Báo cáo Xây dựng mô hình mưa – dòng chảy để khôi phục số liệu dòng chảy tại An Khê trên lưu vực sông Ba

Bài báo này trình bày các bước xây dựng mô hình mô phỏng mưa – dòng chảy cho tiểu lưu vực An Khê, thuộc lưu vực sông Ba dựa trên một mô hình nhận thức thông dụng (mô hình NAM). Mô hình được viết bằng ngôn ngữ lập trình FORTRAN, được hiệu chỉnh, kiểm định, so sánh kết quả tính toán với số liệu lưu lượng ngày thực đo và kết quả tính toán bằng mô hình MIKE – NAM.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo "Xây dựng mô hình mưa – dòng chảy để khôi phục số liệu dòng chảy tại An Khê trên lưu vực sông Ba "Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 28, Số 3S (2012) 30-38 Xây dựng mô hình mưa – dòng chảy để khôi phục số liệu dòng chảy tại An Khê trên lưu vực sông Ba Nguyễn Tiền Giang*, Nguyễn Thị Hoan Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN,334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 15 tháng 7 năm 2012 Tóm tắt. Bài báo này trình bày các bước xây dựng mô hình mô phỏng mưa – dòng chảy cho tiểu lưu vực An Khê, thuộc lưu vực sông Ba dựa trên một mô hình nhận thức thông dụng (mô hình NAM). Mô hình được viết bằng ngôn ngữ lập trình FORTRAN, được hiệu chỉnh, kiểm định, so sánh kết quả tính toán với số liệu lưu lượng ngày thực đo và kết quả tính toán bằng mô hình MIKE – NAM. Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định và so sánh cho thấy mô hình được thiết lập (NAM – FORTRAN) mô phỏng tốt quá trình dòng chảy từ mưa cho tiểu lưu vực trên. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định đạt 75,8% và 70.5% (theo chỉ tiêu Nash), đối với mô hình NAM – FORTRAN, trong khi với cùng bộ thông số mô hình MIKE – NAM cho trị số Nash lần lượt là 70,8% và 68,6%. Có thể kết luận, với cùng một mô hình nhận thức, do cách xử lí mô hình toán và xây dựng mô hình số khác nhau nên các kết quả mô phỏng là khác nhau. Mô hình xây dựng được cần được tiếp tục áp dụng ở các lưu vực khác để khẳng định tính đúng đắn của nó. Từ khóa: Mô phỏng, mô hình NAM, An Khê, sông Ba.1. Giới thiệu phát triển của máy tính đã có rất nhiều các mô hình mô phỏng mưa – dòng chảy dựa trên các Lưu vực sông Ba là một trong 9 lưu vực quá trình vật lý (process-based models) được rasông lớn của Việt Nam, gồm một dòng chảy đời. Có thể kể đến một số mô hình mưa rào –chính là Sông Ba và ba nhánh sông lớn: Iayun, dòng chảy như: HEC – HMS, TANK, MIKE –Krong Hnang, sông Hinh . Lưu vực có địa hình SHE, MIKE NAM [1]. Tuy nhiên có một vấnbị chia cắt mạnh do sự chi phối của dãy Trường đề gặp phải ở đây là hầu hết các mô hình mưa –Sơn. Đặc điểm khí hậu và thủy văn phức tạp dòng chảy thông dụng hiện nay đều là mô hìnhkhông giống nhau giữa các vùng. Trên lưu vực thương mại. Do đó, đánh giá độ nhạy, phân tíchcó rất nhiều hồ chứa. Các trạm thủy văn đo lưu tính bất định của mô hình không thể thực hiệnlượng trên lưu vực là khá thưa và chuỗi số liệu được nếu không có mã nguồn và các sửa đổiđo đạc là không liên tục. phù hợp [2]. Đồng thời việc xây dựng một mô Mô hình mưa – dòng chảy là một bộ phận hình hệ thống liên kết các mô hình thủy văn,của mô hình thủy văn. Cho đến nay cùng với sự thủy lực, điều tiết hồ chứa... là khó khăn._______ Từ những nhận định trên, bài báo này tiến xây dựng một mô hình NAM bằng ngôn ngữ Tác giả liên hệ. ĐT: 84-4-38584943. E-mail: giangnt@vnu.edu.vn 30N.T. Giang, N.T. Hoan / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 28, Số 3S (2012) 30-38 31lập trình FORTRAN. Với mô hình này người - Bước 8: Kiểm định chất lượng mô hìnhdùng có thể đưa thêm vào các thuật toán tối ưu - Bước 9: Thiết kế, tiến hành thí nghiệm sốdò tìm tham số, các chỉ tiêu đánh giá mô hình. - Bước 10: Phân tích, diễn giải kết quả sauMặt khác khi đưa thêm các mô đun tạo chuỗi số khi áp dụng thử nghiệmngẫu nhiên, người dùng có khả năng phân tíchđộ nhạy và độ bất định của tham số, cũng như - Bước 11: Biên tập báo cáođầu vào của mô hình. 2.2. Sơ lược về mô hình NAM Nam là chữ viết tắt của chữ Đan Mạch “Nedbor – Afstromming – Model” [4], nghĩa là mô hình mưa – dòng chảy. Mô hình NAM thuộc loại mô hình thủy văn tất định – nhận thức – gộp, được xây dựng vào khoảng năm 1982 tại khoa Thủy Văn Viện kỹ thuật thủy ...