Tính toán chuỗi dòng chảy trung bình dự án thủy điện sông bung 5 với các phương pháp khác nhau so sánh và phân tích rủi ro điện năng từ kết quả tính

SO SÁNH VÀ PHÂN TÍCH RỦI RO ðIỆN NĂNG TỪ KẾT QUẢ TÍNH 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Xác ñịnh chuỗi dòng chảy trung bình tháng của dự án thủy ñiện Sông Bung 5 trong hệ thống sông Vu Gia – Thu B

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-

PHẠM HỒNG NHƯ

TÍNH TOÁN CHUỖI DÒNG CHẢY TRUNG BÌNH DỰ ÁN THỦY ĐIỆN SÔNG BUNG 5

VỚI CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU

SO SÁNH VÀ PHÂN TÍCH RỦI RO ĐIỆN NĂNG

TỪ KẾT QUẢ TÍNH CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP.HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12 NĂM 2008

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN THỐNG

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS LÊ PHU

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS LÊ ĐÌNH HỒNG

Luận văn thạc sỹ được bảo vệ tại

HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SỸ

BỘ MÔN KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH

Ngày 09 tháng 01 năm 2009

- -oOo -

Tp HCM, ngày 15 tháng 12 năm 2008

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên : PHẠM HỒNG NHƯ Giới tính : Nam

Ngày, tháng, năm sinh : 19 – 09 – 1978 Nơi sinh : Quảng Ngãi

Chuyên ngành : XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY

Khoá (Năm trúng tuyển) : 2006

1- TÊN ðỀ TÀI:

TÍNH TOÁN CHUỖI DÒNG CHẢY TRUNG BÌNH DỰ ÁN THỦY ðIỆN SÔNG BUNG 5 VỚI CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU

SO SÁNH VÀ PHÂN TÍCH RỦI RO ðIỆN NĂNG TỪ KẾT QUẢ TÍNH

2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:

Xác ñịnh chuỗi dòng chảy trung bình tháng của dự án thủy ñiện Sông Bung 5 trong

hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn với các phương pháp khác nhau: quan hệ mưa – dòng chảy lưu vực, mô hình thủy văn TANK, HEC-HMS và MIKE 11-NAM Thông qua các số liệu về ñịa hình, ñịa chất, khí tượng thủy văn trên lưu vực hệ thống sông Vũ Gia – Thu Bồn sẽ thiết lập lại chuỗi dòng chảy trung bình tháng nhằm phục vụ trong tính toán năng lượng của dự án Thông qua ñộ tin cậy của các

số liệu ñầu vào, phân tích rũi ro ñiện năng từ kết quả dòng chảy xác ñịnh ñược từ các phương pháp dưới dạng các thông số thống kê

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : Tháng 12/2008

5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS NGUYỄN THỐNG

Nội dung và ñề cương Luận văn thạc sĩ ñã ñược Hội ðồng Chuyên Ngành thông qua

QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy PGS.TS Nguyễn Thống, người đã hết lòng truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Tài Nguyên Nước, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng và Phòng Quản Lý Sau Đại Học trường Đại Học Bách Khoa đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong hội đồng chấm luận văn cho những nhận xét quí báu để luận văn thạc sĩ của em hoàn thiện hơn

Con xin cảm ơn ba mẹ và gia đình đã động viên con trong suốt thời gian theo học cao học và giúp đỡ rất nhiều để con có thể hoàn thành luận văn thạc sĩ

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn bạn bè và đồng nghiệp trong Công ty Cổ phần Tư vấn xây dựng điện 3 đã tạo điều kiện thuận lợi và những hỗ trợ mà em nhận được trong thời gian học tập và làm luận văn tốt nghiệp

TP Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 12 năm 2008

Học viên: Phạm Hồng Như

TÓM TẮT

Tiềm năng thủy ñiện của nước ta rất to lớn, ñã ñóng góp một phần ñáng kể cho nhu cầu năng lượng của cả nước, ñóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế Hiện nay sự phát triển ngày càng tăng càng ñòi hỏi xây dựng nhiều nhà máy thuỷ ñiện ðể ñảm bảo cho quá trình sản xuất ñiện thì chuỗi dòng chảy cần phải ñược tối ưu hoá

Vì thế, luận văn “Tính toán chuỗi dòng chảy trung bình dự án thủy ñiện Sông Bung 5 với các phương pháp khác nhau So sánh và phân tích rủi ro ñiện năng từ kết quả tính” trình bày kết quả tính toán dòng chảy ñến hồ chứa Sông

Bung 5 theo các phương pháp khác nhau: quan hệ mưa – dòng chảy, mô hình TANK, HEC-HMS và MIKE 11-NAM Thông qua ñộ tin cậy kết quả số liệu ñầu vào, phân tích rủi ro ñiện năng hồ chứa Sông Bung 5 theo phương pháp mô phỏng Monte Carlo Kết quả tính toán cho phép ñánh giá hiệu quả ñiện năng trung bình năm theo quan ñiểm thống kê và phục vụ trong tính toán phân tích rủi ro dự án

ABSTRACT

In Vietnam, there is a large number of the potentialities of Hydropower contributing to the national energy demand and playing the important role in economy Up to now, the more development in Vietnam, the more hydropower stations need to be built To guarantee the electricity production, the series of flow need to be estimated optimally

Thus, This thesis “Calculate the series of average flow to reservoir of Bung 5 river project by different methods Compare and analyse the risk of electricity energy from the result” presents results of calculating the flow to

reservoir Bung 5 River by different methods of calculating: correlation between

rain and flow, model TANK, HEC-HMS and MIKE 11-NAM Through reliable

result of source data, analyse the risk of electricity energy of reservoir Bung 5 river by the method of Monte Carlo simulation The calculation results allow to evaluate the efficient of the yearly average electricity energy of plant in the view

of statistics and served for risk calculation and analysis of project

CHƯƠNG 1: MỞ ðẦU 1

1.1 Cơ sở hình thành và lý do thực hiện ñề tài 1

1.1.1 Cơ sở hình thành ñề tài 1

1.1.2 Lý do thực hiện ñề tài 2

1.2 Tình hình phát triển và nghiên cứu thủy văn trên thế giới 3

1.3 Tình hình phát triển và nghiên cứu thủy văn trong nước 5

1.4 Mục tiêu nghiên cứu 6

1.5 Phạm vi nghiên cứu 7

CHƯƠNG 2: ðẶC ðIỂM TỰ NHIÊN VÀ CƠ SỞ SỐ LIỆU KHÍ TƯỢNG THỦY

VĂN CỦA DỰ ÁN SÔNG BUNG 5 9

2.1 Vị trí ñịa lý của lưu vực Sông Bung 5 9

2.2 Hình thái sông ngòi 10

2.3 ðịa hình lưu vực sông 10

2.4 Lớp phủ thổ nhưỡng 10

2.5 Lớp phủ thực vật 10

2.6 Dân cư 10

2.7 Các ñặc trưng ñịa lý thủy văn 11

2.8 Số liệu khí tượng thủy văn 11

2.8.1 Số liệu khí tượng .11

2.8.2 Số liệu thủy văn .13

CHƯƠNG 3: ðẶC ðIỂM KHÍ HẬU VÀ ðẶC TRƯNG THỦY VĂN LƯU VỰC DỰ ÁN THỦY ðIỆN SÔNG BUNG 5 14

3.1 Khái niệm chung về ñặc ñiểm khí hậu lưu vực 14

3.2 Nhiệt ñộ không khí 14

3.3 ðộ ẩm không khí 16

3.4 Chế ñộ gió 17

3.5 Chế ñộ mưa 18

3.6 Chế ñộ bốc hơi 22

3.7 ðặc trưng dòng chảy năm trong khu vực 26

SÔNG VÀ NGHIÊN CỨU LÝ THIẾT MÔ HÌNH 28

4.1 Cơ sở lý thiết về quá trình hình thành dòng chảy sông 28

4.1.1 Quá trình hình thành dòng chảy mặt 28

4.1.1.1 Quá trình mưa 28

4.1.1.2 Quá trình tổn thất 28

4.1.1.3 Quá trình chảy tràn trên sườn dốc 29

4.1.1.4 Quá trình tập trung dòng chảy trong sông 29

4.1.2 Quá trình hình thành dòng chảy ngầm 29

4.2 Cơ sở lựa chọn mô hình 30

4.2.1 Chọn mô hình ứng dụng 30

4.2.2 Thu thập và chỉnh lý các số liệu ựầu vào của mô hình 30

4.2.3 Hiệu chỉnh Ờ xác ựịnh thông số mô hình 31

4.2.4 Kiểm ựịnh mô hình 35

4.2.5 đánh giá ựộ chắnh xác mô phỏng của mô hình 35

4.3 Giới thiệu mô hình TANK 38

4.3.1 Giới thiệu 38

4.3.2 Cấu trúc mô hình 39

4.3.2.1 Cấu trúc ẩm 40

4.3.2.2 Cơ cấu truyền ẩm 40

4.3.2.3 Tắnh toán dòng chảy các bể chứa 41

4.4 Giới thiệu mô hình HEC Ờ HMS 42

4.4.1 Giới thiệu 42

4.4.2 Mô phỏng các thành phần lưu vực 43

4.4.3 Khả năng của mô hình 45

4.5 Giới thiệu mô hình NAM của bộ phần mềm MIKE 11 45

4.5.1 Cấu trúc của mô hình 46

4.5.2 Hiệu chỉnh các thông số của mô hình 49

4.5.3 Những ựiều kiện ban ựầu 50

4.5.4 Những ứng dụng của mô hình NAM 50

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHUỖI DÒNG CHẢY TRUNG BÌNH THÁNG SÔNG

