Thuỷ lực sông ngòi nghiên cứu điển hình tính toán thuỷ lực cấp mùa cạn đồng bằng sông hồng (dự án tăng cường năng lực đào tạo cho trường đại học thuỷ lợi của chính phủ đan mạch DANIDA

Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình M CL C L I NÓI U CH NG I: M U CH NG I: M U .5 1.1 M c đích 1.2 Nh ng nghiên c u có liên quan tài li u s d ng nghiên c u n hình 1.3 i t ng s d ng 1.4 Các n i dung 1.5 Các k t qu 1.5.1 Phát tri n ngân hành d li u 1.5.2 Xây d ng h th ng k ch b n u hành h ch a c p n c h du 1.5.3 Áp d ng mơ hình MIKE 11 di n tốn dịng ch y mùa c n h th ng sơng H ng CH NG II: THI T L P H TH NG K CH B N CHO BÀI TOÁN I U HÀNH H TH NG H CH A HÒA BÌNH – THÁC BÀ C P N C H DU TRONG NH NG N M KI T .10 2.1 Gi i thi u chung v l u v c sông h th ng cơng trình c p n c 10 2.2 H th ng cơng trình 13 2.2.1 H th ng h ch a 13 2.2.2 H cơng trình c p n c h du 15 2.3 c m ch đ dòng ch y nh ng n m ki t 16 2.3.1 Ph c h i dòng ch y t i n Hịa Bình n S n Tây 16 2.3.2 Phân tích ch đ dịng ch y mùa ki t l a ch n n m ki t đ i bi u 19 2.4 Hi n tr ng v n hành h ch a Hịa Bình, Thác Bà th i k mùa ki t 25 2.4.1 Phân tích ch đ u ti t c a h Hồ Bình th i k mùa ki t 25 2.4.2 Phân tích ch đ u ti t c a h Thác Bà th i k mùa ki t 26 2.4.3 M t s k t lu n v hi n tr ng ch đ u ti t h ch a th ng ngu n th i k mùa ki t 32 2.5 ánh giá nh h ng u ti t h ch a th ng ngu n đ n kh n ng c p n c h du g p nh ng n m h n 33 2.5.1 H th ng cơng trình tr m b m Phù sa 33 2.5.2 H th ng cơng trình Liên M c 34 2.5.3 H th ng cơng trình c ng B c H ng H i 36 2.6 K t Lu n 38 2.7 Thi t l p h th ng k ch b n u ti t h Hòa Bình Thác Bà 41 Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình CH NG III: NG D NG MƠ HÌNH MIKE 11 TÍNH TỐN THU L C DÒNG CH Y MÙA KI T H TH NG SÔNG H NG 44 Gi i thi u chung 44 3.2 H ph ng trình c b n thu t tốn mơ hình MIKE11 46 3.2.1 H Ph ng trình Saint Venant 46 3.2.2 Thu t tốn gi i h ph ng trình Saint Venant 47 3.2.3 Thu t tốn cho m ng l i sơng kênh tồn b h th ng m ng l i 52 3.2.4 Mơ ph ng cơng trình sơng, kênh 55 3.2.5 Các u ki n n đ nh c a mơ hình 56 3.2.6 i u ki n biên 57 3.3 Thi t l p s đ m ng l i sông h th ng biên 57 3.3.1 Tài li u đ a hình m ng l i sơng H ng - Thái Bình 57 3.3.2 S đ m ng sơng tính tốn thu l c mùa c n 58 3.3.3 Biên tính tốn 58 3.4 Hi u ch nh ki m đ nh mơ hình 59 3.4.1 L a ch n th i gian hi u ch nh ki m đ nh mơ hình 59 3.4.2 Các nút ki m tra 63 3.4.3 Các tài li u c b n ph c v cho tính tốn 63 3.4.4 Thi t l p mơ hình 64 3.4.5 Hi u ch nh thơng s mơ hình th y l c 65 3.4.6 K t qu hi u ch nh ki m đ nh mơ hình 66 CH NG IV: TÍNH TỐN TH Y L C THEO CÁC CÁC K CH B N I U HÀNH H hỊA BÌNH VÀ THÁC BÀ 71 4.1 Tính tốn u ti t h th ng h ch a ph c v nghiên c u quy trình u hành h th ng 71 4.1.1 L p mơ hình tính tốn u ti t phát n, c p n c h th ng h ch a 71 4.1.2 Tính