Luận văn thạc sĩ Thủy văn học: Nghiên cứu xây dựng công cụ hỗ trợ tính toán mưa lũ thiết kế khu vực Trung Trung Bộ

lũ thiết §, đặc biệtTrong thự tiễn, việc tint vẫn còn gặp nhiễu khó khăn hạn ch trong trường hop hoặc không có tai liệu đo đạc thủy văn do dựa vào vige tính toán mưa, cường độ mưa thiết

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

PHAN MẠNH HƯNG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÔNG CỤ HỖ TRỢ TÍNH TOÁN

MƯA LU THIET KE KHU VỰC TRUNG TRUNG BỘ

LUAN VAN THAC SI

HA NOI, NAM 2019

BO GIÁO DỤC VA ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT.

TRUONG ĐẠI HỌC THUY LỢI

PHAN MANH HUNG

NGHIEN CUU XAY DUNG CONG CU HO TRG TINH TOAN MUA LU THIET KE KHU VUC TRUNG TRUNG BO

HANOI, NAM 2019

LỜI CAM DOAN

Học viên xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân học viên Các kết

‘quai nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bắt kỳ

kỹ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tả liệu (nêumột nguồn nào và đưới

có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tải liệu tham khảo đúng quy định

“Tác giả luận văn

Phan Mạnh Hung

LỜI CẢM ON

học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thiy cô hướng dẫn TS Đỗ

Xuân Khánh và TS Vũ Thị Minh Huệ đã tận tình định hướng, theo sắt tác giả trong

cứu và hoàn thiện Luận văn.

suốt quá trình nghĩ

Học viên xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Trường Đại học Thuỷ Lợi, Phòng Đào tạo Đạihọc và Sau Đại học đã ạo điều kiện thuận lợi, hỗ trợ họ viên trong quá tình làm

IN đã dành

Luận văn, Học viên xin cảm ơn các thiy cô trong Khoa Thuỷ Văn và TD

nhiễu thời gian công sức hỗ trợ tác gi hoàn thành Luận văn.

Đài thời tác giả cũng nhận được sự động viên và ủng hộ rất lớn về vật chất và tỉnh thần từ Sở Nông Nghiệp & PTNT Tinh Vĩnh Phúc, từ gia định và bạn bề Từ đáy lòng mình, học viên xin gi đến họ những lời cảm ơn chân thành vã sâu sắc nÌ

Hoe viên xin tran trọng cảm ơn

MỤC LỤC

CHUONG 1 TONG QUAN VÉ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH MƯA L

4 1.1 TONG QUAN CÁC NGHIÊN CUU TÍNH TOÁN MƯA LO THIẾT KE, 4 LLL Trên thé giải 4 1.12 Tại Việt Nam 6

1.2 TONG QUAN KHU VỤC NGHIÊN CỨU 8

1.2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 8 1.2.2 Đặc điểm khí tượng, thủy văn 14

1.3 DINH HUONG NGHIÊN CŨU, 20CHUONG 2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN MƯA LŨ PHỤC VỤ BÀI TOÁN

“TÍNH TOÁN LŨ THIET KE

2.1 THỦ THẬP TÀI LIỆU ĐO MƯA 2

2.2 PHƯƠNG PHAP TINH TOÁN CƯỜNG BO MUA THÔI DOAN NGAN THIET KẺ 26, 2.2.1 Lưu chọn hàm phân phối xác suất 27

2.2.2 Phương pháp vẽ đường tan suất cường độ mưa thiết kẻ 292.3 PHƯƠNG PHAP XÂY DUNG BỘ CONG CỤ HO TRỢ TINH TOÁN MUA LŨ THIẾT KE.30

2.3.1 Phân vùng mưa — Bán dé đẳng trị mura 30 2.2.2 Công thức IDF kinh nghiệm: 31 2.3.3 Xây dung công thức tong quát quan hệ của cường độ mua với thời kỳ lập

lạ 34

2.34 Xây dung đường cong lũy tích mea 24 giờ 37

CHUONG 3 TÍNH TOÁN THU NGHIEM CHO VUNG MƯA TRUNG TRUNG:

BO 39

3.1 XÂY DỰNG BAN ĐÔ DANG TR] MUA THIET KE 393.11 Xây dựng bản dé mưa một ngày lớn nhất thiết kế, 393.12 Xây dumg bản đỒ đẳng tri mưu một giờ lớn nhất ứng với tan suất 19 và

10% 4 3⁄3 Xây dug quan hệ cường độ mưa-thời đoạn và thời lộ lập lại (IDE) 49

32 THIETLAP CONG THK IDF TONG QUẤT, cS

32.1 Lara chọn công thức tinh cường độ mưa the thời đoạn mưa và thời lập

lại 53 3.2.2 Thiế lập công thức IDF tổng quát, 56

3.3 XÂY DỰNG DUONG CONG LOY TÍCH MƯA 24 GIỎ 66

3.4 KET LUẬN CHƯƠNG 3 67 PHU LỤC ¬" —

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng 1-1 Chế độ bốc hoi một số trạm khu vực Trung Trung Bộ 15

Danh sách vả tọa độ các trạm KTTV và đo mua 25

Một số hầm phân phối xác suất thường ding 28 Bảng 2-3 Một số công thức cường độ mura 2 Bảng 3-1 Cường độ mưa một ngày lớn nhất theo các HPPXS 39 Bang 3-2 Cường độ mưa một giờ lớn nhất theo các HPPXS 4

Bang 3-3 Quan hệ cường độ mưa - thời đoạn mưa ứng với các thời kỳ lặp lại 200 nim,

100 năm và 50 năm tại một số trạm đo mưa 50 Bảng 3-4 Tham số của các phương trình IDF của tram Tuyên Hóa “ Bảng 3-5 Bảng giá hị tham số v của 4 công thức IDF của cườn

trạm có thời kỳ lặp lại là 100 năm 5s

Bảng 3-6 Tỷ lệ [dT/IdT ’ = 100năm của trạm Hiền Lương (Quảng Tri) 37 Bảng 3-7 Mỗi quan hệ trung bình giữa /dT/HdT’ = 100nam tại các trạm 37

Bảng 3-8 Bảng tổng hop /17 và sai số cia các tram 58

Bang 3-9 Tỷ lệ [dT và I60T của trạm Huế 59

Bảng 3-10 Tham số của phương trình /2 d tai các tram và sai số 39

Bảng 3-11 Tổng hợp công thức IDF tổng quát của các tram 59 Bang 3-12 Kết qua IDF tinh toán theo PTTS (GEV) và IDF theo công thức tổng quát

6

Bảng 3-13 Phân phối mưa 24 h lớn nhất ti các trạm (in theo % lãy tích) 67

DANH MỤC HÌNH VE

Hình 1-1 Bản đỗ phân ving cường độ mưa vùng đất liền Việt Nam Nguễn: 25] 7

Hình 1-2 Bản đỗ địa hình khu vực Trung Trung Bộ 9

1-3 Bản đỗ mang lưới sông subi khu vục Trung Trung Bộ B Hình 1-4 Bản đồ đẳng trị mưa năm Việt Nam, 7

Hình 1-5 Sơ đồ tiếp cận nghiên cứu 20

Hình 2-1 Vị tí trạm đo mua tại Quảng Bình 2

h 2-1 Hình 2-2 Vj trí trạm do mưa tại Quảng Trị 22

Hình 2-3 Vị trí trạm do mưa tại Quảng Ngãi 2 Hình 2-4 Vị tí trạm đo mưa tại Thừa Thiên Huế 24 Hình 2-5 Vi tí tram do mưa tai Quảng Nam 24

Hình 2-5 Vị tí tram do mya tại Đà Nẵng 25

Hình 2-7 Sơ đỗ các bước thiết lập công thức IDF tổng quát cho từng phân vùng 37

nh 3-1 Giá trị cường độ mưa ngày thiết kế tram Tuyên Hóa Quảng Bình với các HPPXS PII, Log-PIIl, GUM, GEV 40

h 3-2 Giá tị cường độ mưa ngày thiết kế tram Đông Hà, Quảng Tr với các

HPPXS PIIL, Log-PIll, GUM, GEV 41

3-3 Bản iến thiên Cv của lượng mưa một ngày lớn nhất khu vực Trung

Trung Bộ 2

Hình 3-4 Bản đồ đẳng tri mưa I ngày max ứng với tin suất 1% (a) và 10% (b) trong

khu vực 4ã Hình 3-5 Giá trị cường độ mưa ngày thiết kế tram Quảng Ngãi với các HIPPXS PIII, Log-PIll, GUM, GEV 45

Hình 3-6 Giá trị cường độ mưa ngày thiết kế tram Tam Kỳ với các HPPXS PIII,

Log-PHI, GUM, GEV 45

Hình 3-8 Bản đồ đẳng trị mưa Ì giờ max ứng với tn suất 1% (a) và 10% (b) khu vực

Trung Trung Bộ 47 Hình 3-7 Biến thiên Cv của lượng mưa một giờ lớn nhất khu vực Trung Trung Bộ _ 48

Hình 3-9 Biểu đồ quan hệ giữa cường độ mưa Ih lớn nhất và thời kỳ lặp lại của các

trạm do mưa thuộc vũng mưa X tại Quảng Binh 49

nh 3-10 Biểu đổ quan hệ giữa cường độ mưa 1h lớn nhất v thời kỷ lặp lại của các tram do mưa thuộc vùng mưa XI 51 Hình 3-11 Biểu đồ quan hệ giữa cường độ mưa 1h lớn nhất và thời kỳ lặp lại của các

trạm đo mưa thuộc vùng mưa XIT SI

Hình 3-12 a) Cường độ mưa (60 ph) (GEV) tại Tuyên Hóa b) Cường độ mưa thời

đoạn lớn nhất khác nhau và thi kj lạ tính toán từ HEPXS GEV ti Tuyên Hóa —_ 54

Hình 3-13 Dưỡng cong IDF theo công thức a) Talbot, b) Bernard, ) Kimijima $5

Hình 3-14 So sánh sai số RMSE của bổn công thức tại a) Huế b) Tuyên Hóa 35

ih 3-15 Biểu dé sai số giữa cường độ mưa tính theo PPXS và công thức tổng quát61

Hình 3-16 Giá trị cường độ mưa ứng ví 1% tính theo PPXS và theo công thức tổng quát tai tram Tuyên Hóa 61 Hình 3-17 Giá trị cường độ mưa ứng với tin suất 1% tính theo PPXS va theo công thức tổng quát tại ram Quảng Ngãi 61

Mình 3-17 Đường lũy tích mưa 24 giờ tại các trạm (có chứa mưa 6 gid lớn nhất) 66Hình 3-18 Đường lũy tích mưa 24 giờ tại các trạm (có chứa mưa 12 giờ lớn nhat) _ 66

DANH MỤC TU VIET TAT

QPTL C6-77: Quy phạm tính toán thủy văn thiết kế Có -77

TCVN _ :Tiêu chuẩn Việt Nam

PTTS Phân tích tần suất

HPPXS _ :Hảm phân phối xác suất

RMSE Sai số quân phương,

MỞ DAU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Hiện nay việc tính toán thủy văn thiết kí

kế (QPTL-C6-77) được Bộ Thủy lợi cũ ban hành tháng 09 năm.

1977 Quy phạm này quy định sử dụng tính toán các đặc trưng thủy văn thiết kế trong

in dựa vào Quy phạm Tính toán các đặc trưng thủy văn thi

sắc trường hợp cổ nhiễu ti liệu, tải liệu và không có ti liệu đo đạc thủy văn với các

phương pháp tính toán chủ yếu dựa trên các quy phạm tính toán của Liên Xô (cil) với

sắc bằng tra được xây dụng cho Việt Nam từ Quảng Trị trở ra phía Bắc Đồi với bài

toán tính toán lũ thiết kế trong tường hợp không có tả liệu chủ yếu là dựa vio công

thức kinh nghiệm kết hợp với các bảng tra phân theo vùng mưa Các bảng tra được xây

cưng từ chuỗi số liệu quan trắc ngắn và mật độ tam do ít

Nam 2013, Tông cục Đường bộ Việt Nam biên soạn tiêu chuẩn Việt Nam 9845 trên cơ.

sở tham khảo 22TCVN220-95 về tính toán các đặc trưng dng chảy lũ, các công thúc

trong tiêu chuẩn này vẫn sử dụng các phương pháp nằm trong QPTL-C6-77 nhưng có

it đồn khẫu độ cầu, công phục vụ giao thông ngoài ra ác bảng tra được cập nhật, bộ

sung cho tắt cả các vùng mưa của Việt Nam.

lũ thiết §, đặc biệtTrong thự tiễn, việc tint vẫn còn gặp nhiễu khó khăn hạn ch

trong trường hop hoặc không có tai liệu đo đạc thủy văn do dựa vào vige tính toán

mưa, cường độ mưa thiết kế trong khi các bản đồ đẳng trị mưa, các bảng tra tính toán.như quan hệ gia thời gian cường độ mưa và tin suất của từng vùng mưa rio (đườngcong IDF) trong QPTL- 77 được xây dựng từ năm 1977 đã cũ

“Trong QPTL-C6-77 không có quy định rõ rằng các bước tính toán mưa lũ thiết kế

chưa có các biểu đồ phụ trợ tính toán cho vùng từ Quảng Trị trở vào Nam Bộ.

nay, mạng lưới trạm quan trắc mưa day, nhiều trạm đo mưa thời đoạn ngắn là điều

kiện thuận lợi để xây dựng bản đồ đẳng trị và đường cong IDF.

Vi vậy, học viên lựa chọn luận văn với nội dung “Nghiên cứu xây dựng công cụ hỗ trợ.tinh toán mưa lĩ thiết kế cho khu vực Trung Trung Bộ" Luận văn tiến hành lựa chọn

phương pháp tính toán mưa lũ thiết kế từ đó xây dựng bổ sung, cập các phụ lục hỗ trợ

tinh toán mưa, cường độ mưa thiết kế cho từng phân vùng mưa là rt cin thiết để phục

vụ bài toin tính toán lũ thiết kể, Các phụ lục bổ trợ này là công cụ quan trong trong

tinh toán thủy văn, phục vụ tính toán đnh lũ lớn nhất ứng với một tần suất xác định ở

các vùng không có hoặc thiểu sổ liệu đo đạc thủy văn Kết quả tính toán mưa là cơ sở

xác định lưu lượng lũ thiết kế.

2 Mục tiêu nghiên cứu:

Tit ý nghĩa khoa học và thực tiễn néu trên, mục tiêu của luận văn là nghiên cứu xây đựng bộ công cụ hỗ trợ tính toán mưa lũ thiết kể cho khu vực Trung Trung Bộ.

"Để đạt được mục tigu rên, luận văn dự kiến có nội dung nghiên cứu cụ thé như sau:

~ Nghiên cứu lựa chọn hàm phân phổi xác suất tỉnh toán mưa lũ thiết kế,

~ Xây dựng đường đẳng trị thời đoạn ngắn thí cho khu vực Trung Trung Bộ.

~ Xây dưng đường cong quan hệ giữa cường độ - thời đoạn và tin suất mưa (IDF) cho

khu vực Trung Trung Bộ.

- Xây dựng công thức tổng quất quan hệ của cường độ mưa và chu kỹ ập lại

~ Lara chọn mồ hình mưa đại biểu cho khu vực Trung Trung Bộ

3 Đi tượng và phạm vi nghiên cứu:

Đi tương nghiên cứu: Mưa lũ thiết ké, Khái niệm mưa lũ trong h

hiểu là mưa sinh lũ.

Pham vi nghiên cứu: Trang trung Bộ, Việt Nam từ Quảng Bình đến Quảng Ngãi

4 Phương pháp nghiên cứu:

Phuong pháp tổng hop dia lý, thủy văn: phân tích đặc điểm hình thành mưa lũ và phân ving mưa rào,

“Phương pháp phân tích thống kẻ: tính toán gid trị mưa ngày, mưa thời đoạn ngắn thiết

kế, cường độ mưa thiết kế ứng với các thời đoạn khác nhau.

"Phương pháp sử dung AP thuật viễn thám và GIS: Sit dụng để xây đựng các bin đồ đẳng

trị, phân vùng mưa là cơ sở dữ liệu phụ trợ cho các phương pháp tính toán trong các trường hợp thiếu hoặc không có liệu

5 Cấu trúc luận văn:

Ngoài phần mỡ đầu, kết luận và kiến nghị, luận văn được tỉnh bay trong ba chương,bao gồm:

Chong Ì: Tổng quan về các phương pháp tính mưa là thiết kể, Trong chương này

trình bay tổng quan vé bài toán tính toán mưa Ia thiết kế trên thể giới và Việt Nam và giới thiệu đặc điểm đị lý tự nh

Bộ.

và khí tượng thủy văn của khu vực Trung Trung.

“Chương 2: Phương pháp tính mưa phục vụ bài toán tính lũ thiết kế Nội dung chính

“của chương này là tổng hợp tỉnh hình thu thập tả liệu; phương pháp luận văn sử dung

để xác định cường độ mưa thời đoạn ngắn thiết kế (hàm phân phối xác suất); xây dựng

bản đồ đẳng trị mưa, thiết lập đường cong IDF và công thức tổng quát quan hệ của cường độ mưa và chu kỳ lặp lip lại và xây dựng đường cong lũy tích mưa 24 giờ cho

hu vực Trung Trung Bộ.

“Chương 3: Tỉnh toán thử nghiệm cho vùng mưa Trung Trung Bộ Chương 3 trình bày

kết quả tính toán ey thể cho khu vực Trung Trung Bộ, Trong chương này có bản đồiđẳng trị mưa ngày, mưa gid lớn nhất theo thiết kế của khu vực, đường cong IDF và

công thức tổng quit cho các trạm mưa đại biểu của từng phân ving mưa rio của khu vực Trung Trung Bộ.

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH MƯA LŨ

THIET KE,

1.1 Tổng quan các nghiên cứu tính toán mưa lã thiết kế

Ước tính là thiết kế là nhiệm vụ thiết yếu trong tinh toán thủy văn thiết kế, Theo [1]

[2], có hai nhóm phương pháp tính được sử dụng tính toán lũ thiết kế là phương.

pháp dựa vào chuỗi đo đạc ding chảy lũ và phương pháp xác định từ mưa lũPhương pháp dựa vào chuỗi tài liệu đo lũ chỉ phù hợp với những lưu vực lớn có sốliệu đo đạc lũ, đối với những lưu vực vừa và nhỏ không có số liệu việc ước tỉnh lũthiết kế dựa vào mưa lũ thiết kể, Đường cong quan hệ giữa cường độ - thời đoạn -tần suất (IDF) mưa, bản đồ phân vùng, bản đồ đẳng trị mưa thời đoạn ngắn thiết

là những công cụ hỗ trợ, làm cơ sở cung cấp nguồn dữ liệu tớc tỉnh lĩ

các lưu vực không có tả liệu đo đạc khí tượng, thủy văn

LLL Trên thé giới

Cường độ mưa là lượng mưa rơi trên một đơn vị thời gian, có tinh chất giảm dan theothời gian mưa, để xác định chính xác cường độ mưa yêu cầu một số lượng lớn các

tham số và phụ thuộc vào thời gian Những thông tin này thường được biểu diễn thông

«qua đường cong IDF Việc thiết lập đường cong này được giỏi thiệu lin đầu bởi

Bernard (1932) [3] Sau đó các đường cong khác nhau được xây dựng cho các khu vực khác nhau trên iới Tại Châu Phi, một số nghiên cứu sử dụng phương pháp thống

kẻ để xây dựng các đường cong IDF, ví dụ tai Congo (Mohymont.B và Demarée.G.R (2006) và Van de Vyver, H và Demarée, G R (2010) I4]: I5), tại Nigeria Oyegoke,

S.O and Oyebande.L, (2008) [6] Theo phương pháp truyén thing, các dường cong

IDF được xây dựng dựa trên phương pháp thống kê tin suất xảy ra các sự kiện mưa

ce đoan ti đa hằng năm theo chu ki lặp ai hoặc đựa trên một him phân phổi xác suất

của các sự kiện này Mohymont B và Demarée G.R, (2006) |4] Quá trình này có một

vai điểm hạn chế bao gồm việc lựa chọn dạng phân phổi và ước lượng các tham số cho.mỗi chu ki và yêu cầu để ngoại suy kết quả cho các chu ki khác nhau Độ chính xác

‘cua các quá trình nây sẽ bị bạn chế bởi sai số trong lựa chọn hàm phân bổ và thiểu khả

năng m6 tả một cách rõ rằng tính chất mưa tại các chủ kỳ khác nhau Van Nguyen VT

và Wang H (1996) [7] Bên cạnh đồ phương pháp truyền thống còn tồn tại nhữngnhược điểm sau Vi dụ, với một số lượng lớn các tham số tham gia sẽ làm cho nó trnên none-parsimonious (không có tinh chất cặp) theo quan điểm của phương pháp

thống kê ( [8]; [9]; [3]; [10]; [11]; [12)) Phương pháp truyền thống không thể xét đến.

tinh chất của mơn cho các chu kì khác nhau và né chỉ dựa vào giá trị mưa cục đoan ti

da hàng năm có sẵn tại khu vực nghiên cứu Do vậy cần thiết phải thiết lập một mo

hình có thể mô tả tính chất của mưa thông qua một chuỗi thời gian liên tục bao gém

việc nội suy ra độ phân giải thời gia khỉ không có đ liệu quan ắc và để giảm thiểu

số lượng của các tham số để tăng độ tin cậy của chúng

“Chính vì vậy, đã xuất hiện một loạt các phương pháp thay thé để xây dựng đường cong

IDF Ví dụ là phương pháp sử dụng các tính chất phân dang của mưa bao gồm việc đềxuất tỷ lệ bắt biển [13] khi ma tính chất tỷ lệ của moment thông kê mưa tại Nam Phitrong một khoảng chu kỳ từ 30 phút đến 1440 phút được đánh giá Yu P $ và nnk(2004) [14] sử dụng công thức tính IDF vùng dé ước tính 8 lệ cho 46 trạm không có số liệu mưa tai Đài Loan Mohymont B, Demarée G R (2005) [15] nghiên

cứu sự thay đổi của các tính chất theo tỷ lệ từ 62 trạm mưa ở Thụy sĩ và Özger, M và

nok (2010) [16] tập trung nghiên cứu vé tính chất tỷ lệ của mưa tại 43 trạm mưa ở

Texas, Gin đây, các công thức tỷ lệ được đề xuất để kéo dài đường cong IDF từ IDFngây tới IDF với bước thời gian thấp hơn dựa trên tính chất tỷ lệ Gupta.V.K (1990)

(17) nghiên cứu khái niêm về tỷ lệ đơn giản và tỷ ệ phúc tạp để biểu thị đặc điểm của

cấu trúc xác su của quả trình mưa Koutsoyiannis và Foulfoula-Georgiu (1993) [18]

sử dụng mô hình tỷ lệ để dự bảo để xây dựng phân bổ cường độ mưa theo thời gian

Menabde et al (1999) cho rằng dựa trên các tính chất ty lệ có được do kinh nghiệm

«quan tắc và một vả giả thiết chung về him phân bổ tích lay của cường độ maa trung

bình lớn nhất năm có thé xây dựng được các mỗi quan hệ IDF đơn giản De Michele et

‘al (2002) [19] phát triển đường cong IDF thiết kế cho các trận bio ở Milan (Italia);

Yu, et al (2004) [14] phát triển các công thức IDF cho những khu vực không có trạm.

quan trắc tại Đài loan Molnar and Burlando (2005) [15] kiểm tra sự thay đổi của hệ số

mũ tỷ l ti những khu vue núi Alpine, Thuy sỹ Nhat, e al.(2007) [20] phát triển mỗi

quan hệ cho khu vực không có quan trắc dựa trên lý thuyết ty lệ tại Nhật Bản Molnar

tại Pháp Tinh chất tỷ lệ về các trận mưa cục đoạn vẫn chưa được nghiên cứu tại cộng

hỏa Bennin, Mục tiêu của Ceresset Ii i) xác định tinh chất ỹ lệ của các trần ma cục đoán ti thung lũng Oueme i) thế lập trạng tái tỷ ệ của moment ) xây dựng

các đường cong IDF cho các trận mưa thồi đoạn ngắn từ mưa ngày sử đụng phượng

pháp ỷ 1 và so sánh với phương pháp kinh nghiệm,

1.12 Tại Việt Nam

G Việt Nam, ngay từ những năm 1960, dang công thức lý luận đã được nghiên cứu vàphát triển để sử dụng tính toán lũ thiết kế rong trường hợp không cổ ti liệu đo đạcdong chảy lũ, tiêu biểu là công thức cường độ giới hạn với giả thiết tần suất lũ trùngvới tin suất mưa Trong công thức này, lưu lượng định lũ thiết kể được tính toán thông

‘qua cường độ mưa trung bình thời đoạn lớn nhất thiết kể,

Trong thực tế cường độ mưa và lượng mưa thiết kế được tính theo hai loại phương

pháp sau: (0) Phương pháp giả tích: xây dựng công thức kinh nghiệm được phan ving theo lãnh thé và sử dụng các công thức này trong tính toán thiết

đồ giải: phân tích quan hệ giữa mưa thời đoạn ngắn với mưa ngày để xây dựng các

đường cong triết giảm mưa Hiện nay trong tinh mưa thiết kế theo Quy phạm tính toáncác đặc trưng thủy văn thiết kế (QP C6-77) của Việt Nam đã sử dụng đường cong tiếtgiảm mua yạy ~7 do A-lếch-xây-ep để nghị [24] và chia Việt Nam ra thành 15 phân

vũng mưa rio,

Vio củỗi thập niên 90 của thé ky trước, đ tải nghiên cứu "Xây đựng tập số liệu đặc

trưng và tập atlat thủy văn sông ngồi Việt Nam” thuộc chương trình nghiễn cứu cắp

nhà nước mang ma số 42A “Đánh giả điều kiện thiên nhiền và KTTV phục vụ sin xuất

và quốc phòng, trọng tâm là phục vụ nông nghiệp” trên cơ sở số liệu quan trắc mua tự

ghi và do mưa bằng thing trong thời kỳ quan ắc tính đến năm 1980 đã đưa r số liệu

10%, 20% và 50% tại 121 trạm do mưa ngày lớn nhất ứng với các tần suất 19

6

mưa trên phạm vi cả nước và cường độ mưa trung bình, lớn nhất trung bình thời đoạn

(10, 30, 60, 90, 120, 240, 480, 720, 1440 phút tại 83 trạm đo mưa trên phạm vi cả

nước [25] Nghiên cứu này đã phân chia Việt Nam thành 18 vùng mưa Ban đồ phânving cường độ mưa ving đt liễn Việt Nam Nguồn: với các công thức tính cường độmưa lớn nhất trung bình thời đoạn cho từng vùng và hiện đang được sử dụng phổ biến

ở Việt Nam.

TRUNG QUỐC

Hình 1-1 Bin đồ phân vùng cường độ mưa vùng đất liền Việt Nam Nguồn: [25]

Trong thời gian gin đây, việc nghiên cứu IDF tiếp tục được nghiên cứu cho một số

khu vục ở Việt Nam Nghiên cứu của Nguyễn Văn Thắng [26] đã tiến hành dy dựng

đường cong IDF cho 8 trạm khí tượng tại miễn Bắc Việt Nam, nghiên cứu của Lê

Minh Nhật và mnk [27] đã nghiên cứu, tinh toán và đưa ra công thức tinh IDF cho một

số tram thuộc khu vue đồng bằng sông Hồng

Ngoài các công thức tính toán IDF được áp dung ở trong nước, các công thức tính được sử dung phổ biến ở nước ngoài cũng có thé áp dụng vào Việt Nam trên cơ sở cia

“Thông tư số 40/2009/TT-BXD ngày 09 tháng 12 năm 2009 của Bộ Xây dựng và Quy

định việc áp dụng tiêu chuẩn xây dựng nước ngoài trong hoạt động xây dựng ở Việt

Nam, Trong Điều 6 của Thông tư đồ quy định *Người quyết định đẫu tr xem xóc quyết

đình và chịu trách nhiện về việc dp dung tiêu chuẩn nước ngoài cho cúc hoạt động

xây dưng do mình quản lý”,

‘Tom lại, IDF là công cụ được sử dụng phổ biển tại các nước trên thé iới cũng như

Việt Nam phục vụ tính toán thủy văn thiết kế đặc biệt là dòng chây lũ thiết kế đối với

các công trình thủy lợi, ti thoát nước, giao thông và các công trình liền quan đến tài

nguyên nước (cống, kênh, hỗ, dap ) IDF thường được biểu diễn ở ba dang: dang

‘bang tra (ở quy phạm C6-77), dang ban đồ phân bổ mưa (hoặc tham số công thức IDFtheo từng vũng mưa, bản đồ phân vùng cường độ mira), dạng công thức tinh cường độmua, Ở các nước tiên tiến trên thể giới có nguồn tài liệu đo mưa tự ghi thời đoạn ngắn

chất lượng tốt, IDF thưởng xuyên được nghiên cứu cập nhật để nâng cao độ tin cậy và thống nhất Ở Việt Nam IDF được xây dựng dưới dạng bảng tra, bản đồ phân vùng mưa rio và công thúc ID (biễu diễn quan hệ giữa cường độ mưa và thời gian duy tr mua) Đường cong tiết giảm mua được tinh bảy trong QP Có-77 được thục hiện từ

nguồn số liệu ở miỄn Bắc và Bắc Trung Bộ từ những năm 1970, gin day có được cậpnhật bổ sung tuy nhiên chủ yếu chỉ mới thực hiện cho một số thinh phố lớn như Hà

Nội, Thành phố Hồ Chí Minh

1.2 Tổng quan khu vực nghiên cứu

12.1 Đặc diém địt lý tự nhiên

12.1.1 Vị mí địa lý

Khu vực Trung Trung Bộ bao gồm các tinh ven biển Miễn Trung từ Bắc vào Nam gồmcác tỉnh Quảng Bình, Quảng Tri, Huế, Đà Nẵng, Quảng Nam và Quảng Ngfi, dân sốtoàn vùng khoảng 7 triệu dân Ving có vị tí địa lý quan trọng, rất thuận lợi để pháttriển kinh tế.

BAN DO DIA HÌNH KHU VỤC TRUNG TRUNG BO.

Hình 1-2 Bản đồ địa hình khu vực Trung Trung Bộ

9

Điểm cực Bắc (thuộc Quảng Bình) có tọa độ 18° 05°12 vĩ độ Bắc Diễm cực Tây

(thuộc Quảng Bình) có tọa độ 105° 36°55" Kinh Đông Điểm cục Nam (thuộc Quảng

Ngai) có tọa độ 15° 25° vĩ độ Bắc, Điểm cực Đông (thuộc Quảng Ngãi) có tọa độ 109°(04° kinh Đông Khu vực này là dai đắt hẹp có địa hình dốc có đường ba biển đãi, phía

bắc là day Hoành Sơn ngăn cách với Hà Tinh, phía nam giáp với tinh Binh Định, Tây Nam giáp áp với tinh Gia Lai, phía Tây giáp với Lào và tinh Kom Tum.

'Quảng Bình, có địa hình khá phức tạp, phía bắc của tỉnh được ngăn cách với Hà Tĩnh

bởi day Hoành Sơn; phía tay bị án ngữ bởi day Trường Sơn với những khối núi đồ sộ,

có những ngọn nủi cao trên 1000 m, Các khối núi cao và dốc ở pha tây, một đồi núithấp cùng với dai đồng bằng hẹp chạy dọc theo các lưu vực sông và bở biển Phân bo

— Đông Nam, thấp din từ tây sang đông, có nhiềuhồng núi theo hướng Tay Bi

đồi núi đa dạng bát úp cao trên dưới 300 m xen kẽ với đồng bằng làm cho địa hình

chia cắt tương đổi mạnh Nỗi tgp phía đông của đái đồng bing hep là những cồn cắt

chạy doe theo bờ biển, cổ nơi lấn sâu vào 5-6 km, cổ nhiều cần cắt cao trên 40 m

Quảng Binh có hệ thống sông suối khá lớn với mật độ 0,8 — 1,1 km/km”, Có năm sông

chính bao gồm s ng Rodn, sông Gianh, sông Lý Hoa, sông Dinh và sông Nhật Lệ Có

khoảng 123 hé chứa tự nhiên và nhân tạo với dung tích ước tỉnh 343 triệu mì

“Quảng Trị chủ yếu nằm ở phần đông của day Trường Sơn cổ đường biên giới chung

với Lào đài 206 km thuộc đất liễn và có đường bờ biển dải 75 km Địa hình tỉnh đa

dang bao gồm núi, đồi đồng bing và côn cát ven biển chạy doc theo hướng ừ tây bắcxuống đông nam Địa hình bao gồm nhiều loại địa hình nhưng phần lớn lãnh thổ nằm

6 phía đông của day Trường Sơn, chỉ có một phin của huyện Hướng Hoá nằm ở sườntây Ở phía ấy là vũng núi cao rồi hạ xuống vũng đổi và nú thấp với tổng diện tích

fh toàn lãnh thổ, tig khoảng 81% điện theo ving đổi và núi thấp là vùng đồng bằng

chiếm 11.5% di tích và phía đông là vùng côn cát ven biển Rừng núi trải dai theo

10

chiều dọc của tỉnh, với độ cao phổ biển từ 200-800 m, có nơi trên 1000 m như đỉnh

‘Voi Mep (1701 m), định Ba Lê (1102 m) nằm trên đỉnh Trường Sơn, tổng diện tíchkhoảng 169900 ha (chiếm 37%) Chính những đỉnh núi cao này tạo nên đường phân.

nước giữa các sông ở sườn phía đông và phía tây của dãy Trường Sơn như các hệ

thống sông Bến Hai, sông Thạch Han, sông Ô Lâu với các sông nhánh của sông Xê

phá và cồn dun cát nội đồng và chắn ba.

Dia hình Đà Nẵng khá đa dạng, vừa có đồng bằng vừa có núi, một bên là đèo Hải Vânvới những dãy ni cao, một bên la bản đảo Sơn Trả hoang sơ Vũng ni cao và dốc tập

trung ở phía Tây và Tây Bắc, từ đây có nhiều day núi chạy dai ra biển, một số đôi thấp

xen kế ving đồng bằng ven biển hep Địa hình đổi núi chiếm diện tích lớn, độ cao

khoảng từ 700 - 1.500m, độ đốc lớn (400), là nơi tập trung nhiều rừng đầu nguồn và

cổ ý nghĩa bảo vệ tôi trường sinh thải của thành phổ Hệ thống sông ngồi ngắn và dốc, bắt nguồn từ phía Tây, Tây Bắc và tỉnh Quảng Nam Đồng bằng ven biển là vùng

cất thấp chịu ảnh hướng của biển bị nhiễm mặn, là vùng tập trung nhiều cơ sở nôngnghiệp, công nghiệp, dich vụ, quin sự đất ở vã các khu chúc năng của thành phổ,Dia hình Quảng Nam rit phức tạp, phía tay bắc của tinh được ngăn cách với tỉnh

“Thửa Thiên - Hi đi những núi cao trên 1000m trong diy Bạch Mã; phía tây bị án ngữ bởi những khối núi đồ sô, như định Lum Heo cao 2045m, phía tây nam có đỉnh

Ngọc Linh cao 2598 m làm ranh giới với tỉnh KonTum Các khối núi cao và đốc ởphía tây, một ít đồi thấp công với dã đồng bằng hẹp chạy doc theo cúc lưu vụ sông

in

và bir Phan bố tổng núi theo hướng tây bắc - đông nam, thấp dẫn từ tây sangđông, Một số thành phd, huyện như: Tam Kỷ, Tiên Phước có nhiều đồi ni dạng bắt apcao trên dưới 300m xen kề với đồng bằng làm cho địa bình bị chia cắt ra từng mảnhNồi tiếp về phía đông của đái đồng bằng hẹp la những cồn cất chạy dọc bờ biển, có nơilan sâu vào 7 - 8km, có nhiều cồn cát cao trên 10m.

Quảng Ng:

biển, địa hình có tính chuyên tiếp từ địa hình đồng bằng ven biển ở phía đông đến dia

là tinh thuộc duyén hai Trung Trung Bộ với đặc điểm chung là núi Kin sát

"hình miễn núi cao ở phí khoảng 3/4 diện tích tự nhiên toàn tinh, đồng bằng nhỏ hep chiếm 1/4 diện tích tr nhiễn Cấu tạo địa hình Quảng Ngãi gồm

các thành tạo đá biến chất, đá magma xâm nhập, phun trào và các thảnh tạo trằm tích

số tổi từ tiền Cambri đến Đệ tử Giống như cúc tinh min Trung khác, địa hìnhQuang Ngai nhìn chung có dang đẳng thước và được chia thành 4 ving rõ rệt: vùngimg núi, vũng trung du, vũng đồng bằng và vũng bồi cát ven biển

12.13 Mạng butt sông suối

Khu vực Trung Trung Bộ có hệ thống sông suối day đặc nằm trong nhiều lưu vực sông

như là: sông Gianh ~ Nhậ ‘ang Thạch Hn, sông Hương, sông Vu Gia ~ Thu Bồn.

và sông Trà Khúc Các sông khu vực này đều có đặc điểm chung là địa hình sông ngắn

dốc, thời gian tập trung nước nhanh Mùa mưa, mùa lũ trên các sông thay đổi chậm

din từ Bắc vào Nam

Một số hệ thống sông lớn theo hướng Bắc vào Nam khu vực Trung Trung Bộ có kể

én ba hệ thống 1g lớn trong chín hệ thống sông lớn của cả nước là

Hệ thống sông Hương có dạng hình nan quạt với diện tích lưu vực 2.830 kmỶ, chiều

đải sông 104 km Hệ thống sông Hương cỏ 3 nhinh sông chính: Sông Bồ, sông Hữu

Trạch và sông Tả Trạch (đồng chính), Các nhánh sông chính này đều bắt nguồn từ khu

vực núi trung bình thuộc huyện A Lưới Nam Đông chảy vào phá Tam Giang Theo đặc điểm hình thai dong chính của hệ thống sông Hương có thé tích thành hai đoạn

sông: đoạn chảy qua đồi núi và đoạn sông cháy qua đồng bằng duyên hải Đoạn sông.chy qua đồi núi thường có đấy sông dốc, nhiễu thắc ghẳnh, không bị ảnh hưởng triềuNgoài các nhánh sông tự nhiên, còn có các sông đảo nối sông Hương với sông Bồ, nỗi

sông Hương với đầm Cầu Hai, ni sông BS với phá Tam Giang.

BAN DO MẠNG LƯỚI SÔNG, SUỐI TRÊN LƯU VUC

‘avant Sova

emit tn Sem

i ote

Hinh 1-3 Bản đồ mạng lưới sông suéi khu vực Trung Trung BO

HỆ thống sông Thu Bồn - Vu Gia được bắt nguồn từ vùng núi cao sườn phía Đôngcủa day Trường Sơn Ving núi lòng sông hep, uốn khúc nhiễu, bờ sông dốc đứng,

3

sông có nhiều ghé thing có hai đồng chính sông Thu Bồn và sông Vu Giatạo thành, Thượng lưu sông Thủ Bồn được gọi là sông Tranh hay sông Tĩnh Gia, bắtngudn từ vùng nối cao trên 2,000m ở sườn đông nam dãy Ngọc Linh chảy theo hướngagin bắc nam qua các huyện Trả My, Tiên Phước, Hiệp Đức và Qué Som, rồi chảy qua

Giao Thuỷ vào vùng đồng bằng qua các huyện Duy Xuyên, Đại Lộc, Điện Bản, Quế

Sơn, đỗ ra tại cửa Đại Lưu vực sông Vũ Gia - Thu Bồn.

Hg thông sông Trà Khúc có diện tích lưu vue khoảng 3240 km, là sông lớn cólượng nước đồi đảo nhất so với các sông khác trong toàn tỉnh Ở thượng nguồn sông

có 03 nguồn chính sông Re từ ving Giá Vực phía Tây huyện Ba Tơ; sông Rinh (Đắk

Rinh) từ vùng Đông Kon Tum và huyện Sơn Tây

nhau chảy theo hướng Tây- Đông một nguồn nước rit quan trong của sông Rinh là

„ với các suối lin, nhỏ hợp nước với

sông Tang; sông Xà Lò (Đắk Sẽlô) bắt nguồn từ Tây Nam huyện Sơn Hà giáp vớihuyện Son Tây, chảy theo hướng Tây Nam- Đông Bắc Sông Trả Khúc có độ dii

khoảng 135km, trong đó có khoảng 1/3 chiều dai sông chảy qua vùng núi và rừng ram,

có độ cao 200 = 1.000m, phần còn lại chảy qua vùng đồng bằng

1.2.2 Đặc điểm khí tượng, thay vẫn

Khu vực Trung Trung Bộ là vùng duyên hai miễn Trung được cu tạo bởi một di dt

nằm giữa diy Trường Sơn về phía Bắc, vùng cao Nguyễn Nam Trung Bộ về phía'Nam, và Biển Đông Dai đắt bị chia cắt bởi nhiều nhánh núi Trường Sơn vươn ra đếntan biển nên đồng bằng ở miền Trung rất hạn hẹp Khu vực nảy có hai vùng khí hậu.khác nhau Bắc Trường Sơn và Nam Trường Sơn

Van đôi khi có thời tiết lạnh và có những thời kỳ khô nóng do giỏ phon tây nam gi

nên Vé mùa đông, do hình thé vùng này chay dọc bờ biển Đông theo hướng Tây Bắc

-Đông Nam, đôn trực diện với hưởng giỏ mia chủ đạo thổi tong mùa này là giỏ mia Đông Bic Lại bị hệ day núi Trường Sơn tương đổi cao ở phía Tây (day Phong Nha -

Kẻ Bảng) và phía Nam (tại đèo Hải Vân trên day Bạch Mã) cl

mùa Đông

ở cuỗi hướng gió

Nên vi vậy vùng này vẫn bị ảnh hưởng bởi thời tiết lạnh do gié mùa

Đông Bắc mang đến và thưởng kèm theo mưa nhiều (đặc biệt là tai Thừa Thiên - Huế)

do gió mùa thổi theo đúng hướng Đông Bắc mang theo hoi nước tử biển vio, hơi khác

4

bị với hồi tit khô hanh của min Bắc cùng trong mùa đông Giỏ mia Đông Bắc thôi

đến đây thường bị suy yu và bị chan lại bởi day Bạch Mã ít ảnh hưởng tới các vũng

phía Nam Về mùa Hè, khi gió mùa Tây Nam hoạt động mạnh thỏi từ vịnh Thai Lan

«qua vùng lục địa rộng lớn đến dãy Trường Sơn thi bị anit hết mưa xuống sườn TâyTrường Sơn nhưng vẫn tiếp tục vượt qua dy núi dé thi sang ving này, Lúc này do

không còn hơi nước nên gió mia Tây Nam gây ra thời tiết khô nóng (có khi > 40°C,

49 ẩm chi còn 50 60), gió này gọi là gió foehn,

Phía Nam bao gồm các tinh Quảng Nam, Đà Nẵng và Quảng Ngãi là vũng đồng bằng

ven biển Trung Bộ phía Nam đèo Hải Vin tương tự như phía bắc đèo Hai vân, tuy

nhiên nhiệt độ có cao hơn vả thỉnh thoảng có những đợt lạnh mùa đông tuy không dai,

ảnh hướng của gió Tây khô nóng không lớn như ở Bắc Trung Bộ Một đặc điểm quan

trọng của miền khí hậu này là mùa mưa và mùa khô không cùng lúc với mùa mưa và

khô của hai m khí hậu còn lại Mùa he, trong khi cả nước có lượng mưa lớn a

thì miễn khí hậu nay lại đang ở thời kỳ khô nhất Các tỉnh nay nằm trong một ving khí

"hậu nhiệt đới gió mùa với các đặc trưng chủ yếu như nhiệt độ cao, khí hậu nóng ẳm,

cường độ ánh sáng mạnh, lượng mưa nhiều vả tập trung vào một số tháng trong năm,

do vậy hang năm thong xuyên xảy ra hạn hán và mưa bão, gây thiệt hại rất lớn vềngười và của Tổng nhiệt hàng năm từ 8500- 900°C, tổng bức xạ đạt 100- 160

keal/em” , tăng dần từ Bắc vào Nam, tổng số giờ nắng khoảng 2000- 3000 giờ/năm.

1.2.2.1 Chế độ bắc hơi

Khả năng bốc hoi phụ thuộc vào yếu tổ khí hậu: nhiệt độ không khí, nắng, gió, độẩm Kha năng bốc hơi vùng nghiên cứu khoảng 800 — 1.300 mm, vùng núi bốc hơi itkhoảng 680 ~ 900 mm, ving đồng bằng ven biển bốc hơi nhiễu hơn khoảng 880 -

1.300mm, Khả năng bốc hơi nhiều thường xủy ra vào các thing ít mưa, nhiều nắng, nhiệt độ cao và tốc độ gió lớn, khả năng bốc bơi nhỏ thi ngược hi

Bảng 1-1 Chế độ bốc hơi một số trạm khu vực Trung Trung Bội

Thing

Đồng Hới | 60 | 44 | 53 | 73 | 125 194 | 152 | 86 | 78 | 77 | 72 [1183

Đông Hà | 54 | 47 | 66 | 91 | 147 237 | 194 | 95 | 65 | 60 | 57 [1325

Tem [TTTTHTỊWT|V[WE[VI[VHIRIXIX[XT

Huế 42 [39/58] 78 | 109 | 127 | 140 | 123 | 74] 33 | 45 | 38 | 927 DaNing | 67 | 65 | 77 | 85 | 106 | 123 | 126 | 112 | 85 | 72 | 66| 61 | 1045 Tam Kỳ | 45 | 48 | 64 | 83 | 106 | 119 | 123 | 109 | 71 | 51 | 45 | 39 | 902

(Quảng Newil 55 | 58 | 77 | 90 | 106 | 104 | 108| 98 | 71 | 60| 53 | 50 | 930

1.2.2.2 Chế độ mua

Do đặc điểm địa hình, khu vực Trung Trung Bộ có dãy Trường Sơn chia cắt nên khu.vực này có tim mưa Bach Mã thuộc Huế và lượng mưa biến dBi theo không gian vềhai phía Bắc, Nam Mila mưa thực sự kéo dài từ tháng IX đến tháng XII nhưng bắt đầu

từ tháng VIU, lượng mưa đã tăng nhanh đáng kẻ

Phía bắc đèo Hải Van, lượng mưa có xu hướng tăng dan từ Tây sang Đông và từ Nam.

ra Bắc, La ving có lượng mưa thuộc loại tương đối phong phú, lượng mưa trung bình

nhiễu năm 1900 + 3600 mm Lượng mưa có xu hướng tăng dẫn từ Tây sang Đông và

từ Nam ra Bắc Lưu vực sông Hương có chế độ mưa biến động mạnh nhất Nam Đông

sách Thượng Nhật Tm, nhưng chênh lệch lượng mưa năm đến rên 500mm Mưa ở lưu vue sông Hương cũng chia làm hai mùa rõ rệt là mia mưa và mùa ít mưa Lượng

mưa bình quân năm ở diy tăng din từ Đông sang Tây và từ Bắc vio Nam mà trung

tâm mưa lớn nhất là sườn Bạch Ma, Trung bình 1 năm có 200 đến 220 ngày có mưa ở

vùng miễn núi và 150- 160 ngày có mưa ở ving đồng bằng Tuy nhiễn số ngày có mưacũng phân bổ không đều trong các thing từ thing 1 đến tháng IX có số ngày mưa Ítnhất vả từ tháng X đến tháng XII có số ngày mưa nhiều nhất, có năm mưa liên tục cả

tháng,

Phía Nam đèo Hải Vân, về mùa hạ, trong khi mùa mưa đang diễn ra trong phạm vỉ cảnước thì các tỉnh Trung Bộ do hiệu ứng phon phía sườn khuất gió (phía Đông TrườngSon) dang là mùa khô kéo di với những ngày thời tết khô nóng, đặc biệt ở vũng đồng

"bằng ven biển và các thung ig dưới thấp Bên cạnh đó ự núi phía Tây có dịu mát

hơn do ảnh hưởng một phần mùa mưa của Tay Nguyên Lượng mưa hàng năm ving

nghiên cứu từ 2000 + 4000 mm và phân bé như sau: Từ 3.000 + 4.000 mm ở vùng núi

‘cao như Trả My, Tiên Phước, Trà Bong, Từ 2.500 + 3.000 mm ở vùng núi trung bình

ấp và đồng bằngKhâm Đức, Nông Sơn, Qué Son Từ 2.000 + 2.500 0mm ở ving núi

ven biển: Hiên, Ba Na, Hội Khách, Ái Nghĩa, Giao Thuy, Hội An, Đà Nẵng Vùng.nghiên cứu thời điểm bit đầu mùa mưa không đồng nhất Vùng núi mùa mưa đến sớmhơn (do ảnh hưởng mia mưa Tây Trường Sơn) và chậm din về phía đồng bằng ven

biển Vùng mưa lớn chủ yếu ở vùng nói cao như Trả Bằng, Ba Tơ, Giá Vực, Sơn Long, Minh Giang từ 3200 ~ 3800 mm va ving trung du, đồng bằng ven biển lượng, mưa chỉ còn 1600 - 2500 mm.

7

1.2.2.3 Đặc điển mưa lũ

XXem xét bién đối mưa một ngày lớn nhất theo không gian từ Bắc vio Nam tên từngliu vực sông, Ở Quảng Bình, lượng mưa một ngày lớn nhất dao động trung bình từ

200 - 300 mm, lưu vực sông Gianh đạt từ 199 ~ 250 mm, lưu vực sông Kiến Giang từ

210 ~ 300 mm Lượng mưa một ngày lớn nhất phổ biển đạt từ 460 đốn hơn 680 mm,một số điểm mưa lớn như Lệ Thủy và Đồng Hới, Đồng Tâm Thời kỳ mưa lớn chủ yítập trung vio thing X hàng năm Theo số liệu quan trắc lượng mưa lớn nhất ngày tạHuế có thể lên tới S00 mm đến trên 900 mm, ở vùng cao đạt khoảng 600 mm đến trên

1000 mm, Phía Nam đèo Hai Vân, do chị tác động mạnh mẽ của mưa do bão, áp thấp

nhiệt đới và các nhiễu động thời tiết biển Đông gây ra, các nơi thuộc vùng nghiên cứu.

có lượng mưa ngày đêm khá lớn Lượng mưa một ngày lớn nhất dao động từ 500 đến hơn 700 mm, một số điểm có mưa lớn như Tiên Phước (534 mm), Khim Đức (531 mm), 723 mm tại Giá Vực, Quảng Ngãi đạt 525mm, Trà Khúc

Khu vực Nam Trung Bộ chịu ảnh hưởng của hai luồng gió chính: từ tháng V đến tháng

IX hướng Đông À Xam và Tây Nam, từ thing X đến thing IV hướng Đông và Đông 30Bắc Tốc độ gi6 binh quân hàng năm ving núi đt 07 + li m/s, rong khi đó vũng đồng bằng ven biển đạt L3 + Ló mvs, Bão thường xuất hiện từ biển Đông, do tác dung

và tốc độ di chin gió của các đỉnh núi cao và dãy Trường Sơn làm cho tốc độ

cchuyén của bão bị chậm lại, bão trở thành vùng áp thấp gây gió mạnh và mưa lớn tạo

nên lũ lụt vùng ha du các sông hoặc hình thành 18 quết vùng thượng du Tốc độ gió lớn

nhất quan trắc doyge khoảng 40m/s tại các vùng ven biển nơi có bão mạnh Bão thường,xuất hiện từ biển Đông, Do tic động chắn gié của dải Trường Sơn nên hằng năm vũng

thượng và trung lưu thường không có bão Khi bão từ biển Đông đỗ bộ vào gặp dai

“Trường Sơn làm cho tốc độ gió và tốc độ di chuyển của bão chậm lại Bão trở thành

vũng áp thấp gây gió mạnh và mưa lớn cho toàn bộ lưu vực Riêng phần hạ lưu sông

Ba mở ra theo hướng Đông — Tây nên thuận tiện cho bão trin vào gây gió mạnh và

mưa lớn ở hạ lưu Tân suất xuất hiện bão lớn nhất tháng IX — XE

1.2.2.5 Cúc hình thể thỏi it gậy mưa lũ lớn

~ Không khí lạnh tác dung tới ra phía Bắc của dai hội tụ gây mưa to, rất to trên diện

tông bao trầm toàn ving Trung Bộ gây lũ It, lượng mưa kéo dai từ 3<§ (ngày) đại từ

300 mm + 1.000 mm; - Bão mạnh cấp XII hoặc trên cắp XII: bão mạnh thường đỗ bộ.

vào vùng Quảng Bình, Quảng Trị suy yếu thành ATND di chuyên lên phía Bắc gặp

không khí lạnh tăng cường gây mưa lớn trên ện rộng gly lũ trên các tin sông hoặcmột vai tỉnh.

- Bão và ATND đỗ bộ. ấp: Day là hình th thời tết hay gặp Đặc điểm chang của

loại hình 162 th thời tết này là trong vòng 8 +15 ngày có 2+ 3 hoặc 4 cơn bão và áp

thấp nhiệt đới đổ bộ vào vùng, như trận bão X/1983, VIL, IX, X/1996, 1998, 1999,

2007, 2009, 2010 Lượng mưa rit lim đạt trên 800 mm + 1.700 mm ở ving tâm bão đi qua hoặc bão tan thành ATND gặp không khí lạnh; do mưa lớn trên diện rộng gây ra

li rất lớn nhất là ở hạ du các sông nơi bão dé bộ vào.

~ Áp thấp nhiệt đới kết hợp với không khí lạnh: Loại hình thể thời tiết gây ra mưa rất

lớn trên diện rộng lượng mira đạt 800 mm > 1.200 mm gây ra lũ lớn Big hình cho

dạng thời tết này là do bão kết hợp không khí lạnh gây mưa lớn thượng nguồn sông

Gianh 22/X1/1979 hoặc áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào Pha Yên di chuyển lên phía Bắc

sặp không khí lạnh gây mưa lớn từ Hà Tĩnh tới Phú Yên gây lũ đặc biệt lớn ở vùng

‘Quang Trị - Thừa Thiên Huế vào cuối tháng X/1983 Các loại hình thời tiết gây mưa lũ

trên đã gây ra mưa lớn và gây lĩ tong toàn vùng nghiền cứu như các năm 1964, 1970,

1985, 1996, 1999, 2007, 2009, 2010 hoặc n

sé ving như các năm 1969, 1975, 1978, 1988

ố năm cũng gây lũ đặc biệt lớn ở một

1.2.2.6 Đặc điểm dong chảy lũ trên các lưu vực sông.

Khu vực này có mùa lũ kéo dài 4 tháng tir tháng IX đến tháng XI, các đợt lũ diễn raliên tết trong thời gian ngắn do dia hình các lưu vực sông hẹp và đốc nên đường quả

trình có nhiều đỉnh.

Lưu vue sông Gianh, Nhật Lệ, lưu vực sông Thạch Han và lưu vực sông Hương lũ

mang tinh chất lũ núi rt rõ rt, chịu ảnh hưởng trực tiếp của mưa bão, các nhiễu động

19

ở trang hạ đu cc I vục sông, độ đốc sông lớn, nước tập trang nhanh, Thời gian duy

trì trận lũ thường là 2 + S ngày đổi với sông có lưu vực tương đối lớn, từ 1 + 2 ngày

„Trà

Khúe lũ xảy ra dồn đập tong thời gia không đồi và các trận lũ thường là lũ kép từ 2 dinh ở

với sông su có lưu vực nhỏ hơn Lũ trên các lưu vực sông Vu Gia ~ Thu

Mak rong những đặc điểm lũ trung khu vụ là én nhanh, xuống nhanh

49 và cường suất lũ lớn ở thượng và trung lưu, lũ lên tương đổi nhanh nhưngrút chậm ở hạ lưu.

6 thượng lưu và trung lưu các sông, do cường suất mưa lớn, địa hình dốc, lòng sônghẹp nên 10 lên nhanh xuống nhanh với cường suất lũ lên trùng bình khoảng 30- 70emgið, lớn nhất tới 100-400 emigið Hạ du các sông chịu ảnh hưởng thủy triều mạnh.một số cơn bão mạnh đã làm nước ding lên ở ving ven biển rất lớn, nên lä có cơ bội

gặp đình triều thi sẽ gây 10 lớn ở hạ du các sông.

Phân vùng

mưa rào Việt Nam

Tính toán cường độ mưa thiết kế |[ Các công thức I

ứng với các thời đoạn (PTTS)

"Xây dựng bản đỏ đẳng XXây dựng công thức | [ Xây dựng đường cong

trị mưa theo thiết kế IDF tổng quát IDF cho khu vực

(1% và 10%) ‘Trung Trung Bộ.

Hình 1-5 Sơ đồ tiếp cận nghiên cứu.

n cứu tổng quan về công cụ hỗ trợ phục vụ tinh toán lũ thiết ế áp dụng cho lưu

20

Ê giới và Việt Nam cho thấy IDF và bản đỗ đẳng

vực không có tả iệu đo đạc lồ trên

ti, bản đồ phân vùng mưa là công cụ phổ biển Tuy nhiên hiện may, ở nước ta công cụ

này đã được xây dựng từ những thập niên 80 của thé kỷ 20 chưa được cập nhật cho.phạm vi toàn quốc Khu vực Trung Trung Bộ là ải đắt hep dải gdm các tinh duyên hải

miễn chung thường xuyên chịu ảnh hưởng nặng né của bao lũ, các lưu vực của vùng

nay nhỏ, mạng lưới quan trắc thủy văn khá thưa Chính vì y, luận văn định hưởng,

nghiên cứu xây đụng công cụ hỗ tr tinh toán lũ thiết kế cho khu vực Trung Trung Bộ,

cu thé là xây đựng bản đổ đẳng tì mưa thời đoạn ngắn (1 giờ và Ì ngày lớn nh), thiết

lập công thie tổng quit IDF giúp chi tiết hóa cường độ mưa ngày, giời lớn nhất về thời

đoạn nhỏ hơn Sơ dé nghiên cứu thé hiện trong.

inh 1-5, Cụ thể, luận văn tiến hành thu thập tử liệu về đặc diễm KTTV khu vục

nghiên cứu, phân vùng mưa rào của Việt Nam hiện nay đang được sử dung trong

TITY, t liệu do mưa thoi đoạn ngày và thời đoạn ngn tại các tram KTTV và do mưa Sau đồ, luận văn tiến hành phan ích tan suất xác định cường độ musa ứng với các

é từ đó xây dựng bản đỏ đẳng trị mua, xây đựng đường.thời đoạn khác nhau hig

cong IDF và công thúc tổng quát quan hệ của cường độ mưa theo thời ky lặp lại

a

CHUONG 2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN MƯA LŨ PHỤC VỤ BÀI TOÁN.

“TÍNH TOÁN LŨ THIẾT KE

2.1 Thu thập tài liệu đo mưa

Khu vực Trung Trung Bộ bao gồm 6 tinh duyên hải miễn Trung: Quảng Binh, Quảng

‘Tri, Thừa Thiên Huế, Di Nẵng, Quảng Nam và Quảng Ngãi có đặc điểm địa hình hẹp

ốc, phía Đông giáp bién, phía Tây là núi Vùng này có mạng lưới đo mưa tập trungdiy ở vùng đồng bằng ven biển, thưa thớt ở vũng núi cao, vị trí các trạm do mưa được.thể hiện trong Error! Reference source not found đến Hình 2-3 Luận văn đã thuthập được số liệu mưa ngày của 65 trạm (danh sách các trạm liệt kê trong

ÁN BộCẮC TH KHÍTLỢNG THEY VÂN p0 Arfv THƯA HỆ,

Lio

[sen eeIEi===

ao

Hình 2-4 Vj trí tram đo mưa tại Thừa Thiên Huế

inno che Trọn giữ TƯƠNG TH vn Mi xu

Hình 2-5 Vi tí trạm do mưa tại Quảng Nam

‘Bang 2-1) với các thời ky đo khác nhau chủ yếu là từ năm 1980 đến năm 2005 và đồng

"bộ từ năm 2010 đến 2018; số liệu mưa 1 giờ của các trạm này đầy đủ từ năm 2010 đến

2018 và số liệu mưa 15 phút (nguén sé liệu đo theo dự án ODA của dai khí tượng thủy

văn khu vực Trung Trung Bộ),

Hình 2-1 Vị trí trạm đo mưa tại Quảng Bình _ Hình 2-2 Vị tri trạm do mưa tại Quảng Trị

Hình 2-3 Vị trí trạm do mưa tại Quảng Ngãi

Error! Reference source not found.

C3 Bộ CÁC nas KÍTLỤNG TY VAN BA THỂ ES HE

¬=>=

===

nme

Hình 2-4 Vị tri tram đo mưa tại Thừa Thiên Huế

vo CC EM XH TLONE THEY VÂN M xo tàc vớt

Hình 2-5 Vị trí trạm đo mưa tại Quảng Nam

=n

===

Hình 2-6 Vi tí trạm do mưa tại Đà Nẵng

Bang 2-1 Danh sách và tọa độ các trạm KTTV và đo mưa

SIT Tên tram Vitei x Y

1 [Dong Tim ‘Quing Bình 607693 | 1979430

2— Ï Minh Hóa “Quảng Bình 607763 | 1966510

3Ì Mai Hóa “Quảng Bình 625019 | 1968455

4ˆ ¡Tuyên Hoá “Quảng Bình 607703 | 1971545

5 [Tân Lâm “Quảng Binh 628880 | 1979540

6 [TânMỹ “Quảng Bình 655540 | 1957600

7 Ì Phong Nha “Quảng Bình 639694 | 1948260

| Ding Hoi “Quảng Bình 67161 | 1931910

9 | Trường Sơn “Quảng Bình ‘654164 | 1905950

16 | Diu Miu Quảng Trị 700T27 | 1856540

17_| Khe Sanh Quảng Trị 684881 | 1839757

ts | Ta Rụt Quảng Trị 713571 | 1816080

19 Ì Thạch Hàn Quảng Trị 738087 | 1853240

20 | Dak Kréng Quảng Trị 697156 | 184261

21 | Hiển Lương Quảng Trị 721198 | 1880730

23 TA Lưới Thừa Thiên Huế | 744087 | 1794298

7

STT Tên trạm x Y

23 Tà Lương | 749330 | 1803550

24 C6 Bị (Phong Sơn), Thừa Thiên Huế | 756282 | I8IR390

25 |Phúốc “Thừa Thiên Huế | “763270 |_1829540

26 Huế Thừa Thiên Huế 715871 181859327_| Kim Long Thừa Thiên Huệ — 774113 Ƒ 1816760

28 Bạch Mã “Thừa Thiên Huế — 806485 | 1795040

29 Nam Đông Thừa Thiên Huế | 790510 | 1789327

30 | Thượng Nhật “Thừa Thiên Huế “787016 | 1783710

31_| Phong Điển Thừa Thiên Hué 748134 1844802

38_| Giao Thuy “Quảng Nam 823258 | 1745440

39 | Cau Lâu ‘Quang Nam 851946 | 1755767

40 TC Lao Cham ‘Quang Nam 878336 | 1766613

4l Nông Son ‘Quang Nam 826939 | 1738110

42 Higp Đức ‘Quang Nam, S34281 | 1725291

43 [Tam Ky Quảng Nam — 7 "71889 | 1724030

44 Tiên Phước ‘Quang Nam 854134 | 1714510

45 TTràMy Quảng Nam 7 "949015 | 1697777

46 — Núi Thành ‘Quang Nam 895413 | 1709640

47 Thing Bình ‘Quang Nam 35929 | 1740331 4N Châu Ö, ‘Quang Ngãi 902835 | 1694990

49 | Dung Quit ‘Quang Ngãi 908051 | 1704243

50 Lý Son ‘Quang Ngãi 945689 | "1104975

51 SơnGiang ‘Quang Ngãi 878039 | 1676100

52 Som Ha “Quảng Ngãi 880276 | 1648440

33 Trà Khúc ‘Quang Ngãi 906741 | 1676580

54 Quảng Net Quảng Ngãi — 7 908566 | 1674804

55 TAnChỉ ‘Quang Ngãi 908853 | "1658140

56 [Giá Vực Quảng Ngài — 884190 | 1628180 S7 Bình Đông ‘Quang Ngãi ‘904426 | 1703034

58 Son Tay ‘Quang Ngai 858813 | 1655379

39 — Sông Vệ ‘Quang Ngãi 903810 | 1677500

60 | Trà Câu “Quảng Ngài 936724 | 1684693

61 Minh Long “Quảng Ngãi 900133 | 1654188

2.2 Phương pháp tính toán cường độ mưa thời đoạn ngắn thiết kế

“Trong phân tích tinh toán thủy văn, việc ước tính cường độ mưa ứng với các tần suấtthiết kế khác nhau là rất quan trọng Tân suit xuất hiện cường độ mưa được xác định

28

từ lượng mưa lớn nhất ứng với các thời khoảng khác nhau Lựa chọn hầm phân phối

xác suất phù hợp với chuỗi dữ iệu thực do là công việc dầu tiên cần được thực hiện

Cé thé là quan hệ giữa cường độ mưa lớn nhất cho mỗi khoảng thời gian với thời kỳlập lại tương ứng từ hàm phân phối tích lay Tinh chu kỹ lập lại T từ tin su tich lãytương ứng của nó F sẽ là

(1)Khi do tin suit tic fy, cường độ mưa lớn nhất thoi đoạn được xác định bằng cách sửcdụng hàm phân phối xác suất (ví dụ: GEV, Phân phối Gumbel, Pearson loại III

2.2.1 Lya chọn him phân phối xác suắt

ét

"Để xác định cường độ mưa thời đoạn ngắn thiết kế, luận văn tin hành phân tịch tin

suất (PTTS) xây dựng đường tan suất (BTS) từ chuỗi tài liệu đo mưa tự ghi liên tục.Lựa chon một số him phân phối xác suất (HPPXS) thích hợp để PTTS xác định các

giá tr cường độ mưa thiết lễ ứng với các phân vị các tần suắt vượt hay chu kỷ lập lại

khác nhau [28, 29] Trong thực tiễn thường sử dụng chuỗi giá tị mưa lớn nhất từng

thời kỳ hơn là lựa chọn chuỗi các giá trị vượt một ngưỡng nhất định vì tránh được sự

L chưa có đi

chủ quan và khó khăn trong đề xuất giá trị ngưỡng [30] Tuy nhĩ sắt cụthể một HPPXS nào thích hop cho tất cả các chuỗi dữ liệu thực do ta tắt củ các trạm.Trong tính toán ứng dụng hiện nay có rat nhiều các HPPXS khác nhau đã được đẻ xuấtcho việc PTTS các biễn cực tr trong thủy văn và các him này thường được liệt kể

thành họ các hàm phân phối Có thé kể đến như họ hàm phân phối chuẳn, họ phân phối

sực tỉ, họ Gamma, họ Béta, họ Pareto, ho Hyphen, và nhiều họ khác [31, 28, 29]

Trên thé giới, một số HPPXS được phân tích lựa chọn từ quả trình thực hành PTTS

như là: hàm Gumbel ở Châu Âu và Nhật Bản hàm GEV ở Úc, him GEV GNO và

Log-Pearson 3 Canada, Log ~ Pearson loại II và Pearson III ở Mỹ, hàm GLO ở Anh

[28, 29] Ở Việt Nam, HPPXS Pearson III được sử dụng rộng rải để xác định các đặc

trưng mưa, lũ thiết kế [32] Nguyễn Trường Huy va nnk (2017) sử dụng liệt tài liệu

mưa ngày lớn nhất của 155 tram đo mưa của Việt Nam phân tích so sinh mức độ miều

tả của 7 HPPXS phổ biến với các tiêu chí đánh giá khác nhau, cho thấy hàm GNO là

2»

u 1 hop nhất tuy nhign hàm GEV và Pearson 3 cũng cho kết quả khá tương đồng với

GNO [33].

Bảng 2-2 Một số hàm phân phối xác suất thường dùng

Phân át độ h Khoảng xác ;bế Hàm mật độ xác suất định “ham số

Luận van bước đầu tinh toán cường độ mua thời đoạn ngắn thiết kế cho khu vực Trung

‘Trung Bộ sử dụng tải liệu đo mưa tự ghỉ với 4 HPPXS là him cực trị tổng quát (GEV), hàm Gumbel (GUM), hàm Pearson III và hàm Log ~ Pearson II

2.3.2 Phương pháp vẽ đường tần suất cường độ mưa thế kế

Tân suất kinh nghiệm

Trong PTTS, nhiều dạng công thức kinh nghiệm được sử dụng phé biển để xác định

tn suất kinh nghiệm khi xây đựng đường tin suất kinh nel

a Công thức vọng số của Weibull và Kritsky-Menken

“Trong đó: m là số các giá tị lớn hon hay bằng giá tr đã cho; n là số số liệu trong mẫu.Luận văn lựa chọn công thức vọng số cia Weibull và Kiisky-Menken, đ tính toán

tn suất kinh nghiệm cho chuỗi thông ke

Duong tn suất ý luận

Luận văn sử dụng phương pháp thích hợp dần để xây dựng đường tin suất lý luận

cường độ mưa thời đoạn m trong phan mém vẽ đường tin suất FFC 200%

"Đường tần suất lý luận được xây dựng ứng với 4 HPPXS dược lựa chọn phù hợp với

việc PTTS lượng mưa và cường độ mưa lớn nhất thời đoạn Đó là him cực trị tổng

quất (GEV), hàm Gumbel (GUM), hàm Pearson III và hàm Log ~ Pearson II

31