BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRUNG TÂM KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN QUỐC GIA
Số 4 – Đặng Thái Thân – Hoàn Kiếm – Hà Nội
*** BÁO CÁO TỔNG KẾT
CÁC CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU
THUỘC ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘNGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH WETSPA VÀ HECRAS
MÔ PHỎNG, DỰ BÁOQUÁ TRÌNH LŨ
TRÊN HỆ THỐNG SÔNG THU BỒN – VU GIA

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI:
Ths. Đặng Thanh Mai
Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương

6. Ts. Lê Quốc Hùng Viện Nghiên cứu Địa chất và khoáng sản
7. Ths. Phạm Văn Chiến Đài KTTV khu vực Trung Trung bộ
8. Ks. Nguyễn Hữu Thiêm Đài KTTV khu vực Trung Trung bộ
9. Ks. Phùng Hồng Long Đài KTTV khu vực Trung Trung bộ

Ngày tháng năm 2009
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Ths. Đặng Thanh Mai
Ngày tháng năm 2009
CƠ QUAN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Bùi Minh Tăng
Ngày tháng năm 2009 .
CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI
Trần Văn Sáp

Hà Nội, ngày tháng năm 2009
HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ CHÍNH THỨC
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
ảnh vệ tinh TRMM kết hợp với số liệu mưa mặt đất của
các trận lũ lớn từ 1998-2005 trên lưu vực hệ thống sông
để phù hợp với yêu cầu đầu vào của mô hình
Trong nghiệp vụ dự báo lũ, vấn đề xử lý lượng mưa xảy ra trên lưu vực
bởi các hình thế thời tiết gây ra rất phức tạp, do mưa phân bố không đều theo
không gian và thời gian.
Đối với chế độ thủy văn trên hệ thống sông Thu Bồn – Vu Gia, tổng
lượng mưa, cường độ mưa, thời gian mưa và phân bố mưa quyết định quá trình
hình thành dòng chảy lũ trên lưu v
ực. Mưa lớn tập trung vùng núi có thể sinh ra
lũ lớn mặc dù vùng đồng bằng mưa lớn hay mưa nhỏ. Nhưng nếu mưa lớn chỉ
tập trung vùng đồng bằng, vùng núi mưa nhỏ thì sẽ không gây ra lũ lớn trên

a/ Bão, áp thấp nhiệt đới (ATNĐ)
Theo số liệu thống kê nhiều năm, khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng là một
trong những vùng chịu ảnh hưởng nhiều của bão và ATNĐ, chiếm tới 20% số
bão, ATNĐ ảnh hưởng đến Việt Nam. Trung bình hàng năm có 1 cơn bão và 1
ATNĐ ảnh hưởng đến khu vực.
Thông thường, bão đổ bộ vào khu vực Quảng
Nam – Đà Nẵng nhiều nhất trong các tháng IX - XI (chiếm 70%).
Đáng lưu ý, tuy bão không đổ bộ trực tiếp vào lưu vực, song chịu ảnh
hưởng gián tiếp cũng gây thiệt hại khá nặng nề do mưa, lũ gây ra. Có những
trường hợp bão mạnh hoặc bão đổ bộ liên tiếp trong thời gian ngắn. Như tháng
IX/1964, IX/1978, chỉ trong khoảng 15 ngày, 3 cơn bão mạnh đổ bộ liên tiếp
vào miề
n Trung gây ra lũ lụt lịch sử hoặc lũ lụt đặc biệt lớn trên toàn miền,
trong đó có khu vực Quảng Nam - Đà Nẵng, gây thiệt hại rất lớn. Trường hợp 2
cơn bão hoặc bão và ATNĐ đổ bộ liên tiếp vào khu vực cũng gây ra thiên tai
nghiêm trọng.
Các loại hình thời tiết này khi ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đều gây
mưa rất lớn và diện mưa rộng, thờ
i gian mưa kéo dài, gây lũ lớn và đều khắp ở
các sông trong hệ thống sông.
b/ Không khí lạnh (KKL)
Áp cao lạnh ảnh hưởng gây mưa lớn đối với các tỉnh miền Trung bao gồm
hình thế áp cao lạnh tác động đơn thuần hoặc áp cao lạnh kết hợp với các hình
thế khác như rãnh áp thấp bị nén, tín phong và các nhiễu động nhiệt đới khác
như dải hội tụ nhiệt đới, xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ) hay nhi
ễu động sóng
trong đới gió đông trên cao. Trong các loại hình thế synop đặc trưng gây mưa
lớn đối với các tỉnh miền Trung thì loại hình áp cao lạnh kết hợp với dải hội tụ
nhiệt đới hoặc XTNĐ gây mưa mãnh liệt nhất. Thực tế cho thấy, khi áp cao lạnh
ảnh hưởng thì thường mưa đối với miền Trung nhưng không phải đợt nào cũng

