Nam Tài liệu mô hình tham khảo kỹ thuật material_nam_vn.doc 1/44 Môc lôc Môc lôc Giíi thiƯu Yêu cầu d÷ liƯu 2.1 Dữ liệu khí tợng 2.2 D÷ liệu thuỷ văn Cấu trúc mô hình Thành phần lập mô hình 4.1 L−u tr÷ bỊ mỈt 4.2 Lu trữ tầng đáy tầng thấp h¬n 4.3 Sù bèc h¬i n−íc 10 4.4 Dòng chảy tràn 10 4.5 Dòng chảy hội lu 11 4.6 Lộ trình dòng chảy tràn dòng chảy hội lu 11 4.7 Nạp (bổ cập) nớc ngầm 11 4.8 Hµm lợng độ ẩm đất 12 4.9 Dòng chảy 12 thành phần nớc ngầm mở rộng 12 5.1 Thoát nớc đến từ nh÷ng l−u vùc kỊ cËn 12 5.2 Lu trữ nớc ngầm thấp 12 5.3 Mô tả hồ chứa nhân tạo nớc ngầm nông 13 5.4 Dòng chảy mao dẫn 13 Mô đun tuyết 14 6.1 TuyÕt tÝch luü vµ tuyÕt tan 14 6.2 Mô hình tuyết tan đợc phân bổ theo ®é cao 15 6.2.1 Giíi thiÖu 15 6.2.2 Cấu trúc mô đun tuyết tan phân bè theo ®é cao 15 6.2.3 Điều chỉnh nhiệt độ thuỷ giáng cho vùng theo độ cao 17 6.3 Các thành phần mở réng 19 6.3.1 Biến số mùa hệ số mức độ ngày 19 6.3.2 Phãng x¹ 19 6.3.3 Sự ngng tụ không khí ẩm nóng từ ma 20 MÔ-ĐUN TƯớI 20 7.1 Giíi thiƯu 20 7.2 CÊu tróc mô-đun tới 21 mô hình thông số 24 8.1 C¸c thông số bề mặt tầng đáy 24 8.1.1 Hàm lợng nớc tối đa trữ lợng bề mặt Umax 24 8.1.2 Hàm lợng nớc tối đa trữ lợng tầng ®¸y Lmax 24 material_nam_vn.doc 2/44 8.1.3 HƯ sè dòng chảy tràn mặt CQOF 27 8.1.4 Hằng số thời gian dòng héi l−u CKIF 27 8.1.5 H»ng số thời gian đờng dòng chảy hội lu dòng chảy tràn CK12 27 8.1.6 Giá trị ngỡng tầng đáy dòng chảy tràn TOF 28 8.1.7 Giá trị ngỡng tầng đáy dòng hội lu TIF 29 8.2 Các thông sè n−íc ngÇm 29 8.2.1 Hằng số thời gian dòng chảy CKBF 29 8.2.2 Giá trị ngỡng tầng đáy bổ cập nớc ngầm TG 29 8.2.3 Bổ cập trữ lợng nớc ngầm thấp h¬n CQlow 29 8.2.4 H»ng sè thời gian dòng chảy thấp CKlow 30 8.2.5 TØ lƯ l−u vùc n−íc ngÇm khu vực lu vực địa hình Carea 30 8.2.6 Độ sâu nớc ngầm tối đa tạo nên dòng chảy GWLBFO 30 8.2.7 Hệ số nhả n−íc SY 30 8.2.8 Độ sâu nớc ngầm dòng mao dần GWLFL1 31 8.3 Các thông số mô-đun tuyÕt 31 8.3.1 Hệ số cấp độ ngày Csnow 31 8.3.2 NhiƯt ®é nỊn (tuyÕt/ m−a) To 32 8.3.3 HƯ sè bøc x¹ Crad 32 8.3.4 HÖ sè cấp độ ngày nớc ma Crain 32 8.4 Các thông số mô-đun tới 32 8.4.1 Nh©n tè thÊm K0inf 32 8.4.2 Các hệ số mùa vụ tổn thÊt t−íi 33 đIều kiện ban đầu 36 10 thẩm định mô hình 36 10.1 Mục tiêu thẩm định biện pháp đánh giá 36 10.2 Thẩm định thủ công 38 10.3 Lộ trình thẩm định tự động 39 11 tham chiÕu 44 material_nam_vn.doc 3/44 Giới thiệu Mô hình thuỷ văn NAM mô trình lợng ma dòng chảy mặt xảy phạm vi lu vực sông NAM hình thành nên phần mô đun lợng ma dòng chảy mặt (RR) hệ thống lập mô hình sông MIKE 11 Mô đun lợng ma dòng chảy mặt đợc áp dụng độc lập sử dụng để trình bày nhiều lu vực tham gia mà tạo dòng chảy kế bên vào mạng sông Theo cách việc thực xử lý lu vực sông nhỏ riêng lẻ xử lý lu vực sông lớn có chứa nhiều lu vực sông nhỏ mạng sông ngòi phức tạp khung công việc lập mô hình thực NAM từ viết tắt tiếng Đan Mạch Nedbor afstromnings Model, có nghĩa mô hình giáng thuỷ dòng chảy mặt Mô hình Khoa Tài nguyên nớc Thuỷ lợi Trờng Đại học Đan Mạch xây dựng (Nielsen Hansen, 1973) Mô hình thuỷ văn toán học giống nh NAM biểu thức toán học kết nối mô tả, hình thức chất lợng toán học đơn giản, hành vi giai đoạn đất chu kỳ thuỷ văn NAM trình bày thành tố khác trình lợng ma dòng chảy mặt cách xem xét liên tục thành phần nớc bốn trữ lợng khác tơng tác Mỗi trữ lợng trình bày thành phần vật lý khác lu vực sông nhỏ NAM đợc sử dụng cho việc lập mô hình thuỷ văn liên tụch cho loạt dòng chảy cho việc mô kiện riêng lẻ Mô hình NAM đợc đặc tính nh mô hình khái niệm trọn gói có tính định với yêu cầu đầu vào liệu trung tính Một mô tả việc phân loại mô hình đợc cung cấp Abbott Refsgaard (1996) Refsgaard Knudsen (1997) đ so sánh số mô hình thuỷ văn khác bao gồm mô hình NAM xét khía cạnh yêu cầu liệu vận hành mô hình Mô hình NAM công cụ kỹ thuật đợc chứng minh tốt đợc áp dụng cho số lu vực sông nhỏ giới, trình bày chế thuỷ văn điều kiện khí hậu khác material_nam_vn.doc 4/44 Yêu cầu liệu Những yêu cầu liệu cho mô hình NAM bao gồm: Tham số mô hình Điều kiện ban đầu Dữ liệu khí tợng thuỷ văn Dữ liệu dòng chảy cho việc thẩm định công nhận mô hình Yêu cầu liệu khí tợng thuỷ văn là: Lợng ma Việc bốc tiềm Trong trờng hợp lập mô hình tuyết, số liệu yêu cầu thêm khí tợng thủy văn: Nhiệt độ Phóng xạ (tuỳ chọn) Mô hình NAM cho phép lập mô hình can thiệp ngời chu kỳ thuỷ văn học liên quan đến khía cạnh tới bn nớc ngầm Trong trờng hợp tỷ lệ chuỗi thời gian việc tới khai thác nớc ngầm đợc yêu cầu Trong phần liệu thuỷ văn khí tợng thuỷ văn đợc mô tả Tham số mô hình điều kiện ban đầu đợc mô tả phần sau 2.1 Dữ liệu khí tợng Lợng ma (mm) Độ phân giải thời gian đầu vào lợng ma phụ thuộc vào mục tiêu nghiên cứu phụ thuộc vào tỷ lệ thời gian phản hồi lu vực Trong nhiều trờng hợp giá trị lợng ma hàng ngày đủ nhng nhng lu vực phản hồi đòi hỏi phải có trình bày xác dòng chảy đỉnh liệu lợng ma đầu vào độ phân giải tốt đợc yêu cầu Dữ liệu lợng ma với (biến đổi) tăng thời gian đợc cụ thể hoá đầu vào lợng ma Mô hình NAM sau làm phép mô cần thiết theo nh mô bớc thời gian Dữ liệu lợng ma đợc xử lý nh tổng lợng ma tích luỹ lợng ma material_nam_vn.doc 5/44 có liên quan đến thời gian đặc biết tổng lợng ma từ giá đa vào cuối Lợng bốc tiềm (mm) Khi bớc thời gian hàng ngày đợc sử dung, giá trị hàng tháng lợng bốc tiềm thờng đủ Trong trờng hợp chủ tiến nhỏ đạt đợc cách xác định giá trị hàng ngày thay giá trị hàng tháng Tuy nhiên, với bớc thời gian nhỏ biến đổi hàng ngày quan trọng Dữ liệu bốc đợc xử lý tổng lợng tích luỹ mà lợng bốc liên quan đến thời gian cụ thể lợng bốc kể từ giá trị đa vào cuối Nhiệt độ (0C) Dữ liệu nhiệt độ đợc yêu cầu tích luỹ tan tuyết đợc bao gồm mô Trong suốt mùa tuyết, tăng thời gian liệu nhiệt độ nên phản ánh độ dài bớc