CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÂN BẰNG NƢỚC LƢU VỰC SÔNG
2.6. Tình hình nghiên cứu tính toán cân bằng nƣớc lƣu vực sông
2.6.1. Nghiên cứu trên thế giới
Quản lý bền vững tài nguyên nƣớc lƣu vực sông hƣớng đến mục tiêu tối ƣu hóa việc sử dụng các nguồn nƣớc có sẵn để đáp ứng nhu cầu nƣớc trong nông nghiệp, công nghiệp và dân sinh về mặt số lƣợng cũng nhƣ chất lƣợng, bảo tồn cũng nhƣ kiểm soát, nói cách khác là đảm bảo cân bằng nƣớc bền vững. Để đạt đƣợc mục tiêu trên, điều kiện tiên quyết là cần có sự hiểu biết thấu đáo các hiện tƣợng thủy văn, nguồn nƣớc tiềm năng và cách thức sử dụng nó.
Những năm gần đây, viễn thám đã và đang đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực quản lý tài nguyên nƣớc (Bastiaansen, W. G., 1998). Các nghiên cứu ứng dụng viễn thám trong lĩnh vực này xoay quanh một số vấn đề nhƣ tính toán lƣợng mƣa (Wang Jianhua
et al., 2003), ƣớc tính lƣợng bốc thoát hơi tiềm năng và nhu cầu nƣớc cây trồng phục
vụ cho mục tiêu quản lý nƣớc ở khu tƣới (Hu Minggang et al., 2006), theo dõi độ ẩm đất (Zhang Canlong et al., 2006), ƣớc lƣợng diện tích và lƣợng nƣớc mặt cũng nhƣ chế độ thủy văn (Wang Yanjiao and Zhang Ying, 2005), dò tìm, khai thác, ƣớc tính trữ lƣợng nƣớc ngầm (Tashpolat Tiyip et al., 2005), thành lập bản đồ khu tƣới, tính toán nhu cầu nƣớc cây trồng (Bao Yansong et al., 2006). Quá trình xử lý dữ liệu viễn thám thƣờng đƣợc thực hiện trong GIS. Bên cạnh đó, viễn thám còn đƣợc
tích hợp với các mô hình thủy văn trong vai trò cung cấp dữ liệu đầu vào nhƣ thực phủ, thổ nhƣỡng, địa hình, khí tƣợng (Li Daofeng et al., 2005).
Quản lý nguồn nƣớc yêu cầu một số lƣợng lớn dữ liệu không gian. Sự kết hợp của GIS với mô hình mô phỏng (HEC, MODFLOW, SHE, SWAT, MIKE BASIN, WEAP) là giải pháp hiệu quả để giải quyết vấn đề này. Trong mối liên kết này, GIS đóng vai trò mở rộng khả năng hiển thị thông tin, qua đó mở rộng khả năng xử lý chúng. GIS tác động đến sự phát triển, hoạt động của các mô hình thủy văn, mô hình cân bằng nƣớc ở nhiều cấp độ khác nhau nhƣ cung cấp dữ liệu đầu vào, thiết lập giao diện cho phép mô hình mô phỏng chạy trong môi trƣờng GIS (Orzol, L.L. and T.S. McGrath, 1992; Wilson J.P., 1999). Bên cạnh đó, GIS cũng đƣợc dùng để chỉnh sửa dữ liệu đầu vào của mô hình và so sánh kết quả mô phỏng của mô hình với dữ liệu thực đo (Wilson J.P et al., 1993, 1996).
2.6.2. Nghiên cứu tại Việt Nam
Hiện nay ở Việt Nam, có rất nhiều mô hình cân bằng nƣớc đƣợc sử dụng trong các cơ quan, viện nghiên cứu nhƣ MIKE BASIN, MITSIM, RIBASIM, WEAP,… tùy thuộc vào đặc điểm của từng lƣu vực sông khác nhau. Do chƣa có một mô hình nào đề cập đến toàn bộ các vấn đề liên quan tới nội dung cân bằng nƣớc nên thông thƣờng khi nghiên cứu cân bằng nƣớc lƣu vực sông, các mô hình thủy văn đƣợc sử dụng kết hợp với mô hình cân bằng nƣớc. Một số nghiên cứu điển hình có thể kể đến nhƣ ứng dụng mô hình WEAP tính toán cân bằng nƣớc trên địa bàn huyện Lạc Dƣơng, tỉnh Lâm Đồng (Bùi Thị Ninh và nnk, 2008), tích hợp mô hình NAM, MIKE BASIN và GIS hỗ trợ quản lý sử dụng hiệu quả tài nguyên nƣớc lƣu vực sông Bé (Nguyễn Hải Âu, 2009).
Đối với mô hình mƣa – dòng chảy SWAT, trong nƣớc đã có một số nghiên cứu ứng dụng tại các khu vực khác nhau, chủ yếu xoay quanh các vấn đề nhƣ tính toán dòng chảy (Trịnh Minh Ngọc, 2009), đánh giá tác động của kịch bản sử dụng đất lên dòng chảy, bồi lắng, nitrat, photpho (Nguyễn Ý Nhƣ và Nguyễn Thanh Sơn, 2009), đánh giá chất lƣợng nƣớc (Le Bao Trung, 2005). Trong khi đó, viễn thám và GIS ngày càng
đƣợc ứng dụng rộng rãi trong giám sát môi trƣờng và tài nguyên thiên nhiên (Nguyễn Kim Lợi và Trần Thống Nhất, 2007; Trần Thống Nhất và Nguyễn Kim Lợi, 2009).
Tóm lại, các nghiên cứu về cân bằng nƣớc nêu trên tuy đa dạng phong phú trong cách tiếp cận song xu hƣớng nổi bật hơn cả, đạt hiệu quả cao là tích hợp sử dụng viễn thám, GIS, mô hình thủy văn, mô hình cân bằng nƣớc. Riêng ở Việt Nam, đây là phƣơng pháp tiếp cận còn mới mẻ và chƣa đƣợc nghiên cứu nhiều. Chính vì vậy, đề tài này hƣớng đến việc tích hợp viễn thám, GIS với mô hình mƣa – dòng chảy SWAT, mô hình cân bằng nƣớc WEAP trong tính toán cân bằng nƣớc lƣu vực sông Bé.