Luận văn thạc sĩ Thủy văn học: Ứng dụng mô hình toán dự báo dòng chảy lũ trên lưu vực sông Đà

‘Trinh Thu Phương công té ti Trang tâm Dự báo Khí tượng thủy văn Trang ương, chủ nhiệm đề tài cắp Bộ *Nghiên cứu xây dựng công nghệ nhận định lũ lớn và dòng chi mùa cạn trên lưu vục sông

BẢN CAM KET

Tén tac gia: Nguyén Thi Thu Binh

Hoc vién cao hoc: 22V21

Người hướng dan khoa hoc: PGS TS Hoang Minh Tuyén, PGS TS Ngô Lê Long

Tên dé tài luận văn: “Ung dung mô hình toán dự báo dòng chảy lũ trên lưu vực

sông Đà”.

Tác giả xin cam đoan đê tài luận văn được làm dựa trên sô liệu, tư liệu thu thập được

từ nguồn thực tê đê tính toán ra các kêt quả, từ đó mô phỏng đánh giá đưa ra nhận xét Tác giả không sao chép bât kỳ một luận văn hoặc một đê tài nghiên cứu nảo trước

LỜI CÁM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu, đến nay luận văn the sĩ với dé tài “Ứng dụng mô hìnhoán dự báo dong chảy lĩ trên lưu vực sông Đà” đã được hoàn thành tại Trường Đại

học Thủy lợi Hà Nội với sự nỗ lực của bản thân và sự giáp đỡ, chỉ bảo, hướng dẫn

nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo, sự động viên của gia đình, bạn bề và đồng

nghiệp Để hoàn thành được luận văn, tác giả chân thành cảm ơn sự giúp đỡ ThS.

‘Trinh Thu Phương công té ti Trang tâm Dự báo Khí tượng thủy văn Trang ương,

chủ nhiệm đề tài cắp Bộ *Nghiên cứu xây dựng công nghệ nhận định lũ lớn và dòng

chi mùa cạn trên lưu vục sông Hồng nhằm nâng cao qua vận hành liên hỗ chứa

đã hỗ tug số liệu khí tượng thủy văn, số liệu vận hành hd, hướng din tìm hiểu các

phương pháp trong dự báo lũ hiện nay, thiết lập mô hình thủy văn HECHMS, vận hành

hồ HECRESSIM và ứng dụng phương pháp mô hình toán trong dự báo lũ sông Đà.

“Tie giả xin bày tô lồng bit ơn sâu sie và tân trong tới 2 thấy PGS TS Hoàng Minh

Tuyển, PGS TS Ngô Lê Long đã chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tác giả eit tận tình

‘rong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành luận văn.

“ác giả xin gửi lời cảm ơn đến Phòng Dio tạo đại học và sau dại học, Khoa Thủy vin

Tài nguyên nước của trường Đại học Thủy lợi và toàn thể các thầy cô đã giảng day,

giúp đỡ tác giả trong thời gian học tập cũng như thực hiện luận văn.

“Tác giá cũng chân thành cảm ơn tới các bạn dng nghiệp, bạn bé, đặc biệt phòngNghiên cứu Tai nguyên nước, Trung tâm nghiên cứu Thủy văn và Tài nguyên nước,

‘Vien Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biển đổi khí hậu nơi tác giả dang công tác đã

hỗ trợ chuyên môn, thu thập tà liệu liên quan để luận văn được hoàn thành,

Do thời gian nghiên cứu không dai, trình độ và kinh nghiệm thực tiễn chưa nhiều nênluận văn chắc chắn không thể tránh được những hạn chế

mong các thiy, cô giáo, đồng nghiệp đóng góp ý kiến để kết quá nghiên cứu được

"hoàn thiện hơn.

“Tác giả xin chân thành cảm ont

1.3.3 Phương pháp lượng tr 10

1.3.4 Phương pháp phân tic thing ke "

3 5 Mo hình mang thần kinh nhân to "1.3.6 Phương pháp mô hình toán 2

1.4 Lựa chọn phương pháp dự báo dòng chay lũ trên sông Dà 18

CHUONG 2 ĐẶC DIEM DIA LÝ TỰ NHIÊN VÀ MƯA LŨ LƯU VỤC SÔNGĐÀ

2.1 Điều kiện địa lý tự nhiên lưu vực sông Đà.

2.1.1 Vị trí địa lý 19

2.1.2 Đặc điểm địa hình và đắt dai 20

2.1.3 Đặc điểm khí hậu 21

2.2 Đặc điểm thủy vãi

2.2.1 Mạng lưới sông ngồi 21

2.2.2 Các đặc trưng thủy văn 2

2.2.3 Đặc điểm mưa, lũ nỗi Bat trên lưu vực sông Đà 2

2.3 Hệ thống hồ chứa trên lưu vực «««e‹eeeeeeeeeeeseeeeeeeeeeereee 2"

24 Giới thiệu mô hình nghiên cứu 31

2.4.1 Mô hình HEC-HMS 32

2.4.2 Mô hình HEC_RESSIM 44

CHUONG 3 UNG DỤNG MÔ HÌNH TOÁN DỰ BẢO DONG CHAY LŨ TREN

LƯU VUC SÔNG ĐÀ _—

341 Thiết lập mô hình dự báo dòng chảy lũ trên lưu vực sông Đà 483.1.1 Thiế lập mô hình HEC-HMS 48

3.1.2 Thiế lập mo hình điều tất hỗ chứa HIEC_RESSIM ø3.2 Ứng dụng mô hình dự báo thir nghiệm năm 2015 trên lưu vực sông Đà3.2.1 Dự báo đồng chảy lũ trên sông Đà 73

3.2.2 Đánh giá sai số của yếu tố dự bảo (lưu lượng dong chảy) theo thống kê xác

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng 2-1 Phân bổ diện tích lưu vực sông Bi a4

Bảng 2-2 Các sông nhánh cấp | chính của của sông Đà rên lãnh thổ Việt Nam 22

Bảng 2-3 Một số đặc trưng thủy văn lưu vực sông Đà 2

Bang 2-4 Đặc trưng dong chảy trên sông Da 24

Bang 2-5 Thông số kỹ thuật nhà máy thủy điện Hòa Bình 28

Bảng 2-6 Thông số ky thuật nha máy thủy điện Sơn La 29

Bảng 2-7 Thông số ky thuật nhà máy thủy điện Bản Chat 30

Bảng 3-1 Bảng phân chia lưu vực 48

Bang 3-2 Thống kê tình hình tài liệu thu thập phục vụ nghiên cứu 4“Bảng 3-3 Trọng số tram mưa sử dung trên lưu vục bộ phận sông Đà sỉ

Bảng 3-4 Bộ thông số của mô hình HEC-HMS cho từng lưu vực bộ phận 52Bảng 3-5 Bộ thông số của mô hình Hec cho từng đoạn sông 32

Bảng 3.6 Kết qui hiệu chính theo chi tiêu Nash và sai số định lũ cho các tiểu lưu vực

59

Bảng 3-7 Kết quả kiểm định năm 2014 øBảng 3-8 Tiêu chuẳn chit lượng của phương án dự báo (QP 94/TCN-91) 15Bảng 3-9 Lưu lượng dong chảy dự báo đến hd Lai Châu 16

Bang 3-10 Chỉ tiêu đánh giá kết qua dự báo thử nghiệm trần lũ năm 2015 đến hồ thaydiện Lai Châu bằng mô hình HEC-HMS n

Bảng 3-11 Lưu lượng đồng chảy dự báo đến hỗ Bán Chát n

Bảng 3-12 Chi iêu đánh gi kết quả dự báo thử nghiệm tận lũ năm 2015 đến hỗ thủydiện Ban chit bằng mô hình HEC-HMS n

Bang 3-13 Dòng chảy dự báo trên hệ thống sông Da gia nhập vào hỏ Sơn La T8Bảng 3-14 Bảng cập nhật số liệu tạ thời điểm phát báo để dự báo đến hồ Sơn La

Bảng 3-15 Lưu lượng dng chiy dự báo đến hỗ Sơn La 82

Bảng 3-16 Chi tiêu đánh giá kết qua dự báo thir nghiệm trận lũ năm 2015 đến hồ thủy điện Sơn La 82

Bảng 3-17 Lưu lượng dong chảy dự báo đến hỗ Hòa Bình 83Bảng 3-18 Bảng cập nhật số liệu tại thời điểm phát báo để dự báo đến hồ Hòa Bình 83.Bảng 3-19 Lưu lượng đồng chiy dự bảo đến hỗ Hòa Bình _

Bảng 3-20 Chỉ iều đánh giá kết quả dự báo thử nghiệm tận lũ năm 2015 đến hồ thủydiện Hồa Bình bằng mô hình HEC-RESSIM 87

DANH MỤC CÁC HÌNH ANH

Hình 2-1 Sơ đỗ lưu vực sông Ba (đoạn thuộc Việt Nam)

Hình 2-2 Sơ đỗ hệ thông trên lưu vực sông Đà

Sơ đồ nghiên cứu tổm tit

Hình 2-4 Biểu đổ mưa

"Hình 2-5 Cau trúc mô hình Hec-ressim

Hình 3-1 Sơ đỗ hệ thống lưu vực nghiên cứu

Hình 3-2 Kết qua hiệu chính mô hình tram Mường Té năm 2011

Hình 3-3 Kết quả hiệu chỉnh mô hình trạm Mường T năm 2013.

Hình 3-4 Kết quá hiệu chính mô hình trạm Nam Giảng năm 2011

3-5 Kết quả gu chỉnh mô hình trạm Nm Giảng năm 2013

3-6 Kết quả hiệu chỉnh mô hình trạm Mường Lay năm 2011

Hình 3-7 Kết quả hiệu chỉnh mô hình tram Mường Lay năm 2013

Mình 3-8 Kết quả hiệu chỉnh mô hình tram Tả Gia năm 2011

h 3-9 Kết quả ệu chính mô hình trạm Tả Gia năm 2013

Hình 3-10 Kết quả hiệu chỉnh mồ hình tram Nam Mức năm 2011

Hình 3-11 Kết quả hiệu chỉnh mô hình tram Nam Mức năm 2013

inh 3-12 Kết qui hiệu chỉnh mô hình trạm Sơn La năm 2011

‘Hinh 3-13 Kết quả hiệu chỉnh mô hình trạm Sơn La năm 2013

Hình 3-14 Kết quả kiểm định trận lã năm 2014 tại trạm Mường Te

Hình 3-15 Kết quả kiểm định trận lũ năm 2014 tại trạm Nam Giang.

