Đang tải... (xem toàn văn)
[r]
(1)TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA THỦY VĂN - MÔI TRƯỜNG
-Õ - PGS.TS LÊ VĂN NGHINH
PGS.TS LÊ ĐÌNH THÀNH
GIÁO TRÌNH
ĐIỀU TRA THỦY VĂN VÀ MÔI TRƯỜNG
(2)MỤC LỤC
Chương I MỞĐẦU
I.1 Ý NGHĨA VÀ NHIỆM VỤ MÔN HỌC
I.2 NỘI DUNG MÔN HỌC
I.3 PHÂN LOẠI ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU TRA
I.4 NGUYÊN TẮC VÀ CÁC BƯỚC ĐIỀU TRA
I.4-1 Nguyên tắc điều tra thủy văn môi trường
I.4-2 Các bước tiến hành điều tra
I.5 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI ĐIỀU TRA KHẢO SÁT THỰC ĐỊA
1.5-1 Thu thập, nghiên cứu xử lý tài liệu có
1.5-2 Lập kế hoạch khảo sát điều tra 10
1.5-3 Biên chế tổ chức 11
1.5-4 Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ vật dụng 11
Câu hỏi chương 1: 12
Chương II CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU THỦY VĂN MÔI TRƯƠNG 13
2.1 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU TRA ĐỊA HÌNH ĐỊA MẠO 13
2.1-1 Xác định khoảng cách 13
2.2 PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU TRONG SÔNG HỒ 19
2.2-1 Dụng cụ máy sâu 19
2.2-3 Chỉnh lý số liệu đo sâu 23
2.3 LẬP TRẠM QUAN TRẮC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ MÔI TRƯỜNG 24
2.3-1 Đặt lưới trạm quan trắc khí tượng thủy văn - mơi trường 24
2.3-2 Quan trắc yếu tố khí tượng 24
2.3-3 Quan trắc mực nước 25
2.3-4 Quan trắc độ dốc mặt nước 25
2.3-5 Xác định lưu lượng thiết lập quan hệ mực nước lưu lượng 25
2.3-6 Nghiên cứu dòng chảy bùn cát biến hình lịng sơng 26
2.3-7 Quan trắc yếu tố môi trường 26
2.4 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU TRA DÒ HỎI TRONG NHÂN DÂN 26
2.5 PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHỈNH BẢN ĐỒĐỊA HÌNH VÀ GHI NHẬT KÝ THỰC ĐỊA 27
2.5-1 Hiệu chỉnh đồđịa hình 27
2.5-2 Ghi nhật ký thực địa 27
2.6 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU TRA ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG 28
2-6.1 Các tài liệu nghiên cứu thu thập 28
2-6.2 Các thông tin cần khảo sát, nghiên cứu lấy mẫu mơi trường ngồi thực địa 28
2-6.3 Phương pháp điều tra khảo sát môi trường 29
2.7 PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG 36
2.7-1 Phương pháp lấy mẫu nước 36
2.7-2 Phương pháp lấy mẫu đất 37
2.8 ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ TTĐL TRONG ĐIỀU TRA TV VÀ MT 37
2.8-1 Khái niệm chung 37
2.8-2 Ứng dụng Viễn thám hệ thông tin địa lý điều tra tài nguyên thiên nhiên môi trường 38
2.9 KỸ THUẬT AN TOÀN TRONG ĐIỀU TRA THỰC ĐỊA 39
Câu hỏi chương 2: 41
Chương III ĐIỀU TRA TV PHỤC VỤ QH SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC MỘT KHU VỰC, LVS 42
3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 42
3.2 ĐIỀU TRA KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN 42
3.2-1 Vị trí địa lý địa hình 42
3.2-2 Mạng lưới sơng ngịi kênh rạch 43
3.2-3 Điều tra địa chất thổ nhưỡng 43
3.2-4 Điều tra thảm phủ thực vật 43
3.2-5 Điều tra sựảnh hưởng điều kiện địa lý tự nhiên tới chếđộ dòng chảy 44
(3)3.2-7 Điều tra lịng sơng 46
3.2-8 Điều tra hoạt động kinh tế người 48
1 Các hoạt động nông - lâm nghiệp 48
2 Các hoạt động thuỷ lợi 48
3.2-9 Tình hình nghiên cứu đo đạc khí tượng thuỷ văn lưu vực 49
3.3 ĐIỀU TRA KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU, KHÍ TƯỢNG 49
3.3-1 Yếu tố mưa 50
3.3-2 Yếu bốc 50
3.3-3 Các yếu tố khí tượng khác 50
3.4 ĐIỀU TRA KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN THỦY VĂN 51
3.4-1 Chếđộ mực nước 51
3.4-2 Chếđộ dòng chảy năm 51
3.4-3 Dòng chảy nhỏ 51
3.4-4 Khảo sát chếđộ bùn cát 52
3.5 ĐIỀU TRA KHẢO SÁT CHẾĐỘ LŨ, TÌNH HÌNH ÚNG NGẬP 52
3.5-1 Khảo sát chếđộ lũ 52
3.5-2 Điều tra lũ lịch sử 53
3.5-3 Điều tra tình hình úng ngập 57
3.5-4 Điều tra lũ quét 58
3.6 ĐIỀU TRA ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MT CỦA LŨ, LŨ QUÉT VÀ ÚNG NGẬP 59
3.6-1 Điều tra vị trí xói lở nghiêm trọng 59
3.6-2 Điều tra diễn biến vùng cửa sông 60
3.6-3 Điều tra thiệt hại cơng trình thủy lợi 60
3.6-4 Điều tra đánh giá mơi trường 61
3.7 TÍNH TỐN LƯU LƯỢNG NƯỚC LŨĐIỀU TRA 61
3.7-1 Xác định lưu lượng đỉnh lũ theo quan hệ (H ~ Q) 61
3.7-2 Tính lưu lượng đỉnh lũ theo phương pháp độ dốc 62
3.7-3 Tính lưu lượng đỉnh lũđiều tra theo phương pháp đường cong mặt nước 64
3.7-4 Lợi dụng địa hình đặc biệt hay cơng trình 66
3.8 ĐIỀU TRA NƯỚC NGẦM 68
1 Tìm kiếm 68
2 Điều tra sơ 68
3 Điều tra tỷ mỉ 69
4 Đo vẽđịa chất thuỷ văn 69
3.9 ĐIỀU TRA ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 70
1 Thông số vật lý 70
2 Thơng số hố học 70
3 Thông số sinh học 71
3.10 ĐIỀU TRA PHỤC VỤ QH MÔI TRƯỜNG VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG LƯU VỰC 71
3.10-1 Các thông tin vềđiều kiện tự nhiên tài nguyên lưu vực 71
3.10-2 Các thông tin kinh tế xã hội 72
3.10-3 Các thông tin môi trường 72
3.11 ĐÁNH GIÁ NGUỒN NƯỚC VÀ KIẾN NGHỊ SỬ DỤNG 73
3.11-1 Đánh giá mức độ tin cậy số liệu điều tra 73
3.11-2 Đánh giá trữ lượng nguồn nước (nước mặt nước ngầm) toàn khu vực 73
3.11-3 Đánh giá chất lượng nguồn nước 73
Câu hỏi chương 3: 73
Chương IV ĐIỀU TRA TV - MT PHỤC VỤĐÁNH GIÁ VÀ XÃY DỰNG HỒ CHỨA 75
4.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 75
4.2 ĐIỀU TRA ĐÁNH GIÁ KHO NƯỚC ĐÃ XÂY DỰNG 75
4.2-1 Điều tra thực trạng kho nước 75
4.2-2 Điều tra đánh giá cân nước 76
4.2-3 Điều tra đánh giá tác động môi trường kho nước 78
4.2-4 Kiến nghị sử dụng kho nước xây dựng 79
(4)4.3-1 Khảo sát chếđộ thuỷ văn khí tượng 79
4.3-2 Điều tra khảo sát chọn vị trí kho nước 80
4.3-3 Điều tra khảo sát địa chất khu lòng hồ 81
4.3-4 Điều tra khảo sát địa hình lịng hồ 81
4.3-5 Điều tra khảo sát vị trí đường tràn lũ 83
4.3-6 Điều tra khảo sát mạng lưới sơng ngịi đổ vào kho nước 83
4.4 ĐIỀU TRA KHẢO SÁT THỰC ĐỊA TỔNG HỢP ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MT 84
4.4-1 Thu thập nghiên cứu tổng quan dự án 84
4.4-2 Điều tra tài nguyên môi trường khu vực dự án 84
4.5 ĐIỀU TRA TV MT PHỤC VỤ KHAI THÁC KHO NƯỚC SAU KHI XÂY DỰNG 86
Câu hỏi chương 4: 86
Chương V ĐIỀU TRA THỦY VĂN VÙNG SÔNG ẢNH HƯỞNG THỦY TRIỀU 88
5.1 ĐIỀU TRA GIỚI HẠN KHU VỰC ẢNH HƯỞNG THỦY TRIỀU 88
5.2 ĐIỀU TRA CHẾĐỘ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN 89
5.2-1 Chếđộ khí tượng 89
5.2-2 Chếđộ thủy văn 89
5.3 ĐIỀU TRA TC HOÁ HỌC CỦA NƯỚC VÀ SỰ THÂM NHẬP MẶN THEO DỌC SƠNG 91
5.3-1 Tính chất hố học 91
5.3-2 Sự thâm nhập nước mặn 92
5.4 ĐIỀU TRA KHU GIÁP NƯỚC 92
Câu hỏi thảo luận: 93
Chương VI ĐIỀU TRA TV MÔI TRƯỜNG PHỤC VỤ CÁC NGÀNH KINH TẾ KHÁC 95
6.1 ĐIỀU TRA TV PHỤC VỤ XD CÁC CƠNG TRÌNH TƯỚI TIÊU VÀ CẤP NƯỚC 95
6.1-1 Điều tra thủy văn môi trường phục vụ tưới tiêu nông nghiệp 95
6.1-2 Điều tra thủy văn môi trường phục vụ cấp nước 96
6.2 ĐIỀU TRA THỦY VĂN MÔI TRƯỜNG PHỤC VỤ GIAO THÔNG ĐƯỜNG THỦY 97
6.3 ĐIỀU TRA THỦY VĂN MÔI TRƯỜNG PHỤC VỤ GIAO THÔNG SẮT BỘ 97
Câu hỏi thảo luận: 99
TÀI LIỆU THAM KHẢO 100
(5)Chương I MỞ ĐẦU
I.1 Ý NGHĨA VÀ NHIỆM VỤ MÔN HỌC
Ngày nước nhiều nước giới, phát triển nhanh chóng thủy lợi ngành kinh tế quốc dân khác đòi hỏi phải quy hoạch sử dụng nguồn nước cách hợp lý có hiệu phát triển bền vững Đểđạt mục đích cần phải có số liệu nguồn nước yếu tố chi phối nguồn nước, song thực tế đâu có đầy đủ số liệu Để có số liệu cho quy hoạch, sử dụng bảo vệ nguồn nước ta cần phải tiến hành điều tra thủy văn môi trường Với số liệu điều tra thu thập nhà hoạch định kinh tế,
quan quy hoạch, thiết kế xây dựng công trình sử dụng nguồn nước giải cách hợp lý có hiệu vấn đề chủ yếu đề
Như thực công tác điều tra thủy văn môi trường thúc đẩy việc giải nhanh chóng có hiệu nhiều nhiệm vụ phát triển kinh tế quốc dân có quan hệ mật thiết với việc sử dụng bảo vệ nguồn nước thiên nhiên nghiên cứu biện pháp có hiệu để đối phó hạn chế tới mức thấp tác hại thiên tai lũ lụt, hạn hán
Xuất phát từ ý nghĩa nêu nhiệm vụ môn học nghiên cứu phương pháp tiến hành điều tra thủy văn môi trường, nắm nội dung bước tiến hành điều tra khảo sát, thu thập, đánh giá tính tốn số liệu thủy văn mơi trường cho đối tượng nghiên cứu vào toán cụ thể
I.2 NỘI DUNG MƠN HỌC
Mục đích điều tra thủy văn môi trường thu thập số liệu đối tượng nghiên cứu nhằm phục vụ cho thủy điện, tưới tiêu, giao thông thủy bộ, cấp nước sinh hoạt cơng nghiệp, cho tốn sử dụng tổng hợp nguồn nước, bảo vệ nguồn nước phòng chống thiên tai
