thể làtính toán dòng chảy và điều tiết lũ cho hồ chứa Nước Trong Một công trình thủy lợi

lớn trên hệ thống sông của tỉnh Quảng Ngãi với đề tài: Tính toán dòng chảy lũ và

điều tiết hồ chứa Nước Trong – sông Trà Khúc – Quảng Ngãi.

1. Ý nghĩa nghiên cứu:

Lưu vực hồ chứa Nước Trong chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới gió mùa, trongnăm chia làm hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô Lượng mưa tập trung vào mùamưa chiếm từ 70-75% lượng mưa năm, mưa gây lũ thuộc loại lớn nhất trong vùngduyên hải miền Trung Ngoài ra địa hình lưu vực Nước Trong có dạng hình nan quạt,

sự hợp lưu tại hai nhánh sông cùng bắt nguồn từ tâm mưa lớn, khả năng tập trung lũnhanh và dễ tạo nên sự tổ hợp lũ Từ điều kiện địa hình lưu vực, khả năng tập trungnước trong mạng lưới sông nhanh cộng với lượng mưa lũ cường độ cao tạo nên cường

độ lũ tương đối khốc liệt Vì vậy mà hồ chứa Nước Trong được xây dựng ngoài nhữngmục đích khác, một nhiệm vụ của hồ này còn nhằm mục đích cắt lũ, giảm nhẹ lũ cho

hạ du Trong đồ án đưa ra tính toán dòng chảy lũ và điều tiết hồ chứa Nước Trong

2. Nội dung giải quyết của đồ án

Dựa vào những tài liệu cơ bản và những kết quả nghiên cứu đã có về tài nguyênnước trong lưu vực sông Trà Khúc nói riêng và tỉnh Quảng Ngãi nói chung, đồ án đặtvấn đề nghiên cứu giải quyết một số vấn đề sau:

- Thu thập số liệu quan trắc mưa, lưu lượng của các trạm đo mưa, đo lưu lượngtrong vùng nghiên cứu

- Nghiên cứu ứng dụng một số mô hình tính toán dòng chảy lũ cho lưu vực hồchứa Nước Trong

- Từ kết nghiên cứu lựa cho mô hình HEC-HMS thích hợp cho bài toán tính toándòng chảy lũ cho hồ chứa Nước Trong

- Từ kết quả lũ thiết kế tính toán điều tiết lũ cho hồ chứa Nước Trong

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU HỒ CHỨA NƯỚC TRONG

Hồ chứa Nước Trong được xây dựng trên nhánh sông Nước Trong một phụ lưulớn, tản ngạn sông Trà Khúc có tọa độ 15003’00’’ vĩ độ Bắc và 108025’ kinh độ ĐôngCụm công trình đầu mối Nước Trong thuộc địa phận xã Sơn Bao, huyện Sơn Hà, TỉnhQuảng Ngãi, cách thị trấn Sơn Hà khoảng 10 km về phía Tây - Tây Bắc và cách thị xãQuảng Ngãi 50km về phía Tây

Vùng lòng hồ gồm 2 xã Di Lăng và Sơn Bao, huyện Sơn Hà và 4 xã của huyệnTây Trà: Trà Phong, Trà Xinh, Trà Trung, Trà Thọ Hình dạng của vùng lòng hồ tạobởi nhánh chính của Nước Trong có hướng Tây Bắc và hai nhánh phụ là suối NướcBiếc có hướng Đông Bắc và Nước Nia chảy theo hướng Đông Tây

1.1.2 Đặc điểm địa hình lưu vực.

Địa hình lưu vực chủ yếu là loại địa hình miền núi thuộc sườn đông của dãyTrường Sơn Nam và vùng đồng bằng do sông Trà Khúc tạo nên Địa hình lưu vực sôngTrà Khúc nghiêng từ Tây, Tây nam sang Đông và Đông Bắc:

Toàn lưu vực có thể chia làm 2 loại chính:

- Địa hình vùng núi cao:

Là những vùng đất từ thượng nguồn về đập Thạch Nham, đất đai đa phần là đồinúi, thuộc phía Tây của lưu vực đồng thời cũng là phía Tây của tỉnh Quảng Ngãi

Vùng có độ cao trung bình 600-700m, thượng nguồn có các đỉnh núi cao 1500m, thấp dần về phía hạ lưu, tiếp giáp với đồng bằng là các đỉnh núi thấp có độ cao

1200-từ 200-250m như núi Vách Đá, núi Lin, núi Đá Lơ… Trong khu vực địa hình này diệntích rừng còn quá nhiều, độ dốc lớn và địa hình chia cắt mạnh Dạng địa hình nàythuộc các huyện Sơn Tây, Sơn Hà, Trà Bồng, Ba Tơ tỉnh Quảng Ngãi và huyện KonPLong của Kom Tum Đất canh tác trong vùng chủ yếu tập trung ở thị trấn Sơn Hà vàven hai bên bờ sông Trà Khúc, sông Đăk Đrinh, sông Re

- Địa hình vùng đồng bằng.

Dạng địa hình vùng đồng bằng nằm phía đông khu vực nghiên cứu, chiếmkhoảng 30% diện tích tự nhiên toàn lưu vực Đây là vùng đất tương đối phẳng, có độcao từ 2m-20m nằm trên địa bàn các huyện Sơn Tịnh, Tư Nghĩa, Nghĩa Hành, BìnhSơn và Mộ Đức Ở dạng địa hình này có diện tích canh tác và thích hợp cho việc trồnglúa, hoa màu và cây công nghiệp ngắn ngày

Một đặc điểm đáng lưu ý trong lưu vực dãy Trường Sơn nằm phía Tây lưu vựcđóng vai trò chính trong việc lệch pha mùa mưa so với cả nước Các dãy núi đề nằm ởphía Tây đã tạo thành hành lang chắn gió, tăng cường độ mưa trong mùa mưa và tăngtính khắc nghiệt trong mùa khô

Hồ chứa Nước Trong nằm phía Đông dãy núi Trường Sơn, khu vực hồ chứa cóđịa hình chủ yếu là núi cao Phía thượng lưu gồm có các sườn núi đá với nhiều ngọnnúi cao, độ cao trung bình lên tới 1000m Trên độ cao này thảm phủ thực vật bề mặtcòn giữ được khá phong phú Càng về phía hạ lưu địa hình thấp dần gồm nhiều loạinúi thấp có độ cao từ 300-1000m Địa hình tăng cao từ Đông sang Tây nên thuận lợicho việc đón gió mùa Đông Bắc và dễ gây mưa Các đặc trưng lưu vực hồ chứa tínhđến tuyến đập:

Bảng 1.1 Các đặc trưng lưu vực tính đến tuyến đập hồ chứa Nước Trong

1.1.3 Đặc điểm mạng lưới sông ngòi.

Mạng lưới sông suối ở tỉnh Quảng Ngãi vào loại tương đối phát triển Từ Bắcvào Nam có 4 sông chính là: Trà Bồng, Trà Khúc, sông Vệ và Trà Cầu Ngoài 4 sôngchính trên còn có các sông nhỏ độc lâp trực tiếp đổ ra các đầm như Khê và một số đầm

không tên lân cận các vùng Bàn Thạch, Thạch An… Sông ở Quảng Ngãi đặc biệt làsông Trà Khúc và sông Vệ không quá rộng nên rất hữu ích cho nông nghiệp.

Sông Trà Bồng.

Nằm ở phía Bắc tỉnh, bắt nguồn từ dãy núi phía Tây của huyện Trà Bồng, chảyqua huyện Bình Sơn ra biển tại của Sa Cần Chiều dài sông là 59km, diện tích lưu vực697km2, độ cao trung bình lưu vực 196m độ dốc trung bình lưu vực là 10,5%, mật độlưới sông 0,43km/km2, hướng chảy cơ bản từ Tây sang Đông, đoạn cửa sông hướng rẽhướng Nam- Bắc Phần lớn sông chảy qua vùng địa hình rừng núi có độ cao 200-1.300m, phần còn lại chảy trong vùng đồng bằng xen đồi trọc và bãi cát Sông TràBồng có 5 nhánh cấp I Ở vùng hạ lưu còn có các nhánh sông suối nhỏ chảy ngược,hợp nước vào sông chính trước khi đổ ra biển

Sông Vệ.

Sông Vệ bắt nguồn từ đỉnh cao 1070m của vùng núi Làng Rầm phía Tây huyện

Ba Tơ Từ nguồn đến thị trấn Ba Tơ, sông chảy theo hướng Tây Nam-Đông Bắc, sau

đó chuyển sang hướng Nam Tây Nam - Bắc Đông Bắc để chạy ra cửa Lê - Cổ Lũy.Sông chính dài 90km, diện tích lưu vực 1260km2, độ cao trung bình lưu vực 170m, độdốc trung bình lưu vực 19,9 %, mật độ lưới sông 0,79Km/km2 Sông Vệ có 5 nhánhcấp I, có 2 nhánh cấp II, sông chảy ra cửa Lở

Sông Trà Câu.

Sông Trà Câu bắt nguồn từ vùng núi Ngang, núi Đá Chát có độ cao 400m thuộchuyện Ba Tơ Đoạn thượng lưu có hướng Nam - Bắc, khi đến dãy núi Tam Cấp sôngchảy len giữa hai dãy núi cao 667m và dãy Tam Cấp cao 411m nên đổi hướng Đông ratới biển tại Hải Môn Diện tích lưu vực là 442 km2, chiều dài sông 40km, sông chảy rabiển Mỹ Á

Sông Trà Khúc.

Sông Trà Khúc là một con sông lớn nhất tỉnh Quảng Ngãi có diện tích lưu vựckhoảng 3.240km2, chiều dài 135km, mật độ lưới sông 0,39km/km2 Sông có 9 nhánhcấp I, 5 nhánh cấp II, 5 nhánh cấp III và 2 nhánh cấp IV

 Ở thượng nguồn sông có 03 nguồn chính:

Nguồn thứ nhất: Từ vùng Giá Vụt phía Tây huyện Ba Tơ, chảy theo hướng

Nam - Bắc, đến địa hạt huyện Sơn Hà gọi là sông Rhe

Nguồn thứ hai: Bắt nguồn từ vùng Đông Kon Tum và huyện Sơn Tây, với các

suối lớn, nhỏ hợp nước với nhau chảy theo hướng Tây - Đông xuống Sơn Hà, gọi làsông Rinh (Đắk Rinh) Một nguồn nước rất quan trọng của sông Rinh là sông Tang.Sông Tang bắt nguồn từ huyện Tây Trà, chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, hợpnước với sông Rinh ở đoạn làng Lô, làng Mùng xã Sơn Bao phía Tây Bắc huyện Sơn

Hà Trên sông Tang có công trình hồ chứa nước lớn là hồ Nước Trong

Nguồn thứ ba: Bắt nguồn từ Tây Nam huyện Sơn Hà giáp với huyện Sơn Tây,

chảy theo hướng Tây Nam - Đông Bắc, gọi là sông Xà Lò (Đắk Sêlô)

Ba sông chính từ các hướng khác nhau cùng hợp nước ở các xã Sơn Trung, SơnHải, phía Đông Nam huyện lỵ Sơn Hà và đoạn sông này người ta thường gọi là sôngHải Giá Từ Hải Giá sông chảy theo hướng Tây Nam - Đông Bắc đến Thạch Nham(giáp với 03 huyện Sơn Hà, Sơn Tịnh, Tư Nghĩa) thì thoát khỏi núi non, một đoạn nữađến thôn Hưng Nhượng xã Tịnh Đông về sau thì hướng chảy cơ bản là Tây- Đông, tuynhiên vẫn có nhiều đoạn sông quanh gấp khúc (do vậy được gọi là sông Trà Khúc) ỞThạch Nham, người ta đã xây dựng đập chắn ngang sông, để nước dâng lên, theo haikênh Chính Bắc- Chính Nam chảy tưới cho các đồng bằng Quảng Ngãi Công trình đạithủy nông Thạch Nham là một công trình thủy lợi kỳ vĩ

1.1.4 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng.

Trong lưu vực có nhiều loại đất khác nhau thích hợp cho nhiều loại cây trồngsinh trưởng và phát triển Phần trung du và thượng nguồn chủ yếu là đất đỏ vàng trên

đá biến chất, đá sét tầng dầy khoảng 30cm Các thung lũng và đồng bằng được cấu tạobởi phù sa cổ, phù sa mới ngoài ra còn có loại đất xám và các chất bồi tích của sông,tầng dày 0,7-1,2m Ở vùng đồng bằng có các loại đất: cát, đất phù sa, đất xám và đất

đỏ vàng Đất xám và đất xám bạc nằm ở vùng cao, đất đỏ vàng phân bố rộng rãi ởniềm núi, thành phần cơ giới nhẹ thích hợp để trồng các loại cây công nghiệp Đất đen,phù sa, đất đỏ là các nhóm đất có chất lượng tốt cho sản xuất nông nghiệp

1.1.5 Thảm phủ thực vật.

Thực vật khá phong phú, đa dạng và đặc trưng của kiểu rừng nhiệt đới, chủ yếurừng rậm nhiệt đới xanh Rừng tự nhiên ở Quảng Ngãi còn rất ít, chủ yếu là rừngtrung, rừng nghèo, rừng thường xanh mưa ẩm nhiệt đới Diện tích rừng ngày càng bịthu hẹp dần do sự khai thác bừa bãi, đốt phá rừng làm nương rẫy

Sự suy thoái rừng trong những năm gần đây đã làm giảm đáng kể nguồn nướctrong mùa kiệt, làm gia tăng lũ lụt, hạn hán, ảnh hưởng đến khả năng điều tiết dòngchảy Đặc biệt là có những trận lũ ác liệt nghiêm trọng xảy ra trong vùng dưới dạng lũquét, lũ đặc biệt lớn như trận lũ lịch sử năm 1993, 1996, 1998, 1999 xảy ra trên cáclưu vực vùng ven biển miền Trung.

Sự phong phú về điều kiện tự nhiên và các yếu tố khí hậu đã tạo sự đa dạng cácloài thực vật với các đặc trưng riêng tùy theo mỗi vùng như: Kim Giao giả chỉ gặp ở

Sa Huỳnh, Dừa nước ở Bình Sơn, Sơn Tịnh, Gạo ở Sơn Tây, Lim Xanh, Dó, Gụ lauđặc trưng cho khu hệ phía Nam

1.1.6 Đặc điểm khí hậu.

Lưu vực sông Trà Khúc nằm trong vùng Trung Trung Bộ nên có đặc điểm chung của khí hậu Trung Trung Bộ thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa hè nóng và mưa nhiều với nền nhiệt độ cao ít biến động

Đây cũng là loại hình đặc biệt của khí hậu nhiệt đới gió mùa Tuy nhiên do đặc điểm riêng của địa hình lưu vực sông Trà Khúc, nên ở đây thể hiện những nét riêng của đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa miền duyên hải sườn Đông dãy núi Trường Sơn Nam khu vực Trưng Bộ: có nhiều mưa vào từ tháng IX đến tháng XII kết hợp với địa hình dốc gây ra lũ lụt nghiêm trọng và ít mưa từ tháng I đến tháng VIII gây hạn hán

Do ảnh hưởng của dãy núi Trường Sơn đã tạo ra hiệu ứng fown đối với gió mùaTây Nam nóng và ẩm, bị tác động của dãy Trường Sơn đã tạo ra mưa sườn đón gió.Khi đi qua phía Đông Trường Sơn, không kí trở nên khô nóng và gây ra thời tiết nắngnóng kéo dài trong suốt tháng mùa khô tại các tỉnh ven biển miền Trung trong đó cólưu vực sông Trà Khúc -Tỉnh Quảng Ngãi

Dãy núi Trường Sơn có vai trò chính trong việc làm lệch pha mùa mưa củaQuảng Ngãi nói riêng và vùng duyên hải nói chung so với mùa mưa chung của cảnước

Vào cuối mùa hạ đầu mùa đông, gió mùa đông bắc đối lập với hướng núi, cùngvới nhiễu động nhiệt đới như bão, xoáy thấp, hội tụ nhiệt đới và đới gió đông tạo nênmùa mưa và mùa lũ ở Quảng Ngãi và các tỉnh duyên hải Trung Bộ

Cuối mùa hạ do hoạt động của nhiễu động nhiệt đới ở Nam Biển Đông Khi giómùa đông bắc chuyển xuống phía nam trong thời kỳ này sẽ gây ra mưa to đến rất tokéo dài trong nhiều ngày, làm xuất hiện các trận lũ lớn.

