Luận Văn Thạc Sĩ: Xây Dựng Bản Đồ Nguy Cơ Lũ Hạ Lưu Đập Dầu Bẩn, Khánh Hòa, Việt Nam

DECLARATION

ACKNOWLEDGEMENT

1. CHAPTER 1: INTRODUCTION

1.1. Problem statement

1.2. The meaning of flood map

1.3. Literature review

1.4. Objectives and methods

1.5. Structure of thesis

2. CHAPTER 2: SOCIAL AND NATURAL CONDITIONS OF THE STUDY AREA

2.1. Natural condition of study area

2.1.1. Geographical location of study area

2.2. Socio-economic conditions

2.3. Climatic and hydrographical conditions

2.4. Flood risk in downstream of Da Ban reservoir

3. CHAPTER 3: THEORETICAL BASIC FOR FLOOD MAPPING

3.1. Background of flood mapping

3.2. Objectives of this tool

3.3. Flood mapping process

3.4. Products of flood hazard map

3.5. General about the hydraulic problems in river network

3.5.1. ID steady Flow

3.5.2. ID unsteady Flow

3.5.3. 2D unsteady flow hydrodynamics

3.6. General about the hydraulic model

3.7. HEC-RAS two-dimensional flow modeling capabilities for calculation case of this study

3.8. Basic steps to modeling

4. CHAPTER 4: CONSTRUCTING THE FLOOD MAP OF STUDY AREA

4.1. Topography data

4.2. Landuse data

4.3. Hydrologic data

4.3.1. DEM data

4.3.2. Cross-sectional data of Da Ban river

4.3.3. Land cover data

4.4. HEC-RAS modeling application for flood simulation and calculation

4.4.1. Selection and construction of model domain

4.4.2. Developing a terrain model for use in 2D modeling and results in mapping

4.4.3. Development of a 2D model

4.4.4. Creating a spatially varied Manning's roughness layer

4.4.5. Boundary conditions

4.4.6. Initial conditions

4.4.7. Dambreak analysis

4.4.8. Running the unsteady flow model

4.4.9. Viewing 2D output using RAS Mapper

4.5. Validation numerical model with analytical solution

4.5.1. Analytical Solution by Ritter

4.5.2. Modeling the 2D Dam-Break wave

4.5.3. Comparing the model results and the analytical solution by Ritter (1892)

4.6. Considering the factors affect the model results

4.6.3. Choosing position on model for analyzing results

4.6.4. Sensitivity testing results

4.6.5. Conclusion

4.7. Constructing flood hazard map by ArcGIS

CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS

LIST OF FIGURES

LIST OF TABLES

I. Giới thiệu

Luận văn tập trung vào việc xây dựng bản đồ nguy cơ lũ cho khu vực hạ lưu đập Dầu Bẩn, Khánh Hòa, Việt Nam. Vấn đề chính được đặt ra là sự phân bố không đồng đều của lượng nước theo mùa, dẫn đến nguy cơ lũ lụt cao trong mùa mưa. Việc xây dựng các hồ chứa đã mang lại hiệu quả kinh tế nhưng cũng tiềm ẩn rủi ro lớn cho khu vực hạ lưu, đặc biệt khi xảy ra lũ lớn hoặc vỡ đập. Bản đồ nguy cơ lũ là công cụ quan trọng giúp dự đoán khu vực ngập lụt, hỗ trợ quản lý hồ chứa và lập kế hoạch di dời dân cư.

1.1. Vấn đề nghiên cứu

Việt Nam có mạng lưới sông ngòi dày đặc nhưng lượng nước phân bố không đều theo mùa. Các hồ chứa được xây dựng để điều tiết dòng chảy, nhưng nhiều hồ được thiết kế theo tiêu chuẩn cũ, không đáp ứng yêu cầu hiện tại. Sự suy thoái rừng đầu nguồn làm tăng tính phức tạp của lũ lụt. Dự án VWRAP đã hỗ trợ nâng cấp hệ thống thủy lợi, trong đó có đập Dầu Bẩn.

1.2. Ý nghĩa của bản đồ nguy cơ lũ

Bản đồ nguy cơ lũ là công cụ trực quan giúp dự đoán khu vực ngập lụt, độ sâu nước và vận tốc dòng chảy. Nó hỗ trợ quản lý đất đai, lập kế hoạch phòng chống lũ và thiết kế các công trình thủy lợi. Bản đồ này cung cấp thông tin quan trọng cho việc ra quyết định trong tình huống khẩn cấp.

