nghiên cứu chế độ động lực học vùng cửa tùng sông bến hải (tỉnh quảng trị) dưới tác động của các công trình thủy lợi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI LƯU THỊ THU HIỀN NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ ĐỘNG LỰC HỌC VÙNG CỬA TÙNG SÔNG BẾN HẢI (TỈNH QUẢNG TRỊ) DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI LƯU THỊ THU HIỀN NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ ĐỘNG LỰC HỌC VÙNG CỬA TÙNG SÔNG BẾN HẢI (TỈNH QUẢNG TRỊ) DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI Chuyên ngành: Thủy văn học Mã số: 60 - 44 - 90 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Văn Lai Hà Nội - 2013 (Chữ gáy bìa luận văn) LƯU THỊ THU HIỀN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – 2013 Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật Ngành Thủy văn học LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ kỹ thuật “Nghiên cứu chế độ động lực học vùng Cửa Tùng sông Bến Hải (Tỉnh Quảng Trị) dưới tác động của các công trình thủy lợi” đã đưc hoàn thành với s gip đ tận tnh của cc thy cô gio trong Khoa Thuỷ văn và Tài nguyên nước , đặc biệt là thy cô gio hướng dẫn . Nhân đây em gi li biết ơn sâu sắc đến PGS TS Nguyn Văn Lai , TS Đào Đnh Châm , CN Nguyn Quang Minh đã trc tiếp hướng dẫn , cc thy cô trong Khoa đã gip đ nhiệt tnh , cung cấp những tài liệu quý cho tc giả hoàn thành Luận văn thạc sĩ này. Tc giả xin cảm ơn lãnh đạo và cc đồng nghiệp tại phòng Địa lý Biển và Hải đảo, Viện Địa lý đã tận tnh gip đ, hướng dẫn và tạo điều kiện tốt nhất cho tc giả trong qu trnh học tập và làm luận văn. Nhân đây con xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đnh đã hết lòng chăm lo về vật chất và tinh thn tốt nhất để yên tâm học tập. Tôi cng gi cảm ơn tới tất cả những ngưi bạn trong tập thể lớp CH 19V đã gip tôi nhiều trong qu trnh học tập và rèn luyện ở Trưng ĐH Thuỷ li. Hà Nội, tháng 08 Năm 2013 Tc giả luận văn Lưu Thị Thu Hiền HVTH: Lưu Thị Thu Hiền Lớp CH19V Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật Ngành Thủy văn học MỤC LỤC 36TPHẦN MỞ ĐẦU36T 1 36T1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN36T 5 36T1.1.1. Vị trí địa lý36T 5 36T1.1.2. Địa chất, thổ nhưng36T 6 36T1.1.3. Thảm phủ thc vật36T 8 36T1.1.4. Mạng lưới sông ngòi36T 8 36T1.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN36T 11 36T1.2.1. Mạng lưới quan trắc khí tưng thủy văn36T 11 36T1.2.2. Đặc điểm khí tưng khí hậu36T 12 36T1.2.3. Đặc điểm thủy văn36T 16 36T1.3. ĐẶC ĐIỂM HẢI VĂN36T 17 36T1.3.1. Dao động mc nước biển, thủy triều và xâm nhập mặn ở ca sông36T 17 36T1.3.2. Sóng biển36T 19 36T1.4. ĐẶC ĐIỂM DÂN SINH KINH TẾ36T 22 36T1.4.1. Dân sinh36T 22 36T1.4.2. Kinh tế36T 23 36TCHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN VÙNG CỬA SÔNG CHỊU ẢNH HƯỞNG TRIỀU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 36T 27 36T2.1. KHÁI NIỆM VỀ VÙNG CỬA SÔNG36T 27 36T2.1.1. Khi niệm cơ bản về vùng ca sông36T 27 36T2.1.2. Phân vùng ca sông36T 28 36T2.1.3. Phân loại ca sông Việt Nam36T 29 36T2.2. TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VÙNG CỬA SÔNG36T . 31 36T2.2.1. Tnh hnh nghiên cứu vùng ca sông trên thế giới36T 31 36T2.2.2. Tnh hnh nghiên cứu vùng ca sông ở Viêt Nam và vùng ca sông Ca Tùng. 36T 33 HVTH: Lưu Thị Thu Hiền Lớp CH19V Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật Ngành Thủy văn học 36T2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI36T 37 36T2.4. LỰA CHỌN MÔ HÌNH36T 38 36TCHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 VÀ MIKE 21-FM NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ ĐỘNG LỰC HỌC VÙNG CỬA TÙNG TỈNH QUẢNG TRỊ 36T . 40 36T3.1. VỀ MÔ HÌNH MIKE 11 VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG36T 40 36T3.1.1. Tóm tắt mô hnh36T 40 36T3.1.2. Cấu trc và thuật ton trong mô hnh Milke 1136T 41 36T3.1.3. Điều kiện ổn định trong mô hnh Mike 1136T 48 36T3.2. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 TÍNH TOÁN DIỄN BIẾN DÒNG CHẢY VÙNG HẠ LƯU SÔNG BẾN HẢI 36T 49 36T3.2.1. Sơ đồ hóa mạng lưới sông và cc biên tính toán36T 51 36T3.2.1. Sơ đồ hóa mạng lưới sông và cc biên tính ton36T 51 36T3.2.2. Ứng dụng mô hnh Mưa – Dòng chảy Ltank tính ton lưu lưng đu vào cho mô hình Mike 11 36T 53 36T3.2.3. Cc tài liệu cơ bản phục vụ cho tính ton36T 65 36T3.2.4. Hiệu chỉnh mô hnh và kiểm định mô hình36T 66 36T3.2.5. Đnh gi kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hnh36T 71 36T3.3. GIỚI THIỆU MÔ HÌNH MIKE 21 VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG36T 72 36T3.3.1. Giới thiệu mô hnh36T 72 36T3.3.2. Cơ sở lý thuyết mô hnh thủy động lc36T 73 36T3.3.3. Điều kiện ổn định trong mô hnh Mike 2136T 78 36T3.4. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 21 TÍNH TOÁN DIỄN BIẾN DÒNG CHẢY VÙNG CỬA TÙNG SÔNG BẾN HẢI 36T 79 36T3.4.1. Sơ đồ hóa mạng lưới sông và cc biên tính ton36T 79 36T3.4.2. Cc tài liệu cơ bản phục vụ cho tính ton36T 80 36T3.4.3. Hiệu chỉnh mô hnh và kiểm định mô hnh36T 85 36T3.4.4. Đnh gi kết quả hiệu chỉnh, kiểm định:36T 87 HVTH: Lưu Thị Thu Hiền Lớp CH19V Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật Ngành Thủy văn học 36TCHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CÔNG TRÌNH CHỈNH TRỊ VÙNG CỬA SÔNG CỬA TÙNG 36T 89 36T4.1. HIỆN TRẠNG CÁC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI TRÊN SÔNG36T 89 36T4.2. PHÂN TÍCH TRƯỜNG THỦY ĐỘNG LỰC VÙNG CỬA TÙNG TRƯỚC VÀ SAU KHI CÓ CÔNG TRÌNH. 36T 91 36T4.2.1. Kết quả Tính ton lan truyền sóng36T 92 36T4.2.2. Tính ton dòng chảy ven b36T 96 36T4.3. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH ĐẾN HOẠT ĐỘNG KINH TẾ XÃ HỘI TRONG VÙNG. 36T 118 36T4.3.1. Công trnh cu Tùng Luật36T 118 36T4.3.2. Công trnh cảng c Ca Tùng36T 118 36T4.3.3. Công trnh kè Ca Tùng36T 118 36TKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ36T 121 36TTÀI LIỆU THAM KHẢO36T 123 36TPHỤ LỤC TÍNH TOÁN36T 126 HVTH: Lưu Thị Thu Hiền Lớp CH19V Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật Ngành Thủy văn học DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Giải thích E (Đ) Đông IPCC Tổ chức liên Chỉnh phủ về biến đổi khí hậu KHTN&CN Khoa học T nhiên và công nghệ KHCN & MT Khoa học công nghệ và môi trưng KHKT Khoa học kỹ thuật TT KTTV Trung tâm khí tưng thủy văn TN&MT Tài nguyên và môi trưng KT – XH Kinh tế - xã hội N (B) Bắc NE (ĐB) Đông Bắc NW (TB) Tây Bắc nnk Những ngưi khc NXB Nhà xuất bản PGS Phó gio sư Q Lưu lưng dòng chảy SE (ĐN) Đông Nam TEDI Tổng công ty Tư vấn Thiết kế Giao thông Vận tải TS Tiến sĩ UTM lưới chiếu bản đồ UTM (Universal Transverse Mecator) VCS Vùng ca sông W (T) Tây HVTH: Lưu Thị Thu Hiền Lớp CH19V Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật Ngành Thủy văn học DANH MỤC BẢNG 36TUBảng 1.1: Cc trạm đo khí tưng - thủy văn trong vùngU36T 12 36TUBảng 1.2: lưng mưa thng và năm (mm) ở tỉnh Quảng TrịU36T 15 36TUBảng 1.3: Một số đặc trưng dòng chảy năm cc lưu vc sông thuộc tỉnh Quảng TrịU36T 16 36TUBảng 1.4: Độ cao sóng lớn nhất trạm cồn cỏU36T 20 36TUBảng 1.5: Độ dài và chu kỳ sóng lớn nhất trạm Cồn CỏU36T 20 36TUBảng 3.1:Thống kê cc biên s dụng trong mô hnh MIKE 11U36T 52 36TUBảng 3.2: Chỉ tiêu của bộ thông số trong mô hnh Ltank (mô phỏng năm 2009)U36T 60 36TUBảng 3.3: Bộ thông số của vùng nghiên cứuU36T 61 36TUBảng 3.4: Chỉ tiêu của bộ thông số trong mô hnh Ltank mô phỏng năm 2008U36T 62 36TUBảng 3.5: Thống kê số mặt cắt s dụng trên khu vc nghiên cứuU36T 65 36TUBảng 3.6: Kết quả đnh gi sai số giữa tính ton và thc đo tại vị trí K2 và KU36T 87 36TUBảng 4.1: Tọa độ điểm trích kết quả tính ton VCS Ca TùngU36T 92 HVTH: Lưu Thị Thu Hiền Lớp CH19V Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật Ngành Thủy văn học DANH MỤC HÌNH VẼ 36TUHnh 1.1: Đặc điểm địa hnhU36T 5 36TUHình 1.2: Sơ đồ mạng lưới sông suối tỉnh Quảng TrịU36T 9 36TUHình 1.3: Hoa sóng tại trạm Cồn Cỏ theo thng và năm (thi kỳ 1989 - 2008)U36T 21 36TUHình 3.1: Sơ đồ sai phân 6 điểm Abbott cho phương trình liên tụcU36T……………….44 36TUHình 3.2: Sơ đồ sai phân 6 điểm cho phương trnh động lưngU36T 46 36TUHình 3.3: Sơ đồ cc bước tính ton trong MIKE 11U36T 50 36TUHình 3.4: Sơ đồ mạng lưới tính ton vùng hạ lưu sông Bến Hải và cc biên tính ton, biên kiểm tra U36T 51 36TUHnh 3.5: Cấu trc mô hnh LTANKU36T 54 36TUHnh 3.6: Đưng qu trnh dòng chảy thc đo dùng để ước tính tham số k của hàm Nash. U36T 56 36TUHình 3.7: Ước tính tham số k của hàm Nash từ đưng qu trnh dòng chảy thc đo.U36T 56 36TUHnh 3.8: Bản đồ tiểu lưu vc vùng nghiên cứuU36T 58 36TUHình 3.9: Quá trình lưu lưng tại trạm Gia Vòng thc đo và tính ton (hiệu chỉnh)U36T 65 36TUHình 3.10: Quá trình lưu lưng tại trạm Gia Vòng thc đo và tính ton (kiểm định)U36T 65 36TUHình 3.11: Sơ đồ qu trnh hiệu chỉnh bộ thông số mô hnhU36T 67 36TUHnh 3.12: Biểu đồ qu trnh mc nước tính ton, thc đo trạm Thạch Hãn năm 2009 U36T 68 36TUHnh 3.13: Phân tích hiệu quả sai số của hiệu chỉnh mô hnh tại trạm Thạch Hãn năm 2009 U36T 68 36TUHnh 3.14: Biểu đồ qu trnh mc nước tính ton, thc đo trạm Đông Hà năm 2009U36T 69 36TUHnh 3.15: Phân tích hiệu quả sai số của hiệu chỉnh mô hnh tại trạm Đông Hà năm 2009. U36T 69 HVTH: Lưu Thị Thu Hiền Lớp CH19V [...]... vi nghiên cứu của đề tài Luận văn: Lưu vực sông Bến Hải và vùng sông biển Cửa Tùng Phía trong sông: tập trung chủ yếu cho các quá trình động lực từ ngã ba hợp lưu giữa sông Bến Hải và sông Cánh Hòm đến cửa sông Phía ngoài biển: các nghiên cứu chỉ tập trung cho các yếu tố thủy động lực nằm trong giới hạn độ sâu 0 đến 15 m nước bao gồm phần đáy cửa sông và đáy biển ven bờ Cửa Tùng Ranh giới về 2 phía cửa. .. là hết sức cần thiết Kết quả nghiên cứu sẽ đóng góp cho công tác quy hoạch và chỉnh trị, nhằm giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra trong phát triển KT- XH của vùng Với những lý do trên, học viên đã chọn đề tài Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ của mình là: Nghiên cứu chế độ động lực học vùng Cửa Tùng sông Bến Hải (Tỉnh Quảng Trị) dưới tác động của các công trình thủy lợi, hy vọng được góp HVTH: Lưu Thị... chảy, chế độ vận chuyển bùn cát từ thượng nguồn sông, sóng, dòng ven, dòng triều Từ đó gây nên ảnh hưởng quyết định tới hình thái vùng cửa sông ven biển Cửa Tùng Việc nghiên cứu sự tác động của tổ hợp công trình thủy lợi lên trường thủy thạch động lực vùng nghiên cứu để tìm ra quy luật tác động của các điều kiện thủy lực như dòng chảy, sóng, thủy triều, dòng ven biển là hết sức cần thiết Kết quả nghiên. .. Ngành Thủy văn học phần làm sáng tỏ những cơ sở khoa học cho phát triển vùng quê chịu nhiều tổn thất trong chiến tranh còn nhiều gian khó 2 MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN - Nghiên cứu chế độ động lực học vùng Cửa Tùng sông Bến Hải - Đánh giá ảnh hưởng của một số công trình ở vùng Cửa Tùng sông Bến Hải 3 NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Để đạt được mục tiêu trên Luận văn có nhiệm vụ làm sáng tỏ các. .. luật thủy động lực học của quá trình tương tác sông- biển rất phức tạp vùng Cửa Tùng sông Bến Hải và đánh giá tác động của các công trình chỉnh trị ở đây Để giải quyết bài toán này Luận văn đã phải vận dụng các phương pháp nghiên cứu có được từ truyền thống đến hiện đại bao gồm: Phương pháp phân tích xác suất thống kê Phương pháp mô hình toán Phương pháp phân tích tổng hợp 4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN... do thủy triều và do sóng, từng khâu trong bài toán chung động lực cửa sông ven biển Cửa Tùng tỉnh Quảng Trị, Luận văn đã phải ứng dụng các loại mô hình toán thủy văn -thủy lực: 0D (MH mưa-dòng chảy LTANK), 1D (MH thủy lực mạng sông MIKE 11 và 2D (MH MIKE 21 FM) Từ những kết quả nghiên cứu tính toán của chương này làm cơ sở cho việc đánh giá định lượng tác động của các công trình kỹ thuật trong vùng nghiên. .. vùng nghiên cứu HVTH: Lưu Thị Thu Hiền Lớp CH19V Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật -4- Ngành Thủy văn học Chương 4 Đánh giá ảnh hưởng của một số công trình vùng cửa sông Cửa Tùng Từ những kết quả nghiên cứu định lượng trên, cho phép ta đánh giá được tác động tích cực, tiêu cực của các công trình xây dựng ở vùng cửa sông Bến Hải như cầu Tùng Luật cảng cá Cửa Tùng, kè chắn cát làm cơ sở khoa học, định... của thực tiễn đặt ra đối với khoa học công nghệ trong phát triển kinh tế xã hội của vùng trọng điểm của tỉnh Quảng Trị Chương 2 Tổng quan về nghiên cứu diễn biến vùng cửa sông chịu ảnh hưởng triều và phương pháp nghiên cứu Vùng cửa sông ven biển là đối tượng nghiên cứu quan trọng của khoa học công nghệ, là cơ sở kỹ thuật quan trọng cho phát triển của vùng, nên được các nước thế giới đầu tư nghiên cứu. .. kém (Có công trình) 117 T 6 3 U HVTH: Lưu Thị Thu Hiền Lớp CH19V Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật -1- Ngành Thủy văn học PHẦN MỞ ĐẦU 1 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Vùng cửa sông là nơi giao thoa của các quá trình động lực sông – biển, tương tác diễn biến rất phức tạp Kết quả của các quá trình đó làm cho cửa sông ngày càng được kéo dài ra biển với các bar, bãi, đảo phát triển trước vùng cửa sông hoặc... cho cửa sông ngày càng lấn sâu vào lục địa làm cho hàng loạt các công trình dân sinh kinh tế ở đây bị phá hủy Sự phát triển của các bar ngầm, đảo chắn, bãi trước cửa sông làm cản trở cho việc thoát lũ gây ngập lụt các vùng đồng bằng ven biển và các khu dân cư gây thiệt hại rất lớn về người và của ở vùng hạ du các sông, đồng thời làm cản trở các hoạt động giao thông thủy Vùng cửa sông ven biển Cửa Tùng . ĐẠI HỌC THUỶ LỢI LƯU THỊ THU HIỀN NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ ĐỘNG LỰC HỌC VÙNG CỬA TÙNG SÔNG BẾN HẢI (TỈNH QUẢNG TRỊ) DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI Chuyên ngành: Thủy văn học. PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI LƯU THỊ THU HIỀN NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ ĐỘNG LỰC HỌC VÙNG CỬA TÙNG SÔNG BẾN HẢI (TỈNH QUẢNG TRỊ) DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI LUẬN VĂN. thuật Ngành Thủy văn học LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Nghiên cứu chế độ động lực học vùng Cửa Tùng sông Bến Hải (Tỉnh Quảng Trị) dưới tác động của các công trình thủy lợi đã đưc