Thủy văn công trình - Chương 4 - Pdf 21


CHƯƠNG 4.
SÔNG NGÒI VÀ SỰ HÌNH THÀNH
DÒNG CHẢY TRONG SÔNG I. HỆ THỐNG SÔNG NGÒI:
Nước mưa khi rơi xuống đất, một phần bò tổn thất do bốc hơi, một phần
đọng ở các chổ trũng và ngấm xuống đất, phần còn lại chạy dọc theo
sườn dốc tạo thàng dòng chảy mặt trên các khe, suối, và chảy xuống
đồng bằng trong các sông.
Các sông trực tiếp chảy ra biển hay vào các hồ gọi là sông chính. Các
sông chảy vào sông chính gọi là sông nhánh cấp 1. Các sông chảy vào
sông nhánh cấp 1 gọi là sông nhánh cấp 2,…
Tất cà các sông chính và nhánh, cùng các khe suối , ao hồ đầm lầy hợp
thành một hệ thống sông, và người ta lấy tên sông chính để đặt tên cho
hệ thống sông này. Ví du:ï hệ thống sông Hồng, hệ thống sông Mekong.
1.1 Sự phân bố của các sông nhánh:

• Phân bố theo hình nan quạt: Các sông nhánh lớn phân bố gần nhau.
• Phân bố theo hình lông chim: Các sông nhánh phân bố đều đặn hai
bên sông chính.
• Phân bố theo hình cành cây: Các sông nhánh phân bố đều đặn hai bên
sông chính theo thứ tự từ lớm tới nhỏ.
• Phân bố song song: Các sông nhánh phân bố song song nhau bên cạnh
sông chính.
Đối với một hệ thống sông lớn, sự phân bố các sông nhánh thường là tổ
hợp của những sự phân bố trên.

II. LƯU VỰC SÔNG:
Là phần đất mà trên đó nước chảy vào sông (khu vực tập trung nước của

3
2
1
1
3
4
6
6
7
6
Hình 1. Đường phân nước mặt xác đònh
ranh giới lưu vực của sông Y
Sông Y

10
85
72
5
3
05
Caựch veừ caực ủửụứng ủong mửực

Để xác đònh đường phân nước cần có bản đồ đòa hình và các đường đẳng
độ cao của lưu vực.
Tương tư, người ta cũng có đường phân nước ngầm của lưu vực.
Nếu hai đường phân nước mặt và ngầm trùng nhau, ta có một lưu vực kín.
Thực tế, đường phân nước ngầm rất khó xác đònh, nên người ta thường
lấy đường phân nứoc mặt làm đường phân nước chung cho hai lưu vực sát
nhau. Ví dụ ta có thể xem đường phân nước cho lưu vực trong hình 1


8
f
9
f
10
f
1
f
2
f
3
f
4
f
5
f
6
f
7
f
8
f
9
f
10
Hình 2. Biểu đồ tăng triển diện tích lưu vực
Hình 3. Phân chia diện tích lưu vực
f
p
hải


4. Hệ số hình dạng của lưu vực: K
d

Hệ số hình dạng biểu diễn mức độ phát triển của lưu vực:
1
2
1
1
2
1
d
L
B
L
BL
L
F
K === (4.2)
Nếu hình dạng của lư vực càng vuông thì K
d
càng tiến dần đến 1. Ngược
lại, nếu lưu vực càng hẹp thì K
d
càng nhỏ hơn 1. Trò số K
d
cho ta khả
năng tập trung lũ của lưu vực.
5. Độ cao bình quân của lưu vực: H
bq

=
Δ=


(4.4)
Trong đó: l
i
là độ dài bình quân giữa hai đường đồng mức gần nhau trong
lưu vực.

7. Chiều dài lòng sông: L (km)

Là chiều dài đường nước chảy trong sông từ nguồn đến cửa sông.

8. Mật độ lưới sông: D (km/km
2
)
Mật độ lưới sông được tính bằng tỷ số giữa tổng chiều dài của các sông
trong lưu vực trên diện tích lưu vực:
F
L
D

= (4.5)

IV. LÒNG SÔNG VÀ BÃI SÔNG

Lòng sông là phần sông có nước chảy về mùa kiệt.
Bãi sông là phần đất hai bên bờ mà đến mùa lũ bò ngập.
Ranh giới giữa lòng sông và bãi sông thường là chỗ đòa hình thay đổi

418500 41900
0
1194000
1194500
1195000
1195500
1196000
1196500
1197000
1197500

Hình 4. Trường vận tốc sông Tiền đoạn Tân Châu

414500 415000 415500 416000 416500 417000 417500 418000 418500 419000
1194000
1194500
1195000
1195500
1196000
1196500
1197000
1197500
-1.2
-1.0
-0.9
-0.8
-0.7
-0.6
-0.5
-0.4

