CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT HẠ DU VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CẮT LŨ CỦA HỒ BẢN LẢI
4.2. Thiết lập mô hình thủy lực
4.2.4. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình
Mục đích của hiệu chỉnh mô hình là sử dụng phương pháp thử sai tìm ra bộ thông số mô hình phù hợp như hệ số nhám Manning n để điều chỉnh kết quả mô phỏng tiến đến các giá trị thực đo.
+ Tài liệu hiệu chỉnh - Tài liệu biên:
+ Biên trên: tại Bản Lải trên sông Kỳ Cùng.
+ Biên dưới: Đường quan hệ Q~f(H)
- Số liệu trạm hiệu chỉnh: trạm thủy văn Lạng Sơn quá trình mực nước lũ và lưu lượng lũ và các vết lũ điều tra trận lũ từ ngày 18-22/7/2014.
+ Kết quả hiệu chỉnh
Các kết quả hiệu chỉnh mô hình tại Lạng Sơn và các vết lũ điều tra ứng với trận lũ tháng 7 năm 2014 được trình bày dưới các hình vẽ và bảng biểu sau:
Hình 4. 10. Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trên sông Kỳ Cùng tại trạm Lạng Sơn
Hình 4. 11. Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo sông Kỳ Cùng tại trạm Lạng Sơn
Nhận xét:
Qua các kết quả hiệu chỉnh mô hình với trận lũ năm 2014, ở trên nhận thấy rằng:
- Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Lạng Sơn tương đối phù hợp, chỉ số NASH đánh giá sự phù hợp giữa 2 đường mực nước tính toán và thực đo là 0,85 và sai số mực nước lớn nhất tại Lạng Sơn chỉ khoảng 1cm. Về đường quá trình lưu lượng thực đo và tính toán tại Lạng Sơn cũng tương đối tốt, chỉ số NASH đánh giá sự phù hợp giữa 2 đường lưu lượng tính toán và thực đo là 0,88 và sai số đỉnh lưu lượng lớn nhất 53m3/s.
- Tại các vết lũ điều tra và tính toán cho kết quả tương đối tốt. Qua bảng so sánh các vết lũ dọc sông Kỳ Cùng cho thấy sai số mực nước lớn nhất khoảng 61cm, sai số nhỏ nhất chỉ khoảng 1cm. Các vết lũ sai số nằm trong khoảng 10-30cm là chủ yếu. Với khoảng 40 vết lũ được hiệu chỉnh và đánh giá đường mực nước dọc sông tương đối phù hợp.
Qua các đánh giá về kết quả sau khi hiệu chỉnh mô hình cho thấy bộ thông số đã hiệu chỉnh tương đối tốt. Tuy nhiên để mô hình có độ tin cậy cao hơn nữa cần sử dụng bộ thông số đó kiểm định cho các trận lũ khác.
Bảng 4. 1. Kết quả hiệu chỉnh mô hình trận lũ năm 2014
TT
K/c từ đầu sông (km)
Tọa độ vết lũ (VN2000)
Cao độ vết lũ điều tra
(m)
Mực nước lớn nhất
tính toán (m)
Chênh lệch
(m)
Địa điểm điều tra
1 0.0 21°45'25",106°59'30" 278.3 278.429 -0.13 Thôn Kỳ Nghiều, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 2 2.1 21°45'18",106°58'36" 277.47 277.857 -0.39 Thôn Bản Cuốn, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 3 4.4 21°45'33",106°57'39" 277.1 277.461 -0.36 Thôn Pò Mới, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 4 6.1 21°44'53",106°57'9" 277.16 276.806 0.35 Thôn Bản Tấu, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 5 7.2 21°44'27",106°57'9" 276.37 276.164 0.21 Thôn Bản Tấu, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 6 8.9 21°44'43",106°56'43" 275.69 275.519 0.17 Thôn Pò Cóoc, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 7 10.3 21°44'22",106°56'30" 275.01 275.115 -0.11 Thôn Pò Cóoc, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 8 11.5 21°44'47",106°56'13" 274.65 274.905 -0.25 Cầu Pò Lọi, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 9 12.5 21°44'40",106°56'3" 274.19 274.487 -0.30 Thôn Pò Lọi, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 10 13.2 21°44'30",106°55'38" 274.56 274.601 -0.04 Khu Trục Vằng, TT Lộc Bình, huyện Lộc Bình 11 14.3 21°44'54",106°55'44" 274.16 274.486 -0.33 Cầu Bản Thét, TT Lộc Bình, huyện Lộc Bình 12 15.4 21°45'6",106°55'22" 274.08 274.119 -0.04 Khu Bản Kho, TT Lộc Bình, huyện Lộc Bình 13 16.6 21°45'33",106°55'7" 273.89 273.679 0.21 Cầu Hát Lại, TT Lộc Bình, huyện Lộc Bình 14 17.9 21°46'0",106°54'44" 272.99 272.43 0.56 Khu Phiêng Quăn, TT Lộc Bình, huyện Lộc Bình 15 19.1 21°46'10",106°54'20" 270.81 270.996 -0.19 Khu Phiêng Quăn, TT Lộc Bình, huyện Lộc Bình 16 20.5 21°46'11",106°53'45" 270.56 270.778 -0.22 Thôn Khòn Chu, xã Đồng Bục, huyện Lộc Bình 17 21.6 21°46'27",106°53'17" 270.31 270.562 -0.25 Thôn Khòn Chu, xã Đồng Bục, huyện Lộc Bình 18 23.7 21°46'37",106°52'25" 270.28 270.285 -0.01 Thôn Tham Quang, xã Vân Mộng, huyện Lộc Bình
TT
K/c từ đầu sông (km)
Tọa độ vết lũ (VN2000)
Cao độ vết lũ điều tra
(m)
Mực nước lớn nhất
tính toán (m)
Chênh lệch
(m)
Địa điểm điều tra
21 28.5 21°47'35",106°51'19" 263.19 263.327 -0.14 Thôn Khòn Chả, xã Vân Mộng, huyện Lộc Bình 22 30.6 21°47'46",106°50'44" 263.1 262.756 0.34 Thôn Tằm Thoang, xã Vân Mộng, huyện Lộc Bình 23 32.5 21°48'43",106°50'44" 263.02 262.989 0.03 Thôn Bắc Nga, xã Gia Cát, huyện Cao Lộc 24 35.7 21°48'22",106°50'25" 262.87 262.677 0.19 Thôn Bắc Nga, xã Gia Cát, huyện Cao Lộc 25 37.5 21°48'49",106°50'10" 262.62 262.405 0.22 Thôn Bắc Đông 1, xã Gia Cát, huyện Cao Lộc 26 39.4 21°49'21",106°49'15" 260.74 260.134 0.61 Thôn Bắc Đông 2, xã Gia Cát, huyện Cao Lộc 27 40.3 21°50'14", 06°48'10" 258.72 259.14 -0.42 Thôn Cố Củng, xã Gia Cát, huyện Cao Lộc 28 41.1 21°49'49", 06°47'12" 258.63 258.687 -0.06 Thôn Bình Cầm, xã Mai Pha, TP Lạng Sơn 29 42.1 21°49'35", 06°46'27" 258.59 258.523 0.07 Cầu Mai Pha, xã Mai Pha, TP Lạng Sơn 30 43.3 21°50'6", 106°46'28" 258.55 258.686 -0.14 Khu Sân Bay, xã Mai Pha, TP Lạng Sơn 31 44.4 21°50'25", 06°46'18" 258.5 258.488 0.01 Khu Sân Bay, xã Mai Pha, TP Lạng Sơn 32 44.9 21°50'49", 106°46'3" 258.36 258.333 0.03 Xóm Quảng Sình, phường Đông Kinh, TP Lạng Sơn 33 45.6 21°49'57", 06°45'42" 258.18 258.187 -0.01 Thôn Rọ Phải, xã Mai Pha, TP Lạng Sơn 34 46.4 21°50'23", 06°45'35" 258.03 257.954 0.08 Khối 3, phường Đông Kinh, TP Lạng Sơn 35 47.1 21°50'46", 06°45'37" 257.43 257.299 0.13 Khối 2, phường Đông Kinh, TP Lạng Sơn 36 47.6 21°51'4", 106°45'28" 257.25 256.969 0.28 Khối Cửa Bắc, phường Tam Thanh, TP Lạng Sơn 37 48.5 21°50'50", 106°45'2" 256.23 256.47 -0.24 Khối 9, phường Tam Thanh, TP Lạng Sơn 38 50.1 21°50'49", 06°44'43" 256.16 255.949 0.21 Khối 1, phường Chi Lăng, TP Lạng Sơn 39 52.0 21°50'46", 06°44'25" 255.61 255.639 -0.03 Khối Trần Quang Khải 1, P.Chi Lăng, TP Lạng Sơn 40 55.6 21°51'17", 06°43'54" 252.44 252.638 -0.20 Thôn Nà Pàn, xã Hoàng Đồng, TP Lạng Sơn 41 57.5 21°52'3", 106°43'12" 250.39 250 0.39 Thôn Khuổi Khuốc, xã Hoàng Đồng, TP Lạng Sơn
+ Mục đích kiểm định
Mục đích của công tác kiểm nghiệm mô hình nhằm đánh giá mức độ phù hợp của bộ thông số đã xác định trong phần hiệu chỉnh mô hình.
+ Tài liệu kiểm định
- Số liệu trạm kiểm định: trạm thủy văn Lạng Sơn và các vết lũ điều tra.
- Thời gian kiểm định: Lũ lịch sử từ 21/7 - 25/7/1986 + Kết quả kiểm định
* Trận lũ lịch sử năm 1986
Các kết quả kiểm định mô hình tại Lạng Sơn và các vết lũ điều tra ứng với trận lũ tháng 7 năm 1986 được trình bày như các hình vẽ và bảng biểu sau:
Hình 4. 12. Quá trình mực nước tính toán và thực đo trận lũ 1986 trên sông Kỳ Cùng tại trạm Lạng Sơn
Hình 4. 13. Diện ngập lũ lịch sử năm 1986 tại khu vực TP Lạng Sơn Nhận xét:
Qua các kết quả hiệu chỉnh mô hình với trận lũ năm 1986 ở trên nhận thấy rằng:
- Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Lạng Sơn tương đối phù hợp, chỉ số NASH đánh giá sự phù hợp giữa 2 đường mực nước tính toán và thực đo là 0,94 và sai số mực nước lớn nhất tại Lạng Sơn khoảng 31cm.
- Về đường quá trình lưu lượng thực đo và tính toán tại Lạng Sơn nhìn không phù hợp nhưng lại hợp lý. Theo hình vẽ ở trên thì lưu lượng tại Lạng Sơn là quá trình lũ nhỏ hơn thực đo và có 2 đỉnh trong khi quá trình thực đo chỉ có một đỉnh. Có thể lý giải lũ 1986 là trận lũ lớn lịch sử gây ngập rất lớn cho thành phố Lạng Sơn, lưu lượng thực đo tại thời điểm đó không thể đo được mà chỉ khôi phục lại sau này. Qua tính toán nhận thấy lưu lượng tại trước khu vực thành phố ngập lụt là 4800m3/s và sau khu vực thành phố ngập là 4200m3/s nên lưu lượng lớn nhất thực đo đoạn qua Thành Phố với mặt cắt tính cả chảy tràn trên bãi sau khi khôi phục khoảng 4500m3/s là hợp lý. Trong kết quả tính toán đưa ra tại Lạng Sơn với lưu lượng lớn nhất khoảng 3200m3/s nhưng đó là mặt cắt chỉ tính trong lòng sông từ 2 mép bờ. Sự sụt giảm về lưu lượng là do bắt đầu vào đoạn cong gấp dòng chảy, chảy theo 3 hướng với một hướng theo dòng sông chính và 2 hướng chảy tràn qua bãi khác nhau.
- Về diện ngập, lũ lịch sử 1986 khu vực thành phố Lạng Sơn ngập nặng, các khu vực khác như Lộc Bình và một số khu ven sông cũng xảy ra ngập. Qua điều tra thấy rằng về diện ngập có sự tương đồng với thực tế đã xảy ra.
- Tại các vết lũ điều tra và tính toán cho kết quả tương đối tốt. Qua bảng so sánh tại một số vết lũ dọc sông Kỳ Cùng cho thấy sai số nằm trong khoảng 10-30cm. Các vết lũ được kiểm định và đánh giá thấy rằng đường mực nước dọc sông tương đối phù hợp.
Bảng 4. 2. Kết quả hiệu chỉnh mô hình trận lũ lịch sử năm 1986
TT
K/c từ đầu sông
(km)
Tọa độ vết lũ (VN2000)
Cao độ vết lũ điều tra
(m)
Mực nước lớn nhất tính toán
(m)
Chênh lệch (m)
Địa điểm điều tra
1 0.00 21°45'36",106°59'25" 280.58 280.61 -0.03 Thôn Kỳ Nghiều, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 2 2.07 21°45'4",106°58'51" 279.56 279.92 -0.36 Thôn Bản Cuốn, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 3 4.38 21°45'30",106°57'44" 279.19 279.49 -0.30 Thôn Pò Mới, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 4 6.08 21°44'56",106°57'3" 279.29 278.88 0.41 Thôn Bản Tấu, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 5 7.16 21°44'27",106°57'11" 278.57 278.59 -0.02 Thôn Bản Tấu, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 6 8.92 21°44'42",106°56'45" 277.91 277.89 0.02 Thôn Pò Cóoc, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 7 10.34 21°44'16",106°56'32" 277.24 277.30 -0.06 Thôn Pò Cóoc, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 8 11.49 21°44'52",106°56'12" 276.88 276.94 -0.06 Cầu Pò Lọi, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 9 12.52 21°44'40",106°56'6" 276.42 276.49 -0.07 Thôn Pò Lọi, xã Tú Đoạn, huyện Lộc Bình 10 13.22 21°44'33",106°55'43" 276.79 276.60 0.19 Khu Trục Vằng, TT Lộc Bình, huyện Lộc Bình 11 14.32 21°44'53",106°55'43" 276.41 276.52 -0.11 Cầu Bản Thét, TT Lộc Bình, huyện Lộc Bình 12 15.43 21°45'9",106°55'28" 276.36 276.08 0.28 Khu Bản Kho, TT Lộc Bình, huyện Lộc Bình 13 16.61 21°45'39",106°55'10" 276.24 275.75 0.49 Cầu Hát Lại, TT Lộc Bình, huyện Lộc Bình 14 19.07 21°46'7",106°54'27" 273.69 274.17 -0.48 Khu Phiêng Quăn, TT Lộc Bình, huyện Lộc Bình 15 20.48 21°46'17",106°53'47" 273.50 273.66 -0.16 Thôn Khòn Chu, xã Đồng Bục, huyện Lộc Bình 16 21.58 21°46'28",106°53'18" 273.31 273.40 -0.09 Thôn Khòn Chu, xã Đồng Bục, huyện Lộc Bình 17 23.74 21°46'37",106°52'25" 273.34 273.24 0.10 Thôn Tham Quang, xã Vân Mộng, huyện Lộc Bình 18 25.28 21°47'2",106°52'45" 272.21 271.86 0.35 Thôn Tham Quang, xã Vân Mộng, huyện Lộc Bình 19 28.50 21°47'29",106°51'18" 266.43 266.96 -0.53 Thôn Khòn Chả, xã Vân Mộng, huyện Lộc Bình 20 30.61 21°47'43",106°50'40" 266.40 266.03 0.37 Thôn Tằm Thoang, xã Vân Mộng, huyện Lộc Bình 21 32.54 21°48'44",106°50'44" 266.38 266.37 0.01 Thôn Bắc Nga, xã Gia Cát, huyện Cao Lộc
TT
K/c từ đầu sông
(km)
Tọa độ vết lũ (VN2000)
Cao độ vết lũ điều tra
(m)
Mực nước lớn nhất tính toán
(m)
Chênh lệch (m)
Địa điểm điều tra
22 35.69 21°48'26",106°50'26" 266.30 266.08 0.22 Thôn Bắc Nga, xã Gia Cát, huyện Cao Lộc 23 37.52 21°48'49",106°50'13" 265.76 265.22 0.54 Thôn Bắc Đông 1, xã Gia Cát, huyện Cao Lộc 24 39.42 21°49'25",106°49'20" 263.86 263.32 0.54 Thôn Bắc Đông 2, xã Gia Cát, huyện Cao Lộc 25 40.32 21°50'6", 106°48'4" 261.82 262.19 -0.37 Thôn Cố Củng, xã Gia Cát, huyện Cao Lộc 26 41.10 21°49'50", 106°47'17" 261.71 261.35 0.36 Thôn Bình Cầm, xã Mai Pha, TP Lạng Sơn 27 42.09 21°49'33", 106°46'24" 260.86 260.83 0.03 Cầu Mai Pha, xã Mai Pha, TP Lạng Sơn 28 43.33 21°50'4", 106°46'25" 260.81 260.62 0.19 Khu Sân Bay, xã Mai Pha, TP Lạng Sơn 29 44.38 21°50'25", 106°46'17" 260.75 260.40 0.35 Khu Sân Bay, xã Mai Pha, TP Lạng Sơn 30 44.94 21°50'49", 106°46'3" 260.60 260.34 0.26 Xóm Quảng Sình, phường Đông Kinh, TP Lạng Sơn 31 45.60 21°49'58", 106°45'39" 260.41 260.33 0.08 Thôn Rọ Phải, xã Mai Pha, TP Lạng Sơn 32 46.35 21°50'24", 106°45'36" 260.25 260.27 -0.02 Khối 3, phường Đông Kinh, TP Lạng Sơn 33 47.08 21°50'35", 106°45'37" 259.98 260.04 -0.06 Khối 2, phường Đông Kinh, TP Lạng Sơn 34 47.59 21°51'4", 106°45'27" 259.87 259.79 0.08 Khối Cửa Bắc, phường Tam Thanh, TP Lạng Sơn 35 50.10 21°50'49", 106°44'43" 258.59 258.73 -0.14 Khối 1, phường Chi Lăng, TP Lạng Sơn 36 52.04 21°50'46", 106°44'26" 258.03 258.48 -0.45 Khối Trần Quang Khải 1, P.Chi Lăng, TP Lạng Sơn 37 54.11 21°50'39", 106°44'2" 257.83 257.58 0.25 Thôn Nà Pàn, xã Hoàng Đồng, TP Lạng Sơn 38 55.60 21°51'16", 106°43'55" 255.07 255.46 -0.39 Thôn Nà Pàn, xã Hoàng Đồng, TP Lạng Sơn 39 57.53 21°52'5", 106°43'12" 253.23 252.57 0.66 Thôn Khuổi Khuốc, xã Hoàng Đồng, TP Lạng Sơn