Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình

Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng diễn biến lòng sông Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình

M ỤC LỤC LỜI MỚ Đ Ẩ U Chương ĐIỂU KIÊN ĐỊA LÝ T ự NHIÊN LƯU v ự c SƠNG HỒNG VÀ ĐẶC ĐIỂM Đ O Ạ N M ẠNG SƠNG NGHI ÊN c ứ u 1.1 Vị trí địa l ý .3 1.2 Địa h ì n h 1.3 Cấu tạo địa chất đ ấ t 1.4 Lớp phủ thực vậ t 1.5 Khí h ậ u 1.6 Mạng lưới sóng suối, đặc điếm đoạn mạ ng sồng nghiên cứu va tình hình tài liệu thúy văn thu t h ậ p 1.7 Quy trình vận hành số thơng số bán hơ Hồ bìn h 12 Chương c SỞ LÝ T HU Y Ế T CỦA MƠ HÌNH H E C - .14 2.1 Giới thiệu mỏ hình H E C - 14 2.2 Cơ sớ lý thuyết tính tốn thúy l ự c 1? 2.3 Cơ sớ lý thuyết tính tốn bùn cát 20 2.4 Các u cầu vềsố liệu đầu vào 2C> 2.5 Kiếm sốt đẩu r a I Chương ỨNG DUNG MỔ HÌNH HEC-6 TÍNH TỐN VẢ D ự BẢO DIKN BIẾN ĐOAN SƠNÍỈ h ổ n g T Ừ H O À b ì n h đ ế n h a n ổ i 33 3.1 Cơ sớ số liệu 33 3.2 Sư đồ tính .34 3.3 Phân tích, xử lý số liệu đầu v o .34 3.4 Điểu kiện ban đầu điều kiện b iê n 39 3.5 Hiệu chinh kiểm nghiệm mơ hình thúy lực 39 3.6 Tính tốn, lựa chọn cơng thức sức tái c t 43 3.7 M diễn biến lòns sơng H n e đoan nghiên cứu đến nam 1997 ' ĩ 44 3.8 Dư báo thử diễn biến lòng s ơna H ổ n e đoan n s h ié n cứu đến năm 1997 T ’ 46 3.9 Dụ báo diễn biến lòng sơng Hóng đoan nghiên cứu đến năm 2052 48 KẾT L l l Ậ N 51 TÀI LIỆU T H A M K H Ả O 54 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi LỊI M Ở ĐẨU Với hai nhiệm vụ quan trọng hàng đầu phát điện p h ò n s lũ cho du từ vận hành, hổ Hồ Bình đem lại cho người nhiine lọi ích lo lớn gây cho người thay đối bát lợi q trình hổi lắng lòng hổ, q trình xói lớ bờ hố, q trình xói lớ cục bơ 0' lưu sau chân đập q trình xói lớ lan truyền vé hạ du Bơi đánh giá mỏ phónsi tlư báo thay đổi sau xây dựne cơng trình đập Hồ Bình nói li en s cõim trình xây tlưng Irẽn sõng nói chung nhằin để xuất biện pháp hạn chế ihicí hại ln dê tai có tính cap Ihiết có ý nghĩa thực tiền lớn Cõ ne cụ hữu kinh tế đế giai đề tài mơ hình tốn HEC-6 mơ hình số thủy động lực chiều lòng dán hớ có biên di đỏng Trung tâm Kỹ thuật Thúy vãn Hoa Kỳ thiết kế đe mó phóng dự háo thay đổi trắc diện dọc sơng xói bồi trons thời đoạn vừa Đê tài nghiên cứu ứng d u n s mò hình HE C- đê’ mõ phóne cliỏn biên lòn Li sõng Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình (đoạn từ Hòa Bình đơn niũi Thno-Đà) lòim sơng Hỏng (đoan từ ngã Thao-Đà đến Hà Nội) Báo cáo đê tài đưực bó cục ihành ba chương (khơng kế phấn m đáu kết luận): Chương Điêu kiện địa lý tự nhiên lưu vực sơne Hỏn li tlặc điém (.loạn mạng sóng nghiên cứu Chương Cư sớ lý thuyết mò hình I IEC-6 Chương line d u n s mõ hình HEC-6 tính tốn dụ' bán dicn hicn đoan SPI1 L! Hổ ns từ Hòa Bình đến Hà Nội Chương ĐIỂU KIỆN ĐỊA LÝ TỤ N H IÊ N LƯU vực S Ơ N G H Ổ N G VÀ 1.1 Vị trí địa lý Hệ thơng sơng H ồn g thống sồng lớn Bắc Bộ lớn thứ hai 0' Việt Nam (chí sau hệ thống sơng Mê Kơng) Lưu vực hệ thống sóng Hóng khõiiỊi chẽ phạm vi từ vĩ tuyến 2CT00' đén 5l,3 ’ bắc từ kinh tuycn 1()()"(>()' đèn 106l,0 ’ đỏng với tổng diện tích 155 000 k n r có tới nứa ( 53 r < ) năm nước ngồi (Trung Quốc, Lào) phần diện tích nước chí chiêm r f (72 7(H) krrr) [7] Hệ thơng sơng Hổng ba sõng Đà, Thao Lỏ hợp thành, tronc sỏnii Thao coi dòng (hình 1.1) Lưu vực sơng Thao tính đến Việt Trì có diện tích 51 800 krrr phán ihuộc địa phận Việt Nam chi 12 000 krrr Nằm vị trí chun tiếp từ đónu hắc saiiii táy bác cua Bác Bộ lưu vực sòng Thao kéo dài khốn a 250 km từ tây bãc xLìơnu dóng nam với chiều rơne trung hình khoang 50 km Giới hạn phía don e dãy núi Con Voi (đường phán nước hai lưu vực sõng Thao va sõng Chay ); gioi han phía tây la dãy núi cao Hồng Liên Sơn-Pu Lng (đường phán nước mữa hai Ill'll vực sỏne Thao sơng Đà) với đinh Fan-xi-pan cao nước ta (3143 m ) [3][6] Lun vực sơng Đà có tổng diên tích 52 900 k n r trontì đi') phan thuộc dĩa phán Việt Nam khống 26 800 k m 2, Nãm sáu lục địa thuộc khu táv hãc Bác Bộ, lưu vực sơng Đ kéo dài tới 380 km theo hướnti tãv bác-đơn II nam \'ứi chic II rónti trung hình khống 80 km Giới hạn phía đ n s dãy núi HồnII Liẽn Sơn-Pu Lna (đường phân nước hai lưu vực sơng Đ sơnẹ Thao) với đỉnh cao từ 2500 m đến 3000 m Giới hạn phía tày dãy núi cao như: Pu-đen-đinh( 1886 m) Phu-hiiỏi-Lonẹ (2178 m) Phu-la-ina (1801 m) Phu-Turm (1486 nu \'à Phu-Sanu ( i ] s 111 ) Chung cunii la đưưng phan nirớc mil'll Ill'll vực sòne Đa VỨ1 lưu vực sòng Mẽ Kơng sơng Mã Phía cực bác có dãy núi cao Pu-si-lune ( 3076 m ) \'à Ngũ-đài-sơn (3048 m) Phía đơng nam vùn tỉ núi thấp Ba Vì (1287 m) \ a Vicn Nam (1029 m) - đường phân nước hai lưu vực sơne Đ sóng Đáy [5][6] Lưu vực Sỏns Lơ có to ns diện tích 39 000 k n r tronsỉ dó phan nam tròn địa phận Việt Nam khoang 22 600 krrr Giói hạn phía đ ổ n s cánh c u n .* ■■Hi , t / > • < Vt r - V — V,, v.>; J V•—Y i àr s 4?rt**hKy.A '■ N|3000 m m ) xuất hiên ứ vùng núi cao Hồn Si Liên Sơn khu vực núi cao ó' hicn giói Việt- Trung, ta ngạn sõng Đà Thu ng lũne Yen Cháu- Mộc Châu O' hữu nu.; Ill sơng Đà thung lũng thượng nguồn sơng Chảy (Sin M ầ n -N ậ m Vai )la nlnu míi L'i) x„ nhỏ (1 100-1200 mm) Ngồi ra, thuna lũn ti s ỏn e Miên ứ cao niHiyen Đonii Vãn lưu vực sơng Gâm có Xu tương đói nhỏ (1200 -13 00 m m |, Vimiỉ Ill'Ll thuộc đồng châu thổ Bắc Bộ có X biến đổi trona phạm VI 1300-2000 mm tháp nhấl ỏ' khu vực Phúc n - Kim Anh thuộc lưu vực so ns Cà Lò ( 1300-1400 m i n ) Cũng yếu tơ khí tượng khác, mưa biên đổi theo mua Múa mua Irons’ lưu vực hệ thống sõne Hồng thường kéo dài từ t h n ” V đến tháim IX X (chi > thane) có lượng mưa chiếm tới 75-85% lượng mưa ca năm Trotm mùa khơ kéo dài tới 6-7 tháng nhimg có to n s lương mưa chí chiếm l > V í lượn ti nura cá năm 1.6 Mạng lưới sòng suối, đặc điểm đoan mang sơng nghiên cứu tình hình tai liệu thúy văn thu thập [7] 1.6.1 M ang ìưóỉ sóng si M a n e lưới sõniỉ suối hệ thốne s n s H ỏ n e phát tn ế n IvhónL2 đẽ 11 \ới mịii dò lưứi sòng từ 0,25 đến 0.5 k m / k n r O' nhữnii cao noLivên đá vơi khỏ han (Sơn La- Mộc Châu, Đ ồn g V ã n ) 1,55 k m / k m nơi mưa nhièu có địa hình bị chia cắt mạnh Hệ thống sơng Hống ba sơng: Thao Đ Ló hợp thành tron" sỏni: Thao coi dòng (hình 2.4) Dòng sơng Hổng bất nguồn từ hồ Đại Lý độ cao ên 2000 m tron đính Ngụy Sơn thuộc tính Vân Nam-Tru ng Quốc, chảy theo hướne tây băc-đone nam qua tính Vân N am đố vào nước ta biên giới Viẽt-Truns thuộc Phơ Lu huyện Bát Xát tính Lào Cai; tiếp tục cháv qua Lào Cai n Bái, Hà Nội Hưnti Yen rối đổ vịnh Bắc Bộ cửa Ba Lạt Phần nằm trẽn lảnh thổ Trung Quốc dược ÍỈỌÌ la sòng Ngun, đoạn trung lưu từ biên giới đến Việt Trì íiọi sơna Thao ŨI' Việt Trì đến Ba Lạt gọi sơng Hồng Tính từ ngn đến cửa Ba Lại dò nu sơng Hồng dài 1126 km, 556 km cháy lãnh thổ nưóc ta lưu, sơng Hổng có số phân lưu sơng Đáy, Đn g Luộc, Trà Lý, Đào Ninh Cơ Sơng Đ áy vốn sơng tự nhiên có cửa Hát M ơn đưa nước từ sõne Hơng cháy vào sơng Đáy Từ sau đập Đáy xây dựng (vào năm 1937) CƯU song Hat Món bị bơi lap nên sống Đáy dã trớ ihanh sơnạ tiẽu nước chI lũ sõng Hỏng đặc biệt lớn đế đảm báo an tồn cho thủ Hà Nội đ ỏ n s hãng SỎHL! Hồng Ngồi ra, sơng Cà Lổ Ngũ Huyện Khê trước đáy cũne phán lưu sons: Hổng phía bờ trái nhu ng nay, hai cứa sòng nàv dã bị bói láp la sòIiii tiêu nước cho vùng Vĩnh Phúc Bãc Ninh Sòng Đà sơng Lơ bát nguồn từ tính Vân Nam TrunSI Ọc Phun Ihương Ill'll năm lãnh thọ Trung Quố c cứa s ó n s Đà đitợc tiọi la sóne Lý Ticn sơng Ló ơọi sơng Bàn Long Dòng sơng Đà cháy vào nước ta xã Ka Lon tỉ huyện Muờníi Tc tinh Lai Châu, tiếp tục cháy qua ihị trấn Mường Tè thị xã Lai Chau, Sơn La vu I lòa Bình đổ vào sơng Thao Trung