Để sử dụng tổng hợp nguồn nước xây dựng cơng trình thủy lợi cách hợp lý có hiệu cao cần nghiên cứu trạng khu vực đối tượng nghiên cứu chế độ thủy văn, khí tượng, địa chất thủy văn, môi trường yếu tố ảnh hưởng đến chúng, dựđoán khả biến đổi chúng tương lai
Trong thực tế giải vấn đề khả sử dụng nguồn nước vào mục
đích kinh tế khác nhau, cần phải có tài liệu mơ tả quy luật biến đổi khí tượng thủy văn, địa chất địa chất thủy văn, thổ nhưỡng, địa hình địa mạo, thảm phủ thực vật, trạng môi trường tự nhiên, môi trường đất, nước, Các tài liệu
thu thập quan có liên quan tiến hành điều tra khảo sát thực địa
để thu thập
Nội dung điều tra thủy văn môi trường gồm vấn đề sau:
(6)Phân tích đánh giá ảnh hưởng điều kiện địa lý tự nhiên hoạt động kinh tế
của ngươì tới chếđộ khí tượng thủy văn
2 Điều tra đặc điểm khí tượng thủy văn, bao gồm: Chế độ mực nước lưu lượng sơng, chếđộ lũ tình hình úng ngập, chếđộ dịng chảy kiệt tình hình khơ hạn, chế độ bùn cát bồi lắng, chếđộ phân phối dòng chảy năm, chất lượng nguồn nước, chế độ mưa, gió, bốc hơi, chế độ nhiệt, chếđộẩm hình thái thời tiết bất lợi như: giông, bão, mưa đá, sương muối v.v
3 Điều tra nguồn nước khu vực, ảnh hưởng cơng trình thủy lợi
đã xây dựng xây dựng tới chếđộ khí tượng thủy văn khu vực Điều tra nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước biện pháp phòng chống nhiễm bẩn nguồn nước
4 Điều tra trạng môi trường tự nhiên, đất, nước, khơng khí, trạng kinh tế xã hội
5 Đề xuất kiến nghị sử dụng nguồn nước hợp lý sở phân tích quy luật biến đổi khí tượng thủy văn dựa vào số liệu điều tra sở
phát triển kinh tế xã hội khu vực hay lưu vực nghiên cứu
I.3 PHÂN LOẠI ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU TRA
Việc điều tra thủy văn môi trường sông suối, kho nước, hồ ao đầm lầy hay điều tra thủy văn môi trường tổng hợp cho khu vực tiến hành với mục đích khác như: để mơ tả điều kiện địa lý thủy văn, quy luật biến đổi đặc trưng thủy văn, để nghiên cứu cảnh quan địa lý sông ngòi, hồ ao đầm lầy, để quy hoạch sử
dụng nguồn nước cách hợp lý có hiệu
Thường phân biệt điều tra thủy văn môi trường phục vụ cho sử dụng tổng hợp nguồn nước hay sử dụng cho ngành kinh tế riêng biệt Để phân biệt mục đích khác phân loại điều tra sau:
1 Điều tra thủy văn môi trường phục vụ xây dựng hồ chứa; Điều tra thủy văn môi trường phục vụ tưới tiêu nông nghiêp; Điều tra thủy văn môi trường phục vụ giao thông thủy bộ;
4 Điều tra thủy văn môi trường phục vụ xây dựng tuyến đường dây tải
điện, điện thoại, đặt đường ống, xây dựng cầu cống phục vụ giao thông đường sắt
đường bộ;
5 Điều tra thủy văn môi trường phục vụ nuôi trồng thủy sản; Điều tra thủy văn mơi trường phục vụ phịng chống sạt lở;
7 Điều tra thủy văn môi trường phục vụ cấp nước sinh hoạt công nghiệp; Điều tra thủy văn môi trường phục vụ du lịch dịch vụ như: khu nghỉ
mát, tham quan du lịch cơng trình thể thao
Thông thường điều tra thủy văn môi trường phục vụ xây dựng thủy điện thường kết hợp với mục đích khác như: tưới cho nơng nghiệp, phịng chống lũ lụt cho vùng hạ du, giao thông đường thủy, nuôi trồng thủy sản du lịch dịch vụ
(7)2 Điều tra thủy văn môi trường lưu vực sông; Điều tra thủy văn môi trường hồ chứa;
4 Điều tra thủy văn môi trường vùng sông ảnh hưởng thủy triều Theo giai đoạn cơng tác cơng trình chia ra:
1 Điều tra thủy văn môi trường giai đoạn nghiên cứu tiền khả thi; Điều tra thủy văn môi trường giai đoạn nghiên cứu khả thi; Điều tra thủy văn môi trường giai đoạn thi công;
4 Điều tra thủy văn môi trường phục vụ giai đoạn quản lý sử dụng cơng trình
I.4 NGUYÊN TẮC VÀ CÁC BƯỚC ĐIỀU TRA I.4-1 Nguyên tắc điều tra thủy văn môi trường
Trong công tác điều tra thủy văn môi trường cần đảm bảo nguyên tắc sau:
1- Lập đề cương điều tra
Việc lập đề cương điều tra cụ thể chi tiết giúp cho việc hoàn thành nhiệm vụ tốt Nội dung điều tra thủy văn môi trường đa dạng nhiều vấn đề,
đối tượng điều tra nhằm phục vụ cho nhiệm vụ định tài liệu điều tra phải nhằm phục vụđược cho nhiệm vụđó Trong cơng tác điều tra phải xác định nội dung chính, nội dung thứ yếu
Tuy nhiên việc sử dụng nguồn nước ngày tăng đa dạng lúc điều tra cần phải ý đến yêu cầu ngành khác cách hợp lý, làm
để giúp cho việc lợi dụng tổng hợp nguồn nước nhanh chóng có hiệu
