CHƯƠNG SÔNG NGÒI VÀ SỰ HÌNH THÀNH DÒNG CHẢY TRONG SÔNG I HỆ THỐNG SÔNG NGÒI: Nước mưa rơi xuống đất, phần bò tổn thất bốc hơi, phần đọng chổ trũng ngấm xuống đất, phần lại chạy dọc theo sườn dốc tạo thàng dòng chảy mặt khe, suối, chảy xuống đồng sông Các sông trực tiếp chảy biển hay vào hồ gọi sông Các sông chảy vào sông gọi sông nhánh cấp Các sông chảy vào sông nhánh cấp gọi sông nhánh cấp 2,… Tất cà sông nhánh, khe suối , ao hồ đầm lầy hợp thành hệ thống sông, người ta lấy tên sông để đặt tên cho hệ thống sông Ví du:ï hệ thống sông Hồng, hệ thống sông Mekong 1.1 Sự phân bố sông nhánh: • Phân bố theo hình nan quạt: Các sông nhánh lớn phân bố gần • Phân bố theo hình lông chim: Các sông nhánh phân bố đặn hai bên sông • Phân bố theo hình cành cây: Các sông nhánh phân bố đặn hai bên sông theo thứ tự từ lớn tới nhỏ • Phân bố song song: Các sông nhánh phân bố song song bên cạnh sông Đối với hệ thống sông lớn, phân bố sông nhánh thường tổ hợp phân bố II LƯU VỰC SÔNG: Là phần đất mà nước chảy vào sông (khu vực tập trung nước sông) Đường phân nước lưu vực Là đường nối liền điểm cao chung quanh lưu vực, ngăn cách lưu vực với lưu vực bên cạnh Vì đường qua điểm cao nên nước mưa rơi xuống chảy sườn dốc đổ vào hai lưu vực hai sông khác 6 7 Sông Y 6 4 7 Hình Đường phân nước mặt xác đònh ranh giới lưu vực sông Y Để xác đònh đường phân nước cần có đồ đòa hình đường đẳng độ cao lưu vực Tương tự, người ta có đường phân nước ngầm lưu vực Nếu hai đường phân nước mặt ngầm trùng nhau, ta có lưu vực kín Thực tế, đường phân nước ngầm khó xác đònh, nên người ta thường lấy đường phân nứoc mặt làm đường phân nước chung cho hai lưu vực sát Ví dụ ta xem đường phân nước cho lưu vực hình III CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA LƯU VỰC Diện tích F tình hình phân bố diện tích lưu vực Là phần diện tích nằm bên đường phân nước lưu vực (được xác đònh máy đo diện tích (thường dùng đồ tỷ lệ 1/5000 hay 1/10000 để xác đònh nhằm đảm bảo độ xác ) Tình hình phân bố diện tích lưu vực biễu diễn đồ thò hình 4: Nguồn sông Nguồn sông f3 f2 A f4 f4 f3 f2 f1 f1 A f6 f5 f6 f5 f7 f8 f7 B B f8 f10 f9 f9 f10 O Hình Biểu đồ tăng triển diện tích lưu vực O Hình Phân chia diện tích lưu vực Nguồn sông Nguồn sông f3 f2 A f4 f4 f3 f2 f1 f1 A f6 f14 f13 f11 f12 f5 C f6 f5 f7 f7 C f8 B f14 B B f8 f10 f13 f11 f12 f9 f9 f10 O O Hình Biểu đồ tăng triển diện tích lưu vực Hình Phân chia diện tích lưu vực N f1 f2 f3 f4 f5 f6 f11 f7 f8 A D f9 f14 f12 B f10 C f16 f15 f18 f17 O f13 Trục tung chiều dài sông chính, trục hòanh diện tích lưu vực Bên phải trục hòanh biễu diễn diện tích lưu vực bên phải sông, bên trái trục hòanh biễu diễn diện tích lưu vực bên trái sông Biểu đồ cho ta tình hình tăng triển diện tích lưu vực sông từ nguồn đến cửa sông Chiều dài lưu vực: L1(km) Là chiều dài đọan gấp khúc nối từ cửa sông đến điểm đọan thẳng cắt ngang lưu vực, đến điểm xa lưu vực Trong thực tế lấy chiều dài sông (tính từ nguồn đến cửa sông) làm chiều dài lưu vực Chiều rộng bình quân lưu vực: B (km) B= F L1 (4.1) Hệ số hình dạng lưu vực: Kd Hệ số hình dạng biểu diễn mức độ phát triển lưu vực: Kd = F L1B B = = L21 L1 L1 (4.2) Nếu hình dạng lư vực vuông Kd tiến dần đến Ngược lại, lưu vực hẹp Kd nhỏ Trò số Kd cho ta khả tập trung lũ lưu vực Độ cao bình quân lưu vực: Hbq (m) H bq = ∑ h i (∑ a i = F ) (4.3) đó: hi cao trình bình quân hai đường đồng mức Ai diện tích hai đường đồng mức Độ dốc bình quân lưu vực: Ibq I bq = ΔH ∑ li (∑ a i = F ) (4.4) Trong đó: li độ dài bình quân hai đường đồng mức gần lưu vực Chiều dài lòng sông: L (km) Là chiều dài đường nước chảy sông từ nguồn đến cửa sông Mật độ lưới sông: D (km/km2) Mật độ lưới sông tính tỷ số tổng chiều dài sông lưu vực diện tích lưu vực: ∑L (4.5) D= F IV LÒNG SÔNG VÀ BÃI SÔNG Lòng sông phần sông có nước chảy mùa kiệt Bãi sông phần đất hai bên bờ mà đến mùa lũ bò ngập Ranh giới lòng sông bãi sông thường chỗ đòa hình thay đổi đột Một sông phát triển đầy đủ bao gồm năm đọan: Nguồn sông, thượng lưu sông, trung lưu sông, hạ lưu sông, cửa sông IV CÁC ĐẶC TRƯNG CHÍNH CỦA SÔNG Hình thái lòng sông mặt bằng: a) Hiện tượng uốn khúc sông: nguyên nhân khách quan, làm cho hướng di chuyển dòng chảy bò lệch đi, tạo nên tượng bồi xói hai bên bờ sông làm cho sông có dạng uốn cong Những dạng thấy miền đồng b) Sự thay đổi hình thái lòng sông mặt bằng: Dòng nước sông chảy uốn khúc tạo nên phân bố vận tốc không mặt cắt ngang sông, làm cho bên bờ lõm có vận tốc phân bố lớn, tạo nên xói mòn bên bờ lõm, xa hạ lưu sông, hình thành bãi bồi Hiện tượng theo thời gian xảy rõ rễt hơn, lòng sông phát triển tạo bãi bồi nhỏ sông 1197500 1197000 1196500 1196000 1195500 1195000 1194500 1194000 414500 415000 415500 416000 416500 417000 417500 418000 Hình Trường vận tốc sông Tiền đoạn Tân Châu 418500 419000 1197500 m 1197000 0.03 0.2 0.02 0.1 1196500 0.01 0.0 0.00 -0.1 -0.01 -0.2 1196000 -0.02 -0.3 -0.03 -0.4 1195500 -0.04 -0.5 -0.05 -0.6 1195000 -0.06 -0.7 -0.07 -0.8 -0.08 -0.9 1194500 -0.09 -1.0 -0.10 -1.2 1194000 414500 415000 415500 416000 416500 417000 417500 418000 418500 Hình Bồi xói đoạn sông Tiền Tân Châu 419000 1000 800 600 400 200 -200 200 400 600 800 Hình Trường vận tốc đoạn cong sông Lũy-Phan Thanh 1000 1000 m 5.0 4.0 3.0 800 2.0 1.0 0.1 600 0.0 0.0 -0.1 400 -0.2 -0.3 -0.4 200 -0.5 -200 200 400 600 800 Hình Diễn biến đáy đoạn cong Sông Lũy-Phan Thanh 1000 Mặt cắt sông: a) Mặt cắt dọc: mặt cắt qua trục lòng sông Người ta xác đònh mặt cắt dọc sông cao trình điểm lòng sông, nơi có đòa hình thay đổi rõ rệt ( nơi sâu nhất) Sau đó, lấy cao trình làm trục tung, vẽ theo trục hoành chiều dài sông tương ứng b) Mặt cắt ngang: mặt cắt vuông góc dòng chảy Độ dốc mặt nước: H1 − H (4.6) L Trong đó, H1 cao trình mực nước mặt cắt H2 cao trình mực nước mặt cắt L khoảng cách hai mặt cắt Độ dốc I giảm dần từ nguồn đến cửa sông Độ dốc I sông nhỏ thường lớn sông lớn, sông nhánh lớn sông Trên sông, độ dốc mặt nước khác theo đoạn a) Độ dốc dọc I: I= b) Độ dốc ngang: Độ dốc ngang xuất ảnh hưởng lực Coriolic hay lực ly tâm, đoạn uốn cong Dưới ảnh hưởng lực Coriolic, Các dòng chảy Bắc Bán cầu có thiên Fl hướng lệch bên phải dòng, nên mực nước bờ phải cao bờ trái Ở G F Nam bán cầu lệch bên trái, nên mực nước bờ trái cao bờ phải Tại đoạn uốn cong, ảnh hưởng lực ly tâm, mực nước bờ lõm cao bờ lồi Hình Độ dốc ngang sông nước ảnh hưởng lực ly tâm V SỰ HÌNH THÀNH DÒNG CHẢY SÔNG NGÒI: Nước mưa rơi xuống lưu vực, phần chảy mặt đất (dòng chảy mặt), phần ngấm xuống mặt đất thành nước ngầm (dòng chảy ngầm) Tất dòng chảy sau tập trung vào sông, sau chảy cửa lưu vực Sự luân chuyển nước tạo dòng chảy sông ngòi Sự hình thành dòng chảy mặt: a) Quá trình mưa: Dòng chảy sông ngòi nước ta chủ yếu hình thành mưa rơi xuống lưu vực, nên mưa khâu trình hình thành dòng chảy sông ngòi Người ta đánh giá mưa lớn hay nhỏ qua Cường độ mưa Cường độ mưa: lượng mưa đơn vò thời gian, Ký hiệu X (mm) Cường độ mưa thay đổi theo thời gian, theo không gian Trong lưu vực, khu vực có cường độ mưa lớn gọi trung tâm mưa Trong trận mưa, trung tâm mưa thường xuyên di chuyển Người ta biễu diễn trình mưa thay đổi theo thời gian sau: X(mm) 200 100 10 Hình 10 Biễu diễn trình mưa theo thời gian b) Quá trình tổn thất nước: Là lượng nước mưa bò ngấm vào đất, đọng lại thực vật, bốc ngược lại Khi cường độ mưa nhỏ cường độ thấm tất mưa rơi xuống bò thấm vào đất Khi cường độ mưa lớn cường độ thấm saau dòng thấm vào đất bão hòa, mặt đất lượng nước mưa, lượng nước làm đầy nơi bò trũng lưu vực, tràn sườn dốc vào chỗ trũng Lượng nước tiếp tục trình thấm bốc hơi, bổ sung suốt trận mưa Sau mưa, tồn thời gian dài ngấm bốc hết c) Quá trình tràn sườn dốc: Khi cường độ mưa lớn cường độ thấm đến lúc lượong mưa xuống lớn lượng nước thấm, lúc xuất hiện tựơng chảy tràn Thời gian bắt đầu tượng chảy tràn phụ thuộc vào cấu trúc đất đá nơi Những nơi thấm, dốc nhiều xuất sớm hơn, sau đó, mưa mổi lúc lớn phạm vi chảy tràn phát triển toàn lưu vực bò mưa Dòng chảy tràn có tốc độ bề dày lớp nước tràn phụ thuộc vào tương quan cường độ mưa thấm, độ dốc mặt đất độ nhám mặt dốc Rừng nhân tố đònh lớp nước tràn tốc độ, thời gian chảy tràn d) Quá trình tập trung dòng chảy sông: Nước mưa tràn sườn dốc tập trung vào sông Sau chảy sông đến cửa ra, trình tập trung dòng chảy sông Quá trình tập trung dòng chảy sông nước chảy từ sườn dốc vào sông, lượng nước cuối vào sông chảy hết khỏi cửa lưu vực sông Đây trình thủy động lực phức tạp, liên quan tới đòa hình, đòa chất lòng sông Sự hình thành dòng chảy ngầm: Khi nước ngấm xuống đất, phần bò rễ hút, phần bò mao dẫn ngược lên mặt đất bốc hơi, phần lại thấm sâu xuống đất, đến lúc làm tầng đất ngấm bò bão hoà, làm mực nước ngầm dâng lên Nước ngầm thấm qua lớp đất vào sông hình thành dòng chảy ngầm Một phần dòng chảy ngầm chảy qua lưu vực khác, lưu vực không bi khép kín Lượng nước ngầm trữ lưu vực tương đối lớn ổn đònh, nên dòng chảy ngầm tương đối ổn đònh dòng chảy mặt Những sông có lòng bò bào mòn sâu, mực nước sông thấp mực nước ngầm, dòng chảy ngầm tiếp tục chảy vào sông chí sau mùa mưa Đây lượng nước chủ yếu nuôi sông vào mùa khô, làm sông không bò hạn kiệt Đối với sông suối nhỏ miền trung du, mực nước thường cao mực nước bão hoà đất nên không nuốc ngầm bổ sung thường xuyên Vì thế, sông dễ bò khô khiệt tới mùa nắng hạn VI NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN DÒNG CHẢY SÔNG NGÒI: Nhân tố khí hậu: Mua bốc ảnh hưởng trực tiếp đến dòng chảy a)Nhiệt độ mặt đệm không khí, gồm có: Mặt đất, mặt nước, không khí b) Áp suất khong khí c) Gió d) Bão e) Độ ẩm không khí (áp suất nước, bão hoà, độ ẩm tuyệt đối, tương đối) f) Bốc (bề mặt nước,bề mặt đất, qua thực vật) g) Mưa 2 Nhân tố mặt đệm: a) b) c) d) Vò trí đòa lý đòa hình khu vực Đòa chất thỗ nhưỡng Lớp phủ thực vật Ao hồ đầm lầy Hoạt động người: a) Các hoạt động nông nghiệp: ruộng bậc thang, bờ vùng, bờ hồ chứa loại nhỏ (tác dụng giữ nước) b) Các hoạt động lâm nghiệp: trồng gây rừng, chắn gió, lũ c) Các hoạt động thủy lợi: Xây dựng hồ chứa, làm nhà máy thủy điện để điều tiết nước VII NHỮNG ĐẠI LƯNG ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG CHẢY: Lưu lượng Q Lưu lượng dòng chảy kênh tính theo công thức Chezy: Tổng lượng dòng chảy sau thời gian T: W=QtbT Độ sâu dòng chảy : Y=(103W)/(106F) (mm) Module dòng chảy: M=(103Q)/F (lít/(s.km2)) Hệ số dòng chảy: α=Y/X với X lượng mưa tương ứng với thời gian sinh W  ... 0.1 1196500 0.01 0.0 0.00 -0 .1 -0 .01 -0 .2 1196000 -0 .02 -0 .3 -0 .03 -0 .4 1195500 -0 .04 -0 .5 -0 .05 -0 .6 1195000 -0 .06 -0 .7 -0 .07 -0 .8 -0 .08 -0 .9 1194500 -0 .09 -1 .0 -0 .10 -1 .2 1194000 414500 415000... 1000 800 600 400 200 -2 00 200 400 600 800 Hình Trường vận tốc đoạn cong sông Lũy-Phan Thanh 1000 1000 m 5.0 4.0 3.0 800 2.0 1.0 0.1 600 0.0 0.0 -0 .1 400 -0 .2 -0 .3 -0 .4 200 -0 .5 -2 00 200 400 600 800... 0.0 -0 .1 400 -0 .2 -0 .3 -0 .4 200 -0 .5 -2 00 200 400 600 800 Hình Diễn biến đáy đoạn cong Sông Lũy-Phan Thanh 1000 Mặt cắt sông: a) Mặt cắt dọc: mặt cắt qua trục lòng sông Người ta xác đònh mặt