Sử dụng dữ liệu mưa vệ tinh dự báo dòng chảy lũ cho trạm Đồng Tâm trên sông Gianh.PDF

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN TẤN TÀI SỬ DỤNG DỮ LIỆU MƯA VỆ TINH DỰ BÁO DỊNG CHẢY LŨ CHO TRẠM ĐỒNG TÂM TRÊN SƠNG GIANH Chun ngành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Mã số : 60580202 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Đà Nẵng- Năm 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHĐN Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Chí Cơng Phản biện 1: TS Nguyễn Quang Lịch Phản biện 2: TS Võ Ngọc Dương Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày … tháng năm 2019 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm thông tin học liệu Truyền thông Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Thủy lợi – Thủy điện, Trường Đại học Bách khoa-ĐHĐN MỞ ĐẦU Sự cần thiết phải nghiên cứu Sông Gianh sông lớn thứ Quảng Bình, nằm phía Bắc tỉnh Tổng diện tích lưu vực tính đến trạm thủy văn Đồng Tâm 1.150 km2 đến trạm thủy văn Tân Mỹ 4.420 km2 Hàng năm vào mùa mưa, lũ huyện Minh Hóa, Bố Trạch Tuyên Hóa thuộc tỉnh Quảng Bình nằm lưu vực sơng Gianh chịu thiệt hại nặng nề Các nghiên cứu lưu vực sơng tỉnh Quảng Bình thường sử dụng mơ hình thủy văn tập trung HEC-HMS Mike NAM, mơ hình dựa liệu mưa mặt đất để mô lại trận lũ diễn ra, để từ xác định thơng số mơ hình thủy văn lưu vực sơng Gianh Tuy nhiên phía thương nguồn khơng có số liệu đo mưa nên thường phải mượn lượng mưa trạm lân cận, điều dẫn đến không chắn kết mô Nghiên cứu bước đầu áp dụng cách tiếp cận sử dụng mơ hình thủy văn phân bố để xây dựng thơng số mơ dòng chảy lũ cho lưu vực khơng có thiếu trạm đo mưa thượng lưu lưu vực sông Gianh, đồng thời kết hợp với liệu mưa vệ tinh hiệu chỉnh tham số cho lưu vực để dự báo sớm dòng chảy lũ trạm Đồng Tâm sơng Gianh, góp phần giảm thiểu rủi ro lũ gây s Mục đích nghiên cứu Xây dựng thơng số mơ hình thủy văn phân bố cho lưu vực sơng Gianh Đồng Tâm, từ ứng dụng sở liệu dự báo mưa vệ tinh để dự báo sớm lưu lượng lũ nhằm chủ động công tác dự báo mùa mưa lũ Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: đặc trưng dòng chảy lũ lưu vực sơng Gianh - Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực sông Gianh từ thượng nguồn đến trạm Đồng Tâm Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thống kê, tổng hợp địa lý: sử dụng để xử lý, phân tích liệu mưa, thông tin địa lý - Phương pháp hệ thống thơng tin địa lý GIS: sử dụng để số hóa liệu đầu vào cho mơ hình - Phương pháp mơ hình tốn : Mưa tạo dòng chảy lưu vực Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Nghiên cứu xây dựng thống số phân bố mơ hình thủy văn cho lưu vực sơng Gianh làm sở cho việc mơ dòng chảy lũ cho tiểu lưu vực phía thượng lưu trạm Đồng Tâm - Nghiên cứu ứng dụng liệu mưa vệ tinh dự báo lũ cho lưu vực sông Gianh Cấu trúc luận văn Luận văn gồm phần Mở đầu, 03 chương phần kết luận kiến nghị MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MƠ HÌNH IFAS CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG DỮ LIỆU MƯA VỆ TINH VÀ MƠ HÌNH IFAS DỰ BÁO DÒNG CHẢY LŨ CHO TRẠM ĐỒNG TÂM TRÊN SÔNG GIANH KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu vùng nghiên cứu 1.1.1 Vị trí địa lý Hình 1.1 Bản đồ hành huyện tỉnh Quảng Bình lưu vực nghiên cứu Lưu vực sơng Gianh phía thượng nguồn trạm Đồng Tâm nằm phía Tây Bắc tỉnh Quảng Bình, có diện tích lưu vực tính đến Trạm Đồng Tâm 1.150 km2, chiếm 14,38% diện tích tự nhiên tỉnh Quảng Bình Giới hạn hệ toạ độ địa lý (WGS84) sau: Từ 17020’ đến 18020’ Vĩ độ Bắc Từ 105030’ đến 106030’ Kinh độ Đông Vùng nghiên cứu gồm 03 huyện: Minh Hóa, Tuyên Hóa Bố Trạch, với dân số 315.109 người chiếm 35,7% dân số toàn tỉnh [5] 1.1.2 Đặc điểm thủy văn lưu vực nghiên cứu 1.1.3 Đặc điểm địa hình địa mạo lưu vực nghiên cứu 1.1.4 Đặc điểm kinh tế - xã hội 1.2 Lựa chọn mơ hình thủy văn lưu vực 1.2.1 Tóm lược mơ hình thủy văn lưu vực Cho đến nay, nhiều mơ hình thủy văn phát triển dựa lý thuyết khác để mô tượng thuỷ văn lưu vực Chúng góp phần đáng kể việc tìm hiểu thêm tượng thuỷ văn, dự báo kịch tương lai Chúng cung cấp luận chứng hợp lý cho nhà quy hoạch, quyền địa phương để đưa định hợp lý quy hoạch quản lý nguồn nước giảm nhẹ tác động thảm họa thủy văn người Các phần mềm phân thành ba loại bản: mơ hình tập trung, bán phân bố phân bố Do phát triển dựa vào tảng lý thuyết quan điểm khác nhau, phần mềm có ưu khác đặc trưng lưu vực Hình 1.4 Phân loại mơ hình thủy văn-Tập trungBán phân bố-Phân bố Việc lựa chọn mô hình thực vào tiêu chí lựa chọn mơ hình tổ chức khí tượng giới (WMO) đưa dựa yếu tố lưu vực nghiên cứu sau: Phạm vi nghiên cứu, điều kiện khí tượng thủy văn, liệu sẵn có mục đích sử dụng mơ hình 1.2.2 Giới thiệu mơ hình thủy văn tiêu biểu a Mơ hình HEC – HMS b Mơ hình NAM c Mơ hình LTANK d Mơ hình SSARR e Mơ hình IFAS 1.2.3 Lựa chọn mơ hình thủy văn áp dụng Hiện có nhiều mơ hình thủy văn xây dựng phát triển dựa lý thuyết tảng khác Những mơ hình có điểm mạnh hạn chế khác Do đó, để lựa chọn mơ hình thích hợp mô chế độ thủy văn lưu vực cần vào tiêu chí định Do trình thủy văn lưu vực phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nên tiêu chí dùng để lựa chọn mơ hình hình thủy văn phụ thuộc vào nhiều yếu tố Tuy nhiên tiêu chí thay đổi dựa vào mục đích nghiên cứu (Plate, 2009) Kế đến tình hình thực tế khu vực nghiên cứu thực trạng liệu (Ng & Marsalek, 1992) Sau tổng kết nhiều nghiên cứu với đặc trưng lưu vực mơ hình khác Cunderlik, (2003) cho rằng, tiêu chí lựa chọn mơ hình tập trung vào bốn vấn đề sau: - Mục đích mơ phỏng; - Khả diễn tả thành tố chế độ thủy văn lưu vực vào mơ hình; - Khả tương thích với sở liệu sẵn có; - Giá thành mơ Ngồi cần phải xem xét tiêu chí lựa chọn mơ hình thay vấn đề cấu trúc mơ hình đầu vào đầu ra, sau: + Về lưu vực nghiên cứu + Về điều kiện thảm phủ thổ nhưỡng + Dữ liệu khí tượng thủy văn + Về mặt mục đích sử dụng Căn tính chất lưu vực, tình hình số liệu, mục tiêu nghiên cứu tiêu chí lựa chọn mơ hình tổ chức khí tượng giới (WMO) cơng bố, tác giả đề xuất sử dụng mơ hình thủy văn phân bố (IFAS) cho lưu vực sơng Gianh, mơ hình cho phép sử dụng mưa vệ tinh dự báo lũ Hệ thống mơ hình IFAS ứng dụng thành công số quốc gia châu Á như: Nhật, Pakistan, Mianmar Việt Nam áp dụng cho lưu vực sơng thuộc tỉnh Cao Bằng; Bình Định Quảng Bình Với việc khơng phụ thuộc q lớn vào liệu mưa mặt đất, kết xử lý nhanh chóng, xem phương pháp tiên tiến cần nghiên cứu áp dụng thời gian tới đặc biệt điều kiện hạn chế số liệu đo mưa lưu vực vùng núi Việc áp dụng IFAS cho lưu vực sông Gianh Đồng Tâm phù hợp với điều kiện tự nhiên, tình hình tài liệu số liệu có 1.3 Giới thiệu mạng lưới trạm đo mặt đất lưu vực nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng trạm đo mưa (Bảng 1.7), có trạm đo mưa nằm địa bàn tỉnh Quảng Bình; lại có trạm đo thuộc địa bàn tỉnh Hà Tĩnh, lý để tăng thêm mật độ trạm đo mưa lưu vực nhằm mục đích tính tốn phân bố mưa khơng gian cho mơ hình thủy văn phân bố IFAS (xem hình 1.6) Bảng 1.7 Tọa độ trạm đo mưa Tên trạm Tuyên Hóa Latitude 17˚52'59" Longitude 106˚01'01" Tên trạm Mai Hóa Latitude 17˚48'00" Longitude 106˚10'58" Ba Đồn Minh Hóa Đồng Tâm 17˚45'00" 17˚48'00" 17˚55'00" 106˚25'01" 106˚01'01" 106˚00'00" Tân Mỹ Kỳ Anh Hương Khê 17˚41'99" 18˚04'49" 18˚10'49" 106˚25'58" 106˚17'14" 105˚43'14" 1.4 Cơ sở liệu mưa vệ tinh Ngay từ năm 1960, công nghệ viễn thám bắt đầu nghiên cứu ứng dụng theo dõi thời tiết, đặc biệt mưa với viễn thám hồng ngoại viễn thám radar Với phát triển mạnh mẽ công nghệ vũ trụ khoa học tính tốn, nhiều thuật tốn, phương pháp xây dựng để tính tốn lượng mưa từ liệu vệ tinh với độ xác ngày nâng cao Hình 1.7 Nguyên lý theo dõi mưa vệ tinh Dữ liệu lượng mưa sử dụng mơ hình Trong hợp phần IFAS, có chức kết hợp liệu lượng mưa đo trạm đo thực địa liệu dự báo lượng mưa theo thời gian thực từ vệ tinh Các liệu mưa từ vệ tinh liệu NASA-3B42RT, NOAACMORPH, JAXAGSMaP_NRT để mơ dòng chảy lũ bảng 1.10 Bảng 1.10 Dữ liệu lượng mưa từ ảnh vệ tinh sử dụng IFAS Loại liệu 3B42RT CMORPH Nhà cung cấp NASA/GSFC NOAA/CPC Độ phủ Độ phân giải Độ phân giải thời gian Độ trễ thời gian sử Đầu thu chụp JAXA/EORC N60 – S60 o o 0,25o 0,25o 0,10o giờ 10 15 giờ Hệ tọa độ Các liệu lịch GSMaP_NRT WGS 12/1997 12/2002 12/2007 TRMM/TMI Aqua/AMSR- TRMM/TMI Aqua/AMSR- E AMSU-B Aqua/AMSR-E E AMSU-B DMSP/SSM/I ADEOS-2 DMSP/SSM/I TRMM/TMI AMSR IR IR IR AMSU-B Trong loại liệu liệu GSMap_NRT liệu có nhiều triển vọng cho mục đích dự báo độ phân giải thời gian không gian liệu cao việc phân phối liệu nhanh chóng Theo nghiên cứu khẳng định Nhật Bản Mỹ liệu GSMap_NRT khó dự đoán lượng mưa mưa to Tuy nhiên Shiraishi et al.,2009 phát có tương quan yếu tố không gian mức độ dự đốn Dựa tương quan này, ơng phát triển phương pháp tự hiệu chỉnh cho liệu GSMap_NRT mà liệu đo mưa thực địa Phương pháp có tính thực tế tiện dụng lưu vực sơng mà có liệu quan trắc trạm, sử dụng liệu dự báo lượng mưa từ ảnh vệ tinh cho 10 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT MƠ HÌNH IFAS 2.1 Giới thiệu mơ hình thủy văn IFAS 2.1.1 Giới thiệu chung 2.1.2 Cơ sở lý thuyết mơ hình Mơ hình IFAS kết nối hai mơ hình thủy văn mơ hình mưa từ mưa vệ tinh mây radar Các thơng số mơ hình hiệu chỉnh dựa số liệu lưu lượng lũ thực đo lưu lượng lũ tính tốn mơ hình Sau xác định thông số mô hình từ liệu mưa vệ tinh mây radar, ta dự báo lưu lượng đường q trình lũ trạm a Mơ hình thủy văn Khác với mơ hình thủy văn trước sử dụng thơng số tập trung, IFAS có tính sử dụng thông số phân bố cho tồn lưu vực, theo lưu vực số hóa chia thành lưới hình vng với diện tích km2 Mỗi lưới lưu vực đặc trưng thông số thủy văn Trình tự tính tốn mơ hình thủy văn sơ đồ hóa hình 2.2 Hình 2.1 Sơ đồ giải thích mơ hình thủy văn IFAS 11 Hình 2.2 Sơ đồ tính tốn mơ hình thủy văn IFAS Theo quan niệm mưa rơi xuống lưu vực hình thành lớp nước mặt, lớp nước ngầm tập trung hồ chứa Các thông số xác định sau: Hình 2.3 Các thông số lớp bề mặt Hình 2.4 mơ tả thành phần lớp nước mặt gồm: (1) dòng chảy bề mặt; (2) dòng chảy bề mặt (3) rò rĩ qua lớp (i) Dòng chảy bề mặt: 12 L (h  S N f2 (2-1) ) i (ii) Dòng chảy bề mặt:  n Afo (h  S f ) / (S f  S f ) (2-2) (iii) Sự rò rĩ qua lớp: Af0 (h  S f ) / (S f  S f ) (2-3) Bảng 2.1 Bộ thơng số lớp bề mặt Kí hiệu Thơng số Đơn Giải thích vị Fo SKF cm/s Thể khả thấm nước Sf2 HFMXD m Chiều cao tối đa bể Sf1 HFMND m Chiều cao dòng chảy mặt Sfo HFOD m N Αn -1 Chiều cao dòng chảy thấm Hệ số nhám bề mặt SNF m /3s HIFD m Giá trị ban đầu để tính FALFX non Hệ số dòng chảy mặt Thể khả thấm nước, Chiều cao tối đa bể, Chiều cao dòng chảy mặt, Chiều cao dòng chảy thấm, Hệ số nhám bề mặt, Giá trị ban đầu để tính, Hệ số dòng chảy mặt Hình 2.5 mơ tả thành phần lớp nước ngầm gồm thành phần: (4) dòng chảy tầng ngầm (5) dòng chảy đáy tầng ngầm 13 Hình 2.4 Các thơng số lớp nước ngầm) (iv) Dòng chảy tầng ngầm A (h  S u g )2 A (2-4) (v) Dòng chảy đáy tầng ngầm A g (2-5) hA Bảng 2.2 Bộ thông số lớp nước ngầm Kí hiệu Thơng Đơn vị số Giải thích Hệ số dòng chảy ngầm khơng Au AUD (1/mm/day)^1/2 Ag AGD 1/day Sg HCGD m Chiều cao bể HIGD m Chiều cao ban đầu để tính giới hạn Hệ số dòng chảy ngầm giới hạn Hình 2.5 Các thơng số mặt cắt ngang lòng sơng 14 Hình 2.6 bảng 2.3 giải thích thơng số mặt cắt ngang lòng sơng lưu vực Bảng 2.3 Bộ thơng số lòng sơng Thơng số Đơn vị Giải thích Hệ số thiết lập chiều rộng sơng RBW Hệ số từ 0.3~0.5 RBS Non RNS -1 m /3s RRID M Giá trị ban đầu để tính RGWD 1/day Hệ số thấm đáy sông RHW - Mực nước sơng hc=RHW RHS RHS - Giá trị để tính mực nước sông RBH Non Chiều rộng sông RBET Non Độ dốc lòng sơng RLCOF Non Thơng số chiều dài sơng -1 Hệ số b Dữ liệu mưa vệ tinh - Thông tin liệu mưa vệ tinh: Mưa vệ tinh sử dụng IFAS gồm có mưa vệ tinh Mỹ (NASA) mưa vệ tinh nhật (JAXA) Trong nghiên cứu tập trung làm rõ cách hiệu chỉnh mưa vệ tinh Nhật nhằm đưa thông số tối ưu cho lưu vực Sông Gianh Đồng Tâm c Đánh giá kết mơ lũ Các mơ hình tính mưa từ mưa vệ tinh mơ hình thủy văn tiến hành hiệu chỉnh kiểm định thông số, cách so sánh kết mô số liệu đo trận lũ, thông qua số Nash: 15   Qcal  Qobs    Qobs  Qobsaver  Nash   (2-10) Trong đó: Qcal: lưu lượng lũ tính tốn (m3/s) Qobs: Lưu lượng thực đo (m3/s) Qobsaver: Lưu lượng lũ thực đo trung bình (m3/s) Bảng 2.4 Bảng đánh giá mức độ xác mơ hình Chỉ số Nash 0.9-1 0.7-0.9 0.5-0.7 0.3-0.5 Mức độ mô Tốt Khá Trung bình Kém 2.2 Cơ sở liệu mơ hình IFAS Tồn sở liệu sử dụng IFAS tải miễn phí từ sở liệu toàn cầu (Global map), ngoại trừ liệu mưa lưu lượng thực đo trình cập nhật nên số vùng thiếu, người dùng phải nhập trực tiếp 16 CHƯƠNG ỨNG DỤNG DỮ LIỆU MƯA VỆ TINH VÀ MƠ HÌNH IFAS DỰ BÁO DỊNG CHẢY LŨ CHO TRẠM ĐỒNG TÂM TRÊN SƠNG GIANH Lưu vực sơng Gianh tính đến trạm thủy văn Đồng Tâm có tổng diện tích 1.150 km2, tổng thời gian truyền lũ đến Đồng Tâm vào khoảng Với đặc tính diện tích lưu vực lớn (trên 1.000 km2, theo khuyến nghị IFAS) thời gian truyền lũ lớn thời gian khai thác liệu mưa vệ tinh nên có khả áp dụng liệu mưa vệ tinh để dự báo lũ cho lưu vực nghiên cứu Trước tiên sử dụng trạm đo mưa mặt đất để xây dựng thông số mô hình thủy văn phân bố lưu vực theo nguyên lý “mưa dòng chảy”, sau sử dụng mưa vệ tinh GSMap_NRT Nhật Bản để ước tính lượng mưa Tuy nhiên lượng mưa vệ tinh cần hiệu chỉnh kiểm định Sau sử dụng lượng mưa từ mưa vệ tinh để mơ dòng chảy lũ cho sông Gianh Trạm Đồng Tâm dựa thông số thủy văn lưu vực hiệu chỉnh kiểm định từ mưa mặt đất Mơ hình IFAS cho phép tích hợp chức tải mưa vệ tinh lượng mưa vệ tinh sử dụng từ vệ tinh GSMap-NRT Nhật Bản Lượng mưa dự báo gần với thời gian thực theo dõi 04 vệ tinh thời tiết Tác giả lựa chọn trận lũ độc lập năm gần đây, tương ứng với thời gian xuất trận lũ cần tiến hành thu thập số liệu mưa 08 trạm đo mưa mặt đất tải liệu mưa vệ tinh GSMap-NRT Với khả học viên, thu thập đồng sở liệu trận 17 lũ năm 2015 năm 2016 dùng để hiệu chỉnh kiểm định mơ hình thủy văn mưa vệ tinh Quy trình thực mơ tả ngắn gọn sau: (i) thiết lập sở liệu cho mơ hình IFAS bao gồm mơ hình thủy văn lưu vực mưa vệ tinh GSMap-NRT; (ii) tiến hành hiệu chỉnh thơng số mơ hình thủy văn lưu vực mưa vệ tinh thông qua sở liệu trận lũ năm 2015; (iii) thơng số mơ hình sau hiệu chỉnh kiểm định lại sở liệu trận lũ năm 2016 Kết chương xây dựng thông số mô hình thủy văn lưu vực thơng số mơ hình mưa từ mây vệ tinh Đây sở dự báo lũ cho sông Gianh trạm Đồng Tâm năm 3.1 Xây dựng sở liệu mơ hình IFAS 3.1.1 Cơ sở liệu mưa mặt đất Mơ hình thủy văn IFAS mơ hình thủy văn phân bố, việc xem xét lựa chọn mưa trạm đo cho lưu vực nghiên cứu cần đảm bảo phân bố số lượng nhiều tốt Do tác giả chọn tất trạm đo mưa gần lưu vực nghiên cứu (hình 3.1) Các trận lũ năm 2015, 2016 có đầy đủ số liệu mưa theo nên tác giả sử dụng số liệu trạm đo mưa bao gồm: Minh Hóa, Tuyên Hóa, Đồng Tâm, Mai Hóa, Ba Đồn, Tân Mỹ, Hương Khê, Kỳ Anh 18 Hình 3.1 Bản đồ vị trí trạm đo mưa mặt đất vùng nghiên cứu 3.1.2.Dữ liệu mưa từ mưa vệ tinh Dữ liệu mưa từ mưa vệ tinh GSMaP_NRT tải miễn phí từ websites: http://sharaku.eorc.jaxa.jp/GSMaP/ GSMaP_NRT (Global Satellite Mapping of Precipitation_Near Real Time) 3.1.3.Dữ liệu địa hình lưu vực (DEM) 3.1.4.Dữ liệu sử dụng đất lưu vực 3.1.5.Dữ liệu mạng lưới sơng ngòi lưu vực 3.2.Kết hiệu chỉnh mơ hình IFAS bàn luận 3.2.1.Hiệu chỉnh mơ hình thủy văn lưu vực Để xác định thông số phân bố mô hình thủy văn lưu vực sơng Gianh, tác giả sử dụng lượng mưa từ trạm đo mưa mặt đất trận lũ từ ngày 10/9/2015 đến ngày 18/9/2015 Lượng mưa trạm đo mặt đất IFAS tính tốn phân bố theo công thức đa