gây mưa to, diện rộng, cường độ mưa rất lớn, thời gian mưa kéo dài hơn, gây lũ
lụt nghiêm trọng trên phạm vi rộng.
Bảng 5.2: Thống kê các trận lũ từ mức báo động II trở lên (1976-2007)
sông Thu Bồn - Trạm Câu Lâu
Bắt đầu
Kết
thúc
H
đỉnh
DH X
tblv
TT Năm
T N G T N G cm cm
Hình thế thời tiết
mm
1
1976 11 13 08 11 15 17 314 237 KKL
102
2
1980 11 14 12 11 17 21 454 382 Bão vào Khánh Hoà (16/11) + KKL
369
3
1981 10 13 06 10 15 12 390 304 Bão vào Khánh Hoà (20/09) + KKL
356
4
- 10 26 13 10 29 07 383 274 ATNĐ + KKL
536
5
- 10 31 18 11 01 13 371 128 Bão vào Phú Yên (01/11)
173

292
13
1986 10 20 07 10 23 05 330 272 Bão vào Quảng Ngãi (22/10)
126
14
- 12 02 07 12 04 06 419 330 Bão vào Thuận Hải (03/12)
296
15
1988 10 09 07 10 11 08 374 323 Bão vào Bình Định (24/07)
237
16
- 10 15 19 10 16 19 324 197 Bão vào Phú Yên (15/10)
123
17
1990 10 13 14 10 16 17 439 431 ATNĐ vào Phú Yên - K. Hoà + KKL
320
18
- 11 12 01 11 13 21 437 342 Bão vào NhaTrang-Tuy Hoà (12/11)
272
19
1991 10 20 13 10 25 06 335 307 KKL
441
20
1992 10 21 13 10 25 06 395 363 Bão vào Tuy Hoà (23/10)
339
21
- 10 28 07 10 29 13 358 182 Bão vào Qui Nhơn (28/11)
144
22
1993 10 23 19 10 25 02 329 193 HTNĐ + Gió mùa đông bắc

33
- 11 30 13 12 01 20 351 181 ATNĐ + KKL
198
34
1997 09 20 07 09 23 01 381 389 HTNĐ + KKL
356
35
- 09 24 24 09 26 11 343 233
Bão vào Quảng Nam - Đà Nẵng
(25/09)
183
36
- 11 02 07 11 04 17 366 298 HTNĐ + KKL 264

Bắt đầu
Kết
thúc
H
đỉnh
DH X
tblv
TT Năm
T N G T N G cm cm
Hình thế thời tiết
mm
37
1998 11 13 13 11 15 15 339 301
Bão vào N.Thuận - B.Thuận
(14/11)+KKL
216

50
2005 10 10 11 10 11 17 345 292 Áp cao lục địa + HTND 166
51
- 10 23 10 10 25 11 356 334 HTNĐ + KKL 282
52
- 10 31 16 11 02 09 315 219
Bão dọc bờ biển Quảng Nam-Hà
Tĩnh
207
53
2006 09 30 16 10 02 06 365 331 Bão vào Đà Nẵng (1/10) 234
54
- 12 05 07 12 06 19 364 317 Bão + KKL 250
55
2007 10 14 07 10 17 05 325 254 Bão vào đèo Ngang 272
56
- 10 30 10 10 31 07 373 323 ATNĐ vào Bình Định + KKL 186
57
- 11 01 19 11 02 24 382 228 KKL 115
58
- 11 10 07 11 12 11 539 476 Bão vào Khánh Hòa 530
59
- 11 17 07 11 19 12 356 209
Áp cao lục địa + đới gió đông trên
cao
145
1.2 Đặc điểm và phân bố mưa của các hình thế thời tiết gây mưa lớn

0
100
200
300
400
500
600
Hiên Khâm
Đức
Thành
Mỹ
Hội
Khách
Ái
Nghĩa
Trà My Hiệp
Đức
Tiên
Phước
Nông
Sơn
Giao
Thủy
Câu
Lâu
Hội An Cẩm Lệ Tam
Kỳ
Đà
Nẵng
Trạm

Lượng mưa trung bình do ảnh hưởng mưa của không khí lạnh
0
100
200
300
400
500
600
Hiên Khâm
Đức
Thành
Mỹ
Hội
Khách
Ái
Nghĩa
Trà My Hiệp
Đức
Tiên
Phước
Nông
Sơn
Giao
Thủy
Câu
Lâu
Hội An Cẩm Lệ Tam
Kỳ
Đà
Nẵng

có cường độ trung bình, di chuyển chậm.
- Áp cao lạnh xâm nhập trước khi XTNĐ ảnh hưởng. Do áp cao lạnh ả
nh
hưởng nhiệt độ không khí làm cho bề mặt đệm lạnh đi nhanh chóng, đặc biệt
những đợt KKL mạnh, khối không khí lạnh khô làm cản trở sự tồn tại của
XTNĐ và quá trình mưa lớn xảy ra kém mãnh liệt hơn so với hai loại hình thế
synop đã nêu ở trên.
Khi bão phối hợp với KKL, nếu bão nằm trên dải thấp đi qua Trung Bộ
sau mạnh lên thành dải hội tụ nhiệt đới thì m
ưa lũ sẽ rất lớn. Các cơn bão,
ATNĐ nằm trong dải hội tụ nhiệt đới thường bền vững hơn các XTNĐ hoạt
động đơn lẻ.
Hình 5.4 cho thấy bức tranh chung về phân bố mưa do hình thế thời tiết
này gây ra. Biểu đồ phân bố mưa theo không gian và thời gian của một số trận
mưa do bão/ATNDĐ kết hợp với KKL gây ra được trình bày trong hình 5.10
đến 5.16 phụ lục chươ
ng 5.
Lượng mưa trung bình do ảnh hưởng mưa của
bão kết hợp với không khí lạnh
0
100
200
300
400
500
600
Hiên Khâm
Đức
Thành
Mỹ

lưu và lưu vực sông Vu Gia lượng mưa thấp hơn.
d - KKL tác động tới rìa phía bắc dải HTNĐ.
Loại hình thế này thường xảy ra vào những tháng đầu mùa gió mùa mùa
đông (thời kỳ cuối tháng X đến đầu tháng XII) và thường xảy ra đối với các tỉnh
Trung Trung Bộ trở vào. Vào thời kỳ này, dải hội tụ nhiệt đới hoạt động mạnh
trong khu vực vĩ tuyến khoảng từ 10 - 15 độ vĩ b
ắc và cũng là thời kỳ hoạt động
tương đối mạnh của áp cao lạnh phía bắc. Ở Trung Trung Bộ và Nam Trung Bộ,
khoảng thời gian tập trung mưa lớn có khác nhau song đây là loại hình thế
thường gây mưa lớn nhất và kéo dài nhiều ngày. Bản thân dải hội tụ nhiệt đới,
khi hoạt động độc lập cũng đã gây mưa nên khi có kết hợp với áp cao lạnh, quá
trình mưa tăng lên và không có sự
đột biến mang tính chất chuyển thời tiết một
cách rõ rệt. Phân bố mưa lớn do loại hình thế synop này thường khá rộng, kéo
dài về cả hai phía của dải hội tụ nhiệt đới nhưng tập trung nhiều nhất ở phía bắc
của dải hội tụ nhiệt đới. Mưa giảm hoặc kết thúc khi áp cao cận nhiệt đới suy
yếu, đới gió đông hoặc đông nam thu hẹp, tố
c độ gió giảm đi rõ rệt.
+ Mưa rất to đến đặc biệt to, thường trên 300 - 500mm, có nơi mưa trên
1.500 -2.000mm;
+ Diện mưa thường rộng, có khi bao trùm toàn Trung Bộ;
+ Đợt mưa thường kéo dài 3 - 5 ngày;
+ Mưa gây lũ lớn trên BĐIII, nhiều khi gây lũ lụt lịch sử trên lưu vực.
Hình 5.5 trình bày thống kê lượng mưa phân bố theo thời gian và không
gian của các trận mưa điển hình do ảnh hưởng của KKL kết hợp vớ
i hội tụ nhiệt
đới hoặc dải thấp xích đạo. Phân bố mưa tương đối đồng đều theo không gian.
tuy nhiên vùng Trà My, Tiên Phước, Khâm Đức thường mưa lớn hơn. Mưa lớn
tập trung chủ yếu vào 3 ngày đầu. Biểu đồ phân bố mưa theo không gian và thời
gian của một số trận mưa do KKL kết hợp với DHTNĐ gây ra được trình bày

Câu
Lâu
Hội An Cẩm
Lệ
Tam
Kỳ
Đà
Nẵng
Trạm
X (mm)

Hình 5.5: Lượng mưa trung bình các trạm trên hệ thống sông Vu Gia –
Thu Bồn do KKL kết hợp với dải HTNĐ gây ra
e - Không khí lạnh kết hợp với đới gió đông
Trong lớp khí quyển trên cao của tầng đối lưu từ 5000m trở lên luôn luôn
tồn tại hai đới gió ngược chiều nhau: Đới gió tây cận nhiệt đới và đới gió đông
nhiệt đới. Thực chất, hai đới gió có hướng trái ngược nhau này là hai đới gió ở
rìa phía bắc và phía nam của áp cao cận nhiệt đới. Tuỳ thuộc vào vị trí và hoạt
động của áp cao cận nhiệt đới mà vị trí, phạm vi của các đới gió này thay đổi
một cách t
ương đối và có tương quan khá mật thiết với nhau.
Trong những tháng mùa đông, vị trí áp cao cận nhiệt đới nằm gần sát
vùng xích đạo, đới gió tây cận nhiệt đới hạ xuống vĩ độ thấp. Tuy nhiên trong
những tháng gần cuối mùa đông, đôi khi áp cao cận nhiệt đới cũng dao động
dịch lên phía bắc với đới tín phong dày ở tầng thấp và đới gió đông nhiệt đới
trên cao. Các tỉnh Trung và Nam Trung Bộ lại ch
ịu nhiều nhiễu động dạng sóng
trong đới gió đông nhiệt đới (Sóng đông). Loại nhiễu động này, khi kết hợp với
KKL thường làm gia tăng quá trình mưa. (Ví dụ điển hình cho quá tring mưa
dạng này có thể thấy ở các đợt mưa xảy ra ở các tỉnh Trung Trung Bộ tháng

Thủy
Câu
Lâu
Hội An Cẩm Lệ Tam
Kỳ
Đà
Nẵng
Trạm
X (mm)

Hình 5.6: Lượng mưa trung bình các trạm trên hệ thống sông Vu Gia –
Thu Bồn do KKL kết hợp với đới gió đông gây ra
Qua phân tích diễn biến các đợt mưa lớn do các hình thế thời tiết gây ra
cho thấy, sự phân bố mưa trên lưu vực diễn biến rất phức tạp - cả không gian và
thời gian, không theo một quy luật nhất định. Mưa với cường độ rất lớn, phân bố
phức tạp như trên đã t
ạo nên một chế độ dòng chảy vô cùng phức tạp.

3 Xây dựng phân bố mưa theo không gian cho các hình thế thời tiết điển
hình gây mưa lớn dựa trên việc Nghiên cứu, phân tách, chuyển đổi sản
phẩm mưa 2A12 của ảnh vệ tinh TRMM thành dạng bản đồ RASTERSố liệu vệ tinh khí tượng có rất nhiều ưu điểm so với các loại số liệu
truyền thống khác vì nó bao phủ trên vùng rộng lớn với quy mô toàn cầu, liên
tục và chứa nhiều thông tin vật lý quan trọng mà nhiều loại số liệu khác không
có được. Số liệu vệ tinh đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong giám sát và cảnh
báo các hiện tượng thời tiết đặc biệt nguy hiểm như bão, mưa lớ
n, gió mùa Nó
cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc xác định số liệu mưa, nhằm bổ

sản phẩm TRMM sử dụng định dạng Hierarchical (HDF). Trong nghiên cứu này
sử
dụng sản phẩm 2A12.
Các quan trắc TRMM có độ phân giải 0.25° tương đương với 28km. Số liệu
này có thể tải về miễn phí từ trang web
http://daac.gsfc.nasa.gov/data/datapool/TRMM_DP/01_Data_Products/index.html.
Để tính toán sự phân bố mưa bằng ảnh mây vệ tinh, đã sử dụng các phần
mềm GIS gồm Mapinfor 8.0, Arcview3.2, Ildwish và phần mềm hiển thị ảnh vệ
tinh Orbit Viewer. Orbit Viewer là một công cụ dùng để hiển thị các sản phảm
của TRMM. Phần mềm này có thể
tải về miễn phí từ website

http://tsdis.gsfc.nasa.gov. Số liệu thu thập được từ DAAC được sử dụng, bao
gồm tất cả file 2A12 của vệ tinh đã chụp được ở các trận lũ lớn điển hình.
Các bước thực hiện thành lập bản đồ phân bố mưa như sau:
1 - Hiển thị các file 2A12 bằng phần mềm Orbit Viewer (hình 5.7).
2 - Xuất các file số liệu này dưới dạng ASCII như là các bảng biểu thị cường độ
mư
a và vị trí kinh vĩ độ tương ứng. Các tọa độ này sau đó được chuyển sang hệ
chiếu UTM.
3 - Nhập các số liệu này sang ILWIS để tạo ra bản đồ điểm. Sau đó áp dụng một
phương thức nội suy đơn giản (Moving average) cho bản đổ các điểm thu được
một bản đồ dạng raster với giá trị là cường độ mưa tại mỗi ô lưới .
4 - Bản đồ
phân bố mưa thu được bằng cách chia bản đồ này cho giá trị mưa
trung bình của các ô lưới. Ta sẽ có bản đồ phân bố mưa cho các ô lưới.
5 - Ứng dụng các bản đồ phân bố mưa trong dự báo: Khi có lượng mưa trung
bình lưu vực được dự báo cho các thời đọan 6, 12, 18, 24. Nhân giá trị này với
bản đồ phân bố mưa sẽ thu được bản đồ lượng mưa dự báo tương ứng với mỗ
i

(Trận lũ từ ngày 10/10/2005 đến 11/10/2005)

Hình 9 Phân bố mưa theo không gian tính từ ảnh vệ tinh TRMM
(Trận lũ từ ngày 23/10/2005 đến 25/11/2005) Hình 10: Phân bố mưa theo không gian tính từ ảnh vệ tinh TRMM
(Trận lũ từ ngày 30/09/2006 đến 02/10/2006)

Hình 11: Phân bố mưa theo không gian tính từ ảnh vệ tinh TRMM
(Trận lũ từ ngày 01/11/2007 đến 02/11/2007) Hình 12: Phân bố mưa theo không gian tính từ ảnh vệ tinh TRMM
(Trận lũ từ ngày 10/11/2007 đến 12/11/2007)

Hình 13: Phân bố mưa theo không gian tính từ ảnh vệ tinh TRMM
(Trận lũ từ ngày 17/11/2007 đến 19/11/2007)
Đề tài
Nghiên cứu ứng dụng mô hình WETSPA
và HECRAS mô phỏng, dự báo quá trình

Thu Bồn – Vu Gia được giới hạn ở phía bắc bởi dãy núi Bạch Mã - một nhánh
núi đâm ra biển ở phần cuối dãy Trường Sơn Bắc, phía tây là khối núi Nam -
Ngãi - Định thuộc phần đầ
u của dãy Trường Sơn Nam với những đỉnh núi cao
trên 2000m, phía tây nam là khối núi Kon Tum với đỉnh Ngọc Linh cao 2598m,
phía nam là dãy núi Nam Ngãi và phía đông là biển. Những dãy núi trên chính là
đường phân nước giữa hệ thống sông Thu Bồn với sông Hương thuộc tỉnh Thừa
Thiên Huế ở phía bắc, sông Sê Công (thuộc Lào) ở phía tây, sông Sê San thuộc
địa phận tỉnh Kon Tum ở phía tây nam, các sông Tam Kỳ (tỉnh Quảng Nam),
sông Trà Bồng, Trà Khúc (tỉnh Quảng Ngãi) ở phía nam [11].
Với diện tích 11.390 km
2
, hệ thống sông Thu Bồn - Vu Gia bao trùm hầu
hết lãnh thổ thành phố Đà Nẵng và tỉnh Quảng Nam, trong đó có khoảng 500
km
2
ở thượng nguồn sông Cái nằm ở tỉnh Kon Tum.
Địa hình
Địa hình trong lưu vực hệ thống sông Thu Bồn - Vu Gia gồm có dạng địa
hình núi, trung du và đồng bằng. Vùng núi là thượng nguồn các dòng sông nằm
ở sườn phía đông dãy Trường Sơn Nam. Địa hình không những cao mà còn dốc
và bị chia cắt mạnh. Độ cao địa hình từ 1000m trở lên với những đỉnh núi cao
trên 1000m như: Núi Mang (1768m), Bà Nà (1467m), A Tuất (2500m), Lum
Heo (2045m), núi Tiên (2032m) ở thượng nguồn sông Vu Gia, Ngọc Linh
(2598m), Hòn Ba (1358m) ở thượng nguồ
n sông Tranh… Vùng trung du là
vùng chuyển tiếp từ vùng núi đến đồng bằng có độ cao từ 100m đến dưới 800m.
Ở trung lưu sông Thu Bồn có các dãy núi chạy theo hướng bắc nam ở các
huyện: Tiên Phước, Hiệp Đức, Quế Sơn với những đỉnh núi cao từ 500-800m.
Các dải núi ở trung lưu chạy theo hướng bắc - nam cho nên độ dốc địa hình thấp