Ứng dụng mô hình toán đánh giá bồi lắng hồ chứa tuyên quang

B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NGă B NÔNG NGHI P VÀ PTNN IăH CăTHU ăL I L UăTH ăH NGăLINH NGăD NGăMỌăHỊNHăTOÁNă ÁNHăGIÁăB IăL NG H ăCH AăTUYểNăQUANG LU NăV NăTH CăS HƠ N i ậ 2014 B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR B NÔNG NGHI P VÀ PTNT NGă IăH CăTHU ăL I L UăTH ăH NGăLINH NGăD NGăMỌăHỊNHăTOÁNă ÁNHăGIÁăB IăL NG H ăCH AăTUYểNăQUANG ChuyênăngƠnh:ăTh yăv năh c Mưăs : 604490 LU NăV NăTH CăS Ng iăh ngăd n khoaăh c: PGS TS Hoàng MinhăTuy n PGS TS Ngô Lê Long HƠ N i ậ 2014 L IăC Mă N Sau m t th i gian nghiên c u, h c viên hoàn thành lu n v n th c s “ ng d ng mô hình toán đánh giá b i l ng h ch a Tuyên Quang” ây m t đ tài ph c t p khó kh n vi c thu th p, phân tích thông tin s li u Vì v y, trình th c hi n đ hoàn thành lu n v n, s c g ng c a b n thân có s giúp đ nhi t tình c a quý th y cô, s đ ng viên c a gia đình, b n bè đ ng nghi p Tr c h t tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c trân tr ng t i PGS TS Hoàng Minh Tuy n, PGS TS Ngô Lê Long, hai th y ch b o, h ng d n giúp đ tác gi r t t n tình su t th i gian th c hi n hoàn thành lu n v n Tác gi xin g i l i c m n đ n Phòng Th y v n Tài nguyên n c c a tr ng t o đ i h c sau đ i h c, Khoa i h c Th y l i toàn th th y cô gi ng d y, giúp đ tác gi th i gian h c t p c ng nh th c hi n lu n v n Tác gi c ng chân thành c m n t i b n đ ng nghi p, b n bè, đ c bi t phòng ánh giá Quy ho ch Tài nguyên n c - Vi n Khoa h c Khí t ng Th y v n Bi n đ i khí h u n i tác gi công tác h tr chuyên môn, thu th p tài li u liên quan đ lu n v n đ c hoàn thành Do th i gian nghiên c u không dài, trình đ kinh nghi m th c ti n ch a nhi u nên lu n v n ch c ch n không th tránh đ c nh ng h n ch thi u sót Tác gi kính mong th y, cô giáo, đ ng nghi p đóng góp ý ki n đ k t qu nghiên c u đ c hoàn thi n h n Tác gi xin chân thành c m n Hà N i, ngày 30 tháng 11 n m 2014 Tác gi L uăTh ăH ngăLinh B NăCAMăK T Tôi xin cam đoan đơy lƠ công trình nghiên c u c a riêng Các s li u, k t qu nêu lu n v n lƠ trung th c vƠ ch a t ng đ c công b b t k công trình khác Tôi xin cam đoan, m i s giúp đ cho vi c th c hi n lu n v n nƠy đư đ c m n vƠ thông tin trích d n lu n v n đư đ c ghi rõ ngu n g c H c viên th c hi n lu n v n L u Th H ng Linh c M CăL C M U 1 Tính c p thi t c a đ tƠi M c đích c a đ tƠi it ng vƠ ph m vi nghiên c u Cách ti p c n vƠ ph ng pháp nghiên c u B c c lu n v n: CH NG T NG QUAN NGHIểN C U B I L NG H CH A 1.1 Các nghiên c u th gi i v b i l ng h ch a 1.2 Các nghiên c u n 1.3 H CH c v b i l ng h ch a ng nghiên c u c a lu n v n NG C I MT NHIểN VÙNG NGHIểN C U 12 2.1 V trí đ a lý 12 2.2 c m đ a hình, th nh ng, th m ph l u v c h 13 2.2.1 c m sông ngòi 13 2.2.2 c m đ a hình 14 2.2.3 c m th nh 2.2.4 c m th m ph 20 ng 16 2.3 c m khí h u 23 2.4 c m th y v n bùn cát 24 2.4.1 c m th y v n 24 2.4.2 c m bùn cát 31 2.5 Gi i thi u h ch a Tuyên Quang 41 CH NG THI T L P MÔ HỊNH TOÁN D TệNH B I L NG H CH A TUYÊN QUANG 44 3.1 Thi t l p mô hình SWAT xác đ nh bùn cát đ n h Tuyên Quang 44 3.1.1 Gi i thi u mô hình SWAT 44 3.1.2 Thi t l p mô hình SWAT l u v c tính toán 54 3.1.3 Hi u ch nh vƠ ki m đ nh mô hình 59 3.2 Thi t l p mô hình Mike 11 d tính b i l ng h Tuyên Quang 63 3.2.1 Gi i thi u mô hình 63 3.2.2 S li u đ u vƠo cho mô hình 68 3.2.3 Thi t l p mô hình Mike 11 69 3.2.4 Hi u ch nh vƠ ki m đ nh mô hình th y l c Mike 11 72 CH NG NG D NG MÔ HỊNH TOÁN D TệNH B I L NG H CH A TUYÊN QUANG 76 4.1 Thi t l p ph ng án tính toán 76 4.2 Xác đ nh dòng ch y, bùn cát đ n h Tuyên Quang b ng mô hình SWAT 77 4.2.1 K t qu mô ph ng dòng ch y vƠo h Tuyên Quang 77 4.2.2 K t qu mô ph ng l ng bùn cát vƠo h Tuyên Quang 79 4.3 ánh giá di n bi n b i l ng h Tuyên Quang b ng mô hình MIKE 11 82 4.3.1 K t qu tính 82 K T LU N VÀ KI N NGH 87 TÀI LI U THAM KH O 89 DANHăM CăCÁCăHỊNHăV Hình 1.1 S đ tính toán b i l ng bùn cát h ch a Tuyên Quang 10 Hình 2.1 B n đ vùng nghiên c u 12 Hình 2.2 B n đ sông ngòi vùng nghiên c u 14 Hình 2.3 B n đ đ a hình vùng nghiên c u 16 Hình 2.4 B n đ đ t l u v c sông Gơm 19 Hình 2.5 B n đ th m ph vùng nghiên c u 23 Hình 2.6 Di n bi n l u l ng tr m Chiêm Hóa 26 Hình 2.7 Di n bi n l u l ng tháng l n nh t tr m Chiêm Hóa 26 Hình 2.8 Di n bi n l u l ng tháng nh nh t tr m Chiêm Hóa 26 Hình 2.9 Di n bi n l u l ng tr m Na Hang 27 Hình 2.10 Di n bi n l u l ng tháng nh nh t tr m Na Hang 27 Hình 2.11 Di n bi n l u l ng tháng l n nh t tr m Na Hang 28 Hình 2.12 Di n bi n l u l ng tr m B o L c 28 Hình 2.13 Di n bi n l u l ng tháng nh nh t tr m B o L c 29 Hình 2.14 Di n bi n l u l ng tháng l n nh t tr m B o L c 29 Hình 2.15 Di n bi n l u l ng tr m Hình 2.16 Di n bi n l u l ng tháng nh nh t tr m u ng 30 Hình 2.17 Di n bi n l u l ng tháng l n nh t tr m u ng 30 Hình 2.18 Di n bi n l u l ng tr m Thác H c 30 Hình 2.19 Di n bi n l u l ng tháng nh nh t tr m Thác H c 31 Hình 2.20 Di n bi n l u l ng tháng l n nh t tr m Thác H c 31 u ng 29 Hình 2.21 Di n bi n bùn cát tr m Chiêm Hóa 35 Hình 2.22 Chênh l ch bùn cát gi a tr m th y v n l u v c sông Gâm 40 Hình 3.1 B n đ l i tr m khí t ng th y v n l u v c sông Gơm đ n tr m Chiêm Hóa 56 Hình 3.2 B n đ l u v c b ph n mô hình SWAT 58 Hình 3.3 ng trình l u l ng hi u ch nh vƠ th c đo t i tr m B o L c 60 Hình 3.4 ng trình l u l ng ki m đ nh vƠ th c đo t i tr m B o L c 60 Hình 3.5 ng trình l u l ng hi u ch nh vƠ th c đo t i tr m Chiêm Hóa 60 Hình 3.6 ng trình l u l ng ki m đ nh vƠ th c đo t i tr m Chiêm Hóa 61 Hình 3.7 ng trình t ng l ng bùn cát tháng hi u ch nh vƠ th c đo t i tr m B o L c 61 Hình 3.8 ng trình t ng l ng bùn cát tháng ki m đ nh vƠ th c đo t i tr m B o L c 62 Hình 3.9 ng trình t ng l ng bùn cát tháng hi u ch nh vƠ th c đo t i tr m Chiêm Hóa 62 Hình 3.10 ng trình t ng l ng bùn cát tháng ki m đ nh vƠ th c đo t i tr m Chiêm Hóa 62 Hình 3.11 S đ m l i xen k 65 Hình 3.12 S đ m ng th y l c mô hình MIKE 11 70 Hình 3.13 S đ v trí m t c t ngang lòng h Tuyên Quang 71 Hình 3.14 S đ m ng l i mô hình chi u tính toán cho sông Gâm 72 Hình 3.15 ng trình l u l ng ậ m c n c ậ vƠ v n chuy n bùn cát hi u ch nh mô hình mike 11 vƠ th c đo 74 Hình 3.16 ng trình l u l ng ậ m c n c ậ v n chuy n bùn cát ki m đ nh mô hình mike 11 vƠ th c đo 75 Hình 4.1 T l l ng n c đ n h c a l u v c th ng l u th y n Tuyên Quang 78 Hình 4.2 Phơn ph i l u l ng dòng ch y đ n h Tuyên Quang qua th i k 79 Hình 4.3 T l t ng l ng bùn cát gia nh p h Tuyên Quang c a l u v c th ng l u 81 Hình 4.4 Phơn ph i bùn cát đ n h trung bình th i k t ng lai 81 Hình 4.5 Thay đ i m t c t đáy d c h Tuyên Quang sau 40 n m v n hƠnh (đ n n m 2050) 84 Hình 4.6 Thay đ i cao trình đáy h đo n cách đ p Tuyên Quang v phía th ng l u 60km đ n 80km 85 Hình 4.7 Thay đ i cao trình đáy h đo n cách đ p Tuyên Quang v phía th ng l u 40km đ n 60km 85 Hình 4.8 Thay đ i cao trình đáy h đo n cách đ p Tuyên Quang v phía th ng l u 40 km đ n 23km 85 Hình 4.9 Thay đ i cao trình đáy h đo n cách đ p Tuyên Quang v phía th ng l u 23 km đ n 6km 86 Hình 4.10 Thay đ i cao trình đáy h đo n cách đ p Tuyên Quang v phía th ng l u cách đ p 6km 86 DANHăM CăCÁCăB NGăBI U B ng 2.1 ThƠnh ph n đ t c a l u v c sông Gơm vƠ kí hi u theo phơn lo i c a FAO 18 B ng 2.2: Phơn lo i th m ph l u v c sông Gơm 22 B ng 2.3: L u l ng trung bình tháng t i tr m l u v c h th y n Tuyên Quang sông Gơm (m3/s) 24 B ng 2.4: L u l ng bùn cát trung bình tháng t i tr m l u v c h th y n Tuyên Quang sông Gâm (kg/s) 32 B ng 2.5: T ng l ng bùn cát hƠng n m t i tr m Chiêm Hóa l u v c h th y n Tuyên Quang sông Gơm (106 t n) 33 B ng 2.6: Quan h l u l ng n c vƠ l u l ng bùn cát l l ng t i tr m thu v n Chiêm Hóa 36 B ng 2.7: T ng l ng bùn cát l l ng trung bình n m t i tr m 38 B ng 2.8: T ng l ng bùn cát l l ng trung bình mùa l 38 B ng 2.9: T ng l ng bùn cát l l ng trung bình mùa c n 39 B ng 2.10: Các thông s c b n c a h Tuyên Quang 42 B ng 3.1: Các tr m đo m a vƠ tr m khí t ng dùng tính toán mô hình SWAT l u v c sông Gơm 55 B ng 3.2: Các tr m đo l u l ng l u v c sông Gơm tính đ n Chiêm Hóa 56 B ng 3.3: Danh sách l u v c vƠ tr m m a đ i bi u t ng ng 58 B ng 3.4: Th i k hi u ch nh, ki m đ nh t i B o L c vƠ Chiêm Hóa 59 B ng 3.5: Ch s Nash hi u ch nh ki m đ nh t i tr m B o L c vƠ Chiêm Hóa 59 B ng 3.6: Ch s Nash hi u ch nh ki m đ nh t i tr m B o L c vƠ Chiêm Hóa 61 B ng 3.7: ng c p ph i h t bùn cát đáy t i m t s m t c t thu c sông Ma vƠ sông N ng 69 B ng 3.8: Th i gian hi u ch nh vƠ ki m đ nh mô hình Mike11 72 77 Tr m Ch Rư B c Mê Yên Minh Na Hang Th iăk 10 11 12 L Mùaăc n N m 2010-2030 19 28 61 98 181 213 288 246 135 79 41 14 192 63 1402 2030-2050 18 28 60 96 182 214 298 248 135 78 42 15 195 63 1415 2010-2030 27 31 56 86 211 285 315 253 147 77 47 20 216 68 1557 2030-2050 26 31 55 85 212 286 327 255 148 76 48 21 219 68 1571 2010-2030 24 38 55 107 194 277 365 298 186 101 49 18 245 69 1712 2030-2050 23 38 55 106 194 280 379 305 188 100 50 19 250 69 1738 2010-2030 22 34 80 108 226 293 380 286 146 76 42 16 236 75 1707 2030-2050 21 34 79 106 226 296 390 289 148 75 42 17 240 75 1723 B ng 4.2: M c gia t ng nhi t đ trung bình th i k t ng lai n v : 0C Tr m B o L c Chiêm Hóa Th iăk 10 11 12 2010-2030 0.63 0.52 0.50 0.60 0.51 0.38 0.42 0.36 0.58 0.51 0.58 0.69 2030-2050 1.16 0.95 0.90 1.10 0.95 0.69 0.77 0.66 1.07 0.94 1.06 1.26 2010-2030 0.61 0.55 0.49 0.59 0.56 0.45 0.35 0.37 0.48 0.46 0.53 0.64 2030-2050 1.13 1.02 0.90 1.09 1.03 0.82 0.64 0.69 0.88 0.85 0.98 1.18 4.2 Xácăđ nhădòngăch y,ăbùnăcátăđ năh ăTuyênăQuang b ngămô hình SWAT 4.2.1 K t qu mô ph ng dòng ch y vào h Tuyên Quang Theo k ch b n tính toán l u l đ n n m 2050 lƠ 311 m3/s, t Trong t ng l n ng n ng đ c t i th ng đ n h trung bình th i k t n m 2010 ng v i 9807 tri u m3/n m (b ng 4.3 4.4) ng l u b n NƠ Vu ng chi m đ n 71% t ng l ng c đ n, sông N ng chi m kho ng 16%, sông Ma chi m 3% (hình 4.1) B ng 4.3: T ng l ng n c trung bình mùa l , mùa c n c n m t ti u l u v c th ng l u h Tuyên Quang (tri u m3) Mùa c n Mùa l C n m NƠ Vu ng 1623 5317 Sông Ma 78 250 6915 326 1598 962 Sông N ng 425 Ti u l u v c khác 234 1178 732 78 B ng 4.4: L u l ng trung bình tháng t ti u l u v c th ng l u h Tuyên Quang L ul Th i k ng trung bình tháng (m3/s) 11 12 C n 91 152 292 504 515 427 251 159 79 89 398 217 44 89 150 293 522 530 435 253 161 81 89 407 221 11 20 24 24 17 19 10 2030-2050 2 11 20 25 24 17 19 10 Sông 2010-2030 N ng 2030-2050 8 17 36 61 80 120 121 80 41 23 23 88 50 17 36 61 80 124 123 81 40 23 23 90 51 Khu Gi a 2010-2030 17 33 55 75 73 48 24 14 13 55 30 2030-2050 5 16 33 58 78 73 47 23 14 13 56 31 Nà 2010-2030 54 Vu ng 2030-2050 53 42 45 42 Sông Ma 2010-2030 T ngăl 10 ngătrungăbìnhăn măđ năh ă Tuyên Quang Ti u l u v c khác 10% Sông N ng 16% Sông Ma 3% Hình 4.1 T l l NƠ Vu ng 71% ng n c đ n h c a l u v c th th y n Tuyên Quang ng l u l n m 79 600 NƠăVu ng 500 30 Sông Ma 25 400 (m3/s) (m3/s) 20 300 200 15 10 100 0 2010-2030 10 11 12 2030-2050 2010-2030 10 11 12 11 12 2030-2050 90 140 SôngăN ng 120 Khuăgi a 80 70 100 (m3/s) (m3/s) 60 80 60 50 40 30 40 20 20 10 0 2010-2030 l 11 12 2010-2030 10 2030-2050 ng dòng ch y đ n h Tuyên Quang qua th i k ng dòng ch y đ vƠo t ph n th Vu ng, có xu h 1.3% 10 2030-2050 Hình 4.2 Phân ph i l u l L ul ng t ng không nhi u L u l ng l u h Tuyên Quang t b n NƠ ng dòng ch y trung bình n m t ng th i k 2030 - 2050 so sánh v i th i k 2010 - 2030 Ch y u l u ng dòng ch y t i ti u l u v c NƠ Vu ng t ng, l u l ng t i ti u l u v c thay đ i không đáng.k 4.2.2 K t qu mô ph ng l ng bùn cát vào h Tuyên Quang Trong th i đo n tính toán 40 n m, t ng l 204.14 tri u t n N u xét gi thi t l l ng có ngh a lƠ t ng l ng bùn cát l l ng đ vƠo h ng bùn cát đáy b ng 40% l ng bùn cát l ng bùn cát đ vƠo h vƠo kho ng 285.8 tri u t n, trung bình 7.15 tri u t n/n m Trong đó, l ng bùn cát gia nh p h t th ng l u NƠ 80 Vu ng chi m đ n 73%, sông Ma chi m 3%, sông N ng chi m 15%, sông khác chi m 9% B ng 4.5: T ng l ng bùn cát l l ng (103 t n) gia nh p lòng h Tuyên Quang hàng n m Mùa c n Mùa l C n m NƠ Vu ng 652.5 3043.5 3696.0 Sông Ma 40.0 118.25 158.25 Sông N ng 211.25 571.5 782.5 Ti u l u v c khác 117.5 349.5 466.75 B ng 4.6: T ng l ng bùn cát l l ng hàng tháng gia nh p h Tuyên Quang qua th i k T ng l L uv c Th i k ng bùn cát trung bình tháng (1000 t n) 10 11 12 C n l n m 2010-2030 42 30 44 99 210 431 919 829 522 290 157 73 655 2992 3648 NƠ Vu ng 2030-2050 42 29 42 97 204 431 958 867 543 295 159 76 649 3095 3744 2010-2030 2 16 25 32 31 19 11 40 117 157 Sông Ma 2030-2050 2 16 25 33 31 19 11 40 119 159 2010-2030 10 11 25 45 83 101 163 157 95 52 27 11 211 568 779 Sông N ng 2030-2050 11 25 44 83 101 168 159 96 51 27 11 211 575 786 2010-2030 7 13 20 47 72 100 91 55 30 16 118 347 465 Khu gi a 2030-2050 7 13 20 47 72 104 92 55 29 16 117 352 469 81 T ngăl Ti u l u v c khác 9% ngăbùnăcátăn măgiaănh păh ă Tuyên Quang Sông N ng 15% Sông Ma 3% NƠ Vu ng 73% Hình 4.3 T l t ng l ng bùn cát gia nh p h Tuyên Quang c a l u v c th ng l u 1200 35 2010-2030 1000 NƠăVu ng 2010-2030 30 Sông Ma 25 2030-2050 2030-2050 nghìn t n nghìn t n 800 600 20 15 400 10 200 0 10 11 12 180 10 11 12 120 SôngăN ng 160 140 2010-2030 2010-2030 100 2030-2050 120 Khuăgi a 2030-2050 80 nghìn t n nghìn t n 100 80 60 60 40 40 20 20 0 10 11 12 Hình 4.4 Phân ph i bùn cát đ n h trung bình th i k t 10 ng lai 11 12 82 4.3 ánhăgiáădi năbi năb iăl ngăh ăTuyênăQuangă b ngămô hình MIKE 11 B ng mô hình SWAT xác đ nh đ ngày th i k t cl ul ng vƠ l ng bùn cát trung bình ng lai 2010-2050 lƠm đ u vƠo t i biên NƠ Vu ng, Sông Ma, Sông N ng vƠ khu gi a bao g m biên ph n nh p l u sông N m Hé, sông Choang, sông Pác Ch m, sông N m VƠng L u l thu c khu gi a lòng h Tuyên Quang đ Biên d i lƠ biên m c n xác đ nh lƠ trình m c n ng vƠ dòng ch y biên c xác đ nh b ng t l di n tích c tr m Na Hang t i v trí đ p Tuyên Quang đ c c th c đo t h vƠo ho t đ ng (hình 3.12) 4.3.1ăK tăqu ătính Sau 40 n m v n hƠnh, lòng h b b i m nh t m t c t 45 đ n m t c t 20 Khu v c b b i l ng m nh nh t cao trình đáy t ng đ n 28m T ng l ng bùn cát b i l ng lòng h sau 40 n m v n hƠnh lƠ 144 tri u t n Nh v y trung bình m i n m có 3.6 tri u t n bùn cát b b i l ng (b ng 4.7, hình 4.5) L ng bùn cát trung bình đ n h lƠ 7.15 tri u t n/n m Nh v y l ng bùn cát tháo kh i h lƠ vƠo kho ng 3.5 tri u t n/n m, t ng bùn cát đ n h ng đ ng 49.5% l V phơn b b i l ng cho th y t m t c t 44 đ n m t c t 35, xu th xói b i bi n đ i ph c t p Nhìn t ng th , vùng nƠy có xu th b i kho ng t 1m đ n 5m (hình 4.6) Vùng b b i l ng m nh nh t lƠ t m t c t 39 đ n m t c t 25 (hình 4.7), cách đ p kho ng 40 đ n 60 km v phía th ng l u Vùng lòng h nƠy thu c h l u tam giác chơu Quá trình b i l ng x y ph n th ng l u g n đ nh tam giác chơu, m t c t 34, 34, 35 Theo th i gian, đ nh tam giác chơu ti p t c b kéo đ y xu ng phía h l u Chênh l ch cao trình đáy sau 40 n m ho t đ ng kho ng t 20 đ n 30m T m t c t 24 đ n m t c t 1, nhìn chung có cao trình đáy sông không thay đ i nhi u Các xu th b i xói không rõ rƠng, ngo i tr vùng lòng sông m t c t cách đ p kho ng 13km v phía th (hình 4.8-4.10) ng l u có hi n t ng xói kho ng 6m sau 40 n m 83 B ng 4.7: Di n bi n đ cao đáy t V ătr ăm tăc t MC58 MC55 MC52 MC49 MC47 MC46 MC44 MC42 MC39 MC38 MC37 MC35 MC34 MC33 MC32 MC31 MC30 MC29 MC27 MC26 MC25 MC23 MC22 MC20 MC19 MC18 MC17 MC16 MC15 MC14 MC13 MC12 MC11 MC10 MC9 MC8 MC7 Hi nătr ng 114 111 114 110 107 104 105 104 95 76 74 74 76 70 66 68 68 69 66 60 59 55 60 56 56 55 60 59 58 58 55 54 47 49 38 38 48 ng lai đ n n m 2050 Caoătrìnhăđáyăsauăm tăth iăgianăho tăđ ngă(m) 1ăn m 10ăn m 20ăn m 30ăn m 108 112 113 114 109 110 111 111 111 111 113 112 109 107 109 109 109 107 107 108 106 104 104 106 105 105 106 107 102 103 103 104 98 99 100 101 96 96 96 98 75 96 96 97 74 92 96 97 76 90 97 98 70 70 93 96 66 66 82 91 68 68 67 87 67 67 66 86 69 70 70 73 66 66 66 66 60 60 60 60 59 59 59 59 55 55 55 55 60 60 60 60 56 56 56 56 56 56 55 55 55 55 55 55 60 60 60 60 59 59 59 59 58 58 58 58 58 58 58 58 54 54 54 54 54 54 54 54 46 46 46 46 49 49 49 49 38 38 38 38 35 35 34 34 49 49 49 49 40ăn m 115 113 114 111 109 106 108 105 101 98 98 99 100 96 94 93 91 90 77 58 60 55 60 56 55 55 60 59 58 58 54 54 46 49 38 33 49 84 V ătr ăm tăc t MC6 MC5 MC4 MC3 MC2 MC1 Hi nătr ng 43 40 38 44 44 42 Caoătrìnhăđáyăsauăm tăth iăgianăho tăđ ngă(m) 1ăn m 10ăn m 20ăn m 30ăn m 43 43 43 43 29 29 28 28 33 31 26 26 46 46 47 47 44 44 44 44 41 41 41 41 40ăn m 43 28 25 47 44 41 B ng 4.8: T ng dung tích bùn cát b i l ng qua n m Th iăgian T ngădungătíchăbùnăcátăb iăl ngă(tri uăm3) 20 n m 69.3 40 n m 144 Cao trình đáy 2050 Cao trình đáy 2008 Hình 4.5 Thay đ i m t c t đáy d c h Tuyên Quang sau 40 n m v n hành (đ n n m 2050) 85 Hình 4.6 Thay đ i cao trình đáy h đo n cách đ p Tuyên Quang v phía th l u 60km đ n 80km ng Hình 4.7 Thay đ i cao trình đáy h đo n cách đ p Tuyên Quang v phía th l u 40km đ n 60km ng Hình 4.8 Thay đ i cao trình đáy h đo n cách đ p Tuyên Quang v phía th l u 40 km đ n 23km ng 86 Hình 4.9 Thay đ i cao trình đáy h đo n cách đ p Tuyên Quang v phía th l u 23 km đ n 6km ng Hình 4.10 Thay đ i cao trình đáy h đo n cách đ p Tuyên Quang v phía th ng l u cách đ p 6km Xem xét trình di n bi n b i l ng cho th y: trình b i l ng x y b t đ u t khu v c đ nh tam giác chơu Bùn cát b i l ng gi a lòng sông d n m r ng sang bên vƠ phía h l u theo th i gian V i 3.6 tri u t n cát bùn b i l ng t ng đ ng kho ng tri u m3 cát bùn l ng đ ng h , kho ng g n 190 n m m i đ y toƠn b dung tích ch t c a h 87 K TăLU NăVĨăKI NăNGH Lu năv n đư đ tăđ - căcácăk tăqu ăsau: Phân tích đ c m th y v n vƠ bùn cát vùng nghiên c u; đ c m h ch a h Tuyên Quang - Nghiên c u đ c tr ng bùn cát vƠ ph h ch a - ng pháp tính bùn cát sông, Vi t Nam vƠ th gi i; ng d ng t h p mô hình tính toán, d báo b i l ng h Tuyên Quang s d ng mô hình SWAT đ tính toán l ng bùn cát hi n tr ng đ n h Tuyên Quang vƠ d tính đ n n m 2050; s d ng mô hình Mike 11 đ xác đ nh vƠ d tính b i l ng lòng h K t qu tính toán cho th y: đ n n m 2050, t ng l h đ n lƠ 204.14 tri u t n N u xét gi thi t l cát l l ng có ngh a lƠ t ng l ng bùn cát l l ng đ vƠo ng bùn cát đáy b ng 40% l ng bùn ng bùn cát đ vƠo h vƠo kho ng 285.8 tri u t n, trung bình 7.15 tri u t n/n m Trong đó, l ng bùn cát gia nh p h t th ng l u NƠ Vu ng chi m đ n 73%, sông Ma chi m 3%, sông N ng chi m 15%, sông khác chi m 9% T ng l ng bùn cát hƠng n m gia nh p h Tuyên Quang qua th i k (trung bình 10 n m) gia t ng kho ng 14% Vùng b b i l ng m nh nh t lƠ t m t c t 38 đ n m t c t 25, cách đ p kho ng 40 đ n 60 km v phía th ng l u Vùng lòng h nƠy thu c h l u tam giác chơu Quá trình b i l ng x y ph n th ng l u g n đ nh tam giác chơu, m t c t 34, 34, 35 Theo th i gian, đ nh tam giác chơu ti p t c b kéo đ y xu ng phía h l u Chênh l ch cao trình đáy sau 40 n m ho t đ ng kho ng t 20 đ n 30m T m t c t 24 đ n m t c t 1, nhìn chung có cao trình đáy sông không thay đ i nhi u Các xu th b i xói không rõ rƠng, ngo i tr vùng lòng sông m t c t cách đ p kho ng 13km v phía th ng l u có hi n t ng xói kho ng 6m sau 40 n m 88 Nh ngăt năt i vƠăki năngh : - H Tuyên Quang vƠo v n hƠnh t n m 2007, cho đ n m i ch ho t đ ng đ c n m không đo đ c quan tr c y u t bùn cát, dòng ch y, d n đ n vi c khó kh n vi c áp d ng mô hình th y l c đ mô ph ng phơn b bùn cát vƠ dòng ch y c a h Tuyên Quang - Không có tƠi li u quy ho ch v s d ng đ t nên ch a xơy d ng đ c k ch b n đánh giá di n bi n b i l ng bùn cát h ch a Tuyên Quang theo quy ho ch s d ng đ t t - ng lai có nhìn t ng quan v phơn b b i l ng theo không gian, c n ph i có nghiên c u ng d ng mô hình chi u tính toán b i l ng h - C n ph i có quan tr c y u t dòng ch y vƠ bùn cát di n bi n cao đ đáy lòng h Tuyên Quang đ có c s hi u ch nh ki m đ nh mô hình - H n ch mô hình Mike 11 ch mô ph ng l ng đ ng cát bùn chi u, lòng h Tuyên Quang đ a hình ph c t p Do c n áp d ng mô hình 2,3 chi u đ mô ph ng cho đ xác cao h n 89 TĨIăLI UăTHAMăKH O Ti ngăVi t L ng Ph ng H u, Tr n ình H i, 1992 ng l c h c dòng sông ch nh tr sông, Tr ng i h c Xơy d ng, HƠ N i Công ty t v n xơy d ng n 1(PECC1), 2002 Công trình Th y n Tuyên Quang – Thi t k k thu t giai đo n T ng công ty n l c Vi t Nam Công ty t v n xơy d ng n 1(PECC1), 2002 Thuy t minh quy trình v n hành h ch a công trình th y n Tuyên Quang.T ng công ty n l c Vi t Nam B Nông nghi p vƠ phát tri n nông thôn, 2006 C m nang ngƠnh lơm nghi p Ch ng đ t vƠ dinh d ng đ t B NN&PTNT B Nông nghi p vƠ phát tri n nông thôn, 2006 C m nang ngƠnh lơm nghi p Ch ng h sinh thái r ng t nhiên Vi t Nam B NN&PTNT TS Nguy n Kiên D ng, Cao Phong Như, 2006 ánh giá hi n tr ng, d báo di n bi n bùn cát h ch a Thác Bà H i th o khoa h c l n th 9-Vi n KHKTTV&B KH TS Nguy n Kiên D ng, nt Nghiên c u dòng ch y bùn cát sông nh h ng c a đ n áp l c công trình đ u m i Trung tơm ng d ng Công ngh KTTV Công ty t v n xơy d ng n 1(PECC1), 2007 Tính toán d báo n c d nh b i l ng h ch a CTT Hoà Bình T ng công ty n l c Vi t Nam Công ty c ph n t v n xơy d ng n Báo cáo chuyên ngành: b i l ng n c d nh h ch a Th y n A L i ậ Thi t k k thu t giai đo n T ng công ty n l Vi t Nam 10 PGS.TS Tr n Thanh Xuơn, 2007 Vi t Nam NXB Nông nghi p 11 c m th y v n ngu n n c sông Nguyên H i, HoƠng V n Mùa, 2007 Phân lo i đ t& xây d ng b n đ đ t (giáo trình cho ngành qu n lý đ t đai) Tr ng đ i h c Nông nghi p HƠ N i 12 GS.TS Nguy n Tu n Anh, 2007 Ti u d án 4: ánh giá bi n đ ng lòng d n nh h ng c a s suy gi m kh n ng thoát l đ n Qui trình u ti t liên h D án Quy trình v n hƠnh liên h ch a Sông Ơ vƠ sông Lô, đ m 90 b o an toƠn ch ng l đ ng b ng B c B có h Hòa bình, Thác BƠ, Tuyên Quang Vi n Khoa h c Th y l i 13 TS L ng V n Thanh, ThS Lê Th Siêng, CN D ng Công Chính, 2009 ánh giá m c đ b i l ng h Tr An ph c v công tác qu n lý b o v an toàn h ch a Tuy n t p Khoa h c công ngh 50 n m xơy d ng vƠ phát tri n 1959 ậ 2009, t p 2, trang 542 ậ 555 Vi n Khoa h c th y l i Vi t Nam 14 B tƠi nguyên Môi tr ng, 2012 D án xây d ng quy trình v n hành liên h ch a sông H ng B TN&MT Ti ngăAnh 15 Hainly R A., et al., 1995 Deposition and simulation of sediment transport in the lower Susquehana river reservoir Pennsylvania Department ò Environmental Resources, United Stated 16 Yang C.T & Randle T.J., 1998 Surface erosion, sediment transport, and reservoir sedimentation Modeling soil erosion, sediment transportand closely related hydrological processes (Proceedings of symposium held at Vienna, July1998) IAHSPubl.no.249 17 Salas J.D & Shin H.S., 1999 Uncertainty analysis of reservoir sedimentation Journal of Hydraulic Engineering, Vol 125, No 18 Dubinski I.M., nt Two-dimensional sediment transport modeling for reservoir sediment management: Reventazon River, Costa Rica Golden Associate Inc 19 S.L Neithsch, J.G Arnold, J.R Kiniry, J.R.Williams, 2001 Soil and Water Assessment Tool User’s Manual Texas A&M University 20 Erik Mosselman, 2005 Morphology of River bifurcations, theory, field measurments and modeling Delft Hydraulics & Delft University of Technology, the Netherlands 21 JWL de Villiers, 2006 modeling of turbulent transport of cohesive sediments in shallow reservoirs A thesis submitted in partial fulfillment of the requirement for the degree of master of science in engineering University of Stellenbosch 22 T.Sumi T & Hirose T., 2009 Accumulation of sediment in reservoirs Water storage, transport and distribution volume 1, pp 224 ậ 253 Eolss Publishers Co Ltd Oxford, United Kingdom 91 23 S.L Neithsch, J.G Arnold, J.R Kiniry, J.R.Williams, 2011 Soil and Water assessment tool theoretical documentation version 2009 Texas A&M University 24 J.G Arnold, et al., 2011 Soil and Water assessment tool input/output file documentation version 2009 Texas A&M University 25 SWAT model manual 26 Mike 11 model manual [...]... áp d ng mô hình th y l c 2 chi u trong tính toán M t khác, vi c ng d ng mô hình 2 chi u ch y mô ph ng r t m t th i gian, trong khi đó vi c mô ph ng di n bi n bùn cát đòi h i ph i mô ph ng trong m t th i gian dƠi Do v y, đ th c hi n n i dung vƠ m c tiêu đ t ra, trong lu n v n l a ch n mô hình SWAT đ mô ph ng dòng ch y vƠ bùn cát đ n h , k t qu đ u ra s lƠ biên vƠo c a mô hình 1 chi u Mike 11 đ mô ph ng... c ng d ng mô hình toán Trong lu n v n s s d ng mô hình toán đ tính toán, xác đ nh l ng bùn cát vƠ phơn b l h đ n n m 2050 S đ th c hi n bƠi toán đ ng bùn cát trong c th hi n nh sau (hình 1.1): Hình 1.1 S đ tính toán b i l ng bùn cát h ch a Tuyên Quang Hi n nay có r t nhi u mô hình mô ph ng dòng ch y t m a: SSARR, RRMOD, TANK, NAM, TOPMODEL, MARINE, SWAT, HEC-HMS, MIKE SHE, WetSPAầ; mô hình mô hình th... hình mô hình th y l c di n toán dòng ch y, ch t l ng n c: 11 VRSAP, KOD, b mô hình HEC, HecRas, ISIS, SMSầ vƠ b mô hình th ng m i Mike 1 chi u vƠ 2 chi u Trong các mô hình mô ph ng dòng ch y t m a, thì mô hình SWAT vƠ MIKE SHE đ c tích h p c mô đun tính toán