Tóm tắt: NGHIÊN CỨU KHAI THÁC DỮ LIỆU MƯA VỆ TINH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY LŨ KHU VỰC THIẾU SỐ LIỆU TRÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ

NGHIÊN CỨU KHAI THÁC DỮ LIỆU MƯA VỆ TINH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY LŨ KHU VỰC THIẾU SỐ LIỆU TRÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ.NGHIÊN CỨU KHAI THÁC DỮ LIỆU MƯA VỆ TINH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY LŨ KHU VỰC THIẾU SỐ LIỆU TRÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ.NGHIÊN CỨU KHAI THÁC DỮ LIỆU MƯA VỆ TINH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY LŨ KHU VỰC THIẾU SỐ LIỆU TRÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ.NGHIÊN CỨU KHAI THÁC DỮ LIỆU MƯA VỆ TINH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY LŨ KHU VỰC THIẾU SỐ LIỆU TRÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ.NGHIÊN CỨU KHAI THÁC DỮ LIỆU MƯA VỆ TINH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY LŨ KHU VỰC THIẾU SỐ LIỆU TRÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ.NGHIÊN CỨU KHAI THÁC DỮ LIỆU MƯA VỆ TINH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY LŨ KHU VỰC THIẾU SỐ LIỆU TRÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ.NGHIÊN CỨU KHAI THÁC DỮ LIỆU MƯA VỆ TINH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY LŨ KHU VỰC THIẾU SỐ LIỆU TRÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ.NGHIÊN CỨU KHAI THÁC DỮ LIỆU MƯA VỆ TINH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY LŨ KHU VỰC THIẾU SỐ LIỆU TRÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ.NGHIÊN CỨU KHAI THÁC DỮ LIỆU MƯA VỆ TINH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY LŨ KHU VỰC THIẾU SỐ LIỆU TRÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN TIẾN KIÊN NGHIÊN CỨU KHAI THÁC DỮ LIỆU MƯA VỆ TINH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MƠ PHỎNG DỊNG CHẢY LŨ KHU VỰC THIẾU SỐ LIỆU TRÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ Chuyên ngành: Thủy văn học Mã số chuyên ngành: 944224 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2023 Công trình nghiên cứu hồn thành Trường Đại học Thủy Lợi Người hướng dẫn khoa học 1: GS TS Lê Đình Thành Người hướng dẫn khoa học 2: PGS TS Ngô Lê An Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS Ngô Lê An Phản biện 1: GS TS Huỳnh Thị Lan Hương Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Phản biện 2: PGS TS Nguyễn Tiền Giang Trường Đại học Khoa học tự nhiên - ĐHQG Phản biện 3: GS TS Vũ Minh Cát - Hội Thủy Lợi Việt Nam Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp Trường Đại học Thủy Lợi vào lúc ngày tháng năm 2023 Có thể tìm hiểu luận án thư viện: - Thư viện Quốc gia - Thư viện Trường Đại học Thủy lợi DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ Nguyen Tien Kien (2020), “Analysis of critical weather patterns caused severe flooding and spatial, timing rainfall distribution on the Ma river”, Vietnam Journal of Hydrometeorology, No 04 (04/2020), ISSN 2525 – 2208, Page 53-66 Nguyễn Tiến Kiên (2020), “Nghiên cứu ứng dụng số liệu mưa vệ tinh mô lũ khu vực trung lưu sông Mã”, Tạp chí Khí tượng Thủy văn, số 709 (01/2020), ISSN 2525 – 2208, Tr 51-62 Nguyễn Tiến Kiên, Ngơ Lê An, Lê Đình Thành (2019), ‟Đánh giá chất lượng mưa vệ tinh GSMaP mô mưa lớn - Ứng dụng cho lưu vực sơng Mã”, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi môi trường, số 64 (3/2019), ISSN 1859-3941, Tr 76-83 Nguyen Tien Kien, Nguyen Thi Thu Trang (2018), ‟Flood forecasting in the Ma river-Current status and perspective”, Internationnal Symposium on Lowland Technology 2018, September 26-28th, 2018, ISBN: 978-604-822483-7, page 142 Nguyễn Tiến Kiên, Lê Đình Thành, Ngơ Lê An (2016), ‟Nghiên cứu ứng dụng mơ hình HEC-HMS tính tốn dự báo lũ sơng Mã”, Hội nghị khoa học thường niên – trường Đại Học Thủy Lợi 11/2016, ISBN 978-604-82-1980-2, Tr 528-530 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết luận án Sơng Mã sơng xun biên giới, có tổng diện tích lưu vực 28400 km2, diện tích thuộc CHDCND Lào 10800 km2 (38%) Hiện trạng mạng lưới trạm đo khí tượng thủy văn (KTTV) lưu vực tập trung vùng hạ lưu vực thuộc tỉnh Thanh Hóa Nghệ An Mật độ trạm đo mưa, khí tượng, thủy văn thưa miền núi phía thượng lưu thuộc tỉnh Sơn La, Điện Biên, phần diện tích lưu vực thuộc lãnh thổ Lào có trạm đo khơng thu thập số liệu khí tượng thủy văn Đây khó khăn, thách thức việc tính tốn dịng chảy lũ lưu vực sơng Mã thiếu số liệu không đồng số liệu mưa dòng chảy lũ, tồn lớn công tác quản lý tài nguyên nước phịng chống thiên tai lưu vực sơng Mã Hiện nay, việc khai thác, sử dụng sản phẩm mưa vệ tinh nhằm khắc phục việc thiếu số liệu cho khu vực khơng có số liệu thực đo ứng dụng công tác quản lý lưu vực sông, quản lý nguồn nước Điều ứng dụng nhằm cải thiện kết tính tốn dự báo lũ cho lưu vực sơng Mã có tính cấp thiết, thời cao có ý nghĩa thực tế lớn điều kiện thiên tai bất thường lưu vực sông Mã Từ trạng khó khăn tính tốn lũ lưu vực sông Mã, nội dung luận án nghiên cứu kết hợp nguồn số liệu mưa vệ tinh mưa thực đo mặt đất nhằm nâng cao hiệu ứng dụng tính tốn dịng chảy lũ cho lưu vực sơng Mã Giải toán nâng cao hiệu quản lý nguồn nước dự báo lũ phục vụ cơng tác phịng chống thiên tai mưa lũ gây Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu đề xuất phương pháp hiệu chỉnh sản phẩm mưa vệ tinh phù hợp, hiệu nhằm bổ sung tăng cường số liệu mưa cho khu vực thiếu số liệu thực đo lưu vực sơng Mã - Nghiên cứu ứng dụng mơ hình tốn thủy văn mơ dịng chảy lũ chứng minh tính hiệu phương pháp hiệu chỉnh mưa vệ tinh cho lưu vực sông Mã với mức độ xác, tin cậy, góp phần phục vụ cơng tác quản lý tài nguyên nước phòng chống thiên tai Đối tượng phạm vi nghiên cứu a) Đối tượng nghiên cứu - Các sản phẩm mưa vệ tinh GSMaP với bước thời gian ngắn (1 giờ, giờ, giờ); - Dịng chảy lũ sơng Mã b) Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi không gian: Bao gồm phần lưu vực dịng sơng Mã từ thượng nguồn thuộc tỉnh Điện Biện, qua lãnh thổ Lào đến tuyến trạm thuỷ văn Cẩm Thuỷ với diện tích khoảng 17.500 km2, chiếm 62,5% diện tích tồn lưu vực sông Mã - Phạm vi thời gian: Nghiên cứu tính tốn dịng chảy lũ khu vực thượng lưu, trung lưu dịng sơng Mã cho trận lũ khoảng thời gian từ năm 2000 đến 2012 Hướng tiếp cận phương pháp nghiên cứu a) Hướng tiếp cận: Hướng tiếp cận hệ thống; Hướng tiếp cận tổng hợp: b) Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp phân tích, tổng hợp; Phương pháp thống kê; Phương pháp mơ hình tốn Ý nghĩa khoa học thực tiễn nghiên cứu a) Ý nghĩa khoa học: Kết nghiên cứu luận án bước đầu có đóng góp phương pháp luận nghiên cứu khả ứng dụng sản phẩm mưa vệ tinh để tính tốn mơ dòng chảy lũ lưu vực thiếu số liệu thực đo mặt đất Hiệu chỉnh nguồn số liệu mưa vệ tinh nhằm nâng cao chất lượng hiệu ứng dụng góp phần khoa học mặt phương pháp khai thác số liệu mưa vệ tinh tính tốn lũ cho lưu vực sơng Mã b) Ý nghĩa thực tiễn: Bổ sung phương án tính tốn mơ dịng chảy lũ cho lưu vực sơng Mã thơng qua khai thác, sử dụng nguồn số liệu mưa vệ tinh kết hợp với số liệu thực đo mặt đất nhằm khắc phục thiếu số liệu mưa thực đo khu vực thượng lưu, từ nâng cao chất lượng tính tốn dịng chảy lũ phục vụ cơng tác cảnh báo, dự báo phòng chống thiên tai lũ cho khu vực hạ lưu Bố cục luận án Ngoài phần mở đầu, kết luận, nội dung luận án gồm 03 chương: + Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng mưa vệ tinh + Chương 2: Phương pháp hiệu chỉnh mưa vệ tinh xây dựng mơ hình mơ lũ sông Mã + Chương 3: Kết nghiên cứu ứng dụng mưa vệ tinh nâng cao chất lượng mô dịng chảy lũ sơng Mã CHƯƠNG TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MƯA VỆ TINH 1.1 Tổng quan mưa vệ tinh 1.1.1 Tổng quan sản phẩm mưa vệ tinh Các sản phẩm lượng mưa vệ tinh ngày nhiều trở thành nguồn liệu quan trọng cho ứng dụng thủy văn Độ phân giải theo khơng gian, thời gian độ xác sản phẩm mưa vệ tinh cải thiện tiến công nghệ cảm biến kỹ thuật ước lượng Hiện nay, có nhiều liệu sản phẩm mưa vệ khai thác sử dụng giới GPCP CMORPH, TRMM, TMPA, GSMaP 1.1.2 Các nghiên cứu đánh giá chất lượng mưa vệ tinh Việc sử dụng thuật toán ước lượng mưa từ sản phẩm ảnh vệ tinh đưa trị số mưa có sai số lớn so với mưa thực đo trạm bề mặt Các nhà khoa học đánh giá chất lượng nguồn số liệu mưa vệ tinh thông qua so sánh với số liệu thực đo dựa phương pháp thống kê như: tiêu độ thiên lệch, tương quan (R), sai số quân phương (RSME), bình