2.2. PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO LŨ CHO CÁC TRẠM CƠ BẢN
2.2.4.2. Lựa chọn, xây dựng phương án dự báo
Qua nội dung trình bày ở phần tổng quan và kết quả phân tích các phương án dự báo lũ, việc sử dụng phương pháp dự báo truyền thống hay ứng dụng mơ hình để dự báo lũ, đặc biệt là dự báo mực nước cao nhất ngày với thời gian dự kiến 05 ngày (trượt 05 ngày) hầu hết chưa mang lại hiệu quả, mức đảm bảo dự báo còn thấp, chưa đáp ứng được yêu cầu dự báo nghiệp vụ tại Đài KTTV tỉnh An Giang. Qua kinh nghiệm thực tiễn tại địa phương và q trình phân tích, đánh giá, nghiên cứu lựa chọn phương án tối ưu nhất, xét thấy phương trình hồi quy tuyến tính nhiều biến là phương án tối ưu hóa nhằm xác định và tìm ra các mối quan hệ, tương quan giữa mực nước cao nhất ngày của trạm dự báo với các trạm khác trên cùng triền sơng, trạm lân cận, có xét đến thời gian chảy truyền, ảnh hưởng của thủy triều, lượng mưa trên lưu vực và áp dụng hệ số điều chỉnh cho từng trạm cụ thể có ảnh hưởng của cường suất lũ lên nhanh, vận hành cơng trình thủy lợi phía Biển Tây và diện tích, chu kỳ, thời gian xả lũ tại địa phương. Đây là phương án rất phù hợp với điều kiện, đặc điểm thủy văn, địa hình và các hoạt động kinh tế khác tại các địa phương để xây dựng phương án dự báo lũ cho các trạm thủy văn cơ bản thuộc tỉnh An Giang.
Để xây dựng được phương trình hồi quy nhiều biến, ngồi việc kế thừa kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu KTTV trong đề tài nghiên cứu khoa học và công nghệ cấp tỉnh An Giang, tiến hành chọn lọc, tập hợp và hệ thống lại các số liệu cần thiết phục vụ cho nghiên cứu, cụ thể như: mực nước cao nhất ngày các trạm Kratie, Tân Châu, Châu Đốc, Vàm Nao, Chợ Mới, Long Xuyên, Tri Tôn, Xuân Tô, 02 trạm mực nước triều cửa sông Vàm Kênh, Trần Đề và lượng mưa tại chỗ của hai trạm Xuân Tô, Tri Tôn.
Chuỗi số liệu thu thập đồng bộ từ năm 1985÷2018, trong đó được lựa chọn xây dựng phương trình hồi quy là từ năm 1985÷2008 và 2012÷2017, kiểm nghiệm phương trình hồi quy từ năm 2009÷2011 và dự báo thử nghiệm cho năm 2018. Các
số liệu mực nước, lưu lượng, lượng mưa đã được thu thập, tiến hành rà soát, kiểm tra, xử lý và được biên tập theo định dạng phù hợp, đảm bảo u cầu của việc tính tốn, xây dựng phương trình dự báo mực nước cao nhất ngày cho 07 trạm thủy văn: Tân Châu, Châu Đốc, Vàm Nao, Chợ Mới, Long Xuyên, Xn Tơ, Tri Tơn.
- Mơ hình hồi quy tuyến tính nhiều biến: Phân tích hồi quy là tìm quan hệ phụ
thuộc của một biến, được gọi là biến phụ thuộc vào một hoặc nhiều biến khác, được gọi là biến độc lập nhằm mục đích ước lượng hoặc tiên đoán giá trị kỳ vọng của biến phụ thuộc khi biết trước giá trị của biến độc lập. Mơ hình hồi quy bội là phương pháp hồi quy dựa trên số liệu quan trắc trong quá khứ để thiết lập một phương trình tuyến tính mơ tả mối quan hệ giữa yếu tố dự báo với các nhân tố ảnh hưởng. Hồi quy bội, nghĩa là biến phụ thuộc Y chịu ảnh hưởng của nhiều biến độc lập X1, X2,.. Xk. Hàm hồi quy tuyến tính k biến như sau:
E(Y|X2, X3,… Xk) = 𝛽1+ 𝛽2X2 + 𝛽3X3 … + 𝛽kXk (2.1) Hay,
Y = 𝛽1+ 𝛽2X2 + 𝛽3X3 + … + 𝛽kXk + 𝜀 (2.2)
Trong đó: Y là biến phụ thuộc; X2,X3,…,Xk là các biến độc lập; 𝛽1 là hệ số tự
do; 𝛽2, 𝛽3,…, 𝛽k là các hệ số hồi quy riêng ( 𝛽k cho biết khi Xk tăng 1 đơn vị thì trung bình của Y sẽ thay đổi 𝛽k đơn vị trong trường hợp các yếu tố khác không đổi).
Mặc dù mơ hình có nhiều biến độc lập nhưng vẫn tồn tại những yếu tố tác động đến biến phụ thuộc. Do đó, trong mơ hình vẫn tồn tại sai số ngẫu nhiên 𝜀 đại diện cho
các yếu tố khác ngồi các biến Xk có tác động đến Y nhưng khơng đưa vào mơ hình dưới dạng biến số.
Luận văn xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính nhiều biến dự báo mực nước lớn nhất trước 5 ngày cho các trạm thủy văn cơ bản thuộc tỉnh An Giang. Cơ sở xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính nhiều biến cho các trạm cơ bản được chọn chuỗi số liệu mực nước cao nhất ngày trong mùa lũ (ngày 01/VII đến ngày 30/XI) từ năm 1985÷2008 và 2012÷2017, trong đó có những năm điển hình cho năm lũ lớn, lũ
trung bình và lũ nhỏ (Cơ sở để xác định năm điển hình dựa vào mực nước đỉnh lũ
nhiều năm; các tần suất lũ tương ứng với Pmax=25%, 50%, 75%; và theo cấp báo động mực nước lũ tại từng trạm) và lượng mưa tương ứng, số liệu cho các biến phụ
thuộc vào mối quan hệ của trạm dự báo so với các trạm hạ lưu, thượng lưu và trạm lân cận.
- Xây dựng sơ đồ khối phương án dự báo được thể hiện trong hình dưới đây: