CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HEC–HMS ĐỂ MÔ PHỎNG DÕNG CHẢY LŨ
4.3. Phân tích, đánh giá, nhận xét kết quả mô phỏng
Dùng chỉ tiêu Nash-Sutcliffe, và hệ số tương quan để đánh giá, so sánh hai quá trình dòng lưu lượng thực đo và tính toán của các trận lũ để đánh giá bộ thông số áp dụng cho mô hình lưu vực:
Phương trình cho hệ số tương quan là:
trong đó: là các giá trị trung bình mẫu AVERAGE(array1) và AVERAGE(array2).
Bảng 3.2: chỉ tiêu Nash-Sutcliffe và hệ số tương quan của các trận lũ
Lưu vực Thời gian lũ (năm)
Thông số hiệu chỉnh
Thông số kiểm chứng
Hệ số tương quan Nash (%) Nash (%)
Hồ Ka Nak
18-21/10/11 85.5 0.93
14-18/11/13 83.7 0.95
15-17/12/16 81.1 0.9
Bộ thông số tìm được qua hiệu chỉnh cho trận lũ ngày 18-21/10/11, kiểm định lại cho 2 trận lũ ngày 14-18/11/13 và 15-17/12/16 cho kết quả chỉ số NASH ổn định trên 80%, hệ số tương quan trên 0.9 là tương đối cao, hình dạng đường quá trình lưu lượng là tương đối phù hợp, kết quả tính toán phù hợp với tài liệu thực đo. Như vậy, mô hình có thể được áp dụng để tính toán, dự báo lũ cho lưu vực Hồ Ka Nak, Bộ thông số được nêu trong bảng 3.3
Bảng 3.3: Bộ thông số mô hình cho lưu vực Hồ Ka Nak
Phần tử Đơn vị Giá trị
Area km2 833
Loss method: SCS Curve Number
Initial Abstraction MM 16
Curve Number 30
Impervious % 30
Transform method: Snyder Unit Hydrograph Method: Standard
Standard Lag HR 4.7
Peaking Coefficient 0.455
Baseflow method: Recession Initial Type: Discharge
Initial Discharge 47
Recession Constant 0.36
Threshold Type: Ratio To Peak
Ratio 0.38
5 - DỰ BÁO THỬ NGHIỆM BẰNG MÔ HÌNH HEC-HMS a. Lựa chọn trận lũ thử nghiệm
Thử nghiệm với trận lũ lớn xảy ra từ 12 giờ 00 phút ngày 14/11/13 đến 12 giờ 00 phút ngày 18/11/13.
Dựa vào số liệu mưa thực đo 3 trạm trên lưu vực và bộ thông số tìm được sẽ tiến hành dự báo dòng chảy về hồ chứa sau khi mưa rơi xuống lưu vực.
Căn cứ vào lượng mưa dự báo của Đài khí tượng thủy văn về lượng mưa của lưu vực khi có áp thấp nhiệt đới, bão, dãy áp thấp hoặc các hình thái gây mưa khác.
Đài thường dự báo lượng mưa dự kiến cho lưu vực trong những ngày tiếp theo. Vì thế tác giả dựa trên dự báo của Đài về tổng lượng mưa của ngày sau.
Tác giả tiến hành phân phối tổng lượng mưa theo giờ và sử dụng bộ thông số mô hình để dự báo dòng chảy đến hồ thủy điện Ka Nak.
b) Phương án dự báo:
Bắt đầu từ 06 giờ 00 phút ngày 15/11/13 (thời điểm bắt đầu xuất hiện lũ), cứ 01 giờ lại cập nhật số liệu mưa-lưu lượng thực đo, điều chỉnh bộ thông số mô hình sao cho đường lưu lượng mô phỏng phù hợp với đường thực đo, đọc kết quả dự báo lưu lượng về hồ trong vòng 06 giờ tới.
c) Quy trình dự báo:
+ Thu thập số liệu mưa thực đo và số liệu mưa dự báo thời đoạn ngắn 6h, số liệu dòng chảy Q~t.
+ Khởi động mô hình HEC-HMS 4.2.1 cho lưu vực hồ Ka Nak (với bộ thông số đã được hiệu chỉnh, kiểm định).
+ Nhập số liệu mưa thực đo và dự báo tại các trạm đã thu thập và phân phối vào mô hình.
+ Dự báo thử nghiệm 6h, đường quá trình lũ dự báo hồ chứa thủy điện Ka Nak.
+ Đánh giá kết quả dự báo và cung cấp số liệu dự báo 6h.
d)Sơ đồ quá trình dự báo: dự báo 6h tới.
+ Kết quả dự báo thử nghiệm với mô hình Hec Hms.
Hình 3.34: Đường quá trình lưu lượng dự báo 6h Nhận xét:
Đường mô phỏng tương đối sát với đường thực đo, khi hiệu chỉnh bộ thông số học viên chọn chỉ hiệu chỉnh chỉ số CN – Curve Number từ 30 lên 35.
Càng gần tới thời điểm lũ đạt đỉnh thì đường mô phỏng càng sát với đường thực đo, tại thời điểm chân lũ lên có sự sai khác nhiều.
Kết quả dự báo lưu lượng về hồ trong vòng 03 giờ tới phù hợp với lưu lượng thực đo.
Kết quả dự báo lưu lượng về hồ trong vòng 04 giờ tới có thể chấp nhận được, đường mô phỏng tương đối sát với đường thực đo.
Kết quả dự báo lưu lượng về hồ sau 05 giờ tới, thời gian dự báo khá dài và đường quá trình mô phỏng đỉnh lũ không phù hợp với đường thực đo.
Để thuận tiện cho công tác dự báo, đo mưa và chủ động trong công tác vận hành, tác giả đề xuất chọn phương án dự báo 04 giờ để dự báo lưu lượng về hồ phục vụ cho công tác điều tiết vận hành.
6 - ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THAM SỐ ĐẶC TRƯNG ĐẾN VIỆC HIỆU CHỈNH MÔ HÌNH HEC-HMS