Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp tiêu úng, thoát lũ sông Phan - Cà Lồ - 10

Digg Facebook Google LinkedIn Pinterest Reddit Tumblr Twitter
1

Nội dung:


Bảng 2.14 Thống kê tình hình thu thập số liệu khí tượng thuỷ văn


Yếu tố thu

thập

Tên trạm

/ vị trí đo

Thời kỳ

thu thập

Số

năm

Đặc trưng

Mưa

Tam Đảo

1960 -2011

52

Lượng mưa trung bình ngày

Vĩnh Yên

Bốc hơi

Tam Đảo

1960 – 2011

52

Lượng bốc hơi trung bình ngày

Lưu lượng

Phú Cường

1965-1975

11

Lưu lượng nước trung bình ngày


Mực nước

Mạnh Tân

2006 -2011

6

Mực nước trung bình ngày (VII-

IX)

Lương Phúc

Phúc Lộc Phương

1960 -2011

52

Mực nước trung bình ngày


Lưu lượng, mực nước

Cầu Xuân Phương


2006


1


Số liệu thời đoạn giờ (03- 25/IX/2006)

Cầu Gia Tân

Cầu Phù Lỗ

Cầu Đò Lo

Cầu Xuân Tảo

Lưu lượng,

mực nước

An Hạ, Đông Lạc,

Thượng Lập

2008

1

Số liệu thời đoạn ngày (18/VII-

13/XIII/2008)

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 210 trang: Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp tiêu úng, thoát lũ sông Phan - Cà Lồ

2. Phân chia các lưu vực bộ phận

Trên cơ sở nguyên tắc ở trên (mục 2.4.1), sử dụng công cụ trợ giúp từ Mapinfor, Arcview xử lý trên nền bản đồ địa hình 1/10.000 để tiến hành phân chia toàn lưu vực sông Phan - Cà Lồ thành 12 tiểu lưu vực như thống kê trong Bảng 2.15 và được xử lý trong mô hình (Hình 2. 7).

Bảng 2.15 Phân chia các tiểu lưu vực thuộc lưu vực sông Phan – Cà Lồ


TT

Ký hiệu tiểu lưu vực

Thuộc sông/ suối chính

Diện tích, km2

1

LV1

Sông Cầu Tôn

161,0379

2

LV2

Sông Phan

31,92717

3

LV3

Sông Tranh

112,1194

4

LV4

Sông Phan

80,07339

5

LV5

Sông Phan, Kênh Bến Tre, Đầm Vạc

88,40273

6

LV6

Sông Đồng Đò, Hồ Đại Lải

78,79013

7

LV7

Phụ lưu số 7

72,94414

8

LV8

Sông Phan

268,4639

9

LV9

Sông Cà Lồ Cụt

52,25742

10

LV10

Kênh Anh Hùng

39,02078

11

LV11

Sông Cà Lồ

126,5324

12

LV12

Sông Cà Lồ

117,4307


Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp tiêu úng, thoát lũ sông Phan - 3631 1

Hình 2. 7 Sơ đồ phân chia lưu vực bộ phận tính toán trong mô hình NAM

3. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình NAM

Như đã phân tích ở trên, toàn lưu vực sông Phan - Cà Lồ và lân cận, chỉ duy nhất có tài liệu đo đạc lưu lượng tại trạm Phú Cường ở trung lưu sông Cà Lồ, các trạm khí tượng có đo mưa và bốc hơi là trạm Tam Đảo và trạm Vĩnh Yên. Tiến hành hiệu chỉnh và kiểm định mô hình NAM cho sông Cà Lồ tại trạm Phú Cường làm cơ sở cho việc tính toán lưu lượng từ mưa tại các lưu vực khác cụ thể:

- Năm hiệu chỉnh: Mùa lũ năm 1966, 1968, 1969, 1971, 1972.

- Năm kiểm định: Mùa lũ năm 1973, 1975.

Kết quả tính toán bộ thông số hiệu chỉnh thể hiện trong Bảng 2.16 kết quả đánh giá bộ thông số Bảng 2.17 , kết quả đánh giá bộ thông số đại biểu từng trận lũ thể hiện trong Bảng 2.18

Các đường quá trình thực đo và tính toán các trận lũ năm 1966, 1968, 1969, 1971, 1972 được tính toán trong hai trường hợp với bộ thông số tối ưu trong năm tính toán và bộ thông số đại biểu trong 5 trận lũ được thể hiện trong phụ lục (Hình 13 đến 17).


