Ứng dụng dữ liệu mây vệ tinh trong dự báo sớm ngập lụt cho hạ du lưu vực sông Gianh tỉnh Quảng Bình

Bài viết Ứng dụng dữ liệu mây vệ tinh trong dự báo sớm ngập lụt cho hạ du lưu vực sông Gianh tỉnh Quảng Bình áp dụng bộ công cụ tích hợp gồm: (i) mô hình thủy văn IFAS và (ii) mô hình thủy lực Nays2DFlood, kết hợp với mây vệ tinh để mô phỏng ngập lụt hạ du lưu vực sông Gianh, tỉnh Quảng Bình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng dữ liệu mây vệ tinh trong dự báo sớm ngập lụt cho hạ du lưu vực sông Gianh tỉnh Quảng Bình16 Nguyễn Chí Công, Nguyễn Vĩnh Long ỨNG DỤNG DỮ LIỆU MÂY VỆ TINH TRONG DỰ BÁO SỚM NGẬP LỤT CHO HẠ DU LƯU VỰC SÔNG GIANH TỈNH QUẢNG BÌNHAPPLYING SATELLITE CLOUDS TO EARLY FLOOD FORECASTING AT DOWNSTREAM OF THE GIANH RIVER BASIN IN QUANG BINH PROVINCE Nguyễn Chí Công1, Nguyễn Vĩnh Long2 1 Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng; chicongbkdn@gmail.com 2 Chi cục Phòng chống thiên tai khu vực Miền Trung và Tây NguyênTóm tắt - Để phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai do lũ lụt gây ra, Abstract - To prevent and mitigate natural disasters caused byviệc nghiên cứu các công cụ dự báo sớm và cảnh báo sớm là rất floods, it is necessary to study early forecasting and early warningcần thiết, đặc biệt đối với khu vực Miền Trung nói chung và tỉnh tools, especially in Central Vietnam and Quang Binh in particular.Quảng Bình nói riêng. Nghiên cứu này áp dụng bộ công cụ tích The aim of present work uses an integrated set of tools including:hợp gồm: (i) mô hình thủy văn IFAS và (ii) mô hình thủy lực (i) IFAS hydrological model, and (ii) Nays2DFlood hydraulic model,Nays2DFlood, kết hợp với mây vệ tinh để mô phỏng ngập lụt hạ combined with satellite clouds to simulate flooding for thedu lưu vực sông Gianh, tỉnh Quảng Bình. Các mô hình này được downstream of the Gianh river basin, Quang Binh Province. Thesehiệu chỉnh và kiểm định bởi hai trận lũ năm 2015 và 2016. Kết quả models are calibrated and tested by two floods in 2016 and 2015.cho thấy khi sử dụng dữ liệu mây vệ tinh để dự báo ngập lụt thì The results indicate that if using satellite cloud data to predictthời gian dự báo sớm hơn so với sử dụng mưa của các trạm đo. flooding, the forecasting time is earlier than the rainfall utilization ofKết quả nghiên cứu này là cơ sở cho việc dự báo sớm ngập lụt the stations. These results are the basis for early flood forecastingcho hạ du lưu vực sông Gianh trong những năm tiếp theo. for the downstream of the Gianh river basin in the coming years.Từ khóa - IFAS; Nays2Dflood; mây vệ tinh; viễn thám; sông Gianh. Key words - IFAS; Nays2Dflood; satellite clouds; remote sensing; Gianh river.1. Đặt vấn đề IFAS và mô hình thủy lực Nays2DFlood để hiệu chỉnh và Lưu vực sông Gianh và sông Nhật Lệ là hai lưu vực sông kiểm định bộ thông số mô hình, làm cơ sở cho dự báolớn nhất của tỉnh Quảng Bình. Hàng năm lũ lụt do hai con nhanh xu hướng ngập lụt hạ du.sông này đã gây thiệt hại rất nghiêm trọng cho vùng hạ lưu. 2. Phương pháp nghiên cứuĐặc biệt năm 2016, theo báo cáo của UBND tỉnh Quảng Bình,trận lũ từ ngày 11 đến ngày 17 tháng 10 với tổng lượng mưa 2.1. Mô hình thủy văn IFASphổ biến từ 600-1000 mm, có nơi trên 1000 mm. Mực nước IFAS sử dụng bộ thông số phân bố cho toàn bộ lưu vực,trên sông Gianh tại Mai Hóa đạt 9,20m trên báo động (BĐ) III theo đó lưu vực được số hóa và chia đều thành các tiểu lưulà 2,7 m, trên sông Kiến Giang tại Lệ Thủy đạt 3,53m trên BĐ vực với diện tích là 1 km2. Mỗi tiểu lưu vực được đặc trưngIII là 0,83 m. Trận lũ này đã gây thiệt hại gần 2800 tỷ đồng và bởi một bộ thông số thủy văn.làm chết 14 người. - Hiệu chỉnh bộ thông số mô hình IFAS được tiến hành Hiện nay các nghiên cứu trong nước về ngập lụt hạ lưu qua 3 bước sau:sông Nhật Lệ và sông Gianh thường sử dụng hai bộ mô (i) Chọn trận lũ để hiệu chỉnh và thu thập dữ liệu đườnghình HEC hoặc MIKE để dự báo và cảnh báo ngập lụt hạ quá trình lũ thực đo.lưu 6, 7. Tuy nhiên cơ sở dữ liệu mưa của cách tiếp cận (ii) Hiệu chỉnh bộ thông số đặc trưng các lớp dòng chảynày dựa trên số liệu đo tại các trạm (số liệu đã xảy ra), nên của lưu vực nghiên cứu (BTS1) bằng cách so sánh giữakết quả tính toán ngập lụt chỉ mang tính phục hồi hoặc kiểm đường lưu lượng thực đo và đường lưu lượng mô phỏng từchứng lại mức độ ngập lụt của trận lũ đã xảy ra hoặc theo dữ liệu mưa các trạm đo mưa trên lưu vực, thông qua chỉcác tần suất giả định. Trên thực tế để giảm thiểu những thiệt số Nash1.hại do lũ lụt gây ra, người ta thường cần những thông tin (iii) Sử dụng bộ thông số đã hiệu chỉnh, tiến hành môdự báo sớm về xu hướng như: diện ngập, chiều sâu ngập phỏng đường lưu lượng từ dữ liệu mây vệ tinh và hiệu chỉnhvà thời gian ngập của trận lũ trước khi nó diễn ra hoặc sắp bộ thông số mây vệ tinh (BTS2) bằng cách so sánh với đườngdiễn ra. Để giải quyết vấn đề này, công nghệ viễn thám và lưu lượng thực đo thông qua chỉ số Nash2. Nghiên cứu sửradar được ứng dụng để tính toán lượng mưa của trận lũ dụng dữ liệu mây vệ tinh Gsmap-NRT của Nhật Bản, dữ liệutrước khi nó xảy ra và làm cơ sở tính toán cho mô hình thủy này được đồng bộ hóa cơ sở dữ liệu với mô hình IFAS. Nếuvăn, thủy lực. chỉ s ...