Ứng dụng mô hình Hec-Ras mô phỏng ngập lụt trên cơ sở kết nối thủy động lực 1-2 chiều cho luu vực sông La tỉnh Hà Tĩnh

Đề tài được Viện Khoa học Khí tượng thủy văn và Biến đổi khí hậu thực hiện đã cho thấy ý nghĩa khoa học và thực tiễn, góp phần nâng cao hiệu quả trong công tác mô phỏng, dự báo lũ cho các lưu vực sông nói chung, lưu vực sông La nói riêng.

Kết quả diện ngập từ mô hình Hec-Ras

Theo đánh giá, hiện nay, để đáp ứng nhu cầu cao hơn trong tính toán mô phỏng lũ, các chuyên gia đầu ngành trên thế giới đã nghiên cứu các phương pháp, đưa ra nhiều bộ công cụ mới hoàn thiện hơn. Hec-Ras là một trong những mô hình điển hình. Trong các phiên bản trước (từ phiên bản 4.1 trở về), mô hình Hec – Ras là mô hình 1 chiều, chỉ tính toán lan truyền thủy lực cho dòng chảy ổn định và không ổn định trên hệ thống kênh, sông, dựa vào những phương trình cơ bản về bảo toàn năng lượng tại các mặt cắt tính toán, mô phỏng vận chuyển trầm tích và mô phỏng lan truyền ô nhiễm trong hệ thống kênh sông. Từ phiên bản 5.0, ngoài những tính năng có sẵn nhu các phiên bản trước, mô hình Hec-Ras còn đuợc tích hợp thêm tính năng mô phỏng ngập lụt dựa trên cơ sở kết nối thủy động lực 1-2 chiều; địa hình và chế độ thủy lực ở những hệ thống sông phức tạp được chi tiết hóa. Hơn nữa, đây là mô hình hoàn toàn miễn phí, vừa giúp tiết kiệm được chi phí tính toán nhung vẫn đảm bảo được chất lượng của kết quả mô phỏng ngập lụt.

Qua việc phân tích và đánh giá cơ sở khoa học mô hình HecRas bao gồm: mô hình một chiều, mô hình 2 chiều và mô hình kết nối thủy động lực 1 -2 chiều thấy rằng, mô hình có khả năng mô phỏng ngập lụt duới 2 dạng, đó là mô hình 2 chiều và mô hình kết nối thủy động lực 1-2 chiều. Tuy vậy, đối với mô hình 2 chiều, để mô phòng ngập lụt, đầu vào cần dữ liệu địa hình chi tiết, ít sai số, đặc biệt là địa hình lòng sông. Nhưng chất luợng bản đồ DEM hiện nay ở nuớc ta mới chỉ thể hiện đuợc địa hình trên bờ chứ chưa thể hiện được địa hình lòng sông nên việc sử dụng mô hình 2 chiều trong điều kiện này không phù hợp. Ngoài ra, đối với vùng cần mô tả chi tiết hệ thống công trình như cầu, cống, đập …, mô hình 2 chiều chưa thể mô phỏng được. Mô hình Hec-Ras trên cơ sở kết nối thủy động lực 1-2 chiều đã khắc phục được những nhược điểm trên, do vậy sẽ được lựa chọn để mô phòng ngập lụt cho lưu vực sông La.

Đề tài đã áp dụng thành công mô hình HecRas mô phỏng ngập lụt cho lưu vực sông La trên cơ sở kết nối thủy động lực 1-2 chiều. Kết quả tính toán thủy lực được hiệu chỉnh với số liệu mực nước thực đo tại trạm Linh Cảm từ ngày 10/10:30/10/2010 và kiểm định với số liệu mực nuớc thực đo tại trạm Linh Cảm từ ngày 05/10:30/10/2011 đều cho chỉ số Nash trên 0.9. Kết quả tính toán diện ngập được so sánh với dữ liệu ngập từ ảnh vệ tinh ngày 22/10/2016 và ngày 20/10/2016 cho thấy mô hình đã mô phỏng được diện ngập tại một số khu vực ngập sâu như huyện Đức Thọ, xã Sơn Tân, xã Sơn Tiến huyện Hương Sơn.

Đối với nghiên cứu này, để kết quả mô phỏng tốt hơn, các số liệu cụ thể về mặt cắt lòng sông, bản đồ số DEM, số liệu mưa… cần được thu thập và cập nhật thêm để đưa vào mô hình phục vụ công tác mô phỏng ngập lụt. Quan trọng hơn, để xây dựng được mô hình mô phỏng ngập lụt có độ tin cậy cao, việc đo đạc và bổ sung dữ liệu ngập thực đo là rất quan trọng và cần thiết.

Trong quá trình thiết lập mô hình, nghiên cứu mới chỉ tính toán dựa trên lưới tính với bước lưới 30m mà chưa tính toán với lưới có bước lưới lớn hơn và nhỏ hơn để đánh giá mức độ phù hợp của kích thước ô lưới tới kết quả mô phỏng. Do vậy cần có thêm những tính toán sâu hơn để đánh giá mức độ phù hợp của lưới tính đối với việc mô phỏng ngập lụt.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.