Giữa và cuối mùa đông, các nhiễu động nhiệt đới lùi xa về xích đạo hoặc chưa

di chuyển lên phía bắc, nên gió mùa đông bắc trong thời kỳ này chỉ gây ra mưa và mưarào nhỏ không gây ra lũ Đây chính là mùa khô ở Quảng Ngãi

Vào tháng IV, gió mùa đông bắc suy yếu dần, gió mùa tây nam và gió mùa đôngnam bắt đâù hoạt động trở lại Bị ảnh hưởng của dãy núi Trường Sơn tạo ra hiệu ứngfơn làm cho Quảng Ngãi chịu thời kỳ khô nóng và hạn hán Nếu gió mùa đông nam vàcác nhiễu động nhiệt đới hoạt động sớm, sẽ tạo ra một lượng mưa đáng kể trong cáctháng IV đến VIII

1.1.7 Chế độ thủy văn

Sông Trà Khúc là sông lớn có lượng nước dồi dào nhất so với các sông sông kháctrong tỉnh Sông bắt nguồn từ rừng núi Giá Vực( Tây Nam Quảng Ngãi), chay theo hướngNam - Bắc đến Tayon thì chuyển hướng Tây Bắc – Đông Nam đến Hưng Nhượng tỉnh SơnTịnh Từ Hưng Nhượng ra cửa Cổ Lũy sông chảy theo hướng Tây –Đông

Sông Trà Khúc dài 135 km2, khoảng 2/3 chiều dài sông chảy qua vùng núi vàrừng rậm có độ cao 200-1000m, phần còn lại chảy qua vùng đồng bằng Sông có hìnhdạng cây, có 9 phụ lưu cấp I, 5 phụ lưu cấp II, 6 phụ lưu cấp III và 2 phụ lưu cấp IV.Các nhánh lớn có thể kể đến như Dakrinh chảy từ vùng núi phía tây Quảng Ngãi có độcao trên 1100m, hợp với sông chính tại Tayon dài 19 km, nhánh Daksel chảy gần songsong với phần thượng lưu của sông chính, hợp lưu tại Tam Rao dài 63 km NhánhNước Trong chảy từ rừng núi Sơn Hà, hợp lưu tại Chúc Các dài 18 km2

1.2 Tình hình quan trắc khí tượng thủy văn.

1.2.1 Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn.

Lưu vực hồ chứa Nước Trong là phụ lưu nằm phía tản ngạn sông Trà Khúc, có diệntích 460 km2 Trong lưu vực nghiên cứu không có trạm đo mưa và dòng chảy nhưng tronglưu vực sông Trà Khúc có mạng lưới trạm khí tượng tương đối phong phú

Bảng 1.2.Hệ thống mạng lưới các trạm khí tượng và trạm đo mưa.

Trạm khí tượng Quảng 15008'; 108047' 1906- 1994; 1958- nay

Trạm đo mưa Trà My 15021'; 108013' 1978- nay

Trạm đo mưa Trà Bồng 15015 ; 108032' 1977- nay

Trạm đo mưa Sơn Hà 15002' ; 108028' 1977- nay

Trạm đo mưa Giá Vực 14042'; 108034' 1978- nay

Trạm đo mưa Ba Tơ 14046 '; 108043' 1931- 1942; 1977- nay

Trạm đo mưa Mộ Đức 15002'; 108053' 1977- nay

Trạm đo mưa KonPlong 14040'; 108025' 1932-1941; 1978- 1985;

1987-2002Trạm đo mưa Sơn Giang 15002'; 108034' 1977- 2005

Trạm đo mưa Trà Khúc 15008'; 108048' 1981- 1992

Trạm đo mưa An Chỉ 14059'; 108049' 1977- 2002

Trạm đo mưa Đức Phổ 14048'; 108058' 1981- 2002

Trạm đo mưa Sa Huỳnh 14040'; 109004' 1981- 1992

Qua tài liệu trên ta thấy phần lớn các trạm đo có tài liệu quan trắc từ năm 1977đến nay, chỉ có trạm Quảng Ngãi là có tài liệu từ đầu thế kỷ 20 nhưng bị gián đoạnnhững năm kháng chiến chống Pháp và chống Mỹ Chất lượng tài liệu đo đạc tại cáctrạm tốt, có thể dùng để tính toán thủy văn cho công trình

1.2.2 Mạng lưới trạm thủy văn.

Lưu vực sông Trà Khúc có hai trạm thủy văn: Trạm thủy văn cấp I Sơn Giang

đo đầy đủ các yếu tố mực nước (H), lưu lượng (Q), lượng bùn (R), nhiệt đô nước (T).Còn trạm Trà Khúc chỉ đo mực nước H

Trạm thủy văn Sơn Giang khống chế diện tích lưu vực 2440 km2 đo đạc các yếu

tố H, Q, bùn cát lơ lửng quan trắc từ năm 1977 đến nay, chuỗi năm đo đạc 26 năm.Một số trạm thủy văn xung quanh lưu vực như An Chi có F= 814 km2, An Hòa có F=

383 km2 quan trắc trên 20 năm tài liệu

1.3 Tình hình phát triển dân sinh kinh tế-xã hội.

1.3.1 Dân cư, dân tộc.

Đến năm 2013 dân số trung bình của tỉnh Quảng Ngãi là 1.236.250 người Toàntỉnh có khoảng 324.000 hộ gia đình, bình quân 3.75 nhân khẩu/hộ Trong cơ cấu dân

số phân theo giới tính, nữ chiếm 50,7%, nam chiếm 49,3%, phân theo độ tuổi, từ 0-59 tuổi chiếm khoảng 88,51%, chỉ tiêu này cho thấy đây là cơ cấu dân số trẻ, riêng dân sốdưới 15 tuổi chiếm 25,55%, đây là lực lượng lao động dự trữ dồi dào của tỉnh

Mật độ dân số phân bố thưa và không đều, mật độ dân số trung bình khoảng

250 người/km2, vùng đồng bằng tập trung khoảng 600 người/km2, miền núi chỉ khoảng

60 người/km2 Tỷ lệ tăng dân số trong những năm gần đây giảm từ 1,6% năm 1988xuống còn 1,4% năm 2001

Dân tộc: Dân tộc kinh chiếm đại đa số, ngoài ra còn có một số dân tộc khác như

Xơ Đăng, Hre, Kro, KDong

2009 thu ngân sách trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi đạt trên 4.258 tỷ đồng, là một trong

10 tỉnh, thành phố có số thu ngân sách cao của cả nước Thu nhập bình quân đầu ngườiđạt gần 14 triệu đồng/người/năm

1.4 Tình hình phát triển nguồn nước và vai trò hồ chứa Nước Trong.

Nước là loại tài nguyên quý giá và được coi là vĩnh cửu Không có nước thìkhông có sự sống trên hành tinh chúng ta Nước là động lực chủ yếu chi phối mọi hoạtđộng vè đan sinh kinh tế của con người Nước được sử dụn rộng rãi trong sinh hoạt,sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, thủy điện, giao thông vận tải, chăn nuôi thủy hải

sản… Nguồn nước được coi là vĩnh cửu nhưng trữ lượng hàng năm không phải là vôtận, có giới hạn nhất định nào đó Vì vậy khi sử dụng nước phải có điều hòa, có sự ưutiên cho từng loại dùng nước ở các thời điểm nhất định.

Do điều kiện địa chất thổ nhưỡng, khí hậu mà nguồn nước của tỉnh Quảng Ngãi

có hạn, có hiện tượng suy giảm, lượng nước ngầm cũng ít đi.Tuy nhiên do nhu cầudùng nước của các ngành quá lớn công trình đập Thạch Nham cấp nước không đượcđảm bảo Hiện nay Quảng Ngãi cần được bổ sung them nguồn nước để phục vụ sinhhoạt, nông nghiệp, công nghiệp và nuôi trồng thủy sản…

Việc xây dựng công trình đa mục tiêu: hồ chứa nước đồng thời phục vụ chống

lũ, phát điện, cấp nước, nuôi cá, giao thông… là cần thiết

Hồ chứa Nước Trong, là một hồ chứa lớn, đa mục tiêu của Tỉnh Quảng Ngãi bổ sunglượng nước đang thiếu cho các ngành như :

- Bổ sung nguồn nước tưới cho vụ hè thu 52600 ha gồm 50000 ha khu tướiThạch Nham và 2600 ha huyện Sơn Hà

- Cấp nước công nghiệp khu Dung Quất và thành phố Vạn Tường và các ngànhcông nghiệp khác

- Cấp nước sinh hoạt cho thành phố Quảng Ngãi và dân cư vùng khu tưới

- Cấp nước chăn nuôi

- Cấp nước nuôi trồng thủy sản

- Tận dụng nguồn thủy năng sẵn có để phát điện

- Kết hợp giảm nhẹ lũ, phòng lũ

CHƯƠNG II

ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÙNG HỒ CHỨA

Trong niên luận có sử dụng tài liệu của một số trạm: trạm khí tượng tỉnh QuảngNgãi, trạm đo mưa Sơn Giang, Trà My, trạm đo lưu lượng An Chỉ, An Hòa, Sơn Giang

để phân tích tính toán thủy văn cho hồ chứa

a Chuẩn lượng mưa năm.

