. ỉIIII12 no dó cát riêng từng loai han II n 12 Ún ị: với các p h á n tư
1. Giới thiệu chung
Các h i ệ n t ư ợ n g t h u ỷ v ă n vó c ù ng phức t ạ p và khó có t h ê n h ặ n biêt c h ú n g một cách đ ầy đủ. S ử d u n g k h á i n i ệ m hệ thông giúp t a miê u t à các hiên tuỢng t h u ỷ văn đơn gi ân h ơn. H ệ t h ô n g là m ộ t t ậ p hợp các t h à n h Dhẩn có q u a n hê với n h a u tạo
t h à n h m ộ t t ố n g t h ê . T u ầ n h o à n t h u ý v ă n đ ư ợ c COI n h ư m ộ t h ệ t h ô n g v ố i c á c t h a n h
p h ầ n là m ú a . bốc hơi, d ò n g c h ả y v à các p h a k h á c n h a u của chu t r ì n h p h á t s in h vá p h á t t r i ể n d ò n g c hảy. Các t h à n h p h ầ n n à y t ậ p hợp t h à n h các c hu t r ì n h con. Đê p h ả n tích h ệ t h ô n g t o à n cục, t a t i ế n h à n h p h â n tích r i ê n g rẽ các c hu t r ì n h con đơn g i ả n v à t ổ n g hợp k ế t q u ả d ự a t r ê n mối q u a n hệ giữa c hú ng . Tr ong h ầ u h ê t các bài t o á n t h ự c í i à n h , t h ư ờ n g chỉ x é t mộ t s ố q u á t r ì n h t r o n g t u ầ n h o a n t h u ỷ v ă n t ạ i một thời g i a n t r o n g m ộ t p h ạ m vi n h ỏ bé n ào đó t r ê n t r á i đất. Khi n g h i ê n c úu n h ũ n g bái t o á n n h ư v ậ y , có t h ể sử d u n g đ i n h n g h ĩ a hẹ p hơn vé' hê t h ô n g p h á t t r i ể n t ừ k h á i n i ệ m " t h ể t í c h k i ể m t r a " . Vói k h á i n i ệ m này, hệ t h ô n g t h u ỷ v ă n đuỢc đ ị n h n gh ĩa n h ư m ộ t c ấ u t r ú c h a y m ộ t t h ể t íc h k h ô n g g i a n bao q u a n h bơi một m ặ t biên: cấu t r ú c n à y t i ê p n h ậ n n ư ốc và các v ê u tô đ ầ u vào k h á c qu a m ặ t biên, t h a o t á c p h á n tích các y ế u tô' đó ở b ê n t r o n g v à b i ê n đổi c h ú n g t h à n h các yêu tỏ đ á u ra.
Do t í n h p h ứ c t ạ p c ủ a h i ệ n t ư ợ n g t h u v văn. k h ô n g t nê mô t a một sô q u á t r i n t
t h u ỷ v ă n b ằ n g n h ữ n g đ ị n h l u ậ t v ậ t l ý c h í n h x á c . B á n g c a c h s ư d u n g k h a i r u ệ m Dt'
t h ô n g , người t a t ậ p t r u n g và o việc xâv d ự n g một mó h i n h n e n hẹ cac yeu to đá u vao và s ả n p h ẩ m đ ầ u r a t h a v vì mô t à một cách c h í nh xác các chi tiêt cua hệ t hông. M ; h ì n h h o á hệ t h ô n g t h u ỷ v ă n là s ử d u n g các cóng cu t oá n, logic đé t h i ê t lập các mó: liên hệ đ ịn h lượng giữa các n h ó m vếu tô’ này, tức la giũa các yêu tó hir,h t h a n h dòng chảy và các đặc t r ư n g dòn g chảy. Bài viết n à y t ậ p t r u n g ng hi ê n cưu một d a n g mó h m h
Ap d ụ n g m ô h ìn h th ủ y d ộ n g học các p h ấ n tù 91
m ưa dòng chảy t h e o p h ư ơ n g p h á p diễn t o á n sóng động hoc dùng cho việc đ á n h giá tác đọng cua viẹc sư d ụ n g cìat đoi VƠI dong chay tr ê n lúu vức trê n q uan điểm hè t h ô n 0,
2. Mo h ì n h p h a n t ư h ư u h ạ n s ó n g đ ỏ n g h o c đ á n h giá tác d ô n g c ủ a v i ê c SỪ d ụ n g đ ấ t t r ê n lư u v ự c đ ế n d ò n g c h ả v
Mô h ì n h t h u ỷ đ ộ n g lực học dựa t r ê n cơ sờ xấp xỉ chi tiết k h ô n g g i a n lưu vực
v à t í ch, p h â n s ô t r ị c á c p h ư ơ n g t r ì n h đ ạ o h à m r i ê n g m ô t à c á c q u á t r ì n h v ậ t l ý d i ễ n
r a t r ê n lưu vực n h á m d i ê n ‘. o á n q uá t r ì n h h ì n h t h à n h dòng chày sông q ua hai giai đoạn: dòn g c h ả y t r ê n s ư ờ n dốc và t r o n g lòng dẫn. Mô h ì n h cho ph ép đ á n h giá được t á c đ ộng c ủ a l ưu vưc q uy mô n h ỏ đê n dòng chày, mỏ ra một giai đ o a n mói t r o n g việc mô h ì n h h o á q u á t r ì n h t h u ý v ãn .
D ưa t r ê n mô h ì n h t h u ỷ động lực học c ủa Ross B.B và n nk, Đai học Quốc gia B l a c k s b u r g , Mỹ d ù n g đê dư báo á n h hưỏng cua việc sừ d ụn g đ ấ t đẻn quá t r i n h lũ với m ư a vượt t h ấ m là đ ầ u vào cùa mỏ hì nh . Phương p h á p phán tử hữu h a n sò' kết hợp vối p h ư ơ n g p h á p sô d ư của Galerkin được sư d u n g dê ẹiài hệ p hươ ng t r i n h sóng đ ộn g học c ủ a d òn g c h à y m ộ t chiểu.
Việc áp d u n g lý t h u y ê t p h á n t ử h ữ u h ạ n dê t í n h t o á n dòng c hay được Zi en ki ewi cz và C h e u n g (I960) khỏi xướng. Các tác già na y đã s u d u n g nó dẻ p h â n t í c h d òng c h ả y t h ấ m . N h i ê u n h à n g hi ê n cừu khác c ủ n g đã áp d u n g ap d u n g phương p h á p n à y đê giài q u v è t các v ấ n đê k há c c ua dòng chay Od en va Somogyi I 1969), To ng (1971). -Judah (1973) đã t i ê n h à n h p h à n tích dòng c hay m á t b á n g phương p h á p p h ầ n cử h ữ u h ạ n . Tác già sử d u n g ph ươ ng p h á p sô dư c ua G a l e r k i n đê xày d ư n g mỏ h ì n h d i ễ n t o á n lũ và t h u được k ế t quà t h o à m ã n khi áp d u n g mỏ h ì n h cho luu vực s ô ng tự n h i ê n và đi tói k ẻ t l uậ n: mô h ì n h d a n g náy ít gập khó k h á n vối lưu vực có h ì n h d ạ n g và sử d u n g đ ấ t phức tạp, p h â n bỏ m ú a t h a y đôi. Ph ư ơn g p h á p p h à n tử h ữ u h ạ n k ê t hợp vói p h ư ơ n g p h á p G a l e r k i n con đuỢc A l - M a s h i d a n i va Tayior 1 1974) áp d ụ n g để giải hệ p h ư ơ n g t r ì n h dòng c hày m ậ t ỏ d a n g vô hưóng. So vói các phương
p h á p s ố k h á c p h ư ơ n g p h á p p h ầ n t ủ h ữ u h a n đ ư Ợ c c o i l à ổ n đ i n h h ơ n . h ộ i t u n h a n h
hơn và đòi hỏi ít thời g i a n c h a v hơn. P h ư ơ n g p h á p n à y còn được ứ ng d u n g vào việc
đ á n h ° i á à n h h ư ở n g c ủ a n h ữ n g t h a v đ ổ i t r o n g s ử d u n g đ ấ t đ ê n d ò n g c h a y l ũ v ì l ư u v ự c c ó t h ể đ ư ợ c c h i a t h à n h m ộ t s ố h ủ u h ạ n c á c l ư u v ự c c o n h a y c á c p h a n t ư .
3. Xây d ự n g m ỏ h ì n h
D e sa i và Abel (1972) đã kể r a n h ử n g bưốc cơ b à n t r o n g p hươ ng p h á p p h á n t ủ
h ữ u h ạ n n h ư s a u :