Khai thác sử dụng số liệu mưa vệ tinh trong dự báo lũ lưu vực sông Mê Kông (từ Chiang Saen đến Stung Treng)

lưu vực. Mưa hoặc tuyết tan trước tiên đi vào bể chứa mặt. Lượng nước U trong bể chứa mặt liên tục tiêu hao cho bốc thoát hơi và thấm ngang để tạo thành dòng chảy sát mặt. Khi lượng nước U vượt quá giới hạn Umax, phần lượng nước thừa sẽ tạo Hình 28 – Cấu trúc mô hình NAM thành dòng chảy tràn để trực tiếp chảy ra sông, phần còn lại sẽ thấm xuống các bể chứa tầng dưới và bể chứa nước ngầm.Lượng cấp nước ngầm được chia ra thành 2 bể chứa: bể chứa nước ngầm tầng trên và bể chứa nước ngầm tầng dưới. Hoạt động của hai bể chứa này như các hồ chứa tuyến tính với các hằng số thời gian khác nhau.Nước trong hai bể chứa này sẽ tạo thành dòng chảy ngầm [3]. Dòng chảy tràn và dòng chảy sát mặt được diễn toán qua một hồ chứa tuyến tính thứ nhất. Sau đó, tất cả các thành phần dòng chảy được cộng lại và diễn toán qua một hồ chứa tuyến tính thứ hai. Cuối cùng sẽ được dòng chảy tổng cộng tại cửa ra. Các thành phần của dòng chảy được xác định như sau : Dòng chảy sát mặt: QIF Bể chứa nước mặt nhận lượng mưa và sinh ra dòng chảy tràn sát mặt và dòng chảy mặt. Ngay khi lượng mưa và bề chứa mặt, lượng ẩm trong bể U liên tục thay đổi do bốc hơi và dòng chảy sát mặt. Dòng chảy sát mặt QIF được giả sử là tỷ lệ thuận với lượng ẩm trong bể U và biến đổi tuyến tính với độ ẩm tương đối của bể chứa tầng dưới L/Lmax: QIF = ൞ CQ୍୊ ∗ ైైౣ౗౮ିେ୐౅ూଵିେ୐౅ూ ∗ U Khi ୐୐ౣ౗౮ > CL୍୊0 Khi ୐ ୐ౣ౗౮ ≤ CL୍୊ (3.1) 38 Trong đó L / L max: là độ ẩm tương đối, CQIF là hệ số dòng chảy sát mặt, có thứ nguyên thời gian (T), nó chính là phần U tạo thành dòng chảy sát mặt trong một đơn vị thời gian và CQIF <1; CLIF là ngưỡng dưới của dòng chảy sát mặt 0  CLIF <1 Dòng chảy mặt QOF: Khi bể chứa tầng trên đầy nghĩa là U>Umax lượng nước tràn bổ xung cho dòng chảy mặt và thấm. Dòng chảy mặt QOF được giả sử là tỷ lệ thuận với lượng nước tràn và biến đổi tuyến tính với độ ẩm tương đối của bể chứa tầng dưới QOF = ൞ CQ୓୊ ∗ ైైౣ౗౮ିେ୐ోూଵିେ୐ోూ ∗ P୒ Khi ୐୐ౣ౗౮ > CL୓୊0 Khi ୐ ୐ౣ౗౮ ≤ CL୓୊ (3.2) Trong đó: CQOF là hệ số dòng chảy mặt, không có thứ nguyên, phản ánh điều kiện thấm 0 CQOF < 1 CLOF là ngưỡng dưới của dòng chảy tràn và 0 CLOF1 PN là phần nước thừa khi U  Umax và PN = U - Umax Lượng nước ngầm cung cấp cho bể chứa ngầm G: Một phần của lượng nước tràn thấm xuống bể chứa tầng dưới. Một phần lượng nước thấm này DL làm tăng lượng ẩm trong lớp rễ cây L, và bị tiêu hao do bốc thoát hơi. Phần còn lại (G) thấm xuống sâu hơn và chảy vào bể chứa ngầm G=൞ (P୒ − QOF) ∗ ైైౣ౗౮ିେ୐ృଵିେ୐ృ Khi ୐୐ౣ౗౮ > CLୋ0 Khi ୐ ୐ౣ౗౮ ≤ CLୋ (3.3) Trong đó CLG là ngưỡng dưới sinh dòng chảy ngầm và 0 CLG  1 Lượng nước ngầm G được chia ra làm 2 thành phần :lượng nước ngầm tầng trên (tầng nông ) là G ( 1- CBFL ) và lượng nước ngầm tầng dưới (tầng sâu ) là G (CBFL ). Phần còn lại của lượng nước thừa được giữ lại để làm tăng lượng ẩm L trong vùng rễ cây. Lượng nước được bổ sung cho bể chứa tầng dưới bằng: DL = ( PN - QOF ) - G Lượng trữ L chỉ bị tiêu hao cho bốc thoát hơi. 39 Lượng bốc thoát hơi nước được tính như sau: Eୟ = Eୟ ∗ ୐୐ౣ౗౮ (3.4) Trong đó EP là bốc thoát hơi tiềm năng Công thức diễn toán hồ chứa được xây dựng theo nguyên tắc: một hồ chứa tuyến tính đặc trưng bởi tính chất của dòng chảy ra tỷ lệ với hàm lượng nước có trong bể chứa. Dòng chảy ra khỏi hồ chứa tuân theo qui luật nước rút dạng hàm mũ sau: Qout = Q0out e-t/CK + Qin (1- e-t/CK ) (3.5) Trong đó: Qout – Dòng chảy ra tại thời điểm đang tính toán Q0out – Dòng chảy ra tại cuối thời đoạn tính toán trước Qin – Dòng chảy vào tại thời điểm đang tính toán trước CK – Hằng số thời gian của hồ chứa t – Thời đoạn tính toán Như vậy, các hồ chứa tuyến tính được xác định bởi các hằng số thời gian tương ứng. Hồ chứa tuyến tính thứ nhất có hằng số thời gian CK1 để diễn toán dòng chảy tràn QOF và dòng chảy sát mặt QIF. Hồ chứa tuyến tính thứ hai với hằng số thời gian CK2 được dùng để diễn toán toàn bộ các thành phần dòng chảy : dòng chảy mặt QOF , dòng chảy sát mặt QIF và dòng chảy ngầm ( gồm dòng chảy ngầm tầng trên BFU1 và dòng chảy ngầm tầng dưới BFL1 với thời gian trữ nước tương ứng là CKBFU và CKBFL. 3.1.2 Bộ thông số mô hình CQOF: là hệ số dòng chảy mặt không có thứ nguyên, có phạm vi biến đổi từ 0.0 đến 0.90. Đây là một thông số quan trọng xác định lượng nước dư thừa tạo thành dòng chảy tràn và lượng nước thấm.Về mặt vật lý, nó phản ánh điều kiện thấm và cấp nước ngầm.Thông số này ảnh hưởng đến tổng lượng dòng chảy và đoạn cuối của đường rút nước. ở những lưu vực có địa hình bằng phẳng, cấu tạo bởi cát thô thì giá trị CQOF tương đối nhỏ, ở những lưu vực mà tính thấm nước của thổ nhưỡng kém như sét, đá tảng thì giá trị của nó sẽ lớn. CQIF: Là hệ số dòng chảy sát mặt, có thứ nguyên là thời gian (giờ )-1 . Thông số này, cùng với Umax, xác định tổng lượng dòng chảy sát mặt. Nó chính là 40 phần của lượng ẩm trong bể chứa mặt sinh ra dòng chảy sát mặt trong một đơn vị thời gian. Bởi vậy trong thực tế nó là thông số diễn toán của dòng chảy sát mặt do CQIF >>CK1, CK2. Nó hiếm khi là thành phần dòng chảy chính và ảnh hưởng không lớn đến tổng lượng lũ, đường nước rút. CBL: Là thông số dòng chảy ngầm, được dùng để chia dòng chảy ngầm ra làm hai thành phần: dòng chảy ngầm tầng trên BFU1 và dòng chảy ngầm tầng dưới BFL1. Sự khác nhau cơ bản của hai bể chứa ngầm là hằng số thời gian diễn toán lượng nhập ngầm dến dòng chảy ngầm.Trong trường hợp dòng chảy ngầm không quan trọng thì có thể chỉ dùng một trong hai bể chứa ngầm. Khi đó chỉ cần CBFL=0, tức là lượng cấp nước ngầm đều đi vào bể chứa ngầm tầng trên. CLOF, CLIF, CLG: là các ngưỡng dưới của các bể chứa để sinh dòng chảy tràn, dòng chảy sát mặt và dòng chảy ngầm, không có thứ nguyên và có giá trị nhỏ hơn 1. Chúng có liên quan với độ ẩm tương đối trong đất. Khi giá trị của các ngưỡng này nhỏ hơn L / L max thì sẽ không có dòng chảy tràn, dòng chảy sát mặt và dòng chảy ngầm. Về ý nghĩa vật