Untitled TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ T2 2016 Trang 107 Mô hình hóa dòng chảy và chất lượng nước mặt của hệ thống sông 3S (Sê Kông, Sê San và Sêrêpôk) Nguyễn Thị Thùy Trang Đào Nguyên[.]
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SỐ T2- 2016 Mơ hình hóa dịng chảy chất lượng nước mặt hệ thống sông 3S (Sê Kông, Sê San Sêrêpôk) Nguyễn Thị Thùy Trang Đào Nguyên Khôi Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM (Bài nhận ngày 29 tháng 07 năm 2015, nhận đăng ngày 14 tháng 04 năm 2016) TÓM TẮT Nghiên cứu thực nhằm mơ dịng chảy chất lượng nước hệ thống sông 3S (Sê Kông, Sê San, Sêrêpơk) mơ hình SWAT (Soil and Water Assessment Tool - Công cụ đánh giá đất nước) Lưu vực với loại hình sử dụng đất lâm nghiệp nơng nghiệp, nitrogen tổng photphorus tổng hai thông số sử dụng đánh giá chất lượng nước Mơ hình hiệu chỉnh phương pháp SUFI-2 tích hợp mơ hình SWAT-CUP Hiệu mơ đánh giá số R2, NSE PBIAS Kết cho thấy mơ hình SWAT mơ tốt dòng chảy chất lượng nước cho khu vực nghiên cứu Điều thể giá trị R2 NSE lớn 0,5 trừ trạm Attapeu Kontum; PBIAS nhỏ 10 % dòng chảy 35 % chất lượng nước Mơ hình hiệu chỉnh tốt áp dụng dự báo dòng chảy chất lượng nước lưu vực 3S tương lai, công cụ hỗ trợ cho công tác quản lý tài ngun nước lưu vực sơng hiệu Từ khóa: lưu vực 3S, chất lượng nước, dòng chảy, SWAT, SWAT-CUP MỞ ĐẦU Hệ thống sông 3S (Sê Kông, Sê San, Sêrêpôk) nhánh sông lớn hệ thống Hạ lưu sông Mê Kông, nằm ba quốc gia Việt Nam, Lào Campuchia 3S đóng vai trị quan trọng phát triển kinh tế xã hội vùng 3S Hơn nữa, dòng chảy chất lượng nước từ lưu vực 3S ảnh hưởng phát triển vùng hạ lưu chẳng hạn đồng sông Cửu Long – vựa lúa lớn Việt Nam Trên thực tế, chất lượng nước sông lưu vực 3S suy giảm (IUCN, 2014) photphorus (P) nitrogen (N) phát thải từ hoạt động sản xuất nông nghiệp nguyên nhân gây tượng phú dưỡng hóa, giảm DO nước ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh [3] Chất lượng nước ảnh hưởng đến hoạt động kinh tế xã hội tệ gây nhiều dịch bệnh nghiêm trọng cho người Vùng phát thải ô nhiễm thượng nguồn sông Sê San Sêrêpôk thuộc Việt Nam, hai vùng có dân cư tập trung đơng với hoạt động nông – công nghiệp phát triển mạnh Tuy nhiên, khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề ô nhiễm nằm hạ nguồn lưu vực 3S thuộc Campuchia Như vậy, hoạt động sản xuất, xả thải chất thải quốc gia ảnh hưởng tạo áp lực cho quốc gia khác lưu vực xuyên quốc gia Để có sách phù hợp nhằm quản lý tốt việc chất lương nước mặt cho lưu vực 3S, cần xác định quốc gia đóng góp nhiều Trang 107 Science & Technology Development, Vol 19, No.T2-2016 vào việc gây nhiễm nước sơng Lưu lượng dịng chảy chất lượng nước sơng tính tốn vị trí dịng chảy thơng qua việc áp dụng mơ hình thủy văn Có nhiều mơ hình thủy văn giải tốn mơ hình AGNPS, AnnAGNPS, HSPF, MIKE SHE, SWAT Trong mơ hình nêu mơ hình SWAT lựa chọn cho nghiên cứu mơ hình chứng minh khả mơ dòng chảy, chất dinh dưỡng cho lưu vực khác áp dụng thành công nhiều lưu vực (Xem sở liệu báo khoa học SWAT: https://www.card.iastate.edu/swat_articles/) Bên cạnh đó, mơ hình miễn phí tích hợp giao diện GIS nên thuận tiện cho người sử dụng cơng tác chuẩn bị số liệu đầu vào trình bày kết Mục tiêu nghiên cứu mơ dịng chảy chất lượng nước cho lưu vực 3S Kết nghiên cứu tài liệu tham khảo cho nhà hoạch định sách cơng tác quản lý tài ngun nước phát triển kinh tế xã hội vùng Trang 108 PHƯƠNG PHÁP Khu vực nghiên cứu Lưu vực 3S nằm phía Tây Nam lưu vực Mê Kơng, có vị trí địa lý nằm khoảng 11°45’ – 16°30’ vĩ độ Bắc 106° – 109° kinh độ Đơng (Hình 1) Với diện tích 78.000 km2, chiếm khoảng 10 % tổng diện tích lưc vực sơng Mê Kông, lưu vực 3S trải trải dài lãnh thổ quốc gia Việt Nam (4 tỉnh), Lào (2 tỉnh) Campuchia (3 tỉnh) Với dân số 3,5 triệu người, mật độ trung bình 45 người/km2 Dân cư tập trung đông thượng nguồn Sê San Sêrêpôk lãnh thổ Việt Nam Sông Sêrêpôk Sê San bắt nguồn từ Tây Nguyên, Việt Nam, Sê Kông có thượng nguồn núi Annamite, Lào Sêrêpơk Sê San hợp lưu với Sê Kông nơi cách Stung Treng sơng khoảng 40 km Dịng chảy hàng năm khoảng 2,386 m3/s, chiếm gần 16 % tổng lượng dịng chảy sơng Mê Cơng [8] Lưu vực có độ cao địa hình từ 80 m đến 2.040 m (Hình 2A), thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có độ ẩm cao từ 82–85 %, tổng lượng mưa trung bình hàng năm 1674 mm Trong đó, 79,8 % tổng lượng mưa năm tập trung vào mùa mưa (tháng – tháng 10) Nhiệt độ trung bình năm dao động 20,8 0C đến 26,4 0C TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SỐ T2- 2016 Hình Khu vực nghiên cứu vị trí trạm khí tượng thủy văn, chất lượng nước nguồn thải điểm Có năm loại hình sử dụng đất lưu vực bao gồm đất rừng, đất nông nghiệp, đất bụi cỏ, đất thị diện tích mặt nước (Hình 2B) Trong đất rừng (78,76 %) đất nơng nghiệp (13,2 %) loại hình sử dụng chủ yếu lưu vực 3S Về thổ nhưỡng, lưu vực có (A) (B) nhóm đất bao gồm đất xám (Acrisols), đất biến đổi (Cambisols), đất đỏ (Ferrasols), đất xám Gley (Gleysols), đất xói mịn trơ sỏi đá (Leptosols), đất có tầng sét chặt (Planosols), đất nứt nẻ (Vertisols) (Hình 2C) (C) Hình Bản đồ độ dốc địa hình (A), sử dụng đất (B), thổ nhưỡng (C) Trang 109 Science & Technology Development, Vol 19, No.T2-2016 Phương pháp nghiên cứu Cơ sở lý thuyết mơ hình SWAT SWAT (Cơng cụ đánh giá đất nước) mơ hình thủy văn bán phân bố sử dụng rộng rãi nghiên cứu lưu lượng chất lượng nước cho quy mô lưu vực sông Mơ hình xây dựng dựa quan hệ chất vật lý tượng tự nhiên Mơ hình tính tốn, mơ cho chu trình nước chất dinh dưỡng dựa bước thời gian hàng tháng hàng ngày Trong thực tế, lưu vực sơng có phân bố khơng gian khơng đồng Do đó, để tăng độ xác tính tốn, lưu vực chia thành nhiều tiểu lưu vực, sau đơn vị thủy văn (HRU) dựa đặc tính đồng sử dụng đất thổ nhưỡng Các tính tốn dịng chảy chất dinh dưỡng thực đơn vị thủy văn Mơ hình sử dụng phương pháp Muskingum cho tính tốn dịng chảy Trong SWAT, dịng chảy chia thành pha: pha bề mặt đất, pha mặt đất (sát mặt, ngầm) pha sông Chu trình thuỷ văn mơ SWAT dựa phương trình cân (1) SWt SW Rday Qsurf E a wseep Q gw t i i (1) SWt tổng lượng nước cuối thời đoạn tính toán (mm), SW0 tổng lượng nước ban đầu (mm), t thời gian (ngày), Rday tổng lượng mưa ngày thứ i (mm), Qsurf tổng lượng nước mặt ngày thứ i (mm), Ea tổng lượng bốc thoát ngày thứ i (mm), wseep lượng nước vào tầng ngầm ngày thứ i (mm) Qgw lượng nước ngầm ngày thứ i (mm) SWAT mơ chu trình nitrogen photphorus phẫu diện đất nước ngầm tầng nông Các chất dinh dưỡng (nitrogen photphorus) đất có từ nhiều nguồn, Trang 110 có dư lượng phân bón hóa học, phân xanh hoạt động nông nghiệp, nước mưa nước thải sinh Các chất loại bỏ hấp thụ q trình xói mịn đất, bốc v.v… Chi tiết sở lý thuyết mơ hình SWAT trình bày báo cáo Neitsch ctv (2011) Thiết lập mơ hình Bảng trình bày số liệu đầu vào mơ hình SWAT bao gồm số liệu khí tượng thủy văn, chất lượng nước, địa hình, thỗ nhưỡng, sử dụng đất, mật độ dân số lưu vực 3S Các số liệu thu thập từ Trung tâm Dịch vụ Thông tin Dữ liệu Ủy ban sông Mê Kông (MRC) (http://portal.mrcmekong.org/index) Trung tâm Dữ liệu Khí tượng Thủy văn Quốc Gia (HMDC) Bản đồ độ dốc, đồ sử dụng đất năm 2003 đồ phân loại đất với độ phân giải 250 x 250 m sử dụng nghiên cứu Các số liệu hàng ngày thông số khí tượng thu thập 28 năm giai đoạn 1981–2008, lưu lượng dòng chảy ngày thu thập từ trạm giai đoạn 1994–2008 Số liệu chất lượng nước (nitrogen photphorus) thu thập trạm khoảng thời gian 2004–2008 từ Trung tâm Dịch vụ Thông tin Dữ liệu Ủy ban sông Mê Kông (MRC) (http://portal mrcmekong org/index) Trung tâm Dữ liệu Khí tượng Thủy văn Quốc Gia (HMDC) Mơ hình hiểu chỉnh kiểm định cho dịng chảy chất lượng nước công cụ SWAT-CUP với phương pháp SUFI-2 (Sequential Uncertainty Fitting version 2) [1] Hiệu chỉnh dòng chảy thực thời gian 2000-–2005, chất lượng nước thời gian 2004–2006 Kiểm định dòng chảy thực thời gian 1994–1999 chất lượng nước thời gian 2007–2008 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SOÁ T2- 2016 Bảng Số liệu đầu vào mơ hình SWAT STT Dữ liệu Nguồn Mơ tả Thời gian Sử dụng đất MRC Bản đồ sử dụng đất, 250 m DEM MRC Bản đồ mơ hình số độ cao, 250 m - Thổ nhưỡng MRC Bản đồ loại đât, 250 m - Dữ liệu khí tượng MRC, HMDC Dữ liệu ngày yếu tố lượng mưa, nhiệt độ lớn nhỏ 1981–2008 Dữ liệu lưu lượng MRC, HMDC Dữ liệu ngày yếu tố lưu lượng dòng chảy, trạm 1994–2008 Dữ liệu chất lượng nước MRC Dữ liệu tháng nồng độ NO3-, NH4+ P 2004–2008 Đánh giá mơ hình Hiệu mơ mơ hình SWAT đánh giá dựa thông số: hệ số tương quan (R2), số hiệu Nash-Sutcliffe (NSE), phần trăm sai số (PBIAS) Kết mô xem chấp nhận giá trị R2 2003 NSE lớn 0,5 mơ dịng chảy chất lượng nước, PBIAS nhỏ 25 % mơ dịng chảy PBIAS nhỏ 70 % mô nitrogen photphorus Chi tiết thang đo hiệu mơ trình bày Bảng Bảng Thang đánh giá hiệu mô [6] Cấp độ Rất tốt Tốt Chấp nhận đươc Không đạt NSE 0.75 < NSE 1.00 0.65 < NSE 0.75 0.50 < NSE 0.65 NSE 0.65 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hiệu chỉnh kiểm định cho dòng chảy Nồng độ tải lượng chất môi trường nước bị ảnh hưởng lưu lượng dịng chảy Do đó, hiệu chỉnh mơ hình SWAT cho mơ dịng chảy phải thực trước Trước tiến hành hiệu chỉnh phân tích độ nhạy tiến hành trước để lựa chọn thông số nhạy nhằm tiết kiệm thời gian hiệu chỉnh kiểm định mơ hình Sau phân tích độ nhạy 20 thơng số, SWAT-CUP cho 10 thơng số có ảnh hưởng mạnh đến kết mơ dịng chảy mơ hình (Bảng 3) Các thơng số số CN ứng với điều kiện ẩm II (CN2), PBIAS (%) Dòng chảy N, P PBIAS 10 PBIAS 25 10 PBIAS 15 25 PBIAS 40 15 PBIAS 25 40 PBIAS 70 PBIAS 25 PBIAS 70 độ dẫn thủy lực trường hợp bão hòa (SOL_K), độ dày lớp đất (SOL_Z), độ che phủ lớn (CANMX), hệ số tiết giảm dòng chảy ngầm (ALPHA_BF), thời gian trễ dòng chảy ngầm (GW_DELAY), hệ số dẫn thủy lực kênh (CH_K2), suất phản chiếu đất ẩm (SOL_ALB), hệ số độ nhám cho kênh (CH_N2), chiều dài tiểu lưu vực (SLSUBBSN) Thơng số CN2 có độ nhạy cao mơ dịng chảy Thơng số cho biết tỷ lệ dòng chảy tràn tỷ lệ nước thấm xuống đất thông qua hàm số sử dụng đất, độ ẩm nhóm đất [5] Trang 111 Science & Technology Development, Vol 19, No.T2-2016 Bảng Bộ thông số mơ hình sau hiệu chỉnh mơ hình cho dịng chảy Khoảng giá trị Thông số Mô tả Giá trị r_CN2 Chỉ số CN ứng với điều kiện ẩm II r_SOL_K Độ dẫn thủy lực trường hợp bão hòa -0,3 – 0,3 0,0 r_SOL_Z Độ dày lớp đất (mm) -0,5 – 0,5 0,0 v_CANMX Độ che phủ lớn – 10 8,9 0,6 – 1,0 0,9 40 – 50 50 70 – 150 147 – 10 6,0 -0,2 – 0,2 0,2 v_ALPHA_BF Hệ số tiết giảm dòng chảy ngầm (ngày) v_GW_DELAY Thời gian trễ dòng chảy ngầm (ngày) v_CH_K2 Hệ số dẫn thủy lực kênh [mm/giờ] v_CH_N2 Hệ số nhám kênh v_SOL_ALB Suất phản chiếu đất ẩm – 0,25 0,13 v_SLSUBBSN Chiều dài độ dốc trung bình 30–150 143 v_ thay cho giá trị ban đầu; r_Nhân (1 + giá trị hiệu chỉnh) với giá trị ban đầu Trong hiệu chỉnh dòng chảy, tác giả sử dụng số liệu quan trắc giai đoạn 2000–2005 trạm phân bố lưu vực Sê Kông (1 trạm), Sê San (1 trạm) Sêrêpôk (2 trạm) trạm đầu lưu vực 3S Do hạn chế thu thập số liệu quan trắc nên sau hiệu chỉnh mơ hình kiểm định chuỗi thời gian khác trạm khác Đối với lưu vực Sê Kông, hiệu chỉnh thực trạm Attopeu kiểm định trạm Chantangoy Đối với trạm Kontum Bản Đơn, mơ hình kiểm chỉnh giai đoạn 1994–1999, trạm Lumphat đầu lưu vực giai đoạn kiểm định 2006–2008 Chi tiết kết đánh giá số thống kê cho mơ dịng chảy hai giai đoạn hiệu chỉnh kiểm định trình bày Bảng Bảng Các đánh giá thống kê kết mơ dịng chảy ngày trạm thủy văn Trạm lưu lượng Attapeu Kon Tum Lumphat Bản Đôn Chantangoy Đầu lưu vực Thời gian C: hiệu chỉnh V: kiểm định C: 2000-2005 C: 2000-2005 V: 1994-1999 C: 2000-2005 V: 2006-2008 C: 2000-2005 V: 1994-1999 V: 1994-1999 C: 2000-2005 V: 2006-2008 Hiệu chỉnh R2 0,56 NSE 0,49 PBIAS -9 % R2 NSE - PBIAS 0,61 0,45 -7 % 0,58 0,60 24 % 0,54 0,54 -7 % 0,58 0,57 -4 % 0,74 0,65 -8 % 0,77 0,80 -1 % 0,59 0,65 2% 0,68 0,68 -3 % 0,72 Biểu đồ so sánh giá trị quan trắc mô lưu lượng dòng chảy ngày trạm giai đoạn hiệu chỉnh kiểm định trình bày Hình 3, Nhìn chung, đường q trình mơ thực đo Trang 112 Kiểm định 0,72 8% giống Dựa vào tiêu chí D.N Moriasi cộng (2007) [6], kết mơ dịng chảy giai đoạn hiệu chỉnh kiểm định trạm thủy văn tốt dựa thông số thống kê R2, NSE PBIAS (xem Bảng 4) TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SỐ T2- 2016 A B Hình So sánh kết lưu lượng quan trắc mô trạm (A) Lumphat, (B) đầu lưu vực A B Hình So sánh kết lưu lượng quan trắc mô trạm (A) Kon Tum, (B) Bản Đơn A B Hình So sánh kết lưu lượng quan trắc mô trạm (A) Attapeu (hiệu chỉnh), (B) Chantangoy (kiểm định) Nhìn chung, với kết đạt mơ hình SWAT chứng minh khả mô tốt lưu lượng dòng chảy ngày cho lưu vực 3S Tiếp theo, tác giả sử dụng mơ hình SWAT với thơng số cho mơ dịng chảy trình bày Bảng để tiếp tục hiệu chỉnh kiểm định cho chất lượng nước Hiệu chỉnh kiểm định chất lượng nước Kết phân tích độ nhạy cho thông số mô chất lượng nước mơ hình SWAT Trang 113 Science & Technology Development, Vol 19, No.T2-2016 cho thấy thơng số có ảnh hưởng đáng kể đến mô nitrogen photphorus hàm lượng nitrate ban đầu nước ngầm tầng nông (SHALLST_N), hệ số thấm nitrogen (NPERCO), hàm lượng nitrate ban đầu đất (SOL_NO3) hàm lượng nitrogen hữu ban đầu đất (SOL_ORGN); hệ số tỷ lệ photphorus đất (PHOSKD), hệ số thấm photphorus (PPERCO) hàm lượng P hữu ban đầu đất (SOL_ORGP) Kết mô tháng chất lượng nước với thông số nitrate (NO3-), ammonium (+NH4) photphorus (P) so sánh với số liệu quan trắc giai đoạn hiểu chỉnh (10/2004–2006) kiểm định (2007–2008) nhằm đánh giá hiệu mơ mơ hình Giá trị thông số thống kê R2, NSE PBIAS trình bày Bảng Hình (A, B) Hình (A, B) biểu diễn kết so sánh giá trị mô quan trắc tải lượng nitrate, ammonium photphorus trạm Siempang, Lumphat, Pleiku Bản Đơn Nhìn chung, đường q trình mô thực đo theo tháng phù hợp Bảng Bộ thơng số mơ hình sau hiệu chỉnh mơ hình cho chất lượng nước Thông số SHALLST_N Mô tả Hàm lượng nitrate ban đầu nước ngầm tầng nông (mg/L) NPERCO Hệ số thấm nitrogen PHOSKD Hệ số tỷ lệ photphorus đất PPERCO Hệ số thấm photphorusr SOL_NO3 SOL_ORGN SOL_ORGP Khoảng giá trị Hàm lượng nitrate ban đầu đất (mg/kg) Hàm lượng nitrogen hữu ban đầu đất (mg/kg) Hàm lượng P hữu ban đầu đất (mg/kg) Giá trị – 0,3 0–1 0,9 100 – 200 103 10 – 18 13 0–5 4,9 1000 – 5000 3872 1000 – 4000 2301 Bảng Đánh giá thống kê hiệu mơ hình SWAT cho mơ tháng yếu tố nitrate (NO3-), ammonium (NH+4) and photphorus (P) Trạm Siem Pang Lumphat Lumphat Pleiku Bản Đôn Trang 114 Thông số NO NO + NH4 P P R2 0,83 0,79 0,70 0,85 0,84 Hiệu chỉnh (10/ 2004–2006) NSE PBIAS 0,79 27 % 0,63 38 % 0,64 33 % 0,80 1% 0,81 24 % R2 0,70 0,81 0,55 0,78 0,84 Kiểm định (2007–2008) NSE PBIAS 0,69 -5 % 0,74 -21 % -1,51 25 % 0,61 -14 % 0,60 -28 % TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SỐ T2- 2016 (A) (B) Hình So sánh giá trị tải lượng quan trắc mô tháng NO3-N (A) trạm Siem Pang (B) trạm Lumphat Kết mô NO3 phù hợp với số liệu quan trắc Điều thể giá trị R2, NSE PBIAS sau 0,81; 0,72 33 % giai đoạn hiệu chỉnh 0,76; 0,71 13 % giai đoạn kiểm định (Hình 6) (A) (B) (B) Hình So sánh giá trị tải lượng quan trắc mô (A) NH4-N trạm Lumphat (B) P trạm Pleiku Kết mô ammonium thể phù hợp tốt giai đoạn hiệu chỉnh với số R2 = 0,7, NSE = 0.64 and PBIAS = 33 % Tuy nhiên, giai đoạn kiểm đinh mơ hình kết mô không tốt, thể giá trị NSE = -1,51 Đối với thông số photphorus, kết mô phù hợp với giá trị quan trắc, thể qua thông số thống kê R2, NSE PBIAS giai đoạn hiệu chỉnh kiểm định sau 0,85; 0,80, %; 0,78; 0,61 -14 % cho trạm Pleiku; 0,84; 0,81 24 %; 0,84; 0,60 -28 % cho trạm Bản Đôn Giá trị PBIAS Bảng cho thấy, tổng tải lượng mô NO3 P lớn so với quan trắc ngược lại trường hợp +NH4 Điều giải thích lượng +NH4 phát thải từ hoạt động chăn nuôi người không đề cập nghiên cứu Tuy nhiên, số thống kê cho thấy mơ hình hiệu chỉnh kiểm định cho kết mô chất lượng nước (nitrogen photphorus) phù hợp với giá trị thực đo lưu vực 3S KẾT LUẬN Trong nghiên cứu này, tác giả áp dụng thành cơng mơ hình SWAT cho mơ dịng chảy chất lượng nước (nitrogen photphorus) cho lưu vực 3S Kết nghiên cứu tóm tắt sau: Trang 115 Science & Technology Development, Vol 19, No.T2-2016 Kết phân tích độ nhạy thơng số mơ hình SWAT cho thấy, thơng số ảnh hưởng mạnh đến mơ dịng chảy, nitrogen photphorus hệ độ nhám kênh (CH_N2), hệ số thấm nitrogen (NPERCO) hệ số tỷ lệ photphorus đất (PHOSKD) Kết hiệu chỉnh kiểm định mơ hình cho thấy mơ hình SWAT mơ tốt dịng chảy chất lượng nước cho lưu vực 3S với thông số hiệu chỉnh trình bày Bảng Kết nghiên cứu sở khoa học cho nghiên cứu việc tính tốn tải lượng chất dinh dưỡng xả thải vào môi trường nước lưu vực Sê Kông, Sê San Sêrêpôk từ quốc gia lập đồ phân bố không gian cho tải lượng chất thải Xa nghiên cứu tác động biến đơi khí hậu, thay đổi sử dụng đất lên chế dộ thủy văn chất lượng nước lưu vực này, từ đó, giúp nhà hoạch định sách đưa chiến lược phù hợp để phát triển kinh tế bảo vệ nguồn nước Modelling the hydrology and water quality of 3S river system (Sekong, Sesan and Srepok) Nguyen Thi Thuy Trang Dao Nguyen Khoi University of Science, VNU-HCM ABSTRACT The objective of this study was to simulate the hydrologic characteristic and water quality of 3S rivers system (Sekong, Sesan and Srepok) using SWAT model (Soil and Water Analysis Tool) Agriculture and forest are the main land use types in this basin accounting for more than 80 % of the total area Therfore, nitrogen and phosphorus were selected to be parameters for water quality assessment SWAT-CUP model was applied to calibrate the model for stream flow and water quality based on SUFI-2 (Sequential Uncertainty Fitting version 2) method The model performance has been assessed by three statistical indices, including coefficient corellation (R2), Nash-Sutcliffe efficient coefficience (NSE) and percentage Bias (PBIAS) The results showed that SWAT model was well calibrated for simulating the streamflow and water quality with the values of R2 greater than 0.5 except for the Attapeu and Kontum stations, and of PBIAS less than 10 % and 35 % for streamflow and water quality, respectively The well-calibrated SWAT model can be applied in predicting the hydrology and water quality for other application Furthermore, it is a tool supporting the policy makers to offer a suitable decisions regarding the sustainable river basin management Key word: 3S river basin, streamflow, water quality, SWAT, SWAT-CUP Trang 116 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SỐ T2- 2016 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] K.C Abbaspour, SWAT-CUP 2012: SWAT Calibration and Uncertainty Programs – A User Manual; Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technonogy (2014) [2] FAO Statistical year book 2013, Food and Agriculture Organization of the United Nation (2013) [3] Q Hong, Z Sun, L Chen, R Liu, Z Shen, Small-scale watershed extended method for non-point source pollution estimation in part of the Three Gorges Reservoir Region, International Journal of Environmental Science & Technology, 9, 595–604 (2012) [4] IUCN Water quality summary Retrieved from August 27th, 2014 from http://www 3s basin org/knowledge/key-topics/waterquality.html (2014) [5] S.K Mishra, V.P Singh, Soil conservation servise curve number (SCS-CN) methodology, Dordrecht, The Netherlands: Kluer Academic Publisher (2003) [6] D.N Moriasi, J.G Arnold, M.W van Liew, R.L Bingner, R.D Harmel, T.L Veith, Model evaluation guidelines for systematic quantification accuracy in watershed simulation, Transactions of the ASABE, 50, 3, 885-900 (2007) [7] A.L Neitsch, J.G Arnold, J.R Kiniry, J.R Williams, Soil and water assessment tool theoretical documentation version 2009, Texas Water Resource Institute Technical Report, Texas A&M University, 406, (2011) [8] T.A Räsänen, Baseline hydrology of the 3S basin: Sesan-Sekong-Srepok VMod hydrological modelling report: Challenge program on water & food Mekong project MK3 “Optimizing the management of a cascade of reservoirs at the catchment level”, ICEM – International Centre for Environmental Management, Hanoi Vietnam, 33 (2012) Trang 117 ... simulate the hydrologic characteristic and water quality of 3S rivers system (Sekong, Sesan and Srepok) using SWAT model (Soil and Water Analysis Tool) Agriculture and forest are the main land use... nước Modelling the hydrology and water quality of 3S river system (Sekong, Sesan and Srepok) Nguyen Thi Thuy Trang Dao Nguyen Khoi University of Science, VNU-HCM ABSTRACT The objective of this... simulating the streamflow and water quality with the values of R2 greater than 0.5 except for the Attapeu and Kontum stations, and of PBIAS less than 10 % and 35 % for streamflow and water quality,