NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 – GIS DỰ BÁO LŨ VÀ CẢNH BÁO NGẬP LỤT CHO LƯU VỰC SÔNG LẠI GIANG TỈNH BÌNH ĐỊNH. LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

NGUYỄN NGỌC TUYẾN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 – GIS DỰ BÁO LŨ
VÀ CẢNH BÁO NGẬP LỤT CHO LƢU VỰC SÔNG LẠI GIANG
TỈNH BÌNH ĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

NGUYỄN NGỌC TUYẾN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 – GIS DỰ BÁO LŨ
VÀ CẢNH BÁO NGẬP LỤT CHO LƢU VỰC SÔNG LẠI GIANG
TỈNH BÌNH ĐỊNH

Chuyên ngành: Thủy văn học
Mã số: 60440224

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. ĐẶNG THANH MAI
PGS.TS. TRẦN NGỌC ANH

Hà Nội – 2016


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến hai thầy cô hướng
dẫn TS. Đặng Thanh Mai và PGS.TS.Trần Ngọc Anh đã chỉ bảo và hướng dẫn tôi
hoàn thành luận văn này. Tôi xin cảm ơn các thầy cô và cán bộ trong khoa Khí
tượng Thủy văn và Hải dương học đã tận tình giảng dạy kiến thức, giúp đỡ, tạo
điều kiện về thời gian, cơ sở vật chất trong suốt thời gian học tập tại nhà trường.
Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Đồng Bằng
Bắc Bộ nơi tôi đang công tác đã tạo điều kiện về mặt thời gian. Các đồng nghiệp
Phòng Quản lý mạng lưới trạm và Dự báo đã chia sẻ công việc để bản thân có điều
kiện hoàn thành khóa học. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia
đình, bạn bè, những người luôn bên cạnh tạo mọi điều kiện tốt nhất và động viên
giúp đỡ trong suốt quá trình học tập.
Do thời gian và kinh nghiệm hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những
thiếu sót, vì vậy tôi rất mong sự góp ý của các thầy cô và các bạn để luận văn được
hoàn thiện hơn.

Học Viên
Nguyễn Ngọc Tuyến


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................3
MỤC LỤC ...................................................................................................................4
DANH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................................7

DANH MỤC CÁC HÌNH ...........................................................................................8
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................10
CHƢƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ LŨ LỤT LƢU VỰC
SÔNG LẠI GIANG ..................................................................................................12
1.1.Đặc điểm chung lƣu vực sông Lại Giang ........................................................12
1.2.Điều kiện địa hình và mặt đệm[2] ...................................................................13
1.2.1. Địa hình ....................................................................................................13
1.2.2. Mặt đệm và thổ nhƣỡng ...........................................................................14
1.3. Mạng lƣới khí tƣợng thủy văn ........................................................................15
1.3.1 Mạng lƣới sông suối ..................................................................................15
1.3.2. Mạng lƣới trạm quan trắc khí tƣợng thủy văn .........................................16
1.4. Nguyên nhân hình thành và một số đặc điểm của chế độ mƣa – lũ[2]...........17
1.4.1. Bão và áp thấp nhiệt đới ...........................................................................17
1.4.2. Đặc điểm mƣa và hình thế thời tiết gây mƣa ...........................................18
1.4.3.Đặc điểm chung về chế độ dòng chảy lũ ...................................................23
CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC MÔ HÌNH VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN
CỨU DỰ BÁO LŨ ...................................................................................................27
2.1.Tình hình nghiên cứu về mô hình thủy văn, thủy lực ở trên thế giới và Việt
Nam[1] ...................................................................................................................27
2.1.1. Một số nghiên cứu dự báo lũ trên thế giới ...............................................27
2.1.2. Một số nghiên cứu dự báo lũ ở Việt Nam ................................................28


2.2. Một số phƣơng pháp dự báo lũ đang đƣợc áp dụng trên lƣu vực sông Lại
Giang ......................................................................................................................29
2.3. Lựa chọn mô hình ...........................................................................................30
2.3.1. Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE NAM[4] .................................................30
2.3.2. Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE 11 – GIS[4] ............................................33
CHƢƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE – GIS DỰ BÁO LŨ VÀ CẢNH
BÁO NGẬP LỤT LƢU VỰC SÔNG LẠI GIANG .................................................41

3.1. Tài liệu khí tƣợng thủy văn............................................................................41
3.2. Ứng dụng mô hình Mike NAM cho lƣu vực sông Lại Giang .......................41
3.2.1.Thiết lập mô hình Mike NAM ...................................................................41
3.2.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình ............................................................43
3.3. Ứng dụng mô hình thủy lực Mike 11 – GIS tính toán thủy lực lƣu vực sông
Lại Giang ...............................................................................................................50
3.3.1. Chuẩn bị tài liệu địa hình .........................................................................50
3.3.2.Xây dựng mạng thủy lực 1 chiều trong sông ............................................55
3.3.3.Kết nối các dữ liệu biên cho mô hình thủy lực một chiều và thiết lập mô
hình MIKE GIS ..................................................................................................59
3.4. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình MIKE 11 – GIS ........................................61
3.4.1. Hiệu chỉnh MIKE 11 ................................................................................61
3.4.2. Kiểm định MIKE 11 .................................................................................63
3.4.3. Kết quả kiểm định của mô hình MIKE 11 – GIS .....................................64
3.5.Ứng dụng bộ mô hình Mike 11 – GIS dự báo lũ và cảnh báo ngập lụt lƣu vực
sông Lại Giang .......................................................................................................69
3.5.1.Cơ sở khoa học đánh giá phƣơng án dự báo .............................................69
3.5.2.Xây dựng quy trình tiến hành dự báo ........................................................71
3.5.3. Dự báo thử nghiệm ...................................................................................72


Số liệu mƣa đƣợc khai thác từ mô hình số trị ECMWF:....................................73
3.5.4. Kết quả dự báo thử nghiệm ......................................................................73
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................77
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................79
PHỤ LỤC ..................................................................................................................80


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1: Bảng thống kê các trạm khí tƣợng thủy văn lƣu vực sông Lại Giang .........16

Bảng 2: Số cơn bão và áp thấp nhiệt đới trung bình đổ bộ trực tiếp và ảnh hƣởng
trực tiếp tới Bình Định. .............................................................................................18
Bảng 3: Một số đặc trƣng mƣa năm[2]. ....................................................................18
Bảng 4: Lƣợng mƣa năm ứng với các tần suất[2]. ....................................................19
Bảng 5: Tần suất xuất hiện lƣợng mƣa tháng trên 100mm[2]. .................................22
Bảng 6: Phân bố lƣợng mƣa trong các mùa[2]. ........................................................23
Bảng 7: Mực nƣớc cao nhất các trạm[2]. ..................................................................23
Bảng 8: Tần suất tính toán mực nƣớc cao nhất năm các trạm (cm)[2]. ....................24
Bảng 9: Đặc trƣng cƣờng suất, biên độ lũ các trạm[2]. ............................................24
Bảng 10: Lƣu lƣợng lớn nhất các trạm[2]. ................................................................ 25
Bảng 11: Tần suất lƣu lƣợng đỉnh lũ, môdun đỉnh lũ[2]. .........................................25
Bảng 12. Đánh giá kết quả hiệu chỉnh ......................................................................45
Bảng 13: Bộ thông số của mô hình ...........................................................................45
Bảng 14: Đánh giá kết quả kiểm định .......................................................................48
Bảng 15: Bảng tính diện tích ngập ............................................................................66
Bảng 16: Bảng tính độ sâu ngập ...............................................................................67
Bảng 20: Tiêu chuẩn xếp loại chất lƣợng của phƣơng án dự báo .............................70
Bảng 17: Tiêu chuẩn đánh giá chất lƣợng của từng lần dự báo. ...............................70
Bảng 18: Bảng sai số cho phép tại vị trí trạm Bồng Sơn ..........................................71
Bảng 19: Bảng kết quả dự báo ..................................................................................74
Bảng 20: Bảng tính diện tích ngập thử nghiệm ........................................................75


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1: Bản đồ lƣu vực sông Lại Giang ...................................................................12
Hình 2: Bản đồ địa hình lƣu vực sông Lại Giang .....................................................14
Hình 3: Bản đồ lƣu mạng lƣới trạm khí tƣợng thủy văn lƣu vực sông Lại Giang ....17
Hình 4: Bản đồ phân bố lƣợng mƣa năm tỉnh Bình Định[2] ....................................21
Hình 5: Cấu trúc thẳng đứng của mô hình NAM ......................................................32
Hình 6: Sơ đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott ..................................................35

Hình 7: Sơ đồ sai phân 6 điểm ẩn Abbott trong mặt phẳng x t ...............................36
Hình 8: Các lƣu vực bộ phận trên hệ thống sông Lại Giang.....................................42
Hình 9: Sơ đồ phân bố các trạm mƣa. .......................................................................43
Hình 10: Sơ đồ quá trình hiệu chỉnh bộ thông số mô hình .......................................44
Hình 11: Đƣờng quá trình lƣu lƣợng tính toán và thực đo tại trạm An Hòa mùa lũ
năm 2007....................................................................................................................46
Hình 12: Đƣờng quá trình lƣu lƣợng tính toán và thực đo tại trạm Ân Thạnh mùa lũ
năm 2007....................................................................................................................47
Hình 13: Đƣờng lũy tích tổng lƣợng tại trạm An Hòa mùa lũ năm 2007 ..................47
Hình 14: Đƣờng lũy tích tổng lƣợng tại trạm Ân Thạnh mùa lũ năm 2007 ..............48
Hình 15: Đƣờng quá trình lƣu lƣợng tính toán và thực đo tại trạm An Hòa mùa lũ
năm 2008....................................................................................................................49
Hình 16: Đƣờng lũy tích tổng lƣợng tại trạm An Hòa mùa lũ năm 2008 ..................49
Hình 17: Gán tọa độ cho mảnh bản đồ kí hiệu AL01 ...............................................50
Hình 18: Nhập điểm độ cao dƣới dạng text trong MapInfo ......................................51
Hình 19: Dữ liểu điểm đƣợc gán kèm thuộc tính điểm độ cao. ................................ 52
Hình 20: Dữ liệu điệm độ cao đã đƣợc khoanh vùng. ..............................................52
Hình 21: Bản độ địa hình lòng sông Lại Giang. .......................................................53


Hình 22: Bản đồ DEM lƣu vực sông Lại Giang .......................................................54
Hình 23: Mắt cắt tại tọa độ (932,511.85; 1,597,781.14). ..........................................54
Hình 24: Dữ liệu text của mặt cắt (932,511.85; 1,597,781.14). ...............................55
Hình 25: Sơ đồ tính toán thủy lực 1 chiều ................................................................ 56
Hình 26: Sơ đồ mạng sông tính toán trong mô hình MIKE 11 – HD .......................57
Hình 27: Tích hợp và mở rộng mặt cắt sông, xây dựng mạng thủy lực ...................57
Hình 28: Mặt cắt trong mô hình thủy lực 1 chiều .....................................................58
Hình 29: Ghép nối MIKE-NAM và MIKE-HD ........................................................59
Hình 30: Kết nối mô hình Mike 11 và GIS ...............................................................61
Hình 31: Mực nƣớc tính toán và thực đo trạm Bồng Sơn trận lũ 11/2007 ...............62

Hình 32: Bộ thông số của mô hình thủy lực .............................................................63
Hình 33: Mực nƣớc tính toán và thực đo trạm Bồng Sơn trận lũ 10/2008 ...............64
Hình 34: Kết quả tính ngập lụt trận lũ năm 2007......................................................65
Hình 35: Bản đồ ngập thử nghiệm ............................................................................75


MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài luận văn
Trong những năm gần đây, với sự biến đổi bất thƣờng của khí hậu, thời tiết đã
gây ra những trận lũ lớn và đặc biệt lớn làm thiệt hại về ngƣời, ảnh hƣởng nghiêm
trọng đến đời sống, sản xuất của nhân dân, sự phát triển của xã hội. Cũng nhƣ nhiều
lƣu vực khác, lƣu vực sông Lại Giang cũng chịu ảnh hƣởng rất nhiều từ những sự
biến đổi bất thƣờng này của lũ lụt gây ra. Để giảm thiểu những thiệt hại do lũ gây
ra, một trong những biện pháp quan trọng là phải nâng cao công tác dự báo, nghĩa là
sản phẩm dự báo phải có độ chính xác cao, nhanh chóng, kịp thời và thuận tiện
nhằm tham mƣu, giúp cho các cấp lãnh đạo và các cơ quan ban ngành liên quan
cũng nhƣ nhân dân chủ động ứng phó khi có mƣa lũ xảy ra để hạn chế thiệt hại đến
mức thấp nhất. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn của việc cần dự báo, quy hoạch
phòng chống lũ trên lƣu vực sông Lại Giang, luận văn đã chọn đề tài: “Nghiên cứu
ứng dụng mô hình Mike 11 – GIS dự báo lũ và cảnh báo ngập lụt cho lưu vực
sông Lại Giang tỉnh Bình Định” để thực hiện.
2.Mục tiêu của luận văn
Xây dựng phƣơng án dự báo lũ và cảnh báo ngập lụt cho lƣu vực sông Lại
Giang trƣớc 12 – 24h, đáp ứng nhu cầu dự báo tác nghiệp; đƣa ra giải pháp kịp thời
nhằm chủ động ứng phó; giảm thiểu thiệt hại do ngập lụt gây ra trong mùa mƣa - lũ.
3.Phƣơng pháp nghiên cứu
Luận văn có sử dụng các phƣơng pháp nghiên cứu sau:
- Phƣơng pháp xác suất thống kê: Phục vụ thu thập, xử lý số liệu và các tài
liệu liên quan, đánh giá kết quả dự báo .
- Phƣơng pháp mô hình toán: Sử dụng mô hình toán thủy văn thủy lực nhƣ

Mike NAM, Mike 11 GIS để mô phỏng dòng chảy lũ phục vụ dự báo và cảnh báo.
- Phƣơng pháp hệ thống thông tin địa lý: Phục vụ chuẩn hóa, xử lý các dữ
liệu đầu vào( địa hình, DEM, bản đồ ngập lũ. . .) cho lƣu vực sông Lại Giang.


- Phƣơng pháp kế thừa: Khi thực hiện luận văn có tham khảo và kế thừa các
tài liệu, số liệu, kết quả, các hồ sơ báo cáo, hội thảo có liên quan đã đƣợc nghiên
cứu trƣớc đây của các tác giả, cơ quan và tổ chức.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tƣợng : Dòng chảy lũ trên hệ thống sông Lại Giang
- Phạm vi nghiên cứu: Lƣu vực sông Lại Giang


CHƢƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ LŨ LỤT LƢU VỰC
SÔNG LẠI GIANG
1.1. Đặc điểm chung lƣu vực sông Lại Giang
Vị trí địa lý: Sông Lại Giang nằm trong khoảng 14030’ tới 14040’ vĩ độ bắc
và 108050’ tới 108060’ kinh độ đông. Khu vực nghiên cứu thuộc tỉnh Bình Định một tỉnh ven biển miềm Trung của Việt Nam. Lƣu vực Lại Giang nằm ở phía đông
dãy Trƣờng Sơn đến Biển Đông, tỉnh Bình Định:
 Phía Đông giáp với: Biển Đông, lƣu vực sông Xƣơng.
 Phía Tây giáp với: huyện Vĩnh Thạnh, lƣu vực sông Côn.
 Phía Nam giáp với: huyện Phù Mỹ, La Tinh và sông Châu Trúc.
 Phía Bắc giáp với: tỉnh Quảng Ngãi, lƣu vực sông Vệ.

Hình 1: Bản đồ lƣu vực sông Lại Giang
Sông Lại Giang gồm hai nhánh sông: Sông An Lão bắt nguồn từ vùng núi phía
Bắc An Lão giáp tỉnh Quảng Ngãi chảy qua huyện An Lão theo hƣớng Bắc -Nam;
sông Kim Sơn bắt nguồn từ vùng núi rừng huyện Hoài Ân chảy theo hƣớng Tây

Nam - Đông Bắc. Sông An Lão và sông Kim Sơn nhập lƣu tại ngã ba cách cầu
Bồng Sơn khoảng 2km về phía Tây rồi đổ ra biển qua cửa An Dũ.
Nhánh sông An Lão với chiều dài 75km
Nhánh sông Kim Sơn có chiều dài 64km
Từ chỗ hợp lƣu cửa 2 nhánh sông trên (cách cầu Bồng Sơn 2km về phía thƣợng lƣu)
sông chảy thẳng ra biển ở cửa An Dũ với chiều dài 18 km đƣợc gọi là Lại Giang[2].
1.2.Điều kiện địa hình và mặt đệm[2]
1.2.1. Địa hình
Lƣu vực sông Lại Giang có hình dạng rất đặc biệt quyết định đến các đặc
trƣng của lũ đó là dạng nhƣ một khúc cây lớn nằm song song với bờ biển và một
cành cụt nằm ngang – đoạn 18km Lại giang đổ ra biển, phần nhánh này chỉ chiếm
9,3 % của lƣu vực. Từ đó lũ hình thành giống với bình tƣới hơn là miệng ra đƣợc
mở rộng nhƣng khả năng dẫn nƣớc lại kém.
Sông suối trong lƣu vực với mật độ 0.65 km/ km2 hình thành một mạng lƣới
sông cành cây với rất nhiều nhánh chảy giữa những thung lũng hẹp giữa các triền
núi chia cắt. Núi non chiếm tới 80 % diện tích lƣu vực và từ dãy Trƣờng Sơn với
các đỉnh nhƣ Làng Dầu (763m), Đột Cự (1012m), Cha Tre (1006m) có các đỉnh
Trịnh vân (850 m), Vạn Đình Thƣợng (472m), Cây Giếp (641m) và đến sát biển là
Hòn Cao (619m), Hóc Mu (284m), phía bờ trái sát biển là Hòn Bô 154 m.
Độ cao trung bình của lƣu vực là 277m, độ dốc bình quân là 22%, tuy nhiên
dọc các triền núi độ dốc tới 60-80%.


Hình 2: Bản đồ địa hình lƣu vực sông Lại Giang
1.2.2. Mặt đệm và thổ nhƣỡng
Theo thống kê đầu năm 2000 tỷ lệ che phủ của toàn tỉnh Bình Định là 32.1%
trong đó gần 3/4 là rừng tự nhiên. Độ che phủ trong lƣu vực không đều. Lƣu vực
gồm toàn bộ 2 huyện An Lão và Hoài Ân và phần lớn huyện Hoài Nhơn thì độ che
phủ nhƣ sau:

Huyện An Lão

51.2%

Huyện Hoài Ân

18.1%

Huyện Hoài Nhơn

21.8%

Một vấn đề đặt ra là độ che phủ trên sƣờn núi với tỷ lệ từ 18 đến 51%; toàn
lƣu vực không quá 32% có ảnh hƣởng gì đến hình thành lũ. Đƣơng nhiên rừng cây
lại là rừng tự nhiên có tác dụng làm chậm dòng nƣớc lũ hình thành trên bề mặt
nhƣng độ dốc sƣờn núi lại quá lớn (60-80%) làm giảm đáng kể quá trình điều tiết
này, hình thành các rãnh, xoi nƣớc len lỏi theo các vết nứt hoặc theo các đƣờng bị
xói mòn để đổ vào suối. Cục bộ có thể có chỗ diện tích hứng nƣớc lớn, cửa ra khỏi
thung lũng lại hẹp và cây cối ở đây bị triệt hạ thì dễ xảy ra lũ quét. Có thể thấy nguy
cơ lũ quét có thể xảy ra nhiều nơi thuộc thƣợng lƣu An Lão và ít hơn ở thƣợng lƣu
Kim Sơn. Để nghiên cứu vấn đề lũ quét cần có một đề tài riêng. Tuy độ che phủ
rừng ở thƣợng lƣu An Lão cao hơn thƣợng lƣu Kim Sơn nên các yếu tố khác tổng
hợp lại khả năng điều tiết Kim Sơn cao hơn An Lão.[2]
1.3. Mạng lƣới khí tƣợng thủy văn
1.3.1 Mạng lƣới sông suối
Hai nhánh sông lớn là An Lão và Kim Sơn do các khối núi giới hạn nên
cũng có hình dạng riêng rất đặc biệt. Nếu sông An Lão có dạng nhƣ quả bầu dốc
ngƣợc thì lƣu vực sông Kim Sơn có dạng hình chiếc rìu với cán rìu lớn nằm song
song với sông An Lão và lƣỡi rìu bản rộng đặt theo hƣớng Nam, Tây Nam – Bắc

Đông Bắc. Hình dạng này cũng cho thấy phía thƣợng lƣu An Lão và sông Kim Sơn
có dạng hình móc câu. Cũng cần nói các nhánh chính An Lão và Kim Sơn có rất
nhiều các suối theo các khe núi hẹp 2 bên đổ vào nhƣ:
-

Sông An Lão có các nhánh chính: sông Nƣớc Dinh, sông Đình, sông Nƣớc

Giáp, sông Vố, sông Nƣớc Song, sông Nƣớc Đổ, sông Nƣớc Xáng, sông Cẩm Đức,
sông Nƣớc Trép, sông Cà Tang…
-

Sông Kim Sơn có các nhánh chính nhƣ sông Lớn, sông Nƣớc Luông, sông

Nƣớc Láng, sông Ben Vách, sông Du Tự, suối Rùn[2].


1.3.2. Mạng lƣới trạm quan trắc khí tƣợng thủy văn
Tại lƣu vực có các trạm quan trắc: An Hòa, Bồng Sơn, Hoài Ân, Hoài Nhơn
quan trắc các yếu tố và thời gian hoạt động nhƣ sau:
Bảng 1: Bảng thống kê các trạm khí tƣợng thủy văn lƣu vực sông Lại Giang
TT

Tên trạm

1

Thủy văn An Hòa

2

Thủy văn Bồng Sơn

3

Khí tƣợng Hoài Nhơn

4

Đo mƣa Hoài Ân

Yếu tố quan trắc
Mực nƣớc, lƣu lƣợng,
hàm lƣợng chất lơ lửng, mƣa
Mực nƣớc, mƣa
Mƣa, gió bốc hơi,
nhiệt , ẩm, áp. . .
Mƣa ngày

Thời gian hoạt động
Từ 1/1/1981 - đến nay
Từ 1/1/1976 - đến nay
Từ 1/3/1978 - đến nay
Từ 1/6/1976 - đến nay

Ngoài các trạm trên trong năm 2007, Đài khí tƣợng thủy văn Nam trung bộ
có tiến hành thành lập 2 trạm thủy văn dùng riêng Ân Thạnh và Lại Giang để quan
trắc số liệu mực nƣớc và lƣu lƣợng .Trạm thành lập để phục vụ đề tài xây dựng bản
đồ ngập lụt hạ lƣu sông Lại Giang.

Hình 3: Bản đồ lƣu mạng lƣới trạm khí tƣợng thủy văn lƣu vực sông Lại Giang
1.4. Nguyên nhân hình thành và một số đặc điểm của chế độ mƣa – lũ[2]
Nhƣ đã phân tích ở trên, nguyên nhân sinh ra lũ trên lƣu vực sông Lại Giang
là mƣa. Theo quan trắc nhiều năm thì các trận lũ lớn trên lƣu vực thƣờng xuất hiện
cùng với bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ trực tiếp vào Bình Định hoặc các tỉnh lân
cận nhất là bão gặp không khí lạnh từ Bắc bán cầu di chuyển xuống gây mƣa, lũ
lớn. Tuy nhiên, dải hội tụ nhiệt đới kết hợp với không khí lạnh là loại hình thời tiết
thƣờng gây mƣa và lũ rất lớn.
1.4.1. Bão và áp thấp nhiệt đới
Xoáy thuận là những nhiễu động khí quyển với khí áp giảm từ ngoài rìa vào
trung tâm (tâm có trị số khí áp thấp nhất). Trong xoáy thuận, gió thổi ngƣợc chiều
kim đồng hồ (đối với Bắc Bán Cầu), hoặc thổi thuận chiều kim đồng hồ (đối với
Nam Bán Cầu) và hội tụ từ ngoài rìa vào trung tâm. Xoáy thuận đƣợc chia làm 2
loại: Xoáy thuận nhiệt đới và xoáy thuận ngoại nhiệt đới. Tham gia vào chuyển


động trong xoáy thuận nhiệt đới là một khối không khí nóng - ẩm khổng lồ, phạm vi
chiều ngang từ 200 - 2000km, phạm vi thẳng đứng có thể từ mặt đất lên trên 10km.
Mùa bão ở Bình Định (trong đó có lƣu vực sông Lại Giang) đƣợc xác định từ
tháng 09 đến tháng 12 hàng năm, nhiều nhất là tháng 10 và tháng 11, nhƣng cũng có
năm từ giữa tháng 06 đã có bão đổ bộ (bão số 2 ngày 12/06/2004, bão số 2 ngày
30/06/1978 đều đổ bộ vào Bình Định)
Bảng 2: Số cơn bão và áp thấp nhiệt đới trung bình đổ bộ trực tiếp và ảnh hƣởng
trực tiếp tới Bình Định.
(số liệu thống kê từ năm 1954-2010)
5

6

7

8

9

10

11

12

Năm

Đổ bộ(TT)

0,00

0,06

0,00

0,00

0,02

0,18

0,24

0,02

0,52

Ảnh hƣởng(TT)

0,00

0,10

0,00

0,00

0,12

0,31

0,39

0,06

0,98

Tháng

Từ bảng 1 cho thấy, tháng 11, bão và áp thấp nhiệt đới có nhiều khả năng
ảnh hƣởng đến Bình Định nhất, sau đó là tháng 10, còn hai tháng 09 và 12 có khả
năng nhƣ nhau.
1.4.2. Đặc điểm mƣa và hình thế thời tiết gây mƣa
1.3.2.1. Chế độ mƣa

a/ Lƣợng mƣa trung bình nhiều năm
Phân phối không gian của lƣợng mƣa ở Bình Định rất không đồng đều.
Lƣợng mƣa năm trung bình đo đạc đƣợc ở nơi nhiều mƣa nhất và ít mƣa nhất chênh
lệch nhau rất lớn đạt 2422mm.
b/ Sự biến động của lƣợng mƣa năm
Lƣợng mƣa năm lớn nhất gấp 3-4 lần lƣợng mƣa năm nhỏ nhất, có nơi gấp 5
lần lƣợng mƣa năm nhỏ nhất.
Bảng 3: Một số đặc trƣng mƣa năm[2].


(Đơn vị: mm)
Mƣa trung

Năm mƣa

Năm xuất

Năm mƣa

Năm xuất

bình năm

lớn nhất

hiện

nhỏ nhất

hiện

(2)

(3)

(4)

Bồng Sơn

2180

3492

1998

1219

1982

Hoài Nhơn

2026

3490

1981

1014

1982

Hoài Ân

2222

3422

1998

1541

1982

An Hòa

3033

4907

1998

1663

1982

Trạm

(1)

(5)

(6)

c/ Số ngày mƣa trung bình nhiều năm
Nhìn chung trong cùng địa điểm, số ngày mƣa trung bình năm những trạm
khí tƣợng, thủy văn cơ bản thƣờng cao hơn những điểm đo mƣa khác khoảng 35 45 ngày, trung bình hàng tháng cao hơn 3 - 4 ngày.
Bảng 4: Lƣợng mƣa năm ứng với các tần suất[2].
(Đơn vị: mm)
Tần suất P %
Trạm

Bồng Sơn

Hoài Nhơn

X

Cv

0,2 0,5

5

10

20

25

50

75

85

90

95

311

287

260

250

213

180 164

15

140

21

9

6

2

3

2

46

7

80

302

275

245

234

195

13

125

20

3

3

3

7

9

85

7

26

5

7

163 148
2

0

4

Cs

6

0,2 0,7
7

5


Hoài Ân

An Hòa

312

292

261

151

213

7

9

8

1

3

443

404

361

346

292

0

3

7

8

8

183 170
5

5

248 228
4

1

16

153

22

29

0

22

21

199

30

57

2

33

0,2 1,0
4

4

0,2 0,8

5

5


Hình 4: Bản đồ phân bố lƣợng mƣa năm tỉnh Bình Định[2]


Bảng 5: Tần suất xuất hiện lƣợng mƣa tháng trên 100mm[2].
(Đơn vị: P%)
Trạm
An Hòa

Hoài Ân

Hoài Nhơn

Bồng Sơn

I

39

14

14

18

II

14

4

7

0

III

11

11

7

11

IV

18

14

7

4

V

75

50

36

43

VI

75

46

36

54

VII

46

21

21

18

VIII

61

46

57

32

IX

100

93

96

89

X

100

96

100

100

XI

100

96

96

100

XII

93

79

68

86

Tháng

Qua bảng trên ta thấy, tất cả các điểm đo từ tháng 09 đến tháng 11 đều đạt
lƣợng mƣa tháng trên 100mm ứng tần suất P = 86 - 100% và trên 50% vào tháng
12. Mùa mƣa ở Bình Định kéo dài từ tháng 09 đến tháng 12, mùa khô từ tháng 01
đến tháng 08.
b/ Phân bố lƣợng mƣa trong các mùa
Trong năm, lƣợng mƣa mùa mƣa quyết định chủ yếu đến lƣợng mƣa năm.
Bốn tháng mùa mƣa, lƣợng mƣa trung bình nhiều năm khoảng 1200 - 1700mm,
riêng vùng núi An Hoà 2180mm chiếm từ 66 - 79% tổng lƣợng mƣa năm. Tổng
lƣợng mƣa mùa khô khoảng 380 - 850mm, chiếm 21 - 34% lƣợng mƣa năm, trong

đó ở vùng núi thƣờng chiếm 28 - 34%, ven biển thƣờng chiếm 21 - 26% lƣợng mƣa
năm.
Bảng 6: Phân bố lƣợng mƣa trong các mùa[2].
Tổng lƣợng mƣa

