Ứng dụng mô hình nam tính toán lưu lượng dòng chảy các sông có ít số liệu quan trắc
  

1. Xác định vị trí mặt cắt cửa ra và phạm vi lưu vực

Mặt cắt cửa ra tính toán lưu lượng dòng chảy là vị trí trên sông mà tại đó, mặt cắt ngang sông có thể khống chế được hầu hết lượng dòng chảy sản sinh từ mưa trên lưu vực - có thể ví như là một cửa xả nước của một cái bể chứa. Vị trí đó sẽ là vị trí được tính toán lưu lượng và cũng là vị trí tổ chức đo lưu lượng dòng chảy để làm cơ sở xử lý các thông số của mô hình.

Căn cứ vào bản đồ địa hình và kết quả điều tra khảo sát thực địa, vị trí mặt cắt cửa ra tính toán lưu lượng dòng chảy cho các sông được xác định như sau (bảng 10.1, hình 10.2).

Bảng 10.1. Vị trí tính toán lưu lượng cho các lưu vực sông

Lưu vực sông

Tên trạm (mặt cắt cửa ra)

Địa danh

Tọa độ

Diện tích lưu vực (km2)

Kinh độ

Vĩ độ

Ô Lâu

Phong

Thu

Thôn Phong Thu, xã Phong Mỹ, huyện Phong Điền

107,3157

16,5604

215

Bồ

Cổ Bi

Thôn Cổ Bi, xã Phong Sơn, huyện Phong Điền

107,4340

16,4849

720

Hữu Trạch

Bình Điền

Xã Bình Thành, TX Hương Trà

107,5255

16,3529

570

Tả Trạch

Dương

Hòa

Xã Dương Hòa, TX Hương Thủy

107,6180

16,3442

717

Nong

An Cư

Thôn Nam Phổ Cần, xã Lộc An, huyện Phú Lộc

107,7194

16,3354

73,6

Truồi

Đập Truồi

Xã Lộc Hòa, huyện Phú Lộc

107,7850

16,2558

75,3

Cầu Hai

Sách Chữ

Sách Chữ, Lộc Trì, huyện Phú Lộc

107.8810

16.2547

24,6

Bù Lu

Cầu Đập

Thôn Thủy Yên Hạ, xã Lộc Thủy, huyện Phú Lộc

107,9394

16,2538

40,4

Thừa Lưu

Thôn Thủy Tụ, xã Lộc Tiến, huyện Phú Lộc

107,9817

16,2668

22,1

Vị trí được thể hiện trên bản đồ ở hình 10.2.


Hình 10.2. Bản đồ lưu vực sông và vị trí mặt cắt tính toán bổ sung lưu lượng dòng chảy

Lưu vực tính toán dòng chảy các sông được đưa vào trong mô hình NAM như sau (hình 10.3).


Hình 10.3. Sơ đồ lưu vực sông Ô Lâu trong mô hình NAM

Bảng 10.2. Các lưu vực tính toán dòng chảy trong mô hình NAM

TT

Tên lưu vực

Tên mặt cắt cửa ra

Diện tích lưu vực (km2)

1

THUONGNHAT

Thượng Nhật

208

2

HOTRUOI

Đập Truồi

75,3

3

OLAU

Phong Thu

215

4

BO

Cổ Bi

720

5

HUUTRACH

Bình Điền

570

6

TATRACH

Dương Hòa

717

7

NONG

An Cư

73,6

8

CAUHAI

Sách Chữ

24,6

9

NUOCNGOT

Cầu Đập

40,4

10

THUALUU

Thừa Lưu

22,1

2. Xử lý số liệu đầu vào

Số liệu đầu vào tính toán dòng chảy các sông là số liệu mưa. Với vị trí, diện tích lưu vực, trạm mưa sử dụng để tính toán dòng chảy các sông là hầu hết các trạm hiện có trên địa bàn tỉnh. Danh sách trạm đo mưa và tỷ trọng tham gia tính toán dòng chảy các lưu vực sông như sau (bảng 10.3).

Bảng 10.3. Tỷ trọng tham gia tính toán dòng chảy các sông của các trạm đo mưa

Lưu vực

Trạm

Phu Oc

Ta Luong

Nam Dong

Thuong Nhat

Kim Long

Hue

Bach Ma

A Luoi

Phong My

Truoi

Bach Ma1

Loc Tien

THUONGNHAT

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

HOTRUOI

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

OLAU

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

BO

0,021

0,521

0

0

0,061

0

0

0,234

0,163

0

0

0

HUUTRACH

0

0,343

0

0,477

0

0,045

0

0,135

0

0

0

0

TATRACH

0

0

0,341

0,434

0

0,027

0,085

0

0

0,113

0

0

NONG

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

TRUOI

0

0

0

0

0

0

0,599

0

0

0,364

0,037

0

CAUHAI

0

0

0

0

0

0

0,209

0

0

0,038

0,753

0

NUOCNGOT

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0,617

0,383

THUALUU

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

Trong số các trạm đo mưa trên, một số trạm có chuỗi quan trắc ngắn như Bạch Mã 1, Bạch Mã 2, Truồi, Phong Mỹ, Lộc Tiến. Như vậy để tính toán dòng chảy trên các lưu vực sông, phải tiến hành tính toán bổ sung chuỗi số liệu mưa này.

Theo số liệu quan trắc đồng thời tại các trạm, phân tích tương quan về lượng mưa giữa các trạm với nhau, kết quả cho thấy: Lượng mưa thời đoạn ngắn (mưa ngày) phân bố có sự lệch pha giữa các trạm. Tuy nhiên, xét cho toàn tháng thì lượng mưa các nơi có sự biến đổi khá tương đồng với nhau (hình 10.4 đến hình 10.8).


Hình 10.4. Quan hệ giữa lượng mưa tháng trạm Bạch Mã 1 và Nam Đông


Hình 10.5. Quan hệ giữa lượng mưa tháng trạm Phong Mỹ và Phú Ốc


Hình 10.6. Quan hệ giữa lượng mưa tháng trạm Bạch Mã 1 và Bạch Mã 2


Hình 10.7. Quan hệ giữa lượng mưa tháng trạm Kim Long và Truồi


Hình 10.8. Quan hệ giữa lượng mưa tháng trạm Lộc Tiến và Truồi

3. Xử lý thông số mô hình

Thông số mô hình là nhân tố quan trọng quyết định đến độ chính xác của chuỗi số liệu tính toán. Các thông số mô hình được xác định bằng các phương pháp sau:

- Trường hợp lưu vực hoàn toàn không có số liệu quan trắc thì sử dụng bộ thông số của các lưu vực tương tự gần kề,

- Trường hợp có ít số liệu thực đo thì sử dụng số liệu thực đo đó để xác định các thông số theo phương pháp thử dần - các thông số được hiệu chỉnh cho đến khi quá trình dòng chảy tính toán có sự khai khác ít nhất với chuỗi dòng chảy thực đo.

Kết quả xác định các thông số mô hình NAM cho các sông như sau (bảng 10.4).

Bảng 10.4. Các thông số cơ bản của mô hình NAM tính toán dòng chảy các sông

Lưu vực

Umax

Lmax

CQOF

CKIF

CK1,2

TG

CKBF

THUONGNHAT

19,9

298

0,81

201

60

0,576

1626

HOTRUOI

10

100

0,85

1000

50

0,001

2000

OLAU

20

300

0,82

21,91

70

0,98

2037

BO

20

300

0,81

200,1

70

0,002

1263

HUUTRACH

12

300

0,79

200

60

0,59

1000

TATRACH

12

300

0,78

200

70

0,576

1626

NONG

12

300

0,83

200

20

0,586

1000

TRUOI

20

300

0,84

200,2

70

0,004

1000

CAUHAI

12

300

0,86

200

20

0,57

1000

NUOCNGOT

20

300

0,85

11,5

50

0,973

1646

THUALUU

12

300

0,83

200

12

0,586

1000

Với các thông số trên, kết quả tính toán lưu lượng dòng chảy so với số liệu thực đo như sau (hình 10.9).


