CHƯƠNG II PHÂN TÍCH LỰA CHỌN MÔ HÌNH THỦY VĂN VÀ VẬN DỤNG ĐỂ TÍNH BIÊN ĐẦU VÀO CHO MÔ HÌNH THUỶ LỰC
2.2. Ứng dụng để tính biên đầu vào cho mô hình thuỷ lực
2.2.1. Thiết lập mô hình thuỷ văn
Do điều kiện số liệu mựa trên lưu vực nghiên cứu còn hạn chế trên lưu vực hệ thống mạng lưới trạm khí tượng thuỷ văn còn thưa thớt, không có đủ số liệu dòng chảy để cho các biên nhập lưu cho mô hình thuỷ lực, học viên tiến hành xây dựng mô hình thuỷvăn HEC-HMS từmưa ra dòng chảy.
Học viên tiến hành xây dựng mô hình thuỷ văn mưa rào dòng chảy cho lưu vực tính đến trạm văn Quỳ Châu. Mô hình này sẽđược hiệu chỉnh và kiểm định, sau đó sẽ được mượn bộ thông số sang các lưu vực khác để tính toán dòng chảy nhập lưu cho mô hình thuỷ lực.
Việc phân chia lưu vực sử dụng số liệu đầu vào là DEM địa hình với độ phân giải là 30m. Sử dụng phần mềm HEC-GEO HMS tiến hành phân chia lưu vực tính đến trạm thuỷvăn QuỳChâu, lưu vực này được phân chia nhỏthành 10 lưu vực con nhằm tăng độ chính xác cho mô hình thuỷvăn.
Hình 2.5: Phân chia lưu vực tính đến Quỳ Châu Bảng 2.1: Diện tích các tiểu lưu vực trên lưu vực Quỳ Châu
Lưu vực Diện tích (km2)
W140 182
W150 218
W160 265
W170 135
W210 338
W220 72
W230 110
W240 156
W250 153
W260 368
Do việc hạn chế của số liệu mưa, nên chỉ riêng số liệu mưa ở QuỳChâu được áp dụng cho cả 10 tiểu lưu vực.
Lượng mưa không tham gia vào quá trình hình thành dòng chảy được định nghĩa là tổn thất. Lượng tổn thất sẽ khống chế tổng lượng nước của lưu vực và cũng ảnh hưởng đến giá trị đỉnh lũ. Thành phần chính của tổn thất là lượng thấm và lượng tổn thất ban đầu. Lượng tổn thất ban đầu có thể bao gồm lượng tổn thất điền trũng, tổn thất trên lá cây, lượng nước này không tham gia vào quá trình hình thành dòng chảy. Trong mùa lũ, đất thường được bão hòa nên lượng thấm ban đầu được bỏ qua. Lượng tổn thất thấm được xác định dựa bào phương pháp chỉ số CN (SCSCN) của Cục Bảo Tồn Tài Nguyên Hoa Kỳ (Natural Resources Conservation Service). Phương pháp này xác định lượng mưa hiệu quả là một hàm lũy tích của mưa, loạiđất và sử dụngđất. Chỉsố CN và phần trăm vùng không thấmđược trình bày ở bảng 2-2.
Bảng 2.2: Thông số về tổn thất
Lưu vực CN Phần trăm không thấm (%)
W140 80 0.0
W150 80 0.0
W160 80 0.0
W170 80 0.0
W210 80 0.0
W220 80 0.0
W230 80 0.0
W240 80 0.0
W250 80 0.0
W260 80 0.0
W140 80 0.0
Đường lũ đơn vị (UHG) thể hiện đường quá trình lưu lượng tại của ra của lưu vực gây ra bởi một đơn vị mưa hiệu quả trong một đơn vị thời gian. Quá trình dòng chảy ở cửa ra của lưu vực sẽ là lũy tích của các dòng chảy thành phần. Trong phương pháp đường lũ đơn vị thời gian và lưu lượng đỉnh lũ sẽ được xác định, nhưng tổng lượng lũ thì không thay đổi. Đường lũ đơn vị SCS được áp dụng trong
mô hình HMS. Trong phương pháp này thông số đầu vào là thời gian trễ (tlag).
Thông số này sẽ xác định thời gian chảy tập trung nước trên lưu vực. Thông số này phụ thuộc vào chiều dài của lưu vực, độ dốc lưu vực cũng như khả năng trữ của lưu vực. Thông số của các lưu vực thể hiện ở bảng 2-3.
Bảng 2-3: Thông số trong phương pháp SCS
Lưu vực T lag (phút)
W140 712
W150 553
W160 738
W170 615
W210 950
W220 151
W230 440
W240 504
W250 101
W260 201
Dòng chảy ngầmcũng là một thành phần dòng chảy. Dòng chảy ngầm đóng vai trò quan trọng trong việc duy trò dòng chảy trong mùa khô. Tổng lượng dòng chảyngầm phụthuộc vào lượngnước có trong tầng bão hòa. Trong nghiên cứu này phương pháp triết giảm được ứng dụng để xác định dòng chảyngầm. Các thông số củaphương pháp được thểhiện ở bảng 2.4.
Bảng 2.4: Thông số phương pháp triết giảm Lưu
vực
Lưu lượng trên một đơn vị diện
tích (m3/s/km2) Hệsốtriếtgiảm
Hệsốtỷlệ đỉnh
W140 0.05 0.9 0.1
W150 0.05 0.9 0.1
W160 0.05 0.9 0.1
W170 0.05 0.9 0.1
Lưu vực
Lưu lượng trên một đơn vị diện
tích (m3/s/km2) Hệsốtriếtgiảm
Hệsốtỷlệ đỉnh
W210 0.05 0.9 0.1
W220 0.05 0.9 0.1
W230 0.05 0.9 0.1
W240 0.05 0.9 0.1
W250 0.05 0.9 0.1
W260 0.05 0.9 0.1
Đối với những tiểu lưu vực nhận nước từ tiểu lưu vực ở thượng nguồn, một kênh dẫn được sử dụng để diễn toán dòng chảy thông qua tiểu lưu vực đó đến cửa ra.
Đối với những lưu vực không nhận nước ở thượng nguồn thì thành phần kênh dẫn không tồn tại. Phương pháp diễn toán lũ trong mô hình HEC-HMS được sử dụng trong luận văn là phương pháp Muskinhgum. Thông số của 6 kênh dẫn trong mô hình được thể hiện trong bảng dưới đây.
Bảng 2.5: Thông số của 6 kênh dẫn trong mô hình
Kênh dẫn K X n
R40 1.06 0.25 16
R50 0.55 0.25 10
R60 0.04 0.25 1
R100 1.37 0.25 24
R110 2.01 0.25 36
R120 4.54 0.25 75