ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  PHẠM LÝ TRIỀU XÂY DỰNG CƠNG CỤ TÍNH TỐN DỊNG CHẢY LŨ PHỤC VỤ CÔNG TÁC DỰ BÁO, CẢNH BÁO C C R UT.L Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình thủy D Mã số: 8580202 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Đà Nẵng – Năm 2020 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Võ Ngọc Dương Phản biện 1: Phản biện 2: C C R UT.L Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt D nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình thủy họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 20 tháng 12 năm 2020 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu Truyền thông, Trường ĐHBK - Đại học Đà Nẵng - Thư viện Khoa Xây dựng Cơng trình thủy, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Việt Nam nằm khu vực nhiệt đới gió mùa Đơng Nam châu Á, hàng năm gánh chịu nhiều thiên tai tự nhiên, lũ lụt đánh giá loại hình thiên tai nguy hiểm tác động sâu rộng xã hội Việt Nam Trong lịch sử, loại hình thiên tai có ảnh hưởng lớn đến phát triển kinh tế xã hội quốc gia, trận lụt lớn năm 1945 dẫn tới nạn đói thời gian dài gây chết cho hai triệu người Trận lũ năm 1964 gây ngập lụt khu vực rộng lớn miền Trung Việt Nam từ Quảng Bình đến Phú Yên Trận lụt 1999 năm gây thiệt hại đáng kể người tài sản cho nhiều tỉnh khu vực duyên hải miền Trung Ngoài ra, Việt Nam nước phát triển, sở hạ tầng yếu kém, nhận thức người dân với thảm họa tự nhiên chưa cao Do đó, Việt Nam đánh giá nước dễ bị tổn thương thảm họa thiên nhiên Vấn đề nghiêm trọng hơn, mà tác động biến đổi khí hậu, thiệt hại thiên tai tự nhiên Việt Nam dự báo tăng nhanh năm tới Bên cạnh đó, với đường bờ biển dài khoảng 3440 km, dân số phần lớn tập trung khu vực ven biển sống chủ yếu dựa vào nông nghiệp, Việt Nam nước bị ảnh hưởng nặng nề hậu biến đổi khí hậu Báo cáo ngân hàng phát triển châu Á kinh tế biến đổi khí hậu nước Đơng Nam Á dự báo Việt Nam có khả chịu tác động nhiều từ biến đổi khí hậu so với mức trung bình chung tồn cầu Dự báo cho vào cuối kỷ này, tác động tượng ấm lên toàn cầu, kinh tế Việt Nam chịu tổn thất tương đương với 6% GDP hàng năm (ADB, 2019) Và theo đánh giá phủ Việt Nam, vào cuối kỷ 21, nhiệt độ trung bình hàng năm Việt Nam tăng từ 2°C đến 3°C so với nay, tổng lượng mưa hàng D C C R UT.L năm theo mùa tăng lượng mưa mùa khô giảm, mực nước biển tăng 0.75m đến 1m so với giai đoạn 1980-1999 Khoảng 10% đến 12% dân số Việt Nam bị ảnh hưởng trực tiếp kinh tế Việt Nam khoảng 10% GDP (chính phủ Việt Nam, 2011) Những thách thức thúc giục Việt Nam cần phải có sách phù hợp biện pháp cụ thể để nâng cao nhận thức cộng đồng, tăng cường lực ứng phó với biến đổi khí hậu Hiện nay, quy trình dự báo dịng chảy đến hầu hết cơng việc thủ công Từ giai đoạn thu thập số liệu, nhập liệu vào mơ hình, chạy mơ hình xuất kết Quy trình tiêu tốn nhiều thời gian nguồn lực người, bên cạnh cịn tiềm ẩn nhiều nguy sai sót chủ quan Nằm duyên hải Miền Trung Việt Nam, Thành phố Tam Kỳ trung tâm hành kinh tế tỉnh Quảng Nam với 13 đơn vị hành (Hình 0-1) Tổng diện tích