Chuẩn lượng mưa năm có thể coi là trị số trung bình số học của chuỗi số liệulượng mưa năm trong thời kỳ nhiều năm Nó là thành phần quan trọng trong cân bằngnước thẳng đứng, nó phản ánh khả năng cấp nước cho sông, từ chuẩn mưa năm ta xácđịnh được chuẩn dòng chảy năm

Chuẩn lượng mưa năm khi có đủ tài liệu quan trắc được tính theo công thức:

X0 = Xi

Trong đó

X0: Chuẩn mưa năm (mm)

Xi : Lượng mưa năm thứ i trong chuỗi tài liệu(mm)

 Nhận xét:

- Ở Quảng Ngãi có 2 trạm Quảng Ngãi và Ba Tơ được thành lập từ thờiPháp.Trạm khí tượng Quảng Ngãi có tài liệu quan trắc dài, 86 năm (1906-1944; 1957-2005), những cũng bị gián đoạn qua hai thời kỳ chống Pháp và chống Mỹ Trạm Ba

Tơ bắt đầu quan trắc vào 1931, sau đó cũng bị gián đoạn Sau năm 1975, hai trạm khítượng Quảng Ngãi và Ba Tơ và các trạm đo mưa khác mới thành lập tiến hành quantrắc liên tục Chất lượng tài liệu đo đạc tương đối tốt, có thể tin cậy và sử dụng tài liệunày để tính toán thủy văn công trình

- Lượng mưa vùng này tương đối lớn, nhất là tại Trà My, một trạm đại diện chovùng miền núi phía Bắc lưu vực hồ chứa

- Công trình hồ chứa Nước Trong nằm rìa phía Nam tâm mưa lớn Trà My, vùngnày có lượng mưa khá lớn

Bảng 2.1 Các trạm khí tượng đo mưa trong vùng và chuẩn lượng mưa năm.

b Sự biến động lượng mưa năm.

Để nghiên cứu sự biến động lượng mưa năm giữa các năm trong vùng QuảngNgãi ta xét phân phối xác suất mưa năm và đường lũy tích sai chuẩn mưa năm

- Phân phối xác suất mưa năm

Trong thủy văn thường áp dụng mô hình phân phối xác suất Peason III Đểnghiên cứu việc phân phối xác suất mưa năm cho vùng Quảng Ngãi, ta áp dụng mô

hình phân phối xác suất Peason III, từ đó xác định được các tham số thống kê của phânphối xác suất:

Lượng mưa bình quân nhiều năm X0:

Ki: Hệ só biến xuất mưa năm

Ki=

Xi: Lượng mưa năm thứ i

Sau khi xác định được các tham số thống kê, ta tiến hành xây dựng đường tầnsuất lý luận phân bố mùa mưa theo phương pháp thích hợp

Để vẽ đường tần suất kinh nghiệm ta tiến hành theo các bước sau:

- Sắp xếp chuỗi số liệu theo thứ tự giảm dần

- Tiến hành tính tần suất kinh nghiệm theo công thức Kritki – Menkel:

P=

Trong đó: n: số năm tài liệu tính toán.

m: số lần xuất hiện X>= Xi

- Xác định các tham số thống kế của đường tần suất lý luận

- Vẽ đường tần suất lý luận theo dạng phân bố Pearson- III:

Vẽ đường tần suất lý luận nếu thấy phù hợp với băng điểm kinh nghiệm làđược Nếu đường tần suất lý luận không phù hợp với băng điểm kinh nghiệm ta phảihiệu chỉnh các giá trị Xo, Cv, Cs

Bảng 2.2 Đặc trưng thống kế lượng mưa năm một số trạm.

Qua kết quả ta thấy hệ số biến đổi Cv mưa năm vùng này không lớn Nhưng hệ

số Cs thay đổi khá lớn giữa các trạm: Trạm Quảng Ngãi Cs gần 2 lần Cv, còn trạm Trà

My Cs gấp trên 5 lần Cv

- Đường lũy tích sai chuẩn

Để nghiên cứu sự biến động mưa năm, ngoài việc xét phân phối xác suất mưa năm

ta còn có thể phân tích khảo sát sự thay đổi lượng mưa năm theo thời gian

Sự biến đổi mưa năm theo thời gian có tính chu kỳ nhất định, tính chu kỳ đó được thể hiện qua các thời kỳ mưa nhiều, thời kỳ mưa ít khác nhau, sử dụng đường lũy tích sai

chuẩn để phân tích sự biến động mưa năm để nghiên cứu biến động mưa năm vùng Quảng Ngãi.

Đường cong lũy tích sai chuẩn tính theo dạng

~ ti

Trong đó:

Ki: hệ số moduyn năm thứ i

Xi: lượng mưa năm thứ i (mm)

Xo: lượng mưa trung bình nhiều năm

ti: thời gian, tính bằng năm

Cv: hệ số biến động mưa năm

Giai đoạn ít mưa: từ năm 1981- 1994;

Giai đoạn nhiều mưa: từ năm 1994 – 2000

- Trên đường lũy tích sai chuẩn mưa năm trạm Trà My (hình 2.6);

Chuỗi số 28 năm Xtb = 4129.96 mm;

Giai đoạn ít mưa: từ năm 1981 – 1994;

Giai đoạn mưa nhiều: từ năm 1994 – 2000

2.1.2 Phân bố mưa trong năm.

Vùng nghiên cứu chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới gió mùa, phân bố mưa trongnăm chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô

- Mùa mưa từ tháng IX đến tháng XII

- Mùa khô từ tháng I đến tháng VIII

Lượng mưa tập trung vào mùa mưa chiếm 70% đến 75% lượng mưa cả năm.Lượng mưa năm đã từng quan trắc được: Năm 1996 lượng mưa đo được tại trạm Trà

My là Xn=7277.8 mm; năm 1999 tại các trạm: Ba Tơ là Xn =6520.5 mm; trạm SơnGiang là Xn =5916.8 mm; Quảng Ngãi là Xn= 3947.6 mm,

Bảng 2.3 Lượng mưa trung bình nhiều năm (mm).

Quảng

Ngãi

118

Sơn

Giang

103

2.1.3 Bốc thoát hơi nước.

Phân phối khả năng bốc hơi trong năm không đều, nhìn chung lượng bốc hơitrong vùng không lớn so với các vùng khác trong cả nước Bốc hơi phân bố trong nămtuân theo quy luật là lớn vào mùa khô và nhỏ vào mùa mưa

Bảng 2.4 Lượng bốc hơi bình quân nhiều năm.

Z(mm) 53.4 56.8 82.0 89.5 103 99.5 110 100 72.8 61.5 51.4 49.4

Như vậy, lượng bốc hơi lớn vào các tháng V, VI, VII, VIII và bốc hơi ít vào cáctháng I, II, XII Lượng bốc hơi lớn nhất vào tháng VII (trên 100mm/ tháng), nhỏ nhấtvào tháng XII, phù hợp với mùa mưa và mùa khô trên lưu vực

Bảng 2.5 Đặc trưng độ ẩm tương bình quân trong năm.

- Độ ẩm tương đối trung bình Ucp

- Độ ẩm tương đối nhỏ nhất Umin

- Độ ẩm tương đối lớn nhất lấy Umax=100%.

2.1.5 Nắng.

Lưu vực sông Trà Khúc có số giờ nắng vào loại trên trung bình so với cả tỉnh và

cả nước Số giờ nắng trung bình nhiều năm là 6.3 giờ/ngày, và khoảng 2200-2400 giờnắng trong năm Nhìn chung, các tháng mùa mưa có số giờ nắng ít hơn so với cáctháng mùa khô Tháng XII có số giờ nắng ít nhất (khoảng 2.3 đến 3.9 giờ/ngày), cáctháng III đến tháng VII có số giờ nắng khá lớn ( khoảng 7.5 đến 9.5 giờ /ngày)

Bảng 2.6 Phân phối số giờ nắng trung bình trong năm.

Bảng 2.7 Phân bố vận tốc gió trung bình tháng trong năm.

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XIIV(m3/s) 1.3 1.6 1.7 1.9 1.4 1.2 1.2 1.1 1.3 1.5 1.6 1.5

Như vậy, tốc độ gió trung bình trong lưu vực khoảng 1,5m/s đến 1,6 m/s Tốc

độ gió lớn nhất quan trắc được có thể lên tới 40 m/s trong bão và 15-20 m/s trong giómùa Đông Bắc

2.2 Đặc điểm thủy văn.

Dòng chảy vùng này khá phong phú, moduyn dòng chảy năm trung bình đạttrên 80 l/skm2

Dòng chảy sông ngòi vùng này chia thành hai mùa lũ và mùa cạn trong năm,mùa lũ từ tháng IX đến tháng XII, mùa cạn từ tháng I đến tháng VIII Sự phân bố dòngchảy không đều, mùa kiệt lượng nước chiếm 20-25% lượng dòng chảy cả năm, nêngây khó khăn trong sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt nhất là vụ hè thu Mùa mưalượng mưa gây ra lũ lớn, cường độ mạnh thời gian tập trung nhanh Đặc điểm thủy vănvùng này được xét một vài nét chính sau:

2.2.1 Dòng chảy năm và sự biến động dòng chảy năm.

a Dòng chảy năm.

Dòng chảy năm là trị số lượng nước chảy qua mặt cắt khống chế của lưu vựctính trung bình trong một năm Dòng chảy năm thường được biểu diễn dưới dạng lưulượng bình quân, ký iệu là Q và đơn vị là m3/s Đối với dòng chảy năm trị một đặctrưng quan trọng nhất là trị số chuẩn dòng chảy năm Q0.

Chuẩn dòng chảy năm là trị số dòng chảy năm bình quân trong thời kỳ nhiềunăm tiến tới ổn định với các điều kiện địa lý cảnh quan không đổi

b Sự biến động dòng chảy năm.

Dòng chảy năm luôn biến đổi lien tục từ năm này qua năm khác, sự thay đổinày phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Khí tượng, đặc điểm địa hình, địa chất thổ nhưỡng, vàthảm phủ thực vật.

Nghiên cứu sự dao động dòng chảy năm theo hằng năm có thể theo các hướngsau:

- Dùng đường lũy tích sai chuẩn

- Phân bố xác suất dòng chảy năm

- Một vài hệ số khác

Sau đây là một số kết quả khảo sát dao động dòng chảy năm vùng sôngQuảng Ngãi:

- Phân bố xác suất dòng chảy năm.

Trong thủy văn thường áp dụng mô hình phân phối xác suất Pearson-III hoặcKritky-menken Để nghiên cứu việc phân phối xác suất dòng chảy năm trong vùngQuảng Ngãi, ta áp dụng mô hình phân phối xác suất Pearson-III Nội dung chính là xácđịnh các tham số thống kê của phân phối xác suất

Các tham số được xác định theo trình tự sau:

- Trị số bình quân Q0 (m3/s)

Q0 =

Trong đó:

Q0, Qi : lưu lượng dòng chảy bình quân nhiều năm và năm thứ i

n: số năm tài liệu

- Khoảng lệch quân phương (m3/s):

Dòng chảy sông ngòi luôn thay đổi theo thời gian và đặc trưng biểu thị dòngchảy cũng thay đổi theo thời gian Một trong những đặc trưng của chế độ dòng chảysông ngòi là sự tồn tại tính chu kỳ mà điển hình là hình thành các pha dòng chảy Do

đó cũng như lượng mưa, lượng dòng chảy biến đổi theo một quy luật nhất định trongquá trình nhiều năm và có tính chu kỳ dòng chảy

Để nghiên cứu sự biến động chu kỳ dòng chảy năm giữa các năm của các sôngtrong vùng ta tiến hành xây dựng đường lũy tích sai chuẩn dòng chảy năm của cáctrạm An Chỉ, An Hòa, Sơn Giang (hình 2.10, 2.11 và 2.12)

Nhận xét:

Từ các đường lũy tích sai chuẩn dòng chảy năm của các trạm:

Đối với trạm An Chỉ (hình 2.10) ta thấy:

Chuỗi số 25 năm Qtb = 65.52 m3/s;

Pha ít nước: 1981-1994;

Pha nhiều nước : 1994 đến 2000

Đối với trạm An Hòa (hình 2.11) ta thấy:

Chuỗi sô liệu 25 năm Qtb = 31.84 m3/s;

Pha ít nước: 1981-1994;

Pha nhiều nước: 1994 – 2000

Đối với trạm Sơn Giang (hình 2.12) ta thấy:

Chuỗi số 27 năm Qtb =198.59;

Pha ít nước: 1981- 1994;

Pha nhiều nước; 1994 -2000

Dòng chảy của các trạm trong vùng tương đối đồng pha với nhau, xu thế biếnđổi của các trạm khá đồng bộ.

2.2.2 Dòng chảy lũ.

Dòng chảy lũ sinh ra do các trận mưa rào hay các trận mưa dài ngày gây nên.Dòng chảy lũ quyết định những nét tổng quan về chế độ dòng chảy của một con sônghay một vùng thủy văn nào đó Lưu lượng lớn nhất của sông suối trong năm là giá trịlưu lượng đỉnh lũ lớn nhất tức thời gian quan trắc trong thời kỳ lũ

Dòng chảy lớn nhất là một đặc trưng quan trọng của dòng chảy sông ngòi, rấtcần thiết trong việc thiết kế các công trình trên sông phục vụ cho thủy lợi, giao thôngvận tải và các ngành kinh tế khác

Dòng chảy lũ là kết quả tác động của nhiều nhân tố, những nhân tố này rất đadạng và có mức độ ảnh hưởng khác nhau vì vậy việc nghiên cứu tính toán dòng chảy

lũ rất phức tạp

Lưu vực hồ chứa thuộc vùng mưa lớn của khu vực duyên hải miền Trung,lượng mưa ngày lớn nhất đã xảy ra trên 700mm/ngày Do đó dòng chảy lũ trong vùngnày khá lớn

Trận mưa lũ lịch sử trên sông Trà Khúc xảy ra tháng XI- 1964 do ba cơn bão đổ

bộ liên tiếp vào tỉnh Quảng Ngãi và các tỉnh lân cận: cơn bão số 4 –XI đổ bộ vàoQuảng Ngãi, cơn bão số 8- XI đổ bộ vào Trung Hà, cơn bão số 16-XI đổ bộ vào PhanRang Đặc biệt từ giữa tháng XI đến giữa XII năm 1998 đã có 5 cơn bão và áp thấpnhiệt đới, kết hợp với không khí lạnh đổ bộ vào các tỉnh ven biển miền Trung và Nam

Bộ gây lũ trên mức báo động 3, mực nước đạt tới 2,02 m tại Trà Khúc Trận mưa rấtlớn xảy ra vào đầu tháng XI năm 199 đã gây ra trận lũ lịch sử ở miền Trung, gây lũtrên diện rộng của tỉnh Quảng Ngãi

Nói chung những đợt mưa kéo dài nhiều ngày trên diện rộng thường gây lũ lụt,ngập úng Vì vậy chúng ta phải nghiên cứu sự hình thành và quy luật vận động củadòng chảy lũ trên lưu vực và trong lòng sông, để từ đó đánh giá được chế độ dòng

chảy của một của một con sông, tạo cơ sở khoa học cho việc hoạch định chính sáchphòng chống lũ hiệu quả, khai thác hợp lý nguồn nước.

Năm 1987, 1999 là những năm lũ lớn xảy ra trên các lưu vực sông này Trận lũtháng 11/1987 là trận lũ lớn nhất trong vòng 25 năm trở lại đây, đỉnh lũ đã quan trắcđược vào ngày 19/11/1987 là Qmax= 4290m3/s và Qmax=5880 m3/s.Lũ lớn nhất xảy

ra trong năm tập trung tháng XI hoặc tháng X Đỉnh lũ xuất hiện chủ yếu vào tháng

do cây cỏ mọc trong sông

Đối với dòng chảy ở Quảng Ngãi nói riền và Việt Nam nói chung thường chialàm hai mùa, mùa lũ và mùa cạn tương ứng với mùa mưa và mùa khô hay mùa mưanhiều và mùa mưa ít Diễn biến dòng chảy mùa cạn có thể phân làm ba thời kỳ :

- Ở giai đoạn đầu: lưu lượng nước trong sông còn khá lớn do ảnh hưởng của lượngmưa cuối mùa và nước tích đọng trong sông còn khá nhiều.

- Giai đoạn thiếp theo lượng nước giảm đi liên tục theo quy luật nước rút, lượngmưa giảm tới tối thiểu và dòng chảy sông đạt tới giá trị cực tiểu

- Trong thời kỳ thứ ba của mùa cạn lượng nước trong sông bắt đầu tăng lên donhững trận mưa dầu mùa mưa và sau đó tiếp vào mùa lũ

Mùa kiệt ở các tỉnh ven biển miền Trung nói chung và Quảng Ngãi nói riêngkéo dài trong 9 tháng, từ tháng I đến tháng IX Tháng kiệt nhất vào tháng IV hoặctháng VII

Chương III: Tính toán dòng chảy lũ cho hồ chứa Nước Trong

3.1 Khái quát về mưa lũ thiết kế

Mưa khí quyển là nguồn bổ sung có bản cho tài nguyên nước của đất liền, cómưa mới có dòng chảy Trong thủy văn mưa được coi là một thành phần quan trọngtrong cán cân nước Việc tính toán mưa giúp ta đánh giá được tài nguyên nước của lưuvực Biết được quy luật hình thành và phân phối mưa giúp cho ta đánh giá được tínhđúng đắn trong tính toán phân tích sự hình thành quá trình dòng chảy Việc tính toánmưa lũ phục vụ cho bài toán tính lũ, tính tiêu nước trong nông nghiệp, trong các thànhphố, các khu đô thị và dân cư tập trung

Mưa lũ thiết kế là lượng mưa lớn nhất ứng với tần suất lớn thiết kế

Đối với nước ta ở vùng nhiệt đới gió mùa dòng chảy trong sông chủ yếu domưa gây nên, vì vậy mà tiêu chuẩn thiết kế mưa lũ là tiêu chuẩn tính toán mưa phục vụcho tính toán lũ thiết kế và tiêu nước thiết kế theo tiêu chuẩn thiết kế lũ

Tiêu chuẩn lũ thiết kế: Tiêu chuẩn thiết kế lũ được gắn liền với cấp công trình, tùytheo quy phạm của nhà nước mà cấp công trình thủy lợi được quy định bởi tầm quantrọng và hiệu ích kinh tế của nó

Hiện nay tiêu chuẩn mưa lũ thiết kế có 3 cách chọn sau:

 Lựa chọn théo tần suất, theo tiêu chuẩn này mưa lũ thiết kế được tính theotần suất nhất định

 Tính mưa lũ thiết kế theo mưa lớn nhất khả năng PMP

 Lựa chọn theo trận mưa lũ thực đo: Theo cách này, ta chọn trận mưa lũ lớn

đã xảy ra trong thực tế làm trận mưa lũ thiết kế

3.2 Khái quát về dòng chảy lũ và lũ thiết kế

Lũ là một pha chế độ dòng chảy sông ngòi có lượng cấp nước lớn nhất trongnăm, nước sông dâng cao, dòng nước chảy nhanh, nước sông thường mang theo nhiềubùn cát, nếu vượt quá khả năng tải nước của lòng sông sẽ sinh ra hiện tượng lụt.

Dòng chảy lũ đặc trưng quan trọng trong chế độ thủy văn của con sông, nó có tác dụngquyết định đến biện pháp phòng chống lũ lụt như xác định độ lớn của dung tích chống

lũ của kho nước, kích thước của công trình xả lũ, cao trình đê và kết cấu của các trạmbơm ven sông

3.2.1 Sự hình thành dòng chảy lũ

Khi mưa rơi xuống lưu vực, ban đầu nước mưa đọng trên các lá cây, thảm phủthực vật, trữ vào trong các khe rỗng và chỗ trũng, một phần lượng nước bốc hơi trở lạikhí quyển, đại bộ phận thấm xuống đất và chưa sinh dòng chảy trên mặt đất, giai đoạnnày là giai đoạn tổn thất hoàn toàn Nếu mưa vẫn tiếp tục, khi cường độ mưa vượt quácường độ tổn thất (at >Kt), tại những nơi này trên mặt đất bắt đầu sinh dòng chảy mặt.Dưới tác động của trọng lực nước sẽ chảy theo sườn dốc vào lòng sông và tập trung vềtuyến cửa ra Trong quá trình tập trung nước, dòng chảy vẫn tiếp tục bị tổn thất thấm

và bốc hơi Một lượng dòng chảy ngấm xuống tầng đất sát mặt sẽ tập trung vào lòngsông ngay trong thời gian có mưa và sau khi lũ rút và bổ sung vào phần cuối của quátrình lũ Lượng nước còn lại sẽ vận chuyển xuống tầng đất sâu hơn và cung cấp chocác tầng nước ngầm Như vậy, quá trình hình thành một trận lũ phụ thuộc vào quátrình mưa, quá trình tổn thất và quá trình tập trung nước về tuyến cửa ra

Kt~t at~t

Q (m3/s)

at, Kt (mm/phút) Q~t

H0 YCN

b Ảnh hưởng mặt đệm.

Điều kiện mặt đệm chi phối mạnh mẽ các quy luật về sự hình thành lũ Đối vớimột vùng rộng lớn, quy luật mưa có thể không khác nhau nhiều, nhưng điều kiện mặtđệm sẽ chi phối quá trình lũ ở tuyến cửa ra làm cho dạng của quá trình lũ khác nhau.Điều kiện mặt đệm trước tiên ảnh hưởng đến lượng tổn thất dòng chảy lũ và do đó ảnhhưởng đến lượng lũ và lưu lượng lũ ở cửa ra Các nhân tố ảnh hưởng đến tổn thất gồmcác loại đất đai, độ ẩm có sẵn trong đất, địa chất và lớp phủ thực vật,…

Điều kiện mặt đệm ảnh hưởng lớn đến quá trình tập trung nước trên sườn dốc

và hệ thống sông Sườn dốc có độ dốc lớn, thời gian tập trung nước sẽ nhanh hơn Lớp

phủ thực vật càng dày thì tập trung nước cũng chậm và khả năng điều tiết của sườndốc cũng lớn hơn

Địa hình lòng sông ảnh hưởng đến quá trình chuyển động của lũ ra tuyến cửa

ra Độ dốc càng lớn, tốc độ tập trung nước càng nhanh và lưu lương cũng lớn, trongkhi đó cường suất lũ tăng và thời gian của một con lũ cũng giảm xuống Ảnh hưởngđiều tiết của lòng sông đặc biệt có ý nghĩa, làm thay đổi đáng kể đến dạng quá trình lũ

ở tuyến cửa ra Nếu lòng sông có nhiều bãi bồi và các khu chứa nước tạm thời thì khảnăng điều tiết lũ tăng lên, như vậy đường quá trình lũ ở tuyến cửa ra biến đổi bẹt đỉnh,đỉnh lũ không cao và thời gian lũ kéo dài Độ nhám lòng sông ảnh hưởng đến sức cảnthủy lực và do đó ảnh hưởng đến sự biến dạng của lũ khi di chuyển trong hệ thốngsông

Các hoạt động kinh tế của con người có thể làm thay đổi từ từ hoặc có thể thayđổi đột biến lớp phủ thực vật, điều kiện lòng sông ảnh hưởng đáng kể đến sự hìnhthành dòng chảy lũ ở tuyến cửa ra, đặc biệt là sự xây dựng các hồ chứa lớn trên hệthống sông

3.2.3 Các đặc trưng về lũ.

Các đặc trưng chủ yếu của một trận lũ bao gồm:

- Lưu lượng đỉnh lũ: Qmax( m3/s);

- Tổng lượng lũ: Wmax(m3 );

- Hình dạng đường quá trìn lũ Q~t

a Đường quá trình lũ là đường biểu thị sự thay đổi lưu lượng theo thời gian của

một trận lũ (Qt ~t), bao gồm hai nhánh nước lên và nhánh nước xuống Tương ứng với

sự thay đổi lưu lượng là quá trình biến đổi mực nước trong sông gọi là quá trình mựcnước lũ

b Tổng lượng lũ Wmax: Tổng lượng lũ là tổng lượng dòng chảy sinh ra của toàn

trận lũ

∫

1 max

t

t Qdt W

Trong đó Q là lưu lượng tại các thời điểm khác nhau của quá trình lũ

c Đỉnh lũ ký hiệu là Q max: là giá trị lớn nhất của một trận lũ

Ngoài ra người ta còn dùng một số đặc trưng: Cường suất lũ, thời gian lũ, thờigian lũ lên, thời gian lũ xuống, và các hệ số hình dạng

- Cường suất lũ: là sự biến thiên của lưu lượng hoặc mực nước lũ trong một đơn vịthời gian Gradien về mực nước (dH/dt) gọi là cường suất mực nước lũ Tương tự ta cócường suất lưu lượng lũ (dQ/dt) Dạng sai phân của cường suất lũ (∆H/∆t hoặc ∆Q/∆t)gọi là cường suất lũ bình quân trong thời đoạn ∆t Trong một quá trình lũ, cường suất

lũ biến đổi theo thời gian, cường suất lũ lên thường lớn hơn cường suất lũ xuống

- Thời gian lũ ký hiệu T (giờ, ngày): Thời gian lũ là khoảng thời gian kể từ thờiđiểm bắt đầu có lũ t1 đến khi kết thúc lũ t2

- Thời gian lũ lên (ký hiệu TL) là thời gian kể từ khi bắt đầu của lũ đến thời điểmxuất hiện đỉnh lũ Qmax

- Thời gian lũ xuống (ký hiệu Tx) là khoảng thời gian kể từ thời điểm xuất hiệnđỉnh lũ Qmax đến khi kết thúc lũ Do đó T=Tl+Tx Đường quá trình của giai đoạn lũ lên

gọi là nhánh lũ lên, còn đường quá trình của giai đoạn lũ xuống gọi là nhánh lũ xuống.

