MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH LỜI CẢM ƠN 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 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 1.1.2.Địa hình, địa mạo 3 1.1.3.Địa chất, thổ nhưỡng 4 1.1.4.Lớp phủ thực vật 4 1.2. Đặc điểm khí hậu 5 1.2.1. Chế độ ẩm 5 1.2.2. Chế độ nhiệt 5 1.2.3. Chế độ gió 5 1.2.4. Chế độ mưa 6 1.3. Đặc điểm thủy văn trên lưu vực sông Hồng 6 1.3.1. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn 6 1.3.2. Dòng chảy năm 6 1.3.3. Dòng chảy lũ 7 1.3.4. Dòng chảy kiệt 7 1.4. Điều kiện kinh tế xã hội 8 1.4.1. Hiện trạng phát triển dân số 8 1.4.2. Hiện trạng kinh tế các ngành 9 CHƯƠNG 2 : ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MỰC NƯỚC TƯƠNG ỨNG TRÊN ĐOẠN SÔNG HỒNG TỪ TRẠM SƠN TÂY ĐẾN TRẠM HÀ NỘI 10 2.1. Phân tích tình hình số liệu phương án dự báo 10 2.2. Lập phương án dự báo 11 2.2.1. Xác định thời gian chảy truyền ( τ ) 11 2.2.2. Xây dựng bản đồ dự báo và xác định sai số cho phép 12 2.2.3. Đánh giá sai số dự báo phụ thuộc 16 2.2.4. Đánh giá sai số phương án dự báo độc lập 19 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 22 KẾT LUẬN 22 KIẾN NGHỊ 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 PHỤ LỤC
Trang 1MỤC LỤC
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH
LỜI CẢM ƠN
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 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
1.1.2.Địa hình, địa mạo 3
1.1.3.Địa chất, thổ nhưỡng 4
1.1.4.Lớp phủ thực vật 4
1.2 Đặc điểm khí hậu 5
1.2.1 Chế độ ẩm 5
1.2.2 Chế độ nhiệt 5
1.2.3 Chế độ gió 5
1.2.4 Chế độ mưa 6
1.3 Đặc điểm thủy văn trên lưu vực sông Hồng 6
1.3.1 Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn 6
1.3.2 Dòng chảy năm 6
1.3.3 Dòng chảy lũ 7
1.3.4 Dòng chảy kiệt 7
1.4 Điều kiện kinh tế - xã hội 8
1.4.1 Hiện trạng phát triển dân số 8
Trang 21.4.2 Hiện trạng kinh tế các ngành 9
CHƯƠNG 2 : ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MỰC NƯỚC TƯƠNG ỨNG TRÊN ĐOẠN SÔNG HỒNG TỪ TRẠM SƠN TÂY ĐẾN TRẠM HÀ NỘI 10
2.1 Phân tích tình hình số liệu phương án dự báo 10
2.2 Lập phương án dự báo 11
2.2.1 Xác định thời gian chảy truyền ( τ ) 11
2.2.2 Xây dựng bản đồ dự báo và xác định sai số cho phép 12
2.2.3 Đánh giá sai số dự báo phụ thuộc 16
2.2.4 Đánh giá sai số phương án dự báo độc lập 19
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 22
KẾT LUẬN 22
KIẾN NGHỊ 22
TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 PHỤ LỤC
Trang 3DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Một số giá trị đặc trưng (1) 10
Bảng 2.2: Tính thời gian truyền lũ bằng phương pháp điểm đặc trưng (1) 12
Bảng 2.3 Bảng trích số liệu theo thời gian chảy truyền (1) 13
Bảng 2.4 Bảng tính giá trị sai số cho phép (1) 14
Bảng 2 5: Bảng tính giá trị P (3) 16
Bảng 2.6 : Bảng tính giá trị (3) 17
Bảng 2.7: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của phương án dự báo (3) 18
Bảng 2.8: Bảng tính giá trị P (4) 19
Bảng 2.9 Bảng tính giá trị (4) 20
Bảng 2.10 Bảng chỉ tiêu đánh giá 21
Trang 4DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Bản đồ lưu vực hệ thống sông Hồng 3Hình 2.1 Đường quá trình lũ trạm Sơn Tây-Hà Nội 11Hình 2.2 Đường quan hệ HST=f(HHN) 14