tốn u ti t đánh giá kh n ng c p gia t ng c a h th ng h ch a th ng ngu n 78 4.2 K t qu tính tốn thu l c theo ph ng án u hành 81 4.2.1 Th i gian v n hành c p n c h du 81 4.2.2 K t qu tính tốn theo ph ng án 81 PH L C 1: H ng d n v ng d ng c a MIKE11 87 PH L C 2: H th ng c ng t i sơng H ng+Thái Bình .90 B NG TH NG K CÁC C NG TRÌNH TR M B M CHÍNH 95 PH L C 3: TRÍCH K T QU TÍNH TỐN I U TI T C P N C H HỊA BÌNH 90 Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình L I NĨI U Giáo trình “Thu l c sơng ngịi” đ c biên so n theo khn kh Ch ng trình H tr ngành n c c a Danida, ti u h p ph n H tr nâng cao n ng l c tr ng i h c Thu l i Chính ph an m ch tài tr Giáo trình Thu l c sơng ngịi đ c biên so n theo ch ng trình đào t o cao h c Ngành Thu v n h c, Ch nh tr sông b bi n Phát tri n ngu n n c có th s d ng làm tài li u tham kh o cho nghiên c u sinh thu c l nh v c Giáo trình g m ph n lý thuy t ph n th c hành Nghiên c u n hình m t n i dung quan tr ng c a ph n th c hành đ c biên so n nh m làm m u cho vi c ng d ng mơ hình thu l c gi i quy t m t v n đ th c t Nghiên c u n hình “ Tinh tốn th y l c c p n c mùa c n cho đ ng b ng sông H ng” t p th tác gi GS.TS Hà V n Kh i (ch biên), Th.S Nguy n Th Thu Nga Ks V Th Kim Hu biên so n N i dung c a nghiên c u n hình liên quan đ n toán u ti t c p n c h th ng h ch a th ng ngu n cho vùng h du sơng H ng – Thái Bình Trên c s tính tốn thu l c xác đ nh di n bi n m c n c t i c a l y n c h th ng sông ki n ngh ph ng án v n hành h th ng h ch a theo yêu c u phát n c p n c h du N i dung tính tốn thu l c dịng ch y mùa ki t nh sau: - Thi t l p h th ng m ng sông; - Xác đ nh u ki n biên c a toán thu l c; - Xác đ nh b th ng s mơ hình; - Ki m đ nh mơ hình; - Tính tốn đ ch a; - ng m c n c h du theo k ch b n v n hành c p n Phân tích kêt qu tính tốn theo k ch b n v n hành ch Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình Hi n nay, nhi u mơ hình dịng khơng n đ nh đ c s d ng r ng rãi Vi t Nam nh mơ hình SOGREAH (Pháp), mơ hình VRSAP c a c Phó giáo s Nguy n Nh Kh, mơ hình KOD01 c a GS.TSKH Nguy n Ân Niên Tuy nhiên, th i gian g n tính u vi t c a mơ hình MIKE11 nên mơ hình đ c s d ng r ng rãi Vi t nam B i v y, tài li u chúng tơi s d ng mơ hình MIKE11 đ tính tốn di n bi n dịng ch y mùa ki t h th ng sông H ng Thái bình Nghiên c u n hình g m ch ng: Ch ng I: M đ u Ch ng II: L a ch n k ch b n v n hành h ch a cho tính tốn th y l c Ch ng III: Thi t l p m ng sơng, thơng s hố mơ hình ki m đ nh mơ hình Ch ng IV: Tính toán thu l c theo k ch b n v n hành h ch a CH NG I: M U 1.1 M c đích Nghiên c u n hình đ c coi nh m t ví d v vi c ng d ng mơ hình th y l c m ng sông đ gi i quy t m t toán th c t v v n hành h th ng ây c ng m c đích nghiên c uc c a nghiên c u n hình.Bài tốn đ t nghiên c u n hình ng d ng mơ hình MIKE 11 tính tốn th y l c dịng ch y mùa ki t ph c v toán v n hành h th ng h ch a c p n c h du MIKE 11 DHI Water & Environment phát tri n, m t gói ph n m m dùng đ mơ ph ng dịng ch y, ch t l ng n c, v n chuy n bùn cát sông vùng c a sông MIKE 11 cơng c mơ hình m t chi u th y đ ng h c g n g i v i ng i s d ng cho vi c phân tích, thi t k , qu n lý v n hành chi ti t h th ng sông kênh đ n gi n c ng nh ph c t p Môi tr ng g n g i v i ng i s d ng, t c đ tính kh thi c a nó, MIKE 11 cung c p cho vi c tính tốn hi u qu toàn di n, áp d ng cho quy ho ch qu n lý ch t l ng, ngu n n c cơng trình thu l i Chính v y chúng tơi s d ng mơ hình đ xây d ng n i dung c a nghiên c u n hình Nghiên c u n hình g m nh ng n i dung sau đây: - Nghiên c u đ c m dòng ch y mùa ki t h th ng sơng H ng – Thái bình, đ c bi t nh ng n m h n - Phân tích ch đ v n hành c a h ch a th ng ngu n (h Hịa Bình h Thác Bà) đánh giá nh h ng c a đ n di n bi n m c n c, y u t tr c ti p nh h ng đ n kh n ng c p n c c a cơng trình vùng h du - Xây d ng h th ng k ch b n u hành h Hịa Bình, Thác Bà th i k mùa ki t làm c s nghiên c u ch đ u hành h làm nhi m v phát n gia t ng c p n c h du nh ng n m h n - Tính tốn th y l c m ng sơng H ng Thái Bình theo k ch b n ch n Phân tích k t qu đ ki n ngh ph ng án u hành h ch a th i k mùa c n Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình 1.2 Nh ng nghiên c u có liên quan tài li u s d ng nghiên c u n hình Nh ng nghiên c u có làm c s cho vi c xây d ng nghiên c u n hình bao g m: Các tài li u thi t k quy ho ch phát tri n h ch a phát n sông H ng th y n ng PECC1 th c hi n t n m 2000 đ n tài nghiên c u khoa h c c p Nhà n c “Nghiên c u c s khoa h c th c ti n u hành c p n c mùa c n đ ng b ng sông H ng-sơng Thái Bình Các báo cáo quy ho ch u tra c b n c a C c Th y l i, Vi n Quy ho ch th y l i v đ ng b ng sông H ng 1.3 it ng s d ng Tài li u m t ph n c a giáo trình “Th y l c sơng ngịi” đ c biên so n dùng cho l p cao h c l nh v c Quy ho ch qu n lý tài nguyên n c c a tr ng i h c Th y l i Tài li u c ng đ c s d ng làm tài li u tham kh o cho nghiên c u sinh thu c l nh v c th y v n, th y l c , phát tri n tài nguyên n c, quy ho ch qu n lý ngu n n c C ng có th tài li u tham kh o cho nh ng quan tâm nghiên c u nh ng v n đ có liên quan 1.4 Các n i dung Nghiên c u n hình g m có nh ng n i dung nh sau: Phát tri n ngân hàng d li u Xây d ng k ch b n u hành h ch a th du th i k mùa c n ng ngu n c p n ch Áp d ng mơ hình th y l c MIKE 11 cho h th ng sông H ng Các k t qu tính tốn th y l c theo k ch b n 1.5 Các k t qu 1.5.1 Phát tri n ngân hành d li u Ngân hàng d li u bao g m só li u v dòng ch y (m c n c, l u l ng), tài li u đ a hình (tr c d c, tr c ngang sông), đ c tr ng c a l u v c sơng, h th ng cơng trình c p n c t i, yêu c u v n c, thông s c a h ch a th ng ngu n Các s li u đ c l u gi MS Excel liên k t v i s đ m ng sơng c a mơ hình MIKE 11 đ c trình bày b n đ DEM Thu th p s li u Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình Các s li u đ c thu th p l u gi ngân hàng d li u bao g m: • Tài li u m c n c • Q trình l u l ng c a t t c tr m đo sông H ng • Các s li u v h ch a • Nhu c u n • B n đ DEM đ ng b ng sông H ng c Các tài li u đ h du c ch nh lý b sung tr c l u d 1.5.2 Xây d ng h th ng k ch b n u hành h ch a c p n c h du - Phân tích ch đ dịng ch y mùa c n theo tài li u quan tr c - Ph c h i tài liêu s li u dịng ch y t i Hịa Bình S n Tây - Phân tích nh h ng c a h Hịa Bình Thác Bà đ n ch đ dòng ch y h du - L a ch n h th ng k ch b n theo t h p dòng ch y mùa ki t, ph hành h Hịa Bình, Thác Bà u c u gia t ng c p n c h du ng án u 1.5.3 Áp d ng mơ hình MIKE 11 di n tốn dịng ch y mùa c n h th ng sơng H ng • Thi t l p m ng sơng • Vào s li u cho toán th y l c liên k t v i database • X lý s li u h th ng nhu c u n • Thơng s hóa ki m đ nh mơ hình • Tính toán th y l c theo k ch b n • Phân tích k t qu c Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình CH NG I: M U .5 1.1 M c đích 1.2 Nh ng nghiên c u có liên quan tài li u s d ng nghiên c u n hình 1.3 i t ng s d ng 1.4 Các n i dung 1.5 Các k t qu 1.5.1 Phát tri n ngân hành d li u 1.5.2 Xây d ng h th ng k ch b n u hành h ch a c p n c h du 1.5.3 Áp d ng mơ hình MIKE 11 di n tốn dịng ch y mùa c n h th ng sông H ng CH NG II: THI T L P H TH NG K CH B N CHO BÀI TOÁN I U HÀNH H TH NG H CH A HỊA BÌNH – THÁC BÀ C PN C H DU TRONG NH NG N M KI T .10 2.1 Gi i thi u chung v l u v c sông h th ng cơng trình c p n c 10 2.2 H th ng cơng trình 13 2.2.1 H th ng h ch a 13 2.2.2 H cơng trình c p n c h du 15 2.3 c m ch đ dòng ch y nh ng n m ki t 16 2.3.1 Ph c h i dòng ch y t i n Hịa Bình n S n Tây 16 2.3.2 Phân tích ch đ dịng ch y mùa ki t l a ch n n m ki t đ i bi u 19 2.4 Hi n tr ng v n hành h ch a Hịa Bình, Thác Bà th i k mùa ki t 25 2.4.1 Phân tích ch đ u ti t c a h Hồ Bình th i k mùa ki t 25 2.4.2 Phân tích ch đ u ti t c a h Thác Bà th i k mùa ki t 26 2.4.3 M t s k t lu n v hi n tr ng ch đ u ti t h ch a th ng ngu n th i k mùa ki t 32 2.5 ánh giá nh h ng u ti t h ch a th ng ngu n đ n kh n ng c p n c h du g p nh ng n m h n 33 2.5.1 H th ng cơng trình tr m b m Phù sa 33 2.5.2 H th ng cơng trình Liên M c 34 2.5.3 H th ng cơng trình c ng B c H ng H i 36 2.6 K t Lu n 38 Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình 2.7 Thi t l p h th ng k ch b n u ti t h Hịa Bình Thác Bà 41 CH NG III: NG D NG MƠ HÌNH MIKE 11 TÍNH TỐN THU L C DÒNG CH Y MÙA KI T H TH NG SÔNG H NG .44 Gi i thi u chung 44 3.2 H ph ng trình c b n thu t tốn mơ hình MIKE11 46 3.2.1 H Ph ng trình Saint Venant 46 3.2.2 Thu t tốn gi i h ph ng trình Saint Venant 47 3.2.3 Thu t toán cho m ng l i sơng kênh tồn b h th ng m ng l i 52 3.2.4 Mô ph ng công trình