...GT Du bao thuy van nang cao.pdf tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩ...
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Giáo trình dự báo thuỷ văn nâng cao được biên soạn trên cơ sở tổng quan đúc rút các kiến thức dự báo thủy văn hiện đại, các công nghệ tiên tiến từ những công trình nghiên cứu trên thế giời và Việt Nam, kết hợp với những kinh nghiệm dự báo tác nghiệp đang giải quyết những bài toán dự báo thủy văn ngày một đa dạng trong thực tế nhằm đáp ứng những nhu cầu ngày càng cao trong công tác phục vụ phòng tránh thiên tai, phát triển kinh thế xã hội ở Việt Nam Giáo trình này được biên soạn với mục tiêu đào tạo các thạc sĩ ngành thủy văn, tuy nhiên đây cũng có thể là tài liệu hữu ích cho các nghiên cứu sinh, các nhà dự báo thủy văn và các nhà quản lý, quy hoạch, định hướng phát triển của công tác dự báo thủy văn nói chung
Giáo trình dự báo thủy văn nâng cao được trình bày trong 4 chương:
- Chương 1: Giới thiệu chung về dự báo thủy văn;
- Chương 2: Ứng dụng mô hình toán trong dự báo thủy văn;
- Chương 3: Dự báo thủy văn hạn vừa và hạn dài;
- Chương 4: Dự báo hồ chứa
Giáo trình được biên soạn lần đầu, sẽ không tránh khỏi những khiếm khuyết, tác giả mong nhận được các góp ý và xin chân thành cảm ơn những nhận xét, góp ý của đồng nghiệp và bạn đọc
Hà Nội, tháng 12 năm 2015
Tác giả
Nguyễn Viết Thi
Trang 2MỤC LỤC
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ BÁO THỦY VĂN……… 1
1.1 KHÁI QUÁT CHUNG……… 1
1.1.1 Các đặc điểm của dự báo thủy văn……… 1
1.1.2 Các yếu tố cơ bảng của dự báo thủy văn……… 2
1.1.3 Các hạn dự báo thủy văn……… 3
1.1.4 Các thuật ngữ thường sử dụng trong dự báo thủy văn……… 3
1.1.5 Hiệu quả của dự báo thủy văn……… 5
1.1.6 Công tác phục vụ dự báo thủy văn……… 7
1.1.7 Truyền phát các tin dự báo và cảnh báo……… 9
1.2 YÊU CẦU VỀ SỐ LIỆU CỦA DỰ BÁO THỦY VĂN……… 11
1.2.1 Giới thiệu chung……… 11
1.2.2 Số liệu phục vụ dự báo thủy văn……… 12
1.3 NHỮNG KỸ THUẬT CHUNG SỬ DỤNG TRONG DỰ BÁO………… 22
1.3.1 Khái quát chung……… 22
1.3.2 Tương quan và hồi quy……… 23
1.3.3 Phương pháp chỉ số độ ẩm……… 23
1.3.4 Dự báo đỉnh lũ……… 23
1.3.5 Dự báo dòng chảy dựa vào tổng lượng trữ nước trên mạng sông………… 24
1.3.6 Dự báo kiểu truy hồi (Recession)……… 24
1.3.7 Các mô hình quan niệm (Conceptual streamflow models)……… 25
1.3.8 Diễn toán dòng chảy lũ trong sông, hồ……… 25
1.3.9 Phân tích chuỗi thời gian……… 34
1.3.10 Kỹ thuật hiệu chỉnh dự báo……… 35
1.3.11 Dự báo xác suất……… 36
1.3.12 Dự báo lũ……… 36
1.3.13 Dự báo lũ quét……… 38
1.3.14 Nước dâng trong sông……… 40
1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO THỦY VĂN ĐANG SỬ DỤNG Ở VIỆT NAM……… 41
1.4.1 Các phương pháp dự báo hạn ngắn……… 41
Trang 31.4.2 Các phương pháp dự báo lũ hạn vừa, hạn dài……… 51
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1……… 52
Chương 2: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TOÁN TRONG DỰ BÁO THỦY VĂN…… 53
2.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC MÔ HÌNH THỦY VĂN,THỦY LỰC TRONG DỰ BÁO THỦY VĂN Ở VIỆT NAM…… 53
2.1.1 Giới thiệu chung về mô hình……… 53
2.1.2 Các phần mêm, mô hình đang được nghiên cứu và sử dụng trong dự báo thủy văn ở Việt Nam……… 55
2.2 VAI TRÒ CỦA MƯA DỰ BÁO TRONG DƯ BÁO THỦY VĂN……… 59
2.2.1 Giới thiệu chung……… 59