II. Điều kiện tự nhiên và xã hội khu vực nghiên cứu

Khu vực nghiên cứu nằm ở huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa, với sông Dầu Bẩn là một nhánh chính của sông Ninh Hòa. Khu vực này có địa hình dốc, thảm thực vật thấp và đất dễ bị xói mòn. Điều kiện khí hậu và thủy văn của khu vực cũng được phân tích chi tiết, bao gồm lượng mưa, tốc độ gió và bốc hơi nước.

2.1. Điều kiện tự nhiên

Sông Dầu Bẩn bắt nguồn từ dãy Trường Sơn, có chiều dài 37 km và diện tích lưu vực 358 km². Địa hình dốc và thảm thực vật thấp làm giảm khả năng giữ nước. Đất chủ yếu là đất đỏ vàng, dễ bị xói mòn, đặc biệt ở những khu vực rừng bị phá để canh tác.

2.2. Điều kiện khí hậu và thủy văn

Khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa, lượng mưa phân bố không đều. Tốc độ gió tối đa và lượng bốc hơi nước cũng được ghi nhận. Các yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến dòng chảy và nguy cơ lũ lụt trong khu vực.

III. Cơ sở lý thuyết xây dựng bản đồ nguy cơ lũ

Chương này trình bày các lý thuyết cơ bản về xây dựng bản đồ nguy cơ lũ, bao gồm quy trình lập bản đồ và các sản phẩm của nó. Các mô hình thủy lực như HEC-RAS được sử dụng để mô phỏng dòng chảy và xác định khu vực ngập lụt. Mô hình 2D của HEC-RAS mang lại nhiều lợi thế trong việc mô phỏng dòng chảy trên sông và đồng bằng ngập lụt.

3.1. Quy trình lập bản đồ nguy cơ lũ

Quy trình bao gồm thu thập dữ liệu địa hình, thủy văn và sử dụng mô hình thủy lực để mô phỏng dòng chảy. Các sản phẩm của bản đồ nguy cơ lũ bao gồm khu vực ngập lụt, độ sâu nước và vận tốc dòng chảy.

3.2. Mô hình thủy lực HEC RAS

HEC-RAS là mô hình thủy lực phổ biến được sử dụng để mô phỏng dòng chảy và lập bản đồ nguy cơ lũ. Mô hình 2D của HEC-RAS cho phép mô phỏng chính xác dòng chảy trên sông và đồng bằng ngập lụt, đặc biệt hữu ích cho khu vực hạ lưu đập Dầu Bẩn.

IV. Xây dựng bản đồ nguy cơ lũ khu vực nghiên cứu

Chương này mô tả chi tiết quá trình xây dựng bản đồ nguy cơ lũ cho khu vực hạ lưu đập Dầu Bẩn. Các dữ liệu địa hình, thủy văn và sử dụng đất được thu thập và xử lý. Mô hình HEC-RAS được áp dụng để mô phỏng các kịch bản lũ khác nhau, bao gồm lũ từ thượng nguồn và vỡ đập. Kết quả mô phỏng được sử dụng để xây dựng bản đồ nguy cơ lũ bằng phần mềm ArcGIS.

4.1. Thu thập và xử lý dữ liệu

Dữ liệu địa hình, thủy văn và sử dụng đất được thu thập từ các nguồn khác nhau. Dữ liệu DEM được sử dụng để xây dựng mô hình địa hình, trong khi dữ liệu thủy văn được sử dụng để mô phỏng dòng chảy.

4.2. Mô phỏng và xây dựng bản đồ

Mô hình HEC-RAS được sử dụng để mô phỏng các kịch bản lũ khác nhau. Kết quả mô phỏng được tích hợp với phần mềm ArcGIS để xây dựng bản đồ nguy cơ lũ, bao gồm khu vực ngập lụt, độ sâu nước và vận tốc dòng chảy.

Luận Văn Thạc Sĩ: Xây Dựng Bản Đồ Nguy Cơ Lũ Hạ Lưu Đập Dầu Bẩn, Tỉnh Khánh Hòa, Việt Nam