Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC - HMS tính toán dự báo lũ sông Mã
lượt xem 3
download
Bài viết Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC - HMS tính toán dự báo lũ sông Mã được nghiên cứu với mục tiêu là ứng dụng mô hình thủy văn HEC-HMS kết hợp hồi quy để dự báo thử nghiệm cho dòng chính sông Mã. Phạm vi nghiên cứu là lưu vực sông Mã tính đến trạm thuỷ văn Lý Nhân.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC - HMS tính toán dự báo lũ sông Mã
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HEC - HMS TÍNH TOÁN DỰ BÁO LŨ SÔNG MÃ Nguyễn Tiến Kiên1, Lê Đình Thành2, Ngô Lê An2 1 Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương, email: kien.wrs@gmail.com; 2 Trường Đại học Thủy lợi 1. GIỚI THIỆU CHUNG Sông Mã là con sông lớn nhất của miền Trung với tổng diện tích lưu vực là 28400 km2, chảy qua các tỉnh của Việt Nam là Lai Châu, Sơn La, Hòa Bình, Nghệ An, Thanh Hóa và tỉnh Sầm Nưa của Lào. Diện tích thuộc Lào là 10200 km2. Những năm gần đây, thiên tai lũ lụt và hạn hán trên hệ thống sông Mã liên tiếp diễn ra. Chế độ thủy văn trên dòng chảy chính, trên các sông nhánh thuộc lưu vực sông Mã đã thay đổi rất nhiều do việc xây dựng, khai thác các công trình sử Hình 1. Bản đồ lưu vực sông Mã dụng nước vừa và nhỏ cùng với sự xuất hiện thường xuyên các hình thế thời tiết bất 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU thường thậm chí cực đoan là tác nhân chính 2.1. Phương pháp mô hình mưa dòng chảy gây lũ, lũ lớn. Do đặc điểm sông Mã, mạng lưới đo đạc và điện báo khí tượng thủy văn Nghiên cứu sử dụng mô hình thủy văn (KTTV) có nhiều hạn chế về mặt số lượng, HEC-HMS do các kỹ sư thuộc Trung tâm phân bố không đều trên lưu vực, tập trung ở thuỷ văn công trình, Cục Kỹ thuật quân đội Mỹ phát triển (US Army Corps of Engineers, khu vực hạ lưu, thưa thớt hoặc không có ở 2010). HEC-HMS mô phỏng quá trình mưa - khu vực thượng lưu vùng núi hiểm trở và dòng chảy sử dụng lý thuyết đường đơn vị, phần diện tích lưu vực thuộc lãnh thổ của phù hợp với bài toán dự báo lũ. Mô hình Lào. Đây là những thử thách đối với công tác cũng có khả năng phân chia lưu vực lớn dự báo thủy văn phục vụ quản lý lưu vực thành hệ thống các lưu vực con kết nối với sông Mã đặc biệt đối với khu vực thượng lưu nhau bằng các đoạn sông nên có thể sử dụng và trung lưu không có nhiều số liệu khí tượng tốt cho lưu vực lớn như sông Mã. thủy văn. 2.2. Phương pháp xây dựng tương quan Mục tiêu của nghiên cứu này là ứng dụng Ứng dụng phương pháp mực nước tương mô hình thủy văn HEC-HMS kết hợp hồi quy ứng trạm trên – trạm dưới để xây dựng để dự báo thử nghiệm cho dòng chính sông phương trình quan hệ tương quan giữa mực Mã. Phạm vi nghiên cứu là lưu vực sông Mã nước trạm trên với phương trình quan hệ tính đến trạm thuỷ văn Lý Nhân. có dạng: 528 28 5
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 Ht+τtrạm dưới = f (Httrạm trên) 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Trong đó: τ là thời gian dự kiến; t là thời 3.1. Ứng dụng mô hình HEC-HMS cho điểm dự báo. lưu vực sông Mã từ Xã Là đến Cẩm Thủy 2.3. Chỉ tiêu đánh giá Ứng dụng các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng mô phỏng dòng chảy lũ, kết quả dự báo lũ: + Khả năng mô phỏng được đánh giá bằng chỉ tiêu Nash-Sutcliffe: n 1 (Q td Q tt )2 n EI = 1- 2 n 1 (Q td Q tt ) n Trong đó: Qtd là lưu lượng thực đo (m3/s); Hình 2. Sơ đồ diễn toán mô hình HEC-HMS Qtt là lưu lượng tính toán (m3/s); là lưu từ Xã Là xuống Cẩm Thủy lượng thực đo trung bình trong các thời đoạn tính toán (m3/s). i) Xây dựng mô hình HEC-HMS cho lưu 2 vực sông Mã từ trạm Xã Là xuống Cẩm Thủy + Đánh giá kết quả dự báo: N= 1 với các lưu vực bộ phận: Xã Là; Lào - khu giữa; Hồi Xuân - khu giữa; Cẩm Thủy - khu 2 giữa và diễn toán các đoạn sông Xã Là - in1 (ydb y td ) Mường Lát; Mường Lát - Hồi Xuân và Hồi Trong đó: ' : độ Xuân - Cẩm Thủy (hình 2). n ii) Nghiên cứu lựa chọn trận lũ lớn tháng lệch quân phương chuỗi sai số dự báo; 10 năm 2007 để hiệu chỉnh, trận lũ lớn tháng 2 in1 (yi yi ) 8 năm 2012 để kiểm định và dự báo thử : độ lệch quân nghiệm cho 2 trận lũ xuất hiện từ tháng 6 đến n tháng 8 năm 2013. phương chuỗi yếu tố dự báo; iii) Kết quả tính toán mô phỏng dòng chảy Với ydb : Trị số dự báo; tđ: Trị số thực đo; lũ tại Xã Là và Cẩm Thủy năm 2012 và chỉ 1 n số Nash kiểm định được minh họa ở hình 3 y yi : Giá trị thực đo trung bình; và bảng 1: n i 1 n : là số lần dự báo kiểm tra. + Mức đảm bảo của phương án dự báo (%): m P 100 n Trong đó m: số lần dự báo đúng; n: tổng số lần dự báo; P (%): mức bảo đảm của phương án dự báo. Hình 3. Kết quả kiểm định năm 2012 + Sai số cho phép: Scf =∆cf = 0,674 ∆; Trong đó: Scf và ∆cf là sai số cho phép; Bảng 1. Chỉ tiêu Nash kiểm định kết quả là khoảng lệch quân phương của chuỗi Trạm Chỉ tiêu Nash biến đổi yếu tố dự báo trong thời gian dự Xã Là 0.94 kiến (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2008). Cẩm Thủy 0.82 529
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 3.2. Dự báo thử nghiệm Bảng 4. Đánh giá kết quả dự báo tại Lý Nhân cho trận lũ từ 21/6 - 30/6/2013 i) Ứng dụng mô hình HEC-HMS dự báo thử nghiệm cho vị trí Cẩm Thủy với thời gian Thời gian Số lần dự Số lần dự P% dự kiến 6 giờ và 12 giờ với 2 trận lũ từ dự kiến báo báo đúng 21/6 -30/6/2013 và từ 28/7 - 03/8/2013, kết T = 12h 33 14 42,4 quả đánh giá được tổng hợp ở bảng 2 và 3: T = 18h 16 8 50 Bảng 2. Đánh giá kết quả dự báo tại Cẩm Thủy cho trận lũ từ 21/6 - 30/6/2013 Bảng 5. Đánh giá kết quả dự báo tại Chỉ tiêu T = 6h T = 12h Tiêu chuẩn Lý Nhân cho trận lũ từ 28/7 - 03/8/2013 '/ 0.22 0.38 0.8 T = 12h 22 11 50 n lần 15 < n ≤ 25 T = 18h 11 4 36.4 33 17 dự báo n < 15 Trong nghiên cứu, sai số cho phép sử dụng Kết quả Đạt y/c Đạt y/c đánh giá kết quả dự báo có nguồn từ Trung tâm Dự báo KTTV Trung ương. Bảng 3. Đánh giá kết quả dự báo tại 4. KẾT LUẬN Cẩm Thủy cho trận lũ từ 28/7 - 03/8/2013 Nghiên cứu đã ứng dụng mô hình thủy văn Chỉ tiêu T = 6h T = 12h Tiêu chuẩn thông số tập trung HEC-HMS để dự báo lũ '/ 0.2 0.41 0.8 thấy mức đảm bảo dự báo càng nhỏ khi thời gian dự kiến càng lớn. n lần 15 < n ≤ 25 Nghiên cứu chưa sử dụng số liệu mưa dự 23 12 dự báo n
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình dự báo lũ cho sông Vu Gia, Thu Bồn - ThS. Nguyễn Hoàng Sơn
12 p | 116 | 8
-
Ứng dụng mô hình Meti-lis tính toán phát tán một số chất gây ô nhiễm không khí từ hoạt động giao thông và công nghiệp trên địa bàn thành phố Thái Nguyên, dự báo tới năm 2020
7 p | 184 | 7
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình SWMM tính toán tiêu thoát nước lưu vực sông Tô Lịch
5 p | 83 | 6
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình IQQM trong tính toán cân bằng nước hệ thống lưu vực sông Krông Pô Kô
7 p | 110 | 5
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE 11 đánh giá chất lượng nguồn tiếp nhận nước thải từ khu công nghiệp ra sông Cẩm Giàng, Hải Dương
14 p | 14 | 5
-
Ứng dụng mô hình tối ưu đa mục tiêu trong dự báo nhu cầu sử dụng đất phục vụ xây dựng nông thôn mới tại huyện Yên Dũng, tỉnh Bắc Giang
8 p | 83 | 5
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE11 đánh giá khả năng đưa nước thường xuyên vào sông Đáy tăng khả năng thoát lũ, cải tạo môi trường
6 p | 100 | 4
-
Ứng dụng mô hình chỉ tiêu tổng hợp GIS đánh giá chất lượng môi trường đất tỉnh Hòa Bình
7 p | 89 | 4
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình hóa và công cụ GIS để đánh giá ảnh hưởng chất ô nhiễm không khí tại khu vực phường Cam Giá, thành phố Thái Nguyên
5 p | 15 | 4
-
Ứng dụng mô hình MIKE 21 và công nghệ GIS xây dựng bản đồ, đánh giá sự lan truyền ô nhiễm môi trường nước theo các kịch bản biến đổi khí hậu cho khu vực nuôi trồng thủy sản ven biển Hải Phòng
18 p | 10 | 3
-
Nghiên cứu, ứng dụng mô hình Symphonie tính toán các quá trình thủy động lực trên Biển Đông
15 p | 68 | 3
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình TRIGRS mô phỏng trượt lở khu vực Lào Cai, Việt Nam
10 p | 10 | 2
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE 11 diễn toán chất lượng nước trên dòng chính sông Đồng Nai làm cơ sở cho việc phân vùng tiếp nhận nước thải
3 p | 14 | 2
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình SWAT đánh giá biến động dòng chảy, bùn cát trên lưu vực sông Nhật Lệ tỉnh Quảng Bình
10 p | 68 | 2
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình ANFIS dự báo lượng mưa vụ phục vụ cho việc lập kế hoạch tưới trên lưu vực sông Cả
9 p | 97 | 2
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình Noah-MP dự báo điều kiện khí tượng nông nghiệp vùng đồng bằng sông Hồng
13 p | 9 | 1
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình Marine và Muskingum dự báo thủy văn lưu vực sông Kỳ Lộ tỉnh Phú Yên
7 p | 93 | 0
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn