Tác giả

Lê Thị Huệ 1* , Đào Tiến Đạt 1 , Đinh Thị Hương Thơm 1 , Phạm Thị Diệu Thúy 1 , Nguyễn Thu Lan 1 , Đỗ Thị Ngọc Hoa 1 , Vũ Thị Thanh Huyền 1

Đơn vị công tác

1 Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Đồng bằng và Trung du Bắc Bộ; minhhuekttv@gmail.com; daodat81@gmail.com; thomdth91@gmail.com; phamdieuthuykttv@gmail.com; nguyenlandbbb@gmail.com; ngochoakttv@gmail.com; vthuyen1999@gmail.com

*Tác giả liên hệ: minhhuekttv@gmail.com; Tel: +84–934537242

Tóm tắt

Các mô hình dự báo thời tiết số (NWP) ngày càng được sử dụng nhiều hơn để dự báo các hiện tượng mưa lớn. Tuy nhiên các nghiên cứu ứng dụng dự báo lượng mưa có độ phân giải cao từ mô hình NWP trong thủy văn còn hạn chế. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu ứng dụng mưa dự báo từ mô hình số khí tượng WRF3KM-IFS-DA để nâng cao hiệu quả dự báo, cảnh báo ngập lụt đô thị. Nghiên cứu đã tiến hành hiệu chỉnh, kiêm định mô hình MIKE URBAN để đưa ra được bộ thông số tối ưu sau đó thử nghiệm mô phỏng ngập úng tại thành phố Thái Bình cho một trận mưa cụ thể với biên mưa đầu vào được lấy từ mô hình WRF3KM-IFS-DA theo 3 kịch bản: (1) mưa thực đo tại trạm khí tượng Thái Bình; (2) mưa dự báo với thời hạn dự báo trước 6 giờ; (3) mưa dự báo với thời hạn dự báo trước 24 giờ. Sau đó đánh giá mức độ ngập lụt mô phỏng với ngập lụt thực tế xảy ra.

Từ khóa

Mô hình MIKE URBAN; Hiệu chỉnh , kiểm định; Ngập lụt đô thị; TP. Thái Bình.

Trích dẫn bài báo

Huệ, L.T.; Đạt, Đ.T.; Thơm, Đ.T.H.; Thúy, P.T.D.; Lan, N.T.; Hoa, Đ.T.N.; Huyền, V.T.T. Ứng dụng mưa dự báo từ mô hình WRF3KM-IFS-DA nâng cao hiệu quả dự báo cảnh báo ngập lụt đô thị. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn 2024, 763, 48-65.

Tài liệu tham khảo

1. Cường, H.Đ. Nghiên cứu ứng dụng sơ đồ đồng hóa số liệu 3DVAR cho mô hình WRF nhằm mục đích dự báo thời tiết ở Việt Nam. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn 2011, 610, 37–41.

2. Benito, G.; Lang, M.; Barriendos, M.; Llasat, M.C.; Francés, F.; Ouarda, T.; Thorndycraft, V.; Enzel, Y.; Bardossy, A.; Coeur, D.; Bobée, B. Use of systematic, palaeoflood and historical data for the improvement of flood risk estimation. Nat. Hazards 2004, 31, 623–643.

3. Agarwal, S.; Kumar, S. Urban flood modeling using SWMM for historical and future extreme rainfall events under climate change scenario. Indian J. Ecol. 2020, 47(11), 48–53.

4. Rossman, L.A.; Huber, W.C. Storm water management model reference manual volume I, hydrology. U.S. EPA Office of Research and Development, Washington, DC, EPA/600/R-15/162A, 2015.

5. Rossman, L.A.; Dickinson, R.E.; Schade, T.; Chan, C.C.; Burgess, E.; Sullivan, D.; Lai, F.H. SWMM 5 the next generation of EPA’s storm water management model. J. Water Manag. Model. 2004, 12, 339–358.

6. Wu, W.L.; Lu, L.J.; Huang, X.F.; Shangguan, H.D.; Wei, Z.Q. An automatic calibration framework based on the InfoWorks ICM model: The effect of multiple objectives during multiple water pollutant modeling. Environ. Sci. Pollut. Res. 2021, 28, 31814–31830.

7. InfoWorks ICM. Version 3.0; Innovyze: Wallingford, UK, 2012.

8. HEC-RAS River Analysis System. Version 5.0. 2D modeling user’s manual. Hydrologic Engineering Center: Davis, CA, USA, 2016.

9. Anni, A.H.; Cohen, S.; Praskievicz, S. Sensitivity of urban flood simulations to stormwater infrastructure and soil infiltration. J. Hydrol. 2020, 588, 125028.

10. Apirumanekul, C.; Mark, O. Modelling of urban flooding in Dhaka City-Bangladesh. Proceeding of 4th DHI Software Conference, 2001.

