TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN | BỘ MÔN GIS & TÀI NGUYÊN
Thủy văn trên lưu vực
(Watershed hydrology)
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Quản lý lưu vực
1
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Nội dung

Khái niệm (Concepts)
 Thủy
văn (Hydrology)
 Thủy
văn lưu vực (Watershed hydrology)
 Chu

trình thủy văn (Hydrology cycle)
Các quá trình thủy văn (Hydrologic processes)
 Lượng
 Bốc

mưa (Rainfall)
thoát hơi (Evapotranspiration)
 Thấm
nước (Infiltration)
 Dòng
chảy (Runoff)
Phương pháp ước tính dòng chảy (Runoff estimation method)
 Phương
pháp số hiệu đường cong (Curve Number)
 Phương
pháp hợp lý (Rational method)
2
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Khoa học về nước

4 quyển của Trái đất và 4 ngành khoa học
Khoa học
khí quyển
Địa chất
(Khí quyển)
LITHOSPHERE
(Thạch quyển)
Thủy văn
Hải dương học
Khoa học
về nước
Sinh học
(Sinh quyển)
(Thủy quyển)
3
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Thủy văn là gì?
Nước
(hydro)
Nghiên cứu
(logy)
Nghiên cứu sự phân bố và vận động của nước cả trên và dưới
bề mặt Trái đất, cũng như tác động của con người đối với số
lượng, chất lượng của nguồn nước.
(Hydrology is the study of the distribution and movement of water both on
and below the Earth’s surface, as well as the impact of human activity on
water availability and conditions)
học liên quan đến các đặc điểm không-thời gian về số lượng và chất lượng
của nước, bao gồm sự xuất hiện, phân bố, vận động, lưu trữ của nó.
 Khoa
4
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Phân nhánh của thủy văn (TV)

TV toàn cầu (Global hydrology)

TV lưu vực (Watershed hydrology)

TV sông (River hydrology)

TV hồ (Lake and reservoir hydrology)

TV nước dưới đất (Groundwater hydrology)

TV băng (Glacier hydrology)

Khí tượng TV (Hydrometeorology)

TV sinh thái (Eco-hydrology)

TV đất ngập nước (Wetland hydrology)

TV cửa sông và ven biển (Estuarine and coastal hydrology)

Thời gian
Giờ
Ngày
Tháng
Mùa
Năm
5
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Thủy văn lưu vực là gì?

Nghiên cứu sự phân bố và vận động của nước trong lưu vực.

Lưu vực là đơn vị đất đai để mô tả, phân tích dữ liệu trong thủy văn.
Lâm phần  Lâm nghiệp
Đồng ruộng  Nông nghiệp
Thành phố  Quản lý đô thị
6
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Chu trình thủy văn là gì?

Nước vận động trong hệ thống, theo chu trình thủy văn (vòng tuần hoàn nước).
Tập hợp các yếu tố/ thành phần
có liên quan/ phụ thuộc lẫn nhau
tạo thành một thể thống nhất.
Giáng
thủy
Thoát
hơi
Thấm
nước
Lưu lượng
dòng chảy
Bốc
hơi
Chuyển động của nước giữa khí quyển,
bề mặt đất và tầng chứa nước ngầm, bao
gồm nhiều quá trình vật lý, hóa học và
sinh học tương tác với nhau.
15 km
trong
khí
quyển
THỦY
QUYỂN
5 km
trong
thạch
quyển
Nước tồn tại không liên tục, ở trên, gần bề
mặt đất, ở cả 3 thể: rắn (băng tuyết), lỏng
(nước mặt, nước ngầm lưu giữ trong đất đá),
khí (hơi nước trong khí quyển).
Các quá trình chính liên quan đến vận động
của nước: giáng thủy, bốc hơi, thoát hơi, thấm
nước, dòng chảy và lưu lượng dòng chảy.
7
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Nguồn năng lượng chính cho chu trình thủy văn

ở


Cân bằng năng lượng toàn cầu (%)
Năng lượng Mặt trời
dạng nhiệt năng.
Đặc biệt là sự mất nhiệt từ bề mặt
Trái đất (chiếm 31% năng lượng
Mặt trời đến Trái đất) dưới dạng:
 nhiệt
ẩn (24%),
 nhiệt
hiện (7%).
Cùng với lực hấp dẫn, năng lượng
Mặt trời:
cho nước di chuyển khi bốc
hơi và thoát hơi nước từ đại
dương, mặt đất vào khí quyển,
Sóng ngắn  Bức xạ đi (%) 
Bức xạ
đến
Hấp thụ bởi
hơi nước,
bụi, ozone
tụ và giáng thủy từ khí
quyển xuống mặt đất, và
dòng chảy sông suối và dòng
chảy ngầm từ mặt đất ra đại
dương.
Sóng dài
Tán xạ ngược
bởi không khí
Phản xạ từ
mây
 giữ
 ngưng
KHÔNG GIAN
Hấp thụ
bởi mây
Phản xạ từ
mặt đất
Phát xạ
bởi mây
Phát xạ bởi
hơi nước,
CO2, ozone
KHÍ QUYỂN
Hấp thụ bởi
mây, hơi
nước, CO2,
ozone
Nhiệt ẩn
Nhiệt hiện
 tạo
Hấp thụ bởi mặt đất
Bức xạ sóng dài
MẶT ĐẤT
8
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Chu trình thuỷ văn toàn cầu

Vòng tuần hoàn của nước quanh Trái đất.

Hệ thống kín:
Chỉ trao đổi năng lượng với môi trường
bên ngoài, không thể trao đổi vật chất.
quá trình liên kết với nhau, không có đầu vào, đầu ra với
bên ngoài (không có nước đi vào, đi ra ngoài Trái đất).
Môi trường
bên ngoài
Năng lượng
 Các
Hệ thống kín
 Lượng
nước toàn cầu là hữu hạn và không đổi (bảo toàn
khối lượng).
bố lượng nước toàn cầu thay đổi theo không gian
(vùng khí hậu), thời gian, và trạng thái tồn tại (rắn, lỏng, khí).
 Phân

Vật chất
Chi phối bởi năng lượng mặt trời và thế năng hấp dẫn.
 Năng
lượng mặt trời ở dạng nhiệt.
Bốc hơi
Ngưng tụ
 Thế
năng hấp dẫn làm cho dòng chảy di chuyển xuống dốc
đi vào sông suối, và mưa rơi xuống đất.
9
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
10
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Chu trình thuỷ văn toàn cầu
0,001%
2%
Lắng đọng
Tích tụ
Hấp thụ của cây
<0,01%
97%
<1%
11
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Chu trình thiếu nước
Mưa
Thờ ơ
Hạn hán
Nhận thức
Quan tâm
Hoảng loạn
12
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Chu trình thuỷ văn lưu vực

Vòng tuần hoàn của nước trên lưu vực.

Hệ thống mở:
Trao đổi cả vật chất, năng lượng với
môi trường xung quanh
vào: giáng thủy (mưa, tuyết, mưa đá và mưa tuyết), dòng
chảy ngầm từ lưu vực liền kề và năng lượng mặt trời cho bốc
hơi.
Môi trường
bên ngoài
Năng lượng
 Đầu
ra: bốc hơi từ mặt đất, thoát hơi từ thực vật, dòng chảy
ra biển, thẩm thấu vào tầng đá và bể chứa dưới đất.
Hệ thống mở
 Đầu
 Lưu
trữ: sông, hồ, sông băng, nước trong đất, nước ngầm,
nước tích tụ trên thực vật, công trình kiến trúc sau mưa.
 Di
Vật chất
chuyển: thấm nước, thẩm thấu, dòng chảy mặt.
Bốc hơi
Ngưng tụ
13
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Chu trình thuỷ văn lưu vực
Bốc thoát
hơi
Năng lượng
Mặt trời
Giáng thủy
Nước
tích tụ
Thấm
nước
Nước trong đất
Tầng không
bão hòa
Tầng bão
hòa
Tầng ngăn
Tầng nước
ngầm sâu
Dòng chảy
mặt
Dòng chảy
sát mặt
Bốc hơi
Tầng rễ cây
Thẩm
thấu
Nước ngầm
Dòng chảy
ngầm
Sông
Dòng chảy ra biển
Dòng chảy ngầm
từ lưu vực liền kề
Thẩm thấu
Thẩm thấu vào tầng nước ngậm sâu
(tầng đá và bể chứa dưới đất)
14
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Bài tập 1
1.
2.
Đâu KHÔNG phải là một thành phần
của chu trình thủy văn lưu vực?
3.
Đâu là kho chứa nước lớn nhất
trong chu trình thủy văn toàn cầu?
A.
Bốc hơi nước
A.
Đại dương
B.
Thoát hơi nước
B.
Khí quyển
C.
Lượng mưa
C.
Băng tuyết
D.
Bồi lắng
D.
Nước ngầm
Vai trò của quá trình thấm nước
trong thủy văn lưu vực?
4.
Sự chuyển động đi xuống của nước
qua đất đá ở dưới mặt đất gọi là gì?
A.
Chống xói mòn
A.
Thấm nước
B.
Tăng lưu lượng dòng chảy
B.
Bốc hơi
C.
Bổ sung nước dưới đất
C.
Thoát hơi
D.
Giảm bốc thoát hơi nước
D.
Thẩm thấu
15
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Lượng mưa

Ngưng tụ là sự chuyển pha của nước từ dạng khí
sang dạng lỏng. Quá trình này giải phóng năng
lượng dưới dạng nhiệt ẩn và cần thiết để tạo ra
lượng mưa.

Đối với phần lớn Trái đất, lượng mưa là
yếu tố quan trọng nhất kiểm soát
chu trình thủy văn cục bộ.
Nhiệt ẩn là năng lượng cần thiết để
chuyển trạng thái của một chất từ pha
này sang pha khác mà không làm thay
đổi nhiệt độ của nó.
Rắn
+ 80 calo
Tan chảy
Khí
+ 540 calo
+ 100 calo
Làm nóng
Đóng băng
Calo là lượng năng lượng nhiệt cần thiết để tăng
nhiệt độ của 1g nước lên 1°C.
Lỏng
Làm lạnh
- 100 calo
- 80 calo
Nhiệt ẩn cho tan chảy
– 80 calo
Bốc hơi
Ngưng tụ
- 540 calo
Nhiệt ẩn cho bốc hơi
– 540 calo
16
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Lượng mưa được hình thành như thế nào?

Trả lời các câu hỏi sau khi xem video:
https://www.youtube.com/watch?v=QC2x_RRnk8E&ab_channel=MinuteEarth
1.
Quá trình bay hơi nước được thực hiện bằng cách phá vỡ liên kết nào?
2.
Khi nước bay hơi, nó có hình dạng gì?
3.
4.
5.
Vì sao không khí ẩm nhẹ hơn không khí khô ở cùng thể tích, nhiệt độ và áp suất
không khí?
Khi phân tử nước ngưng tụ, nó giải phóng năng lượng dạng gì?
Tổng năng lượng giải phóng từ quá trình ngưng tụ tương đương bao nhiêu tấn
thuốc nổ TNT?
17
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Lượng mưa được hình thành như thế nào?
18
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Phương pháp đo lượng mưa

Thùng đo mưa (vũ kế) là gì?
 Thiết
bị đo độ sâu và cường độ mưa rơi trên một mặt phẳng mà không
xét đến thấm, chảy tràn hay bốc hơi.

Phân loại thùng đo mưa:
 Không
ghi (thủ công)
 Các quan sát được đo vào cuối 24 giờ hoặc ngắn hơn trong trận mưa.
 Không đo cường độ mưa theo các khoảng thời gian khác nhau trong ngày.
 Tự
ghi (tự động)
 Liên tục ghi lại thông tin về bắt đầu và kết thúc của trận mưa.
 Tính được cường độ mưa theo các khoảng thời gian khác nhau trong ngày.
19
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Thùng đo mưa không ghi (thủ công) và tự ghi (tự động)

Trạm Khí tượng Hải văn Trường Sa
20
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Mật độ trạm đo lượng mưa

Một trạm đo mưa chỉ đo lượng mưa
cho một khu vực nhất định.
 Nếu
số lượng trạm đo mưa ít tức là
diện tích hứng mưa của các trạm đo
mưa rất nhỏ so với diện tích ảnh
hưởng của bão thì lượng mưa ghi
nhận của các trạm đo ghi không đại
diện lượng mưa của khu vực đó.

