Mô phỏng ngập lụt lưu vực sông Phan - Cà Lồ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu đã xây dựng được bộ mô hình thủy lực MIKE FLOOD bao gồm mô hình thủy văn MIKE NAM, mô hình một chiều MIKE 11, hai chiều MIKE 21. Bộ thông số mô hình đã được hiệu chỉnh và kiểm định với trận lũ năm 2008, 2022 cho kết quả tính toán mực nước cao hơn với giá trị thực đo từ 0,2 - 0,21 m. So sánh với kết quả điều tra vết lũ độ sâu ngập tương đối trùng khớp, sai số chênh lệch dao động từ 0 - 0,33 m.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Mô phỏng ngập lụt lưu vực sông Phan - Cà Lồ

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 MÔ PHỎNG NGẬP LỤT LƯU VỰC SÔNG PHAN - CÀ LỒ Phan Mạnh Hưng1, Vũ Thị Minh Huệ2, Đinh Thị Hải Yến3 1 Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Vĩnh Phúc, email: Hungccdd@gmail.com 2 Trường Đại học Thủy lợi, email: minhhue_tvct@tlu.edu.vn 3 Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Bắc 1. GIỚI THIỆU CHUNG Để thực hiện mục tiêu nghiên cứu, bài báo thực hiện các phương pháp và bước thực hiện Trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay, như Hình 1. thiên tai được dự báo sẽ diễn biến ngày càng phức tạp. Tác động của biến đổi khí hậu đối với nước ta ngày càng nghiêm trọng. Trong đó, Vĩnh Phúc là tỉnh vùng núi thấp, tập trung nhiều sông suối phức tạp khi xảy ra thiên tai, lũ lụt và bão lốc gây ra gây thiệt hại nặng nề về người, tài sản, hoa màu, hạ tầng dân sinh. Trong 05 năm trở lại đây tình hình mưa lớn trên địa bàn tỉnh có lượng mưa nhiều hơn trung bình lượng mưa nhiều năm, nhiều ngày mưa và mưa từng đợt với cường độ mạnh xuất hiện. Những trận mưa lớn trên 100 mm đều gây ngập trên diện rộng. Lưu vực sông Phan - Cà Lồ tỉnh Vĩnh Hình 1. Phương pháp nghiên cứu Phúc bao gồm các huyện Vĩnh Tường, huyện 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Yên Lạc, huyện Bình Xuyên, huyện Tam Dương, huyện Phúc Yên, thành phố Vĩnh Trên cơ sở tài liệu địa hình và hiện trạng Yên chiếm phần lớn diện tích tỉnh. Hệ thống ngập vùng hạ du sông Phan - Cà Lồ, phạm vi sông này có vai trò quan trọng về mặt thủy mô hình một chiều MIKE 11 toàn bộ diện lợi, cấp nước tưới cho sản xuất nông nghiệp tích lưu vực sông Phan - Cà Lồ thuộc tỉnh và tiêu úng về mùa mưa. Vĩnh Phúc bao gồm hệ thống sông Phan dài 72,89 km, sông Cà Lồ 51,15 km, sông Cầu 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Bòn 12,74 km, sông Tranh 10,98 km, sông Bá Hanh 14,4 km và hệ thống sông nối từ Nghiên cứu xây dựng mô hình MIKE - sông Cầu Bòn đến sông Trang dài 0,8 km. NAM tính toán nhập lưu khu giữa trên lưu - Biên trên: lưu lượng tại thượng lưu cống vực sông, mô hình thủy lực MIKE FLOOD để An Hạ trên sông Phan, kênh N1, cầu Quang mô phỏng dòng chảy trên lưu vực sông Phan - Khát trên sông Cầu Bòn, khu công nghiệp trên Cà Lồ. Mô hình đã được sử dụng rộng rãi sông Tranh, đập Bờ Đè trên sông Bá Hanh. trong việc mô phỏn dòng chảy lũ trên sông. - Biên dưới: mực nước tại cửa sông Cà Lồ Xây dựng bản đồ ngập lụt để từ đó đánh - trạm Lương Phúc. giá phạm vi ngập lụt, cấp độ ngập ứng với - Biên dọc sông: nhập lưu khu giữa được từng khu vực. tính toán bằng mô hình MIKE - NAM. 477
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 Mô hình thủy lực MIKE 21: giới hạn phạm Lưu vực sông Phan - Cà Lồ có hệ thống vi mô phỏng với vùng có cao độ từ 15 m trở công trình đê điều, do đó để xác định phạm vi xuống. Sử dụng lưới tam giác có kích thước ngập lụt, nghiên cứu mô phỏng bổ sung trận thay đổi theo địa hình, bình quân 100100 m. lũ kịch bản mưa 5 ngày lớn nhất - tần suất MIKE FLOOD liên kết mô hình MIKE 11 2% để so sánh kết quả tính toán với mực và MIKE 21FM bằng liên kết bên. nước lũ thiết kế quy định trong quyết định 3032/QĐ-BNN-TCTL [1] tại trạm Mạnh Tân. Chênh lệch mực nước lớn nhất và lưu lượng đỉnh lũ giữa thực đo và tính toàn lần lượt là 0,02 m, 6,5 m3/s. Hình 2. Mô hình MIKE FLOOD Kết quả tính toán như sau: Sử dụng số liệu trận lũ lớn ngày 23/7 - 24/7/1971 và trận lũ 03/10 - 05/10/1978 trạm Hình 3. Kết quả mô phỏng mực nước Ngọc Thanh (sông Thanh Lộc thuộc xã Ngọc tại trạm Mạnh Tân trận lũ 11/2008 Thanh - Mê Linh, diện tích lưu vực 22,37 km2) hiệu chỉnh và kiểm định bộ thông số mô hình NAM. Kết quả mô phỏng cho chỉ số NASH trên 90%. Đỉnh lũ tính toán và thực đo chênh không nhiều (chênh 12 m3/s trận lũ 1971, 12,7 m3/s trận lũ năm 1978). Sử dụng số liệu trận lũ 01/11 - 10/11/2008 và trận lũ 23/5 - 8/6/2022 mô phỏng hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực. Kết quả tính toán cho thấy sai số mực nước đỉnh Hình 4. Kết quả mô phỏng mực nước lũ giữa tính toán và đo đạc tại trạm thủy văn tại trạm Mạnh Tân trận lũ 23/5 - 8/6/2022 Mạnh Tân trên sông Cà Lồ (vị trí K4+910 tả Cà Lồ) lần lượt là 0,20 m và 0,21 m. Đường So sánh vết lũ điều tra tại vị trí cầu Vĩnh Phúc năm 2008, 39 vết lũ điều tra trận lũ quá trình tính toán và thực đo là phù hợp về ngày 23/5 - 08/06/2022 vùng ngập tập trung dạng đường, thời gian xuất hiện đỉnh lũ và tại huyện Bình Xuyên, Phúc Yên, Yên Lạc có chỉ số NASH cao trên 92%. mức ngập chủ yếu dưới 2 m, vùng ngập sâu Bảng 1. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định lớn thuộc huyện Phúc Yên với mức ngập từ 2 mô hình thủy lực trạm Mạnh Tân - 3 m. Nguyên nhân chủ yếu là vùng hạ lưu kết hợp với mưa lớn đã gây lũ lớn lịch sử, Kết quả tính toán làm thiệt hại lớn về người và tài sản. Đặc trưng mực nước Hiệu chỉnh Kiểm định Kết quả so sánh vết lũ thu thập được cho (11/2008) (5-6/2022) thấy việc mô phỏng cho kết quả tương đối Đỉnh lũ tính toán (m) 8,01 7,89 trùng khớp với thực tế về độ sâu ngập, sai số Đỉnh lũ thực đo (m) 7,81 7,68 dao động từ 0,0 m đến 0,33 m. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình cho bộ thông số NASH (%) 97 92 có độ tin cậy cao. 478
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 Xây dựng bản đồ ngập lụt ứng với các trận Bảng 2. Thống kê diện tích ngập lũ lịch sử tháng 11/2008, tháng 6/2022, lũ tần ứng với các trận lũ suất 2%. Trận lũ năm 2008 và 2022 tương ứng với trận lũ có lượng mưa 5 ngày lớn nhất Diện tích ngập Huyện, ứng với các trận lũ (ha) tần suất 1%, 1,5% tại trạm Vĩnh Yên. Thành phố Phạm vi ngập lụt bao gồm 06 huyện, thành Năm 2008 Năm 2022 Lũ 2% phố. Phạm vi ngập giữa các trận lũ không Tổng 16712,88 18569,87 20426,86 thay đổi, diện tích ngập và độ sâu ngập có xu hướng tăng lên. Khu vực huyện Vĩnh Tường Bình Xuyên 3229,07 3587,85 3946,64 và huyện Yên Lạc là nơi có diện tích ngập Phúc Yên 931,44 1034,93 1138,42 lớn nhất, huyện có diện tích ngập có độ sâu Tam Dương 560,8 623,11 685,42 ngập trên 2,5m nhiều nhất là huyện Phúc Yên và Vĩnh Tường. Huyện Tam Dương là nơi có Vĩnh Tường 6779,64 7532,93 8286,22 diện tích ngập và mức ngập nhỏ nhất chủ yếu TP. Vĩnh Yên 1118,03 1242,26 1366,49 dưới 0,5 m. Yên Lạc 4093,91 4548,79 5003,67 4. KẾT LUẬN Nghiên cứu đã xây dựng được bộ mô hình thủy lực MIKE FLOOD bao gồm mô hình thủy văn MIKE NAM, mô hình một chiều MIKE 11, hai chiều MIKE 21. Bộ thông số mô hình đã được hiệu chỉnh và kiểm định với trận lũ năm 2008, 2022 cho kết quả tính toán mực nước cao hơn với giá trị thực đo từ Hình 5. Bản đồ ngập lụt trận lũ năm 2008 0,2 - 0,21 m. So sánh với kết quả điều tra vết lũ độ sâu ngập tương đối trùng khớp, sai số chênh lệch dao động từ 0 - 0,33 m. Mô phỏng thủy lực lưu vực sông Phan - Cà Lồ xác định được phạm vi ngập lụt của khu vực, thời gian xuất hiện đỉnh lũ. Từ đó làm công cụ giúp cho nhà quản lý căn cứ đưa ra các giải pháp kịp thời ứng phó về thiên tai, đánh giá thiệt hại rủi ro do ngập lụt gây ra. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO Hình 6. Bản đồ ngập lụt trận lũ năm 2022 [1] Quyết định số 3032/QĐ-BNN-TCTL ngày 19/7/2016 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn về việc quy định mực nước, lưu lượng lũ thiết kế cho các tuyến đê thuộc hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình. [2] Denmark Hydraulic Institute (DHI). 2014. MIKEFLOOD User Manual, 36 pp. [3] Denmark Hydraulic Institute (DHI). 2014. MIKE 11 User Manual. Hình 7. Bản đồ ngập lụt tần suất lũ 2% 479