2.1. Hệ thống sông ngòi:Chương 2: Các nguyên lý thủy văn

Vũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương 2: Các nguyên lý thủy văn 12.3 Dòng chảy sông ngòi2.2Các yếu tố khí hậu, khí tượng2.1 Hệ thống sông ngòi Lưu vựcChương2: Các nguyên lý thủy văn2.1. Hệ thống sông ngòi:Sông ngòi được hình thành dưới tác động bào mòn của dòng chảy do nước mưa hoặc tuyết tanSông là một dải lãnh thổ trên đó có dòng nước chảy tương đối lớn và tương đối ổn định.Một tập hợp những sông suối gồm một sông chính và các phụ lưu phân lưu lớn nhỏ có liên quan chặt chẽ với nhau về dòng chảy và lưu vực tập trung nước được gọi là hệ thống sông.Vũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương 2: Các nguyên lý thủy văn 2Vũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 3Phân loạiNan quạtLông chimCành cây Song songPhân cấpSông chínhSông phụ:Nhập lưuPhân lưuLưu vực sông:Lưu vực của một con sông là phần mặt đất mà nước trên đó sẽ chảy ra sông (kể cả nước mặt và nước ngầm).Đường chia nước của lưu vực sông là đường cong giới hạn vùng cấp nước cho sông. Có hai loại: đường chia nước mặt và đường chia nước ngầm.Việc xác định đường chia nước ngầm là rất khó nên thông thường người ta lấy đường chia nước mặt là đường phân lưu.Lưu vực kín: là lưu vực có đường chia nước mặt trùng với đường chia nước ngầmLưu vực hở: là lưu vực có đường chia nước mặt không trùng với đường chia nước ngầmVũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 4Vũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 5Sông chínhĐường phân lưuSông nhánhCửa raCác đặc trưng hình học của lưu vực sôngDiện tích lưu vựcChiều dài sôngChiều dài lưu vựcChiều rộng bình quân lưu vựcĐộ cao bình quân lưu vựcĐộ dốc lòng sôngĐộ dốc bình quân lưu vựcMật độ lưới sôngMặt cắt sôngHệ số hình dạng lưu vựcHệ số uốn khúcHệ số không đối xứngHệ số phát triển đường phân nướcVũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 6Vũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 7Diện tích lưu vực (F đv: m2)Là diện tích khu vực được khống chế bởi đường phân lưuĐược xác định bằng máy đo diện tích hoặc một số phương pháp khácChiều dài sông (Ls đv: km)Là chiều dài đường nước chảy trên sông chính tính từ nguồn đến mặt cắt cửa ra lưu vựcChiều dài lưu vực (Llv đv: km)Là chiều dài đường gấp khúc nối từ cửa ra qua các điểm giữa của các đoạn thẳng cắt ngang lưu vực (vuông góc với trục sông chính) cho đến điểm xa nhất của lưu vựcMỘT SỐ ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC KHÁCVũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 8Chiều rộng bình quân lưu vực: Là tỷ số giữa diện tích lưu vực và chiều dài lưu vực Blv (km) = F/Llv  F/LsĐộ cao bình quân lưu vực:Trong đó:Hi- cao trình đường đồng mức thứ ifi- diện tích bộ phận của lưu vực nằm giữa 2 đường đẳng cao liên tiếpF- Diện tích lưu vựcn- số mảnh diện tích Mật độ lưới sông (km/km2)Là tỷ số giữa tổng chiều dài của tất cả các sông suối trên lưu vực chia cho diện tích lưu vực.MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC KHÁCVũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 9Độ dốc lòng sông chính Js (o/oo): Tính theo đường kẻ dọc sông sao cho các phần diện tích thừa thiếu không chế bởi đường thẳng và đường đáy sông bằng nhauĐộ dốc bình quân lưu vực J (o/oo)Trong đó:Dhi : chênh lệch cao độ giữa hai đường đồng mứcli: chiều dài của đường đẳng cao thứ i trong phạm vi lưu vực2.2 Các yếu tố khí hậu, khí tượng:Vũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 10Chế độ thủy văn của một vùng phụ thuộc chủ yếu khí hậu, sau đó là địa hình, địa chất và thổ nhưỡng và lớp phủ thực vật.Các nhân tố khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến dòng chảy là mưa và bốc hơiMưa và bốc hơi lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố khí tượng khác: nhiệt độ, bức xạ, độ ẩm, áp suất không khí, gió, ...Vũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 11Nhiệt độ mặt đấtNhiệt độ mặt nướcNhiệt độ không khíÁp suất không khíĐộ ẩm không khíGióBãoNhân tố quan trọng:MưaBốc hơiMưa:Là hiện tượng nước ở thể lỏng hoặc thể rắn từ các tầng khí quyển rơi xuống bề mặt đất.Vũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 12Không khí ẩm bị lạnh đi xuống dưới điểm sươngHơi nước quá bão hòa ngưng kết lại thành hạtCác hạt lớn lên và khi trọng lượng thắng lực ma sát của tầng khí quyển và tốc độ các luồng không khí đi lên mà rơi xuống thành mưa.Quá trình hình thành mưaTheo tính chất của mưaMưa ràoMưa dầmMưa phùnTheo nguyên nhân làm khối không khí thăng lên caoMưa đối lưuMưa địa hìnhMưa gió xoáyMưa bãoVũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 13PHÂN LOẠI MƯA Các đặc trưng biểu thị mưa:Lượng mưa: là lớp nước mưa đo được tại một trạm quan trắc trên một đơn vị diện tích trong một thời đoạn nào đó. Ký hiệu: HT. Đơn vị: mm.Lượng mưa trận, Lượng mưa ngày, Lượng mưa tháng, Lượng mưa nămCường độ mưa: Là lượng mưa rơi trong một đơn vị thời gian. Ký hiệu: at. Đơn vị: mm/h, mm/phút.