Luận án tiến sỹ địa lý " Nghiên cứu mô phỏng quá trình mưa - dòng chảy Phục vụ sử dụng hợp lý tài nguyên nước và đất một số lưu vực sông thượng nguồn miền trung "

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:178

Thêm vào BST

Báo xấu

143
lượt xem 51
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo luận văn - đề án 'luận án tiến sỹ địa lý " nghiên cứu mô phỏng quá trình mưa - dòng chảy phục vụ sử dụng hợp lý tài nguyên nước và đất một số lưu vực sông thượng nguồn miền trung "', luận văn - báo cáo phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án tiến sỹ địa lý " Nghiên cứu mô phỏng quá trình mưa - dòng chảy Phục vụ sử dụng hợp lý tài nguyên nước và đất một số lưu vực sông thượng nguồn miền trung "

Luận án tiến sỹ địa lý " Nghiên cứu mô phỏng quá trình mưa - dòng chảy Phục vụ sử dụng hợp lý tài nguyên nước và đất một số lưu vực sông thượng nguồn miền trung "
§¹i häc quèc gia Hµ Néi Trêng ®¹i häc khoa häc tù nhiªn NguyÔn Thanh S¬n Nghiªn cøu m« pháng qu¸ tr×nh ma - dßng ch¶y Phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn níc vµ ®Êt mét sè lu vùc s«ng thîng nguån miÒn trung LuËn ¸n tiÕn sü ®Þa lý Hµ Néi - 2008
§¹i häc quèc gia Hµ Néi Trêng ®¹i häc khoa häc tù nhiªn NguyÔn Thanh S¬n Nghiªn cøu m« pháng qu¸ tr×nh ma - dßng ch¶y Phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn níc vµ ®Êt mét sè lu vùc s«ng thîng nguån miÒn trung Chuyªn ngµnh: sö dông vµ b¶o vÖ tµi nguyªn m«i trêng M· sè: 62.85.15.01 LuËn ¸n tiÕn sü ®Þa lý Ngêi híng dÉn khoa häc: 1. GS. TS. Tr¬ng quang h¶i 2. TS. L¬ng tuÊn anh Hµ Néi – 2008 1
Môc lôc Lêi cam ®oan....................................................................................................5 Danh môc ch÷ viÕt t¾t ................................................................................6 Danh môc b¶ng biÓu .....................................................................................7 Danh môc h×nh vÏ ..........................................................................................8 Më ®Çu .............................................................................................................. 10 Ch¬ng 1. Tæng quan c¸c nghiªn cøu vÒ ma lò ë miÒn trung. c¬ së lý thuyÕt m« h×nh ma – dßng ch¶y vµ ph¬ng ph¸p SCS .............................................................................................................................. 15 1.1. Tæng quan c¸c nghiªn cøu vµ m« h×nh to¸n phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn ®Êt vµ níc lu vùc s«ng ....................................................................... 15 1.1.1. Nghiªn cøu, ¸p dông m« h×nh to¸n ®Ó tÝnh to¸n vµ dù b¸o ma lò trªn thÕ giíi vµ ë níc ta............................................................................................ 15 1.1.2. Nghiªn cøu ma lò vµ tµi nguyªn níc trªn ®Þa bµn nghiªn cøu............ 18 1.2. C¬ së lý thuyÕt líp m« h×nh to¸n ma - dßng ch¶y...................................... 20 1.2.1. M« h×nh thñy ®éng lùc häc................................................................... 26 1.2.2. Ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n ¸p dông trong m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu. ...................................................................................................... 28 1.3. Ph¬ng ph¸p SCS ........................................................................................ 39 1.3.1. Giíi thiÖu ph¬ng ph¸p SCS ................................................................. 39 1.3.2. Ph¸t triÓn SCS....................................................................................... 41 Ch¬ng 2. ®iÒu kiÖn ®Þa lý tù nhiªn vµ kinh tÕ x· héi mét sè lu vùc thîng nguån MiÒn Trung trong mèi liªn quan víi qu¸ tr×nh ma – dßng ch¶y .................................................................... 45 2.1. §iÒu kiÖn ®Þa lý tù nhiªn ............................................................................. 45 2.1.1 VÞ trÝ ®Þa lý............................................................................................ 45 2.1.2 §Þa h×nh ................................................................................................ 45 2.1.3. §Þa chÊt, thæ nhìng ............................................................................ 50 2.1.4. Th¶m thùc vËt ...................................................................................... 54 2.1.5. KhÝ hËu ................................................................................................ 57 2.1.6. M¹ng líi thuû v¨n c¸c lu vùc s«ng nghiªn cøu ................................. 