Ứng dụng mô hình SWAT và công nghệ GIS đánh giá lưu lượng dòng chảy trên lưu vực sông Đắk Bla

Tóm tắt: Nghiên cứu tài nguyên nước ở quy mô lưu vực được chấp nhận rộng rãi như phương pháp tiếp cận phù hợp để quản lý, đánh giá và mô phỏng các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Cùng với sự phát triển của khoa học - kĩ thuật, công nghệ GIS hỗ trợ các mô hình thủy văn dựa trên cơ sở vật lý và phân bố không gian mô phỏng chính xác các quá trình thủy văn diễn ra trên lưu vực và phản ánh sát thực tế các chức năng của hệ thống lưu vực sông. Trong bối cảnh đó, nghiên cứu này được thực hiện nhằm mô phỏng dòng chảy trên lưu vực sông Đắk Bla thuộc phía bắc khu vực Tây Nguyên sử dụng Công cụ Đánh giá Đất và Nước (Soil and Water Assessment Tool - SWAT) tích hợp với công nghệ GIS, qua đó tìm hiểu bản chất, quy luật của các quá trình thủy văn diễn ra trên lưu vực. Để đạt được mục tiêu trên, nghiên cứu tiến hành thu thập, biên tập cơ sở dữ liệu bao gồm địa hình, sử dụng đất, thổ nhưỡng và số liệu thời tiết theo định dạng chuẩn của SWAT trên nền phần mềm ArcGIS. Tiếp theo đó, thông qua phần mở rộng ArcSWAT chạy trên nền ArcGIS, mô hình SWAT thực hiện quá trình phân chia lưu vực thành các tiểu lưu vực, các đơn vị thủy văn, tích hợp các lớp dữ liệu không gian và thiết lập cơ sở dữ liệu cho mô hình. Sau đó, các thông số của mô hình được phân tích, sắp hạng độ nhạy và hiệu chỉnh thông qua phần mềm SWAT - CUP với thuật toán SUFI - 2 nhằm mô phỏng tối ưu dòng chảy trên lưu vực. Thời gian hiệu chỉnh được thiết lập từ năm 2001 đến 2005, thời gian kiểm định từ năm 2006 đến 2011. Dựa trên các chỉ số thống kê, cho thấy kết quả mô phỏng dòng chảy tốt trong cả hai quá trình hiệu chỉnh và kiểm định mô hình với hệ số xác định R2 và chỉ số Nash - Sutcliffe đều trên 0,7 tại trạm Kon Tum. Kết quả này cho thấy nếu mô hình SWAT được hiệu chỉnh tốt sẽ trở thành công cụ hỗ trợ hữu ích cho quá trình quản lý tài nguyên nước trên lưu vực.Từ khóa: Lưu lượng dòng chảy, Lưu vực sông Đắk Bla, GIS, Mô hình SWAT.