ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Phùng Đức Chính NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG MÔ HÌNH MIKE FLOOD ĐỂ KHOANH VÙNG NGUY CƠ NGẬP LỤT CHO ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2012 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Phùng Đức Chính NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG MÔ HÌNH MIKE FLOOD ĐỂ KHOANH VÙNG NGUY CƠ NGẬP LỤT CHO ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI Chuyên ngành: Thủy văn học Mã số : 604490 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS. NGUYỄN TIỀN GIANG HÀ NỘI – 2012 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC MỤC LỤC .1 MỤC LỤC HÌNH.5 MỤC LỤC BẢNG. TỒNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU. Đặc điểm tự nhiên. Vị trí địa lý . Đặc điểm địa hình . Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng. Đặc điểm khí tượng, thủy văn . Đặc điểm kinh tế - xã hội trên khu vực. Mạng lưới sông ngòi và các công trình thủy lợi có liên quan đến tiêu thoát nước trên địa bàn Hà Nội . Mạng lưới sông ngòi. Hiện trạng các công trình thủy lợi liên quan đến tiêu thoát nước trên địa bàn thành phố Hà Nội . Khái quát tình hình ngập lụt trên địa bàn Hà Nội . Ngập lụt do vỡ đê. Ngập lụt do mưa lớn nội đồng . Ngập lụt do úng nội đồng kết hợp lũ lớn trên sông gây vỡ đê bối. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP KHOANH VÙNG .34 NGUY CƠ NGẬP LỤT . Cơ sở lý thuyết một số phương pháp khoanh vùng nguy cơ ngập lụt. Một số khái niệm và định nghĩa . Một số phương pháp khoanh vùng nguy cơ ngập lụt . Lựa chọn phương pháp khoanh vùng nguy cơ ngập lụt địa bàn thành phố Hà Nội.40 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE FLOOD . Giới thiệu chung . Các nguyên tắc kết nối trong mô hình MIKE FLOOD. Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE 11 . Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE 21 . Cơ sở lý thuyết mô hình NAM . ÁP DỤNG MÔ HÌNH MIKE FLOOD ĐỂ KHOANH VÙNG NGUY CƠ NGẬP LỤT CHO ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI . Xây dựng cơ sở dữ liệu. Thiết lập mô hình một chiều MIKE 11. Thiết lập mô hình thủy lực mạng sông . Tính toán các biên đầu vào cho mô hình MIKE 11 bằng mô hình NAM . Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình MIKE 11. Thiết lập mô hình hai chiều MIKE 21. Thiết lập miền tính, lưới tính. Thiết lập địa hình miền tính . Tính toán các biên đầu vào cho mô hình MIKE 21 bằng mô hình NAM . Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình MIKE FLOOD. Hiệu chỉnh mô hình. Kiểm định mô hình. Khoanh vùng nguy cơ ngập lụt khu vực Hà Nội. 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 86 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC HÌNH Hình 1. Bản đồ địa hình Hà Nội . Phân bố lượng mưa trung bình tháng trạm Láng (1961-2010) . Phân bố lượng mưa trung bình tháng trạm Sơn Tây (1961-2010) . Sơ đồ hệ thống các hồ chứa phía thượng nguồn sông Hồng . Tổng sản phẩm quốc nội trên đầu người (GDP) của Hà Nội. Dân số trung bình khu vực Hà Nội từ năm 2005 đến 2009 . Giá trị sản xuất nông – lâm – thủy sản trên toàn Hà Nội từ 2005-2010. Thống kê giá trị sản xuất công nghiệp trên toàn Hà Nội từ 2005-2010 . Bản đồ mạng lưới sông khu vực Hà Nội . Sơ đồ hệ thống thoát nước lưu vực sông Tô Lịch và bắc sông Nhuệ. Sơ đồ các bước khoanh vùng nguy cơ ngập lụt bằng phương pháp sử dụng bản đồ địa hình, địa mạo. Khoanh vùng nguy cơ ngập lụt sử dụng mô hình dòng chảy một chiều . Khoanh vùng nguy cơ ngập lụt sử dụng mô hình hồ. Khoanh vùng nguy cơ ngập lụt sử dụng mô hình dòng chảy hai chiều . Các thành phần theo phương x và y . Các ứng dụng trong kết nối tiêu chuẩn . Một ứng dụng trong kết nối bên . Một ví dụ trong kết nối công trình. a) Sơ đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott; b) Sơ đồ sai phân 6 điểm ẩn Abbott trong mặt phẳng x~t. Nhánh sông với các điểm lưới xen kẽ. a) Cấu trúc các điểm lưới xung quanh điểm nhập lưu; b) Cấu trúc các điểm lưới trong mạng vòng. Cấu trúc của mô hình NAM . Sơ đồ tính toán thủy lực hệ thống sông chảy qua địa bàn Hà Nội. Mặt cắt ngang tại vị trí 6.062 m trên sông Nhuệ. Phân chia các lưu vực con trên lưu vực sông Nhuệ - Đáy. 63 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Kết quả hiệu chỉnh mô hình NAM tại Ba Thá từ 07/IX/1976 – 15/IX/1976 . Kết quả kiểm định mô hình NAM tại Ba Thá. Kết quả hiệu chỉnh mô hình MIKE 11 tại trạm Hà Nội . Kết quả hiệu chỉnh mô hình MIKE 11 tại trạm Ba Thá . Kết quả kiểm định mô hình MIKE 11 tại trạm Hà Nội . Kết quả kiểm định mô hình MIKE 11 tại trạm Ba Thá . Miền tính thủy lực hai chiều của khu vực nghiên cứu . Lưới địa hình miền tính trong mô hình MIKE 21 . Bản đồ cao độ số độ cao (Bathymetry) khu vực nghiên cứu . Phân chia lưu vực của các lưu vực kết nối bên . Vị trí các biên dạng điểm trong mô hình MIKE 21. Kết quả hiệu chỉnh mô hình NAM cho lưu vực Lâm Sơn từ 24/VIII/1975 – 31/VIII/1975. Kết quả kiểm định mô hình NAM cho lưu vực Lâm Sơn. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại Ba Thá .19: Kết quả mô phỏng ngập lụt ngày 05/XI/2008.20: Ngập lụt chụp từ ảnh vệ tinh ngày 05/XI/2008. Kết quả mô phỏng ngập lụt ngày 07/XI/2008. Ngập lụt chụp từ ảnh vệ tinh ngày 07/XI/2008. Kết quả kiểm định mực nước tại Ba Thá (từ 16 đến 31/VIII năm 2006)80 Hình 3. Bản đồ khoanh vùng nguy cơ ngập lụt địa bàn thành phố Hà Nội ứng với mưa thiết kế 1%.83 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC BẢNG Bảng 1. Nhiệt độ trung bình tháng tại các trạm (1961-2010). Độ ẩm trung bình tháng tại các trạm (1961-2010). Lượng mưa trung bình tháng các trạm (1961 - 2010). Bốc hơi trung bình tháng tại các trạm (1961 - 2010) . Lưu lượng trung bình tại các trạm 1961-2010 (m3/s). Dung tích các hồ chứa phía thượng nguồn sông Hồng . Các hồ trong nội thành Hà Nội . Số liệu mặt cắt, chiều dài lòng sông của khu vực nghiên cứu. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình NAM tại Ba Thá. Hệ số nhám tại một số vị trí mặt cắt trong hệ thống sông. Kết quả hiệu chỉnh mô hình MIKE 11 . Kết quả kiểm định mô hình MIKE 11 . Kết quả phân chia lưu vực của các kết nối bên. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình NAM cho lưu vực Lâm Sơn . Kết quả tính toán diện tích ngập các vùng ứng với trận mưa lũ tháng XI năm 2008. Tổng lượng mưa 3 ngày lớn nhất tại các trạm (mm). Kết quả tính toán diện tích ngập các vùng ứng với mưa thiết kế 1% .82 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU Hà Nội là một trong hai trung tâm kinh tế, văn hóa và chính trị lớn của đất nước. Do vị trí Hà Nội nằm ở bờ Hữu Sông Hồng, có nền địa hình không bằng phẳng, thấp, trũng nhất là khu vực phía Nam thành phố nên thường bị ngập lụt trong mùa mưa. Người Hà Nội không thể nào quên trận mưa gây ngập lịch sử từ ngày 30/X/2008 đến ngày 07/XI/2008. Tổng lượng mưa từ ngày 30/X đến ngày 02/XI tại các khu vực như sau: Láng 563.2mm, Hà Đông 812.9mm, Hà Nội 541mm, Thượng Cát 593.2mm, Sóc Sơn 412mm, Trâu Quỳ 33.4mm, Đông Anh 566mm, Thanh Trì 499.9mm, Ứng Hòa 603 mm, Thanh Oai 914 mm. Tại khu vực nội thành, mưa lớn chia cắt nhiều khu dân cư, tính đến ngày 03/XI/2008 có 63 điểm ngập úng nặng làm giao thông hỗn loạn, nhiều xe cộ ngập nước, đa số các công sở ngừng hoạt động, nguy cơ bệnh tật bùng phát. Trong trận mưa gây ngập lụt này ở Hà Nội có khoảng 20 người chết, thiệt hại khoảng 3. Luận văn “Nghiên cứu áp dụng mô hình MIKE FLOOD để khoanh vùng nguy cơ ngập lụt cho địa bàn thành phố Hà Nội” được hình thành với mục đích khoanh vùng các các khu vực có nguy cơ ngập lụt để giúp các đơn vị quản lý, các nhà hoạch định chính sách… nắm được khả năng ngập lụt có thể xảy ra tại các khu vực từ đó tiến hành các giải pháp kịp thời nhằm chủ động ứng phó; giảm thiểu thiệt hại do ngập lụt gây ra trong mùa mưa -lũ. Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn, học viên nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của PGS. Nguyễn Tiền Giang, sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô, của gia đình, bạn bè và đồng nghiệp, học viên xin chân thành cảm ơn. 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƯƠNG 1. TỒNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1. Đặc điểm tự nhiên 1. Vị trí địa lý Thành phố Hà Nội nằm ở phía tây bắc của vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng có tọa độ từ 20°53' đến 21°23' vĩ độ Bắc và 105°44' đến 106°02' kinh độ Đông, phía Bắc giáp tỉnh Thái Nguyên, phía Đông giáp tỉnh Bắc Giang và Bắc Ninh, phía Đông Nam giáp tỉnh Hưng Yên, phía Nam và Tây Nam giáp tỉnh Hòa Bình, phía Tây Bắc giáp tỉnh Vĩnh Phúc. Sau đợt mở rộng địa giới hành chính vào tháng 8 năm 2008, Hà Nội có diện tích tự nhiên khoảng 3.344,7 km² gồm: thị xã (thị xã Sơn Tây), 10 quận nội thành (Ba Đình, Cầu Giấy, Tây Hồ, Đống Đa, Hai Bà Trưng, Thanh Xuân, Long Biên, Hoàng Mai, Hoàn Kiếm, Hà Đông) và 18 huyện ngoại thành (Đông Anh, Sóc Sơn, Thanh Trì, Từ Liêm, Gia Lâm, Ba Vì, Đan Phượng, Hoài Đức, Phúc Thọ, Thạch Thất, Quốc Oai, Thanh Oai, Chương Mỹ, Thường Tín, Phú Xuyên, Ứng Hòa, Mỹ Đức và Mê Linh). Đặc điểm địa hình Địa hình Hà Nội thấp dần theo hướng từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông với ba phần tư diện tích tự nhiên là đồng bằng, nằm ở hữu ngạn sông Đà, hai bên sông Hồng và chi lưu các sông khác. Phần diện tích đồi núi chủ yếu nằm ở các huyện Sóc Sơn, Ba Vì, Quốc Oai, Mỹ Đức, với các đỉnh như Ba Vì cao 1.281 m, Da Dê (thuộc dãy núi Ba Vì) cao 707 m, núi Hàm Lợn hay còn gọi là núi Chân Chim (huyện Sóc Sơn) cao 462 m, Thiên Trù (huyện Mỹ Đức) cao 378 m.
Nghiên cứu áp dụng mô hình MIKE FLOOD để khoanh vùng nguy cơ ngập lụt cho thành phố Hà Nội
Nghiên cứu áp dụng mô hình Mike Flood để xác định vùng nguy cơ ngập lụt tại thành phố Hà Nội, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý nước.
Trường đại học
Đại học Quốc gia Hà Nội Trường Đại học Khoa học Tự nhiênChuyên ngành
Thủy văn họcNgười đăng
Ẩn danhThể loại
Luận văn thạc sĩPhí lưu trữ
30 PointMục lục chi tiết
THÔNG TIN CHI TIẾT
Tác giả: Phùng Đức Chính
Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Tiền Giang
Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Chuyên ngành: Thủy văn học
Đề tài: Nghiên cứu áp dụng mô hình MIKE FLOOD để khoanh vùng nguy cơ ngập lụt cho địa bàn thành phố Hà Nội
Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản: 2012
Địa điểm: Hà Nội
Tài liệu "Nghiên cứu mô hình MIKE FLOOD để xác định nguy cơ ngập lụt tại Hà Nội" cung cấp cái nhìn sâu sắc về việc áp dụng mô hình MIKE FLOOD trong việc đánh giá và dự đoán nguy cơ ngập lụt tại khu vực Hà Nội. Nghiên cứu này không chỉ giúp xác định các khu vực dễ bị tổn thương mà còn đưa ra các giải pháp khả thi để giảm thiểu tác động của ngập lụt. Độc giả sẽ tìm thấy những thông tin hữu ích về cách thức mô hình này hoạt động, cũng như các kết quả phân tích cụ thể liên quan đến tình hình ngập lụt tại Hà Nội.
Để mở rộng kiến thức về các phương pháp dự báo thời tiết và ứng phó với ngập lụt, bạn có thể tham khảo thêm tài liệu Luận văn thạc sĩ khoa học nghiên cứu dự báo xác suất mưa lớn ở bắc bộ sử dụng mô hình k điểm gần nhất, nơi nghiên cứu về dự báo mưa lớn ở miền Bắc. Bên cạnh đó, tài liệu Luận văn thạc sĩ hus đánh giá kỹ năng dự báo mưa lớn cho khu vực miền trung va tây nguyên của một số mô hình khu vực sẽ cung cấp cái nhìn về khả năng dự báo mưa lớn tại miền Trung và Tây Nguyên. Cuối cùng, bạn cũng có thể tìm hiểu thêm về khả năng dự báo mưa lớn ở đồng bằng Bắc Bộ qua tài liệu Luận văn thạc sĩ hus đánh giá khả năng dự báo mưa lớn ở đồng bằng bắc bộ sử dụng sản phẩm tổ hợp của các mô hình khu vực. Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn toàn diện hơn về các vấn đề liên quan đến ngập lụt và dự báo thời tiết.
Trích đoạn nội dung tài liệu
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