PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NƯỚC
Từ phương trình cân bằng nước dạng (3.3 - 3.8) có thể rút ra sự phụ thuộc giữa dòng chảy sông ngòi và các thành phần hình thành của nó theo dạng tổng quát:
Y = f(X, Z, ΔW, ΔU). (3.9)
Rõ ràng dòng chảy sông ngòi phụ thuộc vào nhiều nhân tố thông qua các biến nằm ở vế phải của phương trình (3.9). Các nhân tố cũng bao gồm hai nhóm: khí hậu và mặt đệm.
Nhân tố khí hậu phản ánh bằng đặc trưng mưa (X) và bốc hơi (Z), mà lượng mưa và chếđộ mưa cũng như bốc hơi và chếđộ bốc hơi lại phụ thuộc nhiều vào nhân tố khí hậu khác như chếđộ nhiệt, chếđộẩm, chếđộ gió... Ngoài ra mưa và bốc hơi còn phụ thuộc vào nhân tố mặt đệm (nhưđã phân tích ở trên) như địa hình, lớp thảm thực vật (đối với mưa) và thêm các nhân tố thổ nhưỡng, địa chất, tình trạng canh tác và khai thác của con người (đối với đặc trưng bốc hơi). Mặt khác mặt đệm cũng ảnh hưởng trực tiếp đến chế độ nhiệt, gió, ẩm... Bởi vậy, có thể nói mưa và bốc hơi là sự phản ánh tổng hợp sựảnh hưởng của nhân tố
khí hậu và mặt đệm đến dòng chảy sông ngòi.
Thành phần ΔW chủ yếu phản ánh điều kiện địa chất của lưu vực đến dòng chảy sông ngòi. Đối với các lưu vực kín, thường các lưu vực không có hiện tượng karst, hoặc là các lưu vực lớn có độ sâu cắt nước ngầm lớn ΔW = 0. Đối với các lưu vực nhỏ hoặc có hiện tượng kast thuộc loại lưu vực hở sẽ có ΔW≠ 0.
Thành phần ΔU phản ánh mức độđiều tiết của lưu vực đến dòng chảy tức là khả năng trữ nước của lưu vực trong một đoạn nhất định và sự cung cấp lượng nước được trở lại trong thời đoạn tiếp theo. Khả
năng điều tiết của lưu vực phụ thuộc vào điều kiện địa chất, thổ nhưỡng, lớp phủ thực vật, diện tích lưu vực, hồ ao, đầm và những tác động của con người. Diện tích lưu vực càng lớn thì khả năng điều tiết càng lớn vì: thứ nhất là do thời gian tập trung nước và ở vị trí khác nhau ra tuyến cửa ra có sự chênh lệch lớn; hai là do nước mặt và các tầng nước ngầm có thời gian tập trung không đồng đều; ba là do diện tích lưu vực lớn, độ cắt sâu của lòng sông lớn nên trữ lượng nước ngầm của lưu vực cũng lớn.
Rừng và ao hồ có khả năng trữ nước và làm chậm sự vận chuyển của nước mặt ra tuyến cửa ra; còn
kinh tế của con người như làm hồ nhân tạo, phá rừng, tập quán và phương thức canh tác có thể làm giảm hoặc làm tăng khả năng điều tiết dòng chảy của lưu vực.
Vì mưa thường xảy ra trong thời gian ngắn, mà dòng chảy thì tập trung về tuyến cửa ra sau một thời gian dài, bởi vậy sự thay đổi lượng trữΔU so với lượng dòng chảy Y với thời gian ngắn và dài cũng khác nhau. Đối với thời đoạn ngắn thì trữ lượng ΔU chiếm tỷ trọng lớn so với Y vì khi đó lượng mưa sinh dòng chảy chưa tập trung hết ra tuyến cửa ra, còn khi thời đoạn dài thì sẽ có bức tranh ngược lại. Nếu thời đoạn là nhiều năm thì ảnh hưởng của ΔU sẽ không còn nữa.
Phân tích ảnh hưởng của các nhân tố mặt đệm và khí hậu đến dòng chảy sông ngòi đặc biệt có ý nghĩa khi lựa chọn phương pháp tính toán thủy văn cho những lưu vực có ít và không có tài liệu được trình bày trong các chương sau.