Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 1 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE ĐỂ TÍNH TOÁN NGẬP LỤT HẠ LƯU LƯU VỰC SÔNG CU ĐÊ, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG APPLY MIKE MODEL IN FLOODING CALCULATION OF DOWN-STREAM OF THE CUDE RIVER BASIN, DANANG CITY SVTH: Bùi Duy Tân 1 , Phạm Văn Lạc 2 1 Lớp 07X2B, 2 Lớp 07X2A Khoa Xây dựng Thủy lợi – Thủy điện, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng GVHD: GS.TS Nguyễn Thế Hùng Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Hạ lưu sông Cu Đê, thuộc thành phố Đà Nẵng, hiện nay đang được đô thị hóa; cơ sở hạ tầng đang được xây dựng mạnh mẽ. Lũ lụt hàng năm đã gây nên ách tắc giao thông, thiệt hại về người và tài sản của cư dân trong vùng. Do đó việc tính toán dự báo lũ lụt là vấn đề hết sức cần thiết và cấp bách; kết quả mô phỏng ngập lũ và thời gian lũ bằng mô hình toán sẽ là cơ sở quan trọng trong việc xác định cao độ san nền, kích thước, độ cao các công trình cầu, đường, cống, kênh thoát lũ. Trong bài nghiên cứu này, các tác giả áp dụng MIKE FLOOD, một modun kết nối MIKE11 và MIKE21 thuộc bộ phần mềm MIKE của Viện khoa thủy lực Đan Mạch, để tính toán. Tác giả đã dựa vào các trận lũ năm 2008 và năm 2009 để hiệu chỉnh và kiểm tra mô hình; đã tìm được bộ tham số mô hình nhằm làm cơ sở cho tính toán dự báo cho các kịch bản phát triển độ thị hạ lưu sông Cu Đê. ABSTRACT At the downstream of Cude River of Danang city, urbanization process is happening; infrastructure is investing strongly. Floods every year leaded to traffic-jams, losses of human and properties. Hence, calculating and forecasting of floods is the extremely necessary and important problem; the results of flood modeling and floods timeline by the computational models will be the important basic to define the elevation of foundations, size and elevation which constructions (bridge, street, culvert, drainage canal) taken place. In this research report, authors applied module MIKE FLOOD which used to couple two modules MIKE11 and MIKE21 included by MIKE software package of Danish Hydraulic Institute to calculate floods. Authors calibrated and verified model based on floods 2008 and 2009 and find out the parameters of the model which is based on for calculating and forecasting flooded scenarios of urban development at the downstream of Cude River. 1. Đặt vấn đề         . Troa .    Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 2         (DHI) vào tính toán       2. Phương pháp nghiên cứu           các module MIKE11, MIKE21FM, MIKE FLOOD   MIKE (DHI)  N    Z(t)        tính toán mô   . 3. Nội dung tính toán 3.1. Cơ sở tính toán 3.1.1. Mô phỏng dòng chảy một chiều MIKE11    phân,   (1)  (Saint Venant): (2)  Q: l(m 3 /s)   q: l(m 2 /s) A: d 2 ) h (m) C: hzy R: b   3.1.2. Mô phỏng dòng chảy tràn 2 chiều ngang MIKE21FM   trình  l và : hS y vh x uh t h          Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 3 (3) (4) (5)    : ;  u s , v s ;  ij  o  ; do ; 3.2. Sơ đồ tính toán 3.3. Dữ liệu đầu vào 3.3.1. Không ảnh (Aerial photo)     3.3.2. Điều kiện biên      sông tính       Hình 1: Sơ đồ các bước tính một bài toán lũ Aerial Photo DEM  biên MIKE 11 MIKE 21 MIKE FLOOD FLOODING MAP     ShuhT y hT xx gh x ghhvf y uvh x uh t uh sxyxx bxsx                      000 2 2 2            ShvhT y hT xy gh y ghhuf y vh x uvh t vh syyxy bysy                      000 22 2        Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 4 Hình 4. Mực nước triều thực đo trận lũ (23-30/11-2008) Hình 5. Mực nước triều thực đo trận lũ (28-30/9-2009) Hình 6. Địa hình tính toán lũ trên sông Cu Đê Hình 8. Địa hình tính toán MIKE 21FM Hình 7. Mạng lưới sông trong MIKE 11 3.3.3. Dữ liệu cao độ địa hình số (DEM)           mô hình ,    mô hình MIKE (DHI). 3.4. Mô hình lũ  trong sông MIKE 11 và mô hình   3.4.1. Mạng lưới sông 1D 3.4.2. Địa hình tính toán MIKE 21FM  (hình 8). Hình 2. Quá trình lũ đến Cu Đê 2008 Hình 3. Quá trình lũ đến Cu Đê 2009 (Q~t) (Z~t) (Z~t) (Q~t) Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 5 Hình 9. Mực nước lũ 2008 tại cầu Thượng Nam Ô Hình10. Mực nước lũ 2009 tại các cầu trên sông Cu Đê Hình11. Vùng ngập lụt max lũ 2008 Hình 12. Vùng ngập lụt max lũ 2009 4. Kết quả tính toán 4.1. Mô hình một chiều +     hình,   (correlation cofficent)  tính toán là 0,983 . +    2009        h  4.2. Mô hình hai chiều    2009.    (m)  tính toán (m) Sai  (m) 2009 3,09 3,5 0,41 Nhận xét:  -  Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 6  m.   nguy    3,5m  . 5. Kết luận   Sau khi  mô hình theo    2009 ;          theo   .  các   chính xác và có   . TÀI LIỆU THAM KHẢO [1Thủy lực dòng chảy hở [2] c, Động lực học dòng sôngH Qc gi, 2001. [3Thủy văn công trình, NXB Khoa  [4] ASCE Manuals and Reports on Engineering practice No.97, Hydraulic Modeling concepts and practice, USA 2000. [5] Danish Hydraulic Institude, User Manual Mike 11, Denmark 2007. [6] Danish Hydraulic Institude, Introduction and Tutorial Mike 11, Denmark 2007. [7] Danish Hydraulic Institude, Introduction and Tutorial Mike 21FM, Denmark 2007. [8] Danish Hydraulic Institude, Introduction and Tutorial Mike Flood, Denmark 2007. . tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 1 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE ĐỂ TÍNH TOÁN NGẬP LỤT HẠ LƯU LƯU VỰC SÔNG CU ĐÊ, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG APPLY MIKE. (28-30/9-2009) Hình 6. Địa hình tính toán lũ trên sông Cu Đê Hình 8. Địa hình tính toán MIKE 21FM Hình 7. Mạng lưới sông trong MIKE 11 3.3.3. Dữ liệu cao độ địa hình. Khoa, Đại học Đà Nẵng GVHD: GS.TS Nguyễn Thế Hùng Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Hạ lưu sông Cu Đê, thuộc thành phố Đà Nẵng, hiện nay đang được đô thị hóa; cơ sở hạ tầng