58 2.2. §iÒu kiÖn kinh tÕ x· héi .............................................................................. 61 2.2.1. Thõa Thiªn - HuÕ ................................................................................. 61 2.2.2. Qu¶ng Nam.......................................................................................... 62 2.2.3. Qu¶ng Ng·i.......................................................................................... 63 2.3. §Æc ®iÓm ma, dßng ch¶y vµ c¸c biÖn ph¸p phßng lò................................. 65 2.3.1. §Æc ®iÓm ma, dßng ch¶y trªn c¸c lu vùc nghiªn cøu......................... 65 2.3.2 C¸c biÖn ph¸p phßng lò trªn c¸c lu vùc nghiªn cøu.............................. 66 2
Ch¬ng 3. X©y dùng m« h×nh m« pháng qu¸ tr×nh ma - dßng ch¶y b»ng m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu, ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n vµ ph¬ng ph¸p SCS ................................................. 68 3.1. N©ng cao tÝnh æn ®Þnh vµ ®é chÝnh x¸c cña ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n m« pháng kh«ng gian – thêi gian trong m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu .............. 68 3.1.1. C¸c vÊn ®Ò vÒ tÝnh æn ®Þnh vµ ®é chÝnh x¸c khi gi¶i ph¬ng tr×nh sãng ®éng häc b»ng ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n................................................. 68 3.1.2. C¸c s¬ ®å sè ®Ó gi¶i ph¬ng tr×nh sãng ®éng häc ................................. 71 3.1.3. Mét sè thuËt to¸n gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh vi ph©n phi tuyÕn tÝnh trong m« h×nh phÇn tö h÷u h¹n sãng ®éng häc mét chiÒu.............................................. 75 3.1.4. Thùc nghiÖm sè, ®¸nh gi¸ ®é æn ®Þnh, ®é chÝnh x¸c cña c¸c s¬ ®å sè vµ thuËt to¸n ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n ¸p dông cho m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu ....................................................................................................... 77 3.2. HiÖu chØnh ph¬ng ph¸p SCS, n©ng cao kh¶ n¨ng m« pháng lò trªn c¸c lu vùc s«ng ngßi MiÒn Trung ................................................................................. 80 3.2.1. Sö dông SCS n©ng cao kh¶ n¨ng m« pháng lu vùc .............................. 80 3.2.2. N©ng cao kh¶ n¨ng m« pháng cña ph¬ng ph¸p SCS ............................ 82 3.2.3. Thùc nghiÖm sè c«ng thøc tÝnh ®é s©u tæn thÊt ban ®Çu trªn mét sè lu vùc MiÒn Trung. ............................................................................................ 83 3.3 X©y dùng m« h×nh m« pháng qu¸ tr×nh ma - dßng ch¶y ®èi víi mét sè lu vùc s«ng thîng nguån MiÒn Trung................................................................... 87 3.3.1. Ph©n tÝch vµ xö lý sè liÖu...................................................................... 87 3.3.2. X©y dùng bé th«ng sè .......................................................................... 88 3.3.3. X©y dùng m« h×nh vµ ch¬ng tr×nh tÝnh to¸n ........................................ 94 3.3.4. KÕt qu¶ m« pháng ................................................................................ 95 3.3.5. NhËn xÐt............................................................................................... 99 Ch¬ng 4. øng dông m« h×nh m« pháng qu¸ tr×nh ma – dßng ch¶y phôc vô dù b¸o lò vµ sö dông hîp lý tµi nguyªn níc, ®Êt trªn c¸c lu vùc s«ng thîng nguån miÒn trung.......... 103 4.1 øng dông m« h×nh m« pháng qu¸ tr×nh ma – dßng ch¶y phôc vô dù b¸o lò s«ng Trµ Khóc – tr¹m S¬n Giang .................................................................... 103 4.1.1. Dù b¸o thö nghiÖm ma g©y lò t¹i lu vùc s«ng Trµ Khóc–S¬n Giang 105 4.1.2. Dù b¸o lò ........................................................................................... 107 4.2. øng dông m« h×nh m« pháng qu¸ tr×nh ma dßng ch¶y phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn ®Êt trªn lu vùc........................................................................... 109 4.2.1. §¸nh gi¸ ¶nh hëng cña qu¸ tr×nh sö dông líp phñ ®Êt ®« thÞ ®Õn sù h×nh thµnh lò........................................................................................................ 110 4.2.2. §¸nh gi¸ ¶nh hëng cña líp phñ rõng ®Õn sù h×nh thµnh lò................ 114 4.2.3. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña qu¸ tr×nh sö dông líp phñ ®Êt ®« thÞ ®ång thêi thay ®æi th¶m phñ thùc vËt trªn lu vùc s«ng T¶ Tr¹ch - tr¹m Thîng NhËt . 117 4.2.4 X©y dùng bæ sung hå chøa trªn c¸c lu vùc nghiªn cøu, t¨ng cêng kh¶ n¨ng c¾t lò lµm gi¶m mùc níc h¹ du. ......................................................... 118 4.3. KÕt qu¶ vµ th¶o luËn.................................................................................. 121 4.3.1. VÒ viÖc phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn níc ................................ 121 3
4.3.2. VÒ viÖc phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn ®Êt ................................... 122 KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ.............................................................................. 124 Danh MôC C¸C C¤NG TR×NH C¤NG Bè LI£N QUAN TíI LUËN ¸N.... 127 tµi liÖu Tham kh¶o ................................................................................... 129 phô lôc............................................................................................................ 147 Phô lôc 1. C¸c b¶n ®å sö dông trong luËn ¸n........................................................ 148 Phô lôc 2. C¸c trËn lò dïng ®Ó hiÖu chØnh vµ kiÓm ®Þnh m« pháng b»ng m« h×nh KW – 1D ............................................................................................................. 156 Phô lôc 3. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ c¸c kÞch b¶n sö dông ®Êt trªn c¸c lu vùc b»ng m« h×nh KW – 1D ..................................................................................................... 163 Phô lôc 4. Giao diÖn vµ c¸c thùc ®¬n chÝnh cña phÇn mÒm KW-1D MODEL ..... 175 4
Lêi cam ®oan T«i xin cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña riªng t«i C¸c sè liÖu, kÕt qu¶ nªu trong luËn ¸n lµ trung thùc vµ cha tõng ®îc ai c«ng bè trong bÊt kú c«ng tr×nh nµo kh¸c NguyÔn Thanh S¬n 5
Danh môc ch÷ viÕt t¾t ACM I, II, III §iÒu kiÖn Èm kh«, trung b×nh vµ ít cña ®Êt ANN M« h×nh m¹ng thÇn kinh nh©n t¹o (Artificial Neural Network) ETA M« h×nh khÝ tîng bÊt thuû tÜnh ch©u ¢u (ETA model) FLOAT M« h×nh lan truyÒn chÊt « nhiÔm GDP Tæng gi¸ trÞ s¶n phÈm trong níc GIBSI Bé m« h×nh tæng hîp cña Cana®a (Gestion Intégrée des Bassins versants à l'aide d'un Système Informatisé) GIS HÖ thèng th«ng tin ®Þa lý (Geographic Information System) HMC Trung t©m thuû v¨n X« viÕt (Hydro-Metorology Centre) HRM M« h×nh khÝ tîng khu vùc ph©n gi¶i cao (High Resolution Regional Model) HYDROGIS M« h×nh thuû v¨n thuû lùc cña NguyÔn H÷u Nh©n IQQM M« h×nh m« pháng nguån níc (Integrated Quality and Quantity Model) ISIS M« h×nh thuû ®éng lùc häc (Interactive Spectral Interpretation System) KOD M« h×nh thuû lùc kh«ng æn ®Þnh cña NguyÔn ¢n Niªn KW-1D M« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu MIKE Bé m« h×nh thuû lùc vµ thuû v¨n lu vùc cña ViÖn Thuû lùc §an M¹ch MM5 M« h×nh khÝ tîng quy m« võa ( The NCAR/PSU 5th Generation Mesoscale Model) NAM M« h×nh dßng ch¶y cña §an M¹ch (Nedbør-Afrstrømnings-Model) ODE Ph¬ng tr×nh vi ph©n thêng QUAL2E M« h×nh chÊt lîng níc (Water Quality version 2E) RAMS M« h×nh khÝ tîng khu vùc cña Mü (Regional Atmospheric Modeling System) SCS Côc b¶o vÖ ®Êt (Soil Conservation Service) SDV Ph©n r· ®¬n trÞ SSARR M« h×nh hÖ thèng diÔn to¸n dßng ch¶y cña Mü (Streamflow Synthesis and Reservoir Regulation) SWAT M« h×nh m« pháng dßng ch¶y mÆt qua ®é Èm ®Êt (Soil and Water Assessment Tool) M« h×nh diÔn to¸n thuû lùc (Storm Water Management Model) SWMM TANK M« h×nh bÓ chøa cña NhËt B¶n USDAL M« h×nh dßng ch¶y ph©n bè Bé N«ng nghiÖp Hoa Kú Tæ chøc khÝ tîng thÕ giíi (World Meteorological Organization) WMO X > PET, X< Ma vît thÊm vµ kh«ng vît thÊm PET 6
Danh môc b¶ng biÓu B¶ng 1.1. §Æc ®iÓm cña c¸c th«ng sè trong m« h×nh thuû v¨n tÊt ®Þnh................... 21 B¶ng 1.2. Môc ®Ých vµ ®èi tîng øng dông c¸c m« h×nh thuû v¨n tÊt ®Þnh ............. 22 B¶ng 2.1. HiÖn tr¹ng rõng n¨m 2000 lu vùc s«ng T¶ Tr¹ch [14]........................... 54 B¶ng 2.2. HiÖn tr¹ng rõng n¨m 2000 lu vùc s«ng Thu Bån [14] ........................... 55 B¶ng 2.3. HiÖn tr¹ng rõng n¨m 2000 lu vùc s«ng Trµ Khóc [14].......................... 55 B¶ng 2.4. Líp phñ thùc vËt lu vùc s«ng VÖ theo møc ®é che phñ [14].................. 57 B¶ng 3.1. Sè trËn lò trªn s«ng VÖ – An ChØ qua c¸c n¨m dïng ®Ó m« pháng lò..... 83 B¶ng 3. 2. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ m« pháng lò theo m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu . 84 ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n vµ ph¬ng ph¸p SCS s«ng VÖ - An ChØ [57] ............ 84 B¶ng 3.3. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ m« pháng lò theo m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu .. 85 ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n vµ ph¬ng ph¸p SCS víi Ia = 0.13S ......................... 85 B¶ng 3.4. C¸c ®Æc trng h×nh th¸i lu vùc s«ng lùa chän ë MiÒn Trung ................. 87 B¶ng 3.5. Sè liÖu khÝ tîng thuû v¨n ®Ó m« pháng lò trªn c¸c lu vùc nghiªn cøu 88 B¶ng 3.6. Ph©n tÝch c¸c lu vùc ra ®o¹n s«ng, d¶i vµ c¸c phÇn tö ........................... 89 B¶ng 3.7. §¸nh gi¸ kÕt qu¶ m« pháng lò trªn c¸c lu vùc s«ng nghiªn cøu............ 99 B¶ng 4.1 KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ sai sè dù b¸o lò víi sè liÖu ma tõ m« h×nh RAMS .... 109 B¶ng 4.2. ¶nh hëng cña líp phñ ®Êt ®« thÞ ®Õn dßng ch¶y qua 9 trËn lò trªn s«ng T¶ Tr¹ch .............................................................................................................. 111 B¶ng 4.3. ¶nh hëng cña líp phñ ®Êt ®« thÞ ®Õn dßng ch¶y qua 9 trËn lò trªn s«ng Thu Bån............................................................................................................... 111 B¶ng 4.4. ¶nh hëng cña líp phñ ®Êt ®« thÞ ®Õn dßng ch¶y qua 3 trËn lò trªn s«ng Trµ Khóc ............................................................................................................. 112 B¶ng 4.5 ¶nh hëng cña líp phñ ®Êt ®« thÞ ®Õn dßng ch¶y qua 2 trËn lò trªn s«ng VÖ ............................................................................................................................ 112 B¶ng 4.6. KÕt qu¶ kh¶o s¸t ®¸nh gi¸ ¶nh hëng cña rõng ®Õn dßng ch¶y lò trªn c¸c lu vùc s«ng nghiªn cøu ...................................................................................... 116 B¶ng 4.7 ¶nh hëng cña líp phñ ®Êt ®« thÞ ®Õn dßng ch¶y khi t¨ng diÖn tÝch rõng qua 9 trËn lò trªn lu vùc s«ng T¶ Tr¹ch - tr¹m Thîng NhËt .............................. 117 B¶ng 4.8. Mùc níc lò 5% trªn s«ng H¬ng khi cã hå D¬ng Hoµ (T¶ Tr¹ch) ... 118 B¶ng 4.9. C¸c hå chøa tham gia c¾t lò trªn dßng chÝnh s«ng Vu Gia – Thu Bån... 120 B¶ng 4.10. Gi¶m mùc níc lò trªn s«ng Trµ Khóc khi cã c¸c hå chøa c¾t lò....... 120 7
Danh môc h×nh vÏ H×nh 1.1. Ph©n lo¹i c¸c m« h×nh thuû v¨n tÊt ®Þnh ................................................. 21 H×nh 1.2. Lu vùc vµ líi phÇn tö h÷u h¹n t¬ng øng. ........................................... 32 H×nh 1.3. C¸c biÕn sè cã tæn thÊt dßng ch¶y trong ph¬ng ph¸p SCS ..................... 40 H×nh 2.1. VÞ trÝ c¸c lu vùc s«ng nghiªn cøu ......................................................... 46 H×nh 2.2. §Þa h×nh lu vùc s«ng Trµ Khóc............................................................. 48 H×nh 2.3. §é dèc lu vùc s«ng Trµ Khóc ............................................................... 49 H×nh 2.4. Sö dông ®Êt lu vùc s«ng Trµ Khóc ........................................................ 53 H×nh 2.5. Rõng lu vùc s«ng Trµ Khóc.................................................................. 56 H×nh 2.6. M¹ng líi s«ng lu vùc s«ng Trµ Khóc – tr¹m S¬n Giang ...................... 60 H×nh 3.1. KÕt qu¶ m« pháng ( a) v à ®¸nh gi¸ sai sè (b) trËn lò tõ ngµy 25/11/1998 ®Õn ngµy 27/11/1998 ............................................................................................. 85 H×nh 3.2 So s¸nh hai ph¬ng ¸n (a) hiÖu chØnh SCS vµ (b) kh«ng hiÖu chØnh tõ ngµy 19/10/2001 ®Õn ngµy 20/10/2001........................................................................... 86 H×nh 3.3. Líi phÇn tö trªn lu vùc s«ng T¶ Tr¹ch – tr¹m Thîng NhËt ................ 90 H×nh 3.4. Líi phÇn tö trªn lu vùc s«ng Thu Bån – tr¹m N«ng S¬n...................... 91 H×nh 3.5. Líi phÇn tö trªn lu vùc s«ng Trµ Khóc – tr¹m S¬n Giang.................... 92 H×nh 3.6 Líi phÇn tö trªn lu vùc s«ng VÖ – tr¹m An ChØ.................................... 93 H×nh 3.7. S¬ ®å khèi cña ch¬ng tr×nh tÝnh theo m« h×nh KW-1D ......................... 94 H×nh 3.8. M« pháng trËn lò tõ 1h/18/-13h/23/XI/2002 s. T¶ Tr¹ch – Thîng NhËt 95 H×nh 3.9 KÕt qu¶ m« pháng lò tõ 6h/20/X - 6h/24/X/2001 s. T¶ Tr¹ch - Thîng NhËt ...................................................................................................................... 96 H×nh 3.10. M« pháng trËn lò tõ 7h/28/X – 19h/30/X/2000 s. Thu Bån – N«ng S¬n 96 H×nh 3.11. M« pháng trËn lò tõ 7h/20/X – 19h/23/X/2001 s. Thu Bån – N«ng S¬n 97 H×nh 3.12. M« pháng trËn lò tõ 13h/20 - 24/XII/2000 s. Trµ Khóc – S¬n Giang..... 97 H×nh 3.13. M« pháng lò tõ 1h/ 19/XI - 19h/ 25/XI/1998 s, Trµ Khóc - S¬n Giang.. 98 H×nh 3.14. M« pháng trËn lò tõ ngµy 21/XI - 24/XI/1998 s. VÖ – An ChØ .............. 98 H×nh 4.1. Lîng ma tÝch luü 72 giê dù b¸o ®îc b»ng RAMS tõ 16 ®Õn 19/XI/2005 trªn 9 tiÓu lu vùc thuéc s«ng Trµ Khóc - tr¹m S¬n Giang ................ 