...Đinh Thị Thương.pdf

KHOA KHÍ TƯỢNG - THỦY VĂNĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGUY CƠ NGẬP LỤT PHỤC VỤ CÔNG TÁC PHÒNG CHỐNG VÀ GIẢM NHẸ THIÊN TAI TRÊN LƯU VỰC SÔNG TRÀ BỒNG - TỈNH QUẢNG NGÃI Gi

KHOA KHÍ TƯỢNG - THỦY VĂN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGUY CƠ NGẬP LỤT PHỤC VỤ CÔNG TÁC PHÒNG CHỐNG VÀ GIẢM NHẸ THIÊN TAI TRÊN LƯU

VỰC SÔNG TRÀ BỒNG - TỈNH QUẢNG NGÃI

Giáo viên hướng dẫn: ThS Trinh Xuân Mạnh

Hà Nội, năm 2015

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư chuyên ngành Thủy văn với đề tài “Nghiên cứu xây

dựng bản đồ nguy cơ ngập lụt phục vụ công tác phòng chống và giảm nhẹ thiên tai trên lưu vực sông Trà Bồng - tỉnh Quảng Ngãi” đã hoàn thành đầy đủ nội

dung đề cương xây dựng và đúng thời gian quy định

T ước h t xin đư c ày t ời c ơn chân thành tới qu Thầy kh a Khí tư ng Thủy văn và qu thầy c kh a Tài nguyên Nước T ường Đại Học Tài Nguyên & M i T ường Hà Nội đã cùng với t i thức và tâ huy t của ình để

t uyền đạt vốn ki n thức qu áu ch chúng t ng suốt thời gian học tập tại

t ường và h àn thành đồ án này

E xin đư c ày t ời c ơn chân thành tới thầy giá T Huỳnh hú

và thầy giá Th T ịnh Xuân Mạnh đã dạy động viên và tạ ọi điều kiện thuận i ch t ng quá t ình học tập và h àn thành đề tài

Mặc dù có nhiều cố gắng nhưng d thời gian có hạn ĩnh vực nghiên cứu còn ới ẻ nên đề tài này kh ng t ánh kh i những thi u sót Kính ng nhận đư c

sự đóng góp chỉ ổ sung thê của thầy c và các ạn để h àn thiện đồ án tốt hơn

hân thành cá ơn các ạn t ng ớp ĐH1T đã cổ vũ động viên giúp đỡ t i

t ng học tập và h àn thành đồ án

á ơn ố ẹ và những người thân u n ên cạnh giúp đỡ h àn thành học tập và thực hiện đồ án này

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 6 năm 2015

Sinh viên

Đinh Thị Thương

MỤC LỤC

LỜI ẢM ƠN i

DANH MỤ HÌNH VÀ BẢN BIỂU iv

HẦN MỞ ĐẦU 1

HƯƠN 1 4

1.1.VỊ TRÍ ĐỊA LÝ 4

1.2 ĐẶ ĐIỂM ĐỊA HÌNH 4

1.2.1 Vùng núi ca và t ung ình 5

1.2.2 Vùng đồng ng 5

1.2 Vùng cát v n iển 6

1 ĐẶ ĐIỂM ĐỊA HẤT THỔ NHƯỠN 6

1 .1 Đặc điể địa chất 6

1 .2 Đặc điể thổ nhưỡng 6

1.4 ĐẶ ĐIỂM THẢM HỦ THỰ VẬT 7

1.5 ĐẶ ĐIỂM MẠN LƯỚI ÔN N ÒI 8

1.6 MẠN LƯỚI Á TRẠM KHÍ TƯỢN THỦY VĂN 9

1.6.1 T ạ khí tư ng 9

1.6.2 T ạ thu văn 9

1.7 ĐẶ ĐIỂM KHÍ HẬU 11

1.7.1 Gió 11

1.7.2 Mưa 12

1.7 Nhân tố h àn ưu 14

1.7.4 Điều kiện ức xạ ây nắng 14

1.8 ĐẶ ĐIỂM THỦY VĂN 14

1.8.1 h độ ực nước 14

1.8.2 Dòng ch y nă 15

1.8 Dòng ch y ùa ũ 15

1.8.4 Dòng ch y ùn cát 16

1.8.5 Đặc điể thủy văn vùng s ng nh hưởng thủy t iều 17

1.9 ĐỊNH HƯỚN HÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI 18

HƯƠN II: TỔN QUAN VỀ Á MÔ HÌNH TOÁN THỦY VĂN – THỦY LỰ Ử DỤN TRON TÍNH TOÁN 20

2.1 MODULE MƯA RÀO DÒN HẢY MIKE NAM 20

2 .MÔ HÌNH THỦY LỰ 2 HIỀU MIKE 21FM 23

2.4.MÔ HÌNH MÔ HỎN LŨ MIKE FLOOD 31

2.5 XÂY DỰN MÔ HÌNH THỦY LỰ N HIÊN ỨU 35

2.5.1 Xây dựng hình thủy ực 1 chiều MIKE 11 vùng nghiên cứu 35

2.5.2 Xây dựng hình thủy ực 2 chiều MIKE 21 vùng nghiên cứu 35

2.5 Xây dựng hình thủy ực và t àn ãi MIKE F d vùng nghiên cứu 35

HƯƠN III: THIẾT LẬ MÔ HÌNH MÔ HỎN N Ậ LỤT MIKE FLOOD HO LƯU VỰ ÔN TRÀ BỒN 37

1 ĐIỀU KIỆN BIÊN HO MÔ HÌNH THỦY LỰ ÔN TRÀ BỒN 37

1.1 M hình thủy văn MIKE NAM 37

1.2 Tính t án các phương án đầu và ch hình thủy ực 41

2 MÔ HÌNH THỦY LỰ MỘT HIỀU (1D) MIKE 11 47

2.1.K t qu số hóa ạng ưới s ng suối 47

2.2 K t qu hiệu chỉnh và kiể định hình thủy ực 1D 48

2.2.1 Hiệu chỉnh hình MIKE 11 48

2.2.2 Kiể định hình MIKE 11 50

3.3 XÂY DỰN MÔ HÌNH THỦY LỰ HAI HIỀU (2D) MIKE 21 VÀ MIKE FLOOD 51

1.Thi t ập ưới tính t án 51

2.Thi t ập địa hình tính t án 53

3.3.3 Thi t lập các điều kiện an đầu 54

4 K t h p hình 1D và 2D ng hình MIKE FLOOD 54

4.1 XÂY DỰN BẢN ĐỒ N UY Ơ N Ậ LỤT LƯU VỰ ÔN TRÀ BỒN BẰN HẦN MÊM AR I VỚI Á KỊ H BẢN LŨ THIẾT KẾ 61

4.2 N HIÊN ỨU KIẾN N HỊ Á BIỆN HÁ ÔN TRÌNH HI ÔN TRÌNH HỤ VỤ HÒN TRÁNH IẢM NHẸ VÀ THÍ H ỨN HO KHU VỰ HỊU ẢNH HƯỞN ỦA LŨ LỤT 76

4.2.1 Biện pháp c ng t ình 76

4.2.2 Một số iện pháp c ng t ình khác 76

4.2 ác iện pháp phi c ng t ình 77

KẾT LUẬN VÀ KIẾN N HỊ 79

1 K t uận 79

2 Ki n nghị : 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ

A DANH MỤC BẢNG BIỂU

B ng 1.1: Đặc t ưng hình thái của các s ng suối chính t ng vùng nghiên cứu 8

B ng 1.2: Thống kê các t ạ khí tư ng thủy văn t ng vùng nghiên cứu 9

B ng 1 : Lư ng ưa t ung ình nhiều nă ( ) 13

B ng 1.4: Bức xạ tổng cộng thực t tháng và nă (Kca /c 2) 14

B ng 1.5: B ng đặc t ưng ực nước ca nhất và thấp nhất nă tại các t ạ (c ) (1976 - 2000) 15

B ng 1.6: B ng dòng ch y t ung ình nă t ên các ưu vực s ng 15

B ng 1.7: B ng số iệu ưu ư ng t ung ình nhiều nă các t ạ ( 3/s) 15

B ng 1.8: B ng ưu ư ng dòng ch y các tháng ùa ũ t ung ình nhiều nă 16

B ng 1.9: B ng đặc t ưng iên độ và cường suất ũ các s ng 16

B ng 1.10: B ng ức độ xâ nhập ặn ớn nhất t ung ình thời kỳ đầu và cuối ùa cạn trên các s ng th các cấp ặn 18

B ng 1.11: B ng ức độ xâ nhập ặn ớn nhất t ung ình thời kỳ giữa ùa cạn t ên các s ng th các cấp ặn 18

