Luận án Nghiên cứu cơ chế bồi lấp, xói lở và định hướng các giải pháp ổn định cửa Sông Đà nông tỉnh Phú Yên
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu cơ chế bồi lấp, xói lở và định hướng các giải pháp ổn định cửa Sông Đà nông tỉnh Phú Yên", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu cơ chế bồi lấp, xói lở và định hướng các giải pháp ổn định cửa Sông Đà nông tỉnh Phú Yên
n ra phía biển thì bӡ được bӗi lҩp. NӃu cửa sông bӏ thu hẹp thì cửa sông bӏ bӗi lҩp, nӃu cửa sông mӣ rӝng thì cửa sông bӏ xói lӣ. 2.2.1.1. Thu thập nguồn ảnh viễn thám Vệ tinh Landsat là tên chung cho hệ thống các vệ tinh chuyên dùng vào mөc đích thĕm dò tài nguyên Trái Đҩt, đầu tiên nó mang tên ERTS (Earth Resource Technology Sattellite) ậ kỹ thuұt vệ tinh thĕm dò Trái đҩt. Hệ thống vệ tinh Landsat cho tới nay có thể nói là hệ thống vệ tinh mang tính chҩt quốc tӃ (Hình 2.10). Ҧnh vệ tinh Landsat được tҧi về từ website: [11] bao gӗm các ҧnh cӫa các vệ tinh Landsat 4 -5 với đӝ phân giҧi là 30 m, Landsat 7 và Landsat 8 có đӝ phân giҧi là 15 m (sử dөng ҧnh Panchromatic). Các phә màu cӫa từng vệ tinh được thể hiện qua bҧng 2.3. 49 Hình 2. 10. Giao diện website Bảng 2.3. Các giải phổ màu của Landsat 4-5, 7 và 8 Landsat 4-5 (Bộ cảm TM) Kênh phổ Bước sóng (µm) Độ phân giải (m) Kênh 1 0,45-0,52 30 Kênh 2 0,52- 0,60 30 Kênh 3 0,63-0,69 30 Kênh 4 0,76-0,90 30 Kênh 5 1,55-1,75 30 Kênh 6 10,40-12,50 120*(30) Kênh 7 2,08-2,35 30 Landsat 7 (Bộ cảm cải tiến ETM +) Kênh 1 0,45-0,52 30 Kênh 2 0,52- 0,60 30 Kênh 3 0,63-0,69 30 Kênh 4 0,77-0,90 30 Kênh 5 1,55-1,75 30 Kênh 6 10,40-12,50 60*(30) Kênh 7 2,09-2,35 30 Kênh 8 0,52-0,90 15 50 Landsat 8 (Bӝ cҧm OLI và TIRs) Kênh 1 ậ Coastal aerosol 0,433 - 0,453 30 Kênh 2 ậ Xanh nước biển 0,450 - 0,515 30 Kênh 3- Xanh lөc 0,525 - 0,600 30 Kênh 4 0,630 - 0,680 30 Kênh 5- Cұn hӗng ngoҥi (NIR) 0,845 - 0,885 30 Kênh 6- Sóng ngắn hӗng ngoҥi (SWIR1) 1,560 - 1,660 30 Kênh 7- Sóng ngắn hӗng ngoҥi (SWIR1) 2,100 - 2,300 30 Kênh 8- Toàn sắc (PAN) 0,500 - 0,680 15 Kênh 9- Cirrus 1,360 - 1,390 30 Kênh 10- Nhiệt hӗng ngoҥi (TIRS) 10,3 - 11,3 100 Kênh 11- Nhiệt hӗng ngoҥi (TIRS) 11,5 - 12,5 100 2.2.1.2. Dữ liệu ảnh viễn thám phục vụ tính toán biến động cửa sông Đà Nông Dữ liệu ҧnh Landsat thu thұp được trong giai đoҥn 1988 -2017 gӗm 209 ҧnh. Sau khi thu thұp, tiӃn hành lựa chọn các ҧnh để tính biӃn đӝng cửa sông, các ҧnh được lựa chọn đҧm bҧo các tiêu chí sau: 1) Các ҧnh phҧi rõ nét, ít bӏ ҧnh hưӣng bӣi mây; 2) Loҥi bỏ các ҧnh có đӝ sai khác giữa 2 ҧnh nhỏ hơn 30 m (là đӝ phân giҧi cӫa ҧnh). Sau khi lựa chọn, đư chọn được 62 ҧnh đӫ các tiêu chí và đặc trưng cho quá trình biӃn đәi cửa sông trong 30 nĕm gӗm: 30 ҧnh thӡi kỳ 1988-2001, 32 ҧnh thӡi kỳ 2002-2017. Trong 62 ҧnh có: 43 ҧnh Landsat 4 ậ 5, 7 ҧnh Landsat 7, 12 ҧnh Landsat 8, các ҧnh Landsat có đӝ phân giҧi 30 m [11]. 2.2.1.3. Quá trình phân tích ảnh viễn thám Sử dөng phần mềm ENVI 5.1 (Environment for Visualizing Images) tích hợp với công cө GIS để đánh giá sự dӏch chuyển và thay đәi đӝ rӝng cửa sông [38], [56]. Các bước xử lý thông tin hình ҧnh khu vực cửa sông Đà Nông gӗm: (1) Lựa chọn ҧnh Landsat; (2) Nắn chӍnh hình học, phân tách đưӡng mặt nước và đưӡng bӡ 51 bằng phần mềm ENVI 5.1; (3) Số hóa, chuyển đәi hệ tọa đӝ (đưa các ҧnh đư được số hóa về cùng hệ tọa đӝ), chӗng chұp các lớp bҧn đӗ để tính toán sự dӏch chuyển và thay đәi đӝ rӝng cửa sông bằng công cө GIS; (4) Phân tích, đánh giá sự dӏch chuyển và thay đәi đӝ rӝng cửa sông. Quá trình xử lý ҧnh bằng phần mềm ENVI 5.1 và công cө GIS được trình bày trong hình 2.11, 2.12. Hình 2. 11. Minh họa xử lý ảnh viễn thám khu vực cửa sông Đà Nông bằng phần mềm ENVI 5.1 Hình 2. 12. Minh họa chồng chập các lớp bản đồ trong GIS 2001 1999 1996 52 Trong phương pháp này đưӡng bӡ được làm nәi bұt thông qua chӍ số NDWI (Normalized Differenced Water Index) theo công thӭc NDWI = NDWI cho phép tách biệt hai đối tượng đҩt và nước (Claire, 2012) [41]. Sau đó sử dөng phương pháp chia ҧnh tỷ số được sử dөng để làm nәi bұt đưӡng bӡ theo công thӭc: Đưӡng bӡ =( x ) + NDWI Trong đó: kênh 2 có bước sóng 0,52 - 0,6 (µm); kênh 4 có bước sóng 0,76 - 0,90 (µm); kênh 5 có bước sóng 1,55 - 1,75 (µm). Sau khi thực hiện phương pháp trên sӁ cho ra đưӡng bӡ dưới dҥng raster, sau đó dữ liệu được chuyển sang phần mềm GIS để số hóa bán tự đӝng và hoàn chӍnh bҧn đӗ đưӡng bӡ dưới dҥng vector. Trong phương pháp này, đӝ chính xác cӫa các vӏ trí đưӡng bӡ biển chiӃt xuҩt từ ҧnh vệ tinh phө thuӝc vào cao đӝ triều tҥi thӡi điểm bay chөp ҧnh, đӝ dốc cӫa bӡ, bãi. Có 2 cách thông thưӡng để bỏ sai số do ҧnh hưӣng cӫa triều trong phân tích ҧnh viễn thám: 1) ChӍ dùng các ҧnh từ chuӛi thu thұp được chөp khi mực nước triều là xҩp xӍ nhau; 2) Dùng bҧn đӗ đӏa hình và mô hình mô phỏng, hiệu chӍnh đưӡng bӡ. Trong nghiên cӭu này, kӃt quҧ có thể tin cұy được vì các lý do sau: + Đӝ dốc đưӡng bӡ là khá lớn ( hình 2.13, 2.14); + Do khu vực nghiên có triều thuӝc triều nhỏ (micro ậ tidal, đӝ lớn triều nhỏ hơn 2 m), đӝ dốc ӣ bӡ trái và bӡ phҧi có đӝ đốc trung bình khoҧng từ 30 đӃn trên 50 đӝ (Hình 2.13 và Hình 2.14). Hệ số góc lớn, biên đӝ triều nhỏ nên sai số là rҩt nhỏ [36]. + Tҩt cҧ các ҧnh có đӝ sai khác với ҧnh trước hoặc sau nó là 30 m không được đưa vào phân tích (bҧng 2.3). 53 Hình 2. 13. Vị trí các mặt cắt phục vụ tính toán biến động địa hình Hình 2. 14. Mặt cắt dọc bͥ biển khu vực cửa sông Đà Nông từ dữ liệu địa hình tháng 3/2016 54 2.2.2. Phương pháp phân tích bản đồ địa hình kết hợp với GIS 2.2.2.1. Dữ liệu và tài liệu bản đồ địa hình được sử dụng tính toán biến động địa hình khu vực cửa sông Đà Nông Dữ liệu đӏa hình được sử dөng để đánh giá biӃn đӝng đӏa hình khu vực cửa sông Đà Nông gӗm: bҧn đӗ đӏa hình khu vực cửa sông Đà Nông, tӍ lệ 1/500, được xây dựng theo số liệu đo đҥc trong tháng 9 nĕm 2001 [31]; bҧn đӗ đӏa hình khu vực cửa sông Đà Nông, tӍ lệ 1/500, được xây dựng theo số liệu đo đҥc trong tháng 6 nĕm 2004 [31]; bҧn đӗ đӏa hình khu vực cửa sông Đà Nông, tӍ lệ 1/2.000, được xây dựng theo số liệu đo đҥc trong tháng 9 nĕm 2009 [32]; bҧn đӗ đӏa hình khu vực cửa sông Đà Nông, tӍ lệ 1/2.000, được xây dựng theo số liệu đo đҥc trong tháng 4 nĕm 2013 [32]; bҧn đӗ đӏa hình khu vực cửa sông Đà Nông, tӍ lệ 1/5.000, được xây dựng theo số liệu đo đҥc trong tháng 3 nĕm 2016 [33]; bҧn đӗ đӏa hình khu vực cửa sông Đà Nông, tӍ lệ 1/5.000, được xây dựng theo số liệu đo đҥc trong tháng 9 nĕm 2016 [33]. 2.2.2.2. Phân tích bản đồ địa hình kết hợp với GIS Các bҧn đӗ đӏa hình có tỷ lệ và thӡi gian khác nhau được thu thұp từ các nguӗn khác nhau (đề tài, dự án, chương trình, nhiệm vө, khҧo sát và đo đҥc thực tӃ) ӣ khu vực cửa sông Đà Nông cho biӃt đặc điểm đӏa hình khu vực cửa sông Đà Nông ӣ các thӡi kỳ. Sử dөng công cө GIS để đưa các bҧn đӗ đӏa hình với các bĕng tần đo sâu khác nhau về cùng mӝt hệ tọa đӝ, sau đó tiӃn hành chӗng chұp các bҧn đӗ trên. Thông qua đӝ cao thҩp, hình dáng và vӏ trí cӫa các đưӡng đẳng trӏ, đӝ gӗ ghề cӫa đӏa hình đáy, tiӃn hành xử lý, phân tích tính toán sự thay đәi cӫa đӏa hình để xác đӏnh vӏ trí và khối lượng bӗi lҩp, xói lӣ cӫa khu vực nghiên cӭu. Việc tính toán biӃn đӝng cӫa đӏa hình khu vực cửa sông Đà Nông bằng công cө GIS được thực hiện như sau: * Dựa trên các dữ liệu, tài liệu bҧn đӗ thu thұp được, tiӃn hành xây dựng bҧn đӗ số đӝ cao (DEM) tương ӭng với mӛi bҧn đӗ đӏa hình và các đợt đo đҥc bә sung (nӃu có). * Tính toán biӃn đӝng đӝ cao đӏa hình tҥi mӛi điểm, được đặc trưng bӣi đӝ 55 cao z trong hệ đӝ x,y,z (Đӝ cao ӣ bҩt kỳ vӏ trí nào được đặc trưng bӣi cao đӝ z trong hệ đӝ x,y,z). Cao đӝ z được xác đӏnh từ các đưӡng mặt đẳng sâu bằng phương pháp lưới chiӃu tam giác không đều. Cҩu trúc dữ liệu gӗm: giá trӏ (tọa đӝ x,y,z) và 3 đoҥn thẳng nối các điểm này tҥo thành mӝt tam giác, những tam giác đơn ghép lҥi tҥo thành lưới tam giác không đều. Hợp phần cӫa lớp bҧn đӗ gӗm: cҥnh tam giác, điểm kӃt nối các cҥnh, đa giác ngoài đӏa hình.... Để đҥt được đӝ chính xác, trong nghiên cӭu này đư xây dựng bҧn đӗ số đӝ cao với kích thước ô lưới là 2x2 m/1 ô pixel, tương ӭng với tӍ lệ trong bҧn đӗ đẳng sâu là 1/2.000. KӃt quҧ xây dựng bҧn đӗ số đӝ cao khu vực cửa sông Đà Nông được trình bày trong hình 2.15. Hình 2. 15. Bản đồ số độ cao địa hình (DEM) khu vực cửa Đà Nông Sự thay đәi đӏa hình được thực hiện trong GIS với kỹ thuұt chӗng ghép bҧn đӗ ӣ cùng hệ tọa đӝ và có cùng đӝ phân giҧi. Kỹ thuұt này đư được sử dөng thành công trong nhiều nghiên cӭu trước đây để xác đӏnh sự thay đәi cӫa đӏa hình, đӝ che phӫ hay sử dөng đҩt,... [75]. Giữa các thӃ hệ bҧn đӗ đӏa hình sӁ thực hiện chӗng ghép bҧn đӗ để tính toán sự chênh lệch về đӏa hình trên cơ sӣ từng ô pixel. KӃt quҧ chӗng ghép sӁ cung cҩp 1 lớp bҧn đӗ thӭ 3 có tӍ lệ tương tự. Các giá trӏ âm trong từng ô pixel thể hiện sự hҥ thҩp cӫa đӏa hình và ngược lҥi với những giá trӏ dương 56 trong từng ô pixel thể hiện sự nâng cao cӫa đӏa hình, từ đó xác đӏnh được mӭc biӃn đӝng đӏa hình đáy. KӃt quҧ tính toán bước đầu cho phép đưa ra những nhұn đӏnh sơ bӝ về cơ chӃ bӗi lҩp, xói lӣ khu vực cửa sông Đà Nông. 2.3. Phѭѫngăphápămôăhìnhăthӫyăthҥchăđӝngălӵc Có nhiều mô hình thӫy đӝng lực được áp dөng cho các mөc đích khác nhau như nghiên cӭu, quy hoҥch và thiӃt kӃ hệ thống công trình..., tiêu biểu có thể kể đӃn là: SORBEK, DELFT 3D (Hà Lan), MIKE (Đan Mҥch). Tuy nhiên, mӛi mô hình có những ưu nhược điểm riêng. Sau khi cân nhắc, so sánh các mô hình toán có thӃ áp dөng cho khu vực phù hợp với mөc tiêu đề tài, đư lựa chọn bӝ mô hình MIKE. Các mô đun trong bӝ mô hình MIKE (MIKE- NAM, MIKE 11, MIKE21/3 FM COUPLED) cho phép mô phỏng và tái hiện bӭc tranh thӫy đӝng lực trên toàn miền nghiên cӭu. Ѭu điểm được thể hiện ӣ chӛ: a) Đây là bӝ phần mềm tích hợp đa tính nĕng, tính toán trưӡng sóng, dòng chҧy, vұn chuyển trầm tích, diễn biӃn đӏa hình đáy; b) Đư được kiểm nghiệm thực tӃ ӣ nhiều quốc gia trên thӃ giới; c) Có giao diện thân thiện, dễ sử dөng và tương thích với nhiều phần mềm khác. 2.3.1. Giới thiệu bộ mô hình MIKE (MIKE- NAM, MIKE 11, MIKE21/3 FM COUPLED ) 2.3.1.1. Mô hình MIKE NAM Mô hình toán thuỷ vĕn NAM mô tҧ các thành phần khác nhau cӫa quá trình mưa ậ dòng chҧy bằng việc tính toán liên tөc lượng nước 5 bể chӭa có liên quan với nhau, mӛi bể chӭa diễn tҧ các thành phần vұt lý khác nhau cӫa lưu vực. NAM được sử dөng để mô phỏng liên tөc quá trình dòng chҧy do mưa. Đầu vào cho mô hình NAM bao gӗm: các thông số mô hình, các điều kiện ban đầu, dữ liệu khí tượng (mưa và bốc hơi), dữ liệu dòng chҧy cho việc hiệu chӍnh và kiểm đӏnh mô hình. 2.3.1.2. Mô hình MIKE 11 Bӝ mô hình MIKE 11 là mô hình tính toán thӫy lực mҥng sông mӝt chiều với 57 các mô đun về tính thӫy lực (HD), mô đun tính dòng chҧy từ mưa (NAM), mô đun cho tính lan truyền chҩt (AD) và vұn chuyển bùn cát (ST). Mô đun HD tính toán mҥng sông dựa trên việc giҧi hệ phương trình mӝt chiều Saint ậ Venant, với các giҧ thiӃt cơ bҧn sau đây: - Chҩt lỏng (nước) là không nén được và đӗng nhҩt; - Đӝ dốc đáy sông là tương đối nhỏ; - Giҧ thiӃt áp suҩt thӫy tĩnh; - Dòng chҧy trong hệ thống là dòng chҧy êm. Mô hình MIKE 11 có những ưu điểm sau: - KӃt nối với các mô hình thành phần khác cӫa bӝ MIKE ví dө như mô hình mưa rào ậ dòng chҧy NAM, mô hình thӫy đӝng lực hai chiều MIKE 21, mô hình dòng chҧy nước dưới đҩt, dòng chҧy tràn bề mặt và dòng bốc thoát hơi thҧm phӫ (MIKE SHE). - KӃt nối với công cө GIS. - Các tiện ích đầy đӫ, dễ sử dөng. 2.3.1.3. MIKE 21/3 FM COUPLE Mô hình kӃt hợp MIKE 21/3 FM COUPLE là mӝt hệ thống mô hình thӫy đӝng lực áp dөng cho khu vực cửa sông, ven biển và trong sông, bao gӗm các mô đun sau: - Mô đun thӫy đӝng lực học (MIKE21/3 HD) để xác đӏnh trưӡng dòng chҧy và trưӡng đӝ sâu. - Mô đun phә sóng (MIKE21/3 SW) để xác đӏnh trưӡng sóng và ӭng suҩt sóng. - Mô đun vұn chuyển bùn cát và bӗi, xói (MIKE21/3ST) để mô phỏng diễn biӃn hình thái và tính vұn chuyển bùn cát. Để tính toán các điều kiện biên cӫa mô hình MIKE 21/3 FM COUPLE, trong luұn án sử dөng các mô đun sau: + Mô đun MIKE 11 để xác đӏnh các điều kiện biên về lưu lượng trong lưu vực sông Bàn Thҥch làm đầu vào cho mô hình MIKE 21/3 FM COUPLE. 58 + Mô đun MIKE 21/3 HD: mô phỏng trưӡng dòng chҧy tҥi khu vực cửa sông Đà Nông. + Mô đun MIKE 21/3 SW: mô phỏng lan truyền sóng từ ngoài khơi vào khu vực cửa sông Đà Nông. Mô hình này được sử dөng để tính toán tương tác giữa sóng và dòng chҧy. Mô hình cũng bao gӗm các tính toán kӃt hợp giữa mô đun vұn chuyển bùn cát, mô đun dòng chҧy và mô đun sóng. Do đó, sự tương tác qua lҥi đầy đӫ cӫa những thay đәi về đӝ sâu đӃn sóng và dòng chҧy cũng được xem xét. 2.3.1.4. Cơ sͧ dữ liệu mô hình MIKE NAM, MIKE 11, MIKE 21 MF/3 couple Dӳ liӋu mô hình MIKE NAM, gӗm: dữ liệu bҧn đӗ số đӏa hình DEM 15x15 m để thiӃt lұp các tiểu lưu vực; số liệu khí tượng nĕm 2015, 2016 tҥi trҥm Tuy Hòa và số liệu mưa ngày nĕm 2015, 2016 tҥi trҥm Hòa Đông và Phú Lҥc làm đầu vào; số liệu lưu lượng khҧo sát tҥi chân cầu BӃn Cӫi từ ngày 17 ậ 27/11/2016 và từ ngày 21 ậ 28/11/2015 để hiệu chӍnh và kiểm đӏnh dòng chҧy. Dӳ liӋu mô hình MIKE 11, gӗm: dữ liệu mặt cắt ngang lòng dүn lưu vực sông Bàn Thҥch gӗm 28 mặt cắt; số liệu dòng chҧy sҧn sinh trên lưu vực sông Bàn Thҥch được tính từ mô hình MIKE ậ NAM; số liệu mực nước thực đo trong đợt khҧo sát từ ngày 13- 28/11/2015 tҥi chân cầu Đà Nông (vӏ trí A1, A2) để hiệu chӍnh, kiểm đӏnh mô hình; số liệu bùn cát thực đo đợt khҧo sát từ ngày 13-20 và từ ngày 21-28/11/2015 tҥi chân cầu Đưӡng sắt làm biên đầu vào để hiệu chӍnh kiểm đӏnh mô hình vұn chuyển bùn cát trong sông. Dӳ liӋu mô hình MIKE 21 MF/3 couple, gӗm: dữ liệu đӏa hình đáy biển Đông và chi tiӃt cho khu vực cửa sông Đà Nông; số liệu sóng được tính từ trưӡng gió toàn cầu lưới 10 cho Biển Đông (từ mô hình toàn cầu WaveWatchIII); số liệu mực nước, sóng tҥi trҥm F1 và B1 từ 13-28/11/2015 được sử dөng để hiệu chӍnh mô hình; số liệu sóng cӫa trҥm F2 và B2 từ 18/5 ậ 01/6/2016 được sử dөng để để kiểm đӏnh mô hình; số liệu đo sóng từ ngày 05-12/6/2017 tҥi trҥm B2 để kiểm đӏnh mô hình; biên sông (A1, A2) là số liệu mực nước thực đo trong 2 đợt khҧo sát từ 13 - 28/11/2015 và từ 18/5 - 01/6/2016; số liệu bùn cát tҥi trҥm F1 từ ngày ngày 13 ậ 20/ 59 11/ 2015 và từ ngày 21 ậ 28/ 11/ 2015 được sử dөng để hiệu chӍnh mô hình và kiểm đӏnh mô hình; số liệu bùn cát tҥi chân cầu Đà Nông (A1) từ ngày 13 ậ 20/ 11/ 2015 và từ ngày 21 ậ 28/ 11/ 2015 là biên bùn cát từ sông; số liệu bùn cát tҥi các biên ngoài biển được tính theo nӗng đӝ và đưӡng kính hҥt d50. Hình 2. 16. Các vị trí đo đạc khảo sát 2.3.2. Thiết lập mô hình MIKE NAM cho lưu vực sông Bàn Thạch 2.3.2.1. Phân chia các tiểu lưu vực, tính toán các trọng số Lưu vực sông Bàn Thҥch được phân chia thành các tiểu lưu vực trên nguyên tắc “Các tiểu lưu vực phҧi có ít nhҩt mӝt điểm đә nước ra sông chính”. Dựa trên nguyên tắc trên và phần mềm ArcGis, lưu vực sông Bàn Thҥch được chia thành 03 tiểu lưu vực (bҧng 2.4 và hình 2.17). Bảng 2.4. Các tiểu lưu vực của sông Bàn Thạch TT Tên lưu vực Khu vực khống chӃ Diện tích (km2) 1 Cầu BӃn Cӫi Từ thượng lưu sông Bánh Lái đӃn cầu BӃn Cӫi 363,94 2 BӃn Cӫi ậ Đưӡng Sắt Từ chân cầu BӃn Cӫi đӃn chân cầu Đưӡng Sắt 108,12 3 Đưӡng Sắt ậ Đà Nông Từ cầu Đưӡng Sắt đӃn cửa sông Đà Nông 145,19 60 Sau khi phân chia các lưu vực sông, tiӃn hành tính toán trọng số mưa cho các tiểu lưu vực theo phương pháp đa giác Theisson. KӃt quҧ tính toán được trình bày trong bҧng 2.5. Hình 2. 17. Các tiểu lưu vực trên lưu vực sông Bàn Thạch Bảng 2.5. Trọng số mưa của các trạm trên lưu vực sông Bàn Thạch Trҥm Lưu vực Tuy Hoà Hòa Đӗng Phú Lҥc Cầu BӃn Cӫi 0,02 0.93 0.005 BӃn Cӫi ậ Đưӡng Sắt 0,32 0.47 0.31 Đưӡng Sắt ậ Đà Nông 0,01 0.03 0.96 2.3.2.2. Hiệu chỉnh, kiểm định bộ thông số mô hình Để chọn bӝ thông số mô hình, sử dөng chuӛi số liệu khí tượng nĕm 2015, 2016 tҥi trҥm Tuy Hòa và số liệu mưa nĕm 2015, 2016 tҥi trҥm Hòa Đӗng và Phú Lҥc để tính toán hiệu chӍnh mô hình MIKE-Nam cho lưu vực thượng lưu sông Bàn Thҥch. Sau khi lựa chọn được bӝ thông số phù hợp, sử dөng chuӛi số liệu từ nĕm 1978 -2016 để tính toán dòng chҧy tҥi các tiểu lưu vực. Sử dөng chuӛi số liệu dòng chҧy đo đҥc khҧo sát tҥi chân cầu BӃn Cӫi từ ngày 14 ậ 27/11/2015 để hiệu chӍnh mô hình MIKE ậ NAM và sử dөng chuӛi số liệu đo đҥc khҧo sát tҥi chân cầu BӃn Cӫi từ ngày 21 ậ 26/11/2016 để kiểm đӏnh mô hình. KӃt quҧ hiệu chӍnh và kiểm nghiệm mô hình được đánh giá theo chӍ số Nash- Sutcliffe. 61 Trong đó: Qobs, i: lưu lượng thực đo tҥi thӡi điểm thӭ i, Qsim, i: lưu lượng tính toán tҥi thӡi điểm thӭ i, obsQ : lưu lượng thực đo trung bình các thӡi đoҥn. KӃt quҧ hiệu chӍnh và kiểm đӏnh được trình bày trong Hình 2.18 và hình 2.19. 20 40 60 80 100 120 140 160 180 14/ 11/ 201 5 15/ 11/ 201 5 16/ 11/ 201 5 17/ 11/ 201 5 19/ 11/ 201 5 20/ 11/ 201 5 21/ 11/ 201 5 22/ 11/ 201 5 24/ 11/ 201 5 25/ 11/ 201 5 26/ 11/ 201 5 27/ 11/ 201 5 Thӡiăgian Lѭu ălѭӧ ngă( m3/ s) Qtt Qtd Hình 2. 18. Kết quả hiệu chỉnh mô hình MIKE NAM tại vị trí cầu Bến Củi 40 60 80 100 120 140 160 180 200 21/ 11/ 201 6 21/ 11/ 201 6 22/ 11/ 201 6 23/ 11/ 201 6 23/ 11/ 201 6 24/ 11/ 201 6 25/ 11/ 201 6 25/ 11/ 201 6 26/ 11/ 201 6 Thӡiăgian Lѭu ălѭӧ ngă( m3/ s) Qtt Qtd Hình 2. 19. Kết quả kiểm định mô hình MIKE NAM tại vị trí cầu Bến Củi 62 KӃt quҧ hiệu chӍnh thӡi gian từ 14-28/11/2015 cho thҩy, kӃt quҧ cӫa mô hình không bắt được tốt đӍnh lưu lượng. Nguyên nhân là do lưu vực có đӏa hình phӭc tҥp, số trҥm mưa là ít, phân bố không đӫ dày để mô hình bắt được đӍnh mưa. KӃt quҧ hiệu chӍnh và kiểm đӏnh mô hình MIKE NAM cho lưu vực thượng nguӗn sông Bàn Thҥch - lưu vực BӃn Cӫi (tính đӃn Cầu BӃn Cӫi) lần lượt có chӍ số Nash-Sutcliffe đҥt 0,83 và 0,78. Từ kӃt quҧ tính toán hiệu chӍnh và kiểm đӏnh mô hình MIKE NAM, lựa chọn được bӝ thông số (bҧng 2.6). Bӝ thông số này sӁ được sử dөng để tính toán dòng chҧy đӃn tҥi các tiểu lưu làm đầu vào tính toán thӫy lực MIKE 11. Bảng 2. 6. Thông số của mô hình NAM Tên lưu vực Umax Lmax CQOF CKIF CK1,2 TOF TIF TG CKBF BENCUI-DS 13 124 0,55 26 58 0,05 0,65 0,95 1229 DS-DN 13 124 0,55 26 58 0,05 0,65 0,95 1229 CAU BEN CUI 13 124 0,55 26 58 0,05 0,65 0,95 1229 Trong đó: Umax Là lượng nước chӭa trong bể chӭa mặt (mm); Lmax là Là lượng nước chӭa trong bể chӭa tầng dưới (mm); CQOF là ệ số dòng chҧy tràn trên mặt đҩt (0 ≤ CQOF ≤ 1); CKIF là hệ số thӡi gian dòng chҧy sát mặt; CK1,2 là hệ số thӡi gian diễn toán dòng chҧy mặt và sát mặt; TOF là giá trӏ ngưỡng cӫa dòng chҧy tràn (0 ≤ TOF ≤ 1).; TIF là ngưỡng sinh ra dòng chҧy sát mặt (0 ≤ TIF ≤ 1); TG là ngưỡng sinh ra dòng chҧy ngầm (0 ≤ TG ≤ 1); CKBF là hệ số thӡi gian dòng chҧy ngầm. 2.3.3. Thiết lập mô hình thủy lực MIKE 11 cho lưu vực sông Bàn Thạch 2.3.3.1. Thiết lập mạng thủy lực 1 chiều cho hệ thống sông Số liệu mặt cắt ngang trên sông Bàn Thҥch được kӃ thừa từ đề tài cҩp nhà 63 nước: “Nghiên cӭu cơ sӣ khoa học để xác đӏnh cơ chӃ bӗi lҩp, xói lӣ và đề xuҩt các giҧi pháp әn đӏnh các cửa sông Đà Diễn và Đà Nông tӍnh Phú Yên phөc vө phát triển bền vững cơ sӣ hҥ tầng và kinh tӃ xã hӝi” gӗm 28 mặt cắt. Sơ đӗ mҥng lưới và mặt cắt sông Bàn Thҥch được trình bày trong hình 2.20 và 2.21. Hình 2. 20. Sơ đồ thủy lực trong mô hình MIKE 11 cho sông Bàn Thạch Hình 2. 21. Mặt cắt ngang trên sông Bàn Thạch 64 2.3.3.2. Hiệu chỉnh mô hình MIKE 11 Sử dөng chuӛi số liệu mực nước trong đợt khҧo sát tҥi cầu Đà Nông từ ngày 13 ậ 20/ 11/ 2015 để hiệu chӍnh mô hình MIKE 11. KӃt quҧ hiệu chӍnh mô hình cho chӍ số Nash-Sutcliffe đҥt 0,94 (hình 2.22). Hình 2. 22. Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại cầu Đà Nông từ 13-20/11/2015 2.3.3.3. Kiểm định mô hình MIKE 11 Sử dөng chuӛi số liệu mực nước trong đợt khҧo sát tҥi cầu Đà Nông từ ngày 21 ậ 28/ 11/ 2015 để kiểm đӏnh mô hình MIKE 11. KӃt quҧ kiểm đӏnh mô hình cho chӍ số Nash-Sutcliffe đҥt 0,92 (hình 2.23). Hình 2. 23. Kết quả k
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_co_che_boi_lap_xoi_lo_va_dinh_huong_cac_g.pdf
- Trang thong tin moi cua Luan An-T.Viet_NCS. Chinh.pdf
- Trang thong tin moi cua Luan an_T.Anh_NCS. Chinh.pdf
- Tom tat luan an_tieng Viet_NCS. Chinh.pdf
- Tom tat luan an_tieng Anh_NCS. Chinh.pdf