Nghiên Cứu Kết Hợp Giữa GIS và Mô Hình HEC-GeoRAS Để Tính Toán Thủy Lực Dòng Chảy Hở

Tài liệu nghiên cứu Nghiên cứu kết hợp giữa gis và mô hình hec georas để biên tập dữ liệu đầu vào cho tính toán thủy, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên

• Tác giả: Lê Tiểu Ngọc
• Người hướng dẫn: KS. Nguyễn Xuân Trường
• Trường học: Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Phân Hiệu Tại Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Cầu Đường
• Đề tài: Nghiên Cứu Kết Hợp Giữa GIS Và HEC-GeoRAS Để Biên Tập Dữ Liệu Đầu Vào Cho Tính Toán Thủy Lực Dòng Chảy Hở
• Loại tài liệu: báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• PHẦN MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ GIS
• 1.2. Thành phần của GIS
• 1.3. Chức năng của GIS
• 1.4. MÔ HÌNH THỦY LỰC HEC-RAS VÀ CÔNG CỤ HEC-GEORAS
• 1.4.1. Mô hình thủy lực HEC-RAS
• 1.4.2. Công cụ HEC-GeoRAS
• 2. CHƯƠNG 2: DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 2.1. THU THẬP DỮ LIỆU
• 2.1.1. Tài liệu mô hình số độ cao (DEM)
• 2.1.2. Tài liệu thủy văn
• 2.1.2.1. Lưu lượng dòng chảy
• 2.1.2.2. Độ cao mực nước
• 2.1.3. Dữ liệu sử dụng đất
• 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.2.1. Tình hình nghiên cứu mô phỏng dòng chảy (ngập lụt) trong và ngoài nước
• 2.2.2. Các nghiên cứu trên thế giới
• 2.2.3. Sơ đồ tiến trình thực hiện
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY HẠ LƯU SÔNG SÊ SAN
• 3.1. TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC SÔNG SÊ SAN
• 3.1.1. Vị trí mô tả
• 3.1.2. Đặc điểm địa vật lý
• 3.2. BIÊN TẬP SỐ LIỆU ĐẦU VÀO CHO HEC-RAS SỬ DỤNG HEC-GeoRAS
• 3.2.1. Lớp Stream centerline
• 3.2.2. Lớp Bank Lines
• 3.2.3. Lớp Flow Path Centerlines
• 3.2.4. Lớp Cross-Sectional Cut Lines
• 3.2.5. Lớp Land Use. Tạo RAS GIS Import file
• 3.3. TÍNH TOÁN THỦY LỰC TRONG HEC-RAS
• 3.3.1. Tạo một đồ án mới trong HEC-RAS
• 3.3.2. Nhập dữ liệu từ RAS GIS Import file vào HEC-RAS
• 3.3.3. Biên tập dữ liệu để tính toán dòng chảy không ổn định (UnsteadyFlow)
• 3.3.4. Tiến hành tính toán dòng chảy không ổn định
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH VẼ
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu GIS HEC GeoRAS Cho Thủy Lực

Nghiên cứu kết hợp GIS và HEC-GeoRAS trong tính toán thủy lực dòng chảy hở là một lĩnh vực quan trọng, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và gia tăng tần suất thiên tai. Việc ứng dụng các công cụ này giúp mô phỏng và dự báo lũ lụt một cách hiệu quả, từ đó đưa ra các giải pháp phòng ngừa và giảm thiểu thiệt hại. GIS cung cấp khả năng quản lý, phân tích và hiển thị dữ liệu không gian, trong khi HEC-GeoRAS là công cụ hỗ trợ biên tập dữ liệu đầu vào cho mô hình HEC-RAS, một mô hình thủy lực mạnh mẽ. Sự kết hợp này tạo ra một quy trình làm việc hiệu quả, từ thu thập dữ liệu đến mô phỏng và đánh giá kết quả. Nghiên cứu này đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng bản đồ ngập lụt và hỗ trợ ra quyết định trong quản lý rủi ro thiên tai.

