Tầm quan trọng của việc nghiên cứu tích hợp mô hình mã nguồn mở với dữ liệu mưa toàn cầu

Cũng như nhiều nước trên thế giới và trong khu vực, Việt Nam hiện nay đang phải đối mặt với nhiều thách thức liên quan đến nguồn nước, đặc biệt ở các lưu vực liên quốc gia khi cơ chế hợp tác và chia sẻ thông tin còn gặp nhiều khó khăn.Trước tình hình đó, việc đảm bảo an ninh nguồn nước có vai trò chiến lược, cốt lõi đảm bảo phát triển bền vững quốc gia. Điều 4 Luật tài nguyên nước đã nêu sự cần thiết phải đánh giá, dự báo tài nguyên nước cho các lưu vực sông nhằm có những thông tin chính xác, kịp thời phục vụ công tác quản lý cũng như có phương án khai thác sử dụng, phân bổ và bảo vệ hợp lý tài nguyên nước.

Tuy nhiên thực tế, Công tác dự báo tác nghiệp tài nguyên nước mới thực hiện được đối với tài nguyên nước dưới đất, chưa thực hiện đối tài nguyên nước mặt.

Mặc dù công tác dự báo tác nghiệp thủy văn tại Trung tâm khí tượng thuỷ văn Quốc gia đã được triển khai từ lâu, đóng góp to lớn vào phòng chống, giảm nhẹ thiên tai và các hoạt động phát triển kinh tế xã hội. Tuy nhiên, sản phâm công tác dự báo tác nghiệp thủy văn trong các năm qua không đáp ứng được yêu cầu bài toán dự bao tài nguyên nước do thường chỉ chủ yếu tiến hành dự báo, cảnh bảo lưu lượng, mực nướctại các cột mốc trạm thủy văn và các vị trí rủi ro thiên tai do nước gây ra (lũ, hạn…). Bài toán tài nguyên nước yêu cầu dự báo nguồn nước tại các điểm dự báo tài nguyên nước như điểm phân bổ nguồn nước, điểm quan trắc, giám sát hoạt động khai thác sử dụng tài nguyên nước, cũng như theo diện tại các tiểu lưu vực bộ phận, nhập lưu khu giữa hay các khu sử dụng nước…thì chưa được đầu tư nghiên cứu.

Về phương pháp dự báo, trong khi cách tiếp cận thống kê bộc lộ nhiều nhược điểm và đang tìm hướng phát triển mới thì cách tiếp cận mô hình hóa mô phỏng đang phát triển mạnh trong nhiều năm trở lại đây, đặc biệt là mô hình thông số phân bố từ khi có sự hỗ trợ mạnh mẽ về máy tính cũng như hệ thống thông tin địa lý GIS và viễn thám. Tuy nhiên các phương pháp dự báo theo hướng mới này cũng mới bước đầu triển khai ở lưu vực Sông Hồng, Sông Cửu Long…Chưa có nghiên cứu nào theo hướng này được triển khai đưa vào dự báo tác nghiệp ở khu vực Tây nguyên nói chung và lưu vực Srêpôk nói riêng. Thêm vào đó, hầu hết các nghiên cứu trước đây đều sử dụng các mô hình thương mại đóng gói sẵn và chủ yếu được xây dựng và kiểm định dựa vào các dữ liệu đo đạc truyền thống. Do đó, việc xây dựng mô hình còn gặp nhiều khó khăn và mức đảm bảo mô phỏng dự báo chưa cao, do số liệu đo đạc từ quan trắc còn thiếu.

ng1

Có thể nói, công tác dự báo nguồn nước mặt hiện nay vẫn là một thách thức lớn không chỉ với các nhà khoa học Việt Nam mà ngay cả trên thế giới, đặc biệt là vấn đề làm thế nào để nâng cao chất lượng dự báo, kéo dài thời gian dự kiến và cũng như xem xét mô phỏng các yếu tố đặc thù đáp ứng yêu cầu bài toán tài nguyên nước. Từ những phân tích tình hình nghiên cứu trên thế giới nêu trên, có thể nhận thấy rằng, tích hợp mô hình mã nguồn mở mà cụ thể là mô hình HYPE với dữ liệu mưa dự báo toàn cầu là giải pháp hiệu quả để dự báo nguồn nước mặt đáp ứng yêu cầu nêu trên. Ngoài thế mạnh là mô hình mã nguồn mở và có khả năng tích hợp với nguồn dữ liệu mở toàn cầu, mô hình HYPE còn cho phép dự báo trên vùng rộng lớn (liên quốc gia, liên lưu vực) nhờ khả năng mô tả linh hoạt các ô lưới và bước thời gian tính toán. Mô hình HYPE không chỉ cho phép mô phỏng được các quá trình thủy văn (như mô hình mưa-dòng chảy bề mặt; bốc thoát hơi nước; sinh trưởng thực vât; nước dưới đất; diễn toán sông, kênh, hồ ao, đầm lầy…), mà còn có khả năng mô phỏng các hoạt động khai thác sử dụng, phát triển nguồn nước (vận hành hồ chứa, tưới tiêu…) của lưu vực.

Từ thực tế đó, đề tài:”Nghiên cứu tích hợp mô hình mã nguồn mở với dữ liệu mưa toàn cầu để dự báo nguồn nước mặt lưu vực sông liên tỉnh, liên quốc gia. Áp dụng thử nghiệm tại lưu vực sông Srêpôk” tiến hành nghiên cứu tích hơp mô hình mã nguồn mở HYPE với dữ liệu mưa toàn cầu để dự báo nguồn nước mặt liên tỉnh, liên quốc gia – Áp dụng thí điểm lưu vực sông Srêpôk – một trong các lưu vực sông liên quốc gia quan trọng đang đối mặt với nhiều thách thức liên quan đến tài nguyên nước của nước ta với mục tiêu chủ yếu sau:

– Tích hợp được mô hình mã nguồn mở HYPE với dữ liệu mưa toàn cầu để dự báo nguồn nước mặt lưu vực sông liên tỉnh, liên quốc gia.

– Xây dựng hướng dẫn quy trình dự báo nguồn nước mặt bằng mô hình mã nguồn mở với dữ liệu mưa toàn cầu cho thời đoạn dự báo ngày, 10 ngày, tháng, mùa và áp dụng thành công lưu vực sông Srêpôk.