Ự
ƯỢ
Ỷ
ƯƠ
TRUNG TÂM D BÁO KHÍ T
NG THU VĂN TRUNG
NG
Ồ ƯỠ Ồ ƯỠ
Ứ Ứ
Ế Ế
B I D B I D
Ỹ Ỹ NG KI N TH C K NG KI N TH C K
Ụ Ự Ụ Ự
Ủ Ủ
NĂNG VÀ CHUYÊN MÔN NGHI P Ệ NĂNG VÀ CHUYÊN MÔN NGHI P Ệ V D BÁO TH Y VĂN V D BÁO TH Y VĂN
ứ Bùi Đ c Long
Ộ
ỘN I DUNG N I DUNG
Ứ Ơ Ữ 1. T NG QUAN VÀ NH NG KI N TH C C Ứ Ơ Ữ T NG QUAN VÀ NH NG KI N TH C C
Ề Ự Ề Ự
Ế Ổ Ế Ổ B N V D BÁO TH Y VĂN B N V D BÁO TH Y VĂN
Ự Ự
Ủ Ủ Ỹ Ỹ NG PHÁP VÀ K NĂNG D BÁO NG PHÁP VÀ K NĂNG D BÁO
2. 2. PH PH
Ả Ả ƯƠ ƯƠ Ủ
Ố Ệ Ố Ệ
Ả 3. 3. CÔNG TÁC Đ M B O D LI U, S LI U Ả CÔNG TÁC Đ M B O D LI U, S LI U
Ụ Ụ
PH C V D BÁO TH Y VĂN PH C V D BÁO TH Y VĂN
ỦTH Y VĂN TH Y VĂN Ả Ả Ụ Ự Ụ Ự Ề Ề
Ế Ế
Ữ Ệ Ữ Ệ Ủ Ủ Ổ Ế Ổ Ế
4.4. TUYÊN TRUY N, PH BI N CÁC KI N TUYÊN TRUY N, PH BI N CÁC KI N Ả Ả
Ử Ụ Ử Ụ
Ề Ề Ự Ự
Ứ Ứ Ẩ Ẩ
TH C V KTTV VÀ S D NG CÁC S N TH C V KTTV VÀ S D NG CÁC S N PH M D BÁO PH M D BÁO
ng I ng I
Ữ Ữ
Ứ Ơ Ả Ứ Ơ Ả Ủ Ủ
Ự Ự
ươ ươCh Ch Ổ Ổ T NG QUAN VÀ NH NG T NG QUAN VÀ NH NG Ề Ế Ế Ề KI N TH C C B N V KI N TH C C B N V D BÁO TH Y VĂN D BÁO TH Y VĂN
ổ
1.1. T ng quan v th y văn
ề ủ ề
ỗ ố t Nam có 2360 sông su i có chi u dài m i sông trên 10 • Vi
ệ km.
ồ ứ ướ ớ ỏ
• 4000 h ch a n • M t đ sông su i phân b không đ u Thông
ừ ậ ộ ướ ậ ộ ườ c l n, nh ố i sông t th
ề ở 0.51.0 km/km2 ổ
ố ng m t đ l ệ ố ướ ổ ườ ể các vùng: . ạ ở ệ phía h t Nam, ữ ớ ế ậ ng là ti p c n v i nh ng
ỏ ậ ụ ụ ấ ằ ấ ườ ọ • Các h th ng sông chính trên lãnh th Vi ư ề l u tr c khi đ ra bi n đ u th ộ ố ề mi n đ t b ng ph ng, có đ d c nh cho nên vi c tiêu thoát ướ ng gây ng p l n ẳ c lũ r t kém, th ệ t nghiêm tr ng. t l
ớ
ủ
ả
t dòng ch y, khai thác ngu n n
ệ
• Các d báo th y văn có ý nghĩa l n trong ồ ướ c ấ i (nh t
ể
ọ t quan tr ng trong ng nguy hi m trên
ụ
ư
ấ
ọ
ự ế ề đi u ti ướ ủ cho phát đi n, giao thông th y, t ả ấ ướ ạ ở vùng khô h n), c p n là c, qu n lý ướ ấ ượ ồ ướ c. ng n c, ch t l ngu n n • D báo th y văn đ c bi ặ ệ ủ ự ệ ượ ớ ố đ i phó v i các hi n t ạ t, h n hán ,.. sông nh lũ, l • D báo th y văn cũng r t quan tr ng đ i ố
ủ
ủ ự ậ ế ế ớ t k và thi công, v n hành các công v i thi ủ ợ i, các công trình th y nói trình th y l chung
ự ủ ể ế Vai trò c a công tác d báo trong phát tri n kinh t ộ xã h i
ế
ộ
ứ ệ ụ ự
ữ 1.2. Nh ng ki n th c và n i dung ơ ả c b n trong nghi p v d báo ủ th y văn
Lũ là hiện tượng nước sông dâng cao trong khoảng thơi gian nhất định, sau đó giảm
Lụt là hiện tượng ngập nước do lũ gây ra. Nước lũ có thể tràn bờ, tràn đê, thậm chí vỡ đập, vỡ đê, gây ngập lụt vùng trũng ven sông và nhất là vùng đồng bằng hạ lưu
Úng là ngập do nước mưa và thủy triều gây ra.
trở việc tiêu
- Do hệ thống đê bao đã cản thoát nước mưa ra sông khi có mưa lớn trong nội đồng.
Do hệ thống đường giao thông đã cản trở việc tiêu thoát nước
Do hệ thống thoát nước kém khi có mưa lớn trong thành phố.
- Do triều cường và mưa lớn
- Do vùng trũng không có hệ thống thoát nước mưa.
Lũ quét thường xảy ra bất ngờ trên các sông suối miền núi vừa và nhỏ. Lũ lên nhanh, xuống nhanh, dòng chảy xiết, cuốn theo mọi vật cản trên đường đi. Lũ quét có nhiều bùn cát, đá, cây cối, nhà cửa và có sức tàn phá, vùi lấp lớn .
Các dạng lũ quét chính - Lũ quét sườn dốc: sinh ra trên sườn dốc 20-35% của các khu vực nhỏ. Lũ xảy ra do mưa to, có tốc độ lớn, thời gian ngắn (thường vào đêm và sáng), quét mọi thứ trên đường đi.
13
- Lũ bùn đá (lũ quét + trượt, sạt lở đất): mang theo nhiều bùn đá, có sức tàn phá khủng khiếp.
14
- Lũ nghẽn dòng: Do vỡ các đập ngăn dòng sông, suối tạm thời do cây cối, rác, bùn cát gây ra (Tự nhiên và con người).
- Vỡ đập, đê, hồ chứa, …
-Trượt lở đất: Xảy ra ở các vùng đồi núi dốc, các tuyến đường giao thông miền núi, các hệ thống đê, bờ mỏ, các hố xây dựng công trình. Khối lượng từ vài chục đến vài triệu mét khối, tốc độ trượt vài cm/s đến 3m/s. Trên sườn đồi, núi có thể trượt xa 0,5-1km.
15
16
- Sạt lở đất: xảy ra chủ yếu dọc các sông suối miền núi, cũng xảy ra ở các bờ, bãi sông đồng bằng, các bờ biển bị sói mòn do mưa bão, dòng triều lớn, chảy cường, nước dâng do bão, vv.
17
- Sụt lở đất thường phát sinh dọc sông, các tuyến giao thông, các tuyến đê đập.
ng
ượ
ố
i
ộ ế • H n hán ệ ượ ạ là hi n t ế ụ ư ượ ng m a thi u h t l ọ nghiêm tr ng kéo dài, ẩ ả làm gi m hàm l ng m trong không khí và hàm ấ ướ ượ c trong đ t, l ng n ả ệ t dòng ch y làm suy ki ự ạ ấ sông su i, h th p m c ự ướ ồ ướ c ao h , m c n c n ầ ứ trong các t ng ch a ổ ướ ướ ấ i đ t. Theo t c d n ế ớ ượ ứ ch c Khí t ng Th gi ượ ạ c (WMO) h n hán đ phân ra 4 lo i: ạ H n khí ạ ạ ượ ng, h n nông t ệ ỷ ạ nghi p, h n thu văn ạ xã h i. và h n kinh t
1.2.2. Phân c p lũấ
c
ỉ
ự ướ ấ ơ đ nh lũ
ề
c
ự ướ ỉ ạ ứ đ nh lũ
ề
ỉ
ờ ỳ
ử là lũ có đ nh
ề
ắ
Lũ nhỏ là lũ có m c n ỉ đ nh lũ th p h n trung bình nhi u năm. Lũ v aừ là lũ có m c n ỉ đ nh lũ đ t m c trung bình nhi u năm. ự ướ Lũ l nớ là lũ có m c n c cao h nơ m c đ nh ứ ỉ ỉ đ nh lũ ề lũ trung bình nhi u năm. ệ ớ là lũ có ặ Lũ đ c bi t l n ấ trong ế đ nh cao hi m th y ắ các th i k quan tr c. ỉ ị Lũ l ch s cao ờ ỳ nh tấ trong các th i k quan ả tr c và đi u tra kh o sát.
Ộ
Ấ
1.2.3. C P BÁO Đ NG LŨ
ứ
ướ
ự
ạ
ạ ờ ố
c lũ t ả
ộ ị ấ
ộ i m t v trí (tr m M c báo đ ng lũ là m c n ể thu văn) nào đó gây nguy hi m cho s n xu t và đ i s ng ực trong và ngoài sông. ở
ỷ khu v
ứ ộ
ộ ấ C p báo đ ng Vùng có đê Vùng không đê
M c đ nguy hi mể
ậ
ấ
Báo đ ngộ c p 1 (1 đèn xanh nh p ấ nháy)
Khi m c ự ướ c cao n ớ i chân đê t ộ Ng p nông m t ư ố s vùng dân c , vùng canh tác
ả ệ ạ ề
ề
Khi m c ự ướ c dâng n lên thân đê
ấ
Báo đ ng ộ c p 2ấ (2 đèn xanh nh p nháy)
t h i v tài s n, Gây thi ạ ế ưở ả ng đ n các ho t nh h ấ ế ả ộ đ ng kinh t , s n xu t ắ ầ ệ nông nghi p và b t đ u ế ề ả ưở nh h ng nhi u đ n ờ ố đ i s ng nhân dân Tình tr ngạ ậ ụ t đã ng p l ộ lan r ng ra nhi u vùng ư ủ dân c c a ươ ị đ a ph ng
ộ ờ ố ạ Gây ng p sâu, tác đ ng m nh m đ n đ i s ng,
ậ ẽ ế kinh t .ế
Khi m c ự ướ c dâng n cao đ n ế mép đê
ấ
Báo đ ng ộ c pấ 3 (3 đèn xanh nh p nháy)
Tình hình ậ ụ t đã ng p l ở tr nên nghiêm tr ngọ
ặ Gây đ c bi
c M c n
l ố t nguy hi m ạ i, cu n trôi nhi u ng
Báo đ ng ộ ẩ ấ kh n c p
ể ệ cho tính m ng con ề ườ nhà c a, công trình,
ự ướ tràn qua đê, có th ể gây v đê.ỡ Làm ng p ậ ệ ụ ặ t đ c bi t nghiên tr ng.ọ
ử ườ đ ng xá.
ủ
1.3. Khái ni m v d báo th y văn ạ ự
ề ự ự
ệ ủ
1.3.1. Các h n d báo th y văn, d báo lũ
ạ ự
ủ
ự
ị
ng lai c a y u
ụ ẽ ả
ươ ả
ặ ủ
ờ
ướ
• D báo th y văn h n c c ng n ự ố ủ th y văn ho c c a lũ, l
ắ là d báo giá tr trong t ộ t s x y ra sau m t th i kho ng d
t
ủ ế ờ ; i 6 gi
ạ
ự
ự ủ
ụ ẽ ả
ị ộ
ắ là d báo giá tr trong t ủ ế ố ươ ng lai c a y u t ả ờ t s x y ra sau m t th i kho ng không quá 2
ể ừ
• D báo th y văn h n ng n ủ th y văn ho c c a lũ, l ngày k t
ặ ủ khi phát báo;
ở ộ
ự
ị
ự ụ ẽ ả
ặ ủ
ộ
ạ ừ (d báo m r ng) Là d báo giá tr trong ờ t s x y ra sau m t th i
ừ
ế
ể ừ
• D báo th y văn h n v a ự ủ ủ ế ố ủ ươ ng lai c a y u t t ả 2 đ n 10 ngày k t kho ng t
th y văn ho c c a lũ, l khi phát báo;
ạ
ự
• D báo th y văn h n dài ủ
D báo giá tr t
ị ươ ộ
ủ ế ố ủ ng lai c a y u t ừ ả
ờ
ế
ụ
ả
ả
t có kh năng x y ra sau m t th i kho ng t
th y văn 1 tháng đ n 1
ự ặ ủ ự
ho c c a lũ, l năm: D báo tháng, mùa và năm;
ạ
ự
ị
ủ ế ố
là d báo giá tr trong t ự
ế ổ ủ
ươ ồ ướ
c trên 1 năm: D báo bi n đ i c a ngu n n
ng lai c a y u t c trong
• D báo th y văn h n siêu dài ướ ng lai 5, 10, 20 năm.
ự ủ ủ th y văn tr ươ t
ạ ự
ủ
ự
ế
ủ
ụ ự ế ẽ ả
ệ ể
ủ
ư
ẩ ấ ề ộ ộ t, d ki n s x y ra có th gây
Là thông tin báo đ ng kh n c p v m t hi n ẳ ng th y văn, ch ng h n nh lũ, l ờ ố
ấ ủ
ể
ả
1.3.1. Các h n d báo th y văn, d báo lũ (ti p theo) • C nh báo th y văn ả ạ ượ t nguy hi m cho đ i s ng và s n xu t c a nhân dân.
ề
ế ụ ả
• Tin lũ là thông báo v tình hình lũ, l
ụ ớn đang và ti p t c x y ra trong
t l
ầ ớ ộ
ơ ự
ờ
ả
kho ng th i gian g n v i đ chính xác cao h n d báo lũ.
• Tin lũ kh n c p
t
ẩ ấ là thông báo v tình hình lũ, l ộ
ụ đặc bi ả
ờ
ơ ự
ớ ộ
t lệ ớn (lũ lên ề ầ ế ụ ả trên báo đ ng 3) đang và ti p t c x y ra trong kho ng th i gian g n v i đ chính xác cao h n d báo lũ.
ờ
ừ ờ ể
ố
ờ
ả
• Th i gian d ki n
ế ố
ờ ể
ể ự
ế
cùng y u t
ự ế là kho ng th i gian tính t dùng đ d báo đ n th i đi m xu t hi n y u t
ắ th i đi m quan tr c cu i ệ ế ố ự ấ d báo.
ượ
ị ố ự là tr s d báo đ
• D báo đúng ữ ự
ố ự ố
ỏ ơ
ặ
ượ
c
ự ế ằ ố
ươ
ằ
ị
ự ệ l ch gi a d báo và th c t xác đ nh b ng ph
c coi là đúng khi sai s d báo (sai ) b ng ho c nh h n sai s cho phép (đ ố ọ Scf = 0.674 (cid:0)
ng pháp th ng kê s h c:
)
ế ố ơ ả ủ ự ủ 1.3.2. Các y u t c b n c a d báo th y văn
ồ ặ ư ượ c
c, l u l • Quá trình l u l tr ng m c n ự ướ trên sông, h ; các đ c ng ho c m c n ướ c;
ự ướ ả ờ ng l n nh t) và th i gian x y ư • Đ nh lũ ỉ
ư ớ ả
ễ
ặ ự ướ ư ượ ng n ư ượ (m c n c và l u l ặ ủ • Di n bi n lũ và ng p l ế • Các c c tr v m c n c
ể ấ ra; các đ c tr ng khác c a dòng ch y lũ; ậ ụ do lũ theo th i gian và không gian. ờ ự ạ ự ướ (c c đ i, c c ng n ồ các tuy n chính trên sông và h
ị ề ự ướ ư ượ ị ố trung bình ế ậ t c, l u l ở ờ ỳ
ờ ỳ ượ ậ ộ ả trong m t th i k nào đó (tr n lũ, 5, ự ti u) và tr s trong các tr n lũ, các th i k khác nhau trong mùa lũ, mùa c n…ạ • T ng l ổ ng dòng ch y
10 ngày, tháng, mùa, năm,...);
ử
ấ ượ ệ ộ ộ t đ , đ ở do bão vố ề ch t l ả ể duyên h i ven bi n, vùng c a sông; ... ư ộ ặ ướ nh đ m n, nhi ng n c
• N c dâng ướ • Các y uế t đ c,...ụ
ươ ươCh Ch
ƯƠ ƯƠ
Ỹ Ỹ
PH PH
ng II ng II NG PHÁP VÀ K NĂNG NG PHÁP VÀ K NĂNG Ủ Ự Ủ Ự
D BÁO TH Y VĂN D BÁO TH Y VĂN
Ậ Ậ
Ủ Ủ
Ạ Ạ
Ỹ Ỹ Ự Ự
K THU T CHUNG TÍNH TOÁN K THU T CHUNG TÍNH TOÁN Ắ Ắ D BÁO TH Y VĂN H N NG N D BÁO TH Y VĂN H N NG N
ươ
ự
ề
2.1. Các ph
ươ
ố ng pháp d báo truy n th ng ự ướ ươ ứ ng ng ng, m c n ự ụ
ệ ng pháp đ n gi n nh ng r t thông d ng trong d báo lũ(d trên h ươ
c t ự ng pháp l u l ơ
ả ng trình Saint Vernant).
ươ
ng pháp đ gi
i:
• Qd(t+(cid:0) ) = (1+a) Qtr(t) hay Qd(t) = (cid:0) (1+ai) Qtr(tti) • Hd(t+(cid:0) ) = bHtr(t) + g(Xkg) + (cid:0) H ồ ả Ph • Lũ lên: Qd(t+(cid:0) ) = f((cid:0) Qtr, Qd, Xkg), hay Hd,l,t+tl = f(Htr,l,t, Xkg) • Lũ xu ngố : Qd,x,t+tx = f(Qtr,x,t, Qd,t) hay Hd,x,t+tx = f(Htr,x,t, Hd,t)
2.1.1. Ph ươ Ph ph ư ượ ấ ư
Lũ xu ngố Lũ lên
ộ
ự
ươ
ng pháp Q, H
Đ chính xác d báo theo ph ng ng
ươ ứ t
ự
ươ
Đ chính xác d báo theo ph
ụ ng pháp này ph
ế ố
chính sau:
ượ ậ ả
ộ thu c vào các y u t – Đ chính xác đo Q, H c a tuy n trên và tuy n d ế ướ ủ i. (cid:0) . – Đ chính xác và đ n đ nh c a th i gian truy n lũ ộ ổ ề ờ ị – M c đ h p lý c a gi ủ ng gia nh p khu thi gi a b ng nhau và không đ i trên các sông nhánh.
ộ ộ ộ ứ ộ ợ ữ ằ ộ ẹ
ế ủ ế t: L ổ
– Đ b t sóng lũ.
ươ
2.1.2 Ph ng trình có d ng:
ươ
ai Xi
ươ ươ
ộ ồ ng pháp h i qui b i. ạ Ph n Yi = a0 + (cid:0) i=1 • Ph ng pháp này đ
c xây d ng trên c s c a ph ồ ng h i quy
ượ ậ ự ọ ừ ướ ớ
ộ ế ợ b i k t h p v i thu t toán l c t ng b ộ ượ ứ ụ ượ ơ ở ủ c. ự • Đ c ng d ng r ng rãi trong tính toán, d báo khí t ỷ ng thu
• ủ ễ ử ụ ơ
ng pháp này là đ n gian, d s d ng và cho ượ c yêu c u.
ể ị ỉ văn. Ư ể ươ u đi m c a ph ầ ứ ả ế k t qu đáp ng đ • Quá trình tuy n l c các nhân t ể ọ ố ượ đ c ki m đ nh qua các ch tiêu
Fisher (F) và Student (t).
ươ ồ ằ ặ
• Các ph ố ộ ệ ượ ng
ng trình h i quy đ ấ ượ ố ứ ớ c đánh giá b ng các đ c tr ng S/(cid:0) , đ l ch chu n ượ ử ụ ư ẩ (cid:0) và m c đ m ứ ả ệ c s d ng trong nghi p
ỉ th ng kê: Ch tiêu ch t l b o ả P% ng v i các sai s cho phép đ v . ụ
ằ ị ươ ng pháp bình ph ng
ụ ể ố ươ S(b). • Các tham s aố j có th xác đ nh b ng ph ể ự ể i thi u, làm c c ti u hàm m c tiêu t
ươ
ượ
2.1.3. Ph
ng pháp l
ữ ng tr .
ứ ượ ướ ng n
ả ứ ề ượ ồ ữ ướ ng tr n ệ ố b c tranh v l ư c ch a trong h th ng sông, h ,... trên l u ệ c hi n
ả L
ệ ặ
ả ạ ặ ắ i m t c t
ổ T ng l ự v c nói chung, miêu t ạ ủ ư ự i c a l u v c. t ủ ữ ướ ượ c và quán tính c a quá trình dòng ch y trên ng tr n ể ử ẽ ớ ư ự l u v c có quan h ch t ch v i nhau và do đó có th s ể ự ấ ụ d ng tính ch t này đ d báo dòng ch y lũ t ủ ư ự ử c a ra c a l u v c sông. ử ụ ng s d ng: ượ ườ ữ ệ ằ ng tr kinh nghi m b ng cách ng l
ự ườ Trong d báo th • Ph ươ ng pháp đ ử ầ tính th d n:
(W2/Dt) = (W1/Dt) + 0.5 (Qtr,t+Qtr,t) 0.5 (Qd,t+Qd,t)
ỉ ố ượ ữ ướ ạ ả ặ ng tr , d i d ng gi i tích ho c
• Ph ươ ng pháp ch s l ồ ể bi u đ :
I = (2W2/Dt)+Qd2 = (2W1/Dt)+Qtr1+Qtr2 Qd1
ươ
ỉ ố ộ ẩ ng pháp ch s đ m ỳ ướ
2.1.4. Ph • Ch s m k tr ỉ ố ẩ
ượ ử ụ ề c (API, Pa) đ c s d ng trong nhi u
ậ ự
ờ ỳ ề ự ế ệ ụ ỹ k thu t d báo nghi p v . • Đánh giá tác đ ng c a m a th i k ti n d báo đ n giá ư ộ
ỉ ố ộ ẩ ể ể có th hi u đó là ch s đ m
ủ ự ế ị ự tr d báo, trên th c t ủ ề ặ ư ự c a b m t l u v c.
ươ ủ ấ ượ ử ụ c s d ng vào
ỉ ố ộ ẩ ng pháp ch s đ m c a đ t đ ở • Ph ự d báo th y văn
ủ ứ ấ ẩ ỏ hai cách chính: ụ Cách th nh t, mô ph ng liên t c quá trình m trong
ả quá trình dòng ch y (mô hình API).
ứ ổ ỉ
ử ụ ỉ
ố ỳ ướ ươ ươ ư ẩ ợ ẩ ự ng pháp t ng quan m a ng m k tr c trong ph
ư Cách th hai, tính ch tiêu t ng h p m và s d ng nh ệ ộ m t tham s trong quan h , mô hình d báo: Ch tiêu ượ l dòng ch y:ả
Ym = f(X, Pa, T)
ỉ
ươ ượ ử ụ ể ả ỉ c s d ng đ c nh báo đ nh lũ
ự 2.1.5. D báo đ nh lũ Nhi u ph ề ng pháp đã và đang đ ư ệ ố trên h th ng sông nh :
ng pháp ự d a ự
• Ph ươ ươ t ng t ự trên s phân ế ệ t hình th bi ờ ế ươ th i ti ng t t ự t nguyên nhân ể gây lũ đ phân ả tích, c nh báo lũ. .
ạ
ả
ươ
c đ nh lũ
t
ớ
ng pháp c nh báo m c n ự ệ
ặ
ố ả
i các ự ng pháp này d a ượ ng ạ ị i v trí ư ng nh
ng đ m a, m c n
c chân ậ ờ
• Ph ị v trí d báo khi có lũ l n. Ph ự trên vi c xây d ng các quan h gi a t ng l ư ư ự ớ ỉ m a l u v c v i đ nh lũ ho c biên đ lũ t ưở ế ả c nh báo, có xét đ n các nhân t ườ ờ th i gian m a, c ổ lũ, t ng l ể ữ gi a. Nh ự ế d ki n ng n, th
ự ướ ỉ ươ ệ ữ ổ ộ nh h ự ướ ượ ng gia nh p khu ng pháp là th i gian ờ ế .
ộ ư ư ế ượ ng lũ tuy n trên, l ươ ủ ượ c đi m c a ph ỉ ườ ắ ng ch 6 đ n 24 gi
Hmaxd(tmaxtr+(cid:0) ) = f(Hmaxtr, Xlv, Hc, Tr) (cid:0) Hmax = f(Xlv, Tx, Hc)
ủ
ự
2.2. Các mô hình d báo th y văn
ử ụ
ự Các mô hình th y văn s d ng vào tính toán, d
ạ
c phân ra làm 3 lo i sau:
ủ ể ượ báo lũ có th đ ẫ ấ ị ấ ị
• Mô hình ng u nhiên; • Mô hình t • Mô hình t
t đ nh; ẫ t đ nh ng u nhiên.
ẫ
2.2.1. Mô hình ng u nhiên
ả
ẫ
• Dòng ch y quá trình ng u nhiên ; • Các mô hình ng u nhiên (các ph ươ ẫ ỗ
ượ ử ụ
ườ
ng pháp ể c s d ng đ
ả
ộ ề ử ụ
ự
ạ
ắ
ng đ phân tích chu i) th ả dao đ ng dòng ch y tháng, mùa, mô t ư ự ừ ủ năm và nhi u năm c a các l u v c v a và ớ l n, ít s d ng trong d báo h n ng n.
ấ ị
2.2.2. Mô hình t
t đ nh
ả
ị
ặ
ứ ượ
• Quá trình hình thành dòng ch y xác đ nh c qua đánh giá, phân ệ ượ ủ
ả
ng; ỏ
ấ ị
ậ ho c nh n th c đ ấ ậ tích b n ch t v t lý c a hi n t t đ nh là mô hình mô ph ng quá
• Mô hình t
ả
ủ trình hình thành dòng ch y, trong đó ch ế y u là dòng ch y lũ, trên l u v c;
ư ự ụ
ậ
ả t đ nh đ
• Mô hình t ậ
ấ ị ạ
ạ ừ
ả
ạ
ượ ứ c ng d ng vào nh n ự ị đ nh, nh n d ng lũ, tính toán, d báo dòng ắ ch y lũ h n ng n và h n v a.
ấ ị
ẫ
2.2.3. Mô hình t
t đ nh ng u nhiên
ạ ể
ể ự ầ ệ ổ ợ
ạ
t
ầ ẫ t đ nh ng u nhiên ậ ượ ố ả ưở • Trong nh ng năm g n đây, ngày càng phát tri n d ng mô ữ ạ h p 2 d ng mô hình nêu trên đ mô hình d a trên vi c t ạ ư ự ỏ ph ng quá trình lũ trên l u v c sông, t o ra d ng mô hình ọ . g i là ng và nhân t ấ ị • Các thành ph n nh p l
nh h ố ư ư
ẫ ố ấ ạ ượ i đ
ươ ủ ằ c mô ph ng b ng các ph
ố
ượ ử ụ ệ ể ấ • Mô hình ng u nhiên đ c s d ng đ phân tích, hi u
ế ng đ n ộ ẩ ả quá trình hình thành dòng ch y nh phân b m a, đ m ờ ơ ướ ủ c,... theo không gian và th i c a đ t, b c thoát h i n ư c xem nh các quá trình ng u nhiên và chúng gian l ậ ỏ ượ ng pháp, thu t toán c a đ toán th ng kê, xác su t,... ẫ ố ự ỉ ch nh sai s d báo (mô hình AR(p)).
