DƢƠNG THỊ BÍCH HƢỜNG
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------
DƢƠNG THỊ BÍCH HƢỜNG
KỸ THUẬT XÂY DỰNG
CƠNG TRÌNH THỦY
ỨNG DỤNG MƠ HÌNH THỦY VĂN IFAS MƠ PHỎNG DÕNG
CHẢY LŨ CHO HỒ ĐỊNH BÌNH
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY
KHỐ 33
Đà Nẵng – 2018
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------
DƢƠNG THỊ BÍCH HƢỜNG
ỨNG DỤNG MƠ HÌNH THỦY VĂN IFAS MƠ PHỎNG DÕNG CHẢY LŨ
CHO HỒ ĐỊNH BÌNH
Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình thủy
Mã số: 60.58.02.02
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:PGS.TS. NGUYỄN CHÍ CƠNG
Đà Nẵng – 2018
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu riêng của tôi.
Các số liệu sử dụng trong luận văn là trung thực và kết quả tính tốn trong luận
văn này chưa từng được công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả luận văn
Dƣơng Thị Bích Hƣờng
TĨM TẮT LUẬN VĂN
ỨNG DỤNG MƠ HÌNH THỦY VĂN IFAS MƠ PHỎNG DÕNG CHẢY LŨ
CHO HỒ ĐỊNH BÌNH
Học viên: Dương Thị Bích Hường. Chun ngành: Xây dựng Cơng trình thủy
Mã số: 60580202; Khóa: K33.CTT.BĐ; Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt - Nghiên cứu này sử dụng sản phẩm mưa vệ tinh GSMaP_NRT cho mơ
phỏng dịng chảy lũ về hồ Đinh Bình. Với lợi thế dự báo mưa gần với thời gian thực
nên kết quả mơ phỏng có ý nghĩa rất lớn cho bài toán vận hành hồ chứa trong mùa
mưa lũ. Hai trận lũ năm 2013 và năm 2017 được chọn để hiệu chỉnh và kiểm định mơ
hình. Các kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình khi sử dụng mưa mặt đất và mưa
vệ tinh GSMaP_NRT có hệ số Nash cao và tin cậy.
Từ khóa: IFAS, GSMaP_NRT; hồ Định Bình, mưa vệ tinh, sơng Kơn.
APPLICATION OF IFAS FOR FLOOD SIMULATING OF DINH
BINH RESERVOIR
Abstract - This study uses a production of GSMaP_NRT satellite rainfall in
flood simulating for Dinh Binh Reservoir. With the advantage of near real time rainfall
forecasting, simulation results have great significance for reservoir operation in flood
season. Two floods in 2013 and 2017 were selected for calibration and testing. The
Nash of results of calibration and testing for model by using ground-based rainfall and
GSMaP_NRT satellite rainfall is high and reliable.
Keywords: IFAS; GSMaP_NRT; Dinh Binh reservoir; Satellite rainfall; Kone
river.
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 1
1. Sự cần thiết phải nghiên cứu ....................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................... 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................... 2
4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 2
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ....................................... 3
6. Cấu trúc luận văn ......................................................................................... 3
Chƣơng 1-TỔNG QUAN ....................................................................................... 4
1.1. Giới thiệu vùng nghiên cứu ............................................................................... 4
1.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 4
1.1.2. Nhiệm vụ cơng trình hồ Định Bình ....................................................... 6
1.1.3. Đặc điểm thủy văn lưu vực nghiên cứu ................................................ 7
1.1.4. Đặc điểm địa hình địa mạo lưu vực nghiên cứu.................................... 9
1.2. Cơ sở dữ liệu phục vụ nghiên cứu ................................................................. 10
1.2.1. Mạng lưới trạm đo mưa mặt đất .......................................................... 10
1.2.2. Dữ liệu mưa vệ tinh ............................................................................. 13
1.2.3. Bản đồ cao độ DEM và bản đồ sử dụng đất của lưu vực nghiên cứu . 18
1.3. Mơ hình thủy văn phân bố ............................................................................. 19
1.3.1.Tổng quan hơ hình thủy văn phân bố ................................................... 19
1.3.2.Ngun lý mơ hình thủy văn phân bố .................................................. 20
1.3.3.Lựa chọn mơ hình tính tốn ................................................................. 20
Chƣơng 2-CƠ SỞ LÝ THUYẾT MƠ HÌNH IFAS ........................................... 22
2.1. Giới thiệu mơ hình thủy văn IFAS ................................................................ 22
2.1.1.Giới thiệu chung ................................................................................... 22
2.1.2.Cơ sở lý thuyết của mơ hình ................................................................. 22
2.2. Cơ sở dữ liệu của mơ hình............................................................................. 29
Chƣơng 3- ỨNG DỤNG MƠ HÌNH IFAS MƠ PHỎNG DÕNG CHẢY LŨ CHO
HỒ ĐỊNH BÌNH ........................................................................................ 31
3.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu mơ hình IFAS ......................................................... 31
3.1.1.Cơ sở dữ liệu mưa mặt đất ................................................................... 31
3.1.2.Dữ liệu mưa từ mưa vệ tinh ................................................................. 32
3.1.3.Dữ liệu địa hình của lưu vực (DEM) ................................................... 33
3.1.4.Dữ liệu sử dụng đất của lưu vực .......................................................... 34
3.1.5.Dữ liệu mạng lưới sơng ngịi của lưu vực ............................................ 34
3.2. Kết quả hiệu chỉnh mơ hình IFAS và bàn luận ............................................. 35
3.2.1.Hiệu chỉnh mơ hình thủy văn lưu vực .................................................. 35
3.2.2.Hiệu chỉnh mưa vệ tinh GSMaP_NRT ................................................ 40
3.3. Kết quả kiểm định mơ hình ........................................................................... 42
3.3.1.Kiểm định mơ hình thủy văn ................................................................ 42
3.3.2.Kiểm định mưa vệ tinh GSMaP_NRT ................................................. 42
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 45
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................ 46
PHỤ LỤC .............................................................................................................. 49
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Các thông số chủ yếu hồ chứa nước Định Bình ............................................. 6
Bảng 1.2: Mạng lưới trạm quan trắc các yếu tố khí tượng - thủy văn ............................ 7
Bảng 1.3: Tọa độ các trạm đo mưa lấy theo hệ tọa độ WGS84 .................................... 10
Bảng 1.4: Mực nước hồ lớn nhất xuất hiện trong các năm ........................................... 12
Bảng 1.5: Thông số cơ bản của vệ tinh MTSAT ........................................................... 15
Bảng 1.6: Thông số kỹ thuật của đầu thu TMI (TRMM) .............................................. 15
Bảng 1.7: Dữ liệu lượng mưa từ ảnh vệ tinh sử dụng trong IFAS ................................ 17
Bảng 2.1: Bộ thông số của lớp bề mặt ........................................................................... 25
Bảng 2.2: Bộ thông số lớp nước ngầm .......................................................................... 25
Bảng 2.3: Bộ thơng số của lịng sơng ............................................................................ 26
Bảng 2.4: Thơng tin về dữ liệu mưa vệ tinh .................................................................. 27
Bảng 2.5: Thời gian đo đạc của các loại mưa vệ tinh ................................................... 27
Bảng 2.6: Bảng đánh giá mức độ chính xác của mơ hình ............................................. 29
Bảng 3.1 : Tọa độ về dữ liệu DEM ............................................................................... 33
Bảng 3.2: Giá trị bộ thông số lớp bề mặt của lưu vực nghiên cứu ................................ 37
Bảng 3.3: Ký hiệu màu bộ thông số lớp bề mặt của lưu vực nghiên cứu ..................... 38
Bảng 3.4: Giá trị thông số lớp nước ngầm của lưu vực nghiên cứu.............................. 38
Bảng 3.5: Ký hiệu màu bộ thông số lớp nước ngầm của lưu vực nghiên cứu .............. 38
Bảng 3.6: giá trị thơng số lớp lịng sơng của lưu vực nghiên cứu ................................. 39
Bảng 3.7: Ký hiệu màu bộ thông số lớp lịng sơng của lưu vực nghiên cứu................. 40
Bảng 3.8: Tham số hiệu chỉnh mưa vệ tinh GSMaP_NRT ........................................... 41
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Vị trí hồ Định Bình .......................................................................................... 4
Hình 1.2: Tổng quan hồ Định Bình .................................................................................5
Hình 1.3: Đỉnh đập và vị trí đo mưa tự động ..................................................................6
Hình 1.4: Mạng lưới trạm đo mưa mặt đất khu vực nghiên cứu ...................................11
Hình 1.5: Trạm đo mưa tự động tại đỉnh đập Định Bình ..............................................11
Hình 1.6: Thiết bị đo mực nước giám sát lưu lượng qua tràn .......................................12
Hình 1.7: Nguyên lý theo d i mưa của vệ tinh.............................................................. 13
Hình 1.8: Quy trình của hệ thống GSMaP NRT ........................................................... 17
Hình 1.9: Các bản đồ số của lưu vực nghiên cứu .......................................................... 19
Hình 1.10: Sơ đồ giải thích mơ hình thủy văn trong IFAS ...........................................20
Hình 2.1: Quá trình thực hiện của IFAS........................................................................23
Hình 2.2: Sơ đồ giải thích mơ hình thủy văn trong IFAS .............................................23
Hình 2.3: Sơ đồ tính tốn mơ hình thủy văn trong IFAS ..............................................24
Hình 2.4: Các thơng số của lớp bề mặt..........................................................................24
Hình 2.5: Các thơng số của lớp nước ngầm ..................................................................25
Hình 2.6: Các thơng số của mặt cắt ngang lịng sơng ...................................................26
Hình 2.7: Q trình tạo ra sản phẩm mưa vệ tinh GSMaP_NRT ..................................28
Hình 2.8: Hình ảnh lưới tích lũy(Thuyết tương đối không gian để mô tả tốc độ di
chuyển của khu vực lượng mưa dựa trên mưa vệ tinh) .................................................28
Hình 2.9: Cơ sở dữ liệu số của lưu vực hồ Định Bình trong IFAS được tải trực tiếp từ
Global map. ...................................................................................................................30
Hình 3.1: Bản đồ vị trí các trạm đo mưa mặt đất của vùng nghiên cứu ........................ 32
Hình 3.2: Bản đồ DEM cho lưu vực hồ Định Bình (100mx100 m) .............................. 33
Hình 3.3: Bản đồ sử dụng đất của lưu vực nghiên cứu (100mx100m) ......................... 34
Hình 3.4: Biên và mạng lưới sơng ngịi lưu vực nghiên cứu (100m x100m) ...............35
Hình 3.5: Kết quả hiệu chỉnh đường quá trình lũ mơ phỏng của mơ hình thủy văn từ
mưa mặt đất (đường màu xanh);lưu lượng thực đo (đường màu đỏ) và lượng mưa phân
bố tại đập (biểu đồ cột màu xanh), trận lũ từ ngày 13/11/2013 đến ngày 18/11/2013..36
Hình 3.6: Bản đồ bộ thông số lớp bề mặt của lưu vực nghiên cứu .............................. 37
