CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH GR4J TẠI LƯU VỰC SÔNG CÁI TỈNH NINH THUẬN
4.3 Các bước chạy mô hình
4.3.3 Hiệu chỉnh mô hình GR4J
Quá trình hiệu chỉnh mô hình GR4J trên Source được thực hiện như sau:
- Chuyển chế độ phân tích đơn lẻ (Single analysis) sang chế độ phân tích hiệu chỉnh dòng chảy (Flow calibration analysis) trên thanh công cụ mô phỏng.
- Xác định vị trí mô phỏng dòng chảy. Vị trí này thường được thể hiện bằng biểu tượng màu đỏ của trạm đo (gauge), ví dụ như trạm Tân Mỹ (Hình 4-4).
- Cập nhật số liệu dòng chảy thực đo cho vị trí mô phỏng.
- Chọn hàm mục tiêu cho mô hình từ danh sách hàm mục tiêu (Objective Elements).
Hình 4-4. Lựa chọn mục tiêu hiệu chỉnh và hàm mục tiêu - Xác định khoảng thời gian hiệu chỉnh.
Thời gian hiệu chỉnh sẽ được xác định theo thời gian của chuỗi số liệu đầu vào. Thời gian hiệu chỉnh được chia thành hai thời đoạn: thời gian khởi động và thời gian mô phỏng mô hình (Hình 4-5). Mục đích của giai đoạn khởi động (warm- up period) là để loại bỏ các tác động tiêu cực của các điều kiện ban đầu đối với mô hình và kết quả của nó. Ví dụ, hàm lượng nước của các bể chứa trong mô hình GR4J sẽ không bị ảnh hưởng bởi độ ẩm của đất nếu các yếu tố này có đủ thời gian để làm bão hòa tầng đất. Thời gian khởi động phù hợp cho hầu hết các lưu vực là từ 3 đến 12 tháng [48]. Trong nghiên cứu này, vì chuỗi số liệu không quá dài nên thời
gian 3 tháng được chọn cho giai đoạn khởi động. Sau thời gian khởi động sẽ là ngày bắt đầu cho quá trình mô phỏng. Ngày kết thúc mô phỏng tại mỗi vị trí phụ thuộc vào dữ liệu đầu vào sẵn có.
Hình 4-5. Xác định khoảng thời gian hiệu chỉnh mô hình - Xác định “bộ tham số tích hợp”
“Bộ tham số tích hợp” (Meta-parameter) là một tham số duy nhất được xác định cụ thể cho mục đích hiệu chỉnh và nó đặc trưng cho tất cả các tham số mô hình ứng với từng tiểu lưu vực. Để xác định “bộ tham số tích hợp” (Hình 4-6) trước hết phải lựa chọn “đơn vị chức năng” (Functional Unit) để xác định loại dữ liệu muốn xác định. Sau đó tiến hành nhóm các tham số theo 2 cách: “nhóm tự động” (Auto group) hoặc “nhóm thủ công” (Group).
Hình 4-6. Cách xác định “bộ tham số tích hợp”
- Chọn hàm tối ưu hóa
Trong giao diện lựa chọn các hàm tối ưu, chọn SCE than Rosenbrock cho việc hiệu chỉnh mô hình với số vòng lặp là 100 và số lần thay đổi vị trí ban đầu là 4 như được trình bày tại mục 4.2.2.
- Chạy hiệu chỉnh mô hình
Để bắt đầu quá trình hiệu chỉnh mô hình, bấm nút “Chạy” (Run) trên thanh công cụ mô phỏng. Giao diện “Chạy mô phỏng” (Simulation Runner) mở ra (Hình 4-7). Quá trình chạy hiệu chỉnh là một loạt các vòng lặp tính toán được thực hiện.
Theo mặc định, các lần lặp sẽ tiếp tục cho đến khi bấm “Stop” hoặc quá trình tính toán tìm ra được giá trị NSE tốt nhất. Giao diện “Chạy mô phỏng” thể hiện hai đại lượng đáng chú ý:
Giá trị hệ số đánh giá hiệu quả NSE được tính cho mỗi lần lặp, với giá trị gần trục tung nhất là giá trị của lần lặp gần nhất;
Giá trị tốt nhất của hệ số NSE được ghi nhận trong quá trình chạy hiệu chỉnh mô hình.
Hình 4-7. Hiệu chỉnh mô hình GR4J trên phần mềm Source
Kết quả hiệu chỉnh sẽ xuất hiện trên màn hình giao diện “Chạy mô phỏng”.
Thông tin trong màn hình giao diện này được sắp xếp theo hàng và cột. Mỗi hàng
đại diện cho một lần lặp. Cột đầu tiên chứa giá trị NSE được tính cho mỗi lần lặp.
Các cột còn lại chứa các giá trị tham số tương ứng với lần lặp đó. Ngoài ra, kết quả chi tiết sau khi chạy hiệu chỉnh mô hình còn được thể hiện tại cửa sổ “Trình quản lý kết quả” (Results Manager) (Hình 4-8).