Bài giảng Thủy văn công trình: Chương 2

Bài giảng Thủy văn công trình - Chương 2: Các nguyên lý thủy văn, trình bày các nội dung: hệ thống sông ngòi, lưu vực, các yếu tố khí hậu, khí tượng, dòng chảy sông ngòi, phương trình cân bằng nước. Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên ngành Xây dựng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Thủy văn công trình: Chương 2 Khoa Thuỷ văn – Tài nguyên nước Bộ môn Thuỷ văn – Tài nguyên nước THUỶ VĂN CÔNG TRÌNH Chương 2: Các nguyên lý thuỷ văn1 2.1 Hệ thống sông ngòi - Lưu vực 1. Hệ thống sông ngòi  Sông ngòi là sản phẩm của khí hậu, 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.2 2.1 Hệ thống sông ngòi - Lưu vực 1. Hệ thống sông ngòi Sông hình nan quạt Sông hình lông chim3 2.1 Hệ thống sông ngòi - Lưu vực Tập hợp toàn bộ các sông suối lớn nhỏ̉ có liên quan đến nguồn nước sông gọi là hệ thống sông: Hệ thống sông Hồng; Hệ thống sông Đồng Nai…. Phân loại sông thường theo cách sau:•Các sông trực tiếp đổ rabiển hoặc vào các hồtrong nội địa gọi là sôngchính.•Sông đổ vào sông chínhlà sông nhánh cấp I.•Sông đổ vào sông nhánhcấp I là sông nhánh cấp II. Sông hình cành cây4 2.1 Hệ thống sông ngòi - Lưu vực 2. Lưu vực sông Là phần diện tích mặt đất giới hạn bởi mặt cắt cửa ra và đường chia nước. Toàn bộ nước trên phần diện tích đó(kể cả nước mặt và nước ngầm) sẽ chảy ra qua mặt cắt cửa ra. Mặt cắt cửa ra. Là mặt cắt ngang sông mà tại đó tiến hành nghiên cứu, đo đạc lượng nước trên lưu vực chảy qua (còn gọi là tuyến khống chế ).5 2.1 Hệ thống sông ngòi - Lưu vực Đường chia nước. Là đường nối các điểm cao nhất xung quanh lưu vực và ngăn cách nó với các lưu vực khác ở bên cạnh, trên đường phân nước nước sẽ chảy về các lưu vực sông khác nhau. Để xác định cần dựa vào bản đồ địa hình. Có 2 loại đường: đường chia nước mặt và đường chia nước ngầm. Thực tế thường thì không trùng nhau (gọi là lưu vực hở). Ứng dụng thực tế thường coi là trùng nhau (gọi là lưu vực kín).6 2.1 Hệ thống sông ngòi - Lưu vực 3. Các đặc trưng hình học của lưu vực sông  Diện tích lưu vực F (km2): Diện tích khu vực khống chế bởi đường phân nước và mặt căt cửa ra.  Chiều dài sông (Ls) và chiều dài lưu vực (Llv ): Ls là chiều dài đường nước chảy trên dòng chính tính từ nguồn đến mặt cắt cửa ra của lưu vực. Ls (km)7 2.1 Hệ thống sông ngòi - Lưu vực 3. Các đặc trưng hình học của lưu vực sông Llv là chiều dài đường gấp khúc nối từ cửa ra qua các điểm giữa của các đoạn thẳng cắt ngang lưu vực cho đến điểm xa nhất của lưu vực. Llv (km)8 2.1 Hệ thống sông ngòi - Lưu vực 3. Các đặc trưng hình học của lưu vực sông • Chiều rộng bình quân lưu vực B: B = F/Llv • Độ cao bình quân lưu vực(m): n n  Xi  ( Yi  Zi   Wi   Yngi ) i 1 i 1  n n9  Độ dốc lòng sông và độ dốc bình quân lưu vực - Độ dốc trung bình lòng sông Js = 2/L2 trong đó:  là tổng diện tích phía dưới đường nối các điểm cao độ đáy sông, L là tổng độ dài sông trên mặt phẳng nằm ngang - Độ dốc trung bình lưu vực n l l i  1 iΔh  2 i J lv  i1 F  Mật độ lưới sông: D = ∑L/F (km/km2)  Một số đặc trưng khác10 2.2 Các yếu tố khí hậu, khí tượng  Các yếu tố khí hậu, khí tượng: mưa, bốc hơi, áp suất hơi nước, gió…  Các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến dòng chảy là mưa và bốc hơi.  Mưa và bốc hơi phụ thuộc vào các yếu tố khí tượng khác: nhiệt độ, độ ẩm, gió…11 2.2 Các yếu tố khí hậu, khí tượng 1. Mưa Là hiện tượng nước ở thể lỏng hoặc thể rắn từ các tầng khí quyển rơi xuống mặt đất. Có 4 nguyên nhân hình thành mưa.  Mưa đối lưu  Mưa địa hình  Mưa gió xoáy  Mưa bão12 2.2 Các yếu tố khí hậu, khí tượng Các đặc trưng mưa a) Lượng mưa (mm): là lớp nước mưa rơi trong một thời đoạn thời gian nào đó. Thời gian xác định lương mưa nhỏ hơn 1 ngày gọi là mưa thời đoạn ngắn (mưa 60 phút, 120 phút…), ngược lại lớn hơn 1 ngày gọi là ...