Nguyên lý thủy văn ( NXB ĐH Quốc gia Hà Nội ) - Chương mở đầu

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

93
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trái đất, một hành tinh xanh, nơi có ba phần tbề mặt đợc bao phủ bởi nớc và là hành tinh duy nhất trong hệ mặt trời có nớc tồn tại với số lợng lớn. Một số hành tinh khác cũng có chứa nớc nhng chúng đã không đợc sử dụng. Vào tháng 3 năm 1998, tầu thăm dò không ngời lái của cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA), Lunar Prospector, đã đã thu thập đợc bằng chứng rằng có khoảng 300 triệu tấn nớc trên bề mặt của Mặt Trăng. Mặc dù chúng tồn tại ở dạng băng nhng có lẽ chúng sẽ có ý nghĩa đối với các nhà thám hiểm Mặt Trăng...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nguyên lý thủy văn ( NXB ĐH Quốc gia Hà Nội ) - Chương mở đầu

®¹i häc quèc gia hµ néi Trêng ®¹i häc khoa häc tù nhiªn Nguyªn lý thñy v¨n R.C. ward and M. Robinson Ngêi dÞch: NguyÔn V¨n TuÇn NguyÔn §øc H¹nh 6
Môc lôc Trang Lêi më ®Çu Môc lôc Ch¬ng 1 Giíi thiÖu 5 1.1. Giíi thiÖu chung vÒ níc 5 1.2. Sù thay ®æi tù nhiªn cña thuû v¨n 7 1.3. Chu tr×nh vµ hÖ thèng thuû v¨n 9 1.4. C¸c qu¸ tr×nh tù nhiªn trong thuû v¨n 11 17 Ch¬ng 2 Gi¸ng thuû 2.1. Më ®Çu vµ c¸c kh¸i niÖm 17 2.2. Nh÷ng c¬ chÕ h×nh thµnh gi¸ng thuû 20 2.3. Ph©n bè kh«ng gian chung cña gi¸ng thuû 23 2.4. §o ®¹c gi¸ng thuû 25 2.5. Nh÷ng biÕn ®æi theo thêi gian cña sè liÖu gi¸ng thuû 36 2.6. Ph©n tÝch sè liÖu gi¸ng thuû 42 2.7. Nh÷ng khÝa c¹nh thuû v¨n häc vÒ tuyÕt 52 2.8. Nh÷ng t¸c ®éng cña con ngêi tíi ph©n bè cña gi¸ng thuû 57 61 Ch¬ng 3 Sù gi÷ níc trªn lu vùc 3.1. Giíi thiÖu vµ ®Þnh nghÜa 61 3.2. Sù chÆn níc vµ c©n b»ng níc 61 3.3. §o ®¹c sù gi÷ níc 66 70 3.4. Nh÷ng nh©n tè t¸c ®éng ®Õn tæn thÊt do chÆn níc cña th¶m thùc vËt 72 3.5. Nh÷ng tæn thÊt do chÆn níc cña c¸c lo¹i th¶m thùc vËt kh¸c nhau 3.6. M« h×nh hãa sù chÆn níc 77 3.7. Sù chÆn tuyÕt 83 3.8. Sù l¾ng ®äng níc cña m©y 85 87 Ch¬ng 4 Bèc h¬i 87 4.1. Kh¸i niÖm vÒ bèc h¬i 4.2. Qu¸ tr×nh bèc h¬i 88 4.3. ¦íc tÝnh bèc h¬i 93 4.4. Bèc h¬i tõ c¸c bÒ mÆt kh¸c nhau 97 4.5. Thµnh phÇn bèc h¬i tõ líp phñ thùc vËt 108 4.6. M« h×nh hãa bèc h¬i 114 4.7. Sù ph¸t triÓn hiÓu biÕt cña qu¸ tr×nh bèc h¬i 122 7
