smallcat_lovely_lovely
New Member
Download miễn phí Ebook Mô hình mưa - Dòng chảy
Mô hình quan niệm phác hoạ về việc miêu tả một phổ rộng khả năng phản ứng
thủy văn có thể xảy ra trong các môi trường khác nhau hay thậm chí, trong các phần
khác nhau của cùng một lưu vực trong các thời điểm khác nhau. Theo truyền thống
thường có sự khác biệt giữa các khái niệm khác nhau về phản ứng lưu vực căn cứ trên
sự ưu thế của một số quá trình so với các quá trình khác, ví dụ, mô hình Horton, trong
đó dòng chảy được tạo thành bởi cơ chế vượt thấm tất cả trên sườn dốc (hình 4.4.a). Mô
hình này được đặt tên Robert E.Horton (1875-1945), một nhà thuỷ văn nổi tiếng người
Mỹ (ông có thể là nhà thuỷ văn hiện đại duy nhất mà có một thác nước mang tên
mình), người đã làm việc vừa như một nhà khoa học thủy văn vừa như một nhà tư
vấn. Chắc ông không nghĩ rằng có thể có được sự nhất trí rộng rãi như vậy về quan
điểm vượt thấm. Mặc dù thường xuyên sử dụng quan điểm vượt thấm như là một
phương pháp tính toán tổng lượng dòng chảy từ mưa (Horton 1933), ông cũng có một
phòng thí nghiệm thủy văn trong khu vườn của mình ở Voorheesville, bang Newyork
(Horton, 1936), ở đó rõ ràng không quan trắc được dòng chảy tràn vượt thấm thường
xuyên. Horton là một nhà khoa học tuyệt vời đã công bố các bài báo về các hiện tượng
phổ biến khí tượng và thủy văn. Mô hình quan niệm của ông rõ ràng liên quan đến
một phạm vi rộng của các quá trình hơn là mô hình bây giờ mang tên ông (xem ví dụ,
quá trình mô tả trong Horton,1942).
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ừ từ. Lượng trữthường cao hơn và nước ngầm sẽ tiếp cận bề mặt trong vùng ven sông đáy thung lũng,
một phần vì dòng chảy xuôi dốc, đặc biệt nơi có sự hội tụ dòng chảy trong các chỗ
20
trũng sườn dốc. Lượng trữ trong vùng ven sông cũng có thể được duy trì bởi dòng chảy
trở lại từ các lớp sâu hơn (Huff 1982, Genereux 1993), nhưng cũng vì các lớp đất có
khuynh hướng sâu hơn trong đáy thung lũng (Piriol,1997). Tổn thất của nước bởi bốc
hơi sẽ có hiệu quả lớn hơn hay nhỏ hơn trong profile của lượng trữ phụ thuộc vào mưa,
khí hậu, dạng lớp phủ và độ sâu của rễ cây. Rất nhiều thực vật có thể hút nước từ độ
sâu đáng kể với rễ xuyên tới hàng chục mét vào trong đất, khe đá và đường dẫn của rễ
cũng hoạt động như một đường đi cho nước thấm (Cây Jawatt của Tây Australia).
Thực vật loại háo nước (như cây gỗ Cotton ở miền Tây Mỹ) sẽ hút nước trực tiếp từ
phần thấp của dòng chảy ngầm. Sự bốc hơi và quá trình tiêu thoát nước là quan trọng
trong việc kiểm soát các điều kiện trước khi mưa.
Các điều kiện trước cũng như thể tích và cường độ mưa (hay tuyết) là quan trọng
trong việc điều tiết các quá trình lưu vực phản ứng với lượng mưa và tỷ lệ của thể tích
đầu vào xuất hiện trong dòng sông như là một phần của thủy đồ (hình 1.13 b). Trừ khi
dòng chảy là tạm thời, thường có một phản ứng từ lượng mưa trực tiếp vào kênh và
vùng ven sông. Mặc dù chiếm diện tích nhỏ của lưu vực (khoảng 1-3%) vùng này có
thể là một đóng góp quan trọng vào thủy đồ của lưu vực và mưa với hệ số dòng chảy
thấp. Thậm chí trong dòng chảy tạm thời, dòng chảy mặt thường bắt đầu trước tiên
trong lòng dẫn nhỏ. Quy mô lưới sông nói chung sẽ mở rộng các vùng đầu nguồn khi
mực tiếp diễn mưa và trong suốt mùa mưa sẽ lớn hơn mùa khô (xem Hewlet,1974).
Các đầu vào mưa và tuyết không đều theo không gian, nhưng có thể chỉ ra sự biến
đổi nhanh về cường độ và thể tích trên một khoảng cách tương đối ngắn, đặc biệt trong
các điều kiện đối lưu (Newson 1980, Smith 1996, Goodrich 1997). Sự thay đổi ở mực
nước ngầm sau khi cấu trúc mưa bị ảnh hưởng bởi lớp phủ có thể lớn hơn. Một phần
lượng mưa có thể rơi trực tiếp vào đất như là xuyên trực tiếp. Một phần lượng mưa
khác sẽ bị giữ lại và bốc hơi từ lớp phủ vào không khí. Lượng bốc hơi của nước bị giữ
lại có thể xảy ra thậm chí suốt con lũ, đặc biệt từ lớp phủ nhám, trong điều kiện gió,
khi không khí không bão hòa nước. Sự khác nhau đến 30% giữa mưa tới và mưa xuyên
xuống đã đo được ở lưu vực Địa Trung Hải ngay cả khi mưa lớn (Lloren, 1997). Lượng
mưa còn lại sẽ chảy nhỏ giọt từ lớp phủ thực vật như xuyên qua hay chảy xuống các
nhánh, thân và như là dòng chảy từ thân cây. Quá trình sau có thể là quan trọng đối
với một số thực vật vì 10% hay nhiều hơn lượng mưa tới lại có thể chảy vào đất như
dòng chảy nhánh, kết quả trong sự tập trung cục bộ của nước ở cường độ cao hơn
nhiều lượng mưa tới. Một số thực vật như ngô có cấu trúc để chuyển nước xuống gốc
theo cách này.
