THÔNG TIN TÀI LIỆU
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÙNG HỒNG LONG ỨNG DỤNG MƠ HÌNH THỦY VĂN DỰ BÁO DÒNG CHẢY MÙA CẠN VỚI THỜI ĐOẠN 10 NGÀY PHỤC VỤ VẬN HÀNH MỘT SỐ HỒ CHỨA THƯỢNG NGUỒN SÔNG VU GIA - THU BỒN Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60.58.02.02 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Đà Nẵng - Năm 2017 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Hùng Phản biện 1: TS Nguyễn Chí Công Phản biện 2: TS Võ Ngọc Dương Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ ngành Kỹ thuật Xây dựng công trình thủy họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 20 tháng năm 2017 Có thể tìm hiểu luận văn tại: Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa Thư viện Khoa Xây dựng Thủy lợi & Thủy điện, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần biến đổi khí hậu, nhiệt độ nóng lên, mưa gây nên đợt hạn hán nghiêm trọng kéo dài tháng nhiều tháng liên tục, có nơi hạn hán kéo dài năm vài năm liên tiếp Năm 2015, Chính phủ ban hành quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn (số 1537/QĐ-TTg) có quy định vận hành hồ chứa A Vương, Đăk Mi 4, Sông Tranh 2, sông Bung 4, Sông Bung 4A Sông Bung mùa cạn Nguyên tắc vận hành mùa cạn sau: - Vận hành hồ theo thời kỳ sử dụng nước gia tăng, sử dụng nước bình thường theo thời đoạn 10 ngày - Vận hành hồ theo giá trị mực nước Trạm thủy văn Ái Nghĩa Giao Thủy - Trong thời gian vận hành hồ chứa phải vào mực nước hồ dự báo dòng chảy đến hồ trung bình 10 ngày tới để điều chỉnh việc vận hành cho mực nước hồ thời điểm tương ứng khơng nhỏ gía trị giới hạn hồ Với quy trình vận hành liên hồ chứa ban hành ta thấy cơng tác dự báo dòng chảy đến hồ thời đoạn 10 ngày đóng vai trị quan trọng việc điều hành hiệu hồ chứa theo thời gian thực Làm sở cho việc vận hành liên hồ để phát huy hiệu cao nhất, vừa đảm bảo chống hạn cho hạ du, vừa đảm bảo sản lượng điện đồng thời giảm thiểu thất nguồn nước Do tác giả chọn đề tài Ứng dụng mơ hình thủy văn dự báo dòng chảy mùa cạn với thời đoạn 10 ngày phục vụ vận hành số hồ chứa thượng nguồn sơng Vu Gia - Thu Bồn Hình 1: Mạng lưới sông Vu Gia - Thu Bồn hồ chứa thủy điện Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu áp dụng mơ hình tốn để tính tốn dự báo lưu lượng 10 ngày mùa cạn vị trí hồ chứa thủy điện Sơng Tranh 2, Đak Mi Trạm Thuỷ văn Nông Sơn, Thành Mỹ thuộc hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn, làm sở để đề xuất vận hành theo Quy trình vận hành liên hồ chứa Chính phủ Đối tượng phạm vi nghiên cứu Dự báo dòng chảy đến nút hồ chứa thủy điện Sông Tranh 2, Đắk Mi Phạm vị nghiên cứu: - Phạm vi không gian: Khu vực nghiên cứu lựa chọn vùng thượng nguồn sông Vu Gia - Thu Bồn - Phạm vi thời gian: Dự báo dòng chảy đến thượng lưu sông Vu Gia Thu Bồn mùa cạn Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập, xử lý đánh giá số liệu: Thu thập xử lý số liệu, tài liệu liên quan cần thiết đến lĩnh vực nghiên cứu nội dung tính tốn báo cáo - Phương pháp mơ hình tốn: Sử dụng mơ hình MIKE-NAM để tính tốn dịng chảy từ mưa lưu vực phận mùa cạn Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Là tài liệu phục vụ cho xây dựng, phát triển kinh tế xã hội có liên quan đến nguồn tài nguyên nuớc Là tài liệu phục vụ cho nghiên cứu khu vực thượng nguồn sông Vu Gia - Thu Bồn Kết cảnh báo, dự báo dòng chảy hồ chứa Sông Tranh 2, Đắk Mi làm sở để hồ chứa vận hành vừa đảm bảo mục tiêu phát điện vừa đảm bảo vận hành cấp nước cho hạ du mùa cạn Nội dung luận văn bao gồm Ngoài hai phần Mở đầu Kết luận, kiến nghị đề tài gồm chương: Chương Tổng quan tình hình nghiên cứu tính tốn dịng chảy mùa cạn Chương Đặc điểm điều kiện tự nhiên dịng chảy mùa cạn sơng Vu Gia - Thu Bồn Chương Thiết lập mơ hình thủy văn phục vụ dự báo dòng chảy 10 ngày mùa cạn cho thượng nguồn sông Vu Gia - Thu Bồn Chương Dự báo thử nghiệm dòng chảy 10 ngày mùa cạn đến hồ chứa Sông Tranh Đắk Mi Chương TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU DỊNG CHẢY MÙA CẠN 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu dòng chảy mùa cạn điều tiết hồ chứa 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu nước Các đề tài lĩnh vực dự báo dòng chảy mùa cạn cảnh báo hạn hán nghiên cứu sâu Việt Nam: - Đề tài NCKH cấp Tổng cục KTTV: “Dự báo hạn dài hạn thời kỳ hè thu (tháng VII-IX) khu vực đồng trung du Bắc Bộ” thực năm 2001 Đề tài xác định tiêu hạn, đánh giá tác động tượng ENSO đến tình hình khơ hạn - úng ngập xây dựng loạt phương trình hồi quy dự báo hạn - úng tỉnh đồng trung du Bắc Bộ - Viện Quy hoạch Thủy lợi thực tiểu dự án “Xây dựng quy trình vận hành hồ chứa bậc thang sông Đà Lô điều tiết nước mùa khô cho hạ du sơng Hồng – Thái Bình” TS Tô Trung Nghĩa làm chủ nhiệm Dự án thực từ 2006 - Đề tài “Đánh giá tác động hệ thống hồ chứa sông Đà, sông Lơ đến dịng chảy mùa cạn hạ du sơng Hồng đề xuất giải pháp đảm bảo nguồn nước hạ du”, 2009 Do TS Nguyễn Lan Châu làm chủ nhiệm xây dựng cơng nghệ dự báo dịng chảy ngày mùa cạn hệ thống sông Hồng - Chuyên đề “Hạn hán sa mạc hóa Việt Nam” Cục Quản lý Nước Cơng trình Thủy lợi thực khuôn khổ Dự án VIE/97/002 - Hỗ trợ hệ thống quản lý thiên tai Việt Nam đề cập đến vấn đề về: (1) Hiện trạng hạn hán tác động hạn hán đến kinh tế xã hội nước ta; (2) Đánh giá kết biện pháp phòng chống hạn sa mạc hóa thực Việt Nam; (3) Chiến lược phòng chống giảm nhẹ thiệt hại hạn hán sa mạc hóa gây - Chun đề: “Thử nghiệm xây dựng mơ hình dự báo hạn vùng khí hậu Việt Nam sở mối quan hệ nhiệt độ mặt nước biển với số khô hạn” (2001), ThS Nguyễn Đức Hậu TS Phạm Đức Thi thực Đã xác định tiêu hạn, đánh giá tác động tượng ENSO đến tình hình hạn xây dựng loạt phương trình hồi quy dự báo hạn cho vùng khí hậu Việt Nam Các đề tài liên quan đến lĩnh vực dự báo dòng chảy mùa cạn cảnh báo hạn hán hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn gồm: Dự án “Điều tra đánh giá tình hình khai thác sử dụng tài nguyên nước lưu vực Vu Gia – Thu Bồn” Viện Quy hoạch thủy lợi, 2006 Đề tài sử dụng mơ hình thủy văn, thủy lực thuộc họ MIKE để tính tốn dịng chảy trữ lượng nước cho lưu vực Sản phẩm đề tài phục vụ cho công tác quy hoạch phát triển kinh tế xã hội, xây dựng cơng trình cấp nước quy hoạch sản xuất toàn lưu vực Đề tài nghiên cứu khoa học độc lập cấp nhà nước 2007 - 2010 “Nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý sử dụng tổng hợp tài nguyên nước lưu vực Vu Gia – sông Hàn đáp ứng nhu cầu phát triển bền vững thành phố Đà Nẵng” PGS.TS Nguyễn Hồng Khánh làm chủ nhiệm sử dụng mơ hình thủy văn phân bố MARINE, thủy lực chiều, chiều, chất lượng nước, truyền lũ, ngập lụt đề xuất kế hoạch chiến lược quản lý, sử dụng tổng hợp tài ngun nước sơng Vu Gia Dự án “Lập quy trình vận hành liên hồ chứa Vu Gia – Thu Bồn” Cục Quản lý Tài nguyên nước thực năm 2010-2014 nghiên cứu đánh giá nhu cầu sử dụng nước hạ lưu sông Vu Gia – Thu Bồn việc vận hành hồ chứa Đăk Mi 4, A Vương, Sông Tranh Sông Bung để đảm bảo sử dụng nước hạ du mùa cạn 1.1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước Hiện nay, với phát triển khoa học công nghệ, dự báo thủy văn giới có nhiều chuyển biến theo xu hướng mơ hình hóa vận động yếu tố thủy văn Quá trình hình thành vận động dịng chảy sơng ngịi mơ mơ hình thủy văn, thủy lực Các mơ hình thủy văn, thủy lực sử dụng phương pháp mơ phỏng, tính tốn cho kết đầu tùy thuộc vào đặc điểm lưu vực (vùng khí hậu, địa hình, phạm vi, ) mục đích sử dụng sản phẩm Một số mơ hình thủy văn, thủy lực điển hình có khả ứng dụng dự báo thủy văn tổ chức khoa học giới nghiên cứu xây dựng 1.2 Phạm vi tính tốn đề tài 1- Ứng dụng sản phẩm mơ hình dự báo thời tiết WRF mùa khô (thời gian dự kiến 10 ngày) làm đầu vào cho mơ hình dự báo dịng chảy mùa cạn khu vực nghiên cứu 2- Nghiên cứu ứng dụng mơ hình thủy văn vào dự báo dịng chảy- nguồn nước mùa cạn (thời gian dự kiến 10 ngày) cho nút hồ chứa thủy điện Sông Tranh 2, Đak Mi vị trí Trạm thủy văn Nông Sơn, Thành Mỹ hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn sở dự báo thời tiết mơ hình số trị Chương ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ DÒNG CHẢY MÙA CẠN TRÊN SÔNG VU GIA – THU BỒN 2.1 Điều kiện tự nhiên lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn 2.1.1 Vi ̣ trí điạ lý Sông Vu Gia - Thu Bồ n có diê ̣n tić h lưu vực: 10.350 km2, đó diê ̣n tích nằ m ở tin ̉ h Kon Tum là: 301,7 km , còn la ̣i chủ yế u thuô ̣c điạ phâ ̣n tin̉ h Quảng Nam và thành phố Đà Nẵng Lưu vực có vi ̣ trí toa ̣ đô ̣: 16o03’ - 14o55’ vi ̃ đô ̣ Bắ c; 107o15’- 108o24’ kinh đô ̣ Đông 2.1.2 Điều kiện địa hình 2.1.3 Đă ̣c điểm sông ngòi 2.2 Điều kiện kinh tế xã hội lưu vực sông 2.3 Đặc điểm chế độ mưa mùa cạn 2.3.1 Tổng lượng mưa mùa cạn Tổng lượng mưa trung bình năm vùng trung du Nơng Sơn, Phước Sơn lượng mưa phổ biến 2500 - 3000 mm; vùng núi cao Trà My, Tiên Phước có lượng mưa phổ biến 3000 - 4000mm Mưa phân bố không đồng theo thời gian, mùa khô tháng đến tháng 9, mùa mưa từ tháng 10 đến tháng 12 2.3.2 Phân phối mưa mùa cạn theo thời gian Trong mùa cạn lượng mưa tập trung nhiều vào tháng 5, tháng Thời kỳ mưa nhỏ mùa cạn thường rơi vào tháng 2, 3, đặc biệt tháng Tuy nhiên số năm vào tháng 1, tháng đến tháng có lượng mưa nhỏ 2.3.3 Thời gian mưa Từ tháng đến tháng hàng năm trung bình tồn tỉnh có 92 ngày mưa; nơi có số ngày mưa nhiều Trà My (117 ngày) nơi có số ngày mưa Tiên Phước (57 ngày) Tháng 5, trung bình tháng có khoảng 10 ngày mưa Tháng 2, tháng có ngày mưa - trung bình khoảng - ngày 2.4 Đặc điểm dòng chảy mùa cạn 2.4.1 Dòng chảy mùa cạn Dòng chảy mùa cạn cung cấp chủ yếu lượng nước ngầm lượng mưa mùa cạn Trong tháng khô hạn tháng - 4, tháng - dịng chảy sơng chủ yếu nước ngầm cung cấp 2.4.2 Đặc điểm nguồn nước mùa cạn thượng nguồn sông Vu Gia Thu Bồn a Đặc điểm nguồn nước mùa cạn sông Thu Bồn: Mùa cạn sông Thu Bồn tháng 1, kết thúc vào tháng hàng năm chia thành thời kỳ: Thời kỳ đầu mùa cạn từ tháng - 2, thời kỳ dịng chảy sơng tương đối cao Nguồn nước bổ sung sông cung cấp nước ngầm lưu vực lượng nước xả phát điện hai hồ thủy điện lớn phía thượng nguồn Thời kỳ mùa cạn tính từ tháng đến tháng thời kỳ mực nước sông cạn kiệt nhất, giai đoạn lượng bốc nước lưu vực lớn, nguồn nước để trì dịng chảy sơng chủ yếu lưu lượng xả nhà máy phát điện Ngồi thời kỳ có năm vào tháng tháng có xuất mưa, lũ tiểu mãn nguồn cung cấp bổ sung Thời kỳ chuyển tiếp mùa cạn tháng hàng năm, tháng thường xuất mưa đầu mùa bổ sung nguồn nước cho hệ thống sông b Đặc điểm nguồn nước sông Vu Gia: Mùa cạn lưu vực sông Vu Gia tháng đến tháng hàng năm chia thành thời kỳ: Thời kỳ đầu mùa cạn từ tháng 1-2, thời kỳ dịng chảy sơng mức cao Bởi sau mùa mưa lượng nước ngầm bổ sung cho sông tương đối lớn 10 b Các thông số mơ hình c Các điều kiện ban đầu mơ hình 3.2 Số liệu khí tượng thủy văn sử dụng nghiên cứu Các trạm đo thượng nguồn lưu vực Vu Gia - Thu Bồn hoạt động gồm có: trạm khí tượng, trạm thủy văn, trạm đo mưa nhân dân 3.3 Ứng dụng mơ hình thủy văn MIKE - NAM tính tốn dịng chảy 10 ngày mùa cạn thượng nguồn hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn Các bước thực gồm: Hình 3.1: Các bước tính tốn dịng chảy mơ hình MIKE-NAM 3.3.1 Thu thập, xử lý tài liệu địa hình, số liệu mưa, bốc hơi, lưu lượng 11 Số liệu gồm số liệu bốc ngày trạm khí tượng Trà My lượng mưa ngày Thành Mỹ, Khâm Đức, Tiên Phước, Trà My, Hiệp Đức, Nông Sơn, để tính tốn lưu lượng; số liệu lưu lượng ngày trạm Thành Mỹ Nông Sơn, số liệu lưu lượng đến hồ thủy điện Đắk Mi 4, sông Tranh dùng để so sánh lưu lượng thực đo tính tốn 3.3.2 Thiế t lập lưu vực tính toán Phân chia lưu vực tính tốn nhằm xác định diện tích khống chế đến trạm thuỷ văn nút hồ chứa Bảng 3.1: Danh sách tiểu lưu vực thượng nguồn sông Vu Gia-Thu Bồn TT Sông Điểm khống chế lưu vực Đắk Mi Đập Đắk Mi Sông Tranh Đập sông Tranh Sông Cái Thành Mỹ Thu Bồn Nông Sơn 3.3.3 Tạo lưu vực sông file đầu vào mơ hình MIKE-NAM Từ đồ DEM lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn mạng lưới sông suối, số liệu đo đạc, ứng dụng phần mềm arcgis phân chia thành lưu vực: lưu vực Đắk Mi 4, lưu vực sông Tranh 2, lưu vực thượng nguồn sông Vu Gia điểm khống chế Thành Mỹ, lưu vực thượng nguồn sông Thu Bồn điểm khống chế Nơng Sơn 12 Hình 3.2: Lưu vực thượng nguồn sông Vu Gia – Thu Bồn Bảng 3.2: Danh sách lưu vực tính tốn dịng chảy mùa cạn TT Lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn Diện tích Tên lưu vực lưu vực Ghi (km ) DAKMI4 1112 THANHMY 1850 SONGTRANH2 1180 NONGSON 3130 Lưu vực hồ chứa Lưu vực hồ chứa 3.3.4 Thiết lập file thơng số mơ hình MIKE-NAM Từ số liệu mưa bốc hơi, ranh giới lưu vực chuẩn bị tiến hành thiết lập file thơng số mơ hình MIKE-NAM cho lưu vực: khai báo tên lưu vực, diện tích, tên trạm đo mưa, tên trạm bốc hơi, đường dẫn tới file số liệu mưa, bốc 13 Bảng 3.3 Tỷ trọng lượng mưa trạm cho lưu vực tính tốn Lưu vực Khâm Thành Trà Nông Hiệp Tiên Đức Mỹ My Sơn Đức Phước Đắk Mi 0,65 0,027 0,04 0,0 0,26 0,02 Thành Mỹ 0,58 0,42 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,71 0,0 0,11 0,18 0,05 0,07 0,21 0,21 0,42 0,04 Sông Tranh Nông Sơn Sau khai báo đầy đủ thông số, tiến hành chạy mô hình kết q trình lưu lượng dịng chảy mặt cắt 3.4 Hiêụ chỉnh và kiể m đinh ̣ mô hin ̀ h MIKE-NAM 3.4.1 Đối với lưu vực Nông Sơn, Thành Mỹ a Hiê ̣u chỉnh mơ hình: Các thơng số mơ hình mưa dịng chảy hiệu chỉnh chủ yếu Umax; Lmax; CQOF; CKIF; CK1,2; TOF; TIF; TG; CKBF điều kiện ban đầu Đối với lần chạy thông số điều kiện ban đầu giả định Đối với lần chạy sau, điều kiện ban đầu xác định cách lấy toàn trạng thái thủy văn bước thời gian trước làm điều kiện ban đầu, tính tích hợp mơ hình dễ dàng xác định điều kiện ban đầu cho lần tính tốn Sai số lưu lượng tính tốn thực đo bước hiệu chỉnh kiểm nghiệm mơ hình đánh giá theo số NashSutcliffe Lựa cho ̣n số liệu của các năm từ 1980 đế n 2000 để làm các năm hiê ̣u chỉnh mô hiǹ h Số liệu tra ̣m Nông Sơn, Thành Mỹ sẽ đươ ̣c dùng làm tra ̣m kiể m tra để xác đinh ̣ bô ̣ thông số vì là hai tra ̣m có số liê ̣u đo lưu lươ ̣ng lưu vực Viê ̣c hiê ̣u chin̉ h thông số đươ ̣c tiế n hành bằ ng cách thay đổ i các thông số chủ yế u của mô hiǹ h Sau 14 thay đổ i, lưu bô ̣ thông số và tiế n hành cha ̣y la ̣i mô hiǹ h để so sánh kế t quả giữa đường tin ́ h toán và đường thực đo, nế u đường có sự đồ ng da ̣ng tương đố i và sai số giữa tính toán và thực đo nằ m khoảng từ 0.65 đế n 1.0 thì bô ̣ thông số ấ y có thể sử du ̣ng đươ ̣c Bảng 3.4: Đánh giá kết hiệu chỉnh thông số Tiêu chuẩn thống kê Hệ số Nash WBL (%) Nông Sơn Thành Mỹ 0.853 0.814 9.8 6.8 Nhận xét: Qua kế t quả bằ ng hiǹ h vẽ và kế t quả thố ng kê tiń h toán cho lưu vực tra ̣m TV Nông Sơn thuô ̣c sông Thu Bồn trạm TV Thành Mỹ thuộc sông Vu Gia, rút mô ̣t số nhận xét sau: Quá triǹ h lưu lượng tiń h toán và thực đo tương đố i đồ ng da ̣ng, kế t quả sai số giữa tiń h toán và thực đo nằ m khoảng cho phép, đề u lớn 0.8 Tuy nhiên, pha dao đô ̣ng giữa quá triǹ h tính toán và thực đo còn lê ̣ch b Kiể m ̣nh mô hình Từ viê ̣c hiê ̣u chin̉ h mô hiǹ h qua các năm, cho ̣n bô ̣ thông số chung là giá tri ̣ của bô ̣ thông số 20 năm hiê ̣u chỉnh, sử du ̣ng cho viê ̣c kiể m đinh ̣ mô hình Các số liệu đươ ̣c sử du ̣ng để kiể m đinh ̣ bô ̣ thông số bắ t đầ u từ 01/01/2001 đế n 31/12/2010 lưu vực Nông Sơn, Thành Mỹ Bảng 3.5: Các thơng số hiệu chỉnh mơ hình MIKE-NAM Bộ thơng số tối ưu Bộ thông số tối ưu Thông số LV Nông Sơn cho LV Thành Mỹ Umax 10 10.4 Lmax 246 110 CQOF 0.85 0.505 15 Thông số CKIF CK1,2 TOF TIF TG CKBF Bộ thông số tối ưu LV Nông Sơn 200.1 46.1 0.653 0.000259 0.00038 1311 Bộ thông số tối ưu cho LV Thành Mỹ 310 32.1 0.0156 0.0145 0.0355 1141 Bảng 3.6: Đánh giá kết hiệu chỉnh thông số Tiêu chuẩn thống kê Nông Sơn Thành Mỹ Hệ số Nash 0.843 0.832 WBL (%) 7.0 -8.1 Nhận xét: Qua kế t quả kiể m đinh ̣ bô ̣ thông số cho lưu vực tra ̣m TV Nông Sơn thuộc sông Thu Bồn trạm TV Thành Mỹ thuộc sông Vu Gia từ năm 2001 đến năm 2010, rút mô ̣t số nhận xét sau: - Quá triǹ h lưu lượng thực đo và tính toán có sự đồ ng da ̣ng khá, chênh lê ̣ch pha dao động không đáng kể , ̣ số Nash khá tố t, lớn 0.8; - Pha dao đô ̣ng giữa đường thực đo và tiń h toán bám sát nhau; - Kế t quả kiể m đinh ̣ cho kế t quả tố t, cho thấ y bô ̣ thông số hoàn toàn có thể sử du ̣ng đươ ̣c 3.4.2 Đối với lưu vực Sông Tranh 2, Đắk Mi a Hiê ̣u chỉnh mô hình Từ kết bô ̣ thông số mô hình cho lưu vực tra ̣m Nông Sơn thuộc lưu vực sông Thu Bồn bô ̣ thông số mô hình cho lưu vực trạm Thành Mỹ thuộc sông Vu Gia sử du ̣ng cho lưu vực Sông Tranh cho lưu vực Đắk Mi Tuy nhiên, để sử dụng thông 16 số trạm Nông Sơn trạm Thành Mỹ cho lưu vực Sông Tranh lưu vực Đắk Mi cần hiệu chỉnh Bảng 3.7: Số liệu trạm dùng để hiệu chỉnh Mưa Lưu lượng ngày Bốc Lưu vực Trạm Thời gian Thời gian Trạm Thời gian Sông Hồ Sông 1/1/2013- 1/1/2013Trà 1/1/2013Tranh Tranh 31/8/2016 31/8/2016 My 31/8/2016 Đắk Hồ Đắk 1/1/2013- 1/1/2013Trà 1/1/2013Mi Mi 31/8/2016 31/8/2016 My 31/8/2016 Số liệu đươ ̣c sử du ̣ng để kiể m đinh ̣ bô ̣ thông số lưu vực Sông Tranh ĐăkMi bắ t đầ u từ 01/01/2013 đế n ngày 31/8/2016 Bảng 3.82: Đánh giá kết hiệu chỉnh thông số Tiêu chuẩn thống kê Đắk Mi Sông Tranh Hệ số Nash WBL (%) 0.635 0.634 -5.8 -7.0 b Kiể m ̣nh mô hình Từ viê ̣c hiê ̣u chin̉ h mô hiǹ h qua các năm, cho ̣n bô ̣ thông số chung là giá tri ̣ của bô ̣ thông số , sử du ̣ng cho viê ̣c kiể m đinh ̣ mô hình Các số liệu đươ ̣c sử du ̣ng để kiể m đinh ̣ bô ̣ thông số bắ t đầ u từ 10/02/2017 đế n ngày 20/3/2017 lưu vực Sông Tranh Đắk Mi Bảng 3.93: Các thơng số hiệu chỉnh mơ hình MIKE-NAM Thơng số Bộ thông số tối ưu Bộ thông số tối ưu cho LV Sông Tranh LV Đắk Mi Umax 18 18 Lmax 290 290 17 Thông số Bộ thông số tối ưu Bộ thông số tối ưu cho LV Sông Tranh LV Đắk Mi CQOF 0.45 0.45 CKIF 200.1 310 CK1,2 46.1 32.1 0.653 0.0156 TIF 0.000259 0.0145 TG 0.584 0.0313 CKBF 3999 1647 TOF Bảng 3.10: Đánh giá kết hiệu chỉnh thông số Tiêu chuẩn thống kê Sông Tranh Đắk Mi Hệ số Nash 0.83 0.78 WBL (%) 11.7 9.9 Nhận xét: Kết kiể m đinh ̣ bô ̣ thông số lưu vực Sông Tranh Đắk Mi 4, rút mô ̣t số nhận xét sau: - Quá trình lưu lượng thực đo và tin ́ h toán sau hiệu chỉnh kiểm định tương đối đồ ng da ̣ng, chênh lê ̣ch trị số thực đo tính tốn nhỏ, ̣ số Nash đạt, lớn 0.75; - Pha dao đô ̣ng giữa đường thực đo và tiń h toán sát nhau; - Kế t quả kiể m đinh ̣ cho kế t quả đạt, cho thấ y bô ̣ thông số hoàn toàn có thể sử du ̣ng đươ ̣c Nhận xét chung chương 3: Trong chương tiến hành tính tốn hiệu chỉnh mơ hình MIKE-NAM, thu kết sau đây: - Sử du ̣ng chuỗi số liệu 21 năm từ năm 1980 đế n 2000 để hiê ̣u chỉnh tìm bô ̣ thông số tố i ưu cho lưu vực Nông Sơn, Thành Mỹ kế t 18 quả hiê ̣u chin̉ h cho ̣ số NASH lớn 0.80 Hai đường quá trình thực đo và tiń h toán tương đố i đồ ng da ̣ng, sai số nhỏ Dùng bô ̣ thông số đã hiê ̣u chỉnh chuỗi số liệu từ năm 2001 đến 2010 (10 năm) để kiể m đinh, ̣ kế t quả kiể m đinh ̣ cho ̣ số NASH khá tố t, đề u lớn 0.80 Hai đường quá trin ̀ h thực đo và tiń h toán tương đố i đồ ng da ̣ng, sai số nhỏ Điề u này cho thấ y bô ̣ thông số đã tim ̀ đươ ̣c chưa phải