Ứng dụng mô hình toán xây dựng bản đồ ngập lụt hạ du lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn

Lưu vực Vu Gia - Thu Bồn (VG-TB) gồm hai sông chính là sông Vu Gia và Thu Bồn, bắt nguồn từ vùng núi Ngọc Lĩnh của dãy Trường Sơn và đổ ra biển theo hướng Tây Bắc-Đông Nam. Do đặc điểm địa hình nên vào mùa lũ dòng chảy ở thượng nguồn có tốc độ lớn, lũ tập trung nhanh, vùng hạ du có độ dốc nhỏ, lòng sông nông, các cửa sông thường bị bồi lấp và thắt hẹp, thoát lũ kém. Bài viết trình bày ứng dụng mô hình toán xây dựng bản đồ ngập lụt hạ du lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng mô hình toán xây dựng bản đồ ngập lụt hạ du lưu vực sông Vu Gia - Thu BồnTuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TOÁN XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT HẠ DU LƯU VỰC SÔNG VU GIA - THU BỒN Dương Quốc Huy1, Nguyễn Văn Duy2, Ngô Lê Long3, Nguyễn Tùng Phong1 1 Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, email: huydq69@gmail.com 2 Ban Quản lý các dự án Nông nghiệp 3 Trường Đại học Thủy lợi1. GIỚI THIỆU CHUNG chảy lũ trong sông (MIKE 11) và tính toán Lưu vực Vu Gia - Thu Bồn (VG-TB) gồm các mức độ ngập lũ khác nhau trong vùng đồng bằng của lưu vực (MIKE 21). Sơ đồ chihai sông chính là sông Vu Gia và Thu Bồn, tiết trình tự tính toán và kết nối các mô hìnhbắt nguồn từ vùng núi Ngọc Lĩnh của dãy như trong Hình 1.Trường Sơn và đổ ra biển theo hướng TâyBắc-Đông Nam. Do đặc điểm địa hình nênvào mùa lũ dòng chảy ở thượng nguồn có tốcđộ lớn, lũ tập trung nhanh, vùng hạ du có độdốc nhỏ, lòng sông nông, các cửa sôngthường bị bồi lấp và thắt hẹp, thoát lũ kém.Trung bình hàng năm trên lưu vực VG-TBthường xảy ra từ 3-5 trận lũ lớn gây ngập úngkéo dài trên diện rộng, ảnh hưởng nặng nề vềngười và của cho nhân dân vùng hạ du. Việcnghiên cứu quản lý lũ ở Việt Nam nói chungvà trên lưu vực VG-TB nói riêng đã và đangnhận được sự quan tâm của các nhà quản lý Hình 1: Sơ đồ tiếp cận bài toánvà các nhà khoa học. Một trong những côngcụ hữu hiệu hỗ trợ cho việc ra quyết định 3. THIẾT LẬP MÔ HÌNHnhằm giảm nhẹ thiệt hại do lũ lụt là bản đồngập lụt. Bài báo sẽ trình bày việc ứng dụng 3.1. Mô hình MIKE-UHM [2]bộ công cụ mô hình toán xây dựng bản đồ Mô hình MIKE-UHM được thiết lập chongập lụt vùng hạ du lưu vực song VG-TB. lưu vực Vu Gia-Thu Bồn bằng các loại dữ liệu địa hình DEM 30x30m, dữ liệu về điều2. PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN kiện sử dụng đất, thổ nhưỡng của lưu vực. Trên cơ sở đánh giá những ưu thế của các Trên cơ sở đường phân thủy của các lưu vực,loại mô hình cũng như căn cứ theo điều kiện lưu vực Vu Gia-Thu Bồn được chia thành 4số liệu hiện có trên lưu vực, nghiên cứu lựa tiểu lưu vực gồm tiểu lưu vực Thu Bồnchọn bộ phần mềm MIKE phụ vụ việc mô (3088 km2), Vu Gia (2004 km2), Sông Bungphỏng (Hình 1). Trong đó, mô hình MIKE- (2400 km2), Sông Con (624 km2) (Hình 2).UHM được sử dụng cho diễn toán mưa rào- 3.2. Mô hình MIKE 11 [2]dòng chảy tại các tiểu lưu vực, các hồ chứa.Các giá trị tính toán này sẽ làm đầu vào cho Mạng lưới sông mô phỏng trong mô hìnhmô hình vận hành hồ chứa, diễn toán dòng gồm toàn bộ các mạng lưới sông chính và 546 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2sông nhánh thượng, hạ du của lưu vực Vu 3.4. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hìnhGia-Thu Bồn làm nhiệm vụ truyền tải lưu Bộ mô hình bao gồm cả mô hình thủy vănlượng từ các HRU tới các cửa ra của lưu vực và thủy lực được hiệu chỉnh với trận lũ từvà trao đổi nước với mô hình 2 chiều MIKE ngày 1-8/11/1999 và kiểm định với trận lũ từ21. Mặt cắt sông mô phỏng là mặt cắt thực đo 10-17/11/2007. Kết quả hiệu chỉnh và kiểmnăm 2013 được thu thập từ đề tài định bộ mô hình cho kết quả tốt, độ lệchKC.08.19/11-15 gồm 362 mặt cắt [3]. tương đối giữa tính toán và thực đo nhỏ. Hệ số Nash tại tất cả các vị trí kiểm tra đều lớn hơn 85%. Ngoài ra, nghiên cứu còn sử dụng thêm cao độ thực đo của 165 vết lũ làm căn cứ cho đánh giá độ chính xác của mô hình khi mô phỏng ngập lụt (Hình 4). Hình 2: Các tiểu lưu vực và hồ chứa khu vực nghiên cứu 3.3. Mô hình MIKE 21 [1] Hình 4: Kết quả so sánh cao độ ngập lụt Địa hình mô phỏng bao trùm toàn bộ vùng giữa tính toán và thực đongập lũ với diện tích 917 km2 được thiết lập Hình 4 cho thấy kết quả kiểm tra cao độtrong hệ tọa độ “UTM_48_WGS84”, kích ngập mô phỏng với cao độ vết lũ thực đo kháthước ô lưới địa hình mô phỏng là 30x30m. tốt, độ lệch tương đối giữa các điểm môPhạm vi và địa hình vùng ngập lũ được thể phỏng và thực đo nhỏ, trung bình là 2,2 %.hiện trong Hình 3. Hệ số tương quan Nash giữa tính toán và thực đo đạt 96 %. Các kết quả phân tích, đánh giá trên cho thấy bộ thông số thủy văn, thủy lực cho lòng dẫn và đồng bằng ngập lũ đã thiết lập là phù hợp với thực tế. 4. XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT HẠ DU LƯU VỰC VG - TB 4.1. Thiết lập kịch bản Sử dụng bộ mô hình toán đã được thiết lập ở trên, nghiên cứu tiến hành xây dựng bản đồ Hình 3: Phạm vi, địa hình vùng ngập lũ ngập lụt hạ du lưu vực VG-TB theo các kịch Điều kiện biên của mô hình được thiết ...