Nguồn: [9]
Theo đó, hàm phân bố xác suất của WSI sẽ đƣợc xấp xỉ bằng hàm phân bố Kritxki – Menkel. Ngƣỡng phân bố mức độ căng thẳng tài nguyên nƣớc đƣợc thể hiện ở Bảng 2.2 sau:
Bảng 2.2. Ngƣỡng phân bố mức độ căng thẳng tài nguyên nƣớc
0 < WSI ≤ Z1 Không căng thẳng TNN Z1 < WSI ≤ Z2 Căng thẳng TNN ở mức thấp Z2 < WSI ≤ Z3 Căng thẳng TNN ở mức trung bình Z3 < WSI ≤ Z4 Căng thẳng TNN ở mức cao
Z4 < WSI ≤ 1 Căng thẳng TNN ở mức rất cao
Nguồn: [9]
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
Để đánh giá đƣợc mức độ căng thẳng tài nguyên nƣớc tỉnh Quảng Nam, luận văn sử dụng các bƣớc nhƣ sau:
- Thu thập số liệu đầu vào: Kịch bản biến đổi khí hậu cho tỉnh Quảng Nam, các số liệu quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội và dự báo dân số của tỉnh Quảng Nam để đƣa vào tính toán các chỉ số thành phần;
- Tính toán, chuẩn hóa, xác định trọng số cho các chỉ số thành phần và tính chỉ số căng thẳng tài nguyên nƣớc và phân ngƣỡng căng thẳng tài nguyên nƣớc cho tỉnh Quảng Nam theo các kịch bản biến đổi khí hậu;
- Xây dựng bản đồ căng thẳng tài nguyên nƣớc cho tỉnh Quảng Nam theo các kịch bản biến đổi khí hậu.
Hình 2.2. Sơ đồ đánh giá mức độ căng thẳng tài nguyên nƣớc cho tỉnh Quảng Nam
2.2.1. Phương pháp thu thập, thống kê và tổng hợp tài liệu
Phƣơng pháp này đƣợc thực hiện trên cơ sở kế thừa, phân tích và tổng hợp các nguồn tài liệu, tƣ liệu, số liệu thông tin có liên quan một cách có chọn lọc, từ đó đánh giá theo yêu cầu và mục đích nghiên cứu. Luận văn sẽ tiến hành thống kê, thu thập các số liệu, các kết quả nghiên cứu từ các dự án, đề tài có liên quan đã đƣợc thực hiện.
2.2.2. Phương pháp mô hình
Để tiến hành tính toán, dự báo các tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nƣớc mặt tỉnh Quảng Nam, luận văn sử dụng mô hình MIKE-NAM và Cropwat. Kết quả đánh giá đƣợc thông qua kết quả của các mô hình đƣợc sử dụng để mô phỏng các yếu tố trong tƣơng lai.
Đối với các số liệu sử dụng trong mô hình, luận văn sẽ sử dụng số liệu kịch bản biến đổi khí hậu tại 04 trạm khí tƣợng Nam Đông, Đà Nẵng, Trà My, và Tam Kỳ.
2.2.2.1. Mô hình Mike-NAM
Để tính toán tài nguyên nƣớc cho khu vực nghiên cứu, luận văn sử dụng bộ mô hình MIKE, trong đó có mô đun tính toán mƣa - dòng chảy (MIKE-
NAM) hay còn đƣợc gọi là mô hình NAM, đƣợc xây dựng bởi Khoa Thuỷ văn Viện Kỹ thuật Thuỷ động lực và Thuỷ lực thuộc Đại học Kỹ thuật Đan Mạch năm 1982. Hiện NAM đã đƣợc Viện Thủy lực Đan Mạch tích hợp trong mô hình MIKE 11 nhƣ một mô đun tính quá trình dòng chảy từ mƣa và bốc hơi.
a. Số liệu đầu vào
Các tham số mô hình, các điều kiện ban đầu, các số liệu khí tƣợng (mƣa, bốc hơi) cùng các số liệu dòng chảy sông để hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình.
b. Cấu trúc mô hình
Mô hình MIKE-NAM dựa trên các cấu trúc và các phƣơng trình vật lý sử dụng cùng với các công thức bán kinh nghiệm. Là một mô hình gộp, MIKE- NAM xử lý mỗi lƣu vực nhƣ một đơn vị riêng lẻ. Vì vậy, các tham số và biến mô tả giá trị trung bình cho toàn lƣu vực. Kết quả là một số tham số mô hình có thể đƣợc đánh giá từ các số liệu vật lý của lƣu vực nhƣng việc đánh giá tham số cuối cùng phải đƣợc thực hiện bằng hiệu chỉnh đối với các chuỗi thời gian của các trạm quan trắc thủy văn.
MIKE-NAM mô phỏng pha đất của chu trình thủy văn, có cấu trúc đƣợc thể hiện trên Hình 2.3. Mô hình này mô phỏng quá trình mƣa dòng chảy bằng cách tính liên tục lƣợng nƣớc trong bốn bể chứa khác nhau: bể chứa tuyết (không xét tới đối với điều kiện khí hậu nhiệt đới nhƣ nƣớc ta), bể chứa mặt, bể chứa tầng rễ cây và bể chứa ngầm). Các bể chứa này mô tả các thành phần vật lí của lƣu vực có quan hệ qua lại với nhau. Thêm vào đó, MIKE-NAM cho phép xử lí các can thiệp do con ngƣời thực hiện trong chu trình thủy văn, chẳng hạn nhƣ việc tƣới và bơm nƣớc ngầm.
Dựa trên cơ sở các số liệu khí tƣợng đầu vào, MIKE-NAM tạo ra dòng chảy của lƣu vực cũng nhƣ thông tin về các thành phần khác của pha đất của chu trình thủy văn nhƣ: thay đổi nhiệt độ bốc hơi, độ ẩm đất, lƣợng bổ cập nƣớc ngầm và mực nƣớc ngầm. Dòng chảy kết quả của lƣu vực đƣợc phân chia thành các thành phần: dòng chảy mặt, dòng chảy sát mặt và dòng chảy ngầm.