dòng ch y vƠ bùn cát trên l u v c Mô hình MIKE SHE hi n nay ít đ vƠo Mô hình SWAT đ n nay đư đ c ng nh các n c ng d ng do đòi h i ph c t p v s... nh mô hình mô ph ng b i l ng bùn cát lòng h Tuyên Quang b ng mô hình Mike11 73 B ng 4.1: L ng m a t i các tr m qua các th i k 76 B ng 4.2: M c gia t ng nhi t đ trung bình các th i k t ng lai 77 B ng 4.3: T ng l ng n c trung bình mùa l , mùa c n vƠ c n m t các ti u l u v c th ng l u h Tuyên Quang (tri u m3) 77 B ng 4.4: L u l ng trung bình tháng t các ti u l u v c th ng l u h Tuyên. .. đ m b o an toƠn tính m ng, tƠi s n, công trình, đ t đai vƠ môi tr ng các thƠnh ph phía h l u V i ý ngh a đó, h c viên đư l a ch n v n đ ắ ng d ng mô hình toán đánh giá b i l ng h ch a Tuyên Quang lƠm đ tƠi nghiên c u lu n v n c a mình 2 M căđíchăc aăđ ătƠi ng d ng mô hình toán d tính b i l ng h ch a ph c v công tác qu n lý h ch a h Tuyên Quang 2 3 iăt ngăvƠăph măviănghiênăc u it ng nghiên c u: Lu... Gơm bao g m c th ng l u vƠ h l u đ p Tuyên Quang Trong đó vùng nghiên c u chính lƠ th ng l u lòng h Tuyên Quang n m trong lưnh th Vi t Nam 4 Cáchăti păc năvƠăph ngăphápănghiênăc u Cáchăti păc n: Ti p c n t yêu c u th c ti n: lu n v n đ c xơy d ng t nhu c u th c ti n v ho t đ ng vƠ quá trình b i l ng c a h ch a Lu n v n s tính toán mô ph ng ch đ bùn cát c a h Tuyên Quang, t đó nh m đánh giá, d báo di... n mô hình v t lý (còn đ v ph i c Có hai lo i mô hình: mô hình toán h c vƠ c g i lƠ mô hình t l ) Nghiên c u nƠy cung c p t ng quan ng pháp toán h c vƠ mô hình s d a trên k thu t tính toán, trái ng cv i mô hình v t lý, v n d a trên các k thu t phòng thí nghi m truy n th ng vƠ đo l ng Tóm t i, v i công ngh hi n nay, ngoƠi đo đ c kh o sát th c t , xu th chung trên th gi i d tính b i l ng h ch a b ng mô. .. Công, đi u ki n ng d ng, các s li u,tƠi li u đ xơy d ng mô hình lƠ khá đ n gi n vƠ phù h p v i các đi u ki n s li u hi n có H Tuyên Quang có hình d ng ph c t p, h dƠi kho ng 80,5 km (xét v i m cn c dơng bình th ng c a h lƠ 120 m), h có nhi u nhánh sông m r ng h l u g n đ p do v y vi c ng d ng mô hình 2 chi u đ mô ph ng bùn cát lƠ phù h p h n mô hình 1 chi u H đi vƠo v n hƠnh t n m 2007, cho đ n nay... th y v n 7 Vi n KHKTTV&B KH: Vi n Khoa h c Khí t Bi n đ i khí h u ng Th y v n vƠ 1 M ă U 1 Tínhăc păthi tăc aăđ ătƠi H Tuyên Quang đ c xơy d ng trên sông Gơm lƠ công trình s d ng t ng h p H ch a th y đi n n m trong đ a ph n ba t nh Tuyên Quang, HƠ Giang, B c K n NhƠ máy Thu đi n Tuyên Quang g m 3 t máy (t ng công su t l p máy 342 MW), s n l ng đi n hƠng n m lƠ 1.329,55 tri u kWh ơy lƠ nhƠ máy thu đi... t lu n, lu n v n g m 4 ch ng:  Ch ng I: T ng quan nghiên c u b i l ng h ch a  Ch ng II:  Ch ng III: Thi t l p mô hình toán d tính b i l ng h ch a Tuyên c đi m t nhiên vùng nghiên c u Quang  Ch ng IV: Quang ng d ng mô hình toán d tính b i l ng h ch a Tuyên 4 CH NGă1 T NGăQUANăNGHIểNăC UăB IăL NGăH ăCH A 1.1 Cácănghiênăc uătrênăth ăgi iăv ăb iăl ngăh ăch a Hi n nay trên th gi i có r t nhi u nghiên ... ch a Tuyên Quang 41 CH NG THI T L P MÔ HỊNH TOÁN D TệNH B I L NG H CH A TUYÊN QUANG 44 3.1 Thi t l p mô hình SWAT xác đ nh bùn cát đ n h Tuyên Quang 44 3.1.1 Gi i thi u mô hình... ch y, bùn cát đ n h Tuyên Quang b ng mô hình SWAT 77 4.2.1 K t qu mô ph ng dòng ch y vƠo h Tuyên Quang 77 4.2.2 K t qu mô ph ng l ng bùn cát vƠo h Tuyên Quang 79 4.3 ánh giá... vƠo cho mô hình 68 3.2.3 Thi t l p mô hình Mike 11 69 3.2.4 Hi u ch nh vƠ ki m đ nh mô hình th y l c Mike 11 72 CH NG NG D NG MÔ HỊNH TOÁN D TệNH B I L NG H CH A TUYÊN QUANG