Đề cương quan trắc TÀI NGUYÊN NƯỚC

Câu 1 . Liệt kê các chế độ quan trắc mực nước a) Chế độ 1: Mỗi ngày quan trắc 2 lần vào các giờ tròn: 7, 19, được áp dụng trong mùa cạn ở các sông vùng không ảnh hưởng thủy triều, thời kỳ biên độ mực nước trong ngày nhỏ hơn hoặc bằng 5 cm (∆H ≤ 5 cm). b) Chế độ 2: Mỗi ngày quan trắc 4 lần vào các giờ tròn: 1,7, 13,19, được áp dụng trong thời kỳ biên độ mực nước trong ngày lớn hơn 5 cm nhưng nhỏ hơn hoặc bằng 10 cm (5 < ∆H ≤ 10 cm), như đầu và cuối mùa cạn ở các sông thuộc vùng không ảnh hưởng thủy triều. c) Chế độ 3: Mỗi ngày quan trắc 8 lần vào các giờ tròn: 1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, được áp dụng trong thời kỳ mực nước biến đổi rõ rệt trong ngày, như thời kỳ đầu mùa lũ ở các sông vừa và lớn thuộc vùng không ảnh hưởng thủy triều. d) Chế độ 4:Mỗi ngày quan trắc 12 lần vào các giờ tròn:1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, được áp dụng trong thời kỳ mực nước biến đổi lớn trong ngày, như mùa lũ ở các sông vừa và lớn, những nơi chịu ảnh hưởng nhật triều có biên độ nhỏ hơn 1 m. e) Chế độ 5: Mỗi ngày quan trắc vào các giờ lẻ:1, 3, 5,…, 21, 23. Ngoài ra trước, sau chân, đỉnh (triều hoặc lũ) mỗi giờ quan trắc 1 lần, được áp dụng ở những tuyến quan trắc chịu ảnh hưởng nhật triều có biên độ triều khá lớn (∆H ≥ 1 m) và những ngày có lũ lớn ở sông vừa và lớn. f) Chế độ 6: Mỗi ngày quan trắc 24 lần vào các giờ tròn: 0, 1, 2, 3,.., 23, được áp dụng trong thời kỳ lũ của các sông con, ở các tuyến quan trắc chịu ảnh hưởng nhật triều và ảnh hưởng khá lớn của bán nhật triều. g) Chế độ 7: Mỗi ngày quan trắc vào các giờ: 0, 1, 2, 3,..., 23. Ngoài ra chân, đỉnh (triều hoặc lũ) cách 5, 10, 15 hoặc 30 phút quan trắc thêm 1 lần. Khoảng thời gian quan trắc được xác định theo sự biến đổi mực nước, nhằm quan trắc chính xác trị số mực nước và thời gian xuất hiện của mực nước chân, đỉnh, được áp dụng tại những nơi mực nước chịu ảnh hưởng triều mạnh và tại các sông, suối nhỏ trong thời kỳ lũ. h) Chế độ 8: Cách 5, 10, 15, hoặc 20 phút quan trắc 1 lần, từ khi lũ lên đến hết trận lũ. Tại chân, đỉnh lũ quan trắc dầy hơn, sườn lũ lên quan trắc dầy hơn sườn lũ xuống. Khoảng cách thời gian quan trắc được xác định theo sự biến đổi của cường suất mực nước và thời gian kéo dài của trận lũ. Cường suất mực nước biến đổi càng lớn, thời gian lũ càng ngắn, thì khoảng thời gian quan trắc càng ngắn, để đảm bảo quan trắc chính xác trị số mực nước chân, đỉnh lũ và các điểm chuyển tiếp của trận lũ. Cần nắm vững đặc điểm lưu vực, đặc điểm trận mưa (cường độ mưa, trung tâm mưa...) để bố trí thời gian quan trắc. i) Chế độ 9 (chỉ áp dụng cho các trạm được trang bị máy đo mực nước có chế độ đo và lưu giữ số liệu tự động): Trong mùa lũ, đặt chế độ tối thiểu 5 phút một lần đo. Trong mùa cạn, đặt đặt chế độ tối thiểu 10 phút một lần đo.

Câu 1 Liệt kê các chế độ quan trắc mực nước

a) Chế độ 1: Mỗi ngày quan trắc 2 lần vào các giờ tròn: 7, 19, được áp dụng trong mùa cạn ở các sông vùng không ảnh hưởng thủy triều, thời kỳ biên độ mực nước trong ngày nhỏ hơn hoặc bằng 5 cm (∆H ≤ 5 cm)

b) Chế độ 2: Mỗi ngày quan trắc 4 lần vào các giờ tròn: 1,7, 13,19, được áp dụng trong thời kỳ biên độ mực nước trong ngày lớn hơn 5 cm nhưng nhỏ hơn hoặc bằng 10 cm (5 <

∆H ≤ 10 cm), như đầu và cuối mùa cạn ở các sông thuộc vùng không ảnh hưởng thủy triều

c) Chế độ 3: Mỗi ngày quan trắc 8 lần vào các giờ tròn: 1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, được

áp dụng trong thời kỳ mực nước biến đổi rõ rệt trong ngày, như thời kỳ đầu mùa lũ ở các sông vừa và lớn thuộc vùng không ảnh hưởng thủy triều

d) Chế độ 4:Mỗi ngày quan trắc 12 lần vào các giờ tròn:1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19,

21, 23, được áp dụng trong thời kỳ mực nước biến đổi lớn trong ngày, như mùa lũ ở các sông vừa và lớn, những nơi chịu ảnh hưởng nhật triều có biên độ nhỏ hơn 1 m

e) Chế độ 5: Mỗi ngày quan trắc vào các giờ lẻ:1, 3, 5,…, 21, 23 Ngoài ra trước, sau chân, đỉnh (triều hoặc lũ) mỗi giờ quan trắc 1 lần, được áp dụng ở những tuyến quan trắc chịu ảnh hưởng nhật triều có biên độ triều khá lớn (∆H ≥ 1 m) và những ngày có lũ lớn ở sông vừa và lớn

f) Chế độ 6: Mỗi ngày quan trắc 24 lần vào các giờ tròn: 0, 1, 2, 3, , 23, được áp dụng trong thời kỳ lũ của các sông con, ở các tuyến quan trắc chịu ảnh hưởng nhật triều và ảnh hưởng khá lớn của bán nhật triều

g) Chế độ 7: Mỗi ngày quan trắc vào các giờ: 0, 1, 2, 3, , 23 Ngoài ra chân, đỉnh (triều hoặc lũ) cách 5, 10, 15 hoặc 30 phút quan trắc thêm 1 lần Khoảng thời gian quan trắc được xác định theo sự biến đổi mực nước, nhằm quan trắc chính xác trị số mực nước và thời gian xuất hiện của mực nước chân, đỉnh, được áp dụng tại những nơi mực nước chịu ảnh hưởng triều mạnh và tại các sông, suối nhỏ trong thời kỳ lũ

h) Chế độ 8: Cách 5, 10, 15, hoặc 20 phút quan trắc 1 lần, từ khi lũ lên đến hết trận lũ Tại chân, đỉnh lũ quan trắc dầy hơn, sườn lũ lên quan trắc dầy hơn sườn lũ xuống

Khoảng cách thời gian quan trắc được xác định theo sự biến đổi của cường suất mực nước và thời gian kéo dài của trận lũ Cường suất mực nước biến đổi càng lớn, thời gian

lũ càng ngắn, thì khoảng thời gian quan trắc càng ngắn, để đảm bảo quan trắc chính xác trị số mực nước chân, đỉnh lũ và các điểm chuyển tiếp của trận lũ Cần nắm vững đặc điểm lưu vực, đặc điểm trận mưa (cường độ mưa, trung tâm mưa ) để bố trí thời gian quan trắc

i) Chế độ 9 (chỉ áp dụng cho các trạm được trang bị máy đo mực nước có chế độ đo và lưu giữ số liệu tự động): Trong mùa lũ, đặt chế độ tối thiểu 5 phút một lần đo Trong mùa cạn, đặt đặt chế độ tối thiểu 10 phút một lần đo

Câu 2 Các phương pháp xác định lưu tốc tb tại thủy trực

Đo 2 điểm : Đối với phương pháp này, giá trị trung bình của các kết quả đo tại 2 điểm 0.2 và 0.8 tính từ mặt được lấy làm vận tốc dòng chảy trung bình tại một thủy trực Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng phương pháp này cho ra kết quả chính xác hơn tất cả các phương pháp khác (trừ phương pháp đường quan hệ thủy trực - lưu tốc) Trung bình, phương pháp đo 2 điểm cho kết quả trong khoảng 1% giá trị thực tại thủy trực nếu đường quan hệ thủy trực - lưu tốc cong mạnh Phương pháp đo 2 điểm thường được sử dụng trong khoảng độ sâu >= 0.75m

Đo 3 điểm : Phương pháp đo 3 điểm bao gồm các điểm đo tại 0.2, 0.6 và 0.8 của độ sâu nước Phương pháp này kết hợp giữa phương pháp đo 2 điểm và đo điểm 0.6 Cách kết hợp thường được sử dụng là tính toán giá trị trung bình của phương pháp đo 2 điểm, sau

đó trung bình lần nữa với giá trị điểm đo 0.6 để ra vận tốc trung bình lại thủy trực Tuy nhiên, khi trọng số của các điểm đo 0.2 và 0.8 được yêu cầu nhiều hơn, thì trung bình 3 điểm được sử dụng

Phương pháp này được sử dụng khi lưu tốc tại thủy trực phân bố bất thường, hoặc khi lưu tốc tại điểm đo 0.8 bị ảnh hưởng mạnh bởi ma sát hoặc dòng chảy rối gây ra do địa hình đáy sông hoặc có vật cảnĐộ sâu nước tối thiểu để sử dụng phương pháp này là 0.75

m

Đo 5 điểm : Phương pháp này bao gồm các điểm đo tại bề mặt, 0.2, 0.6, 0.8 và đáy Các điểm đo có thể được vẽ thành đường cong thủy trực - lưu tốc, giá trị lưu tốc trung bình

có thể được tính giống như miêu tả trong phương pháp đường cong thủy trực - lưu tốc Ngoài ra, lưu tốc trung bình còn có thể được tính theo công thức: V = 0.1 (Vsurface + 3V0.2 + 3V0.6 + 2V0.8 + Vbed)

Đo 6 điểm : Tương tự như phương pháp đo 5 điểm với việc thêm điểm đo 0.4

V = 0.1 (Vmặt + 3V0.2 + 3V0.6 + 2V0.4 + 2V0.8 + Vđáy).

Câu 3: Mô phỏng sơ đồ các thành phần của công trình đo sâu lưu tốc.

Mục đích của công tác đo sâu là xác định độ sâu và tính chất của địa hình đáy sông, hồ,

hồ chứa Sau công tác đo sâu có thể lên được sơ đồ lòng sông hoặc đáy các thủy vực nghiên cứu Ngoài ra tài liệu đo sâu còn phục vụ cho việc tính toán nhiều đặc trưng thủy lực và thủy văn khác

Nhiệm vụ của công tác đo sâu bao gồm:

- Nghiên cứu các đối tượng nước theo mục đích địa mạo

- Đo độ sâu phục vụ cho đo đạc thủy văn (V, Q, phù sa )

- Đo độ sâu phục vụ giao thông thủy

- Đo độ sâu và địa hình đáy phục vụ cho thiết kế các công trình thủy

- Đo độ sâu và địa hình đáy để phục vụ cho nghiên cứu diễn biến lòng sông và sự bồi lắng các thủy vực

Việc đo sâu thường được tiến hành vào mùa cạn để giảm chi phí

Độ sâu kí hiệu h bằng đơn vị cm, m là khoảng cách từ mặt thoáng nước tới đáy sông theo chiều thẳng đứng

Độ sâu thường được đo tại các thủy trực đo sâu 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 Tồn tại thủy trực đo sâu và thủy trực đo vận tốc Việc đo sâu dùng

để vẽ mặt cắt ngang, mặt cắt dọc đoạn sông hay dùng để khảo sát bình đồ đáy sông Đo sâu là một công việc không thể thiếu được khi đo vận tốc và lưu lượng Số lượng thủy trực đo sâu phụ thuộc vào mục đích đo sâu, tỷ lệ bình đồ cũng như độ rộng của sông Độ sâu tại một thủy trực có thể được đo bằng nhiều cách, nó phụ thuộc vào loại hình đo đạc, tổng độ sâu của dòng chảy và vận tốc dòng chảy Thông thường, đo sâu được đo bằng thước, gậy cầm tay, sào đo sâu, tời cáp tải trọng hoặc máy hồi âm

