Mô phỏng ngập lụt hạ du sông ba khi xét đến tác động của biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA


NGUYỄN VĂN LƯU

MÔ PHỎNG NGẬP LỤT HẠ DU SÔNG BA KHI XÉT ĐẾN
TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ MỰC NƯỚC BIỂN DÂNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy
Mã số: 60.58.02.02

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG
CÔNG TRÌNH THỦY

Đà Nẵng – Năm 2018


Công trình đƣợc hoàn thành tại
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. LÊ HÙNG

Phản biện 1: PGS.TS NGUYỄN THỐNG
Phản biện 2: TS. VÕ NGỌC DƢƠNG

Luận văn sẽ đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ
kỹ thuật xây dựng công trình thủy họp tại Trƣờng Đại học Bách khoa vào
ngày 21 tháng 6 năm 2018

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

 Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trƣờng Đại học Bách khoa
 Thƣ viện Khoa Xây dựng Thủy Lợi – Thủy điện, Trƣờng Đại học Bách
khoa – Đại học Đà Nẵng


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Sông Ba (thƣợng lƣu
gọi là Eapa và ở hạ lƣu là
sông Đà Rằng), là một trong
những con sông lớn nhất
miền Trung. Diện tích lƣu
vực là 13.900 km2.
Dƣới tác động của biến
đổi khí hậu cho thấy lƣợng
mƣa sẽ tập trung vào mùa
mƣa và giảm vào mùa khô.
Mƣa lớn tập trung sẽ làm gia
tăng lũ lụt vào mùa mƣa.
Nhìn lại năm 2016 sẽ thấy
tính bất thƣờng của thời tiết
ngày càng gay gắt, xảy ra trên

Hình 1: Bản đồ lưu vực sông Ba

khắp cả nƣớc. Đặc biệt ở các tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên
mƣa lũ đến muộn nhƣng lại dồn dập, lũ chồng lũ kéo dài nhiều ngày,
vào những tháng cuối năm 2016 đã xảy ra 5 trận lũ liên tiếp gây thiệt

hại lớn về tài sản và ngƣời trong khu vực.
Với những diễn biến bất thƣờng về thời tiết do ảnh hƣởng của
biến đổi khí hậu, nƣớc biển dâng thì việc nghiên cứu ảnh hƣởng của
biến đổi khí hậu đối và mực nƣớc biển dâng đối với ngập lụt vùng hạ
lƣu sông Ba là cần thiết. Do đó, tôi chọn đề tài “MÔ PHỎNG NGẬP
LỤT VÙNG HẠ DU SÔNG BA KHI XÉT ĐẾN TÁC ĐỘNG CỦA
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ MỰC NƢỚC BIỂN DÂNG”.


2

2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là:
- Đề tài này nghiên cứu mô phỏng ngập lụt vùng hạ du sông Ba
khi xét đến biến đổi khí hậu theo kịch bản Biến đổi khí hậu và nƣớc
biển dâng cho Việt Nam của bộ Tài Nguyên Môi Trƣờng năm 2016;
- Trên cơ sở đó đề xuất đƣợc các định hƣớng ứng phó với
BĐKH cho thành phố Tuy Hòa, góp phần thực hiện Kế hoạch hành
động của tỉnh Phú Yên
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Ngập lụt hạ du sông Ba – Phú yên
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Ngập lụt vùng hạ du sông Ba (từ Hồ sông Ba hạ đến cửa
sông);
- Ngập lụt ứng với các kịch bản BĐKH 2030, 2050.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Phƣơng pháp điều tra, khảo sát thực tế;
- Phƣơng pháp xử lý thống kê, phân tích tổng thể;
- Phƣơng pháp nghiên cứu lý luận;

- Sử dụng phƣơng pháp mô hình toán: ứng dụng mô hình
MIKE phục vụ cho công tác nghiên cứu.
5. Ý nghĩa thực tiễn đề tài
Các kết quả của Luận văn có thể đƣợc sử dụng nhƣ cơ sở khoa
học và thực tiễn cho việc hoạch định các chính sách liên quan tới
BĐKH và cho các hoạt động quy hoạch, quản lý xây dựng cơ sở hạ
tầng cho phù hợp với BĐKH của chính quyền và cộng đồng địa
phƣơng.


3

Chương 1 – TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU LŨ LỤT
1.1. Tình hình ngập lụt sông Ba
1.1.1. Tình hình ngập lụt sông Ba
Trên lƣu vực sông Ba, lũ lớn hàng năm luôn là mối đe dọa đối
với dân cƣ và kinh tế xã hội, đặc biệt là vùng hạ du sông Ba.
Do tác động của biến đổi khí hậu, thay đổi địa hình, việc xây
dựng các công trình giao thông, công trình thủy, quá trình đô thị
hóa… đã làm ảnh hƣởng đến dòng chảy và khả năng tiêu thoát lũ ở
hạ du là nguyên nhân làm tăng thêm ngập lũ ở hạ du Sông Ba.
1.1.2. Thiệt hại do ngập lụt
Mỗi năm khi mùa mƣa bão về, lũ đã gây ngập lụt, thiệt hại khá
lớn về ngƣời và tài sản trên lƣu vực. Mƣa lũ gây chết ngƣời, nhà cửa
bị ngập, bị sập, các công trình hạ tầng cơ sở nhƣ trƣờng học, bệnh
viện bị hƣ hỏng, đƣờng sá cầu cống, công trình thuỷ lợi bị sạt lở, bị
vỡ và bồi lấp. Diện tích đất trồng trọt bị ngập lâu ngày làm cho lúa,
hoa màu và các loại cây trồng khác bị thất thu.
1.2. Tính hình nghiên cứu trong và ngoài nước
1.2.1. Các nghiên cứu ở nước ngoài.

Trái đất hiện nay đang ở trong thời kỳ biến đổi khí hậu, những
trận lũ lớn xuất hiện ngày càng nhiều, gây thiệt hại nghiêm trọng về
ngƣời và của. Đối với các nƣớc phát triển việc nghiên cứu về lũ lụt
thƣờng gắn với quản lý tài nguyên, môi trƣờng theo lƣu vực sông.
Đối với các nƣớc đang phát triển việc dự báo, cảnh báo lũ lụt còn gặp
nhiều khó khăn, các nghiên cứu này chủ yếu phục vụ cho công tác
phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai.
Một số mô hình thủy văn tính toán ngập lụt trên thế giới:
Ltank, Hec-HMS, MIKE NAM,…


4

Một số mô hình thủy lực tính tán ngập lụt trên thế giới: HecRAS, họ mô hình MIKE,….
1.2.2. Các nghiên cứu ở trong nước
Khoảng 15 năm trở lại đây các mô hình về thủy văn, thủy lực
đã đƣợc ứng dụng mạnh mẽ trên các lƣu vực sông trong cả nƣớc. Đặc
biệt trong khoảng 5 năm trở lại đậy việc xây dựng các bản đồ ngập
lụt phục vụ công tác phòng chống lụt bão cho địa phƣơng đã đƣợc
nhiều tỉnh triển khai.
Một số công trình và đề tài nghiên cứu của các tác giả
trong nước:
Công ty cổ phần sông Ba (2013) [11], đã xây dựng bản đồ
ngập lụt sông Ba.
Năm 2010, Hà Văn Khối [4], tính toán sơ bộ về vai trò chống
lũ hạ du của hồ chứa A Vƣơng và xem xét khả năng giao thêm nhiệm
vụ chống lũ hạ du cho các hồ chứa trên sông Vu Gia – Thu Bồn.
Năm 2011, Ngô Lê Long đã áp dụng mô hình MIKE 11 [7],
mô phỏng hệ thống liên hồ chứa sông Srêpook với mục đích cắt giảm
lũ cho hạ du.

