Lượng mưa trung bình lưu vực

Một phần của tài liệu Nguyên lý thủy văn ( NXB ĐH Quốc gia Hà Nội ) - Chương 2 ppsx (Trang 27 - 28)

Sự ước lượng đầu tiên của lượng mưa trung bình là yêu cầu cơ bản có nhiều ứng dụng trong thủy văn, bao gồm những nghiên cứu cân bằng nước và quan hệ mưa- dòng chảy. Có một số lượng lớn những phương tiện kỹ thuật có thể được sử dụng để tính toán lượng mưa của vùng từ những giá trị đo đạc tại từng điểm bao gồm phương pháp trọng số đa giác, trong số nghịch đảo khoảng cách, đường đẳng trị lượng mưa, sự phân tích hướng bề mặt, phân tích sự biến đổi. Singh (1989) đưa ra một sự thảo luận chi tiết với 15 phương pháp khác nhau để tính mưa bình quân lưu vực. Việc lựa chọn phương pháp thích hợp nhất cho một vấn đề cụ thể sẽ phụ thuộc vào một số các nhân tố bao gồm : thời gian biến đổi và sự thành thạo của nhà thủy văn, mật độ của mạng lưới trạm đo mưa và sự biến thiên đã biết theo không gian của trường mưa. Nói chung, sự chính xác của tất cả các phương pháp dùng cho việc đánh giá lượng mưa của vùng sẽ tăng theo: (a) mật độ của máy đo, (b) độ dài của thời gian xem xét và (c) kích thước của vùng.

Phương pháp kỹ thuật đơn giản nhất là tính trung bình số học của tổng số tất cả các trạm đo mưa trong khu vực nghiên cứu. Phương pháp này có thể phù hợp với những khu vực có địa hình bằng phẳng với lượng mưa biến đổi không đáng kể một cách có hệ thống và sự phân bố đều các máy đo. Những điều kiện như thế này không thường gặp trong thực tế và thường có một xu hướng đỗi với sự phân bố của các máy đo để phản ánh mật độ dân số. Do đó, những trạm đo mưa phần lớn thường được đặt rất thưa ở vùng núi nơi độ sâu mưa và sự biến đổi theo không gian là điển hình lớn nhất.

Phương pháp "Đa giác Thái Sơn" (Thiessen, 1911) đã được chấp nhận rộng rãi vì nó là một phương pháp tốt hơn phương pháp trung bình để tính toán lượng mưa của vùng. Nó chú ý đến sự phân bố không đều của các trạm đo mưa bằng cách chia phần "trọng số" cho độ sâu đo đạc được ở mỗi trạm đo mưa theo tỷ lệ diện tích hứng nước gần trạm đo mưa nhất. Phương pháp này có thể thực hiện được bằng biểu đồ hoặc có thể được lập trình cho các ứng dụng máy tính bằng cách thêm vào khu vực một lưới đều và định rõ vị trí mỗi giá trị điểm lưới so với trạm đo mưa gần nhất. Tuy nhiên bề mặt trận mưa rào thu được là một chuỗi khu vực đa giác rộng lớn với những bước nhảy đột ngột giữa chúng. Một sự sửa đổi là để phân chia lại một vùng hoặc "miền" cho mỗi trạm đo mưa dựa trên những nhân tố vật lý như những điều kiện khí tượng địa phương và địa hình (được cho rằng có khả năng ảnh hưởng tới lượng mưa - mục 2.4.2). Phép nội suy Voronoi (Gold, 1989) là một sự cải tiến của phương pháp Thái Sơn và có ưu điểm đối với những ứng dụng thủy văn vì nó đưa ra một bề mặt mưa hiện thực hơn nhiều (BSI, 1996).

Phương pháp đường đẳng trị lượng mưa là phương pháp đáng tin cậy nhất (nhưng mang tính chủ quan) trong các phương pháp chuẩn để tính toán lượng giáng thủy của vùng (Shaw, 1994). Nó đòi hỏi phải vẽ những đường đẳng trị hay những đường có lượng mưa bằng nhau trên một bản đồ giữa các trạm đo mưa tạo ra sự thừa nhận những nhân tố như địa hình và khoảng cách tới biển. Giáng thủy của vùng sau đó được tính toán bằng cách tính diện tích giữa những đường đẳng trị. Phương pháp này sử dụng tất cả số liệu và những kiến thức về phân bố của mưa trong một khu vực nhưng đòi hỏi một thời gian đáng kể để xây dựng bản đồ.

vực một lưới đều. Lượng mưa khi đó được ước lượng đối với mỗi ô lưới và khi lấy trung bình thì cho ta một giá trị trung bình của vùng. Một phương pháp thường được dùng cho tính toán độ sâu mưa ở những điểm lưới là xử lý những giá trị ở những trạm đo mưa gần đó cho bình phương khoảng cách của chúng tới điểm lưới (Essenwanger, 1986).

Sự thảo luận trên đây thích hợp cho những vị trí mà số liệu rada hoặc không có hoặc không thích hợp. Những vị trí này bao gồm địa điểm ở xa những trạm rada hoặc có nhiều đồi núi (gây ra sự cản trở chùm sóng rada), và những trường hợp ở đó yêu cầu số liệu trên những khu vực rất nhỏ (những hệ thống rada thời tiết cung cấp số liệu mưa theo những bước lưới 1 km hoặc hơn).

Một phần của tài liệu Nguyên lý thủy văn ( NXB ĐH Quốc gia Hà Nội ) - Chương 2 ppsx (Trang 27 - 28)