Thạc Sĩ Ứng dụng mô hình NAM mô phỏng dòng chảy lũ lưu vực sông Vệ - trạm An Chỉ

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ . 1
CHưƠNG 1. TỔNG QUAN . 3
1.1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu 3
1.1.1. Vị trí địa lý . 3
1.1.2. Địa hình 4
1.1.3. Địa chất, thổ nhưỡng . 5
1.1.4. Thảm phủ thực vật . 5
1.1.5. Khí hậu . 6
1.1.6. Đặc điểm thủy văn . 7
1.2. Tổng quan về các mô hình mưa – dòng chảy thông dụng 12
1.2.1. Sự ra đời và phát triển của mô hình mưa – dòng chảy 12
1.2.2. Phân loại mô hình mưa – dòng chảy 13
1.2.3. Một số mô hình mưa – dòng chảy thông dụng 17
CHưƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH NAM 20
2.1. Sơ lược về mô hình NAM . 20
2.2. Mô hình nhận thức của mô hình NAM 23
2.3. Mô hình toán . 24
2.4. Các thông số của mô hình . 27
2.5. Mô hình số viết trên FORTRAN của mô hình NAM . 28
CHưƠNG 3. ÁP DỤNG VÀ SO SÁNH HAI MÔ HÌNH NAM TRONG MÔ
PHỎNG DÒNG CHẢY LŨ LưU VỰC SÔNG VỆ, TRẠM AN CHỈ 30
3.1. Phương pháp và số liệu s dụng trong đánh giá mô hình . 30
3.1.1. Các bước tiến hành . 30
3.1.2. Số liệu . 31
3.1.3. Các chỉ tiêu đánh giá . 31
3.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình MIKE NAM với dòng chảy ngày 33
3.3. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình NAM – FORTRAN với dòng chảy ngày. 40
3.4. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình MIKE NAM với dòng chảy giờ 46
3.5. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình NAM – FORTRAN với dòng chảy giờ . 54
3.6. Nhận xét và phân tích kết quả . 60
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 62




ĐẶT VẤN ĐỀ
Sông Vệ bắt ngu n t v ng núi cao a Tơ ở độ cao t 1 m - 1200m, sông
Vệ chảy theo hướng Tây Nam - Đông ắc qua các huyện Ngh a Hành, Mộ Đức r i
đổ ra biển tại c a Cổ Lu n m gọn trong tỉnh Quảng Ngãi . Tính đến trạm An Chỉ,
sông Vệ có chiều dài 91km trong đó chiều dài chảy trong v ng núi cao 1 -1000m
với diện tích lưu vực 841 km
2
. Mật độ lưới sông ,79 km km
2
, độ cao bình quân lưu
vực 17 m, độ dốc bình quân lưu vực 19,9 ; phía ắc và phía Tây giáp với sông
Trà Khúc, phía Nam giáp tỉnh ình Định và phía Đông giáp biển.
M a l hàng năm trên lưu vực sông Vệ kéo dài t tháng X tới tháng XII. Tuy
nhiên m a l ở đây c ng không ổn định. Nhiều năm l xảy ra t tháng IX và c ng
nhiều năm sang tháng I năm sau vẫn có l . Điều này chứng tỏ l lụt ở Quảng Ngãi
có sự biến động khá mạnh m . Trong những thập k gần đây l lụt xảy ra ngày một
thường xuyên hơn, bất bình thường hơn với những trận l lụt rất lớn và gây hậu quả
rất nặng nề như l lụt những năm 1986, 1996, 1998, 1999 . Để nghiên cứu tình hình
l lụt trên lưu vực cần dựa vào số liệu quan trắc thủy văn. Nhưng trên sông Vệ chỉ
có một trạm thủy văn An Chỉ. Xuất phát t thực tế trên, cần có một nghiên cứu để
mô phỏng mưa thành dòng chảy trên lưu vực sông Vệ giúp các nhà quản lý trong
công tác cảnh báo, hoạch định chính sách, quy hoạch, quyết định các giải pháp
phòng chống l .
Hiện nay trên thế giới nói chung c ng như ở Việt Nam xuất hiện rất nhiều
loại mô hình mưa – dòng chảy khác nhau. So sánh khả năng áp dụng của các mô
hình này thường không được tiến hành nh m lựa chọn một mô hình để áp dụng vào
một bài toán cụ thể. Việc chọn mô hình thường dựa vào sự có s n của các mô hình
và thường là các mô hình thương mại. Năm 2 12, Nguyễn Thị Hoan [3] đã tiến
hành xây dựng một mô hình NAM b ng ngôn ngữ lập trình FORTRAN. Thông qua
mô hình mã ngu n mở này, các thuật toán tối ưu dò tìm tham số của mô hình, các
chỉ tiêu đánh giá mô hình và khả năng phân tích tính bất định của tham số trong mô
hình có thể được đưa vào. Sau đó mô hình này được áp dụng để khôi phục số liệu
dòng chảy tại một số trạm trên lưu vực sông Ba. Kết quả nghiên cứu cho thấy mô
hình NAM viết b ng ngôn ngữ lập trình FORTRAN cho kết quả khá tốt, nếu so
sánh với mô hình MIKE NAM của DHI. Tuy nhiên nghiên cứu này c ng đề xuất
cần tiếp tục thực hiện áp dụng mô hình NAM - FORTRAN và so sánh với mô hình
2
MIKE NAM cho nhiều lưu vực khác nhau để khẳng định tính đúng đắn của mô
hình.
Vì vậy, khóa luận đã chọn đề tài: “Ứng dụng mô hình NAM mô phỏng
dòng chảy lũ lưu vực sông Vệ, trạm An Chỉ” nh m tiếp tục nghiên cứu, đánh giá
khả năng của mô hình NAM – FORTRAN nói trên cho lưu vực sông Vệ, tỉnh



Quảng Ngãi.
Khóa luận, ngoài phần mở đầu và kết luận, bao g m 3 chương:
Chương 1- Tổng quan
Chương 2- Cơ sở lý thuyết mô hình NAM
Chương 3- Áp dụng và so sánh hai mô hình NAM trong mô phỏng dòng
chảy lũ lưu vực sông Vệ, trạm An Chỉ.
Trong quá trình làm khóa luận, sinh viên thực hiện khóa luận đã tham khảo
một số kết quả nghiên cứu và s dụng số liệu của một số công trình nghiên cứu đã
được công bố của các cơ quan và các tác giả trong và ngoài nước. Xin trân trọng
cảm ơn.




TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Phạm Phương Chi 2 9 , Sử dụng phương pháp MORRIS đánh giá độ nh y
các thông số trong mô hình WETSPA. Luận văn thạc s , trường Đại học
Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
2. Phạm Thu Hiền (2008-2010), Áp dụng phương pháp ước lượng bất định khả
năng (GLUE cho dự báo lũ trên lưu vực sông Vệ, Luận văn thạc
s , trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 2010.
3. Nguyễn Thị Hoan (2012), Xây dựng và áp dụng mô h nh Nam để khôi phục số
liệu dòng chảy trên một số tr m của lưu vực sông Ba, Khóa luận tốt
nghiệp, trường Đại học Khoa học Tự nhiên.
4. Nguyễn Tiền Giang (2006), Phân tích hệ thống nước, Hà Nội.
5. Nguyễn Hữu Khải (2001), Dự báo thủy văn, NX Đại học Quốc gia Hà Nội.
6. Nguyễn Hữu Khải, Nguyễn Thanh Sơn 2 3 , Mô hình toán thủy văn, NXB
Đại học Quốc gia Hà Nội.
Tiếng Anh
7. DHI (2007), Reference Manual MIKE 11
8. DHI (2007), User’s Manual MIKE
9. Ryan Fedak (1999), Effect of spatial scale on Hydrologic Modeling in a
Headwater Catchment, Blacksburg, VA.