Mô hình toán thủy văn lưu vực nhỏ - Chương 3: Giáng thủy

Nguồn dữ liệu đầu vào trong hầu hết mô hình thủy văn là giáng thủy. Mưa và tuyết là những dạng của giáng thủy - mối quan tâm chủ yếu trong mô hình thủy văn ở những lưu vực sông nhỏ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình toán thủy văn lưu vực nhỏ - Chương 3: Giáng thủyCh − ¬ n g 3 Gi¸ng thuû3.1 Lêi nãi ®Çu .........................................................................................1373.2 L−îng m−a .........................................................................................1383.3 M« h×nh l−îng m−a ...........................................................................1493.4 L−îng m−a nh− lµ mét phÇn cña c¸c m« h×nh thñy v¨n .................1613.5 TuyÕt trong m« h×nh ho¸ l−u vùc nhá ..............................................1713.6 M« h×nh tuyÕt tan .............................................................................1763.7 L−îng tuyÕt tan trong c¸c m« h×nh thñy v¨n ..................................186 135136 Gi¸ng thñy T¸c gi¶: H. B. Osborn vµ L.J.Lane, USDA - ARS - SWC T.T. nghiªn cøu l−u vùc s«ng T©y - Nam, Tuscon, AZ; C.W. Rechardson, USDA. T.T nghiªn cøu ®ång cá, Temple, TX; M. Molnau, ViÖn kü thuËt n«ng nghiÖp, §H Idaho, Mosscow, ID3.1 Lêi nãi ®Çu Nguån d÷ liÖu ®Çu vµo trong hÇu hÕt m« h×nh thñy v¨n lµ gi¸ng thñy.M−a vµ tuyÕt lµ nh÷ng d¹ng cña gi¸ng thñy - mèi quan t©m chñ yÕu trong m«h×nh thuû v¨n ë nh÷ng l−u vùc s«ng nhá. Còng v× lÏ m« h×nh gi¸ng thñy ®¸nh gi¸ tµi nguyªn n−íc theo mïa vµn¨m, nªn c¸c thiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Òu dùa trªn c¬ së dù b¸o ®Ønh lò, xãi mßntrÇm tÝch, vËn chuyÓn c¸c chÊt ho¸ häc vµ ®¸nh gi¸ mïa mµng tõ nh÷ng vïngkh« h¹n ®Õn nh÷ng vïng ®Êt cã hÖ thèng thuû lîi, vµ tõ nh÷ng vïng ®åi nói®Õn nh÷ng vïng ®ång cá. ViÖc sö dông mét m« h×nh thñy v¨n th−êng yªu cÇu d÷ liÖu gi¸ng thuû®Çu vµo mét c¸ch chi tiÕt vµ phøc t¹p. Nh÷ng c©n nh¾c trªn khÝa c¹nh kinh tÕsÏ quyÕt ®Þnh møc ®é chi tiÕt nµo cña mÉu ®−îc ¸p dông trong tÝnh to¸n thùctÕ. VÝ dô nh−: tõ d÷ kiÖn ë mét vò kÕ chuÈn cã thÓ ®ñ ®Ó x¸c ®Þnh l−îng m−atrung b×nh n¨m hoÆc mïa trªn mét l−u vùc s«ng nhá. Mét chuçi sè liÖu ®o ®¹ccña vò kÕ còng cã thÓ cung cÊp ®ñ th«ng tin cho viÖc dù b¸o sù xãi mßn hµngn¨m vµ qu¸ tr×nh mùc n−íc. Mét hÖ thèng c¸c b¶ng ghi kÕt qu¶ ®o ®¹c lµ cÇnthiÕt cho viÖc m« t¶ sù biÕn ®æi cña gi¸ng thñy theo thêi gian vµ kh«ng gian.D÷ kiÖn tõ hÖ thèng c¸c b¶ng biÓu cã thÓ cÇn cho viÖc ®¸nh gi¸ ®Ønh lò, sù xãi 137mßn vµ sù tÝch tô tõ c¸c sù kiÖn ®¬n lÎ hoÆc tÝnh thay ®æi cña dßng ch¶y ph¸tsinh theo kh«ng gian. Nh÷ng ®¹i l−îng ®o l−êng kh¸c cña thñy v¨n lµ nhiÖt ®é,®é Èm, bøc x¹ mÆt trêi, bèc tho¸t h¬i n−íc vµ l−îng Èm cã tr−íc trong ®Êt còngcÇn ®Õn nh− gi¸ng thñy trong chu tr×nh c©n b»ng n−íc hoÆc ®¸nh gi¸ chÝnh x¸chiÖu Ých mïa mµng. Trong ch−¬ng nµy, chóng ta m« t¶ m« h×nh l−îng m−a vµ l−îng tuyÕtr¬i, l−îng m−a vµ tuyÕt tan nh− lµ nh÷ng d÷ liÖu ®Çu vµo cho c¸c m« h×nh thuûv¨n phøc t¹p h¬n. Chóng ta cè g¾ng nhËn biÕt mét sè m« h×nh thñy v¨n ®·®−îc sö dông réng r·i hay mét sè m« h×nh Ýt ®−îc sö dông nh−ng cã kh¶ n¨ngph¸t triÓn trong t−¬ng lai mµ kh«ng cè g¾ng ®Ó miªu t¶ tÊt c¶ c¸c m« h×nhthñy v¨n hoÆc c¸c m« h×nh cã chøa gi¸ng thñy.3.2 L−îng m−a 3.2.1 ý nghÜa ®Æc biÖt L−îng m−a thay ®æi trong ph¹m vi lín theo c¶ kh«ng gian vµ thêi gian.TÝnh thay ®æi m¹nh cña gi¸ng thñy hµng n¨m vµ ph©n bè theo mïa cña gi¸ngthñy ®−îc biÓu diÔn trªn h×nh 3.1 b»ng c¸c biÓu ®å ph©n bè ®iÓn h×nh mïa choc¸c vÞ trÝ kh¸c nhau ë n−íc Mü. H×nh 3.1 Ph©n bè hµng th¸ng ®iÓn h×nh cña gi¸ng thuû trong c¸c vïng khÝ hËu kh¸c nhau (Theo Linsley cïng c¸c céng sù, 1949) 138 TÝnh chÊt thay ®æi theo kh«ng gian cña tæng l−îng gi¸ng thñy cña métvïng cô thÓ ®−îc biÓu diÔn trªn h×nh 3.2. Râ rµng mét m« h×nh miªu t¶ l−îngm−a, thËm chÝ c¶ c−êng ®é m−a nhá th«ng th−êng sÏ cùc kú phøc t¹p. Khi ®ãviÖc m« t¶ l−îng m−a ph¶i ®−îc ®¬n gi¶n hãa ®Ó dÔ sö dông trong m« h×nh.L−îng m−a r¬i tù nhiªn, c¸c yªu cÇu ®Çu ra, vµ c¸c nguån d÷ liÖu s½n cã sÏquyÕt ®Þnh tæng l−îng c¸c qu¸ tr×nh ®¬n gi¶n hãa. Cã ba c¸ch c¬ b¶n ®Ó ph©n tÝch l−îng m−a: (a) X¸c ®Þnh mÉu tèi −u theo thêi gian vµ kh«ng gian ®Ó tr¶ lêi nh÷ngc©u hái cô thÓ (b) QuyÕt ®Þnh ®é chÝnh x¸c cña viÖc ®¸nh gi¸ gi¸ng thñy dùa theo c¸chÖ thèng mÉu ®· cã vµ (c) Sö dông m« h×nh gi¸ng thñy theo møc ®é kh¸c nhau cña sù phøc t¹ptrªn c¬ së hÖ thèng c¸c mÉu ®· cã ®Ó ®−a d÷ liÖu vµo m« h×nh thñy v¨n cho c¸cl−u vùc s«ng cã ®o ®¹c vµ kh«ng cã ®o ®¹c. H×nh 3.2 Sù biÕn ®æi theo kh«ng gian cña tæng l−îng gi¸ng thuû ®èi víi mét sù kiÖn cho tr−íc (Theo Osborn, cïng c¸c céng sù, 1974) C¸c d÷ liÖu ®−a vµo m« h×nh thñy v¨n cã thÓ dùa trªn c¬ së c¸c mÉu thö(nÕu cã s½n) hoÆc sè liÖu tÝnh to¸n. HÇu hÕt c¸c m« h×nh l−îng m−a lµ c¸c m«h×nh m« pháng ph¸t triÓn trªn c¬ së d÷ kiÖn tõ hÖ thèng c ...