1.1. Giới Thiệu Hệ Thống Thông Tin Địa Lý GIS

GIS (Geographic Information System) là một hệ thống thông tin sử dụng các hệ thống đầu vào, các thao tác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa lý. GIS hỗ trợ việc thu nhận, lưu trữ, quản lý, xử lý, phân tích và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực. Theo Nguyễn Kim Lợi (2009), GIS giúp giải quyết các vấn đề tổng hợp thông tin cho các mục đích của con người đặt ra, chẳng hạn như hỗ trợ việc ra quyết định cho vấn đề quy hoạch và quản lý sử dụng đất, tài nguyên thiên nhiên, môi trường, giao thông, dễ dàng trong việc quy hoạch phát triển đô thị và những việc lưu trữ dữ liệu hành chính. GIS có 6 thành phần cơ bản: phần cứng, phần mềm, dữ liệu, phương pháp, con người và mạng lưới.

1.2. Tổng Quan Mô Hình Thủy Lực HEC RAS và HEC GeoRAS

HEC-RAS (Hydrologic Engineering Centers River Analysis System) là mô hình tính toán thủy văn, thủy lực một chiều trên hệ thống sông, được xây dựng bởi trung tâm nghiên cứu Thủy văn thuộc hiệp hội kỹ sư quân đội Mỹ. HEC-RAS có khả năng mô phỏng đặc tính thủy lực của dòng nước (lưu lượng và mực nước). HEC-GeoRAS là công cụ được tích hợp giữa dữ liệu GIS và kết quả mô phỏng thủy lực bằng mô hình HEC-RAS. HEC-GeoRAS chạy trên môi trường ArcGIS, sử dụng dữ liệu thu thập từ mạng lưới sông, mặt cắt ngang cấu hình từ mô hình số độ cao (DEM).

II. Thách Thức Trong Tính Toán Thủy Lực Dòng Chảy Hở

Việc tính toán thủy lực dòng chảy hở đối mặt với nhiều thách thức, đặc biệt khi xét đến sự phức tạp của địa hình và các yếu tố môi trường. Sai số trong dữ liệu đầu vào, như mô hình số độ cao (DEM) và thông tin về độ nhám Manning, có thể ảnh hưởng đáng kể đến độ chính xác của kết quả mô phỏng. Ngoài ra, việc tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau và đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu cũng là một vấn đề cần được giải quyết. Các phương pháp truyền thống thường tốn nhiều thời gian và công sức, đồng thời khó có thể xử lý các khu vực có địa hình phức tạp. Do đó, cần có các phương pháp và công cụ hiệu quả hơn để vượt qua những thách thức này.

2.1. Khó Khăn Trong Thu Thập và Xử Lý Dữ Liệu Địa Hình

Thu thập và xử lý dữ liệu địa hình, đặc biệt là mô hình số độ cao (DEM), là một thách thức lớn. Dữ liệu DEM cần có độ chính xác cao để đảm bảo tính tin cậy của kết quả mô phỏng. Tuy nhiên, việc thu thập dữ liệu DEM có độ phân giải cao có thể tốn kém và mất thời gian. Ngoài ra, việc xử lý dữ liệu DEM để loại bỏ các sai số và đảm bảo tính nhất quán cũng đòi hỏi kỹ năng và kinh nghiệm chuyên môn. Dữ liệu DEM được đăng kí hệ tọa độ UTM WGS 84 múi 48 tương ứng với vị trí của lưu vực sông Sê San. Sau đó, dữ liệu DEM được đưa vào ArcGIS.

2.2. Vấn Đề Xác Định Độ Nhám Manning Cho Kênh Hở

Xác định độ nhám Manning là một yếu tố quan trọng trong tính toán thủy lực dòng chảy hở. Độ nhám Manning ảnh hưởng trực tiếp đến vận tốc dòng chảy và mực nước. Tuy nhiên, việc xác định độ nhám Manning chính xác có thể khó khăn, đặc biệt đối với các kênh hở tự nhiên có địa hình phức tạp và thảm thực vật đa dạng. Hệ số nhám phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ nhám bề mặt, cây cỏ xung quanh mặt cắt lòng dẫn, hình dạng lòng dẫn (lòng sông). Tài liệu sử dụng đất được cung cấp dưới hình thức bản đồ hiện trạng sử dụng đất, sử dụng ArcGIS để khai thác thông tin, số liệu từ bản đồ hiện trạng sử dụng đất, lấy đó làm cơ sở tính toán hệ số nhám (Manning) cho việc chạy mô hình.

III. Phương Pháp Kết Hợp GIS và HEC GeoRAS Hiệu Quả

Phương pháp kết hợp GIS và HEC-GeoRAS mang lại nhiều lợi ích trong tính toán thủy lực dòng chảy hở. GIS cung cấp nền tảng để quản lý và phân tích dữ liệu không gian, trong khi HEC-GeoRAS giúp biên tập dữ liệu đầu vào cho mô hình HEC-RAS một cách nhanh chóng và chính xác. Quy trình này bao gồm các bước như thu thập dữ liệu địa hình, tạo mặt cắt ngang, xác định độ nhám Manning, và xuất dữ liệu sang định dạng phù hợp với HEC-RAS. Việc sử dụng GIS giúp tự động hóa nhiều công đoạn, giảm thiểu sai sót và tiết kiệm thời gian. Công cụ HEC-GeoRAS là mô đun được tích hợp giữa dữ liệu GIS và kết quả mô phòng thủy lực bằng mô hình HEC-RAS.

3.1. Quy Trình Biên Tập Dữ Liệu Đầu Vào HEC RAS Với HEC GeoRAS

Quy trình biên tập dữ liệu đầu vào cho HEC-RAS bằng HEC-GeoRAS bao gồm các bước chính sau: tạo lớp Stream centerline, lớp Bank Lines, lớp Flow Path Centerlines, lớp Cross-Sectional Cut Lines và lớp Land Use. Sau đó, tạo RAS GIS Import file để nhập dữ liệu vào HEC-RAS. Các lớp này được sử dụng để xác định hình dạng và kích thước của kênh hở, cũng như các đặc tính thủy lực của nó. Việc sử dụng GIS giúp tự động hóa quá trình tạo các lớp này, giảm thiểu sai sót và tiết kiệm thời gian.

3.2. Tối Ưu Hóa Dữ Liệu Địa Hình Cho Mô Hình Thủy Lực

Tối ưu hóa dữ liệu địa hình là một bước quan trọng để đảm bảo độ chính xác của mô hình thủy lực. Dữ liệu địa hình cần được xử lý để loại bỏ các sai số và đảm bảo tính nhất quán. Các phương pháp tối ưu hóa bao gồm lọc nhiễu, nội suy dữ liệu, và hiệu chỉnh mô hình số độ cao (DEM). Việc sử dụng GIS giúp thực hiện các phương pháp này một cách hiệu quả và chính xác. Dữ liệu DEM của lưu vực sông Sê San được sử dụng. Dữ liệu DEM đựợc đăng kí hệ tọa độ UTM WGS 84 múi 48 tương ứng với vị trí của lưu vực sông Sê San. Sau đó, dữ liệu DEM được đưa vào ArcGIS.

IV. Ứng Dụng Nghiên Cứu Mô Phỏng Dòng Chảy Sông Sê San

Nghiên cứu này ứng dụng phương pháp kết hợp GIS và HEC-GeoRAS để mô phỏng dòng chảy ở hạ lưu sông Sê San. Dữ liệu đầu vào bao gồm mô hình số độ cao (DEM), thông tin về lưu vực sông, và dữ liệu thủy văn. Kết quả mô phỏng cho thấy sự phù hợp của phương pháp này trong việc dự báo lũ lụt và đánh giá tác động của các công trình thủy lợi. Nghiên cứu này cung cấp một ví dụ thực tế về cách ứng dụng GIS và HEC-GeoRAS trong quản lý rủi ro thiên tai.