lý, các thông số này phản ánh mức độ biến đổi trong không gian của các đặc trưng của lưu vực sông. Do vậy, giá trị của các ngưỡng của lưu vực nhỏ và đồng nhất thường lớn hơn so với lưu vực lớn ít đồng nhất. Umax và Lmax:là các thông số xác định giới hạn chứa tối đa của các bể chứa tầng trên và tầng dưới . Do vậy, Umax và Lmax chính là lượng tổn thất ban đầu lớn nhất, phụ thuộc vào điều kiện mặt đệm của lưu vực. Một đặc điểm của mô hình là lượng chứa Umax phải nằm trong sức chứa tối đa trước khi có lượng mưa vượt quá PN xuất hiện, tức là U  Umax. Do đó trong thời kỳ khô hạn, tổn thất của lượng mưa trước khi có dòng chảy tràn xuất hiện có thể được dùng làm Umax ban đầu. CK1,CK2, CKBFU và CKBFL: là các hằng số thời gian của các hồ chứa tuyến tính tức là thông số về thời gian tập trung nước. Chúng là những thông số rất quan trọng, nhất là hai thông số CK1 và CK2, ảnh hưởng lớn đến dạng đường quá trình và đỉnh. 41 Hệ số mưa K(i): Ảnh hưởng lớn đến kết quả của mô hình, nhất là tổng lượng. Các thông số trên được xác định thông qua việc hiệu chỉnh mô hình. 3.2 PHƯƠNG PHÁP DIỄN TOÁN LŨ MUSKINGUM Phương pháp Muskingum được McCarthy (Ohio – Mỹ) đề nghị và lần đầu tiên được áp dụng để diễn toán lũ đoạn sông vào những năm 1930s, đến nay phương pháp này đã và đang được sử dụng rộng rãi trong việc tính toán, dự báo lũ cho các lưu vực sông trên thế giới. 3.2.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp Muskingum McCarthy cho rằng, một đoạn sông bất kỳ đều có thể tìm được một giá trị lưu lượng Q’ để cho quan hệ giữa lượng trữ với lưu lượng có dạng W = K.Q’ là đơn nhất [3] Trong đó: K hệ số có thứ nguyên thời gian Q’- lưu lượng đại biểu cho đoạn sông (Qtr, Qd – lưu lượng trạm trên, trạm dưới) Theo McCarthy Q’ = f(Qtr, Qd) và có thể biểu diễn dưới dạng Q’ = xQtr + yQd (3.6) Khi dòng chảy ổn định: Q’ = Q0 = xQtr + yQd và khi Qtr = Qd  (x+y) = 1 hay y = 1-x khi đó có thể viết Q’ = xQtr + (1-x) Qd hay: Q’ = Qd + x (Qtr - Qd) (3.7) Trong đó x là tham số không thứ nguyên đặc trưng cho sự biến đổi của lưu lượng dọc sông. Từ phương trình cân bằng nước trên đoạn sông: (ܳ௧௥ଵ + ܳ௧௥ଶ)2 − ∆t (ܳௗଵ + ܳௗଶ)2 = ( ଶܹ + ଵܹ) Ta có: 2( ଶܹ + ଵܹ)= (ܳ௧௥ଵ + ܳ௧௥ଶ)∆ݐ – (ܳௗଵ + ܳௗଶ)∆ݐ (3.8) Thay W = KQ’= K [(Qd + x(Qtr - Qd)] vào (3.8) nhận được 2K (Qd2 + xQtr2 - xQd2) - 2K (Qd1 + xQtr1 - xQd1) = (Qtr1 + Qtr2) t - (Qd1 + Qd2) t Nhóm lại: Qd2 (2k - 2kx + t) = Qtr2 (t- 2kx) + Qtr1 (t + 2kx) + Qd1 (2k-2kx-t) Qd2 = C0Qtr2 + C1Qtr1 + C2Qd1 (3.9) 42 (3.9) là phương trình diễn toán lưu lượng Muskingum Trong đó: ܥ଴ = (୲ ି ଶ୩୶ )ଶ୩ ି ଶ୩୶ ା ୲ ; Cଵ = (୲ା ଶ୩୶ )ଶ୩ ି ଶ୩୶ ା ୲ ; Cଶ = ଶ୩ ି ଶ୩୶ ି ୲ଶ୩ ି ଶ୩୶ ା ୲ Và: C0 + C1 + C2 = 1 (3.10) 3.2.2 Các thông số và giới hạn của Muskingum Trong công thức diễn giải Muskingum nói trên, hai thông số K và X đặc trưng cho đặc tính trữ nước của đoạn sông. Trong đó: K hệ số có thứ nguyên thời gian biểu thị tỷ số giữa lượng trữ và lưu lượng. K cũng xem như là thời gian trễ hoặc thời gian truyền của sóng lũ qua đoạn sông. X là tham số không thứ nguyên đặc trưng cho sự biến đổi lưu lượng theo dọc sông. Về lý thuyết các giá trị của K và X có thể thu được từ việc phân tích các số liệu thực đo. Trong công thức Muskingum vì Qd tỷ lệ với Qtr nên hệ số C0, C2 > 0 phải thỏa mãn điều kiện 2Kx  t  2K (1-X) (3.11) Nếu t 2K (1-x), suy ra C2 < 0. Hai trường hợp này cho thấy quá trình truyền lũ không đúng với bản chất vật lý của sóng lũ trong sông. Như vậy, hạn chế về thời đoạn tính toán t là một trong những nhược điểm cơ bản của phương pháp diễn toán Muskingum. Phương pháp diễn toán lũ Muskingum không sử dụng được khi quá trình Qtr biến thiên mạnh, phương pháp chỉ ứng dụng khi lũ lên, xuống từ từ, vì khi Qtr tăng đột ngột thì Qd âm - Một điều không xảy ra trong thực tế. Phương pháp diễn toán lũ Muskingum là mô hình diễn toán có 2 thông số K, x dễ dàng xác định bằng phương pháp tối ưu hóa, phương pháp thử sai với thời đoạn tính toán có ràng buộc chặt chẽ theo công thức(3.10) và (3.11). Muốn sử dụng công thức Muskingum vào dự báo phải dự báo Qtr2 3.3 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH NAM SỬ DỤNG SỐ LIỆU MƯA GFAS 3.3.1 Xây dựng công cụ phục vụ dự báo tác nghiệp Sau khi nghiên cứu lý thuyết mô hình NAM, hoàn thành việc khai thác số liệu mưa dự báo ước lượng từ vệ tinh GFAS, tác giả đã tiến hành xây dựng một công cụ nhằm cập nhập, thu thập, tự động tạo đầu vào cho mô hình NAM mô phỏng dự báo dòng chảy cho vùng được nghiên cứu. Công cụ cũng được thiết kế thành 04 khối chính (Như mô tả ở hình vẽ 3.2). 43 Khối tự động cập nhập chuẩn bị số liệu: Khối này gồm các phần công cụ có nhiệm vụ truy vấn vào hệ thống cơ sở dữ liệu khí tượng thủy văn, số liệu mưa dự báo sau khi đã chuyển đổi (phần cơ sở dữ liệu mưa dự báo, tác giả chưa thiết kế được cơ sở dữ liệu đồng hóa với số liệu thực đo về thời gian nên trong khối này, việc truy vấn số liệu mưa dự báo vẫn thông qua cơ sở file text). Khối tự động kiểm tra số liệu mưa dự báo: Khối này, việc kiểm tra không khó nhưng nó là vấn đề sống còn cho kết quả đầu ra của mô hình dự báo. Do một lý do nào đó mà số lượng sau khi được chuyển đổi có giá trị bất thường (không có số liệu, hoặc có thì quá lớn, quá nhỏ thậm trí mang giá trị âm vô lý), nếu không kiểm tra thì sẽ dẫn đến kết quả mô phỏng quá lớn, quá nhỏ hoặc vô lý. Khối chạy mô hình: Sau khi hoàn thành các khối công việc trên, số liệu đầu vào mô hình NAM đã được chuẩn bị sẵn sàng thì tiến hành chạy mô hình, trong phần này các vị trí cửa ra hoặc các trạm phát bản tin sẽ được kiểm tra so sánh và hiệu chỉnh thông số của mô hình bằng kinh nghiệm thử sai. Khối công bố bản tin: Sau khi đã chắc chắn giá trị dự báo thì việc quyết định ra bản tin được thực hiện, bản tin sẽ được thiết kế theo mẫu yêu cầu hiển thị và được lưu trữ dưới dạng file văn phòng (Word, Excel) Ngoài ra, trong công cụ tác giả cũng đã xây dụng một số tiện ích như thể trên bản đồ mạng lưới sông suối, hệ thống trạm đo dưới dạng dưới dạng quản lý số liệu thực