Đồ án thiết kế thi công THỦY lợi ĐỊNH BÌNH

DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng em nhận hướng dẫn dạy dỗ tận tình quý thầy cô trường, thầy cô truyền đạt cho chúng em kinh nghiệm, kiến thức quý báo trang bị đạo đức tác phong nghề nghiệp cho chúng em làm hành trang sống công việc sau Em chân thành cảm ơn đến quý thầy cô Trường, Khoa Qua báo cáo em xin chân thành gửi đến thầy TS.Nguyễn Chí Công lòng biết ơn sâu sắc, thầy giành nhiều thời gian tận tình hướng dẫn, truyền đạt cho em nhiều kiến thức kinh nghiệm quý báu giúp em hoàn thành tốt báo cáo tốt nghiệp Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè, tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em suốt trình học tập hoàn thành khoá luận tốt nghiệp Do kiến thức em hạn hẹp nên báo cáo tốt nghiệp không tránh khỏi sai sót mong quý thầy cô thông cảm vui lòng dẫn thêm để em sửa chữa nhằm giúp em có thêm kiến thức lẫn kinh nghiệm cho thực tế sau Em chân thành cảm ơn Đà Nẵng, ngày 21 tháng năm 2015 Sinh Viên Thực Hiện Nguyễn Hương Cảnh SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG MỤC LỤC PHẦN I: NỘI DUNG BÁO CÁO CHÍNH SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG Trang LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 MỞ ĐẦU SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG Hình – Bản đồ tỉnh có dự án Bình Định tỉnh thuộc duyên hải Nam Trung Bộ, phía Bắc giáp tỉnh Quảng Ngãi, phía Nam giáp tỉnh Phú Yên, Phía Tây giáp tỉnh Gia Lai, phía Đông giáp Biển Đông Diện tích tự nhiên toàn tỉnh 6022,43km giới hạn toạ độ địa lý ( Hệ Gauss) sau: - Cực Bắc : 140 42′ 10″ độ vĩ bắc, 1080 55′ 42″ độ kinh đông - Cực Nam : 130 30′ 10″ độ vĩ bắc, 1080 54′ 00″ độ kinh đông - Cực Đông : 130 36′ 33″ độ vĩ bắc, 1090 22′ 00″ độ kinh đông - Cực Tây : 140 25′ 00″ độ vĩ bắc, 1080 37′ 30″ độ kinh đông Tỉnh Bình Định gồm thành phố Quy Nhơn 10 huyện: An lão, Hoài Ân, Hoài Nhơn, Phù Mỹ, Phù Cát, Vĩnh Thạnh, Tây Sơn, An Nhơn, Tuy Phước, Vân Canh Dân số toàn tỉnh, tính đến năm 1998 1,522 triệu người, phân bố 126 xã, 26 phường thị trấn Số dân cư sống thành thị chiếm 23,70% Còn lại 76,30% sống nông thôn Mật độ bình quân 253,8 người / km2 Đại phận dân cư sống nông -lâm -ngư - nghiệp Một phận hoạt động ngành công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp khai thác, chế biến lâm sản, thuỷ sản, xây dựng, thương nghiệp dịch vụ y tế, giáo dục.v.v Nam Bình Định vùng trọng điểm kinh tế Tỉnh Cơ cấu kinh tế sản xuất nông - lâm nghiệp, toàn tỉnh có 100.588 đất nông nghiệp, đất canh tác hàng năm 77.001 ha, chiếm 76,55% Đất lâm nghiệp có 190.157 ha, rừng tự nhiên chiếm 75,36%, lại 24,64% đất trồng Bên cạnh tiềm đất đai đẩy mạnh sản xuất nông nghiệp, năm gần Bình Định tận dụng ưu địa bàn thuân lợi (có rừng, đồng bằng, biển ) để phát triển đa dạng hoá kinh tế tỉnh Các ngành kinh tế công nghiệp , xây dựng bản, giao thông vận tải, thương nghiệp, dịch