Ứng Dụng Mô Hình Mike 11 Mô Phỏng Lũ Trên Sông Vu Gia Thu Bồn

mô phỏng lũ, sông Vu Gia Thu Bồn, mô hình Mike 11, mô hình Mike Nam lưu vực Vu Gia Thu Bồn là một hệ thống sông lớn vùng duyên hải miền trung, là một trong 9 hệ thống sông lớn ở Việt Nam, mang những đặc điểm riêng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ HẢI DƯƠNG HỌC Nguyễn Thị Vui ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 MÔ PHỎNG LŨ TRÊN HỆ THỐNG VU GIA- THU BỒN Khóa luận tốt nghiệp đại học hệ quy Ngành Thủy văn (Chương trình đào tạo chuẩn) Hà Nội - 2018 Hà Nội - 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ HẢI DƯƠNG HỌC Nguyễn Thị Vui ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 MƠ PHỎNG LŨ TRÊN HỆ THỐNG VU GIA- THU BỒN Khóa luận tốt nghiệp đại học hệ quy Ngành Thủy văn (Chương trình đào tạo chuẩn) Cán hướng dẫn: PGS.TS Trần Ngọc Anh Hà Nội - 2018 LỜI CẢM ƠN Hà Nội - 2018 LỜI CẢM ƠN Trong trình làm khóa luận em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Ngọc Anh, cảm ơn anh Đặng Đình Đức, cảm ơn chị Nguyễn Kim Ngọc Anh hướng dẫn cho em hồn thành khóa luận Em xin chân thành cảm ơn thầy cô cán khoa Khí tượng – Thủy văn Hải dương học dạy dỗ bảo em suốt năm học vừa qua Đồng thời, em xin cảm ơn anh chị cán Trung tâm Động lực học Thủy khí Mơi Trường (CEFD) tạo điều kiện chỗ làm việc số liệu cho em để hoàn thành khóa luận Bài khóa luận chỗ nhiều sai sót, em kính mong q thầy bạn bè đóng góp ý kiến để em hồn thành tốt Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 28 tháng năm 2018 Sinh viên Nguyễn Thị Vui MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Mục tiêu, nhiệm vụ 2.1.Mục tiêu 2.2.Nhiệm vụ .9 3.Đối tượng, phạm vi phương pháp nghiên cứu Bố cục luận văn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LƯU VỰC VU GIA – THU BỒN .11 1.1.Đặc điểm tự nhiên 11 1.1.1.Vị trí địa lý lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn 11 1.1.2 Đặc điểm địa hình 12 1.1.3 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng 12 1.1.4 Thực vật[1] .14 1.1.5 Đặc điểm khí hậu .14 1.1.6 Đặc điểm mưa hình thời tiết gây mưa 17 1.1.7 Mạng lưới sông suối 19 1.1.8 Đặc điểm thủy văn 23 1.1.9 Một số trận lũ lớn lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn [4, 3] 32 1.1.10 Chế độ triều 34 1.2 Đặc điểm kinh tế- xã hội 34 1.2.1 Tình hình kinh tế 35 1.2.2.Dân số .36 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU MƠ HÌNH MIKE 11 .38 2.1 Giới thiệu mơ hình MIKE 11 .38 2.2 Mô hình MIKE NAM 39 2.3 Mơ hình thủy lực MIKE 11 42 2.4.Điều kiện biên điều kiện ban đầu 44 CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 MƠ PHỎNG LŨ TRÊN HỆ THỐNG VU GIA – THU BỒN 45 3.1 Xây dựng mô hình MIKE NAM cho lưu vực sơng Vu Gia – Thu Bồn 45 3.2.Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình NAM 49 3.3 Xây dựng mơ hình MIKE 11 cho lưu vực Vu Gia- Thu Bồn .53 3.4 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình MIKE 11 .55 3.5 Ứng dụng mơ hình với kịch lũ 59 KẾT LUẬN 62 DANH MỤC BẢNG Bảng Tổng số nắng tháng trung bình nhiều năm trạm Đà Nẵng Trạm Trà My (Giờ) 15 Bảng Bảng nhiệt độ khơng khí bình quân tháng trung bình nhiều năm (0C) 15 Bảng Độ ẩm trung bình tháng bình quân nhiều năm (%) 15 Bảng Lượng bốc bình quân tháng trung bình nhiều năm (mm) 16 Bảng Lượng mưa tháng trung bình nhiều năm trạm mưa 16 Bảng Đặc trưng hình thái lưu vực hệ thống sông Thu Bồn - Vu Gia[1] 21 Bảng Trạm Khí tượng Thủy văn lưu vực sông Thu Bồn - Vu Gia 23 Bảng Lưu lượng bình quân tháng trung bình nhiều năm Trạm Thành Mỹ Nông Sơn 26 Bảng Dòng chảy nhỏ trạm thủy văn 27 Bảng 10 Tần suất xuất lũ lớn năm vào tháng[7] 29 Bảng 11 Mức báo động lũ đặc trưng đỉnh lũ Sông Vu Gia – Thu Bồn[7] 30 Bảng 12 Một số lũ lớn vùng từ năm 1976 đến nay[7] 31 Bảng 13 Thời gian tốc độ truyền lũ sông Vu Gia – Thu Bồn (1980- 2010) [7] 32 Bảng 14 Số ngày nhật triều tháng trung bin ̀ h nhiều năm trạm[7] 34 Bảng 15 Tốc độ tăng trưởng GDP cấu kinh tế năm 2010[7] 36 Bảng 16 Danh sách lưu vực phận hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn 46 Bảng 17 Các thông số cần hiệu chỉnh giới hạn 49 Bảng 18 Bộ thông số cho tiểu lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn 52 Bảng 19 Bảng đánh giá kết mô trận lũ tháng 11/1998 58 Bảng 20 Hệ số nhám đoạn sông mơ hình 59 Bảng 21 Lưu lượng tần suất thiết kế trạm Thành Mỹ Nông Sơn 59 Bảng 22 Mực nước lớn trạm thủy văn 61 DANH MỤC HÌNH Hình Bản đồ lưu vực sơng Vu Gia- Thu Bồn 11 Hình Bản đồ đất lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn 13 Hình Lượng mưa mùa cạn, mùa lũ mưa năm trạm lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn[6] 18 Hình Sơ đồ mạng lưới sơng cơng trình thủy điện hệ thống sông Vu Gia -Thu Bồn 22 Hình Sơ đồ mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực sơng Vu Gia – Thu Bồn 23 Hình Cấu trúc thẳng đứng mơ hình NAM 41 Hình Sơ đồ thực mơ hình hóa hệ thống 45 Hình Bản đồ DEM lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn 46 Hình Bản đồ phân chia lưu vực hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn 47 Hình 10 Bản đồ phân bố mưa theo phương pháp đa giác Thiessen 48 Hình 11 Sơ đồ trình hiệu chỉnh thông số MIKE NAM 49 Hình 12 So sánh kết lưu lượng thực đo tính tốn trạm Nơng Sơn trận lũ năm 2007 50 Hình 13 So sánh kết lưu lượng thực đo tính tốn trạm Thành Mỹ trận lũ năm 2007 51 Hình 14 So sánh kết lưu lượng thực đo tính tốn trạm Nông Sơn năm 2010 52 Hình 15 So sánh kết lưu lượng thực đo tính tốn trạm Thành Mỹ năm 2010 52 Hình 16 Sơ đồ thủy lực hệ thống sông Thu Bồn – Vu Gia 53 Hình 17 Mặt cắt sông Thu Bồn điểm 65598.000 55 Hình 18 Mặt cắt sơng Vu Gia điểm 77465.000 55 Hình 19 So sánh kết mực nước thực đo tính tốn trạm Giao Thủy năm 2007 56 Hình 20 So sánh kết mực nước tính tốn thực đo trạm Câu Lâu năm 2007 56 Hình 21 So sánh kết mực nước tính tốn thực đo trạm Ái Nghĩa năm 2007 56 Hình 22 So sánh kết mực nước thực đo tính tốn trạm Giao Thủy năm 2010 57 Hình 23 So sánh kết mực nước thực đo tính tốn trạm Câu Lâu năm 2010 57 Hình 24 So sánh kết mực nước thực đo tính toán trạm Ái Nghĩa năm 1998 58 Hình 25 So sánh kết mực nước thực đo tính tốn trạm Giao Thủy năm 1998 58 Hình 26 Đường mực nước vị trí lưu vực sơng Vu Gia Thu Bồn 60 Hình 27 Đường mực nước vị trí lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn 60 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn hệ thống sông lớn thuộc khu vực duyên hải Miền Trung hệ thống sơng lớn nước ta, với diện tích 10.350km2 Hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn bắt nguồn từ vùng núi tỉnh Kon Tum, chảy qua tỉnh Quảng Nam thành phố Đà Nẵng, sau đổ biển Đông theo Cửa Đại (Hội An) cửa sông Hàn (Đà Nẵng) phần theo sông Trường Giang (cửa Lở) Tồn lưu vực sơng nằm trọn phần sườn Đơng dãy Trường Sơn, nơi có thành phố Đà Nẵng tỉnh Quảng Nam trung tâm kinh tế, thương mại, du lịch của khu vực Trung bộ, có mạng lưới giao thơng hàng khơng, đường sắt, mạng lưới đường nối với phần lãnh thổ phía Bắc, phía Nam tỉnh vùng Tây Nguyên, đầu mối giao thông đối ngoại nối nước ta với nước bạn Lào, có cảng biển quốc tế phát triển xuất nhập khẩu, cửa ngõ nối khu vực Miền Trung với giới qua đường hàng hải Trong vùng có nhiều danh lam thắng cảnh, khu công nghiệp vào sử dụng khai thác thu hút đầu tư trong, nước thuận lợi hội phát triển kinh tế nội vùng Trên lưu vực địa hình phức tạp, phần lớn núi cao, bị chia cắt mạnh, độ dốc lớn, thời tiết khắc nghiệt, chất lượng thảm thực vật bị suy giảm, thêm vào địa hình dốc nên khả tập trung nước nhanh, có phần thượng lưu hạ lưu mà khơng có đoạn chuyển tiếp trung du nên lũ diễn ác liệt gây thiệt hại nặng nề người tài sản Thiên tai bão lũ xảy có xu hướng ngày ác liệt với tần suất lớn, thời gian truyền lũ nhanh, cường suất lũ lớn bất ổn định thay đổi theo đoạn sông trận lũ, thời gian lũ lên ngắn từ đến ngày gây ngập lụt nghiêm trọng vùng hạ lưu Xuất phát từ vấn đề trên, khóa luận với đề tài: “Ứng dụng mơ hình MIKE 11 mơ lũ lưu vực sơng Vu Gia – Thu Bồn” thực Kết nghiên cứu sở giúp xây dựng công cụ phục vụ cho xây dựng phương án tốt dự báo lũ, như góp phần đề xuất giải pháp phòng chống lũ hiệu cho lưu vực, tài liệu tham khảo cho nhà hoạch định sách định địa phương Mục tiêu, nhiệm vụ 2.1.Mục tiêu Mục tiêu khóa luận mơ lũ lưu vực sơng Vu Gia – Thu Bồn việc sử dụng mô hình MIKE 11 2.2.Nhiệm vụ Thu thập, tổng hợp tài liệu tổng quan điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn Thu thập, biên tập liệu đầu vào MIKE Nam bao gồm: số liệu khí tượng ( mưa, bốc hơi), số liệu thủy văn dòng chảy Thu thập, biên tập liệu đầu vào MIKE 11 bao gồm: số liệu mặt cắt, số liệu mưa, số liệu trạm, lưu lượng, mực nước Tìm hiểu sở lý thuyết mơ hình MIKE Nam mơ hình MIKE 11 Thiết lập mơ hình MIKE 11 với modum MIKE HD MIKE Nam Hiệu chỉnh, kiểm định mơ hình Ứng dụng mơ hình với số kịch lũ khác 3.Đối tượng, phạm vi phương pháp nghiên cứu  Đối tượng: Dòng chảy lũ lưu vực Vu Gia – Thu Bồn  Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn từ Nông Sơn Thành Mỹ đến cửa sơng  Các phương pháp nghiên cứu khóa luận sử dụng gồm: - Phương pháp phân tích thống kê: Thu thập, xử lý số liệu - Phương pháp kế thừa: Tham khảo kế thừa tài liệu, số liệu, kết quả, hồ sơ báo cáo, hội thảo có liên quan nghiên cứu trước tác giả, quan tổ chức - Phương pháp mơ hình tốn: Sử dụng mơ hình tốn thủy văn, thủy lực (MIKE 11) để mơ lũ cho lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn - Phương pháp đồ Gis: sử dụng cơng cụ Gis để phân tích chuẩn bị số liệu, tài liệu đầu vào cho mơ hình MIKE - Phương pháp chuyên gia: Tham khảo, xin ý kiến, kinh nghiệm chuyên gia lĩnh vực cần nghiên cứu, đồng thời kế thừa thành đạt Bố cục luận văn Mở đầu Chương 1: Tổng quan lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn Chương 2: Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở liệu Chương 3: Ứng dụng mơ hình MIKE 11 mơ lũ lưu vực Vu Gia – Thu Bồn Kết luận - kiến nghị Tài liệu tham khảo 10 a.Hiệu chỉnh mô hình NAM Ngun tắc hiệu chỉnh mơ hình: thay đổi thơng số nhằm tìm thơng số hợp lý cho vùng nghiên cứu cho kết mô từ mơ hình gần với số liệu thực đo trạm đo Trong hiệu chỉnh, thơng số mơ hình điều chỉnh cách thử sai kết hợp với hiệu chỉnh tự động để đạt tới giá trị gần Đánh giá sai số mô sử dụng số Nash, tương ứng với công thức sau: n EI    (D  T ) i i 1 i (3) n  ( D  TBTD) i 1 i với TBTD giá trị trung bình thực đo Giá trị EI phù hợp đánh sau: EI = 40 - 65% : Đạt 65 – 85% : Khá > 85% : Tốt Để hiệu chỉnh thông số cho mơ hình NAM cho lưu vực khống chế đến trạm Thành Mỹ Nơng Sơn, dựa tình hình số liệu thu thập khóa luận lựa chọn trận lũ từ ngày 5/11/2007 đến ngày 24/11/2007 làm hiệu chỉnh Sử dụng kết hợp phương pháp tối ưu hóa tự động với phương pháp thử sai khóa luận tìm thơng số mơ hình với kết so sánh lưu lượng thực đo lưu lượng tính tốn biển diễn ( hình 12 hình 13) Đường lưu lượng thực đo Đường lưu lượng tính tốn Hình 12 So sánh kết lưu lượng thực đo tính tốn trạm Nơng Sơn trận lũ năm 2007 50 Đường lưu lượng thực đo Đường lưu lượng tính tốn Hình 13 So sánh kết lưu lượng thực đo tính tốn trạm Thành Mỹ trận lũ năm 2007 Kết tính tốn hiệu chỉnh mơ hình cho trận lũ sơng Vu Gia - Thu Bồn vị trí Thành Mỹ Nơng Sơn tương đối tốt Q trình lũ tính tốn thực đo phù hợp với Hệ số Nash Thành Mỹ đạt 91.57%, Nông Sơn đạt 83.93% đạt loại trở lên Thời gian xuất đỉnh lũ tính tốn Nơng Sơn xảy sau thực đo, Thành Mỹ đỉnh lũ tính tốn xảy trước đỉnh thực đo nhiên chêch lệch khơng nhiều b.Kiểm định mơ hình Nam Trận lũ từ ngày 5/10/2010 đến ngày 20/10/2010 làm trận lũ để kiểm định Kết mơ (hình 14 hình 15) cho thấy giá trị tính tốn phù hợp với thực đo đỉnh lũ lớn Nơng Sơn Tại Thành Mỹ số sai khác gần đỉnh lũ, nhiên đường trình phù hợp Hệ số Nash Thành Mỹ đạt 72.73%, Nông Sơn đạt 87.86% Thời gian xuất đỉnh lũ tính tốn thực đo Nông Sơn thời điểm (1h, 17/11/2010), chêch lệch đỉnh lũ nhỏ, nhiên trạm Thành Mỹ chêch lệch đỉnh lũ lớn thời gian xuất đỉnh lũ muộn 51 Đường lưu lượng thực đo Đường lưu lượng tính tốn Hình 14 So sánh kết lưu lượng thực đo tính tốn trạm Nơng Sơn năm 2010 Đường lưu lượng tính tốn Đường lưu lượng thực đo Hình 15 So sánh kết lưu lượng thực đo tính tốn trạm Thành Mỹ năm 2010 Bảng 18 Bộ thông số cho tiểu lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn TT Thông số T.MY N.SON Umax 15 15 Lmax 250 250 CQOF 0.48 0.64 CKIF 21 21 CK1,2 20 35 TOF 0.43 0.43 TIF 0.76 0.76 Các kết hiệu chỉnh kiểm định thơng số mơ hình MIKE NAM cho lưu vực khống chế đến trạm Thành Mỹ Nông Sơn cho kết tương đối tốt Do vậy, thơng số mơ hình thu (Bảng 18) sửa dụng tính tốn 52 mơ dòng chảy cửa cho lưu vực thiếu số liệu khu vực đầu vào cho việc mơ dòng chảy lũ mơ hình thủy lực MIKE 11 Với thông số tiểu lưu vực T.MY sử dụng cho tiểu lưu vực: S.CAI, VGTB1, HLVG, VGTH2, với thơng số tiểu lưu vực N.SON sử dụng cho tiểu lưu vực lại: H.DUC, HLTB 3.3 Xây dựng mơ hình MIKE 11 cho lưu vực Vu Gia- Thu Bồn a.Sơ đồ mạng lưới Căn tài liệu thu thập được, khn khổ khóa luận này, mạng lưới sông mô trạm Thành Mỹ dòng Vu Gia trạm Nơng Sơn sông Thu Bồn đến cửa Cửa Hàn, Cửa Đại Hệ thống sông kể từ điềm đầu vào mô gồm nhánh sông Vu Gia, sông Thu Bồn, sông Bung, sông Kôn, sông Cẩm Lệ, sông Vĩnh Điện, sông Trường Giang, sông Quảng Huế đoạn sơng nhỏnối hai dòng sơng Vu Gia Thu Bồn (hình 16) Các sơng mạng lưới có độ uốn khúc cao, hạ lưu sông Vu Gia có chia dòng rõ ràng Hình 16 Sơ đồ thủy lực hệ thống sông Thu Bồn – Vu Gia b.Biên tính tốn Các biên tính tốn mơ hình gồm có: - Biên trên: biên lưu lượng thực đo (Q ~ t) trạm đo thượng nguồn trạm Thành Mỹ sông Vu Gia trạm Nông Sơn sông Thu Bồn 53 Mặt cắt lòng sơng trạm có đặc điểm hẹp, bờ sông dốc khống chế lưu lượng lũ lớn chảy qua - Biên dưới: biên mực nước (H ~ t) vị trí Hội An, Đà Nẵng sơng Trường Giang Tài liệu mực nước thực đo thời gian với biên lưu lượng có Đà Nẵng Hội An Mực nước biên sông Trường Giang tính tốn từ mực nước HộiAn - biên nhập lưu (Q ~ t) dạng tập trung (Point source) gồm có: Sơng Bung sơng Kơn chảy vào sơng Vu Gia phía bờ trái Q trình dòng chảy biên nhập lưu mô mơ hình MIKE NAM, modul diễn tốn thủyvăn theo phương pháp mưa dòng chảy Diện tích lưu vực cho Bảng sau: Lưu vực Diện tích (km2) Sơng Bung 2530 Sông Kon 627 - Các biên nhập lưu (Q ~ t) dạng phân tán (Distributed sources) trải dọc theo dòng hai sơng Vũ Gia Thu Bồn Các biên nhập lưu phân tán mơ mơ hình MIKE NAM với ngun tắc cho tổng lượng dòng chảy phù hợp theo quy luật diện tích so với sơng c.Trạm kiểm tra Tài liệu thủy văn trạm kiểm tra thu thập gồm tài liệu thực đo trạm sau: • Q trình H ~ t trạm Giao Thủy sơng Thu Bồn • Q trình H ~ t trạm Câu Lâu sông Thu Bồn d.Tài liệu địa hình Hệ thống mơ gồm 152 mặt cắt Tuy nhiên cần lưu ý phần hạ lưu kể từ ngã ba Quảng Huế xuống biển phần đồng hẹp với địa hình phẳng nên lũ mức trung bình nước ngập tồn đồng bằng, khu vực trở thành khu chứa lũ Số lượng mặt cắt nhiều thưa thớt số mặt cắt chưa đủ rộng để khống chế nước cao khó khăn việc thành lập mạng lưới sơng tính tốn mơ hình Tất yếu 54 tố ảnh hưởng đến kết việc tính tốn mơ mơ hình Một số mặt cắt tiêu biểu sơng biểu diễn hình 17 hình 18 Hình 17 Mặt cắt sơng Thu Bồn điểm 65598.000 Hình 18 Mặt cắt sơng Vu Gia điểm 77465.000 3.4 Hiệu chỉnh kiểm định mô hình MIKE 11 Căn vào nhiệm vụ toán, số liệu thực đo thu thập được, để hiệu chỉnh thơng số mơ hình, sử dụng tài liệu thực đo trạm thủy văn nói năm 2007 Và để kiểm định thông số mô hình sử dụng tài liệu thực đo trạm cho thời đoạn khác năm 1998 năm 2010 a.Hiệu chỉnh mơ hình 55 Đường lưu lượng thực đo Đường lưu lượng tính tốn Hình 19 So sánh kết mực nước thực đo tính tốn trạm Giao Thủy năm 2007 Đường lưu lượng thực đo Đường lưu lượng tính tốn Hình 20 So sánh kết mực nước tính tốn thực đo trạm Câu Lâu năm 2007 Đường lưu lượng thực đo Đường lưu lượng tính tốn Hình 21 So sánh kết mực nước tính tốn thực đo trạm Ái Nghĩa năm 2007 56 Kết hiệu chỉnh tốt với hệ số Nash trậm Giao Thủy đạt 79.06%, trạm Câu Lâu đạt 87.94%, nhiên trạm Ái Nghĩa hệ số Nash 65, 55% có thời gian đỉnh lũ tính tốn xuất chậm so với thực đo b.Kiểm định mơ hình MIKE 11 Kết mô trận lũ từ ngày 5/11/2010 đến ngày 19/11/2010 Đường lưu lượng thực đo Đường lưu lượng tính tốn Hình 22 So sánh kết mực nước thực đo tính tốn trạm Giao Thủy năm 2010 Đường lưu lượng thực đo Đường lưu lượng tính tốn Hình 23 So sánh kết mực nước thực đo tính toán trạm Câu Lâu năm 2010 Kết kiểm định cho thấy: hệ số Nash trạm Câu Lâu đạt 97.07% trạm Giao Thủy đạt 88.41% Chêch lệch đỉnh mực nước tính tốn so với thực đo không lớn cụ thể: trạm Câu Lâu mực nước tính tốn vượt mực nước thực đo 0.06m nhiên trạm Giao thủy mực nước thực đo vượt mực nước tính tốn 0.5m Kết kiểm định trận lũ lớn năm 1998 kéo dài từ 5/11/1998 đến ngày 5/12/1998 57 H thực đo H tính tốn Hình 24 So sánh kết mực nước thực đo tính tốn trạm Ái Nghĩa năm 1998 H thực đo H tính tốn Hình 25 So sánh kết mực nước thực đo tính tốn trạm Giao Thủy năm 1998 Bảng 19 Bảng đánh giá kết mô trận lũ tháng 11/1998 Chỉ tiêu Ái Nghĩa Giao Thủy Hệ số Nash 91,47% 72,06% ∆H(m) 0,15 0,25 Kết kiểm định năm 1998 tương đối tốt hệ số Nash đạt 70% trở lên, nhiên thời gian xuất đỉnh lũ tính tốn sớm so với thực đo, chêch lệch đỉnh lũ nhỏ 58 Sau hiệu chỉnh kiểm định thu thông số nhám nhánh sông ( 0,03), đặc biệt hệ số nhám số đoạn sông thu sau: Bảng 20 Hệ số nhám đoạn sơng mơ hình Đoạn sông Tên sông Hệ số nhám Từ đoạn Đến đoạn Sông Vu Gia 20000 0,04 Sông Vu Gia 20000 50000 0,04 Sông Vu Gia 50000 77465 0.03 Sông Thu Bồn 20000 0,04 Sông Thu Bồn 20000 40000 0,025 Sông Thu Bồn 40000 65600 0.025 Sông Quảng Huế 4150 0.06 Nhận xét: Qua kết hiệu chỉnh kiểm định, mơ hình xây dựng gồm mạng lưới sông, mặt cắt, phân chia tiểu lưu vực thông số phản ánh tương đối xác tin cậy điều kiện hình thành dòng chảy lưu vực sơng Vu Gia – Thu Bồn Bộ thơng số mơ hình tiếp tục sử dụng để mơ dòng chảy theo kịch dòng chảy, mưa 3.5 Ứng dụng mơ hình với kịch lũ Bảng 21 Lưu lượng tần suất thiết kế trạm Thành Mỹ Nông Sơn STT Tần suất P(%) 10 Nông Sơn Q(m3/s) 12328.09 11512.96 10339.02 9343.99 Thành Mỹ Q(m3/s) Thời gian lặp lại 8310 7724.52 6874.36 6146.73 100 50 20 10 Kịch 1: trận lũ ứng với tần suất P=5% trạm Nông Sơn tần suât P=5% Thành Mỹ 59 Sử dụng thông số thủy lực mạng lưới thủy lực thiết lập trên, mô lũ lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn cho kết số vị trí lưu sơng hình sau: Hội khách Ái Nghĩa Giao thủy Hình 26 Đường mực nước vị trí lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn Kết mô đường trình mực nước trạm tương đối đồng nhất, xuất đỉnh lũ thời điểm nhiên mực nước trạm Hội Khách cao, thể thấy mơ hình mơ tốt cho lưu vực với kịch Kịch 2: trận lũ ứng với tần suất P=10% trạm Nông Sơn tần suât P=10% Thành Mỹ Hội Khách Ái Nghĩa Giao Thủy Câu Lâu Hình 27 Đường mực nước vị trí lưu vực sơng Vu Gia Thu Bồn 60 Bảng 22 Mực nước lớn trạm thủy văn Trạm Kịch Kịch Hội Khách 24.6 24.18 Ái Nghĩa 10,7 10,5 Giao Thủy 9,7 8,3 Câu Lâu 5,3 3.87 Từ thông số thủy lực tìm tần suất lũ thiết kế trạm Thành Mỹ, Nông Sơn, so sánh mực nước vị trí hệ thống sơng Vu Gia – Thu Bồn mơ mực nước lớn tất điểm hệ thống sông kịch (P=5% Thành Mỹ P=5% Nông Sơn) lớn kịch (P=10% Thành Mỹ P=10% Nông Sơn) giảm dần từ thượng lưu hạ lưu đường trình mực nước trạm tương đối đồng nhất.Từ kết luận rằng, với thơng số thủy lực mơ hình ta mơ lũ với tần suất khác nhau, từ có biện pháp chuẩn bị cho trận lũ lớn tương lai 61 KẾT LUẬN 1.Kết luận Vu Gia – Thu Bồn lưu vực lớn Việt Nam có vị trí chiến lược vơ quan trọng q trình phát triển kinh tế miền Trung nói riêng nước nói chung Tuy nhiên vùng hạ lưu lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn vùng thường xuyên chịu ảnh hưởng trận bão lũ lớn kết hợp với điều kiện địa hình phức tạp gây tượng úng ngập với độ sâu ngập phổ biến từ 2÷ m làm thiệt hại đến đời sống dân sinh phát triển kinh tế vùng Chính vậy, khóa luận tiến hành dựa việc mô lũ khả ngập lụt trận lũ Sau thời gian nghiên cứu úng dụng mơ hình Nam – MIKE 11 mơ lũ theo kịch bản, khóa luận hồn thành với nội dung sau: Khóa luận nghiên cứu tổng quan đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn liên quan đến lũ Tổng quan phương pháp xây dựng đồ arcgis, mapinfo nói chung Xây dựng đồ phân chia lưu vực arcgis Khóa luận xây dựng thành cơng mơ hình Nam – MIKE 11 mô lũ lưu vực Vu Gia – Thu Bồn với kết hiệu chỉnh kiểm định mơ hình tốt Khóa luận bước đầu ứng dụng thử nghiệm cơng cụ mơ hình xây dựng để mô vài kịch lũ khác Tuy nhiên, điều kiện thời gian , số liệu hạn chế thân bên cạnh kết đạt tồn hạn chế định: Tài liệu thu thập địa hình hạn chế nên đồ đem chưa có nhiều để hiệu chỉnh xác Do điều kiện số liệu khí tượng thủy văn đo đạc chưa đầy đủ thời gian đo khoảng 6h nên kết tính tốn thủy văn thủy lực thông số hiệu chỉnh kiểm định so sánh với 6h, thời đoạn lớn so với tính tốn 62 Số liệu lũ thực tế hạn chế nên kết khóa luận dừng lại việc mô lũ Đồng thời khóa luận chưa xây dựng đường tần suất, kịch xây dựng dựa tài liệu tham khảo Kiến nghị Để có đầy đủ số liệu kết tính tốn xác cần phải bổ sung thêm số trạm Khí tượng Thủy văn vị trí đại biểu đặc biệt khu vực miền núi nơi đầu nguồn sinh lũ Tăng cường cơng tác khảo sát, đo đạc địa hình, mặt cắt sơng, xây dựng đồ địa hình cho lưu vực, vùng hạ lưu hệ thống sông Bộ thơng số mơ hình cần tiếp tục hiệu chỉnh để đảm bảo độ ổn định trường hợp xảy lũ Đối với mơ hình Nam cần đầu tư nghiên cứu kỹ cải thiện thông số mơ hình cho lưu vực phận Đối với mơ hình MIKE 11 cần đầu tư thêm thời gian hiệu chỉnh kiểm định để thông số nhám để kết mơ tốt Khóa luận chưa xây dựng đường tần suất, kịch xây dựng dựa tài liệu tham khảo cần xây dựng đường tần suất để kết mô kịch tốt Khóa luận dừng lại việc mô kịch lũ chưa nêu rõ khả ngập lụt vùng hạ lưu lưu vực Trong thời gian tới, có điều kiện tài liệu đầy đủ tác giả tiếp tục kết hợp nghiên cứu mơ hình hai chiều để mơ tính tốn ngập lụt hạ du để thấy rõ tranh toàn cảnh mùa lũ lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trương Đình Hùng, 1995, Đặc điểm Thuỷ văn tỉnh Quảng Nam - Đà Nẵng Nhà Xuất Tổng hợp Đà Nẵng Nguyễn Hoàng Sơn (2006), “Nghiên cứu ứng dụng mơ hình dự báo lũ cho sơng Vu Gia – Thu Bồn”, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi môi trường Trần Văn Tình (2013), “Xây dựng đồ ngập lụt vùng hạ lưu lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn”, Luận văn thạc sĩ khoa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội -2013 Cấn Thu Văn (2015), “Nghiên cứu xác lập sở khoa học đánh giá tính dễ bị tổn thương lũ lụt lưu vực sông Vu Gia-Thu Bồn phục vụ quy hoạch phòng chống thiên tai”, luận án tiến sĩ thủy văn học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội -2015 Đặng Thanh Mai, Bùi Đức Long (2000), "Đặc điểm mưa lũ lịch sử đầu tháng11 đầu tháng 12 năm 1999 Miền Trung", Tuyển tập báo cáo hội nghị Khoa học, công nghệ dự báo phục vụ dự báo khí tượng thủy văn T.2 Dự báo thủy văn, Hà Nội, tr 152-161 Đặng Thanh Mai (2010), Nghiên cứu ứng dụng mơ hình WETSPA HECRAS mơ phỏng, dự báo q trình lũ hệ thống sơng Thu Bồn – Vu Gia, Trung tâm Khí tượng Thủy văn quốc gia Quy hoạch thủy lợi tỉnh Quảng Nam đến năm 2025 định hướng đến năm 2030báp cáo tổng hợp viện quy hoạch thủy Lê Bắc Huỳnh, Nguyễn Viết Thi (2000), Nghiên cứu thiên tai lũ - Dự án UNDP VIE/97/002 Tiếng anh DHI (2011), MIKE 11 – UserManual, 10 DHI (2011), MIKE 11 –Ref, 11 DHI (2011), MIKE View UserGuide, 12 DHI (2011), MIKE_11_Short_Introduction-Tutorial 64 ... Tân Thu Bồn 15 Nông Sơn Thu Bồn 16 Giao Thu Thu Bồn 17 Quế Sơn Thu Bồn 18 Câu Lâu Thu Bồn 19 Vĩnh Điện Thu Bồn 20 Hội An Thu Bồn 21 Thăng Bình Thu Bồn 22 Tam Kỳ Thu Bồn 23 Phú Ninh Thu Bồn 24... vào tháng XII 1.1.7 Mạng lưới sông suối Hệ thống sơng Vu Gia -Thu Bồn dòng sông Thu Bồn sông Vu Gia tạo thành Thượng lưu sông Thu Bồn gọi sông Tranh hay sông Tĩnh Gia, bắt nguồn từ vùng núi cao... X 10 11 Khâm Đức Thành Mỹ Hội Khách Ái Nghĩa Cẩm Lệ Bà Nà Sơn Phước Vu Gia Vu Gia Vu Gia Vu Gia Vu Gia Vu Gia Vu Gia 1977- 1977- 1977- 1977- 1977- 1977- 1977- 1931-1944, 1958Đà Nẵng Vu Gia 1974,