Đề tài Ứng dụng mô hình Toán diễn toán lũ lưu vực sông Vệ - Trạm An Chỉ

Mục lục Mở đầu 6 Chương 1. Tổng quan các phương pháp mô hình hoá quá trình 8 hình thành dòng chảy từ mưa trên bề mặt lưu vực 1.1. Phân loại các mô hình mô phỏng quá trình hình thành dòng chảy sông 8 1.2. Mô hình thuỷ động lực học 13 1.3. Các mô hình nhận thức 19 1.4. Một số kết quả ứng dụng mô hình toán thuỷ văn ở Việt Nam 26 Chương 2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp SCS và mô hình sóng động học một chiều phương pháp phần Tử hữu hạn 2.1. Phương pháp SCS 29 2.2. Phát triển phương pháp SCS 31 2.3. Phương pháp phần tử hữu hạn 34 2.4. Nhận xét về khả năng sử dụng mô hình 41 Chương 3. Hiệu chỉnh phương pháp SCS và áp dụng mô hình sóng động học một chiều phương pháp phần tử hữu hạn để mô phỏng lũ và đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng đất trên lưu vực sông vệ – trạm an chỉ 3.1. Điều kiện địa lý tự nhiên lưu vực sông Vệ - trạm An Chỉ 43 3.2. Mô phỏng lũ trên lưu vực sông Vệ trạm An Chỉ bằng mô hình sóng động học một chiều phương pháp phần tử hữu hạn và SCS 3.3. Hiệu chỉnh công thức tính mưa hiệu quả trong phương pháp SCS trên lưu vực sông Vệ – trạm An Chỉ 3.4. Khảo sát ảnh hưởng của việc sử dụng đất trên l−u vực sông Vệ – Trạm An Chỉ đến dòng chảy lũ qua một số kịch bản kết luận 65 tài liệu tham khảo 67 Các phụ lục 71 Ứng dụng mô hình Toán diễn toán lũ lưu vực sông Vệ - trạm An Chỉ

pdf72 trang | Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 1820 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Ứng dụng mô hình Toán diễn toán lũ lưu vực sông Vệ - Trạm An Chỉ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
thill vµ Witham, 1955; Woolhiser vµ Liggett, 1967) [1,13, 43]. ViÖc xÊp xØ ®éng häc ®ßi hái sù c©n b»ng gi÷a c¸c lùc träng tr−êng vµ qu¸n tÝnh trong ph−¬ng tr×nh ®éng l−îng vµ dßng ch¶y lµ hµm sè chØ phô théc vµo ®é s©u. Do ®ã ph−¬ng tr×nh ®éng l−îng cã thÓ rót gän vÒ d¹ng: S = Sf (2.13) Ph−¬ng tr×nh (2.11) cã thÓ biÓu diÔn d−íi d¹ng ph−¬ng tr×nh dßng ch¶y ®Òu nh− ph−¬ng tr×nh Chezy hoÆc Manning. Ph−¬ng tr×nh Manning ®−îc chän cho viÖc gi¶i nµy: ASRQ 2/13/2 1 n = (2.14) trong ®ã: R - b¸n kÝnh thuû lùc (diÖn tÝch/chu vi −ít); n- hÖ sè nh¸m Manning. Sau khi xÊp xØ sãng ®éng häc sÏ cßn l¹i hai biÕn cña tr−êng cÇn x¸c ®Þnh lµ A vµ Q. C¶ hai ®Òu lµ nh÷ng ®¹i l−îng cã h−íng, do vËy cã thÓ ¸p dông s¬ ®å mét chiÒu. Khi ®−îc biÓu diÔn trong d¹ng Èn t¹i c¸c ®iÓm nót, A vµ Q cã thÓ ®−îc coi lµ ph©n bè trong tõng phÇn tö theo x nh− sau: A(x,t) ≈ A* (x,t) = (2.15) [ ]{ }ANtAxNn i ii∑ = = 1 )()( Q(x,t) ≈ Q*(x,t) = (2.16) [ ]{ }QNtQxNn i ii∑ = = 1 )()( trong ®ã: Ai(t) - diÖn tÝch, lµ hµm sè chØ phô thuéc vµo thêi gian; Qi(t) - l−u l−îng, hµm sè chØ phô thuéc vµo thêi gian; Ni(x) - hµm sè néi suy; n - sè l−îng nót trong mét phÇn tö. §èi víi mét phÇn tö ®−êng mét chiÒu, n = 2 vµ: A* (x,t) = Ni(x) Ai(t) + Ni+1(x)Ai+1(t) (2.17) Q* (x,t) = Ni(x)Qi(t) + Ni+1(x)Qi+1(t) (2.13) trong ®ã: i i i x xx xN Δ −= +1)( vµ i i i x xx xN Δ −=+ )(1 víi x ∈ (xi , xi+1) C¸c hµm néi suy th−êng ®−îc coi lµ c¸c hµm to¹ ®é v× chóng x¸c ®Þnh mèi quan hÖ 37 gi÷a c¸c to¹ ®é tæng thÓ vµ ®Þa ph−¬ng hay tù nhiªn. C¸c hµm néi suy ®èi víi c¸c phÇn tö ®−êng ®· ®−îc bµn luËn t−¬ng ®èi kü trong nhiÒu bµi viÕt vÒ phÇn tö h÷u h¹n (Desai vµ Abel, 1972; Huebner, 1975)[1, 21, 23–25] . 3.T×m hÖ ph−¬ng tr×nh phÇn tö h÷u h¹n: ViÖc t×m c¸c ph−¬ng tr×nh phÇn tö h÷u h¹n bao gåm viÖc x©y dùng hÖ ph−¬ng tr×nh ®¹i sè tõ tËp hîp c¸c ph−¬ng tr×nh vi ph©n c¬ b¶n. Cã bèn quy tr×nh th−êng ®−îc sö dông nhÊt lµ ph−¬ng ph¸p trùc tiÕp, ph−¬ng ph¸p c©n b»ng n¨ng l−îng, ph−¬ng ph¸p biÕn thiªn vµ ph−¬ng ph¸p sè d− cã träng sè. Ph−¬ng ph¸p sè d− cã träng sè cña Galerkin ®−îc dïng ®Ó thiÕt lËp c¸c ph−¬ng tr×nh v× nã ®· chøng tá lµ mét ph−¬ng ph¸p tèt ®èi víi c¸c bµi to¸n vÒ dßng ch¶y mÆt (Judah, 1973; Taylor vµ nnk, 1974)[51]. Ph−¬ng ph¸p Galerkin cho r»ng tÝch ph©n: ∫ = D iRdDN 0 (2.18) D: khèi chøa c¸c phÇn tö. R: sè d− ®−îc g¸n träng sè trong hµm néi suy Ni Do ph−¬ng tr×nh (2.18) ®−îc viÕt cho toµn bé kh«ng gian nghiÖm nªn nã cã thÓ ®−îc ¸p dông cho tõng phÇn tö nh− d−íi ®©y, ë ®ã hµm thö nghiÖm sÏ ®−îc thay thÕ vµo ph−¬ng tr×nh (2.18) vµ lÊy tÝch ph©n theo tõng phÇn tö cña kh«ng gian : 0 1 = ⎭⎬ ⎫ ⎩⎨ ⎧ ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ −+∑ ∫ = NE i D eie dDqA x Q N &∂ ∂ (2.19) trong ®ã: NE : sè phÇn tö trong ph¹m vi tÝnh to¸n. A& : ®¹o hµm theo thêi gian cña A. De : ph¹m vi cña mét phÇn tö. XÐt riªng mét phÇn tö, ph−¬ng tr×nh (2.19) trë thµnh: { } { }N Nx Q N N A N q dDi j i j iD ee ∂∂ + −⎡⎣⎢ ⎤ ⎦⎥ =∫ & 0 (2.20) §èi víi 1 phÇn tö lµ ®o¹n th¼ng, ph−¬ng tr×nh nµy cã thÓ viÕt nh− sau { } { }N Nx Q N N A N q dxi j i j i ix x ∂ ∂ + − ⎡ ⎣⎢ ⎤ ⎦⎥ =∫ &1 2 0 (2.21) LÊy tÝch ph©n cña tõng sè h¹ng trong (2.21): { } { }N N x dx Q N N x N N x N N x N N x dx Qi j x x x x∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ⎛ ⎝⎜ ⎞ ⎠⎟ = ⎡ ⎣ ⎢⎢⎢⎢ ⎤ ⎦ ⎥⎥⎥⎥ ∫ ∫ 1 2 1 2 1 1 1 2 2 1 2 2 38 N N x dx x x x x x x x x x dx x x x x dx x x x x x x x x 1 1 1 2 2 1 2 2 1 1 2 1 2 2 1 2 1 2 ∂ ∂ ∂ ∂∫ ∫ ∫= − − − − ⎛ ⎝⎜ ⎞ ⎠⎟ = − − − = −( ) T−¬ng tù, lÊy tÝch ph©n cña tÊt c¶ c¸c sè h¹ng kh¸c, cuèi cïng nhËn ®−îc: { } { }N N x dx Q Qi j x x ∂ ∂ ⎛ ⎝⎜ ⎞ ⎠⎟ = − − ⎡ ⎣ ⎢⎢⎢⎢ ⎤ ⎦ ⎥⎥⎥⎥ ∫ 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 =[FQ]{Q} ( ) { } { }N N dx A x Ai j x x 1 2 1 3 1 6 1 6 1 3 ∫ = ⎡ ⎣ ⎢⎢⎢⎢ ⎤ ⎦ ⎥⎥⎥⎥ & &Δ = [FA]{A*} N dxq xqi x x 1 2 1 2 1 2 ∫ = ⎧ ⎨ ⎪⎪ ⎩ ⎪⎪ ⎫ ⎬ ⎪⎪ ⎭ ⎪⎪ Δ = q {Fq} KÕt hîp ba sè h¹ng cho ph−¬ng tr×nh ®èi víi mét phÇn tö h÷u h¹n tuyÕn tÝnh: [FA] { &A }+[FQ]{Q} - q{Fq} = 0 (2.22) NÕu ®¹o hµm cña diÖn tÝch theo thêi gian ®−îc lÊy xÊp xØ ë d¹ng: &A (t) = [A(t+Δt) - A(t)]/Δt ph−¬ng tr×nh (2.22) trë thµnh: 1 Δt [FA] {A}t+Δt - 1 Δt [FA] {A}t +[FQ]{Q}t - q{Fqt}t+Δt = 0 (2.23) HÖ ph−¬ng tr×nh thiÕt lËp cho l−íi phÇn tö h÷u h¹n gåm n phÇn tö ®−îc thiÕt lËp sao cho cã thÓ bao hµm ®−îc toµn bé sè phÇn tö. ë ®©y, do c¸c d¶i ®−îc diÔn to¸n mét c¸ch ®éc lËp nªn ph−¬ng tr×nh tæng hîp cÇn ph¶i viÕt cho tõng d¶i vµ tõng kªnh dÉn. 4. Gi¶i hÖ ph−¬ng tr×nh cho vÐc t¬ c¸c biÕn cña tr−êng t¹i c¸c nót. HÖ ph−¬ng tr×nh phÇn tö h÷u h¹n (2.23) víi c¸c Èn sè lµ c¸c biÕn t¹i c¸c nót cã thÓ ®−îc gi¶i b»ng ph−¬ng ph¸p khö Gauss. HÖ ph−¬ng tr×nh phi tuyÕn cÇn ph¶i gi¶i th«ng qua c¸c b−íc lÆp. C¸c ®iÒu kiÖn ban ®Çu cã thÓ lµm hÖ ph−¬ng tr×nh trë nªn ®¬n gi¶n h¬n. VÝ dô ®èi víi mét d¶i chøa n phÇn tö tuyÕn tÝnh vµ n+1 nót, trªn c¸c b·i dßng ch¶y s−ên dèc cña kªnh t¹i thêi ®iÓm t = 0, cã mét vµi sè h¹ng sÏ b»ng 0. Ph−¬ng tr×nh phÇn tö h÷u h¹n trë thµnh: 1 Δt [FA] {A}t+Δt = {fq} (2.24) 39 Sau khi gi¶i ®ång thêi hÖ ph−¬ng tr×nh nµy t×m c¸c Èn {A}, ph−¬ng tr×nh Manning ®−îc sö dông ®Ó t×m c¸c Èn {Q}. §iÒu kiÖn biªn tiÕp theo cã thÓ lµm ®¬n gi¶n ho¸ viÖc gi¶i hÖ ph−¬ng tr×nh lµ l−u l−îng b»ng 0 ë mäi thêi ®iÓm t¹i c¸c biªn trªn hoÆc t¹i c¸c nót cña c¸c d¶i vµ kªnh dÉn. Cã mét ngo¹i lÖ lµ tr−êng hîp t−¬ng tù nh− ®èi víi 3 b·i dßng ch¶y s−ên dèc vµ 3 kªnh dÉn khi l−u l−îng ë mäi thêi ®iÓm t t¹i nót trªn cïng cña kªnh thø 3 lµ tæng cña c¸c l−u l−îng t¹i c¸c nót d−íi cña 2 kªnh kh¸c. C¸c gi¸ trÞ A vµ Q t×m ®−îc t¹i mét b−íc thêi gian sÏ ®−îc ®−a vµo ph−¬ng tr×nh phÇn tö h÷u h¹n ®Ó t×m c¸c gi¸ trÞ A, Q ë b−íc thêi gian tiÕp theo. C¸c gi¸ trÞ {A}t+Δt, {Q}t+Δt t¹i mét b−íc thêi gian tÝnh to¸n sÏ trë thµnh c¸c gi¸ trÞ {A}t vµ {Q}t trong b−íc thêi gian tÝnh to¸n tiÕp theo. Qu¸ tr×nh nµy ®−îc thùc hiÖn cho ®Õn khi t×m ®−îc kÕt qu¶ cÇn thiÕt. 5. Tæng hîp hÖ ph−¬ng tr×nh ®¹i sè cho toµn bé miÒn tÝnh to¸n: HÖ ph−¬ng tr×nh thiÕt lËp cho l−íi phÇn tö h÷u h¹n gåm n phÇn tö ®−îc thiÕt lËp sao cho cã thÓ bao hµm ®−îc toµn bé sè phÇn tö. ë ®©y, do c¸c d¶i ®−îc diÔn to¸n mét c¸ch ®éc lËp nªn ph−¬ng tr×nh tæng hîp cÇn ph¶i viÕt cho tõng d¶i vµ tõng kªnh dÉn. Qu¸ tr×nh tæng hîp hÖ ph−¬ng tr×nh cho n phÇn tö tuyÕn tÝnh víi (n+1) nót ®−îc thùc hiÖn nh− trong c«ng tr×nh [23] Mét c¸ch tiÖm cËn kh¸c ®Ó gi¶i quyÕt bµi to¸n khi sè liÖu ®Þa h×nh lßng dÉn thiÕu. Khi ®ã cÇn thiÕt tiÕn hµnh mét sè thñ thuËt ®Ó thay biÕn A b»ng Q. Ph−¬ng tr×nh Manning cã thÓ viÕt l¹i lµ: 2/13/5 3/2 2/1 3/2 1 . 1 SA nP SA P A n Q =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= (2.25) 6.0 6.0 2/1 3/2 2/1 3/2 3/5 Q S nP AQ S nP A ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛=⇒= ViÕt d−íi d¹ng tæng qu¸t β β Q S nP A ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛= 2/1 3/2 §Æt β β QA S nP αα =⇒=⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ 2/1 3/2 Trong ph−¬ng tr×nh Manning β = 0.6. Khi ®ã cã thÓ viÕt : q t Q Q x Q =∂ ∂+∂ ∂ −1βαβ (2.26) §Æt , ph−¬ng tr×nh (2.26) trë thµnh: μ1 =−βαβQ q t Q x Q =∂ ∂+∂ ∂ μ (2.27) 40 DÔ dµng nhËn thÊy, ¸p dông ph−¬ng ph¸p phÇn tö høu h¹n (nhËn ®−îc: [ ]{ } [ ]{ } { }qAQ fQFQF =+ &μ [ ]{ } { } [ ]{ }QFfQF QqA −=&μ (2.28) §Æt )( 2 1 tttt QQQ += +Δ , ph−¬ng tr×nh (2.28) trë thµnh: [ ]{ } { } [ ]{ } [ ]{ }QFQFftQF QtAttqttA −+= ++ μμ ΔΔ Δ { } [ ]{ } [ ]{ } [ ]{ }ttQttQtAttq QFtQFtQFft ΔμΔ ΔΔ 5.0Δ5.0 −−+= ++ [ ] [ ][ ]{ } { } { } [ ][ ]{ }tQAttqttQA QFtFftQFtF ΔμΔΔ 5.0ΔΔ5.0μ −+=+⇒ ++ [ ]{ } [ ]{ } [ ] ttqttt FQCQB ΔΔ ++ +=⇒ BiÓu thøc cuèi cïng sÏ lµ: { } [ ] [ ]{ } [ ] { } ttqttt FBQCBQ ΔΔ + −− + += 11 (2.29) Ph−¬ng tr×nh (2.29) cã thÓ gi¶i ®−îc chØ phô thuéc vµo l−u l−îng. Sè liÖu ®o ®¹c dßng ch¶y tõ c¸c b·i dßng ch¶y s−ên dèc cña Crawford vµ Linsley (1966)[41] ®· ®−îc sö dông ®Ó kiÓm tra tÝnh ®óng ®¾n cña ch−¬ng tr×nh diÔn to¸n lò ®èi víi dßng ch¶y s−ên dèc. Ph−¬ng ph¸p xÊp xØ b»ng phÇn tö h÷u h¹n cho kÕt qu¶ cã thÓ tho¶ m·n mÆc dï viÖc lÊy hÖ sè Manning biÕn ®æi theo ®é s©u cã thÓ cßn cho kÕt qu¶ tèt h¬n n÷a. M« h×nh nµy cßn cã thÓ ¸p dông cho c¶ l−u vùc lín trong tù nhiªn (Ross, 1975). C¸c phÐp kiÓm tra sù héi tô, tÝnh æn ®Þnh vµ ¶nh h−ëng cña cña viÖc ph©n bè c¸c l−íi « kh¸c nhau ®Õn dßng ch¶y lò còng ®−îc xÐt ®Õn (Ross, 1975)[46]. 2.4. NhËn xÐt vÒ kh¶ n¨ng sö dông m« h×nh Víi gi¶ thiÕt cña m« h×nh phÇn tö h÷u h¹n sãng ®éng häc cã thÓ chia l−u vùc ra thµnh c¸c phÇn tö rÊt chi tiÕt, khi ®ã cã thÓ tÝnh to¸n m« pháng dßng ch¶y sinh ra tõ m−a øng víi tõng phÇn tö cña l−u vùc, th«ng qua viÖc ¸p dông m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu. M−a hiÖu qu¶ trªn l−u vùc ®−îc tÝnh th«ng qua ph−¬ng ph¸p SCS, ph−¬ng ph¸p nµy cã tÝnh ®Õn c¶ tæn thÊt ban ®Çu c−êng ®é thÊm liªn tôc vµ ®é Èm tr−íc lò nªn viÖc tÝnh m−a hiÖu qu¶ theo ph−¬ng ph¸p nµy lµ t−¬ng ®èi chÝnh x¸c. ViÖc kÕt hîp m« h×nh phÇn tö h÷u h¹n sãng ®éng häc víi ph−¬ng ph¸p tÝnh tæn thÊt do thÊm SCS sÏ cho kÕt qu¶ m« pháng chÝnh x¸c nhÊt. HiÖn nay víi c«ng nghÖ GIS viÖc chia l−u vùc thµnh c¸c phÇn tö vµ x¸c ®Þnh th«ng sè l−u vùc ®· cã thuËn lîi, song c«ng nghÖ nµy míi b−íc ®Çu ®−îc ®−a vµo øng dông trong thuû v¨n ë n−íc ta vµ c¸c b¶n ®å sö dông lµ c¸c b¶n ®å chuyªn ngµnh, ch−a sö dông tiªu chÝ SCS do vËy viÖc nhËn th«ng sè tõ c¸c phÇn 41 42 tö cßn gÆp khã kh¨n. Tuy nhiªn víi −u ®iÓm cña nã, nªn chóng t«i m¹nh d¹n lùa chän m« h×nh sãng ®éng häc ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n kÕt hîp víi ph−¬ng ph¸p SCS ®Ó m« pháng qu¸ tr×nh tæn thÊt vµ ph¸t triÓn dßng ch¶y trªn bÒ mÆt l−u vùc [24] vµ trong lßng dÉn, qua ®ã b−íc ®Çu ®¸nh gi¸ t¸c ®éng cña viÖc sö dông ®Êt ®Õn dßng ch¶y l−u vùc s«ng ngßi. Ch−¬ng 3 sÏ tr×nh bµy cô thÓ mét sè kÕt qu¶ thùc hiÖn ý t−ëng nµy cho l−u vùc s«ng VÖ - tr¹m An ChØ, tØnh Qu¶ng Ng·i. 43 Ch−¬ng 3 HiÖu chØnh ph−¬ng ph¸p SCS vμ ¸p dông m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n ®Ó m« pháng lò vμ ®¸nh gi¸ ¶nh h−ëngcña viÖc sö dông ®Êt trªn l−u vùc s«ng vÖ – tr¹m an chØ 3.1. §iÒu kiÖn ®Þa lý tù nhiªn l−u vùc s«ng vÖ –tr¹m an chØ 3.1.1. VÞ trÝ ®Þa lý S«ng VÖ b¾t nguån tõ vïng nói cao Tr−êng S¬n, cã to¹ ®é ®Þa lý lµ 14032’25” vÜ b¾c, 108037’4” kinh ®«ng, vÞ trÝ tr¹m An ChØ cã to¹ ®é 14058’15” 108047’36” kinh ®«ng; s«ng VÖ n»m gän trong tØnh Qu¶ng Ng·i, phÝa b¾c vµ phÝa t©y gi¸p víi s«ng Trµ Khóc, phÝa nam gi¸p tØnh B×nh §Þnh vµ phÝa ®«ng gi¸p biÓn (H×nh 3.4) [6]. 3.1.2. §Þa h×nh N»m ë s−ên phÝa ®«ng d·y Tr−êng S¬n, tØnh Qu¶ng Ng·i cã ®Þa h×nh kh¸ phøc t¹p, gåm miÒn nói, trung du vµ ®ång b»ng víi nhiÒu nh¸nh nói tõ d·y Tr−êng S¬n ch¹y ra tËn vïng ®ång b»ng ven biÓn, t¹o nªn nh÷ng thung lòng ch¹y theo h−íng t©y nam - ®«ng b¾c. §Þa h×nh nãi chung trªn l−u vùc cã ®é cao trung b×nh biÕn ®éng tõ 100 - 1000m, cã nh÷ng ®Ønh nói cao trªn 1000 m; ®Þa h×nh dèc, cã xu thÕ thÊp dÇn theo h−íng t©y nam - ®«ng b¾c vµ t©y - ®«ng.Vïng trung du gåm nh÷ng ®åi nói thÊp, nhÊp nh«, ®é cao 100 - 500 m, ®é dèc ®Þa h×nh cßn t−¬ng ®èi lín. Vïng ®ång b»ng n»m ë h¹ l−u c¸c dßng s«ng, nh×n chung ®Þa h×nh kh«ng ®−îc b»ng ph¼ng, ®é cao kho¶ng 100 m. (H×nh 3.1) [3] 3.1.3. §Þa chÊt, thæ nh−ìng §Þa chÊt vïng nghiªn cøu bao gåm nhiÒu cÊu tróc ®Þa chÊt víi chÕ ®é kiÕn t¹o, thµnh phÇn th¹ch häc kh¸c nhau. §Æc ®iÓm s«ng ngßi, chÕ ®é thñy v¨n vµ cña vïng nghiªn cøu phô thuéc mét phÇn quan träng vµo ®Æc ®iÓm ®Þa chÊt, do ®ã viÖc nghiªn cøu ®Æc ®iÓm kiÕn t¹o thµnh phÇn th¹ch häc trªn c¸c l−u vùc s«ng sÏ gãp phÇn tÝch cùc trong biÖc x¸c ®Þnh nguyªn nh©n lò lôt vïng nµy [7]. Sau ®©y lµ mét sè ®Æc ®iÓm chÝnh vÒ ®Þa chÊt cña l−u vùc s«ng VÖ - tr¹m An ChØ. Thµnh phÇn ®Êt ®¸ nÒn ë ®©y bao gåm: granulit mafic, g¬nai granat, cordierit, hypersten, ®¸ g¬nai, ®¸ phiÕn amphibol, biotit, amphibotit, migmatit, ®¸ x©m nhËp granit, granodiorit, migmatit (phøc hÖ Chu Lai- Ba T¬ γ2cb). Thµnh t¹o §Ö tø ë l−u vùc gåm: §Ö tø kh«ng ph©n chia (aQ): cuéi, c¸t, bét ph©n bè däc thung lòng s«ng vµ hçn hîp cuéi, sái d¨m c¸t, bét (adpQ) ë T©y Nam §øc Phæ. PhÇn cßn l¹i cña l−u vùc lµ c¸c thµnh t¹o c¸t, bét cã nguån gèc biÓn (mQm, vmQm 2-3, mvQIV 1-2). H×nh 3.1. B¶n ®å ®Þa h×nh l−u vùc s«ng VÖ - tr¹m An ChØ 44 H×nh 3.2. B¶n ®å hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt l−u vùc s«ng VÖ - tr¹m An ChØ 45 46 T×nh h×nh thæ nh−ìng: §Êt trªn l−u vùc rÊt ®a d¹ng, gåm 6 nhãm ®Êt. ë vïng ®åi nói cã c¸c lo¹i ®Êt nh− ®Êt ®á vµng trªn ®¸ biÕn chÊt vµ ®Êt sÐt, chiÕm phÇn lín diÖn tÝch. ë vïng ®ång b»ng cã c¸c lo¹i ®Êt nh−: c¸t, ®Êt phï sa, ®Êt x¸m vµ ®Êt ®á vµng. §Êt x¸m vµ ®Êt x¸m b¹c mµu n»m ë vïng cao, ®Êt ®en, ®Êt ®á vµng lµ lo¹i ®Êt ph©n bè réng r·i ë miÒn nói, thµnh phÇn c¬ giíi nhÑ, thÝch hîp ®Ó trång c¸c lo¹i c©y c«ng nghiÖp [5]. (H×nh 3.2) 3.1.4. Líp phñ thùc vËt Rõng tù nhiªn trªn l−u vùc cßn Ýt, chñ yÕu lµ lo¹i rõng trung b×nh vµ rõng nghÌo, phÇn lín ph©n bè ë nói cao [15]. Vïng nói cao cã nhiÒu l©m thæ s¶n quý. Vïng ®åi nói cßn rÊt Ýt rõng, ®¹i bé phËn lµ ®åi nói träc vµ ®Êt trång c©y c«ng nghiÖp, c©y bôi, ngoµi ra ë vïng h¹ l−u cã ®Êt trång n−¬ng rÉy xen d©n c− [4]. Víi ®é che phñ cña c¸c lo¹i rõng ®−îc tr×nh bµy trong b¶ng 3.1. B¶ng 3.1. Líp phñ thùc vËt theo møc ®é che t¸n vµ tû lÖ % so víi l−u vùc [7] STT Lo¹i h×nh líp phñ Tû lÖ % so víi diÖn tÝch l−u vùc Møc ®é t¸n che (%) 1 Rõng rËm th−êng xanh c©y l¸ réng nhiÖt ®íi giã mïa ®· bÞ t¸c ®éng 12.27 70 ÷ 90 2 Rõng th−a rông l¸ hoÆc tr¶ng c©y bôi cã c©y gç r¶i r¸c 50.50 30 ÷ 40 3 C©y trång n«ng nghiÖp ng¾n ngµy 37.23 < 5 3.1.5. KhÝ hËu Trong mïa hÌ, l−u vùc chÞu ¶nh h−ëng cña luång kh«ng khÝ nhiÖt ®íi Ên ®é D−¬ng, kh«ng khÝ xÝch ®¹o vµ tÝn phong mïa hÌ - luång kh«ng khÝ nhiÖt ®íi tõ Th¸i B×nh D−¬ng thæi tíi. Luång kh«ng khÝ xÝch ®¹o cã ®Æc tÝnh nãng, Èm. Luång kh«ng khÝ nhiÖt ®íi tõ Th¸i B×nh d−¬ng dÞu m¸t vµ Èm h¬n. Luång kh«ng khÝ nhiÖt ®íi tõ Ên ®é D−¬ng thæi tíi n−íc ta vµo ®Çu mïa hÌ, cã ®Æc tÝnh nãng vµ Èm, g©y ra m−a vµo ®Çu mïa hÌ - m−a tiÓu m·n. §Æc biÖt khi luång kh«ng khÝ nµy v−ît qua d·y Tr−êng S¬n, do hiÖu øng “ph¬n” trë nªn nãng vµ kh« - giã mïa T©y Nam. Song, b¶n th©n c¸c luång kh«ng khÝ trªn chØ cã thÓ g©y ra m−a khi cã nh÷ng nhiÔu ®éng thêi tiÕt nh− b·o, ¸p thÊp nhiÖt ®íi, d¶i héi tô nhiÖt ®íi vµ fr«n l¹nh... [7] H×nh 3.3. B¶n ®å rõng l−u vùc s«ng VÖ - tr¹m An ChØ 47 48 Giã: Hµng n¨m cã hai mïa giã chÝnh: giã mïa ®«ng b¾c vµ giã mïa t©y nam. Tuú theo ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh mµ giã thÞnh hµnh trong c¸c mïa cã sù kh¸c nhau gi÷a c¸c n¬i. Tuy vËy trong mïa ®«ng, h−íng giã chÝnh lµ h−íng b¾c, t©y b¾c vµ ®«ng b¾c; cßn trong mïa h¹, chñ yÕu lµ giã t©y nam vµ ®«ng nam. NhiÖt ®é kh«ng khÝ: NhiÖt ®é kh«ng khÝ trung b×nh n¨m biÕn ®æi trong ph¹m vi tõ 200C - 220 C ë vïng nói cao (> 500 m) ®Õn 250C - 26 0C ë vïng ®ång b»ng ven biÓn. §é Èm kh«ng khÝ: §é Èm kh«ng khÝ tuyÖt ®èi trung b×nh n¨m tõ 23,6 mb, trong mïa h¹, ®é Èm tuyÖt ®èi trung b×nh th¸ng tõ 28 - 31 mb t¹i c¸c thung lòng vµ ®ång b»ng, trong mïa ®«ng, ®é Èm tuyÖt ®èi trung b×nh th¸ng b»ng kho¶ng 21 - 28 mb, thÊp nhÊt vµo th¸ng I ®¹t kho¶ng 19 - 22,5 mb. Bèc h¬i: L−îng bèc h¬i trung b×nh n¨m (®o b»ng èng Piche) biÕn ®æi trong ph¹m vi tõ 640 mm ®Õn 900 mm. M−a: L−îng m−a trung b×nh hµng n¨m cña trªn l−u vùc biÕn ®éng m¹nh theo kh«ng gian, n¬i m−a nhiÒu nhÊt cã thÓ ®¹t tíi trªn 3600 mm cßn n¬i m−a Ýt nhÊt chØ kho¶ng 1600 mm. ChÕ ®é m−a trong n¨m h×nh thµnh hai mïa râ rÖt: mïa m−a vµ mïa kh«. Mïa m−a b¾t ®Çu muén, th−êng tõ th¸ng IX vµ chØ kÐo dµi ®Õn th¸ng XII. L−îng m−a cña 4 th¸ng mïa m−a chiÕm kho¶ng 65% - 85% tæng l−îng m−a n¨m. Mïa kh« kÐo dµi tíi 8 th¸ng nh−ng cã tæng l−îng m−a chØ chiÕm 15% - 35% tæng l−îng m−a n¨m. 3.1.6. M¹ng l−íi s«ng suèi vµ t×nh h×nh nghiªn cøu thñy v¨n So víi c¸c hÖ thèng s«ng kh¸c trªn d¶i duyªn h¶i Nam Trung bé th× s«ng VÖ thuéc lo¹i nhá, n»m trän trong tØnh Qu¶ng Ng·i l−u vùc cã tæng diÖn tÝch lµ 1260km2. Dßng chÝnh s«ng dµi 91 km b¾t nguån tõ N−íc Vo ë ®é cao 1070m vµ ®æ ra biÓn §«ng t¹i Long Khª. MËt ®é s«ng suèi trong l−u vùc ®¹t kh¸ cao 0,79km/km2 t−¬ng øng víi tæng chiÒu dµi toµn bé s«ng suèi lµ 995km. N»m trong d¶i ven biÓn, phÇn diÖn tÝch ®åi nói chiÕm diÖn tÝch rÊt nhá nªn ®é cao b×nh qu©n l−u vùc chØ ®¹t 170m. §é dèc b×nh qu©n l−u vùc ®¹t 19,9%. HÖ sè uèn khóc cña dßng chÝnh lµ kh«ng cao 1,3. PhÇn th−îng l−u vµ trung l−u dµi kho¶ng 60 km, dßng ch¶y nhá hÑp, t−¬ng ®èi th¼ng. PhÇn h¹ l−u tõ NghÜa Hµnh ®Õn cöa s«ng Lßng S«ng më réng h¬n. Cã nhiÒu ®åi nói sãt vµ nh÷ng d¶i cån c¸t ven biÓn nªn m¹ng l−íi s«ng vïng h¹ l−u ph¸t triÓn ch»ng chÞt. [5,7] H×nh 3.4. B¶n ®å m¹ng l−íi s«ng vµ c¸c tr¹m khÝ t−îng, thñy v¨n l−u vùc s«ng VÖ - tr¹m An ChØ 49 50 HÖ thèng s«ng VÖ cã 5 phô l−u cÊp I cã chiÒu dµi lín h¬n 10km ph¸t triÓn m¹nh vÒ bê tr¸i. DiÖn tÝch bê tr¸i chØ lín gÊp 1,63 lÇn diÖn tÝch bê ph¶i, nh−ng toµn bé chiÒu dµi s«ng suèi bê tr¸i lín gÊp 3,5 lÇn bê ph¶i. HÖ sè kh«ng c©n b»ng l−íi s«ng tíi 3,5 trong khi hÖ sè kh«ng ®èi xøng chØ ®¹t 0,24. Mïa lò trªn l−u vùc s«ng VÖ th−êng kÐo dµi trong 3 th¸ng, b¾t ®Çu tõ th¸ng X ®Õn th¸ng XII nã chiÕm kho¶ng 70.6% tæng l−îng dßng ch¶y n¨m. M« ®un dßng ch¶y mïa lò Mlò = 196 l/s.km 2 so víi toµn l·nh thæ ViÖt Nam ®©y lµ vïng cã trÞ sè dßng ch¶y lò lín. Mïa kiÖt trªn l−u vùc s«ng VÖ th−êng kÐo dµi trong 9 th¸ng, b¾t ®Çu tõ th¸ng I ®Õn th¸ng IX vµ chiÕm kho¶ng 29.4% tæng l−îng dßng ch¶y n¨m [14]. Cã thÓ thÊy r»ng víi kh¶ n¨ng ®iÒi tiÕt l−u vùc kÐm nªn mÆc dï d¹ng l−u vùc h×nh l«ng chim nh−ng møc ®é tËp trung n−íc cña l−u vùc s«ng VÖ rÊt lín, kh¶ n¨ng ®iÒu tiÕt dßng ch¶y trªn l−u vùc kÐm. L−u vùc s«ng VÖ víi vÞ trÝ ®Þa lý ®ãn giã thuËn lîi nªn hµng n¨m l−îng m−a mang ®Õn l−u vùc rÊt phong phó ®¹t 2476 mm. L−îng m−a cã xu thÕ t¨ng dÇn tõ §«ng sang T©y do ®é cao ®Þa h×nh, phÇn th−îng nguån vïng nói l−îng m−a ®¹t tíi trªn 3000 mm cßn phÇn h¹ du vïng ®ång b»ng l−îng m−a còng ®¹t trªn 2000 mm. Víi l−îng m−a lín nh− vËy nªn trung b×nh n¨m l−u vùc s«ng VÖ xuÊt hiÖn tõ 6 ®Õn 8 trËn lò, phô thuéc vµo c¸c ®ît m−a lín cña n¨m vµ c¸c trËn lò nµy th−êng g¾n liÒn víi ngËp lôt c¸c vïng h¹ du do l−îng m−a lín trªn diÖn réng [7, 26]. 3.2. M« pháng lò trªn l−u vùc s«ng vÖ tr¹m an chØ b»ng m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n vµ SCS 3.2.1. Thu thËp vµ xö lý sè liÖu M−a: Tµi liÖu thu thËp lµ l−îng m−a giê gåm cã 15 trËn m−a g©y lò lín tiªu biÓu tõ n¨m 1998 ®Õn 2003 do Trung t©m T− liÖu Quèc Gia - Bé Tµi nguyªn M«i tr−êng cung cÊp, cô thÓ: N¨m 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Sè trËn lò 4 1 2 3 2 3 Thêi gian cña c¸c trËn m−a ®¬n trung b×nh kho¶ng 3 ngµy ®o t¹i tr¹m Ba T¬. Dßng ch¶y: Sè liÖu thu thËp ®−îc lµ gi¸ trÞ l−u l−îng t¹i cöa ra (tr¹m An ChØ) theo giê t−¬ng øng víi thêi gian tõng trËn m−a. Sè liÖu mÆt ®Öm: gåm c¸c b¶n ®å ®Þa h×nh, rõng, sö dông ®Êt, vµ m¹ng l−íi thñy v¨n n¨m 2000 tû lÖ 1: 25 000 (H×nh 3.1–3.4). C¸c lo¹i b¶n ®å trªn ®Òu ®· ®−îc sè 51 ho¸ vµ cã thÓ truy xuÊt dÔ dµng qua c¸c phÇn mÒm GIS th«ng dông. File sè liÖu dïng cho ch−¬ng tr×nh tÝnh lËp theo m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n vµ ph−¬ng ph¸p SCS ®−îc xö lý nh− sau: - Tµi liÖu m−a: M−a ban ®Çu ®−îc cung cÊp lµ gi¸ trÞ m−a theo tõng giê, vµ ®−îc luü tÝch 6 giê. - Tµi liÖu vÒ dßng ch¶y: Dßng ch¶y øng víi tõng giê ®−îc trÝch ra ®Ó so s¸nh víi dßng ch¶y m« pháng khi ch¹y m« h×nh ®Ó æn ®Þnh bé th«ng sè. Xö lý tµi liÖu mÆt ®Öm: L−u vùc s«ng VÖ ®−îc chia thµnh mét l−íi tÝnh theo ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n gåm c¸c ®o¹n s«ng, d¶i l−u vùc vµ c¸c phÇn tö trªn nguyªn t¾c ph©n tÝch tÝnh ®ång nhÊt vÒ ®é dèc s−ên vµ h−íng dßng ch¶y qua b¶n ®å ®Þa h×nh vµ b¶n ®å m¹ng l−íi thñy v¨n , b¶n ®å ®é dèc l−u vùc. Ph©n ®o¹n s«ng: Tõ b¶n ®å m¹ng l−íi s«ng ®· ph©n chia s«ng VÖ thµnh 7 ®o¹n s«ng con, c¸c ®o¹n s«ng con nµy ®−îc ®¸nh dÊu theo thø tù tõ I ®Õn VII. C¸c l−u vùc nhá øng víi c¸c ®o¹n s«ng nµy thÓ hiÖn sù ®ång nhÊt vÒ vµ kh¶ n¨ng tËp trung n−íc. Ph©n chia d¶i dßng ch¶y: Sau khi ®· ph©n l−u vùc thµnh c¸c ®o¹n s«ng ta tiÕn hµnh chia ®o¹n s«ng thµnh c¸c d¶i, sao cho trong mçi d¶i dßng ch¶y x¶y ra ®éc lËp víi d¶i kh¸c vµ cã h−íng vu«ng gãc víi h−íng dßng ch¶y lßng dÉn trong phÇn tö lßng dÉn. Sè thø tù cña c¸c d¶i ®−îc ®¸nh sè t¨ng dÇn tõ th−îng l−u vÒ h¹ l−u cña ®o¹n s«ng, sau khi ®· ph©n d¶i th× ®−îc sè d¶i øng víi c¸c ®o¹n s«ng. Ph©n chia c¸c phÇn tö trªn toµn l−u vùc: Tõ c¸c d¶i cña c¸c ®o¹n s«ng nh− b¶ng trªn ta tiÕn hµnh chia c¸c d¶i ra thµnh c¸c phÇn tö s−ên dèc sao cho ®é dèc s−ên dèc trong mçi phÇn tö t−¬ng ®èi ®ång nhÊt. Theo nguyªn lý ®ã th× l−u vùc s«ng VÖ ®Õn tr¹m An ChØ ta chia ®−îc 83 phÇn tö. Khi ®· cã ®−îc c¸c phÇn tö th× ta tiÕn hµnh ¸p tõng phÇn tö nµy vµo c¸c b¶n ®å ®é dèc, b¶n ®å sö dông ®Êt vµ b¶n ®å rõng, thu ®−îc c¸c th«ng sè mçi phÇn tö. TÝnh ®é dèc trung b×nh cña mçi phÇn tö: tÝnh ®é dèc trung b×nh träng sè cña phÇn tö, b»ng c¸ch ®o diÖn tÝch cña tõng lo¹i ®é dèc øng trong phÇn tö ®ã råi dïng c«ng thøc tÝnh trung b×nh cã träng sè diÖn tÝch ¸p dông cho tÊt c¶ c¸c phÇn tö. C«ng ®o¹n tÝnh to¸n nµy xö lý bëi c¸c phÇn mÒm MAPINFO vµ EXCEL. TÝnh chiÒu dµi, réng, diÖn tÝch cña phÇn tö: TiÕn hµnh x¸c ®Þnh chiÒu dµi cña tõng phÇn tö, ta ®o chiÒu dµi cña phÇn tö (theo h−íng dßng ch¶y) vµ ®o diÖn tÝch tõng phÇn tö trªn b¶n ®å sè. ChiÒu réng trung b×nh cña phÇn tö nhËn ®−îc b»ng c¸ch lÊy diÖn tÝch chia cho chiÒu dµi phÇn tö. TiÕp tôc nh− vËy tÝnh ®−îc hÕt cho c¸c phÇn tö. H×nh 3.5. B¶n ®å ®é dèc l−u vùc s«ng VÖ - tr¹m An ChØ 52 H×nh 3.6. S¬ ®å ph©n ®o¹n s«ng l−u vùc s«ng VÖ - tr¹m An ChØ 53 H×nh 3.7. S¬ ®å l−íi phÇn tö l−u vùc s«ng VÖ - tr¹m An ChØ 54 55 TÝnh chiÒu dµi vµ ®é dèc ®o¹n lßng dÉn: Dùa vµo b¶n ®å ®Þa h×nh vµ b¶n ®å m¹ng l−íi s«ng suèi ®Ó x¸c ®Þnh chiÒu dµi cña tõng ®o¹n lßng dÉn cña mçi d¶i, vµ tiÕp theo lµ x¸c ®Þnh cao ®é ®Çu vµ cuèi c¸c d¶i sau ®ã tÝnh ®é dèc trung b×nh cña lßng dÉn. TÝnh hÖ sè nh¸m cña mçi phÇn tö: Tõ b¶n ®å rõng ta x¸c ®Þnh c¸c lo¹i rõng vµ tra b¶ng lÊy hÖ sè nh¸m cña mçi phÇn tö. HÖ sè nh¸m ®−îc lÊy b»ng 0,4 ®èi víi th¶m phñ lµ c©y lÊy gç; 0,35 ®èi víi v−ên c©y; 0,3 ®èi víi vïng trång cá; 0,25 ®èi víi vïng d©n c− vµ 0,02 ®èi víi vïng kh«ng thÊm n−íc. T×m hÖ sè CN cña tõng phÇn tö: Tõ b¶n ®å sö dông ®Êt tra b¶ng lÊy c¸c tham sè CN cho tõng lo¹i sö dông ®Êt trªn phÇn tö råi tÝnh theo c«ng thøc trung b×nh träng sè diÖn tÝch sÏ x¸c ®Þnh ®−îc CN trung b×nh cña tõng phÇn tö. Ngoµi ra cßn c¸c th«ng sè kh¸c trong file sè liÖu ®Çu vµo cho m« h×nh nh− sai sè cho phÐp (10-5), b−íc lÆp (100), chiÒu réng ®o¹n lßng dÉn n»m trong kho¶ng (30 - 170m), hÖ sè dèc m¸i kªnh (1.5), vµ hÖ sè nh¸m cña lßng dÉn ( ®· ®−îc x¸c ®Þnh theo gi¶ ®Þnh n»m trong kho¶ng 0.03 - 0.1), råi cho tèi −u ho¸ tõng th«ng sè øng víi c¸c trËn lò ®Ó t×m ra ®−îc bé th«ng sè cho l−u vùc s«ng VÖ. M« t¶ ®o¹n file sè liÖu ®Çu vµo 7 0.0001 10. 12 66 100 1(So doan song, sai so tinh, thoi gian hoi tu, so thoi doan tinh, thoi gian du bao, vong lap, phuong an tinh). 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 (So thoi doan m−a) 0 85 205.4 291.5 324.4 332.7 333.9 334.4 334.4 334.6 334.6 334.6 (Luong mua luy tich) (C¸c gi¸ trÞ trªn lµ th«ng sè cho c¶ ch−¬ng trinh) 6 So dai cua doan song thu nhat 0 So doan song nhap luu 30 35 40 45 50 55 Chieu rong cua song ung voi c¸c dai 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 cac gia tri do doc mai kenh tung dai 2600 6500 3200 3800 3500 2000 chieu dai doan long dan 0.115 0.061 0.031 0.014 0.009 0.008 do doc doan long dan 1 1 1 4 1 1 So phan tu dai ben trai cua long dan 1 2 2 2 1 2 So phan tu dai ben phai cua long dan 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 He so nham song (C¸c gi¸ trÞ tiÕp theo trªn lµ th«ng sè chung cho c¶ ®o¹n s«ng thø nhÊt) 3539.6 cac gia tri chieu rong ben trai cua phan tu thuoc dai 1 3439.3 cac gia tri chieu rong ben phai cua phan tu thuoc dai 1 2100 cac gia tri chieu dai ben trai cua phan tu thuoc dai 1 2400 cac gia tri chieu dai ben phai cua phan tu thuoc dai 1 0.35 cac gia tri he so nham ben trai cua phan tu thuoc dai 1 0.35 cac gia tri he so nham ben phai cua phan tu thuoc dai 1 38.25 cac gia tri chi so CN ben trai cua cac phan tu thuoc dai 1 38.25 cac gia tri chi so CN ben phai cua cac phan tu thuoc dai 1 0.0886 cac gia tri do doc ben trai cua cac phan tu thuoc dai 1 0.0959 cac gia tri do doc ben phai cua cac phan tu thuoc dai 1 KÕt thóc sè liÖu cña d¶i thø nhÊt cña ®o¹n s«ng thø nhÊt vµ tiÕp tôc nhËp cho c¸c d¶i tiÕp theo kÕt thóc cña do¹n s«ng thø nhÊt. Cø tiÕp tôc nh− vËy cho ®Õn víi c¸c ®o¹n s«ng tiÕp theo cho ®Õn ®o¹n s«ng thø 7. 3.2.2. Ch−¬ng tr×nh tÝnh S¬ ®å khèi NhËp sè liÖu m−a i, sè l−îng s«ng, c¸c th«ng sè ®iÒu khiÓn ch−¬ng tr×nh (δ, Δt ...) NNhËp sè liÖu c¸c phÇn tö s«ng i (Bs, lld ...) NNhËp sè liÖu phÇn tö c¸c d¶i tr¸i vµ ph¶i t−¬ng øng phÇn tö s«ng thø i (B, D, CN, S ...) t = t0 TÝnh l−îng m−a hiÖu qu¶ cña c¸c phÇn tö s−ên dèc i b»ng ph−¬ng ph¸p SCS DiÔn to¸n dßng ch¶y s−ên dèc theo sãng ®éng häc, ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n DiÔn to¸n dßng ch¶y trong s«ng theo sãng ®éng häc, cã dßng ch¶y khu gi÷a tÝnh tõ dßng ch¶y s−ên dèc Liªn kÕt c¸c s«ng i Dßng ch¶y ®Çu ra KÕt thóc t = t Δt §óng t<T Sai H×nh 3.8. S¬ ®å khèi ch−¬ng tr×nh m« pháng dßng ch¶y theo m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n vµ ph−¬ng ph¸p SCS 56 Sö dông ch−¬ng tr×nh tÝnh nµy ®Ó m« pháng cho 15 trËn lò, x¸c lËp ®−îc bé th«ng sè cho l−u vùc s«ng VÖ tr¹m An ChØ. §¸nh gi¸ sai sè: Theo tiªu chuÈn cña tæ chøc KhÝ t−îng thÕ giíi (WMO) ®é h÷u hiÖu ®¸nh gi¸ qua chØ tiªu R2 ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau: %100.2 0 22 02 F FFR −= (3.1) Víi: ( )∑ = −= N i itid QQF 1 22 , ( )∑ = −= N i did QQF 1 22 0 (3.2) trong ®ã: Qid: l−u l−îng thùc ®o; Qit: l−u l−îng tÝnh to¸n; Qdtb: l−u l−îng thùc ®o trung b×nh trong thêi kú tÝnh to¸n; N: tæng sè ®iÓm quan hÖ l−u l−îng thùc ®o vµ tÝnh to¸n. Tiªu chuÈn ®¸nh gi¸ nh− sau: ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ > ÷ ÷ = tèt kh td R %85 ¸%85%65 ¹%6540 2 KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ m« pháng 15 trËn lò ®−îc tr×nh bµy trong b¶ng 3.2. B¶ng 3.2. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ m« pháng lò theo m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n vµ ph−¬ng ph¸p SCS TrËn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 TB R2 89.9 97.1 80.1 72.2 54.8 97.8 95.6 63.3 65.8 66.1 83.8 72.8 68.2 85.8 41.9 75.7 SS ®Ønh 7.2 1.3 28.6 15.4 27.0 2.8 6.9 4.3 5.7 14.7 3.1 4.0 6.9 3.1 33.1 15.1 SS l−îng 9.3 1.0 25.2 0.3 34.3 10.0 9.6 18.8 40.7 7.4 7.3 3.4 4.6 4.5 10.6 12.5 Tõ kÕt qu¶ ë b¶ng 3.2 cho thÊy trung b×nh cho c¶ 15 trËn lò, ®é h÷u hiÖu R2 = 75,7 – ®¹t lo¹i kh¸, trong ®ã møc tèt cã 5 trËn – chiÕm 33%, kh¸ cã 7 trËn – chiÕm 47%, ®¹t cã 3 trËn – chiÕm 20%; sai sè ®Ønh lò m« pháng vµ thùc ®o lµ 15,1% vµ sai sè tæng l−îng lò m« pháng vµ thùc ®o lµ 12,5% lµ kh¸ tèt. Bé th«ng sè l−u vùc nh− vËy lµ ®¸ng tin cËy, cã thÓ sö dông trong c¸c m« pháng tiÕp theo. TÊt c¶ ph−¬ng ¸n m« pháng trªn ®Òu lÊy ®iÒu kiÖn ®é Èm lo¹i trung b×nh, ch−a ph©n tÝch vµ lùa chän nÒn Èm cho c¸c thêi gian xuÊt hiÖn kh¸c nhau vµ c«ng thøc tÝnh m−a hiÖu qu¶ trong SCS lµ Ia = 0,2S víi ®iÒu kiÖn x¸c lËp t¹i Mü. §Ó xÐt c«ng thøc nµy phÇn tiÕp theo thö nghiÖm cho l−u vùc s«ng VÖ – tr¹m An ChØ sÏ ®−îc bµn luËn tíi. 57 3.3. hiÖu chØnh c«ng thøc tÝnh m−a hiÖu qu¶ trong ph−¬ng ph¸p SCS trªn l−u vùc s«ng VÖ – tr¹m An ChØ C¸c c«ng thøc tÝnh to¸n trong SCS lµ c¸c c«ng thøc thùc nghiÖm nhËn ®−îc tõ sè liÖu thùc nghiÖm trªn n−íc Mü. Thùc tiÔn ¸p dông SCS t¹i c¸c n−íc trªn thÕ giíi ®· nhËn ®−îc nhiÒu ph¸t triÓn c¶i tiÕn ®Ó phï hîp h¬n. Chñ yÕu sù hiÖu chØnh SCS h−íng ®Õn hai vÊn ®Ò: hiÖu chØnh c«ng thøc tÝnh m−a hiÖu qu¶ vµ hiÖu chØnh biªn ®é Èm . §Ò tµi nµy chØ míi hiÖu chØnh thö nghiÖm c«ng thøc tÝnh m−a hiÖu qu¶. Trong SCS, víi c«ng thøc Ia = 0,2S tiÕn hµnh thÕ gi¸ trÞ 0,2 b»ng c¸c gi¸ trÞ kh¸c nh»m lùa chän hÖ sè phï hîp h¬n qua 15 trËn lò ®−îc lùa chän víi 4 ph−¬ng ¸n Ia nhËn lÇn l−ît c¸c gi¸ trÞ 0.1S, 0.13S, 0.16S, 0.2S, ®Ó hiÖu chØnh c«ng thøc tÝnh m−a hiÖu qu¶. C«ng thøc phï hîp nhÊt sÏ cho kÕt qu¶ m« pháng cã sai sè vÒ ®Ønh, l−îng thÊp nhÊt vµ ®é ®¶m b¶o h÷u hiÖu R2 lín nhÊt. Qua 4 ph−¬ng ¸n tÝnh to¸n cho 15 trËn lò lËp b¶ng sai sè øng víi tõng ph−¬ng ¸n trong mçi con lò, vÝ dô cho trËn lò tõ ngµy 25/11/1998 ®Õn ngµy 27/11/1998 (H×nh 3.9). T−¬ng tù tÝnh to¸n vµ m« pháng cho c¶ 15 trËn lò. 0 300 600 900 1200 1500 1800 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 t Q Thuc do Du bao ` 0 20 40 60 80 100 0.1 0.13 0.16 0.19 HÖ sè % R^2 Dinh Tong luong §−êng qu¸ tr×nh lò øng víi Ia = 0.13S . BiÓu ®å chØ tiªu R2, sai sè ®Ønh vµ tæng l−îng Ph−¬ng ¸n ChØ tiªu(%) Ia = 0.1S Ia = 0.13S Ia = 0.16S Ia = 0.2S R2 92.1 96.1 85.7 66.1 Sai sè ®Ønh 11.7 10.6 12.1 14.7 Sai sè tæng l−îng 3.1 0.6 4.2 7.4 H×nh 3.9. KÕt qu¶ m« pháng trËn lò tõ ngµy 25/11/1998 ®Õn ngµy 27/11/1998 58 0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 t Q Thuc do Du bao 0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 t Q Thuc do Du bao a. . §−êng qu¸ tr×nh lò øng víi Ia = 0.13S b. §−êng qu¸ tr×nh lò øng víi Ia = 0.2S H×nh 3.10. So s¸nh hai ph−¬ng ¸n hiÖu chØnh SCS (a) vµ kh«ng hiÖu chØnh (b) So s¸nh kÕt qu¶ m« pháng lò øng víi ph−¬ng ¸n Ia = 0.2S vµ Ia = 0.13S qua vÝ dô cña trËn lò tõ ngµy 23/11/2003 ®Õn ngµy 26/11/2003 (H×nh 3.10) cho ta thÊy c«ng thøc thùc nghiÖm Ia = 0.2S kh«ng phï hîp víi ®iÒu kiÖn l−u vùc s«ng VÖ – An ChØ. KÕt qu¶ m« pháng 15 trËn lò víi bé th«ng sè ®· x¸c lËp víi Ia = 0.13S nh− sau: B¶ng 3.3. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ m« pháng lò theo m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n vµ ph−¬ng ph¸p SCS víi Ia = 0.13S TrËn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 TB R2 85.6 96.8 84.4 79.2 50.1 97.2 94.2 63.0 70.1 96.1 85.0 89.0 83.5 85.2 57.7 81.1 SS ®Ønh 18.5 1.4 33.2 21.2 29.9 8.9 11.8 1.7 3.6 10.6 3.3 1.6 1.7 1.5 1.1 10.0 SS l−îng 12.2 2.7 19.9 6.6 35.3 11.7 6.9 15.4 26.4 0.6 4.8 1.0 10.7 5.4 15.5 11.7 KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho thÊy r»ng víi ph−¬ng ¸n Ia = 0.13S cho ®−êng qu¸ tr×nh thùc ®o vµ tÝnh to¸n phï hîp h¬n, víi ®é lÖch ®Ønh tèi ®a vµ tèi thiÓu ®−îc quan s¸t t−¬ng øng lµ 33.2% vµ 1.4%, sai sè tæng l−îng tèi ®a vµ tèi thiÓu ®−îc quan s¸t t−¬ng øng lµ 35.3% vµ 0.6%. MÆt kh¸c ta còng thÊy r»ng, víi ph−¬ng ¸n nµy ®é ®¶m b¶o R2 còng ®¹t lo¹i kh¸ trë lªn. VËy qua tÝnh to¸n vµ ph©n tÝch kÕt qu¶ cña 15 trËn lò rót ra ®−îc c«ng thøc tÝnh m−a hiÖu qu¶ cho l−u vùc s«ng VÖ- An ChØ tèt nhÊt lµ Ia = 0.13S. 59 Tõ kÕt qu¶ ë b¶ng 3.3 cho thÊy trung b×nh cho c¶ 15 trËn lò, ®é h÷u hiÖu R2 = 81.1 – ®¹t lo¹i kh¸, trong ®ã møc tèt cã 8 trËn – chiÕm 53%, kh¸ cã 4 trËn – chiÕm 27%, ®¹t cã 3 trËn – chiÕm 20%; sai sè ®Ønh lò m« pháng vµ thùc ®o lµ 10% vµ sai sè tæng l−îng lò m« pháng vµ thùc ®o lµ 11,7% lµ kh¸ tèt. KÕt qu¶ nµy tèt h¬n nhiÒu so víi ph−¬ng ¸n m« pháng víi Ia = 0,2 S (B¶ng 3.2). 