Hiện nay để đánh giá chi tiết lượng nước mưa, nước mặt khu vực cao nguyên đá Đồng Văn, có thể sử dụng các mô hình thủy văn (như các mô hình TANK, SSARR, SWAT…) để tính toán.
Mô hình SSARR:
Tổng hợp dòng chảy và điều tiết hồ chứa. Đặc điểm của mô hình: Xây dựng một sơ đồ hình thế cho hệ thống sông, bao gồm:
– Các lưu vực bộ phận sinh dòng chảy.
– Điều kiện thủy văn tương đối đồng nhất.
– Các đoạn sông diễn toán lũ
– Các hồ chứa.
– Các đoạn sông xử lý nước vật.
– Các điểm nối và tổng hợp dòng chảy.
Kết quả tính toán phụ thuộc vào việc xác định các thông số và các quan hệ vật lý, chỉ số, chỉ tiêu được xác định khá mềm dẻo.
Nhược điểm: sử dụng nhiều quan hệ dưới dạng bảng làm cho việc điều chỉnh mô hình gặp nhiều khó khăn và khó tối ưu hóa.
Mô hình TANK:
Lưu vực được mô phỏng bằng chuỗi các bể chứa xếp theo tầng và cột phù hợp với hình dạng lưu vực, cấu trúc thổ nhưỡng, địa chất,… Mưa trên lưu vực được xem như lượng vào của bể chứa trên cùng. Mỗi bề chứa đều có một cửa ra ở đáy. Mô hình đơn giản nhất là kiểu cột bể TANK đơn: 4 bể trên một cột. Phù hợp cho các lưu vực nhỏ có độ ẩm cao.
Mô hình phức tạp hơn là mô hình TANK kép gồm một số cột bể mô phỏng quá
trình hình thành dòng chảy trên lưu vực, và các bể mô tả quá trình truyền sóng lũ trong
sông.
Ưu điểm: Ứng dụng tốt cho lưu vực vừa và nhỏ. Khả năng mô phỏng dòng chảy tháng, dòng chảy ngày, dòng chảy lũ.
Nhược điểm: có nhiều thông số nhưng không rõ ý nghĩa vật lý nên khó xác định trực tiếp. Việc thiết lập cấu trúc và thông số hóa mô hình chỉ có thể thực hiện được sau
nhiều lần thử sai, đòi hỏi người sử dụng phải có nhiều kinh nghiệm và am hiểu mô hình.
Mô hình SWAT:
Mô hình thuỷ văn SWAT là mô hình thuỷ văn mô phỏng chất và lượng tài nguyên nước mặt, nước ngầm. Dự báo tác động môi trường đất, nước của hoạt động sử dụng đất đai và biến đổi khí hậu.
SWAT là mô hình dùng để dự báo những ảnh hưởng của sự quản lí sử dụng đất đến nước, sự bồi lắng và lượng hóa chất sinh ra từ hoạt động nông nghiệp trên những lưu vực rộng lớn và phức tạp trong khoảng thời gian dài. Mô hình là sự tập hợp những phép toán hồi quy để thể hiện mối quan hệ giữa giá trị thông số đầu vào và thông số đầu ra.
Mô hình SWAT có những ưu điểm so với các mô hình trước, đó là: lưu vực được mô phỏng mà không cần dữ liệu quan trắc; khi thay đổi dữ liệu đầu vào (quản lí sử dụng đất, khí hậu, thực vật…) đều định lượng được những tác động đến chất lượng nước hoặc các thông số khác; có hiệu quả cao, có thể tính toán và mô phỏng trên lưu vực rộng lớn hoặc hỗ trợ ra quyết đối với những chiến lược quản lí đa dạng, phức tạp với sự đầu tư kinh tế và thời gian thấp; cho phép người sử dụng nghiên cứu những tác động trong thời gian dài. Nhiều vấn đề hiện nay được SWAT xem xét đến như sự tích lũy chất ô nhiễm và những ảnh hưởng đến vùng hạ lưu.
Cho đến nay cũng có nhiều các nghiên cứu ứng dụng mô hình SWAT cho các mục đích đánh giá nguồn nước các lưu vực sông ở Việt Nam. Hầu hết các kết quả nghiên cứu cũng đã khẳng định mô hình SWAT có khả năng ứng dụng tốt trong đánh giá, dự báo chất lượng nước các sông, suối và hồ ở Việt Nam.
