Ứng dụng mô hình Mike tính toán cân bằng nước hồ sông Ray

Ứng dụng mô hình Mike tính toán cân bằng nước hồ sông Ray Ứng dụng mô hình Mike tính toán cân bằng nước hồ sông Ray Ứng dụng mô hình Mike tính toán cân bằng nước hồ sông Ray Ứng dụng mô hình Mike tính toán cân bằng nước hồ sông Ray Ứng dụng mô hình Mike tính toán cân bằng nước hồ sông Ray Ứng dụng mô hình Mike tính toán cân bằng nước hồ sông Ray

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN LÊ THỊ THANH HẢI ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC HỒ SƠNG RAY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ THỦY VĂN Mã ngành: 52440224 TP HỒ CHÍ MINH - 11/2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG TP.HCM KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ THỦY VĂN ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC HỒ SÔNG RAY Giảng viên hướng dẫn: TS Cấn Thu Văn Sinh viên thực hiện: Lê Thị Thanh Hải MSSV: 0250050014 Khóa: 2013 – 2017 TP HỒ CHÍ MINH - 11/2017 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan: Đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Ứng dụng mơ hình MIKE tính tốn cân nước hồ sơng Ray” nghiên cứu cá nhân em Nội dung đồ án không chép nội dung từ đồ án khác sản phẩm đồ án thân nghiên cứu xây dựng nên Nếu không nêu trên, em xin hồn tồn chịu trách nhiệm đề tài Người cam đoan Lê Thị Thanh Hải i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo hướng dẫn – TS Cấn Thu Văn anh Lương Công Tuấn Anh quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn em hoàn thành đồ án thời gian qua Em xin chân thành cảm ơn q thầy Khoa Khí Tượng – Thủy Văn trường Đại học Tài Nguyên Mơi Trường anh chị Phịng Đơng Nam Bộ Phụ Cân Viện Quy Hoạch Thủy Lợi Miền Nam truyền đạt kiến thức chuyên môn – sở để em thực đề tài Do thời gian kinh nghiệm thực tế trình độ lý luận hạn chế nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận góp ý thầy, để đề tài hoàn thiện Sinh viên thực Lê Thị Thanh Hải ii MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH .x MỞ ĐẦU CHƯƠNG ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC HỒ SÔNG RAY .5 1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN 1.1.1 Phạm vi, vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa hình .6 1.1.3 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng 1.1.4 Thảm phủ thực vật .7 1.1.5 Mạng lưới sông ngòi 1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG 1.2.1 Đặc điểm mưa 10 1.2.2 Bốc 11 1.2.3 Độ ẩm khơng khí .11 1.2.4 Chế độ nhiệt 12 1.2.5 Số nắng 12 1.2.6 Gió .13 1.3 ĐẶC ĐIỂM THỦY VĂN 13 1.3.1 Dòng chảy năm 13 1.3.2 Dòng chảy kiệt 15 1.3.3 Dòng chảy lũ 18 1.4 ĐẶC ĐIỂM DÂN SINH, KINH TẾ, XÃ HỘI 19 1.4.1 Dân số 19 1.4.2 Hiện trạng phát triển nông nghiệp 19 iii 1.4.3 Ngành trồng trọt 19 1.4.4 Xã hội 21 Kết luận chương 1: 21 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ LỰA CHỌN MƠ HÌNH CÂN BẰNG NƯỚC 23 2.1 KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG NGUỒN NƯỚC VÀ CÂN BẰNG NGUỒN NƯỚC HỆ THỐNG 23 2.1.1 Hệ thống nguồn nước 23 2.1.2 Khái niệm cân nước hệ thống 24 2.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC MÔ HÌNH TỐN 24 2.2.1 Mơ hình mưa dịng chảy 24 2.2.1.1 Mơ hình đường đơn vị 24 2.2.1.2 Mơ hình TANK .26 2.2.1.3 Mơ hình SSARR 27 2.2.1.4 Mơ hình NAM .27 2.2.2 Mơ hình cân nước .28 2.2.2.1 Hệ thống mơ hình GIBSI 28 2.2.2.2 Chương trình sử dụng nước (Water Utilization Project) 29 2.2.2.3 Mơ hình BASIN 30 2.2.2.4 Mơ hình hệ thống đánh giá phát triển nguồn nước WEAP .31 2.2.2.5 Bộ mơ hình MIKE (DHI) .32 2.3 LỰA CHỌN MƠ HÌNH DIỄN TOÁN 32 2.3.1 Lựa chọn mơ hình mưa dịng chảy 32 2.3.2 Lựa chọn mơ hình cân nước 33 2.4 CƠ SỞ LÝ THUYẾT MƠ HÌNH MIKE NAM 33 2.5 CƠ SỞ LÝ THUYẾT MƠ HÌNH MIKE BASIN 39 2.5.1 Giới thiệu chung 39 2.5.2 Giới thiệu MIKE BASIN 40 2.5.3 Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE BASIN 41 iv 2.5.4 Mơ đun mưa dịng chảy- NAM 44 Kết luận chương 2: 44 CHƯƠNG ÁP DỤNG MÔ HÌNH MIKE NAMMƠ PHỎNG DỊNG CHẢY ĐẾN HỒ CHỨA SƠNG RAY 45 3.1 CƠ SỞ DỮ LIỆU 45 3.1.1 Tài liệu khí tượng 45 3.1.2 Tài liệu thủy văn 46 3.2 THIẾT LẬP MƠ HÌNH MIKE NAM 46 3.2.1 Phạm vi mô 46 3.2.2 Thiết lập sơ đồ khối 46 3.2.3 Xác định trọng số trạm đo khí tượng (mưa bốc hơi) .47 3.3 HIỆU CHỈNH MƠ HÌNH MIKE NAM 48 3.3.1 Chỉ tiêu đánh giá .48 3.3.2 Hiệu chỉnh mơ hình 49 3.4 KIỂM ĐỊNH MƠ HÌNH MIKE NAM 50 3.5 KẾT QUẢ MƠ PHỎNG DỊNG CHẢY ĐẾN HỒ CHỨA SÔNG RAY 52 Kết luận chương 3: 54 CHƯƠNG ÁP DỤNG MƠ HÌNH MIKE BASIN TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC HỒ SƠNG RAY 55 4.1 TÍNH TỐN NHU CẦU NƯỚC CHO HẠ LƯU HỒ SÔNG RAY NĂM 2015 56 4.1.1 Nhu cầu nước nông nghiệp .56 4.1.2 Cấp nước sinh hoạt 57 4.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU MƠ HÌNH MIKE BASIN 58 4.3 THIẾT LẬP TÍNH TỐN TRONG MƠ HÌNH MIKE BASIN CHO HỒ SÔNG RAY 59 4.3.1 Phạm vi mô 59 4.3.2 Sơ đồ tính tốn cân nước sử dụng mơ hình MIKE BASIN 60 v 4.4 ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ PHÙ HỢP GIỮA MỰC NƯỚC HỒ TÍNH TỐN TỪ MƠ HÌNH MIKE BASIN VÀ MỰC NƯỚC HỒ THỰC ĐO NĂM 2015 61 4.4.1 Các tiêu đánh giá 61 4.4.2 Đánh giá mức độ phù hợp mực nước hồ tính tốn từ mơ hình MIKE BASIN mực nước hồ thực đo năm 2015 cho hồ sông Ray 62 4.5 ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ PHÙ HỢP GIỮA MỰC NƯỚC HỒ TÍNH TỐN TỪ MƠ HÌNH MIKE BASIN VÀ MỰC NƯỚC HỒ THỰC ĐO NĂM 2016 63 4.6 KẾT QUẢ TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC BẰNG MƠ HÌNH MIKE BASIN CHO HỒ SÔNG RAY NĂM 2016 66 Kết luận chương 4: 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC PL.Error! Bookmark not defined vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CROPWAT Mơ hình tính nhu cầu nước tưới trồng theo tiêu sinh thái GIBSI Bộ mơ hình tổng hợp Canada IQQM Mơ hình mơ nguồn nước ISIS Mơ hình thủy động lực học (Interactive Spectral Interpretation System) MIKE Bộ mơ hình thủy lực thủy văn lưu vực Viện Thủy lực Đan Mạch NAM Mơ hình mưa rào – dịng chảy Đan Mạch (Nedbor-AfstromingsModel) QUAL2E Mơ hình chất lượng nước (Water Quality version 2E) SSARR Mơ hình hệ thống diễn tốn dịng chảy Mỹ (Streamflow Synthesis and Reservoir Regulation) WEAP Mơ hình hệ thống đánh giá phát triển nguồn nước (Water Evaluation and Planning System) SWAT Mơ hình mơ dịng chảy mặt qua độ ẩm đất (Soil and Water Assessment Tool) WUP Chương trình sử dụng nước vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Đặc trưng sơng suối tỉnh Đồng Nai Bảng 1.2: Tổng lượng mưa trung bình (mm) trung bình nhiều năm (thời kì 1978-2007) .11 Bảng 1.3: Lượng bốc ngày (mm/ngày) trạm Vũng Tàu (thời đoạn 1978-2007) tính cơng thức Blaney-Criddle 11 Bảng 1.4: Độ ẩm khơng khí lớn nhất, nhỏ trung bình (%) (thời đoạn 19782007) 11 Bảng 1.5 : Nhiệt độ khơng khí lớn nhất, nhỏ trung bình trạm Vũng Tàu (0C) 12 Bảng 1.6: Tổng số nắng trung bình (giờ/ngày) trạm Vũng Tàu (thời đoạn 19782007) 12 Bảng 1.7: Tốc độ gió trung bình (m/s) trạm Vũng Tàu (thời đoạn 1978-2007) 13 Bảng 1.8: Dòng chảy bình qn năm trạm Lá Bng 14 Bảng 1.9: Lưu lượng tháng lớn nhất, nhỏ trạm Lá Buông 14 Bảng 1.10: Tổng hợp lưu lượng tháng kiệt trạm Lá Buông .15 Bảng 1.11: Dân số trung bình theo đơn vị hành (Đơn vị: Người) .19 Bảng 1.12: Diễn biến diện tích số hàng năm 20 Bảng 1.13: Diễn biến diện tích sản lượng số lâu năm .20 Bảng 2.1: Các thơng số mơ hình NAM 34 Bảng 2.2: Tiêu chuẩn đánh giá tiêu NASH 39 Hình 2.2: Sơ đồ minh họa cấu trúc mơ hình MIKE BASIN 43 Bảng 3.1: Bảng kết trọng số khí tượng lưu vực Lá Bng theo phương pháp thử dần 47 Bảng 3.2: Bảng kết trọng số khí tượng lưu vực hồ sông Ray theo phương pháp THIESSEN 48 Bảng 3.3: Kết hiệu chỉnh kiểm định trạm Lá Buông (An Viễn) 51 Bảng 3.4: Bảng kết thông số mô hình NAM 52 Bảng 3.5: Kết mơ dịng chảy đến hồ chứa sông Ray 53 Bảng 4.1: Mức tưới cho trồng tính mơ hình CROPWAT 56 Bảng 4.2: Nhu cầu nước tưới nông nghiệp hạ lưu hồ sông Ray 57 viii