Xây dựng công nghệ tính toán dự báo lũ lớn hệ thống sông hồng thái bình

bé tµi nguyªn vµ m«i tr−êng
ViÖn Khoa häc KhÝ t−îng Thñy v¨n vµ M«i tr−êng



b¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi

X©y dùng c«ng nghÖ
tÝnh to¸n dù b¸o lò lín
hÖ thèng s«ng Hång - Th¸i B×nh

8740

Hµ Néi, 2011

bộ tài nguyên và môi trờng
Viện Khoa học Khí tợng Thủy văn và Môi trờng



báo cáo tổng kết đề tài

Xây dựng công nghệ
tính toán dự báo lũ lớn
hệ thống sông Hồng - Thái Bình




Chủ nhiệm đề tài: Trần Thục
Các cộng tác viên: Trần Thanh Xuân
Huỳnh Thị Lan Hơng
Nguyễn Xuân Hiển
Đặng Quang Thịnh
Trần Thị Bích Nga
Nguyễn Văn Đại
Phùng Thị Thu Trang

Hà Nội, 2011
báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học




Xây dựng công nghệ
tính toán dự báo lũ lớn
hệ thống sông Hồng - Thái Bình


Các cộng tác viên chính:

TT Tên Học vị Cơ quan
1 Trần Thanh Xuân PGS, TS Chuyên gia
2 Huỳnh Thị Lan Hơng TS Viện Khoa học Khí tợng Thủy văn
và Môi trờng (KHKTTVMT)
3 Nguyễn Xuân Hiển Nghiên cứu viên Viện KHKTTVMT

4 Đặng Quang Thịnh Nghiên cứu viên Viện KHKTTVMT
5 Trần Thị Bích Nga Nghiên cứu viên Viện KHKTTVMT
6 Nguyễn Văn Đại Nghiên cứu viên Viện KHKTTVMT
7 Phùng Thị Thu Trang Nghiên cứu viên Viện KHKTTVMT


Ngày tháng năm 2011

Ngày tháng năm 2011
Chủ nhiệm đề tài


Thủ trởng cơ quan chủ trì






PGS. TS. Trần Thục







Ngày tháng năm 2011

Ngày tháng năm 2011

Chủ tịch Hội đồng


Thủ trởng cơ quan quản lý đề tài


iv
Mục lục Biểu Bảng

Bảng Nội Dung Trang
1.1 Sơ lợc về quá trình sử dụng các phơng pháp, mô hình dự báo thủy
văn hạn ngắn ở Trung tâm dự báo Trung Ương
14
2.1 Bảng phân phối độ cao của lu vực sông Hồng 18
2.2 Loại đất trên lu vực sông Hồng Thái Bình 20
2.3 Bảng tổng hợp độ che phủ rừng các tỉnh nằm trong hệ thống sông
Hồng-Thái Bình
23
2.4 Lợng ma trung bình tháng của các trạm đặc trng lu vực sông
Hồng-TháI Bình
25
2.5 Lợng ma một ngày lớn nhất, lu vực hệ thống sông Hồng và sông
Thái Bình
26
2.6 Phân bố ma trên lu vực sông Hồng - Thái Bình (ứng với một số
trận lũ lớn điển hình)
27
2.7 Đặc trng hình thái các lu vực sông chính 29
2.8 Lu lợng đỉnh lũ lớn nhất trong năm trên các sông 35
2.9 Tỉ số lu lợng đỉnh lũ trên ba sông so với đỉnh lũ sông Hồng tại Sơn

Tây trong các trận lũ lớn điển hình
36
2.10 Khả năng sinh lũ hạ du giữa các sông 37
2.11 Cao trình đê tại Hà Nội qua các năm 44
3.1 Các đặc trng lu vực phần thợng lu hệ thống sông Hồng-Thái
Bình
60
3.2 Các trạm ma đợc sử dụng để tính toán dự báo thuỷ văn cho các
trạm thợng nguồn hệ thống sông Hồng - Thái Bình
64
3.3 Trọng số các trạm ma của các lu vực bộ phận 65
3.4 Thông số mô hình NAM cho các l
u vực bộ phận 67
3.5 Kết quả hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình ma - dòng chảy 69
3.6 Số liệu của các trạm thủy văn đợc dùng trong mô hình 77
3.7 Phân tích hiệu quả và sai số của hiệu chỉnh mô hình 81
3.8 Phân tích hiệu quả và sai số của kiểm nghiệm mô hình 93
4.1 Kết quả dự báo mùa lũ năm 2003 117
4.2 Kết quả dự báo mùa lũ năm 2004 121
4.3 Kết quả dự báo mùa lũ năm 2005 126
4.4 Kết quả dự báo mùa lũ năm 2006 130
4.5 Kết quả dự báo mùa lũ năm 2007 135
4.6 Kết quả dự báo mùa lũ năm 2008 143
4.7 Kết quả dự báo mùa lũ năm 2009 150



v
Mục lục các hình vẽ

Hình Nội Dung Trang
2.1
Mạng lới sông ngòi và một số công trình trọng điểm trên sông thuộc
lu vực sông Hồng - Thái Bình
29
3.1 Cấu trúc của mô hình NAM 50
3.2 Nhánh sông với các điểm lới xen kẽ 54
3.3 Hình dạng các điểm lới xung quanh nút tại đó ba nhánh gặp nhau 54
3.4 Hình dạng các điểm lới và các nút trong mô hình hoàn chỉnh 55
3.5 Ma trận nhánh trớc khi khử 56
3.6 Ma trận nhánh sau khi khử 56
3.7 Giao điểm của ba nhánh sông 57
3.8
Bản đồ phân chia các lu vực bộ phận cho lu vực sông Hồng trong
mô hình NAM
62
3.9
Sơ đồ tính toán dự báo thủy văn cho các trạm thợng nguồn hệ thống
sông Hồng - Thái Bình
63
3.10
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa lu lợng thực đo và tính
toán, trạm Tạ Bú, trận lũ năm 2001
70
3.11
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa lu lợng thực đo và tính
toán, trạm Phú Thọ, trận lũ năm 2001
70
3.12
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa lu lợng thực đo và tính

toán, trạm Vụ Quang, trận lũ năm 2001
71
3.13
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa lu lợng thực đo và tính
toán, trạm Chũ, trận lũ năm 2001
71
3.14
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa lu lợng thực đo và tính
toán, trạm Cầu Sơn, trận lũ năm 2001
72
3.15
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa lu lợng thực đo và tính
toán, trạm Thái Nguyên, trận lũ năm 2001
72
3.16
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa lu lợng thực đo và tính
toán, trạm Tạ Bú, trận lũ năm 2003
73
3.17
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa lu lợng thực đo và tính
toán, trạm Phú Thọ, trận lũ năm 2003
73
3.18
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa lu lợng thực đo và tính
toán, trạm Vụ Quang, trận lũ năm 2003
74
3.19
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa lu lợng thực đo và tính
toán, trạm Chũ, trận lũ năm 2003
74

3.20
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa lu lợng thực đo và tính
toán, trạm Cầu Sơn, trận lũ năm 2003
75
3.21
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa lu lợng thực đo và tính
toán, trạm Thái Nguyên, trận lũ năm 2003
75
3.22 Sơ đồ tính toán thuỷ lc và dự báo lũ lớn sông Hồng - Thái Bình 79
3.23 Sơ đồ tính toán thủy lực trong mô hình MIKE11 80
3.24
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Sơn Tây, trận lũ tháng VIII/1996
82
3.25
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Hà Nội, trận lũ tháng VIII/1996
82

vi
Hình Nội Dung Trang
3.26
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Thợng Cát, trận lũ tháng VIII/1996
83
3.27
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Phả Lại, trận lũ tháng VIII/1996
83
3.28

Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa m7ực nớc thực đo và tính
toán, trạm Trung Hà, trận lũ tháng VIII/1996
84
3.29
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Việt Trì, trận lũ tháng VIII/1996
84
3.30
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Bến Hồ, trận lũ tháng VIII/1996
85
3.31
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Đáp Cầu, trận lũ tháng VIII/1996
85
3.32
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Phủ Lạng Thơng, trận lũ tháng VIII/1996
86
3.33
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Hng Yên, trận lũ tháng VIII/1996
86
3.34
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Triều Dơng, trận lũ tháng VIII/1996
87
3.35
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Chanh Chữ, trận lũ tháng VIII/1996

87
3.36
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Tiền Tiến, trận lũ tháng VIII/1996
88
3.37
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Nam Định, trận lũ tháng VIII/1996
88
3.38
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Cao Kênh, trận lũ tháng VIII/1996
89
3.39
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Bá Nha, trận lũ tháng VIII/1996
89
3.40
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Phú L
ơng, trận lũ tháng VIII/1996
90
3.41
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Trung Trang, trận lũ tháng VIII/1996
90
3.42
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo Và tính
toán, trạm Bến Bình, trận lũ tháng VIII/1996
91

3.43
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm An Phụ, trận lũ tháng VIII/1996
91
3.44
Kết quả hiệu chỉnh mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Cao Kênh, trận lũ tháng VIII/1996
92
3.45
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Sơn Tây, trận lũ tháng VII-VIII/2000
94
3.46
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, So sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Hà Nội, trận lũ tháng VII-VIII/2000
94
3.47
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, So sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Thợng Cát, trận lũ tháng VII-VIII/2000
95
3.48
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Phả Lại, trận lũ tháng VII-VIII/2000
95

vii
Hình Nội Dung Trang
3.49
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Trung Hà, trận lũ tháng VII-VIII/2000

96
3.50
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Việt Trì, trận lũ tháng VII-VIII/2000
96
3.51
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Bến Hồ, trận lũ tháng VII-VIII/2000
97
3.52
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Đáp Cầu, trận lũ tháng VII-VIII/2000
97
3.53
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Phủ Lạng Thơng, trận lũ tháng VII-VIII/2000
98
3.54
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Hng Yên, trận lũ tháng VII-VIII/2000
98
3.55
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Triều Dơng, trận lũ tháng VII-VIII/2000
99
3.56
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Chanh Chữ, trận lũ tháng VII-VIII/2000
99
3.57

Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Tiền Tiến, trận lũ tháng VII-VIII/2000
100
3.58
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Nam Định, trận lũ tháng VII-VIII/2000
100
3.59
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Cát Khê, trận lũ tháng VII-VIII/2000
101
3.60
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Bá Nha, trận lũ tháng VII-VIII/2000
101
3.61
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Phú Lơng, trận lũ tháng VII-VIII/2000
102
3.62
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Trung Trang, trận lũ tháng VII-VIII/2000
102
3.63
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực n
ớc thực đo và tính
toán, trạm Bến Bình, trận lũ tháng VII-VIII/2000
103
3.64
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính

toán, trạm An Phụ, trận lũ tháng VII-VIII/2000
103
3.65
Kết quả kiểm nghiệm mô hình, so sánh giữa mực nớc thực đo và tính
toán, trạm Cao Kênh, trận lũ tháng VII-VIII/2000
104
4.1
Mực nớc thực đo và dự báo trạm Hà Nội năm 2003- Thời gian dự
kiến 24 giờ.
117
4.2
Mực nớc thực đo và dự báo trạm Hà Nội năm 2003- Thời gian dự
kiến 48 giờ.
118
4.3
Mực nớc thực đo và dự báo trạm Phả Lại năm 2003- Thời gian dự
kiến 24 giờ.
118
4.4
Mực nớc thực đo và dự báo trạm Phả Lại năm 2003- Thời gian dự
kiến 48 giờ.
118
4.5
Mực nớc thực đo và dự báo trạm Sơn Tây năm 2003- Thời gian dự
kiến 24 giờ.
119
4.6
Mực nớc thực đo và dự báo trạm Sơn Tây năm 2003- Thời gian dự
kiến 48 giờ.
119

viii
H×nh Néi Dung Trang
4.7
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Th−îng C¸t n¨m 2003- Thêi gian
dù kiÕn 24 giê.
119
4.8
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Th−îng C¸t n¨m 2003- Thêi gian
dù kiÕn 48 giê.
120
4.9
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m H−ng Yªn n¨m 2003- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
120
4.10
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m H−ng Yªn n¨m 2003- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
120
4.11
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Hßa B×nh n¨m 2004-Thêi gian dù
kiÕn 24 giê
122
4.12
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Hßa B×nh n¨m 2004-Thêi gian dù
kiÕn 48 giê
122
4.13
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o hå Hßa B×nh n¨m 2004- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.

123
4.14
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o hå Hßa B×nh n¨m 2004- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
123
4.15
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Yªn B¸i n¨m 2004- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
123
4.16
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Yªn B¸i n¨m 2004- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
124
4.17
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Tuyªn Quang n¨m 2004- Thêi gian
dù kiÕn 24 giê.
124
4.18
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Tuyªn Quang n¨m 2004- Thêi gian
dù kiÕn 48 giê.
124
4.19
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Hµ Néi n¨m 2004- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
125
4.20
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Hµ Néi n¨m 2004- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
125
4.21

L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Hßa B×nh n¨m 2005-Thêi gian dù
kiÕn 24 giê
126
4.22
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Hßa B×nh n¨m 2005-Thêi gian dù
kiÕn 48 giê
127
4.23
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o hå Hßa B×nh n¨m 2005- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
127
4.24
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o hå Hßa B×nh n¨m 2005- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
127
4.25
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Yªn B¸i n¨m 2005- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
128
4.26
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Yªn B¸i n¨m 2005- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
128
4.27
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Tuyªn Quang n¨m 2005- Thêi gian
dù kiÕn 24 giê.
128
4.28
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Tuyªn Quang n¨m 2005- Thêi gian
dù kiÕn 48 giê.

129
4.29
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Hµ Néi n¨m 2005- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
129

ix
H×nh Néi Dung Trang
4.30
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Hµ Néi n¨m 2005- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
129
4.31
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Hßa B×nh n¨m 2006-Thêi gian dù
kiÕn 24 giê
131
4.32
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Hßa B×nh n¨m 2006-Thêi gian dù
kiÕn 48 giê
131
4.33
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o hå Hßa B×nh n¨m 2006- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
132
4.34
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Hßa B×nh n¨m 2006- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
132
4.35
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Yªn B¸i n¨m 2006- Thêi gian dù

kiÕn 24 giê.
132
4.36
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Yªn B¸i n¨m 2006- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
133
4.37
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Tuyªn Quang n¨m 2006- Thêi gian
dù kiÕn 24 giê.
133
4.38
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Tuyªn Quang n¨m 2006- Thêi gian
dù kiÕn 48 giê.
133
4.39
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Hµ Néi n¨m 2006- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
134
4.40
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Hµ Néi n¨m 2006- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
134
4.41
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Hßa B×nh n¨m 2007-Thêi gian dù
kiÕn 24 giê
136
4.42
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Hßa B×nh n¨m 2007-Thêi gian dù
kiÕn 48 giê
137

4.43
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o hå Hßa B×nh n¨m 2007- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
137
4.44
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Hßa B×nh n¨m 2007- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
137
4.45
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Yªn B¸i n¨m 2007- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
138
4.46
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Yªn B¸i n¨m 2007- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
138
4.47
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Tuyªn Quang n¨m 2007- Thêi gian
dù kiÕn 24 giê.
138
4.48
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Tuyªn Quang n¨m 2007- Thêi gian
dù kiÕn 48 giê.
139
4.49
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Tuyªn Quang n¨m 2007-Thêi
gian dù kiÕn 24 giê
139
4.50
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Tuyªn Quang n¨m 2007-Thêi

gian dù kiÕn 48 giê
139
4.51
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o hå Tuyªn Quang n¨m 2007- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
140
4.52
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o hå Tuyªn Quang n¨m 2007- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
140

x
H×nh Néi Dung Trang
4.53
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Hµ Néi n¨m 2007- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
140
4.54
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Hµ Néi n¨m 2007- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
141
4.55
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Ph¶ L¹i n¨m 2007- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
141
4.56
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Ph¶ L¹i n¨m 2007- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
141
4.57

L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Hßa B×nh n¨m 2008-Thêi gian dù
kiÕn 24 giê
143
4.58
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Hßa B×nh n¨m 2008-Thêi gian dù
kiÕn 48 giê
144
4.59
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o hå Hßa B×nh n¨m 2008- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
144
4.60
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Hßa B×nh n¨m 2008- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
144
4.61
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Yªn B¸i n¨m 2008- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
145
4.62
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Yªn B¸i n¨m 2008- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
145
4.63
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Tuyªn Quang n¨m 2008- Thêi gian
dù kiÕn 24 giê.
145
4.64
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Tuyªn Quang n¨m 2008- Thêi gian
dù kiÕn 48 giê.

146
4.65
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Tuyªn Quang n¨m 2008-Thêi
gian dù kiÕn 24 giê
146
4.66
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Tuyªn Quang n¨m 2008-Thêi
gian dù kiÕn 48 giê
146
4.67
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o hå Tuyªn Quang n¨m 2008- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
147
4.68
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o hå Tuyªn Quang n¨m 2008- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
147
4.69
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Hµ Néi n¨m 2008- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
147
4.70
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Hµ Néi n¨m 2008- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
148
4.71
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Ph¶ L¹i n¨m 2008- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
148
4.72

Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Ph¶ L¹i n¨m 2008- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
148
4.73
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Hßa B×nh n¨m 2009-Thêi gian dù
kiÕn 48 giê
150
4.74
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Hßa B×nh n¨m 2009-Thêi gian dù
kiÕn 48 giê
151
4.75
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o hå Hßa B×nh n¨m 2009- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
151

xi
H×nh Néi Dung Trang
4.76
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o hå Hßa B×nh n¨m 2009- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
151
4.77
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Yªn B¸i n¨m 2009- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
152
4.78
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Yªn B¸i n¨m 2009- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
152

4.79
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Tuyªn Quang n¨m 2009- Thêi gian
dù kiÕn 24 giê.
152
4.80
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Tuyªn Quang n¨m 2009- Thêi gian
dù kiÕn 48 giê.
153
4.81
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Tuyªn Quang n¨m 2009-Thêi
gian dù kiÕn 24 giê
153
4.82
L−u l−îng thùc ®o vµ dù b¸o ®Õn hå Tuyªn Quang n¨m 2009-Thêi
gian dù kiÕn 48 giê
153
4.83
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o hå Tuyªn Quang n¨m 2009- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
154
4.84
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o hå Tuyªn Quang n¨m 2009- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
154
4.85
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Hµ Néi n¨m 2009- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
154
4.86
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Hµ Néi n¨m 2009- Thêi gian dù

kiÕn 48 giê.
155
4.87
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Ph¶ L¹i n¨m 2009- Thêi gian dù
kiÕn 24 giê.
155
4.88
Mùc n−íc thùc ®o vµ dù b¸o tr¹m Ph¶ L¹i n¨m 2009- Thêi gian dù
kiÕn 48 giê.
155




ii
mục lục

Chơng Nội dung Trang
mở đầu
i
mục Lục
ii
mục Lục biểu bảng
iv
mục Lục hình vẽ
v
i

tổng quan về tình hình nghiên cứu dự
báo lũ

1
1.1 Giới thiệu chung
1
1.2 Tình hình nghiên cứu dự báo lũ lụt trên thế giới
1
1.3 Tình hình nghiên cứu dự báo lũ lụt tại Việt Nam
8
1.4 Lựa chọn mô hình dự báo lũ
14
1.5 Tình hình dự báo lũ bằng mô hình MIKE11
15
Ii

đặc điểm về điều kiện tự nhiên và lũ lụt
lu vực sông Hồng - Thái Bình
17
2.1 Sơ lợc điều kiện tự nhiên lu vực sông Hồng - Thái Bình
17

2.1.1 Vị trí địa lý 17

2.1.2 Địa hình 17

2.1.3 Địa chất 19

2.1.4 Thổ nhỡng 20

2.1.5 Lớp phủ thực vật 21
2.2 Nguyên nhân hình thành và một số đặc điểm của chế độ
ma - lũ

24

2.2.1 Một số hình thế thời tiết chủ yếu gây ma lớn 24

2.2.2 Chế độ ma 25

2.2.3 Đặc điểm chung về chế độ dòng chảy lũ 28
2.3 Các giải pháp phòng chống lũ cho đồng bắng sông Hồng
43

2.3.1 Giải pháp 1 - Đê sông 44

2.3.2 Giải pháp 2 - Hệ thống hồ chứa thợng nguồn sông
Hồng
44

2.3.3 Giải pháp 3 - Phân lũ sông Đáy, Các khu phân chậm lũ 46

2.3.4 Giải pháp 4 - Thoát lũ 46
iii

MÔ HìNH Dự BáO Lũ LớN Hệ THốNG SÔNG
HồNG - THáI BìNH
49
3.1 Cơ sở lý thuyết
49
3.1.1 Cơ sở lý thuyết của mô hình dự báo dòng chảy từ ma
(mô hình NAM)
49
3.1.2 Cơ sở lý thuyết của mô hình diễn toán và dự báo hạ lu

(mô hình MIKE-11)
53
3.2 Tính toán dự báo lũ cho các trạm thợng lu
60


iii
Chơng Nội dung Trang

3.2.1 Sơ đồ tính toán dự báo lũ các trạm thợng lu 60

3.2.2 Số liệu đợc sử dụng 62

3.2.3 Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình ma - dòng chảy 67
3.3 Tính toán dự báo lũ lớn hệ thống sông Hồng - Thái Bình
76

3.3.1 Sơ đồ diễn toán thuỷ lực và dự báo lũ hạ lu 76

3.3.2 Điều kiện biên 72

3.3.3 Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình diễn toán lũ 81
IV

thử nghiệm dự báo lũ tác nghiệp cho hệ
thống sông hồng - thái bình
105
4.1 Giới thiệu chung
105

4.1.1 Yêu cầu đầu vào dự báo 105

4.1.2 Vận hành hồ chứa 106

4.1.3 Các quy chế báo áp thấp nhiệt đới, bão, lũ 114

4.1.4 Cơ sở đánh giá chất lợng dự báo 116
4.2 Kết quả dự báo
116

4.2.1 Kết quả dự báo mùa lũ năm 2003 116

4.2.2 Kết quả dự báo mùa lũ năm 2004 121

4.2.3 Kết quả dự báo mùa lũ năm 2005 125

4.2.4 Kết quả dự báo mùa lũ năm 2006 130

4.2.5 Kết quả dự báo mùa lũ năm 2007 134

4.2.6 Kết quả dự báo mùa lũ năm 2008 142

4.2.7 Kết quả dự báo mùa lũ năm 2009 149
4.3 Nhận xét về kết quả thử nghiệm dự báo tác nghiệp
156
Kết luận và kiến nghị
158


Tài liệu tham khảo

159


Phụ Lục


Phụ Lục A: Các bản tin thử nghiệm dự báo lũ tác nghiệp,
mùa lũ năm 2003


Phụ Lục B: Các bản tin thử nghiệm dự báo lũ tác nghiệp,
mùa lũ năm 2004


i
Mở đầu


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ Xây dựng công nghệ tính toán và dự báo lũ
lớn trên hệ thống sông Hồng - Thái Bình đợc thực hiện nhằm áp dụng công nghệ tin
học để nâng cao độ chính xác và thời gian dự kiến của dự báo thuỷ văn tác nghiệp, tính
toán dự báo lũ và vận hành các hệ thống phòng chống lũ trên hệ thống sông Hồng -
Thái Bình trong trờng hợp khẩn cấp.

Để thực hiện đợc mục tiêu này, đề tài đã thực hiện các nội dung sau đây:

- Điều tra, khảo sát và thu thập, hệ thống hoá và phân tích các tài liệu có liên
quan đến lũ trên lu vực sông Hồng - Thái Bình;
- Xác định quy luật hình thành, truyền lũ và tổ hợp lũ trên lu vực sông Hồng
- Thái Bình;

- Nghiên cứu đánh giá để xác định những thành quả có thể đợc kế thừa và
những vấn đề cần cải tiến và phát triển mới trong xây dựng công nghệ dự
báo lũ trên hệ thống sông Hồng - Thái Bình;
- Xây dựng mô hình dự báo lũ cho các trạm thợng nguồn lu vực sông Hồng
- Thái Bình;
- Xây dựng mô hình diễn toán dòng chảy và dự báo lũ cho các trạm hạ lu;
- Xây dựng mô hình tính toán thủy lực và dự báo lũ lớn trong các tình huống
khẩn cấp;
- Tổng hợp các mô đun thành phần để xây dựng công nghệ tính toán dự báo lũ
lớn trên hệ thống sông Hồng - Thái Bình;
- Phối hợp để dự báo thử nghiệm.

Có thể nói đề tài đã hoàn thành tốt các nội dung nh đã đợc nêu trong đề
cơng nghiên cứu triển khai. Đã phân tích đợc các đặc điểm của lũ và tình hình diễn
biến của lũ trên cơ sở số liệu mới nhất; xây dựng mô hình dự báo diễn toán dòng chảy
và dự báo lũ cho hạ lu và xây dựng mô hình toán thuỷ lực và dự báo lũ lớn trong các
trờng hợp khẩn cấp cũng nh
phối hợp với các cơ quan chức năng để dự báo thử
nghiệm và chuyển giao công nghệ cho Cơ quan dự báo tác nghiệp là Trung tâm Dự báo
Khí tợng Thuỷ văn Trung ơng thuộc Trung tâm Khí tợng Thủy văn Quốc gia.

Nhóm tác giả xin chân thành cám ơn cơ quan chủ quản là Bộ Tài nguyên và
Môi trờng và cơ quan chủ trì thực hiện là Viện Khí tợng Thủy văn đã giúp đỡ và tạo
mọi điều kiện để thực hiện đề tài này. Xin cám ơn Trung tâm Dự báo Khí tợng Thủy
văn Trung ơng và Cục Phòng chống Lụt bão và Quản lý Đê điều đã phối hợp và giúp
đỡ cho nhóm tác giả trong dự báo thử nghiệm vào các mùa lũ từ năm 2003 đến nay.

1

chơng I

tổng quan về tình hình nghiên cứu dự báo lũ

1.1 Giới thiệu chung

Việc nghiên cứu và dự báo ma, lũ, lụt là vấn đề đã đợc rất nhiều cơ quan và
tác giả trong cũng nh ngoài nớc quan tâm. Các kết quả nghiên cứu đã đạt đợc là
những nền tảng cho công tác qui hoạch lũ và phát triển kinh tế xã hội. Tuy nhiên do
những nhu cầu thực tế, đối tợng tiến hành nghiên cứu dự báo của các nghiên cứu có
những đặc thù khác nhau nh nghiên cứu dự báo lũ cho hệ thống sông chính, nghiên
cứu dự báo lũ cho hồ chứa, cho vùng hạ du và nghiên cứu dự báo lũ cho việc quản lý
và qui hoạch lu vực

Những năm gần đây, Nhà nớc đã dành sự quan tâm, đầu t thích đáng đúng
với tầm quan trọng của khu vực đồng bằng Bắc Bộ. Kinh tế xã hội phát triển cũng đi
kèm với nguy cơ thiệt hại do lũ lụt càng lớn. Do đó, việc cảnh báo, dự báo lũ lụt kịp
thời và chính xác sẽ góp phần rất quan trọng để giảm thiệt hại về ngời và tài sản và
đảm bảo đợc những thành tựu về kinh tế, xã hội. Mặt khác, việc phát triển kinh tế
xã hội cần gắn liền với công tác quy hoạch phòng chống lũ lụt thì sự phát triển đó
mới bền vừng và có hiệu quả.

1.2 Tình hình nghiên cứu dự báo lũ lụt trên thế giới

Trên thế giới việc nghiên cứu, áp
dụng các mô hình thủy văn, thủy lực cho
các mục đích trên đã đợc sử dụng khá
phổ biến; nhiều mô hình đã đợc xây
dựng và áp dụng cho dự báo hồ chứa, dự
báo lũ cho hệ thống sông, cho công tác
qui hoạch phòng lũ.

Viện Thủy lực Đan Mạch (Danish
Hydraulics Institute, DHI) xây
dựng phần mềm dự báo lũ bao
gồm: Mô hình NAM tính toán và
dự báo dòng chảy từ ma; Mô
hình Mike 11 tính toán thủy lực,
dự báo dòng chảy trong sông và
cảnh báo ngập lụt. Phần mềm này
đã đợc áp dụng rất rộng rãi và rất
thành công ở nhiều nớc trên thế
giới. Trong khu vực Châu á, mô
hình đã đợc áp dụng để dự báo lũ
lu vực sông Mun-Chi và Songkla
ở Thái Lan, lu vực sông ở
Bangladesh, và Indonesia. Hiện
nay, công ty t vấn CTI của Nhật

2

Bản đã mua bản quyền của mô hình, thực hiện những cải tiến để mô hình có
thể phù hợp với điều kiện thuỷ văn của Nhật Bản.
Wallingford kết hợp với Hacrow đã xây dựng
phần mềm iSIS cho tính toán dự báo lũ và ngập
lụt. Phần mềm bao gồm các môđun: Mô hình
đờng đơn vị tính toán và dự báo dòng chảy từ
ma; mô hình iSIS tính toán thủy lực, dự báo
dòng chảy trong sông và cảnh báo ngập lụt.
Phần mềm này đã đợc áp dụng khá rộng rãi ở
nhiều nớc trên thế giới, đã đợc áp dụng cho
sông Mê Kông trong chơng trình Sử dụng

Nớc do ủy hội Mê Kông Quốc tế chủ trì thực
hiện. ở Việt Nam, mô hình iSIS đợc sử dụng
để tính toán trong dự án phân lũ và phát triển
thủy lợi lu vực sông Đáy do Hà Lan tài trợ.
Kuniyoshi Takeuchi đã tổng kết lũ lụt trên thế
giới vào thập niên 1990. Kết quả nghiên cứu
cho thấy trong thập kỷ qua đã xuất hiện những
trận lũ cực lớn nh lũ năm 1993 trên sông
Mississippi, lũ năm 1995 trên sông Rhine, lũ năm 1997 trên sông Odra, lũ
năm 1998 trên sông Changjiang và Sonhuajiang, lũ năm 1998 ở Trung Mỹ và
những trận lũ lớn khác. Báo cáo cho thấy thiệt hại về tài sản do lũ ngày càng
lớn, nhng nhờ làm tốt công tác dự báo và các biện pháp phòng chống nên
thiệt hại về sinh mạng đã đợc giảm nhiều.
Srikantha Herath và các đồng nghiệp ở đại học Tokyo đã xây dựng đợc hệ
thống dự báo lũ bằng mô hình thủy văn có thông số phân bố, hệ thống này
đợc kết nối với Internet để ngời sử dụng ở các nơi có thể truy cập và áp
dụng cho lu vực sông của nớc mình. Mô hình có khả năng mô phỏng đợc
những ảnh hởng của các thay đổi trên lu vực nh sử dụng đất, đô thị hoá,
cũng nh những thay đổi khác nh vỡ đê, hoặc vận hành hồ chứa phòng lũ.
Mô hình dự kiến sẽ đợc áp dụng cho một số lu vực sông của Philippine,
Thái Lan và Việt Nam.


3


Trung tâm khu vực, START Đông Nam á (Southeast Asia START Regional
Center) đang xây dựng "Hệ thống dự báo lũ thời gian thực cho lu vực sông
Mê Kông". Hệ thống này đợc xây dựng dựa trên mô hình thủy văn khu vực
có thông số phân bố, tính toán dòng chảy từ ma. Hệ thống dự báo đợc phân

thành 3 phần: thu nhận số liệu từ vệ tinh và các trạm tự động, dự báo thủy văn
và dự báo ngập lụt. Thời gian dự kiến dự báo là 1 hoặc 2 ngày.







x
y
3D Richards' Equation for Unsaturated Flow
Rainfall Input
Canopy Interception
Model
Evaporation Model
2D Overland Flow Model
2D Groundwater Flow
1D Stream Flow Model




4




Viện Điện lực (EDF) của Pháp đã xây dựng phần mềm TELEMAC tính các
bài toán thuỷ lực 1 và 2 chiều. TELEMAC-2D là phần mềm tính toán thủy lực

2 chiều, nằm trong hệ thống phần mềm TELEMAC. TELEMAC-2D đã đợc
kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của Châu Âu về độ tin cậy; mô
hình này đã đợc áp dụng tính toán rất nhiều nơi ở Cộng hòa Pháp và trên thế
giới. ở Việt Nam, mô hình đã đợc cài đặt tại Viện Cơ học Hà Nội và Khoa
Xây dựng - Thuỷ lợi - Thuỷ điện, Trờng Đại học Kỹ thuật Đà Nẵng và đã
đợc áp dụng thử nghiệm để tính toán dòng chảy tràn vùng Vân Cốc- Đập

5

Đáy, lu vực sông Hồng đoạn trớc Hà Nội, và tính toán ngập lụt khu vực
thành phố Đà Nẵng.




Trung tâm kỹ thuật thủy văn (Mỹ) đã xây dựng bộ mô hình HEC-1 để tính
toán thủy văn, trong đó có HEC-1F là chơng trình dự báo lũ từ ma và diễn
toán lũ trong sông. Mô hình đã đợc áp dụng rất rộng rãi trên thế giới. ở
Châu á, mô hình đã đợc áp dụng ở Indonesia, Thái Lan, Nepan và ấn Độ.
Mô hình cũng đã đợc áp dụng để tính toán lũ hệ thống sông Thu Bồn và
sông Trà Khúc ở Việt Nam. Gần đây, mô hình đợc cải tiến và phát triển kết
hợp với hệ thống thông tin địa lý GIS thành HEC-GeoHMS và HEC-HMS có
giao diện đồ hoạ và các tiện ích xử lý và quản lý số liệu rất thuận lợi cho
ngời sử dụng.


Mô hình AFORISM (A comprehensive Focasting system for flood RISK
Mitigation and Control, Carloz, 1989) đợc xây dựng trong khuôn khổ dự án
Khí hậu và Thiên tai của Châu Âu. Mô hình này phối hợp sử dụng mô hình
ma-dòng chảy, mô hình thuỷ lực và hệ thống thông tin địa lý (GIS) để dự

6

báo mực nớc lũ và ngập lụt. Các thông tin này đợc sử dụng để đánh giá
nguy cơ thiệt hại để từ đó có thể đa ra các quyết định hợp lý.
Trờng đại học Texas (Mỹ) đã xây dựng bộ mô hình dự báo lũ cho hệ thống
sông-hồ chứa. Mô hình dự báo lũ cho vùng này đợc sử dụng để ra các quyết
định vận hành các công trình kiểm soát lũ trong mùa lũ, mô hình bao gồm 2
mô đun chính là mô đun quản lý dữ liệu và mô đun điều khiển lũ sử dụng mô
hình ma-dòng chảy, mô hình DWOPER và GATES.
Mô hình tổng hợp dự báo và quản lý lũ, ngập lụt lu vực sông Han ở Trung
Quốc đã đợc xây dựng năm 1983 nhằm quy hoạch phòng lũ và hạn chế thiệt
hại do lũ lụt.
Tại Mỹ, năm 1970 lần đầu tiên bộ mô hình HSP - Hydrocomp Simulation
Program (Hydocomp, 1969) và mô hình SSARR (Rockwood, 1964) đã đợc
kết hợp sử dụng để tính toán dòng chảy và dự báo lũ cho sông Santa Ynez
phục vụ mục đích cấp nớc, giảm thiệt hại do lũ và cảnh báo nguy cơ ngập lụt
ở hạ lu Cachuma. Mô hình Hydrocomp (Hydrocomp, 1969) cũng đợc lựa
chọn để tính toán và dự báo dòng chảy cho hệ thống sông Derwent ở Anh
phục vụ cho mục đích đánh giá khả năng xả lu lợng từ hồ chứa Thirlmere
để duy trì dòng chảy kiệt tại Workington.
Bộ mô hình lu vực sông RBM (River Basin Model) trên cơ sở kết hợp ba mô
hình: mô hình lu vực trên dựa trên phiên bản sửa đổi của mô hình Standford
Watershed (Crawford and Linsley 1966), mô hình diễn toán động lực dòng
chảy và mô hình xói lở, bồi lắng bùn cát (Walker and Fleming 1969; Walker
and McKenzine 1982) đã đợc sử dụng nhằm phục vụ mục đích giải bài toán
dự báo biến đổi dòng chảy hệ thống sông Orchy, Scotland.
Tại Vơng quốc Anh, năm 1975, hệ thống dự báo dòng chảy thời gian thực
sông Dee là sản phẩm của chơng trình hợp tác nghiên cứu đợc đề xuất vào
năm 1966 đã phát triển một phơng pháp mới phục vụ cho việc quản lý hồ

chứa đa mục tiêu. Kiểm soát và dự báo lũ (cả lũ lớn và lũ nhỏ) là một phần rất
quan trọng trong hợp tác nghiên cứu này. Đề án dự báo thủy văn thời gian
thực đợc Ban điều hành phối hợp thực hiện và mô hình dự báo cùng các
phần mềm ứng dụng do Viện Thủy văn thiết lập.
Tại Hà Lan, Rijkswatertaat - một trong những cơ quan của Bộ Giao thông và
công trình công cộng chịu trách nhiệm quản lý, duy trì các hoạt động liên
quan đến các con sông, vùng cửa sông và biển. Vận hành các hệ thống cảnh
báo và dự báo lũ cho sông Rhine là một trong những nhiệm vụ chính của cơ
quan này. Rijkswatertaat đã phát triển nhiều phơng pháp nhằm ứng dụng
trong dự báo dòng chảy kiệt phục vụ cho cấp nớc, giao thông thủy và quản
lý nớc đồng thời cũng dự báo lũ hạn ngắn cho lu vực sông Rhine.
Cơ quan Thời tiết Quốc gia Mỹ (NWS) đã xây dựng hệ thống dự báo thủy văn
tác nghiệp (NWSRFS - National Weather Service River Forcasting System),
trong đó, mô hình SACRAMENTO và mô hình SSARR đợc dùng trong tính
toán dòng chảy từ ma, các phơng pháp diễn toán thủy văn đợc dùng để
diễn toán lũ trong các đoạn sông, và mô hình thủy lực FLDWAV đợc dùng
để tính toán thủy lực trong các trờng hợp khẩn cấp nh phân lũ, tràn và vỡ

7

đê, vỡ đập. Hiện nay, hệ thống NWSRFS đã sẵn sàng để chuyển giao cho các
nớc áp dụng.

Theo thoả thuận đợc ký kết giữa Cục Thuỷ lợi và Điện lực Quảng Đông
(Trung Quốc), Công ty TRACTEBEL của Bỉ đã tiến hành xây dựng một mô
hình dự báo lũ cho lu vực sông Beijiang (Bắc Giang) - một chi lu lớn của
sông Châu, miền đông nam Trung Quốc. Bắc Giang có diện tích lu vực
khoảng trên 45000 km
2
, nằm về phía bắc của thủ phủ tỉnh Quảng Đông và Ma

Cao. Mô hình đợc xây dựng dựa theo nguyên lý tựa hai chiều cho các lu
vực bộ phận; dòng chảy trong dòng chính đợc mô tả bằng mô hình thuỷ lực
một chiều. Mô hình nằm trong khuôn khổ của dự án trang bị một hệ thống
cảnh báo lũ cho Bắc Giang. Kết quả trong giai đoạn hiệu chỉnh thông số dự
báo thời gian thực khá tốt.
Phòng Thí nghiệm Thuỷ lực Pháp (Laboratoire dHydraulique de France -
LHF) đã phát triển một hệ thống gồm nhiều mô hình và kỹ thuật có liên quan
đợc tích hợp với nhau gọi là MITSTERE (Multimethod Integrated System
for Time Envolving Risks in Enviroment). Hệ thống đã đợc triển khai để dự
báo lu lợng cho sông Niger và Benoué thuộc Nigeria và Guinea. Sau đó hệ
thống đã đợc áp dụng vào việc phòng chống lũ cho Thợng Hải, thành phố
lớn của Trung Quốc nằm bên bờ sông Hoàng Phố, là một nhánh của sông
Dơng Tử trong một dự án hợp tác giữa Cộng đồng châu Âu và Trung Quốc.
Hệ thống này, nh tên gọi của nó, là một tập hợp các mô hình từ đơn giản đến
phức tạp, có thể sử dụng để dự báo và cảnh báo lũ. Trong khi áp dụng hệ
thống cho dự án Thợng Hải, các chuyên gia đã tiến hành cải tiến hệ thống
theo ý tởng dự báo thời gian thực dựa theo kịch bản (scenario-based real-
time forecasting).
ở Nhật Bản, ngoài mô hình thuỷ lực MIKE 11 nh đã nói ở trên, các chuyên
gia thờng sử dụng quan hệ hồi quy, mô hình TANK, mô hình lợng trữ và
gần đây là các công nghệ mới nh hệ mờ (fuzzy logic) và hệ thần kinh nhân
tạo. ở một nớc có nền kinh tế và công nghệ phát triển cao nh Nhật Bản,
mạng lới trạm quan trắc phục vụ dự báo khá tốt với khoảng 1300 trạm quan
trắc tự động, 162 trạm quan trắc Synop, 1 vệ tinh khí tợng, 22 rađa khí
tợng. Ngoài ra còn nhiều thiết bị liên quan khác. Cục Khí tợng Nhật Bản có
nhiệm vụ dự báo thời tiết và từ đó đa ra các thông báo, dự báo, cảnh báo về
thời tiết. Công việc dự báo thuỷ văn trên các sông suối Nhật Bản do bộ Xây
dựng (trớc đây) đảm nhận. Các cơ quan thuộc bộ này đã phối hợp với nhiều

8

cơ sở nghiên cứu, công ty t vấn để xây dựng những công nghệ dự báo thích
hợp cho từng lu vực sông cụ thể.
1.3 Tình hình nghiên cứu dự báo lũ lụt tại Việt Nam

ở nớc ta, đã có khá nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng mô hình toán
thủy văn để tính toán và dự báo dòng chảy. Một số mô hình đợc sử dụng phổ biến ở
các cơ quan khác nhau nh Viện Khí tợng Thủy văn, Trung tâm Khí tợng Thủy
văn Quốc gia, Đại học Thủy lợi, Viện Cơ học có thể kể đến các mô hình: SSARR,
TANK, NAM, SACRAMENTO, ANN, HEC1, HEC-HMS, NLRRM

Một số mô hình thủy lực đã đợc áp dụng có hiệu quả để diễn toán dòng chảy
trong hệ thống sông và vùng ngập lụt ở nớc ta và đã thu đợc những kết quả nhất
định, các mô hình có thể kể đến nh:

Mô hình SOGREAH đã đợc áp dụng thành công trong công tác khai thác,
tính toán dòng chảy tràn trong hệ thống kênh rạch và các ô trũng;
Mô hình MASTER MODEL ứng dụng trong nghiên cứu qui hoạch cho vùng
hạ lu sông Cửu Long vào năm 1988;
Mô hình MEKSAL đợc xây dựng vào năm 1974 để tính toán sự phân bố
dòng chảy mùa cạn và xâm nhập mặn trong vùng hạ lu các sông;
Mô hình VRSAP đã đợc áp dụng cho việc tính toán dòng chảy lũ và dòng
chảy mùa cạn cho vùng đồng bằng;
Mô hình SAL và mô hình KOD đã có những đóng góp đáng kể trong việc tính
toán lũ và xâm nhập mặn đồng bằng cửa sông;
Mô hình TL1, TL2 đợc Viện Cơ học phát triển và áp dụng để diễn toán thủy
lực cho hệ thống sông Hồng - Thái Bình.
Mô hình DHM đã đợc áp dụng thành công trong tính toán nguy cơ ngập lụt

hạ lu lu vực Thu Bồn - Vu Gia, và nghiên cứu thủy lực hạ lu sông Hồng
trong trờng hợp giả sử vỡ đập Hoà Bình, Sơn La .v.v.

Hiện nay, công tác dự báo tác nghiệp ma lũ cho các hệ thống sông toàn quốc
đợc thực hiện tại Trung tâm Khí tợng Thủy văn Quốc gia. Tại đây các phơng
pháp dự báo truyền thống nh các phơng pháp phân tích thống kê, nhận dạng hình
thế thời tiết gây ma lớn, phơng pháp quan hệ nhiều biến số đợc kết hợp với việc
ứng dụng các mô hình toán thủy văn nh mô hình SSARR, TANK, NAM là những
công cụ chủ yếu để dự báo lũ, lụt.

Đối với lu vực sông Hồng-Thái Bình đã có một số nghiên cứu dự báo lũ tiêu
biểu nh:

1) Đề tài "Nghiên cứu xây dựng công cụ tính toán và dự báo dòng chảy lũ thợng
lu hệ thống sông Hồng" (Lê Bắc Huỳnh, TT DBKTTVTƯ)


9



- Thành quả: Đã xây dựng đợc hệ thống dự báo thủy văn cho các lu vực
sông Đà, Thao, Lô, vận hành hồ chứa Hoà Bình và diễn toán lũ về hạ lu
đến trạm Sơn Tây, Hà Nội. Đề tài đã tạo dựng đợc nền tảng cho việc áp
dụng mô hình thủy văn để dự báo lũ, kết quả tính toán của đề tài khá tốt và
đã đợc TTDBKTTVTƯ bổ sung và đa vào dự báo tác nghiệp.
- Cần nghiên cứu tiếp: (1) Đề tài có tính nghiên cứu cơ bản, cha thành một
công nghệ hoàn chỉnh để dùng vào dự báo tác nghiệp; (2) vì thiếu số liệu
phía Trung Quốc cho nên đã phải xử lý biên trên bằng phơng pháp hồi
qui, vì thế có hạn chế về độ chính xác; (3) số liệu dùng trong tính toán và

hiệu chỉnh mô hình là đến năm 1996, cần đợc cập nhật số liệu; (4) hơn
nữa, nghiên cứu chỉ mới dừng lại ở dự báo thủy văn đến các trạm Sơn Tây
và Hà Nội cha có khả năng áp dụng cho cả hệ thống sông Hồng-Thái
Bình.

2) Đề tài "ứng dụng một số mô hình thích hợp để dự báo lũ thợng lu hệ thống
sông Thái Bình" (Nguyễn Lan Châu, TT DBKTTVTƯ)

- Thành quả: Trên cơ sở phân tích các hình thế thời tiết gây ma và chế độ
nớc lũ ở thợng lu sông Thái Bình (sông Cầu, sông Thơng, sông Lục
Nam), đã nghiên cứu ứng dụng các mô hình TANK, NAM và phơng pháp
hồi quy bội để tính toán, dự báo quá trình dòng chảy lũ tại Thái Nguyên
trên sông Cầu, Phủ Lạng Thơng trên sông Thơng và Lục Nam trên sông
Lục Nam. Kết quả nghiên cứu cho thấy kết quả tính toán và dự báo dòng
chảy lũ theo 3 mô hình nêu trên đều cho kết quả tốt. Mô hình đã đợc TT
DBKTTVTƯ bổ sung và đ
a vào dự báo tác nghiệp thử nghiệm từ năm
2000.

10

- Cần nghiên cứu tiếp: Cũng tơng tự nh đề tài ở trên, (1) Đề tài có tính
nghiên cứu cơ bản, cha thành một công nghệ hoàn chỉnh để dùng vào dự
báo tác nghiệp; (2) gặp khó khăn trong giải quyết nớc vật tại trạm Chũ, và
cha xét hết lợng gia nhập khu giữa, hạ lu của các trạm tính toán; (3)
nghiên cứu chỉ mới dừng lại ở dự báo thủy văn đến các trạm Thác Bởi,
Cầu Sơn, Chũ và Phả Lại, cha có khả năng áp dụng cho cả hệ thống sông
Hồng-Thái Bình.

3) Đề tài "Đánh giá khả năng phân lũ sông Đáy và sử dụng lại các khu phân chậm
lũ" do 3 cơ quan cùng thực hiện đồng thời (Viện Khí tợng Thủy văn, Trờng
Đại học Thuỷ lợi, Viện Quy hoạch Thủy lợi).

- Thành quả: Đề tài đã giải quyết đợc phần thủy lực hạ lu của hệ thống sông
Hồng - Thái Bình. Xét đến trờng hợp vận hành hồ Hoà Bình, Thác Bà, phân
lũ sông Đáy và chậm lũ Tam Thanh, Lơng Phú, Lơng Phú - Quảng Oai. Đã
có tiến hành dự báo thử nghiệm tại Viện Khí tợng Thủy văn, Trờng Đại học
Thuỷ lợi, Viện Quy hoạch Thủy lợi tuy nhiên kết quả cha đợc đánh giá.
- Cần nghiên cứu tiếp: (1) Mục tiêu của các đề tài chú trọng vào tính toán mô
phỏng lũ để áp dụng cho quy hoạch phòng chống lũ, không chú trọng đến dự
báo lũ; (2) vì đây là mô hình thủy lực không cập nhật đợc sai số do sự thay
đổi địa hình, thay đổi độ nhám lòng sông, cho nên kết quả cha thể hịên đợc
khả năng dự báo; (3) không gắn kết với các mô hình thủy văn phía thợng lu
để trở thành một công nghệ dự báo cho toàn hệ thống sông Hồng-Thái Bình.
Sông Cô ng
Sông Cà Lồ
Sông Đuốn g
Sôn
g
Kinh Thầ
y
Sôn
g
Thái Bình
Sông

Cầu
Sông Thơng

Sông Cầm Đàn
Sông Lục Nam
S. Hoá
Hồ
Núi Cốc
Bắc Cạn
Thác Riềng
Chợ Mới
Thái Nguyên
Chã
Đáp Cầu
Phả Lại
P.L . T hơng
Đ.Cầu Sơn
Hữu Lũng
Cẩm Đàn
Hồ Cấm Sơn
Chi Lăn g
Chũ
Lục Nam
Phú
Cờng
Thợng Cát
Bến Bình
Cát Khê
9
6
24
3
6

10
12
12
12
12
12
6
9
9
6
12
12
Trạm mực nớc
Tr
ạ
m lu l
ợ
n
g
Tr
ạ
m D
ự
báo lũ
Thời gian truyền lũ,h
Hồ chứa
Ghi Chú

11

4) Đề tài "Xây dựng công cụ mô phỏng số phục vụ cho đề xuất, đánh giá và điều
hành các phơng án phòng chống lũ sông Hồng - Thái Bình" (Viện Cơ học)

- Thành quả: Đã áp dụng một số các mô hình thủy lực nh VRSAP, TL1, TL2,
TELEMAC2-D để tính toán thuỷ lực cho hạ lu hệ thống sông Hồng - Thái
Bình, phân lũ sông Đáy và chậm lũ Tam Thanh, Lơng Phú, Lơng Phú -
Quảng Oai. Đề tài đã thử nghiệm các mô hình rất công phu bằng các bài toán
mẫu (test cases) để đảm bảo đợc khả năng áp dụng của các mô hình.
- Cần nghiên cứu tiếp: Tơng tự nh trờng hợp ở trên, (1) nh tên của đề tài
đã nêu rõ, đề tài chỉ chú trọng vào tính toán mô phỏng lũ để áp dụng cho quy
hoạch phòng chống lũ, không phải là mô hình dự báo lũ; (2) vì đây là mô
hình thủy lực, do đó không cập nhật đợc sai số do sự thay đổi địa hình, thay
đổi độ nhám lòng sông, cho nên kết quả cha thể hiện đợc khả năng dự báo;
(3) không gắn kết với các mô hình thủy văn phía thợng lu để trở thành một
công nghệ dự báo cho toàn hệ thống sông Hồng-Thái Bình.

5) Đề tài "Đánh giá các hình thế thời tiết sinh lũ lớn phục vụ dự báo và cảnh báo
trớc khả năng có lũ lớn, lũ cực hạn trên hệ thống sông Hồng - Thái Bình"
(Nguyễn Ngọc Thục, TT DBKTTVTƯ)

- Thành quả: Đề tài đã xây dựng công nghệ dự báo sớm lũ lớn; bớc đầu sử
dụng thông tin vệ tinh địa tĩnh xác định trờng ma trên lu vực sông Hồng-
Thái Bình phục vụ dự báo lũ trên hệ thống sông Hồng-Thái Bình; ứng dụng
các thông tin Sinốp trong dự báo định lợng ma và dự báo dòng chảy lũ
Hình
sơ đồ tính toán thuỷ lực

Hệ thống sông Hồng - Thái bình
trong trờng hợp Sử dụng hệ thống khu phân chậm lũ
244
2
3
5
6
7
20
18
245
246
247
133
Tam Thanh
697
27
170
712711
732
731
363
398
402
401
400
399
290
292
294

295
296
298
299
300
301
302
404
405
403
352
Ninh Cơ
243
Ba Lạt
87
Nh Tân
362
Vân Cốc
259
411
260
261
265
266
267
269
270
271
272
273

274
397
396
394
395
412
413
414
415
416
378
376
408 409 410407
710
709
703
702
Tuyên Quang
141
Yên Bái
1
Quảng C
701
Thác Huống
655
Cầu Sơn
430
452453463464
509 510
511 512

229
222
224
71
204 205 207
392 391
386 385
357
393
239
431
432
Phú Cờng
426
450
466
470
488
491
498
499
504
506
507
612
613
615
679
680
84

85
86
49
53
52
50
64
65
67
69
72
73
75
76
165
129
90
89
253
142
144
254
255
145
Lập Thạch
699
158
140
139
Thác Bà

138
147
152
29
30 31 32
43 44
47
172 175 176173
187 188
203202
669
656
670
448
443
602
605
604
478
479
230
503
Thái Bình
508
603
Văn úc
624
Trung Hà
Cống
Chuốc

K
ê
n
h

B
ế
n

M
ắ
m
Đập Đáy
304
305
306
307
308
303
310
311
312
309
318
355
361
242
248
249
250

251
252
78
79
231
232
Trà Lý
238
236
234
235
Cầu Hoà Lạc
Cầu Mai Lĩnh
kênh Quần Liêu
TX Thái Bình
Cầu Triều Dơng
Cầu Chơng Dơng
Cầu Long Biên
Cầu Thăng Long
Cầu Đuống
Cầu Phú Lơng
469
Cầu ĐS Phú Lơng
sông Thao
s
ô
n
g

Đ

à
s
ô
n
g

P
h
ó

Đ
á
y
sông Hồng
sông Hồng
sông Đuống
sông Cà Lồ
sông Cầu
sông Lục Nam
sông Thơng
sông Kinh Thày
s
ô
n
g
L
a
i

V

u
sông Gùa
sông Mía
s
ô
n
g

M
ớ
i
513
514
515
sông Luộc
sông Hoá
sông Thái Bình
sông Hồng sông Hồng
sông Ninh Cơ
sông Đáy
sông Đào
sông Tích
sông Hoàng Long
sông Đáy
Hng Thi
370
Sơn Tây
Vụ Quang
Bến Mắm
Việt Trì

Ba Thá
276
279
280
281
282
284
287
Tân Lang
Phủ Lý
Gián Khẩu
81
Bến Đế
Nam Định
Trực Phơng
Quyết Chiến
sông Trà Lý
Triều
Dơng
Hng
Yên
Bối Vĩnh Tờng
700
Phả Lại
Bến Bình
Bá Nha
Chanh Chữ
Trung Trang
K
Tràn đê bối

thợng lu
Mai Lĩnh
Khu
Chơng Mỹ - Mỹ Đức
Chí Thuỷ
364
365
366
367
368
369
54
425424
sông Cầu
427 429428
516 517 520 522
625 6
2
379 380
381 382 383 384
25
sông Trà Lý
sông Văn úc
hồ Hoà Bình
88
tràn
Phú
Cờng
tràn
Lơng Phú

t
r
à
n

V
ĩ
n
h

N
i
n
h
t
r
à
n

T
r
u
n
g

H
à
Hát Môn Thợng
Hát Môn Hạ
Cống Vân Cốc

Cát Khê
Thái Bình
t
r
à
n

C
a
o

P
h
o
n
g
sông Lô
sông Chảy
12
2
4
3
4
2
4
4
2
4
5
2

4
6
8
21
19
2019
136
698
749
91
87
88
89
128
127
khu
Lơng Phú +
Quảng Oai
698
752
23
24
22
26
171
252
253
254
146
137

138 139
256
255
145
161
257
263
751
7
6
5
7
6
4
7
5
6
7
5
7
28
718
7
5
5
7
8
8
719
720

730
75
3
7
5
4
258
261
262
268
455
456
457
458
459
460
454
453
4
5
2
451
275
399
400
4
0
2
4
0

3
401
398
4
0
9
408
407
3
9
7
4
1
0
4
0
4
4
0
5
4
0
6
4
1
3
4
1
2
411

289
406
337
371
372
373
3
6
4
42
2
3
6
5
3
6
6
3
6
7
3
6
8
3
6
9
3
7
0
4

2
3
4
2
4
4
2
5
4
2
6
4
2
7
4
1
7
4
1
6
4
1
5
4
1
4
4
2
8
4

2
9
4
3
0
431
4
3
2
4
3
3
4
3
5
4
3
6
437
4
3
8
4
3
9
418 419 420
421
445
4
4

4
44
3
4
4
2
4
4
0
4
4
1
4
3
4
385
446
447
448
449
351
342
343
Ninh Bình
Cầu Ninh Bình
394 386
356
395
241
396

358 363
242241
83
238
80
80
239
240
83 86
450
43
48
47
48
51
Hà Nội
247
248
249
250
251
74
203 204
223
222 223
229
497
494
496
495

490
492
493
489
Phú Lơng
468
467
52
3
607
606
57
9
Bến Bình
609
608
611
Cầu Tiên Cựu
Tiền Tiến
617
616
Kinh Khê
622
623
618
C
689
688
691690
695

505
449
671
672
418
677
417
465
202201
Cầu Đáp Cầu
477
480
140
137
Thợng Cát Bến Hồ
678
461
Cầu Bắc Giang
442
594
595
Cầu Lai Vu
596
597
Cầu
353
Liễu Đề
7977
77
230

231
233
232 233
237
237
Nhâm
Lang
211