4.1. Tổng Quan Về Lưu Vực Sông Sê San và Đặc Điểm Địa Hình

Lưu vực sông Sê San có vị trí địa lý và đặc điểm địa hình phức tạp, ảnh hưởng đến dòng chảy và nguy cơ lũ lụt. Việc hiểu rõ về địa hình, lưu vực sông, và các yếu tố thủy văn là rất quan trọng để xây dựng mô hình thủy lực chính xác. Lưu vực sông Sê San có vị trí địa lý và đặc điểm địa hình phức tạp, ảnh hưởng đến dòng chảy và nguy cơ lũ lụt. Việc hiểu rõ về địa hình, lưu vực sông, và các yếu tố thủy văn là rất quan trọng để xây dựng mô hình thủy lực chính xác.

4.2. Kết Quả Mô Phỏng và Đánh Giá Độ Tin Cậy Mô Hình

Kết quả mô phỏng dòng chảy sông Sê San cho thấy sự phù hợp của phương pháp kết hợp GIS và HEC-GeoRAS. Độ tin cậy của mô hình được đánh giá bằng cách so sánh kết quả mô phỏng với dữ liệu quan trắc thực tế. Các sai số được phân tích và hiệu chỉnh để cải thiện độ chính xác của mô hình. Thống kê lưu lượng dòng chảy trung bình theo ngày trong tháng 9 và 10 năm 2009 tại các nhánh sông vùng hạ lưu lưu vực sông Sê San được thể hiện.

V. Kết Luận và Hướng Phát Triển Nghiên Cứu GIS HEC RAS

Nghiên cứu kết hợp GIS và HEC-GeoRAS trong tính toán thủy lực dòng chảy hở là một phương pháp hiệu quả và có tiềm năng phát triển lớn. Việc ứng dụng các công cụ này giúp cải thiện độ chính xác và hiệu quả của việc mô phỏng lũ lụt và đánh giá rủi ro thiên tai. Trong tương lai, nghiên cứu có thể tập trung vào việc tích hợp thêm các yếu tố khác, như biến đổi khí hậu và tác động của con người, để xây dựng các mô hình thủy lực toàn diện hơn.

5.1. Tóm Tắt Ưu Điểm và Hạn Chế Của Phương Pháp Nghiên Cứu

Phương pháp kết hợp GIS và HEC-GeoRAS có nhiều ưu điểm, bao gồm khả năng quản lý và phân tích dữ liệu không gian hiệu quả, tự động hóa nhiều công đoạn, và cải thiện độ chính xác của mô hình thủy lực. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có một số hạn chế, như yêu cầu dữ liệu đầu vào chất lượng cao và kỹ năng chuyên môn về GIS và thủy lực. Cần có các nghiên cứu tiếp theo để giải quyết những hạn chế này và mở rộng phạm vi ứng dụng của phương pháp.

5.2. Đề Xuất Hướng Nghiên Cứu Mở Rộng và Ứng Dụng Thực Tế

Trong tương lai, nghiên cứu có thể tập trung vào việc tích hợp thêm các yếu tố khác, như biến đổi khí hậu và tác động của con người, để xây dựng các mô hình thủy lực toàn diện hơn. Ngoài ra, cần có các nghiên cứu về ứng dụng thực tế của phương pháp này trong quản lý rủi ro thiên tai và quy hoạch phát triển bền vững. Nghiên cứu có thể tập trung vào việc tích hợp thêm các yếu tố khác, như biến đổi khí hậu và tác động của con người, để xây dựng các mô hình thủy lực toàn diện hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan tài liệu 8 Chương 2: Dữ liệu và phương pháp Chương 3: Ứng dụng mô phỏng dòng chảy hạ lưu sông Sê San Chương 4: Kết luận và kiến nghị 9 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. TỔNG QUAN VỀ GIS 1. Định nghĩa Theo Nguyễn Kim Lợi (2009), hệ thống thông tin địa lý được định nghĩa như là một hệ thống thông tin mà nó sử dụng hệ thống đầu vào, các thao tác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa lý liên quan (Geographically hay Geospatial), nhằm trợ giúp việc thu nhận, lưu trữ, quản lí, xử lí, phân tích và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp thông tin cho các mục đích của con người đặt ra, chẳng hạn như: để hỗ trợ việc ra quyết định cho vấn đề quy hoạch (Planning) và quản lý (Management) sử dụng đất (Land use), tài nguyên thiên nhiên (Natural resources), môi trường (Environment), giao thông (Transportation), dễ dàng trong việc quy hoạch phát triển đô thị và những việc lưu trữ dữ liệu hành chính. Thành phần của GIS Theo Shahab Fazal (2008), GIS có 6 thành phần cơ bản (được thể hiện ở hình 1.1) như sau: Phần cứng: bao gồm hệ thống máy tính mà các phần mềm GIS chạy trên đó.

