Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE BASIN tính cân bằng nước lưu vực sông Lô (Luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE BASIN tính cân bằng nước lưu vực sông Lô (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE BASIN tính cân bằng nước lưu vực sông Lô (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE BASIN tính cân bằng nước lưu vực sông Lô (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE BASIN tính cân bằng nước lưu vực sông Lô (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE BASIN tính cân bằng nước lưu vực sông Lô (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE BASIN tính cân bằng nước lưu vực sông Lô (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE BASIN tính cân bằng nước lưu vực sông Lô (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE BASIN tính cân bằng nước lưu vực sông Lô (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE BASIN tính cân bằng nước lưu vực sông Lô (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE BASIN tính cân bằng nước lưu vực sông Lô (Luận văn thạc sĩ)

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Cán bộ hướng dẫn chính: PGS.TS Hoàng Ngọc Quang

Cán bộ hướng dẫn phụ:

Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Kiên Dũng

Cán bộ chấm phản biện 2: PGS TS Hoàng Minh Tuyển

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Ngày 27 tháng 09 năm 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các nội dung, số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

(Ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Trọng Cường

LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian thực hiện, luận văn được hoàn thành tại Khoa Khí tượng

Thủy văn, trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Hoàng Ngọc Quang Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất tới thầy, người đã nhiệt tình giúp đỡ, chỉ bảo, truyền kiến thức và kinh nghiệm cho tôi hoàn thành luận văn nay

Tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô giáo trong Khoa Khí tượng Thủy văn, trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tham gia góp

ý, giúp đỡ và tạo điều kiện trong suốt quá trình thực hiện luận văn Cùng với sự chỉ bảo của các anh chị ở Trung tâm Sông của Viện Khoa hoc Thủy lợi đã giúp tôi hoàn thành luận văn

Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn do nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan nên những vấn đề được trình bày trong bài không thể tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót Vì vậy, rất mong nhận được sự cảm thông và góp

ý của các thầy cô giáo cùng đồng nghiệp để cho luận văn được hoàn thiến tốt hơn Xin chân thành cảm ơn!

Học viên

Nguyễn Trọng Cường

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

TÓM TẮT LUẬN VĂN

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU 1

I TÍNH CẤP THIẾT 1

II MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN 2

III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

IV CẤU TRÚC LUẬN VĂN 2

CHƯƠNG I 3

TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 CÁC KHÁI NIỆM LIÊN QUAN 3

1.1.1 Hệ thống nguồn nước 3

1.1.2 Khái niệm cân bằng nước hệ thống 3

1.2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 4

1.2.1 Tổng quan kết quả nghiên cứu ngoài nước 4

1.2.2 Tổng quan kết quả nghiên cứu trong nước 6

1.2.3 Tình hình nghiên cứu trên lưu vực sông Lô 7

1.3 TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG LÔ 9

1.3.1 Vị trí địa lý 9

1.3.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo 9

1.3.3 Đặc điểm địa chất 12

1.3.4 Điều kiện thảm phủ thực vật 13

1.3.5 Điều kiện thổ nhưỡng 14

1.3.6 Đặc điểm khí hậu 16

1.3.7 Đặc điểm của chế độ Thủy văn 19

1.4 TỔNG QUAN VỀ KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG LÔ 24

1.4.1 Đặc điểm dân cư 24

1.4.2 Tình hình phát triển kinh tế - xã hội 25

1.5 GIỚI THIỆU MỘT SỐ MÔ HÌNH TÍNH CÂN BẰNG NƯỚC 27

1.5.1 Hệ thống mô hình GIBSI 27

1.5.2 Chương trình Sử dụng nước (Water Utilization Project) 28

1.5.3 Mô hình BASINS 29

1.5.4 Mô hình hệ thống đánh giá và phát triển nguồn nước WEAP 30

1.5.5 Bộ mô hình MIKE (DHI) 31

CHƯƠNG II MỘT SỐ MÔ HÌNH PHỤC VỤ TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG LÔ 32

2.1 MÔ HÌNH NAM 32

2.1.1 Khái quát về mô hình NAM 32

2.1.2 Các thông số cơ bản của mô hình NAM 33

2.1.3 Các yếu tố chính của mô hình NAM 34

2.1.4 Dữ liệu đầu vào và đầu ra của mô hình NAM 38

2.1.5 Phân chia lưu vực sông Lô từ mạng lưới trạm thủy văn 39

2.1.6 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình NAM 41

2.1.7 Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định bằng mô hình NAM 42

2.2 MÔ HÌNH CROPWAT TÍNH NHU CẦU TƯỚI 43

2.2.1 Giới thiệu chung về mô hình CROPWAT 43

2.2.2 Các dữ liệu đầu vào và ra của mô hình 43

2.2.3 Xác định chỉ tiêu và điều kiện tính toán của các ngành dùng nước 45

2.3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MÔ HÌNH MIKE BASIN 48

2.3.1 Giới thiệu chung 48

2.3.2 Giới thiệu về mô hình MIKE BASIN 48

2.3.3 Cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE BASIN 49

2.3.4 Số liệu đầu vào và đầu ra mô hình 51

CHƯƠNG III KẾT QUẢ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE BASIN CÂN BẰNG NƯỚC HỆ THỐNG LƯU VỰC SÔNG LÔ 53

3.1 PHÂN VÙNG TÍNH CÂN BẰNG NƯỚC 53

3.1.1 Nguyên tắc phân vùng sử dụng nước 53

3.1.2 Sơ đồ các vùng cân bằng nước 54

3.2 TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY ĐẾN CHO MÔ HÌNH MIKE BASIN 56

3.3 TÍNH TOÁN NHU CẦU NƯỚC TẠI CÁC TIỂU VÙNG 58

3.4 CÂN BẰNG NƯỚC HỆ THỐNG CHO LƯU VỰC SÔNG LÔ 60

3.4.1 Sơ đồ hóa tính toán cân bằng nước lưu vực sông Lô 60

3.4.2 Tính cân bằng nước hiện trạng cho lưu vực sông Lô 61

3.4.3 Kết quả tính cân bằng nước hiện trạng năm 2015 63

3.4.4 Tính cân bằng nước theo quy hoạch phát triển kinh tế xã hội đến 2025 66

3.4.5 Kết quả tính cân bằng nước theo quy hoạch phát triển kinh tế xã hội đến năm 2025 66

3.5 GIẢI PHÁP 68

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70

I KẾT LUẬN 70

1.1 Kết quả nghiên cứu 70

1.2 Những hạn chế, tồn tại 71

II KIẾN NGHỊ 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC

TÓM TẮT LUẬN VĂN

+ Họ và tên học viên: Nguyễn Trọng Cường

+ Lớp: CH1T Khoá: 1

+ Cán bộ hướng dẫn: PGS TS Hoàng Ngọc Quang

+ Tên đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE BASIN tính cân bằng

nước lưu vực sông Lô”

+ Tóm tắt: những nội dung chính được nghiên cứu trong luận văn và kết quả đạt được

Với đề tài trên tác giả đã phân tích, đánh giá các điều kiện địa lý tự nhiên và dân sinh kinh tế xã hội của lưu vực nghiên cứu để phân chia các tiểu vùng cân bằng nước, cũng như thống kê đánh giá và xác định nhu cầu sử dụng nước cho các ngành kinh tế dùng nước của 13 tiểu vùng cân bằng nước Vận dụng mô hình NAM để khôi phục số liệu dòng chảy từ mưa và mô hình CROPWAT tính nhu cầu tưới cho nông nghiệp của 13 tiểu vùng tạo số liệu đầu vào cho mô hình MIKE BASIN

Ứng dụng thành công mô hình MIKE BASIN tính cân bằng nước hệ thống cho lưu vực sông Lô theo phương án hiện trạng và quy hoạch phát triển kinh tế xã hội Kết quả thu được từ mô hình là lượng nước đến và lượng nước

thiếu tại các nút tưới (Irrigation node) và nút cấp nước (Water supply node)

So với hiện trạng thì phương án quy hoạch phát triển kinh tế xã hội đến năm

2025, cho thấy tình trạng thiếu nước không những tăng lên về lượng mà còn kéo dài về thời gian thiếu nước

Chính vì vậy, tác giả đã đưa ra một số giải pháp để đảm bảo cho tài nguyên nước không bị cạn kiệt như: như phải có biện pháp bổ sung nước cho mùa kiệt, trữ nước trong mùa mưa, giải quyết bài toán vận hành hồ chứa, quy hoạch tổng thể tài nguyên nước lưu vực để đảm bảo phát triển bền vững

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Lượng mưa bình quân tháng và năm các trạm trên lưu vực sông Lô 16

Bảng 1.2 Lượng bốc hơi bình quân tháng và năm các trạm trên lưu vực 17

Bảng 1.3 Hiện trạng các công trình thủy lợi trên lưu vực sông Lô 24

Bảng 1.4 Diện tích các đơn vị sử dụng đất trên lưu vực sông Lô 26

Bảng 2.1 Các thông số của mô hình NAM 33

Bảng 2.2 Chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy của mô hình NAM 37

Bảng 2.3 Danh sách các trạm khí tượng sử dụng trong mô hình NAM 38

Bảng 2.4 Các trạm mưa và trọng số mưa tính toán trong quá trình hiệu chỉnh và kiểm định bộ thông số 40

Bảng 2.5 Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình NAM 41

Bảng 2.6 Các bộ thông số và độ hữu hiệu của mô hình NAM 42

Bảng 2.7 Danh sách các trạm khí tượng dùng để tính toán 44

Bảng 2.8 Chỉ tiêu cấp nước sinh hoạt 45

Bảng 2.9 Chỉ tiêu dùng nước cho chăn nuôi 46

Bảng 2.10 Bảng thống kê gia súc gia cầm trong lưu vực Lô 46

Bảng 2.11 Lượng nước dùng cho nuôi trồng thủy sản 47

Bảng 3.1 Diện tích và dân số các tiểu lưu vực trên sông Lô 54

Bảng 3.2 Các tiểu vùng sử dụng nước trong lưu vực sông Lô 55

Bảng 3.3 Kết quả tính toán lưu lượng bình quân Tháng, Năm cho các tiểu vùng

cân bằng nước lưu vực sông Lô 57

Bảng 3.4 Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước tại tiểu vùng L5 58

Bảng 3.5 Tổng hợp nhu cầu của các ngành dùng nước 59

Bảng 3.6 Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước của các tiểu vùng 60

Bảng 3.7 Hiện trạng dùng nước của các ngành kinh tế trên lưu vực 63

Bảng 3.8 Lượng nước thiếu hụt theo thời đoạn tháng năm 2015 64

Bảng 3.9 Lượng nước thiếu hụt theo quy hoạch đến năm 2025 66

Luận văn đầy đủ ở file: Luận văn full