Yếu tố

mùa khô (mm)

Trạm

Tỷ lệ
%

Tổng lƣợng mƣa
mùa mƣa (mm)

Tỷ lệ
%

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Bồng Sơn

526

24

1654

76

Hoài Nhơn

516

26

1510

74

Hoài Ân

555

25

1667

75

An Hòa

850

28

2182

72

1.4.3.Đặc điểm chung về chế độ dòng chảy lũ
1.4.3.1. Mực nƣớc đỉnh lũ
a. Mực nƣớc cao nhất
Mực nƣớc cao nhất đóng một vai trò rất quan trọng trong việc chủ động điều
hành các hoạt động kinh tế, chính trị, xã hội của tỉnh và nhất là trong công tác quy
hoạch thiết kế các công trình có nguy cơ chịu ảnh hƣởng bởi độ cao mực nƣớc và
phòng chống lũ lụt.
Bảng 7: Mực nƣớc cao nhất các trạm[2].
Sông

Lại Giang

Trạm

An Hoà

Thời gian

Hmax

Thời gian

quan trắc

(cm)

xuất hiện

1981- 2010

2508

03-XII-1999


Sông

Trạm

Bồng Sơn

Thời gian

Hmax

Thời gian

quan trắc

(cm)

xuất hiện

1976- 2010

952

19-XI-1987

Bảng 8: Tần suất tính toán mực nƣớc cao nhất năm các trạm (cm)[2].
P%

Hmax
1

5

10

25

50

75

90

Trạm

An

Cv

Cs

Tbình
2615 25237 2482 2408 2328

2251

2184

2330

0,05 0,15

1069

682

612

766

0,16 0,20

Hoà
Bồng

974

926

847

762

Sơn

b. Cƣờng suất và biên độ mực nƣớc lũ
Cƣờng suất, biên độ mực nƣớc lũ thay đổi theo dọc sông, càng về phía hạ lƣu
cƣờng suất, biên độ mực nƣớc lũ giảm. Đối với vùng thƣợng lƣu biên độ lũ lớn nhất
khoảng 5,5m với cƣờng suất lũ lớn nhất khoảng 1,50m/giờ, vùng hạ lƣu biên độ lũ
lớn nhất khoảng 4,0 – 5,0m với cƣờng suất lũ khoảng 1- 1,50m/giờ. Qua thống kê
số liệu đo đạc, tổng kết đặc trƣng cƣờng suất và biên độ lũ các trạm nhƣ sau:
Bảng 9: Đặc trƣng cƣờng suất, biên độ lũ các trạm[2].
Cƣờng suất (cm/h)
Sông

An Lão

Biên độ (cm)

Trạm

An Hoà

T bình

Lớn nhất

T bình

Lớn nhất

76

152

351

550


1.4.3.2. Dòng chảy lũ
Dòng chảy lũ là một đặc trƣng quan trọng trong nghiên cứu tính toán phòng
chống lũ lụt và thiết kế công trình . Cũng nhƣ mực nƣớc, lƣu lƣợng lớn nhất đóng
một vai trò rất quan trọng trong việc chủ động điều hành các hoạt động kinh tế,
chính trị, xã hội của tỉnh và nhất là trong công tác quy hoạch thiết kế các công trình
và phòng chống lũ lụt.
Bảng 10: Lƣu lƣợng lớn nhất các trạm[2].
Sông

Thời gian

Qmax

Thời gian

quan trắc

(m3/s)

xuất hiện

1982- 2003

5880

19-XI-1987

Trạm

An Hoà

An Lão

Bảng 11: Tần suất lƣu lƣợng đỉnh lũ, môdun đỉnh lũ[2].

Trạm

Tần suất (%)

Đặc trƣng
dòng chảy

Trun
g

1

3

5

10

20

6480

5080

4430

3540

2640

1730

5.09

3.99

3.48

2.78

2.06

1.36

Cv

Cs

0,80

1,70

bình

Qmax
An Hoà

3

(m /s)

(19822010)

Mmax
(m3/s.km2)

1.5. Các trận lũ điển hình và tình hình ngập lụt[2]
Lƣu vực sông Lại Giang là một lƣu vực nhỏ, không có vùng trung lƣu nên
khi có mƣa lớn lũ lên, xuống nhanh và thƣờng gây ngập lụt nhiều diện tích khu dân
cƣ ven sông, nhất là khu vực thị trấn Bồng Sơn. Trong thời gian gần đây, do tác