Tải bản đầy đủ (.pdf) (134 trang)

Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE NAM dự báo lũ cho thượng lưu sông Mã (Luận văn thạc sĩ)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (462.18 KB, 134 trang )

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH
MIKE – NAM DỰ BÁO LŨ CHO THƯỢNG LƯU SÔNG MÃ
CHUYÊN NGHÀNH: THUỶ VĂN HỌC

VŨ THANH LONG

HÀ NỘI, NĂM 2017


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH
MIKE – NAM DỰ BÁO LŨ CHO THƯỢNG LƯU SÔNG MÃ
VŨ THANH LONG
CHUYÊN NGHÀNH: THUỶ VĂN HỌC
MÃ SỐ: 60440224
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS HOÀNG THỊ NGUYỆT MINH
2. TS ĐẶNG THANH MAI

HÀ NỘI - 2017


CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI


TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Cán bộ hướng dẫn chính: TS Hoàng Thị Nguyệt Minh
Cán bộ hướng dẫn phụ: TS Đặng Thanh Mai
Cán bộ chấm phản biện 1: Nguyễn Hữu Khải
Cán bộ chấm phản biện 2: Nguyễn Viết Thi
Luận văn thạc sỹ được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Ngày

tháng năm 2017


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu
sử dụng phân tích trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo đúng
quy định. Các kết quả nghiên cứu trong luận văn chưa từng được công bố trong
bất kỳ nghiên cứu nào khác. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với luận
văn của mình.
Người cam đoan

Vũ Thanh Long


LỜI CẢM ƠN
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành thủy văn với đề tài “Nghiên cứu
ứng dụng mô hình MIKE - NAM dự báo lũ cho thượng lưu sông Mã” là kết
quả của quá trình cố gắng không ngừng của bản thân và được sự giúp đỡ, động
viên khích lệ của các thầy, cô, bạn bè, đồng nghiệp và người thân. Qua trang viết
này tác giả xin gửi lời cảm ơn tới những người đã giúp đỡ tôi trong thời gian học

tập - nghiên cứu khoa học vừa qua.
Tôi xin tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đối với các thầy giáo, cô giáo
đặc biệt là TS Hoàng Thị Nguyệt Minh và TS Đặng Thanh Mai đã trực tiếp tận
tình hướng dẫn cũng như cung cấp tài liệu thông tin khoa học cần thiết cho luận
văn này.
Xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo khoa Khí tượng, Thuỷ văn, Hải
dương học, Lãnh đạo trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tạo
điều kiện cho tôi hoàn thành tốt công việc nghiên cứu khoa học của mình.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, đơn vị công tác đã giúp
đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện Luận văn.

TÁC GIẢ

Vũ Thanh Long


MỤC LỤC
Mục lục

Trang

Lời cam đoan….…………………………………………………..………...

i

Lời cảm ơn…………………………………………………………………..

ii

Mục lục………………………………………………………………………


iii

Danh mục ký hiệu các chữ viết tắt………………………………….……..

iv

Danh mục bảng biểu……………………………………………..…………

v

Danh mục hình vẽ……………………………………………….…………

vi

MỞ ĐẦU……………………………………………………………………

01

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO LŨ VÀ
LƯU VỰC NGHIÊN CỨU……………………………………….……….

03

1.1 Tổng quan về các phương pháp dự báo lũ………….………..…… …….

03

1.1.1 Tổng quan về các phương pháp dự báo lũ trên thế giới .………….…


03

1.1.2 Tổng quan về các phương pháp dự báo lũ tại Việt Nam………….…

06

1.1.3 Tổng quan các mô hình toán thủy văn ứng dụng dự báo lũ……..……..

08

1.1.4 Các nghiên cứu liên quan tới dự báo lũ và vấn đề dự báo lũ thượng
lưu sông Mã ………………………………………………………….…..….

16

1.2 Đặc điểm mưa, lũ thượng lưu sông Mã………………………….…….

21

1.2.1 Tổng quan về lưu vực sông Mã……………………………………….

21

1.2.2 Đặc điểm mưa và lũ……………………………………………………

29

1.2.3 Các hình thế thời tiết gây mưa lớn thượng lưu sông Mã…………….

29


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...

32

2.1 Cơ sở phân tích, lựa chọn mô hình………………………………………

32

2.2 Lý do sử dụng mô hình MIKE - NAM dự báo lũ cho thượng lưu sông
Mã……………………………………………………………………………

32

2.3 Cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE - NAM ………..…………………..

34

2.4 Cơ sở dữ liệu xây dựng bộ thông số trong mô hình……..……………..

42

2.4.1 Cơ sở dữ liệu vận hành mô hình MIKE – NAM dự báo lũ thượng lưu
sông Mã…………………………………………………………………….

42


2.4.2 Chỉ tiêu hiệu chỉnh và kiểm định mô hình…………….……………….


44

2.4.3 Các chỉ tiêu đánh giá phương án dự báo thượng lưu sông Mã…….…..

46

2.5 Kết luận chương 1 và 2………….……………………………………..

48

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE - NAM
TRONG DỰ BÁO LŨ TẠI THƯỢNG LƯU SÔNG MÃ…..…………….

49

3.1 Kết quả hiệu chỉnh mô hình MIKE - NAM .……….……………………

49

3.1.1 Kết quả hiệu chỉnh mô hình MIKE - NAM tại Xã Là các năm lũ lớn…

49

3.1.2 Kết quả hiệu chỉnh mô hình MIKE - NAM tại Xã Là các năm lũ trung
bình…………………………………………………………………………..

52

3.1.3 Kết quả hiệu chỉnh mô hình MIKE - NAM tại Xã Là các năm lũ
nhỏ…………………………………………………………………….….…


56

3.2. Kết quả kiểm định mô hình MIKE - NAM .………………….…………

59

3.2.1 Kết quả kiểm định mô hình MIKE - NAM trận lũ lớn tại trạm Xã Là...

59

3.2.2 Kết quả kiểm định mô hình MIKE - NAM trận lũ trung bình tại trạm
Xã Là…………………………………………………………………………

61

3.2.3 Kết quả kiểm định mô hình MIKE - NAM trận lũ nhỏ tại trạm Xã Là..

63

3.2.4 Xây dựng tương quan giữa các đặc trưng lũ, lượng mưa trên lưu vực
thượng lưu sông Mã…………………………………………………….……

64

3.3 Dự báo thử nghiệm lũ thượng lưu sông Mã cho các năm 2016 - 2017….

69

3.3.1 Dự báo thử nghiệm với mô hình MIKE - NAM……………………….


69

3.3.2 Kết quả dự báo thử nghiệm tại Xã Là 2016 – 2017 bằng phương án dự
báo truyền thống……………………………………………………………..

75

3.4. Phân tích, đánh giá kết quả phương án dự báo lũ thượng lưu sông Mã...

78

3.5 Quy trình Dự báo nghiệp vụ………………………………….………….

79

3.6 Kết luận chương 3……………….……………………………………..

80

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…….……………………………………….

81

TÀI LIỆU THAM KHẢO……………….…………………….…………...

82

PHỤ LỤC 1…………………………………………………….……………


84

PHỤ LỤC 2………………………………………………………………….

92


CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Giải thích

KTTV
KT
TV
ITCZ
BĐKH
DEM
ĐBSCL
NBD
GIS
IPCC
BĐKH

Khí tượng Thuỷ văn
Khí tượng
Thuỷ văn
Dải hội tụ nhiệt đới
Biến đổi khí hậu
Mô hình số độ cao (Digital Elevation Model)

Đồng bằng sông Cửu Long
Nước biển dâng
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System)
Ban liên chính phủ về
(International Panel on Climate Change)


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Trang
Bảng 1.1 Các phương pháp dự báo lũ tại các Đài KTTV khu vực Tây Bắc…

08

Bảng 1.2 Đặc trưng hình thái lưu vực sông ngòi lớn thuộc lưu vực sông Mã

28

Bảng 2.1 Các thông số chính và ngưỡng hiệu chỉnh của mô hình MIKE NAM ………………………..………………………………………………

42

Bảng 2.2 Diện tích các lưu vực sông Mã…………………………………….

