Nghiên cứu khai thác dữ liệu dự báo mưa hạn dài cho lưu vực sông Trà Khúc

Bài viết Nghiên cứu khai thác dữ liệu dự báo mưa hạn dài cho lưu vực sông Trà Khúc nghiên cứu khai thác dữ liệu dự báo mưa mùa từ sản phẩm dự báo tổ hợp của mô hình động lực mùa ECMWF-System5 thuộc Trung tâm dự báo hạn vừa châu Âu (ECMWF) phục vụ cho bài toán dự báo hạn dài nguồn nước cho lưu vực sông Trà Khúc.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu khai thác dữ liệu dự báo mưa hạn dài cho lưu vực sông Trà Khúc BÀI BÁO KHOA HỌC NGHIÊN CỨU KHAI THÁC DỮ LIỆU DỰ BÁO MƯA HẠN DÀI CHO LƯU VỰC SÔNG TRÀ KHÚC Đặng Vi Nghiêm1, Ngô Lê An2, Nguyễn Thị Thu Hà2Tóm tắt: Dự báo tài nguyên nước hạn dài đóng vai trò quan trọng trong các bài toán lập kế hoạch sửdụng nước, quản lý tài nguyên nước và các hoạt động khác. Cùng với sự phát triển của khoa học côngnghệ, các sản phẩm mưa dự báo số trị hạn dài ngày càng được nghiên cứu nâng cao chất lượng cũngnhư mức độ chi tiết. Nghiên cứu này tập trung đánh giá và nâng cao khả năng khai thác dữ liệu dự báomưa mùa ECMWF-System5 thuộc Trung tâm dự báo hạn vừa châu Âu (ECMWF) ứng dụng cho lưu vựcTrà Khúc với thời gian dự kiến dự báo 6 tháng thử nghiệm cho giai đoạn 1993-2016. Hai phương pháphiệu chỉnh được xem xét là phương pháp hệ số tỷ lệ và phương pháp hồi quy tuyến tính. Kết quả chothấy, cả hai phương pháp đều giúp cải thiện sai số tuyệt đối trung bình MAE giảm từ trung bình trên50mm/tháng xuống dưới 10mm/tháng. Tuy nhiên, phương pháp hệ số tỷ lệ lại làm giảm hệ số tươngquan R. Còn phương pháp hồi quy tuyến tính không làm thay đổi nhiều hệ số này. Nghiên cứu chỉ rarằng, phương pháp hồi quy tuyến tính phù hợp để làm tăng chất lượng dữ liệu mưa dự báo hạn dài cholưu vực Trà Khúc.Từ khoá: ECMWF-System5, dự báo hạn dài, hiệu chỉnh sai số... 1. ĐẶT VẤN ĐỀ * thuỷ văn đã có thể cung cấp các kết quả dự báo Dự báo hạn dài về tài nguyên nước đóng vai dài hơn, đa dạng và chi tiết hơn. Rất nhiều cáctrò quan trọng cho các bài toán lập kế hoạch sử trung tâm khí hậu trên thế giới đã thực hiện cácdụng nước, quản lý tài nguyên nước và nhiều hoạt nghiên cứu và dự báo khí tượng hạn ngắn, hạnđộng khác (Pagano và c.s., 2014). Các nghiên cứu vừa và hạn dài với các số liệu được cập nhật liênvề dự báo thuỷ văn hạn dài trên thế giới đã được tục. Điều này đã thúc đẩy các nghiên cứu khaithực hiện sớm, từ những nghiên cứu sử dụng các thác sử dụng các dữ liệu dự báo này trong bàiphương pháp thống kê ngẫu nhiên cho đến các toán dự báo dòng chảy.phương pháp xem xét các quá trình hình thành Tại Việt Nam, các nghiên cứu khai thác các dữmưa-dòng chảy trên lưu vực. Các phương pháp liệu dự báo số trị hạn dài (seasonal forecast) cũngthống kê ngẫu nhiên có nhiều ưu điểm như có thể đã được nhiều nhà nghiên cứu thực hiện. Tuytính toán nhanh, sử dụng ít loại dữ liệu nhưng nhiên, một số nghiên cứu mới chỉ dừng lại việcchúng thường khó dự báo các trường hợp đặc biệt, đánh giá chất lượng dữ liệu (Khiêm, Chỉnh vànhất là các trường hợp có các dữ liệu nằm ngoài Hương, 2014; Thành, 2021). Các nghiên cứu vềvùng quan trắc. Trong khi đó, nhóm phương pháp hiệu chỉnh sai số của các mô hình khí hậu tại Việtmô hình mưa – dòng chảy có thể dự báo được các Nam hiện nay chủ yếu liên quan đến bài toán xemcác trị số “bất thường” vì chúng mô tả hệ thống xét tác động của biến đổi khí hậu (thiên về hiệudựa trên bản chất vật lý. Tuy vậy, nhóm phương chỉnh về tần suất) hoặc dự báo hạn ngắn (dự báopháp này cần phải có kết quả dự báo lượng mưa lũ). Các nghiên cứu nâng cao khả năng khai thácđầu vào tốt. các dữ liệu dự báo hạn dài (đặc biệt là dự báo hạn Với sự phát triển của khoa học công nghệ, các dài tổ hợp) bằng cách sử dụng các phương phápcông nghệ dự báo mưa là đầu vào của dự báo hiệu chỉnh còn chưa nhiều (Khiêm, 2018; Hà,1 Tùng và Kim, 2021). Trong khi đó, cách tiếp cận Viện Quy hoạch Thuỷ lợi Việt Nam2 Trường Đại học Thuỷ lợi dự báo dạng tổ hợp đang ngày càng trên thông112 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022)dụng vì nó giúp các nhà ra quyết định có thể hìnhdung mức độ “không chắc chắn” trong các kết quảdự báo để từ đó đưa ra các quyết định khai thác, (1)quản lý tài nguyên nước phù hợp. Trong đó: P* là lượng mưa “nội suy” tại ô lưới Ở Việt Nam, quản lý sử dụng nước trong các cần xác định, Pi là lượng mưa tại trạm/ô lưới lânhệ thống tưới tại các địa phương hầu hết do các cận thứ i so với tâm ô lưới cần nội suy, Di làcông ty TNHH MTV khai thác công trình thủy lợi khoảng cách từ tâm ô lưới đến vị trí trạm đovà do các huyện đảm nhận, việc lập kế hoạch lập mưa/ô lưới thứ i, k là hệ số của công thức vàkế hoạch tưới, kế hoạch sản xuất các công trình, thường được lấy bằng 2.hệ thống công trình hiện nay chủ yếu vẫn dựa vào Một số các chỉ tiêu đánh giá sự phù hợp giữanguồn nước hiện có trong các công trình, hệ thống dự báo và thực tế:công trình thủy ...