Mực nước (m, cm):Là độ cao mặt thoáng của dòng nước so với một mặt chuẩn quy ướcĐộ sâu (m, cm)Là khoảng cách tính từ mặt thoáng nước tới đáy sông theo chiều thẳng đứngLưu tốc dòng nước (ms, cms)Lưu tốc tức thờiLưu tốc bình quân theo thời gianLưu tốc bình quân theo không gianLưu lượng nước (m3s, ls)Là một thể tích nước chảy qua một thiết diện ngang của dòng chảy trong một đơn vị thời gian
BÀI GiẢNG ĐO ĐẠC THỦY VĂN Nguyễn Đức Hạnh Nội dung Các yếu tố thủy văn Đo mực nước Đo độ sâu Đo lưu tốc Lưu lượng nước Các yếu tố thủy văn Mực nước (m, cm): Là độ cao mặt thoáng dòng nước so với mặt chuẩn quy ước Độ sâu (m, cm) Là khoảng cách tính từ mặt thoáng nước tới đáy sông theo chiều thẳng đứng Lưu tốc dòng nước (m/s, cm/s) Lưu tốc tức thời Lưu tốc bình quân theo thời gian Lưu tốc bình quân theo không gian Lưu lượng nước (m3/s, l/s) Là thể tích nước chảy qua thiết diện ngang dòng chảy đơn vị thời gian Đo mực nước Figure 2.1 Definition sketch gauge datum and gauge reading (after Water Survey of Canada, 1984) Đo mực nước Các công trình đo mực nước Cọc đo: Thường dùng trạm bờ sông có lòng sông thoải, nhiều thuyền bè qua lại; sông miền núi có nhiều vật trôi sông vào mùa lũ Chênh lêch cao độ hai cọc kề thường từ 20 – 40 cm, không vượt 80 cm Đầu cọc phải cao mặt nước lớn từ 25 – 50 cm, độ cao đầu cọc cuối phải thấp mực nước thấp từ 25 – 50 cm Đánh số thứ tự cọc từ cao đến thấp Các trạm có diều kiện địa chất kinh tế nên xây dựng bậc thang bê tông có gắn cọc để tăng tuổi thọ công trình Đo mực nước Các công trình đo mực nước Thủy chí: Thường dùng nơi lòng sông dốc, thuyền bè qua lại Ở nơi có cầu cống, thủy chí gắn vào vĩnh viễn Nếu cầu nên đặt thủy chí phía đón dòng chảy, nên đặt thủy chí cho chiều dẹt cắt dòng chảy Ở đập nước thường gắn hai thủy chí đo mực nước tuyến đo mực nước tuyến đập nước Điểm thủy chí tuyến đo phải xác định so với mặt chuẩn quy chiếu Có thể có thủy chí đặt theo chiều thẳng đứng thủy chí nghiêng góc Đo mực nước Các công trình đo mực nước Thủy chí: Figure 2.3 E-type staff gauge Figure 2.2 Vertical staff gague Đo mực nước Các công trình đo mực nước Thủy chí: Đo mực nước Các công trình đo mực nước Máy tự ghi mực nước: Căn theo phương trục ống quấn giáy phân hai loại chính: Trục ngang, Trục đứng Cấu tạo máy tự ghi mực nước Vanđai gồm: Trống quấn giáy tự ghi, Kim tự ghi, Phao, Các đĩa quay, Đồng hồ, Thân máy hộp máy, Đối trọng phao Công trình đặt máy tự ghi: • Giếng tự ghi kiểu đảo • Giếng tự ghi kiểu bờ Đo mực nước Các công trình đo mực nước Máy tự ghi mực nước: Nguyên tắc: Nước – thuyền • Do phao thả mặt nước nên dao động mực nước truyền qua đĩa quay tới trống quấn giấy làm trống quay xung quanh trục • Mặt khác kim tự ghi dịch chuyển theo thời gian có phương song song với trống quấn giấy cho ta biểu đồ tự ghi trình thay đổi mực nước Đo lưu tốc Sự thay đổi lưu tốc theo thời gian: Lưu tốc mạch động Đo lưu tốc Các phương pháp đo lưu tốc: Các nguyên tắc: • Dựa vào số vòng quay cánh quạt (lưu tốc kế) • Trên sở vận tốc vật trôi (phao) • Xác định theo độ cao cột nước (ống thủy tĩnh) • Theo lực tác động dòng (phòng thí nghiệm) • Trên sở trao đổi nhiệt • Theo thể tích khối nước • Theo vận tốc truyền sóng âm nước Đo lưu tốc Các dụng cụ đo lưu tốc: Lưu tốc kế Phao: Phao bề mặt, phao độ sâu, phao tích phân Ống đo thủy văn Xác định vận tốc xác định lực tác dụng dòng chảy lên vật trôi Máy hồi âm Đo lưu tốc Tính lưu tốc bình quân thủy trực: Đo điểm thủy trực (sông ảnh hưởng triều): Phương pháp đo điểm: Phương pháp đo điểm: Phương pháp đo điểm: Đo điểm: Lưu lượng nước Các phương pháp xác định: Phương pháp lưu tốc – diện tích Phương pháp độ dốc – diện tích Phương pháp pha loãng Phương pháp mực nước – lưu lượng Phương pháp độ dốc – mực nước – lưu lượng Phương pháp hồi âm Phương pháp điện từ Các trạm bơm Các công trình đo dòng chảy Lưu lượng nước Các phương pháp xác định: Phương pháp lưu tốc – diện tích Lưu lượng nước Các phương pháp xác định: Phương pháp độ dốc – diện tích (m1/2/s) Lưu lượng nước Các phương pháp xác định: Phương pháp độ dốc – diện tích Figure 2.49 Slope area method in a uniform channel Lưu lượng nước Các phương pháp xác định: Phương pháp độ dốc – diện tích Figure 2.52 Slope area method in a non-uniform channel Lưu lượng nước Các phương pháp xác định: Phương pháp độ dốc – diện tích Lưu lượng nước Các phương pháp xác định: Phương pháp pha loãng Lưu lượng nước Các phương pháp xác định: Phương pháp mực nước – lưu lượng Figure 2.56 Typical stage discharge relation Lưu lượng nước Các phương pháp xác định: Phương pháp mực nước – lưu lượng Loop rating curve Bài tập Tìm hiểu chi tiết trạm thủy văn Sơn Tây Xây dựng đường cong quan hệ Q = f(H) trạm thủy văn Sơn Tây tương ứng với số liệu cho trước Xin cảm ơn ! [...]... trong nước 4 Đo lưu tốc Các dụng cụ đo lưu tốc: Lưu tốc kế Phao: Phao nổi bề mặt, phao độ sâu, phao tích phân Ống đo thủy văn Xác định vận tốc bằng xác định lực tác dụng của dòng chảy lên vật trôi Máy hồi âm 4 Đo lưu tốc Tính lưu tốc bình quân thủy trực: Đo 6 điểm trên thủy trực (sông ảnh hưởng triều): Phương pháp đo 5 điểm: Phương pháp đo 3 điểm: Phương pháp đo 2 điểm: Đo tại 1... thủy vực 3 Đo độ sâu Thủy trực: Thủy trực là một đường thẳng tưởng tượng vuông góc với mặt thoáng của nước và đáy sông mà trên đó người ta tiến hành đo sâu hoặc đo vận tốc Có thủy trực đo sâu và thủy trực đo vận tốc 3 Đo độ sâu Thủy trực: Cách bố trí thủy trực đo sâu: • Đảm bảo khống chế được sự thay đổi địa hình lòng sông • Số thủy trực đo sâu phải lớn hơn hoặc bằng thủy trực đo tốc độ •...2 Đo mực nước Các công trình đo mực nước Máy tự ghi mực nước: Figure 2.12 Analogue mechanical recorder 2 Đo mực nước Các công trình đo mực nước Máy tự ghi mực nước: 3 Đo độ sâu Nhiệm vụ: Nghiên cứu các đối tượng theo mục đích địa mạo Phục vụ cho đo đạc thủy văn (đo vận tốc, tính lưu lượng nước, lượng phù sa,…) Phục vụ giao thông... trí thủy trực đo sâu phải cố định Nếu lòng sông không ổn định cần bố trí thêm thủy trực phụ cho thích hợp • Cố gắng bố trí sao cho khoảng cách các thủy trực đo sâu tương đối bằng nhau và là bội số của 2, 5, 10 3 Đo độ sâu Thủy trực: Cách bố trí thủy trực đo sâu: Figure 2.31 Location of verticals in an irregular cross - section 3 Đo độ sâu Các dụng cụ đo sâu: Thước đo sâu Sào đo Tời cáp... tốc theo chiều ngang sông Phân bố lưu tốc theo chiều dòng chảy 4 Đo lưu tốc Sự thay đổi lưu tốc theo không gian: 4 Đo lưu tốc Sự thay đổi lưu tốc theo không gian: Figure 2.21 Examples of velocity distribution in a cross section 4 Đo lưu tốc Sự thay đổi lưu tốc theo thời gian: Lưu tốc mạch động 4 Đo lưu tốc Các phương pháp đo lưu tốc: Các nguyên tắc: • Dựa vào số vòng quay của cánh quạt... thiết cho việc tính toán thủy văn, thủy lực Để nghiên cứu kết cấu nội bộ của dòng chảy Xác định lượng nước hoặc lượng bùn cát chuyển qua một mặt cắt hay một đo n sông nào đó trong một thời đo n nhất định Số liệu lưu tốc đáp ứng cho việc tính bồi/xói trên một đo n sông, thiết kế các công trình thủy Tính toán quá trình, diễn biến pha loãng các chất thải, chất ô nhiễm 4 Đo lưu tốc Sự thay đổi lưu... và tải trọng Máy hồi âm 3 Đo độ sâu Tính toán các đặc trưng mặt cắt: Diện tích mặt cắt ướt Độ rộng mặt nước Độ sâu bình quân: Là tỷ số giữa diện tích mặt cắt ướt và độ rộng mặt nước Chu vi ướt: Là chiều dài đáy sông thuộc mặt cắt ngang bởi hai mép nước Bán kính thủy lực: Là tỷ số giữa diện tích ướt và chu vi ướt 3 Đo độ sâu Tính toán các đặc trưng mặt cắt: 4 Đo lưu tốc Mục đích nghiên... tích Phương pháp độ dốc – diện tích Phương pháp pha loãng Phương pháp mực nước – lưu lượng Phương pháp độ dốc – mực nước – lưu lượng Phương pháp hồi âm Phương pháp điện từ Các trạm bơm Các công trình đo dòng chảy 5 Lưu lượng nước Các phương pháp xác định: Phương pháp lưu tốc – diện tích 5 Lưu lượng nước Các phương pháp xác định: Phương pháp độ dốc – diện tích (m1/2/s) 5 Lưu lượng nước Các