Luận văn Tiến sỹ Địa lý: Nghiên cứu mô phỏng quá trình mưa - dòng chảy phục vụ sử dụng hợp lý tài nguyên nước và đất một số lưu vực sông thương nguồn miền trung

§¹i häc quèc gia Hµ Néi<br /> Tr­êng ®¹i häc khoa häc tù nhiªn<br /> <br /> NguyÔn Thanh S¬n<br /> <br /> Nghiªn cøu m« pháng qu¸ tr×nh m­a - dßng ch¶y<br /> Phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn n­íc vµ ®Êt<br /> mét sè l­u vùc s«ng th­îng nguån miÒn trung<br /> <br /> LuËn ¸n tiÕn sü ®Þa lý<br /> <br /> Hµ Néi - 2008<br /> <br /> §¹i häc quèc gia Hµ Néi<br /> Tr­êng ®¹i häc khoa häc tù nhiªn<br /> <br /> NguyÔn Thanh S¬n<br /> <br /> Nghiªn cøu m« pháng qu¸ tr×nh m­a - dßng ch¶y<br /> Phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn n­íc vµ ®Êt<br /> mét sè l­u vùc s«ng th­îng nguån miÒn trung<br /> Chuyªn ngµnh: sö dông vµ b¶o vÖ tµi nguyªn m«i tr­êng<br /> M· sè:<br /> 62.85.15.01<br /> <br /> LuËn ¸n tiÕn sü ®Þa lý<br /> <br /> Ng­êi h­íng dÉn khoa häc:<br /> 1. GS. TS. Tr­¬ng quang h¶i<br /> 2. TS. L­¬ng tuÊn anh<br /> <br /> Hµ Néi – 2008<br /> 1<br /> <br /> Môc lôc<br /> Lêi cam ®oan....................................................................................................5<br /> Danh môc ch÷ viÕt t¾t ................................................................................6<br /> Danh môc b¶ng biÓu .....................................................................................7<br /> Danh môc h×nh vÏ ..........................................................................................8<br /> Më ®Çu .............................................................................................................. 10<br /> Ch­¬ng 1. Tæng quan c¸c nghiªn cøu vÒ m­a lò ë miÒn trung.<br /> c¬ së lý thuyÕt m« h×nh m­a – dßng ch¶y vµ ph­¬ng ph¸p SCS<br /> .............................................................................................................................. 15<br /> 1.1. Tæng quan c¸c nghiªn cøu vµ m« h×nh to¸n phôc vô sö dông hîp lý tµi<br /> nguyªn ®Êt vµ n­íc l­u vùc s«ng ....................................................................... 15<br /> 1.1.1. Nghiªn cøu, ¸p dông m« h×nh to¸n ®Ó tÝnh to¸n vµ dù b¸o m­a lò trªn thÕ<br /> giíi vµ ë n­íc ta............................................................................................ 15<br /> 1.1.2. Nghiªn cøu m­a lò vµ tµi nguyªn n­íc trªn ®Þa bµn nghiªn cøu............ 18<br /> 1.2. C¬ së lý thuyÕt líp m« h×nh to¸n m­a - dßng ch¶y...................................... 20<br /> 1.2.1. M« h×nh thñy ®éng lùc häc................................................................... 26<br /> 1.2.2. Ph­¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n ¸p dông trong m« h×nh sãng ®éng häc<br /> mét chiÒu. ...................................................................................................... 28<br /> 1.3. Ph­¬ng ph¸p SCS ........................................................................................ 39<br /> 1.3.1. Giíi thiÖu ph­¬ng ph¸p SCS ................................................................. 39<br /> 1.3.2. Ph¸t triÓn SCS....................................................................................... 41<br /> Ch­¬ng 2. ®iÒu kiÖn ®Þa lý tù nhiªn vµ kinh tÕ x· héi mét sè<br /> l­u vùc th­îng nguån MiÒn Trung trong mèi liªn quan víi<br /> qu¸ tr×nh m­a – dßng ch¶y .................................................................... 45<br /> 2.1. §iÒu kiÖn ®Þa lý tù nhiªn ............................................................................. 