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

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 6 I. Tính cấp thiết 6 II. Mục đích nghiên cứu 6 1. Phạm vi nghiên cứu 6 2. Phương pháp nghiên cứu 6 3. Nội dung nghiên cứu 6 CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG HỒNG 7 1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN 7 1.1.1. Vị trí địa lý 7 1.2.2. Địa hình, địa mạo 7 1.2.3. Địa chất, thổ nhưỡng 7 1.2.4. Lớp phủ thực vật 8 1.2.6. Đặc điểm thủy văn và hệ thống sông ngòi 8 2.1 Đặc điểm khí hậu 9 2.1.1. Chế độ ẩm 9 2.1.2. Chế độ nhiệt 9 2.1.3 Chế độ gió 10 2.1.4. Chế độ mưa 10 2.2. Đặc điểm thủy văn trên lưu vực sông Hồng 11 .2.2.1. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn 11 2.2.2. Dòng chảy năm 11 2.2.3. Dòng chảy lũ 12 2.2.4. Dòng chảy kiệt 13 3.1. Điều kiện kinh tế xã hội 14 3.1.1. Hiện trạng phát triển dân số 14 2.2. Hiện trạng kinh tế các ngành 14 2.2.1 Công nghiệp 14 2.2.2 Nông nghiệp 15 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 16 2.1 Các bước thực hiện dự báo theo phương pháp mực nước tương tự 16 2.2 Số liệu xây dựng phương án dự báo 16 2.3 Lập phương án dự báo 17 2.3.1 Xác định thời gian chảy truyền (τ) 17 2.3.2 Xây dựng phương trình dự báo và xác định sai số cho phép 18 2.3.3 Đánh giá phương án dự báo phụ thuộc 22 2.3.4 Đánh giá sai số phương án dự báo độc lập 25 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 28 1. KẾT LUẬN 28 2. KIẾN NGHỊ 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 PHỤ LỤC 30   DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Số liệu xây dựng phương án dự báo 16 Bảng 2.2: Tính thời gian truyền lũ bằng phương pháp điểm đặc trưng 17 Bảng 2.3: Bảng trích số liệu theo thời gian chảy truyền 18 Bảng 2.4: Bảng tính giá trị sai số cho phép 1 20 Bảng 2.5: Bảng tính giá trị P 2 22 Bảng 2.6: Bảng tính giá trị ,σ,s 3 23 Bảng 2.7: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của phương án dự báo phụ thuộc 24 Bảng 2.8: Bảng tính giá trị P 4 25 Bảng 2.9: Bảng tính giá trị ,S,σ 5 26 Bảng 2.10: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của phương án dự báo độc lập 27 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Đường quan hệ mực nước tương ứng 19

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

Mã sinh viên : DH00300335

Hà Nội-Tháng 3/2017

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Khí tượng Thủy văn –Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội đã truyền thụ kiến thức cho emsuốt quá trình học tập vừa qua, đặc biệt là cô giáo Th.s Lê Thu Trang, người đãhướng dẫn em tận tình trong suốt thời gian hoàn thành đồ án này.

Xin gửi lời cảm ơn tới những người tân cùng toàn thể các bạn trong lớp đãgiúp đỡ, động viên và tạo điều kiện để em hoàn thành nhiệm vụ học tập, thu thập sốliệu cần thiết trong suốt quá trình làm đồ án

Do đồ án được thực hiện trong thời gian có hạn, tài liệu tham khảo và số liệucòn hạn chế, kinh nghiệm làm việc còn chưa cao nên nội dung của đồ án còn nhiềuthiếu sót Vì vậy em rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy cô và của toàn

bộ các bạn sinh viên để đồ án được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

I. Tính cấp thiết

Lưu vực sông Hồng là một lưu vực sông liên quốc gia chảy qua 3 nước ViệtNam, Trung Quốc, Lào với tổng diện tích tự nhiên vào khoảng 169.000km2.Đây làcon sông lớn thứ hai (sau sông Mêkông) chảy qua Việt Nam đổ ra biển Đông Lưuvực sông Hồng có ý nghĩa về mặt tự nhiên cũng như phát triển kinh tế-tự nhiên xãhội của các tỉnh, thành phố trên lưu vực sông Vì vậy dự báo dòng chảy trên hệthống sông Hồng có vai trò vô cùng quan trọng Kết quả dự báo chính xác sẽ đemlại những hiệu quả rõ rệt về kinh tế, xã hội Là cơ sở để giảm nước tràn lũ, nâng caohiệu quả điều tiết lũ, giảm thiểu thiệt hại cho vùng ngập lụt, giải quyết bài toán điềutiết, cân bằng nước…

Chính vì vậy, đề tài nghiên cứu “Lập phương án dự báo theo phương phápmực nước tương ứng từ trạm Sơn Tây đến trạm Hà Nội” đã được hình thành

II Mục đích nghiên cứu

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

Sông Hồng từ trạm Sơn Tây đến trạm Hà Nội

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 Bắc giáp lưu vực sông Trường Giang và sông Châu Giang của TrungQuốc

+ Phía Tây giáp lưu vực sông Mêkông

+ Phía Nam giáp lưu vực sông Mã

+ Phía Đông giáp vịnh Bắc Bộ

1.2.2 Địa hình, địa mạo

Địa hình lưu vực hệ 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

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 triển

trên 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

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

1.2.6 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.

2.1 Đặc điểm khí hậu

2.1.1 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 Cực đại thứ nhất thường xảy ra vào khoảng tháng II đếntháng III do có nhiều mưa phùn và và ẩm ướt nhất trong năm (Yên Bái 90%, HàNội 87%, Hải Phòng 91%, Nam Định 91% ) Cực đại thứ hai xảy ra vào khoảngtháng VII đến tháng VIII tương ứng với thời gian nóng nhất và mưa nhiều trongnăm (Tuyên Quang, Hà Nội 86%, Hải Phòng 88%) Cực tiểu thứ nhất xảy ra vàotháng V ÷ VI và cực tiểu thứ hai xảy ra vào khoảng tháng X ÷ XI tương ứng vớithời kỳ vào đầu và cuối mùa mưa (Hoà Bình, Phú Thọ, Hà Nội có độ ẩm khoảng 80

÷ 83%) Độ ẩm không khí tương đối trung bình nhiều năm của lưu vực vào khoảng84% Độ ẩm tương đối lớn nhất xuất hiện vào các tháng mùa Hè, mùa xuân, nhất làcác ngày có gió mùa Đông Bắc hoạt độngmạnh gây mưa lớn Trong các tháng này

độ ẩm tương đối thường cao hơn 86% Độ ẩm thấp nhất xảy ra vào các tháng mùaĐông, đặc biệt vào những ngày gió Tây Nam khô nóng hoạt động, trong thời kỳ này

độ ẩm có thể nhỏ hơn 50% Sự chênh lệch về độ ẩm không khí giữa mùa khô vàmùa mưa của khu vực này là thấp, tháng có độ ẩm tương đối nhỏ nhất là tháng XI,XII

2.1.2 Chế độ nhiệt

Lưu vực sông Hồng nằm giữa ranh giới của vùng nhiệt đới nội chí tuyến(phần Việt Nam và một phần lưu vực thuộc Trung Quốc) và vùng cận chí tuyến(phần còn lại trên lãnh thổ Trung Quốc) Nó vừa chịu ảnh hưởng của gió mùa cựcđới Châu Á đồng thời do nằm sát bên bờ Thái Bình Dương nên lại chịu ảnh hưởngthường xuyên mãnh liệt của khí hậu biển cả trong mùa hè và mùa đông, có khí hậu

ôn hoà hơn về mùa hạ so với các vùng nhiệt đới trong lục địa, nhưng lại có mùa

đông lạnh hơn Vì thế lưu vực sông Hồng có nền nhiệt thấp hơn các vùng nhiệt đớikhác của hành tinh song độ ẩm lại phong phú So với toàn quốc lưu vực có nềnnhiệt độ bình quân hàng năm thấp hơn Do chịu ảnh hưởng nhiều của gió mùa ĐôngBắc trong mùa đông và gió mùa Tây Nam trong mùa hạ nên thời gian ấm nóngtrong phần lớn lưu vực kéo dài từ 8 ÷ 9 tháng (tháng III ÷ IX, có nhiệt độ trung bìnhtháng trên 200C, tháng V ÷ IX có nhiệt độ cao hơn 250C) Nhiệt độ thấp ở hầu khắptrong lưu vực vào tháng XII ÷ II (thấp nhất thường vào tháng I và đầu tháng II, trênvùng núi cao vào những ngày giá rét thường có tuyết rơi và nước đóng băng trên bềmặt nhưng cũng chỉ xảy ra trong ngày

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

2.1.4 Chế độ mưa

Lượng mưa trung bình thời kỳ quan trắc của các trạm, khí tượng, đo mưa trênlưu vực được minh hoạ trong bảng 3.5 Nhìn chung, lưu vực sông Hồng có khí hậunhiệt đới gió mùa nóng ẩm Lượng mưa khá phong phú nhưng phân bố không đềutheo không gian Lượng mưa năm khá lớn nhưng chủ yếu tập trung vào mùa mưa.Lượng mưa năm biến động rất mạnh so với yếu tố khí tượng khác, giá trị cực đạitiểu cực đại của lượng mưa có thể chênh nhau từ hai đến ba lần Nếu xét theo khônggian trong lưu vực dao động trong khoảng 1200 ÷ 2000 mm, phần lớn trong khoảng

1800 mm/năm Lượng mưa năm biến đổi rất lớn từ 700 ÷ 4800 mm, trong đó địaphận Trung Quốc 700 ÷ 2100 mm/năm, phần Việt Nam 1200 mm ÷ 4800mm (thuộcloại mưa lớn của thế giới) Tạo ra tài nguyên khí hậu và tài nguyên nước rất phongphú trong lưu vực sông Hồng Sự phân bố lượng mưa trên lưu vực phụ thuộc rất

nhiều vào địa hình và sự xắp xếp các dãy núi: hướng đón gió và khuất gió Địa hìnhcao, phía hướng đón gió mưa nhiều và tạo thành các tâm mưa lớn là Bắc Quang,Mường Tè, Hoàng Liên Sơn có lượng mưa khá lớn Lượng mưa lớn nhất có nơi đạtđến 600-700mm/tuần; 1200mm/tháng đặc biệt là trung tâm mưa Bắc Quang có nămđạt đến 5499mm/năm Những vùng khuất sau dãy núi chắn gió như thung lũng YênChâu, Cao nguyên Sơn La, lòng chảo Nghĩa Lộ, vùng thượng nguồn sông Gâm cólượng mưa nhỏ đạt từ 1200mm đến khoảng 1600mm/năm Vùng đồng bằng cólượng mưa trung bình từ 1400mm đến hơn 2000mm Lượng mưa biến đổi qua nhiềunăm không lớn, năm mưa nhiều gấp 2-3 lần lượng mưa năm mưa ít Do đặc tính khíhậu nhiệt đới gió mùa nên chế độ mưa trên lưu vực sông Hồng biểu hiện tính mùakhá rõ rệt Mùa mưa thường kéo dài 5 tháng từ tháng VI đến tháng X Nơi mưanhiều có thể kéo dài 7-8 tháng Nhiệt độ không khí trung bình từ 15oC – 24oC.Lượng bốc hơi trung bình năm (đo bằng ống Piche) từ 600mm ở vùng núi cao đếnhơn 1000mm ở vùng đồng bằng

2.2 Đặc điểm thủy văn trên lưu vực sông Hồng

.2.2.1 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

2.2.2 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 và

vùngđồng 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.

Dòng chảy ở địa phận Việt Nam phong phú hơn nhiều dòng chảy của phầnthượng nguồn lưu vực nằm ở Trung Quốc (lượng mưa trung bình ước tính trênsôngĐà phần Việt Nam 2900 mm/năm; Phần Trung Quốc 1800 mm/năm; trên sông

Lô phần lưu vực ở Trung Quốc là 1200 mm/năm thì lưu vực thuộc Việt Nam lên tới

1900 mm/năm; trên sông Thao phần Trung Quốc còn thấp hơn là 1100 mm/năm vàthuộc lãnh thổ Việt Nam cũng đạt 1900 mm/năm)

Nhìn chung, lượng nước trung bình hàng năm trên lưu vực biến đổi khá lớn vàtuỳ thuộc từng sông Năm nhiều nước nhất so với năm ít nước nhất gấp 1,7 đến 2,2lần ở sông Hồng và từ 3 đến 4,6 lần ở sông Thái Bình Trên các sông nhỏ, biến độngnước trung bình năm nhiều hơn, đặc biệt là các nhánh nhỏ của sông Thái Bình

2.2.3 Dòng chảy lũ

Nước lũ sông Hồng mang tính chất lũ của sông miền núi, có nhiều ngọn, lênnhanh, xuống nhanh, biên độ lớn (biến đổi mực nước hàng năm trung bình từ 5m ÷8m ở trung du và đồng bằng, tối đa có năm lên tới 8m ÷ 14 m Lũ trên lưu vực domưa rào nhiệt đới gây ra, nhiều loại thời tiết có thể gây mưa lớn trên lưu vực như:

áp thấp, front, dải hội tụ nhiệt đới, bão Cùng một thời gian trên lưu vực có thể có

từ 1 ÷ 3 loại hình thời tiết hoạt động hoặc xảy ra kế tiếp nhau gây mưa lớn kéo dài,phạm vi và cường độ phụ thuộc vào sự diễn biến của các loại hình thời tiết vànhững nhiễu động Hội tụ nhiệt đới là loại hình thời tiết hay gây mưa lớn và nhiễuđộng mạnh trên phạm vi rộng Tháng VIII thường là lúc dải hội tụ nhiệt đới nằmngang trên lưu vực nên thường hay có mưa lớn và gây ra lũ lớn như tháng 8/1945,8/1969, 8/1971.Trong mùa lũ khi trên một sông có lũ lớn thì các sông kia cũng có

lũ, song thường khác về quy mô và thời gian xuất hiện đỉnh ít trùng nhau Trong 90năm số liệu đo đạc chưa xuất hiện trường hợp lũ lớn nhất trên cả ba nhánh sôngHồng cùng xuất hiện

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 LaiChâu (sông Đà); 20,4 m ởHà 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

2.2.4 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 Tiềm năng dòng chảy tháng kiệt trung bình nhiềunăm ở Bắc Bộ đạt khoảng 1200m3/s, trong lãnh thổ đạt 811m3/s Đối với năm kiệt

có tần suất 95% mà không kểđến tác dụng điều tiết của các hồ chứa đã có thì lưulượng tháng kiệt nhất đạt khoảng 745m3/s, trong lãnh thổ đạt 495m3/s

3.1 Điều kiện kinh tế - xã hội

3.1.1 Hiện trạng phát triển dân số

Tính đến năm 1999 tổng số dân trong lưu vực là 25.776.300 người chiếm81,4% số dân ở Bắc Bộ và 29,73% dân số cả nước Cũng như cả nước, dân số tronglưu vực bước vào giai đoạn 3 của quá trình phát triển là tốc độ tăng dân số giảmdần, tỷ lệ chết ở mức ổn định, tỷ lệ sinh giảm Tuy nhiên tỷ lệ tăng dân số ở các tỉnhtrung du và miền núi còn khá cao Mức tăng trung bình từ 1979 ÷ 1989 là2,5%/năm, từ 1989 ÷ 1994 là 2%/năm, từ năm 1994 ÷ 1999 là 1,8%/năm, năm 1999

là 1,5% 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 )

2.2 Hiện trạng kinh tế các ngành

2.2.1 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

ra còn hàng ngàn nhà máy xí nghiệp nhỏ

Vùng đồng bằng và trung du của lưu vực là khu vực sản xuất công nghiệp pháttriển năng động và cân đối, quá trình công nghiệp hoá và đô thị hoá diễn ra nhanh,quy mô lớn Phát triển các ngành công nghiệp mũi nhọn Các khu công nghiệp kỹthuật cao, công nghiệp chế biến, công nghiệp xuất khẩu Nhìn chung với nhữngchính sách hỗ trợ phát triển công nghiệp của Chính phủ khuyến khích đổi mới côngnghệ, sản xuất hàng xuất khẩu, cổ phần hoá, phát triển công nghiệp chế biến, công

nghiệp trong lưu vực đang ở giai đoạn đầu thực hiện các vấn đề trên Tốc độ đổimới đạt khoảng 10 ÷ 11%, công nghiệp chế tạo chiếm 17%, công nghiệp chế biếnchiếm khoảng 21%, các ngành công nghiệp mới và hiện đại như điện tử, phần mềmcòn rất khiêm tốn chiếm 3 ÷ 4% Các ngành và sản phẩm chủ yếu hiện đang pháttriển trên lưu vực là: sản xuất điện; sản xuất xi măng; sản xuất thép; công nghiệp cơkhí; công nghiệp điện tử và sản xuất đồ điện dân dụng; công nghiệp lắp ráp ô tô, xemáy Các ngành sản xuất bia nước giải khát, công nghiệp may mặc, dệt và da giày,công nghiệp khai khoáng, công nghiệp giấy.

2.2.2 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

Các loại cây trồng chính trên lưu vực gồm ngô, khoai lang, sắn, đay, bông, míalạc, đậu tương, thuốc lá, lúa Sản lượng của các cây từng bước đã đạt độ ổn định.Các cây công nghiệp dài ngày chủ yếu là chè và cà phê có: Chè là cây truyền thống

và trồng từ lâu trên địa bàn nhiều tỉnh trong lưu vực, năm 1998 có diện tích48000ha trong đó đang kinh doanh 38844 ha, năng suất đạt 3,4 tấn/ha búp tươi, sảnlượng 153,287 tấn bằng 56% sản lượng chè cả nước Cây cà phê cũng được trồng ởvùng này từ lâu song việc phát triển thành khu vực tập trung lớn rất chậm, chỉ cóhai tỉnh Sơn La và Yên Bái đang phát triển mạnh, hiện có khoảng 8700 ha trên địabàn 8 tỉnh Cây ăn quả cũng đang trên đà phát triển, đã xuất hiện nhiều vùng sảnxuất tập trung như: Vải thiều Bắc Giang, Hải Dương; Hồng: Bắc Cạn, Thái Nguyên,Tuyên Quang; Nhãn: Yên Bái, Hưng Yên; Mận: Lào Cai, Sơn La; Cam: Hà Giang;Bưởi: Phú Thọ ; và còn nhiều chủng loại cây ăn quả đang phát triển theo hộ vàtrang trại ở các địa phương Toàn lưu vực hiện có khoảng 80000 ha và đang có xuhướng tăng lên

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:

) ( )

( )

d

db d

Hdb

∆ ( )

thì dự báo đúng Ngướclại 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

5 đến bước 8

Bước 10: Đánh giá chất lượng của phương án dự báo qua kết quả của dự báophụ thuộc và dự báo độc lập

2.2 Số liệu xây dựng phương án dự báo

Bảng 2.1: Số liệu xây dựng phương án dự báo

Giá trị Mực nướcTrạm Sơn Tây Hà NộiThời gian 30/VI/1993-27/VII/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 (hình 2.1)

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

trên:

+ 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 lũ

trạm 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 trạm dưới:

τC = tCd - tCtr

τĐ = tĐd - tĐtr

Trong đó τC là thời gian truyền chân lũ; τĐlà 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

 Thời gian chảy chuyền τ =6h

2.3.2 Xây dựng phương trình dự báo và xác định sai số cho phép

a. Xây dựng phương trình

Trích 2/3 số liệu mực nước của trạm Sơn Tây (Hst,t) tại thời điểm t, tương ứngchính là mực nước của trạm Hà Nội (HHN, t+6) tại thời điểm t+6 Số liệu được trích

ở bảng: 2.2

Bảng 2.3: Bảng trích số liệu theo thời gian chảy truyền

Sơn Tây Hà Nội

7 871 548 560

13 886 560 572

19 897 572 5852/7 1 905 585 600

7 1091 792 793

13 1090 793 793

19 1086 793 790

Từ số liệu thực đo thống kê trong bảng 2.2, ta xây dựng được đường quan hệ:

Hd(t+6) = f[Htr(t)] dưới dạng hình 2.1:

Hình 2.1: Đường quan hệ mực nước tương ứng

Từ đường quan hệ mực nước ta xây dựng được phương trình tương quan:

Bảng 2.4: Bảng tính giá trị sai số cho phép σ∆ [1]

Trạm Hà Nội ∆H

Ngày Giờ H H(t+6) (Ht - H(t+6)) (∆H - ∆‾H) (∆H - ∆‾H)^2

30/06/199

3 1 547 547 0 1,56 2,4330/06/199

3 7 547 541 6 7,56 57,1230/06/199

3 13 541 538 3 4,56 20,7730/06/199

3 19 538 541 -3 -1,44 2,0801/07/199

3 1 541 548 -7 -5,44 29,6201/07/199

3 7 548 560 -12 -10,44 109,0501/07/199

3 13 560 572 -12 -10,44 109,0501/07/199

3 19 572 585 -13 -11,44 130,9302/07/199

3 1 585 600 -15 -13,44 180,7002/07/199

3 7 600 612 -12 -10,44 109,0502/07/199

3 13 612 623 -11 -9,44 89,1602/07/199

3 7 940 950 -10 -8,44 71,2825/08/199

3 13 950 958 -8 -6,44 41,5125/08/199 19 958 960 -2 -0,44 0,20

26/08/199

3 1 960 962 -2 -0,44 0,2026/08/199

3 7 962 961 1 2,56 6,5426/08/199

3 13 961 958 3 4,56 20,7726/08/199

3 19 958 951 7 8,56 73,2327/08/199

3 1 951 945 6 7,56 57,1227/08/199

3 7 945 928 17 18,56 344,3827/08/199

3 13 928 913 15 16,56 274,15

Các đặc trưng này được xác định theo các công thức sau:

= = 9,99Trong đó:

: Biến đổi của mực nước dự báo trong thời gian dự kiến được tính từ số liệuthực đo như sau:

= (Hd,t+6h – Hd,tđ)

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

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

Xác định sai số cho phép Scf :

Scf =∆cf = 0,674*σ = 0,674 * 9,99 = 6,73 (cm)

2.3.3 Đánh giá phương án dự báo phụ thuộc

Bảng 2.5: Bảng tính giá trị P [2]

Ngày Giờ

TrạmSơn Tây

30/06/1993 7 840 547 537 -10 Sai30/06/1993 13 842 541 532 -9 Sai30/06/1993 19 843 538 534 -4 Đúng01/07/1993 1 859 541 535 -6 Đúng01/07/1993 7 871 548 552 4 Đúng01/07/1993 13 886 560 565 5 Đúng01/07/1993 19 897 572 580 8 Sai02/07/1993 1 905 585 592 7 Sai02/07/1993 7 925 600 600 0 Đúng02/07/1993 13 934 612 621 9 Sai02/07/1993 19 948 623 631 8 Sai