43

Bảng 2.3 Các trận lũ lựa chọn hiệu chỉnh và kiểm định mô hình MIKE NAM tại Xã Là …………………….………………………………………

43

Bảng 2.4 Thông số mô hình MIKE - NAM…………………………….……


45

Bảng 3.1 Số trạm mưa và hệ số trạm mưa ảnh hưởng đến lưu lượng trạm
Xã Là ………………………………………………………………………

49

Bảng 3.2 Đánh giá sai số đặc trưng lũ tại trạm Xã Là hai trận lũ hiệu
chỉnh…………………………………………………………………………

51

Bảng 3.3 Kết quả bộ thông số mô hình MIKE - NAM đối với trận lũ lớn tại
Xã Là……………………………………………………………………….

52

Bảng 3.4 Đánh giá sai số đặc trưng lũ tại trạm Xã Là hai trận lũ hiệu chỉnh
cho năm lũ trung bình……………………………………………………….

54

Bảng 3.5 Kết quả bộ thông số mô hình MIKE - NAM đối với trận lũ trung
bình tại Xã Là ……………………………………………………………..

56

Bảng 3.6 Đánh giá sai số đặc trưng lũ tại trạm Xã Là hai trận lũ hiệu chỉnh
cho năm lũ nhỏ……………………………………………………………….


59

Bảng 3.7 Thông số chính của mô hình MIKE - NAM tại Xã Là với trận lũ
nhỏ.………………………………………………………………………..…

59

Bảng 3.8 Đánh giá sai số trận lũ kiểm định tại Xã Là ngày 2430/9/2008…………………………………………………………………...

61

Bảng 3.9 Đánh giá sai số trận lũ kiểm định tại Xã Là ngày 1524/08/2012………………………………………………………………….

62

Bảng 3.10 Đánh giá sai số trận lũ kiểm định tại Xã Là ngày 1218/6/2012…………………………………………………………………....

64


Bảng 3.11 Kết quả tính toán mô phỏng đỉnh lũ từ phương trình hồi quy đa
biến từ năm 1994 - 2015……………………………………………………

67

Bảng 3.12 Đánh giá phương trình hồi quy mô phỏng H max năm 1994 2015…………………………………………………………………………

69


Bảng 3.13 Các trận lũ lựa chọn thử nghiệm bộ thông số mô hình MIKE NAM ………………………………………………………………………

70

Bảng 3.14 Bộ thông số mô hình MIKE - NAM lựa chọn dùng thử nghiệm
năm 2016 - 2017 …………………………………………………………….

70

Bảng 3.15 Đánh giá sai số trận lũ thử nghiệm năm 2016 – 2017 tại trạm Xã
Là ……………………………………………………………………………

75

Bảng 3.16 Đánh giá kết quả phương pháp tương quan biên độ mực nước và
lượng mưa bình quân lưu vực trong năm 2016 - 2017….……………..…….

76

Bảng 3.17 Đánh giá kết quả phương pháp tương quan mực nước lớn nhất và
lượng mưa bình quân lưu vực trong năm 2016 - 2017………………………

77

Bảng 3.18 Đánh giá kết quả phương pháp phương trình hồi quy đa biến
trong năm 2016 - 2017………………………………………………………

77

Bảng 3.19 So sánh kết quả đánh giá phương án truyền thống và mô hình

NAM dự báo thử nghiệm mùa lũ 2016 - 2017………………………………

78


Luận văn đầy đủ ở file: Luận văn full
















×