Nguyên lý thủy văn ( NXB ĐH Quốc gia Hà Nội ) - Chương 9

Lưu vực thu nước và thủy văn toàn cầu9.1. Giới thiệu chungSự đồng nhất của chu kỳ thuỷ văn đã giới thiệu trọng chương 1 và được nhấn mạnh thường xuyên trong các phân tích diễn tả các quá trình riêng rẽ và trong chương chất lượng nước. Tuy nhiên từ chương 2 đến chương 8 theo đuổi một cách tiếp tục các chủ đề bản chất nhất, tập trung chủ yếu vào các thành phần tiêu biểu của chu trình thủy văn là sự giáng thuỷ, sự cầm giữ, sự bốc hơi, nước ngầm, nước trong đất và...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nguyên lý thủy văn ( NXB ĐH Quốc gia Hà Nội ) - Chương 9 Ch¬ng 9 Lu vùc thu níc vµ thñy v¨n toµn cÇu9.1. Giíi thiÖu chung Sù ®ång nhÊt cña chu kú thuû v¨n ®· giíi thiÖu träng ch¬ng 1 vµ ®îc nhÊnm¹nh thêng xuyªn trong c¸c ph©n tÝch diÔn t¶ c¸c qu¸ tr×nh riªng rÏ vµ trongch¬ng chÊt lîng níc. Tuy nhiªn tõ ch¬ng 2 ®Õn ch¬ng 8 theo ®uæi mét c¸ch tiÕptôc c¸c chñ ®Ò b¶n chÊt nhÊt, tËp trung chñ yÕu vµo c¸c thµnh phÇn tiªu biÓu cñachu tr×nh thñy v¨n lµ sù gi¸ng thuû, sù cÇm gi÷, sù bèc h¬i, níc ngÇm, níc trong®Êt vµ chÊt lîng níc. Trong ch¬ng nµy ®Ò cËp ®Õn c¸c vÊn ®Ò cã tÝnh chÊt tiÕp cËn®Õn sù tæng hîp 8 ch¬ng trªn vµ cè g¾ng chøng minh c¸c ph¶n øng bªn trong c¸cqu¸ tr×nh thuû v¨n ®i liÒn víi c¸c khung kh«ng gian diÔn ra chu tr×nh thñy v¨n. Trong qu¸ khø, lu vùc thu níc thêng ®îc lùa chän nh mét ®¬n vÞ kh«nggian râ rµng vµ tiÖn lîi cho c¸c nghiªc cøu hîp nhÊt vµ tæng thÓ. Nh ®· lu ý trongch¬ng 1, mçi mét bån thu níc ho¹t déng nh mét hÖ thèng thuû v¨n riªng lÎ nhËn®Çu vµo lµ sè lîng gi¸ng thuû c¬ b¶n, lîng gi¸ng thuû ®ã chuyÓn vµo lu vùc vµ trëthµnh dßng ch¶y, lîng tr÷ vµ ®Çu ra lµ bèc h¬i vµ dßng ch¶y. Nh vËy, bån thu níclµ ®¬n vi ®îc sö dông thêng xuyªn nhÊt trong m« h×nh ho¸ c¸c qu¸ tr×nh thuû v¨n,trong nghiªn cøu c©n b»ng níc, tæng lîng ho¸ häc vµ trong kiÓm tra c¸c t¸c ®éngcña con ngêi lªn hÖ thèng thuû v¨n. Tiªu biÓu, bån thu níc thÝ ngiÖm nhá cã ®ãnggãp quan träng tíi thuû v¨n trong h¬n 100 n¨m qua. C¸c vÝ dô cã ý nghÜa bao gåm c¸clu vùc thÝ nghiÖm t¹i Emtal, Switzerland (thµnh lËp trong nh÷ng n¨m 1890), WagonWheel Crap, USA (1990), Coweeta, USA (1930), Cathedral Peak, RSSA (1940) vµPlymlimon, UK (1960). Bån thu níc còng lµ mét ®¬n vÞ ®Þa m¹o tù nhiªn cho sù ho¹t®éng cña c¸c qu¸ tr×nh s«ng cã dßng ch¶y láng vµ c¶ s«ng b¨ng, bëi v× sù kiªn khÐp kÝngi÷a sù ph¸t triÓn cña ®Þa m¹o ®éng lùc vµ thuû v¨n, ®iÒu nµy sÏ më réng h¬n vai trßcña tiÕp cËn lu vùc trong thuû v¨n. C¶ hai bån thu níc thuû v¨n vµ ®Þa m¹o ®Òu lµ c¸c thùc thÓ cô thÓ cña ®énglùc h¬n lµ c¸c thùc thÓ tÜnh häc. C¸c qu¸ tr×nh cña ®Þa m¹o liªn quan ®Õn h×nh d¹ngmÆt ®Êt vµ qua ®ã níc do chuyÓn trong qu¸ tr×nh ®ã ¶nh hëng lín tíi c¸c ®Æc trngthuû v¨n nh m¹ng líi s«ng, tr¾c diÖn ®Êt, ®é s©u mÆt tÇng níc ngÊm. Theo kh¸iniÖm nµy ®é nh¹y c¶m ®îc chØ ra trong h×nh 9.1, ho¹t ®éng ®Þa m¹o t¸c dông ph¶nhåi lªn thuû v¨n mµ h×nh thµnh nã (NRC, 1991). Céng nhËn tù nhiªn ®éng lùc cña s«ng vµ c¸c ph¶n håi gi÷a c¸c hÖ thèng bånthu níc ®îc phÇn thùc vÒ b¶n chÊt ®éng lùc cña hÖ thèng lu vùc vµ t¬ng t¸c gi÷achóng ®îc thùc hiÖn sau ®ã trong sù tiÕp cËn hÖ thèng thñy v¨n s«ng ngßi (Amorosvµ Petts, 1993, Petts vµ Amoros, 1996) ®Ó cè g¾ng hîp nhÊt thuû v¨n häc, ®Þa m¹ohäc, vµ sinh th¸i häc b»ng c¸ch xem xÐt hÖ thèng s«ng nh sù kÕt hîp phô thuécbªn trong cña c¶nh quan díi níc vµ mÆt ®Êt (Petts cµ Bradley, 1997). Mét trongc¸c kh¸i niÖm ch×a ko¸ cña tiÕp cËn hÖ thèng thuû v¨n s«ng ®ã lµ kÝch cì vµ b¶n chÊt 305cña c¸c thay ®æi bån thu níc liªn tôc tõ ®Çu nguån níc tíi cöa ra vµ nghiªn cøu chÕ®é dßng ch¶y, trÇm tÝch tr«i næi, vµ nhiÖt ®é níc bÞ ¶nh hëng bëi sù t¨ng diÖn tÝchlu vùc, sù gi¶m gradient ®é cao. T¬ng tù, m«i trêng sèng vËt lý (PHABSIM)(Bovee, 1982) tu©n theo ph¬ng ph¸p sinh th¸i häc biÓu diÔn sù liªn quan gi÷a c¸c®iÒu kiÖn vËt lý thay ®æi nµy víi sù thÝch hîp h¬n vÒ m«i trêng sèng cña c¸c loµiriªng lÎ. H×nh 9.1. Ph¶n håi trong quan hÖ gi÷c c¸c qu¸ tr×nh thuû v¨n vµ ®Þa m¹o séng tõ mét s¬ ®å ban ®Çu cña NRC, 1991 Tuy nhiªn, nhËn thÊy r»ng, bån thu níc kh«ng réng lín th× quy m« cña nã cãthÓ qu¸ nhá cho nghiªn cøu ¶nh hëng cña nhiÒu qu¸ tr×nh m«i trêng. VÝ dô, thõanhËn t¸c ®éng ph¹m vi toµn cÇu cña c¸c biÕn khÝ hËu nh sù t¨ng lªn cña c¸c th«ngsè khÝ hËu nh nhiÖt ®é bÒ mÆt biÓn (SST) kÕt hîp víi sù dao ®éng ë trong lßng biÓnvµ ®¹i d¬ng nh hiÖn tîng El nino (ENSO), nh÷ng sù kiÖn nµy ®îc xem nh hiÖntîng mang tÝnh chÊt vïng hoÆc ®Þa ph¬ng, chóng ®îc chó ý trong ph©n tÝch tÝnhchÊt toµn cÇu cña chu kú thuû v¨n (xem phÇn 2.5.3). RÊt nhiÒu c«ng viÖc vÉn cÇn®îc thùc hiÖn ®Ó lµm râ lý do c¸c thay ®æi nhiÖt ®é nh vËy vµ mèi quan hÖ gi÷aENSO vµ c¸c sù kiÖn kh¸c. C¸c biÕn th«ng sè dµi h¬n cña SST lÊy tõ sù thay ®æi hoµnlu ®¹i d¬ng vµ qu¸ tr×nh x¸o trén th¼ng ®øng trªn quy m« thêi gian 10 n¨m hoÆcl©u h¬n. VÝ dô, dÞ thêng SST cã thÓ g©y ra c¶ lò lôt vµ ma ë vïng Sahel, T©y Ên vµho¹t ®éng lèc tè ë phÝa §«ng USA, cho phÐp dù b¸o dµi h¬n nh÷ng sù thay ®æi hµngn¨m cña gi¸ng thuû vµ lu lîng s«ng ë Florida, USA (Sun vµ Furbish, 1997). T¬ng tù nh vËy, nguån « nhiÔm cã thÓ cã c¸c t¸c ®éng liªn tôc vµ tr¶i réng rakhÝ quyÓn toµn cÇu. Vµ nh÷ng tiÕng sÊm mïa hÌ trªn nh÷ng ®ång b»ng lín cña Mü ...