-200 0 200 400 600 800 1000
0
200
400
600
800
1000

Hình 7. Trường vận tốc đoạn cong sông Lũy-Phan Thanh

-200 0 200 400 600 800 1000
0
200
400
600
800
1000
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2

(4.6)
Trong đó, ΔH= H
2
- H
1

H
1
là cao trình mực nước tại mặt cắt 1,ở thượng lưu
H
2
là cao trình mực nước tại mặt cắt 2,ở hạ lưu
L là khoảng cách giữa hai mặt cắt 1 và 2.
Độ dốc I giảm dần từ nguồn đến cửa sông.
Độ dốc I của sông nhỏ thường lớn hơn sông lớn, sông nhánh lớn hơn sông
chính.
Trên cùng một con sông, độ dốc mặt nước cũng khác nhau theo từng
đoạn.

b) Độ dốc ngang:Độ dốc ngang xuất hiện do ảnh hưởng của lực Coriolic hay lực ly tâm, tại
những đoạn uốn cong.
Dưới ảnh hưởng của lực Coriolic, Các
dòng chảy ở Bắc Bán cầu có thiên
hướng lệch về bên phải của dòng, nên
mực nước ở bờ phải cao hơn bờ trái. Ở
Nam bán cầu thì lệch về bên trái, nên
mực nước ở bờ trái cao hơn bờ phải.

Cường độ mưa: là lượng mưa trong một đơn vò thời gian, Ký hiệu là X
(mm).
Cường độ mưa luôn thay đổi theo thời gian, theo không gian.
Trong một lưu vực, khu vực có cường độ mưa lớn nhất gọi là trung tâm
mưa.
Trong một trận mưa, trung tâm mưa cũng thường xuyên di chuyển.
Người ta biễu diễn quá trình mưa thay đổi theo thời gian như sau:

X(mm)
giờ
200
100
2
46
8
10
Hình 10. Biễu diễn quá trình
mưa theo thời gian


Nước mưa tràn trên sườn dốc rồi tập trung vào sông. Sau đó chảy trong
sông đến cửa ra, đây là quá trình tập trung dòng chảy trong sông.

Quá trình tập trung dòng chảy trong sông bắt đầu từ khi nước chảy từ
sườn dốc vào sông, cho đến khi lượng nước cuối cùng vào sông chảy ra
hết khỏi cửa ra của lưu vực sông.
Đây là một quá trình thủy động lực rất phức tạp, nó liên quan tới đòa hình,
đòa chất lòng sông.

2. Sự hình thành dòng chảy ngầm:

Khi nước ngấm xuống đất, một phần bò các rễ cây hút, một phần bò mao
dẫn ngược lên mặt đất và bốc hơi, phần còn lại thấm sâu xuống đất, đến
một lúc nào đó làm tầng đất ngấm bò bão hoà, làm mực nước ngầm dâng
lên. Nước ngầm thấm qua các lớp đất vào sông hình thành dòng chảy
ngầm.
Một phần dòng chảy ngầm có thể chảy qua lưu vực khác, nhất là lưu vực
không bi khép kín.
Lượng nước ngầm trữ trong lưu vực tương đối lớn và ổn đònh, nên dòng
chảy ngầm tương đối ổn đònh hơn dòng chảy mặt.
Những sông có lòng bò bào mòn sâu, mực nước sông thấp hơn mực nước
ngầm, dòng chảy ngầm tiếp tục chảy vào sông thậm chí sau mùa mưa.
Đây là lượng nước chủ yếu nuôi sông vào những mùa khô, làm sông
không bò hạn kiệt.
Đối với những sông suối nhỏ miền trung du, mực nước thường cao hơn
mực nước bão hoà trong đất nên không được nuốc ngầm bổ sung thường
xuyên. Vì thế, sông dễ bò khô khiệt khi tới mùa nắng hạn.

VI. NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN DÒNG CHẢY

b)
Các hoạt động lâm nghiệp: trồng cây gây rừng, chắn gió, lũ
c)
Các hoạt động thủy lợi: Xây dựng hồ chứa, làm nhà máy thủy điện
để điều tiết nước VII. NHỮNG ĐẠI LƯNG ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG
CHẢY:

1.
Lưu lượng Q:Công thức Chezy:

2
3
1
QACRJ AR J
n
==

1
6
1
CR
n
=
:Công thức Manning
E
J
L

3
W)/(10
6
F) (mm)
4.
Module dòng chảy: M=(10
3
Q)/F (lít/(s.km
2
))
5.
Hệ số dòng chảy: α=Y/X với X là lượng mưa tương ứng với
thời gian sinh ra W.


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status