2.1 TỔNG QUAN VỀ MƠ HÌNH MƯA – DỊNG CHẢY LƯU VỰC
2.1.1 Cấu trúc của mơ hình mưa dịng chảy lưu vực
Đặc điểm chung nhất của mơ hình là phân chia lưu vực thành các đới theo trật tự thằng đứng. Các đới này được tính với sự hỗ trợ của mơ hình tầng tuyến tính.
Hình 2.1. Cấu trúc chung của mơ hình thủy văn
Nhiều phương trình được sử dụng để tính tốn các q trình thủy văn trong mỗi bể chứa.
Giáng thủy (bao gồm cả mưa và tuyết): chúng được đưa vào mơ hình dưới dạng số liệu theo chuỗi thời gian lấy từ các trạm đo khí tượng hoặc radar khí tượng. Để tính tốn ảnh hưởng của tuyết các phương pháp chỉ số nhiệt độ, hoặc cân bằng năng lượng được sử dụng.
Bốc thoát hơi (bao gồm cả phần bị giữ lại): lượng bốc thoát hơi và lượng bị giữ lại thực tế được tính từ chuỗi số liệu từ các trạm đo khí tượng nếu có. Nó cũng có thể lấy từ lượng bốc thoát hơi thực tế từ bốc thốt hơi tiềm năng (có nhiều phương trình dựa vào số liệu khí tượng).
Dịng chảy mặt từ các lưu vực: phương pháp được sử dụng phổ biến nhất là thủy văn đơn vị UH và các biến đổi khác (Clark’s, Snyder’s, SCS). Người sử dụng cũng có thể sử dụng các phương pháp khác dựa vào mơ hình sóng động học hoặc phương pháp sai phân hữu hạn.
Dòng chảy sát mặt trong đới khơng bão hịa: có vài phương pháp được sử dụng, như phương pháp CN SCS, mà được sử dụng để tính tốn lưu lượng dịng chảy phụ thuộc vào các thơng số thủy văn của thổ nhưỡng, điều kiện ban đầu (bão hòa) hoặc sử dụng đất. Một vài phương pháp khác là phương pháp Green-Ampt hoặc SMA (tính tốn độ ẩm đất). Các phương pháp khác dựa vào các cách tiếp cận phức tạp hoặc đơn giản từ mơ hình 2 lớp đơn, mơ hình trọng lực đến mơ hình dựa vào lời giải của phương trình Richard.
Dịng chảy cơ sở: phụ thuộc vào mơ hình cụ thể, phần lớn sử dụng phương pháp dựa vào mơ hình tầng tuyến tính, giảm theo hàm mũ hoặc dịng chảy cố định. Mơ hình dịng chảy cơ sở 2 chiều, 3 chiều dựa vào phương pháp sai phân hữu hạn cũng được sử dụng phổ biến.
Dòng chảy trong lịng dẫn hở: mơ hình mưa – dịng chảy áp dụng các phương pháp được gọi là diễn toán thủy văn như phương pháp Muskingum – Cunge, mơ hình Lag, mơ hình sóng động học hoặc phương trình khuếch tán. Các phương pháp này dựa vào giải phương trình cơ bản của lịng dẫn hở là hệ phương trình động lượng và phương trình liên tục - như hệ phương trình St.Venant.
Trong mơ hình mưa – dịng chảy một vài cơng trình được mơ hình hóa như bể chứa, đầm lầy có đê chắn thủy triều hoặc cơng trình phân nước. [9, 22]