45<br /> 2.1.1 VÞ trÝ ®Þa lý............................................................................................ 45<br /> 2.1.2 §Þa h×nh ................................................................................................ 45<br /> 2.1.3. §Þa chÊt, thæ nh­ìng ............................................................................ 50<br /> 2.1.4. Th¶m thùc vËt ...................................................................................... 54<br /> 2.1.5. KhÝ hËu ................................................................................................ 57<br /> 2.1.6. M¹ng l­íi thuû v¨n c¸c l­u vùc s«ng nghiªn cøu ................................. 58<br /> 2.2. §iÒu kiÖn kinh tÕ x· héi .............................................................................. 61<br /> 2.2.1. Thõa Thiªn - HuÕ ................................................................................. 61<br /> 2.2.2. Qu¶ng Nam.......................................................................................... 62<br /> 2.2.3. Qu¶ng Ng·i.......................................................................................... 63<br /> 2.3. §Æc ®iÓm m­a, dßng ch¶y vµ c¸c biÖn ph¸p phßng lò................................. 65<br /> 2.3.1. §Æc ®iÓm m­a, dßng ch¶y trªn c¸c l­u vùc nghiªn cøu......................... 65<br /> 2.3.2 C¸c biÖn ph¸p phßng lò trªn c¸c l­u vùc nghiªn cøu.............................. 66<br /> 2<br /> <br /> Ch­¬ng 3. X©y dùng m« h×nh m« pháng qu¸ tr×nh m­a - dßng<br /> ch¶y b»ng m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu, ph­¬ng ph¸p<br /> phÇn tö h÷u h¹n vµ ph­¬ng ph¸p SCS ................................................. 68<br /> 3.1. N©ng cao tÝnh æn ®Þnh vµ ®é chÝnh x¸c cña ph­¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n m«<br /> pháng kh«ng gian – thêi gian trong m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu .............. 68<br /> 3.1.1. C¸c vÊn ®Ò vÒ tÝnh æn ®Þnh vµ ®é chÝnh x¸c khi gi¶i ph­¬ng tr×nh sãng<br /> ®éng häc b»ng ph­¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n................................................. 68<br /> 3.1.2. C¸c s¬ ®å sè ®Ó gi¶i ph­¬ng tr×nh sãng ®éng häc ................................. 71<br /> 3.1.3. Mét sè thuËt to¸n gi¶i hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n phi tuyÕn tÝnh trong m«<br /> h×nh phÇn tö h÷u h¹n sãng ®éng häc mét chiÒu.............................................. 75<br /> 3.1.4. Thùc nghiÖm sè, ®¸nh gi¸ ®é æn ®Þnh, ®é chÝnh x¸c cña c¸c s¬ ®å sè vµ<br /> thuËt to¸n ph­¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n ¸p dông cho m« h×nh sãng ®éng häc<br /> mét chiÒu ....................................................................................................... 77<br /> 3.2. HiÖu chØnh ph­¬ng ph¸p SCS, n©ng cao kh¶ n¨ng m« pháng lò trªn c¸c l­u<br /> vùc s«ng ngßi MiÒn Trung ................................................................................. 80<br /> 3.2.1. Sö dông SCS n©ng cao kh¶ n¨ng m« pháng l­u vùc .............................. 80<br /> 3.2.2. N©ng cao kh¶ n¨ng m« pháng cña ph­¬ng ph¸p SCS ............................ 82<br /> 3.2.3. Thùc nghiÖm sè c«ng thøc tÝnh ®é s©u tæn thÊt ban ®Çu trªn mét sè l­u<br /> vùc MiÒn Trung. ............................................................................................ 83<br /> 3.3 X©y dùng m« h×nh m« pháng qu¸ tr×nh m­a - dßng ch¶y ®èi víi mét sè l­u<br /> vùc s«ng th­îng nguån MiÒn Trung................................................................... 87<br /> 3.3.1. Ph©n tÝch vµ xö lý sè liÖu...................................................................... 87<br /> 3.3.2. X©y dùng bé th«ng sè .......................................................................... 88<br /> 3.3.3. X©y dùng m« h×nh vµ ch­¬ng tr×nh tÝnh to¸n ........................................ 94<br /> 3.3.4. KÕt qu¶ m« pháng ................................................................................ 95<br /> 3.3.5. NhËn xÐt............................................................................................... 99<br /> Ch­¬ng 4. øng dông m« h×nh m« pháng qu¸ tr×nh m­a – dßng<br /> ch¶y phôc vô dù b¸o lò vµ sö dông hîp lý tµi nguyªn n­íc,<br /> ®Êt trªn c¸c l­u vùc s«ng th­îng nguån miÒn trung.......... 103<br /> 4.1 øng dông m« h×nh m« pháng qu¸ tr×nh m­a – dßng ch¶y phôc vô dù b¸o lò<br /> s«ng Trµ Khóc – tr¹m S¬n Giang .................................................................... 103<br /> 4.1.1. Dù b¸o thö nghiÖm m­a g©y lò t¹i l­u vùc s«ng Trµ Khóc–S¬n Giang 105<br /> 4.1.2. Dù b¸o lò ........................................................................................... 107<br /> 4.2. øng dông m« h×nh m« pháng qu¸ tr×nh m­a dßng ch¶y phôc vô sö dông hîp<br /> lý tµi nguyªn ®Êt trªn l­u vùc........................................................................... 109<br /> 4.2.1. §¸nh gi¸ ¶nh h­ëng cña qu¸ tr×nh sö dông líp phñ ®Êt ®« thÞ ®Õn sù h×nh<br /> thµnh lò........................................................................................................ 110<br /> 4.2.2. §¸nh gi¸ ¶nh h­ëng cña líp phñ rõng ®Õn sù h×nh thµnh lò................ 114<br /> 4.2.3. Kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña qu¸ tr×nh sö dông líp phñ ®Êt ®« thÞ ®ång thêi<br /> thay ®æi th¶m phñ thùc vËt trªn l­u vùc s«ng T¶ Tr¹ch - tr¹m Th­îng NhËt . 117<br /> 4.2.4 X©y dùng bæ sung hå chøa trªn c¸c l­u vùc nghiªn cøu, t¨ng c­êng kh¶<br /> n¨ng c¾t lò lµm gi¶m mùc n­íc h¹ du. ......................................................... 118<br /> 4.3. KÕt qu¶ vµ th¶o luËn.................................................................................. 121<br /> 4.3.1. VÒ viÖc phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn n­íc ................................ 121<br /> 3<br /> <br /> 4.3.2. VÒ viÖc phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn ®Êt ................................... 122<br /> KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ.............................................................................. 124<br /> Danh MôC C¸C C¤NG TR×NH C¤NG Bè LI£N QUAN TíI LUËN ¸N.... 127<br /> tµi liÖu Tham kh¶o ................................................................................... 129<br /> phô lôc............................................................................................................ 147<br /> Phô lôc 1. C¸c b¶n ®å sö dông trong luËn ¸n........................................................ 148<br /> Phô lôc 2. C¸c trËn lò dïng ®Ó hiÖu chØnh vµ kiÓm ®Þnh m« pháng b»ng m« h×nh<br /> KW – 1D ............................................................................................................. 156<br /> Phô lôc 3. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ c¸c kÞch b¶n sö dông ®Êt trªn c¸c l­u vùc b»ng m«<br /> h×nh KW – 1D ..................................................................................................... 163<br /> Phô lôc 4. Giao diÖn vµ c¸c thùc ®¬n chÝnh cña phÇn mÒm KW-1D MODEL ..... 175<br /> <br /> 4<br /> <br />