Chương Sự hình thành dòng chảy sông ngòi I Hệ thống sông ngòi – Lưu vực sông Hệ thống sông ngòi    Sông ngòi hình thành tác động bào mòn dòng chảy nước mưa tuyết tan  Ví dụ: Sông dải lãnh thổ có dòng nước chảy tương đối lớn tương đối ổn định Một tập hợp sông suối gồm sông phụ lưu phân lưu lớn nhỏ có liên quan chặt chẽ với dòng chảy lưu vực tập trung nước gọi hệ thống sông   HT sông Hồng: sông Hồng sông Đà, Thao, Lô, Gâm… HT sông Mã: sông Mã sông Chu, Âm, Bưở i Phân loại phân cấp hệ thống sông  Phân loại:     HT sông hình nan quạt HT sông hình lông chim HT sông hình cành HT sông hình song song Một hệ thống sông lớn thường có hình dạng hỗn hợp  Phân cấp hệ thống sông:   Sông chính: dòng sông có kích thướ c dài có lượ ng nướ c chảy sông lớn Sông phụ:   Nhập lưu: dòng sông phụ cung cấp nước cho hệ thống Phân lưu: dòng sông phụ lấy nước hệ thống Lưu vực sông   Lưu vực sông phần mặt đất mà nước chảy sông (kể nước mặt nước ngầm)  Việc xác định đường chia nước ngầm khó nên thông thường người ta lấy đường chia nước mặt đường phân Đường chia nước lưu vực sông đường cong giới hạn vùng cấp nước cho sông Có hai loại: đường chia nước mặt đường chia nước ngầm lưu   Lưu vực kín: lưu vực có đường chia nước mặt trùng với đường chia nước ngầm Lưu vực hở: lưu vực có đường chia nước mặt không trùng với đường chia nước ngầm Sơ họa lưu vực sông Đường phân lưu Sông nhánh Sông Cửa lưu vực Sơ họa mặt cắt lưu vực sông Mặt cắt A-A Mưa Dòng chảy mặt Thấm Dòng chảy ngầm Đường chia nước mặt Bốc ∇ Đường chia nước ngầm Các đặc trưng hình học lưu vực sông        Diện tích lưu vực Chiều dài sông Chiều dài lưu vực Chiều rộng bình quân lưu vực Độ cao bình quân lưu vực Độ dốc lòng sông Độ dốc bình quân lưu vực       Mật độ lưới sông Mặt cắt sông Hệ số hình dạng lưu vực Hệ số uốn khúc Hệ số không đối xứng Hệ số phát triển đường phân nước a.Diện tích lưu vực  Là diện tích khu vực khống chế đường phân lưu Ký hiệu: F Đơn vị: km  Được xác định máy đo diện tích số phương pháp khác  Trong thực tế, thường sử dụng đồ tỉ lệ 1/10000; 1/25000; 1/50000 1/100000 F (km2) b.Chiều dài sông  Là chiều dài đường nước chảy sông tính từ nguồn đến mặt cắt cửa lưu vực Ký hiệu: Ls Đơn vị: km Ls (km) c.Chiều dài lưu vực  Là chiều dài đường gấp khúc nối từ cửa qua điểm đoạn thẳng cắt ngang lưu vực (vuông góc với trục sông chính) điểm xa lưu vực Ký hiệu: Llv Đơn vị: km Llv (km) Dòng chảy ngầm Sự di chuyển nước từ mặt đất vào lòng đất hay khe nứt đá Sự chuyển động nước ngầm khỏi mặt đất Dòng chảy mùa lũ dòng chảy mùa kiệt Sự hình thành dòng chảy sông ngòi Khi mưa rơi xuống bề mặt lưu vực:    Một phần bị giữ lại cây, mái nhà …   Một phần bị thấm xuống đất: giai đoạn đầu thấm nhiều, giai đoạn sau thấm dần ổn định  Phần dòng chảy sau bị thấm xuống đất tham gia vào trình hình thành dòng chảy ngầm, sau thời gian chảy cửa lưu vực Một phần bị giữ lại chỗ trũng (điền trũng) Một phần bị bốc trở lại: bốc qua lá, bốc lượng nước bị giữ lại cây, bốc mặt nước, bốc mặt đất Phần lại chảy tràn sườn