2.2.2 Một số mô hình dự báo mưa số trị đang được sử dụng nhiều trên thế giới 59 2.2.3 Các mô hình dự báo mưa số trị đang được sử dụng ở Việt Nam………… 60
2.3 QUY TRÌNH CHUNG TRONG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT PHƯƠNG PHÁP, MÔ HÌNH TOÁN VÀO DỰ BÁO THỦY VĂN…… 64
2.3.1 Quy trình chung ứng dụng một phương pháp, mô hình trong dự báo thủy văn 64 2.3.2 Ví dụ ứng dụng mô hình nhận thức tham số tập trung cho lưu vực sông nhỏ 69 2.4 NHỮNG BÀI TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG DỰ BÁO THỦY VĂN 74
2.4.1 Bài toán 1: Dự báo thủy văn trên lưu vực sông vừa và nhỏ không có hồ chứa 74 2.4.2 Bài toán 2: Dự báo thủy văn trên lưu vực sông vừa có hồ chứa thủy điện 80 2.4.3 Bài toán 3: Dự báo thủy văn trên lưu vực sông lớn có hồ chứa thủy điện và tính dự báo, cảnh báo ngập lụt hạ du……… 86
2.4.4 Xây dựng công nghệ dự báo……… 99
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 2……… 102
Chương 3: DỰ BÁO THỦY VĂN HẠN VỪA VÀ HẠN DÀI……… 103
3.1 KHÁI NIỆM CHUNG……… 103
3.2 DỰ BÁO THỦY VĂN HẠN VỪA……… 104
3.2.1 Giới thiệu chung về tình hình dự báo thủy văn hạn vừa……… 104
3.2.2 Các phương pháp dự báo hiện đang được sử dụng ở Việt Nam………… 106
3.2.3 Cơ sở của phương pháp dự báo thủy văn hạn vừa……… 107
3.3 DỰ BÁO THỦY VĂN HẠN DÀI……… 110
Trang 43.3.1 Nhu cầu về dự báo thủy văn hạn dài……… 110
3.3.2 Các phương pháp d.ự báo thủy văn hạn dài……… 111
3.3.3 Các yếu tố và hạn dự báo……… 114
3.3.4 Nhu cầu thông tin phục vụ dự báo thủy văn hạn dài……… 115
3.3.5 Các phương pháp dự báo hạn dài……… 117
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 3……… 130
Chương 4: DỰ BÁO HỒ CHỨA……… 132
4.1 MỞ ĐẦU……… 132
4.2 TÀI LIỆU KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN CẦN TRONG DỰ BÁO THỦY VĂN HỒ CHỨA……… 133
4.2.1 Tài liệu địa hình, sử dụng đất……… 134
4.2.2 Tài liệu khí tượng thủy văn 134
4.2.3 Công tác vận hành hồ chứa 134
4.3 NHỮNG NHU CẦU VỀ DỰ BÁO KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN 135
4.4 DỰ BÁO DÒNG CHẢY ĐẾN HỒ CHỨA 136
4.4.1 Các bài toán dự báo phục vụ hồ chứa 136
4.4.2 Các phương pháp, mô hình ứng dụng trong dự báo hồ chứa……… 137
4.5 PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NƯỚC HỒ CHỨA……… 138
4.6 PHƯƠNG PHÁP DIỄN TOÁN HỒ CHỨA……… 138
4.6.1 Tính toán dòng chảy đến hồ……… 139
4.6.2 Tính toán dự báo dòng chảy và mực nước hồ 140
4.7 BÀI TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ CHỨA……… 142
4.7.1 Nguyên lý điều tiết hồ chứa……… 142
4.7.2 Giải bài toán điều tiết lũ bằng hồ chứa……… 143
4.8 MÔ HÌNH HEC-RESSIM……… 144
4.8.1 Giới thiệu về mô hình Hec- ResSim……… 144
4.8.2 Ví du ứng dụng mô hình Hec-ResSim điều tiết hồ chứa sông Vu Gia…… 146
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4……… 151
TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 152
Trang 5DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ATNĐ Áp thấp nhiệt đới
BĐ Báo động
BĐKH Biến đổi khí hâu
CSDL Cơ sở dữ liệu
DEM Mô hình độ cao kỹ thuật số (Digital Elevation Model)
DHTNĐ Dải hội tụ nhiệt đới
GIS Hệ thông tin địa lý (Geographic Information System)
KKL Không khí lạnh
KTXH Kinh tế xã hội
KTTV Khí tượng thủy văn
LVBP Lưu vực bộ phận
LVS Lưu vực sông
M Mô đun dòng chảy
PA Phương án
PCLB Phòng chống lụt bão
Q Lưu lượng nước
TBNN Trung bình nhiều năm
TNN Tài nguyên nước
Tp Thành phố
TTDBKTTV Trung tâm dự báo KTTV