4. Kết quả của đề tài
2.2.1 Mô hình mưa dòng chảy
Trong vài chục năm gần đây, những thành tựu khoa học, kỹ thuật đặc biệt là các lĩnh vực vật lý, toán học tính toán cùng với việc áp dụng máy tính điện tử đã có ảnh hưởng sâu săc đên khoa học thủy văn. Có thể nói việc ứng dụng những thành tựu này đã làm thay đôi cả vê chât và lượng bộ môn khoa học thủy văn. Phương pháp mô hỉnh toán đã cho phép các nhà thủy văn hiệu chỉnh các quá trình, hiện tượng thủy văn - sự vận động rât phức tạp của nước trong tự nhiên dưới dạng các phương trình toán học lôgíc và giải chúng trên cảc máy tính điện tử. Phương pháp mô hình toán có nhiều khả năng xem xét những diễn biến của hiện tượng thủy văn từ vi mô đển vĩ mô. Đây là một trong những hương nghiên cửu thủy văn hiện đại. Nó đà và đang cho phép cung cấp những thông tin cân thiết cho các đôi tượng sử dụng nguồn nước khác nhau trong quy hoạch thiết kế và khai thác tối ưu tài nguyên nước.
Hiện nay có rất nhiều mô hình thủy văn được phát triển và sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới, mỗi một mô hình có ưu nhược điểm riêng và có tính ứng dụng riêng cho các mục đính tính toán khác nhau. Thông thường việc phân loại mô hình thủy văn dựa trên cơ sở xem xét sự phân bố của các biến vào và ra hệ thống trong trường không gian, thời gian. Ở mức tổng quát nhất có thể chia ra thành mô hình tất định và mô hình ngẫu nhiên. Trong mô hình tất định không xét đến tính ngẫu nhiên còn trong mô hình ngẫu nhiên, sản phẩm đầu ra ít nhiều mang đặc tính ngẫu nhiên. Trong mô hình tất định lại được chia làm 2 loại là mô hình hộp đen và mô hình nhận thức, trong đó tham số mô hình cũng được phân loại theo sự phân bố tập trung hoặc phân tán. Hiện nay với sự phát triển của công nghệ GIS và dữ liệu GIS, mô hình được phân loại dựa trên tiêu chí ứng dụng này là mô hình có và không có tích hợp GIS.
Mô hình mưa-dòng chảy là một thành phần mô hình thủy văn, là công cụ giúp tính toán dòng chảy từ mưa. Thông thường thì số liệu về dòng chảy không đầy đủ, vì vậy,
ước tính dòng chảy dựa vào lượng mưa là bài toán cần giải quyết. Việc phân loại mô hình có thể thực hiện thông qua nhiều chỉ tiêu theo lĩnh vực mà nó đề cập tới (mô hình lý, hóa, sinh, thủy văn, thủy lực,…), sự phân bố không gian của kết quả (mô hình phân bố, tập trung), đặc tính của mô hình (mô hình động, tĩnh),…
Nước rơi I(t)
Hình 2.1 Minh hoạ lưu vực như một hệ thống thủy văn
Các mô hình phổ biến đang được sử dụng tại Việt Nam bao gồm:
Mô hình MIKE 11 NAM: Là mô hình tất định, khả năng tích hợp GIS thấp, mất phí nhưng sử dụng đơn giản nên được ứng dụng nhiều tại Việt Nam.
Mô hình SWAT: Là mô hình khái niệm, dựa trên nền GIS, mã nguồn mở, là mô hình thủy văn được sử dụng rộng rãi nhất trong nghiên cứu thủy văn trên thế giới và ở Việt Nam.
Mô hình HEC-HMS: Là mô hình tất định bán khái niệm, kết hợp GIS, miễn phí, cũng có rất nhiều ứng dụng trên thế giới và tại Việt Nam, tuy nhiên tương tự như mô hình tất định, rất thiếu tin cậy khi tính toán cho tương lai, dễ sử dụng [3].
Mô hình SSARR được giới thiệu năm 1958 do nhóm kỹ sư thuộc quân lực Mỹ, tác giả là Rockwood. Đây là một mô hình thủy văn tổng hợp dòng chảy và điều hành hồ chứa, mô hình trình bày chu trình chuyển động tuần hoàn của nước trên lưu vực trong đó dòng chảy được tổng từ mưa và được diễn toán qua hệ thống sông ngòi thuộc lưu vực
Mô hình TANK ra đời năm 1956 tại Trung tâm Quốc gia phòng chống lũ lụt của Nhật bản, tác giả M.Sugawara. Từ đó đến này mô hình đã được hoàn thiện dần và ứng dụng rộng rãi nhiều nơi trên thế giới.
Ngoài ra, còn có một số mô hình khác như mô hình SLURP được phát triển bởi Viện Nghiên cứu Tài nguyên nước Quốc Gia Canada, mô hình SHETRAN/UP được phát triển bởi trường đại học Newcatsle Vương Quốc Anh, mô hình VIC/SEA/BASINS được phát triển bởi Khoa hải dương học, Đại học Washington, Mỹ.