Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG III: THỬ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHẤT LƠ LỬNG TRONG NƯỚC MẶT HỒ TRỊ AN TỪ DỮ LIỆU ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC LANDSAT

CHƯƠNG III: THỬ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHẤT LƠ LỬNG TRONG NƯỚC MẶT HỒ TRỊ AN TỪ DỮ LIỆU ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC LANDSAT

Tải bản đầy đủ - 0trang

- Trong thời gian từ cuối tháng VII (hoặc đầu tháng VIII) nếu lũ xuất hiện sau khi

tận dụng lưu lượng tối đa qua nhà máy, với lưu lượng 630 m3/s cho ba tổ máy và 840

m3/s cho bốn tổ máy, mà mực nước hồ đã đến cao trình 52,0 m thì cho xả lũ qua đập

tràn, duy trì mực nước hồ ở cao trình: 52,0 m.

- Trong thời gian từ cuối tháng VIII (hoặc đầu tháng IX) khi mực nước hồ đã lên

tới cao trình 54,0 m, tận dụng xả qua nhà máy với Q = 660 m3/s cho ba tổ máy và 880

m3/s cho bốn tổ máy mà lũ về còn cao thì cho mở cửa đập tràn, duy trì mực nước hồ ở

cao trình 54,0 m.

- Trường hợp lũ xảy ra vào cuối tháng IX (hoặc đầu tháng X) khi mực nước hồ ở

cao trình 57,00 m, tận dụng xả qua nhà máy với Q = 600 - 630 m3/s cho ba tổ máy và Q

= 800 - 840 m3/s cho bốn tổ máy, mà lũ về còn lớn thì cho mở cửa đập tràn, duy trì mực

nước hồ ở cao trình 57,0 m.

- Trường hợp lũ xảy ra vào cuối tháng X (hoặc đầu tháng XI) Khi mực nước hồ ở

cao trình 61,0 m, tận dụng xả qua nhà máy với Q = 585 - 600 m3/s cho ba tổ máy và Q =

780 - 800 m3/s cho bốn tổ máy mà lũ còn cao thì cho xả tràn duy trì mực nước hồ ở cao

trình 61,0 m.

- Trường hợp lũ xảy ra vào cuối tháng XI, khi mực nước hồ đã ở mức 62,0 m

(MNBT) xả qua nhà máy với Q = 800 m3/s cho bốn tổ máy mà lũ còn lớn thì cho xả

tràn, bảo đảm mực nước hồ ở cao trình 62,0 m.

Trong tất cả các trường hợp trên, sau khi mở hết khả năng của cửa tràn mà khơng

duy trì được mực nước yêu cầu (như cao độ 52,0 m ở tháng VII...) thì cho phép mực

nước hồ dâng cao khi ngọn lũ tăng. Nhưng khi lũ giảm thì cũng giảm mực nước hồ đến

cao độ qui định nhằm đón những con lũ tiếp theo.

Cùng với nguyên tắc điều tiết lũ, còn có qui tắc về xả tràn mà nội dung chủ yếu

của nó là các cơng đoạn đóng mở các van ở cửa tràn, qui tắc đó là:

+ Khi xả Q xả CĐi + Q xả n/ m < Q lũ thì mở cửa tràn theo cơng đoạn i (CĐi) ghi

cao trình lúc mở (trong Q xả CĐi là lưu lượng xả ở công đoạn thứ i, Q xả n/m là lưu

lượng xả qua tuabin nhà máy).

54



+ Khi lũ rút, xả nước từ hồ chứa ra đến trạm cao trình lúc mở cơng đoạn nào thì

đóng cơng đoạn đó cho tới hết.

Một số lợi ích của Hồ Trị An

Hồ Trị An được xây dựng với nhiều ý nghĩa quan trọng. Ngoài những lợi ích đã

được đề cập tới trong nhiệm vụ của các cơng trình đầu mối: (cung cấp điện năng, cung

cấp nước tưới cho các diện tích canh tác ở hạ du, cấp nước cho công nghiệp và sinh hoạt

v.v...) hồ còn có nhiều tác dụng khác như cải thiện điều kiện môi trường, giảm độ mặn ở

hạ lưu sông Đồng Nai, phát triển nghề cá, du lịch v.v...

* Cung cấp điện năng:

Công suất tổng cộng của bốn tổ máy 400 MW, trung bình hàng năm nhà máy thủy

điện Trị An cung cấp cho các tỉnh thành phía Nam một sản lượng 1.760 x 106 kW/h,

đứng thứ hai trong cả nước, sau nhà máy thủy điện Hòa Bình (cơng suất: 1920 MW, sản

lượng điện hàng năm 8.448 x 106 kW/h) và lớn hơn nhà máy thủy điện Thác Mơ (công

suất 150 MW sản lượng điện 660 x 106 kW/h). Công suất của nhà máy Trị An còn được

phát huy cao hơn vào những năm nước lớn, sản lượng điện có thể lên tới: 2.290x 106

kW/h/năm.

* Phát triển nghề cá:

Hồ Trị An có mặt nước rộng trên 323 km2, hồ khơng sâu, đáy hồ tương đối bằng

phẳng, chất lượng nước bảo đảm, hội đủ điều kiện cho nghề nuôi cá nước ngọt phát

triển. Cùng với việc thả hàng triệu cá giống các loại, hàng năm ngành thủy sản Đồng Nai

khai thác được một khối lượng cá bình quân trên 1.000 tấn, có năm tới 1.500 – 1.700 tấn

như các năm 1991, 1992. Đây là một nguồn lợi lớn, nếu được đầu tư đúng mức, quản lý

và khai thác tốt, hiệu quả sẽ được nhân lên gấp bội.

* Cải thiện môi trường:

Sự xuất hiện hồ nước thay thế cho một vùng đất, rừng rộng lớn trước đây đã tạo

nên một cảnh quan mới, kéo theo sự biến đổi các yếu tố tiểu khí hậu, mặc dù sự biến đổi

này chưa nhiều.

55



Các kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy, quanh khu vực lòng hồ số lần có mưa

nhỏ tăng, đồng thời với sự gia tăng của các hiện tượng có liên quan như: sương, sương

mù, mây thấp v. v...

Độ ẩm tương đối của khơng khí trong mùa khơ cao hơn trước từ 3 - 4%, nhiệt độ

tối thấp cũng cao hơn thời kỳ chưa có hồ từ 0,3 - 1,50C v.v...

Ngồi những lợi ích cơ bản nêu trên, hồ chứa Trị An điều tiết nước trong mùa

khô, sẽ đẩy lùi mặn về phía hạ lưu xa hơn, tạo cơ hội tốt cho việc tăng vụ ở các xã ven

sông thuộc huyện Long Thành. Do hồ nằm ở nơi có độ cao 40 - 50 m so với mặt biển lại

ở vào vị trí khá thuận lợi, cách thành phố Hồ Chí Minh 65 km, trong hồ có nhiều đảo

nhỏ, mặt nước rộng v.v... là điều kiện tốt cho ngành du lịch phát triển.

3.2 Đặc điểm dữ liệu sử dụng trong đồ án

3.2.1 Dữ liệu viễn thám

Tư liệu viễn thám sử dụng trong luận án là cảnh ảnh vệ tinh quang học độ phân

giải cao Landsat 7 ETM+ (path/row 124/052) được chụp ngày 12-02-210. Ảnh sau khi ghép

từ các kênh riêng biệt được cắt theo khu vực nghiên cứu ( Hình 3.1).



Hình 3.1 Ảnh Landsat 7 ETM+ khu vực hồ Trị An 12/02/2010 ở tổ hợp màu tự nhiên

56



Để xác định hàm lượng các thông số chất lượng nước, trong luận án sử dụng các

kênh đa phổ (kênh 1 – đỏ, kênh 2 – xanh lục, kênh 3 – xanh lam, kênh 4 – cận hồng

ngoại).

Từ các hình 3.2 đến 3.5, có thể nhận thấy, tại kênh xanh lam (kênh 1) và xanh lục

(kênh 2), nước có phản xạ phổ tương đối cao, do vậy khó phân biệt ranh giới hồ Trị An

với đất liền xung quanh.

Ở kênh đỏ (kênh 3), phản xạ phổ của nước đạt thấp, do vậy nước có màu tối và

phân biệt khá rõ nét với đất liền (hình 3.4).

Ở kênh cận hồng ngoại, do nước hấp thụ hầu hết năng lượng bức xạ điện từ, do

vậy năng lượng phản xạ rất thấp, nước có màu gần như đen và phân biệt rõ ràng với đất

liền (hình 3.5).



Hình 3.2 Ảnh vệ tinh quang học Landsat khu vực hồ Trị An ngày 10/2/1012 (kênh 1)



57



Hình 3.3 Ảnh vệ tinh quang học Landsat khu vực hờ Trị An

ngày 10/2/1012 (kênh 2)



Hình 3.4 Ảnh vệ tinh quang học Landsat khu vực hồ Trị An

ngày 10/2/1012 (kênh 3)

58



Hình 3.5 Ảnh vệ tinh quang học Landsat khu vực hồ Trị An ngày 10/2/1012 (kênh 4)

3.2.1 Số liệu quan trắc

Trong đồ án sử dụng số liệu đo đạc hàm lượng TSS tại 10 vị trí lấy mẫu ở hồ Trị

An. Các số liệu quan trắc được thu thập vào quý 1 năm 2010, cùng thời gian chụp ảnh

vệ tinh Landsat 7 ETM+.

Bảng 3.1 Số liệu đo đạc hàm lượng TSS tại vị trí lấy mẫu hồ Trị An

STT

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



Tọa độ X Tọa độ Y

717648 1228550

719594

723011

727485

748181

733177

743573

748594

747569

748171



1231074

1228743

1230652

1232685

1231787

1240202

1239270

1238988

1236524



Band 1

0.122



Band 2

0.093



Band 3

0.058



Band 4

0.054



TSS

2



0.122

0.125

0.125

0.122

0.127

0.131

0.134

0.133

0.141



0.089

0.089

0.096

0.094

0.094

0.105

0.117

0.117

0.13



0.055

0.062

0.065

0.065

0.06

0.07

0.089

0.089

0.106



0.05

0.054

0.056

0.058

0.049

0.059

0.054

0.047

0.061



2

3

2

3

2

6

13

13

23



3.3 Đặc điểm phần mềm ERDAS Imagine

ERDAS Imagine là một phần mềm xử lý ảnh thương mại của công ty Leica

Geosystem, được sử dụng rộng rãi trên thế giới cũng như ở Việt Nam trong xử lý ảnh

viễn thám. ERDAS IMAGINE hiện đang dẫn đầu thị trường công nghệ xử lý ảnh không

59



gian và viễn thám nhờ ưu thế vượt trội về tốc độ và tính tự động trong tồn bộ quy trình

xử lý dữ liệu dựa trên một mơ hình khơng gian độc đáo.



Hình 3.6 Giao diện phần mềm ERDAS Imagine 2014

Bộ sản phẩm ERDAS IMAGINE bao gồm:

1. IMAGINE Essentials: Một phần mềm mạnh, giá thấp chứa các công cụ hiển thị

và vẽ bản đồ ảnh cho phép nhiều loại dữ liệu địa lý khác nhau có thể tích hợp với ảnh và

được tổ chức một cách nhanh chóng. IMAGINE Essentials cung cấp các cơng cụ cơ bản

cho nắn ảnh, phân tích ảnh, hiển thị và tạo bản đồ ảnh.

2. IMAGINE Advantage: Bộ công cụ xử lý ảnh hoàn thiện hơn IMAGINE

Essentials bằng việc thêm vào các cơng cụ xử lý ảnh và làm bản đồ chính xác.

IMAGINE Advantage bao gồm một bộ đầy đủ các công cụ phân tích dữ liệu ảnh như

ghép ảnh, nội suy mặt, giải đoán ảnh cao cấp và nắn ảnh trực giao.

3. IMAGINE Professional: Phần mềm xử lý ảnh đầy đủ nhất, IMAGINE

Professional bao gồm các cơng cụ phân tích ảnh phức tạp, phân tích ảnh radar và phân

loại ảnh cao cấp. Nó cũng bao gồm cơng cụ mơ hình hố dữ liệu khơng gian, một cơng

cụ cho phân tích dữ liệu địa lý.

60



3.4 Xây dựng hàm hồi quy giữa phản xạ phổ mặt nước và hàm lượng chất lơ lửng

3.4.1 Xây dựng hàm hồi quy

Trong đồ án, để xây dựng hàm hồi quy, tác giả sử dụng phản xạ phổ tại 4 kênh ảnh

vệ tinh quang học Landsat bao gồm kênh 2 (xanh lam), kênh 3 (xanh lục), kênh 4 (cận

hồng ngoại) và kênh 1 (đỏ).

Giá trị phản xạ phổ tại 4 kênh ảnh vệ tinh quang học Landsat được trình bày trên bảng

sau:

Bảng 3.2 Giá trị phản xạ phở ảnh vệ tinh quang học Landsat

STT



TSS



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



2

2

3

2

3

2

6

13

13

23



Kênh 1

0.122

0.122

0.125

0.125

0.122

0.127

0.131

0.134

0.133

0.141



Giá trị phản xạ phổ

Kênh 2

Kênh 3

0.093

0.058

0.089

0.055

0.089

0.062

0.096

0.065

0.094

0.065

0.094

0.06

0.105

0.07

0.117

0.089

0.117

0.089

0.13

0.106



Kênh 4

0.054

0.05

0.054

0.056

0.058

0.049

0.059

0.054

0.047

0.061



Để phân tích hồi quy, trong đồ án sử dụng công cụ Data Analysis trong phần mềm

Microsoft Excel 2007. Kết quả xác định hàm hồi quy bội tuyến tính giữa phản xạ phổ tại

4 kênh đa phổ ảnh vệ tinh quang học Landsat và hàm lượng các thông số chất lượng

nước tại các điểm đo được thể hiện trong hình 3.5:



61



Hình 3.7 Kết quả hời quy bội tuyến tính nhằm xác định hàm lượng TSS

Nghiên cứu lựa chọn thông số TSS với giá trị sai số chuẩn 1,57 mg/L, hàm lượng

TSS trong nước mặt lưu vực Hồ Trị An có thể được xác định với độ chính xác đảm bảo

theo phương trình tuyến tính sau:

TSS (mg/l) = 418.433B1 + 128,558B2 + 142,524B3 + 131,491B4 – 76,887

Ở đây B1, B2, B3, B4, là giá trị phản xạ phổ tại các kênh 2, 3, 4 và 1 ảnh vệ tinh

quang học Landsat ngày 12/2/2010.

3.4.2 Xác định hàm lượng TSS

Sau khi xây dựng được hàm hồi quy thể hiện mối quan hệ giữa phổ phản xạ mặt

nước và hàm lượng chất lơ lửng ở hồ Trị An, trong đồ án tiến hành xác định hàm lượng

TSS cho cả khu vực nghiên cứu. Hàm lượng TSS được xác định dựa trên cơng cụ mơ

hình hóa Modeler của phần mềm ERDAS Imagine 2014.



62



Hình 3.8 Ví dụ xác định hàm lượng TSS sử dụng cơng cụ mơ hình hóa

trong phần mềm ERDAS Imagine

Kết quả xác định hàm lượng TSS cho khu vực nghiên cứu được thể hiện ở hình

3.6



Hình 3.9 Kết quả xác định hàm lượng TSS theo cơng thức 3.1

63



Để tính tốn hàm lượng TSS cho riêng khu vực hồ Trị An cần tách ranh giới của

hồ với đất liền xung quanh. Để tách ranh giới nước – đất liền, ảnh tỉ lệ ở kênh 2/kênh 4

ảnh Landsat được sử dụng do ở ảnh tỉ lệ này, nước có giá trị lớn hơn 1 còn đất liền có

giá trị nhỏ hơn 1. Điều này có thể giải thích do nước có khả năng phản xạ phổ giảm dần

theo chiều dài bước sóng, trong khi đó thực vật và đất có phản xạ phổ ở kênh 4 (cận

hồng ngoại) lớn hơn rất nhiều so với kênh 2 (xanh lục).

Kết quả xác định hàm lượng TSS ở hồ Trị An sau khi tách phần đất liền được thể

hiện trên hình 3.10.



Hình 3.10 Kết quả xác định hàm lượng TSS cho khu vực hồ Trị An

sau khi tách ranh giới nước – đất liền

3.5 Thành lập bản đồ phân bố hàm lượng chất lơ lửng trong nước mặt hờ Trị An

Sau khi tính tốn hàm lượng thông số TSS, tiến hành tách riêng khu vực phân bố

hàm lượng chất lơ lửng trong nước mặt hồ Trị An để đánh giá phân bố hàm lượng TSS.

64



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG III: THỬ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHẤT LƠ LỬNG TRONG NƯỚC MẶT HỒ TRỊ AN TỪ DỮ LIỆU ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC LANDSAT

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×