tố i ưu có thể dùng thông số lưu vực Nông Sơn để kiểm định cho lưu vực Sông Tranh thông số lưu vực Thành Mỹ để kiểm định cho lưu vực Đắk Mi - Sử du ̣ng chuỗi số liệu năm từ năm 2013 đế n 2016 để hiệu chỉnh kiểm định tìm bô ̣ thông số tố i ưu cho lưu vực Sông Tranh Đắk Mi kế t quả hiê ̣u chin̉ h cho ̣ số NASH lớn 0.60 Hai đường quá triǹ h thực đo và tin ́ h toán tương đố i đồ ng da ̣ng - Sử du ̣ng chuỗi số liệu 10/2/2017 - 20/3/2017 để kiểm định tìm bô ̣ thông số tố i ưu cho lưu vực Sông Tranh Đắk Mi kế t quả hiê ̣u chỉnh cho ̣ số NASH lớn 0.75 Hai đường quá trình thực đo và tiń h toán tương đố i đồ ng da ̣ng Kế t quả kiể m đinh ̣ cho kế t quả đạt, cho thấ y bô ̣ thông số hoàn toàn có thể sử du ̣ng đươ ̣c Do số trạm đo mưa không nhiều lại không đại diện cho lưu vực thành phần, đặc biệt nút nhâ ̣p lưu thượng du, nên kết tính tốn chấp nhận Chương DỰ BÁO THỬ NGHIỆM DÒNG CHẢY 10 NGÀY MÙA CẠN ĐẾN HỒ CHỨA SÔNG TRANH VÀ ĐẮK MI 4.1 Lập phương án dự báo dòng chảy thời đoạn 10 ngày mùa cạn đến hồ chứa Sông Trang hồ chứa Đắk Mi 4.2 Khả dự báo mưa lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn Số liệu mưa dự báo 10 ngày cung cấp tất trạm quan trắc khí tượng thủy văn thuộc lưu vực Mơ hình 19 WRF chạy ngày phiên vào lúc 00 19 hàng ngày, dự báo định lượng mưa điểm lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn với thời gian dự kiến 10 ngày Với khả dự báo mưa cho phép xây dựng phương án dự báo dòng chảy mùa cạn với thời gian dự kiến 10 ngày lập quy trình vận hành hệ thống hồ chứa với thời gian dự kiến 10 ngày 4.3 Dư ̣ báo thử nghiêm ̣ lưu lượng dòng chảy hồ chứa Sông Tranh hồ chứa Đắk Mi Từ viê ̣c kiểm định mô hiǹ h qua các năm, cho ̣n bô ̣ thông số chung là giá tri ̣ của bô ̣ thông số , sử du ̣ng cho viê ̣c dự báo thử nghiệm Thời gian sử du ̣ng làm dự báo thử nghiê ̣m là tháng năm 2017 có thời gian dự báo thử nghiệm chia làm ba thời đoạn thời đoạn 10 ngày, thời đoạn thứ từ ngày 01/4 đế n 10/4/2017, thời đoạn thứ hai từ ngày 11/4 đế n 20/4/2017, thời đoạn thứ ba từ ngày 21/4 đế n 30/4/2017 Để dự báo thử nghiệm cho thời đoạn, sử du ̣ng số liê ̣u mưa thực đo ngày trước để đảm bảo tin ̣ của mô hiǹ h ́ h ổ n đinh Căn cứ vào lượng mưa dự báo tiế n hành dự báo thời đoạn thứ từ ngày 1/4 đến ngày 10/4 20 1) Kết dự báo thử nghiệm từ ngày 01/4 đế n 10/4/2017 - Kế t quả dự báo thử nghiệm dịng chảy đến hồ Sơng Tranh đươ ̣c trình bày qua hiǹ h vẽ sau: Hình 4.1: Lưu lượng thực đo tính tốn đến hồ Sông Tranh (1/4/2017 - 10/4/2017) - Kế t quả dự báo thử nghiệm dòng chảy đến hồ Đắk Mi đươ ̣c trình bày qua hình vẽ sau: Hình 4.2: Lưu lượng thực đo tính tốn hồ Đắks Mi (1/4/2017 10/4/2017) 21 2) Kết dự báo thử nghiệm từ ngày 11/4 đế n 20/4/2017 - Kế t quả dự báo thử nghiệm dịng chảy đến hồ Sơng Tranh đươ ̣c trình bày qua hiǹ h vẽ sau: Hình 4.3: Lưu lượng thực đo tính tốn hồ Sơng Tranh (11/4/2017 - 20/4/2017) - Kế t quả dự báo thử nghiệm dòng chảy đến hồ Đắk Mi đươ ̣c trình bày qua hình vẽ sau: Hình 4.4: Lưu lượng thực đo tính tốn hồ Đắk Mi (11/4/2017 - 20/4/2017) 22 3) Kết dự báo thử nghiệm từ ngày 21/4 đế n 30/4/2017 - Kế t quả dự báo thử nghiệm dòng chảy đến hồ Sông Tranh đươ ̣c trình bày qua hiǹ h vẽ sau: Hình 4.5: Lưu lượng thực đo tính tốn hồ Sơng Tranh (21/4/2017 - 30/4/2017) - Kế t quả dự báo thử nghiệm dòng chảy đến hồ Đắk Mi đươ ̣c trình bày qua hình vẽ sau: Hình 4.6: Lưu lượng thực đo tính toán hồ Đắk Mi (21/4/2017 - 30/4/2017) 23 Nhận xét chung chương 4: Qua kế t quả đánh giá dự báo thử nghiê ̣m, nhâ ̣n thấ y: Quá trình lưu lượng dự báo và thực đo tương đố i đồ ng da ̣ng, sai số dự báo nhỏ Tuy nhiên số pha có sự chênh lê ̣ch cịn khá lớn giữa pha dao ̣ng của đường thực đo và tiń h toán Nguyên nhân là mưa dự báo có thể không chính xác Mức đảm bảo phương án của phương án dự báo 10 ngày mùa cạn lưu vực Sông Tranh lưu vực Đắk Mi đạt Bô ̣ thông số đã tim ̣ mô ̀ đươ ̣c ở phầ n hiê ̣u chin̉ h và kiể m đinh hiǹ h hoàn toàn có thể sử du ̣ng đươ ̣c công tác dự báo, nhiên đó chưa phải bô ̣ thông số tố i ưu nhất, qua thực tế phải tiếp tục hiệu chỉnh KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Báo cáo thực đầy đủ nội dung, đáp ứng mục tiêu đặt theo yêu cầu mà nhiệm vụ Trường phê duyệt - Trong chương 1: Tác giả nêu tổng quan tình hình nghiên cứu dòng chảy mùa cạn giới Việt Nam, ứng dụng việc điều tiết vận hành hồ chứa thủy điện, từ tổng kết đưa vấn đề cần nghiên cứu luận văn - Trong chương 2: Tác giả đánh giá điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn Đồng thời thu thập đánh giá đặc điểm chế độ mưa mùa cạn đặc điểm dòng chảy mùa cạn; nhiệm vụ điều tiết mùa cạn hồ chứa Sông Tranh Đắk Mi - Trong chương 3: Tác giả tiến hành thiết lập, tính tốn, hiệu chỉnh mơ hình TV MIKE-NAM, thu kết bô ̣ thông số tố i ưu cho lưu vực thượng nguồn sông Thu Bồn Nông 24 Sơn lưu vực thượng nguồn sông Vu Gia Thành Mỹ cho ̣ số NASH lớn 0.80 Trên bô ̣ thông số tố i ưu cho lưu vực Nông Sơn lưu vực Thành Mỹ tiến hành hiệu chỉnh kiểm nghiệm cho lưu vực Sông Tranh 2, Đắk Mi kế t quả hiê ̣u chỉnh cho ̣ số NASH lớn 0.60 Kế t quả kiể m đinh ̣ cho kế t quả đạt, cho thấ y bô ̣ thông số hoàn toàn có thể sử du ̣ng đươ ̣c - Trong chương 4: Tác giả áp dụng dự báo thử nghiệm dòng chảy 10 ngày mùa cạn Qua đánh giá kế t quả dự báo thử nghiê ̣m, mức đảm bảo của phương án dự báo lưu vực Sông Tranh lưu vực Đắk Mi đạt Bô ̣ thông số đã tim ̀ đươ ̣c ở phầ n hiê ̣u chin̉ h và kiể m đinh ̣ mô hiǹ h hoàn toàn có thể sử du ̣ng đươ ̣c công tác dự báo dòng chảy hồ hai lưu vực - Luận văn đề tài hoàn chỉnh áp dụng mơ hình tốn để tính tốn dự báo lưu lượng dòng chảy 10 ngày mùa cạn vị trí hồ chứa thủy điện Sơng Tranh 2, Đắk Mi thuộc hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn Đề tài đề xuất số giải pháp khoa học nhằm quản lý sử dụng có hiệu nguồn tài nguyên nước mặt lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn Kiến nghị Mặc dù với thời gian hạn chế, đề cương tham chiếu sản phẩm đề tài số hạn chế cần quan tâm, đầu tư thời gian tới nhằm đạt hiệu cao Cụ thể: - Số liệu lưu lượng thực đo đến hồ chứa tính tốn từ quan hệ lưu lượng mực nước hồ nên việc hiệu chỉnh kiểm nghiệm tìm thơng số cịn nhiều hạn chế - Trên lưu vực có số trạm đo mưa thưa nên không phản ánh q trình dịng chảy hồ, nên thơng số ban đầu phải mượn lưu vực bên cạnh
Ngày đăng: 27/04/2021, 23:09
Xem thêm: