Thủy văn học và phân tích vùng ngập lụt ( ĐH Quốc Gia Hà Nội ) - Chương 2

Phân tích quan hệ mưa ư dòng chảy ảnh: Các ngôi nhà trên bãi bồi 2.1. Các quan hệ mưa dòng chảy Khi cường độ mưa hay cường độ tuyết tan lớn hơn cường độ thấm trên mặt đất nước sẽ dần tích tụ vào những vùng trũng được hình thành bởi hình dạng bề mặt lưu vực. Sau đó tại những nơi này trên lưu vực sẽ sinh ra dòng tràn hay chảy trên bề mặt. Chúng nhanh chóng tập trung lại thành các rãnh nhỏ hay là các kênh, những rãnh hay các kênh này lại tập trung thành những...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thủy văn học và phân tích vùng ngập lụt ( ĐH Quốc Gia Hà Nội ) - Chương 2 Ch−¬ng 2. Ph©n tÝch quan hÖ m−a - dßng ch¶y ¶nh: C¸c ng«i nhµ trªn b·i båi 2.1. C¸c quan hÖ m−a dßng ch¶y Khi c−êng ®é m−a hay c−êng ®é tuyÕt tan lín h¬n c−êng ®é thÊm trªn mÆt ®Êt n−íc sÏ dÇn tÝch tô vµo nh÷ng vïng tròng ®−îc h×nh thµnh bëi h×nh d¹ng bÒ mÆt l−u vùc. Sau ®ã t¹i nh÷ng n¬i nµy trªn l−u vùc sÏ sinh ra dßng trµn hay ch¶y trªn bÒ mÆt. Chóng nhanh chãng tËp trung l¹i thµnh c¸c r·nh nhá hay lµ c¸c kªnh, nh÷ng r·nh hay c¸c kªnh nµy l¹i tËp trung thµnh nh÷ng dßng ch¶y lín h¬n (nh− ®· tr×nh bµy trong phÇn 1.6). Dßng ch¶y s¸t mÆt vµ dßng ch¶y c¬ b¶n còng cã thÓ biÓu diÏn thµnh ®−êng qu¸ tr×nh l−u l−îng do m−a sinh ra. Toµn bé dßng ch¶y ®−îc sinh ra tõ mét l−îng m−a nhÊt ®Þnh trªn mét l−u vùc ®Òu ®−îc c¸c nhµ thuû v¨n quan t©m, hä ®· lµm ph©n tÝch th«ng kª c¸c sè liÖu thuû v¨n nh−; l−îng m−a, l−îng bèc h¬i, vµ sè liÖu dßng ch¶y ®Ó ph¸t triÓn quan hÖ dù b¸o. C¸c yÕu tè nh− ; l−îng m−a thêi ®iÓm tr−íc, lo¹i ®Êt, tham sè thÊm vµ sù thay ®æi theo 96 mïa cña dßng ch¶y còng g©y nªn nh÷ng quan hÖ phøc t¹p. Mét sè c¸c nhµ nghiªn cøu ®· cè g¾ng t×m hiÓu quan hÖ m−a- dßng ch¶y ®Ó ¸p dông cho nhiÒu vïng, nhiÒu l−u vùc víi nh÷ng ®Æc tr−ng kh¸c nhau. Tuy nhiªn khi sö dông nh÷ng ph−¬ng ph¸p nµy ph¶i chó ý v× sù thay ®æi c¸c nh©n tè sÏ ¶nh h−ëng ®Õn viÖc tÝnh to¸n dßng ch¶y khi ®· biÕt l−îng m−a. Kholer & Linsley (1951) ®· cho thÊy mèi quan hÖ gi÷a thêi gian m−a vµ chØ sè gi¸ng thuû tr−íc ®ã (API). ChØ sè nµy ®Æc tr−ng cho ®é chøa n−íc cña ®Êt khi kh«ng m−a. C¬ quan b¶o vÖ tµi nguyªn ®Êt (1964) ®· chØ ra tÝnh −u viÖt cña ®−êng cong quan hÖ m−a- dßng ch¶y. §−êng cong nµy bao gåm c¶ yÕu tè diÖn tÝch ®Êt, lo¹i ®Êt, tæn thÊt ban ®Çu cña dßng ch¶y trùc tiÕp (phÇn 2.4). Nhµ ®Þa lý ng−êi Mü Survey ®· më réng ph¹m vi nghiªn cøu vµ thu thËp c¸c sè liÖu ®Æc tr−ng c¬ b¶n thuû v¨n theo tõng giê, tõng ngµy cho mét l−u vùc nhÊt ®Þnh ®Ó t¹o quan hÖ m−a- dßng ch¶y theo tõng n¨m. Hµng n¨m quan hÖ m−a- dßng ch¶y thay ®æi theo mïa vµ phô thuéc