ấ ị
a. Mô hình t
ố t đ nh phân ph i
ữ ả ỏ
ằ ệ ố ươ ứ ạ • Mô hình mô ph ng quá trình hình thành dòng ch y b ng nh ng ổ ng trình vi phân đ o hàm riêng ch a các h s thay đ i
ờ ph theo không gian và th i gian.
ặ ự ạ ư
ề ư ố ủ
ệ ự ệ ầ ề
ươ ớ ằ c mô ph ng b ng nh ng ph
ổ
• Các đ c tr ng đ a hình, thu đ a m o l u v c đóng vai trò các ỷ ị ị ư ươ ng trình, quá trình m a là đi u ki n biên, thông s c a ph ề ủ ư ầ ạ tr ng thái ban đ u c a l u v c là các đi u ki n ban đ u, đ u ệ ữ ỏ ượ đ ng trình vi phân v i các h ố s thay đ i theo không gian. ố ế ề ị ạ ố
• Mô hình thông s phân ph i đòi h i đo đ c chi ti ả ấ ư ự
ướ ạ ố ỏ ử ụ ư ị i d ng DEM) đ xác đ nh các thông s khi gi
t v đ a hình, ạ ị đ a m o, s d ng đ t l u v c, m a, dòng ch y,... theo không ả ệ gian (d i h ươ ph ệ ể ng trình mô ph ng quá trình dòng ch y. ượ ộ ố ứ ể
ả ỏ • Hi n có m t s mô hình ki u này đang đ ạ ự ắ
c nghiên c u tính ư toán d báo lũ h n ng n nh mô hình MARINE (Pháp), TOPMODEL (Anh), mô hình USDAHL, mô hình WETSPA ỉ (B )...
ấ ị
a. Mô hình t
ố t đ nh phân ph i
ữ ả ỏ
ằ ệ ố ươ ứ ạ • Mô hình mô ph ng quá trình hình thành dòng ch y b ng nh ng ổ ng trình vi phân đ o hàm riêng ch a các h s thay đ i
ờ ph theo không gian và th i gian.
ặ ự ạ ư
ề ư ố ủ
ệ ự ệ ầ ề
ươ ớ ằ c mô ph ng b ng nh ng ph
ổ
• Các đ c tr ng đ a hình, thu đ a m o l u v c đóng vai trò các ỷ ị ị ư ươ ng trình, quá trình m a là đi u ki n biên, thông s c a ph ề ủ ư ầ ạ tr ng thái ban đ u c a l u v c là các đi u ki n ban đ u, đ u ệ ữ ỏ ượ đ ng trình vi phân v i các h ố s thay đ i theo không gian. ố ế ề ị ạ ố
• Mô hình thông s phân ph i đòi h i đo đ c chi ti ả ấ ư ự
ướ ạ ố ỏ ử ụ ư ị i d ng DEM) đ xác đ nh các thông s khi gi
t v đ a hình, ạ ị đ a m o, s d ng đ t l u v c, m a, dòng ch y,... theo không ả ệ gian (d i h ươ ph ệ ể ng trình mô ph ng quá trình dòng ch y. ượ ộ ố ứ ể
ả ỏ • Hi n có m t s mô hình ki u này đang đ ạ ự ắ
c nghiên c u tính ư toán d báo lũ h n ng n nh mô hình MARINE (Pháp), TOPMODEL (Anh), mô hình USDAHL, mô hình WETSPA ỉ (B )...
1. Mô hình MARINE
ự , tính
ự ạ ư
ố ệ
ớ ặ ệ t
ả ạ ư ớ ộ
ụ • Mô hình Marine d a trên ph ươ ng trình SaintVernant ế ạ ư ượ i các tuy n h l u. ng t toán d báo quá trình l u l • Mô hình MARINE đòi h i ph i có s li u đ a hình, th ị ổ ả ỏ ủ ướ ạ ủ ng, l p ph , m ng l i tr m KTTV đ dày, đ c bi ượ i cao. ươ c chia theo l ng trình liên t c
i ô vuông. Ph ị ự
• ể ả ặ
ầ
ầ ọ i thành ph n áp l c, tr ng
ự ướ ộ c trong t ng ô.
ưỡ nh ả ự ph i d báo đ • L u v c đ ư ự ượ ớ ượ ử ụ đ ố ộ T c đ dòng ch y m t trên l u v c đ ươ ph ươ ph ự l c, ma sát trong ph ệ ố ấ ả ố ụ ượ ằ ị c xác đ nh b ng h ph
ệ ươ ậ ừ ng trình ữ ượ c
ừ c m a v i đ phân gi ướ ỗ . c s d ng đ tính giá tr m c nu c trong m i ô ằ ị ư ự ượ c xác đ nh b ng ố ị ỏ ế ng trình sóng khuy ch tán (b thành ph n gia t c đ a ự ỉ ữ ạ ố ố ư ng và gia t c đ i l u ch gi l ươ ng trình SaintVenant). • H s th m là hàm s ph thu c vào m c n • Dòng ch y trong sông đ ầ ủ ớ ề ư ự ề các l u v c li n k . SaintVernant đ y đ v i các hàm Q gia nh p khu gi a đ ị xác đ nh t
́ ́ ́ ợ ơ i
̀ ̉ ư ư m a trên l u v c sông
Ma thùc ®o vµ Dù b¸o
MARINE MODEL
̀
ị
́ ́ Mô hình tham sô phân bô MARINE (Pháp) kê t h p v ư ự DEM và GIS, tính toán dòng chay t ồ Đà đê n h Hòa Bình.
Ban đô Dem đ a hình
Bản đồ thảm phủ
Q ra
̉
Bản đồ sử dung
đâ t́
̣
̀
́
́ ư
́
́
ộ
̀
̀
ươ
ướ
̣
2. Mô hình WETSPA ́ ́ ̀ • WETSPA la mô hi nh co thông sô phân bô , ̀ ̀ ượ ̣ ư ự toa n bô l u v c nghiên c u đ c chia tha nh ́ ̃ ́ ̀ ́ ơ ươ bă ng nhau. ca c ô l i vuông co ki ch c ́ ́ ́ ̃ • Mô i ô l ươ i co thông sô riêng, nhân m t gia ̀ ̀ ̉ ượ ị ư c hi nh tha nh trên tr m a va do ng chay đ ̀ư ấ ướ ồ t ng ô l i đ ng nh t. ́ ́ • Các ô l i lai v i nhau theo h
̀
̣
́
̣ ̉
̣ ơ ả ng ch y tao ́ ́ ̀ ̣ ử mang sông va ti nh toa n do ng chay tai c a ra ư ự cua ca c l u v c.
̉
Bốc thoát hơi
Giáng thủy
Ngưng tụ
Lớp phủ
rơi
Dòng chảy tràn
Lớp đất mặt
Tích nước trong các vùng trũng trũng
Thấm
Chảy sát mặt
Lớp đất
Bổ sung
ơ ồ ấ S đ c u trúc mô hình ở Wetspa ứ ộ m c đ ô i.ướ l
Dòng chảy ngầm
L Ư U L Ư Ợ N G
Nước ngầm
precipitation precipitation
long wave radiation long wave radiation
short and long wave short and long wave radiation radiation
evapotranspiration evapotranspiration
surface runoff surface runoff
sensible heat sensible heat
barebare bare
bare barebare soilsoil soil
vegetated vegetated vegetated soilsoil soil
interflow interflow
soilsoil soil
vegetated vegetated vegetated soilsoil soil
infiltration infiltration
heat to ground heat to ground
groundwater groundwater flow flow
percolation percolation
recharge recharge
Food forecasting in Vu Gia – Thu Bon river system Food forecasting in Vu Gia – Thu Bon river system using Wetspa and HECRAS model using Wetspa and HECRAS model
Main menus Main menus
Tool bar Tool bar
Hydrometeorological Hydrometeorological stations stations
Popup menu Popup menu
Measured data
Maps
Land use
Soil
DEM
Observed and Forecast Rainfall
WETSPA
Q (t )Q (t )
Model
Parameters
Measured Water level
Manning coef.
Geometric data
Cross sections
Parameter s
Parameter s
q(x,t) at upstream boundaries
WETSPA
700
0
650
50
600
100
550
500
150
Rainfall
HEC RAS
450
) s
Simulated
/
)
200
400
3 m
Observed
m m
( l l
350
250
a f n
i
300
( e g r a h c s
a R
i
300
D
250
350
200
150
400
100
450
50
DEM
0
500
7 0 0 2
7 0 0 2
7 0 0 2
7 0 0 2
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
7 0 0 2 9 0
0 1
1 1
/
/
/
/
/
7 0 0 2 9 1
9 6
/
/
/
/
/
/
/
/
7 0 0 2 9 1 1
7 0 0 2 0 1 1
7 0 0 2 0 1 6
7 0 0 2 1 1 5
6 1
7 0 0 2 9 0 1 2
7 0 0 2 9 0 6 2
7 0 0 2 0 1 1 1
6 1
7 0 0 2 0 1 1 2
0 1 6 2
7 0 0 2 0 1 1 3
7 0 0 2 1 1 0 1
5 1
Time
Coverage Map
Rainfall
Rainfall forecast
q(x,t), h(x,t) at cross sections an reaches
700
0
650
Measure d discharg e
50
45
600
100
40
550
RAINFALL
500
35
150
Rainfall
450
30
) s
Simulated
/
)
200
400
3 m
Observed
m m
25
( l l
350
250
20
Q (t )Q (t )
i
300
( e g r a h c s
a f n a R
i
300
D
15
250
350
10
200
150
5
400
44
100
0
450
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1 3
14
15
16
17
1 8
19
20
2 1
22
23
24
25
26
50
0
500
7 0 0 2
7 0 0 2
7 0 0 2
7 0 0 2
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
Flood warning to endusers
/
/
/
0 1
7 0 0 2 0 1
7 0 0 2 9 0
7 0 0 2 0 1
/
/
/
/
/
/
/
7 0 0 2 9 1
9 6
/
/
/
/
/
/
9 1 1
1
6
7 0 0 2 1 1 5
Out put Q~t
6 1
7 0 0 2 9 0 1 2
7 0 0 2 9 0 6 2
7 0 0 2 0 1 1 1
0 1 6 1
7 0 0 2 0 1 1 2
7 0 0 2 0 1 6 2
1 3
7 0 0 2 1 1 0 1
7 0 0 2 1 1 5 1
Tim e
ấ ị
a. Mô hình t
ậ t đ nh t p trung
ữ ằ ả ỏ
ệ ố ạ ổ • Mô hình mô ph ng quá trình hình thành dòng ch y b ng nh ng ng trình vi phân đ o hàm riêng h s không đ i theo không
ươ ph gian
ặ ự ị
ạ ư ượ ị ươ
ng trình và đ ể ư ắ ố ể ọ ớ ộ
• Các đ c tr ng đ a hình, đ a m o l u v c,... đóng vai trò các ư ố ủ c xem là thông s trung bình thông s c a ph ự ư cho toàn l u v c, có th xem nh g n v i m t đi m là tr ng ủ ư ự tâm c a l u v c
ố ậ t đ nh, mô hình thông s t p trung là mô hình có
ễ ử ụ ố ượ ứ ụ • Các mô hình t ấ ị ấ ít thông s nh t, d s d ng và đ ấ ộ c ng d ng r ng rãi nh t
ệ ộ • Hi n nay ệ mô hình này đ
ự ượ ử ụ ả ả c s d ng r ng rãi và r t hi u qu ở ấ ệ ố các h th ng sông
ệ trong tính toán và d báo dòng ch y lũ trên Vi t Nam
ố ậ ườ ạ • Mô hình thông s t p trung th ng đ c chia làm hai lo i: Mô
ượ " và mô hình "quan ni mệ ". ộ hình "h p đen
ộ
1. Mô hình h p đen
•
ệ ữ
ố ủ ộ “H p đen” ố nhân t ế ề ấ không bi ề ộ tác đ ng và v các thông s c a nó ề ố t v c u trúc, v m i quan h gi a các .
ạ ở ỉ • H th ng ki u này th ầ các đ u vào
ệ ố ượ ầ ườ ể ng vào) và đ u ra (l (l ố ệ ng ch có s li u đo đ c ủ ệ ượ ng ra) c a h
ệ ố ế
ệ ố ả ộ • H th ng thu văn có th xem là h th ng tuy n tính, chúng ồn" ể ỷ tho mãn nguyên lý "c ng d
ườ ể ơ ị các ph
• Mô hình lo i này có th là ạ ạ ễ ạ
ươ ạ ươ ng pháp: Đ ng đ n v , mô ể hình di n toán lũ trên đo n sông ki u KalininMiliukov, M ng thân kinh nhân t o (ANN), Ph ồ ng pháp h i quy...
1. Mô hình quan ni mệ
ệ ạ ả
ể quá trình hình thành ự ng pháp toán h c d a trên nh ng hi u
• Mô hình quan ni m là lo i mô hình mô t ọ ườ ề ươ ứ ủ ằ ế ả ữ ế dòng ch y b ng ph bi t, nh ng ki n th c c a con ng ữ i v các quá trình đó .
ệ ộ ượ ử ụ ệ ả • Mô hình quan ni m đ
ớ
ầ n
ả
ầ
c ch y trên m t đ t, n ả ầ ạ ướ ể ậ c vào m ng l
quá c s d ng r ng rãi trong vi c mô t ả ừ ư ạ trình hình thành dòng ch y t m a v i hàng lo t các quá trình ự ư ố ơ ề ữ ướ ở ả thành ph n: M a, b c h i, đi n trũng, gi th m th c c ả ạ ướ ấ ấ ậ ướ ặ ấ v t, xói mòn đ t, th m, t o n c ch y ố ầ ướ ổ ưỡ ng, n c ch y trong các t ng ng m,..., cu i trong t ng th nh ủ ướ ậ i sông, v n chuy n c a cùng là t p trung n sóng lũ trong sông,...
ộ ố
ư ế
ạ ấ hình MIKE ỹ STANFORD
• Hi n nay, trong tính toán và d báo lũ, có m t s mô hình quan ự ệ ậ b ộ ệ ni m r t tiên ti n nh mô hình SSARR (M ), TANK (Nh t), ỹ mô (M ), (Đan M ch), SACRAMENTO (M ), ỹ
Mô hình SSARR
ướ c trên l u v c
ặ ầ đ ng m a
ư thành n ệ ố ượ ả ạ ế ư ự : T ừ ễ c di n i tuy n • Mô hình SSARR mô ph ng chu trình n ỏ ặ c m t, sát m t và ng m ư ự dòng ch y t
• ủ ể
ế
ươ ệ ả
ấ ử
ố
ướ ượ l toán theo h th ng sông ngòi trên l u v c đo nào đó trên sông. ộ ơ ự ọ ặ Đ c đi m quan tr ng c a mô hình SSARR là xây d ng m t s ậ ư ự ộ ồ Các l u v c b ph n ệ ố ồ đ hình th cho h th ng sông, bao g m: ố ồ ớ ỷ ề sinh dòng ch y v i đi u ki n thu văn t ng đ i đ ng nh t; ạ ồ ứ ễ ạ các đo n sông di n toán lũ; các h ch a; các đo n sông x lý ướ ậ ả ợ ể c v t; các đi m n i và t ng h p dòng ch y n ệ ế ủ ụ ự ổ • K t q a tính toán, d báo lũ ph thu c vào vi c xác đ nh các
ạ ộ ậ ị i mang tính
ỉ ố ượ ẻ c xác đ nh khá m m d o
ử ụ ượ ể ỉ • Mô hình SSARR có nh
ề ặ ệ ỉ ệ ớ ố thông s và các quan h v i ý nghĩa v t lý rõ ràng, l ề ị ch s , ch tiêu đ ơ ả c đi m c b n là s d ng nhi u quan ề ề i d ng b ng làm cho vi c đi u ch nh mô hình g p nhi u
ố ư ả ệ ướ ạ h d khó khăn và khó t i u hoá
̀
Mô hình SH2
̀
̃
ươ
ư
̣ ̣ ̣ ̣
ử S dung ph ̀ ́ ́ ơ c th i d báo quá trình lu ha du sông Hô ng tr sô t
ươ ng pháp dang mô hi nh SSARR và câp nhât sai ́ ự c 48h
̣ ̣
Ự
MÔ HÌNH SSARR D BÁO LU ̃ CÁC SÔNG
̉
ỈNH QUANG NGÃI
TỞ
Ở Ả
Ơ Ồ S Đ TÍNH TOÁN D BÁO LŨ CÁC SÔNG
Ự QU NG NGÃI
Q, m3/s
12000
10000
TÝnh to¸n
8000
Thùc ®o
6000
4000
Đ
ng quá trình dòng chay
2000
̉
0
1
̣
ự
ự
3 2
5 4
7 6
9 8
1 1 1
3 3 1
5 5 1
7 7 1
9 9 1
1 2 2
3 4 2
5 6 2
7 8 2
9 0 3
1 3 3
3 5 3
Thê i ®o¹ n (6h)
̀ươ ̃ lu sông Trà khúc tai Trà Khúc (th c đo và d báo năm 2005)
Mô hình TANK
ằ
ộ
ỗ
ể ứ ế
• L u v c đ
c mô ph ng b ng chu i các b ch a x p theo t ng và c t phù ạ
ể ổ
ợ
ư ợ
ổ ưỡ
ự ượ ớ
ầ ng, đ a ch t,... đ t ng h p
ầ
ị ả ủ ể ứ
ư ượ
ặ ỗ ể ng vào c a b ch a trên cùng. M i b
ch a đ u có m t c a ra
.
• M a trên l u v c đ ư ự ượ ộ ử ả
ướ ừ ể ứ ầ
ố ơ ượ
ướ
ượ
ả
ố
ể ứ ầ c ch y ra kh i b ch a phía trên qua c a đáy vào b ch a t ng ổ c xem là t n
ử c ch y xu ng đ
ng n
ỏ ấ ư ự ấ h p v i hình d ng l u v c, c u trúc th nh ầ . ặ ả các thành ph n dòng ch y m t, sát m t và dòng ch y ng m ư c xem nh l ứ ề ở đáy • L ỏ ể ứ ượ ng n ướ d i, tr b ch a t ng cu i n i l ấ ủ ệ ố . th t c a h th ng ơ
ể
ả
ơ
ấ ồ
ỏ
ả
ư ự
quá trình truy n sóng lũ trong sông
.
•
ộ ẩ
ơ
ỏ
ề ư ự ớ
ạ
ợ
ơ
ạ ử
ặ
.
•
ườ
ề
ề ề ặ ấ ố ạ i th
ng không rõ ý
ị
• Mô hình đ n gi n nh t là ki u c t b (TANK) đ n (4 b trên m t c t) ộ ộ . ể ộ ể • Mô hình TANK kép g m m t s c t b mô ph ng quá trình hình thành dòng ộ ố ộ ể ể ả ch y trên l u v c, và các b mô t ơ ợ Mô hình TANK đ n phù h p h n cho các l u v c nh có đ m cao, kém ư ự ớ phù h p h n cho các l u v c l n, khô h n v i nhi u lo i công trình khác ỏ nhau trên sông, ho c đòi h i có nh ng x lý v m t c u trúc Mô hình TANK có nhi u thông s (36 thông s ) l nghĩa v t lý nên khó xác đ nh tr c ti p.
ể ự
ỉ
ữ ố ự ế ố
t l p c u trúc và thông s hóa mô hình ch có th th c hi n đ
c
ườ ử ụ
ệ
ả
ỏ
ệ ượ i s d ng ph i có kinh nghi m và am
ể
ậ • Vi c thi ế ậ ấ ệ ề ầ ử sau nhi u l n th sai, đòi h i ng ề hi u v mô hình
̀
Phâ n mê m d báo m c
̉
̀
̀ ự ự ́ươ c và dòng chay n ́ sông Lô đê n hô Tuyên Quang:
̣ S dung mô hình TANK d báo
ử
̃ ử lu các sông Câ u, Th
ươ
S dung mô hình Tank, ng pháp
̣ ́ ̀ ơ ơ ̣
ph Muskingum – Cunge và ̀ ̀ cân bă ng hô .
̀ ư ̀ ơ ự ̀ ươ ng ự i th i gian d ́ 6 đê n 24 gi và Luc Nam v ́ kiê n t .
Mô hình NAM
ứ ẳ
ắ ỏ ể ứ ế ươ ng t
ộ ơ • Trong mô hình NAM, m i l u v c đ
ạ ố
• D a trên nguyên t c mô ph ng quá trình hình thành dòng ch y ự ả ể ề ỗ ằ b ng chu i các b ch a x p theo chi u th ng đ ng và các b ự ư ế ứ ch a tuy n tính (t nh TANK) ị ử ỗ ư ự ượ c xem là m t đ n v x ệ ị ế lý, các thông s và các bi n là các giá tr trung bình hoá đ i di n ư ự cho toàn l u v c
ả ượ ẩ • Mô hình tính quá trình dòng ch y theo l ể ng m trong các b
.
ứ ch a có t • Mô hình đ ẫ ươ ng tác l n nhau ể ượ ử ụ c s d ng đ tính toán khôi ph c dòng ch y t
ụ ớ ư ự ừ ể ượ ợ ố ỏ ể c xét thông qua các b
• ố ừ ố ễ ả ng tham s v a ph i (16 thông s ), d
ả ừ m aư ; tuy nhiên, ch thích h p v i l u v c v a và nh khi tác ỉ ế ủ ườ ề ụ t c a s n d c có th đ d ng đi u ti ẳ ứ ề ứ ế ch a x p theo chi u th ng đ ng ố ượ Mô hình NAM có s l ơ ử ụ s d ng h n TANK.
ỏ
ơ ồ S đ mô ph ng ủ c a mô hình NAM
5000
4500
4000
T h ù c ® o
3500
D ù b ¸ o
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
1 16 31 46 61 76 91 106 121 136 151 166 181 196 211 226 241 256 271 286 301 316 331 346 361 376 391 406
̃ Ự ̉ MÔ HÌNH D BÁO LU SÔNG CA (NAM, Muskingum+Cunge)
ệ ố
Mô hình MIKE 11 • Mô hình Mike11 là h th ng các ph n m m tích h p
ủ
ứ
ầ ầ đáp ng các nhu c u khác nhau c a ng
ả
ể ự
ư
ị
ề ệ ả ầ
ớ ầ
ố ủ
ỷ ự
ồ ứ
• Mô hình v n hành, đi u khi n các công trình, h ch a,
ậ ụ
ể ồ
ả
t...;
ậ ị k ch b n v đ p, l p b n đ ng p l ậ
ả ậ
ề
ầ
ề
ề ơ ườ ử ụ i s d ng. • Mô hình Mike11 là bao g m các mô hình m a rào ồ ư ọ ử ụ ườ ng dòng ch y đ l a ch n s d ng nh NAM, đ ớ ế ậ ơ đ n v , SMAP, URBAN... v i nhi u ti n ích thi t l p ế ắ thông s c a mô hình, g n k t qu đ u ra v i đ u vào ủ c a mô hình thu l c. ậ ề ỡ ậ • Mô đun d báo, c p nh t sai s ... ự ố • Mô hình đ ầ ủ ượ c đánh giá là có đ y đ các ph n m m ự ượ ứ đáp ng đ c nhi u bài toán khác nhau trong lĩnh v c ỷ . thu văn
̃
̀
ơ
̀ ̀
̣
ự S đô d báo lu ha du sông Hô ng – Thái Bình bă ng MIKE 11
ề ỷ ự
ấ ả
Mô hình HydroGis • Mô hình HydroGis g m có các mô hình toán v thu l c dòng ồ ậ ề ả ặ ụ
ệ ổ ạ
• ỷ ự ỏ
ụ ề ế t, lan truy n ch t trong sông r ch, kênh
ự ấ ư ự ạ ưở
ị ả ư ượ ậ ộ ế ng các y u ề ng gia nh p, m a,…, tác đ ng đi u
́ ́ ́ • ự ̣
̃ ̉ ự ử ể
ậ ượ ể ậ ỏ ị ữ ị không n đ nh, v b o toàn v t ch t và các mô hình qu n tr d li u d ng GIS đ c d ng. Mô hình cho phép mô ph ng và d báo các quá trình thu l c liên quan đ n lũ l ồ ươ m ng, các ô đ ng trên toàn l u v c ch u nh h ỷ ề ố ị : đ a hình, thu tri u, l t ế ủ t c a các công trình. ti ́ ̀ Mô hi nh thuy l c HydroGis ti nh toa n d ba o măn và châ t ô nhiê m vùng c a sông, ven bi n,... • Mô hình HydroGIS có th tin c y đ c trong mô ph ng ng p
l
ử ụ ư ầ
• C u trúc c a mô hình khá ph c t p, khó s d ng, ch a có ph n ứ ạ ố ạ ư ủ ậ ệ ụ t vùng h l u. ấ ỉ ự ậ c p nh t và hi u ch nh sai s trong tính. t
̀
̉ ự ́
́ ̃ ́ ̣
Mô hi nh thuy l c ́ ự HydroGis ti nh toa n d ba o lu , măn và châ t ô nhiê m̃
Mô hình URBS – FEWS
•
ộ
ươ
ả
ề ủ
•
ủ ớ ả
• Mô hình URBS – FEWS là ệ ố ả h th ng qu n lý mô hình ự d báo lũ. (FEWs: Forecasting Platform) là m t ch ng trình qu n lý các mô hình ồ ự tính toán d báo bao g m nhi u mô hình: Mô hình th y văn URBS, Regression, iSIS, SSARR Mô hình URBS là mô hình ế ợ ủ th y văn c a Úc có k t h p ố ồ ộ v i b n đ đ cao s ượ (DEM) và đ c phân chia ằ ư ự thành các l u v c con b ng ươ ch ng trình Catchment SIM.
Ỹ Ỹ
Ậ Ậ
Ả Ả
2.3. K THU T CHUNG TÍNH 2.3. K THU T CHUNG TÍNH TOÁN C NH BÁO LŨ QUÉT TOÁN C NH BÁO LŨ QUÉT
ả 2.3. C nh b ¸o , d ù b ¸o lò q uÐt
̉
̉
̀ Lò q uÐt v íi ®Æc tÝnh xuÊt hiÖn b Êt ng ê , thê ng v µo b an ®ª m , tån t¹i tro ng thê i g ian ng ¾n v µ s ø c tµn p h¸ lín lª n v iÖc c anh b ¸o , d ù b ¸o rÊt khã. HiÖn nay , TT Dù b ¸o KTTVTW, c anh b ¸o , d ù b ¸o lò q uÐt the o 2 q uy trinh:
a Canh b ¸o , d ù b ¸o c hung
̉
b Canh b ¸o tù ®é ng
̉
ả 2.3. C nh b ¸o , d ù b ¸o lò q uÐt
̉ Lò q uÐt v íi ®Æc tÝnh xuÊt hiÖn b Êt ng ê , thê ng v µo b an ®ª m , tån t¹i tro ng thê i g ian ng ¾n v µ s ø c tµn p h¸ lín lª n v iÖc c anh b ¸o , d ù b ¸o rÊt khã.
ệ
ể ự ụ
ả C nh báo lũ quét có th th c hi n ố ợ ứ ượ c khi ph i h p ng d ng 3 đ ả i pháp khác nhau sau đây: gi
ự ả a C nh báo, d báo chung
ự ộ ả b C nh báo t đ ng
́ ̀ ư ư ̉ Canh ba o lu que t t ̀ ơ các hình thê th i tiê t gây m a
̀ ́ ́ ̃ ́ ̀ ́ ơ ̉ ̃ ế ợ ̉ ́ ơ l n k t h p ban đô nguy c xay ra lu que t
ự ̉
ệ ả ự ượ ự a Canh báo, d báo lũ quét chung Vi c c nh báo, d báo lũ quét đ
ơ ả c th c hi n hàng ngày cho t Nam theo 3 ệ ở ệ Vi
các vùng có nguy c x y ra lũ quét cao ướ b c sau:
ự 1. Phát hi n, d báo phát tri n c a các hình th th i ti t
ế ờ ế ặ ệ ế ợ ớ ề ệ ỷ
̉ ệ ể ủ ư ớ gây m a l n, k t h p v i đi u ki n thu văn, m t đ m ư ự ả ề l u v c c ti m năng xay ra lũ quét cao.
ự
ả ượ ả 2. C nh báo kh năng x y ra lũ quét cho khu v c ư ự ng m a d báo. ả ẹ h p theo l
ồ ượ ng m a th c đo
ư ng m a
ự ư ặ ấ ớ ượ i tr m đi n báo m t đ t v i l ờ ế ướ ạ ả ả 3 C nh báo t ợ ừ ạ ổ (t ng h p t ượ ừ ố c t tính đ ả ừ ư ớ m a l n, phân tích b n đ l ệ m ng l ệ s liêu nh mây v tinh và rada th i ti t, ...).
b Canh b
̉ áo tự động
ự Xây d ng tháp báo lũ quét.
Xây d ng tr m t ự ườ theo c ự ạ ộ ng đ và l ộ báo đ ng ư ượ ng m a
F=418km2
F=455km2
UBND Tinh BCHPCLBS L
HÖ thè ng Cảnh b ¸o , d ù b ¸o lò q uÐt
TT Dù b ¸o KTTV TW
Hệ thống cảnh báo lũ quét FFGS
Sơ đồ hệ thống FFGS
Nhiệt độ không khí
Mưa vệ tinh
Ước lượng Tiềm năng
Dữ liệu mưa
Potential ET
Mưa thực tế
Mô hình độ ẩm đất
Mô hình Cảnh báo Lũ quét
Dữ liệu GIS . Các phân tích . Mô tả lưu vực . Ước lượng thông số
Ngưỡng dòng chảy
Cảnh báo Lũ quét
ị
ị Xác đ nh v trí lũ quét
Ậ Ậ
Ừ Ừ
Ủ Ủ
Ạ Ạ
Ạ Ạ
Ự Ỹ Ỹ Ự K THU T CHUNG TÍNH TOÁN D K THU T CHUNG TÍNH TOÁN D BÁO TH Y VĂN H N V A, H N BÁO TH Y VĂN H N V A, H N DÀIDÀI
ạ ừ ự 2.4 D báo h n v a
• ự ạ ừ ớ ờ
ạ ượ c 5 ngày vào ơ ở ủ ướ ệ ự ế ự c th c hi n trên c s c a
ươ ố D báo h n v a v i th i gian d ki n tr mùa lũ và 10 ngày vào mùa c n đ ng pháp phân tích th ng kê. ph
• ầ
ươ ả ạ ự ng pháp là phân tích d báo 2 thành ph n ữ ướ c trong sông ng tr n
ừ ượ l ự ơ ở ủ C s c a ph ủ chính c a dòng ch y t o thành t ư ừ ượ l và t ờ ng m a trong th i gian d báo.
• ế ố ự ự ướ ư ư ượ Các y u t ặ d báo là đ c tr ng m c n c và l u l ng.
ươ c s d ng chính là:
ng pháp đang đ ng pháp phân tích th ng kê ở ộ ượ ử ụ ố • Các ph ươ Ph ự D báo kéo dài (m r ng)
ươ
ố
2.4.1. Ph
ng pháp phân tích th ng kê
ươ
ể
• Ph
ồ ng pháp bi u đ ;
ươ
ồ
• Ph
ng pháp h i quy.
ự
ự
ặ
• Xây d ng ph ươ ả
ớ
ượ
ng án d báo các đ c ư ấ tr ng dòng ch y (trung bình, l n nh t và ừ ượ ờ ỳ ấ ỏ nh nh t) trong th i k 5 ngày t ng l ư ữ ướ ng m a trong c trong sông và l tr n ự ế . ờ th i gian d ki n
ở ộ
ự
2.4.2. D báo kéo dài (m r ng)
ả ủ ự
ế
ạ
ắ
• S d ng k t qu c a d báo h n ng n trong 12
ố
ử ụ ngày đ uầ ; • S d ng
ử ụ ph
ng pháp phân tích th ng kê
ể ự đ d
ươ ế
báo 3 ngày ti p theo;
ổ
ợ
• S d ng các mô hình: Mô hình t ng h p dòng
ử ụ ả
ề
ế ồ ứ
t h ch a SSARR, mô hình
ch y và đi u ti Stanford, mô hình TANK và NAM. ộ
ụ
• H n ch c a các mô hình, ph thu c nhi u vào
ư
ề ự ế
ế ủ ượ
ờ ng m a trong th i gian d ki n .
ạ ự d báo l
́
̀
2.4. Dù b¸o h¹n võ a (5, 10 ng µy)
ử
ự
ở
̀
̣ ̣
ự ́
́ ́
ươ
ng, Luc Nam
̣ ̣
S dung D ba o m rông, TANK d ba o 5 ngày: Qmax Hoa Bình, Hmax Yên Ba i, Tuyên Quang, Hà Nôi, Đa p Câ u, P.L.Th và Pha Lai.
® ê n g Qu ¸ t r ×n h Qma x 5 n g µ y t ¹ i t r ¹ m Ho µ B×n h
̉ ̣
ạ
ng pháp d báo lũ h n dài: ồ ươ ạ
ự 2.5 D báo h n dài ươ Các ph 2.5.1. Ph
ự ng pháp h i quy
ố ệ ự ớ t năm) v i:
ỉ ạ ộ ệ ủ ỉ ủ
ạ
ầ
• ặ ấ ậ Xây d ng m i quan h c a đ nh lũ năm (ki • ặ ờ Ch tiêu ho t đ ng c a m t tr i; • ể ư Các d ng hoàn l u khí quy n; • ộ ỉ Ch tiêu ho t đ ng c a Dao đ ng Nam bán c u (SOI), ề ệ ượ v hi n t ế ố Các y u t ủ ạ ộ ng ElNino, La Nina ặ khí h u m t đ t ho c trên cao
ươ ỗ ờ 2.5.2. Các ph ng pháp phân tích chu i th i gian
ố ự ủ
ề
• • • • ế ả
ỉ ử ụ ệ ớ ớ
ự ề ớ nhiên l n. t c a h t
Mô hình ARIMA; ươ ộ Ph ng pháp đ ng l c th ng kê c a M. Aliôkhin (ĐLTK); ỗ ươ Ph ng pháp phân tích chu i theo các hàm đi u hoà. ể ự ạ H n ch : Ch s d ng đ d báo dòng ch y năm các ơ ư ự ớ sông l n v i di n tích l u v c l n h n 500.000km2; ế ố ủ ồ ự t t ả ệ ụ ươ Các sông có s đi u ti Là ph ng án tham kh o trong nghi p v .
