IV. Hƣớng tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.5 Tính toán mô phỏng thủy lực hệ thống sông
a. Tính toán mô phỏng trận lũ tháng 8/1996
Để xác định bộ thông số cho mô hình thuỷ lực như: (Mặt cắt đặc trưng từng đoạn sông, hệ số nhám lòng và bãi sông, các thông số của công trình thuỷ lợi), cần thiết phải mô phỏng và hiệu chỉnh với một năm lũ thực tế. Qua phân tích tôi đã lựa chọn trận lũ tháng 8/1996 để mô phỏng chế độ thuỷ lực cho sông Hồng và sông Thái Bình (đây là trận lũ đã được phân tích xem xét kỹ và được lấy làm cơ sở để tính toán. Điều này phù hợp với tài liệu địa hình đo đạc mặt cắt sông năm 2000, mặt cắt sông không biến đổi lớn. Lũ năm 1996 cũng là năm lũ khá lớn ở thượng du sông Hồng, sông Thái Bình có dạng lũ bất lợi cho công tác phòng chống lũ hạ du, mặt khác trong thời gian có lũ thì phía các cửa sông vùng ven biển Đông do ảnh hưởng của cơn bão số 4 cấp 11, 12 đổ bộ vào đất liền từ Thái Bình đến Nghệ An, gió to và sóng lớn gây nước dâng tới 1,5 ÷ 2 ,0 m. Phía cửa sông thuộc hệ thống sông Hồng, nước dâng do bão vào sâu nội địa tới 20 ÷ 25 km, phía cửa sông thuộc hệ thống sông Thái Bình, nước dâng do bão vào sâu nội địa tới 30 ÷ 40 km. Thời đoạn tính
63
toán mô phỏng kéo dài trong 10 ngày xảy ra lũ lớn nhất từ 16/8 đến hết ngày 25/8/1996.
b. Kết quả hiệu chỉnh
Sau khi quá trình tính toán hiệu chỉnh các thông số của mô hình thuỷ lực đã nhận được kết quả mực nước, lưu lượng tại các vị trí trạm thuỷ văn khá phù hợp với giá trị thực đo. Mực nước lũ lớn nhất tại các vị trí kiểm tra trên toàn mạng sông như sau:
Bảng 28. Bảng đánh giá sai số hiệu chỉnh
TT Tên trạm Yếu tố Thực đo
(m) Tính toán (m) Sai số(m) 1 Gián Khẩu H 3.450 3.425 0.025 2 Phủ Lý H 3.830 3.994 0.164 3 Nam Định H 4.810 4.98 0.17 4 Hà Nội H 12.430 12.451 0.021 5 Hà Nội Q 14800 14300 500 6 Hưng Yên H 7.860 7.92 0.06 7 Trực Phương H 3.140 3.041 0.099 8 Thái Bình H 3.750 3.71 0.04 9 Triều Dương H 6.700 6.71 0.01 10 Thượng Cát H 11.800 11.775 0.025 11 Thượng Cát Q 5740 5200 540 12 Phả Lại H 6.520 6.445 0.075
64
Hình 4. Kết quả hiê ̣u chỉnh tra ̣m Hà Nô ̣i
65
Hình 6. Kết quả hiê ̣u chỉnh tra ̣m Trực Phương
66
Hình 8. Kết quả hiê ̣u chỉnh tra ̣m Triều Dương
67
Hình 10. Kết quả hiê ̣u chỉnh tra ̣m Phải La ̣i
68
Hình 12. Kết quả hiê ̣u chỉnh tra ̣m Gián Khẩu
Hình 13. Kết quả hiê ̣u chỉnh tra ̣m Nam Đi ̣nh
69
Trên cơ sở bộ thông số đã xác định được trong quá trình tính toán mô phỏng trận lũ thực tế tháng 8/1996, tiến hành tính toán kiểm định mô hình với trận lũ thực tế đã xảy ra năm 2002. Trận lũ năm 2002 được chọn vì đây là trận lũ lớn xảy ra gần đây nhất. Trong trận lũ này, rất nhiều bối bãi dọc sông hồng bị ngập, nhiều đoạn đê xuất hiện mạch đùn, mạch sủi. Như vậy trận lũ năm 2002 đảm bảo độ lớn về lũ, gây ngập bối bãi.
Dưới đây là mực nước lũ lớn nhất và lưu lượng lũ lớn nhất giữa kết quả tính toán và thực đo tại một số trạm đo thủy văn:
Bảng 29. Mực nước lũ lớn nhất thực đo và kết quả tính kiểm định tại các trạm thuỷ văn chính trên hệ thống sông Hồng - Thái Bình.
TT Trạm Sông Hmax (m) Qmax (m
3
/s)
Thực
đo Tính toán Sai số Thực đo Tính toán Sai số
1 Hà Nội Hồng 12.01 11.92 0.09 13100 12797 303
2 Hưng Yên Hồng 7.983 14816.3
3 Thượng Cát Đuống 11.42 11.31 0.11 6200 6100.5 99.5
4 Bến Hồ Đuống 6.43 4963.5
5 Triều Dương Luộc 6.58 6.54 0.04 2680 2570 110 6 Quyết Chiến Trà Lý 4.96 5.01 -0.05 2080 2000 80 7 Thái Bình Trà Lý 3.44 3.56 -0.12
8 Nam Định Đào 4.48 4.61 -0.13 3920 4120 200
9 Trực Phương Ninh Cơ 3.65 1489.5
10 Ba Thá Đáy 2.88 3.12 -0.24 118.3 115.2 3.1
11 Phủ Lý Đáy 3.02 125.4
12 Ninh Bình Đáy 2.51 378.5
13 Phả Lại Thái Bình 5.8 6.01 -0.21 3880.3
Qua kết quả tính toán của mô hình có thể thấy: Sai số mực nước tại các trạm trong phạm vi dưới 30 cm. Tại các trạm chính như Sơn Tây, Hà Nội, Thượng Cát, Hưng Yên, Triều Dương, Quyết Chiến, Thái Bình, Nam Định đều nhỏ hơn 15 cm.
70
Sai số về lưu lượng không lớn, lớn nhất chiếm khoảng 5% so với lưu lượng chảy qua vị trí đó.
Các kết quả so sánh cho thấy bộ thông số mô phỏng cho trận lũ năm 1996 đã kiểm định phù hợp với trận lũ năm 2002. Bộ thông số nhám này đủ tin cậy để sử dụng tính toán mô phỏng lũ thiết kế và quy hoạch cho sông Trà Lý.