- Mạng lƣới trạm khí tƣợng
Các trạm khí tƣợng trên lƣu vực hầu hết đƣợc thành lập từ sau năm 1957. Trƣớc 1957 cũng có một số trạm khí tƣợng hoặc đo mƣa đƣợc thiết lập nhƣng quan trắc không liên tục do ảnh hƣởng của chiến tranh. Tổng số trạm khí tƣợng trên lƣu vực là 11 trạm đo các yếu tố: mƣa, nhiệt độ, độ ẩm, bốc hơi, gió, nắng áp suất không khí, bức xạ… gồm (Bảng 3.1):
+ 03 trạm khí tƣợng hạng I: Vinh, Hòn Ngƣ, Tƣơng Dƣơng; + 02 trạm khí tƣợng hạng II; Quỳnh Lƣu, Đô Lƣơng;
STT Tên trạm Địa danh Sông Vĩ độ Kinh độ Các yếu tố quan trắc
I Trạm Khí Tƣợng:
1 Tƣơng Dƣơng TT Hòa Bình, Tƣơng Dƣơng Cả 190
17' 104026' R, T, Bh 2 Con Cuông TT Con Cuông, Con Cuông Cả 190
03' 104053' R, T, Bh 3 Đô Lƣơng TT Đô Lƣơng, Đô Lƣơng Cả 180
54' 105018' R, T, Bh 4 Quỳ Châu TT Quỳ Châu, Quỳ Châu Hiếu 190
34' 105007' R, T, Bh 5 Quỳ Hợp TT Quỳ Hợp, Quỳ Hợp Hiếu 190
19' 105009' R, T, Bh
6 Vinh Tp Vinh Lam 180
40' 105042' R, T, Bh
II Trạm Thủy Văn
1 Quỳ Châu Châu Hội, Quỳ Châu Hiếu 19033' 105008' H, X, Q 2 Nghĩa Khánh Nghĩa Khánh, Nghĩa Đàn Hiếu 19026' 105020' H, X, Q 3 Mƣờng Xén Tà Kạ, Kỳ Sơn Nậm Mộ 19024' 104007' H, X, Q 4 Thạch Giám Thạch Giám, Tƣơng Dƣơng Cả 19017' 104020' H,X 5 Con Cuông Chi Khê, Con Cuông Cả 19004' 104051' H,X 6 Dừa Tƣờng Sơn, Anh Sơn Cả 18059' 105002' H, X, Q 7 Đô Lƣơng Đô Lƣơng Cả 18054' 105017' H,X 8 Yên Thƣợng Thanh Yên, Thanh Chƣơng Cả 18041' 105023' H, X, Q 9 Nam Đàn TT Nam Đàn Cả 18042' 105029' H,X 10 Chợ Tràng Hƣng Phú, Hƣng Nguyên Cả 18034' 105038' H,X 11 Của Hội Nghi Hải, Nghi Lộc Lam 18045' 105043' H,X 12 Sơn Diệm Sơn Diệm, Hƣơng Sơn Ngàn Phố 18030' 105021' H, X, Q 13 Chu Lễ Hƣơng Thuỷ, Hƣơng Khê Ngàn Sâu 18013' 105042' H,X 14 Hoà Duyệt Đức Liên, Đức Thọ Ngàn Sâu 18022' 105035' H, X, Q 15 Linh Cảm Tùng Ảnh, Đức Thọ La 18032' 105033' H,X
+ 03 trạm khí tƣợng hạng I: Vinh, Hòn Ngƣ, Tƣơng Dƣơng; + 02 trạm khí tƣợng hạng II; Quỳnh Lƣu, Đô Lƣơng;
+ 06 trạm khí tƣợng hạng III; Quỳ Châu, Quỳ Hợp, Tây Hiếu, Con Cuông, Hƣơng Sơn và Hƣơng Khê
- Mạng lƣới trạm thuỷ văn (Bảng 3.1)
Hiện nay trên lƣu vực có 16 trạm thủy văn đang hoạt động đo đạc các yếu tố thuỷ văn mƣa, mực nƣớc, lƣu lƣợng nƣớc, lƣu lƣợng chất lơ lửng và đƣợc đƣa vào mạng lƣới điện báo mùa mƣa lũ.
+ 07 trạm thủy văn cấp I; Mƣờng Xén, Dừa, Yên Thƣợng, Hòa Duyệt và Sơn Diệm.
+ 05 trạm thủy văn cấp III; vùng sông không ảnh hƣởng triều: Thạch Giám, Khe Bố, Con Cuông, Đô Lƣơng, Nam Đàn, Chu Lễ.
+ 04 trạm thủy văn cấp III; vùng sông ảnh hƣởng triều: Chợ Tràng, Bến Thủy, Cửa Hội, Linh Cảm. Riêng trạm Bến Thủy không nằm trong mạng lƣới điện báo.
- Bản đồ địa hình tỷ lệ: 1: 10.000 trên hệ thống sông Cả (Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng).
- Bản đồ địa chính tỷ lệ: 1: 10.000 trên hệ thống sông Cả (Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng).
- Các số liệu vết lũ đƣợc điều tra năm 2010 (Nguồn: Trƣờng Đại học KHTN - Đại học quốc gia Hà Nội).
- Số liệu mặt cắt đƣợc kế thừa của Trƣờng Đại học KHTN - Đại học quốc gia Hà Nội.
Các báo cáo về tình hình lũ lụt, thiên tai trên lƣu vực hệ thống sông Cả cũng đƣợc thu thập.
3.1.2. Xây dựng mô hình Mike Nam cho lưu vực sông Cả:
a. Thiết lập mô hình Mike Nam:
Căn cứ vào đặc trƣng của từng vùng tiểu lƣu vực. Lƣu vực sông Cả đƣợc chia thành 9 lƣu vực con để kết nối với mô-đun thủy lực Mike 11. Sử dụng phần mềm ArcGIS để xử lý bản đồ bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10 000, phân vùng tiểu lƣu vực đƣợc thể hiện tại hình 3.1.
Để đƣa các trạm đo mƣa vào tính toán chúng tôi lƣa chon 22 trạm KTTV gồm: Trạm Thủy văn Mỹ Lý, Mƣờng Xén, Thạch Giám, Con Cuông, Quỳ Châu, Nghĩa Khánh, Dừa, Đô Lƣơng, Yên Thƣợng, Nam Đàn, Cửa Hội, Linh Cảm, Sơn Diệm, Hòa Duyệt, Chu Lễ; Trạm Khí tƣợng Quỳ Châu, Quỳ Hợp, Tây Hiếu, Vinh, Hƣơng Khê, Hƣơng Sơn và Trạm đo mƣa Khe Bố, Quế Phong. Vì các trạm đó thuộc lƣu vực tính toán của luận văn.
b. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình:
Trong mô hình Mike-Nam, việc hiệu chỉnh bộ thông số chính đƣợc thực hiện bằng phƣơng pháp thử dần. Kết quả của mô hình đƣợc so sánh với kết quả thực đo tại trạm đo lƣu lƣợng nƣớc đó là các trạm thủy văn Dừa, Hòa Duyệt với chỉ tiêu đánh giá Nash, một số chỉ tiêu khác nhƣ sai số tổng lƣợng, sai số đỉnh và đƣờng quá trình tính toán, thực đo của yếu tố tính toán. Bộ thông số chính của mô hình Mike-Nam từng lƣu vực bộ phận thể hiện tại bảng 3.2.
Bảng 3.2. Bộ thông số của mô hình Mile Nam từng lƣu vực bộ phận
Thông số Đô Lƣơng Nam Đàn Cửa Hội Chợ Tràng Linh Cảm Hòa Duyệt Sơn Diệm Yên Thƣợng Dừa Umax 12,9 18,1 18,3 19,9 19,4 17,9 10,8 17,1 13,3 Lmax 294 299 299 298 299 106 101 101 126 CQOF 0,141 0,101 0,278 0,164 0,143 0,638 0,999 0,998 0,283 CKIF 987,6 888,7 227,2 206,2 208 209,6 588,1 211,6 887,3 CK1,2 32,7 49,2 49,4 47,0 47,0 49,8 44,5 49,1 30,9 TOF 0,988 0,356 0,032 0,059 0,202 0,205 0,624 0,906 0,004 TIF 0,707 0,313 0,602 0,391 0,141 0,385 0,175 0,709 0,072 TG 0,020 0,493 0,713 0,943 0,775 0,927 0,989 0,988 0,701 CKBF 3927 3933 2132 3845 3748 1004 2293 1585 3803
Luận văn chọn trận lũ từ ngày 23/8 - 7/9/2010 và trận lũ 10 – 30/10/2010 để hiệu chỉnh và trận lũ từ 10-20/9/2011 để kiểm nghiệm bộ thông số tại lƣu vực Dừa.