Ứng dụng mô hình phân bố vận tốc theo phương ngang và quan hệ mực nước - lưu lượng để tính toán lưu lượng dòng chảy sông Lô tại trạm thủy văn Vĩnh Tuy, tỉnh Hà Giang

Bài viết này trình bày kết quả tính toán lưu lượng dòng chảy ngày lưu vực sông Lô tính đến trạm thủy văn Vĩnh Tuy, tỉnh Hà Giang sử dụng mô hình phân bố vận tốc theo phương ngang và quan hệ mực nước - lưu lượng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng mô hình phân bố vận tốc theo phương ngang và quan hệ mực nước - lưu lượng để tính toán lưu lượng dòng chảy sông Lô tại trạm thủy văn Vĩnh Tuy, tỉnh Hà Giang BÀI BÁO KHOA HỌC ỨNG DỤNG MÔ HÌNH PHÂN BỐ VẬN TỐC THEO PHƯƠNG NGANG VÀ QUAN HỆ MỰC NƯỚC - LƯU LƯỢNG ĐỂ TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG DÒNG CHẢY SÔNG LÔ TẠI TRẠM THỦY VĂN VĨNH TUY, TỈNH HÀ GIANG Phạm Văn Chiến1 Tóm tắt: Bài báo này trình bày kết quả tính toán lưu lượng dòng chảy ngày lưu vực sông Lô tính đến trạm thủy văn Vĩnh Tuy, tỉnh Hà Giang sử dụng mô hình phân bố vận tốc theo phương ngang và quan hệ mực nước - lưu lượng. Chuỗi số liệu dòng chảy ngày thời kỳ 2012–2018 được sử dụng để xác định các hệ số của đường quan hệ và giá trị thích hợp của thông số mô hình. Kết quả thể hiện rằng hai phương pháp thể hiện rất tốt giá trị thực đo. Sai số căn quân phương, sai số tuyệt đối trung bình của lưu lượng bằng 10% biên độ lưu lượng ghi nhận tại trạm, hệ số tương quan và Nash-Sufficient lớn hơn 0.78. Sau đó, hai phương pháp được sử dụng để khôi phục lưu lượng dòng chảy từ năm 1972 đến 2012. Các kết quả khôi phục sẽ là nguồn dữ liệu hữu ích cho các nghiên cứu khai thác sử dụng bền vững tài nguyên nước và đánh giá sự biến động của dòng chảy trên lưu vực sông dưới ảnh hưởng của các điều kiện tự nhiên và nhân tạo. Từ khoá: Sông Lô, Mô hình phân bố vận tốc theo phương ngang, Quan hệ mực nước - lưu lượng. 1. GIỚI THIỆU CHUNG * cắt ngang khống chế trên sông, các biểu đồ quan Lưu lượng dòng chảy là một trong những đặc hệ (như đường cong mực nước - lưu lượng), các trưng thủy văn quan trọng trong các nghiên cứu công thức kinh nghiệm, các mô hình toán thường ngập lụt, hạn hán bởi vì nó trợ giúp cho việc (i) xác được sử dụng bởi vì lưu lượng dòng chảy không định diện tích ngập và khô hạn, (ii) xây dựng các thể xác định trực tiếp mà thường được xác định bản đồ rủi ro và hiểm họa do ngập hoặc hạn hán thông qua các đặc trưng trung gian như: mực nước gây ra, (iii) quan trắc cũng như đánh giá sự biến (độ sâu), vận tốc dòng chảy (Chow, 1959). Đường động của dòng chảy trên bề mặt lưu vực. Tuy cong quan hệ mực nước – lưu lượng cho phép tính nhiên, dưới tác động kết hợp của (i) biến đổi khí toán và dự báo lưu lượng dòng chảy dựa trên các hậu và sự thay đổi các đặc trưng khí tượng, (ii) thay số liệu, dữ liệu quan trắc và dự báo mực nước, đổi bề mặt đệm lưu vực và quá trình đô thị hóa, (iii) trong khi đó các công thức kinh nghiệm như công các hoạt động của con người, (iv) sự biến động của thức Manning (Wark, et al 1990) thì lưu lượng lòng dẫn mà việc tính toán chính xác lưu lượng dòng chảy được xác định dựa trên các yếu tố như dòng chảy tại các vị trí dọc sông là hết sức cần diện tích mặt cắt ướt, bán kính thủy lực, độ dốc thiết, nhất là đối với các sông miền núi nơi có địa lòng sông, độ nhám bề mặt đáy lòng sông và vận hình lòng sông thay đổi phức tạp, độ dốc lòng sông tốc dòng chảy. Các mô hình toán (bao gồm mô lớn, mặt cắt ngang sông thường hẹp và dốc. Hơn hình toán thủy văn, thủy lực) cũng thường được sử nữa, số liệu lưu lượng dòng chảy không chính xác dụng để tính toán mô phỏng dòng chảy. Mô hình có thể dẫn đến các kết quả tính toán dòng chảy thiết toán thủy văn như mô hình mưa – dòng chảy cho kế và các biện pháp phòng chống rủi ro thiên tai sẽ phép mô phỏng lưu lượng dòng chảy từ các đặc không hiệu quả (Chow, 1959; Wark, et al 1990). trưng của lưu vực, khí tượng, khí hậu. Mô hình Để tính toán lưu lượng dòng chảy tại các mặt toán thủy lực (bao gồm các mô hình một, hai và ba chiều) cho phép tính toán lưu lượng dòng chảy 1 Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, Trường Đại học Thuỷ lợi sau khi xác định được vận tốc và mực nước (độ KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 68 (3/2020) 113 sâu). Mô hình thủy lực yêu cầu số liệu đầu vào là khoảng 8000 km2 lưu vực nằm bên Trung Quốc). các dữ liệu địa hình đáy lòng sông, số liệu mực Sông Lô thuộc địa bàn tỉnh Hà Giang có nhiều thác nước và lưu lượng tại các biên của miền tính toán. ghềnh, bãi bồi cát, sỏi và uốn khúc xuất hiện nhiều Trong các mô hình toán thủy lực thì mô hình vị trí dọc sông. Độ dốc lòng sông lớn (khoảng trung bình độ sâu phân bố theo phương ngang 0.250), sông có nguồn thủy năng phong phú, với cũng hay được sử dụng, nhất là trong các trường nhiều bậc thang thuỷ điện đồng thời cũng là nguồn hợp xác định nhanh các đặc trưng thủy động lực cấp nước và điện chính cho các hoạt động kinh tế và bùn cát tại các ...