Câu 1: Vẽ chu trình thủy văn (vòng tuần hoàn nước trong tự nhiên). Trình bày quá trình chuyển động của nước trong chu trình thủy văn? Trả lời: • Tự vẽ • Chu trình thủy văn thiên nhiên có thể chia làm 2 loại 1 Vòng tuần hoàn lớn: nước bốc hơi từ đại dương và biển được gió vận chuyển vào lục địa tạo mưa. Nước mưa rơi xuống đất tạo thành dòng chảy theo các sông đổ ra biển, duy trì cân bằng nước trên biển và lục địa. 2 Vòng tuần hoàn nhỏ: nước trên mặt biển hoặc trên mặt lục địa bốc hơi vào khí quyển thành mây sinh ra mưa rơi xuống ngay mặt biển hoặc trên lục địa Câu 2: Nêu các quá trình hình thành dòng chảy trên sườn dốc? Phân tích quá trình mưa và quá trình tổn thất. Trả lời: • Quá trình hình thành dòng chảy trên sườn dốc: Cường độ mưa i< cường độ thấm f khi đó toàn bộ lượng mưa bị tổn thất do thấm vào trong đất. Trường hợp này xảy ra khi cường độ mưa quá bé hoặc giai đoạn đầu của trận mưa trước thời điểm t0, thời điểm này phụ thuộc vào cường độ mưa và độ ẩm ở trong đất. Cường độ mưa i< cường độ thấm f lượng nước dư thừa tập trung vào các điểm trũng, sau khi chứa đầy các điền trũng nước bắt đầu chảy qua các ngưỡng tràn theo độ dốc tập trung thành các dòng nhỏ và dần dần hợp thành các dòng chảy lớn dần cho tới khi đổ vào khe suối nhỏ để chảy vào hệ thống sông Quá trình tập trung dòng chảy sườn dốc là một quá trình phức tạp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như mưa, độ dốc, độ dài sườn dốc, đặc điểm bề mặt của nó. • Quá trình mưa: ¬Sông ngòi là sản phẩm của khí hậu mà nhâ tố chính của khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến dòng chảy trên sông. Mưa là một quá trình quan trọng đóng vai trò chính trong sự hình thành dòng chảy trong lưu vực. Lượng mưa và quá trình mưa quyết định đến lưu lượng và quá trình dòng chảy.
Trang 1ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP ĐH3QB2
Câu 1: Vẽ chu trình thủy văn (vòng tuần hoàn nước trong tự nhiên) Trình bày quá trình chuyển động của nước trong chu trình thủy văn?
Trả lời:
Tự vẽ
Chu trình thủy văn thiên nhiên có thể chia làm 2 loại
1- Vòng tuần hoàn lớn: nước bốc hơi từ đại dương và biển được gió vận
chuyển vào lục địa tạo mưa Nước mưa rơi xuống đất tạo thành dòng chảy theo các sông đổ ra biển, duy trì cân bằng nước trên biển và lục địa
2- Vòng tuần hoàn nhỏ: nước trên mặt biển hoặc trên mặt lục địa bốc
hơi vào khí quyển thành mây sinh ra mưa rơi xuống ngay mặt biển hoặc trên lục địa
Câu 2: Nêu các quá trình hình thành dòng chảy trên sườn dốc? Phân tích quá trình mưa và quá trình tổn thất
Trả lời:
Quá trình hình thành dòng chảy trên sườn dốc:
- Cường độ mưa i< cường độ thấm f khi đó toàn bộ lượng mưa bị tổn thất do
thấm vào trong đất Trường hợp này xảy ra khi cường độ mưa quá bé hoặc giai đoạn đầu của trận mưa trước thời điểm t0, thời điểm này phụ thuộc vào cường độ mưa và độ ẩm ở trong đất
- Cường độ mưa i< cường độ thấm f lượng nước dư thừa tập trung vào các
điểm trũng, sau khi chứa đầy các điền trũng nước bắt đầu chảy qua các ngưỡng tràn theo độ dốc tập trung thành các dòng nhỏ và dần dần hợp thành các dòng chảy lớn dần cho tới khi đổ vào khe suối nhỏ để chảy vào hệ thống sông
- Quá trình tập trung dòng chảy sườn dốc là một quá trình phức tạp phụ thuộc
vào nhiều yếu tố như mưa, độ dốc, độ dài sườn dốc, đặc điểm bề mặt của nó
Quá trình mưa:
- Sông ngòi là sản phẩm của khí hậu mà nhâ tố chính của khí hậu ảnh hưởng
trực tiếp đến dòng chảy trên sông Mưa là một quá trình quan trọng đóng vai trò chính trong sự hình thành dòng chảy trong lưu vực Lượng mưa và quá trình mưa quyết định đến lưu lượng và quá trình dòng chảy
Trang 2- Mưa là một quá trình rất phức tạp do nhiều nguyên nhân gây nên và nó cũng
biến đổi hết sức phức tạp theo thời gian và không gian làm cho dòng chảy trong sông cũng biến đổi theo thời gian và không gian Mùa mưa cũng là mùa lũ trong sông, mùa khô hay mùa ít mưa ứng với mùa cạn Vùng mưa nhiều sẽ có dòng chảy dồi dào
Quá trình tổn thất bao gồm
- Tổn thất tích đọng:
+ Tích đọng bề mặt: Khi bắt đầu mưa, một phần lượng nước mưa thấm ướt bề mặt lưu vực gồm các vật liệu ko thấm nước Lượng nước này sẽ quay lại khí quyển thông qua quá trình bốc hơi Tổn thất cất trữ phụ thuộc vào đặc tính bề mặt lưu vực, mật độ, các loại cây cối thực vật và phụ thuộc vào đặc điểm mưa Loại tổn thất này nhìn chung là chiếm tỉ lệ nhỏ và chỉ ở giai đoạn bắt đầu mùa mưa
+ Tích đọng điền trũng: tổn thất điền trũng là tổn thất do tích đọng nước vào các chỗ trũng của bề mặt lưu vực Đây là loại tổn thất đáng kể, đặc biệt là đối với dòng chảy lũ Theo thời gian, từ sau khi kết thúc mưa thì tổn thất này đc chia làm 2 phần: một phần bốc hơi quay trở lại khí quyển, một phần thấm sâu xuống các lớp đất đá Trong giai đoạn đầu lượng nước mưa phải tích đầy các chỗ trũng trên bề mặt sau đó nước mới bắt đầu chảy xuôi theo độ dốc hình thành nhiều rãnh nước nhỏ chảy qua các chỗ trũng
- Tổn thất do bốc hơi: Hiện tượng bốc hơi xẩy ra trong suốt thời gian
hình thành dòng chảy bao gồm: bốc hơi qua lá và bốc hơi của lượng nước bị giữ lại trên lá cây; bốc hơi mặt nước; bốc hơi từ mặt đất
- Tổn thất do thấm:
Thấm là một quá trình tổn thất lớn nhất, nó chiếm hầu hết tổn thất trên lưu vực khi có mưa
Thấm là quá trình vận chuyển nước mưa vào trong cá tầng đất đá trên lưu vực Lượng nước thấm vào trong đất sẽ làm tăng độ ẩm của đất, và khi các lớp đất trên bề mặt đã bão hòa một phần nước chảy trong lớp đất tạo nên dòng chảy sát mặt, một phần thấm sâu xuống các tầng đất đá phía dưới cung cấp thêm cho dòng chảy ngầm, ngoài ra sau khi mưa kết thúc thì nước trong đất sẽ tham gia vào quá trình bốc hơi
Trang 3Câu 3: Tính lượng mưa bình quân lưu vực theo phương pháp:
a) Bình quân số học
b) Phương pháp đa giác Thiessen
c) Phương pháp đường đẳng trị
Câu 4: Trình bày nguyên lý xây dựng Phương trình cân bằng nước? Viết phương trình cân bằng nước cho một lưu vực ứng với các thời đoạn?
Trả lời:
Nguyên lí cân bằng nước:
Dựa trên định luật bảo toàn khối lượng
Phương trình cân bằng nước gồm có 3 thành phần:
- Thành phần nước đến
- Thành phần nước đi
- Thành phần lượng trữ
Xác định thành phần nước đến, thành phần nước đi đối với đại dương, lục địa:
- Đại dương:
+ Nước đến: nước rơi trên bề mặt đại dương(mưa, lượng nước ngưng tụ); dòng chảy đến từ đất liền
+ Nước đi: lượng nước bay hơi từ bề mặt
- Lục địa:
+ Nước đến: nước mưa(mưa, ngưng tụ ); dòng chảy từ biển vào
+ Nước đi: dòng chảy ra biển, lượng nước bốc hơi
Nguyên lí cân bằng nước:
Với một khu vực bất kì hiệu số của lượng nước đến và lượng nước đi ra khỏi khu vực đó trong thời đoạn tính toàn bất kì bằng với sự thay đổi trữ lượng nước của khu vực đó trong thời đoạn tính toán
Phương trình cân bằng nước:
(x+z 1 +y 1 +w 1 ) = (z 2 +y 2 +w 2 ) + (u 2 -u 1 )
Trong đó:
Lượng nước đến gồm:
Trang 4x: lượng mưa rơi xuống
z1: lượng nước ngưng tụ từ khí quyển
y1: lượng dòng chảy mặt vào
w1: lượng dòng chảy ngầm vào
Lượng nước ra khỏi gồm:
z2: lượng nước bốc hơi khỏi
y2: lượng dòng chảy mặt ra khỏi
w2: lượng dòng chảy ngầm ra khỏi
Lượng nước trữ trong gồm:
u1: lượng nước trữ đầu thời khoảng tính
u2: lượng nước trữ cuối thời khoảng tính
Câu 5: Trình bày các đặc trưng dòng chảy thường dùng trong thủy văn? Và các đặc trưng cơ bản của mực nước?
Trả lời:
Các đặc trưng dòng chảy thường dùng trong thủy văn:
1- Lưu lượng nước:
Là lượng nước chảy qua mặt cắt ngang lòng dẫn vuông góc với hướng dòng chảy trong 1 đơn vị thời gian
Q= v.w
v: lưu tốc trung bình mặt cắt
w: diện tích mặt cắt ngang
Các loại lưu lượng nước thường dùng
- Lưu lượng nước bình quân ngày: Q´ngàylà lưu lượng nước trung bình trong 1 ngày
- Lưu lượng bình quân tháng: là giá trị trung bình số học lưu lượng bình
quân ngày trong tháng
- Lưu lượng trung bình năm:
+ Năm thủy văn là năm bắt đầu từ đầu màu lũ kết thúc vào cuối mùa kiệt năm sau
+ Là giá trị trung bình số học của lưu lượng bình quân ngày trong năm hoặc lưu lượng bình quân tháng trong năm
Trang 5- Lưu lượng nước trung bình nhiều năm (chuẩn dòng chảy năm) Q0 là
giá trị trung bình số học của lưu lượng trung bình năm của một lưu vực sông nào đó bao gồm năm nhiều nước, năm nhiều nước, năm ít nướcm năm nước trung bình và tương ứng với điều kiện khí hậu, mặt đệm ko thay đổi
2- Tổng lượng dòng chảy W (m3):
Là lượng nước chảy ra mặt cắt cửa ra hay mặt cắt ngang sông tại 1 vị trí trong khoảng thời gian∆ t ( ngày, tháng, năm )
W=∫
0
t
Q (t ) dt
Đều giờ:
Không đều giờ:
3- Mô đun dòng chảy M (l/s.km2 )
Là lưu lượng nước của dòng chảy trên một đơn vị diện tích tham gia vào
sự hình thành vào lưu lượng ở tuyến của ra lưu vực
M=Q F¿/s.km2)= 103 Q
F (l /s.km2)
Q(m3/s): lưu lượng
F(km2): diện tích lưu vực
4- Lớp dòng chảy(độ sâu dòng chảy) Y (mm)
Giả sử đem tổng lượng nước chảy qua mặt cắt cửa ra của lưu vực trong một khoảng thời gian nào đó trải đều trên toàn bộ diện tích lưu vực, ta được một lớp nước chiều dày là Y gọi là độ sâu lớp dòng chảy hay độ sâu dòng chảy
Y = W
F (m
3
/km2)=10W3F(mm)
W: tổng lượng dòng chảy trong khoảng thời gian T
F: diện tích lưu vực
5- Hệ số dòng chảy (a)
Trang 6Là tỉ số giữa độ sâu dòng chảy và lượng mưa tương ứng sinh ra dòng chảy đó
α= Y
X
0 ≤ α ≤ 1
Hệ số α càng lớn tổn thất dòng chảy càng bé α phản ánh mức độ tổn thất dòng chảy trên lưu vực
Câu 6: Trình bày các thành phần dòng chảy sông?
Trả lời:
Có 3 thành phần:
- Dòng chảy mặt: là thành phần dòng chảy hình thành do lượng mưa hiệu quả
chảy tràn bề mặt lưu vực và sau đó tập trung vào mạng lưới sông Thực chất chuyển động trên bề mặt là chuyển động trong vô số rãnh nước nhỏ và liên tiếp sát nhập vào nhau thành các dòng lớn hơn chảy hướng theo độ dốc rồi đổ vào khe suối, Dòng chảy mặt là thành phần lớn nhất trong 3 thành phần Dòng chảy mặt tập trung nhanh, cường suất lũ lớn lên xuống rất nhanh, tốc độ chảy lớn
- Dòng chảy sát mặt: được hình thành do lượng nước ngấm xuống đất ở tầng
trên và chuyển động trong lớp đất đó hướng về lòng suối Thành phần này nhỏ hơn dòng chảy mặt tốc độ chảy của nó bé hơn nhiều so với dòng chẩy mặt (5-8 lần) Đường quá trình dòng chảy bẹt hơn nhiều so với quá trình dòng chảy mặt, đỉnh lũ chậm hơn, đường lũ lên và xuống thoải, đặc biệt đường lũ xuống thường kéo dài
- Dòng chảy ngầm: do lượng nước thấm xuống các tầng sâu tích đọng trên bề
mặt đất ít hoặc ko thấm Lượng nước ngầm này chuyển động theo hướng dốc đổ ra sông suối Chuyển động của dòng chảy ngầm rất chậm và chuyển động ko ổn định Thành phần dòng chảy ngầm trong dòng chảy lũ là rất nhỏ so với 2 thành phần kia nhưng là thành phần thường xuyên và điều hòa dòng chảy trong sông trong năm
Trang 7Câu 7: Trình bày các nhân tố ảnh hưởng đến dòng chảy trong sông?
Trả lời:
Nhân tố khí hậu
Nhân tố mưa:
Mưa là nguyên nhân chính sinh ra dòng chảy, nó ảnh hưởng đến dòng chảy cả
về lượng và sự phân phối Những năm mưa lớn thì dòng chảy cũng lớn và ngược lại Trong năm, ở nước ta mưa phân làm 2 mùa: mùa mưa nhiều và mùa khô, tương ứng sẽ tạo ra 2 dòng chảy là mùa lũ và mùa dòng chảy cạn
Nhân tố bốc hơi Z (mm):
Bốc hơi là hiện tượng nước chuyển từ trạng thái lỏng hoặc rắn sang trạng thái hơi được tính bằng bề dày lớp nước bị bốc thoát trong 1 thời gian nào đó
Nhân tố mặt đệm:
Các nhân tố mặt đệm như: vị trí địa lý, địa hình, địa chất thổ nhưỡng, ao hồ, đầm lầy, thảm phủ thực vật, mạng lưới sông, là các nhân tố biến thiên chậm chạp
Nhân tố mặt đệm tham gia vào quá trình điều tiết lại dòng chảy trên lưu vực, làm cho dòng chảy trên lưu vực có xu hướng điều hòa hơn trong năm Khả năng điều tiết lại này của lưu vực gọi là khả năng điều tiết tự nhiên
Các hoạt động của con người:
Các hoạt động kinh tế như các biện pháp canh tác trong nông nghiệp, xây dựng các công trình thủy lợi, các biện pháp lâm nghiệp đều nhằm mục đích điều tiết lại dòng chảy trên lưu vực sao cho điều hòa hơn trong năm nhằm khai thác có hiệu quả và bền vững tài nguyên nước Tuy nhiên cũng nhiều hoạt động của con người như việc tăng trưởng dân số, đô thị hóa quá nhanh, khai thác nước bừa bãi
đã ngày càng làm cạn kiệt nguồn tài nguyên nước
Sự tương tác có tính chất đa dạng và phức tạp của các nhân tố đã dẫn đến sự xuất hiện ngẫu nhiên của các đặc trưng dòng chảy Nghiên cứu sự tác động của các nhân tố đến dòng chảy cần xét trong điều kiện cụ thể với các đặc trưng dòng chảy
cụ thể
Câu 8: Trình bày các phương pháp tính lượng mưa bình quân lưu vực?
