Bài giảng Thủy văn công trình - Chương 2: Sự hình thành của dòng chảy sông ngòi

ppt 56 trang hapham 1400
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Thủy văn công trình - Chương 2: Sự hình thành của dòng chảy sông ngòi", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptbai_giang_thuy_van_cong_trinh_chuong_2_su_hinh_thanh_cua_don.ppt

Nội dung text: Bài giảng Thủy văn công trình - Chương 2: Sự hình thành của dòng chảy sông ngòi

  1. Chương 2 Sự hình thành dòng chảy sông ngòi
  2. I. Hệ thống sông ngòi – Lưu vực sông 1. Hệ thống sông ngòi ⚫ Sông ngòi được hình thành dưới tác động bào mòn của dòng chảy do nước mưa hoặc tuyết tan ⚫ Sông 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. ⚫ Ví dụ: ⚫ HT sông Hồng: sông Hồng và các sông Đà, Thao, Lô, Gâm ⚫ HT sông Mã: sông Mã và các sông Chu, Âm, Bưởi
  3. Phân loại và phân cấp hệ thống sông ⚫ Phân loại: ⚫ Phân cấp hệ thống ⚫ HT sông hình nan quạt sông: ⚫ HT sông hình lông chim ⚫ Sông chính: là dòng sông có kích thước dài ⚫ HT sông hình cành cây nhất và có lượng nước ⚫ HT sông hình song chảy trong sông là lớn song nhất Một hệ thống sông lớn ⚫ Sông phụ: thường có hình dạng ⚫ Nhập lưu: là dòng hỗn hợp. sông phụ cung cấp nước cho hệ thống ⚫ Phân lưu: là dòng sông phụ lấy nước của hệ thống
  4. 2. Lưu 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 ngầm ⚫ Lưu vực hở: là lưu vực có đường chia nước mặt không trùng với đường chia nước ngầm
  5. Sơ họa một lưu vực sông Đường phân lưu Sông nhánh Sông chính Cửa ra lưu vực
  6. Sơ họa mặt cắt một lưu vực sông Mặt cắt A-A Đường chia Mưa nước mặt Bốc Dòng chảy hơi mặt Thấm Đường chia nước ngầm Dòng chảy  ngầm
  7. 3. Các đặc trưng hình học của lưu vực sông ⚫ Diện tích lưu vực ⚫ Mật độ lưới sông ⚫ Chiều dài sông ⚫ Mặt cắt sông ⚫ Chiều dài lưu vực ⚫ Hệ số hình dạng lưu ⚫ Chiều rộng bình quân vực lưu vực ⚫ Hệ số uốn khúc ⚫ Độ cao bình quân lưu ⚫ Hệ số không đối xứng vực ⚫ Hệ số phát triển đường ⚫ Độ dốc lòng sông phân nước ⚫ Độ dốc bình quân lưu vực
  8. a.Diện tích lưu vực ⚫ Là diện tích khu vực được khống chế bởi đường phân lưu. Ký hiệu: F. Đơn vị: km2. ⚫ Được xác định bằng máy đo diện tích hoặc một số phương pháp khác. F (km2) ⚫ Trong thực tế, thường sử dụng các bản đồ tỉ lệ 1/10000; 1/25000; 1/50000 và 1/100000
  9. b.Chiều dài sông ⚫ Là chiều dài đường nước chảy trên sông chính tính từ nguồn đến mặt cắt cửa ra lưu Ls (km) vực. Ký hiệu: Ls. Đơn vị: km.
  10. c.Chiều dài lưu vực ⚫ Là chiều dài đường gấp khúc nối từ cửa ra qua các điểm giữa của các đoạn thẳng cắt ngang Llv (km) lưu vực (vuông góc với trục sông chính) cho đến điểm xa nhất của lưu vực. Ký hiệu: Llv. Đơn vị: km
  11. Một số đặc trưng hình học khác ⚫ Chiều rộng bình quân lưu vực: ⚫ Là tỷ số giữa diện tích lưu vực và chiều dài lưu vực Blv (km) = F/Llv F/Ls ⚫ Độ cao bình quân lưu vực: n Trong đó: H i−1 + H i  fi H - cao trình đường đồng mức thứ i 2 i H = i=1 tb n fi- diện tích bộ phận của lưu vực nằm giữa 2 đường đẳng cao liên tiếp  fi = F F- Diện tích lưu vực i=1 n- số mảnh diện tích
  12. Một số đặc trưng hình học khác o ⚫ Độ dốc lòng sông chính Js ( /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 nhau o ⚫ Độ dốc bình quân lưu vực J ( /oo) Trong đó: n li−1 + li Dh : chênh lệch cao độ Dh i  2 i giữa hai đường đồng mức J = i=1 lv n li: chiều dài của đường đẳng cao thứ i  fi = F i=1 trong phạm vi lưu vực
  13. Một số đặc trưng hình học khác ⚫ 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. n  L d = i=1 F
  14. Hệ thống sông ngòi Việt nam ⚫ Tổng số các sông trên lãnh thổ với dòng chảy thường xuyên và có chiều dài từ 10km trở lên là 2.360 ⚫ 9 hệ thống sông có diện tích lưu vực từ 10.000km2 trở lên ⚫ 166 sông có diện tích lưu vực từ 500- 10000km2, phần lớn là sông nhánh của các sông lớn ⚫ 2170 sông có diện tích lưu vực nhỏ hơn 500km2 (chiếm 93%), trong đó ⚫ 1556 sông có diện tích lưu vực nhỏ hơn 100km2
  15. Tổng lượng nước (km3/năm) Sông Diện tích (km2) Trong nước Ngoài vào Toàn bộ Bằng- Kỳ Cùng 12.880 7,19 1,73 8,92 Hồng-Thái Bình 168.700 93,0 44 137 Mã-Chu 28.400 15,76 4,34 20,1 Cả 27.200 19,46 4,74 24,2 Gianh 4.680 8,14 8,14 Quảng Trị 2.660 4,68 4,68 Hương 2.830 5,64 5,64 Thu Bồn 10.350 19,3 19,3 Vệ 1.260 2,36 2,36 Trà Khúc 3.189 6,19 6,19 An Lão 1.466 1,64 1,64 Côn 2.980 2,58 2,58 Kỳ Lộ 1.920 1,45 1,45 Ba 13.800 10,36 10,36 Cái (Nha Trang) 1.900 1,9 1,9 Cái (Phan Rang) 3.000 1,72 1,72 Lũy 1.910 0,82 0,82 Cái (Phan Thiết) 1.050 0,488 0,488 Đồng Nai 44.100 29,2 1,4 30,6 Mê Kông 795.000 20,6* 500 520,6 (*): không tính ở Tây Nguyên
  16. II. Các nhân tố khí hậu, khí tượng ⚫ Chế 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 hơi ⚫ Mưa và bốc hơi lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố khí tượng khác: nhiệt độ, bức xạ, độ ẩm, áp suất không khí, gió,
  17. Các yếu tố khí tượng ⚫ Nhiệt độ mặt đất ⚫ Nhiệt độ mặt nước ⚫ Nhiệt độ không khí ⚫ Áp suất không khí ⚫ Độ ẩm không khí ⚫ Gió ⚫ Bão ⚫ Mưa ⚫ Bốc hơi
  18. 1. Mưa a. Khái niệm và phân loại ⚫ Là hiện tượng nước ở thể lỏng hoặc thể rắn từ các tầng khí quyển rơi xuống bề mặt đất. ⚫ Quá trình hình thành mưa: ⚫ Không khí ẩm bị lạnh đi xuống dưới điểm sương ⚫ Hơi nước quá bão hòa ngưng kết lại thành hạt ⚫ Các 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.
