Trả lời:
Dự báo tài nguyên nước mặt là dự báo diễn biến cả về số lượng và chất lượng nước mặt theo thời gian và không gian trên lưu vực sông, nhằm cung cấp thông tin cho các hộ khai thác sử dụng nước có kế hoạch khai thác và cho cơ quan quản lý tài nguyên nước phân bổ nguồn nước hợp lý cho các hộ khai thác sử dụng trong tình trạng nguồn nước bị khan hiếm, thiếu hụt.
Mô hình dự báo tài nguyên nước mặt ở Việt Nam hiện nay
* Mô hình toán dự báo mưa rào – dòng chảy:
1.Mô hình NAM: là mô hình mưa dòng chảy mặt, là mô đun trong bộ phần mềm MIKE do Viện Thuỷ lực Đan Mạch DHI phát triển.
– Ưu điểm: giao diện rất thuận tiện, kết nối với GIS và có chức năng tự động hiệu chỉnh thông số của mô hình.
– Khả năng áp dụng: NAM là một mô hình tốt, được áp dụng ở nhiều nơi, mô hình tính toán dòng chảy từ các yếu tố khí tượng như lượng mưa, bốc hơi phục vụ cho công tác phục hồi số liệu, bổ sung số liệu, dự báo dòng chảy… dùng cho việc quy hoạch hệ thống thuỷ lợi, tính toán thiết kế công trình và xây dựng các qui trình vận hành hồ chứa nước…
2. Mô hình TANK: Mô hình TANK ra đời năm 1956 tại Trung tâm Quốc gia phòng chống lũ lụt của Nhật bản, tác giả M.Sugawara. Từ đó đến này mô hình đã được hoàn thiện dần và ứng dụng rộng rãi nhiều nơi trên thế giới.
– Ưu điểm: là một trong những mô hình được coi là mô phỏng tốt quá trình dòng chảy trong lưu vực sông.
– Nhược điểm: có nhiều thông số nhưng chưa có chức năng tự động hiệu chỉnh thông số, do đó yêu cầu người làm mô hình phải có nhiều kinh nghiệm lựa chọn thông số mô hình.
– Khả năng áp dụng: Mô hình tính toán dòng chảy từ các yếu tố khí tượng như lượng mưa, bốc hơi phục vụ cho công tác phục hồi số liệu, bổ sung số liệu, dự báo dòng chảy… dùng cho việc quy hoạch hệ thống thuỷ lợi, tính toán xây dựng các qui trình vận hành hồ chứa nước…
3. Mô hình SSARR: Mô hình SSARR được giới thiệu năm 1958 do nhóm kỹ sư thuộc quân lực Mỹ, tác giả là Rockwood. Đây là một mô hình thủy văn tổng hợp dòng chảy và điều hành hồ chứa, mô hình trình bày chu trình chuyển động tuần hoàn của nước trên lưu vực trong đó dòng chảy được tổng từ mưa và được diễn toán qua hệ thống sông ngòi thuộc lưu vực.
– Ưu điểm: mô hình thể hiện quan hệ mưa – dòng chảy một cách chi tiết, hợp lý. Các yếu tố thuỷ văn được phân tích cho mỗi lưu vực tương đối đồng nhất.
– Nhược điểm: giao diện mô hình chưa tiện ích, có nhiều thông số nhưng chưa có chức năng tự động hiệu chỉnh thông số, do đó yêu cầu người làm mô hình phải có nhiều kinh nghiệm lựa chọn thông số mô hình.
– Khả năng áp dụng: được dùng để tính toán khôi phục dòng chảy từ mưa, tính toán dự báo dòng chảy lũ và vận hành hồ chứa cắt lũ …
* Mô hình tính toán cân bằng nước:
4. Mô hình MITSIM: là một mô hình tính toán cân bằng nước trên một lưu vực do Học viện kỹ thuật Massachusetts (Hoa Kỳ) phát triển. Đây là mô hình mô phỏng, một công cụ để đánh giá, định hướng việc quy hoạch và quản lý một lưu vực sông.
– Ưu điểm: Mô phỏng nhiều phương án phát triển nguồn nước trong thời gian ngắn; cân đối và lựa chọn các phương án với các mục tiêu khai thác nguồn nước khác nhau: Chống lũ, phát điện, tưới…
– Khả năng ứng dụng: mô hình có thể đánh giá các tác động của các phương án khai thác nguồn nước của các hệ thống tưới, hồ chứa (gồm cả nhà máy thuỷ điện), cấp nước sinh hoạt và công nghiệp tại nhiều vị trí khác nhau. Ngoài ra mô hình còn xem xét đến việc khai thác nước ngầm.
5. Mô hình MIKE BASIN: Mô hình MIKE BASIN do Viện thuỷ lực Đan Mạch (ĐHI) xây dựng, là một công cụ tính toán cân bằng giữa nhu cầu về nước và nước có sẵn theo cách tối ưu nhất.
– Ưu điểm: giao diện tiện dụng và thân thiện; là một công cụ mạnh để giải quyết các bài toán cân bằng nước trong quy hoạch phát triển và sử dụng tổng hợp tài nguyên nước trên các lưu vực sông.
– Khả năng áp dụng: mô hình được áp dụng rộng rãi để tính toán cân bằng nước trong các dự án quy hoạch phát triển tài nguyên nước, quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn nước…
6. Mô hình WEAP: là một mô hình thủy văn số trợ giúp việc đánh giá và quy hoạch nguồn nước do Viện Môi trường Stockholm phát triển và xây dựng.
– Ưu điểm: là một phần mềm gần như miễn phí (đăng ký và nhận giấy phép sử dụng phần mềm cứ 6 tháng 1 lần, có gia hạn thêm), giao diện dựa trên nền tảng GIS nên rất dễ sử dụng.
– Khả năng áp dụng: mô hình có thể ứng dụng tốt trong điều kiện số liệu sẵn có ở Việt nam.
* Mô hình tính diễn biến dòng chảy trong sông:
- Mô hình VRSAP:
– Ưu điểm: Thuật toán và tính năng đảm bảo độ ổn định và hội tụ của mô hình.
– Nhược điểm: Việc áp dụng mô hình tương đối phức tạp, cần nhiều kinh nghiệm xử lý cụ thể, giao diện chưa trực quan và chưa có kết nối GIS.
– Khả năng áp dụng: Mô hình dựa trên bài toán một chiều nên việc ứng dụng cũng có những hạn chế nhất định. Tuy nhiên, đây là mô hình thuỷ lực hiện đang được sử dụng rộng rãi nhất ở Việt Nam cho các dự án quy hoạch thuỷ lợi do các cơ quan trong và ngoài nước thực hiện.
- Mô hình MIKE 11:
MIKE 11 là một gói phần mềm kỹ thuật chuyên môn để mô phỏng lưu lượng, chất lượng nước và vận chuyển bùn cát ở cửa sông, sông, hệ thống thuỷ lợi, kênh dẫn và các vật thể nước khác. Mô-đun mô hình thủy động lực (HD) là một phần trọng tâm của hệ thống lập mô hình MIKE 11 và hình thành cơ sở cho hầu hết các mô-đun bao gồm: Dự báo lũ, tải khuyếch tán, chất lượng nước và các mô-đun vận chuyển bùn lắng không có cố kết. Mô-đun MIKE11-HD giải các phương trình tổng hợp theo phương đứng để đảm bảo tính liên tục và động lượng (momentum), nghĩa là phương trình Saint Venant.
9. Mô hình MIKE 21: Phần mềm ứng dụng MIKE 21 được phát triển bởi Viện thuỷ lực Đan Mạch. Mô hình 2 chiều lưới thẳng MIKE21 (bao gồm các module thuỷ lực, thuỷ văn, chất lượng nước, vận chuyển bùn cát, vỡ đập…). Hiện nay mô hình đã được chuyển giao, đào tạo và ứng dụng có hiệu quả tại một số cơ quan trong Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.
Tủy vào từng điều kiện lưu vực khác nhau mà lựa chọn sử dụng mô hình dự báo và hiệu chỉnh thông số cho phù hợp. Ở Việt Nam, các mô hình dự báo trong lĩnh vực tài nguyên và môi trường chưa nhiều. Mỗi lĩnh vực đặc thù đều áp dụng những công cụ/mô hình riêng, đáp ứng những yêu cầu cụ thể, những mô hình này chủ yếu chỉ áp dụng cho chuyên môn sâu.