Trả lời:
Phương pháp trung bình số học
Phương pháp trung bình số học 1 lần:
Trang 8X oF=
∑
t
m
X oF m
XoF: lượng mưa bình quân lưu vực Xoi: lượng mưa của trạm mưa thứ i m: số trạm đo mưa trên lưu vực
Phương pháp lưới ô vuông (trung bình số học 2 lần)
- Tính mưa trung bình mỗi ô vuông:
X oi=
∑
j=1
a
X oj a
Xoi: mưa bình quân của ô vuông thứ i
a: số trạm đo mưa trong ô vuông thứ i
Xoj: chuẩn mưa năm của trạm đo mưa thứ j trong ô vuông thứ i
- Tính chuẩn mưa năm bình quân lưu vực
X oF=
∑
i=1
m
X oi m
với m là số ô vuông
Phương pháp trung bình có tỉ lệ
Phương pháp đa giác
-
Câu 9: Khái niệm về sông và hệ thống sông? Các đặc trưng cơ bản của sông?
Câu 10: Khái niệm về lưu vực sông? Các đặc trưng cơ bản của lưu vực sông?
Trả lời:
Lưu vực sông là phần mặt đất bao gồm cả những vật tự nhiên, nhân tạo và cả các tầng đất đá trên đó cung cấp nước cho hệ thống sông hoặc một con sông riêng biệt
Các đặc trưng cơ bản của hệ thống sông:
Đặc trưng địa lí tự nhiên của lưu vực:
Vị trí địa lý của lưu vực được xác định bởi tọa độ địa lý của lưu vực
và các yếu tố ranh giới
Trang 9 Điều kiện khí hậu: nói đến điều kiện khí hậu của 1 lưu vực hay 1 con
sông là nói đến đặc điểm mưa, bốc hơi,, nhiệt độ, độ ẩm, gió,
Điều kiện địa hình: mỗi lưu vực có 1 đặc điểm địa hình riêng biệt.
Điều kiện địa hình ảnh hưởng đến mưa, nhiệt độ không khí và các điều kiện chuyển động của nước trên bề mặt, quyết định lượng nước sông và đặc điểm của chúng Đặc điểm địa hình có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành mạng lưới sông và vận động của nước trên lưu vực
Điều kiện địa chất thổ nhưỡng: quyết định đặc điểm và mức độ
nước ngầm nuôi dưỡng cho sông trong mùa cạn, lượng tổn thất của mưa do thấm, Nói đến điều kiện địa chất, thổ nhưỡng là nói đến cấu trúc địa chất, hình thành hạt, quá trình thành tạo và các loại đất đá trên lưu vực
Thảm phủ thực vật: có ảnh hưởng quan trọng tới các đặc trưng dòng
chảy trong lưu vực Lớp phủ thực vật của lưu vực sông thường được đặc trưng bởi các loại thực vật cơ bản phân bố trên lưu vực với sự mô tả về tỷ lệ phân bố các loại rừng so với diện tích lưu vực, độ tuổi mức độ che phủ cũng như mức độ cnah tác của con người
Các đặc trưng hình học
Diện tích của lưu vực sông: là phần diện tích giới hạn từ
đường chia nước của lưu vực khép kín ở mặt cắt cửa ra
Chiều dài lưu vực: là đường gấp khúc nối từ cửa sông đến
nguồn sông qua các điểm giữa ở từng đoạn của lưu vực sông
Độ rộng bình quân lưu vực: ko cố định và thay đổi dọc theo
sông Sự thay đổi này có ảnh hưởng đến quá trình tập trung nước trên lưu vực
B= F L
Độ cao bình quân lưu vực được xác định khi có bản đồ địa
hình có đường đồng mức lưu vực
Độ dốc bình quân lưu vực
Đặc trưng hình dạng lưu vực