thời gian mô phỏng, tức nhiệt độ trung bình ngày Dữ liệu nhiệt độ điểm thời gian cho trớc trình bày nhiệt độ trung bình kể từ liệu đợc nhập vào cuối Phóng xạ (W/m2) Dữ liệu phóng xạ sóng ngắn phóng đến thực cso thể đợc tuỳ ý sử dụng nh liệu đầu vào mô đun tuyết mở rộng Dữ liệu phóng xạ thời điểm cho trớc trình bày phóng xạ trung bình kể từ liệu đợc nhập vào cuối Trọng lợng vùng trung bình Mô hình NAM mô trình lợng ma dòng chảy mặt hình thức trọn gói so việc cung cấp đợc đa cho việc tổng hợp liệu thuỷ văn từ nhiều trạm khác lu vực riêng lẻ lu vực phụ với chuỗi thời gian riêng lẻ trọng lợng trung bình Chuỗi thời gian kết trình bày giá trị vùng trung bình lợng ma lợng bốc tiềm cho lu vực Trọng lợng ngời sử dụng tự xác định đợc xác định dựa chẳng hạn nh phơng pháp Thiessen Trong trờng hợp mật giá trị quy trình đo trọng lợng phân bố lại trọng lợng cách phù hợp Do không cần thiết phải xác định tổng hợp trọng lợng cho việc tổng hợp có khả material_nam_vn.doc 6/44 trạm bị Ngợc lại ngời sử dụng dứt khoát xác định trọng lợng liệu bị từ nhiều trạm Một trọng lợng đợc cấp cho trạm không báo cáo liệu bị Khi liệu lợng ma có sẵn từ trạm với tần suất báo cáo khác nhau, ví dụ trạm báo cáo hàng ngày hàng giờ, sau phân bổ trogn thời gian lợng ma lu vực trung bình đợc sử dụng trung bình trọng lợng trạm có tần suất cao Có khả sử dụng tất trạm để xác định lợng ma trung bình hàng ngày lu vực sau sử dụng trạm đo hàng để phân bổ lợng ma trung bình hàng ngày theo thời gian Tổng hợp trọng lợng trung bình khác cho trờng hợp giá trị khác đợc áp dụng cho việc tính toán việc phân bổ theo thời gian 2.2 Dữ liệu thuỷ văn Lu lợng (m3/s) Dữ liệu lu lợng quan sát đợc dòng chảy lu vực sông đợc yêu cầu để so sánh với dòng chảy mặt đợc mô cho việc thẩm định phù hợp mô hình Dữ liệu lu lợng thời gian lu lợng trung bình kể từ liệu nhập vào cuối Tới (mm) Nếu mô đun tới đợc bao gồm mô NAM, chuỗi thời gian lợng ma bổ sung đợc yêu cầu để cung cấp thông tin khối lợng nớc tới Khai thác nớc ngầm (mm) Khi ảnh hởng khai thác nớc ngầm đợc kỳ vọng có ảnh hởng lớn mức độ nớc ngầm tổng hợp dòng chảy lu vực, tỷ lệ bơm đợc xác định để chiếm với số lợng khai thác Dữ liệu khai thác nớc ngầm đợc xử lý nh tổng lợng tích luỹ mà việc khai thác liên quan đến điểm thời gian mức khai thác kể từ giá trị nhập vào cuối material_nam_vn.doc 7/44 Cấu trúc mô hình Một mô hình khái niệm giống nh NAM đợc dựa phơng trình cấu trúc vật lý đợc sử dụng với cấu trúc bán kinh nghiệm Là mô hình trọn gói, NAM xử lý lu vực nh đơn vị riêng lẻ Do đó, tham số biến số trình bày giá trị trung bình cho toàn lu vực Nh kết quả, vài tham số mô hình đợc đánh giá từ liệu l−u vùc vËt lý nh−ng −íc tÝnh tham sè cuèi phải đợc tiến hành cách thẩm định với chuỗi thời gian quan sát thuỷ văn Hình 3.1 Cấu trúc mô hình NAM Cấu trúc mô hình NAM đợc trình bày Hình 3.1 Nó mô giai đoạn đất chu