vµo søc chøa kh¸c, v× vËy quan hÖ l−îng n−íc tæn thÊt cã thÓ lÊy xÊp xØ theo sù suy gi¶m tuyÕn tÝnh cña dßng ch¶y. Nh÷ng quan hÖ m−a- dßng ch¶y ®¬n gi¶n th−êng th−êng ®−îc sö dông trong kÕ ho¹ch nghiªn cøu nguån n−íc chØ ë nh÷ng n¬i mùc n−íc c©n b»ng. Yªu cÇu hiÓu biÕt mét c¸ch chi tiÕt c−êng ®é, thêi gian ph©n bè cña l−îng m−a vµ dßng ch¶y ®Ó phôc vô cho viÖc kiÓm so¸t lò vµ nghiªn cøu b·i ngËp, ®Æc biÖt trong vïng ®« thÞ. Mét trong sã nh÷ng c«ng thøc m−a dßng ch¶y ®¬n gi¶n nhÊt ®−îc gäi lµ ph−¬ng ph¸p tû lÖ. Nã cho phÐp dù b¸o l−u l−îng cùc ®¹i Qp theo: Qp = CIA ë ®©y: C = hÖ sè dßng ch¶y phô thuéc vµo ®Êt sö dông I = c−êng ®é m−a, coi thêi gian m−a = thêi gian tËp trung n−íc tc tc = thêi gian l−îng n−íc vËn chuyÓn tõ mét ®iÓm xa nhÊt trªn l−u vùc tíi mÆt c¾t khèng chÕ (phót, giê) A = diÖn tÝch l−u vùc Ph−¬ng ph¸p tû lÖ th−êng ®−îc coi lµ cña Kuichling (1889) vµ Lloyd-Davies(1906), nh−ng Munvaney (1851) ®· cã mét bµi b¸o tæng kÕt vÒ ph−¬ng ph¸p nµy ë Island. C¬ së lý thuyÕt cña ph−¬ng ph¸p víi gi¶ thiÕt lµ c−êng ®é m−a ®ång nhÊt vµ æn ®Þnh sÏ sinh ra dßng ch¶y lín nhÊt khi toµn bé c¸c thµnh phÇn cña l−u vùc ®Òu sinh l−îng dßng ch¶y khi thêi gian tËp trung n−íc x¶y ra. Ch−¬ng 6 (phÇn 6.4) vµ ch−¬ng 9 (phÇn 9.3) ®· tr×nh bµy mét c¸ch chi tiÕt c¬ së lý thuyÕt vµ vÝ dô øng dông cña ph−¬ng ph¸p tû lÖ. Ph−¬ng ph¸p ®· ®−îc më réng ®Ó tÝnh to¸n cho c¶ khu vùc cã l−îng m−a kh«ng ®ång nhÊt vµ diÖn tÝch l−u vùc thay ®æi th«ng qua viÖc sö dông ph−¬ng ph¸p thêi gian- diÖn tÝch. §−êng cong quan hÖ thêi gian - diÖn tÝch cho biÕt sù ph©n bè thêi gian di chuyÓn tõ nh÷ng vïng kh¸c nhau trªn l−u vùc (phÇn 2.2) ph−¬ng ph¸p tû lÖ trong phÇn ®Çu lµ ®Þnh nghÜa ®−êng qu¸ tr×nh m−a, phÇn sau lµ thõa nhËn ®Ó ph¸t triÓn häc thuyÕt ®−êng qu¸ tr×nh vµ sù phï hîp ho¸ ph−¬ng ph¸p ®−êng qu¸ tr×nh thuû v¨n cho viÖc ph©n tÝch l−îng m−a trªn l−u vùc phøc t¹p vµ diÖn tÝch réng. 97 2.2. ph©n tÝch ®−êng qu¸ tr×nh thuû v¨n HiÖn t−îng dßng ch¶y mÆt H×nh 2.1. Sù ph©n bè l−îng m−a ®ång nhÊt Mét ®−êng qu¸ tr×nh thuû v¨n lµ sù biÓu diÔn liªn tôc quan hÖ l−u l−îng - thêi gian. Nã lµ kÕt qu¶ tæng hîp c¸c ®iÒu kiÖn ®Þa lý vµ khÝ t−îng trong mét l−u vùc vµ ph¶n ¸nh sù ¶nh h−ëng tæng céng cña c¸c nh©n tè : khÝ hËu, tæn thÊt thuû v¨n, dßng ch¶y mÆt, dßng s¸t mÆt vµ dßng ngÇm. C¸c nh©n tè khÝ hËu ¶nh h−ëng tíi thÓ tÝch dßng ch¶y vµ h×nh d¹ng ®−êng qu¸ tr×nh gåm: a) C−êng ®é vµ d¹ng qu¸ tr×nh m−a, b) Sù ph©n bè l−îng m−a trªn l−u vùc, c) Thêi gian trËn m−a C¸c nh©n tè ®Þa lý tù nhiªn quan träng nhÊt gåm: a) KÝch th−íc vµ h×nh d¹ng vïng tiªu n−íc b) B¶n chÊt m¹ng l−íi s«ng c) §é ®èc cña ®Êt vµ c¸c kªnh dÉn d) Kho ...