Nghiên cứu liên kết các mô hình thủy văn - thủy lực trong dự báo lũ sông Hương

Mô hình toán học được sử dụng để mô tả phản ứng của ỉưu vực với một lượng mưa rơi trên nó hoặc dòng chảy từ thượng lưu đổ vào.. Bước này xác định hướng giảm dốc nhất của địa h[r]

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI H Ọ C KHOA H Ọ C Tự NHIÊN rlii yì i ì K

OlffllCnnJttiliD

ĐỂ TÀI NGHÊN CỨU KHOA HỌC Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G IA HÀ N Ộ I

NGHIÊN CỨU LIÊN KẾT

CÁC MỒ HÌNH THUỶ VẢN-THUỶ Lực■

TRONG Dự BÁO LŨ SƠNG HƯONG Mã số: QT 05-38

Chủ trì: PGS-TS N guyễn Hữu Khải

.'.AI HỌC QUÔC GIA HA NOl 'RUNG TẨM THÔNG TIN THƯ VIỀN

Dĩ/ s n■ — - -

BÁO CÁO TÓM TẮT

1.Tẽn đề tài: Nghiên cứu liên kết mơ hình thuỷ văn - thuỷ lực dự báo lữ sòng Hương.

2 Mã số: QT-05~38

3 Người chủ trì: PGS-TS Nguyễn Hữu Khải 4.Cán tham gia: - ThS Đặng Quý Phượng

- CN Trần Anh Phương 5.Mục tiêu nội dung nghiên cứu:

Do đặc điểm lưu vực sông Hương sông miền Trung khác, việc áp dụng đan mơ hình thuỷ văn để tính tốn dự báo đưa đến độ xác khơng cao Vì đề tài nghiên cứu khả liên kết mơ hình thuỷ vãn HEC-HMS (với bổ trợ mơ hình HEC-GEOHMS) diễn tốn cho phần thượng lưu mồ hình thuỳ lực HEC-RAS diễn toán cho phần hạ lưu lưu vực sông Hương nhằm nâng cao chất lượng dự báo.

Nội dung nghiên cứu gồm phần:

-Khái đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sông Hương, -Nghiên cứu sở lý thuyết mơ hình,

'ứng dụng mơ hình tính tốn dự báo 10 sơng Hương 6.Các kết đạt được

a ).v ề khoa học-Đã nghiên cứu đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sơng Hương có ảnh hưởng đến q trình hình thành truyền lũ trẽn luu vực.

- Thu thập tài liệu địa hình, thổ nhưỡng, khí tượng thuỷ vãn lưu vực làm sở cho ngjien cứu đề tài nahien cứu sau này.

- Nghiên cứu sở lý thuyết mơ hình HEC-HMS, HEC-GEOHMS HEC-RAS, khả liên kết chúng trons tính tốn dự báo lũ lưu vực sơng Hương.

-Úng dụng mơ hình vào dự báo lũ sơns Hương Kết hiệu chình kiểm định mị hình cho trận lũ lớn gẫn đáy cho thấy kết hợp mơ hình có hiệu tốt, nàng cao độ xác dự báo.

h ).về đào tạo Hướng dẫn sinh viên hệ cử nhãn khoa học tài Trần Anh Phương làm khoá luận tốt nghiệp với đề tài “ứng dụng tổng hợp mơ hình HEC- HMS, HEC-RAS dự báo lũ sông Hương".

- Tham gia hội nghị khoa học “ Dự báo phục vụ dự báo KTTV” a Tài nguyên & Môi trường, tháng 12/2005 Nội dung báo cáo đăng kỷ yếu hội

nghị

Tổng kinh phí đề t i: 15.000.000 đơng (Mirịi lãm triệu đồng)

XÁC NHẬN CỦA BAN CHỦ NHIỆM KHOA CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI

SUM M ARY IN ENGLISH 1-Name subject:

“Researching connection o f hydrologic-hydraulic models in flood forecaste in Huong river basin”

Numerial code: QT-05-38

2 The main responsible person for subject: Ass Prof.-Dr Nguyen Huu Khai 3 Combined persons: - Master Dang Quy Phuong

- Post-graduate Tran Anh Phuong 4.Aim and content o f the study:

Besause o f characteristics o f Huong river basin and diffrence basins in Central part o f Vietnam, alone use o f hydrologic model to compute and forecast flood didn’t give hight accuracy Therefore this subject researched capacity for connection o f HEC- HMS hydrologic model (with help o f HEC-GEOHMS model) to route for hillslope and HEC-RAS hydraulic model to route for downstream o f Huong river basin with aim raising accuracy o f flood forecaste.

Contents o f subject include problems::

-Generalizating natural characteristics o f Huong river basin

-Researching theoretical basic o f HEC-HMS, HEC-GEOHMS and HEC-RAS models.

-Applying above-named models in flood computation and forecast in Huong river basin.

5 Attained results: a About science:

-Gathered a set o f topographic, soil, meteoro-hydrologic data o f Huong river basin serving subject

-Researched theoretical basic o f HEC-HMS, HEC-GEOHMS and HEC-RAS models, capacity for they’s connection to predict flood in Huong river basin.

-Applyed above models to compute and forecast flood in Huong river Results o f calibration and verification o f models for nearly great floods showing that connection o f models gived good effect, raising accuracy o f predictions.

b About graduation:

-Guided thesis for student o f efficient-scientific bachelor branch Tran Anh Phuong with subject: “General applying HEC-HMS, HEC-GEOHMS and HEC-RAS models to forecast flood in Huong rive bain”

-Printed article with title: “General applying hydrologic-hydraulic models to forecast flood in Huong rive basin” in Hydro-meteorologic scientific Journal N° 11/ Nov 2005 pp 12-19.

- Taked part in scientific seminar “Predict and serve prediction in Hydro­ meteorology” o f Ministry o f Resourses and Environment, December 2005 Report printed in proceedings.of seminar 80-88pp.

MỤC LỤC

MỞ Đ Ầ U 2.

CHUƠNG ĐẬC ĐIỂM ĐỊA LÝ TựNHIÊN LUU v ự c SƠNG HƯƠNG 3

1.1 Vị trí địa l ý 3

1.2.Đặc điểm địa hình 3

1.3.Đặc điểm địa chất, thỏ nhưỡng 4

1.4.Đặc điểm khí hậu 5

1.5.Đặc điểm lớp phủ thực vât 11

l.ổ.Đặc điểm thuỷ văn tình hình nghiên cứu 12

CHUƠNG 2.TỔNG QUAN VỂ CÁC MÔ HÌNH TỐN THUỶ VĂN 20

2.1 Tổng quan mơ hình tốn thuỷ vã n 20

2.2 Khái quát sở lý thuyết mơ hình HEC-GeoHMS, HEC-HMS, HEC-RAS 23

CHUƠNG ÚNG DỤNG CÁC MƠ HÌNH THƯỶ VĂN THUỶ L ự c DựBÁO LŨ SÔNG HUƠNG 38

3.1.Kết hợp mơ hình dự báo lũ sơng Hương 38

3.2.SỐ liệu đầu vào 38

3.3.Kết ứng dụng mơ hình 42

KẾT LUẬN 56

M Ở Đ Ẩ U

C H Ư Ơ N G 1

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA L Ý Tự NHIÊN CỦA Lưu v ự c SÔ N G H Ư Ơ N G l.l.V Ị TRÍ ĐỊA LÝ

Sơng Hương sơng lớn tỉnh Thừa Thiên Huế tỉnh cực nam của vùng duyên hải Bắc Trung Bộ, nằm vĩ tuyến 16ri - 17° bắc kinh tuyên 107° - 108° đơng, phía tây phía nam dãy Trường Sam Bạch Mã bao bọc, phía đồng giáp vói biển Đơng với đường bờ biển dài 120 km (hình 1.1) sỏng Hương có diện tích 2830km2 chiếm 56% diện tích tồn tỉnh Thừa Thiên-Huế, giữ vai trò trọng yếu nguồn nước tình hình lũ lụt tỉnh.

Sơng suối

Hình 1.1: Bản đổ lưu vực sõng Hương

1.2.ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH

Địa hình lưu vực sơng Hương tạo thành dải bậc thềm từ biển lấn vào sâu trong đất liền, nghiêng từ tây sang đông chia cắt theo độ cao, chia vùng khác nhau: núi, gò đồi trước núi, đồng duyên hải đụn cát.

1.2.1.Vùng núi

Vùng núi chiếm khoảng 51-55% tổng diện tích lưu vực chủ yếu phân bố phía tây Ngồi đồng rải rác có naọn núi thấp, v ề phương diên hình thái có núi trung bình thấp Núi có độ cao trung bình trẽn 1000 m chiếm 15% Núi cao lưu vực sông Hương dãy Bạch Mã có độ cao 1444 m Diện tích phân bố núi thấp chiếm khoảno 40-55% với độ cao từ 100 đến

1000m So với lãnh thổ núi trung bình, núi thấp có độ dốc mặt đất thoải hơn, độ che phù rừng giảm sút hơn.

1.2.2.Vùng gò đồi trước núi đồng duyên hải

Đây vùng lãnh thổ nằm kế cận với vùng núi, có độ cao từ lOOm xuống 15- lOm chiếm khoảng 30% diện tích lưu vực.

Đồng duyên hải trải rộng khơng gian 15% điện tích lãnh thổ Độ cao mặt đất dao động khoảng từ 0.5- đến 10 -I5m (ở phía tây) Tuy có hướng nghiêng biển Đơng có độ dốc nhỏ (0.2%-5%) Một vài nơi gặp địa hình trũng thấp 0.5- Im, đầm phá, trằm, bàu Đồng duyên hải bị chia cắt mạnh mẽ mạch núi đâm ngang biển

1.2.3.Cồn cát ven biển

Những cồn cát cao kéo dài song song với đường bờ biển di động nên gây cản trở cho việc thoát lũ, nguyên nhân di động cửa sông gây ngập úng.

1.3.ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, THỔ NHUỠNG 1.3.1.Đặc điểm chung

Các chi lưu sông Hương chảy qua vùng đá gốc khác Thượng nguồn sông Hữu Trạch chảy qua đá mắc ma phức hệ Quế Sơn, phức hệ Hải Vân chảy qua đá trầm tích, biến chất hệ tầng Long Đại hệ tầng Tân Lâm Thượng nguồn sông Tả Trạch chảy qua đá mắc ma phức hệ Hải Vân, Quế Sơn, Hải Lộc chảy qua đá trầm tích-biến chất thuộc hệ lầng A Vươtig, hệ tầng Tân Lâm Đoạn từ ngã ba Tuần đến cửa Thuận An chảy qua khối đá mắc ma phức hệ Bà Nà, phức hệ Đại Lộc đá trầm tích hệ tầng Tân Lâm Bồn trũng sơng Hương có giới hạn sau:

-Phía tây tính từ đứt gãy Hương Hồ - Lương Qn làm giới hạn. -Phía đơng đến tận biển Hội An.

-Phía bắc giới hạn từ khu Hương Điền vào. -Phía nam tiến đến khu vực Phú Bài.

Trong phạm vi khống chế khu vực bồn trũng sơng Hương có móng đá gốc cấu tạo đá thuộc hệ tầng Cô Bai (D2_3eb) hệ tầng Tân Lảm (D,.

21«)-Khu vực Huế móng đá gốc nằm độ sâu khoảng 50-7ŨIĨ1 Đến khu vực Long Thọ Kim Long đá gốc lộ mặt Bề mặt móng đá gốc bồn trũng sơng Hương có hướng nghiêng từ Tây sang Đỏng với độ dốc khoảng 5°.

1.3.2.MÔ tả địa tầng

-Lớp cát kết chứa cuội sỏi màu xám tro xám trắng có chứa nhiều vật chất hữu ngậm ổxit sắt vàng nâu.

-Lớp thạch anh xen kẽ lớp sét chứa nhiều vật chất hữu cơ.

Hạ trung Pleixtonxen (Qm) vùng trũng sơng Hương gồm có lớp: -Lớp cuội sỏi hỗn tạp (đá khoáng), lớp cát màu xám vàng xen lẫn lớp mỏng thấu kính cát pha Lớp có diện phân bố hẹp, phổ biến.

Các thành phần trầm tích chung (Q2) bồn trũng sơng Hương có lớp sau:

-Lớp sét pha màu tro, phân lớp rõ ràng chiều dày ổn định

-Lớp cát pha màu tro lẫn khoảng 5-10% sạn sỏi có độ mài mịn kém.

-Lớp sét có chứa nhiều vật chất hữu tích tụ lại thành lớp bị nén chặt lại Tầng có nguổn gốc sơng biển, chúng phân bố rộng rãi khu vực bồn trũng Huế Chiều dày chúng ổn định dao động từ khoảng 45 - 50m.

Trầm tích Pleixtonxen (Qj|[) khu vực sơng Hương gặp nhiều nơi vừa lộ trên mặt vừa gặp hố khoan sâu khu vực Huế thành phần gồm có:

-Tầng sét, sét pha, cát cát pha Phần lớp thường bị lateit hoá nên xuất màu loang lổ Tầng cát, cát pha màu vàng đặc trưng, phân bô' thành dải có nhiều khu vực Huế Thành phần cát thạch anh hạt mịn đều trung bình.

Các thành phần trầm tích thời kỳ Holoxen (Qiv) tầng quan trọng nhất tạo nên diện mạo vùng đồng khu vực Huế lân cận, có lớp sau:

-Lớp cát màu xám vàng hạt thô đến trung bình.

-Lớp sét, cát có chứa bùn hữu màu xám xanh chiều dày khu vực Huế khoảng từ 10 -20m.

Q-Tầng trầm tích tuổi ( Vlv) biến khu vực sơng Hương Thành phần chính sét, sét pha, vài khu vực cục xuất lớp bùn mỏng Trong tầng này có chứa nhiều vật chất hữu nên có màu đen đặc trưng Vị trí tầng tương đối ổn định Dọc bờ sông Hương lộ mức xấp xỉ mặt nước vào mùa khô đoạn trung lưu

Tóm lại, lưu vực sơng Hương nguồn vật liệu hạt vừa đến mịn Do vậy, sơng Hương phát triển bãi bồi lớn sông Thổ nhưỡng lưu vực sông Hương xấu thường nghèo bùn, đạm, nghèo lân, nghèo kali nên suất trồng thấp.

1.4.ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU

Với vị trí nằm khu vực nhiệt đới nèn lưu vực thừa hưởng chế độ bức xạ phong phú có nhiệt độ tương đổi cao Là vùng chuyển tiếp khí

hâu miển bắc khí hậu miền nam với dãy Bạch Mã ranh giới tự nhiên hai miền đày nơi diễn tương tác vùng khơng khí xuất phát từ trung tâm khí hậu tác động khác khu vực gió mùa Đơng Nam á, khơng khí lạnh từ phía bắc tràn xuống, khơng khí xích đạo từ phía nam chuyển lên, khơng khí biển từ phía đơng lấn vào khơng khí vịnh Bengan từ phía tây vượt qua Hệ quả khí hậu lưu vực có tính biến dộng lớn hay xảy dị thường dãn đến thiên tai bão lũ lốc tố, hạn hán, gây sói lờ bờ sơng, bờ biển bão lũ là thiên tai nguy hiểm Bên cạnh vị trí địa lý địa hình góp phần quan trọng làm tăng khắc nghiệp khí hậu.

Tóm lại khí hậu lưu vực sơng Hương khí hậu nhiệt đới giỏ mùa nóng ẩm nhiều mưa vùng khí hậu duyên hải Bắc Trung Bộ.

1.4.1.Chế độ nhiệt

Nhiệt độ trung binh vào khoảng 24-25°C vùng đồng vùng núi nhiệt độ thấp hơn, vào khoảng 22-23°C Giữa mùa đông nhiệt độ tương đối thấp, vào tháng XII, I, II nhiệt độ giảm xuống 22°c đồng 10°c vùng núi cao 500m Nhiệt độ trung bình tháng thấp vào khoảng 17°c vùng đồng bằng, 10-15°c độ cao 500m

Bàng l.Ị : Nhiệt độ trung binh năm tháng (OC)

Trạm I n m IV V VI VU v m IX X XI xn Năn

Huế 20.2 20.9 23.1 26 c 28.3 29.3 29.4 28.9 27.1 25.1 23.1 20.8 25.2 A Lưới 16.8 18.2 20.7 22.7 24.1 24.8 24.8 24.6 23.0 21.5 19.4 17.3 21.5 Nam Đông 19.5 20.8 23.7 26.c 27.3 27.8 27.8 27.6 26.1 24.4 22.2 19.9 24.4

Mùa hạ có từ 3-4 tháng (khoảng từ tháng IV đến tháng VIII) nhiệt độ trung bình đạt tói 28°c Nhiệt độ tối cao khoảng 33°c và nhiệt độ tối thấp khoảng

23°c Biên độ dao động ngày đêm nhiệt độ khoảng 7- 8°c Thời kỳ dao động mạnh tháng đầu mùa hạ, biên độ đạt tới 9- 10°c Thời kỳ dao động vào tháng mùa đông, với biên độ khoảng 5- 6°c.

1.4.2.ĐỘ ẩm

Bảng 1.2: Độ ẩm tương đổi trung bình nhiều nám cúc tháng cà năm

Trạm I Q m IV V VI vn vm IX X XI xn Nám

Huế 88 89 86 82 77 84 73 74 82 86 88 83 83

A Lưới 90 90 87 84 81 78 82 80 87 91 92 91 86

Nam Đông 89 87 83 81 80 79 79 81 85 89 91 90 84

1.4.3.Mưa

Lượng mưa hàng năm lớn đạt tới 2500- 3400 mm với sô' ngày mưa trung bình hàng năm đạt khoảng 140 đến 150 ngày (bảng 1.3) Mùa mưa kéo dài tháng, từ tháng VIII đến tháng I, tháng mưa lớn ỉà tháng IX tháng X, trung bình mỗi tháng thu 600 -700mm Hơn riêng lượng mưa hai tháng gộp lại chiếm 45% lượng mưa tồn năm, trung bình tháng có 4-5 ngày mưa 50mm, 1-2 ngày mưa lOOmm Lượng mưa 24 Huế lên tới 1422mm (trận mưa 11/1999 (từ 6h/2 đến 6h/3)), lượng mưa 24h lớn ỉịch sử Việt Nam.

Mùa mưa, tháng II kết thúc vào tháng VII, lượng mưa mùa từ 60 đến 80 mm Tháng mưa vào tháng VII, có nơi vào tháng III hoặc II, lượng mưa trung bình tháng vào khoảng 50- 60mm, sô' ngày mưa 5-7 ngày/tháng Trong khu vực lũ tiểu mãn xuất vào khoảng tháng V VI.

Bảng 1.3 : Lượng mưa trung bình nhiéu năm tháng và cả nãm

Trạm I n m IV V VI v n v m IX X XI x n Nãm

Huế 161.3 62.6 47.1 51.Ế 82.1 116 95.3 104 473.1 793 580.6 279 2867.' A Lưới 64.5 16.4 58.3 161 194 251 148 150 433.6 732 639.1 168 3018.: Nam Đông 117.1 40.s 42.3 114 182 298 169 176 477.2 890 696.0 195 3399.

Lưu vực sơng Hương nói riêng Thừa Thiên Huế nói chung vùng khác nước ta có chế độ nhiệt đới gió mùa vị trí địa hình nên thời tiết gió mùa đem đến khu vực khác biệt nhiều so với khu vực khác lãnh thổ nước ta: Nếu gió mùa tây nam thường đem đến mưa to Nam Bộ, Tây Ngun Bắc Bộ lại đem đến khí hậu khơ nóng cho tinh ven biển Trung Bộ có lưu vực sơng Hương Ngược lại, gió mùa đơng bắc thường đem đến lượng mưa nhỏ cho Bắc Bộ lại gây mưa to đến to khu vực Do mùa mưa mùa khô khu vục khác hẳn nơi khác, hinh

thế thời tiết gây mưa có nhiều nét riêng biệt Qua nghiên cứu nhiều đợt mưa lũ lớn người ta thấy có hình sau:

-Bão áp thấp nhiệt đới. -Gió mùa đơng bắc.

-Các hoạt động nhiễu động nhiệt đói khác: Gió đơng, hội tụ nhiệt đới.

Số liệu thống kê cho thấy Thừa Thiên Huế chịu ảnh hưởng bão nhiều nhất vào tháng VIII, IX, X Trung binh hàng năm có 0.87 đổ trực tiếp phân bố không theo thời gian, có năm khơng có có năm có 3-4 Nhìn chung số lượng bão, áp thấp nhiệt đới đổ vào Thừa Thiên Huế không nhiều tác hại chúng gây nghiêm trọng, gió mưa Lượng mưa gây bão áp thấp nhiệt đới phụ thuộc vào vị trí đổ bộ, tốc độ di chuyển, bán kính bão phụ thuộc vào tương tác bão với hình thời tiết khác Ta xem xét số khả nãng sau:

-Mưa bão ( ATNĐ) đơn ảnh hưởng đến khu vực: Khi hình thời tiết ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực thường gây đợt mưa to, tổng lượng mưa phổ biến trung bình vào khoảng 200'300mm Tdng lượng mưa lớn vùng từ 300-400mm đồng từ 500mm đến 600mm vùng núi Tổng lượng mưa lớn 24 đạt từ 186 đến 320mm bằng, từ 300 đến 500mm vùng núi Khi bão (ATNĐ) di chuyển từ nam vĩ tuyến 13 tây kinh tuvến 115 với tốc độ di chuyển từ 10 đến 20km/h, có tâm cách đất liền 150km thường đem đến tổng lượng mưa trung bình từ 150mm đến 400mm, lượng mưa trung bình 24 đạt 240mm Trono trường hợp bão đổ vào đất liền thuộc khu vực trước vào đất liền quĩ đạo di chuyển bão không đơn thuần, đơi có dạng thắt nút đường di gấp khúc, thời gian mưa kéo dài, tổng lượng mưa biến động lớn phụ thuộc vào thời gian hoạt động bão (ATNĐ) Khi bão đổ trực tiếp vào khu vực, nhima phạm vi bão hẹp một áp thấp nhiệt đới đom lẻ (không nằm dải hội tụ), hướng di chuyển tây hay tây nam, gây lượng mưa không vượt I50mm, thời gian mưa không ngày.

- Mưa bão, áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến khu vực tiếp sau áp cao Thái Bình Dương xâm nhập vào phía tây Hình tạo đới gió đơng phát triển ĩừ thấp lên 5000m, gây đợt mưa to đến to Với tổng lượng mưa phổ biến từ 300 đến 500mm đồng bằng, từ 500 đến 800mm vùng núi, đới mưa tăng dần từ nam bắc.

vói lượng mưa 12 100mm, 24 từ 150 đến 300mm Mưa trường hợp này thường trải dài diện rộng toàn lưu vực.

- Mưa bão (ATNĐ) hoạt động nam biên Đông hay đổ trực tiếp vào phía nam khu vực Trung Bộ phía bắc có xâm nhập phía nam

khổng khí lạnh phía bắc bão (ATNĐ) Trong trường hợp trường gió đơng bắc phát triển lên đến trẽn 3000m, tạo đợt mưa to đến to diện rộng, thời gian mưa kéo dài từ đến ngày vói tổng lượng mưa phổ biến từ 400 đến 800mm Từ ngày đến ngày 3/IX/1999 liên tiếp có đợt khơng khí lạnh mạnh di chuyển xuống phía nam chi phối thịi tiết tỉnh Trung Trung Bộ, phía nam biển Đơng xuất áp thấp nằm dải hội tụ có trục từ đến 10° vĩ bắc đến ngày 5/XI mạnh lên thành áp thấp nhiệt đới di chuyển theo hướng tây tây bắc, bên trường gió đơng phát triển lên 7000m, trường độ ẩm bao trùm toàn bộ khu vực, Với hình thời tiết nên gây mưa to, Thừa Thiên Huế từ 1500 đến 2300mm, Huế 2288mm, A Lưới 2223mm, lượng mưa 24 Huế 1442mm.

Đây dạng nhiễu động đặc biệt gió mùa mùa hè thể hội tụ tín phong bắc bán cầu gió mùa mùa hè Khi có hội tụ nhiệt đới khơng khí hai bên trục hội tụ khơng khí nóng ẩm liên tục bốc lên cao trì vùng mây dày đặc có bề dày vài trám km gây mưa lớn kèm theo giôns diện rộng, khu vực Trung Trung Bộ nói chung Thừa Thiên Huế nói riêng thường thấy dạng thời tiết vào các tháng IX X vào tháng V, VI Sự hoạt động dải hội tụ nhiệt đới nguyên nhân gây mưa 10 mùa mưa.

Khi khối khơng khí lạnh gió mùa đơns bắc phát triển mạnh tràn phía nam Thừa Thiên Huế tồn khối khơng khí nhiệt đới nóng ẩm gây nên hiệu ứng front gây mưa lớn Loại hình thời tiết hoạt động đơn lẻ thường cho mưa không lớn kết hợp với hình thời tiết khác như hội tụ nhiệt đới, bão hay áp thấp nhiệt đới hoạt độns phía nam cho mưa lớn.

-Gió mùa đơng bắc (kèm theo front cực đới) hình nhiễu động chủ yếu xảy mùa đơng Khi có gió mùa đơng bắc thời tiết diễn biến đột ngột, gió có thành phần hướng bắc thổi mạnh, khí áp tăng rõ rệt, nhiệt độ khơng khí giảm xuống nhanh chóng, có mưa vừa, mưa to kèm theo giơng Trung bình hàng nãm có từ 15 đến 20 đợt gió mùa đơng bắc ảnh hưởng đến Thừa Thiên Huế Những đợt khơng khí lạnh mạnh ảnh hưởng đến hầu hết nơi tỉnh, làm nhiệt độ giảm xuống 10°c gây rét đậm, rét hại.

-Gió mùa đơng bắc xâm nhập xuống phía nam theo hướng nam đông nam Thường đem đến mưa vừa, mưa to khu vực ven biển Trung Bộ tháng đầu

gió mùa Tổng lượng mưa trung bình gió mùa đơng bảc đem đến trung bình từ 40 đến 90mm, nơi đón gió từ 80 đến 120mm, thời gian mưa từ I đến ngày Trái lại tháng đầu mùa khơ tổng lượng mưa trung bình đợt gió mùa đơng bắc đem tới trung bình từ 10 đến 25mm Nếu hình thời tiết cao 700mb ria áp cao Thái Bình Dương có vị trí 112 đến 113° kinh đơng, trục áp cao nằm ngang vĩ tuyến 16, tổng lượng mưa lên đến 80 đến 150mm/đợt.

-Gió mùa đơng bắc xâm nhập xuống phía nam theo hướng đơng đơng nam Hình thời tiết đem đến lượng mưa lớn với tổng lượng mưa phổ biến từ 100 đến 200mm, diện rộng, cá biệt số nơi lượng mưa có tổng lượng từ 200 đến 300mm/đợt Phần lớn đợt không khí lạnh lệch đơng thường tập trung hợp với hình áp cao Thái Bình Dương có trục nầm vĩ tuyến 16(>B òa tây nằm kinh tuyến 112°Đ, rãnh Đông Nam Á nằm theo hướng đông bắc-tây nam, điểm cực nam rãnh đông kinh tuyến 115.

Một đặc điểm đáng ý Thừa Thiên Huế mưa 10 lớn thường không phải loại hình thời tiết gây nên mà thườn2 kết tác động tổng hợp nhiều hình thời tiết gây mưa lớn diện rộng kéo dài, Bên cạnh yếu tố địa hình góp phần làm cho mưa lũ đày diễn biến đặc biệt vậy việc nghiên cứu tổng hợp yếu tố tác động đến diển biến mưa lũ điều cần thiết.

Mưa lưu vực xảyỉa với cưòng độ lớn Mưa lớn diện rộng tập trung vài ngày nên dễ gây Lũ quét sạt lở đất vùng núi, xói lở bờ sông Thời gian xuất mưa ngày lổm thường vào tháng X, tháng V, VI có xuất hiện, song với tần suất nhỏ Một số kết quan trắc thể bảng 3.1 đây:

Bảng 1.4: Kết quan trắc lượng mua lớn trạm H u ế mua lưu vục sông Hương

Lượng mưa Lớn (mm)

Lượng 12 mưa lớn (mm)

Lượng mưa 24 ; Luợng mưa ngày lớn (mm) lớn (ram)

Lượng mưa ngày lớn (mm)

120 768 1.422 ! 978 1841,3

1.4.4.BỐC hơi

Lượng bốc trung binh nhiều năm lưu \-ực tương đối lớn nằm khoảng từ 916.6 mm đến 1000 rrtm, tháng bốc nhiều thường vào tháng VII, tháng bốc thường vào tháng XII (bảng 1.4 ).

Bảng 1.5 : Lượng bốc trung bình nhiêu năm tháng năm (mm)

Trạm I n m IV V VI vn VUI IX X XI xn Nãm

A Lưới 41 4 42.Ể 70.1 74 99.1 135 155 148.5 60.2 42.4 32.1 44.3 933.' Nam Đông 44.1 50.2 88.8 103 114, 108 115.8 100.8 73.9 46.2 / 46 ỉ 916.<

1.5.ĐẶC ĐIỂM LỚP PHỦ THỤC VẬT

Qua bảng 1.5 ta thấy bên cạnh tổng diện tích rừng tăng (150.290 nghìn năm 1990, 214.2 nghìn năm 1999) phận khơng nhỏ rùng bị suy thối về chất lượng Đặc biệt loại rừng có khả phịng hộ cao giảm mạnh diện tích rừng giàu giảm 10 nghìn ha, rừng trung bình giảm gần 9000 Những loại rừng khấc tăng diện tích khả phịng hộ chưa cao rừng nghèo rừng trồng rừng phục h ổ i.

Bảng 1.6 :Diển biến tài nguyên rừng lưu vực sóng Hương (1990-1999 )

Hạng mục Năm Diễn biến

1990 1999 Tảng Giảm

Tổng diện tích tự nhiên (nghìn ha)

150.290 214.2 63.91

A Đất rừng cỏ 71.345 83.381 12.036

A 1.Rừng tự nhiên 67,785 69.422 1.637

Rừng giàu 20.808 10.70 10.108

Rừng trung bình 16.036 7.067 8.969

Rừng nghèo 30.010 47.694 17.684

Rừng phục hổi 0.931 3.394 2.463

A2.Rìmg trồng 3.56 13.959 10.399

Đã khép tán 3.56 6.668 3.108

Chưa khép tán 0 7.291 7.921

B Đất lâm nghiệp

chưa có rừng trồng 58.399

47.164 11.235

BLIA (thảm cỏ) 6.233 10.492 4.259

B2.IB (cây bụi) 22.925 11.383 11.642

B3.IC(cãy gỗ rác) 29.241 25.389 3.852

c Đất khác 20.545 19.742 0.803

Sau gần 10 năm diện tích rừng tăng thêm 63.91 nghìn ha, nâng độ che phù rừng khu vực từ 47.5% lên tới 55.5% Đây ti lệ lớn so với trung bình nước (45%) Trong rừng tự nhiên tăng 1637 bình quân năm tăng 182 ha, dấu hiệu đáng ý công tác khoanh nuôi, phục hồi rừng tự nhiên đặc biệt thời gian gần đây.

1.6.ĐẶC ĐIỂM THUỶ VĂN VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN c ú u

1.6.1.Hệ thống sơng Hương

Sông Hương sồng lớn tỉnh Thừa Thên Huế thuộc khu vực Bắc Trung Bộ với diện tích 2830 km2 chiếm 56% diện tích tỉnh Thừa Thiên Huế, hệ thống sông Hương ba sông nhánh lớn hợp thành sông Tả Trạch, sông Hữu Trạch sông Bồ Sông Tả Trạch coi thượng nguồn sông Hương Bắt nguồn từ vùng núi Mang (1708m) sườn tây dãy Bạch Mã, sông Tả Trạch chảy theo hướng tây nam - đông bắc đến ngã ba Tuần cách thành phố Huế 10 km phía thượng lưu tiếp nhận thêm nhánh sơng Hữu Trạch sau tiếp tục chảy xuôi xuống ngã ba sinh cách thành phố Huế km phía bắc tiếp nhận thêm nhánh sông Bồ chuyển hướng nam bắc đổ biển cửa biển Thuận An.

Toàn hệ thống sơng Hương có 18 nhánh sơng cấp với sông cấp I, 12 sông cấp II sông cấp III Sông Hữu Trạch sông nhánh lớn sông Hương bắt nguồn từ vùng núi cao 1200m sườn đông dãy Trường Sơn thuộc biên giới Việt- Lào, chạy theo hướng gần nam bắc đến gần quốc lộ đổi hướng tảy-đơng nhập với sông Tả Trạch ngã ba Tuần.

Bảng 1.7: Đặc trưng hình thái lưu vực sơng Hương

Sơng Diện tích lưu vực

(km2)

Chiều dài sông

(km)

Đặc trưng trung bình Độ cao

(m)

Hệ số uốn khúc Chiều rộng(m) Độ dốc (%) Mật độ lưới sông

Hương 2380 104 330 1.65 44.6 28.5 0.60

Hữu Trạch 729 51 326 1.51 14.6 29.0 0.64

Bổ 938 94 384 1.85 12.7 27.4 0.64

Sơng ngịi kênh rạch hạ lưu sông Hưcms nối với thành mạng lưới chằng chịt, sơng nhị hẹp nơng nên tiêu lũ làm cho vùng bằng có lũ vể thường bị ngập lụt ảnh hưởng đến hoạt động kinh tế xã hội đời sống nhân dãn

1.6.2.Đặc điểm dịng chảy lưu vực sơng Hương

Mùa lũ xác định từ tháng X đến tháng x n thực tế có năm xảy lũ sớm muộn hcm, mưa gây lũ gọi trận mưa sớm muộn sinh lũ Những trận mưa sớm cần có lượng lớn có khả sinh lũ lưu vực vừa trải qua thời kỳ khô hạn kéo dài suốt mùa khô, nước sông bị tổn thất thấm lớn Ngược lại trận mưa muộn cần lượng mưa vừa phải gây ỉũ lúc mực nước sống cao, đất bão hoà nước tổn thất nhỏ mưa tập trung vào việc sinh dịng chảy mặt.

Do nhận lượng mưa lớn nên lượng dịng chảy trẽn lưu vực sóng Hương rất lớn với mô đun lưu lượng đạt khoảng 77.59 1/s.km2 phân phối dịng chảy khơng năm Mùa lũ tháng X đến tháng XII chiếm 66.67% tổng lượng nước năm, mùa nước kéo dài tháng từ tháng I đến tháng IX chiếm 33.33% tổng lượng nước năm Tháng có dịng chảy lớn thường vào tháng X (Qtn = 50.68m3/s).

r>

6 Ũ —0 -

-4 -

-2 - — n Q I~~I I~~1 I—I I —I I n n n n _

1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 Thảng

Hình 1.2: Phán phơi dịng chảy nám trạm Thượng Nhật - sông Hương

Bên cạnh cực đại vào tháng X tháng XI, đặc điểm bật chế độ thủy văn sông Hương tồn cực đại phụ vào tháng V tháng VI Đây thời kỳ xuất lũ tiểu mãn, có năm lượng mưa thánơ là lượng mưa lớn năm, nhiên xuất vào thời kỳ khơ hạn nên lượng tổn thất lớn, sau trận lũ tiểu mãn nước sông giảm nhanh Cũn° đặc điểm mà giai đoạn tháng V, tháns VI dòng chảy tương đối lớn Thời gian xuất ba tháng kiệt thay đổi năm, thông thường vào thánơ II, III, IV, tháng có dịng chảy kiệt thường vào tháng IV Ba tháng kiệt chỉ

chiếm khoảng 6.7% tổng lượng nước năm Như có lượng dịng chảy tương đối lớn phân phối dịng chảy năm khơng đồng tháng mùa lũ tháng mùa kiệt gây ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt nhân dân trong vùng Yêu cầu đặt cần xây dựng hồ chứa để tiến hành điều tiết dòng chảy nãm nhằm thỏa mãn yêu cầu dùng nước lưu vực.

1.6.3 Tình hình lũ lưu vực sơng Hương 1) Ngun nhân gây lũ lụt

Do sơng Hương nằm hồn tồn lãnh thổ Thừa Thiên Huế nên dòng chảy nói chung lũ lụt nói riêng khơng chịu chi phối dịng chảy bên ngồi lãnh thổ mà chịu ảnh hưởng trực tiếp chế độ mưa tỉnh Mưa khu vực này vào loại lớn nước vào mùa mưa thườn xuất đợt mưa với cường độ lớn kéo dài vài ngày kết hợp hình thời tiết đặc b iệ t : bão (áp thấp nhiệt đới), hội nhiệt đới, gió mùa đơng bắc .

Địa hình lưu vực sơng Hương thấp dần từ tày sang đông hạ thấp đột ngột giữa vùng núi đồng Phần phía tây bất nguồn từ sườn đông dãy Trường Sơn, sông suối chảy qua vùng núi xuống vùng không trải qua khu vực trung du sơng thuộc hệ thống sơng Hổna-Thái Bình sơng Cửu Long Phần thượng lưu dốc, hẹp, bụng chứa nước nhỏ, phần hạ lưu độ dốc nhỏ độ sông nối với thành mạng lưới chằng chịt, bị che chắn cồn cát cao ven biển nên thời gian tập trung nước nhanh, dòng chảy lũ chảv tràn cánh hẹp tạo thành hổ chậm lũ Do yếu tố địa hình qui đinh nên đặc điểm bật lũ sông Hương lên nhanh xuống chậm.

Thảm phủ thực có tác dụng điều tiết dịng chảy 10 Tuy diện tích đất lâm nghiệp chiếm tỉ lệ lớn (44,9%) độ che phủ kém, khả điều tiết lữ yếu, làm cho hệ số dòng chảy lũ tăng Diện tích ao, hổ đầm phá chiếm gần 5% diện tích lãnh thổ, song tập trung chủ yếu gần bờ biển nên tác dụng điều tiết nhỏ Tốc độ dòng chảy sườn dốc sồng phần thượng lưu lớn gây sạt lở sườn dốc, bờ sông (nhất đoạn sông cong tự do) tải lượn2 bùn cát thò bồi lấp đồng ruộng và cửa sổng Bờ biển miền Trung dốc, hướns đường bờ chếch hướng đông bắc tạo điều kiện cho tăng cường độ dòng chảy ven bờ gây bồi lấp cửa sông đầm phá tạo thành dải cát cao sát biển.

Hiện phong trào đắp đập nuôi trồng thủy hải sản vùng cửa sông phát triển cách ổ ạt thiếu qui hoạch nên làm không gian cửa sông thu hẹp gây ảnh hưởng đến tiêu thoát lũ Đối với vùng núi nhiều dự án phát triển trang trại công nghiệp triển khai song chưa có quản lý người dân phá hàng trăm ha rừng lập trang trại phát triển sản xuất, gây tác động lớn đến hình thành lũ trên lưu vực sông.

Như nguyên nhân gây lũ lụt lưu vực sơng Hương tổng hịa yếu tô' tác động: Nội sinh, ngoại sinh hoạt động kinh tế người lưu vực sông Thực tế cho thấy cách tiếp cận đơn ngành, đơn yếu tố mang lại hiệu quả thấp, đòi hỏi phải xem xét đánh giá nguyên nhân biện pháp giảm thiểu quan điểm hệ thống.

2) Các đặc điểm lũ

-Tốc độ tập trung nước, tốc độ truyền lũ Do địa hình có độ dốc lớn đồng bàng dải hẹp, thấp, trũng nên tốc độ tập trung nước vào sông suối rất nhanh Mạng lưới sổng suối bắt nguồn từ núi cao, độ dốc lịng sơng lớn chiều dài sơng ngắn nên tốc độ truyền lũ từ thượng lưu hạ lưu lớn Hạ lun địa hình thấp, tương đối phẳng nên tốc độ truyền lũ nhỏ, thoát lũ chậm gây ngập úng lớn dài ngày.

-Mực nước Đỉnh lũ hàng năm có biến đổi lón đỉnh lũ nãm có lũ lớn gấp 2,5 lần đỉnh lũ năm lũ nhỏ (bảng 2.3).

Bảng 1.8: Mực nước cao đien hình sị trạm trèn lưu vực sịng Hương

Sông Trạm Thời 2ian

Mực nước cao hàng năm(cm) Lớn nhất Trung bình Nhỏ nhất

Bổ Phú ốc 1976-2000 518 423 315

Hương Kim Long 1977-2000 581 364 234

Tả Trạch Thượng Nhật 1979-2000 634Ố 6124 6067

Lũ sông Hương thường tập trung vào tháng X, XI mưa kéo dài trong nhiều ngày với lượng mưa lớn sinh Do gồm nhiều nhánh sông khác đổ nên

xảy tượng giao thoa sóng lũ, đỉnh lũ nhánh sông không trùng nhau nên dạng đường q trình lũ thường có nhiều đỉnh (chiếm Ớ0?5%) Khi đến vùng cửa sống dòng lũ gặp vùng đầm phá ảnh hưởng thuý triều có

biên độ thấp nên đỉnh lũ trẽn nhánh Sơn2 nhọn vùng đồng

với độ cao thấp lịng sơng nông, đỉnh lũ bị bẹt, rút chạm gây ngập lụt lớn cho thành phố Huế khu vực lân cận.

B ảng 1.9: Cường suất thời gian lũ sô' trận lũ lớn

Đậc trưng

LO năm 1983 Lũ nãm 1999

Thượng

Nhật Kim Long CỔ Bi

Thượng

Nhật Kim Long Cổ Bi

Cường suất lũ

lớn (m/h) 1,35 0,36 0,27 1,08 0,61 0,95

Biên độ lũ lớn

nhất (m) 5,11 3,64 4,00 4,38 5,43 4,07

-Cườìig suất /íĩ.Cường suất lũ phụ thuộc vào nhiều yếu tố cường độ mưa, thời gian mưa, vị trí tâm mưa, độ dốc địa hình thảm phủ thực vật, lượng trữ nước trong đất, sông Trên nhánh sơng miền núi Tả Trạch có độ dốc lớn nên cường suất lũ lên xuống nhanh, thời gian mõi trận lũ kéo dài 1-3 ngày, sơng vùng đồng địa hình thấp, trũng độ dốc lịng sơng nhỏ chịu tác động thuỷ triều nên cường suất lũ nhỏ, với sổng miền núi thời gian lũ thường kéo dài từ đến ngày (bảng 3.3).

3) Các loại lũ lưu vực Lũ sớm

Các hình thời tiết bão, áp thấp nhiệt đới hoạt động sớm ảnh hưởng đến Thừa Thiên Huế gày mưa lũ sớm Đặc điểm lũ sớm lũ nhỏ thường là lũ đơn, thời gian 10 ngắn từ 1-3 ngày, thời gian xuất lũ vào tháng IX với tẩn suất khoảng 30% đến 40% Vào tháng VII, VIII xuất với tần suất nhỏ nhiều.

Lũ muộn

Qua tháng I hình thời tiết gây mưa bị suy yếu nhiều chủ yếu sự hoạt động khống khí lạnh phát triển tràn xuống phía nam, ảnh hưởng đến Thừa Thiên Huế Mưa gây lũ muộn thường nhỏ thời kỳ vừa trải qua mùa lũ, lượng nước trữ đất, sông lớn nên dễ sinh 10 Lũ muộn thường có đỉnh, lượng nước nhỏ, cuờng suất biên độ không lớn.

Lũ tiểu mãn

Bảng 1.10: M ột s ố trận ỉũ tiểu mãn sông Hương sóng Bó (1979-2001)

Thời gian xảy ra Kim Long (sông Hương) H_„(cnĩ)

Phú ốc (sông Bổ) Hma,(cm)

20-25/VI/1979 243 259

25-26/VI/1983 302 247

17-19/W1985 308 258

24-25/V/1989 409 442

15-17/V/2001 237 429

Lũ vụ

Xuất từ tháng X đến tháng XII, đày ỉà thời kỳ hoạt động hình thế thời tiết gây mưa chúng thường kết hợp với cho mưa lớn, kéo dài, diện rộng Hàng năm Thừa Thiên Huế có lũ xảy tập trung chủ yếu vào thời kỳ 10 vụ Trung binh năm có 4-5 trận 2-3 trận vượt báo động III Những năm chịu ảnh hưởng ENSO số lượns lũ [ăng lên rõ rệt năm 1996 có vượt báo động III.

Đặc điểm lũ vụ có đỉnh lượng, cường suất thời gian lớn thường lũ kép.

Lũ quét

Lũ quét đĩnh nhọn đỉnh lũ thông thường, thời gian lên xuống nhanh, thời gian trận lũ quét tồn khoảng từ 10 đến 18 ngày Nàng lượng dịng chảy lớn bọc trôi nhiều vật rắn, làm sạt lở đất, kéo sập cầu cống, nhà cửa, trường học, bệnh xá, nước lũ đem theo nhiều bùn cát đá sỏi Lũ quét thường xuất bất ngờ khó phòng tránh cần xây dựng hệ thống cảnh báo lũ quét, đưa nguy 2ây lũ quét để có biện pháp phòng tránh kịp thời.

4) M ột s ố trận lủ lớn lưu vực sông Hương

-Trận lũ năm 1953 (20-26/IX/1953) Trận lũ xảy ảnh hưởng cơn bão áp thấp nhiệt đới gần bờ Ngày 21-23/1/1953 bão đổ vào Đã Nẵng gày mưa to Huế, từ ngày 24-26/IX/1953 áp thấp nhiệt đới từ bờ biển Đã Nẵng lên sát Thừa Thiên Huế tiếp tục gây mưa lớn, lượng mưa đo được Huế từ 20-26 795mm.

-Trận lũ năm 1969 (15-20/X/1975) Do ảnh hưởng khơng khí lạnh kết hợp với dải thấp (10-12°B) gày mưa 10 Lượns mưa đo Nam Đông 1445mm, hai ngày mua lớn 878mm Mực nước cầu Tràng Tiền 72m.

-Trận lũ năm 1983 (28/IX-01/X/1983) Do ảnh hưởng kết hợp bốn hệ thống thời tiết: khơng khí lạnh, đới gió đõnsí cao, áp thấp nhiệt đới dải hội tụ nhiệt đới gây mưa lũ lớn Lượna m a năm ngày Huế 1 m m ;

H O C QUÔC i A HA NO TẠỊVỊ t h o n g TiN THƯ VIỀN

Nam Đông 1314 mm; c ổ Bi: 1169 mm; Phú ốc: 1011 ram Lượng mưa ngày lớn nhất ỏ Huế Là 549 mmt Nam Đòng 519 mm Mực nước đỉnh 10 Huế 4.10 m.