dốc tạo thành lạch nước đổ vào suối, suối đổ vào sông nhánh, sông nhánh đổ vào sông cuối chảy cửa lưu vực (biển hồ lớn) Sơ họa hình thành dòng chảy sông ngòi i hơ Bốc t oá Th Mưa Tổn thất điền trũng Chưa bão hòa Mực nước ng ầm Bốc Dò ng chả y mặ t Bão hòa Thấm Nước ngầm Sông Các đại lượng biểu thị dòng chảy sông ngòi  Lưu lượng dòng chảy Q(m /s)  Là lượ ng nướ c     sinh lưu vực qua mặt cắt cửa n vị thời gian giây Lưu lượ ng thời điểm gọi lưu lượ ng tức thời Sự thay đổ i lưu lượ ng theo thời gian gọi trình lưu lượng Đồ thị trình lưu lượng gọi đường trình lưu lượng Lưu lượ ng bình quân thời khoảng T giá trị trung bình lưu lượ ng khoảng thời gian n T Q = ∫ Q( t ) dt T Q= ∑Q i =1 n i Các đại lượng biểu thị dòng chảy sông ngòi (tiếp)  Tổng lượng dòng chảy W(m )   Là lượng nước sinh lưu vực chảy qua mặt cắt cửa khoảng thời gian Công thức tổng quát:    Trong thực tế, có n thời đoạn tính toán thì:   t1,t2 thời điểm đầu cuối thời đoạn tính toán Q(t) lưu lượng khoảng thời gian vô nhỏ dt Qi lưu lượng bình quân thời đoạn thứ i Nếu ∆t=hằng số thì: t2 W = ∫ Q( t ) dt t1 n W = ∑ Qi ∆t i i =1 n W = ∆t ∑ Qi i =1 Các đại lượng biểu thị dòng chảy sông ngòi (tiếp)  Độ sâu dòng chảy Y (mm)    Mô đun dòng chảy M(l/s.km )   Nếu trải đề u tổng lượ ng nướ c toàn bề mặt diện tích lưu vực lớp nước gọi độ sâu dòng chảy lớp dòng chảy Công thức tính toán: Là lượ ng nướ c sinh n vị diện tích lưu vực n vị thời gian W Y = 10 −3 F 103 Q M= F Hệ số dòng chảy α  Là tỉ số độ sâu dòng chảy lượ ng mưa tươ ng ứng sinh dòng chảy thời gian T Y α = X Ý nghĩa đại lượng biểu thị dòng chảy  Lưu lượng dòng chảy Tổng lượng dòng chảy:  Phản ánh mức độ lớn nhỏ khả cung cấp  Mô đun dòng chảy Lớp dòng chảy:  Phản ánh mức độ phong   lượ ng nướ c mà lưu vực có phú nguồn nướ c lưu vực Không phụ thuộc vào diện tích lưu vực nên sử dụng để so sánh mức độ phong phú dòng chảy lưu vực Hệ số dòng chảy:  Phản ánh  tình hình sản sinh dòng chảy lưu vực α lớn lượ ng tổn thất ngượ c lại Lưu ý: Tất đại lượng biểu thị dòng chảy có mối quan hệ với Biết năm đại lượng xác định đại lượng lại Ảnh hưởng số nhân tố đến hình thành dòng chảy sông ngòi  Nhân tố khí hậu, khí tượng:     Nhân tố mặt đệm      Mưa: Là nhân tố quan trọng nhất, nguyên nhân chủ yếu sinh dòng chảy nướ c ta, chi phối quy luật dòng chảy theo thời gian Bốc hơi: ảnh hưở ng trực tiếp đế n hình thành dòng chảy qua trình tổn thất dòng chảy Nhiệt độ , gió, độ ẩm không khí: ảnh hưở ng gián tiếp đế n hình thành dòng chảy tác độ ng đế n mưa bốc Diện tích lưu vực: có tác dụng điều hòa dòng chảy Lưu vực lớn dòng chảy ngầm lớn Độ dốc lưu vực: ảnh hưởng đến tốc độ dòng chảy, đặc biệt dòng chảy lũ Địa chất, thổ nhưỡng: ảnh hưởng gián tiếp đến trình tổn thất dòng chảy thấm Địa hình: ảnh hưởng đến hướng đón gió lưu vực, qua gián tiếp ảnh hưởng đến lượng mưa sinh dòng chảy Nhân tố người:  Các hoạt độ ng sản xuất ảnh hưở ng trực tiếp gián tiếp đế n hình thành dòng chảy sông ngòi IV Phương trình cân nước  Nguyên lý cân nước:  “Xét thời