Ứng dụng mô hình MIKE11 nghiên cứu chế độ thuỷ văn, thuỷ lực ngã ba sông Quảng Huế - lưu vực Vũ Gia - Thu Bồn

Bài viết Ứng dụng mô hình MIKE11 nghiên cứu chế độ thuỷ văn, thuỷ lực ngã ba sông Quảng Huế - lưu vực Vũ Gia - Thu Bồn trình bày kết quả nghiên cứu từ việc ứng dụng mô hình MIKE11 để tính toán và đánh giá tác động của dòng chảy trong mùa lũ tới khu vực nghiên cứu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng mô hình MIKE11 nghiên cứu chế độ thuỷ văn, thuỷ lực ngã ba sông Quảng Huế - lưu vực Vũ Gia - Thu Bồn ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE11 NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ THUỶ VĂN, THUỶ LỰC NGÃ BA SÔNG QUẢNG HUẾ - LƯU VỰC VŨ GIA - THU BỒN Sinh viên thực hiện: Vũ Minh Đức, 47B Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Vũ Minh Cát Th.S Phạm Quang Chiến Tóm tắt: Hệ thống sông Vũ Gia - Thu Bồn thuộc tỉnh Quảng Nam với diện tích lưu vực tính tới cửa ra là 10.350 km2. Hệ thống gồm 2 sông chính Vũ Gia ở phía bắc và Thu Bồn ở phía nam. Hai sông có liên hệ thuỷ lực qua khu vực sông Quảng Huế, nơi dòng chảy tập trung trong lòng dẫn về mùa kiệt và chảy tràn qua bãi chủ yếu từ sông Vũ Gia sang sông Thu Bồn vào mùa lũ. Khu vực hạ lưu là vùng đồng bằng và các thành phố Đà Nẵng, Hội An, nơi có mật độ dân số cao và là trung tâm kinh tế xã hội của vùng nên nhu cầu về nguồn nước về mùa kiệt rất lớn, trong khi mùa lũ lại cần thiết chia nước cho nhánh Thu bồn, nhằm giảm nhẹ tình hình lũ lụt cho đồng bằng. Do chế độ thuỷ văn không đồng nhất với mùa lũ ngắn 4 tháng từ tháng IX đến tháng XII và tổng lượng dòng chảy trên 80% cả năm làm khu vực ngã ba Quảng Huế thường xuyên nước tràn bờ, xói bãi tạo lòng mới và khi mùa kiệt đến, nếu để tự nhiên thì nước sông Vũ Gia chuyển hết sang Thu bồn gây tình trạng thiếu nước, xâm nhập mặn nghiêm trọng cho các huyện phía bắc tỉnh và thành phố Đà Nẵng. Báo cáo trình bày kết quả nghiên cứu từ việc ứng dụng mô hình MIKE11 để tính toán và đánh giá tác động của dòng chảy trong mùa lũ tới khu vực nghiên cứu. Kết quả thu được từ MIKE11 sẽ được sử dụng như đầu vào của mô hình 2 chiều MIKE21 tính toán các thông số để có bức tranh chi tiết diễn biến khu vực khi có lũ và đề xuất các giải pháp nhằm ổn định lâu dài, giảm thiểu xói lở về mùa lũ và kiểm soát, điều chỉnh dòng chảy mùa kiệt đáp ứng tỉ lệ phân chia nước phục Vũ phát triển kinh tế xã hội bền vững cho lưu vực sông. 1. Đặt vấn đề Sông Quảng Huế là sông nhánh thuộc đoạn cuối sông Vũ Gia nối sang sông Thu Bồn. Trong thời kỳ mùa kiệt, nước thường chảy trong lòng dẫn với lưu lượng thay đổi do lòng sông bị bồi lắng. Tuy nhiên, trong thời kỳ mùa lũ, nước sông thường tràn bờ tạo ra vùng giao thoa rất rộng lớn tại khu vực này, gây xói lở bãi và lòng sông Quảng Huế, tạo ra phân bố lưu lượng không mong đợi về mùa kiệt cho phần hạ lưu Vũ Gia - Thu Bồn, trực tiếp ảnh hưởng đến đời sống dân sinh kinh tế quanh khu vực sông Quảng Huế. Trong bài báo này, chúng tôi sử dụng mô hình 1 chiều MIKE11 để mô phỏng hệ thống sông Thu Bồn – Vũ Gia, đưa ra những kết quả tính toán lũ và đề xuất được những giải pháp công trình phù hợp. Kết quả từ mô hình MỊKE11 sẽ là số liệu 1 đầu vào cho mô hình MIKE21 dùng để tính toán chi tiết phân bố không thời gian của trường lưu lượng, lưu tốc nhằm đánh giá chi tiết tình hình xói bồi và đề xuất giải pháp chỉnh trị và ổn định lâu dài đoạn ngã ba sông Quảng Huế. Tuy nhiên, do hạn chế về thời gian và tài liệu đầu vào nên trong báo cáo này mới chỉ trình bày kết quả của MIKE11. 2. Khái quát về vùng nghiên cứu Lưu vực sông Thu Bồn thuộc địa phận tỉnh Quảng Nam và Thành phố Đà Nẵng, giới hạn từ 14054 đến 16013 vĩ Bắc và 107013 đến 108044 kinh Đông. Phía Bắc giáp Thừa Thiên - Huế, phía Nam giáp Quảng Ngãi, phía Tây giáp Kon Tum và nước cộng hoà dân chủ nhân dân Lào, phía Đông là biển. Diện tích tự nhiên của lưu vực là 10.350 km2. Địa hình lưu vực khá phức tạp, phần lớn là đồi núi. Đường chia nước qua các đỉnh núi cao như đỉnh A Tuất 500m, đỉnh Mang 1708m, đỉnh Ba Na 1483m, đỉnh Ngọc Lĩnh 2598m, đỉnh Hòn Ba 1358m, đỉnh Mũi Chúa 1362m. Lưu vực được bao bọc bởi núi cao ở cả 3 phía với một độ dốc khá lớn tạo nên khả năng tập trung nước nhanh khi có lũ. Dải đồng bằng hẹp xen kẽ với những ngọn đồi bát úp là nơi nhận nước trực tiếp từ phần thượng lưu của lưu vực. Hình 1. Bản đồ khu vực nghiên cứu Hệ thống gồm 2 sông chính Vũ Gia ở phía bắc và Thu Bồn ở phía nam. Hai sông có liên hệ thuỷ lực qua khu vực sông Quảng Huế, nơi dòng chảy tập trung trong lòng dẫn về mùa kiệt và chảy tràn qua bãi chủ yếu từ sông Vũ Gia sang sông Thu Bồn vào mùa lũ. Khu vực hạ lưu là vùng đồng bằng và các thành phố Đà Nẵng, Hội An, nơi có mật độ dân số cao và là trung tâm kinh tế xã hội của vùng. 2  Khu vực có chế độ thuỷ văn không đồng nhất với mùa lũ ngắn 4 tháng từ tháng IX đến tháng XII, nhưng tổng lượng dòng chảy chiếm tới trên 80% cả năm làm khu vực ngã ba Quảng Huế thường xuyên nước tràn bờ, xói bãi tạo lòng mới, sông mới. Lũ năm 1998, 1999, 2000 đã phá hủy đoạn cong cuối tạo ra một dòng mới nối sang sông Thu bồn với chiều dài 1.1 km chiều rộng 80 - 100m. Về mặt thủy lực thì việc cắt dòng này là hoàn toàn logic vì đường chảy của dòng nước ...