Mục lục
Mở đầu 6
Chương 1. Tổng quan các phương pháp mô hình hoá quá trình 8
hình thành dòng chảy từ 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 20
1.4. Một số ứng dụng mô hình toán thuỷ văn ở Việt Nam 27
Chương 2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp SCS và mô hình phần tử hữu hạn sóng động học
2.1. Phương pháp SCS 30
2.2. Phương pháp phần tử hữu hạn 32
2.3. Chương trình diễn toán lũ 41
2.4. Kiẻm tra mô hình 42
2.5. Nhận xét về khả năng sử dụng mô hình 42
Chương 3. áp dụng phương pháp SCS và mô hình phần tử hữu hạn sóng động học mô phỏng lũ và đánh giá ảnh hưởng một số điều kiện mặt đệm đến quá trình dòng chảy sông trà khúc - trạm sơn giang
3.1. Điều kiện địa lý tự nhiên lưu vực sông Trà Khúc 43
3.2. Tổng quan tài liệu và phương pháp xử lý 51
3.3 Chương trình tính 58
3.4 Kết quả tính toán 60
kết luận và kiến nghị 73
tài liệu tham khảo 75
Các phụ lục 77
ĐỀ TÀI: Ứng dụng mô hình toán phục vụ quy hoạch lưu vực sông trà khúc
78 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 1768 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Ứng dụng mô hình toán phục vụ quy hoạch lưu vực sông trà khúc, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
l vµ q lµ c¸c chØ sè
cña phÇn tö.
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. Tõ (2.9), 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 =⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛= (2.22)
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
41
§Æt β
β
2/1
3/2
QA
S
nP αα =⇒=⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
Trong ph−¬ng tr×nh Manning β = 0.6. Khi ®ã (2.6) cã thÓ viÕt l¹i lµ:
q
t
Q
Q
x
Q =∂
∂+∂
∂ −1βαβ (2.23)
§Æt μ1 =−βαβQ , ph−¬ng tr×nh (2.23) trë thµnh:
q
t
Q
x
Q =∂
∂+∂
∂
μ (2.24)
DÔ dµng nhËn thÊy, ¸p dông ph−¬ng ph¸p phÇn tö høu h¹n (2,10), (2.11) vµo (2.24)
nhËn ®−îc:
[ ]{ } [ ]{ } { }qAQ fQFQF =+ &μ
[ ]{ } { } [ ]{ }QFfQF QqA −=&μ (2.25)
§Æt )(
2
1
tttt QQQ += +Δ , ph−¬ng tr×nh (2.25) 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 (2.26)
Ph−¬ng tr×nh (2.26 ) cã thÓ gi¶i ®−îc chØ phô thuéc vµo l−u l−îng.
2.3. Ch−¬ng tr×nh diÔn to¸n lò
Trong ch−¬ng tr×nh ®−a vµo c¸c ®Æc tr−ng thuû v¨n nh− ®é dèc, hÖ sè Manning,
m−a v−ît thÊm trong tõng phÇn tö. C¸c c«ng tr×nh chËm lò hoÆc hå chøa còng cã thÓ
®−îc m« h×nh ho¸.
§Çu vµo cña qu¸ tr×nh diÔn to¸n lò lµ l−îng m−a v−ît thÊm ®−îc tÝnh theo ph−¬ng
ph¸p SCS.
HÖ sè Manning cña tõng phÇn tö còng ®−îc x¸c ®Þnh theo c¸ch lÊy trung b×nh cã
träng sè. §é dèc cña tõng phÇn tö cã thÓ x¸c ®Þnh theo b¶n ®å ®Þa h×nh cña khu vùc.
§é dèc cña c¸c phÇn tö lßng dÉn cã thÓ t×m ®−îc theo c¸ch t−¬ng tù [21].
42
2.4. KiÓm tra m« h×nh
Sè liÖu ®o ®¹c dßng ch¶y tõ c¸c b·i dßng ch¶y s−ên dèc cña Crawford vµ Linsley
(1966)[30] ®· ®−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)[34].
2.5. 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
tö cßn gÆp khã kh¨n. Tuy nhiªn víi −u ®iÓm cña nã, nªn chóng t«i m¹nh d¹n lùa chän
m« h×nh phÇn tö h÷u h¹n sãng ®éng häc 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 vµ trong lßng dÉn,vµ qua
®ã b−íc ®Çu ®¸nh gi¸ t¸c ®éng cña viÖc sö dông ®Êt, rõng ®Õn tÝnh to¸n dßng ch¶y cho
l−u vùc s«ng ngßi còng nh− viÖc quy ho¹ch sö dông bÒ mÆt l−u vùc. 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 Trµ Khóc - tr¹m S¬n
Giang, tØnh Qu¶ng Ng·i.
43
Ch−¬ng 3
¸p dông ph−¬ng ph¸p SCS vμ m« h×nh phÇn tö h÷u h¹n
sãng ®éng häc m« pháng lò vμ ®¸nh gi¸ ¶nh h−ëng
mét sè ®iÒu kiÖn mÆt ®Öm ®Õn qu¸ tr×nh dßng ch¶y
l−u vùc s«ng Trμ Khóc - tr¹m S¬n Giang.
3.1. §iÒu kiÖn ®Þa lý tù nhiªn l−u vùc s«ng Trµ khóc
3.11. VÞ trÝ ®Þa lý
L−u vùc s«ng Trµ Khóc hÇu hÕt n»m trong ®Þa phËn tØnh Qu¶ng Ng·i víi tæng
diÖn tÝch lµ 2440 km2 (tÝnh ®Õn tr¹m S¬n Giang). S«ng cã h−íng chung lµ T©y Nam -
§«ng B¾c, n»m trong vÞ trÝ 108008’45” ®Õn 108039’7” kinh ®é §«ng vµ 14033’ ®Õn
15017’34" vÜ ®é B¾c. PhÝa B¾c l−u vùc s«ng Trµ Khóc lµ l−u vùc s«ng Trµ Bång thuéc
®Þa phËn tØnh Qu¶ng Nam, phÝa T©y gi¸p ®Þa phËn tØnh Kon Tum cã d·y nói Ngäc C¬
Rinh cao 2050 m, phÝa Nam gi¸p l−u vùc s«ng C«n thuéc ®Þa phËn tØnh B×nh §Þnh, vµ
phÝa §«ng gi¸p biÓn (H×nh 3.1) [3, 6].
3.1.2 §Þa h×nh
§Þa h×nh l−u vùc chñ yÕu lµ lo¹i ®Þa h×nh miÒn nói thuéc s−ên ®«ng cña d·y
Tr−êng S¬n Nam vµ vïng ®ång b»ng do s«ng Trµ Khóc t¹o nªn. §Þa h×nh l−u vùc s«ng
Trµ Khóc nghiªng tõ T©y, T©y Nam sang §«ng vµ §«ng B¾c. §−êng ph©n n−íc cña
l−u vùc cã ®é cao tõ 150 m - 1760 m, ch¹y däc theo c¸c nói: th−îng Qu¶ng Ng·i vµ
th−îng Kon Tum ë phÝa T©y - T©y Nam. PhÇn ®Þa h×nh miÒn nói cã ®é cao tõ 1100 -
1800 m (vïng S¬n Hµ); 800 - 1100 m (vïng Minh Long). Vïng chuyÓn tiÕp miÒn nói
®ång b»ng cã c¸c ®Ønh nói cao 200 - 300 m vµ ®åi, vïng thung lòng vµ ®ång b»ng cã
®é cao d−íi 10 m; ngoµi ra cã c¸c cån c¸t ven biÓn cao trªn 10 m. §Þa h×nh miÒn nói
chiÕm gÇn 3/4 diÖn tÝch rÊt dèc (kho¶ng 2/3 diÖn tÝch cã ®é dèc trªn 250) nªn c¸c
dßng s«ng cã ®é dèc lín víi kh¶ n¨ng chia c¾t, x©m thùc rÊt lín (H×nh 3.1) [3].
3.1.3 §Þa chÊt, thæ nh−ìng
§Æc ®iÓm th¹ch häc cña l−u vùc gåm c¸c thµnh t¹o sau: HÖ tÇng S«ng Tranh
(PR1st): ®¸ g¬nai, ®¸ phiÕn amphibol, biolit, amphibolit, migmatit, ë khu vùc
KonPl«ng; HÖ tÇng §−cmia (PR1®m): g¬nai, ®¸ phiÕn kÕt tinh, ®¸ hoa migmatit, ph©n
bè ë khu vùc Mang Xim; HÖ tÇng A v−¬ng (∈-01av): phylit, ®¸ phiÕn lôc, quarzit ph©n
bè ë khu vùc S¬n TrÞnh; Phøc hÖ S«ng Re (γ1sr): plagiongranit, granodiorit,
granitmigmatit ph©n bè ë khu vùc nói §¸ V¸ch; Phøc hÖ Nói Chóa ((γ1nc): granit,
44
granodiorit, migmatit ë §«ng B¾c nói §¸ V¸ch, thµnh t¹o bÒ mÆt san b»ng N2 - Q1:
cuéi, sái, c¸t, bét, sÐt ë khu vùc NghÜa Hµnh, S¬n Hµ: thµnh t¹o bazantoleit cã tuæi N2
- Q1 ë mòi Ba Lµng An vµ Phó Nhiªu, ë phÇn thÊp cña l−u vùc ®−îc cÊu thµnh bëi c¸c
vËt liÖu: cuéi, sái, c¸t, sÐt cã nguån gèc s«ng, s«ng - biÓn (aQII - III; amQIV) vµ c¸t cã
nguån gèc giã biÓn [7].
PhÇn trung du vµ th−îng nguån chñ yÕu lµ ®Êt ®á vµng trªn ®¸ biÕn chÊt, ®¸ sÐt
tÇng dµy kho¶ng 30 cm. C¸c thung lòng vµ ®ång b»ng ®−îc cÊu t¹o bëi phï sa cæ, phï
sa míi ngoµi ra cßn cã lo¹i ®Êt x¸m vµ c¸c chÊt båi tÝch cña s«ng, tÇng dµy 0,7 - 1,2 m.
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 ®á vµng 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, (H×nh 3.2) [5].
3.1.4. Th¶m thùc vËt
Líp phñ thùc vËt ®ãng vai trß quan träng ®èi víi kh¶ n¨ng h×nh thµnh lò lôt - ®ã lµ
kh¶ n¨ng ®iÒu tiÕt n−íc. Rõng tù nhiªn trªn l−u vùc bÞ tµn ph¸ nghiªm träng, do t×nh
tr¹ng chÆt ph¸ rõng, vµ tËp qu¸n sèng du canh du c− ph¸ rõng lµm n−¬ng rÉy dÉn ®Õn
suy gi¶m diÖn tÝch rõng tù nhiªn lµm t¨ng ®é xãi mßn ®Êt.
B¶ng 3.1. C¸c ®Æc tr−ng líp phñ thùc vËt trªn l−u vùc s«ng Trµ Khóc [7]
Stt Lo¹i rõng DiÖn tÝch
(km2)
PhÇn tr¨m
diÖn tÝch (%)
Møc ®é
t¸n che
1 Rõng rËm th−êng xanh c©y l¸ réng Ýt bÞ t¸c ®éng 86,9 2,74 > 90
2 Rõng rËm th−êng xanh c©y l¸ réng ®· bÞ t¸c ®éng 1045 32,25 70 ÷ 90
3 Rõng rông l¸ c©y l¸ réng hoÆc rõng l¸ kim 51,2 1,58 40 ÷ 50
4 Rõng th−a rông l¸, tr¶ng c©y bôi cã c©y gç r¶i r¸c 1548,6 47,8 30 ÷ 40
5 C©y trång n«ng nghiÖp ng¾n ngµy xen d©n c− 506,3 15,63 < 5
Nãi chung thùc vËt trªn l−u vùc s«ng Trµ Khóc rÊt phong phó, trong ®ã cã rÊt
nhiÒu lo¹i c©y sinh sèng(B¶ng.3.1), trong ®ã chñ yÕu lµ rõng míi ®−îc trång c¸c lo¹i
c©y tre nøa, c©y l¸ kim, c©y ®Æc s¶n. Nh−ng diÖn tÝch ®Êt trèng vµ c©y bôi vÉn cßn rÊt
lín, chiÕm tû lÖ kh¸ lín diÖn tÝch toµn l−u vùc, (H×nh 3.3) [4].
1.3.5. KhÝ hËu
L−u vùc s«ng Trµ Khóc n»m trong vïng Trung Trung Bé nªn cã ®Æc ®iÓm chung
cña khÝ hËu Trung Trung Bé thuéc vïng khÝ hËu nhiÖt ®íi giã mïa, mïa hÌ nãng vµ
m−a nhiÒu víi nÒn nhiÖt ®é cao Ýt biÕn ®éng. Tuy nhiªn do ®Æc ®iÓm riªng cña ®Þa h×nh
l−u vùc s«ng Trµ Khóc, nªn ë ®©y thÓ hiÖn nh÷ng nÐt riªng cña ®Æc ®iÓm khÝ hËu nhiÖt
45
®íi giã mïa miÒn duyªn h¶i s−ên §«ng d·y nói Tr−êng S¬n Nam khu vùc Trung Bé:
cã m−a nhiÒu vµo tõ th¸ng IX ®Õn th¸ng XII kÕt hîp víi ®Þa h×nh dèc g©y ra lò lôt
nghiªm träng vµ Ýt m−a tõ th¸ng I ®Õn th¸ng VIII g©y h¹n h¸n. ChÕ ®é ¸ng s¸ng, m−a
vµ ®é Èm phong phó. Tæng l−îng bøc x¹ trong n¨m tõ 140-150 kcal/n¨m. Sè giê n¾ng
kho¶ng 2000 giê/n¨m.
Do ¶nh h−ëng cña d·y nói Tr−êng S¬n ®· t¹o ra hiÖu øng f¬n ®èi víi giã mïa
kh«ng khÝ trë nªn kh« nãng vµ g©y ra thêi tiÕt n¾ng nãng kÐo dµi trong suèt c¸c th¸ng
mïa kh« t¹i l−u vùc s«ng Trµ Khóc - tØnh Qu¶ng Ng·i. Vµo cuèi mïa h¹ ®Çu mïa
®«ng, giã mïa ®«ng b¾c ®èi lËp víi h−íng nói, cïng víi c¸c nhiÔu ®éng nhiÖt ®íi nh−
b·o, xo¸y thÊp, héi tô nhiÖt ®íi vµ ®íi giã ®«ng t¹o nªn mïa m−a lò. Khi giã mïa ®«ng
b¾c chuyÓn xuèng phÝa nam trong thêi kú nµy sÏ g©y ra m−a to ®Õn rÊt to kÐo dµi trong
nhiÒu ngµy, lµm xuÊt hiÖn c¸c trËn lò lín. Nh− vËy mïa m−a trªn l−u vùc s«ng Trµ
Khóc b¾t ®Çu tõ th¸ng IX kÐo dµi ®Õn th¸ng XII, mïa kh« tõ th¸ng I ®Õn th¸ng VIII
hµng n¨m. L−îng m−a n¨m tËp trung chñ yÕu vµo mïa m−a chÝnh (IX-XII). Tõ th¸ng
IX ®Õn th¸ng XII, l−îng m−a ë vïng nói chiÕm 65-70% tæng l−îng m−a n¨m, vïng
®ång b»ng ven biÓn chiÕm 75-80% l−îng m−a n¨m. Trong ®ã hai th¸ng X vµ XI, l−îng
m−a rÊt lín chiÕm kho¶ng 45-61% l−îng m−a n¨m [22].
3.1.6. M¹ng l−íi s«ng suèi vµ t×nh h×nh nghiªn cøu thuû v¨n
S«ng Trµ Khóc b¾t nguån tõ vïng nói phÝa ®«ng cao nguyªn KonPlong cã ®é cao
1000m. Tõ nguån tíi ng· ba n¬i s«ng nh¸nh §¾c Rinh nhËp l−u cã tªn lµ s«ng Re cã
®é dèc lßng s«ng ®o¹n th−îng l−u rÊt lín kho¶ng 50.6%0, mËt ®é l−íi s«ng trªn ®o¹n
nµy kho¶ng 0.39 km/km2 thuéc lo¹i trung b×nh. Tõ nguån ®Õn vÜ ®é 14o40' s«ng ch¶y
theo h−íng t©y nam - ®«ng b¾c, tíi ng· ba (s«ng Re vµ §¾c Sª L«) s«ng chuyÓnh−íng
nam - b¾c, tiÕp tôc ch¶y tíi Th¹ch Nham dßng s«ng bÞ uèn khóc theo h−íng chung lµ
t©y nam - ®«ng b¾c, tõ Th¹ch Nham ra biÓn Sa Kú s«ng ch¶y theo h−íng t©y ®«ng.
S«ng Trµ Khóc cã diÖn tÝch l−u vùc lµ 3240 km2, chiÒu dµi s«ng 135km, kho¶ng 2/3
chiÒu dµi s«ng ch¶y qua vïng nói, vµ ®åi cao [6]. §é dèc b×nh qu©n l−u vùc t−¬ng ®èi
lín, kho¶ng 23.9%. Trong ®ã l−u vùc cã ®é dèc rÊt lín nh− §¾c D Rinh 34.1% vµ phô
l−u sè 1-N−íc Ong lµ 31%. §é dèc b×nh qu©n lßng s«ng kho¶ng 52.7 %0, thuéc lo¹i
s«ng cã ®é dèc rÊt lín. C¸c s«ng cã ®é dèc lín nh− §¾c Re 50.6%, X· Diªu 126.7%,
vµ phô l−u1-§¾c Si R« 176.3%. MËt ®é l−íi s«ng thuéc lo¹i trung b×nh, kho¶ng 0.39
km/km2. Trong ®ã s«ng Giang cã mËt ®é l−íi s«ng t−¬ng ®èi dµy kho¶ng 0.86 km/km2.
S«ng Trµ Khóc cã 9 phô l−u cÊp I (§¾c Leng (§¾c Re), N−íc L¹c, §¾c Sª Lo, Tam
46
Dinh, X· Diªu, Tam Rao, Giang, Ph−íc Giang vµ phô l−u sè 9), 5 phô l−u cÊp II (§¾c
Tem, §¾c Si Ro, §¾c S¬ R«ng, §¾c D Rinh vµ phô l−u4), 6 phô l−u cÊp III (phô l−u 1-
§¾c D Rinh, §¾c Ro Man, §¾c Ba, N−íc B¸ Mao, N−íc Ong) vµ hai phô l−u cÊp IV
(phô l−u 1-N−íc Ong vµ N−íc Nia). C¸c phô l−u lín nh− §¾c Sª L« (phô l−u cÊp I),
§¾c D Rinh (phô l−u cÊp II), N−íc Ong (phô l−u cÊp III). Tõ S¬n Hµ lªn th−îng l−u,
s«ng Trµ Khóc cã d¹ng h×nh qu¹t (H×nh 2.4) [ 6 ].
Mïa lò trªn s«ng Trµ Khóc xuÊt hiÖn tõ th¸ng X - XII chiÕm 66,5% l−îng dßng
ch¶y n¨m víi Mlò = 1871 l/s.km
2. Th¸ng XI lµ th¸ng cã dßng ch¶y s«ng ngßi lín nhÊt
chiÕm 27,8% l−îng dßng ch¶y n¨m víi Mth¸ngmax = 235 l/s.km2. Lò trªn l−u vùc s«ng
Trµ Khóc th−êng rÊt ¸c liÖt, mang ®Ëm tÝnh chÊt lò nói víi c¸c ®Æc tÝnh: c−êng suÊt lò
lín, ®Ønh lò cao vµ thêi gian lò (c¶ lò lªn vµ lò xu«ng) ng¾n. Mùc n−íc trªn c¸c triÒn
s«ng t¨ng nhanh trong thêi gian xuÊt hiÖn lò, c−êng suÊt lò ë th−îng nguån ®¹t 50 ÷ 70
cm/h cßn ë h¹ du ®¹t 30 cm/h, thËm chÝ cã nh÷ng trËn lò lín ®Ët tíi 100 cm/h. Cïng
víi kh¶ n¨ng ®iÒu tiÕt trªn l−u vùc kh«ng lín vµ kh¶ n¨ng tho¸t n−íc cña h¹ du kÐm, v×
vËy trªn l−u vùc s«ng Trµ Khóc th−êng xuÊt hiÖn kÐp víi nhiÒu ®Ønh, thêi gian mùc
n−íc ë møc cao kÐo dµi g©y ngËp lôt nghiªm träng cho thung lòng s«ng vµ vïng ®ång
b»ng Qu¶ng Ng·i. Trung b×nh trong mét n¨m th−êng xuÊt hiÖn 5 ÷ 7 trËn lò vµ tËp
trung nhÊt vµo th¸ng X vµ XI [22].
M¹ng l−íi quan tr¾c thu thËp sè liÖu khÝ t−îng thuû v¨n trªn l−u vùc s«ng Trµ
Khóc ®· ®−îc tiÕn hµnh tõ rÊt sím tõ nh÷ng n¨m 1907 nh−ng kh«ng ®Çy ®ñ.
Sau n¨m 1975, viÖc tæ chøc m¹ng l−íi tr¹m va quan tr¾c c¸c yÕu tè khÝ t−îng thuû
v¨n míi thùc sù ®−îc tiÕn hµnh ®Çy ®ñ h¬n. HiÖn nay trªn l−u vùc s«ng cã mét tr¹m
khÝ t−îng c¬ b¶n lµ tr¹m khÝ t−îng Qu¶ng Ng·i. Trªn l−u vùc ®· cã 1 tr¹m thuû v¨n c¬
b¶n ®o l−u l−îng n−íc lµ S¬n Giang vµ 2 tr¹m thuû v¨n ®o mùc n−íc lµ S¬n Giang, Trµ
Khóc. Trªn l−u vùc cã 5 tr¹m ®o m−a lµ: Gi¸ Vùc, S¬n Giang, Trµ Khóc, S¬n Hµ vµ Cæ
Luü. Nh×n chung vÒ l−íi tr¹m khÝ t−îng thuû v¨n cßn thiÕu nhÊt lµ vïng c¸c s«ng
nh¸nh trªn ®Çu nguån vµ nói cao.
47
H×nh 3.1
48
H×nh 3.2
49
H×nh 3.3
50
H×nh 3.4
51
3.2. tæng quan tµi liÖu vµ ph−¬ng ph¸p xö lý
3.2.1. §¸nh gi¸ chung
Sè liÖu m−a thu thËp ®−îc lµ m−a ngµy giê víi thêi ®o¹n lµ 6 giê, gåm cã 9 trËn
m−a ®¬n vµ kÐp g©y lò lín tiªu biÓu kÐo dµi tõ 6 ®Õn 10 ngµy ®o t¹i tr¹m m−a S¬n
Giang vµ Gi¸ Vùc cña c¸c n¨m 1998, 1999 do ViÖn KTTV cung cÊp víi thêi gian cña
c¸c trËn nh− ë b¶ng 3.2.
Sè liÖu dßng ch¶y ®−îc cung cÊp bëi ViÖn KTTV lµ gi¸ trÞ dßng ch¶y t¹i cöa ra -
tr¹m S¬n Giang theo ngµy t−¬ng øng víi thêi gian tõng trËn m−a.
Sè liÖu mÆt ®Öm ®−îc lÊy tõ b¶n ®å ®Þa h×nh, b¶n ®å rõng, b¶n ®å sö dông ®Êt, vµ
b¶n ®å m¹ng l−íi thuû v¨n n¨m 2000 tû lÖ 1:25 000 ®−îc sö dông ®Ó xÐt ®é dèc vµ
h−íng dßng ch¶y phôc vô viÖc ph©n chia c¸c ®o¹n s«ng vµ c¸c phÇn tö, tÝnh ®é dèc
lßng dÉn, m« t¶ hiÖn tr¹ng c¸c lo¹i c©y trång vµ rõng tù nhiªn, hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt
t¹i tõng khu vùc, ®Ó lÊy hÖ sè CN theo ph−¬ng ph¸p SCS trªn l−u vùc
C¸c lo¹i b¶n ®å trªn ®Òu ®· ®−îc sè ho¸ vµ cã thÓ truy xuÊt dÔ dµng qua c¸c phÇn
mÒm GIS th«ng dông. Trong c«ng tr×nh nµy chóng t«i sö dông phÇn mÒm MAPINFO
®Ó xö lý th«ng tin mÆt ®Öm.
3.1.2. Xö lý sè liÖu
M« h×nh lùa chän vµ nhiÖm vô cña bµi to¸n yªu cÇu sè liÖu ®Çu vµo víi file sè liÖu
®−îc xö lý nh− sau:
- Tµi liÖu m−a ban ®Çu ®−îc cung cÊp lµ gi¸ trÞ m−a theo tõng ngµy cña hai tr¹m v
®−îc tÝnh theo ph−¬ng ph¸p trung b×nh cã träng sè. Theo yªu cÇu, sè liÖu ®Çu vµo lµ
m−a tÝch luü theo giê, nªn tõ sè liÖu m−a tÝnh trung b×nh träng sè tõng ngµy, sau khi
tÝch luü th× ta ®−îc b¶ng sè liÖu luü tÝch m−a theo c¸c trËn trong b¶ng 3.2.
B¶ng 3.2. Sè liÖu luü tÝch m−a cña 9 trËn m−a
TrËn 1 tõ ngµy 4/XI/1998 ®Õn ngµy 12/XI/1998
Thêi gian (h) 0 24 48 72 96 120 144 168 192 216
ΣX 0 12.9 71.7 165.5 180.4 180.7 192.1 192.1 193.5 201.7
TrËn 2 tõ ngµy 17/XI/1998 ®Õn ngµy 25/XI/1998
Thêi gian (h) 0 24 48 72 96 120 144 168 192 216
ΣX 0 1.1 12.1 227.6 494.6 537.0 860.4 899.8 900.4 918.3
52
TrËn 3 tõ ngµy 25/XI/1998 ®Õn ngµy 30/XI/1998
Thêi gian (h) 0 24 48 72 96 120 144 168
ΣX 0 17.9 198 198 201.5 202.2 202.2 202.2
TrËn 4 tõ ngµy 9/XII/1998 ®Õn ngµy 13/XII/1998
Thêi gian (h) 0 24 48 72 96 120
ΣX 0 25.4 192.2 391.8 392 401.1
TrËn 5 tõ ngµy 22/X/1999 ®Õn ngµy 27/X/1999
Thêi gian (h) 0 24 48 72 96 120 144
ΣX 0 7.1 130.9 252.9 282.8 308.2 324.7
TrËn 6 tõ ngµy 1/XI/1999 ®Õn ngµy 8/XI/1999
Thêi gian (h) 0 24 48 72 96 120 144 168 192
ΣX 0 121.6 256.7 456.2 643.7 888.7 940.2 940.5 943.7
TrËn 7 tõ ngµy 12/XII/1999 ®Õn ngµy 18/XII/1999
Thêi gian (h) 0 24 48 72 96 120 144
ΣX 0 36.1 87.1 118.5 123 215.8 220.3
TrËn 8 tõ 1 giê ngµy 13/XI/1998 ®Õn 1 giê ngµy 19/XI/1998
Thêi gian (h) 0 12 24 36 48 60 72 84 96 108
ΣX 0 58.6 226.8 369.9 433.4 504.0 513.4 513.4 513.6 513.6
TrËn 9 tõ 1 giê ngµy 19/XI/1998 ®Õn 19 giê ngµy 25/XI/1998
Thêi gian (h) 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54
ΣX 0 26.6 48.6 133.2 208.8 275.4 360 430.6 474.9 494.7
- Tµi liÖu vÒ dßng ch¶y øng víi tõng ngµy ®−îc dïng ®Ó so s¸nh víi gi¸ trÞ dßng
ch¶y m« pháng sau khi tÝnh to¸n theo m« h×nh.
Tµi liÖu mÆt ®Öm l−u vùc s«ng Trµ Khóc ®−îc dïng ®Ó rêi r¹c ho¸ thµnh mét l−íi
phÇn tö gåm c¸c ®o¹n s«ng, d¶i vµ c¸c phÇn tö l−u vùc qua ph©n tÝch tÝnh ®ång nhÊt vÒ
®é dèc s−ên vµ h−íng dßng ch¶y tõ c¸c b¶n ®å ®é dèc vµ l−íi thuû v¨n. B¶n ®å ®é
dèc tÝch hîp tõ b¶n ®å ®Þa h×nh b»ng phÇn mÒm ILWIS víi 6 cÊp: 0-3 ®é; 3-8 ®é; 8-15
®é, 15-30 ®é vµ trªn 30 ®é (H×nh 3.5).
Ph©n ®o¹n s«ng: Tõ b¶n ®å m¹ng l−íi s«ng ph©n chia l−u vùc s«ng Trµ Khóc
thµnh 9 ®¬n vÞ thuû v¨n (l−u vùc nhá) t−¬ng øng víi 9 ®o¹n s«ng, ®−îc ký hiÖu tõ I ®Õn
IX, thÓ hiÖn sù ®ång nhÊt vÒ ®é dèc vµ kh¶ n¨ng tËp trung n−íc, (H×nh 3.6).
53
H×nh 3.5 B¶n ®å ®é dèc l−u vùc s«ng Trµ Khóc - S¬n Giang
54
Ph©n d¶i dßng ch¶y ®−îc tiÕn hµnh 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 s«ng trong phÇn tö lßng
dÉn. Sè thø tù cña c¸c d¶i ®−îc s¾p xÕp t¨ng dÇn tõ th−îng l−u vÒ h¹ l−u cña ®o¹n
s«ng, kÕt qu¶ ph©n d¶i thÓ ë b¶ng 3.3.
B¶ng 3.3: Sè d¶i cña c¸c ®o¹n s«ng l−u vùc Trµ Khóc - S¬n Giang
L−u vùc I II III IV V VI VII VIII IX
Sè d¶i 3 8 6 6 6 3 3 3 1
Ph©n chia c¸c phÇn tö s−ên dèc sao cho ®é dèc s−ên trong mçi phÇn tö t−¬ng ®èi
®ång nhÊt. Theo nguyªn t¾c ®ã, l−u vùc s«ng Trµ Khóc ®Õn S¬n Giang ®−îc ph©n
thµnh 150 phÇn tö, ®−îc ký hiÖu riªng biÖt, trong ®ã ký hiÖu sè La M· tõ I ®Õn IX - lµ
chØ sè cña ®o¹n s«ng, ch÷ c¸i L, R - lµ chØ phÇn tö thuéc phÝa tr¸i vµ phÝa ph¶i cña lßng
dÉn, sè tù nhiªn thø nhÊt lµ chØ thø tù cña d¶i, sè tù nhiªn thø hai lµ chØ thø tù cña phÇn
tö trong d¶i ®−îc thèng kª trong b¶ng 3.4 vµ ®−îc thÓ hiÖn trªn h×nh 3.7.
TÝnh ®é dèc trung b×nh cña phÇn tö: Tõ c¸c phÇn tö ®−îc c¾t trªn b¶n ®å ®é dèc
tiÕn hµnh tÝnh ®é dèc trung b×nh cña tõng phÇn tö theo ph−¬ng ph¸p trung b×nh träng
sè, b»ng c¸ch ®o diÖn tÝch cña tõng lo¹i ®é dèc cã trong phÇn tö ®ã råi dïng c«ng thøc
tÝnh trung b×nh cã träng sè theo diÖn tÝch ¸p dông cho mäi phÇn tö. C«ng ®o¹n tÝnh
to¸n nµy xö lý bëi c¸c phÇn mÒm MAPINFO vµ EXCEL .
ChiÒu dµi, chiÒu réng vµ diÖn tÝch cña phÇn tö ®−îc x¸c ®Þnh trùc tiÕp tõ b¶n ®å sè.
ChiÒu dµi cña tõng phÇn tö ®o theo h−íng dßng ch¶y vµ chiÒu réng trung b×nh nhËn
®−îc lµ tû sè gi÷a diÖn tÝch vµ chiÒu dµi tõng phÇn tö.
X¸c ®Þnh hÖ sè CN cña tõng phÇn tö: Tõ b¶n ®å sö dông ®Êt sau khi ®· c¾t riªng
tõng phÇn tö, tiÕn hµnh ®o diÖn tÝch cña tõng lo¹i sö dông ®Êt trong phÇn tö, kÕt hîp
víi b¶ng ph©n lo¹i ®Êt råi tra b¶ng CN [28] ®Ó lÊy vµ tÝnh CN trung b×nh cña tõng phÇn
tö theo c«ng thøc trung b×nh träng sè.
HÖ sè nh¸m Manning n cña tõng phÇn tö ®−îc x¸c ®Þnh dùa trªn b¶n ®å rõng
sau khi ®· c¾t riªng tõng phÇn tö, tiÕn hµnh x¸c ®Þnh diÖn tÝch cña tõng lo¹i líp phñ
trong phÇn tö råi tra gi¸ trÞ n [28] vµ tÝnh n trung b×nh cña tõng phÇn tö theo c«ng thøc
trung b×nh cã träng sè . ChiÒu dµi lßng dÉn, ®é dèc lßng dÉn cña phÇn tö ®−îc x¸c
®Þnh trùc tiÕp tõ b¶n ®å m¹ng l−íi s«ng suèi vµ b¶n ®å ®Þa h×nh. §é réng lßng dÉn, ®é
dèc m¸i kªnh vµ hÖ sè nh¸m lßng dÉn lµ nh÷ng th«ng sè m« h×nh ®−îc tèi −u ho¸ trong
qu¸ tr×nh m« pháng tõng d¶i trong l−u vùc nhá.
55
H×nh 3.6. S¬ ®å ph©n ®o¹n s«ng trªn l−u vùc Trµ Khóc - S¬n Giang
56
H×nh 3.7: S¬ ®å l−íi c¸c phÇn tö l−u vùc s«ng Trµ Khóc - tr. S¬n Giang
57
B¶ng 3.4: C¸c phÇn tö cña l−u vùc Trµ Khóc - S¬n Giang
STT S«ng 1 S«ng 2 S«ng 3 S«ng 4 S«ng 5 S«ng 6 S«ng 7 S«ng 8 S«ng 9
1 IL11 IIL11 IIIL11 IVL11 VL11 VIL11 VIIL11 VIIIL11 IXL11
2 IL21 IIL12 IIIL12 IVL21 VL12 VIL12 VIIL21 VIIIL21 IXR11
3 IL22 IIL13 IIIL13 IVL22 VL21 VIL21 VIIL31 VIIIL31
4 IL31 IIL14 IIIL14 IVL31 VL22 VIL22 VIIR11 VIIIR11
5 IR11 IIL21 IIIL21 IVL41 VL31 VIL31 VIIR21 VIIIR21
6 IR21 IIL22 IIIL22 IVL42 VL32 VIR11 VIIR22 VIIIR31
7 IR31 IIL23 IIIL23 IVL43 VL41 VIR21 VIIR23
8 IR32 IIL31 IIIL24 IVL44 VL42 VIR22 VIIR31
9 IIL32 IIIL31 IVL51 VL51 VIR31 VIIR32
10 IIL33 IIIL32 IVL52 VL52 VIIR33
11 IIL41 IIIL33 IVL61 VL61 VIIR34
12 IIL42 IIIL34 IVR11 VL62
13 IIL51 IIIL41 IVR12 VR11
14 IIL52 IIIL42 IVR21 VR12
15 IIL61 IIIL51 IVR22 VR21
16 IIL62 IIIL61 IVR31 VR22
17 IIL71 IIIL62 IVR32 VR31
18 IIL72 IIIL63 IVR33 VR32
19 IIL81 IIIR11 IVR34 VR41
20 IIR11 IIIR21 IVR35 VR42
21 IIR21 IIIR31 IVR36 VR51
22 IIR31 IIIR32 IVR41 VR52
23 IIR41 IIIR33 IVR42 VR61
24 IIR51 IIIR34 IVR43 VR62
25 IIR61 IIIR35 IVR44
26 IIR71 IIIR41 IVR45
27 IIR81 IIIR42 IVR51
28 IIIR43 IVR52
29 IIIR44 IVR61
30 IIIR45 IVR62
31 IIIR51 IVR63
32 IIIR61
Tæng 8 27 32 31 24 9 11 6 2
Sau khi t¸ch c¸c phÇn tö tõ b¶n ®å l−íi ta tiÕn hµnh dïng nã ®Ó c¾t riªng tõng lo¹i b¶n
®å vµ thu ®−îc c¸c th«ng sè ®é dèc, sö dông ®Êt vµ rõng øng víi c¸c phÇn tö.
58
NhËp sè liÖu m−a i, sè l−îng s«ng, c¸c th«ng sè ®iÒu khiÓn
ch−¬ng tr×nh (δ, Δt ...)
NhËp sè liÖu c¸c phÇn tö s«ng i (Bs, lld ...)
NhËp 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
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
KÕt thóc
t = t +Δt
§óng
t<T
Sai
3.3. Ch−¬ng tr×nh tÝnh
3.3.1. S¬ ®å khèi
H×nh 3.8. S¬ ®å khèi cña ch−¬ng tr×nh m« pháng dßng ch¶y
59
3.3.2. M« t¶ ®o¹n file sè liÖu cña ch−¬ng tr×nh tÝnh
Ch−¬ng tr×nh viÕt cho mét ®o¹n s«ng cã d¹ng nh− sau:
9 0.0001 10. 11 240 100 1
(So doan song, sai so tinh, thoi gian hoi tu, so cap tinh, thoi gian du bao, vong
lap, phuong an tinh)
0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240
(Thoi gian tich luy mua)
0 25.5 104.6 465.2 771.4 1105.1 1240.6 1288.9 1307.8 1307.8 1307.9
(Mua tich luy 24h)
6 SONG I So dai thuoc song I
0 So song do vao song I
30 35 40 50 60 65 ! Chieu rong cua song ung voi tung dai
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 ! m : do doc mai kenh
6700 5400 6700 5500 5900 5900 ! chieu dai doan long dan
0.1194 0.037 0.0264 0.0264 0.0169 0.0076 ! do doc doan long dan
1 2 1 4 2 1 left: so phan tu trai
2 2 6 5 2 3 right: so phan tu phai
0.1 0.09 0.08 0.07 0.06 0.06 He so nham song
3889.47 chieu rong left cua phan tu 1
3174.06 6646.19 chieu rong right cua phan tu 1
3800 chieu dai left cua phan tu 1
3200 2100 chieu dai right cua phan tu 1
0.374 he so nham left cua phan tu 1
0.355 0.374 he so nham right cua phan tu 1
51.1 chi so CN left cua dai 1
55.4 50.9 chi so CN right cua dai 1
0.247 do doc left cua dai 1
0.2252 0.3182 do doc right cua dai 1
4341.43 6399.59 chieu rong left cua phan tu 2
2367.78 4031.56 chieu rong right cua phan tu 2
4900 2700 chieu dai left cua phan tu 2
2700 3200 chieu dai right cua phan tu 2
0.360 0.305 he so nham left cua phan tu 2
0.379 0.307 he so nham right cua phan tu 2
54.1 66.8 chi so CN left cua dai 2
49.9 56.4 chi so CN right cua dai 2
0.2848 0.2098 do doc left cua dai 2
0.2920 0.2835 do doc right cua dai2
Cø thÕ tiÕp tôc cho ®Õn hÕt d¶i 6 cña s«ng I vµ tiÕp tôc nhËp s«ng II, t−¬ng tù
60
3.4. KÕt qu¶ tÝnh to¸n
3.4.1 M« pháng dßng ch¶y: Tõ file sè liÖu vµ bé th«ng sè ®· ®−îc x¸c lËp m« pháng
7 trËn lò cña n¨m 1998, 99 (H.3.9 - 3.15) vµ kiÓm tra chuçi sè liÖu ®éc lËp (H.3.16,
3.17) cho kÕt qu¶:
KQ412XI-98
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0 5 10 15
Ngay
Q (m^3/s)
Qdb
Qtd
H×nh 3.9. KÕt qu¶ m« pháng trËn lò tõ ngµy 4/XI
®Õn 12/XI n¨m 1998 t¹i tr¹m S¬n Giang
Ngµy Qdb (m3/s) Qtd (m3/s)
4 150 150
5 155.3 259
6 1241.41 1400
7 609.62 896
8 263.58 536
9 315.18 410
10 219.72 335
11 185.81 288
12 257.59 264
R2 92%
Sai sè ®Ønh 12,8%
Sai sè tæng l−îng 33,5%
Kd21725XI98
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
15 17 19 21 23 25
Ngay
Q (m^3/s)
Qdb
Qtd
H×nh 3.10. KÕt qu¶ m« pháng trËn lò tõ ngµy 17/XI
®Õn 25/XI n¨m 1998 t¹i tr¹m S¬n Giang
Ngµy Qdb (m3/s) Qtd
(m3/s)
17 753 753
18 753 600
19 4465.09 2450
20 7892.75 6100
21 1939.01 2940
22 10335.13 6720
23 1931.57 2450
24 927.57 1400
25 1224.53 1080
R2 74,1%
Sai sè ®Ønh 1 22,7%
Sai sè ®Ønh 2 35%
Sai sè tæng l−îng 19%
61
Ngµy Qdb
(m3/s)
Q(i)
(m3/s)
25 1080 1080
26 3799.5 3510
27 1322.1 1180
28 1164.3 874
29 1121.4 722
30 1102.9 603
R2 94,7%
Sai sè ®Ønh 10,7%
Kd22530XI-98
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
24 26 28 30 32
Ngay
Q
(m^3/s)
Qdb
Qtd
H×nh 3.11. KÕt qu¶ m« pháng trËn lò tõ ngµy 25/XI
®Õn 30/XI n¨m 1998 t¹i tr¹m S¬n Giang
Sai sè tæng l−îng 16,9%
Ngµy Qdb (m3/s) Qtd (m3/s)
22 357 357
23 1152.91 1450
24 2871.72 2380
25 1076.82 1070
26 971.05 722
27 776.64 695
R2 94,3%
Sai sè ®Ønh 17,1%
X2227-99
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
20 22 24 26 28
Ngay
Q (m^3/s) Qdb
Qtd
H×nh 3.12. KÕt qu¶ m« pháng trËn lò tõ ngµy 22/X ®Õn
27/X n¨m 1999 t¹i tr¹m S¬n Giang
Sai sè tæng l−îng 8%
62
Ngµy Qdb (m3/s) Qtd (m3/s)
1 1555.09 967
2 3736.7 3710
3 6216.88 4050
4 6277.82 3020
5 8169.62 5460
6 2526.46 3090
7 1168.16 1360
8 1054.68 965
R2 63%
Sai sè ®Ønh 1 35%
Sai sè ®Ønh 2 33,2%
XI18-99
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
0 5 10
Ngay
Q (m^3/s)
Qdb
Qtd
H×nh 3.13. KÕt qu¶ m« pháng trËn lò tõ ngµy 1/XI
®Õn 8/XI n¨m 1999 t¹i tr¹m S¬n Giang
Sai sè tæng l−îng 26,4%
Ngµy Qdb (m3/s) Qtd
(m3/s)
12 720 720
13 847.23 982
14 1044.63 1020
15 839.4 797
16 2433.25 1170
17 968.63 908
18 720 694
R2 62%
Sai sè ®Ønh 1 2,4%
Sai sè ®Ønh 2 51,9%
Sai sè tæng l−îng 16,9%
K1218XII-99
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
10 12 14 16 18 20
Ngay
Q (m^3/s)
Qdb
Qtd
H×nh 3.14. KÕt qu¶ m« pháng trËn lò tõ ngµy
12/XII ®Õn 18/XII n¨m 1999 t¹i tr¹m S¬n Giang
63
Ngµy Qdb (m3/s) Qtd (m3/s)
1 264 264
13 1480 264.05
25 4210 4711.01
37 4640 7061.47
49 2420 3932.72
61 2090 4042.21
73 1400 1992.09
85 1030 842.21
97 866 505.34
109 681 385.53
121 630 335.94
133 589 304.36
145 569 293.24
R2 70,1%
Sai sè ®Ønh 34,3%
Kh1319XI-98
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 50 100 150 200
Gio
Q (m^3/s)
Qtd
Qdb
H×nh 3.15. KÕt qu¶ m« pháng trËn lò tõ 1 giê ngµy
13/XI ®Õn 1 giê ngµy 19/XI n¨m 1998 t¹i S¬n Giang
Sai sè tæng l−îng 16,3%
Ngµy Qdb (m3/s) Qtd (m3/s)
9 896 896
10 1239.07 1900
11 3882.54 2970
12 1133.17 1550
13 1031.31 1000
R2 86,4%
Sai sè ®Ønh 23,5%
Kda913XII-98
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
7 9 11 13 15
Ngay
Q (m^3/s)
Qdb
Qtd
H×nh 3.16. KÕt qu¶ tÝnh cho chuçi sè liÖu ®éc lËp tõ
ngµy 9/XII ®Õn ngµy 13/XII n¨m 1998 t¹i S¬n Giang
Sai sè tæng l−îng 1,6%
64
Ngµy Qdb (m3/s) Qtd (m3/s)
1 569 569
7 569 984
13 569.01 2890
19 1471.78 4600
25 5118.29 4800
31 6186.69 7270
37 8449.09 7490
43 7921.83 4820
49 5792.2 4540
55 3445.75 3500
61 2358 2670
67 1545.86 2110
73 1477.09 2670
79 5698.94 6980
85 16730.15 9940
91 13159.11 6190
97 5277.22 3550
103 2754.68 2800
109 1796.67 2320
115 1249.2 1990
121 937.88 1690
127 845.02 1520
133 736.32 1360
139 719.31 1220
145 741.59 1130
R2 69%
Sai sè ®Ønh 1 11,4%
Sai sè ®Ønh 2 40,6%
Kdh1825-98
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Gio
Q (m^3/s)
Qdb
Qtd
H×nh 3.17. KÕt qu¶ tÝnh cho chuçi sè liÖu ®éc lËp
tõ 1 giê ngµy 19/XI ®Õn 19 giê ngµy 25/XI n¨m 1998
t¹i tr¹m S¬n Giang
Sai sè tæng l−îng 6,8%
65
§¸nh gi¸ sai sè: Theo tiªu chuÈn ®¸nh gi¸ sai sè cña tæ chøc KhÝ t−îng thÕ giíi
(WMO) th«ng qua ®é h÷u hiÖu ®¸nh gi¸ qua chØ tiªu R2. §é h÷u hiÖu nµy ®−îc x¸c
®Þnh nh− sau:
%100.2
0
22
02
F
FFR −=
trong ®ã:
( )∑
=
−=
N
i
itid QQF
1
22 , ( )∑
=
−=
N
i
did QQF
1
22
0
víi Qi® lµ l−u l−îng thùc ®o; Qit lµ l−u l−îng tÝnh to¸n, Qdtb lµ l−u l−îng thùc ®o trung
b×nh trong thêi kú tÝnh to¸n; N lµ 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
Theo tiªu chuÈn ®¸nh gi¸ sai sè cña Tæ chøc KhÝ t−îng ThÕ giíi th× víi 7 trËn lò
trªn s«ng Trµ Khóc m« pháng cho kÕt qu¶ lµ 3 trËn lò thuéc lo¹i tèt víi R2>85%, 2
trËn lò ®¹t lo¹i kh¸ vµ 2 trËn lò ®¹t. Bé th«ng sè x¸c lËp víi kÕt qu¶ tÝnh to¸n nµy dïng
cho hai trËn lò ®éc lËp ®Ó kiÓm ®Þnh . KÕt qu¶ ch¹y cho hai trËn lò ®éc lËp ®−îc thÓ
hiÖn trªn h×nh 3.12 vµ h×nh 3.13.
