haiyenle_1901
New Member
Download miễn phí Giới thiệu công nghệ dự báo lũ hệ thống sông Bến Hải và Thạch Hãn sử dụng mô hình MIKE 11
Đểcó thể đưa môhình vào phục vụcông
tác dựbáo ta cần tiến hành các bước hiệu chỉnh
và kiểm định bộthông sốcủa môhìnhvà dự
báo với cáctrận lũtrong lịch sử. Do biên đầu
vào của mô hình được tính từmưa bằng mô
hình NAM do vậy trước hết cần hiệu chỉnh và
kiểm định môhình NAM
- Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình NAM
Với 10 trạm thủy văn được đặt trên hệ
thống các sông nhưngchỉcó trạmGia Vòng
nằmtrên sông Bến Hải là có đo lưu lượng. Do
vậy sốliệu lưu lượngtại đây được dùng đểhiệu
chỉnh và kiểm định với môhình NAM và các
trận lũ được chọn là: Trận lũtừngày1 đến
ngày17/11/1999 dùng đểhiệu chỉnh vàtrận lũ
từngày5 đến ngày 15/10/2005dùng đểkiểm
định môhình. Kết quảhiệu chỉnh và kiểm định
được thểhiện trên hình3và 4. Kết quả đánh
giá bằng chỉ tiêu Nash lần lượt là 95%và 93%
đạt loại tốt, đảm bảo cho công tác dựbáo dòng
chảy từmưa.
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 26, Số 3S (2010) 397‐404397
_______
Giới thiệu công nghệ dự báo lũ hệ thống sông Bến Hải
và Thạch Hãn sử dụng mô hình MIKE 11
Vũ Đức Long1,*, Trần Ngọc Anh2, Hoàng Thái Bình3, Đặng Đình Khá2
1Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương, Trung tâm KTTV Quốc gia,
Bộ Tài nguyên và Môi trường
2Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN,
334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam
3Viện Địa lý, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Nhận ngày 11 tháng 8 năm 2010
Tóm tắt. Bài báo giới thiệu một công nghệ dự báo lũ cho hạ lưu hệ thống sông Bến Hải, Thạch
Hãn sử dụng mô hình MIKE 11 với các mô đun thủy lực mạng sông (HD), mưa-dòng chảy (RR-
NAM) và đồng hóa số liệu (DA). Hệ thống đã được kiểm định với số liệu mùa lũ các năm 2005 và
2007 đạt kết quả tốt. Một phần mềm dự báo đã được xây dựng và sẽ được chuyển giao cho địa
phương (Ban chỉ huy Phòng chống lụt bão và Tìm kiếm cứu nạn tỉnh Quảng Trị) phục vụ công tác
dự báo, thông báo và ứng phó khẩn cấp với lũ lụt. Kết quả dự báo lũ dựa trên tính toán từ các số
liệu mưa dự báo và có khả năng kết nối trực tiếp với cơ sở dữ liệu on-line của Trung tâm Khí
tượng Thủy văn Quốc gia.
Từ khóa: Công nghệ dự báo lũ, MIKE 11, Bến Hải, Thạch Hãn.
1. Mở đầu∗
Hiện nay, công tác dự báo tác nghiệp mưa
lũ cho các hệ thống sông toàn quốc được thực
hiện tại các đơn vị trực thuộc Trung tâm Khí
tượng Thủy văn Quốc gia (TT KTTVQG).
Ngoài các cơ quan thuộc TT KTTVQG còn có
nhiều viện nghiên cứu, trường đại học tham gia
nghiên cứu như: Viện Khoa học Khí tượng
Thuỷ văn và Môi trường thuộc Bộ Tài Nguyên
và Môi trường, Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt
Nam thuộc bộ Nông nghiệp và Phát triển nông
thôn, Trường Đại học Thuỷ lợi, Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Khí tượng
Thuỷ văn và Môi trường Hà Nội .v.v...
∗ Tác giả liên hệ. ĐT: 84-4-38584943.
E-mail: [email protected]
Các đơn vị trực thuộc TT KTTVQG hiện
đang sử dụng các phương pháp dự báo truyền
thống như phương pháp phân tích thống kê,
nhận dạng hình thế thời tiết gây mưa lớn,
phương pháp mực nước tương ứng, phương
pháp hồi quy nhiều biến... một số mô hình toán
thủy văn, thủy lực như mô hình SSARR,
TANK, NAM và mới hơn như WESTPA,
MIKE 11, MARINE, HEC để dự báo lũ, lụt.
Các hệ thống sông ở khu vực miền Trung
nói chung, tỉnh Quảng Trị nói riêng đều có đặc
trưng chung là sông ngắn, dốc, thời gian truyền
lũ ngắn. Vì vậy, các mô hình đơn giản có khả
V.Đ. Long và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 397‐404 398
năng tính toán nhanh như mưa rào – dòng chảy,
diễn toán Muskingum thường được ưu tiên lựa
chọn trong công tác tác nghiệp dự báo trước
đây. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển mạnh mẽ
về công nghệ thông tin hiện nay, các máy vi
tính thế hệ mới ra đời với tốc độ tính toán cao,
có khả năng xử lý khối lượng tính toán lớn
trong khoảng thời gian ngắn. Vì vậy, các mô
hình thủy văn thông số phân bố, mô hình thủy
lực có cơ sở toán học chặt chẽ, chính xác hơn
đang dần chiếm ưu thế. [1-3]
Bài báo này giới thiệu một công nghệ dự
báo lũ cho hạ lưu hệ thống sông Bến Hải và
Thạch Hãn sử dụng mô hình MIKE 11. Các
bước hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thực
hiện với số liệu các trận lũ năm 1999, 2004 và
2005 đạt kết quả khá tốt. Kết quả dự báo lũ dựa
trên tính toán từ các số liệu mưa dự báo. Phần
mềm dự báo được xây dựng cho phép kết nối
trực tiếp với cơ sở dữ liệu của TT KTTVQG để
truy cập các tài liệu thực đo về mực nước, lưu
lượng của toàn bộ các trạm thủy văn trong khu
vực. Số liệu mưa dự báo có thể được nhập thủ
công từ màn hình giao diện hay nhập tự động
từ kết quả tính toán dự báo mưa bằng mô hình
số trị do vậy thể hiện tính linh hoạt của công
nghệ đồng thời cho thấy khả năng tăng thời
gian dự kiến của dự báo lên đến 2-3 ngày (khi
kết hợp với một số mô hình số trị dự báo mưa
như RAM, HRM,...). Phần mềm này sẽ được
chuyển giao cho Ban chỉ huy Phòng chống lụt
bão và Tìm kiếm cứu nạn (BCH
PCLB&TKCN) tỉnh Quảng Trị phục vụ công
tác dự báo, thông báo và ứng phó khẩn cấp với
lũ lụt.
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.
Để ứng phó với tình trạng mưa lũ, tỉnh
Quảng Trị đã thiết lập một mạng lưới quan trắc
khí tượng thủy văn trên hệ thống sông Bến Hải
và Thạch Hãn với 10 trạm đo mưa và 7 trạm đo
mực nước (hình 1), trong đó có 3 trạm khí
tượng và 4 trạm thủy văn thuộc hệ thống quan
trắc của TT KTTVQG, số còn lại là các trạm
dùng riêng do BCH PCLB&TKCN thiết lập,
hoạt động trong 4 tháng mùa lũ. Mặc dầu vậy,
các tài liệu đo mực nước của các trạm dùng
riêng chưa được dẫn về mốc cao độ thống nhất,
vì thế dự báo lũ trong tỉnh chỉ dựa vào các
phương pháp thống kê và quan hệ mực nước
tương ứng, do vậy thời gian dự báo ngắn, chưa
đáp ứng được với công tác ứng phó với lũ lụt
trên địa bàn tỉnh.
Hình 1. Sơ đồ các trạm đo khí tượng thủy văn trên
hệ thống các sông Bến Hải và Thạch Hãn.
3. Giới thiệu mô hình MIKE 11
Bộ mô hình MIKE 11 bao gồm nhiều mô
đun đảm nhận các công việc khác nhau: Mô
đun RR (còn gọi là mô hình NAM) đây là mô
V.Đ. Long và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 397‐404 399
hình thủy văn dùng để tính toán mưa dòng chảy
trên lưu vực, với số liêu đầu vào là mưa, bốc
hơi, nhiệt độ... kết quả đầu ra là lưu lượng nước
tại các điểm khống chế của lưu vực và gia nhập
trực tiếp vào mạng lưới sông khi kết hợp với
mô đun HD để tính toán thủy lực một chiều
trên sông. Mô đun DA là công cụ dùng để
đồng hóa số liệu tính toán, số liệu thực đo và dự
báo. Giới thiệu chi tiết về mô hình MIKE 11 và
các mô đun có thể được tìm thấy trong nhiều tài
liệu khác [1,4-8].
4. Ứng dụng mô hình MIKE 11 trong dự báo
lũ hạ lưu hệ thống các sông Bến Hải và
Thạch Hãn
4.1. Thiết lập mô hình MIKE 11
Mạng thủy lực 1 chiều được xây dựng bao
gồm 3 hệ thống sông chính: Bến Hải, Thạch
Hãn, Ô Lâu và 2 con sông nối kết giữa các hệ
thống này là sông Cánh Hòm (nối Bến Hải với
Thạch Hãn) và Vĩnh Định (nối Thạch Hãn với
Ô Lâu).
Hình 2. Sơ đồ thủy lực mạng tính toán hệ thống sông
Bến Hải, Thạch Hãn và Ô Lâu.
Toàn bộ mạng bao gồm 9 nhánh với 410
nút và 140 mặt cắt ngang. Biên trên gồm có:
đập Sa Lung trên sông Sa Lung; trạm TV Gia
Vòng trên sông Bến Hải; Cam Tuyền trên sông
Cam Lộ; trạm dùng riêng Dakrong trên sôn...