3.2.4 Quá trình lũ thiết kế (Qtk).

Nguyên nhân hình thành dòng chảy lũ rất phức tạp và nếu coi nó như một hiệntượng ngẫu nhiên thì dòng chảy lũ thiết kế được xác định theo tiêu chuẩn thiết kế và cóthể định nghĩa như sau:

Quá trình lũ thiết kế là trận lũ có đỉnh lũ, tổng lượng lũ ứng với tiêu chuẩn thiết

kế và đường quá trình có hình dạng thỏa mãn điều kiện thiết kế( có khả năng xuất hiệnthực tế và bất lợi cho công trình)

3.2.5 Phương pháp tính lũ thiết kế.

Hiện nay, các phương pháp tính toán lũ thiết kế trong trường hợp không có tàiliệu đo đạc thuỷ văn được phát triển theo hướng chính như sau: Phương pháp mô hìnhtoán và phương pháp xây dựng các công thức tính kinh nghiệm

- Các công thức tính lũ thiết kế

Thực ra các công thức tính lũ hiện nay chỉ được xây dựng theo đặc trưng đỉnh lũ.Các đặc trưng còn lại (tổng lượng lũ và đường quá trình lũ) được xác định theo cácphương pháp riêng và khá đơn giản

Theo Trê-bô-ta-ri-ep, các công thức tính đỉnh lũ thiết kế có thể chia thành 3loại như sau:

- Công thức lý luận: là loại công thức được xây dựng trên cơ sở phân tích cănnguyên dòng chảy, từ đó xây dựng mối liên hệ giữa đỉnh lũ với các đặc trưng mưa gây

lũ và các yếu tố ảnh hưởng của mặt đệm

- Công thức kinh nghiệm: là loại công thức đã hoàn toàn dựa trên cơ sở tổng hợptài liệu thực đo về lũ nhằm xác định mối quan hệ giữa đỉnh lũ với các nhân tố ảnhhưởng, từ đó dùng một công thức toán học thể hiện mối quan hệ đó Điển hình cho loạinày là công thức triết giảm mô đun đỉnh lũ theo diện tích lưu vực sông

- Công thức bán kinh nghiệm: Đây là loại công thức trung gian của 2 loại trên,nghĩa là vừa dựa vào phân tích căn nguyên của sự hình thành dòng chảy lũ vừa tổnghợp theo các số liệu thực đo để tham số hoá các công thức tính toán

Thực ra cách phân loại như vậy cũng chỉ là tương đối Nói chung hầu hết cácloại công thức trên đây (kể cả công thức kinh nghiệm) đều được xây dựng trên cơ sởphân tích căn nguyên của sự hình thành dòng chảy lũ, trong đó các tham số của côngthức được xác định theo phương pháp tổng hợp địa lý để sử dụng trong tính toán thiếtkế

- Phương pháp mô hình toán

Phương pháp mô hình toán là phương pháp sử dụng các mô hình toán thuỷ văn,thuỷ lực để tính toán các đặc trưng lũ thiết kế Sử dụng các mô hình toán có thể xácđịnh cả quá trình lũ thiết kế mà không phải tính riêng các đặc trưng lũ như phươngpháp đã trình bày ở trên.

Hiện nay, các mô hình toán thuỷ văn phát triển rất mạnh và ngày càng hoànthiện Những mô hình ứng dụng trong tính lũ thiết kế, bao gồm các mô hình đườngđơn vị (đường đơn vị tổng hợp của Sneyde, đường đơn vị SCS, mô hình NAM ) vàcác mô hình hệ thống (HEC1, HEC-HMS, HEC-RESSIM )

- Mô hình Tank là loại mô hình tất định, nhận thức Mô hình do Surawara Nhậtđưa ra từ năm 1956 được thế giới công nhận là một trong số mô hình ứng dụng có kếtquả tốt

- Mô hình SSARR là mô hình tổng hợp dòng chảy từ mưa và điều tiết hồ chứa

Mô hình dùng để dự báo lũ và vận hành hồ chứa, sau được mở rộng phục vụ thiết kế

hồ chứa trong hệ thống sông Đây là mô hình có thể sử dụng cho các lưu vực có diệntích tương đối lớn

- Mô hình HEC-HMS là mô hình nhằm mô phỏng quá trình mưa- dòngchảy.Mô hình đã góp phần quan trọng trong việc tính toán dòng chảy lũ tại những consông nhỏ không có trạm đo lưu lượng

Trong đồ án này em đã sử dụng mô hình HEC-HMS tính dòng chảy lũ cho hồchứa Nước Trong

3.3 Giới thiệu mô hình HEC- HMS.

3.3.1 Nguồn gốc của mô hình.

Mô hình HEC là sản phẩm của tập thể các kỹ sư thuỷ văn thuộc quân đội Hoa

Kỳ HEC-1 đã góp phần quan trọng trong việc tính toán dòng chảy lũ tại những consông nhỏ không có trạm đo lưu lượng Tính cho đến thời điểm này, đã có không ít đề tàinghiên cứu khả năng ứng dụng thực tế Tuy nhiên, HEC-1 được viết từ những năm

1968, chạy trong môi trường DOS, số liệu nhập không thuận tiện, kết quả in ra khó theodõi Hơn nữa, đối với những người không hiểu sâu về chương trình kiểu Format thườngrất lúng túng trong việc truy xuất kết quả mô hình nếu không muốn làm thủ công Dovậy, HEC-HMS là một giải pháp, nó được viết để “chạy” trong môi trường Windows,

hệ điều hành rất quen thuộc với mọi người Phiên bản đầu tiên của HEC- HMS làversion 2.0, hiện nay phiên bản mới nhất của HEC- HMS là version 3.4.

3.3.2 Mô phỏng các thành phần lưu vực

Các đặc trưng vật lý của khu vực và của các sông được miêu tả trong mô hìnhlưu vực Các yếu tố thủy văn như: lưu vực con, đoạn sông, hợp lưu, phân lưu, hồ chứa,nguồn, hồ, đầm được gắn kết trong một hệ thống mạng lưới để tính toán quá trìnhdòng chảy Các quá trình tính toán được bắt đầu từ thượng lưu đến hạ lưu

+ Tổn thất

Một tập hợp các phương pháp khác nhau có sẵn trong mô hình để tính toán tổnthất Có thể lựa chọn một phương pháp tính toán tổn thất trong số các phương pháp :Phương pháp tính thấm theo hai giai đoạn- Thấm ban đầu và thấm hằng số (Initial andConstant), thấm theo số đường cong thấm của cơ quan bảo vệ đất Hoa Kỳ(SCS CurveNumber), thấm theo Gridded SCS Number và thấm theo hàm Green and Ampt.Phương pháp Deficit and Constant có thể áp dụng cho các mô hình liên tục đơn giản.Phương pháp tính độ ẩm đất bao gồm 5 lớp được áp dụng cho các mô hình mô phỏngquá trình thấm phức tạp và bao gồm bốc hơi

+ Chuyển đổi dòng chảy

Có nhiều phương pháp để chuyển lượng mưa hiệu quả thành dòng chảy trên

bề mặt của khu vực Các phương pháp đường đơn vị bao gồm: đường đơn vị tổng hợpClack, Snyder và đường đơn vị không thứ nguyên của cơ quan bảo vệ đất Hoa Kỳ.Ngoài ra phương pháp tung độ đường đơn vị xác định bởi người sử dụng cũng có thểđược dùng Phương pháp Clark sửa đổi (Mod Clark) là một phương pháp đường đơn

vị không phân bố tuyến tính được dùng với lưới mưa Mô hình còn bao gồm cảphương pháp sóng động học

+ Diễn toán kênh hở

Một số phương pháp diễn toán thủy văn được bao gồm để tính toán dòng chảytrong các kênh hở Diễn toán mà không tính đến sự suy giảm có thể được mô phỏngtrong phương pháp trễ Mô hình bao gồm cả phương pháp diễn toán truyền thốngMuskingum Phương pháp Puls sửa đổi cũng có thể được dùng để mô phỏng một đoạnsông như là một chuỗi các thác nước, các bể chứa với quan hệ lượng trữ - dòng chảy rađược xác định bởi người sử dụng Các kênh có mặt cắt ngang hình thang, hình chữ

nhật, hình tam giác hay hình cong có thể được mô phỏng với phương pháp sóng độnghọc hay Muskingum- Cunge Các kênh có diện tích bãi được mô phỏng với phươngpháp Muskingum- Cunge và phương pháp mặt cắt ngang 8 điểm.

