Hình 3.50. So sánh lưu lượng thực đo và tính toán của mô hình MARINE gốc với MARINE cải tiến tại trạm Phước Hà năm 2016
3.2.4. Đánh giá chung về hiệu quả và khả năng ứng dụng của mô hìnhMARINE cải tiến MARINE cải tiến
Mô hình MARINE cải tiến sử dụng công cụ nội suy mưa không gian để thay thế phương pháp truyền thống (thường được sử dụng trong ứng dụng mô hình MARINE trước đây), sử dụng mô hình sóng động học một chiều tuyến tính để thay thế phương pháp lũy tích dòng chảy các nút trong các đoạn sông, hoàn thiện mô phỏng dòng chảy trong mạng lưới sông bằng mô hình sóng động học một chiều phi tuyến và bổ sung mô phỏng tác động của hồ chứa bằng mô đun diễn toán dòng chảy qua hồ. Hiệu quả của mô hình MARINE cải tiến được minh chứng thông qua so sánh hiệu quả của các công cụ, mô đun, mô hình được thay thế và bổ sung vào mô hình MARINE gốc.
Công cụ nội suy mưa không gian tăng chất lượng mô phỏng đánh giá theo chỉ tiêu NSE từ 0,03 đến 0,30 (từ 0,60 - 0,89 tăng lên 0,87 - 0,92), sai số tổng lượng giảm từ 0,5% đến 17,8% (từ 1,5% - 40,8% giảm xuống từ 1,0% - 23,0%), sai số đỉnh lũ giảm từ 6,0% đến 18,8% (từ 16,3% - 30,4% giảm xuống 5,5% - 21,7%). Mô hình sóng động học một chiều tăng chất lượng mô phỏng so với mô
hình MARINE gốc, đánh giá theo các chỉ tiêu NSE tăng từ 0,02 đến 0,22 (từ 0,65 - 0,89 tăng lên 0,82 - 0,93), sai số tổng lượng giảm từ 2,9% đến 23,0% (từ 5,5% - 24,5% giảm xuống 1,0% - 14,4%), sai số đỉnh lũ giảm từ 3,4% đến 33,3% (từ 14,0% - 39,1% giảm xuống từ 1,0% - 21,7%). Mô đun diễn toán dòng chảy qua hồ chứa tăng chất lượng mô phỏng đánh giá theo các chỉ tiêu NSE từ 0,59 đến 0,70 (từ 0,23 tăng lên 0,93), sai số tổng lượng giảm từ 2,0% đến 33,4% (từ 8,2% - 38,1% giảm xuống 3,5% - 6,2%), sai số đỉnh lũ giảm từ 29,4% đến 44,1% (từ 35,3% - 59,7% giảm xuống 5,9% - 15,6%).
Mô hình MARINE cải tiến có khả năng ứng dụng cho các lưu vực sông vừa và nhỏ và bước đầu có hiệu quả trên một số sông ở khu vực Nam Trung Bộ, chất lượng mô phỏng và đánh giá hiệu quả khá ổn định nên mô hình có cơ sở để cải thiện chất lượng mô phỏng cho các lưu vực sông khác ở trong cũng như ngoài khu vực Nam Trung Bộ. Tích hợp các công cụ, mô đun, mô hình trong mô hình MARINE cải tiến không chỉ cải thiện chất lượng mô phỏng mà còn khắc thuận tiện trong ứng dụng, quản lý, vận hành và có khả năng khắc phục được thiếu số liệu mưa phân bố theo không gian, sử dụng có hiệu quả trên lưu vực thiếu số liệu mặt cắt ngang sông.
Bảng 3.9. Tổng hợp đánh giá hiệu quả của mô hình MARINE cải tiến
Trận Nội suy mưa Sóng động học Diễn toán hồ
Trạm lũ Chỉ tiêu chứa
có không có không có không
Năm NSE 0,91 0,82 0,93 0,74 Sai số tổng lượng (%) 1,1 17,1 1,5 24,5 2009 Sai số đỉnh lũ (%) 5,5 24,3 1,0 34,3 Đồng Năm NSE 0,89 0,80 0,82 0,73 Sai số tổng lượng (%) 23,0 40,8 14,4 23,1 Trăng 2013 Sai số đỉnh lũ (%) 16,7 29,4 16,6 24,4 Năm NSE 0,88 0,83 0,82 0,78 Sai số tổng lượng (%) 1,0 1,5 1,0 5,5 2016 Sai số đỉnh lũ (%) 18,3 24,3 18,4 31,6
Suối Năm NSE 0,93 0,23
Sai số tổng lượng (%) 3,5 20,0
Cát 2010
Sai số đỉnh lũ (%) 5,9 35,3
Ninh Năm NSE 0,92 0,89 0,93 0,89
Sai số tổng lượng (%) 5,9 17,0 5,92 5,86 Hòa 2016
Năm NSE 0,90 0,60 0,90 0,88 Sai số tổng lượng (%) 10,0 20,0 10,0 12,9 2017 Sai số đỉnh lũ (%) 11,1 22,7 11,1 14,5 Đá Năm NSE 0,92 0,33 Sai số tổng lượng (%) 4,7 38,1 Bàn 2010 Sai số đỉnh lũ (%) 15,6 59,7
Tân Năm NSE 0,87 0,75 0,87 0,65 0,93 0,27
Sai số tổng lượng (%) 4,8 6,7 4,8 8,7 6,2 8,2
Mỹ 2018
Sai số đỉnh lũ (%) 21,7 30,4 21,7 39,1 6,0 43,8