đoạn bất kỳ, chênh lệch lượ ng nướ c đến lượng nước khỏi thể tích lượng nước tích đọ ng thể tích đấ y.” Phương trình cân nước tổng quát   Xét khu vực lưu vực thời đoạn ∆t Các thành phần nước đến:      Các thành phần nước đi:     Lượng mưa: X Lượ ng nướ c ngưng tụ: Z1 Lượ ng nướ c mặt đế n: Ym1 Lượ ng nướ c ngầm đế n: Yng1 Lượ ng bốc hơi: Z2 Lượ ng nướ c mặt đi: Ym2 Lượ ng nướ c ngầm đi: Yng2 Ym1 Z2 X Yng1 ±∆W Z1 Chênh lệch trữ lượng nước khu vực đầu cuối thời đoạn tính toán: ∆W=W2 -W1 PTTQ: Ym2 (X+Z1+Ym1+Yng1)-(Z+Ym2+Yng2)=±∆W Yng2 Phương trình cân nước viết cho lưu vực  Trong thời đoạn  Đối với lưu vực kín:  Vì đường phân chia nước mặt đường phân chia nước ngầm trùng nên: Ym1=0, Yng1=0  Đặt Y= Ym2+Yng2; Z= Z2-Z1 X-(Z+Y)=±∆W  Đối với lưu vực hở:  Vì đường phân chia nước mặt đường phân chia nước ngầm không trùng nhau, nên: Ym1=0, Yng1≠0 X+Yng1-(Z+Y)=±∆W Phương trình cân nước viết cho lưu vực  Trong thời kỳ nhiều năm  Đối với lưu vực kín:  PTCBN viết cho năm thứ i: Xi-(Zi+Yi)=±∆Wi  PTCBN viết cho n năm: ΣXi- ΣZi- ΣYi= Σ±∆Wi  Chia vế cho n đặt:     X0=(ΣXi)/n chuẩn mưa năm  Y0=(ΣYi)/n chuẩn dòng chảy năm  Z0=(ΣZi)/n chuẩn bốc năm Trong thời kỳ nhiều năm có năm thừa nước, có năm thiếu nước nên Σ±∆Wi ≅ Kết luận: X0-Z0-Y0=0 Đối với lưu vực hở:  X0+ (ΣYng1)/n -Z0-Y0=0 [...]... lu vc nh hn 100km 2 Sụng Din tớch (km ) 2 Tng lng nc (km3/nm) Trong nc Ngoi vo Ton b Bng- K Cựng 12. 880 7,19 1,73 8, 92 Hng-Thỏi Bỡnh 168.700 93,0 44 137 Mó-Chu 28 .400 15,76 4,34 20 ,1 C 27 .20 0 19,46 4,74 24 ,2 Gianh 4.680 8,14 8,14 Qung Tr 2. 660 4,68 4,68 Hng 2. 830 5,64 5,64 10.350 19,3 19,3 V 1 .26 0 2, 36 2, 36 Tr Khỳc 3.189 6,19 6,19 An Lóo 1.466 1,64 1,64 Cụn 2. 980 2, 58 2, 58 K L 1. 920 1,45 1,45 13.800... khụng gian (v trớ tõm ma, gim dn v cỏc hng nh th no ) Khi lng tớnh toỏn ln, cn ti liu nhiu, trm phõn b u trong khụng gian Vớ d 2 TT Xi (mm) 1 1600 21 00mm 2 1700 20 00mm 3 1800 4 1900 5 20 00 6 21 00 7 22 00 22 00mm 1900mm 1800mm 1700mm 1600mm Xbq=1873mm fi (km2) 150 410 300 25 0 25 0 100 2 Bc hi L hin tng thoỏt hi nc t mt nc, mt t hoc lỏ cõy Lng bc hi: c tớnh bng b dy lp nc b bc thoỏt trong thi on no ú Z (mm)... ma Xác định diện tích khống chế bởi các đờng đẳng trị lợng ma kế cận nhau 24 00mm 22 00mm 20 00mm 1800mm 1600mm 1400mm 120 0mm Phng phỏp ng ng tr (tip) Tớnh lng ma bnh quõn lu vc X i + X i +1 f i 2 X = i =1 Trong ú fi l din tớch nm gia F hai ng ng tr cú n lng ma tng ng l Xi v Xi+1 24 00mm 22 00mm 20 00mm 1800mm 1600mm 1400mm 120 0mm Phng phỏp ng ng tr (tip) Nhn xột: Phng phỏp ny cho kt qu chớnh... hc) Vớ d 1 Lu vc sụng cú din tớch: F=1000 km Trờn lu vc cú 4 trm ma, mi trm khng ch din tớch l : f1= 160km2 f2= 310km2 f3= 27 0km2 f4 =26 0km2 Lng ma i din cho 4 mnh din tớch tng ng l: 2 X1= 21 0mm X2 =25 0mm X3=310mm X4= 320 mm Lng ma bỡnh quõn lu vc l: Xbq = 27 8mm Phng phỏp ng ng tr ng ng tr ma l ng cong ni lin cỏc im trờn bn cú lng ma bng nhau Các bớc thực hiện: Dựa vào tài liệu quan trắc... 6,19 6,19 An Lóo 1.466 1,64 1,64 Cụn 2. 