sơng, kênh 55 3.2.5 Các u ki n n đ nh c a mơ hình 56 3.2.6 i u ki n biên 57 3.3 Thi t l p s đ m ng l i sông h th ng biên 57 3.3.1 Tài li u đ a hình m ng l i sơng H ng - Thái Bình 57 3.3.2 S đ m ng sơng tính tốn thu l c mùa c n 58 3.3.3 Biên tính toán 58 3.4 Hi u ch nh ki m đ nh mơ hình 59 3.4.1 L a ch n th i gian hi u ch nh ki m đ nh mơ hình 59 3.4.2 Các nút ki m tra 63 3.4.3 Các tài li u c b n ph c v cho tính tốn 63 3.4.4 Thi t l p mơ hình 64 3.4.5 Hi u ch nh thơng s mơ hình th y l c 65 3.4.6 K t qu hi u ch nh ki m đ nh mơ hình 66 CH NG IV: TÍNH TỐN TH Y L C THEO CÁC CÁC K CH B N I U HÀNH H hỊA BÌNH VÀ THÁC BÀ 71 4.1 Tính tốn u ti t h th ng h ch a ph c v nghiên c u quy trình u hành h th ng 71 4.1.1 L p mơ hình tính toán u ti t phát n, c p n c h th ng h ch a 71 4.1.2 Tính tốn u ti t đánh giá kh n ng c p gia t ng c a h th ng h ch a th ng ngu n 78 4.2 K t qu tính tốn thu l c theo ph ng án u hành 81 4.2.1 Th i gian v n hành c p n c h du 81 4.2.2 K t qu tính tốn theo ph ng án 81 Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình 10 PH L C 1: H ng d n v ng d ng c a MIKE11 87 PH L C 2: H th ng c ng t i sơng H ng+Thái Bình .90 B NG TH NG K CÁC C NG TRÌNH TR M B M CHÍNH 95 PH L C 3: TRÍCH K T QU TÍNH TỐN I U TI T C P N C H HỊA BÌNH 90 THÔNG TIN CÁ NHÂN 103 103 a ch liên l c: 662/59 Bùi ình Túy, P12, Q Bình tth nh, TP H Chí Minh 103 ã ch trì tham gia nhi u đ tài c p Nhà n c, c p B d án s n xu t H ng d n NCS b o v thành công lu n án Ti n s 104 CH NG II: THI T L P H TH NG K CH B N CHO BÀI TOÁN I U HÀNH H TH NG H CH A HÒA BÌNH – THÁC BÀ C P N C H DU TRONG NH NG N M KI T 2.1 Gi i thi u chung v l u v c sông h th ng cơng trình c p n c L u v c sơng H ng-Thái Bình tr i dài t v đ 20o00 t i 25o30’ t kinh đ 100o00’ đ n 107o10’ ông L u v c ti p giáp v i l u v c sông Tr ng Giang Châu Giang c a Trung Qu c phía B c, l u v c sơng Mê Kơng phía Tây, l u v c sơng Mã phía Nam v nh B c B phía ơng T ng di n tích l u v c sơng H ng - Thái Bình kho ng 169 nghìn km2 Trong đó, ph n di n tích Vi t Nam kho ng 86,7 nghìn km2, b ng 26 % di n tích n c ta b ng kho ng 51 % so v i toàn b l u v c; ph n ngồi n c kho ng 82,3 nghìn km2, b ng kho ng 49 % t ng di n tích L u v c ... (trên sông H ng) v i s li u sau khôi ph c Th i gian ki t tính cho hai tr ng h p: tháng mùa ki t (t tháng 11 đ n tháng n m sau) tháng ki t (t tháng 12 đ n tháng n m sau, th i k c p n c c ng th ng cho. .. a th i k mùa c n Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình 1.2 Nh ng nghiên c u có liên quan tài li u s d ng nghiên c u n hình Nh ng nghiên c u có làm c s cho vi c xây d ng nghiên c u n hình bao... d ng mơ hình th y l c m ng sơng đ gi i quy t m t tốn th c t v v n hành h th ng ây c ng m c đích nghiên c uc c a nghiên c u n hình. Bài tốn đ t nghiên c u n hình ng d ng mơ hình MIKE 11 tính tốn