quân sai số tuyệt đối (MAE), sai số %; tiêu thống kê đánh giá định tính xác suất phát POD tỷ lệ cảnh báo sai FAR, số thành công (CSI) 1.2 Tổng quan nghiên cứu khai thác sản phẩm mưa vệ tinh giới 1.2.1 Các nghiên cứu phương pháp điển hình Luận án định hướng theo cách tiếp cận hiệu chỉnh thống kê theo không gian Các phương pháp hiệu chỉnh sai số thống kê phổ biến sau: Phương pháp tỷ lệ tuyến tính (LS): Phương pháp hiệu chỉnh cường độ dựa quy mô địa phương (LOCI) Phương pháp biến đổi hàm mũ Phương pháp hiệu chỉnh phân vị Phương pháp hiệu chỉnh theo phân phối tần suất lũy tích (cumulative distribution of frequency - CDF 1.2.2 Nhận xét nghiên cứu giới Các sản phẩm mưa vệ tinh xác định dựa thuật toán ước lượng từ ảnh mây vệ tinh nên trị số mưa có sai số lớn so với trị số mưa thực đo trạm mặt đất Để ứng dụng hiệu nguồn số liệu mưa vệ tinh, nhà khoa học đánh giá chất lượng, xử lý, hiệu chỉnh để nâng cao chất lượng mưa vệ tinh trước dùng tính tốn thủy văn nhiều phương pháp khác nhau, phù hợp với loại sản phẩm mưa vệ tinh, đặc điểm địa hình, khí hậu lưu vực Tổng quan nghiên cứu liên quan đến khai thác mưa vệ tinh Việt Nam Từ năm 2000, nhiều nghiên cứu khoa học thực với định 1.3 hướng chủ yếu khai thác, ứng dụng thuật toán nhằm nâng cao độ xác yếu tố mưa ước lượng từ ảnh vệ tính nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Từ năm 2010 trở lại đây, nghiên cứu có định hướng khai thác, phân tích đánh giá, hiệu chỉnh mưa vệ tinh cho khu vực cụ thể nhằm mục đích phục vụ nhiều lĩnh vực khác Các nghiên cứu khai thác, ứng dụng số liệu mưa vệ tinh lĩnh vực thủy văn hay quản lý tài nguyên nước, quản lý lưu vực sông tính tốn lũ cịn 1.4 Lưu vực sông Mã đặc điểm liên quan đến đề tài luận án 1.4.1 Lưu vực sông Mã, địa hình sơng suối Sơng Mã sơng lớn liên quốc gia, đứng thứ Việt Nam sau sông Mê Kông, sông Hồng Đồng Nai, với tổng diện tích tồn lưu vực 28400 km2, phần diện tích lưu vực thuộc Việt Nam 17600 km2 chiếm 62% tổng diện tích, Lào 10800 km2 chiếm 38% diện tích lưu vực Địa hình sơng Mã đa dạng lưu vực trải rộng từ vùng núi Tây Bắc qua Lào vùng núi cao đỉnh Trường Sơn tới bờ vịnh Bắc Bộ Hình 1.1 Bản đồ lưu vực sơng Mã: địa hình mạng lưới trạm đo khí tượng thủy văn lưu vực 1.4.2 Đặc điểm mưa lưu vực sông Mã Đặc điểm mưa lưu vực sông Mã ba vùng với tính chất đặc thù nên thời điểm bắt đầu kết thúc mùa mưa khác nhau: 1) vùng thượng nguồn dịng sơng Mã mùa mưa từ tháng VI - IX; 2) vùng trung du (chủ yếu lưu vực sông Chu) mùa mưa từ tháng VII - X; 3) vùng đồng hạ lưu mùa mưa từ tháng VIII - X Phân bố mưa tháng năm không đều, có nơi tổng lượng mưa mùa mưa đạt tới 80 – 85% lượng mưa năm 1.4.3 Đặc điểm dịng chảy lưu vực sơng Mã Dịng chảy năm trung bình nhiều năm lưu vực sơng Mã khoảng 18 tỷ m3 nước với lưu lượng trung bình nhiều năm 570m3/s, mơ đun dịng chảy năm trung bình 20 l/s.km2 Phần dòng chảy sản sinh Việt Nam 14,1 tỷ m3 với mơ đun dịng chảy 25,3 l/s.km2 Lào 3,9 tỷ m3 với mơ đun trung bình 11,4 l/s.km2 1.4.4 Các hình thời tiết gây mưa - lũ lớn lưu vực Dựa số liệu thống kê từ 43 trận lũ lưu vực sông Mã 18 năm (từ 2000 đến 2018) hình gây mưa lũ lớn gồm: bão áp thấp nhiệt đới (37%); rãnh thấp bị nén, xoáy thấp (42%); dải hội tụ nhiệt đới (16%); ngồi có hình gíó Đơng Nam mạnh kết hợp khơng khí lạnh Hiện trạng mạng lưới trạm đo mưa khó khăn tính tốn dịng chảy lũ lưu vực sơng Mã Trên lưu vực sơng Mã, 38% diện tích lưu vực thuộc lãnh thổ Lào khơng có 1.4.5 thơng tin số liệu Hiện nay, có khoảng 24 trạm đo mưa tổng diện tích 28400km2, mật độ lưới trạm 1182 km2/trạm dẫn tới việc tính tốn dịng chảy lưu vực sơng Mã gặp khó khăn trạm đo khu vực thượng trung lưu thưa, không đại biểu cho lượng mưa khu vực diện tích rộng lớn, tác động đến nhận định lượng phân bố mưa khơng xác, dẫn tới sai lệch việc mơ dịng chảy đoạn sơng thuộc khu vực thượng trung lưu 1.5 Định hướng nghiên cứu đề tài luận án Những hạn chế, tồn nghiên cứu ứng dụng mưa vệ tinh cho lĩnh vực thủy văn khó khăn tính tốn lũ lưu vực sơng Mã Những tồn nghiên cứu ứng dụng mưa vệ tinh lĩnh vực thủy văn 1.5.1 nước ta là: i) Những nghiên cứu mưa vệ tinh để ứng dụng lĩnh vực thủy văn, quản lý nguồn nước, quản lý lũ hạn chế; ii) Đề tài, đề án nghiên cứu mưa vệ tinh có định hướng