Đường quá trình mưa: là sự biến đổi của cường độ mưa theo thời gianVũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 14at (mm/ph)tTt1t2at maxHt1-t2aTCÁC DỤNG CỤ ĐO MƯAVũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 15 Các phương pháp tính mưa bình quân lưu vựcPh­¬ng ph¸p b×nh qu©n sè häcPh­¬ng ph¸p ®a gi¸c TheissonPh­¬ng ph¸p ®­êng ®¼ng trÞVũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 16Phương pháp bình quân số học Trong đó:n là số trạm đo mưa trên lưu vựcXi là lượng mưa ở trạm thứ iNhận xét: Phương pháp này chỉ sử dụng tốt khi trên lưu vực có nhiều trạm mưa và được bố trí ở những vị trí đặc trưng. Trạm đo mưaVũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 17Phương pháp đa giác Theissen Cơ sở của phương pháp: coi lượng mưa đo được ở một vị trí nào đó trên lưu vực chỉ đại diện cho lượng mưa của một vùng nhất định quanh nóNội dung phương pháp:Nối các trạm đo mưa bằng các đoạn thẳngKẻ đường trung trực của các đoạn thẳng đóCác đường trung trực này chia lưu vực thành các đa giác. Lượng mưa của trạm đo nằm trong mỗi đa giác là lượng mưa bình quân của phần diện tích thuộc đa giác đó.Nhận xét:Phương pháp này ứng dụng được khi trên lưu vực và lân cận nó có nhiều điểm đo mưa với n3.Phương pháp đa giác là phương pháp thường dùng nhất trong tính toán thuỷ văn hiện nay. ưu điểm của phương pháp: xét được quyền số diện tích fi/F (so với phương pháp bỡnh quân số học) Vũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 18Đường đẳng trị là đường cong nối liền các điểm trên bản đồ có lượng mưa bằng nhau.Các bước thực hiện:Dựa vào tài liệu quan trắc trong và ngoài lưu vực đồng bộ, tiến hành tính toán và vẽ các đường đẳng trị mưa.Xác định diện tích khống chế bởi các đường đẳng trị lượng mưa kế cận nhauVũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 19Phương pháp đường đẳng trị2400mm2200mm2000mm1800mm1600mm1400mm1200mmNhận xét:Phương pháp này cho kết quả chính xác nhấtPhương pháp này không chỉ cho ta tính được lượng mưa bỡnh quân lưu vực mà còn cho biết quy luật biến đổi của mưa theo không gian (vị trí tâm mưa, giảm dần về các hướng như thế nào ...)Khối lượng tính toán lớn, cần tài liệu đủ nhiều, trạm phân bố đều trong không gianVũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 20Ví dụ:Cho lưu vực F = 28.6 km2.Các trạm mưa như hình vẽ.Tính toán mưa trung bình trên toàn lưu vực theo các phương pháp sau: (a) phương pháp mưa trung bình (b) Phương pháp đa giác Thiessen(c) phương pháp đường đẳng trị mưa.Vũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 21Vũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 22b. Tổn thất:Vũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 23Tổn thất bề mặtTổn thất thấmTổn thất điền trũngBốc hơiBốc thoát hơi nướcCÁC DẠNG TỔN THẤTVũ Thị Minh Huệ - ĐHTLChương II. Các nguyên lý thủy văn 24Bốc hơiLà hiện tượng thoát hơi nước từ mặt nước, mặt đất hoặc lá cây.Lượng bốc hơi: được tính bằng bề dày lớp nước bị bốc thoát trong thời đoạn nào đó. Z (mm)Lượng bốc hơi ngàyLượng bốc hơi thángLượng bốc hơi nămQuy luật về sự thay đổi lượng bốc hơi theo thời gian được gọi là chế độ bốc hơi.Chương II. Các nguyên lý thủy văn 25Bốc hơi mặt đấtBốc hơi mặt nướcBốc hơi qua lá câyBốc hơi lưu vựcVũ Thị Minh Huệ - ĐHTLBốc hơi mặt nướclà bốc hơi trực tiếp từ mặt thoáng của nước.Các nhân tố ảnh hưởng chính: độ thiếu hụt bão hòa, nhiệt độ, tốc độ gió,chất nước, diện tích mặt bốc hơi,...Bốc hơi mặt đấtLà bốc hơi trực tiếp từ mặt đấtKhí tượng: nhiệt độ, độ thiếu hụt bão hòa, gióTính chất vật lý của đất, trạng thái mặt đất, địa hình...Bốc hơi qua lá câyCòn gọi là thoát hơi thực vậtNhiệt độ, ánh sáng, loài thực vật, độ ẩm của đấtBốc hơi lưu vựcLà lượng bốc hơi tổng hợp trên bề mặt lưu vực bao gồm lượng bốc hơi từ hồ ao, đầm lầy, bốc hơi mặt đất và bốc hơi qua láChương II. Các nguyên lý thủy văn 26Vũ Thị Minh Huệ - ĐHTL