Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình M CL C L I NÓI U CH NG I: M U CH NG I: M U .5 1.1 M c đích 1.2 Nh ng nghiên c u có liên quan tài li u s d ng nghiên c u n hình 1.3 i t ng s d ng 1.4 Các n i dung 1.5 Các k t qu 1.5.1 Phát tri n ngân hành d li u 1.5.2 Xây d ng h th ng k ch b n u hành h ch a c p n c h du 1.5.3 Áp d ng mơ hình MIKE 11 di n tốn dịng ch y mùa c n h th ng sơng H ng CH NG II: THI T L P H TH NG K CH B N CHO BÀI TOÁN I U HÀNH H TH NG H CH A HÒA BÌNH – THÁC BÀ C P N C H DU TRONG NH NG N M KI T .10 2.1 Gi i thi u chung v l u v c sông h th ng cơng trình c p n c 10 2.2 H th ng cơng trình 13 2.2.1 H th ng h ch a 13 2.2.2 H cơng trình c p n c h du 15 2.3 c m ch đ dòng ch y nh ng n m ki t 16 2.3.1 Ph c h i dòng ch y t i n Hịa Bình n S n Tây 16 2.3.2 Phân tích ch đ dịng ch y mùa ki t l a ch n n m ki t đ i bi u 19 2.4 Hi n tr ng v n hành h ch a Hịa Bình, Thác Bà th i k mùa ki t 25 2.4.1 Phân tích ch đ u ti t c a h Hồ Bình th i k mùa ki t 25 2.4.2 Phân tích ch đ u ti t c a h Thác Bà th i k mùa ki t 26 2.4.3 M t s k t lu n v hi n tr ng ch đ u ti t h ch a th ng ngu n th i k mùa ki t 32 2.5 ánh giá nh h ng u ti t h ch a th ng ngu n đ n kh n ng c p n c h du g p nh ng n m h n 33 2.5.1 H th ng cơng trình tr m b m Phù sa 33 2.5.2 H th ng cơng trình Liên M c 34 2.5.3 H th ng cơng trình c ng B c H ng H i 36 2.6 K t Lu n 38 2.7 Thi t l p h th ng k ch b n u ti t h Hòa Bình Thác Bà 41 Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình CH NG III: NG D NG MƠ HÌNH MIKE 11 TÍNH TỐN THU L C DÒNG CH Y MÙA KI T H TH NG SÔNG H NG 44 Gi i thi u chung 44 3.2 H ph ng trình c b n thu t tốn mơ hình MIKE11 46 3.2.1 H Ph ng trình Saint Venant 46 3.2.2 Thu t tốn gi i h ph ng trình Saint Venant 47 3.2.3 Thu t tốn cho m ng l i sơng kênh tồn b h th ng m ng l i 52 3.2.4 Mơ ph ng cơng trình sơng, kênh 55 3.2.5 Các u ki n n đ nh c a mơ hình 56 3.2.6 i u ki n biên 57 3.3 Thi t l p s đ m ng l i sông h th ng biên 57 3.3.1 Tài li u đ a hình m ng l i sơng H ng - Thái Bình 57 3.3.2 S đ m ng sơng tính tốn thu l c mùa c n 58 3.3.3 Biên tính tốn 58 3.4 Hi u ch nh ki m đ nh mơ hình 59 3.4.1 L a ch n th i gian hi u ch nh ki m đ nh mơ hình 59 3.4.2 Các nút ki m tra 63 3.4.3 Các tài li u c b n ph c v cho tính tốn 63 3.4.4 Thi t l p mơ hình 64 3.4.5 Hi u ch nh thơng s mơ hình th y l c 65 3.4.6 K t qu hi u ch nh ki m đ nh mơ hình 66 CH NG IV: TÍNH TỐN TH Y L C THEO CÁC CÁC K CH B N I U HÀNH H hỊA BÌNH VÀ THÁC BÀ 71 4.1 Tính tốn u ti t h th ng h ch a ph c v nghiên c u quy trình u hành h th ng 71 4.1.1 L p mơ hình tính tốn u ti t phát n, c p n c h th ng h ch a 71 4.1.2 Tính tốn u ti t đánh giá kh n ng c p gia t ng c a h th ng h ch a th ng ngu n 78 4.2 K t qu tính tốn thu l c theo ph ng án u hành 81 4.2.1 Th i gian v n hành c p n c h du 81 4.2.2 K t qu tính tốn theo ph ng án 81 PH L C 1: H ng d n v ng d ng c a MIKE11 87 PH L C 2: H th ng c ng t i sơng H ng+Thái Bình .90 B NG TH NG K CÁC C NG TRÌNH TR M B M CHÍNH 95 PH L C 3: TRÍCH K T QU TÍNH TỐN I U TI T C P N C H HỊA BÌNH 90 Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình L I NĨI U Giáo trình “Thu l c sơng ngịi” đ c biên so n theo khn kh Ch ng trình H tr ngành n c c a Danida, ti u h p ph n H tr nâng cao n ng l c tr ng i h c Thu l i Chính ph an m ch tài tr Giáo trình Thu l c sơng ngịi đ c biên so n theo ch ng trình đào t o cao h c Ngành Thu v n h c, Ch nh tr sông b bi n Phát tri n ngu n n c có th s d ng làm tài li u tham kh o cho nghiên c u sinh thu c l nh v c Giáo trình g m ph n lý thuy t ph n th c hành Nghiên c u n hình m t n i dung quan tr ng c a ph n th c hành đ c biên so n nh m làm m u cho vi c ng d ng mơ hình thu l c gi i quy t m t v n đ th c t Nghiên c u n hình “ Tinh tốn th y l c c p n c mùa c n cho đ ng b ng sông H ng” t p th tác gi GS.TS Hà V n Kh i (ch biên), Th.S Nguy n Th Thu Nga Ks V Th Kim Hu biên so n N i dung c a nghiên c u n hình liên quan đ n toán u ti t c p n c h th ng h ch a th ng ngu n cho vùng h du sơng H ng – Thái Bình Trên c s tính tốn thu l c xác đ nh di n bi n m c n c t i c a l y n c h th ng sông ki n ngh ph ng án v n hành h th ng h ch a theo yêu c u phát n c p n c h du N i dung tính tốn thu l c dịng ch y mùa ki t nh sau: - Thi t l p h th ng m ng sông; - Xác đ nh u ki n biên c a toán thu l c; - Xác đ nh b th ng s mơ hình; - Ki m đ nh mơ hình; - Tính tốn đ ch a; - ng m c n c h du theo k ch b n v n hành c p n Phân tích kêt qu tính tốn theo k ch b n v n hành ch Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình Hi n nay, nhi u mơ hình dịng khơng n đ nh đ c s d ng r ng rãi Vi t Nam nh mơ hình SOGREAH (Pháp), mơ hình VRSAP c a c Phó giáo s Nguy n Nh Kh, mơ hình KOD01 c a GS.TSKH Nguy n Ân Niên Tuy nhiên, th i gian g n tính u vi t c a mơ hình MIKE11 nên mơ hình đ c s d ng r ng rãi Vi t nam B i v y, tài li u chúng tơi s d ng mơ hình MIKE11 đ tính tốn di n bi n dịng ch y mùa ki t h th ng sông H ng Thái bình Nghiên c u n hình g m ch ng: Ch ng I: M đ u Ch ng II: L a ch n k ch b n v n hành h ch a cho tính tốn th y l c Ch ng III: Thi t l p m ng sơng, thơng s hố mơ hình ki m đ nh mơ hình Ch ng IV: Tính toán thu l c theo k ch b n v n hành h ch a CH NG I: M U 1.1 M c đích Nghiên c u n hình đ c coi nh m t ví d v vi c ng d ng mơ hình th y l c m ng sông đ gi i quy t m t toán th c t v v n hành h th ng ây c ng m c đích nghiên c uc c a nghiên c u n hình.Bài tốn đ t nghiên c u n hình ng d ng mơ hình MIKE 11 tính tốn th y l c dịng ch y mùa ki t ph c v toán v n hành h th ng h ch a c p n c h du MIKE 11 DHI Water & Environment phát tri n, m t gói ph n m m dùng đ mơ ph ng dịng ch y, ch t l ng n c, v n chuy n bùn cát sông vùng c a sông MIKE 11 cơng c mơ hình m t chi u th y đ ng h c g n g i v i ng i s d ng cho vi c phân tích, thi t k , qu n lý v n hành chi ti t h th ng sông kênh đ n gi n c ng nh ph c t p Môi tr ng g n g i v i ng i s d ng, t c đ tính kh thi c a nó, MIKE 11 cung c p cho vi c tính tốn hi u qu toàn di n, áp d ng cho quy ho ch qu n lý ch t l ng, ngu n n c cơng trình thu l i Chính v y chúng tơi s d ng mơ hình đ xây d ng n i dung c a nghiên c u n hình Nghiên c u n hình g m nh ng n i dung sau đây: - Nghiên c u đ c m dòng ch y mùa ki t h th ng sơng H ng – Thái bình, đ c bi t nh ng n m h n - Phân tích ch đ v n hành c a h ch a th ng ngu n (h Hịa Bình h Thác Bà) đánh giá nh h ng c a đ n di n bi n m c n c, y u t tr c ti p nh h ng đ n kh n ng c p n c c a cơng trình vùng h du - Xây d ng h th ng k ch b n u hành h Hịa Bình, Thác Bà th i k mùa ki t làm c s nghiên c u ch đ u hành h làm nhi m v phát n gia t ng c p n c h du nh ng n m h n - Tính tốn th y l c m ng sơng H ng Thái Bình theo k ch b n ch n Phân tích k t qu đ ki n ngh ph ng án u hành h ch a th i k mùa c n Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình 1.2 Nh ng nghiên c u có liên quan tài li u s d ng nghiên c u n hình Nh ng nghiên c u có làm c s cho vi c xây d ng nghiên c u n hình bao g m: Các tài li u thi t k quy ho ch phát tri n h ch a phát n sông H ng th y n ng PECC1 th c hi n t n m 2000 đ n tài nghiên c u khoa h c c p Nhà n c “Nghiên c u c s khoa h c th c ti n u hành c p n c mùa c n đ ng b ng sông H ng-sơng Thái Bình Các báo cáo quy ho ch u tra c b n c a C c Th y l i, Vi n Quy ho ch th y l i v đ ng b ng sông H ng 1.3 it ng s d ng Tài li u m t ph n c a giáo trình “Th y l c sơng ngịi” đ c biên so n dùng cho l p cao h c l nh v c Quy ho ch qu n lý tài nguyên n c c a tr ng i h c Th y l i Tài li u c ng đ c s d ng làm tài li u tham kh o cho nghiên c u sinh thu c l nh v c th y v n, th y l c , phát tri n tài nguyên n c, quy ho ch qu n lý ngu n n c C ng có th tài li u tham kh o cho nh ng quan tâm nghiên c u nh ng v n đ có liên quan 1.4 Các n i dung Nghiên c u n hình g m có nh ng n i dung nh sau: Phát tri n ngân hàng d li u Xây d ng k ch b n u hành h ch a th du th i k mùa c n ng ngu n c p n ch Áp d ng mơ hình th y l c MIKE 11 cho h th ng sông H ng Các k t qu tính tốn th y l c theo k ch b n 1.5 Các k t qu 1.5.1 Phát tri n ngân hành d li u Ngân hàng d li u bao g m só li u v dòng ch y (m c n c, l u l ng), tài li u đ a hình (tr c d c, tr c ngang sông), đ c tr ng c a l u v c sơng, h th ng cơng trình c p n c t i, yêu c u v n c, thông s c a h ch a th ng ngu n Các s li u đ c l u gi MS Excel liên k t v i s đ m ng sơng c a mơ hình MIKE 11 đ c trình bày b n đ DEM Thu th p s li u Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình Các s li u đ c thu th p l u gi ngân hàng d li u bao g m: • Tài li u m c n c • Q trình l u l ng c a t t c tr m đo sông H ng • Các s li u v h ch a • Nhu c u n • B n đ DEM đ ng b ng sông H ng c Các tài li u đ h du c ch nh lý b sung tr c l u d 1.5.2 Xây d ng h th ng k ch b n u hành h ch a c p n c h du - Phân tích ch đ dịng ch y mùa c n theo tài li u quan tr c - Ph c h i tài liêu s li u dịng ch y t i Hịa Bình S n Tây - Phân tích nh h ng c a h Hịa Bình Thác Bà đ n ch đ dòng ch y h du - L a ch n h th ng k ch b n theo t h p dòng ch y mùa ki t, ph hành h Hịa Bình, Thác Bà u c u gia t ng c p n c h du ng án u 1.5.3 Áp d ng mơ hình MIKE 11 di n tốn dịng ch y mùa c n h th ng sơng H ng • Thi t l p m ng sơng • Vào s li u cho toán th y l c liên k t v i database • X lý s li u h th ng nhu c u n • Thơng s hóa ki m đ nh mơ hình • Tính toán th y l c theo k ch b n • Phân tích k t qu c Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình CH NG I: M U .5 1.1 M c đích 1.2 Nh ng nghiên c u có liên quan tài li u s d ng nghiên c u n hình 1.3 i t ng s d ng 1.4 Các n i dung 1.5 Các k t qu 1.5.1 Phát tri n ngân hành d li u 1.5.2 Xây d ng h th ng k ch b n u hành h ch a c p n c h du 1.5.3 Áp d ng mơ hình MIKE 11 di n tốn dịng ch y mùa c n h th ng sông H ng CH NG II: THI T L P H TH NG K CH B N CHO BÀI TOÁN I U HÀNH H TH NG H CH A HỊA BÌNH – THÁC BÀ C PN C H DU TRONG NH NG N M KI T .10 2.1 Gi i thi u chung v l u v c sông h th ng cơng trình c p n c 10 2.2 H th ng cơng trình 13 2.2.1 H th ng h ch a 13 2.2.2 H cơng trình c p n c h du 15 2.3 c m ch đ dòng ch y nh ng n m ki t 16 2.3.1 Ph c h i dòng ch y t i n Hịa Bình n S n Tây 16 2.3.2 Phân tích ch đ dịng ch y mùa ki t l a ch n n m ki t đ i bi u 19 2.4 Hi n tr ng v n hành h ch a Hịa Bình, Thác Bà th i k mùa ki t 25 2.4.1 Phân tích ch đ u ti t c a h Hồ Bình th i k mùa ki t 25 2.4.2 Phân tích ch đ u ti t c a h Thác Bà th i k mùa ki t 26 2.4.3 M t s k t lu n v hi n tr ng ch đ u ti t h ch a th ng ngu n th i k mùa ki t 32 2.5 ánh giá nh h ng u ti t h ch a th ng ngu n đ n kh n ng c p n c h du g p nh ng n m h n 33 2.5.1 H th ng cơng trình tr m b m Phù sa 33 2.5.2 H th ng cơng trình Liên M c 34 2.5.3 H th ng cơng trình c ng B c H ng H i 36 2.6 K t Lu n 38 Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình 2.7 Thi t l p h th ng k ch b n u ti t h Hịa Bình Thác Bà 41 CH NG III: NG D NG MƠ HÌNH MIKE 11 TÍNH TỐN THU L C DÒNG CH Y MÙA KI T H TH NG SÔNG H NG .44 Gi i thi u chung 44 3.2 H ph ng trình c b n thu t tốn mơ hình MIKE11 46 3.2.1 H Ph ng trình Saint Venant 46 3.2.2 Thu t tốn gi i h ph ng trình Saint Venant 47 3.2.3 Thu t toán cho m ng l i sơng kênh tồn b h th ng m ng l i 52 3.2.4 Mô ph ng công trình sơng, kênh 55 3.2.5 Các u ki n n đ nh c a mơ hình 56 3.2.6 i u ki n biên 57 3.3 Thi t l p s đ m ng l i sông h th ng biên 57 3.3.1 Tài li u đ a hình m ng l i sơng H ng - Thái Bình 57 3.3.2 S đ m ng sơng tính tốn thu l c mùa c n 58 3.3.3 Biên tính toán 58 3.4 Hi u ch nh ki m đ nh mơ hình 59 3.4.1 L a ch n th i gian hi u ch nh ki m đ nh mơ hình 59 3.4.2 Các nút ki m tra 63 3.4.3 Các tài li u c b n ph c v cho tính tốn 63 3.4.4 Thi t l p mơ hình 64 3.4.5 Hi u ch nh thơng s mơ hình th y l c 65 3.4.6 K t qu hi u ch nh ki m đ nh mơ hình 66 CH NG IV: TÍNH TỐN TH Y L C THEO CÁC CÁC K CH B N I U HÀNH H hỊA BÌNH VÀ THÁC BÀ 71 4.1 Tính tốn u ti t h th ng h ch a ph c v nghiên c u quy trình u hành h th ng 71 4.1.1 L p mơ hình tính toán u ti t phát n, c p n c h th ng h ch a 71 4.1.2 Tính tốn u ti t đánh giá kh n ng c p gia t ng c a h th ng h ch a th ng ngu n 78 4.2 K t qu tính tốn thu l c theo ph ng án u hành 81 4.2.1 Th i gian v n hành c p n c h du 81 4.2.2 K t qu tính tốn theo ph ng án 81 Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình 10 PH L C 1: H ng d n v ng d ng c a MIKE11 87 PH L C 2: H th ng c ng t i sơng H ng+Thái Bình .90 B NG TH NG K CÁC C NG TRÌNH TR M B M CHÍNH 95 PH L C 3: TRÍCH K T QU TÍNH TỐN I U TI T C P N C H HỊA BÌNH 90 THÔNG TIN CÁ NHÂN 103 103 a ch liên l c: 662/59 Bùi ình Túy, P12, Q Bình tth nh, TP H Chí Minh 103 ã ch trì tham gia nhi u đ tài c p Nhà n c, c p B d án s n xu t H ng d n NCS b o v thành công lu n án Ti n s 104 CH NG II: THI T L P H TH NG K CH B N CHO BÀI TOÁN I U HÀNH H TH NG H CH A HÒA BÌNH – THÁC BÀ C P N C H DU TRONG NH NG N M KI T 2.1 Gi i thi u chung v l u v c sông h th ng cơng trình c p n c L u v c sơng H ng-Thái Bình tr i dài t v đ 20o00 t i 25o30’ t kinh đ 100o00’ đ n 107o10’ ông L u v c ti p giáp v i l u v c sông Tr ng Giang Châu Giang c a Trung Qu c phía B c, l u v c sơng Mê Kơng phía Tây, l u v c sơng Mã phía Nam v nh B c B phía ơng T ng di n tích l u v c sơng H ng - Thái Bình kho ng 169 nghìn km2 Trong đó, ph n di n tích Vi t Nam kho ng 86,7 nghìn km2, b ng 26 % di n tích n c ta b ng kho ng 51 % so v i toàn b l u v c; ph n ngồi n c kho ng 82,3 nghìn km2, b ng kho ng 49 % t ng di n tích L u v c ... (trên sông H ng) v i s li u sau khôi ph c Th i gian ki t tính cho hai tr ng h p: tháng mùa ki t (t tháng 11 đ n tháng n m sau) tháng ki t (t tháng 12 đ n tháng n m sau, th i k c p n c c ng th ng cho. .. a th i k mùa c n Th y l c sơng ngịi – Nghiên c u n hình 1.2 Nh ng nghiên c u có liên quan tài li u s d ng nghiên c u n hình Nh ng nghiên c u có làm c s cho vi c xây d ng nghiên c u n hình bao... d ng mơ hình th y l c m ng sơng đ gi i quy t m t tốn th c t v v n hành h th ng ây c ng m c đích nghiên c uc c a nghiên c u n hình. Bài tốn đ t nghiên c u n hình ng d ng mơ hình MIKE 11 tính tốn