vụ có xu hướng phát triển, tổng sản phẩm làm chiếm tỷ trọng đáng kể so với sản phẩm nông nghiệp Năm 1998 tổng sản phẩm tỉnh ( theo giá thực tế ) 3856 tỷ đồng VN SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG Giá trị sản xuất nông nghiệp 1589,2 tỷ, công nghiệp 902,6 tỷ Thu nhập bình quân tính theo đầu người 495.500 đồng/người-tháng, khối nông lâm nghiệp 527.900đ/ng-tháng, thuỷ sản 585.200đ/ng-tháng, công nghiệp chế biến 579.200đ/ngtháng, khai thác mỏ 579.200đ/ng-tháng, sản xuất phân phối điện nước 757.700đ/ngtháng, thương nghiệp 620.000đ/ng-tháng, tài tín dụng 1.785.600 đ/ng-tháng Bảng 1.:Diện tích, dân số đơn vị hành tỉnh Bình Định ( Năm 1998) TT Các đặc Tổng số trưng Số xã Số phường thị trấn Diện tích (km2) Dân số (1000 người) Mật độ dân số (người/km2) 126 26 5996 1521,9 253,8 16 215 242,4 1127,4 691 25,0 36,2 Thành phố Quy Nhơn Huyện An Lão Huyện Hoài Ân 13 737 95,8 130,0 Huyện Hoài Nhơn 15 406 222,1 547,0 Huyện Phù Mỹ 16 558 183,9 329,5 Huyện Phù Cát 17 658 187,8 285,3 Huyện Vĩnh Thạnh 689 27,6 40,1 Huyện Tây Sơn 14 708 137,4 194,1 Huyện an Nhơn 13 240 191,5 797,9 10 Huyện Tuy Phước 12 279 185,8 665,9 11 Huyện Vân Canh 815 22,7 27,9 ( “ Nguồn: Cục thống kê tỉnh Bình Định”) Năm 1998, sản lượng lương thực quy thóc 473.300T, bình quân lương thực đầu người 311 kg/ năm 1.2 NHỮNG CĂN CỨ ĐỂ LẬP BÁO CÁO ĐẦU TƯ 1.2.1 Căn pháp lý QĐ Phê duyệt Dự án Tiền khả thi Công trình thủy lợi - Hồ chứa nước Định Bình thủ tướng Chính phủ ban hành ngày 8/8/1997 SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG QĐ Phê duyệt báo cáo khả thi Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn ban hành ngày 5/4/2001 Công văn v/v phê duyệt báo cáo NCKT công trình hồ chứa nước Định Bình thủ tướng Chính phủ ban hành 16/3/2001 1.2.2 Căn tính toán thủy văn Các tiêu chuẩn dùng tính toán [1] QCVN 04-05:2012 Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia -CTTL [2] QP.TL C-6-77 “Tính toán đặc trưng thuỷ văn” Các tài liệu tham khảo: [3] Ngô Đình Tuấn- Hồ Cao Đàm.Tính toán thuỷ văn công trình thuỷ lợi vừa nhỏ, NXB Nông Nghiệp 1986 [4] Đỗ Cao Đàm- Hà Văn Khối.Thuỷ văn công trình.NXB Nông Nghiệp 1993 [5] Hà Văn Khối.Thuỷ văn công trình.1998 [6] Đặc điểm khí hậu thuỷ văn tỉnh Bình Định 1.2.3 Căn tính toán nhu cầu nước Các tiêu chuẩn dùng tính toán: [7] TCVN 4118-2012 “Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống kênh tưới” Các tài liệu tham khảo: [8] Nguyễn Quang Đoàn Nguyên lý thiết kế hệ thống kênh tưới Lưu hành nội 2002 [9] Phạm Ngọc Hải Giáo trình Quy Hoạch thiết kế hệ thống thuỷ lợi.NXB XD.2006 1.2.4 Căn tính toán điều tiết Các tiêu chuẩn dùng tính toán [1] QCVN 04-05 :2012 Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia –CTTL Các tài liệu tham khảo: SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG [3] Ngô Đình Tuấn- Hồ Cao Đàm.Tính toán thuỷ văn công trình thuỷ lợi vừa nhỏ, NXB Nông Nghiệp 1986 [4] Đỗ Cao Đàm- Hà Văn Khối.Thuỷ văn công trình.NXB Nông Nghiệp 1993 1.2.5 Căn thiết kế sở Các tiêu chuẩn dùng tính toán [1] QCVN 04-05:2012 “Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia-CTTL.” [12] QPTL 14TCN -28 - 85 “Tải trọng lực tác dụng lên công trình thuỷ lợi” [13] QPTL 14TCN -8 - 85 “Quy phạm tính toán thủy lực cống sâu” [14] QPTL 14TCN -7 - 85 “Quy phạm tính toán thủy lực đập tràn” [15] 14TCN 56-88 “Thiết kế đập bê tông bê tông cốt thép” Các tài liệu tham khảo: [16] Nguyễn Đăng Cung - Nguyên Xuân Đặng – Ngô Trí Viềng Công trình tháo lũ đầu mối hệ thống thủy lợi.NXB xây dựng 2005 [17] Thuỷ công tập [18] Thuỷ công tập [19] Sổ tay tính toán thuỷ lực [20] Design of small dam 1.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN Khu vực nghiên cứu thuộc phía Nam tỉnh Bình Định, nằm gọn lưu vực sông La Tinh, sông Kôn sông Hà Thanh, bao gồm đất đai huyện: Vĩnh Thạnh, Tây Sơn, Phù Cát, An Nhơn, Tuy Phước thành phố Quy Nhơn Quốc lộ 1A đường sắt xuyên Việt chạy qua vùng dự án, điều kiện thuận lợi cho việc giao lưu kinh tế văn hoá với miền đất nước Thành phố Quy Nhơn trung tâm kinh tế, văn hoá, trị tỉnh, cách Hà Nội 1060km phía Bắc cách thành phố Hồ Chí Minh 644 km phía Nam, giao lưu thuận lợi SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG đường bộ, đường sắt, đường thuỷ đường hàng không Ngoài ra, có đường QL19 nối cảng biển Quy Nhơn với Tây Nguyên rộng lớn, sân bay Phù Cát, tương lai cảng hàng không quan trọng khu vực CHƯƠNG 2: SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ, CÁC ĐIỀU KIỆN THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN 2.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 2.1.1 Đặc điểm địa hình Vùng đầu mối khu hưởng lợi dự án nằm gọn bên sườn phía Đông dãy Trường Sơn, có địa hình dốc phức tạp Hướng dốc chủ yếu từ Tây sang Đông, núi đồng xen kẹp, chia thành nhiều khu vực Diện tích tự nhiên 2.789 km2, chiếm khoảng 46,52 % diện tích toàn tỉnh (5996 km2) Đặc trưng địa hình chia thành dạng sau: Khu núi cao trung bình Nằm phía Tây vùng, chiếm khoảng 70 % diện tích tự nhiên, chạy dọc theo ranh giới Gia Lai Bình Định Đây Sườn phía Đông dãy Trường Sơn, có độ cao trung bình 500 ÷ 700m Địa hình khu vực bị phân cách mạnh, sông suối có độ dốc lớn, lớp phủ thực vật trung bình Khu gò đồi Là khu vực trung gian miền núi đồng bằng, chiếm khoảng 7% đến 10 % diện tích tự nhiên Độ cao trung bình 200m Những nơi phẳng có độ cao 30 ÷ 40m Độ dốc tương đối lớn, lớp phủ Khu đồng Tập trung chủ yếu hạ lưu sông Kôn, sông La Tinh sông Hà Thanh chiếm khoảng 17÷20 % diện tích tự nhiên Độ cao thay đổi từ ÷ 3m đến 20 ÷ 30m Xen đồng có đồi gò thấp Đây vùng sản xuất nông nghiệp Khu cồn cát ven biển SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG Đây khu vực bao gồm cồn cát, đụn cát tạo thành dãy hẹp chạy dọc ven biển, với chiều rộng trung bình khoảng 2km Khu vực có khả trồng lâu năm chắn gió 2.1.2 Đặc điểm địa chất a.Địa hình, địa mạo Khu vực nghiên cứu nằm vùng có địa hình đồi núi cao, dãy núi phát triển theo hướng Bắc Nam, với đỉnh đồi núi có cao độ 800 ÷ 900m bị phân cách nhánh suối nhỏ sông Kôn Địa mạo khu vực đặc trưng dạng thung lũng mở rộng, với sườn đồi hai bên thoải, kết trình bào mòn, phát triển mạnh chiều thẳng đứng chiều nằm ngang địa chất tương đối đồng nhất, tính phân lớp b.Địa tầng Khu vực nghiên cứu nằm phần rìa phía Đông Địa khối Kon Tum, cấu tạo thành địa chất cổ Loại đá gặp vùng loại đá biến chất Arkay thuộc phức hệ Kanac (ARKn) Về phía Tây Tây Nam phức hệ Kanac bị khối đá granit biotit có hoblend thuộc phức hệ Chu Lai - Ba Tơ γcb) đá bazan bị Neogen thượng - Đệ tứ ( γN2 - Q1) phủ kín Ngoài vùng gặp đá xâm nhập có thành phần granit, granosyenit, granodionit cấu tạo hạt vừa đến hạt lớn Các đá xâm nhập gặp dạng khối nhỏ, phát triển dọc theo đứt gãy lớn vùng, có diện tích phân bố vài km gọi phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn γbq) Các trầm tích đệ tứ bao gồm lớp đất mềm rời nguồn gốc eluvi, deluvi, có thành phần sét, cát lẫn nhiều dăm sạn phủ kín sườn đồi vùng với bề dày từ vài mét đến 10m c.Cấu tạo địa chất Theo kết nghiên cứu địa chất, cấu tạo kiến tạo nhất, đá biến chất địa khối Kon Tum vùng công trình bị phân cách hệ thống đứt gãy SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 10 LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG CHƯƠNG 10: CƠ SỞ LÝ THUYẾT HIỆU CHỈNH MÂY VỆ TINH Hiện tại, Việt Nam, việc đầu tư trang bị hệ thống radar để dự báo thời tiết hạn chế Vì vậy, em nghiên cứu cách hiệu chỉnh mưa đo từ mây vệ tinh 10.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO MƯA 10.1.1 Đo mưa chỗ Phương pháp đo mưa chỗ có nhược điểm kết đo mưa điểm rời rạc nên muốn tính lượng mưa cho toàn khu vực ta phải tính giá trị trung bình sử dụng phương pháp nội suy để tính phân bố mưa theo không gian Thêm nữa, trạm đo mưa thường lắp đặt gần khu vực đô thị thuận tiện công tác lấy số liệu bảo trì Tuy nhiên, hầu hết thiên tai liên quan đến yếu tố mưa xảy vùng sâu, vùng xa trận mưa lớn hình thành biển di chuyển vào đất liền, nên việc sử dụng liệu đo mưa chỗ có nhiều trở ngại công tác cảnh báo thiên tai, đặt biệt lũ nói chung lũ quét nói riêng (lũ quét hình thành cố vỡ đập mưa cường độ lớn, thời gian ngắn – thường vòng vài giờ, địa hình dốc) Đo mưa chỗ phương pháp đo mưa trực tiếp nên đáng tin cậy nên liệu đo mưa chỗ sử dụng để hiệu chỉnh tính toán mưa phương pháp đo mưa gián tiếp 10.1.2 Đo mưa công nghệ radar Đo mưa hệ thống radar thời tiết có ưu điểm cho kết đo trực tuyến, độ xác cao, với độ phân giải không gian thời gian cao (~1km, 5-10 phút), khu vực bao phủ rộng lớn (100 – 200km) nên thuận lợi vấn đề dự báo theo dõi diễn biến thiên tai thời gian dài Nhiều nước vùng lãnh thổ (Mỹ, Anh, Hà Lan, Nhật, Đài Loan, Hồng Kông …) xây dựng thành công hệ thống cảnh báo sớm thiên tai dựa vào liệu mưa chủ yếu từ hệ thống radar Tuy nhiên, radar thường hoạt động không tốt khu vực địa hình đồi núi, không phủ tới vùng sâu, vùng xa, mặt biển, khó quản lý vận hành tốn SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 117 LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG 10.1.3 Đo mưa công nghệ viễn thám Nhìn chung, hai phương pháp đo mưa gặp nhiều hạn chế việc quan trắc mưa vùng sâu, vùng xa, vùng đồi núi biển Để giải vấn đề này, phương pháp thứ ba, sử dụng công nghệ viễn thám biện pháp khả thi ứng dụng ngày rộng rãi Ngay từ năm 1960, công nghệ viễn thám bắt đầu nghiên cứu ứng dụng theo dõi thời tiết, đặc biệt mưa với viễn thám hồng ngoại viễn thám radar Với phát triển mạnh mẽ công nghệ vũ trụ khoa học tính toán, nhiều thuật toán, phương pháp xây dựng để tính toán lượng mưa từ liệu vệ tinh với độ xác ngày nâng cao Đối với Việt Nam, mà số lượng radar lắp đặt hạn chế việc sử dụng liệu đo viễn thám cho Hình 10.1 Quá trình tính toán mưa từ mây vệ tinh Từ lượng mưa tính toán ta download làm sở liệu để tiến hành hiệu chỉnh sau dùng để cảnh báo 10.2 DỮ LIỆU MƯA VỆ TINH VÀ NGUYÊN NHÂN CẦN HIỆU CHỈNH 10.2.1 Dữ liệu mưa vệ tinh Với phương pháp đo trình bày cho kiểu liệu mưa khác Ở tập trung nghiên cứu cách sử dụng liệu mưa đo công SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 118 LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG nghệ viễn thám (mây vệ tinh) Mây vệ tinh sử dụng IFAS gồm có mây vệ tinh Mỹ (NASA) mây vệ tinh nhật (JAXA) Bảng 10.1 Một số đặc trưng mưa vệ tinh Mỹ Nhật Tên liệu mưa 3B42RT Cơ quan xây dựng GSMaP_NRT NASA 0 JAXA Phủ sóng 50 Bắc-50 Nam 60 Bắc-600Nam Độ phân giải không gian 0.250 0.10 Độ phân giải thời gian giờ Thời gian trễ giờ Mỗi loại liệu mây có số version khác để đặc trưng cho thời gian đo Bảng 10.2 Khoảng thời gian đo liệu mưa Tên liệu mưa Thời gian đo GSMaP_MVK Từ 1/2003 đến 12/2006 GSMaP_NRT Từ 12/2007 đến 3B42RT (V5) Từ 2/2002 đến 2/2009 3B42RT (V6) Từ 10/2008 đến IFAS cho phép người dùng hiệu chỉnh mây vệ tinh GSMaP Dữ liệu mây vệ tinh sử dụng liệu quan trắc viễn thám download miễn phí từ trang web Nhật Bản đồ mưa vệ tinh toàn cầu – GSMaP dự án nhằm thúc đẩy việc nghiên cứu “Thành lập đồ mưa toàn cầu độ phân giải cao cách sử dụng số liệu vệ tinh” tài trợ JSTA (Japan Science and Technology Agency) 10.2.2 Nguyên nhân cần phải hiệu chỉnh mưa vệ tinh Tác giả nghiên cứu sử dụng mây vệ tinh vào lưu vực sông Kon Bình Định Qua trình quan trắc cho thấy mưa thực đo mưa từ vệ tinh có sai khác lớn, kết sau: Bảng 10.3: Tỉ lệ lỗi sai mưa thực đo mưa từ mây vệ tinh Thứ tự ε Mưa thực đo Mưa GSMaP (mm/6h) (mm/6h) Lần 744 133.47 82.06 Lần 420 119.28 71.60 Lần 400 113.44 71.64 Lần 380 111.02 70.78 Lần 330 106.18 67.82 Lần 310 101.33 67.31 SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 119 (%) LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG Lần 849 563.76 33.60 Lần 756 323.65 57.19 Lần 512 223.59 56.33 Lần 10 42 41.559 1.05 Qua thực tế ta thấy lượng mưa tính toán từ mây vệ tinh đánh giá thấp lượng mưa so với lượng mưa thực đo Vậy nên muốn dùng mưa vệ tinh để tiến hành cảnh báo cho công tác vận hành hồ chứa cần hiệu chỉnh mây vệ tinh Vậy, đâu mà có sai khác 10.2.3 Nguyên nhân có sai khác mưa vệ tinh mưa thực đo Như liệu bảng 10.3 ta thấy: lần đo liệu mưa vệ tinh mưa thực đo sai lệch nhiều mưa vệ tinh nhỏ mưa thực đo Ở lần thứ 10 sai khác không đáng kể Vậy lại có khác biệt lần đo thứ 10 lần đo lại? Trong nghiên cứu công bố Trung tâm Quốc tế nước quản lý rủi ro bảo trợ UNESCO, sai khác mưa thực đo mưa vệ tinh có liên quan đến tốc độ gió Tức là, tốc độ gió lớn sai khác lớn ngược lại, tốc độ gió nhỏ sai khác Lấy ví dụ lưu vực sông Kon, theo bảng 10.3, lần đo thứ 10 đo trước trận bão nên lúc tốc độ gió không cao, tỉ lệ sai khác nhỏ, lần lại đo trình xãy trình bão nên tốc độ gió cao, sai khác lớn Hình 10.4 Chuyển động lượng mưa trường hợp gió nhẹ SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 120 LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG Hình 10.2 Chuyển động lượng mưa trường hợp gió to (bão) Trên hình ảnh chuyển động lượng mưa qua trường hợp TH1: Gió nhẹ: đám mây đứng yên mưa 3h tổng sau đo Sai khác tương đối nhỏ TH2: Gió bão: đám mây di chuyển, lượng mưa sau khác Vào thời điểm, từ mây vệ tinh ta đánh giá lượng mưa nhiều vùng trường hợp gió lớn, đám mây đẩy đến vùng khác, làm cho lượng mưa thực tế vùng mà đám mây đẩy tới tăng lên cách đáng kể Điều dẫn đến sai khác ví dụ Hình 10.2: Hình ảnh trực quan cho thấy tương quan lượng mưa tốc độ gió Ngoài lý trên, sai khác mưa thực đo mưa vệ tinh vì: Góc chụp mây vệ tinh gồm nhiều góc chụp khác nên khó tìm độ dày đám mây SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 121 LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG Độ trượt thời gian lớn (độ lệch thời gian chụp sau tải xong liệu) mây trôi nơi khác cách nơi chụp khoảng tiếng 10.3 PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHỈNH MÂY VỆ TINH Mây vệ tinh Nhật (GSmap-NRT) có đặc điểm đánh giá thấp lượng mưa so với lượng mưa thực tế nên cần tiến hành hiệu chỉnh để tăng độ xác mô hình Các công thức sử dụng để hiệu chỉnh mây vệ tinh Xi = k ∑ xi (t ) k t =1 (10.1) Sn = ∑ ( X c − X i )2 i =1 (10.2) Sn ( j ) = f f ∑S (f) r =1 n (10.3) Robs ( j ) = m j × Rsat ( j ) (10.4) Trong đó: xi: Lượng mưa GSMap thời điểm t (mm/h) Xi: tổng lượng mưa lưới xi,j k (mm/kh) k: Khoảng thời gian, k=3h Sn: Chỉ số biến đổi GSMap (tức số lỗi ô lưới) Robs: lượng mưa mặt đất Rsat: Lượng mưa dựa vệ tinh mj:tỷ lệ điều chỉnh SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 122 LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH Sn : GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG Tỉ lệ lỗi sai trung bình Sn khu vực nghiên cứu Tiến hành hiệu chỉnh mối quan hệ mj Sn Trình tự tính toán mô hình mưa từ mây vệ tinh sơ đồ hóa hình 10.7 Hình 10.3 Sơ đồ khối thể trình hiệu chỉnh mây Với lý thuyết em định thử tiến hành hiệu chỉnh mây vệ tinh cho lưu vực thực tế Việt Nam CHƯƠNG 11: ÁP DỤNG 11.1 LƯU VỰC NGHIÊN CỨU Lưu vực lựa chọn áp dụng hiệu chỉnh mây lưu vực sông Kon, việc mô kết dòng chảy đến đập Định Bình Hồ Định Bình hồ nước lớn tỉnh Bình Định Có vai trò vô quan trọng thủy lợi phòng chống lũ Dự báo lũ cần thiết công tác vận hành hồ chứa, vừa đảm bảo an toàn vừa đảm bảo tối ưu dung tích hồ chứa Bình Định năm 2013 chứng kiến trận lũ SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 123 LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG vô lớn diễn vào tháng 11 Trận lũ làm hàng chục người chết, thiệt hại tài sản đến hàng ngàn tỉ đồng Bản tin Trung tâm khí tượng thủy văn Trung ương ngày 15/11 dự báo, áp thấp nhiệt đới hậu bão số 15 sâu vào tỉnh Phú Yên Bình Thuận nên người dân Quảng Ngãi Bình Định "bình chân vại" Đến mưa xối xả, kéo dài suốt từ đêm 15 đến chiều 16/11 với lũ lớn tràn khắp nơi, bà không kịp trở tay Như vậy, việc thiếu sở để cảnh báo mưa lũ gây thiệt hại khó lường Hiện có nhiều nghiên cứu sử dụng mô hình số đại dự báo lũ hồ như: Mike NAM; Hec-HMS Các mô hình sử dụng thông số tập trung cho toàn lưu vực tiểu lưu vực mô hình hóa dòng chảy lũ hồ dựa vào lượng mưa trạm đo Các mô hình hạn chế phụ thuộc vào trạm đo mưa thời gian truyền tải lượng mưa đo Do vậy, để tăng tính xác cảnh báo nhanh hơn, em định sử mây vệ tinh thông qua IFAS vào lưu vực SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 124 LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG Hình 11.1: Bản đồ vị trí lưu vực nghiên cứu Sau xác định lưu vực nghiên cứu Ta nhập liệu cần thiết để tiến hành hiệu chỉnh mây 11.2 NHẬP DỮ LIỆU CHO LƯU VỰC NGHIÊN CỨU 11.2.1 Bản đồ DEM sử dụng đất lưu vực nghiên cứu Do hạn chế khả cập nhật cở sở liệu trạng nên nhóm nghiên cứu sử dụng sở liệu DEM đồ sử dụng đất lấy từ sở liệu toàn cầu với độ xác không cao, hạn chế lớn nghiên cứu Hình 11.2 mô tả đồ DEM (hình bên trái); Biên mạng lưới sông ngòi (hình giữa); đồ sử dụng đất (hình bên phải) lưu vực nghiên cứu SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 125 LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG Hình 11.2: Các đồ số lưu vực nghiên cứu Các liệu chốt với thông số mô hình thủy văn 11.2.2 Dữ liệu mưa vệ tinh Mưa vệ tinh GSMap tải từ trang web: http://sharaku.eorc.jaxa.jp/GSMaP/ SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 126 LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG Hình 11.3: Giao diện trang web Nếu IFAS cài đặt ổ đĩa C tải liệu mưa về, liệu lượng mưa lưu trữ sau: GSMaP_NRT(hourly) : C/IFAS/IMPORT_DATA/GSMaP_NRT/hourly GSMaP_NRT(daily0-23): C/IFAS¥IMPORT_DATA/GSMaP_NRT/daily(0-23) GSMaP_NRT(daily12-11):C/IFAS/IMPORT_DATA/GSMaP_NRT/daily(12-11) Sau có liệu mưa tải Tiến hành nhập vào IFAS tính toán lượng mưa sử dụng mô hình Hình 11.4 Quá trình nhập mưa vào IFAS Tiến hành hiệu chỉnh liệu nhập vào 11.3 KẾT QUẢ Chọn ba trận lũ độc lập vào năm 2010, 2011, 2013 để tiến hành hiệu chỉnh kiểm định Trong đó, dùng trận lũ 2013 để tiến hành hiệu chỉnh trận lũ 2010, 2011 để tiến hành kiểm định lại kết hiệu chỉnh Kết hiệu chỉnh sau SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 127 LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG Hình 11.5: Đường trình lũ tính toán thực tế trước hiệu chỉnh (trận lũ từ 13-22/11/2013) Hình 11.6: Đường trình lũ sau hiệu chỉnh Nhận xét: Hình dạng đường trình lũ tính toán gần sát với đường trình lũ thực tế Đường lũ tính toán có đỉnh lũ giống thực tế Tuy đỉnh lũ chưa SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 128 LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG trùng chấp nhận Kết hiệu chỉnh cho sổ Nash 0.79 Ta định chốt kết thông số trên: - Khi x = y = 2,5 Sử dụng thông số vừa hiệu chỉnh tiến hành kiểm định với hai trận lũ độc lập 2010 2011 Kết kiểm định sau: Hình 11.7: Kết kiểm định đường trình lũ tính toán mô hình IFAS (đường màu xanh) đường trình lũ thực đo (đường màu đỏ), trận lũ ngày 11 đến 20/11/2010 Kết hiệu chỉnh trận lũ cho số Nash 0.8 SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 129 LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG Hình 11.8: Kết kiểm định đường trình lũ tính toán mô hình IFAS (đường màu xanh) đường trình lũ thực đo (đường màu đỏ), trận lũ ngày 15 đến 21/10/2011 Kiểm định trận lũ thứ cho hệ số Nash 0.75 Qua việc kiểm định với trận lũ Có thể thấy thông số hiệu chỉnh mây tương đối xác Tuy nhiên mùa mưa năm chưa đến nên dùng kết để tiến hành dự báo thử 11.4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 11.4.1 Kết luận Các kết nghiên cứu bước đầu xây dựng sở liệu thông số mô hình IFAS công nghệ mây vệ tinh Các kết mô mô hình phù hợp với đỉnh lũ dạng đường trình lũ xãy thực tế vực hồ Định Bình Độ trể đỉnh lũ thực đo mô khoảng giờ, độ trể thời gian dự báo mây vệ tinh Các số Nash mô hình lớn 0.7 (chấp nhận được) SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 130 LỚP: 11X2B DAĐTCT: THỦY LỢI ĐỊNH BÌNH GVHD: NGUYỄN CHÍ CÔNG Nghiên cứu sử dụng mây vệ tinh dự đoán mưa dự đoán lũ sinh nên có tác dụng quan trọng việc dự đoán sớm Tuy nhiên, phương pháp dùng ảnh mây vệ tinh nhiều hạn chế: - Góc chụp đám mây vệ tinh với nhiều góc chụp khác nên khó tính độ dày đám mây - Độ trượt thời gian lớn (độ lệch thời gian chụp sau tải xong dử liệu (mây trôi nơi khác cách nơi chụp khoảng tiếng) 11.4.2 Kiến nghị Nghiên cứu bước đầu áp dụng công nghệ viễn thám vào công tác dự báo lũ hồ thông qua mô hình IFAS Các kết bước đầu cho thấy khả ứng dụng công nghệ khả thi cho lưu vực hồ Định Bình Trong thời gian đến tiếp tục nghiên cứu dự báo công nghệ rada cho kết nhanh xác SVTH: NGUYỄN HƯƠNG CẢNH Trang 131 LỚP: 11X2B