Hình 10.9. Quá trình lưu lượng tính toán và thực đo sông Ô Lâu

Hình 10.10. Quá trình lưu lượng tính toán và thực đo sông Bồ


Hình 10.11. Quá trình lưu lượng tính toán và thực đo sông Truồi tại Cầu Máng


Hình 10.12. Quá trình lưu lượng tính toán, thực đo sông Nước Ngọt (Bù Lu)

4. Kết quả tính toán

Từ quá trình nghiên cứu, tính toán trên, các giá trị đặc trưng dòng chảy các sông được xác định như sau (bảng 10.5).

Bảng 10.5. Đặc trưng dòng chảy trung bình nhiều năm tính toán cho các sông     

Đơn vị:m3/s

Sông

Mặt cắt cửa ra (Trạm)

Đặc

trưng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Năm

Ô Lâu

Phong Thu

Trung

bình

16,1

10,3

7,3

7,7

70,7

7,5

5,1

8,2

17,2

37,0

45,0

32,1

17,0

Cao

nhất

56,4

44,5

26,5

26,5

36,9

32,5

24,9

38,9

71,6

95,8

46,8

85,7

468

Thấp

nhất

0,6

0,4

0,3

0,2

0,3

0,1

0,1

0,3

0,3

1,7

0,8

1,1

0,1

Bồ

Cổ Bi

Trung

bình

60,2

34,9

21,6

19,7

27,3

25

18,9

25,3

55,7

157

191

116

62,8

Cao

nhất

177

91,9

56,8

54,5

134

318

551

420

525

1840

2233

721

2233

Thấp

nhất

18,4

11,0

7,5

4,1

3,4

2,5

2,0

1,9

1,8

20,5

24,1

25,7

1,8

Nong

An Cư

Trung

bình

7,0

3,8

2,2

1,6

2,1

2,4

2,0

2,8

6,4

19,5

22,4

13,8

7,2

Cao

nhất

22,2

12,1

5,7

5,6

42,1

12,4

6,1

38,9

134

158

458

68,6

458

Thấp

nhất

2,0

1,4

0,7

0,3

0,2

0,1

0,1

0,1

0,3

2,7

3,0

2,8

0,1

Truồi

Đập truồi

Trung

bình

7,7

5,6

4,3

3,7

4,8

4,5

3,8

4,8

8,3

17,5

20,6

12,6

8,2

Cao

nhất

58,4

28,6

22,7

37,9

186,5

101,8

31,4

161,5

403,4

616,7

1210

207

1210

Thấp

nhất

2,9

2,3

1,2

0,7

0,4

0,3

0,8

0,6

1,3

4,5

4,3

5,8

0,3

Bù Lu

Cầu Đập

Trung

bình

4,3

2,4

1,4

1,1

1,6

1,8

1,5

2,1

4,1

11

13,5

7,8

4,4

Cao

nhất

11,2

6,8

7,7

10

29,4

20,3

7,7

28,3

68,2

150

227

45,7

227

Thấp

nhất

1,0

0,7

0,4

0,2

0,1

0,1

0,3

0,3

0,4

0,4

1,5

1,4

0,1

Thừa Lưu

Trung

bình

2,2

1,2

0,7

0,6

0,9

1,1

0,8

1,1

2,1

4,8

5,9

3,9

2,1

Cao

nhất

6,2

3,3

5,4

5,2

11,6

8,6

3,9

14,1

22,9

38

94,5

28,2

94,5

Thấp

nhất

0,5

0,4

0,2

0,1

0,1

0,1

0,2

0,1

0,1

0,6

0,8

0,7

0,1

Ghi chú: Giá trị cao nhất, thấp nhất là giá trị lưu lượng trung bình ngày cao nhất, thấp nhất trong nhiều năm

Nguồn: Đề tài KHCN cấp tỉnh
 Bản in]
Các bài khác