- Khỏi niệm Lưu lượng dũng chảy là lượng nước chảy qua một mặt cắt nào đú của sụng hoặc suối trong thời gian một giõy Lưu lượng thường được ký hiệu bằng chữ Q và
2. Một lưu vực sụng cú diện tớch là 200km Trong thời gian từ thỏng 5 đến thỏng 10, tổng lượng mưa trờn lưu vực là 1800 mm Hóy tớnh tổng lượng dũng chảy, lưu lượng
tổng lượng mưa trờn lưu vực là 1800 mm. Hóy tớnh tổng lượng dũng chảy, lưu lượng dũng chảy, mụđun dũng chảy, độ sõu dũng chảy trong thời gian trờn? Biết hệ số dũng chảy của lưu vực là 0,6?
1.7.3. Nước dưới đất và đỏnh giỏ trữ lượng nước trong đất1.7.3.1. Cỏc loại nước dưới đất 1.7.3.1. Cỏc loại nước dưới đất
Tại sao lại gọi là nước dưới đất? Khỏi niệm nước dưới đất?
- Nước dưới đất là cỏc dạng nước tồn tại dưới bề mặt đất, chỳng tồn tại ở cỏc dạng khớ, lỏng, dạng tự do hay liờn kết trong cỏc lớp đất, đỏ. Tuy vào cơ sở phõn loại mà người ta chia làm nhiều loại nước dưới đất.
- Dựa vào tầng đất:
+ Đới thụng khớ: Cú vựng rễ cõy; vựng trung gian; vựng mao dẫn - cú độ cao cột nước mao dẫn hc = (2φ/rγ)cosλ (1.16)
Trong đú: φ – sức căng bề mặt, r – bỏn kớnh ống mao quản; γ - trọng lượng riờng của nước, λ - gúc nghiờng giữa thành ống mao dẫn và phương tiếp tuyến bề cong mặt nước;
+ Đới bóo hoà: Nước trong đất là cỏc dạng nước tồn tại trờn mực nước ngầm. - Dựa vào theo lực chi phối phõn tử nước trong đất (lực hấp thụ, lực mao quản và trọng lực) mà ta phõn thành cỏc loại nước sau đõy:
1. Nước hấp thụ hay cũn gọi là nước hỳt ẩm
Đõy là nước bao quanh cỏc hạt đất rắn thành cỏc lớp phõn tử.
2. Nước mao quản
Nước mao quản là nước chứa đõy trong cỏc lỗ rỗng rất nhỏ của đất (lỗ rỗng mao quản <= 1 mm). Nước mao quản nằm trong khoảng ẩm tớnh từ độ hỳt ẩm tới sức giữ ẩm đồng ruộng. Lực mao quản là kết quả hợp lực giữ lực hỳt với lực dớnh.
Ranh giới để phõn biệt nước mao quản dễ vận động và khú vận động là điểm dừng mao dẫn (điểm nguy hiểm), nú cú giỏ trị bằng 2/3 sức giữ ẩm đồng ruộng.
3. Nước trọng lực
Nước trọng lực là nước chứa đầy trong cỏc khe rỗng phi mao quản của đất. Nước tồn tại trong khoảng ẩm từ sức giữ ẩm đồng ruộng tới độ ẩm bóo hoà.
4. Nước ngầm
Nước ngầm là loại nước nằm trong một tầng đất đó bóo hoà nước hoàn toàn, phớa dưới là tầng khụng thấm nước.
Dựa vào ỏp suất trong tầng nước, người ta chia thành nước ngầm cú ỏp, nước ngầm bỏn ỏp và nước ngầm khụng cú ỏp.
1.7.3.2. Đỏnh giỏ trữ lượng nước trong đất
* Phương phỏp xỏc định trữ lượng nước trong đất dựa vào độ ẩm:
- Để xỏc định trữ lượng nước trong đất người ta dựa vào cỏc cụng thức sau: + Dựa vào độ ẩm: W = hdβd (4.1) hay W = hA βA (4.2)
Trong đú: h là độ sõu cần tớnh (mm); d là dung trọng khụ của đất (tấn/m3); A là độ rỗng đất (%);βd là độ ẩm tuyệt đối của đất (%);βA là độ ẩm đất được biểu thị theo độ rỗng đất; W là lượng nước cú trong đất tương ứng với độ ẩm đất (mm).
