Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Lưu vực sông Đồng Nai là một trong những vùng kinh tế trọng điểm của Việt Nam, duy trì tốc độ tăng trưởng kinh tế cao trong giai đoạn 2006–2010 với mức tăng GDP bình quân đạt 7,08%/năm và GDP bình quân đầu người năm 2010 đạt 1.168 USD. Tuy nhiên, áp lực phát triển kinh tế – xã hội đã gây suy thoái nghiêm trọng môi trường nước mặt. Toàn bộ lưu vực sông Đồng Nai có 114 khu công nghiệp nhưng tại thời điểm nghiên cứu mới có 79 khu công nghiệp có hệ thống xử lý nước thải tập trung, lượng chất thải xả ra sông ước tính khoảng 30 tấn/tháng (gồm dầu mỡ, chất hữu cơ, kim loại nặng), cùng với hơn 852.000 $\text{m}^3$/ngày nước thải sinh hoạt đô thị đổ trực tiếp vào hệ thống sông Đồng Nai – Sài Gòn.
Sông La Ngà là một phụ lưu cấp 1 quan trọng của hệ thống sông Đồng Nai, bắt nguồn từ cao nguyên Di Linh (tỉnh Lâm Đồng) với diện tích lưu vực $4.010\text{ km}^2$, chảy qua địa bàn các tỉnh Lâm Đồng, Bình Thuận và Đồng Nai. Sự gia tăng các hoạt động sản xuất nông nghiệp, phá rừng đầu nguồn (khoảng $50.000\text{ ha}$ đất rừng bị lấn chiếm, chuyển đổi), chế biến công nghiệp và vận hành công trình thủy điện Hàm Thuận – Đa Mi đã làm biến đổi chế độ thủy văn và gia tăng nguy cơ ô nhiễm nguồn nước mặt. Phương pháp quan trắc lấy mẫu trực tiếp truyền thống có hạn chế lớn về chi phí, nhân lực và tính gián đoạn không gian – thời gian. Do đó, việc ứng dụng công cụ mô hình hóa thủy văn kết hợp Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS) là yêu cầu cấp thiết để đánh giá toàn diện động thái dòng chảy và chất lượng nước.
Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận được xác định cụ thể:
- Thiết lập và vận hành mô hình SWAT (Soil and Water Assessment Tool) cho toàn bộ lưu vực sông La Ngà.
- Mô phỏng và đánh giá độ chính xác của kết quả mô phỏng lưu lượng dòng chảy (giai đoạn 1997–2003) và chất lượng nước (năm 2010) trên lưu vực sông La Ngà.
- Khảo sát mối quan hệ tương quan giữa lưu lượng dòng chảy và các thông số chất lượng nước mặt.
- So sánh, đánh giá hiện trạng các thông số chất lượng nước thực đo với Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước mặt (QCVN 08:2008/BTNMT) do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành.
Đối tượng nghiên cứu là chất lượng nước mặt lưu vực sông (các thông số lý hóa, quá trình lan truyền chất trong môi trường nước). Phạm vi không gian nghiên cứu bao gồm lưu vực sông La Ngà thuộc địa bàn 10 huyện, thị xã của 3 tỉnh: Bảo Lộc, Bảo Lâm, Di Linh (Lâm Đồng); Tánh Linh, Đức Linh, Hàm Thuận Bắc, Hàm Thuận Nam (Bình Thuận); Tân Phú, Định Quán, Xuân Lộc, Long Khánh, Thống Nhất (Đồng Nai). Phạm vi thời gian mô phỏng dòng chảy là chuỗi số liệu 1997–2003 (chia 2 giai đoạn: 1997–2001 trước khi có thủy điện Hàm Thuận – Đa Mi và 2002–2003 sau khi thủy điện đi vào vận hành) và chuỗi quan trắc chất lượng nước năm 2010.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khóa luận xây dựng trên nền tảng lý thuyết thủy lực, lan truyền chất ô nhiễm và mô hình hóa thủy văn lưu vực:
- Cơ chế lan truyền chất trong môi trường nước: Bao gồm hiện tượng chuyển tải (advection), khuếch tán phân tử (molecular diffusion theo định luật Fick), khuếch tán rối (turbulent diffusion do mạch động xoáy dòng chảy) và phân tán (dispersion sinh ra bởi gradient vận tốc và lực cắt ma sát dòng chảy).
- Mô hình toán SWAT: Mô phỏng chu trình thủy văn dựa trên phương trình cân bằng nước pha đất:
$$SW_t = SW_0 + \sum_{i=1}^{t} (R_{day} - Q_{surf} - E_a - w_{seep} - Q_{gw})$$
Trong đó: $SW_t$ là lượng nước trong đất tại thời điểm $t$; $SW_0$ là lượng nước ban đầu; $R_{day}$ là lượng mưa; $Q_{surf}$ là dòng chảy mặt; $E_a$ là lượng bốc thoát hơi nước; $w_{seep}$ là lượng nước thấm vào tầng chưa bão hòa; $Q_{gw}$ là dòng chảy ngầm trở lại sông; $t$ là bước thời gian tính toán (ngày). SWAT tích hợp module chất lượng nước QUAL2E để tính toán sự chuyển hóa, lan truyền các hợp chất dinh dưỡng và oxy hòa tan trong mạng lưới kênh nhánh.
- Văn bản quy chuẩn áp dụng: Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước mặt (QCVN 08:2008/BTNMT) và Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5942-1995.
- Phương pháp đánh giá thống kê: Sử dụng hệ số xác định ($R^2$) và chỉ số hiệu quả mô hình Nash-Sutcliffe ($NSI$ hay $NSE$) để kiểm tra mức độ tương đồng giữa số liệu mô phỏng và thực đo:
| Chỉ số |
Ý nghĩa thống kê |
Ngưỡng đánh giá |
| $R^2$ (Coefficient of Determination) |
Đo lường mức độ tương quan tuyến tính giữa chuỗi số liệu thực đo và mô phỏng. |
$0 \le R^2 \le 1$; giá trị càng gần 1 độ tương quan càng cao. |
| $NSI$ (Nash-Sutcliffe Index) |
Đánh giá độ chính xác tương đối của mô hình so với giá trị trung bình thực đo. |
$NSI = 1$ là hoàn hảo; $NSI > 0,5$ là tốt; $NSI < 0$ mô hình không tin cậy. |
| Loại dữ liệu |
Nguồn cung cấp / Định dạng |
Vai trò trong mô hình SWAT |
| Mô hình độ cao số (DEM) |
ASTER GDEM từ METI/NASA, độ phân giải không gian $30\text{ m}$. |
Tự động phân chia ranh giới lưu vực, tiểu lưu vực và mạng lưới sông suối. |
| Bản đồ sử dụng đất |
Viện Quy hoạch Thủy lợi miền Nam (VQHTLMN), hiện trạng năm 2000. |
Chuyển đổi mã hóa và gán bảng tra thông số thực vật/đô thị (CropRng, UrbanRng). |
| Bản đồ thổ nhưỡng |
Viện Quy hoạch Thủy lợi miền Nam (VQHTLMN). |
Phân tích nhóm đất thủy văn (A, B, C, D) và các thuộc tính vật lý - hóa học lớp đất. |
| Dữ liệu khí tượng (1997–2010) |
3 trạm (Bảo Lộc, Tà Pao, Xuân Lộc) từ VQHTLMN và dự án GPCP/WCRP. |
Cung cấp chuỗi số liệu ngày: lượng mưa (.pcp), nhiệt độ (.tmp), gió (.wnd), ẩm (.hmd), bức xạ (.slr). |
| Dữ liệu thủy văn thực đo (1997–2003) |
Trạm Tà Pao và Phú Điền (VQHTLMN). |
Dữ liệu hiệu chỉnh và kiểm định lưu lượng dòng chảy mô phỏng. |
| Dữ liệu chất lượng nước (2010) |
2 vị trí quan trắc SW_LN_01 và SW_LN_02 từ Sở TN&MT Đồng Nai và VQHTLMN. |
So sánh, đánh giá 6 thông số: DO, $\text{NH}_4^+$, $\text{NO}_2^-$, $\text{NO}_3^-$, $\text{PO}_4^{3-}$, TSS. |
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1. Tính cấp thiết của đề tài
Chương này tổng quan bối cảnh phát triển công nghiệp hóa, đô thị hóa tại lưu vực sông Đồng Nai nói chung và lưu vực sông La Ngà nói riêng. Tác giả phân tích những hạn chế của phương pháp lấy mẫu hiện trường thủ công và xác lập luận cứ cho việc ứng dụng mô hình SWAT kết hợp GIS như một giải pháp mô phỏng liên tục dòng chảy và chất lượng nước. Đồng thời, chương 1 xác định rõ 4 mục tiêu cụ thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài.
Chương 2. Tổng quan cơ sở lý thuyết
Nội dung chương 2 hệ thống hóa cơ sở khoa học về chất lượng nước, các thông số đánh giá chính ($\text{DO}$, $\text{TSS}$, $\text{TDS}$, $\text{NO}_2^-$, $\text{NO}_3^-$, $\text{NH}_4^+$, $\text{PO}_4^{3-}$, $\text{COD}$, $\text{BOD}$), nguồn gây ô nhiễm tự nhiên và nhân tạo (sinh hoạt, công nghiệp, y tế, nông nghiệp, thủy sản). Tác giả trình bày bản chất vật lý của các quá trình lan truyền chất (chuyển tải, khuếch tán phân tử, khuếch tán rối, phân tán) và điểm luận các mô hình toán chuyên dụng trên thế giới (WASP7, AQUATOX, QUAL2K, DELFT 3D, SMS, ECOSMO, BASINS, MIKE, SWAT). Tiếp đó, chương trình bày cấu trúc 6 thành phần và 4 chức năng chính của GIS, cấu trúc chu trình thủy văn pha đất - pha nước trong SWAT và tổng quan các công trình nghiên cứu ứng dụng SWAT trong và ngoài nước.
Chương 3. Đặc điểm khu vực nghiên cứu
Chương 3 phân tích điều kiện tự nhiên và kinh tế – xã hội của lưu vực sông La Ngà ($4.010\text{ km}^2$, tọa độ $107^\circ 9'$ đến $108^\circ 10'$ Đ, $10^\circ 55'$ đến $11^\circ 47'$ B). Lưu vực được chia làm 3 vùng địa hình:
- Thượng lưu (nguồn đến công trình Hàm Thuận): $1.280\text{ km}^2$ (chiếm 31%), độ cao 700–900 m, địa hình đồi bát úp, vùng chuyên canh cây công nghiệp lâu năm (cà phê, trà, dâu).
- Trung lưu (Hàm Thuận đến Tà Pao): $720\text{ km}^2$ (chiếm 18%), vùng chuyển tiếp núi dốc hiểm trở, bố trí công trình thủy điện.
- Hạ lưu (sau Tà Pao đến nhập lưu sông Đồng Nai): $2.100\text{ km}^2$ (chiếm 51%), độ cao 80–150 m, đồi lượn sóng và đồng bằng lòng chảo ngập lũ (khu Biển Lạc), vùng trồng trọt cây lương thực và cây công nghiệp ngắn ngày.
Mạng lưới sông hình thành từ hai nhánh chính Đargna và Đariam hợp lưu tại suối Đại Bình. Khí hậu mang tính chất nhiệt đới gió mùa phân hóa 2 mùa rõ rệt; lượng bốc hơi trung bình năm tại Bảo Lộc là $638,4\text{ mm}$, Xuân Lộc là $1.104,0\text{ mm}$. Tổng dòng chảy hàng năm khoảng 4,5 tỷ $\text{m}^3$, lưu lượng trung bình năm đạt $17,55\text{ m}^3/\text{s}$ tại Đại Nga, $79,16\text{ m}^3/\text{s}$ tại Tà Pao và $141,26\text{ m}^3/\text{s}$ tại Phú Điền. Hoạt động kinh tế chính gồm nông nghiệp, lâm nghiệp (diện tích rừng bị phá và lấn chiếm khoảng $50.000\text{ ha}$), các cơ sở chế biến trà, tơ tằm, cà phê, nhà máy đường La Ngà ($2.500\text{ tấn mía/ngày}$) và khai thác quặng bô xít Bảo Lộc ($8.000\text{ tấn/năm}$).
Chương 4. Phương pháp nghiên cứu
Chương này mô tả chi tiết tiến trình thực hiện từ thu thập, chuẩn hóa cơ sở dữ liệu số hóa đến vận hành mô hình SWAT:
- Cấu trúc tệp tin dữ liệu SWAT: Phân tích định dạng các tệp đầu vào (
.cio, .pcp, .tmp, .slr, .wnd, .hmd, .pet, .sub, .wgn, .pnd, .wwq, .swq, .hru, .sol, .chm, .gw, .res, .lwq) và các tệp kết quả đầu ra (.std, .hru, .sub, .rch, .wql, .sed).
- Xử lý bản đồ và thành lập HRUs: Phân tích DEM $30\text{ m}$ để vạch lưu vực; chuyển đổi bản đồ sử dụng đất năm 2000 và bản đồ đất sang định dạng lưới (GRID); gán các thông số bảng
CropRng (chiều cao tán, độ sâu rễ, chỉ số diện tích lá, hàm lượng dinh dưỡng) và bảng UrbanRng; phân loại 4 nhóm đất thủy văn (A, B, C, D) theo tiêu chuẩn NRCS/USDA.
- Thiết lập kịch bản chạy và công thức đánh giá: Thiết lập chạy mô hình theo bước thời gian ngày và tháng, ứng dụng chỉ số $R^2$ và $NSI$ để đánh giá độ chính xác của kết quả mô phỏng thủy văn và chất lượng nước.
Chương 5. Kết quả, thảo luận
Chương 5 trình bày toàn bộ kết quả mô phỏng và phân tích chuyên sâu:
- Đánh giá mô phỏng dòng chảy (1997–2003): Kết quả mô phỏng theo tháng đạt độ chính xác cao hơn theo ngày. Vào mùa khô, lưu lượng mô phỏng tương đồng với thực đo; vào mùa mưa, lưu lượng mô phỏng có xu hướng cao hơn thực tế. Hệ số $R^2$ dao động trong khoảng chấp nhận được ($0,331–0,944$). Chỉ số $NSI$ trong hai năm 1997–1998 đạt mức khá tốt ($0,004–0,724$), nhưng từ năm 2001 khi công trình thủy điện Hàm Thuận – Đa Mi đi vào hoạt động, $NSI$ giảm mạnh trong các năm 2002–2003, phản ánh sự can thiệp của hồ chứa nhân tạo làm sai lệch dòng chảy tự nhiên.
- Đánh giá mô phỏng chất lượng nước (2010): Mô phỏng 6 thông số ($\text{DO}$, $\text{NH}_4^+$, $\text{NO}_2^-$, $\text{NO}_3^-$, $\text{PO}_4^{3-}$, $\text{TSS}$) cho thấy $R^2$ chỉ dao động từ xấp xỉ 0 đến 0,4 và $NSI$ âm rất lớn (từ $-188$ đến $-2$). Giá trị mô phỏng đều thấp hơn thực đo do thiếu thông tin nguồn thải điểm và phân tán.
- Tương quan giữa dòng chảy và chất lượng nước: Hầu hết các thông số chất lượng nước có tương quan thuận với lưu lượng dòng chảy do cơ chế rửa trôi bề mặt vào mùa mưa.
- So sánh với QCVN 08:2008/BTNMT: Đa số các thông số đều nằm trong giới hạn cho phép đối với các mục đích sử dụng nước khác nhau, riêng chỉ tiêu $\text{TSS}$ vượt quy chuẩn vào tháng 10 do mưa lớn gây xói mòn đất.
Chương 6. Kết luận, đề xuất
Chương cuối cùng tổng kết các kết quả đạt được về mặt mô hình hóa thủy văn và môi trường trên lưu vực sông La Ngà, chỉ ra nguyên nhân hạn chế của mô hình và đề xuất các giải pháp kỹ thuật, quản lý nhằm nâng cao độ chính xác mô phỏng cũng như bảo vệ tài nguyên nước mặt lưu vực.
Kết quả và đóng góp
Kết quả định lượng chính
- Hiệu quả mô phỏng lưu lượng dòng chảy (LLDC):
- Hệ số tương quan $R^2$ giữa dòng chảy thực đo và mô phỏng tại 2 trạm kiểm định thủy văn (Tà Pao và Phú Điền) đạt từ $0,331$ đến $0,944$.
- Chỉ số hiệu quả Nash-Sutcliffe ($NSI$) giai đoạn tự nhiên (1997–1998) đạt từ $0,004$ đến $0,724$.
- Giai đoạn 2002–2003 sau khi có thủy điện Hàm Thuận – Đa Mi, $NSI$ giảm mạnh do dòng chảy chịu tác động điều tiết nhân tạo.
- Hiệu quả mô phỏng chất lượng nước (CLN):
- 6 thông số mô phỏng gồm Oxy hòa tan ($\text{DO}$), Ammonia ($\text{NH}_4^+$), Nitrit ($\text{NO}_2^-$), Nitrat ($\text{NO}_3^-$), Phosphat ($\text{PO}_4^{3-}$), Tổng chất rắn lơ lửng ($\text{TSS}$) tại 2 vị trí quan trắc SW_LN_01 và SW_LN_02 có $R^2$ xấp xỉ $0 - 0,4$ và $NSI$ từ $-188$ đến $-2$.
- Nồng độ các chất mô phỏng đều thấp hơn thực tế do dữ liệu đầu vào chưa bao quát đầy đủ lượng phát thải từ khu dân cư và sản xuất nông nghiệp.
- Đánh giá hiện trạng môi trường nước mặt:
- Đối chiếu số liệu quan trắc năm 2010 với QCVN 08:2008/BTNMT xác nhận nguồn nước sông La Ngà cơ bản đáp ứng các mục đích cấp nước sinh hoạt, tưới tiêu và thủy sinh, ngoại trừ hàm lượng chất rắn lơ lửng ($\text{TSS}$) vượt quy chuẩn vào tháng 10.
Đóng góp của đề tài
- Xây dựng thành công cơ sở dữ liệu số hóa không gian (địa hình DEM $30\text{ m}$, bản đồ sử dụng đất, bản đồ thổ nhưỡng) và dữ liệu khí tượng thủy văn chuẩn hóa phục vụ cài đặt mô hình SWAT cho toàn bộ lưu vực sông La Ngà.
- Chứng minh tính khả thi và phạm vi giới hạn của mô hình SWAT trong điều kiện mô phỏng thủy văn lưu vực có sự xuất hiện của công trình hồ chứa thủy điện lớn.
- Thiết lập quy trình phân tích mối tương quan giữa thủy văn dòng chảy và quá trình lan truyền các chất dinh dưỡng, chất rắn lơ lửng trên lưu vực sông nhiệt đới.
Đề xuất và kiến nghị của tác giả
- Tăng cường mạng lưới trạm quan trắc tự động về khí tượng, thủy văn và chất lượng nước trên toàn lưu vực để đảm bảo tính đồng bộ, liên tục của chuỗi dữ liệu.
- Đưa thông số vận hành chi tiết của hồ chứa thủy điện Hàm Thuận – Đa Mi (tệp
.res, .pnd) vào mô hình để hiệu chỉnh dòng chảy hạ lưu sau năm 2001.
- Điều tra, thống kê chi tiết tải lượng các nguồn gây ô nhiễm dạng điểm (nhà máy chế biến, cụm công nghiệp, bệnh viện) và nguồn phân tán (phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, chăn nuôi) để hoàn thiện module chất lượng nước (
.wwq, .swq).
- Đẩy mạnh công tác khoanh nuôi, bảo vệ và trồng rừng phòng hộ đầu nguồn nhằm hạn chế tình trạng mất rừng ($50.000\text{ ha}$), giảm thiểu xói mòn và điều tiết dòng chảy mùa kiệt.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của nghiên cứu
- Thiếu hụt dữ liệu phát thải: Mô hình chất lượng nước chưa được nạp đầy đủ số liệu kiểm kê nguồn thải điểm (nước thải công nghiệp, sinh hoạt) và nguồn thải diện (lượng phân bón, thuốc trừ sâu nông nghiệp), dẫn đến các hệ số đánh giá $R^2$ và $NSI$ của các thông số hóa học đạt mức thấp.
- Chuỗi số liệu quan trắc chất lượng nước ngắn: Nghiên cứu chỉ có số liệu kiểm chứng chất lượng nước thực đo trong năm 2010 tại 2 vị trí quan trắc, chưa đủ chuỗi thời gian dài để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình theo mùa qua nhiều năm.
- Chưa tích hợp quy trình vận hành hồ chứa: Mô hình dòng chảy SWAT chưa mô phỏng được quy luật xả nước nhân tạo của công trình thủy điện Hàm Thuận – Đa Mi, gây sai số lớn trong giai đoạn 2002–2003.
Hướng nghiên cứu tiếp theo
- Khảo sát thực địa để thu thập bổ sung số liệu định lượng về các nguồn thải phân tán từ nông nghiệp và nguồn thải tập trung từ các khu công nghiệp chế biến dọc sông.
- Tích hợp module quản lý hồ chứa chuyên sâu trong SWAT để mô phỏng chính xác chế độ điều tiết dòng chảy của hệ thống thủy điện trên lưu vực.
- Mở rộng phạm vi mô phỏng và hiệu chỉnh bộ thông số chất lượng nước cho chuỗi thời gian nhiều năm liên tục khi có mạng lưới quan trắc bổ sung.
Giá trị tham khảo
Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên cao học và cán bộ kỹ thuật thuộc các ngành: Hệ thống Thông tin Môi trường, Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Tài nguyên và Môi trường, Thủy văn học và Công nghệ Địa tin học (GIS/Remote Sensing).
Những nội dung có giá trị tham khảo chuyên môn cao bao gồm:
- Quy trình chuẩn hóa cơ sở dữ liệu không gian từ DEM ASTER $30\text{ m}$, bản đồ đất và bản đồ sử dụng đất để xây dựng các Đơn vị phản ứng thủy văn (HRUs) trong môi trường ArcGIS/ArcSWAT.
- Phương pháp thiết lập các bảng tra cứu thuộc tính thổ nhưỡng, bảng mã cây trồng (
CropRng) và bảng sử dụng đất đô thị (UrbanRng) phù hợp với điều kiện tự nhiên Việt Nam.
- Phương pháp luận phân tích, đánh giá nguyên nhân sai số thủy văn khi áp dụng mô hình toán cho các lưu vực chịu tác động điều tiết của hồ chứa thủy điện.
Câu hỏi thường gặp
1. Dữ liệu địa hình DEM và độ phân giải không gian được sử dụng trong mô hình SWAT là gì?
Tác giả sử dụng dữ liệu mô hình độ cao số ASTER GDEM do METI/NASA cung cấp với độ phân giải không gian $30\text{ m}$ để tự động phân chia ranh giới lưu vực, xác định mạng lưới sông suối và tính toán các lớp độ dốc trong lưu vực sông La Ngà.
2. Tại sao chỉ số hiệu quả Nash-Sutcliffe (NSI) mô phỏng dòng chảy giảm mạnh trong giai đoạn 2002–2003?
Chỉ số $NSI$ đạt mức tốt trong giai đoạn 1997–1998 ($0,004–0,724$) nhưng suy giảm đột ngột vào các năm 2002–2003 do công trình thủy điện Hàm Thuận – Đa Mi đi vào hoạt động từ năm 2001. Việc điều tiết, tích trữ và xả nước nhân tạo của hồ chứa thủy điện làm thay đổi chế độ dòng chảy tự nhiên mà mô hình SWAT ở cấu hình ban đầu chưa tích hợp dữ liệu vận hành hồ.
3. Những thông số chất lượng nước nào được mô phỏng và độ chính xác đạt được là bao nhiêu?
Mô hình mô phỏng 6 thông số: Oxy hòa tan ($\text{DO}$), Ammonia ($\text{NH}_4^+$), Nitrit ($\text{NO}_2^-$), Nitrat ($\text{NO}_3^-$), Phosphat ($\text{PO}_4^{3-}$), Tổng chất rắn lơ lửng ($\text{TSS}$). Kết quả kiểm định với số liệu thực đo năm 2010 cho thấy hệ số $R^2$ xấp xỉ từ $0$ đến $0,4$ và $NSI$ từ $-188$ đến $-2$; giá trị mô phỏng đều thấp hơn thực tế do thiếu dữ liệu đầu vào về các nguồn ô nhiễm điểm và phân tán.
4. Kết quả so sánh chất lượng nước mặt năm 2010 với QCVN 08:2008/BTNMT cho thấy thông số nào vượt ngưỡng?
Hầu hết các thông số chất lượng nước mặt trên lưu vực sông La Ngà đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08:2008/BTNMT đối với các mục đích sử dụng nước khác nhau, ngoại trừ hàm lượng chất rắn lơ lửng ($\text{TSS}$) bị vượt ngưỡng quy chuẩn vào tháng 10 do ảnh hưởng của xói mòn và dòng chảy tràn bề mặt trong mùa mưa lũ.
5. Mối quan hệ giữa lưu lượng dòng chảy và các thông số ô nhiễm nước trên lưu vực được thể hiện như thế nào?
Kết quả khảo sát thống kê cho thấy hầu hết các thông số chất lượng nước có mối tương quan thuận với lưu lượng dòng chảy. Khi lưu lượng dòng chảy tăng lên trong mùa mưa, lượng chất ô nhiễm (đặc biệt là chất rắn lơ lửng và chất dinh dưỡng) bị cuốn trôi từ bề mặt lưu vực vào các kênh nhánh và dòng chính cũng gia tăng tương ứng.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Đỗ Ngọc Uyên đã ứng dụng thành công mô hình SWAT kết hợp công nghệ GIS để mô phỏng dòng chảy thủy văn và đánh giá bước đầu chất lượng nước mặt trên lưu vực sông La Ngà giai đoạn 1997–2010. Kết quả nghiên cứu chứng minh mô hình SWAT mô phỏng tốt lưu lượng dòng chảy tự nhiên theo bước thời gian tháng ($R^2$ đạt $0,331–0,944$), đồng thời chỉ rõ sự suy giảm độ chính xác khi có sự xuất hiện của công trình thủy điện Hàm Thuận – Đa Mi và hạn chế về dữ liệu phát thải chất lượng nước. Nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu số hóa và luận cứ khoa học quan trọng phục vụ công tác quy hoạch, giám sát và quản lý bền vững tài nguyên nước mặt trên lưu vực sông La Ngà.