Hà Từ n eu n đến Trung Hà, sỏnc Đa dai I 010 kin diện tích lưu vực 52 900 k n r phán nằm tron í: lãnh thổ nước la dài 570 km diện tích Ill'Ll vực 26 600 k n r Dòng sống Lơ cháy vào lãnh thổ nước ta Thanh Thúy rỏi chay qua thị xã Hà Giang T u n Q uan g đổ vào sống Thao Việt Trì Sơng G â m sơng Chảy hai nhánh lớn sỏne Ló Sơ nu Ciám la nhánh phía bên trái, bắt nguồn từ tính Vân N am Tru nu Quốc rói chay vào nuỚL ta phía thượng lưu thị trấn Báo Lạc tính Cao Bãns Sơ nu G ám cháy VUI) SOI1 L1 Lu lại phía thượns lưu thị xã Tun Quang Sơns G m dài 297 km diện lích Ill'Ll MIC 17 200 k m : , đỏ phấn lãnh thố nước ta dài 217 km diện lích Ill'Ll vực 9780 k n r Sơng Chay bát nguồn từ sườn phía táy bắc dãy Táy Con Linh thuộc huyện Su Phì tinh Hà Giang, cháy theo hướng tâv b ắ c- đỏ ns na m đến phía Si-Ma-Cao huyện Bắc Hà tinh Lào Cai chuyển hướng đơng bắc-tây nam, chay qua Bao Nhai Rao n ròi đổ vào hổ chứa Thác Bà Sau dó phẩn lưu sơne Chay đo vào sone Lo Đoan Hùng Sơng Cháy dài 319 km diện tích lưu vực 500 k n r đỏ có 1920 k n r nam lãnh thổ Trung Quốc Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Tổng diện tích lưu vực hệ thống sống Hổng khống 155 000 k n r chí có 72 700 k m (47% diện tích) nầm lãnh thỗ nước ta Diện tích lưu \ ực sóng Hổng tính đến Sơn Tây khoảng 143 700 k m lưu vực sơns Đà chiêm 36% sơng Thao: 37,5% sóng Lơ: 26,5% Tính đén Sơn Tây sơnu Hỏnii co 615 sõng suối loại có chiều dài íừ 10 km trớ lẽn có 57 sõna nhánh cáp 195 sơng nhánh cấp 245 sơng nhánh cấp 3, 97 sơng nhánh cấp 18 sons: nhánh cấp sóng nhánh cấp 1.6.2 Đãc điểm đoạn m ạng sơng nghiên cứu Đoạn mạng song nghiên cứu tính lừ trạm thúy vãn Hoa Bình-Yen Bái-Vụ Q uan g đến trạm thúy văn Hà Nội-Thượng Cát; bao m')in: đoạn sone Đa từ Hồ Bình đến ngã ba Thao-Đà, đoạn sòng Thao từ n Bái đến Việt Tri đoan sơng Lơ từ Vụ Q u an g đến Việt Trì đoạn sòng Hổng từ Việt Trì đến Hà Nội va đoan sơng Đu ốn g từ ngã ba H ng - Đ u ốn g đến Thượng Cát (hình 1.2) Phía thượne lưu trạm Hồ Bình, sơng Đ cháy theo hướnn tây-đơne nhưns từ I loa Bình dẽn Trung Hà ánh hướne núi rán chăc nhu Ra Vi Yicii Nam Đòi Thỏi làm sơng Đà đổi hướng, chay theo hướrm nam-bác Lòn tí sỏne (í đoạn m rộng rõ rệt (khống 200 m tron2 mùa can) nên thuận lợi cho iinio thrum thủy Độ dốc lòng sơng eiáin khơng nhiéu, k h o án a 0.42 %" Đoạn sơng Thao từ n Bái đến nễ ba T h ao - Đ van tiếp tục chay theo huứni! lây hắc-đơna nam nhưne riêmi đoạn lừ ngã ba T h ao - Đ đến Việt Trì đổi hướnu 1'hay theo hướng lâv nam-đỏim bác Lòng sóng đoan mó' rộn" tới 300-400 m nen vặn tái trẽn sónt! thuận tiện Địa hình hai bên hờ tháp xũna đưói 25 111 Bãi \ LIat nhiên thườn £ bị nước lũ tràn neập Tại dây xuất hiên nhữnu CỈIKII1 đáu tién cua sóng Hổng Từ Vụ Q u a n g đến Việt Trì sau nhận thêm nước cua sõníí Ciãm sỏny Lo vần cháy theo hướng tây bắc-đỏng nam Trước đổ vào Việt Trì só ns Lu u m nhàn them nhánh bên trái sồng Phó Đáv Lòng sơne đoan từ Vụ Quanu đến Việt Trì mỏ' rộng tới 200 m nên thun bè lại thuận tiện, thác yhẽnh khơng chi xuất bãi Kế từ Việt Trì sơng H ồn g bắt đầu cháy vào v ù n đ õ n s b an s n h u n s \'ăn tiep tục theo hướng tây bác-đơn g nam tới tận cứa Ba Lạt Dưới thị xã Sơn Táv chừnii I km SƠI12 HỒ112 tách phân lưu sõna Đáy Phân lưu sónii Đáy chi phan lũ có kì lớn đế dam bao an tồn cho thu Hà Nội đ ó n s ban e sónii Hóng Tại hác bãi Cam Lò có s ỏ n s Cà Lơ nối sơng H ổ n a \'ới sơng c u nh n s bị cát hỏi Ví) đò vít kín K ho án g km trước tói Hà Nội phán lưu sõnu Đuonìi nòi sỏne H ổn u với SƠI12 Thái Bình Trước đáv, phán lưu s o n s Đuốnii nho nhunu nì l e)56, cứa sòng Đ u n g m rộng \ sóng Đ uố n g irớ thánh phán Ill'll LỊLKtn I r o n u n h t c u a SÕ1112 H ổ i m 72 N g u y c n Thi Ngct then m u ltip lie d by th e fraction of each size class p r e s e n t in t h e bed at t h a t timo to yield the 1,1 MIISJHJII c a p a c i t y [or that size class These fractions significantly (luring i i l m i e stop, therefore an itcraction te c h n iq u e is these c h a n g e s to effect t h e t r a n s p o r t capacity ÌIMI list'd change to permit T h e s e d i m e n t t r a n s p o r t function for bed m a t e r i a l load is sele cted by user T rans port fu nct io ns a v a il a b le in t h e program ar e t h following’ Toffaleti’s (1966) t r a n s p o r t function - M a d d e n 's (1963) modification of L a u rs e n 's (1958) re la tio n s h ip Yang's (1973) s t r e a m power for s an d s Duboys' t r a n s p o r t fu nctio n (Vanoni 1975) Acker s-W liite (1973) t r a n s p o r t function Colby (1964) t r a n s p o r t function Toffaleti (19GG) a n d Schoklitsch (1930) combination M e y e r - P e t e r a n d M u ll e r (1948) S' Toffaleli a n d M o y e r- P e t e r a n d M uller 'combination M a d d e n 's (1985, r e l a t io n s h i p M o d i f i c a t ion un publish ed ) by A r i a t h u r a i and modification Krone of ( 197 0) of L ii u r se n ’s I’ai l li(Mii>i(lrs' (1958) (l!)f>r>) m e t h o d for scour a n d Krone's (1962) met hod for depos ition of cohesive s e d im e n t s Co p e la n d 's (1990) modification of L a u rs e n 's Relationship (C opeland and T h o m a s 1989) U s e r s pec ificatio n of t r a n s p o r t coefficients b a s e d upon obser ved dat a T h i s r e s e a r c h is c h o s e n Yang's s e d im e n t t r a n s p o r t f un ction to calc u l a te the unm e a s u re d s e d i m e n t i n p u t for 11EC-G model This is his unit, s t r e a m power equation (Yang, 1973), na m el y: l g C „ = , - l g — - 0.457 V s5 s + V ^Vgpsl/vs + 1,799 - 0.409 l g - - 0,314 lg where: c , {] = v„s~' = t o t a l s a n d c o n c e n t r a t i o n (in p p m by w e i g h t ) ; 0) - t e r m i n a l I'all v e l oc ity , m edian sieve diam eter of g = g r a v it a t io n a l acceleration; v s sedim ent particles; V — kinem atic v is c o s it y ; = u n i t s t r e a m power a n d v , , s c r i t i c a l u n it stream power r e q u i r e d a t in c ip ie n t m o t i o n Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi S i m u l a ti o n o f c h a n g e s o f R e d r iv e r system 7;i T h e b a s is for a d j u s t i n g bed elevations for scour 01 deposition (sim u latin g ver tic al m o v e m e n t of t h e bed) is t h e continuity e q u atio n for s e d i m e n t mater ial (E xner equ ation) : ro „ r'Y + B„ — ex " ft = (12.7) w here:R — w i d t h of movable bed: t - time; G = a v e r a g e sed im en t dis ch a rg e (ft '/soc) r a t e d u r in g t i m e s te p A t ; X = dist an ce along th e c h a n n e l an d Y, = depth s e d im e n t in control volume E q u a t i o n s 2.8 a n d 2.9 r e p r e s e n t s E xn er e quation express ed in finite (liffrenrc form for p o in t p u s i n g t h e t e r m s shown in Figure 2.2 G.1-0, + : YJ 0.5 (Ld L j -0 ( ) At At where: = w i d t h of movable bed a t po in t P; G u, 0.1 = s e d im e n t loads at t h e u p s t r e a m and downstream cross sections, respectively; L„, L d = u p s t r e a m a n d d o w n s t r e a m r e a c h le n g th s, respectively, between cross sections; Ysp,Yjp = depth of s e d i m e n t bf'foro a n d iift.pl' timo slop, respectively, at po in t P; 0.5 = t h e "volume s h a p e factor" which w e ig h ts t h e u p s t r e a m a n d d o w n s t r e a m reach l e n g t h s an d At = co m p u ta tio n al li m e step S i m u l a t i o n o f c h a n g e s o f r e d r i v e r s y s t e m p r o f i l e s u s i n g IIEC-ÍỈ m o d e l 3.1 C o l l e c t e d ' d a t a R e s e a r c h r i v e r r e a c h is Dn l iver roach (from Hnn Binh to I hao- Da confluence) a n d R ed r iv e r r e a c h (from T h a o -D a confluence to Hanoi) 1he