11. Henonin, J.; Russo, B.; Mark, O.; Gourbesville, P. Real-time urban flood forecasting and modelling – A state of the art. J. Hydroinf. 2013, 15(3), 717–736.

12. Quang, N.H.; Weesakul, S.; Weesakul, U.; Chaliraktrakul, C. A real-time hydrological information system for bangkok. 2005.

13. Guangzha, C.; Jingming, H.; Nie, Z.; Shaoxiong, Y. High-resolution urban flood forecasting by using a coupled atmospheric and hydrodynamic flood models. Front. Earth Sci. 2020, 8, 2020. https://doi.org/10.3389/feart.2020.545612.

14. Davis, S.; Pentakota, L.; Saptarishy, N.; Mujumdar, P. A flood forecasting framework coupling a high resolution WRF ensemble with an urban hydrologic model. Front. Earth Sci. 2022, 10, 2022. https://doi.org/10.3389/feart.2022.883842.

15. Linh, N.M.; Đức, A.Đ. Đánh giá ảnh hưởng tiêu thoát lũ tỉnh Quảng Ngãi khi xây dựng tuyến đường cao tốc Đà Nẵng - Quảng Ngãi. Tạp chí khoa học và công nghệ thủy lợi 2013, 13, 44–51.

16. Ôn, T.V.; Quân, L.V. Phương pháp xác định diện tích (hay dung tích) hồ điều hòa điều tiết nước mưa cho một khu đô thị mới. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thuỷ lợi và Môi trường 2015, 51, 20–24.

17. Hoàng, T.T. Nghiên cứu tính toán ngập úng lưu vực quận 12 thành phố Hồ Chí Minh bằng mô hình Mike Flood. Trung tâm Ứng dụng Hệ thống Thông tin Địa lý TP.HCM, 2015.

18. Lượng, N.V. Nghiên cứu chi tiết hóa cấp độ rủi ro thiên tai do ngập lụt gây ra ở vùng đô thị và đồng bằng ven biển khu vực Bắc Trung Bộ. Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ, 2018-2020.

19. Hưng, N.Q.; Liên, N.T. Ứng dụng mô hình Thủy văn đô thị 2D và thiết kế xanh cho hệ thống thoát nước thành phố Hà Tĩnh. VNU J. Sci.: Earth. Environ. Sci. 2021, 37(3), 50–62.

20. Sở giao thông công chính. Báo cáo dự án thoát nước Thành phố Hà Nội (giai đoạn 1), UBND Tp. Hà Nội, 2015.

21. Đại, N.V.; Tuyên, N.K.; Thịnh, Đ.Q.; Long, P.B. Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến tình hình ngập lụt ở thành phố Nam Định. Tạp chí khoa học biến đổi khí hậu 2018, 5, 51–58.

22. Long, V.H.; Giang, N.V.; Hòa, P.V.; Hùng, N.T. Ứng dụng công nghệ điện toán đám mây GOOGLE EARTH ENGINE trong nghiên cứu lũ lụt tại Đồng Tháp, hạ lưu sông Mê Công. Tạp chí khoa học và công nghệ thủy lợi 2018, 43, 1–11.

23. Cát, V.M. và cs. Hợp tác nghiên cứu xây dựng công nghệ dự báo lũ trung hạn kết nối với công nghệ điều hành hệ thống công trình phòng chống lũ cho đồng bằng sông Hồng - Thái Bình. Báo cáo kết quả thực hiện đề tài KHCN độc lập cấp Nhà nước, 2007, tr. 297.

24. Niên giám thống kê tỉnh Thái Bình năm 2020.

25. Trực tuyến: http://iwrp.gov.vn/d1860/tinh-hinh-ngap-lut-cac-do-thi-vung-dong-bang-bac-bo--thuc-trang-va-giai-phap.html.

26. Trực tuyến: https://baothaibinh.com.vn/tin-tuc/72/184258/mua-lon-gay-ngap-nhieu-tuyen-pho-tai-thanh-pho-thai-binh.

27. Khiêm, M.V. và cs. Thử nghiệm ứng dụng ra đa kết hợp mô hình số trị trong dự báo mưa hạn cực ngắn. Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn quốc gia, 2020.

28. Collection System. Modelling of storm water drainage networks and sewer collection systems. Available online: https://www.mikepoweredbydhi.com/products/mike-urban/collection-systems.

29. MIKEURBAN Tutorials. Available online: https://manuals.mikepoweredbydhi.help/2017/Cities/MIKEURBANTutorials.pdf.

30. MIKEURBAN Model Manager. Available online: https://manuals.mikepoweredbydhi.help/2017/Cities/ModelManager.pdf.

31. Trực tuyến: https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:648427/fulltext01.pdf.

32. Trực tuyến: http://swfdp-sea.com.vn/.