Công tác dự báo tài nguyên nước có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong công tác quản lý và quy hoạch tài nguyên nước (phân bổ, chia sẻ tài nguyên nước). Tuy nhiên, hiện nay ở Việt Nam chưa có một bộ công cụ nào hoàn chỉnh để dự báo tài nguyên nước mặt, nước dưới đất cho một lưu vực sông. Dự báo tài nguyên nước là dự báo diễn biến cả về số lượng (Wtb,Max,Min, Htb,Max,Min) và chất lượng nước (độ mặn, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4, TSS, độ đục, Tổng Coliform…) theo thời gian và không gian trên lưu vực sông. Trong khi đó, công tác dự báo tài nguyên nước ở nước ta chỉ tập trung vào dự báo HMax,Min, QMax, Min, để phục vụ cho phòng chống lũ, lụt, hạn hán và các vấn đề về nông vụ, nuôi trồng thuỷ sản, chưa dự báo được tổng lượng nước (W) tại các vị trí là bao nhiêu, chất lượng nước, độ mặn là như thế nào, có đảm bảo cung cấp cho các hộ khai thác sử dụng hay không? Chính vì vậy, việc nghiên cứu lựa chọn được bộ công cụ mô hình toán để dự báo tài nguyên nước phù hợp với từng điều kiện lưu vực sông chính ở Việt Nam là cần thiết. Đặc biệt trong thời gian 5 năm đến 10 năm tới bài toàn dự báo tài nguyên nước, về thời đoạn dự báo cần tiếp cận tới thời gian thực, yếu tố dự báo cần dự báo được cả về số lượng và chất lượng nước mặt, nước dưới đất. Xuất phát từ lý do trên, từ năm 2017-2020, ThS. Thân Văn Đón cùng các công sự tại Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước quốc gia đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đề xuất bộ công cụ mô hình toán dự báo tài nguyên nước mặt, nước dưới đất phù hợp với điều kiện lưu vực sông ở Việt Nam”.
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần tích cực vào hoàn thiện hệ công cụ hỗ trợ trong quản lý tài nguyên nước nói chung và dự báo số lượng tài nguyên nước mặt nói riêng nhằm sử dụng hiệu quản tài nguyên nước lưu vực sông theo nhu cầu phát triển kinh tế xã hội, bảo vệ môi trường theo hướng phát triển bền vững.
Một số kết quả nổi bật của nghiên cứu:
Về tiêu chí lựa chọn mô hình:
Theo đặc điểm của các mô hình toán thủy văn, nhóm tác giả đã nghiên cứu nhóm tiêu chí và đề xuất tiêu chí lựa chọn mô hình dự báo thủy văn dựa trên các tiêu chí được thiết lập qua kinh nghiệm và nghiên cứu của Baker và Carder, 1976 bao gồm 6 tiêu chí: 1. Tính dễ sử dụng của mô hình; 2 Khả năng số liệu; 3. Khả năng của mô hình; 4. Khả năng đối với các hoạt động quản lý rừng; 5. Khả năng áp dụng cho các vùng địa lý khác nhau; 6. Độ chính xác của dự báo.
Tương tự đối với mô hình cân bằng nước và diễn toán dòng chảy, nhóm tác giả đã nghiên cứu nhóm tiêu chí đề xuất tiêu chí lựa chọn mô hình dựa trên các tiêu chí được thiết lập qua kinh nghiệm và nghiên cứu của Mr. Rick Walls, 2007 có liên quan như sau: 1. Khả năng diễn toán dòng chảy mùa khô và mùa lũ; 2. Giao diện mô hình; 3. Quản lý kịch bản; 4. Dịch vụ và hỗ trợ khách hàng; 5. Giá cả; 6. Dễ sử dụng; 7. Tốc độ tính toán.
Đối với mô hình dự báo nước dưới đất, nhóm tác giả đã nghiên cứu nhóm tiêu chí đề xuất tiêu chí lựa chọn mô hình là:1. Cấu trúc địa chất: Tầng chứa nước lỗ hổng, bở rời; 2. Khả năng số liệu của vùng nghiên cứu; 3. Khả năng kết nối với các mô hình khác; 4. Khả năng diễn toán dòng chảy mùa khô và mùa lũ;5. Giao diện mô hình; 6. Quản lý kịch bản; 7. Dịch vụ và hỗ trợ khách hàng; 8. Giá cả; 9. Dễ sử dụng; 10. Tốc độ tính toán.
Về mô hình toán:
Sau khi được nghiên cứu kỹ lưỡng và đánh giá lựa chọn thông qua các tiêu chí đánh giá lựa chọn, nhóm nghiên cứu đã đề xuất được bộ công cụ mô hình tính toán dự báo tài nguyên nước mặt đáp ứng được các yêu cầu chủ chốt và phù hợp với các lưu vực sông chính ở Việt Nam (gồm 13 lưu vực sông) đó là: 1. Mô hình Mike – Nam để tính toán dòng chảy (thủy văn); 2. Mô hình Mike Basin để tính toán cân bằng nước; 3. Mô hình Mike 11 để diễn toán dòng chảy (thủy lực). Quá trình đề xuất được thực hiện dựa trên việc định tính (bộ tiêu chí đánh giá) và định lượng (bộ công cụ AHP đánh giá trọng số tiêu chí) đưa ra kết quả đề xuất công cụ mô hình phù hợp tính toán tài nguyên nước đối với từng lưu vực sông. Còn với mô hình nước dưới đất là mô hình SEAWAT được xây dựng dựa trên nền tảng của mô hình MODFLOW được đề xuất và lựa chọn để nghiên cứu trong đề tài.
Về ứng dụng thực tế của bộ công cụ mô hình toán:
Bộ công cụ đã được ứng dụng thử nghiệm tại lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn – con sông lớn nhất miền Trung, diễn biến tài nguyên nước rất phức tạp. Trong nghiên cứu này đã tích hợp mô hình mưa – dòng chảy thông số tập trung Mike – Nam, mô hình thủy lực Mike 11 và công cụ tính triều trong Mike 21 để dự báo dòng chảy đến hồ, cân bằng nước và diễn toán dòng chảy trong sông Vu Gia Thu Bồn theo thời gian thực và theo tháng, mùa và năm. Kết quả nghiên cứu dự báo thử của tháng 9 năm 2020 cho kết quả tốt, là cơ sở nâng cao chất lượng dự báo tài nguyên nước mặt cho các đơn vị thực hiện nghiệp vụ cảnh báo và dự báo tài nguyên nước thuộc Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước quốc gia và các đơn vị liên quan. Còn diễn biến về chất lượng nước mặt, nước dưới đất và diễn biến dòng chảy, mực nước dưới đất thì chưa có điều kiện để thử nghiệm ở lưu vực sông điển hình.
Có thể tìm đọc kết quả thử nghiệm tại trình duyệt web, (Google Chrome, Firefox), địa chỉ phần mềm như sau: https://tnn.chatluongnuoc.com.
