Luận văn thạc sĩ về mô hình Dimosop trong dự báo dòng chảy lưu vực sông Cả

Luận văn thạc sĩ thủy văn học ứng dụng mô hình dimosop để dự báo dòng chảy trên lưu vực sông Cả, cung cấp giải pháp quản lý tài nguyên nước hiệu quả.

• Tác giả: Nguyễn Thu Hiền
• Người hướng dẫn: Nguyễn Lan Châu
• Trường học: Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Thủy văn học
• Đề tài: Nghiên Cứu Mô Hình Dimosop Dự Báo Dòng Chảy Lưu Vực Sông Cả
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ LUẬN GIẢI TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
• 3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• 4. HƯỚNG TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 5. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
• 1. CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ
• 1.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ DÂN SINH KINH TẾ
• 1.2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT - HỆ NHƯỢNG
• 1.3. ĐẶC ĐIỂM ĐA CHẾ
• 1.4. ĐẶC ĐIỂM THỂ NHƯỢNG
• 1.5. ĐẶC ĐIỂM THÂM PHỦ THỰC VẬT
• 1.6. ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU LƯU VỰC SÔNG CẢ
• 1.7. ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ
• 1.8. TÌNH HÌNH TÀI LIỆU KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN LƯU VỰC SÔNG CẢ
• 2. CHƯƠNG 2: QUY LUẬT HÌNH THÀNH MƯA LỚN VÀ TÌNH HÌNH DỰ BÁO LŨ TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ
• 2.1. CÁC HÌNH THỂ GÂY MƯA LỚN TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ
• 2.2. NGUYÊN NHÂN KẾT HỢP GÂY MƯA LỚN
• 2.3. MƯA LỚN DO CÁC HIỆN TƯỢNG THỜI TIẾT KHÁC GÂY NÊN TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ
• 2.4. DIỄN BIẾN LŨ LỚN TRÊN HỆ THỐNG SÔNG CẢ
• 2.5. LƯU LƯỢNG VÀ TỔNG LƯỢNG LŨ
• 2.6. CÔNG TÁC PHÒNG CHỐNG LŨ TRÊN HỆ THỐNG SÔNG CẢ
• 2.6.1. Tiêu chuẩn phòng chống lũ sông Cả
• 2.6.2. Thời kỳ chống lũ, tiêu chuẩn chống lũ
• 2.6.3. Lựa chọn mực nước chống lũ hạ du sông Cả
• 2.6.4. Mục tiêu phòng chống lũ hạ du sông Cả
• 2.6.5. Mục tiêu xã hội
• 2.6.6. Mục tiêu kinh tế
• 2.6.7. Giải pháp phi công trình trong phòng chống lũ
• 2.6.8. Trồng rừng, bảo vệ rừng phòng hộ đầu nguồn
• 2.6.9. Công tác dự báo
• 2.6.10. Công tác tổ chức, chỉ huy chống lũ bảo vệ
• 2.7. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ DỰ BÁO THỦY VĂN
• 2.7.1. Khái niệm về dự báo thủy văn
• 2.7.2. Phân loại dự báo thủy văn
• 2.7.3. Các chỉ tiêu đánh giá dự báo thủy văn
• 2.8. TÌNH HÌNH DỰ BÁO LŨ TRÊN HỆ THỐNG SÔNG CẢ
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH DIMOSOP DỰ BÁO DÒNG CHẢY LŨ TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ
• 3.1. GIỚI THIỆU MÔ HÌNH DIMOSOP
• 3.2. KẾT QUẢ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH DIMOSOP DỰ BÁO DÒNG CHẢY TRÊN SÔNG CẢ
• 3.2.1. Chuẩn bị số liệu
• 3.2.2. Kết quả mô phỏng lưu vực
• 3.2.3. Thiết lập bản đồ CN
• 3.2.4. Tính hệ số Ks
• 3.2.5. Chuẩn bị số liệu động
• 3.2.6. Lựa chọn trận lũ
• 3.2.7. Kết quả mô phỏng mô hình DIMOSOP cho các trận lũ lớn cho hệ thống sông Cả
• 3.2.8. Tiên lượng lũ
• 3.3. ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP LỌC KALMAN MỞ RỘNG ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG TÍNH TOÁN TRONG MÔ HÌNH DIMOSOP
• 3.3.1. Giới thiệu phương pháp lọc Kalman mở rộng
• 3.3.2. Dạng phương trình lọc Kalman mở rộng ứng dụng trong DIMOSOP
• 3.3.3. Kết quả ứng dụng phép lọc Kalman mở rộng làm tăng độ chính xác trong mô hình DIMOSOP
• 3.3.4. Nhận xét kết quả thu được
• 3.4. XÂY DỰNG DỰ BÁO THỬ NGHIỆM DÒNG CHẢY LŨ TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ VỚI THỜI GIAN DỰ KIẾN 24 GIỜ
• 3.4.1. Trường hợp 1: Không có mưa dự báo
• 3.4.2. Trường hợp 2: Có số liệu mưa dự báo
• 3.4.3. Nhận xét kết quả dự báo
• 3.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
• 4. CHƯƠNG 4: DIỄN TOÁN DÒNG CHẢY TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ
• 4.1. XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP MUSKINGUM DIỄN TOÁN DÒNG CHẢY TRONG SÔNG
• 4.1.1. Giới thiệu phương pháp Muskingum
• 4.1.2. Ứng dụng phương pháp Muskingum diễn toán dòng chảy trên lưu vực sông Cả từ Dừa về Yên Thượng
• 4.1.3. Trận lũ từ ngày 24/9 đến ngày 5/10 năm 2007
• 4.1.4. Trận lũ từ ngày 23/9 đến ngày 2/10 năm 2009
• 4.1.5. Nhận xét kết quả
• 4.2. XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TRÌNH LƯU LƯỢNG TƯƠNG ỨNG DIỄN TOÁN DÒNG CHẢY TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ
• 4.2.1. Phương trình lưu lượng trong mạng viết cho đoạn sông không nhánh lớn
• 4.2.2. Phương trình lưu lượng tương ứng viết cho đoạn sông có nhánh
• 4.2.3. Phương pháp điểm đặc trưng
• 4.2.4. Xác định thời gian chảy truyền dòng lượng trữ nước trong sông. Khảo sát thời gian chảy truyền từ Dừa về Yên Thượng
• 4.2.5. Ứng dụng phương trình lưu lượng tương ứng diễn toán dòng chảy từ Dừa về Yên Thượng
• 4.2.5.1. Trường hợp 1: không có lượng nhập khu giữa
• 4.2.5.2. Trường hợp 2: Có lượng nhập khu giữa
• 4.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 4 VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu về mô hình Dimosop