Bảng 2.16 Các bộ thông số hiệu chỉnh mô hình MIKE-NAM



Thông số

Bộ thông số tốt nhất cho trận

lũ 1966

Bộ thông số tốt nhất cho trận

lũ 1968

Bộ thông số tốt nhất cho trận

lũ 1969

Bộ thông số tốt nhất cho trận

lũ 1971

Bộ thông số tốt nhất cho trận

lũ 1972

Bộ thông số đại biểu

5 trận lũ


(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6) https://tailieuthamkhao.com

Umax

20,00

14,20

9,70

10,20

10,20

12,86

Lmax

299,00

247,00

98,00

247,00

247,00

227,60

CQOF

0,67

0,68

0,66

0,58

0,62

0,64

CKIF

198,00

50,00

47,00

45,00

42,00

76,40

CK1,2

46,00

45,70

46,00

48,00

47,00

46,54

TOF

0,99

0,99

0,89

0,93

0,99

0,96

TIF

0,40

0,98

0,14

0,99

0,99

0,70

TG

0,05

0,29

0,54

0,27

0,40

0,31

CKBF

1.547

1.475

1.500

1.175

1.375

1.414

Bảng 2.17 Kết quả đánh giá hiệu chỉnh bộ thông số


Tiêu chuẩn thống kê

1966

1968

1969

1971

1972

Sai số đỉnh (R2), %

-13,68

2,36

-1,43

3,47

-3,02

Sai số dạng đường loại 1

-1,78

0,46

-2,58

-1,75

-0,41

Sai số dạng đường loại 2

15,15

418,54

9,64

40,29

150,56

Sai số tổng lượng (WBL), %

-4,94

1,48

-7,26

-10,34

-11,99

Chỉ tiêu NASH, %

79

76

87

94

92

Bảng 2.18 Kết quả đánh giá bộ thông số đại biểu từng trận lũ


Tiêu chuẩn thống kê

1966

1968

1969

1971

1972

Sai số đỉnh (R2), %

-12,0

7,0

-9,0

3,0

-3,0

Sai số dạng đường loại 1

-2,0

3,0

-4,0

-2,0

0,0

Sai số dạng đường loại 2

21,0

22,5

11,0

28,0

15,1

Sai số tổng lượng (WBL), %

-4,0

7,0

-9,0

-10,0

-12,0

Chỉ tiêu NASH, %

74

73

76

91

89

4. Kiểm định bộ thông số mô hình NAM

Áp dụng bộ thông số trung bình cho 5 trận lũ để tính toán kiểm định cho các trận lũ năm 1973 và 1975. Kết quả tính toán cho thấy, kết quả tính toán theo mô hình phù hợp với thực đo. Giá trị sai số đỉnh lũ dưới 10% cho tất cả các trường hợp, điều đó nói lên rằng bộ thông số mô hình NAM có thể mô phỏng tốt dòng chảy đỉnh lũ (Bảng 2.19 ), đường quá trình lưu lượng tính toán thực đo (Phụ lục Hình 18, Hình 19).


Bảng 2.19 Kết quả kiểm định thông số mô hình NAM tại trạm Phú Cường


Tiêu chuẩn thống kê

1973

1975

Sai số đỉnh (R2), %

-3,68

2,36

Sai số dạng đường loại 1

-1,78

0,46

Sai số dạng đường loại 2

15,15

18,54

Sai số tổng lượng (WBL), %

-4,94

1,48

Chỉ tiêu NASH, %

79,00

76,00

- Mô phỏng dòng chảy

Sử dụng bộ thông số của hình NAM để tính toán mô phỏng dòng chảy lũ cho các năm 2006, 2008, kết quả tính toán mô phỏng dòng chảy các trận lũ năm 2006 và 2008 với các lưu vực bộ phận được trình bày trongphụ lục Hình 20, Hình 21.

2.4.5 Tính toán thuỷ lực cho bài toán ngập lụt 2008

1. Thu thập và xử lý số liệu địa hình, khí tượng - thuỷ văn

Số liệu địa hình để sử dụng cho tính toán ngập úng lưu vực sông Phan - Cà Lồ bao gồm: Mô hình số hoá độ cao DEM 10 m x 10 m, bản đồ địa hình tỉ lệ 1: 10.000 đối với tỉnh Vĩnh Phúc và 1:5.000 đối với các huyện trên lưu vực thuộc Thành phố Hà Nội; mạng lưới sông được số hóa với 418 mặt cắt (Bảng 2.20 ).

Bảng 2.20 Thống kê tài liệu mặt cắt trên các sông trong lưu vực


STT

Tên sông

Mặt cắt

Tổng chiều dài (Km)

1

Phan

161

75,03

2

Cà Lồ

123

64,5

3

Cà Lồ cụt

30

25,17

4

Ba Hanh

26

14,6

5

Cầu Tôn

33

12,17

6

Tranh

19

11,03

7

Cầu

26

72,92

(Nguồn: Chi cục Thủy lợi tỉnh Vĩnh Phúc)

Số liệu khí tượng - thuỷ văn: Để mô phỏng thuỷ lực cho mạng lưới sông Phan

- Cà Lồ, Luận án đã sử dụng số liệu mực nước (H) và lưu lượng (Q) của sông Cà Lồ tại trạm Phú Cường, Mạnh Tân, Lương Phúc (trên dòng chính sông Cà Lồ) và trạm Phả Lại, Gia Bảy (trên sông Cầu) trong các năm để tính toán mô phỏng thuỷ lực.

2. Thiết lập mô hình MIKE 11


Số hoá mạng lưới sông lưu vực Phan - Cà Lồ: Dựa trên các tài liệu về địa hình, mặt cắt của các sông và mạng lưới sông trong vùng nghiên cứu tiến hành số hoá mạng lưới trong mô hình MIKE11. Mạng lưới được số hoá với 3.960 điểm số hoá với 6 nhánh sông chính bao gồm sông Phan, sông Cà Lồ, sông Cà Lồ cụt, sông Ba Hanh, sông Cầu Tôn và sông Cầu.

3. Các điều kiện biên cho mô hình

+ Biên trên: Quá trình lưu lượng (Q ~ t) của các trạm phía thượng nguồn. Do lưu vực sông Phan - Cà Lồ không có trạm thuỷ văn khống chế phía thượng lưu nên biên trên sẽ được tính toán thông qua mô hình MIKE NAM, cụ thể trên sông Phan tại An Hạ; trên sông Cầu Tôn tại cầu Gốc Gạo; trên sông Tranh tại cầu Lắm Pó; trên sông Ba Hanh tại cầu trên tỉnh lộ 310 (sau đây gọi là cầu Ba Hanh), trên sông Cầu tạitrạm thuỷ văn Gia Bảy.

+ Biên nhập lưu: Quá trình lưu lượng (Q ~ t) của 12 tiểu lưu vực được xác định trong mô hình thuỷ văn; biên dưới: Quá trình mực nước (H~ t) tại trạm Phả Lại; biên kiểm tra: Trạm Mạnh Tân và trạm Lương Phúc.

Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp tiêu úng, thoát lũ sông Phan - 3631 2

Hình 2. 8 Các biên trong mô hình thuỷ lực mạng lưới sông Phan - Cà Lồ.

4. Hiệu chỉnh mô hình thuỷ lực


Thời gian dùng để hiệu chỉnh mô hình bắt đầu từ 1/VI/2006 đến 31/IX/2006, kết quả hiệu chỉnh được trình bày trong Bảng 2.21 và Hình 2. 9.

