ĐỒ ÁN DỰ BÁO THỦY VĂN: LẬP PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO THEO PHƯƠNG PHÁP LƯU LƯỢNG TƯƠNG ỨNG TỪ TRẠM SƠN TÂY ĐẾN TRẠM HÀ NỘI TRÊN SÔNG HỒNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

ĐỒ ÁN
DỰ BÁO THỦY VĂN
LẬP PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO THEO PHƯƠNG PHÁP
LƯU LƯỢNG TƯƠNG ỨNG TỪ TRẠM SƠN TÂY ĐẾN
TRẠM HÀ NỘI TRÊN SÔNG HỒNG

Giáo viên hướng dẫn

: T.S: Trịnh Xuân Mạnh

Sinh viên thực hiện

: Nguyễn Như Trang

Lớp

: CLV15T

Hà Nội, ngày 10/06/2017


LỜI CÁM ƠN

Em xin chân thành cám ơn trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội
đã tạo điều kiện cho em học tập tốt nhất, đặc biệt là các thầy giáo, cô giáo của hai
khoa Khí Tượng – Thủy Văn và Tài Nguyên Nước đã truyền đạt cho em những kiến
thức chuyên môn trong quá trình học tập.
Với sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cám ơn chân thành

đến thầy giáo T.S Trịnh Xuân Mạnh đã tận tình hướng dẫn em trong suất thời gian
thực hiện đồ án.
Do thời gian có hạn vừa đi làm ở cơ quan vùa đi học, kinh nghiệm của bản
thân còn hạn chế nên những thiếu xót là không thể tránh khỏi. Em rất mong tiếp tục
nhận được sự góp ý, chỉ bảo quý báo của thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn
thiện hơn
Em xin chân thành cám ơn.!
Sinh viện thực hiện:

Nguyễn Như Trang


MỤC LỤC



DANH MỤC HÌNH


MỞ ĐẦU
I.Tính cấp thiết
Sông Hồng có tổng chiều dài là 1.149 km bắt nguồn từ Trung Quốc chảy qua
Việt Nam và đổ ra biển Đông.Đoạn chảy trên đất Việt Nam dài 510 km. Đây là
dòng sông quan trọng của nền văn hóa lúa nước Việt Nam.Lưu vực sông Hồng có
lượng nước khá dồi dào song phân bố không đều theo không gian và thời gian. Hệ
thống sông Hồng được hình thành bởi ba nhánh sông Đà, Thao và Lô. Mùa lũ
thường kéo dài từ tháng 6 đến tháng 10, mùa cạn từ tháng 11 đến tháng 4. Những
năm gần đây tổng lượng dòng chảy mùa lũ và mùa cạn có nhiều biến động, thiếu
hụt so với trung bình nhiều năm. Nguồn nước khan hiếm dẫn tới việc cấp nước của
hệ thống hồ chứa trên lưu vực là khó khăn, ảnh hưởng đến hoạt động phát triển kinh

tế trên lưu vực. Trên lưu vực sông Hồng phần lãnh thổ Việt Nam hiện nay có gần
1000 hồ chứa lớn nhỏ, trong đó có 4 hồ chứa lớn chủ đạo phòng chống lũ và cấp
nước hạ du, sự điều tiết dòng chảy của các hồ dẫn đến dòng chảy hạ du đồng bằng
sông Hồng bị ảnh hưởng. Do vậy việc dự báo nguồn nước mặt là vô cùng quan
trọng trong công tác quản lý tổng hợp tài nguyên nước trên lưu vực sông Hồng.
Dự báo nguồn nước mặt là tính toán và báo trước các đặc trưng chính phản
ánh định lượng của nguồn nước, tổng lượng nước mặt.Kết quả tính toán có thể được
sử dụng đánh giá tính hợp lý của việc khai thác, sử dụng nước và có ý nghĩa lớn lao
trong việc lập kế hoạch, quy hoạch sử dụng tài nguyên nước của mỗi ngành, mỗi hộ
dùng nước.
Đồ án“ Lập phương án dự báo theo phương pháp lưu lượng tương ứng từ trạm
Sơn Tây đến Hà Nội trên sông Hồng.” là bước đầu trong việc thử nghiệm các
phương pháp dự báo cho lưu vực sông Hồng.
II. Mục đích nghiên cứu
-

Tìm hiểu về lưu vực sông Hồng
Tìm hiểu về dự báo thủy văn
Sử dụng phương pháp mực nước tương ứng để dự báo mực nước trên từ trạm Sơn
Tây về Hà Nội trên sông Hồng.

1. Phạm vi nghiên cứu

6


Mực nước đoạn sông từ trạm Sơn Tây đến trạm Hà Nội trên sông Hồng.
2. Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập, thống kê, tổng hợp tài liệu.

- Phương pháp lưu lượng tương ứng.
3. Nội dung nghiên cứu

Cấu trúc nội dung của bài gồm 2 chương, không kể mở đầu, kết luận, tài liệu
tham khảo, phụ lục.
Mở đầu
Chương 1: Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội lưu vực sông Hồng.
Chương 2: Lập phương án dự báo theo phương pháp lưu lượng tương ứng từ
Trạm Sơn Tây đến Hà Nội trên sông Hồng.
Kết luận và kiến nghị

7


CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC
SÔNG HỒNG
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lý
Châu thổ sông Hồng nằm hoàn toàn trong lãnh thổ Việt Nam có diện tích ước
tính khoảng 17.000km2.
Lưu vực sông Hồng được giới hạn từ 20023’ đến 25030’ vĩ độ Bắc và từ 1000
đến 107010’ kinh độ Đông.
+ Phía Bắc giáp lưu vực sông Trường Giang và sông Châu Giang của Trung Quốc.
+ Phía Tây giáp lưu vực sông Mêkông.
+ Phía Nam giáp lưu vực sông Mã.
+ Phía Đông giáp vịnh Bắc Bộ.
Phần lưu vực sông Hồng trên lãnh thổ Việt Nam có vị trí địa lý từ: 20 023’ đến
23022’ vĩ độ Bắc và từ 102010’ đến 107010’ kinh độ Tây.

Hình 1.1: Bản đồ lưu vực sông Hồng

8


Hình 1.2: Bản đồ Trạm thủy văn trên sông Hồng
1.2.2. Địa hình, địa mạo
Địa hình lưu vực hện thống sông Hồng phần lớn là đồi núi, chia cắt mạnh, có
hướng dốc chung từ Tây Bắc xuống Đông Nam. Phía Tây có dãy núi Vô Lương cao
trên 2500 m, phân cách lưu vực hệ thống sông Mê Kông và lưu vực sông Hồng.
Trong lưu vực có dãy Hoàng Liên Sơn với đỉnh Phan-Xi-Pan cao nhất nước ta
(3143 m), phân chia lưu vực sông Đà và lưu vực sông Thao. Lưu vực hệ thống sông
Hồng có tới 70% diện tích ở độ cao trên 500 m và khoảng 47% diện tích lưu vực ở
độ cao trên 1000 m. Độ cao bình quân lưu vực cỡ 1090 m. Do chủ yếu là địa hình
đồi núi nên độ dốc lưu vực khá lớn, bình quân đạt từ 15% đến 35%. Một số lưu vực
sông như Ngòi Thia có độ dốc đạt tới 42%, Suối Sập 46,6%.
Đồng bằng sông Hồng được tính từ Việt Trì, chiếm hơn 7% diện tích toàn lưu
vực, thấp và tương đối bằng phẳng, độ cao trung bình khoảng 25 m. dọc theo các
sông ở đồng bằng đều có đê kiên cố làm cho đồng bằng bị chia cắt thành các ô
tương đối độc lập. Vùng cửa sông giáp biển có nhiều cồn cát và bãi.
1.2.3. Địa chất, thổ nhưỡng
Ở vùng núi và trung du của lưu vưc, địa hình phát sinh do kết quả của các quá
trình vận động của vỏ trái đất trong các giai đoạn địa chất cộng với quá trình phong
hóa và quá trình xói mòn dưới tác động của dòng nước, nhiệt độ, độ ẩm … nên bao
9


gồm nhiều loại đất khác đá khác nhau về thành phần khoáng chất. Bắc và Đông Bắc
lưu vực thuộc vùng núi đá vôi hiểm trở, ít đất bằng, có rừng che phủ, đất phát triển
trên diệp thạch, sa thạch và đá vôi … nên lượng cung cấp cho sông ít và vì vậy dòng
chảy sông Lô mang rất ít bùn cát. Vùng thuộc dãy núi Phan-Xi-Pan có dện tích

rộng, độ cao và địa hình có sự thay đổi lớn, khống chế những vùng khí hậu, thổ
nhưỡng rất khác nhau. Đất ở vùng này được phát triển từ các loại đá gốc như diệp
thạch tinh thể, hoa cương, càng xuống phía Tây Nam diệp thạch và đá vôi càng
nhiều còn ở phía Đông Nam là diệp thạch và hoa cương. Đây là khu vực cung cấp
bùn cát quan trọng cho sông Đà, góp phần chủ yếu vào bùn cát sông Hồng. khu vực
bên phải của sông Đà có cao nguyên đá vôi kéo dài từ Tây Bắc xuống Đông Nam,
đất phát triển trên đá vôi có độ mịn lớn, ngoài ra đất còn phát triển trên diệp thạch,
sa thạch, hoa cương, thảm thực vật bị phá hủy nghiêm trọng, do đó rất thuận lợi cho
xói mòn.
1.2.4. Lớp phủ thực vật
Thảm thực vật đã bị tàn phá chỉ còn khoảng 16% diện tích đất tự nhiên. Trên
lưu vực sông Đà thậm chí có nơi chỉ còn 6-10%; rừng thượng nguổn sông Lô còn
khá hơn chiếm khoảng 20-30%.
Sau khi nhà máy thủy điện Hòa Bình được xây dựng, rừng vùng lưu vực hồ đã
bị tàn phá nghiêm trọng mà tác nhân chủ yếu là khai thác quá mức, du canh du cư,
đốt nương làm rẫy. Hàng năm khu vực này có khoảng 120 đến 160 ha rừng bị xâm
phạm và đốt cháy làm nương rẫy mới. Nếu tính toàn vùng Tây Bắc (bao gồm các
khu vực thuộc lưu vực hồ Hòa Bình và lân cận) thì đến nay chỉ còn 5 - 6% diện tích
đất tự nhiên là có rừng che phủ.
1.2.5. Đặc điểm thủy văn và hệ thống sông ngòi
Dòng chính sông Hồng bắt nguồn từ dãy núi Ngụy Sơn cao trên 2700 m của
tỉnh Vân Nam (Trung Quốc), chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, qua tỉnh Vân
Nam (Trung Quốc), chảy vào lãnh thổ Việt Nam tại Lào Cai rồi đổ vào vịnh Bắc Bộ
tại cửa Ba Lạt. Hệ thống sông Hồng ở Việt Nam là do ba nhánh lớn hợp thành là
sông Đà, sông Thao và sông Lô. Chiều dài dòng chính sông Hồng từ nguồn đến cửa
Ba Lạt dài 1126 km, phần chảy trên đất Việt Nam dài 556 km.

10

Lưu vực hệ thống sông Hồng có hình dạng hẹp, kéo dài ở phần thượng lưu và
mở rộng ở hạ lưu. Tổng diện tích lưu vực là 155 000 km 2, trong đó phần Việt Nam
chiếm 47%.
Tổng lượng nước trung bình hàng năm của sông Hồng chảy qua Sơn Tây là
120 tỷ m3, trong đó phần từ Trung Quốc chảy vào chiếm 36%. Tính đến Sơn Tây so
với lưu vực sông Hồng, sông Lô chiếm 27% diện tích lưu vực, chiếm 28% lượng
nước; sông Đà chiếm 43% diện tích lưu vực, 47% lượng nước; sông Thao chiếm
36% diện tích lưu vực, 25% lượng nước.
Mạng lưới sông suối của hệ thống sông Hồng khá phát triển ở phần Việt Nam,
loại sông có chiều dài dòng chính từ 5 km trở lên có tới 1659 sông. Mật độ lưới
sông phần nhiều đạt từ 0.5 km/km2 đến 2 km/km2. nơi có núi cao, độ dốc lớn mưa
nhiều thì nơi đó sông suối dày đặc và ngược lại.
Ba nhánh lớn hợp thành hệ thống sông Hồng gồm có:
a) Sông Thao
Có chiều dài: L = 902 km (trên lãnh thổ Việt Nam dài 332 km).
Diện tích sông: F = 51900 km2 (ở Việt Nam là 12100 km2).
Sông Thao có tên gọi là sông Nguyên ở phía Trung Quốc. bắt nguồn từ dãy
núi Ngụy Sơn thuộc tỉnh Vân Nam-Trung Quốc cao trên 2000 m. Sông Thao là điển
hình về hướng của một con sông do vận động tạo sơn Himalaya vạch ra. Có thể nói
sông Thao có hướng chảy khá ổn định: trừ một đoạn ngắn ở đầu nguồn, đoạn còn lại
khá thẳng theo hướng Tây Bắc-Đông Nam cho tới Việt Trì và cửa sông.
b) Sông Đà
Chiều dài sông: L =1010 km, trong nước dài 570 km.
Diện tích sông F = 52900 km2, trong nước 26800 km2 .
Sông Đà có tên gọi là Lý Tiên ở phía Trung Quốc,bắt nguồn từ vùng núi cao
cạnh nguồn của sông Nguyên (sông Thao) thuộc tỉnh Vân Nam. Nằm trong vùng
núi cao, chia cắt mạnh, độ dốc lớn, thung lũng sâu hẹp, lượng mưa tập trung vào vài
tháng trong năm, có một mạng lưới sông dày đặc.
Dòng chảy bùn cát trên sông Đà thuộc loại lớn trên miền Bắc. Tổng lượng bùn
cát của sông Đà tại Hòa Bình là 72.3 106 tấn ứng với độ đục bình quân nhiều năm là

1310 g/m3.

11


c) Sông Lô
Chiều dài sông là L = 470 km
Diện tích sông là F = 13690 km2
Lưu vực được giới hạn phía Đông là cánh cung Ngân Sơn và cánh cung sông
Gâm, phía Đông Nam là dãy núi Tam Đảo và phía Tây là dãy Con Voi. Hướng dốc
chung là Tây Bắc-Đông Nam. Độ cao bình quân lưu vực là: 500-1000 m.
Đặc điểm khí hậu dòng chính sông Lô chịu ảnh hưởng sâu sắc của địa hình và
vị trí lưu vực. Tùy thuộc vào vị trí và đặc điểm cao hay thấp của địa hình cùng mức
độ ảnh hưởng của hoàn lưu gió mùa đối với từng nơi mà có sự thay đổi về khí hậu
giữa các vùng trong lưu vực:
-

Thượng lưu sông Lô có khí hậu nóng vừa, khô và ít mưa.
Trung lưu sông Lô có khí hậu nóng ẩm và mưa nhiều là vùng có mưa lũ lớn nhất

-

lưu vực.
Hạ lưu sông Lô có khí hậu nóng và tương đối ẩm, mưa trên lưu vực nhiều nhất ở
trung lưu và giảm dần về thượng, hạ lưu.
1.2.Đặc điểm khí hậu
1.2.1. Chế độ ẩm
Độ ẩm tương đối trung bình năm của không khí trên lưu vực ở phần Việt Nam
có trị số khá cao từ 80% ÷ 90%, thời kỳ khô nhất khoảng 75% và thời kỳ ẩm nhất
nhiều nơi đạt đến hơn 90%. Phần lớn các vùng trong lưu vực đạt hai giá trị cực đại

và hai giá trị cực tiểu..Độ ẩm không khí tương đối trung bình nhiều năm của lưu
vực vào khoảng 84%.
1.2.2. Chế độ nhiệt
Do chịu ảnh hưởng nhiều của gió mùa Đông Bắc trong mùa đông và gió mùa
Tây Nam trong mùa hạ nên thời gian ấm nóng trong phần lớn lưu vực kéo dài từ 8 ÷
9 tháng (tháng III ÷ IX, có nhiệt độ trung bình tháng trên 20 0C, tháng V ÷ IX có
nhiệt độ cao hơn 250C). Một điều cần lưu ý là vào đầu mùa hè (tháng V ÷ VI) gió
mùa Tây Nam phát triển mạnh, áp thấp ấn - Miên di chuyển từ Tây sang Đông gây
gió Tây mang thời tiết khô nóng ảnh hưởng nhiều nên trên bề mặt lưu vực lưu vực
sông Đà và có khi còn tràn xuống cả trung du và đồng bằng sông Hồng (thời kỳ này
thường đạt tới trị số cao tuyệt đối, trị số đó thường từ 40 0 ÷ 430C). Nhiệt độ không
khí bình quân nhiều năm là 23,3 0C.Nhiệt độ cao nhất vào tháng VII với bình quân
12


tháng là 28,80C. Nhiệt độ thấp nhất là vào các tháng XII, I bình quân vào khoảng
15,9 đến 18,20C.
1.2.3. Chế độ gió
Gió hoạt động trên lãnh thổ miền Bắc nói chung có thể chia làm hai mùa:
giómùa đông từ tháng XI - IV năm sau và gió mùa hạ từ tháng V - X. Tuy nhiên do
ảnhhưởng của điều kiện địa hình mà hướng gió hoạt động trên lưu vực sông Hồng
mang nặng tính địa phương.Hai hướng gió thịnh hành trong năm là hướng Nam và
Đông Nam. Trong mùađông khi gió Đông Bắc tràn về, hướng gió Đông Bắc và Bắc
cùng xuất hiện, songkhông đều trên lưu vực và tần suất xuất hiện nhỏ hơn nhiều so
với hướng Đông Nam.Hướng Đông Nam không những thịnh hành trong mùa hè mà
còn thịnh hành trong cảmột số tháng mùa đông, đồng thời là nguyên nhân tạo ra
những đợt nóng ấm xen kẽtrong mùa đông.
1.2.4. Chế độ mưa
Lưu vực sông Hồng có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm. Lượng mưa khá
phong phú nhưng phân bố không đều theo không gian. Lượng mưa năm khá lớn

nhưng chủ yếu tập trung vào mùa mưa.Lượng mưa năm biến động rất mạnh so với
yếu tố khí tượng khác, giá trị cực đại tiểu cực đại của lượng mưa có thể chênh nhau
từ hai đến ba lần. Nếu xét theo không gian trong lưu vực dao động trong khoảng
1200 ÷ 2000 mm, phần lớn trong khoảng 1800 mm/năm. Lượng mưa năm biến đổi
rất lớn từ 700 ÷ 4800 mm, trong đó địa phận Trung Quốc 700 ÷ 2100 mm/năm,
phần Việt Nam 1200 mm ÷ 4800mm (thuộc loại mưa lớn của thế giới. Lượng mưa
biến đổi qua nhiều năm không lớn, năm mưa nhiều gấp 2-3 lần lượng mưa năm mưa
ít.Mùa mưa thường kéo dài 5 tháng từ tháng VI đến tháng X. Nơi mưa nhiều có thể
kéo dài 7-8 tháng.Nhiệt độ không khí trung bình từ 15oC – 24oC.Lượng bốc hơi
trung bình năm (đo bằng ống Piche) từ 600mm ở vùng núi cao đến hơn 1000mm ở
vùng đồng bằng.
1.3. Đặc điểm thủy văn trên lưu vực sông Hồng
1.3.1. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn
Công tác quan trắc KTTV đã được tiến hành nhiều thập kỷ qua trên lưu vực
sông Hồng. Trên lưu vực có 223 trạm KTTV (48 trạm khí tượng bề mặt, 121 trạm
đo mưa, 54 trạm thủy văn,..., nhưng chưa có radar thời tiết). Trạm quan trắc khá dày

13


và khá đại biểu ở vùng ven sông, vùng hạ lưu, nhưng ở vùng núi cao, địa hình hiểm
trở, xa xôi (song là các vùng tâm mưa) lại thiếu trạm do nhiều lý do khác nhau: điều
kiện xây dựng trạm, duy trì trạm, kinh phí,... Chính điqều kiện hình thành lũ rất
phức tạp trong khi mạng lưới trạm, phương tiện theo dõi, thu thập thông tin KTTV
còn có nhiều hạn chế nên việc xác định những căn cứ khoa học, định hướng phát
triển để đảm bảo đẩy mạnh một bước năng lực theo dõi, cảnh báo và dự báo lũ các
sông vùng núi nói chung và ở vùng núi Bắc Bộ nói riêng là vấn đề cần được chú
trọng.
1.3.2. Dòng chảy năm
Dòng chảy trên lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình được hình thành từ

mưavà khá dồi dào. Tổng lượng bình quân nhiều năm qua Sơn Tây khoảng 118 tỷ
m3tương ứng với lưu lượng 3743 m3/s, nếu tính cả sông Thái Bình, sông Đáy và
vùngđồng bằng thì tổng lượng dòng chảy đạt tới 135 tỷ m3, trong đó 82,54 tỷ m3
(tươngđương 61,1%) lượng dòng chảy sản sinh tại Việt Nam và 52,46 tỷ m3 (tương
đương38,9%) là sản sinh trên lãnh thổ Trung Quốc. Tuy nhiên, do địa hình chia cắt,
lượngmưa phân bố không đều nên dòng chảy trên các phần lưu vực cũng rất khác
nhau.
Trong 3 nhánh lớn của sông Hồng thì sông Đà có lượng dòng chảy lớn nhất
chiếm khoảng 42%, sông Thao có diện tích lưu vực xấp xỉ sông Đà song lại có
lượng dòng chảy nhỏ nhất chỉ chiếm 19%, sông Lô có diện tích lưu vực là nhỏ nhất
song có lượng dòng chảy đáng kể đứng thứ hai sau sông Đà chiếm 25,4% (tỷ lệ này
so với lượng dòng chảy đến tại Sơn Tây).
1.3.3. Dòng chảy lũ
Do chế độ mưa trên lưu vực biến đổi cả về không gian và thời gian, nên sự
xuất hiện lũ lớn trên sông Hồng có tính chất phân kỳ rõ rệt. Ở Bắc Bộ mùa lũ từ
tháng 6 ÷ tháng 10; ở phía Đông Bắc có thể xảy ra lũ lớn vào tháng 11; Ở Tây Bắc
mùa lũ có thể sớm hơn. Trên lưu vực sông Hồng có trên 45% số năm có lũ lớn vào
tháng 8, trên 29% vào tháng 7, chỉ có 17% xảy ra vào tháng 9. Tuy vậy những trận
lũ đặc biệt lớn chỉxảy ra vào tháng 8 ví dụ như các trận lũ tháng 8/1945, tháng
8/1971. Lũ ở vùng châu thổ có ảnh hưởng lớn đến hoạt động kinh tế xã hội của 14
triệu dân.Hàng năm có từ 3 ÷ 5 trận lũ phát sinh trên lưu vực sông Hồng. Tuỳ theo

14


quy mô của các trận lũ, thời gian lũ lên từ 3 ÷ 5 ngày, thời gian lũ xuống từ 5 ÷ 7
ngày. Những trận lũ lớn ở lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình thường do từ 2 ÷ 3
con lũ kết hợp nhau tạo thành và thường kéo dài 15 ÷ 20 ngày như lũ tháng 8/1969;
tháng 8/1971.
Cường suất lũ lên khá nhanh đạt 5 ÷ 7 m/ngày ở thượng lưu sông Đà, sông Lô;

ở trung lưu 2 ÷ 3 m/ngày và ở hạ lưu là 0,5 ÷ 1,5m/ngày. Ở thượng du sông Thái
Bình có thể đạt tới 1 ÷ 2 m/giờ.Biên độ mực nước ở các sông nhỏ đạt 3 ÷ 4 m, sông
lớn tới 10m. Biên độ tuyệt đối đạt tới 13,22m ở Lào Cai (sông Thao); 31,1m ở Lai
Châu (sông Đà); 20,4 m ở Hà Giang (sông Lô) và 13,1 m ở Hà Nội (sông Hồng).
Trên sông Thái Bình đạt 12,76m tại Chũ; ở Phả Lại đạt 7,91m.
1.3.4. Dòng chảy kiệt
Mùa kiệt trên lưu vực thường từ tháng XI đến tháng V gồm 7 tháng (có lưu
lượng bình quân tháng nhỏ hơn lưu lượng trung bình năm). Trong đó có tháng XI là
tháng chuyển tiếp từ mùa mưa sang mùa ít mưa. Từ tháng X đến tháng XI dòng
chảy trong sông giảm nhanh và từ tháng XII đến tháng IV dòng chảy ít biến động,
cuối tháng IV và tháng V do có mưa nên dòng chảy lại tăng nhanh, chính thức mùa
kiệt là từ tháng XII đến tháng IV. Do vậy việc dùng nước cần được quan tâm đến
dòng chảy kiệt từ tháng XII đến tháng IV và có thể là cả tháng V.Trong các tháng
mùa kiệt vẫn còn có lượng mưa chiếm khoảng 20 ÷ 25% lượng mưa cả năm nhưng
lượng mưa này lại tập trung vào 3 tháng XI, IV và V còn các tháng XII đến tháng
III mưa nhỏ và nhất là 2 tháng XII và I là thời tiết khô hanh, tháng II và III tuy đã
có mưa nhưng chỉ là mưa phùn, từ tháng XII đến tháng III dòng chảy trong sông
suối là do nước ngầm và nước điều tiết từ các hồ chứa cung cấp. Do vậy tháng có
lưu lượng nhỏ nhất trong năm hầu hết rơi vào tháng III (53% ở Hoà Bình, 52% ở
Yên Bái, 45% ở Phù Ninh, 49% ở Thác Bưởi, 57% ở Chũ và 63% ở Sơn Tây), số
năm còn lại rơi vào tháng II và tháng IV. Mô đuyn dòng chảy kiệt vùng châu thổ
sông Hồng là4,9 l/s.km2.
Tiềm năng dòng chảy tháng kiệt trung bình nhiều năm ở Bắc Bộ đạt khoảng
1200m3/s, trong lãnh thổ đạt 811m3/s. Đối với năm kiệt có tần suất 95% mà không
kểđến tác dụng điều tiết của các hồ chứa đã có thì lưu lượng tháng kiệt nhất đạt

15


khoảng 745m3/s, trong lãnh thổ đạt 495m3/s. Như vậy khả năng có thể khai thác

bình quân trên 1 km2 là:
+ Sông Cầu: 3,80 l/s/km2.
+ Sông Thương: 1,45 l/s/km2.
+ Sông Lục Nam: 1,75 l/s/km2.
+ Sông Thao: 7,41 l/s/km2.
+ Sông Đà: 2,14 l/s/km2.
1.4. Điều kiện kinh tế - xã hội
1.4.1. Hiện trạng phát triển dân số
Mật độ dân số trung bình ở lưu vực từ 209 người/km2 năm 1989 lên 240
người/km2 năm 1994 và 288 người/km2 năm 1999. Dân cư tập trung đông ở các
tỉnh đồng bằng, các thành phố lớn như Hà Nội: 2952người/km2 ; Thái Bình 1163
người/km2 ; Hải Phòng 1398 người/km2 , Hải Dương 955 người/km2 (số liệu năm
1999) và các tỉnh miền núi dân cư đều có mật độ thấp như: Lai Châu 27
người/km2 ; Sơn La 68 người/km2 , Hà Giang 76 người/km2 ). Vấn đề đô thị, nông
thôn: Dân cư trong lưu vực sống ở nông thôn là chủ yếu, chiếm tới 93,87%. Còn lại
sống ở các thành phố, thị xã, thị trấn. Quá trình đô thị hoá đang diễn ra mạnh mẽ, do
vậy tỷ lệ thành thị và nông thôn còn nhiều thay đổi trong thế kỷ 21, mật độ dân số
trong nội thị rất cao (Hà Nội khoảng 19.000 ÷ 20.000 người/km2 , Hải Phòng cũng
khoảng 16000 ÷ 17000 người/km2 )
1.4.2. Hiện trạng kinh tế các ngành
a. Công nghiệp
Ngành Công nghiệp trong lưu vực chủ yếu tập trung ở các tỉnh vùng trung du
và đồng bằng.Trước năm 1990, công nghiệp chủ yếu là các ngành khai khoáng, cơ
khí và chế biến. Các nhà máy chủ yếu là đơn lẻ quy mô sản xuất nhỏ, chỉ có một số
nhà máy, khu công nghiệp có quy mô, năng suất lớn như khu gang thép Thái
Nguyên, khu công nghiệp thị xã Sông Công của tỉnh Thái Nguyên, khu công nghiệp
Xuân Hoà Vĩnh Yên Vĩnh Phúc, một số nhà máy ở Đông Anh, Bắc Ninh. Toàn lưu
vực có tổng số: 239 nhà máy xí nghiệp vừa và lớn trong đó: Lưu vực sông Đà 8 nhà
máy. Lưu vực sông Thao 230 nhà máy.Lưu vực sông Lô - Gâm 1 nhà máy.Ngoài ra
còn hàng ngàn nhà máy xí nghiệp nhỏ.

16


b. Nông nghiệp
Lưu vực sông Hồng là vùng sản xuất nông nghiệp trọng điểm của cả nước sau
đồng bằng sông Cửu Long. Sản lượng lương thực quy thóc tăng từ 6450,3 nghìn tấn
năm 1990 đến 8070,0 nghìn tấn năm 1995 và đạt 10048,8 tấn năm 1999 (số liệu
thống kê lấy toàn bộ 25 tỉnh thành phố ở Bắc Bộ). Từ năm 1996 đã có gạo xuất
khẩu, sản lượng các loại cây rau mầu, cây công nghiệp ngắn ngày chủ yếu phát triển
chưa ổn định song đa phần đang có chiều hướng tăng. Đây là vùng có nền nông
nghiệp phát triển khá lâu đời song do đặc điểm địa hình, điều kiện tự nhiên nên việc
sản xuất nông nghiệp vừa mang tính chất canh tác của vùng đồng bằng và lại có tính
chất của vùng trung du và miền núi. Một số khu vực như Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Hà
Nội sản xuất nông nghiệp theo quy mô tập trung, có kế hoạch thời vụ gieo trồng,
thu hoạch. Các khu vực như Bắc Kạn, Thái Nguyên việc sản xuất nông nghiệp
mang tính chất vùng núi, canh tác nhỏ lẻ, manh mún. Đồng bằng sông Hồng có
khoảng 1,5 triệu ha đất tự nhiên, trong đó đất nông nghiệp gần 900000 ha.

17


CHƯƠNG 2
LẬP PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO THEO PHƯƠNG PHÁP LƯU LƯỢNG TƯƠNG
ỨNG CHO ĐOẠN SÔNG TỪ TRẠM SƠN TÂY ĐẾN TRẠM HÀ NỘI TRÊN
SÔNG HỒNG
2.1. Các bước thực hiện dự báo theo phương pháp mực nước tương tự
Bước 1: Thu thập số liệu mực nước trạm trên, trạm dưới
Bước 2: Vẽ đường quá trình Q trạm trên và trạm dưới trên cùng biểu đồ:
Bước 3: Xác định thời gian chảy truyền

Bước 3: Sử dụng 2/3 chuỗi số liệu để xây dựng mối quan hệ H d(t+τ) = f[Htr(t)]
xuất ra dưới dạng phương trình và R2
Bước 4: Tính Scp của yếu tố dự báo
Bước 5: Tính dự báo theo phương trình tương quan vừa lập cho 2/3 chuỗi đã
sử dụng để xây dựng biểu đồ dự báo (gọi là phần dự báo phụ thuộc).
Bước 6: Tính sai số dự báo yếu tố:

∆H ddb (t ) = H ddb (t ) − H dtđ (t )
∆H ddb (t ) ≤ Scp
Bước 7: Đánh giá dự báo yếu tố: Nếu

thì dự báo đúng. Ngước

lại là sai.Tính s/σ, ƞ và P%.
Bước 8: Nhận xét về kết quả dự báp phụ thuộc (So sánh các chi tiêu s/σ, ƞ và
P% với bảng trong sách giáo trình.
Bước 9: Sử dụng 1/3 chuỗi số liệu còn lại, tính dự báo độc lập lặp lại từ bước
5 đến bước 8.
Bước 10: Đánh giá chất lượng của phương án dự báo qua kết quả của dự báo
phụ thuộc và dự báo độc lập.
2.2.Số liệu xây dựng phương án dự báo
Số liệu Lưu lượng thực đo của Trạm Sơn Tây – Trạm Hà Nội từ ngày 30/6/1993 đến
ngày 27/8/ 1993 . Bảng 2.1

18


Hình 2.1 Đường quá trình lưu lượng Trạm Sơn Tây – Trạm Hà Nội
2.3.Lập phương án dự báo
2.3.1.

Xác định thời gian chảy truyền (τ)
- Xác định các điểm chân lũ (Ctr), đỉnh lũ (Đtr) của quá trình lũ trạm trên (trạm
Sơn Tây) và các điểm chân lũ (Cd), đỉnh lũ (Đd) của quá trình lũ trạm dưới (trạm Hà
Nội) tương ứng.
- Thống kê thời gian xuất hiện các điểm đặc trưng trên đường quá trình lũ trạm trên:
+ Thời điểm xuất hiện điểm Ctr là tCtr
+ Thời điểm xuất hiện điểm Đtr là tĐtr
- Tương tự thời gian xuất hiện của các điểm đặc trưng trên đường quá trình lũ
trạm dưới:
+ Thời điểm xuất hiện điểm Cd là tCd
+ Thời điểm xuất hiện điểm Đd là tĐd
- Tính thời gian truyền các điểm đặc trưng tương ứng từ trạm trên về trạm dưới:
τC = tCd - tCtr
τĐ = tĐd - tĐtr
Trong đó τC là thời gian truyền chân lũ; τĐlà thời gian truyền đỉnh lũ.
Việc tính toán thời gian truyền lũ được thực hiện dưới dạng bảng 2.2
Bảng 2.1: Tính thời gian truyền lũ bằng phương pháp điểm đặc trưng
TT
trận

Thời gian lũ

lũ
1
2
3

7h/30- 13h/4/VII
1h/9-13h/12/VII

1h/20-13h25/VII

Thời điểm xuất hiện đặc trưng lũ
Trạm Sơn Tây
Trạm Hà Nội

Thời gian truyền
lũ (h)

tc

td

tc

td

tc

td

7h/30

1h/4

19h/30

13h/4

12

12

1h/9

1h/12

7h/9

13h/12

6

12

1h/20

7h/25

7h/20

13h/25

6

6

4

1h/2-13h/5/VIII

1h/2

7h/5

7h/2

13h/5

6

6

5

19h/8-1h/12/VII

19h/8

1h/12

1h/9

7h/12

6

6

19

6
7

19h/17-

19h/17

7h/21

7h/18

13h/21

12

6

19h/23-7h/26/VIII 19h/23

1h/26

1h/24

7h/26

6

6

54

54

13h/21/VIII

Trung bình 7 trận lũ
Thời gian truyền lũ (thời gian chảy chuyền) τ =6h.
2.3.2.

Xây dựng bản đồ dự báo và xác định sai số cho phép
a. Xây dựng bản đồ dự báo
Trích số liệu mực nước của trạm trên (Qtr, t)tại thời điểm t, tương ứng chính là
lưu lượng trạm dưới (Qd, t+6). Các số liệu này được đưa vào bảng cơ sở số liệu để xây
dựng biểu đồ dự báo ( phụ lục 1)
b. Xác định sai số cho phép
Sai số cho phép dự báo yếu tố của dự báo thủy văn hạn ngắn và hạn vừa được
tính theo công thức sau:
Scf = ∆cf = 0,674* σ

∆

Trong đó:
Scf và ∆cf :

Là sai số cho phép

σ ∆:

Là khoảng lệch quân phương của chuỗi biến đổi yếu tố dự báo

trong thời gian dự kiến.
Thể hiện ở ( phụ lục 2)
Các đặc trưng này được xác định theo các công thức sau:
= = 123.4
Trong đó:
: Biến đổi của lưu lượng dự báo trong thời gian dự kiến được tính từ số liệu
thực đo như sau:
= (Qd,t+6h – Qd,tđ)
Với: Qd,t+6h là giá trị thực đo của lưu lượng dự báo tại thời điểm t+6h
: Trung bình của các giá trị biến đổi của lưu lượng dự báo trong thời gian dự
kiến:
Xác định sai số cho phép Scf :
Scf =∆cf = 0,674* σ = 0,674 * 123.4 = 83.17
2.3.4.

Đánh giá chất lượng dự báo yếu tố

20


Sai số của phương án có thể được đánh giá thông qua hệ số tương quan
của biểu đồ dự báo (η) hay tỷ lệ của sai số quân phương của dự báo kiểm tra trên
khoảng lệch quân phương chuẩn (S/σ).
Trong đó:
Sai số quân phương của dự báo kiểm tra được tính khi số lần dự báo (n)
nhiều là:
(1.3)
n

S=

∑( y

− yt .d )

db

n

2

=

1

n

∑ ( ∆y )

2

db

1

n

Trường hợp số lần dự báo (n) ít thì:

(1.4)
n

S=

∑( y

db

− yt .do )

1

n−m

n

2

=

∑ ( ∆y )

2
db

1

n−m

m: là số thông số của phương trình dự báo
Hệ số tương quan η được xác định theo công thức:
(1.5)

S
η = 1−  
σ 

2

Khi quan hệ dự báo là quan hệ hàm thì

S =0

và

η =1

điều đó cho thấy sự

thay đổi của yếu tố dự báo được xác định bởi các nhân tố dự báo. Khi

η =0

S =σ

và

thì nhân tố dự báo không ảnh hưởng đến yếu tố dự báo.

