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 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục tiêu 2 3. Phạm vi nghiên cứu 2 4. Phương pháp nghiên cứu 2 5. Nội dung nghiên cứu 3 CHƯƠNG I : ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG HỒNG 4 1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN 4 1.1.1. Vị trí địa lý 4 1.1.2. Địa hình, địa mạo 4 1.1.3. Địa chất, thổ nhưỡng 5 1.1.4. Lớp phủ thực vật 5 1.1.5. Đặc điểm khí hậu 6 1.1.6. Đặc điểm thủy văn và hệ thống sông ngòi 6 1.1.7. Hiện trạng đoạn sông nghiên cứu ( đoạn Sơn Tây Hà Nội ) 10 1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội 11 1.2.1. Dân số 11 1.2.2. Cơ cấu kinh tế 11 1.2.3. Hiện trạng công trình thủy lợi về kế hoạch phòng lũ 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. Số liệu xây dựng phương án dự báo 13 2.2. Lập phương án dự báo 13 2.2.1. Xác định thời gian chảy truyền (τ) 13 2.2.2. Xây dựng bản đồ dự báo và xác định sai số cho phép 14 2.2.3. Đánh giá chất lượng dự báo yếu tố. 18 2.2.4. Đánh giá sai số phương án dự báo phụ thuộc 18 2.2.5. Đánh giá sai số phương án dự báo độc lập 22 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 26 KẾT LUẬN 26 KIẾN NGHỊ 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 PHỤ LỤC

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 Văn Đăng

Mã sinh viên : DH00300057

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 đãtạo điều kiện cho em học tập tốt nhất, đặc biệt là các thầy giáo, cô giáo của hai khoaKhí Tượng – Thủy Văn và Tài Nguyên Nước đã truyền đạt cho em những kiến thứcchuyên môn trong quá trình học tập

Với sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cám ơn chân thành đếnthầy giáo Th.S Lê Thu Trang đã tận tình hướng dẫn em trong suất thời gian thực hiện

đồ án

Do thời gian có hạn, kinh nghiệm của bản thân còn hạn chế nên những thiếu xót

là không thể tránh khỏi Em rất mong tiếp tục nhận được sự góp ý, chỉ bảo quý báo củathầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cám ơn.!

Sinh viện thực hiện:

Nguyễn Văn Đăng

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG, HÌNH ẢNH

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Tài nguyên nước là tài nguyên vô cùng quý giá của con người trên hành tinh Tàinguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, nước mưa, nước dưới đất, nước biển Tàinguyên nước sông là thành phần chủ yếu và quan trọng nhất được sử dụng rộng rãitrong đời sống kinh tế và xã hội có ảnh hưởng lớn đến các hoạt động của con người

Do đó, tài nguyên nước nói chung và tài nguyên nước mặt nói riêng là một trongnhững yếu tố quyết định sự phát triển kinh tế xã hội của một vùng lãnh thổ hay mộtquốc gia

Từ xa xưa, lịch sử phát triển nhân loại cho thấy rằng các thành phố, thị xã, thịtrấn thường phát triển ven các con sông.Nhiều người cho rằng có thể chọn khối lượngnước tiêu thụ cho mỗi đầu người làm chỉ số đánh giá mức độ văn minh của một vùngdân cư.Điều đó chứng tỏ rằng, nước rất quan trọng trong cuộc sống của mọi vật thểtrên trái đất

Tuy nhiên chúng ta cũng không thể không chú ý đến mặt gây hại của nó Trên thếgiói cũng như ở nước ta từng có những trận lũ lịch sử lớn đã gây những thiệt hại vôcùng to lớn về người và của cải mà phải mất khá nhiều thời gian để khắc phục hậu quảgây ra

Ở nước ta hằng năm không ở tỉnh này thì ở tỉnh khác, không ở lưu vực này thì ởlưu vực khác xảy ra nhưng trận lũ lớn gây ra nhiều thiệt hại to lớn làm ảnh hưởngkhông nhỏ đến các cộng đồng dân cư Con người khó tránh khỏi những thảm họa dothiên nhiên gây ra, tuy nhiên con người có thể hạn chế được những thiệt hại, như đốivới thiên tai bão lũ chúng ta có thể hoàn toàn phòng tránh, giảm nhẹ tác hại của chúngbằng cách xây dựng các phương án dự báo phòng lũ Bên cạnh các biện pháp trị thủynhư xây dựng các công trình hồ chứa điều tiết lũ ở thượng lưu, xây dựng củng cố cáctuyến đê, kè giảm nhẹ thiệt hại của thiên tai thì trong thời gian gần đây con người đãchú trọng đến việc dự báo thủy văn nhằm biết trước khả năng xảy ra để có biện phápphòng tránh

Dự báo thủy văn là tính trước một cách khoa học tình hình biến đổi các đặc trưngtrên sông, suối, ao, hồ,… để phục vụ việc phòng chống thiên tai và sử dụng hợp lý

nguồn tài nguyên nước trong các nghành kinh tế quốc dân, đông thời tránh các thảmhọa do nước có thể gây ra cho con người và môi trường.

Dự báo thủy văn chính xác mạng lại hiệu quả kinh tế rõ rệt Ví dụ như dự báomực nước, lưu lượng rất cần thiết cho việc khai thác có hiệu quả các công trình thủylợi…

Vì vậy, với đồ án dự báo “Lập phương án dự báo theo phương pháp lưu mực nước tương ứng từ trạm Sơn Tây đến trạm Hà Nội trên lưu vực sông Hồng”

lượng-2 Mục tiêu

- Tìm hiểu được đặc điểm địa lý- điều kiện tự nhiên của lưu vực sông Hồng

- Xây dựng được một bài toán dự báo theo phương pháp mực nước tương ứng trạm trên( Sơn Tây ) – trạm dưới ( Hà Nội )

3 Phạm vi nghiên cứu

Lưu vực sông Hồng nhưng do thời gian có hạn và số liệu giáo viên hướng dẫnnên phạm vi thu hẹp lại từ đoạn trạm Sơn Tây đến trạm Hà Nội

4 Phương pháp nghiên cứu

Áp dụng phương pháp lưu lượng mực nước tương ứng

-Phân tích tình hình số liệu phục vụ cho việc tính toán mực nước dự báo từ sốliệu mực nước thực đo đã thu thập được(2/3 để dự báo phụ thuộc còn lại dự báo độclập)

-Xác định thời gian chảy truyền trên đoạn sông

-Tính toán sai số cho phép trong quá trình dự báo từ đó đánh giá được số liệuthực đo có đảm bảo độ chính xác trong việc tính toán dự báo mực nước lũ trên sông đểtiến hành xây dựng các phương án dự báo cho phù hợp

Ưu điểm của phương pháp: các thông số có thể được xác định dễ dàng bằng đồthị và bằng cách giải đơn giản Phương pháp này chỉ dùng tốt đối với độ sông có độdốc lớn, trạm dưới ít bị ảnh hưởng của thủy triều hay nước vật, các trạm trên khôngquá nhiều, thường chỉ một hay hai trạm trên và một trạm dưới

Nhược điểm phương pháp: điều kiện quan trọng của phương pháp lưu mực nước tương ứng là phải tính đúng thời gian chảy truyền τi Việc xác định thời gianchảy truyền ở đoạn sông không nhánh đã khó, xác định τi ở đoạn sông nhiều nhánh

lượng-càng khó hơn và luôn có sai số Trường hợp đoạn sông nhiều trạm trên hoặc nhiềutrạm dưới chịu ảnh hưởng của nước vật hay thủy triều phải tìm cách giải quyết khác.

5 Nội dung nghiên cứu

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

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

300 km2 lưu vực nằm trong phạm vi từ 20000’ đến 25030’ vĩ độ Bắc và từ 100000 đến

106007’ kinh độ Đông, phía Bắc giáp lưu vực sông Trường Giang, phía Đông giáp lưuvực hệ thống sông Thái Bình và vịnh Bắc Bộ, phía Tây giáp lưu vực sông Mê Kông vàsông Mã

Hình 1.1: Bản đồ lưu vực hệ thống sông Hồng

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 Tronglưu 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 sông Hồng có tới70% 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 hình đồi núi nên độ

dốc lưu vực khá lớn, bình quân đạt từ 15% đến 35% Một số lưu vực sông như NgòiThia 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 các sông

ở đồng bằng đều có đê kiên cố làm cho đồng bằng bị chia cắt thành các ô tương đốiđộc lập Vùng cửa sông giáp biển có nhiều cồn cát và bãi

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 tích rộng,

độ cao và địa hình có sự thay đổi lớn, khống chế những vùng khí hậu, thổ nhưỡng rấtkhác nhau Đất ở vùng này được phát triển từ các loại đá gốc như diệp thạch tinh thể,hoa cương, càng xuống phía Tây Nam diệp thạch và đá vôi càng nhiều còn ở phíaĐông Nam là diệp thạch và hoa cương Đây là khu vực cung cấp bùn cát quan trọngcho sông Đà, góp phần chủ yếu vào bùn cát sông Hồng khu vực bên 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, thảmthực vật bị phá hủy nghiêm trọng, do đó rất thuận lợi cho xói mòn

4 Lớp phủ thực vật

Thảm thực vật đã bị tàn phá chỉ còn khoảng 16% diện tích đất tự nhiên.Trên lưuvực sông Đà thậm chí có nơi chỉ còn 6-10%; rừng thượng nguổn sông Lô còn khá hơnchiếm khoảng 20-30%

Sau khi nhà máy thủy điện Hòa Bình được xây dựng, rừng vùng lưu vực hồ đã bịtàn phá nghiêm trọng mà tác nhân chủ yếu là khai thác quá mức, du canh du cư, đốtnương làm rẫy.Hàng năm khu vực này có khoảng 120 đến 160 ha rừng bị xâm phạm

và đốt cháy làm nương rẫy mới.Nếu tính toàn vùng Tây Bắc (bao gồm các khu vực

thuộc lưu vực hồ Hòa Bình và lân cận) thì đến nay chỉ còn 5 - 6% diện tích đất tựnhiên là có rừng che phủ.

5 Đặc điểm khí hậu

Lưu vực hệ thống sông Hồng có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng và ẩm.lượngmưa hàng năm khá phong phú nhưng phân bố không đều theo không gian và thời gian.Chế độ mưa trong năm phân hóa sâu sắc theo mùa: một năm hình thành hai mùamưa và khô rất rõ rệt Mùa mưa thường chỉ kéo dài 5 tháng, từ tháng V đến tháng IX,với lượng mưa chiếm tới 75-85% tổng lượng mưa năm.Mùa khô kéo dài tới 7 thángnhưng có lượng mưa chỉ chiếm 15-25% tổng lượng mưa năm

Sự phân bố lượng mưa trên lưu vực phụ thuộc rất nhiều vào địa hình và sự sắpxếp các dãy núi Những nơi địa hình cao, nằm ở phía đón gió mang ẩm thường mưa rấtnhiều và tạo thành các tâm mưa như: Bắc Quang, Mường Tè, Hoàng Liên Sơn Vùngnúi thuộc dãy Hoàng Liên Sơn, Tây Côn Lĩnh và vùng núi Ba Vì – Tam Đảo có lượngmưa từ 2400 mm/năm đến 2800 mm/năm Đặc biệt tâm mưa Bắc Quang có năm đạtđến 5499 mm/năm Những vùng khuất sau những dãy núi chắn gió như thung lũngYên Châu, cao nguyên Sơn La, lòng chảo Nghĩa Lộ, vùng thượng nguồn sông Gâm cólượng mưa nhỏ, chỉ khoảng 1200 mm/năm đến 1600 mm/năm Vùng đồng bằng cólượng mưa trung bình 1700 mm/năm

Lượng mưa biến đổi qua các năm trong thời kỳ nhiều năm không lớn: lượng mưacủa năm mưa nhiều chỉ lớn gấp 2-3 lần lượng mưa của năm mưa ít

Nhiệt độ không khí trung bình trên lưu vực thay đổi từ 150 (phần Trung Quốc)đến 240 (phần Việt Nam) Lượng bốc hơi hàng năm trên lưu vực không lớn và biến đổi