Câu 4 : Động thái nước dưới đất là gì

“Động thái nước dưới đất” là một quá trình phản ảnh sự thay đổi mực nước, lưu lượng, nhiệt độ, thành phần hoá học và khí của nước dưới đất theo thời gian Các yếu tố của động

thái nước dưới đất bao gồm: mực nước, lưu lượng, nhiệt độ, thành phần hoá học và khí của

nước dưới đất

Câu 5: Đo lưu lượng bằng thùng đo/ván đo và đồng hồ

Ngưỡng tràn (ván đo) lưu lượng được làm bằng gỗ hoặc thép với chiều dày 1 – 2 cm với cửa thoát nước có dạng hình tam giác cân, hình thang với góc nghiêng hoặc hình chữ nhật Mép cửa thoát nước được vát nhọn 1 góc 45 độ Chiều dài ván tối thiểu phải bằng 0.5 m Ván đo được đặt cố định vào đập chắn được xây bằng bê tông

Thùng đo có tiết diện hình tròn, hình dáng và kích thước không đổi và có dung tích xác định thường là các trị số chẵn Thể tích thùng đo cần lựa chọn để đảm bảo thời gian làm đầy thùng tối thiểu là 20s Chiều cao thùng tối thiểu gấp 1,5 lần đường kính Đồng hồ tính thời gian là đồng hồ bấm giây có độ chính 1 giây Với thiết bị này Q được xác định bằng công thức:

Q = V/T (Q = A.V (m3/s))

V : thể tích thùng (l) t : thời gian làm đầy thùng (s)

Đối với ván đo lưu lượng, Q qua ván được xác định theo công thức

Tam giác Q= 1,4 x h3/2 l/s

h là chiều cao cột nước tính từ mép dưới của ván, được đo ở khoảng cách cách cửa ván từ 0,8-1,0m Được sử dụng trong trường hợp mạch lộ chỉ với lưu lượng nhỏ dưới 3 l/s Hình thang có góc nghiêng của cạnh bên bằng 75 độ 30’

Q = 1,86 x b.h3/2 (l/s) b chiều rộng ngưỡng, h chiều cao áp lực Ván hình thang đo cho dòng với lưu lượng trên 15 l/s

Ván hình chữ nhật: Q = 1,8 x bh3/2 l/s

Trong đó b là chiều rộng chữ nhật, h là chiều cao cột nước tính từ miệng ván Ván chữ nhật đo cho mạch lộ hoặc dòng chảy 3-15 l/s

Khi dùng ván đo LL cần đảm bảo các yêu cầu:

Khoảng cách từ ngưỡng ván đến đáy ván không được nhỏ hơn 10cm – 20cm

Khoảng cách từ mép ván đến thành ngoài của ván không được nhỏ hơn 10-20cm

Dòng chảy trước ván phải tương đối đều đặn, nước chảy qua ván phải chảy tốt

Không cho nước thấm qua thành ván và đáy ván

Ván phải đặt nằm ngang, xác định bằng ống thủy chuẩn

Câu 6 Tính toán chỉ số WQI

Câu 7 Phương pháp thành lập bản đồ dạng đường đẳng trị

Các đường đẳng trị được sử dụng để biểu hiện những hiện tượng phân bố liên tục, biến đổi về lượng dần dần trong không gian, cho phép người sử dụng bản đồ có thể xác định được số lượng của đối tượng ở những điểm bất kì trên bản đồ nằm ngoài các đường đẳng trị bằng phương pháp nội suy và thông qua khoảng cách giữa các đường đẳng trị, có thể biết được biên độ biến thiên (gradient) của hiện tượng Vì thế phương pháp các đường đẳng trị được sử dụng phổ biến trên các bản đồ địa hình, và bản đồ khí hậu

Hìn

h Phương pháp thể hiện dạng đường lập b ản đồ đẳng trị lượng mưa vùng Cực Nam Trung Bộ

Để vẽ được các đường đẳng trị, trước hết, trên bản đồ phải xác định giá trị về lượng của đối tượng ở những điểm xác định Về nguyên tắc, mật độ các điểm xác định này càng dày, tính xác thực của đường bình độ càng cao và sự thể hiện càng dễ dàng Sau đó tính nội suy để tìm các đường có cùng giá trị và nối các điểm có cùng một trị số số lượng với nhau bằng những đường cong mềm mại - đó là các đường đẳng trị

Bản đồ được thể hiện bằng phương pháp đường đẳng trị bao giờ cũng gồm một hệ thống

các đường đẳng trị, vì thế vấn đề xác định biên độ (khoảng cách đều về lượng) các đường đẳng trị là cực kì quan trong, quyết định chất lượng bản đồ Sự chính xác này có thể khác nhau tuỳ thuộc vào đặc điểm đối tượng, vào sự biến thiên của đối tượng, vào mức độ đầy