3.4. kh¶o s¸t ¶nh h−ëng cña viÖc sö dông ®Êt trªn l−u vùc s«ng VÖ – Tr¹m An ChØ ®Õn dßng ch¶y lò qua Mét sè kÞch b¶n 3.4.1. Kh¶o s¸t ¶nh h−ëng cña viÖc ®« thÞ hãa ®Õn qu¸ tr×nh dßng ch¶y lò trªn l−u vùc s«ng VÖ Tõ hiÖn tr¹ng trªn l−u vùc s«ng VÖ tiÕn hµnh t¨ng diÖn tÝch ®« thÞ däc theo dßng s«ng tõ h¹ l−u ®Õn th−îng l−u. Qu¸ tr×nh t¨ng diÖn tÝch ®« thÞ hãa ®−îc tiÕn hµnh cô thÓ lµ ph¸t triÓn ®« thÞ trªn c¸c vïng ®Êt thæ c− vµ c¸c mÆt b»ng qua b¶n ®å ®Þa h×nh vµ b¶n ®å sö dông ®Êt, x¸c lËp l¹i bé th«ng sè, cô thÓ lµ chØ sè CN cho c¸c phÇn tö khi sö dông ®Êt thay ®æi (khu th−¬ng m¹i vµ kinh doanh víi CN = 91, n = 0.062). Sau ®ã ta tiÕn hµnh thay ®æi c¸c th«ng sè CN vµ n trong c¸c file sè liÖu ®Çu vµo vµ tiÕn hµnh m« pháng cho c¸c trËn lò ®· lùa chän trªn s«ng VÖ HiÖn tr¹ng 2000 2400 2800 3200 3600 0 10 20 3 % Qmax 0 40 diÖn tÝch HiÖn tr¹ng 30000 35000 40000 45000 50000 55000 60000 0 10 20 3 W 0 40 % diÖn tÝch H×nh 3.11: ¶nh h−ëng cña ®« thÞ ho¸ ®Õn qu¸ tr×nh dßng ch¶y trªn s«ng VÖ, trËn lò ngµy 21/X ®Õn 24/X n¨m 1998 60 61 HiÖn tr¹ng 1000 1400 1800 2200 2600 Qmax 0 10 20 30 40 % diÖn tÝch HiÖn tr¹ng 10000 15000 20000 25000 30000 0 10 20 30 40 % diÖn tÝch W ¶nh h− th−îng l−u cña s«ng VÖ ®Õn dßng ch¶y l ~ F ®−îc thÓ hiÖn trong c¸c h×nh 3.11, 3.12, ®Ønh dßng ch¶y lò còng t¨ng lªn. §iÒu ®ã phï hîp víi quy luËt cña dßng ch¶y trªn bÒ mÆt l−u vùc : t¨ng c−êng qu¸ tr×nh ®« thÞ ho¸ cã nghÜa lµ t¨ng diÖn tÝch bÒ mÆt kh«ng th H×nh 3.12: ¶nh h−ëng cña ®« thÞ hãa ®Õn qu¸ tr×nh dßng ch¶y trªn s«ng VÖ, trËn lò ngµy 25/XI ®Õn 27/XI n¨m 1998 K hi tû h ®ét ngét. §iÒu nµy cã ý nghÜa c¶nh b¸ −u vùc tíi 20% sÏ t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho qu¸ tr×nh tËp trung n−íc, g©y lªn nh÷ng trËn lò lín dÉn tíi nh÷ng thiÖt ëng cña viÖc t¨ng diÖn tÝch ®« thÞ hãa däc s«ng tõ h¹ l−u lªn ò b»ng c¸c quan hÖ Qmax ~ F vµ W Tõ c¸c h×nh 3.11, 3.12, ta thÊy khi diÖn tÝch ®« thÞ hãa ë trªn l−u vùc t¨ng lªn th× tæng l−îng dßng ch¶y lò vµ Êm dÉn ®Õn t¨ng dßng ch¶y mÆt. (hÖ sè CN t¨ng CN = 91 vµ hÖ sè nh¸m cña phÇn tö gi¶m xuèng n = 0.062), kh¶ n¨ng tËp trung dßng ch¶y nhanh, møc ®é tæn thÊt do thÊm gi¶m. lÖ ®« thÞ hãa v−ît qu¸ 20% th× ®Ønh dßng ch¶y t¨ng lªn mét c¸c o r»ng víi tû lÖ diÖn tÝch ®« thÞ trªn l h¹i kh«n l−êng. Do vËy, ®èi víi l−u vùc s«ng VÖ, chóng t«i ®−a ra khuyÕn c¸o: viÖc quy ho¹ch ®« thÞ trªn l−u vùc kh«ng ®−îc v−ît qu¸ giíi h¹n 20% diÖn tÝch 62 n trªn l− ch rõng tù nhiªn tõ th−îng l−u vÒ h¹ l−u trªn l−u vùc s«ng VÖ. Khi thay iªu biÓu trªn s«ng VÖ. KÕt qu¶ ®−îc thÓ hiÖn ë c¸c h l−u vùc, ®¶m b¶o an toµn cho c¸c c«ng tr×nh vµ ®êi sèng kinh tÕ x· héi cña nh©n d©n. 3.4.2. Kh¶o s¸t ¶nh h−ëng cña rõng ®Õn qu¸ tr×nh dßng ch¶y trªn l−u vùc s«ng vùc s«ng VÖ Tõ hiÖn tr¹ng rõng ban ®Çu trªn l−u vùc ta tiÕn hµnh t¨ng diÖn tÝch rõng tù nhiª u vùc lªn. C¸ch thøc tiÕn hµnh t¨ng diÖn tÝch rõng trªn l−u vùc lµ ta tiÕn hµnh t¨ng dÇn dÇn diÖn tÝ ®æi nh− vËy hÖ sè CN vµ hÖ sè nh¸m trung b×nh thay ®æi t−¬ng øng lµ CN = 46, n = 0,4; ®−a vµo c¸c file sè liÖu ®Çu vµo t−¬ng øng víi tõng phÇn tö l−u vùc vµ tiÕn hµnh kiÓm nghiÖm cho c¸c trËn lò ®· chän. Tõ hiÖn tr¹ng rõng trªn l−u vùc s«ng VÖ ta còng tiÕn hµnh t¨ng dÇn diÖn tÝch rõng. Sau khi nhËn l¹i c¸c hÖ sè CN vµ hÖ sè nh¸m trung b×nh phÇn tö trong c¸c file sè liÖu ta tiÕn hµnh ch¹y cho hai trËn lò t ×nh 3.13 vµ 3.14 . HiÖn tr¹ng 2300 2500 Qmax 1500 1700 1900 2100 0 20 40 60 80 100 % DiÖn tÝch HiÖn tr¹ng 20000 24000 28000 32000 36000 0 20 40 60 80 100 % DiÖn tÝch W H×nh 3.13: ¶nh h−ëng cña rõng ®Õn qu¸ tr×nh dßng ch¶y trªn s«ng VÖ, trËn lò ngµy 21/X ®Õn 24/X n¨m 1998 63 −u vùc s«ng VÖ (víi rõng hiÖ lµm t¨ng ®é nh¸m bÒ mÆt, hÖ sè CN gi¶m, do ®ã lµm gi¶m dßng ch¶y mÆt vµ t¨ng dßng ch¶y ngÇm. KÕt qu¶ lµ tæng l−îng lò, ®Ønh lò gi¶m xuèng vµ thêi gian xuÊt hiÖn lò trªn l−u v ngÇm, tõ ®ã dÉn ®Õn lµm gi¶m tæng l−îng, ®Ønh lò vµ thêi gian xuÊt hiÖn H×nh 3.14: ¶nh h−ëng cña rõng ®Õn qu¸ tr×nh dßng ch¶y trªn s«ng VÖ, trËn lò ngµy 25/X ®Õn 27/X n¨m 1998 Tõ c¸c h×nh 3.13 vµ 3.14 cho thÊy kÕt qu¶ thay ®æi hiÖn tr¹ng rõng trªn l n tr¹ng lµ 14.1%) . Khi diÖn tÝch rõng trªn l−u vùc t¨ng lªn sÏ ùc chËm l¹i. Rõng ®ãng vai trß hÕt søc quan träng trong qu¸ tr×nh h×nh thµnh dßng ch¶y vµ ®iÒu tiÕt lò lôt, nhÊt lµ ®èi víi c¸c khu rõng ®Çu nguån vµ rõng phßng hé. ViÖc t¨ng diÖn tÝch rõng sÏ gãp phÇn ®iÒu hßa dßng ch¶y trong n¨m, nã lµm gi¶m dßng ch¶y mÆt vµ t¨ng dßng ch¶y lò chËm l¹i. Do vËy, viÖc t¨ng diÖn tÝch rõng trªn c¸c l−u vùc lµ mét trong nh÷ng biÖn ph¸p tÝch cùc vµ cã hiÖu qu¶ trong viÖc phßng chèng thiªn tai, lò lôt vµ chèng « nhiÔm m«i tr−êng nhÊt lµ nh÷ng khu vùc rõng ®Çu nguån vµ rõng phßng hé. §iÒu nµy HiÖn tr¹ng 11000 13000 W 5000 7000 9000 0 20 40 60 80 100 % DiÖn tÝch HiÖn tr¹ 500 700 900 1100 1300 1500 0 20 40 60 80 100 % DiÖn tÝch ng Qmax 64 g sau khi lò rót g©y nªn c¸c lo cµng quan träng ®èi víi mét n−íc n»m ë khu vùc nhiÖt ®íi giã mïa nãng Èm quanh n¨m, l−îng m−a b×nh qu©n t−¬ng ®èi lín (kho¶ng 1960 mm n¨m) vµ cã hÖ thèng s«ng ngßi dµy ®Æc víi chÕ ®é lò diÔn biÕn rÊt phøc t¹p nh− n−íc ta. Thùc tÕ ®· chøng minh r»ng viÖc chÆt ph¸ rõng bõa b·i trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y ®· g©y nªn nh÷ng trËn lò cã søc tµn ph¸ khñng khiÕp nh− trËn lò s¶y ra trªn l−u vùc s«ng H−¬ng ë Thõa Thiªn HuÕ n¨m 1999 - 2000 g©y thiÖt h¹i hµng tû ®ång vÒ ng−êi vµ cña ngoµi ra nã cßn g©y « nhiÔm m«i tr−êng nghiªm trän ¹i dÞch bÖnh cho nh©n d©n quanh vïng. 65 KÕt luËn §Ò tµi ®· thùc hiÖn ®−îc mét sè néi dung nh− sau: 1. B−íc ®Çu tæng quan c¸c m« h×nh to¸n m− - dßng ch¶y. Ph©n tÝch −u nh−îc ®iÓm cña tõng m« h×nh ®· nµy lùa chän ph sãng ®éng häc ®Ó m« pháng lò, ®¸nh gi −ëng cña rõng ®ñ h¬n c¸c th«ng tin vÒ mÆt ®Öm 2. An ChØ, cô thÓ lµ x©y dùng ®−îc l−íi tÝnh gåm 83 phÇn tö. T 3. 4. nhËp m−a vµo ch−¬ng tr×nh tÝnh th× víi cÊu h×nh m¸y lµ ô thuéc vµo thêi gian cña trËn lò cÇn m« pháng. Nh− vËy, nÕu dù 6. ®Çu mïa hay n a −¬ng ph¸p SCS vµ m« h×nh phÇn tö h÷u h¹n ¸ viÖc sö dông ®Êt, ¶nh h ®Õn dßng ch¶y l−u vùc s«ng VÖ, sö dông ®Çy nhê c«ng nghÖ GIS. §· nghiªn cøu toµn diÖn vµ hÖ thèng mÆt ®Öm l−u vùc s«ng VÖ qua c¸c tµi liÖu nghiªn cøu tr−íc ®©y vµ ph©n tÝch c¸c b¶n ®å chuyªn ngµnh. TiÕn hµnh lËp b¶n ®å ®é dèc vµ viÖc ph©n tÝch h−íng dßng ch¶y trªn l−u vùc ®Ó x©y dùng l−íi phÇn tö l−u vùc s«ng VÖ - õ l−íi phÇn tö ®· x©y dùng, tiÕn hµnh t¸ch c¸c phÇn tö, ¸p c¸c phÇn tö nµy vµo c¸c b¶n ®å ®é ®èc, sö dông ®Êt, rõng... ®Ó tÝnh to¸n chän c¸c th«ng sè phÇn tö: ®é dèc trung b×nh, chiÒu dµi, réng, diÖn tÝch vµ c¸c hÖ sè CN, n. Tµi liÖu m−a trªn l−u vùc lµ tµi liÖu m−a b×nh qu©n ngµy vµ m−a thêi ®o¹n 6 giê cña tr¹m Ba T¬. TÝnh m−a tÝch luü theo thêi ®o¹n 6 giê, 12 giê, 24 giê t−¬ng øng víi tµi liÖu m−a thu thËp ®−îc. C¸c th«ng sè kh¸c nh− ®é dèc m¸i kªnh, hÖ sè nh¸m lßng s«ng, chiÒu réng ®o¹n lßng dÉn nhËn ®−îc th«ng qua qu¸ tr×nh m« pháng trËn lò b»ng ph−¬ng ph¸p tèi −u ho¸. Thµnh lËp ®−îc bé th«ng sè cho l−u vùc s«ng VÖ qua b¶ng 3,2, c¸c trËn lò m« pháng lµ ®¹t lo¹i kh¸. HiÖu chØnh c«ng thøc tÝnh m−a trong ph−¬ng ph¸p SCS cho ph−¬ng ¸n Ia = 0,13S lµ phï hîp nhÊt. 5. Víi file sè liÖu (bé th«ng sè) trªn ®Ó m« pháng cho mét trËn lò kh¸c chØ cÇn nhËp m−a tÝch luü. Sau khi Pentium IV, cô thÓ víi file sè liÖu cña l−u vùc s«ng VÖ – An ChØ cÇn tõ 1÷5 phót cho ra kÕt qu¶ ph b¸o tr−íc ®−îc m−a th× dÔ dµng dù b¸o ®−îc dßng ch¶y. §iÒu nµy ®ang ®−îc thö nghiÖm trong ®Ò tµi QGT§.04.04 mµ tËp thÓ t¸c gi¶ ®ang tham gia. Ch−¬ng tr×nh tÝnh cña m« h×nh x©y dùng cho 3 ph−¬ng ¸n t−¬ng øng víi thuéc tÝnh cña ®é Èm trªn l−u vùc. Ph−¬ng ¸n 1 ®é Èm tr−íc lò thuéc lo¹i kh«, ph−¬ng ¸n 2 ®é Èm tr−íc lò thuéc lo¹i trung b×nh, ph−¬ng ¸n 3 ®é Èm tr−íc lò thuéc lo¹i Èm. TiÕn hµnh tÝnh cho 3 ph−¬ng ¸n vµ rót ra nhËn xÐt: Víi trËn lò h÷ng trËn lò kh«ng ph¶i lµ nh÷ng trËn lò kÕ tiÕp nªn sö dông ph−¬ng ¸n 1 ®Ó m« 66 7. 8. ¸c nhau cho kÕt qu¶ phï hîp víi lý thuyÕt: khi t¨ng diÖn tÝch rõ 9. tin, m« h×nh tÝnh to¸n kÕt hîp p víi sù h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn dßng ch¶y, tõ ®ã ®Ò xuÊt c¸c kiÕn n pháng, víi nh÷ng trËn lò trong mïa lò vµ cuèi mïa lò nªn sö dông ph−¬ng ¸n 2 hoÆc ph−¬ng ¸n 3. Kh¶o s¸t ¶nh h−ëng cña qu¸ tr×nh ®« thÞ ho¸ cho thÊy ng−ìng ph¸t triÓn ®« rhÞ trªn l−u vùc kh«ng nªn v−ît qu¸ 20% diÖn tÝch. Kh¶o s¸t ¶nh h−ëng cña rõng ®Õn dßng ch¶y b»ng c¸ch thay ®æi diÖn tÝch rõng cho c¸c l−u vùc kh ng ®Çu nguån ®Ønh lò h¹ vµ thêi gian lò kÐo dµi. Trong ®iÒu kiÖn ph¸t triÓn c«ng nghÖ th«ng h−¬ng ph¸p SCS vµ m« h×nh phÇn tö h÷u h¹n sãng ®éng häc cã thÓ ¸p dông cho c¸c l−u vùc kh¸c trong viÖc ®¸nh gi¸, dù b¸o lò phßng chèng thiªn tai vµ quy ho¹ch l−u vùc. 10. §Ó hoµn thiÖn m« h×nh, thø nhÊt cÇn thö nghiÖm trªn mét sè l−u vùc kh¸c ®Ó giíi h¹n ph¹m vi sö dông, thø hai cÇn ph©n tÝch, kh¶o s¸t chi tiÕt c¸c phÇn tö trªn l−u vùc ®Ó t¨ng ®é chÝnh x¸c bé th«ng sè, thø ba lµ n©ng cao thuËt gi¶i hiÖu qu¶ vµ æn ®Þnh h¬n ghÞ ®óng ®¾n cho c¸c nhµ ho¹ch ®Þnh chiÕn l−îc ph¸t triÓn kinh tÕ l·nh thæ. 67 Tμi liÖu tham kh¶o 1. L−¬ng TuÊn Anh. Mét m« h×nh m« pháng qu¸ tr×nh m−a - dßng ch¶y trªn c¸c l−u vùc võa vµ nhá ë miÒn B¾c ViÖt Nam LuËn ¸n PTS. H−íng dÉn khoa häc: PGS. PTS. TrÇn Thanh Xu©n, PTS. Bïi V¨n §øc. Hµ Néi, 1996. 2. L−¬ng TuÊn Anh. C«ng nghÖ −íc tÝn sè liÖu dßng ch¶y lò tõ m−a. §Ò môc thuéc ®Ò tµi triÓn khai øng d gËp lôt", 1995 5. B¶n ®å hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt tØnh Qu¶ng Ng·i. Tû lÖ 1:25 000 Tæng côc §Þa 6. B¶n ®å m¹ng l−íi thuû v¨n vµ ph©n bè c¸c tr¹m khÝ t−îng, thuû v¨n tØnh Qu¶ng yªn nh©n cho c¸c gi¶i ph¸p kh¾c phôc. B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi KHCN cÊp Trung NXB N«ng nghiÖp, 1993. 76), 1992 ò. TËp bµi p phÇn tö høu h¹n ®Ó gi¶i mét sè m« i¶m cña rõng vµ ¶nh h−ëng cña nã ®Õn dßng ch¶y lò . ¸p dông m« h×nh SSARR ®Ó dù b¸o lò cho hÖ thèng s«ng Hång. 88 . h ông cÊp Tæng côc "LËp b¶n ®å n 3. B¶n ®å ®Þa h×nh tØnh Qu¶ng Ng·i. Tû lÖ 1:25 000 Tæng côc §Þa chÝnh, 2000. 4. B¶n ®å rõng tØnh Qu¶ng Ng·i. Tû lÖ 1:25 000 Tæng côc §Þa chÝnh, 2000. chÝnh, 2000. Ng·i. Tû lÖ 1:25 000 Tæng côc §Þa chÝnh, 2000. 7. NguyÔn V¨n C− vµ nnk. Nghiªn cøu hiÖn tr¹ng, b−íc ®Çu x¸c ®Þnh ngu lò lôt c¸c tØnh vïng Nam Trung Bé (tõ §µ N½ng ®Õn B×nh ThuËn) vµ ®Ò xuÊt c¬ së khoa häc t©m KHTN&CNQG, Hµ Néi, 1999. 8. §ç Cao §µm vµ NNK. Thuû v¨n c«ng tr×nh. 9. Bïi V¨n §øc, Vò V¨n TuÊn, L−¬ng TuÊn Anh. C¸c m« h×nh to¸n vÒ m−a - dßng ch¶y. ViÖn KhÝ t−îng thuû v¨n, Hµ Néi, 2000. 10. L· Thanh Hµ. X¸c ®Þnh l−îng m−a sinh dßng ch¶y trªn c¬ së m« h×nh thÊm thùc nghiÖm. TËp san KTTV. Sè 4(3 11. TrÞnh Quang Hoµ. ChiÕn l−îc ®iÒu khiÓn hÖ thèng c«ng tr×nh phßng l gi¶ng chuyªn ®Ò sau ®¹i häc. Tr−êng §¹i häc Thuû lîi. Hµ Néi, 1991. 12. NguyÔn ThÕ Hïng. øng dông ph−¬ng ph¸ h×nh thuû ®éng lùc häc sè trÞ. TuyÓn tËp c«ng tr×nh Héi nghÞ C¬ häc Thuû khÝ Toµn quèc lÇn thø III, Hµ Néi, 1991 13. NguyÔn H÷u Kh¶i, NguyÔn Thanh S¬n. M« h×nh to¸n thuû v¨n, NXB §HQGHN, Hµ Néi, 2003. 14. §ç §×nh Kh«i, Hoµng Niªm. Dßng ch¶y lò s«ng ngßi ViÖt Nam. ViÖn KhÝ t−îng Thuû v¨n Hµ Néi, 1991. 15. Ph¹m Ngäc Khuª. Sù suy g trªn nh÷ng l−u vùc võa vµ nhá. TËp san KTTV, sè 11(419), 1995 16. §µo V¨n LÔ Héi th¶o quèc gia vÒ m« h×nh to¸n thuû v¨n thuû lùc trong ph¸t triÓn vµ qu¶n lý tµi nguyªn n−íc, Hµ Néi, 19 68 triÓn vµ qu¶n lý tµi : TN 99–24, Hµ Néi, 2001 to¸n thuû v¨n. NXB §HQGHN, Hµ Néi, 2004. hÝ khoa häc §¹i häc Quèc gia g lò b»ng m« h×nh sãng Hµ Néi, Ón tËp b¸o c¸o «ng ngßi ViÖt Nam. hanh Xu©n, Hoµng Minh TuyÓn, §Æng Lan H−¬ng. VÒ kh¶ n¨ng øng dông 8 (404), 1994 , thiÕt kÕ. TuyÓn tËp c«ng tr×nh Héi nghÞ urve Number and Geographic Information 17. Hoµng Niªm, L−¬ng TuÊn Anh. øng dông th«ng tin viÔn th¸m trong nghiªn cøu ®¸nh gi¸ tµi nguyªn n−íc mÆt. TËp san KTTV, sè 5 (337), 1992 18. NguyÔn ViÕt Phæ. VÒ øng dông m« h×nh to¸n thuû v¨n - thuû lùc ë ViÖt Nam. Héi th¶o quèc gia vÒ m« h×nh to¸n thuû v¨n thuû lùc trong ph¸t triÓn vµ qu¶n lý tµi nguyªn n−íc, Hµ Néi, 1988 19. TrÇn V¨n Phóc. øng dông m« h×nh NAM tÝnh qu¸ tr×nh dßng ch¶y l−u vùc. Héi th¶o quèc gia vÒ m« h×nh to¸n thuû v¨n thuû lùc trong ph¸t nguyªn n−íc, Hµ Néi, 1988 20. NguyÔn Thanh S¬n M« h×nh ho¸ to¸n häc lò tiÓu m·n s«ng ngßi Nam Trung Bé. §Ò tµi cÊp §HKHTN MS 21. NguyÔn Thanh S¬n øng dông m« h×nh to¸n phôc vô quy ho¹ch l−u vùc s«ng Trµ Khóc. §Ò tµi cÊp §HQG MS: QT 03–21, Hµ Néi, 2004 22. NguyÔn Thanh S¬n. TÝnh 23. NguyÔn Thanh S¬n, L−¬ng TuÊn Anh, ¸p dông m« h×nh thuû ®éng häc c¸c phÇn tö h÷u h¹n m« t¶ qu¸ tr×nh dßng ch¶y l−u vùc. T¹p c Hµ Néi, Khoa häc Tù nhiªn vµ C«ng nghÖ, T.XIX, No1,Hµ Néi, 2003. 24. NguyÔn Thanh S¬n, Ng« ChÝ TuÊn. KÕt qu¶ m« phán ®éng häc mét chiÒu l−u vùc s«ng VÖ. T¹p chÝ khoa häc §¹i häc Quèc gia Khoa häc Tù nhiªn vµ C«ng nghÖ, T.XX, No3PT, Hµ Néi, 2004. 25. TrÇn Thôc, L−¬ng TuÊn Anh, NguyÔn Thanh S¬n Nghiªn cøu m« h×nh thuû ®éng lùc m−a - dßng ch¶y trong tÝnh to¸n vµ dù b¸o dßng ch¶y lò. Tuy Héi th¶o khoa häc lÇn thø 8. ViÖn KhÝ t−îng thuû v¨n, Bé Tµi nguyªn & M«i tr−êng 12/2003 26. TrÇn TuÊt, NguyÔn §øc NhËt. Kh¸i qu¸t ®Þa lý thuû v¨n s Tæng côc KTTV 1980. 27. Vò V¨n TuÊn. M« h×nh ho¸ dßng ch¶y trong nh÷ng l−u vùc cã ho¹t ®éng n«ng - l©m nghiÖp. TS - KTTV sè 12 (384), 1992. 28. TrÇn T c¸c m« h×nh SSARR, NAM vµ TANK ®Ó kÐo dµi chuçi dßng ch¶y cña s«ng suèi nhá. TËp san KTTV. Sè 29. Alechseep. G.A. Kh¶ n¨ng vµ ph−¬ng ph¸p hoµn thiÖn c¸c ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n, dù b¸o thuû v¨n phôc vô s¶n xuÊt Thuû v¨n toµn Nga lÇn thø V. TËp 6, 1989 (TiÕng Nga) 30. Alish Pandey, V.M. Chowdary, B.C. Mal and P.P. Dabral. Estimation of runoff agrialtural natershed using SCS C System. Map India Conference 2003 @ Gisdeverlopment.net, All rights resevved. 69 orests. uate ff Estimation. Journal l modeling using remote sensing and of finite element E. Meadows. Finite element simulation of (1990) 335 -336. , ASAE Techniccal Editor: James A. Basselman, 1982 els in unggaged Basins- arataka, Surathkal rocketmail.com). is. e GrÐrard - Marchant and Tammo S. 31. Andrzej Ciepielowski, Jãzef Wãjcik, Kazimierz Banasik. Adatation of the SCS unit hydrograph method to the conditions in Polish f 32. Bephanhi A.N. C¬ së lý thuyÕt dßng ch¶y m−a rµo. TuyÓn tËp c«ng tr×nh ®¹i häc KTTV, Odessa. 1949 (39-175)(TiÕng Nga) 33. Becker A. Deterministic modelling in Hydrology. Lecture for Post - Grad Training Course on Hydrology. Budapest, 1993. 34. Bofu Yu. Theoretial Justification of SCS method for runo of Irrigation and rainage engineering/ November/ December 1998. 35. Chandana Gangodagame. Hydrologica GIS. Asian Conference on Remote Sensing, 5 - 9 November 2001, Singapore 36. Chapter III Runoff. BSE 472 - 2004. 37. Chow V. T, NNK. Applied Hydrology. Mc Graw Hill, 1988. 38. Fouad H. Jaber, Rabi H. Mohtar. Stability and accuracy schemes for the one - dimensional kinematic wave solution. Advances in Water Resources. 39. George E. Bandford and Michael nonlinear kinematic surface runoff. Journal of Hydrology, 119 40. Guide to Hydrological Practices, WMO - No.168.1994. 41. Haan C.T. ; Johnson H.P.;Brakensiek D. L. Hydrologic modeling of smal watwrsheds 42. Handbook of Hydrology. Mc. Graw. Hill, 1992. 43. Kuchment L. S. M« h×nh ho¸ to¸n häc dßng ch¶y s«ng. NXB Leningrat, 1980 . 44. Lashman Nandagiri. Callibrating Hydrological Mod Possible use of Areal Evapotran Siration Instead of Stream Flows. Depastment of Applied Mechanics & Hydraulics National Institue of Techlonogy K Srinivasnaga P.O, Karnataka, India 575025 (I and @ 45. Philip B. Bedient. Wayne C. Huber. Hydrology and Floodplain Analys Addison-Wesley Publishing Company, 1992 46. Ross B. B, NNK. Finite element model of overland and channel flow for assessing the hydrologic impact of land - use change. Journal of Hydrology, 41, 1979 47. SCS Hydorlogic Method. ISWM design Manual for Development/ Redevelopment. 48. Steve W. Lyon, M. Todd Walter, Pierr Steenhuis. Using a topographic index to distribute variable source area runoff predicted with the SCS curve - number equation. Hydrological Processes. 70 eonakis E., Koukoulas S., Calvo - Cases A., Arnau - Rosalen E. and Markis I.. Runoff 49. Sym A landuse change and land degration study in Spain and Greece using remote sensing and GIS. Commisson VII, WG VII/4. 50. Tammos, Steenhuis, Michael Winchell, Tane Rossing, Tames A.Zollweg and Micheal F.Walter. SCS runoff Equation Renisited for Variable- Source Areas. Journal of Irrigation and Prainage engineering (Mary/ June 1995) 51. Taylor C, NNK. A finite element approach to watershed runoff. Journal of Hydrology, 21 (1974). 71 phiÕu ®¨ng ký kÕt qu¶ nghiªn cøu Kh-cn Tªn ®Ò tµi: øng dông m« h×nh to¸n diÔn to¸n lò l−u vùc s. VÖ - tr¹m An ChØ M· sè: QT-04-26 C¬ quan chñ tr× ®Ò tµi: Tr−êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, §HQGHN §Þa chØ: 334 NguyÔn Tr·i, Thanh Xu©n, Hµ Néi Tel: 8.588579 C¬ quan qu¶n lý ®Ò tµi: §¹i häc Quèc gia Hµ Néi §Þa chØ: 144 Xu©n Thuû, CÇu GiÊy, Hµ Néi Tel: 8.340564 Tæng kinh phÝ thùc chi: 15 triÖu ®ång Trong ®ã: - Tõ ng©n s¸ch Nhµ n−íc: 15 triÖu ®ång - Kinh phÝ cña tr−êng: 0 - Vay tÝn dông: 0 - Vèn tù cã: 0 - Thu håi: 0 Thêi gian nghiªn cøu: Thêi gian b¾t ®Çu: 2004 Thêi gian kÕt thóc: 2005 Tªn c¸c c¸n bé phèi hîp nghiªn cøu: 1. CN. Ng« ChÝ TuÊn, Khoa KTTV 2. CN. NguyÔn V¨n C−êng, §µi KTTV Nam Trung Bé 3. CN C«ng Thanh, Khoa KTTV Sè ®¨ng ký ®Ò tμi: Ngμy: Sè chøng nhËn ®¨ng ký kÕt qu¶ nghiªn cøu: B¶o mËt: B A. Phæ biÕn réng r·i B. Phæ biÕn h¹n chÕ √ C. B¶o mËt 72 Tãm t¾t kÕt qu¶ nghiªn cøu: 1. Tæng quan c¸c m« h×nh to¸n thuû v¨n nãi chung vµ c¸c m« h×nh to¸n m−a – dßng ch¶y nãi riªng, tõ ®ã lùa chän m« h×nh to¸n thÝch øng víi môc tiªu ®Ò ra. 2. Thu thËp bé sè liÖu vÒ m−a, dßng ch¶y, tËp b¶n ®å ®Þa h×nh, rõng, hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt vµ tæng quan c¸c ®Æc ®iÓm ®Þa lý tù nhiªn trªn l−u vùc nghiªn cøu. 3. X©y dùng c¸c b¶n ®å ®é dèc, b¶n ®å l−íi phÇn tö phôc vô tÝnh to¸n theo m« h×nh sãng ®éng häc ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n 4. LËp ch−¬ng tr×nh vµ tÝnh to¸n m« pháng lò theo thuËt to¸n ®· lùa chän vµ æn ®Þnh bé th«ng sè m« h×nh víi ph−¬ng ph¸p SCS nguyªn gèc vµ hiÖu chØnh. 5. Thay ®æi kÞch b¶n sö dông ®Êt vµ kh¶o s¸t viÖc m« pháng lò 6. §¨ng 01 bµi b¸o, h−íng dÉn 02 kho¸ luËn tèt nghiÖp, KiÕn nghÞ vÒ quy m« vµ ®èi t−îng ¸p dông nghiªn cøu: KÕt qu¶ cña ®Ò tµi cã thÓ sö dông: 1. M« pháng lò cho c¸c l−u vùc s«ng suèi MiÒn Trung 2. T− vÊn cho tØnh vÒ quy ho¹ch l−u vùc 3. DiÔn to¸n lò l−u vùc s«ng VÖ - An ChØ, dïng ®Ó tÝnh to¸n vµ dù b¸o lò, phôc vô c¶nh b¸o vµ phßng chèng thiªn tai lò lôt tØnh Qu¶ng Ng·i. Chñ nhiÖm ®Ò tµi Thñ tr−ëng c¬ quan chñ tr× ®Ò tµi Chñ tÞch Héi ®ång ®¸nh gi¸ chÝnh thøc Thñ tr−ëng c¬ quan qu¶n lý ®Ò tµi Hä tªn NguyÔn Thanh S¬n TrÇn Nghi Ph¹m V¨n HuÊn Häc hµm, häc vÞ THS GS.TS PGS.TS Ký tªn §ãng dÊu

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfBAOCAO QT-04-26.pdf
Tài liệu liên quan