nhất Mặt khác cơng tác điều tra trước công tác quy hoạch thiết kế nên phải dự kiến tất điêù kiện tài liệu cần thiết
2 Tài liệu điều tra phải đảm bảo độ xác
Tài liệu điều tra thu thập làm sở cho việc quy hoạch, thiết kế sử
dụng nguồn nước tài liệu phải đảm bảo độ xác, phải đánh giá mức
độ tin cậy số liệu Bản thân tài liệu phải phản ánh quy luật thay đổi
đặc trưng khí tượng thủy văn điêù tra, đồng thời phản ánh mối quan hệ chúng với nhân tố khác
Mức độ xác tài liệu tuỳ theo yêu cầu sử dụng tài liệu Các tài liệu sau điều tra khảo sát cần phải phân tích tính chất hợp lý cách đầy đủ tỷ
mỉ báo cáo điều tra để quan sử dụng tài liệu xác, tránh sai sót 3 Đảm bảo nhanh, đầy đủ kịp thời
Tài liệu điều tra phải đảm bảo độ xác đồng thời phải nhanh chóng,
đầy đủ, kịp thời để phục vụ cho quy hoạch thiết kế sử dụng nguồn nước Thường việc điều tra thực địa tốn nên trình điều tra phải tiết kiệm chi phí, cố gắng giảm nhẹ chi phí thiết bị phí tổn khác
4 Khơng ngừng nâng cao kỹ thuật kinh nghiệm điều tra
(8)lần thực địa Trước hết cần cải tiến phương pháp , bỏ bớt bước thừa không cần thiết, cố gắng vận dụng thành tựu khoa học kỹ thuật vào công tác
điều tra khảo sát Ví dụ nhưứng dụng trắc lượng hàng không vũ trũ viễn thám vào khảo sát địa hình địa mạo, vào biến đổi dịng sơng, tình hình lũ lụt, úng ngập, trận lũ lịch sử cực lớn, nhưứng dụng siêu âm đo sâu
Để nâng cao kỹ thuật điều tra sau đợt cần tiến hành đề xuất, hội thảo phương pháp ứng dụng
5 Dựa vào nhân dân địa phương
Cần phải nắm vững nguyên tắc dựa vào nhân dân địa phương trình
điều tra khảo sát thủy văn mơi trường nhân dân địa phương người trực tiếp nắm
được tình hình diễn biến thủy văn khí tượng địa phương cách đầy đủ tỷ mỉ Cần phải biết dựa vào họđể triển khai công việc điều tra thu thập tài liệu nhanh chóng, đầy đủ, xác có sở thực tế Khi điều tra dò hỏi nhân dân cần phải thu thập từ nhiều nguồn tin, phải cân nhắc, so sánh phân tích tính chất hợp lý số liệu điều tra
Ngoài vấn đề cần dựa vào nhân dân để họ tạo điều kiện cho hoàn thành nhiệm vụ
I.4-2 Các bước tiến hành điều tra
Tất công việc nhiên cứu điều tra thủy văn môi trường tiến hành theo ba bước sau: 1/ công việc chuẩn bị, 2/ công tác điều tra khảo sát thực
địa 3/ cơng tác nội nghiệp, tính tốn, phân tích viết báo cáo 1 Công tác chuẩn bị
Bao gồm công tác tổ chức công tác nội nghiệp trước khảo sát điều tra thực địa Trong công tác tổ chức cần xác định khối lượng cơng tác để thành lập đồn, đội nhóm, lập kế hoạch lịch trình điều tra, mức độ hồn thành phần cơng việc, chuẩn bị trang thiết bị, máy móc, vật dụng cần thiết cho cơng việc điều tra sinh hoạt
Công tác nội nghiệp trước khảo sát điều tra thực địa tập hợp cách có hệ thống tài liệu nghiên cứu, điều tra phân tích trước đâyđể phục vụ cho nhiệm vụđiều tra
2 Công tác khảo sát điều tra thực địa
Nhằm hoàn thành tốt kế hoạch đề bước chuẩn bịở thực địa Trong bước cần chỉnh lý số liệu quan trắc đo đạc nhằm mục đích phát sai sót xẩy quan trắc đo đạc để tiến hành quan trắc đo đạc lại Trong giai đoạn tiến hành thí nghiệm, phân tích phân tích thành phần hoá học, lượng phù sa nước để đánh giá sơ chất lượng nước Có thể tiến hành xác định tính chất lý cường độ thấm loại đất
3.Công tác nội nghiệp
(9)I.5 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI ĐIỀU TRA KHẢO SÁT THỰC ĐỊA
Cơng tác chuẩn bị đóng vai trị quan trọng, cơng tác chuẩn bị tốt cơng việc điều tra tiến hành tốt, hồn thành thời gian có chất lượng cao, tránh sai sót xẩy trình điều tra khảo sát thu thập tài liệu Công tác chuẩn bị bao gồm công việc sau:
1.5-1 Thu thập, nghiên cứu xử lý tài liệu có
Trước thực địa cần sưu tập cách có hệ thống báo cáo, tài liệu nghiên cứu, ghi chép có liên quan đến đối tượng điều tra vấn đề đặt đề
cương có sẵn từ trước lưu giữ quan Cần thu thập tài liệu có trắc đạc, khí tượng thủy văn, địa chất thổ nhưỡng, địa chất thủy văn, thảm phủ
thực vật tài liệu khác giúp ta lập chương trình kế họach điều tra
đúng đắn, cụ thể, đồng thời làm sở cho việc phân tích đánh giá kết điều tra đo đạc thực địa viết báo cáo tổng kết Việc nghiên cứu thu thập tài liệu cịn giúp ta đánh giá, giải thích hợp lý tượng đặc biệt quan trắc trình điều tra khảo sát thực địa
Trong trình nghiên cứu thu thập tài liệu có nắm vấn đề trước điều tra khảo sát, mức độ tiến hành vấn đề đến đâu, cịn vấn đề chưa giải được, lý sao? Từ việc nghiên cứu cắt bỏ bớt phần lập kế hoạch điều tra đồng thời xác định phương hướng khảo sát, nắm vấn đề trọng tâm cần ý, vị
trí thực địa quan trọng cần tập trung khảo sát điều tra thu thập số liệu nên khảo sát để kết thúc nhanh chóng có hiệu
Để có khái niệm rõ ràng mức độ nghiên cứu vấn đề khí tượng thủy văn, đặc điểm địa lý tự nhiên mức độ khai thác nguồn nước khu vực giai đoạn công tác này, theo tài liệu có cần lập biểu bảng, sơ đồ, hình vẽ, phần mơ tả chi tiết vấn đề sau:
1 Vềđịa hình
Cần thu thập đồ địa hình, hành chính, giao thơng, bình đồ khu vực với tỷ lệ khác phần mô tả phân tích địa hình
2 Vềđịa lý thủy văn
Bản đồ hệ thống sơng ngịi, kênh rạch khu vực Mạng lưới đo đạc khí tượng thủy văn Lập bảng thời gian quan trắc yếu tố khí tượng thủy văn trạm, tập atlat vềđịa lý thủy văn có
3 Tài liệu vềđịa chất thổ nhưỡng
Gồm đồ báo cáo mô tả địa chất thổ nhưỡng kèm theo khu vực
4 Thảm phủ thực vật
(10)5 Các số liệu vềđặc trưng khí tượng thủy văn
Cần thu thập tài liệu đo đạc chỉnh biên, tính tốn từ trước trạm thủy văn khí tượng khu vực điều tra bao gồm: số liệu nắng, gió, nhiệt độ, độ ẩm, bốc hơi, mưa, tượng thời tiết đặc biệt như: sương muối, mưa đá, lốc Các
đặc trưng dòng chảy như: dòng chảy năm, dòng chảy lũ, dòng chảy nhỏ dòng chảy bùn cát
6 Các hệ thống mốc cao độ khu vực
Những tài liệu vị trí cao độ mốc có khu vực điều tra Chọn tài liệu mốc gần khu vực điều tra, mốc có vật chuẩn dễ phát ngồi thực
địa, tốt tìm mốc có hệ thống cao độ Quốc gia Nếu mốc có hệ thống cao độ khác phải tìm hiểu chênh lệch với mốc cao độ Quốc gia để sau hiệu chỉnh hệ thống cao độ thống
7 Các tài liệu về dân sinh, hoạt động kinh tế:
Cần thu thập tình hình dân sinh kinh tế, văn hố, giao thơng, thông tin liên lạc, y tế cộng đồng khu vực Cần thu thập hoạt động kinh tế, khai thác nguồn nước khu vực điều tra, thu thập đồ hệ thống hồ chứa nước, trạm bơm tưới tiêu, hệ thống cầu cống mương máng
Các tài liệu thu thập kho lưu trữ hồ sơ trung ương, địa phương, quan hữu quan như: sở, phòng thủy lợi, cơng ty, trạm khí tượng thủy văn, hay hồ sơ lưu trửở uỷ ban nhân dân cấp, quan quân
Việc thu thập cần có kế hoạch chi tiết, dựa vào yêu cầu công tác điều tra
1.5-2 Lập kế hoạch khảo sát điều tra
Căn vào số liệu thu thập được, tiến hành lập chương trình kế hoạch cụ
thể Nội dung kế hoạch gồm phần:
1 Những vấn đề cần khảo sát điều tra thực địa
Nêu rõ vấn đề cần điều tra khảo sát, mức độ khảo sát (sơ hay tỷ
mỉ) yêu cầu phạm vi thời gian khảo sát vấn đề 2 Tiến độ khảo sát
Vạch nội dung công tác thời gian định, trình tự thời gian khảo sát vấn đề nêu Kế hoạch, tiến độ thời gian lập theo chương trình nghiên cứu theo định mức quy định chung Trong bước cần lưu ý thêm vềđặc điểm địa lý địa hình, kinh nghiệm khảo sát đội điều tra, trường hợp bất trắc
xẩy thời tiết, phương tiện vận chuyển lại 3 Tuyến khảo sát
Tuyến khảo sát vạch phải hợp lý tối ưu Cần nắm vững tuyến khảo sát sẽđi qua địa phương nào, vị trí cần lưu ý khảo sát tỷ mỉ, chỗ cần đoàn tập trung khảo sát dứt điểm, chỗ cần phận nhỏ Cần có kế hoạch bố trí khảo sát để phối hợp tuyến, nhóm nhịp nhàng ăn khớp
4 Kỹ thuật khảo sát
(11)thảo luận thống ý kiến phận trước tiến hành đo đạc khảo sát thực
địa
Việc lập kế hoạch khảo sát phải cán phụ trách số cán có kinh nghiệm thảo luận bàn bạc chung để vạch Cần lưu ý ý kiến công nhân lành nghề
và cán bộđịa phương khu vực tiến hành điều tra khảo sát
1.5-3 Biên chế tổ chức
Việc điều tra thủy văn môi trường Thủ trưởng quan định thành lập giao nhiệm vụ Việc phân chia thành đội, tổ, nhóm số thành viên nội dung cơng việc định
Đội trưởng đội khảo sát thường kỹ sư, người trực tiếp tham gia vạch kế
hoạch lựu chọn cán bộ, công nhân đội Người phụ trách đội phải nắm vững quy phạm điều tra, thơng thạo cơng việc ngồi thực địa, cơng việc chỉnh lý, tính tốn số liệu điều tra biết tổng hợp báo cáo
Trong thành phần đội gồm có nhân viên kỹ thuật công nhân Nếu khu vực khảo sát điều tra lớn thành lập đồn gồm nhiều đội hợp lại, đứng
đầu trưởng đoàn nhân viên giúp việc Phụ thuộc vào thành phần khối lượng cơng việc đội mà chia thành nhiều nhóm nhỏ để hồn thành cơng việc riêng
Ví dụ nhóm trắc đạc, nhóm đo lưu lượng, nhóm xác định độ dốc mặt nước, Phụ trách nhóm trưởng nhân viên kỹ thuật Khi thành lập nhóm khơng lưu ý nhân viên kỹ thuật mà cần lưu ý cơng nhân có kinh nghiệm, làm để trường hợp cần thiết thay nhóm trưởng
Số lượng người đội khảo sát thực địa tuỳ theo kế hoạch, khối lượng lịch trình cơng tác để phân bố Nếu đội khảo sát có 5-6 người cần có người cấp dưỡng phụ trách ăn uống sinh hoạt đội
Trong đội điều tra tuyển dụng thêm người dân địa phương để
làm người dẫn đường làm công việc vụ khơng mang tính chất kỹ thuật Trong trường hợp cần thiết tổ chức tập huấn kỹ thuật ngắn ngày cho công nhân Việc huấn luyện phải tổ chức cho anh em dễ hiểu, tiếp thu nhanh chóng, thành thạo đạt hiệu cao
1.5-4 Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ vật dụng
Để hồn thành khối lượng cơng tác vạch cần chuẩn bị trang thiết bị, máy móc vật dụng chu đáo, đầy đủ Đối chiếu với nhiệm vụ điều tra khảo sát cần thống kê vật dụng máy móc phục vụ cho cơng tác điều tra thực địa Có thể thống kê theo loại sau:
1 Dụng cụ đo đạc địa hình gồm: Máy kinh vĩ, máy ni vô, bàn đạc, mia, máy
đo khí áp, thước dây, địa bàn, ống nhịm, máy đo xa cơng binh
2 Dụng cụ đo lưu lượng, lưu tốc độ sâu, gồm: Thuyền, dây cáp, máy đo lưu tốc, đồng hồ bấm giây, phao đo tốc độ chảy nước, thước đo sâu máy hồi âm
đo sâu
(12)4 Dụng cụ để xác định chất lượng nước, gồm: Dụng cụ lấy mẫu nước, lấy mẫu đất, loại hoá chất, dụng cụ xác định chất lượng nước
5 Bản đồ tác nghiệp: Tức sơđồ tuyến khảo sát chuẩn bị giấy can đồ Copy dùng để đánh dấu kết khảo sát ngày lập phương hướng kế hoạch ngày khảo sát theo Bản đồ can copy theo tỷ lệ 1:100.000 hay 1:50.000 cho khu vực, lưu vực sơng trung bình tỷ lệ
1:50.000 hay 1:25.000 cho khu vực hay lưu vực nhỏ 6 Các loại văn phòng phẩm
Gồm: giấy bút, sổ ghi chép, sổ nhật ký, thước kẻ, bút chì, tẩy,
7 Các dụng cụ làm ảnh: Máy chụp ảnh, phim, dụng cụ rửa in tráng phóng ảnh, có vidio mang theo để quay
8 Các dụng cụ phục vụ đời sống sinh hoạt, gồm: Các loại quần áo dày ủng phòng hộ lao động, dụng cụ phục vụ sinh hoạt ăn uống,
9 Các loại dụng cụ y tế thuốc men phục vụ sức khoẻ
Các máy móc trang thiết bị trước thực địa cần chuấn bị đầy đủ, kiểm nghiệm, kiểm tra chu đáo, tránh mang máy móc thiết bị hư hỏng không sử dụng
được
Về phương tiện lại vận chuyển phải hợp đồng cụ thể, đưa đón tồn đội
an tồn
Câu hỏi chương 1:
1 Nguyên tắc điều tra thủy văn môi trường
2 Các bước tiến hành điều tra thủy văn môi trường
3 Trình bày nội dung thu thập, nghiên cứu tài liệu có bước chuẩn bị trước điều tra khảo sát thực địa
4 Trình bày nội dung vạch kế hoạh khảo sát điều tra bước chuẩn bị trước
điều tra khảo sát thực địa
(13)Chương II CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU THỦY VĂN MÔI TRƯƠNG
Trong công tác khảo sát điều tra thực địa cần đo đạc xác định độ cao,
độ dốc, khoảng cách địa hình, độ sâu sơng ngịi, hồ ao, vận tốc dịng chảy sơng Trong nhiều trường hợp phải tiến hành lập trạm quan trắc đặc trưng khí tượng thủy văn tạm thời, yếu tố mơi trường, tiến hành thí nghiệm thực địa
để xác định thấm loại đất, lấy mẫu nước, mẫu đất xác định thành phần hoá học để đánh giá chất lượng nước
Việc vận dụng phương pháp hay phương pháp để đo đạc xác định
đặc trưng tuỳ thuộc vào đặc điểm địa lý tự nhiên khu vực, vào đối tượng điều tra khảo sát Song mục đích cuối thu thập số liệu đầy đủ, tin cậy chi phí tốn
2.1 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU TRA ĐỊA HÌNH ĐỊA MẠO
Trước khảo sát địa hình cần nghiên cứu xem đồ địa hình có, mức độ chi tiết để đưa bổ sung gì, vùng cần khảo sát kỹ
Trong công tác khảo sát đo đạc địa hình địa mạo sử dụng phương pháp đo đạc học môn học trắc địa như: ước lượng mắt, dùng la bàn, bàn đạc, loại máy kinh vĩ, máy thăng bằng, dùng phương pháp chụp
ảnh lập thể mặt đất hay dùng phương pháp chụp ảnh hàng không, ảnh vệ tinh Việc
ứng dụng phương pháp địi hỏi phải có kỹ thuật cao, có kinh nghiệm khảo sát thực địa làm công tác nội nghiệp thành thạo