tự nhiên khoảng 9.280 tổng dân số vào khoảng 111.807 người (2013) Địa hình thành phố Tam Kỳ phẳng, có xu hướng thấp dần từ Tây sang Đông Hệ thống sông chảy qua địa phận thành phố gồm: sông Bàn Thạch; sông Tam Kỳ sông Trường Giang Sông Bàn Thạch chảy qua trung tâm thành phố chia thành phố thành phần, phía bờ Tây sơng Bàn Thạch giáp với khu trung tâm thành phố phía bờ Đông sông Bàn Thạch giáp với xã Tam Thắng, Tam Phú phường An Phú Phía Đơng thành phố có sơng Trường Giang chảy qua xã Tam Thanh Phía Tây Nam có sơng Tam Kỳ bắt nguồn từ hạ lưu hồ Phú Ninh đổ hợp lưu với sông Bàn Thạch thôn Phú Tân tỉnh Quảng Nam Theo báo cáo UBND thành phố Tam Kỳ ngày 21 tháng 12 năm 2018, trận mưa kéo dài từ ngày đến ngày 13 tháng 12 năm 2018 kết hợp với mực nước sông Tam Kỳ mức báo động III gây ngập lụt diện rộng cho thành phố Tam Kỳ Với tổng thiệt D C C R UT.L hại ước tính khoảng 150 tỷ đồng, làm bị thương người chết người Trong đó, tuyến đường huyết mạch nội thành Nguyễn Văn Trỗi; Phan Bội Châu; Phan Châu Trinh; Tôn Đức Thắng; Duy Tân; Bạch Đằng Nguyễn Thái Học hoàn toàn bị tê liệt nước ngập sâu từ 0,5 m đến 1,5 m Vùng ngoại ô, Tuyến đường DT615 từ thôn Vĩnh Bình đến thôn Thăng Tân có nơi ngập sâu đến m Các khu dân cư nội thành bị ngập nặng như: khu dân cư số 6, 10; khối phố phường Phước Hòa; khối phố 11 phường Hòa thuận Khu vực ven đô xã Tam Thăng, xã Tam Phú, phường An Phú diện ngập 60% Từ phân tích trên, thấy việc dự báo dòng chảy xem chìa khóa góp phần giảm thiểu tác động thảm họa thiên nhiên Việt Nam nói chung thành phố Tam Kỳ nói riêng Do đó, để chủ động cơng tác phịng chống thiên tai, vận hành hồ chứa, cơng cụ tự động hóa việc tính tốn, dự báo dịng chảy hồ cần thiết Ở đây, lưu vực Tam Kỳ sử dụng để kiểm chứng tính xác ổn định chương trình (Hình 0-2) Kịp thời cung cấp thông tin cho chủ hồ, quan quản lý thiên tai để đưa định cách nhanh chóng, góp phần giảm nhẹ thiên tai chủ động thích ứng với biến đổi khí hậu Từ sở trên, học viên đề xuất đề tài “Xây dựng cơng cụ tính tốn dịng chảy lũ phục vụ cơng tác dự báo, cảnh báo” D C C R UT.L Hình 0-1 Bản đồ Hành thành phố Tam Kỳ C C R UT.L D Hình 0-2 Lưu vực tính tốn Phương pháp tiếp cận Việc mô chế độ thủy văn lưu vực thực nhiều cách khác nhau, nhiên với cách tiếp cận truyền thống chưa thể miêu tả hết đặt tính chế độ thủy văn lưu vực Do dẫn đến không chắn lớn miêu tả tính chất dịng chảy lưu vực đưa dự đốn khơng xác dịng chảy Bằng việc ứng dụng cơng nghệ thơng tin mơ hình tốn học, nghiên cứu xây dựng cơng cụ tính dựa phần mềm HEC-HMS, theo tự động hóa q trình mơ cập nhật liệu dòng chảy dựa số liệu thu thập theo thời gian thực (real-time) gần với thời gian thực (near realtime) Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng công cụ tự động hóa việc mơ dịng chảy lũ - Sử dụng nguồn liệu mưa dự báo, tính tốn, dự báo dòng chảy hồ 24h - 48h C C R UT.L Đối tượng phạm vi nghiên cứu D - Đối tượng nghiên cứu: Dòng chảy đặc trưng thủy văn lưu vực sông Tam Kỳ - Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực sông Tam Kỳ Phương pháp nghiên cứu - Mô chế độ thủy văn lưu vực sông Tam Kỳ phần mềm HEC-HMS; - Xây dựng cơng cụ tự động hóa q trình mơ dịng chảy phần mềm HEC-HMS Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Cung cấp thông tin, đưa khuyến nghị cần thiết cho quan quản lý nhà nước phịng chống thiên tai giúp ứng phó kịp thời giảm nhẹ thiệt hại tình nêu Giảm thiểu nhân lực, tăng hiệu công việc 6 Cấu trúc luận văn Phần Mở đầu Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu 1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.3 Tình hình nghiên cứu lưu vực Tam Kỳ Chương 2: Xây dựng mơ hình thủy văn 2.1 Phân tích lựa chọn mơ hình thủy văn 2.2 Xây dựng mơ hình cho lưu vực nghiên cứu Chương 3: Phát triển công cụ hỗ trợ tự động mô dịng chảy lũ 3.1 Sơ lược ngơn ngữ lập trình thơng dụng 3.2 Giới thiệu ngơn ngữ lập trình Visual Basic 3.3 Cơ sở liệu thuật tốn 3.4 Xây dựng mơ đun cơng cụ 3.5 Phát triển giao diện công cụ 3.6 Kiểm thử công cụ Kết luận kiến nghị Phụ lục Tài liệu tham khảo D C C R UT.L CHƯƠNG TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu giới Ngập lụt tượng nước sông, hồ tràn ngập vùng đất thủy triều, nước biển dâng bão, mưa lớn làm mực nước dâng cao thời gian định Khi ngập lụt xảy ra, nước tràn qua cơng trình bảo vệ đê, kè gây vỡ, tràn vào vùng đất bảo vệ phá hủy công trình, nhà cửa nguy hại đến người, mùa màng,… Nhiều nước giới đau đầu phải đối mặt với tình trạng lũ lụt Theo IPCC (2019), dự báo nhiệt độ trung bình tồn cầu tăng khoảng 1,1 đến 2,6°C vào cuối kỷ 21 so với giai đoạn sở 1986-2005 lượng mưa cực lớn dự đoán tăng khoảng 5,3% lượng mưa ngày max vào năm C C R UT.L 2100, tần suất xuất trận mưa đặc biệc lớn D báo gia tăng thập kỷ tới Điều đặt thách thức cho tất quốc gia đặc biệt quốc gia khu vực nhiệt đới gió mùa Các quốc gia triển khai nhiều biện pháp ứng phó với lũ lụt Với biện pháp cơng trình phi cơng trình để giải vấn đề ngập lụt, quốc gia đầu tư nhiều tiền cho vấn đề Tuy nhiên nói trên, việc dự báo nâng thêm mức độ chủ động có ngập lụt xảy ra, tránh tình trạng bị động cơng tác ứng phó phải xử lý hậu để lại lũ lụt 8 1.2 Tình hình nghiên cứu nước Ngập lụt vấn đề có quan tâm lớn quan chức Bởi gây nhiều vấn đề vấn đề môi trường, thiệt hại người của, ảnh hưởng đến an sinh xã hội vùng hay chí đất nước Các tỉnh thành Việt Nam đầu tư nhiều tiền bạc cho giải pháp cơng trình phi cơng trình để giảm thiểu ảnh hưởng như: Xây dựng thêm đập, hồ chứa, cơng trình chống ngập, xây dựng đê, kè, xây dựng kịch bản,… Tuy nhiên trước diễn biến ngày phức tạp biến đổi khí hậu, ngập lụt xảy thường xuyên gây thiệt hại lớn cho kinh tế (Hình 1-1) Vấn đề đặt ngập lụt xảy phương án đối phó mang tính giải tình Chính C C R UT.L vậy, việc dự báo, cảnh báo sớm giúp quan chức chủ động cơng tác ứng phó chủ động di dời dân cư, tài D sản đến nơi an tồn Việt Nam có địa hình dốc dần từ Đông sang Tây, độ chênh cao lớn Các sông ngịi thường ngắn dốc Bên cạnh khu đông dân cư, đô thị hầu hết tập trung hạ lưu lưu vực sông, gần sông sát biển Điều tiềm ẩn nhiều nguy ảnh hưởng nặng nề lũ lụt từ sông, suối Do vậy, cảnh báo sớm ngập lụt mối quan tâm nhiều quyền thành phố ngày trở nên cấp bách bối cảnh biến đổi khí hậu 9 a) Ngập lụt Quảng Ngãi năm 2008 c) Ngập lụt Quảng Trị năm 2019 b) Ngập lụt Huế năm 2016 d) Ngập lụt Đà Nẵng năm 2018 C C R UT.L Hình 1-1 Hình ảnh ngập lụt Việt Nam D Có nhiều cơng trình, báo khoa học nghiên cứu nước ứng dụng mơ hình thủy văn thủy lực để mơ dịng chảy đem lại kết cao Tuy nhiên hầu hết đề tài dừng lại việc đưa tham số tối ưu cho mơ hình lưu vực đưa kịch có sẵn dựa tần số lũ thiết kế Điều mang lại chủ động cơng tác ứng phó nhiên khơng thật sát với thực tế tình hình diễn Với xu ứng dụng công nghệ thơng tin diễn mạnh mẽ, việc đưa kịch tương ứng theo thời gian thực hồn tồn thực chủ động nguồn liệu đầu vào công tác dự báo 1.3 Tình hình nghiên cứu lưu vực Tam Kỳ Thành phố Tam Kỳ trung tâm hành kinh tế tỉnh Quảng Nam với 13 đơn vị hành chính, 09 phường 04 xã Với 10 điều kiện địa lý bất lợi, thành phố Tam Kỳ phải hứng chịu nhiều trận lũ lịch sử Gần nhất, trận mưa lớn kéo dài từ đêm ngày tháng 12 năm 2018 khiến cho nước dâng cao nhấn chìm nhiều khu vực hàng ngàn nhà cửa người dân thành phố (Error! Reference source not found.) Những tuyến đường nước ngập sâu Tam kỳ Trần Cao Vân, Phan Bộ Châu, Nguyễn Hoàng, Nguyễn Văn Trỗi, Huỳnh Thúc Kháng, Phan Châu Trinh (Error! Reference source not found.) Trong đó, đường Trần Cao Vân Nguyễn Văn Trỗi, nhiều chỗ nước ngập đến cổ người lớn, giao thơng hồn tồn tê liệt Người dân sống dọc tuyến đường phải sử dụng thuyền để lại chuyển đồ đạc Chính vậy, việc xây dựng cơng cụ dự báo C C R UT.L sớm dịng chảy, phục vụ cơng tác cảnh báo lũ lụt cần thiết cấp bách, cho khu vực thành phố Tam Kỳ, đáp ứng D định hướng phát triển bền vững thành phố thời gian tới 11 CHƯƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH THỦY VĂN 2.1 Phân tích lựa chọn mơ hình thủy văn 2.2 Xây dựng mơ hình cho lưu vực nghiên cứu Mơ hình HEC-HMS u cầu số liệu sau: - Lượng mưa thiết kế (lượng mưa ngày max, mưa giờ, thu phóng mơ hình mưa ngày thành mưa thiết kế) Trong luận văn này, tác giả sử dụng lượng mưa hai trạm Tam Kỳ Trà My Các trạm đo mưa có số liệu tương đối đủ dài, sử dụng số liệu đo mưa trạm từ năm 2002 đến năm 2012 đưa vào mơ hình HEC-HMS để tính tốn dịng chảy đến Tọa độ trạm thủy văn tương ứng Bảng 2-1 C C R UT.L Bảng 2-1 Tọa độ trạm thủy văn sử dụng D STT Tên trạm Tam Kỳ Trà My Tọa độ X Tọa độ Y 108.466667 15.566667 108.250000 15.333333 - Tài liệu thông tin lưu vực: Diện tích lưu vực, phân chia diện tích lưu vực theo lưu vực con, thảm phủ, sử dụng đất, đồ lưu vực,… - Tài liệu liên quan lưu vực sơng: Các sơng nhánh, sơng chính, chiều dài đoạn sơng, thơng tin cơng trình lưu vực, thơng tin kết tính tốn tương tự - Tài liệu thực đo lưu lượng lũ lưu vực, tài liệu dịng chảy, mực nước, khí tượng thủy văn khu vực,… Trong HEC-HMS, mơ hình mạng định nghĩa điểm nguồn (Source), nút hợp lưu (Junction), hồ chứa 12 (Reservoir), điểm phân lưu (Diversion) liên kết với đoạn sơng (Reach) Hình 2-1 ví dụ mơ hình hóa lưu vực HEC-HMS Trong luận văn này, tác giả tập trung xây dựng chương trình thực tự động hóa việc mơ dòng chảy cho lưu vực Do vậy, luận văn sử dụng kế thừa mơ hình HEC-HMS xây dựng sẵn cho lưu vực Tam Kỳ khơng tập trung vào việc xây dựng mơ hình thủy văn C C R UT.L D Hình 2-1 Mơ hình hóa lưu vực HEC-HMS 13 CHƯƠNG PHÁT TRIỂN CƠNG CỤ HỖ TRỢ TỰ ĐỘNG MƠ PHỎNG DỊNG CHẢY LŨ 3.1 Sơ lược ngơn ngữ lập trình thơng dụng 3.2 Giới thiệu ngơn ngữ lập trình Visual Basic 3.3 Cơ sở liệu thuật toán 3.3.1 Phân tích liệu đầu vào Đối với mơ hình HEC-HMS, liệu đầu vào liệu mưa từ trạm quan trắc thủy văn Người dùng (kỹ thuật viên, người quản lý, ) sau nhận liệu (từ việc ghi số liệu thủ công, nhận liệu thông qua website, tập tin chứa liệu, ) tiến hành hiệu chỉnh liệu nhập liệu vào file DSS nguồn mơ hình C C R UT.L Kế tiếp, người dùng phải mở file HMS lên để cập nhật lại khung thời gian mô tiến hành chạy lại simulation thiết lập từ D trước Quá trình đơn giản lại tiềm ẩn nhiều rủi ro như: Việc đọc giá trị lượng mưa khơng xác; việc nhập liệu mưa vào trạm không đầy đủ xác; hiệu chỉnh khung thời gian mơ khơng xác hay trích xuất số liệu để vẽ biểu đồ tốn nhiều thời gian Những công việc đòi hỏi thao tác đơn giản lặp lặp lại, gây tâm lý chủ quan bước thiết lập chạy mơ hình Trong đề tài này, tác giả sử dụng mơ hình HEC-HMS để mơ dịng chảy với lượng mưa dự báo lấy từ website windy.com Đây trang web cung cấp nhiều liệu khí tượng miễn phí mưa, tuyết, độ ẩm, nhiệt độ, gió, Tuy nhiên, người dùng lấy liệu cách thủ cơng đọc ghi chép lại khơng thể chép liệu trực tiếp từ website 14 Đây hạn chế lớn lấy liệu nguồn cho mơ hình Do cần phải có module có chức lấy liệu từ điểm tọa độ trạm mưa cách tự động để khắc phục hạn chế 3.3.2 Phân tích lựa chọn mơ-đun Thơng thường, mơ hình thủy văn hiệu chỉnh, kiểm định để có thơng số tối ưu, việc mơ dịng chảy để dự báo thông qua bước Hình 3-1 Lấy liệu - Mưa - Gió - Nhiệt độ -… Thêm liệu Mô Kết - Định dạng - Lựa chọn - Lượng mưa - Cập nhật simulation - Lưu lượng vào DSS, cập - Thực - Biểu đồ nhật file chạy mô control D C C R UT.L -… Hình 3-1 Các bước mơ dịng chảy với HEC-HMS Từ sơ đồ trên, tác giả phát triển module để thực chức tương ứng bước module tổng để liên kết module lại với để tự động hóa việc thực thi module này: - Module 1: Thực việc truy cập vào internet (website https://windy.com/) thông qua tọa độ (X,Y) điểm truy cập tập tin chứa liệu quy ước Tự động trích xuất liệu mưa điểm lưu vào bảng liệu - Module 2: Định dạng liệu vừa nhận cho với định dạng yêu cầu HEC-HMS Sau thêm liệu vào DSS File 15 - Module 3: Khởi động HEC-HMS chạy Simulation tương ứng thiết lập từ trước - Module 4: Xuất kết nhận bảng liệu, biểu đồ, biểu đồ quan hệ có - Module 5: Liên kết module lại với thực tự động theo bước thời gian định trước Tác giả đề xuất đặt tên cho công cụ HEC-WREF Trong HEC để biểu thị cho việc công cụ làm việc với phần mềm HEC, WREF tên tiếng Anh viết tắt Khoa Xây dựng Cơng trình thủy, nơi cơng cụ nghiên cứu phát triển 3.4 Xây dựng mô đun công cụ C C R UT.L 3.4.1 Xây dựng module – Thu thập liệu mưa tự động 3.4.1.1 Thu thập liệu từ website Windy D Bằng kỹ thuật phân tích mã nguồn website thơng qua thẻ element, module trích xuất liệu mưa điểm biết trước tọa độ Cụ thể liệu mưa truy xuất từ website Windy Hình 3-2 Hình 3-2 Giao diện website Windy tra cứu liệu mưa 16 Website Windy cung cấp số liệu dự báo lên tới 05 ngày, lý thuyết dùng liệu để mơ dịng chảy đến 120h Tuy nhiên để đáp ứng độ xác liệu mục tiêu đề tài này, chương trình lấy liệu phạm vi 24h (1 ngày) 48h (2 ngày) để đưa vào mơ hình tính tốn 3.4.1.2 Thu thập liệu từ tập tin Chương trình có khả đọc liệu từ tập tin truyền từ cảm biến đo lưu lượng, mực nước Hình 3-3 mơ tả nội dung tập tin truyền từ trạm đo mưa tự động Dữ liệu quy ước cột tương ứng là: Tên trạm đo | Lượng mưa | Đơn vị | Ngày tháng năm phút giây truyền liệu C C R UT.L D Hình 3-3 Nội dung truyền từ trạm đo mưa tự động 3.4.2 Xây dựng module – Đưa liệu vào DSS file Dữ liệu nhận module cần phải định dạng trước nhập vào DSS file Trong đó, quan trọng kiểu phân cách phần thập phân (dấu “.”, “,”) định dạng kiểu thời gian Ở ta sử dụng dấu “.” cho việc ngăn cách phần thập phân thời gian định dạng kiểu Short Datetime Bằng việc sử dụng tập lệnh python có chức thêm liệu để từ gọi HEC-DSSVue thực thi tập lệnh này, ta sử dụng hàm bắt lỗi để kiểm sốt việc nhập liệu, việc đưa liệu vào DSS File hồn tồn xác Nhược điểm phương pháp sử dụng ngơn ngữ lập trình để tạo đoạn code ngơn ngữ lập trình khác, chương trình phức tạp 17 phải thực thi đoạn code dài Tuy nhiên đoạn code Jython thực thi yêu cầu đặt ngắn nên cách hoàn toàn áp dụng Error! Reference source not found mơ tả đoạn code Jython tự động sinh trình nhập liệu Các liệu trạm mưa tham chiếu thông qua PATH tương ứng Do cần cung cấp PATH cách xác Để làm việc này, tác giả phát triển module nhỏ để tự động đọc gán tất PATH có file DSS nên người dùng không cần phải nhập thủ công 3.4.3 Xây dựng module – Chạy mô dịng chảy Đối với project HEC-HMS, có nhiều simulation xây dựng tương ứng với kịch khác Do C C R UT.L cần phải xác định simulation chạy Các simulation xác định thơng qua tên Ở tác giả sử dụng tên mặc D định simulation “simulation” Hình 3-4 Tên thay đổi nhiên cần khai báo thiết lập để chương trình chạy Hình 3-4 Cửa sổ xác định simulation HEC-HMS 18 Sau xác định simulation tương ứng, chương trình lại tiếp tục tạo script nhỏ để để gọi HEC-HMS lên thực simulation Với project có tên Hechms, đường dẫn đến project “D:\HEC\TamKy\Ho_Phu_Ninh\”, simulation có tên “Simulation”, nội dung script mơ tả Hình 3-5 from hms.model.JythonHms import * OpenProject("Ho_Phu_Ninh","D:\\HEC\\TamKy\\Ho_Phu_Ninh\\ ") Compute("Simulation") Exit(1) Hình 3-5 Nội dung tập tin script để thực mô Tiếp theo, để gọi HEC-HMS thực thi script trên, ta dùng lệnh sau cmd: -s Nếu kết mô thành cơng hiển thị Hình 3-6 D Hình 3-6 Màn hình thơng báo chạy mơ thành công 3.4.4 Xây dựng module – Xuất kết mô Kết module file DSS có chứa tồn kết tính tốn Việc truy cập đến liệu kết tính tốn thơng qua PATH DSS Bằng việc truyền PATH 19 vào bảng kết đầu ra, chương trình tự động lấy liệu PATH gán vào bảng đầu tương ứng Chương trình vẽ nên đồ thị Lượng mưa – Dòng chảy (X – Q) để người dùng trực quan việc kiểm soát liệu 3.4.5 Xây dựng module – Liên kết tự động hóa Các tác vụ module 1, 2, 3, độc lập Do để đảm bảo tính liên tục tự động hóa q trình mơ phỏng, ta cần module có chức tự động chạy module theo thứ tự theo khoảng thời gian định sẵn Hình 3-7 sơ đồ thuật tốn chi tiết tất module cơng cụ HEC-WREF C C R UT.L D Hình 3-7 Sơ đồ thuật toán module 3.5 Phát triển giao diện công cụ Công cụ thiết kế giao diện theo tab để dễ dàng thao tác, có tab là: Auto HEC-HMS, Thiết lập Auto 20 Getting Rainfall Data Giao diện tab thể Hình 3-8, Hình 3-9 Hình 3-10 Hình 3-8 Giao diện tab Auto HEC-HMS C C R UT.L D Hình 3-9 Giao diện tab Thiết lập 21 Hình 3-10 Giao diện tab Auto Getting Rainfall Data 3.6 Kiểm thử công cụ C C R UT.L Các chức kiểm thử cho kết hoạt động xác D 3.6.1 Chức lấy liệu mưa 3.6.2 Chức đưa liệu vào file DSS 3.6.3 Chức chạy mô 3.6.4 Chức đọc kết 3.6.5 Chức Tự động hóa 22 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Bằng việc ứng dụng công nghệ thông tin vào lĩnh vực mô thủy văn, luận văn phát triển thành cơng chương trình HEC-WREF có tính tự động hồn tồn từ khâu trích xuất liệu đầu vào, nhập liệu vào mơ hình, chạy mơ hiển thị kết Chương trình có khả chạy ổn định tất máy tính cài đặt hệ điều hành windows, không yêu cầu nhiều tài nguyên phần cứng dung lượng ổ đĩa Chương trình cải thiện hiệu suất làm việc độ xác lên nhiều lần, góp phần giảm thiểu cơng sức cho người vận hành, đưa cảnh báo kịp thời, góp phần đưa định sớm cho quan chức năng, đơn vị vận hành, chủ hồ chứa,… Nghiên cứu bước đầu chứng minh khả ứng dụng công nghệ thông tin vào việc tự động hóa mơ hình, khơng HEC-HMS mà phần mềm khác HECRESIM, HEC-RAS, HEC-GEORAS Từ mở rộng quy mơ từ tốn mơ dịng chảy lên thành tốn điều tiết hồ chứa, truyền lũ ngập lụt hạ lưu, thể đồ ngập lụt trực tiếp phần mềm mà không cần phải thông qua nhiều bước trung gian Bên cạnh ưu điểm, chương trình có nhược điểm sử dụng nguồn liệu dự báo mưa có độ phân giải lớn nên số liệu không thật phù hợp với liệu mưa từ thực tế Do vậy, cần bổ sung thêm nguồn liệu có độ tin cậy cao để đưa vào mơ hình Bên cạnh đó, cần phải có chế cập nhật lại thơng số mơ hình cách tự động thơng qua chuỗi số liệu để đảm bảo tính xác mơ hình mà khơng cần phải thiết lập lại mơ hình cách thủ cơng sau khoảng thời gian Kết chương trình đưa trực tiếp lên internet thông qua đồ trực tuyến để người sử dụng truy cập lúc nơi D C C R UT.L ... viên đề xuất đề tài ? ?Xây dựng cơng cụ tính tốn dịng chảy lũ phục vụ công tác dự báo, cảnh báo? ?? D C C R UT.L Hình 0-1 Bản đồ Hành thành phố Tam Kỳ C C R UT.L D Hình 0-2 Lưu vực tính tốn Phương pháp... phải sử dụng thuyền để lại chuyển đồ đạc Chính vậy, việc xây dựng cơng cụ dự báo C C R UT.L sớm dòng chảy, phục vụ công tác cảnh báo lũ lụt cần thiết cấp bách, cho khu vực thành phố Tam Kỳ, đáp... - Xây dựng cơng cụ tự động hóa việc mơ dịng chảy lũ - Sử dụng nguồn liệu mưa dự báo, tính tốn, dự báo dịng chảy hồ 24h - 48h C C R UT.L Đối tượng phạm vi nghiên cứu D - Đối tượng nghiên cứu: Dòng