127 Ch¬ng 5 Níc ngÇm 5.1. Giíi thiÖu vµ c¸c ®Þnh nghÜa 127 5.2. C¬ së ®Þa lý 129 5.3. C¸c tÇng ngËm níc cã ¸p vµ kh«ng ¸p 130 5.4. Tr÷ lîng níc ngÇm 132 5.5. Sù chuyÓn ®éng cña níc ngÇm 141 5.6. Níc ngÇm trong c¸c ®¸ uèn nÕp vµ ®øt g·y 160 166 Ch¬ng 6 Níc trong ®Êt 6.1. Giíi thiÖu 166 166 6.2. Nh÷ng ®Æc tÝnh vËt lý cña c¸c lo¹i ®Êt ¶nh hëng ®Õn níc trong ®Êt 6.3. Lîng tr÷ cña níc trong ®Êt 168 6.4. Sù di chuyÓn cña níc trong ®Êt 181 197 6.5. Ho¹t ®éng cña níc trong ®Êt díi c¸c ®iÒu kiÖn trong c¸nh ®ång 210 Ch¬ng 7 Dßng ch¶y mÆt 7.1. Giíi thiÖu chung 210 7.2. Dßng ch¶y nhanh vµ dßng ch¶y ngng trÖ 211 7.3. C¸c nguån vµ c¸c thµnh phÇn cña dßng ch¶y 212 7.4. Nh÷ng sù biÕn ®æi sù kiÖn c¬ b¶n 216 7.5. Nh÷ng sù biÕn ®æi dßng ch¶y hµng ngµy 233 236 7.6. Sù biÕn ®æi dµi h¹n cña dßng ch¶y vµ tÝnh biÕn thiªn dßng ch¶y 7.7. Dßng ch¶y cùc h¹n 240 7.8. Dßng ch¶y tõ nh÷ng vïng cã tuyÕt phñ 250 256 Ch¬ng 8 ChÊt lîng níc 8.1. Giíi thiÖu vµ nh÷ng ®Þnh nghÜa 256 8.2. C¸c qu¸ tr×nh quy ®Þnh thµnh phÇn ho¸ häc cña níc 261 8.3. C¸c chÊt hoµ tan khÝ quyÓn 264 8.4. Sù ng¨n gi÷ vµ sù bèc h¬i 271 8.5. Níc trong ®Êt vµ níc ngÇm 272 8.6. Dßng ch¶y mÆt 286 8.7. KÕt luËn 297 299 Ch¬ng 9 Lu vùc thu níc vµ thuû v¨n toµn cÇu 9.1. Giíi thiÖu chung 299 9.2. M« h×nh bån thu níc 302 9.3. Nghiªn cøu c©n b»ng níc vµ lu vùc ®îc lùa chän 310 9.4. Bªn ngoµi giíi h¹n lu vùc: Thuû v¨n toµn cÇu 319 328 Tµi liÖu tham kh¶o 8
Lêi ngêi dÞch Níc lµ mét tµi nguyªn thiªn nhiªn quý gi¸ vµ ®îc ®¸nh gi¸ nh nh÷ng tµi nguyªn thiªn nhiªn kh¸c: nh vµng, nh ñu khÝ, nh s¾t,.. vµ thËm chÝ nã cßn ®îc ®¸nh gi¸ quý h¬n c¸c tµi nguyªn thiªn nhiªn kh¸c, ®Æc biÖt ®èi víi vïng kh« h¹n nh Ch©u Phi, Trung §«ng. ChÝnh v× vËy Liªn hîp quèc ®· lÊy ngµy 22 th¸ng 3 hµng n¨m lµm ngµy Tµi nguyªn níc thÕ giíi. DÇu khÝ, vµng