Nghiên cứu khả năng thoát lũ sông Trà Khúc và sông Vệ bằng mô hình toán học

LỜI CÁM ƠN

1. CHƯƠNG 1: VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ TÌNH HÌNH DÂN SINH - KINH TẾ VÀ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ

1.2. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN

1.3. TÌNH HÌNH DÂN SINH - KINH TẾ - XÃ HỘI

1.4. ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI TỈNH QUẢNG NGÃI

2. CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG - THỦY VĂN VÀ HỆ THỐNG SÔNG NGÒI

2.1. MẠNG LƯỚI TRẠM QUAN TRẮC KHÍ TƯỢNG - THỦY VĂN

2.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG - KHÍ HẬU

2.2.1. Bão và áp thấp nhiệt đới

2.2.2. Dải hội tụ nhiệt đới

2.2.3. Không khí lạnh

2.2.4. Biến động của mưa theo không gian và thời gian

2.2.5. Biến động mưa theo mùa và thời đoạn ngắn

2.3. ĐẶC ĐIỂM THỦY VĂN

2.3.1. Biến động dòng chảy năm và phân phối dòng chảy trong năm

2.3.2. Cấu hình thái tiết lũ lụt

2.3.3. Diễn biến thời tiết qua một số trận mưa lũ điển hình

2.3.4. Đặc điểm dòng chảy lũ, dòng chảy mùa kiệt và đặc trưng bùn cát

3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THOÁT LŨ: KHÁI NIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG THOÁT LŨ