đo, hướng dẫn sử dụng. Một số hình ảnh giao diện của công cụ. 44 Hình 29 – Sơ đồ mô tả làm việc của công cụ 45 Hình 30 – Giao diện chính của công cụ Hình 31 – Giao diện một số thuộc tính của công cụ 3.3.2 Kết quả mô phỏng của mô hình NAM Mô hình NAM được sử dụng để tính toán mưa dòng chảy và phương pháp MUSKINGUM được sử dụng để diễn toán dòng chảy trong sông. Diễn toán MUSKINGUM được sử dụng diễn toán từ tiểu lưu vực 2: Sau khi mưa – dòng chảy NAM thực hiện xong , quá trình dòng chảy tại của ra của tiểu lưu vực 1 là quá trình dòng chảy vào của tiểu lưu vực 2, từ đây sẽ dùng MUSKINGUM diễn toán đến của ra của tiểu lưu vực 2. Cuối cùng, quá trình dòng chảy tại cửa ra này là tổng hợp của quá trình dòng chảy NAM và diễn toán từ trạm trên trạm dưới theo MUSKINGUM. Cứ theo cách làm này cho đến tiểu lưu vực cuối cùng. Hình 32 – Mô tả diễn toán MUSKINGUM cho một đoạn sông 46 Vùng nghiên cứu là lưu vực sông Mê Kông từ trạm Cheang Sean đến trạm Stung Streng. Dựa vào điều kiện địa lý tự nhiên, số liệu đo đạc điện báo thu nhận được trên lưu vực sông Mê Kông, tác giả chia lưu vực thành 06 lưu vực nhỏ: Luangprabang, Vientaine, Nakhongphanon, Mudhan, Pakse, Strungtreng được đánh thứ tự lần lượt sub1, sub2, sub3, sub4, sub5, sub6. Tại mỗi cửa ra của lưu vực có một trạm thủy văn khống chế nhằm kiểm tra kết quả của mô phỏng của mô hình. Hình 33 – Các tiểu lưu vực nghiên cứu Số liệu đầu vào hiểu chỉnh xác định bộ thông số mô hình NAM: Số liệu hiệu chỉnh và kiểm định mô hình:  Lượng mưa bình quân lưu vực (mm) mùa lũ thời đoạn ngày của các lưu vực bộ phận: Luangprabang, Vientaine, Nakhongphanon, Mudhan, Pakse, strungtreng, Kratie trong 10 năm từ 1991 đến 2003.  Lượng bốc hơi trung bình lưu vực (mm).  Lưu lượng nước tại mặt cắt cửa ra mùa lũ thời đoạn ngày (m3/s) tại các trạm: Chiangsen, Luangprabang, Vientaine, Nakhongphanon, Mudhan, Pakse, Strungtreng  Các thông số mô phỏng gồm: số lưu vực bộ phận, diện tích từng lưu vực bộ phận, các điều kiện ban đầu của lượng ẩm trong các bể và các thành phần dòng chảy. 47  Số liệu kiểm định mô phỏng: Sau khi hiệu chỉnh xác định được bộ thông số của mô hình, tiến hành kiểm định mô phỏng với bộ thông số vừa tìm được với số lượng số liệu đầu vào như ở phần hiệu chỉnh nhưng ở đây đã có áp dụng thêm phần số liệu mưa GFAS cho năm 2010, và 2011. Các điều kiện ban đầu của mô hình có thể lấy bằng số liệu thực đo tại thời điểm diễn toán đầu tiên (bảng) Bảng 9 – Điều kiện ban đầu của mô hình NAM N Tiểu lưu vực Thông số Sub1 Sub2 Sub3 Sub4 Sub5 Sub6 1 U (mm) 10 80 80 40 50 80 2 L (mm) 90 80 100 100 150 80 3 OF1(mm/ ngày) 0.1 0.2 0.5 0.2 0.3 0.3 4 OF(mm/ ngày) 0.1 0.2 0.6 0.2 0.3 0.3 5 IF1(mm/ ngày) 0.1 0.2 0.5 0.4 0.3 0.3 6 IF(mm/ ngày) 0.1 0.2 0.5 0.2 0.3 0.2 7 BFU1(mm/ ngày) 0.8 0.6 1.2 1.2 0.9 0.7 8 BFU(mm/ngày) 0.8 0.6 1.2 1.2 0.9 0.7 9 BFL1(mm/ ngày) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 10 BFL(mm/ ngày) 0 0 0 0 0 0 Kết quả hiệu chỉnh mô hình NAM Việc hiệu chỉnh các mô hình mưa - dòng chảy có thể được tiến hành bằng phép thử sai hay áp dụng phương pháp tối ưu. Những kinh nghiệm trong việc áp dụng mô hình NAM của một số nước trong những năm gần đây cho thấy các thông số của mô hình được xác định theo phương pháp tối ưu thường dẫn đến giá trị của thông số thiếu bản chất vật lý, giảm tính linh hoạt trong ứng dụng. Do vậy, bộ thông số của mô hình cho các tiểu lưu vực trong nghiên cứu của luận văn được xác định bằng phương pháp thử sai. Phương pháp này có tính linh hoạt trong dự báo tác nghiệp. Việc đánh giá hiệu chỉnh mô hình được đánh giá bằng các tiêu chuẩn sau:  Mô phỏng tốt về dạng đường quá trình dòng chảy giữa thực đo và tính toán.  Mô phỏng tốt về đỉnh lũ: sai số giữa tính toán và thực đo là nhỏ nhất. 48  Chỉ tiêu chất lượng mô hình S /  càng nhỏ càng tốt. Tóm tắt các bước hiệu chỉnh thông số chính của mô hình  Hiệu chỉnh sự cân bằng nước của từng lưu vực bộ phận: Hiệu chỉnh các thông số Lmax và Umax có thể tác động đến bốc thoát hơi. Nói chung Umax thường có độ lớn tương ứng với 10% của Lmax.  Hiệu chỉnh đỉnh lũ: Dòng chảy mặt thường gây ra đỉnh lũ. Thể tích lũ có thể được hiệu chỉnh bằng hệ số CQOF do hệ số này tác động tuyến tính đến dòng chảy mặt. Thông số Lmax ảnh hưởng chính đến thể tích của các đỉnh lũ nhỏ, sau một giai đoạn khô tương đối. Thông số CLOF tác động chính đến thời điểm sinh dòng chảy mặt sau một giai đoạn khô. Hình dạng của dòng chảy mặt có thể được hiệu chỉnh bằng việc thay đổi các thông số CK1 và CK2.  Hiệu chỉnh dòng chảy ngầm: Tổng lượng dòng chảy ngầm thì thường bị ảnh hưởng bởi các thành phần dòng chảy khác. Dòng chảy mặt (CQOF) hoặc dòng chảy sát mặt (CQIF) mà nhỏ sẽ dẫn đến dòng chảy ngầm lớn. Giá trị ngưỡng CLG thì ảnh hưưỏng chính đến tổng lượng dòng chảy ngầm tại giai đoạn đầu của mùa mưa.  Các thông số MUSKINGUM (K,X): Thông số K được lấy xấp xỉ như thời gian truyễn lũ của các đoạn sông, biến đổi khá lớn trong các năm số liệu. Thông số này ảnh hưởng rất lớn đến thời gian xuất hiện đỉnh lũ. Thông số X phải thoả mãn điều kiện ràng buộc trong công thức (3.11). Thông số này ít thay đổi đối với từng năm và từng lưu vực. Nó ít tác động đến đường quá trình lũ. Thực hiện việc hiệu chỉnh thống số với số liệu như đã trình bày ở trên, tác giả thu được bộ thông số của mô hình NAM trung bình cho từng tiểu lưu vực được thể hiện dưới bảng 3.2. Đồng thời đánh giá, nhận xét kết quả mô phỏng cho từng tiểu lưu vực. Bảng 10 – Kết quả thông của NAM và MUSKINGUM N Trạm Thông số Sub1 Sub2 Sub3 Sub4 Sub5 Sub6 1 Ki 0.75 0.6 0.75 0.7 0.65 0.85 2 CQOF 0.15 0.25 0.3 0.1 0.1 0.1 3 CQIF (ngày)-1 0.15 0.25 0.3 0.12 0.09 0.13 49 4 CLOF 0.1 0.3 0.2 0.3 0.3 0.3 5 CLIF 0.1 0.45 0.1 0.2 0.15 0.2 6 CLG 2 3 3.5 3 3.5 3 7 CBFL 0 0 0 0 0 0 8 CK1(ngày) 1.5 1.5 2.5 1 2.5 1.2 9 CK2(ngày) 3.5 2 2.5 2 2.5 2.3 10 CKBFU(ngày) 20 10 20 15 10 10 11 CKBFL(ngày) 30 30 30 30 30 30 12 Umax (mm) 40 80 80 40 50 80 13 Lmax(mm) 500 600 600 600 800 800 14 K (ngày) 36 24 26 25 36 24 15 X 0.17 0.16 0.22 0.15 0.25 0.3 Một số nhận xét kết quả hiệu chỉnh mô phòng:  Tiểu lưu vực 1- Sub1 (LuangPrabang) Kết quả tính mô phỏng cho 10 năm số liệu mùa lũ ở Luang Brabang đạt kết quả tương đối tốt. Đối với quá trình lũ, chỉ tiêu chất lượng S/ đạt từ 0.32 (mùa lũ 2000) đến 0.51 (mùa lũ 2002), trung bình là 0.41. Đối với sườn lũ lên, quá trình tính toán khá phù hợp với thực đo. Đối với sườn lũ xuống, đường quá trình kém phù hợp hơn. Quá trình tính toán thường có sai số lớn hơn ở mức chân, lưu lượng thực đo thường nhỏ hơn tính toán. Đỉnh lũ tính toán khá sát với đỉnh lũ thực đo, sai số đỉnh lũ trung bình là 8%, lớn nhất là 23% (1994) nhỏ nhất là 0.12% (1999). Riêng năm 2002 và 1992, kết quả mô phỏng một số đỉnh lũ và quá trình không tốt do số liệu mưa không đại biểu và không phản ánh điều kiện mưa trên lưu vực Bảng 11 – Đánh giá kết quả mô phỏng lũ tại Luang Prabang TT Năm S/ Lưu lượng đỉnh lũ (m3/s) Q Q /Qtd T lệch đỉnh Tính toán Thực đo (m3/s) (%) (ngày) 1 1992 0.46 5960 5850 -110 1.85 -1 6450 5795 -655 10.16 0 2 1993 0.32 12460 11494 -966 7.75 1 13430 12589 -841 6.26 -1 3 1994 0.5 20200 15692 -4508 22.32 0 50 7380 9086 1706 23.12 0 4 1996 0.33 18136 17055 -1081 5.96 1 11850 12210 360 3.04 1 5 1997 0.37 14330 13520 -810 5.65 1 11400 10558 -842 7.39 0 6 1998 0.48 17030 14062 -2968 17.43 -1 13040 12223 -817 6.27 -1 7 1999 0.36 16450 17637 1187 7.22 0 13930 13913 -17 0.12 0 8 2000 0.42 19760 18492 -1268 6.42 1 15080 15050 -30 0.20 0 9 2001 0.36 10250 10292 42 0.41 -1 10292 9090 -1202 11.68 0 Hình 34 – Kết quả mô phỏng đỉnh lũ tại trạm LuangPraban  Tiểu lưu vực 2 – Sub2 (Vientiane) Đối với quá trình lũ, chỉ tiêu chất lượng S/ đạt từ 0.28 (mùa lũ 2000 ) đến 0.46 (mùa lũ 1992), trung bình là 0.38. Sườn lũ lên quá trình tính toán thường phù hơp với thực đo hơn sườn lũ xuống, ở chân lũ quá trình tính toán thường có sai số lớn hơn so với đỉnh và lưu lượng thực đo thường nhỏ hơn tính toán. Xuất hiện một số trận lũ không mô phỏng được do số liệu mưa không đại biểu Đỉnh lũ tính toán khá sát với đỉnh lũ thực đo, sai số đỉnh lũ trung bình là 14%, lớn nhất là 24.4% (1998) nhỏ nhất là 1,2% (200). Riêng năm 2002 và 1992, kết quả mô phỏng quá trình lũ không . 0 5000 10000 15000 20000 25000 1992 1993 1994 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Q (m 3 / s) Tính toán Thực đo 51 Các trận lũ có đỉnh tính toán phù hợp với thực đo và có sai số nhỏ đều là lũ ở mức trung bình và cao (Qmax = 14000 - 19000 m3/s) còn những trận lũ nhỏ có Qmax <1200 m3/s thường có sai số đỉnh lũ lớn hơn. Bảng 12 – Đánh giá kết quả mô phỏng lũ tại Vientaine TT Năm S/ Lưu lượng đỉnh lũ (m3/s) Q Q /Qtd T lệch đỉnh Tính toán Thực đo (m3/s) (%) Ngày 1 1992 0.46 6760 6397 -363 5.37 -1 6070 6337 267 4.40 0 2 1993 0.3 12630 13789 1159 9.18 -1 3 1994 0.42 14850 15613 763 5.14 0 12810 11566 -1244 9.71 -1 4 1996 0.33 17820 18492 672 3.77 -3 13720 15465 1745 12.72 -1 5 1997 0.33 16450 17568 1118 6.80 -1 11870 12559 689 5.80 0 6 1998 0.5 13470 10180 -3290 24.42 1 10180 9389 -791 7.77 0 7 1999 0.4 15180 16761 1581 10.42 -1 14020 14605 585 4.17 -1 8 2000 0.28 19970 20210 240 1.20 1 16280 16050 -230 1.41 0 9 2001 0.42 16400 18082 1682 10.26 -1 15180 16047 867 5.71 1 Hình 35 – Kết quả mô phỏng đỉnh lũ tại trạm Vientaine  Tiểu lưu vực 3 – Sub3 (Nakhonphanon) 0 5000 10000 15000 20000 25000 1992 1993 1994 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Q (m 3 / s) Tính toán Thực đo 52 Đối với quá trình lũ, chỉ tiêu chất lượng S/ đạt từ 0.31 (mùa lũ 1996) đến 0.42 (mùa lũ 1992), trung bình là 0.37. Đối với sườn lũ lên, quá trình tính toán phù hợp khá tốt với thực đo. Đối với sườn lũ xuống, quá trình tính toán thường có sai số lớn hơn và lưu lượng thực đo thường nhỏ hơn tính toán. Xuất hiện một số trận lũ không mô phỏng được do số liệu mưa không đại biểu, đặc biệt là các trận lũ nhỏ có mưa điểm. Đỉnh lũ tính toán khá sát với đỉnh lũ thực đo, sai số đỉnh lũ trung bình là 14%, lớn nhất là 30% (1993) nhỏ nhất là 0.12% (2000). Các trận lũ có đỉnh tính toán phù hợp với thực đo và có sai số nhỏ đều là lũ ở mức trung bình và cao, các trạn lũ nhỏ thường có sai số đỉnh lũ lớn hơn.Đối với các trận lũ kép, đỉnh thứ nhất thường mô phỏng tốt hơn đỉnh thứ hai Bảng 13 – Đánh giá kết quả mô phỏng lũ tại Nakhonphanon TT Năm S/ Lưu lượng đỉnh lũ (m3/s) Q Q /Qtd T lệch đỉnh Tính toán Thực đo (m3/s) (%) Ngày 1 1992 0.42 10520 11992 1472 13.99 -1 10460 10764 304 2.91 1 2 1993 0.36 22060 21244 -816 3.70 0 15090 19588 4498 29.81 4 3 1994 0.35 26250 23839 -2411 9.18 1 23680 22800 -880 3.72 -2 4 1996 0.31 31900 32189 289 0.91 -2 29440 29859 419 1.42 1 5 1997 0.37 32460 31631 -829 2.55 -1 27220 29484 2264 8.32 0 6 1998 0.35 21980 23316 1336 6.08 0 17550 16103 -1447 8.25 0 7 1999 0.36 24070 24228 158 0.66 2 16110 18740 2630 16.33 2 8 2000 0.37 35000 33691 -1309 3.74 0 25040 25009 -31 0.12 0 9 2001 0.41 32790 31827 -963 2.94 3 24820 28379 3559 14.34 0 53 Hình 36 – Kết quả mô phỏng đỉnh lũ tại Nakhonphanon  Tiểu lưu vực 4 – Sub4 (Mudhan) Kết quả tính mô phỏng cho 10 năm số liệu mùa lũ Mudhan đạt kết quả tốt. Đối với quá trình lũ, chỉ tiêu chất lượng S/ đạt từ 0.25 (mùa lũ 1996 ) đến 0.38 (mùa lũ 1999), trung bình là 0.35. Đối với sườn lũ lên, quá trình tính toán phù hợp khá tốt với thực đo. Đối với sườn lũ xuống, quá trình tính toán thường có sai số lớn hơn và lưu lượng thực đo thường nhỏ hơn tính toán. Đỉnh lũ tính toán khá sát với đỉnh lũ thực đo, sai số đỉnh lũ trung bình là 4.2%, lớn nhất là 16% (2001) nhỏ nhất là 0.27% (1994). Riêng năm 2001, kết quả mô phỏng quá trình không tốt do số liệu mưa không đại biểu và không phản ánh điều kiện mưa trên lưu vực.Các trận lũ có đỉnh tính toán phù hợp với thực đo và có sai số nhỏ đều là lũ ở mức trung bình và cao, những trận lũ nhỏ thường có sai số đỉnh lũ lớn hơn..