lµ tµi nguyªn thiªn nhiªn quý gi¸ ®îc mäi ngêi thõa nhËn nhng kh«ng cã ngµy vµng thÕ giíi, dÇu khÝ thÕ giíi. ChÝnh v× vËy viÖc nghiªn cøu c¸c quy luËt c¬ b¶n cña tµi nguyªn níc, ®¸nh gi¸ tµi nguyªn níc vµ ®Ò ra ph¬ng thøc sö dông bÒn v÷ng tµi nguyªn níc lµ mét vÊn ®Ò hÕt søc quan träng. QuyÓn Nguyªn lý thñy v¨n cña R.C. Ward vµ M. Robinson ë quèc gia §an M¹ch do nhµ xuÊt b¶n MC Graw-Hill Publishing Company xuÊt b¶n n¨m 2000 sÏ cung cÊp c¸c kiÕn thøc rÊt hiÖn ®¹i cña ph¬ng t©y ®Ó nghiªn cøu c¸c quy luËt c¬ b¶n cña tµi nguyªn níc. C¸c kiÕn thøc c¬ b¶n vµ míi cña quyÓn Nguyªn lý thñy v¨n ph¬ng t©y nµy sÏ lµm s¸ng tá xu thÕ míi trong bíc ®Çu nghiªn cøu thñy v¨n. Chóng ta ®· nhiÒu n¨m d¹y m«n Thñy v¨n ®¹i c¬ng. C¸c kiÕn thøc cña quyÓn Nguyªn lý thñy v¨n sÏ gióp sÏ gióp chóng ta c¸c ý tëng ®æi míi néi dung ®µo t¹o ë trêng Khoa häc tù nhiªn còng nh ë ViÖt Nam. V× lý do ®ã, chóng t«i – nh÷ng ngêi dÞch c¶m thÊy hÕt søc cÇn thiÕt dÞch quyÓn s¸ch nµy nh»m phôc vô cho c¸c thÇy c« vµ sinh viªn ngµnh thñy v¨n còng nh sinh viªn khoa häc tr¸i ®Êt. QuyÓn s¸ch nµy cã 9 ch¬ng. Ch¬ng 1: Giíi thiÖu Ch¬ng 2: Ma Ch¬ng 3: Sù gi÷ níc trªn lu vùc khi ma Ch¬ng 4: Bèc h¬i Ch¬ng 5: Dßng ch¶y ngÇm Ch¬ng 6: Níc trong ®Êt Ch¬ng 7: Dßng ch¶y mÆt Ch¬ng 8: ChÊt lîng níc Ch¬ng 9: Thñy v¨n lu vùc vµ thñy v¨n toµn cÇu §Ó hoµn thµnh dÞch 9 ch¬ng cña Nguyªn lý thñy v¨n nµy ®· cã sù ph©n c«ng dÞch nh sau: PGS. TS NguyÔn V¨n TuÇn dÞch c¸c ch¬ng 1; ch¬ng 2; ch¬ng 3; ch¬ng 4; ch¬ng 9. NCS NguyÔn §øc H¹nh dÞch c¸c ch¬ng 5, ch¬ng 6, ch¬ng 7 vµ ch¬ng 8. Do thêi gian h¹n chÕ vµ kiÕn thøc cã chç ®Ó chuyÓn t¶i sang ng«n ng÷ tiÕng ViÖt cßn gÆp khã kh¨n. Do ®ã chóng t«i – nh÷ng ngêi dÞch mong quý ®äc gi¶ gãp ý kiÕn cho chóng t«i. Xin ch©n thµnh c¶m ¬n. Ngêi dÞch 9