Sau làm quen với phương pháp đơn giản xác định khoảng cách, độ cao, độ dốc thực địa
2.1-1 Xác định khoảng cách
Để xác định khoảng cách dùng máy đo xa cơng binh, ống nhịm nhìn xa, đồ thị, thước đo góc la bàn, thiết bị đo độ dài, trường hợp riêng dùng bước chân ước lượng mắt
1/ Dùng máy đo xa công binh
Máy cầm tay, hướng ống kính đến vật thể vật thể thấy rõ nét thị trường thị kính, lúc đó, qua kính lúp theo thang khoảng cách ta đọc sốđo Sốđo khoảng cách từ vị trí quan trắc đến vật ngắm
Viêc xác định khoảng cách đạt kết tốt vật ngắm có đường viền rõ nét thẳng (như cột điện, thẳng, ống khói, khung cửa sổ, )
Máy đo xa công binh dùng để đo khoảng cách từ 30 mét đến 1000 mét Độ
(14)a/ b/
Hình 2.1 Ảnh vật thể thị trường thị kính máy đo xa công binh ( a - ảnh lệch, b - ảnh trung hợp)
Thị trường máy đo xa thị kính ống nhịm chia thành hai phần đường kính ngang Tất vật thể thấy nửa phần bị cắt đường phân chia nửa bị lệch phải lệch trái Khi xác định khoảng cách phải điều chỉnh ống kính phân phân phải trùng khớp (hình 2-1)
2/ Dùng ống nhòm đo xa
Nguyên tắc ống nhòm đo xa mối quan hệ góc dây cung Nếu
đường trịn chia 6000 phần lấy độ dài 1/6000 vòng trịn làm sốđo
bản để đo góc đại lượng tính theo bán kính gần 1/6000 bán kính vịng trịn
Trong thị kính ống nhịm có lưới đo xa (hình 2-2) nằm ngang thẳng đứng với
(15)- Xác định khoảng cách ống nhòm theo phương pháp quan trắc lần Người ta đánh dấu thực địa vật A B (hình 3-3), hướng ống nhòm vào hai vật lấy số đo lần thứ theo thị trường m Tiếp lùi khoảng cách D mét cố gắng giữ nguyên tuyến nhìn Ngắm lại hai vật A B lấy sốđọc n
Khoảng cách cần tìm xác định theo công thức sau: n
X = ⎯⎯⎯ D (2 - 1)
m - n
Phương pháp cho kết tốt D = X
- Có thể xác định khoảng cách ống nhòm theo phương pháp quan trắc lần ta biết kích thước vật (ví dụ tầm vóc người, chiều cao cột điện, điện thoại, chiều dài xe, toa xe lửa, ) Để xác định khoảng cách, từđiểm ngắm hướng vật có kích thước biết lấy sốđọc Khoảng cách cần tìm xác định theo công thức sau:
h
X = ⎯⎯ 1000 m (2 - 2) n
Ởđây: h - Kích thước vật; n - Sốđọc theo ống nhịm
Thí dụ ta ngắm cột điện thoại có độ cao h=6 mét, số đọc theo ống nhòm 12 phần nghìn, lúc khoảng cách là:
h
X = ⎯⎯ 1000 = ⎯⎯ 1000 = 500 mét n 12
3/ Dùng thước đo
Phương pháp dựa nguyên tắc tam giác đồng dạng (hình 4) Thước có độ chia mm được giơ thẳng hướng khoảng cách a tính từ mắt Tính sốđo mm
(16)
Hình 2.4 Xác định khoảng cách thước đo
Biết độ cao đối tượng ta tính khoảng cách theo công thức: L
X = ⎯⎯a (2 - 3)
l
Trong đó: L - độ cao cột điện; l - sốđọc thước đo; a - khoảng cách tính từ mắt đến thước đo
4/ Xác định khoảng cách qua sông bằng đồ thị
Phương pháp dựa theo nguyên tắc đường giao thước đo góc vng A
L
C B D
Hình 2.5 Xác định chiều rộng sông
A
L
B C D E
Hình 2.6 Xác khoảng cách thước đo góc vng
- Để xác định khoảng cách hai điểm A B hai bờ sơng (hình 2-5) ta
(17)bảng, ứng với điểm A thực địa Đường vng góc từ A xuống CD theo tỷ lệ khoảng cách cần xác định
- Dùng thước đo góc vng ta xác định khoảng cách sau: Từ điểm B đối diện với điểm A (hình 6) ta vng góc với tuyến AB khoảng cách BC, ví dụ
100 mét cắm cọc tiêu C, sau hướng đoạn CD, ví dụ khoảng 40 mét cắm cọc tiêu D Từ D theo góc vng 90O so với BD dừng điểm E tuyến AC Khoảng cách DE đo 20 mét Từ hai tam giác đồng dạng ABC EDC ta xác định AB (biết BC, CD DE) theo tỷ lệđã chọn để vẽ
- Dùng thước đo góc ta xác định khoảng cách AB cách từ điểm B ta chọn góc vng ABC Đo khoảng cách BC góc BCA = α Trong tam giác vng ABC ta có:
AB = BC × tg α (2 - 4)
5/ Xác định khoảng cách bằng bước chân hoặc ước lượng bằng mắt
- Dùng bước chân để xác định khoảng cách trường hợp mặt tương
đối phẳng Khi dùng phương pháp cần phải biết độ dài trung bình cặp bước chân Để đếm thuận lợi, tránh nhầm lẫn dùng thiết bị đếm bước chân, gắn vào chân người bước Xác định khoảng cách bước chân sai số khoảng 2%
- Về người có khả phân biệt chi tiết vật từ địa điểm quan trắc Phương pháp xác định khoảng cách mắt xác Khi khoảng cách 1000 mét cho sai số tới 50%, với khống cách bé 10% Nhân tố ảnh hưởng tới độ xác xác định mắt độ chiếu sáng, màu sắc, kích thước vật thể, địa hình hướng nhìn
2.1-2 Xác định độ cao thực địa
Độ cao xác định xác dùng máy đo thăng Tuy nhiên nhiều trường hợp ta dùng phương pháp đơn giản
1 Bằng ống thủy mia
Đánh thăng đơn giản để xác định độ cao nhờ hai mia ống thủy Cách tiến hành sau: Đặt Mia ống thủy từ A đến B (hình 2-7), lần
đặt ta xác định chênh lệch độ cao h i Tổng chênh lệch độ cao lần độ
cao từ A đến B
(18)2 Xác định độ cao bằng thước đo góc nghiêng
Phương pháp tiến hành sau: Đứng điểm A (hình - với thước đo góc nghiêng nhìn ngang vào điểm thực địa độ cao ngang tầm mắt ghi nhớ điểm đó, di chuyển đến điểm nhìn ngang ngắm vào điểm cao Cứ tiếp tục điểm Biết cao độ từ chân đến mắt người ngắm số lần ngắm ta xác định độ cao cần tìm
3 Xác định độ cao bằng áp kế
Phương pháp áp dụng cho vùng núi, nơi mà chêng lệch độ cao 100 mét điều kiện thời tiết ổn định Chênh lệch độ cao hai điểm tính theo công thức:
H = Δ h (B1 - B2) (2 - 5)
Ởđây: B1 B2 - Áp suất khơng khí điểm đo (tính mm
thủy ngân)
Δ h - Độ chênh áp kế, giá trị độ cao cần thiết nâng lên giảm xuống để thay đổi milimét áp suất thủy ngân Giá trị không ổn định mà phụ
thuộc vào áp suất nhiệt độ khơng khí Thường trung bình lấy 11 mm
Hình 2.8 Xác định độ cao thước đo gọc nghiêng
4 Xác định độ cao bằng phương pháp xây dựng hình học
(19)Hình 2.9 Xác định độ cao phương pháp hình học 2.1-3 Xác định độ dốc mặt nghiêng thực địa
Để xác định độ dốc sườn dốc ta dùng thước đo góc Trên thực địa chọn điểm nằm ngang tầm mắt quan trắc viên, từ dọc theo hướng đo góc nhìn vật ngang tầm đứng, sau theo vị trí thẳng đứng thang độ thước ta
đọc sốđo Đó độ nghiêng tương đối sườn dốc Cách thực xác định cho phần sườn dốc phần có độ dốc khác
2.2 PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU TRONG SÔNG HỒ
Việc đo độ sâu mực nước nhằm điều tra xác định địa hình đáy sơng, hồ, kho nước, đặc biệt điều tra trở ngại cho giao thông đường thủy sông
đoạn sông nơng, bãi doi cát đáy ngầm Ngồi việc đo sâu cịn giúp ta vẽ
địa hình đáy sông phục vụ cho việc xây dựng công trình thuỷ cơng, cầu cảng, kè, mỏ hàn bảo vệ bờ
Mức độ xác tỷ mỉ đo độ sâu tuỳ thuộc vào yêu cầu đối tượng phục vụ Ví dụ để phục vụ cho thuyền bè lại phải khảo sát đo đạc tỷ mỉ doi cát, dãy đá ngầm, bãi cạn cục lịng sơng Thơng thường việc đo sâu nên tiến hành mùa cạn để giảm bớt khối lượng đo dạc, song đến mùa lũ phải đo lại sơ để đối chiếu kiểm tra biến hình lịng sơng
Khi đo độ sâu cần tiến hành hai việc đồng thời, xác định độ sâu, cao trình mực nước tương ứng xác định vị trí điểm đo Thơng thường kết hợp lấy mẫu
đất ởđáy sông
2.2-1 Dụng cụ máy sâu
1 Sào đo
Sào đo làm gỗ, đường kính khoảng 5-6 cm (vừa tầm tay cầm) dài 4-5 mét Dưới chân sào thường thép nặng chừng 0.5-1 kg để dễ chìm đặt ống lấy mẫu đất đáy sông Nếu đáy sông nhiều bùn thay thép vng gỗ có nhiều lỗ nhỏ Sào thường dùng để đo vùng nước sơng chảy chậm, độ xác thường độ cm trở lại
(20)Dùng dây thừng đầu buộc chùy nặng từ đến kg, dây thừng dùng loại có đường kính 5-6 mm Thường dùng đo chỗ có độ sâu không mét tốc độ chảy nhỏ m/s Để tránh co dãn, dây phải ngâm nước 2-3 ngày sau quấn vào trục kéo căng tạ từ 60-80 kg, dây cố định ký hiệu khác đểđọc số
3 Dây cáp có cá sắt
Dưới dây cáp có buộc cá sắt nặng khoảng 15-30 kg hay Dây cáp
được quấn tời đặt sau thuyền Chiều sâu vào tời để
tính Thường dây thả xuống bị nghiêng góc nhỏ so với phương thẳng đứng
đó cần xác định góc nghiêng để hiệu chỉnh độ sâu Để biết cá sắt chạm đất hay chưa cá cần gắn thiết bị báo hiệu Dùng dây cáp có cá sắt có thểđo sâu vùng có độ sâu mét, tốc độ chảy m/s
4 Máy hồi âm đo sâu
Ngày việc ứng dụng máy hồi âm đo sâu phổ biến Nguyên tắc làm việc máy sau:
Trên thuyền ca nơ đặt máy phát sóng hồi âm, sóng truyền qua nước, gặp đất đáy sơng sóng phản xạ lại máy thu Căn vào thời gian từ phát sóng đến thu sóng tốc độ truyền sóng nước người ta
tìm độ sâu Từ hình vẽ (2 - 10) ta có:
c Δ t l
h = ⎯⎯⎯ - ⎯ + d (2 - 6)
Ởđây: c - Tốc độ truyền sóng nước, tính m/s l - khoảng cách phận phát thu sóng;
Δ t - Thời gian từ lúc phát tín hiệu tới lúc nhận tín hiệu, tính giây;
d - Độ sâu đặt phân phát tín hiệu, tính mét
Tốc độ truyền sóng hồi âm phụ thuộc vào nhiệt độ nồng độ muối nước
l
d
Hình 2.10 Sơđồ nguyên lý máy hồi âm h - Máy phát
- Máy thu