Đánh giá hiệu quả sử dụng dữ liệu khí tượng toàn cầu CFSR mô phỏng dòng chảy lưu vực sông Đồng Nai bằng mô hình SWAT

Trong nghiên cứu này, hai bộ dữ liệu Khí tượng gồm dữ liệu Khí tượng toàn cầu CFSR và dữ liệu Khí tượng thực đo được sử dụng cho mô hình SWAT tại lưu vực sông Đồng Nai, sau đó kết quả được so sánh với giá trị lưu lượng thực đo để đánh giá hiệu quả của dữ liệu CFSR.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá hiệu quả sử dụng dữ liệu khí tượng toàn cầu CFSR mô phỏng dòng chảy lưu vực sông Đồng Nai bằng mô hình SWAT Nghiên cứu ĐÁ NH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG DỮ LIỆU KHÍ TƯỢNG TOÀ N CẦU CFSR MÔ PHỎNG DÒ NG CHẢY LƯU VỰC SÔNG ĐỒNG NAI BẰNG MÔ HÌ NH SWAT Thi Văn Lê Khoa1, Đỗ Xuân Khánh2 1 Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội 2 Trường Đại học Thủy Lợi Tóm tắt Dữ liệu luôn đóng vai trò rất quan trọng trong các mô hình thủy văn mô phỏnghệ thống tài nguyên nước. Tuy nhiên, sự khan hiếm dữ liệu luôn là một vấn đề màbất cứ người sử dụng mô hình nào cũng gặp phải. Trong nghiên cứu này, hai bộ dữliệu Khí tượng gồm dữ liệu Khí tượng toàn cầu CFSR và dữ liệu Khí tượng thực đođược sử dụng cho mô hình SWAT tại lưu vực sông Đồng Nai, sau đó kết quả đượcso sánh với giá trị lưu lượng thực đo để đánh giá hiệu quả của dữ liệu CFSR. Kếtquả cho thấy hiệu quả tốt khi sử dụng dữ liệu CFSR cho lưu vực sông Đồng Nai vớiR2 = 0,77 và Nash = 0,88. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra tiềm năng sử dụng dữ liệuKhí tượng toàn cầu miễn phí CFSR để thay thế cho dữ liệu Khí tượng thực đo trongcác trường hợp nghiên cứu tại khu vực thiếu hoặc không có dữ liệu. Từ khóa: Mô hình SWAT; CFSR; Đồng Nai; Mưa-dòng chảy; Dữ liệu Abstract Assessing climate forecast system reanalysis (CFSR) for flow simulation in Dong Nai river basin by SWAT model Data plays an important role in hydrological models for simulating waterresources system. However, data scarcity is an inadequately common issue forany user. In this study, two data sets, comprising CFSR and conventional gaugeswere applied for the Soil and Water Assessment Tool model in the Dong Nai Riverbasin; results, subsequently were compared to the observed discharge to assess theefficiency of the CFRS in the simulation. The comparison showed good results withR2 = 0.77 and Nash-Sutcliffe coefficient = 0.88. This output verified high potentialof free-of-charge CFSR to replace conventional data in the case studies which datais insufficient or devoid. Keywords: SWAT model; CFSR; Dong Nai; Rain-flow; Data. 1. GIỚI THIỆU Assessment Tool (SWAT) cũng của Ngày nay có rất nhiều mô hình thủy USDA và Trung tâm AgriLife Researchvăn ra đời hỗ trợ cho việc quản lý các thuộc Đại học Texas A&M, Hoa Kỳlưu vực dễ dàng và hiệu quả hơn. Có thể [13]. Các mô hình này được áp dụng đểkể đến các mô hình sau: Hydrological giải quyết rộng rãi các bài toán về quảnSimulation Program - Fortran (HSFP) lý nước bao gồm xói mòn lưu vực, biếncủa Cục khảo sát địa chất Hoa Kỳ đổi khí hậụ, ảnh hưởng của quá trình sử(USGS) [11], Agriculture Non - Point dụng đất, hay cân mất bằng nước.Source (AGNPS) của Bộ nông nghiệp Khó khăn chính và phổ biến nhấtHoa Kỳ (USDA) [12], Soil Water của các mô hình thủy văn chính là độ 39 Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 18 - năm 2017Nghiên cứuchính xác của các đại lượng khí tượng nhỏ. Để mô phỏng cho những lưu vựcđầu vào. Các đại lượng này đồng thời này cần phải thỏa mãn những tiêu chícũng chính là những yếu tố quan trọng sau: (1) Một hệ thống dữ liệu mở toànnhất ảnh hưởng đến kết quả mô phỏng. cầu có thể dễ dàng truy cập (bao gồmMột trong những nguyên nhân chính cả số liệu mưa và các số liệu khí tượngảnh hưởng đến các số liệu đầu vào là khác như nhiệt độ, độ ẩm, gió và ánhcác trạm quan trắc khí tượng thường đặt sáng); (2) Độ phân giải không gian 30ở những vị trí xa lưu vực nghiên cứu, do km; (3) Dãy số liệu đủ dài để có thể hiệuđó không phản ánh được tính chất của chỉnh và kiểm định mô hình.lưu vực. Các trạm đo mưa thực chất là Với những tiêu chí trên, hệ thốngcác điểm đo không thể đại diện cho xu dữ liệu CFSR là phù hợp và được lựahướng mưa của toàn bộ lưu vực. Bên chọn làm số liệu đầu vào cho khu vựccạnh đó dữ liệu mưa lại thường hiếm nghiên cứu. Dữ liệu CFSR là dữ liệukhi đầy đủ bởi các nguyên nhân như được dự báo theo giờ. Mô hình dự báohỏng hóc và bảo trì các thiết bị đo. Để sẽ được phân tích lại mỗi 6 tiếng (bắtgiải quết vấn đề trên, các nhà khoa học đầu từ 00h00, 06h00, 12h00 đến 18h00)hướng đến phương pháp ước lượng mưa bằng việc sử dụng thông tin từ hệ thốngthông qua dữ liệu radar. Tuy nhiên cách các trạm đo khí tượng toàn cầu và phântiếp cận này cũng vấp phải không ít khó tích ảnh vệ tinh. Với mỗi giờ phân tích,khăn bao gồm cả việc phân biệt các dạng SFSR ...