kỳ thủy văn NAM mô trình material_nam_vn.doc 8/44 lợng ma dòng chảy mặt việc giải thích liên tục cho thành phần nớc bốn lu trữ tơng tác lẫn khác mà trình bày thành tố vật lý lu vực Những lu trữ nh sau: ã Lu trữ tuyết ã Lu trữ bề mặt ã Lu trữ vùng gốc vùng thấp ã Lu trữ nớc ngầm Ngoài NAM cho phép xử lý c¸c can thiƯp cđa ng−êi chu kú thủy văn nh tới bơm nớc ngầm Dựa liệu thuỷ văn NAM sản xuất dòng chảy lu vực nh thông tin thành tố khác giai đoạn đất chu kỳ thuỷ văn chẳng hạn nh biến đổi thời gian bốc hơi, thành phần độ ẩm đất, lợng ngấm nớc bề mặt mức nớc ngầm Dòng chảy lu vực kết đợc chia theo dòng chảy mặt đất, chảy vào dòng chảy phía dới Thành phần lập mô hình 4.1 Lu trữ bề mặt Độ ẩm bị chắn bề mặt phủ xanh nh nớc bị chặn lại phần đất bị thoái hoá phần nh phần đất canh tác bề mặt đợc trình bày nh lu trữ bề mặt Umax biểu thị giới hạn lợng nớc lu trữ bề mặt Lợng nớc, U lu trữ bề mặt đợc liên tục giảm bớt việc tiêu thụ lợng bốc nh việc rò rỉ nằm ngang (chảy vào nhau) Khi có lu trữ bề mặt tối đa, mức nớc vợt quá, PN, đợc đa vào dòng chảy nh dòng chảy bề mặt phần lại đợc chuyển thành lợng thấm vào tầng thấp lu trữ nớc ngầm 4.2 Lu trữ tầng đáy tầng thấp Độ ẩm đất tầng đáy, tầng lớp đất dới bề mặt từ thảm thực vật lấy nớc cho thoát cây, đợc trình bày nh trữ lợng tầng thấp Lmax biểu thị giới hạn lợng nớc lu trữ Độ ẩm lu trữ tầng thấp tuỳ thuộc vào thất thoát tiêu thụ từ việc bốc Lợng độ ẩm giám sát khối lợng nớc mà vào trữ material_nam_vn.doc 9/44 lợng nớc ngầm nh thành phần nạp lại dòng chảy qua lại dòng chảy bề mặt 4.3 Sự bốc nớc Nhu cầu bốc nớc đợc đáp ứng mức tỷ lệ tiền lu trữ bề mặt Nếu mức độ ẩm U lu trữ bề mặt yêu cầu (U Umax, số nớc thừa PN làm tăng lên dòng chảy bề mặt nh làm tăng mức nớc thấm QOF biểu thị phần PN mà đóng góp cho dòng chảy tràn Nó giả định cân xứng với PN thay đổi tuyến tính với lợng độ ẩm đất tơng ứng, L/Lmax tầng lu trữ thấp CQOF hệ số nớc chảy tràn bề mặt (0 < CQOF < 1) TOF giá trị ngỡng cho dòng chảy tràn (0 < TOF < 1) Phần nớc thừa PN không chảy nh dòng chảy tràn ngấm xuống tầng lu trữ thấp Một phần, L, nớc có sẵn cho việc ngấm, (PN - QOF), đợ giả định tăng lợng độ ẩm L vùng lu trữ thấp Số lại lợng độ ẩm thấm, G, đợc giả định thấm qua tầng lu trữ nớc ngầm sâu đợc nạp lại 4.5 Dòng chảy hội lu material_nam_vn.doc 10/44 ... mùn Mùn có cát 10 Mùn có hoàng thổ 11 Mùn có cát mịn 12 Mùn có phù sa 13 Mùn 14 Mùn đất sét có cát 15 Mùn đất sÐt cã phï sa 16 Mïn cã ®Êt sÐt 17 §Êt sÐt nhÑ 18 §Êt sÐt l−u vùc 19 §Êt sÐt cã phï... §Êt sÐt cã phï sa 20 Than bïn GWLFL1 [m] 0.5 0.6 0.9 1. 5 1. 2 0.7 0.5 1. 7 0.7 1. 5 2.5 2.8 1. 9 2.2 1. 8 1. 0 2.9 0.4 1. 4 0.6 8.3 Các thông số mô-đun tuyết 8.3 .1 Hệ số cấp độ ngày Csnow Tuyết tan... h¬i n−íc 10 4.4 Dòng chảy tràn 10 4.5 Dòng chảy hội lu 11 4.6 Lộ trình dòng chảy tràn dòng chảy hội lu 11 4.7 Nạp (bổ cập) nớc ngầm 11 4.8 Hàm lợng độ