Ứng dụng công nghệ GIS thành lập bản đồ phân chia lưu vực sông phục vụ cảnh báo nguy cơ lũ quét cho huyện Thuận Châu tỉnh Sơn La

Trong nghiên cứu này, phương pháp sử dụng DEM kết hợp với dữ liệu thủy văn sử dụng thuật toán Burn In trong ArcSWAT được áp dụng và thử nghiệm cho huyện Thuận Châu tỉnh Sơn La nhằm tính toán các thông số về lưu vực, độ dốc, độ cao, diện tích của các tiểu lưu vực do khu vực này thường xuyên xảy ra tai biến lũ quét trong những năm gần đây và chưa có một nghiên cứu cụ thể nào.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng công nghệ GIS thành lập bản đồ phân chia lưu vực sông phục vụ cảnh báo nguy cơ lũ quét cho huyện Thuận Châu tỉnh Sơn La Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS THÀNH LẬP BẢN ĐỒ PHÂN CHIA LƯU VỰC SÔNG PHỤC VỤ CẢNH BÁO NGUY CƠ LŨ QUÉT CHO HUYỆN THUẬN CHÂU TỈNH SƠN LA Lại Tuấn Anh Trường Đại học Thủy lợi, email: laituananh@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG này dựa trên lí thuyết là dòng chảy tại một ô lưới (grid) sẽ chảy đến 1 trong 8 hướng xung Phân chia lưu vực là bước cơ bản và tiên quanh ô lưới đó (hình 1). quyết để phục vụ cho các mô hình phân bố thủy văn từ đó đưa ra các giải pháp trong việc đánh giá nguồn nước trong lưu vực, cung cấp thông tin hữu ích cho việc lập kế hoạch tài nguyên nước, nghiên cứu lũ… Có hai phương pháp được sử dụng để phân chia lưu vực đó là (1) tự động dựa vào mô hình số độ cao DEM Hình 1. Hướng dòng chảy trong mô hình D8 kết hợp với GIS và (2) phương pháp thủ công Dữ liệu được sử dụng trong nghiên cứu này trên nền bản đồ địa hình. Phần lớn các nghiên là dữ liệu sông ngòi được trích xuất từ bản đồ cứu hiện nay đều sử dụng phương pháp thứ địa hình 1:50.000 và DEM (Digital Elevation nhất (Nguyễn Duy Liêm và cộng sự, 2010; Model) có độ phân giải 12.5m được tải miễn Yunxiang Luo và cộng sự, 2011; Scott Haag phí trên website https://search.asf.alaska.edu/#/ và cộng sự, 2019) do phương pháp này có độ làm dữ liệu đầu vào để phân chia lưu vực, tính chính xác cao, phát huy được các chức năng toán các thông số thủy văn và đối sánh kết của công cụ máy tính như liên kết, tự động quả. Tiến trình phân chia lưu vực sử dụng hóa, ứng dụng mở rộng trong các tính toán xử công cụ ArcSWAT tích hợp trên GIS được lý phía sau đó và phù hợp với những khu vực thực hiện theo sơ đồ sau: có địa hình phức tạp, độ dốc lớn. Trong nghiên cứu này, phương pháp sử dụng DEM kết hợp với dữ liệu thủy văn sử dụng thuật toán Burn In trong ArcSWAT được áp dụng và thử nghiệm cho huyện Thuận Châu tỉnh Sơn La nhằm tính toán các thông số về lưu vực, độ dốc, độ cao, diện tích của các tiểu lưu vực (Winchell, M và cộng sự, 2013) do khu vực này thường xuyên xảy ra tai biến lũ quét trong những năm gần đây và chưa có một Hình 2. Sơ đồ phương pháp nghiên cứu nghiên cứu cụ thể nào. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Phân chia lưu vực Để xác định lưu vực sông một cách tự động, hầu hết các công cụ được xây dựng Hướng dòng chảy: từ mô hình số độ cao dựa trên lý thuyết mô hình dòng chảy 8 DEM dạng raster với độ phân giải 12,5m, sử hướng (D8 flow direction Model). Mô hình dụng mô hình SWAT để xác định lưu vực 463 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 dựa trên mức độ tích lũy dòng chảy theo mô 3.2. Tính toán các thông số liên quan hình tám hướng (D8). Mô hình mạng lưới đến lưu vực dòng chảy D8 thích hợp để tính toán dòng Do trong huyện Thuận Châu có suối Muội chảy hội tụ cho các ứng dụng mô hình thủy chảy qua và đây là con suối điển hình có lưu văn khác nhau kết hợp với dữ liệu sông ngòi vực lớn nhất và lũ quét thường xảy ra trên (Winchell, M và cộng sự, 2013). Kết quả khi lưu vực này trong quá khứ nên trong nghiên sử dụng thuật toán D8 mô phỏng dòng chảy cứu này tác giả lựa chọn lưu vực Suối muội được thể hiện ở hình 3 và phân chia các tiểu để tính toán. lưu vực cho cả huyện Thuận Châu (hình 4). Sau khi phân chia lưu vực, ứng với mạng lưới dòng chảy lưu vực suối Muội có 54 tiểu lưu vực (hình 5). Hình 5. Bản đồ mạng lưới dòng chảy Hình 3. Bản đồ hướng dòng chảy Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng Ứng với giá trị thể hiện màu trên các ô chức năng Zonal Statistical được tích hợp pixel trong bản đồ có thể nhận thấy được xu trên modul ArcToolbox để liên kết giữa các hướng dòng chảy trên lưu vực tập trung ở tiểu lưu vực với lớp độ cao, độ dốc để tính hướng Đông Bắc (97. ...