3.1. Khái niệm khả năng thoát lũ

3.2. Phương pháp xác định khả năng thoát lũ

3.2.1. Đoạn sông ít hoặc không chịu ảnh hưởng của thủy triều

3.2.2. Đoạn sông chịu ảnh hưởng của thủy triều

3.3. Tổng quan về phương pháp nghiên cứu khả năng thoát lũ, tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới

3.3.1. Giới thiệu chung về phương pháp nghiên cứu khả năng thoát lũ

3.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới

3.4. Phương pháp nghiên cứu khả năng thoát lũ bằng mô hình toán

3.4.1. Giới thiệu phương pháp mô hình toán

3.4.2. Một số mô hình có khả năng áp dụng: mô hình VRSAP, mô hình WENDY, mô hình HEC-RAS

3.4.3. Mô hình MIKE 11

3.4.4. Lựa chọn mô hình

3.5. Thiết lập mô hình toán cho khu vực nghiên cứu

3.5.1. Yêu cầu thiết lập mô hình toán

3.5.2. Các liệu cơ bản

3.5.2.1. Số liệu địa hình

3.5.2.2. Bản đồ mạng sông

3.5.2.3. Số liệu thủy văn

3.5.2.4. Số liệu khí tượng

3.5.3. Thiết lập mô hình mô phỏng lũ trên lưu vực sông Trà Khúc và sông Vệ

3.5.3.1. Mô hình thủy lực 1 chiều và 2 chiều

3.5.3.2. Mô hình bi tầng MIKE FLOOD

3.5.3.3. Mô hình mưa - dòng chảy MIKE NAM

3.5.4. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

3.5.4.1. Tiêu chí phương pháp hiệu chỉnh

3.5.4.2. Kiểm định mô hình

3.5.5. Nhận xét và đánh giá khả năng ứng dụng

3.6. Đánh giá khả năng thoát lũ qua các trận lũ lịch sử

3.6.1. Xây dựng quan hệ Q ~ H các trận lũ lịch sử

3.6.2. Đánh giá khả năng thoát lũ

3.7. Nghiên cứu khả năng thoát lũ với các kịch bản lũ

3.7.1. Xây dựng các kịch bản lũ

3.7.2. Mô phỏng khả năng thoát lũ với các bản đã xây dựng

4. CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP THOÁT LŨ, HIỆN TRẠNG NGẬP LỤT VÀ CÁC NGUYÊN NHÂN

4.1. Hiện trạng ngập lụt

4.2. Nguyên nhân gây ngập

4.2.1. Điều kiện địa hình

4.2.2. Điều kiện thoát lũ

4.2.3. Ảnh hưởng của con người

4.3. Đề xuất các giải pháp tăng khả năng thoát lũ

4.3.1. Phân tích đề xuất các giải pháp

4.3.2. Nạo vét lòng sông (PA1)

4.3.3. Mở rộng cửa sông (PA2)

4.3.4. Kết hợp nạo vét lòng sông và mở rộng cửa sông (PA3)

4.4. Kết quả mô phỏng bằng mô hình toán và lựa chọn giải pháp

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu chung về nghiên cứu

Nghiên cứu khả năng thoát lũ của sông Trà Khúc và sông Vệ được thực hiện nhằm đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp cải thiện khả năng thoát lũ cho hai con sông này. Những vấn đề quan trọng liên quan đến quản lý lũ và dự báo lũ đã được nêu ra trong tài liệu, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc sử dụng các phương pháp mô hình toán học trong việc đánh giá và dự báo tình hình lũ lụt. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào đánh giá khả năng thoát lũ của từng con sông mà chưa xem xét toàn bộ hệ thống, đặc biệt là các ảnh hưởng từ cửa sông. Mục tiêu của nghiên cứu là xác định khả năng thoát lũ và đưa ra các giải pháp nhằm tăng cường khả năng này, từ đó góp phần bảo vệ an toàn cho cộng đồng và phát triển kinh tế - xã hội trong khu vực.

1.1. Tình hình nghiên cứu trước đây

Trước đây, một số nghiên cứu đã được thực hiện nhằm đánh giá khả năng thoát lũ của sông Trà Khúc và sông Vệ, như dự án quy hoạch của Viện Quy hoạch thủy lợi và các dự án giảm nhẹ thiên tai. Tuy nhiên, các nghiên cứu này vẫn còn hạn chế trong việc đánh giá khả năng thoát lũ của toàn bộ hệ thống sông. Điều này dẫn đến sự cần thiết phải có một nghiên cứu tổng thể hơn, xem xét cả các yếu tố môi trường và tác động của con người đến khả năng thoát lũ. Việc áp dụng các mô hình toán học hiện đại sẽ giúp cung cấp cái nhìn chính xác hơn về khả năng thoát lũ của khu vực này.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện thông qua việc sử dụng các phương pháp mô hình toán học kết hợp với các phương pháp điều tra thực địa và phân tích thống kê. Phương pháp mô hình toán học được sử dụng để mô phỏng tình hình thoát lũ trong các kịch bản khác nhau, từ đó đánh giá khả năng thoát lũ của sông Trà Khúc và sông Vệ. Các mô hình như HEC-RAS, MIKE 11 và MIKE FLOOD đã được áp dụng để tính toán lưu lượng và mực nước trong các tình huống lũ lụt khác nhau. Kết quả từ các mô hình sẽ được so sánh với dữ liệu thực tế để kiểm định tính chính xác và hiệu quả của mô hình, từ đó đưa ra các giải pháp khả thi nhằm cải thiện khả năng thoát lũ.

2.1. Thiết lập mô hình toán học

Quá trình thiết lập mô hình toán học bao gồm việc thu thập và xử lý dữ liệu địa hình, khí tượng và thủy văn. Các thông số như độ dốc, mật độ lưới sông và các yếu tố môi trường khác sẽ được đưa vào mô hình để đảm bảo tính chính xác. Việc hiệu chỉnh và kiểm định mô hình sẽ được thực hiện thông qua việc so sánh kết quả mô phỏng với dữ liệu thực tế từ các trận lũ lịch sử. Điều này không chỉ giúp đánh giá khả năng thoát lũ mà còn cung cấp thông tin quan trọng cho việc quy hoạch và quản lý lũ trong tương lai.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng thoát lũ của sông Trà Khúc và sông Vệ còn nhiều hạn chế, đặc biệt trong các trận lũ lớn. Các yếu tố như biến đổi khí hậu, sự phát triển đô thị và các hoạt động canh tác đã ảnh hưởng đến khả năng thoát lũ của hai con sông này. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc cải thiện khả năng thoát lũ cần phải thực hiện các biện pháp như nạo vét lòng sông, mở rộng cửa sông và quy hoạch các khu vực ngập lụt. Những giải pháp này không chỉ giúp cải thiện khả năng thoát lũ mà còn bảo vệ an toàn cho cộng đồng và phát triển bền vững cho khu vực.

3.1. Đề xuất giải pháp

Dựa trên kết quả nghiên cứu, một số giải pháp đã được đề xuất nhằm tăng cường khả năng thoát lũ cho sông Trà Khúc và sông Vệ. Các giải pháp bao gồm nạo vét lòng sông để tăng khả năng lưu thông nước, mở rộng cửa sông nhằm giảm áp lực trong những trận lũ lớn, và xây dựng các công trình thủy lợi để kiểm soát dòng chảy. Ngoài ra, việc nâng cao nhận thức cộng đồng về quản lý lũ và phát triển bền vững cũng cần được chú trọng để đảm bảo hiệu quả của các giải pháp đã đề xuất.

Luận văn thạc sĩ về khả năng thoát lũ sông Trà Khúc và sông Vệ thông qua mô hình toán học