Tối ưu số lượng trạm đo mưa để thu
được dữ liệu hợp lý về lượng mưa.
lượng trạm đo mưa phải càng
nhiều càng tốt nhưng phải đảm bảo
tính kinh tế.
 Số

Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO)
khuyến nghị mật độ trạm đo mưa:
đồng bằng thuộc vùng ôn đới,
Địa Trung Hải và nhiệt đới:
 Vùng
 Lý tưởng: 600 - 900 km²/ trạm
 Chấp nhận: 900 – 3.000 km²/ trạm
núi thuộc vùng ôn đới, Địa
Trung Hải và nhiệt đới:
 Vùng
 Lý tưởng: 100 - 250 km²/ trạm
 Chấp nhận: 250 – 1.000 km²/ trạm
 Vùng
khô hạn và vùng cực:
 1500 - 10.000 km²/ trạm
21
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Vrain - Hệ thống đo mưa chuyên dùng

https://vrain.vn/landing

2376 trạm đo mưa trên
toàn quốc

63 tỉnh thành và 211 hồ
thủy lợi, thủy điện
22
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Mạng lưới trạm đo mưa tại TPHCM

6 trạm khí tượng
 Củ
Chi, Quận 12, Tân Sơn Hòa, Mạc Đĩnh Chi,
Nhà Bè, Cần Giờ

1 trạm cao không
 Tân

1 trạm radar
 Nhà

Sơn Hòa
Bè
15 điểm đo mưa
 An
Phú, Phạm Văn Cội, Tân Thông Hội, Củ
Chi, Hóc Môn, Long Sơn, Xi măng Thủ Đức, Lê
Minh Xuân, Quận Bình Tân, Cát Lái, Quận 7,
Bình Chánh, Nhà Bè, Tam Thôn Hiệp, Cần Giờ
23
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Trạm khí tượng Mạc Đĩnh Chi

Đài Khí tượng Thuỷ văn khu vực Nam Bộ
 Số
8 Mạc Đĩnh Chi, quận 1, TPHCM
24
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Bài tập 2
1.
2.
3.
Trong một lưu vực rộng 1500 km² của vùng núi thuộc vùng ôn đới, xác định
số lượng trạm đo mưa lý tưởng và chấp nhận?
Xác định số lượng trạm đo mưa lý tưởng và chấp nhận cho khu vực Đồng
bằng sông Cửu Long có diện tích 40.577 km²?
Trên diện tích 2.095 km² của TPHCM, hiện có 23 trạm đo mưa (6 trạm khí
tượng, 1 trạm cao không, 1 trạm radar, 15 điểm đo mưa). Biết rằng độ cao
của TPHCM biến thiên 0,5 – 32 m, thuộc vùng đồng bằng (độ cao < 50 m).
Đánh giá tính hợp lý của mật độ trạm hiện tại của TPHCM theo khuyến nghị
của WMO?
25
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Mật độ trạm đo lượng mưa

McCulloch (1961) xác định mức độ phù hợp của mạng lưới đo mưa qua công
thức:
N = số lượng trạm đo mưa tối ưu, Cv = hệ số biến thiên và Ɛ = phần trăm sai số cho
phép trong ước tính lượng mưa trung bình của m trạm đo mưa (thường lấy bằng
10%).

Nếu một lưu vực có m trạm đo mưa, mỗi trạm có lượng mưa P1, P2, P3, …, Pm
trong một thời điểm thì hệ số biến thiên của m trạm đo mưa này là:
σm-1 = độ lệch chuẩn lượng mưa của m trạm đo mưa, P = lượng mưa trung bình của
m trạm đo mưa.

Nếu N < m thì không cần thêm trạm đo mưa. Ngược lại, cần bổ sung (N – m)
trạm đo mưa.
26
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Ví dụ

Lượng mưa hàng năm của 6 trạm đo mưa trên một lưu vực lần lượt là 800,
1000, 750, 500, 670 và 400 mm. Giả sử sai số phần trăm cho phép trong ước
tính lượng mưa trung bình là 10%, xác định số trạm đo mưa tối ưu cần lắp đặt
trong lưu vực này? Tính số lượng trạm đo mưa cần bổ sung?
Số trạm tối ưu:
trạm
Do m < N nên số trạm cần thêm
27
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Bài tập 3
1.
2.
Một lưu vực có 7 trạm đo mưa. Hệ số biến thiên lượng mưa của các trạm là
35%. Lấy phần trăm sai số cho phép trong ước lượng là 10%, xác định số
lượng trạm đo mưa tối ưu cần lắp đặt ở lưu vực này?
Một lưu vực có 6 trạm đo mưa với lượng mưa hàng năm lần lượt là 800,
1000, 750, 500, 670 và 400 mm. Giả sử sai số phần trăm cho phép trong ước
tính lượng mưa trung bình là 10%, tính:
A.
Lượng mưa trung bình, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên của các trạm đo mưa?
B.
Số lượng trạm đo mưa cần bổ sung?
28
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Ước tính lượng mưa của lưu vực

Trung bình số học (Arithmetic Mean)
 Trung

bình cộng lượng mưa các trạm.
Trung bình
số học
Đa giác Thiessen
bình lượng mưa các trạm có trọng số
diện tích theo đa giác Thiessen.
 Trung

Đường đẳng mưa (Isohyetal)
 Trung
bình lượng mưa các trạm có trọng số
diện tích theo đường đẳng mưa.

Đa giác
Thiessen
Đường
đẳng mưa
Vệ tinh
khí tượng
Radar
thời tiết
Radar thời tiết
 Đo
trực tiếp (độ phản hồi radar từ mưa), độ
phân giải cao (phút).

Vệ tinh khí tượng
 Đo
gián tiếp (năng lượng phản xạ, bức xạ từ
mây, hơi nước), ít nhất 2 lần/ngày.
29
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Lượng mưa trung bình năm tại TPHCM

Trung bình số học
 1.643
Chúmm
dẫn

Đa giác Thiessen
 1.592
mm

Đường đẳng mưa
 1.590
mm
Lượng mưa
1077
1288
1531
1548
1563
1620
1642
1660
1687
1736
1772
1869
1939
2070
Sông, kênh rạch
Địa giới quận huyện
Địa giới tỉnh thành
30
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Lượng mưa trung bình năm tại Việt Nam
31
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Lượng mưa ước tính từ radar tại Tây Bắc (9:50 ngày 4/3/2023)

10 trạm radar thời tiết tại Việt Nam (http://amo.gov.vn/radar/)
mm/hr
865
421
205
100
49
24
12
6
3
1,3
0,6
0,3
32
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Ảnh chụp vệ tinh tại Việt Nam (11:00 ngày 4/3/2023)

https://nchmf.gov.vn/Kttv/viVN/1/image-ve-tinh-v1.html

Vệ tinh khí tượng
 HIMAWARI
 Kênh
nhìn thấy (quan sát mây)
33
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Ước tính lượng mưa của lưu vực

Việc lựa chọn phương pháp phụ thuộc vào 3 yếu tố:
 Mạng
lưới đo mưa của lưu vực
 Quy
mô lưu vực
 Đặc
điểm địa hình lưu vực
Yếu tố
Mạng lưới đo mưa
Quy mô lưu vực
Đặc điểm địa hình
Trung bình số học
Thưa thớt
< 500 km²
Đồng bằng
Đa giác Thiessen
Thưa thớt/ Dày đặc
500 – 5.000 km²
Vùng núi
Đường đẳng mưa
Dày đặc
> 5.000 km²
Đồi núi hiểm trở
Phương pháp
34
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Trung bình số học

ഥ (mm):
Lượng mưa trung bình của lưu vực 𝐏
ഥ = 𝟏 σ𝐧𝐢=𝟏 𝐏𝐢 với n là số trạm đo mưa, Pi là lượng mưa của trạm i (mm).
𝐏
𝐧

Ví dụ:
4
trạm đo mưa A, B, C, D với lượng mưa lần lượt là 4, 8, 10, 6 mm.
 Lượng
mưa trung bình của lưu vực:
(4 + 8 + 10 + 6) / 4 = 7 mm

Áp dụng:
mưa phân bố đồng đều trên toàn bộ lưu vực (khi đó, các trạm đo mưa có
trọng số diện tích bằng nhau).
 Lượng
 Số
lượng trạm mưa nhiều và phân bố đều trên lưu vực.
35
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Đa giác Thiessen
1. Vẽ vị trí các trạm đo mưa trên bản đồ lưu vực.
2. Nối các trạm với nhau tạo thành Mạng lưới tam giác không đều (TIN):
a.
Chọn bất kì một đoạn thẳng (cạnh cơ sở) thuộc đa giác lồi chứa các trạm.
b.
Tìm trạm thứ ba nằm gần nhất với trung điểm của cạnh cơ sở:
 Nếu chỉ có 1 trạm, chọn trạm đó.
 Nếu có hơn 1 trạm, chọn trạm có góc đối diện với cạnh là lớn nhất.
 Nối trạm đã chọn với hai đỉnh của cạnh cơ sở để tạo thành tam giác.
c.
Lặp lại bước a, b cho đến khi
toàn bộ trạm được nối với nhau.
36
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Đa giác Thiessen
Thủy văn trên lưu vực
Tam giác
3. Vẽ các đường trung trực đi qua các cạnh của tam giác
tạo nên cạnh của đa giác.
4. Giao điểm của các cạnh tạo nên các đỉnh của đa giác.
5. Tính diện tích của đa giác nằm trong ranh giới lưu vực.
ഥ (mm):
6. Tính lượng mưa trung bình của lưu vực 𝐏
𝐧
Diện tích Ai,
𝟏
Lượng mưa Pi
ഥ
𝐏 = ෍ 𝐏𝐢 𝐀 𝐢
𝐀
Đa giác
𝐢=𝟏
A
là diện tích lưu vực (m²),
n
là số trạm đo mưa,
 Pi
là lượng mưa của trạm i (mm),
là diện tích của đa giác nằm trong
ranh giới lưu vực của trạm i (m²).
 Ai
37
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Đa giác Thiessen

Ví dụ:
4
trạm đo mưa A, B, C, D nằm trong và lân cận lưu vực.
 Lượng
 Diện
mưa lần lượt là 4, 8, 10, 6 mm.
tích của đa giác Thiessen lần lượt là 28, 9, 49, 14 m².
 Lượng
mưa trung bình của lưu vực:
(4 * 28 + 8 * 9 + 10 * 49 + 6 * 14) / (28 + 9 + 49 + 14) = 7,58 mm

Áp dụng:
 Lượng
 Số
mưa thay đổi tuyến tính giữa các trạm và không bị ảnh hưởng của địa hình.
lượng trạm mưa phân bố không đều trên lưu vực.
38
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
10
Đường đẳng mưa
20
30
1. Vẽ vị trí các trạm đo mưa trên bản đồ lưu vực.
20
2. Nối các trạm với nhau tạo thành TIN.
50
3. Đánh dấu điểm lượng mưa trên từng cạnh tam giác (dựa
trên khoảng mưa đều: 10 mm,…).
4. Vẽ, gán nhãn lượng mưa cho các đường
đẳng mưa (nối các điểm cùng lượng mưa).
5. Tính diện tích của vùng mưa nằm giữa các
đường đẳng mưa trong ranh giới lưu vực.
60
30
40
50
50
Diện tích Ai,
Lượng mưa 15 mm
10
40
30
6. Tính lượng mưa của vùng mưa (trung bình cộng
của 2 đường đẳng mưa khống chế).
20
ഥ (mm):
7. Tính lượng mưa trung bình của lưu vực 𝐏
𝐧
𝟏
ഥ = ෍ 𝐏𝐢 𝐀𝐢
𝐏
𝐀
𝐢=𝟏
•
•
•
•
40
A là diện tích lưu vực (m²),
n là số vùng mưa,
Pi là lượng mưa của vùng mưa i (mm),
Ai là diện tích của vùng mưa i (m²).
60
30
50
40
39
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Đường đẳng mưa

 Lượng
Ví dụ:
(4,5 ∗ 12 + 5,5 ∗ 25 + 6,5 ∗ 14 + 7,5 ∗ 13 + 8,5 ∗ 18 + 9,5 ∗ 14 + 10,5 ∗ 4)
(12 + 25 + 14 + 13 + 18 + 14 + 4)
4
trạm đo mưa A, B, C, D nằm trong và
lân cận lưu vực.
 Lượng
 Diện
= 7,09 mm
mưa lần lượt là 4, 8, 10, 6 mm.
tích của vùng mưa (m²):
 Vùng mưa 4,5 mm: 12
mưa trung bình của lưu vực:

Áp dụng:
pháp chính xác nhất nhưng
tốn nhiều công sức nhất.
 Phương
 Vùng mưa 5,5 mm: 25
 Vùng mưa 6,5 mm: 14
 Vùng mưa 7,5 mm: 13
 Vùng mưa 8,5 mm: 18
 Vùng mưa 9,5 mm: 14
 Vùng mưa 10,5 mm: 4
40
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Bài tập 4
1.
2.
3.
Lượng mưa quan trắc tại 4 trạm đo mưa lần lượt là 250, 175, 225 và 270 mm
trong một trận mưa. Tính lượng mưa trung bình của lưu vực trong trận mưa
trên bằng trung bình số học?
Tính lượng mưa trung bình của lưu vực có diện tích 245 ha với 10 trạm đo
mưa. Biết rằng lượng mưa quan trắc và diện tích đa giác Thiessen của từng
trạm đo mưa như sau:
Trạm đo mưa
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
Lượng mưa (cm)
50
45
40
23
35
20
12
5
33
20
Diện tích đa giác Thiessen (ha)
10
13
18
15
26
25
20
23
40
55
Tính lượng mưa trung bình của lưu vực bằng đường đẳng mưa, biết rằng:
Vùng mưa (cm)
Diện tích (ha)
Vùng mưa (cm)
Diện tích (ha)
125 – 130
20
140 – 145
22
130 – 135
25
145 – 150
35
135 – 140
28
150 - 155
40
41
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Bài tập về nhà

Cho các trạm đo mưa A (1,4), B (1,2), C (4,2), D (5,4), E (3,1), F (3,3), G (5,1) có
lượng mưa lần lượt là 100, 200, 600, 400, 400, 300, 200 mm.
1.
Vẽ mô hình TIN?
2.
Vẽ đa giác Thiessen?
3.
Chuyển TIN sang đường đẳng mưa với
khoảng mưa đều 100 mm?
42
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Bốc thoát hơi
= Bốc hơi từ đất và mặt nước + Thoát hơi từ thực vật (cây, cỏ)
43
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Bốc thoát hơi

Bốc hơi và thoát hơi nước xảy ra đồng thời nên khó tách biệt 2 quá trình này.

Thay đổi theo chu kỳ sinh trưởng và phát triển của cây trồng:
cây trồng nhỏ, nước
bị mất chủ yếu do đất bốc hơi,
 Khi
cây trồng lớn, che phủ
hoàn toàn đất thì thoát hơi
là chủ yếu.
Chỉ số diện tích lá
 Khi
Tỉ lệ
bốc
thoát
hơi
Thoát hơi từ cây
Bốc hơi từ đất
Gieo hạt
Thời gian
Thu hoạch
44
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Bốc hơi

Quá trình chuyển nước từ thể lỏng sang thể khí.

Diễn ra ở bất kỳ nhiệt độ nào từ 0°C đến 100°C khi nước lỏng (trong đất, mặt
nước) tiếp xúc với khí quyển.

~80% lượng bốc hơi là từ đại dương, 20% còn lại là từ nước nội địa.
Rắn
Lỏng
Khí
Bốc hơi
Tan chảy
Làm nóng
Mặt đất
Mặt nước
Đóng băng
Làm lạnh
Ngưng tụ
45
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Lượng bốc hơi trung bình năm trên đất liền
46
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Lượng bốc hơi trung bình năm trên đại dương
47
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thoát hơi

Quá trình mà độ ẩm của đất được hấp thụ
bởi hệ thống rễ cây và cuối cùng bốc hơi.

Diễn ra chủ yếu qua khí khổng ở lá.
cây đủ nước, tế bào khí khổng trương
nước, căng ra  khí khổng mở rộng  hơi
nước thoát ra ngoài nhiều.
 Khi
cây thiếu nước, tế bào khí khổng xẹp
xuống  khí khổng khép lại  hơi nước
thoát ra ngoài ít.
Áp suất rễ
cây đẩy nước
lên trên
Mao dẫn làm
tăng chuyển
động của nước
 Khi
Rễ cây hấp thụ
nước
48
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Lượng thoát hơi trung bình năm trên đất liền
49
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Bài tập 5
1.
Vai trò của bốc thoát hơi trong chu
trình thủy văn là gì?
A.
B.
C.
D.
2.
Vận chuyển nước từ đại dương vào
đất liền
Làm sạch nước khi nó bay hơi
Điều hòa nhiệt độ của khí quyển
Đưa nước từ đất trở lại khí quyển
Yếu tố nào không quyết định tốc độ
thoát hơi nước của cây?
A.
Tán cây
B.
Diện tích lưu vực
3.
C.
Tuổi cây
D.
Thời tiết
Nguồn nước nào không có hiện
tượng bốc hơi?
A.
Ao hồ
B.
Nước ngầm
C.
Nước trong đất
D.
Sông suối
50
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Thấm nước

Chuyển động của nước xuyên qua bề mặt đất đi vào phẫu diện đất.

Nguồn bổ sung nước ngầm và cung cấp nước cho thực vật.
Mặt đất
Phẫu diện đất
51
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Thấm nước

Tốc độ thấm nước
 Lượng
 Giới

nước đi vào đất trong một khoảng thời gian xác định (mm/h).
hạn trên là khả năng thấm nước.
Dòng chảy bề mặt = Cường độ giáng thủy - Khả năng thấm nước.
Cường độ giáng thủy ≤ Khả năng thấm nước
Cường độ giáng thủy > Khả năng thấm nước
52
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thấm nước

Phụ thuộc vào độ ẩm đất
một thể tích đất, độ ẩm đất
ở điều kiện đồng ruộng (field
capacity) thấm nước ít hơn so ở
điểm héo (wilting point).
 Cùng
Nếu các khoảng trống được lấp đầy hoàn toàn và
nước thoát ra tự do khỏi đất dưới tác động của trọng
lực ("nước trọng lực“) thì đất được gọi là bão hòa.
Khi nước rời khỏi đất, một số lỗ
rỗng chứa đầy không khí và hơi
nước. Khi các lỗ rỗng không còn
thoát nước dưới tác động của
trọng lực, lực căng mao dẫn của
nước sẽ giữ nước tại chỗ. Một số
lỗ rỗng lớn hơn sẽ thoát nước
nhưng hầu hết vẫn chứa nước.
Lúc này, đất được gọi là ở điều
kiện đồng ruộng.
Bão hòa
Điều kiện
đồng ruộng
Khi nước rời khỏi đất thông
qua bốc thoát hơi, nhiều lỗ
rỗng không còn nước. Chỉ còn
lại nước được giữ chặt bên
cạnh các hạt đất. Có một điểm
mà sức căng của nước với hạt
đất trở nên chặt đến mức rễ
cây không thể sử dụng nước
được (“điểm héo”)
Thông thường
Điểm héo
Nước
mao
dẫn
Nước
trọng lực
Khoáng
chất
Ẩm
Thủy văn trên lưu vực
Nước hấp phụ
Không khí
Khô
53
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Đất cát
Thấm nước

Đất sét
Phụ thuộc vào thành phần cơ giới đất
rỗng trong đất quyết định tốc độ di
chuyển của nước.
 Lỗ
 Tốc
độ thấm nước của đất cát (sand) >
đất thịt (silt) > đất sét (clay).
Lỗ rỗng
lớn hơn
Lỗ rỗng
nhỏ hơn
54
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Bài tập 6
1.
2.
Biện pháp nào làm tăng thấm nước trong một lưu vực?
A.
Xây dựng các bề mặt không thấm nước
B.
Trồng thêm cây xanh và thảm cỏ
C.
Đổ chất ô nhiễm xuống sông
D.
Làm kè ven sông
Lượng nước tối đa có thể được hấp thụ bởi đất được gọi là gì?
A.
Khả năng thấm nước
B.
Khả năng giữ nước
C.
Độ xốp của đất
D.
Tốc độ thấm nước
55
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Dòng chảy

Phần giáng thủy chảy về các thực thể nước (sông suối, ao hồ, đại dương,...)
trên bề mặt đất hoặc trong lòng đất với các vận tốc khác nhau.

Dòng chảy cơ sở (baseflow) + Dòng chảy bề mặt (surface runoff) + Dòng chảy
xen kẽ (interflow).
Dòng chảy bề mặt là sự di chuyển
của nước trên bề mặt đất về phía
sông suối, bao gồm cả giáng thủy
rơi trên sông suối.
Dòng chảy xen kẽ là sự di chuyển tương đối
nhanh của nước bên dưới bề mặt đất về phía
sông suối, thường trong vòng 72 giờ kể từ khi
nước thấm vào đất.
Dòng chảy cơ sở (dòng chảy ngầm) đến từ lượng
nước thẩm thấu xuống bể chứa nước ngầm sâu,
là nguồn cung cấp nước lâu dài giúp giữ nước
trong sông suối ngay cả khi khô hạn kéo dài.
56
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Lượng dòng chảy bề mặt trung bình năm trên đất liền
57
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Lượng dòng chảy cơ sở trung bình năm
58
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Dòng chảy bề mặt

Dòng chảy tràn trên mặt đất, xảy ra theo chiều bề mặt sườn dốc.

Có 2 loại dòng chảy bề mặt xuất hiện trong mưa hoặc tuyết tan.
 Dòng
chảy tràn vượt thấm (Infiltration excess overland flow)
 Dòng
chảy tràn vượt bão hòa (Saturation excess overland flow)
Dòng chảy tràn vượt
bão hòa xảy ra khi
đất trở nên bão hòa
và không còn chỗ
cho nước thấm vào.
Có thể xảy ra với đất
có lượng thấm lớn
trong điều kiện gần
bão hòa.
Dòng chảy tràn vượt
thấm xảy ra với đất
chưa bão hòa. Đất tuy
khô nhưng do tính
chất của đất/ lớp phủ
đất nên không cho
phép nước thấm theo
kịp cường độ mưa/
tuyết tan.
Đất khô
Đất bão hòa
59
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Dòng chảy tràn vượt thấm

Xảy ra khi cường độ mưa hoặc tuyết tan lớn hơn
khả năng thấm.
 Nước
không thể thấm trở thành dòng chảy bề mặt.
khả năng thấm là 15 mm/h và cường độ mưa là
25 mm/h thì 10 mm/h (cường độ mưa vượt khả năng
thấm) trở thành dòng chảy tràn vượt thấm, ngay cả
khi lớp đất bên dưới khô.
 Nếu

Xuất hiện trong trường hợp nào?
 Lượng
 Đất
 Bề
mưa lớn trong thời gian ngắn,
có hàm lượng sét cao,
mặt đất bị thay đổi do nén đất, đô thị hóa, cháy.
60
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Dòng chảy tràn vượt bão hòa

Xảy ra khi các lớp đất đã trở nên bão hòa và nước
không thể thấm thêm được nữa.
 Một
cơn bão tạo ra lượng mưa ổn định là 10 mm/h
trong bốn giờ.
 Sau
ba giờ thấm, đất trở nên bão hòa.
giờ thứ tư, lượng mưa 10 mm/h không thể
thấm vào đất bão hòa và trở thành dòng chảy tràn
vượt bão hòa.
 Trong

Xuất hiện trong trường hợp nào?
 Lượng
 Vùng
 Lưu
mưa kéo dài, từ nhẹ đến trung bình,
khí hậu ẩm ướt,
vực bằng phẳng hoặc dốc nhẹ.
61
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Dòng chảy xen kẽ

Dòng chảy từ vùng đất ẩm, sâu về phía sông suối, xảy ra bên dưới bề mặt đất.
 Nhanh

hơn dòng chảy cơ sở, nhưng thường chậm hơn dòng chảy bề mặt.
Đóng góp đáng kể ở:
 Khu
vực có tốc độ thấm cao, địa hình dốc.
đất mỏng có một lớp không thấm
(như đá gốc) bên dưới lớp đất mặt dễ thấm.
 Vùng
Dòng chảy xen kẽ
62
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Dòng chảy cơ sở

Phần nước mưa thấm vào đất và chảy qua các lớp đất để đến mạch nước
ngầm với tốc độ dòng chảy rất chậm (tháng, năm).

Giữ vai trò quan trọng:
 Đóng
 Cấp

Bất cứ khi nào bề mặt đất thấp hơn
mực nước ngầm, các thực thể nước
như hồ, ao và sông có thể xuất hiện.
góp 30% lưu lượng dòng chảy.
nước uống cho ½ dân số thế giới.
Tầng ngậm nước là khối đá, cát
dưới lòng đất có chứa nước.
gồm nước, đất, lỗ rỗng và
vật liệu khác.
Nước trong đất
Vùng mao dẫn
 Bao
 Chia
thành 3 tầng: tầng nước
ngầm nông (không hạn chế), tầng
cách nước (không thấm), tầng
nước ngầm sâu (hạn chế).
Sông
Vùng vadose
Bão hòa
Mực nước
ngầm
Dòng chảy cơ sở
Tầng ngậm
nước
Hàng nào ngăn
nước di chuyển
Tầng nước ngầm nông
Tầng cách nước
Bão hòa
Tầng nước ngầm sâu
63
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Bài tập 7
1.
Dòng chảy là phần nước mưa, tuyết
tan, nước tưới chảy __ đến sông
suối?
A.
B.
2.
C.
Trên các bề mặt không thấm nước
Dọc bề mặt đất hoặc bên dưới bề mặt
đất
C.
Xuyên qua đất
D.
Dưới bề mặt đất
Dòng chảy xen kẽ có thể quan trọng
hơn dòng chảy bề mặt vì tạo ra sự
gia tăng dòng chảy nhanh chóng ở
khu vực nào?
A.
B.
D.
3.
Cây cối rậm rạp, địa hình dốc
Vùng có nền đá gốc không thấm
nước nằm dưới lớp đất thấm nước
Khu vực bị cháy
Con người có thể khai thác nguồn
nước nào?
A.
Nước mặt
B.
Nước ngầm.
C.
Nước mặt, nước ngầm nông.
D.
Nước mặt, nước ngầm nông, nước
ngầm sâu.
Đô thị
64
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Ước tính dòng chảy bề mặt của lưu vực

Phương pháp số hiệu đường cong (Curve Number) được sử dụng để tính
toán dòng chảy bề mặt theo số liệu lượng mưa ngày:
𝐐𝐬𝐮𝐫𝐟
 Qsurf
(𝐑 − 𝟎, 𝟐𝐒)𝟐
=
𝐑 + 𝟎, 𝟖𝐒
là dòng chảy bề mặt trong ngày (mm),
R
là lượng mưa trong ngày (mm),
S
là tham số lưu giữ trong ngày (mm),
 CN
𝟏𝟎𝟎𝟎
𝐒 = 𝟐𝟓, 𝟒
− 𝟏𝟎
𝐂𝐍
là số hiệu đường cong (từ 0 đến 100).
 Mặt nước có CN = 100 (toàn bộ lượng mưa
trở thành dòng chảy mặt).
Dòng
chảy
bề
mặt
(mm)
Lượng mưa (mm)
65
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Số hiệu đường cong

Thủy văn trên lưu vực
*Điều kiện thủy văn:
Kém  thấm nhiều làm giảm dòng chảy bề mặt,
Tốt  thấm ít làm tăng dòng chảy bề mặt.
Thay đổi theo sử dụng đất và thổ nhưỡng (tính thấm, nước trong đất).
Loại cây trồng
Sử dụng đất
Biện pháp canh tác
Đất trống
Điều kiện thủy văn*
Bỏ hoang
Kém
Phủ tàn dư cây trồng (CR)
Tốt
Kém
Thẳng hàng (SR)
Tốt
Kém
SR + CR
Tốt
Kém
Cây trồng theo hàng Đường bình độ (C)
Tốt
(rau màu như khoai
Kém
tây, đậu, ngô,…)
C + CR
Tốt
Đường bình độ, Bậc thang Kém
(C & T)
Tốt
Kém
C&T+C
Tốt
Kém
SR
Tốt
Kém
SR + CR
Tốt
Kém
C
Tốt
Lúa
Kém
C + CR
Tốt
Kém
C&T
Tốt
Kém
C & T + CR
Tốt
A: Tốc độ thấm cao
77
76
74
72
67
71
64
70
65
69
64
66
62
65
61
65
63
64
60
63
61
62
60
61
59
60
58
CN cho nhóm đất thủy văn
B: Tốc độ thấm trung bình C: Tốc độ thấm thấp D: Tốc độ thấm rất thấp
86
85
83
81
78
80
75
79
75
78
74
74
71
73
70
76
75
75
72
74
73
73
72
72
70
71
69
91
90
88
88
85
87
82
84
82
83
81
80
78
79
77
84
83
83
80
82
81
81
80
79
78
78
77
94
93
90
91
89
90
85
88
86
87
85
82
81
81
80
88
87
86
84
85
84
84
83
82
81
81
80
66
Số hiệu đường cong
Sử dụng đất
Loại cây trồng
Đồng cỏ
Cây thân gỗ - cỏ kết hợp
(vườn cây hoặc trang trại
trồng cây)
Cây thân gỗ
Thủy văn trên lưu vực
*Điều kiện thủy văn:
Kém  thấm nhiều làm giảm dòng chảy bề mặt,
Trung bình  thấm vừa,
Tốt  thấm ít làm tăng dòng chảy bề mặt.
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
CN cho nhóm đất thủy văn
A: Tốc độ thấm cao
B: Tốc độ thấm trung bình
C: Tốc độ thấm thấp
D: Tốc độ thấm rất thấp
Kém (che phủ <50%)
48
67
77
83
Trung bình (che phủ 50 - 75%)
35
56
70
77
Tốt (che phủ >75%)
30
48
65
73
Kém
57
73
82
86
Trung bình
43
65
76
82
Tốt
32
58
72
79
Kém (mật độ thưa)
45
66
77
83
Trung bình (mật độ vừa)
36
60
73
79
Tốt (mật độ dày)
30
55
70
77
Điều kiện thủy văn*
Sử dụng đất
Đất đô thị
CN cho nhóm đất thủy văn
A: Tốc độ thấm cao
B: Tốc độ thấm trung bình
C: Tốc độ thấm thấp
D: Tốc độ thấm rất thấp
Đường lát đá
98
98
98
98
Đường trải nhựa
83
89
92
93
Đường rải sỏi
76
85
89
91
Đường đất
72
82
87
89
Khu thương mại, kinh doanh
89
92
94
95
Khu công nghiệp
81
88
91
93
Khu dân cư
77
85
90
92
67
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Số hiệu đường cong

Số hiệu đường cong của lưu vực (CN) được tính theo công thức:
σ𝐧𝐢=𝟏 𝐂𝐍𝐢 𝐀 𝐢
𝐂𝐍 =
𝐀
 CN
A
là diện tích của lưu vực,
 CNi
 Ai
là số hiệu đường cong của lưu vực,
là số hiệu đường cong của tiểu lưu vực/ khu vực i,
là diện tích của tiểu lưu vực/ khu vực i.
68
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Ví dụ ước tính dòng chảy bề mặt của lưu vực

Lưu vực rộng 150 ha, bao gồm: 50 ha cây ngô trồng thẳng hàng với điều
kiện thủy văn tốt, 40 ha đồng cỏ với điều kiện thủy văn trung bình, 30 ha cây
họ đậu trồng thẳng hàng với điều kiện thủy văn kém, 30 ha rừng gỗ với điều
kiện thủy văn tốt.

Đất của lưu vực thuộc nhóm thủy văn A.

Tính dòng chảy bề mặt nếu lượng mưa là 120 mm?

Sử dụng bảng tra, CNi của cây ngô, đồng cỏ, cây họ đậu và rừng gỗ lần lượt là
67, 35, 72, 30.

Số hiệu đường cong của lưu vực: 𝐂𝐍 =


𝟔𝟕 × 𝟓𝟎 + 𝟑𝟓 × 𝟒𝟎 + 𝟕𝟐 × 𝟑𝟎 + 𝟑𝟎 × 𝟑𝟎
= 𝟓𝟐, 𝟎𝟕
𝟏𝟓𝟎
𝟏𝟎𝟎𝟎
Tham số lưu giữ trong ngày: 𝐒 = 𝟐𝟓, 𝟒
− 𝟏𝟎 = 𝟐𝟑𝟑, 𝟖𝟎 𝒎𝒎
𝟓𝟐, 𝟎𝟕
Dòng chảy bề mặt: 𝐐𝐬𝐮𝐫𝐟
(𝟏𝟐𝟎 − 𝟎, 𝟐 × 𝟐𝟑𝟑, 𝟖𝟎)𝟐
=
= 𝟏𝟕, 𝟒𝟔 𝒎𝒎
(𝟏𝟐𝟎 + 𝟎, 𝟖 × 𝟐𝟑𝟑, 𝟖𝟎)
69
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Bài tập 8

Một lưu vực có 10 ha cây lúa trồng thẳng hàng với điều kiện thủy văn kém, 50
ha rừng gỗ với điều kiện thủy văn tốt, 1 ha đường đất, 30 ha khu dân cư.

Đất dưới vùng trồng lúa, rừng gỗ, đường đất thuộc nhóm thủy văn B.

Đất dưới khu dân cư thuộc nhóm thủy văn D.
1.
Tính số hiệu đường cong CN của lưu vực?
2.
Tính tham số lưu giữ trong ngày?
3.
Tính dòng chảy bề mặt nếu lượng mưa là 100 mm?
70
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Ước tính đỉnh dòng chảy của lưu vực

Phương pháp hợp lý (Rational method) được sử dụng rộng rãi trong tính toán
đỉnh dòng chảy (lưu lượng dòng chảy lớn nhất) ở các lưu vực sông nhỏ.
𝐂𝐈𝐀
𝐐=
𝟑𝟔𝟎
Q
là đỉnh dòng chảy (m³/s);
C
là hệ số dòng chảy của lưu vực (từ 0 đến 1);
 Mặt nước có CN = 1 (toàn bộ lượng mưa trở thành dòng chảy mặt).
I
là cường độ mưa trên lưu vực (mm/h) trong thời gian tập trung nước;
A
là diện tích lưu vực (ha).
71
Thủy văn trên lưu vực
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Hệ số dòng chảy

Thay đổi theo sử dụng đất, loại đất, và độ dốc.
Sử dụng đất
Độ dốc
Loại đất
<2%
2 – 10%
>10%
Khu thương mại, kinh doanh
0,80
0,85
0,85
Khu công nghiệp
0,50
0,70
0,80
Khu dân cư
0,50
0,55
0,60
Đất sét, đất thịt
0,50
0,55
0,60
Đất cát, đất sỏi
0,25
0,30
0,35
Đồng cỏ
0,25
0,30
0,35
Rừng
0,10
0,15
0,20
Đất trống
0,10
0,15
0,20
Đất canh tác
72
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Hệ số dòng chảy

Hệ số dòng chảy của lưu vực (C) được tính theo công thức:
σ𝐧𝐢=𝟏 𝐂𝐢 𝐀 𝐢
𝐂=
𝐀
C
là hệ số dòng chảy của lưu vực,
A
là diện tích của lưu vực,
 Ci
là hệ số dòng chảy của tiểu lưu vực/ khu vực i,
 Ai
là diện tích của tiểu lưu vực/ khu vực i.
73
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Ví dụ ước tính đỉnh dòng chảy của lưu vực

Lưu vực rộng 50 ha, bao gồm 20 ha đất canh tác trên đất cát, 10 ha đồng cỏ và
20 ha rừng.

Toàn lưu vực có độ dốc 5%.

Tính đỉnh dòng chảy nếu cường độ mưa là 120 mm/h?

Sử dụng bảng tra, Ci của đất canh tác, đồng cỏ và rừng lần lượt là 0,30, 0,30, 0,15.

Hệ số dòng chảy của lưu vực:
𝟐𝟎 × 𝟎, 𝟑𝟎 + 𝟏𝟎 × 𝟎, 𝟑𝟎 + 𝟐𝟎 × 𝟎, 𝟏𝟓
𝐂=
= 𝟎, 𝟐𝟒
𝟓𝟎

Đỉnh dòng chảy:
𝐂𝐈𝐀 𝟎, 𝟐𝟒 × 𝟏𝟐𝟎 × 𝟓𝟎
𝐐=
=
= 𝟒 𝒎𝟑 /𝒔
𝟑𝟔𝟎
𝟑𝟔𝟎
74
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Bài tập 9

Một lưu vực có 100 ha đất canh tác, 150 ha đồng cỏ và 50 ha rừng.

Loại đất phía dưới đất canh tác là đất thịt.

Độ dốc của đất canh tác, đồng cỏ, rừng lần lượt là 1%, 5%, 15%.
1.
Tính hệ số dòng chảy C của lưu vực?
2.
Tính đỉnh dòng chảy nếu cường độ mưa là 100 mm/h?
75
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Yêu cầu cần đạt

Thủy văn nghiên cứu sự phân bố và vận động của nước cả trên và dưới bề
mặt Trái đất, cũng như tác động của con người đối với số lượng, chất lượng
của nguồn nước.

Thủy văn lưu vực nghiên cứu sự phân bố và vận động của nước trong lưu
vực.

Chu trình thủy văn (vòng tuần hoàn nước) là chuyển động của nước giữa khí
quyển, bề mặt đất và tầng chứa nước ngầm, bao gồm nhiều quá trình vật lý,
hóa học và sinh học tương tác với nhau.

Năng lượng Mặt trời, lực hấp dẫn là các nguồn năng lượng chính cho chu
trình thủy văn.

Chu trình thuỷ văn toàn cầu là vòng tuần hoàn của nước quanh Trái đất, là hệ
thống kín.

Chu trình thuỷ văn lưu vực là vòng tuần hoàn của nước trên lưu vực, là hệ
thống mở.
76
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Yêu cầu cần đạt

Lượng mưa là sự chuyển pha của nước từ dạng khí sang dạng lỏng, giải
phóng năng lượng dưới dạng nhiệt ẩn.

Thùng đo mưa (vũ kế) là thiết bị đo độ sâu và cường độ mưa rơi trên một mặt
phẳng mà không xét đến thấm, chảy tràn hay bốc hơi.

Mật độ trạm đo mưa có thể tính theo khuyến nghị của Tổ chức Khí tượng Thế
giới (WMO) hoặc theo hệ số biến thiên và phần trăm sai số cho phép trong
ước tính lượng mưa.

Lượng mưa trung bình của lưu vực có thể tính theo 4 phương pháp: Trung
bình số học (Arithmetic Mean), Đa giác Thiessen, Đường đẳng mưa
(Isohyetal), Radar thời tiết, Vệ tinh khí tượng.
77
Copyright © 2023 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn
Thủy văn trên lưu vực
Yêu cầu cần đạt

Bốc thoát hơi bao gồm quá trình bốc hơi từ đất (chuyển nước từ thể lỏng
sang thể khí) và mặt nước và thoát hơi từ thực vật (cây, cỏ).

Thấm nước là chuyển động của nước xuyên qua bề mặt đất đi vào phẫu diện
đất.

Dòng chảy là phần giáng thủy chảy về các thực thể nước (sông suối, ao hồ,
đại dương,...) trên bề mặt đất hoặc trong lòng đất với các vận tốc khác nhau,
bao gồm: dòng chảy cơ sở (baseflow), dòng chảy bề mặt (surface runoff),
dòng chảy xen kẽ (interflow).

Dòng chảy bề mặt của lưu vực có thể tính theo phương pháp số hiệu đường
cong (Curve Number).

Đỉnh dòng chảy của lưu vực có thể tính theo phương pháp hợp lý (Rational
method).
78