nghiên cứu hiệu chỉnh số liệu mưa vệ tinh cho phù hợp khu vực nghiên cứu chưa nhiều Một số khó khăn tính tốn dịng chảy lũ lưu vực sơng Mã “khoảng trống” nghiên cứu hỗ trợ: i) Mật độ trạm thưa thớt khu vực thượng trung lưu dẫn tới hạn chế cho việc cung cấp số liệu mưa thực đo đầu vào để tính tốn dịng chảy phục vụ quản lý nguồn nước, quản lý lũ, công tác dự báo, cảnh báo lũ phòng chống thiên tai; ii) Trên lưu vực sơng Mã chưa có nghiên cứu khai thác sử dụng nguồn số liệu mưa vệ tinh tính tốn dịng chảy lũ; iii) Cần có nghiên cứu nâng cao chất lượng mưa vệ tinh theo không gian thời gian phương pháp đánh giá mặt thuỷ văn cho tốn mơ dịng chảy lũ Việt Nam nói chung sơng Mã nói riêng 1.5.2 Định hướng nghiên cứu đề tài luận án - Nghiên cứu, khai thác nguồn liệu mưa vệ tinh phù hợp để tính tốn lũ cho lưu vực sông - Kết hợp với số liệu mưa thực đo trạm bề mặt, xây dựng phương pháp hiệu chỉnh cho nguồn mưa vệ tinh nhằm nâng cao hiệu mơ dịng chảy lũ cho lưu vực sơng Mã - Lựa chọn ứng dụng mơ hình thủy văn phù hợp, đánh giá hiệu nguồn liệu mưa vệ tinh sau hiệu chỉnh qua kết mơ dịng chảy lũ cho lưu vực sơng Mã Hình 1.4 Sơ đồ bước thực nghiên cứu luận án 1.6 Kết luận chương Nội dung chương tổng quan nghiên cứu nghiên cứu khai thác ứng dụng mưa vệ tinh phương pháp đánh giá, hiệu chỉnh nhẳm Bảng 2.3 Các trận lũ năm 2017 2018 sử dụng để đánh giá nguồn mưa STT Trận lũ năm 2017 Trận lũ năm 2018 – 7/VI 13 – 17/VII 16 – 18/VIII 18 – 22/VII 23 – 27/VIII 31/VII – 6/VIII 14 – 16/IX 15 – 18/VIII 25 – 27/IX 28 – 31/VIII – 11/X 2.1.1.3 Sơ đồ nội dung thực Hình 2.2 Sơ đồ nội dung đánh giá chất lượng mưa vệ tinhh GSMaP 2.1.1.4 Kết đánh giá mưa GSMaP a) Đánh giá mô theo không gian Lượng mưa lưu vực trận mưa theo số liệu thực đo trạm nội suy phương pháp IDW sản phẩm GSMaP Kết thu cho thấy sản phẩm mưa GSMaP mơ tả xác biến động mưa theo khơng 10 gian Lượng mưa trung bình lưu vực tính theo mưa GSMaP_MVK GSMaP_NRT có giá trị MAE tương đương (hơn 30%), GSMaP_NOW cho mức MAE lớn gấp lần (hơn 60%) Đối với đa số trận mưa nhỏ, GSMaP_MKV, GSMaP_NRT cho kết lượng mưa thấp so với thực tế, với trận mưa lớn kết ước tính lại cao Với sản phẩm mưa GSMaP_NOW lại cho kết thiên lớn tất trận mưa xem xét, ngoại trừ trận mưa 6-7/VI/2017 b) Đánh giá chất lượng theo thời gian So sánh lượng mưa thời đoạn tính trung bình tồn lưu vực mưa thực tế ước tính từ trạm đo với sản phẩm mưa GSMaP: i) Các sản phẩm GSMaP bắt tốt xu thay đổi lượng mưa trung bình tồn lưu vực so với thực tế; ii) Thời đoạn mưa lớn mơ xác thời gian xuất hiện, với sản phẩm mưa MVK iii) Sản phẩm NRT có khả mơ MVK tốt sản phẩm NOW, với độ trễ so với thời gian thực từ phù hợp để ứng dụng vào tốn mơ dự báo lũ thời gian thực Với mục tiêu ý nghĩa thực tiễn nghiên cứu, GSMaP_NRT sản phẩm lựa chọn trình nghiên cứu 2.2 2.2.1 Phương pháp hiệu chỉnh mưa vệ tinh Phương pháp kết hợp, lân cận gần hiệu chỉnh theo vị trí trạm a) Phương pháp kết hợp lân cận gần Cách tiếp cận dựa phân bố mưa theo không gian mơ liệu GSMaP, sau hiệu chỉnh đồng thời mặt không gian với số liệu thực đo trạm đo mưa dạng điểm Tại thời điểm, sai số xác định trạm đo mưa Sau đó, bề mặt sai số cho vùng tính toán nội suy dựa phương pháp 11 nội/ngoại suy thông dụng Bản đồ mưa hiệu chỉnh với bề mặt sai số ô lưới Chuỗi số liệu mưa thực đo sử dụng nghiên cứu có bước thời gian giờ, độ dài chuỗi số lấy theo thời gian mùa lũ năm, dao động từ đến 3,5 tháng Một lưới mưa không gian xây dựng trùng với lưới mưa GSMaP_NRT, lượng mưa lưới có toạ độ (x,y) thời điểm i xác định công thức: 𝑃𝑘ế𝑡 ℎợ𝑝 (𝑥, 𝑦, 𝑖) = 𝑃𝐺𝑆𝑀𝑎𝑃𝑁𝑅𝑇 (𝑥, 𝑦, 𝑖) + ∆(𝑥, 𝑦, 𝑖) (𝑥, 𝑦, 𝑖) = ∑𝑛 𝑗=1(𝑃𝑜𝑏𝑠,𝑗 −𝑃𝐺𝑆𝑀𝑎𝑃𝑁𝑅𝑇 ,𝑗 )∗𝑊𝑗 ∑𝑛 𝑗=1 𝑊𝑗 (𝑥, 𝑦, 𝑖) = (𝑃𝑜𝑏𝑠,𝑗 − 𝑃𝐺𝑆𝑀𝑎𝑃𝑁𝑅𝑇 ,𝑗 ) (2-2) (2-3) (2-7) Trong đó: 𝑖: thời điểm tính tốn; 𝑃𝑘ế𝑡 ℎợ𝑝 (𝑥, 𝑦, 𝑖) lượng mưa kết hợp (mm); 𝑃𝐺𝑆𝑀𝑎𝑃𝑁𝑅𝑇 (𝑥, 𝑦, 𝑖) lượng mưa giải đốn GSMaP_NRT (mm) trung bình giai đoạn nghiên cứu gần (6 giờ, 12 giờ, 24 giờ); 𝑃𝑜𝑏𝑠,𝑗 lượng mưa thực đo trạm 𝑗 (mm) tính trung bình giai đoạn nghiên cứu gần (6 giờ, 12 giờ, 24 giờ); 𝑃𝐺𝑆𝑀𝑎𝑃𝑁𝑅𝑇 ,𝑗 lượng mưa giải đốn GSMaP_NRT lưới chứa trạm đo mưa 𝑗 (mm) trung bình giai đoạn nghiên cứu (6 giờ, 12 giờ, 24 giờ) (mm); 𝑊𝑗 nghịch đảo khoảng cách trạm đo mưa 𝑗 tọa độ 𝑥, 𝑦; 𝑥, 𝑦: xác định theo tọa độ lat - long; 𝑗 trạm đo mưa gần với toạ độ 𝑥, 𝑦 Tương tự, phương pháp lân cận gần có ưu điểm tính tốn nhanh, thích hợp với liệu dạng lưới Phương pháp lân cận gần giả thiết yếu tố vị trí cần nội suy tương tự vị trí có điểm thực đo gần b) Phương pháp hiệu chỉnh theo vị trí trạm đo Luận án thử nghiệm phương án hiệu chỉnh mưa xét đến yếu tố vị trí trạm đo mưa lưu vực gồm hướng: theo tọa độ lat - long, cao độ trạm Một bề mặt sai số xây dựng mưa thực đo trạm lưới mưa GSMaP_NRT có dạng (𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑖) Phân bố bề mặt sai số xác định dựa phương pháp hồi quy tuyến tính (MLR) với biến 𝑥, 𝑦 𝑧 Trong đó, 𝑥 12 𝑦 tọa độ lat - long (hoặc decimal), 𝑧 cao độ trạm đo (đơn vị đo m), 𝑖 thời điểm tính tốn Hình 2.7 Các bước hiệu chỉnh mưa vệ tinh GSMaP 2.2.2 Lựa chọn phương án hiệu chỉnh Luận án thử nghiệm phương án hiệu chỉnh sai số sử dụng phương pháp leave-one-out cross-validation để đánh giá chất lượng phương án hiệu chỉnh Kết đánh giá phương án cho mùa mưa lớn với sai số ước tính từ khoảng thời gian trước cho hiệu cao so với khoảng thời gian 12 hay 24 phương án sử dụng nội suy IDW cho kết tốt Luận án sử dụng phương án kết hợp theo phương pháp IDW, lân cận gần (NR) hiệu chỉnh theo vị trí trạm đo (MLR) với khoảng thời gian hiệu chỉnh sai số trước để nghiên cứu xây dựng đồ mưa kết hợp GSMaP thực đo 13 Kết liệu mưa lưới kết hợp mưa vệ tinh thực đo 2.2.3 Kết so sánh đồ phân bố mưa sau hiệu chỉnh gồm mưa kết hợp, NR, MLR, GSMaP_NRT với phân bố mưa thực đo nội suy theo IDW cho số trận mưa gây lũ lớn lưu vực là: đồ lưới mưa kết hợp có hình dạng tương đồng so với đồ mưa thực đo; đồ phân bố mưa GSMaP_NRT có mức độ sai khác nhiều Bản đồ mưa NR mưa thực đo tương đồng phân bố vị trí xuất tâm mưa có xu thiên cao khu vực trung lưu hạ lưu So sánh đồ mưa MLR với mưa thực đo cho kết chênh lệch lớn phân bố tổng lượng khu vực hạ lưu 2.3 Mơ hình tốn thủy văn sử dụng nghiên cứu 2.3.1 Các mơ hình thủy văn thường ứng dụng tính tốn lũ a) Mơ hình thủy văn thơng số tập trung: mơ hình TANK, SSARR, NAM, HECHMS b) Mơ hình thủy văn thơng số phân bố: mơ hình TOPMODEL, MARINE, DINOSOP, IFAS 2.3.2 Lựa chọn mơ hình thủy văn Trong khn khổ luận án, mơ hình NAM lựa chọn cơng cụ tính tốn mơ dịng chảy lũ sơng Mã với lí sau: i) đơn giản, dễ áp dụng, lồng ghép, kết nối với mơ hình khác, u cầu số liệu lưu vực khơng nhiều; ii) tích hợp hệ thống dự báo lũ cho lưu vực sông Mã quan dự báo khí tượng thủy văn quốc gia; iii) kết hợp với mơ hình diễn tốn dịng chảy sơng Muskingum có khả ứng dụng thực tế cao vào cơng tác dự báo lũ nghiệp vụ cho lưu vực nghiên cứu 2.3.3 Một số đặc điểm mơ hình NAM Mơ hình NAM mơ q trình mưa - dịng chảy cách liên tục thơng qua việc tính toán cân nước bể chứa thẳng đứng, có tác động qua lại lẫn để diễn tả tính chất vật lý lưu vực Các bể chứa mơ hình NAM gồm: i) bể tuyết (chỉ áp dụng cho vùng có tuyết); ii) bể mặt; iii) bể sát mặt hay bể tầng rễ cây; iv) bể ngầm 14 2.3.4 Phương pháp Muskingum Phương pháp mô hình hố lượng trữ lũ lịng sơng tổ hợp dung tích hình nêm dung tích lăng trụ Với giả thiết diện tích mặt cắt ngang dòng lũ tỷ lệ thuận với lưu lượng qua mặt cắt đó, thể tích lượng trữ lăng trụ KQ (K hệ số tỷ lệ), lượng trữ hình nêm KX (I - O) với ≤ X ≤ 0,5 2.3.5 Thiết lập mơ hình NAM cho lưu vực sông Mã Lưu vực sông Mã chia thành 26 tiểu lưu vực với diện tích biến đổi từ khoảng 500 km2 đến 3.000 km2 tuỳ điều kiện khu vực Mỗi tiểu lưu vực ứng dụng mơ hình mưa - dịng chảy NAM riêng kết nối với thông qua đoạn sơng diễn tốn theo phương pháp Muskingum Hình 2.18 Các tiểu lưu vực phân chia cho lưu vực sông Mã Ba tuyến trạm khống chế gồm Xã Là, Cẩm Thủy Cửa Đạt kết nối với tiểu lưu vực sau: i) khu vực thượng lưu tính tuyến Xã Là kết nối tiểu lưu vực số đến 7; ii) lưu vực nhánh sơng Chu tính đến tuyến Cửa Đạt kết nối tiểu lưu vực số 15,16, 20,26 25; iii) lưu vực sơng Mã tính đến khu vực trung lưu tuyến Cẩm Thủy kết nối tiểu lưu vực thuộc tuyến Xã Là, tiểu lưu vực từ số đến 14 Số liệu đầu vào cho mơ hình cho mơ hình NAM – Muskingum gồm: i) số liệu mưa thực đo, GSMaP_NRT, mưa kết hợp, mưa NR, mưa MLR; ii) lưu lượng tuyến Xã Là, Cẩm Thủy Cửa Đạt 15 2.4 Lựa chọn thời gian xuất mưa – lũ lưu vực sông Mã Bảng 2.7 Thời gian xuất mưa - lũ lớn lựa chọn nghiên cứu TT 2.5 2.5.1 Trận mưa - lũ lựa chọn 01/VIII – 31/X/2000 15/VI – 15/IX/2002 01/VII – 30/IX/2003 01/VII – 15/X/2005 01/VII – 30/IX/2006 01/VIII – 31/X/2007 01/VIII – 15/XI/2008 15/VI – 15/X/2012 Hình thời tiết gây mưa – lũ lớn năm Bão số WOKONG Rãnh thấp bị nén ATNĐ + KKL Bão VICENTE DHTNĐ qua Trung Bộ + lưỡi ACCNĐ Bão số LEKIMA KKL + rãnh gió Tây DHTNĐ + KKL + Nhiễu động gió cao Số liệu sử dụng nghiên cứu Số liệu mưa thực đo từ trạm mặt đất - Kế thừa chuỗi số liệu mưa lịch sử dài từ 25 năm đến 30 năm thuộc Dự án “Rà soát quy hoạch lưu vực sông Mã” Viện Quy hoạch Thủy Lợi (2014) - 25 trạm đo mưa lân cận lưu vực sông Mã Chuỗi số liệu tổng hợp liên tục từ năm 2000 đến 2012 (một số trạm từ 2005 đến 2012) 2.5.2 Số liệu thủy văn - Số liệu mực nước trạm Xã Là, Cẩm Thủy, Cửa Đạt; - Đường quan hệ H-Q trung bình nhiều năm tổng hợp từ 2005 đến 2012 Cẩm Thủy, Cửa Đạt Xã Là 2.6 Kết luận chương Kết nghiên cứu chương phân tích lựa chọn nguồn liệu vệ tinh GSMaP với sản phẩm MVK, NRT NOW phù hợp với tốn tính dịng chảy lũ lưu vực sông Dựa số đánh giá MAE, Bias % R2, GSMaP_NRT sản phẩm lựa chọn có mức độ phù hợp nội dung nghiên cứu Luận án tiếp cận xây dựng phương pháp hiệu chỉnh mưa vệ tinh dựa kết hợp với mưa thực đo 16 phương pháp nội suy không gian thử nghiệm phương pháp xét đến vị trí trạm đo nhằm: i) giảm nhược điểm số liệu mưa vệ tinh trước sử dụng tính tốn dịng chảy; ii) giải tốn hiệu chỉnh theo mặt không gian, phù hợp với phân bố liệu mưa vệ tinh GSMaP hiệu chỉnh theo chuỗi thời gian với diễn biến kiện mưa - lũ Sản phẩm sau hiệu chỉnh đồ mưa số liệu dạng lưới theo không gian theo lớp thời gian dựa trận mưa - lũ thực tế Từ nghiên cứu, phân tích mơ hình tốn thủy văn, chương chọn mơ hình thủy văn NAM mưa - dịng chảy đảm bảo u cầu cấu trúc mơ hình, thơng số thể điều kiện lưu vực hệ thống sơng, kết hợp với mơ hình Muskingum làm cơng cụ tính tốn mơ dịng chảy phù hợp với điều kiện lưu vực, đáp ứng cho mục đích nghiên cứu Tác giả thiết lập mơ hình NAM cho lưu vực sông Mã, xử lý nguồn số liệu đầu vào để ứng dụng mơ dịng chảy lũ lưu vực CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MƯA VỆ TINH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MƠ PHỎNG DỊNG CHẢY LŨ SƠNG MÃ 3.1 Đánh giá chất lượng liệu mưa không gian mô dịng chảy lũ sơng Mã Để đánh giá hiệu ứng dụng số liệu mưa vệ tinh sau hiệu chỉnh, luận án sử dụng phương pháp mơ hình tính tốn dịng chảy từ nguồn số liệu mưa sau hiệu chỉnh Kết tính tốn mơ dịng chảy lũ với nguồn số liệu mưa đầu vào so sánh đánh giá với dòng chảy thực tế tuyến Xã Là, Cẩm Thủy Cửa Đạt 3.1.1 Tính tốn mơ dịng chảy lũ sơng Mã Các bước thực hiên nội dung tính tốn mơ dịng chảy lũ sơng Mã tổng hợp sơ đồ hình 3.1: 17 Hình 3.1 Sơ đồ thực tính tốn lũ cho lưu vực sơng Mã 3.1.2 Chỉ tiêu đánh giá Chỉ số hiệu Nash-Sutcliffe (NSE): ∑(𝑄 −𝑄 )2 𝑜𝑏𝑠 𝑁𝑆𝐸 = − ∑(𝑄 𝑡𝑡 −𝑄 ̅̅̅̅̅̅̅̅)2 𝑜𝑏𝑠 𝑜𝑏𝑠 (3-1) Chỉ tiêu PBIAS: 𝑃𝐵𝐼𝐴𝑆 = ∑(𝑄𝑜𝑏𝑠 − 𝑄𝑡𝑡 ) ∗ 100% ∑(𝑄𝑜𝑏𝑠 ) (3-2) Trong đó: Qtt: Lưu lượng lũ tính tốn (m3/s); Qobs: Lưu lượng lũ thực đo (m3/s); Qobs: Lưu lượng lũ thực đo trung bình (m3/s) 3.1.3 Cách đánh giá chất lượng liệu mưa mơ hình thuỷ văn Luận án giả thiết rằng, liệu mưa không gian tốt liệu cho kết mơ dịng chảy tốt Để đánh giá chất lượng liệu mưa không gian đầu vào: liệu mưa thực đo ước tính phương pháp IDW, mưa GSMaP_NRT thơ, mưa kết hợp, mưa NR, MLR, từ mơ dịng chảy lũ với theo mùa mưa lớn Ứng với liệu đầu vào, thông số mô hình thuỷ văn dị tìm tối ưu theo hai phương pháp GRG_NonLinear Evolutionary tích hợp Microsoft Excel Các kịch đầu vào thiết lập phương án dị tìm tương tự (như Population size, Random 18 Seed, Convergence, hay số lần lặp) Hàm mục tiêu số NSE Kịch đầu vào cho số NSE cao sai số tổng lượng thấp kịch phù hợp 3.2 3.2.1 Phân tích kết mơ dịng chảy lũ lưu vực sơng Mã Mơ dịng chảy lũ sử dụng mưa thực đo Bảng 3.2 Kết đánh giá chất lượng tính tốn dịng chảy lũ Cẩm Thủy, Xã Là Cửa Đạt với số liệu đầu vào mưa thực đo NSE PBIAS Năm Cẩm Thủy Xã Là Cửa Đạt Cẩm Thủy Xã Là Cửa Đạt 2000 0,90 0,83 0,90 21,6 5,8 5,9 2002 0,79 0,62 0,77 4,0 12,5 -0,4 2003 0,75 0,52 0,90 10,8 -0,9 -2,5 2005 0,83 0,65 0,69 4,1 -1,2 -39,8 2006 0,79 0,73 0,82 6,7 -7,9 0,8 2007 0,92 0,33 0,97 23,1 38,8 -11,2 2008 0,80 0,69 0,91 -6,4 -26,9 5,1 2012 0,80 0,74 6,0 1,9 3.2.2 Mơ dịng chảy lũ sử dụng mưa GSMaP_NRT Bảng 3.3 Kết đánh giá chất lượng tính tốn dịng chảy lũ Cẩm Thủy, Xã Là Cửa Đạt với số liệu đầu vào mưa GSMaP_NRT NSE PBIAS Năm Cẩm Thủy Xã Là Cửa Đạt Cẩm Thủy Xã Là Cửa Đạt 2000 0,10 -1,3 0,55 -3,9 55,1 32,0 2002 0,41 0,23 0,48 -3,9 2,1 0,4 2003 0,71 0,6 0,88 7,1 -4,2 2,6 2005 0,60 0,64 0,82 4,0 4,7 9,9 2006 0,58 0,64 0,76 9,5 2,2 1,2 2007 0,82 0,84 0,89 14,4 4,2 14,9 2008 0,41 0,65 0,27 28,9 14,6 31,8 2012 0,37 0,20 8,5 8,2 3.2.3 Mơ dịng chảy lũ sử dụng mưa kết hợp Bảng 3.4 Kết đánh giá chất lượng tính tốn dòng chảy lũ Cẩm Thủy, Xã Là Cửa Đạt với số liệu đầu vào mưa kết hơp 19 Năm 2000 2002 2003 2005 2006 2007 2008 2012 3.2.4 Cẩm Thủy 0,93 0,81 0,79 0,80 0,82 0,92 0,83 0,79 NSE Xã Là 0,89 0,8 0,7 0,66 0,79 0,72 0,83 0,73 Cửa Đạt 0,92 0,71 0,92 0,70 0,84 0,97 0,94 PBIAS Cẩm Thủy Xã Là 12,9 -0,3 -4,3 3,6 0,9 -1,4 -10,1 -4,9 1,4 -1,5 14,8 18,7 -2,6 -14,5 5,9 2,6 Cửa Đạt -1,0 -5,5 3,1 -36,9 0,4 -3,9 2,9 Mơ dịng chảy lũ sử dụng mưa lân cận gần Bảng 3.5 Kết đánh giá chất lượng tính tốn dịng chảy lũ Cẩm Thủy, Xã Là Cửa Đạt với số liệu đầu vào mưa NR NSE PBIAS Năm Cẩm Thủy Xã Là Cửa Đạt Cẩm Thủy Xã Là Cửa Đạt 2000 0,93 0,84 0,91 8,9 6,1 2,5 2002 0,83 0,75 0,75 -0,7 0,05 -3,5 2003 0,68 0,46 0,57 -10,8 -0,7 -22,1 2005 0,74 0,63 0,61 -14,2 33,2 -30,5 2006 0,2 -2,6 0,54 3,4 -65,6 1,7 2007 0,83 0,05 0,1 9,4 71,7 -75,3 2008 0,79 0,85 0,93 9,0 4,2 1,1 2012 0,79 0,7 6,7 3,9 3.2.5 Mơ dịng chảy lũ sử dụng mưa hiệu chỉnh theo vị trí trạm Bảng 3.6 Kết đánh giá chất lượng tính tốn dịng chảy lũ Cẩm Thủy, Xã Là Cửa Đạt với số liệu đầu vào mưa MLR NSE PBIAS Năm Cẩm Thủy Xã Là Cửa Đạt Cẩm Thủy Xã Là Cửa Đạt 2000 0,88 0,46 0,77 -6,6 -17,3 -10,2 2002 -1 -1,4 -1,8 -37 -18,4 -49 2003 -6 -11,8 -0,8 -111,4 -126,3 -87,5 2005 0,45 -0,7 0,78 -25,9 -71,9 -19,1 20 2006 2007 2008 2012 3.2.6 -0,5 0,7 0,79 -3,6 -21 -1,6 0,75 -1,9 0,87 0,88 -32,9 -59,3 -59,1 3,9 -67,6 -217,8 -95,4 -0,1 -70,1 -46,1 -3,2 Đánh giá khả nâng cao chất lượng mô lũ Với phương pháp hiệu chỉnh nguồn số liệu mưa vệ tinh GSMaP_NRT, phương pháp hiệu chỉnh kết hợp đạt kết mô lũ tốt Dựa tiêu đánh giá NSE PBIAS, kết mơ dịng chảy Cẩm Thủy, Xã Là Cửa Đạt cho trận lũ với nguồn số liệu mưa thực đo, GSMaP_NRT, mưa kết hợp, mưa NR, mưa MLR cho thấy kết mô lũ với mưa thực đo mưa kết hợp tốt nhiều so với chất lượng mô từ mưa vệ tinh GSMaP_NRT số liệu mưa hiệu chỉnh NR MLR So sánh khả mô lũ cho khu vực thượng lưu trung lưu sông Mã với số liệu đầu vào mưa thực đo mưa kết hợp cho thấy: + Kết mô lũ khu vực thượng lưu Xã Là: khả mơ dịng chảy lũ với số liệu mưa kết hợp tốt nhiều so với mô lũ với số liệu mưa thực đo + Kết mô lũ khu vực trung lưu Cẩm Thủy: kết mô 5/8 trận lũ với số liệu mưa kết hợp tốt so với mưa thực đo, từ kết đánh giá theo PBIAS Các trận lũ mô Cẩm Thủy với mưa kết hợp có trị số PBIAS mức tốt (|PBIAS| < 15) + Kết mô lũ khu vực trung lưu Cửa Đạt: kết mô lũ với nguồn số liệu mưa thực đo kết hợp theo tiêu NSE PBIAS tốt, trừ trận lũ năm 2005 có trị số PBIAS mức trung bình Khi sử dụng số liệu mưa kết hợp, khả mô 5/7 trận lũ đạt kết tốt so với sử dụng mưa thực đo dựa tiêu NSE PBIAS Từ tồn kết tính tốn phân tích, việc sử dụng nguồn liệu mưa kết hợp đầu vào mơ hình NAM để tính tốn dịng chảy lũ cho khu vực thượng lưu, trung lưu sông Mã cho kết mô tốt, hiệu cải thiện đáng kể so với việc sử dụng mưa thực đo, mưa vệ tính GSMaP_NRT 21 3.3 Kết luận chương Luận án đề xuất sử dụng mơ hình thuỷ văn NAM-Muskingum để mơ dịng chảy lũ với kịch số liệu mưa đầu vào khác gồm: số liệu thực đo, GSMaP_NRT thô, mưa kết hợp, mưa NR, mưa MLR Dựa tiêu đánh giá NSE PBIAS cho thấy kết mơ dịng chảy lũ cho khu vực trung thượng lưu sông Mã với số liệu mưa kết hợp tốt nhất, chứng tỏ số liệu mưa vệ tinh hiệu chỉnh theo phương pháp kết hợp phù hợp, mơ hình lựa chọn hiệu quả, nâng cao chất lượng tính tốn mơ lũ lưu vực sông Mã, vùng có mật độ trạm đo thưa thớt khu vực thượng lưu khu vực sông xuyên biên giới Việc sử dụng số liệu mưa vệ tinh GSMaP làm đầu vào mơ hình thủy văn tính tốn dịng chảy cho lưu vực sơng vừa nhỏ, khơng có trạm đo đem lại hiệu định điều kiện thời tiết cực đoan có khả gây mưa - lũ lớn đặc biệt lớn Cịn số trường hợp khác cho kết mơ dòng chảy lũ chưa tốt nhiều nguyên nhân khác cho thấy, khu vực, lưu vực sông định, việc sử dụng mưa vệ tinh đầu vào tính tốn dịng chảy sơng cần nghiên cứu kỹ, từ đúc rút kinh nghiệm điều kiện phạm vi định KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Những kết đạt luận án Hiện nay, việc ứng dụng nguồn số liệu mưa vệ tinh để hỗ trợ cho số liệu mưa thực đo từ trạm bề mặt xu hướng có tính thực tế, hiệu kinh tế Ngoài ra, số liệu mưa vệ tinh giúp bổ sung, kéo dài số liệu mưa cho khu vực, lưu vực thiếu số liệu thực đo từ trạm đo bề mặt Vấn đề hữu ích lĩnh vực quản lý tài nguyên nước, quản lý lưu vực sông công tác cảnh báo, dự báo thiên tai lũ, hạn Trong khuôn khổ nội dung luận án, tác giả nghiên cứu ứng dụng mưa vệ tinh GSMaP thông qua xử lý, hiệu chỉnh để làm đầu vào cho mơ hình tốn thủy văn 22 mơ dịng chảy lũ cho lưu vực sơng Mã phục vụ quản lý phịng chống thiên tai Các nghiên cứu luận án đạt kết sau: 1) Đánh giá lựa chọn sản phẩm mưa vệ tinh GSMaP_NRT nguồn số liệu mưa với độ phân giải theo không gian thời gian cao, có khả bổ trợ cho khu vực thiếu trống trạm đo đạc thuộc vùng thượng trung lưu lưu vực sông Mã để giải tốn mơ dịng chảy khu vực nhằm mục tiêu phục vụ công tác quản lý nguồn nước phòng chống thiên tai 2) Nghiên cứu, xây dựng phương pháp hiệu chỉnh mưa kết hợp cho nguồn số liệu mưa GSMaP_NRT, làm đầu vào cho mơ hình tốn thủy văn, nâng cao hiệu tính tốn dịng chảy lũ cho khu vực thiếu số liệu lưu vực sơng Mã 3) Thiết lập mơ hình thủy văn NAM cho lưu vực sơng Mã, tích hợp nguồn số liệu mưa gồm mưa thực đo, GSMaP_NRT, GSMaP_NRT sau hiệu chỉnh theo phương pháp khác để tính tốn dịng chảy lũ cho khu vực thượng lưu Xã Là, khu vực trung lưu Cẩm Thủy Cửa Đạt Dựa tiêu đánh giá NSE PBIAS cho thấy: với mưa GSMaP hiệu chỉnh dựa phương pháp kết hợp (mưa kết hợp), khả mơ dịng chảy lũ đạt hiệu tốt, nâng cao chất lượng so với sử dụng số liệu thực đo trạm mưa vệ tinh GSMaP_NRT thô Đặc biệt lưu vực sông vừa nhỏ vùng núi có điều kiện thiếu số liệu, khả mơ dịng chảy lũ với mưa kết hợp tốt, tiêu đánh giá NSE cho giá trị mức cao (0,75< NSE ≤1) Với phương án hiệu chỉnh theo phương pháp lân cận gần nhất, khả mô lũ đạt kết tốt cho khu vực có mật độ mạng lưới trạm đo tương đối dày kết hạn chế cho khu vực thưa khơng có trạm đo 4) Trong điều kiện lưu vực sơng khơng có thơng tin, khơng có trạm đo, số liệu mưa vệ tinh GSMaP khuyến nghị sử dụng nguồn số liệu mưa thay để tính tốn dịng chảy cho lưu vực sông Với ưu điểm bao phủ rộng lớn cho nhiều khu vực có địa hình phức tạp, đặc biệt, ứng dụng điều kiện có khả xuất mưa - lũ lớn đạt hiệu tốt 23 Những đóng góp luận án 1) Đã lựa chọn xây dựng phương pháp hiệu chỉnh kết hợp số liệu mưa GSMaP_NRT, nâng cao chất lượng hiệu sử dụng đầu vào mơ hình thủy văn mơ lũ, phù hợp với điều kiện khu vực thiếu số liệu khí tượng lưu vực sơng Mã 2) Đã đưa phương án đánh giá chất lượng liệu mưa vệ tinh theo không gian tốn thuỷ văn sử dụng mơ hình thuỷ văn dạng phân bố bước đầu cho thấy hiệu phương pháp cho lưu vực thiếu số liệu nghiên cứu Kiến nghị định hướng nghiên cứu Nghiên cứu hiệu chỉnh số liệu mưa vệ tinh toán phức tạp khó q trình xử lý số liệu đầu vào mơ hình thủy văn mưa - dịng chảy Các kết luận án cịn có tồn hạn chế định Với mục tiêu đề tài luận án đặt ra, tác giả thực nghiên cứu mức độ khai thác, ứng dụng nguồn số liệu mưa vệ tinh, kết hợp với mưa thực đo làm đầu vào mơ hình tốn thủy văn mơ dịng chảy lũ cho lưu vực sơng Mã, xây dựng sở nhận định tình hình lũ phục vụ việc dự báo, cảnh báo lũ lụt Chính vậy, việc nghiên cứu kết hợp mưa vệ tinh, mưa thực đo với mưa dự báo từ mơ hình số trị tồn cầu để dự báo cảnh báo lũ cho lưu vực sông Mã vấn đề cần tiếp tục thực mà nghiên cứu sinh mong muốn nghiên cứu sở kết đạt luận án Phạm vi nội dung nghiên cứu luận án giới hạn khoảng thời gian chịu tác động hồ chứa (2000 -2012) nhằm tập trung đánh giá hiệu khai thác, sử dụng mưa vệ tinh để mô lũ lưu vực Sau có hồ chứa lưu vực sông Mã, tác động chúng dòng chảy lũ đáng kể, cần thiết tiếp tục nghiên cứu nhằm tích hợp thơng số hồ chứa, quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sơng Mã mơ hình mơ dòng chảy lũ 24