Víi trËn lò tõ ngµy 9/XII ®Õn ngµy 13/XII n¨m 1998 cho kÕt qu¶ sai sè vÒ l−îng
<10%, vÒ ®Ønh lµ 23,5%, sai sè qu¸ tr×nh theo tiªu chuÈn R2 = 86,4% thuéc lo¹i tèt.
Víi trËn lò tõ 1 giê ngµy 19/XI ®Õn 19 giê ngµy 25/XI n¨m 1998 lµ trËn lò kÐp
(hai ®Ønh) víi l−u l−îng lín, v× vËy viÖc m« pháng hay dù b¸o ®−êng qu¸ tr×nh cña trËn
lò nµy rÊt phøc t¹p. KÕt qu¶ trªn h×nh 3.13 cho thÊy m« h×nh ®· m« pháng kh¸ tèt ®Ønh
thø nhÊt (sai sè ®Ønh <15%), dù b¸o ®−îc ®Ønh thø hai tèt vÒ thêi gian xuÊt hiÖn nh−ng
gi¸ trÞ cã sai sè lín(>25%), sai sè vÒ l−îng thuéc lo¹i ®¹t lµ 6,8%, vÒ qu¸ tr×nh, theo
tiªu chuÈn ®¸nh gi¸ sai sè R2= 69%, thuéc lo¹i kh¸. Nh− vËy bé th«ng sè x¸c lËp tõ 7
trËn lò m« pháng khi dïng cho 2 trËn lò ®éc lËp ®Ó kiÓm tra ®¹t kÕt qu¶ kh¶ quan.
Tõ c¸c kÕt qu¶ trªn, b−íc ®Çu cã thÓ nhËn ®Þnh nh− sau:
+ M« h×nh ®· miªu t¶ kh¸ tèt d¹ng ®−êng qu¸ tr×nh lò trªn l−u vùc chøng tá tÝnh
æn ®Þnh cña bé th«ng sè ®−îc x¸c lËp.
+ Víi c¸c trËn lò ®¬n, m« h×nh cho kÕt qu¶ dù b¸o tèt vÒ ®Ønh, c¶ vÒ thêi ®iÓm
xuÊt hiÖn lÉn gi¸ trÞ (H×nh 3.9, 3.11 vµ 3.13).
66
+ Víi c¸c trËn lò kÐp, m« h×nh m« pháng kh¸ tèt ®Ønh thø nhÊt, cßn ®Ønh thø hai
ch−a phï hîp vÒ gi¸ trÞ, do ch−a xö lý tèt qu¸ tr×nh tæn thÊt sau giai ®o¹n b·o hoµ.
+ Víi bé th«ng sè x¸c lËp qua m« pháng 7 con lò, sau khi kiÓm tra b»ng 2 trËn
lò ®éc lËp (H×nh 3.16 vµ 3.17), nhËn thÊy r»ng m« h×nh cã thÓ ¸p dông ®−îc trªn l−u
vùc s«ng Trµ Khóc ®Ó tÝnh to¸n vµ dù b¸o qu¸ tr×nh dßng ch¶y.
K1725XI-98
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
15 17 19 21 23 25 27
Ngay
Q (m^3/s)
Qtd
Q1
Q2
Q3
H×nh 3.18. KÕt qu¶ tÝnh lò theo 3 ph−¬ng ¸n cho trËn lò tõ ngµy 17/XI ®Õn 25/XI 1998
Trong qu¸ tr×nh m« pháng ®−êng qu¸ tr×nh lò th× ®é Èm tr−íc lò cã ¶nh h−ëng
rÊt lín. Cô thÓ lµ vµo ®Çu mïa lò, ®é Èm trªn l−u vùc nhá nªn qu¸ tr×nh sinh dßng ch¶y
trªn l−u vùc chËm (sinh dßng muén, l−îng nhá), vµo cuèi mïa lò, ®é Èm lín qu¸ tr×nh
sinh dßng ch¶y nhanh h¬n vµ cho l−îng lín h¬n. C«ng tr×nh nµy ®· tiÕn hµnh tÝnh to¸n
lò cho 3 ph−¬ng ¸n: 1)víi hiÖn tr¹ng ®é Èm ban ®Çu thuéc lo¹i kh« (®Çu mïa lò), 2)
víi hiÖn tr¹ng ®é Èm ban ®Çu thuéc lo¹i trung b×nh vµ 3)víi hiÖn tr¹ng ®é Èm ban ®Çu
thuéc lo¹i Èm (cuèi mïa lò hay lò kÕ tiÕp). KÕt qu¶ tÝnh to¸n theo 3 ph−¬ng ¸n víi 2
trËn lò ®−îc thÓ hiÖn trªn h×nh 3.18 vµ 3.19. Ký hiÖu: Qtd lµ l−u l−îng thùc ®o; Q1 l−u
l−îng tÝnh theo ph−¬ng ¸n 1; Q2 l−u l−îng tÝnh theo ph−¬ng ¸n 2; Q3 l−u l−îng tÝnh
theo ph−¬ng ¸n 3.
Trªn h×nh 3.18, trËn lò tõ ngµy 17/XI ®Õn 25/XI tÝnh theo ph−¬ng ¸n 1 cho kÕt
qu¶ tèt nhÊt, ph−¬ng ¸n 2 vµ ph−¬ng ¸n 3 cho kÕt qu¶ kÐm h¬n.
67
Kq2530XI-98
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
24 25 26 27 28 29 30 31
Ngay
Q (m^3/s)
Qtd
Q1
Q2
Q3
H×nh 3.19. KÕt qu¶ tÝnh theo 3 ph−¬ng ¸n cho trËn lò tõ ngµy 25/XI ®Õn 30/XI 1998
TrËn lò tõ ngµy 25/XI ®Õn 30/XI (H×nh 3.19)tÝnh theo ph−¬ng ¸n 1 cho kÕt qu¶
kÐm bëi trËn lò nµy lµ trËn lò kÕ tiÕp cña trËn lò ngµy 17/XI ®Õn 25/XI do vËy ®é Èm
tr−íc lò cÇn ®−îc xem xÐt. Ph−¬ng ¸n 2 cho kÕt qu¶ tèt nhÊt, ph−¬ng ¸n 3 cho kÕt qu¶
thiªn lín vÒ ®Ønh.
NhËn xÐt kÕt qu¶ tÝnh to¸n theo 3 ph−¬ng ¸n vµ kiÕn nghÞ: Víi nh÷ng trËn lò
®Çu mïa nªn sö dông ph−¬ng ¸n 1 ®Ó tÝnh to¸n. Víi nh÷ng trËn lò kÕ tiÕp vµ cuèi mïa
sö dông ph−¬ng ¸n 2 hoÆc ph−¬ng ¸n 3 ®Ó tÝnh to¸n.
3.4.2. Kh¶ n¨ng øng dông m« h×nh ®¸nh gi¸ ¶nh h−ëng sö dông ®Êt trªn l−u vùc
M« h×nh ®¸nh gi¸ t¸c ®éng cña viÖc biÕn ®æi sö dông ®Êt ®Õn qu¸ tr×nh dßng
ch¶y, chÝnh lµ lµm thay ®æi ®iÒu kiÖn mÆt ®Öm. Bµi to¸n ®Æt ra lµ khi trªn bÒ mÆt l−u
vùc thay ®æi hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt hay thay ®æi c¬ cÊu c©y trång cña mét phÇn diÖn
tÝch nµo ®ã trªn l−u vùc th× ¶nh h−ëng cña viÖc thay ®æi nµy t¸c ®éng ®Õn qu¸ tr×nh
dßng ch¶y nh− thÕ nµo? §Ó xem xÐt vÊn ®Ò nµy, trong ®Ò tµi ®· t¹o ra nh÷ng kÞch b¶n
sö dông ®Êt ë th−îng nguån (l−u vùc III vµ V) vµ h¹ nguån (l−u vùc VII). KÞch b¶n
trªn c¸c l−u vùc cô thÓ nh− sau:
L−u vùc III lµ l−u vùc rõng tù nhiªn nghÌo chiÕm kho¶ng 1/2 diÖn tÝch l−u vùc
68
(h×nh 3.2 vµ 3.3), ngoµi ra cßn cã ®Êt trång lóa vµ c©y cá, n−¬ng rÉy xen d©n c−. Thay
®æi hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt trªn l−u vùc b»ng viÖc gi¶ ®Þnh trªn l−u vùc III tÊt c¶ phÇn
diÖn tÝch chuyÓn sang ®Êt trång trät xen d©n c− (cã nghÜa lµ ®Êt trång cã qu¶n lý). Nh−
vËy trªn l−u vùc III phÇn diÖn tÝch rõng tù nhiªn nghÌo ®· ®−îc chuyÓn ®æi sang phÇn
diÖn tÝch n−¬ng rÉy xen d©n c−. Thay ®æi hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt kÐo theo thay ®æi hÖ
sè CN vµ hÖ sè nh¸m Manning [28]. Nh− vËy, trong file sè liÖu gèc hÖ sè CN vµ hÖ sè
n ë ®o¹n s«ng sè III sÏ thay ®æi.
