Mô hình cho phép phân chia lu vực nghiên cứu thành:
- Lu vùc bé phËn (Subbasin) - Đoạn sông (Reach)
- Hồ chứa (Reservoir) - Hợp lu (Junction)
- Công trình dẫn dòng (Diversion) - Nguồn sông (Source)
Mô hình chỉ chạy khi ta kết nối các bộ phận của lu vực thành một hệ thống mạng lới. Theo cách chia ở trên ta phải dùng 4 Subbasin và 3 đoạn sông (yếu tố đoạn sông đợc sử dụng khi phải diễn toán dòng chảy của một lu vực qua một lu vực khác)
để biểu diễn lu vực nghiên cứu.
Sơ đồ kết nối hệ thống của lu vực nghiên cứu nh trong hình sau:
III. Cơ sở dữ liệu
3-1. Yêu cầu số liệu đầu vào
Số liệu cần nhập vào mô hình gồm có:
+ Số liệu ma thực đo
+ Số liệu đờng quá trình lu lợng thực đo.
Trong đồ án này mô hình đợc áp dụng để tính toán dòng chảy lũ nên số liệu ma yêu cầu nhập vào mô hình là ma giờ thực đo. Đờng quá trình lu lợng thực đo đa vào để kiểm định đờng quá trình của mô hình tính toán đợc, từ đó có thể đánh giá khả
năng của mô hình.
3-2. Phân tích, xử lý số liệu
Nh đã trình bày ở chơng II, do mạng lới trạm đo trong vùng còn tha và phân bố không đồng đều trên lu vực; các trạm hoạt động không đồng thời, số liệu đo đạc không đồng bộ, các yếu tố quan trắc không đầy đủ, gây khó khăn cho việc tính toán.
Vì thế số liệu thu thập đợc dùng để tính toán trong đề tài này không đồng bộ:
bao gồm cả lợng ma ngày và ma giờ tự ghi. Trớc khi nhập vào mô hình để tính toán ta phải tiến hành bớc đồng bộ hoá số liệu, cụ thể là tính toán phân phối tổng lợng ma ngày đo đợc ra lợng ma của từng giờ để sử dụng. Có nhiều phơng pháp để thực hiện công việc này.
Mô hình HEC- HMS cung cấp một cách tính toán phân phối tổng lợng ma trong 4 ngày (96 giờ) ra lợng ma của từng giờ theo công thức kinh nghiệm sau:
Total depth = ∑
= 4
1( 24 ( )* )
i R HR i SPFE
Trong đó: SPFE là chỉ số ma lũ tính bằng inch
R24HR(i) tỷ lệ phần trăm của ngày ma thứ i (lợng ma ngày thứ i), xác định theo công thức kinh nghiệm sau:
R24HR (1) = 3.5 R24HR (2)= 15.5 R24HR (4)= 6.0
R24HR(3)= 182.15 - 14.3537 * In ( TRSDA+ 80) TRSDA- diện tích ma tính bằng mile2
Trong lợng ma ngày thiết kế ta lại chia thành ma 6 giờ theo công thức sau:
R6HR(1) = R6HR(4) – 0.033 R6HR(3) = ( 11)0.93
42 . 13
+ SPFE
R6HR(2) = 0.055*(SPFE - 6)0.51
R6HR(4) = 0.5*[1 – R6HR(3) – R6HR(2)] + 0.0165
HEC cho phép phân bố lợng ma 6 giờ thành lợng ma ứng với thời khoảng tính toán (tính bằng giờ theo công thức sau):
PRCP= 0.01 * R24HR* R6HR * SPFE *
6
∆t
Công thức trên dùng để tính toán lợng ma trong thời đoạn 4 ngày, cho nên không thể dùng để tính toán cho lu vực nghiên cứu có thời gian ma trong 7 ngày (trong thời gian cơn lũ xảy ra từ ngày 26/9 đến 2/10/1978).
Sau khi áp dụng một số phơng pháp tính toán khác nhau và dùng kết quả đa vào chạy mô hình, em thấy tính phân phối ma ngày ra lợng ma giờ theo tần suất của trạm ma đại biểu cho dạng đờng lũ tính toán phù hợp hơn cả với đờng quá trình thực
đo. Vì vậy, em đã lựa chọn phơng pháp thu phóng ma này để tính toán phân phối từ tổng lợng ma ngày ra lợng ma của từng giờ cho các trạm không có số liệu ma giờ tự ghi. Cụ thể, phơng pháp này tiến hành theo các bớc sau:
* Tính tổng lợng ma ngày từng ngày của trạm ma đại biểu từ số liệu ma giờ tự ghi.
* Tính tần suất ma theo từng giờ của trạm ma đại biểu.
* Lấy ma ngày của các trạm cần thu phóng nhân với số phần trăm của từng giờ của trạm đại biểu.
Mô hình HEC- HMS là mô hình thông số tập trung, nghĩa là số liệu đo đạc của một trạm ma đại diện cho cả lu vực. Trên lu vực, ta chọn 4 trạm ma để tính toán cho 4 lu vực con đã phân chia nh sau:
+ Lu vực 1 dùng số liệu đo ma của trạm Thác Muối để tính toán .
+ Lu vực 2 lấy số liệu ma ngày của trạm Dừa thu phóng theo trạm Thác Muối.
+ Lu vực 3 lấy số liệu ma ngày của trạm Môn Sơn thu phóng theo trạm Thác Muèi.
+ Lu vực 4 tính toán ma theo số liệu đo của trạm Con Cuông
Ngoài hai trạm Thác Muối và Con Cuông có số liệu ma giờ, các trạm còn lại chỉ có số liệu ma ngày. Ta tính toán ma cho hai trạm bằng cách thu phóng theo lợng ma đại biểu của trạm Thác Muối. Kết quả tính toán đợc ghi trong bảng (phụ lục).
Số liệu ma của hai trạm Thác Muối và Con Cuông nh sau:
BảngIV-1: Số liệu ma giờ trận lũ từ ngày 26/09- 02/10/1978 trạm Thác Muối.
Thêi gian (giê)
Trạm Thác Muối
Ngày
26/09 Ngày
27/09 Ngày
28/09 Ngày
29/09 Ngày
30/09 Ngày
01/10 Ngày 02/10
1 34.6 34.6 31.9 0.0 0.0 0.0 0.0
2 66.0 66.0 11.5 0.0 0.0 0.0 0.0
3 37.9 37.9 36.8 0.0 0.0 0.0 0.0
4 24.7 24.7 2.2 0.0 0.0 0.0 0.0
5 92.3 92.3 10.4 0.0 0.0 0.0 0.0
6 75.7 75.7 7.1 0.0 0.0 0.0 0.0
7 72.5 72.5 3.8 0.0 0.0 0.0 0.0
8 44.5 44.5 5.5 0.0 0.0 0.0 0.0
9 26.3 26.3 2.7 0.0 0.0 0.0 0.0
10 49.4 49.4 4.9 0.0 0.0 0.0 0.0
11 56.1 56.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
12 34.6 34.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
13 31.4 31.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
14 27.9 27.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
15 24.7 24.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
16 19.8 19.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
17 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
18 14.8 14.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
19 8.3 8.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
20 0.1 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
21 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
22 23.1 23.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
23 4.8 4.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
24 9.9 9.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Tổng 80.3 779.5 117 0.0 0.0 0.0 0.0
BảngIV-2: Số liệu ma giờ trận lũ từ ngày 26/09- 02/10/1978 trạm Con Cuông
Thêi gian
Trạm Con Cuông
Ngày
26/09 Ngày
27/09 Ngày
28/09 Ngày
29/09 Ngày
30/09 Ngày
01/10 Ngày 02/10
2 0 2.6 2.1 0.0 0.0 0.0 0.0
3 0 12.4 6.7 0.0 0.0 0.0 0.0
4 0 13.3 0.4 0.0 0.0 0.0 0.0
5 0 0.0 1.9 0.0 0.0 0.0 0.0
6 0 40.8 1.3 0.0 0.0 0.0 0.0
7 0 39.0 0.7 0.0 0.0 0.0 0.0
8 0 0.1 1 0.0 0.0 0.0 0.0
9 2.5 30.2 0.5 0.0 0.0 0.0 0.0
10 1 49.7 0.9 0.0 0.0 0.0 0.0
11 3.2 14.2 0 0.0 0.0 0.0 0.0
12 0 18.6 0 0.0 0.0 0.0 0.0
13 0.9 13.3 0 0.0 0.0 0.0 0.0
14 1.7 24.0 0 0.0 0.0 0.0 0.0
15 3.2 15.0 0 0.0 0.0 0.0 0.0
16 0 35.5 0 0.0 0.0 0.0 0.0
17 0.8 10.7 0 0.0 0.0 0.0 0.0
18 2.5 16.9 0 0.0 0.0 0.0 0.0
19 2 8.0 0 0.0 0.0 0.0 0.0
20 4 4.5 0 0.0 0.0 0.0 0.0
21 5.3 26.6 0 0.0 0.0 0.0 0.0
22 12.1 0.0 0 0.0 0.0 0.0 0.0
23 0 18.6 0 0.0 0.0 0.0 0.0
24 2.7 5.3 0 0.0 0.0 0.0 0.0
Tổng 43.6 419.7 21.3 0.0 0.0 0.0 0.0