Download miễn phí Xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu các sông Bến Hải và Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị
Mô hình 1 chiều được kế thừa toàn bộ từ nghiên cứu trước đây [8], nên trong khuôn khổ
nghiên cứu này chỉ hiệu chỉnh và kiểm định mô hình sau khi kết nối 1-2 chiều cho các trận lũ
lớn gây ngập lụt trên diện rộng. Dựa trên các đánh giá và số liệu đã thu thập, trận lũ từ 06 đến
09/10/2005 đã được lựa chọn để hiệu chỉnh và trận lũ từ 1 đến 10/11 năm 1999 được lựa chọn
để kiểm định mô hình.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 1-81
Xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu các sông Bến Hải và
Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị
Trần Ngọc Anh*
Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN,
334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam
Nhận ngày 29 tháng 4 năm 2011
Tóm tắt. Bài báo giới thiệu kết quả xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu các hệ thống sông Bến Hải và
Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị từ các kết quả mô phỏng bằng mô hình thủy lực kết nối 1-2 chiều
MIKE FLOOD. Mô hình 1 chiều được xây dựng cho mạng lưới sông kênh Bến Hải và Thạch Hãn
có tính đến trao đổi nước thông qua sông Cánh Hòm (giữa Bến Hải và Thạch Hãn) và sông Vĩnh
Định (với sông Ô Lâu) ở khu vực hạ lưu; miền tính toán 2 chiều bao trùm toàn bộ các đồng bằng
ngập lũ và vùng cát ven biển. Bộ mô hình kết nối 1-2 chiều được hiệu chỉnh và kiểm định với các
trận lũ lịch sử năm 2005 và 1999. Bản đồ ngập lụt ứng với các trận lũ lịch sử này được xây dựng
với các yếu tố mực nước đỉnh lũ và độ sâu ngập lụt lớn nhất, và là cơ sở để xây dựng các sê-ri bản
đồ ngập lụt ứng với các kịch bản ở các bước tiếp theo phục vụ công tác ứng phó với thiên tai ở cấp
địa phương.
Từ khóa: bản đồ ngập lụt, MIKE FLOOD, sông Bến Hải, sông Thạch Hãn.
1. Mở đầu
Bản đồ ngập lụt là công cụ hữu hiệu trong
công tác ứng phó chủ động với lũ lụt ở cả trong
giai đoạn chuẩn bị và quy hoạch phòng chống
thiên tai cũng như trong giai đoạn ứng phó khẩn
cấp. Vai trò này lại càng trở nên quan trọng đặc
biệt ở các đồng bằng ven biển các tỉnh miền
Trung, do hệ thống sông ngòi ở đây thường
ngắn và dốc, thời gian tập trung nước nhanh
nên hầu hết các mô hình tính toán phức tạp về
quy mô và mức độ ngập lụt không cung cấp
thông tin đủ nhanh phục vụ cho công tác di dời
dân khi lũ về. Trong trường hợp đó, việc sử
dụng các bản đồ ngập lụt xây dựng sẵn với các
kịch bản sẽ giúp cho các nhà chức trách địa
_______
ĐT: 84-4-38584943.
E-mail: [email protected]
phương chủ động lựa chọn phương án ứng phó
khi có các thông tin dự báo, thông báo nhanh về
tình hình lũ lụt ở hạ lưu.
Có nhiều phương pháp xây dựng bản đồ
ngập lụt [1] như: sử dụng các tài liệu khảo sát
vết lũ, sử dụng các tài liệu khảo sát về địa hình
và các phương pháp GIS [2], sử dụng các sê-ri
ảnh viễn thám và vệ tinh, sử dụng các mô hình
thủy động lực... Ba phương pháp đầu tiên tuy
có lợi thế về khối lượng tính toán ít, nhưng lại
chỉ mô tả các trận lũ cụ thể với chú trọng đến
quy mô và phạm vi ngập lụt mà không cung cấp
các thông tin đến vận tốc dòng lũ cũng như khó
khăn trong việc xây dựng các kịch bản và dự
báo trong tương lai. Sử dụng các công cụ mô
hình thủy động lực hiện nay là phương pháp
đang được sử dụng rộng rãi [3-7] do tính ưu
T.N. Anh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 1-8 2
việt về khả năng mô tả chính xác quá trình lũ
theo thời gian, phân bố theo không gian của các
yếu tố động lực và đặc biệt cho phép tính toán
dự báo, mô phỏng theo các kịch bản thay đổi
trên bề mặt lưu vực hay đánh giá tác động của
các hoạt động kinh tế xã hội đến tình hình ngập
lụt trong khu vực nghiên cứu.
Mô hình thủy lực 1 chiều cho hệ thống sông
Bến Hải, Thạch Hãn và Ô Lâu đã được Vũ Đức
Long và cộng sự [8] thiết lập đã bao gồm cả
sông Cánh Hòm và Vĩnh Định kết nối trực tiếp
các hệ thống sông nói trên. Mô hình 1 chiều
được hiệu chỉnh và kiểm định với các trận lũ
vừa và nhỏ các năm 2004 và 2009 khi mực
nước lũ trong sông chưa vượt quá bờ khống chế
để tràn vào đồng bằng ngập lũ. Mô hình này sau
đó đã được sử dụng để xây dựng công nghệ dự
báo nhanh và chuyển giao cho địa phương.
Mặc dầu vậy, cũng như hầu hết các hệ
thống sông miền Trung khác, cao trình đê tại
khu vực tỉnh Quảng Trị rất thấp, chủ yếu nhằm
mục đích ngăn lũ sớm nên trong mùa lũ chính
vụ nước lũ tràn vào nội đồng, và dòng chảy
hoàn toàn mang tính chất hai chiều. Khi đó, mô
phỏng sử dụng mô hình một chiều không có
khả năng tính toán chính xác diện tích cũng như
độ sâu ngập lụt. Để đảm bảo cân bằng vật chất,
các kỹ thuật đưa vào ô trữ (storage-cell) có thể
được sử dụng như trong mô hình VRSAP [9]
hay kết hợp với các công cụ GIS như trong
Mike 11 GIS [7,10]. Tuy nhiên, các kỹ thuật
trên đây vẫn hạn chế trong trong việc mô tả các
diễn biến theo không gian của các yếu tố thủy
động lực do đó cần thiết phải có các tính toán 2
chiều.
Mike Flood là một bộ mô hình thủy lực cho
phép kết nối 1-2 chiều để tận dụng hiệu quả tính
toán của mô hình 1 chiều cũng như khả năng
mô phỏng 2 chiều trên đồng bằng ngập lũ
[11,12]. Và trong khuôn khổ nghiên cứu này đã
kế thừa mô hình 1 chiều cho mạng sông (với bộ
thông số đã hiệu chỉnh và kiểm định)[8], xây
dựng miền tính 2 chiều ở khu vực hạ lưu và kết
nối trực tiếp với mô hình 1 chiều nói trên. Mô
hình sau khi kết nối được hiệu chỉnh và kiểm
định với 2 trận lũ lịch sử trên khu vực là trận lũ
năm 2005 và 1999.
Cơ sở dữ liệu GIS cho khu vực hạ lưu Bến
Hải và Thạch Hãn được xây dựng từ các bản đồ
nền và kết hợp với các kết quả tính toán để xây
dựng bản đồ ngập lụt khu vực nghiên cứu tương
ứng với 2 trận lũ lịch sử. Cơ sở dữ liệu này
cùng với bộ mô hình đã xây dựng là cơ sở khoa
học cho các nghiên cứu tiếp theo phục vụ xây
dựng bộ bản đồ ngập lụt theo các kịch bản đáp
ứng nhu cầu thực tiễn ứng phó với thiên tai ở
địa phương.
2. Giới thiệu vùng nghiên cứu
Hệ thống sông Thạch Hãn và Bến Hải là hai
hệ thống sông lớn nhất tỉnh Quảng Trị với diện
tích lưu vực tương ứng là 2.660km2 và 809km2,
chiếm ~73% diện tích toàn tỉnh. Phần lớn các
khu dân cư và kinh tế tập trung, các khu hành
chính của tỉnh đều nằm hạ lưu các hệ thống
sông và thường xuyên chịu uy hiếp của lũ lụt
[8]. Sông Thạch Hãn bắt nguồn từ khu vực núi
cao thuộc huyện Đakrong, giáp ranh với tỉnh
Thừa Thiên - Huế, chảy ra biển qua Cửa Việt và
có các nhập lưu chính là Sông Hiếu, Rào Quán.
Sông Bến Hải bắt nguồn từ sườn đông dãy
Trường sơn, nhận nước từ nhập lưu lớn nhất là
Sa Lung và đổ ra biển tại Cửa Tùng. Tuy chỉ có
một phần diện tích nằm trên địa bàn tỉnh Quảng
Trị nhưng sông Ô Lâu lại có vai trò hết sức
quan trọng trong mùa lũ do nó không chỉ thu
nước từ lưu vực thượng nguồn nằm bên tỉnh
Thừa Thiên Huế mà còn nhận nước từ sông
Thạch Hãn qua sông Vĩnh Định và là nguyên
nhân gây ngập lụt cho khu vực đồng bằng Triệu
Phong, Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị. Đóng vai trò
T.N. Anh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 1-8 3
chuyển nước giữa sông Bến Hải và Thạch Hãn
là sông Cánh Hòm dài 21,5km (hình 1).
Hình 1. Sơ đồ mạng lưới sông ngòi khu vực nghiên cứu.
3. Giới thiệu mô hình MIKE...