Cường độ tuyết sẽ biến đổi theo cao trình và làm ảnh hưởng đến nhiệt độ không
khí và bức xạ đi vào lớp tuyết. Lượng nước tương đương của khối tuyết có thể biến đổi
đột ngột theo không gian, tính đến hiệu quả của gió thổi trong suốt thời gian tuyết rơi
và sau khi lớp tuyết được hình thành do ảnh hưởng của địa hình và lớp phủ thực vật.
Nhiều lớp tuyết sâu hơn thường tìm thấy trong chỗ khuất gió hay đỉnh núi, một đặc
điểm đã được nhắc đến trong lưu vực Rayuols Greek ở Pdero và một vài nơi khác (xem
Bathurst và Cooley,1996, phần 5.3). Điều này cũng có thể ảnh hưởng trở lại trong đó lớp
tuyết sâu hơn có thể mang đến lượng nước lớn hơn cho thực vật, làm cho nó phát triển
nhanh hơn và trong trường hợp của cây cối, lượng tuyết lớn hơn bị cuốn đi theo gió.
21
Ngay khi nước mưa hay tuyết chạm tới đất nó sẽ bắt đầu thấm vào mặt đất, loại
trừ trong vùng đất không thấm hay trơ đá, trên vùng đất hoàn toàn đóng băng hay
một số bề mặt nhân tạo ở đó dòng chảy bắt đầu hầu như ngay lập tức. Cường độ và
lượng thấm sẽ bị giới hạn bởi mực nước cục bộ, cường độ xuyên qua hay thẩm thấu và
khả năng thấm của đất. ở đâu mà cường độ mưa vượt quá khả năng thấm của đất thì
dòng chảy tràn trên mặt sẽ hình thành. Đất có xu hướng không đồng nhất địa phương
trong các đặc tính của nó. Vì vậy, khả năng thấm và tỷ lệ dòng chảy tràn có thể khác
nhau đáng kể từ vị trí này đến vị trí khác (Loague và Kyria Klidinh, 1997). Trong
nhiều nơi trên bề mặt cây cỏ, mưa sẽ ít khi vượt khả năng thấm của đất cho đến khi
đất trở nên bão hoà ẩm. Ngoài ra ở nơi khả năng thấm vượt trội, vùng đất thấm là nhỏ
nhất hay lượng nước ban đầu là cao nhất sẽ bắt đầu và vì khả năng thấm có khuynh
hướng giảm đi với sự ẩm ướt tăng lên, sẽ mở rộng đến vùng khả năng thấm cao hơn.
Đất trống sẽ làm yếu đi sự hình thành dòng chảy vượt thấm vì năng lượng của hạt
mưa rơi có thế sắp xếp lại các hạt đất ở bề mặt và hình dạng vỏ bề mặt bịt kín một
cách hiệu quả những lỗ hổng lớn hơn (Roinkeng 1990, Smith 1999). Cây cỏ hay lớp
rác sẽ bảo vệ bề mặt và tạo ra kênh rễ có thể hoạt động như đường dẫn cho nước thấm.
Bề mặt trống của vật liệu đất phân tán đặc biệt để tạo thành lớp vỏ cứng và lớp vỏ
như thế, ngay khi hình thành, sẽ duy trì giữa các trận mưa trừ khi bị phá vỡ bởi cây
cỏ phát triển, bởi hoạt động tan băng, hoạt động của hệ động vật đất, trồng trọt hay
xói mòn. Các nghiên cứu về sự che phủ đất đã chỉ ra rằng, trong một số trường hợp, tỷ
lệ thấm sau khi điền trũng có thể tăng theo thời gian nhiều hơn là mong đợi từ kết
quả của độ sâu hố trũng đơn độc (Fox,1998). Điều này đã đưa đến nguyên nhân phá vỡ
hay xói mòn lớp vỏ.
Trong môi trường lạnh, cây cỏ có thể đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát
nhiệt độ lớp đất bị đông lạnh trước và trong lúc tạo ra một khối tuyết bằng cách kiểm
soát đồng thời cân bằng năng lượng cả ở bề mặt đất và phần bị cuốn trôi của lớp phủ
tuyết, thậm chí, trong một số trường hợp, xảy ra ở tháng muộn hơn (Stadler,1996).
Đáng lưu ý là một lớp đất cày bị đông lạnh là không thấm được. Điều này thường hạ
thấp một ít tiềm năng thấm trong lúc đông lạnh, nhưng quá trình tan băng mùa cũng
có thể đưa đến phá vỡ lớp vỏ bề mặt và làm tăng khả năng thấm (Skhumm,1956).
Hiệu quả của việc làm lạnh phụ thuộc vào lượng ẩm của đất và độ dài thời kỳ lạnh.
Thậm chí ở đâu băng lan rộng, khả năng thấm có thể cao thêm.
Từ lâu đã suy đoán rằng, trong thời gian bề mặt điền trũng được mở rộng, sự giữ
lại không khí và áp suất hình thành bên trong đất có thể có một hiệu quả đáng kể đến
tỷ lệ thấm. Điều này đã được chỉ ra trong phòng thí nghiệm (Wang,1995)...