ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HEC- RAS MÔ PHỎNG NGẬP LỤT CHO LƯU VỰC SÔNG LA TRÊN CƠ SỞ KẾT NỐI THỦY ĐỘNG LỰC 1-2 CHIỀU

ỨNG DỤNG MƠ HÌNH HEC R S MƠ PHỎNG NGẬP LỤT CHO LƯU VỰC SÔNG L TRÊN CƠ SỞ KẾT NỐI THỦY ĐỘNG LỰC CHIỀU Nguyễn nh Ng c, Hồng Văn Đ i Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu Ngày nhận 20/2/2018; ngày chuyển phản biện 21/2/2018; ngày chấp nhận đăng 20/3/2018 Tóm tắt: Bài báo giới thiệu số kết nh tốn, mơ ngập lụt lưu vực sơng La sử dụng mơ hình Hec-Ras sở kết thủy động lực 1-2 chiều Vùng chiều kết nối với vùng chiều thông qua dạng kết nối bên Số liệu đầu vào cho mơ hình số liệu mực nước trạm Chợ Tràng lưu lượng dòng chảy trạm Sơn Diệm, trạm Hòa Duyệt Bộ thơng số mơ hình hiệu chỉnh kiểm định với số liệu thực đo mực nước hai trận lũ lớn tháng 10 năm 2010 2011 trạm Linh Cảm Kết đánh giá sai số số Nash cho giá trị lớn 0,9 chứng tỏ khả ứng dụng mơ hình mơ ngập lụt Kết nh tốn mơ hình rằng, khu vực ngập nặng khu vực bờ phải sông La với mức độ ngập trung bình 2m, khu vực ngập khu vực bờ trái sông Ngàn Phố với mức độ ngập 0,5m Từ khóa: Ngập lụt, kết nối thủy động lực 1-2 chiều, mơ hình Hec-Ras, lưu vực sông La Đặt vấn đề Lũ l t thiên tai gây ảnh hưởng nặng nề người môi trường tự nhiên, kết trình tập trung nước với khối lượng lớn tràn vào vùng địa hình thấp gây ngập l t diện rộng gây thiệt hại người, tài sản tác động cực đến môi trường sinh thái, ảnh hưởng trực ếp tới đời sống hoạt động kinh tế - xã hội Vì vậy, mơ dự báo ngập l t công việc cần thiết, đặc biệt bối cảnh biến đổi khí hậu nay, góp phần làm giảm thiểu thiệt hại thiên tai lũ l t gây ra, làm sở cho quy hoạch phát triền kinh tế khu vực thường xuyên bị tác động Để mô dự báo ngập l t có nhiều phương pháp, phương pháp mơ hình hóa ln đánh giá cao với ưu định như: ết kiệm thời gian, chi phí, dễ dàng xây dựng, kết nh tốn có giá trị thực ễn cao Thơng thường, có loại mơ hình mơ dự báo ngập l t: Mơ hình chiều, mơ hình chiều mơ hình kết nối 1-2 chiều Đối *Liên hệ tác giả: Nguyễn nh Ngọc Email: henry150986@gmail.com với mơ hình chiều, với vùng khơng có chênh lệch nhiều cao độ, cần số lượng mặt cắt địa hình tương đối, mơ hình mơ tốt diện ngập mức độ ngập Tuy nhiên, với vùng có biến động lớn địa hình, đầu vào cần phải có nhiều mặt cắt địa hình mô tốt khu vực ngập Tuy vậy, kèm theo chi phí đo đạc lớn, gây khó khăn quan, cá nhân hạn hẹp kinh tế Một số mơ hình chiều thơng d ng như: Mơ hình Mike 11, Mike 11 GIS, DELT -P Các mơ hình sử d ng linh hoạt để mô ngập l t cho lưu vực sông số nghiên cứu [3,4,5,8,9,10] Với mơ hình chiều, ngồi phần địa hình cao, địa hình lịng sơng cần chi ết hóa để mơ chế độ thủy động lực sông, điều ph thuộc nhiều vào chất lượng đồ số DEM Hơn nữa, với cách thức nh tốn mơ hình này, liệu địa hình chia thành pixel, giá trị cao độ nh trung bình theo nên để mơ tốt q trình ngập l t điều kiện địa hình biến đổi phức tạp cần phải sử d ng lưới với độ phân giải cao, đặc biệt khu vực lịng sơng, dẫn tới tốn nhiều thời gian nh tốn Một số mơ hình chiều sử Tạp chí kho học biến đổi khí hậu Số - T g 3/2018 - 59 d ng rộng rãi mơ hình TELEM C 2D [14], SOBEK [16], HEC-R S 2D [15] Đối với mơ hình kết nối 1-2 chiều, mơ hình có nhiều ưu điểm, khắc ph c nhược điểm mô hình chiều, chiều Địa hình lịng sơng chi ết hóa mặt cắt đo đạc vùng chiều, pixel chia riêng rẽ cho vùng chiều, giúp giảm thiểu thời gian nh toán Hơn nữa, loại mơ hình cịn thể đầy đủ dạng kết nối khác kết nối trực ếp vùng chiều với vùng chiều, kết nối bên, kết nối cơng trình, kết nối khơ Một số mơ hình sử d ng kết nối 1-2 chiều thường sử d ng nghiên cứu mơ hình Mike Flood [1,2,6,7], Hec-Ras 1-2D [11], Hec-Ras 1D kết hợp với mơ hình IBER 2D [17] Mơ hình Hec-Ras 1-2D, ngồi ưu điểm kể trên, cịn mơ hình hồn tồn miễn phí, hữu ích việc nghiên cứu mơ phỏng, dự báo ngập l t quan, cá nhân hạn hẹn kinh phí Bài báo giới thiệu số kết ứng d ng mơ hình Hec-Ras mô ngập l t cho lưu vực sông La, tỉnh Hà Tĩnh sở kết nối thủy động lực 1-2 chiều thông qua việc hiệu chỉnh kiểm định với trận lũ năm 2010 2011 Giới thiệu khu v c nghiên cứu Lưu vực sông La nằm khoảng kinh độ từ 105°20’-105°37’, vĩ độ từ 18°23’-18°33’ Sông La ph lưu sông Lam, dài khoảng 12,5km chảy qua huyện Đức Thọ, tỉnh Hà Tĩnh Sông La hợp lưu hai sông Ngàn Phố (từ Hương Sơn) sông Ngàn Sâu (từ Hương Khê Vũ Quang) bến Tam Soa (Linh Cảm, Đức Thọ) Sau đó, sơng La hợp lưu với Sông Cả (từ Nghệ n) đổ biển Cửa Hội Khu vực sơng La có dạng địa hình đồi núi, gò đồi ven trà sơn, thung lũng đồng với khơng gian hẹp Địa hình thấp dần từ Tây sang Đơng bị chia cắt mạnh, phía Tây Nam huyện Đức Thọ chủ yếu núi thoải chạy dọc ven Trà Sơn, vùng núi dốc vùng giáp huyện lân cận, xen địa hình đồi núi thung lũng nhỏ hẹp Do vậy, hàng năm khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề trận lũ gây ngập úng Hình Bản đồ mạng lưới dịng lưu vực sơng La Phương pháp nghiên cứu số liệu đầu vào bảo toàn động lượng bảo toàn khối lượng Do phạm vi nghiên cứu áp d ng mô Đối với vùng chiều, chế độ thủy động ngập dạng kết nối bên nên phần lực diễn tốn thơng qua việc giải hệ trình bày lý thuyết sở kết nối thủy động lực phương trình Saint Venant Với vùng chiều, 1-2 chiều điều kiện chảy tràn trình biểu diễn thơng qua hệ phương trình Navier-Stokes bao gồm phương trình Mơ hình Hec-Ras có khả mơ qua 60 Tạp chí kho học biến đổi khí hậu Số - T g 3/2018 cửa đập, cửa nâng thẳng đứng (cửa cống) cửa tràn Phương trình dùng để mơ hình hóa cổng xử lý điều kiện ngập nước không bị ngập nước cửa vào cửa cửa Khi cửa mở độ cao lớn độ cao mặt nước thượng lưu, chương trình tự động chuyển sang mơ hình dịng