ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HEC-HMS DỰ BÁO LƯU LƯỢNG LŨ THƯỢNG LƯU SÔNG VU GIA- THU BỒN

Khu vực miền Trung hàng năm thường hay bị lũ lụt gây ra thiệt hại lớn về nhân mạng cũng như tài sản cho dân trong vùng. Việc dự báo lưu lượng lũ xảy ra ở thượng nguồn để làm cơ sở tính toán cho các mô hình thủy lực là rất cần thiết. Trong bài viết nầy chúng tôi đã nghiên cứu ứng dụng phần mền Hec-Hms để mô hình hóa dòng chảy thượng lưu hệ thống sông Vu Gia
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HEC-HMS DỰ BÁO LƯU LƯỢNG LŨ THƯỢNG LƯU SÔNG VU GIA- THU BỒN Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HEC-HMS DỰ BÁO LƯU LƯỢNG LŨ THƯỢNG LƯU SÔNG VU GIA- THU BỒN APPLYING HEC-HMS MODEL TO FORECAST FLOODING DISCHAGE AT UPSTREAM VUGIA-THUBON RIVERS SVTH: HỒ VĂN HÒA -NGUYỄN TRƯỜNG HUY THÁI PHÚC THUẬN Sinh viên, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng HDKH: GS.TS NGUYỄN THẾ HÙNG Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng Tóm tắt Khu vực miền Trung hàng năm thường hay bị lũ lụt gây ra thiệt hại lớn về nhân mạng cũng như tài sản cho dân trong vùng. Việc dự báo lưu lượng lũ xảy ra ở thượng nguồn để làm cơ sở tính toán cho các mô hình thủy lực là rất cần thiết. Trong bài viết nầy chúng tôi đã nghiên cứu ứng dụng phần mền Hec-Hms để mô hình hóa dòng chảy thượng lưu hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn nhằm phục vụ cho công tác dự báo lũ các sông để giảm thiểu những thiệt hại cho dân trong vùng. Kết quả tính toán đã được hiệu chỉnh bởi các trận mưa lũ xảy ra trong 2 năm 1998 & 1999. Abstract Every year, in Central Region of Vietnam are always being suffer damaged serious to people and property by floods. In plight that, forecasting discharge at upstream rivers for the boundary conditions of hydrodynamic models are very urgent. In this paper, we apply Hec -Hms software for forecasting discharge at upstream of Vu Gia – Thu Bon rivers which are needed for many hydrodynamic models. The results are verification by flood discharge at upstream of basin’s Thu Bon-Vugia Rivers in the years 1998 & 1999. 1. Mở đầu Mô hình HEC-HMS được nâng cấp từ HEC-1 công bố vào năm 2000. HEC-HMS sử dụng tài liệu mưa để tính toán quá trình mưa rào - dòng chảy trên một lưu vực cụ thể. Chức năng các thành phần mô hình dựa trên các mối quan hệ toán học đơn giản mà các quan hệ này có xu hướng biểu thị các quá trình khí tượng, thuỷ văn, thuỷ lực bao gồm quá trình mưa rào - dòng chảy. Những quá trình này được phân ra thành mưa, tích đọng, thấm, chuyển lượng mưa hiệu quả thành dòng chảy của lưu vực, cung cấp nước cho dòng chảy cơ bản và diễn toán lũ. Kết quả tính toán dùng cho dự báo lũ hoặc đầu vào cho mô hình thuỷ lực. Mô hình HMS là mô hình có ít tham số và dể sử dụng, không yêu cầu cao về tài liệu địa hình lưu vực, độ chính xác của mô hình cũng đã được kiểm nghiệm đối với các lưu vực từ 15 đến 1500km2 nên đề tài nghiên cứu đã lựa chọn mô hình này để áp dụng tính toán dòng chảy tại các biên của mô hình thuỷ lực. 2. Nội dung 2.1. Cơ sở lí thuyết của mô hình Hec-hms Trình tự tính toán theo các bước: - Các mô hình tính lớp dòng chảy: Y = X – P Trong đó: Y - độ sâu dòng chảy; X - lượng mưa; P - tổn thất - Các mô hình tính lưu lượng dòng chảy mặt. - Các mô hình tính lưu lượng dòng chảy ngầm. - Các mô hình truyền lũ trong sông. 2.1.1. Mô hình tính lớp dòng chảy a. Phương pháp tính mưa 144 Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008 + Tính toán mưa bình quân lưu vực: Trạm đo mưa sử dụng tính toán là các trạm đo nằm trên lưu vực và các trạm nằm lân cận lưu vực, tính bình quân lưu vực theo các phương pháp sau: +Phương pháp tính mưa:Tính theo phương pháp bình quân có trọng số.(PP Thiessen): 1n P   j 1 Pj  A j (1) A phương pháp này được sử dụng cho mô hình tính toán. b. Phương pháp tính tổn thất Mô hình tổn thất thấm ban đầu và thấm ổn định: Tổn thất ban đầu và thấm ổn định là tỉ lệ tiềm năng lớn nhất của tổn thất lượng mưa, fc, là ổn định qua trận mưa. Nếu Pt là lượng mưa thực trong thời gian từ t đến t+t, lượng mưa vượt quá Pet (tức là vượt thấm, hiệu quả) ,Tổn thất ban đầu được thêm vào mô hình để biểu thị sự tích đọng và trữ. Hệ số trữ là kết quả của sự hút nước của thảm phủ thực vật bao gồm cây cối trên lưu vực; sự tích đọng trong địa hình lưu vực, nước được trữ trong những chỗ lõm và bị thấm hay bốc hơi. Tổn thất này xảy ra trước khi hình thành dòng chảy trên lưu vực. Khi lượng mưa rơi trên lưu vực chưa vượt quá lượng tổn thất ban đầu thì chưa sinh dòng chảy. Vì vậy lượng mưa hiệu quả có thể được tính:  Pi  I a  0 ...