Trang 5LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo ThS Lê Thu Trang, đã trựctiếp hướng dẫn, cung cấp tài liệu, thông tin, tận tình chỉ bảo, giúp đỡ em trongsuốt quá trình làm báo cáo
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Khoa Khí tượng - ThủyVăn và Khoa Tài Nguyên Nước – Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường HàNội đã truyền thụ kiến thức cho em trong suốt quá trình học tập vừa qua
Em cũng xin cảm ơn, các bạn trong lớp ĐH3T và những người thân đã chia
sẻ giúp đỡ, động viên tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành nhiệm vụ họctập và báo cáo này
Do hạn chế về thời gian cũng như khả năng của bản thân, mặc dù đã có nhiều cốgắng nhưng báo cáo không tránh khỏi còn những hạn chế và thiếu sót Vì vậy, em rấtmong nhận được sự góp ý, chỉ bảo quý báu của thầy cô và toàn thể các bạn sinh viên
để đồ án tốt nghiệp được hoàn thiện hơn
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Vi thị thiên Hương
Trang 6MỞ 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
Sông Hồng có tổng chiều dài là 1.149 km bắt nguồn từ Trung Quốc chảy quaViệt Nam và đổ ra biển Đông Đoạn chảy trên đất Việt Nam dài 510 km Đây là dòng
sông quan trọng của nền văn hóa lúa nước Việt Nam Lưu vực sông Hồng có lượng
nước khá dồi dào song phân bố không đều theo không gian và thời gian Lưu vực sôngHồng được hình thành bởi ba nhánh sông Đà, Thao và Lô Dự báo thủy văn là tínhtrước một cách khoa học tình hình biến đổi các đặc trưng trên sông, suối, ao, hồ,… đểphục vụ việc phòng chống thiên tai và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước trong cácnghành kinh tế quốc dân, đông thời tránh các thảm họa do nước có thể gây ra cho conngười và môi trường
Trên lưu vực sông Hồng phần lãnh thổ Việt Nam hiện nay có gần 1000 hồ chứalớn nhỏ, trong đó có 4 hồ chứa lớn chủ đạo phòng chống lũ và cấp nước hạ du, sự điềutiết dòng chảy của các hồ dẫn đến dòng chảy hạ du đồng bằng sông Hồng bị ảnhhưởng Do vậy việc dự báo nguồn nước mặt là vô cùng quan trọng 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 phản ánh địnhlượng của nguồn nước, tổng lượng nước mặt Kết quả tính toán có thể được sử dụng đánhgiá tính hợp lý của việc khai thác, sử dụng nước và có ý nghĩa lớn lao trong việc lập kếhoạch, quy hoạch sử dụng tài nguyên nước của mỗi ngành, mỗi hộ dùng nước
Dự báo thủy văn chính xác mạng lại hiệu quả kinh tế rõ rệt Ví dụ như dự báo mựcnước, lưu lượng rất cần thiết cho việc khai thác có hiệu quả các công trình thủy lợi…
Vì vậy, với đồ án dự báo “Lập phương án dự báo theo phương pháp mực nướctương ứng từ trạm Sơn Tây đến trạm Hà Nội trên lưu vực sông Hồng”
Trang 72 Mục tiêu
- Tìm hiểu lưu vực sông Hồng
- Xây dựng được một bài toán dự báo theo phương pháp mực nước tương ứngtrạm trên ( Sơn Tây ) – trạm dưới ( Hà Nội ) trên lưu vực sông Hồng
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 mực nước tương ứng
-Phân tích tình hình số liệu phục vụ cho việc tính toán mực nước dự báo từ số liệumực nước thực đo đã thu thập được(2/3 để dự báo phụ thuộc còn lại dự báo độc lập)-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 mực nướctương ứng là phải tính đúng thời gian chảy truyền τi Việc xác định thời gian chảytruyền ở đoạn sông không nhánh đã khó, xác định τi ở đoạn sông nhiều nhánh càngkhó hơn và luôn có sai số Trường hợp đoạn sông nhiều trạm trên hoặc nhiều trạmdưới 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 liệu thamkhảo, phụ lục còn có:
