intTypePromotion=1
ADSENSE

Nghiên cứu hiệu chỉnh thông số mô hình mưa - dòng chảy cho các lưu vực không có tài liệu

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

8
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu này phân tích ảnh hưởng của một số thuộc tính lưu vực đến các thông số mô hình NAM. Từ đó, kết hợp với việc sử dụng các lưu vực tương tự trong cùng phạm vi phân vùng thủy văn, đề xuất ra bộ thông số mô hình thích hợp để tính toán chuỗi dòng chảy liên tục (thời đoạn ngày) cho các lưu vực không có tài liệu thực đo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu hiệu chỉnh thông số mô hình mưa - dòng chảy cho các lưu vực không có tài liệu

  1. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 NGHIÊN CỨU HIỆU CHỈNH THÔNG SỐ MÔ HÌNH MƯA - DÒNG CHẢY CHO CÁC LƯU VỰC KHÔNG CÓ TÀI LIỆU Nguyễn Thị Thu Nga Trường Đại học Thủy lợi, email: ngatvct@tlu.edu.vn GIỚI THIỆU CHUNG ảnh hưởng của một số thuộc tính lưu vực đến các thông số mô hình NAM. Từ đó, kết hợp Việc xác định quan hệ giữa lượng mưa và với việc sử dụng các lưu vực tương tự trong dòng chảy sinh ra trên một lưu vực là bài cùng phạm vi phân vùng thủy văn, đề xuất ra toán rất cơ bản trong thủy văn. Nhiều loại mô bộ thông số mô hình thích hợp để tính toán hình mưa dòng chảy khác nhau được ứng chuỗi dòng chảy liên tục (thời đoạn ngày) dụng để tính toán quá trình lưu lượng liên tục cho các lưu vực không có tài liệu thực đo. phục vụ nhiều mục đích khác nhau. Trong đó, các mô hình khái niệm được biết đến PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU nhiều do yêu cầu dữ liệu đầu vào vừa phải. Chúng biểu thị các quá trình thủy văn một Nghiên cứu sử dụng phương pháp mô hình cách giản hóa sử dụng hệ thống nhận thức mưa dòng chảy (mô hình NAM) và phương [1]. Các thông số của mô hình là các giá trị pháp phân tích hồi quy. Trong đó, mô hình chỉ có hiệu quả trên phạm vi lưu vực và NAM được ứng dụng để mô phỏng quá trình không thể đo đạc ngoài thực địa. Vì thế, các mưa dòng chảy tại một số lưu vực có nhiều thông số của mô hình cần được hiệu chỉnh tài liệu đo đạc dòng chảy. Sau đó, phương dựa vào số liệu thực đo nếu có [2]. Với các pháp phân tích hồi quy được áp dụng để xác lưu vực không có trạm thủy văn thì các thông định ảnh hưởng của một số đặc trưng hình số của mô hình cần phải được xác định từ thái lưu vực đến thông số mô hình. Các đặc nguồn thông tin khác, ví dụ như từ các lưu trưng hình thái lưu vực được xác định bằng vực lân cận, từ giá trị bảng tra trong các công cụ phân tích không gian trong Arcgis. nghiên cứu trước đó, hoặc từ kinh nghiệm của chuyên gia. Vì thiếu hiệu chỉnh nên hiệu KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU quả của mô hình thường kém hơn so với các 1. Giới thiệu về khu vực nghiên cứu lưu vực có tài liệu thực đo [3]. Cách lựa chọn lưu vực tương tự thường gặp nhất là dựa vào Nghiên cứu này tập trung vào các tỉnh khoảng cách gần nhất theo không gian, như trung và nam Tây Nguyên là Đắk Lắk, Đắk thế thì chế độ dòng chảy cũng như điều kiện Nông và Lâm Đồng. Khu vực nghiên cứu khí hậu và lưu vực ít thay đổi [4]. Cách nữa gồm phần lớn diện tích lưu vực Srêpok thuộc là sử dụng các thuộc tính của lưu vực như lãnh thổ Việt Nam và một phần của lưu vực hiện trạng sử dụng đất, loại đất, các đặc trưng sông Đồng Nai. Theo [6] đây là Vùng thủy hình thái [5]. văn C-II-1 thuộc Khu thủy văn Nam Tây Ở Việt Nam, để lựa chọn lưu vực tương tự Nguyên - Đông Nam Bộ, thuộc Miền thủy theo vị trí gần nhất thường gặp khó khăn do văn Tây Nguyên - Nam Bộ. Ranh giới khu các trạm thủy văn thường đặt ở dòng chính, vực nghiên cứu, hệ thống sông ngòi và mạng có diện tích lưu vực rất lớn so với lưu vực lưới các trạm khí tượng thủy văn được trình cần tính. Vì thế, nghiên cứu này phân tích bày trong hình 1. 555
  2. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 thống sông Đồng Nai) là trạm thủy văn cấp I, các yếu tố quan trắc khá đầy đủ từ năm 1980 đến nay. Ranh giới lưu vực và một số đặc trưng hình thái của bốn lưu vực đã chọn được trình bày trong hình 1 và bảng 1. Bảng 1. Các đặc trưng hình thái lưu vực sông TT Trạm F Hmax Hmin Ls Js Li D Htb Jd 2 km km m m km (%) km m (%) /km2 1 Đại Nga 361 1452 756 42.6 1.63 324.5 0.90 879.5 9.9 Hình 1. Bản đồ khu vực nghiên cứu 2 Thanh Bình 286 1734 838 52.7 1.70 254.5 0.70 1212 15 Vì mô hình NAM là mô hình thông số tập 3 Đak Nông 292 1499 592 37.8 2.40 230.0 0.64 799 14.1 trung, phù hợp tốt với các lưu vực nhỏ và Krông 4 478 896 454 65.7 0.67 367.5 1.02 659.5 5.8 vừa. Trong số các trạm thủy văn thuộc khu Buk vực nghiên cứu, lựa chọn một số trạm để tiến Trong đó: F - diện tích lưu vực; Hmax - cao hành mô phỏng quá trình mưa - dòng chảy độ nguồn; Hmin - cao độ cửa ra; Ls - chiều dài như sau: sông chính; Js - độ dốc lòng sông; Li - tổng a. Lưu vực trạm Krông Buk chiều dài sông nhánh; D - mật độ lưới sông; Trạm Krông Buk nằm trên sông Krông Buk, Htb - độ cao trung bình; Jd - độ dốc sườn dốc. bắt nguồn từ những dãy núi cao 800 - 1.000m. 2. Hiệu chỉnh, kiểm định mô hình NAM Khoảng 70km đoạn sông thượng nguồn chảy theo hướng bắc - nam, sau đó đổ vào sông Lựa chọn số liệu mưa, bốc hơi của một số Krông Ana (nhánh cấp 1 của sông Srêpôk). trạm đại biểu cho các lưu vực kể trên để làm b. Lưu vực trạm Đăk Nông dữ liệu đầu vào cho mô hình NAM. Chỉ tiêu NASH giai đoạn hiệu chỉnh và kiểm định mô Trạm thủy văn Đăk Nông trên sông Đăk hình như trình bày trong bảng 2 cho thấy kết Nông (sông nhánh cấp 2 của sông Đồng Nai), quả mô phỏng là khá tốt, các bộ thông số mô quan trắc mực nước từ năm 1979 và đo lưu hình tìm được hoàn toàn phù hợp khi mô lượng từ năm 1981 đến nay với khoảng 40 - phỏng dòng chảy từ mưa. 50 lần đo lưu lượng trong một năm. Bảng 2. Chỉ tiêu NASH c. Lưu vực trạm Đại Nga NASH Trạm Đại Nga trên sông Đại Nga là sông Lưu nhánh cấp I của sông La Ngà, là một trong số Mưa Bốc hơi Hiệu Kiểm lượng các sông chính của hệ thống sông Đồng Nai. chỉnh định Sông bắt nguồn từ các đỉnh núi cao từ 1136 Đại Đại Bảo Lộc 0,82 0,75 đến 1353 mét. Phần thượng lưu chảy theo Nga Nga hướng Tây bắc-Đông nam, phần còn lại chảy Thanh theo hướng Bắc-Nam trước khi đổ vào sông Đà Lạt Đà Lạt 0,71 0,71 Bình La Ngà. Đak Đăk Đăk Nông 0,77 0,71 d. Lưu vực Thanh Bình Nông Nông Trạm thủy văn Thanh Bình trên sông Cam Krông Krông Buôn Ma 0,72 0,70 Ly (nhánh cấp I sông Đa Dâng, thuộc hệ Buk Buk Thuột 556
  3. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 3. Phân tích hồi quy phương trình hồi quy đã tìm được ở trên. Các thông số còn lại được giữ nguyên giống như Bước tiếp theo của nghiên cứu là ứng dụng lưu vực trạm Đại Nga là lưu vực có vị trí gần phương pháp phân tích hồi quy xác định ảnh nhất. Từ chuỗi dòng chảy mô phỏng được, hưởng của các đặc trưng hình thái lưu vực tới xác định được một số đặc trưng dòng chảy các thông số của mô hình NAM. Nhận thấy, của lưu vực Đạ Tẻh như sau: Qo = 10,17 m3/s; trong số các đặc trưng hình thái thì Ls là có Mo = 51,36m3/s. tác động tới nhiều thông số mô hình NAM nhất. Hệ số tương quan R giữa Ls với CKIF, KẾT LUẬN CK1,2, TOF, TIF và TG đều trên 0,8. Ở chiều ngược lại, các thông số TIF và TG có Kết quả ban đầu cho thấy các thông số mô mối quan hệ chặt chẽ với nhiều đặc trưng hình NAM có mối quan hệ tương đối chặt chẽ với các đặc trưng hình thái lưu vực. Kết hình thái lưu vực nhất, bao gồm F, Hmax, Ls, hợp yếu tố phân vùng thủy văn và mối quan Js, Li và Jd (bảng 4). Một số phương trình hệ với các đặc trưng hình thái lưu vực có thể hồi quy được xác định cho khu vực như sau: tìm được bộ thông số mô hình phù hợp cho Umax = 0.0605(Li) + 33.283 lưu vực không có tài liệu. Tuy nhiên, do CKIF = 23.614*Ls  570.68 mạng lưới trạm đo trong khu vực nghiên cứu CK1,2 = 1.6755*Ls + 114.59 còn thưa nên chưa có khả năng kiểm định các CQOF = 1.3256*D  0.7608 phương trình hồi quy. Hướng nghiên cứu tiếp Bảng 4. Hệ số R2 từng cặp theo có thể mở rộng vùng nghiên cứu, bổ sung trạm đo và các đặc trưng mô tả lưu vực, F Hmax Hmin Ls Js Li D Htb Jd đồng thời sử dụng phân tích hồi quy đa biến Umax 0.42 0.22 0.00 0.06 0.36 0.71 0.07 0.12 0.56 thay vì đơn biến. Lmax 0.03 0.00 0.16 0.03 0.03 0.21 0.44 0.00 0.09 CQOF 0.01 0.07 0.28 0.20 0.02 0.04 0.54 0.02 0.00 TÀI LIỆU THAM KHẢO CKIF 0.27 0.31 0.29 0.77 0.42 0.11 0.36 0.03 0.14 [1] Dawson and Wilby (2001). Hydrological CK1,2 0.54 0.48 0.28 0.97 0.75 0.37 0.24 0.07 0.37 modeling using artificial neural networks, TOF 0.08 0.03 0.00 0.71 0.38 0.06 0.00 0.12 0.02 Prog.Phys.Geogr.,25,80-108. [2] Klemes V. (1986), Operational testing of TIF 0.96 0.87 0.49 0.75 0.89 0.81 0.27 0.38 0.87 hydrological simulation models. TG 0.72 0.45 0.08 0.77 0.97 0.83 0.00 0.05 0.66 Hydrological Sciences Journal, 31:1, 13-24. CKBF 0.17 0.37 0.62 0.03 0.00 0.06 0.50 0.87 0.22 [3] Merz, R. and Blöschl, G. (2004), Regionalisation of catchment model 4. Ứng dụng tính toán cho lưu vực parameters, J. Hydrol., 287, 95-123. không có tài liệu [4] Vandewiele, G.L. and Elias, A (1995): Monthly water balance of ungauged Hồ chứa Đạ Tẻh, tỉnh Lâm Đồng, có diện catchments obtained by geographical tích lưu vực 198km2, là lưu vực không có tài regionalization, J. Hydrol, 170, 277-291. liệu đo đạc thủy văn. Để mô phỏng chuỗi [5] Seibert, J. (1999). Regionalization of dòng chảy ngày đến hồ sử dụng tài liệu mưa parameters for a conceptual rainfall-runoff ngày trạm Đại Nga, bốc hơi ngày trạm Bảo model, Agr. Forest Meteorol., 98, 279-293. Lộc. Các thông số mô hình NAM bao gồm [6] Trần Thanh Xuân (2007). Đặc điểm thủy Umax, CQOF, CKIF, CK1,2, TOF, TIF, TG, văn và nguồn nước sông Việt Nam. NXB CKBF được xác định lại dựa theo các Nông nghiệp. 557
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2