Tài nguyên nước trên trái đất được đánh giá bởi 3 yếu tố: - Số lượng là đặc trưng biểu thị mức độ phong phú của tài nguyên nước trên một lãnh thổhay không gian; - Chất lượng nước bao gồm
Trang 1ÔN TẬP THỦY VĂN (CÂU NGẮN)
1 Tài nguyên nước thường được đánh giá bởi các yếu tố nào ?
Tài nguyên nước trên trái đất được đánh giá bởi 3 yếu tố:
- Số lượng là đặc trưng biểu thị mức độ phong phú của tài nguyên nước trên một lãnh thổhay không gian;
- Chất lượng nước bao gồm các đặc trưng về hàm lượng các chất hoà tan hoặc không hoà tan trong nước có lợi hoặc có hại theo tiêu chuẩn của đối tượng sử dụng;
- Động thái của nước được đánh giá bởi sự thay đổi các đặc trưng dòng chảy theo thời gian, sự trao đổi nước giữa các khu vực chứa nước, sự vận chuyển và quy luật chuyển động của nước trong sông, nước ngầm, các quá trình trao đổi chất hoà tan, truyền mặn,…
2 Vòng tuần hoàn nước và ý nghĩa của nó ?
Khái niệm: là sự tồn tại và vận động của nước trên mặt đất, trong lòng đất và trong bầu
khí quyển của trái đất Nước trái đất luôn vận động và chuyển từ trạng thái này sang trạngthái khác, từ thể lỏng sang thể hơi rồi thể rắn và ngược lại
Trình bày vòng tuần hoàn nước: Nước trong tự nhiên không ngừng hẳn tuần hoàn do
tác dụng của năng lượng mặt trời và trọng lực trái đất Nước trên mặt biển, đại dương, trên mặt sông hồ ở mặt đất và từ trong sinh vật được mặt trời đốt nóng, không ngừng bốc hơi và phát tán vào khí quyển Hơi nước trong khí quyển tập trung thành các khối mây Khi gặp lạnh, hơi nước ngưng tụ thành mưa rơi xuống mặt đất, mặt biển và đại dương Một phần nước mưa bốc hơi trở lại khí quyển, một phần thấm xuống đất thành dòng chảyngầm rồi đổ ra sông, biển Cứ như thế nước từ Trái Đất bay vào khí quyển, rồi từ khí quyển đổ lại vào đất tạo ra 1 chu trình khép kín, hình thành vòng tuần hoàn nước trong thiên nhiên
Ý nghĩa: có vai trò quan trọng đối với các quá trình trao đổi năng lượng vật chất và góp
phần duy trì sự sống trên trái đất (tái phân bố nhiệt độ bề mặt trái đất, vận động của dòng chuyển dịch không khí và nước trên trái đất, tạo điều kiện thực hiện các chu trình sinh địahóa khác trên trái đất, )
Trang 33 Khái niệm lưu vực, đường phân lưu Phân loại đường phân lưu
Lưu vực: lưu vực sông là phần mặt đất mà nước trên đó (kể cả nước mặt và nước ngầm)
sẽ chảy ra sông hay là phần diện tích khu vực tập trung nước của sông
Đường phân lưu: là đường giới hạn lưu vực sông, dùng để xác định diện tích lưu vực Phân loại đường phân lưu: đường phân lưu nước mặt và nước ngầm
- Đường phân lưu nước mặt là đường nối liên tục các điểm cao nhất xung quanh lưuvực và giới hạn bởi lưu vực khác Nước mưa rơi xuống đường phân lưu sẽ chảy về
2 phía của đương phân lưu và đi về 2 lưu vực khác kế cận nhau theo sườn dốc của chúng
- Đường phân lưu nước ngầm là đường giới hạn trong lòng đất mà theo đó nước ngầm chảy về hai phía đối lập nhau; phân chia sự tập trung nước ngầm giữa các lưu vực
4 Nguyên tắc cơ bản xác định lưu vực Các phương pháp phân định lưu vực
- Nguyên tắc cơ bản xác định lưu vực sông:
o Xác định vị trí địa lý và ranh giới của lưu vực đó
o Thu thập dữ liệu liên quan đến đặc trưng hình học của lưu vực: diện tích lưu vực, chiều dài lưu vực, chiều rộng lưu vực, độ cao bình quân lưu vực,
độ dốc trung bình lưu vực, mật độ lưới sông
- Phương pháp xác định lưu vực sông phổ biến là sử dụng bản đồ cao độ địa hình, tạo các đường đồng cao độ, sau đó khoanh lưu vực theo những cao độ lớn nhất trên khu vực nghiên cứu 2 phương pháp xác định lưu vực sông: cổ điển (sử dụng bản đồ địa hình in trên giấy) và kỹ thuật số (sử dụng công cụ hỗ trợ của hệ thống thông tin địa lý GIS và bản đồ kỹ thuật số)
o Phương pháp xác định đường phân thuỷ (ranh giới) lưu vực sông trên bản
đồ địa hình được thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Xác định vị trí cần nghiên cứu trên
Bước 2: Xác định đường chia nước lưu vực Việc xác định này thực hiện bằng cách nối các điểm cao độ cao nhất trong khu vực
Bước 3: Sau khi xác định được đường chia nước lưu vực, việc tiếp theo là xác định diện tích lưu vực và các đặc trưng cần thiết khác Diện tích lưu vực thường được thực hiện bằng phương pháp đếm ô vuông hoặc dùng máy đo diện tích chạy theo đường phân nước đượcxác định trên bản đồ địa hình
o Các bước cơ bản để xác định lưu vực sông một cách tự động dựa trên bản
đồ số dưới dạng raster (ô lưới) như sau:
Bước 1: Chuẩn bị số liệu cao độ số DEM
Bước 2: Xử lý số liệu cao độ số (Xử lý số liệu cao độ -Fill DEM)
Bước 3: Tính toán xác định hướng dòng chảy theo mô hình 8 hướng trên (Flow Direction)
Bước 4: Xác định liên kết hướng dòng chảy giữa các ô lưới (Flow Accumulation)
Trang 4 Bước 5: Xác định lưu vực sông và tính toán các đặc trưng của nó.
5 Các đại lượng đặc trưng cho độ ẩm không khí
Ẩm độ không khí (air humidity/ moisture) là lượng hơi nước chứa trong không khí tầng không khí ở sát mặt đất lúc nào cũng có hơi nước: nước từ hồ ao, sông, biển, bốc hơi tỏa ra, thoát hơi nước từ sự hô hấp của thực và động vật và hơi nước từ các hoạt động công nghiệp, lò hơi phát ra
- Áp suất hơi nước (e): còn gọi là sức trương hơi nước là phần áp suất do hơi nưóc
chứa trong không khí gây ra và được biểu thị bằng milimét cột thủy ngân (mmHg) hoặc milibar (mb): 1 mb = 10-3 bar = 102 N/m2 = 3/4 mmHg
Ở một nhiệt độ nhất định, áp suất hơi nưóc ứng với giới hạn tối đa của hơi nước trong không khí gọi là áp suất hơi nước bão hòa hay áp suất cực đại của hơi nước trong không khí và được ký hiệu là E, tính theo công thức:
Trong đó 6,1 là áp suất bão hòa ở nhiệt độ 0 °C
7,6 và 242 là các hệ số thực nghiệm
t là nhiệt độ không khí
- Độ ẩm tuyệt đối (a): còn gọi là mật độ hơi nước, là lượng nước có trong một đơn
vị thể tích không khí, đơn vị thường dùng là g/m3 hay g/cm3 Giữa độ ẩm tuyệt đối a và áp suất hơi nước (e) có mối liên hệ sau:
(g/m3 )
Trong đó: t là nhiệt độ không khí (t °C)
α là hệ số dãn nở của không khí, α = 0,0036
e là áp suất hơi nước đo bằng mmHg, trường hợp e tính bằng milibar thì
hệ số trước e (là 1,06) được thay bằng 0,8 Ghi chú: Tỷ số [(1,06)/(1+α.t)] ≈ 1, nên trị số độ ẩm tuyệt đối a và áp suất hơi nước e gần bằng nhau.
- Độ ẩm tương đối (R): là tỷ số giữa áp suất hơi nước ở trạng thái thực tế e với áp suất hơi nước ở trạng thái bão hòa E, trong cùng một nhiệt độ R thường được tính
bằng %:
Vì e ≤ E nên R% ≤ 100 % Trong nông nghiệp, ta thường sử dụng độ ẩm tương đối
để chỉ số lượng hơi nước trong không khí Độ ẩm tương đối R có thể tính gần đúng từ:
Trong đó : T là nhiệt độ không khí tính theo độ Celsius
Trang 5Td là nhiệt độ điểm sương (dewpoint) Td được định nghĩa là nhiệt độ
mà ở đó hơi nước trong không khí đạt tới trạng thái bão hòa Td là nhiệt độ có áp suất hơi nước bão hòa E bằng áp suất hơi nước thực tế e.
- Độ thiếu hụt bão hòa (d): hay còn gọi là độ hụt ẩm, là hiệu số giữa áp suất hơi nước bão hòa E và áp suất hơi nước e trong không khí ở một nhiệt độ nhất định
d = E - e (mmHg) hoặc (mb)
6 Điểm sương Ý nghĩa
Điểm sương là nhiệt độ mà tại đó hơi nước trong không khí đạt tới trạng thái bão hòa Hay là nhiệt độ mà tại đó có áp suất hơi nước bão hòa E bằng áp suất hơi nước thực tế e
Ý nghĩa: quan trọng khi xem xét khả năng đọng sương trên các bề mặt cũng như xác địnhtrạng thái không khí Ở một nhiệt độ nhất định nhưng độc lập với áp suất khí quyển , điểm sương là một hệ quả của độ ẩm tuyệt đối , khối lượng của nước trên một đơn vị khốilượng của không khí Nếu cả hai nhiệt độ và tăng áp lực, tuy nhiên, điểm sương sẽ tăng lên và độ ẩm tương đối sẽ thấp hơn cho phù hợp Giảm độ ẩm tuyệt đối mà không cần thay đổi các biến số khác sẽ mang lại điểm sương quay trở lại giá trị ban đầu của nó Trong cùng một cách, tăng độ ẩm tuyệt đối sau khi giảm nhiệt độ mang đến cho các điểmsương quay trở lại mức ban đầu của nó Nếu nhiệt độ tăng lên trong điều kiện áp lực liên tục, sau đó điểm sương sẽ vẫn không đổi nhưng độ ẩm tương đối sẽ giảm xuống Vì lý donày, các giống tương đối độ ẩm trên 1 ngày khi nó là 80 ° F, và 1 ngày khi nó là 100 ° F
sẽ hàm ý rằng 1 phần cao hơn của không khí vào những ngày nóng hơn bao gồm hơi nước hơn so với những ngày lạnh, tức là , điểm sương cao
Khi ngưng kết: áp suất hơi nước đạt đến áp suất bão hòa hoặc vượt quá áp suất bão hòa,
(e ≥E) đồng thời nhiệt độ không khí phải hạ thấp đến điểm sương hoặc thấp hơn
7 Bản chất của quá trình bốc hơi Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bốc hơi Bản chất của quá trình bốc hơi:
Là quá trình chuyển trạng thái của nước từ thể lỏng hoặc thể rắn sang thể hơi
Điều kiện: ea < E(ta) hay ta > τ
Đơn vị đo bốc hơi: bề dày của lớp nước bốc hơi (mm);
Bốc hơi là quá trình tiêu tốn năng lượng:
Nhiệt hóa hơi là lượng nhiệt tiêu tốn cho 1 g hơi nước bốc hơi hoàn toàn
L = 597 - 0,6t Trong đó L là nhiệt hoá hơi của nước (cal g-1) và t là nhiệt độ của nước (0C)
Khái niệm bốc hơi (Evaporation) là hiện tượng chuyển hóa các phân tử nước từ thể lỏng
sang thể hơi do tác dụng chính của nhiệt độ, gió và đi vào không khí Thoát hơi
(Transpiration) là sự bốc hơi xảy ra ở bề mặt các mô của thực và động vật Trong cân bằng nưóc người ta gọi chung là bốc thoát hơi (Evapotranspiration), hoặc nói tắt hơn là bốc hơi, là tổng lượng nước mất đi do sự bốc hơi nước từ mặt nước, mặt đất, qua lá cây của lớp phủ thực vật,
Trang 6Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bốc hơi:
W = A.(E – e)/PW: tốc độ bốc hơi (mm.ha-1.h-1)
A: hệ số phụ thuộc vào tốc độ gió
E: áp suất hơi nước bão hoà ở nhiệt độ mặt bốc hơi
e: áp suất thực tế của hơi nước trên bề mặt bốc hơi
P: áp suất khí quyển
Nhân tố ảnh hưởng: điều kiện vật lý của vật bốc hơi và điều kiện khí tượng
- Điều kiện vật lý của vật bốc hơi: trạng thái vật thể, nhiệt độ băng và nước, hình dạng mặt ngoài, tình hình tạp chất có trong nước, độ sâu của nước, sự bốc howitwfmặt đất
- Điều kiện khí tượng: chế độ gió và loạn lưu, độ ẩm không khí, nhiệt độ không khí,khí áp
8 Bản chất của quá trình ngưng kết/ ngưng tụ hơi nước Các điều kiện xảy ra quá trình ngưng kết
Bản chất của quá trình ngưng kết: Là quá trình chuyển trạng thái của nước từ thể hơi
sang thể lỏng hoặc thể rắn
Các điều kiện xảy ra quá tình ngưng kết: ea ≥ E(ta) khi ta ≤ τ
─ Khối không khí chuyển động ngang (bình lưu) trượt trên bề mặt đệm lạnh hơn hoặc xáo trộn với khối không khí ấm hơn
─ Khối khí lạnh đi về ban đêm do mặt đất bức xạ mất nhiệt
─ Các khối không khí gần bão hoà có nhiệt độ khác nhau xáo trộn với nhau
─ Các khối không khí chuyển động thăng lên cao, nhiệt độ giảm dần
─ Các khối không khí di chuyển tiếp xúc với nhau (front nóng hoặc lạnh)
─ Có hạt nhân ngưng kết hơi nước (hạt nước nhỏ li ti, bụi, phấn hoa, hạt muối…) Nếu không có hạt nhân ngưng kết, sự ngưng tụ chỉ xảy ra khi RH
= 400-600%
9 Phân biệt sản phẩm khác nhau của quá trình ngưng kết
Sương: Là lớp nước mỏng, giọt nước hình thành trên mặt đất hay trên bề mặt các vật thể
có nhiệt độ thấp (lá cây, sàn nhà, mặt tảng đá…)
Nguyên nhân:
Do ban đêm nhiệt độ giảm dần, không khí gần bão hoà hơi nước tiếp xúc với bề mặt lạnh
Do mặt đất bức xạ mất nhiệt, không khí ấm, ẩm tiếp xúc với mặt đất lạnh
Trang 7Không khí ấm, ẩm ở dưới đất bốc lên theo các kẽ nứt gặp không khí lạnh hơn nên ngưng kết thành giọt vướng váo mạng nhện
Sương muối: Là các giọt nước đóng băng hình thành trên mặt đất hoặc trên bề mặt các lá
cây giống như những hạt muối
Nguyên nhân:
Vào mùa lạnh, Do ban đêm nhiệt độ không khí rất thấp (t ≤ 100C), mặt đất bức xạ nên nhiệt độ giảm xuống gần 00C, không khí ẩm tiếp xúc với mặt đất lạnh sẽ hình thành sương muối
Điều kiện thuận lợi cho sương muối hình thành: trời quang mây và gió nhẹ; Độ ẩm khôngkhí không cao quá; Trong các thung lũng hay bồn địa thấp trũng
Sương mù: Hình thành ở lớp không khí gần mặt đất, là các hạt nước hoặc hạt băng nhỏ li
ti bay lơ lửng (hạt sương mù có kích thước 2-5µ)
Phân biệt các loại sương mù
Sương mù bức xạ (radiation fog): mặt đất lạnh đi do bức xạ mất nhiệt, lớp không khí mỏng sát mặt đất (1-2m) xuất hiện sương mù Thường xuất hiện trên thảo nguyên, đồng lúa, đồng bông…
Sương mù bình lưu (advection fog): không khí nóng, ẩm di chuyển trượt trên mặt đất lạnh hoặc xáo trộn với khối không khí lạnh hơn Sương mù bình lưu thường dày và đặc (dày từ 10 mét đến hàng trăm mét, đặc làm tầm nhìn xa giảm)
Sương mù bốc hơi (steam fog): vào mùa thu, mùa đông trên bề mặt ao, hồ, sông, ngòi xuất hiện làn sương mù mỏng do hơi nước bốc lên gặp không khí lạnh
Sương mù thành phố (loại sương mù hỗn hợp do nhiều nguyên nhân hình thành)
Mây: Là tập hợp những sản phẩm ngưng kết ở các độ cao khác nhau trong khí quyển.
Cơ chế dẫn đến sự ngưng tụ tạo thành mây gọi chung là nhiễu động khí quyển (đối lưu, front, rãnh trên cao, hội tụ nội chí tuyến, áp thấp nhiệt đới, bão, lốc, tố, vòi rồng…)
10 Giải thích cơ chế dẫn đến sự ngưng tụ hơi nước tạo thành mây: thăng do địa hình, thăng do front, thăng do đối lưu, do hội tụ không khí trên mặt đất
Thăng do địa hình, chuyển động cưỡng chế của không khí ở bên trên barie núi: không khí thổi tới đồi núi sẽ bị đổi hướng ở bên trên barie Quá trình không khí chuyển
lên cao dẫn đến bijlanhj đi đoạn nhiệt được gọi là chuyển động thăng địa hình (hay hiệu ứng địa hình) Độ cao mà các đám mây có thể đạt tới không bị hạn chế ở độ cao của đồi hoặc núi; đỉnh của mây địa hình có thể hàng trăm mét cao hơn và thậm chí vươn tới tầng dưới của bình lưu khí quyển Độ cao đỉnh mây liên quan chặt chẽ với các đặc trưng của không khí, thay đổi từ ngày qua ngày Độ dày của mây lớn hơn nhiều so với độ cao cảu barie địa hình tạo mây Xuối theo chiều gió, ở phía sườn núi khất gió, không khí hạ xuống theo sườn nghiêng và nóng lên do bị nén tạo thành 1 hiệu ứng khuất mưa, 1 vùng lượng mưa thấp hơn
Trang 8Thăng do front, di chuyển của 1 khối không khí ở bên trên 1 khối không khí khác:
Thường do không khí nóng chuyển động đi lên trên mặt dốc của không khí lạnh; tại những vùng chuyển tiếp mà trong đó xuất hiện những khác biệt rất lớn về nhiệt độ trên 1 khoảng cách tương đối ngắn Những vùng chuyển tiếp này được gọi là các front, không giống với các bức tường thẳng đứng phân tách không khí ấm và lạnh, mà là như các sườndốc thoai thoải Dòng không khí dọc theo các mặt ngăn cách front thường dẫn tới sự phát triển mây theo 2 cách: Khi không khí lạnh tiến tới không khí nóng hơn (front lạnh), thì không khí lạnh đậm đặc hơn thế chỗ không khí nóng nhẹ hơn ở phía trước; khi không khínóng thổi về phía nêm của không khí lạnh (front nóng), không khí nóng bị đẩy nổi lên trên rất giống như cách mà hiệu ứng địa hình làm cho không khí nâng lên ở bên trên 1 barie núi
Thăng do đối lưu cục bộ độ nổi: đối lưu tự do là chuyển động thăn gây ra bởi không khí
bị đốt nóng gần bề mặt, nó thường đi kèm với những chuyển động lên trên của hơi ẩm đủ mạnh để tạo mây và mưa Trong mùa nóng, sự đốt nóng bề mặt TĐ gây nên do đối lưu tự
do trên 1 diện tích tương đối hạn chế và tạo ra những trận mưa dông, dung lượng ẩm cao của không khí đôi khi tọa thành các đám mây cao với chân ở độ cao tương đối thấp Các điều kiện như thế thuận lợi cho giáng thủy mạnh trên các khu vực nhỏ
Thăng do hội tụ không khí trên mặt đất, chuyển động ngang của không khí tới 1 vùng tại các mực thấp: khi 1 nhân áp suất thấp nằm gần ở bề mặt, gió trong khí quyển
tầng thấp có xu hướng hội tụ tại tâm của áp thấp từ tất cả các hướng Sự di chuyển theo phương ngang hướng tới cùng 1 vị trí gây ra tích tụ khối lượng khối khí, gọi là hội tụ ngang hay hội tụ Hội tụ làm cho mật độ tăng lên, không khí xâm nhập đến không bị giữ nguyên ở độ cao ban đầu Các chuyển động thẳng đứng làm cho khối lượng hội tụ tới baonhiêu thì bị mang đi bấy nhiêu Trong trường hợp hội tụ ở mực thấp, sẽ dẫn đến không khí thăng
11 Giải thích cơ chế của quá trình giáng thủy
Giáng thủy xảy ra khi 1 khối không khí ẩm đủ lạnh để trở thành bão hào và có sự hiện diện của nhân ngưng kết để tạo thành các giọt nước hoặc các tinh thể băng Không khí cóthể bị lạnh theo 1 số cách: do sự gặp nhau giữa những khối không khí có nhiệt độ khác nhau hay là do tiếp xúc với bề mặt lạnh (ví dụ như mặt đất) Song cơ chế lạnh đi quan trọng nhât là do chuyển động thăng của không khí Khi đi lên, áp suất của không khí giảm, nó trở ra và lạnh đi Sự lạnh đi này làm giảm khả năng giữa nước của khối khí cho tới khi đến nhiệt độ điểm sương, khối khí trở thành bão hòa và ngưng tụ xuất hiện Vì đặcđiểm của mây (hình dạng, cấu trúc, kiểu, sự trong suốt) biểu diễn sự chuyển động của không khí nên những loại mây khác nhau gắn liền với các điều kiện thời tiết khác nhau Những đám mây tầng thấp có thể taoj thành do sự lạnh đi của lớp không khí phía dưới khi tiếp xúc với mặt đệm lạnh, tạo thành sương mù Sự hình thành những đám mây không
tự nó gây ra giáng thủy vì cần phải có 1 cơ chế cung cấp nguồn hơi ẩm đi vào Chỉ khi những giọt nước hay những tinh thể băng lớn đến 1 kích thước nào đó, chúng mới có thể rơi xuống dưới đất dưới dạng mưa, mưa đá, tuyết
Trang 912 Cường độ mưa, lượng mưa
Lượng mưa là bề dầy của lớp nước tính bằng mm đã rơi xuống mặt đất trên tiết diện
nằm ngang, chưa chảy đi nơi khác, chưa thấm xuống đất và chưa bốc hơi (mm)
Cường độ mưa là lượng mưa tính ra mm rơi trong một đơn vị thời gian (mm/phút,
mm/ngày, mm/tháng…) Cường độ mưa vượt quá 1mm/phút gọi là mưa rào
13 Giải thích điều kiện ảnh hưởng đến phân bố lượng mưa
Địa hình: Địa hình cũng ảnh hưởng nhiều tới sự phân bố mưa Cùng một sườn núi đón
gió càng lên cao nhiệt độ càng giảm, càng mưa nhiều, tới một độ cao nào đó, độ không khí đã giảm nhiều, sẽ không còn mưa ; vì thế ở những sườn núi cao và núi cao thường khô ráo
Khí áp: Ở khu khi áp thấp hút gió và tiếp tục đẩy không khí ấm lên cao sinh ra mây, mây
gặp nhiệt độ thấp sinh ra mưa Các khu áp thấp thường là nơi có lượng mưa lớn trên Trái Đất Ở các khu khí áp cao, không khí ấm không bốc lên được, lại chỉ có gió thổi đi, không cỏ gió thổi đến, nên mưa rớt ít hoặc không có mưa Vì thế, dưới các cao áp cận chítuyến thường có những hoang mạc lớn
Dòng biển: Cùng nằm ven bờ đại dương, nhưng nơi có dòng biển nóng chảy qua thì mưa
I nhiều vìkhông khí trên dòng biển nóng chứa nhiều hơi nước, gió mang hơi nước vào lụcđịa gây mưa Nơi có dòng biển lạnh đi qua thì mưa ít vì không khí trên dòng biển bị lạnh,hơi nước không bốc lên được, nên một số nơi mặc dù ở ven bờ I đại dương: nhưng vẫn là miền hoang mạc như : A ta ca ma, Na-míp,
Gió: Những vùng sâu trong các lục địa nếu không cỏ gió từ đại dương thổi vào thì mưa
rất ít Ở đâỵ mưa chú yếu do ngưng kết hơi nước từ hồ ao, sông và rừng cây hốc lên tạo thành mưa Miền có gió mậu dịch mưa ít vì gió mậu dịch chủ yếu là gió khô : miền có giómùa có lượng mưa nhiều vì trong một năm có nửa năm là gió thổi từ đại dương vào lục địa
Front: Do sự tranh chấp giữa khối không khí nóng và không khí lạnh đã dẫn đến nhiễu
loạn không khí và sinh ra mưa Dọc các frông nóng (khối khí nóng đẩy lùi khối khí lạnh) cũng như frông lạnh (khối khí lạnh đảy lùi khối khí nóng), không khí nóng bốc lên trên không khí lạnh nên bị co lại và lạnh đi gây ra mưa trên cá hai frông nóng và lạnh Miền
cỏ frông, nhất là dải hội tụ nhiệt đới đi qua, thường mưa nhiều, đó là mưa frông hoặc mưa dải hội tụ
Sự phân bố mưa theo địa lý: trong vùng xích đạo (lượng mưa lớn là do không khí chưa
nhiều hơi nước và đối lưu phát triển mạnh), trong vùng cận nhiệt đới (chuyển động đi xuống của không khí chiếm ưu thế, đã cản trở sự hình thành mây, mặc dù hơi nước rất nhiều), trong vùng ôn đới (lượng mưa tăng là do sự hoạt động của xoáy thuận), vùng cự đới (nhiệt độ thấp, trữ lượng hơi nước nhỏ nên mưa ít)
Trang 1014 Nguyên tắc và phương pháp xác định lượng mưa
Nguyên tắc tính toán lượng mưa trung bình thời đoạn: là tính toán chiều dày của lớp
nước đo được tại 1 hay nhiều trạm đo mưa trong thời đoạn đó Lượng mưa tính bằng mm.Dụng cụ để đo mưa là thùng đo mưa được đặt giữa trời để đo mưa, để đo lớp nước mưa rơi xuống đất
Lượng mưa bình quân theo thời đoạn: (1)
Xtb lượng mưa bình quân, Xi là lượng mưa ở thời đoạn thứ i
N là số thời đoạn tính toán
Phương pháp xác định lượng mưa – bình quân lưu vực:
- Phương pháp bình quân số học: sử dụng khi trạm đo mưa khá nhiều và đặt tương
đối đồng đều trên lưu vực: (1) n là số trạm đo mưa trên lưu vực, Xi là lượng mưa ởtrạm thứ i
- Phương pháp đường đẳng vũ: Đường đẳng vũ là đường cong nối liền các điểm
có lượng mưa bằng nhau, các đường này được vẽ bằng cách nội suy khi trên vùng
có nhiều trạm đo mưa Lượng mưa bình quân tính theo công thức:
với fi là diện tích giữa 2 đuờng đẳng vũ có lượng mưa tương ứng là Xi và X(i+1)
- Phương pháp đa giác Thiessen: Phương pháp này xem các điểm đo mưa tại một
vị trí nào đó là đại diện cho lượng mưa chỉ ở khu vực nhất định chung quanh nó Khu vực này được khống chế bởi các đường trung trực nối liền các trạm với nhau Trình tự vẽ và tính toán như sau:
+ Nối các trạm đo mưa trên bản đồ thành các tam giác,
+ Vẽ các đường trung trực của các tam giác đó thành các đa giác
+ Lượng mưa tại trạm đo mưa nằm trong mỗi đa giác sẽ đại diện cho lượng mưa trên phần diện tích đa giác đó
+ Đo diện tích từng đa giác
+ Lượng mưa bình quân lưu vực sẽ được tính theo công thức:
Trong đó: Xi là lượng mưa tại trạm thứ i đại diện cho mảng diện tích thứ i
n là số đa giác hoặc số trạm mưa
fi là diện tích của khu vực thứ i
F là diện tích khu vực tính bằng km2
15 Dòng chảy Các loại dòng chảy
Dòng chảy: là lượng nước của 1 lưu vực chảy qua mặt cắt cửa ra, sau 1 khoảng thời gian
nhất định cùng với sự thay đổi của nó trong khoảng thời gian đó
Các loại dòng chảy: dòng chảy mặt, dòng chảy ngầm
- Dòng chảy mặt: hình thành do nước trên mặt lưu vực sinh ra, do mưa hoặc tuyết
tan và tập trung về tuyến cửa ra Chỉ hình thành trong thời gian có mưa
Trang 11- Dòng chảy ngầm: do nước dưới đất cung cấp, hình thành trong cả thời gian có
mưa và không có mưa
16 Sơ đồ hình thành dòng chảy sông ngòi
Trang 12Mưa Dòng chảy mặt
Dòng chảy ngầm
Mực nước ngầm Thấm
Lớp dòng chảy trên mặt
Mực nước sông
Trang 13Dòng chảy trong sông ở nước ta đều do mưa xuống khu vực tạo thành Khi mưa rơi xuống đất, một phần tạo thành dòng chảy mặt đổ ra sông, phần còn lại ngầm xuống đất
và tạo thành dòng chảy ngầm cung cấp cho hệ thống sông Sự hình thành dòng chảy mặt sinh ra trong thời gian có mưa Khi có mưa, lúc đầu do độ ẩm của đất nhỏ, lượng mưa bị ngầm vào đất và không sinh ra dòng chảy Sau một thời gian kể từ lúc bắt đầu mưa, cường độ thấm giảm đi và trên mặt đất bắt đầu sinh ra dòng chảy mặt Lượng nước chảy trên mặt lưu vực một phần bị tổn thất do phải lấp vào các chỗ trũng trên mặt đất, một phần bị ngấm xuống đất trong quá trình chuyển động trên mặt lưu vực, một phần bị bốc hơi, phần còn lại chảy vào các khe nhỏ và tập trung dần vào các khe lớn hơn và dần dần
đổ vào hệ thống sông suối Thời gian tập trung nước mưa về hệ thống sông suối khá nhanh, bởi vậy dòng chảy mặt sẽ không còn nữa sau một khoảng thời gian không dài khi mưa kết thúc Lượng nước mưa ngấm vào đất sẽ bổ sung cho lượng nước ngầm có trong đất, làm cho mực nước ngầm tăng lên Một phần lượng nước ngấm xuống bị bốc hơi qua mặt đất, một phần mất đi do rễ cây hút Nước ngầm vận chuyển về hệ thống sông với thờigian tập trung tùy thuộc lớn vào tương quan giữa mực nước sông và mực nước ngầm Do
đó, sự tồn tại dòng chảy ngầm trên hệ thống sông ngòi kéo dài sau một khoảng thời gian khá dài Đối với các sông nhỏ hoặc khe suối, thời gian duy trì dòng chảy ngầm có thể chỉ một vài tháng, còn các sông lớn dòng chảy ngầm có thể kéo dài cả năm
17 Các yếu tố ảnh hưởng đến dòng chảy sông ngòi
Nhân tố khí hậu, khí tượng:
- Mưa: là nguyên nhân chủ yếu sinh ra dòng chảy ở nước ta,chi phối quy luật dòng chảy theo thời gian
- Bốc hơi: ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành dòng chảy qua quá trình tổn thất dòng chảy
- Nhiệt độ, gió, độ ẩm không khí: ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành dòng chảy
do tác động đến mưa và bốc hơi
Nhân tố mặt đệm:
- Diện tích lưu vực: có tác dụng điều hòa dòng chảy Lưu vực càng lớn thì dòng chảy ngầm càng lớn
- Độ dốc lưu vực: ảnh hưởng đến tốc độ dòng chảy,đặc biệt là dòng chảy lũ
- Địa chất, thổ nhưỡng: ảnh hưởng gián tiếp đến quá trình tổn thất dòng chảy do thấm
- Địa hình: ảnh hưởng đến hướng gió của lưu vực, qua đó gián tiếp ảnh hưởng đến lượng mưa sinh dòng chảy
Nhân tố con người: các hoạt động sản xuất ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến sự hình
thành dòng chảy sông ngòi
Trang 1418 Giải thích các dạng tổn thất trong quá trình hình thành dịng chảy:
Tổn thất ban đầu: xảy ra ở giai đoạn đầu của một trận mưa Mưa rơi xuống bề mặt lưu
vực trong giai đoạn này chưa thể sản sinh dịng chảy Lượng mưa bị tổn thất hồn tồn dođiền vào những chỗ trũng trên lưu vực, bị giữ lại trên lá cây và thấm xuống đất Cường
độ mưa trong giai đoạn này nhỏ hơn cường độ thấm tiềm năng của đất
Quá trình thay đổi cường độ mưa, tổn thất thấm ban đầu và Quá trình thay đổi cường độmưa, tổn thất thấm ban đầu và tổn thất thấm trong quá trình sản sinh dịng chảy của mộttrận mưa
Quá trình tổn thất do bốc hơi: Hiện tượng bốc hơi xẩy ra trong suốt thời gian hình thành
dịng chảy bao gồm: bốc hơi qua lá và bốc hơi của lượng nước bị giữ lại trên lá cây; bốchơi mặt nước; bốc hơi từ mặt đất
Quá trình tổn thất do thấm: Tổn thất thấm xẩy ra trong suốt thời gian mưa và cả sau khi
mưa khi trên sườn dốc vẫn cịn dịng chảy mặt Đường cong thấm biểu thị khả năng thấmtrên bề mặt lưu vực và phụ thuộc vào loại đất và độ ẩm của đất Khi độ ẩm đất đạt trạngthái bão hịa thì cường độ thấm đạt giá trị ổn định gọi là cường độ thấm ổn định
Quá trình chảy tràn trên sườn dốc: Hiện tượng chảy tràn trên sườn dốc chỉ bắt đầu
khi đã xuất hiện lượng mưa vượt thấm (cường độ mưa lớn hơn cường độ thấm) Nướcmưa chảy thành từng lớp trên mặt sườn dốc của lưu vực gọi là chảy tràn trên sườndốc
Trong quá trình chảy tràn, nước không ngừng bị tổn thất vì ngấm và bốc hơi đồngthời mưa vẫn tiếp tục, bổ sung cho lớp nước chảy tràn Lớp nước chảy tràn dàyhay mỏng, tốc độ chảy tràn mạnh hay yếu, hiện tượng chảy tràn duy trì lâu haychóng chủ yếu do tương quan so sánh giữa cường độ mưa và cường độ thấm quyếtđịnh
19 Giải thích quá trình tập trung dịng chảy
Nước chảy tràn trên sườn dốc rồi đổ vào các khe suối nhỏ, sau đó lại tiếptục chảy trong lòng sông đến cửa ra của lưu vực Giai đoạn chảy trong sông gọi làquá trình tập trung dòng chảy trong sông
Về bản chất, quá trình tập trung dòng chảy trong sông là một quá trình thuỷlực rất phức tạp, nó có liên quan mật thiết với hình dạng hình học (như hình dạngmặt cắt ngang của sông và sự thay đổi của nó dọc theo chiều dài sông, độ uốn khúccủa sông ) và cường độ thấm của lòng sông, v.v Các quá trình mưa, thấm,chảy tràn trên sườn dốc và tập trung nước trong sông có thể diễn ra đồng thời,không phải quá trình này kết thúc thì quá trình kia mới xuất hiện Có thể trên cùng