980 2, 58 2, 58 K L 1. 920 1,45 1,45 13.800 10,36 10,36 Cỏi (Nha Trang) 1.900 1,9 1,9 Cỏi (Phan Rang) 3.000 1, 72 1, 72 Ly 1.910 0, 82 0, 82 Cỏi (Phan Thit) 1.050 0,488 0,488 ng Nai 44.100 29 ,2 1,4 30,6 Mờ Kụng 795.000 20 ,6* 500 520 ,6 Thu Bn Ba (*): khụng tớnh Tõy Nguyờn II Cỏc nhõn t khớ hu, khớ tng Ch thy vn ca mt vựng ph thuc ch yu khớ hu, sau ú l a hỡnh, a cht v th... trng hỡnh hc khỏc 2 Mt li sụng (km/km ) L t s gia tng chiu di ca tt c cỏc sụng sui trờn lu vc chia cho din tớch lu vc n d= L i =1 F H thng sụng ngũi Vit nam Tng s cỏc sụng trờn lónh th vi dũng chy thng xuyờn v cú chiu di t 10km tr lờn l 2. 360 2 9 h thng sụng cú din tớch lu vc t 10.000km tr lờn 2 166 sụng cú din tớch lu vc t 500-10000km , phn ln l sụng nhỏnh ca cỏc sụng ln 2 2170 sụng cú din tớch... km2 Phng phỏp a giỏc Theissen (tip) Nhn xột: Phng phỏp ny ng dng c khi trờn lu vc v lõn cn nú cú nhiu im o ma vi n3 Phng phỏp a giỏc l phng phỏp thng dựng nht trong tớnh toỏn thu vn hin nay u im ca phng phỏp: xột c quyn s din tớch fi/F (so vi phng phỏp bnh quõn s hc) Vớ d 1 Lu vc sụng cú din tớch: F=1000 km Trờn lu vc cú 4 trm ma, mi trm khng ch din tớch l : f1= 160km2 f2= 310km2 f3= 27 0km2... Cỏc nhõn t nh h ng chớnh: thiu ht bóo hũa, nhit , tc giú,cht n c, din tớch mt bc hi, VD: Bc hi mt n c hng thỏng ti trm Lỏng (H Ni) Thỏng I II III IV V VI VII VIII IX Zt 65 54 52 72 111 105 113 1 02 88 X XI XII Nm 98 82 66 1008 (mm) Ghi chỳ: thiu ht bóo hũa l chờnh lch gia ỏp sut hi nc bóo hũa v ỏp sut hi nc thc t, biu th mc bóo hũa hi nc trong khụng khớ Phõn loi bc hi (tip) Bc hi mt t: L bc... gia 2 ng ng cao liờn tip F- Din tớch lu vc n- s mnh din tớch H i 1 + H i fi 2 i =1 H tb = n fi = F i =1 n Mt s c trng hỡnh hc khỏc o dc lũng sụng chớnh Js ( /oo): tớnh theo ng k dc sụng sao cho cỏc phn din tớch tha thiu khụng ch bi ng thng v ng ỏy sụng bng nhau o dc bỡnh quõn lu vc J ( /oo) Trong ú: gia hai ng ng mc li: chiu di ca ng ng cao th i trong phm vi lu vc li 1 + li hi 2 i... ma trn, L ng ma ngy, L ng ma thỏng, L ng ma nm Cng ma: L lng ma ri trong mt n v thi gian Ký hiu: at n v: mm/h, mm/phỳt ng quỏ trỡnh ma: l s bin i ca cng ma theo thi gian t aa t max a(mm/ph T ) Ht1t1t2 t2 T t Thựng o ma chun Thit b o ma t ghi c Cỏc phng phỏp tớnh ma bnh quõn lu vc Phng phỏp bnh quõn s hc Phng phỏp a giỏc Theisson Phng phỏp ng ng tr Phng phỏp bnh quõn s hc Trm o ma n X = X i =1 i ... tớch l : f1= 160km2 f2= 310km2 f3= 27 0km2 f4 =26 0km2 Lng ma i din cho mnh din tớch tng ng l: X1= 21 0mm X2 =25 0mm X3=310mm X4= 320 mm Lng ma bỡnh quõn lu vc l: Xbq = 27 8mm Phng phỏp ng ng... phõn b u khụng gian Vớ d TT Xi (mm) 1600 21 00mm 1700 20 00mm 1800 1900 20 00 21 00 22 00 22 00mm 1900mm 1800mm 1700mm 1600mm Xbq=1873mm fi (km2) 150 410 300 25 0 25 0 100 Bc hi L hin tng thoỏt hi nc t... b Bng- K Cựng 12. 880 7,19 1,73 8, 92 Hng-Thỏi Bỡnh 168.700 93,0 44 137 Mó-Chu 28 .400 15,76 4,34 20 ,1 C 27 .20 0 19,46 4,74 24 ,2 Gianh 4.680 8,14 8,14 Qung Tr 2. 660 4,68 4,68 Hng 2. 830 5,64 5,64