Kết quả ứng dụng mô hình SWAT trong tính toán xói bề mặt lưu vực hạ lưu sông MEKONG

Bài báo trình bày kết quả ứng dụng mô hình SWAT trong tính toán xói mòn lưu vực sông Mekong, từ đó ước tính tải lượng bùn cát về Kratie, đầu nguồn của vùng đồng bằng Châu Thổ. Kết quả tính toán cho thấy SWAT dự báo dòng chảy trên sông MEKONG với độ chính xác khá tốt (chỉ số NSE nằm trong khoảng 0,67 - 0,86, chỉ số PBLAS khoảng 11,96 - 22,55). Kết quả cũng cho thấy SWAT có khả năng ước tính tải lượng bùn cát trên lưu vực với độ tin cậy chấp nhận được. Trên phần hạ lưu vực MEKONG, vùng có suất bùn cát lớn nhất là vùng từ Luang Prabang cho đến Mudkahan với suất bùn cát trung bình khoảng 289,000 tấn/ngày. Đây là vùng có địa hình dốc, lượng mưa trung bình hàng năm lớn. Tải lượng bùn cát trung bình năm tính toán tại Kratie trong giai đoạn 2007-2011 là khoảng 162 triệu tấn/năm

GIỚI THIỆU CHUNG

Sông Mekong đứng thứ 12 về chiều dài (4880 km), thứ 21 về diện tích lưu vực (khoảng 795.000 km2) và thứ 8 về dòng chảy trung bình hàng năm (475 km3/năm hay 15.000 m3/s) so với hệ thống sông trên thế giới. Lưu vực sông Mekong được chia làm hai phần: phần thượng lưu vực thuộc Tây Tạng nằm trên địa phận tỉnh Vân Nam (Trung Quốc) và Myanmar, phần hạ lưu vực còn lại nằm trên địa phận các nước Lào, Thái Lan, Campuchia và Việt Nam (Hình 19) có diện tích khoảng 615,800 km2 (xấp xĩ 75% tổng diện tích lưu vực).

Dựa trên số liệu quan trắc trong giai đoạn 1962 ÷ 2003, Wang và nnk ([9]) đã sử dụng các phương pháp khác nhau để ước tính tải lượng bùn cát trên sông Mekong và đã đi đến kết luận rằng: (i) Tổng lượng bùn cát trung bình tại Kratie (điểm bắt đầu của vùng đồng bằng châu thổ Mekong thuộc Campuchia và Việt Nam) là khoảng 165 triệu tấn/năm; (ii) Khoảng 55 ÷ 65 % lượng bùn cát nói trên (90 triệu tấn/năm) được đóng góp từ phần lưu vực thuộc Trung Quốc (trước khi đập Manwan được xây dựng), khoảng 5 ÷ 15% (17 triệu tấn/năm) được đóng góp từ vùng Tây Nguyên thuộc Việt Nam, và khoảng 20 ÷ 40 % (50 triệu tấn/năm) từ phần còn lại của lưu vực sông. Với tải lượng bùn cát như trên thì sông Mekong đứng hàng thứ 9 trên thế giới về khía cạnh vận chuyển bùn cát ([3]; [10]).

Trong quá khứ cũng như hiện tại, tải lượng bùn cát vận chuyển bởi sông Mekong là yếu tố then chốt trong quá trình hình thành và phát triển của đồng bằng châu thổ. Nó đã giúp đồng bằng lấn ra biển hơn 200 km trong khoảng 6.000 năm gần đây ([11]; [7]). Nó cũng là trung tâm của quá trình biến hình lòng dẫn, sạt lở và bồi lắng sông kênh, và vùng cửa sông ven biển. Nguồn phù sa hàng năm do lũ sông Mekong mang về không những bồi bổ nâng cao đồng ruộng mà còn là nguồn dinh dưỡng và thức ăn quan trọng cho sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản cũng như quá trình phát triển của hệ sinh thái rừng ngập mặn ven biển. Từ các thông tin ở trên có thể thấy ý nghĩa thiết thực của dữ liệu bùn cát trên sông Mekong. Tuy nhiên, cho đến thời điểm hiện tại mặc dù đã có nhiều nỗ lực, việc quan trắc bùn cát trên hệ thống sông Mekong của Ủy hội sông Mekong (MRC) nói chung cũng như của nước ta nói riêng còn hết sức hạn chế. Trong bối cảnh đó, việc sử dụng công cụ mô hình toán là cách tiếp cận thích hợp nhất để ước tính tải lượng bùn cát hàng năm trên lưu vực sông Mekong. Bên cạnh đó, mô hình toán cũng giúp cho việc nghiên cứu đánh giá tác động của các kịch bản phát triển trên lưu vực (như việc xây dựng các đập và hồ chứa trên dòng chính của Trung Quốc, Lào và Campuchia, xem Hình 20) hoặc tác động của biến đổi khí hậu có thể được thực hiện dễ dàng. Điều này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với Việt Nam do vùng đồng bằng sông Cửu Long nước ta là phần hạ lưu sau cùng của toàn bộ lưu vực.

Bài báo này giới thiệu một số kết quả bước đầu về ứng dụng mô hình SWAT vào việc tính toán xói mòn lưu vực, từ đó ước tính tải lượng bùn cát về đến Kratie, đầu nguồn của vùng đồng bằng châu thổ.

Chi tiết bài báo xem tại đây: Kết quả ứng dụng mô hình SWAT trong tính toán xói bề mặt lưu vực hạ lưu sông MEKONG

Tác giả: PGS.TS. Lê Mạnh Hùng - Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam
ThS. Trần Bá Hoằng, TS. Nguyễn Duy Khang, ThS. Trần Tuấn Anh - Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam

Tạp chí KH&CN Thủy lợi