316 quả kiểm định trận lũ năm 2014 tại trạm Mường Lay

Hình 3-17 Kết quả kiếm định trận lũ năm 2014 tại tram Tà Gia

Hình 3-18 Kết quả kiểm định tận lũ năm 2014 tại trạm Nậm Mức

Hình 3-19 Kết quả kiếm định tận lũ năm 2014 tg tram Sơn La

Hình 3-20 Sơ đồ mô phỏng hệ thông hỗ chứa sông Đà

3-21 Minh họa mô phỏng cho công trình hỗ chứa Lai Châu

Hình 3-22 Minh hoạ thiết lập phương én vận hành hd chứa thủy điện Lai Châu

Hình 3-23 Minh họa mô phỏng cho công trình hồ chứa Sơn La

fh 3-24 Minh hoạ thiết lập phương án vận hành hỗ chứa thủy điện Sơn La

Hình 3-25 Minh họa mô phỏng cho công trình h chứa Ban chát

"Hình 3-26 Minh hoạ thiết lập phương án vận hành hồ chứa thủy điện Bản Chat

Hình 3.27 Minh họa mô phỏng cho công tình hỒ chứa Hòa Bình

3-28 Dòng chảy dự báo đến hô chứa Sơn La tại thời điểm 24h

Hình 3.29 Dòng chảy dự báo đến hỗ chứa Sơn La tại thi điễm 48h

‘Hinh 3-30 Dòng chảy dự báo đến hồ chứa Sơn La tại thời điểm 72h

3-31 Dang chảy dự báo sn hỗ chứa Sơn La tại thời điểm 96h.

Hình 3-32 Dòng chảy dự báo đến hd chứa Sơn La tại thd điểm 120h

69

69

20

70 1

3-34 Dang chảy dự bảo đến hỗ chứa Hòa Bình tai thời điểm 24h

3:35 Dang chây dự báo đến hỗ chứa Hồn Bình tại thời điểm 48h

Hình 3-36 Dòng chảy dự báo đến hỗ chứa Hòa Bình tại thời điểm 72h

én hỗ chứa Hòa Bình tai thời điểm 96hHình 3-37 Dòng chảy dự báo

Hình 338 Dòng chảy dự báo đến hồ chứa Hòa Bình ta thời điểm 120n

1 Tính cấp thiết củn đề tài

“Trong b6i cảnh biển đổi khí hậu hiện nay, hiểm họa lũ lụt diễn ra ngày càng nguy hiểm

và phức tạp gây ra hậu quả nghiêm trong cho con người Việc nhận biết trước diễn

biến lũ trở nên vô cùng quan trọng trong công tắc phòng chống thiên tai Đặc biệt, đốivới những lưu vực sông có hệ théng liên hỗ chứa đa mục tiêu như lưu vực sông Đà Nghiên cứu nâng cao khả năng dự báo lũ có ý nghĩa to lớn trong việc vận hành hiệu,

“quả các hồ chứa và phòng chống lũ giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai

Lưu vực sông Đà là phụ lưu lớn nhất của sông Hồng, có chế độ lä khá phức tạp ảnh

hưởng lớn đến sự phát tiễn kinh tế xã hội của vùng đồng bằng sông Hồng Nhiều giải

pháp công trình và phi công trình đã được ứng dung nhằm giám nhẹ những tiệt hội.

nh hưởng của lũ nh: xây dụng hệ thống đê, hb chứa, phân chậm lũ, quy hoạch phôngchống lũ, hệ thống dự báo, cánh báo trên toàn lưu vục

Hiện nay, trên lưu vục sông Đà gồm có các công tình hồ chữa thủy điện lớn như Sơn

La, Hòa Bình, Bản Chát, Lai Châu đã và sắp đi vào hoạt động Hệ thống hỗ chứa đa.

mục tiêu này đóng gốp tỉ trong lớn về sản lượng điện trong hệ thống điện Quốc giacũng như đông vai trỏ quan trong tong việc tham gia cắt lũ và cấp nước cho hạ dusông Hồng Các hồ chứa khai thác đa mục tiêu có dung tích kết hợp khí lớn so với

dung tích hiệu dụng, do vậy mâu thuẫn giữa nhiệm vụ phòng lũ với các nhiệm vụ khác

luôn luôn tô tại Trong mùa lũ, hiệu quả vận hành công trình xã lũ khi có lũ phụ thuộc

vào kết quả dự báo ngắn hạn (24h, 48h), Việc tính toán và tìm ra kết quả dự bảo lũ tốt

trên lưu vực sông Đà là khá cần thiết, nó không chỉ có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

trong công tác phòng chống giảm nhẹ thiên tai cho ving sông Đã mà côn đồng vai trồquan trong cắt giảm, chống la tiệt để cho hạ du với sông Hồng và đồng bằng Bắc Bộ

“rong bồi cảnh như vậy, học viên đã lựa chon luận văn: "Ứng dụng mô hình toán dyebáo đồng chảy lũ trên lưu vực sông Ba” nhằm nghiên cứu một phương pháp khoahọc về dự báo lũ trên lưu vực sông đã và đang tồn tại hệ thống hồ chứa lớn nhất đấtnước, đồng vai trồ vô cũng quan trong đầm bio an ain năng lượng quốc gia, phòng

10, cắp nước cho đồng bằng sông Hồng.

2 Mục dich của để tài

Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán vận hành diễu tết hồ chứa và dự báo dòng chảy lũ

trên lưu vực sông Da nhằm hạn chế, giảm thiểu thiệt hại do lũ gây ra,

3,.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

a Đối tượng nghiên cứu

Hệ thông các bồ và đồng chảy trên lư vực sông Đà

~ Theo quan điểm hệ thống.

- Theo quan điểm thực và tổng hợp đa mục tiêu

b Phương pháp nghiên cứu:

~ Phương pháp thống kê và xử lý số êu: phương pháp này được sử dụng trong việc xử

lý các tài liệu về địa hình, khí tượng thủy văn, thủy lực phục vụ cho tính toán và dự báo

- Phương pháp mô phỏng: Tinh toán mô phỏng dòng chảy lũ trên lưu vực sông Da

bằng mô hình HEC-HMS.

- Phương pháp kể thửa: Trong quá tình thực hiện luận án đã sử dụng các kết quả cóliên quan đã được nghiên cứu trước đây của các tác giả, cơ quan và tổ chức khác,Những kế thừa nhằm mục đích kết quả tinh toán phù hợp với thực tiễn của vùngnghiên cứu.

'CHƯƠNG 1 TONG QUAN DỰ BAO DONG CHAY LU

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu dy báo lũ trên thé giới

Nghĩ

nhiều nhà khoa học, đặc biệt

nghệ dự báo nghiệp vụ đã và đang được phát triển dựa trên sự kết hợp các mô hình

n cứu dự báo lũ trên thể giới hiện nay đã và đang nhận được sự quan tâm của rit

cao chất lượng dự báo, rit nhiều công

thủy văn, thủy lực Nhiều mô hình đã được xây dựng và áp dụng cho dự báo hồ chứa,cảự bảo lũ cho hệ thống sông, cho công tác quy hoạch phòng lũ Một số mô hình đãduge ứng dụng thực tế trong công tác mô phỏng và dự báo dòng chảy cho các lưu vực sông có thé ligt kế ra như sau

~ Viện thủy lực Ban Mạch (Danish Hydralies Institute DH xây dụng phần mềm dự.

báo lũ bao gồm: Mô hình NAM tính toán va dự báo dong chảy từ mưa: Mô hình Mike

11 tính toán thủy lực, dự báo đồng chảy trong sông và cảnh báo ngập Iut Phần mềmnảy đã được áp dụng rất rộng rãi và rất thành công ở nhiều nước trên thể giới Trongkhu vục Châu A, mô hình đã được áp dụng để dự báo lũ lưu vực sông Mun-Chỉ vàSongkla ở Thái Lan, lưu vực sông ở Bangladesh và Indonesia, Hiện nay công ty tư

để mô

ấn CT của Nhật Bản đã mua bản quyén của mô hình, thực hiện những cải ti

hình có thé phù hợp với điều kiện thủy văn của Nhật Ban, Wallingford kết hợp vớiHacrow đã xây dựng phần mm ISIS cho tính toán dự báo lũ và ngập lụt Phần mềm.bao gồm các mô dun: Mô hình đường don vi tính toán và dự báo dòng chảy từ mưa;

mô hình ISIS tính toán thủy lực, dự báo dòng chảy trong s ng và cảnh báo ngập lụtPhin mém này đã được áp dụng khá rộng rãi ở nhiều nước trén thể giới, đã được ápđụng cho sông Mê Kông trong trương tinh Sử dụng Nước do ủy hội Mê Kông Quốc tế chủ trì thực hiện ở Việt Nam Mô hình ISIS được sử dụng dé tính toán trong dự án phân lũ và phát triển thủy lợi lưu vực sông Day do Hà Lan tài trợ.

~ Trang tâm khu vực START Đông Nam A (Southeast Asia START Regional Center)dang xây dụng * Hệ thống dự báo lũ thời gian thực cho lưu vực sông Mê Kông” Hệ

“Thống này được xây dựng trên mô hình thủy văn khu vực có thông số phân bổ tinh

toàn đồng chảy từ mưa Hệ thống dự báo được phân thành 3 phần: thu nhận số liệ từ

nh và ác ram tự động dự báo thủy văn và dự báo ngập lục Thời gian dự kiến dự báo là 1 hoặc 2 ngày.

~ Viện Diện lực (EDF) của pháp đã xây dựng phẳn mém TEIEMAC tính các bi toánthủy lực 1 và 2 chiều Mô hình này đã được áp dụng tính toán rit nhiễu nơi ở Cộnghòa pháp và trên thé giới

- Trung tâm kỹ thuật thủy văn ( Mỹ) đã xây dựng bộ mô hình HEC-I dé tính toán thủy

vân, trong đồ có HBC-IE là chương trình đự báo lũ từ mưa và diễn toán lũ rong sông

Mô hình đã được áp dụng rit rộng rai trên thể giới Ở Châu A, mô hình đã được ápdụng ở Indonesia, Thái Lan và ở Việt Nam Gin đây, mô hình được cải iển và pháttriển thành HMS có giao diện đồ họa thuận lợi cho người sử dụng

- Trong một nghiên cứu về hệ thống dự báo lũ cho sông Marisa và Tundzha,

Roelevink và cộng sự đã kết hợp sử dụng mô dun mưa ~ đồng chiy Mike 11-NAM và

mô dun thủy lực Mike 11-HD

chỉnh sử dụng số liệu các tận lũ năm 2005 và 2006, Kết quả từ 2 mô bình này được

hành dự báo Các mô hình này đã được hiệu

Kết hợp sử dụng với phần mềm FloodWatch để kết xuất ra mực nước dự báo và cáccảnh báo ti các diém xác định Kết quả cho thấy ring số liệu đầu vào quyết định lớncửa thời gian dự kiến, Kết quả sẽ chính xác hơn nếu thời gian dự kiến ngắn và ngượclại Trong nghiên cứu nảy cũng đã sử dụng chức năng cập nhật mực nước vả lưu lượng

tính toán theo mực nước và lưu lượng thực đo tại các vị tri biên đầu vào

- Một trong số các mô hình dự bảo lũ cho một hệ thống sông-hỒ chia đã được xâydig tại trường đại học Texas (Hon KỆ) Hệ thống hồ chứa ở Highland Lakes vùng hạ

du lưu vực sông Colorado gồm 7 hồ chứa nối tiếp Mô hình dự báo lũ cho vùng nàydược sử dụng để ra các quyết dịnh vận hành trong suốt thời kỳ lũ mô hình bao gí

mô dun chính là mô đun quản lý dữ liệu và mô đun điều khiến lũ sử dụng mô.mưa-đồng chay, mô hình DWOPER và GATES.

~ Cục công bình Hoa Kỳ phát triển hệ mô hình họ HEC: mô hình thủy văn HEC-RASS tính toán dự báo đồng chảy từ mưa, mô hình thủy lực HEC-HMS,

HBC-RESSIM điều tết hồ chứa phân phối dong chy

én toán dòng chảy.

= Việc nghiên cứu môi trường Stockholm (SED- Thủy Diễn đã phát triển mô hình

`WAP tính toán cân bằng giữa các nhu cầu của các dạng sử đụng nước phân bổ nguônnước từ các công hình cấp nước, với nguÖn nước cung cấp bao gằm nước mặt, nướcngằm, nước hồ chứa và các vận chuyển nguồn nước Mô hình được ứng dụng thành

Châu Phí

công tại nhiều lưu vực sông của các quốc gia như Trung Quốc, Ấn Độ,

- Nhật Bản dang phát triển và thứ nghiệm Hệ thống cảnh bio Ki toàn cầu (GlobalFlood Alert System, GEAS) và mang lưới lũ quốc tế (International Flood Network, TFNet), sử dụng số lệ

báo khả năng hay xác suất xây ra lũ trên các sông lớn toàn cầu (IFNet) khi lượng mưa.

mưa bề mặt cùng các số liệu ước lượng mưa tử vệ tỉnh để cảnh

đã rơi vượt ngưỡng giới hạn mưa hiệu quả sinh lũ được xác định trước cho từng lưu.

vực Hệ thống này chưa tinh tới diễn kiện mặt đệm lưu vục, ảnh hưởng của địa hình,

tình trang dm, hiện trang lũ của lưu vực nên độ chính xác không cao, chỉ có tính cảnh

"báo xác suất có khả năng xây ra lũ trên lưu vực sông lớn.

- Viện Nghiên cứu Công chính Nhật Ban (Public Works Research Institute, PWRID).được xây dựng từ năm 2007 Hệ thống phân tích dự bảo lũ sử dụng sổ liều mưa vệ nhđegrated Flood Analysis System, IFAS) Hệ thống này có sử dụng s6 liệu ước lượngmưa từ vệ tinh hoặc mưa bé mặt làm đầu vào; phân tích, tính toán dong chảy trên cơ

sở mô hình thủy văn thông số phân phối PWRI: thiết lập mô hình tỉnh toán mưa rodòng chảy dựa trên cơ sở số liệu GIS, viễn thám như địa hình, sử dụng đất, loại đất,thảm thực vật hiễn thị các kết quả ở dang đồ thị, bảng biển hay bản đổ Hệ thông

này đã được đào tạo miễn phí cho các nước dang phát triển ở châu A triển khai áp

dụng cho các lưu vực sông khác nhau thông qua nhiều lớp tập hun và hội thảo quốc6

1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu ở Việt Nam về dự báo đồng chãy lũ

Hiện nay ở Việt Nam, nhiều cơ quan như: Viện Khoa học Khí tượng thủy văn và Môitrường, Viện Khoa học Thủy Lợi, Viện Quy hoạch Thủy Lợi đã và đang áp dụng các

mồ hình toán để tinh toán, dự báo đồng chảy và cảnh báo lũ Một số nghiên cửu có thé

kế đến

= Trung tâm Dự báo Khí tượng thủy văn Trung ương dang ứng dụng mô hìnhMARINE dé tính toán dự báo ngắn hạn dong chiy lũ Sông Đà

~ Dự án phân lũ và phát triển thủy lợi lưu vực sông Cả do Hà Lan tài trợ sử dụng mô hình ISIS dé tính toán.

nh toán dự báo và vận hành hệ thông hỗ chứa sử dụng phần mễm DK của G5 TS

Hi Văn Khối được thục hiện bối bộ môn Thủy văn và i nguyên nước trường Đại họcThủy Lợi ăm 2013,

Bên cạnh đó, dự báo thủy văn côn được thục hiện trên cơ sở của phương pháp phầntích thống kê, phân tích dự báo 2 thành phần chính của dòng chấy tạo thành từ lượngtrữ nước trong sông và từ lượng mưa trong thời gian dự báo Các phương pháp đăng cđược sử dụng chính là:

~ Phương pháp phân tích thống kê: Xây dựng phương án dự báo các đặc trưng dòngchiy (rung bình, lớn nhất và nhỏ nhất) trong thời kỹ Š ngày từ lượng trỡ nước trongsông và lượng mưa trong thời gian dự kiến dưới dạng biểu đồ và các phương tình hồi

suy

- Dự báo kéo dài (mở rộng): Sử dụng kết quả của dự báo hạn ngắn trong Ì - 2 ngày

đầu, từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 5 sử dụng phương pháp phân tích thống kê, xây dựngméi quan hộ của các đặc trưng dòng chảy 3 ngày cuỗ với lượng trữ nước trong sông

và lượng mua dự báo Tông hợp kết quả, ra bản tin dự bảo các đặc trưng dong chảy.

trong thi ky 5 ngy tới

Sử dụng mô hình TANK kết hợp Muskingum xây dựng phin mềm dự báo quá

trình mực nước, lưu lượng 5 ngày (với thời đoạn tính toán 6h) cho các trạm chính trên.

hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình Lượng mưa dự báo cập nhật từ mô hình HRM.

Mô hình này đang được thử nghiệm dự báo hàng ngày tại Trung tâm dự báo Khí tượng.

thủy văn Trung ương.

Han chế của các phương pháp dang sử dụng hiện nay là: Lượng mua dự báo được lấy

trùng bình cho toàn lưu vực lớn trong thời hạn 1 ngày hoặc 5 ngày Bên cạnh đó, các mmô hình này chưa kết nối với các mô hình thủy lực cũng như GIS và chưa được nghiên

6

cứu cụ th, chỉ tiết cho các lưu vực bộ phận Chất lượng dự báo chưa cao, mức dim bảo dự báo đặc trưng dòng chảy dat khoảng 70%; mức đảm bảo dự báo quá trình dòng.chảy đạt trung bình khoảng 65% và giảm rất nhanh khi tăng thời gian dự kiến Nhìn.chang chưa đáp ứng được yêu cầu của công tác điều hành hệ thing hd chứa hiện nay.

~ Để tải: * Ứng dụng một số mô hình thích hợp để dự báo lũ thượng lưu hệ thing

sông Thái Bình” ( Nguyễn Lan Châu)

Trên cơ sở phân tích các hình thé thời tiết gây mưa và ch độ nước lũ ở thượng lưu

sông Thái Bình ( sông Cầu, sông Thương, sông Lục Nam) đã nghiên cứu ứng dụng các

mô hình TANK, NAM và phương pháp hồi quy bội để tinh toán và dự báo quá trình

đồng chảy lũ tại Thái Nguyên trên sông Cầu, Phủ Lạng Thương trên sông Thương va

Lục Nam trên sông Lục Nam Kết quả nghiên cửu cho thấy kết quả tính toán và dự báo

đồng chảy lũ theo 3 mô bình nêu trên đều cho kết quả tố Mô hình đã được

'TTDBKTTVTU bỏ sung và đưa vào dự báo tác nghiệp thử nghiệm từ năm 2000,

~ Đề tài Xây dựng các phương án nhận định hạn đài đỉnh lũ năm các sông chính ở

Việt Nam (TS Nguyễn Lan Châu, Dé tài NCKH Tổng cục khi tượng thủy văn, năm2001)

Bi lài đã xây dựng được công nghệ dự báo đình lũ tại 22 trạm chính trên các sôngHéng, sông Mã, C3, La, Gianh, Thạch Han, Hương, Thủ Bổn, Tri Khúc, Kôn, Đã

Ring, Tiền, Hậu dựa trên các phương pháp hồi quy ting bước, thống kế khách quan,

nhận dạng với các yếu tổ mưa, nhiệt độ, bốc hơi, ENSO, áp cao Thai Bình Dương

Mô hình dang được ứng dụng tai Phòng Dự báo Thủy văn Bắc Bộ Trung tim Dự báoKhí tượng Thủy văn Trung ương.

- Đề tài" Nghiên cứu Xây dựng phương án dự báo hạn ngắn lũ miền Trung trên máy vi tính” (TS Dang Ngọc Tĩnh, Dé tài NCKH Tổng cục khí tượng thủy văn, năm.

2001)

DE tai là dựa trên cơ sở các tiến bộ kỹ thuật tin học (cả phần cứng và phin mềm),chuyển hoá các kết quả nghiên cứu cơ bản, các phương án dự báo thuỷ vin tuyễnthống và hiện đại hành các phần mềm trên máy vi tinh nhằm hoàn thiện và khách

7

«quan hoá các phương ân dự báo, giảm thồi gian thao tác rong nghiệp vụ giám dẫn ảnhhưởng của các yếu tổ chủ quan, nâng cao độ chính xác, độ tin cây của các phương ấn

dự bảo Các phương án để tin học hoá là những phương án dự báo hạn ngắn lũ trên cácsông min Trung là phương pháp cảnh báo bằng nhận dạng tương tự với những trận lồ

trong quá khứ, cảnh báo din lũ theo quan hệ với các yéu tổ khí tượng, dự báo mực

nước là heo các phương tỉnh hồi quy nhiễu biển, mực nước tương ứng hay quan hệinh lũ hoặc biện độ lũ với lượng mưa, mực nước chân lũ Các phương án này đượcsập nhật và bổ sung theo chuỗi sổ liệu từ 1975 đến 1999 cho khu vục miễn Trung

~ ĐỀ ti: "Nghiên cứu nhận dạng toàn diện về 10, dự báo, kiểm soát và thoát lũ

phục vụ yêu cầu chung sông với 10 ở đồng bing sông Cứu Long” (TS, Tô Vân

“Trường, Để tài NCKH cấp NN- KC-08-14, Phin Viện khảo sit Quy hoạch Thủy lợi Nam Bộ, năm 2005).

Một trong những kết quả thành công của để tài là xây dựng công nghệ nhận dạng dài

hạn lũ lớn đồng bằng sông Cửu Long từ các hình thé synop, từ mưa lũ thượng nguồn,

thủy tiểu theo các phương phấp phân tich thống kệ, phân tích định dạng, mô hìnhmạng thin kinh nhân tạo ANN và phân tích không ảnh

~ Để tài Nghiên cứu xây dựng công nghệ dự báo lũ sông Đà phục vụ điều tiết hỗHoa Bình trong công tác phòng chống la Iyt (TS, Nguyễn Lan Châu, ĐỂ

NCKHCN cấp Bộ, năm 2006)

Ứng dung thành công mô hình MARINE vào dự báo dang chảy lũ trên lưu vực sông

Đà đến hò Hòa Bình, mô hình Tank dự báo lũ sông Lô, sông Thao và mô hình thủy lựcIMECH-1D (do Viện cơ xây dựng) dự báo lũ hạ lưu sông Hồng Hệ thống mô hình đã.duge sử dung trong nghiệp vụ dự báo.

- Đề

‘Thai

'Xây dựng công nghệ tinh toán dự báo 1d lớn trên hệ thống sông inh” (TS, Trin Thục, ĐỀ thi NCKH cắp Bộ, năm 2005),

Hồng-ĐỀ tải đã ứng dụng đầu tiên bộ mô hình NAM_Mike 11 của DHI trong dự báo lũ lớn

hg thông sông Hồng trước 48 giờ

~_ Dé tai “Nghiên cứu công nghệ dự báo lũ trung hạn kết nối với công nghệ điềuhành hệ thống công trình phòng chống lũ cho đồng bằng sông Hồng-sông Thái

Binh” (TS Vũ Minh Cát, Dé tài NCKHCN cấp Nhà nước trong khuôn khổ nghị định.

thư đã được ký kết giữa 2 chính phủ Việt Nam và lay về hợp tác khoa học côngnghệ, năm 2009).

Đề & trị của môhình dự báo hôi tiết BOLAM, dự báo dang cháy 5 ngày mia lũ tạ ị tí hồ chứa (Hòa

đã ứng dụng bộ mô hình DIMOSOP sử dụng dữ liệu mưa dự bá

Bình, Tuyên Quang và Thác Ba), các điểm quan trắc thủy văn thượng lưu

-3 Các phương pháp dự báo lũ

Dự báo thủy văn là tính trước một cách khoa học tinh hình biến đổi các đặc trưng thủy

ồ, kho nước để phục vụ cho việc phòng chống thiên taivan tên các sông, subi, a,

và sử dụng hop lý nguồn tải nguyên nước trong các ngành kinh tế quốc dân Dự báothủy văn là công việc rất khỏ, nó đòi hỏi người làm công việc này không chỉ thành thạo nghiệp vụ mà phải có kiến thức về các ngành liên quan như địa lý, khí tượng, thủy Ive, toán, máy tính và vận dụng một cách linh hoạt sáng tạo trong việc suy đoán, lựa chọn giá trị dự báo.

Hiện nay, có nhiều phương pháp dự báo lũ khác nhau, bao gồm: phương pháp xu

thể, phương pháp mực nước, lưu lượng tương ứng, phương pháp lượng trữ phương pháp phân tích thống kê, phương pháp mạng trí tuệ nhân tao,

1.3.1 Phương pháp xu thể

Co sở khoa học của phương pháp dự báo xu thé là quy luật quán tính của chuyển độngnước trong sông Phương pháp này dua trên giả định là đại lượng dự báo thay đổi theo

cquy luật giống như sự thay đối trước đó, nghĩa là nếu lũ đang lên thì giá trị dự báo tiếp

tục tăng và ngược lại lũ đang xuống giá trị dự báo tiếp tục giảm.

Ưu điểm của phương pháp: Phương pháp xu thé có ưu điểm là đơn giản, không cần

«qua nhiễu thông tin như các phương pháp khác Phương pháp xu thé chỉ cin sử dụng

số liệu tại một tram do, dé dự báo, đối tượng dự báo rất đa dạng cho nên dén nay vẫn

đang được sử dụng trong nhiễu lĩnh vực khác nhau Do đồ phương pháp này thích hop

với các yếu tổ dự báo có pha thay đổi chậm, chẳng hạn lù tại hạ lưu các sông lớn, dự báo tốt cho từng nhánh lũ,

"Nhược điểm của phương pháp: Déi với những vùng chuyển tiếp giữa pha nước lên và

pha nước xuống, những ving có pha thay đổi lớn, nếu ding phương pháp này sẽ dễ

gây sa số lớn.

1.32 Phương pháp mực nước, lưu lượng rơng ứng

Phương pháp lưu lượng và mục nước tương ứng là phương pháp dùng mye nước đo

được ở thượng lưu để dự bảo mục nước ở hạ lưu Mỗi ương quan giữa mực nước ở

thượng lưu và mye nước ở hạ lưu sẽ phức tạp nếu khu giữa có lượng gia nhập đáng kẻ

và lượng gia nhập đó lại không hoàn toàn tương ứng với thượng lưu.

Uw điểm của phương pháp: Các thông số có thể xắc định dễ ding bằng đồ thi và bằngnhững cách giải đơn giản Phương pháp này chỉ dùng tốt ối với đoạn sông có độ dốc

lớn, tram đưới í bj ảnh hưởng của thuỷ triểu hay nước vật, các trạm trên không quá

nhiều, thưởng chỉ một hay hai trạm trên và một trạm dưới

Nhược điểm của phương pháp: Diéu kiện quan trọng khi áp dụng phương pháp lưu

lượng tương ứng là phải tính đúng thời gian chảy truyền Việc xác định thời gian chảy, truyền ở đoạn sông không nhánh đã khó, xác định ở đoạn sông nhiều nhánh càng khó.hơn và luôn cỏ sai số, Trường hợp đoạn sông nhiều trạm trên, hoặc nhiễu trạm dướichịu ảnh hưởng của nước vật hay thủy tiểu thì phải tm cách giải quyết khác

1.3.3 Phương pháp lượng trữ

Phương pháp lượng trữ dựa trên cách giải giản hóa từ hệ phương trình Saint-Vernant, day là một trong hai cách giải gin đúng cho hệ phương trình này, theo phương pháp này người ta ding phương trình cân bằng nước ở đoạn sông thay cho phương trình liên tục, dùng phương trình lượng trữ thay cho phương trình động lực,

Phuong trình lượng trữ: W=f(Qd,Qư) biểu thị quan hệ giữa lượng trữ của đoạn sông.

LW với lưi lượng chy vào Q lưu lượng chay ra Qu, Nếu xác định được qua hệ hàm

số này thì ta có thé tính toán được giá trị lưu lượng chảy ra ti cuối thời đoạn Qu khi

10

biết các giá tị lưu lượng chay ra tại đầu thoi đoạn và lưu lượng chảy vào Qu, Qui

Qu

1.34 Phương pháp phân tích thống kê

ay là nhóm các phương pháp thường sử dung các phép phân tích thống kê trong thủy

‘van để xây dựng phương trình dy báo, một trong những phương pháp trong nhóm này huy được sử dụng là phương pháp phần tích hồi quy nhiều biến

Uw điểm của phương pháp: Phương pháp này đơn giản dễ tính toán, có thể đưa vào

nhiều biển anh hưởng đền đại lượng dự bảo đẻ phân tích.

Nhược điểm của phương pháp: Không xử lý được những trường hợp có những giá tri

ngoại lại, sẽ làm sai lệch kết quả dự báo Vì vậy khi dự báo phải chuẩn bị tốt dữ liệu.

1.3.5 M6 hình mạng thần kinh nhân tạo

‘Mang trí tuệ nhân tạo (Antificial Nerual Networks - ANN) được xây dựng từ những năm 1940 Với việc ứng dụng thuật toán quét ngược năm 1988, ANN được sử dungnhiều trong ngành tải nguyên nước, đặc biệt là dự báo (hủy văn Mạng tí tuệ nhân tạo

à một mô phỏng xử lý thông tin, được nghiên cứu ra từ hệ thống thin kinh của sinh

vật, giống như bộ não để xử lý thông tin Nó bao gồm số lượng lớn các mối gắn kết

sắp cao để xử lý các yếu tổ lam việc trong mỗi liên hệ giải quyết vẫn để rõ rùng ANN,

giống như con người, được học bởi kinh nghiệm, lưu những kinh nghiệm, hiểu biết và

sử dung tong những tình huống phù hợp Mô hình ANN cho pháp thiết lập mỗi quan

hệ đa dạng và trực tiếp các biển đầu vào và đầu ra, phản ánh tính chất của cả mô hình

thành mỗi quan hệ trong dữ liệu Hơn nữa ANN rit phù hợp với việc xử lý các dữ liệuthực chửa nhiễu hay bị bóp méo hoặc không đầy đủ.

'Nhược điểm của phương pháp: Rất khó tìm bộ thông số tối tu, không phản ánh đượcnhững thay đổi lớn, nến dữ iệu sử dụng để xây dựng mạng không có những tr số lớn

trên thé giới dé diễn toán dòng chảy tir mưa Việc ứng dụng mô hình HEC-HMS ngoài

ứng dụng tiến bộ khoa học kĩ thuật, dé được các đối tác nước ngoài chấp nhận dự ấn

va nếu điện tích lưu vực lớn hơn vẫn có thể chia thành các lưu vực nhỏ sau dé tập hợp,

cho mô hình này Mô hình được xác định để tính toán quá trình

mưa đồng chảy của hệ thống các lưu vực hình cây, Nó được t

lại theo cấu trúc có si

1 kế để áp dụng với.

l2

nhiễu vùng địa lý để giải quyết các vấn dé khác nhau Pham vi áp dụng của nó là tínhtoán 0 và đồng chảy cho các lưu vụ tự nhiền và đô thi nhỏ Kết quả tính toán từ phầnmềm được sử dụng trực tiếp hoặc kết hợp với các phần mềm khác để nghiên cứu tácđộng cũa gu tình đô thị hóa, thiết kế đường trần, dự báo lũ nhằm hạn ch, giảm thiệt

hại do lũ gây ra, điều tiết Iũ và vận hành hệ thông.

Vũ điểm: Rất thích hop cho việc tính toán dong chảy lũ tại các con sông không cótram do lưu lượng hoặc tước day có tram do lưu lượng nhưng giờ không còn hoạt động nữa

[huge điểm: Việc hiệu chỉnh bộ thông số tốt cho mô hình đồi hỏi phải có nhiễu kinhnghiệm khi áp dụng cho những lưu vực có diện tích lớn hay khi ta không có số liệu vềtỉnh hình điều kiện địa chit, thảm phủ, bốc hơi

1.3.6.2 Mô hình vận hành hỗ

a, Mô hình IQQM

Mô hình IQQM (Integrated Quantity and Quality Model) do Australia xây dựng và

phát triển Mô hình đã được ứng dụng cho một số lưu vực sông tại NSW và Queen nd

(Australia), và vai năm gần đây đã được đưa vio ứng dụng cho lưu vực sông Mê 'Công Đây là mô hình mô phỏng sử dụng nước lưu vực nhằm đánh giá các tác động của chính sách quản lý nguyên nước đối với người sử dụng nước Mô hình có thểding để khảo sát, chia sẻ và giải quyết các vấn đề nay sinh trong việc sử dụng chungnguồn nước giữa các quốc gia với nhau; trao đổi lợi ích sử dụng nguồn nước chunggiữa các nhóm dùng nước cạnh tranh, kể cả môi trường.

(Mo hình hoạt động trên cơ sở iên tục, mồ phòng diễn biến hệ thống sông ngời, kể cảdiễn biễn chất lượng nước Mô hình thiết kế để vận hành theo bước thời gian ngày(mặc định), nhưng một số quá tình có thé được mô phỏng theo bước thời gian giờ,thắng, năm.

Mô hình IOQM được cấu trúc theo dạng kết cầu

với nhau thành một khối tổng hợp Từ Menu chính có thé truy cập vio mô đun thành

sm các mô đun thành phần liên kết

phần Mỗi môđun đều có menu và thanh công cụ riêng để dẫn đến cửa số hội thoại nhập dữ liệu và các thông số can thiết của mô hình.

(Cac mô dun thành phần chính của mô hình:

a Xã lý số liệu

b Biểu didn đồ thị

cc Công cụ phân tích thống kê

d Mô hình mưa rào-dòng chảy.

s Mô hình khí hậu

£ Mô hình vậnh hành cổng

3 Mô hình hệ thống sông

Trong các mô đun trên chỉ sử dụng ba mô đun chính dé tính toán như cầu nước trong

nông nghiệp và tính cân bing nước:

+ mô dun này cho phép người sử dụng phân tích và nạp s liệu

“Mô dun mô hình h thông sông: mô dun này là xương sống của IQQM vì nó mô

phỏng chuyển động dong chảy trong một hệ thống sông Những quá trình chính

mô phòng là: didn toán dồng chảy trong sông và kênh tưới vận

chứa, tưới, cấp nước đô thị, công nghiệp

Mô hình mô phỏng hệ thống sông được thể hiện bằng một loạt các nút vi đường nồi

“rong đồ quá trình dòng chảy vào hồ chứa, đồng chảy ra, các quá trình dùng nướcKhác được gin với các nút còn các quá tình diễn toán đồng chây trong sông và diỄn

ối (links).với hệ

toán chất lượng nước được gi ig sông thông qua các đường.

Phin diễn toán dong chảy dùng phương pháp diễn toán phi tuyến có Xét thời gian trễ

(non-linear routing with lg) và điễn toán Muskingum (Muskingum routing)

Mé dun biển diễn dé thị: môđun này cho phép người sử dụng biểu diễn kết quả tính.toán một cách trực quan dưới dạng đồ thi

b.Mô hình WEAP

WEAP (Water Evaluation and Planning System) là một mô hình kết hợp giữa việc môi

phỏng hệ thống và các chính sách edn áp dụng cho lưu vực WEAP dựa trên nguyên

tắc tính toán cân fing giữa các nhu cầu của các dang sử dụng nước, giá thành và hiệu

'WEAP còn phân tích các thử nghiệm về các phương án phát triển và quản lý nguồn

WEAP đã được áp dụng trong nhiều dự án trên thể giới rong công tác quản lý tổng

"hợp tải nguyên nước.

e Mô hình Mike basin

Mô hình MIKE Basin do Viện thuỷ lực Dan Mach (ĐHI) xây dựng, nó là một mô hìnhtoán học thể hiện một lưu vực xông bao gồm cấu hình của các sông chính và các sôngnhính, các yếu tổ huỷ văn của lm vực theo không gian và the thời

trình, hệ thống sử dụng nước hiện tại và tương lai và c e phương ấn sử dụng nước khác nhau Mô hình cũng biểu diễn cả tài nguyên nước ngằm và quá tinh diễn biến

nước ngằm Mô dun MIKE Basin WQ bé sung thêm chức năng mô phỏng chất lượng

MIKE Basin được xây dựng theo kiểu mô bình mạng lưới, trong đó sông và các nhánh.

hợp lưu chính của nó được biểu diễn bing một mạng lưới bao gồm các nhánh và cácnứt Các nhánh thể hiện các đoạn sông riêng bit, còn các nút thể hiện ác tễu hợp lưuhoặc các vị trí mà tại đồ cae hoạt động liên quan đến phát trién nguồn nước có thể điễn

ra như điểm của dong chảy hỏi quy từ các khu tưới, điểm chuyển dòng hoặc là điểm hợp lưu giữa hai hoặc nhiều sông hoặc suối hoặc tại các vị tí quan trọng cần có kết

‘qua của mô hình.

Quan niệm toán học trong mô hình MIKE Basin là tìm các lời giải ổn định cho mỗi

bude thời gian Ưu điểm của MIKE Basin là tốc độ tính toán của nó cho phép vạch ra

nhiều kịch bản kh¿ nhau Sai số do nhiều giải pháp tính tạo ra không đáng.

"bước thời gian của quá tình không nhỏ hơn thời gian mô phỏng.

MIKE Basin sử dụng giao diễn để hoo với người dùng nó liên kết phẫn mô hình vớiAreView GIS cho các phiên bản trước năm 2005 và Arc is cho các phiên bản sau.

Mô hình hoạt động trên cơ sở một mạng lưới sông được số hoá và các thiết lập trực

h trong ArcView GIS Tit cả csông, vị trí các hộ ding nước, hỗ chứa, điểm lẫy nước, điểm chuyển dòng, dòng hồi

c thông tin về mạng lưới tiếp trên màn hình má)

suy đều được xác định tên màn hình

Nhập liệu chủ yếu của mô hình bao gồm số liệu theo thời gian của dòng chảy trên lưu.

vue của từng nhánh Các tập số liệu bổ trợ gồm các đặc tính hồ chứa và các quy tắc

vân hành của từng hỗ chứa, lột số liệu khí tượng và số ligu tương ứng với hệ thônghoặc cấp nước như nhu cầu nước va ce thông tín về dòng hỗi uy

Do đó trong quá trình xây dựng mỗ hình, đặc biệt chủ ý xác định một mô hình lính hoạt phản ánh các đi kiện tr nhiên tổng quát và đựa trên các mục tiê của bài oan,

hả năng của dự kiện và phạm vỉ của các xuất liệu cần có

Mô hình MIKE Basin còn rit linh hoạt trong xác định bước thời gian Neu’ sử dung

cổ thé xác định thời gian theo ngày hoặc tháng Cin xem xét edn thận khi lựa chọn

à xuất liệu yêu cầu, DSi vớibước thời gian thích hợp, căn cứ vào dữ kiện hiện có

những mô hình lớn thử gian tính và nhu cầu bộ nhớ sẽ tầng ding kể khi giảm bước

thời gian

Kết quả của mô hình sẽ cho ta thông tn về hoạt động của các hd chứa và các hộ dùng

nước trong toàn bộ thời gian mô phỏng bao gồm cả mức độ thiếu nước và thời gianthiểu nước Hơn nữa it đồng chảy tháng tạ ấtcả các nút cũng được đưa ra cho phép

ta xác định và đánh giá được ảnh hưởng tổng hợp của các công trình cũng như các khu.

tưới đối với đồng chảy trong sông.

