ĐỒ ÁN DỰ BÁO THỦY VĂN: LẬP PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO THEO PHƯƠNG PHÁP MỰC NƯỚC TƯƠNG ỨNG TỪ TRẠM SƠN TÂY ĐẾN TRẠM HÀ NỘI TRÊN SÔNG HỒNG

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 I.Tính cấp thiết 1 II. Mục đích nghiên cứu 1 1. Phạm vi nghiên cứu 2 2. Phương pháp nghiên cứu 2 3. Nội dung nghiên cứu 2 CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG HỒNG 3 1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên 3 1.1.1. Vị trí địa lý 3 1.2.2. Địa hình, địa mạo 4 1.2.3. Địa chất, thổ nhưỡng 4 1.2.4. Lớp phủ thực vật 5 1.2.5. Đặc điểm thủy văn và hệ thống sông ngòi 5 1.2.Đặc điểm khí hậu 7 1.2.1. Chế độ ẩm 7 1.2.2. Chế độ nhiệt 7 1.2.3. Chế độ gió 7 1.2.4. Chế độ mưa 8 1.3. Đặc điểm thủy văn trên lưu vực sông Hồng 8 1.3.1. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn 8 1.3.2. Dòng chảy năm 9 1.3.3. Dòng chảy lũ 9 1.3.4. Dòng chảy kiệt 10 1.4. Điều kiện kinh tế xã hội 11 1.4.1. Hiện trạng phát triển dân số 11 1.4.2. Hiện trạng kinh tế các ngành 11 CHƯƠNG 2 LẬP PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO THEO PHƯƠNG PHÁP MỰC NƯỚC TƯƠNG ỨNG CHO ĐOẠN SÔNG TỪ TRẠM SƠN TÂY ĐẾN TRẠM HÀ NỘI TRÊN SÔNG HỒNG 13 2.1. Các bước thực hiện dự báo theo phương pháp mực nước tương tự 13 2.2.Số liệu xây dựng phương án dự báo 13 2.3.Lập phương án dự báo 14 2.3.1. Xác định thời gian chảy truyền (τ) 14 2.3.2. Xây dựng bản đồ dự báo và xác định sai số cho phép 15 2.3.4. Đánh giá chất lượng dự báo yếu tố. 18 2.3.5. Đánh giá sai số phương án dự báo phụ thuộc 19 2.3.6. Đánh giá sai số phương án dự báo độc lập 22 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 27 KẾT LUẬN 27 KIẾN NGHỊ 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 PHỤ LỤC 33   DANH MỤC BẢNG BIỂU HÌNH ẢNH Hình 1.1: Bản đồ lưu vực sông Hồng 3 Hình 2.1. Đường quan hệ HST=f(HHN) 16 Bảng 2.1: Một số giá trị đặc trưng 13 Bảng 2.2: Tính thời gian truyền lũ bằng phương pháp điểm đặc trưng 14 Bảng 2.3: Bảng trích số liệu theo thời gian chảy truyền (1) 15 Bảng 2.4: Bảng tính giá trị sai số cho phép (3) 17 Bảng 2.5. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo yếu tố 19 Bảng 2.6: Bảng tính giá trị P (4) 19 Bảng 2.7: Bảng tính giá trị  (5) 20 Bảng 2.8: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của phương án dự báo phụ thuộc 22 Bảng 2.9: Bảng tính giá trị P (6) 23 Bảng 2.10: Bảng tính giá trị  (7) 24 Bảng 2.11: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của phương án dự báo độc lập 26

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

ĐỒ ÁN DỰ BÁO THỦY VĂN

LẬP PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO THEO PHƯƠNG PHÁP MỰC NƯỚC TƯƠNG ỨNG TỪ TRẠM SƠN TÂY ĐẾN

TRẠM HÀ NỘI TRÊN SÔNG HỒNG

Giáo viên hướng dẫn : Th.S: Lê Thu Trang Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Giang

Mã sinh viên: : DH00300609

Hà Nội, ngày 16/03/2017

LỜI CÁM ƠN

Em xin chân thành cám ơn trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội

đã tạo điều kiện cho em học tập tốt nhất, đặc biệt là các thầy giáo, cô giáo của haikhoa Khí Tượng – Thủy Văn và Tài Nguyên Nước đã truyền đạt cho em những kiếnthức chuyên môn trong quá trình học tập

Với sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cám ơn chân thànhđến thầy giáo Th.S Lê Thu Trang đã tận tình hướng dẫn em trong suất thời gianthực hiện đồ án

Do thời gian có hạn, kinh nghiệm của bản thân còn hạn chế nên những thiếuxót là không thể tránh khỏi Em rất mong tiếp tục nhận được sự góp ý, chỉ bảo quýbáo của thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cám ơn.!

Sinh viện thực hiện:

Nguyễn Thị Giang

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

I.Tính cấp thiết 1

II Mục đích nghiên cứu 1

1 Phạm vi nghiên cứu 2

2 Phương pháp nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu 2

CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG HỒNG 3

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 3

1.1.1 Vị trí địa lý 3

1.2.2 Địa hình, địa mạo 4

1.2.3 Địa chất, thổ nhưỡng 4

1.2.4 Lớp phủ thực vật 5

1.2.5 Đặc điểm thủy văn và hệ thống sông ngòi 5

1.2.Đặc điểm khí hậu 7

1.2.1 Chế độ ẩm 7

1.2.2 Chế độ nhiệt 7

1.2.3 Chế độ gió 7

1.2.4 Chế độ mưa 8

1.3 Đặc điểm thủy văn trên lưu vực sông Hồng 8

1.3.1 Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn 8

1.3.2 Dòng chảy năm 9

1.3.3 Dòng chảy lũ 9

1.3.4 Dòng chảy kiệt 10

1.4 Điều kiện kinh tế - xã hội 11

1.4.1 Hiện trạng phát triển dân số 11

1.4.2 Hiện trạng kinh tế các ngành 11

CHƯƠNG 2 LẬP PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO THEO PHƯƠNG PHÁP MỰC NƯỚC TƯƠNG ỨNG CHO ĐOẠN SÔNG TỪ TRẠM SƠN TÂY ĐẾN TRẠM HÀ NỘI TRÊN SÔNG HỒNG 13

2.1 Các bước thực hiện dự báo theo phương pháp mực nước tương tự 13

2.2.Số liệu xây dựng phương án dự báo 13

2.3.Lập phương án dự báo 14

2.3.1 Xác định thời gian chảy truyền (τ)) 14

2.3.2 Xây dựng bản đồ dự báo và xác định sai số cho phép 15

2.3.4 Đánh giá chất lượng dự báo yếu tố 18

2.3.5 Đánh giá sai số phương án dự báo phụ thuộc 19

2.3.6 Đánh giá sai số phương án dự báo độc lập 22

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 27

KẾT LUẬN 27

KIẾN NGHỊ 27

TÀI LIỆU THAM KHẢO 28

PHỤ LỤC 33

DANH MỤC BẢNG BIỂU HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Bản đồ lưu vực sông Hồng 3

Hình 2.1 Đường quan hệ HST=f(HHN) 16

Bảng 2.1: Một số giá trị đặc trưng 13

Bảng 2.2: Tính thời gian truyền lũ bằng phương pháp điểm đặc trưng 14

Bảng 2.3: Bảng trích số liệu theo thời gian chảy truyền (1) 15

Bảng 2.4: Bảng tính giá trị sai số cho phép  (3) 17

Bảng 2.5 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo yếu tố 19

Bảng 2.6: Bảng tính giá trị P (4) 19

Bảng 2.7: Bảng tính giá trị  (5) 20

Bảng 2.8: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của phương án dự báo phụ thuộc 22

Bảng 2.9: Bảng tính giá trị P (6) 23

Bảng 2.10: Bảng tính giá trị  (7) 24

Bảng 2.11: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của phương án dự báo độc lập 26

hệ thống hồ chứa trên lưu vực là khó khăn, ảnh hưởng đến hoạt động phát triển kinh

tế trên lưu vực Trên lưu vực sông Hồng phần lãnh thổ Việt Nam hiện nay có gần

1000 hồ chứa lớn nhỏ, trong đó có 4 hồ chứa lớn chủ đạo phòng chống lũ và cấpnước hạ du, sự điều tiết dòng chảy của các hồ dẫn đến dòng chảy hạ du đồng bằngsông Hồng bị ảnh hưởng Do vậy việc dự báo nguồn nước mặt là vô cùng quantrọng trong công tác quản lý tổng hợp tài nguyên nước trên lưu vực sông Hồng

Dự báo nguồn nước mặt là tính toán và báo trước các đặc trưng chính phảnánh định lượng của nguồn nước, tổng lượng nước mặt.Kết quả tính toán có thể được

sử dụng đánh giá tính hợp lý của việc khai thác, sử dụng nước và có ý nghĩa lớn laotrong việc lập kế hoạch, quy hoạch sử dụng tài nguyên nước của mỗi ngành, mỗi hộdùng nước

Đồ án“ Lập phương án dự báo theo phương pháp mực nước tương ứng từ trạmSơn Tây đến Hà Nội trên sông Hồng.” là bước đầu trong việc thử nghiệm cácphương pháp dự báo cho lưu vực sông Hồng

II Mục đích nghiên cứu

- Tìm hiểu về lưu vực sông Hồng

- Tìm hiểu về dự báo thủy văn

- Sử dụng phương pháp mực nước tương ứng để dự báo mực nước trên từ trạmSơn Tây về Hà Nội trên sông Hồng

1 Phạm vi nghiên cứu

Mực nước đoạn sông từ trạm Sơn Tây đến trạm Hà Nội trên sông Hồng

2 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập, thống kê, tổng hợp tài liệu

- Phương pháp mực nước tương ứng

3 Nội dung nghiên cứu

Cấu trúc nội dung của bài gồm 2 chương, không kể mở đầu, kết luận, tài liệutham khảo, phụ lục

Mở đầu

Chương 1: Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội lưu vực sông Hồng

Chương 2: Lập phương án dự báo theo phương pháp mực nước tương ứng từtrạm Sơn Tây đến Hà Nội trên sông Hồng

Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC

+ Phía Nam giáp lưu vực sông Mã

+ Phía Đông giáp vịnh Bắc Bộ

Phần lưu vực sông Hồng trên lãnh thổ Việt Nam có vị trí địa lý từ: 20023’ đến

23022’ vĩ độ Bắc và từ 102010’ đến 107010’ kinh độ Tây

Hình 1.1: Bản đồ lưu vực sông Hồng

1.2.2 Địa hình, địa mạo

Địa hình lưu vực hện thống sông Hồng phần lớn là đồi núi, chia cắt mạnh, cóhướng dốc chung từ Tây Bắc xuống Đông Nam Phía Tây có dãy núi Vô Lương caotrên 2500 m, phân cách lưu vực hệ thống sông Mê Kông và lưu vực sông Hồng.Trong lưu vực có dãy Hoàng Liên Sơn với đỉnh Phan-Xi-Pan cao nhất nước ta(3143 m), phân chia lưu vực sông Đà và lưu vực sông Thao Lưu vực hệ thống sôngHồng có tới 70% diện tích ở độ cao trên 500 m và khoảng 47% diện tích lưu vực ở

độ cao trên 1000 m Độ cao bình quân lưu vực cỡ 1090 m Do chủ yếu là địa hìnhđồi núi nên độ dốc lưu vực khá lớn, bình quân đạt từ 15% đến 35% Một số lưu vựcsông như Ngòi Thia có độ dốc đạt tới 42%, Suối Sập 46,6%

Đồng bằng sông Hồng được tính từ Việt Trì, chiếm hơn 7% diện tích toàn lưuvực, thấp và tương đối bằng phẳng, độ cao trung bình khoảng 25 m dọc theo cácsông ở đồng bằng đều có đê kiên cố làm cho đồng bằng bị chia cắt thành các ôtương đối độc lập Vùng cửa sông giáp biển có nhiều cồn cát và bãi

1.2.3 Địa chất, thổ nhưỡng

Ở vùng núi và trung du của lưu vưc, địa hình phát sinh do kết quả của các quátrình vận động của vỏ trái đất trong các giai đoạn địa chất cộng với quá trình phonghóa và quá trình xói mòn dưới tác động của dòng nước, nhiệt độ, độ ẩm … nên baogồm nhiều loại đất khác đá khác nhau về thành phần khoáng chất Bắc và Đông Bắclưu vực thuộc vùng núi đá vôi hiểm trở, ít đất bằng, có rừng che phủ, đất phát triểntrên diệp thạch, sa thạch và đá vôi … nên lượng cung cấp cho sông ít và vì vậy dòngchảy sông Lô mang rất ít bùn cát Vùng thuộc dãy núi Phan-Xi-Pan có dện tíchrộng, độ cao và địa hình có sự thay đổi lớn, khống chế những vùng khí hậu, thổnhưỡng rất khác nhau Đất ở vùng này được phát triển từ các loại đá gốc như diệpthạch tinh thể, hoa cương, càng xuống phía Tây Nam diệp thạch và đá vôi càngnhiều còn ở phía Đông Nam là diệp thạch và hoa cương Đây là khu vực cung cấpbùn cát quan trọng cho sông Đà, góp phần chủ yếu vào bùn cát sông Hồng khu vựcbên phải của sông Đà có cao nguyên đá vôi kéo dài từ Tây Bắc xuống Đông Nam,đất phát triển trên đá vôi có độ mịn lớn, ngoài ra đất còn phát triển trên diệp thạch,

sa thạch, hoa cương, thảm thực vật bị phá hủy nghiêm trọng, do đó rất thuận lợi choxói mòn

1.2.4 Lớp phủ thực vật

Thảm thực vật đã bị tàn phá chỉ còn khoảng 16% diện tích đất tự nhiên Trênlưu vực sông Đà thậm chí có nơi chỉ còn 6-10%; rừng thượng nguổn sông Lô cònkhá hơn chiếm khoảng 20-30%

Sau khi nhà máy thủy điện Hòa Bình được xây dựng, rừng vùng lưu vực hồ đã

bị tàn phá nghiêm trọng mà tác nhân chủ yếu là khai thác quá mức, du canh du cư,đốt nương làm rẫy Hàng năm khu vực này có khoảng 120 đến 160 ha rừng bị xâmphạm và đốt cháy làm nương rẫy mới Nếu tính toàn vùng Tây Bắc (bao gồm cáckhu vực thuộc lưu vực hồ Hòa Bình và lân cận) thì đến nay chỉ còn 5 - 6% diện tíchđất tự nhiên là có rừng che phủ

1.2.5 Đặc điểm thủy văn và hệ thống sông ngòi

Dòng chính sông Hồng bắt nguồn từ dãy núi Ngụy Sơn cao trên 2700 m củatỉnh Vân Nam (Trung Quốc), chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, qua tỉnh VânNam (Trung Quốc), chảy vào lãnh thổ Việt Nam tại Lào Cai rồi đổ vào vịnh Bắc Bộtại cửa Ba Lạt Hệ thống sông Hồng ở Việt Nam là do ba nhánh lớn hợp thành làsông Đà, sông Thao và sông Lô Chiều dài dòng chính sông Hồng từ nguồn đến cửa

Ba Lạt dài 1126 km, phần chảy trên đất Việt Nam dài 556 km

Lưu vực hệ thống sông Hồng có hình dạng hẹp, kéo dài ở phần thượng lưu và

mở rộng ở hạ lưu Tổng diện tích lưu vực là 155 000 km2, trong đó phần Việt Namchiếm 47%

Tổng lượng nước trung bình hàng năm của sông Hồng chảy qua Sơn Tây là

120 tỷ m3, trong đó phần từ Trung Quốc chảy vào chiếm 36% Tính đến Sơn Tây sovới lưu vực sông Hồng, sông Lô chiếm 27% diện tích lưu vực, chiếm 28% lượngnước; sông Đà chiếm 43% diện tích lưu vực, 47% lượng nước; sông Thao chiếm36% diện tích lưu vực, 25% lượng nước

Mạng lưới sông suối của hệ thống sông Hồng khá phát triển ở phần Việt Nam,loại sông có chiều dài dòng chính từ 5 km trở lên có tới 1659 sông Mật độ lướisông phần nhiều đạt từ 0.5 km/km2 đến 2 km/km2 nơi có núi cao, độ dốc lớn mưanhiều thì nơi đó sông suối dày đặc và ngược lại

Ba nhánh lớn hợp thành hệ thống sông Hồng gồm có:

a) Sông Thao

Có chiều dài: L = 902 km (trên lãnh thổ Việt Nam dài 332 km)

Diện tích sông: F = 51900 km2 (ở Việt Nam là 12100 km2)

Sông Thao có tên gọi là sông Nguyên ở phía Trung Quốc bắt nguồn từ dãynúi Ngụy Sơn thuộc tỉnh Vân Nam-Trung Quốc cao trên 2000 m Sông Thao là điểnhình về hướng của một con sông do vận động tạo sơn Himalaya vạch ra Có thể nóisông Thao có hướng chảy khá ổn định: trừ một đoạn ngắn ở đầu nguồn, đoạn cònlại khá thẳng theo hướng Tây Bắc-Đông Nam cho tới Việt Trì và cửa sông

b) Sông Đà

Chiều dài sông: L =1010 km, trong nước dài 570 km

Diện tích sông F = 52900 km2, trong nước 26800 km2

Sông Đà có tên gọi là Lý Tiên ở phía Trung Quốc,bắt nguồn từ vùng núi caocạnh nguồn của sông Nguyên (sông Thao) thuộc tỉnh Vân Nam Nằm trong vùngnúi cao, chia cắt mạnh, độ dốc lớn, thung lũng sâu hẹp, lượng mưa tập trung vào vàitháng trong năm, có một mạng lưới sông dày đặc

Dòng chảy bùn cát trên sông Đà thuộc loại lớn trên miền Bắc Tổng lượng bùncát của sông Đà tại Hòa Bình là 72.3 106 tấn ứng với độ đục bình quân nhiều năm là

Đặc điểm khí hậu dòng chính sông Lô chịu ảnh hưởng sâu sắc của địa hình và

vị trí lưu vực Tùy thuộc vào vị trí và đặc điểm cao hay thấp của địa hình cùng mức

độ ảnh hưởng của hoàn lưu gió mùa đối với từng nơi mà có sự thay đổi về khí hậugiữa các vùng trong lưu vực:

- Thượng lưu sông Lô có khí hậu nóng vừa, khô và ít mưa

- Trung lưu sông Lô có khí hậu nóng ẩm và mưa nhiều là vùng có mưa lũ lớnnhất lưu vực.

- Hạ lưu sông Lô có khí hậu nóng và tương đối ẩm, mưa trên lưu vực nhiềunhất ở trung lưu và giảm dần về thượng, hạ lưu

1.2.Đặc điểm khí hậu

1.2.1 Chế độ ẩm

Độ ẩm tương đối trung bình năm của không khí trên lưu vực ở phần Việt Nam

có trị số khá cao từ 80% ÷ 90%, thời kỳ khô nhất khoảng 75% và thời kỳ ẩm nhấtnhiều nơi đạt đến hơn 90% Phần lớn các vùng trong lưu vực đạt hai giá trị cực đại

và hai giá trị cực tiểu Độ ẩm không khí tương đối trung bình nhiều năm của lưuvực vào khoảng 84%

1.2.3 Chế độ gió

Gió hoạt động trên lãnh thổ miền Bắc nói chung có thể chia làm hai mùa:giómùa đông từ tháng XI - IV năm sau và gió mùa hạ từ tháng V - X Tuy nhiên doảnhhưởng của điều kiện địa hình mà hướng gió hoạt động trên lưu vực sông Hồngmang nặng tính địa phương.Hai hướng gió thịnh hành trong năm là hướng Nam vàĐông Nam Trong mùađông khi gió Đông Bắc tràn về, hướng gió Đông Bắc và Bắccùng xuất hiện, songkhông đều trên lưu vực và tần suất xuất hiện nhỏ hơn nhiều sovới hướng Đông Nam.Hướng Đông Nam không những thịnh hành trong mùa hè mà

còn thịnh hành trong cảmột số tháng mùa đông, đồng thời là nguyên nhân tạo ranhững đợt nóng ấm xen kẽtrong mùa đông.

