Đề tài Nghiên cứu xây dựng qui trình đánh giá tài nguyên nước mặt và áp dụng cho vùng kinh tế đông nam bộ

g-e/l), NH4+, PO43-; BOD, COD, Tổng Coliform - Độ mặn (đối với vùng cửa sông ven biển). 7) Thông tin về các hồ chứa đối với các hồ có dung tích từ 10 triệu m3 trở lên: Tên, vị trí các hồ chứa lớn, quan hệ cao độ mực nước - diện tích mặt thoáng 84 - dung tích hồ; nhiệm vụ thiết kế của hồ, thông tin, tài liệu vận hành hồ, các thông tin, tư liệu, số liệu về chất lượng nước hồ. Không giống như đối với sông, hồ chứa nước có những đặc tính riêng biệt nên các quá trình chất lượng nước trong hồ chứa cũng có những khác biệt và phức tạp riêng. Để đánh giá chất lượng nước trong hồ chứa cần xác định các vấn đề về chất lượng nước của hồ chứa, các nguyên nhân và tác động, ảnh hưởng xảy ra trong hồ chứa và đi theo đó có các chương trình giám sát và đánh giá có tính nguyên tắc, phù hợp với mức độ phức tạp của vấn đề. Cụ thể được trình bày trong bảng 4.4. Nhìn chung, đánh giá chất lượng nước hồ rất phức tạp, đề tài này kiến nghị giới hạn các thông số về chất lượng nước hồ cũng giống như nước sông, riêng đối với thông số O2 sẽ tiến hành đo theo độ sâu của hồ. Cũng vì lý do đó, các hồ được xem xét là các hồ trên sông. 8) Thông tin, dữ liệu về các công trình khai thác, sử dụng nước sông quan trọng trong vùng đánh giá; chủ yếu là số liệu về mực nước tại các cống lấy nước, trạm bơm lớn, các thông tin, số liệu về lưu lượng nước lấy qua các công trình này (nếu có); số liệu về việc khai thác, sử dụng các hồ chứa. Tuy đây không phải là số liệu có mức ưu tiên cao đối với phạm vi nghiên cứu của đề tài nhưng cũng hữu ích trong việc bổ sung, đồng nhất các dữ liệu về tài nguyên nước mặt. 9) Các dữ liệu mặt cắt của các sông chính, sông nhánh: Đây là dữ liệu quan trọng được sử dụng trong việc mô hình hóa, nhất là vùng đồng bằng, để tính toán các đặc trưng tài nguyên nước mặt. Bảng 4.4 Tổng hợp về các thông số đánh giá theo các mức đánh giá và các vấn đề về chất lượng nước của hồ chứa Theo [46] Mức độ đánh giá chất lượng nước Các vấn đề về chất lượng nước Nguyên nhân Các ảnh hưởng đến CL nước I (I) II (I+II)+III Phú dưỡng Các chất dinh dưỡng vượt giới hạn cho phép - Tăng sự sinh trưởng của các loài tảo - Suy giảm ôxy trong tầng đáy, nhiệt độ giảm nhanh - Thải ra sắt, magiê, NH4 và các hợp chất kim loại trong tầng đáy, nhiệt độ giảm nhanh - Mất đa dạng sinh học Ước tính sinh khối - Đếm tế bào - Chất diệp lục a trong quá trình xếp tầng - Độ trong suốt Phân tích TP, SRP theo các khoảng thời gian thường xuyên - Phân tích nguồn phốt pho - Lập biểu đồ theo chiều thẳng đứng và đo đạc O2 - Thành phần các loài Đề cập đến quỹ chất dinh dưỡng một cách đầy đủ - Phân tích theo chiều đứng và theo không gian - Phân tích Fe, Mn và các thành phần kim loại khác Các ảnh hưởng đến sức khỏe do chất thải của cộng đồng Các chất thải hữu cơ của người và súc vật - Nhiễm vi khuẩn và vi rus - Các ảnh hưởng khác như là đối - Thử đơn giản, ví dụ Coliform - Đếm số vi khuẩn - Phân tích các thành phần kim - Kiểm tra virus - Phân tích các chất gây ô nhiễm hữu cơ 85 với hiện tượng phú dưỡng loại - Thí nghiệm SH chất độc Axit hóa Lắng đọng sun phát và ôxit nitơ trong không khí - Giảm độ pH - Tăng hàm lượng Nhôm và các kim loại nặng - Mất các sinh vật - Đo độ pH - Đo tổng các anion và cation - Thử lắng đọng không khí khô và ẩm - Phân tích các kim loại (đặc biệt là nhôm) Nhiễm độc Chất thải công nghiệp; các hóa chất dùng trong nông nghiệp và đô thị - Tăng nồng độ kim loại và các chất hữu cơ gây ô nhiễm trong nước, bùn cát và sinh vật - Tích tụ và khuyếch đại sinh học - Thí nghiệm sinh học ví dụ Daphnia magna hay Microtox - Phân tích các kim loại trong nước và bùn cát; thí nghiệm sinh học đầy đủ, phân tích sinh học - Phân tích các vi chất hữu cơ gây ô nhiễm; Tiến hành đánh giá toàn bộ và toàn diện, bao gồm cả không khí Nhiễm mặn Thay đổi cân bằng nước, xâm nhập của biển, lượng muối ngấm qua đất tăng lên, chủ yếu do tưới Tăng nồng độ muối - Độ dẫn điện - Đo đạc mực nước hồ - Phân tích các hàm lượng ion trong nước - Tiến hành cân bằng thủy văn chi tiết (cân bằng nước và muối); - Đánh giá quỹ muối, bao gồm cả các nguồn tạo muối Ghi chú: TP: Tổng phốt pho SRP: Phốt pho tái tương tác hòa tan I, II, III: Tương ứng với mức giám sát và đánh giá đơn giản, trung bình và chi tiết hay nâng cao. IV.1.2 Lập báo cáo về hệ thống trạm đo, công tác quan trắc số lượng và chất lượng nước mặt 1) Đánh giá chung về các dữ liệu bản đồ đã thu thập. 2) Đánh giá về mật độ lưới trạm, tính đại biểu của các trạm đo so với các quy định hiện hành, các yếu tố và tần suất quan trắc. 3) Đánh giá về thời kỳ đo đạc (trong đó chỉ rõ thời kỳ quan trắc thường xuyên dài nhất, ngắn nhất với từng trạm và thời kỳ quan trắc liên tục phổ biển đối với toàn lưu vực), tình hình xử lý, chỉnh biên, lưu giữ các số liệu, dữ liệu đo đạc quan trắc tại các trạm đo. Đánh giá về tính đồng bộ, lựa chọn thời đoạn tính toán, đánh giá các đặc trưng nguồn nước mặt. IV.2 Xử lý, khôi phục, bổ sung dữ liệu Việc xử lý, khôi phục, bổ sung dữ liệu cho những vị trí còn thiếu dữ liệu hoặc không có dữ liệu được tiến hành theo trình tự như sau: IV.2.1 Xử lý, hiệu chỉnh các sai sót xảy ra do quá trình thu thập Trên cơ sở các kết quả thu thập thông tin, dữ liệu đã thu thập tại bước 86 IV.1.1 và báo cáo tại bước IV.1.2, tiến hành: 1) Kiểm tra, phát hiện các sai sót do quá trình thu thập thông tin, dữ liệu. 2) Hiệu chỉnh các sai sót do quá trình thu thập thông tin, dữ liệu. 3) Hoàn nguyên, khôi phục số liệu. IV.2.2 Xây dựng bản đồ lưu vực, phân chia tiểu lưu vực 1) Xây dựng bản đồ lưu vực trên cơ sở bản đồ nền 1:50.000. Dựa vào các kỹ thuật hiện có về GIS, xác định đường phân nước từ bản đồ số hóa, tiến hành kiểm tra, xác định trên thực địa và xây dựng danh giới lưu vực (đường phân nước của lưu vực), mạng lưới sông suối trong lưu vực; xác định bản đồ lưu vực. Từ bản đồ số hóa và GIS sử dụng, xác định các thông tin sau đây: - Tên sông; Nơi chảy vào; Độ cao nguồn sông (m); - Chiều dài sông chính (km): Là chiều dài đường nước chảy (theo lòng chính) từ nguồn đến cửa sông [5,36]; - Chiều dài lưu vực (km): Là chiều dài đường gấp khúc nối từ cửa sông qua các điểm giữa các đoạn thẳng cắt ngang lưu vực cho đến điểm xa nhất của lưu vực. Các đường cắt ngang lưu vực thường lấy vuông góc với trục của lòng chính tại vị trí vẽ đường cắt ngang đó [5,36]; - Diện tích lưu vực (km2). Các đặc trưng trên có thể được xác định tự động hoặc bán tự động; phải kiểm tra, đối chiếu trên các thông tin, dữ liệu trước khi quyết định lưu trữ. 2) Lập bản đồ mạng lưới trạm cơ bản, trạm chuyên ngành, các vị trí lấy mẫu chất lượng nước 3) Xác định cấp sông của hệ thống sông, suối của lưu vực sông - Tiến hành phân cấp sông đối với phần lưu vực ở thượng nguồn, không hoặc ít bị ảnh hưởng thủy triều. Phương pháp phân cấp sông sử dụng lý thuyết phân cấp sông của Horton và Strahler. Xuất phát từ các dòng suối có nước chảy thường xuyên được thể hiện trên bản đồ là các sông cấp 1, khi hai sông cấp 1 gặp nhau tạo thành sông cấp 2 hoặc đoạn sông cấp 2; khi hai sông cấp 2 gặp nhau tạo thành sông cấp 3 hoặc đoạn sông cấp 3 và cứ thế. - Xác định cấp lưu vực theo cấp sông cao nhất của các sông trong lưu vực. 4) Căn cứ vào diện tích lưu vực sông, lưu lượng trung bình nhiều năm tại mặt cắt cửa ra của lưu vực, xác định cấp sông để phân chia tiểu lưu vực theo tiêu chuẩn như bảng 4.5. Bảng 4.5 Cấp lưu vực để xác định tiểu lưu vực/tiểu vùng trong đánh giá tài nguyên nước mặt Cỡ sông Lưu lượng trung bình (m3/s) Diện tích lưu vực (km2) Chiều rộng sông (m) Cấp sông Cấp lưu vực cần phân tiểu lưu vực Sông rất lớn > 10.000 >106 >1.500 >10 6 Sông lớn 1.000 - 10.000 100.000 - 106 800 - 1.500 7 đến 11 6 Sông vừa 100 - 1.000 10.000 - 100.000 200 - 800 6 đến 9 5 87 Cỡ sông Lưu lượng trung bình (m3/s) Diện tích lưu vực (km2) Chiều rộng sông (m) Cấp sông Cấp lưu vực cần phân tiểu lưu vực Sông nhỏ 10 - 100 1.000 - 10.000 40 - 200 4 đến 7 4 Suối 1 - 10 100 - 1.000 8 - 40 3 đến 6 3 Suối nhỏ 0.1 - 1.0 10 - 100 1 - 8 2 đến 5 2 Suối rất nhỏ < 0.1 <10 <1 1 đến 3 1 Ghi chú: Nội dung cột 1 - cột 5, theo [46], cột 6 do đề tài đề xuất. Như vậy, ví dụ đối với sông Hồng tại Sơn Tây, cấp tiểu lưu vực cần phân chia là cấp 6. Tuy nhiên, bảng trên đưa ra cấp tiểu lưu vực cần phân chia mang tính những đề xuất, tùy từng trường hợp cụ thể có thể điều chỉnh cho phù hợp. Đối với vùng đồng bằng, việc phân chia tiểu vùng dựa chủ yếu vào yếu tố sau: - Các tuyến đê, các hệ thống tưới tiêu đã có trong khu vực; - Phạm vi của các vấn đề liên quan đến số lượng và chất lượng nước đã biết; - Cấp tiểu lưu vực ở vùng thượng nguồn đã xác định để có sự tương ứng nhất định. Việc xác định tiểu lưu vực/ tiểu vùng cũng được thực hiện trên bản đồ số và hệ thống GIS. Tiếp theo xác định diện tích của tiểu lưu vực/tiểu vùng đó. IV.2.3 Xác định các điểm khống chế trên các tiểu lưu vực/tiểu vùng đã xác định ở bước IV.2.2 1) Nguyên tắc là sử dụng những điểm có trạm đo mưa, đo dòng chảy, lấy mẫu và phân tích chất lượng nước đã có trong giai đoạn thu thập thông tin, dữ liệu làm các “điểm khống chế”, phục vụ đánh giá tài nguyên nước 2) Các điểm khống chế dòng chảy hay chất lượng nước sông phải thể hiện các được các vị trí đại diện cho sự trao đổi nước giữa tiểu lưu vực/tiểu vùng với tiểu lưu vực/tiểu vùng bên cạnh.Nếu trong tiểu lưu vực/tiểu vùng không có trạm đo dòng chảy hay chất lượng nước sông nào thì: - Dựa vào bản đồ tiểu lưu vực/tiểu vùng để chọn xác định các điểm vào/ra của tiểu lưu vực/tiểu vùng làm điểm khống chế dòng chảy/chất lượng nước sông. Tuy nhiên, thực tế không thể xét hết các điểm này, đặc biệt là với vùng đồng bằng, nên chỉ lấy các điểm liên quan trực tiếp đến dòng chính. - Chọn một điểm nằm trong tiểu lưu vực/tiểu vùng, có thể đại diện cho vùng. 3) Đối với các điểm khống chế mưa: Nếu tiểu lưu vực/tiểu vùng không có trạm đo mưa nào thì điểm khống chế mưa lấy tại trung tâm tiểu lưu vực/tiểu vùng. 4) Đối với các hồ chứa, các điểm khống chế về dòng chảy và chất lượng nước là điểm vào và ra hồ chứa. Ngoài ra còn cần có thêm các điểm khống chế chất lượng nước hồ theo nguyên tắc sau: 88 - Với hồ nhỏ, lấy thêm 1 điểm ở vùng trung tâm hồ; - Đối với hồ lớn thì phân đều theo chiều dài các lớp điểm lấy mẫu trên các mặt cắt ngang hồ; - Đối với các hồ có tiếp nhận nước xả từ các hoạt động công nghiệp hay khu dân cư, các điểm lấy mẫu tập trung gần các điểm tiếp nhận nước xả. IV.2.4 Xác định độ dài chuỗi dữ liệu, thời đoạn đánh giá 1) Đơn vị thời gian cơ sở đánh giá tài nguyên nước mặt là tháng, sau đó tổng hợp cho mùa và năm. 2) Căn cứ vào các kết quả của bước IV.1, xác định thời kỳ đánh giá (độ dài chuỗi dữ liệu dùng để đánh giá tài nguyên nước mặt) IV.2.5 Bổ sung dữ liệu cho những vị trí thiếu dữ liệu 1) Đánh giá độ tin cậy và tính hợp lý của số liệu hiện có; Xác định hình thức bổ sung dữ liệu: đo đạc thêm hoặc tính toán bổ sung. 2) Lập kế hoạch đo đạc thêm đối với các dữ liệu thật cần thiết và tiến hành đo đạc. 3) Đối với những dữ liệu mưa, việc bổ sung dữ liệu có thể thực hiện theo phương pháp sau: - Chọn 3 trạm mưa lân cận gần nhất với trạm cần bổ sung dữ liệu; - Nếu lượng mưa tháng trung bình trong thời kỳ có dữ liệu của 3 trạm mưa khác nhau dưới 10%, lượng mưa của trạm cần bổ sung dữ liệu là lượng mưa trung bình số học của 3 trạm lân cận trong tháng đó; nếu lượng mưa tháng trung bình trong thời kỳ có dữ liệu của 3 trạm mưa khác nhau trên 10%, lượng mưa trong tháng cần bổ sung dữ liệu là: ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ ++= C C x B B x A A x x PN NP N NP N NP 3 1 (4.1) Trong đó, Px là lượng mưa tháng cần bổ sung dữ liệu Nx là lượng mưa tháng trung bình thời kỳ có dữ liệu của trạm cần bổ sung; NA, NB, NC là lượng mưa tháng trung bình thời kỳ có dữ liệu của 3 trạm lân cận; PA, PB, PC: là lượng mưa tháng cần bổ sung dữ liệu tại 3 trạm lân cận tương ứng. 4) Đối với những điểm khống chế dòng chảy: - Bổ sung dựa trên cơ sở phân tích tương quan mưa - dòng chảy tại trạm; - Bổ sung bằng phương pháp tổng hợp địa lý (như phương pháp tham số tổng hợp, phương pháp nội suy địa lý hay tương tự thủy văn [15]); Có rất nhiều công thức mang tính kinh nghiệm đã được xây dựng cho các lưu vực sông của Việt Nam và thế giới. K.P. Voskresenski của Viện Thủy văn 89 quốc gia Liên Xô (trước đây) đưa ra công thức tính hệ số biến động dòng chảy năm của một số lưu vực sông theo công thức: 1.04.0 )1000( += AM aC o v (4.2) Trong đó, Mo là môđuyn dòng chảy năm bình quân nhiều năm (l/skm2), A là diện tích lưu vực (km2), a là hệ số ứng với lưu vực sông cho trước nào đó. Hệ số độ lệch Cs có thể biến thiên trong một khoảng rộng, từ Cs = 2Cv; Cs = 1.5 + 1.8Cv đến Cs = 1.5Cv ứng với điều kiện ẩm ướt của từng lưu vực. V.S. Vuglinski (ViệnThủy văn quốc gia Liên Xô cũ) và V.A. Semenov (Viện Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn Kazakn, nay là Kazakhstan) đã đưa ra công thức kinh nghiệm tính dòng chảy năm bình quân nhiều năm tại vị trí không có số liệu cho các sông ở vùng núi thấp Kazakn có diện tích ≤ 3.000 km2 như sau: ( ) ( ) ( ) ( )[ ]⎭⎬⎫⎩⎨⎧ −−−+±++= 2lg29.0 40004.0405.0101 IIA dAQ mQ (4.3) Trong đó, Q là môđuyn dòng chảy năm bình quân (l/s/km2), Q là môđuyn dòng chảy năm đã được phân vùng (l/s/km2), A là diện tích lưu vực (km2), d là hệ số theo vùng, tùy thuộc từng loại đất, m là hệ số triết giảm dòng chảy năm, I là độ dốc bình quân lưu vực (%o). Ở nước ta, các nhà nghiên cứu [5] cũng sử dụng những công thức kinh nghiệm để xác định các đặc trưng nguồn nước sông ngòi khi không có số liệu đo đạc hoặc có ít số liệu đo đạc. Ví dụ, lớp dòng chảy bình quân nhiều năm (mm) có thể tính theo công thức: Yo = a(Xo –b) (4.4) hoặc: onn o o o X Z X Y • ⎪⎪ ⎪ ⎭ ⎪⎪ ⎪ ⎬ ⎫ ⎪⎪ ⎪ ⎩ ⎪⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛+ −= /1 1 11 (4.5) Trong đó, Zo là khả năng bốc hơi lớn nhất của lưu vực (mm), a, b, n là các tham số biến đổi theo vùng. Hệ số phân của dòng chảy năm Cv được xác định theo các công thức: ( ) 08.04.0 1+= FM AC o v (4.6) Cv = a – 0.063lg(F+1) (4.7) hay m o vx v CC α= (4.8) Trong đó, Cvx là hệ số biến động lượng mưa năm; A, a, m là các tham số được xác định theo các bản đồ phân vùng thủy văn; αo là hệ số dòng chảy năm; 90 F là diện tích lưu vực (km2). - Sử dụng mô hình thống kê dòng chảy ngày hay dòng chảy tháng như AR, ARIMA để bổ sung dữ liệu dòng chảy; - Sử dụng các mô hình toán mưa - dòng chảy như mô hình TANK, mô hình SSARR; - Sử dụng các mô hình lưu vực MIKE SHE hay MIKE BASIN - Sử dụng các mô hình diễn toán dòng chảy theo phương pháp thủy văn (SSARR, cân bằng nước đoạn sông), các mô hình thủy lực như MIKE 11, iSIS, đặc biệt đối với các điểm khống chế vùng đồng bằng, chịu ảnh hưởng mạnh của thủy triều. 3) Đối với những điểm khống chế chất lượng nước Do sự biến động mạnh và chịu nhiều yếu tố tác động của thông số chất lương nước, hiện nay, các phương pháp cũng như tài liệu về bổ sung dữ liệu cho các điểm thiếu số liệu quan trắc chưa nhiều. Với trình độ phát triển công nghệ và hiện nay có thể sử dụng kết hợp một số mô hình mô phỏng lan truyền ô nhiễm, mô phỏng tải lượng ô nhiễm và chất lượng nước, bao gồm: Chương trình mô phỏng phân tích chất lượng nước (The Water Quality Analysis Simulation Program - WASP); Mô hình BASINS (Better Assessment Science Integrating point and Non point Sources); Mô hình chất lượng nước sông ngòi QUAL2. Theo quan điểm thống kê, chuỗi số liệu chất lượng nước thường được biểu diễn bằng mô hình sau: ijijijijij tt2t12t10t sincosixy ε+ωα+ωα+β+β+β= (4-9) Trong đó: ijty - Giá trị đặc trưng chất lượng nước quan trắc tại thời điểm tij trong năm i; ijtx - Giá trị lưu lượng nước tại thời điểm tij trong năm i; α1, α1- Thông số chưa biết biểu thị pha của chu kỳ mùa; ω - Thông số chưa biết biểu thị tần số của chu kỳ mùa; ε - Sai số của mô hình mô tả, giả thiết là tuân theo phân bố chuẩn với trung bình bằng 0 và phương sai là σ2. Phương trình trên mới đưa ra các xu hướng tuyến tính có độ dốc β2, xu hướng phi tuyến có thể biểu diễn thông qua việc đưa thêm thành phần β3i2. Để bổ sung các dữ liệu chất lượng nước theo cách tiếp cận trên đây, có thể xem xét sử dụng phần mềm chuyên dùng cho số liệu chất lượng nước như WQStatII, AARDVARK (bao gồm cả mô đun ZEBRA, LAPWING) [60] 91 IV.2.6 Bổ sung dữ liệu tại các điểm khống chế không có số liệu quan trắc, đo đạc 1) Đối với điểm khống chế mưa: Dùng phương pháp chia lưu vực ban đầu (bao gồm cả những tiểu lưu vực/tiểu vùng) thành các ô lưới chữ nhật và tính lượng mưa cho từng ô lưới bằng phương pháp đảo bình phương khoảng cách (inverse distance-squared method). Lượng mưa trong ô lưới j là: ∑ = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛= n i i ij j Pd aP 1 2 1 (4.10) Trong đó, n là số trạm mưa trong lưu vực; dij là khoảng cách từ trạm đo i tới tâm ô lưới j và hệ số a được tính như sau: ∑ = = n i ijd a 1 2 1 (4.11) Sau khi tính được lượng mưa tại từng ô lưới, có thể tính được lượng mưa của tiểu lưu vực/tiểu vùng có chứa điểm khống chế cần bổ sung tài liệu. 2) Đối với các điểm khống chế về dòng chảy và chất lượng nước, sử dụng các phương pháp như đã trình bày trong phần IV.2.5. IV.2.7 Kiểm định thống kê các chuỗi số liệu Sau khi bổ sung tài liệu, tiến hành các kiểm định thống kê về trị số bình quân, phương sai và dạng phân bố chuẩn của chuỗi số trước và sau khi bổ sung dữ liệu. Các kiểm định thống kê cần tiến hành bao gồm: kiểm định Student t, kiểm định Fisher F, Kiểm định Kolmogorov-Smirnov. Các kiểm định này có thể thực hiện trên phần mềm SSPS đã được giới thiệu trong chương 3. IV.3 Xây dựng hệ cơ sở dữ liệu phục vụ đánh giá tài nguyên nước mặt IV.3.1 Thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu Bao gồm các dữ liệu về mạng lưới sông suối, về mưa, dòng chảy và chất lượng nước trên lưu vực. Đây là cơ sở dữ liệu chung cho công tác đánh giá nên nguyên tắc thiết kế là lưu trữ, quản lý được các dữ liệu đầu vào và đầu ra của quá trình đánh giá tài nguyên nước mặt. Các dữ liệu đầu vào đã được nêu ở mục IV.1, IV.2; các dữ liệu đầu ra (các chỉ tiêu đánh giá) được nêu ở các mục từ IV.4 đến IV.8. IV.3.2 Xây dựng chương trình ứng dụng Bao gồm các mô đun chương trình: Cập nhật và quản lý số liệu, tính toán những dữ liệu đầu ra (đối với những dữ liệu có thể tính toán đơn giản như giá trị trung bình lưu vực cho các đặc trưng lưu vực, giá trị mưa năm, dòng chảy trung bình năm...), chương trình truy xuất dữ liệu. IV.3.3 Thử nghiệm cơ sở dữ liệu và chương trình ứng dụng; phát hiện lỗi, sửa lỗi và hoàn chỉnh chương trình 92 IV.3.4 Tiến hành tác nghiệp cơ sở dữ liệu và chương trình ứng dụng: nhập dữ liệu, kiểm tra dữ liệu và tính toán. IV.4 Đánh giá về đặc trưng lưu vực sông và mạng lưới sông ngòi IV.4.1 Các đặc trưng về lưu vực sông đã xác định ở mục IV.2.2; tên và diện tích các tiểu lưu vực/tiểu vùng thuộc lưu vực xác định tại mục IV.2.3. IV.4.2 Các chỉ tiêu đánh giá về đặc trưng lưu vực sông và mạng lưới sông ngòi bao gồm [5]: 1) Độ cao trung bình lưu vực Htb (m) - Phần diện tích không có đá vôi tính theo công thức: o nn otb F hfhfhfH .......2211 ++= (4.12) - Phần diện tích đá vôi được tính theo công thức: n h H n i vtb ∑= 1 (4.13) - Độ cao trung bình toàn lưu vực có đá vôi được tính theo công thức: F FHFHH vvtbootbtb += (4.14) Trong đó: f1, f2….fn: diện tích giữa các đường đẳng cao liên tiếp (km2) h1, h2….hn: độ cao trung bình giữa hai đường đẳng cao liên tiếp F: diện tích toàn lưu vực (km2) hi, độ cao các đỉnh ô vuông (diện tích bằng 1cm2 trên bản đồ) n, số đỉnh ô vuông trong khu vực đá vôi Hotb, độ cao trung bình phần không có đá vôi… Fo, phần diện tích không có đá vôi. Hvtb, độ cao trung bình phần có đá vôi… Fv, phần diện tích có đá vôi. 2) Độ dốc trung bình lưu vực Jtb (%) F lllllhJ nnotb )5,0....................5,0( 21 +++++Δ= (4.15) Trong đó: lo, …..ln chiều dài đường đẳng cao (km) Δh chênh lệch độ cao giữa hai đường đẳng cho liên tiếp (m) F là diện tích lưu vực (km2) 3) Chiều rộng trung bình lưu vực Btb(km) tính theo công thức: 93 v tb L FB = (4.16) Trong đó: F là diện tích lưu vực (km2) Lv là chiều dài trung bình lưu vực (km); 4) Mật độ lưới sông D (km/km2) tính theo công thức F L D i∑= (4.17) Trong đó: ΣLi tổng chiều dài sông có nước chảy thường xuyên trong lưu vực (km) F là diện tích lưu vực (km2) 5) Hệ số hình dạng lưu vực Kn 2 v n L FK = (4.18) Trong đó: F diện tích lưu vực (km2) Lv chiều dài lưu vực (km) 6) Hệ số uốn khúc Ku 'L LKu = (4.19) Trong đó: L chiều dài sông chính (km) L’ khoảng cách từ nguồn đến cửa ra theo đường thẳng (km) 7) Xây dựng trắc dọc đáy sông chính Kết hợp các số liệu địa hình số và các số liệu về mặt cắt ngang (nếu có), xây dựng trắc dọc đáy sông chính. IV.5 Phân tích, tổng hợp, đánh giá về mưa IV.5.1 Đánh giá về lượng mưa tại các điểm khống chế mưa 1) Xác định các thời đoạn đặc trưng: bao gồm tháng, năm, mùa mưa, mùa khô cho điểm khống chế mưa. Nguyên tắc xác định theo chỉ tiêu vượt trung bình: tức là lượng mưa của tháng lớn hơn giá trị mưa tháng trung bình nhiều năm với xác suất vượt lớn hơn hay bằng 50%. Ngoài ra, để khắc phục hạn chế của chỉ tiêu vượt trung bình, GS. Ngô Đình Tuấn [19] còn đề nghị dùng chỉ tiêu “vượt tổn thất”: Với cấp lượng mưa nền, “mùa mưa lớn là mùa gồm những tháng liên tiếp có lượng mưa tháng vượt lượng tổn thất do bốc hơi tháng (thường lấy là 100 mm) với p ≥ 50% (vùng mùa mưa, mùa khô) và p ≥ 75% (với những vùng còn lại)”. 2) Đánh giá sự biến đổi của lượng mưa giữa các tháng trong năm. 3) Đánh giá về lượng mưa các thời đoạn đặc trưng, đối với thời kỳ tính toán 94 - Giá trị trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất, mức độ biến động (theo năm) của giá trị lượng mưa các thời đoạn đặc trưng: Sử dụng phần mềm SPSS. - Đối với lượng mưa trong thời kỳ 3 tháng nhỏ nhất, lớn nhất cần đưa ra đánh giá thêm về sự thay đổi của về thời kỳ xuất hiện trong năm. 4) Vẽ đường tần suất lượng mưa thời đoạn đặc trưng cho chuỗi số liệu của thời kỳ tính toán. Có thể sử dụng phương pháp vẽ tay trên giấy Hazen, vẽ qua phần mềm FFC của Trường Đại học Thủy lợi hoặc Công ty tư vấn xây dựng thủy lợi I (HEC I). 5) Đánh giá lượng mưa thời đoạn đặc trưng tương ứng với các tần suất P = 75, 85, 90, 95, 97%. IV.5.2 Đánh giá biến đổi lượng mưa của các điểm khống chế mưa theo không gian Trên cơ sở lượng mưa tính toán cho các thời đoạn đặc trưng tại các điểm khống chế mưa, nhận xét về sự biến động của mưa theo không gian. IV.5.3 Vẽ đường đẳng trị lượng mưa thời đoạn đặc trưng 1) Sử dụng phần mềm GIS hỗ trợ việc nội suy không gian và thành lập các đường đẳng trị (Surfer, ArcGIS, xem chương 3) để vẽ đường đẳng trị lượng mưa thời đoạn đặc trưng (trung bình cho thời kỳ tính toán và ứng với các tần suất 75, 85, 90, 95, 97%). 2) Kết hợp với bản đồ địa hình để nắn chỉnh đường đẳng trị cho phù hợp. IV.5.4 Đánh giá mưa bình quân lưu vực cho các thời đoạn đặc trưng 1) Tính lượng mưa bình quân trên lưu vực: - Phương pháp bình quân số học: n X X n i i lv ∑ == 1 (4.20) Trong đó Xlv là lượng mưa bình quân lưu vực (mm), n là số điểm khống chế mưa, Xi là lượng mưa tại điểm khống chế mưa i nào đó (mm). - Phương pháp đa giác Thiessen: Nối các điểm khống chế mưa thành những tam giác rồi vẽ các đường trung trực của các tam giác đó thành các đa giác. Lượng mưa tại trạm đo nằm trong mỗi đa giác đại diện cho lượng mưa trên phần diện tích của đa giác đó. Lượng mưa bình quân của lưu vực tính theo công thức: F Xf X n i ii lv ∑ == 1 (4.21) Trong đó Xlv là lượng mưa bình quân lưu vực (mm), n là số điểm khống chế 95 mưa, Xi là lượng mưa tại điểm khống chế mưa i nào đó (mm); fi là diện tích của khu vực thứ i , F là diện tích lưu vực (đều tính bằng km2) - Phương pháp đường đẳng trị F XXf X n i ii i lv ∑ = + ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ + = 1 1 2 (4.22) Trong đó Xlv là lượng mưa bình quân lưu vực (mm), n là số điểm khống chế mưa, Xi là lượng mưa tại điểm khống chế mưa i nào đó (mm); fi là diện tích nằm giữa hai đường đẳng trị có lượng mưa tương ứng là Xi và Xi+1 , F là diện tích lưu vực (đều tính bằng km2) 2) Tính mưa bình quân trên tiểu lưu vực/tiểu vùng: Sử dụng những phương pháp ở phần 1. 3) Đánh giá sự biến động trong thời kỳ nhiều năm của lượng mưa bình quân lưu vực đối với các thời đoạn đặc trưng và ứng với các tần suất như ở mục IV.5.2 IV.5.5 Đánh giá các đặc trưng mưa ngày Nếu có tài liệu mưa ngày tại các điểm khống chế mưa, tiến hành tính toán