Thiết lập mô hình thuỷ lực hai chiều để tính toán lũ cho khu vực sông Hồng đoạn từ Sơn Tây tới Hưng Yên

2020.06.22 - 644 lượt xem

Sông Hồng là con sông lớn nhất ở miền Bắc Việt Nam, nó có giá trị về kinh tế và lịch sử rất lớn. Lũ và hạn hán trên Sông Hồng là những vấn đề nóng bỏng những năm gần đây. Dưới tác động của BĐKH và nước biển dâng những vấn đề này ngày càng nghiêm trọng. Do đó mô phỏng lũ hay kiệt cho sông Hồng là rất quan trọng. Nghiên cứu này thiết lập mô hình toán để mô phỏng lũ cho khu vực Sông Hồng Hà Nội. Phương pháp sai phân hữu hạn được áp dụng để giải các phương trình nước mặt trên các mắt lưới (Staggered grid). Phương pháp tính toán những điểm khô và ướt (Wetting and drying scheme) cũng được xem xét trong nghiên cứu. Những kết quả về hiệu chỉnh và kiểm định của mô hình toán được đưa ra và thảo luận trong nghiên cứu này.

Trong nghiên cứu này, mô hình toán để mô phỏng lũ được xây dựng và kiểm định. Phương pháp sai phân hữu hạn được áp dụng để giải các phương trình nước mặt trên các mắt lưới (Staggered grid). Phương pháp tính toán những điểm khô và ướt (Wetting and drying scheme) cũng được xem xét trong nghiên cứu. Sự chính xác và ổn định của mô hình thủy lực sẽ bị ảnh hưởng bởi các phương pháp giải cho các điểm khô và ướt, đặc biệt là ở các khu vực có địa hình phức tạp. Việc xử lý các điểm khô và ướt trong một địa hình phức tạp có thể gây ra các lỗi cho mô hình toán (Brufau et al., 2004). Trong nghiên cứu này, chúng tôi áp dụng phương pháp của Uchiyama (2004) để giải cho các ô lưới  khô và ướt trong mô hình. Phương pháp này sẽ sử dụng một hàm để xác định các mắt lưới là khô hay ướt, gọi là LMF (Land mark function) để xác định được thì giá trị độ sâu ngưỡng ban đầu dth sẽ so sánh với tổng cột nước D(m,n)=h(m,n)+ ƞ(m,n) tại mỗi mắt lưới như vậy ta sẽ xác định được lưới ướt hay khô tại mỗi điểm. Ngoài ra có các phương pháp khác như của Leendertse (1970 - 1987) sẽ so sánh mực nước ở điểm cần xác định với mực  nước trung bình của 4 điểm xung quanh. Stelling (1984) một kỹ thuật STE dựa trên phân tích độ sâu tại các điểm xung quanh điểm cần tính như trong phương pháp của Leendertse, một mắt lưới được loại trừ khỏi tính toán vì khô, chỉ khi tất cả bốn chiều sâu ở xung quanh điểm đó thấp hơn một giá trị ngưỡng thích hợp. Falconer and Owens (1987) cũng có nền tảng giống với 2 nhà nghiên cứu trên, tuy nhiên sự khác biệt ở chỗ chỉ những mắt lưới ướt xung quanh mắt lưới cần tính mới được sử dụng cho tính mực nước trung bình

Nguồn: IWRP