BUNG 5 52

5.1 ðặt vấn ñề 52

5.2 Tính toán chuỗi dòng chảy trung bình tháng Sông Bung 5 theo công thức thực nghiệm 52

5.2.1 Cơ sở số liệu 52

5.2.2 Kết quả tính toán 53

5.2.3 Nhận xét kết quả 55

5.3 Tính toán chuỗi dòng chảy trung bình tháng Sông Bung 5 theo mô hình toán thủy văn TANK 55

5.3.1 Cơ sở số liệu 55

5.3.2 Kiểm ñịnh mô hình 56

5.3.3 Kết quả tính toán 58

5.3.4 Nhận xét kết quả 60

5.4 Tính toán chuỗi dòng chảy trung bình tháng Sông Bung 5 theo mô hình toán thủy văn HEC-HMS 61

5.4.1 Cơ sở số liệu 61

5.4.2 Kiểm ñịnh mô hình 61

5.4.3 Kết quả tính toán 64

5.4.4 Nhận xét kết quả 66

5.5 Tính toán chuỗi dòng chảy trung bình tháng Sông Bung 5 theo mô hình toán thủy văn MIKE 11-NAM 67

5.5.1 Cơ sở số liệu 67

5.5.2 Kiểm ñịnh mô hình 68

5.5.3 Kết quả tính toán 68

5.5.4 Nhận xét kết quả 71

5.6 Tổng hợp kết quả tính toán dòng chảy của các phương pháp và nhận xét chung 73

5.6.1 Tổng hợp kết quả tính toán dòng chảy của các phương pháp 73

5.6.2 Nhận xét chung 73

TÍNH 75

6.1 Giới thiệu về rủi ro 75

6.1.1 Phân tích ñộ nhạy 75

6.1.2 Phân tích tình huống 76

6.1.3 Phân tích rủi ro bằng mô phỏng Monte Carlo 76

6.2 Ứng dụng kỹ thuật mô phỏng Monte Carlo phân tích rủi ro ñiện năng hồ chứa Sông Bung 5 từ kết quả tính toán chuỗi dòng chảy ứng với các phương pháp tính 78

6.2.1 ðặt vấn ñề 78

6.2.2 Cơ sở lý thuyết 78

6.2.3 Dữ liệu ñầu vào 79

6.2.3.1 Số liệu cơ bản 79

6.2.3.2 ðặt tính hồ chứa 79

6.2.3.3 Dòng chảy và bốc hơi 82

6.2.4 Kết quả phân tích ñiện năng theo phương pháp trực tiếp 82

6.2.4.1 Kết quả tính toán 82

6.2.4.2 Nhận xét chung 83

6.2.5 Kết quả phân tích ñiện năng theo phương pháp mô phỏng Monte Carlo 84

6.2.5.1 Kết quả tính toán 84

6.2.5.2 Tổng hợp kết quả phân tích ñiện năng bằng mô phỏng Monte Carlo 92

6.2.5.3 Nhận xét chung 93

6.2.6 Phân tích rủi ro ñiện năng cho dòng chảy tính theo phương pháp kiến nghị 94

CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96

7.1 Kết luận 96

7.1.1 Ưu ñiểm của các phương pháp tính dòng chảy trung bình 96

7.1.2 Nhược ñiểm của các phương pháp tính dòng chảy trung bình 97

7.2 Kiến nghị 98

7.2.1 Những tồn tại trong nghiên cứu 98

7.2.2 Phương hướng phát triển tiếp theo của luận văn 99

PHỤ LỤC TÍNH TOÁN

Chính nội dung trên ñã xác ñịnh mục ñích nghiên cứu và vị trí của tính toán thủy văn ñối với các chuyên ñề nghiên cứu tiếp theo của thủy văn học như: Dự báo thủy văn, tính toán thủy lợi và ñộng lực học dòng sông - những hướng nghiên cứu cơ bản nhất của thủy văn học Trong ñề tài này có xem xét các vấn ñề về sự hình thành, các qui luật phân bố và phát triển của các ñặc trưng dòng chảy và các phương pháp ñịnh lượng chúng

Nội dung của ñề tài tập trung chủ yếu vào việc phân tích các ñặc trưng của dòng chảy, nghiên cứu các ảnh hưởng của các ñiều kiện khí tượng, mặt ñệm tới các ñặc trưng ñó và các nguyên lý khái quát ñịa lý cũng như sự thay ñổi theo thời gian, không gian của chính dòng chảy và các tham số thống kê của nó Tóm lại nó ñảm bảo cho khả năng tính toán dòng chảy ở các lưu vực ñã hoặc thậm chí còn chưa

ñược nghiên cứu

Nước là một dạng tài nguyên quí báu không gì có thể thay thế ñược, là một thành phần không thể tách rời của môi trường sống, là lợi ích, là hiểm hoạ không lường

ñối với nhân loại Chính vì vậy, tính toán thủy văn học là một ngành khoa học xác ñịnh vai trò của nước trong thiên nhiên và trong sự phát triển kinh tế - xã hội của ñất nước

Nước là dạng tài nguyên có thể tự tái tạo nên mang một ý nghĩa ñặc biệt ñối với sự phát triển của nhân loại

ðể sử dụng các tính toán thủy văn cần làm rõ nhu cầu sử dụng thông tin về các ñặc

trưng và tham số dòng chảy của các ngành kinh tế quốc dân khác nhau

Khi thiết kế các nhà máy thủy ñiện nhất thiết phải có các thông tin về dòng chảy trung bình năm, dòng chảy các năm nhiều nước và ít nước, phân bố dòng chảy theo mùa và theo tháng Theo các thông tin ñó có thể xác ñịnh công suất thiết kế của nhà máy thủy ñiện và khả năng sản xuất ñiện trong từng năm Khi làm ñập, hồ chứa cần có những thông tin về lưu lượng cực ñại và tần suất lập lại của nó

để ựảm bảo cung cấp nước cho nông nghiệp và sinh hoạt thì trước hết phải nắm

vững các thông tin về dòng chảy cực tiểu và các năm nước bé, nước trung bình

để xây dựng hồ chứa phục vụ cho công tác thủy nông cần các số liệu tin cậy về

dòng chảy trung bình nhiều năm, giá trị tổng lượng và lưu lượng nước cực ựại mùa

lũ, ựặc biệt là sự phân phối dòng chảy trong năm cũng như lượng dòng chảy mùa kiệt

đối với giao thông vận tải khi thiết kế cầu, cống qua sông cần có mực nước lớn

nhất để ựảm bảo cho tàu thuyền ựi lại cần biết rõ mực nước thấp nhất

để qui hoạch kinh tế các lãnh thổ cần có số liệu về vùng ngập lụt và khả năng xói

lỡ của hai bờ sông

Sự cần thiết ựảm bảo yêu cầu khác nhau trong lãnh vực xây dựng bởi các ựặc trưng muôn hình muôn vẻ của dòng chảy chắnh là nội dung cơ bản của tắnh toán thủy văn

1.1.2 Lý do thực hiện ựề tài

Theo dự báo phát triển kinh tế trong giai ựoạn 25 năm từ 1996 Ờ 2020, theo 3 mức (thấp, cơ bản, cao) thì GDP sẽ tăng trung bình hàng năm ở các mức 6,4% - 6,8% - 7,4% Tương ứng với nó nhu cầu ựiện năng sẽ tăng trung bình hàng năm ở các mức 9,5% - 10,2% - 11% Với các phương án tăng trưởng này ựến năm 2020 ựiện năng tiêu thụ ựầu người của nước ta ựạt khoảng 1300 Ờ 1900kwh/năm

để phục vụ cho nhu cầu tăng trưởng ựến năm 2020 thì chúng ta cần phải phát triển

tối ựa các nguồn năng lượng Kết hợp với nhập khẩu, trao ựổi ựiện năng với các nước trong khu vực

Theo dự báo của Tổng Sơ ựồ Phát triển điện lực Việt Nam giai ựoạn V từ

2001-2010 có xét triển vọng ựến năm 2020, nhu cầu tiêu thụ ựiện năng năm 2005 từ 45

ựến 50 tỷ kwh với mức tăng trưởng bình quân 12-13%/năm và năm 2010 từ 70-80

tỷ kwh với mức tăng trưởng bình quân 10-11%/năm Hiện nay, tổng công suất lắp

ựặt các nhà máy ựiện của nước ta là 8750MW, công suất khả dụng hơn 8450MW,

trong ựó thủy ựiện khoảng 48,8%, nhiệt ựiện 20,4%, tua bin khắ 26,6%, còn lại diesel 4,2% Về cơ cấu sản xuất ựiện, trong những năm từ 1991-1996 sản lượng thủy ựiện luôn chiếm tỷ trọng cao trên 70% tổng số ựiện năng sản xuất của cả nước (riêng năm 1994 lên tới trên 75%), nhưng ựã có xu thế giảm dần và chỉ còn 51% năm 1998 Năm 2001 sản lượng thủy ựiện ựạt cao nhất từ trước tới nay (18,215 tỷ kwh), nên tỷ trọng thủy ựiện lại tăng lên 59,5%

Nước ta có trên 1000 con sông, suối (chiều dài > 10km) với trữ năng tiềm tàng khoảng 300 tỷ kwh/năm Trong ựó các lưu vực sông đà, Lô-gâm, Sê San và đồng Nai có nguồn năng lượng lớn nhất

Qua ựó cho thấy tiềm năng thủy ựiện của nước ta rất to lớn, ựã ựóng góp một phần

ựáng kể cho nhu cầu năng lượng của cả nước, ựóng vai trò quan trọng trong nền

kinh tế quốc dân, tỉ trọng của thủy ựiện trong cân bằng năng lượng Quốc gia rất lớn, và trong tương lai, thủy ựiện sẽ còn ựóng góp nhiều hơn nữa vào việc phục vụ

nguồn ñiện cho công cuộc công nghiệp hoá và hiện ñại hoá ñất nước Vì thế, việc tính toán chuỗi dòng chảy ñến và phân tích rũi ro ñiện năng hồ chứa thủy ñiện

từ kết quả chuỗi dòng chảy ñến là một vấn ñề hết sức cần thiết Sử dụng chuỗi

dòng chảy ñến ñể tính toán thủy năng, nhằm mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn trong việc khai thác triệt ñể nguồn tài nguyên vô giá này của Quốc gia

GIỚI

Lịch sử phát triển thủy văn ñã ñược thể hiện qua nhiều công trình nghiên cứu của

các tác giả Các công trình ñó ñề cập ñến các vấn ñề sau:

- Khoảng từ năm 3500 (trước Công nguyên) sự uy hiếp thường xuyên của sông Nin ñã khiến cho các Pharaông (các vua Ai Cập thời cổ ñại) phải ra lệnh thường xuyên theo dõi mực nước sông Nin qua các thiết bị ño ñạc ñược gọi là các nilomet

- Khoảng từ năm 450 ñến 350 (trước Công nguyên) Plato và Aristotle nêu lên những nguyên lý cơ bản về tuần hoàn thủy văn Những quan sát ñầu tiên của Hy Lạp ra ñời

- Khoảng từ năm 64 ñến 150 (sau Công nguyên) hoàng ñế La Mã Nêrô nêu ra nguyên lý tính toán lưu lượng nước bằng tích số diện tích mặt cắt ngang và tốc ñộ chảy (Q = F.V) Việc ño mưa ñược tiến hành ở Palestin

- Từ năm 1452 ñến 1519, Leonard de Vinci tiến hành ño ñạc dòng chảy bằng phao nổi

- Từ năm 1510 ñến 1590 Palisay củng cố lý thuyết của Plato và Aristotle về tuần hoàn thủy văn bằng khái niệm mới

Từ năm 1610 – 1687:

- Năm 1610: Santoriô ñề xuất dụng cụ ño tốc ñộ nước ñầu tiên

- Năm 1614: Bảng Logarit của Napror ra ñời

- Năm 1642: Pascal ñặt cơ sở ñầu tiên cho việc tính toán bằng máy

- Năm 1663: Wren xây dựng trạm tự ghi mực nước ñầu tiên

- Năm 1738: Bernoulli phát triển mối quan hệ giữa tốc ñộ và áp suất trong dòng chảy

- Năm 1769: Herberden phát hiện sự biến ñổi của mùa mưa theo ñộ cao

- Năm 1775: Chezy nêu ra công thức dòng chảy trong kênh hở

- Năm 1797: Venturi nêu ra công thức tính dòng chảy trong ống khi có hình dạng

co hẹp lại

Thế kỷ XIX:

- Năm 1802: Dalton phát hiện mối quan hệ giữa bốc hơi và áp suất hơi

- Năm 1851: Muvaney nêu ra khái niệm thời gian tập trung dòng chảy và dẫn ra công thức tỷ lệ nổi tiếng Q = CIF

- Năm 1856: Darey với lý thuyết về dòng chảy ngầm

- Năm 1885: Maning với công thức dòng chảy Chezy – Manning

- Từ năm 1865 – 1865 ở Nga I.S Lêliasky ñưa ra lý thuyết về sự chuyển ñộng của nước trong dòng sông và sự hình thành sông ngòi (1893); V.M.Lochin ñưa ra

lý thuyết “cơ cấu dòng sông” (1897)

- Từ 1878 ñến 1908 E Vopakep phân tích dao ñộng của dòng chảy trong nhiều năm, phát hiện tính ñồng bộ của dòng chảy và mưa ñã khẳng ñịnh sự ñúng ñắn ý kiến của Vaiaykôp: “Sông ngòi là sản phẩm của khí hậu”

- Vào cuối thế kỷ XIX công trình nghiên cứu của Pencơ về chế ñộ mưa dòng sông

ðanyp Trong ñó Pencơ lần ñầu tiên ñã dùng phương trình cân bằng nước ñể khảo

sát bốc hơi từ mặt lưu vực Ở Mỹ, Niuenlơn lần ñầu tiên xây dựng bản ñồ ñẳng trị dòng chảy năm

Thế kỷ XX thủy văn học phát triển rất mạnh mẽ

- Năm 1914: Hazen ñưa ra khái niệm ñầu tiên về thủy văn ngẫu nhiên ñặt nền móng tổng quát cho tính toán thủy văn

- Năm 1919: Viện Thủy văn Quốc gia Liên Xô ñược thành lập ñã ñiều hành thống nhất toàn bộ công tác nghiên cứu thủy văn sông ngòi ở Liên Xô cũ

- Năm 1924: Poster sử dụng ñường tần suất trong tính toán thiết kế

- Năm 1929: Polter thực hiện những cố gắng ñầu tiên ñể mô tả quá trình dòng chảy theo hướng nhất ñịnh

- Năm 1930: Bush xây dựng máy tính tương tự ñầu tiên dùng trong thủy văn; S.N.Kriski – M.F.Menken ñề ra phương pháp thống kê ñầu tiên dùng trong tính toán dòng chảy sông ngòi và D.L.Xôkôlôpski ñề nghị dùng phương pháp thống kê xác suất vào việc nghiên cứu biến ñộng dòng chảy năm Về sau G.A Alecxayep, G.G Svannittze tiếp tục phát triển thủy văn ngẫu nhiên ở Liên Xô cũ

- Năm 1932: Sherman ñề xuất khái niệm ñường ñơn vị

- Năm 1933: Horton ñưa ra lý thuyết thấm

- Năm 1935: Mocarthy ñưa ra phương pháp diễn toán Muskingum

- Năm 1942: Geumbel ñề ra lý thuyết giá trị cực trị dùng trong thủy văn

- Năm 1943: Máy tính thế hệ I ra ñời ñược dùng trong tính toán thủy văn

- Năm 1945: S.N.Kriski-M.F.Menken ñề ra phương pháp K-M dùng trong tính toán ñiều tiết hồ chứa thứ hai

- Năm 1948: Linsley sử dụng phương pháp tương tự ñiện trong tính toán lũ

- Năm 1949: Máy tính thế hệ II ra ñời ñược dùng trong thủy văn

- Năm 1950: Sugawara ñề xuất mô hình ñầu tiên về pha mặt ñất của tuần hoàn thủy văn

- Năm 1951: kohler, Lunsley sử dụng kỹ thuật tương quan hợp trục

- Năm 1955: Lighthile và Whihfam ñưa ra lý thuyết về sóng ñộng lực

- Năm 1956: Suganawa ựưa ra mô hình Tank là mô hình ựược dùng nhiều trên thế giới

- Năm 1956: Sử dụng phương pháp phân tắch hệ thống tài nguyên nước qua chương trình tài nguyên nước Stanford Máy tắnh thế hệ III ra ựời ựược dùng trong thủy văn

- Năm 1957: Nash ựề xuất khái niệm ựường ựơn vị tức thời

- Năm 1958: Mô hình SSARR ra ựời

- Năm 1959 Ờ 1960: Mô hình Stanford

- Năm 1968: Mô hình Kutchment và mô hình Hyrenn

- Năm 1970: Box và Jenkins ựưa ra mô hình Arima

Từ năm 1971 Ờ ựến nay hướng thủy văn tắnh toán ựã phát triển rất mạnh mẽ và ựa dạng

Trong những năm gần ựây các mô hình thủy văn phát triển khá nhanh cả về số lượng và chất lượng Nó ựã góp phần ựáng kể trong sự phát triển của khoa học thủy văn Hiện nay trên thế giới ựã xây dựng và ứng dụng rộng rãi trong thực tế nhiều mô hình thủy văn tất ựịnh nhận thức, bao gồm các mô hình thủy văn lưu vực

và mô hình hệ thống sông như mô hình TANK, SSARR, NAM, HEC-HMS, MITSIM, MIKE BASIN, STANFORD, RRMOD, Ầ

- Trong nước thủy văn cũng có lịch sử phát triển khá lâu Từ thời cổ xưa tổ tiên ta

ựã chú ý quan sát các hiện tượng tự nhiên, thu thập một số kiến thức thủy văn ựể ứng dụng trực tiếp trong sản xuất hàng ngày 3000 năm trước Công nguyên, từ ựời

Lã Vọng ở vùng duyên hải ựã có ỘBài ca con nướcỖ; tuy chưa ựược chắnh xác và tỉ

mỉ nhưng có tác dụng ựối với sản xuất khi chưa có lịch thủy triều Khoảng 2000 năm trước thời Giao Chỉ, nhân dân ta ựã biết lợi dụng thủy triều ựể lấy nước ngọt tưới ruộng

- Vào khoảng thế kỷ XIX dưới triều Tự đức, Nguyễn Công Trứ ựã lợi dụng nước thủy triều lên xuống ựể ựộng viên nhân dân ựào vét mương ngòi, quai ựê lấn biển biến cả một vùng bãi biển Phát Diệm hoang vu thành ựồng ruộng phì nhiêu bát ngát

- Năm 43 trước Công nguyên, nhân dân ta ựã biết quan sát mực nước sông Hồng

ựể xây dựng ựê sông Hồng bảo vệ cho ựồng bằng Bắc Bộ phì nhiêu và cố ựô

Thăng Long

- Trong lĩnh vực quân sự, cha ông ta ựã biết lợi dụng kiến thức thủy văn một cách tài tình ựể ựánh tan quân xâm lược, thế kỷ thứ X Ngô Quyền ựã sử dụng thủy triều

ựể tiêu diệt quân Nam Hán trên sông Bạch đằng

- Cuối thế kỷ XIX với mục ựắch khai thác thuộc ựịa, thực dân Pháp ựã ựặt một số trạm thủy văn trên sông Hồng, sông đà, sông Luộc,ẦSố trạm quan trắc thưa thớt, quy phạm ựo ựạc không rõ ràng nên số liệu có ựộ chắnh xác không cao Thực tế công tác thủy văn nước ta chỉ ựược bắt ựầu sau hoà bình lập lại năm 1954 Chúng

ta bắt tay vào công cuộc khôi phục kinh tế và bước ựầu xây dựng cơ sở vật chất

cho chủ nghĩa xã hội Do nước ta là một nước nông nghiệp nên công tác thủy lợi

ñược ñặt lên công tác hàng ñầu với hai nhiệm vụ chính là chống hạn hán và chống

lũ lụt

- Trong Nghị quyết Bộ Chính trị Trung ương ðảng tháng XII năm 1958 nêu rõ: Việc trị thủy ở các dòng sông lớn là nhiệm vụ quan trọng của ngành thủy lợi Chúng ta phải từng bước tiến hành trị thủy tận gốc, khai thác các con sông lớn như sông Hồng, sông Thái Bình, sông Mê Kông,…Trước hết phải tập trung lực lượng nghiên cứu trị thủy sông Hồng, vì lũ sông Hồng uy hiếp nghiêm trọng ñồng bằng Bắc Bộ phì nhiêu rộng lớn

- ðể phục vụ cho nhiệm vụ quan trọng trên ñây ta bắt ñầu khôi phục các trạm ño

ñạc cũ và tiến hành quy hoạch lưới trạm cơ bản trên miền Bắc Ủy ban khai thác và

trị thủy sông Hồng ñược thành lập Năm 1960 Cục Thủy văn ñược thành lập ðến nay, trên lãnh thổ nước ta có 106 con sông chính và 1360 phụ lưu cấp I ñến cấp IV, trên ñó có 203 trạm ño ñạc thủy văn

- Về ñội ngũ cán bộ, ta có một ñội ngũ mạnh có khả năng ñảm bảo giải quyết những vấn ñề thủy văn, thủy lợi, ñiều tra cơ bản ñề ra Nhiều công trình và thành tựu khoa học của lĩnh vực thủy văn học ñã ñược công bố Tạp chí Khí tượng Thủy văn, Tạp chí Khoa học Thủy lợi ra ñời

- Tại Việt Nam các mô hình tính toán thủy văn ñược biết ñến và nghiên cứu ứng dụng rộng rãi kể từ sau ngày miền Nam giải phóng thống nhất ñất nước Trong những năm gần ñây các mô hình tính toán thủy văn ñã ñược nghiên cứu và ứng dụng có kết quả ở nước ta bao gồm các mô hình thủy văn lưu vực và mô hình hệ thống sông như mô hình TANK, SSARR, NAM, HEC-HMS, MITSIM, MIKE BASIN, STANFORD, RRMOD, …

- Tuy nhiên, các mô hình tính toán thủy văn chủ yếu ứng dụng ở một số cơ quan nghiên cứu ở trong nước, chưa ñược ứng dụng rộng rãi ở các cơ quan thiết kế, cơ quan quản lý các dự án, …Cho nên việc ứng dụng một mô hình tính toán thủy văn nào ñó cho một lưu vực sông nào ñó trên lãnh thổ Việt Nam chưa thấy công bố một công trình nghiên cứu nào nêu lên một cách toàn diện, cũng không có ñề tài nào so sánh mức ñộ tin cậy kết quả tính toán của các mô hình

Do ñó, ñề tài luận văn này là một hướng nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn, ứng dụng các mô hình tính toán thủy văn sẽ giúp cho việc tính toán chuỗi dòng chảy của các lưu vực ñược nhanh chóng, cho kết quả ñáng tin cậy, các mô hình còn ứng dụng ñể khôi phục các chuỗi số liệu dòng chảy lưu vực từ mưa phục vụ cho quy hoạch và nghiên cứu khả thi, thiết kế các công trình hồ chứa phục vụ tưới và phát

ñiện, hoặc vận hành hệ thống công trình phòng lũ và phát ñiện, tính toán cân bằng

nước hệ thống sông, các mô hình còn ñược ứng dụng ñể kéo dài các chuỗi dòng chảy khi có số liệu quan trắc ngắn và tính toán chuỗi dòng chảy cho những lưu vực không có số liệu quan trắc lưu lượng

1.4 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Trong vài chục năm gần ñây, những thành tựu khoa học, kỹ thuật ñặc biệt là các lĩnh vực vật lý, toán học tính toán cùng với việc áp dụng máy tính ñiện tử ñã có

ảnh hưởng sâu sắc ñến khoa học thủy văn Có thể nói việc ứng dụng những thành

tựu này ựã làm thay ựổi cả về chất và lượng bộ môn khoa học thủy văn Phương pháp mô hình toán ựã cho phép các nhà thủy văn mô phỏng các quá trình toán học, lôgắc và giải chúng trên máy tắnh ựiện tử Phương pháp mô hình toán có nhiều khả năng xem xét những diễn biến của hiện tượng thủy văn từ vi mô ựến vĩ mô đây là một trong những hướng nghiên cứu thủy văn hiện ựại Nó ựã và ựang cho phép cung cấp những thông tin cần thiết cho các ựối tượng sử dụng nguồn nước khác nhau trong quy hoạch, thiết kế và khai thác tối ưu tài nguyên nước

- Ngày nay, công cuộc phát triển kinh tế của ựất nước ựang ựòi hỏi phải có những chiến lược khai thác tài nguyên nước một cách hợp lý ựem lại những hiệu quả kinh

tế cao Nhưng trong thực tế ựộ dài chuỗi số liệu thực ựo về các yếu tố khắ tượng

thủy văn trên các lưu vực vừa và nhỏ ở nước ta chưa ựáp ứng yêu cầu Từ ựó, những bài toán ựang cần ựược nghiên cứu giải quyết là tắnh toán dòng chảy

từ mưa, tắnh toán khôi phục các chuỗi số liệu dòng chảy, dự báo tình hình dòng chảy trong tương lai đó là những bài toán cơ bản ựầu tiên trong tắnh toán

quy hoạch, thiết kế và ựiều hành khai thác tối ưu các hệ thống nguồn nước trước mắt cũng như lâu dài

- Mục tiêu nghiên cứu ựề tài là tắnh toán chuỗi dòng chảy trung bình tháng của hồ chứa theo phương pháp công thức kinh nghiệm và theo phương pháp mô hình toán, trên cơ sở ựó so sánh kết quả của các phương pháp tắnh và phân tắch rủi ro ựiện năng hồ chứa từ kết quả tắnh toán chuỗi dòng chảy ứng với các phương pháp tắnh bằng phương pháp mô phỏng Monte Carlo

1.5 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Ở Việt Nam, việc ứng dụng phương pháp mô hình toán vào nghiên cứu, tắnh toán trong thủy văn có thể xem như bắt ựầu từ cuối những năm 60, qua việc Ủy ban sông Mêkông ứng dụng các mô hình như SSARR (Rokwood D.M Vol.1 Ờ 1968) của Mỹ, mô hình DELTA của Pháp (Ban thư ký sông Mêkông 1980) và mô hình toán triều của Hà Lan vào tắnh toán, dự báo dòng chảy sông Mêkông Song chỉ sau ngày miền Nam hoàn toàn giải phóng, ựất nước thống nhất thì phương pháp này mới ngày càng thực sự trở thành công cụ quan trọng trong tắnh toán, dự báo thủy văn ở nước ta Ngày nay, ngoài các mô hình trên, một số mô hình khác như mô hình TANK (Nhật), mô hình ARIMA cũng ựược nhiều cơ quan nghiên cứu khác ứng dụng (Sugawra, Ozaki E, Wtanabe I, Katsuyama Y, Tokyo Ờ 1974) Với kết quả nghiên cứu bước ựầu của nhiều tác giả Việt Nam ựã cho thấy các mô hình trên có nhiều khả năng ứng dụng tốt trong nhiều bài toán khác nhau phục vụ cho quy hoạch, thiết kế và ựiều hành khai thác nguồn nước

- Do vậy, ựể nâng cao hơn nữa khả năng ứng dụng của các mô hình, cần có những nghiên cứu bổ sung hoàn thiện (cả về cấu trúc cũng như phương pháp hiệu chỉnh tham số mô hình) cho phù hợp với ựiều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội

đề tài chủ yếu tập vào các nội dung:

+ Thống kê, phân tắch số liệu khắ tượng thủy văn trong khu vực dự án nghiên cứu Sông Bung 5

+ Xác ựịnh chuỗi dòng chảy trung bình tháng Sông Bung 5 trong hệ thống sông

Vũ Gia Thu Bồn với các phương pháp khác nhau: quan hệ mưa-dòng chảy lưu

vực, mô hình toán thủy văn HEC-HMS, mô hình TANK, mô hình MIKE 11-NAM

và so sánh ñánh giá kết quả của từng phương pháp

+ Thông qua ñộ tin cậy của các số liệu ñầu vào, phân tích rủi ro ñiện năng hồ chứa Sông Bung 5 từ kết quả dòng chảy ñược tính toán theo các phương pháp dưới dạng các thông số thống kê bằng phương pháp mô phỏng Monte Carlo

CHƯƠNG 2 đẶC đIỂM TỰ NHIÊN VÀ CƠ SỞ SỐ LIỆU KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN CỦA

DỰ ÁN SÔNG BUNG 5

Lưu vực dự án Sông Bung 5 nằm trong khu vực có tọa ựộ:

15o15Ỗ22ỖỖ Ờ 16o01Ỗ53ỖỖ vĩ ựộ Bắc;

107o12Ỗ56ỖỖ Ờ 107o47Ỗ40ỖỖ kinh ựộ đông;

Dự án Sông Bung 5 dự kiến xây dựng trên Sông Bung nằm ở hạ lưu 2 dự án thủy

ựiện A Vương và Sông Bung 4 Tuyến ựập phương án kiến nghị nằm cách cầu

sông Bung khoảng 325 m về phắa thượng lưu

Phương án tuyến ựập kiến nghị nằm trên ựịa bàn thị trấn Thành Mỹ huyện Nam Giang và xã Ma Cooih huyện đông Giang, tuyến ựập có toạ ựộ:

15o48Ỗ05ỖỖ vĩ ựộ Bắc; 107o42Ỗ30ỖỖ kinh ựộ đông;

Nhà máy ựược bố trắ ngay sau tuyến ựập, nằm ở vị trắ bờ phải Sông Bung, trong

hệ thống bậc thang thủy ựiện sông Vu Gia Ờ Thu Bồn, thuộc thị trấn Thành Mỹ huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam và thành phố đà Nẵng

Hình 2.1: Sơ ựồ lưu vưc sông dự án thủy ựiện Sông Bung 5

2.2 HÌNH THÁI SÔNG NGÒI

Sông Bung là một nhánh lớn nằm phắa bên trái của hệ thống sông Vũ Gia -Thu Bồn, bắt nguồn từ vùng núi cao trên 1800m trên biên giới Việt - Lào, thuộc ựịa phận tỉnh Quảng Nam, trên vùng núi phắa Tây Bắc giáp hai huyện Nam Giang và huyện Hiên Ở thượng nguồn, trong huyện Hiên, sông chảy từ Tây Bắc sang đông Nam, sau ựó nhập lưu với sông Tam A Pout và những suối nhỏ sông chuyển dần sang hướng Nam, khi qua huyện Nam Giang chảy theo hướng Tây Nam Ờ đông Bắc Sau khi nhập lưu với sông A Vương, sông Bung tiếp tục chảy vào hệ thống sông Vũ Gia - Thu Bồn Hình thái sông chảy trên lưu vực rất quanh co uốn khúc Sông Bung ựược hình thành từ nhiều nhánh chắnh như: Tam A Pout, Tam Paéte, Dak Pring, A VươngẦ Các nhánh này với hai hướng chắnh từ phắa Bắc hoặc phắa Nam ựổ vào dòng chắnh từ hai bên bờ Sông Bung Trên thượng nguồn có nhiều chỗ hẹp và dốc, ở hai bên bờ có nhiều vách ựá dựng ựứng, gần như toàn bộ lòng sông lộ ựá gồ ghề có nhiều thác gềnh Chiều dài dòng sông chắnh tắnh ựến tuyến

ựập dự án Sông Bung 5 là 127km, mật ựộ lưới sông là 0,85 km/km2, hệ số uốn khúc là Ku = 2,56

Lưu vực Sông Bung 5 kéo dài từ biên giới Việt Ờ Lào ra tới biển, ở phắa Tây Bắc tiếp giáp với lưu vực sông A Vương, sông Côn, phắa Nam tiếp giáp với lưu vực sông Thanh Diện tắch lưu vực tắnh ựến tuyến ựập là 2369km2

địa hình lưu vực thuộc loại ựịa hình miền núi bị phân cắt mạnh, ựộ cao từ 1.200m

trên ựường phân thủy phắa Nam, trên 1.800m ở ựường phân thủy phắa Bắc, ựịa hình lưu vực thấp dần về phắa đông theo hướng chảy của sông ra biển, các sườn núi thường rất dốc và lòng sông sâu có nhiều thác ghềnh

Thổ nhưỡng trên lưu vực sông Bung 5 chủ yếu là ựất phong hóa eluvi trên các loại

ựá, cát bột kết, granodiovit màu nâu ựỏ, chiều dày nhỏ (1ọ3)m ở vùng cao, ựất bồi

tụ của ven sông suối và thung lũng bao gồm sét, á sét màu xám vàng, có lẫn một số

ựá lộ thiên, có chiều dày tương ựối lớn từ (5ọ7)m

Lưu vực nghiên cứu có ắt dân cư, sống thưa thớt, không tập trung thành vùng lớn,

ựông dân mà phân bố thành từng cụm, từng ựiểm dân cư nhỏ lẻ tẻ, sống rải rác

trong các thung lũng và ven các trục ựường Cư dân nơi ựây chủ yếu là người dân

tộc thiểu số sống bằng nghề làm nương rẫy Trong ựiều kiện ựịa hình hiểm trở, giao thông khó khăn, ựời sống người dân ở ựây còn rất thấp, kinh tế kém phát triển, nông nghiệp lạc hậu Ngoài ra có chăn nuôi gia súc gia cầm nhưng không

ựáng kể Việc khai thác nguồn nước sông Bung phục vụ cho tưới tiêu phát triển

kinh tế trong vùng cũng còn ở mức thấp

Các ựặc trưng ựịa lý thủy văn tại tuyến ựập của dự án Sông Bung 5 ựược trình bày trong bảng sau:

Bảng 2.1

Trong khu vực của lưu vực Sông Bung 5 nghiên cứu có 23 trạm quan trắc khắ tượng, ựo mưa và 5 trạm thủy văn đây là khu vực có số liệu khắ tượng thủy văn khá phong phú, ựầy ựủ các yếu tố quan trắc và có thời gian quan trắc dài (trên 25 năm) Nguồn tài liệu khắ tượng thủy văn của các trạm trong khu vực thu thập ựược như sau:

Bảng 2.2

STT Tên trạm Yếu tố quan trắc Thời gian quan trắc

1 đà Nẵng Lượng mưa, gió, bốc hơi, ựộ ẩm, nhiệt ựộ 1976-2006

2 Trà My Lượng mưa, gió, bốc hơi, ựộ ẩm, nhiệt ựộ 1977-2006

3 Nam đông Lượng mưa, gió, bốc hơi, ựộ ẩm, nhiệt ựộ 77-89, 91-06

4 Hiên (Trao) Lượng mưa 79-80, 81-86, 88-06

9 Hiệp đức (Sơn

12 Quế Sơn Lượng mưa 1978-2006

14 Tiên Phước Lượng mưa 77-79, 81-86, 88-06

2.8.2 Số liệu thủy văn

Bảng 2.3 Yếu tố ño ñạc\ Thời gian STT Trạm Sông Diện tích lưu

ñại biểu ñể tính toán, hiệu chỉnh các thông số của mô hình Ngoài ra trong khu vực

lân cận cũng có các trạm thủy văn như: Thượng Nhật trên sông Tả Trạch 2006), Nông Sơn trên sông Thu Bồn (1977-2006), Sơn Giang trên sông Trà Khúc (1979-2006), An Chỉ trên sông Vệ (1980-2006) Các trạm này có thời gian quan trắc dài và ổn ñịnh, do ñó số liệu của những trạm này cũng ñược dùng bổ sung vào nguồn tài liệu tính toán ñể ñánh giá chế ñộ dòng chảy trong khu vực

(1981-CHƯƠNG 3 đẶC đIỂM KHÍ HẬU VÀ đẶC TRƯNG THỦY VĂN LƯU VỰC

DỰ ÁN THỦY đIỆN SÔNG BUNG 5

Lưu vực dự án nghiên cứu là một bộ phận của lưu vực sông Vũ Gia Thu Bồn, nằm trong vùng núi trên sườn phắa đông dãy Trường Sơn và về phắa Tây tỉnh Quảng Nam, có ựặc ựiểm khắ hậu mang tắnh chất của vùng nhiệt ựới gió mùa, nằm trên ựộ cao trung bình 1080m

Lưu vực Sông Bung 5 nằm ở một vùng ựặc biệt thuộc dãi ựất Trung Bộ nước ta

mà vị trắ ựịa lý và ựiều kiện ựịa hình ựóng vị trắ quan trọng trong sự hình thành chế

ựộ khắ hậu Lưu vực dự án nằm phắa đông dãy Trường Sơn, chịu ảnh hưởng rất ắt

của chế ựộ khắ hậu phắa Tây Trường Sơn Do lưu vực ựịa hình có hình dạng hẹp,

ựịa hình có xu thế thoải dần từ thượng lưu về hạ lưu theo hướng chảy của sông độ

cao lưu vực ở thượng nguồn khoảng 800-1200m, ở hạ lưu khoảng 100-200m, ựộ

hạ thấp của lưu vực sông khá lớn khoảng 700m nên trên toàn lưu vực dự án thể hiện rất rõ ựặc ựiểm khắ hậu của đông Trường Sơn khu vực Trung Bộ, ựược thấy

rõ nhất từ số liệu quan trắc của trạm trong khu vực

đây cũng là vùng giao tranh của các khối không khắ lớn từ các phắa, khối không

khắ cực ựới lục ựịa biến tắnh từ phắa Bắc tràn xuống, khối không khắ nhiệt ựới biển

từ phắa đông Ờ Nam, gió mùa Tây Ờ Nam và khối không khắ nóng xắch ựạo Sự bất

ổn ựịnh trong giao tranh của các khối không khắ tạo nên sự xáo trộn, ựó chắnh là

nguồn gốc của các sự biến ựộng khắ hậu trên khu vực theo không gian và thời gian

Do ựịa hình chắn ngang của các ựèo Hải Vân ở phắa Bắc, ựèo Cù Mông ở phắa Nam, dãy Trường Sơn chạy dọc theo ở phắa Tây và các dãy núi cao ựâm ra biển, làm cho biến ựộng về khắ hậu trở nên sâu sắc mà ựặc ựiểm chắnh của nó là: mưa lớn, gió nóng, bão, giông, mưa ựá, mưa phùn, rét và sương mù Sự tác ựộng của các ựiều kiện bức xạ, hoàn lưu khắ quyển và hoàn cảnh ựịa lý, ựịa hình là nhân tố quan trọng ựể tạo lên một chế ựộ khắ hậu mang ựậm nét của khắ hậu nhiệt ựới gió mùa đông Trường Sơn

Chế ựộ mưa trong năm phân ra hai mùa chắnh: Mùa mưa bắt ựầu vào tháng V, kết thúc vào tháng XII, tháng có lượng mưa lớn nhất là tháng XI, mùa ắt mưa bắt ựầu vào tháng I, kết thúc vào tháng IV, tháng có lượng mưa ắt nhất là tháng III Từ tháng V ựến tháng VI thường có những trận mưa ựáng kể gây ra lũ tiểu mãn, bổ sung một lượng dòng chảy kha khá trong mùa kiệt và ựược coi là mùa mưa phụ trong vùng Chế ựộ mưa mùa mưa trong vùng này rất ựặc trưng, mưa rất to, cường suất lớn, kéo dài nhiều ngày

bình 20oC -22oC Các tháng nóng nhất là V, VI, VII với nhiệt ñộ trung bình lên ñến

26oC -29oC, nhiệt ñộ tối cao tuyệt ñối là 41oC

Các ñặc trưng về nhiệt ñộ thực ño trung bình, cao nhất, thấp nhất các tháng, năm của một số trạm trên lưu vực sông Vũ Gia - Thu Bồn ñược trình bày trong bảng 3.1

Bảng 3.1

I 21,6 34,0 10,3 20,1 35,7 10,2 20,7 32,8 11,8

II 22,4 37,0 13,1 21,1 37,7 11,1 22,0 35,8 13,0 III 24,1 39,9 12,7 23,5 39,5 10,6 24,1 37,9 12,9

IV 26,4 39,9 18,3 26,3 40,9 15,4 26,2 40,5 18,2

V 28,2 40,5 20,8 27,4 41,0 18,0 26,8 38,9 19,9

VI 29,2 40,1 22,1 28,0 40,1 20,2 27,1 38,7 20,2 VII 29,2 39,1 22,6 27,9 38,8 21,2 27,0 38,2 20,8 VIII 28,9 39,5 20,4 27,5 39,7 21,2 26,7 38,4 20,2

IX 27,4 38,2 20,7 26,1 38,8 18,5 25,8 36,7 19,0

X 25,9 34,5 16,9 24,4 35,5 15,1 24,3 34,1 15,1

XI 24,2 31,9 14,6 22,5 35,0 12,5 22,6 33 14,1 XII 22,0 30,4 9,2 20,2 33,6 8,7 20,6 31,9 10,4 Tnăm 25,8 40,5 9,2 24,6 41,0 8,7 24,5 40,5 10,4

NHIỆT ðỘ TRUNG BÌNH THÁNG CỦA CÁC TRẠM

0

5 10

T rà My

Hình 3.1: Biểu ñồ nhiệt ñộ trung bình tháng các trạm trong khu vực dự án

thủy ñiện Sông Bung 5

3.3 đỘ ẨM KHÔNG KHÍ

độ ẩm tương ựối trung bình thực ựo tháng và năm của một số trạm trên lưu vực

cho thấy ựộ ẩm tương ựối cao và khá ổn ựịnh, giá trị ựộ ẩm tương ựối trung bình tháng trong mùa mưa thay ựổi từ 80 - 90% độ ẩm tương ựối lớn nhất xảy ra vào mùa mưa với giá trị cực ựại là 100%, ựộ ẩm tương ựối nhỏ nhất xảy ra vào mùa khô với giá trị nhỏ nhất trong thời kỳ quan trắc là 11% (đà Nẵng), 21% (Nam

đông), 13% (Trà My) Giá trị ựộ ẩm không khắ trung bình tháng cho thấy ựộ ẩm

tương ựối giữa các tháng trong năm không thay ựổi nhiều, giá trị ựộ ẩm tương ựối không khắ của một số trạm trong bảng 3.2

độ ẩm tương ựối không khắ của một số trạm trong khu vực (%)

đỘ ẨM TRUNG BÌNH THÁNG CỦA CÁC TRẠM

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

T rà My

Hình 3.2: Biểu ựồ ựộ ẩm trung bình tháng các trạm trong khu vực dự án thủy

ựiện Sông Bung 5

Nằm trong vùng nhiệt ựới gió mùa nên có 2 mùa gió chắnh là: Gió mùa mùa ựông

và gió mùa mùa hè Do ựịa hình chi phối nên hướng gió không phản ánh ựúng cơ chế của hoàn lưu Tuy nhiên hướng gió thịnh hành vẫn biến ựổi theo mùa rõ rệt

Từ tháng X ựến tháng III năm sau, hướng gió thịnh hành là hướng Bắc ựến đông Bắc Tuy nhiên, trong thời kỳ này hướng gió Nam cũng xuất hiện với tần suất khá cao, từ tháng IV ựến tháng IX là gió Tây Nam

Tốc ựộ gió trung bình khoảng 1,2m/s Trong trường hợp ảnh hưởng của bão, áp thấp nhiệt ựới, dông, lốc, tố, gió mùa ựông bắc, tốc ựộ gió có thể cao hơn tốc ựộ gió trung bình hàng chục lần

Cơ chế gió mùa cùng với ựặc ựiểm ựịa hình ựã quyết ựịnh ựến các ựặc trưng tốc ựộ

và hướng gió trên lưu vực, hướng gió thay ựổi luân phiên theo mùa, mùa đông hướng gió thịnh hành là hướng đông và đông Bắc, mùa hè gió thịnh hành là hướng Tây và Tây Nam, các ựặc trưng về gió và gió thịnh hành quyết ựịnh ựến ựặc

ựiểm khối không khắ gây mưa, khả năng bốc hơi và những ảnh hưởng khác trên

lưu vực Kết quả tắnh toán về gió thực ựo ựược cho trong các bảng sau:

Tần suất xuất hiện gió theo 8 hướng

Trạm đà Nẵng (1976-2006) Bảng 3.3

Tần suất (%) 9,8 4,9 9,4 4,8 3,7 4,2 1,7 6,8 54,7

Trạm Trà My (1978-2006) Bảng 3.4

Tần suất (%) 6,4 14,7 6,3 2,5 1,9 1,5 3,4 1,8 61,6 Trạm Nam đông (1977-2006) Bảng 3.5

đà Nẵng làm tài liệu tắnh toán

Trên cơ sở số liệu mưa thực ựo của tất cả các trạm ựo mưa có trong khu vực và bản

ựồ ựẳng trị lượng mưa trong khu vực dự án ựể phân tắch, từ ựó tắnh toán lượng

mưa bình quân lưu vực Ngoài ra ựể tắnh toán thiết kế các hạn mục công trình khác cần phải thống kê, lượng mưa lớn nhất thời ựoạn 1giờ và 1, 3, 5 ngày ựể xác ựịnh

ðể phân ñịnh mùa mưa, dựa vào chỉ tiêu lượng mưa tháng trong năm lớn hơn

100mm với tần suất xuất hiện lớn hơn 50% ñược coi là tháng mùa mưa, trên lưu vực sông Vũ Gia -Thu Bồn mùa mưa từ tháng V ñến tháng XII Trong ñó 3 tháng mưa chính là tháng IX- XI, lượng mưa trong ba tháng này chiếm hơn 50% lượng mưa toàn năm, ñỉnh mưa lớn nhất xuất hiện vào tháng X và tháng XI Từ tháng I

ñến tháng IV là các tháng mùa khô Ngoài ra trên lưu vực còn có ñỉnh mưa phụ

vào tháng V và tháng VI chiếm khoảng 15% lượng mưa năm, 2 tháng chuyển tiếp giữa mùa khô sang mùa mưa và ngược lại (tháng I và tháng VIII) chiếm gần 10% lượng mưa năm

Lượng mưa ngày lớn nhất quan trắc ñược trên một số trạm kế cận cho thấy nơi ñây

có khả năng xuất hiện các trận mưa lớn và khác thường, làm xuất hiện các trận lũ lớn như sau:

I 63,5 18,4 32,8 56,4 98,9 74,9 122,7 30,8

II 40,8 17,2 19,5 38,1 46,9 45,6 72,6 43,5 III 48,6 35,8 31,9 31,1 56,6 37,4 62,6 43,8

IV 78,8 91,4 88,0 88,8 94,4 76,0 104,1 96,8

V 153,7 210,9 245,9 230,0 223,9 222,4 279,1 190,2

VI 124,9 165,8 202,7 207,8 210,3 170,9 228,8 153,6 VII 75,3 128,6 141,7 156,6 149,5 125,7 162,8 238,3 VIII 144,5 167,9 200,1 195,6 230,6 177,4 204,4 235,4

IX 359,7 282,6 269,3 329,6 428,7 371,0 379,4 454,8

X 796,9 489,8 522,9 708,7 964,3 700,6 987,0 359,6

XI 727,7 264,7 349,4 598,1 752,0 627,0 976,4 270,8 XII 338,4 103,8 107,4 289,9 339,0 300,1 513,9 183,9

X năm 2951 1977 2212 2931 3595 2916 4094 2301 Thời kỳ

quan trắc 79-06 79-06 76-06 76-06 77-06 76-06 77-06 03-06

LƯỢNG MƯA TRUNG BÌNH THÁNG CỦA CÁC TRẠM

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

T hành Mỹ Nông Sơn Nam đông Sơn T ân

T rà My Sông Bung 4

Hình 3.3: Biểu ựồ lượng mưa trung bình tháng các trạm trong khu vực

dự án thủy ựiện Sông Bung 5

- Tắnh toán lượng mưa trung bình nhiều năm cho lưu vực dự án sông Bung 5 và

lưu vực trạm thủy văn tương tự Thành Mỹ

Trong ựiều kiện tài liệu hiện có, lưu vực sông Bung 5 có rất ắt tài liệu khắ tượng thủy văn, vì vậy việc xác ựịnh lượng dòng chảy nhiều năm cho lưu vực chủ yếu dựa trên cơ sở số liệu mưa của các trạm trong khu vực

Lượng mưa trung bình nhiều năm là một trong các yếu tố chắnh hình thành dòng chảy hàng năm trên lưu vực, nên lượng mưa trên lưu vực dự án thủy ựiện Sông Bung 5 cần ựược xác ựịnh chắnh xác Về phắa tây của lưu vực giáp với biên giới nước Lào không có số liệu, lượng mưa lưu vực dự kiến ựược xác ựịnh trên cơ sở số liệu quan trắc nhiều năm của các trạm nằm trên lưu vực và xung quanh lưu vực Lượng mưa của lưu vực nghiên cứu ựược tắnh toán theo 2 phương pháp: Phương pháp ựường ựẳng trị mưa và phương pháp bình phương khoảng cách Trong luận văn này ta dùng phương pháp tắnh toán lượng mưa lưu vực bằng phương pháp bình phương khoảng cách và so sánh kết quả với bản ựồ ựẳng trị mưa trên lưu vực ựã

ựược Viện Khắ tương thủy văn xây dựng trên cơ sở số liệu quan trắc của các trạm

trong khu vực lân cận từ 1977-2006

Lượng mưa lưu vực tắnh toán theo phương pháp gia quyền, với trọng số là nghịch

ựảo bình phương khoảng cách từ trạm ựo mưa thứ i ựến trọng tâm lưu vực theo

n i i i i tb

f

X f X

D

f =

Trong ựó:

n: số trạm mưa sử dụng tắnh toán;

Di: khoảng cách từ trạm ño mưa thứ i ñến trọng tâm lưu vực

Xi: lượng mưa của trạm mưa thứ i trong n trạm mưa trên khu vực tính toán;

fi: hệ số trọng số của trạm mưa thứ i; với Σfi = 1

Tại lưu vực Sông Bung 5, lượng mưa ñược tính trong bảng 3.11

Bảng 3.11

(mm)

Khoảng cách D (km)

Lượng mưa theo trọng số (mm)

Kết quả lượng mưa lưu vực tính ra từ phương pháp trên phù hợp với giá trị số liệu quan trắc của các trạm quan trắc trong khu vực, nên ñược chọn làm giá trị tính toán

và ñược phân phối như sau:

Phân phối tổng lượng mưa trung bình năm lưu vực Sông Bung 5

LƯỢNG BỐC HƠI TRUNG BÌNH THÁNG CỦA CÁC TRẠM

Hình 3.4: Biểu ựồ lượng bốc hơi trung bình tháng các trạm trong khu

vực dự án thủy ựiện Sông Bung 5

Lượng bốc hơi trung bình nhiều năm của lưu vực dự án sông Bung 5, tắnh từ tài liệu thực ựo bằng ống Piche, trong thời kỳ 1977-2006 theo các trạm tương tự trong khu vực

Tổng lượng bốc hơi ựo bằng ống Piche bình quân nhiều năm của lưu vực khoảng 840,4 mm ựo ựược ở Nam đông Càng lên cao khả năm bốc hơi càng giảm vì nhiệt

ựộ giảm mà ựộ ẩm tương ựối lại tăng lên Biến trình năm của khả năng bốc hơi

ngược với biến trình năm của lượng mưa, thời kỳ mưa nhiều nhất có lượng bốc hơi thấp nhất, ngược lại thời kỳ ắt mưa nhất lại có lượng bốc hơi cực ựại Vào tháng

VI, tháng VII lượng bốc hơi lớn nhất ựạt hơn 103,2mm, vào tháng XI, XII, lượng bốc hơi thấp nhất từ 30 ựến 35mm Khả năng bốc hơi của lưu vực Sông Bung 5

ựược tắnh theo phương pháp gia quyền, với trọng số là nghịch ựảo bình phương

khoảng cách từ trạm ựo mưa thứ i ựến trọng tâm lưu vực, kết quả ựược cho ra như sau:

Lượng bốc hơi trung bình lưu vực dự án sông Bung 5, tắnh từ tài liệu thực ựo bằng ống Piche

Bảng 3.15

(mm)

Khoảng cách D (km)

Lượng bốc hơi theo trọng số (mm)

ZSB5 = 837,1mm

Phân phối lượng bốc hơi (mm) ựo bằng ống Piche của lưu vực Sông Bung 5

Bảng 3.16 Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

Z Piche 49,6 53,2 75,0 90,0 93,6 96,8 100,5 91,0 62,4 48,9 39,7 36,4 837,1

Về số liệu lượng bốc hơi mặt nước ở các tỉnh phắa Nam chưa có hoặc chưa ựược nghiên cứu ựầy ựủ, số liệu bốc hơi trạm nghiên cứu ựược lấy theo trị số bốc hơi chậu A của trạm đà Nẵng (1965-1974) như sau:

Lượng bốc hơi (mm) trung bình chậu A của trạm đà Nẵng

Bảng 3.17

Z chậu 135,0 138,0 173,0 172,0 241,0 219,0 238,0 207,0 185,0 155,0 129,0 121,0 2110,0

Từ số liệu quan trắc tại trạm khắ tượng đà Nẵng:

- Quan hệ giữa bốc hơi mặt nước và bốc hơi chậu A: Cp = 0,8

- Quan hệ giữa bốc hơi chậu A và bốc hơi Piche của lưu vực, ựược xác ựịnh theo:

K = Piche

0 , 2110

Zlv = Xo-YoLượng mưa bình quân của lưu vực bằng Xo = 2402,1mm

độ sâu dòng chảy bình quân lưu vực: Yo = 31,536 1000 Qo / F = 1780,3mm Lượng bốc hơi bề mặt lưu vực sông Bung 5:

- Tổn thất bốc hơi mặt nước (∆∆∆∆Z nc ): ñược xác ñịnh theo công thức sau:

∆Znc = Znc – Zlv

∆Znc = 1126,3 – 621,8 = 504,5 mm Phân phối lượng tổn thất bốc hơi khi xây dựng hồ chứa ñược xác ñịnh theo mô hình phân phối bốc hơi bằng ống Piche ñã tính toán như trên kết quả ñược ghi ra như sau:

Phân phối tổn thất bốc hơi trên mặt hồ Sông Bung 5

Bảng 3.19

∆Z(mm) 29,9 32,1 45,2 54,3 56,4 58,4 60,6 54,8 37,6 29,4 24,0 21,9 504,5

3.7 ðẶC TRƯNG DÒNG CHẢY NĂM TRONG KHU VỰC

Giống như lượng mưa năm, mô hình dòng chảy trong năm thường có hai ñỉnh lũ: một ñỉnh vào tháng V - VI và một ñỉnh vào tháng X - XI, tuy nhiên ñỉnh lũ tháng V -VI không ñược rõ nét như ñỉnh lũ tháng X - XI Theo tiêu chuẩn phân mùa thủy văn thì mùa lũ có dòng chảy lớn từ tháng X ñến tháng XII, chậm hơn mùa mưa chính trên lưu vực khoảng một tháng Lượng dòng chảy trung bình trong 3 tháng mùa lũ (X, XI và XII) hơn 60% tổng lượng dòng chảy cả năm Dòng chảy kiệt nhất thường xuất hiện vào tháng IV hoặc tháng

VI nhưng tháng kiệt nhất vào tháng IV hoặc VII Tháng chuyển tiếp giữa mùa

lũ và mùa kiệt là tháng I, tháng chuyển tiếp từ mùa kiệt sang mùa lũ là tháng

Trạm thủy văn Thành Mỹ trên sông Cái thuộc lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn,

có diện tích lưu vực là 1850km2, quan trắc mực nước và lưu lượng từ năm

Trong ñó:

Yo – chiều sâu lớp dòng chảy bình quân năm

Xo – Lớp nước mưa bình quân năm trên lưu vực xác ñịnh theo phương pháp bình quân gia quyền, có tham khảo bản ñồ ñẳng trị mưa trong Atlas khí tượng thủy văn Việt Nam (xuất bản năm 1994 và năm 2002)

Trong trường hợp lưu vực nghiên cứu không có tài liệu thực ño, Cv ñược tính

theo công thức kinh nghiệm:

Cv = 0,4 0,08

)1.(

'+

F M

A o

với hệ số A’ mượn từ các lưu vực tương tự

ðặc trưng của chuỗi dòng chảy thực ño tại các trạm quan trắc lưu lượng từ

năm 1977 – 2006 ñược cho ở bảng sau:

Các ñặc trưng dòng chảy năm

Tỷ số phân phối lưu lượng trong năm (%)

Bảng 3.21

Thành Mỹ 7,2 4,5 3,3 2,8 3,6 3,9 3,1 3,7 6,7 19,2 25,1 16,8 100,0 Nông Sơn 7,1 4,1 2,8 2,2 3,1 3,0 2,1 2,4 5,2 19,9 29,1 19,0 100,0 Thượng Nhật 5,5 3,3 2,4 2,3 4,6 4,5 3,1 4,0 8,8 25,2 22,2 14,1 100,0

CHƯƠNG 4

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH DÒNG CHẢY

SÔNG VÀ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT MÔ HÌNH

SÔNG

Quá trình hình thành dòng chảy trong sông rất phức tạp Nước mưa rơi xuống trên mặt lưu vực, một phần chảy trên mặt ñất gọi là dòng chảy mặt, một phần ngấm xuống ñất rồi tập trung thành mạch nước ngầm gọi là dòng chảy ngầm Dòng chảy mặt và ngầm ñều tập trung nước cung cấp cho sông tạo thành lượng dòng chảy của lưu vực ở mặt cắt cửa ra của sông

4.1.1.1 Quá trình mưa

Quá trình mưa là giai ñoạn ñầu tiên của quá trình hình thành dòng chảy của sông Ở nước ta dòng chảy của sông ñều do mưa rơi xuống lưu vực tạo thành Chúng ta ñã biết cường ñộ mưa luôn luôn biến ñổi theo không gian và thời gian Trong một trận mưa lúc ñầu cường ñộ còn nhỏ và sau ñó tăng dần và ñạt tới giá trị lớn nhất, tiếp theo cường ñộ lại giảm dần cho tới lúc mưa tạnh Người ta biểu thị quá trình thay ñổi cường ñộ mưa một cách gần ñúng bằng 2 nhánh parabol nối liền nhau ở ñỉnh, tại ñó cường ñộ mưa ñạt giá trị lớn nhất

αmax

Cường ñộ mưa và lượng mưa trong một lưu vực cũng không phải ñồng ñều Một trận mưa có thể trải khắp lưu vực hoặc chỉ có thể rơi trên một phần lưu vực và lượng mưa, cường ñộ mưa có nơi lớn, có nơi nhỏ Khu vực có cường

ñộ mưa lớn nhất gọi là trung tâm mưa Trong một trận mưa trung tâm mưa

cũng thường dịch chuyển

Sự thay ñổi theo không gian và thời gian của chi phối mạnh mẽ quá trình hình thành dòng chảy trong sông

4.1.1.2 Quá trình tổn thất

Nước mưa rơi xuống trên lưu vực không phải tất cả ñều sinh ra dòng chảy mà

có một phần bị tổn thất do bốc hơi, một phần thấm xuống ñất và bị giữ lại trong ñất, một phần ñọng lại trên mặt thực vật Các quá trình ñó gọi chung là quá trình tổn thất Khi lượng mưa rơi xuống trực tiếp trên lưu vực có cường ñộ nhỏ hơn cường ñộ thấm thì bị ngấm toàn bộ vào trong ñất Quá trình ngấm kéo dài trong cả thời gian mưa và một thời gian ngắn sau khi mưa tạnh Trong thời

kỳ ñầu của trận mưa, cường ñộ thấm lớn nhất sau ñó giảm dần và ñạt tới ổn

ñịnh Khi cường ñộ mưa lớn hơn cường ñộ thấm thì sẽ sinh ra trên mặt lưu vực

lượng mưa quá thấm Chính lượng mưa quá thấm này sẽ tạo thành lượng dòng chảy mặt

4.1.1.3 Quá trình chảy tràn trên sườn dốc

Hiện tượng chảy tràn trên sườn dốc bắt ñầu khi xuất hiện lượng mưa quá thấm Lúc này nước mưa chảy thành từng lớp trên mặt dốc của lưu vực Thời gian xuất hiện chảy tràn trên sườn dốc ở mỗi nơi một khác Ở những chỗ mặt

ñất ít ngấm nước (mặt ñường, núi ñá, ) và chỗ dốc nhiều thì chảy tràn xuất

hiện sớm, sau ñó cường ñộ mưa mỗi lúc một tăng làm cho phạm vi chảy tràn phát triển và mở rộng ñến toàn bộ diện tích có mưa trên lưu vực

Trong quá trình chảy tràn, nước vẫn không ngừng bị tổn thất vì ngấm và bốc hơi, nhưng ñồng thời mưa vẫn rơi, bổ sung cho lớp nước chảy tràn Thời gian

và tốc ñộ chảy tràn chủ yếu phụ thuộc vào tương quan so sánh giữa cường ñộ mưa αt và cường ñộ thấm µt, còn lượng bốc hơi không ñáng kể vì trong thời gian mưa, ñộ ẩm của không khí rất lớn Khi cường ñộ mưa ñã nhỏ hơn cường

ñộ thấm thì lớp nước chảy tràn giảm dần cho ñến hết, lúc này nếu không có

nước bổ sung ở nơi khác ñến thì hiện tượng chảy tràn sẽ chấm dứt Xét về bản chất quá trình chảy tràn trên sườn dốc là quá trình chuyển ñộng của một dòng không ổn ñịnh

4.1.1.4 Quá trình tập trung dòng chảy trong sông

Nước sau quá trình chảy tràn trên sườn dốc, tập trung và chảy trong lòng sông cho ñến cửa ra của khu vực Quãng ñường của nước chảy trong sông khá dài,

có thể ñến hàng trăm thậm chí hàng ngàn cây số Quá trình tập trung dòng chảy trong sông diễn ra cũng rất phức tạp, ñó là một dòng chuyển ñộng không

ổn ñịnh có sự biến ñổi không ngừng theo không gian và thời gian của các yếu

tố thủy lực và các yếu tố lòng dẫn

Các quá trình hình thành dòng chảy ñược trình bày trên ñây trong thực tế không xảy ra một cách riêng rẽ, ñộc lập với nhau mà ñan xen vào nhau với những tổ hợp vô cùng phong phú Bởi vậy dòng chảy trong sông ñược xuất hiện rất ña dạng, mang ñầy tính chất ngẫu nhiên

4.1.2 Quá trình hình thành dòng chảy ngầm

Nước mưa ngấm xuống mặt ñất, một phần bị giữ lại ở tầng mặt ñất rồi dần dần bốc hơi qua ñất hoặc qua thực vật, một phần ngấm sâu xuống tầng ñất bảo hoà nước làm dâng cao mực nước ngầm Qua thời gian khá dài, phần nước ngầm này thấm ngang qua các lớp ñất ñá và lại tập trung vào lòng sông hình thành dòng chảy ngầm Không phải tất cả nước ngầm ñều cung cấp cho dòng chảy trong sông mà trong quá trình chuyển ñộng một phần nước ngầm bị rễ cây ăn sâu dưới ñất hút mất, một phần do hiện tượng mao dẫn hút lên mặt ñất rồi bốc hơi Ngoài ra cũng có một phần nước ngầm chảy qua lưu vực khác Những sông lớn có mặt cắt ngang khá sâu, mức nước sông thấp hơn mực nước ngầm nên luôn luôn ñược nước ngầm cung cấp Về mùa khô nước ngầm là nguồn bổ sung nước chủ yếu cho các con sông lớn Vì lượng nước ngầm trữ trong lưu vực rất lớn nên dòng chảy ngầm tương ñối ổn ñịnh, không dao ñộng nhiều như dòng chảy mặt, vì vậy ở những sông lớn dòng chảy trong sông về mùa cạn là