Hình 3.7: Bản đồ bộ thơng số lớp nước ngầm của lưu vực nghiên cứu .......................39
Hình 3.8: Bản đồ bộ thơng số lớp lịng sơng của lưu vực nghiên cứu .......................... 40
Hình 3.9: Kết quả hiệu chỉnh đường q trình lũ mơ phỏng từ mưa
GSMaP_NRT(đường màu xanh),lưu lượng lũ thực đo (đường màu đỏ) và lượng mưa
GSMaP_NRT phân bố tại đập (biểu đồ cột màu xanh), trận lũ từ ngày 13/11/2013 đến
ngày 18/11/2013 ............................................................................................................41
Hình 3.10: Kết quả kiểm định đường q trình lũ mơ phỏng từ mưa mặt đất (đường
liền nét màu xanh); đường lưu lượng lũ thực đo (đường liền nét màu đỏ) và lượng mưa
phân bố tại đập (biểu đồ cột màu xanh),trận lũ ngày 03/11 – 08/11/2017. ...................42
Hình 3.11: Kết quả hiệu chỉnh đường quá trình lũ mô phỏng từ mưa
GSMaP_NRT(đường màu xanh), lưu lượng lũ thực đo (đường màu đỏ) và lượng mưa
GSMaP_NRT phân bố tại đập (biểu đồ cột màu xanh), trận lũ từ ngày 03/11/2017 đến
ngày 08/11/2017 ............................................................................................................43
Hình 3.12: So sánh lượng mưa phân bố tại vị trí đập Định Bình giữa mưa mặt đất và
mưa GSMaP_NRT trận lũ ngày 13/11 đến ngày 18/11/2013. Nash= 0,79 ...................44
Hình 3.13: So sánh lượng mưa phân bố tại vị trí đập Định Bình giữa mưa mặt đất và
mưa GSMaP_NRT trận lũ ngày 03/11 đến ngày 08/11/2017. Nash= 0,63 ...................44
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
Thuật ngữ
Ý nghĩa
KTTV
Khí tượng thủy văn
MNTL
Mực nước thượng lưu
MNHL
Mực nước hạ lưu
MTTN
Miền Trung Tây Ngun
Mực nước dâng bình thường
MNDBT
Phịng chống lụt bão
PCLB
IFAS
ICHARM
JAXA
JSTA
NASA
NAM
PWRI
GSMaP_NRT
GIS
HEC-HMS
Integrated Flood Analysis System Hệ thống phân tích lũ tổng hợp
International Center for Water
Trung tâm Quốc tế về nước và
Hazards and Risk Management
Quản lý rủi ro Nhật Bản
Japan Aerospace Exploration
Cơ quan nghiên cứu và phát triển
Agency
Hàng không vũ trụ Nhật Bản
Japan Science and Technology
Cơ quan Khoa học và Công nghệ
Agency
Nhật Bản
National Aeronautics and Space
Administration
Mơ hình giáng thuỷ - dịng chảy
Nedbor Afstromnings Model
mặt
Public Works Research Institute
Global
Satellite
Mapping
Precipitation
Cơ quan Không gian Hoa Kỳ
Viện Nghiên cứu Cơng trình cơng
cộng Nhật Bản
of Bản đồ vệ tinh tồn cầu của lượng
mưa
Geographic Information Systems Hệ thống thông tin địa lý
Hydrologic Engineering Center- Mơ hình mưa rào dịng chảy dạng
Hydrologic Model System
tất định, có thơng số phân bố
1
MỞ ĐẦU
1. Sự cần thiết phải nghiên cứu
Hồ chứa nước Định Bình có dung tích là 226,21 triệu m36, được xây dựng trên
sông Kôn, là con sông lớn nhất tỉnh Bình Định. Con sơng này là bắt nguồn từ vùng núi
cao, phần thượng nguồn sông ngắn và dốc, thời gian tập trung nước nhanh dễ gây lũ
quét. Trên lưu vực sơng hiện nay có hai hồ thủy lợi có dung tích lớn là hồ Định Bình
và hồ Núi Một.
Hình 1: Vị trí vùng nghiên cứu
Đây là cơng trình hồ chứa có lợi ích tổng hợp, sử dụng đa mục tiêu. Theo thiết
kế, cơng trình này ngồi việc cung cấp nước tưới cho 15.915ha đất nơng nghiệp, cịn
có chức năng điều hoà nguồn nước, cấp nước phục vụ sinh hoạt và các ngành kinh tế
khác như nuôi trồng thủy sản, công nghiệp, hạn chế lũ tiểu mãn, lũ sớm, lũ muộn,
giảm xâm nhập mặn và bảo vệ môi trường sinh thái hạ lưu sông Kôn và là nguồn điện
năng cho nhà máy thuỷ điện với công suất 6MW6. Hồ chứa nước Định Bình là cơ sở
2
vật chất kỹ thuật quan trọng của tỉnh Bình Định, góp phần làm tích cực cho việc phát
triển kinh tế xã hội của tỉnh Bình Định. Tuy nhiên vào mùa mưa lũ, nếu khơng có dự
báo lũ sớm thì nguy cơ mất an toàn hồ chứa là rất cao, đặc biệt đối với các hồ chứa với
dung tích vừa và lớn. Dưới tác động của biến đổi khí hậu như hiện nay thì tình hình
mưa lũ rất phức tạp nên ngày càng khó dự báo và giải quyết, điển hình như trận lũ năm
2017 đã uy hiếp trực tiếp đến độ an tồn các đập và ảnh hưởng đến tính mạng của
nhân dân vùng hạ lưu sông Kôn. Với tầm quan trọng như vậy công tác dự báo lũ cho
Hồ nhanh nhất nhằm giảm thiểu thấp nhất thiệt hại gây ra cho khu vực hạ du là rất cần
thiết.
Các nghiên cứu trước đây về mơ phỏng và tính tốn dịng chảy lũ cho lưu vực hồ
chứa đa phần là sử dụng mơ hình thủy văn tập trung và dựa trên số liệu đo mưa các
trạm mặt đất. Đề tài này sẽ tiếp cận theo mơ hình thủy văn phân bố và tiến hành mơ
phỏng dịng chảy lũ về hồ chứa dựa trên dữ liệu mưa vệ tinh. Đây là hướng tiếp cận
mới và khá phù hợp với xu thế dự báo sớm và cảnh báo sớm thiên tai.
Hiện nay có rất nhiều nghiên cứu sử dụng mơ hình số hiện đại dự báo lũ về hồ
như: Mike NAM; Hec-HMS3. Các mơ hình này đều sử dụng bộ thơng số tập trung
cho toàn bộ lưu vực hoặc các tiểu lưu vực và mơ hình hóa dịng chảy lũ về hồ dựa vào
lượng mưa tại các trạm đo mặt đất (số liệu đã xảy ra) để mơ phỏng mưa - dịng chảy.
Tuy nhiên xét về điều kiện và mật độ rada tại Việt Nam cịn khá thưa nên mơ hình này
cịn hạn chế về phạm vi áp dụng. Đề tài nghiên cứu sử dụng bộ mơ hình IFAS
(Integrated Flood Analysis System)12của Nhật Bản với cách tiếp cận hồn tồn
mới đó là sử dụng bộ thông số phân bố và kết hợp mây vệ tinh 5 hoặc mây mây rada
để dự báo lũ về hồ chứa một cách nhanh nhất. Mơ hình này sẽ được ứng dụng để mơ
phỏng và tính tốn dịng chảy lũ cho hồ Định Bình. Việc mơ phỏng dịng chảy lũ cho
hồ Định Bình có ý nghĩa quan trọng trong công tác vận hành hồ chứa, vừa đảm bảo an
tồn vừa đảm bảo tối ưu dung tích hồ chứa. Do đó, tác giả đề xuất đề tài: Ứng dụng
mơ hình thủy văn IFAS mơ phỏng dịng chảy lũ cho hồ Định Bình. Kết quả nghiên
cứu hy vọng cung cấp cho chính quyền địa phương và các cơ quan quản lý thiên tai
trên địa bàn những thông tin cần thiết để giúp chủ động đối phó cũng như giảm thiểu
thiệt hại do mưa lũ gây ra.
2. Mục đích nghiên cứu
- Ứng dụng mơ hình IFAS để mơ phỏng và tính tốn dịng chảy lũ cho hồ Định
Bình.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng: Lưu vực hồ Định Bình.
- Phạm vi nghiên cứu: Từ thượng nguồn đến đập Định Bình.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp thống kê, tổng hợp địa lý: sử dụng để xử lý, phân tích dữ liệu
mưa, thơng tin về địa lý.
3
- Phương pháp hệ thống thông tin địa lý GIS: Sử dụng để số hóa dữ liệu đầu vào
cho mơ hình.
- Phương pháp mơ hình tốn: Mưa tạo ra dịng chảy trên lưu vực.
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
+ Ý nghĩa khoa học
Mô phỏng và tính tốn đường q trình lũ về hồ Định Bình trong quá khứ dự trên
các số liệu thực đo, từ đó thiết lập được bộ thơng số của mơ hình IFAS (thủy văn và
mưa vệ tinh) để mơ phỏng và tính tốn cho các trận lũ khác trên lưu vực.
+ Ý nghĩa thực tiễn
Đề tài có ý nghĩa thực tiễn trong việc mơ phỏng dịng chảy lũ về hồ Định Bình,
giúp cơ quan chủ quản có cơ sở khoa học để đưa ra các quyết định trong vận hành hồ
chứa trong mùa mưa bão.
6. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm phần Mở đầu, 03 chương và phần kết luận và kiến nghị.
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Cơ sở lý thuyết mơ hình IFAS
Chương 3: Ứng dụng IFAS mơ phỏngdịng chảy lũ cho hồ Định Bình
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
4
Chƣơng 1-TỔNG QUAN
Nội dung chương 1 sẽ mô tả về hồ Định Bình và cơ sở dữ liệu của vùng nghiên
cứu gồm các nội dung sau: (i) giới thiệu về vị trí địa lý, nhiệm vụ của cơng trình, đặc
điểm thủy văn và địa hình địa mạo của lưu vực nghiên cứu; (ii) cơ sở dữ liệu phục vụ
nghiên cứu bao gồm mạng lưới trạm đo mưa mặt đất, dữ liệu mưa vệ tinh, bản đồ địa
hình và bản đồ sử dụng đất; (iii) tổng quan và nguyên lý của mơ hình mưa – dịng
chảy. Đây là cơ sở cho việc lựa chọn mơ hình mơ phỏng và tính tốn.
1.1. Giới thiệu vùng nghiên cứu
1.1.1. Vị trí địa lý
H nh 1.1: Vị trí hồ Định Bình
Bình Định là một tỉnh thuộc duyên hải miền Trung Việt Nam, Bắc giáp tỉnh
Quảng Ngãi, Nam giáp tỉnh Phú Yên, Tây giáp 2 tỉnh Gia Lai, Kon Tum, Đông giáp
biển Đông. Giới hạn bỡi hệ toạ độ địa lý như sau:
5
- Cực Bắc : 140 42′ 10″ độ vĩ bắc, 1080 55′ 42″ độ kinh Đông.
- Cực Nam : 130 30′ 10″ độ vĩ bắc, 1080 54′ 00″ độ kinh Đông.
- Cực Đông : 130 36′ 33″ độ vĩ bắc, 1090 22′ 00″ độ kinh Đông.
- Cực Tây : 140 25′ 00″ độ vĩ bắc, 1080 37′ 30″ độ kinh Đơng.
Cơng trình đầu mối hồ chứa nước Định Bình có vị trí tuyến áp lực tại xã Vĩnh
Hảo, huyện Vĩnh Thạnh, tỉnh Bình Định trên sơng Kơn. Vĩnh Thạnh ở phía
Tây của tỉnh Bình Định, cách thành phố Quy Nhơn 80 km. Phía Bắc giáp huyện An
Lão, phía Đơng giáp huyện Phù Cát, phía Nam giáp huyện Tây Sơn và phía Tây giáp
thị xã An Khê (tỉnh Gia Lai).
H nh 1.2: Tổng quanhồ Định Bình
Hồ chứa nước Định Bình xây dựng trên sông Kôn. Khu vực đầu mối hồ thuộc
địa bàn xã Vĩnh Hảo, huyện Vĩnh Thạnh, tỉnh Bình Định. Với mực nước dâng bình
thường hồ có dung tích 226,2106 m36, với mực nước chết, hồ có dung tích hồ 16,3
106 m3. Cơng trình đầu mối gồm đập ngăn sơng, đập bê tông không tràn nước, tràn xả
mặt, của xả đáy và 02 cống lấy nước.
6
H nh 1.3: Đỉnh đập và vị trí đo mưa tự động
1.1.2. Nhiệm vụ cơng trình hồ Định Bình
Theo Quyết định phê duyệt 6 số 1815QĐ/BNN-XDCB ngày 04 tháng 05 năm
2011của Bộ trưởng Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, nhiệm vụ của hồ chứa nước
Định Bình được xác định là:
- Cấp nước cho 27.660 ha diện tích đất nơng nghiệp.
- Cấp nước cho dân sinh và các ngành kinh tế khác như thủy sản, công nghiệp, …
- Chống lũ tiểu mãn, lũ sớm, lũ muộn với cùng tần suất lũ P = 10% đồng thời hạn
chế tác hại của lũ chính vụ cho hạ du.
- Cấp nước duy trì dòng chảy mùa kiệt, giảm xâm nhập mặn và bảo vệ môi
trường sinh thái hạ lưu sông Kôn.
- Kết hợp xây dựng nhà máy thủy điện phát điện với công suất N = 6,6 MW theo
chế độ tưới được bổ sung sau khi có Quyết định phê duyệt theo cơng văn số
5043/XDCB ngày 22 tháng 11 năm 2001 và công văn số 951/XDCB ngày 07 tháng 03
năm 2002 của Vụ ĐTXDCB – Bộ NN&PTNT.
ng 1.1: Các thông số chủ yếu hồ chứa nước Định Bình
STT
Nội dung
Đơn vị
Trị số
1
Cấp cơng trình
II
2
Lưu lượng lũ thiết kế, Q0,5%
m3/s
8 130
3
3
Lưu lượng lũ kiểm tra, Q0,1%
m /s
9 690
4
Mực nước dâng bình thường, MNDBT
m
91,93
5
Mực nước chết, MNC
m
65,0
7
6
7
8
9
10
Dung tích tồn bộ, WTB
Dung tích chết, WC
Dung tích hữu ích, Whi
Chế độ làm việc của hồ
Cao trình đỉnh đập, Zđ
11
Tràn xả lũ có 6 cửa (BxH)
Cao trình ngưỡng, Zngưỡng
12
Cửa xả đáy ncửa (BxH)
Cao trình ngưỡng, Zngưỡng
13
Đường kính cống lấy nước bờ phải,
Cao trình ngưỡng, Zngưỡng
14
Đường kính cống lấy nước bờ trái,
Cao trình ngưỡng, Zngưỡng
106m3
106m3
106m3
m
m
m
m
m
cm
m
cm
m
226,2
16,3
209,9
Điều tiết năm
95,70
6x(14x11)
80,93
5x(6x5)
58
100
63
280
59
1.1.3. Đặc điểm thủy văn lưu vực nghiên cứu
Bình Định thuộc vùng nhiệt đới ẩm gió mùa. Nhiệt độ trung bình 270C. Lượng
mưa trung bình hàng năm trong 5 năm gần đây là 2.185 mm. Mùa mưa (từ tháng 8 đến
tháng 12) tập trung 70 - 80% lượng mưa cả năm. Mùa mưa trùng với mùa bão nên
thường gây ra lũ lụt. Ngược lại mùa nắng kéo dài nên gây hạn hán ở nhiều nơi. Độ ẩm
trung bình là 80%.
a) Mạng lưới Khí tượng thủy văn (KTTV) trên lưu vực sơng Kôn
Mạng lưới trạm đo mưa trên lưu vực sông Kôn, nhất là vùng hạ du khá dày,
nhưng trạm đo thủy văn thì thưa thớt, tài liệu thiếu đồng bộ và đây là một hạn chế
trong việc đánh giá nguồn nước của dịng chính sơng Kơn.
ng 1.2: Mạng lưới trạm quan trắc các yếu tố khí tượng - thủy văn
TT
Tên trạm
Thời kỳ đo Số năm đo Yếu tố đo
Ghi chú
1
BaTơ
X(mm): Điểm
1983-2008
25
X(mm)
2
Vĩnh Sơn
đo mưa
1983-2008
25
X(mm)
3
Định Bình
Trạm thuỷ văn
1983-2008
25
X(mm)
4
Kbang
1983-2008
25
X(mm)
5
Konplong
1983-2008
25
X(mm)
6
An Hịa
1983-2008
25
X(mm)
7
Hồi Ân
1983-2008
25
X(mm)
8
An Khê
1983-2008
25
X(mm)
9
Bồng Sơn
1983-2008
25
X(H,Q)
10 Hồi Nhơn
Trạm khí tượng
1983-2008
25
X,V,Z,U
11 Giá Vực
- Mưa:
8
Lượng mưa trung bình năm trong vùng vào khoảng 1700 † 1800 mm, phân bố
thành 2 mùa r rệt. Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12, mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8.
Trong mùa mưa, cường độ mưa lớn thường tập trung vào tháng 10 và tháng 11, chiếm
tới 80% lượng mưa cả năm, thường gây lũ lụt. Mùa khô kéo dài khoảng 8 tháng, lượng
mưa chỉ chiếm 20% cả năm, bốc hơi lớn, thường gây ra hạn hán thiếu nước nghiêm
trọng.
b) Thủy văn:
-Hệ thống sơng ngịi:
Các sơng trong tỉnh đều bắt nguồn từ vùng núi cao của sườn phía đơng dãy
Trường Sơn. Ở thượng lưu có nhiều dãy núi bám sát bờ sông nên độ dốc rất lớn, lũ lên
xuống rất nhanh, thời gian truyền lũ ngắn. Ở đoạn đồng bằng lịng sơng rộng và nơng
có nhiều luồng lạch, mùa kiệt nguồn nước rất nghèo nàn; nhưng khi lũ lớn nước tràn
ngập mênh mông vùng hạ lưu gây ngập úng dài ngày vì các cửa sơng nhỏ và các cơng
trình che chắn nên thốt lũ kém. Mạng lưới sơng ngịi của tỉnh Bình Định bao gồm có
4 con sơng chính là sơng Lại Giang, sơng Kơn, Sơng La Tinh, Sông Hà Thanh. Vùng
dự án tập trung con sông lớn là sông Kôn.
Sông Kôn: là sông lớn nhất trong các sơng trong tỉnh, có tổng diện tích lưu vực là
Flv = 3.067km2, dài L = 178km4. Sông bắt nguồn từ vùng rừng núi của dãy Trường
Sơn. Sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam đến Thạnh Quang - Vĩnh Phúc sông
chảy theo hướng Bắc Nam về đến Bình Tường sơng chảy theo hướng Tây Đơng và về
đến Bình Thạnh sơng chia thành hai nhánh chính: Nhánh Đập Đá chảy ra cửa An Lợi
rồi đổ vào đầm Thị Nại; nhánh Tân An có nhánh sơng Gị Chàm cách ngã ba về phía
hạ lưu khoảng 2km, sau khi chảy trên vùng đồng bằng rồi nhập với sông Tân An cùng
đổ vào đầm Thị Nại tại cửa Tân Giảng. Tất cả các nhánh sông Đập Đá và Tân An sau
khi đổ vào đầm Thị Nại được thông qua biển qua cửa Quy Nhơn. Trên sông Kôn về
mùa mưa hầu hết nước sông không bị mặn, độ mặn chỉ vào khoảng 0,03 đến 0,330/00;
Từ thượng lưu về hạ lưu sông chảy giữa các vách núi cao có độ dốc lưu vực lớn nên lũ
tập trung nhanh. Đoạn sông Kôn ở vùng đồng bằng có lịng sơng rộng và nơng, nhiều
chi lưu nhỏ, ngắn, mùa kiệt nguồn nước rất nghèo nàn, khả năng điều tiết lưu vực kém.
Ngược lại gặp lũ lớn, nước ngập mênh mông vùng hạ lưu. Rừng đầu nguồn sơng Kơn
cịn tương đối tốt, ít bị chặt phá, nguồn nước sông khá dồi dào nhưng phân bố không
thuận lợi. Thượng nguồn sơng Kơn có khả năng xây dựng một số hồ chứa nước lớn,
tạo nguồn và làm nhiệm vụ điều tiết khai thác tổng hợp phục vụ phát triển kinh tế khu
vực.
c) Tài liệu nghiên cứu:
Sau khi nghiên cứu và phân tích tổng hợp tài liệu đo đạc KTTV trên cả hệ thống
sơng Kơn, xem xét tính đồng pha, đồng bộ của các chuổi tài liệu mưa và dòng chảy
thấy rằng:
- Về mưa: Với trạm đo mưa khá dày, nhất là vùng hạ lưu, tài liệu khá đầy đủ,
9
chất lượng đo đạc đáng tin cậy.
- Về thuỷ văn: Trạm thuỷ văn Cây Muồng (hay BìnhTường) sau 1975 đã được
cũng cố, tăng cường nên chất lượng đo đạc thuỷ văn được nâng cao. Đây là trạm được
đánh giá hoạt động tốt, tài liệu có độ tin cậy cao và sử dụng tốt cho tính tốn thuỷ văn
cơng trình.
- Trong phạm vi lưu vực nghiên cứu có trạm đo mưa An Khê, An Toàn, Kbang,
Krong Pa, Hoài Ân, Vĩnh Sơn, Vĩnh Kim, Định Bình nằm trên lưu vực sơng Kơn ảnh
hưởng đến dịng chảy đến của Hồ Định Bình và nằm gần sát với tuyến cơng trình. Tuy
nhiên, do trạm Vĩnh Kim và Vĩnh Sơn nằm gần nhau tài liệu tương đối giống nhau nên
tác giả chọn trạm Vĩnh Sơn để tính tốn. Trạm có liệt tài liệu tương đối dài với số liệu
của 25 năm quan trắc từ năm 1983 đến năm 2008 và đầy đủ, chất lượng đo đạc tương
đối tốt. Trạm được đánh giá là hoạt động tốt, tài liệu có độ tin cậy cao và sử dụng tốt
cho tính tốn thuỷ văn cơng trình.
1.1.4. Đặc điểm địa hình địa mạo lưu vực nghiên cứu
a) Đặc điểm địa h nh
Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng có địa hình đồi núi cao, các dãy núi phát
triển theo hướng Bắc Nam, các đỉnh núi có cao độ 800 – 900m và bị phân cách bới các
nhánh suối nhỏ của sông Kôn.
Địa mạo khu vực đặc trưng bởi dạng thung lũng mở rộng, với các sườn đồi hai
bên khá thoải, kết quả của một q trình bào mịn, phát triển mạnh cả về chiều thẳng
đứng và chiều nằm ngang trên một nền địa chất tương đối tương đối đồng nhất, khơng
có tính phân lớp. Q trình bào mịn phát triển mạnh dọc theo các hệ thống đứt gãy
chính trong vùng. Lớp phủ tàn tích, sản phẩm của q trình phong hố đá gốc thường
có bề dày lớn từ 5 † 15 m, hoặc hơn. Dạng địa hình tích tụ chỉ gặp ở dọc sơng, các
thềm sơng thường có bề rộng 50 † 60 m kéo dài hàng trăm mét, từ phía đập Định Bình
về phía phía hạ lưu địa hình tích tụ phát triển mạnh, tạo thành cánh đồng rộng vài km
thuộc xã Vĩnh Thịnh.
b) Đặc điểm địa chất
Theo các kết quả nghiên cứu địa chất, cấu tạo và kiến tạo mới nhất, nền đá biến
chất của địa khối Kon Tum trong vùng cơng trình bị phân cách bởi hệ thống đứt gãy
cấp III chạy dọc theo hướng Bắc - Nam. Đứt gãy lớn nhất gọi là đứt gãy sơng Kơn
chạy phía bên phải và gần song song với hướng chảy của sông Kôn. Do tác động của
đứt gãy này đã kéo theo sự hình thành của một loại đứt gãy nhỏ khác theo hướng
tương tự.
Hệ thông đứt gãy thứ hai cáo hướng Tây Bắc – Đông Nam. Dọc theo các đứt gãy
thuộc hệ thống này đã hình thành các khối xâm nhập Granit nhỏ như đã nêu trên. Một
đứt gãy thuộc hệ thống này chạy ngang phía hạ lưu vị trí đầu mối Định Bình, và có thể
là ngun nhân chính làm thay đổi hướng chảy của sơng Kơn ngay phía hạ lưu vị trí
dự định xây dựng đập.
10
Do nền địa chất là các lớp đất đá kết tinh và đá xâm nhập liền khối, có tính thấm
nước và trữ nước nhỏ, do đó nước ngầm chỉ gặp ở phần trên cùng của nề đá gốc trong
đới đá phong hố nứt nẻ. Nước ngầm có nguồn bù cấp chính là nước mưa và có hướng
vận động về phía sơng Kơn và các nhánh của nó. Do lượng mưa trong vùng tương đối
cao, khoảng 1700 † 1800 mm/ năm, nên nước ngầm khá dồi dào. Mực nước ngầm tại
các sườn đồi nói chung nằm sâu từ 7† 15m.
Nước mặt tập trung chủ yếu ở sông Kôn và các chi lưu chính như Đắc Sem,
Kriêng-Tin. Dịng chảy hiện tại của sông Kôn phụ thuộc một mặt vào sự làm việc của
hồ chứa Vĩnh Sơn, cách vị trí dự định xây dựng đập Định Bình khoảng 20 km về
thượng lưu và vào lưu lượng của các chi lưu nhỏ nằm dưới thuỷ điện Vĩnh Sơn.
1.2. Cơ sở dữ liệu phục vụ nghiên cứu
1.2.1. Mạng lưới trạm đo mưa mặt đất
Trong mô hình thủy văn phân bố IFAS, do kích thước ơ lưới tính tốn có độ phân
giải là (100x100)m, theo đó lưu vực được số hóa và chia thành các ơ lưới hình vng
với diện tích tương ứng (100x100)m. IFAS là mơ hình phân bố sẽ tự động chia lưới
trạm ảnh hưởng gần nhất và lượng mưa của từng ô lưới sẽ được ước tính theo cơng
thức Theissen. Đối với lưu vực hồ Định Bình có diện tích lưu vực tính đến đập là
1.040 km2 hiện chỉ có 2 trạm đo mưa nằm trong lưu vực đó là trạm đo mưa tự động
Bình Định đặt ngay tại đỉnh đập (hình 1.3; hình 1.5 và hình 1.6) và trạm Vĩnh Sơn
(hình 1.4) cách thượng lưu đập trên 20 km. Tác giả đề xuất chọn thêm các trạm đo
mưa lân cận xung quanh lưu vực nghiên cứu với số lương là 09 trạm, bao gồm:
KonPlơng; Hồi Ân; KBang; An Khê, An Hịa, Hồi Nhơn, Bồng Sơn, Giá Vực và
BaTơ (xem hình 1.4 và bảng 1.3)
ng 1.3: Tọa độ các trạm đo mưa lấy theo hệ tọa độ WGS84
STT
Tên trạm
Vĩ độ
Kinh độ
0
1
KonPlong
14 31‟00‟‟
108015‟00‟‟
2
KBang
14010‟00‟‟
108037‟00‟‟
3
An Khê
13057‟00‟‟
108039‟00‟‟
4
Vĩnh Sơn
14018‟00‟‟
108046‟00‟‟
5
Hồi Ân
14022‟00‟‟
108053‟00‟‟
0
6
An Hịa
13 56‟00‟‟
108054‟00‟‟
7
Định Bình
14009‟23‟‟
108046‟22‟‟
8
Hồi Nhơn
14031‟00‟‟
109002‟00‟‟
9
Bồng Sơn
14026‟00‟‟
109002‟00‟‟
10
Giá Vực
14071‟00‟‟
108056‟00‟‟
11
BaTơ
14077‟00‟‟
108073‟00‟‟
11
H nh 1.4: Mạng lưới trạm đo mưa mặt đất khu vực nghiên cứu
H nh 1.5: Trạm đo mưa tự động tại đỉnh đập Định Bình
12
H nh 1.6: Thiết bị đo mực nước giám sát lưu lượng qua tràn
(Vị trí đo lưu lượng lũ về hồ)
- Dữ liệu lưu lượng thực đo các trận lũ:
Lưu lượng dịng chảy đến của lưu vực hồ Định Bình được tính tốn dựa vào mực
nước quan trắc từ năm (20092017) trong hồ, thông qua các cửa tràn và đường đặc
tính lịng hồ Định Bình.
TT
1
2
3
4
5
6
7
ng 1.4: Mực nước hồ lớn nhất xuất hiện trong các năm
Mực nƣớc lớn nhất
Năm
Cao trình (m)
Ngày xuất hiện
2009
86,73
05/11/2009
2010
84,71
17/11/2010
2011
84,82
17/11/2011
2013
89,35
17/11/2013
2015
83,55
09/11/2015
2016
89,35
17/11/2016
2017
90,98
04/11/2017
13
Các trận lũ lớn gây nguy hiểm đến an toàn của hồ Định Bình tương ứng với các
năm 2013, 2016 và 2017. Tác giả dùng trận lũ tháng 11 năm 2013 để hiệu chỉnh mơ
hình thủy văn và mơ hình mưa vệ tinh. Để kiểm định bộ thông số tác giả sử dụng lưu
lượng thực đo trận lũ vào tháng 11 năm 2017 là trận lũ mới cập nhật. Sau đó dùng trận
lũ lớn nhất vào tháng 11 năm 2017 để mơ phỏng dịng chảy lũ cho hồ Bịnh Bình.
1.2.2. Dữ liệu mưa vệ tinh
Ngay từ những năm 1960, công nghệ viễn thám đã bắt đầu được nghiên cứu ứng
dụng trong theo dõi thời tiết, đặc biệt là mưa với viễn thám hồng ngoại và viễn thám
radar. Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ vũ trụ và khoa học tính tốn, nhiều
thuật tốn, phương pháp đã được xây dựng để tính tốn lượng mưa từ dữ liệu vệ tinh
với độ chính xác ngày càng được nâng cao.
H nh 1.7: Nguyên lý theo dõi mưa của vệ tinh
Xác định lượng mưa bằng viễn thám hồng ngoại từ các vệ tinh GEO cho thơng
tin về nhiệt độ bề mặt (phía trên) của các đám mây để tính tốn lượng mưa với nhận
định rằng cường độ mưa tỉ lệ nghịch với nhiệt độ bề mặt đám mây – hay đám mây có
nhiệt độ bề mặt càng thấp thì gây mưa càng lớn. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, các
thuật toán tính mưa từ ảnh vệ tinh GEO phổ hồng ngoại hiệu quả trong vấn đề tính
tốn mưa đối lưu vùng nhiệt đới nhưng xuất hiện sai số lớn bởi ảnh hưởng mây ở tầng
cao (Arkin và Meisner, 1987; Adler và Negri, 1988). Kỹ thuật phân loại mây dựa vào
các thông số về đặc điểm mây được sử dụng để cải thiện kết quả tính mưa. Việc kết
hợp thơng tin ảnh chụp từ nhiều phổ khác nhau cũng mang lại kết quả tốt hơn (Ba và
14
Gruber, 2001; Bellerby và cs., 2000; Bellerby, 2004; Capacci và Conway, 2005; Hong
và cs., 2004; Hsu và cs., 1999; Turk và Miller, 2005).
Bên cạnh viễn thám hồng ngoại, viễn thám radar từ dữ liệu vệ tinh LEO vớicác
cảm biến thu nhận năng lượng bức xạ nhiệt từ các hạt mưa ở bước sóng microwave
(Passive Microwave – PMW). Cảm biến của vệ tinh LEO thu nhận tín hiệu PMW cung
cấp thơng tin chi tiết hơn về cấu trúc của các đám mây. Ảnh vệ tinh GEO với diện tích
bao phủ tồn bộ bề mặt địa cầu nhưng kết quả tính mưa với độ chính xác khơng cao,
cịn ảnh vệ tinh LEO cho thơng tin về mưa chính xác hơn nhưng diện tích bao phủ nhỏ
tại một thời điểm. Do đó, việc kết hợp ảnh vệ tinh LEO để hiệu chỉnh các khu vực
tương ứng của ảnh vệ tinh GEO đã đem lại kết quả tính mưa được cải thiện đáng kể
(Ba và Gruber, 2001; Bellerby và cs., 2000; Bellerby, 2004; Hsu và cs., 1997;
Huffman và cs., 2007; Kidd và cs., 2003; Marzano và cs., 2004; Nicholson và cs.,
2003a, 2003b; Sorooshian và cs., 2000; Todd và cs., 2001; Turk và Miller, 2005;
Vicente và cs., 1998).
Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra hiệu quả của việc sử dụng ảnh vệ tinh LEO kết
hợp với ảnh vệ tinh GEO. Trung tâm Dự báo khí hậu (Climate Prediction Center) sử
dụng phương pháp nội suy tuyến tính để hiệu chỉnh ảnh GEO-IR theo ảnh LEOPMW
ở những vùng ảnh tương ứng để cho ra dữ liệu mưa CMORPH (Joyce và cs., 2004).
Phương pháp lọc Kalman (Kalman filter) đang được phát triển để nâng cao chất lượng
dữ liệu CMORPH (Joyce và cs., 2008; Okamoto và cs., 2005). Một số nghiên cứu cho
rằng việc sử dụng mơ hình đơn giản về sự phát triển của một trận mưa giữa các dải
quét của vệ tinh LEO sẽ cho kết quả tốt hơn là sử dụng phương pháp nội suy hay cập
nhật. Phương pháp này sử dụng quan hệ của những thay đổi trong đặc điểm bề mặt các
đám mây và các q trình hình thành mưa để tính lượng mưa hơn là dựa vào quan hệ
tĩnh giữa ảnh GEO-IR và mưa (Machado và cs., 1998; Horsfield, 2006; Bellerby và
cs., 2009; Hsu và cs., 2009; Behrangi và cs., 2010).
Chương trình đo mưa nhiệt đới (Tropical Rainfall Measurement Mission –
TRMM) do NASA hợp tác với JAXA (Nhật Bản) thực hiện từ năm 1997 đã sử dụng
vệ tinh LEO để đo mưa cho khu vực nhiệt đới (38o Nam – 38o Bắc) với độ chính xác
được nâng cao (Kummerow và cs., 1998; Kummerow và cs., 2000; Simpson và cs.,
1988). Hệ thống vệ tinh LEO trong chương trình Đo mưa tồn cầu (Global
Precipitation Measurement – GPM) theo kế hoạch sẽ được phóng vào năm 2014. Nhờ
có nhiều vệ tinh nên hệ thống GPM sẽ cho ảnh với độ phân giải thời gian ngắn (3 giờ),
bao phủ khoảng 90% diện tích bề mặt địa cầu. Hệ thống GPM được kỳ vọng sẽ mang
lại nhiều thành tựu to lớn trong việc quan trắc mưa trên toàn cầu. Dưới đây, xin giới
thiệu phương pháp xác định lượng mưa gần thời gian thực bằng công nghệ viễn thám
kết hợp viễn thám hồng ngoại và viễn thám radar nhằm phục vụ cơng tác phịng chống
giảm nhẹ thiên tai do lũ lụt. Mơ hình kết hợp có thể ở dạng 2 loại dữ liệu viễn thám
hoặc nhiều loại dữ liệu viễn thám khác nhau.
15
Mơ hình chiết xuất thơng tin lượng mưa gần thời gian thực từ 2 loại dữ liệu vệ
thám - MTSAT và TRMM 2A12
Ảnh MTSAT với độ phân giải thời gian là 30 phút cho khu vực Bắc bán cầu và 1
giờ cho tồn bộ bán cầu, cho phép JMA có thể giám sát chặt chễ hơn sự di chuyển của
bão và các đám mây.
ng 1.5: Thông số cơ b n của vệ tinh MTSAT
Kênh và Bước VIS 0.55 IR1 10.3 - IR2 11.5 - IR 3 6.5 - IR4 3.5 sóng (μm)
- 0.90
11.3
12.5
7.0
4.0
Độ phân giải
1 km (VIS) và 4 km (IR)
khơng gian
Mứcđộmã hóa
10 bits đối với kênh VIS và IR (1,024 gradations)
S-band (Tiếp nhận: 2026-2035 MHz, truyền tải: 1677- 1695
Tần số
MHz) UHF (Tiếp nhận: 402 MHz, truyền tải: 468 MHz)
TRMM là vệ tinh quan sát trái đất đầu tiên được thiết kế bởi NASA và JAXA với
nhiệm vụ theo d i và nghiên cứu lượng mưa nhiệt đới, phục vụ mục đích theo d i biến
đổi khí hậu và mơi trường trên toàn cầu. Vệ tinh TRMM gồm năm đầu thu: Precipitation
radar (PR), TRMM Microwave Imager (TMI), Visible and Infrared Scanner (VISR),
Clouds and the Earth‟s Radiant Energy System (CERES) and Lightning Imaging Sensor
(LIS). Tuy nhiên trong nghiên cứu này, tác giả tập trung vào dữ liệu sản phẩm TRMM
2A12 của đầu thu TMI. Dữ liệu TRMM 2A12 với thông tin lượng mưa theo thời gian
thực ước tính từ đầu thu TMI gồm có 14 kênh chứa một số các thơng số vật lý như: mây
chứa nước, nước mưa, đám mây băng, mưa đá, cường độ mưa trên bề mặt (mm/h), mưa
đối lưu… Dữ liệu thu được sẽ sử dụng với các thuật tốn khác nhau cho mục đích tình
mưa ở các khu vực khác nhau như đất liền hay đại dương.
ng 1.6: Thông số kỹ thuật của đầu thu TMI (TRMM)
Tần số hoạt
Độ rộng giải
Kênh
Phân cực
Mục Tiêu
động (GHz)
chụp (km)
1
10.65
V
36.8
Mưa rất mạnh
2
10.65
H
36.8
Mưa rất mạnh
3
19.35
V
18.4
Mưa mạnh
4
19.35
H
18.4
Mưa mạnh
5
21.3
V
18.4
Mưa bình thường
6
37
V
9.2
Mưa nhẹ
7
37
H
9.2
Mưa nhẹ
8
85.5
V
4.6
Mưa mạnh, Mưa nhẹ
9
85.5
H
4.6
Mưa mạnh, Mưa
Thông tin lượng mưa gần thời gian thực được chiết xuất từ sự kết hợp hai nguồn
dữ liệu MTSAT và TRM 2A12 dựa trên phương pháp kết hợp của Maathuis (2006).
Thực tế phương pháp này ứng dụng để kết hợp dữ liệu MSG với dữ liệu TRMM 2A12.
Đặc điểm chính của phương pháp này là sự phát triển của mối quan hệ thống kê giữa
MSG và TRMM bằng cách kết hợp nhóm dữ liệu hồng ngoại của MSG với dữ liệu lấy