Nghiên cứu ứng dụng số liệu mưa vệ tinh mô phỏng lũ khu vực trung lưu sông Mã

Bài viết trình bày kết quả tính toán dòng chảy lũ trên dòng chính sông Mã dựa trên nghiên cứu ứng dụng mô hình thủy văn IFAS của Viện nghiên cứu công chính Nhật PWRI. Nguồn dữ liệu đầu vào mô hình là mưa thực đo và sản phẩm mưa vệ tinh GSMaP_NRT
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ứng dụng số liệu mưa vệ tinh mô phỏng lũ khu vực trung lưu sông Mã DOI: 10.36335/VNJHM.2020(709).51-62 BÀI BÁO KHOA HỌC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SỐ LIỆU MƯA VỆ TINH MÔ PHỎNG LŨ KHU VỰC TRUNG LƯU SÔNG MÃ Nguyễn Tiến Kiên1 Tóm tắt: Hiện nay, các hệ thống dự báo lũ trên thế giới đã tích hợp nhiều nguồn dữ liệu mưa là sản phẩm ra đa, vệ tinh để bổ sung và kết hợp với mưa thực đo được phát triển phổ biếntại các cơ quan khí tượng thủy văn ở các nước tiên tiến như Mỹ, Nhật, Trung Quốc, Hàn Quốc...Báo cáo này sẽ trình bày kết quả tính toán dòng chảy lũ trên dòng chính sông Mã dựa trên nghiên cứu ứng dụng mô hình thủy văn IFAS của Viện nghiên cứu công chính Nhật PWRI. Nguồn dữ liệu đầu vào mô hình là mưa thực đo và sản phẩm mưa vệ tinh GSMaP_NRT. Kết quả tính toán cho thấy với mạng lưới trạm thưa thớt, việc mô phỏng dòng chảy lũ cho các vị trí khu vực trung và thượng lưu sông Mã là không tốt với cả hai nguồn số liệu mưa thực đo và mưa vệ tinh. Khi so sánh các kết quả tính toán, một số trường hợp việc sử dụng mưa vệ tinh cho kết quả khả quan hơn khi sử dụng mưa thực đo, đây là tiền đề cân nhắc việc áp dụng số liệu mưa vệ tinh trong tính toán dòng chảy lũ cho những vùng không có hoặc ít trạm đo như khu vực trung và thượng lưu sông Mã. Từ khóa: GSMaP_NRT, Lưu vực sông Mã, Mô phỏng dòng chảy lũ, Mô hình IFAS. Ban Biên tập nhận bài: 08/12/2019 Ngày phản biện xong: 12/1/2020 Ngày đăng bài: 25/01/2020 1. Đặt vấn đề trung và thượng lưu vực. Trên lưu vực và vùng Thực trạng mạng lưới trạm thưa thớt đang là lân cận có 12 trạm khí hậu quan trắc các yếu tố vấn đề khó khăn và thách thức trong việc tính như nhiệt độ, độ ẩm, bốc hơi, nắng, gió, mưa và toán mô phỏng dòng chảy và dự báo lũ trên lưu các đặc trưng khí tượng khác. Ngoài ra còn có vực. Nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học trên 51 trạm đo mưa được đặt ở các trạm thuỷ văn, thế giới [1-2,5] tích hợp các nguồn số liệu mưa bưu điện, thị trấn. Hầu hết các trạm có số liệu dài thực đo và vệ tinh vào mô hình thủy văn thủy lực như Thanh Hoá từ 1899 - 1948, 1955- nay hoặc tính toán dòng chảy cho các lưu vực sông không Hồi Xuân 1923 - 1944, 1960 - nay, Bái Thượng có hoặc thiếu trạm đo mặt đất và chứng minh đó 1921 - 1946, 1955 - 1990 v.v... tới nay, trên lưu là giải pháp tính hiệu quả tính toán mô phỏng vực còn 6 trạm khí tượng, 42 trạm đo mưa. Vùng dòng chảy trên lưu vực sông. Trên thực tế, một thượng nguồn sông Mã có 2 trạm khí tượng: số cơ quan khí tượng thủy văn cũng đã tích hợp Tuần Giáo, trạm Sông Mã. Còn các trạm Sơn La, nhiều nguồn dữ liệu viễn thám như mưa vệ tinh, Cò Nòi, Yên Châu, Mộc Châu nằm ở khu vực mưa dự báo số trị, dữ liệu cao độ số, thảm lân cận [4]. phủ...và số liệu thực đo vào trong các mô hình Trên lãnh thổ Lào không có tài liệu khí tượng thủy văn, thủy lựctrong hệ thống dự báo lũ. hoặc đo mưa nào được thu thập. Phần lãnh thổ Sông Mã là sông lớn liên quốc gia với tổng Thanh Hoá, Nghệ An có mạng lưới trạm khí diện tích toàn lưu vực là 28400km2, trong đó tượng, đo mưa khá dày, chủ yếu là đo mưa. Bài phần diện tích lưu vực thuộc Việt Nam là báo này trình bày kết quả ứng dụng mô hình thủy 17600km2 chiếm 62% tổng diện tích, tại Lào là văn IFAS tích hợp sản phẩm dữ liệu mưa vệ tinh 10800 km2 chiếm 38% diện tích lưu vực.Hiện GSMaP_NRT, số liệu mưa thực đo mô phỏng nay, thực trạng mạng lưới trạm khí tượng thủy dòng chảy lũ trong thời gian từ năm 2000 - 2009 văn trên lưu vực thưa thớt, đặc biệt khu vực (thời gian hệ thống sông Mã chưa chịu quá nhiều Trung tâm Dự báo khí tượng thuỷ văn quốc gia 1 tác động của hồ chứa trên lưu vực) nhằm đánh Email: kien.wrs@gmail.com giá những nghiên cứu tính toán dự báo lũ dựa 51 TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 01 - 2020 BÀI BÁO KHOA HỌC trên dữ liệu mưa vệ tinh về sau. Lưu vực sông hợp số liệu bề mặt trong dự báo lũ hệ thống sông Mã được lựa chọn để nghiên cứu vì đây là lưu Hồng - Thái Bình” của TS. Đặng Ngọc Tĩnh [6]. vực có địa hình đa dạng, trải từ miền núi cao Dựa trên nghiên cứu này và sự hỗ trợ trong xuống đồng bằng. Với thực trạng mạng lưới đo khuôn khổ nghiên cứu của “Chương trình Chu đạc khí tượng thủy văn khi vùng hạ lưu có mạng trình nước Châu Á”, TS. Đặng Ngọc Tĩnh đã lưới đo mưa khá dày, vùng thượng lưu ít trạm nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo lũ cho lưu đo, thậm chí không có trạ ...