+ Tính toán mưa - dòng chảy

Chương trình tính toán được tạo bằng cách kết hợp mô hình lưu vực, mô hìnhkhí tượng - thủy văn và mô hình điều khiển chương trình

Các kết quả tính toán được xem từ lược đồ mô hình lưu vực Bảng tổng kếtchung và bảng tổng kết từng phần chứa các thông tin về lưu lượng đỉnh lũ và tổnglượng Mỗi một yếu tố đều có các bảng tổng kết và đồ thị

+ Hiệu chỉnh thông số

Hầu hết thông số của các phương pháp có trong mô hình lưu vực và trong yếu

tố đoạn sông đều có thể ước tính bằng phương pháp dò tìm tối ưu Mô hình gồm có 4hàm mục tiêu để dò tìm thông số Việc dò tìm thông số tối ưu nhằm mục đích tìm ra bộthông số thích hợp nhất để cho kết quả tính toán phù hợp với kết quả thực đo

Số liệu đầu vào và kết quả tính ra có thể biểu thị dưới hệ đơn vị mét hay đơn vịcủa Anh và được tự động chuyển khi cần thiết

3.3.3 Khả năng của mô hình.

Về lý thuyết, HEC- HMS cũng dựa trên cơ sở lý luận của mô hình HEC-1:nhằm mô phỏng quá trình mưa- dòng chảy Mô hình bao gồm hầu hết các phươngpháp tính dòng chảy lưu vực và diễn toán, phân tích đường tần suất lưu lượng, côngtrình xả của hồ chứa và vỡ đập của mô hình HEC-1 Chức năng phân tích thiệt hại lũkhông được xây dựng trong mô hình HEC-HMS mà được trình bày trong phần mềmHEC-FDA

Những phương pháp tính toán mới được đề cập trong mô hình HEC-HMS : tínhtoán đường quá trình liên tục trong thời đoạn dài và tính toán dòng chảy phân bố trên

cơ sở các ô lưới của lưu vực Việc tính toán liên tục có thể dùng một bể chứa đơn giảnbiểu thị độ ẩm của đất hay phức tạp hơn là mô hình 5 bể chứa bao gồm sự trữ nướctầng trên cùng, sự trữ nước trên bề mặt, trong lớp đất và trong hai tầng ngầm Dòngchảy phân bố theo không gian có thể được tính toán theo sự chuyển đổi phân bố phituyến (Mod Clak) của mưa và thấm cơ bản

Mô hình HEC-HMS được sử dụng để mô phỏng quá trình mưa- dòng chảy khi

nó xảy ra trên một lưu vực cụ thể Ta có thể biểu thị mô hình bằng sơ đồ sau:

Mưa (X) -> Dòng chảy (Y) -> Đường quá trình lũ (Q~t)

Ta có thể hình dung bản chất của sự hình thành dòng chảy của một trận lũ nhưsau: Khi mưa bắt đầu rơi cho đến một thời điểm ti nào đó, dòng chảy mặt chưa đượchình thành, lượng mưa ban đầu đó tập trung cho việc làm ướt bề mặt và thấm Khicường độ mưa vượt quá cường độ thấm (mưa hiệu quả) thì trên bề mặt bắt đầu hìnhthành dòng chảy, chảy tràn trên bề mặt lưu vực, sau đó tập trung vào mạng lưới sôngsuối Sau khi đổ vào sông, dòng chảy chuyển động về hạ lưu, trong quá trình chuyểnđộng này dòng chảy bị biến dạng do ảnh hưởng của đặc điểm hình thái và độ nhámlòng sông

1.Phương pháp tính mưa trong mô hình Mưa

A Biểu đồ mưa.

Mưa được sử dụng là đầu vào cho quá trình tính toán dòng chảy ra của lưu vực

Mô hình HEC- HMS là mô hình thông số tập trung, mỗi lưu vực con có mộttrạm đo mưa đại diện Lượng mưa ở đây được xem là mưa bình quân lưu vực (phân bốđồng đều trên toàn lưu vực) Dù mưa được tính theo cách nào đều tạo nên một biểu đồmưa như hình 2.1 Biểu đồ mưa biểu thị chiều sâu lớp nước trung bình trong một thờiđoạn tính toán

Hình 3.1: Biểu đồ mưa

B Số liệu mưa

Phương pháp tính lượng mưa trung bình trên diện tích tính toán gồm có:phương pháp trung bình số học và phương pháp trung bình có trọng số; phương phápsau còn có thể chia ra: phương pháp đa giác Thiessen, phương pháp đường đẳng trịmưa…

Tài liệu mưa được lấy từ trận mưa thực đo, số liệu mưa cung cấp cho mô hìnhtheo hai cách:

* Mưa tính theo phương pháp trung bình số học:

Lớp nước mưa trung bình trên lưu vực là giá trị trung bình số học của lượngmưa tại các trạm đo mưa nằm trên lưu vực

( )

n

X X

Xi : lượng mưa tại trạm thứ i

n : số trạm đo mưa trên lưu vực

* Mưa tính theo phương pháp trung bình có trọng số:

+ Phương pháp đa giác Thiessen: Trọng số là hệ số tỷ lệ giữa phần diện tích củalưu vực do một trạm mưa nằm trong lưu vực hoặc bên cạnh lưu vực đại biểu với toàn

bộ diện tích lưu vực Diện tích bộ phận khống chế bởi mỗi trạm mưa được xác địnhnhư sau: Nối liền các trạm đo mưa bằng các đoạn thẳng chia lưu vực thành nhiều hìnhtam giác, kẻ các đường trung trực của các cạnh tam giác, các đường này sẽ là giới hạndiện tích bộ phận của từng trạm đo

Lượng mưa trung bình trên lưu vực được tính theo công thức sau:

1 1

(3.2)Trong đó:

Xi : lượng mưa đo được tại trạm thứ i

fi : diện tích lưu vực bộ phận thứ i

n : số trạm đo mưa (cũng là số diện tích lưu vực bộ phận)

+ Phương pháp đường đẳng trị mưa:

Trọng số là diện tích kẹp giữa hai đường đẳng trị mưa và tính lượng mưatrung bình theo công thức (3.2) Trong đó: Xi là lượng mưa trung bình của hai đườngđẳng trị mưa kề nhau, fi là diện tích bộ phận nằm giữa hai đường ấy

2 Tính tổn thất trong mô hình.

Nước mưa điền trũng và thấm được gọi là lượng tổn thất trong HEC-HMS.Lượng điền trũng và thấm được biểu thị bằng lượng trữ nước trên bề mặt của lá câyhay cỏ, lượng tích đọng cục bộ trên bề mặt đất, trong các vết nứt, kẽ hở hoặc trên mặtđất ở đó nước không tự do di chuyển như dòng chảy trên mặt đất Thấm biểu thị sự dichuyển của nước xuống những vùng nằm dưới mặt đất

Hai nhân tố quan trọng nên được chú ý khi tính toán tổn thất mưa Thứ nhất,lượng mưa không tham gia vào quá trình dòng chảy được coi là bị tổn thất từ hệ thống.Thứ hai, các phương trình được dùng để tính toán lượng tổn thất không tính đến sựphục hồi độ ẩm hay lượng trữ bề mặt đất Thực tế này đã cho biết chương trình HEC-HMS là mô hình có xu thế áp dụng cho hiện tượng mưa - lũ đóng

Tính toán tổn thất mưa có thể được sử dụng theo cả đường đơn vị hay cácthành phần mô hình sóng động học Trong trường hợp dùng thành phần đường đơn vị,lượng tổn thất được xem là đều trên toàn lưu vực (phân bố đều trên toàn lưu vực).Theo cách khác lượng tổn thất mưa riêng biệt có thể được xác định cho mỗi vùng dòngchảy riêng biệt trên mặt đất trong thành phần sóng động học Lượng tổn thất được xem

là phân bố đều trên toàn bộ mỗi vùng dòng chảy tràn qua

Trong vài trường hợp cá biệt có những lượng tổn thất không đáng kể theo vịtrí của lưu vực con Điều này đúng cho những vùng là hồ tự nhiên, hồ nhân tạo haynhững vùng không thấm Trong trường hợp này tổn thất không được tính toán theophần trăm xác định của diện tích không thấm

Mô hình HEC-HMS có 4 phương pháp được dùng để tính toán tổn thất Dùngbất kỳ phương pháp nào ta đều tính được lượng tổn thất trung bình trong một thời đoạn