L−u vùc V lµ rõng tù nhiªn, c©y cá n−¬ng rÉy xen d©n c− chiÕm diÖn tÝch rÊt
nhá; ®Êt c©y bôi gç vµ ®Êt c©y bôi chiÕm 3/4 diÖn tÝch l−u vùc (víi hiÖn tr¹ng trung
b×nh CN trong kho¶ng 50 vµ hÖ sè n trong kho¶ng 0,32). Thay ®æi hiÖn tr¹ng sö dông
®Êt trªn l−u vùc V chÝnh lµ thay ®æi phÇn diÖn tÝch ®Êt c©y bôi gç vµ ®Êt c©y bôi thµnh
diÖn tÝch ®Êt trång trät xen d©n c− v× trªn l−u vùc rõng tù nhiªn chiÕm diÖn tÝch kh«ng
®¸ng kÓ. HÖ sè CN vµ hÖ sè nh¸m Manning n míi nhËn ®−îc lµ CN trung b×nh b»ng
62, n trung b×nh b»ng 0,3 [28].
L−u vùc VII chñ yÕu lµ ®Êt c©y bôi, rõng tù nhiªn nghÌo vµ ®Êt lóa mµu víi hiÖn
tr¹ng trung b×nh CN lµ 47 vµ hÖ sè n lµ 0,35. Thay ®æi hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt nh− ë
l−u vùc III vµ l−u vùc V víi CN trung b×nh b»ng 62, n trung b×nh b»ng 0,3 [28]. TÝnh
cho c¸c trËn lò thu ®−îc kÕt qu¶ thÓ hiÖn ë h×nh 3.20, 3.21, 3.22. Ký hiÖu Q3, Q5, Q7 lµ
l−u l−îng tÝnh t−¬ng øng víi c¸c kÞch b¶n trªn tõng l−u vùc; Qtd lµ l−u l−îng thùc ®o;
Qdb lµ l−u l−îng dù b¸o khi ch−a thay ®æi hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt.
K412XI-98
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0 2 4 6 8 10 12 14
Ngay
Q (m^3/s)
Qtd
Qdb
Qt3
Qt5
Qt7
H×nh 3.20. KÕt qu¶ thay ®æi kÞch b¶n tÝnh cho trËn lò tõ ngµy 4/XI ®Õn 12/XI/1998
69
Kt3571725XI-98
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
15 17 19 21 23 25 27
Ngay
Q (m^3/s)
Qtd
Qdb
Qt3
Qt5
Qt7
H×nh 3.21. KÕt qu¶ thay ®æi kÞch b¶n tÝnh cho trËn lò tõ ngµy 17/XI ®Õn 25/XI/1998
Kt3572530XI-98
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
24 25 26 27 28 29 30 31
Ngay
Q (m^3/s)
Qtd
Qdb
Qt3
Qt5
Qt7
H×nh 3.22. KÕt qu¶ thay ®æi kÞch b¶n tÝnh cho trËn lò tõ ngµy 17/XI ®Õn 25/XI/1998
70
Tõ kÕt qña tÝnh cho 3 trËn lò khi thay ®æi hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt trªn c¸c h×nh
3.20, 3.21 vµ 3.22 nhËn thÊy xu thÕ cña ®Ønh vµ ®−êng qu¸ tr×nh t¨ng lªn. Nh− vËy víi
thay ®æi hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt tõ rõng, c©y bôi gç, ®Êt lóa mµu sang sö dông ®Êt trång
trät xen d©n c− (t−¬ng øng víi viÖc t¨ng hÖ sè CN vµ gi¶m hÖ sè nh¸m n), sÏ lµm t¨ng
l−îng vµ ®Ønh cña ®−êng qu¸ tr×nh so víi hiÖn tr¹ng.
KÕt qu¶ tÝnh cho thÊy khi thay ®æi hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt trªn l−u vùc sè III vµ
l−u vùc sè V ë vÞ trÝ th−îng nguån th× ®Ønh ®−êng qu¸ tr×nh t¨ng lªn. Cßn víi l−u vùc
sè VII, ë vÞ trÝ cöa ra c¶ ®Ønh vµ l−îng cña ®−êng qu¸ tr×nh thay ®æi Ýt. KÕt qu¶ nµy phï
hîp víi lý thuyÕt vÒ vai trß ®iÒu tiÕt cña rõng lµ phßng lò, mét lÇn n÷a minh chøng cho
t¸c h¹i cña viÖc ph¸ rõng ®Çu nguån sÏ lµm t¨ng dßng ch¶y vÒ ®Ønh lÉn l−îng. Nh− vËy
cã thÓ ¸p dông m« h×nh vµo c«ng viÖc phßng lò cho l−u vùc b»ng c¸ch qui ho¹ch cã hÖ
thèng hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt, nhÊt lµ vïng th−îng nguån víi chØ sè CN phï hîp. VÒ
kh¶ n¨ng, m« h×nh cã thÓ gãp phÇn ®¸nh gi¸, x©y dùng quy ho¹ch sö dông ®Êt trªn l−u
vùc trªn nguyªn t¾c khai th¸c kinh tÕ cã lîi mµ vÉn ®¶m b¶o sù ph¸t triÓn bÒn v÷ng.
3.4.3. øng dông m« h×nh kh¶o s¸t ¶nh h−ëng cña rõng ®Õn dßng ch¶y
§Ó ®¸nh gi¸ ¶nh h−ëng cña rõng ®Õn sù h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn dßng ch¶y trªn
l−u vùc s«ng Trµ Khóc, tiÕn hµnh x©y dùng c¸c quan hÖ gi÷a ®é che phñ rõng vµ dßng
ch¶y. Theo lý thuyÕt, ®é che phñ rõng cµng gi¶m th× sù gia t¨ng lò trªn l−u vùc cµng
®−îc thÓ hiÖn. §iÒu nµy ®· ®−îc minh chøng trong mét sè c«ng tr×nh nghiªn cøu tr−íc
®©y [15].
¶nh h−ëng cña rõng thÓ hiÖn trªn nhiÒu gãc ®é: ®é che phñ, lo¹i rõng, ®é cao vµ
t¸n l¸ … RÊt khã t¸ch rêi t¸c ®éng cña rõng ®Õn dßng ch¶y trong mèi quan hÖ víi c¸c
®iÒu kiÖn ®Þa lý tù nhiªn kh¸c nh− ®é dèc, ®Êt ®ai, h−íng s−ên, ®iÒn tròng … nªn c«ng
tr×nh nµy ®· cè g¾ng lùa chän c¸c l−u vùc nhá cã tÝnh ®ång nhÊt cao vÒ ®é dèc, thæ
nh−ìng ®Ó kh¶o s¸t ¶nh h−ëng cña rõng, cô thÓ lµ ®é che phñ cña rõng ®èi víi sù h×nh
thµnh ®Ønh lò.
§Ó minh ho¹, chän c¸c l−u vùc ®Çu nguån l−u vùc s«ng Trµ Khóc ®Ó kh¶o s¸t.
L−u vùc ®−îc chän lµ c¸c l−u vùc sè II (H×nh 3.25), III (H×nh 3.24) vµ VI (H×nh 3.23).
Trªn c¶ ba biÓu ®å cã thÓ thÊy r»ng khi ®é che phñ rõng t¨ng, l−u l−îng ®Ønh lò gi¶m .
71
2530XI98-Dinh-luuvucVI
3600
3650
3700
3750
3800
3850
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
%Srung
Q
Qdb1
H×nh 3.23. §−êng quan hÖ gi÷a ®Ønh vµ tû lÖ rõng l−u vùc VI
trËn lò tõ ngµy 25 ®Õn ngµy 30 th¸ng XI n¨m 1998
2530XI98-Dinh-luuvucIII
3250
3300
3350
3400
3450
3500
3550
3600
3650
3700
3750
3800
3850
60 65 70 75 80 85 90 95 100
%Srung
Q
Qdb1
H×nh 3.24. §−êng quan hÖ gi÷a ®Ønh vµ tû lÖ rõng l−u vùc III
trËn lò tõ ngµy 25 ®Õn ngµy 30 th¸ng XI n¨m 1998
72
2530XI98-Dinh-luuvucII
3250
3300
3350
3400
3450
3500
3550
3600
3650
3700
3750
3800
3850
60 65 70 75 80 85 90 95 100
%Srung
Q
Qdb1
H×nh 3.25. §−êng quan hÖ gi÷a ®Ønh vµ tû lÖ rõng l−u vùc II
trËn lò tõ ngµy 25 ®Õn ngµy 30 th¸ng XI n¨m 1998
73
KÕt luËn vμ kiÕn nghÞ
§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−a - dßng ch¶y, nhÊt lµ c¸c m« h×nh ®Ó
phôc vô qui ho¹ch l−u vùc. Ph©n tÝch −u nh−îc ®iÓm cña tõng m« h×nh ®· nµy lùa
chän ph−¬ng ph¸p SCS vµ m« h×nh phÇn tö h÷u h¹n sãng ®éng häc ®Ó m« pháng
lò, ®¸nh gi¸ viÖc sö dông ®Êt, ¶nh h−ëng cña rõng ®Õn dßng ch¶y l−u vùc s«ng
Trµ Khóc, sö dông ®Çy ®ñ h¬n c¸c th«ng tin vÒ mÆt ®Öm nhê c«ng nghÖ GIS.
2. §· nghiªn cøu toµn diÖn vµ hÖ thèng mÆt ®Öm l−u vùc s«ng Trµ Khóc 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 Trµ Khóc - S¬n Giang, cô thÓ lµ x©y dùng ®−îc l−íi tÝnh
gåm 150 phÇn tö thuéc 39 d¶i cña 9 ®o¹n s«ng (®¬n vÞ thuû v¨n). Tõ 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 ®−îc tÝnh theo ph−¬ng ph¸p
trung b×nh träng sè trªn hai tr¹m: Gi¸ Vùc vµ S¬n Giang. 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¸.
3. Thµnh lËp ®−îc bé th«ng sè cho l−u vùc s«ng Trµ Khóc qua m« pháng cho 7
trËn lò phô thuéc víi sai sè ®Ønh cña nh÷ng trËn lò ®¬n n»m trong kho¶ng
10%÷17%, lò kÐp trong kho¶ng tõ 5%÷50%, sai sè vÒ tæng l−îng cña lò ®¬n vµ
lò kÐp n»m trong kho¶ng 2%÷34%, ®¸nh gi¸ theo tiªu chuÈn sai sè cña tæ chøc
KhÝ t−îng thÕ giíi th× vÒ l−îng vµ ®−êng qu¸ tr×nh c¸c trËn lò m« pháng lµ ®¹t
lo¹i kh¸. §· tiÕn hµnh kiÓm tra bé th«ng sè trªn chuçi ®éc lËp víi sai sè vÒ ®Ønh
n»m trong kho¶ng 10%÷40% ,sai sè vÒ l−îng d−íi 10%, ®¸nh gi¸ theo chØ tiªu
sai sè R2 th× ®−êng qu¸ tr×nh ®¹t lo¹i kh¸.
4. Víi file sè liÖu trªn ®Ó m« pháng cho mét trËn lò kh¸c chØ cÇn nhËp m−a tÝch
luü. Sau khi nhËp m−a vµo ch−¬ng tr×nh tÝnh th× víi cÊu h×nh m¸y lµ Pentium IV,
cô thÓ víi file sè liÖu cña l−u vùc Trµ Khóc cÇn tõ 1÷5 phót ®Ó m¸y cho ra kÕt
qu¶ phô thuéc vµo thêi gian cña trËn lò cÇn m« pháng. Nh− vËy, nÕu dù b¸o tr−íc
®−îc m−a th× dÔ dµng dù b¸o ®−îc dßng ch¶y.
74
5. 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 ®Çu mïa hay nh÷ng trËn lò kh«ng
ph¶i lµ nh÷ng trËn lò kÕ tiÕp nªn sö dông ph−¬ng ¸n 1 ®Ó m« 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.
6. Thay ®æi kÞch b¶n sö dông ®Êt b»ng c¸c kÞch b¶n ë c¸c l−u vùc bé phËn kh¸c
nhau ®Ó ®¸nh gi¸ vai trß cña viÖc thay ®æi sö dông ®Êt ¶nh h−ëng ®Õn dßng ch¶y
t¹i mÆt c¾t cöa ra trªn l−u vùc s«ng Trµ Khóc nh− sau: nÕu thay ®æi hiÖn tr¹ng sö
dông ®Êt ë th−îng nguån sÏ ¶nh h−ëng rÊt lín ®Õn dßng ch¶y t¹i mÆt c¾t cöa ra,
thay ®æi hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt ë l−u vùc h¹ l−u sÏ Ýt ¶nh h−ëng tíi ®Ønh nh−ng
nã g©y dßng ch¶y xuÊt hiÖn sím hoÆc muén h¬n. V× vËy cã thÓ sö dông m« h×nh
®Ó kiÓm ®Þnh viÖc qui ho¹ch sö dông ®Êt trªn l−u vùc vµ ®Ò ra c¸c ph−¬ng ¸n qui
ho¹ch cã lîi mµ kh«ng ¶nh h−ëng tíi ph¸t triÓn bÒn v÷ng.
7. 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¸c nhau cho kÕt qu¶ phï hîp víi lý thuyÕt: khi t¨ng diÖn tÝch
rõng ®Çu nguån ®Ønh lò h¹ vµ thêi gian lò kÐo dµi.
8. Trong ®iÒu kiÖn ph¸t triÓn c«ng nghÖ th«ng tin, m« h×nh tÝnh to¸n kÕt hîp
ph−¬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.
9. H−íng ph¸t triÓn tiÕp theo cña ®Ò tµi lµ kh¶o s¸t b¶n ®å quy ho¹ch tØnh Qu¶ng
Ng·i, trªn c¬ së nghiªn cøu cña ®Ò tµi ®¸nh gi¸ tÝnh hîp lý cña nã d−íi gãc ®é
thuû v¨n häc.
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 víi sù h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn dßng ch¶y, tõ ®ã ®Ò xuÊt c¸c kiÕn
nghÞ ®óng ®¾n cho c¸c nhµ ho¹ch ®Þnh chiÕn l−îc ph¸t triÓn kinh tÕ l·nh thæ.
75
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 tÝnh sè liÖu dßng ch¶y lò tõ m−a. §Ò môc thuéc ®Ò tµi
triÓn khai øng dông cÊp Tæng côc "LËp b¶n ®å ngËp lôt", 1995
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.
5. B¶n ®å hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt tØnh Qu¶ng Ng·i. Tû lÖ 1:25 000 Tæng côc §Þa chÝnh,
2000.
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 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 nguyªn nh©n lò
lôt c¸c tØnh vïng Nam Trung Bé (tõ §µ N½ng ®Õn B×nh ThuËn) vµ ®Ò xuÊt c¬ së khoa
häc cho c¸c gi¶i ph¸p kh¾c phôc. B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi KHCN cÊp Trung t©m
KHTN&CNQG, Hµ Néi, 1999.
8. §ç Cao §µm vµ NNK. Thuû v¨n c«ng tr×nh. Gi¸o tr×nh cña tr−êng §¹i häc thuû lîi.
NXB N«ng nghiÖp, 1993.
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.
Gi¸o tr×nh chuyªn ®Ò bËc tiÕn sÜ. 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(376), 1992
11. TrÞnh Quang Hoµ. ChiÕn l−îc ®iÒu khiÓn hÖ thèng c«ng tr×nh phßng lò. TËp bµi 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¸p phÇn tö høu h¹n ®Ó gi¶i mét sè m« 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 gi¶m cña rõng vµ ¶nh h−ëng cña nã ®Õn dßng ch¶y lò trªn
nh÷ng l−u vùc võa vµ nhá. TËp san KTTV, sè 11(419), 1995
16. §µo V¨n LÔ. ¸p dông m« h×nh SSAR ®Ó dù b¸o lò cho hÖ thèng s«ng Hång. 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
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
76
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 triÓn vµ qu¶n lý tµi nguyªn
n−íc, Hµ Néi, 1988
20. NguyÔn Thanh S¬n. TÝnh to¸n thuû v¨n. Gi¸o tr×nh §HQGHN, Hµ Néi, 1998.
21. 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 chÝ khoa häc §¹i häc Quèc gia Hµ Néi,
Khoa häc Tù nhiªn vµ C«ng nghÖ, T.XIX, No1,Hµ Néi, 2003.
22. TrÇn TuÊt, NguyÔn §øc NhËt. Kh¸i qu¸t ®Þa lý thuû v¨n s«ng ngßi ViÖt Nam. Tæng
côc KTTV 1980.
23. 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.
24. TrÇn Thanh Xu©n, Hoµng Minh TuyÓn, §Æng Lan H−¬ng. VÒ kh¶ n¨ng øng dông 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 8 (404), 1994
25. 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, thiÕt kÕ. TuyÓn tËp c«ng tr×nh Héi nghÞ Thuû v¨n toµn
Nga lÇn thø V. TËp 6, 1989 (TiÕng Nga)
26. 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)
27. Becker A. Deterministic modelling in Hydrology. Lecture for Post - Graduate Training
Course on Hydrology. Budapest, 1993.
28. Chow V. T, NNK. Applied Hydrology. Mc Graw Hill, 1988.
29. Guide to Hydrological Practices, WMO - No.168.1994.
30. Haan C.T. ; Johnson H.P.;Brakensiek D. L. Hydrologic modeling of smal watwrsheds,
ASAE Techniccal Editor: James A. Basselman, 1982
31. Handbook of Hydrology. Mc. Graw. Hill, 1992.
32. Kuchment L. S. M« h×nh ho¸ to¸n häc dßng ch¶y s«ng. NXB Leningrat, 1980 .
33. Philip B. Bedient. Wayne C. Huber. Hydrology and Floodplain Analysis. Addison-
Wesley Publishing Company, 1992
34. 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
35. Taylor C, NNK. A finite element approach to watershed runoff. Journal of Hydrology,
21 (1974).
77
phiÕu ®¨ng ký kÕt qu¶ nghiªn cøu Kh-cn
Tªn ®Ò tµi:
øng dông m« h×nh to¸n phôc vô quy ho¹ch l−u vùc s«ng Trμ Khóc
M· sè: QT-03-21
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: 20 triÖu ®ång
Trong ®ã: - Tõ ng©n s¸ch Nhμ n−íc: 20 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: 2003
Thêi gian kÕt thóc: 2003
Tªn c¸c c¸n bé phèi hîp nghiªn cøu:
1. CN. Ng« ChÝ TuÊn, Khoa KTTV
2. ThS. §Æng Quý Ph−îng, Khoa KTTV
3. ThS. TrÇn Ngäc Anh, 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
78
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 phôc vô quy ho¹ch l−u
vùc nãi riªng, tõ ®ã lùa chän m« h×nh 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
5. Thay ®æi kÞch b¶n sö dông ®Êt vµ ®Ò xuÊt c¸c kiÕn nghÞ vÒ quy ho¹ch l−u vùc
6. §¨ng 01 bµi b¸o, h−íng dÉn 02 kho¸ luËn tèt nghiÖp, phôc vô luËn v¨n th¹c sü cña chÝnh
chñ tr× ®Ò tµi ((®· b¶o vÖ)
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. Dù b¸o lò b»ng m« h×nh cho tr¹m S¬n Giang - s«ng Trµ Khóc
3. T− vÊn cho tØnh vÒ quy ho¹ch l−u vùc
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
KS
GS.TS PGS.TS
Ký tªn
§ãng dÊu
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- BAOCAO QT-03-21.pdf