04/08/1993 1 1084 787 788 1 Đúng04/08/1993 7 1085 788 788 0 Đúng04/08/1993 13 1086 789 789 0 Đúng04/08/1993 19 1086 788 790 2 Đúng05/08/1993 1 1088 788 790 2 Đúng05/08/1993 7 1091 792 792 0 Đúng05/08/1993 13 1090 793 795 2 Đúng05/08/1993 19 1086 793 794 1 Đúng

Bảng 2.6: Bảng tính giá trị η,σ,s [3]

Ngày Giờ

TrạmSơn Tây Trạm Hà Nội

H H HHNtt (∆Htđ)^2 ∆Hd

b(∆Hdb)^2

30/06/1993 1 845 547

30/06/1993 7 840 547 537 43678 -10 9330/06/1993 13 842 541 532 46222 -9 79

30/06/1993 19 843 538 534 47521 -4 1401/07/1993 1 859 541 535 46222 -6 3301/07/1993 7 871 548 552 43261 4 1601/07/1993 13 886 560 565 38413 5 2101/07/1993 19 897 572 580 33853 8 6902/07/1993 1 905 585 592 29239 7 4602/07/1993 7 925 600 600 24334 0 002/07/1993 13 934 612 621 20734 9 8402/07/1993 19 948 623 631 17687 8 57

04/08/1993 1 1084 787 788 961 1 004/08/1993 7 1085 788 788 1024 0 004/08/1993 13 1086 789 789 1089 0 004/08/1993 19 1086 788 790 1024 2 305/08/1993 1 1088 788 790 1024 2 305/08/1993 7 1091 792 792 1296 0 005/08/1993 13 1090 793 795 1370 2 405/08/1993 19 1086 793 794 1370 1 1

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

2.3.4 Đánh giá sai số phương án dự báo độc lập

Bảng 2.8: Bảng tính giá trị P [4]

Ngày Giờ

TrạmSơnTây

Trạm Hà Nội

H H HHN(t+6)=

1,0474Hst(t)- 347,7 ∆Hdb

Đánhgiá06/08/1993 1 1083 790

06/08/1993 7 1078 786 787 1 Đúng06/08/1993 13 1073 780 781 1 Đúng06/08/1993 19 1068 773 776 3 Đúng07/08/1993 1 1068 771 771 0 Đúng07/08/1993 7 1068 769 771 2 Đúng07/08/1993 13 1066 768 771 3 Đúng07/08/1993 19 1064 766 769 3 Đúng

26/08/1993 1 1252 960 963 3 Đúng26/08/1993 7 1252 962 964 2 Đúng26/08/1993 13 1248 961 964 3 Đúng26/08/1993 19 1242 958 959 1 Đúng27/08/1993 1 1236 951 953 2 Đúng27/08/1993 7 1221 945 947 2 Đúng27/08/1993 13 1205 928 931 3 Đúng27/08/1993 19 1185 913 914 1 Đúng

Bảng 2.9: Bảng tính giá trị η,S,σ [5]

Ngày Giờ

TrạmSơnTây

06/08/1993 7 1078 786 787 2025 1 206/08/1993 13 1073 780 781 2601 1 006/08/1993 19 1068 773 776 3364 3 107/08/1993 1 1068 771 771 3600 0 407/08/1993 7 1068 769 771 3844 2 007/08/1993 13 1066 768 771 3969 3 107/08/1993 19 1064 766 769 4225 3 1

26/08/1993 1 1252 960 963 16641 3 026/08/1993 7 1252 962 964 17161 2 026/08/1993 13 1248 961 964 16900 3 026/08/1993 19 1242 958 959 16129 1 027/08/1993 1 1236 951 953 14400 2 027/08/1993 7 1221 945 947 12996 2 027/08/1993 13 1205 928 931 9409 3 127/08/1993 19 1185 913 914 6724 1 0

- m: số lần dự báo đúng.

- n: tổng số lần dự báo

- P: mức bảo đảm của phương án dự báo

Bảng 2.10: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của phương án dự báo độc lập