Dự báo lưu lượng tuần và tháng tại Tân Châu - Châu Đốc dựa trên dữ liệu Kratie bằng phương pháp hồi quy thời gian trễ

Nghiên cứu đánh giá và dự báo lưu lượng tại Tân Châu - Châu Đốc dựa trên tín hiệu thượng lưu ở Kratie bằng các mô hình hồi quy thời gian trễ, phục vụ cảnh báo và vận hành chế độ nguồn nước Đồng bằng sông Cửu Long. Bộ dữ liệu gồm chuỗi lưu lượng ngày 1980-2024 tại Kratie, Tân Châu, Châu Đốc; được tổng hợp theo tuần và tháng, chuẩn hóa sai số, đồng bộ thời gian và tách hai giai đoạn thủy văn: trước năm 2010 (trước khi vận hành mạnh hệ thống hồ chứa dòng chính) và giai đoạn sau 2010. Phân tích tương quan chéo cho thấy độ trễ lan truyền Kratie - Tân Châu trung bình 1-2 tuần trước 2010 và 2-3 tuần sau 2010; với Châu Đốc dài hơn khoảng 1 tuần. Ở quy mô tháng, hồi quy tuyến tính giữa Kratie và Tân Châu cho phương trình trước 2010 với R² = 0,887 và sau 2010 với R² = 0,816 phản ánh xu thế giảm đồng biến và tăng độ trễ sau khi điều tiết thượng nguồn gia tăng. Mô hình dự báo đạt NSE khoảng 0,80-0,88 (tháng) và 0,65-0,75 đến >0,75 (tuần theo giai đoạn), PBIAS trong ±5-8%, RMSE tăng nhẹ sau 2010. So với Châu Đốc, Tân Châu có tương quan mạnh hơn và độ trễ ngắn hơn, phù hợp cơ chế truyền trực tiếp dọc sông Tiền. Kết quả cho thấy mô hình hồi quy trễ và ARIMAX với bậc trễ tối ưu 1-3 tuần đủ tin cậy cho cảnh báo dòng chảy thấp 10-20 ngày và dự báo trung hạn theo tháng; đồng thời sẵn sàng tích hợp vào MIKE 11 và MRC-DSS nhằm nâng cao năng lực vận hành, phân bổ nước và ứng phó hạn hán - xâm nhập mặn ở hạ lưu Mekong.

1. MỞ ĐẦU

2. DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1. Nguồn dữ liệu

2.2. Phân tích tương quan và độ trễ

2.3. Mô hình dự báo

2.4. Đánh giá hiệu quả mô hình

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Tương quan và độ trễ giữa các trạm

3.2. Kết quả mô hình dự báo

3.3. Ứng dụng thực tiễn

4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Arias, M. E., Cochrane, T. A., Norton, D., Killeen, T. J., & Khon, P. (2014). The flood pulse as the underlying driver of vegetation in the Tonle Sap floodplain. Hydrobiologia, 755(1), 35-47.

[2] Arias, M. E., Holtgrieve, G. W., Piman, T., et al. (2020). Impacts of mainstream hydropower on Tonle Sap and the Mekong Delta. Scientific Reports, 10, 11923.

[3] Hyndman, R. J., & Athanasopoulos, G. (2021). Forecasting: Principles and practice (3rd ed.). OTexts.

[4] Kummu, M., Lu, X. X., Rasphone, S. A., Sarkkula, J., & Koponen, J. (2014). River flow changes in the Mekong Basin. Journal of Hydrology, 519, 268-281.

[5] Mekong River Commission (MRC). (2021). State of the Basin Report 2021. Vientiane, Lao PDR.

[6] Mekong River Commission (MRC). (2024). Hydrological Yearbook and Data Portal. Vientiane, Lao PDR.

[7] Moriasi, D. N., Arnold, J. G., Van Liew, M. W., Bingner, R. L., Harmel, R. D., & Veith, T.L. (2007). Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. Transactions of the ASABE, 50(3), 885-900.

[8] Piman, T., Cochrane, T. A., Arias, M. E., et al. (2020). Future hydrological alterations in the Mekong River Basin. Hydrology and Earth System Sciences, 24(6), 3317-3330.

[9] Räsänen, T. A., Someth, P., Lauri, H., Koponen, J., Sarkkula, J., & Kummu, M. (2017). Observed river discharge changes due to hydropower operations in the upper Mekong. Journal of Hydrology, 545, 28-41.

[10] Sabo, J. L., Ruhi, A., Holtgrieve, G. W., et al. (2021). Designing river flows to improve food security futures in the Lower Mekong Basin. Science, 372(6542), 1226-1230.

[11] Wilks, D. S. (2011). Statistical methods in the atmospheric sciences (3rd ed.). Academic Press.

_____________________________________________________________________

Chi tiết bài báo xem tại đây: Dự báo lưu lượng tuần và tháng tại Tân Châu - Châu Đốc dựa trên dữ liệu Kratie bằng phương pháp hồi quy thời gian trễ

Phạm Văn Tùng
Viện Kỹ thuật Biển
Nguyễn Đăng Tính, Nguyễn Trịnh Chung
Trường Đại học Thủy lợi

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI