Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông hồng sông thái bình

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC.08/06-10 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ DỰ BÁO LŨ CHO HỆ THỐNG SÔNG HỒNG - SÔNG THÁI BÌNH Mà SỐ KC.08.17/06-10 Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Cơ học Chủ nhiệm đề tài: PGS TS Hoàng Văn Lai 8618 Hà Nội – 2010 BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC.08/06-10 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ DỰ BÁO LŨ CHO HỆ THỐNG SÔNG HỒNG - SÔNG THÁI BÌNH Mà SỐ KC.08.17/06-10 Chủ nhiệm đề tài Cơ quan chủ trì đề tài PGS.TS Hoàng Văn Lai GS.TSKH Nguyễn Đông Anh Ban chủ nhiệm chương trình Bộ Khoa học Công nghệ GS.TS Trần Đình Hợi Đỗ Xuân Cương Hà Nội – 2010 VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CƠ HỌC CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Hà Nội, ngày 8888 tháng năm 2010 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I THÔNG TIN CHUNG Tên đề tài: Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình Mã số đề tài: KC.08.17/06-10 Thuộc Chương trình Khoa học công nghệ phục vụ phòng tránh thiên tai, bảo vệ môi trường sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên mã số KC.08/06-10 Chủ nhiệm đề tài: Họ tên: Hoàng Văn Lai Ngày, tháng, năm sinh: 25/12/1949 Nam/ Nữ: Nam Học hàm, học vị: Phó giáo sư, Tiến sỹ Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên Điện thoại: Tổ chức: 04 38326519 Nhà riêng: 04 37670689 E-mail: hvlai@imech.ac.vn Tên tổ chức công tác: Viện Cơ học Địa tổ chức: 264 Đội Cấn, Ba Đình, Hà Nội Địa nhà riêng: 79/40 số 11B, Dương Quảng Hàm, Hà Nội Tổ chức chủ trì đề tài: Tên tổ chức chủ trì đề tài: Viện Cơ học Điện thoại: 04 38325541 Fax: 04 37622039 Website: www.imech.ac.vn Địa chỉ: 264 Đội Cấn, Ba Đình, Hà Nội Họ tên thủ trưởng tổ chức: GS.TSKH Nguyễn Đông Anh Số tài khoản: 931.01.086 Kho bạc Nhà nước Ba Đình Tên quan chủ quản đề tài: Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam Báo cáo Tổng hợp Đề tài: “Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình”, mã số KC.08.17/06-10 i II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN Thời gian thực đề tài/dự án: - Theo Hợp đồng ký kết: từ tháng 12/2007 đến tháng 5/2010 - Thực tế thực hiện: từ tháng 12/2007 đến tháng 9/2010 - Được gia hạn: từ tháng 6/2010 đến tháng 9/2010 Kinh phí sử dụng kinh phí: a) Tổng số kinh phí thực hiện: 2.520 tr.đ, đó: + Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 2.520 tr.đ b) Tình hình cấp sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH: Số TT Theo kế hoạch Thời gian Kinh phí (Tháng, (Tr.đ) năm) 12/2008 1345 12/2009 790 5/2010 385 Tổng cộng Thực tế đạt Thời gian (Tháng, năm) 3/2008 6/2008 12/2008 3/2009 6/2009 12/2009 9/2010 2.520 Kinh phí (Tr.đ) 770 171 404 553 237 269 116 2.520 Ghi (Số đề nghị toán)(đ) 603.480.000 664.933.126 633.487.200 618.099.674 2.520.000.000.000 c) Kết sử dụng kinh phí theo khoản chi: Đơn vị tính: Triệu đồng Số TT Nội dung khoản chi Theo kế hoạch Tổng SNKH Trả công lao động (khoa 1840 học, phổ thông) Ng.vật liệu, lượng 220 Thiết bị, máy móc 40 Xây dựng, sửa chữa nhỏ Chi khác 420 Tổng cộng 2520 Nguồn khác Thực tế đạt Tổng SNKH 1840 1850 1850 220 40 220 40 220 40 420 2520 410 2520 410 2520 Nguồn khác Báo cáo Tổng hợp Đề tài: “Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình”, mã số KC.08.17/06-10 ii Các văn hành trình thực đề tài/dự án: (Liệt kê định, văn quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn, phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực có); văn tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh có) Số TT Số, thời gian ban hành văn Tên văn Số 17/2007/HĐ-ĐTCTKC08.17/06-10, ngày 21/12/2007 Hợp đồng Nghiên cứu khoa học phát triển công nghệ Số 103/QĐ-BKHCN, ngày 19/ 01/ 2009 Quyết định việc thay Chủ nhiệm đề tài KC08.17/06-10 Số 372/QĐ-BKHCN, ngày 19/ 3/ 2009 Quyết định việc cử đoàn công tác nước thuộc chương trình KC.08/06-10 Số 83/VPCTTĐ-THKH, ngày 26/02/ 2010 Văn việc thay đổi đơn vị phối hợp điều chỉnh mua phần mềm đề tài KC.08.17/06-10 Số 599/QĐ-BKHCN, ngày 20/ 4/ 2010 Quyết định việc cử bổ sung đoàn công tác nước năm 2010 đề tài KC.08.17/06-10 Số 173/VPCTTĐ-THKH, Văn việc điều chỉnh thời gian ngày 06/4/ 2010 thực Đề tài KC.08.17/06-10 Ghi Báo cáo Tổng hợp Đề tài: “Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình”, mã số KC.08.17/06-10 iii Tổ chức phối hợp thực đề tài, dự án: Số TT Tên tổ chức tham gia thực Trung Trung tâm Dự tâm Dự báo Khí báo tượng Khí Thuỷ tượng văn Thuỷ Trung văn ương Trung ương Tên tổ chức đăng ký theo Thuyết minh Trung tâm Công nghệ Phần mềm Thuỷ lợi Trung tâm Công nghệ Phần mềm Thuỷ lợi Trung tâm Thông tin, Dữ liệu Biển Hải đảo Nội dung tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt Xây dựng công nghệ dự báo lũ đại theo yếu cầu nghiệp vụ dự báo Thử nghiệm đưa công nghệ dự báo lũ lụt xây dựng vào dự báo tác nghiệp cho mùa lũ 2008-2009 Báo cáo chuyên đề số 3: - Xây dựng kịch chế độ điều tiết hồ chứa thượng nguồn - Nghiên cứu ứng dụng mô hình số trị dự báo định lượng mưa - Nghiên cứu ứng dụng phương pháp lọc Kalman - Báo cáo chuyên đề số 5: - Tìm hiểu phương pháp xây dựng giao diện nhập số liệu số phần mềm nước sử dụng phổ biến Việt Nam (Mike11 HD, MikeNAM, HEC-RAS, HEC-HMS) - Nâng cao tiện ích phần mềm: thuỷ văn Marine, thuỷ lực 1D, thuỷ lực 2D Nâng cao tiện ích phần mềm xây dựng sở kết nối với công nghệ đại nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho người khai thác người định, cho việc chuyển giao công nghệ Báo cáo Tổng hợp Đề tài: “Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình”, mã số KC.08.17/06-10 iv Ghi chú* Cục Quản lý Đê điều Phòng chống Lụt bão Báo cáo chuyên đề 4.3: Phân tích đánh giá trạng thái kỹ thuật hệ thống kiểm soát lũ lụt sông Hồng - sông Thái Bình - Các giải pháp phòng chống lũ đồng Sông Hồng - Đánh giá chung hiệu công trình thủy điện - Trường Trường Nghiên cứu áp dụng Báo cáo chuyên đề 2.2: Đại học Đại học phương pháp đồng Nghiên cứu áp dụng Công Công hoá số liệu việc phương pháp đồng nghệ nghệ xây dựng chương trình hoá số liệu xác định thông số - Tổng quan phương pháp đồng hoá số dòng chẩy chiều hai chiều nhằm liệu nâng cao độ xác - Các thuật toán tối ưu khả mô - Kết nối mô đun đồng dự báo mô hình hóa số liệu với mô hình thủy lực 1D - Cục Quản lý Đê điều Phòng chống Lụt bão Xây dựng thử nghiêm sử dụng hệ thống hỗ trợ định đánh giá hiệu số phương án điều hành hệ thống kiểm soát lũ lụt bối cảnh phát triển kinh tế xã hội Báo cáo Tổng hợp Đề tài: “Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình”, mã số KC.08.17/06-10 v Cá nhân tham gia thực đề tài, dự án: (Người tham gia thực đề tài thuộc tổ chức chủ trì quan phối hợp, không 10 người kể chủ nhiệm) Tên cá nhân đăng ký theo Thuyết minh Nguyễn Văn Điệp Nguyễn Văn Điệp Hoàng Văn Lai Hoàng Văn Lai Phó CN đề tài Chủ trì Nội dung Tham gia Nội dung 4, Hà Ngọc Hiến Hà Ngọc Hiến Ngô Huy Cẩn Trần Thu Hà Ngô Cẩn Trần Hà Nguyễn Lan Châu Nguyễn Lan Châu Nguyễn Văn Hạnh Nguyễn Văn Hạnh Nguyễn Hữu Phúc Nguyễn Thế Lương Đặng Thế Ba Đặng Ba 10 Nguyễn Kim Đan Nguyễn Kim Đan Thư ký Đồng chủ trì Nội dung Tham gia Nội dung 1, Tham gia Nội dung Chủ trì Nội dung Tham gia Nội dung Chủ trì Nội dung Tham gia Nội dung 1, Chủ trì Nội dung Tham gia Nội dung 1, 2, Đồng chủ trì Nội dung Tham gia Nội dung Đồng chủ trì Nội dung Tham gia Nội dung Tham gia Nội dung 2, Số TT Tên cá nhân tham gia thực Huy Thu Thế Nội dung tham gia Sản phẩm chủ yếu đạt Chủ nhiệm đề tài Xây dựng bảo vệ Thuyết minh đề tài Chủ nhiệm đề tài (đến tháng 1/2009) Chỉnh sửa báo cáo tóm tắt báo cáo tổng hợp P Chủ nhiệm đề tài Chủ nhiệm đề tài (từ tháng 2/2009) Chủ trì Nội dung Chuẩn bị báo cáo Thư ký Chủ trì Nội dung Tham gia Nội dung 1, Chuẩn bị báo cáo Tham gia Nội dung Chỉnh sửa báo cáo tổng hợp Chủ trì Nội dung Tham gia Nội dung Chủ trì Nội dung Tham gia Nội dung 1, Chủ trì Nội dung Tham gia Nội dung 1, 2, Tham gia Nội dung Đồng chủ trì Nội dung Tham gia Nội dung 2, Báo cáo Tổng hợp Đề tài: “Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình”, mã số KC.08.17/06-10 vi Ghi chú* Tình hình hợp tác quốc tế: Số TT Theo kế hoạch Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) Tham dự Hội nghị Quốc tế trao đổi hợp tác; năm 2009; 160 tr vnđ; Pháp Malta; 01 đoàn; 07 ngày; 04 người Tham dự Hội nghị Quốc tế trao đổi hợp tác; năm 2009; 88trvnđ; Pháp Malta; 01 đoàn; 10 ngày; 01 người Trao đổi hợp tác khoa học hoàn thành báo quốc tế; năm 2010; 60tr vnđ; Pháp; 01 đoàn; 14 ngày; 01 người Ghi chú* Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: Số TT Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm ) - Hội thảo Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm ) Hội thảo chuyên đề chuyên gia nước (3 buổi*15 người *2 triệu) (LeDimet – Pháp) trình bày (5 ngày:24-28/3/2008), với kinh phí 11 triệu đồng Viện Cơ học Hội thảo chuyên đề chuyên gia nước - Hội thảo (2 buổi*15 người *2 triệu) trình bày (Ryoichi FUKAGAWA, Nhật Bản) (3 ngày: 1719/5/2010), với kinh phí triệu đồng Viện Cơ học Semina nội 24 Semina nhóm chuyên đề (20 buổi *10 người* triệu) thời gian năm với kinh phí 31,1 triệu đồng Viện Cơ học Ghi chú* Báo cáo Tổng hợp Đề tài: “Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình”, mã số KC.08.17/06-10 vii Tóm tắt nội dung, công việc chủ yếu: (Nêu mục 15 thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát nước nước ngoài) Số TT Thời gian (Bắt đầu, Các nội dung, công việc Người, kết thúc) chủ yếu quan Theo kế Thực tế (Các mốc đánh giá chủ yếu) thực hoạch đạt Nội dung 1: Hoàn thiện phát 2007 - 2007 - Trần Thu Hà, triển mô hình thuỷ văn nhằm 2010 2010 Viện Cơ học nâng cao độ xác thời gian dự báo phục vụ kịp thời công tác điều hành hệ thống kiểm soát lũ tương lai gần Nội dung 2: Hoàn thiện phát 2007 - 2007 - Hoàng Văn Lai triển mô hình thuỷ lực nhằm 2010 2010 Viện Cơ học; nâng cao độ xác thời gian Đặng Thế Ba dự báo phục vụ kịp thời công tác Trường ĐHCN điều hành hệ thống kiểm soát lũ tương lai gần Nội dung 3: Xây dựng công nghệ 2007 - 2007 - Nguyễn Lan Châu dự báo lũ đại theo yếu 2010 2010 Trung tâm Dự báo cầu nghiệp vụ dự báo Thử KTTV Trung ương nghiệm đưa công nghệ dự báo lũ lụt xây dựng vào dự báo tác nghiệp cho mùa lũ 2008-2009 Nội dung 4: Xây dựng thử 2007 - 2007 – Hà Ngọc Hiến nghiêm sử dụng hệ thống hỗ trợ 2010 2010 Viện Công nghệ định đánh giá hiệu Môi trường; số phương án điều hành hệ thống Nguyễn Thế kiểm soát lũ lụt bối cảnh Lương; Tăng Quốc phát triển kinh tế xã hội Chính - Cục Quản lý Đê điều Phòng chống lụt bão; Nội dung 5: Nâng cao tiện ích 2007 - 2007 - Nguyễn Văn Hạnh phần mềm xây dựng 2010 2010 Trung tâm Phần sở kết nối với công nghệ mềm Thủy lợi đại nhằm tạo điều kiện thuận Trung tâm Thông lợi cho người sử dụng tin, Dữ liệu Biển người định Hải đảo Báo cáo Tổng hợp Đề tài: “Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình”, mã số KC.08.17/06-10 viii 2.5.1 Nội dung HTHTRQĐ phòng chống lũ Quá trình quản lý cố lũ bao gồm bước sau : (i) Phát hiện: trình phát gồm số liệu quan trắc khí tượng thủy văn (mưa, mực nước, dòng chảy) nguồn gốc lũ lụt (ii) Dự báo: dự báo lũ gồm kết tính toán điều kiện lũ tới hệ thống sông (thường độ cao mực nước lũ) Dự báo lũ đòi hỏi hiểu biết điều kiện khí tượng thủy văn Dự báo lũ thực cách sử dụng mô hình thủy văn thủy lực (iii) Cảnh báo: cảnh báo lũ khác với dự báo, đưa lũ xảy xảy Cảnh báo lũ thường thông báo tới chủ công trình với nhiều mục đích khác : - Thông báo tới dân chúng thời gian vị trí lũ để dân chúng có thời gian chuẩn bị phòng chống - Chuẩn bị cho đội ngũ cứu trợ trạng thái sẵn sàng - Trong trường hợp đặc biệt cần đưa cảnh báo để chuẩn bị di dân khẩn cấp (iv) Ứng phó: ứng phó với cố lũ bao gồm hoạt động phương diện khác Nó bao gồm kế hoạch sẵn có (ví dụ cung cấp bao cát đến nơi bị tràn đê, vỡ đê ) Tuy nhiên, thông thường cần ứng biến để phù hợp với tình cụ thể Sơ tán dân việc cần làm có cố lũ để giảm thiểu thiệt hại lũ gây Khi cố lũ dự báo, quan khác cần đưa định quản lý lũ Một định khó có cần phải di dân hay không, điều ảnh hưởng lớn đến dân chúng định tốn 18 Trong trường hợp cụ thể vấn đề quản lý sơ tán dân, HTHTRQĐ cần có thông tin sau : - Kiểu dạng ngập lụt đặc trưng ngập lụt (ví dụ độ sâu, vận tốc dòng chảy, thời gian bắt đầu xảy cố thời gian ngập lụt), với điều kiện biên khác nhau, khả phát triển vết vỡ - Vị trí, số lượng tính chất tổn thương người dân, sở thương mại, dân cư có nguy ngập lụt - Đường sơ tán tối ưu phụ thuộc vào sở hạ tầng sẵn có thời gian đủ để chuyển tới chỗ an toàn (khu đất cao tòa nhà không bị ngập lụt) - Độ tổn thất khu vực nhà cửa người - Thông tin ưu tiên khác sở cần sơ tán - Phối hợp phận cứu hộ tối ưu đường cứu hộ để thời gian thực nhanh Khi người định nhận cảnh báo, họ cần phải sử dụng HTHTRQĐ để tìm khu dân cư cần sơ tán theo đường Câu hỏi cần trả lời vòng vài phút HTHTRQĐ phòng chống lũ phần mềm máy tính nhanh chóng đưa thông tin phục vụ bước quản lý cố lũ mô tả 2.5.2 Xây dựng hệ thống hỗ trợ định cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình Hệ thống hỗ trợ định cho hệ thống sông Hồng – sông Thái Bình gồm mô đun chính: (1) mô đun quản lý sở mô hình; (2) mô đun vận hành hệ thống hồ chứa theo thời gian thực; (3) mô đun hiển thị kết 19 Mô đun quản lý sở mô hình liên kết mô hình thành phần hỗ trợ định như: mô hình thủy văn, mô hình thủy lực, mô hình vận hành công trình hệ thống sông, mô đun đánh giá thiệt hại kinh tế - xã hội vùng ngập lụt mô đun hiển thị kết Thiệt hại kinh tế - xã hội vùng ngập lụt đồng Bắc Bộ đánh giá thông qua tiêu chuẩn trình bày phụ lục kèm Quyết định 92/2007/QĐ-TTg “Phê duyệt Quy hoạch phòng, chống lũ hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình ”do Thủ tướng Chính phủ ban hành ngày 21 tháng năm 2007 Theo định 92/2007/QĐ-TTg, toàn vùng hạ du sông Hồng sông Thái Bình phân chia thành 38 vùng tuyến đê bảo vệ Tại vùng này, tiêu kinh tế - xã hội, tỷ lệ thiệt hại theo mức độ ngập lụt đưa theo kịch phát triển kinh tế từ 2005 đến 2020 Mô hình kinh tế xã hội cho phép tham chiếu kết tính toán ngập lụt chương trình IMECH_1D đến tiêu chuẩn từ tính toán giá trị thiệt hại ô chứa (trong 278 ô chứa) mô hình tùy theo giai đoạn phát triển kinh tế Các giá trị thiệt hại hiển thị cách trực quan đồ khu vực nghiên cứu Với kịch lũ 300 năm dạng 1996, xem xét thêm kịch vỡ đê ô chứa 210 vào khu vực Bắc Hưng Hải Quá trình ngập lụt ô chứa 259 thuộc khu vực Đoan Hùng ô chứa 210 trình bày hình Độ sâu ngập nước ô chứa 210 đạt giá trị cao 3.0 m Thời gian bắt đầu tràn đến đạt độ sâu lớn khoảng 100h Tuy nhiên tốc độ ngập lụt nhanh vỡ đê, vòng 10 độ sâu ngập lụt ô lên đến 2.0 m Thiệt hại tài sản cố định vùng trình bày đồ (hình 9) 20 Quá trình ngập lụt ô 259 3.5 Độ sâu ngập (m) 2.5 o259 o210_vode 1.5 0.5 0 100 200 300 400 500 600 Thời gian (giờ) Hình Quá trình ngập lụt ô 259 ô chịu ảnh hưởng trực tiếp vỡ đê (ô 210) 2.6 Nâng cao tiện ích phần mềm Phụ trách chuyên đề: PGS TS Nguyễn Văn Hạnh Cơ quan công tác: Trung tâm Thông tin, Dữ liệu Biển Hải đảo, Bộ Tài nguyên Môi trường Trước đây, phần mềm tính toán thủy lực thường thiết kế theo hướng nghiên cứu khoa học Điều thể khía cạnh chương trình đơn giản, nhỏ gọn Đồng thời phục vụ tính toán thực tế tác giả sử dụng Tuy nhiên, kỹ thuật tin học phát triển mạnh phần cứng lẫn phần mềm nhu cầu thương mại hóa phát sinh đòi hỏi phần mềm phải phổ biến cho nhiều đối tượng người dùng khác Do nay, hầu hết sản phẩm phần mềm tính toán thủy lực việc nâng cao khả tính toán, tập trung vào phát triển giao diện người dùng nhằm mục đích tạo thuận lợi cho người sử dụng phần mềm cách dễ dàng 21 Hình Bản đồ thiệt hại tài sản cố định Các phần mềm đề tài KC.08.17/06-10 phát triển hoàn thiện từ phần mềm đề tài KC.08.13 Cùng với việc hoàn thiện sở khoa học thuật toán, xây dựng giao diện thuận lợi cho người sử dụng phần mềm công việc đề tài KC.08.17/06-10 quan tâm Giao diện phần mềm thiết kế lại đồ họa Việc nhập thông tin đầu vào phần mềm thực theo kiều phần mềm phổ biến Nhiều kết tính toán hiển thị đồ họa CÁC SẢN PHẨM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 3.1 Các sản phẩm khoa học công nghệ dạng kết I II 3.1.1 Công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình Số lượng: hoàn thành 01 công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng – sông Thái Bình Chất lượng: − Sử dụng phương pháp để hoàn thiện công nghệ dự báo lũ như: mô hình thủy văn phân bố, phương pháp sai phân Gordunov với kỹ thuật HLL, lọc Kalman, đồng hóa số liệu, tính toán song song… − Mã nguồn phần mềm cải tiến thuận lợi cho việc kết nối sử dụng − Bổ sung số liệu tử năm 2006 vào sở liệu − Giao diện cải tiến thuận lợi cho người sử dụng − Công nghệ dự báo phù hợp tiêu chuẩn quy định Quy phạm Dự báo lũ 23 3.1.2 Hệ thống hỗ trợ định phục vụ phòng chống lũ lụt hệ thống sông Hồng sông Thái Bình Số lượng: hoàn thành 01 hệ thống hỗ trợ định phục vụ phòng chống lũ lụt hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình Chất lượng: − Các mô hình kết nối thành phần mềm thống − Giao diện hoàn thiện thuận lợi cho người sử dụng − Sau phát triển hoàn thiện, mô hình kiểm định lại qua toán mẫu qua số liệu thực tế hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình đảm bảo độ tin cậy cao 3.2 Các sản phẩm khoa học công nghệ dạng kết III IV 3.2.1 Các báo hoàn thành Đề tài hoàn thành 25 báo Cụ thể là: 02 báo đăng tạp chí nước, 05 báo đăng tạp chí nước, 13 báo cáo đăng tuyển tập công trình hội nghị khoa học 05 báo cáo hoàn thành gửi đến Ban biên tập 3.2.2 Kết đào tạo − Đào tạo thạc sỹ: Đề tài tham gia đào tạo 05 học viên cao học, 02 thạc sỹ bảo vệ thành công luận văn, 03 học viên viết luận văn − Đào tạo tiến sỹ: Đề tài tham gia đào tạo 03 nghiên cứu sinh 24 3.2.3 Các phần mềm − Bộ phần mềm thủy văn, thủy lực phục vụ dự báo kiểm soát lũ lụt hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình − Bộ phần mềm điều hành tối ưu hồ chứa công cụ để xây dựng hệ thống hỗ trợ định phục vụ phòng chống lũ lụt hệ thống sông Hồng sông Thái Bình BÁO CÁO CHUYỂN GIAO QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHO CÁC CƠ QUAN SỬ DỤNG − Các phần mềm mô tả chi tiết (cả thuật toán mã nguồn) Phần mềm biên dịch có đầy đủ hướng dẫn sử dụng − Cơ sở liệu bổ sung số liệu − Đánh giá bước đầu quan sử dụng đạt yêu cầu đề thuyết minh đề tài 4.1 Kết thử nghiệm đánh giá sử dụng công nghệ Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương: Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương thử nghiệm mô hình thủy văn, thủy lực đề tài năm 2008 2009 tất lưu vực sông Báo cáo đánh giá đầy đủ khách quan Trung tâm trình bày báo cáo chuyên đề số Thí dụ: Về mô hình thủy văn MARINE: Mô hình MARINE mô hình thủy văn thông số phân bố đưa vào dự báo tác nghiệp thử nghiệm từ năm 2006 cho lưu vực sông Đà Qua năm thử nghiệm, mô hình có kết tương đối tốt tiếp tục ứng dụng thử nghiệm cho năm 25 Bảng Kết dự báo trình lũ đến hồ Hòa Bình mô hình MARINE mùa lũ năm 2009 Vị trí P% ngày P% ngày Hoà Bình 82 70 Tạ Bú 76 75 Về mô hình thủy lực IMECH_1D: Kết dự báo mô hình IMECH1D tương đối cao vị trí Hà Nội, vị trí Phả Lại thấp 4.2 Đánh giá sử dụng công nghệ Văn phòng Ban đạo Phòng chống lụt bão Trung ương Công nghệ áp dụng để: Tính toán phương án tư vấn điều hành hồ chứa thủy điện Hoà Bình, Tuyên Quang, Thác Bà phòng chống lũ năm 2008, 2009 2010 cho Văn phòng Ban đạo qua hợp đồng với Cục Quản lý đê điều Phòng chống lụt bão Bảng Đánh giá chất lượng mô hình dự báo trình lũ sông Hồng-Thái Bình năm 2009 Hà Nội Thời gian (giờ) 24 36 48 Mức độ xác theo t 97.0% 78.0% 76.0% Mức độ xác 83.6% 26 4.3 Tham gia xây dựng Quy trình vận hành liên hồ chứa Sơn La, Hòa Bình, Tuyên Quang Thác Bà năm 2010 Mùa lũ năm 2010 đập Sơn La trình xây dựng hồ Sơn La chưa có khả điều tiết lũ theo thiết kế Tuy vậy, hồ Sơn La có khả tích nước Để nâng cao khả phát điện cho hồ Hòa Bình chuẩn bị tích nước để phát điện tổ máy số hồ Sơn La, Công ty Cổ phần tư vấn dựng điên giao nhiệm vụ xây dựng Quy trình vận hành liên hồ chứa Sơn La, Hòa Binh, Tuyên Quang Thác Bà năm 2010 Theo yêu cầu Công ty, đề tài KC.08.17/06/10 tham gia: − Tính toán xác định mực nước trước lũ hồ Sơn La Hòa Bình cho thời kỳ lũ sớm, lũ vụ lũ muộn − Tính toán cắt lũ xảy năm 1969, 1971, 1996 2001 hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình điều kiện mực nước trước lũ hồ Sơn La Hòa Bình để kiểm tra khả điều tiết lũ lớn liên hồ chứa Các kết tính toán Đề tài KC.08.17/06-10 Công ty Cổ phần Tư vấn xây dựng điện sử dụng Báo cáo thuyết minh xây dựng quy trình để trình Thủ tướng Chính phủ Quy trình Thủ tướng Chính phủ phê duyệt (số 848/QĐ-TTg, ngày 11/6/2010) 4.4 Tính toán phương án phục vụ xây dựng Quy trình vận hành liên hồ chứa Sơn La, Hòa Bình, Tuyên Quang Thác Bà mùa lũ hàng năm Theo yêu cầu Cục Quản lý Tài nguyên Nước, Bộ Tài nguyên Môi trường, đề tài KC.08.17/06-10 tính toán phương án sau Quy trình 27 vận hành liên hồ chứa Sơn La, Hòa Bình, Tuyên Quang Thác Bà mùa lũ hàng năm: − Cắt lũ thiết kế cho hạ du dạng lũ: 1996,1971,1969, tần suất: 300 - 500 năm − Cắt lũ thường xuyên (liệt tính toán 47năm) − Tính toán phân lũ 500 năm qua sông Đáy − Cắt lũ thiết kế công trình cho hồ Quy trình Thủ tướng Chính phủ ban hành (số 198/QĐ-TTg, ngày 10/2/2011) KẾT LUẬN Lũ lụt hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình loại thiên tai nguy hiểm Kiểm soát lũ lụt vấn đề thời sự, quan tâm nhiều đề tài dự án Sau thực thành công đề tài “Nghiên cứu sở khoa học cho giải pháp tổng thể dự báo phòng tránh lũ lụt đồng sông Hồng”, mã số KC.08-13 giai đoạn 2001-2004, Tập thể khoa học Nghiên cứu lũ lụt Viện Cơ học giao tiếp tục thực đề tài “Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình“, mã số KC.08.17/06-10 để phát triển kết đề tài KC.08-13 Để thực đề tài KC.08.17/06-10, cố gắng cập nhật thông tin mới, liên quan đến kiểm soát lũ lụt hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình: 1) Các giải pháp phòng chống lũ Quyết định số 92/2007/QĐ-TTg phê duyệt Quy hoạch phòng, chống lũ hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình 2) Các hồ chứa Tuyên Quang (2006), Sơn La (2010) 28 xây dựng phục vụ kiểm soát lũ phát điện 3) Không sử dụng khu phân lũ, chậm lũ (Quyết định số 528/TTg-KTN Thủ tướng Chính phủ ký ngày 31 tháng năm 2010) 4) Ảnh hưởng điều tiết hồ chứa thượng nguồn hệ thống sông Hồng lãnh thổ Trung Quốc Đề tài hoàn thành nội dung khoa học công nghệ đăng ký thuyết minh đề tài − Nội dung 1: Hoàn thiện phát triển mô hình thuỷ văn Hai mô hình thủy văn sử dụng tính toán kiểm tra, dự báo vào mùa lũ 20082010 Kết so sánh với thực đo tương đối tốt, sử dụng hai công cụ tính toán dự báo lũ hệ thống sông Hồng – sông Thái Bình Tuy vậy, để chất lượng tính toán ngày tốt hơn, công cụ toán học cần sử dụng phát triển hoàn thiện mô hình, tham số cần thường xuyên kiểm tra cập nhật qua tùng mùa lũ cho phù hợp với điều kiện thay đổi tự nhiên lưu vực sông − Nội dung 2: Hoàn thiện phát triển mô hình thuỷ lực Năm mô đun tính toán thủy lực chiều là: sóng động lực học (SDLH), sóng khuếch tán (SKT), Muskingum-Cunge (MUSC), sóng động học (SDH) sóng động lực học với kỹ thuật HLL (HLL) hoàn thiện Các mô đun lựa chọn để chạy độc lập kết nối với cách thuận lợi cho toán cụ thể Mô hình chiều cho kết tính toán mực nước trường vận tốc chi tiết, hoàn thiện, thời gian tính toán mô hình chiều lâu Tính toán song song giải pháp cần sử dụng Phương pháp song song hóa phù hợp phương pháp chia nhỏ miền tính Để xây dựng chương trình tính toán dự báo dòng chảy có ứng dụng đồng hoá số liệu lý thuyết công cụ phụ trợ phương pháp dò tìm tối ưu, đạo hàm tự 29 động… nghiên cứu Các toán kiểm tra thử nghiệm cho mô hình thực − Nội dung 3: Xây dựng công nghệ dự báo lũ đại theo yêu cầu nghiệp vụ dự báo Công nghệ cần đánh giá công nghệ dự báo mưa Tuy công việc phức tạp, gặp nhiều khó khăn để áp dụng vào thực tế dự báo lũ, cán tham gia thực đề tài có đánh giá chi tiết mô hình dự báo mưa đại, Trung tâm Dự báo Khí tượng Thuỷ văn Trung ương sử dụng HRM, ETA, BOLAM Các mô hình dự báo mưa đại áp dụng để cung cấp số liệu đầu vào để kéo dài thời gian dự báo mô hình thủy văn Thời gian truyền lũ lưu vực sông nghiên cứu tương đối chi tiết để kéo dài thời gian dự báo lũ Lọc Kalman công cụ hữu hiệu để nâng cao độ xác kết dự báo Các kỹ thuật áp dụng lọc Kalman đánh giá kết áp dụng mùa lũ gần xem xét đầy đủ − Nội dung 4: Xây dựng thử nghiệm sử dụng hệ thống hỗ trợ định Hệ thống hỗ trợ định phòng chống lũ cho hệ thống sông Hồng – sông Thái Bình xây dựng thử nghiệm áp dụng vào thực tế Hệ thống hỗ trợ định bao gồm mô đun chính: mô đun quản lý sở mô hình; mô đun vận hành tối ưu hệ thống hồ chứa mô đun hiển thị kết Kết áp dụng đưa trình diễn biến ngập lụt theo thời gian, đánh giá thiệt hại kinh tế ngập lụt đồ theo trình ngập lụt Chương trình sử dụng để quy hoạch phòng chống lũ lụt lưu vực sông, nghiên cứu trận lũ thực tế để đưa kế hoạch phòng chống lũ lụt hợp lý 30 − Nội dung 5: Nâng cao tiện ích phần mềm Giao diện phần mềm xây dựng Hệ thống hiển thị đồ vẽ đồ thị xây dựng từ mã nguồn nhằm tránh rắc rối quyền chuyển giao phần mềm Đề tài xây dựng công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng – sông Thái Bình hệ thống hỗ trợ định phục vụ phòng chống lũ lụt Các công nghệ áp dụng thử nghiệm đánh giá trình độ công nghệ ™ Đề tài tự đánh giá thực kết bật Cụ thể là: - Tính toán phương án tư vấn điều hành hồ chứa thủy điện Hoà Bình, Tuyên Quang, Thác Bà phòng chống lũ năm 2008, 2009 2010 cho Văn phòng Ban đạo phòng chống lụt bão Trung ương - Tham gia xây dựng Quy trình vận hành liên hồ chứa Sơn La, Hòa Bình, Tuyên Quang Thác Bà năm 2010 - Tính toán phương án phục vụ xây dựng Quy trình vận hành liên hồ chứa Sơn La, Hòa Bình, Tuyên Quang Thác Bà mùa lũ hàng năm Trên tóm tắt kết đề tài KC.08.17/06-10 Các kết cho phép tập thể cán thực đưa trước Hội đồng nghiệm thu cấp để xem xét đánh giá Tuy nhiên, tập thể cán tham gia thực đề tài tự nhận thấy số mục nội dung đăng ký, đề tài chưa giải trọn vẹn Việc thay đổi chủ nhiệm đề tài thay đổi quan công tác số cán chủ trì đề tài nhánh tạo khó khăn chủ quan cho việc tổ chức thực đề tài Rất mong nhận góp ý chuyên gia Đề tài cố gắng khắc phục sửa chữa theo ý kiến góp ý khả 31 Trong trình thực hiện, đề tài nhận giúp đỡ, quan tâm cộng tác nhiều quan quản ly, nghiên cứu triển khai Nhân dịp này, thay mặt tập thể cán tham gia thực đề tài, xin chân thành cảm ơn Bộ Khoa học Công nghệ, Văn phòng chương trình trọng điểm cấp Nhà nước, Chương trình “Khoa học công nghệ phục vụ phòng tránh thiên tai, bảo vệ môi trường sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên”, mã số KC.08/06-10 giao nhiệm vụ; Viện Cơ học thuộc Viện Khoa hoc Công nghệ Việt nam - quan chủ trì đề tài tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực đề tài Xin chân thành cảm ơn cán quan với Viện Cơ học tham gia thực đề tài, là: Trung tâm Dự báo Khí tượng Thuỷ văn Trung ương thuộc Bộ Tài nguyên Môi trường; Cục Quản lí Đê diều Phòng chống Lụt bão thuộc Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn; Khoa Cơ học kỹ thuật Tự động hóa thuộc Trường Đại học Công nghệ; Trung tâm thông tin, liệu Biển Hải đảo thuộc Bộ Tài nguyên Môi trường Xin chân thành cảm ơn GS Nguyễn Kim Đan thuộc Phòng Thủy lực Saint-Venant (EDF, Cộng hòa Pháp) hợp tác giúp đỡ đề tài KIẾN NGHỊ Đề nghị Văn phòng chương trình trọng điểm cấp Nhà nước, Chương trình “Khoa học công nghệ phục vụ phòng tránh thiên tai, bảo vệ môi trường sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên” giới thiệu kết đề tài để chuyển giao hợp tác triển khai ứng dụng quan liên quan đến quản lý lũ lụt hệ thống sông Hồng-sông Thái Bình nói riêng, hệ thống sông nước ta nói chung 32 [...]... hạn lũ lụt và cơ sở khoa học cho các giải pháp tổng thể phòng chống lũ lụt và kế hoạch cứu hộ trong trường hợp khẩn cấp ở đồng bằng sông Hồng - sông Thái bình Trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ trên, đề tài KC.08-13 đã xây dựng một công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình Công nghệ bao Báo cáo Tổng hợp Đề tài: Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình ,... sở khoa học cho các giải pháp tổng thể Báo cáo Tổng hợp Đề tài: Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình , mã số KC.08.17/06-10 2 dự báo phòng tránh lũ lụt ở đồng bằng sông Hồng đã được thực hiện trong giai đoạn 2000 - 2005 Mục tiêu của đề tài KC.08.17/06-10 trong giai đoạn 2006 - 2010 là: - Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình nhằm nâng... khoa học và phát triển công nghệ của đề tài KC.08.17/06-10 250 CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 252 A Các sản phẩm khoa học và công nghệ dạng kết quả I và II .252 A.1 Công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình 252 A.2 Hệ thống hỗ trợ ra quyết định phục vụ phòng chống lũ lụt trên hệ thống sông Hồng sông Thái Bình 252 B Các sản phẩm khoa học và công nghệ dạng kết quả III và... TANK+MuskingumCunge (Trung tâm Dự báo KTTV Trung ương) năm 2008 và 2009 160 Bảng 3.31 Đánh giá chất lượng mô hình dự báo quá trình lũ sông Thái Bình .161 Bảng 3.32 Đánh giá chất lượng mô hình dự báo đỉnh lũ trên sông Thái Bình .161 Báo cáo Tổng hợp Đề tài: Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình , mã số KC.08.17/06-10 xxi Bảng 3.33 Kết quả dự báo lưu lượng theo mô... các kết quả khoa học và công nghệ của đề tài theo 5 nội dung đã đăng ký trong Thuyết minh đề tài Phần phụ lục bao gồm các mục liên quan đến đề tài như: - 2 đĩa CD lưu trữ các công nghệ mà đề tài đã xây dựng (Công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng sông Thái Bình và Hệ thống hỗ trợ ra quyết định phục vụ phòng chống lũ lụt trên hệ thống sông Hồng sông Thái Bình) - Các bài báo khoa học và các kết quả... và xây dựng chương trình liên kết với phần mềm dự báo lưu lượng đến hồ Hòa Bình và hồ Tuyên Quang 171 3.5 Quy trình dự báo lũ và hướng dẫn sử dụng 179 3.5.1 Xây dựng quy trình dự báo lũ thượng nguồn sông Đà 179 3.5.2 Xây dựng quy trình dự báo lũ thượng nguồn sông Thao 181 3.5.3 Xây dựng quy trình dự báo lũ thượng nguồn sông Lô 181 3.5.4 Xây dựng quy trình công nghệ dự báo lũ hạ... cứu phục vụ công tác phòng chống lụt bão trên sông Hồng – Sông Thái Báo cáo Tổng hợp Đề tài: Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình , mã số KC.08.17/06-10 xiii III Lần 2 5/8/2009 Lần 3 30/8/2010 Bình Khối lượng và tiến độ đã hoàn thành theo đúng hợp đồng Hoàn thành 39 báo cáo chuyên đề Khối lượng và tiến độ đã hoàn thành theo đúng hợp đồng Hoàn thành 31 báo cáo chuyên... DỰNG CÔNG NGHỆ DỰ BÁO LŨ HIỆN ĐẠI THEO CÁC YÊU CẦU CỦA NGHIỆP VỤ DỰ BÁO .135 3.1 Nghiên cứu tính toán thời gian truyền lũ trên các đoạn sông thuộc hệ thống sông Hồng – Thái Bình nhằm xác định thời gian dự kiến của dự báo lũ .135 3.1.1 Phương pháp xác định thời gian truyền lũ được ứng dụng 135 3.1.2 Xác định thời gian truyền lũ trên các đoạn sông thuộc hệ thống sông Hồng – Thái Bình. .. cao trong kiểm soát lũ lụt trên một lưu vực quan trọng như đồng bằng sông Hồng sông Thái Bình, công nghệ dự báo lũ này cần được hoàn thiện Trọng tâm của việc hoàn thiện là: Nâng cao chất lượng dự báo (tăng thêm thời gian dự báo và độ chính xác của kết quả dự báo) , bổ sung các nhân tố mới về kiểm soát lũ lụt (hồ chứa mới, công trình kiểm soát lũ lụt mới, ), xây dựng công cụ hỗ trợ cho người sử dụng và... đánh giá ảnh hưởng của lũ lụt và tài liệu hướng dẫn sử dụng công nghệ Các mô hình thuỷ văn, thuỷ lực của đề tài KC.08-13 được xây dựng thành một hệ thống thống nhất theo sơ đồ sau: Công nghệ dự báo lũ của đề tài KC.08-13 đã được áp dụng cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình trong các mùa lũ từ năm 2002 đến năm 2004 và đã thu được một số kết quả tốt, thí dụ như: kết quả dự báo lũ 24 giờ, kết quả tính ... lưu trữ công nghệ mà đề tài xây dựng (Công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng sông Thái Bình Hệ thống hỗ trợ định phục vụ phòng chống lũ lụt hệ thống sông Hồng sông Thái Bình) - Các báo khoa... đồng sông Hồng - sông Thái bình Trong trình thực nhiệm vụ trên, đề tài KC.08-13 xây dựng công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình Công nghệ bao Báo cáo Tổng hợp Đề tài: Hoàn thiện. .. lưu sông Thái Bình hoàn toàn bị lũ sông Hồng khống chế; lũ thượng nguồn cao hạn chế tiêu thoát lũ sông Hồng Báo cáo Tổng hợp Đề tài: Hoàn thiện công nghệ dự báo lũ cho hệ thống sông Hồng - sông