Lêi nãi ®Çu Tr¸i ®Êt, mét hµnh tinh xanh, n¬i cã ba phÇn t bÒ mÆt ®îc bao phñ bëi níc vµ lµ hµnh tinh duy nhÊt trong hÖ mÆt trêi cã níc tån t¹i víi sè lîng lín. Mét sè hµnh tinh kh¸c còng cã chøa níc nhng chóng ®· kh«ng ®îc sö dông. Vµo th¸ng 3 n¨m 1998, tÇu th¨m dß kh«ng ngêi l¸i cña c¬ quan hµng kh«ng vò trô Mü (NASA), Lunar Prospector, ®· ®· thu thËp ®îc b»ng chøng r»ng cã kho¶ng 300 triÖu tÊn níc trªn bÒ mÆt cña MÆt Tr¨ng. MÆc dï chóng tån t¹i ë d¹ng b¨ng nhng cã lÏ chóng sÏ cã ý nghÜa ®èi víi c¸c nhµ th¸m hiÓm MÆt Tr¨ng trong t¬ng lai, lîng níc nµy chØ chiÕm mét phÇn rÊt nhá so víi tæng lîng níc trªn tr¸i ®Êt (khoảng 138x109 triÖu tÊn) vµ nã chØ duy tr× ®îc dßng ch¶y b×nh qu©n cña s«ng Lune ë t©y b¾c níc Anh trong kho¶ng 100 ngµy. Bëi v× tr¸i ®Êt cña chóng ta chñ yÕu lµ níc nªn kh«ng cã g× lµ đáng ng¹c nhiªn khi nh÷ng nghiªn cøu vÒ thuû v¨n häc ®îc ph¸t triÓn c¶ trong thùc nghiÖm vµ lü thuyÕt. Nh÷ng hiÓu biÕt s¬ khai vÒ níc ®îc ph¸t triÓn ®éc lËp bëi nh÷ng ngêi ®Þa ph¬ng ®Ó cè g¾ng quan lÝ vµ ®iÒu khiÓn nã. MÆc dï níc tån t¹i rÊt phong phó trªn tr¸i ®Êt nhng l¹i ph©n bè kh«ng ®Òu theo kh«ng gian vµ thêi gian. Hoµn lu níc mµ cã sù liªn hÖ mËt thiÕt víi c¸c vßng tuÇn hoµn cña khÝ quyÓn vµ ®¹i d¬ng lµ mét thµnh phÇn quan träng trong cç m¸y n¨ng lîng tr¸i ®Êt. §éng lùc hiÖn t¹i cho sù ph¸t triÓn cña thuû v¨n häc thùc sù ®Õn tõ sù quan t©m ngµy cµng t¨ng vÒ nh÷ng biÕn ®æi cña thêi tiÕt vµ sù thay ®æi cña khÝ hËu còng nh sù liªn ®íi víi hoµn lu níc toµn cÇu. Nguån níc rÊt cÇn thiÕt cho cuéc sèng nhng nh÷ng sù biÕn ®æi bÊt thêng cña nã mang ®Õn c¸c ®ît thiªn tai nh lµ lò lôt vµ h¹n h¸n. Do ®ã viÖc qu¶n lý vµ chØnh trÞ nguån níc ®· trë thµnh mèi quan t©m toµn cÇu, thËm trÝ nã ®îc xem lµ mét vÊn ®Ò cÊp b¸ch nhÊt hiÖn nay. Trong t¬ng lai, khi d©n sè thÕ giíi tiÕp tôc t¨ng, nh÷ng ¸p lùc vÒ viÖc cung cÊp vµ sö dông nguån níc còng sÏ t¨ng, vµ trong h¬n nöa thÕ kû tíi nh÷ng khu vùc kh«ng ®îc cung cÊp ®ñ níc sÏ ngµy cµng t¨ng trªn thÕ giíi. V× vËy sù nghiªn cøu vÒ thuû v¨n häc trë nªn quan träng h¬n so víi trong qu¸ khø vµ ch¾c ch¾n r»ng trong lÇn t¸i b¶n nµy sù nghiªn cøu vÒ hoat ®éng cña c¸c qu¸ tr×nh thuû v¨n lµ ®· ®îc cËp nhËt vµ c¶i tiÕn rÊt chi tiÕt h¬n rÊt nhiÒu so víi phiªn b¶n ®Çu tiªn c¸ch ®©y 30 n¨m. C¸c qu¸ tr×nh thuû v¨n, vµ sù nghiªn cøu ho¹t ®éng cña chóng ®îc th¶o luËn chÝnh trong cuèn s¸ch nµy. MÆc dï Ên b¶n míi nµy cha cã nh÷ng thay ®æi ®¸ng kÓ vÒ mÆt cÊu tróc, víi nhiÒu ch¬ng dµnh ®Ó tr×nh bµy c¸c thµnh phÇn chÝnh cÊu thµnh nªn chu tr×nh thuû v¨n, c¸c vÊn ®Ò träng t©m ®· ®îc cËp nhËt ®Çy ®ñ vµ ®îc biªn tËp l¹i chi tiÕt h¬n. Thªm vµo ®ã, víi c¸c yªu cÇu chung, mét ch¬ng kÕt luËn cña “Lu vùc cÊp níc vµ vïng kÕ tiÕp” ®· ®îc thªm vµo ®Ó bæ xung cïng c¸c ý tëng mµ ®· ®îc 10
ph¸t triÓn xuyªn suèt cuèn s¸ch. ë cuèi mçi ch¬ng ®Òu cã c¸c c©u hái vµ bµi tËp cho sinh viªn cã thÓ «n tËp lai. V× trong c¸c Ên b¶n tríc ®©y chóng t«i ®· tæng hîp rÊt nhiÒu s¸ch xuÊt b¶n tríc ®ã, còng nh c¸c b¸o c¸o trong mét sè cuéc héi th¶o tríc ®©y, v× vËy cuèn s¸ch nµy rÊt tèt cho nh÷ng ngêi ®äc muèn t×m hiÓu vÒ tõng chñ ®Ò cô thÓ mét c¸ch chi tiÕt h¬n. Tuy nhiªn, ch¾c ch¾n r»ng sù tæng hîp, chän lùa c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu cña chóng t«i mang tÝnh c¸ nh©n vµ trong mét sè vÊn ®Ò cô thÓ chØ lµ mét phÇn nhá c¸c b¸o c¸o vµ c¸c t¹p chÝ cã liªn quan. Nhng ngµy nay chóng ta cã thÓ thu thËp ®îc mét sè tµi liÖu kh¸c th«ng qua ®Üa CD ho¨c Internet. Khi Ên b¶n ®Çu tiªn ®îc ph¸t hµnh th× ngêi ta cho r»ng nhiÒu ngêi ®äc cã thÓ t×m thªm nguån th«ng tin tõ b¸o ®iÖn tö vµ c¸c t¹p chÝ trùc tuyÕn. Chóng t«i göi lêi c¸m ¬n ch©n thµnh tíi nh÷ng ngêi b¹n, ®ång nghiÖp trªn thÕ giíi ®· gãp ý cho chóng t«i trong suèt nh÷ng n¨m qua vÒ nh÷ng khiÕm khuyÕt tõ nh÷ng Ên b¶n ®Çu tiªn vµ gãp ý nh÷ng c¸ch thøc ®Ó chóng t«i c¶i tiÕn trong Ên b¶n lÇn thø t nµy. Chóng t«i còng xin göi lêi c¶m ¬n tíi tÊt c¶ nh÷ng ngêi ®É ®äc b¶n th¶o b»ng tay, ®Æc biÖt lµ Ian Calder, Duncan Faulkner, Jonh Gash, Martin Hendriks, Duncan Reed vµ Jonh Roberts, lµ nh÷ng ngêi ®· cã nh÷ng phª b×nh cô thÓ ®Ó lµm t¨ng chÊt lîng cña lµn t¸i b¶n nµy. TÊt nhiªn quÊn s¸ch nµy kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt vµ chóng t«i chÞu hoµn toµn tr¸ch nhiÖm. Roy Ward vµ Mark Robinson 11