Đối với các trận lũ kép, đỉnh thứ nhất thưòng mô phỏng tốt hơn đỉnh thứ hai. Bảng 14 – Đánh giá kết quả mô phỏng lũ tại Mudhan TT Năm S/ Lưu lượng đỉnh lũ (m3/s) Q Q /Qtd T lệch đỉnh Tính toán Thực đo (m3/s) (%) Ngày 1 1992 0.4 15650 14540 -1110 7.09 2 13600 12905 -695 5.11 1 2 1993 0.3 26080 24684 -1396 5.35 1 3 1994 0.32 29840 29760 -80 0.27 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 1992 1993 1994 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Q (m 3 / s) Tính toán Thực đo 54 27280 26791 -489 1.79 1 4 1996 0.25 33780 33316 -464 1.37 0 28640 30026 1386 4.84 1 5 1997 0.33 30080 32064 1984 6.60 0 6 1998 0.3 21230 24086 2856 13.45 0 16520 17038 518 3.14 1 7 1999 0.38 24320 24930 610 2.51 1 18470 18568 98 0.53 1 8 2000 0.36 35560 34010 -1550 4.36 0 25290 23953 -1337 5.29 0 9 2001 0.4 32870 29801 -3069 9.34 -4 28720 24180 -4540 15.81 -4 10 2002 0.32 29800 29520 -280 0.94 2 30120 30278 158 0.52 0 Hình 37 – Kết quả mô phỏng đỉnh lũ tại trạm Mudhan  Tiểu lưu vực 5 – Sub5 (Pakse) Kết quả tính mô phỏng cho 10 năm số liệu mùa lũ ở Pakse đạt kết quả tốt. Đối với quá trình lũ, chỉ tiêu chất lượng S/ đạt từ 0.28 (mùa lũ 1998) đến 0.38 (mùa lũ 1992), trung bình là 0.3. Đối với sườn lũ lên, quá trình tính toán phù hợp khá tốt với thực đo so với sườn lũ xuống. 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 1992 19931994 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Q (m 3/ s) Tính toán Thực đo 55 Xuất hiện một số trận lũ không mô phỏng được do số liệu mưa không đại biểu, đặc biệt là các trận lũ nhỏ hoặc các trận lũ có mưa tại chỗ. Đỉnh lũ tính toán khá sát với đỉnh lũ thực đo, sai số đỉnh lũ trung bình là 5,3%, lớn nhất là 12% (1994) nhỏ nhất là 1.2% (2001). Các trận lũ có đỉnh tính toán phù hợp với thực đo và có sai số nhỏ đều là lũ ở mức trung bình và cao còn những trận lũ nhỏ thường có sai số đỉnh lũ lớn hơn. Đối với các trận lũ kép, đỉnh thứ nhất thưòng mô phỏng tốt hơn đỉnh thứ hai Bảng 15 – Đánh giá kết quả mô phỏng lũ tại Pakse TT Năm S/ Lưu lượng đỉnh lũ (m3/s) Q Q /Qtd T lệch đỉnh Tính toán Thực đo (m3/s) (%) Ngày 1 1992 0.38 24090 21950 -2140 8.88 -1 20830 22156 1326 6.37 0 2 1993 0.3 27700 26993 -707 2.55 0 24890 27546 2656 10.67 0 3 1994 0.32 36720 41369 4649 12.66 -1 35960 37891 1931 5.37 0 4 1996 0.28 44460 44720 260 0.58 0 33396 31260 -2136 6.40 0 5 1997 0.28 40640 39931 -709 1.74 -1 33700 36996 3296 9.78 0 6 1998 0.26 26340 26916 576 2.19 1 18280 17184 -1096 6.00 0 7 1999 0.31 30070 30999 929 3.09 1 29240 27985 -1255 4.29 1 8 2000 0.31 46450 46852 402 0.87 1 37340 38191 851 2.28 0 9 2001 0.33 42780 43292 512 1.20 -1 42490 41326 -1164 2.74 -1 10 2002 0.32 39930 42259 2329 5.83 0 39347 36560 -2787 7.08 0 56 Hình 38 – Kết quả mô phỏng đỉnh lũ tại trạm Pakse  Tiểu lưu vực 6 – Sub6 (Strungtreng) Đối với quá trình lũ, chỉ tiêu chất lượng S/ đạt từ 0.25 (mùa lũ 1997 ) đến 0.36 (mùa lũ 1992), trung bình là 0.3. Đối với sườn lũ lên, quá trình tính toán phù hợp khá tốt với thực đo. Đối với sườn lũ xuống, quá trình tính toán thường có sai số lớn hơn và lưu lượng thực đo thường nhỏ hơn tính toán. Xuất hiện một số trận lũ không mô phỏng được do số liệu mưa không đại biểu, đặc biệt là các trận lũ nhỏ. Đỉnh lũ tính toán khá sát với đỉnh lũ thực đo, sai số đỉnh lũ trung bình là 3.5%, lớn nhất là 30% (1996) nhỏ nhất là 0.21% (1991). Các trận lũ có đỉnh tính toán phù hợp với thực đo và có sai số nhỏ đều là lũ ở mức trung bình, những trận lũ nhỏ thường có sai số đỉnh lũ lớn hơn. Bảng 16 – Đánh giá kết quả mô phỏng lũ tại Strungtreng TT Năm S/ Lưu lượng đỉnh lũ (m3/s) Q Q /Qtd T lệch đỉnh Tính toán Thực đo (m3/s) (%) ngày 1 1992 0.36 41390 41454 64 0.15 1 31560 30410 -1150 3.64 1 2 1993 0.32 39390 40479 1089 2.76 1 38880 41164 2284 5.87 1 3 1994 0.28 53500 53225 -275 0.51 1 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 1992 1993 1994 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Q (m 3/ s) Tính toán Thực đo 57 57300 57393 93 0.16 1 4 1996 0.29 72850 53200 -19650 26.97 1 5 1997 0.25 68530 70642 2112 3.08 0 58000 61625 3625 6.25 1 6 1998 0.26 32780 32711 -69 0.21 1 25880 25309 -571 2.21 1 7 1999 0.3 53700 53933 233 0.43 0 43230 41191 -2039 4.72 0 8 2000 0.32 65080 67045 1965 3.02 1 59700 59891 191 0.32 1 9 2001 0.3 70480 71122 642 0.91 1 58500 58790 290 0.50 1 10 2002 0.35 65720 66690 970 1.48 0 46800 46870 70 0.15 1 Hình 39 – Kết quả mô phỏng đỉnh lũ tại trạm Strungtreng Nhận xét đánh giá kết quả kiểm định mô phỏng sử dụng mưa GFAS Với bộ thông số tối ưu của mô hình NAM cho từng lưu vực đã được kế thừa từ các nghiên cứu trước đó, với điều kiện sử dụng dữ liệu mưa dự báo của GFAS, mô hình NAM cho phép dự báo dòng chảy trước 01 đến 07ngày tương ứng với số liệu mưa dự báo. Đánh giá mức đảm bảo dự báo cho một số trạm trên lưu vực nghiên cứu cho thấy có kết quả mô phỏng mưa dòng chảy của mô hình NAM có thể chấp nhận được 15000 25000 35000 45000 55000 65000 75000 85000 1992 1993 1994 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Q (m 3/ s) Tính toán Thực đo 58 (bảng 3.9); mức đảm bảo trung bình theo toàn thời gian dự kiến cũng như toàn vùng nghiên cứu đạt 63 %, một số vị trí với thời gian dự kiến khác nhau cho kết quả khá tốt (đạt từ 80 đến 90 %). Để có chất lượng dự báo thủy văn tốt hơn, ngoài việc ứng dụng mô hình thì người dự báo cần phải có kinh nghiệm, hiểu biết về quy luật thủy văn, thủy lực và kỹ năng dự báo tác nghiệp tốt. Dưới đây, trình bày một số kết quả tính toán mô phỏng dùng số liệu GFAS cho mô hình NAM Bảng 17 – Kết quả đánh giá mức đảm bảo dự báo cho một số trạm Trạm\thời gian dự kiến P (%) 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d Trung bình Luang Prabang 85.38 84.62 75.38 61.54 55.04 39.53 50.36 64.55 Vientaine 80.77 50.77 58.46 60.88 55.92 50.46 50.81 58.30 Nakhon Phanom 60.09 65.38 54.26 43.41 51.54 48.84 41.09 52.09 Mukdahan 57.78 69.23 57.69 62.79 59.23 49.61 44.96 57.33 Pakse 69.77 67.69 81.54 75.19 68.46 67.44 55.04 69.31 StungTreng 61.54 66.15 90.00 87.69 80.00 67.44 56.59 72.77 Trung bình(P %) 69.22 67.31 69.56 65.25 61.70 53.89 49.81 62.39 Ghi chú: 1d,2d….7d: thứ tự các số liệu GFAS 1 ngày, 2 ngày…7 ngày Hình 40 – Quá trình thực đo và tính toán tại trạm Luangbang 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 3\ 6\ 20 10 8\ 6\ 20 10 13 \6 \2 01 0 18 \6 \2 01 0 23 \6 \2 01 0 28 \6 \2 01 0 3\ 7\ 20 10 8\ 7\ 20 10 13 \7 \2 01 0 18 \7 \2 01 0 23 \7 \2 01 0 28 \7 \2 01 0 2\ 8\ 20 10 7\ 8\ 20 10 12 \8 \2 01 0 17 \8 \2 01 0 22 \8 \2 01 0 27 \8 \2 01 0 1\ 9\ 20 10 6\ 9\ 20 10 11 \9 \2 01 0 16 \9 \2 01 0 21 \9 \2 01 0 26 \9 \2 01 0 1\ 10 \2 01 0 6\ 10 \2 01 0 11 \1 0\ 20 10 16 \1 0\ 20 10 thực đo 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 59 Hình 41 – Quá trình lũ thực đo và tính toán trạm Vien Tiane Hình 42 – Quá trình lũ thực đo và tính toán tại trạm Pakse 0 2 4 6 8 10 12 14 3\ 6\ 20 10 9\ 6\ 20 10 15 \6 \2 01 0 21 \6 \2 01 0 27 \6 \2 01 0 3\ 7\ 20 10 9\ 7\ 20 10 15 \7 \2 01 0 21 \7 \2 01 0 27 \7 \2 01 0 2\ 8\ 20 10 8\ 8\ 20 10 14 \8 \2 01 0 20 \8 \2 01 0 26 \8 \2 01 0 1\ 9\ 20 10 7\ 9\ 20 10 13 \9 \2 01 0 19 \9 \2 01 0 25 \9 \2 01 0 1\ 10 \2 01 0 7\ 10 \2 01 0 13 \1 0\ 20 10 thực đo 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 3\ 6\ 20 10 9\ 6\ 20 10 15 \6 \2 01 0 21 \6 \2 01 0 27 \6 \2 01 0 3\ 7\ 20 10 9\ 7\ 20 10 15 \7 \2 01 0 21 \7 \2 01 0 27 \7 \2 01 0 2\ 8\ 20 10 8\ 8\ 20 10 14 \8 \2 01 0 20 \8 \2 01 0 26 \8 \2 01 0 1\ 9\ 20 10 7\ 9\ 20 10 13 \9 \2 01 0 19 \9 \2 01 0 25 \9 \2 01 0 1\ 10 \2 01 0 7\ 10 \2 01 0 13 \1 0\ 20 10 thực đo 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 60 Hình 43 – Quá trình lũ thực đo và tính toán tại trạm Tung Streng 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 3\ 6\ 20 10 9\ 6\ 20 10 15 \6 \2 01 0 21 \6 \2 01 0 27 \6 \2 01 0 3\ 7\ 20 10 9\ 7\ 20 10 15 \7 \2 01 0 21 \7 \2 01 0 27 \7 \2 01 0 2\ 8\ 20 10 8\ 8\ 20 10 14 \8 \2 01 0 20 \8 \2 01 0 26 \8 \2 01 0 1\ 9\ 20 10 7\ 9\ 20 10 13 \9 \2 01 0 19 \9 \2 01 0 25 \9 \2 01 0 1\ 10 \2 01 0 7\ 10 \2 01 0 13 \1 0\ 20 10 thực đo 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Hiện nay, do điều kiện kinh tế đất nước còn gặp nhiều khó khăn nên việc xây dựng và lắp đặt các trạm đo mưa gặp nhiều hạn chế hoặc không thể đặt được với nhiều lý do khác nữa. Khi đó, việc sử dụng các sản phẩm từ vệ tinh có ý nghĩa thực tế to lớn, số liệu GFAS không nằm ngoài ý nghĩa đó. Đặc biệt, các lưu vực sông giáp biên giới các nước rất thiếu các thông tin về mưa làm đầu vào cho các công cụ (mô hình toán) nhằm mô phỏng, dự báo để đưa ra một bức tranh tổng thể về nguồn nước trong tương lai để có các biện pháp khai thác và sử dụng hợp lý nguồn nước. Với tinh thần làm việc hăng say, nghiêm túc luận văn bước đầu đã thu được một số kết quả rút ra một số kết luận và kiến nghị như sau: Kết luận  Bước đầu có khái niệm cơ bản về số liệu vệ tinh, kỹ năng sử dụng công cụ ArcGIS và xây dựng thành công công cụ khai thác số liệu mưa ước lượng vệ tinh GFAS phục vụ mục đích của luận văn.  Ứng dụng số liệu mưa GFAS bước đầu có kết quả vào bài toán dự báo thủy văn cho một lưu vực sông Mê Kông (từ Cheang Sean đến Stung Treng).  Kế thừa và phát triển mô hình NAM có tích hợp nhiều công đoạn tự động quan trọng (cập nhập, tạo đầu vào, ra bản tin…) nhằm tiết kiệm thời gian, công sức trong công tác dự báo tác nghiệp.  Bước đầu xây dựng thành công công cụ với các tính năng cần thiết (tự động cập nhập số liệu đầu vào, chảy mô hình, hiệu chỉnh và đưa ra bản tin với nhiều định dạng khai thác khác nhau) cho việc dự báo thủy văn tác nghiệp đối với lưu vực sông Mê Kông (đoạn từ Chiang Saen đến Strung Treng). Kiến nghị Với những hạn chế về số liệu thực đo trong bối cảnh như hiện nay, khai thác số liệu vệ tinh nói chung và số liệu mưa ước lượng vệ tinh GFAS nói riêng phục vụ mô phỏng, dự báo dòng chảy là công việc có tính thực tiễn rất lớn. Số liệu GFAS đã được ứng cho lưu vực sông Mê Kông bước đầu có kết quả nhất định, tuy nhiên hướng nghiên cứu trong thời gian tới cần tiếp tục nghiên cứu ứng dụng cho các lưu vực sông khác với công việc dự báo trung hạn, dài hạn ở Việt Nam. 62 Việc khai thác bằng công cụ ArcGIS cho thấy đây là một công cụ rất linh hoạt và cần thiết trong bài toán xử lý số liệu đầu vào từ sản phẩm vệ tinh cho các mô hình thủy văn, thủy lực. Vì vậy, cần đầu tư thời gian nghiên và ứng dụng các cộng cụ này một cách thành thạo và chuyên nghiệp hơn. Cuối cùng, mong muốn sẽ xây dựng một bộ cơ cở dữ liệu số liệu GFAS để lưu trữ chuỗi số liệu có tính hệ thống, đủ dài để phân tích, đánh giá tìm ra các quy luật mang tính thống kê số đông cho mưa dự báo phục vụ bài toán dự báo thủy văn trung hạn nói riêng và vấn đề quan hệ mưa – lũ nói chung cho một lưu vực sông bất kỳ ở Việt Nam. 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Trịnh Quang Hòa, Nguyễn Ngọc Trân, Những đặc điểm thủy văn, thủy lực vùng hạ lưu sông Mê Kông. Mô hình hóa dòng chảy sông Mê Kông từ Chiang Saen đến Tân Châu và Châu Đốc, 1995. Đề tài nghiên cứu hợp tác giữa Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Đồng bằng sông Cửu Long và Trường đại học Thủy Lợi Hà Nội, được tài trợ của tổ chức IDRC (Canada). [2] Trịnh Quang Hòa, Nhận dạng lũ sông Hồng trong điều hành hồ Hòa Bình, chống lũ hạ du. Báo cáo đề tài khoa học cấp nhà nước, 1992 – 1993, Đại học Thủy Lợi Hà Nội. [3] Nguyễn Hữu Khải, Nguyễn Thanh Sơn, Mô hình toán thủy văn, 2010, NXB Giáo dục. [4] Hồ Trọng Tiến, Dự báo lũ dựa trên tính toán truyền sóng động học của các thành phần nguồn lũ cho vùng Tứ Giác Long Xuyên, 2004, Viện quy hoạch thủy lợi Miền Nam. Tiếng Anh [5] MRCS, Flood Management and Mitigation Programme (FMMP), Regional Flood Management and Mitigation Centre (RFMMC),URBS and FEWS and evaluation of pilot system development of URBS and FEWS for selected catchment for each national line agencies, Phnom Penh, Cambodia, June, 2011, Regional Advance Training Course, OSP:MRCS. [6] MRC, Overview of the Hydrology of the Me Kong Basin, November 2005 [7] MRC, RFMMC, System performance evaluation report, October 2009 [8] MRC, FMMP, accuracy analysis of the RIMES’s grid – based rainfall and NOAA’s Satellite Rainfall Estimate, March 2010 [9] URBS, a rainfall runoff routing Model for Flood forecasting & design, version 4.00 by D.G. Carroll [10] NOAA, User’s Guide for Global Rainfall Map in near – Real – Time by JAXA Global Rainfall 64 [11] MRC, Bias Correction for Satellite Precipitation Estimation used by the MRC Me Kong Flood Forecasting System, Dr. W.W. Immerzeel March 2010. Trang web: [12] [13] www.internationalfloodnetwork.org [14] [15] 65 PHỤ LỤC Đoạn mã Visual Basic sử dụng Python tự động trong chuyển đổi Raster sang điểm (point) Private Sub Command1_Click() Dim T As String Dim ig As Integer Dim jg As Integer Dim tg As Integer Dim db(10) As String Open pathGFASpython For Output As #1 Print #1, "# ---------------------------------------------------------------------------" Print #1, "# GFAS.py" Print #1, "# Created on: " & Month(Now) & " " & Year(Now) & " "; Hour(Now) & " " & Minute(Now) & " " & Second(Now) Print #1, "# (generated by ArcGIS/ModelBuilder)" Print #1, "# ---------------------------------------------------------------------------" Print #1, Print #1, "# Import system mô đuns" Print #1, "import sys, string, os, arcgisscripting" Print #1, Print #1, "# Create the Geoprocessor object" Print #1, "gp = arcgisscripting.create()" Print #1, Print #1, "# Load required toolboxes..." Print #1, "gp.AddToolbox" & "(" & """C:/Program Files/ArcGIS/ArcToolbox/Toolboxes/Conversion Tools.tbx""" & ")" Print #1, Print #1, "# Local variables..." db(1) = "a" db(2) = "b" db(3) = "c" db(4) = "d" db(5) = "e" db(6) = "f" db(7) = "g" TT = 0 For ig = Combo2.Text To Combo3.Text For ia = 1 To 7 path1 = "gfas" & Right(Combo4.Text, 2) & Format(Combo1.Text, "00") & Format(ig, "00") & db(ia) & "_shp" path2 = "gfas" & Right(Combo4.Text, 2) & Format(Combo1.Text, "00") & Format(ig, "00") & db(ia) & "_bil" 66 path3 = "" & pathCoverGFAS & Combo4.Text & "\\converted\\gfas" & Right(Combo4.Text, 2) & Format(Combo1.Text, "00") & Format(ig, "00") & db(ia) & ".shp""" path4 = "" & pathCoverGFAS & Combo4.Text & "\\gfas" & Right(Combo4.Text, 2) & Format(Combo1.Text, "00") & Format(ig, "00") & db(ia) & ".bil""" Print #1, path1 & " = """ & path3 Print #1, path2 & " = """ & path4 Next ia Next ig Print #1, T = 0 For jg = Combo2.Text To Combo3.Text For ib = 1 To 7 temp3 = "gp.RasterToPoint_conversion(gfas" & Right(Combo4.Text, 2) & Format(Combo1.Text, "00") & Format(jg, "00") & db(ib) & "_bil, " temp4 = "gfas" & Right(Combo4.Text, 2) & Format(Combo1.Text, "00") & Format(jg, "00") & db(ib) & "_shp, " & """Value""" & ")" If T = 0 Then T = "" Print #1, "#Process: Raster to Point " & T & "... " Print #1, temp3 & temp4 Print #1, T = 2 Else Print #1, "#Process: Raster to Point " & "(" & T & ")" & "... " temp3 = "gp.RasterToPoint_conversion(gfas" & Right(Combo4.Text, 2) & Format(Combo1.Text, "00") & Format(jg, "00") & db(ib) & "_bil, " temp4 = "gfas" & Right(Combo4.Text, 2) & Format(Combo1.Text, "00") & Format(jg, "00") & db(ib) & "_shp, " & """Value""" & ")" Print #1, temp3 & temp4 Print #1, T = T + 1 End If Next ib Next jg Close #1 Dim concecting 'concecting = Shell("C:\Python25\Python.exe " + covertfile.py, 1) conecting = ShellExexute(Me.hwnd, "Open", "CMD.exe", " /C covertfile.py", "D:\Extracdata\SRFDATA\CONVERTEDGFAS", 2) MsgBox Ok End Sub 67 Đoạn mã lấy số liệu GFAS theo điểm và theo vùng, tính toán mưa bình quân lưu vực Private Sub Command1_Click() Dim tg(100000) As Double Dim Path As String Dim ks As Variant Dim kl As Integer Dim igfassub1 As Integer Dim sumgfas1 As Double Dim avergfas1(100) As Double Dim igfassub2 As Integer Dim sumgfas2 As Double Dim avergfas2(1000) As Double Dim igfassub3 As Integer Dim sumgfas3 As Double Dim avergfas3(100) As Double Dim igfassub4 As Integer Dim sumgfas4 As Double Dim avergfas4(100) As Double Dim igfassub5 As Integer Dim sumgfas5 As Double Dim avergfas5(1000) As Double Dim igfassub6 As Integer Dim sumgfas6 As Double Dim avergfas6(100) As Double Dim igfassub7 As Integer Dim sumgfas7 As Double Dim avergfas7(100) As Double Dim subgfas1 As String ' tung ngay a,b,c,d,e,f,g Dim subgfas2 As String Dim subgfas3 As String Dim subgfas5 As String Dim subgfas4 As String Dim subgfas6 As String Dim subdayforcast(1000) As String ' gop 7 ngay thang mot hang Dim miss(2000) As String Dim ims As Integer Dim raingfassub1(1000) As Double Dim raingfassub2(1000) As Double Dim raingfassub3(1000) As Double Dim raingfassub4(1000) As Double Dim raingfassub5(1000) As Double Dim raingfassub6(1000) As Double Dim bs(1000, 1000) As String ims = 0 68 ist = 0 dayStar = DTPicker1.Value ' time star to get data from *.dbf file dayEnd = DTPicker2.Value ' time end to get data from *.dbf file Open pathNearGFAS For Input As #2 ' open file store pontID and station name to read 'this path store stations which you want to extract data Line Input #2, Dong Do While Not EOF(2) Input #2, PointID(ist), stat_name(ist) demisate = demisate + 1 ist = ist + 1 Loop Close #2 valmonth = Format(Month(dayStar), "00") pathnguon1 = pathExtractGFAS & Year(dayStar) & General1 Pathnguon = pathExtractGFAS & Year(dayStar) & General2 ' assign file aftes finished to covert 'Pathnguon = "D:\WORK\rainfall_points\GFAS\Point\" ' file reources of the rainfall satellite data If valmonth = "01" Then Pathresult = pathnguon1 & "\Jannuary\" ' assign the path where store result files Final = "thang" & valmonth End If If valmonth = "02" Then Pathresult = pathnguon1 & "\February\" Final = "thang" & valmonth End If If valmonth = "03" Then Pathresult = pathnguon1 & "\March\" Final = "thang" & valmonth End If If valmonth = "04" Then Pathresult = pathnguon1 & "\April\" Final = "thang" & valmonth End If If valmonth = "05" Then Pathresult = pathnguon1 & "\May\" Final = "thang" & valmoth End If If valmonth = "06" Then Pathresult = pathnguon1 & "\June\" Final = "thang" & valmoth End If If valmonth = "07" Then Pathresult = pathnguon1 & "\July\" 69 Final = "thang" & valmoth End If If valmonth = "08" Then Pathresult = pathnguon1 & "\August\" Final = "thang" & valmoth End If If valmonth = "09" Then Pathresult = pathnguon1 & "\September\" Final = "thang" & valmoth End If If valmonth = "10" Then Pathresult = pathnguon1 & "\October\" Final = "thang" & valmoth End If If valmonth = "11" Then Pathresult = pathnguon1 & "\November\" Final = "thang" & valmoth End If If valmonth = "12" Then Pathresult = pathnguon1 & "\December\" Final = "thang" & valmoth End If ir = 0 ProgressBar1.Visible = True ProgressBar1.Value = 0 'MsgBox pathSubGFAS Call SRE(pathSubGFAS) For ir = 1 To dayEnd - dayStar + 1 1 Path = Pathnguon & "gfas" & Right(Year(dayStar), 2) & Format(Month(dayStar), "00") & Format(ir, "00") path1 = Path Dim db(10) As String db(1) = "a" db(2) = "b" db(3) = "c" db(4) = "d" db(5) = "e" db(6) = "f" db(7) = "g" kl = 1 kll = 1 I = 1 J = 1 ks = 1 '''''' MOT NHGAY CO 7 FILE 70 For ks = 1 To 7 sumgfas1 = 0 avergfas1(0) = 0 sumgfas2 = 0 avergfas2(0) = 0 sumgfas3 = 0 avergfas3(0) = 0 sumgfas4 = 0 avergfas4(0) = 0 sumgfas5 = 0 avergfas5(0) = 0 sumgfas6 = 0 avergfas6(0) = 0 2 Path = path1 & db(ks) & ".dbf" ' mo ra doc file Pathmo = Pathresult & "gfas" & Right(Year(dayStar), 2) & Format(Month(dayStar), "00") & Format(ir, "00") & ".txt" On Error Resume Next Open Path For Input As #ks If Err Then miss(ims) = "missing GFAS's data on: " & " " & Path ims = ims + 1 missingdata.Visible = True ks = ks + 1 If ks = 7 Then Close #ir If ir > Day(dayEnd) Then MsgBox Day(dayEnd) Exit Sub Else ir = ir + 1 GoTo 1 End If Else GoTo 2 End If Close #ks End If Line Input #ks, dong1 Do While Not EOF(ks) ' sl la trong file Input #ks, t1(ks, kll), t2(ks, kll) kll = kll + 1 Loop Close #ks For I = 1 To kll ' so diem co trong dbf For jj = 1 To ist ' so diem trong cac tram gan tram thuc do 71 If PointID(jj) = I Then mua(jj, ks) = t2(ks, I) End If Next jj 'tinh mua binh quan luc vuc For igfassub1 = 1 To NumberpointSub1 If pointsub1(igfassub1) = I Then raingfassub1(igfassub1) = t2(ks, I) sumgfas1 = sumgfas1 + raingfassub1(igfassub1) avergfas1(ks) = Round(sumgfas1 / NumberpointSub1, 2) End If Next igfassub1 For igfassub2 = 1 To NumberpointSub2 If pointsub2(igfassub2) = I Then raingfassub2(igfassub2) = t2(ks, I) sumgfas2 = sumgfas2 + raingfassub2(igfassub2) avergfas2(ks) = Round(sumgfas2 / NumberpointSub2, 2) End If Next igfassub2 For igfassub3 = 1 To NumberpointSub3 If pointsub3(igfassub3) = I Then raingfassub3(igfassub3) = t2(ks, I) sumgfas3 = sumgfas3 + raingfassub3(igfassub3) avergfas3(ks) = Round(sumgfas3 / NumberpointSub3, 2) End If Next igfassub3 For igfassub4 = 1 To NumberpointSub4 If pointsub4(igfassub4) = I Then raingfassub4(igfassub4) = t2(ks, I) sumgfas4 = sumgfas4 + raingfassub4(igfassub4) avergfas4(ks) = Round(sumgfas4 / NumberpointSub4, 2) End If Next igfassub4 For igfassub5 = 1 To NumberpointSub5 If pointsub5(igfassub5) = I Then raingfassub5(igfassub5) = t2(ks, I) sumgfas5 = sumgfas5 + raingfassub5(igfassub5) avergfas5(ks) = Round(sumgfas5 / NumberpointSub5, 2) End If Next igfassub5 For igfassub6 = 1 To NumberpointSub6 If pointsub6(igfassub6) = I Then raingfassub6(igfassub6) = t2(ks, I) sumgfas6 = sumgfas6 + raingfassub6(igfassub6) avergfas6(ks) = Round(sumgfas6 / NumberpointSub6, 2) 72 End If Next igfassub6 Next I ID = 1 Close #ks If ks = 1 Then For ID = 1 To ist day1(ID) = mua(ID, 1) Next ID End If If ks = 2 Then For ID = 1 To ist day2(ID) = mua(ID, 2) Next ID End If If ks = 3 Then For ID = 1 To ist day3(ID) = mua(ID, 3) Next ID End If If ks = 4 Then For ID = 1 To ist day4(ID) = mua(ID, 4) Next ID End If If ks = 5 Then For ID = 1 To ist day5(ID) = mua(ID, 5) Next ID End If If ks = 6 Then For ID = 1 To ist day6(ID) = mua(ID, 6) Next ID End If If ks = 6 Then For ID = 1 To ist day7(ID) = mua(ID, 7) Next ID End If kll = 1 Next ks subgfas1 = XULICHUOI(8, avergfas1(1)) & XULICHUOI(8, avergfas1(2)) & XULICHUOI(8, avergfas1(3)) & XULICHUOI(8, avergfas1(4)) & 73 XULICHUOI(8, avergfas1(5)) & XULICHUOI(8, avergfas1(6)) & XULICHUOI(8, avergfas1(7)) subgfas2 = XULICHUOI(8, avergfas2(1)) & XULICHUOI(8, avergfas2(2)) & XULICHUOI(8, avergfas2(3)) & XULICHUOI(8, avergfas2(4)) & XULICHUOI(8, avergfas2(5)) & XULICHUOI(8, avergfas2(6)) & XULICHUOI(8, avergfas2(7)) subgfas3 = XULICHUOI(8, avergfas3(1)) & XULICHUOI(8, avergfas3(2)) & XULICHUOI(8, avergfas3(3)) & XULICHUOI(8, avergfas3(4)) & XULICHUOI(8, avergfas3(5)) & XULICHUOI(8, avergfas3(6)) & XULICHUOI(8, avergfas3(7)) subgfas4 = XULICHUOI(8, avergfas4(1)) & XULICHUOI(8, avergfas4(2)) & XULICHUOI(8, avergfas4(3)) & XULICHUOI(8, avergfas4(4)) & XULICHUOI(8, avergfas4(5)) & XULICHUOI(8, avergfas4(6)) & XULICHUOI(8, avergfas4(7)) subgfas5 = XULICHUOI(8, avergfas5(1)) & XULICHUOI(8, avergfas5(2)) & XULICHUOI(8, avergfas5(3)) & XULICHUOI(8, avergfas5(4)) & XULICHUOI(8, avergfas5(5)) & XULICHUOI(8, avergfas5(6)) & XULICHUOI(8, avergfas5(7)) subgfas6 = XULICHUOI(8, avergfas6(1)) & XULICHUOI(8, avergfas6(2)) & XULICHUOI(8, avergfas6(3)) & XULICHUOI(8, avergfas6(4)) & XULICHUOI(8, avergfas6(5)) & XULICHUOI(8, avergfas6(6)) & XULICHUOI(8, avergfas6(7)) II = 0 Open Pathmo For Output As #ir For II = 0 To ist - 1 Print #ir, day1(II), day2(II), day3(II), day4(II), day5(II), day6(II), day7(II) Next II Close #ir subdayforcast(ir) = subgfas1 & subgfas2 & subgfas3 & subgfas4 & subgfas5 & subgfas6 ProgressBar1.Value = ir * 100 / (dayEnd - dayStar + 1) Next ir ProgressBar1.Visible = False pathday = Pathresult & "Average_rainfall.txt" Open App.Path & "\missing.miss" For Output As #1 Dim imss As Integer For imss = 0 To ims Print #1, miss(imss) Next imss Close #1 Open pathday For Output As #1 Print #1, "DAY SUB1|SUB2|SUB3|SUB4|SUB5|SUB6|" Print #1, For iff = 1 To ir - 1 74 Print #1, "day" & " " & iff, subdayforcast(iff) Next iff Close #1 'ProgressBar1.Visible = False 'ir = 1 Command2.Visible = True End Sub