  19. Phân loại mưa ⚫ Theo tính chất của mưa: ⚫ Mưa rào ⚫ Mưa dầm ⚫ Mưa phùn ⚫ Theo nguyên nhân làm khối không khí thăng lên cao: ⚫ Mưa đối lưu ⚫ Mưa địa hình ⚫ Mưa gió xoáy ⚫ Mưa front lạnh ⚫ Mưa front nóng ⚫ Mưa bão
  20. b. Các đặc trưng 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 năm ⚫ Cường 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 gian at (mm/ph) at max aT Ht1-t2 t1 t2 t T
  21. Thùng đo mưa chuẩn
  22. Thiết bị đo mưa tự ghi
  23. c. Các phương pháp tính mưa bỡnh quân lưu vực • Phương pháp bỡnh quân số học • Phương pháp đa giác Theisson • Phương pháp đường đẳng trị
  24. Phương pháp bỡnh quân số học Trạm đo mưa n  X i X = i=1 n Trong đó: n là số trạm đo mưa trên lưu vực Xi là lượng mưa ở trạm thứ i Nhận 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.
  25. Phương 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 nó ⚫ Nội dung phương phỏp: ⚫ Nối các trạm đo mưa bằng các đoạn thẳng ⚫ Kẻ đường trung trực của các đoạn thẳng đó ⚫ Cỏc đường trung trực này chia lưu vực thành cỏc đa giỏc. Lượng mưa của trạm đo nằm trong mỗi đa giỏc là lượng mưa bỡnh quõn của phần diện tớch thuộc đa giỏc đú.
  26. Phương pháp đa giác Theissen (tiếp) ⚫ Xác định lượng mưa bỡnh quân lưu vực: n  fi X i X = i=1 n  fi = F i=1 Trong đó: Xi là lượng mưa tại trạm thứ i đại diện cho mảnh diện tích thứ i; n là số đa giác (hoặc trạm mưa); fi là diện tích của khu vực thứ i; F là diện tích lưu vực tính bằng km2
  27. Phương pháp đa giác Theissen (tiếp) ⚫ 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)
  28. Ví dụ 1 ⚫ Lưu vực sông có diện tích: F=1000 km2 ⚫ Trên lưu vực có 4 trạm mưa, mỗi trạm khống chế diện tích là : 2 ⚫ f1= 160km 2 ⚫ f2= 310km 2 ⚫ f3= 270km 2 ⚫ f4=260km ⚫ Lượng mưa đại diện cho 4 mảnh diện tích tương ứng là: ⚫ X1= 210mm ⚫ X2=250mm ⚫ X3=310mm ⚫ X4=320mm ⚫ Lượng mưa bình quân lưu vực là: Xbq = 278mm
  29. Phương pháp đường đẳng trị ⚫ Đường đẳng trị mưa là đường cong nối liền các điểm trên bản đồ có lượng mưa 2400mm bằng nhau. 2200mm ⚫ C¸c bíc thùc hiÖn: 2000mm ⚫ Dùa vµo tµi liÖu quan tr¾c trong vµ ngoµi lu vùc 1800mm ®ång bé, tiÕn hµnh tÝnh to¸n vµ vÏ c¸c ®êng ®¼ng 1600mm trÞ ma. 1400mm ⚫ X¸c ®Þnh diÖn tÝch khèng chÕ bëi c¸c ®êng ®¼ng trÞ 1200mm lîng ma kÕ cËn nhau
  30. Phương pháp đường đẳng trị (tiếp) ⚫ Tính lượng mưa bỡnh quân lưu vực 2400mm n X + X f i i+1 2200mm  i 2 X = i=1 F 2000mm 1800mm ⚫ Trong đó fi là diện tích nằm giữa hai đường đẳng trị có lượng mưa 1600mm tương ứng là Xi và Xi+1 1400mm 1200mm
  31. Phương pháp đường đẳng trị (tiếp) ⚫ Nhận xét: ⚫ Phương pháp này cho kết quả chính xác nhất ⚫ Phương 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 gian
  32. Ví dụ 2 TT Xi fi (mm) (km2) 1 1600 2200mm 150 2100mm 2 1700 410 2000mm 3 1800 300 1900mm 4 1900 250 1800mm 5 2000 1700mm 250 6 2100 1600mm 100 Xbq=1873mm 7 2200
  33. 2. Bốc hơi ⚫ Là 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 ngày ⚫ Lượng bốc hơi tháng ⚫ Lượng bốc hơi năm ⚫ Quy luật về sự thay đổi lượng bốc hơi theo thời gian được gọi là chế độ bốc hơi.
  34. Phân loại bốc hơi ⚫ Bốc hơi mặt nước: ⚫ là 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, ⚫ VD: Bốc hơi mặt nước hàng tháng tại trạm Láng (Hà Nội) Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Zt 65 54 52 72 111 105 113 102 88 98 82 66 1008 (mm) Ghi chú: Độ thiếu hụt bão hòa là chênh lệch giữa áp suất hơi nước bão hòa và áp suất hơi nước thực tế, biểu thị mức độ bão hòa hơi nước trong không khí.
  35. Phân loại bốc hơi (tiếp) ⚫ Bốc hơi mặt đất: ⚫ Là bốc hơi trực tiếp từ mặt đất ⚫ Phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố: ⚫ Khí tượng: nhiệt độ, độ thiếu hụt bão hòa, gió ⚫ Tính chất vật lý của đất, trạng thái mặt đất, địa hình ⚫ Bốc hơi qua lá cây: ⚫ Còn gọi là thoát hơi thực vật ⚫ Phụ thuộc vào các nhân tố: ⚫ Nhiệt độ, ánh sáng, loài thực vật, độ ẩm của đất Quá trình bốc hơi mặt đất và bốc hơi qua lá cây gọi chung là quá trình bốc thoát hơi. Lượng bốc thoát hơi được đo đạc bởi thùng đo bốc hơi của đất.
  36. Thùng đo bốc hơi
  37. Phân loại bốc hơi (tiếp) ⚫ Bốc hơi lưu vực ⚫ Là 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 lá. Ghi chú: Trong thực tế, có thể đo được bốc hơi mặt đất và bốc hơi mặt nước nhưng không thể đo được lượng bốc hơi lưu vực. Để xác định lượng bốc hơi lưu vực có thể sử dụng phương trình cân bằng nước.
  38. III. Dòng chảy sông ngòi Thuật ngữ “Dòng chảy” được dùng để chỉ khả năng cung cấp nước của một lưu vực sông nào đó trong một khoảng thời gian nhất định. Phân loại dòng chảy sông ngòi: ⚫ Theo nguồn gốc: ⚫ Dòng chảy mặt ⚫ Dòng chảy ngầm ⚫ Theo thời gian: ⚫ Dòng chảy năm ⚫ Dòng chảy lũ ⚫ Dòng chảy kiệt
  39. Dòng chảy mặt do mưa
  40. Dòng chảy mặt do tuyết tan
  41. Dòng chảy sát mặt
  42. Dòng chảy ngầm
  43. Sự di chuyển của nước từ mặt đất vào trong lòng đất hay các khe nứt của đá
  44. Sự chuyển động của nước ngầm ra khỏi mặt đất
  45. Dòng chảy mùa lũ và dòng chảy mùa kiệt
  46. Sự hình thành dòng chảy sông ngòi Khi mưa rơi xuống bề mặt lưu vực: ⚫ Một phần bị giữ lại trên lá cây, mái nhà ⚫ Một phần bị giữ lại trong các chỗ trũng (điền trũng) ⚫ Một phần bị bốc hơi trở lại: bốc hơi qua lá, bốc hơi của lượng nước bị giữ lại trên lá cây, bốc hơi mặt nước, bốc hơi mặt đất ⚫ Một phần bị thấm xuống đất: giai đoạn đầu thấm nhiều, giai đoạn sau thấm ít dần và ổn định ⚫ Phần còn lại chảy tràn trên sườn dốc tạo thành các lạch nước rồi đổ vào suối, suối đổ vào sông nhánh, sông nhánh đổ vào sông chính và cuối cùng chảy ra cửa ra của lưu vực (biển hoặc hồ lớn) ⚫ Phần dòng chảy sau khi bị thấm xuống đất sẽ tham gia vào quá trình hình thành dòng chảy ngầm, sau một thời gian cũng sẽ chảy về cửa ra của lưu vực
  47. Sơ họa sự hình thành dòng chảy sông ngòi Bốc hơi Mưa Tổn thất điền Bốc hơi trũng Chưa bão hòa Bão hòa Thấm Nước ngầm Sông
  48. Các đại lượng biểu thị dòng chảy sông ngòi ⚫ Lưu lượng dòng chảy Q(m3/s) ⚫ Là lượng nước sinh ra trên lưu vực đi qua mặt cắt cửa ra trong đơn vị thời gian 1 giây. ⚫ Lưu lượng tại một thời điểm bất kỳ gọi là lưu lượng tức thời ⚫ Sự thay đổi của lưu lượng theo thời gian gọi là quá trình lưu lượng ⚫ Đồ thị của quá trình lưu lượng gọi là đường quá trình lưu lượng ⚫ Lưu lượng bình quân trong một thời khoảng T bất kỳ là giá trị trung bình của lưu lượng trong khoảng thời gian đó. n T 1 Qi Q = Q(t)dt Q = i=1 T 0 n
  49. Các đại lượng biểu thị dòng chảy sông ngòi (tiếp) ⚫ Tổng lượng dòng chảy W(m3) ⚫ Là lượng nước sinh ra trên lưu vực chảy qua mặt cắt cửa ra trong một khoảng thời gian nào đó. ⚫ Công thức tổng quát: t2 ⚫ t ,t là thời điểm đầu và cuối của thời 1 2 W = Q(t)dt đoạn tính toán t1 ⚫ Q(t) là lưu lượng trong khoảng thời gian vô cùng nhỏ dt n ⚫ Trong thực tế, nếu có n thời đoạn tính W = Q Dt toán thì:  i i i=1 ⚫ Q là lưu lượng bình quân trong thời đoạn i n thứ i W = Dt Q ⚫ Nếu Dt=hằng số thì:  i i=1
  50. Các đại lượng biểu thị dòng chảy sông ngòi (tiếp) ⚫ Độ sâu dòng chảy Y (mm) ⚫ Nếu trải đều tổng lượng nước trên toàn bộ bề mặt diện tích lưu vực W −3 được một lớp nước gọi là độ sâu Y = .10 dòng chảy hoặc lớp dòng chảy F ⚫ Công thức tính toán: ⚫ Mô đun dòng chảy M(l/s.km2) 103Q ⚫ Là lượng nước sinh ra trên mỗi đơn M = vị diện tích lưu vực trong một đơn vị F thời gian. ⚫ Hệ số dòng chảy a ⚫ Là tỉ số giữa độ sâu dòng chảy và Y lượng mưa tương ứng sinh ra dòng a = chảy trong thời gian T. X
  51. Ý nghĩa của các đại lượng biểu thị dòng chảy ⚫ Lưu lượng dòng chảy và Tổng lượng dòng chảy: ⚫ Phản ánh mức độ lớn nhỏ về lượng nước mà lưu vực có khả năng cung cấp ⚫ Mô đun dòng chảy và Lớp dòng chảy: ⚫ Phản ánh mức độ phong phú về nguồn nước của lưu vực ⚫ Không phụ thuộc vào diện tích của lưu vực nên có thể sử dụng để so sánh mức độ phong phú của dòng chảy giữa các lưu vực. ⚫ Hệ số dòng chảy: ⚫ Phản ánh tình hình sản sinh dòng chảy trên lưu vực. ⚫ a càng lớn thì lượng tổn thất càng ít và ngược lại Lưu ý: Tất cả các đại lượng biểu thị dòng chảy đều có mối quan hệ với nhau. Biết một trong năm đại lượng sẽ xác định được các đại lượng còn lại.
  52. Ảnh hưởng của một số nhân tố đến sự hình thành dòng chảy sông ngòi ⚫ Nhân tố khí hậu, khí tượng: ⚫ Mưa: Là nhân tố quan trọng nhất, là nguyên nhân chủ yếu sinh ra dòng chảy ở nước ta, chi phối quy luật dòng chảy theo thời gian ⚫ Bốc hơi: ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành dòng chảy qua quá trình tổn thất dòng chảy ⚫ Nhiệt độ, gió, độ ẩm không khí: ảnh hưởng gián tiếp đến sự hình thành dòng chảy do tác động đến mưa và bốc hơi ⚫ Nhân tố mặt đệm ⚫ Diện tích lưu vực: có tác dụng điều hòa dòng chảy. Lưu vực càng lớn thì dòng chảy ngầm càng 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 quá trình tổn thất dòng chảy do thấm ⚫ Địa hình: ảnh hưởng đến hướng đón gió của lưu vực, qua đó gián tiếp ảnh hưởng đến lượng mưa sinh dòng chảy ⚫ Nhân tố con người: ⚫ Các hoạt động sản xuất ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến sự hình thành dòng chảy sông ngòi
  53. IV. Phương trình cân bằng nước ⚫ Nguyên lý cân bằng nước: ⚫ “Xét trong một thời đoạn bất kỳ, chênh lệch giữa lượng nước đến và lượng nước đi ra khỏi một thể tích bằng lượng nước tích đọng trong thể tích đấy.”
  54. Phương trình cân bằng nước tổng quát ⚫ Xét một khu vực bất kỳ trên lưu vực trong một thời đoạn bất kỳ Dt ⚫ Các thành phần nước đến: Ym1 ⚫ Lượng mưa: X Z2 X ⚫ Lượng nước ngưng tụ: Z1 ⚫ Lượng nước mặt đến: Ym1 Z ⚫ Lượng nước ngầm đến: Y Yng1 1 ng1 DW ⚫ Các thành phần nước đi: ⚫ Lượng bốc hơi: Z2 ⚫ Lượng nước mặt đi: Ym2 ⚫ Lượng nước ngầm đi: Yng2 ⚫ Chênh lệch trữ lượng nước trên khu vực Y tại đầu và cuối thời đoạn tính toán: m2 DW=W2 -W1 Yng2 PTTQ: (X+Z1+Ym1+Yng1)-(Z+Ym2+Yng2)= DW
  55. Phương trình cân bằng nước viết cho lưu vực ⚫ Trong một thời đoạn bất kỳ ⚫ Đối với lưu vực kín: ⚫ Vì đường phân chia nước mặt và đường phân chia nước ngầm trùng nhau nên: Ym1=0, Yng1=0 ⚫ Đặt Y= Ym2+Yng2; Z= Z2-Z1 X-(Z+Y)= DW ⚫ Đối với lưu vực hở: ⚫ Vì đường phân chia nước mặt và đường phân chia nước ngầm không trùng nhau, nên: Ym1=0, Yng1≠0. X+Yng1-(Z+Y)= DW
  56. Phương trình cân bằng nước viết cho lưu vực ⚫ Trong thời kỳ nhiều năm ⚫ Đối với lưu vực kín: ⚫ PTCBN viết cho năm thứ i: Xi-(Zi+Yi)= DWi ⚫ PTCBN viết cho n năm: Xi- Zi- Yi=  DWi ⚫ Chia cả 2 vế cho n và đặt: ⚫ X0=(Xi)/n là chuẩn mưa năm ⚫ Y0=(Yi)/n là chuẩn dòng chảy năm ⚫ Z0=(Zi)/n là chuẩn bốc hơi năm ⚫ Trong thời kỳ nhiều năm có năm thừa nước, có năm thiếu nước nên  DWi  0 ⚫ Kết luận: X0-Z0-Y0=0 ⚫ Đối với lưu vực hở: ⚫ X0+ (Yng1)/n -Z0-Y0=0