Hình 2. 9 Quá trình mực nước thực đo và tính toán năm 2006 trạm Lương Phúc Bảng 2.21 Thống kê các chỉ tiêu đánh giá mô hình trạm Lương Phúc năm 2006‌

Các yếu tố

Tính toán

Thực đo

Lưu lượng đỉnh lũ Q max(m3/s)

7,29

7,27

Thời gian xuất hiện đỉnh

6:00:00 AM

20/VIII/2006

10:00:00 AM

20/ VIII /2006

Sai số đỉnh lũ

0,02

Sai số về tổng lượng

0,06

Hệ số NASH

0,91

Hệ số tương quan

0,96


Hình 2. 10 Quá trình mực nước thực đo và tính toán năm 2006 trạm Mạnh Tân


Bảng 2.22 Thống kê các chỉ tiêu đánh giá mô hình trạm Mạnh Tân năm 2006


Các yếu tố

Tính toán

Thực đo

Lưu lượng đỉnh lũ (Q max(m3/s))

7,40

7,39

Thời gian xuất hiện đỉnh

5:00:00 AM

20/VIII/2006

8:00:00 AM

20/ VIII /2006

Sai số đỉnh lũ

0,01

Sai số về tổng lượng

0,1

Hệ số NASH

0,89

Hệ số tương quan

0,9

Nhận xét: Kết quả tính toán hiệu chỉnh mô hình tại hai trạm Mạnh Tân và Lương Phúc theo số liệu năm 2006 cho thấy, kết quả tính toán của mô hình là khá tốt. Đường quá trình lũ thực đo và tính toán có sự đồng bộ với nhau về hình dạng và trị số đỉnh, hệ số tương quan cao 0,9 và sai số về trị số đỉnh lũ là rất bé đối với trạm Lương Phúc là 0,02 vàtrạm Mạnh Tân là 0,01. Ngoài ra, hàm mục tiêu NASH cũng nằm trong giới hạn cho phép (≥ 0,8) lần lượt là 0,91 và 0,89 đối với hai trạm Mạnh Tân và Lương Phúc. Như vậy, bộ thông số thuỷ lực của lưu vựcđược hiệu chỉnh hoàn toàn có thể áp dụng vào tính toán trong bước tiếp theo kiểm định mô hình.

5. Kiểm định mô hình thuỷ lực

Thời gian dùng để kiểm định mô hình bắt đầu từ ngày 1/VI/2008 đến ngày 31/IX/2008. Kết quả kiểm định được đưa ra trong các Bảng 2.23 Bảng 2.24 và được thể hiện trong các Hình 2. 11, Hình 2. 12.

Hình 2. 11 Quá trình thực đo và tính toán năm 2008 tại trạm Lương Phúc


Bảng 2.23 Thống kê các chỉ tiêu đánh giá mô hình trạm Lương Phúc năm 2008


Các yếu tố

Tính toán

Thực đo

Lưu lượng đỉnh lũ Q max(m3/s)

6,96

6,94

Thời gian xuất hiện đỉnh

13:00 ngày 11/VIII/2008

15:00 ngày 11/ VIII /2008

Sai số đỉnh lũ

0,02

Sai số về tổng lượng

0,06

Hệ số NASH

0,85

Hệ số tương quan

0,91


Hình 2. 12 Quá trình thực đo và tính toán năm 2008 tại trạm Mạnh Tân Bảng 2.24 Thống kê các chỉ tiêu đánh giá mô hình trạm Mạnh Tân năm 2008‌

Các yếu tố

Tính toán

Thực đo

Q max(m3/s)

7,18

7,00

Thời gian xuất hiện đỉnh

1:00:00 PM

11/ VIII/2008

1:00:00 PM

11/ VIII /2008

Sai số đỉnh lũ

0,18

Sai số về tổng lượng

0,12

Hệ số NASH

0,86

Hệ số tương quan

0,9

Nhận xét: Kết quả tính toán kiểm định mô hình tại hai trạm Mạnh Tân và Lương Phúc theo số liệu năm 2008 thấy rằng, kết quả tính toán của mô hình là khá tốt. Đường quá trình lũ thực đo và tính toán có sự đồng bộ với nhau về hình dạng và trị số đỉnh, trong đó hệ số tương quan cao 0,9 và sai số về trị số đỉnh là rất bé đối với trạm Lương Phúc là 0,06 và trạm Mạnh Tân là 0,12. Ngoài ra hàm mục tiêu NASH

Bài viết tương tự

Gửi tin nhắn

Danh mục

Bài viết tương tự

Bài viết mới

Home | Contact | About | Terms | Privacy policy
© 2022 Tailieuthamkhao.com | all rights reserved

Trang chủ Tài liệu miễn phí