Nghiên cứu sự biến động của bùn cát vùng đồng bằng sông cửu long luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành thủy văn học

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Chương 1: TỔNG QUAN 3 1.1 Tổng quan vùng nghiên cứu 3 1.1.1 Vị trí và điều kiện địa lý tự nhiên 3 1.1.2 Đặc điểm địa hình 6 1.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng 8 1.1.4 Chế độ khí hậu 11 1.1.5 Chế độ thủy văn 13 1.2 Các nghiên cứu liên quan đến bùn cát vùng ĐBSCL 25 1.2.1 Các nghiên cứu nước ngoài 25 1.2.2 Các nghiên cứu trong nước 26 1.3 Tình hình thay đổi bùn cát vùng ĐBSCL 27 CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Phương pháp thu thập và phân tích tổng hợp thông tin, dữ liệu 31 2.2 Phương pháp thống kê 31 2.3 Phương pháp mô hình toán 33 2.3.1 Module thuỷ động lực 36 2.3.2 Module vận chuyển bùn cát lơ lửng 41 2.3.3 Thiết lập mô hình 2D-FEM cho vùng nghiên cứu 46 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 55 3.1 Các tiêu chí đánh giá sai số 55 i 3.2 Kết quả tính toán hàm lượng phù sa từ tương quan 56 3.2.1 Kết quả xây dựng tương quan tại các trạm 56 3.2.2 Sự thay đổi bùn cát lơ lửng theo thời gian 61 3.2.3 Sự thay đổi bùn cát lơ lửng theo không gian 69 3.3 Kết quả mô từ mô hình 2D-FEM 72 3.3.1 Kết quả mô phỏng thuỷ lực 72 3.3.2 Kết quả mô phỏng hàm lượng phù sa 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84 Kết luận 84 Kiến nghị 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 ii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Bản đồ vùng Đồng bằng sông Cửu Long và khu vực phụ cận 4 Hình 1.2: Bản đồ thể hiện địa hình vùng tính toán 7 Hình 1.3: Sơ hoạ độ dốc dọc sông Mê Kông từ nguồn sông đến cửa ra 8 Hình 1.4: Biểu đồ lượng mưa trung bình tháng tại một số trạm 11 Hình 1.5: Bản đồ phân bố lượng mưa trung bình năm lưu vực sông Mê Kông 12 Hình 1.6: Mạng lưới sông ngòi, kênh rạch vùng Đồng Bằng sông Cửu Long 14 Hình 1.7: Hệ thống thủy hệ vùng Đồng bằng sông cửu long 15 Hình 1.8: Ảnh vệ tinh thể hiện khu vực ngập trận lũ tháng 9/2000 (Viện KHKTTV&MT) 17 Hình 1.9: Bản đồ tiềm năng trữ lượng nước ngầm vùng ĐBSCL (Viện KHKTTV&MT - 2010) 19 Hình 1.10: Phân bố dòng chảy kiệt tính toán theo mô hình triều bán nhật (Hà lan, 1974) 20 Hình 1.11: Mạng lưới trạm thủy văn trên lưu vực 24 Hình 1.12: Diễn biến hàm lượng phù sa, chất rắn lơ lửng trạm Kratie 28 Hình 1.13: Diễn biến hàm lượng phù sa, chất rắn lơ lửng trạm Kratie bình quân tháng 28 Hình 1.14: Thay đổi hàm lượng phù sa Kratie các tháng đầu mùa mưa 29 Hình 2.1: Sơ đồ thể hiện các phương pháp và nội dung nghiên cứu trong luận văn 30 Hình 2.2: Sơ đồ tổng quát của mô hình phần tử hữu hạn hai chiều 2D-FEM 35 3 Hình 2.3: Sơ đồ thể hiện các đặc trưng dòng chảy và hệ toạ độ trong phương trình đặc trưng của module thuỷ động lực 37 Hình 2.4: Sơ đồ quá trình tính toán của module thuỷ động lực 40 Hình 2.5: Sơ đồ quá trình tính toán của module vận chuyển bùn cát 45 Hình 2.6: Sơ đồ thể hiện các sông nhánh đổ vào vùng biển hồ Tonle Sap (Campuchia) 47 Hình 2.7: Giới hạn vùng tính toán (bên phải) và ví dụ về ô lưới tam giác (bên trái) dùng để thể hiện lại vùng tính toán 47 Hình 2.8: Lưới tính toán của vùng đồng bằng sông hạ lưu sông Mê Kông, gồm 128,815 nút và 255,996 ô lưới tam giác 49 Hình 2.9: Bản đồ thể hiện địa hình vùng tính toán 50 Hình 2.10: Đường quá trình mực nước tại trạm Kratie năm 2000 51 Hình 2.11: Đường quá trình dòng chảy của 12 nhánh nhập lưu đổ vào biển hồ Tonle Sap năm 2000 52 Hình 2.12: Đường quá trình dòng chảy của 3 nhánh nhập lưu đổ vào biển hồ Tonle Sap năm 2011 53 Hình 2.13: Đường quá trình mực nước tại trạm Kratie năm 2011 53 Hình 2.14: Đường quá trình mực nước tại biên hạ lưu năm 2000 54 Hình 2.15: Đường quá trình mực nước tại biên hạ lưu năm 2011 54 Hình 3.1: Quan hệ giữa bùn cát lơ lửng và lưu lượng tại trạm Kratie 58 Hình 3.2: Quan hệ giữa bùn cát lơ lửng và lưu lượng tại trạm Tân Châu 58 Hình 3.3: Quan hệ giữa bùn cát lơ lửng và lưu lượng tại trạm Châu Đốc 59 Hình 3.4: Quan hệ giữa bùn cát lơ lửng và lưu lượng tại trạm Vàm Nao 59 Hình 3.5: Quan hệ giữa bùn cát lơ lửng và lưu lượng tại trạm Mỹ Thuận 60 4 Hình 3.6: Quan hệ giữa bùn cát lơ lửng và lưu lượng tại trạm Cần Thơ 60 Hình 3.7: Đường quá trình bùn cát lơ lửng (trên) và lưu lượng nước (dưới) tại Kratie 62 Hình 3.8: Đường quá trình bùn cát lơ lửng (trên) và lưu lượng nước (dưới) tại Tân Châu 63 Hình 3.9: Đường quá trình bùn cát lơ lửng (trên) và lưu lượng nước (dưới) tại Châu Đốc 64 Hình 3.10: Đường quá trình bùn cát lơ lửng (trên) và lưu lượng nước (dưới) tại Vàm Nao 65 Hình 3.11: Đường quá trình bùn cát lơ lửng (trên) và lưu lượng nước (dưới) tại trạm Mỹ Thuận 66 Hình 3.12: Đường quá trình bùn cát lơ lửng (trên) và lưu lượng nước (dưới) tại trạm Cần Thơ 67 Hình 3.13: Bùn cát lơ lửng hay hàm lượng phù sa trung bình năm tại một số vị trí trong vùng nghiên cứu [5] 68 Hình 3.14 : Hàm lượng phù sa trung bình tháng trên dòng chính sông Mê Kông 68 Hình 3.15: Nồng độ bùn cát lơ lửng các thời kỳ khác nhau năm 2000 70 Hình 3.16: Nồng độ bùn cát lơ lửng các thời kỳ khác nhau năm 2011 71 Hình 3.17: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại: a) Kompong Cham, b) Neak Luong, c) Mỹ Thuận và d) Cần Thơ 73 Hình 3.18: Kết quả mô phỏng độ sâu dòng chảy tại thời điểm 12 giờ ngày 2509-2000 74 Hình 3.19: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Cần Thơ cho kiểm định mô hình 75 5 Hình 3.20: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Mỹ Thuận cho kiểm định mô hình 76 Hình 3.22: Kết quả mô phỏng phân bố độ sâu và vận tốc dòng chảy trong vùng tính toán tại thời điểm 12:00:00 ngày 01 tháng 10 năm 2011 77 Hình 3.23: Đường quá trình bùn cát lơ lửng tại Tân Châu (trên) và Châu Đốc (dưới) 81 6 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Lượng mưa trung bình tháng, năm tại một số trạm [3] 13 Bảng 1.3: Tổng hợp thống kê chuỗi số liệu thủy văn các trạm thủy văn trên dòng chính 23 Bảng 1.5: Tải lượng phù sa trung bình nhiều năm trên dòng chính sông Mê Kông tại trạm Kratie [5] 27 Bảng 2.1: Tên và kí hiệu các chuỗi số liệu mực nước tại các biên hạ lưu 51 Bảng 3.1: Tương quan giữa bùn cát lơ lửng và lưu lượng nước tại một số trạm trong vùng nghiên cứu 56 Bảng 3.2: Bùn cát lơ lửng (hàm lượng phù sa) trung bình tháng tại một số vị trí trong vùng nghiên cứu [5] 68 vii MỞ ĐẦU Sông Mê Kông được xếp hàng thứ 9 trong các hệ thống sông lớn nhất trên thế giới, có nguồn nước tương đối dồi dào với tổng lượng nước bình quân hàng năm khoảng 475 tỷ m3 Phần lớn lãnh thổ của Lào (97%) và Campuchia (86%) nằm trong lưu vực Mê Kông , 36% diện tích của Thái Lan (vùng Đông Bắc) nằm trong lưu vực Phần diện tích của Việt Nam chiếm khoảng 11%, trong đó có 2 phần chính là vùng Tây Nguyên và vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), 82% tổng lượng dòng chảy được hình thành từ bốn nước hạ lưu: Lào 35%, Thái Lan 18%, Camuchia 18% và Việt Nam 11% Phần dòng chảy đóng góp từ hai nước thượng lưu chiếm khoảng 18% tổng lượng dòng chảy cả năm, nó được đánh giá là phần đóng góp quan trọng trong dòng chảy mùa kiệt cho lưu vực Đồng bằng sông Cửu Long là vùng đồng bằng quan trọng nhất của nước ta, với diện tích tự nhiên vào khoảng 4 triệu ha (xấp xỉ 1/9 diện tích của cả nước), đã đóng góp hơn 50% sản lượng lương thực (là nền tảng an ninh lương thực Quốc gia), hơn 90% sản lượng gạo xuất khẩu, chiếm hơn 70% sản lượng nuôi trồng thủy sản và 57% tổng sản lượng thủy sản của cả nước Tuy là một đồng bằng có giàu tiềm năng, nhưng vẫn còn nhiều vấn đề tồn tại liên quan đến nước như: lũ lụt hàng năm, xói lở bờ sông, ven biển, xâm nhập mặn, hạn hán, đất phèn và nước phèn, ô nhiễm nguồn nước ĐBSCL nằm ở hạ nguồn lưu vực sông Mê Kông, các tác động do phát triển ở thượng lưu như gia tăng diện tích nông nghiệp, xây dựng thủy điện, đặc biệt là phát triển thủy điện trên dòng chính được xem là nguy cơ đe doạ, ảnh hưởng đến nguồn lợi phù sa và thủy sản, có thể làm gia tăng xói lở bờ và biến đổi lòng dẫn… đây là nguy cơ cho sự phát triển ổn định của vùng đồng bằng sông Cửu Long Trong những năm gần đây, hiện tượng xói lở ở phía hạ du vùng Đồng bằng sông Cửu Long phát triển mạnh và gây ảnh hưởng xấu đến khu vực dân cư Có nhiều nguyên nhân gây ra tình trạng sạt lở nghiêm trọng này Một trong những nguyên nhân gây nên hiện tượng xói lở được cho là lượng bùn cát đổ ra biển từ thượng nguồn sông Mê Kông suy giảm Các nghiên cứu cho thấy, tồn tại nhiều nguyên nhân dẫn đến sự suy giảm lượng bùn cát trên hệ thống sông này Luận văn được đặt ra với các mục tiêu tìm hiểu sự biến động của bùn cát lơ lửng trong vùng Đồng bằng sông Cửu Long Mặc dù đã có một số nghiên cứu về sự biến động bùn cát lơ lửng trên hệ thống sông Mê Kông và đánh giá các nguyên nhân gây ra sự biến động đó Tuy nhiên, phần lớn các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào sự đánh giá sự biến động bùn cát lơ lửng tại các vị trí cụ thể và xác định mà chưa có nghiên cứu nào tập trung vào việc mô phỏng cho toàn vùng hạ lưu sông Mê Kông cũng như toàn bộ vùng Đồng bằng sông Cửu Long khi sử dụng các mô hình toán phức tạp như mô hình hai chiều hoặc ba chiều Để phục vụ cho các nhu cầu nói trên, cần thiết phải có một công cụ hỗ trợ kỹ thuật để đánh giá được tình hình biến động của bùn cát ở vùng đồng bằng sông Cửu Long Do đó, đề tài luận văn “Nghiên cứu sự biến động của bùn cát vùng Đồng bằng sông 1 Cửu Long” đã đựa lựa chọn Cũng cần phải nhấn mạnh rằng luận văn sẽ chủ yếu tập trung nghiên cứu và tìm hiểu sự biến động của bùn cát lơ lửng hạt mịn có kích thước nhỏ hơn 62 m, trên cơ sở phân tích sự biến đổi lưu lượng và bùn cát quan trắc được tại các trạm thủy văn (khi sử dụng phương pháp thống kê – các quan hệ tương quan) Ngoài phương pháp thống kê ra, luận văn cũng mạnh dạn sử dụng mô hình phần tử hữu hạn hai chiều 2D-FEM để mô phỏng thuỷ lực và bùn cát lơ lửng trong vùng nghiên cứu Ngoài phần mở đầu và kiết luận, luận văn được bố cục như sau Chương 1 trình bày khái quát chung về Đồng bằng sông Cửu Long Chương 2 giới thiệu về phương pháp thống kê dùng để xây dựng các tương quan giữa lưu lượng nước và hàm lượng phù sa, phương pháp mô hình toán cụ thể là mô hình hai chiều 2D-FEM Chương 3 trình bày cụ thể các kết quả tính toán của luận văn 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vùng nghiên cứu 1.1.1 Vị trí và điều kiện địa lý tự nhiên Sông Mê Kông là một trong những con sông lớn nhất trên thế giới, bắt nguồn từ cao nguyên Tây Tạng (Trung Quốc) chảy qua 6 nước (Trung Quốc, Lào, Myanmar, Thái Lan, Campuchia và Việt Nam) trước khi đổ ra Biển Đông, với chiều dài sông chính và diện tích lưu vực lần lượt là 4.800 km và 795.000 km2 [1, 2, 3, 4] Lưu vực sông Mê Kông trải dài từ 90 đến 350 Vĩ Bắc và 930 đến 1070 Kinh Đông (Hình 1.1) Lưu vực sông Mê Kông có thể chia thành 2 vùng chính là thượng lưu và hạ lưu (Hình 1.1) Vùng thượng lưu giới hạn từ nguồn sông kéo dài đến biên giới Trung Quốc, Myanmar và Lào, với chiều dài sông chính trên 3.000 km, chiếm khoảng 24% diện tích toàn lưu vực và đóng góp khoảng 18% lượng nước chảy vào sông Mê Kông Trong vùng thượng lưu, lưu vực sông hẹp, dòng chảy mạnh, lòng sông hẹp và sâu, nhiều ghềnh thác và chảy qua nhiều vùng núi cao có địa hình phức tạp Xói mòn là một trong các vấn đề lớn ở vùng này Ước tính khoảng 50% trầm tích trên sông Mê Kông bắt nguồn từ vùng thượng lưu Lượng trầm tích này theo dòng chảy di chuyển xuống hạ lưu, một phần bồi lắng trên sông, hay các bãi bồi ven sông trong quá trình di chuyển, một phần tích tụ trong hồ Tonle Sap và phần còn lại bồi lắng ở các vùng thuộc Đồng bằng sông Cửu Long Vùng hạ lưu giới hạn từ Bắc Vientiane (Lào) đến Biển Đông, có thể chia thành vùng giới hạn từ Bắc Vientiane (Lào) đến Stungtreng–Kratie (Campuchia) và vùng đồng bằng giới hạn từ Kratie đến Biển Đông - Vùng giới hạn từ Bắc Vientiane (Lào) đến Stungtreng–Kratie (Campuchia) có chiều dài sông chính trên 750 km và chiếm khoảng 57% diện tích toàn lưu vực Trong vùng này, sông chảy song song với dãy Trường Sơn băng qua một cao nguyên sa thạch khổng lồ với các tầng địa chất nằm ngang Ở tả ngạn, sông nhận nước từ các phụ lưu như sông Nậm Re, Nậm U, Nậm Suông, Nậm Ngừm, Nậm Thưng, Sê Bang Phai, Sê Bang Hiên, Sê Pôn trong khi ở hữu ngạn, sông nhận nước từ phụ lưu Nậm Mum (bao trùm cao nguyên Carat) và phụ lưu Mênam Xongkhram Đoạn này có hai thác rất lớn là thác Kemmarat (có dạng một hẻm vực) và thác Khone (rất hiểm trở) Trong vùng giới hạn từ Bắc Vientiane (Lào) đến Stungtreng–Kratie (Campuchia) thuộc lãnh thổ Campuchia, sông Mê Kông nhận nước từ (i) các phụ lưu như sông SêKong, SêSan, Sêrêpok (từ Tây Nguyên Việt Nam đổ xuống ở tả ngạn) và (ii) hồ TonLe Sap (ở Tây Bắc Campuchia) đổ vào TonLe Sap có chế độ sông hồ, ở đây tồn tại một hồ nước khổng lồ ở giữa dòng TonLe Sap (với chiều dài 150 km 3 Hình 3.11: Đường quá trình bùn cát lơ lửng (trên) và lưu lượng nước (dưới) tại trạm Mỹ Thuận Hình 3.12: Đường quá trình bùn cát lơ lửng (trên) và lưu lượng nước (dưới) tại trạm Cần Thơ Hình 3.13: Bùn cát lơ lửng hay hàm lượng phù sa trung bình năm tại một số vị trí trong vùng nghiên cứu [5] Bảng 3.2: Bùn cát lơ lửng (hàm lượng phù sa) trung bình tháng tại một số vị trí trong vùng nghiên cứu [5] Th án Kr ati Tâ n Ch âu Đố I II III IV V 18 14 37 8 12 59 22 75 13 13 39 82 1 69 26 19 22 67 79 VI VI I 88 15 47 0.4 91 18 81 2.8 VI II 16 7.9 27 5.3 IX X 21 5.8 26 5.2 12 4.0 15 6.8 XI XI I 11 40 2.0 77 12 49 0.2 72 41 40 40 31 41 68 12 16 11 66 50 45 62 2 01 61 14 78 9.5 1.4 5.4 55 23 93 Hình 3.14 : Hàm lượng phù sa trung bình tháng trên dòng chính sông Mê Kông Hình 3.13 thể hiện sự thay đổi của bùn cát lơ lửng hay còn gọi là hàm lượng phù sa trung bình năm tại 3 vị trí Kratie, Tân Châu và Châu Đốc cho thời kỳ từ năm 1985 đến 2016 Lưu ý rằng số liệu bùn cát lơ lửng được kế thừa từ đề tài cấp nhà nước, với tên đề tài “Nghiên cứu đánh giá tác động của các bậc thang thủy điện trên dòng chính hạ lưu sông Mê Kông đến dòng chảy, môi trường, kinh tế xã hội vùng Đồng bằng sông Cửu Long và đề xuất giải pháp giảm thiểu bất lợi” Kết quả đo đạc nồng độ bùn cát tại các vị trí trên cho thấy hàm lượng bùn cát lơ lửng hay phù sa tại 3 trạm xem xét giảm rõ rệt, nhất là kể từ năm 1998 (thời điểm đập thuỷ điện Manwan, Trung Quốc ở thượng nguồn sông Mê Kông đi vào khai thác vận hành) Bùn cát lơ lửng hay hàm lượng phù sa trung bình tháng tại Kratie, Tân Châu và Châu Đốc trong thời kỳ từ 1985-2016 được thống kê như trong Bảng 3.2 Không ngạc nhiên khi hàm lượng phù sa tăng cao trong các tháng mùa lũ và giảm vào các tháng mùa kiệt tại tất cả các trạm xem xét Tại Kratie, hàm lượng phù sa lớn nhất xảy ra vào tháng VIII, với giá trị là 215.8 mg/l Hàm lượng phù sa nhỏ nhất xuất hiện vào tháng IV với độ lớn là 13.1 mg/l Tại Tân Châu và Châu Đốc, hàm lượng phù sa lớn nhất cũng xuất hiện vào tháng VIII với giá trị lần lượt là 276 và 162 mg/l Trong khi đó giá trị nhỏ nhất xuất hiện vào tháng IV với giá trị lần lượt là 19 và 32 mg/l 3.2.3 Sự thay đổi bùn cát lơ lửng theo không gian Sử dụng số liệu bùn cát lơ lửng hay hàm lượng phù sa thu thập năm 2000 và 2011 Các giá trị hàm lượng phù sa trung bình mùa kiệt, mùa lũ và trung bình năm cho hai năm trên được tính toán cho 6 vị trí khác nhau (Kratie, Tân Châu, Châu Đốc, Vàm Nao, Mỹ Thuận và Cần Thơ) Sử dụng giá trị hàm lượng phù sa trên kết hợp với công cụ GIS trên nền phần mềm AcrGIS, bản đồ phân bố hàm lượng phù sa trung bình trong mùa kiệt, mùa lũ và trung bình năm 2000 được thể hiện như trên Hình 3.15 trong khi đó bản đồ phân bố cho năm 2011 được thể hiện như trên Hình 3.16 Mặc dù số trạm quan trắc và hàm lượng phù sa đo đạc trong vùng tính toán còn rất hạn chế Tuy nhiên, bản đồ phân bố phù sa ứng với các giá trị trung bình trong mùa kiệt, mùa lũ và trong cả năm được thực hiện với mục đích chính là có cái nhìn tổng thể và bức tranh chung về sự thay đổi hàm lượng phù sa tại các vị trí xem xét giữa các mùa khác nhau trong năm Hình 3.15: Nồng độ bùn cát lơ lửng các thời kỳ khác nhau năm 2000 70 Hình 3.16: Nồng độ bùn cát lơ lửng các thời kỳ khác nhau năm 2011 71 3.3 Kết quả mô từ mô hình 2D-FEM 3.3.1 Kết quả mô phỏng thuỷ lực 3.3.1.1 Kết quả hiệu chỉnh Như đã nhấn mạnh trong Chương 2, hệ số nhám là thông số chính trong module thuỷ động lực của mô hình 2D-FEM Giá trị của hệ số nhám lòng sông và bãi trong vùng tính toán được xác định theo phương pháp truyền thống thử sai dựa trên các số liệu đo đạc về dòng chảy như vận tốc dòng chảy, độ sâu dòng chảy hoặc mực nước, lưu lượng dòng chảy Điều đó có nghĩa giá trị của hệ số nhám được thử với các giá trị khác nhau, sau đó dựa trên các chỉ tiêu đánh giá sai số khác nhau để lựa chọn ra giá trị hệ số nhám phù hợp cho vùng tính toán Cụ thể giá trị của hệ số nhám cho lòng chính của sông thay đổi từ khoảng từ n = 0.01 đến n = 0.05 Lưu ý rằng các mô phỏng dùng cho hiệu chỉnh thông số nhám sử dụng các đặc trưng dòng chảy (mực nước và lưu lượng tại biên thượng lưu) và mực nước triều tại các 8 biên hạ lưu trong năm 2000 Chi tiết về các đặc trưng dòng chảy và mực nước triều tại các biên cho các mô phỏng thuỷ động lực được trình bày cụ thể như trong Mục 2.3.3 Hình 3.17 thể hiện mực nước tính toán và thực đo tại 4 vị trí: Kompong Cham, Neak Luong, Mỹ Thuận và Cần Thơ (see Hình 1.11) Kết quả mô phỏng thể hiện rằng mô hình tái hiện khá tốt mực nược thực đo tại phần lớn các trạm so sánh (trừ trạm Neak Luong) Sai số quân phương (RMSE) và sai số tuyệt đối trung bình (MAE) của mực nước tại Kompong Cham lần lượt là 52 cm và 45 cm Các sai số này nhỏ hơn 6.5% giá trị mực nước lớn nhất thực đo tại trạm Hệ số tương quan giữa mực nước tính toán và thực đo là 0.98 trong khi đó hệ số NSE = 0.86 Các giá trị này thể hiện rằng mô hình đã tái hiện khá tốt sự thay đổi của mực nước thực đo tại vị trí so sánh Sai số quân phương tại của mực nước tại Mỹ Thuận là 16 cm trong khi đó giá trị này tại Cần Thơ là 8 cm cho thời kỳ so sánh từ ngày 05-07-2000 đến ngày 25-122000 Sai số tuyệt đối trung bình của mực nước tại Mỹ Thuận và Cần Thơ nhỏ hơn 12 cm trong khi đó hệ số tương quan giữa mực nước tính toán và thực đo tại cả 2 trạm đều lớn hơn 0.85 Bảng thống kê giá trị của các chỉ tiêu sai số khác nhau tại một số trạm trong vùng tính toán được tóm tắt như trong Bảng 3.3 Tại Neak Luong, mô hình thể hiện khá tốt xu thế thay đổi của mực nước thực đo tại vị trí này trong thời kỳ so sánh từ ngày 05-06-2000 đến ngày 25-12-2000 Sai số quân phương (RMSE) và sai số tuyệt đối trung bình (MAE) của mực nước tại Neak Luong lần lượt là 92 cm và 83 cm Mặt khác, mực nước mô phỏng từ mô hình cho kết quả thiên nhỏ so với giá trị mực nước thực đo Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này có thể là do việc sử dụng hệ số nhám là hằng số cho các trạng thái dòng chảy lớn (mùa lũ) và dòng chảy nhỏ (mùa kiệt) trong thời gian mô phỏng 72 Hình 3.17: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại: a) Kompong Cham, b) Neak Luong, c) Mỹ Thuận và d) Cần Thơ Bảng 3.3: Bảng thống kê giá trị của các sai số tại một số vị trí trong vùng tính toán R M n M m % A m % 0 0, 0, , 0 0, ,0 , 0 0, 0, , 0 ,0 ,0 , 0 0, 0, , 0 0, ,0 , 0 0, 0, , 0 ,0 ,0 , 0 0, 0, , 0 0, ,0 , 0 0, 0, , 0 ,0 ,0 , 4 1, 12 2 8 7, ,5 , 1 12 08 , 2 82 52 1 0 0, 0, , 0 0, ,0 , 0 0, 0, , 0 ,0 ,0 , 4 1, 12 , 6 6, ,4 , 1 09 8, , 2 01 91 7 0 07 09 9 0 07 70 9 0 03 07 8 0 20 50 6 73 Hình 3.18: Kết quả mô phỏng độ sâu dòng chảy tại thời điểm 12 giờ ngày 25-09-2000 Hình 3.18 thể hiện kết quả tính toán mô phỏng độ sâu dòng chảy trên toàn vùng tính toán tại thời điểm 12 giờ ngày 25/09/2000 Dễ dàng nhận thấy rằng khu vực thượng nguồn Kratie và Kompong Cham có độ sâu dòng chảy tương đối lớn Trong khu vực lòng sông độ sâu dòng chảy thay đổi trong khoảng từ 16 đến 20 m, trong khi đó độ sâu dòng chảy tại các bãi ngập xung quanh dao động từ 8 đến 12 m Đây là khu vực có địa hình hiểm trở, phức tạp, các vùng ngập sâu có thể là các vùng địa hình thấp đột ngột (thung lũng) tạo thành các vùng trữ nước 74 Kết quả tính toán cũng thể hiện rằng rằng ngập chủ yếu ở phía đông đồng bằng: vùng Đồng Tháp, Long An, Tiền Giang, khu vực nằm giữa sông Tiền và sông Hậu, phía Nam đồng bằng thì ngập chủ yếu ở vùng Cà Mau, lũ lớn trên sông chính chảy qua hệ thống sông nhỏ, kênh rạch gây ngập cho các vùng, hình thành mối quan hệ dòng chảy giữa sông chính và các vùng xung quanh Khu vực Cà Mau còn chịu ảnh hưởng của chế độ thủy triều nên độ sâu dòng chảy có sự biến đổi liên tục Mặc dù mô hình đã tái hiện lại khá tốt sự thay đổi mực nước thực đo tại các trạm so sánh trong mùa lũ năm 2000 Tuy nhiên, sự khác biệt giữa kết quả tính toán và thực đo vẫn còn tồn tại Nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt nêu trên có thể đến từ nhiều lý do khác nhau Thứ nhất, có thể là do sử dụng số liệu địa hình chưa thật sự chính xác Thứ hai có thể là do dòng chảy nhập lưu của 12 nhánh đổ vào biển hồ Tonle Sap Thứ ba có thể là do sự ảnh của việc sử dụng hệ số nhám là hằng số theo thời gian và không gian (trong các vùng bãi ngập lân cận sông) 3.3.1.2 Kết quả kiểm định Để kiểm định mô hình, mô phỏng sử dụng chuỗi số liệu năm 2011 được thực hiện Hình 3.19 và Hình 3.20 thể hiện kết quả so sánh mực nước ngày tính toán và thực đo tại hai trạm Cần Thơ và Mỹ Thuận Dễ dàng nhận thấy rằng mô hình thể hiện khá tốt mực nước ngày thực đo tại các trạm so sánh Sai số quân phương và sai số tuyệt đối trung bình của mực nước ngày tại trạm Cần Thơ lần lượt là 0.19 m và 0.16 m Các sai số này chỉ chiếm khoảng 12,5% biên độ dao động mực nước thực đo tại trạm Hệ số tương quan giữa mực nước ngày thực đo và tính toán là 0,93, thể hiện rằng mô hình thể hiện rất tốt xu thế thay đổi của mực nước thực đo Tại trạm Mỹ Thuận, sai số quân phương và sai số tuyệt đối trung bình của mực nước ngày lần lượt là 0,24 m và 0.20 m (