Luận Văn Nghiên cứu mô phỏng quá trình mưa - dòng chảy phuc vụ sử dụng hợp lý tài nguyên nước và đất trên các

Nghiên cứu mô phỏng quá trình mưa - dòng chảy phuc vụ sử dụng hợp lý tài nguyên nước và đất trên các lưu vực sông thượng nguồn Miền Trung
Mục lục

Lời cam đoan . .5
Danh mục chữ viết tắt 6
Danh mục bảng biểu .7
Danh mục hình vẽ 8
Mở đầu 10
Chương 1. Tổng quan các nghiên cứu về mưa lũ ở miền trung.
cơ sở lý thuyết mô hình mưa – dòng chảy và phương pháp SCS
15
1.1. Tổng quan các nghiên cứu và mô hình toán phục vụ sử dụng hợp lý tài
nguyên đất và nước lưu vực sông .15
1.1.1. Nghiên cứu, áp dụng mô hình toán để tính toán và dự báo mưa lũ trên thế
giới và ở nước ta 15

1.1.2. Nghiên cứu mưa lũ và tài nguyên nước trên địa bàn nghiên cứu 18

1.2. Cơ sở lý thuyết lớp mô hình toán mưa - dòng chảy 20

1.2.1. Mô hình thủy động lực học . 26
1.2.2. Phương pháp phần tử hữu hạn áp dụng trong mô hình sóng động học
một chiều. 28

1.3. Phương pháp SCS . .39

1.3.1. Giới thiệu phương pháp SCS . 39

1.3.2. phát triển SCS . 41
Chương 2. điều kiện địa lý tự nhiên và kinh tế Xã hội một số
lưu vực thượng nguồn Miền Trung trong mối liên quan với
quá trình mưa – dòng chảy 45
2.1. Điều kiện địa lý tự nhiên .45
2.1.1 Vị trí địa lý . .45
2.1.2 Địa hình 45
2.1.3. Địa chất, thổ nhưỡng 50
2.1.4. Thảm thực vật 54
2.1.5. Khí hậu 57
2.1.6. Mạng lưới thuỷ văn các lưu vực sông nghiên cứu .58
2.2. Điều kiện kinh tế xã hội . .61
2.2.1. Thừa Thiên - Huế .61
2.2.2. Quảng Nam . .62
2.2.3. Quảng Ngãi . .63
2.3. Đặc điểm mưa, dòng chảy và các biện pháp phòng lũ .65
2.3.1. Đặc điểm mưa, dòng chảy trên các lưu vực nghiên cứu .65
2.3.2 Các biện pháp phòng lũ trên các lưu vực nghiên cứu 66
Chương 3. xây dựng mô hình mô phỏng quá trình mưa - dòng
chảy bằng mô hình sóng động học một chiều, phương pháp
phần tử hữu hạn và phương pháp SCS .6 8
3.1. Nâng cao tính ổn định và độ chính xác của phương pháp phần tử hữu hạn mô
phỏng không gian – thời gian trong mô hình sóng động học một chiều 68
3.1.1. Các vấn đề về tính ổn định và độ chính xác khi giải phương trình sóng
động học bằng phương pháp phần tử hữu hạn . 68
3.1.2. Các sơ đồ số để giải phương trình sóng động học .71
3.1.3. Một số thuật toán giải hệ phương trình vi phân phi tuyến tính trong mô
hình phần tử hữu hạn sóng động học một chiều . .75
3.1.4. Thực nghiệm số, đánh giá độ ổn định, độ chính xác của các sơ đồ số và
thuật toán phương pháp phần tử hữu hạn áp dụng cho mô hình sóng động học
một chiều . 77
3.2. Hiệu chỉnh phương pháp SCS, nâng cao khả năng mô phỏng lũ trên các lưu
vực sông ngòi Miền Trung . 80
3.2.1. Sử dụng SCS nâng cao khả năng mô phỏng lưu vực 80
3.2.2. Nâng cao khả năng mô phỏng của phương pháp SCS 82
3.2.3. Thực nghiệm số công thức tính độ sâu tổn thất ban đầu trên một số lưu
vực Miền Trung. 83
3.3 xây dựng mô hình mô phỏng quá trình mưa - dòng chảy đối với một số lưu
vực sông thượng nguồn Miền Trung . 87
3.3.1. Phân tích và xử lý số liệu 87
3.3.2. xây dựng bộ thông số 88
3.3.3. xây dựng mô hình và chương trình tính toán 94
3.3.4. Kết quả mô phỏng . .95
3.3.5. Nhận xét .9 9
Chương 4. ứng dụng mô hình mô phỏng quá trình mưa – dòng
chảy phục vụ dự báo lũ và sử dụng hợp lý tài nguyên nước,
đất trên các lưu vực sông thượng nguồn miền trung 103
4.1 ứng dụng mô hình mô phỏng quá trình mưa – dòng chảy phục vụ dự báo lũ
sông Trà Khúc – trạm Sơn Giang 103
4.1.1. Dự báo thử nghiệm mưa gây lũ tại lưu vực sông Trà Khúc–Sơn Giang 105
4.1.2. Dự báo lũ .107
4.2. ứng dụng mô hình mô phỏng quá trình mưa dòng chảy phục vụ sử dụng hợp
lý tài nguyên đất trên lưu vực . 109
4.2.1. Đánh giá ảnh hưởng của quá trình sử dụng lớp phủ đất đô thị đến sự hình
thành lũ . .110
4.2.2. Đánh giá ảnh hưởng của lớp phủ rừng đến sự hình thành lũ 114
4.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của quá trình sử dụng lớp phủ đất đô thị đồng thời
thay đổi thảm phủ thực vật trên lưu vực sông Tả Trạch - trạm Thượng Nhật.117
4.2.4 xây dựng bổ sung hồ chứa trên các lưu vực nghiên cứu, tăng cường khả
năng cắt lũ làm giảm mực nước hạ du. .118
4.3. Kết quả và thảo luận 121
4.3.1. Về việc phục vụ sử dụng hợp lý tài nguyên nước 121
4.3.2. Về việc phục vụ sử dụng hợp lý tài nguyên đất .122
Kết luận và kiến nghị 124
Danh MụC CáC CÔNG TRìNH CÔNG Bố LIÊN QUAN TớI LUậN áN 127
tài liệu Tham khảo .129
phụ lục . .147
Phụ lục 1. Các bản đồ sử dụng trong luận án . .148
Phụ lục 2. Các trận lũ dùng để hiệu chỉnh và kiểm định mô phỏng bằng mô hình
KW – 1D .156
Phụ lục 3. Kết quả đánh giá các kịch bản sử dụng đất trên các lưu vực bằng mô
hình KW – 1D .163
Phụ lục 4. Giao diện và các thực đơn chính của phần mềm KW-1D MODEL .175