Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022 ISBN: 978-604-82-7001-8 NGHIÊN CỨU CẬP NHẬT BẢN ĐỒ ĐẲNG TRỊ MƯA NĂM CHO VIỆT NAM Ngơ Lê An1, Hồng Thanh Tùng1 Trường Đại học Thuỷ lợi, email: nlan@tlu.edu.vn GIỚI THIỆU CHUNG Bản đồ đẳng trị mưa thông tin bản, quan trọng đánh giá, khai thác quản lý tài nguyên nước Ở Việt Nam, đồ đẳng trị mưa tiến hành xây dựng từ lâu nhiều quan, cá nhân thực Tuy vậy, đồ thường xây dựng dựa nguồn số liệu hạn chế (thời gian đo đạc ngắn, trạm đo…) nên sau thời gian cần phải nghiên cứu cập nhật bổ sung Trong giai đoạn nay, có nhiều đơn vị xây dựng hệ thống quan trắc mưa tự ghi riêng cho Việt Nam Dù có khác biệt cơng nghệ quan trắc chất lượng chưa kiểm chứng, trạm đo cung cấp thêm thơng tin hữu ích phân bố mưa theo khơng gian Ngồi ra, với phát triển cơng nghệ mơ quan trắc vệ tinh, liệu mưa dạng khơng gian tính tốn từ mơ hình khí hậu hay giải đốn từ ảnh vệ tinh khí tượng ngày ứng dụng rộng rãi Do vậy, việc nghiên cứu cập nhật đồ đẳng trị mưa năm cho Việt Nam sử dụng liệu đo mưa cập nhật trạm truyền thống kết hợp với nguồn liệu mưa khác (tự ghi đơn vị khác, mưa vệ tinh, mưa tái phân tích) phân tích gián tiếp với số liệu đo dịng chảy có nhiều ý nghĩa thực tiễn PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để xây dựng đồ đẳng trị mưa, phương pháp nghiên cứu phương pháp nội suy khơng gian nhằm ước tính giá trị mưa vị trí khơng có trạm quan trắc Phương pháp nội suy thống kê thông dụng Kriging lựa chọn để xây dựng đồ đường đẳng trị mưa theo khuyến nghị số nghiên cứu [1] Để đánh giá chất lượng liệu thu thập, nghiên cứu sử dụng số phương pháp thống kê đường cong khối kép (doublemass curve) để kiểm tra tính đồng liệu, phương pháp tương quan thứ bậc Spearman, Mann-Kendall để kiểm tra xu thế… Các liệu nghi ngờ hiệu chỉnh loại bỏ nhằm giúp cho kết tính tốn có độ tin cậy cao Đường lũy tích sai chuẩn sử dụng để lựa chọn thời kì tính tốn chuẩn mưa năm Phương pháp phân tích quan hệ mưa-dịng chảy sử dụng để ước tính lượng mưa cho vùng núi cao khơng có số liệu đo mưa thượng nguồn có số liệu đo dòng chảy mưa hạ lưu lưu vực Phương pháp GIS sử dụng để chồng ghép đồ mưa nghiên cứu với đồ mưa theo nguồn khác (vệ tinh, mô phỏng…) đồ địa hình nhằm so sánh, kiểm tra hiệu chỉnh kết Dữ liệu sử dụng nghiên cứu bao gồm loại liệu thực đo, liệu mưa tái phân tích mưa vệ tinh, liệu đồ địa hình Dữ liệu mưa thực đo thu thập từ gần 500 trạm đo mưa Tổng cục Khí tượng thủy văn đến năm 2020 (nếu cịn hoạt động), ngồi cịn có liệu đo số trạm đo tự ghi số đơn vị khác Các bước thực xây dựng đồ đẳng trị mưa nghiên cứu sau: Thu thập liệu mưa thực đo trạm đo thuộc Tổng cục KTTV quản lý cập 546 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022 ISBN: 978-604-82-7001-8 nhật đến năm 2020 Kiểm tra chất lượng liệu thơng qua phân tích thống kê Các liệu sai sót hiệu chỉnh lại theo số phương pháp tương quan, nội suy thống kê loại bỏ Sử dụng đường luỹ tích sai chuẩn để lựa chọn thời kì tính tốn Do liệu trạm đo có độ dài chuỗi khác nên việc lựa chọn thời kì tính tốn phù hợp để tính chuẩn mưa năm quan trọng Thu thập liệu mưa thực đo tự ghi số trạm dùng riêng (số liệu thường từ 2017, 2018 đến nay) Phân tích tương quan liệu mưa với liệu trạm đo mưa dài thuộc quản lý Tổng cục KTTV nhằm hiệu chỉnh chuẩn mưa năm trạm đo tự ghi Bổ sung trạm đo mưa “ảo” khu vực khơng có số liệu thực đo có biến động lớn vùng núi cao hay vùng biên giới sử dụng phương pháp nội suy IDW, Kriging, phân tích quan hệ mưa - địa hình, quan hệ mưa trung bình lưu vực - lớp dịng chảy… Thu thập số liệu đo mưa chuẩn mưa năm trạm đo thuộc quốc gia láng giềng (Trung Quốc, Lào, Campuchia) từ nguồn số liệu tin cậy (MRC, NOAA…) Xây dựng đồ đẳng trị chuẩn mưa năm Chồng lớp đồ địa hình, đồ mưa vệ tinh, mưa tái phân tích… để đánh giá, hiệu chỉnh KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Số liệu tất trạm đo mưa kiểm định tính đồng dựa số liệu trạm lân cận (lấy khoảng cách 50-100km tuỳ vùng) Nếu trạm đo đồng với trạm lân cận cho đường luỹ tích mưa năm có quan hệ tương quan cao (xem ví dụ Hình 1) Trong trường hợp có đường gãy khúc kiểm tra đánh giá lại hiệu chỉnh phù hợp số liệu đo trạm lỗi Số liệu hiệu chỉnh tính tốn theo phương pháp tương quan đa biến trạm đo mưa cần hiệu chỉnh trạm lân cận Hình Quan hệ đường luỹ tích mưa năm trạm Ái Nghĩa (trục hồnh) với đường luỹ tích mưa năm trạm lân cận (trục tung) Lượng mưa năm trung bình nhiều năm trạm đo lựa chọn dựa đường luỹ tích sai chuẩn theo nguyên tắc chuỗi số liệu dài tốt, số thời kỳ nước lớn thời kỳ nước thấp Tại số vùng núi cao khơng có số liệu quan trắc thuộc quản lý Tổng cục KTTV vùng Bạch Mã (Huế), dãy núi Trường Sơn (Quảng Bình, Quảng Trị), thượng nguồn sơng Cả (Nghệ An), Hà Giang, Cao Bằng…, nghiên cứu sử dụng số liệu đo trạm dùng riêng (2017-2020) Dựa tỷ lệ chênh lệch phân tích trạm dùng riêng trạm chuẩn (Tổng cục KTTV) gần để hiệu chỉnh trị số mưa năm trung bình nhiều năm trạm dùng riêng nêu Một số lưu vực vùng núi thượng nguồn sông Hiếu (Nghệ An), thượng nguồn sông Tài Chi (Quảng Ninh), thượng nguồn lưu vực Pa Há (Lai Châu)… có số liệu đo dòng chảy mưa hạ lưu khơng có số liệu đo mưa phía thượng nguồn Nghiên cứu phân tích quan hệ mưa - dịng chảy số lưu vực tương tự để tìm hệ số dịng chảy năm trung bình, từ ước tính lượng mưa năm trung bình hợp lý lưu vực Thơng qua số liệu mưa trung bình lưu vực ước tính, nghiên cứu cấy thêm số trạm đo mưa ảo phía thượng nguồn lưu vực để có lượng mưa trung bình lưu vực xấp xỉ với kết ước tính Một số khu vực giáp với quốc gia lân cận, nghiên cứu sử dụng số liệu đo trạm thu thập từ Uỷ hội sông Mekong Quốc tế (MRC) giúp bổ sung số liệu mưa “ngoại suy” cho trạm ảo vị trí biên giới 547 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022 ISBN: 978-604-82-7001-8 Bản đồ đường đẳng trị mưa xây dựng tảng ArcMap sử dụng phương pháp nội suy Kriging với hệ thống điểm đo mưa xây dựng bước Bản đồ sau xây dựng chồng xếp với đồ đẳng trị mưa xây dựng từ nguồn liệu mưa khác Aphrodite (Nhật Bản), VNGP (Việt Nam), ERA-Interim (Châu Âu), NCEP (Mỹ), đồ địa hình (DEM)… để đánh giá, hiệu chỉnh phù hợp Kết đồ đẳng trị mưa xây dựng thể Hình KẾT LUẬN Bản đồ xây dựng dựa số liệu thu thập cập nhật, kiểm tra phân tích chất lượng liệu, kết hợp với nhiều nguồn số liệu đo đạc mô nên có độ tin cậy cao Do mật độ trạm đo mưa thấp, đặc biệt vùng núi cao đa số trạm đo cách 20km, nên đồ phù hợp cho toán đánh giá tài nguyên nước cho lưu vực vừa lớn Khi áp dụng cho lưu vực nhỏ, cần phải có thêm liệu phân tích chuyên sâu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] S Naoum and I K Tsanis, “Ranking spatial interpolation techniques using a GISbased DSS,” Glob NEST J., vol 6, no 1, pp 1-20, Apr 2013, doi: 10.30955/ gnj.000224 Hình Bản đồ đẳng trị mưa cho Việt Nam 548