Kết quả có thể được xem như là chuỗi thời gian tại mỗi nút hoặc chụp nhanh tron thờigian như tổng quan của một khu vực mô hình toàn bộ trong ArcView Người sử dung

16

6 thể tạo một sự mô phỏng hình hot và xem Hình ảnh địa lý của kết quả đặc bitphát triển như thể nào.

"Như vậy mô hình MIKE Basin đã thực hiện được việc đánh giá nguồn nước của lưuvực, ảnh hướng của các hệ thống lấy nước hiện trạng và đánh giá tắc động của cáccông trình cũng như của các khu tưới lên nguồn nước cho các phương án và các giaiđoạn phát triển thuỷ lợi trong tương lai

.d Mô hình HEC-RESSIM

Mô hình Hec-ResSim (Resevoir Simulation) là mô hình tính toán mô phỏng, điều hành.

hệ thống hứa, là phần tiếp theo của HEC 5 (mô phỏng các hệ thống ngăn chặn vàkiểm soát 1d), Chương trình bao gồm các công cụ: mô phỏng, tính toán, lưu trữ số liệu,

nước Số liệu vào, ra của mô hình đượcquản lý, đồ hoạ, và báo cáo hệ thống nguồ

lưu tr và chỉnh sửa bằng chương trình HEC - DSS (Data Storage System)

1.3.6.3 Mô hình ngẫu nhiên

“rong nhiễu lĩnh vực coộc sống như môi trường, thủy văn, y t, sinh học, kinh tế

luôn tồn tại những hiện tượng có mỗi quan hệ ẫn nhau, Phân tích chứng bằng công cụ

toán học thống kê cho thấy quan hệ giữa các hiện hiện tượng rit đa dạng, Hình thứcđặc trưng của quan hệ cơ bản là sự lien hệ nhân quả, quan hệ này là một hiện tượngbiểu hiện sự tổn ti (xuất hiện, biển đổi, biển mit ) phụ thuộc vào hiền tượng Khác(có mưa sẽ sinh ra đồng chảy), bên cạnh đó một hiện tượng đó là nguyên nhân tácdong đến hiện tượng khác (là hậu quả, kết quả) Như vậy trong quan hệ nhân quả này

mỗi hiện tượng vừa là nguyên nhân đồng thời vừa à kết quả của hiện tượng khác

Hiện nay có rắt nhiều mô hình ngẫu nhiên là các mô bình tổng hợp và phân tích cácchuối số liệu như các mô hình ARIMA (p,q) mô hình hai quy nhiễu biển

1.3.64 Mô hình thủy lực

“Chuyển động của nước trong mạng lưới sông thiên nhiên là một quá tình xảy ra khá

mềm tính toầnphức tạp và da dạng Hiện nay ở Việt Nam dang sử dụng nhiều pha

thủy lực trên các mạng lưới sông khác nhau Trước những năm 1990 chương trình do các chuyên gia Việt Nam viết ra được sử dụng rộng rai nhất là: VRSAP (Vietnsam

7

River System and Planing) do GS Nguyễn Như Khu t và KOD (không én định) do

Gs Nguyễn Ân Niên viết, ngoài ra còn có một số chương trình khác nữa tính tuyềnmặn hoặc tính toán thiết kế kênh.

Sau 1990 các phần mm từ nước ngoài thông qua các dự án tai trợ hoặc tải miễn phí tir mạng Internet có: bộ mô hình MIKE 11, MIKE 21 HBC- RAS

đđã thành sản phim thương mại nên cổ chung đặc điểm là giao diện rất đẹp, có nhiều

các phan mềm này

tính năng nhưng chưa có chương tinh nguồn, chương ình cũng được nâng cấp hàngnăm nên người dùng phải luôn cập nhật thông tin dé ứng dụng chương trình.

1.4 Lựa chọn phương pháp dự báo dòng chảy lũ trên sông Da

“Các phương pháp xu thể, phương pháp mực nước và lưu lượng tương ứng, phương

pháp lượng trữ và phương pháp thống kê chủ yếu dự bảo trên lưu vực sông không cócông trình điều tiết, Đối với lưu vực sông Da có các công trình điều tiết liên hồ chứaLai Châu, Som La và Hòa Bình nên phương thức dự báo và kết quả dự báo phụ thuộchoàn toàn vào các quy định vận hành của hệ thống hỗ chứa Dang chảy đến hồ HòaBình phụ thuộc vào lưu lượng xã của hỗ hỗ Sơn La và lưu lượng khu git, hỗ Sơn Laphụ thuộc vào lưu lượng xa từ hỗ Bản Chất Huội Quảng, hd Lai Châu và lưu lượng

khu giữa Do vậy, trong luận văn lựa chọn ứng dụng mô hình toán để mô phỏng và dự.

"báo dong chảy lũ trên lưu vực sông Da Trong đó lựa chọn mô hình HEC-HMS để môphỏng và dự báo dòng chảy đến hỗ chứa và các khu giữa trên lưu vực và mô hình.HEC-RESSIM vận hành điều tiết hỗ chứa

Mô hình HBC-HMS và mô hình HBC-RESSIM có giao diện đổ hoa tiện ích, dễ sử

cdụng, Đặc biệt mô bình HEC-RESSIM rit thích hợp cho việc mô phỏng hệ thống điềuhành và kiểm soát lĩ bằng hỗ chứa đơn và hệ thống hỗ chứa nổi iếp hoặc song song

CHƯƠNG 2 DAC DIEM DIA LÝ TỰ NHIÊN VÀ MƯA LŨ LƯU VỰC:

19

Đoạn ở Việt Nam đài khoảng 570 km, Diễm đầu là bi

tại huyện Mường Te (Lai Châu) Sông chảy qua các tỉnh Tay bắc Việt Nam là Lá

Phú Thọ với Ba Vì, Hà Nội) Điểm cuối là ngã ba Hồng Ba, huyện Tam Nông, tinh Phú Thọ.

giới Việt Nam - Trung QuốcChau, Điện Biên, Sơn La, Hòa Bình, Phú Thọ (phân chia huyện Thanh Thủ:

2.1.2 Đặc điểm dja hình và đất dai

Phin lớn địa hình sông Đà là dBi núi, ó tới gẫn 80% diện tích ở độ cao trên 500 m, độcao trung bình toàn lưu vực sông Di đạt 1.130 m, trên lãnh thổ Việt Nam khoảng 900

Sông Đã chảy dọc theo thung lũng sâu giữa các day núi cao, bên tdi có dãy Ai Lao

Sơn với độ cao 2000 + 2500 m và dãy Hoàng Liên Sơn cao 2000 + 3000 m trong đó có

inh Phan Xi Pang cao tới 3142 m Bên phải lưu vực có day núi Vô Lương với độ cao

từ 2000 + 3600 m, day Pudendinh cao 1500 m và dầy núi đá vôi cao 500 + 1000 m chạy dài đến tỉnh Hòa Bình.

Địa hình lưu vực có dang núi và cao nguyên, chia cắt mạnh theo chiều thing dứng.

“Các day núi, cao nguyên và thung lũng xếp song song theo hướng Tay bắc - Đông

Trong điều kiện địa hinh mới được năng cao sau vận động Himalaya, sông ngdi trong

lưu vực sông Di có đặc điểm của một mạng lưới sông trẻ, biểu hiện ở độ chia cắt

mạnh, thung lũng sâu hẹp hình chữ V, độ dốc lớn.

‘Ving núi đá phún xuất, độ cao lớn, mưa nhiều, mật độ sông suối rit dày lớn hơn 1,5 ~

1,78 km/km*, phân bổ ở bờ trái sông Ba, phía tây Hoàng Liên Sơn - Phu Luông

Vong núi thấp, mưa ít hơn ving rên, đất để chủ yếu là sa diệp thạch, khí hậu khônóng mật độ sông subi thuộc loại thưa đến tương đối dầy (035 - 1.5 kak!) phân bổ

ở các vùng Tả Phình, Xin Chai, ba phải sông Da trên lưu vực sông Nam Pô và À Mức

20

Ving cao nguyên đá vôi mưa it, mật độ sông subi từthưa đến tương đối đầy (0:kmkm”) Vũng thượng lưu sông Nam Bú mật độ sông suối thưa nhất, dưới 0,5km/km’, Đây là vùng mưa it và nhiều đá vôi, dong chảy mặt kém phát triển.

2.1.3 Đặc điễm khí hậu

Lưu vực sông Da nằm trong miễn khí hậu nhiệt đối gió mùa, có mùa đông lạnh và khô,mùa hè nóng và mưa nhiều Chế độ gió mủa trên lưu vực sông Đà thể hiện sự tươngphản rõ rột giữa hai mùa:

~ Mùa đông trùng với gió mùa Đông Bắc, kéo dài tir tháng X đến tháng III năm sau vớithời tế anh, Khô và ft mơa do ảnh hướng của gió mùa Châu A chuyển động từ phía

Bắc xuống

- Mùa trùng với gió mùa Tây Nam, kéo đài từ tháng V đến tháng IX với thời tiếtnóng Âm và mưa nhiễu Đây là thời kỳ gió mùa Châu A áp thấp thịnh hành, có hướngngược lại thổi từ vùng có áp suất cao ở phía Nam vào An Độ Dương, Ue và Thái BinhDương.

2.2 Đặc điểm thủy văn

2.2.1 Mạng lưới sông ngồi

Lưu vục sông Đà có diện tích toản lưu vực là 52.900 kmỶ, chiếm 37% di tập trung nước của sông Hồng tính đến Sơn Tây, nhưng lượng dòng chảy sông Đã chiếm tới 48% lượng dòng chảy sông Hồng Tổng lượng dòng chảy sông Đà tính đến công.trình thủy điện Sơn La là 41,0 km và đến Hòa Bình là 55,6 km”

Phân bé diện tích lưu vực sông Da theo chiều dải sông chính tính đến các trạm thủyvăn cơ bản và tuyển công tình lớn được thể sn trong bảng dưới đây

Bảng 2-1 Phân bố diện ích lưu vục sông Đà

srr] Trạm thủy vănvàtuyễn | ĐiệnehMusựe | Phin trim so vii Ong

công trình xm’) diện tít lưu vực (%)

1 | Biển giới Việt- Trang 24.800 4

2 | TuyểnđậpLai Châu 26,000 494

3 Lai Châu 33.800 643

a

srr] Tram thủy vin vatuyén | Dign eh hrm vge | Phin tram so vii tong

công trình (km) diện ch lưu vực (%)

4 “Quỳnh Nhat 38.440 Tạp

5 Pa Vĩnh 4860 sia

6 Tạ Bú 45200 869

7 Hồa Bình 51700 983

8 | Trung Ha (cia song) 52.600 100

Nguồn: Trung tim khi tượng thủy văn quốc gia

“rên lãnh thổ Việt Nam, sông Đà có 10 phụ lưu cắp 1 (Bảng 2:2), trong đó có 4 sông

nhánh chính với điện tích lưu vực trên 2.000 km”: Nam Pô, Nam Na, Nam Mức, NamMuy hai phụ lưu nhỏ hơn là Nam Sap và Nam BS, Mạng lưới sông suối trên sông Đã

phân bố không đều: vùng đá vôi mưa ít, như lưu vực Nậm Sập, mật độ sông suối dưới.

0.5 kmfkmẺ; vùng núi cao mưa nhiều, như thượng lưu sông Nậm Mu, mạng lưới sông

suối dày khoảng 1,67 km/km'; các vùng còn lại khoảng 0,5 - 1,5 km/kmÌ

Bing 2-2 Các sông nhẳnh cép 1 chỉnh của của sông Đà trên lãnh

thô Việt Nam

Tr sone Trinh vứt om | Tein 4am

22.3 Che dje mung thủy vin

Đị hình ni cao, chia cất mạnh, độ đốc lớn, thun lũng sâu, hep với lượng mưa lớn lạitập trung vào một vải tháng trong năm nên tạo điều kiện hình thành mạng lưới sôngdây đặc, ft sông lớn hướng của các đồng sông subi trùng với hướng của lưu vực.

2

Nguồn sinh đồng chiy quan trọng nhất trên sông Da nằm ở phần lưu vực ving sườnphía tây day Hoàng Liên Sơn, trê các lưu vue: Nim Na, Nam Mu, Nam Chiến, Suối

Sập, có mô dun dong chảy năm từ 40 - 50 I/w/kmỶ Trừ các lưu vực Nậm Bui (Pan) và

Nam Sập có mô dun dòng chảy nhỏ dưới 20 l/s/km”, ở các nơi khác trên lưu vực sông

Đà, mô dun dong chảy thường từ 27 - 34 I/s/km” Dòng chảy sông tập trung vào cácthắng mùa lũ chiếm tới 69 - 7§ % tổng lượng đồng chây năm

Mùa lũ trên sông Đà thường bắt đầu vào đầu tháng V, kết thúc vào cuối tháng IX đầu.

tháng X La lớn nhất thường xảy ra vào cuối tháng VII, nửa đầu tháng VI Dòngchiy lĩ tập trung nhanh và không đồng bộ ở các phần khác nhau của lưu vực là mộtđặc điểm nỗi bật nhất của dòng chảy sông Đà Điều kiện địa lý tự nhiên thuận lợi chođồng chiy lĩ hình thành trên các phụ lưu sông Da, nhất là lưu vực Nậm Na, Nậm Mu

“Trên dòng chính, lượng dong chảy lũ chiếm bình quân từ 77,6 đến 78,5 % dong chảynăm; đồng chảy thing VIII thường lớn nhất năm, chiếm tới 237

Bảng 2-3 Một số đặc trưng thủy văn lưu vực sông Đã

Bảng 2-4 Đặc trưng dòng cháy trên sông Đà

Phân phổi

Lưu lượng đỉnh lũ (đo đạc)

TT, Lawyye (6

Que | Ques | Thời | Moos, | Qua | Thời | Mùa | Mùa

oni) (mÙ)| gian (/RmS|(mƯ9| giản | 10 | eg

T Taichi | 6900/1100) 2977166) 335 | 114 |30/463|774|236 TaBi | 9950 22700] IWR | 49 | 150 | 2/5N0 | 772 | 228 2

3 HồaBinh | 10.10 )2L500|T8/W96Ì 41s | 180 | 85/60 [776 | 2244) NâmPô | 396 | L020 | THOT | 2147 | 96 |16/5/69 | 747 | 253 3) NamNa | 2090) 3800 | 6/16 | 560 | 42,1 | 569 | 665 | 335

6 TN§mMức | T140 2250 [278771 | S40 | R4 [14/5/66|732| 268 7

TO) SuốiSập | HH0 | 365 [299/62 901 | 063 |2W60|71A| 281

"Nguồn: Trung tâm khí tượng thủy văn quốc gia

2.147 I/s/kmẺ; tại Nam Chiến là 2.048 Vs/km? và tại Nam Mu là 1.534 I/s/km” Trên.đồng chỉnh mô dun dinh fi cũng rất lớn: ti Lai Châu là 428 Usk? (VIUI945), tại Tạ

Bú là 494 I/s/kmỶ (VIII/1996) và tại Hòa Binh là 454 l/s/km” (VIW/1964) Tại Lai Chau,

27,5 m (VIIU/1945), cao nhất ở Vibiến độ lũ lớn nhất đạt t

ật rên eu vực sông Đà

“Trên sông Đà định i năm biển động không lớn: lưu lượng định lũ lớn nhất lớn cắp 2

lần lưu lượng lớn nhất TBNN; gắp 3,5 ~ 4.8 lần lưu lượng đình lũ của năm lũ nhỏ Sự

biến động nhiễu năm của quá trình đình lũ năm khá phức tạp, không có chu kỳ rõ rệt Song có biểu hiện sự luân phiên nhóm năm lũ lớn và nhóm năm lũ nhỏ Pha những.năm lũ lớn thường ngắn, kéo dài 3 — 9 năm, pha những năm lũ nhỏ kéo dai hơn, từ 5 —

15 năm,

24

Lũ lớn trên sông Đà không nhiễu, số năm có đình lũ năm lớn hơn định Ii TBNN chỉchiếm khoảng 40 % Định lũ năm của sông Đà thường xuất hiện từ 10/VHI ~ 21/VIILDinh là lớn nhất năm xuất hiện từ tháng VI — X, tháng VII có tin suất lớn nhất, đạt 30

— 36 %4, Binh lũ lớn nhất năm tập trung vào 2 tháng VI, VI, với tin suắt 77 ~ 90 %:2.2.3.1 Mica gây lũ lớm

Mus gây 0 lớn trên lưu vục sông Da thường bao gm một số đợt mưa (ừ 1 đến 3 do)Tuy abn, cũng cổ những trận chỉ có một đợt với mưa lớn tập trung trong 2 ~ 3 ngày hình thành 1 lớn

mưa kế tiếp nhau do hoạt động liên tiếp của nhiều

lồng bộ trên cả hệ thông sông Có trận mưa bao gồm tới 3 ~ 4 đợt

inh thé thời , trong đó, giữa các, dot mưa lớn là thời kỳ mưa nhỏ hoặc không mưa kéo dai vai giờ đến hơn một ngày.

Các trận mưa gây lälớn thường có một đến vả tâm mưa, tâm mưa lớn thường ở sườntây day Hoàng Liên Sơn với lượng mưa ở vùng rung tâm lên tối 300 ~ 500 mm thytừng tận Vùng mưa lớn ở mỗi trận thường bao trùm một điện rộng, từ 100 ~ 200 km*

1000 - 2000 kmỄ Phin trung ~ thượng nguồn sông Đà thườnlý có lượng mưa đạt

1 100 300 mm, 66 khi tới 400 mm, như các trận mưa thắng VI các năm 1986, 2001

và thing VIII các năm 1969, 1971, 1983, 1996, Như vậy nếu xây ra mưa đều khắptrên lưu vực sông Đà với lượng mưa 200 ~ 300 mm, th sẽ xây ra lũ lớn với lưu lượnglớn nhất đến hỗ Hòa Bình trên 10.000 mỲ⁄s

Điễn biển mưa theo thời gian tong một trin thường theo một quy luật chung: mưa

tăng di

ngày và lượng mưa ngày lớn nhất tối 100 = 200 mm) rồ li giảm nhanh và ngững

lên tới định (với lượng mưa lớn nhất thường tập trung trong 1 ngày, có khi 2

hắn Do sự phân bố mưa trận như vậy đã tạo cho nhánh lũ lên và xuống có dạng dốc.

đứng gin cân đổi thường gặp ở các sông miễn nit

2.2.3.2 Những trận mưa lớn gây lũ đặc biệt lớn trên sông Đà

“Trong gin 4 thập ki qua, trên sông Da đã có 5 trận lũ đặc biệt lớn với lưu lượng định lũtrên 14.500 m'/s (VIU/1964 VIIU1969, VIIU/1971, VIIU1996, VIIU2002) Loại hình

thể thời tiết đặc trưng gây ra mưa lớn kéo đài hình thành các trận lũ đặc biệt lớn có 3

đặc điểm nỗi bật sau:

25

~ Luôn có nh thé synop chủ đạo cho mỗi thời kỳ, ví dụ như bão, dai hội tụ nhiệt đổi, rãnh thấp trong trận lũ VIHLI969; rãnh thấp, dải hội tụ nhiệt đổi ong trận lũ VII/I971

- Mỗi hình thể synop chủ đạo lại thường phối hợp với 1 hoặc 2 bình thé khác, ví dụ

rãnh thắp bị nén bởi không khí lạnh, dải hội tụ nhiệt đới có không khí lạnh tác động.

i hình thé thời tiết hoạt động kế tiếp nhau iên tục, ình thé này suy yêu đi thì hình

Lũ lớn trên sông Đà thưởng tập trung nhanh và không đồng bộ trên các lưu vực sông.

nhánh: giữa lưu vực bên phải và bên trái của ông chính Có một số trường hợp, trênthượng nguồn các sông không có lũ, nhưng ở hạ lưu sông chính và các sông nhánh vùng hỗ vẫn có là lớn, Điễn hình là trận là thắng X/2007 gây 10 đặc biệt lớn với đồngchảy đến hồ là 14.500 mvs, trong khi lĩ ở Tạ Ba lại ở mức nhỏ với lưu lượng đỉnh lũ

là2700 mvs

‘Ba số những trận lũ lớn đều là những trận lũ kép, phúc tạp, thường gồm 2 ~ 3 đợt lĩvới các đình tăng din, Số lũ đơn chỉ chiếm đưới 1/3 số trận với các nhánh lên, xuốngthường dốc đứng và khá din hình cho 1a miễn núi

2.3 Hệ thống hd chứa trên lưu vực

Hiện nay, trên lưu vực sông Đà gồm có các công trình hồ chứa thủy điện lớn Sơn La,

in là hd Lai Châu Hệ thống hồBan Chat, Hòa Binh đã hoạt động, trong tương lai

chứa đa mục tiêu này đồng g6p ti trong lớn về sản lượng điện trong bệ thing điện

ấp nước cho hạ

“Quốc gia cũng như đông vai trồ quan trọng tham gia ct 10 tiệt

du sông Hồng.

26

Hình 22 Sơ đồ hệ thống trên lưu vục sông Dã

“Trong các hi chính thuộc lưu vực sông Đà, hiện ti tuân theo quy trình đơn hỗ và liên

hỗ, Đối với quy tình liên hỗ ( Quyết định Số 1662/QĐ-TTg ngày 17 thing 9 năm,

2015 ) theo đó trên bậc thang sông Đà chi có các hỗ Sơn La, Hòa Bình quy định ràng.

buộc mực nước ứng với các thời kỳ vận hành Như vậy ngoài quy định rang buộc vận

"hành như trên, các hd vận hành được thiết lập trong mô hình HEC-RESSIM sẽ căn cứ:vào rằng buộc đặc trưng mye nước ding bình thường, mục nước chết và lưu lượng

phat điện của các hỗ và số cửa xả mặt và đáy Với các đặc trưng của hồ như sau:

?

+ hứa Hòa Binh

Hỗ chứa Hỏa Binh được xây dựng trên dòng chính sông Ba phía trên thị xã Hòa Binh,

"khánh thành ngày 20/XIU/1994 Hỗ được xây dựng với nhiễu mục đích khác nhau như:phòng lũ hạ du, sản xuất điện, tưới giao thông thủy trong đó có phòng lũ hạ du vàsản xuất điện là hai nhiệm vụ chính Hồ có dung tích toàn bộ là 9.450 triệu mỶ với 8 tổ.máy có tổng công suất 1920 MW Hỗ Hòa Bình có chi đà

bình thường là 208 km, độ rộng trung bình là 1 km, diện tích mặt hồ à 208 km?

ứng với mục nước dâng

mỗi nhà máy thủy điện: thông số kỹ thuật cơ bản của hỗ và các công trình

Bảng 2-5 Thông số kỹ thuật nhà máy thủy điện Hỏa Bình.

TT THỐNG SỐ DONVT | TRISO

T Vimi tỉnh Hoa Bình

2 Diện tích lưu vực km” 31700

2 Tiếu lượng trung bình năm, Qo ms 1800

3 Mie nước đăng bình thường m Tis

7 Lint lượng dim bảo Q50% as S00

7 "Lưu lượng lớn nhất qua nhà máy mũ 2400

hà máy thủy điện Sơn La được xây dựng trên dòng chính sông Da, lồng hỗ tính từđập ding tại thị trấn Ít Ong, huyện Mường La (tinh Sơn L4) ngược lên thượng nguồntrải dài hơn 200 km đến tận thị xã Mường Lay (tính Điện Biên)

“Toàn bộ công trình có tổng diện tích khoảng 2.070 ha, mặt đập bê tông có chiều dài1,2 km, chiều rộng 99 m, dung tích hồ chứa nước đạt 9,26 tỷ mỶ nước, nhiều hơn hồchứa thủy điện Ha Bình trên 26 tiệu m” nước Công trình gém 6 tổ máy, có công suấtlắp máy đạt 2.400MWW, sản lượng điện hing năm đạt trên 19.2 tỷ KW,

Nhiệm vụ chủ yéu của nhà máy là cung cấp nguồn điện năng: góp phần chống lũ trongmùa mưa và cung cắp nước trong mùa kigt cho đồng bằng Bắc Bộ: góp phin thúc đây

phat triển kinh tế - xã hội vùng Tây bắc.

1 thuật eo bản của hồ và các công tỉnh đầu mối nhà máy thủy điện

Bảng 2-6 Thông số kỹ thuật nhà máy thủy điện Sơn La

Tr “Thông số pony | Thế

1 Visi Tinh Sơn La

2 Điện tích lưu vực Kmở — | 43760

3 Lưu lượng bình quân nhiễu năm mặn | 183

4 "Mực nước ding bình thường MNDBT m | as

2 Lưu lượng đảm bảo Q90% mặn 650

ụ Lưu lượng lớn nhất qua nhà mi mặn 3438

4 Cot nước in nhất m 1016

15 Cot nước nhỏ nhất m sr

16 Cot nước tính toán m 83.65

29

Tr “Thông số Đơn - | Traế

„ “Công suit lắp mấy MW | 2400

18 Công suất dim bảo mw | so

số thông số kỹ thuật cơ bản của hồ thủy điện Bản Chit

Bảng 2-7 Thông số kỹ thuật nhà máy thủy điện Bản Chit

TT Thong số Đơnbj | Trisé

T View Tĩnh Lai Châu

7 Điện ích lưu vực kn 1929

3 Ta lượng rung bình năm, Qo ws 116s

3 "Mực nước dâng bình thường, ” 405

7 Công suất Tip may MW 230

l8 “Cổng suất đâm bảo MW T47

9 Sốtõmáy ?

20 Điện lượng rung bình năm I06kWh | 7807

30

2.4 Giới thiệu mô hình nghiên cứu.

Luận văn tích hợp sử dụng mô hình HEC-HMS và mô hình HEC-RESSIM để dự báo đồng chảy lũ trên lưu vực sông Đà theo sơ đồ dưới đây:

Mô hình

thủy văn.

HEC-HMS

Hình 2-3 Sơ đỗ nghiên cứu tôm tit

Mô hình HEC-HMS ở đây được áp dụng như một mô hình hệ thống bao gồm các tễulưu vực được kết nối với các đoạn sông Hệ thống sông Đà đã được xây dựng từ mô.hình số hóa độ cao thông qua vi

thông cho HEC-HMS

sit dụng mô hình Hec-Geo HMS để làm đầu vào bệ

31

Mô hình thủy văn mưa-dòng chảy HEC-HMS được thi

lưu vực sông đã thành các lưu vục thành phần: dn hồ Lai Chau, Bản Chất và các khu

lập dựa trên căn cứ phân chia

giữa đến hồ Sơn La, khu giữa đến hd Hòa Binh,

Mô hình thủy văn vận hành HEC-RESSIM được thiết lập vận hành cho các hỒ chứa

Lai Châu, Bản Chi ơn La và Hòa Bình Các thông số về mỗi quan hệ đặc trưng lòng

hồ, thông số nhà máy thủy điện và các quy định duy tì mực nước hỗ ti các hờiđiểm quy định trong Quy trình vận bành liên hỗ chứa và biên lưu lượng sẽ là đầu vào

lập thiết lập mô hình vận hành hỗ HEC-RESSIM cho lưu vực sông Đà

2.4.1 Mô hình HEC-HMS

Mô hình HEC là sản phẩm của tập thể các kỹ s thuỷ văn thuộc quân đội Hoa Kỳ.HEC-1 đã góp phần quan trong trong việc tinh toán đồng chiy lũ tại những con sôngnhỏ không có tram đo lưu lượng Tính cho đến thời điểm này, da cổ không ít đề tinghiên cứu khả năng ứng dụng thực tế Tuy nhiên, HEC-1 được viết từ những năm.1968- chạy trong môi trường DOS, số liệu nhập không thuận tiện, kết quả in ra khótheo dồi Hơn nữa, đối với những người không hiểu sâu về chương trình kiểu Formatthường rất lúng túng trong việc tuy xuất kết quả mô hì

công Do vậy, HEC-HMS là một giải pháp, nó được viết để "chạy trong môi trường

*u hành rất quen thuộc với mọi người Phiên bản đầu iên cia

HEC-của HEC- HMS là version 3.5

Windows - hệ đ

HMMS là version 2.0, hiện nay phiên bản mới nt

Phin mềm bao gồm; giao hoa, các thành phần phân tích thủy văn, lưu trừ sốliệu, các công cụ quản lý và các bản ghỉ Chương trình đã kết hợp các ngôn ngữ lập

trình C, CC va Fortran, Phương tiện tính toán và giao diện dé họa được lập trình theo hướng đối tượng C°” Các thuật toán thủy văn được viết bing Fortran va được tổ chức

Mặc đủ đã được kết hop trong một chương trinh nhưng vẫn có sự tách biệt rỡ ring

giữa giao điện, công cụ tinh toán và lưu trữ số liệu

Mô phỏng các thành phan lưu vực

32