...Nguyễn Thị Minh Phượng.pdf

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

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN CẢNH BÁO, DỰ BÁO LŨ TRÊN LƯU VỰC
SÔNG GIANH, TỈNH QUẢNG BÌNH

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Phượng
Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Viết Thi
ThS. Vũ Đức Long

Hà Nội, năm 2015


1
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo trong khoa Khí Tượng
Thủy Văn và Tài Nguyên Nước – Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường
Hà Nội đã truyền thụ kiến thức cho em trong suốt quá trình học tập vừa qua.
Đặc biệt, Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.Nguyễn Viết Thi và
ThS.Vũ Đức Long đã hướng dẫn, chỉ dạy tận tình để em có thể hoàn thành
được đề tài này.
Tôi cũng xin cảm ơn các bạn trong lớp ĐH1T và những người thân đã
cùng chia sẻ giúp đỡ, động viên tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành
nhiệm vụ học tập và đề tài này.
Trong quá trình thực hiện của đề tài, do kiến thức chuyên môn và điều
kiện thời gian còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót, sai phạm. Vì
vậy em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các Thầy cô
và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Nguyễn Thị Minh Phượng


2
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU………………………………………………………………………........ 1
CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CẢNH BÁO,
DỰ BÁO LŨ……………………………………………………………………. ..... 2
1.1.VAI TRÒ CỦA CẢNH BÁO, DỰ BÁO…………………………………….. ... 2
1.2.TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH CẢNH BÁO, DỰ BÁO
THỦY VĂN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM ..................................................... 2
1.3.MỘT SỐ NGHIÊN CỨU CẢNH BÁO, DỰ BÁO TRÊN LƯU VỰC SÔNG
GIANH, TỈNH QUẢNG BÌNH ............................................................................... 5
1.4.LỰA CHỌN MÔ HÌNH ĐỂ CẢNH BÁO, DỰ BÁO LŨ CHO LƯU VỰC
SÔNG GIANH ........................................................................................................ 6
CHƯƠNG 2- ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ TÌNH HÌNH MƯA LŨ TRÊN LƯU
VỰC SÔNG GIANH, TỈNH QUẢNG BÌNH ....................................................... 8
2.1.ĐỊA LÍ TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG GIANH ................................................ 8
2.1.1.Điều kiện địa lí tự nhiên lưu vực sông Gianh .................................................. 8

2.1.2.Đặc điểm khí tượng thủy văn lưu vực sông Gianh ................................. 9
2.1.3.Các công trình sử dụng nước trên lưu vực sông ................................... 12
2.2.HIỆN TRẠNG KINH TẾ XÃ HỘI .................................................................. 15

2.2.1.Về kinh tế ............................................................................................ 15
2.2.2.Dân số và lao động .............................................................................. 16
2.3.MẠNG LƯỚI TRẠM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ TÀI LIỆU SỬ DỤNG
TRONG NGHIÊN CỨU........................................................................................ 17

2.3.1.Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn .................................................... 17

2.3.2. Cơ sở số liệu phục vụ nghiên cứu ....................................................... 18
2.4.TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH MƯA, LŨ TRÊN LƯU VỰC SÔNG GIANH,
TỈNH QUẢNG BÌNH ........................................................................................... 19

2.4.1.Đặc điểm chế độ mưa ......................................................................... 19
2.4.2.Đặc điểm lũ trên lưu vực sông Gianh................................................... 21
2.4.3.Đánh giá nguyên nhân gây mưa lũ lớn................................................. 25
CHƯƠNG 3- XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN CẢNH BÁO LŨ LƯU VỰCSÔNG
GIANH, TỈNH QUẢNG BÌNH ........................................................................... 29
3.1. CÁC LOẠI HÌNH THẾ THỜI TIẾT ĐIỂN HÌNH GÂY MƯA LŨ ................ 29


3
3.2. XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN CẢNH BÁO LŨ TỪ CÁC DẠNG HÌNH THẾ
THỜI TIẾT ĐIỂN HÌNH....................................................................................... 32
CHƯƠNG 4- ỨNG DỤNG MÔ HÌNH NAM, MIKE 11 DỰ BÁO LŨ LƯU
VỰC SÔNG GIANH, TỈNH QUẢNG BÌNH ..................................................... 38
4.1. CƠ SỞ CỦA CÁC MÔ HÌNH NAM, MIKE 11 ............................................. 38

4.1.1. Giới thiệu mô hình Nam ..................................................................... 38
4.1.2. Giới thiệu mô hình MIKE 11 .............................................................. 44
4.2. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ................................................ 49
4.3. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH NAM MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY LƯU VỰC
SÔNG GIANH ...................................................................................................... 50

4.3.1.Phân chía lưu vực bộ phận và xác định trọng số mưa của các trạm mưa
trong các lưu vực bộ phận ............................................................................ 50
4.3.2.Xác định bộ thông số của mô hình NAM cho các lưu vực bộ phận ...... 52
4.4. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 ................................................................. 57

4.4.1.Xây dựng sơ đồ thủy văn thủy lực trên hệ thống sông Gianh ............... 57
4.4.2.Xác định điều kiện biên và điều kiện ban đầu ...................................... 58
4.4.3.Xác định bộ thông số của mô hình MIKE 11 ....................................... 58
4.5. DỰ BÁO THỬ NGHIỆM ............................................................................... 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 65
PHỤ LỤC ............................................................................................................. 66


4
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Một số hồ chứa lớn và vừa tỉnh quảng Bình........................................... 13
Bảng 2.2: Bảng thống kê các hồ đập thuỷ điện tỉnh Quảng Bình ............................ 15
Bảng 2.3: Danh sách các trạm khí tượng trên lưu vực sông Gianh ......................... 18
Bảng 2.4 : Danh sách các trạm thuỷ văn trên lưu vực sông Gianh .......................... 18
Bảng 2.5: Danh sách các trạm đo mưa trên lưu vực sông Gianh ............................ 18
Bảng 2.6: Thời gian truyền lũ trên sông Gianh ...................................................... 23
Bảng 2.7: Đặc trưng biên độ lũ tại các trạm trên sông Gianh ................................. 23
Bảng 3.1: Quan hệ mưa – đỉnh lũ trạm Mai Hóa .................................................... 34
Bảng 3.2: Kết quả đánh giá các phương án ............................................................ 35
Bảng 3.3: Những khuyến cáo khi nhận định tổng lượng mưa ................................. 36
Bảng 4.1: Chỉ tiêu đánh giá NASH ........................................................................ 49
Bảng 4.2: Danh sách các các tiểu lưu vực sông Gianh ........................................... 50
Bảng 4.3: Trọng số mưa các trạm trên lưu vực sông Gianh .................................... 51
Bảng 4.5: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Đồng Tâm ..................................... 56
Bảng 4.6 : Kết quả kiểm định các trận lũ tại Mai Hóa ............................................ 62
Bảng 4.7: Kết quả dự báo quá trình lũ năm 2013 tại trạm Mai Hóa trên lưu vực sông
Gianh..................................................................................................................... 63

5
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Lưu vực sông Gianh, tỉnh Quảng Bình ..................................................... 8
Hình 2.2 : Bản đồ mạng lưới sông suối và trạm đo KTTV ở Quảng Bình .............. 12
Hình 2.3: Biểu đồ phân phối lượng mưa theo tháng các trạm trên sông Gianh ....... 21
Hình 4.1: Cấu trúc mô hình NAM. ........................................................................ 40
Hình 4.2. Nhánh sông với các điểm lưới xen kẽ..................................................... 46
Hình 4.3. Hình dạng các điểm lưới xung quanh nút mà tại đó ba nhánh gặp nhau .. 46
Hình 4.4. Hình dạng các điểm lưới và các nút trong một mô hình hoàn chỉnh........ 47
Hình 4.5: bản đồ phân vùng ảnh hưởng của các tiểu lưu vực trên sông Gianh........ 51
Hình 4.6: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Đồng Tâm và Tân Lâm ................. 55
Hình 4.7: Kết quả kiểm định mô hình tại Đồng Tâm, Tân Lâm ............................. 56
Hình 4.8: Sơ đồ mạng thủy lực hệ thống sông Gianh ............................................. 58
Hình 4.9: Đường quá trình thực đo và hiệu chỉnh các trận lũ tại trạm Mai Hóa trên
sông Gianh ............................................................................................................ 61
Hình 4.10: Quá trình mực nước thực đo và kiểm định tại trạm Mai Hóa ................ 62
Hình 4.11: Kết quả thử nghiệm mùa lũ năm 2013 tại Mai Hóa .............................. 63


6
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
ATNĐ

: Áp thấp nhiệt đới

BĐ

: Biên độ (lũ)

BQQmc : Bình quân lưu lượng mặt cắt

Cv

: Hệ số phân tán

HTNĐ

:Hội tụ nhiệt đới.

ITCZ

: “Intertropical convergence zone”, (dải hội tụ)

KKL

: Không khí lạnh

TBNN

:Trung bình nhiều năm.

Y

: Ký hiệu độ sâu lớp dòng chảy mặt, đơn vị mm.

Yo

: Ký hiệu độ sâu lớp dòng chảy mặt trung bình nhiều năm, đơn vị

mm.

1
MỞ ĐẦU
1. Mục tiêu của đề tài:
Trên cơ sở phân tích tình hình dòng chảy, diễn biến lũ của lưu vực sông
Gianh tỉnh Quảng Bình từ trước đến nay, thông qua thực tiễn điều kiện địa lý
lưu vực cùng với những số liệu thực tế đã đưa ra, ta có thể nắm bắt được quy
luật hình thành lũ và những hậu quả đáng báo động do lũ trên lưu vực gây ra.
Từ đó nghiên cứu xây dựng các phương án cảnh báo, dự báo lũ cho lưu vực
sông Gianh một cách phù hợp và hiệu quả nhất để phòng tránh và giảm thiểu
được tác hại do lũ lụt gây ra trên địa bàn toàn tỉnh Quảng Bình, khẳng định đề
tài này là hết sức quan trọng và có đóng góp vô cùng to lớn trong công cuộc
phòng chống -giảm nhẹ thiên tai.
2. Phạm vi nghiên cứu:
Phạm vi nghiên cứu: lưu vực sông Gianh, tỉnh Quảng Bình
3. Nội dung nghiên cứu:
Nghiên cứu chế độ dòng chảy,tình hình mưa, lũ lưu vực sông Gianh.
Hiện trạng cũng như các kịch bản được đề xuất.
4. Phương pháp nghiên cứu:
- Kế thừa, áp dụng có chọn lọc sản phẩm khoa học và công nghệ hiện có
trên thế giới/trong nước. Kế thừa các nghiên cứu khoa học, các dự án liên
quan trên lưu vực sông Gianh.
- Phương pháp điều tra phân tích tổng hợp nguyên nhân hình thành.
- Phương pháp phân tích thống kê.
- Phương pháp chuyên gia.