Nghiên cứu ứng dụng mô hình số thủy văn đánh giá lượng bổ cập cho nước dưới đất; áp dụng cho hạ lưu sông đồng nai
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.94 MB, 35 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
MÔN HỌC
CÔNG NGHỆ 3S
Chủ đề: “Nghiên cứu ứng dụng mô hình số thủy văn đánh giá lượng bổ
cập cho nước dưới đất; áp dụng cho hạ lưu sông Đồng Nai”
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
THỰC HIỆN
PGS.TS. Nguyễn Trường Xuân
Học viên: Mai Phú Lực
Lớp: Cao học ĐCTV - K31
Hà Nội, tháng 06/2016
1
MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC ....................................................................................................................... 2
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 3
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN MÔ HÌNH WETSPASS ....................................................4
I.1. Lịch sử phát triển...................................................................................................4
I.2. Tổng quan về mô hình WetSpass ..........................................................................4
CHƯƠNG II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH WETSPASS .......................................7
II.1. Cấu trúc của mô hình WetSpass ..........................................................................7
II.2. Tính toán cân bằng nước tại một ô lưới ............................................................... 7
II.2.1. Vùng có thảm thực vật ..................................................................................8
II.2.2. Vùng đất trống ............................................................................................ 10
II.2.3. Vùng nước mặt ............................................................................................ 10
II.2.4. Vùng không thấm ........................................................................................ 11
II.3. Dữ liệu đầu vào và kết quả của mô hình WetSpass ...........................................12
II.3.1. Dữ liệu đầu vào của WetSpass ...................................................................12
II.3.2. Kết quả của mô hình WetSpass ...................................................................12
II.4. Cấu trúc các bảng đầu vào của WetSpass .......................................................... 13
II.4.1. Bảng thông số loại đất ................................................................................13
II.4.2. Bảng hệ số dòng chảy mặt ..........................................................................15
II.4.3. Bảng thông số sử dụng đất. ........................................................................21
CHƯƠNG III. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH WETSPASS ĐÁNH GIÁ LƯỢNG BỔ CẬP
CHO NƯỚC DƯỚI ĐẤT Ở TỈNH ĐỒNG NAI .......................................................... 23
III.1. Xây dựng các lớp bản đồ cho mô hình WetSpass ............................................23
III.1.1. Bản đồ lượng bốc hơi ................................................................................27
III.1.2. Bản đồ gió..................................................................................................27
III.1.3. Bản đồ mực nước ngầm .............................................................................28
III.1.4. Bản đồ mưa ................................................................................................ 28
III.1.5. Bản đồ sử dụng đất .................................................................................... 29
III.1.6. Bản đồ nhiệt độ trung bình ........................................................................30
III.1.7. Bản đồ độ dốc ............................................................................................ 31
III.1.8. Bản đồ thổ nhưỡng .................................................................................... 32
III.1.9. Bản đồ địa hình ......................................................................................... 33
III.2. Kết quả tính toán năm 2012..............................................................................34
KẾT LUẬN ................................................................................................................... 35
2
MỞ ĐẦU
Mục tiêu của chủ đề này gồm: tổng quan về mô hình WetSpass, cơ sở lý thuyết mô
hình WetSpass, ứng dụng mô hình WetSpass đánh giá lượng bổ cập cho NDĐ ở tỉnh
Đồng Nai.
Nội dung của báo cáo này gồm 03 chương chính không kể phần mở đầu và kết
luận:
- Chương I – Tổng quan về mô hình WetSpass
- Chương II – Cơ sở lý thuyết mô hình WetSpass
- Chương III – Ứng dụng mô hình WetSpass đánh giá lượng bổ cập cho NDĐ ở
tỉnh Đồng Nai.
Chủ đề tiến hành thu thập tổng hợp các tài liệu liên quan đến phương pháp mô hình
số thủy văn. Các tài liệu thu thập là kết quả của các nghiên cứu đã có trong vùng kết hợp
với các thông tin mới được nghiên cứu.
3
CHƯƠNG I.
TỔNG QUAN MÔ HÌNH WETSPASS
I.1. Lịch sử phát triển
Mô hình WetSpass được hoàn thiện bởi bởi Batelaan và De Smedt, Đại học Vijre
vào năm 2001. Đây là một mô hình cân bằng nước trạng thái ổn định theo không gian,
được phát triển dựa trên một mô hình khác có tên là WetSpa (mô hình thủy văn phân
phối dựa trên quy luật tự nhiên dùng để dự báo trao đổi nước và nhiệt giữa đất, thảm
phủ thực vật, khí quyển trong phạm vi một vùng, một lưu vực).
Asefa (1998) tích hợp WetSpass với GIS ARC/INFO trong môi trường phát triển
mở (ODE) trên máy trạm UNIX. Giao diện đồ họa cho người dùng đã được phát triển
nhằm tạo thuận lợi cho việc khai thác mô hình thông qua việc sử dụng OSF/Motif và C.
Giao diện cho phép số liệu đầu vào và ra của mô hình có thể được tạo ra, lưu trữ và thể
hiện trong ARC/INFO-ODE.
Gebremeskel (2012) mở rộng giao diện WetSpass bằng cách thêm MODFLOW
vào GIS ARC/INFO ODE. Ngoài ra, giao diện này có khả năng liên kết giữa hai mô
hình bằng cách cho phép sử dụng kết quả của mô hình WetSpass làm đầu vào mô hình
MODFLOW. Giao diện cũng có thể chuyển đổi các số liệu đầu ra dạng ASCII của mô
hình MODFLOW vào trong lưới sử dụng chức năng ASCIIGRID của ARC/INFO, và
thể hiện kết quả bằng đồ thị.
Sau đó, phiên bản nâng cấp của WetSpass và MODFLOW được tích hợp trong
ArcView bởi Kassa (2001). Tác giả đã ứng dụng AVENUE, ngôn ngữ lập trình của
ArcView, để thiết lập giao diện cho hai mô hình. Giao diện này được thiết kế đặc biệt
để tạo thuận lợi và tự động hóa quá trình xử lý để xây dựng các tập số liệu đầu vào của
mô hình cũng như để xem và hiệu chỉnh các kết quả của mô hình.
I.2. Tổng quan về mô hình WetSpass
Mô hình sử dụng số liệu khí hậu trung bình dài hạn cùng với các bản đồ độ cao, sử
dụng đất và bản đồ đất để mô phỏng sự phân bố không gian của dòng chảy mặt, độ bốc
hơi và lượng bổ cập cho nước dưới đất của một vùng.
Mô hình này được tích hợp và nhúng trong GIS ArcView (phiên bản 3.x) dưới
dạng là mô hình mảnh (raster), được viết bằng Avenue, các thông số như việc sử dụng
đất liên quan tới loại đất được liên kết với mô hình dưới dạng các bảng thuộc tính. Điều
này cho phép dễ dàng định nghĩa các loại đất và sử dụng đất mới cũng như trong việc
thay đổi giá trị của các thông số.
Mô hình này chứa các biến không gian như: sự phân bố của đất, thảm phủ, độ
dốc…Hình 1 đưa ra sơ đồ đồ cân bằng nước tại một ô lưới. Tổng lượng cân bằng nước
cho mỗi ô được phân tích ra, phụ thuộc vào cân bằng nước giữa các phần đất trống, thực
vật, ao hồ và đất không thấm. Sự không đồng nhất của các yếu tố đầu vào theo không
4
gian sẽ phụ thuộc vào độ phân giải của ô lưới. Các quá trình trong mỗi một ô lưới được
sắp xếp theo từng lớp. Điều này có nghĩa là sau khi mưa rơi trên lưu vực, tiếp sau đó sẽ
diễn ra các quá trình như hình vẽ.
Hình 1: Một ô lưới giả thiết trong WetSpass
Mục đích chính của WetSpass là thiết lập được sự liên kết giữa mô hình thủy văn
WetSpass và mô hình nước dưới đất MODFLOW (phiên bản 2000). Mô hình này chạy
lần lượt nối tiếp với mô hình kia cùng với sự trao đổi số liệu đầu vào liên tục. Vì vậy,
đầu ra của kết quả chạy mô hình MODFLOW, chiều sâu mực nước dưới đất, được sử
dụng như đầu vào để chạy mô hình WetSpass và đầu ra của mô hình WetSpass, lượng
bổ cập được dùng như đầu vào cho mô hình MODFLOW để tính toán chiều sâu mực
nước dưới đất.
Tuy nhiên, trong dự án này lại sự dùng mô hình nước dưới đất GMS. Hơn nữa,
WetSpass vẫn chưa có khả năng liên kết với một mô hình nước dưới đất nào khác ngoài
MODFLOW-2000. Nhóm nghiên cứu sẽ phát triển một công cụ để liên kết giữa 2 mô
hình WetSpass và mô hình nước dưới đất. Trước mắt, việc liên kết này sẽ thực hiện thủ
công: chạy WetSpass trước và dùng kết quả của mô hình WetSpass để bổ sung bộ dữ
liệu đầu vào cho mô hình nước dưới đất. Sau khi chạy mô hình nước dưới đất, kết quả
về độ sâu mực nước ngầm sẽ được đưa vào để chạy WetSpass cho bước thời gian tiếp
theo.
Vì lý do đó, trong báo cáo này, nhóm nghiên cứu chỉ tập trung vào trình bày những
nội dung trong việc ứng dụng khai thác mô hình WetSpass, bao gồm:
- Cơ sở lý thuyết của mô hình: cấu trúc của mô hình, các giả thuyết, các phương
trình cân bằng nước,…
- Dữ liệu đầu vào của mô hình: các lớp dữ liệu đầu vào gồm yếu tố khí hậu, lớp
5
phủ, sử dụng đất,…
- Ứng dụng mô hình WetSpass để đánh giá lượng bổ cập cho nước dưới đất ở tỉnh
Đồng Nai: các bước cần tiến hành để ứng dụng mô hình WetSpass cho khu vực nghiên
cứu: hiệu chỉnh dữ liệu đầu vào, các bảng thông số, những khó khăn trong quá trình thực
hiện,…
6
CHƯƠNG II.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH WETSPASS
II.1. Cấu trúc của mô hình WetSpass
Mô hình sử dụng nhiều lớp để mô phỏng quá trình cân bằng giữa nước và nhiệt
cho mỗi ô lưới, trong đó gồm các quá trình: giáng thủy, ngưng tụ, tuyết tan, tích nước
trong các vùng trũng, thấm, bốc thoát hơi, ngấm, chảy tràn, chảy sát mặt và dòng chảy
ngầm. Hệ thống mô phỏng quá trình thủy văn gồm có bốn bể chứa: lớp phủ thực vật,
lớp đất bên trên, tầng rễ cây và tầng nước ngầm bão hoà.
Mưa rơi từ khí quyển trước khi xuống mặt đất bị giữ lại bởi lượng ngưng tụ trên lá
cây. Phần mưa còn lại rơi xuống mặt đất được chia thành hai phần phụ thuộc vào thảm
phủ, loại đất, độ dốc, cường độ mưa và độ ẩm kì trước của đất. Thành phần đầu tiên làm
đầy các vùng trũng trên mặt đất và đồng thời chảy tràn trên mặt đất trong khi phần còn
lại ngấm vào đất. Phần mưa ngấm đó có thể giữ lại ở đới rễ cây, chảy sát mặt hay thấm
sâu hơn xuống tầng nước ngầm, chúng phụ thuộc vào độ ẩm của đất. Nước tích tụ từ
một ô lưới bất kì chảy sát mặt phụ thuộc vào lượng trữ nước ngầm và hệ số triết giảm.
Thấm từ lớp đất được giả định cung cấp cho lượng nước ngầm. Chảy sát mặt từ đới rễ
cây được giả định đóng góp vào dòng chảy tràn và diễn toán ra cửa ra của lưu vực cùng
với dòng chảy tràn. Tổng lượng dòng chảy tràn từ mỗi ô lưới là tổng lượng dòng chảy
tràn, sát mặt và dòng ngầm. Bốc thoát hơi diễn ra từ thực vật qua hệ thống rễ cây ở trong
lớp đất và một phần nhỏ từ lượng nước ngầm.
Cân bằng nước đối với lượng ngưng tụ gồm có mưa, bốc hơi và qua dòng chảy.
Cân bằng nước cho các vùng trũng gồm có lượng mưa rơi, thấm, bốc hơi và chảy tràn.
Cân bằng nước cho khối đất gồm: ngấm, bốc thoát hơi, thấm và chảy sát mặt. Cân
bằng nước cho lượng nước ngầm gồm: lượng cung cấp cho nước ngầm, bốc thoát hơi từ
tầng sâu và dòng chảy sát dòng ngầm.
II.2. Tính toán cân bằng nước tại một ô lưới
Các thành phần cân bằng nước gồm diện tích thảm thực vật, đất trống, mặt nước
tự nhiên, và bề mặt không thấm nước được sử dụng để tính toán cân bằng nước của một
ô lưới
ETraster = avETv + asEs + aoEo + aiEi
2.1
Sraster =avSv + asSs + aoSo + aiSi
2.2
Rraster =avRv + asRs + aoRo + aiRi
2.3
ở đây ETraster, Sraster, Rraster lần lượt là tổng lượng bốc hơi, dòng chảy mặt và lượng
bổ cập cho NDĐ của mỗi ô lưới, mỗi yếu tố này đều có các thành phần diện tích thảm
thực vật, đất trống, mặt nước tự nhiên, và bề mặt không thấm nước ký hiệu lần lượt là
av, as, ao, và ai.
Lượng mưa được coi là điểm bắt đầu để tính toán cân bằng nước của mỗi thành
7
phần nêu trên tại mỗi ô lưới, các quá trình còn lại (interception – không thấm, dòng chảy
mặt, bốc hơi và bổ cập) được tính tuần tự tiếp theo. Cơ sở lý thuyết về cân bằng nước
của từng thành phần được trình bày sau đây.
II.2.1. Vùng có thảm thực vật
Cân bằng nước cho vùng có thảm thực vật dựa trên lượng mưa trung bình theo
mùa (P), lượng nước bị giữ lại (I), dòng chảy mặt (Sv), lượng bốc hơi thực tế (Tv) và bổ
cập nước ngầm (Rv), tất cả đều có thứ nguyên là [LT-1], công thức liên quan được trình
bày phía dưới
P = I + S v + T v + Es + R v
2.4
Trong đó:
P: lượng mưa trung bình (mm)
I: lượng nước bị giữ lại (mm)
Sv: dòng chảy mặt (mm)
Tv: lượng bốc thoát hơi của thảm phủ thực vật (mm)
Es: lượng bốc hơi từ đất
Rv: lượng bổ cập vào tầng nước dưới đất (mm)
Hình 2: Các thành phần trong cân bằng nước ở vùng có thảm phủ thực vật
Lượng mưa:
Sử dụng số liệu quan trắc từ các trạm đo mưa ở khu vực nghiên cứu.
Lượng nước bị giữ lại
Lượng nước bị giữ lại sẽ được tính dựa vào một hệ số giữ nước (tỷ lệ phần trăm
8
lương mưa bị giữ lại). Hệ số giữ nước này phụ thuộc vào loại thảm phủ thực vật.
Dòng chảy mặt
Dòng chảy mặt được tính toán dựa vào mối quan hệ giữa lượng mưa với lượng bốc
hơi, khả năng giữ nước và thấm nước của đất. Đầu tiên dòng chảy mặt tiềm năng (Sv-pot)
được tính bằng công thức:
Sv-pot = Csv (P - I)
Trong đó
2.5
Sv-pot: dòng chảy mặt tiềm năng (mm).
Csv : hệ số dòng chảy mặt, phụ thuộc vào loại thảm phủ thực vật, loại đất và độ
dốc. Hệ số này được định nghĩa trong bảng thông số về dòng chảy mặt.
Ở bước thứ hai, dòng chảy mặt thực tế được tính từ Sv-pot bằng cách xem xét sự
khác biệt giữa cường độ mưa trong mối quan hệ với khả năng thấm của đất.
Sv = CHor Sv-pot
2.6
Trong đó
Sv: dòng chảy mặt (mm).
CHor: hệ số mô tả tỷ lệ lượng mưa đóng góp vào sự hình thành dòng chảy trên mặt.
Hệ số này được định nghĩa trong bảng thông số thổ nhưỡng.
Bốc thoát hơi nước
Lượng bốc thoát hơi nước tham chiếu được tính toán theo phương pháp Penman:
Trv = c Eo
2.7
Trong đó
Trv: lượng bốc thoát hơi tham chiếu [LT-1]
E0: hệ số bốc thoát hơi Penman [LT-1]
c: hệ số phụ thuộc vào loại thảm phủ thực vật [–].
Sau khi tính được lượng bốc thoát hơi nước tham chiếu, lượng bốc thoát hơi nước
thực tế sẽ được tính trong 2 trường hợp:
- Đối với những khu vực thoát nước dưới đất có thảm phủ thực vật, lượng bốc hơi
thực tế sẽ bằng với lượng bốc hơi tham.
Tv = Trv khi (Gd −ht) ≤Rd
2.10
Trong đó
Gd, là độ sâu mực nước dưới đất [L];
ht là độ cao đới có sức căng bão hòa [L]
Rd là độ sâu tầng rễ cây [L]
- Đối với vùng có thảm phủ thực vật mà độ sâu mực nước ngầm thấp hơn độ sâu
đới rễ cây thì lượng bốc hơi thực tế được tính bằng:
Tv = f(θ)Trv khi (Gd −ht) > Rd
2.11
f(θ) là một hàm số của hàm lượng nước và trạng thái thay đổi theo thời gian, nó
9
được định nghĩa như sau
2.12
Với
w =P +(θfc −θpwp )Rd
2.13
a1 là một tham số hiệu chỉnh, tỷ lệ với hàm lượng cát và loại đất [-];
w là lượng nước sẵn có cho quá trình bốc hơi [LT-1].
θfc − θpwp là hàm lượng nước có trong thực vật [T-1] trong một bước thời gian, tính
bằng mức chênh lệch giữa lượng nước trong thực vật lúc bình thường so với lúc héo rũ.
Lượng bổ cập
Thành phần cuối cùng, lượng bổ cập vào nước ngầm, được tính bằng thành phần
còn lại của cân bằng nước:
Rv = P – Sv – Tv – I
2.14
II.2.2. Vùng đất trống
Cân bằng nước cho vùng đất trống cũng tương tự như trên, nhưng không có thành
phần lượng nước bị giữ lại và bốc thoát hơi của thực vật
P = S s + Es + R s
2.15
Trong đó:
P: lượng mưa (mm)
Ss: dòng chảy mặt (mm)
Es: bốc hơi của đất (mm)
Rs: lượng bổ cập (mm)
Hình : Các thành phần trong cân bằng nước ở vùng đất trống
Từ đó, lượng bổ cập được tính bằng:
Rs = P - Ss - Es
2.16
II.2.3. Vùng nước mặt
Cân bằng nước ở vùng nước mặt cũng tương tự như trên, nhưng không có thành
10
phần lượng nước bị giữ lại và bốc thoát hơi của thực vật
P = E o + So + R o
2.15
Trong đó:
P: lượng mưa (mm)
Eo: bốc hơi (mm)
So: dòng chảy mặt (mm)
Ro: lượng bổ cập (mm)
Hình 3: Các thành phần trong cân bằng nước ở vùng nước mặt
II.2.4. Vùng không thấm
Cân bằng nước ở vùng không thấm bao gồm các thành phần: mưa, bốc hơi, dòng
chảy mặt và bổ cập cho NDĐ.
P = S i + Ei + R
2.16
11
Hình 4: Các thành phần trong cân bằng nước ở vùng không thấm
II.3. Dữ liệu đầu vào và kết quả của mô hình WetSpass
II.3.1. Dữ liệu đầu vào của WetSpass
Dữ liệu đầu vào của WetSpass bao gồm 9 loại bản đồ phân bố theo không gian và
3 loại bảng thông số:
9 loại bản đồ bao gồm:
- Bản đồ loại đất
- Bản đồ địa hình
- Bản đồ độ dốc
- Bản đồ sử dụng đất
- Bản đồ về nhiệt độ không khí trung bình năm
- Bản đồ về lượng mưa trung bình năm
- Bản đồ về lượng bốc hơi tiềm năng
- Bản đồ tốc gió trung bình năm
- Bản đồ độ sâu nước dưới đất tầng trên cùng.
3 loại bảng biểu bao gồm:
- Bảng thông số về đất
- Bảng hệ số dòng chảy mặt
- Bảng thông số sử dụng đất
II.3.2. Kết quả của mô hình WetSpass
Kết quả của mô hình WetSpass gồm 8 loại bản đồ
- Bản đồ về lượng bổ cập
12
- Bản đồ dòng chảy mặt
- Bản đồ bốc thoát hơi nước tổng cộng
- Bản đồ lượng nước bị giữ lại
- Bản đồ sai số
- Bản đồ lượng bốc hơi của đất
- Bản đồ bốc thoát hơi nước của thực vật
- Bản đồ của bước thời gian trước.
II.4. Cấu trúc các bảng đầu vào của WetSpass
II.4.1. Bảng thông số loại đất
Bảng dữ liệu có sẵn gồm có 12 loại đất với 9 thông số tương ứng với m loại đất.
1.
Tỷ lệ chứa nước trong đất [%]
2.
Tỷ lệ chứa nước cây héo [%]
3.
4.
Tỷ lệ chứa nước cho thực vật [%]
Tỷ lệ chứa nước còn dư [%]
5.
6.
7.
A1 []
Độ sâu bay hơi của vùng đất trống [m]
Độ sâu sức căng bão hòa [m]
8.
9.
Tỷ lệ mưa mùa hè đóng góp vào dòng chảy tràn [%]
Tỷ lệ mưa mùa đông đóng góp vào dòng chảy tràn [%]
13
Bảng 1: Thông số loại đất trong mô hình WetSpass
STT
Loại đất
Tỷ lệ
Tỷ lệ chứa
Tỷ lệ chứa
Tỷ lệ chứa
Hệ số
Độ sâu bay hơi
Độ sâu sức căng
Tỷ lệ mưa mùa hè
Tỷ lệ mưa mùa đông
chứa
nước cây
nước cho
nước còn
A1
của vùng đất
bão hòa
đóng góp vào dòng
đóng góp vào dòng
nước
héo
thực vật
dư
chảy tràn
chảy tràn
trống
1
Cát
0,12
0,05
0,07
0,02
0,51
0,05
0,07
0,09
0,01
2
Thịt pha cát
0,15
0,07
0,08
0,035
0,47
0,05
0,09
0,09
0,01
3
Cát pha thịt
0,21
0,09
0,12
0,041
0,44
0,05
0,15
0,09
0,01
4
Thịt bùn
0,29
0,1
0,19
0,015
0,4
0,05
0,21
0,26
0,07
5
Thịt
0,25
0,12
0,13
0,027
0,37
0,05
0,11
0,15
0,02
6
Bùn
0,3
0,1
0,2
0,04
0,35
0,05
0,61
0,09
0,01
7
Cát pha sét
0,26
0,16
0,1
0,068
0,32
0,05
0,28
0,54
0,3
8
Bùn pha sét
0,36
0,19
0,17
0,04
0,29
0,05
0,33
0,62
0,41
9
Thịt sét
0,33
0,19
0,14
0,075
0,27
0,05
0,26
0,62
0,41
10
Sét pha cát
0,32
0,23
0,09
0,109
0,25
0,05
0,29
0,8
0,68
11
Sét bùn
0,43
0,27
0,16
0,056
0,23
0,05
0,34
0,84
0,75
12
Sét
0,46
0,33
0,13
0,09
0,21
0,05
0,37
0,95
0,85
14
II.4.2. Bảng hệ số dòng chảy mặt
Bảng hệ số dòng chảy mặt được xây dựng cho nhiều loại hình sử dụng đất khác
nhau:
- Loại hình sử dụng đất: 5 loại: mùa vụ, đồng cỏ, rừng, đất trống và vùng nước
mặt.
- Mã loại hình sử dụng đất.
- Độ dốc [%]
- Mã độ dốc
- Loại đất
- Mã loại đất
- Hệ số dòng chảy mặt
- Chỉ số duy nhất: xác định bằng công thức:
100* [Mã loại đất] + 10 * [Mã sử dụng đất] + [Mã độ dốc]
- Mã loại đất trống
- Mã loại độ dốc
- Hệ số đóng góp vào dòng chảy mặt của loại đất trống
- Chỉ số đất trống
- Loại đất không thấm
- Mã loại đất không thấm
- Mã loại độ dốc của đất không thấm
- Hệ số đóng góp vào dòng chảy mặt của loại đất không thấm
- Chỉ số đất không thấm
15
Bảng 2: Hệ số dòng chảy mặt
Loại hình
sử
dụng đất
Mã
sử
dụng
đất
Độ
dốc
Mã
độ
dốc
Loại đất
Mã
loại
đất
Hệ số
dòng
chảy
mặt
Chỉ
số
duy
nhất
Mã
loại
đất
trống
Mã
loại
độ
dốc
Hệ số
dòng
chảy
đất
trống
Chỉ
số đất
trống
Loại đất
không thấm
Mã đất
không
thấm
Mã độ
dốc đất
không
thấm
Hệ số
dòng
chảy đất
không
thấm
Chỉ số
đất
không
thấm
crop
1
<0.5
1
sand
1
0,830
111
1
1
0,890
11
city center
1
1
0,900
11
crop
1
0.5-5
2
sand
1
0,840
112
1
2
0,896
12
city center
1
2
0,920
12
crop
1
5-10
3
sand
1
0,850
113
1
3
0,906
13
city center
1
3
0,940
13
crop
1
>10
4
sand
1
0,860
114
1
4
0,916
14
city center
1
4
0,960
14
grass
2
<0.5
1
sand
1
0,790
121
2
1
0,896
21
build up
2
1
0,880
21
grass
2
0.5-5
2
sand
1
0,800
122
2
2
0,906
22
build up
2
2
0,900
22
grass
2
5-10
3
sand
1
0,810
123
2
3
0,916
23
build up
2
3
0,920
23
grass
2
>10
4
sand
1
0,820
124
2
4
0,926
24
build up
2
4
0,940
24
forest
3
<0.5
1
sand
1
0,770
131
3
1
0,900
31
open build u
3
1
0,860
31
forest
3
0.5-5
2
sand
1
0,780
132
3
2
0,910
32
open build u
3
2
0,880
32
forest
3
5-10
3
sand
1
0,790
133
3
3
0,920
33
open build u
3
3
0,900
33
forest
3
>10
4
sand
1
0,800
134
3
4
0,930
34
open build u
3
4
0,920
34
bare soil
4
<0.5
1
sand
1
0,850
141
4
1
0,906
41
infrastructu
4
1
0,860
41
16
Loại hình
sử
dụng đất
Mã
sử
dụng
đất
Độ
dốc
Mã
độ
dốc
Loại đất
Mã
loại
đất
Hệ số
dòng
chảy
mặt
Chỉ
số
duy
nhất
Mã
loại
đất
trống
Mã
loại
độ
dốc
Hệ số
dòng
chảy
đất
trống
Chỉ
số đất
trống
Loại đất
không thấm
Mã đất
không
thấm
Mã độ
dốc đất
không
thấm
Hệ số
dòng
chảy đất
không
thấm
Chỉ số
đất
không
thấm
bare soil
4
0.5-5
2
sand
1
0,856
142
4
2
0,916
42
infrastructu
4
2
0,880
42
bare soil
4
5-10
3
sand
1
0,866
143
4
3
0,926
43
infrastructu
4
3
0,900
43
bare soil
4
>10
4
sand
1
0,876
144
4
4
0,936
44
infrastructu
4
4
0,920
44
open water
5
<0.5
1
sand
1
1,000
151
5
1
0,900
51
highway
5
1
0,860
51
open water
5
0.5-5
2
sand
1
1,000
152
5
2
0,910
52
highway
5
2
0,880
52
open water
5
5-10
3
sand
1
1,000
153
5
3
0,920
53
highway
5
3
0,900
53
open water
5
>10
4
sand
1
1,000
154
5
4
0,930
54
highway
5
4
0,920
54
crop
1
<0.5
1
loamy-sand
2
0,836
211
6
1
0,896
61
district roa
6
1
0,860
61
crop
1
0.5-5
2
loamy-sand
2
0,846
212
6
2
0,906
62
district roa
6
2
0,880
62
crop
1
5-10
3
loamy-sand
2
0,856
213
6
3
0,916
63
district roa
6
3
0,900
63
crop
1
>10
4
loamy-sand
2
0,866
214
6
4
0,926
64
district roa
6
4
0,920
64
grass
2
<0.5
1
loamy-sand
2
0,796
221
7
1
0,906
71
sea harbour
7
1
0,860
71
grass
2
0.5-5
2
loamy-sand
2
0,806
222
7
2
0,916
72
sea harbour
7
2
0,880
72
grass
2
5-10
3
loamy-sand
2
0,816
223
7
3
0,926
73
sea harbour
7
3
0,900
73
17
Loại hình
sử
dụng đất
Mã
sử
dụng
đất
Độ
dốc
Mã
độ
dốc
Loại đất
Mã
loại
đất
Hệ số
dòng
chảy
mặt
Chỉ
số
duy
nhất
Mã
loại
đất
trống
Mã
loại
độ
dốc
Hệ số
dòng
chảy
đất
trống
Chỉ
số đất
trống
Loại đất
không thấm
Mã đất
không
thấm
Mã độ
dốc đất
không
thấm
Hệ số
dòng
chảy đất
không
thấm
Chỉ số
đất
không
thấm
grass
2
>10
4
loamy-sand
2
0,826
224
7
4
0,936
74
sea harbour
7
4
0,920
74
forest
3
<0.5
1
loamy-sand
2
0,776
231
8
1
0,910
81
airport
8
1
0,900
81
forest
3
0.5-5
2
loamy-sand
2
0,786
232
8
2
0,916
82
airport
8
2
0,920
82
forest
3
5-10
3
loamy-sand
2
0,796
233
8
3
0,926
83
airport
8
3
0,940
83
forest
3
>10
4
loamy-sand
2
0,806
234
8
4
0,936
84
airport
8
4
0,960
84
bare soil
4
<0.5
1
loamy-sand
2
0,856
241
9
1
0,916
91
industry
9
1
0,860
91
bare soil
4
0.5-5
2
loamy-sand
2
0,866
242
9
2
0,926
92
industry
9
2
0,880
92
bare soil
4
5-10
3
loamy-sand
2
0,876
243
9
3
0,936
93
industry
9
3
0,900
93
bare soil
4
>10
4
loamy-sand
2
0,886
244
9
4
0,946
94
industry
9
4
0,920
94
open water
5
<0.5
1
loamy-sand
2
1,000
251
10
1
0,920
101
0,000
open water
5
0.5-5
2
loamy-sand
2
1,000
252
10
2
0,930
102
0,000
open water
5
5-10
3
loamy-sand
2
1,000
253
10
3
0,940
103
0,000
open water
5
>10
4
loamy-sand
2
1,000
254
10
4
0,950
104
0,000
crop
1
<0.5
1
sandy-loam
3
0,840
311
11
1
0,926
111
0,000
18
Loại hình
sử
dụng đất
Mã
sử
dụng
đất
Độ
dốc
Mã
độ
dốc
Loại đất
Mã
loại
đất
Hệ số
dòng
chảy
mặt
Chỉ
số
duy
nhất
Mã
loại
đất
trống
Mã
loại
độ
dốc
Hệ số
dòng
chảy
đất
trống
Chỉ
số đất
trống
Loại đất
không thấm
Mã đất
không
thấm
Mã độ
dốc đất
không
thấm
Hệ số
dòng
chảy đất
không
thấm
crop
1
0.5-5
2
sandy-loam
3
0,850
312
11
2
0,936
112
0,000
crop
1
5-10
3
sandy-loam
3
0,860
313
11
3
0,946
113
0,000
crop
1
>10
4
sandy-loam
3
0,870
314
11
4
0,956
114
0,000
grass
2
<0.5
1
sandy-loam
3
0,800
321
12
1
0,930
121
0,000
grass
2
0.5-5
2
sandy-loam
3
0,810
322
12
2
0,940
122
0,000
grass
2
5-10
3
sandy-loam
3
0,820
323
12
3
0,950
123
0,000
grass
2
>10
4
sandy-loam
3
0,830
324
12
4
0,960
124
0,000
forest
3
<0.5
1
sandy-loam
3
0,780
331
0,000
0,000
forest
3
0.5-5
2
sandy-loam
3
0,790
332
0,000
0,000
forest
3
5-10
3
sandy-loam
3
0,800
333
0,000
0,000
forest
3
>10
4
sandy-loam
3
0,810
334
0,000
0,000
bare soil
4
<0.5
1
sandy-loam
3
0,860
341
0,000
0,000
bare soil
4
0.5-5
2
sandy-loam
3
0,870
342
0,000
0,000
bare soil
4
5-10
3
sandy-loam
3
0,880
343
0,000
0,000
19
Chỉ số
đất
không
thấm
Loại hình
sử
dụng đất
Mã
sử
dụng
đất
Độ
dốc
Mã
độ
dốc
Loại đất
Mã
loại
đất
Hệ số
dòng
chảy
mặt
Chỉ
số
duy
nhất
Mã
loại
đất
trống
Mã
loại
độ
dốc
Hệ số
dòng
chảy
đất
trống
Chỉ
số đất
trống
Loại đất
không thấm
Mã đất
không
thấm
Mã độ
dốc đất
không
thấm
Hệ số
dòng
chảy đất
không
thấm
bare soil
4
>10
4
sandy-loam
3
0,890
344
0,000
0,000
open water
5
<0.5
1
sandy-loam
3
1,000
351
0,000
0,000
open water
5
0.5-5
2
sandy-loam
3
1,000
352
0,000
0,000
open water
5
5-10
3
sandy-loam
3
1,000
353
0,000
0,000
open water
5
>10
4
sandy-loam
3
1,000
354
0,000
0,000
20
Chỉ số
đất
không
thấm
II.4.3. Bảng thông số sử dụng đất
Bảng xây dựng sẵn có 34 loại đất và 13 thông số tương ứng mỗi loại.
Bảng 3: Thông số sử dụng đất:
Diện
tích
phủ
thực
vật
Diện tích
vùng
trống
Hệ số
không
thấm
Diện tích
vùng có
nước mặt
Độ sâu
tầng rễ
cây
Chỉ số
về lá
cây
Minimum
Stomatal
Opening
Tỷ lệ
giữ
nước
(%)
Độ cao
thực vật
0
0.8
0
0.3
2
100
10
0.12
Loại hình sử dụng
đất
Loại
thực vật
Chỉ số
thực vật
Loại khu
vực hông
thấm
cỏ
2
1
0.2
2
Trung tâm thành
phố
Khu vực xây dựng
cỏ
2
2
0.5
0
0.5
0
0.3
2
100
10
0.12
10
Khu vực xây dựng
cỏ
2
3
0.6
0.1
0.3
0
0.3
2
100
10
0.12
4
công trình
cỏ
2
4
0.6
0.1
0.3
0
0.3
2
100
10
0.12
201
đường cao tốc
cỏ
2
5
0.6
0.1
0.3
0
0.3
2
100
10
0.12
202
đường nôi ô
cỏ
2
6
0.6
0.1
0.3
0
0.3
2
100
10
0.12
5
cảng biển
cỏ
2
7
0.6
0.1
0.3
0
0.3
2
100
10
0.12
6
sân bay
cỏ
2
8
0.2
0
0.8
0
0.3
2
100
10
0.12
3
khu công nghiệp
cỏ
2
9
0.4
0
0.6
0
0.3
2
100
10
0.12
7
hố đào
4
0
0
1
0
0
0.05
0
110
0
0.001
21
nông nghiệp
1
0
0
1
0
0
0.35
0
180
0
0.6
27
đất trồng ngô và củ
1
0
0
1 .00
0
0
0.4
0
180
0
1.5
23
đồng cỏ, bãi cỏ
đất trống
lương
thực
lương
thực
cỏ
2
0
1
0
0
0
0.3
2
100
10
0.2
28
bãi cỏ ngập nước
cỏ
2
0
1
0
0
0
0.3
2
100
10
0.3
29
rừng
3
0
0.2
0.8
0
0
0.8
0
200
10
3
rừng
3
0
0.2
0.8
0
0
2
0
250
10
18
32
vườn cây ăn quả
rừng lá rụng theo
mùa
rừng lá kim
rừng
3
0
0.9
0.1
0
0
2
4.5
500
45
15
33
rừng hỗn hợp
rừng
3
0
0.5
0.5
0
0
2
4.5
500
38
15
36
cây bụi
cỏ
2
0
0.2
0.8
0
0
0.6
0
110
5
2
STT
1
31
21
STT
Loại hình sử dụng
đất
Loại
thực vật
Chỉ số
thực vật
Loại khu
vực hông
thấm
35
cây thạch thảo
cỏ
2
0
Diện
tích
phủ
thực
vật
0.2
54
biển
nước mặt
5
0
53
cửa sông
nước mặt
5
44
bùn
nước mặt
37
bãi biển
51
sông
55
sông
52
hồ
301
Diện tích
vùng
trống
Hệ số
không
thấm
Diện tích
vùng có
nước mặt
Độ sâu
tầng rễ
cây
Chỉ số
về lá
cây
Minimum
Stomatal
Opening
Tỷ lệ
giữ
nước
(%)
Độ cao
thực vật
0.8
0
0
0.2
4
110
15
0.75
0
0
0
1
0.05
0
110
0
0
0
0
0
0
1
0.05
0
110
0
0
5
0
0.4
0.2
0
0.4
0.3
2
110
10
0.5
đất trống
4
0
0.3
0.7
0
0
0.5
2
110
15
1
nước mặt
5
0
0
0
0
1
0.05
0
110
0
0
nước mặt
5
0
0
0
0
1
0.05
0
110
0
0
nước mặt
5
0
0
0
0
1
0.05
0
110
0
0
rừng
3
0
0.9
0.1
0
0
2
11
320
55
13
302
thông
rừng
3
0
0.9
0.1
0
0
2
4.5
550
40
15
303
sồi
rừng
3
0
0.2
0.8
0
0
2
0
320
10
20
304
cây bulo
rừng
3
0
0.2
0.8
0
0
2
0
320
10
16
305
sồi
rừng
3
0
0.2
0.8
0
0
2
0
150
10
17
306
bạch dương
rừng
3
0
0.2
0.8
0
0
2
0
250
10
18
307
cỏ
cỏ
2
0
1
0
0
0
0.3
2
140
10
0.12
22
CHƯƠNG III.
ỨNG DỤNG MÔ HÌNH WETSPASS ĐÁNH GIÁ LƯỢNG BỔ
CẬP CHO NƯỚC DƯỚI ĐẤT Ở TỈNH ĐỒNG NAI
III.1. Xây dựng các lớp bản đồ cho mô hình WetSpass
Các bản đồ về lượng mưa, bốc hơi, nhiệt độ, gió được thành lập từ số liệu của 4
trạm khí tượng ở tỉnh Đồng Nai, riêng lượng mưa còn có thêm chuỗi số liệu quan trắc
từ 25 trạm mưa nhân dân. Các bản đồ sử dụng đất, thổ nhưỡng, độ dốc do phân Viện khí
tượng thủy văn và môi trường phía Nam cung cấp
Bảng 4: Danh sách các trạm khí tượng ở tỉnh Đồng Nai
Sơ độ vị trí các trạm khí tượng tỉnh Đồng Nai
23
Bảng 5: Danh sách các trạm mưa ở tỉnh Đồng Nai và lân cận
24
25