đủ, chính xác của tài liệu gốc Ngoài ra còn phải căn cứ vào mục đích và yêu cầu của bản

đồ, tỉ lệ bản đồ Những yếu tố này là căn cứ để qui định biên độ giữa các đường đẳng trị (khoảng cách về lượng giữa các đường đẳng trị)

Câu 8 : Tỷ Lệ bản đồ TNN mặt

- Tỷ lệ 1:200.000: đánh giá trữ lượng nước của các con sông có chiều dài ≥ 40km và các

hồ chứa có dung tích ≥ 1 triệu m3

- Tỷ lệ 1:100.000: đánh giá trữ lượng nước các con sông có chiều dài ≥ 30km và các hồ chứa có dung tích ≥ 0,5 triệu m3

- Tỷ lệ 1:50.000: đánh giá trữ lượng nước các con sông có chiều dài ≥ 20km và các hồ chứa có dung tích ≥ 0,25 triệu m3

- Tỷ lệ 1:25.000: đánh giá trữ lượng nước các con sông có chiều dài ≥ 10km và các hồ chứa có dung tích ≥ 0,1 triệu m3

Câu 9 Nội dụng thể hiện thông tin bản đồ hiện trạn chất lượng nước mặt tỷ lệ 1: 200.000, 1: 100.000, 1:50.000 và 1:25.000

Nội dung thông tin

1 Hệ thống sông, lưu vực sông, hồ chứa

2 Các thông tin về nền địa hình như: - Các đường đồng mức chính

- Các điểm độ

- Các đường giao thông và điểm dân cư chính

- Ranh giới quốc gia, tỉnh, huyện

3 Các yếu tố đặc trưng về chất lượng nước:

+ Các thông số chất lượng nước đặc trưng cho đoạn sông, lưu vực sông, hồ;

+ Các thông số theo kết quả đo đạc, phân tích chất lượng nước

Câu 10 Các bước làm ArcGis

Để cắt 1 DEM:

Chọn catalog > ấn chuột phải vào chỗ cần lưu > new shape file > Chọn polygon > hệ tọa

độ Projected - UTM – WGS 1984 – 48 N > Editor > Start editing

Sau khi cắt được stop editing > Save

Arctool Box > Data Management Tool > Raster > Raster Processing > Clip

Input: DEM gốc

Output: Shapefile vừa cut

Nhớ tích vào Use input Features

 Lưu tên tif >OK

Bắt đầu khoanh vùng LVS:

Chọn arctoolbox → Spatial Analyst Tools →Hydrology → Fill

input: DEM mới cắt

output: đặt tên fill.tif

arc toolbox > Chọn Spatial Analyst Tools > Hydrology > flowdirection

input: fill

output: đặt tên direction.tif

Vào arc toolbox > Chọn Spatial Analyst Tools > Hydrology> flow accumulation

Input: direction

Output: lưu tên accumulation.tif

Sau đó kiểm tra giá trị sông lớn, sông nhỏ

arc toolbox > Spatial Analyst Tools > Map Algebra > Raster Calculator→ accumulation

>= giá trị sông cần lấy >OK > lưu lại

sông nào chảy vào sông nào

arc toolbox > Chọn Spatial Analyst Tools > Hydrology > stream order(nhánh sông,hướng dòng chảy)

Tạo trạm khống chế: Catalog > New > Shapefile > Tên điểm không chế, dạng Point > Edit > Select > 1984 > 48N

Ở thanh Editor chọn Start Editing > Chọn điểm khống chế vừa lưu >OK > ra bẳng thì chọn Countinue > ấn vào điểm (dưới có chữ point là được) >zoom lên chọn 1 điểm kc trên bản đồ > stop editing và lưu lại

lưu vực

arc toolbox > Spatial Analyst Tools > Hydrology > watershed(hướng dòng chảy,trạm khống chế)

Input là flowdirection (nhiều màu)

Output: điểm khống chế

tách sông arc toolbox →Spatial Analyst Tools →extraction→extract by attributes→cấp sông(cho từng cấp sông vừa tách ra, chọn val =1,2,3,4)→ok

chuyển raster sang poly

chuyển sông: search→raster to polyline→ra bảng(cấp sông)→ok(ko tif)

chuyển lưu vực: search→raster to polygon→ra bảng(lưu vực)→ok(ko tif) xóa các sông ngoài

geoprocessing→clip→ra bảng(cấp sông vừa chuyển,lưu vực vừa chuyển)