Mô hình Dimosop là một công cụ mạnh mẽ trong việc dự báo dòng chảy trên lưu vực sông, đặc biệt là sông Cả. Mô hình này được phát triển nhằm nâng cao độ chính xác của các dự báo thủy văn, giúp các nhà quản lý có thể đưa ra những quyết định kịp thời trong công tác quản lý nước và phòng chống thiên tai. Việc áp dụng mô hình Dimosop không chỉ đơn thuần là một phương pháp tính toán mà còn là một bước tiến lớn trong việc ứng dụng công nghệ hiện đại vào lĩnh vực thủy văn học. Kết quả từ mô hình này có thể được sử dụng để cải thiện quy trình quy hoạch lưu vực, từ đó giảm thiểu tác động của lũ lụt đến đời sống của người dân.

II. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng mô hình Dimosop

Trong nghiên cứu này, các số liệu từ các trạm khí tượng và thủy văn đã được thu thập và xử lý để áp dụng mô hình Dimosop vào việc dự báo dòng chảy trên lưu vực sông Cả. Mô hình được thiết lập dựa trên các yếu tố địa lý, khí hậu và điều kiện tự nhiên của khu vực. Việc sử dụng mô hình này giúp nâng cao độ chính xác của các dự báo, từ đó phục vụ cho công tác phòng chống lũ hiệu quả hơn. Kết quả từ mô hình đã cho thấy khả năng dự báo tốt hơn so với các phương pháp truyền thống, đặc biệt trong các trận lũ lớn. Theo nghiên cứu, mô hình Dimosop đã chứng minh được tính khả thi và hiệu quả trong việc quản lý nguồn nước và giảm thiểu thiệt hại do thiên tai.

III. Phân tích kết quả mô hình Dimosop

Kết quả từ mô hình Dimosop cho thấy sự cải thiện đáng kể trong việc dự báo dòng chảy so với các phương pháp trước đây. Các số liệu mô phỏng cho các trận lũ lớn đã được phân tích và so sánh với thực tế, cho thấy độ chính xác cao trong việc tính toán dòng chảy. Mô hình đã cung cấp thông tin chi tiết về dòng chảy sông, từ đó giúp các nhà quản lý có thể đưa ra các quyết định kịp thời để ứng phó với tình hình lũ lụt. Việc áp dụng mô hình này không chỉ giúp nâng cao chất lượng dự báo mà còn mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực thủy văn học.

IV. Đánh giá tác động và giá trị thực tiễn của mô hình Dimosop

Mô hình Dimosop không chỉ là một công cụ tính toán mà còn mang lại giá trị thực tiễn to lớn trong việc quản lý nước và phòng chống thiên tai. Việc ứng dụng mô hình này giúp nâng cao khả năng dự báo và giảm thiểu thiệt hại do lũ lụt, từ đó góp phần bảo vệ tài nguyên nước và sinh kế của người dân. Hơn nữa, mô hình còn tạo cơ sở cho các nghiên cứu sau này, mở rộng khả năng ứng dụng trong các lưu vực khác. Từ đó, có thể thấy rằng việc nghiên cứu và ứng dụng mô hình Dimosop là một bước tiến quan trọng trong việc cải thiện công tác quản lý tài nguyên nước và phòng chống thiên tai tại Việt Nam.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Cả là một trong những hệ thống sông lớn và quan trọng của Việt Nam, với chiều dài chính khoảng 531 km, trong đó đoạn chảy qua lãnh thổ Việt Nam dài khoảng 361 km. Tổng diện tích lưu vực đạt khoảng 27.200 km², phân bố trên địa bàn các tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh và một phần thuộc lãnh thổ Lào. Lưu vực này có tổng lượng dòng chảy năm khoảng 23,5 tỷ m³, tương ứng lưu lượng trung bình nhiều năm là 746 m³/s. Trong những thập kỷ gần đây, lưu vực sông Cả thường xuyên chịu ảnh hưởng của các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, áp thấp nhiệt đới và mưa lớn, gây ra các trận lũ lụt nghiêm trọng với thiệt hại lớn về người và tài sản.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là ứng dụng mô hình DIMOSOP để dự báo dòng chảy lũ trên lưu vực sông Cả, nhằm nâng cao chất lượng dự báo lũ, phục vụ công tác phòng chống và giảm nhẹ thiên tai. Nghiên cứu tập trung vào việc thu thập và xử lý số liệu khí tượng thủy văn, địa hình, dân sinh kinh tế trên lưu vực, đồng thời kết hợp phương pháp lọc Kalman mở rộng để cải thiện độ chính xác của mô hình. Phạm vi nghiên cứu bao gồm toàn bộ lưu vực sông Cả thuộc lãnh thổ Việt Nam, với các trận lũ điển hình từ năm 2007 đến 2010 được sử dụng làm dữ liệu kiểm định.

Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp công cụ dự báo dòng chảy lũ với thời gian dự báo đủ dài và độ chính xác cao, góp phần nâng cao hiệu quả công tác phòng chống lũ lụt, giảm thiểu thiệt hại kinh tế và xã hội cho các tỉnh miền Trung, đặc biệt là Nghệ An và Hà Tĩnh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết thủy văn và mô hình toán học dự báo dòng chảy. Mô hình DIMOSOP (Distributed Model for Simulation of Surface and Overland Processes) được sử dụng làm công cụ chính để mô phỏng quá trình dòng chảy trên lưu vực. Mô hình này tích hợp các yếu tố địa hình, khí hậu, đất đai và sử dụng dữ liệu đầu vào từ các trạm khí tượng thủy văn để tính toán lưu lượng dòng chảy.

Ngoài ra, phương pháp lọc Kalman mở rộng (Extended Kalman Filter - EKF) được áp dụng để nâng cao chất lượng dự báo bằng cách kết hợp dữ liệu quan trắc thực tế với kết quả mô phỏng, giảm thiểu sai số và điều chỉnh mô hình theo thời gian thực. Các khái niệm chính bao gồm: dự báo thủy văn, mô hình thủy văn phân tán, lọc Kalman mở rộng, dòng chảy lũ, và phân tích hệ thống thủy văn.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu khí tượng thủy văn từ 36 trạm trên lưu vực sông Cả, dữ liệu địa hình số (DEM), bản đồ sử dụng đất, và số liệu dân sinh kinh tế. Các trận lũ điển hình từ năm 2007, 2008, 2009 và 2010 được lựa chọn làm trường hợp nghiên cứu để kiểm định mô hình.

Phương pháp phân tích bao gồm: xử lý số liệu thủy văn, mô phỏng dòng chảy bằng mô hình DIMOSOP, áp dụng lọc Kalman mở rộng để hiệu chỉnh kết quả mô phỏng, và so sánh kết quả dự báo với số liệu quan trắc thực tế. Cỡ mẫu dữ liệu là toàn bộ số liệu thu thập được trong các năm nghiên cứu, với phương pháp chọn mẫu là chọn các trận lũ điển hình có ảnh hưởng lớn đến lưu vực.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ năm 2007 đến 2010, bao gồm các bước thu thập dữ liệu, xây dựng mô hình, hiệu chỉnh và đánh giá kết quả dự báo.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu quả mô hình DIMOSOP trong dự báo dòng chảy lũ: Mô hình DIMOSOP đã mô phỏng chính xác các trận lũ lớn trên lưu vực sông Cả với sai số trung bình dưới 10%. Ví dụ, trận lũ năm 2007 tại trạm Quy Châu có sai số mô phỏng chỉ khoảng 8%, tương tự các trận lũ năm 2008 và 2009 cũng đạt sai số dưới 10%.

2. Nâng cao độ chính xác dự báo nhờ lọc Kalman mở rộng: Việc ứng dụng phương pháp EKF kết hợp với DIMOSOP đã giảm sai số dự báo trung bình từ khoảng 12% xuống còn khoảng 5%, nâng cao độ tin cậy của dự báo dòng chảy lũ. Kết quả này được thể hiện qua so sánh đường quá trình lưu lượng dự báo và quan trắc tại các trạm Nghĩa Khánh, Con Cuông và Dừa.

3. Thời gian dự báo kéo dài và ổn định: Mô hình cho phép dự báo dòng chảy lũ với thời gian dự kiến lên đến 24 giờ, đáp ứng yêu cầu công tác phòng chống lũ lụt. Trong các trường hợp có và không có số liệu mưa dự báo, mô hình vẫn duy trì độ chính xác cao, với sai số không vượt quá 7%.

4. Ảnh hưởng của các hình thái thời tiết đến dòng chảy lũ: Nghiên cứu xác định rõ các hình thái thời tiết như bão, áp thấp nhiệt đới, không khí lạnh kết hợp hội tụ nhiệt đới là nguyên nhân chính gây ra các trận mưa lớn và lũ lụt trên lưu vực. Lượng mưa do bão và áp thấp nhiệt đới chiếm từ 50-60% tổng lượng mưa năm, tập trung chủ yếu vào các tháng IX và X.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính giúp mô hình DIMOSOP đạt hiệu quả cao là do khả năng mô phỏng phân tán, tích hợp đa dạng các yếu tố địa hình, khí hậu và sử dụng dữ liệu đầu vào chi tiết từ hệ thống trạm quan trắc. Việc kết hợp với phương pháp lọc Kalman mở rộng giúp điều chỉnh sai số mô hình theo thời gian thực, phù hợp với đặc điểm biến động phức tạp của dòng chảy lũ trên lưu vực.

So sánh với các nghiên cứu trước đây sử dụng phương pháp hồi quy và mô hình rời rạc, mô hình DIMOSOP cho kết quả dự báo chính xác hơn, đặc biệt trong việc dự báo dòng chảy lũ với thời gian dự báo dài hơn 24 giờ. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong công tác phòng chống lũ lụt, giúp các cơ quan chức năng có thêm thời gian để triển khai các biện pháp ứng phó.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ đường quá trình lưu lượng dự báo và quan trắc tại các trạm thủy văn, bảng so sánh sai số dự báo giữa mô hình DIMOSOP và mô hình kết hợp EKF, cũng như bản đồ phân bố lượng mưa và các hình thái thời tiết gây lũ trên lưu vực.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai ứng dụng mô hình DIMOSOP kết hợp EKF tại Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương: Động viên nâng cao năng lực dự báo dòng chảy lũ với mục tiêu giảm sai số dự báo xuống dưới 5% trong vòng 2 năm tới, nhằm phục vụ công tác phòng chống thiên tai hiệu quả hơn.

2. Mở rộng hệ thống trạm quan trắc và cải tiến công nghệ thu thập dữ liệu: Tăng mật độ trạm đo mưa và lưu lượng trên lưu vực, đặc biệt tại các vùng trung du và thượng nguồn, nhằm cung cấp dữ liệu đầu vào chính xác và kịp thời cho mô hình, dự kiến hoàn thành trong 3 năm.

3. Đào tạo và nâng cao trình độ chuyên môn cho cán bộ thủy văn: Tổ chức các khóa đào tạo về mô hình thủy văn và kỹ thuật lọc Kalman cho đội ngũ kỹ thuật viên và chuyên gia dự báo, nhằm đảm bảo vận hành và hiệu chỉnh mô hình chính xác, trong vòng 1 năm.

4. Phối hợp liên ngành trong công tác phòng chống lũ: Kết hợp giữa các cơ quan thủy văn, quản lý tài nguyên nước, chính quyền địa phương và cộng đồng dân cư để xây dựng các kịch bản ứng phó dựa trên kết quả dự báo, nâng cao hiệu quả giảm nhẹ thiên tai trong vòng 5 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan dự báo khí tượng thủy văn: Nghiên cứu cung cấp phương pháp và công cụ dự báo dòng chảy lũ chính xác, giúp nâng cao chất lượng dự báo và phục vụ công tác cảnh báo sớm.

2. Các nhà quản lý tài nguyên nước và phòng chống thiên tai: Thông tin về đặc điểm lưu vực, quy luật hình thành lũ và mô hình dự báo hỗ trợ trong việc lập kế hoạch quản lý và ứng phó thiên tai hiệu quả.

3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành thủy văn học: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá về ứng dụng mô hình thủy văn phân tán và kỹ thuật lọc Kalman trong dự báo dòng chảy lũ.

4. Chính quyền địa phương và cộng đồng dân cư vùng lưu vực sông Cả: Hiểu rõ về nguy cơ lũ lụt và các biện pháp phòng chống dựa trên dự báo khoa học, từ đó nâng cao nhận thức và khả năng ứng phó.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình DIMOSOP là gì và tại sao được chọn để dự báo lũ?
   Mô hình DIMOSOP là mô hình thủy văn phân tán, mô phỏng quá trình dòng chảy dựa trên dữ liệu địa hình, khí hậu và đất đai. Nó được chọn vì khả năng mô phỏng chi tiết, phù hợp với đặc điểm phức tạp của lưu vực sông Cả, giúp dự báo chính xác dòng chảy lũ.

2. Phương pháp lọc Kalman mở rộng có vai trò gì trong nghiên cứu?
   Phương pháp này giúp hiệu chỉnh kết quả mô phỏng của mô hình DIMOSOP bằng cách kết hợp dữ liệu quan trắc thực tế, giảm sai số dự báo và nâng cao độ tin cậy của mô hình trong thời gian thực.

3. Thời gian dự báo lũ của mô hình là bao lâu?
   Mô hình cho phép dự báo dòng chảy lũ với thời gian dự kiến lên đến 24 giờ, đáp ứng yêu cầu công tác phòng chống lũ lụt và giảm thiểu thiệt hại.

4. Các yếu tố khí hậu nào ảnh hưởng lớn đến lũ trên lưu vực sông Cả?
   Các yếu tố chính gồm bão, áp thấp nhiệt đới, không khí lạnh kết hợp hội tụ nhiệt đới, với lượng mưa do bão và áp thấp chiếm từ 50-60% tổng lượng mưa năm, tập trung vào các tháng IX và X.

5. Làm thế nào để nâng cao hiệu quả dự báo lũ trong tương lai?
   Cần mở rộng hệ thống trạm quan trắc, áp dụng công nghệ mới trong thu thập và xử lý dữ liệu, đào tạo chuyên môn cho cán bộ dự báo, và tăng cường phối hợp liên ngành trong công tác phòng chống thiên tai.

Kết luận

• Mô hình DIMOSOP kết hợp với phương pháp lọc Kalman mở rộng đã nâng cao đáng kể độ chính xác dự báo dòng chảy lũ trên lưu vực sông Cả, với sai số giảm xuống còn khoảng 5%.
• Thời gian dự báo lũ kéo dài đến 24 giờ, đáp ứng yêu cầu phòng chống và giảm nhẹ thiên tai cho các tỉnh miền Trung.
• Nghiên cứu đã làm rõ các hình thái thời tiết chính gây mưa lớn và lũ lụt, cung cấp cơ sở khoa học cho công tác dự báo và quản lý tài nguyên nước.
• Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao năng lực dự báo và phòng chống lũ, bao gồm mở rộng hệ thống quan trắc, đào tạo nhân lực và phối hợp liên ngành.
• Khuyến nghị các cơ quan chức năng và nhà nghiên cứu tiếp tục phát triển và ứng dụng mô hình trong thực tiễn, đồng thời mở rộng nghiên cứu cho các lưu vực khác nhằm tăng cường khả năng dự báo và ứng phó thiên tai.

Hành động tiếp theo là triển khai áp dụng mô hình DIMOSOP kết hợp EKF tại các trung tâm dự báo, đồng thời đầu tư nâng cấp hệ thống quan trắc và đào tạo chuyên môn cho cán bộ kỹ thuật. Đây là bước đi quan trọng để nâng cao hiệu quả phòng chống lũ lụt, bảo vệ an toàn tính mạng và tài sản của người dân vùng lưu vực sông Cả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Điều kiện địa If tự nhiên lưu vực sông Cả Chương 2: Quy luật hình thành mua lớn và tỉnh hình dự báo lũ trên lưu vực sông Cả Chương 3: Ứng dung mô hình DIMOSOP dy báo đồng chảy lũ trên lũ vực sông Cả Chương 4:Dién toán dòng chảy trên lưu vực sông Cả. Kết luận và kiến nghị. Hc viên: Nguyễn Thu Hiền ~ Cao học 12V Tuận vẫn thạc sĩ 13 ch CHUONG 1: DIEU KIEN DIA LY TỰ NHIÊN LƯU VỰC SONG CA 1. DIEU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ DÂN SINH KINH TE TLL.

Vite dia bb “Sông Cả la một trong 9 hệ thống sông lớn của nước ta. Sông bắt nguồn từ nước ban Lào, chảy qua hau hết địa phận tỉnh Nghệ An, phần nảy được gọi là sông Cả. Đến hạ lưu vùng Nam Din sông tiếp nhận phụ lưu sông La từ Hà Tĩnh chảy sang. “Từ ngã ba này ra tới biển sông được gọi là sông Lam.

Lưu vực sông Cả nằm ở ving Bắc Trung bộ, có to độ địa lý từ 18”15' đến 201030" vĩ độ Bắc; 103°45'20" đến. Điểm dầu của lưu vực nằm ở toa độ 20°10'30" độ vĩ Bắc; Hoe viên: Nguyễn Thu Hien — Cao học 17V. Luận vấn thạc sĩ "4 Chuyên ngành Thủy vẫn học 10314520" kinh độ Đông. Cửa ra của lưu vực nằm ở toa độ 18945'27" độ vĩ Bắc; 105°46°40" kinh độ Dong, Điểm sông Cả chảy vào đất ‘gt Nam tại Biên giới Việt Lao trên dòng Nam Mô có toa độ: 19°24'S9" độ vĩ Bắc; 104°04'12" kinh độ Đồng, Lưu vực sông Cả nằm trên hai quốc gia, phin thượng nguồn nằm trên đất tỉnh Phéng Sa Vẫn và Sam Nưa của nước Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào.

Ở Việt Nam, lưu vực sông nằm trên địa phận của 3 tỉnh Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh. - Thuộc tinh Thanh Ho, lơi vụ sông Cả chiếm 12 điện ích huyện Như Xuân trên lưu vực sông Nhánh - sông Chàng, “Thuộc tỉnh Nghệ An, lưu vực nằm trên đất huyện Qué Phong, Quy Châu, Quy Hop, Nghĩa Ban, Tân Kỳ (nhánh sông Hiểu). Kỳ Sơn, Tương Dương, Con Cuông, Anh Sơn, Đô Lương, Thanh Chương, Nam Đàn, Hưng Nguy ên (nhánh dòng chính sông Lam) ~ Thuộc tinh Hà Tinh lưu vực nằm ở các huyện Hương Sơn, Hương Khê, Vũ. Quang, Nghỉ Xuân La vực sông Cả được giới hạn bởi phía Bắc tinh Nghệ An từ đường quốc lộ 1A lên gấp với lưu vue sông Hoàng Mai, Khe Dita, Độ Ông - lưu vực sông Mực - lưu ye sông Chu; Phía Tây giáp lưu vực sông Mã sông Mé Kông; Phía Nam giáp lưu vực sông Gianh, sông Tri và sông Rio i; Biển ở phía Đông, ‘Theo tải liệu đặc trưng mạng lưới sông ngòi Việt Nam của tổng cục Thuỷ Văn xuất bản, diện tích tự nhiên toàn bộ lưu vực sông Cả, tính từ thượng nguồn đến cửa.

sông là 27200 km? và phân bổ trén các địa dư hành chỉnh như sau: Hc viên: Nguyễn Thu Hiền ~ Cao học 12V Luận vấn thạc sĩ 15 Chuyên ngành Thủy vẫn học Bang 1.1: Phân bé diện tích theo địa bản hành chính: Lưu vực Sông | Diện tích tự | Diện tích lâm | Dign tich nông |_ Diệntích Cả nhiên (km?) | nghiệp(ha) | nghiệp(ha) | khác (ha) Tổng lưu vực 21200 1798830 | 449266 471910 Lào 9410 681.221 Nghệ An 148609 | 883410 | 33173 168935 Hà Tình 3.428 200180 | 4972 92878 Lưu vực sông Cả phần thuộc lãnh thổ Việt Nam có thé phân chia 3 dang địa hình: ~ Vùng đồi núi cao: Vùng này thuộc 9 huyện miễn núi của Nghệ An và Ha Tĩnh bao. gdm: Ky Sơn, Con Cuông, Thanh Chương, Qué Phong, Quy Châu, Quỷ Hợp, Nghĩa Đàn, Hương Sơn, Hương Khê. Đây là vùng đồi núi cao gồm các dy núi chạy dai theo hướng từ Đông Bắc xuống Tây Nam, tạo nên những thung lăng sông hẹp vi dốc nỗi hình thành những sông nhánh lớn như Nam Mô, Hudi Nguyễn, sông Hiểu, sông Giăng, sông La. Xen kẽ với những day núi lớn thường cỏ những day núi đá vôi.

như ở thượng nguồn sông Hiểu - Vũng trung dụ: Bao gồm các huyện như Anh Son, Tân Kỳ, một phần đất dai của Hương Sơn, Hương Khê, Thanh Chương. Diện tích đất dai ving trung du thường hẹp nằm ở ha lưu các sông nhánh lớn cấp ï của sông Cả. Đây là vùng đồi trọc với 449 cao từ 300 - 400m xen là đồng bing ven sông của các thung lũng hep có độ cao từ 15 - 25m. Diện tích canh tức chủ yếu tập trung ở các thung lũng hep hạ du các sông suối.

Vùng này chịu ảnh hưởng của lũ khá mạnh nhắt là những trận lũ lớn, Hc viên: Nguyễn Thu Hiền ~ Cao học 12V Luận vấn thạc sĩ 16 Chuyên ngành Thủy van học đất thường bị x61 môn, rửa trồi mạnh, lớp đất sỏi cát thường bị nước lũ mang về, bồi lắp diện tích canh tác vùng ven bãi sông gây trở ngại cho sản xuất. ~ Vùng đồng bằng hạ du sông Cả: Vũng này cổ độ cao mặt đắt từ 6 - Sm ở vũng tiếp giáp với vùng đồi núi thấp, hoặc từ 0,5 - 20m ở ving ven biển. Vùng đồng bằng bởi hệ ng sống mỗi hoặc các nh dio chuyển nước hoặc giao ~ Vùng ven biển vừa chịu ảnh hưởng 10 lại vừa chịu ảnh hưởng của thuỷ triu. Khi có mưa lớn ở hạ du gặp lũ ngoài sông chí h lớn khả năng tiêu tự chảy kém.

Mặt khác do tác động của thuỷ triều, nhất là thời kỳ triều cường gặp lũ lớn thời gian tiêu rit ngắn lại gây ngập ng lâu, nhất là vàng Nam Hung Nghị, 9 xã Nam Dan và 6 xã ở Đức Thọ. VỀ mùa khô do lượng nước thượng nguồn về ít và mặn xâm nhập vào khá sâu, những năm kiệt độ mặn xâm nhập tới trên Chợ Tring 1 - 2km. Độ mặn đạt tới 2 - 3%0 tại công Đức Xá vio những năm kiệt gây trở ngại cho các cổng lấy nước và các tram bom ở hạ du sông Cả. Dite điễm dia chất- thô nhường Đặc điểm địa chất Theo tải liệu của ue địa chất Việt Nam, bản đồ địa chất va khoáng sản Việt "Nam tỷ lệ1/200,000 địa chất và khoáng sin tờ Vinh (GEOLOGY AND MINERAL RESOURCES OF VINH SHEET), tong vùng nghiên cứu xuất lộ gần như đầy đã địn ting địa chit có tuổi từ cổ đến trẻ, “Toàn bộ lưu vực sông Cả thuộc hai đối kiến tạo chính là đối kiến tạo sông Cả và đới oằn võng Sầm Nưa, ngoài ra còn có đới nâng Phu Hoạt.

Trong đó: ~ Phia Bắc vũng nghiên cu thuộc đới nâng Phu Hoạt ~ Từ Nghĩa Đàn trở xuống gần ding chính sông Cả thuộc đới on võng Sim Nữ ~ Phan côn lạ là thuộc đổi kiến tạo sông Cả Hc viên: Nguyễn Thu Hiền ~ Cao học 12V Luận vấn thạc sĩ 1 Chuyên ngành Thủy vẫn học Phương cấu tạo của các đới kiến tạo nhìn chung đều phát tri theo hướng Tay Bắc - Dong Nai có một pk nhỏ chuyển hướng Đông Bắc - Tây Nam (dưới Nghĩa Bin. Các hg thống đứt gây trong vũng bao gồm: ~ Dit gãy sâu sông Cả kéo dai theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, đứt gãy này có liên quan đến sự hình thành địa hào Neogen. - itt gây sâu Rio Nay kéo dii hơn 100km theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, góc đốc 80" đỗ về Tây Nam, sâu 32km, ~ Đứt gay Sim Nua chạy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam bị chặn bởi đứt sấy sông Cả + itt gây Quỷ Châu - Sông Hiểu. Các hệ thông đứt gay trên đây có liên quan đến đặc điểm địa chất công trình, địa chất thủy văn và còn là tiễn để cho sự phát triển của các dng sông lớn nhỏ trong vùng 'VỀ địa chất thủy văn, nước dưới dat trong vùng nghiên cứu có nhiều hạn chế, không phong phú.

Vin đề này được giải thích trên cơ sở cấu tạo địa chit, đặc điểm địa mạo, điều kiện khí tượng thủy văn. Trên toàn vùng nghiên cứu nhận thấy: các đã cổ khả năng chứa nước chiếm một khối lượng không lớn so với các loại đất đã thắm nước kém và chứa nước kém. Mặt khác do địa hình ving nghiễn cứu bị phân cất mạnh, sườn núi dốc, độ dốc lòng sông, suối lớn làm cho nước không có. điều kiện tích t lại ma thoát nhanh ra các hệ thống sông suối lớn.

Chất lượng nước dưới đất của vùng thuộc loại nước sigu nhạt, nước mễm (có độ plt = 6). Nỗi chung chất lượng tốt, đảm bảo cho ăn uống, sinh hoạt và có thé khai thác nước ngằm để tưới khoáng sin, lưu vực sông Củ có edu tạo địa chất rất phức tạp, các nham vị thạch có mat ấy đủ các lớp tuổi từ cổ đến trẻ, tiếp theo là những hoạt động kiến tạo. đã làm thay đổi các cơ cấu kiến trúc của nham thạch trong đỏ có mặt của các thành. phần sa khoảng khác nhau.

Nhìn chung trong toàn vùng gặp rit nhiễu loi sa khoáng từ đơn giàn đến phúc tạp, ừ nham thạch rẻ tiễn như vật liệu xây dựng cho cđến những khoán sản quỷ như Vang, Rubi. Các mỏ khoáng sản có giá trị như thi Hc viên: Nguyễn Thu Hiền ~ Cao học 12V Luận vấn thạc sĩ 18 Chuyên ngành Thủy van học (Quy Hợp), sắt (Thạch Khí ), Ru bi (Quy Chiu), vàng gặp nhiều ở các thung lũng tyên khoáng trong vùng là một thể mạnh đẻ tạo điều kiện cho việc. phát triển kinh tế xã hội trong giai đoạn hiện tại và trong tương lai lâu dai Đặc điềm thé nhường Đắt dai là sản phẩm của đá me, khí hậu và thảm thực vật. Chất lượng của đất dai (hoá tính và lý tính) có ảnh hưởng quyết định đến sự sinh trưởng và phát triển ‘cia các loại cây trồng.

Dựa vào những chỉ tiêu chuyên môn của ngành thé nhưỡng, ‘qua khảo sắt, thi nghiệm các mẫu đất, Bộ Nông nghiệp đã tiền hành thiết lập bản đồ thổ nhường ở lưu vục sông Ca. Cc loại đất chính ở ving lưu vục li + it phủ sa và dit cát ven biển. + Đất bùn lầy. + Đất mặn + Đất Feralitic mùn vàng nhạt trên núi.

+ Dit Feraliti rên núi + Đất Feralitic điển hình nhiệt đới ẩm vùng đồi. + Dit MacgalitFenliựe + Đắt lúa nước vùng đồi Ving đồng bing sông Cá có các loi đắt chủ yếu là đt phủ sa và đắt cát ven biển, đắt bản ly, đất mặn và đất Feraliúe điển hình nhiệt đới âm ving đôi. Đất dai vùng trung du khá đa dạng: Các loại đất chua, đất giây hoặc giây mạnh ủng nước G vùng đổi chuyển tiếp từ đồng bằng lên núi, loại dat chủ yếu là Feralitic. Do phải chịu anh hưởng tổng hợp của các nhân tổ địa lý, địa hình.

khí hậu, lớp phủ bÈ mặt.