LỜI MỞ ĐẦU  Khí tượng thủy văn môn sở khoa học có từ lâu đời, mon chuyên ngành khoa học nghiên cứu khí hậu, thời tiết nhằm theo dõi dự báo khí hậu, thời tiết Những biểu thời tiết kiện quan sát giải thích khí tượng học Những biểu thời tiết phụ thuộc vào tham số khí quyển, Trái đất nhiệt độ, áp suất, độ ẩm biến thiên tác động tương hỗ tham số biến đổi theo thời gian, không gian chúng Phần lớn quan sát thời tiết theo dõi tầng đối lưu Bên cạnh Thủy văn học nghiên cứu vận động, phân phối, chất lượng nước Trái Đất, đề cập đến vòng tuần hoàn nước nguồn nước Các lĩnh vực khí tượng thủy văn học bao gồm: khí tượng - thủy văn, thủy văn nước mặt, địa chất thủy văn, quản lý lưu vực sông chất lượng nước, nơi mà nước đóng vai trò chủ đạo Được hướng dẫn tận tình, cô giáo môn khí tượng thủy văn Kiều Thị Dương với thầy giáo Vũ Văn Trường, chúng em có buổi ngoại nghiệp đầy thú vị bổ ích Qua buổi ngoại nghiêp ngày chủ nhật bọn em trang bị thêm cho nhiều kĩ bổ ích cách xác định lưu lượng dòng chảy, đo độ rộng mặt nước, em học cách làm việc theo nhóm tinh thần tập thể lớp lên cao ĐỀ CƯƠNG NGOẠI NGHIỆP MÔN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN MÔI TRƯỜNG A YÊU CẦU CHUNG Yêu cầu sinh viên: Xác định tốc độ dòng chảy điểm phân đoạn suối thuốc nhóm Có giá trị, dãy số liệu đo phao, hai dãy số liệu đo lưu tốc kế (nếu có) Phao tự thiết kế, gồm loại khác kích thước, khác vật liệu • Đo độ rộng mặt ướt (mặt suối có nước) thước dây dây căng không dãn, vẽ măt cắt ngang suối • Biết cách bố trí thí nghiệm để đo lưu lượng dòng chảy suối cụ thể, chia mặt ướt thành phần khác Đo độ sâu mực nước, độ rộng phần tốc độ dòng chảy phần Cuối cùng, tính lưu lượng song chảy cho mặt cắt quan sát , tính tổng lượng dòng chảy năm • So sánh kết thu vị trí khác suối Kết hợp với số liệu nhóm khác tổng hợp số liệu, tính giá trị trung bình nhận xét kết • Đánh giá mức độ tác động người tới dòng suối, điều có ảnh hưởng đến môi trường nước dòng suối nói chung Công tác chuẩn bị: • Mỗi nhóm 12 cọc tre dài 1,5 – m, để đo mực nước phân chia mặt ướt • Mỗi nhóm dây căng không dãn 20m, thước dây • Một máy tính cầm tay • loại phao tự thiết kế có kích thước, vật liệu khác ( loại gồm phao) B CÁC NỘI DUNG Xác định tốc độ dòng chảy: Lựa chọn vị trí xác định tốc độ dòng chảy: • Một vị trí lí tưởng để đo dòng chảy suối lớn là: • 20m đoạn suối trước 20m đoạn suối sau vị trí đo tương đối thẳng, không uốn lượn Độ rộng lòng sông, suối thay đổi, mặt nghiêng, thảm thực vật cảnh quan bên bờ suối, sông thay đổi • Không có xói sạt lở ven bờ mặt cắt ngang sông tương đối ổn định • Cách xa xáo trộn phụ lưu sông, suối bên • Không bị ảnh hưởng dòng chảy ngược chiều gây nên phụ lưu sông, suối bị ảnh hưởng đá, gỗ, gạch, vữa, vật liệu xây dựng vật liệu khác Các phương pháp xác định tốc độ dòng chảy: • Có nhiều phương pháp xác định tốc độ dòng chảy sử dụng phao, lưu tốc kế… Đối với lưu tốc kế: • • • Thông thường vận tốc dòng chảy trung bình giá trị trung bình số học vận tốc dòng chảy đo vị trí 0,2h 0,8h, h độ sâu mực nước Đối với suối nhỏ nông (có độ sâu mực nước 1m) vận tốc dòng chảy đo vị trí 0,6h Đối với sông lớn, vận tốc dòng chảy đo điểm 0,2h; 0,6h 0,8h Việc đo vận tốc dòng chảy tốt dùng máy đo lưu tốc Tuy nhiên điều kiện dã ngoại cần đo nhanh dùng phương pháp dùng vật (như cam) để thả trôi tự mặt nước với đoạn dài – lần chiều rộng lòng dẫn Sau tính vận tốc vào thời gian quãng đường vật trôi qua Tuy nhiên, đo vận tốc bề mặt lớn vận tốc đáy, người ta phải nhân vận tốc với hệ số giảm – thường 0,8 – 0,9 Người ta thường lấy giá trị trung bình 0,85 Yêu cầu sinh viên thả hai loại phao có kích thước khác nhau, theo dõi thời gian phao trôi khoảng cách đươc xác định, tính tốc độ dòng chảy hai trường hợp có nhận xét từ hai kết Xác định tính lưu lượng thông qua diện tích tốc độ dòng chảy Chia mặt cắt ngang dòng chảy thành nhiều đoạn có khoảng cách từ điểm mốc bờ, sau đo vận tốc trung bình diện tích trung bình đoạn Tính lưu lượng dòng chảy theo công thức: Q = ∑Qi Qi = Vi x Ai Q lưu lượng dòng chảy (m3/s) ∑Qi = A.V = A1.V1 + A2.V2 + A3.V3 + … Trong đó, Vi Ai vận tốc trung bình diện tích đoạn i, tính theo phương pháp Phương pháp I: Phương pháp đoạn Phương pháp II: Phương pháp đoạn trung bình Nguyên tắc xác định chi tiết, nhiều điểm xác Tuy nhiên, tùy theo điều kiện mà xác định điểm Số phân đoạn chia để đo lưu lượng dòng chảy xác định theo bảng sau ( theo Hersechy, 1995a): Bề rộng lòng dẫn (m) Số lượng đường cắt thẳng đứng – 0,5 3–4 0,5 – 1,0 4–5 1,0 – 3,0 5–8 3,0 – 5,0 – 10 5,0 – 10,0 10 – 20 > 10 >20 Phương pháp cho phép xác định lựu lượng Q (m3/s) thông qua việc xác định diện tích mặt cắt ướt (mặt có nước) lưu tốc dòng chảy Yêu cầu sinh viên: Đo độ rộng mặt ướt (mặt suối có nước) thước dây Chia mặt cắt thành tuyến Đo bề rộng tuyến, đo độ sâu tuyến, cọc tre thước dây Đo tốc độ dòng chảy phao lưu tốc kế Nếu đo lưu tốc kế, xác định tốc độ dòng chảy độ sâu: 0,2 0,8 lần độ sâu mực nước Sử dụng số liệu đo từ tuyến bao gồm: độ rộng, độ sâu, vận tốc dòng chảy tính lưu lượng Q theo công thức nêu So sánh số liệu nhóm vị trí khác suối thực nghiệm Có nhận xét tưh kết thu Báo cáo thực hành 1.Vị trí dòng suối Vẽ mặt cắt số liệu Mặt cắt ngang suối b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 b9 b10 v d1 v d2 v d3 v4 d4 v5 d v d6 v d7 v8 d8 v9 d9 v10 d10 10 Bề mặt lòng dẫn suối 9m30 nên theo bảng số liệu ta chia bề mặt lòng dẫn thành đoạn (theo hình trên) d chiều sâu cọc vị trí từ cọc đến cọc 10 b chiều dài tính từ cọc đầu bờ tới cọc từ cọc đến cọc 10 d(m) b(m) 0,32 0,93 0,50 1,86 0,46 2,79 0,49 3,72 0,50 4,65 0,56 5,58 0,68 6,51 0,82 7,44 0,82 8,37 0,56 9,30 Thời gian thả phao điểm ( Bờ bên trong, dòng, bờ bên tương ứng T1, T2, T3 (s) Quả cam Xốp 93,40 67,70 39,39 47,93 Tính vận tốc dòng nước chảy 3.1 Tính vận tốc phao Ta chia bề rộng lòng suối thành đoạn: 42,92 40,09 Ttb=58,57 Ttb=51,91 - Đoạn 1: Từ cọc đến cọc - Đoạn 2: Từ cọc đến cọc - Đoạn 3: Từ cọc đến cọc - Đoạn 4: Từ cọc đến cọc 10 Đối với đoạn vận tốc ta nhân với hệ số giảm 0.6 Đoạn 2, nhân với hệ số giảm 0.85 1.1.1 Tính vận tốc cam Thời gian trung bình thả cam vị trí là: 58,57s Quãng đường thả cam 20m Ta thu vận tốc trung bình sau: ῡqc =A ÷ T =20 ÷ 58,57 = 0,34 ( m/s ) ῡqc1,4 = ῡqc × 0.6 = 0.20 ( m/s ) ῡqc2,3 = ῡqc × 0.85 =0,29 (m/s) 3.1.2 Tính vận tốc phao xốp Tương tự tính vận tốc cam, với phao xốp ta thu thời gian trung bình thả phao xốp 51,91s Vậy ta có vận tốc trung bình phao xốp sau: ῡx = A ÷ T = 20 ÷ 51,91 = 0.39 (m/s ) ῡx1,4 = ῡx × 0.6 = 0.23 (m/s) ῡx2,3 = ῡx × 0.85 =0.33 (m/s) 3.1.3 Tính vận tốc lưu tốc kế Tính lưu lượng nước suối theo phương pháp đoạn 4.1 Tính theo cam q1 = vqc1 x ((b2 - b1)/2) x d1= 0,20 x ((1,86-0,93)/2) x 0,32 = 0,0298(m3/s) q2 = vqc1 x ((b3 – b1)/2) x d2 = 0,20 x ((2,79-0,93)/2) x 0,50 = 0,093 (m3/s) q3 = vqc1 x ((b4-b2)/2) x d3 = 0,20 x ((3,72-1,86)/2) x 0,46 = 0,0856(m3/s) q4 = vqc2 x ((b5-b3)/2) x d4 = 0,29x ((4,65-2,79)/2) x 0,49 = 0,1322(m3/s) q5 = vqc2 x ((b6-b4)/2) x d5 = 0,29 x ((5.58-3.72)/2) x 0.50 = 0,1349(m3/s) q6 = vqc3 x ((b7-b5)/2) x d6 = 0,29 x ((6.51-4.65)/2) x 0.56 = 0,1510(m3/s) q7 = vqc3 x ((b8-b6)/2) x d7 = 0,29 x ((7.44-5.58)/2) x 0.68 = 0,1834(m3/s) q8 = vqc3 x ((b9-b7)/2) x d8 = 0,29 x ((8,37-6,51)/2) x 0,82 = 0,2212(m3/s) q9 = vqc4 x ((b10-b8)/2) x d9 =0,20 x ((9,30-7,44)/2) x 0,82= 0,1525(m3/s) q10 = vqc4 x ((b10-b9)/2) x d10 = 0,20 x ((9,30-8,37)/2) x 0,56=0,0521(m3/s) → Q = ∑Qi = q1+q2+q3+q4+q5+q6+q7+q8+q9+q10 = 1.2357(m3/s) 4.2 Tính theo xốp q1 = vx1 x ((b2 - b1)/2) x d1 = 0,23 x ((1,86-0,93)/2) x 0,32 = 0,0342(m3/s) q2 = vx1 x ((b3 – b1)/2) x d2 = 0,23 x ((2,79-0,93)/2) x 0,50 = 0,1069(m3/s) q3 = vx1 x ((b4-b2)/2) x d3 = 0,23 x ((3,72-1,86)/2) x 0,46 = 0,0984(m3/s) q4 = vx2 x ((b5-b3)/2) x d4 = 0,33 x ((4,65-2,79)/2) x 0,49 = 0,1504(m3/s) q5 = vx2 x ((b6-b4)/2) x d5 = 0,33 x ((5.58-3,72)/2) x 0,50 = 0,1535(m3/s) q6 = vx3 x ((b7-b5)/2) x d6 = 0,33 x ((6,51-4,65)/2) x0,56= 0,1719(m3/s) q7 = vx3 x ((b8-b6)/2) x d7 = 0,33 x ((7,44-5,58)/2) x0,68= 0,2087(m3/s) q8 = vx3 x ((b9-b7)/2) x d8 = 0,33 x ((8,37-6,51)/2) x 0,82 = 0,2516(m3/s) q9 = vx4 x ((b10-b8)/2) x d9 = 0,23 x ((9,30-7,44)/2) x 0,82 = 0,1754(m3/s) q10 = vx4 x ((b10-b9)/2) x d10 = 0,23x ((9,30-8,37)/2) x 0,56 = 0,0598(m3/s) →Q = ∑Qi = q1+q2+q3+q4+q5+q6+q7+q8+q9+q10 = 1,4108(m3/s) Tính vận tốc dòng chảy lưu lượng chung suối IV/ Tính vận tốc dòng chảy lưu lượng chung suối Nhóm 1: 56A_KHMT Nhóm 2: 56A_KHMT Nhóm 3: 56B_KHMT Nhóm 4: 55_KHMT • Lưu lượng nước: +Tính theo cam: Nhóm 1: Q1 = 1.5158 (m³/s) Nhóm 2: Q2 = 1.739 (m³/s) Nhóm 3: Q3 = 1.2357 (m³/s) Nhóm 4: Q4 = 0.347(m³/s) Vậy lưu lượng đoạn suối là: Q = Q1 + Q2 + Q3 +Q4 = 4.8375 (m³/s) + Tính theo xốp: Nhóm 1: Q1 = 1.4755 (m³/s) Nhóm 2: Q2 = 1.739 (m³/s) Nhóm 3: Q3 = 1.4108 (m³/s) Nhóm 4: Q4= 0.329 (m³/s) Vậy lưu lượng nước đoạn suối là: Q = Q1 + Q2 +Q3 = 4.9543 (m³/s) V/ Nguyên nhân, kết nhận xét Qua buổi thực tế ngoại nghiệp nhóm em gặp phải số khó khăn thực viêc đo đạc như: Con suối đo có đập đầu nguồn lên ảnh hưởng tới tốc độ dòng chảy, khiến cho dòng chảy nhanh mặc đù nhóm bọn em xa đập nhóm chịu ảnh hưởng Ngoài hôm thực tế nhóm gặp mưa rào ảnh hưởng không nhỏ tới lưu lượng vận tốc dòng chảy Hai bên bờ suối bên dốc, bên thoải lên việc đo hai bên khác nhau, ta đo bên dốc vận tốc dòng chảy cao so với bên thoải Bên cạnh số đoạn cỏ lan xuống sát mặt nước khiến tốc độ dòng chạy chậm so với bình thường Ngoài có cồn sỏi dẫn tới dòng chảy chảy sang hai bên, dẫn tới tốc dộ dòng chảy suối thấp so với hai bên Ngoài yếu tổ ảnh hưởng lớn tới việc đo đạc, hai bên có chỗ lồi lõm tạo dòng xoáy, thả phao bị mắc giảm hay tăng tốc độ phao đo Tuy gặp nhiều khó khăn hạn chế nhiều, em lớp giúp đỡ cô giáo thầy Trường lên nhóm em cung nhóm khác hoàn thành nhiệm vụ giao Do hạn chế thời gian trình độ hiêu biết nên nhiều sai xót, em mong được sự chỉ bảo của cô! Để giúp các bài báo cáo sau của em được tốt hơn! Em xin chân thành cảm ơn Hà nội, ngày 17 tháng 11 năm 2012 [...]... xoáy, khi thả phao sẽ bị mắc ở đó hoặc giảm hay tăng tốc độ của phao khi đo Tuy gặp nhiều khó khăn cũng như hạn chế nhiều, nhưng em và cả lớp được sự giúp đỡ của cô giáo cũng như thầy Trường lên nhóm em cung như các nhóm khác đều hoàn thành nhiệm vụ đã được giao Do hạn chế về thời gian và trình độ hiêu biết nên bài còn rất nhiều sai xót, em mong được sự chỉ bảo của cô! Để giúp các bài báo cáo sau ...ĐỀ CƯƠNG NGOẠI NGHIỆP MÔN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN MÔI TRƯỜNG A YÊU CẦU CHUNG Yêu cầu sinh viên: Xác định tốc độ dòng chảy điểm... trung bình nhận xét kết • Đánh giá mức độ tác động người tới dòng suối, điều có ảnh hưởng đến môi trường nước dòng suối nói chung Công tác chuẩn bị: • Mỗi nhóm 12 cọc tre dài 1,5 – m, để đo mực... đoạn suối là: Q = Q1 + Q2 +Q3 = 4.9543 (m³/s) V/ Nguyên nhân, kết nhận xét Qua buổi thực tế ngoại nghiệp nhóm em gặp phải số khó khăn thực viêc đo đạc như: Con suối đo có đập đầu nguồn lên ảnh