giác thái sơn, sau lượng mưa phân bố gán cho ô cell kích thức 1km x 1km để mô dòng chảy 19 Hình 3.6 Kết hiệu chỉnh đường q trình lũ mơ mơ hình thủy văn từ mưa mặt đất, trận lũ từ ngày 10/9/2015 đến ngày 18/9/2015 (Nash 0,83) Các bảng 3.2; 3.4; 3.6 thể kết giá trị thông số phân bố lưu vực sông Gianh Các bảng 3.3, 3.5 3.7 giải thích ký hiệu màu thơng số hình 3.6, 3.7 3.8 Bảng 3.1 Giá trị thông số lớp bề mặt lưu vực nghiên cứu 20 Bảng 3.2 Giá trị thông số lớp nước ngầm lưu vực nghiên cứu Bảng 3.3 Giá trị thơng số lớp lòng sơng lưu vực nghiên cứu 3.2.2 Hiệu chỉnh mưa vệ tinh GSMaP_NRT Tác giả sử dụng liệu vệ tinh GSMaP_NRT quan sát trận lũ năm 2015 sau: thời gian trích liệu mưa vệ tinh từ 12 giờ, ngày 10/9/2015 đến 12 giờ, ngày 18/9/2015 Vì liệu mưa vệ tinh có độ trể so với mưa trạm đo tiếng bên cạnh thời đoạn đo mưa trạm đo bắt đầu vào lúc 12 ngày 10/9/2015 nên tác giả xác định thời đoạn đo mưa vệ tinh lúc 16 ngày 10/9/2015 Sau hiệu chỉnh tác giả xác định tham số hiệu chỉnh mưa từ vệ tinh GSMaP_NRT sau: 21 Bảng 3.4 Tham số hiệu chỉnh mưa vệ tinh GSMaP_NRT cho lưu vực nghiên cứu Thông số Sn mj Kí hiệu x y Khi x = 7.5 y = 0.30 Giá trị Hình 3.10 Kết hiệu chỉnh đường trình lũ mô từ mưa GSMaP_NRT, trận lũ từ ngày 10/9/2015 đến ngày 18/9/2015 (Nash 0,83) 3.3 Kết kiểm định mơ hình 3.3.1 Kiểm định mơ hình thủy văn Hình 3.11 Kết kiểm định đường trình lũ mô từ mưa mặt đất, trận lũ ngày 11/10 – 17/10/2016 (Nash 0,9) 22 3.3.2 Kiểm định mưa vệ tinh GSMaP_NRT Hình 3.12 Kết hiệu chỉnh đường trình lũ mô từ mưa GSMaP_NRT, trận lũ từ ngày 11/10/2016 đến ngày 17/10/2016 (Nash 0,7) 3.4 Quy trình dự báo lũ từ liệu mưa vệ tinh GSMap_NRT Thời gian truyền lũ trung bình lưu vực sông Gianh Đồng Tâm khoảng giờ, thời gian khai thác liệu mưa vệ tinh GSMap_NRT giờ, biết trước lượng mưa vệ tinh sau lượng mưa vệ tinh cập nhật Với lợi khả ứng dụng liệu mưa vệ tinh GSMap_NRT cho lưu vực nghiên cứu hoàn toàn khả thi Các thơng số mơ hình thủy văn phân bố thông số hiệu chỉnh mưa vệ tinh GSMap_NRT xác định, người dùng tải liệu mưa vệ tinh GSMap_NRT 24 trước thời điểm xuất trận lũ liên tục cập nhật liệu sau để mô lưu lượng lũ trạm Đồng Tâm Quy trình mơ tả ngắn gọn hình 3.13 Tại thời điểm làm luận văn không trùng vào thời gian mùa lũ lưu vực sơng Gianh nên tác giả chưa có điều kiện thực quy trình dự báo GSMap_NRT (thời đoạn 24h) IFAS model (cố định thông số) Dự báo lưu lượng (thời đoạn 24h) Cập nhật GSMap_NRT sau 1h Hình 3.13: Quy trình dự báo lũ sử dụng liệu mưa vệ tinh GSMap_NRT 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Luận văn xây dựng sở liệu đầy đủ mô hình thủy văn phân bố IFAS áp dụng cho lưu vực sông Gianh Đồng Tâm, làm sở cho việc hiệu chỉnh, kiểm định thơng số mơ hình thủy văn (gồm: thông số lớp mặt, thông số lớp ngầm thơng số lòng sơng) thơng số hiệu chỉnh mưa vệ tinh GSMap_NRT dựa số liệu trận lũ năm 2015 năm 2016 xuất lưu vực sông Gianh Nội dung luận văn đáp ứng mục đích đặt phù hợp với tên đề tài luận văn Các điểm đạt luận văn gồm:  Xác định thơng số mơ hình thủy văn IFAS Kết mơ lũ gần sát với đường q trình lũ thực tế năm 2015 năm 2016, hình dạng thời gian xuất đỉnh lũ;  Dữ liệu mưa vệ tinh GSMap_NRT cho kết dự báo mưa tốt lưu vực 1000 km2 (theo khuyến cáo IFAS tại) kích thước lưới mưa vệ tinh lớn (10 km x 10 km) Khi áp dụng cho lưu vực sông Gianh (với diện tích 1.150 km2, Đồng Tâm) cho kết dự báo có sai lệch so với lượng mưa thực đo Tuy nhiên, yêu cầu dự báo sớm liệu mưa vệ tinh sử dụng có ích cơng tác phòng chống lũ lụt cho hạ du sơng Gianh, lượng mưa vệ tinh dự báo sớm so với lượng mưa mặt đất Tuy nhiện, luận văn tồn hạn chế sau đây:  Hạn chế khách quan thuộc khả chi tiết hóa sở liệu mơ hình thủy văn lưu vực (IFAS) liệu mưa vệ tinh GSMap_NRT, mà cụ thể kích thước lưới lớn;  Do hạn chế khả tiếp cận sở liệu mưa lưu 24 lượng trạm đo lưu vực sông Gianh, nên tác giả sử dụng 02 trận lũ để hiệu chỉnh kiểm định thơng số mơ hình;  Vì liệu mưa vệ tinh GSMap_NRT liệu mưa gần với thời gian thực nên việc dự báo lũ cho lưu vực nghiên cứu chưa thể thực được, thời gian thực luận văn không trùng với thời gian lũ lưu vực nghiên cứu Kiến nghị: Để tăng chắn kết dự báo lũ sông Gianh sử dụng liệu mưa vệ tinh GSMap_NRT, tác giả kiến nghị:  Cần lắp thêm trạm đo mưa mặt đất (trạm tự động) lưu vực sông Gianh đoạn thượng lưu trạm Đồng Tâm để cải thiện độ tin cậy độ nhạy thơng số mơ hình thủy văn lưu vực IFAS;  Cần thu thập thêm nhiều trận lũ độc lập khác để hiệu chỉnh kiểm định thông số mô hình thủy văn lưu vực mưa vệ tinh GSMap_NRT cho lưu vực nghiên cứu ... dòng chảy lũ cho lưu vực khơng có thiếu trạm đo mưa thượng lưu lưu vực sông Gianh, đồng thời kết hợp với liệu mưa vệ tinh hiệu chỉnh tham số cho lưu vực để dự báo sớm dòng chảy lũ trạm Đồng Tâm. .. dựng thống số phân bố mơ hình thủy văn cho lưu vực sơng Gianh làm sở cho việc mơ dòng chảy lũ cho tiểu lưu vực phía thượng lưu trạm Đồng Tâm - Nghiên cứu ứng dụng liệu mưa vệ tinh dự báo lũ cho. .. địa liệu dự báo lượng mưa theo thời gian thực từ vệ tinh Các liệu mưa từ vệ tinh liệu NASA-3B42RT, NOAACMORPH, JAXAGSMaP_NRT để mơ dòng chảy lũ bảng 1.10 Bảng 1.10 Dữ liệu lượng mưa từ ảnh vệ tinh