B ng 1: ác t ạ khí tư ng đư c dùng t ng tính t án thủy văn 37

B ng 2:Thống kê t ạ KTTV và thời gian kiể t a hình 38

B ng : Thống kê k t qu đánh giá sai số t ận ũ hiệu chỉnh hìnhnă 1999 t ạ An hỉ 39

B ng 4: Thống kê k t qu đánh giá sai số t ận ũ kiể định hình nă 200 t ạ An hỉ 40

B ng 5: Bộ th ng số hình NAM ưu vực An hỉ 41

B ng 6 : B ng thống kê các ặt cắt t ên s ng T à Bồng 47

B ng 7: Th ng số k t nối hình MIKE FLOOD 55

B ng 4.1: Thống kê diện tích ngập ụt xã T à Bồng t ận ũ nă 2009 64

B ng 4.2: Thống kê diện tích ngập ụt xã T à Bồng t ận ũ thi t k 1% 67

B ng 4 : Thống kê diện tích ngập ụt xã T à Bồng t ận ũ 5% 70

B ng 4.4: Thống kê diện tích ngập ụt xã T à Bồng t ận ũ 10% 73

B ng 4.5: Thống kê diện tích ngập ụt ưu vực s ng T à Bồngth các phương án ũ thi t k 75

B ng 4.6: Thống kê diện tích ngập ụt của các xã thuộc huyện T à Bồng th các phương án ũ thi t k 75

B DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: B n đồ ưu vực s ng T à Bồng – tỉnh Qu ng Ngãi 5

Hình 1.2: B n đồ ạng ưới s ng ngòi và các t ạ khí tư ng thu văn 10

Hình 2.1: ấu t úc hình NAM 21

Hình 2.2: ác thành phần th phương x và y 31

Hình 2.3: Các ứng dụng t ng k t nối tiêu chuẩn 32

Hình 2.4: Một ứng dụng t ng k t nối ên 33

Hình 2.5: Một ví dụ trong k t nối c ng t ình 33

Hình 2.6: ơ đồ ứng dụng các hình t án t ng nghiên cứu xây dựng n đồ nguy cơ ngập ụt ưu vực s ng T à Bồng 36

Hình 1: Tính đa giác Thi ss n ch ưu vực 38

Hình 2: Quá t ình ũ thực đ và tính t án ũ nă 1999 hiệu chỉnh hình 39

Hình : Quá t ình ũ thực đ và tính t án ũ nă 200 kiể định hình 40

Hình 4: hạ vi tính t án thủy văn ưu vực s ng T à Bồng 42

Hình 5: Quá t ình t ận ũ nă 200 ưu vực T à Bồng 42

Hình 6: Quá t ình t ận ũ nă 2009 và t ận ũ thi t k tần suất 1% 5% 10% 47

ưu vực s ng T à Bồng 47

Hình 7: K t qu số hóa ạng ưới s ng T à Bồng 48

Hình 8: Quá t ình ực nước thực đ và tính t án t ạ hâu Ổ 49

Hình 9: Quá t ình ực nước thực đ và tính t án t ạ hâu Ổ 50

Hình 10: Xây dựng hình MIKE 21 51

Hình 11: Fi địa hình xây dựng ưới tính t án 52

Hình 12: Miền chia ưới phi cấu t úc t ng hình 2D 52

Hình 1 : Địa hình khu vực tính t án thủy ực 2D 53

Hình 14: Địa hình khu vực nghiên cứu dưới dạng D 54

Hình 15: K t nối hình MIKE 11 và MIKE 21 t ng MIKE FLOOD 55

Hình 17: Mực nước ớn nhất tại thời điể 20h ngày 29/IX/2009 56

của phương án ũ thi t k tần suất 1% 56

Hình 19: M ph ng D diện ngập t ên ưu vực của t ận ũ thi t k tần suất 1% 57

Hình 21: K t qu độ sâu ngập ớn nhất tại thời điể 20h ngày 29/IX/2009 của phương án ũ thi t k tần suất 5% 58

Hình 2 : Mực nước ớn nhất tại thời điể 20h ngày 29/IX/2009của phương án ũ thi t k 10% 59

Hình 24: K t qu độ sâu ngập ớn nhất tại thời điể 20h ngày 29/IX/2009 của phương án ũ thi t k tần suất 10% 59 Hình 25: M ph ng D diện ngập t ên ưu vực của t ận ũ thi t k tần suất 10% 60

Hình 4.1: B n đồ ngập ụt ưu vực T à Bồng phương án hiện t ạng nă 2009(t ệ

n đồ: 1:50000) 63

Hình 4.2: B n đồ nguy cơ ngập ụt ưu vực T à Bồngphương án ũ thi t k 1% (t ệ n đồ: 1:50000) 66

Hình 4 : Biểu đồ thể hiện t ệ % diện tích ị ngập s với diện tích tự nhiên của từng xã ứng với kịch n ũ thi t k 5% 68

Hình 4.4: B n đồ nguy cơ ngập ụt ưu vực T à Bồngphương án ũ thi t k 5% (t ệ n đồ: 50000) 69

Hình 4.5: Biểu đồ thể hiện t ệ % diện tích ị ngập s với diện tích tự nhiên của từng xã ứng với kịch n ũ thi t k 5% 71

Hình 4.6: B n đồ nguy cơ ngập ụt ưu vực T à Bồngphương án ũ thi t k 10% (t ệ n đồ: 1:50000) 72

Hình 4.7: Biểu đồ thể hiện t ệ % diện tích ị ngập s với diện tích tự nhiên của từng xã ứng với kịch n ũ thi t k 5% 74

Hình 4.8: Thu g và tái sử dụng nước ưa 77

Hình 4.9: Bề ặt và các ãnh thấ 77

Hình 4.10: Nhựa đường tạ ỗ và ãnh tăng thấ 77

Hình 4.11: Tạ hồ chứa k t h p 77

DẪN LỜI NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

……… ……… ………

DẪN LỜI NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

……… ……… ………

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Ngập ụt à ột t ng những hiện tư ng tai i n thiên nhiên nguy hiể do nước gây a ch c n người Nó à k t qu của quá t ình tập t ung nước với khối

ư ng ớn t àn và các vùng địa hình thấp gây ngập ụt t ên diện ộng Mức độ nh hưởng của ngập ụt kh ng chỉ gây tổn hại nặng nề về người và của c i ở thời điể

đó à còn tác động tiêu cực t ng thời gian dài đ n i t ường sinh thái Hiện nay

c n người chưa thể khắc phục h àn t àn những nh hưởng d ũ ụt gây a Tuy nhiên chúng ta cần ph i gi thiểu tối đa các tác hại d ngập ụt ng ất nhiều iện pháp: công trình, phi c ng t ình quy h ạch và qu n tổng h p … D đặc điể

ỗi khu vực nghiên cứu à khác nhau nên kh ng thể áp dụng ột cách áy óc duy nhất ột iện pháp nà đư c hính vì vậy t ước khi ựa chọn iện pháp sử dụng gi thiểu việc đầu tiên à cần ph i có những đánh giá tổng quan nhất về tình

t ạng ngập ụt: Diện tích ngập vùng ngập ụt ức độ ngập ụt độ sâu ngập ụt…

B n đồ nguy cơ ngập ụt à tài iệu cơ n nhất à ột c ng cụ t ực quan xác định

õ diện tích anh giới vùng ị ngập và độ sâu ngập d ột t ận ưa ũ nà đó gây

ra

T ng những nă gần đây tỉnh Qu ng Ngãi à vùng hứng chịu nhiều thiên tai như ã nước dâng d ã ũ ụt Nhất à với khu vực đồng ng duyên h i hạ ưu của các c n s ng ớn t ng đó có s ng T à Bồng: hát nguyên từ vùng núi T à Bồng với những núi ca t ung ình từ 1 00-1500 s ng ch y th hướng Tây Đ ng ồi

đổ a iển tại cửa Dung Quất ng có chiều dài 59k với diện tích 697 km2 ật

độ ưới s ng 0,43km/km2 độ ca ình quân ưu vực 196m, độ dốc ình quân ưu vực 10 5% Đặc iệt đặc điể ưu vực s ng T à Bồng kh ng có t ạ thủy văn khống ch ở thư ng nguồn phần thư ng ưu dốc ạng ưới s ng suối phát t iển hình ng chi kh năng tập t ung nước ũ nhanh gây khó khăn ch c ng tác phòng chống Mặt khác vùng đồng ng nh hẹp và ị các d i cát v n iển ch chắn ngăn

c n việc th át ũ và gây ngập ụt vùng đồng ng Ng ài a ch độ thủy t iều của vùng v n iển Qu ng Ngãi cũng à ột t ng những nguyên nhân gây nên tình t ạng ngập ụt vùng đồng ng duyên h i tỉnh Qu ng Ngãi Mùa ũ hàng nă t ên ưu vực

s ng ké dài từ tháng X đ n tháng XII Tuy nhiên ùa ũ ở đây cũng kh ng ổn định Nhiều nă ũ x y a từ tháng IX và cũng nhiều nă sang tháng I nă sau vẫn

có ũ Điều này chứng t ũ ụt ở Qu ng Ngãi có sự i n động khá ạnh ẽ T ng những thập k gần đây ũ ụt x y a ngày ột thường xuyên hơn ất thường hơn với những t ận ũ ụt ớn và gây hậu qu ất nặng nề như ũ ụt nă 1999 200

2009 …

Sông T à Bồng à ột t ng ốn c n s ng chính ch y qua tỉnh Qu ng Ngãi

* Những nă t ở ại đây c ng tác phòng chống ã ũ gặp ất nhiều khó khăn

Ng ài sự i n động ất thường của thời ti t khí hậu k t h p với các tác động của

c n người thê và đó quy h ạch và vận hành các c ng t ình điều ti t nước còn thi u tính h p của tỉnh Qu ng Ngãi đã à thay đổi cơ n à ch ũ x y a càng nhiều và ác iệt hơn

* Với đặc điể s ng ngắn dốc nên ũ t ên hệ thống s ng của tỉnh Qu ng Ngãi

ên nhanh thời gian tập t ung nước ngắn đường quá t ình ũ có dạng hình ăng cưa

D đó thi u th ng tin dự á chính xác hay thời gian dự á quá ngắn kh ng đủ để điều hành phòng ũ

* Đặt a yêu cầu à xây dựng n đồ ngập ụt ưu vực s ng T à Bồng – Qu ng Ngãi để phục vụ ch c ng tác phòng chống khắc phục và gi thiểu tác hại d ũ

ụt gây a Với ục tiêu gi thiểu thiệt hại d thiên tai gây a đề tài sẽ t ực ti p xây dựng n đồ nguy cơ ngập ụt ưu vực s ng T à Bồng để chỉ a t ên n đồ cụ thể hóa từng vùng ngập ụt với từng ức ngập để từ đó đưa a các phương án di dời dân th những hướng đã đư c ên k h ạch t ước Kh ng còn ị động ỗi khi có

ũ ụt x y a chúng ta h àn t àn chủ động t ng các tình huống sẵn sàng ứng phó khi có ũ ớn t ên đ ạn ưu vực s ng à đề tài nghiên cứu

Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn t ên thì đề tài “Nghiên cứu xây dựng bản đồ

nguy cơ ngập lụt phục vụ công tác phòng chống và giảm nhẹ thiên tài trên lưu vực sông Trà Bồng – tỉnh Quảng Ngãi” sẽ góp phần đưa a các n đồ nguy cơ

ngập ụt ứng với các kịch n phương án ũ thi t k từ đó đánh giá đư c diện ngập

và ức độ ngập nh hưởng tới các xã t ng vùng ưu vực s ng nghiên cứu

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điể khí tư ng thủy văn dòng ch y ũ của ưu vực s ng vùng nghiên cứu

- Ứng dụng hình tính t án thủy văn thủy ực ch s ng T à Bồng để đánh giá ức độ nh hưởng của ngập ụt đ n các xã thuộc ưu vực s ng

- M ph ng dòng ch y ũ ứng với tần suất thi t k khác nhau 1%, 5%, 10%

ch ưu vực T à Bồng

- Xây dựng các n đồ nguy cơ ngập ụt t ên ưu vực s ng T à Bồng phục vụ

c ng tác phòng chống và gi nhẹ thiên tai

3 Địa điểm, thời gian và đối tượng nghiên cứu

Địa điể : hạ vi nghiên cứu của đề tài đư c giới hạn t ng ưu vực s ng

T à Bồng – tỉnh Qu ng Ngãi

Thời gian nghiên cứu: 10 tuần (từ ngày 1 /4/2015 đ n ngày 19/6/2015)

Đối tư ng nghiên cứu:

- Đặc điể khí tư ng thủy văn ưu vực s ng T à Bồng tỉnh Qu ng Ngãi