Khóa luận tốt ngiệp ỨNG DỤNG GIS tối ưu hóa số LƯỢNG và vị TRÍ lắp đặt TRẠM QUAN TRẮC LƯỢNG mưa TRÊN lưu vực SÔNG LA NGÀ

BỘ MÔN TÀI NGUYÊN VÀ GISBÁO CÁO KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG GIS TỐI ƯU HÓA SỐ LƯỢNG VÀ VỊ TRÍ LẮP ĐẶT TRẠM QUAN TRẮC LƯỢNG MƯA SVTH: Phan Thị Thanh Trúc GVHD: ThS.. Phương pháp nghi

BỘ MÔN TÀI NGUYÊN VÀ GIS

BÁO CÁO KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

ỨNG DỤNG GIS TỐI ƯU HÓA

SỐ LƯỢNG VÀ VỊ TRÍ LẮP ĐẶT

TRẠM QUAN TRẮC LƯỢNG MƯA

SVTH: Phan Thị Thanh Trúc GVHD: ThS Nguyễn Vũ Huy

KS Nguyễn Duy Liêm

Nội dung

Đặt vấn đề

Khu vực nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu

Kết quả - thảo luận

Đặt vấn đề

• Yếu tố ảnh hưởng đến thu

thập lượng mưa : độ cao trạm

quan trắc; vị trí giáp biển, hồ lớn;

địa hình đồi, núi; hướng gió thịnh

hành.

• Mưa: một sản phẩm của quá trình ngưng tụ hơi nước trong khí quyển và rơi xuống dưới tác dụng của trọng lực.

• Máy đo mưa: dụng đo lượng mưa tr ong một khoảng thời gian (đơn vị đo: milimét).

Dụng cụ đo mưa Máy đo mưa

Đặt vấn đề (tt)

 Thực trạng mạng lưới trạm đo mưa tại Việt Nam:

 Tồn tại nhiều bất cập trong việc đưa các trạm đo mưa từ dự án vào thực tế.

 Vị trí lắp đặt điểm đo mưa thường tại những nơi dễ quản lý (UBND, trường học, nhà dân…)

 Tối ưu số lượng và vị trí trạm:

 Số lượng trạm tối thiểu, thu thập số liệu tối đa.

 Đem lại hiệu quả đo mưa cao nhất và vị trí trạm phản ánh được tính chất mưa trên khu vực.

 Yêu cầu một mạng lưới trạm đo đạt mức tối ưu về

số lượng và vị trí trạm

Đặt vấn đề (tt)

 Mục tiêu nghiên cứu:

trên phương pháp thống kê không gian

thích hợp lắp đặt trạm đo mưa bổ sung

 Khu vực nghiên cứu: lưu vực sông La Ngà

 Phương pháp nghiên cứu: ứng dụng thuật toán

phân tích và thống kê không gian của GIS.

Khu vực nghiên cứu

Chiều dài 290km Diện tích 4.097,06 km2

Chiều dài 290km Diện tích 4.097,06 km2

Khu vực nghiên cứu (tt)

 Địa hình: Vùng thượng lưu, vùng trung lưu, vùng

Khu vực nghiên cứu (tt)

Vị trí trạm đo mưa trên

lưu vực sông La Ngà

Phương pháp nghiên cứu

Phân bố, xác định số lượng trạm tối ưu

Thiết kế mạng lưới trạm đo mưa cần lắp đặt thêm

Xác định khu vực thích hợp lắp đặt thêm

trạm

Vị trí trạm

đo mưa trong và ngoài lưu vực

Số liệu

đo mưa

Vị trí trạm đo mưa hiện tại

Hệ thống đường

giao thông, thủy

văn Bản đồ sử dụng

Nội suy phân vùng

mưa

Đánh giá độ chính xác mạng lưới hiện tại

 Đánh giá độ chính xác mạng lưới hiện tại:

 Đánh giá độ chính xác cho phép xác định mức độ tin cậy của mạng lưới trạm

đo hiện tại.

 Độ chính xác được xác định thông qua sai số thực (sai số hiện tại) của mạng lưới

(*)

Trong đó, p: Mức độ sai số hiện tại, C v : Hệ số biến thiên lượng mưa của các trạm quan trắc mưa hiện có, N số trạm hiện có trên lưu vực

(*) Văn phòng tiêu chuẩn Ấn Độ và Bộ phận khí tượng Ấn Độ (IS 1968)

Phương pháp nghiên cứu (tt)

 Đề xuất số lượng trạm lắp thêm:

 lượng mưa trung bình của n trạm

(*) Văn phòng tiêu chuẩn Ấn Độ và Bộ phận khí tượng Ấn Độ (IS 1968)

Phương pháp nghiên cứu

Phân bố, xác định số lượng trạm tối ưu

Thiết kế mạng lưới

Xác định khu vực thích hợp

Vị trí trạm

đo mưa trong và ngoài lưu vực

Số liệu

đo mưa

Vị trí trạm đo mưa hiện tại

Hệ thống đường

giao thông, thủy

Nội suy phân vùng

mưa

Đánh giá độ chính xác mạng lưới hiện tại

 Nội suy phân vùng mưa:

 Phản ánh sự phân bố về mặt không gian của lượng mưa,

 Phân định vùng mưa trên lưu vực.

 Phân bố, xác định số lượng trạm tối ưu:

Phương pháp nghiên cứu (tt)

Nội suy

phân vùng

mưa

Phân vùng mưa, diện tích từng vùng

Số lượng trạm phân bổ cho từng vùng mưa

Số lượng trạm phân bổ cho từng vùng mưa

Số lượng trạm hiện tại trên lưu

vực

Phương pháp nghiên cứu

Phân bố, xác định số lượng trạm tối ưu

Thiết kế mạng lưới

Xác định khu vực thích hợp

Vị trí trạm

đo mưa trong và ngoài lưu vực

Số liệu

đo mưa

Vị trí trạm đo mưa hiện tại

Hệ thống đường

giao thông, thủy

Nội suy phân vùng

mưa

Đánh giá độ chính xác mạng lưới hiện tại

Phương pháp nghiên cứu (tt)

 Xác định khu vực thích hợp lắp đặt thêm trạm

Vùng đệm đường giao thông

Vùng đệm trạm khu vực đồi, núi Vùng đệm trạm khu vực đồng

bằng Đất dân cư

Khu vực đồi, núi

Buffer 100m

Buffer 10km

Buffer 15km

Khu vực không thích hợp lắp đặt trạm đo

Khu vực không thích hợp lắp đặt trạm đo

Chồng lớp

Phương pháp nghiên cứu (tt)

 Thiết kế mạng lưới trạm đo mưa cần lắp đặt thêm

 Mạng lưới trạm đo mưa bổ sung được thiết kế dựa trên việc kết hợp mạng lưới cũ và định vị điểm ngẫu nhiên

Ranh giới vùng

mưa Khu vực thích hợp

định 10km

 Đánh giá độ chính xác mạng lưới hiện tại, đề xuất

số lượng trạm lắp thêm

 Sử dụng số liệu lượng mưa của 5 trạm là Di Linh, Bảo Lộc, Tà Pao, Xuân Lộc, Đại Nga.

 Mức độ sai số thực của mạng lưới trạm hiện tại:

 Khi giảm sai số p=5%

Kết quả - thảo luận

Độ chính xác mạng lưới hiện tại = 100% - 11 % =

89%

Số lượng trạm lắp thêm =N – n

= 26 -5 =21 trạm

 Nội suy phân vùng mưa:

Phân vùng mưa trên

lưu vực sông La Ngà

Kết quả - thảo luận (tt)

 Phân bố, xác định số lượng trạm trên từng khu vực

Vùng mưa Diện tích

(km2) Diện tích (%) (D)

N X D (N=26)

Làm tròn phần nguyên

Trạm đo mưa hiện tại

Trạm đo mưa thêm vào

-Kết quả - thảo luận (tt)

Khu vực thích hợp lắp đặt

trạm đo mưa trên lưu vực

sông La Ngà

Kết quả - thảo luận (tt)

Mạng lưới trạm đo mưa

bổ sung trên lưu vực sông

La Ngà

Kết luận – kiến nghị

La Ngà khoảng 89%.

26 trạm và số lượng trạm bổ sung cho 11 vùng mưa.

sung cho mạng lưới hiện tại.

Kết luận – kiến nghị

 Hỗ trợ, cung cấp cơ sở khoa học cho việc xác

định số lượng và vị trí tối ưu lắp đặt trạm quan trắc lượng mưa.

 Khảo sát thực địa để xác định vị trí chính xác

lắp đặt trạm

 Tiến hành thêm những nghiên cứu tương tự cho các yếu tố khí tượng khác.

STT Tên trạm

Lượng mưa trung bình

năm (đơn vị: mm)

Thời gian thu thập dữ liệu Lưu vực

7 Đa Tẻ 2.890,9

1978 – 2007

9 Liên Khương 1.618,8

10 Tà Lài 2.681,2

trên lưu vực sông La Ngà

sông La Ngà

vực sông La Ngà năm 2011

 Độ tin cậy 90%, 95%, 99% thường được sử dụng phổ biến trong thực tế Trong đó, độ tin cậy 95%

thường được sử dụng phổ biến nhất Theo John H McDonald, Engineering Statistics Handbook, 2009

 “Hầu hết các nhà nghiên cứu sử dụng mức độ tin cậy 95%” Theo Ph.D Del Siegle, Neag School of

 Kiến nghị thiết kế mạng lưới đo mưa của Văn phòng tiêu

chuẩn Ấn Độ và Bộ phận khí tượng Ấn Độ năm 1968

trình IS 1968

 Thiết kế mạng lưới trạm đo mưa cho lưu vực Pagladiya

được tiến hành bởi Học viện Thủy văn quốc gia Jal

Vigyan Bhawan Roorkee vào năm 1999 – 2000

vực.

2006

M.J.Deohar xuất bản năm 2009

Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về quan trắc khí tượng (Bộ Tài nguyên Môi trường, 2012) và Tiêu chuẩn Việt Nam về

công tác thuỷ văn trong hệ thống thuỷ lợi (Bộ Khoa học và

Công nghệ, 2009)

 Thiết bị đo giáng thủy được lắp đặt ở những nơi quang

đãng, không bị các vật khác che chắn  không nằm trong

khu vực dân cư

 Các điểm phải đảm bảo phân bố đều trên toàn hệ thống:

các điểm đo mưa từ 10 km đến 15 km.

khoảng cách giữa các điểm đo mưa từ 15 km đến 20 km.

 Công trình phải thông thoáng, cách xa hồ, ao, sông ngòi ít nhất 100m

 Nếu trong hệ thống thủy lợi đã có các điểm đo mưa của cơ quan quản lý thì khi bố trí mạng lưới trạm quan trắc mưa

phải kể đến các trạm quan trắc mưa này

Vùng đệm đường giao

thông

Vùng đệm đường giao

thông

Vùng đệm hệ thống

thủy văn

Vùng đệm hệ thống

thủy văn

Vùng đệm

trạm đo mưa

Vùng đệm

trạm đo mưa