Giáo trình Thủy văn công trình - chương 2

Giạo trçnh THY VÀN CÄNG TRÇNH Lã Anh Tún
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------- ------------------------------------------------
Chỉång 2: TI NGUN NỈÅÏC TRÃN THÃÚ GIÅÏI
6
Chỉång 2
TI NGUN NỈÅÏC TRÃN THÃÚ GIÅÏI
--- oOo ---
2.1 NỈÅÏC V VAI TR CA NỈÅÏC TRONG CÜC SÄÚNG
2.1.1 Âënh nghéa v tênh cháút ca nỉåïc
Nỉåïc l mäüt cháút lng phäø biãún v cáưn thiãút cho sỉû säúng. Nỉåïc chi phäúi
nhiãưu hoảt âäüng ca con ngỉåìi, thỉûc v âäüng váût v váûn hnh ca thiãn nhiãn.

Theo âënh nghéa thäng thỉåìng: " Nỉåïc l mäüt cháút lng thäng dủng. Nỉåïc tinh khiãút cọ
cäng thỉïc cáúu tảo gäưm 2 ngun tỉí hydro v mäüt ngun tỉí oxy, nỉåïc l mäüt cháút khäng
mu, khäng mi, khäng vë. Dỉåïi ạp sút khê tråìi 1 atmosphere, nỉåïc säi åí 100
°
C v âäng
âàûc åí 0
°
C, nỉåïc cọ khäúi lỉåüng riãng l 1000 kg/m
3
."

Khại niãûm âån gin vãư nỉåïc l nhỉ váûy, nhỉng âi sáu nghiãn cỉïu, ta tháúy nỉåïc cọ
nhiãưu tênh cháút k diãûu bo âm cho sỉû säúng âỉåüc täưn tải v phạt triãøn.

• Nỉåïc l mäüt dung mäi vản nàng
Nỉåïc cọ thãø ha tan âỉåüc ráút nhiãưu cháút, âàûc biãût l cạc cháút khoạng v cháút khê
cung cáúp dinh dỉåỵng v giụp cho sỉû trao âäøi cháút trong cå thãø sinh váût.

• Nỉåïc cọ nhiãût dung ráút låïn
Nỉåïc cọ kh nàng háúp thu ráút nhiãưu nhiãût lỉåüng khi nọng lãn v âäưng thåìi
cng ta ra nhiãưu nhiãût lỉåüng khi lảnh âi. Kh nàng ny giụp cho nhiãût âäü ban
ngy trãn trại âáút êt nọng hån v ban âãm âåỵ lảnh âi, giụp cho sỉû säúng khi sỉû
tiãu diãût åí mỉïc chãnh lãûnh nhiãût âäü quạ låïn.

• Nỉåïc ráút khọ bay håi
ÅÍ 20 °C, mún 1 lêt nỉåïc bäúc håi phi täún 539.500 calori. Âàûc tênh ny ca nỉåïc
â cỉïu thoạt sỉû säúng khi bë khä hẹo nhanh chọng v giụp cho cạc ngưn nỉåïc
khäng bë khä hản, lm tiãu diãût cạc sinh váût säúng trong nọ.

• Nỉåïc lải nåí ra khi âäng âàûc
Khi hả nhiãût âäü xúng tháúp dỉåïi 4 °C thç thãø têch nỉåïc lải tàng lãn. Âãún diãøm
âäng âàûc 0 °C, thãø têch nỉåïc tàng lãn khong 9 % so våïi bçnh thỉåìng, lm bàng
âạ näøi lãn màût nỉåïc. Nỉåïc cọ nhiãût âäü cao hån s chçm xúng âạy giụp cạc
thy sinh váût täưn tải v låïp bàng âạ - cọ tênh dáùn nhiãût ráút kẹm - tråí thnh chiãúc
ạp giạp bo vãû sỉû säúng phêa dỉåïi nọ.


Giạo trçnh THY VÀN CÄNG TRÇNH Lã Anh Tún
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------- ------------------------------------------------
Chỉång 2: TI NGUN NỈÅÏC TRÃN THÃÚ GIÅÏI
7
• Nỉåïc cọ sỉïc càng màût ngoi låïn
Nhåì cọ sỉïc càng màût ngoi låïn nãn nỉåïc cọ tênh mao dáùn mảnh. Hiãûn tỉåüng
na cọ mäüt nghéa ráút låïn trong viãûc duy trç sỉû säúng trãn trại âáút, nỉåïc tỉì dỉåïi
âáút cọ thãø tháúm âãún tỉìng ngn cáy. Trong cå thãø ngỉåìi v âäüng váût, mạu v

dëch mä váûn chuøn âỉåüc âãún cạc cå quan näüi tảng cng nhåì kh nàng mao
dáùn ca nỉåïc.

• Nỉåïc cọ kh nàng tỉû lm sảch
Nỉåïc trong quạ trçnh váûn chuøn ca nọ khàõp nåi trong thiãn nhiãn cn cọ kh
nàng tỉû lm sảch, loải b mäüt pháưn cháút báøn, tảo âiãưu kiãûn cho mäi trỉng sinh
thại âỉåüc ci thiãûn.

2.1.2 Vai tr ca nỉåïc trong cüc säúng
Nỉåïc l úu täú hng âáưu quút âënh sỉû täưn tải v phạt triãøn ca sinh giåïi.
Khäng cọ nỉåïc sỉû säúng láûp tỉïc bë räúi loản, ngỉng lải v tiãu diãût.

• Nỉåïc chiãúm thnh pháưn ch úu trong cáúu tảo cå thãø thỉûc v âäüng váût. Con
ngỉåìi cọ khong 65 - 75 % trng lỉåüng nỉåïc trong cå thãø, âàûc biãût nỉåïc
chiãúm tåïi 95 % trong huút tỉång, cạ cọ khong 80 % nỉåïc trong cå thãø, cáy
trãn cản cọ 50 - 70 % nỉåïc, trong rong rãu v cạc loải thy thỉûc váût khạc cọ
95 - 98 % l nỉåïc.

• Mún cọ thỉûc pháøm cho ngỉåìi v gia sục cáưn cọ nỉåïc: mún cọ 1 táún lụa
mç, cáưn 300 - 500 m
3
nỉåïc, 1 táún gảo cáưn tiãu thủ 1.500 - 2.000 m
3
nỉåïc v âãø
cọ 1 táún thët trong chàn ni cáưn täún 20.000 - 50.000 m
3
nỉåïc.

• Lỉåüng nỉåïc trãn trại âáút l mäüt mạy âiãưu ha nhiãût v lm cho cạn cán sinh
thại âỉåüc cán bàòng. Sỉû säúng thỉåìng táûp trung åí cạc ngưn nỉåïc, pháưn låïn

cạc nãưn vàn minh, cạc trung tám kinh tãú, cäng nghiãûp, näng nghiãûp, khoa
hc k thût, vàn họa x häüi, dán cỉ, ... âãưu nàòm dc theo cạc vng táûp
trung nỉåïc.

• Sỉû thay âäøi cạn cán phán phäúi nỉåïc hồûc sỉû phạ hoải ngưn nỉåïc cọ thãø
lm tn lủi cạc vng tr phụ, biãún cạc vng âáút mu måỵ thnh cạc vng
khä càòn. Trong nhỉỵng tháûp niãn sàõp tåïi, chiãún tranh, xung âäüt giỉỵa cạc
qúc gia v cạc vng khu vỉûc cọ thãø do ngun nhán tranh ginh ti
ngun nỉåïc q bạu ny.

Giạo trçnh THY VÀN CÄNG TRÇNH Lã Anh Tún
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------- ------------------------------------------------
Chỉång 2: TI NGUN NỈÅÏC TRÃN THÃÚ GIÅÏI
8
2.2 CẠC THÃØ CHỈÏA NỈÅÏC TRÃN TRẠI ÂÁÚT
Nhçn tỉì v trủ vãư trại âáút, ta cọ thãø tháúy nỉåïc hiãûn diãûn tỉì mi phêa. Âải
dỉång v biãøn â chiãúm hãút 2/3 diãûn têch bãư màût trại âáút, ngoi ra nỉåïc cn hiãûn
diãûn åí cạc säng súi, ao häư, âáưm láưy, trong âáút âạ, trong cạc mảch nỉåïc ngáưm,
trong khäng khê v c trong cå thãø sinh váût nỉỵa.

Hnh tinh chụng ta âỉåüc gi âãø chè trại âáút v khong khäng gian dy chỉìng 80 -
90 km bao quanh. Trong trại âáút, nỉåïc täưn tải åí 4 quøn: khê quøn, thy quøn,
âëa quøn v sinh quøn.

2.2.1 Nỉåïc trong khê quøn
Trong khê quøn, nỉåïc täưn tải åí dảng håi trong sỉång m hay cạc git lng
li ti trong máy, dảng cỉïng tinh thãø trong tuút hay bàng. Máût âäü håi nỉåïc gim
dáưn theo chiãưu cao. Khê quøn chỉïa khong 12.000 - 14.000 km

3
nỉåïc, bàòng 1/41
lỉåüng mỉa råi hàòng nàm xúng trại âáút.

2.2.2 Nỉåïc trong thy quøn
Thy quøn bao gäưm âải dỉång, biãøn c, säng ngi, khe súi, ao häư, âáưm
láưy, v.v... kãø c cạc khäúi bàng âạ bao ph åí hai cỉûc ca âëa cáưu. Âáy l quøn têch
nhiãưu nỉåïc nháút. Âải dỉång v biãøn c chỉïa 1,37 t km
3
nỉåïc tri ra trãn 360 km
2

diãûn têch, chiãúm âãún 70,8 % diãûn têch âëa cáưu. Nỉåïc trong säng súi cọ khong
1.200 km
3
, trong cạc ao häư trãn 230.000 km
3
, thãø têch khäúi bàng trong 2 cỉûc ỉåïc
chỉìng 26 triãûu km
3
, cọ chiãưu dy trung bçnh 2 - 3 km, nãúu cạc khäúi bàòng ny tan ra
s lm mỉûc nỉåïc biãøn dáng cao trãn 60 m, diãûn têch biãøn v âải dỉång tàng thãm
1,5 triãûu km
2
.

2.2.3 Nỉåïc trong âëa quøn
Trong âáút âạ, nỉåïc chỉïa trong cạc mảch ngáưm, säng ngáưm, ao häư ngáưm,
nỉåïc cn hiãûn diãûn trong cạc khe håí ca âạ, trong cạc liãn kãút l họa ca khoạng
âạ v lỉåüng áøm trong cạc låïp thäø nhỉåỵng. Lỉåüng nỉåïc chỉïa trong âëa quøn ton

bäü âëa cáưu cọ khong 64 triãûu km
3
, trong âọ lỉåüng nỉåïc trong âåïi trao âäøi - tỉì màût
âáút âãún âäü sáu 800 m - l khong 4 triãûu km
3
v lỉåüng áøm trong cạc låïp âáút thäø
nhỉåỵng ỉåïc chỉìng 80 ngn km
3
.

2.2.4 Nỉåïc trong sinh quøn
Nỉåïc hiãûn diãûn trong cå thãø âäüng váût v trong tãú bo thỉûc váût. Lỉåüng ny
tuy ráút êt so våïi ton thãø lỉåüng nỉåïc trãn trại âáút nhỉng ráút quan trng, nãúu cọ sỉû
biãún âäüng vãư lỉåüng nỉåïc ny trong cå thãø s gáy räúi loản trong sỉû trao âäøi cháút v
âe da sỉû säúng ngay. Lỉåüng nỉåïc trong sinh quøn ỉåïc chỉìng 10.000 km
3
.

Giạo trçnh THY VÀN CÄNG TRÇNH Lã Anh Tún
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------- ------------------------------------------------
Chỉång 2: TI NGUN NỈÅÏC TRÃN THÃÚ GIÅÏI
9
2.3 CHU TRÇNH THY VÀN
2.3.1 Chu trçnh thy vàn
Nỉåïc trong tỉû nhiãn khäng ngỉìng tưn hon do tạc dủng ca nàng lỉåüng
màût tråìi v trng lỉûc trại âáút. Nỉåïc trãn màût biãøn, âải dỉång, trãn màût säng, häư åí
màût âáút v tỉì trong sinh váût âỉåüc màût tråìi âäút nọng, khäng ngỉìng bäúc håi v phạt
tạn vo khê quøn. Håi nỉåïc trong khê quøn táûp trung thnhcạc khäúi máy. Khi

gàûp lảnh, håi nỉåïc ngỉng tủ thnh mỉa råi xúng màût biãøn, âải dỉång v màût âáút.
Mäüt pháưn nỉåïc mỉa bäúc håi tråí lải khê quøn, mäüt pháưn tháúm xúng âáút thnh
dng chy ngáưm räưi âäø ra säng biãøn, mäüt pháưn khạc chy trn trãn màût âáút theo
trng lỉûc räưi âäø ra säng, biãøn. Cỉï nhỉ thãú, nỉọc tỉì trại âáút bay vo khê quøn, räưi
tỉì hê quøn âäø vo âáút lải tảo ra mäüt chu trçnh khẹp kên, hçnh thnh vng tưn
hon nỉåïc trong thiãn nhiãn, ta gi âọ l chu trçnh thy vàn (hydrological cycle).
Háưu hãút cạc loải nỉåïc âãưu tham gia vo vng tưn hon, chè trỉì cạc loải nỉåïc åí
trảng thại liãn kãút họa hc trong cạc tinh thãø khoạng váût, nỉåïc nàòm trong cạc táưng
sáu ca trại âốút v nỉåïc åí trong cạc nụi bàng vénh cỉíu åí 2 cỉûc.

2.3.2 Minh ha


Bỉïc xả màût tråìi

Máy gáy mỉa
Sun
Máy gáy mỉa
Máy hçnh thnh

Mỉa Bäúc håi Bäúc håi màût âáút 410 mm
màût âáút khi mỉa tỉì tỉì tỉì Bäúc håi Bäúc håi
720 mm âáút sinh tỉì biãøn tỉì biãøn
dng chy váût 1250 mm
Chy
trn
Tháúm Säng Mỉa råi xúng biãøn
310 mm Âáút liãưn 1120 mm
âáút Nỉåïc chiãúm 30%

Âạ sáu Nỉåïc ngáưm Biãøn + Âải dỉång
chiãúm 70% diãûn têch

Hçnh 2.1 Minh ha chu trçnh thy vàn
Giaùo trỗnh THUY VN CNG TRầNH Ló Anh Tuỏỳn
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------- ------------------------------------------------
Chổồng 2: TAèI NGUYN NặẽC TRN TH GIẽI
10
BặẽC XA MT TRèI

KHNG KHấ

MặA BC - THOAẽT HI

OĩNG NặẽC

CHAY LẽP MT

THM
CHặẽA TRONG T BIỉN
NặẽC NGệM
VAè
MặA CHAY TRAèN MT
Sặ CHAY LN CHặẽA CHAY AI
LẽN CHAY NGệM SNG DOèNG DặNG

ậA QUYỉN

Hỗnh 2.2 Sồ õọử hóỷ thọỳng cuớa chu trỗnh thuớy vn

2.4 PHN PHI NặẽC TRN TRAẽI T
2.4.1 Caùc sọỳ lióỷu vóử lổồỷng nổồùc trón traùi õỏỳt
Rỏỳt khoù coù kóỳt quaớ chờnh xaùc vóử lổồỹng nổồùc coù trón traùi õỏỳt, nhổng qua
nhióửu kóỳt quaớ khaớo saùt, tờnh toaùn vaỡ suy dióựn cho ta con sọỳ tọứng lổồỹng nổồùc coù trón
haỡnh tinh naỡy ổồùc chổỡng 1,4 - 1,8 tyớ km
3
nổồùc. Khọỳi lổồỹng nổồùc naỡy chióỳm chổỡng
1 % khọỳi lổồỹng traùi õỏỳt. Nóỳu õem raợi õóửu trón toaỡn bọỹ bóử mỷt õởa cỏửu ta seợ õổồỹc
mọỹt lồùp nổồùc daỡy khoaớng 4.000 m vaỡ nóỳu õem chia õóửu cho mọựi õỏửu ngổồỡi hióỷn
nay trón traùi õỏỳt thỗ bỗnh quỏn seợ õổồỹc 30 trióỷu m
3
nổồùc/ngổồỡi.