Vớ dụ 1: Một loại đất cú cỏc chỉ tiờu sau dung trọng đất là 1,3 tấn /m3; độ sõu tầng đất canh tỏc là 50 cm, độ ẩm đất là 20% TLĐKK; Hóy xỏc định trữ lượng nước cú trong đất?
Hướng dẫn giải: W = h. d . βd = 50 . 1,3 . 0,2 = 130 (mm) hay 1300 ( m3/ha)
Vớ dụ 2: Một loại đất cú cỏc chỉ tiờu sau: Độ rỗng đất là 50%V; độ sõu tầng đất
canh tỏc là 0,3 m, độ ẩm ban đầu là 60% A; Hóy xỏc định lượng nớc cú trong đất tại thời điểm nghiờn cứu? Xỏc định lượng nước lớn nhất mà đất đú cú thể chứa được?
Hướng dẫn giải: W0 = h .A . βA0 = 300 . 0,5 . 0,6 = 90 (mm) hay 900 (m3/ha)
Wbh = h .A = 300 . 0,5 =150 (mm) hay 1500 (m3/ha)
* Định luật cơ bản về chuyển động của dũng nước ngầm (định luật Darcy)
Định luật Darcy phỏt biểu như sau: Trong điều kiện chuyển động ổn định, lưu
lượng thấm tỷ lệ thuận với hệ số thấm của đất, với diện tớch thấm và độ dốc thuỷ lực.
Q = W.K.J (4.3)Trong đú: K: là hệ số thấm của đất Trong đú: K: là hệ số thấm của đất
W: là diện tớch mặt cắt đất mà dũng thấm đi qua (m2) J: là độ dốc thủy lực (mm)
Q: là lưu lượng dũng chảy (l/s)
* Một số phương phỏp xỏc định lưu lượng của một tầng chứa nước ngầm
- Xỏc định lưu lượng theo cụng thức của Darcy.
+ Khi nước ngầm di chuyển trong một tầng chứa nước đồng nhất. Ta tớnh Q theo cụng thức của Darcy:
Q = K.J.w (4.4) (l/s) hoặc q = K.J.h (4.5) khi α < 100 Trong đú: Q: lưu lượng của dũng chảy ngầm
q: lưu lượng đơn vị (trờn một đơn vị chiều rộng) (l/s-ha) K: hệ số thấm của đất; J: độ dốc thuỷ lực (mm)
w: Tiết diện ngang của dũng ngầm (m2) h: chiều dày của tầng chứa nước (mm)
α: là gúc ngiờng của tầng chứa nước so với phương nằm ngang
+ Khi tầng chứa nước nằm nghiờng, cụng thức Darcy được biến thành như sau: q = K.J.h.cos α (l/s-ha) (4.6) khi α > 100
* Phương phỏp xỏc định lượng nước của dũng thấm trong đất
- Trường hợp đất cạn: Theo Cotchiacop
Gọi lợng nớc ngấm hỳt trong thời gian t (ng y) l W thì: à à
W = Kt.t hay W = K0 . t 1 - α’ mm) Trong đó: Kt = K0.tb-α’
α’ - hệ số mũ; K1 - hệ số ngấm hút ở cuối đơn vị thời gian thứ nhất. Kt là hệ số ngấm bình quân trong giai đoạn ngấm hút (mm/ng y) à
K0 là hệ số ngấm bình quân trong đơn vị thời gian thứ nhất K0 = K1/(1 - α’) + Trường hợp đất ngập nước (bóo hũa):
We = J. Ke . te (mm)
Te - là thời gian ngấm ổn định (ngày). Hệ số ngấm Ke ổn định (mm/ng y)à
J – độ dốc thủy lực J = (a + h)/h
a – là lớp nước trờn mặt đất (mm); h – là độ sõu mực nước ngầm (mm)
Bài tập: