Tính Phân Phối Dõng Chảy Năm Của Trạm Thủy Văn Thành Mỹ Khi Hồ Chứa Đắk Mi 4 Vận Hành Có Kể Đến Biến Đổi Khí Hậu.pdf

ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  HUỲNH NGỌC HỢI TÍNH PHÂN PHỐI DÕNG CHẢY NĂM CỦA TRẠM THỦY VĂN THÀNH MỸ KHI HỒ CHỨA ĐẮK MI 4 VẬN HÀNH CÓ KỂ ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬ[.]

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - - HUỲNH NGỌC HỢI TÍNH PHÂN PHỐI DÕNG CHẢY NĂM CỦA TRẠM THỦY VĂN THÀNH MỸ KHI HỒ CHỨA ĐẮK MI VẬN HÀNH CĨ KỂ ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU LUẬN VĂN THẠC SĨ Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình Thủy Đà Nẵng - Năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - - HUỲNH NGỌC HỢI TÍNH PHÂN PHỐI DÕNG CHẢY NĂM CỦA TRẠM THỦY VĂN THÀNH MỸ KHI HỒ CHỨA ĐẮK MI VẬN HÀNH CÓ KỂ ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình Thủy Mã số: 60.58.02.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TÔ THÚY NGA Đà Nẵng - Năm 2017 i LỜI CẢM ƠN Luận văn đƣợc hoàn thành Khoa Thủy lợi - Thủy điện, Trƣờng Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới TS Tô Thúy Nga, ngƣời cô cổ vũ, động viên, tận tình hƣớng dẫn góp ý bảo suốt q trình học tập hồn thành luận văn Học viên xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới Thầy, Cô giáo Khoa Thủy lợi - Thủy điện thuộc trƣờng Đại học Bách khoa Đà Nẵng, hội đồng sƣ phạm nhà trƣờng tận tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức chuyên môn kỹ thuật suốt trình học tập Cảm ơn gia đình, quan, bạn bè đồng nghiệp cổ vũ, khích lệ tạo điều kiện thuận lợi trình học tập hoàn thành luận văn Do thời gian kinh nghiệm cịn hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đƣợc góp ý Thầy, Cơ bạn để luận văn đƣợc hoàn thiện Đà Nẵng, tháng năm 2017 Tác giả Huỳnh Ngọc Hợi ii LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả đề tài Huỳnh Ngọc Hợi iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii TÓM TẮT LUẬN VĂN vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii DANH MỤC CÁC BẢNG ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ-ĐỒ THỊ xi MỞ ĐẦU 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu 3.1 Cách tiếp cận 3.2 Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 4.1 Đối với tác giả sở ứng dụng kết nghiên cứu 4.2 Đối với kinh tế - xã hội môi trường Nội dung luận văn bao gồm CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1.1 Khái niệm biến đổi khí hậu 1.2 Tổng quan Biến đổi khí hậu đến tài nguyên nƣớc 1.2.1 Biến đổi khí hậu phạm vi tồn cầu 1.2.2 Tình hình Biến đổi khí hậu Việt Nam 1.2.2.1 Nhiệt độ 1.2.2.2 Lượng mưa 1.2.2.3 Khơng khí lạnh 1.2.2.4 Bão 1.2.2.5 Mưa phùn 1.2.2.6 Mực nước biển 1.3 Tổng quan nghiên cứu tác động BĐKH tài nguyên nƣớc giới Việt Nam 1.3.1 Các kịch xây dựng giới 10 1.3.2 Các kịch xây dựng Việt Nam 10 1.3.2.1 Kịch biến đổi khí hậu 11 1.3.2.2 Về nhiệt độ 11 1.3.3.3 Về lượng mưa 12 1.3.3.4 Về độ ẩm 12 1.3.3.5 Kịch nước biển dâng 12 NHẬN XÉT 13 iv CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 17 2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 17 2.1.1 Vị trí địa lý khu vực 17 2.1.2 Địa hình 18 2.2 Đặc điểm địa chất, thổ nhƣỡng khu vực nghiên cứu 19 2.2.1 Điều kiện địa chất 19 2.2.2 Điều kiện thổ nhưỡng, thảm thực vật 20 2.2.2.1 Thổ nhưỡng 20 2.2.2.2 Thực vật 21 2.3 Đặc điểm khí tƣợng thủy văn lƣu vực 22 2.3.1 Đặc điểm khí hậu 22 2.3.1.1 Nhiệt độ khơng khí 22 2.3.1.2 Độ ẩm khơng khí 22 2.3.1.3 Bốc 22 2.3.1.4 Gió, bão 22 2.3.1.5 Nắng 22 2.1.1.6 Lượng mưa 23 2.3.2 Đặc điểm thuỷ văn 25 2.3.2.1 Mạng lưới sơng ngịi 25 2.3.2.2 Dòng chảy năm 27 2.3.2.3 Dòng chảy lũ 32 2.3.2.4 Dòng chảy kiệt 34 NHẬN XÉT 34 CHƢƠNG THIẾT LẬP MƠ HÌNH THỦY VĂN TRÊN LƢU VỰC 36 THÀNH MỸ 36 3.1 Tổng quan mơ hình thủy văn 36 3.1.1 Giới thiệu chung 36 3.1.2 Các bước thiết lập mơ hình 37 3.1.3 Phân loại mơ hình dịng chảy 37 3.1.3.1 Mơ hình hộp đen 37 3.1.3.2 Mơ hình quan niệm 38 3.1.4 Các mô hình thủy văn tiêu biểu 40 3.1.4.1 Mơ hình MARINE 40 3.1.4.2 Mơ hình TANK 41 3.1.4.3 Mô hình SSARR (Stream flow synthesis and Reservoir Regulation) 41 3.1.4.4.Mơ hình HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center-Hydrologic Modeling System) 42 3.1.4.5 Mơ hình NAM (Nedbor-Afstromnings-Model hay Precipitation-RunoffModel) 43 3.1.5 Phân tích lựa chọn mơ hình thủy văn áp dụng mơ cho lưu vực 43 v 3.2 Khái quát mơ hình NAM 43 3.2.1 Các điều kiện ban đầu 44 3.2.1.1 Bể tuyết 45 3.2.1.2 Bể chứa mặt 45 3.2.1.2 Bể sát mặt bể tầng rễ 45 3.2.1.3 Bốc thoát nước 45 3.2.1.3 Dòng chảy mặt 45 3.2.1.4 Dòng chảy sát mặt 46 3.2.1.5 Bổ sung dòng chảy ngầm 46 3.2.1.6 Lượng ẩm đất 46 3.2.1.7 Diễn tốn dịng chảy 46 3.2.1.8 Diễn tốn dịng chảy ngầm 47 3.2.2 Điều kiện ban đầu mơ hình 47 3.2.3 Các thơng số mơ hình 47 3.3 Xây dựng mơ hình Mike Nam cho lƣu vực Thành Mỹ 48 3.3.1 Dữ liệu đầu vào 48 3.3.2 Để đánh giá mức độ hiệu mơ hình sử dụng số sau 51 3.4 Kết hiệu chỉnh, kiểm định mơ hình trạm Thành Mỹ 51 3.4.1 Kết hiệu chỉnh mô hình NAM 52 3.4.2 Kết kiểm định mơ hình NAM 53 CHƢƠNG MÔ PHỎNG DÕNG CHẢY ĐẾN LƢU VỰC THÀNH MỸ THEO CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHI THỦY ĐIỆN ĐẮK MI VẬN HÀNH 55 4.1 Áp dụng mơ hình MIKE NAM theo kịch BĐKH cho lƣu vực thƣợng lƣu Đắk Mi - Thành Mỹ 55 4.1.1 Lựa chọn kịch tính tốn 55 4.1.1.1 Mực nước biển dâng 55 4.1.1.2 Thay đổi lượng mưa 55 4.1.1.3 Nhiệt độ trung bình gia tăng 55 4.1.1.4 Gia tăng lũ lụt 56 4.1.1.5 Thay đổi hình bão 56 4.1.1.6 Xâm nhập mặn thiếu nước 56 4.1.2 Áp dụng mơ hình NAM mơ dịng chảy đến theo kịch BĐKH 57 NHẬN XÉT 60 NHẬN XÉT 62 4.2 Thiết lập mơ hình vận hành điều tiết hồ chứa Đắk Mi lƣu vực Thành Mỹ HEC-RESSIM 62 4.2.1 Cơ sở lý thuyết mơ hình HEC-RESSIM 62 4.2.1.1 Tính tốn lưu lượng xả phát điện qua hồ chứa Đắk Mi lưu vực Thành Mỹ mơ hình HEC-RESSIM 63 vi 4.2.1.2 Môđun mạng lưới hồ (Reservoir network) 65 4.2.1.3 Môđun mô (Simulation) 66 4.2.2 Thiết lập mô hình hệ thống hồ chứa Đắk Mi HEC-RESSIM 66 4.3 Vai trò hệ thống hồ chứa cân nƣớc hệ thống nhiệm vụ tính toán điều tiết hồ chứa 68 4.4 Mô vận hành hệ thống Hồ chứa Đắk Mi lƣu vực Thành Mỹ mơ hình HEC-RESSIM 70 4.4.1 Mô hệ thống hồ chứa theo quy trình liên hồ chứa 70 4.4.2 Kịch mơ điều tiết có xét đến biến đổi khí hậu 71 4.4.3 Kết mô 71 NHẬN XÉT 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75 Kết luận 75 Kiến nghị 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 Tiếng Việt 76 Tiếng Anh 77 vii TÍNH PHÂN PHỐI DÕNG CHẢY NĂM CỦA TRẠM THỦY VĂN THÀNH MỸ KHI HỒ CHỨA ĐẮK MI VẬN HÀNH CĨ KỂ ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Học viên: Huỳnh Ngọc Hợi Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy Mã số:… Khóa: 2015 – 2017 Trƣờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Trong thời gian qua hạ lƣu hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn xảy mâu thuẫn tranh chấp nguồn nƣớc lợi ích bên, đặc biệt thành phố Đà Nẵng ln nằm tình trạng thiếu hụt nguồn nƣớc cung cấp mùa khô Bên cạnh yếu tố nhƣ biến đổi khí hậu, vận hành hệ thống hồ chứa …, làm ảnh hƣởng lớn đến phân phối dòng chảy sông gây nên bất lợi việc sử dụng nguồn nƣớc cho thành phố Đà Nẵng Trên lƣu vực sông Vu Gia – Thu Bồn xây dựng nhiều hồ chứa thủy điện khác nhƣ hồ Đắk Mi (vận hành năm 2011) Do đó, nguyên cứu ứng dụng công cụ MIKENAM HEC-RESSIM để đánh giá chế độ dòng chảy thƣợng lƣu lƣu vực Đắk Mi – Thành Mỹ hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn xét đến biến đổi khí hậu làm sở cho việc sử dụng nguồn nƣớc phía hạ lƣu hợp lý nâng cao lợi ích cho xã hội giảm thiểu thiệt hại biến đổi bất lợi gây Từ khóa - Lƣu vực Vu Gia-Thu Bồn; biến đổi khí hậu; vận hành hồ chứa; điều tiết lũ; hệ thống hồ chứa; MIKE NAM; HEC-RESSIM ESTIMATING ANNUAL FLOW DISTRIBUTION OF THANH MY HYDROLOGICAL STATION WHILE THE RESERVOIR OF DAK MI HYDROPOWER PLANT OPERATING UNDER THE IMPACT OF CLIMATE CHANGE Abstract - In recent years, there have always been cases of water-related disputes in the lower course of Vu Gia – Thu Bon due to benefits of related parties, especially Da Nang City which is often in the water shortage in the dry season In addition, factors such as climate change, reservoir system operation, etc., also greatly affect the distribution of river flow, causing a disadvantage to the use of water resources in Da Nang City On the Vu Gia – Thu Bon river basin system, numerous hydroelectricity reservoirs have been built or in progress, namely: Dak Mi reservoir (operation since 2011) In this study, MIKE NAM and HEC-RESSIM tools are used to evaluate flows of Dak Mi - Thanh My upstream of Vu Gia – Thu Bon river system in consideration of climate change This study also proposes solutions in optimizing water using at downstream to increase benefits and minimize the damage from impacts of climate change Key words - Vu Gia Thu Bon Basin; the climate change; reservoir operation; flooding regulation models; reservoirs system; MIKE-NAM; HEC-RESSIM viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BĐKH KT-XH TP TNN VG – TB VHHC Biến đổi khí hậu Kinh tế - Xã hội Thành phố Tài nguyên nƣớc Vu gia-Thu Bồn Vận hành hồ chứa 24 mƣa đồng từ 10  30 mm, miền núi từ 30  100 mm Lƣợng mƣa nhỏ lƣợng bốc nên dòng chảy kiệt nhỏ, kiệt ngày xảy vào tháng tháng Bảng 2.4 Lượng mưa trung bình tháng, năm địa phương Quảng Nam [13] Địa điểm Hiên 10 11 12 Năm 26.8 20.8 36.3 98.7 204.1 167.1 156.7 192.4 349.94 535.1 349.7 118.3 2255.9 Khâm Đức 88.5 42.8 55.7 87.0 162.4 117.2 95.0 157.3 381.8 808.9 792.5 369.7 3158.8 Thành Mỹ 37.2 19.4 33.3 89.5 232.6 185.9 152.3 202.2 298.9 538.7 371.0 113.5 2274.5 Hội Khách 56.6 24.3 25.6 90.8 211.6 174.0 146.2 176.3 304.5 520.6 419.7 140.2 2290.4 Ái Nghĩa 66.6 28.4 31.6 57.6 156.6 124.3 101.8 172.3 312.8 701.0 483.1 201.0 2437.2 Đà Nẵng 72.7 24.1 24.4 50.8 103.3 87.8 86.9 153.6 328.5 677.1 473.6 217.8 2300.6 Trà My 141.8 68.0 64.5 102.0 278.9 202.7 168.9 215.1 415.4 987.9 1027.3 496.4 4169.0 Tiên Phƣớc 109.2 43.2 48.9 80.4 183.3 128.6 103.3 154.8 382.3 861.5 751.1 432.4 3278.9 Hiệp Đức 97.3 52.7 49.4 92.2 228.8 141.6 146.6 214.7 412.9 773.3 643.1 350.4 3202.9 Nông Sơn 72.0 36.2 38.2 95.0 231.3 193.7 168.1 210.5 359.8 738.7 618.1 291.2 3052.6 Giao Thủy 72.7 32.2 31.5 54.8 137.1 134.0 108.4 168.2 313.2 717.3 504.4 223.7 2497.5 Câu Lâu 68.0 24.9 24.4 38.7 79.7 91.2 81.8 145.7 292.1 640.9 466.0 228.8 2182.2 Hội An 76.1 34.2 24.5 42.3 81.9 78.7 68.0 136.4 318.7 641.2 493.7 251.2 2246.9 KTTam Kỳ 126.0 44.4 47.5 57.4 104.2 92.7 80.0 123.6 351.9 743.1 623.8 376.0 2770.6 TVTam Kỳ 193.6 25.5 52.9 48.6 88.2 77.2 94.5 137.6 417.7 771.4 604.6 284.9 2796.6 Bảng 2.5 Lượng mưa ngày lớn tháng [13] Địa điểm Hiên 72.4 36.2 85 Khâm Đức 115.3 Thành Mỹ 65.4 Hội Khách 88.3 80.5 351 130 78.9 72 142.2 94.2 165 92.5 10 11 12 Năm 85 440.3 311.9 482.2 136.4 482.2 82 170.5 316.5 531 424 482.7 531.0 70.1 81.7 70.7 125.2 244.1 118.6 243.6 386 296.1 621.9 207.3 621.9 53 56.7 86.3 203.6 148.9 250 161.9 237.4 459.2 419 277 459.2 Ái Nghĩa 63.5 109.4 194 223 152.7 140.6 120.5 137.6 428 360 500.6 335 500.6 Đà Nẵng 85.4 Trà My 145.9 99.2 125.3 92.3 197.4 224.7 375 201 487.7 493 503.5 486.7 503.5 Tiên Phƣớc 125 Hiệp Đức 108 47.6 53.3 223 216.8 200.8 153.1 166.6 303 398.2 592.6 269.7 592.6 91.6 100 187 164.6 190 115.5 228.3 424.5 430.5 525.5 534.4 534.4 50 162 74.5 145.1 142.4 124.1 183.8 419.3 380.5 526.6 376.1 526.6 25 Địa điểm Nông Sơn 118.4 58 Giao Thủy 61.7 91.8 160.8 130.4 133.5 156.3 148.3 145.6 402 409.6 480.6 317.8 480.6 Câu Lâu 88.2 99.7 85.1 123.6 146.2 127 203.7 186.3 312 269.1 541.9 373.2 541.9 Hội An 122.7 116.6 114.2 116.7 289.5 161.2 162.2 179.2 335 323.5 666.6 377.8 666.6 10 11 12 Năm 101 144.1 180 108 113.2 169.3 358.7 513.3 372.2 376.4 513.3 KT Tam Kỳ 185.2 79.5 141.5 112.9 234.5 139.5 124.3 206.7 338.4 381.4 389.9 405.2 405.2 2.3.2 Đặc điểm thuỷ văn 2.3.2.1 Mạng lưới sơng ngịi Hình 2.3 Bản đồ mạng lưới sơng (Nguồn trung tâm khí tượng thủy văn Quảng Nam) [3] 26 Hệ thống Sông Vu Gia - Thu Bồn đƣợc hình thành nhánh sơng chính: Sơng Vu Gia: Là sơng lớn tỉnh Quảng Nam TP Đà Nẵng có diện tích lƣu vực 5.800 km2, có chiều dài 163 km Sơng Vu Gia sau chảy qua Ái Nghĩa đƣợc phân nhánh chính: nhánh chảy sang sơng Thu Bồn, nhánh khác đƣợc tách làm nhiều nhánh nhỏ chảy qua vùng đồng Bắc sông Thu Bồn tập trung chảy biển cửa Hàn Sông có phụ lƣu sau: - Sơng Đắk Mi: Đƣợc bắt nguồn từ đỉnh núi cao 2.000 m (Ngọc Linh) thuộc tỉnh Kon Tum Sơng có chiều dài 129 km với diện tích lƣu vực 2.602 km2 có hƣớng chảy Bắc Nam, sau nhập vào sơng Bung - Sông Bung phụ lƣu lớn sông Vu Gia, bắt nguồn từ vùng núi cao phía Tây với chiều dài 131 km có diện tích hứng nƣớc 2.530 km2 chảy theo hƣớng Tây - Đông - Sông A Vƣơng nhánh lớn sông Bung có chiều dài 81 km với diện tích lƣu vực 681 km2 bắt nguồn từ dãy núi cao 1.000 m phía Bắc lƣu vực - Sơng Con nhánh sông Vu Gia với diện tích lƣu vực 627 km2, chiều dài sơng 47 km với hƣớng chảy Bắc Nam sau nhập lƣu với sông Vu Gia Đông Phƣớc Sông Thu Bồn: Đƣợc bắt nguồn từ vùng núi ranh giới tỉnh Quảng Nam, Kon Tum Quảng Ngãi độ cao 2000 m Chảy theo hƣớng Nam - Bắc, từ Phƣớc Hội sông chảy theo hƣớng Tây Nam - Đông Bắc đến Giao Thuỷ sông chảy theo hƣớng Tây - Đơng Sơng Thu Bồn có diện tích lƣu vực 3.825 km2 Gồm nhánh là: sơng Tranh sơng Bồng Miêu Sông Thu Bồn hạ lƣu chia làm nhiều nhánh phần lớn lƣu lƣợng chảy biển qua Cửa Đại Các sông nội địa: Trong vùng hạ du lƣu vực có mạng sơng nội địa bao gồm: - Các sông nối thông hai sông Vu Gia Thu Bồn là: Quảng Huế, Bàu Câu, La Thọ, Cô Cả, Thanh Quýt, Vĩnh Điện - Các sông phân lƣu từ sơng sau lại nhập trở lại phía hạ lƣu: Bà Rén, Hội An - Các sông vùng đồi núi thấp lƣu vực nhỏ nhập lƣu vào sơng chính: Bàu Lá, T Loan, Vĩnh Trinh, Trà Kiên, Ly Ly, … 27 Bảng 2.6 Đặc trưng hình thái sơng Vu Gia, Thu Bồn số sơng nhánh [13] Độ dốc Độ cao Độ rộng Độ bình Hệ Hệ Chiều Diện bình bình Mật độ Tính cao qn số số TT Tên sơng dài tích qn qn lƣới sơng đến lƣu hình uốn nguồn (km) (km ) lƣu vực lƣu vực (km/km2) (m) vực dạng khúc (m) (km) (%) Biển VG-TB 205 10350 2000 552 25.5 70.0 0.47 1.8 0.47 Đông Giao I Thu Bồn 168 3825 2000 Thuỷ Sông Thu 57 609 800 210 20.4 12.1 0.2 1.4 1.1 Khang Bồn Thu Sông Vang 24 249 300 400 23.3 8.9 0.3 1.3 0.3 Bồn Nguồn Thu Thu 35 488 900 324 22.4 16.2 0.5 1.5 0.7 Bồn Bồn Thu Ly Ly 38 279 525 204 5.7 9.0 0.34 1.38 0.26 Bồn Ái II Vu Gia 174 5180 2000 Nghĩa Giang Vu Gia 62 496 1000 670 23.7 9.0 0.16 1.48 0.27 Bung Vu Gia 131 2530 1300 816 37.0 34.0 0.46 2.82 0.31 Con Vu Gia 47 627 800 527 31.0 18.4 0.54 1.62 0.66 Tuý Loan Vu Gia 30 309 900 271 15.0 10.3 0.3 1.30 0.57 2.3.2.2 Dòng chảy năm Dòng chảy năm lƣợng dòng chảy sản sinh lƣu vực thời đoạn năm với thay đổi năm Sự thay đổi dòng chảy theo thời gian năm đƣợc gọi phân phối dòng chảy năm Nhƣ khái niệm dòng chảy năm bao hàm lƣợng dòng chảy năm phân phối dòng chảy năm Dòng chảy năm đƣợc biểu thị đặc trƣng sau [15]: Tổng lượng dòng chảy năm: Tổng lƣợng dòng chảy năm lƣu vực sông thƣờng đƣợc ký hiệu Wn , đơn vị tính m3: lƣợng dịng chảy qua mặt cắt cửa lƣu vực khoảng thời gian năm Lưu lượng dịng chảy bình qn năm: Lƣu lƣợng dịng chảy bình qn năm, thƣờng ký hiệu Qn, đơn vị tính (m3/s): lƣu lƣợng tính bình quân cho thời đoạn 28 năm Theo định nghĩa ta có: W Qn  n (2.1) T Trong đó: Wn tổng lƣợng dòng chảy năm; T thời gian năm tính giây: T = 31,5 x 106 (số giây năm) Sự thay đổi lƣu lƣợng dòng chảy năm tài liệu đo đạc thủy văn thƣờng đƣợc lƣu trữ dƣới dạng bảng giá trị lƣu lƣợng bình quân ngày lƣu lƣợng bình qn tháng Khi lƣu lƣợng dịng chảy bình qn năm đƣợc tính theo cơng thức: n Qn  Q i 1 i (2.2) n Trong đó: n số thời đoạn tính tốn lấy số ngày năm (nếu tính trung bình theo lƣu lƣợng bình quân theo ngày) lấy số tháng năm (nếu tính trung bình theo lƣu lƣợng bình qn theo tháng) Mơ đun dịng chảy năm: Mơ đun dịng chảy năm, ký hiệu Mn, đơn vị (l/s.km2), mô đun dịng chảy tính cho thời đoạn năm: Q M n  n 103 (2.3) F Lớp dòng chảy năm: kí hiệu Yn, đơn vị (mm), lớp dịng chảy tính cho thời đoạn năm: W Yn  n  103 (2.4) F Từ (2.4) rút biểu thức tính tổng lƣợng dịng chảy năm theo lớp dòng chảy năm: Wn  Yn  F 103 (2.5) Hệ số dịng chảy năm: kí hiệu  tỷ số lớp dòng chảy năm lƣợng mƣa năm tƣơng ứng:  Yn Xn (2.6) Các đại lƣợng biểu thị dòng chảy năm Qn, Wn, Mn, Yn tính chuyển đổi đƣợc lẫn nhau, chẳng hạn: Wn  31,5 106  Qn  31,5 103  M n  F  Yn  F 103 (2.7) Dòng chảy chuẩn hay gọi chuẩn dịng chảy năm: trị số trung bình đặc trƣng dòng chảy năm thời kỳ nhiều năm tiến tới ổn định, với điều kiện cảnh quan địa lý, điều kiện địa chất không thay đổi, không kể đến quy luật tự nhiên dòng chảy hoạt động dân sinh kinh tế ngƣời 29 Dòng chảy chuẩn bao gồm đặc trƣng sau: Lƣu lƣợng bình qn nhiều năm Q0, tổng lƣợng dịng chảy bình qn nhiều năm W0, mơ đun dịng chảy bình qn nhiều năm M0, lớp bình qn dịng chảy bình qn nhiều năm Y0, hệ số dịng chảy bình qn nhiều năm 0 0  Y0 X0 (2.8) Dòng chảy chuẩn theo đặc trƣng lƣu lƣợng đƣợc tính theo cơng thức: n Q0  lim  Qi n  n i 1 (2.9) Nếu số năm quan trắc dòng chảy năm n hữu hạn ta có: Qn  n  Qi n i 1 (2.10) Trong đó: n số năm có số liệu quan trắc dịng chảy năm; Qi lƣu lƣợng bình qn dịng chảy năm thứ i (i=1, 2, …, n); Qn giá trị trung bình lƣu lƣợng bình qn năm tính thời n năm quan trắc Theo công thức (2.9), lƣu lƣợng bình quân Qn Q0 số năm quan trắc tăng lên vô hạn Trong thực tế số liệu tổng thể, nhƣng n đạt giá trị đủ lớn Qn đạt giá trị ổn định ta coi dịng chảy chuẩn Q0 Trị số bình quân Qn đƣợc coi giá trị ổn định, ta thêm số năm quan trắc trị số trung bình Qn thay đổi: n nm Qn   Qi  Qn  m   Qi n i 1 n  m i 1 (2.11) Trong đó: Qn+m giá trị lƣu lƣợng bình quân ta bổ sung thêm m năm quan trắc Dòng chảy phải đƣợc xét điều kiện cảnh quan địa lý điều kiện địa chất không thay đổi không kể đến ảnh hƣởng hoạt động dân sinh kinh tế ngƣời, yêu cầu tính đồng chọn mẫu thống kê Thực hoạt động dân sinh kinh tế ngƣời nhiều có tác động đến hình thành dịng chảy sơng ngịi Nếu tác động ngƣời ảnh hƣởng không lớn đến quy luật hình thành dịng chảy sơng ngịi tác động đƣợc coi khơng có Trong trƣờng hợp tác động đáng kể (chẳng hạn việc xây dựng hồ chứa lớn thƣợng nguồn, việc chuyển nƣớc sơng sang lƣu vực khác ), tính tốn thủy văn phải loại trừ ảnh hƣởng cách khơi phục lại trạng thái tự nhiên dịng chảy sơng ngịi Trị số dịng chảy chuẩn biểu thị mức độ phong phú nguồn nƣớc Dòng chảy chuẩn lớn lƣợng nƣớc phong phú ngƣợc lại Dòng chảy năm sơng có biến đổi lớn theo thời gian không gian Do để tính tốn đƣợc chuẩn dịng chảy năm, trƣớc hết phải nghiên cứu biến đổi dòng chảy năm kết hợp với biến đổi mƣa năm để chọn thời kỳ tính 30 tốn hợp lý Vì nƣớc sơng lớn bình thƣờng gọi mùa lũ, cịn thời kỳ nhỏ bình thƣờng gọi mùa kiệt Ngƣời ta phân chia mùa theo tiêu chuẩn nhƣ sau: Các tháng lũ tháng có lƣu lƣợng dịng chảy bình qn tháng lớn lƣu lƣợng dịng chảy bình quân năm với tần suất xuất lớn 50%: PQthanglu  Qnam   50% (2.12) Hệ số phân tán chuỗi dòng chảy năm Cv: tham số thống kê đại lƣợng dòng chảy năm Khi số năm đo đạt đủ lớn hệ số phân tán đƣợc ƣớc lƣợng theo công thức sau: n CvQ  Q Q0  Q0  (Q  Q ) i 1 i n 1 (2.13) Hiện tính tốn thƣờng sử dụng hai loại mơ tả phân phối dịng chảy năm: - Loại thứ mơ tả thay đổi dịng chảy theo thời gian: q trình lƣu lƣợng (tổng lƣợng dịng chảy) với thời đoạn tuần, tháng mùa Thời đoạn tính bình qn ngắn độ xác cao nhƣng khối lƣợng tính tốn lớn Bởi nên ngƣời ta hay chọn giai đoạn tháng để mô tả thay đổi dòng chảy năm - Loại thứ hai mơ tả phân phối dịng chảy theo dạng đƣờng trì lƣu lƣợng bình qn ngày Loại khơng mơ tả thay đổi lƣu lƣợng theo thời gian mà xem xét theo thời gian trì lƣu lƣợng cần xác định Các nhân tố ảnh hƣởng đến dòng chảy năm thời đoạn năm, lƣợng chảy năm phụ thuộc vào hai nhân tố quan trọng lƣợng mƣa (X) bốc năm (Z) Lƣợng mƣa năm định mức độ phong phú dòng chảy năm, phụ thuộc vào điều kiện hình thành chế độ lƣợng mƣa Bốc năm phụ thuộc vào điều kiện khí hậu nhân tố đệm Xét điều kiện nhiều năm, mức điều hòa dòng chảy năm phụ thuộc vào thay đổi lƣợng mƣa thời kỳ nhiều năm Lƣợng nƣớc lƣu vực năm phản ánh khả điều tiết dòng chảy lƣu vực từ năm sang năm khác Vậy chuẩn dịng chảy năm có tính ổn định đƣợc định điều kiện: - Là đại lƣợng trung bình nhiều năm, thêm vào chuỗi nhiều năm số năm quan trắc giá trị chúng hầu nhƣ khơng thay đổi thay đổi - Là hàm số chủ yếu nhân tố khí hậu: mƣa bốc hơi, thân trị số trung bình nhiều năm nhân tố phải đặc trƣng khí hậu ổn định vùng lƣu vực Với chuỗi số liệu dòng chảy đo đạc từ năm 1980 đến năm 2010, ta tính đƣợc đặc trƣng biểu thị dịng chảy trung bình nhiều năm trạm thủy văn Thành Mỹ 31 Bảng 2.7 Đặc trưng dịng chảy trung bình nhiều năm lưu vực Thành Mỹ [13] Trạm Sông F (km2) Qo(m3/s) Yo(mm) Mo(l/s.km2) Cvo Thành Mỹ Vu Gia 1850 132 1769 71.2 0.32 Số liệu phản ánh đƣợc khả dịng chảy lƣu vực sơng Vu Gia, với vùng khác địa bàn tỉnh phải dựa vào số liệu mƣa năm, dòng chảy năm, bốc năm nhiều lƣu vực sông khác thuộc khu vực Trung Trung Bộ để tính tốn, bổ sung Bảng 2.8 Lượng mưa năm lớp dịng chảy trung bình nhiều năm vùng tỉnh Quảng Nam (1980 - 2010) [13] TT Trạm Tọa độ Lƣợng mƣa Lớp dòng chảy Xo (mm) Yo (mm) Kinh độ E Vĩ độ N o o Hiên 107 30‟ 15 35‟ 2256 1758 o o Khâm Đức 107 47‟ 15 26‟ 3159 2324 o o Thành Mỹ 107 50‟ 15 46‟ 2275 1769 o o Hội Khách 107 55‟ 15 59‟ 2290 1779 o o Ái Nghĩa 108 07‟ 15 53‟ 2437 1871 o o Đà Nẵng 108 11‟ 16 02‟ 2301 1786 o o Trà My 108 14‟ 15 21‟ 4169 2958 o o Tiên Phƣớc 108 18‟ 15 29‟ 3279 2399 o o Hiệp Đức 108 07‟ 15 35‟ 3203 2352 o o 10 Nông Sơn 108 02‟ 15 42‟ 3053 2257 o o 11 Giao Thuỷ 108 08‟ 15 51‟ 2497 1909 o o 12 Câu Lâu 108 17‟ 15 51‟ 2182 1711 13 Hội An 108o20‟ 15o52‟ 2247 1752 o o 14 KT Tam Kỳ 108 28‟ 15 34‟ 2771 2081 o o 15 TV Tam Kỳ 108 30‟ 15 34‟ 2797 2097 Từ số liệu bảng trên, kết hợp với điều kiện địa hình ta xây dựng đƣợc bảng đồ đẳng trị lớp dịng chảy năm bình quân nhiều năm Yo địa bàn tỉnh 32 Hình 2.4 Bản đồ đẳng trị lớp dịng chảy năm Yo tỉnh Quảng Nam [3] 2.3.2.3 Dòng chảy lũ Các hình thời tiết gây mƣa lớn nhƣ bão, áp thấp nhiệt đới, khơng khí lạnh, dải hội tụ nhiệt đới nhiễu động khác nhƣ sóng đơng gây nên mƣa lũ, đặc biệt có tác động kết hợp hình thời tiết khả mƣa lũ lớn Dịng chảy mùa lũ lƣu vực sơng Vu Gia - Thu Bồn thƣờng trận mƣa lớn kết hợp với địa hình dốc ngun nhân gây Lƣợng nƣớc mùa lũ chiếm bình quân từ 65 - 70% lƣợng nƣớc năm tập trung vào tháng 10 11 Cƣờng độ mƣa lớn thời gian mƣa kéo dài nên thời gian lũ kéo dài thƣờng xuất lũ kép Địa hình phần lớn đồi núi dốc chiếm 70% diện tích đất tự nhiên nên khả tập trung nƣớc nhanh Lƣợng mƣa mùa lũ lớn, sông suối ngắn dốc mà lũ xảy ác liệt với cƣờng suất lũ lớn Lũ sơng có đủ dạng lũ đơn, lũ kép, có lũ kép tới - đỉnh 33 Mùa lũ hệ thống sông Thu Bồn - Vu Gia gồm tháng 10, 11 12, lƣu vực sông Tam Kỳ tháng 10, 11, 12 tháng năm sau Trên hệ thống sông, lũ chủ yếu tập trung vào tháng 10 11 Số trận lũ độ lớn trận lũ phân bố khác lƣu vực sông Trên hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn trung bình hàng năm có trận lũ từ báo động I trở lên, năm nhiều có đến trận Lũ từ báo động II trở lên, trung bình năm có trận, năm nhiều có đến trận, đặc biệt nhƣ năm 1996 năm 2007 có tới trận Lũ báo động III trung bình năm có trận, năm nhiều có đến trận Thời gian truyền lũ lƣu vực sông Vu Gia - Thu Bồn mang đặc tính chung sơng miền trung ngắn có độ dốc lịng sơng lớn, mà tốc độ truyền lũ sơng lớn thời gian truyền lũ ngắn Đây khó khăn cơng tác cảnh báo dự báo lũ cho sông địa bàn tỉnh Bảng 2.9 Thời gian tốc độ truyền lũ sông Quảng Nam (1980-2010) [13] Sông Vu Gia Thu Bồn Đoạn sông Chiều dài (km) Thời gian truyền lũ (giờ) TB Max Min Tốc độ truyền lũ (km/giờ) TB Max Min Thành Mỹ - Ái Nghĩa 40.5 6.8 8.1 5.1 Hiệp Đức - Nông Sơn 23 5.8 7.7 3.3 Nông Sơn - Giao Thủy Giao Thủy - Câu Lâu 27 26 6 6.8 4.3 9.0 5.2 4.5 3.3 Bảng 2.10 Phân phối dòng chảy tháng mùa lũ (1980 - 2010) [13] Trạm Sông Đặc trƣng 10 11 12 Mùa lũ Năm Qmùa (m /s) 302 407 255 321 132 Thành Mỹ Vu Gia Wmùa (106m3) 808.4 1055.4 683.8 2547.5 4161.7 K (%) 19.4 25.4 16.4 61.2 Qmùa (m /s) 697 1042 620 786 289 Nông Sơn Thu Bồn Wmùa (10 m ) 1867.5 2700.4 1660.6 6228.5 9135.0 K (%) 20.4 29.6 18.2 68.2 Lũ lớn năm: Tháng 10 tháng 11 mùa lũ vụ nên đỉnh lũ cao năm tập trung xuất hai tháng Trên sông Thu Bồn sơng Vu Gia có lệch pha tần suất xuất đỉnh lũ lớn năm, thuận lợi cơng tác phịng tránh lũ lụt 34 2.3.2.4 Dòng chảy kiệt Mùa cạn lƣu vực sông Vu Gia - Thu Bồn đƣợc bắt đầu tính từ tháng đến tháng hàng năm Thực chất tháng tháng chuyển tiếp từ mùa lũ sang mùa cạn tháng tháng chuyển tiếp từ mùa cạn sang mùa lũ Trong tháng 5, thƣờng xuất lũ tiểu mãn nên dòng chảy tháng chi phối mạnh đến chế độ dòng chảy thời kỳ cuối mùa cạn Dòng chảy kiệt đƣợc cung cấp chủ yếu lƣợng nƣớc ngầm lƣợng mƣa mùa cạn Trong tháng khô hạn từ tháng - từ tháng - 8, dịng chảy sơng chủ yếu nƣớc ngầm cung cấp Phân phối dòng chảy: Từ chuỗi số liệu đo đạc dòng chảy từ năm 1980 - 2010 trạm Thành Mỹ, tính đƣợc đặc trƣng dịng chảy trung bình tháng mùa cạn sông Vu Gia Thu Bồn Bảng 2.11 Dịng chảy tháng mùa cạn trung bình nhiều năm tỷ số phân phối so với dòng chảy năm (1980 - 2010) [13] Trạm Đặc trƣng Năm Q (m3/s) Thành Mỹ W (106m3) K (%) Q (m3/s) Nông Sơn W (106m3) K (%) 116 71.0 50.7 45.0 58.5 56.1 46.8 59.0 113 132 311 172 136 117 157 145 125 158 294 4162 7.5 3.3 2.8 3.8 3.5 3.0 3.8 7.1 4.1 249 138 94.1 76.5 107 94.5 70.3 85.0 196 289 667 334 252 198 287 245 188 228 507 9135 7.3 2.8 2.2 3.1 2.7 2.1 2.5 5.6 3.7 Với K = Wtháng/Wnăm *100 Trị số lƣu lƣợng dòng chảy nhỏ xuất trạm Thành Mỹ sông Vu Gia 11.3 m3/s (ngày 4/9/1988) NHẬN XÉT Lƣu vực Vu Gia - Thu Bồn có nguồn tài nguyên đất, nƣớc phong phú, đất đai thích hợp với nhiều loại lƣơng thực nhƣ lúa, ngô, khoai công nghiệp ngắn ngày nhƣ : mía, lạc, đậu Đất canh tác tập trung chủ yếu vùng hạ lƣu có nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển sản xuất Vùng núi thƣợng lƣu có điều kiện địa hình phức tạp, đất đai phân tán, có nhiều khó khăn sản xuất nơng nghiệp Lƣu vực Vu Gia - Thu Bồn nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao biến động, chế độ ánh sáng, mƣa ẩm phong phú , lƣợng xạ lớn thuận lợi để phát triển sản xuất nông nghiệp Tuy nhiên lƣợng mƣa tập trung chủ yếu vào mùa mƣa, mùa mƣa trùng với mùa lũ bão, nên thƣờng gây lũ lụt, ngập úng nhiều vùng đặc biệt ảnh hƣởng đến thời kỳ thu hoạch lúa 35 vụ (Tháng 10) gây khó khăn cho việc gieo trồng vụ Đông Xuân (Tháng 11) Mùa khơ từ tháng đến tháng mƣa ít, nhiệt độ cao thƣờng gây hạn hán vào thời kỳ gieo trồng vụ Xuân Hè, Hè Thu (Tháng 4, tháng 5) vụ (Tháng 7) Hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn có lƣợng dịng chảy dồi nhƣng phân bố không đều, lƣợng nƣớc tập trung vào mùa mƣa, sản xuất nông nghiệp lại tập trung chủ yếu vào tháng mùa khô, thời kỳ dòng chảy cạn kiệt dẫn đến mực nƣớc sông xuống thấp, mặn xâm nhập vùng hạ lƣu Vì điều hồ phân phối nguồn nƣớc hệ thống sơng cần thiết có nhƣ đảm bảo nhu cầu nƣớc cho sản xuất nông nghiệp ngành dân sinh kinh tế khác Khu vực tính tốn thuộc vùng núi thấp chuyển tiếp sang vùng núi cao dãy Trƣờng Sơn, mức độ phân cắt mạnh, có địa hình dốc, sƣờn có độ nghiêng từ 15- 35o, cao độ biến thiên từ 80 m đến gần 700 m, với vài đỉnh núi lân cận cao 1.800 m Khu vực có mùa gió rõ rệt, từ tháng III đến tháng VIII hƣớng gió thịnh hành Đông Đông Nam, với tần suất xuất khoảng 2,2  6,5%, từ tháng IX đến tháng II năm sau hƣớng gió thịnh hành Bắc Đơng Bắc, với tần suất xuất 6,0  13,9% Tốc độ gió trung bình năm là: 2.2 m/s Ở khu vực nhiệt độ trung bình năm khơng lớn, trạm Trà Mi khoảng thời gian từ năm 1978-2005 24,4oC Các tháng nóng năm thƣờng tháng V, VI, VII, tháng lạnh thƣờng tháng XII hay tháng I Nhiệt độ lớn tuyệt đối quan trắc đƣợc Trà Mi là: 40,5oC xuất ngày 10 tháng IV năm 1983 Nhiệt độ nhỏ tuyệt đối quan trắc đƣợc Trà Mi là: 10,4 oC xuất ngày 25 tháng XII năm 1999 Mùa mƣa khu vực thƣờng bắt đầu vào tháng IX kết thúc vào tháng XII, lƣợng mƣa tháng mùa mƣa chiếm khoảng 70% lƣợng mƣa năm Các tháng V VI mùa mƣa nhƣng thƣờng có lƣợng mƣa lớn, nguyên nhân sinh lũ tiểu mãn khu vực Dòng chảy sông Đắk Mi khu vực lân cận có hai mùa rõ rệt Mùa lũ từ tháng X đến tháng XII, mùa kiệt từ tháng I đến tháng IX năm sau Mùa lũ ngắn (chỉ tháng), nhƣng lƣợng nƣớc mùa lũ chiếm khoảng 6070% lƣợng nƣớc năm Ngƣợc lại mùa cạn kéo dài tới tháng nhƣng chiếm khoảng 3040% lƣợng nƣớc năm Lƣu lƣợng giảm dần từ tháng I đến tháng IV, tháng V-VI dòng chảy tăng lên nhờ mƣa tiểu mãn Tháng kiệt năm thƣờng tháng IV 36 CHƢƠNG THIẾT LẬP MƠ HÌNH THỦY VĂN TRÊN LƢU VỰC THÀNH MỸ 3.1 Tổng quan mô hình thủy văn 3.1.1 Giới thiệu chung Mục tiêu phân tích hệ thống nghiên cứu vận hành hệ thống dự toán kết đầu Mơ hình hệ thống thủy văn phản ánh gần hệ thống thủy văn có thật Các yếu tố đầu vào sản phẩm đầu biến lƣợng thủy văn đo đƣợc Mơ hình hệ thống thủy văn mơ hình vật lý, tƣơng tự hay tốn học Mơ hình vật lý bao gồm mơ hình tỉ lệ tức mơ hình biểu thị hệ thống thật dƣới dạng thu nhỏ nhƣ mơ hình thủy lực đập tràn Mơ hình tƣơng tự mơ hình vật lý khác có tính chất tƣơng tự nhƣ mơ hình ngun thể, chẳng hạn số mơ hình điện thủy lực Mơ hình tốn học miêu tả hệ thống dƣới dạng tốn học Mơ hình tốn học tập hợp phƣơng trình tốn học, mệnh đề logic thể quan hệ biến thông số mơ hình để mơ hệ thống tự nhiên (Reepgaard) hay nói cách khác mơ hình tốn học hệ thống biến đổi đầu vào (hình dạng, điều kiện biên, lực v.v ) thành đầu (tốc độ chảy, mực nƣớc, áp suất Tải FULL (100 trang): https://bit.ly/3KRpoE7 v.v ) Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net Khái niệm mơ hình tốn dịng chảy sơng ngịi Mơ hệ thống phƣơng thức mô tả hệ thống hệ thống không thực ngƣời nghiên cứu tạo Trên hệ thống nhân tạo, trình vật lý mơ hình thực đƣợc mơ tả gần tƣơng tự Các quy luật vật lý hệ thống thực đƣợc suy từ kết nghiên cứu hệ thống ngƣời nghiên cứu tạo Có nhiều cách mơ phỏng, bao gồm: mơ hình vật lý, mơ hình tốn v v Chẳng hạn q trình tập trung nƣớc lƣu vực mơ tả mơ hình tƣơng tự điện Các quy luật chuyển động nƣớc lịng dẫn mơ tả mơ hình vật lý đƣợc xây dựng phịng thí nghiệm theo tiêu chuẩn tƣơng tự Khi nghiên cứu hệ thống kỹ thuật hệ nguồn nƣớc ngƣời ta sử dụng mơ tốn học Mơ tốn học biểu đạt quy luật vật lý trình hoạt động hệ thống biểu thức tốn học bao gồm hàm số, cơng thức toán học, biểu thức logic, bảng biểu biểu đồ Nhƣ vậy, rút định nghĩa: Mơ hình tốn dịng chảy sơng ngịi biểu đạt quy luật hệ thống nguồn nước bao gồm trình vật lý động thái hệ thống biểu thức toán học Các mơ hình tốn sử dụng để mơ hệ thống thực khơng thể phản ánh đầy đủ tính chất, quy luật chuyển động, hệ thống thực, trình tự nhiên hệ thống thực bị giản hoá đƣợc biểu đạt theo "quan niệm" ngƣời nghiên cứu họ thiết lập mơ Tuỳ thuộc vào mục đích nghiên cứu 37 mà biểu đạt giản hoá theo dạng khác Tiêu chuẩn đánh giá chất lƣợng mơ hình mơ sai khác giá trị thực giá trị tính tốn đặc trƣng mà ngƣời nghiên cứu quan tâm 3.1.2 Các bước thiết lập mơ hình Việc thiết lập mơ hình toán thủy văn đƣợc tiến hành theo bƣớc sau đây: - Thu thập thông tin hệ thống thuỷ văn, xác định mục tiêu mơ tốn học hệ thống - Chọn loại mơ hình tốn mơ tả hệ thống - Xác lập cấu trúc hệ thống mô tả sơ đồ mối quan hệ thành phần hệ thống - Chọn thông số mơ hình đặc trƣng cho mối quan hệ thành phần hệ thống thiết lập biểu thức toán học, biểu thức logic q trình - Xác định thơng số mơ hình Để xác định thơng số mơ hình thành phần, mơ tả q trình vật lý hệ thống, cần thực số hữu hạn quan trắc Các quan trắc đƣợc thực với biến vào X, biến Y - Kiểm định mơ hình: Các thơng số mơ hình đƣợc xác định sở sử dụng số tài liệu thực đo dịng chảy sơng Sau thơng số mơ hình đƣợc xác định, với thơng số tiến hành tính tốn so sánh với tài liệu thực đo lần đo khác (những tài liệu không đƣợc sử dụng để xác định thông số mơ hình) Nếu so sánh cho ta sai số nằm phạm vi cho phép thơng số đƣợc coi thơng số thức mơ hình - Ứng dụng mơ hình sau kiểm định tính tốn theo nhiệm vụ Tải FULL (100 trang): https://bit.ly/3KRpoE7 toán đặt Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net 3.1.3 Phân loại mơ hình dịng chảy 3.1.3.1 Mơ hình hộp đen Trong thực tế sản xuất, đơi xuất tình huống, cần xây dựng quan hệ mƣa - dịng chảy có quan trắc đầu vào (mƣa) đầu (dòng chảy) hệ thống Những trƣờng hợp buộc phải coi lƣu vực hộp đen Loại không cho biết cấu trúc bên hệ thống mà cho biết quan hệ tƣơng tác biến vào biến hàm thời gian X(t) Mơ hình Y(t) Mơ hình hộp đen mơ quan hệ trình đầu vào trình đầu hệ thống Nếu coi lƣu vực "hộp đen" q trình đầu vào q trình mƣa lƣu vực cịn q trình đầu q trình lƣu lƣợng tuyến cửa lƣu vực Nói chung, mơ hình hộp đen sử dụng để tính tốn q trình hình thành dịng chảy lũ lƣu vực sơng Mơ hình đƣờng đơn vị, mơ hình 38 Muskingum số mơ hình khác thuộc loại mơ hình hộp đen 3.1.3.2 Mơ hình quan niệm Q trình biến đổi mƣa thành dịng chảy q trình phi tuyến phức tạp gồm nhiều giai đoạn, loại mơ hình dạng khác đƣợc gọi mơ hình quan niệm phát triển mạnh Mơ hình quan niệm loại mơ hình sử dụng tập quan hệ tốn học để mơ tả mặt riêng q trình dịng chảy kết hợp chúng lại thành trình trọn vẹn Đại diện cho mơ hình quan niệm mơ hình TANK, NAM, UHM, SMAP, URBAN, SSARR, STANFORD4… Nhìn chung, mơ hình quan niệm sử dụng "bể chứa" để mô tả dạng tổn thất điều tiết khác nhau, phƣơng trình cân nƣớc cơng cụ để sử dụng mơ hình quan niệm Q trình biến đổi mƣa thành dịng chảy q trình phi tuyến phức tạp gồm nhiều giai đoạn: tập trung dòng chảy sƣờn dốc, tập trung dòng chảy hệ thống sơng bao gồm q trình dịng chảy qua hồ chứa Mỗi q trình dịng chảy sơng ngịi có đặc thù riêng đƣợc mơ theo cách khác nhau, tƣơng ứng với mơ hình có dạng khác Cụ thể nhƣ sau: - Mơ hình mƣa - dịng chảy lƣu vực đƣợc sử dụng để mơ q trình tập trung dịng chảy lƣu vực tuyến cửa lƣu vực - Mơ hình diễn tốn dịng chảy đƣợc sử dụng để tính tốn q trình tập trung dịng chảy lịng dẫn hệ thống sơng - Mơ hình điều tiết dịng chảy diễn tốn dịng chảy qua hồ chứa đƣợc sử dụng tính tốn q trình dịng chảy nút hồ chứa Liên kết mơ hình mơ hình dịng chảy hệ thống sơng Các mơ hình HEC-HMS, HEC-RESIM mơ hình đƣợc xây dựng sở liên kết mơ hình thành phần mơ tả q trình Hiện nay, giới có nhiều mơ hình tốn thuỷ văn, thuỷ lực đƣợc thiết lập Sự phát triển mơ hình tốn đa dạng ngày hồn thiện có khả ứng dụng cao 7740272 ... HỢI TÍNH PHÂN PHỐI DÕNG CHẢY NĂM CỦA TRẠM THỦY VĂN THÀNH MỸ KHI HỒ CHỨA ĐẮK MI VẬN HÀNH CĨ KỂ ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình Thủy Mã số: 60.58.02.02 LUẬN VĂN THẠC... 77 vii TÍNH PHÂN PHỐI DÕNG CHẢY NĂM CỦA TRẠM THỦY VĂN THÀNH MỸ KHI HỒ CHỨA ĐẮK MI VẬN HÀNH CÓ KỂ ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Học viên: Huỳnh Ngọc Hợi Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Mã... luận văn là: ? ?Tính phân phối dòng chảy năm trạm Thủy văn Thành Mỹ hồ chứa Đắk Mi vận hành có kể đến biến đổi khí hậu” Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu: Sự biến đổi dòng chảy