Kiểm định mô hình

- Tại Việt Nam nhìn chung, những nghiên cứu về sạt lở bờ sông trong những năm qua trên hệ thống sông ở ĐBSCL mới chỉ là bước đầu Các nghiên cứu tập trung

2. CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG VÀ NGUYÊN NHÂN GÂY SẠT LỞ BỜ SÔNG KHU VỰC QUẬN THỐT NỐT, THÀNH PHỐ CẦN THƠ

3.2.4. Kiểm định mô hình

3.2.4.1. Kiểm định về thủy lực

 Để hiệu chỉnh và kiểm định các yếu tố thủy động lực của mô hình - sử dụng tài liệu lưu lượng và mực nước thực đo từ ngày 7÷10/12/2010 so sánh với kết quả mô phỏng của mô hình.

 Vị trí các trạm thủy văn thực đo thể hiện ở Hình 3-30. Trong đó khu vực khảo sát nằm trên sông Hậu đoạn qua quận Thốt Nốt, thành phố Cần Thơ. Tại đây đã được bố trí 3 trạm quan trắc thủy văn, bùn cát lơ lửng TN-1, TN-2 và TN-3. Ở phía hạ lưu 2 nhánh được bố trí 2 trạm đo mực nước TN-4 và TN-5.

50

Hình 3-30: Vị trí quan trắc lưu lượng và mực nước khu vực cù lao Tân Lộc [8]

 Kết quả hiệu chỉnh tỷ lệ phân lưu của 2 nhánh thượng lưu mô hình MIKE 21C tại 2 mặt cắt thực đo cho thấy đường quá trình lưu lượng do mô hình mô phỏng khá phù hợp với xu thế diễn biến dòng chảy thực đo, được thể hiện ở Hình 3-31và Hình 3- 32.

Hình 3-31: Hiệu chỉnh lưu lượng tại trạm đo TN-2 Hình 3-32: Hiệu chỉnh lưu lượng tại trạm đo TN-3

 Kiểm định phân bố trường vận tốc từ mô hình với các số liệu thực đo bằng máy ADCP tại mặt cắt TN-2; TN-3. Kết quả thể hiện ở Hình 3-33 và Hình 3-34.

Hình 3-33: So sánh phân bố lưu tốc tại mặt cắt TN-2 lúc 9h ngày 08/12/2010 giữa kết quả mô phỏng bằng Mike 21C với kết quả thực đo bằng thiết bị ADCP

51

Hình 3-34: So sánh phân bố lưu tốc tại mặt cắt TN-3 lúc 9h ngày 08/12/2010 giữa kết quả mô phỏng bằng Mike 21C với kết quả thực đo bằng thiết bị ADCP

 Qua so sánh kết quả phân bố trường vận tốc bằng Mike 21C với kết quả thực đo bằng thiết bị ADCP ta thấy phân bố lưu tốc do mô hình mô phỏng và phân bố thực đo bằng thiết bị ADCP là khá phù hợp.

 Từ các kết quả trên cho thấy mô phỏng phân bố vận tốc và phân lưu lưu lượng giữa 2 nhánh hạ lưu bằng mô hình Mike 21C với kết quả thực đo đo bằng thiết bị ADCP là khá phù hợp.

 Để đánh giá độ chính xác kết quả mô phỏng của mô hình đối với các yếu tố thủy lực, dùng các hệ số Nash-Sutcliffe và RSR của tác giả Moriasi và nnk [28].

 Đánh giá theo hệ số Nash-Sutcliffe [28]

Xác định hệ số Nash-Sutcliffe (NSE) theo công thức: NSE = 1- (3.8)

Trong đó:

+ NSE: Hệ số Nash-Sutcliffe + : Giá trị quan trắc thứ i +: Giá trị mô phỏng thứ i + : Giá trị quan trắc trung bình

52

+ n: Số lần quan trắc  Đánh giá theo hệ số RSR [28]

Xác định tỉ số độ lệch quan trắc tiêu chuẩn (RSR) theo công thức: RSR = = (3.9)

Trong đó:

+ RSR: Tỉ số độ lệch quan trắc tiêu chuẩn + : Giá trị quan trắc thứ i

+: Giá trị mô phỏng thứ i + : Giá trị quan trắc trung bình + n: Số lần quan trắc

 Thay các giá trị cần thiết vào công thức (3.8) và (3.9) ở trên ta có bảng kết quả như Bảng 3-5:

Bảng 3-5: Bảng kết quả hệ số RSR và NSE của mô hình

Mặt cắt RSR NSE

TN-2 0.10 0.99

TN-3 0.21 0.96

 So sánh hệ số RSR và NSE tính toán ở trên với các giá trị cho phép trong Bảng 3-6 thể hiện các giá trị được mô phỏng bằng mô hình là khá tốt.

Bảng 3-6: Tiêu chuẩn đánh giá độ chính xác của mô hình [28]

Đánh giá độ chính xác của mô hình RSR NSE Rất tốt 0,00 ≤ RSR 0,75 < NSE

53 ≤ 0,50 ≤ 1,00 Tốt 0,50 < RSR ≤ 0,60 0,65 < NSE ≤ 0,75 Đạt 0,60 < RSR ≤ 0,70 0,50 < NSE ≤ 0,65 Không đạt RSR > 0,70 NSE ≤ 0,50 3.2.4.2. Kiểm định về biến hình lòng dẫn

 Với các tài liệu đo đạc cũng như tài liệu thu thập về địa hình lòng dẫn trong khu vực còn hạn chế, đặc biệt là tình trạng khai thác cát, cũng như khai thác cát lậu đã xảy ra thường xuyên trong thời gian dài, do đó khi kiểm định biến hình lòng dẫn ở khu vực này gặp rất nhiều khó khăn.

 Tuy nhiên bằng các công thức về vận chuyển bùn cát cũng đã được áp dụng cho tính toán vận chuyển bùn cát và biến hình lòng dẫn từ các đề tài nghiên cứu khoa học ở các khu vực Tân Châu – Hồng Ngự; Long Xuyên, Mỹ Thuận mà mô hình Mike 21C cho kết quả tương đối chính xác về sự thay đổi địa hình lòng sông trong các khu vực này. Vì vậy khi áp dụng công thức về vận chuyển bùn cát của Engelund – Hansen hay Vanrijn cho sự thay đổi hình thái sông ở đoạn cù lao Tân Lộc –Thốt Nốt là chấp nhận được.

 Tiến hành kiểm tra tại 2 mặt cắt là 1-1, và 2-2 (xem Hình 3-35) để kiểm định về biến hình lòng dẫn. Dùng tài liệu địa hình năm 2010 tiến hành mô phỏng bằng mô hình trong vòng 3 năm. Dùng kết quả tính toán này so sánh với tài liệu mặt cắt thực đo năm 2010 và 2013.

 Kết quả biến hình lòng dẫn từ 2009 – 2011 do mô hình tính toán và số liệu mặt cắt địa hình thực đo 2010 và 2013 là tương đối phù hợp. Kết quả so sánh được thể hiện

54

ở các Hình 3-36, và Hình 3-37.

Hình 3-35: Mặt cắt dùng để kiểm định biến hình lòng dẫn

55

Hình 3-37: Mặt cắt 2-2 dùng để kiểm định biến hình lòng dẫn

Như vậy, diễn biến lòng dẫn sông sau 3 năm thủy văn (2009, 2010 và 2011) dựa trên tài liệu ban đầu của địa hình năm 2010 là tương đối hợp lý, có thể chấp nhận được để tính toán các kịch khai thác cát và tác động của chúng đến chế độ dòng chảy trong khu vực.