Đánh giá ảnh hưởng của sự biến đổi tình hình sử dụng đất đến dòng chảy mặt lưu vực sông lam sử dụng mô hình wetspa đề tài NCKH QT 08 65

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI T R Ư Ờ N G Đ Ạ I H Ọ C K H O A H Ọ C T ự N H IÊ N — „ ea ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA s ự BIẾN Đ ổl TÌNH HÌNH s DỰNG ĐẤT ĐẾN DÒNG CHẢY MẬT Lưu v ự c SƠNG LAM SỬ DỤNG MƠ HÌNH WETSPA Mà SỐ: QT-08-65 CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: TS NGUYỄN TIỀN g ia n g CÁC CÁN B ộ THAM GIA: TS TRẦN NGỌC ANH NCS TRẦN ANH PHIXJNG CN NGUYỄN THỊ THỦY HÀ NỘI - 2008 Báo cáo tóm tắt tiếng Việí a Tên đề tài: Đánh giá anh hUOTg biến đổi tình hình sử dụng đất đến dịng chảy m ặt lim vực sơng Lam sử dụng mơ hình WetSpa M a s ố ! QT-08-65 b Chủ trì đề tài: TS Nguyễn Tiền Giang c Các cán tham gia: TS Trần Ngọc Anh NCS Trần Anh Ptiương sv Nguyễn Thị Thủy d Mục tiêu nội dung nghiên cứu Thiệt hại thiên tai gây lũ lụt, hạn hán Việt Nam hàng năm lớn, đặc biệt tửứi miền Trung Việt Nam Cơn bão số tính đến ngày 4/10/2007 thiệt hại 424 tỷ đồng, sau ngày mưa lũ Bắc Trung Bộ (10/10) làm 57 người chết, 13 người tích Riêng Nghệ An thiệt hại nặng nề nhất; 21 người chết, người tích Cịn Hà Tĩnh, ước tứứi thiệt hại tâm bão Kỳ Anh 360 tỷ Vì vậy, cần có mơ hình để dự báo chmh xác đề biện pháp phòng tránh kịp thời, giảm thiểu thiệt hại thiên tai gây Mục tiêu nghiên cứu khai thác đóng góp thêm mơ hình mưa rào- dịng chảy kết hợp với cơng nghệ GIS vào mơ hình thủy vãn ứng dụng Việt Nam Đồng thời chạy mơ hình cho vùng thượng lưu ỉuu vực sông Cả (sông Lam) nhằm đánh giá ảnh hưởng kịch sử dụng đất lên dòng chảy lũ Qua đó, giúp nhà quy hoạch đưa biện pháp sử dụng tài nguyên hợp lý Để đạt hai mục tiêu đề tài khai thác mơ hình WetSpa, mơ hình mưa dịng chảy phân phối, trình phát triển bm Trường Đại học Tự Do Brussel, Vương quốc Bỉ Mô hình viết cho lưu vực kín, vừa nhỏ Mơ hình chạy thử nghiệm cho thuỗfng lu vc sụng C tỳih n trm Da (sồng Lam) Tuy thiếu số liệu thảm phủ, thổ nhưỡng khí tượng thủy vãn phần thưẹmg lưu thuộc lãnh thổ Lào, mơ hình cho kết mô phù hợp với lũ thực đo Kết luận mang tứih triết học khoa học rút là: luận điểm ”một mơ hình sai cho kết dự báo túih bất định số liệu, thông số cấu trúc mô hình” khảng định Tiếp theo mơ hình tác giả đề tài sửa đổi mã nguồn để đưa phần nhập lưu vào mơ hình để áp dụng cho lưu vực hở Mơ hình hiệu trinh kiểm định lại cho kết tốt so vói kết mơ hình trước sửa đổi Mơ hình sửa đổi sử dụng chạy cho kịch thay đổi sử dụng đất Các kịch thuộc loại kịch cực trị (extreme scenarios) thị hóa, phá rừng trồng rừng Các kết thu đểu phù hợp cách định tính với lý thuyết chung ảnh hưởng thảm phủ đến đặc trưng dòng chảy lũ Báo cáo tóm tắt tiếng Việt a Tên đề tài: Đánh giá ¿ i h ^ g cùa biên đổi tình hình sử dụng đất đên dịng chảy mặt lưu vực sơng Lam sử dụng mơ hình WetSpa Ma số: QT-08-65 b Chủ trì đề tài: TS Nguyễn Tiền Giang c Các cán tham gia: TS Trần Ngọc Anh NCS Trần AÌnh Phương sv Nguyễn Thị Thủy d Mục tiêu nội dung nghiên cứu Thiệt hại thiên tai gây lũ lụt, hạn hán Việt Nam hàng năm lớn, đặc biệt tỉnh miền Trung Việt Nam Cơn bão số túih đến ngày 4/10/2007 thiệt hại 424 tỷ đồng, sau ngày mưa lũ Bắc Trung Bộ (10/10) làm 57 người chết, 13 người tích Riêng Nghệ An thiệt hại nặng nề nhất: 21 người chết, người tích Cịn Hà Tĩnh, ước túih thiệt hại tâm bão Kỳ Anh 360 tỷ đồng Vì vậy, cần có mơ hình để dự báo chúửi xác đề biện pháp phòng tránh kịp thời, giảm thiểu thiệt hại thiên tai gây Mục tiêu nghiên cứu khai thác đóng góp thêm mơ hình mưa rào- dịng chảy kết hợp với cơng nghệ GIS vào mơ hình thủy văn ứng dụng Việt Nam Đồng thời chạy mơ hình cho vùng thượng lưu lưu vực sơng Cả (sông Lam) nhằm đánh giá ảnh hưcmg kịch sử dụng đất lên dòng chảy lũ Qua đó, giúp nhà quy hoạch đưa biện pháp sử dụng tài nguyên hợp lý Để đạt hai mục tiêu đề tài khai thác mô hình WetSpa, mơ hình mưa dịng chảy phân phối, trình phát triển b ầ Trường Đại học Tự Do Brussel, Vương quốc Bỉ Mơ hình viết cho lưu vực km, vừa nhỏ Mồ hình chạy thử nghiệm cho thượng lưu vực sơng Cả tính đến trạm Dừa (sơng Lam) Tuy thiếu số liệu thảm phủ, thổ nhưỡng khí tượng thủy văn phần thượng lưu thuộc lãnh thổ Lào, m hình cho kết mô phù hợp với lũ thực đo Kết luận mang tính triết học khoa học rút là: luận điểm ”một mơ hình sai cho kết dự báo tính bất định số liệu, thơng số cấu trúc mơ hình” khảng định Tiếp theo, mơ hình tác giả đề tài sửa đổi mã nguồn để đưa phần nhập lưu vào mơ hình để áp dụng cho lưu vực hở Mơ hình hiệu trinh kiểm định lại cho kết qua tot so VƠ I kêt qua cua mô hmh trước sửa đổi Mơ hình sửa đổi sử dụng chạy cho kịch thay đổi sử dụng đất Các kịch thuộc loại kịch cực trị (extreme scenarios) thị hóa, phá rừng trồng rừng Các kết thu phù hợp cách định tính vói lý thuyết chung ảnh hưởng thảm phủ đến đặc trưng dòng chảy lũ e Căc kết đạt - Kết khoa học công nghệ + Nghiên cứu, nắm bắt sở lý thuyết m ột mơ hình mưa dịng chảy phân phối mói sửa đổi để áp dụng cho sông Việt Nam + Đã chứng minh lại luận điểm mang túih triết học khoa học ”một mơ hình sai cho kết dự báo điíng tính bất định số liệu, thơng số cấu trúc mơ hình” + Đã áp dụng thành cơng mơ hình sửa đổi để nghiên cứu ảnh hưởng kịch sử dụng đất đến dịng chảy lũ cho lưu vực sơng Lam - Kết ứng dụng thực tế + Mơ hình WetSpa sửa đổi dự báo lũ đánh giá ảnh hưởng biến đổi sử dụng đất lên đặc trưng lũ cho sông liên quốc gia (sông quốc tế) Việt Nam + Kết mơ làm tài liệu tham khảo cho nhà định lũứi vực sử dụng hđply tài nguyên thiẽii nhiên - Kết đào tạo + Hướng dẫn sinh viên K49 làm luận vãn tốt nghiệp cử nhân - Báo khoa học + Hoàn thànli 01 báo để đăng tập chí Khoa học Trái Đất f Tuửi hình kinh phí đề tài (hoặc dự án) Đã sử dụng hết kinh phí đề tài ĐƠN VỊ QUẢN LÝ (Ký ghi rõ họ tên) CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI (Ký ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN oưẠ Mlfu TBƯÓNG Summary in English a Title: Impact assessment of land-use change on surface flow in Lam River Basin using WETSPA model Code: QT-08-65 b Coordinator: c Participants: Dr Nguyen Tien Giang Dr Tran Ngoc Anh RiD student Tran Anh Phuong Bachelor Nguyen Thi Thuy d Aim and contents Damages caused by the natural disasters such as floods, inundations and droughts in Vietnam armually are often very huge The damage caused by the storm number is 424 billions dong (4/10/2007), during days of storm there were 57 casualties, 13 missing in the north and central north regions Nghe An province is the most heavily affected: 21 casualties, missing In Ha Tinh province, the estimated loss in the storm central (Ky Anh district) is 360 billions dong Therefore, it is necessary to have new numerical models to predict flood precisely and take in-time actions in order to reduce the damages caused by the natural disasters The first objective of this project is to explore and contribute a distributed rain fall - run off (catchment) model to the existing hydrological models in Vietnam The second objective is to apply the model to the upper part of Ca river basin (Lam river basin when Dua station is the downstream control point) to assess the impact of landuse change on the flood flow characteristics The resuh can be a good reference for the decision makers in the process of undertaking actions in sustainable use of natural resources To achieve the above two objectives, the project exploited the WetSpa, a distributed rain fall - run off model, which is being developed by hydrologists in Free University of Brussels, Belgium The model was formulated for close basins with small and medium size The original models was use to simulate the flood flow in Ca river basin (up to Dua gauging station) In the absence of hydro­ meteorological, lithological and topographical data, a goof agreement between simulated and observed flood events was obtained This verifies again the philosophical hypothesis: “A wrong model can give right predictions due to the uncertainty in model data, parameters and structure” Next, the original model was developed to include the tributary from upstream so that it can be applied to open river basin This model was calibrated and verified again and gave a better agreement between observed and simulated flood flow series in comparison with ones obtained by the original model The model then was used to simulate the floods corresponding to different landuse scenarios Those scenarios belong to extreme scenario type The results obtained are in qualitative agreement with general theory and principle o f impact mechanism o f landuse change on flood flow characteristics e.Achieved results - Achievements in Science and Technology + The concept of WetSpa model was studied and understood and further development of the model for application to river basins in Vietnam was successful + The hypothesis: “A wrong model can give right predictions due to the uncertainty in model data, parameters and structure” was verified + Application of the modified model to study the impact of landuse change on flood flow characteristics of Lam river was successfully carried out - Achievements in practical application + The modified WetSpa model can be used to predict the flood and to assess the impact o f land-use change on flood characteristics in international river basins in Vietnam + The application results can be a good source of reference for the decision makers in the field of sustainable use of natural resources - Achievements in training + One bachelor thesis in 2008 - Publications + One paper to be published in Journal of Science, VNU f Project budget The fund has been used up M ỤC LỤ C MỤC LỤC DANH M Ụ C H ỈN H V Ẽ DANH M ỤC BẢNG B IỂ U M Ở Đ Ẳ U 01 C H Ư Ơ N G ĐẶC ĐẶC ĐIẺM ĐIẠ LÝ T ự NHIÊN VÀ KENH TÉ Xà HỘI L u V ự c SÔNG C Ả 03 1.1 Vị trí địa lý 03 1.2 Đặc điểm địa hình 04 1.3 Thảm phủ thực vật 04 1.4 Đặc điểm sông ngòi 05 1.5 Đặc điểm khí h ậ u 07 1.6 Đặc điểm thủy văn 11 1.7 Hiện trạng kinh tế xã hội 14 1.8 Đặc điểm tài nguyên nước mặt cơng trình thuỷ lợi 15 1.8.1 Tài nguyên nước m ặt 15 1.8.2 Đặc điểm cơng trình thủy lợi 17 C H Ư Ơ N G G IỚ I T H IỆ U M Ơ H ÌN H W ETSPA C Ả I T I É N 19 2.1 Lịch sử phát triển mô hình WetSpa cải tiế n 19 2.1.1 Mơ hình W etS p a 19 2.1.2 W etSpass 20 2.1.3 WetSpa cải tiế n 21 2.2 Xây dựng mơ h ình 22 2.2.1 Mục tiê u 22 2.2.2 Cấu trúc mơ h ìn h .22 2.2.3 Các giả thiết cùa mô h ìn h 23 2.2.1 Các hạn chế mơ h ình 24 2.3 Các công thức ưong mơ hình 24 2.3.1 M ưa 26 2.3.2 Ngưng t ụ 26 2.3.3 Lượng mưa vượt thấm thấm m ặt 27 2.3.4 Tổn thất điền trũng dòng chảy tràn 28 2.3.5 Cân nước ứong đới rễ 30 2.3.6 Bốc tìr đ ấ t 30 2.3.7 Thấm sâu dòng chảy sát m ặ t 31 2.3.8 Lượng trữ nước ngầm dòng chảy 33 2.3.9 Dịng chảy tràn diễn tốn dịng chảy kênh .34 CHƯƠNG CHẠY THỬ NGHIỆM MƠ HÌNH WETSPA CHO THƯỢNG L u LƯU Vực SÔNG CẢ 38 ỉ Thu thập xử lí liệ u 38 3.1.1 Dữ liệu không g ian 38 3.L2 Mô tả lưu vực xác định tham s ố 38 3.2 Hiệu chỉnh kiểm nghiệm mơ h ìn h 42 3.2.1 Hiệu chỉnh mơ h ìn h .42 3.2.2 Kiểm định mơ hình 43 C H Ư Ơ N G SỬA Đ Ỏ I M Ơ H ÌN H W ETSPA VÀ M Ơ PH Ỏ N G LŨ V Ớ I CÁC K ỊC H BẢN s ủ DỤNG ĐẤT K H Á C N H A U 46 4.1 Sửa đổi mã nguồn mơ hình chạy lại cho lưu vực sơng C ả 46 4.2.1 Hiệu chỉnh mơ h ìn h 47 4.2.2 Kiểm định mơ hình 48 4.2 Đánh giá thay đổi thảm phủ đến đặc trưng lũ .49 K É T LUẬN VÀ K IÉ N N G H Ị 54 TÀ I L IỆU TH A M K H Ả O 56 PHỤ LỤ C 58 DANH M ỤC H ỈN H VẼ Hình 1.1 Lưu vực sơng Cả gồm hai phần ửiuộcViệt Nam Lào 03 Hìnhl Bản đồ địa lý hành lưu vực sông Cả phần Việt N a m .04 Hình 1.3 Bản đồ thảm phủ luu vực sông C ả 06 Hinh 1.4 Bản đồ mạng lưới trạm khí tượng -thủy văn ứên sơng C ả 13 Hình 2.1 Cấu trúc mơ hỉnh W etSpa 20 Hình 2.2 M ột lưới giả thiết W etSpass 21 Hình 2.3 Cấu trúc mơ hình WetSpa cải tiến cấp độ ô lư i 24 Hình 2.4 Mối quan hệ hệ số mưa vượt thấm lượng ẩm đất 28 Hình 3.1 Bản đồ địa hình thảm phủ phần lưu vực thử nghiệm 38 Hình 3.2 Bản đồ thổ nhưỡng (trái) trạm khí tượng thủy văn (p h ải) 39 Hình 3.3 Hệ số dịng chảy (trái) khả trữ vùng trũng (p h ải) 39 Hình 3.4 Thời gian chảy trung bình từ lưới đến lưu vực cửa (trái) độ lệch chuẩn cùa thời gian (p h ải) .40 Hình 3.5 Kết hiệu chỉnh mơ hình với số trận lũ năm 2001 42 Hinh 3.6 Kết hiệu chỉnh mơ hình với trận lũ năm 2001 43 Hình 3.7 Kết kiểm định mơ hình với số trận lũ năm 2005 43 Hình 3.8 Kết kiểm định mơ hình với trận lũ nám 2005 44 Hình 4.1 Bản đồ địa hình thảm phủ phần lutt vực sau thay đ ổ i 46 Hình 4,2 Bản đồ phân chia lun vực nghiên c ứ u 47 Hình 4.3 Bản đồ thổ nhưỡng (trái) trạm khí tượng thủy văn (p h ải) 47 Hình 4.4 Kết hiệu chinh mơ hình với số trận lũ năm 2001 48 Hình 4.5 Kểt kiểm định mơ hình với số trận lũ năm 2005 .49 Hình 4.6 Tỷ lệ thảm phủ thay đồi ba kịch so với t i 50 Hình 4,7 Mơ đưcmg q trình cho m ỗi k Ịch trận lũ năm 2005 ^ .51 Hình 4.8 Đường q trình dịng chảy mặt với kịch khác 52 Hình 4.9 Đường q trình dịng chảy sát mặt với kịch idiác 52 Hình 4.10 Đường trinh dòng chảy ngầm với kịch khác 53 111 DANH M ỤC BẢNG BIẺU Bảng 1.1 Đặc tnm g hình thái lưu vực s ô n g .07 Bảng 1.2 Nhiệt độ tháng, năm, trung bình nhiều năm số vị trí lun vực 08 Bàng 1.3 Độ ẩm trung bình nhiều năm tháng ữong năm (% ) 09 Bảng 1.4 Lượng mưa trung binh ứiáng năm (mm) 10 Bảng 3.1 Bảng tham số toàn cục dùng trong mô hinh 42 Bảng 4.1 Bảng giá tộ tham số dùng trong mơ h ìn h 48 Bảng 4.2 Các đặc trưng mô ba kịch b ả n 51 IV CỈÍA MẢ NỘI ■c ’l C'ON(^ I lỒ XẢ MƠI CI-ỈU \ ( ' ,l lì A \'ll \ \ \ T A P rậịị^ íh^ l^ oa học Đ ộ c lập - Tụ đo - Hanh phúc Ị ỊK H O A |lf(ị^^^'_Ì479()2 ====.=====:()= = I III NÕI, 29 niini _^ill)S GIẤY NHẬN ĐĂNG T o a s o n T p chí K h o a h ọ c - Đại h ọ c Q u ó c gia H Nội b o tin clio cac tac gici N g u y ễ n Ti ền Gianí;, Ní^uyền Th ị T h ủ y vẽ b áo KHAI THÁC M ỏ HÌNH VVetSpa PHỤC VỊ) D ự BÁO LŨ CÁC Ll l \ Ị ( SỎN( ỌDĨC TK: TÍNH lìÁT ĐỊNH s ị U Ẹ ll , H I A M SÓ, CẨU T k l C MƠ liÌNM \ A DÈ XIIẢT c ÁC (ilAl PĨĨÁP d ã q u a p l i a n b i ệ n d t v ê u cấu, duọ'c T p chí K h o a học, C h u y ê n s.in Khoci hot: Tụ n h i ê n v C ô n g n g h ê (Journal of Science, N a t u r a l Sciences a n d i oclTnnloi;\ ), n h â n đ ă n g v o sơ Kjo • n ă m 2009 C h ú n t ; tõi sõ s o m ĩ^Lti toi Qi iv tac n l u ì n g t h n g tin lión qu.iii i\ì! liao Xin clTán tliaiih c a m o n s ự c ô n g tac c u a Q u ý tác gia T Ạ P CHI KI K \ \ 1( K ^ Khai thác mơ hình WetSpa phục vụ dự báo lũ lưu vực sƠDg quốc tế: tính bất định số liệu, tham sổ, cấu trúc mơ bình đề xuất giải pháp Nguyễn Tiền Giang“ *, Nguyễn Thị Thicy° ^Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Việc áp dụng mơ hình thủy văn phân phối đê khơi phục số liệu dòng chảy, dự báo lũ cho hệ thống sông quốc tế Việt Nam sông Hồng, Mã, Cả, Đồng Nai, Cửu Long gặp khó khăn thiếu số liệu vùng thượng iưu thuộc nước bạn Đồng thời tính bất định tham số, cấu trúc mơ hình thủy vãn phân phối ảnh hưởng nhiều đến độ tin cậy cùa dự báo Bài báo giới thiệu sở lý thuyết mơ hình mưa-dịng chảy phân phối (WetSpa) q trinh phát triển Mò hỉnh khai thác, chạy thử nghiệm cho thượng lưu vục sông Cả cho ứiấy: i) Mơ hình cần bổ sung thành phần nhập lưu để áp dụng cho lưu vực sông quốc tế thiếu số liệu, ii) Luận điểm m ộ t m hình " sa i” có th ể cho kết quà d ự báo "đứng" d o tính b ấ t định số liệu, tham s ố cấu trúc m hình khẳng định; iii) Phân tích độ nhạy, độ bất định ước lượng khoảng dự báo cần thiết để nâng cao độ tin cậy mơ hình kết dự báo Từ khóa: WetSpa, sơng quốc tế, mó hìiứi thủy vãn, dự báo lũ, bất định Giói thiệu Sự phát triển cùa mơ hình thùy vãn mang lại giá trị to lớn phục vụ nguời mà ứng dụng quan trọng dự báo lũ [I] Mơ hình mơ thủy văn mơ hình tốn dùng để tính chuỗi giá frị (liên tục) cùa biến thủy văn Y, khoảng thời gian T, từ chuỗi giá ừị đồng thời biến X, z Ngược lại mơ hình dự báo thúy văn mơ hình tốn dùng để tính chuối giá trị Y với thời khoảng thời gian dự kiến AT từ chuỗi số liệu biến Y và/hoặc biến X, z, khoảng thời gian T trước Một mơ hinh mơ thủy văn hoạt động “chế độ dự báo” giá trị biến độc lập X, z, thời gian dự kiến AT có từ dự báo độc lập Như mơ hình mô phỏng, bàng cách mô chuỗi giá trị biến phụ tìiuộc {Y} t thực đưa giá trị dự báo [2], Trên thể giới mơ hình thủy văn phát triển nhanh chóng chủng loại số lượng Có thể kể đến số mơ hình thủy văn như: đường đcm vị, SSARR, TANK, TOPMODEL, MIKE SHE Việc xây dựng mơ hình thủy văn phân phối kết hợp với cơng nghệ GIS hướng khai thác cho phép nhà thủy văn phân tích ảnh hường cùa biến đối yếu tố khí tượng, địa hình, địa chất, mặt đệm theo khơng gian thời gian ỉẽn yếu tơ thủy vãn Các mơ hình kết hợp với liệu mưa từ nguồn rađa, mô hinh dự báo mưa, từ trạm mưa thực đo để dự báo dòng chảy lũ Một vài mơ hình loại áp dụng nghiệp vụ dự báo Việt Nam cho kết bước đầu khả quan [3], Trường đại học khoa học tự nhiên, 334 Nguyễn Trãi Thanh Xuân, Hà nội Email: giangnt(5)vnu.edu.vn ĐT; (8 -4 ) 5 8 Fax: (84-4) 8553061 Tuy nhiên để mơ hình thủy vãn áp dụng dự báo nghiệp vụ cần phải nhiều công súc tìm ứiaiĩi số cùa mơ hình, đậc biệt với mơ hình thủy văn phân phối Hơn nữa, thiếu hiểu biết lưu vực nghiên cứu số liệu thực đo nên dẫn đến trường hợp có nhiều tham số mơ hình hay nhiều mơ hình đưa kết dự báo có chất lượng [4; 5] Để chọn mơ hình thơng số có thề dùng dự báo tác nghiệp cho trường hợp cụ thể, thành phần sau cần xác định, đo đạc ước lượng [6]: (1) Mơ hình: cấu trúc, tham số, biến trạng ứiái, điều kiện ban đầu điều kiện biên, (2) Dữ liệu: giá trị đo đạc biến vào mô hình Tất thành phần ừ-ên chứa đựng tính bất định làm ảnh hưởng đến giá ừỊ dự báo Vì vậy, đánh giá độ bất định cấu ữúc, tham số số liệu đẩu vào cùa mơ hình dự báo đóng vai trị quan trọng [6; 7], Đồng thời, vai ừị việc lượng hố loại bất định dự báo, đặc biệt dự báo lũ nước ta chưa xem xét đánh giá Việt Nam có 2360 sơng với chiều dài lớn 10 km, số sơng lớn bắt nguồn ngồi lãnh thổ nước ta sông Hồng, Mã, Cả, Đồng Nai, Cừu Long Tất cà sông chảy qua vùng kinh tế xã hội trọng điểm mà nhu cầu đự báo quản lý lũ lụt có tầm quan trọng đặc biệt lớn Tuy nhiên, nhà thủy văn lại thường gặp phải vấn đề thiếu số liệu phần lưu vực thuộc nước bạn Đặc biệt với mơ hình thủy văn phân phối, số liệu mưa, bốc hơi, giá trị tham số, điều kiện ban đầu liệu cần thiết cho công tác dự báo lại thiếu Điều làxn tăng thêm tính tất định mơ hinh dự liệu đề cập ừên Từ nhận định ừên, báo đỉ sâu vào phân tích thảo luận ảnh hường cùa bất định tham số, số liệu đầu vào cấu trúc mơ hình tới kết dự báo địng chảy lũ Mơ hinh thuỷ văn phân phối WetSpa [8; 9] giới thiệu áp đụng chạy thử nghiệm cho phần thượng lưu lưu vực sông Cả (một lưu vực sông quốc tế) nhằm làm ví dụ minh hoạ Một số hướng nghiên cứu nhàm khắc phục thiếu hụt số liệu giảm độ bất định dự báo đề xuất Cơ sờ lý thuyết mơ hình WetSpa WetSpa (Water and Energy Transfer between Soil, Plant and Atmosphere) mơ hình thủy văn phân phổi mô tả quy luật vận động nước tự nhiên dùng cho dự báo trao đổi nước nhiệt đất, thảm phủ thực vật, khí quyền ữong phạm vi vùng, lưu vực Mơ hình Wang nhóm cộng phát triến đàu tiên nãm 1996 [10], Quá ữinh thủy vãn xem xét mơ hình hố ừong tầng khí quyển, lớp tán thảm phù, đới rễ cây, tầng chuyển tiếp tầng bão hoà Mưa rơi từ khí trước xuống mặt đất bị giữ lại bời lượng ngưng tụ Phần mưa lại rơi xuống mặt đất chia thành hai phần phụ thuộc vào thảm phủ, loại đất, độ dốc, cường độ mưa độ ẩm kì trước cúa đất Thành phần làm đầy vùng trũng mật đất đồng thời chảy tràn mặt đất phần lại ngấm vào đất Phần mưa ngấm giữ lại đới rễ cây, chảy sát mặt hay thấm sâu xuống tầng nước ngầm, chúng phụ thuộc vào độ ẩm đất Nước tích tụ từ ô lưới bất ki chảy sát mặt phụ thuộc vào lượng trữ nước ngâm hệ số triết giảm Thấm từ lớp đắt giả định cung cấp cho lượng nước ngầm Chày sát mặt đới rễ giả định đóng góp vào dịng chảy tràn diễn toán cửa lưu vực với dòng chảy tràn Tổng lượng đòng chảy từ lưới tồng lượng dịng chảy tràn, sát mặt dịng ngầm Bốc diễn từ thực vật qua hệ thống rễ lớp đất phân nhỏ ưr lượng nước ngầm Cân nước lượng ngưng tụ gồm có mưa, bơc dịng chảy Cân bàng nước cho vùng ừũng gồm có lượng mưa rơi, thâm, bơc chày tràn Cân báng nước cho tầng đất gồm ngấm, bốc thoát hơi, thẩm chảy sát mặt Cân nước cho lượng nước ngầm gồm lượng cung cấp cho nước ngầm, bốc thoát rtt tầng sâu dòng chảy sát dòng ngầm Dòng chảy mặt tứih tốn dựa vào phương pháp hệ số dịng chảy liên quan đến độ ẩm: (1) S = c^P„{0/0,) Trong đó, S: dịng chảy mặt [L/T]; P„=P-I, mua vượt tíiấm [LAT]; \ lượng ẩm đất trung binh [ ứ n % ,: lượng ẩm bão hòa ], giả định phụ thuộc vào độ dốc, thảm phủ thổ nhưỡng Hệ số dòng chảy mặc định lấy từ nghiên cứu trước bàng liên quan tới hệ sổ dòng chảy độ dốc, thảm phủ, thổ nhưỡng Hệ số dòng chảy phương trinh (1) giả định tham số ữong mơ hình mặc định bàng ừạng thái bão hòa xảy có dịng ngầm Lượng bốc thực tế tị đất thàm phũ tính tốn cơng ửiức: ES,(t)=, « p ' ỡ - ‘ khiớef Trong đó, Ep- lượng bốc thoát hcã tiềm [L/T]; loại thảm phủ thay đồi năm [L/T]; C t' hệ số thảm phủ định khả trữ ẩm đất [L^/T^]; 6^ ; lượng ẩm thời điểm thực vật bị héo [L^/T^] Thấm giả định chảy trực tiếp xuống tầng nuớc ngầm giá trị tính tốn đựa định luật Darcy: , (2+ 3fi)/S R = K {6 ) - K , ỡ - ỡ (3) Trong ã ỏ , K { ) : độ dẫn thủy lực chưa bão hòa [L/T];ớ^: lượng ẩm dư [L^/T^]; B chi số phân bố kích thước độ rỗng Dịng sát mặt thành phàn quan ừọng cán nước đất Nó lượng nước thấm xuống lớp đất mặt di chuyển theo phuơng ngang đến gia nhập vào kênh giả định xảy sau trình ngấm ngừng lưọnng ẩm đât thâp khà trữ: F = c ^ D S ,K { e ) í^ (4) Trong đó, D\ độ sâu rễ; S\ độ dốc [L/L]; W\ độ rộng ô [L]; Cf ; hệ số ti ỉệ phụ thuộc vào thảm phủ Để diễn tốn dịng chảy tràn dịng chày kênh tác già dùng phương pháp sóng khuếch tán tuyến tính: dt õx õx ( 5) Trong đó, Q\ lưu lượng thời điểm r vị trí X [L’/T]; c (x )\ tốc độ sóng ichuếch tán [L/T]; d(x)\ hệ số khuếch tán [ ứ r ĩ ] xác định b i c - - v v í / = — Giải gần phương ừỉnh (5) phưomg pháp giải tích liên quan đến lưu lượng cuối đoạn dịng chảy lưu lượng đầu đoạn dòng chảy [9]: ( 6) (7) Q { t)^ \ịV { T )U {t-T )d T d A A0 Trong áó:U(t) hàm phản ứng đom vị đoạn dòng chảy [T‘]; to: thời gian chảy trung bình đến cửa dọc theo hướng dòng chày [T]; a : độ lệch chuẩn thời gian chày [T]; Q(t): lưu lượng điểm hợp lưu cửa [L^/T]; V(í): dịng chảy nhập vào [L/T]; A: diện tích phần tiêu nước [L^] Tham số to , tham số phần bố theo khơng gian, tính bàng tích phân chập dọc theo địa hình định dịng chày hàm tốc độ sóng hệ số phân tán: /=jc-'tử , ^^\{2D!Ơ)dx Dịng chảy ngầm diễn tốn theo q trinh trữ tuyến tính; (8 ) Trong đó, Qg dịng chảy ngầm cửa tiểu lưu vực [L^/T]; Sg' lượng trữ ngầm [L]; Cg- hệ số ừiết giảm [L/T] Lưu lượng cửa cùa lưu vực tổng dòng chày mặt, sát mặt dòng chảy ngầm: ộ(0 = a + ổ / + ổ , (9) Chạy thử nghiệm mơ hình WetSpa cho thượng liru vực sông Cả 3.1 Khái quát lưu vục nghiên cứu Lưu vực sông Cả lưu vực sông quốc tế thuộc nước CHDCND Lào Việt Nam Sông bắt nguồn tị vùng Nậm Căn, Lào Phần cùa dịng sơng chày qua Nghệ An, phần cuối sông Lam hợp lưu với sơng La tìr Hà Tĩnh tạo thành biên giới hai tinh Nghệ An Hà Tĩnh đố biển cừa Hội Hình Lưu vực sông Cả gồm hai phần thuộc Việt Nam Lào Trên lãnh thổ Việt Nam, chảy qua địa phận huyện Nam Đàn, huyện Hưng Nguyên, thành phố Vinh, Nghi Lộc tinh Nghệ An vào Đức Thọ, Nghi Xuân, thị xã Hồng Lĩnh cùa tinh Hà Tĩnh trước đổ cửa Hội Tổng cộng chiều dài sông khoảng 513 km, phần chảy Việt Nam khoảng 361 km Diện tích lưu vực 27.200 kmS phần Việt Nam 17.730 km^ độ cao trung bình 294 m, độ dốc ừung bình 18,3%; mật độ sông suối 0,60 km/km^ Từ biên giới đến Cửa Rào, lịng sơng dốc, có 100 thác Từ Cừa Rào trờ xi, tàu nhỏ lại vào mùa nước trung lớn Tổng lượng nước khoảng 21,9 km^ tương ứng với lưu lượng trung bình năm 688 mVs mơđun dịng chày năm đạt 25,3 l/s.km^ Lưu lượng trung binh năm Cửa Rào 236 mVs, Dừa 430 mVs Mùa lũ từ tháng VI đến tháng XI, chiếm khoảng 74-80% tổng lượng nước năm Sông chảy theo hướng Tây Bắc-Đông Nam, gần tới biển chảy ngược lên hướng Bắc Lưu vục nằm vùng nhiệt đới gió mùa chịu ảnh hưởng gió nóng khơ từ tháng IV đến tháng VIII từ bên Lào thổi sang gió đơng bắc từ tháng XI đến tháng III nãm sau Nhiệt độ trung bình từ 23.5“C đến 23.8°c lượng mưa trung bình năm 1670 mm Do thiếu số liệu phần diện tích bên Lào phần hạ lun chịu ánh hưởng triều nên giới hạn lưu vực chạy thừ nghiệm ữong mô hỉnh từ biên giới đến trạm Dừa nàm tiah Nghệ An (phần thượng lưu cùa lưu vạrc sông Cả) 3.2 Chvấn bị liệu Ba đồ số quan trọng dùng ữong mơ hình DEM kích thước 90x90m dùng để tính tốn tham số liên quan đến địa hình, bàn đồ thảm phủ thồ nhưỡng với bảng tra cứu chuyển đổi cho phù hợp với mơ hình số liệu thực tế Hình Bản đồ địa hình thảm phù phần luiỉ vực thử nghiệm Từ DEM, hướng dịng chảy tích tụ dịng chảy tính tốn dựa vào độ cao địa hình Tính tốn bán kính thủy lực cho lưới sử dụng mối quan hệ theo hàm số mũ với số mạng lưới a = 0,07 hệ số mũ ti lệ hình học b = 0,47 tương đưong với tần suất lũ năm Hai mươi bày tiểu lưu vực giới hạn từ biên giới đến trạm Dừa Các tham số tạo tà ArcView dựa ừên đồ thổ nhưỡng gồm có độ dẫn thủy lực, độ rỗng, khà trữ, lượng ẩm dư, số phân bố kích cỡ độ rỗng cùa đất giai đoạn héo thực vật, Các tham số xác định dựa vào đồ thảm phủ gồm có: độ sâu cùa rễ cây, khả ngưng tụ hệ số Manning Hệ số Manning cho kênh nội suy dựa vào giá trị hệ số nhám ban đầu n = 0,03 Các đồ tham số cùa hệ số dòng chảy tiềm khả nảng trữ cùa khu trũng tạo việc kết hợp ba đồ Các tham số diễn tốn địng chày gồm vận tốc, thời gian chảy trung bình độ lệch chuẩn từ ô lưới đến cửa lưu vực cừa tiểu lưu vực Năm trạm đo mưa sử dụng để tính tốn lượng mưa trung bình lưu vực, là: Thạch Giám, Con Cuông, Quỳ Châu, Nghĩa Khánh, Dừa với số liệu mưa quan trắc 6h Đối với phiên tại, mơ hình WetSpa tính mưa theo phương pháp đa giác Thiessen dựa vào đường bao lưu vực mạng lưới trạm lưu vực lŨÉlden I Qat nan alt 1Qitrm I XMmon 3CMnm JNDCun nul TO Uỉl ■ Stations.shp Sừeams.shp f~~| Ttiiessen.shp Hình Bản đồ thổ nhưỡng (ttái) ừạm khí tượng thủy vãn (phải) Để hiệu chinh kiểm nghiệm mơ hình, lưu lượng thực đo cửa lưu vực có bước thời gian với chuỗi số liệu mưa cần thiết cho việc so sánh phân tích thống kê Đối với lưu vực sông Cả, lưu lượng dùng lưu lượng thực đo trạm Dừa với ôp quan trắc ữong ngày Số liệu mưa lưu lượng cùa số trận !ũ năm 2001 dùng để hiệu chinh tham số số liệu lưu lượng số trận lũ năm 2005 dùng để kiêm nghiệm mơ hình Trong sổ liệu đầu vào WetSpa có 12 tíiam số tồn cục (khơng phục thuộc vào vị trí) cần xác định là: bước tính tốn dt, tham số hiệu chinh dịng sát mặt (Q) , hệ số diễn tốn dịng ngầm, độ ẩm đât ban đầu {K_ss), tíiam số hiệu chinh bốc tiềm {K_ep), lượng trữ nước ngầm ban đầu (Go), lượng ứữ ngầm lớn {G jn c a ), ahiệt độ mưa chuyển sang tuyết {To), hệ số nhiệt độ- tuyết tan (K snow), hệ số mưa -tuyết tan (K_rain), tham số cường độ mưa-hệ số dòng chảy mặt (K_run), ngưỡng cường độ mua liên quan đến số mũ dòng chày mặt (P_max) Những tham số quan ữọng để kiểm sốt q trình sinh dòng chảy lưu lượng cừa cùa lưu vực khó xác định frên tỉ lệ lưới Do đó, hiệu chinh tham số tồn cục phải dựa vào liệu dòng chảy thực đo Ngồi ra, đường q trình tírũi tốn phù hợp với đường q trình thực đo ta hiệu chũứi tham số phần ArcView để đạt kết tốt Hơn nữa, việc thay đổi tham số cần thiết giá trị kinh nghiêm áp dụng cho cấc lưu vực Châu Âu với thảm phủ, thổ nhưỡng không giống lưu vực nghiên cứu Quá trinh hiệu chinh thực thơng qua quy trình thử sai tiêu đánh giá đạt giá trị tốt đến tốt hom 3.3 Hiệu chinh mơ hình Hiệu chỉnh mơ hình cho lưu vực nghiên cứu thực giai đoạn từ 02/8/2001 đến 21/10/2001 Giá ữị ban đầu lưu lượng tính toán gần với lưu lượng thực đo, điều trước tháng VIII có nhiều ừận lũ xảy làm tầng nước ngầm tích lưọfng nước lớn Các tiêu chuẩn đánh giá: sai số tưcmg đổi 0,043, độ tin cậy 0,74, Nash-Sucliffe 0,86, chi tiêu NashSucliffe cho chân lũ đỉnh lũ 0,78 0,96 Kết chì tiêu chi ràng mơ hình cho phù hợp tốt kết thực đo tính tốn (hình 4) ■r »ỉ 10 rain 15 ^ Qs „ ft ẻI Qi+Qg 20 Qttoan 25 (B Qtdo 30 đ 35 40 45 02/08/2001 17/08/2CX)1 01/09/2001 16/09/2001 01/10/2001 16/10/2001 Thoi gian Hinh Kết hiệu chinh mơ hình với số trận lũ năm 2001 Sau hiệu chinh cho thời đoạn dài, tiến hành chạy riêng cho lũ thực giai đoạn ưr 02/08/2001 đến 24/08/2001 (hình 5) Trong thời đoạn tính tốn, có đỉnh lũ ỉớn xuất sau trận mưa lớn Các tiêu chuẩn đánh giá mơ hình đạt loại tốt, đặc biệt tiêu chuẩn đánh giá đinh chân đạt 1,0 độ lệch 0,005, độ tin cậy 0,95, Nash-Sucliffe 0,84 Hinh Kết hiệu chinh mơ hình với trận lũ năm 2001 ĩ Kiểm định mô hình Để kiểm định mơ hình tham số ữong trình hiệu chinh giữ nguyên để chạy cho giai đoạn từ 1/08/2005 đến 25/09/2005 Năm 2005 năm xảy trận lũ iớn, luti lượng đinh đạt 4500mVs vào tháng VIII Điều dẫn đến tiêu đánh giá khơng đạt mong muốn (hình 6) Có lũ xảy tháng lũ vào tháng VIII lớn Theo kết q tính tốn, chi có tiêu chuẩn độ lệch độ tin cậy đảm bào giá trị khác chi tiêu cho phép Độ lệch -0,231, độ tin cậy 0,94, Nash-Sucliffe 0,28, chi tiêu Nash-Sucliffe cho chân lũ đinh lũ 0,37 0,22 Hình Kết kiểm định mơ hình với số frận lũ năm 2005 Cịn kiểm định trận lũ dùng số liệu trận lũ năm 2005 giai đoạn từ 30/8/2005 đến 13/9/2005 Kết q chạy mơ hình đạt khả quan (hinh 7) Đường trinh thực đo phù hợp với đường q trình tính tốn với sai số tương đối -0,133, độ tin cậy 0,64, NashSucliffe 0,753, chi tiêu Nash-Sucliffe chân lũ đinh lũ 0,704 0,95 Hình Kết q kiểm định mơ hình với trận lũ năm 2005 Thảo luận Kết hiệu chinh mơ hình WetSpa số trận lũ liên tục năm 2001 cho thấy độ phù hợp kết tính tốn giá ữị thực đo tốt đến tốt Tiếp tục dùng tham số hiệu chinh để kiểm định mơ hình cho trận lũ liên tiếp cho trận lũ thi kết ửiu khác Nếu kiểm định cho số trận lũ liên tiếp nãm 2005, độ phù hợp kết dự báo thực đo Điều giải thích ừong số trận lũ năm 2005 có trận mà lưu lượng đinh lũ lên tới 4500 mVs, lớn nhiều lưu lượng đinh lÓTi chuỗi số liệu dùng để hiệu chinh mô hình năm 2001 (dưới 2700 m^/s) Tuy nhiên, kiểm định với trận lũ năm 2005 có lưu lượng đinh lớn so với lưu lượng đình lớn chuỗi số liệu dùng để hiệu chỉnh kết tốt nhiều đạt chì tiêu cho phép Có nhận thấy lưu vực thiếu hẳn phần diện tích thuộc Lào đóng góp cho dịng chảy trạm Dừa (mơ hình sai), ừận lũ dùng để kiểm định có giá trị luTi lượng xấp xì nằm khoảng giá trị chuỗi dùng hiệu chinh mơ hinh cho kết tốt Như vậy, ta dùng trận lũ năm 2001 để hiệu chinh kiểm định, dự báo cho trận lũ rtr ngày 30/8/2005 đến 13/9/2005 thi kết dự báo nói tốt Điều khẳng định luận điểm: mô hình sai cho kết q dự báo lỗi mơ hình lỗi giá trị tham số điều hòa lẫn [4; 11], Để khấc phục vấn đề thiếu liệu phần lưu vực sơng quốc tế thuộc Lào, có hai giài pháp cần thực Một tãng cường hợp tác ban ngành cùa hai nước công tác điều tra bàn phục vụ công tác dự báo thủy vãn Hai cải tiến mơ hình để đưa lưu lượng nhập lưu nước bạn biến đầu vào mơ hình ưu điểm mơ hình WetSpa nói riêng mơ hình thủy vãn phân phối việc mơ tà q trinh hình thành đặc trưng thủy vãn cách đầy đù dựa đồ địa hirứi, thảm phù thổ nhưỡng Tuy nhiên, việc gây khó khăn khơng nhị cho q trinh hiệu chinh kiểm định mơ phỏng/dự báo tính bất định cấu trúc, số ỉiệu đầu vào tham số mô hình Vì vậy, cần có nghiên cứu liên quan đến phân tích độ nhạy độ bất định tham số số liệu đầu vào để từ khảo sát, nghiên cứu nhằm giám độ bất định cùa chủng Bước xác định khoảng giá trị dự báo gây độ bất định cùa tham sổ số liệu đầu vào Một phương pháp xác định giảm độ bất định dự báo phương pháp GLƯE [12] Kết luận Mô hỉiứi WetSpa cỏ sở lý thuyết chặt chẽ kết hợp với công nghệ GIS cho phép đánh giá trình hình thánh ccm lũ ứên luii vực dẫn đến khả dự báo lũ cách xác Ngồi ra, mơ hình cho phép mô ảnh hưởng yếu tố thảm phủ khí ĩượng, khí hậu đến đặc trung dịng chảy Có thể dùng mơ hình làm cơng cụ mơ phịng kich phục vụ quy hoạch, quản lý tài nguyên nước, đất frên lưu vực sông Mặc dù mơ hình khơng tính đến phần đóng góp tìr phần diện tích bên Lào, việc “gị" tham số đem lại kết mơ phỏng/dự báo tốt ữong số trưcmg hợp vi dụ minh họa lưu vực sông Cả Điều khẳng định luận điểm: mơ hình sai cho kết q dự báo Để đưa mơ hình vào phục vụ dự báo, đặc biệt với sông quốc tế cần phải có hợp tác để thu thập số liệu đầy đủ như: thảm phù, thỗ nhưỡng, mưa Mặc khác, mơ hình thuỷ vân phân phối thường thiết lập cho lưu vực kin Trong trường hợp thiếu số liệu diện tich thuộc nước bạn cần phải sửa đổi mơ hình để đưa lưu lượng nhập lưu từ nước bạn biến đầu vào mô hỉnh Hướng tác giả tiến hành với việc sửa đổi mã nguồn mơ hình WetSpa chạy lại cho lưu vục sơng Cả Kết trình bày báo sau Trong lĩnh vục phát triển công nghệ dự báo lũ Việt Nam vấn đề phân tích độ nhạy, độ bất định khoảng dự báo chưa quan tâm nghiên cứu công tác dự báo tác nghiệp Đồng thời, frên giới việc áp dụng phương pháp tính tốn khoảng dự báo chi thực dạng nghiên cứu với trận lũ xày Do cần thiết phải nghiên cứu thiết lập quy trình dự báo tác nghiệp thử nghiệm lưu vực cụ thể đề từ đưa đánh giá nhận xét phương pháp Lòi cảm ơn Nội dung báo phần kết cùa đề tài QT-08-65 Đại học Quốc Gia Hà Nội tài trợ Chương Mã nguồn mô hình WetSpa GS De Smith, Đại học Tự Do Bussel, Bỉ cung cấp cho phép sử dụng phát triển Dữ liệu địa hình, thảm phủ thổ nhưỡng lưu vực sông Cả cung cấp bới TS Hoàng Minh Tuyển, Viện KHKTTV&MT Tác giả xin chân thành cảm cm giúp đỡ quý báu Tài liệu tham khảo [1] E Todini, Hydrological catchment modelling: past, present and future, Journal o f Hydrological Earth Systems Sciences 11 (1) (2007) 468 [2] V Klemes V., Operational testing of hydrological simulation models Journal o f Hydrological Science 31 (1)(1986) 13, [3] Nguyễn Lan Châu cộng sự, Các tốn ừong ứng dụng mơ hình thủy văn Marine để mô dự báo lũ sông Đà, Tạp chi KTTV (2005) l [4] T G Nguyen and J L De Kok, Systematic testing of an integrated systems model for coastal zone management using sensitivity and uncertainty analyses, Environmental Modelling & Software 22 (2007) 1572 [5] S Uhlenbrook et al., Prediction uncertainty of conceptual rainfall-runofF models caused by problems in identifying model parameters and structures Hydrological Sciences Bulletin 44 (5), (1999) 779 [6] T Wagener, and H.V Gupta, Model identification for hydrological forecasting under uncertainty, Stochastic Environmental Research and Risk Assessment 19 (2005) 378 [7] K J.Beven, Uncertainty in Predictions of Floods and Hydraulic Transport, Pubis Inst GeoPhys Pol Acad Sc E-7 (2007) 401 [8] V.B.Liu and F.De Smedlt, Document and user manual WetSpa extension, Belgium 2004 [9] Y B.Liu et al., A diffusive transport approach for flow routing in GlS-based flood modeling, Journal o f H ydrology 283 (2003) 91 [10] Z.Wang, O.Batelaan, and F.De Smedt, A distributed model for water and energy transfer between soil, plants and atmosphere (WetSpa), Phys Chem Earth 21 (1996) 189 [11] J.C Refsgaard and H.J Henriksen, Modelling guidelines-terminology and guiding principles, Advances in Water Resources 27 (2004) 71 [12] K J Beven, G eneralised Likelihood Uncertainty Estimation (GLUE), Document accompanied with GLUE software, Lancaster, 1998 Abstract Application of distributed hydrological models to flood simulation and prediction for international river systems in Vietnam such as Red, Ma, Ca, Mekong faces the problem of data lacking in neighboring countries Meanwhile the parameter and structural uncertainties has large effect on the reliability of predictions This paper briefly introduces the theoretical basics of a distributed rainfall-runoff model (WetSpa) which is being developed The model was studied and applied to the upper Ca river systems The obtained results show that; i) It is necessary to modify the model to consider the upstream tributary in case of data lacking in the international river systems; ii) The hypothesis a "wrong" m odel can produce “right" predictions due to the input, param eter and structural uncertainties was verified; iii) Sensitivity, uncertainty analysis and estimate of prediction intervals are necessary to increase the reliability of the model and prediction results ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUỒNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TựNHIÊN KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP C Ử N H  N KHOA HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH THỦY VĂN ÚNG DỤNG MƠ HÌNH WETSPA CẢI TIẾN Dự BÁO LŨ CHO Lưu v ự c SÔNG CẢ TÍNH ĐẾN TRAM DỪA Người hướng dẫn: TS Nguyễn Tiền Giang Ngưòi thực : Nguyễn Thị Thủy arCị 'đ / lo HÀ NỎĨ - 2008 PHIẾU ĐÃNG KÝ KẾT QUẢ NGHIÊN c ứ u KH-CN Tên để tài: ĐÁNH GIÁ ẢNH HUỞNG CỦA SựBEÊN ĐOI TÌNH HÌNH SỬDỤNG ĐẤT ĐẾN DỊNG CHẢY MẶT LUU v ụ c SƠNG LAM SỬDỰNG MƠ HÌNH W ETSPA Chủ trì đề tài: TS Nguyễn Tiền GiaRg Mã số: QT-08-65 Cơ quan chủ trì đề tài: Trường ĐH Khoa học Tự nhién Địa chỉ: 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội Tel: 38581419 Cơ quan quản lý đề tài: Trường ĐH Khoa học Tự nhiên Địa chỉ: 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội Tel: 38581419 Tổng kinh phí thực chi: 20.000.000 đ Trofiff đ ó : - T n ^ â n sác h N h nư c: Kỉnh phí trường: Vay tín dụng: Vốn tự có: Thu hồi: Thòi gian nghiên cứu: 12 tháng Thời gian bắt đầu: tháng năm 2008 Thời gian kết thúc: tháng 12 nãm 2008 Tên cán phối hợp nghiên cứu: TS Trần Ngọc Anh NCS Trần Anh Phương ƠSÍ Nguyễn Thị Thủy - - Số đăng ký đề tài Ngày: Số chứng nhận đăng ký kết nghiên cứu: Bảo mật; a Phổ biến rộng rãi; X b Phổ biến hạn chế: c Bảo mât; ố m tá t k ế t q u ả n g h iê n u : Nghiên cứu khai ứiác sừa đổi mơ hmh mưạ-dịng chảy phân phối áp dụng để dự báo lũ đánh giá ảnh trưng lũ cho sồng liên quốc gia (sông qu c tể) cua Việt Nam Đã chứng núnh lại luận điểm mang túứi triết học khoa nọc:’ Một mơ hình sai cho kết dự báo đo tính bất định số liệu, thông so câu truc mô huĩh” Đã áp dụng thành cơng mơ hình sửa đổi để nghiên cứu ảnh hương cua kịch sử dụng đất đến dịng chảy lũ cho lưu vực sơng Lam K iê n n g h ị q u y m ô v đ ố i tư ợ n g p d ụ n g n g h iê n u : Mơ hình ứng dụng cho loại lưu vực Việt Nam, mơ hình tốt phục vụ nghiên cứu dự báo tác nghiệp viện nghiên cứu, trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia Chủ nhiệm đề tài Họ tên H ọc hàm học vỊ Kí tên Đ óng đấu Thủ trưởng quan chủ trì đề tài Nguyễn Tiền Giang Chủ tịch Hội đồng đánh giá thức Thủ trưởng quan quản lý đề tài ỆẨưUMyàh ịíu j^ ) TC' 5IAM Đ ố c /? ^ R ự ịlN G B ^ íiOAHỌC-CƠNG NG TS TRI (ỎNG \ ^ Y i r- LÕ/ đ i KHO CK HQg j - | - y V T lf M H IF N > _ ĩsL tiiỀ ĩ^ ệ/ị - f G S.ĩS K H -iỳ^ỹ^í G S T S :./^ ^ ... tắt tiếng Việí a Tên đề tài: Đánh giá anh hUOTg biến đổi tình hình sử dụng đất đến dịng chảy m ặt lim vực sơng Lam sử dụng mơ hình WetSpa M a s ố ! QT- 08- 65 b Chủ trì đề tài: TS Nguyễn Tiền Giang... đến đặc trưng dịng chảy lũ 1 Báo cáo tóm tắt tiếng Việt a Tên đề tài: Đánh giá ¿ i h ^ g cùa biên đổi tình hình sử dụng đất đên dịng chảy mặt lưu vực sơng Lam sử dụng mơ hình WetSpa Ma số: QT- 08- 65. .. vực sơng Lam - Kết ứng dụng thực tế + Mô hình WetSpa sửa đổi dự báo lũ đánh giá ảnh hưởng biến đổi sử dụng đất lên đặc trưng lũ cho sông liên quốc gia (sông quốc tế) Việt Nam + Kết mơ làm tài liệu