Ứng dụng mô hình MIKE mô phỏng lũ cho vùng hạ lưu sông Ba tỉnh Phú Yên

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan kết quả nghiên cứu này là kết quả nghiên cứu của cá nhân tôi.
Những số liệu được thu thập, kế thừa, tham khảo đã được trích dẫn cụ thể, rõ ràng và
có nguồn gốc đáng tin cậy.
Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm nếu vi phạm bản quyền và đạo văn.
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Ngọc Thanh Thảo

i


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô trong trường Đại học Tài
nguyên và Mơi trường thành phố Hồ Chí Minh. Với hơn bốn năm trên giảng đường
Đại học, dưới sự chỉ dạy tận tình của q Thầy, Cơ tơi đã nhận được những kiến thức
quý báu và đồ án này là kết quả sau chặng đường dài được học tập tích lũy kiến thức
trong ngôi trường này.
Để thực hiện tốt đồ án tốt nghiệp này, tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc và chân
thành đến TS. Cấn Thu Văn đã truyền đạt những kiến thức, những kinh nghiệm, hướng
dẫn và hỗ trợ tơi về mọi mặt để tơi có thể hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp.
Bên cạnh đó, tơi chân thành cảm ơn các Thầy Cơ, Cán Bộ trong khoa Khí tượng
– Thủy văn đã tận tâm chỉ dạy, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đồ án.
Xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, chia sẻ của gia đình và các bạn cùng làm
đồ án tốt nghiệp tại lớp 02_ĐHTV_1
Với vốn kiến thức còn hạn chế và thời gian thực hiện đồ án có hạn nên đồ án tốt
nghiệp này khó tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng
góp, phê bình của Q Thầy Cơ. Đó sẽ là hành trang q giá, giúp tơi hồn thiện kiến
thức và chun mơn của mình sau này.
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Ngọc Thanh Thảo

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ..........................................................................................................................ii
MỤC LỤC ................................................................................................................................ v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................................. v
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................................vii
DANH MỤC HÌNH ..............................................................................................................vii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................................vii
1. Tính cấp thiết của đề tài:.....................................................................................................vii
2. Mục đích nghiên cứu: ........................................................................................................viii
3. Nhiệm vụ nghiên cứu: .......................................................................................................viii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ................................................ 1
1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU .............................. 1
1.1.1.Vị trí địa lý:....................................................................................................................... 1
1.1.2.Đặc điểm địa hình, địa mạo: ............................................................................................ 2
1.1.4.Đặc điểm hệ thống mạng lưới sông, hồ: ......................................................................... 8
1.1.5.Đặc điểm thủy văn: ........................................................................................................ 11
1.1.6.Đặc điểm mưa lưu vực sông Ba .................................................................................... 13
1.2.ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI ...................................................................................... 14
1.2.1.Tình hình kinh tế - xã hội thuộc địa phận tỉnh Gia Lai................................................. 14
1.2.2.Tình hình kinh tế - xã hội thuộc địa phận tỉnh Phú Yên ............................................... 16
1.3.TÌNH HÌNH NGẬP LỤT HẠ LƯU SƠNG BA............................................................ 18
1.3.1.Ngun nhân chính gây lũ trên sơng Ba ....................................................................... 18

1.3.2.Tình hình ngập lụt .......................................................................................................... 18
1.3.3.Thiệt hại do ngập lụt....................................................................................................... 19
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VÀ LỰA CHỌN MƠ HÌNH MƠ PHỎNG LŨ ............. 23
2.1. TỔNG QUAN VỀ CÁC MƠ HÌNH THỦY VĂN:....................................................... 23
2.2. TỔNG QUAN VỀ CÁC MƠ HÌNH THỦY LỰC: ....................................................... 23
2.2.1.Lựa chọn mơ hình diễn tốn: ......................................................................................... 26
2.3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT MƠ HÌNH NAM ........................................................................ 27
2.4. CƠ SỞ LÝ THUYẾT MƠ HÌNH MIKE11 HD: ........................................................... 29
CHƯƠNG 3. ÁP DỤNG MƠ HÌNH MIKE MÔ PHỎNG LŨ CHO HẠ LƯU SÔNG
BA ............................................................................................................................................ 34
v


3.1. XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ..................................................................................... 34
3.1.1.Dữ liệu đầu vào mơ hình MIKE – NAM: .................................................................... 35
3.2. ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE NAM MƠ PHỎNG Q TRÌNH MƯA RÀO –
DỊNG CHẢY CHO THƯỢNG LƯU SƠNG BA - CỦNG SƠN: ..................................... 46
3.2.1.Hiệu chỉnh mơ hình: ....................................................................................................... 46
3.2.2.Kiểm định mơ hình: ....................................................................................................... 48
3.3. ỨNG DỤNG MƠ HÌNH THỦY LỰC MIKE 11 TÍNH TỐN THỦY LỰC CHO
HẠ LƯU LƯU VỰC SƠNG BA: .......................................................................................... 51
3.4. HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH MƠ HÌNH: ................................................................ 51
3.4.1. Hiệu chỉnh mơ hình: ...................................................................................................... 52
3.4.2. Kiểm định mơ hình: ...................................................................................................... 53
3.5. ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ NGẬP LỤT TẠI HẠ LƯU SÔNG BA .................................. 55
KẾT LUẬN ............................................................................................................................ 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 64
PHỤ LỤC A ..............................................................................Error! Bookmark not defined.
PHỤ LỤC B...............................................................................Error! Bookmark not defined.

vi


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Hmax

Mực nước lớn nhất

Qmax

Lưu lượng lớn nhất

F

Diện tích

MNDBT

Mực nước dâng bình thường

MNGC

Mực nước chết

UBND

Ủy ban nhân dân

HĐND

Hội đồng nhân dân

THPT

Trung học phổ thông

BHYT

Bảo hiểm y tế

GRDP

Tổng sản phẩm trên địa bàn của tỉnh, thành phố trực thuộc
trung ương (tỉnh/tp)

MDF

(Melamine faced chipboard) Gỗ công nghiệp ( ván ép bột,
sợi có tỉ lệ trung bình)

v



DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Phần trăm diện tích các tỉnh thuộc lưu vực sông Ba ................................................. 1
Bảng 1.2: Các kiểu thảm thực vật rừng chính trong lưu vực sơng Ba. ..................................... 7
Bảng 1.3: Đặc trưng hình thái lưu vực sơng Ba và các sông nhánh ........................................ 10
Bảng 1.4: Thông số của một số hồ chứa trên lưu vực sông Ba ............................................... 11
Bảng 1.5: Lưu lượng lũ lớn nhất tại một số trạm trên lưu vực sông Ba.................................. 13

Bảng 1.6: Tần suất lưu lượng đỉnh lũ tại các trạm thuỷ văn lưu vực sông Ba ....................... 13
Bảng 1.7: Lượng mưa tháng, năm bình quân nhiều năm khu vực trong và lân cận lưu vực
sông Ba. ......................................................................................................................................... 14
Bảng 1.8: Thiệt hại một số năm do ngập lũ vùng hạ lưu sông Ba ........................................... 20
Bảng 2.1: Các thơng số của mơ hình: ......................................................................................... 29
Bảng 3.1: Dữ liệu đầu vào mơ hình MIKE - NAM .................................................................. 35
Bảng 3.2: Trọng số mưa .............................................................................................................. 40
Bảng 3.3: Đặc trưng mặt cắt ngang sông ................................................................................... 43
Bảng 3.4: Trọng số mưa .............................................................................................................. 45
Bảng 3.5 Đánh giá kết quả hiệu chỉnh trận lũ 12/1986: ........................................................... 52
Bảng 3.6: Đánh giá kết quả hiệu chỉnh trận lũ 11/1988: .......................................................... 53
Bảng 3.7: Đánh giá kết quả hiệu chỉnh trận lũ 10/1993: .......................................................... 53
Bảng 3.8: Giá trị Hmax xuất hiện tại các phường: ...................................................................... 56

vii



DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Bản đồ lưu vực sơng Ba................................................................................................ 2
Hình 1.2: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất lưu vực sơng Ba......................................................... 4
Hình 1.3: Bản đồ hiện trạng thảm phủ thực vật lưu vực sơng Ba.............................................. 6
Hình 1.4 :Bản đồ địa hình tỉnh Phú Yên .................................................................................... 19
Hình 2.1: Cấu trúc mơ hình Nam ................................................................................................ 27
Hình 2.2. Sơ đồ sai phân 6 điểm Abbott .................................................................................... 31
Hình 2.3. Sơ đồ sai phân 6 điểm Abbott cho phương trình liên tục. ....................................... 32
Hình 2.4. Sơ đồ sai phân 6 điểm cho phương trình động lượng. ............................................. 33
Hình 3.1: Sơ đồ khối quy trình thực hiện mơ phỏng thủy văn, thủy lực trên lưu vực sơng Ba .
................................................................................................................................................... 34
Hình 3.2: Lưu lượng thực đo trận lũ 12/1986 tại Củng Sơn. ................................................... 35

Hình 3.4: Sơ đồ khối quy trình thiết lập mơ hình MIKE NAM............................................... 37
Hình 3.3: Lưu lượng thực đo trận lũ 11/1988 tại Củng Sơn .................................................... 36
Hình 3.5: Timeserries lượng mưa ............................................................................................... 38
Hình 3.6: Timeserries bốc hơi ..................................................................................................... 38
Hình 3.7: Timeserries lưu lượng ................................................................................................. 39
Hình 3.8: Tính trọng số mưa bằng phương pháp Thiessen options trong Basin View. ........ 40
Hình 3.9: Mạng lưới sơng ............................................................................................................ 42
Hình 3.10: Bảng thuộc tính của network trong Mike 11. ......................................................... 42
Hình 3.11: Mặt cắt ngang phổ biến của sơng Ba....................................................................... 44
Hình 3.12: Sơ đồ thủy lực 1 chiều khu vực nghiên cứu. .......................................................... 45
Hình 3.13: Biểu đồ H tính tốn và thực đo trận lũ 12/1986 tại Phú Lâm ............................... 52
Hình 3.14: Biểu đồ H tính toán và thực đo trận lũ 11/1988 tại Phú Lâm ............................... 53
Hình 3.15: Biểu đồ H tính tốn và thực đo trận lũ 10/1993 tại Phú lâm ................................. 54
Hình 3.17: Biểu đồ đường quá trình mực nước tại các điểm ngập ở phường Phú Lâm........ 57
Hình 3.16: Bản đồ hành chính Thành phố Tuy Hoa- Phú n................................................ 55
Hình 3.18: Biểu đồ đường quá trình mực nước tại các điểm ngập ở phường Bình Ngọc..... 58
Hình 3.19: Biểu đồ đường quá trình mực nước tại các điểm ngập ở phường 4 ..................... 58
Hình 3.20: Biểu đồ đường quá trình mực nước tại các điểm ngập ở phường 3 ..................... 59
Hình 3.21: Biểu đồ đường quá trình mực nước tại các điểm ngập ở phường 2 ..................... 59
Hình 3.22: Biểu đồ đường quá trình mực nước tại các điểm ngập ở phường 8 ..................... 60

vii



MỞ ĐẦU
1. Tính