107 H×nh 4.2. KÕt qu¶ dù b¸o lò tõ 7 giê ngµy 10/X ®Õn 7h ngµy 13/X n¨m 2005 s«ng Trµ Khóc - S¬n Giang .......................................................................................... 108 H×nh 4.3. KÕt qu¶ dù b¸o lò tõ 7 giê ngµy 16/XI ®Õn 7h ngµy 19/XI n¨m 2005 s«ng Trµ Khóc - S¬n Giang .......................................................................................... 108 H×nh 4.4. ¶nh hëng cña líp phñ ®Êt ®« thÞ ®Õn dßng ch¶y lò trªn s«ng T¶ Tr¹ch trËn lò tõ 16h/21 ®Õn 7h/23/X/2001 ..................................................................... 111 H×nh 4.5. ¶nh hëng cña líp phñ ®Êt ®« thÞ ®Õn dßng ch¶y lò trªn s«ng Thu Bån, trËn lò tõ 19h/2 – 13h/8/X/2003........................................................................... 112 H×nh 4. 6 ¶nh hëng cña líp phñ ®Êt ®« thÞ ®Õn qu¸ tr×nh dßng ch¶y trªn s«ng Trµ Khóc, trËn lò ngµy 25 ®Õn 30/XI n¨m 1998.......................................................... 113 H×nh 4.7: ¶nh hëng cña líp phñ ®Êt ®« thÞ ®Õn qu¸ tr×nh dßng ch¶y lò trªn s«ng VÖ, trËn lò ngµy 21 ®Õn 24/XI n¨m 1998 ............................................................. 113 8
H×nh 4. 8. ¶nh hëng cña rõng ®Õn dßng ch¶y trªn s«ng T¶ Tr¹ch - Thîng NhËt trËn lò tõ 16h/21®Õn 4h/23/X/2000 ...................................................................... 114 H×nh 4.9. ¶nh hëng cña líp phñ ®Êt ®« thÞ khi t¨ng diÖn tÝch rõng ®Õn dßng ch¶y lò trªn lu vùc s«ng T¶ Tr¹ch - tr¹m Thîng NhËt, trËn lò 23h/4 ®Õn 10h/6/XII/1999 ............................................................................................................................ 117 H×nh 4.10. VÞ trÝ hå chøa c¾t lò (dù kiÕn) trªn c¸c lu vùc s«ng nghiªn cøu ......... 119 9
Më ®Çu 1. TÝnh cÊp thiÕt cña ®Ò tµi nghiªn cøu MiÒn Trung lµ n¬i høng chÞu nhiÒu thiªn tai lò lôt vµo lo¹i bËc nhÊt ë níc ta. §· cã nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy nh»m gãp phÇn gi¶m nhÑ nh÷ng hËu qu¶ do thiªn tai lò lôt g©y ra. Híng tÝch cùc nhÊt lµ n©ng cao hiÖu qu¶ cña c«ng t¸c c¶nh b¸o vµ dù b¸o lò, tõ ®ã ®Ò ra nh÷ng biÖn ph¸p thÝch hîp ®Ó phßng, tr¸nh, trong ®ã ®Ò cao vai trß cña c«ng t¸c quy ho¹ch sö dông ®Êt. C¸c ph¬ng ph¸p dù b¸o truyÒn thèng tríc ®©y nh ph¬ng ph¸p lu lîng mùc níc t¬ng øng hay sö dông c¸c m« h×nh t¬ng quan vµ m« h×nh th«ng sè tËp trung ®· mang l¹i nh÷ng hiÖu qu¶ tÝch cùc. ViÖc diÔn to¸n dßng ch¶y tõ tr¹m thuû v¨n ®Çu nguån vÒ h¹ lu ë Trung t©m Dù b¸o KhÝ tîng Thuû v¨n Trung ¬ng kh¸ chÝnh x¸c, ®¹t ®é ®¶m b¶o t¬ng ®èi tèt. Tuy nhiªn, thùc tÕ thêng gÆp ph¶i hai vÊn ®Ò lín lµm cho c«ng t¸c dù b¸o lò vÉn cha ®¸p øng ®îc bµi to¸n thùc tiÔn. §ã lµ: (1) do c¸c s«ng ë khu vùc nµy thêng ng¾n vµ dèc, thêi gian tËp trung níc nhanh nªn viÖc ph¸t c¸c b¶n tin dù b¸o dùa trªn sè liÖu quan tr¾c ma vµ lu lîng tuyÕn trªn thêng cã thêi gian dù kiÕn ng¾n, kh«ng ®ñ ®Ó triÓn khai c¸c biÖn ph¸p phßng chèng thÝch hîp vµ (2) do cha sö dông c¸c m« h×nh th«ng sè d¶i, cã kh¶ n¨ng diÔn to¸n dßng ch¶y tèt h¬n. Nh»m gãp phÇn kh¾c phôc c¸c vÊn ®Ò nªu trªn, t¸c gi¶ thùc hiÖn “Nghiªn cøu m« pháng qu¸ tr×nh ma - dßng ch¶y phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn níc vµ ®Êt mét sè lu vùc s«ng thîng nguån MiÒn Trung” nh»m gãp phÇn n©ng cao chÊt lîng c«ng t¸c c¶nh b¸o, dù b¸o dßng ch¶y lò tõ ma, ®ång thêi phôc vô qu¶n lý tµi nguyªn níc vµ ®Êt theo híng ®iÒu tiÕt dßng ch¶y lu vùc. M« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n vµ ph¬ng ph¸p SCS – lµ mét m« h×nh th«ng sè d¶i, sö dông ®Çu vµo lµ ma dù b¸o tõ c¸c m« h×nh khÝ tîng ®îc sö dông ®Ó m« pháng dßng ch¶y lò nh»m t¨ng ®é chÝnh x¸c vµ thêi gian dù kiÕn cña c¸c dù b¸o lò t¹i c¸c tr¹m thuû v¨n ®Çu nguån, lµm c¬ së cho viÖc n©ng cao tÝnh hiÖu qu¶ cña c«ng t¸c dù b¸o lò trªn toµn lu vùc. 10
2. Môc tiªu Môc tiªu cña luËn ¸n lµ x¸c lËp c¬ së khoa häc ®Ó x©y dùng m« h×nh to¸n m« pháng qu¸ tr×nh ma – dßng ch¶y, cã kh¶ n¨ng dù b¸o lò vµ phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn níc vµ ®Êt trªn c¸c luvùc s«ng thîng nguån ë MiÒn Trung. 3. Ph¹m vi nghiªn cøu Ph¹m vi khoa häc cña luËn ¸n lµ nghiªn cøu c¸c m« h×nh to¸n ma – dßng ch¶y nh»m lùa chän vµ x©y dùng ®îc mét m« h×nh thÝch hîp ®Ó diÔn to¸n qu¸ tr×nh lò tõ ma trong c¸c ®iÒu kiÖn ®Þa lý tù nhiªn ë MiÒn Trung. Ph¹m vi l·nh thæ lµ mét sè lu vùc s«ng thîng nguån: T¶ Tr¹ch ®Õn Thîng NhËt (®¹i diÖn cho c¸c lu vùc phÝa B¾c Trung Bé), Thu Bån ®Õn N«ng S¬n, Trµ Khóc ®Õn S¬n Giang vµ VÖ ®Õn An ChØ (®¹i diÖn cho c¸c lu vùc Nam Trung Bé) ®ñ ®iÒu kiÖn ¸p dông m« h×nh to¸n thñy v¨n ®· lùa chän vµ còng lµ c¸c s«ng diÔn ra lò ¸c liÖt trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y. 4. Nh÷ng ®ãng gãp míi 1) Ph©n tÝch c¸c m« h×nh to¸n ma – dßng ch¶y vµ luËn gi¶i viÖc x©y dùng mét m« h×nh to¸n trªn c¬ së m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu (KW - 1D), sö dông ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n vµ ph¬ng ph¸p SCS lµ thÝch hîp víi c¸c lu vùc s«ng vïng thîng nguån ë MiÒn Trung. 2) N©ng cao tÝnh æn ®Þnh vµ ®é chÝnh x¸c cña m« h×nh KW - 1D qua sù nghiªn cøu vµ lùa chän s¬ ®å tÝnh nh»m m« t¶ chÝnh x¸c kh«ng gian, thêi gian b»ng lý luËn vµ thùc nghiÖm sè kÕt hîp vËn dông, hiÖu chØnh ph¬ng ph¸p SCS ®Ó tÝnh thÊm, n©ng cao kh¶ n¨ng m« pháng c¸c ®iÒu kiÖn mÆt ®Öm c¸c lu vùc s«ng vïng thîng nguån ë MiÒn Trung 3) X©y dùng ®îc mét m« h×nh to¸n ®ñ kh¶ n¨ng dù b¸o lò ®ång thêi lµ c«ng cô t vÊn vÒ viÖc sö dông hîp lý tµi nguyªn níc vµ ®Êt trªn c¸c lu vùc s«ng MiÒn Trung, gåm: a) TriÓn khai thµnh c«ng líi c¸c phÇn tö cho c¸c lu vùc s«ng tù nhiªn vµ bé th«ng sè cña m« h×nh; b) X©y dùng ch¬ng tr×nh tÝnh vµ phÇn mÒm ®Ó dù b¸o dßng ch¶y lò tõ ma 11
còng nh phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn níc vµ ®Êt c¸c lu vùc s«ng; c) §Þnh lîng hãa ¶nh hëng cña líp phñ ®Êt ®« thÞ vµ líp phñ rõng ®Õn sù h×nh thµnh ®Ønh vµ tæng lîng lò qua c¸c kÞch b¶n sö dông ®Êt. 5. LuËn ®iÓm b¶o vÖ LuËn ®iÓm 1. KÕt qu¶ m« pháng lò trªn mét sè lu vùc s«ng thîng nguån MiÒn Trung víi ®é ®¶m b¶o ®¹t tõ kh¸ ®Õn tèt cho thÊy viÖc lùa chän vµ x©y dùng m« h×nh to¸n trªn c¬ së m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu, ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n vµ ph¬ng ph¸p SCS lµ thÝch hîp ®Ó m« pháng qu¸ tr×nh ma – dßng ch¶y. LuËn ®iÓm 2. M« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu, ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n vµ SCS ®îc øng dông ®em l¹i hiÖu qu¶ h÷u Ých phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn níc vµ ®Êt trªn c¸c lu vùc s«ng thÓ hiÖn trªn hai khÝa c¹nh chÝnh: (1) dù b¸o lò, ®Æc biÖt khi kÕt hîp víi m« h×nh sè dù b¸o ma cã ®é ph©n gi¶i cao ®Ó t¨ng thêi gian dù kiÕn vµ (2) ®¸nh gi¸ ®Þnh lîng ¶nh hëng cña líp phñ ®Êt ®« thÞ vµ líp phñ rõng ®èi víi qu¸ tr×nh h×nh thµnh ®Ønh vµ tæng lîng lò. 6. ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiÔn: 1) Hoµn thiÖn mét ph¬ng ph¸p m« pháng qu¸ tr×nh ma - dßng ch¶y trªn c¸c lu vùc s«ng thîng nguån. 2) KÕt qu¶ cña luËn ¸n cã thÓ sö dông lµm c«ng cô gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò thùc tiÔn vÒ sö dông hîp lý tµi nguyªn níc vµ ®Êt trªn lu vùc s«ng theo híng ph¸t triÓn bÒn v÷ng 7. Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu: C¸c ph¬ng ph¸p nghiªn cøu chÝnh trong luËn ¸n: 1) Ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n; 2) Ph¬ng ph¸p SCS; 3) Ph¬ng ph¸p m« h×nh to¸n thuû v¨n vµ 12
4) Ph¬ng ph¸p hÖ thèng th«ng tin ®Þa lý (GIS). 8. C¬ së tµi liÖu 8.1. Tµi liÖu tõ c¸c ®Ò tµi do t¸c gi¶ chñ tr×: 1) “ øng dông m« h×nh to¸n phôc vô quy ho¹ch lu vùc s«ng Trµ Khóc” (QT 03–21, 2004); 2) “øng dông m« h×nh to¸n diÔn to¸n lò lu vùc s«ng VÖ tr¹m An ChØ” (QT 04–26, 2005); 3) “Nghiªn cøu m« pháng qu¸ tr×nh ma - dßng ch¶y phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn níc vµ ®Êt trªn mét sè lu vùc s«ng ngßi MiÒn Trung” (QG 07-15, 2007); 4) “Nghiªn cøu ¸p dông ph¬ng ph¸p SCS phôc vô c«ng t¸c phßng chèng lò vµ quy ho¹ch lu vùc s«ng ngßi Trung Trung Bé”( CB 705606, 2006) 8.2. Tµi liÖu tõ c¸c ®Ò tµi do t¸c gi¶ lµ thµnh viªn tham gia chÝnh: 1) “ Nghiªn cøu vËn dông m« h×nh thuû ®éng lùc, ma - dßng ch¶y phôc vô tÝnh to¸n vµ dù b¸o dßng ch¶y lò” (ViÖn KTTV, 2004); 2) “X©y dùng c«ng nghÖ dù b¸o lò b»ng m« h×nh sè thêi h¹n 3 ngµy cho khu vùc Trung Bé ViÖt Nam” (QGT§. 04.04, 2006). 8.3. C¸c tµi liÖu: (i) khÝ tîng thñy v¨n lµ sè liÖu trÝch lò vµ ma tõ n¨m 1998 – 2005 ®îc cung cÊp bëi Trung t©m T liÖu vµ Trung t©m Dù b¸o KhÝ tîng Thñy v¨n Trung ¬ng; (ii) tµi liÖu mÆt ®Öm lµ c¸c b¶n ®å sè vÒ ®Þa h×nh, m¹ng líi s«ng, ®Êt, sö dông ®Êt vµ th¶m thùc vËt n¨m 1999 c¸c lu vùc s«ng lÊy tõ Atlas ViÖt Nam, Bé Khoa häc C«ng nghÖ vµ M«i trêng [155] vµ (iii) c¸c b¸o c¸o chiÕn lîc ph¸t triÓn kinh tÕ x· héi c¸c tØnh. 9. CÊu tróc luËn ¸n LuËn ¸n cã 4 ch¬ng cïng víi më ®Çu, kÕt luËn, tµi liÖu tham kh¶o, phô lôc: Ch¬ng 1: Tæng quan c¸c nghiªn cøu vÒ ma lò ë miÒn trung vµ c¬ së lý thuyÕt m« h×nh ma – dßng ch¶y vµ ph¬ng ph¸p SCS Ch¬ng 2: §iÒu kiÖn ®Þa lý tù nhiªn vµ kinh tÕ x· héi mét sè lu vùc thîng nguån MiÒn Trung trong mèi liªn quan víi qu¸ tr×nh ma – dßng ch¶y. Ch¬ng 3: X©y dùng m« h×nh m« pháng qu¸ tr×nh ma - dßng ch¶y b»ng m« h×nh sãng ®éng häc mét chiÒu, ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n vµ ph¬ng ph¸p SCS. 13
Ch¬ng 4: øng dông m« h×nh m« pháng qu¸ tr×nh ma – dßng ch¶y phôc vô dù b¸o lò vµ sö dông hîp lý tµi nguyªn níc, ®Êt trªn c¸c lu vùc s«ng thîng nguån MiÒn Trung LuËn ¸n ®îc hoµn thµnh t¹i trêng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, §¹i häc Quãc gia Hµ Néi, t¸c gi¶ xin ch©n thµnh c¶m ¬n Ban gi¸m hiÖu, Phßng §µo t¹o Sau ®¹i häc, Phßng Khoa häc C«ng nghÖ trêng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, Ban Khoa häc C«ng nghÖ §¹i häc Quèc gia Hµ Néi ®· t¹o ®iÒu kiÖn vÒ thêi gian, kinh phÝ hç trî qua c¸c ®Ò tµi. Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn, t¸c gi¶ xin bµy tá lßng biÕt ¬n ®Õn c¸c thÇy, c¸c c« trong hai khoa: khoa §Þa lý vµ khoa KhÝ tîng – Thuû v¨n & H¶i d¬ng häc vÒ sù hç trî chuyªn m«n vµ kü thuËt. §Æc biÖt, xin bµy tá sù c¶m ¬n ch©n thµnh nhÊt ®Õn tËp thÓ híng dÉn khoa häc: PGS. TS. Tr¬ng Quang H¶i vµ TS. L¬ng TuÊn Anh ®· tËn t×nh chØ ®¹o vµ gãp ý ®Ó t¸c gi¶ hoµn thµnh luËn ¸n nµy. 14
Ch¬ng 1 Tæng quan c¸c nghiªn cøu vÒ ma lò ë miÒn trung. c¬ së lý thuyÕt m« h×nh ma – dßng ch¶y vµ ph¬ng ph¸p SCS 1.1. Tæng quan c¸c nghiªn cøu vµ m« h×nh to¸n phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn ®Êt vµ níc lu vùc s«ng 1.1.1. Nghiªn cøu, ¸p dông m« h×nh to¸n ®Ó tÝnh to¸n vµ dù b¸o ma lò trªn thÕ giíi vµ ë níc ta Ngµy nay, trong tÝnh to¸n vµ dù b¸o lò, ®¸nh gi¸ ¶nh hëng cña viÖc sö dông, khai th¸c bÒ mÆt lu vùc, viÖc ¸p dông m« h×nh to¸n thuû v¨n ®Ó kh«i phôc vµ xö lý sè liÖu ngµy cµng réng r·i. §Æc biÖt, ®èi víi nh÷ng vïng Ýt ®îc nghiªn cøu th× sö dông m« h×nh to¸n cßn ®îc coi lµ c«ng cô u viÖt nhÊt. Cïng víi viÖc ph¸t triÓn kü thuËt tÝnh to¸n kÕt hîp ¸p dông c«ng nghÖ th«ng tin, thÕ m¹nh gi¶i quyÕt b»ng c¸c bµi to¸n sè trÞ vµ øng dông trong ho¹t ®éng t¸c nghiÖp cµng cã vÞ thÕ næi bËt. Trong lÜnh vùc dù b¸o, ngoµi c¸c ph¬ng ph¸p truyÒn thèng tríc ®©y nh ph¬ng ph¸p Kalinhin - Miuliacèp [31] ph¬ng ph¸p tÝnh dßng ch¶y ®o¹n s«ng cã gia nhËp khu gi÷a [32, 48, 53], m« h×nh HMC [2, 21], ph¬ng ph¸p ®êng ®¬n vÞ, ®êng ®¼ng thêi [31, 58] cïng víi viÖc sö dông c¸c m« h×nh to¸n SSARR, TANK [94], NAM [49, 93], ANN [30] ®îc triÓn khai nghiªn cøu vµ cã nh÷ng kÕt qu¶ tèt, ®¹t ®é chÝnh x¸c ®¸p øng cho c¸c yªu cÇu quy ho¹ch, thiÕt kÕ. M« h×nh to¸n SSARR cña Côc C«ng binh Mü ®îc khai th¸c sö dông sím nhÊt ë níc ta, tõ n¨m 1968, ®Çu tiªn trong lÜnh vùc thuû v¨n c«ng tr×nh vµ sau ®ã lµ trong viÖc c¶nh b¸o, dù b¸o lò ë ®ång b»ng ch©u thæ s«ng Cöu Long [80]. M« h×nh SSARR còng ®îc triÓn khai ¸p dông ®Ó dù b¸o lò cho hÖ thèng s«ng Hång vµ Th¸i B×nh ë ®ång b»ng B¾c Bé cho kÕt qu¶ kh¶ quan [26, 28, 35]. 15
M« h×nh TANK cã xuÊt xø tõ NhËt B¶n, ®îc sö dông vµo nh÷ng n¨m cuèi cña thËp kû 80 thÕ kû XX ë ViÖt Nam. Sö dông m« h×nh TANK kh¸ ®a d¹ng, nhng thµnh tùu c¬ b¶n nhÊt ®¹t ®îc trong lÜnh vùc kh«i phôc vµ bæ sung sè liÖu, lµ t×nh tr¹ng h¹n chÕ phæ biÕn nhÊt khi nghiªn cøu thuû v¨n ë níc ta. M« h×nh ®¬n gi¶n, cã ý nghÜa vËt lý trùc quan, thÝch hîp víi c¸c s«ng suèi võa vµ nhá [2, 93]. GÇn ®©y m« h×nh cßn ®îc sö dông hiÖu qu¶ khi tiÕn hµnh dù b¸o h¹n võa c¸c s«ng chÝnh ë B¾c Bé [12, 13, 36, 72]. M« h×nh MIKE 11 ra ®êi c¸ch ®©y 20 n¨m ë §an M¹ch lµ mét m« h×nh tæng hîp th«ng dông nhÊt trªn thÕ giíi (cã h¬n 100 níc sö dông) víi c¸c m« ®un vÒ thñy lùc, ph©n t¸n chÊt lîng níc, chuyÓn t¶i bïn c¸t, m« pháng ma dßng ch¶y (m« h×nh NAM), m« h×nh sinh th¸i, dù b¸o lò, vì ®Ëp … ®· b¾t ®Çu ®îc nghiªn cøu vµ triÓn khai ¸p dông. C¸c m« h×nh ph¸t triÓn ë møc ®é cao h¬n nh MIKE 21, MIKE FLOOD ®Ó m« pháng dßng ch¶y 2 chiÒu còng ®îc nghiªn cøu, vËn dông. C¸c m« h×nh to¸n cã xuÊt xø trong níc hiÖn nay rÊt Ýt, cã thÓ kÓ ra mét vµi m« h×nh tiªu biÓu nh HYDROGIS cña NguyÔn H÷u Nh©n [43], KOD cña NguyÔn ¢n Niªn [46, 47] vµ VRSAP cña NguyÔn Nh Khuª. Ngµy nay, khi thÕ giíi ®ang ®øng tríc sù khñng ho¶ng vÒ níc (c¶ lîng vµ chÊt) tríc søc Ðp vÒ gia t¨ng d©n sè vµ c¸c ho¹t ®éng kinh tÕ, bµi to¸n quy ho¹ch tµi nguyªn níc ngµy cµng ®îc ®Ò cao. C¸c m« h×nh to¸n trong lÜnh vùc qu¶n lý tµi nguyªn vµ m«i trêng níc, v× thÕ, còng ®îc ph¸t triÓn. Cã thÓ ®iÓm qua mét sè m« h×nh ®ang ®îc sö dông réng r·i trªn thÕ giíi nh sau: HÖ thèng m« h×nh GIBSI lµ mét hÖ thèng m« h×nh tæng hîp qu¶n lý níc c¶ lîng vµ chÊt ®Ó kiÓm tra ho¹t ®éng dïng níc trong c¸c lÜnh vùc kinh tÕ nh n«ng nghiÖp, c«ng nghiÖp. HÖ thèng nµy ®ang ®îc sö dông réng r·i ë Canada gåm c¸c m« ®un vÒ thñy v¨n, vÒ tÝch hîp d÷ liÖu viÔn th¸m vµ GIS, vÒ lan truyÒn chÊt hãa häc, vÒ xãi mßn ®Êt vµ vËn chuyÓn phï sa vµ chÊt lîng níc. Bé m« h×nh thuéc Ch¬ng tr×nh sö dông níc WUP cña ñy héi s«ng Mª C«ng hç trî ra quyÕt ®Þnh ph©n bæ nguån níc theo c¸c kÞch b¶n sö dông tµi nguyªn m«i trêng gåm 3 m« ®un chÝnh (1) – m« h×nh SWAT ®Ó diÔn to¸n qu¸ tr×nh ma – 16
dßng ch¶y; (2) m« h×nh IQQM dïng ®Ó m« pháng nguån níc vµ qu¶n lý c¸c c«ng tr×nh sö dông níc (thñy ®iÖn, thñy lîi) vµ (3) m« h×nh ISIS – m« pháng c¸c qu¸ tr×nh thñy ®éng lùc häc cña BiÓn Hå vµ c¸c vïng h¹ lu. Bé m« h×nh ®¸nh gi¸ tæng hîp c¸c nguån th¶i tËp trung vµ kh«ng tËp trung BASINS cña V¨n phßng b¶o vÖ m«i trêng Hoa Kú phôc vô c«ng t¸c qu¶n lý vµ ®¸nh gi¸ chÊt lîng níc trªn lu vùc. M« h×nh ®ang ®îc øng dông réng r·i ë Mü, thuËn tiÖn rong viÖc lu tr÷ vµ ph©n tÝch c¸c th«ng tin m«i trêng vµ cã thÓ sö dông nh lµ mét c«ng cô hç trî ra quyÕt ®Þnh trong c«ng t¸c quy ho¹ch vµ qu¶n lý lu vùc. Bé m« h×nh nµy bao gåm (1) m« h×nh trong s«ng QUAL2E vÒ chÊt lîng níc; (2) SWAT dïng dù do¸n ¶nh hëng cña sö dông ®Êt ®Õn dßng ch¶y vµ (3) PLOAT – vÒ lan truyÒn chÊt « nhiÔm M« h×nh MIKEBASIN vµ MIKESHE [95] cña ViÖn Thñy lùc §an M¹ch lµ mét m« h×nh m« pháng nguån níc lu vùc s«ng. M« h×nh thuéc lo¹i th«ng sè d¶i vµ ®îc ph¸t triÓn tõ c¸c ph¬ng tr×nh ®¹o hµm riªng m« t¶ c¸c qu¸ tr×nh vËt lý diÔn ra trªn lu vùc: tÝch níc, bèc tho¸t h¬i níc, dßng ch¶y trµn trªn sên dèc, trong lßng dÉn, chuyÓn ®éng cña níc trong c¸c tÇng ®Êt b·o hoµ vµ kh«ng b·o hoµ, tuyÕt tan [105, 118, 139, 144, 116]. M« h×nh nµy cã kh¶ n¨ng ®¸nh gi¸ t¸c ®éng cña m«i trêng ®Õn dßng ch¶y, song do møc ®é phøc t¹p cña nã nªn øng dông cha ®îc réng r·i. Trong khu vùc ch©u ¸ bíc ®Çu ®· ®îc sö dông ë Th¸i Lan vµ In®onexia. Cïng víi sù ph¸t triÓn cña hÖ th«ng tin ®Þa lý, c«ng nghÖ GIS ®ang dÇn chiÕm lÜnh c¸c øng dông trong viÖc nhËn c¸c th«ng tin tõ bÒ mÆt lu vùc [1, 33, 34, 87, 88] gãp phÇn thóc ®Èy c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu khai th¸c c¸c líp m« h×nh thuû ®éng lùc [4, 24, 27, 44, 47, 57, 62, 65, 70]. Trong øng dông thùc tiÔn ë ViÖt Nam, nhiÒu m« h×nh nh SMART, USDAHL, HEC – RAS, SWMM, TOPMODEL, SCS [86, 88], ®· ®îc nghiªn cøu, khai th¸c, vËn dông linh ho¹t phï hîp víi c¸c ®iÒu kiÖn vÒ sè liÖu. ViÖc liªn kÕt, tæ hîp c¸c ph¬ng ph¸p tÝnh [6] cã kh¶ n¨ng ®em l¹i hiÖu qu¶ cao trªn c¬ së tËn dông ®îc nhiÒu nguån th«ng tin mµ kh«ng mét m« h×nh ®¬n lÎ nµo cã thÓ kh¸i qu¸t ®îc. C¸c c«ng bè gÇn ®©y cña c¸c t¸c gi¶ thuéc ViÖn Khoa häc KhÝ tîng Thuû 17
v¨n vµ M«i trêng [1, 3, 11, 16, 18, 23, 68-73, 90, 93, 94, 129 - 130], Trung t©m Dù b¸o KhÝ tîng Thuû v¨n Trung ¬ng [12, 22, 28, 29, 37-39, 40, 67, 78], Trêng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, §¹i häc Quèc gia Hµ Néi vµ Trêng §¹i häc Thuû lîi [41, 50, 53, 50-65, 154] vÒ viÖc khai th¸c, øng dông c¸c m« h×nh thñy v¨n tæng hîp ngµy cµng chøng tá sù quan t©m cña c¸c nhµ nghiªn cøu vµ c¸c dù b¸o viªn trong viÖc ¸p dông vµ khai th¸c h÷u hiÖu c¸c m« h×nh to¸n vµo c«ng nghÖ tÝnh to¸n vµ dù b¸o lò còng nh phôc vô sö dông hîp lý tµi nguyªn ®Êt vµ níc trªn c¸c lu vùc s«ng. 1.1.2. Nghiªn cøu ma lò vµ tµi nguyªn níc trªn ®Þa bµn nghiªn cøu MiÒn Trung lµ vïng cã chÕ ®é khÝ hËu kh¾c nghiÖt, lµ vïng chuyÓn tiÕp gi÷a hai miÒn khÝ hËu B¾c - Nam [42, 79], lµ n¬i høng chÞu nhiÒu thiªn tai: b·o, ¸p thÊp nhiÖt ®íi, níc d©ng, lò lôt vµ h¹n h¸n víi tÇn suÊt vµ cêng ®é lín nhÊt níc ta. Lò lôt x¶y ra do ¶nh hëng tæ hîp cña c¸c yÕu tè néi ngo¹i sinh cïng víi c¸c ho¹t ®éng kinh tÕ x· héi cña con ngêi trªn bÒ mÆt lu vùc g©y thiÖt h¹i nghiªm träng vÒ ngêi vµ cña [15]. ChÝnh v× vËy mµ MiÒn Trung lµ ®Þa bµn ®îc ®«ng ®¶o giíi nghiªn cøu khoa häc ®Æc biÖt quan t©m. VÊn ®Ò nghiªn cøu chÕ ®é ma lò MiÒn Trung, t×m kiÕm gi¶i ph¸p c¶nh b¸o dù b¸o lò lu«n lµ vÊn ®Ò thêi sù, nh»m gãp phÇn h¹n chÕ nh÷ng mÊt m¸t to lín do thiªn tai lò lôt g©y nªn. XuÊt ph¸t tõ nh÷ng nhiÖm vô cô thÓ mµ c¸c híng nghiªn cøu trªn ®Þa bµn rÊt ®a d¹ng vµ phong phó. §µo §×nh B¾c, Vò V¨n Ph¸i, §Æng V¨n Bµo, NguyÔn HiÖu [7, 8, 9, 25] qua nghiªn cøu ®Þa m¹o ®· t×m kiÕm c¸c gi¶i ph¸p phôc vô viÖc c¶nh b¸o lò lôt vµ gi¶m thiÓu thiªn tai trªn lu vùc s«ng Thu Bån. NguyÔn Thanh S¬n, TrÇn Ngäc Anh [51, 54, 135] ®· nghiªn cøu c¸c diÔn biÕn båi xãi trªn ®o¹n s«ng H¬ng ch¶y qua thµnh phè HuÕ. NguyÔn V¨n C [14] ®· ®¸nh gi¸ hiÖn tr¹ng vµ bíc ®Çu t×m kiÕm c¸c nguyªn nh©n lò lôt vïng Nam Trung Bé. Cao §¨ng D ®· ®Ò xuÊt c¸c biÖn ph¸p t¨ng thêi gian dù kiÕn dù b¸o lò trªn c¸c s«ng MiÒn Trung [16] vµ ®a c¸c ph¬ng ¸n dù b¸o, c¶nh b¸o lò trªn c¸c s«ng Trµ Khóc vµ s«ng VÖ [18, 19]. §Æng Ngäc TÜnh [78] ®· ®Ò nghÞ ¸p dông tin häc trong dù b¸o, c¶nh b¸o lò MiÒn Trung. §Æc biÖt vµo n¨m 1999, khi trªn toµn bé MiÒn Trung x¶y ra trËn lò lÞch sö 18