Ứng dụng mô hình HECRESSIM điều tiết hồ chứa Phước Hòa trên lưu vực sông Bé, GVỨng dụng mô hình HECRESSIM điều tiết hồ chứa Phước Hòa trên lưu vực sông Bé, GVỨng dụng mô hình HECRESSIM điều tiết hồ chứa Phước Hòa trên lưu vực sông Bé, GVỨng dụng mô hình HECRESSIM điều tiết hồ chứa Phước Hòa trên lưu vực sông Bé, GVỨng dụng mô hình HECRESSIM điều tiết hồ chứa Phước Hòa trên lưu vực sông Bé, GVỨng dụng mô hình HECRESSIM điều tiết hồ chứa Phước Hòa trên lưu vực sông Bé, GV
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp thành từ nghiên cứu hoàn toàn thực tế sở số liệu thực tế thực theo hướng dẫn giáo viên hướng dẫn Mọi giúp đỡ cho việc thực đồ án cảm ơn thông tin trích dẫn đồ án ghi rõ nguồn gốc rõ ràng báo cáo, danh mục tài liệu tham khảo phép công bố Tp.Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 11 năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Hồng Mai i LỜI CẢM ƠN Trải qua 17 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với giúp đỡ tận tình thầy giáo trường Đại học Tài nguyên Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh với nỗ lực thân em hoàn thành đồ án tốt nghiệp ngành Thủy Văn với đề tài ‘‘Ứng dụng mơ hình HEC-RESSIM điều tiết hồ chứa Phước Hịa lưu vực sơng Bé ” Em xin chân thành cảm ơn đến thầy (cô) ThS.Vũ Thị Vân Anh ThS Vũ Hải Sơn giúp đỡ, hướng dẫn dạy tận tình cho em Cuối em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè ln chia sẻ, giúp đỡ động viên cổ vũ trợ giúp em trình thực đồ án Do hạn chế thời gian khả thân, có nhiều cố gắng nên nội dung kết khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận góp ý, ý kiến quý báu thầy cô bạn sinh viên để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Tp Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 11 năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Thị Hồng Mai ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN…………………………………………………………………………… i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG BÉ 1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Địa hình, địa mạo 1.1.3 Đặc điểm thảm phủ, thổ nhưỡng 1.1.4 Điều kiện khí hậu 1.2 ĐẶC ĐIỂM CHẾ ĐỘ THỦY VĂN 13 1.2.1 Chế độ dịng chảy lưu vực sơng Bé 13 1.2.2 Mạng lưới sông suối 14 1.2.3 Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực 15 1.2.4 Đặc trưng thủy văn 15 1.3 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI 16 1.3.1 Đặc điểm xã hội 16 1.3.2 Tình hình phát triển kinh tế 17 1.4 HIỆN TRẠNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI 17 1.4.1 Đặc điểm hồ chứa lưu vực sông 17 1.4.2 Hồ chứa Phước Hòa 18 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐẦU VÀO CHO MƠ HÌNH HECRESSIM 24 2.1 GIỚI THIỆU MƠ HÌNH HEC-RESSIM 24 2.2 MỤC ĐÍCH 24 2.3 NGUN LÝ, CẤU TRÚC MƠ HÌNH 25 2.4 CÁC BƯỚC SỬ DỤNG MƠ HÌNH 25 2.4.1 Mô- đuyn thiết lập lưu vực (Watershed Setup) 25 2.4.2 Mô- đuyn mạng lưới hồ (Resevoir Network) 26 2.4.3 Mô- đuyn mô (Simulation) 26 2.5 TÍNH TỐN, XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐẦU VÀO CHO MƠ HÌNH HEC-RESSIM 28 iii 2.5.1 Lựa chọn mơ hình 28 2.5.2 Giới thiệu mơ hình HEC-HMS 28 2.5.3 Cơ sở lý thuyết mơ hình HEC-HMS 29 2.6 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HEC- HMS TÍNH TỐN DỊNG CHẢY ĐẾN HỒ CHỨA PHƯỚC HÒA 43 2.6.1 Tính toán mưa thiết kế 43 2.6.2 Thu thập chỉnh lý số liệu 50 2.6.3 Hiệu chỉnh mô hình 50 2.6.4 Kết xác định thơng số mơ hình HEC- HMS 54 2.6.5 Kiểm định thông số mô hình HEC- HMS 54 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH HEC-RESSIM ĐIỀU TIẾT HỒ PHƯỚC HÒA.57 3.1 SƠ LƯỢC MẠNG LƯỚI TRẠM DÙNG TRONG TÍNH TỐN ĐIỀU TIẾT 57 3.1.1 Điều tiết hồ chứa 57 3.1.2 Mạng lưới trạm 57 3.2 PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ SỐ LIỆU ĐẦU VÀO 58 3.2.1 Số liệu đặc trưng hồ chứa 58 3.2.2 Tổn thất bốc thấm 58 3.2.3 Nhu cầu nước 59 3.3 HIỆU CHỈNH MƠ HÌNH HEC-RESSIM 62 3.3.1 Mô đun thiết lập lưu vực (Watershed Setup) 62 3.3.2 Mô đun mạng lưới hồ (Reservoir Network) 62 3.3.3 Mô đun mô (Simulation) 63 3.4 ÁP DỤNG MƠ HÌNH HEC-RESSIM ĐIỀU TIẾT HỒ CHỨA 63 KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC CHƯƠNG PLError! Bookmark not defined iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Dân số phân theo đơn vị hành lưu vực sơng Bé(2009) 16 Bảng 2: Quy mô hồ chứa 18 Bảng 1: Bảng trọng số trạm ảnh hưởng lưu vực 53 Bảng 2: Bộ thông số hiệu chỉnh kiểm định 55 Bảng 1: Quan hệ Z ~ F ~ V hồ Phước Hòa 58 Bảng 2: Mức tưới cho loại trồng 60 Bảng 3: Nhu cầu nước tưới cho loại trồng 61 v DANH MỤC HÌNH Hình 1: Vị trí địa lý lưu vực sơng Bé Hình 2: Bản đồ địa hình lưu vực sơng Bé Hình 3: Bản đồ nhiệt độ trung bình năm lưu vực sông Bé 11 Hình 4: Bản đồ lượng mưa trung bình năm lưu vực sông Bé 12 Hình 5: Bản đồ thủy văn lưu vực sông Bé 16 Hình 1: Vẽ thiessen trạm mưa khí tượng 51 Hình 2: Liên kết tiểu lưu vực 52 Hình : Mơ q trình hiệu chỉnh (Hec-hms) 54 Hình 4: Mơ q trình kiểm định 55 Hình 5: Kết dòng chảy đến 56 Hình 1: Tạo network liên kết với hồ (cơ sở đưa thông số) 63 Hình 2: Kết chạy mơ hình HEC-RESSIM .64 Hình 3: Biểu đồ so sánh dịng chảy nhu cầu nước điều tiết 65 vi LỜI MỞ ĐẦU Nước nguồn tài ngun vơ q giá, nước giữ vai trị đặc biệt quan trọng hình thành phát triển xã hội loài người Tuy nhiên, bên cạnh vai trị quan trọng nước tác nhân gây nhiều thảm họa lũ lụt, hạn hán tác động trực tiếp đến đời sống người Việt Nam quốc qia có nguồn tài nguyên nước tương đối phong phú ưu đãi to lớn tài nguyên thiên tạo điều kiện cho phát triển kinh tế xã hội Tiềm trữ lượng nước Việt Nam tập trung chủ yếu hệ thống sông lớn, khoảng 2/3 lại bắt nguồn từ lãnh thổ quốc gia, mùa khô kéo dài đến tháng làm cho nhiều vùng thiếu nước trầm trọng Đồng thời phân bố không mùa năm, vùng, lưu vực sơng nước gây tình trạng lũ lụt váo mùa mưa hạn hán vào mùa khơ Cùng với q trình cơng nghiệp hóa - đại hóa nảy sinh vấn đề mơi trường nước nhiễm dịng chảy, cạn kiệt nguồn nước … gây hậu nặng nề an sinh xã hội Chính nguồn tài nguyên thiên nhiên cần sử dụng phân bố cách hợp lý, tăng hiệu giá trị cách tối đa 1 Tính cấp thiết Do tác động tượng biến đổi khí hậu tồn cầu, làm tình hình thời tiết, thủy văn nước ta năm gần có diễn biến phức tạp Bão nhiều cường độ giông, lốc, mưa diện rộng Nước ta phải đối phó với thiên tai, bất thường đa dạng làm ảnh hưởng trực tiếp tới nông nghiệp gây mùa hạn hán làm cho sống dân trở nên khó khăn Để tăng cường việc điều hòa dòng chảy, nhiều cơng trình thủy lợi, đặc biệt hồ chứa xây dựng nhằm phục vụ đời sống phòng chống, giảm nhẹ thiên tai Thực tế cơng trình đem lại nhiều lợi ích cho đời sống phát triển nước ta suốt thời gian qua Do điều kiện nhiệt đới khí hậu gió mùa nước ta nói chung, lưu vực sơng Bé nói riêng hàng năm mưa chia thành hai mùa rõ rệt, mùa mưa nhiều mưa, tương ứng với mùa lũ mùa cạn Điều bất lợi cho sản xuất đời sống sinh hoạt người dân ảnh hưởng lớn đến phát triển kinh tế- xã hội ếViệc nghiên cứu lưu vực sông Bé cho thấy lưu lượng dịng chảy trung bình hàng năm lưu vực 251,4 m /s tổng lượng nước mặt hàng năm lưu vực nhận khoảng 7.929,45 triệu m Tuy nhiên phân phối không năm, mùa lũ lượng dòng chảy đến lớn dẫn đến thừa nước gây lũ lụt, mùa cạn lượng dòng chảy nhỏ dẫn đến thiếu nước dùng, biến động nhu cầu nước người biến động dòng chảy tự nhiên thường lệch pha Do vai trị hồ chứa xây dựng quan trọng việc trữ nước vào mùa nhiều nước tăng lượng vào mùa khô so với lưu lượng tự nhiên nhằm điều hòa dòng chảy theo thời gian, đặc biệt cịn giúp cải thiện mơi trường chất lượng nước cho vùng hạ du sơng Sài Gịn Vàm Cỏ Đơng Vì việc tính tốn điều tiết cho hồ chứa Phước Hịa việc cung cấp nước cho dân sinh cần thiết tình hình nhu cầu sử dụng nước ngày tăng cao áp lực gia tăng dân số phát triển kinh tế - xã hội Có thể thấy việc tính tốn điều tiết hồ chứa nước Phước hịa đem đến nhìn tổng quan cho q trình vận hành hồ, thực trạng nguồn nước, tính tốn rủi ro thiệt hại xảy để có biện pháp phịng tránh, khắc phục hiệu để đem lại lợi ích tốt cho sống dân sinh Với mong muốn vận dụng kiến thức học ngành Thủy Văn, em chọn đề tài “Ứng dụng mơ hình HEC-RESSIM điều tiết hồ chứa Phước Hịa lưu vực sơng Bé ’’ Mục đích nghiên cứu: Tính tốn điều tiết hồ chứa Phước Hịa lưu vực sơng Bé (Trong phạm vi đồ án xét đến điều tiết cấp nước cho dân sinh.) Nội dung, nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu tổng quan vùng nghiên cứu - Thu thập, biên tập tài liệu khí tượng (mưa, bốc hơi, nhiệt độ ) - Tính tốn mơ dịng chảy đến hồ chứa nước Phước Hịa mơ hình HEC-HMS - Tính tốn điều tiết hồ chứa Phước Hịa lưu vực sơng Bé mơ hình HEC-RESSIM - Tổng kết báo cáo Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp thu thập xử lý số liệu - Phương pháp kế thừa tổng hợp - Phương pháp áp dụng mơ hình tốn - Phương pháp tổng hợp phân tích Tài liệu tham khảo: [1] Nguyễn Mạnh Linh:‘‘Tính tốn thủy văn điều tiết hồ chứa nước Khe Ngái- Huyện đảo Cái Bầu- Quảng Ninh ’’ Kết cấu đồ án: Gồm chương Chương 1: Đặc điểm địa lý tự nhiên kinh tế -xã hội lưu vực sông Bé: chương tập trung phân tích, làm rõ đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội lưu vực sơng Bé Chương 2: Tính tốn xử lý số liệu đầu vào cho mơ hình HEC-RESSIM: chương mơ dịng chảy đến hồ Phước Hịa mơ hình HEC-HMS làm đầu vào cho mơ hình HEC-RESSIM Chương 3: Ứng dụng mơ hình HEC-RESSIM tính tốn điều tiết hồ chứa Phước Hịa lưu vực sơng Bé: chương ứng dụng mơ hình HEC-RESSIM điều tiết hồ Phước Hịa cấp nước cho dân sinh