following (lata hits b een collected to s i m u l a t e c h a n g e s in t h e profile of this river reach: • Geometric data: - 47 c r o s s s e c t i o n s ( f r o m t o 47) i n D a r i v e r r e a c h ( f r o m H o a B i n h to I h a o - Hn o,- ,v,^ecJ jn 1992 74 N g u y e n Thì Nga 17 cross sections (from 48 to G4) in lied riv e r r ea ch confluence to Hanoi s o u n d e d in 1992 from Thau-Da 10 cross sections in Thao river (from Yon Bill to Tli'iio-l)a irnnfhuMHv) s o u n d e d in 1992 cross s ections in Lo ri v e r (from Vu Q u a n g to Viet Tri) sou n d ed in 1992 cross s ections i n D u on g r iv e r so unded in 1992 T h a lw e g profiles of Re d riv er (from Hoa Binh to Thao-Da confluence) s o u n d e d in 1992, 1994, 1997 » • Hydrological data: - Flow da ta : daily a v e r a g e w a t e r discha rges in y e a r s from 1988 Lo 1998 a t Ha Noi a n d S n T a y s t a t i o n s i n R e d r i v e r , T h u o n g C a t s t a t i o n i n D u o n g r i v e r , Y en Bill s t a t i o n in T h a o r i v e r , I l o a B i n h s t a t i o n i n D a r i v e r a n d V u Q u a n g s t a t i o n in Lu river - W a t e r level: daily a v e r a g e w a t e r level in 1993 y e a r at Ron Tnv s ta tio n and ill years from 1988 to 1998 a t H a n o i station - W a t e r t e m p e r a t u r e : m onthly a v e r a g e w a t e r t e m p e r a t u r e of period from 1988 to 1998 a t G s ta t io n s : ỉ l o a Binh, Yen Bai, , Vu Quung, Son Tay, Hanoi, Tliuong Cat, stations • S e d i m e n t (hifa: - Daily a v e r a g e s u s p e n d e d s e d im e n t c o n c e n tr a tio n s a n d d i s c h a rg e s y e a r s from 1988-1996 a t s t a t i o n s : H oa Binh, Yen Bai, Vu Q u a n g , Son Tay, Hanoi, Thtiong Cat - M o n th l y a v e r a g e g r a in size composition of su s p e n d e d s e d im e n t a t stations: Hoa Binh (64-70, 72-75, 77-78), Yen Bai (64-70, 72-75, 77), Vu Q u a n g (65-70, 72-75, 77-78) , Son Ta y (65-70, 72-75, 77-78), H a Noi (65-70, 72-75, 77-78), T k u o n g Ca t (65-70, 74, 77) - G r a i n size g r a d a t i o n curv e of s u s p e n d e d s e d im e n t a n d ta b le of g r a m c o m p o s i t io n p e r c e n t a g e s c o r r e s p o n d i n g to g r a i n d i a m e t e r s at Cl OSS s e c t i o n s : in Lo • r i v e r - 10 a n d 37 in Da river; in Thao river; 54, 63, 70 in Red river a n d in Duong river (su r v e y e d in Oct ober 1996) - G r a i n size g r a d a t i o n cu r v e of bed s e d im e n t a n d tab le of g r a m composition percentages (%) c o r r e s p o n d i n g to g r a in d i a m e t e r s (mm) s u r v e y e d in May 1996 at cross sectio ns 63, 65, 67 i n Re d riv er a n d cross section in Duong river (downstream of T h u o n g C a t station) Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi S i m u l a t i o n o f c h a n g e s o f R e d r iv e r system ệ 3.2 Computational scheme Depending on the data availability, hydrologic s ta t i o n s and principles u s e cl in H E C - model, the whole r e s e a r c h r iv e r n e t w o r k is s c h e m atic aliz ed in figure U p s t r e a m b o u n d a r i e s u s e d in th e model a r e Hoa Rinh, Yen Bai Vu Q u a n g a n d T h u o n g Cat stations V e i l 11.11 IItvalintIt D o w n s tr e a m b o u n d a r i e is Hanoi station C o m p u t a t i q n a l schem e for the river n e t w o r k c ons is ts of main river a n d t r i b u t a r i e s with total 82 cross sections M a in r iv e r of the c o m p u ta tio n a l s c h e m e is Red river reach with d o w n s t r e a m b o u n d a r y is Hanoi hydrological staio n and u p s tr e a m is H oa B i n h hydrological station The f ir s t tributary ( tr ib u tar y of ilivision water ) of th e c om p u ta tio n a l s c h e m e is Duong river r e a c h w ith u p s t r e a m b o u n d a r y is flow divisional p o in t b e tw e e n Red river and Duong r iv e r and d o w n s tr e a m boundary is Thuong F t g w e 3.1 Computational scheme of Red river network (research reach) Cat hydrological s t a tio n T h e second t r i b u t a r y o f t h e c o m p u t a t i o n a l s c h e m e is L o r i v e r r e a c h wit h d o w n s t r e a m is ju n c t io n of Rod l i v e r an d Lu li ver and u p s t r e a m h o u r (i'll V b oun d ar y is Vn hydrological s ta tio n T he t h i r d t r i b u t a r y of th e c o m p u ta tio n a l schem e is T h a o nv< Ì reach w it h u p s t r e a m b o u n d a r y is Vu Q u a n g hydrological s ta t i o n an d downst.remn boun d ar y is T h a o - D a confluence 3.3 I n p u t d a t a Input geom etric rlntn data, file of ĨĨF,C-f> ifi o r g a n i z e d the following group hydrological dat.il Cieometric d a t a is local j u n c tio n a n d d iv e r sio n points in t o is s e d i m e n t , n groups: the first ( la t a the Inst and nr m i | I a r r a n g e d in following order; th e position ( ‘ in t h e riv er netw o rk, th e position of rru':- s e c t i o n s i n t h e r i v e r n e t w o r k , t h e g e o m e t r y o f c r o s s s e c t i o n s ( c o o r d i n a t e p o i n t s ill cross sections a n d t h e d i s ta n c e s betw een cross sections), t h e values of M an nin g'; ‘r o u g h n e s s 11 i n c r o s s s e c t i o n s ( i n c l u d e M a n n i n g ' s n v a l u e s of t h e m a i n c h a n n e l -md o v er *' ■’n k •*»••*»«»«' r," ,i l i m i t s of c h a n n e l a t c r o s s sections S e d i m e n t ( h t / i N g u y e n Thi ấ\ ặ>iI 7G includes fluid a n d s e d im e n t pr ope rties, t h e inflowing s e d im e n t load data, til' g r a d a t i o n of m a t e r i a l i n t h e s t r e a m bed, th e t r a n s p o r t cap ac ity r elatio ns hip anti u n it w eig h ts of deposited m a te r ia l Hydrological d a t a includes w a te r (lischaip's t e m p e r a t u r e s , d o w n s t r e a m w a t e r s u rf ace elevations an d flow d u r atio n 3.4 I n i t i a l a n d b o u n d a i- y c o n d i t i o n s In it ia l co ndition is cross section geometry of riv^r s e g m e n ts 111 computational s c h e m e u t t h e t i m e t h a t c o m p u l a t i o n is s t a r t e d M e a s u r e d g e o m e t r i c (lain of iS'J cross s e c t i o n in c o m p u t a t i o n a l s c h e m e in 1992 is u s e d a s t h e i n i t i a l ooiiíli 1i ;i Till d a t a is r e p r e s e n t e d i n c o o r d i n a t e p o i n t f o r m ( s t a t i o n s , e l v a t i o n s ) of p o s i t i o n s in cross s e c t i o n s in t h e o r d e r f r o m t h e l e ĩ l to t h e r i g h t ( d o w n s t r e a m ) T h e el ev ati o n: m a y b e p o s i t i v e , z r m o r n e g a t ive Tilt' c r o s s s e cj i u n s a r e ;u i a ng( '( l f r o m (low list I (.MIII t o u p s t r e a m , s t a r t i n g f r o m c r o s s s e c t i o n s o f t h e m a i n r i v e r , I Ill'll If) c r o s s s o r t i n n s the trib u ta r y river I n a r i v e r s y s t e m t h e r e a r e t h r e e t y p e s of b o u n d a r i e s : u p s t r e a m , d o w n s t r e a m a n d i n t e r n a l T h e u p s t r e a m a n d d o w n s t r e a m b o u n d a r i e s a r e a t t h e c r o s s s e c ti o n s t h a t a r e most, u p s t r e a m a n d m o s t d o w n s t r e a m , r e s p e c t i v e l y , o n a s t r e a m s e g m e n t T h e r e a r e t h r e e t y p e s of i n t e r n a l b o u n d a r i e s : a local in fl o w , a II Ibut(U V j u n c t i o n , a n d a h y d r a u l i c c o n t r o l p o i n t T h e r e a r e a l s o t h r e e b o u n d a r y c o n d i t i o n s t h a t r a i l hí' p r e s c r i b e d by H E C - : w a t e r d i s c h a r g e , s e d i m e n t d i s c h a r g e , a n d s u r f a c e e l e v a t i o n (st age) T h e w a t e r a n d s e d i m e n t d i s c h a r g e s m u s t be d e f i n e d at e a c h u p s t r e a m boundary and at each local in f l ow point Stage m ust be prescilK'il at till- d o w n s t r e a m b o u n d a r y o f t h e p r i m a r y s t r e a m s e g m e n t ; a n d it c a n be p r e c r i b e d at hydraulic control points In stu d y river netw ork th e u p s t r r a m b o u n d a ry conditions in c l u d e w a t e r d i s c h a r g e , s e d i m e n t d i s c h a r g e a n d d a i l y a v e r a g e tcMiipei n t u t e a t Iloil Binh Yen Bai condition is Vu Q u a n g a n d T huong C at stations The d o w n stre a m boundary do-ily civpi'ci^G s t i i ^ G (w iitcv surfticG GỈGVí iti oi i) i\t H c i n o i sltition lie c o m p u t a t i o n a l t i m e s t e p is o n e d ay 3.5 M o d e l c a l i b r a t i o n H E C - model s i m u l a t e s changes of riv er profiles combined us in g t hroe models: hyd ulic s model, s e d i m e n t t r a n s p o r t model a n d morphologic model Hyd rau lics model IS used to com p ute w ater surface profile at each tim e step S edim ent t r a n s p o r t m o d e l is u s e d to c o m p u t e s e d i m e n t t r a n s p o r t d i s c h a r g e a c r o s s e a c h nvis:; section in c o m p u t a t i o n a l s c h e m a at e a c h t i m e s t e p M o r p h o l o g i c a l m o d e l is u s e d III co mpute c h a n g e s of r iv e r bed elevations for scour or deposition P a r a m e t e r s needed c a libratio n in 11EC-6 a r e main ly param eters of h y d r a u lic s M a n n in g 's r o u g h n e s s coefficients of n v e r bed, left a n d lglit model, that, ar c ov el b a n k s T h e s t u d y u s e d hydrological a n d s e d im e n t t r a n s p o r t d a t a in 199:] to e a l i b r a l r h y d raulic a n d s e d im e n t t r a n s p o r t model Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi S i m u l a t i o n o f c h a n g e s o f R e d rive r system 77 -5 T h e c a l i b r a t io n pro cess of hydrau lic model is c arri ed out as follows: - P r e l i m i n a r y sele ction a set of roug h n ess coefficients at all of cross sections in c o m p u t a ti o n a l s ch em e Th is p r elim inary selection is r a n ieil out on exỊM‘i icn< c“: selection r o u g h n e s s coefficients from 0,1 to 0.15 for over b an k par t an d from 0.0‘22 to 0.042 for r iv e r bed p a r t - U s i n g H E C - m o d e l , i n t u r n s m u l a t i o n h y d r a u l c s w i t h t h e s e l e c t e d s e t of h y d r a u l i c s p a r a m e t e r s i n c o n d i t i o n t h a t t h e c h a n n e l is r e g a r d e d fix ed c h a n n e l I n p u t d a t a o f h y d r a u l i c s a r e d a i l y a v e r a g e w a t e r d i s c h a r g e of H o a B i n h , Y e n Bai, V u Q u a n g , T h u o n g C a t s t a t i o n s a n d d a i ly a v e r a g e s t a g e ( w a t e r s u r f a c e e l e v a t i o n ) at H a n o i s t a t i o n i n 1993 R e s u l t s of h y d r a u l i c s s i m u l a t i o n a r e t h e s t a g e at all o i ' cr o s s s e c t i o n s i n 1.1k? r n m p u t a t i o n n l s c h e m e a t e a c h t i m e s t o p - T a k e So n Tay s t a t i o n in Red liv e r (section 54) to m a k e control section From h y d r a u l i c s s i m u l a t i o n r e s u l t s w i t h t h e s e l e c t e d s et of p a r a m e t e r s , e x t r a c t i o n a n d d r a w i n g on g r a p h c o m p u t e d d a i l y a v e r a g e s t a g e p r o c e s s al S o n T n y s t a t i o n IÍMKỈ Com par ison it wit 11 HHNismvil daily average: st agi; prof.-c.ss a! Son Tav si al ion I!)().'! a n d e s t i m a t i o n a g r e e le vel by N a s h n o r m Af t e r a lot of t r y a n d e r r o r l i m e s wi t h m a n y di f ferent r n u p l r s o f r i v er lied a n d o v e r b a n k r o u g h n e s s c o e f f i c i e n t s , t h e s t u d y s e l e c t e d a cxmplr o f r iv e r lied a n d o v r r lunik r o u g h n e s s coef f i ci ent s t h a t r e s u l t s i n t h e b e s t h y d r a u l i c s s i m u l a t i o n result.: r i ve r ljr-(l r o u g h n e s s coef f i ci ent is 029, left a n d o v e r b a n k r o u g h n e s s coef fi ci ent s is bnl h equal 0.10 With this set of hyd ulic par am eters, effective level of (lie model computed oil Nash norm is t h e h i g h e s t (98.9% ) a n d t h e fo rm s of c o m p u te d and su face e l e v a t i o n p r o c e s s g r a p h a g r e e hi g h l y e a c h o t h e r ( F i g u r e 3.2) Stage (m) A F i g u r e 3.2 lai ly stiij*e process ;il Soil T i i v sliiiiim ill I m easure d w a te r In N g u y e n Thi A ixuracy of sedim ent transport sim ulation ui l'iver netw ork a c c u r a c y o f hydraulic: s i m u l a t i o n r e s u lt s , o n a c c u r a c y o f d e fin itio n fic’d i m c u t defined transport carefully collected transport, data, model param eters selected model and using selected of Y ang's the sedim ent sed im en t sed im en t set of transport transport transport hydraulic basing function and Mint on param eters f u n d ion model p aran ietn s (Irpends ran Tile stm lv oneself (Ml sedim ent selected c n l i b r a t i n n h y d n n i l i c : m o d e l T h e s i m u l n l i o n r e s u l t s a r o (l: \i ly s r d i m r n t "I will'll ( l i s c h ; i )■>'< n c r o s s o a c l i CTOKS s e c t i o n i n c o m p u t a t i o n a l s c h e m e ill !)').’> F r o m t I i p r o r e s u l t s , (111 study e x t r a c t e d daily s e d i m e n t disc harg e process d a t a across cross section of Soil Tav s t a t i o n , d r e w r nml ) i n a t i v e ] y c o m p u t e d a n d m e a s u r e d d a i l y s e d i m e n t ilisch.-ir-r process g r a p h s 1)1 Son 'Pay stat ion in 1993 on th e s am e cool (linul e system, ;1 m I C’s l j m a l o d e f f p r t i v i ' Invf' l o f s e d i m e n t t r n n s p o r l m odel on N a sh norm T h o se rrsu lK s h o w e d Mial c o m p i i l ('(I a n d m e a s u r e d f i i ' d i m e n l d i s c h a r g e s a^tT'P r a t h e r e a c h o i l i n ' {Kig u n 3.■'->), e l U ' c i i v r | ( ‘v o l c o m p u t e d o n N a s h n o r m r e a c h s 7(5 (Iimciil J is ell ill lit.' u ( fiA > F i y u i r :l C o m p u t e d a n d m e a s u r e d daily sedniM'nt ncl srdimrnt pn rn 111**1 (>rs Rivcr llmhveus niPiiKHi C1 t he s u b j e c t c a n K ' Used In m a k e reference data to plan on waters resources exploitation and dredge narrow passages o f river traffic cl R e s u l t s III Ỉ ỉ i i i l i n i n g : G u i d e d I thesis liM | | \ J m I i ' L i i v >|| M i k l c n l cl) Publications ■One science article with title: "Simulation of changes of Red river system p r o f i l e using H E C - model i D a r i v e r r e a c h f r o n t H a i l B m l i I I I T l h i o - D u I i m f h w i u < a n d Red l iv er reach fr o m T h a o -D a confluence to Ha Nai')" put on Vietnam National University Hanoi Journal o f Science Natural Sciences and Technology ISSN ONWv 8612 T XIX, Nnl Pages 68-81, 2003 11 Evalution grade: ... vừa Đê tài nghiên cứu ứng d u n s mò hình HE C- đê’ mõ phóne cliỏn biên lòn Li sõng Đà phía hạ lưu đập Hòa Bình (đoạn từ Hòa Bình đôn niũi Thno -Đà) lòim sông Hỏng (đoan từ ngã Thao -Đà đến Hà Nội)... mò thúy lực trinh Ỏ thô hoá lòng sõng 2.1.2 K ứng dụng hạn chê mó hình H EC-6 Mó hình HEC-6 có thê ứng dụng đế: thiết kố mò phone xu bổi xói lòna dẫn trona thòi hạn dài kết qua cua SU' t h a... 195 sông nhánh cấp 245 sông nhánh cấp 3, 97 sông nhánh cấp 18 sons: nhánh cấp sóng nhánh cấp 1.6.2 Đãc điểm đoạn m ạng sông nghiên cứu Đoạn mạng song nghiên cứu tính lừ trạm thúy vãn Hoa Bình- Yen