BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN - - HỌ VÀ TÊN: TRẦN HỒNG QUÂN KHÓA DH1T NGÀNH: THỦY VĂN TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU DỰ BÁO DÒNG CHẢY THỜI KỲ TÍCH NƯỚC ĐẾN HỒ CHỨA SƠN LA HÀ NỘI - 2015 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT LỜI CÁM ƠN MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN LƯU VỰC VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU DỰ BÁO DÒNG CHẢY ĐẾN HỒ THỜI KỲ TÍCH NƯỚC 1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG ĐÀ 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Điều kiện địa chất 1.1.4 Điều kiện thổ nhưỡng 1.1.5 Thảm phủ thực vật 1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU 1.2.1 Một số đặc trưng khí hậu 1.2.2 Các đặc trưng khí hậu khu vực hồ chứa Sơn La 1.3 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI 11 1.4 MẠNG LƯỚI SÔNG VÀ MẠNG LƯỚI TRẠM KTTV 12 1.4.1 Phân bố mạng lưới sông 12 1.4.2 Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn tình hình số liệu 15 1.5 ĐẶC ĐIỂM MƯA LŨ KHU VỰC 17 1.5.1 Các loại hình gây mưa lớn 17 1.5.2 Đặc điểm mưa lũ lưu vực sông Đà 18 1.6 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH DỰ BÁO DÒNG CHẢY THỜI KỲ TÍCH NƯỚC 19 1.6.1 Vai trò dự báo tình hình nghiên cứu dự báo dự báo dòng chảy đến hồ chứa Sơn La 19 1.6.2 Phương pháp dự báo dự báo dòng chảy đến hồ chứa Sơn La 19 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH HỒ CHỨA VÀ ĐẶC ĐIỂM DÒNG CHẢY THỜI KÌ TÍCH NƯỚC ĐẾN HỒ 21 2.1 TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH 21 2.1.1 Vị trí địa lý 21 2.1.2 Nhiệm vụ công trình 21 2.1.3 Các hạng mục chinh 22 2.1.4 Quy mô công trình 22 2.1.5 Các thông số công trình 23 2.2 CÁC ĐẶC TRƯNG DÒNG CHẢY THỜI KỲ TÍCH NƯỚC ĐẾN HỒ 26 2.2.1 Đặc trưng dòng chảy tháng 26 2.2.2 Đặc trưng dòng chảy năm 28 2.2.3 Phân mùa dòng chảy tới hồ chứa Sơn La 31 2.2.4 Dòng chảy mùa lũ lưu vực sông Đà 31 2.2.5 Đặc trưng dòng chảy thời kì tích nước 32 2.2.6 Các dạng phân phối dòng chảy thời kì tích nước 34 CHƯƠNG 3: DỰ BÁO DÒNG CHẢY THỜI KỲ TÍCH NƯỚC ĐẾN HỒ CHỨA SƠN LA 38 3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO DÒNG CHẢY THỜI KỲ TÍCH NƯỚC ĐẾN HÒ CHỨA SƠN LA 38 3.1.1 Phương pháp hồi quy nhiều biến lọc bước 38 3.1.2 Phương pháp nhận dạng 39 3.2 ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP HỒI QUY NHIỀU BIẾN DỰ BÁO ĐẶC TRƯNG DÒNG CHẢY THỜI KỲ TÍCH NƯỚC 40 3.2.1 Các yếu tố nhân tố dự báo 40 3.2.2 Xây dựng phương trình dự báo 42 3.3 ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG DỰ BÁO DÒNG CHẢY THỜI KÌ TÍCH NƯỚC ĐẾN HỒ CHỨA SƠN LA 46 3.3.1 Các yếu tố 46 3.3.2 Các nhân tố dự báo 46 3.4 KẾT QUẢ DỰ BÁO ĐỘC LẬP 47 3.4.1 Dự báo phương pháp hồi quy 47 3.4.1 Kết hợp phương pháp 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 DANH MỤC BẢNG BIỂU BảNG 1.1: TốC Độ GIÓ ứNG VớI CÁC TầN SUấT THIếT Kế 10 BảNG 1.2: ĐặC TRƯNG HÌNH THÁI CÁC LƯU VựC SÔNG ĐÀ 14 BảNG 2.1: CÁC THÔNG Số CÔNG TRÌNH .23 BảNG 2.2: CAO TRÌNH MựC NƯớC CAO NHấT TRƯớC LŨ CủA CÁC Hồ TRONG THờI Kỳ LŨ SớM ĐƯợC QUY ĐịNH TRONG 25 BảNG 2.3: CAO TRÌNH MựC NƯớC CAO NHấT TRƯớC LŨ CÁC Hồ TRONG THờI Kỳ LŨ CHÍNH Vụ 25 BảNG 2.4: MựC NƯớC CÁC Hồ TRƯớC NGÀY 21 THÁNG VIII 26 BảNG 2.5: ĐặC TRƯNG DÒNG CHảY THÁNG TRUNG BÌNH NHIềU NĂM .27 BảNG 2.6: CÁC ĐặC TRƯNG DÒNG CHảY NĂM 30 BảNG 2.7: ĐặC TRƯNG LƯU LƯợNG LớN NHấT NHỏ NHấT NĂM 30 BảNG 2.8: LƯU LƯợNG TRUNG BÌNH THÁNG TạI MộT Số TRạM LƯU VựC SÔNG ĐÀ 30 BảNG 2.9: BảNG ĐặC TRƯNG DÒNG CHảY LŨ TRÊN LƯU VựC SÔNG ĐÀ .31 BảNG 2.10: ĐặC TRƯNG DÒNG CHảY MÙA LŨ 32 BảNG 2.11: BảNG PHÂN PHốI DÒNG CHảY THờI Kỳ TÍCH NƯớC ĐếN Hồ SƠN LA .34 BảNG 2.12: ĐặC TRƯNG DÒNG CHảY CÁC DạNG PHÂN PHốI 36 BảNG 3.1 CÁC YếU Tố Dự BÁO 41 BảNG 3.2 PHƯƠNG TRÌNH HồI QUY TốI ƯU TƯƠNG ứNG VớI CÁC YếU Tố Dự BÁO 43 BảNG 3.3: CÁC CHỉ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHấT LƯợNG PHƯƠNG TRÌNH Dự BÁO .44 BảNG 3.4: CÁC NHÂN Tố Dự BÁO .47 BảNG 3.5 KếT QUả Dự BÁO BằNG PHƯƠNG PHÁP HồI QUY .48 BảNG 3.6: Hệ Số PHÂN PHốI LƯU LƯợNG THEO TừNG THờI ĐOạN NGÀY CÁC DạNG PHÂN PHốI MẫU 1, VÀ 50 BảNG 3.7: Hệ Số PHÂN PHốI LƯU LƯợNG THEO TừNG THờI ĐOạN NGÀY CÁC DạNG PHÂN PHốI MẫU 4, VÀ 51 DANH MỤC HÌNH VẼ HÌNH 1.1: BẢN ĐỒ ĐỊA HINH LƯC VỰC SÔNG ĐÀ THUỘC LÃNH THỔ VIỆT NAM .3 HÌNH 1.2: BẢN ĐỒ MẠNG LƯỚI LƯU VỰC SÔNG ĐÀ (PHẦN VIỆT NAM) 14 HÌNH 1.3 BẢN ĐỒ PHÂN BỐ CÁC TRẠM KTTV TRÊN LƯU VỰC SÔNG ĐÀ 16 HÌNH 2.1: ẢNH THỦY ĐIỆN SƠN LA QUA GOOGLEMAP 22 HÌNH 2.1: BIỂU ĐỒ LƯU LƯỢNG DÒNG CHẢY TRUNG BÌNH THÁNG TRẠM TẠ BÚ.28 HÌNH 2.3: DẠNG PHÂN PHỐI 35 HÌNH 2.4: DẠNG PHÂN PHỐI 35 HÌNH 2.6 DẠNG PHÂN PHỐI 35 HÌNH 2.7 DẠNG PHÂN PHỐI 35 HÌNH 2.8 DẠNG PHÂN PHỐI 35 HÌNH 3.1: ĐƯỜNG BIẾN TRÌNH QTB DỰ BÁO VÀ THỰC ĐO THỜI KÌ TÍCH NƯỚC TỪ 1961-2010 .44 HÌNH 3.2: ĐƯỜNG BIẾN TRÌNH QMAX DỰ BÁO VÀ THỰC ĐO THỜI KÌ TÍCH NƯỚC 1961-2010 .45 HÌNH 3.3: ĐƯỜNG BIẾN TRÌNH QMIN DỰ BÁO VÀ THỰC ĐO THỜI KÌ TÍCH NƯỚC TỪ 1961-2010 .45 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT KTTV : Khí tượng thuỷ văn TW : Trung ương QTD : Lưu lượng thực đo QTT : Lưu lượng tính toán LỜI CÁM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Khoa Khí Tượng Thủy Văn Khoa Tài nguyên nước Trường đại học Tài Nguyên Môi Trường Hà Nội truyền thụ kiến thức cho em suốt trình học tập vừa qua, đặc biệt thầy TS Nguyễn Viết Thi, người hướng dẫn dạy tận tình cho em hoàn thành đồ án Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới người thân toàn thể bạn lớp chia sẻ, giúp đỡ, động viên tạo điều kiện để hoàn thành nhiệm vụ học tập đồ án tốt nghiệp Do hạn chế thời gian khả thân, có nhiều cố gắng đề tài không tránh khỏi hạn chế thiếu sót Vì vậy, em mong nhận góp ý, bảo quý báu thầy cô bạn Em xin chân thành cám ơn! Sinh viên thực TRẦN HỒNG QUÂN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Sông Đà, gọi sông Bờ phụ lưu lớn sông Hồng-con sông lớn thứ Việt Nam Sông bắt nguồn từ tỉnh Vân Nam, Trung Quốc chảy theo hướng Tây bắc - Đông nam để nhập với sông Hồng Phú Thọ Sông Đà dài 910 km (có tài liệu ghi 983 km), diện tích lưu vực 52.900 km Đoạn Việt Nam dài 527 km (có tài liệu ghi 543 km), với 2,2 triệu người sinh sống Điểm cuối ngã ba Hồng Đà, huyện Tam Nông, tỉnh Phú Thọ Sông có lưu lượng nước lớn, cung cấp 31% lượng nước cho sông Hồng nguồn tài nguyên thủy điện lớn cho ngành công nghiệp điện Việt Nam Sông Đà lưu vực có tiềm tài nguyên to lớn với nhiều loại khoáng sản quý hiếm, hệ sinh thái đặc trưng bao gồm nguồn sinh vật với mức đa dạng sinh học cao Sông Đà có nguồn tài nguyên nước phong phú, đảm bảo cung cấp lượng nước lớn cho phát triển kinh tế xã hội đời sông tỉnh phía bắc nước ta Tuy nhiên, sông Đà hàng năm gây thiên tai, hiểm họa lũ lụt, lũ quét sạt lở mùa lũ, Để giảm thiểu thiệt hại khắc phục thiên tai nhằm phát triển bền vững kinh tế xã hội, lưu vực sông Đà xây dựng hàng loạt hồ chứa hồ Hồ Bình, Huội Quảng Huội Quảng, Bản Chát, tháng 12 năm 2012 hoàn thành đưa vào khai thác hồ thủy điện Sơn La với công suất lớn Việt Nam khu vực Đông Nam Á Hệ thống hồ chứa lưu vực sông Đà nói chung hồ thủy điện Sơn La nói riêng có vai trò quan trọng thực nhiệm vụ khai thác điện, phòng lũ, cung cấp nước chống hạn hạ du sông Hồng Để đạt mục tiêu vấn đề quan trọng phải tích đủ nước, đầy hồ vào cuối mùa lũ Đề tài nhằm mục đích nghiên cứu đặc điểm dòng chảy thời kỳ tích nước tới hồ chứa Sơn La, công trình, từ đưa phương pháp dự báo dòng chảy thời kì tích nước, cụ thể đặc trưng Qmax Qmin Qtb Từ đề xuất phương án tích nước, hợp lý để phục vụ tốt công tác điều hành hồ chứa , đảm bảo phòng hạn, lũ cho hạ du Mục tiêu phạm vi nghiên cứu đồ án - Nghiên cứu đặc điểm lưu vực sông Đà dòng chảy đến hồ chứa Sơn La - Phạm vi nghiên cứu lưu vực sông Đà đến hồ chứa thủy điện Sơn La tính toán, phân tích đặc trưng dòng chảy đến hồ chứa Sơn La thời kỳ tích nước theo quy trình vận hành liên hồ chứa Sơn La-Hòa Bình-Thác Bà Tuyên Quang - Phân tích tính toán đặc trưng dòng chảy thời kì tích nước, phân tích khả đáp ứng nhu cầu nước hồ Sơn La - Nghiên cứu xây dựng phương án dự báo dòng chảy thời kì tích nước hồ Sơn La Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp tổng hợp, phân tích tài liệu: Thu thập hệ thống hoá xử lý phân tích đánh giá tất tài liệu số liệu có liên quan - Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: Tiến hành thu thập số liệu định hướng, thống kê qua đo đạc, tính toán đồ, kết nghiên cứu đề tài - Phương pháp kế thừa: Trong trình thực hiện, sinh viên tham khảo kế thừa số tài liệu, kết có liên quan nghiên cứu trước Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu dòng chảy đến hồ chứa Sơn La sông Đà - Phạm vi nghiên cứu lưu vực sông Đà đến đập hồ chứa thủy điện Sơn La - Thời gian nghiên cứu giai đoạn thời kì tích nước từ 10 tháng VIII đến 30 tháng IX hàng năm