̀
Ự
̣
́ D BA O HAN DA I (tháng, năm) ằ b ng mô hình ARIMA
ươ ạ ậ ươ ự 2.5.3. Các ph ng pháp nh n d ngt ng t
• ạ ươ ự ử ụ ề ng t (s d ng 1 – nhi u
d báo);
ấ
• • • ố ố ễ ế ị ươ ươ Ph nhân t ươ Ph ươ Ph ươ Ph ậ ng pháp nh n d ngt ố ự ng pháp th ng kê xác su t; ng pháp th ng kê khách quan; ử ủ ng pháp di n bi n l ch s c a D ng Giám S ơ
́
̣
̀
̉ ́Ự 2.5. D BA O HAN DA Ì Do ng chay tha ng ̀
̀ Do ng chay mu a
̀
̉
Do ng chay năm
̃
̉
Đinh lu năm
̉
ự ̣ ̣ D báo phuc vu
̀
̀ Ha ng nga y
̀
̀ ơ
́ ươ
Th i ky tích n
c
̀ ơ
̀ Th i ky ngăn dòng
́ư ̀ hô ch a:
ng III ng III Ả Ả Ụ Ự Ụ Ự
Ố Ệ Ố Ệ
ươ ươCh Ch Ữ Ệ Ả Ả Ữ Ệ CÔNG TÁC Đ M B O D LI U, CÔNG TÁC Đ M B O D LI U, Ụ Ụ S LI U PH C V D BÁO S LI U PH C V D BÁO Ủ ỦTH Y VĂN TH Y VĂN
ệ ụ ự ủ ề ấ 3.1. Các v n đ thông tin trong nghi p v d báo th y văn
ầ ố ệ
ủ
ụ ụ ự ể
ư ớ
ể
ắ
ữ ệ t nguy hi m có th gây m a l n, n ng nóng
3.1.1. Nhu c u s li u, d li u KTTV ph c v d báo th y văn: • Các hình th th i ti ế ờ ế ự ư ự
ế ủ
ự
ễ
ậ
ệ ớ
trên khu v c, l u v c sông; ể
• S hình thành và phát tri n, di n bi n c a xoáy thu n nhi
t đ i
ủ
nói chung, c a ATNĐ và bão nói riêng;
ượ
ờ ế
ậ
ng, radar th i ti
t theo dõi xoáy thu n
• Các nh v tinh khí t
ả ệ ệ ớ t đ i, m a;
nhi
ự ư
ư ớ
ỗ
ế
ư ư
• Tình hình m a, kh năng và di n bi n m a l n m i khu v c, l u ễ
ự
ả ả ướ
v c và trong c n
c;
ỗ
ễ
ế
ả
ắ
ắ
• Tình hình n ng nóng, kh năng và di n bi n n ng nóng m i khu
ự
c;
v c và trong c n
ạ ừ
ạ
ng h n ng n, h n v a, h n dài
ạ
ạ
ắ ự ướ ư ượ c, l u l ặ
ng) và lũ quét và tình tr ng ạ ệ ố
ử
t, úng, h n hán, m n trên h th ng sông, c a sông và t
i
ả ướ • Tin d báo khí t ạ ượ ự • S li u dòng ch y (m c n ố ệ ả ụ ậ ng p lũ, l các công trình phòng lũ, h n;ạ ư ự ế
ệ
ề
ệ
• Hi n tr ng cũng nh d ki n đi u hành công trình và các bi n
ạ pháp phòng tránh.
ư ự
ồ ứ
ậ
• Thông tin về v n hành các h ch a trên các l u v c sông.
ấ ượ
ữ ệ
ế ộ
3.1.2. Ch t l
ấ ố ệ ng, ch đ cung c p s li u, d li u KTTV:
ố ệ
ờ ;
ph i đ y đ và có h th ng
ệ ố ;
ế ộ ầ
ả ượ cung c p theo nh ng ch đ c n thi
c ế ộ
ề
ỉ
ượ
ộ
ữ ệ a/ Thông tin s li u KTTV, d li u • S li u và tin KTTV ph i k p th i ố ệ ả ị • S li u và tin KTTV ố ệ ả ầ ủ • S li u KTTV ph i đ ố ệ ế và ấ t ễ d dàng đi u ch nh ch đ theo yêu c u đ b o đ m theo dõi, đánh giá đ
ầ c tình hình m t cách đ y đ , th
ủ
ữ ể ả ả ; ng xuyên ị
ư
ầ ủ ườ ộ
ả có đ chính xác nh quy đ nh c a Quy
• S li u và tin KTTV ph i
ố ệ ph m;ạ
ự
ng, d báo bão, ATNĐ v i m c đ nh
ượ ự ả
ưở
ư ự
ớ ứ ộ ả ỏ ự ng, l u v c và khu v c nh
• Các thông tin d báo khí t ự ưở ụ ể ng c th theo khu v c nh h h ư ự trên l u v c.
ự
ự
ủ
; ứ ả
ả
ầ ủ
ờ
b/ Thông tin d báo TV • Ph i th c hi n ả ự ệ d báo th y văn • Thông tin d báo ph i có m c đ m b o đ t yêu c u ầ ; ả ạ ự • Th i gian d ki n c a d báo c n đ dài. ự ế ủ ự
ươ ệ ạ
3.1.3. Hi n tr ng ph ậ ữ ệ ụ ụ ự ọ ệ ệ ng ti n, khoa h c công ngh thu ố ệ th p d li u, s li u ph c v d báo
ệ ố
ậ
H th ng thu th p thông tin
Hê tḥ
ống thông tin qua Internet
3.1.4. Đánh giá công tác
ắ ậ ố quan tr c, thu th p s
ụ ụ ệ ự li u ph c v theo dõi, d
ạ M ng l
báo KTTV ướ ạ trong n i tr m KTTV c:ướ
1.
174 tram KT
̣
2.
ạ
815 tr m đo m a ư
3.
248 tram TV
̣
4.
̣ ́ 3 tram tha m không
5.
̣ ́ 7 tram bo ng Pilot
M ng Radar ờ ế
ạ th i ti
t:
̣
́
1. Viêt Trì 2. Phu Liê ñ 3. Vinh 4. Đông Hà 5. Tam Kỳ 6. Nha Trang 7. Nhà Bè (TP. Hô ̀ Chi Minh)
̉
ấ ữ ệ
ậ ư
ữ ử
ố ệ
ệ
3.1.5. Công ngh thu th p, l u tr , x lý và cung c p d li u, s li u KTTV
Giao diÖn ch¬ng tr×nh
ự
ề
ả
3.2. Truy n phát các tin d báo và c nh báo lũ
ạ ừ ạ
ủ ủ
ồ
• Các b n tin th y văn hàng ngày ủ ; • Các b n tin d báo th y văn h n v a; ự • Các b n tin d báo th y văn h n dài (g m: Tháng, ự
ậ
ư
ả ả ả ị ả
ầ
ườ
ườ
ạ nh n đ nh mùa c n, mùa m a, lũ); • Các b n tin ph c v theo yêu c u; ụ ụ • Ngòai các b n tin th
ợ
ụ
ả
ả
ẩ ấ
ả
ồ ứ ậ
ả ng ng xuyên, trong các tr ả t, phát các b n tin c nh báo lũ, b n h p có lũ, lũ l ụ ụ ậ ả Tin lũ, b n Tin lũ kh c p và b n tin ph c v v n ế hành liên h ch a theo Quy ch báo ATNĐ, bão, ồ ứ lũ; Quy trình v n hành liên h ch a.
ề
Truy n phát tin KTTV
Đêng ®iÖn tho¹i, Fax
Trung t©m Dù b¸o KTTV TW
C¬ quan chÝnh phñ, Ban chØ ®¹o PCLBTW Media
GTS
Quèc tÕ
GTS, еi Duyªn Hải, еi PT KTTV néi bé
Trung t©m KTTV KV
Phôc vô chuyªn ngµnh Media
Trung t©m DB TØnh
Web: nchmf.gov.vn TÇu,thuyÒn
C ộ n g đ ồ n g
Đêng ®iÖn tho¹i, Fax
ChÝnh quyÒn ®Þa ph ¬ng Media
Ổ Ế Ổ Ế Ề Ề
Ả Ả
Ự Ự
ươ ươCh ng IV ng IV Ch Ề Ề TUYÊN TRUY N, PH BI N TUYÊN TRUY N, PH BI N Ứ Ế Ứ Ế CÁC KI N TH C V KTTV CÁC KI N TH C V KTTV Ử Ụ Ử Ụ VÀ S D NG CÁC S N VÀ S D NG CÁC S N Ẩ Ẩ PH M D BÁO PH M D BÁO
ổ ế ử ụ
ủ
ẩ
ả
ề 4.1. Công tác tuyên truy n, ph bi n s d ng ự các s n ph m d báo th y văn
ả ự
ườ ử ụ ế ổ ế
ứ
ủ
ề ự
ệ
ụ ế ị ẩ
ả ủ ả
ự
ệ
• Ng ệ i s d ng – Hi u qu d báo • Ph bi n ki n th c đ nâng cao nh n th c ậ ứ ể v vai trò, ý nghĩa và tác d ng c a thông tin d báo có ý nghĩa quy t đ nh trong vi c nâng cao hi u qu c a s n ph m d báo KTTV
ổ ế ử ụ
ủ
ẩ
ả
ề 4.1. Công tác tuyên truy n, ph bi n s d ng ự các s n ph m d báo th y văn
ứ
ổ
ổ ế ệ ề
ề ự ư
ế ậ
ủ
4.1.1. Ph bi n các ki n th c ph thông v TV: • Các đi u ki n khí h u và th y văn khu v c, l u
ự v c sông;
ề ủ
ệ
ụ
• Các khái ni m c b n v th y văn, lũ, l ơ ả
t, lũ quét,
ạ h n hán, v.v…
ạ ề
ệ ượ
ữ
• Nh ng tiêu chí phân lo i v các hi n t
ng TV
nguy hi m;ể ệ
ệ
ề
• Các khái ni m v báo đ ng lũ và bi n pháp phòng ộ
ề ả
• H ng d n s d ng các thông tin v c nh báo, d ự
ẫ ử ụ ủ ằ ụ t nh m nâng cao ý th c c nh giác, ch
ồ
ụ
tránh lũ; ướ báo lũ, l ộ đ ng phòng tránh lũ, l
ứ ả ộ t trong c ng đ ng.
ươ
ề
ề
ằ
4.1.2. Ph
ng pháp tuyên truy n b ng nhi u
hình th c:ứ
ươ
• Trên các ph ề
ở
ộ ng ti n công c ng: Phát thanh, ươ ươ
ị
ng và đ a ph
trung
ng;
ờ ơ
r i,...
ấ ễ ậ
ẩ ề
ệ truy n hinh, báo chí • Trên trang Website; • Các n ph m (Sách, c m nang, t ẩ • Di n t p v phòng tránh thiên tai do bão, lũ gây
ra;