Mở đầu
Chương 1 : Đặc điểm địa lý tự nhiên- xã hội, khí tượng thủy văn lưu vực sông Hồng.Chương 2: Ứng dụng phương pháp mực nước tương ứng trên đoạn sông Hồng từ trạmSơn Tây đến trạm Hà Nội
Kết luận
Trang 8CHƯƠNG I : ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI
Hình 1.1: Bản đồ lưu vực hệ thống sông Hồng 1.1.2 Địa hình, địa mạo
Địa hình của lưu vực sông Hồng phần lớn là đồi núi, chia cắt mạnh, có hướngdốc chung từ Tây Bắc xuống Đông Nam Phía Tây có dãy núi Vô Lương cao trên 2500
m, phân cách lưu vực hệ thống sông Mê Kông và lưu vực sông Hồng Trong lưu vực
Trang 9có dãy Hoàng Liên Sơn với đỉnh Phan-Xi-Pan cao nhất nước ta (3143 m), phân chialưu vực sông Đà và lưu vực sông Thao Hệ thống sông Hồng có tới 70% diện tích ở độcao trên 500 m và khoảng 47% diện tích lưu vực ở độ cao trên 1000 m Độ cao bìnhquân 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 Ngòi Thia có độ dốc đạt tới42%, 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
1.1.3 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
1.1.4 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%
Trang 10Sau 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 vựcthuộc lưu vực hồ Hòa Bình và lân cận) thì đến nay chỉ còn 5 - 6% diện tích đất tựnhiên là có rừng che phủ
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 cótrị số khá cao từ 80% ÷ 90%, thời kỳ khô nhất khoảng 75% và thời kỳ ẩm nhất nhiềunơi đạt đến hơn 90% Phần lớn các vùng trong lưu vực đạt hai giá trị cực đại và hai giátrị cực tiểu Độ ẩm không khí tương đối trung bình nhiều năm của lưu vực vào khoảng84%
1.2.2 Chế độ nhiệt
Do chịu ảnh hưởng nhiều của gió mùa Đông Bắc trong mùa đông và gió mùa TâyNam trong mùa hạ nên thời gian ấm nóng trong phần lớn lưu vực kéo dài từ 8 ÷ 9tháng (tháng III ÷ IX, có nhiệt độ trung bình tháng trên 200C, tháng V ÷ IX có nhiệt độcao hơn 250C) Một điều cần lưu ý là vào đầu mùa hè (tháng V ÷ VI) gió mùa TâyNam phát triển mạnh, áp thấp ấn - Miên di chuyển từ Tây sang Đông gây gió Tâymang thời tiết khô nóng ảnh hưởng nhiều nên trên bề mặt lưu vực lưu vực sông Đà và
có khi còn tràn xuống cả trung du và đồng bằng sông Hồng (thời kỳ này thường đạt tớitrị số cao tuyệt đối, trị số đó thường từ 400 ÷ 430C) Nhiệt độ không khí bình quânnhiều năm là 23,30C Nhiệt độ cao nhất vào tháng VII với bình quân tháng là 28,80C.Nhiệt độ thấp nhất là vào các tháng XII, I bình quân vào khoảng 15,9 đến 18,20C
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 do ảnhhưởng của điều kiện địa hình mà hướng gió hoạt động trên lưu vực sông Hồng mangnặng tính địa phương Hai hướng gió thịnh hành trong năm là hướng Nam và ĐôngNam Trong mùa đông khi gió Đông Bắc tràn về, hướng gió Đông Bắc và Bắc cùng
Trang 11xuất hiện, song không đều trên lưu vực và tần suất xuất hiện nhỏ hơn nhiều so vớihướng Đông Nam Hướng Đông Nam không những thịnh hành trong mùa hè mà cònthịnh hành trong cả một số tháng mùa đông, đồng thời là nguyên nhân tạo ra nhữngđợt nóng ấm xen kẽ trong 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 lớn nhưngchủ yếu tập trung vào mùa mưa Lượng mưa năm biến động rất mạnh so với yếu tố khítượng khác, giá trị cực đại tiểu cực đại của lượng mưa có thể chênh nhau từ hai đến balần 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 đổi rất 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 mưa biến đổi qua nhiều năm khônglớn, năm mưa nhiều gấp 2-3 lần lượng mưa năm mưa ít Mùa mưa thường kéo dài 5tháng từ tháng VI đến tháng X Nơi mưa nhiều có thể kéo dài 7-8 tháng Nhiệt độkhông khí trung bình từ 15oC – 24oC Lượng bốc hơi trung bình năm (đo bằng ốngPiche) từ 600mm ở vùng núi cao đến hơn 1000mm ở vùng 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 vực sôngHồng 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 đạibiểu ở vùng ven sông, vùng hạ lưu, nhưng ở vùng núi cao, địa hình hiểm trở, xa xôi(song là các vùng tâm mưa) lại thiếu trạm do nhiều lý do khác nhau: điều kiện xâydựng trạm, duy trì trạm, kinh phí, Chính điqều kiện hình thành lũ rất phức tạp trongkhi mạng lưới trạm, phương tiện theo dõi, thu thập thông tin KTTV còn có nhiều hạnchế nên việc xác định những căn cứ khoa học, định hướng phát triển để đảm bảo đẩymạnh một bước năng lực theo dõi, cảnh báo và dự báo lũ các sông vùng núi nói chung
và ở vùng núi Bắc Bộ nói riêng là vấn đề cần được chú trọng
1.3.2 Dòng chảy năm
Trang 12Dòng chảy trên lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình được hình thành từ mưa vàkhá dồi dào Tổng lượng bình quân nhiều năm qua Sơn Tây khoảng 118 tỷ m3 tươngứng với lưu lượng 3743 m3/s, nếu tính cả sông Thái Bình, sông Đáy và vùng đồngbằng thì tổng lượng dòng chảy đạt tới 135 tỷ m3, trong đó 82,54 tỷ m3 (tương đương61,1%) lượng dòng chảy sản sinh tại Việt Nam và 52,46 tỷ m3 (tương đương 38,9%)
là sản sinh trên lãnh thổ Trung Quốc Tuy nhiên, do địa hình chia cắt, lượng mưa phân
bố không đều nên dòng chảy trên các phần lưu vực cũng rất khác nhau
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 có lượngdòng chảy nhỏ nhất chỉ chiếm 19%, sông Lô có diện tích lưu vực là nhỏ nhất song cólượng dòng chảy đáng kể đứng thứ hai sau sông Đà chiếm 25,4% (tỷ lệ này so vớilượng 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, nên sự xuấthiện lũ lớn trên sông Hồng có tính chất phân kỳ rõ rệt Ở Bắc Bộ mùa lũ từ tháng 6 ÷tháng 10; ở phía Đông Bắc có thể xảy ra lũ lớn vào tháng 11; Ở Tây Bắc mùa lũ có thểsớm hơn Trên lưu vực sông Hồng có trên 45% số năm có lũ lớn vào tháng 8, trên 29%vào tháng 7, chỉ có 17% xảy ra vào tháng 9 Tuy vậy những trận lũ đặc biệt lớn chỉ xảy
ra vào tháng 8 ví dụ như các trận lũ tháng 8/1945, tháng 8/1971 Lũ ở vùng châu thổ
có ảnh hưởng lớn đến hoạt động kinh tế xã hội của 14 triệu dân Hàng năm có từ 3 ÷ 5trận lũ phát sinh trên lưu vực sông Hồng Tuỳ theo quy mô của các trận lũ, thời gian lũlên từ 3 ÷ 5 ngày, thời gian lũ xuống từ 5 ÷ 7 ngày Những trận lũ lớn ở lưu vực sôngHồng - sông Thái Bình thường do từ 2 ÷ 3 con lũ kết hợp nhau tạo thành và thườngkéo 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; ởtrung lưu 2 ÷ 3 m/ngày và ở hạ lưu là 0,5 ÷ 1,5m/ngày Ở thượng du sông Thái Bình
có thể đạt tới 1 ÷ 2 m/giờ Biên độ mực nước ở các sông nhỏ đạt 3 ÷ 4 m, sông lớn tới10m Biên độ tuyệt đối đạt tới 13,22m ở Lào Cai (sông Thao); 31,1m ở Lai Châu (sôngĐà); 20,4 m ở Hà Giang (sông Lô) và 13,1 m ở Hà Nội (sông Hồng) Trên sông TháiBình đạt 12,76m tại Chũ; ở Phả Lại đạt 7,91m
1.3.4 Dòng chảy kiệt
Trang 13Mùa kiệt trên lưu vực thường từ tháng XI đến tháng V gồm 7 tháng (có lưu lượngbình quân tháng nhỏ hơn lưu lượng trung bình năm) Trong đó có tháng XI là thángchuyển tiếp từ mùa mưa sang mùa ít mưa Từ tháng X đến tháng XI dòng chảy trongsông 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 mùa kiệt là từ thángXII đến tháng IV Do vậy việc dùng nước cần được quan tâm đến dòng chảy kiệt từtháng XII đến tháng IV và có thể là cả tháng V Trong các tháng mùa kiệt vẫn còn cólượng mưa chiếm khoảng 20 ÷ 25% lượng mưa cả năm nhưng lượng mưa này lại tậptrung vào 3 tháng XI, IV và V còn các tháng XII đến tháng III mưa nhỏ và nhất là 2tháng XII và I là thời tiết khô hanh, tháng II và III tuy đã có mưa nhưng chỉ là mưaphùn, từ tháng XII đến tháng III dòng chảy trong sông suối là do nước ngầm và nướcđiều tiết từ các hồ chứa cung cấp Do vậy tháng có lưu lượng nhỏ nhất trong năm hầuhết rơi vào tháng III (53% ở Hoà Bình, 52% ở Yên Bái, 45% ở Phù Ninh, 49% ở ThácBưởi, 57% ở Chũ và 63% ở Sơn Tây), số năm còn lại rơi vào tháng II và tháng IV Môđuyn dòng chảy kiệt vùng châu thổ sông Hồng là 4,9 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 không kểđến tác dụng điều tiết của các hồ chứa đã có thì lưu lượng tháng kiệt nhất đạt khoảng745m3/s, trong lãnh thổ đạt 495m3/s Như vậy khả năng có thể khai thác bình quântrên 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 các tỉnhđồng bằng, các thành phố lớn như Hà Nội: 2952người/km2 ; Thái Bình 1163
Trang 14người/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 27 người/km2 ;Sơn La 68 người/km2 , Hà Giang 76 người/km2 ) Vấn đề đô thị, nông thôn: Dân cưtrong lưu vực sống ở nông thôn là chủ yếu, chiếm tới 93,87% Còn lại sống ở cácthành phố, thị xã, thị trấn Quá trình đô thị hoá đang diễn ra mạnh mẽ, do vậy tỷ lệthành thị và nông thôn còn nhiều thay đổi trong thế kỷ 21, mật độ dân số trong nội thịrất cao (Hà Nội khoảng 19.000 ÷ 20.000 người/km2 , Hải Phòng cũng khoảng 16000 ÷
230 nhà máy Lưu vực sông Lô - Gâm 1 nhà máy Ngoài ra còn hàng ngàn nhà máy xínghiệp 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 liệu thống
kê lấy toàn bộ 25 tỉnh thành phố ở Bắc Bộ) Từ năm 1996 đã có gạo xuất khẩu, sảnlượng các loại cây rau mầu, cây công nghiệp ngắn ngày chủ yếu phát triển chưa ổnđịnh song đa phần đang có chiều hướng tăng Đây là vùng có nền nông nghiệp pháttriển khá lâu đời song do đặc điểm địa hình, điều kiện tự nhiên nên việc sản xuất nôngnghiệp vừa mang tính chất canh tác của vùng đồng bằng và lại có tính chất của vùngtrung du và miền núi Một số khu vực như Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Hà Nội sản xuấtnông nghiệp theo quy mô tập trung, có kế hoạch thời vụ gieo trồng, thu hoạch Cáckhu vực như Bắc Kạn, Thái Nguyên việc sản xuất nông nghiệp mang tính chất vùng
Trang 15núi, canh tác nhỏ lẻ, manh mún Đồng bằng sông Hồng có khoảng 1,5 triệu ha đất tựnhiên, trong đó đất nông nghiệp gần 900000 ha
Trang 16CHƯƠNG 2 : ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MỰC NƯỚC TƯƠNG ỨNG TRÊN ĐOẠN SÔNG HỒNG TỪ TRẠM SƠN TÂY ĐẾN TRẠM HÀ NỘI 2.1 Phân tích tình hình số liệu phương án dự báo
Số liệu phân tích thuộc 2 trạm là Sơn Tây và Hà Nội trên lưu vực sông Hồng
Từ ngày 30/6/1993 đến hết ngày 27/8/1993 với số lần đo lượng mưa là 4 lần 1ngày ( 1h,7h,13,19h)
Phương trình tương quan: y = 1.0567x - 359.11
R² = 0.9798
Vẽ đường quá trình( vẽ vào giấy A3) Từ đường quá trình sẽ xác định được một
số giá trị đặc trưng ban đầu của chuỗi số liệu:
Số ốp đo/ngày
Tổng
số ốp đo
7H30/06/1993
19H
Trang 172.2 Lập phương án dự báo
2.2.1 Xác định thời gian chảy truyền ( τ )
- Chọn trận lũ đơn, có lượng gia nhập khu giữa không lớn
- 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
1 12 23 34 45 56 67 78 89100
111 122133144 155 166 177 188 199 210 221 2320
Hình 2.1 Đường quá trình lũ trạm Sơn Tây-Hà Nội
- 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:
C = tCd - tCtr
Đ = tĐd - tĐtr
Trong đó C là thời gian truyền chân lũ; Đ là thời gian truyền đỉnh lũ
Việc tính toán thời gian truyền lũ được thực hiện dưới dạng bảng
Trang 18Bảng 2.2: Tính thời gian truyền lũ bằng phương pháp điểm đặc trưng (1)
TT trận
Thời điểm xuất hiện đặc trưng lũ Thời
gian truyền
Trong dự báo có thể lấy thời gian truyền lũ lên là 6h và thời gian lũ xuống là 6h
Thời gian truyền lũ ( thời gian chảy truyền ) τ = 6h
2.2.2 Xây dựng bản đồ dự báo và xác định sai số cho phép
Trang 19Bảng 2.3 Bảng trích số liệu theo thời gian chảy truyền (1)
Từ số liệu thực đo thống kê trong bảng 2.3, ta xây dựng đường quan hệ: Hd(t+6)
= f[Htr(t)] cho 2/3 tài liệu trong bảng 2.3 dưới dạng hình 2.2
Trang 21= √23523336.0 = 9.99Trong đó:
Δ H i: Biến đổi của mực nước dự báo trong thời gian dự kiến được tính từ số liệuthực đo như sau:
Δ Hi= (H d,t+6h – Hd,tđ)Với: Hd,t+6h là giá trị thực đo của mực nước dự báo tại thời điểm t+6h
Δ H0: Trung bình của các giá trị biến đổi của lưu lượng dự báo trong thời gian dựkiến:
Trang 23c 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
% = 138
164 × 100 = 84,15
Trang 24Trong đó:
- m: số lần dự báo đúng
- n: tổng số lần 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 (3)
-Các chỉ số đánh giá đều đạt yêu cầu
Nhận xét: với mức đảm bảo của phương án dự báo tiếp tục dự báo độc lập cho1/3 chuỗi số liệu còn lại
2.2.4 Đánh giá sai số phương án dự báo độc lập
Trang 26b 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
% =
68
71 × 100 = 95,78Trong đó:
Trang 27KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
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 nguyên tắcchung về xây dựng phương án dự báo thủy văn
- Hiểu rõ quy trình dự báo bằng phương pháp mực nước tương ứng cho lưu vựcsông
- 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
Trang 28TÀI 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 Tài nguyênnước Trường Đại học Thủy Lợi
[3] PGS.TS Trần Thanh Xuân (2007) Đặc điểm thủy văn và nguồn nước sôngViệt 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
Trang 29PHỤ LỤC
Bảng 1 Bảng trích số liệu theo thời gian chảy truyền (1)
Ngày Giờ Trạm Sơn Tây Trạm Hà Nội Trạm Hà Nội Ngày Giờ Trạm Sơn Tây Trạm Hà Nội Trạm Hà Nội
