intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Quản lý lưu vực: Chương 3 - ThS. Nguyễn Duy Liêm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:47

Thêm vào BST
Báo xấu
11
lượt xem 5
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Quản lý lưu vực: Chương 3 Đặc điểm lưu vực, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Đặc điểm lưu vực; Các đặc điểm địa mạo; Các đặc điểm thủy hệ;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Quản lý lưu vực: Chương 3 - ThS. Nguyễn Duy Liêm

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN | BỘ MÔN GIS & TÀI NGUYÊN Đặc điểm lưu vực (Watershed characteristics) Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Quản lý lưu vực 1
  2. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Nội dung  Đặc điểm lưu vực (Watershed  Độ dốc lưu vực (Watershed slope) characteristics)  Các đặc điểm thủy hệ (Drainage network  Định nghĩa (Definition) characteristics)  Vai trò (Importance)  Bậc sông suối (Channel order)  Các đặc điểm địa mạo (Watershed  Chiều dài dòng chính (Channel length) geomorphological characteristics)  Độ dốc dòng chính (Channel slope)  Diện tích lưu vực (Watershed area)  Mật độ sông suối (Drainage density)  Chu vi lưu vực (Watershed perimeter)  Thời gian tập trung nước (Watershed  Chiều dài lưu vực (Watershed length) time of concentration)  Chiều rộng lưu vực (Watershed width)  Hình dạng lưu vực (Watershed shape)  Độ cao lưu vực (Watershed altitude) 2
  3. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Đặc điểm lưu vực là gì?  Mỗi lưu vực đều có những đặc điểm riêng biệt nên không tồn tại hai lưu vực hoàn toàn giống nhau (tương tự).  Đặc điểm lưu vực đề cập đến các đặc điểm vật lý, môi trường và kinh tế - xã hội của lưu vực có ảnh hưởng đến các tiềm năng (tài nguyên) và vấn đề (số lượng và chất lượng nước,…) của lưu vực đó.  Địa mạo: kích thước, hình dạng, độ cao, độ dốc, hướng dốc…  Địa chất: đá mẹ…  Thổ nhưỡng: tầng dày, loại đất, khả năng thấm, xói mòn…  Sử dụng đất, lớp phủ: loại hình, chủ sở hữu, giao thông…  Khí hậu: mưa, bốc hơi, gió, độ ẩm…  Thủy văn: dòng chảy (số lượng và chất lượng), lũ lụt, xói mòn…  Kinh tế - xã hội: nhu cầu nước, vấn đề về nước, thu nhập… 3
  4. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Ảnh hưởng của một số đặc điểm lưu vực Đặc điểm lưu vực Yếu tố ảnh hưởng Ví dụ Kích thước, hình Phản ứng thủy văn Các lưu vực có hình dạng bất thường có kiểu dòng chảy phức tạp hơn so với các dạng lưu vực có hình dạng đơn giản. Địa hình Dòng chảy và phân Sườn dốc và độ cao lớn dẫn đến dòng chảy nhanh hơn và xói mòn nhiều hơn, bố lượng mưa trong khi độ dốc bằng phẳng và độ cao thấp hơn dẫn đến dòng chảy chậm hơn và thấm sâu hơn. Hướng đón gió có lượng mưa cao hơn hướng khuất gió. Địa chất Nguồn nước ngầm Lưu vực có thành tạo địa chất dễ thấm (đá sa thạch hoặc đá vôi) có nguồn nước ngầm đáng kể, trong khi lưu vực có thành tạo không thấm nước (đá phiến sét hoặc đá granit) có nguồn nước ngầm hạn chế. Thổ nhưỡng Chất lượng và số Đất có tỷ lệ thấm cao bổ sung nguồn nước ngầm và giảm lượng nước chảy tràn, lượng nước trong khi đất có tỷ lệ thấm thấp dẫn đến tăng lượng nước chảy tràn và xói mòn. Sử dụng đất Chất lượng và số Đất nông nghiệp và đô thị làm tăng lượng dòng chảy, ô nhiễm nguồn nước mặt lượng nước và nước ngầm. Lưu vực rừng có chất lượng nước tốt hơn do khả năng lọc tự nhiên của tán rừng và đất. Khí hậu Tính sẵn có của Khu vực lượng mưa cao có nguồn nước phong phú hơn các khu vực lượng mưa nguồn nước thấp hơn. Thời gian, cường độ mưa ảnh hưởng đến tốc độ và lượng dòng chảy. Hoạt động con Sức khỏe lưu vực Phá rừng, nông nghiệp, đô thị hóa và khai thác mỏ làm gia tăng dòng chảy và xói người mòn, thay đổi chất lượng nước và mất môi trường sống cho sinh vật. 4
  5. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Ảnh hưởng của kích thước lưu vực đến dòng chảy 5
  6. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Tại sao cần quan tâm đặc điểm lưu vực?  Phân tích các đặc điểm của lưu vực là rất quan trọng để phát triển các chiến lược hiệu quả cho việc quản lý và bảo tồn lưu vực.  Xác định vấn đề cần quan tâm, khoanh vùng rủi ro, phát triển chiến lược giảm thiểu rủi ro, đảm bảo tính sẵn có và chất lượng của nguồn nước cho tương lai. Phương pháp phân cấp rừng phòng hộ đầu nguồn (Quyết định số 61/2005/QĐ-BNN) - Cấp I (rất xung yếu): những nơi đầu nguồn nước, gần bờ sông hồ, có nguy cơ xói mòn mạnh, có nhu cầu cao nhất về điều tiết nước; có nhu cầu cấp bách nhất về phòng hộ được dành để xây dựng rừng chuyên phòng hộ, đảm bảo che phủ rừng trên 70%. - Cấp II (xung yếu): những nơi có mức độ xói mòn và điều tiết nguồn nước trung bình, có điều kiện kết hợp phát triển sản xuất lâm nghiệp, có yêu cầu về sử dụng và bảo vệ đất cao, cần xây dựng rừng phòng hộ kết hợp sản xuất, đảm bảo che phủ rừng tối thiểu 50%. - Cấp III (ít xung yếu): những nơi có mức độ xói mòn thấp, có khả năng và nhu cầu phát triển sản xuất nông lâm nghiệp, có yêu cầu về sử dụng và bảo vệ đất hợp lý; đảm bảo che phủ rừng tối thiểu 30%. (Nguyễn Trần Đăng Quang, 2014. Ứng dụng GIS phân cấp rừng phòng hộ đầu nguồn tỉnh Gia Lai. Tiểu luận tốt nghiệp. Trường ĐH Nông Lâm TPHCM) 6
  7. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Các đặc điểm địa mạo - Diện tích lưu vực F (km²)  Diện tích khống chế bởi đường phân thủy của lưu vực.  Đây là đặc điểm lưu vực quan trọng nhất Lưới đối với thiết kế thủy văn. Đường bình độ (m) Tâm lưu vực Cửa xả  Xác định lượng nước có thể chảy vào sông Sông suối suối trong một trận mưa. Lưu vực  Giả định lượng mưa không đổi, rơi đồng đều trên lưu vực. Khi đó, lượng nước có thể chảy vào sông suối bằng tích của lượng mưa và diện tích lưu vực.  Ví dụ: Nếu một lưu vực rộng 100 km² nhận được lượng mưa 50 mm thì sẽ có 5.000.000 m³ nước (= 50 mm x 100 km²) chảy vào sông suối. Kích thước pixel = 10 km 7
  8. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Diện tích các lưu vực lớn ở nước ta  Tổng diện tích các lưu vực 1.167.000 km²  72% diện tích lưu vực nằm ngoài lãnh thổ.  16 lưu vực có diện tích trên 2.500 km².  10 lưu vực có diện tích trên 10.000 km². 8
  9. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Các đặc điểm địa mạo - Diện tích lưu vực F (km²)  Cách tính trên mô hình vector  Diện tích của đa giác bằng tổng diện tích đa giác toàn phần trừ đi tổng diện tích đa giác nằm ngoài.  Công thức tổng quát như sau: 𝒏 𝟏 𝑨 = ෍ 𝒙 𝒊+𝟏 𝒚 𝒊 − 𝒙 𝒊 𝒚 𝒊+𝟏 𝟐 𝒊=𝟏 Với: n là tổng số đỉnh của đa giác, xn+1 = x1; yn+1 = y1 9
  10. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Ví dụ: Tính diện tích của lưu vực [1234]  Gán x1, x2, x3, x4 theo chiều kim đồng hồ, bắt đầu từ đỉnh nằm ở góc trên bên trái của đa giác.  Ứng với x1, x2, x3, x4, xác định y1, y2, y3, y4 tương ứng.  Cách 1: Diện tích [1234] = ½ [(x2y1 – x1y2) + (x3y2 – x2y3) + (x4y3 – x3y4) + (x1y4 – x4y1)] = ½ [16 – 3 + 6 – 4 + 1 – 2 + 1 – 4] = ½ 11 = 11/2 (đvdt)  Cách 2: Diện tích [1234] = [x1.1.2.x2] – [x1.4.3.x3] – [x3.3.2.x2] = ½ (4+3)3 – 1*1 – ½ (1+3)2 = 21/2 – 1 – 4 = 11/2 (đvdt) 10
  11. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Các đặc điểm địa mạo - Diện tích lưu vực F (km²)  Cách tính trên mô hình raster  Diện tích pixel = Kích thước pixel² Với kích thước pixel 10 m, diện tích lưu vực A, B lần  Diện tích khối pixel = Tổng số pixel * Diện tích pixel lượt là 4.200 m², 2.200 m² A B 11
  12. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Các đặc điểm địa mạo - Chu vi lưu vực P (km)  Độ dài của ranh giới lưu vực. x  Ước tính các đặc tính dòng chảy của 4● +B sông suối trong lưu vực. (4, 4) Chu vi lưu vực ABC là 3● +A AB + BC + CA =  Cách tính trên mô hình vector: 2● (3, 1) 𝟐 𝟏𝟎 + 𝟐 𝟐 (m) 𝒏 1● +C (1, 3) 𝑷= ෍ 𝒙 𝒊+𝟏 − 𝒙 𝒊 𝟐 + (𝒚 𝒊+𝟏 − 𝒚 𝒊 )𝟐 ● ● ● ● 𝒊=𝟏 1 2 3 4 y Với: n là tổng số đỉnh của đa giác (n ≥ 3; x xn+1 = x1; yn+1 = y1). Chu vi lưu vực D là 14 (m) 4●  Cách tính trên mô hình raster: 3● 𝑷= 𝒅 ∗ 𝒏 2● Với: d là kích thước pixel, n là tổng số 1● D cạnh pixel mà khối pixel đi qua. ● ● ● ● 1 2 3 4 y 12
  13. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Bài tập 1  Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp đường phân thủy (màu đỏ), sông suối (màu lục) như hình vẽ.  Tính diện tích, chu vi của từng lưu vực A, B, C, D?  Tính diện tích, chu vi của lưu vực đến cửa xả của lưu vực C, D? Y 4 A B 3 2 C 1 D 0 1 2 3 4 5 X 13
  14. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Các đặc điểm địa mạo - Chiều dài lưu vực Llv (km)  Khoảng cách được đo dọc theo dòng Đường phân thủy chính từ cửa xả đến đường phân thủy. Sông  Vì dòng chính không kéo dài đến đường phân thủy nên cần phải vẽ một đường từ điểm trên cùng của dòng chính đến đường phân thủy theo đường chiều dài dòng chảy Đường chiều dài lớn nhất. dòng chảy lớn nhất Cửa xả  Đây là đặc điểm lưu vực quan trọng đối Đường phân thủy với tính toán thủy văn. Đường nước chảy Ranh giới lưu vực Đường bình độ  Ước tính thời gian tập trung nước (thời gian di chuyển của nước qua một lưu vực từ điểm xa nhất đến cửa xả). 14
  15. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Chiều dài lưu vực hồ Trọt Hóp (Quảng Bình)  Chiều dài lưu vực: 3,51 (km) 15
  16. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Ví dụ: Tính chiều dài của lưu vực  Dòng chính đi qua các điểm A, B, D, E và J.  Chiều dài AB là 1,8 km, BD là 1,3 km, DE là 1,7 km, EJ là 1,8 km.  Điểm xa nhất của đường phân thủy là K nằm cách điểm trên cùng (J) của dòng chính 0,8 km, tức JK = 0,8 km.  Chiều dài dòng chính = AB + BD + DE + EJ = 1,8 + 1,3 + 1,7 + 1,8 = 6,6 km.  Chiều dài lưu vực = Chiều dài dòng chính + JK = 6,6 + 0,8 = 7,4 km. 16
  17. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Các đặc điểm địa mạo - Chiều rộng bình quân lưu vực B (km)  Chiều rộng lưu vực không cố định mà thay đổi dọc theo dòng chính, đo vuông góc với hướng dòng chảy.  Ảnh hưởng đến tốc độ và lượng nước chảy qua hệ thống  Lưu vực sông hẹp hơn có nhiều dòng chảy hơn và lưu lượng đỉnh lũ cao hơn trong các cơn bão.  Tỉ số giữa diện tích và chiều dài lưu vực: 𝐅 𝐁= 𝐋 𝐥𝐯 Với, F là diện tích lưu vực (km²), Llv là chiều dài lưu vực (km). 17
  18. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Chiều rộng bình quân lưu vực hồ Trọt Hóp (Quảng Bình)  Diện tích lưu vực: 4,50 (km²); Chiều dài lưu vực: 3,51 (km); Chiều rộng bình quân lưu vực: 1,28 (km) 18
  19. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Bài tập 2  Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp đường phân thủy (màu đỏ), sông suối (màu lục), điểm a (2, 4), b (4, 4) lần lượt nằm trên đường chiều dài dòng chảy lớn nhất của lưu vực A, B.  Tính chiều dài, chiều rộng bình quân của từng lưu vực A, B, C, D?  Tính chiều dài, chiều rộng bình quân của lưu vực đến cửa xả của lưu vực D? Y a b 4 A B 3 2 C 1 D 0 1 2 3 4 5 X 19
  20. Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Đặc điểm lưu vực Các đặc điểm địa mạo - Hình dạng lưu vực  Phản ánh cách dòng chảy sẽ “hội tụ lại” ở cửa xả, ảnh hưởng đến hình dạng của đồ thị thủy văn lưu vực.  Dòng chảy trong lưu vực tròn sẽ đến cửa xả nhanh hơn và cùng một lúc, dẫn đến lưu lượng đỉnh lũ lớn hơn. Lưu lượng (m³/s) Thời gian (giờ) 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2