Chất lượng của phương án dự báo còn được xác định bằng tỷ số giữa số lần
dự báo đạt trên tổng số lần dự báo.

21


Gọi m: số lần dự báo đạt
N: tổng số lần dự báo
P(%): mức bảo đảm của phương án dự báo

P=

m
× 100
n

(%)

Chỉ tiêu đánh giá phương án dự báo được quy định như sau:
Bảng 2.2. Chỉ tiêu đánh giá phương án dự báo

2.3.5.

Độ chính xác của phương án

S
σ

η

P(%)

Tốt
Đạt
Kém
Không đạt

< 0.4
0.4 - 0.6
0.6 - 0.8
> 0.8

> 0.9
0.8 - 0.9
0.6 – 0.8
< 0.6

>90
75 - 90
60 - 75
< 60

Dự báo và Đánh giá sai số phương án dự báo phụ thuộc
Sử dụng 2/3 chuỗi số liệu ( bảng 2.3) đã sử dụng để xây dựng đường quan hệ
để đánh giá sai số cho phần phương án dự báo phụ thuộc. Qd(t+6) = f[Qtr(t)].
Hình 2.2. Đường quan hệ QST=f(QHN)
Phương trình tương quan Trạm Sơn Tây – Trạm Hà Nội
QHN = 0.7251*QST – 187.51
Từ phương trình tương quan trên ta tính được lưu lượng dự báo Trạm Hà Nội
Thể hiện ( phụ lục 3)

Để kết quả dự báo được chính xác ta hiệu chỉnh số liệu dự báo bằng cách
xây dựng tương quan giữa lưu lượng thực đo và lưu lượng dự báo Trạm Hà
Nội như sau :
Hình 2.3: Phương trình tương quan lưu lượng giữa lưu lượng thực đo và lưu
lượng dự báo :
Qdbhc= 1.0547*Qdb-239.12
Từ phương trình trên ta tính được lưu lượng dự báo để đưa vào dự báo tác
nghiệp ở ( phụ lục 4)
22


Đánh giá kết quả dự báo :
a. Mức đảm bảo của phương án dự báo: ( phụ lục 5)
Chất lượng của phương án dự báo bao giờ cũng phải được đánh giá bằng mức
đảm bảo dự báo. Mức đảm bảo dự báo là tỷ số giữa số lần dự báo đúng trên tổng số
lần dự báo:
Px100 = x100 = 7
Trong đó:
- m: số lần dự báo đúng.
- n: tổng số lần dự báo.
- P: mức bảo đảm của phương án dự báo.
b. Tỷ số S/σ
Các bảng tính (phụ lục 6 và 7)
Trong đó σ là độ lệch quân phương của chuỗi yếu tố dự báo, còn S là độ lệch
quân phương của chuỗi sai số dự báo, được tính theo công thức:
-

Độ lệch quân phương chuỗi yếu tố dự báo:
== 993.39

-

Độ lệch quân phương của chuỗi sai số dự báo
= = 74.33

-

Tỷ số S/σ

= 0.07
c. Hệ số tương quan η
Hệ số η được xác định theo công thức:
2

S
η = 1−  
 σ  = = 0.96

Bảng 2.3: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của phương án dự báo phụ thuộc
STT
1
2
3

Chỉ tiêu
S/
η
P

Giá trị

0.07
0.96
76%
23

Đánh giá
Tốt
Tốt
Đạt


Nhận xét: So sánh với chỉ tiêu đánh giá phương án dự báo ( bảng 2.5.) thì
phương án này đạt loại tốt.
2.3.6.

Đánh giá sai số phương án dự báo độc lập
Sử dụng 1/3 chuỗi số liệu còn lại, tính dự báo độc lập.
Thể hiện ở ( phụ lục 8)
Đánh giá kết quả dự báo :
( phụ lục 9)
Đánh giá dự báo yếu tố: Dự báo độc lập có tổng là 75 dự báo. Trong đó, 45 dự
báo đúng và 30 dự báo sai.
a. Tỷ số S/σ ( phụ lục 10 và 11)
Trong đó σ là độ lệch quân phương của chuỗi yếu tố dự báo, còn S là độ lệch
quân phương của chuỗi sai số dự báo, được tính theo công thức:

-

Độ lệch quân phương của chuỗi yếu tố dự báo:
= = 939.98

-

Độ lệch quân phương của chuỗi sai số dự báo:
= = 83.27
Tỷ số S/σ:
= 0.09
b. Hệ số tương quan η
Hệ số η được xác định theo công thức:
2

S
η = 1−  
 σ  = = 0.96

c. Mức đảm bảo của phương án dự báo
Chất lượng của phương án dự báo bao giờ cũng phải được đánh giá bằng mức
đảm bảo dự báo. Mức đảm bảo dự báo là tỷ số giữa số lần dự báo đúng trên tổng số
lần dự báo:

P=

m
× 100
n
% = 100 =60%

Trong đó:
- m: số lần dự báo đúng.

24


- n: tổng số lần dự báo.
- P: mức bảo đảm của phương án dự báo.
Bảng 2.4: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của phương án dự báo độc lập
STT
Chỉ tiêu
1
S/
η
2
3
P
Nhận xét: So sánh với chỉ tiêu đánh

Giá trị
Đánh giá
0.09
Tốt
0.96
Tốt
60%
Kém
giá phương án dự báo( bảng 2.5.) , cho

thấy phương án dự báo này đạt loại kém .
Do ở phần dự báo độc lập chuỗi số liệu thể hiện ở phần cao nên kết quả dự báo
đạt loại kém

25