Hình 3.13. Phân vùng lưu vực con cho Khu vực trong đê
3.1.2.2. Thiết lập mô hình MIKE 11
Mô hình MIKE 11 được thiết lập cho lưu vực sông Cấm thể hiện ở sơ đồ thủy lực một chiều Hình 3.14. Các biên lưu lượng ở thượng nguồn gồm: Nam Đàn, vì khi có lũ cống Nam Đàn luôn luôn đóng nên ở đây Q = 0. Biên hạ lưu là mực nước tại hạ lưu cống Nghi Quang, Bến Thuỷ và Rào Đừng. Các cống này đều hoạt động theo hình thức chảy 1 chiều ra sông Cả và ra biển.
Hình 3.14. Sơ đồ mạng lưới thủy lực một chiều Khu vực trong đê
Đặc trưng mạng thủy lực 1 chiều thiết lập cho Khu vực trong đê bao gồm 5 sông (Bảng 3.10).
Bảng 3.10. Thông tin đặc trưng mạng thủy lực 1D Khu vực trong đê
Tên sông | Chiều dài (km) | Số mặt cắt | Điểm đầu | Điểm cuối | |
1 | Sông Rào Đừng | 13,0 | 15 | Bắc Vinh | Rào Đừng |
2 | Kênh Thấp | 23,3 | 29 | Cống Nam Đàn | Cầu Đước |
3 | Kênh Gai | 16,0 | 20 | Cầu Đước | Cầu Cấm |
4 | Sông Cửa Tiền | 6,0 | 10 | Cầu Đước | Cống Bến Thủy |
5 | Sông Cấm | 19,7 | 32 | Cầu Cấm | Cống Nghi Quang |
Có thể bạn quan tâm!
-
Đặc Điểm Tự Nhiên, Hệ Thống Đê Chống Lũ Và Tiêu Thoát Nước Vùng Nghiên Cứu -
Đánh Giá Ảnh Hưởng Của Một Số Nhân Tố Chính Đến Úng Lụt Ở Hạ Du Sông Cả -
Sơ Đồ Mạng Lưới Thủy Lực Một Chiều Sông Cả -
Quá Trình Mực Nước Thực Đo Và Tính Toán Kiểm Định Mô Hình Trận Lũ -
Quá Trình Mực Nước Tại Chợ Tràng Bị Ảnh Hưởng Do Xả Lũ Thiết Kế Của Hồ Chứa Bản Vẽ -
Tổng Lượng Mưa 5 Ngày Lớn Nhất Ứng Với Các Tần Suất Trạm Kt Vinh
Xem toàn bộ 177 trang tài liệu này.
3.1.2.3. Thiết lập mô hình MIKE 21
Nghiên cứu đã tiến hành xây dựng lưới tính cho miền tính 2 chiều cho Khu vực trong đê, có diện tích là 550 km2, được rời rạc hóa thành 94.832 phần
tử hữu hạn (FEM) với kích thước mỗi cạnh ô lưới từ 100 - 300 m cho khu vực có địa hình tương đối bằng phẳng, còn với những khu vực có sự thay đổi nhiều về địa hình như hệ thống giao thông, khu rìa các bờ sông, đê kè, hay các khu dân cư thì lưới tính nhỏ hơn, với kích thước thay đổi dần từ 50-100 m. Hệ thống các đê ngăn lũ trong tại Bảng 2.11 được đưa vào thiết lập trong mô hình. Kết quả thiết lập mô hình 2D thể hiện tại Hình 3.15.
Hình 3.15. Miền tính, lưới tính 2 chiều cho Khu vực trong đê
3.1.2.4. Mô phỏng dòng chảy bằng mô hình MIKE FLOOD
a) Thiết lập
Với mạng lưới thủy lực 1D và 2D xây dựng được ở Mục 3.1.2.2 và 3.1.2.3, tiến hành kết nối giữa mô hình 1D & 2D trong mô hình MIKE FLOOD để tính toán ngập lụt Khu vực trong đê.
b) Hiệu chỉnh và kiểm định
Quá trình hiệu chỉnh mô hình được thực hiện qua trận lũ từ 13- 25/X/2010. Vị trí để so sánh mực nước thực đo và tính toán tại thượng lưu cống Nghi Quang và Bến Thuỷ, đồng thời có xem xét mực nước điều tra vết lũ tại
một số điểm đại diện (Bảng 3.12). Kết quả tính toán ngập úng hiệu chỉnh trận lũ tháng X/2010 được thể hiện tại Hình 3.18. Kết quả quá trình mực nước hiệu chỉnh tại thượng lưu cống Bến Thuỷ và Nghi Quang thể hiện tại Hình 3.16 và Hình 3.17; sai số hiệu chỉnh được lập tại Bảng 3.11 và Bảng 3.12.
Bảng 3.11: Tổng hợp kết quả hiệu chỉnh mô hình MIKE 21 ở Khu vực trong đê
Hệ số Nash | Sai số đỉnh lũ ∆H (%) | Sai số tổng lượng (%) | |
Cống Bến Thuỷ | 0,96 | +1,5 | +0,6 |
Cống Nghi Quang | 0,86 | -2,5 | -5,5 |
Bảng 3.12: So sánh mực nước tính toán hiệu chỉnh và điều tra vết lũ tháng X/2010
Mực nước tính toán (m) | Cao độ vết lũ điều tra (m) | Chênh lệch cao độ (m) | ||
Vĩ độ Bắc | Kinh độ Đông | |||
18,706 | 105,622 | 4.00 | 4,10 | -0,10 |
18,692 | 105,624 | 4,03 | 4,15 | -0,12 |
18,660 | 105,649 | 3,95 | 4,10 | -0,15 |
18,673 | 105,647 | 4,02 | 4,12 | -0,10 |
18,668 | 105,643 | 4,05 | 4,12 | -0,07 |
18,663 | 105,632 | 3,98 | 4,10 | -0,12 |
18,664 | 105,622 | 4,10 | 4,10 | 0.00 |
18,659 | 105,683 | 3,60 | 3,70 | -0,10 |
18,661 | 105,678 | 3,78 | 3,90 | -0,12 |
18,662 | 105,671 | 3,80 | 3,90 | -0,10 |
18,669 | 105,650 | 3,77 | 3,90 | -0,13 |
18,847 | 105,648 | 2,95 | 2,90 | 0,05 |
Hình 3.16: Quá trình mực nước thực đo và tính toán hiệu chỉnh mô hình trận lũ 2010 tại cống Bến Thuỷ
Hình 3.17: Quá trình mực nước thực đo và tính toán hiệu chỉnh mô hình trận lũ 2010 tại cống Nghi Quang
Quá trình kiểm định mô hình được thực hiện qua trận lũ từ 15-23/X/2019. Vị trí để so sánh mực nước thực đo và tính toán tại thượng lưu cống Nghi Quang và Bến Thuỷ, đồng thời có xem xét mực nước điều tra vết lũ tại một số điểm đại diện. Kết quả tính toán ngập úng được thể hiện tại Hình 3.19. Kết quả kiểm
định thể hiện tại các Hình 3.20 và Hình 3.21; sai số kiểm định được lập tại Bảng
3.13 và Bảng 3.14.
Bảng 3.13: Tổng hợp kết quả kiểm định mô hình MIKE 21 ở Khu vực trong đê
Hệ số Nash | Sai số đỉnh lũ ∆H (%) | Sai số tổng lượng (%) | |
Cống Bến Thuỷ | 0,89 | -1,2 | +6,0 |
Cống Nghi Quang | 0,90 | -3,8 | -1,1 |
Bảng 3.14: So sánh mực nước tính toán kiểm định và điều tra vết lũ tháng X/2019
Mực nước tính toán (m) | Cao độ vết lũ điều tra (m) | Chênh lệch cao độ (m) | ||
Vĩ độ Bắc | Kinh độ Đông | |||
18,706 | 105,622 | 2,80 | 2,90 | +0,10 |
18,692 | 105,624 | 2,80 | 2,72 | -0,08 |
18,660 | 105,649 | 2,75 | 2,85 | +0,10 |
18,673 | 105,647 | 2,70 | 2,80 | +0,10 |
18,668 | 105,643 | 2,70 | 2,64 | -0,06 |
18,663 | 105,632 | 2,90 | 3,00 | +0,10 |
18,664 | 105,622 | 2,90 | 3,00 | +0,10 |
18,659 | 105,683 | 2,85 | 2,72 | -0,13 |
18,661 | 105,678 | 2,70 | 2,80 | +0,10 |
18,662 | 105,671 | 2,70 | 2,65 | -0,05 |
18,669 | 105,650 | 2,40 | 2,50 | +0,10 |
18,847 | 105,648 | 2,60 | 2,70 | +0,10 |
Hình 3.18: Bản đồ ngập lụt hiệu chỉnh theo trận lũ tháng X/2010
Hình 3.19: Bản đồ ngập lụt kiểm định theo trận lũ tháng X/2019