ứng dụng mô hình nam mô phỏng dòng chảy lũ lưu vực sông vệ, trạm an chỉ

I HC QUC GIA HÀ NI I HC KHOA HC T NHIÊN KHOA NG THHC Nguyn Th Thu Huyn NG DNG MÔ HÌNH NAM MÔ PHNG DÒNG CH C SÔNG V, TRM AN CH  Ngành: Th Hà Ni  2013 I HC QUC GIA HÀ NI I HC KHOA HC T NHIÊN KHOA NG THHC Nguyn Th Thu Huyn NG DNG MÔ HÌNH NAM MÔ PHNG DÒNG CH C SÔNG V, TRM AN CH  Ngành: Th  : PGS. T Hà Ni  2013 LI C Khóa lun tt nghing dng mô hình NAM mô phng dòng ch c sông V, trm An Chc thc hin tng Th Hc thui hc Khoa hc T i hc Quc gia Hà Ni, i s ng dn trc tip ca PGS.TS.Nguyn Tin Giang. Em xin bày t lòng bic ti PGS.TS.Nguyn Tin ng dn, ch bo cho em trong sut quá trình thc hin khóa lun này. Em xin bày t lòng bic ti các thng Thy  em trong quá trình hc tp, b sung kin thc phc v trong quá trình nghiên cu khóa lun này. Cui cùng em xin cng viên em rt nhiu trong hc tp và nghiên cu. Do thi gian và kinh nghim hn ch nên khóa lun không tránh khi nhng thiu sót. Vì vy, em rt mong nhc s góp ý ca thy cô và các b khóa luc hoàn thi Em xin chân thành c Nguyn Th Thu Huyn  T V 1 CHNG 1. TNG QUAN 3  3 lý 3  4  5  5  6  7  a   12 a   12 mô hình ma   13 a   17 CHNG 2. C  20 2.1. S l 20  23 2.3. Mô hình toán 24  27  28 CHNG 3. ÁP DNG VÀ SO SÁNH HAI MÔ HÌNH NAM TRONG MÔ PHNG DÒNG CHU VC SÔNG V, TRM AN CH 30 3.1. Ph 30  30  31  31  33  FORTRAN v 40  46  FORTRAN v 54  60 KT LUN VÀ KIN NGH 62 TÀI LIU THAM KHO 63 1  - 1200m, sông -  -1000m  2  2    M      tình hình  .    công                Hin nay trên th gi Vit Nam xut hin rt nhiu lo dòng chy khác nhau.           , Nguyn Th Hoan [3]  in hành xây dng mt mô hình NAM bng ngôn ng lp trình FORTRAN các thut toán t ca mô hình, các ch  nh ca tham s trong mô hình d khôi phc s liu dòng chy ti mt s trc sông Ba. Kt qu nghiên cu cho thy mô hình NAM vit bng ngôn ng lp trình FORTRAN cho kt qu    mô hình MIKE NAM ca DHI. Tuy nhiên nghiên c xut cn tip tc thc hin áp dng mô hình NAM - FORTRAN và so sánh vi mô hình 2 MIKE NAM cho nhi     kh  n ca mô hình. Vì vy, khóa lu tài: ng dng mô hình NAM mô phng dòng chc sông V, trm An Ch        FOR         . Khóa lun, ngoài phn m u và kt lun, bao gm 3   1- Tng quan -  lý thuyt mô hình NAM - Áp dng và so sánh hai mô hình NAM trong mô phng dòng chy  c sông V, trm An Ch.     3 CH. TNG QUAN 1.1. Tng quan v khu vc nghiên cu 1.1.1. V a lý Sông V bt ngun t- 1200m, có to  a lý là 14 0  Bc, 108 0   trí trm An Ch có to  14 0 c và 108 0  Sông V ch -m gn trong tnh Qung Ngãi).  n trm An Ch, sông V  u dài chy trong vùng núi cao 100 - 1000mc 841 km 2  2  c và phía Tây giáp vi sông Trà Khúc, phía Nam giáp tn. Sông có 5 ph p I, 2 ph p 2. Các ph n,  là: Sông Liên: bt ngun t vùng núi tây nam huyn , chng tây nam - c, hc vi sông Tô  th tr Sông Tà Nô hay sông Tô: chy t  cao trên 200m, theo ng tây -  hp vi sông chính cách huyn l  18km v phía h  Sông M: chy t vùng núi Mum, phn tip giáp gia 2 huyn  và Minh Long ng tây bc - i kho dài kho     n ch  ng tây nam -  c, dc huyn n ht xã Hành Thin thì sông thoát khi núi, chy trên vùng ng bng. Tm này có trng st, sông chy gia hai huyn  - M c. Trên sông V t nhiu gung c. Cui ngun, sông V  ra ca L và ci C  Sông V  nht là sông Thoa. Sông Thoa bu t thôn M nh, huyn c Hip) huyn M cng tây bc - n Sa Bình (xã Ph Minh, huyn c Ph) thì nhp vi sông Trà Câu r ra bin qua ca M Á. Ngoài ra, còn có các nhánh sôa dài 15km, sông Phú Th dài 16km, hi sông chính gn vùng ca sông to thành hình nan qut. 4 Sông Phú Th thc chn sông V  cui ngun. Ngun ca chúng ch yu là a vùng tip giáp gia rng bng. c sông V a hình   - -  - -  -  5           hình sau: - -   -  -  a cht, th ng                             -           1.1.4. Thm ph thc vt  6                      ,23%). 1.1.5. Khí hu               -     -  - gió mùa Tây Nam. Song,   -    - 2200 m   Gió và gió mùa Tây      -  và gió Tây khô nóng.  vi  0 C - 22 0  0 C - 26 0  - 26,5 0 C, chênh [...]... loại mô hình mƣa – dòng chảy Ngoài ra, nếu căn cứ theo các quá trình mƣa – dòng chảy đƣợc mô hình hóa thì mô hình mƣa – dòng chảy đƣợc tiếp tục chia thành các mô hình hƣớng sự kiện, mô hình liên tục, hoặc loại mô hình có khả năng mô phỏng cả hai sự kiện ngắn hạn và liên tục - Mô hình sự kiện là các mô hình đƣợc thiết lập là để mô phỏng các sự kiện mƣa – dòng chảy riêng lẻ có giới hạn về mặt thời gian... DÒNG CHẢY LŨ LƢU VỰC SÔNG VỆ, TRẠM AN CHỈ 3.1 Phương pháp và số liệu s dụng trong đánh giá mô hình 3.1.1 Các bƣớc tiến h nh Hiệu chỉnh tham số mô hình là tìm một bộ tham số có khả năng mô phỏng tốt nhất quá trình dòng chảy của lƣu vực nghiên cứu, nói một cách khác là tìm bộ tham số cho mô hình để quá trình dòng chảy tính toán b ng mô hình phù hợp nhất với biểu đ dòng chảy thực đo Mô hình NAM tiến... sang mô hình số s dụng ngôn ngữ lập trình FORTRAN đƣợc thể hiện ở các hình t hình 7 đến hình 9 Hình 7 Phần code khai báo của mô hình Hình 8 Phần code tính toán các thành phần dòng chảy của mô hình diễn ra trong 5 bể chứa 28 Hình 9 Phần code tính toán các thành phần của mô hình trong bể chứa diễn toán và chỉ tiêu Nash- Sutcliffe 29 CHƢƠNG 3 ÁP DỤNG VÀ SO SÁNH HAI MÔ HÌNH NAM TRONG MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY... khuếch tán hoặc phƣơng pháp dựa vào phƣơng trình Saint – Venant - Dòng chảy sát mặt trong đới không bão hòa: mô hình hai lớp đơn, mô hình dòng chảy trọng lực hoặc mô hình giải phƣơng trình Richard - Dòng chảy cơ sở: bao g m mô hình dòng chảy cơ sở 2D và 3D dựa vào phƣơng pháp sai phân hữu hạn  Mô hình NAM 18 Mô hình NAM là mô hình mƣa rào – dòng chảy đƣợc xây dựng vào khoảng năm 1982 tại khoa Thủy văn,... thủy văn a) Dòng chảy năm Căn cứ vào tài liệu thực đo tại Sơn Giang và An Chỉ cho thấy lƣợng dòng chảy trên lƣu vực rất phong phú với mô đun dòng chảy bình quân nhiều năm đạt 7 - 80 l/s/km2 Dòng chảy năm trung bình nhiều năm tại trạm An Chỉ trên sông Vệ, khống chế diện tích lƣu vực 841 km2, lƣu lƣợng dòng chảy năm đạt 64.6 m3 s, ứng với mô un dòng chảy 76 l s km2 ảng 1: Tần suất dòng chảy năm theo... hình c ng đã đƣợc kiểm nghiệm với một số lƣu vực t 15 – 1500km2 Cơ sở lý thuyết của mô hình HEC – HMS bao g m: - Các mô hình tích hợp dòng chảy Y  X P Trong đó X : Mƣa Y : Chiều cao lớp dòng chảy P : Tổn thất - Các mô hình tính lƣu lƣợng dòng chảy mặt - Các mô hình tính lƣu lƣợng dòng ngấm 17 - Các mô hình truyền l trong sông  Mô hình TANK Mô hình TANK ra đời vào năm 1956 tại trung tâm quốc gia... T đó đến nay mô hình đƣợc hoàn thiện dần và đƣợc ứng dụng rộng rãi nhiều nơi trên thế giới Cấu trúc của mô hình: Lƣu vực đƣợc diễn tả nhƣ một chuỗi các bể chứa sắp xếp theo hai phƣơng thẳng ứng và n m ngang Giả thiết của mô hình là dòng chảy c ng nhƣ dòng thấm Chúng là các hàm số của lƣợng nƣớc trữ trong các tầng đất Mô hình TANK có hai dạng cấu trúc: TANK đơn và TANK kép - Mô hình TANK đơn không... không hoàn toàn chính xác 1.2.3 Một số mô hình mưa – dòng chảy thông dụng  Mô hình HEC – HMS Mô hình HEC – HMS là một mô hình đƣợc nâng cấp t mô hình HEC – 1 công bố năm 2 HEC – HMS s dụng tài liệu mƣa để tính toán quá trình mƣa rào – dòng chảy trên một lƣu vực cụ thể Chức năng của các thành phần mô hình dựa trên các mối quan hệ toán học đơn giản mà các mối quan hệ này có xu hƣớng biểu thị các quá... Tràn (Pn) Bể chứa mặt Chảy sát mặt IF Chảy mặt OF (QOF) Thấm (Pn – QOF) Bể chứa tầng dƣới (DL) Bể chứa tầng ngầm (G) Bể diễn toán mặt (Q) Chảy ngầm BF Bể diễn toán ngầm Hình 5 Mô hình nhận thức của mô hình NAM 23 Lƣu lƣợng tính toán 2.3 Mô hình toán Hình 6 Mô hình tính toán của mô hình NAM - Dòng chảy sát mặt (QIF) QIF giả thiết là tƣơng ứng với U và biến đổi tuyến tính theo quan hệ lƣợng trữ ẩm của... trình dòng chảy ( OFmin = 0,4 mm/h) H ng số  = ,4 tƣơng ứng với việc s dụng công thức Manning để thiết lập mô hình dòng chảy mặt Công thức trên thể hiện rõ quá trình động lực của dòng chảy mặt Trong khi đó theo NAM, dòng chảy sát mặt và dòng chảy tràn đƣợc xác định nhƣ là một bể chứa tuyến tính H ng số thời gian của quá trình dòng chảy mặt và sát mặt đƣợc tính b ng đơn vị giờ Nó xác định hình dạng . Tng quan -  lý thuyt mô hình NAM - Áp dng và so sánh hai mô hình NAM trong mô phng dòng chy  c sông V, trm An Ch b, thì các mô hình thc phân chia thành ba loi chính: mô hình tp trung, mô hình bán phân b và mô hình phân b. 15 - Trong mô hình tp trung