ít dọc theo không gian Lượng bốc hơi khả năng đo bằng ống Piche thay đổi từ 600

mm đến 1000 mm

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 của tỉnhVân Nam (Trung Quốc), chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, qua tỉnh Vân Nam(Trung Quốc), chảy vào lãnh thổ Việt Nam tại Lào Cai rồi đổ vào vịnh Bắc Bộ tại cửa

Ba Lạt Hệ thống sông Hồng ở Việt Nam là do ba nhánh lớn hợp thành là sông 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 mởrộng ở hạ lưu.Tổng diện tích lưu vực là 155 000 km2, trong đó phần Việt Nam chiếm 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 so với lưuvực sông Hồng, sông Lô chiếm 27% diện tích lưu vực, chiếm 28% lượng nước; sông

Đà chiếm 43% diện tích lưu vực, 47% lượng nước; sông Thao chiếm 36% diện tíchlưu 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 lưới sôngphần nhiều đạt từ 0.5 km/km2 đến 2 km/km2.nơi có núi cao, độ dốc lớn mưa nhiều thìnơi 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 dãy núiNgụy Sơn thuộc tỉnh Vân Nam-Trung Quốc cao trên 2000 m Sông Thao là điển hình

về hướng của một con sông do vận động tạo sơn Himalaya vạch ra Có thể nói sôngThao có hướng chảy khá ổn định: trừ một đoạn ngắn ở đầu nguồn, đoạn còn lại kháthẳng theo hướng Tây Bắc-Đông Nam cho tới Việt Trì và cửa sông

Tổng lượng nước bình quân nhiều năm của sông Thao tại Việt Trì là 28.4 km3

tương ứng với lưu lượng bình quân là 500 m3/s và mô đun dòng chảy năm là 17.31l/s.km2

Chế độ dòng chảy trên sông Thao phụ thuộc vào chế độ mưa Cũng vì vậy màmùa lũ trên sông Thao kéo dài trong 5 tháng (từ tháng VI đến tháng X) Lượng dòngchảy mùa lũ chiếm khoảng 70.3% đến 71.06% lượng dòng chảy cả năm

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 cao cạnhnguồn của sông Nguyên (sông Thao) thuộc tỉnh Vân Nam Nằm trong vùng núi cao,

chia cắt mạnh, độ dốc lớn, thung lũng sâu hẹp, lượng mưa tập trung vào vài thángtrong năm, có một mạng lưới sông dày đặc.

Sông suối trong lưu vực sông Đà thuộc loại sông suối trẻ, thung lũng sông hẹp,nhiều đoạn có dạng lõm vực sâu chứng tỏ địa hình mới được nâng lên mạnh.Phần lớnlòng sông cao hơn mặt biển từ 100-500 m Do đó sông đang đào lòng mạnh, trắc diệnhẹp, bồi tụ ít, lắm thác ghềnh

Không kể những phụ lưu lớn, dòng chính sông Đà có mạng lưới thủy văn phân

bố không đồng đều.Mật độ sông suối từ thưa đến rất dày Vùng đá vôi mưa ít có nơixuống dưới 0.50 km/km2 như lưu vực Nậm Sập; vùng núi cao mưa nhiều, như thượnglưu sông Nậm Mu, mạng lưới sông suối dày đặc khoảng 1.67 km/km2 Các nơi còn lạiphân bố từ tương đối dày đến dày: 0.5-1.5 km/km2

Khí hậu trong khu vực dòng chính sông Đà có mùa đông lạnh, khô và mùa hènhiều ở vùng cao.Vùng thấp thời tiết khô nóng Qua phân bố mưa ta thấy rõ được điềuđó: Mường Tè 1637 mm, Lai Châu 2162 mm, Quỳnh Nhai 1739 mm,Vạn Yên 1344

mm, Suối Rat 1538 mm, Sơn La 1496 mm, Mộc Châu 1583 mm…

Lượng mưa trung bình năm trên lưu vực sông Đà là 1800 mm lớn hơn sôngThao Tổng lượng nước bình quân nhiều năm của sông Đà khoảng 55.7 km3 tương ứngvới lưu lượng bình quân là 1770 m3/s và modun dòng chảy năm là 33.5 l/s.km2

Dòng chảy năm trên sông Đà tăng dần từ Bắc xuống Nam: modun dòng chảynăm tại Lý Tiên Độ (Trung Quốc) là 25.2 l/s.km2, khi tới Lai Châu tăng lên thành 34l/s.km2 Tuy nhiên từ Lai Châu tới Hòa Bình thì modun dòng chảy năm hầu như khôngtăng: tại Hòa Bình là 33.8 l/s.km2 Điều này có thể giải thích bởi lượng mưa ở phía bờphải trên đoạn này của sông Đà giảm sút rõ rệt còn khoảng 1600 mm, vùng caonguyên Sơn La, Mộc Châu còn ít hơn nữa, chỉ đạt 1100-1400 mm

Nước lũ sông Đà rất ác liệt, nhưng chuyển sang mùa kiệt thì dòng chảy khô cạnkhá gay gắt Tùy điều kiện mặt đệm và lượng mưa nhiều hay ít mà lượng dòng chảynhỏ nhất trên lưu vực sông Đà có sự thay đổi từ nơi này qua nơi khác Dòng chảytháng nhỏ nhất bình quân xuất hiện đồng bộ vào tháng III chiếm trên dưới 2% lượngdòng chảy cả năm.Dòng chảy bình quân tháng nhỏ nhất trên dòng chính sông Đà ítbiến đổi từ thượng lưu về hạ lưu Nhưng trên các phụ lưu thì phạm vi biến đổi củadòng chảy nhỏ nhất bình quân tháng từ 2.58 l/s.km2 đến 11.61 l/s.km2

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

1310 g/m3

Phần lớn đất đai trong lưu vực sông Đà là đồi núi Độ cao bình quân toàn lưu vực

là 1130 m, riêng phần Việt Nam độ cao bình quân là 965 m Độ dốc đáy sông Đà đạt0.41%

Dòng chính sông Lô bắt nguồn từ vùng cao nguyên Vân Nam, cao trên 2000 m,bắt đầu chảy vào Việt Nam tại Thanh Thủy

Đoạn từ nguồn tới Hà Giang chảy theo hướng Tây Bắc-Đông Nam, thung lũngsông Lô ở đây rất hẹp, có nơi chỉ rộng khoảng 4-5 km, các bờ núi xung quanh cao từ

1000 đến 1500 m Từ Hà Giang tới Bắc Quang, sông đổi hướng thành gần Bắc Nam,lòng sông rất nhiều thác ghềnh: chỉ kể từ biên giới về tới Vĩnh Tuy đã có tới 60 ghềnh,thác và bãi bồi Tới Hà Giang, sông Miện gia nhập vào sông Lô ở bờ phải

Lưu vực dòng chính sông Lô có lượng nước trung bình nhiều năm lớn nhất sovới các sông khác trong lưu vực Tổng lượng nước bình quân nhiều năm lên tới 31.9

km3 ứng với lưu lượng bình quân 1010 m3/s, môdun dòng chảy năm là 25.9 l/s.km2.Dòng chảy năm dao động ít, hệ số biến đổi của dòng chảy năm thay đổi từ 0.17đến 0.22 Phụ thuộc vào chế độ mưa, chế độ dòng chảy trong lưu vực sông Lô cũngchia thành hai mùa rõ rệt:

- Mùa lũ kéo dài 5 tháng, từ tháng VI đến tháng X Trên các phụ lưu mùa lũ ngắn hơn,khoảng 4 tháng, từ tháng VI đến tháng IX Tháng có lượng dòng chảy lớn nhất trongnăm xuất hiện vào tháng VIII Phía trung lưu dòng chảy tháng lớn nhất xuất hiện sớmhơn, vào tháng VII và chiếm 17-20 % lượng dòng chảy cả năm Cường suất mực nướcbình quân lớn nhất trên dòng chính sông Lô có trị số từ 24 đến 44 cm/h Đường quá

trình nước lũ đều có dạng răng lược Trong suốt mùa lũ có tới trên 10 ngọn lũ lớn nhỏ

và thường đạt tới đỉnh cao nhất vào tháng VII hoặc tháng VIII

- Mùa cạn, mực nước và lưu lượng giảm xuống nhanh chóng Nước cạn nhất xuất hiệnvào tháng III, lượng dòng chảy của tháng này chỉ chiếm khoảng 2 % lượng dòng chảy

cả năm Modun dòng chảy nhỏ nhất bình quân tháng đều trên 6 l/s.km2, môđun dòngchảy nhỏ nhất tuyệt đối cũng đạt tới 2.6-3.5 l/s.km2 Dòng chảy mùa cạn sông Lô biếnđổi không nhiều, hệ số biến đổi 0.26-0.30

Độ dốc trung bình của đáy sông là 0.26 ‰ Riêng các phụ lưu thì dốc hơn nhiều,

độ dốc trung bình của sông con tới 6.18 ‰ Sự dao động lớn về độ cao tương đối đãtạo ra những thung lũng sâu và hẹp, độ dốc sườn lớn 38-400 Địa hình núi, đồi chiếmtrên 80 % diện tích lưu vực Trên một số phụ lưu diện tích có độ cao từ 600 m trở lên,chiếm tỷ lệ lớn

Đặc điểm khí hậu dòng chính sông Lô chịu ảnh hưởng sâu sắc của địa hình và vịtrí lưu vực Tùy thuộc vào vị trí và đặc điểm cao hay thấp của địa hình cùng mức độảnh hưởng của hoàn lưu gió mùa đối với từng nơi mà có sự thay đổi về khí hậu giữacác 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 lớn nhất lưuvực

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

7 Hiện trạng đoạn sông nghiên cứu ( đoạn Sơn Tây- Hà Nội )

Tình trạng sạt lở xảy ra hết sức phức tạp, trên toàn tuyến từ K27+500- K32 xuấthiện nhiều vết nứt ngang, dọc gây xói lở và sạt trượt ở nhiều đoạn bờ sông, đe dọa antoàn đê điều và cuộc sông trên 400 hộ dân ven sông

Bãi sông nhỏ dần và có xu hướng hạ thấp chiều cao trung bình 0,5 m Trong khidòng chảy có xu hướng hạ thấp mạnh Dòng chính hạ thấp khoảng hơn 5m sau 11năm Khi lòng dẫn biến đổi lưu lượng có xu thế tăng nhẹ trong khi mực nước lại có xuthế giảm mạnh chứng tỏ mặt cắt đáy sông mở rộng hoặc hạ thấp

2 Đặc điểm kinh tế- xã hội

1 Dân số

Dân số trên toàn lưu vực năm 2005 là 27.116.270 người, dân số chủ yếu vẫn tậptrung ở nông thôn tới 78,8%, tỷ lệ tăng dân số tự nhiên của các tỉnh miền núi trung dutừng vùng tuef 11,00 – 18,35 ‰, còn khu vực sông Hồng là 8,7 – 17,5 ‰ Lực lượnglao động (tính từ 15-60 tuổi từ 12.527.717 người chiếm 78.85%)

Trình độ lao động: Lao động biết chữ ở vùng đồng bằng sông Hồng chiếm 99,3%trong đó vùng miền núi trung du chiếm 68% Lao động có trình độ tốt nghiệp phổthông cơ sở và phổ thông trung học ở đồng bằng sông Hồng đạt 74,2%, trog khi đó ởmiền núi trung du đạt 54,5% Tỷ lệ thất nghiệp của khu vực thành thị tương đối cao7,85%, tỷ lệ thời gian lao động của vùng nông thôn thấp chỉ đạt 65 – 70%

2 Cơ cấu kinh tế

Chuyển dịch đúng hướng theo xu thế hiện đại hóa, cơ cấu kinh tế dịch vụ- côngnghiệp- nông nghiệp hình thành rỗ rệt Quan hệ giữa các nghành kinh tế bước đầu có

sự thay đổi về chất

Tốc độ tăng trưởng bình quân sản xuất công nghiệp toàn lưu vực khoảng10÷ 12 %.Đồng bằng sông Hồng có khoảng 1,5 triệu ha đất tự nhiên, trong đó đất nôngnghiệp gần 900000 ha

Diện tích đất rừng chiếm khoảng 25 % diện tích rừng cả nước, tuy nhiên đấttrống và đồi núi trọc vẫn còn chiếm tỷ lệ cao khoảng 35 %

Giao thông vận tải trên lưu vực có tiềm năng và hiệu quả kinh tế cao đặc biệthàng hóa nặng mà không có hại đến môi trường Hiện nay, trên lưu vực có khoảng trên2000km đường thủy đi lại được bằng tàu có độ mực nước 1,2m trong 90% thời giancủa một năm

3 Hiện trạng công trình thủy lợi về kế hoạch phòng lũ

Hồ Hoà Bình với dung tích thiết kế là 9.45 tỷ m3 và mặt hồ 208 km2, dài trên

200 km, chính thức hoạt động từ năm 1987, đã tác động mạnh mẽ tới dòng chảy sông

Đà và sông Hồng Hồ chứa Hoà Bình là công trình sử dụng tổng hợp, trước hết làchống lũ và phát điện Ngoài ra, hồ chứa Thác Bà, trong những trường hợp cần thiếtcũng tham gia cắt lũ cho hạ du Các công trình phân lũ cống Vân Cốc, Đập Đáy, cáckhu chậm lũ: Thanh Ba, Tam Nông, Lương Phú, có tác dụng lớn trong phòng lũ cho

Hà Nội nói riêng và cho đồng bằng Bắc Bộ nói chung Tuy nhiên, việc vận hành hệthống công trình và các biện pháp phòng lũ nêu trên sẽ tác động mạnh mẽ đến nộidung và chất lượng dự báo lũ ở các công trình và hạ lưu sông Hồng Đây thực chất lànhững vấn đề mới, phức tạp mà dự báo thủy văn nước ta còn chưa có nhiều kinhnghiệm.

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

Số ốpđo/ngày

Tổng

số ốpđoThời

7H30/06/1993

19H

2.2 Lập phương án dự báo

2.2.1 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 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

1 7h/30/VI 1h/ 04/VII 19h/30/VI 13h/4/VII 12 12

2 1h/9/VII 19h/11/VIII 7h/9/VII 1h/12/VII 6 6

3 1h/20/VII 13h/25/VII 7h/20/VII 13h/25/VII 6 0

4 7h/28/VII 13h/28/VII 19h/29/VII 19h/29/VII 6 6

5 19h/8/VIII 1h/12/VIII 19h/8/VIII 7h/12/VIII 0 6

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

2.2.2 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 là lưulượng trạm dưới (Hd, t+6) Các số liệu này được đưa vào bảng cơ sở số liệu để xây dựngbiểu đồ dự báo (Bảng 2.3)

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

Ngày Giờ Trạm Sơn Tây Trạm Hà Nội 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)

Bảng 2.4: Bảng tính giá trị sai số cho phép σ∆ (3)

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

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

: Biến đổi của lưu lượng dự báo trong thời gian dự kiến được tính từ số liệu thực

đo như sau:

= (Hd,t+6h – Hd,tđ)

Với: Hd,t+6h là giá trị thực đo của lưu lượng 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

2.2.3 Đánh giá chất lượng dự báo yếu tố.

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

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

2.2.4 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 đểđánh giá sai số cho phần phương án dự báo phụ thuộc

Bảng 2.6: Bảng tính giá trị P (4)

1.0568*HST – 359.19 ΔHdb Đánh Giá30/06/1993

Ngày Giờ Sơn Tây Hà Nội HHN(t+6h) =

Đánh giá dự báo yếu tố: Dự báo phụ thuộc có tổng là 152 dự báo Trong đó, 126

dự báo đúng và 26 dự báo sai

- Độ lệch quân phương của chuỗi sai số dự báo

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 số lần

% = 100 = 82.89%

Trong đó:

- m: số lần dự báo đúng

- n: tổng số lần 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

2.2.5 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) = 1.0568*HST – 359.19

ΔHdb Đánh giá

Ngày Giờ Sơn Tây Hà Nội

HHN(t+6h) = 1.0568*HST – 359.19