-Trận lũ Lịch sử năm 1999(l-6/IX/1999) Do khơng khí lạnh kết hợp với gió đơng trẽn cao, dải thấp xích đạo vĩ độ 7-9°B áp thấp nhiệt đới gần bờ vào khu vực Phú Yên đến Bình Định gây mưa lũ lịch sử Luợng mưa ngày Huế 2288 mm; A Lưới 2224 mm; Nam Đông 1958 mm; Thượng Nhật 1674 mm; Phú ốc 1827 mm Mực nước ỉớn Kim Long 5,81 m, Phú ốc 5,18 m, tổng lượng nước 3,07 tỉ m3 nước.

-Trận ỉũ 2004: x ẩ y từ 24-28/11/2004 Tổng lượng mưa toàn trận lũ Huế là 933 mm, Thượng Nhật 1217 mm Lượng mưa ngày lớn (ngày 25/11/2004) Kim Long 527 mm Đỉnh lũ Kim Long 4.02 m (4h ngày 27/11/2004).

-Trận lũ 2005: Do không khí lạnh kết hợp với áp thấp phía nam diễn từ ngày 29/10-6/11/2005 Lượng mưa trận lũ Kim Long 426mm Lượng mưa ngày lớn Kim Long (ngày 1/11/2005) 296 mm .Đỉnh lũ Kim Long 3.91 m (2h ngày 2/11/2005).

1.6.4 Lưới trạm khí tượng thủy vãn

Lưu vực sơng Hương - sơng Bồ có 11 trạm đo mưa Các trạm đo mưa có thời gian quan trắc tương đối dài trạm Kim Long, Phú ốc, Thượng Nhật, song có số trạm quan trắc khơng liên tục trạm Bình Điền, c ổ Bi, trạm Truồi, Lộc Trị Mạng lưới trạm thủy văn sơng Hương thưa, chì có trạm hoạt động là trạm Thượng Nhật, Kim Long, Phú Oc Các trạm có thời gian hoạt động tương đối dài, có trạm Thượng Nhật đo mực nước lưu lượng, hai

trạm cịn lại đo mực nước Ngồi ra, lưu \ỊTC số trạm đo Q, H

chỉ trạm dùng riêng, thời gian hoạt động ngấn thời gian hoạt động không liên tục hạ lưu gần cửa sông có số trạm mực nước đo đạc phục vụ dự báo cảu tỉnh.

Bảng 1.11: Các trạm khí tượng thủy ván hệ thống sơng Hương

TT Trạm Thời kỳ quan trác Ghi chú

1 Huế 1901-nay (khõng liên tục) Trạm khí tượng

2 Nam Đơng ỉ 973-nay Trạm khí tượng

3 Tà Lương Đo mưa

4 A Lưới 1976-nay Trạm khí tượng

5 Kim Long 1977-nay Đo mưa, mực nước

7 Lộc Trị 1978-1988 Đo mưa

8 Bình Điền 1979-1985 Đo mưa, mực nước

9 CỔ Bi 1977-1985 Đo mưa, mực nước, lưu lượni

10 Truổi 1993-1996 Đo mua

11 Thượng Nhật 1979-nay Đo mưa, mực nước, lưu lượni

C H Ư Ơ N G

T Ổ N G Q U A N V Ể C Á C M Ơ H ÌN H TỐN THUỶ VĂN 2 l.T ổN G QUAN VỀ MƠ HÌNH TỐN THUỶ VÃN

2.1.1 Phân loại mơ hình

Mồ hình có số dạng khác Mơ hình vật lý hình mẫu thu nhỏ tồn lưu vực với cơng cụ cung cấp giả định điều kiện đầu vào Bề mặt thay đổi để mơ biến đổi sử dụng đất, loại đất, độ dốc Đổng thời dịng chảy tràn đo đạc được, úng dụng thường thấy mơ hình vật lý mơ dịng chảy kênh hở.

Mơ hình tương tự mơ hình dịng chảy dược thay dịng điện cịn hệ thống sơng ngòi thay hệ thống mạch điện Với mơ hình đầu vào điều chỉnh cường độ dòng điện xác định bằng ampe kế đầu đo đạc bẳng vơn kế Mồ hình tương tự áp dụng thực tế để nghiên cứu dòng chảy sát mặt.

Các mồ hình ta xét tốn thuộc loại mơ hinh thứ ba-mơ hình tốn học Mỏ hình thuộc loại mơ tả phản ứng hệ thống thuỷ vãn thay đổi điều kiện khí tượng thuỷ văn một hệ phương trình tốn học Giải phương trình hệ phương trình cho ta đầu mơ hình.

Trong mơ hình tốn người ta lại chia thành loại mơ hình khác tuỳ theo quan điểm người Một cách phân loại dựa sở xem xét phân bố biến đầu vào hệ thống trường không gian, thời gian Sau loại mị hình tốn khác theo cách phân loại trên:

ỉ ) Mơ hình tất định

Trong mơ hình người ta khơng xét đến tính ngẫu nhiên, biến vào khơng mang tính ngẫu nhiên, không mang phân bố xác suất Các đầu vào qua hệ thống cho ta sản phẩm đầu ra.

a)Mơ hình tất định với thơng s ố tập trung Trong mơ hình hệ thống dược

trung bình hố khơng gian coi hệ thống điểm đơn độc tron °

khơng gian.

b)Mơ hình tất định với thơng sơ'phản b ố

Trong mơ hình xem xét diễn biến trình thủy văn điểm khác không gian định nghĩa biến mơ hàm toạ

độ.

- Mơ hình mưa-dịng chảy: Là dạng mơ hình tất định, phán tích tính tốn dịng chảy mưa hình thành Trong loại mỏ hình xem xét

thành dòng chảy, tức lượng mưa hiệu Q trình thứ diễn tốn dịng chảy, diẻn toán lượng mưa hiệu lưu vực để tạo thành đường q trình dịng chảy mặt cắt khống chế, Trong mơ hình mưa-dịng chảy lại có loại tập trung, có loại phân bố.

-Mơhình diễn tốn đoạn sơng: Cũng dạng cùa mơ hình tất định, nhiên hệ phương trình chuyển động đơn giản hố, chì quan tàm đến giá trị ở mặt cắt đầu cuối đoạn sơng

-Mơ hình thuỷ lực: Là dạng mồ hình phân bố, giải hệ phương trình cho ta giá tri phân bố nút khơng-thời gian.

2) Mơ hình ngẫu nhiên

Trong mơ hình ngẫu nhiên kết đầu ln mang tính ngẫu nhiên tức là ln tn theo quy luật xác suất đấy, Ta cỏ thể nói IĨ1Ơ hình tất định thực hiện "dự báo" cịn mơ hình ngẫu nhiên thực "dự đốn” Nếu tính biến đổi ngẫu nhiên đầu lớn thi kết đầu khác biệt với giá trị đơn nhất tính tốn theo mơ hình tất định.

a)Mơ hình ngẫu nhiên độc lập khơng gian

Trong mơ hình coi biến thơng sơ' có phân bố xác suất nhau điểm không gian độc lập nhau, hay nói cách khác chúng khơng có tương quan với nhau, giá trị vị trí khơng làm ảnh hưởng tới vị trí khác Dạng mơ hình dùng nhiều thống kê thủy văn.

b) Mơ hình ngẫu nhiên tương quan khơng gian.

Trong mơ hình cho biến thơng số cớ phân bố xác suất có tương quan với theo không gian.

Trong đề tài quan tâm đến loại mơ hình tất định 2.1.2.Thành phần mơ hình

Mơ hình tốn học sử dụng để mô tả phản ứng ỉưu vực với lượng mưa rơi dịng chảy từ thượng lưu đổ vào Mặc dù phương trình cách giải mô hlnh khác tất mơ hình đểu bao gồm thành phần chính:

-Các biến trạng thái: Đại lượng phương trình đại diện cho trạnơ thái hệ thống thuỷ văn thời điểm vị trí cụ thể Chẳng hạn tron° mơ

hình tốc độ tổn thất khơng đổi, đại lượng thể tích lượng trữ tự nhiẽn trung bình

miêu tả biến trạng thái phương trình tốc độ tổn thất khơng đổi.

•Các thơng số: Đây giá trị điều khiển mối quan hệ đầu vào đầu ra hệ thống Các giá trị đo đạc bàng cách hiệu chỉnh thôno số Đo đạc trực tiếp nhiều khơng thể thực được, công tác hiệu chỉnh thông sô' công việc thiếu, thời công việc khơnơ hề

hơn giản địi hỏi người chạy mơ hình phải có hiểu biết sâu sắc mị hình đặc điểm lưu vực Các thơng số có ý nghĩa vật lý rỏ ràng nhung giá trị hoàn toàn kinh nghiệm Đối với thông sô' kinh nghiêm người ta đo đạc trực tiếp giá trị này, tính tốn được thơng qua cồng tác hiệu chỉnh.

-Điều kiện biền: Chúng giá trị đầu vào cùa hệ thống, tác động lên hệ thống thuỷ vãn, làm cho thay đổi.

-Điều kiện ban đầu: Đối với mơ hình không ổn định phải miêu tả thay đổi dòng chảy theo thời gian Để giải điều mơ hình thường phải

giải phương trình sai phân giá trị thời điểm sau tính thơng qua

giá trị thời điểm trước Vì việc xác định điều kiện ban đầu yêu cầu tất yếu Với mơ hình tính tốn tổn thất điều kiện ban đầu độ ẩm đất ỏ thòi điểm bắt đầu tính tốn Với mơ hình diễn tốn dịng chảy kênh điểu kiện đầu dịng chảy mực nưốc vị trí then điểm bắt đầu tính tốn.

2.1.3 M ột số mơ hình ứng dụng Việt Nam

Những thành tựu lĩnh vực ứng dụng, nghiên cứu mơ hình tốn thuỷ văn Việt Nam phản ánh đầy đủ Hội thảo Quốc gia ứng dụng mơ hình tốn thuỷ văn thuỷ lực phát triển quản lý tài nguyên nước tại Hà Nội năm 1988 Mô hình hồn chỉnh sớm có ứng dụng Việt Nam mơ hình SSARR lĩnh vực thuỷ vãn cơng trình sau nghiên cứu ứng dụng cho dự báo lũ khu vực đồng sơng Cửu Long có tính đến ảnh hưởng triều pha lũ tràn bờ Mơ hình SSARR cải tiến ứng dụng để dự báo lũ cho sông Hồng - hộ thống sông phức tạp đồng Bắc Bộ, bước đầu cho kết đáng khích lệ Mơ hình TANK ứng dụng Việt Nam vào cuối năm 1980 Mơ hình tương đối đơn giản, có ý nghĩa vật lý trực quan thích hợp với lưu vực sông suối vừa nhỏ.

Một số mơ hinh diễn tốn dịng chảy sơng áp dụng từ trước mơ hình Kalinhin - Miliucốp, mơ hình Muskingum vận dụng linh hoạt trong lĩnh vực tính tốn dự báo thuỷ văn Một số mơ hình Việt Nam được tập thể số nhà khoa học đứng đầu GS.Nguyễn Như Khuê GS Nơuyễn Ân Niên xây dựng, mơ hình VR-SARP mơ hình KOD Ban đầu chúng xây dựng cho hệ thống sông Cửu Long nghiên cứu cải tiến để ứng dụng hầu hết sông nước ta Mặc dù số hạn chế nhưng mơ hình xây dựng dựa vào điều kiện thực tế Việt Nam nên thu kết khả quan.

HEC-RESSIM dã cho số kết bước đầu Tuy nhiên điểu kiện riêng Việt Nam dặc điểm tự nhiên điều kiện số liệu việc ứng dụng mô hình này vào dự báo cịn gặp nhiều khó khăn, địi hỏi cần có nghiên cứu sâu nữa để phù hợp với điều kiện nước ta.

Việc kết hợp phương pháp truyền thống mơ hình SSARR, TANK, NAM triển khai nhiều dự án nghiên cứu ứng dụng Kết sừ dụng mơ hình SSARR, TANK, NAM cho lưu vực sơng suối nhị cho thấy các đặc trưng trung bình dịng chảy năm, dòng chảy mùa tháng phân phối dịng chảy tính từ mơ hình đạt yêu cầu vể độ xác cho giai đoạn qui hoạch.

Qua tìm hiểu đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sông Hương phần ta thấy lưu vực phức tạp Phần thượng lưu cao dốc, lũ lên nhanh nhiều nguy gảy lũ quét, phần hạ lưu thấp, độ dốc nhỏ, sông nối với thành mạng lưới chằng chịt gặp lũ lớn phần thường xuyên bị ngập sâu trong nước, lũ rút chậm gây nhiều thiệt hại người Cũng đặc điểm nên diễn tốn lũ đơn mơ hình thủy văn gặp nhiều khó khăn, tỏ ra có ưu diễn tốn mưa - dịng chảy phần thượng lưu sông, phần hạ lưu

mô hình thủy lực thường mơ lũ tốt việc kết hợp sử dụng đồng thời

mô hinh thủy văn, thủy lực dự báo lũ yêu cầu khách quan nhằm tìm phương án dự báo lũ sông Hương tối ưu Hiện nay, Cơ quan thủy văn thuộc quân đội Hoa Kỳ (HEC) phát triển sơ' mơ hình bao gồm mơ hình thủy văn thủy lực mơ hình thủy văn tiêu biểu HEC-HMS mơ hình thủy ỉực tiêu biểu HEC-RAS Trong đề tài để dự báo lũ sơng Hương sử dụng kết hợp hai mơ hình với HEC-GeoHMS, HEC-GeoHMS mơ hình phụ trợ HEC-HMS, dựa vào đồ địa hình đặc điểm lớp phủ lưu vực để tìm ra thơng số mơ hình HEC-HMS Mơ hình HEC-HMS nhận thơng số tạo ra từ HEC-GeoHMS thực diễn tốn mưa- dịng chảy từ thượng lưu đến ngã ba Tuần Phú ố c HEC-RAS lấy kết đầu mơ hình HEC-HMS vị trí diễn tốn sơng đến cửa sơng.

2.2 KHÁI QUÁT C SỞ LÝ THUYẾT VỂ CÁC MƠ HÌNH HEC- GEOHMS, HEC-HMS, HEC-RAS

2.2.1 Mị hình HEC-GeoHMS

HŨEC-GeoHMS phát triển cơng cụ phân tích khơng gian thủy văn dựa trên hiểu biết GIS Phần mềm GIS chọn sử dụn° ArcView, HEC-GeoHMS đưa vào ArcVievv dạng Extension Thông qua làm việc với HEC-GeoHMS, người dùng tạo thốn° sơ' mong muốn dùng mơ hình HEC-HMS Khi đưa HEC-GeoHMS vào trone

ArcView hai phần đưa lên cửa sổ giao diện Arc View Main View và ProjView.

Phán MainView thực chức tạo lưu vực mạng lưới sông suối lưu vực dựa vào đồ địa hình Trên cửa sổ giao diện cùa MainView thêm lớp đồ địa hình dạng DEM vào thực bước sau :

1) Tiền xử lý địa hình Sử dụng số liệu địa hình số liệu đầu vào, tiền xử lý địa hình bao gồm tập hợp bước tính tốn để thu mạng lưới sông như phác họa lưu vực cách chi tiết.

-Xác định hướng dòng chảy Bước xác định hướng giảm dốc địa hình từ vị trí lưới Tương tự la bàn, thuật toán chảy tràn điểm xác định hướng có từ vị trí lưới sau xác định hướng dơc hướng đó.

-Tập hợp dòng chảy Bước xác định số ố lưới thượng lưu chảy ô cho trước Diện tích dẫn nước tới cho trước tính tốn cách nhân sơ' tập trung nưốc với diện tích ơ.

-Phác họa hệ thống sông Bước xếp tất giá trị tập trung dịng chảy lớn giá trị ngưỡng người dùng nhập vào Giá tri mặc định mơ hình là 1% diện tích tập trung nước lớn lưu vực.

-Chia đoạn sông Bước chia sông thành đoạn sông, chúng đoạn nối hai chỗ hợp nhánh sông, đoạn hợp lưu với cửa

của lưu vực chỗ hợp lưu với chỗ bắt đầu hình thành sông tiểu lưu

-Phác họa liat vực Bước phác họa lưu NỊTC đoạn sông vừa được xác định bước trên.

-Chuyển đổi định dạng file lưii vực Bước chuyển lưu vực xác định bước từ dạng lưới thành dạng vectơ, dạng chuẩn Arcview (.shp).

-Chuyển đổi định dạng file đoạn sông Tương tự bước trước bước file dạng lưới (grid) cần chuyển đổi file chứa đoạn sông.

-Tập hợp lưit vực Bước tập hợp lưu vực thượng lưu chỗ hợp lưu thành lưu vực.

- Xử lý hill vực Đây bước cho phép người dùng xem xét lại lưu vực vừa phác họa, người sử dụng cơng cụ ProjView gộp tách lưu vực đoạn sông cho phù hợp với yêu cầu dặt ra.

- Xác định đặc điểm cùa lưii vực Sau có lưu vực hồn chỉnh người dùng xác định đặc trưng lưu vực Các đặc trưng bao gồm: Chiều dài, độ dốc đoạn sóng, trung tâm lưu vực, dường dòng chảy dài đường dòng chảy trung tâm chúng.

3) Ước lượng thông s ố thủy văn Các thông số thủy văn bao gồm: số CN, thời gian tập trung nước lưu vực, thơng số diễn tốn Muskimum-Cunge.

-Xảc định s ố CN Chức đặt chổng biên Lưu vực lên một lưới CN xác định từ giá trị sử dụng đất loại đất lưu vực tính giá trị CN trung bình cho lưu vực.

-Tạo lưới lưu vực sử dụng mơ hình MoứCỉark Chức áp dụng cho mô hinh thông số phân phối sử dụng phương pháp ModClark Đầu tiên mỏ hình tạo lưới đặt chồng lên lưu vực sau tính số CN cho lưới đó.

-Xác định thời gian tập trung nước Thời gian tập trung nước xác định theo phương pháp cùa Cơ quan bảo vệ tài ngun Hoa Kỳ (TR-55) Mơ hình tính tốn kết bảng tính Excel sau xuất kết thời gian tập trung nước tính trờ lại HEC-GeoHMS.

-Xác định thời gian trễ hcii vực Đây giá trị chênh lệch đỉnh mưa đỉnh lủ Giá trị xác định 0.6 lần thời gian tập trung nước

lưu vực xác định từ bước trước xác định dựa theo cơng thức sau:

_ [ứ**{s + i f 7)

a g ~ (1900 * Y ữi) ( )

Trong đó: Lag thời gian trễ lưu vực (giờ); L chiều dài thủy lực lưu vực; Y độ đốc lưu vực (%);S tính theo cơng thức sau:

s - Ì £ - h > _

CN Với CN' lấy xấp xỉ số CN lưu vực 4) X uất kết sang HEC-HMS Sau tạo thơng số dùng trong mơ hình HEC-HMS HEC-GeoHMS xuất thông tin sang HEC-HMS để mơ hình thực tính tốn.

2.2.2 Mơ hình HEC-HMS

HEC-HMS xảy dựng để mơ q trình mưa-dịng chảy lưu vực Các bước diễn toán lưu vực theo HEC-HMS thực sau:

-Lưu vực chia thành lưu vực đoạn sổng Các lưu vực con diễn toán từ mưa theo bước sau :

-Xác định lượng mưa biểu đổ mưa tiểu lưu vực -Xác định lượng tổn thất từ tính lượng mưa hiệu quả.

' ì

Hình 2.1: Sơ dồ mỏ tả trình diễn toán ỉini vục theo HEC-HMS

-Diễn toán chuyển lượng mưa hiệu thành lưu lượng cửa

mỗi tiểu lưu vực Lưu lượng cửa tiểu lưu vực chảy vào

kênh chảy trực tiếp cửa lưu vực lớn Trên hình 2.1 lưu vực và chảy vào kênh lưu vực chảy trực tiếp vào lưu vực lớn

-Dịng chảy tiếp tục diễn tốn sông cửa lưu vực lớn. I) Giáng thuỷ mơ hình HEC-HMS

Phương pháp trung bình trọng số

Lượng mưa trung bình lưu vực thường tính theo phương pháp trung bình trọng số Cơng thức tính tốn sau:

ị i P R C P N Ụ ) * W Ỉ N Ụ ) PRCPA = - -—

-ỵ m N ( J )

J =' (2.2)

Trong PRCPA tổng lượng mưa trung bình lưu vực, PRCPN tổnơ lượng mưa trạm J, WIN(J) trọng số trạm J n số trạm mưa trẽn lưu

Phương pháp lượng mưa lưới

pháp tính tổn thất ỉà lưới s c s phương pháp diễn toán lưu vực phương pháp đường đơn vị Clark cải tiến.

2) Tính tốn luợng mưa hiệu HEC-HMS

Trong HEC-HMS có phương pháp tính mưa hiệu sau:

-Phương pháp tốc độ thấm không đổi.; -Phương pháp đường cong số s c s -Phương pháp Lưới SCS; -Phương pháp Green-Ampt

-Mơ hình tính tổn thất dựa tính liên tục độ ẩm đất.

Trong đề tài sử đụng phương pháp đường cong số s c s để tính tốn mưa hiệu dự báo ỉũ sông Hương.

Cơ sỏ phương pháp Mơ hình đường cong số cục bảo vệ đất Mỹ (SCS- CN) tính tốn lượng giáng thuỷ vượt hàm lượng mưa tích luỹ, độ ẩm kỳ trước, loại đất sử dụng đất theo phương trình sau :

p = H z L L

p ~ Io + s (2.3)

Trong Pc lượng mưa vượt tích luỹ tính inches (mm) thời điểm t; p lượng mưa tích luỹ thời điểm t; s lượng cầm giữ tiềm lưu vực tính inches (mm), ia lượng tổn thất ban đẩu Từ thực nghiệm nhiều lưu vực nhỏ nước Mỷ ngưòi ta rút quan hệ sau đây:

I = * s (2.4)

Lượng cầm giữ tiểm s có liên hệ với đặc điểm lưu vực thông qua thơng số trung gian so CN theo biểu thức sau đãy:

” 1000-1 ocw .

s - — - đối với hệ đơn vị Anh- Mỹ (inch) CN

2 540 -2 CN

CN đối với hệ SI (mm) (2.5)

Giá trị CN biến thiên từ 100 (đối với mặt nước) đến 30 loại đất thấm qua hoàn toàn.

-Ước lượng sơ CN Chỉ số CN xét hàm việc sử dụng đất, loại đất, độ ẩm lưu vực kỳ trước, sử dụng bảng tra cứu cục bảo vệ đất Mỹ

(xem phụ lục) Đ ối với lưu vực có nhiều loại đất sử dụng đất khác số

CN chung cho toàn lưu vực tính theo cơng thức sau : T a c n,

CN'»= V

£ ' (2.6)

Trong CNlh giá trị CN tổng hợp cho tồn lưu vực, i số phân khu lưu vực thứ i loại đất Ai diện tích phân khu lun vực thứ i, cịn CNj số CN nó.

3) M hỉnh diễn tốn lưu vực.

Phần trình bày mơ hình mơ q trình chuyển lượng mưa hiệu thành lưu lượng cửa lưu vực Trong HEC-HMS có hai phương pháp thực cơng việc này:

-Các mơ hình hộp đen Những mơ hình sử dụng dạng đường đơn vị khác nhau, thiết lập mối quan hệ lưu lượng cửa lưu vực vỏi lượng mưa vượt mà không quan tảm đến mối quan hộ vật lý nội bên trình đó.

-Mơ hình nhận thức Mổ hình nhận thức HEC-HMS mơ hình sóng động học Mơ hình dựa việc giải hệ phương trinh Saint-Venant dược đơn

giản hoá Trong đề tài sử dụng phương pháp dường đơn vị để diễn toán lưu vực

nên không trinh bày chi tiết phương pháp này.

Đường đơn vị đồ thị hàm phản ứng dải xung đơn vị hệ thống thuỷ văn tuyến tính Do Sherman đưa vào năm 1932, đường đơn vị định nghĩa đường q trình dịng chảy trực tiếp tạo đơn vị mưa vượt thấm phân bô' lưu vực với cường độ mưa không đổi khoảng thời gian mưa hiệu dụng

Lưu lượng dòng chảy trực tiếp Qn cho lượng mưa vượt thấm Pm đường quá trinh đơn vị Un.m+1 tính sau:

11 <S1

Qn = y 1 P,nU,,-m + l

"=| (2.7)

Trong Qn lưu lượng dịng chảy trực tiếp thời điểm n, Pm lượng mưa vượt thấm thời đoạn từ thời điểm mAt đến (m+l)At M tổng số giá trị lưu Lượng dịng chảy trực tiếp cần tính, Ư„.m+[ tung độ đường đơn vị thời điểm (n- m+l)Àt.

V T

Hình 2.2: Đường đơn vị scs [8]

-Đường đơn vị tổng hợp

+ Đường đơn vị Snyder; + Đường đơn vị Clark. + Đường đơn vị SCS; + Đường đơn vị Clark cải tiến.

Trong đề tài dùng phương pháp đường đom vị s c s Cục cải tao đất Hoa kỳ đề xuất.

Đường đơn vị s c s đường đơn vị không thứ nguyên, đỉnh Đường thể mối quan hệ tỉ số lưu lượng đường đơn vị với giá trị đỉnh (U/Up) tỉ số thời gian thời gian đạt đỉnh t/Tp hình 2.2 Các nghiên cứu s c s cho thấy đỉnh đường đơn vị thời gian đạt đỉnh có mối quan hệ với theo biểu thức sau :

u = c ±p rr

p (2 )

Trong A diện tích lưu vực; c sô chuyển đổi đơn vị Thời gian đạt đỉnh ( thời gian lũ lên) liên hệ vói thời đoạn đơn vị lượng mưa vượt theo biểu thức sau:

T = — + /

2 (2.9)

Trong At thời đoạn mưa vuợt (cũng thời đoạn tính tốn HEC- HMS); tlag thời gian trễ lưu vực xác định chênh lệch thời gian trung tâm lượng mưa vượt thời gian đạt đỉnh đường đơn v ị

3).ước lượng thông số: Như thơng số cần có để xây dựng đường đơn vị s c s ỉà thời gian trễ lưu vực Đối với trạm có số liệu quan trắc t|ag được xác định nhờ hiệu chỉnh thông số Đối với lưu vực khơng có số liệu

quan trắc, s c s đề nghị tlag xác định mối quan hộ với thời gian tập

trung nước lưu vực, tc sau:

(2 10)

Thời gian tập trung nước ước lượng theo cơng thức sau:

^ sheet ^sìiaHúyy ^channel ^2 11)

Trong tshcet tổng thời gian chuyển động mặt đất lưu vục; tshal|<>w là thời gian chuyển động rãnh nước nông; tchamic| thời gian chuyển động trên kênh lưu vực Xác định kênh hở nơi có sẵn số liệu mặt cắt ngang Đối với kênh vận tốc đitợc tính theo phương trình Manning :

_ C R i n S v ĩ

n (2 12)

Trong V vận tốc trung bình mặt cắt; R bán kính thuỷ lực; s đỏ dốc năng lượng (thường lấy độ dốc đáy kênh); c hệ số chuyển đổi(l đoi với

hệ SI 1.49 hệ Anh-Mỹ); n hệ số nhám Manning, ước lượng từ bảng tra cứu Khi tính V tchillinc| xác định sau :

L

t channel ,w

v (2.13)

Trong L chiều dài kênh.

Thời gian chảy mặt đất trước tới kênh tính theo cơng thức sau chiều dài chảy mặt đất từ 10-100m (30-300 feet):

0.8

0.007(/Vl)'

l s l,M - / VO <-,0

[Pi) * (2.14)

Trong N nhân tố nhám bể mặt đất, L chiều dài dòng chảy; p2 độ sâu lượng mưa 24 với tần suất 50%, đơn vị inch; s độ dốc thuỷ lực có thể lây xấp xỉ độ dốc mặt đất.

Dòng chảy mặt đất thường tập trung xuống kênh nông sau

chuyển động 100m Vận tốc trung binh kênh tập trung nước nơng

có thể tính sau :

16.1 ^ vối bề mặt không lát

20.3282Vs với bề m ặt có lát

(2.15) Với V tìm thời gian chảy truyền kênh nơng tìm theo phương trình 2.14.

4) M hình dịng chảy sơng.

Các phương pháp diễn tốn dịng chảy đoạn sơng HMS: -Phương pháp sóng động học; -Phương pháp trễ. -Phương pháp Puls cải tiến; -Phương pháp Muskimum. -Phương pháp Muskimum- Cunge.

Trong đề tài sử dụng phương pháp Muskimum-Cunge Cơ sở ỉý thuyết phương pháp.

Phương pháp dựa phương trình khuếch tán : ÕQ ÕQ Ô2Q

õt + dx ~ M õx1 +CqL (2.16)

c - y s

à A x ( 17)

St) độ dốc đáy; c tốc độ sóng động học; ^ độ phản tán thuỷ lực tính theo cơng thức sau đây:

Q

2 BSn

(2.18) Trong B độ rộng mật nước kênh.

Q khỏi đoạn sông thời điểm t, theo phương pháp Muskimum-Cunge được tính sau:

° , = c J<-\ + C 2I, + C O + C i {g,Ax) Trong :

(2.19)

c

At + I X ' ' + ( - * )

C‘ - Z

C, = At ~K ■2X

(2.20)

— + ( - * )

K (2.21)

K + 2(1 - x)

Aí K

(2.22) ^r + ( \ - X ) K (2.23) Với K, X tính theo cơng thức sau :

K = ^

-x = - — £ — ) 2 BSncAx

(2.24)

K thời gian chảy truyền đoạn kênh; X nhân tố trọng số; I lưu lượng vào; Q lưu lượng khỏi đoạn sòng.

Trong phương trình c, Q, B thay đổi theo thời gian nên hệ số C|, C2, C3, C4cũng thay đổi theo thời gian chúng tính lại bước thời gian.

Hình2.3: Mặt cắt điểm sử dụng phương pháp Muskingum-Cunge [8]

Dạng mặt cắt ngang sử dụng sử dụng dạng mặt cắt đơn giản có sẵn mồ hình (hình thang, hình trịn, hình tam giác, hình chữ nhật) mặt cắt 8 điểm với toạ độ điểm người dùng nhập (Hình 2.3).

5) Dịng chảy sở

Các phương pháp sử dụng tính tốn dịng chảy sở: -Phương pháp đòng chảy sở số tháng.

-Phương pháp dạng hàm mũ; -Phương pháp hồ chứa tuyến tính.

Trong đề tài trình bày phương pháp dạng hàm mũ Đây phươna pháp Chow, Maidment Mays (1988) đề xuất Phương pháp xác định mối quan hệ dòng chảy sở thời điểm t với giá trị ban đầu nó.

Q, = Qok ' ( 2.25)

Trong Q, dòng chảy sỏ thời điểm t; Q0 giá trị ban đầu k tỉ số giữa dòng chảy sở thời điểm t giá trị thời điểm cách ngày, t là số mũ (cũng thời gian lũy tích tính từ thời điểm bắt đầu dự báo).

Dịng chảy sở tính minh hoạ hình 2.4 Dịng chảy sở được áp dụng cho hai giai đoạn: Giai đoạn đầu Trình dịng chảy sát mặt chưa tới dịng chảy mặt kênh giai đoạn sau dòng tới kênh Sau dòng chảy trực tiếp đạt đỉnh giá trị lưu lượng (giá trị ngưỡng) người sử dụng nhập vào để xác định thời điểm mà từ dịng chảy kênh bị chi phối dòng chảy sát mặt diễn biến theo phương trình 2.25, với Qo lúc được xác định giá trị ngưỡng.

6)Mơ hình hố cồng trình hũi vực- hồ chứa

HEC-HMS cho phép mơ hình hố dịng chảy qua cơng trình, hồ

chứa đóng vai trị quan trọng Đầu cõng trình hồ chứa sơng dùng

diên toan khoảng thời gian At sau giải lặp dạng sai phân sau cùa phương trình liên tục :

I mỵ - O in* = —

(2.26) Trong Iavg giá trị đầu vào trung bình thời đoạn At; Oavg đầu trung bình thời đoạn At; AS lượng trữ hồ Viết lại phương trình (2.26) như sau:

f Ị + A+l _ Oị + Q+l _ s,

2 2 ~ 2

Phương trình xếp lại sau : r 2S„

ầt7 L + ơ,+1 = ( / , + / , J + 2S,

At

- -0,

(2.27)

( 2.28)

Hình 2.5: Một cơng trình hồ chứa [8]

Tất đại lượng bên vế phải phương trinh ( 2.28) biết Giá trị của

I, I,+J lưu lượng vào hồ đầu cuối thời đoạn t Giá trị Oí s, biết

thời đoạn thứ t Vì thành phần (2Sl+1/A t+0[+1) tính theo phương trình (2.28) Tuy nhiên để tìm 1+1 cần phải có quan hệ S(t) - O(t) Quan hệ có thể ỉấy dựa vào q trình vận hành hồ chứa.

2.2.3 Mơ hình HEC-RÀS

HEC-RAS xây dựng để thực tính tốn thủy lực chiều cho cả hệ thống kẽnh tự nhiên kênh nhân tạo Tính toán HEC-RAS bao gồm thành phần sau:

-Mơ dịng chảy ổn định Thành phần mơ hình thiết kế nhằm tính tốn đường mặt nước dòng ổn định thay đổi chậm Hệ thống một đoạn kênh đơn hệ thống sơng Thành phần dịng chảy ổn định có khả nàng mơ đường mặt nước với chế độ chảy ẽm, chảy phân giới chảy

-Mơ dịng chảy khơng ổn định Thành phần HEC-RAS xây dựng dựa lời giải số hệ phương trình Saint-Venant Các tính toán thủy lực

cho mặt căt ngang, cầu cống, vòi cấu trúc thủy lực khác phát triển cho dịng chảy ơn định kết hợp vào mơđun dịng chảy khơng ổn định Ngồi thành phẩn dịng chảy khơng ổn định cịn có khả mơ hình hóa khu chứa liên hệ mặt thủy lực chúng đoạn sông.

Với diễn toán lũ người ta thường chọn diễn toán dịng khơng ổn định biến đổi

chậm, báo cáo trình bày sở lý thuyết phương pháp diễn tốn dịng chảy khơng ổn định.

1) Hệ phương trình bản.

Phương pháp dựa trẽn hai phương trình bản: Phương trình liên tục phương trình bảo tồn động lượng.

Phương trình liên tục

2) Diễn tốn dịng khơng ổn định HEC-RAS.

Hình 2.6 minh họa đặc điểm hai chiều trình tương tác dịng chảy kênh bãi tràn Khi sơng dâng nước chuyển động khỏi kênh làm ngập úng bãi tràn điền đầy khu chứa nước Khi độ sâu gia tăng, bãi tràn bắt đầu dẫn nước xuống hạ lưu với quãng đường vận chuyển ngắn quãng đưcmg vân chuyển kênh, Khi mực nước hạ xuống nước từ bãi tràn di chuyển xuống hạ lưu bổ sung dòng chảy cho kênh chính.

(2.29) Trong qi lượng gia nhập khu đơn vị chiều dài.

At tổng diện tích mặt cắt ngang.

Phương trình động lượng

(2.30)

G>

&

Hình 2.6: Dịng chảy kênh băi tràn [10]

mơ hình hóa khu chứa có trao đổi nước với kênh Dịng chảy bãi có thể xấp xỉ dịng chảy kênh riêng rẽ.

Fred (1976) Smith (1978) tiếp cận vân đề cách chia hộ thông thanh cac kênh riêng rẽ viết phương trình liên tục phương trình động Lượng cho kênh Để đơn giản vấn đề họ giả sử mặt nước nằm ngang mặt cắt ngang có nghĩa bỏ qua trao đổi động lượng kênh và bãi tràn lưu lượng phân bố phù hợp với lượng vận chuyển:

(2.31) Trong Qc dòng chảy kênh

Q tổng dòng chảy; (|>=KC/(KC+Kf)

Kc mô đun lưu lượng kênh; Kr mô đun bãi tràn

Với giả thiết trên, phương trình chuyển động chiều kết hợp thành dạng sau:

ÕA | a(oQ ) | g [(l-Q )g ] 0

dt dxc ơxf

dQ d(<ì>2Q2/Ac) ẻị\~<ĩ>ỴQ1 ịAj\ + g-i

as f + ẽ A, Õ Z

dx + s// = 0

(2.32)

(2.33) Trong số c f ký hiệu phần kênh phần bãi tràn Phương trình xấp xỉ nhờ sử dụng sơ đồ sai phân ẩn sử dụng phương pháp giải lặp Newton-Raphson.

Mở rộng ý tưởng Fread Smith, Barkau (1982) điều chỉnh sơ đồ sai phân kênh bãi tràn xác định hệ phương trình tính tốn thuận tiện Sử dụng nhân tố phân phối vận tốc, ông kết hợp đại lượng đối lưu Hơn nữa, cách xác định đường dòng chảy càn bàng, Barkau thay các đại lượng độ dốc ma sát lực tương đương Phương trình rút Barkau tảng HEC-RAS sử dụng để diễn tốn dịng khơng ổn đinh.

2) Sơ đ ổ sai phân hữu hạn

Thuật giải thành công chấp nhận rộng rãi giải

phương trình dịng không ổn định chiều sơ đồ sai phân ẩn điểm minh

họa hình 2.8 sử dụng sơ đồ đạo hàm không gian giá trị hàm được tính điểm bên trong, (w + <dW v ì giá trị (n+l)At có mặt tất đại lượng hệ phương trinh đoạn sông kết giải sẽ cho đồng thời Các phân tích ổn định Von Newman thực Fread, Liggett và Cunge sơ đồ ẩn ổn định không điều kiện (về mặt lý thuyết) O.5<0^ 1.0 có điều kiện với 0=0.5 không ổn định với 9<0.5 Độ bấT ổn định tăng

khi tỉ số -i/A* giảm, ^ chiều dài sóng hệ thống thủy lực Do vấn đề diễn tốn đoan sơng nơi chiều dài sóng đáng ké so với khoảng cách hội tụ khơng phải vấn đề nghiêm trọng.

Hình 2.7: Sơ đồ sai phân hữu hạn dạng ẩn sủ dụng HCC-RAS [10]

Sử dụng công thức xấp xỉ sai phân với sơ đồ sai phân ẩn ta có phương trình sai phân viết cho kênh bãi tràn:

Aơ A.-L (2.34)

A X ;

A Qf AAf AS — —

Axf At At (2-35)

Trong số c f thể kênh bãi tràn, q, lượng dòng chảy khu đơn vị bãi tràn; qL, qr lượng trao đổi kênh bãi

Lượng trao đổi kênh bãi tràn ngược dấu Axcqc=qfÀxr Thèm phương trình vào phương trình xếp lại ta có:

Ag +± k i x + ± i L ± ' ^ ^ r - Q - (2.36)

Ar Ar à t

Trong là lượng gia nhập khu trung bình đoạn sơng AQ tổng lượng biến thiên lưu lượng AQ=AQf +AQC.

Phương trình động lượng:

Trong đó: Mc Mf tổng động lượng trẽn môi đơn vị khoảng cách trao đổi kênh bãi tràn.

Sai phân hóa hai phương trinh lưu ý AxcM.=-AxrMr ta có:

Ar O A V - , A _ _ ( 39)

- I f V Q j - ò t Vị , / - g l l + A - ẩ I - A xt - g A: 5 , ± X : =0

Hai đại lượng cuối xác định lực ma sát tác dụng bờ sông lên chất lỏng Một lực tương đương xác định sau:

* s ỉ > * - t T s „ * * + t à , s í * * í (2 40) Trong Àxc chiều dài đoạn sông tương đươns

s r độ dốc ma sát toàn mặt cắt

A = A c + A Ị

Đại lượng đối lưu viết lại dựa vào nhàn tố phản bố vận tốc P‘. „_ ị v / í : + V Ạ , i j y , Q - V ; ọ )

V:A OV (2.41)

Cuối thay dạng thu gọn vào phương trinh động lượng ta được: A t ộ A x - Ọ , ± x /

- - - -— + ă t 0V Q j - - g A A V , - 0

ăr

Dạng quen thuộc hcfn đạt cách chia hai vế cho Axc:

(2.42)

Qc A.V, - , A.vf- i _ - ±z _ _

— — :— r _ - H y - o A < -— 5' = 0

Arl.r à Xi -i.v, (2.43)

3) Đ ại lượng lực thềm vào Các lực ma sát áp lực từ bờ sông luôn phản ánh đầy tất lực tác dụng lên khôi nước Gác cấu trúc trụ cầu, các đập điều tiết giếng kín (dùng để rút xây móng cầu) làm thắt

dịng chảy lại tạo thêm lực tác dụng lèn dòng chảy Trong khu vực

đó lực chiếm ưu tạo sia tăng mực nước thượng lưu cơng trình cách đáng kể.

Dạng sai phân hữu hạn phương trình động lượng sau::

M O , ± x : - Ọ t x , / M BVOỊ - ± z _ _ ì

- - — - - — Ợ.-L, - í- 5' - 5, - 0

*A.V, ủ.v, Av - I (2.44)

4) Đ ộng lượng thềm vào

Tại điểm hợp lưu động lượng khối lượng dòng chảy từ chi lưu nhập vào kênh nhận Nếu phần động lượng thêm vào khống có phương trình động lượng, lượng dịng chảy nhập vào khõns có động lượng phải gia tốc dịng chảy sơng Sự thiếu động lượng nhập vào ỉàm cho gia tốc đối

lull ( a < * w * ) tăng lên Để cân thay đổi theo không gian cùa độns lượng, độ dốc mặt nước phải đù lớn để cung cấp lực để gia tốc khối chất lỏng.

Khi giá trị động lượng thêm vào vế phải phương trình 2.44 thì ta có :

- V ộ - V v , + O A \ J A/ ŨVỌi - I Ar - - o ỵ , ( )

- VS r à t x * 1 1 = • d r ,

5) Tuyến tính hố phương trình chuyển động dịng khơng ổn định Các phương trình 2.32 2.33 phương trinh phi tuyến Amain, Fang (1970), Fread (1974,1976) người khác giải phương trình phi tuyến sử dụng phương pháp lặp Newton-Raphson Để tránh sơ đổ giải phi tuyến, Preissmann

và Chen (1973) phát triển phương pháp làm tuyến tính hóa phương trinh

CHƯƠNG

ứNG DỤNG CÁC MÔ HÌNH THUỶ VẢN-THƯỶ L ự c D ự BÁO Lữ LƯU V ự c SỒNG HƯƠNG

3.1 KẾT HỢP CÁC MƠ HÌNH TRONG D ự BẢO LỮ SƠNG HUƠNG Như nói chương trước với hệ thống sông miền Trung, đó có sồng Hương, việc kết hợp mơ hình ihủv văn, thủy lực yêu cầu khách quan tính tốn, dự báo lũ sơng Hưcms Trong đề tài mơ hình được sử dụng HEC-HMS, HEC-RAS HEC-GeoHMS, HEC-GeoHMS là mơ hình phụ trợ HEC-HMS, dựa vào đổ địa hình đặc điểm lớp phủ lưu vực tìm thơng số mơ hình HEC-HMS Mỏ hình HEC-HMS nhận thơng số tạo từ HEC-GeoHMS thực diễn tốn mưa- dịng chảy sơng Hương từ thượng lưu đến ngã ba Tuần, sông Bổ từ thượng lưu trạm Phú Ốc HEC-RAS lấy kết đầu mơ hình HEC-HMS ngã ba Tuẩn trạm Phú Oc, sau diên tốn hệ thống sơng đến cửa sòng với biên biên triều cửa nhánh sơng.

Hình 3.1: Sơ đồ mỏ lưu vực sông Hương dựa theo kết hợp mơ hình

3.2.SỐ LIỆU ĐẦU VÀO

3.2.1.Phân tích sơ liệu đầu vào mỏ hình HEC-GeoHMS

- Mơ hình HEC-GeoHMS: Đề tài sử dụng đồ địa hình (DEM) đồ loại đất kết hợp với sử dụng đất tỉnh Thừa Thiên Huế sau trích thơng tin

liên quan đến lưu vực sơng Hương.

-Mơ hình HEC-HMS: Số liệu trận mưa lũ lớn từ năm 1999 đến nay, các trạm đo mưa lưu vực trọng số chúng: Thượng Nhật, Nam Đông, Huế,

Ta Lương, Kim Long, A Lưới, Phú ốc với thời đoạn 6h Các thông sơ lây từ kết quả phân tích khơng gian mổ hình HEC-GeoHMS.

-Mơ hình HEC-RAS: Số liệu mặt cắt ngang phần hạ lưu sồng Hương, sông Bô, Nham Điều, Lợi Nông, Đập Đá Tại mặt cắt cần có hệ sỏ nhám Manning bãi trái, bãi phải lịng chính, thơns tin đươc lấy dựa vào thông tin mặt đệm sơng Mơ hình sử dụng khu chứa sông Hương, sông Bổ, Nham Biều, Đập Đá, Lợi Nơng, thơng tin quan hệ mực nước- thể tích khu chứa lấy từ đồ địa hình.

-Điều kiện biên: Biên lưu lượng nsã ba Tuần trạm Phú ốc lấy từ đầu mồ hình HEC-HMS, biên ba biên mực nước gần cửa sông, chịu ảnh hưởng thuỷ triều: Tân Mỹ, Cống Quan, An Xuân Điều kiện biên nội lưu lượng diễn toán mơ hình HEC-HMS phần hạ lưu sơng Hương, sõng Bồ Điều kiện ban đầu giá trị lưu lượng sông thời điểm ban đầu.

Sơ' liệu địa hình u cầu số liệu địa hình mơ hình HEC-GeoHMS số liệu DEM (digital elevation model) theo định dạns lưới (grid) lưu vực, dạng số liệu chuẩn địa hình Hoa Kỳ Tuy nhiên Việt Nam dạng định dạng này chưa phổ biến, vậyđày khó khăn áp dụng mơ hình HEC-GeoHMS vào điều kiện Việt Nam Đề tài sừ dụng đồ địa hình tỉnh Thừa Thiên Huế dạng DEM với độ phân giải ô lưới 45x45 pixel Từ qua các xử lý mơ hình thu mạng sơng suối tỉnh Thừa Thiên Huế, trích lưu vực sơng Hương tính đến trạm hạ lưu Các liệu thủy văn rút qua xử lý số liệu địa hình HEC-GeoHMS là: diện tích của tiểu lưu vực toàn lưu vực, chiều dài lưu vực, độ dốc lun vực, trung tâm lưu vực, đường dòng chảy

dài đường dòng chảy trung tâm lưu vực, chiều dài, độ dốc sông.

S ổ liệu loại đát sử dụng đất hai vực Số liệu dùng đẽ lập đổ số CN lưu vực Số liệu nằy lấy từ đồ loại đất sử dụng đất tỉnh Thừa Thiên Huế Từ đổ loại đất sử dụns đất tỉnh Thừa Thiên Huế trích phần phạm vi lưu vực sơng Hươns, từ ta rút lưới CN cho lưu vực sông Hương kết hợp với đồ lưu vực sơng Hương tính đến trạm Kim Long Phú ốc, ta thu số CN trung bình cho tiểu lưu vực

trên lưu vực Đ ồng thời tính thời gian trễ lưu vực dựa vào số

Hình 3.2: Bản đồ địa hình tỉnh Thừa Thiên Huế

Hình 3.3: Bản đỏ lưới CN khu vực sóng Hương

3.2.2 SỐ liệu đầu vào mơ hình HEC-HMS

Sơ’ liệu khí tượng Số liệu khí tượng là số liệu mưa dùng làm điều kiện biên của mơ hình HEC-HMS Đề tài dùng số liệu mưa thời đoạn 6h để hiệu chỉnh mô hình cho trận lũ XI/1999, XI/2004 kiểm định cho trận lũ X/2000, X/2001, X/2002, X/2005 trạm đo mưa Thượng Nhật, Nam Đơng, Bình Điền, Huế, Tà Lương, Kirn Long, A Lưới, Phú ốc ,

Trọng sô trạm mưa Đối với lưu vực có nhiều trạm mưa trọng sị trạm mưa tìm theo phương pháp đa giác Theissen, dối với lưu vực chi có một trạm trọng sơ' trạm mưa 1.

Thơng sơ tính tốn tơn thất theo s c s Hai thơng số cần tìm lượng tổn thất ban đâu Ia va chi sô CN Lượng tôn thất ban đầu lấv thông qua hiệu chinh mm, số CN lấy từ kết tính tốn cùa mơ hình HEC-GeoHMS.

Thơng sơ tính tốn dịng chảy trực tiếp Trong đề tài sử dụng phương pháp đương đơn vị s c s với thông sô thời gian trẻ lưu vực, giá trị cũng lấy trực tiếp từ kết mơ hình HEC-GeoHMS.

Thơng sơ dịng chảy sở: Dịng chảy sở lưu vực sơng Hương áp dụng phương pháp số mũ với ba thơng số là: lưu lượng ban đầu, lưu lượng điểm ngưỡng, số mũ quan hệ hàm mũ Lưu lượng ban đầu giá trị lưu lượng cửa lưu vực trước lũ Các thơng số cịn lại có nhờ bước hiệu chỉnh thông số.

3.2.3 Sô liệu đầu vào mơ hình HEC-RAS

Mặt cắt ngang Số liệu phục vụ cho việc diễn toán thủy lực sơng bằng mơ hình HEC-RAS Số liệu mặt cắt ngang có từ ngã ba Tuần trạm Tân Mỹ, Cống Quan, An Xuân, bao gồm 135 mặt cắt.

doan tu nga ba tuan ve kim long Plan: phuong 4/7/2005

- - .035 - 025

-Station (m)

Hình 3.4: Hình dạng mặt cát ngang điển hình

Điều kiện biên Điều kiện biên biên lưu lượng với đường q trình

lưu lượng tính từ kết diễn toán tổng hợp nhánh Tả Hữu Trach ngã ba Tuần nhánh sống Bồ Phú ốc Điểu kiện biên ba biên mực nước gần cửa sông, chịu ảnh hưởng thuỷ triều: Tân Mỹ, Cống Quan, An Xuân

gia tn la lưu lượng thu từ kẽt cùa diễn tốn mưa dịng chảy phần lưu vực theo HEC-HMS.

Đieu kiện ban đẩu Điều kiện ban đầu giá trị lưu lượng sông thời điểm ban đầu t=0.

Hệ s ố nhám Manning Trên đoạn sông từ ngã ba Tuần đến ba trạm cửa sơng diên tốn theo mơ hình HEC-RAS, theo mật cắt chia thành ba phần bãi trái, bãi phải lịng chính, phần cần nhập giá trị hệ số nhám Manning Giá trị tìm cách hiệu chỉnh thơng số: Đối với lịng giá trị lấy 0.025, đối vối bãi giá trị biến thiên từ 0.03 đến 0.045 tùy theo mặt cắt trận 10.

doan lu nga ba luan ve kim long Plan: phuong 4/7/2005

3.3 KẾT QUẢ ÚNG DỤNG MƠ HÌNH 3.3.1 Sơ đồ diễn toán

Để xem xét khả kết kết hợp ba mơ hình HEC-GeoHMS, HEC-HMS, HEC-RAS ta thực mơ phịng trận lũ năm 1999, 2004 theo phương án:

-Phương án 1: Chia lưu vực thành lưu vực diẽn tốn hồn tồn bằng mơ hình HEC-HMS, đoạn hạ lưu từ ngã ba Tuần Phú ốc trạm hạ lưu diễn tốn mơ hình Muskimum-Cunge điểm.

-Phương án 2: Chia lưu vực thành tiểu lưu vực sơng Hữu Trạch có tiểu lưu vực, sơng Tả Trạch có 3, sơng Bồ có đoạn sõng từ ngã ba Tuần Phú ốc trạm triều lưu vực Phần thượng lưu từ ngã ba Tuần Phú ốc trở lên thực diễn toán mơ hình HEC-HMS Đoạn sơng hạ lưu từ ngã ba Tuần Phú ốc trạm hạ lun diễn tốn mơ hình HEC-RAS.

Hình 3.7: Sơ đồ diễn tốn lưu vực sơng Bố tính đến trạm Phú ốc

H

ìn

h

3

.8

Sơ

đồ

diễ

n

lo

án

hạ

lư

u

sô

n

g

Hươn

y

Sông Tà Trạch Sông Hữu Trạch

3.3.2 Kết mơ hiệu chỉnh mơ hình a)Mơ trận lũ tháng ỉ / 1999

Trận lũ tháng 11/1999 đánh giá trận lũ lịch sử xảy lưu vực sông Hương từ ngày đến 6/XI/1999 Sau kết mô trận lũ các trạm Thượng Nhật Kim Long, Phú ốc theo phương án trên.

/ /J u N C T IO N * / F L O W /Q N O V 9 / H O U R /R U N BI

N/UA GIO l^no GAGỂ PRECIP-iNC TI ỈU ONG NIIATGAGE FLO*f

NOV1999 JUNCTION-1 RUN FLOAT

Hình 3.9: Quá trình lưu lượng trận lũ 11/1999 trạm Thượng Nhật theo HEC-HMS

ưĩ

P la n : P la n 01 R iver: H u on g R e a ch : T u a n _ K im Long R S : Ị2

r14000 L egend

Stage Flow

12 00 24 00 1200 2400 1200 0 1200 24 00 1200 0 1200 2400 N O V 9 N O V 9 N O V 9 N o v 9 N a v 9 N O V 9

Tim e

Hình 3.11 Kết mơ trận lũ 11/1999 Kim Long theo phương án 1

Hình 3.12: Kết mô trận lũ tháng 11/1999 Kim Long theo phương án

B ảng 3.1: Tổng kết mỏ trận lữ 11/1999 Kim Long theo phương án

Phương án sử dụng Phương án 1 Phương án 2 Đỉnh

lũ (m)

Thực đo 5.81 5.81

Tính tốn 4.86 5.53

Sai số đỉnh (%) 18 4.8

Mức đảm bảo (%) 89.6 98.5

s/ơ 0.49 0.28

b)M ô trận lũ ỉ 1/2004

Trận lũ tháng 11/2004 xảy từ ngày 24 đến ngày 28 tháng 11 năm 2004 Đây trận 10 lớn chục năm qua Sau kết mõ phỏng

M

ự

c

n

ư

ớ

c

trận lu cac trạm Thượng Nhật, Phú ốc Kim Long theo phương án (từ hình 3.13 đến 3.16 bảng 3.2).

//THUONGNHAT2004/FLOW/01NOV2Q04/1HOUR/GAGE/

T ỉ - 1— - 1—

12:00 24 00 12 00 24 00 12 00 24Nov20Q4 [ 25NW2004 I 26Nov2004 - S U B S A S I N -1 R U N P R E C I P - I N C — - S U e A I N - R U N F L O / /

I I I

I 14 00 12 00 24 00 12 00 I 27N0V2QQ4 I 2BNOV2004 T I I U O N G N I I A T 0 G A G E F L O * V

Hình 3.13: Quá trình lũ trận lũ tháng 11/2004 Thượng Nhật

1200 2400 1200 2400 1200 24C0 1200 2400 1200 N O V 0 N o v2 Q0 N o v2 00 N O V 0 Now2004

Time

Hình 3.15: Kết mơ trận lũ tháng 11/2004 tại Kim Long theo phương án 2

Hình 3.16: Quá trình lũ trận lũ 11/2004 Phú ốc

Bảng 3.2: Tổng kết kết trận lũ tháng U /2004 Kim Long theo phương án

Phương án sử dụng Phươna án 1 Phưcmg án 2 Đỉnh

lũ (m)

Thực đo 4.02 4.02

Tính tốn 4.65 4.24

Sai số đỉnh (%) 15.6 5.4

Mức đảm bảo (%) 79 86

Tỉ số s/ơ 0.5 0.4

Như thấy phương án 2, tức phương án kết hợp mơ hình thuỷ vãn và thuỷ lực, cho kết tốt Việc áp dụng tu ý mơ hình HEC-HMS, với phần diễn tốn đoạn sịng Muskingum-Cunge cho kết xử lý mặt cắt dang điểm không phản ảnh hết sư diễn biến phức tap cùa mặt cắt.và

không xét dên anh hường thuỷ triều hạ lưu Các bảng sau cho kết tổng hợp của kết hợp mơ hình vị trí lưu vực sơnơ Hương

Bảng 3.3: Kết diễn toán trận lũ 11/1999 Thượng Nhật, Phú ốc, Kim Long

Trạm thủy vãn Mức đảm bảo Sai số đỉnh s/ơ

Trạm Thượng Nhật 93% 2% 0.41

Trạm Phú ốc 95% 4% 0.4

Trạm Kim Long 89% 5.7% 0.43

Bảng 3.4: Kết diễn toán trận lủ 11/2004 Thượng Nhật, Phú ốc, Kim Long

Trạm thủy văn Mức đảm bảo Sai số đỉnh s/ơ

Trạm Thượng Nhật 95% 5% 0.43

Trạm Phú ốc 91% 3% 0.44

Trạm Kim Long 86% 5.4% 0.4

3.3.3.Thông sô mô hình

Từ kết hiệu chỉnh trận lũ 11/1999, 11/2004 cho phép ta khẳng định thông số mơ hình HEC-HMS tạo từ mơ hình HEC-GeoHMS ổn định và áp dụng dự báo, cịn thơng số hệ số nhám Manning mơ hình HEC-RAS rút từ việc xem xét ló p phủ bãi tràn lịng hiệu chỉnh nhờ trận lũ Các thông số sau hiệu chỉnh cho bảng đây:

Bảng 3.6: Các thơng s ổ mơ hình HEC-HMS

Các thơng số mơ hình HEC-HMS trẽn phần lưu vực sơng Hưcmg tính đến ngả ba Tuần

Lu vưc HW20 HW30 HW40 HW50 HW60 HW70

I, 1 1 1 1 1 1

CN 83 80 64 65 65 65

Lag 6 4 3 4.6 4.1 4.2

RC 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

Threshold 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2

Các thông sô mơ hình HEC-HMS phần lưu vực sịng Bồ tính đến Phú Ỏc

Lu vưc BW10 BW20 BW30

L 1 1 1

CN 60 74 80

Lag 3 L 4-6 4

RC 0.8 0.8 0.8

Bảng 3.5: Thông s ố hệ s ố nhám Mannning dùng mó hình HEC-RAS

Trên sông Hương Trên sông Bổ

Măt cắt Bãi trái

Lịng

chính Bãi phải Măt cắt Bãi trái

Lịng

chính Bãi phải

14 0.035 0.025 0.045 57 0.035 0.025 0.035

15 0.035 0.025 0.04 58 0.035 0.025 0.035

16 0.04 0.025 0.045 59 0.035 0.025 0.03

17 0.035 0.025 0.03 60 0.035 0.025 0 5

18 0.03 0.025 0.03 61 0.035 0.025 0.035

19 0.035 0.025 0.03 62 0.035 0.025 0.035

20 0.03 0.025 0.03 COCD 0.035 0.025 0.035

21 0.04 0.025 0.03 64 0.035 0.025 0.035

22 0.035 0.025 0.03 65 0.04 0.025 0.035

23 0.035 0.025 0.03 66 0.04 0.025 0.035

24 0.045 0.025 0.03 67 0.04 0.025 0.04

25 0.045 0.025 0.03 68 0.04 0.025 0.04

26 0.045 0.025 0.035 69 0.04 0.025 0.04

27 0.045 0.025 0.035 70 0.04 0.025 0.04

28 0.045 0.025 0.035 71 0.04 0.025 0.04

29 0.045 0.025 0.045 72 0.04 0.025 0.04 29 0.045 0.025 0.045 73 0.04 0.025 0.04 30 0.045 0.025 0.045 74 0.04 0.025 0.04

31 0.045 0.025 0.045 75 0.04 0.025 0 04

32 0.045 0.025 0.045 76 0.04 0.025 0.04

32 0.045 0.025 0.045 77 0.04 0.025 0.04

33 0.045 0.025 0.045 78 0.045 0.025 0.045

34 0.045 0.025 0.045 79 0.045 0.025 0.045

35 0.045 0.025 0.045 80 0.045 0.025 0.045

36 0.045 0.025 0.045 81 0.045 0.Ũ25 0.045

37 0.045 0.025 0.045 82 0.045 0.025 0.045

38 0.045 0.025 0.045 83 0.045 0.025 0.045

39 0.045 0.025 0.045 84 0.045 0.025 0.045

40 0.045 0.025 0.045 85 0.045 0.025 0.045

41 0.045 0.025 0.045

42 0.045 0.025 0.045

43 0.045 0.025 0.045

44 0.045 0.025 0.045

45 0.045 0.025 0.045

46 0.045 0.025 0.045

47 0.045 0.025 0 045

48 0.045 0.025 0.045

Trong bảng trích thơng số cho nhành sống Tả Trạch Hữu Trạch sơng Bồ, cịn nhánh khác đưa phụ lục.

3.3.4 Kiểm định mơ hình

Bộ thơng số thuỳ vãn thuỷ lực áp dung để dự báo độc lập cho trận lũ lớn nãm gần đây, trận 10 X/2000, X/2001, X/2002 11/2005 Các kết dự báo độc lập cho hình bảng với phương án sử dụng phương án 2:

_ Plan: 08112000 River: Huong Reach: Tuan Kim Long RS: 01 Legend

S ta g e D bs S tag e

12 00 0 1200 0 12 00 0 1200 24 00 c t2 0 0 c t2 0 0 c t2 0 1 c t2 0

Time

Hình 3.17: Kết dự báo độc lập trận lũ X/2000 Kim Long

T im e

<u cn m

55

0600 1200 1600 2400 0600 1200 18C0 2400 0600 1200 1800 2400 140 ct200 150ct2002 160ct2002

Time

Hình 3.19: Két dự báo dộc lặp trận lũ X/2002 Kim Long

7000 Legend

6000 Stage O b s Stage 5000 rìV)

é

Flow

4000 5 Ll ~~ 3000

■■2000 0600 12QŨ 1800 2400 0600 1200 18C0

01 N O V 0 02NO V2 00

Time

2400 0600 1200 03NO W2 00

Hình 3.20: Kết dự báo độc lặp trận lũ Xl/2005 Kim Long Bảng 3.7: K ết trận lũ dự báo độc lập trạm Kim Long

Trận lũ X /20 00 X/2001 X/2002 X I/2 0

Đỉnh lũ (m) Thực đo 3.63 2.96 3.74 3.91

Tính to n 3.43 3.15 4.03 4.08

Sai số đ ỉ n h ( % ) 5.5 6 7.8 4.3

Mức đảm bảo (%) 90.5 88.7 92.4 98

Tỉ số s/ơ 0.43 0.54 0.38 0.317

bình thường: 45m Các hạng mục gồm có: Đập vật liệu địa phương cao trình đỉnh đập 55m, cao trình đỉnh tường chắn sóng 56m tràn xả lũ có cửa xả mặt, mỗi cửa rộng 10m cao 5m, cao trình ngưởng tràn 52m chiều rộng tràn lOOm, cống lảy nước vào nhà máy thủy điện có cao trình 17m, gồm hai cửa cửa rộng 8m cao 8m Lưu lượng thiết kế cống 85m3/s, lưu lượn2 lớn 120m7s.

Để sơ đánh giá ảnh hưởng hồ chứa Dương Hòa đến dòng chảy lũ dề tài sư dụng trận lũ 1999 trận lũ lớn lịch sử sơng Hương để diễn tốn với phương án có lũ lớn cơng trình mở cửa xả mặt, thòi điểm ban đầu lấy giá trị mực nước dâng binh thường nhà máy thủy điện hoạt động hết công suất, trận lũ mực nước hồ nhỏ cao trình tràn nên chưa cần sử dụng đến cấu trúc Sơ đồ diễn tốn có hồ chứa Dương Hòa thể hiện hình 3.21.

Hình 3.21: Sơ đồ dièn tốn lưu vực sơng Hương có hồ chứa Dương Hịa

//DUONG HOA/FLOW-COMBINE/OINOVI999/IHOUR/HC/

Q(vào)

Q(ra khỏi hổ)

No»1999 DU ON <3 <IQA I "C FLOV _ DUONG IIOA 11C FLO* CON/PINE

14000

12000

10000

|s o o o

Ì6000 u

4000

2000

Plan: h o chu a R iver: Huong Reach: Tuan Kim Long RS: 12

ri *• ^-^TT’TT r T _ _

:.1 j rTJrTSf:,

Legend

Flow O b s Ffow

z : : >c j - -• : V I* ■

1200 2400 1200 2400 120Ũ 2400 1200 2400 1200 24ŨQ 1200 2400 01NOV99 02Nov1999 03NOW1999 04Nov1999 05Nov19S9 C6Nov1999

Time

Hình 3.23; Quá trình lưu lượng ngã ba Tuần trước sau có hồ chứa Dương Hịa

^P lan: h o c h u a R ive r: H u o n g R e ach : T u a n _ K im Lo ng RS: 01

Legend

14000

12000 10000

nan: nocnua Kiver: Huong Keaen: I uan Km

• - f - - - ' J •_ » _ _ _

* - • ỉ Í ' - ■ -• - - Y - v|n lit,-:' « V"* '-I

-“ f ■ ■ ■- - - - - - - - -“t “ T7*7 - - -

-• - - * ~ - - - - • J - ' - - - -*r-. r ’ ? * £

-r -r -r i -r -r ~ - SJr ~ ~ r z lri r IZ ■ I_

I ' r ' o t T 'z Ỳ z : : ’ - 1 -I! r ' i ’■I’! ” " - T r Ỷ ■" ■■ * n èooo LL 4000 2000 0 Flow Obs Flow

1200 2400 1200 2400 12ŨŨ 2400 1200 2400 1200 2400 1200 2400 01 Nov99 02Nov1999 03Nov1999 04NOV1999 05NOV1999 06Nov1999

Time

Hình 3.24; Quá trình lưu lượng trạm Kim Long trước sau có hồ chứa Dương Hịa

Qua diễn tốn số kết sau trạm Kim Long: Thời gian mực nước 5m 10 giờ, thời gian đạt đỉnh chậm 11 giờ, đỉnh lũ nhỏ hơn 0.6m Như thấy tác động điều tiết lũ hồ chứa Dưưng Hồ đến đỉnh lũ hạ lưu sơng Hương khơng lớn lắm, thời gian xuất đỉnh muộn và mực nước cao trì điều có lợi cho cơng tác phịng chống lũ Muốn phòng chống lũ hiệu phải xây dựng thêm số hổ chứa khác khả năng xây đập cao 55m với vật liệu chỗ khơng an tồn Hiện địa phương xây dựng hồ chứa Biình Điền nhánh Hữu Trạch giải pháp phòng chống lũ bổ sung có hiệu cao.

3.3.6 Nhận xét

Qua so sánh phương án kết đình lũ trình lũ ta nhận thấy phương án kết hợp mô hlnh HEC-GeoHMS, HEC-HMS, HEC-RAS mỏ phỏng trận lũ lớn 11/1999, 11/2004 cho kết tốt phương án không dùng mơ hình thuỷ lực HEC-RAS Phương án sử dụng để dự báo độc lập trận lũ 10/2000, 10/2001, 10/2002, 11/2005 kết bảng 3.7 cho thấy phươno án cho kết xác với mức đảm bảo cao (trên 85%, sai số đỉnh

KẾT LUẬN

Qua nghiên cứu lũ lưu vực sông Hương ta thấy số vấn đề sau:

-Hai yếu tố tác động chủ yếu đến lũ lưu vực sơng Hương khí hậu địa hình Lưu vực sơng Hương lưu vực có lượng mua lớn cà nước, mưa tập trung chủ yếu vào tháng mùa 10 Đặc biệt hình thời tiết gây mưa (bão, áp thấp nhiệt đới, hội tụ nhiệt đới, gió mùa đơng bắc) thường kết hợp vói gây mưa lớn diện rộng Hầu hết dãy núi bao quanh lưu vực đều hướng biển đón gió từ biển thổi vào gây mưa lớn lưu vực Địa hình thấp dần từ tây sang đơng song có biến đổi đột ngột độ cao, phần thượng lưu độ cao lớn, dốc nên tốc độ tập trung nước nhanh, đỉnh lũ nhọn, trái lại phần hạ lưu thấp độ dốc nhỏ hệ thống sông suối chằng chịt làm cho lũ rút chậm, đỉnh 10 bẹt, nhiều đình, thời gian ngập lụt lớn.

-Bên cạnh hoạt động phát triển kinh tế xã hội thiếu qui hoạch người góp phần làm cho tình hình lũ lưu vực thêm phức tạp Vùng núi các dự án phát triển trang trại cơng nghiệp triển khai song chưa có quản lý nẽn người dân phá hàng trăm rừng lập trang trại phát triển sản xuất, gây tác động lớn đến hình thành lũ lưu vực sông Phần hạ lưu sau quanh co qua vùng khổng đổ trực tiếp biển mà vào phá Tam Giang nhưng hoạt động đắp đập nuôi trồng thủy hải sản ạt, thiếu qui hoạch người dân địa phương nên làm không gian cửa sông bị thu hẹp làm cản trở tiêu thoát lũ, khiến cho lũ rút chậm chậm hơn.

-Sự kết hợp mơ hình bổ trợ HEC-GeoHMS, mơ hình thuỷ văn diễn tốn lưu vực HEC-HMS, mơ hình thuỷ lực HEC-RAS diễn toán phần hạ lưu giải khá thành cổng toán dự báo lũ sơng Hương, với trợ giúp cơng nghệ GIS, thơng số mơ hình HEC-HMS tìm dựa điều kiện lưu vực nên ý nghĩa vật lý rõ rệt cho kết đáng tin cậy Điểm thành công khác HEC-GeoHMS mơ hình cho phép xây dựng lưới số CN cho lưu vực ta đánh giá thay đổi điều kiện mặt đệm lưu vực lên lũ, qua tìm biện pháp cơng trình phi cơng trình phù hợp nhằm giảm tác hại của lũ lưu vực.

-Khi áp đụng đồng thời mơ hình HEC, liệu sử dụng kết quả đươc chứa môt loại file đinh dạng nêng cua HEC (-DSS) nên việc đọc liệu từ đầu mơ hình vào mõ hình thuận tiện mà khơng mất thời gian nhập lại, việc áp dụng tổng hợp mơ hình cùa HEC trở nên khả thi nhiều Việc áp dụng t mơ hình HEC-HMS, với phần diễn tốn đoan sông Muskingum-Cunge cho ket qua kem xư ly mạt cat dươi dan° điểm không phản ảnh hết diễn biến phức tạp mặt cắt Mỏ hình

RAS cho phép xử lý tốt ảnh hưởng phần hạ lưu Đổng thời mơ hình nay xư lý tốt chơ hợp lưu tính đến cân động lượng, giao thoa sóng Lũ nhánh sơng.

-Việc hiệu chỉnh mơ hình thực cho trận lũ lớn năm 1999 và 2004 Kết cho thấy thông số lưu vực có từ HEC-GeoHMS dáng tin cậy Một số thông số tổn thất ban đầu, hệ số mũ quan hệ đường rút nước mỏ hình HEC-HMS hệ số nhám mơ hình thuỷ lực đuợc xác đinh qua hiệu chinh mơ hình Kết mữc bảo đảm vượt 85%, tỷ số s/ơ nhỏ horn 0.4 sai số đỉnh không 5%.

- Sử dụng thông số dự báo độc lập trận lũ lớn năm gần đãy (2000, 2001, 2002 2005) cho thấy kết đạt tốt Mưc bảo đảm 85%, tỷ sô' s/ơ không 0.5 sai số đỉnh nhỏ 8% Thời gian xuất đỉnh lũ phù hợp thực đo tình tốn.

Tuy nhiên có số vấn đề cịn phải lưu ý, là:

-Các mơ hình xây dựng điều kiện nước Mỹ, xét riêng điều kiện số liệu có nhiều điểm khác biệt với nước ta áp dụng mơ hình cịn gập nhiểu khó khăn Chẳng hạn, dạng đồ địa hình dạng DEM dạng đồ chuẩn Hoa Kỳ nước ta loại đồ lại thấy Phát triển mơ hình phân phối ưu lớn HEC-GeoHMS loại mơ hình cần lượng mưa quy mô lưới quan trắc từ rađa, mà số liệu nàv nước ta chưa thật phổ biến Bên cạnh thơng mơ hình nhiều xây dựng trên biểu thức toán học kinh nghiệm điều kiện Hoa Kỳ nên áp dụng vào Việt Nam cần phải xem xét có thể, điều chỉnh cho phù hợp với nước ta.

-Phát triển đổ số CN ưu điểm HEC-GeoHMS, nhiên loại bản đồ xây dựng dựa loại đất sử dụng đất toàn lãnh thổ Hoa Kỳ, phàn loại đất sử dụng đất có nhiều điểm khơng tương đồng giữa nước ta Hoa Kỳ, việc xác định loại đất sử dụng đất địi hỏi cần có sự chuyển đổi nên cịn gặp nhiều khó khăn sỗ lưu vực cho kêt chưa thật xác.

Để có kết tốt hơn, đề tài kiến nghị số hướng phát triển cùa việc ứng dụng tổng hợp mở hình thuỷ văn-thuỷ lực, là:

-Đánh giá tác động sử dụng đất, biến đổi mặt đệm lưu vực đến lũ Dựa vào đồ số CN lưu vực đánh giá thay dổi mặt đệm đình lũ, tons lượng q trình lũ qua tìm biện pháp cịng trình phù hợp nhằm làm giảm thiệt hại lũ lụt gây ra, đánh giá tác động cùa việc phát triển kinh tế, xã hội (nhất thị hóa) lên mặt đệm Đây tốn quy hoạch phịng chống lũ kiểm sốt lũ có ý nghĩa, đặc biệt số lưu vực có phát triển kinh tế và thị hố sơng Hương Sơ thấy rằn2 tác dụng điều tiết hổ chứa Dương Hồ đến đỉnh lũ hạ lưu sơng Hương khơns lớn lắm, muốn phịng chống lũ hiệu phải xây dựng thêm số hồ chứa khác khả xây đạp cao 55m vói vật liệu chỗ khơng an tồn.

-Một hường phát triển xa thay sử dụng mồ hình thơng số tập trung, với trợ giúp HEC-GeoHMS ta sử dụna mô hình thơng số phân phối kết hợp với lượng mưa theo quy mô luới đo từ rađa cho phép dự báo lũ chính xác với thời gian dự kiến lâu hơn.

-Hầu hết sóng dun hải miền Trung đểu có đặc điểm sơng Hương, nghĩa có phần thượng lưu độ dốc lớn, tập trung nước nhanh, phần hạ lưu dộ đốc nhỏ thoát lũ chậm , đồng thời chịu ảnh hưởng thuỷ triều Vì cần mờ rộng nghiên cứu áp dụng cho sòng vùng để nâng cao hiệu dự báo.

Do thời gian kinh phí khơng nhiều nên hướng phát triển mơ hình chưa thể giải Hy vọng đề tài triển khai mờ rộng hướng phát triển này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Nguyên Hữu Khải, Trần Anh Phương, ứng dụng tổng hợp mơ hình thuỷ văn-tỉiuỳ lực dự báo lũ sơng Hương Tạp chí khoa học KTTV sổ 11 Hà Nội 2005.

2 Nguyễn Hữu Khải, Nguyễn Thanh Sơn Mơ hình tốn thuỷ vãn Giáo trinh ĐHQGHN, Hà Nội, 2001.

3 Nguyễn Viết Phổ, Vũ Văn Tuấn, Trần Thanh Xuân Tài nguyên nước Việt Nam, NXB Khoa học kỹ thuật, 2001.

4 Nguyễn Vãn Tuần, Đoàn Quyết Trung, Bùi Văn Đức Dự báo thuỷ vãn Giáo trình ĐHQGN, Hà Nội, 1998.

5 Sở Khoa học Công nghệ Thừa thiên-Huế Đặc điểm khí hậu thiiỷ văn tỉnh Thưa thiên-Huế NXB Thuận Hoá, Huế, 2004

6 Uỷ ban nhân dân tỉnh Thừa thiên-Huế Địa chí Thừa thiẽn-Huế Phần lự nhiên NXB Khoa học xã hội Hà Nội, 2005.

7 Trần Thanh Xuân, Cao Đăng Dư, Lê Bắc Huỳnh Lũ lụt cách phòng chống, NXB Khoa học kỹ thuật, 2000.

8 Shulze R E Hydrological forecasting International Institute for Infrastructure, Hydraulic and Environmental Engineering The Netherland, 1994.

9 Keith J.Beven Rainfall-runoff modeling The prime John Wiley & Sons LTD 2001.

10 Vente Chow, David R.Maidment, Larry W.Mays Thitỷ vân ifng dụng (Đỗ Thành dịch), NXB Giáo dục, 1994.

11 US Army Corps of Engineers Hydrology Model System HEC-HMS Users' Manual, 2001.

12 US Army Corps of Engineers Hydrology Model System HEC-HMS Technical Reference Manual, 2000.

13 US Army Corps o f Engineers Geospatial hydro logic Modeling Extension HEC-GeoHMS.User's Manual, 2002.

14 US Army Corps of Engineers HEC-RAS River Analysys System Hydraulic Reference Manual, 2002.

PHỤ LỤC

Các số hiệu đường cong CN Cơ quan bảo vệ đất Hoa Kỳ lập thanh bang tinh dựa phân loại đất tinh hình sử dụng đất Đất chia làm nhóm theo định nghĩa sau:

-Nhóm A: Các tầng sâu, hoàng thổ sâu phù sa tập kết. -Nhóm B: Hồng thổ nơng đất mùn pha cát.

-Nhóm C: Mùn pha sét, mùn pha cát tầng nơng đất có hàm lượng chất hữu thấp đất pha sét cao

-Nhóm D: Đất nở rõ rệt ướt đất sét dẻo nặng đất nhiễm mặn.

Từ loại đất tuỳ theo sử dụng đất khác mà số CN loại đất khác Dưới liệt kê số CN sô loại sử dụng đất khác nhau loại đất

Bảng PI: C hỉ số CN sử dụng đất nơng nghiệp vùng ngoại ó thành phò'

Mõ tả sử dụng đất Nhóm đất theo p lân loại thủy văn

A B c D

Đất trồng trọt: -Khơng có sử lý bảo quản 72 81 88 91

-Có sử lý bảo quản 62 71 78 81

Bãi cỏ hay bãi thả súc vàt: -Điểu kiện xấu 68 79 86 89

-Điểu kiẽn tốt 39 61 74 80

Đổng cỏ: Điều kiện tốt 30 58 71 78

Đất rừng: -Cây nhỏ, lớp phủ xấu, khơng có bảo vệ 45 66 77 83

-Lớp đất phủ tốt 25 55 70 77

Đất trống, bãi cỏ, cơng viên, sân gịn, nghĩa địa

-Điểu kiện tơ't:CỎ phủ 75% diện tích hơn 39 61 74 80 -Điều kiện khá: cỏ phủ 50% đến 75% diện tích 49 69 79 84 Khu thương mại kinh doanh (85% không thấm) 89 92 94 95

Khu phố cổng nghiệp (72% khổng thấm) 81 88 91 93

Khu nhà ở:

Kích thước trung bình lơ đất Sô' % đất không thấm

77 85 90 92

1/8 arce nhỏ 65 61 75

83 87

1/4 arce 38 57 72 81

86

1/3 arce 30

54 70 80 85

1/2 arce 25 51 68 79

84

1 arce 20

Bãi để xe có lát, mái nhà, đường xe chạy 98 98 98 98 Phố xá đường:

-Có lát với lề đường rãnh nước 98 98 98 98

-Rải sỏi 76 85 89 91

- Đất 72 82 87 89

Bắng P2: Kết quà trận lũ từ ngày 01 dến ngày 06/XI/1999 trạm Kim Long

Thời gian Mực nước (m) Thời gian Mực nước (m)

Tính tốn Thực đo Thực đo Tính tốn

03NOV1999 1700 5.36 4.94 06Wovl999 L900 2.87 2.74 03Novl999 1900 5.4 4.87 06Novl999 2100 2.74 2.57 03Novl999 2100 5.37 4.82 06NovI999 2300 2.62 2.45 03Novl999 2300 5.33 4.74 07Novl999 0100 2.56 2.4

Bàng P3: Mực nước trận lũ từ ngày đến 1UX/2000 Kim Long

Thời gian

Mực nước (m)

Thời gian

Mưc nước (m)

Tính tốn Thực đo Tính

tốn Thực do 080ct2000 0100 0.39 -0.01 100ct2000 0100 1.96 1.52 080ct2000 0300 0.22 0.03 100ct2000 0300 2.11 1.7 080ct2000 0500 0.19 0.05 100ct2000 0500 2.23 1.8 080ct2000 0700 0.18 0.08 100ct2000 0700 2.39 1.98 080et2000 0900 0.2 0.08 100ct2000 0900 2.64 2.45 080ct2000 1100 0.24 0.08 100ct2000 1100 2.93 2.97 080ct2000 1300 0.29 0.09 100ct2000 1300 3.16 2.93 080ct2000 1500 0.3 0.11 100ct2000 1500 3.28 3.03 080ct2000 1700 0.28 0.13 100ct2000 1700 3.32 3.24 080ct2000 1900 0.24 0.17 100ct2ũ00 1900 3.38 3.46 080ct2000 2100 0.2 0.19 100ct2000 2100 3.42 3.57 080ct2000 2300 0.19 0.21 100ct2000 2300 3.42 3.5 090ct2000 0100 0.21 0.21 110ct2000 0100 3,34 3.44 090ct2000 0300 0.28 0.23 L10ct2000 0300 3.25 3.31 090ct2000 0500 0.41 0.25 H0ct2000 0500 3.11 3.23 090ct2000 0700 0.62 0.29 110ct2000 0700 2.92 3.09 090ct2000 0900 0.83 0.33 110ct2000 0900 2.63 2.89 090ct2000 1100 0.94 0.37 110ct2000 1100 2.21 2.65 090ct2000 1300 1.05 0.41 110ct2000 1300 1.7 2.46 090ct2000 1500 1.23 0.67 110ct2000 1500 1.33 2.35 090ct2000 1700 1.4 0.92 110ct2000 1700 1.16 2.27 090ct2000 1900 1.6 1.09 110ct2000 1900 1.07 2.22 090ct2000 2100 1.7 1.29 110ct2000 2100 1.08 2.21 090ct2000 2300 1.8 1.49 110ct2000 2300 1.09 2.2

Bảng P4: Mực nước trận lũ từ ngày 14 đến 161X12002 Kim Long

Thời gian

Mực nước (m)

Thời gian

Mực nước (m)

Tính tốn Thực đo Tính

toán Thực đo 1 ct2 0 0 0.39 0.28 15Qct2002 1300 1.96 1.54 1 c t2 0 0300 0.28 0.35 1 50 ct20 02 1500 2.35 2.35 1 c t2 0 0 0.28 0.36 150 ct20 02 1700 2.85 3.46 1 c t2 0 07 0 0.29 0.38 150 ct20 02 1900 3.39 3.74 1 c t2 0 0 0.34 0.36 150ct2 00 2100 3.85 3.71 1 c t2 0 1100 0.41 0.34 150ct2 00 2300 4.1 3.51 1 c t2 0 1300 0.47 0.34 160ct2002 0100 4.12 3.31

140ct2002 1500 0.48 0.32 160ct2002 0300 3.92 2.96

140ct2002 1700 0.45 0.3 160ct2002 0500 3.53 2.64

140ct2002 1900 0.39 0.34 160ct2002 0700 3.1 2.41

140ct2002 2100 0.32 0.32 160ct2002 0900 2.72 2.21

140ct2002 2300 0.29 0.3 160ct2002 1100 2.44 2.08

150ct2002 0100 0.36 0.28 160ct2002 1300 2.22 1.95

150ct2002 0300 0.55 0.33 160ct2002 1500 1.98 1.58

150ct2002 0500 0.85 0.35 160ct2002 1700 1.76 1.3

150ct2002 0700 1.13 0.41 !60ct2002 1900 1.62 1.3

150ct2002 0900 1.38 0.6 160ct2002 2100 1.53 1.3

Bảng P5: Mực nước trận lũ từ ngày 19 đến 251X12001 Kim Long

Thời gian Mực nước (m) Thời gian Mực nước (m) Tính

tốn Thực đo Thực đo Tính tốn

2l0ct200l 1500 0.57 1.1 250ct2001 0300 0.54 0.66 210ct2001 1700 0.67 1.07 250CI2001 0500 0.54 0.66 2lÕct2001 1900 0.89 1.08 250ct2001 0700 0.54 0.65 210ct2001 2100 1.19 1.13 250ct2001 0900 0.54 0.63 210ct2001 2300 1.66 1,83 250ct2001 1100 0.54 0.64 220ct2001 0100 2.11 2.25 250ct2001 1300 0.54 0.65 220ct2001 0300 2.48 2.45 250ct2001 1500 0.54 0.62 220ct200l 0500 2.7 2.65 250ct200l 1700 0.53 0.6 220ct2001 0700 2.85 2.96 250ct2001 1900 0.53 0.59 220ct2001 0900 2.88 2.94 250ct2001 2100 0.53 0.58

Bảng P6: Mực nước trận lù từ ngày 24 đến 28/XI/2004 Kim Long

Thời gian

Mực nước

(m) Thời gian

Mực nước (m)

Tính tốn Thực đo Thực đo Tính tốn

11/24/2004 15:00 0.36 0.2673 11/26/2004 17:00 3.87 4.2031 11/24/2004 17:00 0.35 0.3399 11/26/2004 19:00 4.02 4.0988 11/24/2004 19:00 0.63 0.8085 11/26/2004 21:00 3.93 3.9839 11/24/2004 21:00 1.29 1.3652 11/26/2004 23:00 3.85 3.982 11/24/2004 23:00 2.16 1.9055 11/27/2004 1:00 3.94 4.1623

11/25/2004 1:00 2.89 2.6585 11/27/2004 3:00 3.98 4.4282 11/25/2004 3:00 3.34 3.456 11/27/2004 5:00 3.98 4.5865 11/25/2004 5:00 3.53 4.1741 11/27/2004 7:00 3.87 4.6485 11/25/2004 7:00 3.39 4.4794 11/27/2004 9:00 3.82 4.6111 11/25/2004 9:00 3.15 4.4151 11/27/2004 11:0Ơ 3.78 4.5324 11/25/2004 11:00 2.91 4.1276 11/27/2004 13:00 3.67 4.4078 11/25/2004 13:00 2.64 3.756 11/27/2004 15:00 3.51 4.2097 11/25/2004 15:00 2.61 3.4567 11/27/2004 17:00 3.32 3.9034 11/25/2004 17:00 2.66 3.2397 11/27/2004 19:00 3.11 3.5418 11/25/2004 19:00 2.81 3.0531 11/27/2004 21:00 2.87 3.1905 11/25/2004 21:00 3 3.0668 11/27/2004 23:00 2.7 2.8285 11/25/2004 23:00 3.25 3.2152 11/28/2004 1:00 2.65 2.5601 11/26/2004 1:00 3.31 3.3003 11/28/2004 3:00 2.49 2.3446 11/26/2004 3:00 3.33 3.3874 11/28/2004 5:00 2.37 2.1869 11/26/2004 5:00 3.33 3.5073 11/28/2004 7:00 2.23 2.0828 11/26/2004 7:00 3.49 3.6442 11/28/2004 9:00 2.14 2.0237 11/26/2004 9:00 3.51 3.8163 11/28/2004 11:00 2.06 1.994 11/26/2004 11:00 3.55 4.0133 11/28/2004 13:00 2.03 1.9786 11/26/2004 13:00 3.73 4.1896 11/28/2004 15:00 1.94 1.9687 11/26/2004 15:00 3.75 4.257 11/28/2004 17:00 1.87 1.9538

Bảng P7.Kết trận lũ năm 2005 Kim long

TT Thịi gian

Tính tốn

Thực

đo TT Thời gian

Tính

tốn Thưc đo

1 01Nov2005 0400 0.81 1.21 30 02Nov2005 0900 3.48 2.95

2 0LNOV2005 0500 1 1.22 31 02NOV2005 1000 3.29 2.83

3 01NOV2005 0Ố00 1.25 1.23 32 02Nov2005 1100 3.08 2.69

4 01Nov2005 0700 1.4 1.24 33 02Nov2005 1200 2.87 2.6

01Nov2005 0800 1.49 1.31 34 02Nov2005 1300 2.63 2.48

6 01Nov2005 0900 1.55 1.38 35 02Nov2005 1400 2.39 2.4

7 01Nov2005 1000 1.62 1.47 36 02Nov2005 1500 2.12 2.32

8 01Nov2005 1100 1.71 1.66 37 02Nov2005 600 1.97 2.24

9 01NOV2005 1200 1.83 1.88 38 02Nov2005 1700 1.83 2.16

10 01Nov2005 1300 2 2.1 39 02Nov2005 1800 1.75 2.08

11 01Nov2005 1400 2.21 2.27 40 02Nov2005 1900 1.69 2.07 12 01Nov2005 1500 2.45 2.43 41 02Nov2005 2000 1.65 2.03 13 01Nov2005 1600 2.74 2.62 42 02Nov2005 2100 1.61 1.99

14 01Nov2005 1700 2.92 2.8 43 02Nov2005 200 1.59 1.95

15 01Nov2005 1800 3.17 2.98 44 02Nov2005 2300 1.57 1.91 16 01Nov2005 1900 3.38 3.13 45 Ũ2Nov2005 2400 1.56 1.87

17 01Nov2005 2000 3.57 3.33 46 03Nov2005 0100 1.54 1.81

18 0lNov2005 2100 3.71 3.52 47 03Nov2005 0200 1.53 1.76

19 01Nov2005 2200 3.83 3.69 48 03Nov2005 0300 1.52 1.71

20 01Nov2005 2300 3.93 3.79 49 03Nov2005 0400 1.51 1.69

21 01Nov2005 2400 4.01 3.89 50 03Nov2005 0500 1.5 1.64

22 02Nov2005 0100 4.05 3.91 51 03Nov2005 0600 1.49 1.59

23 02Nov2005 0200 4.08 3.86 52 03NOV2005 0700 1.47 1.56

24 02Nov2005 0300 4.08 3.77 53 03Nov2005 0800 1.46 1.52

25 02Nov2005 0400 4.05 3.62 54 03Nov2005 0900 1.45 1.48

26 02Nov2005 0500 3.99 3.52 55 03Nov2005 1000 1.44 1.46

27 02NOV2005 0600 3.89 3.36 56 03NOV2005 1100 1.43 1.43

28 02Nov2005 0700 3.78 3.24 57 03Nov2005 1200 1.42 1.4

29 02Nov2005 0800 3.63 .3.09 58 03NOV2005 1300 1.41 1.39 Bảng P8 Kết trận lũ 11/1999 Phú ốc

TT Thời gian

Tính tốn

Thực

đo TT Thời gian

Tính

toán Thưc đo

1 01Novl999 0100 1.58 1.17 73 04Novl999 0100 5.05 4.87

2 01NOV1999 0200 1.59 1.18 74 04NOV1999 0200 5.06 4.86

3 01Novl999 0300 1.6 1.19 75 04NOV1999 0300 5.04 4.84

4 01Novl999 0400 1.6 1.2 76 04Novl999 0400 5.05 4.83

5 01Novl999 0500 1.59 1.16 77 04Novl999 0500 5.03 4.83

6 0lNovl999 0600 1.58 1.15 78 04NOVỈ999 0600 5.01 4.84

7 01NOV1999 0700 1.55 1.11 79 04NOVỈ999 0700 5.04 4.84

8 01Novl999 0800 1.52 1.1 80 04NOV1999 0800 5.02 4.84

9 01NOV1999 0900 1.52 1.13 81 04NOV1999 0900 5.01 4.84

10 01Novl999 1000 1.52 1.13 82 04NOV1999 1000 5.01 4.83 11 01Novl999 1100 1.52 1.14 83 04NOV1999 1100 5 ! 4.82

13 01NOV1999 1300 1.55 1.16 85 04NOV1999 1300 5.01 4.78 14 01Novl999 1400 1.57 1.2 86 04Novl999 1400 4.96 4.76

15 01NOVỈ999 1500 1.61 1.25 87 04Novl999 1500 5.02 4.75

16 01Novl999 1600 1.73 1.43 88 04Novl999 1600 4.98 4.73 17 01Novl999 1700 2.06 2.05 89 04NOV1999 1700 4.99 4.72

18 01Novl999 1800 2.5 3 90 04Novl999 1800 4.97 4.71

19 01Novl999 1900 2.82 3.94 91 04Novl999 1900 4.95 4.7

20 01Novl999 2000 3 4.25 92 04NOVỈ999 2000 4.95 4.73

21 01Novl999 2100 3.08 4.3 L 93 04NOV1999 2100 4.94 4.74

22 01Novl999 2200 3.1 4.31 94 04NOV1999 2200 4.94 4.76

23 01 Nov1999 2300 3.11 4.33 95 04Novl999 2300 4.95 4.76

24 01Novl999 2400 3.12 4.42 96 04Novl999 2400 4.95 4.78

25 02Novl999 0100 3.19 4.56 97 05Nov 1999 0100 4.95 4.78

26 02Novl999 0200 3.45 4.69 98 05Novl999 0200 4.96 4.77

27 02Novl999 0300 3.83 4.74 99 05NOV1999 0300 4.96 4.77

28 02Novl999 0400 4.12 4.77 100 05Novl999 0400 4.95 4.76 29 02Novl999 0500 4.32 4.79 101 05NOV1999 0500 4.95 4.76 30 02Novl999 0600 4.47 4.83 102 05Novl999 0600 4.95 4.76 31 02Novl999 0700 4.63 4.87 103 05Novl999 0700 4.95 4.75 32 02Novl999 0800 4.69 4.91 104 05NOV1999 0800 4.95 4.75 33 02Novl999 0900 4.79 4.96 105 05NOV1999 0900 4.95 4.75

34 02NOV1999 1000 4.93 5 106 05Novl999 1000 4.94 4.74

35 02Novl999 1100 4.95 5.1 107 05Novl999 1100 4.94 4.73

36 02NOV1999 1200 5 5.12 108 05Novl999 1200 4.94 4.72

37 02Novl999 1300 5.07 5.14 109 05Novl999 1300 4.93 4.72 38 02NOV1999 1400 5.1 5.17 110 05NOV1999 1400 4.93 4.71 39 02Novl999 1500 5.17 5.18 111 05Novl999 1500 4.92 4.71 40 02Novl999 1600 5.18 5.18 112 05Novl999 1600 4.92 4.71 41 02Novl999 1700 5.22 5.17 113 05NOV1999 1700 4.92 4.7 42 02Novl999 1800 5.22 5.13 114 05NOV1999 1800 4.91 4.69 43 02Novl999 1900 5.22 5.12 115 05NOV1999 1900 4.91 4.68

44 02Novl999 2000 5.22 5.1 116 05Novl999 2000 4.9 4.66

45 02Novl999 2100 5.22 5.08 117 05Novl999 2100 4.89 4.65

46 02Novl999 2200 5.2 5.05 118 05Novl999 2200 4.88 4.6

47 02Novl999 2300 5.2 5.02 119 05Novl999 2300 4.86 4.58

48 02Novl999 2400 5.17 5 120 05Novl999 2400 4.85 4.56

49 03Novl999 0100 5.17 4.98 121 06Novl999 0100 4.77 4.54 50 03Novl999 0200 5.15 4.97 122 06Novl999 0200 4,77 4.52 51 03Novl999 0300 5.15 4.97 123 06NOV1999 0300 4.78 4.54

52 03Novl999 0400 5.12 4.98 124 06NOV1999 0400 4.8 4.56

53 03Novl999 0500 5.15 5.01 125 06Novl999 0500 4.81 4.57

54 03Novl999 0600 5.16 5.07 126 06Novl999 0600 4.76 4.56

55 03Nov1999 0700 5.15 5.09 127 06Novl999 0700 4.78 4.56

56 03Novl999 0800 5.16 5.1 128 06Novl999 0800 4.79 4.56

57 03Novl999 0900 5.2 5.1 129 06NOV1999 0900 4.79 4.55

58 03NOV1999 1000 5.19 5.08 130 06NOV1999 1000 4.79 4.53

59 03 Nov 1999 1100 5.17 5.04 131 06Novl999 1100 4.78 4.51 60 03Novl999 1200 5.17 5.03 132 06NOV1999 1200 4.82 4.48

61 03NOV1999 1300 5.18 5.01 133 06NOV1999 1300 4.74 4.44

62 03NovI999 1400 5.15 4.99 134 0 N o v l9 9 1400 4.75 4.41

63 03Novl999 1500 5.16 4.96 135 06Novl999 1500 4.74 4.37 64 03Novl999 1600 5.14 4.93 136 06Novl999 1600 4.68 4.32 65 03Novl999 1700 5.12 4.92 137 06Novl999 1700 4.7 4.28 66 03Novl999 1800 5.09 4.91 138 06Novl999 1800 4.62 4.23 67 03Novl999 1900 5.08 4.91 139 06Novl999 1900 4.6 4.19

68 03NOV1999 2000 5.11 4.93 140 06Nov1999 2000 4.63 4.15

69 03Novl999 2100 5.08 4.92 141 06Novl999 2100 4.54 4.1

70 03Novl999 2200 5.08 4.91 142 06Novl999 2200 4.54 4.04

71 03Novl999 2300 5.07 4.9 143 06Novl999 2300 4.46 3.99

72 03Novl999 2400 5.08 4.89 144 06Novl999 2400 4.47 3.99

Bàng P9 Kết quà trận lũ 11/2004 Phú Ốc

TT Thời gian

Tính tốn

Thực

đị TT Thời gian

Tính

tốn Thưc đo 1 24Nov2004 1900 0.69 0.52 64 27Nov2004 1000 4.96 4.68

2 24Nov2004 2000 0.7 0.55 65 27Nov2004 1100 4.94 4.66

3 24NOV2004 2100 0.71 0.69 66 27NOV2004 1200 4.92 4.63

4 24Nov2004 2200 0.91 0.96 67 27NOV2004 1300 4.9 4.6

5 24Nov2004 2300 1.25 1.32 68 27NOV2004 1400 4.88 4.57

6 24Nov2004 2400 1.7 1.79 69 27Nov2004 1500 4.85 4.54

7 25Nov2004 0100 2.18 2.29 70 27Nov2004 1600 4.77 4.51

8 25Nov2004 0200 2.51 2.68 71 27NOV2004 1700 4.77 4.47

9 25Nov2004 0300 2.7 3.07 72 27Nov2004 1800 4.8 4.43

10 25Nov2004 0400 2.83 3.47 73 27Nov2004 1900 4.72 4.38

11 25Nov2004 0500 2.95 3.91 74 27Nov2004 2000 4.74 4.34

12 25Nov2004 0600 3.03 4.19 75 27NOV2004 2100 4.66 4.29

13 25Nov2004 0700 3.08 4.32 76 27Nov2004 2200 4.64 4.25

14 25Nov2004 0800 3.1 4.33 77 27Nov2004 2300 4.61 4.21

15 25Nov2004 0900 3.11 4.34 78 27NOV2004 2400 4.64 4.16

16 25Nov2004 1000 3.16 4.34 79 28Nov2004 0100 4.55 4.12 17 25NOV2004 1100 3.35 4.29 80 28Nov2004 0200 4.57 4.08

18 25Nov2004 1200 3.6 4.19 81 28Nov2004 0300 4.49 4.05

19 25Nov2004 1300 3.82 4.05 82 28Nov2004 0400 4.5 4.01

20 25Nov2004 1400 3.97 3.93 83 28Nov2004 0500 4.43 3.98 21 25Nov2004 1500 4.06 3.89 84 28Nov2004 0600 4.43 3.94

22 25NOV2004 1600 4.12 3.9 85 28Nov2004 0700 4.38 3.89

23 25Nov2004 1700 4.16 3.9 86 28Nov2004 0800 4.37 3.85

24 25Nov2004 1800 4,2 3.92 87 28Nov2004 0900 4.32 3.82

25 25Nov2ŨŨ4 1900 4.24 4 88 28NOV2004 1000 4.31 3.78

26 25Nov20Ũ4 2000 4.3 4.17 89 28Nov2004 1100 4.27 3.75

27 25Nov2004 2100 4.37 4.39 90 28Nov2004 1200 4.26 3.72 28 25Nov2004 2200 4.46 4.54 91 28Nov2004 1300 4.22 3.69 29 25Nov2004 2300 4.54 4.59 92 28Nov2004 1400 4.19 3.66 30 25Nov2004 2400 4.61 4.63 93 28Nov2004 1500 4.17 3.63

31 26Nov2004 0100 4.68 4.68 94 28Nov2004 1600 4.15 3.6

32 2ốNov2004 0200 4.78 4.74 95 28Nov2004 1700 4.14 3.56 33 26Nov2004 0300 4.83 4.77 96 28NOV-2004 1800 4.11 3.52

34 26Nov2004 0400 4.86 4.78 97 28Nov2004 1900 4.07 3.48

36 26NOV2004 0600 4.9 4.75 99 2SNov2004 2100 4 3.43 37 26Nov2004 0700 4.91 4.76 100 28Nov2004 2200 3.97 3.39 38 26Nov2004 0800 4.93 4.78 101 2SNov2004 2300 3.94 3.36

39 26NOV2004 0900 4.94 4.8 102 2SNov2004 2400 3.91 3.32

40 26Nov2004 1000 4.95 4.82 103 29NOV2004 0100 3.88 3.29 41 26Nov2004 1100 4.94 4.85 104 29Xov2004 0200 3.84 3.25 42 26Nov2004 1200 4.92 4.88 105 29NOV2004 0300 3.81 3.22 43 26Nov2004 1300 5.02 4.91 106 29Nov2004 0400 3.78 3.18

44 26Nov2004 1400 5 4.92 107 29Nov2004 0500 3.75 3.15

45 26Nov2004 1500 5 4.94 108 29Nov2004 0600 3.72 3.12

46 26Nov2004 1600 5.03 4.95 109 29NOV2004 0700 3.69 3.08 47 26Nov2004 1700 5.06 4.95 110 29NTov2004 0800 3.66 3.06 48 26Nov2004 1800 5.05 4.95 111 29Nov2004 0900 3.64 3.03 49 26Nov2004 1900 5.06 4.94 112 29Nov2004 1000 3.61 3 50 26Nov2004 2000 5.07 4.93 113 29NOV2004 1100 3.59 2.98

51 26Nov2004 2100 5.07 4.92 114 29NOV2004 1200 3.56 2.95 52 26Nov2004 2200 5.07 4.91 115 29Nov2004 1300 3.54 2.92

53 26NOV2004 2300 5.07 4.9 116 29Nov2004 1400 3.51 2.89

54 26Nov2004 2400 5.07 4.88 117 29Nov2004 1500 3.49 2.86 55 27Nov2004 0100 5.06 4.87 118 29NOV2004 1600 3.46 2.83 56 27Nov2004 0200 5.06 4.86 119 29Nov2004 1700 3.43 2.8

57 27NOV2004 0300 5.04 4.84 120 29Nov2004 1800 3.41 2.78

58 27Nov2004 0400 5.03 4.82 121 29Nov2004 1900 3.38 2.75

59 27NOV2004 0500 5.04 4.81 122 29Nov2004 2000 3.36 2.73

60 27NOV2004 0600 5.01 4.78 123 29Nov2004 2100 3.34 2.7

61 27Nov2004 0700 5 4.74 124 29NOV2004 2200 3.31 2.68

62 27Nov2004 0800 5.02 4.72 125 29Nov2004 2300 3.29 2.65

63 27Nov2004 0900 4.99 4.7 126 29Nov2004 2400 3.27 2.63

Bảng P10 Hệ số nhám sóng Nham Biểu

Măt cắt Bãi trái Lịng chính: Bãi phải

87 0.035 0.025 0.04

88 0.035 0.025 0.04

89 0.035 0.025 0.04

90 0.035 0.025 : 0.04

91 0.035 0,025 Ị 0.04

92 0.035 0.025 I 0.04

93 0.04 0.025 I 0.04

94 0.04 0.025 i 0.04

95 0.04 0.025 0.04

96 0.04 0.025 0.04

97 0.04 0.025 0.04

98 0.04 0.025 0.04

99 0.04 0.025 0.04

100 Ũ.04 0.025 0.04

101 0.04 0.025 0.04

102 0.04 0.025 0.04

103 0.04 0.025 0.04

104 0.04 0.025 0.04

Bảng PI ỉ Hệ s ố nhám trén sóng Đập Đá

Măt cắt Bãi trái

Lịng

chính Bãi phải

126 0.035 0.025 0.035

127 0.035 0.025 0.035

128 0.035 0.025 r 0.035

129 0.035 0.025 0.035

130 0.035 0 025 0.035

131 0.035 0.025 0.035

132 0.035 0.025 0.035

133 0.035 0.025 0.035

134 0.035 0.025 Ũ.035

135 0.035 0.025 0.035

136 0.035 0.025 0.035

Bảng PI2 Hệ sơ nhám sịng Lợi Nơng

Măt cát Bãi trái Lịng Bãi phải

105 0.04 0.025 0.035

106 0.04 0.025 0.035

107 0.04 0.025 0.035

108 0.04 0.025 0.035

109 0.04 0.025 0.035

110 0.04 0.025 0.035

111 0.04 0.025 0.035

112 0.04 0.025 0.035

113 0.04 0.025 0.035

114 0.04 0.025 0.035

115 0.04 0.025 0.04

116 0.04 0.025 0.04

117 0.04 0.025 0.04

118 0.04 0.025 Ũ 04

119 0.04 0.025 0.04

120 0.04 0.025 0.04

121 0.04 0.025 0.04

122 0.04 0.025 0.04

123 0.04 0.025 0.04

124 0.04 0.025 0.04

T R Ư Ờ N G Đ Ạ I H Ọ C K H O A H Ọ C T ự N H I Ê N ilvHOA K H Í T Ư Ợ N G THƯỶ VÃN & H Ả I DƯ ƠNG H Ọ C

Ị k h o á l u ậ n t ố t n g h i ệ p

i

c ủ N H Ã N K H O A H Ọ C N G À N H THXJY VÃN L Ụ C ĐỊA. H Ệ Đ À O T Ạ O C Ử N H Â N K H O A H Ọ C TẢ í N i

-ÚNG DỤNG TỔNG HỢP CÁ c MỔ HÌ>

H EC-H M S, HEC-RAS Dự BÁG LỮ

SÔNG HƯƠNG

a H F

ị 'f & E- • ■ it., | f ’y

KiV

u

?

J;it

1 # * ” ? " ■- S’ a /Ịt m

ISSN 0866 - 8744

SỐ 539* Tháng 11 - 0 5

.,7 ẩ

Ị ỉ i l h

- —r ỹ*ĩwpi

ORj i ÍCE IyÌm Ị

V ' , / ‘ / < v ; Ạ ’ ■ / ' ' ĩ

Ỉ£'lữ-J\ỵ Ỳ Lư

m Ú L m Ẽ ỉ Ấ K L i u h - '

k ọ Ặ U ■—

m

‘1

C *

J » , 1 Ễl mấÌpl ÉH B g l B B B E l ắ & i i i ă i é - ' 5

Ê K Ễ I m n^ fT v:i m m g l ỹ -*— / Ĩ f j , ■/ 7 j p_IIL.

M f c — u — j,— I - ■ J , I

i i l M i W T r i i

?%-T R LN c >?%-T Â M :■;H I ?%-T L"ỢMG ?%-T H L Y ■■• '-!'; Í ;: ■■.

TỔNG BIÊN TẬP: TS BÙI VÃN ĐỨC TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VÃN Số 4, Đặng Thái Thân, Hà Nội Điện thoai: 04 8244118; E-mail: duebv(a>fpf.

M ỤC LỤC Trang

Nghiên cứu trao đổi

1 Các toán [rong ứng dụng mơ hình thủy vãn MARINE dể mỏ dư báo lũ sông Đà

TS N guyền Lan Chàu.ThS Đ ặng Thanh Mai, KS Trịnh Thu Hương

Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy vãn Trung ương 1

2- Ung d ụn g tỏn g hợp c c m õ hình thủy văn - thủy lực dư báo lũ sôn g Hươn®

PGS.TS N guyen Hữu K hái, Trần Anh Phương

Đại học Quốc gia Hà Nội 12

3 Giới thiệu thiết lập hệ thống thử nghiệm cành báo lũ quét cho tinh Hù Giang

TS Lã Thanh Hà

Viện Khí tượngThủy văn 19 4- Rãnh áp thấp Ân - Miến rãnh gió mùa với loai hình thài tiết đầu mùa hè Bác

Bộ Việt Nam

PGS.TS Phạm Vũ A n h 29 5 Bước đầu đánh giá chất lượng dụ báo mưa lớn diện rộns cùa mơ hình HRM khu

vực ven biển Ti ung Bộ ThS Nguyễn Vãn Bảy

Trung tàm Dự báo Khí tượng Thủv văn Trung ương 37 6 Bước đầu dự báo hạn dài lượng mưa tháno mối quan hệ với chuấn sai khí áp truns

bình tháng

KS Nguyễn Sỹ Thoại

Trung tâm Dự báo Khí tượns Thủv văn tinh Ninh Thuân 42

Tổng kết tình hình khí tượng thủy vãn

7 Tóm tắt tình hình khí tượng, khí tượng nơng nghiệp, thủy văn hái ván tháng X - 2005

Trung tâm Dự báo KTTV Trung ương, Trung tàm KTTV Biển

(Truiìg râm KTTV Quốc gia) T ru ng tâm Nghiên cứu KTNN

(Viện Khi tượngThủy lú n ) 8 Kết quan trắc mỏi trường khơng khí mổt số tinh thành phố tháng X - 2005

Trung tàm Mạng lưới Khí tượng Thúy vãn Mịi trường

Ảnh bìa 1: Đ oản Cliủ rịch khố họp lần thứ cùa u ỷ ban Bão Thái Bình Dương Anh: Ban K h oa học - Công nghệ H ợp túc quác té

ÚNG DỤNG TỔNG HỢP CÁC MƠ HÌNH THỦY V Ả N -T H Ủ Y L ự c

D ự BÁO LŨ SÔNG HƯƠNG

PGS.TS N guyẹn Hữu K hải, T rần Anh Phương Đại học Quốc gia Hà Nội

Lưu vực sông Hươỉỉg lưu vực sóng miền Trung khác cỏ

phan thượng lưu dốc ngắn, tập trung nước nhanh, cịn phơn hạ lưu tươtiẹ đơi bang phang, thoát lũ chậm lại chịu ảnh hưởng thủy triều Vì càn có s ự k ê t hợp cùa mơ hình thủy vân, thủy lực tính lốn dự báo lũ Bài bao trình bày kết ứng dụng tổng hợp mơ hình HEC- GeoHMS, H EC-H M S HEC-RAS đ ể tính tốn dự báo lũ sơng Hương Với

trận lũ lớn từ năm 1999 đến 2004 kết khả quan, mức bảo đảm xấp xỉ

90%, sa i sô đinh phạm vi 5% Mơ hình cho phép nghiên cứu tác động việc sử dụng đ ấ t đến diễn biển lũ sông Hương.

1 Đặc điểm địa ]ý tự nhién sông Hương

Sông Hương sông lớn thuộc tỉnh Thừa Thiên - Huế, diện tích 2830 km2 chiếm 56% diện tích tồn tính, hệ thống sóng Hương ba sịng

nhánh lớn hợp thành sông Tả Trạch, sông Hữu Trạch sông Bổ Sống Tả Trạch coi thượng lưu sông Hương, bắt nguồn từ vùng núi Mang (1.708m) sườn tây dãy Bạch Mã, sông Tả Trạch Hữu Trạch gặp tại ngã ba Tuần cách thành phô' Huế 10km phía thượng lưu sau chảy xi xuống ngã ba Sình cách thành phố Huế 8km phía bắc tiếp nhận thêm nhánh sổng Bổ chuyển hướng nam bắc đổ biển cửa Thuận An.

Bảng 1.1 Đặc trưng hình thái lưu vực sơng Hương

Sơng

Diện tích lưu vuc

(krn2)

Chiều dài sông

(km)

Đăc ‘Tim g trung bình Độ cao

(m)

Hệ số uốn khúc Chiểu rộng(m) Đỏ dốc (%) Mật độ lưới sõng

Hương 2380 104 330 1,65 44,6 28,5 0,60

Hữu Trạch 729 51 326 1,51 14,6 29,0 0,64

Bổ - 938 94 384 1,85 12,7 27,4 0,64

V ề khí hậu, sông Hương nầm khu vực nhiệt đới nên lưu vực chịu ảnh hưởng ch ế độ xạ phong phú có nhiệt độ tương đối cao, đặc biệt lượng mưa lớn, mưa lũ lớn thường chịu ảnh hưởng đơn lẻ kết hợp của nhiều hình thời tiết bao gồm: bão áp thấp nhiệt đới, gió mùa đơng bắc, gió đơng hội tụ nhiệt đới.

v ể đặc điểm lũ trên lưu vực, do địa hình có độ dốc lớn đồng chỉ

là dải hẹp, thấp, trũng nên tốc độ tập trung nước vào sông suối nhanh, tốc độ truyền lũ Từ thượng lưu hạ lun lớn Hạ lưu địa hình thấp, tương đối phẳng tốc độ truyền lũ nhỏ, thoát lũ chậm gây ngập úng lớn trong nhiều ngày, thời gian lũ thường tập trung vào tháng X, XI lượng mưa lớn tập trung thời gian ngắn sinh ra.

Đương qua tnnh lu cac sông mién núi thường có đỉnh nhọn khi sơng đường q trình lũ thường gồm nhiều đính đinh lũ bẹt.

Đặc điểm lũ cho thấy cần thiết phải kết hợp mỏ hình thủy vãn, thủy lực tốn tính tốn, dự báo lũ sơng Hương Đay cũn° đặc điêm chung cua lưu vực sông miền Trung, tác giả sử dung mô hinh HEC-HMS cho phần thượng lưu HEC-RAS cho phần hạ lưu sông.

2 K hái q u át mơ hình H EC -G EO H M S, HEC-HM S, HEC-RAS a M hình H E C -G eo H M S

Mơ hình HEC- GeoHMS dựa vào đồ địa hình, đổ đất sử

dụng đất lưu vực cho phép xây dựng mạng lưới sông suối lưu vực, đặc trưng vạt lý xác định thơng số phục vụ mơ hình HEC-

HMS chí số CN thời gian tập trung nước lưu vực Các bưóc thực hiện HEC-GeoHMS sau:

- Địa hình: 5Ử dụng sơ' liệu địa hình dạng DEM (digital elevation model)

là số liệu đầu vào, xử lý địa hình bao gồm bước tính tốn để thu

mạng lưới sông xác định lưu vực sông.

- Xác định đặc trưng lưu vực: dựa vào hệ thống sông suối vừa xác định bước ĨT IÔ hình xác định đặc trưng vật lý lưu vực:

chiều dài sông, độ dốc sông, diện tích lưu vực, trung tám lưu vực, độ dốc lưu

vực, đường dòng chảy dài n h ấ t

- Ước ỉượng thông số thủy vãn: số CN, thời gian tập trung nước của lưu vực dựa thõng tin địa hình, đất sử dụng đất lưu vực.

Trong đó: Q - lưu lượng chuyển qua mặt cắt ngang; q, - lượng gia nhập

khu m ỗi đơn vị chiều dài; AT - tổng diện tích mặt cắt ngang; A - diện tích mặt căt ngang hoạt động; V - lưu tốc địng chảy trung bình mặt cắt; S| - độ

dốc ma sát; z - cao độ đáy HEC-RAS sai phân hóa hệ phương trình Saint- Venant với sơ đồ sai phân ẩn điểm giải cho kết nút (x,t).

3 Kết ứng dụng tổng hợp mỏ hình

a K ết hợp mị hình dự báo lủ sơng Hương

Như nói với đặc điểm địa hình đặc trưng cho hộ thống sơng miền Trung việc kết hợp mơ hình thủy vãn, thủy lực yêu cầu khách quan tính tốn, dự báo lũ sơng Hương Trong báo mổ hình sử dụng HEC-HMS, HEC-RAS HEC-GeoHMS, HEC- GeoHMS mơ hình phụ trợ HEC-HMS, dựa vào đồ địa hình đặc

điểm lớp phủ lưu vực tìm thơng số mơ hình HEC-HMS Mơ hình

HEC-HMS nhận thơng số tạo từ HEC-GeoHMS thực diễn toán mưa

- dịng chảy sơng Hương từ thượng lưu đến ngã ba Tuần, sông Bổ

từ thượng lưu trạm c ổ Bi HEC-RAS lấy kết đầu mơ hình HEC- HMS ngã ba Tuần trạm c ổ Bi, sau diễn tốn hệ thống sõng đến

cửa sông với biên biên triều cửa sơng.

HEC-RAS

(Diễn tốn trẽn sõng k hu chứa)

Hình 3.1 Sơ đồ mô lưu vực sông Hương dựa theo kết hợp ba mơ hình

b S ơ'liệu đầu vào

- Mơ hình HEC-GeoHMS: tác giả sử dụng đồ dialhình (DEM) kết hợp với đổ phân loại đ ất, sử dụng đất tỉnh Thừa Thiên - Huế, sau

đó trích thơng tin liên quan đến lưu vực sơng Hương.

b M ị hình HEC-HMS

Mỏ hình HEC-HMS xây dựng để mơ q trình hình thành dịng chảy tạo nên từ mưa ưẻn lưu vực cách chia lưu vực thành ltni vưc đoạn sông Các lưu vực diên toán từ mưa theo cac bước sau:

- Xác định lượne mưa bình quân lưu vực: dựa theo số liệu trạm mưa và trọng số chúng người sử dụng mơ hình đưa vào.

- Xác định lượng mưa hiệu quả: mơ hình HEC- HMS có nhiêu

cách lựa chọn để tính lượng mưa hiệu quả, báo sử đụng phương pháp

s c s Phương pháp s c s tính lượng mưa hiệu theo cơng thức sau: p ( P - ơ

e P _ J ° + S <2-1)

Trong đó: Pe - lượng mưa lũy tích vượt thấm (mm) thời điểm t; p - lượng mưa luỹ tích thời điểm t; s - lượng trữ tiềm nãng lưu vực (mm) đại lượng đặc trưng cho khả trữ ẩm lưu vực xác định như sau:

„ 2 0 - 2 C N

s — - — - (2 2)

C N K }

Giá trị CN chí số đặc trưng cho điều kiện mặt đệm lưu vực thời điểm diễn toán lũ,CN phụ thuộc vào: loại đất, thảm phủ, thực vật, điều kiện ẩm kỳ trước.

- Chuyển lượng mưa hiệu thành lưu lượng cửa lưu

vực: đáy tác giả sử dụng đường đơn vị không thứ nguyên s c s

- Diễn toán trẽn kênh: sử dụng phương pháp Muskingum để thực hiện nhiệm vụ theo công thức sau:

Q -1 (2.3)

N - K X } f & + K X \ ị K ( \ - X ) - ứ í 2 K ( \ - X ) + N ) ' + Iv2 ^ ( l- A r) + / V \ K ( ] - X ) + Ò Ỉ

Trong đó: , - lán lượt lưu lượng vào khỏi đoạn sông; s - lượng trữ đoạn sông; số t, t-1 - ký hiệu chí thời điểm t, t-1; K - thời gian chuyển động sóng lũ trẽn sơng, X - nhân tố trọng số không

* í r \ V / ^ A c \

thứ nguyên (o < X < ) c M hình H EC-RAS

Trong đó^ Q - lưu lượng chuyển qua mặt cắt ngang; q, - lượng gia nhập khu m ôi đơn vị chiều dài; AT - tổng diện tích mặt cắt ngang; A - diện tích mặt cắt ngang hoạt động; V - lưu tốc dịng chảy trung bình mặt cắt; s, - độ dôc ma sát; z - cao độ đáy HEC-RAS sai phàn hóa hệ phương trình Saint- Venant với sơ đồ sai phân ẩn điểm giải cho kết nut (x t).

3 Kết ứng dụng tổng hợp II1Ị hình

a K ết hợp mơ hình dự báo lũ sơng Hương

Như nói với đặc điểm địa hình đặc trưng cho hệ thống sơng miền Trung việc kết hợp mơ hình thủy vãn, thủy lực yêu cầu khách quan tính tốn, dự báo lũ sơng Hương Trong báo mơ hình sử dụng HEC-HMS, HEC-RAS HEC-GeoHMS, HEC-

GeoHMS mơ hình phụ trợ của HEC-HMS, dựa vào đồ địa hình đặc điểm lớp phủ lưu vực tìm thơng số mơ hình HEC-HMS Mơ hình

HEC-HMS nhận thơng số tạo từ HEC-GeoHMS thực diễn tốn mưa - dịng chảy sông Hương từ thượng lưu đến ngã ba Tuần, sông Bồ

từ thượng lưu trạm c ổ Bi HEC-RAS lấy kết đầu mơ hình HEC- HMS ngã ba Tuần trạm c ổ Bi, sau diễn tốn hộ thống sông đến

cửa sông với biên biên triều cửa sơng.

Hình 3.1 Sơ đổ mơ lưu vực sông Hương dựa theo kết hợp ba m ô hình

b Sô liệu đầu vào

- M hình HEC-GeoHMS: tác giả sử đụng đồ địa hình (DEM ) kết hợp với đồ phân loại đất, sử dụng đất tỉnh Thừa Thiên - Huế, sau

- Mơ hình HEC-HMS: số liệu trận mưa lũ lớn từ năm 1999 đến nám 2005, đưa kết hai trận lii lớn trận lũ X I/1999 X l/2004 trạm đo mưa lưu vực trọng số chúng: Thượng Nhật,

Nam Đông, Huế, Tà Lương, Kim Long, A Lưới, Phú Ôc với thời đoạn Các thổng số lấy từ kết phản tích khơng gian bãng mố hình HEC- GeoHMsT

- Mơ hình HEC-RAS: số liệu mặt cắt ngang phần hạ lưu sông Hương, sông Bồ Nham Biều, Lợi Nông Đập Đá Tại mật căt cần có hệ số nhám Manning bãi trái, bãi phải lịng chính, thơng tin lấy dựa vào các thơng tin mặt đệm sơng Mó hình sử dụng khụ chứa sơng Hương, sông Bổ, Nham Biểu, Đập Đá, Lợi Nông, thông tin quan hệ mực nước- thể tích khu chứa lấy từ đồ địa hình.

Điều kiện biên: biên lưu lượng ngã ba Tuần trạm c ổ Bi được lấy từ đầu mỏ hình HEC-HMS, biên ba biên mực nước Tân Mỹ, Cống Quan, An Xuân Điều kiện biên nội lưu lượng diễn toán mơ hình HEC-HMS phần hạ ỉưu sơng Hưcmg, sông Bổ Điều kiện ẩm đầu giá trị lưu lượng sông thời điểm ban đầu.

c Kết mó trận lũ x u 1999 XH2004

Sau kết mô trận lũ X I/1999 X I/2004 trạm Thượng Nhật, c ổ Bi, ngã ba Tuần Kim Long theo phương án (hình 3.2-3 7, bảng 3.2-3.1-3.2-3.2).

//JUNCTION-1/FLOW /CI1NOV1999/1H O U R /R //T H U O N G N H A T 0 /F L O W /0 N O V 0 /'

Novl9‘

■ VJẲêG0in!)GA3EPR£ClP-INC

■ TIIUC#GNỈlAT<ìa«R.WY ' JUNCTICH1RJMR.0# Hình 3.2 Quá trình lũ trận lũ

XI/1999 lại Thượng Nhật

Hình 3.3, Quá trình lũ trận lũ tháng X1/2004 Thượng Nhật °J 1 I I— I— I— I— I— I— I—

12:0024 D 012 0024 00 12 0 0 :0 0012 00

24Nov20j)4 25No v20(m No v20^W No v20{m2 B No v2004

s ta g e (m )

3333 River song Bo Reach: Bo RS:

ĩỵ-I , ■ '■' ■ *': -■•jpT:,;:; • I Le9e™' I ■ ! :i I

5v':t '■ • Stag ổ

• ! ■ •

'■•i- • Legero _ L " S tag e

A

'• ■ Sta<

■ Ip;::il § M r i i ; ^ 1

: : ■ ::

' ■

••^ n-TTP'rrrr 01 N o Ơ2 8o v0 8) V ffi0 8í è V0 0 V O B&G bv 9

T im e

Hình 3.4 Quá trình lũ trận lũ X I/1999 Phú Ốc

Hình 3.6 Quá trình lũ trận lũ XI/1999 Kim Long

24O92OQ4O92OQ4OO2O04OỠ2O04OO2O04OO 25Nov206Nov22t)Nov298Nov209M ov2O O

T im e

Hình 3.5 Quá trình lũ trận lũ XI/2004 Phú ố c

ig thuc River: Huong Reach: Tuan_Kim Lc

o

12CQ24CQ120C24Q0120C2400120Q24001200 24Nov2SW ov20{2€Nov20CW Nov2(3®Nov2004

Tim e

Hình 3.7 Quá trình lũ trận lũ tháng XI/2004 Kim Long Bảng 3.1 Kết diễn toán trận lu XI/1999

tại Thượng Nhật, Phú Oc, Kim Long

Trạm thủy vãn Mức đảm bảo Sai số đỉnh s/ơ

Trạm Thượng Nhật 93% 2% 0,41

Trạm Phú ốc 95% 4% 0,4

Trạm Kim Long 89% 5.7% 0,43

’larKH River Huong Reach: huong loi nong I

' ■■■■■■■ — -I

O b s s ta t

2400 20(2400 0 0 0 0 20Q40Ũ 200 01 N (fla # o v i aawovi asttJ o vi 93NOV1008IOV1999

T i m e

Bảng 3.2 Kết diễn toán trận lũ XI/2004 tại Thượng Nhật, Phú ố c , Kim Long

Trạm thủy vãn Mức đảm bảo Sai số đỉnh s/ơ

Trạm Thượng Nhật 95% 5% 0,43

Trạm Phú ốc 91% 3% 0,44

Trạm Kim Long 86% 5.4% 0,4

4 Nhận xét

Như vậy, với việc kết hợp ba mơ hình HEC-GeoHMS, HEC-HMS HEC-

RAS toán dự báo ]ũ sông Hương giải thành công, đó dựa vào khả phân tích khơng gian mổ hình HEC-GeoHMS thơng số mổ hình HEC-HMS tìm dựa điều kiện mặt đệm lưu vực có ý nghĩa vật lý rõ rệt cho kết đáng tin cậy Kết nghiên cứu này việc sử dụng ưu cùa mơ hình thủy văn HEC- HMS diễn tốn mưa - dòng chảy vùng thượng lưu, sử dụng kết hợp với mổ hình thủy lực HEC- RAS vùng hạ lun lưu vực xét tới tính phức tạp lịng sơng ảnh hường cùa thủy triều lên q trình lũ Ngồi ra, HEC có khả tự liên kết thơng qua hệ thống chứa liệuDSS, sử dụng kết hợp mơ hình khơng cần xây dựng phần mềm bổ trợ Sử dụng kết hợp mỏ hình thủy văn - thủy lực công nghệ GIS (mô hình HEC-GeoHMS) cho phép nghiên cứu tác động cùa mật đệm sử dụng đất đến chế độ lũ sông Hương Tuy nhiên, khuôn khổ báo nên tác giả khơng trình bày đây.

Tài liệu tham khảo

1 Nguyền Vãn Tuần, Đoàn Quyết Trung, Bùi Văn Đức Dự báo thủy văn Giáo trình ĐHQGN, Hà Nội, 1998.

2 Nguyễn Viêt Phổ, Vũ Vãn Tuấn, Trần Thanh Xuân Tài nguyên nước Việt Nam, NXB Khoa học kỹ thuật 2001.

3 Vente Chow, David R.Maidment, Larry W.Mays Thuỷ vãn ứng dụng (Đỏ Thành dịch), NXB Giáo dục, 1994.

4 US Army Corps o f Engineers Hydrology Model System HEC-HMS U sers’ Manual, 2001.

5 US Army Corps o f Engineers Hydrology Model System HEC-HMS Technical Reference Manual, 2000.

6 US Army Corps of Engineers Geospatial hydrologic M odeling Extension HEC-GeoHMS,User’s Manual, 2002.

GIỚI THIỆU THIẾT LẬP HỆ THỐNG THỬ NGHIỆM CẢNH BÁO LŨ QUÉT CHO TỈNH HÀ GIANG

TS Lã Thanh Hà Viện Khí tượng Thủy văn

Bài b áo trĩnh bày tranh toàn cảnh tượng lũ quét đ ã xảy

trên toàn lãnh thổ Việt Nam giai đoạn 1953 - 2005, từ đánh giá tác hại

của chúng đ ể giải ph áp phịng chống tích cực đ ể góp phấn ẹiáni thiểu thiệt hại vê người tài sản nhân dân Đê có thê đưa giâi pháp đó vào sông, tác giả đ ã đẻ xuất phương pháp xác đinh ngưỡng qâv lũ quét cho vùng thiếp lập thử nghiệm hệ thong cảnh báo lũ quét chỗ, căn ngưỡng g â v lũ quét khu vực Hệ (hống (lự kiến lấp dặt cho vùng núi tỉnh H G iang đ ể làm thí điểm Trên sở đúc rút kinh nghiệm điều chỉnh nhản rộng trẽn phạm vi nước năm tiếp theo.

1 Đ ặt vấn đề

Lũ quét xảy hầu hết khắp lưu vực sông suối miền núi giới, đặc biệt lưu vực nhiệt đới, cận nhiệt đới, vùng núi phụ cân dãy Hymalaya thuộc Ấn Đ ộ, Trung Quốc, Pakistan, Thái Lan, Nepan, Inđỏnêxia, Philippin, M alayxia, Nhật Bản, Việt Nam, Những vùng đặc trưng bằng mùa hè khơ nóng, mưa rào lớn, mưa bão xốy thuận nhiệt đới, gió mùa, thời lưu vực bị khai thác mạnh mẽ hoạt động đời sống con người sức ép gia tăng dân số, phát triển kinh tế.

Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ (bảng 1) cho thấy từ nãm 1953 (chưa

tính thời gian từ năm 1953 đến năm 1975 khu vực phía Nam) đến nãm 2005

trên tồn quốc có 320 trận lũ quét với quy mô khác Ớ hầu hết tỉnh m iền núi trung du tồn lãnh thổ Việt Nam có lũ quét, sạt lở đất có nguồn gốc từ mưa, cụ thể tỉnh Điện Biên, Lai Châu, Lào Cai, Hà Giang, Y ên Bái, Tuyên Quang, Phú Thọ Hồ Bình, Cao Bằng, Lạng

Sơn, Bắc Cạn, Quảng Ninh, Bắc Giang, Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên-Huế, Tp Đà Nẵng, Quảng Nam; tỉnh thuộc

khu vưc Tây N guyên Nam Trung Bộ (hình 1).

Những địa phương thường xuyên chịu thiệt hại nặng nề lũ quét tập trung chủ yếu m iền núi Bắc Bộ Hà Giang, Lào Cai, Lai Châu, Điện Biên, Sơn La, Y ên Bái, Hồ Bình, Phú Thọ (hình 2).

Trung bình hàng năm toàn lãnh thổ V iệt Nam xảy khoảng 10

trận lũ quét, riêng năm 1998 tới 18 trận, nãm 1999 tới 15 trận, năm 2001 12

trận, năm 200 15 trận Thiệt hại lũ quét hàng năm ước tính khoảng -

200 tỉ đồng Lũ quét nãm 1999 gây thiệt hại lớn năm qua, tới

khoảng 295,7 tỷ đồng.

T R U N G T Â M KIIÍ T Ư Ợ N G T H Ù Y VÃN Q UỎ C (MA

T R U N G T Â M D ự HÁO K H Ỉ T Ư Ợ N G T H Ủ Y VĂN T RUNG ƯƠNG ******************

TUYỂN TẬP BÁO CÁO

I I Ô I N G H Ị K H O A H Ọ C

CÔNG NGHỆ D ự BÁO V À PHỤC v ụ D ự BÁO

KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN LẨN THỨ VI, 2001 - 2005

T Ậ P II

MỤC LỤC

1 T h n g h iệ m m ộ t s ố côn g nghệ dự báo ngan hạn ĩũ lụt GS.TSKH N g u y ễn Văn Điệp, GS.TSKH N s Huy cẩn

TS Hồng Văn Lai, TS Trần Thu Hà [

2 K h ả n ă n g ứ n g d ụ n g m hình số trị M IK E l i e mò dự báo đ ỉẽn biến lũ lị n g sơng Cửu Long

TS Bùi Đ ạt T râm , KS M Anh Vũ, KS Võ T ấn L in h 12

3 X ây d ự n g s d ữ liệu đổ khí tượng thủy vãn nguy hiểm

TS Đ T h a n h T h ủ y , TS Lê M inh H ằn g 24

4 M ộ t s ố k ết q u ả bước đầu việc đưa dự báo thủy văn truny hạn v o đ iều h n h hồ H òa Bình nãm 2005

TS N g u y ễ n V ăn H ạn h , KS N guyễn Đức D iện, KS Bùi Thị N gân,

KS N g u y ễ n T h ị N g ọ c Nhẫn 36

5 M ộ t s ố p h n g p h áp điều hành hồ H ịa Bình vói m ục tiêu c h ố n g lũ h iệu qu ả ch o hạ lưu sông H ồng

TS T rần H n g T h i 45

6 K ết qu ả b ó c đ ầu ứng d ụ ng hệ thống m ò hình thủy văn thủy lực tr o n g to n điều hành hồ H òa B ìn h mùa lũ 2005

TS N g u y ễ n L a n C hâu, KS N guyễn Q uốc A n h 61

7 B àn c ô n g tá c d ự báo K T T V phục vụ điều tiết khai thác điện n ă n g th ủ y đ iện H ị a Bình thi cịng n g trình thủy điện Sơn La

KS Lê V ăn Á n h - T ru n g tâm D ự báo K T T V T Ư 69

8 T h n g h iệ m c ò n g n gh ệ dự báo lũ n h an h lưu vực có độ dốc lớn

TS H o n g V ãn L ai, KS N g u y ễn Tiến C n s,

KS N g u y ễ n T h àn h Đ ốn, KS N guyễn H ổ n s P h o n g 79

9 ứ n g dụng tổng hợp mỏ hình thủy văn thủy lực dự báo lũ sông Hương

TS N g u y ễn Hữu Khải, CN Trần Anh Phương 88 10 ứ n g dụng khoa học công nghệ dự báo lũ lụt tỉnh Khánh Hịa '

và Bình Thuận

ThS N g u y ễ n T ấn H ương, KS Võ A nh K iệt, KS Thân Vãn Đón,

KS N g u y ễ n T hị T hư L o an 9 5

11 Xây dựng tiêu đánh giá dự báo trình lũ hạn ngắn

TS N g u y ễn V iết T h i lo'* 12 M hình tính tốn dự báo lũ sơng Cả Nam Đàn

KS Bùi Đ ức L o n g - T rung tâm D ự báo K T T V T Ư 113

13 Xây dựng phương án dự báo lũ vả dự báo cạn sông Ba phần m ềm ứng dụng

KS N g u y ễ n H o n g T âm 124

14 Nghiên cứu ứng dụng dự báo mưa số trị vệ tinh dự báo thủy văn

TS Đ ặn g N g ọ c T ĩn h - T rung tâm Dự b o K T T V T Ư 132 15 N g h iê n c ứ u x â y d ự n g sỏ d ữ liệu K T T V

TS Lê M in h H ằn g , TS L ê X uân C ầ u 142

16 C ác to n tro n g việc ứng d ụ ng I11Ĩ hình thủy vãn M A R IN E để mô dự báo lũ sông Đà

TS N g u y ễ n L an C hâu, ThS Đ ặng T h an h Mai

KS T rịn h T hu P hư ơng - T rung tâm D ự b o K T T V T Ư 153

17 D ự b áo c ả n h b áo d òn g chảy m ùa cạn khu vực N a m T ru n g Bộ T ây N guyên

TS N g u y ễ n V iế t T hi, KS Bùi Đ ức L o n g , KS Lê Đ ức H ậ u 167

18 Bài tốn lựa chọn mơ hình thủy lực kết nối vói mơ hình M A R IN E

KS T rịn h T hu Phương, KS N g u y ễn T iến C n g 176

PHIẾU ĐẢNG KÝ

PHIẾU ĐẢNG KÝ ĐỂ TÀI

lèn đe tai: Nghi6ĩi CIÍII ỉisn lcỂt cữc mo hình thuy ván - thuy liíc dtí báo lũ sơng Hương.

Mã số QT-05-38

Cơ quan chủ trì đề tài: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Địa chỉ: 334 Nguyễn Trãi Thanh Xuân Hà Nội

Điện thoại:

Cơ quan quản lý đề tài: Đại học Quốc gia Hà Nội Địa chỉ: Xuân Thuỷ Cầu Giấy Hà Nội

Điện thoại:

Kinh phí thực hiện: 15 000 000 đổng Nguồn kinh p h í: Nhà nước

Thời gian nghiên cứu: -Bắt đầu : tháng 4/2005 -Kết thúc: Tháng 4/2006 Các cán phối hợp: ThS Đặng Quý Phượng 2 NCS Trần Anh Phương

Số đăng ký đề tài Số chứng nhận dãng ký Bào mật

Kết nghiên cứu B phổ biến hạn ché Ngày:

Tóm tắt kết nghiên cứu:

à).Vê' khoa học-Đã nghiên cứu đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sơng Hương có ảnh hưởng đến q trình hình thành truyền lũ lưu vực.

- Thu thập tài liệu địa hình, thổ nhưỡng, khí tượng thuỷ văn lưu vực làm sở cho ngjiên cứu đề tài nghien cứu sau này.

- Nghiên cứu sở lý thuyết mơ hình HEC-HMS, HEC-GEOHMS HEC-RAS, khả liên kết chúng tính tốn dự báo lũ lưu vực sơng Hương.

-Úng dụng mơ hình vào dự báo lũ sống Hương Kết hiệu chỉnh kiểm định mơ hình cho trận lũ lớn gần cho thấy kết hợp mơ hình có hiệu tốt, cao độ xác dự báo.

b).Về đào tạo Hướng dẫn sinh viên hệ cử nhân khoa học tài Trần Anh Phương làm khoá luận tốt nghiệp với đề tài “ ứng dụng tông hợp mô hỉnh HEC-HMS, HEC-RAS dự báo lũ sông Hương”

c ).v ề báo cáo hội nghị khoa học: - Đã đăng báo tạp chí khoa học KTTV tháng 11/2005 với tiêu đề ” ứng dụng tổng hợp mô hình thưỷ văn-thưỷ

- Tham gia hội nghị khoa học “ Dự báo phục vụ dự báo KTTV” Tài nguyên & Môi trường, tháng 12/2005 Nội dung báo cáo đăng kỷ yếu hội nghị Kiến nghị quy mô đối tượng áp dụng :

Các quan dự báo trung ương địa phương đẻ phói hợp dự báo đồng thời làm tài liệu giảng dạy đại học sau đại học ngành thuỷ văn.

Chủ trì đề tài Thủ trưởng cơ quan chủ trì đề tài

Chủ tich Hội đồng đánh giá KT

Thủ trường quan

rsưỗNG BAN KHOA H0C_rĩ’ 1

Hạ tên Nguyễn Hữu

Khải ]fắY> ữ ệ b Ị h ^ l ữ H i í ■

PHÓ TRƯỎNG D /k

Học vị, chức danh khoa học

PGS.TS

Ũ ỈJ Ị- M ĩ- Ị tS Ã Kì Ký tên

Đóng dấu

y t i ị ô / r Đ 1 V Kh

-ữ'1 h Ọ ọ 3 3a h o c

NHlÊhi ''Hư t/ỊỊ

p w j£ỵ Ế3-1 # r (PmỊy& ệăịy'

K 'Vi;ỉ

^ Ệ S ằ n T )

— • n r V / V

■— \J w *