chảy qua cửa dịng chảy trơi Khi mặt nước thượng lưu lớn 1,25 lần chiều cao cửa (đối với đỉnh tràn cửa) phương trình dịng chảy qua cửa áp d ng Khi mực nước thượng lưu khoảng 1,0 đến 1,25 lần so với cửa mở, dòng chảy di chuyển từ đầu cửa vào cuối cửa vào Chương trình nh tốn đầu thượng lưu với hai phương trình sau nh tốn trọng số trung bình tuyến nh hai giá trị Bên cạnh đó, mơ hình cho phép mô vùng chiều dạng hệ thống ô ruộng Các ô liên kết với sơng-kênh thơng qua hệ thống cơng trình như: Cống điều ết, đập tràn đáy, đập tràn tự do, đập tràn có cửa điều khiển Nước chảy vào tuỳ theo tương quan mực nước sơng ruộng (Hình 2) [12] Hình Mơ q trình trao đổi nước sơng, kênh ruộng Hình Dịng chảy qua đập tràn khơng ngập (Nguồn: U.S rmy Corps of Engineers Ins tute for Water Resources Hydrologic Engineering Center, 2016) Cơng thức nh tốn sau: cắt ngang đại diện cho đoạn sông Với (2.1) toán kết nối thủy động lực 1-2 chiều, ngồi Q=CLH2/3 Trong đó: liệu toán chiều, yêu cầu C: Hệ số lưu lượng qua đập; đồ số DEM cho lưu vực nh toán để diễn toán (C nhận giá trị từ 2,6 đến 4,0 ph thuộc vào vùng ngập Hơn nữa, diện ngập mức độ hình dạng đỉnh đập) ngập thực tế tổng hòa lượng nước tràn L : Chiều dài đập; vào từ sông lượng mưa rơi xuống nên yêu H : Cột nước thượng lưu đập cầu phải có liệu mưa Để mơ ngập l t, với tốn thủy lực Thiết lập mơ hình chiều, mơ hình sử d ng liệu đầu vào Lựa chọn thiết lập mạng sông cho lưu vực giá trị lưu lượng phía thượng lưu, giá trị mực nh toán bước quan trọng để nước phía hạ lưu, liệu địa hình mặt mô ngập l t Trong nghiên cứu này, Tạp chí kho học biến đổi khí hậu Số - T g 3/2018 - 61 đặc điểm địa hình phức tạp, nhiều đồi núi, thung lũng dốc hẹp, xung quanh có nhiều hồ thủy điện nên lưu vực sông La thường xuyên chịu ảnh hưởng lũ l t Do vậy, lưu vực sông La chọn thí điểm để mơ ngập l t Hệ thống thủy lực sông La nghiên cứu giới hạn biên sông Ngàn Phố, nh từ trạm thủy văn Sơn Diệm đến ngã ba Linh Cảm với 12 mặt cắt, biên sông Ngàn Sâu, nh từ trạm thủy văn Hòa Duyệt đến ngã ba Linh Cảm với 11 mặt cắt, biên sông La, nh từ trạm Linh Cảm đến trạm Chợ Tràng với 12 mặt cắt (Hình 4) Hình Mạng thủy lực chiều khu vực nh toán Kế ếp bước thiết lập hệ thống mạng thủy bờ phải sông Ngàn Sâu, vùng khu vực bờ trái lực chiều xây dựng hệ thống lưới nh sông La, vùng khu vực bờ phảo sông La Sau chiều cho vùng ngập Để đảm bảo mô vùng chiều khoanh vùng, ến diễn biến phạm vi ngập l t, hành chia lưới cho vùng Việc chia lưới vào khu vực ngập dựa ảnh vệ nh, nh toán dựa mức độ biến đổi địa hình vào địa hình (những nơi địa hình thấp vùng chiều, khu vực có thay có nhiều khả bị ngập úng) từ đồ số độ đổi địa hình chia lưới với độ phân cao DEM đưa sở để khoanh vùng giải thấp hơn, vùng có biến động mạnh chiều Trong khn khổ nghiên cứu này, tạo địa hình chia lưới