Xem mẫu

-1-

LỜI NÓI ĐẦU
Đo đạc và chỉnh lý số liệu thuỷ văn là môn học cơ sở của ngành Thuỷ văn – Môi
trường. Từ nhiều năm nay đã được giảng dạy trong chương trình đào tạo đại học của
Trường Đại học Thuỷ lợi.
Do nhu cầu nâng cấp và bổ sung, được sự hỗ trợ của dự án” Tăng cường năng lực
cho trường Đại học Thuỷ lợi” do chính phủ Đan Mạch tài trợ, giáo trình “Đo đạc và
chỉnh lý số liệu thuỷ văn” đã được biên soạn lại và bổ sung một số nội dung như : Đo
đạc chất lương nước và xây dựng cơ sở dữ liệu khí tượng thuỷ văn.
Nội dung giáo trình gồm những kiến thức cơ bản về đo đạc các yếu tố thuỷ văn và
phương pháp chỉnh lý số liệu thuỷ văn . Giới thiệu các thiết bị , máy móc thường dùng
hiện nay để quan trắc ở các trạm thuỷ văn hiện nay ở nước ta .
Giáo trình gồm 5 chương :
Chương 1 : Giới thiệu chung
Chương 2 : Đo đạc và chỉnh lý số lượng nước
Chương 3 : Đo chất lượng nước và chỉnh lý số liệu
Chương 4 : Xây dựng cơ sở dữ liệu khí tượng thuỷ văn
Chương 5 : Thực tập môn học đo đạc và chỉnh lý số liệu thuỷ văn
Giáo trình do tập thể giáo viên bộ môn Chỉnh trị sông biên soạn. Do thời gian có
hạn nên không thể tránh khỏi những sai sót, rất mong được sự góp ý của độc giả để nâng
cao chất lượng của giáo trình trong những lần xuất bản sau.
PGS. TS. Đỗ Tất Túc

-2-

Chương I
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Tầm quan trọng và mục đích của việc quản lý và đo đạc số liệu thuỷ văn
Nước là một loại tài nguyên quý giá và được coi là vĩnh cửu. Không có nước thì
không có sự sống trên hành tinh chúng ta. Nước là động lực chủ yếu chi phối mọi hoạt
động về dân sinh, kinh tế của con người. Nước được sử dụng rộng rãi trong nông
nghiệp, công nghiệp, thuỷ điện, giao thông vận tải, nuôi trồng thuỷ sản v v…
Trên hành tinh chúng ta nước tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau: nước trên mặt
đất, nước ngoài đại dương, nước trong sông, hồ, ao, nước ngầm, nước trong không khí,
băng tuyết và các dạng khác.
Nước có hai thuộc tính cơ bản, đó là gây lợi và gây hại. Nước là nguồn động lực
cho hoạt động kinh tế nhưng nó cũng gây ra những hiểm hoạ ghê gớm cho con người,
những trận lũ quét có sức phá huỷ rất lớn gây thiệt hại về người và tài sản cho một vùng
dân cư và phá huỷ cân bằng sinh thái trên vùng lãnh thổ mà nó tràn qua.
Tài nguyên nước được coi là vĩnh cửu nhưng không phải là vô tận, mặt khác tài
nguyên nước phân bố cũng không đồng đều, trên hành tinh có những vùng khô hạn và
những vùng phong phú về nước. Chẳng hạn trên lãnh thổ nước ta lượng mưa vùng Bắc
Quang – Hà Giang khoảng trên 3000 mm/năm, nhưng vùng Phan Thiết – Bình Thuận
lượng mưa năm chỉ khoảng 600-700 mm.
Đo đạc và chỉnh lý số liệu thuỷ văn là nội dung quan trọng trong công tác điều tra,
quản lý tổng hợp tài nguyên nước.
1.2. Số liệu thuỷ văn (số lượng, chất lượng)
Tài nguyên nước được đánh giá bởi ba đặc trưng là lượng, chất lượng và động thái
của nó.
Lượng là đặc trưng biểu thị tiềm năng và mức độ phong phú của tài nguyên nước
trên một vùng lãnh thổ.
Chất lượng nước bao gồm các đặc trưng về hàm lượng các chất hoà tan hoặc
không hòa tan trong nước (có thể có lợi hoăc hại tuỳ theo tiêu chuẩn của đối tượng sử
dụng nước)

-3-

Động thái của nước thể hiện bởi sự thay đổi các đặc trưng về lượng và chất theo
thời gian và không gian, sự trao đổi nước giữa các vùng lãnh thổ, quy luật vận động của
nước trong sông, trao đổi nước mặt và nước ngầm, quá trình trao đổi các chất hoà tan
(truyền mặn) vv…
Chẳng hạn nguồn nước sông Hồng chảy qua mặt cắt Sơn Tây với tổng lượng nước
trung bình hàng năm khoảng 120 tỷ m3 (lượng) và trong mỗi mét khối nước đó chứa
khoảng 200 gam bùn cát lơ lửng (chất lượng). Trong số 120 tỷ m3/năm thì sông Đà đóng
góp xấp xỉ 50% còn lại là sông Lô và sông Thao chuyển tiếp xuống hạ lưu tổng lượng
nước đó lại chuyển qua sông Đuống khoảng 35% hoà nhập với nguồn nước hệ thống
sông Thái Bình (đó là quy luật vận động).
Những số liệu đặc trưng của tài nguyên nước nêu trên là cơ sở cho công tác quy
hoạch lợi dụng, khai thác nguồn nước sao cho có hiệu quả nhất, đồng thời có biện pháp
hạn chế “thuỷ tai “ tới mức thấp nhất.
1.3. Hệ thống trạm đo (tiêu chuẩn và hệ thống trạm đo hện nay của Việt Nam)
Để có được số liệu về đặc trưng tài nguyên nước như nêu trên cần thiết phải có
các trạm đo phân bố trên toàn hệ thống sông, các trạm đo được trang bị các phương tiện
kĩ thuật thích hợp để thu thập số liệu cụ thể về số lượng, chất lượng và quy luật vận động
của nguồn nước.
Các đặc trưng của tài nguyên nước không ngừng thay đổi theo thời gian (theo
mùa, theo năm và nhiều năm) và không gian (từ nguồn sông đến trung du, đồng bằng,
cửa sông)
Vì vậy vấn để đặt ra là trên một hệ thống sông cần bao nhiêu trạm đo, phân bố ở
những vùng nào, đo những yếu tố gì, cần thiết phải có thiết bị đo thế nào, phương pháp
đo và tính toán ra sao để có được số liệu về tài nguyên nước của cả hệ sông với chi phí
thấp nhất và số liệu chính xác và đầy đủ nhất.
Đó chính là những nội dung môn học đo đạc và chỉnh lý số liệu thuỷ văn.
1.3.1. Mạng lưới trạm thuỷ văn

Mạng lưới trạm thuỷ văn do nhà nước thành lập để làm nhiệm vụ đo đạc thu thập
số liệu về mực nước, lưu lượng nước, hàm lượng bùn cát trong hệ thống sông nhằm phục
vụ dân sinh và xây dựng phát triển kinh tế.
1.3.1.1. Phân cấp các trạm thuỷ văn

-4-

Căn cứ theo số lượng yếu tố đo đạc có thể chia ra ba cấp trạm thuỷ văn sau đây:
1). Trạm thuỷ văn cấp I: có nhiệm vụ đo ba yếu tố là mực nước, lưu lượng nước
và bùn cát lơ lửng.
2). Trạm thuỷ văn cấp II: cũng có nhiệm vụ đo ba yếu như trạm thuỷ văn cấp I
nhưng chủ yếu là đo mực nước còn lưu lượng nước và bùn cát chỉ đo một số thời đoạn
nhất định trong năm (trạm cấp I đo suốt cả năm)
3). Trạm thuỷ văn cấp III: chỉ đo mực nước .
1.3.1.2 Phân loại trạm thuỷ văn
Căn cứ đối tượng phục vụ và thời gian hoạt động có thể chia ra hai loại trạm như sau:
1) Trạm thuỷ văn cơ bản
Loại trạm cơ bản thu thập số liệu nhằm phục vụ cho nhiều đối tượng (thuỷ lợi,
giao thông thuỷ, phòng chống lũ lụt…) và thời gian hoạt động thường xuyên trên 20 năm
và không khống chế thời gian tối đa (càng lâu năm càng tốt.
2) Trạm thuỷ văn chuyên dùng
Loại trạm này đo đạc để có số liệu phục vụ cho một đối tượng cụ thể và thời gian
hoạt động tuỳ thuộc yêu cầu của đối tượng sử dụng số liệu.
Chẳng hạn một trạm cấp III chuyên dùng chỉ đo mực nước phục vụ công tác thi
công một nhà máy thuỷ điện trong thời giam bảy năm.
Ngoài cách phân loại trên còn có thể phân loại theo nhân tố ảnh hưởng.
Chẳng hạn trạm thuỷ văn vùng ảnh hưởng triều và trạm thuỷ văn không ảnh
hưởng triều.
1.3.1.3. Phân bố các trạm thuỷ văn trên hệ thống sông
1) Về số lượng trạm thuỷ văn
Xét theo yêu cầu kĩ thuật có thể nói rằng trên một hệ thống sông không hạn chế
số lượng trạm thuỷ văn, có nghĩa càng có nhiều trmạ đo thì số liệu sẽ thể hiện đầy đủ chi
tiết quy luật vận động của nguồn nước. Điều này giúp cho công tác quy hoạch sử dụng
nước hợp lí, hiệu quả hơn, giúp cho thiết kế công trình giảm nhỏ hệ số an toàn tăng hiệu
ích kinh tế. Tuy nhiên bố trí nhiều trạm đo sẽ tăng chi phí thiết bị đo đạc, nhân lực và công
tác quản lí vv…
Do đó quy hoạch về số lượng trạm thuỷ văn trên hệ thống sông tuỳ thuộc sự tính
toán cân đối giữa quy hoạch sử dụng nguồn nước (thuỷ lợi, thuỷ điện, công nghiệp, giao

-5-

nguon tai.lieu . vn