Việc lựa chọn hệ thống máy tính có thể là máy tính cá nhân hay siêu máy tính. Các máy tính cần thiết phải có bộ vi xử lý đủ mạnh để chạy phần mềm và dung lượng bộ nhớ đủ để lưu trữ thông tin (dữ liệu). Phần mềm: phần mềm GIS cung cấp các chức năng và công cụ cần thiết để lưu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệu không gian. Nhìn chung, tất cả các phần mềm GIS có thể đáp ứng được các yêu cầu này, nhưng giao diện của chúng có thể khác nhau.

Dữ liệu: dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan là nền tảng của GIS. Dữ liệu này có thể được thu thập nội bộ hoặc mua từ một nhà cung cấp dữ liệu thương mại. Bản đồ số là hình thức dữ liệu đầu vào cơ bản cho GIS. Dữ liệu thuộc tính đi kèm đối tượng bản đồ cũng có thể định kèm với dữ liệu số.

Một hệ thống GIS sẽ tích hợp dữ liệu không gian và các dữ liệu khác bằng cách sử dụng quan hệ cơ sở quản trị cơ sở dữ liệu. Phương pháp: một hệ thống GIS vận hành theo một kế hoạch đó là những mô hình và cách thức hoạt động đối với mỗi nhiệm vụ. Về cơ bản, nó bao gồm các phương pháp 10 phân tích không gian cho một ứng dụng cụ thể. Ví dụ, trong thành lập bản đồ, có nhiều kỹ thuật khác nhau như tự động chuyển đổi từ raster sang vector hoặc vector hóa thủ công trên nền ảnh quét.

Con người: người sử dụng GIS có thể là các chuyên gia kỹ thuật, đó là người thiết kế và thực hiện hệ thống GIS, hay là người có thể sử dụng GIS để hỗ trợ cho các công việc thường ngày. GIS giải quyết các vấn đề không gian theo thời gian thực. Con người lên kế hoạch, thực hiện và vận hành GIS để đưa ra những kết luận, hỗ trợ cho việc ra quyết định. Mạng lưới: với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin, ngày nay thành phần có lẽ cơ bản nhất trong GIS chính là mạng lưới.

Nếu thiếu nó, không thể có bất cứ giao tiếp hay chia sẽ thông tin số. GIS ngày nay phụ thuộc chặt chẽ vào mạng internet, thu thập và chia sẽ một khối lượng lớn dữ liệu địa lý. Con người được coi là thành phần quan trọng nhất trong các thành phần. Hệ thống sẽ không phát huy được tác dụng nếu không có sự tác động của những chuyên gia thực hiện các công việc như quản lý cơ sở dữ liệu, số hóa, kết xuất,.

những người này cần phải có khả năng nhận định về tính chính xác, phạm vi suy diễn thông tin thức nền vững chắc.1: Các thành phần của GIS 1. Chức năng của GIS Theo Basanta Shrestha và CTV (2001), GIS có 4 chức năng cơ bản: Thu thập dữ liệu: dữ liệu được thu thập trong GIS đến từ nhiều nguồn khác nhau, có nhiều dạng và được lưu trữ theo nhiều cách khác nhau. GIS cung cấp công cụ để tích hợp dữ liệu thành một định dạng chung để so sánh và phân tích. Nguồn dữ liệu chính bao gồm số hóa thủ công, quét ảnh hàng không, bản đồ giấy và dữ liệu số có sẵn.

ảnh vệ tính và GPS cũng là nguồn dữ liệu đầu vào. Quản lý dữ liệu: Sau khi dữ liệu được thu thập và tích hợp, GIS cung cấp chức năng lưu trữ và duy trì dữ liệu. Hệ thống quản lý dữ liệu hiệu quả phải đảm bảo các điều kiện về an toàn dữ liệu, toàn vẹn dữ liệu, lưu trữ và trích xuất dữ liệu, thao tác dữ liệu. Phân tích không gian: đây là chứ năng quan trọng nhất của GIS làm cho nó khác với các hệ thống khác.

Phân tích không gian cung cấp các chức năng như nội suy không gian, tạo vùng đệm, chồng lớp. 12 Hiển thị kết quả: một trong những khía cạnh nổi bậc của GIS là có nhiều cách hiển thị thông tin khác nhau. Phương pháp truyền thống bằng bảng biểu và đồ thị được bổ sung với bản đồ và ảnh ba chiều. Hiển thị trực quan là một trong những khả năng đáng chú ý nhất của GIS, cho phép người sử dụng tương tác hữu hiệu với kết quả.

MÔ HÌNH THỦY LỰC HEC-RAS VÀ CÔNG CỤ HEC-GEORAS 1. Mô hình thủy lực HEC-RAS Mô hình HEC-RAS được xây dựng bởi trung tâm nghiên cứu Thủy văn thuộc hiệp hội kỹ sư quân đội Mỹ - HEC (Hydrolic Engineering Center, U. Army Corps Engineers). Việc phát triển mô hinh HEC-RAS nằm trong một chương trình phát triển đồng bộ các mô hình bao gồm: phân tích mưa rào-dòng chảy, phân tích thủy lực sông, diễn toán hồ chứa, phân tích thiệt hại do lũ, dự báo thời tiết hồ chứa.

HEC-RAS là phần mềm tổng hợp có tính hệ thống. Phần mềm bao gồm giao diện đồ họa, các thành phần tính thủy lực riêng biệt, hệ thống lưu trữ số liệu và công cụ quản lý các phương tiện vẽ đồ họa và kết xuất kết quả. HEC-RAS được xây dựng để trình diễn quá trình tính thủy lực một chiều co mạng lưới sông suối tự nhiên hay nhân tạo. Mô hình HEC-RAS có khả năng mô phỏng đặc tính thủy lực của dòng nước (lưu lượng và mực nước).

HEC-RAS sẽ mô phỏng dòng chảy trong hệ thống sông có sự tương tác 2 chiều giữa dòng chảy trong sông và dòng chảy cùng đông bằng lũ. Khi mực nước trong sông dâng cao, nước sẽ tràn qua bãi gây ngập đồng bằng, khi mực nước trong sông hạ thấp, nước sẽ chảy lại vào sông, từ các quá trình đó, HEC-RAS có thể mô phỏng được độ sâu cũng như diện ngập của lưu vực. Công cụ HEC-GeoRAS Công cụ HEC-GeoRAS là mô đun được tích hợp giữa dữ liệu GIS và kết quả mô phòng thủy lực bằng mô hình HEC-RAS. Công cụ HEC-GeoRAS được chạy trên môi trường ArcGIS với một giao diện mang tính hệ thống hơn khi mô phỏng mạng thủy lực trong HEC-RAS.

Đầu vào của HEC-geoRAS bên cạnh thông tin từ một mô hình HEC-RAS và DEM, còn có các loại bản đồ hữu ích khác như cơ sở hạ tầng, loại tài sản, bản đồ sử dụng đất, 13 vv… để đưa ra kết quả mô phỏng ngập lụt về độ sâu ngập, diện ngập, và thời gian ngập nhằm xây dựng bản đồ ngập lụt để từ đó tính toán thiệt hại do ngập lụt gây nên. HEC-GeoRAS dựa trên trao đổi “dữ liệu hai chiều“ giữa HEC-RAS và ArcGIS. HEC-GeoRAS sử dụng dữ liệu thu thập từ mạng lưới sông, mặt cắt ngang cấu hình từ mô hình số độ cao(DEM). HEC-GeoRAS xây dựng một mặt lưới nước và so sanh trên dữ liệu này với DEM để tạo độ sâu ngập lụt và thời gian dựa trên thông tin riêng lấy từ HEC-RAS.

14 CHƢƠNG II: DỮ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 2. THU THẬP DỮ LİỆU Thu thập và xử lý số liệu là công đoạn đầu tiên trước khi tiến hành tính toán xây dựng một mô hình toán. Dựa trên các mô hình sử dụng tiến hành thu thập và xử lý các loại tài liệu, số liệu có liên quan phục vụ tính toán. Trong đề tài sử dụng mô hình thủy lực HEC–RAS và HEC–GeoRAS do vậy các loại tài liệu yêu cầu bao gồm bản đồ số độ cao (DEM), bản đồ sử dụng đất, số liệu khí tượng thủy văn.

Tài liệu mô hình số độ cao (DEM) Trong quá trình phân định lưu vực, dữ liệu DEM của lưu vực sông Sê San được sử dụng. Dữ liệu DEM đựợc đăng kí hệ tọa độ UTM WGS 84 múi 48 tương ứng với vị trí của lưu vực sông Sê San. Sau đó, dữ liệu DEM được đưa vào ArcGIS. Tiến hành chồng lớp dữ liệu mạng lưới sông Sê San vào bản đồ DEM, qua đó có thể dễ dàng xác định được mạng lưới sông cần tiến hành nghiên cứu cùng với các số liệu liênquan Hình 2.1: Vị trí sông Sê San 15 2.

Tài liệu thủy văn 2. Lưu lượng dòng chảy Thống kê lưu lượng dòng chảy trung bình theo ngày trong tháng 9 và 10 năm 2009 tại các nhánh sông vùng hạ lưu lưu vực sông Sê San được thể hiện lần lượt tại Bảng 2.2 Ngày Lƣu lƣợngdòngchảy(m3/s) Ngày Lƣu lƣợngdòngchảy(m3/s) 9/1/2009 156.1: Bảng lƣu lƣợng dòng chảy tại biên dƣới hạ lƣu lƣu vực sông Sê San giai đoạn tháng 9 và tháng 10 năm 2009 (đơn vị m3/s) 16 Lƣu Lƣu Ngày Ngày lƣợngdòngchảy(m3/s) lƣợngdòngchảy(m3/s) 9/1/2009 25. 2: Lƣu lƣợng dòng chảytại biên trên hạ lƣu lƣu vực sông Sê San giai đoạn tháng 9 và 10 năm 2009 (đơn vị m3/s) 2. Độ cao mực nước Độ cao mực nước theo ngày trong các tháng 9 và 10 năm 2009 tại các nhánh sông vùng hạ lưu lưu vực sông Sê San được thể hiện tại Bảng2.3 17 Độ cao mặt nƣớc Độ cao mặt nƣớc Ngày Ngày (m) (m) 9/1/2009 0.

3 Độ cao mực nƣớc tại biên dƣới hạ lƣu lƣu vực sông Sê San giai đoạn tháng 9 và tháng 10 năm 2009 (đơn vị m) 2. Dữ liệu sử dụng đất Xác định được hệ số nhám (Manning) có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong tính toán thủy lực trong lòng dẫn hở, ảnh hưởng đến sự chính xác khi tính toán mô hình, cũng tùy theo từng loại địa hình và trường hợp mà hệ số nhám khác nhau. Hệ số nhám phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ nhám bề mặt, cây cỏ xung quanh mặt cắt lòng dẫn, hình dạng 18 lòng dẫn (lòngsông).