với độ phân giải vùng chiều để thực kết nối với cao Trong nghiên cứu này, vùng chiều sông thông qua dạng kết bên C thể, vùng chia lưới với độ phân giải 30x30m (Hình khu vực bờ trái sông Ngàn Phố, vùng khu 5), thông n chi ết lưới nh cho vực bờ phải sông Ngàn Phố, vùng khu vực vùng c thể trình bày Bảng Hình Lưới nh vùng chiều 62 Tạp chí kho học biến đổi khí hậu Số - T g 3/2018 Bảng Hệ thống lưới nh từ vùng V1 đến vùng V5 TT Tên vùng Số ô lưới Diện ch (m²) Nhỏ Trung bình Lớn V1 37.158 503,09 903,22 1.706,75 V2 32.359 511,92 902,6 1.617,57 V3 34.477 519,99 902,75 1.590,15 V4 31.027 475,61 900,76 1.621,61 V5 53.788 530,42 902,67 1.638,62 Sau mạng thủy lực sông lưới nh chi ết thiết lập, để diễn toán trình tràn qua bờ có lũ, ến hành thiết lập đoạn kết nối vùng chiều với vùng chiều Cơ sở thiết lập kết nối dựa vào quan hệ diện ch lưu vực cao độ (quan hệ F-Z) Quá trình kết nối vùng chiều với sông kết nối bờ sông thông qua kiểu kết nối bên, c thể: Vùng V1 kết nối với bờ trái sông Ngàn Phố từ mặt cắt 2.680 đến mặt cắt 5.980, vùng V2 kết nối với bờ phải sông Ngàn Phố từ mặt cắt 146 đến mặt cắt 2.680 kết nối với bờ trái sông Ngàn Sâu từ mặt cắt 244 đến mặt cắt 3.475, vùng V3 kết nối trực ếp với bờ phải sông Ngàn Sâu từ mặt cắt 1.796 đến mặt cắt 7.614, vùng V4 kết nối trực ếp với bờ trái sông La từ mặt cắt 576 đến 10.280, vùng V5 kết nối với bờ phải sông La từ mặt cắt 160 đến mặt cắt 6.130 Nghiên cứu thiết lập nh toán cho trận lũ từ ngày 10/10/2010 đến ngày 31/10/2010 từ ngày 05/10/2011 đến ngày 30/10/2011 Sơ đồ thủy lực trình bày Hình Đối với hệ thống thủy lực này, số liệu lưu lượng thực đo trạm thủy văn Sơn Diệm, Hòa Duyệt sử d ng làm biên trên, số liệu mực nước thực đo trạm thủy văn Chợ Tràng sử d ng làm biên Với vùng chiều, sử d ng số liệu mưa thực đo trạm Hương Sơn Hình Sơ đồ thủy lực nh tốn mơ ngập cho sơng La Kết nh tốn 5.1 Hi u chỉnh kiểm nghi m Sau bước thiết lập nh toán, nhằm đánh giá khả mơ ngập l t mơ hình HecRas sở kết nối thủy động lực 1-2 chiều, sử d ng chuỗi số liệu mực nước thực đo trạm Linh Cảm thời gian từ 10/10/2010 đến 31/10/2010 để so sánh với kết nh toán Việc hiệu chỉnh thực thông qua thay đổi hệ số nhám mặt cắt Kết nh toán (Hình 7) cho thấy, có đồng pha biên độ, giá trị mực nước cực đại nh toán 6,78m, giá trị thực đo cực đại 7,28m, chênh Tạp chí kho học biến đổi khí hậu Số - T g 3/2018 - 63 lệch 0,5m Chuỗi số liệu thực đo nh tốn đánh giá sai số thơng qua số Nash, kết nh toán thu số Nash = 0,94 phản ánh mức độ tương quan chuỗi số liệu Với kết đánh giá này, sử d ng hệ số nhám (Bảng 2) để kiểm định mơ hình Hình So sánh mực nước nh toán thực đo trạm Linh Cảm từ ngày 10/10/2010 đến ngày 31/10/2010 Để đánh giá tồn diện mức độ mơ 517ha diện ch bị ngập theo kết mơ hình ngập sở kết nối thủy động lực 1-2 chiều (Hình 8a), liệu từ ảnh vệ nh mơ hình Hec-Ras, bên cạnh hiệu chỉnh thủy gần khơng bị ngập (Hình 8b) Tại hầu hết lực vùng chiều, việc kiểm nghiệm xã thuộc huyện Đức Thọ, theo ảnh vệ nh, phạm vi mức độ ngập cho khu vực chiều khu vực ngập không ngập xuất đan xen, cần thiết Về phạm vi ngập, so sánh kết đó, theo kết nh tốn từ mơ hình nh tốn ngập l t lưu vực với liệu ảnh gần toàn khu vực huyện bị ngập Do vệ nh UNOS T vào ngày 22/10/2010 (Hình liệu ảnh vệ nh có độ phân giải thấp (100m) 8) có độ phân giải 100m cho thấy, mơ hình nên chưa thể hầu hết vùng ngập, mô diện ngập số khu vực thể khu vực ngập sâu, ngập sâu xã: Sơn Tiến, Sơn Trà, Sơn Mỹ số nguyên nhân thuộc huyện Hương Sơn gần toàn gây chênh lệch với kết nh tốn từ mơ khu vực huyện Đức Thọ Tuy vậy, số vị hình Kết so sánh diện ch ngập số trí xã Sơn Bình huyện Hương Sơn, có tới khu vực trình bày Bảng a Kết diện ngập từ mơ hình Hec-Ras b Diện ngập từ ảnh vệ nh UNOS T [2] Hình So sánh diện ngập kết nh toán ảnh vệ nh ngày 22/10/2010 64 Tạp chí kho học biến đổi khí hậu Số - T g 3/2018 Bảng Diện ch ngập nh toán vệ nh sau ngày 22/10/2010 TT Khu v c Diện ngập (ha) T nh toán Vệ nh Sai số Bờ trái sông Ngàn Phố 723,6 464,9 258,7 Bờ phải sông Ngàn Phố 1.696,3 1.019 667,3 Bờ phải sông Ngàn Sâu 1.332,5 1.049 283,5 Bờ trái sông La 1.329,2 1.206 123,2 Bờ phải sông La 2.531,8 2.325 206,8 Về mức độ ngập, biết, trận lũ từ ngày 10/10/2010 đến ngày 22/10/2010 trận lũ lịch sử với lưu lượng đỉnh lũ đạt 3.500m³/s trạm thủy văn Hòa Duyệt gây thiệt hại nặng nề tới đời sống người dân Kết nh toán cho thấy, vào ngày 15/10 số xã: Sơn Tân, Sơn Hà, Sơn Thịnh thuộc huyện Hương Sơn mức độ ngập sâu dao động từ 0,8 - 2m (Hình 9), kết phù hợp với liệu thực tế thu thập (mức độ ngập thực tế khoảng 1,2 - 2m) Qua lần hiệu chỉnh, thông số hệ số nhám sông giữ nguyên kiểm định trận lũ từ ngày 05/10/2011 đến ngày 30/10/2011 Hình Mức độ ngập ngày 15/10/2010 Để làm tăng thêm nh phù hợp mơ hình mô ngập l t, sau hiệu chỉnh, mơ hình kiểm định lại trạm Linh Cảm cho trận lũ vào năm 2011 với chuỗi thời gian từ ngày 05/10/2011 đến ngày 30/10/2011 So sánh kết nh tốn mực nước từ mơ hình chuỗi số liệu thực đo trạm Linh Cảm (Hình 10) cho thấy, giá trị thực đo nh tốn có tương đồng cao pha độ lớn, mực nước lớn thời điểm xuất đỉnh lũ nh toán 3,74m, với số liệu thực đo giá trị cực đại 3,7m, mức độ chênh lệch không đáng kề Đánh giá sai số chuỗi số liệu thực đo nh tốn thơng qua số Nash thu giá trị 0,91, kết đánh giá cho thấy thông số sử d ng mơ hình thuỷ lực phản ánh chế độ thủy lực mạng sông hệ thống sông La Với kết này, thơng số mơ hình có đủ độ n cậy để ến hành nh toán thuỷ lực ếp theo Tạp chí kho học biến đổi khí hậu Số - T g 3/2018 - 65 Hình 10 So sánh mực nước trạm thực đo nh toán trạm Linh Cảm (10/2011) 5.2 Kết mô 2.210ha bị ngập với mức độ ngập trung bình sâu 3m Khu vực bờ trái sơng Ngàn Phố có diện ch Sau ngày lũ, nước bắt đầu tràn qua ngập lớn với 1.524ha, mức độ ngập trung bình khu vực bờ có địa hình thấp, sau lan rộng 1m khu vực xung quanh với khu vực ngập nhiều Sau ngày lũ, lưu lượng lũ ếp t c gia tăng theo nh tốn khu vực bờ trái sơng La hồ thủy điện xả lũ kết hợp với mưa lớn với diện ch ngập 1.000ha, mức độ ngập gây ngập l t c c bộ, phạm vi ngập tăng mạnh, trung bình 0,5m, số vùng có địa hình rộng khu vực bờ phải sông La với diện rãnh sâu mức ngập lên tới 1,6m Tiếp ch ngập 4.000ha, khu vực bờ trái sông La diện đến, khu vực bờ phải sông Ngàn ch ngập tăng lên 2.356,6ha Sau thời kỳ đỉnh Sâu, bờ trái sông Ngàn Phố, bờ phải sông Ngàn lũ, lưu lượng giảm, diện ch ngập giảm Dưới Phố bờ phải sông La diện ch ngập chi ết khu vực Sau ngày lũ, thời điểm (Bảng 3) mức độ ngập lưu vực sông La giai đoạn lũ phát triển, diện ch ngập mở rộng, (Hình 11, Hình 12, Hình 13, Hình 14) lớn khu vực bờ trái sơng La có khoảng Bảng Diện ch ngập sau ngày 15/10/2010 TT Khu v c Diện ngập nh toán (ha) Sau ngày Sau ngày Sau ngày Sau ngày Sau ngày Bờ trái sông Ngàn Phố 409,7 1.524,9 1.501,3 632,5 508,3 Bờ phải sông Ngàn Phố 289,3 1.752 1.635,2 1.613,1 1.264,2 Bờ phải sông Ngàn Sâu 453 1.782 1.696,9 1.840,8 954,4 Bờ trái sông La 1.017 2.210,8 2.356,6 2.022,1 1.530,1 Bờ phải sông La 91,1 1.438,3 3.926,6 4.053,3 4.546,8 Trên sở kết nối thủy động lực 1-2 chiều, hệ thống mạng sông chiều kết nối với vùng chiều thông qua kết nối dạng đập tràn tự do, lưu lượng lũ đủ lớn, dòng nước tràn qua bờ gây ngập cho vùng chiều Qua phân ch, đánh giá kết trận lũ với ảnh vệ nh, số liệu thực đo thấy rằng, mơ hình mơ phạm vi, mức độ ngập cho lưu vực sông La 66 Tạp chí kho học biến đổi khí hậu Số - T g 3/2018 tương đối phù hợp Kết hiệu chỉnh kiểm nghiệm thủy lực cho số Nash lớn 0,9, kết hợp so sánh diện ngập, mức độ ngập với số liệu thực tế chứng tỏ khả ứng d ng mơ hình mơ ngập l t cho lưu vực sơng La Kết nh tốn cho thấy, sau trận lũ, với cường độ khác nhau, khu vực ngập nhiều khu vực bờ phải sông La với mức độ ngập trung Diện ngập Mức độ ngập Hình 11 Diện ngập mức độ ngập sau ngày 15/10/2010 Diện ngập Mức độ ngập Hình 12 Diện ngập mức độ ngập sau ngày 17/10/2010 Diện ngập Mức độ ngập Hình 13 Diện ngập mức độ ngập sau ngày 19/10/2010 Tạp chí kho học biến đổi khí hậu Số - T g 3/2018 - 67 Diện ngập Mức độ ngập Hình 14 Diện ngập mức độ ngập sau ngày 21/10/2010 bình 2m, khu vực ngập khu vực bờ trái sơng Ngàn Phố với mức độ ngập 0,5m Kết luận Qua việc phân ch đánh giá sở khoa học mơ hình Hec-Ras thấy rằng, mơ hình chiều, để mô tốt ngập l t cần phải có số liệu mặt cắt dày đặc, vậy, chi phí đầu tư lớn Đối với mơ hình chiều, đầu vào cần liệu địa hình chi ết, sai số, đặc biệt địa hình lịng sơng Nhưng chất lượng đồ DEM nước ta thể địa hình phía chưa thể địa hình lịng sơng nên việc sử d ng mơ hình chiều điều kiện khơng phù hợp Ngồi ra, vùng cần mô tả chi ết hệ thống công trình cầu, cống, đập…, mơ hình chiều chưa thể mơ Mơ hình Hec-Ras sở kết nối thủy động lực 1-2 chiều khắc ph c nhược điểm trên, lựa chọn để mơ phịng ngập l t cho lưu vực sông La Đã áp d ng thành công mô hình Hec-Ras mơ ngập l t cho lưu vực sông La sở kết nối thủy động lực 1-2 chiều Kết nh toán thủy lực hiệu chỉnh với số liệu mực nước thực đo trạm Linh Cảm từ ngày 10/10/2010 đến ngày 30/10/2010 kiểm định với số liệu mực nước thực đo trạm Linh Cảm từ ngày 05/10/2011 đến ngày 30/10/2011 68 Tạp chí kho học biến đổi khí hậu Số - T g 3/2018 cho số Nash 0,9 Bên cạnh đó, khó khăn điều kiện số liệu giới hạn mặt kinh phí thời gian, nghiên cứu tồn số hạn chế, c thể: - Nghiên cứu hiệu chỉnh kiểm định trận lũ nên không tránh khỏi sai số mô ngập l t - Việc hiệu chỉnh kiểm định mơ hình theo diện ngập mức độ ngập khó khăn u cầu cao quy mơ địi hỏi mức độ chi ết số liệu Diện ngập mức độ ngập ết thể phân bố theo không gian thời gian - Do thiếu số liệu mưa nên trong, nhóm thực sử d ng số liệu mưa trạm Hương Sơn đại diện cho lưu vực Điều dẫn tới sai số kết mô ngập l t mơ hình - Trong q trình thiết lập mơ hình, nghiên cứu sử d ng số giả định để thiết lập hệ số nhám cho mặt cắt, điều kiện biên điều kiện ban đầu Kết hợp với yếu tố gây sai số khác trình thiết lập hiệu chỉnh thơng số mơ hình, điều gây sai số kết mô Đây sai số thường xảy áp d ng mơ hình hóa Nhìn chung, nghiên cứu áp d ng thành cơng mơ hình Hec-Ras để mơ ngập l t cho lưu vực sông La sở kết nối thủy động lực 1 10 11 12 13 14 15 16 17 Tài liệu tham khảo Trần Ngọc nh cộng (2012), "Đánh giá nguy ngập lụt khu vực trũng tỉnh Hưng Yên", Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ 28(3S), 1-8 Thái Bình Hồng, Ngọc nh Trần Đình Khá Đặng (2010), "Ứng dụng mơ hình MIKE FLOOD nh tốn ngập lụt hệ thống sơng Nhật Lệ tỉnh Quảng Bình", Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, 26,(3S), 285-294 Hoàng Văn Đại (2011), Nghiên cứu, hoàn thiện công nghệ dự báo lũ hệ thống sông Hồng - Thái Bình, Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp sở, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu, Hà Nội Đặng Thanh Lâm (2015), Xây dựng mơ hình thích hợp cho nh tốn hệ thống cơng trình tổng hợp nước đô thị vùng ảnh hưởng triều, Luận án Tiến sĩ, Viện Khoa học Thủy lợi niền Nam, TP Hồ Chí Minh Vũ Thị Thu Lan Hồng Thanh Sơn (2013), "Nghiên cứu biến động thiên tai (lũ lụt hạn hán) tỉnh Quảng Nam bối cảnh biến đổi khí hậu", Viet Nam Journal of Earth Sciences, 35(1), 66-74 Phạm Văn Song, Đặng Đức Thanh, Lê Xuân Bảo (2013), "Kết nghiên cứu ảnh hưởng việc xả lũ hồ chứa Dầu Tiếng lên hạ lưu sông Sài Gịn", Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, 