1.2.4 Chế độ mưa

Lưu vực sông Hồng có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm Lượng mưa kháphong phú nhưng phân bố không đều theo không gian Lượng mưa năm khá lớnnhưng chủ yếu tập trung vào mùa mưa.Lượng mưa năm biến động rất mạnh so vớiyếu tố khí tượng khác, giá trị cực đại tiểu cực đại của lượng mưa có thể chênh nhau

từ hai đến ba lần Nếu xét theo không gian trong lưu vực dao động trong khoảng

1200 ÷ 2000 mm, phần lớn trong khoảng 1800 mm/năm Lượng mưa năm biến đổirất lớn từ 700 ÷ 4800 mm, trong đó địa phận Trung Quốc 700 ÷ 2100 mm/năm,phần Việt Nam 1200 mm ÷ 4800mm (thuộc loại mưa lớn của thế giới Lượng mưabiến đổi qua nhiều năm không lớn, năm mưa nhiều gấp 2-3 lần lượng mưa năm mưaít.Mùa mưa thường kéo dài 5 tháng từ tháng VI đến tháng X Nơi mưa nhiều có thểkéo dài 7-8 tháng.Nhiệt độ không khí trung bình từ 15oC – 24oC.Lượng bốc hơitrung bình năm (đo bằng ống Piche) từ 600mm ở vùng núi cao đến hơn 1000mm ởvùng đồng bằng

1.3 Đặc điểm thủy văn trên lưu vực sông Hồng

1.3.1 Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn

Công tác quan trắc KTTV đã được tiến hành nhiều thập kỷ qua trên lưu vựcsông Hồng Trên lưu vực có 223 trạm KTTV (48 trạm khí tượng bề mặt, 121 trạm

đo mưa, 54 trạm thủy văn, , nhưng chưa có radar thời tiết) Trạm quan trắc khá dày

và khá đại biểu ở vùng ven sông, vùng hạ lưu, nhưng ở vùng núi cao, địa hình hiểmtrở, xa xôi (song là các vùng tâm mưa) lại thiếu trạm do nhiều lý do khác nhau: điềukiện xây dựng trạm, duy trì trạm, kinh phí, Chính điqều kiện hình thành lũ rấtphức tạp trong khi mạng lưới trạm, phương tiện theo dõi, thu thập thông tin KTTVcòn có nhiều hạn chế nên việc xác định những căn cứ khoa học, định hướng pháttriển để đảm bảo đẩy mạnh một bước năng lực theo dõi, cảnh báo và dự báo lũ cácsông vùng núi nói chung và ở vùng núi Bắc Bộ nói riêng là vấn đề cần được chútrọng

1.3.2 Dòng chảy năm

Dòng chảy trên lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình được hình thành từmưavà khá dồi dào Tổng lượng bình quân nhiều năm qua Sơn Tây khoảng 118 tỷm3tương ứng với lưu lượng 3743 m3/s, nếu tính cả sông Thái Bình, sông Đáy vàvùngđồng bằng thì tổng lượng dòng chảy đạt tới 135 tỷ m3, trong đó 82,54 tỷ m3(tươngđương 61,1%) lượng dòng chảy sản sinh tại Việt Nam và 52,46 tỷ m3 (tươngđương38,9%) là sản sinh trên lãnh thổ Trung Quốc Tuy nhiên, do địa hình chia cắt,lượngmưa phân bố không đều nên dòng chảy trên các phần lưu vực cũng rất khácnhau

Trong 3 nhánh lớn của sông Hồng thì sông Đà có lượng dòng chảy lớn nhấtchiếm khoảng 42%, sông Thao có diện tích lưu vực xấp xỉ sông Đà song lại cólượng dòng chảy nhỏ nhất chỉ chiếm 19%, sông Lô có diện tích lưu vực là nhỏ nhấtsong có lượng dòng chảy đáng kể đứng thứ hai sau sông Đà chiếm 25,4% (tỷ lệ này

so với lượng dòng chảy đến tại Sơn Tây)

1.3.3 Dòng chảy lũ

Do chế độ mưa trên lưu vực biến đổi cả về không gian và thời gian, nênsựxuất hiện lũ lớn trên sông Hồng có tính chất phân kỳ rõ rệt Ở Bắc Bộ mùa lũ từtháng 6 ÷ tháng 10; ở phía Đông Bắc có thể xảy ra lũ lớn vào tháng 11; Ở Tây Bắcmùa lũ có thểsớm hơn Trên lưu vực sông Hồng có trên 45% số năm có lũ lớn vàotháng 8, trên 29% vào tháng 7, chỉ có 17% xảy ra vào tháng 9 Tuy vậy những trận

lũ đặc biệt lớn chỉxảy ra vào tháng 8 ví dụ như các trận lũ tháng 8/1945, tháng8/1971 Lũ ở vùng châu thổ có ảnh hưởng lớn đến hoạt động kinh tế xã hội của 14triệu dân.Hàng năm có từ 3 ÷ 5 trận lũ phát sinh trên lưu vực sông Hồng Tuỳ theoquy mô của các trận lũ, thời gian lũ lên từ 3 ÷ 5 ngày, thời gian lũ xuống từ 5 ÷ 7ngày Những trận lũ lớn ở lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình thường do từ 2 ÷ 3con lũ kết hợp nhau tạo thành và thường kéo dài 15 ÷ 20 ngày như lũ tháng 8/1969;tháng 8/1971

Cường suất lũ lên khá nhanh đạt 5 ÷ 7 m/ngày ở thượng lưu sông Đà, sông Lô;

ở trung lưu 2 ÷ 3 m/ngày và ở hạ lưu là 0,5 ÷ 1,5m/ngày Ở thượng du sông TháiBình có thể đạt tới 1 ÷ 2 m/giờ.Biên độ mực nước ở các sông nhỏ đạt 3 ÷ 4 m, sônglớn tới 10m Biên độ tuyệt đối đạt tới 13,22m ở Lào Cai (sông Thao); 31,1m ở Lai

Châu (sông Đà); 20,4 m ở Hà Giang (sông Lô) và 13,1 m ở Hà Nội (sông Hồng).Trên sông Thái Bình đạt 12,76m tại Chũ; ở Phả Lại đạt 7,91m.

1.3.4 Dòng chảy kiệt

Mùa kiệt trên lưu vực thường từ tháng XI đến tháng V gồm 7 tháng (có lưulượng bình quân tháng nhỏ hơn lưu lượng trung bình năm) Trong đó có tháng XI làtháng chuyển tiếp từ mùa mưa sang mùa ít mưa Từ tháng X đến tháng XI dòngchảy trong sông giảm nhanh và từ tháng XII đến tháng IV dòng chảy ít biến động,cuối tháng IV và tháng V do có mưa nên dòng chảy lại tăng nhanh, chính thức mùakiệt là từ tháng XII đến tháng IV Do vậy việc dùng nước cần được quan tâm đếndòng chảy kiệt từ tháng XII đến tháng IV và có thể là cả tháng V.Trong các thángmùa kiệt vẫn còn có lượng mưa chiếm khoảng 20 ÷ 25% lượng mưa cả năm nhưnglượng mưa này lại tập trung vào 3 tháng XI, IV và V còn các tháng XII đến thángIII mưa nhỏ và nhất là 2 tháng XII và I là thời tiết khô hanh, tháng II và III tuy đã

có mưa nhưng chỉ là mưa phùn, từ tháng XII đến tháng III dòng chảy trong sôngsuối là do nước ngầm và nước điều tiết từ các hồ chứa cung cấp Do vậy tháng cólưu lượng nhỏ nhất trong năm hầu hết rơi vào tháng III (53% ở Hoà Bình, 52% ởYên Bái, 45% ở Phù Ninh, 49% ở Thác Bưởi, 57% ở Chũ và 63% ở Sơn Tây), sốnăm còn lại rơi vào tháng II và tháng IV Mô đuyn dòng chảy kiệt vùng châu thổsông Hồng là4,9 l/s.km2

Tiềm năng dòng chảy tháng kiệt trung bình nhiều năm ở Bắc Bộ đạt khoảng1200m3/s, trong lãnh thổ đạt 811m3/s Đối với năm kiệt có tần suất 95% mà khôngkểđến tác dụng điều tiết của các hồ chứa đã có thì lưu lượng tháng kiệt nhất đạtkhoảng 745m3/s, trong lãnh thổ đạt 495m3/s Như vậy khả năng có thể khai thácbình quân trên 1 km2 là:

1.4 Điều kiện kinh tế - xã hội

1.4.1 Hiện trạng phát triển dân số

Mật độ dân số trung bình ở lưu vực từ 209 người/km2 năm 1989 lên 240người/km2 năm 1994 và 288 người/km2 năm 1999 Dân cư tập trung đông ở cáctỉnh đồng bằng, các thành phố lớn như Hà Nội: 2952người/km2 ; Thái Bình 1163người/km2 ; Hải Phòng 1398 người/km2 , Hải Dương 955 người/km2 (số liệu năm1999) và các tỉnh miền núi dân cư đều có mật độ thấp như: Lai Châu 27người/km2 ; Sơn La 68 người/km2 , Hà Giang 76 người/km2 ) Vấn đề đô thị, nôngthôn: Dân cư trong lưu vực sống ở nông thôn là chủ yếu, chiếm tới 93,87% Còn lạisống ở các thành phố, thị xã, thị trấn Quá trình đô thị hoá đang diễn ra mạnh mẽ, dovậy tỷ lệ thành thị và nông thôn còn nhiều thay đổi trong thế kỷ 21, mật độ dân sốtrong nội thị rất cao (Hà Nội khoảng 19.000 ÷ 20.000 người/km2 , Hải Phòng cũngkhoảng 16000 ÷ 17000 người/km2 )

1.4.2 Hiện trạng kinh tế các ngành

a Công nghiệp

Ngành Công nghiệp trong lưu vực chủ yếu tập trung ở các tỉnh vùng trung du

và đồng bằng.Trước năm 1990, công nghiệp chủ yếu là các ngành khai khoáng, cơkhí và chế biến Các nhà máy chủ yếu là đơn lẻ quy mô sản xuất nhỏ, chỉ có một sốnhà máy, khu công nghiệp có quy mô, năng suất lớn như khu gang thép TháiNguyên, khu công nghiệp thị xã Sông Công của tỉnh Thái Nguyên, khu công nghiệpXuân Hoà Vĩnh Yên Vĩnh Phúc, một số nhà máy ở Đông Anh, Bắc Ninh Toàn lưuvực có tổng số: 239 nhà máy xí nghiệp vừa và lớn trong đó: Lưu vực sông Đà 8 nhàmáy Lưu vực sông Thao 230 nhà máy.Lưu vực sông Lô - Gâm 1 nhà máy.Ngoài racòn hàng ngàn nhà máy xí nghiệp nhỏ

b Nông nghiệp

Lưu vực sông Hồng là vùng sản xuất nông nghiệp trọng điểm của cả nước sauđồng bằng sông Cửu Long Sản lượng lương thực quy thóc tăng từ 6450,3 nghìn tấnnăm 1990 đến 8070,0 nghìn tấn năm 1995 và đạt 10048,8 tấn năm 1999 (số liệuthống kê lấy toàn bộ 25 tỉnh thành phố ở Bắc Bộ) Từ năm 1996 đã có gạo xuấtkhẩu, sản lượng các loại cây rau mầu, cây công nghiệp ngắn ngày chủ yếu phát triểnchưa ổn định song đa phần đang có chiều hướng tăng Đây là vùng có nền nông

nghiệp phát triển khá lâu đời song do đặc điểm địa hình, điều kiện tự nhiên nên việcsản xuất nông nghiệp vừa mang tính chất canh tác của vùng đồng bằng và lại có tínhchất của vùng trung du và miền núi Một số khu vực như Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, HàNội sản xuất nông nghiệp theo quy mô tập trung, có kế hoạch thời vụ gieo trồng,thu hoạch Các khu vực như Bắc Kạn, Thái Nguyên việc sản xuất nông nghiệpmang tính chất vùng núi, canh tác nhỏ lẻ, manh mún Đồng bằng sông Hồng cókhoảng 1,5 triệu ha đất tự nhiên, trong đó đất nông nghiệp gần 900000 ha

CHƯƠNG 2 LẬP PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO THEO PHƯƠNG PHÁP MỰC NƯỚC TƯƠNG ỨNG CHO ĐOẠN SÔNG TỪ TRẠM SƠN TÂY ĐẾN TRẠM HÀ NỘI TRÊN

SÔNG HỒNG

2.1 Các bước thực hiện dự báo theo phương pháp mực nước tương tự

Bước 1: Thu thập số liệu mực nước trạm trên, trạm dưới

Bước 2: Vẽ đường quá trình H trạm trên và trạm dưới trên cùng biểu đồ:

Bước 3: Xác định thời gian chảy truyền

Bước 3: Sử dụng 2/3 chuỗi số liệu để xây dựng mối quan hệ Hd(t+τ)) = f[Htr(t)]xuất ra dưới dạng phương trình và R2

Bước 4: Tính Scp của yếu tố dự báo

Bước 5: Tính dự báo theo phương trình tương quan vừa lập cho 2/3 chuỗi đã

sử dụng để xây dựng biểu đồ dự báo (gọi là phần dự báo phụ thuộc)

Bước 6: Tính sai số dự báo yếu tố:

ΔHHd db( t )=Hd db( t )−Hd tđ( t )

Bước 7: Đánh giá dự báo yếu tố: Nếu ΔHHd db( t )≤Scp thì dự báo đúng.

Ngước lại là sai.Tính s/σ, ƞ và P%

Bước 8: Nhận xét về kết quả dự báp phụ thuộc (So sánh các chi tiêu s/σ, ƞ vàP% với bảng trong sách giáo trình

Bước 9: Sử dụng 1/3 chuỗi số liệu còn lại, tính dự báo độc lập lặp lại từ bước

Số ốpđo/ngày

Tổng

số ốpđo

n 26/08/1993 26/08/1993 30/06/1993 30/06/1993

2.3.Lập phương án dự báo

2.3.1 Xác định thời gian chảy truyền (τ))

- Xác định các điểm chân lũ (C tr ), đỉnh lũ (Đ tr ) của quá trình lũ trạm trên (trạm

Sơn Tây) và các điểm chân lũ (C d ), đỉnh lũ (Đ d ) của quá trình lũ trạm dưới (trạm Hà

Nội) tương ứng

- Thống kê thời gian xuất hiện các điểm đặc trưng trên đường quá trình lũ trạmtrên:

+ Thời điểm xuất hiện điểm Ctr là tCtr

+ Thời điểm xuất hiện điểm Đtr là tĐtr

- Tương tự thời gian xuất hiện của các điểm đặc trưng trên đường quá trình lũtrạm dưới:

+ Thời điểm xuất hiện điểm Cd là tCd

+ Thời điểm xuất hiện điểm Đd là tĐd

- Tính thời gian truyền các điểm đặc trưng tương ứng từ trạm trên về trạmdưới:

C = tCd - tCtr

Đ = tĐd - tĐtr

Trong đó C là thời gian truyền chân lũ; Đlà thời gian truyền đỉnh lũ

Việc tính toán thời gian truyền lũ được thực hiện dưới dạng bảng 2.2

Bảng 2.2: Tính thời gian truyền lũ bằng phương pháp điểm đặc trưng

Trung bình 5 trận lũ 6 6

Thời gian truyền lũ (thời gian chảy chuyền) τ) =6h

2.3.2 Xây dựng bản đồ dự báo và xác định sai số cho phép

a Xây dựng bản đồ dự báo

Trích số liệu mực nước của trạm trên (Htr, t)tại thời điểm t, tương ứng chính làlưu lượng trạm dưới (Hd, t+6) Các số liệu này được đưa vào bảng cơ sở số liệu để xâydựng biểu đồ dự báo (Bảng 2.3)

Bảng 2.3: Bảng trích số liệu theo thời gian chảy truyền (1)

Trạm SơnTây

Trạm HàNội Trạm Hà Nội

Từ số liệu thực đo thống kê trong bảng 2.3, ta xây dựng đường quan hệ:

H d (t+6) = f[H tr (t)] cho 2/3 tài liệu trong bảng 2.3 dưới dạng hình 2.2 (2)

Xây dựng đường quan hệ Hd=f(Htr)

Trạm Hà Nội H Linear (Trạm Hà Nội H)

Bảng 2.4: Bảng tính giá trị sai số cho phép  (3)

Ngày Giờ Hà Nôi ΔH(6h)H(6h) [ΔH(6h)H(6h)-ΔH(6h)Htb] [ΔH(6h)H(6h)-ΔH(6h)Htb]^230/06/1993

Ngày Giờ Hà Nôi ΔH(6h)H(6h) [ΔH(6h)H(6h)-ΔH(6h)Htb] [ΔH(6h)H(6h)-ΔH(6h)Htb]^2

= √23335.97235 = 9.99Trong đó:

ΔH H i: Biến đổi của lưu lượng dự báo trong thời gian dự kiến được tính từ sốliệu thực đo như sau:

Δ Hi= (Hd,t+6h – Hd,tđ)

Với: Hd,t+6h là giá trị thực đo của lưu lượng dự báo tại thời điểm t+6h

ΔH H0: Trung bình của các giá trị biến đổi của lưu lượng dự báo trong thời gian

Xác định sai số cho phép Scf :

Scf =∆cf = 0,674* = 0,674 * 9.99 = 6.73

2.3.4 Đánh giá chất lượng dự báo yếu tố.

Nếu gọi ∆Hdb là sai số dự báo yếu tố thì

Để đánh giá chất lượng dự của từng lần dự báo, căn cứ vào sai số dự báo ( Sdb)

đã quy định phân loại như trong bảng 2.5

Bảng 2.5 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo yếu tố

2.3.5 Đánh giá sai số phương án dự báo phụ thuộc

Sử dụng 2/3 chuỗi số liệu ( bảng 2.2) đã sử dụng để xây dựng đường quan hệ

để đánh giá sai số cho phần phương án dự báo phụ thuộc

Bảng 2.6: Bảng tính giá trị P (4)

Tây

HàNội

HHN(t+6h) =1.0473*HST - 347.63 ΔH(6h)Hdb

ĐánhGiá30/06/1993

19 948 623 630.55 7.55 Sai03/07/1993

Đánh giá dự báo yếu tố: Dự báo phụ thuộc có tổng là 151 dự báo Trong đó,

131 dự báo đúng và 20 dự báo sai

Chất lượng của phương án dự báo bao giờ cũng phải được đánh giá bằng mứcđảm bảo dự báo Mức đảm bảo dự báo là tỷ số giữa số lần dự báo đúng trên tổng sốlần dự báo:

- P: mức bảo đảm của phương án dự báo

Bảng 2.8: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của phương án dự báo phụ thuộc

2.3.6 Đánh giá sai số phương án dự báo độc lập

Sử dụng 1/3 chuỗi số liệu còn lại, tính dự báo độc lập

Bảng 2.9: Bảng tính giá trị P (6)

Ngày Giờ Sơn Tây Hà Nội

HHN(t+6h) = 1.0473*HST - 347.63

……… … … … … … ….25/08/1993

Đánh giá dự báo yếu tố: Dự báo phụ thuộc có tổng là 83 dự báo Trong đó, 80

dự báo đúng và 3 dự báo sai

c Mức đảm bảo của phương án dự báo

Chất lượng của phương án dự báo bao giờ cũng phải được đánh giá bằng mứcđảm bảo dự báo Mức đảm bảo dự báo là tỷ số giữa số lần dự báo đúng trên tổng sốlần dự báo:

- P: mức bảo đảm của phương án dự báo.

Bảng 2.11: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của phương án dự báo độc lập

Qua quá trình thực hiện đồ án dự báo em đã đạt được những kiến thức sau:

- Tìm hiểu và thu thập được các đặc điểm trên lưu vực sông Hồng

- Nắm được những kiến thức nền về dự báo, các khái niệm cơ bản và nguyêntắc chung về xây dựng phương án dự báo thủy văn

- Hiểu rõ quy trình dự báo bằng phương pháp mực nước tương ứng cho lưuvực sông

- Có khả năng thực hiện từng bước trong quy trình dự báo bằng phương phápmực nước tương ứng cho lưu vực sông Hồng từ trạm Sơn Tây dự báo cho trạm HàNội

- Biết cách tính toán và xác định các giá trị sai số

KIẾN NGHỊ

- Phương pháp mực nước tương ứng đơn giản, dễ tính toán, nhưng khi lượnggia nhập khu giữa quá lớn độ chính xác sẽ không cao, cần sử dụng phương phápkhác

- Do hạn chế của bản thân và thời gian làm đồ án hơi ngắn nên đồ án còn thiếusót Nếu có thể tăng thời gian làm đồ án thì sẽ có thể hoàn thành đồ án tốt hơn

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Quyết định số 81/2006/QĐ-TTg ngày 14 tháng 4 năm 2006 của Thủ tướngChính phủ phê duyệt “Chiến lược quốc gia về tài nguyên nước đến năm 2020”

[2] GS.TS Hà Văn Khối (2006) Giáo trình Quy hoạch và Quản lý Tàinguyên nước.Trường Đại học Thủy Lợi.

[3] PGS.TS Trần Thanh Xuân (2007) Đặc điểm thủy văn và nguồn nướcsông Việt Nam.NXB Nông nghiệp, Hà Nội

[4] TS Nguyễn Viết Thi Giáo trình dự báo thủy văn.Trường Đại học TàiNguyên và Môi Trường Hà Nội

HỤ LỤC

Bảng 1 Bảng trích số liệu theo thời gian chảy truyền (1)

Ngày Giờ Trạm Sơn Tây Trạm Hà Nội Ngày Giờ H H