Tên luận án:
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP CẢNH BÁO LŨ QUÉT CHO LƯU VỰC NHỎ MIỀN NÚI VÀ ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM CHO 2 LƯU VỰC NẬM LY VÀ NÀ NHÙNG TỈNH HÀ GIANG
Ngành:
Thủy văn học
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án tập trung vào việc nghiên cứu và phát triển phương pháp cảnh báo lũ quét cho các lưu vực nhỏ miền núi, một vấn đề cấp bách do tình trạng lũ quét gia tăng và gây thiệt hại lớn tại Việt Nam, đặc biệt ở các khu vực miền núi phía Bắc như Hà Giang. Công tác cảnh báo hiện tại còn nhiều hạn chế do thiếu dữ liệu và phương pháp cảnh báo theo thời gian thực phù hợp với đặc trưng của các lưu vực nhỏ.
Mục tiêu chính của nghiên cứu là xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn cho phương pháp cảnh báo lũ quét, sau đó áp dụng thử nghiệm cho hai lưu vực điển hình là Nậm Ly và Nà Nhùng, tỉnh Hà Giang. Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc xác định lưu lượng tràn bờ (Qbf) thông qua khảo sát thực địa và phân tích thống kê để xây dựng phương trình thực nghiệm. Tác giả đã phát triển một mô hình toán thủy văn riêng (CTM) bằng ngôn ngữ Java, có khả năng tích hợp dữ liệu mưa thời gian thực để cập nhật trạng thái lưu vực và xác định ngưỡng mưa sinh lũ quét (FFG) thay đổi theo thời gian. Đồng thời, phương pháp này sử dụng mô hình mưa dự báo để tính toán chỉ số mức độ nguy cơ lũ quét (FFT).
Các kết quả nổi bật bao gồm việc xác lập thành công phương trình thực nghiệm tính lưu lượng tràn bờ cho lưu vực nhỏ miền núi, với phương trình Qbf= 3.255F^0.482S_s^-0.150Z_tb^0.165 đạt hệ số tương quan cao 95.6%, có khả năng mở rộng ứng dụng. Mô hình CTM tự phát triển cung cấp sự linh hoạt trong tính toán dòng chảy lũ. Hệ thống cảnh báo lũ quét được xây dựng dựa trên các kết quả này đã được áp dụng thử nghiệm cho ba đợt lũ lớn vào tháng 6 và 7 năm 2020 tại Nậm Ly và Nà Nhùng, cho thấy khả năng dự báo tốt và phù hợp với thực tế.
Nghiên cứu đóng góp mới bằng việc xác lập cơ sở khoa học và thực tiễn cho phương trình lưu lượng tràn bờ và phương pháp cảnh báo lũ quét theo thời gian thực cho lưu vực nhỏ miền núi. Tuy nhiên, luận án cũng chỉ ra các tồn tại như hạn chế về dữ liệu đo đạc và chuỗi số liệu khảo sát chưa đủ dài. Tác giả kiến nghị cải thiện chất lượng mạng thông tin cho hệ thống cảnh báo và nghiên cứu sâu hơn các mô hình dự báo mưa để nâng cao hiệu quả cảnh báo lũ quét.
Mục lục chi tiết:
- MỞ ĐẦU
- 1. Tính cấp thiết đề tài
- 2. Mục tiêu nghiên cứu
- 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- 4. Phương pháp nghiên cứu
- 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- 6. Kết cấu của luận án
- CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ LŨ QUÉT VÀ CẢNH BÁO, DỰ BÁO LŨ QUÉT
- 1.1 Các nghiên cứu trên thế giới
- 1.2 Các nghiên cứu ở Việt Nam
- 1.3 Khoảng trống trong nghiên cứu dự báo, cảnh báo lũ quét theo thời gian thực và định hướng nghiên cứu của Luận án
- 1.3.1 Khoảng trống trong nghiên cứu
- 1.3.2 Định hướng nghiên cứu của luận án
- CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP CẢNH BÁO LŨ QUÉT CHO LƯU VỰC NHỎ SÔNG MIỀN NÚI
- 2.1 Cơ sở khoa học xây dựng phương trình thực nghiệm tính toán lưu lượng tràn bờ cho các lưu vực nhỏ miền núi
- 2.1.1. Xác định ngưỡng tràn bờ từ dấu hiệu nhận biết trên thực địa
- 2.1.2 Xây dựng tương quan giữa mực nước và lưu lượng cho các vị trí điều tra khảo sát
- 2.1.3 Xây dựng phương trình thực nghiệm tính toán lưu lượng tràn bờ
- 2.1.3.1 Các biến đầu vào trong phương trình thực nghiệm
- 2.1.3.2 Phương pháp xây dựng phương trình thực nghiệm xác định lưu lượng tran bờ cho lưu vực nghiên cứu
- 2.2 Xây dựng mô hình toán mưa - dòng chảy kết hợp với dữ liệu lượng mưa theo thời gian thực để tính toán cập nhật liên tục hiện trạng của lưu vực
- 2.2.1 Cấu trúc mô hình toán (CTM)
- 2.2.2 Giới thiệu ngôn ngữ lập trình
- 2.3 Phương pháp tính toán ngưỡng mưa định hướng có khả năng sinh lũ quét (FFG) và chỉ số mức độ nguy cơ xảy ra lũ quét (FFT)
- 2.3.1 Xác định ngưỡng mưa FFG
- 2.3.2 Xác định chỉ số FFT (Mức độ nguy cơ đe dọa lũ quét)
- CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP CẢNH BÁO LŨ QUÉT CHO LƯU VỰC NẬM LY VÀ NÀ NHÙNG TỈNH HÀ GIANG
- 3.1 Kết quả xây dựng phương trình thực nghiệm xác định lưu lượng tràn bờ cho 2 lưu vực sông miền núi Nậm Ly và Nà Nhùng tỉnh Hà Giang
- 3.1.1 Khảo sát xác định mực nước tràn bờ và lưu lượng tràn bờ tương ứng
- 3.1.2 Xây dựng phương trình thực nghiệm xác định lưu lượng tràn bờ
- 3.1.3 Nhận xét kết quả
- 3.2 Kết quả xây dựng mô hình toán thủy văn cho lưu vực nghiên cứu
- 3.3 Đánh giá sự phù hợp của mô hình mưa dự báo GEM cho lưu vực nghiên cứu
- 3.4 Kết quả áp dụng nghiên cứu phương pháp cảnh báo vào xây dựng công cụ cảnh báo lũ quét theo thời gian thực cho 2 lưu vực Nậm Ly và Nà Nhùng
- 3.4.1 Giao diện chính
- 3.4.2 Cảnh báo
- 3.4.3 Kết quả dự báo thử nghiệm
- KẾT LUẬN
- 1. Những kết quả đạt được
- 2. Những đóng góp mới
- 3. Tồn tại và hướng đề xuất
- 4. Kiến nghị
- DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