Nghiên cứu ứng dụng mô hình Belgium dự báo thử nghiệm dòng chảy thời đoạn tháng lưu vực sông Cái Nha Trang
lượt xem 2
download
Bài viết đã nghiên cứu sử dụng mô hình Belgium mô phỏng và dự báo dòng chảy thời đoạn tháng cho lưu vực sông Cái Nha Trang. Mô hình được thiết lập khá đơn giản với 3 thông số nhằm hiệu chỉnh kết quả mô phỏng bốc hơi, dòng chảy ngầm và dòng chảy mặt.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Nghiên cứu ứng dụng mô hình Belgium dự báo thử nghiệm dòng chảy thời đoạn tháng lưu vực sông Cái Nha Trang
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH BELGIUM DỰ BÁO THỬ NGHIỆM DÒNG CHẢY THỜI ĐOẠN THÁNG LƯU VỰC SÔNG CÁI NHA TRANG Nguyễn Thu Trang Trung tâm Dự báo KTTV Trung Ương Email: Thutrang210980@yahoo.com. 1. GIỚI THIỆU CHUNG mô hình Belgium tính toán mô phỏng và dự báo thử nghiệm dòng chảy tháng cho trạm Trong điều kiện kinh tế xã hội phát triển Đồng Trăng lưu vực sông Cái Nha Trang. không ngừng, biến đổi khí hậu diễn ra ngày càng mạnh mẽ, dòng chảy trên các sông suối không còn đơn thuần là dòng chảy tự nhiên thì công tác dự báo thủy văn ngày càng có ý nghĩa quan trọng. Ngoài dự báo thủy văn hạn ngắn phục vụ công tác phòng chống lũ lụt cho địa phương thì dự báo hạn vừa, hạn dài ngày cũng có vai trò cao hơn trong quy hoạch và quản lý tài nguyên nước như tính toán nhu cầu nước phục vụ dân sinh, phục vụ thi công và khai thác các công trình thủy điện, phục vụ tưới tiêu để đáp ứng yêu cầu tưới nước phòng hạn, tiêu nước chống úng, phục vụ Hình 1: Lưu vực sông Cái Nha Trang giao thông đường thủy, … Sông Cái Nha Trang là một trong những 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU lưu vực sông đang được Trung tâm Dự báo Phương pháp mô hình toán: sử dụng mô Khí tượng thuỷ văn Trung ương thực hiện dự hình cân bằng nước thời đoạn tháng Belgium báo tác nghiệp hàng năm. Dự báo thủy văn mô phỏng dòng chảy thời đoạn tháng. trung, dài hạn trên lưu vực sông Cái Nha Để đánh giá hiệu quả mô phỏng của mô hình, Trang chủ yếu sử dụng các phương pháp nghiên cứu sử dụng hệ số Nash và mức đảm thống kê. Hiện nay, tính chu kỳ của chuỗi số bảo dựa trên sai số cho phép tại vị trí dự báo. liệu đã không còn cho độ chính xác cao do có Giới thiệu mô hình Belgium sự tác động của các yếu tố như công trình Mô hình có dạng một bể chứa nước với thủy điện, biến đổi của khí hậu… Mô hình tất lượng nước vào bể là lượng mưa tháng, định dạng mưa dòng chảy sẽ phù hợp hơn do lượng nước ra khỏi bể là bốc hơi và dòng được xây dựng dựa trên bản chất vật lý của chảy thời đoạn tháng. Phương trình cân bằng lưu vực. nước có dạng như sau: Nghiên cứu lựa chọn mô hình Belgium cân bằng nước thời đoạn tháng do Vandewiele và Mt = Mt-1 + Pt - Et- dt (1) những người khác (1992) đề xuất và phát triển Trong đó: M t là trạng thái lưu vực vào vì có ưu điểm đơn giản, yêu cầu số liệu không thời điểm cuối tháng t (mm); Mt-1 là lượng cao nhưng vẫn đảm bảo độ tin cậy. Sử dụng trữ có sẵn đầu tháng (mm); Et Lượng bốc 501
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 hơi thực của lưu vực trong cả tháng (mm); được đánh giá bằng chỉ tiêu thống kê là chỉ Pt Lượng mưa tháng (mm); dt lượng dòng số Nash. Kết quả tìm kiếm bộ thông số mô chảy tháng (mm) hình Belgium được trình bày trong bảng 1. * Xác định lượng bốc hơi thực sự Et Bảng 1: Thông số mô hình Et có thể được ước tính qua quan hệ Et = f1(Pt, ETt, mt-1,mt). Sông F (km2) 1 2 3 Giả thiết lượng nước sẵn có ở tháng t là Wt Cầu 177.4 0.95 0.84 0.18 thì Wt = Pt + mt-1+ với mt-1+ là dung tích chứa Khế 407.4 0.954 0.9 0.2 sẵn có của đất được xác định theo công thức mt-1+ = max(mt-1,0). Giang 187.2 0.95 0.83 0.17 Et có thể được xác định theo công thức: Chò 559.8 0.97 0.91 0.21 E t min[Wt (1 e1BT1 ).ET1] (2) Kết quả mô phỏng dòng chảy tại Đồng Trong đó 1 là thông số của mô hình. Trăng trong giai đoạn hiệu chỉnh cho mức * Tính toán dòng chảy đảm bảo khá cao, hệ số Nash đạt 78%, Dòng chảy dt có quan hệ: dt = f2(Pt, ETt, giai đoạn kiểm định cho kết quả hệ số Nash mt-1,mt). Dòng chảy ra của lưu vực là tổng đạt 73%. hợp hai thành phần dòng chảy nhanh và chậm (có thể hiểu là dòng chảy mặt và dòng chảy ngầm): dt = st + ft. Dạng chung của phương trình tính dòng chảy chậm là st =2(m t-1)α2 trong đó a2 là thông số. Dòng chảy nhanh ft được tính theo công thức ft= 3(mt-1)α3 nt với nt là lượng mưa hiệu quả: nt = Pt-ETt (1-exp(-(Pt/ETt)) trong đó 3 là thông số. Dòng chảy tháng có thể tính toán theo công thức: Hình 2: Đường quá trình hiệu chỉnh dt = 2(m t-1)2 + 3(m t-1)3nt Như vậy, mô hình Belgium có 3 thông số 1, 2, 3 đáp ứng các điều kiện ràng buộc sau: 0< 1
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 năm mô phỏng chưa tốt như năm 2014, 2015. được lấy theo trung bình nhiều năm. Kết quả Nguyên nhân là do trong những năm gần đây, dự báo thử cho mức đảm bảo 61% với sai số lưu vực sông chịu tác động mạnh mẽ của cho phép là 20% giá trị lưu lượng thực đo. biến đổi khí hậu, mưa ít, bốc hơi tăng mạnh, khô hạn xảy ra liên tiếp, tuy lượng mưa 4. KẾT LUẬN không xuống thấp như những năm 2004 và Bài báo đã nghiên cứu sử dụng mô hình 2006 nhưng từ năm 2014, công trình thủy Belgium mô phỏng và dự báo dòng chảy thời điện Sông Giang đã bắt đầu chính thức hoạt đoạn tháng cho lưu vực sông Cái Nha Trang. động nên dòng chảy trên sông chính luôn có Mô hình được thiết lập khá đơn giản với 3 xu thế xuống thấp dần vào mùa khô và đạt thông số nhằm hiệu chỉnh kết quả mô phỏng mức thấp nhất lịch sử liên tục trong 2 năm bốc hơi, dòng chảy ngầm và dòng chảy mặt. gần đây. Mặt khác, mạng lưới đo mưa và bốc Kết quả mô phỏng tương đối tốt (hệ số hơi rất ít,với diện tích lưu vực khoảng Nash đạt trên 70% trong cả hai bước hiệu 1.380km2 chỉ có 2 trạm đo mưa, đặc biệt chỉnh và kiểm định mô hình) và đồng bộ không có bốc hơi tại vùng nghiên cứu mà trong giai đoạn dòng chảy trên lưu vực sông phải sử dụng lượng bốc hơi của trạm Nha Cái Nha Trang còn tự nhiên (trước năm 2013). Trang nên khó phản ánh đúng thực tế. Từ năm 2013, dòng chảy có sự can thiệp từ 2. Dự báo thử nghiệm hoạt động của các hồ chứa thủy điện nên dòng chảy thực đo không còn đúng với bản chất tự Mô hình được sử dụng để dự báo thử nhiên. Để mô phỏng tốt, cần phải bổ sung thêm nghiệm dòng chảy trung bình tháng từ tháng môđun mô phỏng điều tiết dòng chảy của các 1-7/2016 cho trạm Đồng Trăng. hồ chứa này. Kết quả nghiên cứu cho thấy, nếu sử dụng mô hình Belgium vào các bài toán tính toán hay dự báo dòng chảy thời đoạn tháng sẽ rất thích hợp do kết quả khá tốt, số liệu theo yêu cầu đơn giản, dễ kiếm và thời gian vận hành, tính toán nhanh. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Shenglian Guo,(2002). A two-parameter monthly water balance model.In Mathematical models of small watershed Hình 3: Đường quá trình dự báo thử hydrology and applications, ed. V. P. Singh and Donald K. Frevert:113-166. Highlands nghiệm dòng chảy tháng 1-7/2016 Ranch, CO: Water Resources Publications. Sử dụng số liệu mưa dự báo tháng tham [2] G.L.Vandewiele, Chong-Yu Xu, Ni-Lar- khảo trong website sản phẩm dự báo nghiệp vụ Win (1992). Methodology and comparative của Trung tâm Dự báo Khí tượng thủy văn study of monthly water balance models in Trung ương Belgium, China and Burma, Journal of http://10.151.0.30/mhdars/admin/sanphamnghi Hydrology. Volume 134, Issues 1–4, June 1992, Pages 315-347. epvus/index/202, số liệu bốc hơi tháng dự báo 503
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình dự báo lũ cho sông Vu Gia, Thu Bồn - ThS. Nguyễn Hoàng Sơn
12 p | 113 | 8
-
Ứng dụng mô hình Meti-lis tính toán phát tán một số chất gây ô nhiễm không khí từ hoạt động giao thông và công nghiệp trên địa bàn thành phố Thái Nguyên, dự báo tới năm 2020
7 p | 184 | 7
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE 11 đánh giá chất lượng nguồn tiếp nhận nước thải từ khu công nghiệp ra sông Cẩm Giàng, Hải Dương
14 p | 14 | 5
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình SWMM tính toán tiêu thoát nước lưu vực sông Tô Lịch
5 p | 78 | 5
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình hóa và công cụ GIS để đánh giá ảnh hưởng chất ô nhiễm không khí tại khu vực phường Cam Giá, thành phố Thái Nguyên
5 p | 14 | 4
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE11 đánh giá khả năng đưa nước thường xuyên vào sông Đáy tăng khả năng thoát lũ, cải tạo môi trường
6 p | 98 | 4
-
Ứng dụng mô hình tối ưu đa mục tiêu trong dự báo nhu cầu sử dụng đất phục vụ xây dựng nông thôn mới tại huyện Yên Dũng, tỉnh Bắc Giang
8 p | 81 | 4
-
Ứng dụng mô hình chỉ tiêu tổng hợp GIS đánh giá chất lượng môi trường đất tỉnh Hòa Bình
7 p | 86 | 4
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình IQQM trong tính toán cân bằng nước hệ thống lưu vực sông Krông Pô Kô
7 p | 109 | 4
-
Nghiên cứu, ứng dụng mô hình Symphonie tính toán các quá trình thủy động lực trên Biển Đông
15 p | 67 | 3
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình HEC - HMS tính toán dự báo lũ sông Mã
3 p | 5 | 3
-
Ứng dụng mô hình MIKE 21 và công nghệ GIS xây dựng bản đồ, đánh giá sự lan truyền ô nhiễm môi trường nước theo các kịch bản biến đổi khí hậu cho khu vực nuôi trồng thủy sản ven biển Hải Phòng
18 p | 9 | 3
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE 11 diễn toán chất lượng nước trên dòng chính sông Đồng Nai làm cơ sở cho việc phân vùng tiếp nhận nước thải
3 p | 8 | 2
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình TRIGRS mô phỏng trượt lở khu vực Lào Cai, Việt Nam
10 p | 10 | 2
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình SWAT đánh giá biến động dòng chảy, bùn cát trên lưu vực sông Nhật Lệ tỉnh Quảng Bình
10 p | 67 | 1
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình ANFIS dự báo lượng mưa vụ phục vụ cho việc lập kế hoạch tưới trên lưu vực sông Cả
9 p | 95 | 1
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình Marine và Muskingum dự báo thủy văn lưu vực sông Kỳ Lộ tỉnh Phú Yên
7 p | 92 | 0
-
Nghiên cứu ứng dụng mô hình Noah-MP dự báo điều kiện khí tượng nông nghiệp vùng đồng bằng sông Hồng
13 p | 3 | 0
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn