Luận văn thạc sĩ Thủy văn học: Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán thủy văn vào dự báo dòng chảy lũ Sông Ba

Yêu cầu thực tế của công tác phũng chống lụt báo trên hệ thống sông đòi hỏi phải nghiên cứu ứng dụng các mô hình thủy văn, thủy lực nhằm mô phỏng, tính toán và dự báo kip thời quá trình

Luận văn thạc sĩ 1 Chuyên ngành Thủy văn học

MO DAU

Sông Ba là một trong những con sông lớn ở miền trung Trung Bộ Việt Nam với tong dién tich luu vuc 14132 km? nằm trên địa phan 4 tỉnh Gia Lai, Dak Lak, Kon Tum va Phú Yên Hàng năm, về mùa lũ, nước sông Ba dồn từ thượng lưu về gây ngập lụt nghiêm trọng cho hạ lưu sông Ba Theo thống kê một số năm gần đây cho thấy tình hình lũ lụt trên lưu vực ngày càng nghiêm trọng với mức độ thiệt hại có xu thế ngày càng tăng:

Địa hình lưu vực sông Ba biến đổi khá phức tạp, bị chia cắt mạnh mẽ bởi sự chi phối của dãy Trường Son Lưu vực sông Ba có dạng chữ L, phình rộng ở trung lưu

và thu hẹp ở hai đầu thượng và hạ lưu Hệ thống sông phần thượng lưu có độ cao lớn, trung lưu ngắn, phần đồng bằng thấp trũng Các sông suối thuộc lưu vực sông

Ba thường sâu, độ dốc sông suối lớn Lưu vực sông thường xuyên chịu ảnh hưởng của nhiều con bão, áp thấp nhiệt đới đồ bộ và bị chi phối mạnh mẽ bởi các hình thé thời tiết gây mưa lớn như hội tụ nhiệt đới, không khí lạnh nên hàng năm thường xảy

ra lũ lớn với nhiều trận lũ ác liệt, mức độ thiệt hại về kinh tế xã hội vô cùng nghiêm

trọng.

Trong điều kiện hiện nay, kinh tế phát triển càng mạnh thì sự tác động của lũ lụt đối với các thành phần kinh tế càng lớn, chính vì vậy càng đòi hỏi chất lượng của công tác dự báo phải ngày càng được nâng cao Yêu cầu thực tế của công tác phũng chống lụt báo trên hệ thống sông đòi hỏi phải nghiên cứu ứng dụng các mô hình thủy văn, thủy lực nhằm mô phỏng, tính toán và dự báo kip thời quá trình lũ, đánh giá được tác động của sự thay đổi điều kiện tự nhiên, môi trường, khí hậu đến chế

độ dòng chảy và quá trình lũ Do vậy, việc tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghién cứu

ứng dụng Mô hình toán thủy văn vào dw báo dòng chảy li sông Ba” có ý nghĩa

khoa học và thực tiễn được học viên lựa chọn nghiên cứu hy vọng sẽ góp phần vào nâng cao chất lượng của các bản tin dự báo lũ, kịp thời phục vụ công tác phòng chống và giảm nhẹ thiên tai cho vùng kinh tế xã hội quan trọng này của Miễn Trung Học viên: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học 17V

2 MỤC DICH CUA ĐÈ TÀI

Luận văn được thực hiện nhằm mục đích:

Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán thuỷ văn, thuỷ lực lập phương án dựbáo lũ cho ving hạ lưu của lưu vực sông Ba phục vụ cho công tác phòng chống,

giảm nhẹ thiên ti, làm cơ sở cho tếp tục nghiên cứu lập quy trình quản lý vận hành

hệ thống các hỗ chứa sau này

Nâng cao khả năng của học viên vận dụng các kiến thức đã học vào nghiên cứu và giải quyết một vấn đề cụ thể của thực tế trên cơ sở vận dụng phương pháp

uận, các phương pháp tinh toán và công nghệ hiện đại.

3 CÁCH TIẾP CAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN COU

a Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ứng dụng:

+ Đối tượng: Nghiên cửu dòng chây Hi và dự bo lũ,

+ Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống sông Ba đặc biệt là vùng hạ lưu

b Phương pháp nghiên cứu, công cụ sử dụng

+ Phương pháp

~_ KẾ thờa, áp dụng có chọn lọc sản phẩm khoa học và công nghệ hiện có trên

thé giới và trong nước Kế thừa các nghiên cứu khoa ho các dự án liên quan trênlưu vực sông Ba

+ _ Phương pháp phân tích tổng hợp nguyên nhân hình thành

+ Phương pháp phân íh thống kế.

+ Phường pháp mô bình toán

+ Phuong pháp chuyên gia

Ldn vấn thực sĩ 3 Chuyên ngành Thủy vấn học

+ Công cụ sử dụng

Khai thác, sử dụng phin mềm Map info và mô hình Mike ~ Nam, Mike 11 mô.

phỏng và dự bảo lũ,

4 KET QUA DỰ KIÊN ĐẠT ĐƯỢC

Tổng quan về lưu vực sông Ba: Điều kiện tự nhiên, điều kiện khí hậu, (hủy văn, điều kiện dân sinh kinh tế, nhấtlà những đặc điểm hình thank lũ trên lưu vực sông

Ba Đây sẽ là cơ sở cho những lý luận khi áp dụng mô hình nghiên cứu dự báo lũ

cho tạm thủy văn Ba và đảnh giá khả năng ứng dụng mô hình trong công tác dự

báo lũ cho lưu vực tính toán

5 NỘI DUNG CUA LUẬN VAN.

"Ngoài lồi mở đầu và kết luận, Luận van gồm có 4 chương:

Chương 1 Tổng quan các phương pháp dự báo dong chảy lũ

Chương 2 Đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sông Ba

Chương 3 VỀ nghiên cứu dự báo lũ trên sông Ba

Chương 4, Nghiên cứu xây dựng phương án dự báo đồng chảy lũ hạ lưu sông Ba,

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

CHƯƠNG 1 TONG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BAO DONG CHAY

LŨ.

1-L.Dự báo thủy văn trong phòng chẳng giảm nhẹ thiên tai và phát

tổ xã hội.

Nước là điễu kiện cin cho sự sống của con người cũng như mọi sinh vật trên

trái dit Nước cần thiết cho con người trong sinh hoạt, tong tring trọt chăn mui,thuỷ điện, giao thông vận tải trong du lịch giải trí Mặt khác nước lại gây cho con

người không biết bao nhiêu tai hoa Ông cha ta đã đúc kết bằng câu: “Nhất thuỷ nhì

hoà" Lịch sử đã ghỉ lạ nhiều trận lũ lụt gây thiệt hại to lớn v8 người và của trên

nhiễu hệ thống sông lớn trên thể giới như trên sông Trường Giang (Trung Quốc)

năm 1932, 1998, Ở Việt Nam trên hệ thống sông Hồng - Thái Bình trong những.

thập ki gần đây đã có một số trận lũ gây vỡ dé hàng loạt và kèm theo thiệt hại vềnhiễu mặt như trận lĩ năm 1945,1971 Tỉnh hình lũ lụt dang ngày cảng tử nên

nghiêm trọng và trở thành vẫn để ngày càng bức thiết với ắt cả các quốc gia trên thé giới

Dự báo thủy văn là xác định trạng thái tương lai ứng với khoảng thời gian

cdự kiến xác định của hiện tượng thủy văn Nhu cầu v dự báo ngày cảng tăng lên

cùng với sự phát tiển kinh tổ và sử đụng nguồn nước, quản Lý tải nguyên nước Dự

thiên tai như lũbáo thủy văn còn đặc biệt quan trong để giảm th loặc han hin ở

trọi cấp trong một quốc gia

Dy báo và cảnh báo thủy văn phục vụ nhiều mục dich, nó thay đổi từ dự báo

các sự kiện xây ra trong thời ian rất ngắn như lũ quét, đến nhận định cả mia lũ,năm, nhiều năm, vé khả năng cung cấp nước tưới trong nôn; nghiệp, sản xuất điệnhoặc giao thông thủy nội dia

Dự báo thuỷ van rit cần cho phòng tránh lũ lụt có tác dụng không phải chỉ ở

một vị trí cin quan tâm mà còn đối với cả một triển sông, một vùng kinh tế xã hội.

Ldn vấn thực sĩ 5 Chuyên ngành Thủy vấn học

Dr báo thuỷ văn giúp cho các ngành inh tf sử dụng, Khai thác nguồn nước

được chủ động đạt biệu ích cao, giúp cho thi công các công trình trên sông tránh

“được rủi ro, sự có.

Dự bio lũtốt giúp cho việc điều phối lực lượng phòng trình lũ, các biện

pháp phân lũ, chậm lũ, chủ động hạn chế thiệt hại

Dy báo thuỷ văn ra đời và phát triển khá nhanh chóng, ừ những phương tiện.đơn giản, đến nay cùng với kỹ thuật hiện đại đã 6 những tiến bộ lớn

Các yếu t6 cơ bản của dự báo thủy văn

+ Tổng lượng dong chảy trong một thời khoảng xác định (thường là thời kỳ

dong chay cao và thời kj đồng chảy thấp, dòng chảy trận lũ, đồng chiy 5, 10

ngày, thắng, mia, năm; đặc trưng dự báo có thé là lượng dòng chảy trung

"bình cả thời kỳ)

+ Qua tình ưu lượng hoặc mực mie trên sông: các đặc trưng mực nước, hs

lượng nước diễn biển theo tồi gian

+ Định lũ (mục nước và lưu lượng lớn nhất và thời inn xảy ra rong tận lĩ

hay mùa lũ; các đặc trưng khác của dong chảy lũ: tình hình ngập lụt

bi+ Qué trình đồng chảy (mực nước và lew lượng) của hồ: Di các đặc

trưng mực nước (ung bình lớn nhất, thấp nhất trên hồ trong một thời kỳ

nào đó

+ Các yéu chat lượng nước nh nhiệ độ, độ dục, DO, BOD {1,21

Các đặc trưng của dự báo thiy văn

+ Yếu tổ dự bảo: La các đặc trưng thuỷ văn cần được dự báo như mực nước,

lưu lượng nước

+ Nhân tổ de báo: Là các nguyên nhân sin ra hoặc ảnh hưởng đến cá

Ayr báo mà ta sử dụng để ính ra yếu tổ dự báo

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

+ Thời gian dự Hiến: Thờ gian dự kiến là khoảng thờ gian tính từ thời điểm,

quan tắc cuỗi cùng yếu tổ ding để dự báo, ến thời điểm xuất hiện yếu tổ dự

báo, [I, 2]

Các hạn dự báo thủy văn.

+ Dự báo thấy văn han ngắn: Dự báo hạn ngắn là dự báo có thời gian dự kiến tối đa bằng thời gian tập trung nước trừng bình trên lưu vực.

+ Dự báo thấy vấn han vừa: là dự báo có thời gian dự kiễn di hơn dự báo hạn

ngắn nhưng tối da không quá 10 ngày.

+ Dự báo thủy vấn han dai: Dự báo hạn đài là dự báo có thời gian dự kiến lớn

hơn 10 ngày, tháng mùa, đn Ï năm,

+ Dự báo han siêu dài: Dự báo hạn siêu dài là dự báo có thời gian dự kiến lớn

hơn 1 năm,

+ Dự báo lũ; Dự báo lũ là sự tính toán trước có cơ sở khoa học các trang thái

tương lai của tinh hình lũ sau một thời gian nhất định với độ ct

định

+ Cảnh báo lũ:Cảnh báo ñ là sự thông báo về tinh hình lũ được coi là nguy

hiểm có th sấy ra (với độ

2]

inh xác cảnh báo có thể thấp hơn dự báo), [I

Một số khái niệm khác được sử dụng trong dự báo (hy văn

1 Due báo ding: Trị số dự bảo được coi là đúng khi sai số dự báo bằng hoặc nhỏ

hon sai số cho phép (+Scr)

2 Dự báo kịp thi: Tin dự bảo được coi là kip thôi khi hiệu số giữa thôi gian dự

kin và thi gian có hiệu quả của bản tin vừa bằng tổng số thời gian th thập số liệu, phân tích dự báo và truyén tin dự báo hợp lý được Cơ quan quản lý Dự báo

Khí tượng Thuỷ văn quy định

1 Li lên (hoặc xuống) nhanh: Lũ được coi là lên (hoặc xuống) nhanh khi cường,

lũ lên (hoặc xuống) vượt quá cường suất lũ lên (hoặc xuống) trung bình

năm tại trạm đang xét

8 Lữ lên (hoặc xuống) chậm: Lũ được coi là én (hoặc xuống) châm l là cổ cường

suất lên (hoặc xuống) nhỏ hơn cường suất lĩ lên (hoặc xuống) trung bình nhiều

năm ti tram đang xé

9 Dao động nhỏ: Mực nước trong thời gian dự kiến có lên và xuống như một đợt

lũ nhưng biên độ không đáng ké (biên độ lũ lên nhỏ hơn 0,5m)

10, Ít biển đi thay đối, (hoặc biển đi chậm «thay đổi chôn): Mực nước có lên

(hoặc xuống) nhưng trong thời gian dự kiến chỉ lên (hoặc xuỗng) trong phạm vi

nhỏ hơn 0.3m,

1L Chập chởn: Dùng để nhận xét chung cho một vùng hoặc nhiễu sông nhiễu trạm.

mô tả tình hình mực nước có nơi lên, nơi xuống, lúc lên, lúc xuống nhưng không.

rõ rằng [1,2]

1.2.Tổng quan nghiên cứu dự báo lũ trên thể giới và Việt Nam

12.1, Trên thé giới

Cũng như các ngành khoa học khác, khoa học dự báo đã trải qua nhiễ giai

đoạn phát iển từ đơn sơ đến hoàn chỉnh, trong các công trình nghiền cứu lý thuyết

từ đơn giản đến phức tạp, từ kỹ thuật do đạc, tha thập thông tin, phương tiện tính

toán Trong giai đoạn hiện nay, khoa học dự bảo đã và đang được phát triển một Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

cách mạnh mẽ trên thé giới cũng như ở Việt Nam với sự hỗ trợ của máy tính điện từ

n thám

và sự bùng nỗ về công nghệ thông tin, khoa học.

Nghiên cứu dự báo mưa, lũ trên thé giới hiện nay vẫn Ik vấn để nóng các

hoa học dự báo, đặc biệt là thể ào để nâng cao chất lượng dự báo (độ chính xác)vàk đài thời gian dự kiến

Mô hình toán thủy văn được xem là công cụ mạnh của dự báo - áp dụng

én nhiên bing hệ thống các.

cách mô tả là các quy luật vận động của nước trong 1

phương tình toán học, logic và giải chúng bằng kỹ thuật số trên các máy tính

Kỹ thuật mô hình toán cho phép các nhà nghiên cứu đi sâu xem xét, đánh giá, định

lượng nhiều đặc trmg, yếu tổ, hiện tượng khá phức tạp của hệ thống ở cả tằm vỉ mô

Từ góc độ nhận thức tượng nghiên cứu là tài nguyên nước và môitrường các mô hình toán thuỷ văn có thé phân biệt theo ba loại như sau:

© Mô hình ngẫu nhiên (Stochacstie model)

© Mô hình tắt định (Deterministic model)

© Mô hình tắt định-ngẫu nhiên (Deterministic-stoch: ic model)

“heo Dawdy (Dawdy DR, -1969) m6 hình toán ngẫu nÌ

là một phương pháp tương đổi mới

trong thuỷ văn

Sự khởi đầu của nó có thể tính từ khi Hazen

chứng mình khả năng áp đụng lý thuyết xác suất, thing k toán học vào phân tích

các chuỗi dong chảy sông ngôi (1914) Năm 1949 Kriski và Menkel đã sử dụng mô hình Marcov để tinh toán quá trình dao động mực nước của biển Kaspien (Liên Xô.

cũ)

“Các mô hình thuỷ văn tắc nh dya trên phương pháp toán học và sử dụng

máy tính làm công cụ tính toán là cách tip cận hi đại trong tính toán quá trình

đồng chảy trên lưu vực và hệ thống sông Việc ra đồi các mô hình thuỷ văn tt định

Ldn vấn thực sĩ 9 Chuyên ngành Thủy vấn học

đã mở ra một hưởng mới cho tính toán thuỷ văn, góp phần giải quyết các khó khăn

về số liệu thuỷ văn cũng như nâng cao độ chính xác của tính toán cho quy hoạch và.

thiết kể các công tình thuỷ lợi, thuỷ điện, khắc phục một số khó khăn mã phương

pháp tính toán thuỷ văn cổ din chưa giải quyết được

dần hình

Phương pháp mô hình toán tất định ra đời tương đổi sớm và đã

thành hai hướng nghiên cứu: hưởng mô hình toán dạng hộp đen và hướng mô hìnhtoán dang hộp xám (hay còn gọi là mô hình nhận thức) Trong mô hình nhận thức.còn phân ra mô hình tham số tập trung và mô hình tham số phân bổ,

Trong mô bình hộp den lưu vực được coi là một hệ thống động lực Nhìn

chung, céu trúc của các mô hình hộp den là hoàn toàn không biết trước Mỗi quan

hệ giữa lượng vào và lượng ra của bệ thống thể hiện thông qua một hàm truyền

(hàm ảnh hưởng, hầm tập trung nước ) được xác định từ tà liệu thực đo lượng

vào và lượng ra của hệ thống

Mô hình nhận thức ra đời sau mô hình hộp đen, nhưng đã phát triển rất

mạnh mẽ và ứng dụng rắt rộng rãi trong lĩnh vực thủy văn Mô hình tất định nhận

thức xuất phát từ sự hiểu biết vé nhận thức một cách rõ ràng từng thành phần của hệ

thống thuỷ văn để tp cận hệ thông bằng phương pháp mô phòng, thí dụ như là mô

phỏng các quá trình tn thắt, quá trình trữ nước, quá trình tập trung đồng chảy trên.lưu vực và trong sông ừ đó xây dựng sơ đồ cấu trúc mô hình để tinh toán đồngchảy lưu vực Trong mô hình nhận thức, nếu dựa vào đặc tính biểu thị của các tham

tập trung vàphân phối Những mô hình tham số tập trung thường dùng các phương trình vi phân

số ta có thể chia mô hình ra loại mô hình tham s mô hình tham số

thường để diễn ta mỗi quan hệ giữa lượng vào và lượng ra của hệ thống chỉ phụ

thuộc vào thời gian Vi vậy, trong các mô hình tham số tập trung không xết đến sự

phân bổ của lượng mưa, dòng chảy, tinh chit thắm của đắt và các yếu tổ thủy văn, khí tượng khác theo không gian, chúng được thay thé bằng những giá tri bình quân theo diện ch, chúng đều là hàm số của thời gian Nói một c

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

trưng của lưu vực được tập trung về một điểm Trong khi đó các mô hình tham s

sa hệ thống mồ tà bằng các

phương trình vi phân đạo hàm riêng, nghĩa là các phương trình chứa cả bin thời

phân phối mô tả các mỗi quan hệ giữa những yếu tố.

gian và không gian

Trong những thập ky gin diy do yêu cầu thực in đ có loại mô hình toán

6 cấu trúc tắt ịnh-ngẫu nhiên ra đồi Những mô hình này được phát triển trên cơ

sở hợp nhất giữa hai loại mô hình trên tạo nên cơ chế hoạt động n ễu-mưa-dòng

chiy [4] Những nghiên cứu sự tương đồng về cấu trúc giữa các mô hình tt định dang bé chia với mô hình ngẫu nhiên dạng ARMA(P.¢) vào những năm 70,80 của thé kỷ này không chỉ tạo cơ sở cho những mô hình mới ra đồi mà còn mở ra nhiễu

triển vọng cho việc ứng dụng các mô hình toán trong thuỷ văn, nhất là phương pháp

h

hiệu chỉnh tham số mô

1.2.2 Tổng quan các nghiên cứu mô hình toán thu) vẫn trong die báo đồng chảy

ữ ở: Việt Nam.

Hiện nay, công tác dự báo tác nghiệp mưa lũcho các hệ thống sông toàn

quốc được thực hiện tại Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia, Ngoài các cơ

quan thuộc Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia còn có các Viện nghiên cứu,Trường đại học tham gia nghiên cứu như: Viện Khí tượng Thuỷ văn thuộc Bộ TàiNguyên và Mỗi trường, Viện khoa học Thuỷ lợi thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát

tiga nông thôn, Trường Dai học Thuy lợi, Trường Dai học Quốc gia Hà

Nội, Trường Đại học Tải nguyên và Môi trường Hà Nội

Tại các đơn vị trực thuộc Trung tâm KTTV Quốc gia hiện dang sử dụng các

phường pháp dự báo truyền thống như các phương pháp phân tích thống kê, nhận

đang hình th thời tết gây mưa lớn, phương pháp mực nước tương ứng, phươngpháp hồi quy nhiều biển một số mô hình toán thủy văn như mô hình SSARR,

‘TANK, NAM và một số mô hình mới hơn như MIKE 11, MARINE, HEC là những

Ldn vấn thực sĩ " Chuyên ngành Thủy vấn học

(6 Việt Nam, việc ứng dụng phương pháp mơ hình tốn vào nghiên cứu, tính

tốn trong thủy văn cĩ thể xem như được bắt đầu từ cuối những năm 60, qua việc

Ủy ban sơng Mêkơng ứng dung các mơ hình như SSARR (Rokwood D.M Vol.t

-1968) của Mỹ, mơ hình DELTA của Pháp (Ban thư ký sơng Mê Kơng 1980) và mơ.hình tốn triéu của Hà Lan vào tinh tốn, dự báo dịng chảy sơng Mêkơng Ngày

trước những thành tựu khoa học, kỹ thuật, sự cĩ mật của kỹ thật viễn thám,

ảnh mây vệ tinh phân giải cao, sự phát triển của hệ thống radar thời tiết, mạng lưới

do mưa tự động và sự phát tiễn của cơng nhệ GIS, đặc biệt là sự cĩ mặt của các

siêu máy tính điện tử đã cĩ ảnh hưởng sâu sắc đến khoa học thủy văn trong đĩ cĩ.

Dự báo thuỷ văn Mơ hình tốn thủy văn ứng dụng trong dự báo đồng chảy là đãngày một hồn thiện hơn, khẳng định rõ vài trị của mình trong lĩnh vực dự báo.đồng chảy lũ

'Các mơ hình tốn thủy văn hiện đang được nghiên cứu và ứng dụng cĩ kết

qua ở nước ta trong dự báo dong chảy lũ cĩ thể ké đến các loại mơ hình sau.

1 Các mơ hình Mun-dồng chảy (Rainfallerunofp) sĩ thể kề đến như TANK

(Nha, LTANK (Việt Nam), NAM, Mikel1-Nam (Đan Mạch), SSARR,

HEC-HMS (Mỹ), MARINE (Phíp), DIMOSOP (Ý)

+ Aõ hình Tank (Nhập: Lưu vục được mơ phỏng bằng chuỗi các bé chứa xếp

ình dạng lưu vực, cấu trúc thổ nhường, địa theo ting và cội phù hợp với

chất Mưa trên lưu vực được xem như lượng vào của bé chứa rên cùng Mỗi bE chứa đều cĩ một cửa ra ở day Mơ hình đơn giản nhất là kiểu cột bể TANK đơn: 4

bể tên một cột Phù hợp cho các lưu vục nhỏ cĩ độ âm cao Mơ hình phc tạp hơn

là mơ hình TANK kép gồm một số cội bể mơ phỏng quá trình hình thành dong chảy

trên lưu vực, và các bé mơ t quá tình truyền sĩng lũ tong sơng

t điền: Ứng dung tốt cho lưu vực vừa và nhỏ Khả năng mơ phỏng dịng chay thing, đồng chảy ngày, đồng chủy lũ Nhược điểm: cĩ nhiễu thơng số nhưng khơng rõ ÿ nghĩa vật lý nên khĩ xác định trục tếp Việc hết lập cấu trúc và thơng

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

số hóa mô hình chỉ có th thực hiện được sau nhiều lần thử sai, đồi hỏi người sử dụng phải có nhiều kinh nghiệm và am hiểu mô hình Mô hình TANK hiện dang được ứng dụng dự báo ngắn hạn quả trình lũ cho một số sông subi của Việt Nam

Nhược điễn: Mô hình nàykhông có phần mém chuda, mà phần lớn là người

dang tự lập bằng các ngôn ngữ khác nhau dựa trên các ngu

hình,

lý hoại động của môi

+ Mô hình LTank (Việt Nam): Đề khắc phục những nhược điểm của mô.

hình TANK (Whit) và các mô hình có cấu trúc trơng tr, năm 1985-1986 Nguyễn

Văn Lai (ĐH Thuỷ lợi) va Ronny Berntsson (ĐH Lund, Thuy Điển) đã cho ra đời

mồ hình LTANK (Linear Tank) có cầu trúc hop lý với vùng nhiệt đối ẩm Việt Nam,

tao tính mém đèo cho mô hình Phin mm mô hình lúc đầu được viết bằng ngôn

ngữ FORTRAN-77 chạy trồng môi trường DOS, Năm 1998 Nghiêm Tiến Lam (DH

“Thuỷ lợi) đã chuyển đổi chương trinh máy tinh FORTRAN sang ngôn ngữ VB chạy

trong môi tường WINDOWS có sử dụng solver cho ti ưu hoá các tham số mô hình tạo giao diện thuận ign thân thiện cho người sử dụng cùng với tăng tbc độ tính

oán; nên đã nhanh ching được ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn thuỷ văn Việt

‘Nam như: khôi phục các chui sé liệu dòng chảy cho thiết kế các công tình thuỷ lợi,thuỷ điện [3] và dự báo đồng chảy theo mưa cho các lưu vực vừa và nhỏ [2, 4, 6]

+ Mé hình Marine: Mô hình thuỷ văn MARINE do Viện Cơ học chất lông Toulouse (Pháp) xây dựng và được chuyển giao cho Viện Cơ học trong khuôn khổcủa nghiên cứu khoa học công nghệ KC.O8-13 với sự hỗ trợ của Dự án

FLOCODS M6 hinh được viế bing ngôn ngữ Fortran 6.0, MARINE là mô hình

có thông số phân bổ, toàn bộ lưu vực nghiên cứu được chia thành các ö lưới vuông

sổ kích cỡ bằng nhau Mô hình tinh toán đồng chảy dựa trên phương trình bảo toàn khối lượng và phương thức thắm Green Ampt Mỗi 6 lưới có thông số iêng , nhận

một gi trị mưa và dòng chảy được hình thành tén từng ö_ Cuối cùng, mô hình

Ldn vấn thực sĩ B Chuyên ngành Thủy vấn học

MARINE liên kết các 6 lưới lại với nhau theo hu ớng chảy tạo mạng sông và tính

toán dòng chảy tại cửa ra của các lưu vực

Mô hình MARINE dự báo tốt các cơn lũ sinh ra do mưa trên lưu vực nhỏ,

nhưng đồi hỏi phải có số liệu địa hình, thổ như 12, lớp phủ, mạng lưới trạm khítượng thủy văn đủ dây, đặc biệt phải có dự báo được mưa với độ phân giải cao.Hiện tại mô hình Marine đang được Trung tâm Dự báo Khí tượng thuỷ văn Trung

ương ứng dụng dự báo cho lưu vực sông Đà và thử nghiệm cho lưu vực sông

Hương

+ Môình DIMOSOP: (Dissibuted hydrological model for the special

observing period) sử dụng dữ liệu dang điểm của các tram đo mưa trong lưu vực

hoặc sử dụng kết quả dự báo đưới dạng ô lưới (gid) là đầu ra của các mô lình dự

báo thời tiết như MMS vả BOLAM dé dự báo lũ Cấu trúc chính của mô hình dựa trên quan điểm chia lưu vực tính toán ra thành một hệ thống các 6 lưới Kích thước của mỗi ô lưới phy thuộc vào mức độ chi tiết của số liệu thu thập cũng như yêu cầu tính toán Mỗi một ô lưới trên lưu vực đều được đặc trưng bởi một yếu tổ thủy văn

nào đó, có thể là một phần tử của lưu vực, có thể là một phần tử của sông, hay là

một phần từ của hỗ chứa Dau vào của mô hình này ngoài lượng mưa còn là bản

43 địa hình dưới dạng DEM, bản đồ hiện trang sử dụng đất, loi đất dưới dang ô

lưới Grid (vì đây là mô hình thủy văn phân bổ), va các loại công trình cũng như quy.

trình vận hành của các công trinh, Đầu ra của mô hình chính là lưu lượng hay mực nước lũ tại bat kỳ một 6 lưới nào (điểm nao) trên lưu vực chứ không phải hạn chế

chỉ tại một vị trí như các mô tình thủy văn thông số gộp đưa ra

Uin điểm: Khả năng sử dụng thông tin toàn cầu như bản đồ đắc, biện trạng sử

‘dung dit, ảnh vệ tinh để mô phỏng lưu vực đặc biệt hữu ích cho các lưu vue liên quốc gia, khí mà thông tn về lưu vực ở phần quốc gia kia không thu thập được hoặc thu thập được nhưng không chính xác vì đầu vào của mô hình như đã nêu trên toàn.

i với các mô hình khí tượng BOLAM va MMS để

ở dạng 6 lưới Có khả năng kí

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

hồi gian dự báo phục vụ vận hành tối ưu hệ thống hồ chứa, Một lẫn chay cho kết quả dự báo của nhiễu tam, nhiều vị tí khác nhan với thời gian

dr bảo lên đến 5 ngày, Hiện ti đang sử dụng dự báo lũ trung hạn cho hệ thing sông

Hồng và sông Thái Bình Đây là mô hình được đánh giá rt khả quan cần đượcnghiên cứu áp dung cho các lưu vực khác

2 Các mô hình thiy lực có thé ké đến như KRSAL/VRSAP, MIKEII-HD,MIKE-21, HEC-RAS, ISIS

“Trước những năm 1990 chương trình do các chuyên gia Việt Nam viết ra đượcđùng rộng rãi nhất là: VRSAP (Vietnam River System and Planing) do PGS

Nguyễn Như Khuê viế, và KOD (không ổn định) do GS Nguyễn An Niên viết

&kếngoài ra còn một số chương trình khác nữa tính truyền mặn hoặc tính toán

kênh Chương trình VRSAP giải hệ phương trình Saint — Vernant theo sơ đỗ sai

phân én, chương trình KOD giải hệ phương trình Saint ~ Vernant theo sơ đồ sai

phân hiện Cả hai chương trình này đều liên tục được bỗ xung, hoàn thiện để tinh toán cho mạng lưới sông, tính truyền l, nh tuyỄn mặn và tính toán phục vụ quản

lý vận bành hệ thống công trình thuỷ lợi Sau 1990 các phẩn mềm nhập từ nước.

ngoài thông qua các dự án tài tro, hoặc tải miễn phí từ mạng Intemet có: đồng mô

hình MIKE (11, 21), UNET, CANALMAN, HEC-RAS các phần mém này đã thành sản phẩm thương mei nên có chung đặc điểm là giao diện rấ đẹp, có nhiều tính năng, nhưng là phin mềm thương mại nên không có chương trinh nguồn, chương trình cũng được nâng cấp hing năm, nên người dung phải luôn cập nhật

thông tin để ứng dụng chương trình,

+ Phần mềm HEC-RAS đực thiết kế để thực hiện các tính toán thuỷ lực một

chiều cho toàn bộ một hệ thống sông tự nhiên và hệ thống kênh mương nhân tạo với

ba chức năng chính sau

(1) Tính toán mực nước mặt cắt dọc kênh cho dong én định;

Ldn vấn thực sĩ 15 Chuyên ngành Thủy vấn học

(2) Mô phỏng dong không ổn định (phát triển mô hình UNET của Dr Robert

Barkau (Barkau, 1992 ), giải hệ phương trình Saint - Vemant theo sơ đồ sai

phân ân

(3) Tính toán vận chuyển bùn cát

Uu điểm: Phần mém được thiết kế để phục vụ cho nhu cầu làm việc tong môi trường sử dụng đa mục tiêu, Hệ thống bao gồm giao diện đồ hoạ, các thành phần phân tích thuỷ lực tách biệt, phần lưu trữ dữ liệu và các năng lực quản lí, đồ hoạ và.

các tính năng thực hiện báo cáo Là phin mm miễn phí có thể ti từ mạng Internet, rất đ ứng dụng tinh toán cho mang lưới sông đơn giản (không quá nhiều mat cắt và

cổng, dap )

+ Mé hình KRSAL (1978)/VRSAP(1994) là mô hình toán thuỷ lực mạng sông

do PGS Nguyệ Như Khuê xây dựng Đây là mô th toán thuỷ lục được kiểmchứng ứng dụng có hiệu quả trong Tinh vực thuỷ lợi hiện nay ở nước ta Với cấu

trúc mô hình được xây dựng là giải hệ phương trình dòng chảy không ổn định mộ.

chiều Saint Venant dạng diy đủ được giải bằng phương pháp sai phân hữu hạn theo

sơ đồ ẩn 4 điểm, cho phép tính toán thuỷ lực hệ thông sông ngòi phức tạp có day đủ

fe yến tố: dang sông, kênh, công tình thuỷ lợi các loại, hd chứa, đồng ruộng chịu ảnh hưởng của lũ, mưa, thuỷ triều, xâm nhập mãn Năm 1994 mô hình cập nhật thêm phần diỄn toán mặn làm cho mô hình phong phú thêm về tính năng, cho phép

‘ing dụng mô hình trong bài toán tổng thể lũ, kiệt và mặn

Uir điểm: Mô hình hiện nay được nhiều người sử dung, do đây ma mô hình mã

nguồn mở nên được những người dùng có th tiếp tục phát triển hoàn thiện cho

từng bài toán cụ thể, Mô hình này được viết bằng ngôn ngữ FORTRAN-77 nên đã

và đang được nhiều người nghiên cứu chuyển đổi sang giao diện WINDOW thân

thiện với người sử dụng Mô hình này được ứng dụng nhiều đối với các đồng bằng lớn ở nước ta như sông Hồng-sông Thái Bình, sông Mê kông, sông Đồng Nai, va

Hương

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

+ Mô hình Mikel Là mô hình thuộc bộ phần mềm Mike do DHL Water & Environment phát triển, là gói phằn mềm ding để mô phỏng dòng chảy, chất lượng

nước và vận chuyển bùn cát ở các cửa sông, sông, kênh tưới và các vật thể nướckhác

Mo-dun thiy động lực (HD) là một phần trong tâm của mô hình MIKE 11

và hình thành cơ sở cho hầu các mé-dun khác bao gồm dự báo lũ, tải khuyếch

tán, chất lượng nước và các mô-đun vận chuyển bùn cát không, có kết dính.

Vie điểm: Là mô hình động lục một chiễu, thân thiện với người sử dụng

nhằm phân tích chỉ tiết, thiết kể, quản lý, vận hành cho sông cũng như hệ thống kênh dẫn đơn giản và phúc tạp Với môi trường đặc biệt thân thiện với người sir

‘dung, linh hoạt và tốc độ, MIKE 11 cong cắp một môi trường thiết kế hữu hiệu về

kỹ thuật công trình, tài nguyên nước, quản lý chất lượng nước và các ứng dụng quy.

hoạch

3 Két hẹp của mô hình toán thuỷ vin-thuy lực: Việc kết nỗi các mô hình toán.

thuỷ văn (mưa rio-dang chảy) với mô hình thuỷ lực hoặc một phương pháp điễn

oán lũ trong sông don giản nào đó để mô phỏng quá tinh chuyển nước trên một hệ

thống sông phúc tạp được xem là con đường tốt nhất đối với hệ thống sông từ

ng Việ kết hợp nhiều mô hình tong một phần mềm ngày

a

thượng lưu đến cửa

càng làm cho các phần mềm trở lên hiện đại, hoàn thiện để dang sử dụng Ở nước ta

hiện nay trên các lưu vục sông suối lớn việc nghiên cứu ứng dụng mô hình toán

thủy văn-thuỷ lực vào dự báo lũ cho lưu vục thường đi theo hướng này

CCác mô hình kết hợp hai loại mô hình rên hiện dang được ứng dụng thông dụng

ở nước ta hiện nay có thể kể đến các mô hình thuộc bộ HEC và MIKE đây là hai

loại mô hình hiện đang được ứng dụng trên hầu hết các sông suối ở nước ta, đặc biệt

là Mikel 1, Ngoài ra trên các hệ thống sông lớn ở nước ta hiện đã có rit nhiều các đề

tài, dự án, công trình nghiên cứu sử dụng kết hợp hai loại mô hình trên để ứng dung

Ldn vấn thực sĩ 0 Chuyên ngành Thủy vấn học

thống sông Hồng Thái Bình Nam + Muskingum cho một số lưu vực sông Miễn

‘Trung, Tây Nguyên,

1.4.Các phương pháp dự báo lũ

1.3.1 Phương pháp xu hé

Cơ sở khoa học của phương pháp dự báo xu th quy luật quán tính củachuyển động nước trong sông Phương pháp này dựa rên giá định là đại lượng dự

báo thay di theo quy luật giống như sự thay đổi trước đó, nghĩ là nu lồ dang lên

th tr dự báo iếp te tăng và ngược lại 1ũ đang xuống giá trị dự báo tiếp tục

giảm

Ut điềm của phương pháp: Phương pháp xu thể c ưu điềm là đơn giản không

cần quá nhiều thông tin như các phương pháp khác Phương pháp xu thé chỉ can sử dụng số iệu tại một trạm đo dé dự báo, đối tượng dự báo rit da dạng cho nên đến

nay vẫn dang được sử đụng tuy theo yêu cầu cụ thé của sông Do đồ phương phápnày thích hợp vị tổ dự bảo có pha thay đổi chậm, chẳng han lũ tại hạ lưucác sông lớn, dự báo tốt cho từng nhánh lũ

“Nhược điểm của phương php: Đỗi với những vùng chuyển tếp giữa pha nước lên và pha nước xuống những vùng có pha lũ thay đổi lớn, nếu ding phương pháp này sẽ dễ gây sai số lớn.

1.3.2 Phương pháp mực nước, lưu lượng tương ứng

Phương pháp lưu lượng và mực nước tương ứng là phương pháp dùng mựcnước đo được ở trạm trạm thượng lưu để dự báo mực nước ở hạ lưu Mỗi tươngquan giữa mục nước ở thượng lưu và mục nước ở hạ lưu sẽ phức tạp nếu khu

có lượng gia nhập đáng kế và lượng gia nhập đó lại không hoàn toàn tương ứng với.

thượng lưu

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

Vir điền của phương pháp: Các thông số có thể xác định dễ đàng bằng đồ thị

và bằng những cách giải đơn giản Phương pháp nảy chỉ dùng tốt đối với đoạn sông.

số độ dốc lớn, tram dud ít bị ảnh hưởng của huỷ triễu hay nước vật, cc tram trên

không quá nhiều, thường chỉ một hay hai trạm trên và một trạm dưới

Whược diém của phương phip: Diu kiện quan trọng khi áp dụng phươngphip lưu lượng tương ứng là phải tinh đúng thời gian chảy truyền trên các đoạn

sông Việc xác định thời gian chảy truyền ở đoạn sông không nhánh đã khó, xác định ở đoạn sông nhiều nhánh cảng khó hơn và luôn có sai số Trường hợp đoạn sông nhiều trạm trên, hoặc nhiều trạm dưới chịu ảnh hưởng của nước vật hay thuỷ tiểu th phải tm cách giải quyết khác

1.3.3 Phương pháp lượng trữ

Phương pháp lượng trở dựa trên cách giải giản hóa từ hệ phương trình 'Vernant, đây là một trong hai cách giải gần đúng cho hệ phương trình này, theo

Saint-phương pháp này người ta dùng Saint-phương tình cân bằng nước ở đoạn sông thay cho

phương trình liên tục, dùng phương trình lượng trờ thay cho phương trình động lực.

Phuong trình lượng trữ: W=f(Q,.Q,,) biểu thị quan hệ giữa lượng nước trữ

của đoạn sông W với lưu lượng chảy vào Q„ lưu lượng chảy ra Qy Nếu xác định

được quan hệ hàm số này thì ta có thể tính toán được giá tị lưu lượng chảy ra tại cuối thời đoạn Que khi b các giá trị lưu lượng chảy ra tại đầu thoi đoạn và lưu

lượng chảy vào Qui Quis Que

1.34 Phương pháp phân tích thắng kê

Đây là nhóm các phương pháp thường sử dụng các phép phân tích thống kê

trong thủy văn để xây dựng phương trinh dự báo, một trong những phương pháp

trong nhóm này hay được sử dụng là phương pháp phân ích hồi quy nhiễu biến

Ldn vấn thực sĩ 19 Chuyên ngành Thủy vấn học

Vir điền của phương pháp: phương pháp này đơn giản dễ tinh toán, có thé

dra vào nhiều biển ảnh hưởng đến đại lượng dự báo để phân tích.

Nhuoe điển của phương pháp: không xử lý được những trường hợp có

những giá tị ngoại li, sẽ làm sai lệch kết qua dự báo Vì vậy khi dự báo phải chuẳn

bị tốt dữ liệu, phân tích đánh giá căn nguyên để tránh những lời giải thiếu

1.3.5 Phương pháp sử dung mạng tí tué nhân tạo

Mang trí tuệ nhân tạo (Artificial Nerual Networks - ANN) được xây dựng

từ những năm 1940 Với việc ứng dụng thuật toán quét ngược năm 1988, ANN

được sit dụng nhiều trong ngành tải nguyên nước, đặc biệt là dự báo thủy văn.

Mang trí tuệ nhân tạo là 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 mỗi gắn kết cắp cao để xử lý các yếu tổ làm việc tong mỗi lên hệ

giải quyết vin đề rõ ràng, ANN giống như con người, được học bởi kinh nghiệm,

lưu những kinh nghiệm, hiểu biết và sử dụng trong những tình huéng phù hợp Mo

hình ANN cho phép thiết lập méi quan hệ đa dang và trực tiếp các biển đầu vào và

<u ra phản ánh inh chất của cả mô hình nhận thức và mô hình hộp den,

Uir điểm của phương pháp: Dữ liệu đầu vào mô hình ANN không nhất thiết

phải én định và tuân theo phân bổ chuẩn như ARIMA Mô hình ANN là mô hình

phi tuyển (tỗi ưu sử dụng trong ANN là tối ưu hàm phi tuyển) Mô hình ANN cũng.

cho quả tốt hơn mô hình ARMA khi dữ liệu hạn chế và trong các trường hop phức tạp, khi mỗi quan hệ giữa các biến trong mô hình không được tường minh.

Nếu so sinh với mô hình ARMA thì ANN “ang cụ dự báo tốt hơn vì nó dự báocdựa vào quá trình hình thành mỗi quan hệ trong dữ liệu Hơn nữa ANN phù hợp với

việc xử lý các dữ liệu thực chữa nhiều hay bị bop méo boặc không diy di

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

“Nược diém của phương pháp: Rất khó tim bộ thông số tối ưu, không phản.

ánh được những thay đổi lớn, nếu dữ liệu sử dụng để xây dựng mạng không có

những tị số lớn đó [L2]

1.4 Lựa chọn phương pháp dự báo dòng chảy lũ sông Ba.

1.41 Đặc điểm địa lý nỗi bật lưu vực sông Ba

"Đặc điểm địa hình: Địa hình lưu vực sông Ba biến đồi khá phúc tạp, bị chia

cắt mạnh mẽ bởi sự chỉ phối của đây Trường Sơn Đường phân thuỷ của lưu vực có

449 cao từ (500-2000)m bao bọc 3 phía: Bắc, Đông, Nam và chỉ được mở rộng về

phía Tây với cao nguyên rộng lớn Pleiku, Mang Yang, Chư Sẻ, Đồng thời mở ra

biển qua ving đồng bằng Tuy Hoà rộng trên 20000 ha Hai diy núi phía Đông và

hoạtphía Nam của lưu vực tạo thành bức tưởng chin gió, cản tở vi

hướng gió Đông và Đông Nam Phía Tây Bắc có các đình núi cao hơn ở phía Đông,

nhưng bị chia cắt nhiều, không liên tục

Đặc điểm khí tượng : Trên vùng nghiên cứu có gần 20 tram đo mưa và phần lớn các tram có liệt quan trắc từ sau năm 1975 với số iệu đảm bảo, đăng tin cậy Do

đặc điểm tự nhiên lưu vực trải dài theo hướng bắc nam với nền địa hình đa dang nênđiều kiện khí hậu nên chế độ mưa của lưu vực sông Ba khá phức tạp Trong khi

thượng và trùng lưu lưu vực sông Ba đã là mùa mưa thì hạ lưu lưu vue vẫn dang

trong thời kỷ Khô hạn, khi thượng và trừng lưu lưu vực mùa mưa đã kết thúc thì

vùng hạ lưu lưu vực vẫn đang trong thôi kỳ mưa lớn Ving thượng và trung du mùa

mưa đến sớm từ tháng 5, kết thúc vào tháng 10, còn hạ du mia mưa đến muộn tir thắng 9 đến tháng 12 và thời gian này thường trùng với thôi kỳ gió mia Đông Bắc

và bão hoạt đội ân bốrên Biển Đông Lượng mưa bình quân trên lưu vực plKhông đều Cúc trận mưa lớn gây lũ trên sông Ba thường kéo dài từ 5 đến 7 ngàynhưng lượng mưa lớn thường tập trung từ 1 đến 3 ngày

Mang lưới sông ngồi: Lưu vực sông Ba có dang chữ L, phình rộng ở trung lưu và

Ldn vấn thực sĩ a1 “Chuyên ngành Thúy vẫn học.

kak’, trong dé phần thượng nguồn có một độ ti 0.2 én 03 km/lam”, phn trung lưu ti 0.3

én 0,45 km/km” và phần hạ lưu từ 0,45 đến 0,55 km/km Sông Ba thuộc loại sông

kém phát trién so với các sông khác ving lân cận, Các sông subi thuộc lưu vực sông

Ba thường hẹp và sâu, độ dốc sông suối lớn nên có tiềm năng lớn về nguồn thủy

1.4.2 Lua chọn phương pháp dự báo dòng chiy lũ sông Ba.

Từ đặc điểm địa lý nỗi bật của lưu vực sông Ba và các phương pháp dy báo đã.

được giới thiệu tên ta có thé nhận xét và lựa chọn những phương pháp thích hợpnhất để dự báo dong chảy mùa lũ cho lưu vực sông Ba:

Phoong pháp su thé: Điều kiện là chỉ áp dụng cho từng pha nước (pha nước lênhoặc xuống) Phương pháp này chỉ thích hợp với ắc yêu tổ cần dự báo có pha thay

443i chậm, chẳng hạn như dòng chảy tại hạ lưu các xông lớn không ảnh hưởng của

thủy tiểu, Đối với sông Ba, các nhánh khu vực miỄn núi, diện tích khống chế nhỏ

nên dòng chảy lũ trên sông biển đổi nhanh, vùng hạ lưu lại là đồng bằng có độ dc

nhỏ và luôn chịu ảnh hưởng của thuỷ tiểu biển Đồng nên không ích hợp với việc4p dụng phương pháp này

Phuong phúp tương ứng: Điề

tinh đúng thời gian chảy truyén, Việc xác định thời gian chảy truyền ở đoạn sông

lên quan trọng để áp dụng phương pháp này là phải

không nhánh đã khó, xác định thời gian chảy truyền ở đoạn nhiễu nhánh càng khó.

hơn và luôn luôn có sai số Do đó phương pháp này chỉ hợp với đoạn sông có

độ dốc lớn, các trạm trên không quá nhiều, thường chỉ một hoặc hai trạm trên và một trạm dưới, Với lu vục sông Ba, đây là lưu vục có nhiều sông nhánh nhỏ, nhiều

tram đo nằm rải rác tiên toan bộ lưu vực nên không thích hợp để ấp dụng phươngpháp này vào dự báo

Phuong pháp quan hệ mwa - đồng chảy: Quả trình mưa trên lưu vực thường được

quan trie dễ ding hơn dòng chảy trong sông suối, bởi vậy nếu ta biết được chính

xác quá trình mưa sẽ cho phép ta dự báo được dòng chảy trong sông với thời gian

cdự kiến dai hơn Quá trình hình thành đồng chay trên lưu vục chịu rắt nhiều yếu tổ

tác động như: địa hình mặt đệm, thảm thực vật cấu tạo địa chit ầm cho quá tình hình thành đồng chảy re phúc tạp đối với mỗi lưu vực Tuy nhiền, quá tình này đều chịu chung một số quy luật thành phần: bốc thoát hơi nước, quá trình thắm,

Ldn vấn thực sĩ 23 Chuyên ngành Thủy vấn học

quá tình chảy tran trên sườn dốc, trong lòng sông Do đó ta có thé áp dụng

phương pháp này vào dự báo dòng chảy cho sông Ba

Phương pháp mô hình toán thuỷ lực: Mô hình toán là một phương pháp mới được

ấp dụng vào dự báo Với sự trợ giúp của máy tính điện tử, các phương trình rong,

inh toán đã được giả quyết và góp phin to lớn vào việc dự báo dong chảy trong sông Ta có thé áp dụng phương pháp này để dự báo.

Với ý nghĩa như trên, do yêu cầu của Luận văn, tình hình dữ liệu, mức độ

và thoi gian cho phép do đỗ trong Luận văn này tác giả sử dụng mô hình thủy động

Ie MIKEI áp dung với ch độ sóng động lực hoàn toàn ở e Ấp độ cao để tính toán

đồng chảy | chiều Từ thực tế ứng dung cho nhiều lưu vực xông Miễn Trung nước

ta nhận thấy MIKE 11 có khả năng tinh toán với đồng nhanh _ lòng dẫn dée , giao

sm ARCVIEW, là một phin GIS có giao điện đạp và rất thuận tiện cho người sử dụng Sau kh in to, kết quả điện của MIKE 11 được xây dung trên phin m

cửa MIKE 11 có thé xuất sang MIKE 11 - GIS để xây dựng các bản đổ ngập Iu

giúp cho người sử dụng phân tích nhanh tình trạng ngập lạ, mức độ ngập sâu làm

cơ sở để phân tích thiệt hai lũ cho lưu vực Với các uu điểm nổi bật đó xét với đặc.điểm tự nhiên của vùng hg lưu sông Ba nên Luận văn đã chọn mô hình MIKE 11dùng để tính toán dự báo dòng chảy lũ ở đây

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

CHUONG 2 ĐẶC DI EM TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG BA.

2⁄1 Điều kiện địa lý tr mi

Sông Ba chảy qua 3 tinh Tây Nguyên là Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk và một tinh

Ven biển miễn Trung Trung Bộ là Phú Yên Lưu vue sông có diện tích lưu vực tính

sẽ

cửa sông là 13.508 km? Sông Ba ở hạ lưu có liên quan nguồn nước với

lên có diện tích 592 km * Nếu kể cả

Bàn Thạch là một sông nhỏ trong vùng ven

xông Bàn Thạch t

nhưng trong thực tế diện tích của hưu vực sông Ba chỉ thuộc 3 tỉnh Gia Lai(64/03), Đăk Lak (18,11%) và Phú Yên (17,81%) Diện tích lưu vực thuộc tỉnh

hai lưu vực sông có điện tích 14.100 km ` Tuy chảy qua 4 tinh

i có một phần rit nhỏ của huyện KonPlong chiếm 0,08% diện tích lưu

2.1.1 Địa hình

C6 thể chia địa hình lưu vực sông Ba thành 3 vùng, đó là vùng núi, vùng,

trung du và vùng đồng bằng.

Địa hình ving thượng hưu được đặc trưng bởi các ce nhánh nói, khối núi và

bị chia cắt mạnh bởi các dng chảy thường xuyên và không thưởng xuyên

Địa hình vùng trung lưu đặc trưng bởi các đồi núi với độ cao từ trung bìnhcđến thấp Do phin trung lưu của lưu vực rit ngắn cho nên sông Ba tạo nên sự phân

1 tip bậc địa hình

cất đột ngột với vùng hạ lưu dui dạng chu

Địa hình vùng hạ lưu là đồng bằng xen kẽ với những go đồi còn sót lai và những bậc thềm, bãi bi, dyn cá, côn cát nguồn sốc biễn, giớ biỂn, cửa sông và

xông Đặc diém địa hình cin vàng ha lưu là cổ các nhánh múi đâm ngang va biễn,

đặc biệt là ở các hướng Tây và Tây-Nam.

2.1.2 Vé độ đắc địa hình

Ldn vấn thực sĩ 25 Chuyên ngành Thủy vấn học

"Độ dốc lưu vụe có sự bin đổi đột ngột rõ re, tử rt thoải ở vùng đồng bằng ven biển, các bậc thém sông biển đến rắt ốc tại các hẻm ve, sườn dốc ở vùng núi

“Thâm chí có rit nhiều noi ở miễn núi tây bắc lưu vục có độ đốc lên đến trên 40

Ngoài còn có độ đốc nghiên thải ti các bE mặt phủ baZan cao nguyên và tng

g thoải trước núi trong vùng nghỉ cứu Với đặc điểm độ đốc lưu vực sông như.vậy có cho ta thấy được đặc điểm tip trung đồng chảy ở các vùng khác nhau của lưu

Vực

2.1.3 VỀ địa chất, thổ nhưỡng

Lưu vục sông Ba có nền thổ nhường rất phong phú Đặc tính và sự phân

bố của các loại đất này như sau

Nhóm đất xám có tính chua đến rất chua, nghèo min, đạm, lân và kali tổng

sé cũng như dễ tiêu Nhóm đất này phân bổ chủ

Hoà, Krông Pa, Ayun Pa, An Khê

6 các huyện sông Hinh, Sơn

Nhóm dat đỏ vàng có độ chua, pH cr, dao động 3,9 — 4,5, hàm lượng min

cát trong đất khá, các chit dinh dưỡng đạm, lân kali trung bình và dễ ti thấp,Nhóm đất này phân bổ ở ving đổi núi trung lưu và thượng lưu

Nhóm dit nâu ving, vàng nhạt có độ chua thấp, pHục, dao động từ 5 6 đắt có him lượng môn đạm từ khi đến giàu

“6m lạ: đặc tính địa chất và thổ nhường của lưu vục xông Ba là có tính

bở rồi, độ pH thấp và hàm lượng min, đạm, lân tổng số khả cao, đặc biệt là ở vùng

trung du,

2.1.4 VỀ thảm thực vật

Ving lưu vục sông Ba là vùng phân bổ tự nhiên có độ da dạng sinh học cao

ở nước ta, Cùng với điều kiện địa hình, tính chất thd nhưỡng và điều kiện khí hậu

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

thuận lợi cho thảm thực vật rùng phát tiễn phong phú Các kết quả nghiên cứu cho

thấy, hệ thực vật vùng lưu vực sông Ba có ít nhất là 2000 loài thực vật bậc cao có mạch nằm trong 939 chỉ thuộc 204 họ thực vật thuộc 6 ngành thực vật bậc cao

“rong ác loài thực vật ở lưu vực sông Ba ổ

trong Sách Đỏ Việt Nam (1996) là 74 loài

1g số loài thực vật quý hiểm được ghi

Rimg ở lưu vite sông Ba ti thời điểm hiện tạ lập quy hoạch (năm 2005)

có diện tích 671.407 ha, tính trung bình thì độ che phủ rừng của lưu vực là 41,6%

nhưng phân bổ không đồng đều trên toàn lưu vực Trên ving lưu vực sông Ba, có một số các khu bảo tin thiên nhiên (BTTN) là vườn quốc gia KonKaKing, khu BTTN Krông Tri, khu BTTN Ea Số, khu đề xuất BTTN Ayun Pa

2.2 Đặc điểm khí hậu và các hình thé thời tiết và khí hậu vùng nghiên cứu

2.2.1 Mạng lưới quan trắc khí tượng, khi hậu

Trong và các vùng xung quanh lưu vục sông Ba có tới 18 trạm khí tượng ~ đo

mưa Phin lớn các trạm được quan tre từ sau ngày gii phóng miễn Nam (1975)

Các trạm có tài liệu đo mưa tước giải phóng lầ Pleiku (1934-1944, 1956-1974,

An Khê (1928-1940), Cheo Reo (1931-1942, 1961-1974), Tuy Hoà (1933-1942,

1957-1917), M'Brik (1931-1942) Các trạm còn lại phần lớn cổ tài liệu từ năm

1977 cho đến nay

Ldn vấn thực sĩ bì “Chuyên ngành Thúy vẫn học.

Bảng 2.1: Tình hình quan trắc khi tượng trong va lân cận lưu vực sông Ba.

TT | Tentram Yếu tố quan trac “Thời gian quan trắc

1 angie | XZ0WT 1928190; 150 ng

2 | PhiKu XZUVT 1933-1944; 1956-1974; 1976-nay

3 | CheoReo | AUER | 193119; 1961-1978, 1977-my+ | Mak | XZ0XT 1931-181, l9 ay

5 | Smilin | XZ0XT i6 my

6 | KmTun | XZUXT | 1917-1982, 1961-1974 1976 nay

7O | TaHồi | XếUXH | 19381982; 1957-1974:1976-my

Nhìn chung trên lưu ve sông Ba các trạm do mưa tương đổi nhiều nhưng

phân bổ không đồng đều ở các vùng trên lưu vực Phin lớn các tram do

mưa được đặt ở các thị trấn, huyện thi xã, nông trường, nơi só dân cư đông đúc,

“Học viên: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học 17V.

con những nơi địa hình thay đổi phức tạp như ving núi cao gin đầu nguồn các sông

suối thì gn như chưa có trạm đo mưa.

2.2.2 Chế độ khí hậu

Lưu vực sông Ba nằm ởphía Nam ranh giới cực Nam của front lạnhmùa đông và trong phạm vi hoạt động tích cực của dải hội tụ nhiệt đới vào nữa saucủa mùa he Thời tiết mùa đông trên lưu vực sông Ba chịu tác động sâu sắc của tín

phong Đông Bắc với sự thịnh hành của không khí nhiệt đới Thái ình Dương do đó

6 nhiệt độ khá cao, it mưa song vẫn có mưa bão Mưa do dai hội tự nhiệt đối vào

các tháng đầu mùa và mưa dông vào các tháng cuối mùa Thời tiết mùa hè trên lưu.

vực sông Ba chịu tác động sâu sắc của gió mùa Tây Nam tong phạm vi ảnh hưởng

của áp thấp lục địa châu 4, thịnh hành không khí xích đạo kết hợp không khí nhiệ

đới Thái Bình Dương, do đó có nhiệt độ cao, nhiều mưa, phổ biến là mưa đông,

mưa bão và mưa hội tụ nhiệt đới, nhất là vào các tháng cuỗi mùa

2.2.3 Các yéu td khí hậu.

Bite xạ, nhiệt độ

Lượng bức xa tổng cộng thực tế năm trên lưu vực sông Ba vào khoảng

117-148 keal/em2, tương đương với 3,61-4,60 kwh/mẺ ngày Nhiệt độ trung bình năm

2C, trên lưu vực sông Ba vào khoảng 22-264°C, trong đó vùng thượng lưu là 2

vũng trung lưu 24-25°C, vùng hạ lưu 26-27°C,

Độ ẩm không khí

Độ ẩm tương đối không khí trung bình năm lưu vực sông Ba trong khoảng 809~

83% Các tháng có độ âm không khí lớn là các tháng mùa mưa, độ ẩm không khítrung bình tháng có thể 88-93%, Các tháng có độ ẩm nhỏ là các tháng mùa khô, độ

‘im không khí trung bình tháng 72-80%

Ldn vấn thực sĩ 2 Chuyên ngành Thủy vấn học

Mưa

“Trên vùng nghiên cứu có gin 20 trạm đo mưa và phan lớn các trạm có liệt

tự nhiên

‘quan ắc từ sau năm 1975 với s liệu đảm bảo, đăng tin cậy Do đặc

lưu vực rải đài theo hướng bắc nam với nên địa hình đa dang nên điều kiện khí hậu

chế độ mưa của lưu vục sông Ba khá phúc tạp Trong khi thượng và rung lưu

lưu vực sông Ba đã là mùa mưa thì hạ lưu lưu vực vẫn đang trong thời kỳ khô hạn,

khi thượng và trung lưu lưu vực mùa mưa đã kết thúc thì vùng hạ lưu lưu vực vẫn dang trong thời kỳ mưa lớn Vùng thượng và trung du mùa mưa đến sớm từ tháng 5, Kết thúc vào tháng 10, còn họ du mia mưa đến muộn từ thắng 9 đến tháng 12 và thời gian này thường trùng với thời kỳ gió mùa đông bắc và bão hoạt động trên Biển

Đông Lượng mưa bình quân trên lưu vực phân bổ không đều Ở những vùng thung.

lũng khuất gió như Cheo Reo, Phú Túc lượng mưa hàng năm chi khoảng 1200

-1300mm, trong khi đó tại những noi thuận lợi cho việc đón gió Tây Nam và Đông

Bắc như Sông Hinh, Sơn Thành, lượng mưa năm đạt tới 3000mm Lượng mưa mùa mưa chiếm khoảng 65-75% lượng mưa năm Ở hạ lưu sông Ba, tháng có lượng.

mưa lớn nhất thường vào tháng 10, 11 có th dạt từ 500 ~ 600 mmmhháng, Các trận mưa lớn gây lũ trên sông Ba thường kéo đài từ 5 đến 7 ngày nhưng lượng mưa lớn.

thường tập trung từ | đến 3 ngày Lượng mưa ngày lớn nhất dạt 674 mm ngày

14/11/1981 tại Sông Hinh; 628,9mm ngày 3/10/1993 tại Tuy Hoà Đặc biệt tranbão thing 10/1993 đã gây mưa lớn trên diện rộng từ ngày 30/9/1993 đến 10/1993

tại một số vị tí như sau: Cùng Sơn 1158.3mm; Sơn Thình 1249,5mm; Tuy Hoà

1251 mm,

Gió, bão

Lưu vục sông Ba chịu ảnh hưởng của hai hướng gió chính: hướng Tây

lây Nam (V-IX) và hướng Đông và Đông Bắc (X-IV) Tốc độ gió trung bình

hang năm biến đổi trong khoảng 1,5 m/s đến 2,7 m/s, trong đó vùng thượng và hạ.

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

ưu có thể đạt tới 2,7 mis, côn vũng trung lưu do bị các đầy nú cao che khuất tốc độ gid trung bình chi 1,5-1,6 ms

“Các hình thé thời tide vàng nghiên cứu.

Nguyên nhân gây ra các đợt mưa lớn sinh lũ It chủ yếu là do các hình thể

thời tiết bão, áp thấp nhiệt đới (ATNĐ), gió mùa đông bắc, hội tự nhiệt đới v.v.

‘Dae biệt là sự phối kết hợp giữa các hình thé thời tiết trên Như vậy, trên cơ sở

thống kê và các kết quả phân tích tổng hợp trên đã chỉ ra được các hình thé thời tiết

gây ra mưa lớn sinh lũ lớn trên lưu vực sông Ba

1 Bão và áp thấp nhiệt đối (ATTNĐ) gọi chung là xoấy thuận nhiệt đới (XTNĐ),

2 Không khí lạnh (KL) hoặc KKL hoi tụ với tin phong,

3 Giải hội tụ nhiệt đới (HTNĐ) trong đồ có nhiễu động xoáy (đưới dạng một

áp thấp đồng kín) đi vào bờ biển

4 Tổ hop của XTND với KKL hoặc với dii HTNĐ hoặc đồng thời với ed 2

5 Tổ hợp của KKL với XTND hoặc với dai HTND hoặc đồng thời với cả 2.

6 Tổ hop của HTND với KKL hoặc với XTND hoặc đồng thời với cả 2

Dưới đây ta phân tích một s6 hình thể thi tiết nêu trên

Hình thé Synôp áp cao lạnh ảnh hưởng độc lập hay KKL ảnh hưởng đơn

thuẫn là cách nói tương đối trong phân tích hình thé Synôp chỉ quá tink xâm nhập của áp cao lạnh xưống phía nam khi không kết hợp với những hệ thống thời tiết khác Quá trình mưa lớn chủ yếu là do tác động của KKL còn những nguyên nhân

khác chỉ là những nguyên nhân phụ

"Hình thế áp cao lạnh kế hợp với mật số hệ thẳng thời tế khác

Ngoài tác động của áp cao lạnh đơn thuần đối với lưu vực sông Ba áp cao lạnhthường kết hợp với các hệ thống nhiệt đới khác như dai hội tụ nhiệt đới, xoáy thuận

nhiệt đối (XTNĐ), tin phong mà các nhiễu động này thường hoại động với

Khác nhau theo thời gian Bởi vậy, hình thé áp cao lạnh kết hợp với các hệ thống thời tết khác cũng hoạt động theo thời gian trong năm:

~ Ấp cao lạnh kết hợp với rãnh áp thấp bị nến

iy là loại hình thé Synôp thường xảy ra trong thời kỳ đầu và cuối mùa gi

mùa mba đông có thn suất cao nhất trong các tháng cuỗi mùa đông xuân Vào các thing 4, 5,9 khi các tinh Bắc Bộ chịu tác động của các Khối không khí nóng và tổn

tại đưới dạng rĩnh áp thấp có trục chủ yéu hưởng đông - tây hoặc đông bắc - ty

nam, áp cao lạnh kết hợp rãnh thấp bị nén gây mưa rào và dong Hệ thống thời tết

này rất ít khi gây mưa kéo dài nhiều ngày và thường kết

yếu

thúc kh áp cao lạnh suy

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

Áp cáo lạnh kết hop với XINĐ

Đây là loại hình thế Synôp gây mưa lớn đổi với khu vực lưu vực sông Ba Loại hình thể y phụ thuộc khá nhiều vào sự duy tì và tổn tai của XTNĐ, thường

xây ra vào cuối mùa đông va đôi khi kèm theo dai hội tụ nhiệt đới

Bão

Mla bão ở lưu vye sông Ba được xác định từ tháng 9 đến thing 11 hing năm, nhiều nhất là tháng 10, Đặc biệt ở lưu vực sông Ba, mùa bão xảy ra trùng với thời

kỹ hoạt động của gió mia mùa đông và dit hội tw nhiệt đối Do đó tổ hợp ảnh

hưởng giữa bão, ANTD với các hình thể thời tết khác như không khí ạnh, dãi hội

tụ nhiệt đổi hay các nhiễu động nhiệt đới là những nguyên nhân gây ma các đợt mưa

in lớn

"Mưa lớn do XTND ảnh hưởng đ với lưu vực s ng Ba xấy ra rất nguy hiểm với

bai lý do: một là sông suối thường ngắn và dốc, cường độ mưa lớn sẽ hình thành lũ

cao, nhanh; hai là mùa bão ở lưu vực sông Ba bộ thường trùng với mùa hoạt động.

của gió mùa mùa đông nên tít trường hợp bão, ATND hoạt động đơn độc mà

thường kết hợp với nhiều hệ thông Synôp khác như KKL, dai hội tụ nhiệt đới, tín.

phong cường độ mạnh làm quá trình mưa trở nên phức tap

Dai hội tụ nhiệt đới

Đải hội tụ nhiệt đói

Từ tháng 9 đến tháng 12 khi dai hi

Bộ Ở mặt đất có không khí lạnh xâm nhập, tác động vào ra phía bắc của dải hội tụ

Nam

tụ nhiệt đới hoạt động ở Trung Bộ và

nhiệt đối, gây mưa lớn diện rộng, đặc biệt là phần phía bắc của dải hội tụ nhiệt đổi,

có thể nói đây là các quá trình thời tiết cơ bản, đặc trưng cho dải hội tụ nhiệt đớiảnh bưởng đến thời miễn Trung, Có 2 loại Dai hội tụ nhiệt đới:

Ldn vấn thực sĩ 33 Chuyên ngành Thủy vấn học

Đải hội tụ nhiệt đới hoạt động đơn thuần

Mưa lớn do dai hội tụ nhiệt đới gây nên chỉ xuất hiện đổi với các tỉnh Nam

‘Trung Bộ khi có đới tín phong đông hoặc đông nam có cường độ mạnh 10 - 1Sm/s

và diy trên 3 vĩ độ ở trên cao lớp dưới của ting đối lưu (1500 - 5000m) hoặc chỉ cóthể xây ra khi có những nhiễu động XTND trong dải hội tụ nhiệt đới

Mua lớn thường xuất hiện trong thời kỳ mạnh lên và lẫn v8 phía tây của áp cao cận nhiệt đới và tập trung chủ yéu ở phía bắc dải hội tụ nhiệt đới với lượng mưa phd biến từ 100 150mm tong toàn đợt, thời gian mưa kéo đãi từ 2: ngày: khi tốc độ

gió đồng- đông nam ở trên cao suy yêu, mưa giảm đi.

aii hội tụ nhit đi ết hợp với các hệ thẳng Synâp khúc gây mưa lớn

“Trên thực tế quá trình twong tác này gây mưa lớn diện rộng đối với các tỉnh trênlưu vực sông Ba tập trung ở hai dạng chủ yếu:

+ Dai hội tụ nhiệt đới kèm xoáy thuận ở gần bờ biển Trung Bộ Gây mưa

lớn với cường độ mạnh, lượng mưa phổ biến 200 - 300mm,

+ Dai hội tụ nhiệt đới kèm x áy thuận đi vio đất liền có ác động của không

khí lạnh đến nia bắc xoáy thuận Loại hình thể này thường xảy ra trong thing

10, 11 Lượng mưa trong toàn đợt phổ biển từ 300- 400mm, thồi gian mưakéo dai 3 - 4 ngày (7,9),

2.3, Dae điễm thủy văn sông ngôi lưu vực nghiên cứu

2.3.1 Mang lưới sông ngoi trên lưu vực sông Ba

Dang chính sông Ba

Sông Ba bit nguồn từ đỉnh núi Ngọc Rô ở độ cao 1.240 m dé ra biển tạiPhú Yên, chiều dai dòng chính 374 km, độ dốc trung bình 10,9% Phần lớn sôn

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

Ba chảy trong ving cao nguyên Tây Trường Sơn và khoảng 40 km trước dé ra biểnthuộc Dông Trường Sơn.

Mang lưới sông ngồi rất phát triển với mật độ sông suối trung bình đạt 0.34

2 đến 0.3 km/km’, phần trung lưu từ 0,3 đến 0,45 km/km? và phần hạ lưu từ 0,45 đến 0,55 km/km”.

km/km*, trong đó phần thượng nguồn có mật độ tir

Một số phụ lớn của sông Ba sẽ được ình bày ở phần dưới đây:

Sing Dik Pô Cô

Sông Dik Pô Cô bit nguồn từ độ cao 900 m với chiều đãi sông 52 km đổ

vuông góc vào sông Ba tại km thứ 215

Mang lưới sông suỗi phát tiển hơn mức tung tình của lưu vực với mặt độ lưới sông là 0,45 km/kmẺ Mô dun dòng chảy hing năm khoảng 18,7 I⁄4/kmẺ, đổ vào sông Ba một lượng nước hằng năm khoảng 0,45 tỷ m nước

Sông Ayun Pa.

Sông Ayun Pa bit nguồn từ vùng núi Công Ho Dung có định cao De Bo Te sao 1.568 m, i phụ lưu lớn nhất của lưu vực sông Ba ở bở phi, Diện tích lưi vực của sông Ayun Pa khoảng 2.950 km’, Mô dun đồng chảy năm khoảng 18,9 1/s/km”,

đồ vào sông Ba một lượng nước hing năm khoảng 1,75 ỷ mì”

“Sông Krông Hning

Sông Krông Hning có diện tích lưu vực 1.840 km? và là phụ lưu lớn thứ hai của ưu vục sông Ba Chiều di của sông là 130 kem Mang lưới sông tương đối dày

với mật độ lưới sông trung bình là 0,54 km/kmỶ Mô dun dong chảy khoảng 21,7

o/kenŸ, lượng nước đỗ vào sông Ba hing năm khoảng 1,25 tỷ mÌ

khoảng 53,4 V/s/km*, lượng nước hing năm dé vào sông Ba khoảng 1,74 tỷ m nước.

Bang 2.1: Đặc rung hình thái lưu vực sông Ba

Độ Chữ

cao [Độ dốc| rộng

nguin dài lưu ích lưu

tren sing | "ĐA [, quân | quân lưới sông

(m) lưu fluu vue} lưu |km/km?)|

2.3.2 Mang lưới quan trắc thủy vấn

Mạng lưới trạm thuỷ văn hiện có trên lưu vực sông Ba quá ít và thưa th, hiện

chỉ có hai trạm thủy văn có quan trắc lưu lượng là trạm An Khê và Củng Sơn, số.

liệu có tử năm 1977 đến nay Ngoài ra có một số trạm quan trắc mục nước như trạm

Pomoré, Ayunpa Một số trạm thủy văn có số liệu quan trắc lưu lượng trước đây

nhưng nay đã ngừng hoạt động là trạm Sông Hình, Krông HÌ năng

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

Dong chảy năm

Trén lưu vực sông Ba dong chảy biển đổi tương đổi phức tạp và không n định

4o lưu vực ở thượng lưu chịu ảnh hưởng của khí hậu Tây Trưởng Sơn, còn trung và

hạ lưu chịu ảnh hưởng của khí hậu Đông Trưởng Sơn Có vùng chuyển tiếp chịuảnh hưởng của cá hai vùng khí hậu trên

"rên các sông suối nhỏ thượng lưu thuộc Tây Trường Sơn mùa mưa kéo dai

6 tháng (V-X) Các sông suối nhỏ thuộc khu vực trung gian có mùa lũ kéo dai 4

tháng (X-XID, mùa kiệt 8 thing (-VIH) Các sông suối nhỏ ở trùng và hạ lưuthuộc Đông Trường Sơn và khu vực hạ lưu sông Ba có mùa lũ kéo di 3 hoc 4tháng rong thi gian từ tháng (IX-XID Mùa lúệt 8 hoặc 9 thing tong thời gian từ

thing I đến thing VII năm sau.

Mô dun dòng chảy năm trung bình nhí

các trận lũ tiễn mãn vào tháng V, VI, VI cho khu vục bạ Int khỉ khu vực đăngtrong giữa mùa khô

Khu vực trung và hạlưu sông Ba chiếm phần lớn di lưu vực chịu ảnh

hưởng của khí hậu Đông Trường Sơn Tổ hop của các hiện tượng th it như bảo

Ldn vấn thực sĩ 3? Chuyên ngành Thủy vấn học

hay áp thấp nhiệt đói với dai hội tụ nhiệt đối trong các tháng của mia mưa

(IX-(XID) thường gây mưa lớn trên diện rộng nên đã gây lũ lớn chính vụ tại khu vực hạ

da trong các thing X và thing XI hoặc có thé gây nên một số trận lũ sớm trong

ngập lụt ở hạ lưu trong thời gian này nói chung là nghiêm trọng.

Lượng dòng chảy 3 thing mia lũ chiếm từ 60-65% tổng lượng dng chảy năm.

Lượng nước biến đổi tro

tháng XI chiếm 80,2%

nhất là tháng XI với lượng dòng chảy trung

1g mùa lũ các năm khá lớn Lũ lớn nhất thường xảy ra vào

xuất hiện Thing có lượng dong chảy lớn tháng nhiều năm có thé đạt gin 24-

26 % lượng dong chảy năm

‘Ving hạ lưu lưu vực sông Ba luôn đối mặt với bão lũ và mức độ lũ ở đầy rấtlớn Trong vòng 60 năm trên lưu vực sông Ba xây ra 3 trận lũ đặc biệt lớn, đó là lũ

năm 1943 (Qmax = 24000 mÏs), lũ năm 1964 (Qmax = 21800 mvs) và l năm.

1993 (Qmax = 20700 m4).

Đường qué kình lũ rên lưu vue sông Ba néu gặp ee hình thể thi it gây mưa

chỉ do 1 trong 4 yêu tổ bio, áp thấp nhiệt đối, gii hội tụ nhiệt đới hoặc gió mùa Đông Bắc gây ra lình dang lũ 5 nhọn và lên nhanh, rút nhanh, Nếu tổ hợp đầy đủ

1981, 1992 đều xảy ra vào tháng X và tháng XI.

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

Bảng 2.2 Thông ké thời gian xuất hiện đình lũ tại các trạm thủy văn

Năm | CùngSơn | Phi Lam Năm | CùngSơn | Pha Lam

Dang chảy kiệt

Trên sông Ba, đồng chảy nhỏ nhất (hay dng chảy kiệ) thường xuất hiện trong

tháng IIL hoặc thing IV đối với các sông suối ở trung và thượng lưu và thing IV

hoặc thing VII đối với các ông suối ở khu vực hạ lưu

Nước vùng cửa sông ven biển

‘Vang cửa sông Ba chịu ảnh hưởng của thủy tiểu và xâm nhập mặn Man nhất

vào các tháng mùa cạn (tháng II-VI)

‘Tai khu vực cửa sông độ mặn khoảng 2,72% Độ mặn lớn và xâm nhập sâu vào

trong sông thường xuất hiện trong những đợi triểu cường hoặc thời ky kiệt trong

năm và biến đổi theo quá tình thủy triều nhưng cực tr xuất hiện châm hơn mực

nước triều từ 0 đến 4 giờ, Khu vực thường xuyên bị ảnh hưởng mặn là trong khoảng

từ 3 đến 5 km,

Ldn vấn thực sĩ 39 Chuyên ngành Thủy vấn học

Đặc trưng dòng chảy bùn cát

‘Ham lượng bùn cát trung bình nhiễu năm đo được tại trạm Củng Sơn là r, = 237,5

lm ứng vớ lưu lượng chất lo lãng năm bình quân nhiều năm đạt Ry = 68.2 kes

Tổng lượng vận chuyển bùn cát Gà 2,15 triệu tắnnăm Hệ số xâm thực trên lưu

vực sông Ba tại Cùng Sơn 173,2 tắn/năm.

24, Tinh hình dan sinh và phát tiễn kinh tế xã hội

241 Dân số

Lưu vực sông Ba có dân sốtỉnh đến hết ngày 31/12/2005 là 1.248.527 người, trong đó dân số sống tong khu vực thành thị là 284.579 người và trong khu vực

nông thôn là 963.948 người Dân cư sống trong lưu vue sông Ba gồm người Kinh

(55.6%), còn lại 44.4% dân tộc thiểu số như Gia Rai, Eds BaNa, Xu Đăng và một

số dan tộc phía Bắc di cư vào như các dân tộc Mường, Thái

Hiện tại lực lượng lao động trên lưu vực sông Ba có 590945 người

chiếm 47,5 % dân số toàn lưu vực Trong lực lượng lao động trên, số lao động làm.

vie trong các ngành kinh tế quốc din là 500.945 người, chiếm 87.0% lực lượng lao

động của lưu vực Lao động trong ngành nông nghiệp à lớn nhất với 419.883 người

chiếm 81,6 % tong tổng số lực lượng lao động trong các ngành kinh tế, sau đó đến

ngành dich vụ với 41.730 người chiếm 8,11 9 Lao động trong ngành công nghiệpđứng thứ 3 với 25.747 người chiếm 5,0%

24.2 V6, giáo dục

Trên lưu vực có 231 cơ sở khẩm chữa bệnh gm bệnh viện tỉnh, huyện, phòng

dối 522 bác sĩ có trình độ

khám da khoa, các tram y tế, có một đội ngũ cần bộ y

cao, 557 y sĩ và kỹ thuật viên, 964 y tá và nữ hộ sinh Mặc dù vậy số lượng cần bộ y

và các phương tiện y ế một số nơi còn thiễu chưa đáp ứng đầy đủ yêu cầu chăm

Học viền: Nguyễn Thị Kim Ngân - Cao học T7V

sóc sức khỏe của nhân dân nhất là một sé huyện xã nằm ở vùng núi cao, đầu nguồn.các dong song,

Giáo dục luôn được chứ trọng, hiện tại 100% các xã thôn, buôn đều có trường

cấp I và 70% các xã có trường cấp II Toàn lưu vực có 173 trường mẫu giáo với

43,133 học sinh, có 424 trường phổ thông với 289.590 học sinh

24.3 Giao thông

Lưu vực sông Ba cómạng lưới giao thông thông suố khá phát triển,

có cả đường bộ, đường sắt, đường biển và đường hàng không,

Phía Bắc có quốc lộ 19 nỗi liền quốc lộ LA ti cầu Bà Di (Bình Dinh) - Pleiku ~ Campuchia, Phía Tây có quốc lộ 14 nối iền với quốc lộ 19 đồng thi là đường phân

thuỷ giữa lưu vue sông Ba với lưu vực sông Serepdk lưu thông với tỉnh Kon Tum,

Pleiku (Gia Lai), Buôn Ma Thuột (Bak Lak), quốc lộ 25 nổi từ quốc lộ 1A tại Tuy Hoà (Phú Yên) với quốc lộ 4 tại thị rắn Chư S (Gia La) Phía Nam có quốc lộ 26 nối liễn quốc lộ 1A tại Ninh Hoà qua hai thị tin M`Đräk, Krông Pach nhập vào quốc lộ L tại thành phổ Buôn Ma Thuột Phía Đông cổ tuyển đường sắt Thống nhất

và quốc lộ 1A, đoạn chạy qua ưu vực ¡ 25 km,

Ngoài ra lưu vực con có hệ thống đường tinh lộ như đường 674, 645, đường 1B

à hằng ngàn km đường liên huyện, liên xã, n thôn