Năm 2012, Tô Thúy Nga, Lê Hùng [12], mô phỏng lại trận lũ
năm 2009 và đánh giá ảnh hƣởng của việc xả lũ hồ A Vƣơng đến
ngập lụt hạ du.
Năm 2013, Đặng Thanh Mai, Vũ Đức Long, Vũ Văn Hiếu [8],
đã xây dựng công nghệ giám sát, cảnh báo, dự báo lũ, ngập lụt và
điều tiết hồ chứa cho hệ thống sông Ba.
Nhìn chung các công trình nghiên cứu ở Việt Nam sử dụng mô
hình mô phỏng là công cụ chủ yếu để vận hành quản lý hồ chứa,
cũng nhƣ dự báo lũ lụt.


5

Chương 2 – ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, XÃ HỘI
LƯU VỰC SÔNG BA
2.1. Đặc điểm tự nhiên
2.1.1. Vị trí địa lý
Lƣu vực sông Ba có hình dạng chữ L, nằm ở khu vực Tây
nguyên và Nam Trung Bộ. Tọa độ địa lý ở 1235’-1438’ vĩ độ Bắc;
10800’-10955’ kinh độ Đông.
2.1.2. Đặc điểm địa hình
Địa hình lƣu vực sông Ba
biến đổi khá phức tạp, bị chia cắt
mạnh mẽ bởi sự chi phối của dãy
Trƣờng Sơn. Có thể chia lƣu vực
sông Ba thành 5 tiểu vùng địa
hình sau:
- Vùng núi cao: Chiếm
60% diện tích lƣu vực. Độ cao
bình quân từ 600m ÷ 800m.

- Vùng thung lũng: Từ An
Khê đến Phú Túc. Cao độ phổ
biến ở thung lũng An Khê 400m
÷ 500m, ở thung lũng Cheo Reo
150m ÷ 200m và ở Phú Túc

Hình 2.1: Bản đồ lưu vực sông Ba

100 m ÷ 150 m.
- Vùng cao nguyên: có cao độ phổ biến từ 300 m ÷ 500m.
- Vùng gò đồi: Chủ yếu là vùng An Khê, Sơn Hoà, hạ du sông
Hinh, sông Krông H’năng.


6

- Vùng đồng bằng: Tập trung ở hạ du sông Ba, chủ yếu là khu
vực sau hồ thủy điện Sông Ba Hạ đến Tuy Hòa có cao độ 5m ÷ 10m.
2.1.3. Mạng lưới sông ngòi
Các sông nhánh lớn nhất là: Ia Yun, Krông H’năng và sông
Hinh đều nằm bên ở hữu ngạn:
a. Sông Ia Yun
Ia Yun có diện tích lƣu vực là 2950 km2, chiều dài 175 km,
chảy theo hƣớng Bắc Nam đến Chƣ Sê và Tây Bắc - Đông Nam.
b. Sông Krông H’Năng
Krông H’năng có diện tích lƣu vực là 1840 km2, chiều dài 130
km. Do địa hình phức tạp nên hƣớng chảy của sông gần nhƣ hình
vòng cung: Đoạn đầu theo hƣớng Bắc Nam, sau đó chuyển sang
hƣớng Tây Bắc - Đông Nam rồi lại chảy ngƣợc lên gần nhƣ hƣớng
Nam Bắc để nhập vào sông Ba.

c. Sông Hinh
Sông Hinh có diện tích lƣu vực 1040 km2, chiều dài 88 km,
chảy theo hƣớng Tây Nam - Đông Bắc, đến xã Sơn Thành thì nhập
vào sông Ba.
2.1.4. Khí hậu
Lƣu vực sông Ba đại bộ phận nằm ở phía Tây dải Trƣờng Sơn,
chỉ có phần nhỏ ở hạ lƣu nằm phía sƣờn Đông Trƣờng Sơn. Do đó
lƣu vực sông Ba chịu ảnh hƣởng mạnh mẽ của hai kiểu khí hậu gió
mùa Đông Trƣờng Sơn và Tây Trƣờng Sơn khá rõ rệt.
Khí hậu Tây Trƣờng Sơn: Từ tháng V đến tháng X có các trận
mƣa giông với một lƣợng mƣa khá phong phú tạo cho phần lớn lƣu
vực một mùa mƣa ẩm dịu mát. Từ tháng XI đến tháng VI năm sau là
mùa khô ít mƣa gây tình trạng thiếu nƣớc nghiêm trọng.


7

Khí hậu Đông Trƣờng Sơn: Hàng năm từ tháng IX đến tháng
XII mƣa lớn kết hợp bão từ biển Đông gây ra mùa mƣa lũ chính vụ.
2.1.5. Thủy văn
Lƣu vực sông Ba có sự biến động về mùa khá phức tạp. Ngay
tại vị trí một trạm đo có năm mùa lũ đến sớm hơn hoặc muộn hơn hai
đến ba tháng tạo nên mùa lũ hàng năm dài ngắn khác nhau, có năm
chỉ có 2 - 3 tháng mùa lũ nhƣng cũng có năm tới 5 - 6 tháng mùa lũ.
Điều này thể hiện tính chất mùa không ổn định trên lƣu vực
2.2. Đặc điểm xã hội
Lƣu vực sông Ba nằm trong phạm vi ranh giới hành chính của
21 huyện thị thuộc 3 tỉnh Tây Nguyên: Kon Tum, Gia Lai, ĐaKlak
và một tỉnh duyên hải miền Trung Trung Bộ là Phú Yên
Cơ cấu phát triển kinh tế từ trƣớc đến nay vẫn lấy Nông - Lâm

nghiệp là chính cho nên giá trị GDP trong nông nghịêp vẫn chiếm tỷ
trọng cao trong tổng giá trị các ngành
2.3. Tác động của biến đổi khí hậu
Biến đổi khí hậu mà biểu hiện chính là sự nóng lên toàn cầu và
mực nƣớc biển dâng đã tạo nên các hiện tƣợng thời tiết cực đoan tiết
hiện nay. Đây là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân
loại trong thế kỷ 21 vì biến đổi khí hậu đang ảnh hƣởng trực tiếp đến
hệ sinh thái, tài nguyên môi trƣờng và cuộc sống của con ngƣời.
2.4. Các hồ chứa trên lưu vực sông Ba
Hiện nay, trên lƣu vực sông Ba chƣa quy hoạch xây dựng một
hồ chứa có dung tích dành riêng phòng chống lũ cho hạ du. Các hồ
chứa đã xây dựng trên hệ thống sông Ba chỉ quy định vận hành phối
hợp, kết hợp giảm lũ cho hạ du theo “Quy trình vận hành liên hồ
chứa trên lƣu vực Sông Ba đã đƣợc Thủ tƣớng phê duyệt tại Quyết
định số 1077/QĐ-TTg, ngày 7 tháng 7 năm 2014”.


8

Hình 2.2: Bản đồ lưu vực sông Ba Hạ, Sông Hinh, Krông
H’năng, Ayun Hạ và An Khê –Ka Nak
Sau khi xem xét lƣu vực phụ trách của các hồ chứa nêu trên,
do thời gian có hạn và điều kiện thu thập số liệu còn hạn chế, nên
trong luận văn này chỉ giới hạn tập trung nghiên cứu đánh giá trong
phạm vi lƣu vực của 2 hồ chứa có diện tích lƣu vực lớn và ảnh hƣởng
trực tiếp, quyết định đến ngập lụt vùng hạ lƣu sông Ba, đó là: Hồ
sông Ba Hạ và hồ sông Hinh.


9

Chương 3 – TÍNH TOÁN THỦY VĂN, THIẾT LẬP
MÔ HÌNH THỦY LỰC MÔ PHỎNG NGẬP LỤT SÔNG BA
3.1. Trình tự các bước thiết lập mô hình thủy lực
Các bƣớc thiết lập mô hình:
- Bƣớc 1: Tính toán dòng chảy lũ đến các hồ chứa;
- Bƣớc 2: Tính toán điều tiết lũ các hồ chứa;
- Bƣớc 3: Tính toán lũ nhập lƣu các sông hạ du sông Ba;
- Bƣớc 4: Tính toán lũ nhập lƣu sông Bàn Thạch;
- Bƣớc 5: Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình
3.2. Tính toán dòng chảy lũ
3.2.1. Tính toán dòng chảy lũ đến các hồ chứa
Luận văn chỉ tập trung nghiên cứu ảnh hƣởng của BĐKH (cụ
thể là lƣợng mƣa tăng) đến ngập lụt sông Ba. Vì vậy trong quá trình
tính toán ta sử dụng công thức kinh nghiệm Xô-kô-lốp-sky để tính
toán đỉnh lũ:

Qmax P  0,278

 H Tp  H 0 
Tl

Ff1 2 3 Q ng

Bảng 3.1: Kết quả tính toán lưu lượng lũ của các hồ chứa
Đơn vị: m3/s
Hồ chứa

Tần suất, P%
P = 1%

P = 5%

P = 10%

Hồ sông Ba Hạ

25420

18118

14500

Hồ sông Hinh

7838

5985

5017


10

3.2.2. Tính toán điều tiết lũ hồ chứa
Tính toán điều tiết lũ dựa trên nguyên lý cân bằng nƣớc và
phƣơng trình biểu thị lƣu lƣợng qua công trình xả lũ.

Hình 3.3: Quá trình lũ đến và lưu lượng xã tại tuyến hồ chứa
3.2.3. Tính toán lũ nhập lưu hạ du sông Ba và lũ sông Bàn Thạch

Hình 3.6: Bản đổ phân chia lưu vực hạ du sông Ba


11

Hình 3.7: Bản đổ phân chia lưu vực sông Bàn Thạch
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Bảng 3.5: Thông số chính lưu vực hạ du sông Ba
Tên lƣu vực
Flv (km2)
Ls (km)
Js (%)
LV1
164,1
49,6
14,96
LV2
233
31,75

14,85
LV3
68,3
22,1
20
LV4
73,5
20,2
18,8
LV5
209,4
24,2
8
LV6
16,12
9,3
3
LV7
241,9
42,5
19,3
LV8
195,1
27
17
LV9
196,2
29,8
29,1
Bảng 3.6: Thông số chính lưu vực sông Bàn Thạch

TT

Tên lƣu vực

Flv (km2)

Ls (km)

Js (%)

1

LV1

276,07

27,6

17

2

LV2

56,6

17,2

1

3

LV3

78,6

18,5

14

4

LV4

172,8

27,6

17


12

Bảng 3.11: Kết quả tính toán lũ nhập lưu hạ du sông Ba
Lƣu lƣợng đỉnh lũ, Qmax (m3/s)
STT
Tên lƣu vực
P = 1%
P = 5%

P = 10%
1

LV1

1430,4

930,26

722,83

2

LV2

2202,4

1436

1117,2

3

LV3

736,17

454,13

338,3

4

LV4

1110,8

756,01

608,03

5

LV5

3081,1

1978,3

1557,5

6

LV6

243,91

157,59

124,1

7

LV7

2239,3

1463,2

1140,4

8

LV8

1897,6

1243,6

971,32

9

LV9

1959,1

1286,6

1006,5

STT

Bảng 3.12: Kết quả tính toán lũ sông Bàn Thạch
Lƣu lƣợng đỉnh lũ, Qmax (m3/s)
Tên lƣu vực
P = 1%
P = 5%
P = 10%

1

LV1

4028

2824,8

2265,7

2

LV2

672,34

401,98

308,82

3

LV3

1200,3

773,72

608,72

4

LV4

2605,6

1665

1305,7

3.2.4. Tính toán lũ khi kể đến biến đổi khí hậu
Bảng 3.13: Biến đổi lượng mưa mùa đông so với thời kỳ cơ sở theo
kịch bản BĐKH của Bộ TNMT năm 2016 tại Phú Yên

Kịch bản
RCP 4.5

Biến đổi

Đơn vị (%)

Biến đổi

khí hậu 2030

khí hậu 2050

10,9

16


13

Bảng 3.14: Kết quả tính toán lưu lượng đến các hồ chứa khi xét đến
BĐKH
Đơn vị: m3/s
Hồ chứa

BĐKH 2030

BĐKH 2050

P = 5%

P = 10%

P = 5%

P = 10%

Hồ sông Ba Hạ

20221

16197

21205

16991

Hồ sông Hinh

6672

5595

6993

5866

Bảng 3.15: Kết quả tính toán lưu lượng các lưu vực hạ du sông Ba
khi xét đến BĐKH
Đơn vị: m3/s
Tên lƣu vực

BĐKH 2030

BĐKH 2050

P = 5%

P = 10%

P = 5%

P = 10%

LV 1

1044,8

815,13

1098,3

858,28

LV 2

1611,6

1259,1

1693,7

1325,4

LV 3

518,53

389,67

548,67

413,78

LV 4

839,66

675,81

878,76

707,51

LV 5

2215,5

1750,4

2326,2

1840,5

LV 6

176,46

139,45

185,27

146,62

LV 7

1641,2

1284,1

1724,2

1351,3

LV 8

1393,6

1092,6

1463,6

1149,2

LV 9

1440,9

1131,6

1512,9

1189,9


14

Bảng 3.16: Kết quả tính toán lưu lượng các lưu vực sông Bàn Thạch
khi xét đến BĐKH
Đơn vị: m3/s
Tên lưu vực

BĐKH 2030

BĐKH 2050

P = 5%

P = 10%

P = 5%

P = 10%

LV 1

3105,1

2487,6

3252,4

2607,2

LV2

454,9

351,39

479,67

371,37

LV 3

866,68

684,37

910,06

719,72

LV 4

1867,5

1470,4

1962

1547,3

3.3. Tính toán mực nước triều
Tuy Hòa không có trạm quan trắc mực mức nƣớc triều nên số
liệu triều ở cửa ra sông Đà Rằng đƣợc tính toàn chuyển đổi từ số liệu
quan trắc mực nƣớc triều tại Quy Nhơn.
Bảng 3.17: Mực nước biển dâng theo kịch bản BĐKH của Bộ TNMT
năm 2016 tại Phú Yên

Kịch bản

Mực nƣớc

Đơn vị: cm
Mực nƣớc

biển dâng 2030

biển dâng 2050

13

22

RCP 4.5

Bảng 3.18: Kết quả tính toán tần suất mực nước triều lớn nhất
Đơn vị: cm
Tần suất

Các trƣờng hợp tính toán

P (%)

Cơ bản

MNBD 2030

MNBD 2050

1%

153,52

170,85

182,85

5%

138,87

154,54

165,39

10%

132,07

146,97

157,29


15

3.4. Xây dựng mô hình thủy lực
3.4.1. Mô hình MIKE 11
Hệ thống mạng lƣới sông để xây dựng cấu trúc mô hình MIKE
11 của hạ lƣu sông Ba bao gồm:
- Đoạn sông từ sau đập Sông Ba Hạ đến cửa ra Sông Đà Rằng;
- Đoạn sông từ sau đập Sông Hinh đến nhập lƣu sông Ba;
- Sông Bàn Thạch;
- Kết nối hạ du sông Ba với sông Bàn Thạch và sông Hinh;
- Kết nối hạ du sông Ba với 9 lƣu vực con thông qua 9 nút kết nối;
- Biên dƣới là đƣờng quá trình triều cƣờng tại cửa ra sông Đà Rằng.
3.4.2. Mô hình MIKE 21
Tọa độ các điểm (x, y, z) phục vụ xây dựng bản đồ cao độ số
(DEM) đƣợc số hóa trích xuất từ bản đồ địa chính 1/10.000. Lƣới
phần từ hữu hạn đƣợc sử dụng để rời rạc hóa khu vực tính toán.
3.4.3. Mô hình MIKE Flood
Việc kết nối giữa mô hình 1 – 2 chiều trong mô hình MIKE
FLOOD nhằm tạo ra sự trao đổi nƣớc trong sông và trên bãi ngập lũ
thông qua các liên kết giữa mô hình MIKE 11 và mô hình MIKE 21.

3.4.4. Hiệu chỉnh mô hình.
Hiệu chỉnh: Trận lũ từ: 10h/2/11/2009 đến 7h/9/11/2009
Kiểm định: Trận lũ từ: 1h/3/10/1993 đến 19h/9/10/1993
Để đánh giá mức độ phù hợp giữa giá trị tính toán và thực đo,
tác giả sử dụng chỉ số Nash-Sutcliffe (R2) và hệ số tƣơng quan do
tính phổ biến cũng nhƣ khả năng đánh giá chính xác của chúng


16

Hình 3.17: Biểu đồ so sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo
trạm Củng Sơn trận lũ tháng 11/2009

Hình 3.18: Biểu đồ so sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo
trạm Phú Lâm trận lũ tháng 11/2009
Bảng 3.13: Đánh giá sai số mô phỏng trận lũ năm 2009
Chỉ tiêu so sánh
Củng Sơn
Phú Lâm
Chỉ tiêu Nash

0,9

0,9

Hệ số tƣơng quan

0,989

0,978

17

Hình 3.20: Biểu đồ so sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo
trạm Củng Sơn trận lũ tháng 10/1993

Hình 3.21: Biểu đồ so sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo
trạm Phú Lâm trận lũ tháng 10/1993
Bảng 3.15: Đánh giá sai số mô phỏng trận lũ năm 1993.
Chỉ tiêu so sánh
Củng Sơn
Phú Lâm
Chỉ tiêu Nash

0,98

0,94

Hệ số tƣơng quan

0,998

0,985


18

Chương 4 – MÔ PHỎNG CÁC KỊCH BẢN NGẬP LỤT HẠ
LƯU SÔNG BA KHI XÉT ĐẾN TÁC ĐỘNG

CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
4.1. Xây dựng các kịch bản mô phỏng
Bảng 4.1: Các kịch bản mô phỏng
Kịch
bản
1

Tên kịch bản
Mô phỏng ngập lụt ứng với tần suất 5%
Mô phỏng ngập lụt ứng với tần suất 5% có xét đến BĐKH
và MNBD 2030
Mô phỏng ngập lụt ứng với tần suất 5% có xét đến BĐKH
và MNBD 2050
Mô phỏng ngập lụt ứng với tần suất 10%
Mô phỏng ngập lụt ứng với tần suất 10% có xét đến BĐKH
và MNBD 2030
Mô phỏng ngập lụt ứng với tần suất 10% có xét đến BĐKH
và MNBD 2050

2
3
4
5
6

4.2. Mô phỏng các kịch bản
Các bƣớc mô phỏng kịch bản:
- Bƣớc 1: Tính toán dòng chảy lũ đến hồ chứa khi xét đến BĐKH;
- Bƣớc 2: Tính toán điều tiết lũ các hồ chứa;
- Bƣớc 3: Chạy mô hình MIKE UHM với thông số đã tính và quá

trình mƣa 6h mới để tính toán dòng chảy nhập lƣu khi xét đến
BĐKH;
- Bƣớc 4: Tính toán lại mực nƣớc triều theo tần suất khi xét đến
BĐKH;
- Bƣớc 5: Mô phỏng các kịch bản theo mô hình đƣợc thiết lập;
- Bƣớc 6: Đƣa kết quả mô phỏng vào ArcGis để thống kê diện tích
ngập theo từng cao độ ngập.
- Bƣớc 7: Đƣa kết quả thống kê từ ArsGis lên Google Earth.


