Địa lý thủy văn chương 3

Chương 3 giáo trình Địa lý thủy văn Trường Đại học Khoa học tự nhiên .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Chương Phân tích tổng hợp địa lý thuỷ văn 2.1 Quan hệ yếu tố cảnh quan với tượng thuỷ văn Trước vào phân tích tổng hợp địa lý tượng thuỷ văn cần phải phân tích mối quan hệ yếu tố cảnh quan đến chúng Như đà phân tích chương 1, tượng trình thuỷ văn yếu tố cảnh quan Giữa chúng có mối quan hệ ràng buộc tác động lẫn Trong nội đới cảnh quan điều kiện tự nhiên giống kết luận vấn đề thuỷ văn khu vực mở rộng cho khu vực khác Bởi điều kiện tự nhiên tương tự định tồn điều kiện tương tự dòng chảy Sau xét tác động yếu tố cảnh quan 2.1.1 ảnh hưởng khí hậu Trong yếu tố cảnh quan khí hậu nhân tố quan trọng nhất, nhân tố chủ đạo trình thuỷ văn Còn yếu tố thuỷ văn dòng chảy yếu tố quan trọng Và Vôicov A.I đà nhấn mạnh, sông ngòi sản phẩm khí hậu, sản phẩm mưa, bốc trình khí hậu khác Lượng mưa đặc trưng mưa lực bốc có khả định hình thành dòng chảy sông ngòi Khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến dòng chảy sông ngòi mà gián tiếp thông qua nhân tố khác thổ nhưỡng, thực vật, đồng thời thông qua vành đai thẳng đứng vùng núi cao lồi lõm địa hình mà tác dụng đến dòng chảy Khí hậu nhân tố nghiên cứu nhiều tốt Chính xem xét mối quan hệ dòng chảy nói riêng, trình thuỷ văn nói chung víi u tè c¶nh quan, tr­íc hÕt ph¶i xÐt ®Õn yÕu tè khÝ hËu, ®ã quyÕt ®Þnh nhÊt mưa - Mưa: chảy thường bắt đầu đồng thời chậm mùa mưa, kết thúc tháng Tính chất mưa thường định tính chất lũ, tháng có mưa lớn có dòng chảy lớn Mưa tập trung với cường độ lớn hình thành lũ lớn ngược lại Mưa với cường độ vượt thấm sinh lũ đầu mùa lớn lưu vực chưa bÃo hoà nước Chính mưa đóng vai trò quan trọng định phân bố theo thời gian không gian trình thuỷ văn - Bốc Bốc đóng vai trò đáng kể đến hình thành dòng chảy Bốc tham gia trực tiếp vào cán cân nước, ba thành phần phương trình cân nước Nó ảnh hưởng rõ rệt đến hình thành dòng chảy, vùng khô hạn Lượng bốc thường xấp xỉ, nhiều nơi vượt hẳn lượng dòng chảy Bốc làm giảm sút đáng kể lượng dòng chảy Nơi nhiệt độ cao làm tăng khả bốc hơi, lượng bốc lớn rõ rệt vùng ôn đới, toàn trình dòng chảy gắn với trình nhiệt độ, sản phẩm xạ Trong vùng nhiệt đới điển hình xạ đóng vai trò lớn xích đạo bốc thoát thực tế gần bốc tiềm năng, vào khoảng 50-60% lượng mưa năm, dòng chảy sông ngòi chiếm 40% Nếu lượng mưa lớn khả bốc tính biến động dòng chảy trở nên yếu - Các nhiễu động thời tiết, đặc biệt nhiễu động động lực đóng vai trò quan trọng đến hình thành mưa lũ Các nhiễu động thường gặp xoáy thuận nhiệt đới, front lạnh, đường đứt, áp thấp nóng phía Tây Những nhiễu động thường kết hợp tạo thành dòng thăng mạnh gây mưa lớn Từ gây trận lũ có đỉnh lượng lớn, cường suất nhanh, gây nhiều tác hại nghiêm trọng đến hoạt động dân sinh, kinh tế - Ngoài yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến dòng chảy thông qua yếu tố cảnh quan khác 2.1.2 ảnh hưởng thổ nhưỡng, nham thạch Trong điều kiện nhiệt đới ẩm nước ta mưa gần hình thức nước rơi Nó ba thành phần phương trình cân nước nhiều năm Có thể nói đâu mưa nhiều dòng chảy phong phú Về quan hệ định lượng dòng chảy với nhân tố l­ỵng m­a bao giê cịng chiÕm tû träng lín nhÊt Khi xây dựng quan hệ nhiều năm, sử dụng quan hệ đơn biến mưa dòng chảy với hệ số tương quan cao, từ 0,80-0,90 Đó dạng quan hệ phổ biến để kéo dài, bổ sung số liệu dòng chảy cho khu vực thiếu tài liệu Mưa đồng thời chi phối biến trình dòng chảy sông ngòi nước vùng nhiệt đới, mùa mưa định mùa dòng chảy Mùa lũ thường gắn với mùa mưa mùa cạn gắn với mùa mưa Nhìn chung mùa dòng Sau khí hậu thổ nhưỡng nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến dòng chảy sông ngòi Nếu khí hậu định tiềm tàng dòng chảy thổ nhưỡng lại định độ lớn dòng chảy Thực tÕ cho thÊy mét khu vùc cã l­ỵng m­a lín chưa đủ để sản sinh dòng chảy phong phú dòng chảy phụ thuộc vào khả nguồn nước thổ nhưỡng kiến trúc địa tầng lưu vực Thổ nhưỡng vật môi giới khí hậu dòng chảy nơi thổ nhưỡng có khả thấm lớn, cấu tạo địa chất tương đối rời rạc dòng chảy yếu VÝ dơ ë vïng ®Êt trèng ®åi träc, líp ®Êt xốp mặt bị rửa trôi, trơ sỏi đá mưa xuống dòng chảy mặt hình thành nhanh, chảy theo sườn dốc, tập trung vào sông suối, hết mưa dòng chảy nhanh chóng kết thúc Ngược lại khu 50 51 đất có khả thấm tốt, tầng phong hoá dày, cường độ mưa không đủ lớn để vượt cường độ thấm dòng chảy mặt gần không hình thành rộng khắp chừng lớp đất mặt chưa bÃo hoà Lượng nước thấm vào đất, phần lớn biến thành dòng chảy sát mặt, chảy sông suối sau dòng chảy mặt kết thúc Một phần tạo thành dòng chảy ngầm cung cấp nước cho sông vào mùa cạn Một phần nước giữ lại đất không tham gia vào việc sinh dòng chảy mà trình bốc mặt đất thoát thực vật Vì với lượng mưa, lượng dòng chảy mặt vïng cã thỉ nh­ìng Ýt thÊm sÏ lín h¬n vïng thổ nhưỡng có khả thấm nước tốt Nếu tính riêng cho thời đoạn ngắn chênh lệch lại đáng kể Hệ số dòng chảy vùng thấm nhiều luôn nhỏ vùng thấm không thấm Đất thấm nước có vai trò tích trữ nước, có khả chuyển phần dòng chảy mặt cung cấp cho sông dạng dòng chảy ngầm sát mặt, có tốc độ tập trung nước chậm hơn, vùng thấm nhiều dòng chảy phân bố điều hoà hơn, chế độ dòng chảy năm Ýt phơ thc vµo tÝnh chÊt cđa khÝ hËu VÝ dụ vùng đất Tây Nguyên mùa lũ chậm mùa mưa từ 2-3 tháng, vai trò khí hậu trở nên không rõ nét, ảnh hưởng đặc điểm cục địa phương rõ Theo kết phân tích so sánh ảnh hưởng thổ nhưỡng nham thạch dòng chảy theo hai hướng ngược Nó làm tăng giảm lượng dòng chảy, đồng thời làm điều hoà thất thường thêm chế độ dòng chảy ảnh hưởng nham thạch mang tính phi địa đới Nó thể tình trạng đá vôi độ sâu tầng nham thạch chứa nước ngầm Xu chung vùng nhiều đá vôi dòng chảy mặt giảm đáng kể phần lớn lượng mưa rơi xuống mặt đất bị hút vào hang động đá vôi (Kacstơ) nằm mặt đất Dòng sông khu vực lúc chảy mặt, lúc bị biến mặt đất, lại lộ khu vực vùng đá vôi giai đoạn trẻ, tạo thành khối vững có diện hứng nước mưa rộng dòng chảy ít, cảnh quan buồn tẻ, dòng chảy ẩn, vùng Trà lĩnh, Đồng Văn, cao nguyên Sơn La Ngược lại vùng Kacstơ phát triển đến giai đoạn cuối, hình thành núi sót, cửa biển đà bị lớp vỏ phong hoá phủ dày dòng chảy mặt nhiều Trùng Khánh, Quảng Yên nước ta Rõ ràng đá vôi đà tạo nên kiểu đặc điểm thuỷ văn Kacstơ với dòng chảy mặt giảm, sông suối thưa thớt Nhưng đồng thời tạo thành dòng chảy ngầm, điều hoà dòng chảy năm, mô đun đỉnh lũ thiên bé, lũ chậm kéo dài Thực vật ảnh hưởng đến dòng chảy thường thông qua lớp thổ nhưỡng ảnh hưởng trực tiếp thực vật phương diện ngăn chặn nước chảy bề mặt không nhiều lắm, trái lại giữ vai trò quan trọng việc hình thành lớp thổ nhưỡng Đất rừng ngậm nước tốt có lớp dày mặt lớp thực vật bị phân huỷ Một tỷ lệ rừng thay đổi loại rừng dần bị thay đổi kéo theo thay đổi chế độ dòng chảy sông ngòi ảnh hưởng trùc tiÕp cđa thùc vËt kh«ng biĨu hiƯn râ nh­ yếu tố trên, trước hết làm giảm tốc độ chảy mặt Ngoài cối hút nước làm tăng lượng bốc thoát thân làm giảm lượng dòng chảy ảnh hưởng thực vật đến dòng chảy thể hai mặt, làm giảm lượng dòng chảy lũ, đồng thời làm tăng lượng dòng chảy mùa cạn Lớp phủ mặt đất làm chậm trình tập trung nước mặt, hạn chế phần mức độ dội trận lũ Mặt khác rễ làm cho ®Êt t¬i xèp, cïng víi líp mïn thùc vËt phân huỷ làm tăng khả thấm nước, làm chậm trình tập trung nước Nước giữ lâu mặt làm tăng lượng nước thấm, cung cấp cho sông vào mùa cạn Trong điều kiện mưa nhiều dòng chảy phong phú nước ta ảnh hưởng thực vật có ý nghĩa điều hoà dòng chảy chống xói mòn Về khả điều tiết kết thực tế nước ta cho thấy rừng làm giảm lượng dòng chảy lũ không hẳn đà lớn nhiều nghiên cứu đà đề cập(Trần Tuất, Trần Thanh Xuân, Nguyễn Đức Nhật, 1987) Trong điều kiện mưa lũ cường độ lớn kéo dài khả điều tiết rừng bị hạn chế Khi đất rừng đà bÃo hoà nước rừng có tác dụng điều tiết làm giảm dòng chảy lũ Tỷ lệ giảm thấp lượng dòng chảy lớn thường không vượt 2% Tuy nhiên với dòng chảy sườn dốc rừng có tác dụng rõ rệt Qua tài liệu trạm thực nghiệm thấy lượng dòng chảy sát mặt sườn dốc phủ rừng chiếm tỷ lệ đáng kể trình hình thành dòng chảy lũ Đối với dòng chảy kiệt ảnh hưởng rừng rõ rệt, làm tăng đáng kể lượng dòng chảy mùa cạn nhiều rừng dòng chảy tăng 30-100% Mô đun nhỏ bình quân vùng nhiều rừng lớn rõ rệt vùng không rừng Đối với dòng chảy năm kết luận ảnh hưởng thực vật chưa thống nhất, mức độ ảnh hưởng đến lượng mưa có khác nhau, thể hai chiều hướng: + Thứ bề mặt rừng làm tăng độ ma sát so với khu vực rừng bên cạnh Điều gây nên sức cản chuyển động khối không khí ẩm bên Trong điều xuất dòng không khí lên, tạo điều kiện tăng cường ngưng tụ mưa rơi làm tăng lượng dòng chảy năm + Thứ hai lớp phủ thực vật, nói riêng rừng, giữ mưa rừng làm cho phần nước mưa không rơi xuống mặt đất Như trực tiếp tán rừng lượng mưa rơi chỗ thưa rừng Đồng thời rừng làm tăng tổn thất bốc Do lượng dòng chảy năm giảm Có thể thấy hai ý kiến đúng, điều kiện cụ thể Phân tích tµi liƯu n­íc ta thÊy mét sè nÐt sau: 52 53 2.1.3 ¶nh h­ëng cđa thùc vËt + ë vïng địa hình thấp (độ cao trung bình thấp 500m) không nhận thấy ảnh hưởng đáng kể lớp phủ rừng Tuy nhiên có xu lượng dòng chảy giảm lưu vực có tỷ lệ rừng cao Cã thĨ ë nh÷ng vïng thÊp hiƯu øng cđa rừng làm tăng lượng mưa nhỏ, tổn thất thấm bốc vùng rừng lại tăng vùng đất trồng rừng + vùng địa hình cao (trên 500m) nói chung có xu rừng làm tăng lượng dòng chảy năm Và lên cao xu rõ rệt Mặt khác rừng có tác dụng chống xói mòn, nơi có nhiều rừng xâm thực giảm rõ rệt Thực tế cho thấy đất không rừng che phủ lượng đất tăng gấp 100-200 lần so với đất rừng Như rừng đóng vai trò bảo vệ cải tạo điều kiện thuỷ văn Trong điều kiện rừng nước ta bị tàn phá nặng nề việc bảo vệ rừng lại cần thực cách triệt để 2.1.4 ảnh hưởng địa hình Địa hình có ảnh hưởng đến dòng chảy thể chủ yếu hai phương diện: + Một nhân tố địa đới theo chiều cao, tạo vành đai thẳng đứng + Hai nhân tố phi địa đới, tạo ảnh hưởng mang tính cục bộ, địa phương Đối với hình thành vành đai theo độ cao, địa hình tác động đến thay đổi khí hậu (chđ u lµ m­a) thỉ nh­ìng vµ thùc vËt theo độ cao Từ tổng thể địa lý tự nhiên khu vực thay đổi dẫn đến chế độ dòng chảy thay đổi theo Sự tăng độ cao tuyệt đối địa hình dẫn tới tăng lượng mưa độ dốc lưu vực, nhiệt độ giảm mật độ sông suối tăng, lượng dòng chảy tăng Tuy nhiên gia tăng khoảng 30-500m, đến độ cao (từ 2000m trở lên) không tăng Việt Nam kết cho thấy lưu vực phạm vi gia tăng mưa dòng chảy Khi mức tăng 20-300mm cho 100m tăng cao dòng chảy tăng 5-40mm Tính trung bình lượng dòng chảy tăng 16% cho 100m Hơn trung tâm mưa lớn, dòng chảy lớn nằm vùng có độ cao lớn, hướng phía gió ẩm thịnh hành, độ sâu dòng chảy bình quân nhiều năm đạt tới 1500-2000mm, mô đun dòng chảy M = 40-100 l/skm2 Đó vùng Bình Liêu, Hoàng Liên Sơn, Trà My - BaTơ, Hải Vân - Ba Na Tuy nhiên Việt Nam có biểu không quy luật trên, Bắc Quang, duyên hải Quảng Ninh độ cao thấp có mưa lớn, dòng chảy lớn Điều có liên quan đến hiệu ứng chặn trước núi, không khí bị nhiễu động mạnh gây mưa nhiều dòng chảy gia tăng rõ rệt so với xung quanh(Trần Tuất, Trần Thanh Xuân, 1987) Tính phi địa đới địa hình thể độ cắt sâu độ dốc, sườn dốc địa hình Các đặc trưng ảnh hưởng lớn đến cường độ dòng chảy đỉnh lũ tác động đến tổng lượng dòng chảy năm Một biểu khác thể tính phi địa đới địa hình h­íng ®ãn giã Èm cđa nã Th­êng ë s­ên ®ãn gió có lượng mưa lượng dòng chảy lớn hẳn sườn khuất gió Việt Nam điều thể rõ sườn đón gió Tây Trường Sơn hiệu ứng gió fơn hay gió Lào miền Trung hai sườn Đông Bắc Tây Nam dÃy núi Đông Triều xuất chênh lệch dòng chảy tới 35% Tiểu địa hình ảnh hưởng đến tổng lượng dòng chảy cột nước thấm vào đất liên quan đến độ cắt sâu lòng sông Địa hình ảnh hưởng đến chế độ dòng chảy, làm thay đổi mùa mưa, mùa lũ so với vùng xung quanh Nói chung vùng địa hình cao, mưa nhiều tỷ số phân phối dòng chảy năm điều hoà vùng thấp có lượng mưa Nguyên nhân chủ yếu mùa mưa kéo dài Vùng Tây Nguyên Tây Trường Sơn có mùa lũ tương ứng với mùa lũ Bắc Bộ hướng đón gió mùa Tây Nam Trong ven biển miền Trung vĩ độ lại mùa khô hanh, đặc biệt từ đèo Ngang trở vào, mùa lũ lệch mùa thu đông, tháng IX-X kết thúc vào tháng XI-XII Mô hình dòng chảy có hai pha nước lớn nước nhỏ rõ rệt, khác hẳn vùng khác lÃnh thổ Tổng hợp nhân tố cảnh quan tự nhiên ảnh hưởng đến dòng chảy diễn đạt hình (2.1) Dòng chảy Thổ nhưỡng Khí hậu Thực vật Địa hình Hình 2.1: ảnh hưởng tương hỗ yếu tố cảnh quan dòng chảy(Theo[1]) : ¶nh h­ëng quan träng ; : ¶nh h­ëng thø yếu 2.1.5 ảnh hưởng hoạt động kinh tế người 54 55 Ngoài yếu tố tự nhiên, nhân tố quan trọng khác tác động đến trình thuỷ văn, biểu ngày tăng với phát triển kinh tế, hoạt động kinh tế người Tuỳ theo tác động người lưu vực mà có ảnh hưởng tiêu cực tích cực - Về mặt tích cực: Đó hoạt động làm tăng nguồn nước tiêu cực đến dòng chảy sông ngòi Trước hết xây dựng công trình thuỷ lợi chưa tính đến hậu xảy Các công trình hồ chứa đảm bảo điều tiết nguồn nước mùa lũ cho mùa cạn, tõ vïng thõa cho vïng thiÕu, nh­ng ®ång thêi cịng gây lắng đọng bùn cát thượng lưu, làm biến dạng lòng sông, thay đổi mực nước ngầm hạ lưu gây nên hạn hán Hồ chứa rộng tăng khả bốc hơi, tăng khả gây ngập lụt thượng lưu, gây nên tổn thất kinh tế Các công trình ven sông làm thay đổi hướng dòng chảy, tạo chỗ lắng đọng xói lở không theo ý muốn Các đê ngăn mặn làm khả bồi đắp phù sa, làm thay đổi chế dòng chảy, gây biến động môi trường phát triển loài sinh vật Biểu tiêu cực thứ hai hoạt động kinh tế người phá rừng Rừng bị phá làm giảm khả giữ nước, làm tăng tốc độ chảy, tạo nên lũ quét gây thiệt hại không nhỏ Rừng bị phá làm giảm khả giữ nước, làm giảm dòng chảy mùa cạn cho hạ lưu Do hồ chứa mùa cạn thường xảy thiếu nước, sông suối khô cạn Trong năm gần lượng nước để phát điện công trình thuỷ điện đà giảm rõ rệt Trước rừng bị phá bom đạn ngày lại bị ph¸ kiƯt q ng­êi ViƯc ph¸ rõng cịng mang lại hậu làm tăng lượng bùn cát, tăng khả xâm thực bề mặt lưu vực, đất rừng bị lớp phì nhiêu bùn cát lắng đọng làm giảm tuổi thọ công trình Biểu thứ ba ô nhiễm nguồn nước Các xí nghiệp, đơn vị công nghiệp xây dựng thiếu quy hoạch, thải dòng sông nguồn chất thải độc hại Nước bị ô nhiễm nặng, vượt tiêu cho phép an toàn môi trường Nước ngầm bị ô nhiễm, nhiều nơi đà vượt mức độ an toàn cho phép Xung quanh khu vực bị ô nhiễm thường có mùi hôi thối, sinh vật nước bị chết làm tăng thêm mức độ ô nhiễm Hậu cuối người phải hứng chịu sử dụng nguồn nước này, làm bệnh tật phát triển lây lan nghiêm trọng Hoạt động kinh tế người ngày phát triển, ảnh hưởng tượng thuỷ văn ngày lớn rõ rệt Tuy nhiên để đánh giá xác ảnh hưởng cần thực công tác điều tra thu thập số liệu Đồng thời cần có văn pháp quy để bảo vệ nguồn nước số lượng chất lượng Từ phân tích thấy yếu tố cảnh quan có tác động lớn đến trình thuỷ văn Nhưng chúng không tác động riêng rẽ, độc lập mà có liên quan hỗ trợ nhau, đồng thời chế ước nhau, hạn chế lẫn Các yếu tố cảnh quan tập hợp thành tổng thể tự nhiên hệ sinh thái tác động tới dòng chảy sông ngòi Các kiểu cảnh quan khác lượng dòng chảy khác nhau, chênh tới 60-70% Do tác động vào môi trường thành phần cảnh quan phải quan tâm đầy đủ, tính toán phân tích thuỷ văn lưu vực bỏ qua hay xem xét yếu tố cảnh quan cách phiến diện sơ sài 56 57 điều tiết làm cho phân phối dòng chảy theo thời gian không gian điều hoà Rõ rệt theo hướng việc xây dựng hồ chứa Có nhiều loại hồ chứa mang chức khác Có hồ chứa phát điện, tưới tiêu, có hồ chứa làm nhiệm vụ cắt lũ Có hồ chứa lợi dụng tổng hợp hồ chứa Hoà Bình, vừa phát điện vừa cắt lũ để giảm đỉnh lũ cho hạ lưu Có hồ chứa thường có chức hồ chứa Dầu tiếng làm nhiệm vụ tưới Hồ chứa đà góp phần điều tiết lại dòng chảy, giữ nước mùa lũ để cung cấp cho mùa cạn hồ chứa điều tiết năm giữ nước năm nhiều nước để cung cấp cho năm nước hồ chứa điều tiết nhiều năm Các công trình hồ chứa đà góp phần to lớn làm thay đổi cảnh quan môi trường xung quanh, đồng thời lợi dụng triệt để lượng dòng chảy đà có lưu vực Con người làm đê ngăn lũ, ngăn mặn, xây dựng kè ven sông hạn chế tác động chảy tràn lũ hạn chế phá hoại bờ sông, bảo vệ khu vực dân cư kinh tế ven sông, ven biển Con người tác động tích cực đến trình thuỷ văn biện pháp trồng gây rừng, canh tác theo khoa học, kết hợp nông lâm với bảo vệ đất, bảo vệ nước Hệ thống ruộng bậc thang góp phần giữ nước hạn chế xói lở sườn dốc Các đem trồng chọn lọc phù hợp cho loại đất, loại sườn dốc, tạo cấu trúc rừng phát triển hợp lý, hạn chế tác hại dòng chảy lũ, tăng cường lượng dòng chảy mùa cạn Việt Nam có hồ chứa Hoà Bình với dung tích 9,5 tỷ m3 nước điện 816 kwh, cïng víi nhiỊu hå chøa kh¸c, thùc hiƯn phân bố lại lượng nước phục vụ xây dựng kinh tế cho địa phương Nước ta có 3000 hồ chứa lớn nhỏ, có 600 hồ chứa vừa lớn, nhiều hồ chứa khác tiếp tục xây dựng, đà góp phần quan trọng vào hoạt động kinh tế vùng Các dự án trồng cây, chủ trương khoán đất rừng theo hộ đà góp phần phủ xanh ®åi träc, ph¸t huy ­u thÕ cđa rõng ®èi víi khí hậu, thuỷ văn - Về mặt tiêu cực: Con người đồng thời lại có tác động 2.2 Phân tích phân bố địa lý cân nước Cân nước định luật bảo toàn vật chất, nguyên lý thuỷ văn học Cân nước tương ứng với khu vực địa lý cụ thể với khoảng thời gian cụ thể Sự dao động thành phần cân nước thể tác động nhân tố địa lý đến thuỷ văn - Phân bố theo vĩ độ: Mỗi vị trí đường cong quan hệ lượng nước ngầm lượng trữ ẩm u = f(w) tương ứng với vị trí đường quan hệ bốc lượng trữ ẩm E = f(w) (Hình 2.2) E,U E=W 1000 2.2.1 Sự phân bố tuần hoàn nước Cân nước liên quan chặt chẽ với tuần hoàn nước khâu sản sinh tượng thuỷ văn Đặc điểm khâu tuần hoàn nước tình hình phân bố chúng theo không gian có quan hệ mật thiết với đặc trưng địa lý thuỷ văn Sự vận chuyển nước không trung có quan hệ mật thiết với nhân tố khí hậu độ ẩm, nhiệt, gió Mặt khác vận chuyển nước điều kiện tiền đề mưa phân bố mưa Nhờ có tài liệu thám không, ngày người ta đà thấy quy luật phân bố không gian vận chuyển nước Tốc độ vận chuyển nước không lục địa tương đối lớn, vượt qua lục địa Âu-á không 10 ngày, nghĩa giao lưu biển lục địa lớn Một khâu khác tuần hoàn nước vận chuyển nước mặt đất chịu ảnh hưởng nhân tố địa lý cảnh quan Đường phân nước thường chướng ngại vật cho vận chuyển nước không trung, đặc biệt vùng núi cao, có ảnh hưởng rõ đến phân bố dòng chảy sông ngòi Nếu đường phân nước cao làm cho tình hình khí hậu, thuỷ văn hai lưu vực gần lại khác Phương pháp nội suy địa lý sở chắn tính phi địa đới thể rõ nét Đường phân nước lồi lõm tính tương tự hai sông gần lớn Các nhân tố độ cao lưu vực, diƯn tÝch, ®é dèc l­u vùc, cịng nh­ mËt ®é lưới sông, độ cắt sâu lòng sông ảnh hưởng rõ rệt đến vận chuyển nước mặt đất, chi phối phân bố không gian tượng thuỷ văn 2.2.2 Sự phân bố cân nước a Phân bố cấu trúc cán cân nước Trong phương trình cân nước M Lvôvích (1.3) có thành phần lượng trữ ẩm toàn phần lÃnh thổ W Lượng ẩm đặc trưng cho lượng nước mưa tích lại cảnh quan, phần dành cho hoạt động sống, phần lại cung cấp cho sông dạng nước ngầm Lvôvích đà tìm mối quan hệ cấu trúc lượng nước ngầm bốc thoát cân nước cho thấy có phân bố không gian rõ rệt phụ thuộc vào đới vĩ độ, vào dạng địa hình, cấu trúc địa hình thảm thực vật v v 58 E E=W ee E=f(W) 500 U=f(W) W 500 1000 Hình 2.2: Sơ đồ đường cong cấu trúc (Theo[3]) Về mặt vật lý điều có ý nghĩa lượng trữ có trình thấm chưa kịp tiêu hao vào bốc thoát nhập vào để nuôi dưỡng lượng nước ngầm Nước ngầm mang tính địa đới chặt chẽ hơn, xây dựng quan hệ kinh nghiệm u = f(w) cho đới cảnh quan xác dễ dàng Ngược lại thành phần bốc thoát khó xác định, liên quan đến mối quan hệ phức tạp nhân tố khí hậu, sinh vật, gồm xạ mặt trời, khả bốc mà nhiệt ®é, m­a, c­êng ®é m­a, ®é Èm kh«ng khÝ,nhiƯt ®é ®Êt, líp phđ thùc vËt Song ta cã quan hệ u = f(w) cho đới cảnh quan tìm quan hệ E = f(w) t­¬ng øng cho E + u = w HiƯn xây dựng đồ mưa cho vùng núi, trị số mưa năm hiệu chỉnh dựa vào số liệu dòng chảy Tuy nhiên việc hiệu chỉnh có sở chắn dựa vào mối quan hệ bốc thực tế với khả bốc mưa theo địa đới, kết hợp với kiểu khí hậu, sinh vật - Theo hệ phương trình cân nước với thành phần lượng trữ ẩm, gắn liền thành phần cân nước với tổng hợp điều kiện cảnh quan địa lý vai trò tác động người khí hậu nóng ẩm Mỗi đới cảnh quan cho quan hệ cấu trúc cán cân nước tương ứng với ưu tập hợp đầy thực vật cho quan hệ nội suy thành phần cán cân nước với mưa số yếu tố tự nhiên khác - Phân bố theo đặc trưng địa hình: Lượng dòng chảy hình thành dòng chảy mặt dòng chảy ngầm: Y = Yn + Ym (2.1) 59 Mối tương quan yn , ym thể mặt sau: + Nếu lòng sông cắt sâu đến tầng đất chứa nước lưu vực có khả thu nhận toàn lượng nước ngầm hình thành lưu vực Khi phương trình cân có dạng: y1 = ym + yn = x – z + w (2.2) + NÕu s«ng nhận phần nước ngầm lòng sông không cắt sâu đến hết tầng chứa nước lượng nước ngầm tham gia vào dòng chảy mặt cắt cửa chứa phần toàn lượng dòng chảy ngầm k1 yn với k1 y > y Trường hợp (1) chuẩn dòng chảy phụ thuộc vào chuẩn mưa chuẩn bốc Hai trường hợp lại, chịu ảnh hưởng điều kiện khí hậu mang tính đới (mực bốc hơi),nó phụ thuộc vào yếu tố khác đặc trưng thổ nhưỡng, độ sâu tầng chứa nước ngầm, độ cắt sâu lòng dẫn Độ cắt sâu lòng dẫn, điều kiện cụ thể khí hậu địa lý tự nhiên phụ thuộc chủ yếu vào diện tích lưu vực, diện tích lớn độ cắt sâu lớn số tầng nước 60 ngầm tham gia cấp dòng chảy cho sông nhiều Nghĩa chấp nhËn quan hƯ t­¬ng øng sau: y > y 2> y F1 > F2>F3 (2.8) Tuy nhiªn quan hệ cho giới hạn diện tích F điều kiện địa lý khu vực dư ẩm, lòng dẫn đà cắt hết tầng chứa nước ngầm, diện tích tăng lên chuẩn dòng chảy lưu vực không tiếp tục tăng lên khu vực khô hạn bán sa mạc, tầng chứa nước ngầm nằm sâu, có lưu vực lớn không cắt tới tầng nước ngầm Khi lại tồn quan hệ tỷ lệ nghịch: y > y 2> y F1 < F2 < F3 (2.9) §ã diện tích tăng làm tăng tổn thất bốc thấm sang xung quanh, điều cần đặc biệt lưu ý tổng hợp địa lý quan hệ vẽ đồ đẳng trị, đồ phân vùng Về mặt lý luận mối quan hệ, nước mặt nước ngầm hiển nhiên, song thực tế tìm mối quan hệ dễ dàng Bởi quan hệ thực thông qua lớp vỏ phong hoá, thổ nhưỡng thùc vËt Trong ®iỊu kiƯn nhiƯt ®íi Èm giã mïa lớp đá gốc trần trụi đá vôi có lớp phủ thực vật Trong đo đạc thành phần dòng chảy lớp vỏ thổ nhưỡng thực vật gặp nhiều khó khăn Vào năm đầu kỷ 20, việc đo đạc thành phần thấm bốc lớp vỏ phong hoá, thổ nhưỡng thực vật tiến hành theo điểm Sau công việc tiến hành theo thực nghiệm diện tích không lớn lắm, có khó khăn khác đem kết từ bÃi thực nghiệm suy rộng cho lưu vực sông Vì quan điểm Lvôvich lượng trữ ẩm lÃnh thổ cho ta thấy hai tương quan, dòng chảy mặt với dòng chảy ngầm dòng chảy ngầm với bốc hơi,có liên quan chặt chẽ với điều kiện cảnh quan địa lý, trước hết với hệ thống khí hậuvà với trồng b Phân bố mưa: Mưa vừa nhân tố ảnh hưởng vừa thành phần cân nước thủy văn Phân bố theo không gian địa lý mưa có ảnh hưởng rõ rệt đến phân bố không gian dòng chảy -Lượng mưa có tính địa đới rõ rệt, tạo nên tương quan nhiệt ẩm đới cảnh quan Lượng mưa phân bố không đồng đều, phụ thuộc chặt chẽ vào hoàn lưu khí quyển, hướng cấu trúc địa hình đới xích đạo nhiệt đới có lượng mưa lớn chịu ảnh hưởng bÃo, nhiễu động thời tiết khác, 61 tạo điều kiện thuận lợi cho ẩm lên cao ngưng tụ Lượng mưa thường lớn, hàng năm 2000mm vùng bán hoang mạc lượng mưa nhỏ, thường 1000mm -Lượng mưa chịu ảnh hưởng chi phối rõ rệt địa hình Lượng mưa nói chung tăng theo độ cao, nhiên tăng đến ngưỡng không tăng nữa, Việt nam ngưỡng vào khoảng 200m Mặt khác hướng đơn gió hình thành tạo điều kiện tăng lượng mưa vùng Bắc Quang miền Bắc Việt Nam có lượng mưa năm đạt tới gần 5000mm gần vòm sông Chảy có hướng đơn gió thuận lợi Trong vùng khuất gió Mường Xém (Nghệ An), Bình Thuận, Ninh Thuận lượng mưa năm đạt đến 700mm Hai bên suờn dÃy Hoàng Liên Sơn Trường Sơn cho thấy rõ tính khác biệt rõ rệt lượng mưa chế độ m­a -Trong mét khu vùc l·nh thæ nh­ mét l­u vực, lượng mưa phân bố không tâm mưa có lượng mưa lớn nhất, xa tâm mưa, lượng mưa giảm dần, theo quy luật: H H0 KP (2.10) Trong đó: H0 lượng mưa tâm mưa H lượng mưa trung bình diện tích F C hệ số triết giảm Các trạm xa mối tương quan giảm khoảng cách 25 km, hệ số tương quan 0,6-0,8, khoảng cách tăng lên 100km hệ số tương quan 0,35-0,60 Sự phân bố không lượng mưa lưu vực làm ảnh hưởng đến trình tập trung dòng chảy, thay đổi hình thành đỉnh lũ -Độ dài trận mưa phân bố không vùng nhiệt đới gió mùa trận mưa thường kéo dài nhiều ngày, tạo thành đợt mưa Lượng mưa trận đạt tới 300-400mm, cá biệt có đạt 1000mm Cường độ mưa thay đổi theo khu vực địa lý, khí hậu vĩ độ cao thường có cường độ mưa vào khoảng 0,2mm/phút đợt mưa 1h, mưa 24h, cường độ trung bình đạt 0,004mm/ phút Trong Việt Nam giá trị tương ứng 0,23 0,035mm/phút -Mùa mưa hình thành vùng vĩ độ thấp có thời gian lớn hơn,đồng thời lượng mưa lớn tháng có lượng mưa lớn thường chiếm 50-70% lượng mưa năm tỷ số cao sườn đón gió Tháng xuất mùa mưa độ dài mùa mưa thay đổi theo không gian việt nam mùa mưa chậm dần từ bắc vào Nam miền Bắc thường tháng V-IX, sau chậm dần đến 62 Nam Trung Bộ tháng IX-XII Trong Tây Nguyên vĩ độ lại mừa mưa tương tự miền Bắc -Dạng trình mưa thay đổi theo vùng, có nơi có đỉnh, có nơi có đến 2-3 đỉnh, tuỳ thuộc hình thời tiết khí hậu Một đặc điểm quan trọng gián đoạn lượng mưa, lượng mưa lớn tập trung vào số ngày, lại nhiều ngày khác không mưa Trong sinh học đà cho thấy nhiều trồng vùng nhiệt đới sau 15 ngày mưa đà bị khô hạn Vì vấn đề cần quan tâm xem xét mưa vùng nhiệt đới c Phân bố bốc - Phân bố theo vĩ độ: Bốc thoát thực tế khả bốc tương quan chúng thay đổi cách có quy luật theo vĩ độ vùng nóng Z,P,Zm(mm) 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 525 1020 15 15 10 20 Zm 25 30 P 35 10 40 Độvĩ Z Hình 2.2: Tương quan mưa bốc thuộc vĩ độ thấp(Theo[3]) ẩm (Hình Trong đới xích đạo lục địa, bốc tiềm bốc thực gần nhau, chúng thay đổi theo mùa nhỏ mưa, 50-60% lượng mưa Song vĩ độ nhiệt đới, lục địa, lượng mưa năm 1000mm, bốc tiềm đạt tới 1000mm (Phạm Quang Hạnh, 19986) Hơn nữa, thay đổi theo mùa rõ rệt Trong vùng sa mạc, bốc tiềm đạt tới 19002000mm, cao vùng đặc biệt nóng, có mùa mưa cực ngắn khả bốc xảy mạnh mẽ năm, bốc thoát tiềm cao nhiều dĩ nhiên cao bốc thực tế Còn bốc thực tế gần mưa, chiếm tới 90-100% lượng mưa Trữ lượng ẩm đất nhỏ - Phân bố theo thảm thực vật: Những quy luật phân bố không gian thành phần cân nước, đặc biệt mối quan hệ chúng tiền đề cho hình thành kiểu thảm thực vật Và kiểu thảm thực vật lại đóng vai trò tạo 63 2.2) chênh lệch lượng mưa bị giữ lại, tạo thoát sinh lý từ thực vật ngăn cản bốc vật lý từ mặt đất Những hệ khác kiểu sinh vật nóng ẩm khác Rừng xích đạo thường xanh che phủ kín mặt đất tạo thuận lợi cho việc giữ lại lượng nước mưa, bốc xảy chủ yếu tán rừng Tuy nhiên kiểu rừng xích đạo có khả giữ mưa rừng thoát giới hạn đó, định độ ẩm không khí Bốc xảy mạnh mẽ ngày đêm, lượng bốc thực tế bốc tiềm 50-60% lượng mưa năm Ví dụ lưu vực Amazôn thuộc xích đạo có lượng bốc thực tế năm khoảng 1150-1250mm, tổng lượng mưa năm khoảng 20003000mm Trong rừng cận xích đạo kiểu hỗn giao nửa rụng lá, chế bốc gần giống trường hợp Bốc thực tế tăng lên giá trị tuyệt đối tương đối, đạt tới 60-70% lượng mưa năm Trong vùng nhiệt đới ẩm với mùa khô kéo dài 5-6 tháng, vai trò lớp phủ thực vật đến bốc khó xác định phân bố địa lý phụ thuộc tác động người nhiều nhiều thân yếu tố sinh thái Thảm rừng thưa nhiệt đới có vai trò với bốc tương tự savan, bụi, thoát đặc trưng mùa ẩm nhường chỗ cho bốc vật lý từ mặt đất, nhịp điệu bốc liên tục Trong mùa ẩm tác động giữ mưa không lớn, không loại trừ bốc từ mặt đất Trong mùa khô vai trò bốc vật lý từ mặt đất chủ yếu, chiếm tới 80-95% lượng mưa năm Song tới vùng sa mạc, vai trò bốc thực vật hạn chế, bốc mặt đất trở thành độc Như vùng xích đạo khác với vĩ độ ôn đới, bốc xảy quanh năm, tuỳ theo đới bốc thoát thay đổi theo mùa theo ngày rõ rệt Trong tượng bốc thường xuyên chịu giới hạn mặt địa vật lý, bốc vật lý từ mặt đất hàm lượng ẩm đất Còn bốc tán sau mưa chịu chi phối yếu tố khí hậu khác độ ẩm tương đối không khí tốc độ gió d Phân bố dòng chảy sông ngòi - Dòng chảy sông ngòi thành phần chủ yếu phương trình cân nước có phân bố không gian rõ rệt ảnh hưởng nhân tố cảnh quan -Các khu vực có lượng dòng chảy lớn tương ứng với vùng có mưa lớn vùng nhiệt đới gió mùa thường có lượng dòng chảy năm từ 10002000mm Trong vùng vĩ độ cao, dòng chảy hình thành từ băng tuyết vùng nhiệt đới, dòng chảy hình thành mưa rơi Sông suối vùng nhiệt đới phát triển, mật độ lưới sông dày, vùng bán hoang mạc lượng dòng chảy nhỏ, sông suối thưa thớt, nhiều sông dòng chảy mùa cạn vùng hoang mạc dòng chảy, lượng mưa đủ cho bốc - vùng núi cao lượng dòng chảy lớn, môđun dòng chảy năm lớn 100 l/skm2, vùng Bắc Quang, Nam Châu Lĩnh (Quảng Ninh,Việt nam) vùng khuất gió lượng nước sông nghèo nàn, đạt không 10 l/skm2 - Lượng dòng chảy phân thành mùa lũ cạn, tương ứng với mùa mưa mưa Nhưng khác với mưa, dòng chảy chịu ảnh hưởng rõ rệt mặt đệm, thường xuất chậm mùa mưa, có tới 1-2 tháng vùng Tây Nguyên Việt Nam Tháng có lượng dòng chảy lớn thay đổi theo không gian địa lý, vÝ dơ nh­ ë ViƯt Nam, nã chËm dÇn tõ Bắc vào Nam Hai sườn Đông Tây Trường Sơn tạo nên khác biệt lớn mùa dòng chảy Trong Tây Trường Sơn có mùa lũ từ tháng V-X, tương tự miền Bắc sườn Đông mùa lũ bắt đầu vào tháng IX-X kết thúc vào tháng XII - Lượng dòng chảy mùa lũ chiếm tới 70-80% lượng dòng chảy năm vùng núi cao có trạm lũ lớn, cường suất đạt tới 100 cm/h, gây hậu nghiêm trọng Lượng dòng chảy mùa cạn chủ yếu nước ngầm cung cấp, lượng dòng chảy mùa cạn không lớn, chiếm 20-30% lượng dòng chảy năm Tuy nhiên lượng mưa đóng vai trò đáng kể mùa cạn, tháng đầu cuối Chẳng hạn miền Trung Việt Nam có mưa tiểu mÃn, lượng dòng chảy phong phú, môđun dòng chảy mùa cạn đạt tới 25-30 l/skm2 ,trong vùng Thuận Hải đạt 1-5 l/skm2 - Vùng ven biển chế độ dòng chảy chịu ảnh hưởng rõ rệt chế ®é thđy triỊu Ranh giíi ¶nh h­ëng cđa thđy triỊu lớn, diện nhiễm mặn rộng - Sự chia cắt địa hình tạo nên phân hoá biến trình dòng chảy năm Đường luỹ tích sai chuẩn dòng chảy thay đổi theo sông cã sù kh¸c biƯt ë hai s­ên nói, thËm chÝ hai bên bờ sông Sự thay đổi dòng chảy hàng năm thay đổi tùy theo khu vực vùng nhiệt đới hệ số biến đổi CV năm không lớn, khoảng 0,1-0,3 Còn vùng hoang mạc nã lín h¬n nhiỊu, cã thĨ tíi 0,6-0,7, hƯ sè CV nghịch biến với chuẩn dòng chảy M0 64 65 2.3 Phân tích tổng hợp địa lý thuỷ văn Cũng nhiều tượng tự nhiên khác, tượng trình thuỷ văn biến đổi không gian thời gian theo quy luật định Muốn hiểu trình phải phân tích số liệu đo đạc, đặc trưng cho tồn biến động chúng Kết phân tích cho thấy các thông tin định lượng định tính, đặc điểm quy luật biến đổi tượng trình cụ thể Số liệu thu thập thường giá trị quan trắc điếm cố định, đặc điểm, quy luật nhận phương pháp phân tích với điểm có số liệu mét khu vùc rÊt hĐp xung quanh ®iĨm ®ã Mn tìm đặc điểm tương ứng điểm khu vực khác cần dựa vào kết phân tích điểm có số liệu để suy Đó nội dung toán phân tích tương tự hay nội, ngoại suy Muốn nội ngoại suy dắn phải tiến hành tổng hợp địa lý kết phân tích trên, tìm quy luật phân bố không gian tượng trình thuỷ văn 2.3.1 Nguyên tắc phân tích tổng hợp Nguyên tắc chung để phân tích tổng hợp địa lý tượng thuỷ văn vào quy luật phân bố địa lý tượng thuỷ văn, quy luật địa đới phi địa đối, vận dụng nguyên lý thuỷ văn học địa lý học (Nguyên lý cân nước, nguyên lý tác động yếu tố cảnh quan đến tượng thuỷ văn), tiến hành phân tích tổng hợp quy luật biến đổi theo thời gian, đồng thời dựa vào mối quan hệ với yếu tố cảnh quan khác để tổng hợp, xác định quy luật phân bố theo không gian, theo đới địa lý tượng thuỷ văn Trên sở đề phương pháp tính toán cho vùng thiếu tài liệu Đối với nghiên cứu địa lý thuỷ văn, phân tích tổng hợp mặt quan trọng vấn đề, trình nhận thức tự nhiên tượng thuỷ văn Phân tích cho ta thấy đặc điểm riêng, tính đa dạng biến đổi thuỷ văn theo không gian địa lý Tổng hợp cho phép nhìn khái quát quy luật chung phân hoá tượng thuỷ văn Đó tư nhận thức, từ riêng tới chung,rồi lại trở riêng Không thể tổng hợp không phân tích cá thể, đặc trưng Không phân tích không tổng hợp phát điều cốt lõi, nhân tố chủ yếu chi phối tượng thuỷ văn - Việc tổng hợp phân tích địa lý thuỷ văn vừa sử dụng số liệu cđa tr¹m, l­u vùc, võa sư dơng sè liệu nhiều trạm hay nhiều lưu vực, nhiều lưu vực nhỏ hợp thành lưu vực lớn Việc phân tích tổng hợp cần dùng phương pháp định tính định lượng để hỗ trợ, bổ xung cho a Phân tích định tính: - Nội dung phương pháp định tính dựa vào quy luật, nguyên tắc chung đà khoa học nghiên cứu thừa nhận, kết hợp với quan sát thực tế, tiến hành so sánh, phân tích, miêu tả, luận chứng nhằm tìm mối quan hệ nội có trình tượng thuỷ văn, quan hệ chúng với ảnh hưởng yếu tố khác Đối với tượng điều kiện hình thành địa điểm khác nhau, cần ý so sánh, tìm tính tương tự khác chúng Trong mô tả vấn đề cần biện luận rõ ràng, 66 biện luận cần dựa sở định tính định lượng để khái quát hoá Ví dụ phân tích dòng chảy năm sông nằm khu vực có nguồn ẩm dồi dào, dựa vào quy luật chung nhận định lưu vực lớn, lượng dòng chảy năm tăng, lưu vực lớn, độ cắt sâu lòng sông lớn, sông nhận lượng nước ngầm nhiều Nhưng phân tích định tính, chưa xác định lượng tăng cụ thể so với tỷ lệ tăng diện tích Muốn tìm trị số phải tiến hành phân tích định lượng Hoặc phân tích định tính coi lưu vực có tỷ lệ lớp phủ rừng giảm lượng dòng chảy mùa cạn giảm, cụ thể giảm phân tích định lượng kết luận b Phân tích định lượng: - Đó sở phân tích số liệu thực tế, dùng số lượng biểu thị tượng thay đổi chúng, quan hệ chúng với theo thời gian lÃnh thổ Phương pháp biểu thị định lượng đồ địa lý, bao gồm loại đồ đẳng trị, phân khu, đồ tư liệu viễn thám, đồ tổng hợp GIS, quan hệ kinh nghiệm dạng công thức kinh nghiệm, biểu đồ, bảng số quan hệ tương quan - Hai phương pháp định tính định lượng với Phân tích định tính bước khởi đầu để có thông tin sơ khái quát Sau dùng phân tích định lượng để cụ thể số quan hệ Phân tích định tính cho ta định hướng nghiên cứu tiếp theo, tập trung vào vấn đề nhất, yếu tố quan trọng để khảo sát chi tiết số lượng, tránh lÃng phí nhân lực kinh phí không cần thiết, đồng thời đảm bảo đủ để phát quy luật vốn có tượng thuỷ văn Còn phân tích định lượng cho ta nhìn cụ thể hơn, chi tiết hơn, xác mức ®é dao ®éng cđa tõng u tè, møc ®é ¶nh hưởng nhân tố địa lý cảnh quan đến trình thuỷ văn Từ để có luận chứng kinh tế kỹ thuật đắn cho công trình xây dựng sau Phân tích định lượng cho phép hiệu chỉnh lại nhận xét phân tích định tính Ví dụ vùng có độ cao thấp Bắc Quang, Duyên Hải Quảng Ninh dòng chảy không lớn Nhưng qua phân tích định lượng thấy dòng chảy lớn rõ rệt so với xung quanh, không theo quy luật chung Đó hiệu ứng chặn trước núi, không khí bị nhiều động mạnh, mưa nhiều nên dòng chảy tăng 2.3.2 Các bước phân tích tổng hợp - Việc phân tích tổng hợp địa lý thuỷ văn bao gồm bước sau đây: a Thu thập, lựa chọn xử lý số liệu Đây công việc để tiến hành phân tích tổng hợp tốt Trước tiến hành phân tích cần thu thập số liệu trạm thuỷ văn thuộc lưới 67 trạm bản, dùng riêng, trạm thực nghiệm lẫn số liệu điều tra khảo sát Đồng thời phải thu thập số liƯu vỊ tõng u tè c¶nh quan, tõng sù thay đổi hoạt động dân sinh kinh tế Số liệu thu thập phải đánh giá mức độ xác , mức độ tin cậycủa loại số liệu trạm và loại yếu tố Những số liệu đột biến, dị thường phải giải thích nguyên nhân trạm, yếu tố, số năm đo đạc thực khác Khi cần dựa vào số năm có số liệu quan trắc dài làm sở định thời kỳ tính toán hợp lý Thời đoạn tính toán trung bình số nguyên chu kỳ biến đổi dòng chảy, bao gồm thời kỳ nhiều nước, nước trung bình nước Các trạm có số liệu ngắn phải kéo dài bổ sung để đưa chuỗi số liệu khoảng thời gian tương ứng Việc bổ sung sè liƯu cã thĨ dùa vµo sè liƯu cđa yếu tố trạm khác , trạm với yếu tố khác Các quan hệ đơn biến đa biến Tuy nhiên cần l­u ý tr­íc thiÕt lËp quan hƯ cịng cÇn phải phân tích định tính quan hệ vật lý yếu tố trạm Các quan hệ dùng để kéo dài bổ sung sử dụng hệ số tương quan chung không nhỏ 0.8 Các chuỗi số liệu phải đánh giá kiểm định giả thiết thống kê trước dùng để phân tích b Phân tích tổng hợp Phân tích số liệu quan hệ mặt số lượng đại lượng thuỷ văn với yếu tố cảnh quan khác, đồng thời phân tích dao động theo thời gian yếu tố, từ tổng hợp quan hệ cho toàn lÃnh thổ Đây công việc nặng nhọc nhiều thời gian quan trọng Nó góp phần định chất lượng việc tổng hợp địa lý thuỷ văn Khi phân tích tổng hợp phải tiến hành đồng thời phân tích định tính định lượng Trước hết xem xét sù biÕn ®ỉi theo thêi gian cđa tõng u tè thuỷ văn trạm Đó dao động theo mùa, theo tháng, giá trị cực trị lũ kiệt theo tháng, năm nhiều năm chuỗi quan trắc Đồng thời phải tìm đặc trưng thống kê yếu tố chuẩn, phương sai, hệ số biến đổi, hệ số lệch, chu kỳ v.v Các phương pháp tính toán nguyên tắc xác định chúng phải tuân thủ đầy đủ tính toán thuỷ văn Khi xem xét quan hệ yếu tố thuỷ văn với yếu tố cảnh quan trước hết phải tiến hành phân tích định tính để có thông tin vấn đề nên chọn yếu tố cảnh quan có vai trò định yêú tố thuỷ văn xem xét Các nhân tố khí hậu nhân tố đóng vai trò quan trọng trình thuỷ văn, nên phải xem xét đến, ví dụ dòng chảy trung bình năm nên chọn lượng mưa năm làm nhân tố Tuy nhiên khí hậu đơn mà bỏ qua hay coi nhẹ yếu tố khác Đối với nhân tố địa hình có ý nghĩa đặc biệt quan trọng cần phải ý thích đáng phân tích địa đới cảnh quan khác cần xem xét quan hệ với thực vật thổ nhưỡng, thổ nhưỡng lại cần ý đến tính chất thuỷ lý - Kết phân tích trình, biểu đồ phân phối dòng chảy năm hay năm nước điển hình Kết cặp trục số, bên yếu tố thuỷ văn, bên là trị số yếu tố cảnh quan có ảnh hưởng đến yếu tố thuỷ văn, ví dụ dòng chảy năm lượng mưa năm lưu vực Khi phân tích định lượng quan hệ biểu thị đồ thị công thức kinh nghiệm Trên sở phân tích phân bố nhóm điểm đồ thị dựa vào nguyên lý cân nước quy luật quan hệ yếu tố cảnh quan với tượng thuỷ văn, đồng thời dựa vào hiểu biết tình hình địa lý lưu vực địa hình, địa chất, thổ nhưỡng, xác định quan hệ hồi quy cho tõng vïng l·nh thỉ ®ång nhÊt vỊ ®iỊu kiện tự nhiên Các quan hệ đường thẳng hay đường cong, đơn biến nhiều biến Để đánh giá độ xác quan hệ cần tiến hành phân tích sai số giá trị tính toán thực đo, xác định hệ số khoảng tin cậy Tiến hành nghiên cứu quan hệ tượng thuỷ văn không với yếu tố cảnh quan, mà với số yếu tố tác động Với khả với công cụ m¸y tÝnh ph¸t triĨn cã thĨ x¸c lËp c¸c quan hệ với nhiều dạng khác nhau, cho phép tính giá trị với sai số cần thiết Quan hệ yếu tố khí hậu yếu tố thuỷ văn thường chặt chẽ 68 69 Y(mm) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 X(mm) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Hìnhhệ 2.3: Quan hệ dòng chảy lượng mưa lưu vực (Theo[6]) Ví dụ quan dòng chảy năm và mưa năm cótrung dạngbình đường thẳng với hệ số tương quan đạt 0.85 (hình 2.3) - Với yếu tố khác lập quan hệ tương tự - Quan hệ độ cao lưu vực với mưa dòng chảy thể rõ nét Đôi độ dèc l­u vùc cịng thĨ hiƯn quan hƯ víi dßng chảy, có quan hệ tương quan kép dòng chảy với độ cao độ dốc lưu vực Khi điều kiện khác giống lưu vực có độ dốc lớn có lượng dòng chảy lớn - Diện tích lưu vực đặc trưng quan trọng, thường sử dụng làm tham số công thức quan hệ, có lúc lấy làm tiêu gián tiếp phản ánh độ cắt sâu lòng sông Với chuỗi dòng chảy năm lập quan hệ môdul trung bình nhiều năm với diện tích lưu vực tương ứng cho vùng thừa thiÕu Èm Quan hƯ cho vïng thiÕu Èm th­êng lµ đồng biến(Hình 2.5), cho vùng thiếu ẩm thường nghịch biến (Hình 2.6) - Các đặc trưng khác hệ số biến đổi Cv lập quan hƯ d­íi d¹ng: Cv = A1 M 0n F m Cv = A H m0 Hình 2.5: Quan hệ dòng chảy với diện tích lưu vực vùng ẩm ướt(Theo[6]) Hình 2.6 : Quan hệ dòng chảy với diện tích lưu vực vùng khô hạn Mật độ lưới sông nhân tố thiết lập quan hệ với dòng chảy Ngoài yếu tố cảnh quan khác tác động đến phân hoá đặc trưng dòng chảy Trong tiến hành phân tích thường xem xét tác động tổng hợp thổ nhưỡng địa chất - Cịng cã thĨ lÊy tû lƯ diƯn tÝch hå ao đầm lầy, băng tuyết để phản ánh tác động công thức liên hệ Nhưng đặc trưng định lượng xác định có loại ảnh hưởng độc lập F(Km đến ) dòng chảy, có loại không hoàn toàn độc lập, chúng với có tương ( 2.11) Mo(l/skm2) 25 Trong đó: A1,A2, n,m, m1 đặc trưng cho vùng địa lý khác 20 Mo(l/skm2) 15 Mo(l/skm2) 10 5 F(km2) 10 0.01 F(km2) 0.1 10 100 100 1000 10000 Hình 2.6: Quan hệ dòng chảy với diện tích lưu vực vùng khô hạn(Theo[6]) quan lớn Vì phân tích so sánh cần chọn nhân tố ảnh hưởng rõ để xây dựng quan hệ, nhân tố khác thứ yếu Cần nhấn mạnh áp dụng máy móc phan tích khách quan để kết luận, lưới trạm thưa, chưa đại biểu Nhiều trường hợp số điểm có số liệu dùng để xác định quan hệ phân bố diện rộng có điều kiện hình thành dòng chảy không đồng nhất, nên dựa vào phân bố điểm biểu đồ để xác định đường hồi quy dẫn đến sai lầm Trong trường hợp cần dựa vào nguyên lý cân bằng, quy luật phân bố điểm quan hệ để phát nhóm điểm theo khu vực tương đối đồng điều kiện khí tượng thuỷ văn để xác định quan hệ cho phù hợp - Các quan hệ xây dựng làm rõ mối quan hệ yếu tố thuỷ văn yếu tố cảnh quan địa lý Trên sở số liệu nhiều trạm đo, nhiều yếu tố xác định quy luật biến đổi theo không gian yếu tố thuỷ văn Các tham số quan hệ kinh nghiệm phản ánh mức độ ảnh hưởng nhân tố đến tượng thuỷ văn tổng hợp cho khu vực Ngoài nhiều đặc trưng dòng chảy chịu tác động đồng thời nhiều nhân tố, tách 1000 70 71 riêng xác định quan hệ định lượng, ta phải dùng tham số tổng hợp để phản ảnh tác động đồng thời nhân tố không rõ nét Giá trị tham số tổng hợp xác định từ số liệu thực đo phương pháp giải tích tối ưu hoá Từ quan hệ, ta xác định đặc trưng thuỷ văn điểm số liệu đựa vào giá trị yếu tố cảnh quan đà biết, phân tích tính tương tự chúng - Một phương pháp thông dụng khác để tổng hợp xây dựng đồ địa lý thuỷ văn Đem kết thu số lượng bước biểu thị lên đồ, tiến hành phân tích quy luật thay đổi theo cảnh quan địa lý quan hệ định lượng Xây dựng đồ phân bố khu vực đặc trưng thuỷ văn đồ đẳng trị, đồ phân khu đồ mặt cắt dọc Đồng thời tiến hành điều tra nghiên cứu vấn đề chưa rõ khu vực Phương pháp đồ địa lý cho phép mô tả tượng thuỷ văn khu vực rộng lớn tương đối giản đơn mà phản ánh tính quy luật theo không gian tương đối rõ ràng Việc vẽ đồ khoảng thời gian định cho phép so sánh suy phát triển theo thời gian trình thuỷ văn Trong năm gần đây, công nghệ hệ thống thông tin địa lý(GIS) phát triển ứng dụng rộng rÃi, cách chồng chập đồng thời loại đồ, GIS cho phép so sánh, phối hợp đồ yếu tố thành phần thời gian khác nhau, từ tổng hợp địa lý tượng thuỷ văn theo khu vực xác đầy đủ Tuy nhiên phương pháp đồ địa lý cần lưu ý đến đặc điểm vốn có đà nêu 1.2 Mặt khác cần lưu ý đến đặc trưng thuỷ văn đưa lên đồ Các đặc trưng dòng chảy thu trạm đo thuỷ văn kết tượng toàn lưu vực mà trạm đo khống chế Vì trị số để ghi số liệu cần phải ý để đảm bảo phản ảnh tính chất Nói riêng đặc trưng dòng chảy phải đặt trọng tâm lưu vực, thường tâm hình học Khi xác định khoảng cách đường khu phải phản ảnh biến đổi lớn quy luật đặc trưng tượng nghiên cứu, đồng thời phải xét đến độ xác nội suy đồ, thấy nơi dày nơi thưa, toàn đồ phải có thống - Khi vẽ không ý đến số liệu trung bình mà phải ý đến số liệu đặc biệt Chú ý phân tích điểm đột xt cịng nh­ c¸c khu vùc nèi tiÕp ghÐp đồ Cần sâu suy xét, phán đoán nhân tố ảnh hưởng đến phân bố địa lý khôngc hỉ đơn dựa vào số liệu để nối vẽ đường Với khu vực thiếu tài liệu bổ sung để vẽ dễ dàng Nhưng 72 bổ sung để vẽ cần nghiên cứu kỹ lưỡng tình hình ảnh hưởng nhân tố mang tính địa đới phi địa đới để nội suy bổ xung cho xác - Một vấn đề khác khác cần lưu ý phân tích tổng hợp quan hệ diện tích lưu vực thu thập số liệu Không phải lưu vực với số liệu khác đưa vào sử dụng Những lưu vực nhỏ chịu tác động đáng kể nhân tố phi địa đới sông cực lớn, chảy qua nhiều đới khác dưa vào phân tích, chấm lên đồ để tổng hợp K.P Vatkresenxki đà xét đến tính quy luật chung hình thành đặc điểm dòng chảy để đề lấy đặc trưng thuỷ văn để phân chia loại sông.Theo ông,có thể phân ra: + Sông lớn sông chảy qua nhiều đới cảnh quan khác có đặc điểm thuỷ văn mang tính mang tính hỗn hợp Dòng chảy đới cảnh quan không mang hoàn toàn đặc tính đới + Sông vừa (trung bình) sông chảy phạm vi đới địa lý, dòng chảy hình thành điều kiện địa lý tự nhiên tương đối đồng Lượng dòng chảy thay đổi theo khu vực tuân theo quy luật địa đới + Sông sông có dòng chảy thường xuyên không, độ cắt sâu lòng sông tương đối nông, không tập hợp toàn nước ngầm Lượng dòng chảy chịu ảnh hưởng nhân tố địa lý cục nên có thĨ sai kh¸c rÊt lín so víi quy lt chung toàn lưu vực Nguyên tắc phân chia đà vào điều kiện hình thành dòng chảy đặc tính thuỷ văn nên có sở Tuy nhiên số tồn tạI, xét tình hình chung, tình hình đặc biệt không khái quát Ví dụ sông cạn tới đáy, điều kiện cảnh quan không đặc tính sông con, mà địa đới khô hạn lưu vực băng tuyết, sông vừa số sông lớn xảy tượng Ngoài không xét đến tình hình điều tiết tự nhiên ao hồ đầm lầy Nói chung xác định diện tích để phân chia không đơn lấy trị số diện tích mà nên xet cách tổng hợp theo điểm sau: (1) Phải phân biệt nước lưu vực nước đến từ lưu vực (2) Cần phân biệt khác đặc trưng thuỷ văn điều kiện hình thành dòng chảy lưu vực tr0ng đới cảnh quan khác Nói chung khu vực ẩm ướt ảnh hưởng nhân tố khí hậu thường rõ nét, lấn át nhân tố phi địa đới khác Vì loại cảnh quan tiêu chuẩn giới hạn diện tích lưu vực trung bình nhỏ, chí vài trăm km2 xếp vào sông trung bình Còn vùng khô hạn ngược lại 73 (3) Phải xét đến khác quy luật địa đới bình nguyên rừng núi Trong điều kiện bình nguyên, tượng thuỷ văn nói chung có tính địa đới rõ nét Sự phân bố theo địa lý tương đối điều hoà ổn định Còn khu vực đồi núi, đặc biệt núi cao vùng khô hạn, biểu tính địa đới theo chiều thẳng đứng rõ nét, khoảng cách từ địa đới đến địa đới khác không xa, đặc trưng thuỷ văn thay đổi lớn Vì giới hạn diện tích lưu vực trung bình vùng đồng lớn vùng núi Đối với sông chịu điều tiết ao hồ đầm lầy, tổng hợp địa lý cần xem xét tình hình cụ thể ảnh hưởng nhân tố địa đới phi địa đới mà tiến hành xử lý riêng 2.4 Quản lý nguồn nước lưu vực a Khái niệm tài nguyên nước: Có thể hiểu tài nguyên nước bao gồm tất nguồn nước sông, hồ, hồ chứa, nước ngầm, nước đất mưa khí mà người sử dụng Hiểu tài nguyên nước mang khái niệm rộng rÃi thiên nhiên người, bao gồm chất tài nguyên, mối quan hệ tài nguyên người, thái độ người tài nguyên Nước xem tài nguyên người sử dụng hiểu biết Tài nguyên nước dòng chảy sông ngòi nước ngầm, mà bao gồm nhiều nguồn Mỗi nguồn có khác biệt đặc tính thuỷ động lực, hoá học, sinh vật học gắn liền với môi trường sinh chứa nó.Vì nước có quan hệ mật thiết với môi trường, thành phần quan trọng cảnh quan Các nguồn nước không biệt lập mà thống vòng tuần hoàn nước, người tác động tới khâu vòng tuần hoàn để phục vụ cho lợi ích Khả sử dụng khai thác nước phụ thuộc chặt chẽ vào trình độ sản xuất, sở vật chất kỹ thuật điều kiện kinh tế xà hội Đánh giá tài nguyên nước đánh giá đắn tất nguồn nước mà người sử dụng được, gắn liền với hoạt động người khu vực địa lý b Đánh giá nguồn nước: - Nguồn nước trạng thái tự nhiên phù hợp với yêu cầu kinh tế Điều bao gồm chất lượng nước, tính ổn định nguồn nước theo thời gian phân bố theo l·nh thỉ Ngn n­íc mỈt hay ngn n­íc lị biÕn động lớn năm từ năm sang năm khác, sử dụng nguồn nước thường phải có biện pháp cải tạo nhằm tái sản xuất mở rộng nguồn nước, chuyển sang dạng dễ sử dụng Các biện pháp cải tạo không điều tiết nước hồ chứa mặt mà lấy nguồn nước bổ sung cho nguồn nước cách xây dựng hồ chứa nước ngầm Những biện pháp có định hướng nhằm tái sản xuất nguồn nước cho phép giải nhiệm vụ kinh tế quốc dân phức tạp, đảm bảo lượng nước cần có quan điểm tổng hợp - Nguồn nước ổn định nguồn nước ngầm đới trao đổi nước tích cực cung cấp vào sông, có liên hệ chặt chẽ với nguồn nước mặt, phần quí dòng chảy sông ngòi Phần thứ hai nguồn nước đất, hay lượng trữ ẩm, thay đổi nhanh theo thời gian, nhạy cảm với điều kiện khí tượng phụ thuộc vào lớp phủ thực vật Khả thấm nước giữ nước đất đặc điểm địa hình Trong điều kiện nhiệt đới gió mùa, mức độ biến đổi lượng nước đất phụ thuộc trực tiếp vào độ dài mức độ gay gắt mùa khô Khi mùa khô dài, mức độ biến đổi nước đất tăng lên Vào cuối mùa khô lượng nước đất không đủ, bốc tăng mạnh, thời tiết khô nóng dễ dẫn đến hạn sinh lý trồng Một đặc điểm khác nguồn nước đất mối liên quan tương hỗ nguồn nưóc khác phạm vi lớp vỏ thổ nhưỡng thực vËt, gièng nh­ mét hƯ thèng tù ®iỊu chØnh Nhê có tính chất mà bổ sung, bảo vệ nguồn nước đất nhiều biện pháp nông, lâm nghiệp, chuyển dòng chảy mặt vào đất điều hoà trình bốc dải rừng Điều có ý nghĩa quan trọng kiểu cán cân nước cảnh quan rừng thưa chịu hạn c Đánh giá biến động tài nguyên nước - Ngoài việc đánh giá đắn lượng thành phần cán cân nước, cần đánh giá mức độ biến động chúng, có biến động theo mùa biến động đột biến Tính biến động dòng chảy sông ngòi phụ thuộc chủ yếu vào tính biến động mưa, phụ thuộc vào lượng ẩm l·nh thỉ BiÕn ®éng theo mïa thĨ hiƯn ë sù giao động mạnh mẽ mùa lũ Trong mùa lũ, đặc biệt tháng lũ lớn nhất, thấy gián đoạn đáng kể thời gian Còn biến ®éng mïa kiƯt cịng mang tÝnh ®éc lËp Tõ tr­íc tới nay,người ta quan tâm đến lượng nước năm, ý đến phân phối dòng chảy năm Đồng thời lượng dòng chảy năm lại tập trung vào mùa lũ, dòng chảy mùa kiệt quan tâm Song lượng nước mùa kiệt lại quan trọng, định tính chất mặt cảnh quan địa lý Sự kết hợp biến động mùa lũ biến động mùa kiệt đà tạo chu trình năm phức tạp theo thời gian không gian Điều làm cho vấn đề điều tiết gặp nhiều khó khăn phức tạp, điều tiết nhiều năm - Các biến đổi đột biến th­êng x¶y ë c¶nh quan rõng th­êng xanh m­a ẩm nhiệt đới nhiệt đới núi cao Những biến đổi đột biến thường liên quan với bÃo, xoáy thuận, tượng thời tiết đặc biệt, xảy vào thời gian 74 75 2.4.1 Quản lý tài nguyên nước: năm Nhiều biến động đột biến thường kết hợp với biến động mùa, tương ứng với điều kiện mặt đệm tạo lũ cực lớn khô hạn sâu s¾c, vÝ dơ ë ViƯt Nam, sù xt hiƯn lị quét đột biến nguy hiểm Ngoài biến động tự nhiên phải kể đến biến động tác động người Sự biến động gây tác hại cảnh quan có mùa khô rõ rệt, nghĩa cảnh quan nửa rụng mùa khô Những biến động nhân tạo canh tác lạc hậu cộng với biến động tự nhiên làm cho cấu trúc nguồn đất xấu đi, ảnh hưởng đến hoạt động kinh tế môi trường sinh thái nói chung d Đánh giá chất lượng nước - Một mặt quan trọng tài nguyên nước cần đánh giá chất lượng nước, thông qua thông số vật lý, hoá học, sinh học Thông số vật lý bao gồm màu sắc, mùi vị, nhiệt độ nước chất lơ lửng hoà tan nước, chất dầu mỡ mặt nước Nước tự nhiên không màu, nhiễm bẩn thường ngả sang màu xẫm Lượng chất rắn thể qua độ đục nước Thông số hoá học bao gồm đặc tính hoá hữu vô nước Đặc tính hoá hữu nước thể trình sử dụng ô xy hoà tan loại vi khuẩn, vi sinh vật để phân huỷ chất hữu Nước tự nhiên tinh khiết không chứa lượng chất hữu Nếu lượng chất hữu nhiều lượng ô xy cần cho trình phân huỷ lớn lượng ô xy hoà tan giảm Trong số thông số này, thông số BOD, thể nhu cầu ô xy sinh học quan trọng nhất, phản ảnh mức độ nhiễm bẩn nước rõ rệt Đặc trưng vô nước bao gồm độ mặn, ®é cøng, ®é PH, ®é kiÒm, ®é a xÝt - Thông số sinh học bao gồm loại mật độ vi khuẩn gây bệnh, vi sinh vật mẫu nước phân tích - Do phát triển dân cư hoạt động kinh tế, lượng chất thải ngày tăng, gây ô nhiễm nguồn nước Nguồn nước thải có từ nguồn sau: + Nước thải sinh hoạt, + Nước thải công nghiệp + Nước thải nông nghiệp Hàng ngày lượng nước thải lớn, làm giảm tiêu, thông số chất lượng nước cho sinh hoạt hoạt động kinh tế, đặc biệt cho sinh hoạt người Đối với nước dùng cho sinh hoạt đòi hỏi chất lượng phải cao lĩnh vực khác liên quan trực tiếp tới sức khoẻ người Vì phải đánh giá dắn kiểm soát chặt chẽ nguồn nước cho khu vực - Cần định rõ tiêu chuẩn chất lượng n­íc cho tõng lÜnh vùc thĨ Tiªu chn chÊt lượng nước định rõ giới hạn cho phép chất lượng nước dùng nước thải - Tiêu chuẩn nước dùng định rõ thông số chất lượng chủ yếu phạm vi biến đổi cho ngành dùng nước Tiêu chuẩn cho nước sinh hoạt quy định rõ giới hạn không vượt loại vi sinh vật nước, chất hoà tan, thành phần hoá học, tiêu chuẩn nước dùng cho nuôi cá quy định giới hạn độ PH, lượng ô xy hoà tan, nhiệt độ lượng chất độc nước - Tiêu chuẩn lượng nước thải quy định giới hạn cho phép dòng nước thải Các dòng nước thải mang chất ô nhiễm phải xử lý đạt tiêu chuẩn trước chảy sông ngòi Việc quy định tiêu chuẩn nước thải cần bảo đảm mức độ chặt chẽ cần thiết để bảo vệ nguồn nước khỏi bị ô nhiễm lan rộng xem xét đến hiệu kinh tế đầu tư cho việc bảo vệ xử lý nguồn nước e Khai thác sử dụng bảo vệ tài nguyên nước - Tài nguyên nước phong phú vô tận Cùng với phát triển kinh tế, nạn ô nhiễm nước ngày nghiêm trọng hậu tất yếu nguồn nước sử dụng cho sinh hoạt cho lĩnh vực sản xuất ngày giảm sút Vì khai thác sử dụng tài nguyên nước cần phải hợp lý, khoa học phải gắn với việc bảo vệ để đảm bảo phát triển lâu bền Cần có dự báo nhu cầu dùng nước biến ®éng ngn n­íc t­¬ng lai cho tõng khu vùc, tiến hành tình toán cân nước, phát vùng thiếu nước để có biện pháp quy hoạch quản lý, giúp cho việc hoạch định chiến lược phát triển kinh tế - Dĩ nhiên nhu cầu dùng nước tăng hay giảm cách đặn mà có thời kỳ đột biến, xác định đắn nhu cầu dùng nước khó khăn Tuy nhiên dù phải xác định nhu cầu sinh mức độ gần chấp nhận Có nhiều phương pháp dự báo từ đơn giản kinh nghiệm đến mô hình phân tích Nguồn nước ổn định nguồn nước ngầm đới trao đổi nước tích cực cung cấp vào sông, có liên hƯ chỈt chÏ víi ngn n­íc mỈt ë n­íc ta dùng phương pháp ngoại suy theo xu để ước lượng nhu cầu dùng nước cho giai đoạn từ năm 2000, 2010 2020 Xét tổng thể, cân nước năm toàn lÃnh thổ Việt Nam đảm bảo, lượng nước dùng yêu cầu 76 77 chiếm 10% tổng lượng nước mất, chưa vượt 20 30% phần lớn vùng Tuy nhiên vùng có mức độ khác Các vùng Bình Thuận, Ninh Thuận yêu cầu nước vượt tổng lượng nước có năm Xét cân nước mùa kiệt mức độ tỷ lệ nhu cầu dùng nước cao nhiều Tổng lượng nước dùng mùa kiệt năm 2000 chiếm 39%tổng lượng dòng chảy mùa kiệt, nhiều vùng tỷ lệ vượt 50%, riêng Bình Thuận tới 261,4%(CTNCKH KC-121996) nước khác tình hình tương tự - Tính biến động nguồn nước gây khó khăn nhiều cho việc khai thác quản lý nguồn nước Một biện pháp tích cực xây dựng hệ thống hå chøa ®iỊu tiÕt, ®ã cã ®iỊu tiÕt mïa điều tiết nhiều năm Tuy nhiên hệ thống hồ chứa nhiệm vụ điều tiết phải phải tính toán đến hậu xảy ngập lụt, lắng đọng bùn cát thượng lưu, gây nghèo chất hữu cho vùng đồng bằng, gây hạn xói lở xâm nhập mặn vùng ven sông hạ lưu đập Khai thác nước ngầm cung cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư biện pháp tích cực , phải tính đến khả nguồn nước ngầm hạ thấp dẫn đến sụt lún công trình nhiều hậu khác Mặt khác nguồn nước ngầm ngày bị ô nhiễm, phải chống ô nhiễm không nước mặt mà nước ngầm Để đảm bảo phát triển lâu bền cần có biện pháp điều hoà, quản lý vè sử dụng tài nguyên nước hợp lý Luật nước ban hành nhiỊu qc gia , ®ã cã ViƯt Nam ®· góp phần tích cực bảo vệ tài nguyên nước Tuy nhiên cần có giải pháp đồng để điều luật thực thi cách triệt để 2.4.2 Quản lý lưu vực Mỗi lưu vực hệ thống, tác động gây lưu vực có ảnh hưởng đến yếu tố khác, quản lý nguồn nước phải gắn liền với quản lý bảo vệ lưu vực 2.4.3.1 Nội dung quản lý: Quản lý lưu vực đa dạng, bao gồm nhiều mặt khác Có số mặt chủ yếu sau đây: Quản lý thông tin lưu vực, có: + Thông tin đặc điểm Khí tượng Thuỷ văn lưu vực, biến đổi theo không gian cịng nh­ thêi gian cđa chóng + Th«ng ting trạng thái lưu vực, đặc điểm mặt đệm lưu vực + Thông tin hoạt động dân sinh kinh tế lưu vực, mức độ khai thác sử dụng tài nguyên Quản lý giải pháp khai thác, bảo vệ lưu vực; + Các giải pháp tác động đến lưu vực phải quy hoạch cách khoa học, mục tiêu trước mắt cần giải phải quan tâm đến hậu mà chúng gây + Số lượng công trình, vị trí quy mô công trình(như dung tích hồ, độ cao đập) phải tính toán dựa lợi ích nhiều lĩnh vực, sở tác động tương hỗ yếu tố cảnh quan, đảm bảo cho lưu vực ổn định, bền vững Khắc phục hậu phải tính đến hậu khác xẩy Ví dụ kè chống xói bờ sông bên phải xét đến khả xãi ë bê ®èi diƯn quy lt diƠn biÕn dòng sông 78 + Cần có biện pháp bảo vệ cảnh quan tự nhiên lưu vực, đặc biệt quan trọng bảo vệ rừng đầu nguồn Những nơi rừng bị phá phải đầu tư trồng lại Tuy nhiên công việc cần có giải pháp cụ thể, khả thi tính đến hiệu ích kinh tế, không trồng ạt mà bảo dưỡng, chăm sóc + Cac giảipháp tác động phải tiến hành cách tổng hợp, đồng đảm bảo tối ưu Các mô hình mô hệ thống MITSIM, RIBASIM, HEC cho phép tìm giải pháp tối ưu quản lý lưu vực Ngày với nhiều công nghệ quản lý tiên tiến GIS, việc quản lý lưu vực trở nên dễ dàng hơn, khoa học thiết thực 2.4.3.2 Hình thức quản lý: Quản lý lưu vực tiến hành theo nhiều hình thức khác Hiện ồn hình thức quản lý sau: - Quản lý theo địa giới hành chính: Đó quản lý theo lÃnh thổ mét qc gia, mét tØnh hay hun ViƯc qu¶n lý có thuận lợi gắn liền với quy hoạch, phát triển kinh tế địa phương, giải pháp tác động tiến hành kịp thời hiệu Tuy nhiên nhiều vấn đề không giải ý đến lợi ích cục bộ, dịa phương mà chưa quan tâm đến lợi ích cuả đơn vị khác nằm lưu vực - Quản lý theo lưu vực: Đó quản lý theo hệ thống lưu vực bao gồn nhiều địa phương, nhiều qc gia ViƯc qu¶n lý nh­ vËy cho phÐp xem xét đến tất mặt ảnh hưởng có giải pháp cụ thể nơi gây ra, từ đề chiến lược chung tổng thể để giải quết.Việc điều phối có khó khăn, có phối hợp tốt đem lại nhiều lợi ích thết thực Uỷ ban sông Mê kông ví dụ phối hợp có kết công tác quản lý khai thác lưu vực, nhằm đem lại phát triển cho nước thành viên phát triển hợp lý lâu bền cho lưu vực sông Mê kông 79 ... luật phân bố địa lý tượng thuỷ văn, quy luật địa đới phi địa đối, vận dụng nguyên lý thuỷ văn học địa lý học (Nguyên lý cân nước, nguyên lý tác động yếu tố cảnh quan đến tượng thuỷ văn) , tiến hành... tổng hợp địa lý kết phân tích trên, tìm quy luật phân bố không gian tượng trình thuỷ văn 2 .3. 1 Nguyên tắc phân tích tổng hợp Nguyên tắc chung để phân tích tổng hợp địa lý tượng thuỷ văn vào quy... khô hạn ngược lại 73 (3) Phải xét đến khác quy luật địa đới bình nguyên rừng núi Trong điều kiện bình nguyên, tượng thuỷ văn nói chung có tính địa đới rõ nét Sự phân bố theo địa lý tương đối điều