Thạc Sĩ Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-HMS tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa thượng nguồn sông Hồng

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề.
Việt Nam có 9 hệ thống sông lớn và một số sông suối nhỏ có lượng nước rất
phong phú. Tuy nhiên, dòng chảy trên các sông suối phân phối không đều trong
năm; mùa lũ lượng dòng chảy rất lớn dẫn đến thừa nước gây ra lũ lụt, mùa cạn
lượng dòng chảy nhỏ dẫn đến thiếu nước dùng. Do đó, phía thượng lưu của các
sông suối đã xây dựng các hồ chứa, nhằm điều tiết dòng chảy. Nếu có phương án
khai thác hiệu quả, thì đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quí giá, để phục
vụ phát triển các ngành kinh tế của đất nước.
Hệ thống sông Hồng là hệ thống sông lớn thứ hai ở nước ta, chỉ sau hệ thống
sông Mê Kông, được bắt nguồn từ tỉnh Vân Nam - Trung Quốc. Hệ thống sông
Hồng gồm 3 nhánh; sông Thao (được coi là nhánh chính của sông Hồng), sông Lô
và sông Đà. Trên hệ thống sông Hồng có nhiều bậc thang có thể xây dựng các hồ
chứa nhằm; phòng lũ cho hạ du, cung cấp nước nhà máy thủy điện, phục vụ giao
thông thủy, cung cấp nước tưới . Hiện nay trên các sông suối đã xây dựng một số
hồ chứa, trong đó phải kể đến là hồ Thác Bà trên sông Chảy, hồ Tuyên Quang trên
sông Gâm, hồ Hòa Bình trên sông Đà. Sự điều tiết của 3 hồ chứa này đã làm thay
đổi chế độ dòng chảy tự nhiên; giảm lượng dòng chảy mùa lũ ở hạ du (đặc biệt là
Hà Nội), làm tăng dòng chảy mùa cạn (đặc biệt là trong thời kỳ cung cấp nước tưới
cho Nông nghiệp).
Vì vậy, tính toán sự điều tiết của các hồ chứa thượng nguồn sông Hồng ảnh
hưởng đến mực nước vùng hạ du (đặc biệt là Thủ đô Hà Nội) là cần thiết. Trong
khuôn khổ của luận văn, tác giả tập trung nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-HMS
tính toán sự điều tiết của các hồ chứa thượng nguồn sông Hồng, ảnh hưởng đến mực
nước tại Hà Nội trong thời kỳ mùa kiệt.
2. Mục đích của luận văn.
Nghiên cứu ứng dụng của mô hình HEC-HMS tính toán điều tiết của các hồ
chứa thượng nguồn sông Hồng, ảnh hưởng đến mực nước tại Hà Nội vào mùa kiệt.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
- Đối tượng: Mô hình HEC-HMS
- Phạm vi nghiên cứu: từ 3 hồ chứa; Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang đến trạm
Thủy văn Hà Nội.
- 9 -
4. Phương pháp nghiên cứu.
- Phương pháp phân tích hệ thống.
- Phương pháp mô hình toán.
5. Bố cục của Luận văn.
Ngoài phần mở đầu, phần kết luận và phụ lục, Luận văn gồm 3 chương
chính:
- Chương 1. Tổng quan
- Chương 2. Cơ sở lý thuyết của mô hình HEC-HMS
- Chương 3. Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-HMS tính toán điều tiết hệ
thống hồ chứa thượng nguồn sông Hồng.
Khu vực nghiên cứu từ 3 hồ (Thác Bà, Tuyên Quang, Hòa Bình) đến trạm Hà Nội và Thượng Cát. Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC-HMS tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa thượng nguồn sông Hồng trong thời gian mùa kiệt. Thu thập số liệu, tiến hành hiệu chỉnh, kiểm định mô hình HEC-HMS. Kết quả cho thấy; thông số lag của các đoạn sông diễn toán phù hợp với thực tế, đánh giá mô hình bằng chỉ tiêu Nash là khá tốt. Đánh giá vai trò của các hồ chứa trong việc điều tiết dòng chảy phía hạ du sông Hồng trong thời kỳ cung cấp nước tưới cho Nông nghiệp. Tìm ra những ưu điểm, nhược điểm của mô hình để ứng dụng vào tính toán cho một khu vực cụ thể
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH VẼ
MỞ ĐÀU
Chương 1 TỔNG QUAN
1.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG HỒNG
1.1.1 Vị trí địa lý
1.1.2 Địa hình, địa mạo
1.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng
1.1.4 Thực vật
1.1.5 Điều kiện khí hậu, thủy văn
1.2 HỆ THỐNG HỒ CHỨA THƯỢNG NGUỒN SÔNG HỒNG
1.2.1 Hồ Thác Bà
1.2.2 Hồ Tuyên Quang
1.2.3 Hồ Hòa Bình
1.3 GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP VÀ NGHIÊN CỨU
TRƯỚC ĐÂY TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ CHỨA.
23
1.3.1 Các phương pháp tính toán điều tiết vận hành hồ chứa
1.3.2 Giới thiệu một số công trình nghiên cứu trước đây
1.3.3 Giới thiệu một số mô hình mô phỏng vận hành hệ thống hồ chứa 25
Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH HEC-HMS
2.1 GIỚI THIỆU MÔ HÌNH HEC-HMS
2.1.1 Giới thiệu
2.1.2 Mô phỏng các thành phần lưu vực
2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH HEC-HMS
2.2.1 Mưa
2.2.2 Tổn thất
2.2.3 Chuyển đổi dòng chảy
2.2.4 Tính toán dòng chảy ngầm
2.2.5 Diễn toán dòng chảy
- 5 -
Chương 3 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HEC-HMS TÍNH
TOÁN ĐIỀU TIẾT HỆ THỐNG HỒ CHỨA THƯỢNG
NGUỒN SÔNG HỒNG
3.1 SƠ ĐỒ HÓA HỆ THỐNG
3.2 THU THẬP VÀ CHỈNH LÝ SỐ LIỆU
3.2.1 Số liệu thủy văn
3.2.2 Số liệu đặc trưng hồ chứa
3.2.3 Chỉnh lý số liệu
3.3 ĐIỀU KIỆN BIÊN VÀ ĐIỀU KIỆN BAN ĐẦU
3.4 HIỆU CHỈNH MÔ HÌNH
3.4.1 Lựa chọn mô hình
3.4.2 Hiệu chỉnh thông số mô hình
3.5 KIỂM NGHIỆM MÔ HÌNH
3.6 ĐÁNH GIÁ VAI TRÒ CỦA CÁC HỒ CHỨA TRONG MÙA
KIỆT
69
3.7 MỘT SỐ NHẬN XÉT
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC 1
PHỤ LỤC 2
[charge=1500]http://up.4share.vn/f/7d4c44494b4a4a4e/LuanVan-ThS-VuManhCuong.pdf[/charge]