19

4.3. Phân tích, đánh giá kết quả và đề xuất giải pháp giảm ngập
4.3.1. Kết quả mô phỏng

Hình 4.11: Mô phỏng cao độ ngập kịch bản 1

Hình 4.12: Mô phỏng cao độ ngập kịch bản 2


20

Hình 4.13: Mô phỏng cao độ ngập kịch bản 3

Hình 4.14: Mô phỏng cao độ ngập kịch bản 4


21

Hình 4.15: Mô phỏng cao độ ngập kịch bản 5

Hình 4.16: Mô phỏng cao độ ngập kịch bản 6
Bảng 4.4: Diện tích ngập ứng với các kịch bản 1, 2, 3
Đơn vị: km2
Cao độ ngập
(m)
0 - 10

5%

5% + BĐKH 2030

5% + BĐKH 2050

289,86

321,37

322,39


22

10 - 20

47,04

49,60

50,78

20 - 30

14,44

15,16

15,63

30 - 40

28,45

29,24

29,80

40 - 50

21,32

22,84

23,53

50 - 60

1,57

1,74

1,73

60 - 70

1,87

1,94

1,90

70 - 80

1,26

1,21

1,09

80 - 90

0,42

0,52

0,64

90 - 100

0,55

0,52

0,57

100 - 110

0,42

0,46

0,47

110 - 120

0,33

0,36

0,38

120 - 130

0,30

0,30

0,31

130 - 140

0,29

0,30

0,29

140 - 150

0,36

0,37

0,37

> 150

0,71

0,78

0,83

Tổng

409,20

446,72

450,69

Bảng 4.5: Diện tích ngập ứng với các kịch bản 4, 5, 6
Đơn vị: km2
10% + BĐKH
2050
268,86

Cao độ ngập
(m)
0 - 10

221,55

10% + BĐKH
2030
253,20

10 - 20

40,39

41,31

43,41

20 - 30

12,71

12,78

13,04

30 - 40

27,78

28,14

28,28

40 - 50

18,50

18,96

19,65

50 - 60

1,36

1,34

1,45

60 - 70

1,70

1,70

1,78

70 - 80

1,11

1,11

1,15

10%


23

80 - 90

0,42

0,42

0,42

90 - 100

0,49

0,49

0,49

100 - 110

0,38

0,38

0,38

110 - 120

0,32

0,32

0,33

120 - 130

0,31

0,31

0,30

130 - 140

0,27

0,27

0,27

140 - 150

0,33

0,33

0,35

> 150

0,61

0,61

0,68

Tổng

328,2

361,6551

380,8503

4.3.2. Phân tích, đánh giá kết quả:
a. Phân tích kết quả:
- Đối với các kịch bản BĐKH ứng với tần suất 5% lƣợng mƣa tăng:
Diện tích ngập lụt tăng lớn nhất trong khoảng cao trình từ 0 – 10m:
Năm 2030 tăng 31,51 km2 và năm 2050 tăng 32,53km2.
- Đối với các kịch bản BĐKH ứng với tần suất 10% lƣợng mƣa tăng:
Diện tích ngập lụt tăng lớn nhất trong khoảng cao trình từ 0 – 10m:
Năm 2030 tăng 31,65 km2 và năm 2050 tăng 47,31km2.
b. Đánh giá kết quả:
Qua kết quả đã thu đƣợc tác giả đƣa ra những đánh giá nhƣ sau:
- Đối với các kịch bản BĐKH đã cho ra đƣợc cao độ ngập cũng nhƣ
diện tích ngập ứng với các tần suất.
- Với kết quả đã đạt đƣợc cho ta biết đƣợc mức độ ảnh hƣởng lũ
trong tƣơng lai ứng với các kịch bản BĐKH và mực nƣớc biển dâng.
- Với kết quả đã đạt đƣợc trong mô phỏng ngập lụt khi xét đến
BĐKH và mƣợc nƣớc biển dâng giúp ta có đƣợc các giải pháp phù
hợp khi thiết kế các công trình phòng chống lũ trong lƣu vực, định
hƣớng đƣợc vùng ngập, diện tích ngập trong tƣơng lai để có các giải
pháp phù hợp giảm thiểu thiệt hại đến mức thấp nhất.