19, 59-70 Đặng Đức Thanh, Lê Trung Thành, Nguyễn Thái Quyết (2015), "Xác định mức độ ngập lụt hạ du xả lũ hồ chứa nước lịng Sơng tỉnh Bình Thuận", Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi Mơi trường, 42, 46-51 Nguyễn Viết Thi (1994), Dự báo tổng lượng dòng chảy đỉnh lũ thời kỳ 21/VIII – 31/X đến hồ Hịa Bình Trần Th c (2004), Xây dựng cơng nghệ nh tốn dự báo lũ lớn hệ thống sơng Hồng – Thái Bình Đặng Ngọc Tĩnh (2008), Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ dự báo lũ hạ du sơng Hồng – Thái Bình phần mềm Mike 11 Mitch Blum (2015), pplica on of new tool for 1D/2D Hec-Ras modelling of the Truckee river and tributaries U.S rmy Corps of Engineers Ins tute for Water Resources Hydrologic Engineering Centere (2016), HEC-R S 5.0 Reference Manual h p://unitar.org (2010), Flood waters in Ha Tinh and Nghe n provinces, Viet Nam Na onal Hydraulics and Environment Laboratory of the Research and Development Directorate of the French Electricity Board (EDF-R&D) (2017), TELEM C-2D User Manual Moya, V.M., Kure, S., Udo, K., Mano, (2016), " pplica on of 2D numerical simula on for the analysis of the February 2014 Bolivian mazonia ood: pplica on of the new HEC-R S version 5", RIB GU -Revista Iberoamericana del gua 3(1), tr 25-33 Edna, M.R (2007), Floodplain Inunda on Simula on Using 2D Hydrodynamic Modelling pproach, ITC Leonardo, T (2014), "Simula on of Floods with 1d and 2d Hydraulic Models in the GU PI- ‡ U River Basin, Based on GIS Integra on", Global Journal of Research In Engineering Tạp chí kho học biến đổi khí hậu Số - T g 3/2018 - 69 PPLIC TION OF HEC R S MODEL SIMUL TING FLOOD IN L RIVER B SIN B SING ON THE CONNECTION OF HYDRON MIC 2D Nguyen nh Ngoc, Hoang Van Đai Centre for HydroMet and Climate change Consultancy Received: 20 February 2018; ccepted: 20 March 2018 bstract: This ar cle presents some results of calcula ons, simula on of ooding in the La river basin using the Hec-Ras model on the basis of hydrodynamics 1D area are connected to 2D area through the side connec on Input data for the model are data on water levels and ow rates collected from hydro-meteorological sta ons in the basin Parameters of model was calibrated and veri ed with observa on water level data in two major oods in October 2010 and 2011 at Linh Cam sta on The results of the error es ma on using the Nash index for values greater than 0.9 indicate the applicability of the model to ood simula on The model results also show that the heaviest ooded area is the right bank of the La river with an average ood level of 2m, ooded areas are at least the le bank of the Ngan Pho river with inunda on is 0.5m Keywords: Flood, connect hydrodynamic 1-2D, Hec-Ras model, La river basin 70 Tạp chí kho học biến đổi khí hậu Số - T g 3/2018