Nguồn gốc, xuất xứ của mơ hình:
Mơ hình NAM được viết tắt từ chữ Đan Mạch Nedbor – Afstromming - Model, nghĩa là mơ hình mưa - dịng chảy. Mơ hình NAM thuộc loại mơ hình tất định, thơng số tập trung, và là mơ hình mơ phỏng liên tục. Mơ hình NAM hiện nay được sử dụng rất nhiều nơi trên thế giới và gần đây cũng hay được sử dụng ở Việt Nam. Đây là mơ hình quan niệm, mơ tả đặc tính vật lý của lưu vực, trên cơ sở đĩ tính tốn dịng chảy từ mưa. NAM là mơ đun trong bộ phần mềm MIKE do Viện Thủy lực Đan Mạch DHI phát triển. Điểm mạnh của mơ hình là cĩ một giao diện rất thuận tiện, kết nối với GIS và cĩ chức năng tự động hiệu chỉnh thơng số của mơ hình. Nam là mơ hình thơng số tập trung, thơng số và biến số trình bày giá trị trung bình cho tồn bộ lưu vực.
Kết quả thơng số cuối cùng được xác định dựa trên so sánh giữa dịng chảy tính tốn và dịng chảy thực đo. Sau khi kết thúc quá trình mơ phỏng, NAM sẽ cung cấp đầu vào cho mơ hình Hec-Ressim.
Cấu trúc của mơ hình:
Mơ hình NAM là mơ hình thuỷ văn mơ phỏng quá trình mưa – dịng chảy diễn ra trên lưu vực. Là một mơ hình tốn thủy văn, mơ hình NAM bao gồm một tập hợp các biểu thức tốn học đơn gian để mơ phỏng các quá trình trong chu trình thuỷ văn. Mơ hình Nam là mơ hình nhận thức, tất định, thơng số tập trung. Đây là một mođun tính mưa từ dịng chảy trong bộ phần mềm thương mại MIKE 11 do Viện Thủy lực Đan Mạch xây dựng và phát triển.
Hình 2. 2:Sơ đồ mơ phỏng cấu trúc mơ hình NAM
Mơ hình NAM mơ phỏng quá trình mưa – dịng chảy một cách liên tục thơng qua việc tính tốn cân bằng nước ở bốn bể chứa thẳng đứng, cĩ tác dụng qua lại lẫn nhau để diễn tả các tính chất vật lý của lưu vực. Các bể chứa đĩ gồm:
Bể mặt
Bể sát mặt hay bể tầng rễ cây
Bể ngầm
Dữ liêu đầu vào của mơ hình là mưa và bốc hơi tiềm năng. Kết quả đầu ra của mơ hình là dịng chảy trên lưu vực, mực nước ngầm, và các thơng tin khác trong chu trình thuỷ văn, như sự thay đổi tạm thời của độ ẩm của đất và khả năng bổ xung nước ngầm. Dịng chảy lưu vực được phân một cách gần đúng thành dịng chảy mặt, dịng chảy sát mặt, dịng chảy ngầm.
Mơ hình NAM đơn bao gồm 9 thơng số cần được hiệu chỉnh:
Bảng 2. 1: Các thơng số hiệu chỉnh của mơ hình NAM
Thơng số mơ hình Mơ tả
LRmax
Lượng nước tối đa trong bể chứa tầng rễ cây. LRmaxRcĩ thể gọi là lượng ẩm tối đa của tầng rễ cây để thực vật cĩ thể hút để thoat hơi nước.
URmax
Lượng nước tối đa trong bể chứa mặt. Lượng trữ này cĩ thể gọi là lượng nước để điền trũng, rơi trên mặt thực vật, và chứa trong vài Cm của bề mặt của đất.
CQOF Hệ số dịng chảy mặt (0 ≤ CQOF ≤ 1). CQOF quyết định sự phân phối của mưa hiệu quả cho dịng chảy ngầm và thấm.
TOF
Giá trị ngưỡng của dịng chảy mặt (0 ≤ TOF ≤ 1). Dịng chảy mặt chỉ hình thành khi lượng ẩm tương đối của đất ở tầng rễ cây lớn hơn TOF.
TIF
Giá trị ngưỡng của dịng chảy sát mặt (0 ≤ TOF ≤ 1). Dịng chảy sát mặt chỉ được hình thành khi chỉ số ẩm tương đối của tầng rễ cây lớn hơn TIF.
TG
Giá trị ngưỡng của lượng nước bổ sung cho dịng chảy ngầm (0 ≤ TOF ≤ 1). Lượng nước bổ sung cho bể chứa ngầm chỉ được hình thành khi chỉ số ẩm tương đối của tầng rễ cây lớn hơn TG.
CKIF
Hằng số thời gian của dịng chảy sát mặt. CKIF cùng với Umax quyết định dịng chảy sát mặt. Nĩ chi phối thơng số siễn tốn dịng chảy sát mặt CKIF >> CK12.
CK12
Hằng số thời gian cho diễn tốn dịng chảy mặt và sát mặt. Dịng chảy mặt và dịng chảy sát mặt được diễn tốn theo các bể chứa tuyến tính theo chuỗi với cùng một hằng số thời gian CK12.
Thơng số mơ hình Mơ tả
chứa ngầm được tạo ra sử dụng mơ hình bể chứa tuyến tính với hằng số thời gian CKBF.
Ưu điểm của mơ hình:
Bao gồm chương trình nạp lại nước ngầm.
Đơn giản dễ sử dụng.
Liên kết trực tiếp với Mike Basin và Mike 11.
Phù hợp với điều kiện ở Việt Nam.
Việc phát triển hiện nay được DHI đảm bảo.
Kết nối với cơ sở dữ liệu chung và hệ thống thơng tin địa lý GIS.
Liên kết tốt với các chương trình DHI khác.
Cĩ thể tích hợp trong một hệ thống ra quyết định.
Cĩ thể chuyển đổi với các mơ hình khác như HEC, ISIS.