3.2. Áp dụng mơ hình BTOPMC nghiên cứu tài ngun nước cho lưu vực sông
3.2.2. Hiệu chỉnh mơ hình và kiểm định mơ hình
Mơ hình BTOPMC là một hình mới áp dụng ở Việt Nam. Để thu thập, tính tốn các dữ liệu đầu vào dạng khơng gian và các số liệu khí tượng của mơ hình thì hai cơng cụ chính được sử dụng ở đây là phần mềm hệ thông tin địa lý ArcGis và bộ cơng cụ tích hợp của mơ hình. Phần mềm ArcGis được sử dụng ở đây để chuyển các dữ liệu DEM, Land, Soil về dạng chuẩn là ô lưới với kích thước là 1km. Cịn các dữ liệu không gian được chuyển về đúng định dạng để làm đầu vào cho mơ hình bằng các cơng cụ có sẵn trong mơ hình (hình 3.3, hình 3.4, hình 3.5)
Nguồn số liệu đầu vào quan trong của mơ hình là số liệu thực đo của các trạm đo mưa trên lưu vực. Số liệu lưu lượng của trạm hiệu chỉnh, kiểm định mơ hình cũng đã được thu thập và đưa về dạng số liệu định dạng của mơ hình. Tuy nhiên trong q trình phân chia lưu vực để tính tốn trong mơ hình, phần diện tích lưu vực sông Vệ đã không được xác định trong mơ hình. Do mơ hình BTOPMC chỉ
sử dụng cho lưu vực lớn, với lưu vực nhỏ các quá trình thủy văn khơng thể hiện được. Đây cũng là một hạn chế của mơ hình. Vì vậy mơ hình BTOPMC chỉ mơ phỏng được các quá trình thủy văn trên lưu vực sông Trà Khúc. Mạng lưới sông suối và phân chia tiểu lưu vực của lưu vực sông Trà Khúc được xác định trong mơ hình (hình 3.6, hình 3.7).
Hình 3.3. DEM lưu vực sơng Trà Khúc - sơng Vệ
Hình 3.5. Bản đồ đất lưu vực sông Trà Khúc - sơng Vệ
Hình 3.6. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn trong mơ hình
- Hiệu chỉnh mơ hình
Đối với việc hiệu chỉnh, luận văn sử dụng chuỗi số liệu mưa và lưu lượng ngày từ 01/01/1993 đến 31/12/1994: Số liệu mưa ngày thực đo của 9 trạm mưa trên lưu vực: An Chỉ, Trà Khúc, Giá Vực, Trà Bồng, Ba Tơ, Mộ Đức, Quảng Ngãi, Sơn Giang, Sơn Hà làm số liệu đầu vào cho mơ hình. Số liệu lưu lượng là số liệu ngày thực đo của trạm Sơn Giang để hiệu chỉnh mơ hình.
Hình 3.8. Kết quả so sánh giữa tính tốn và thực đo theo chỉ số Nash của quá trình hiệu chỉnh mơ hình
Luận văn đã dùng phương pháp thử sai để thu được bộ thơng số của mơ hình. Chỉ số Nash thu được sau q trình hiệu chỉnh mơ hình là 77,56 % đạt loại khá. Kết quả hiệu chỉnh mơ hình được thể hiện ở hình 3.8 và hình 3.9.
Bộ thơng số thu được sau khi hiệu chỉnh mơ hình:
Trong đó: m: độ dốc n0: độ nhám
SD bar: ngưỡng thấm - Kiểm định mơ hình
Q trình kiểm định mơ hình giữ ngun bộ thơng số thu được q trình hiệu chỉnh mơ hình. Chuỗi thời gian được sử dụng để kiểm nghiệm mơ hình là lượng mưa thực đo tại các trạm khí tượng thủy văn trên lưu vực và lưu lượng thực đo tại trạm Sơn Giang từ ngày 01/01/1998 đến 31/12/1999 và bộ số liệu khí tượng làm đầu vào cho quá trình kiểm định mơ hình. Kết quả kiểm nghiệm mơ hình được thể hiện ở hình 3.10 và hình 3.11.
Hình 3.10. Kết quả so sánh giữa tính tốn và thực đo theo chỉ số Nash của quá trình kiểm định mơ hình
Hình 3.11. Kết quả kiểm định mơ hình tại trạm Sơn Giang năm 1998 - 1999
Kết quả cho thấy mức độ phù hợp giữa lưu lượng tính tốn và thực đo theo chỉ số Nash là 83,5%, đây là kết quả khá tốt của mơ hình.
Qua q trình hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình tại trạm Sơn Giang đã cho kết quả khá tốt chỉ số Nash của quá trình hiệu chỉnh và kiểm định đều đạt mức khá. Bộ thông số của mơ hình thu được từ q trình hiệu chỉnh và kiểm định có thể sử dụng để đánh giá cho các kịch bản biến đổi khí hậu trong tương lai.