arcswat short guide (1)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

[HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH]

ArcSWAT 2005 ( ArcGIS version 9.1)

Người biên soạn: NGUYỄN HÀ TRANG

E-mail: [email protected]

Lưu hành nội bộ

TP.HCM – Tháng 3 / 2009

Hướng dẫn sử dụng ArcSWAT Nguyễn Hà Trang

Website: swatgroupvn.club.officelive.com

Cellphone: 0939281155

2

CHƯƠNG 2:

CÀI ĐẶT ArcSWAT2005 (ArcGIS version 9.1)

2.1. YÊU CẦU HỆ THỐNG

SWAT2005/ giao diện ArcSWAT 1.0 yêu cầu:

Phần cứng

- Bộ xử lí Pentium IV trở lên (2.0 GHz hoặc nhanh hơn)

- RAM tối thiểu 1GB

- Bộ nhớ còn trống 500 MB trong ổ cứng khi cài đặt (có thể lên tới 1.25 GB nếu

cài bản đầy đủ - bao gồm: dữ liệu phần ví dụ và dữ liệu đất của Mỹ)

Phần mềm (ArcSWAT 1.0 chạy trên nền ArcGIS 9.1)

- Microsoft Windows XP hay Windows 2000

- ArcGIS – ArcView 9.1

- ArcGIS Spatial Analyst 9.1 Extention

- ArcGIS Developer Kit

- ArcGIS DotNet Support

- Microsoft.Net Framework 1.1

- Adobat Reader phiên bản 7.0 hoặc cao hơn

2.2. HƯỚNG DẪN CÀI ĐẶT

2.2.1. ArcGIS 9.1

Cài license

Gồm 4 files trong folder crack

Mở file license (LIC File), sửa tên đăng kí sử dụng và save lại




3

Cài đặt License Manager trong folder License

→ Next

→ Finish (không khởi động lại máy)

Copy 4 file trong folder crack vào folder cài đặt chương trình, thông thường có link

C:\Program Files\ESRI\License\arcgis9x

Chỉnh sửa đăng kí → Yes → OK

Chỉ đường link đến vị trí file license.lic vừa sửa tên




4

Mở file License Manager Tools Start → All programs → ArcGIS → License

Manager (9.x). Có 7 Tab

Tab Service/ License File

Tab Configure Services

Link của file Imgrd

Link của file license

Click




5

Tab Start/Stop/Reread, Stop Server → ReRead License File → Start Server

Tab Server Diagnostics

Sau khi click vào nút Perform Diagnostics, nếu thấy xuất hiện dòng chữ This license

can be checked out thì việc đăng kí được hoàn tất và chuyển sang bước tiếp theo.

Cài ArcGIS

Tiến hành cài đặt theo thứ tự , ,

Lưu ý: Trong quá trình cài đặt nên lựa chọn cài đầy đủ để có thể sử dụng chức năng

ArcToolbox

Cài ArcSWAT

Sau khi cài thành công DeveloperKit và Microsoft.Net Framework 1.1,

Click




6

mở ArcSWAT_Install_1.0.7Release click

Lựa chọn vị trí thích hợp cho chương trình, tốt nhất là đĩa cứng chính của máy. Click

vào Disk Cost để chắc chắn rằng bộ nhớ trống đủ cho việc cài đặt.

Chỉ ra chương trình có thể được sử dụng bởi mọi người hay chỉ đối với người cài đặt

(quan tâm khi có nhiều người sử dụng chung trên 1 máy).




7

CHƯƠNG 3:

SỬ DỤNG ArcSWAT2005 (ArcGIS version 9.1)

3.1. ĐỐI TƯỢNG

Đối tượng của bài hướng dẫn này là (1) cách thức thiết lập một Project trong SWAT

(2) khai thác các chức năng cơ bản trong SWAT.

3.2. TẠO MỘT PROJECT

ArcSWAT chạy trên nền ArcGIS 9.1 nên ArcSWAT được xem là một chương trình

mở rộng (extention) của ArcGIS. ArcSWAT tạo ra một ArcMap project, nó chứa

những liên kết đến dữ liệu được truy lục và tổ hợp các chức năng của GIS một cách

chặt chẽ. Giao diện của một ArcMap project bao gồm: trình đơn (menus), nút lệnh

(bottons) và công cụ (tools). Những bước chính để tạo một SWAT project trong môi

trường ArcMap như sau:

Bước 1: Chọn các Extentions cần sử dụng

Khởi động ArcMap, Tools → Extentions, đánh dấu trước những extention cần sử

dụng

Hình 3.1: Extentions của ArcMap




8

Bước 2: Chọn các công cụ được phép hiển thị trên giao diện của ArcMap project

Từ menu View → Toolbars, danh mục các công cụ xuất hiện, đánh dấu trước các

công cụ muốn hiển thị. Giao diện chính của ArcSWAT sẽ được mở.

Hình 3.2 : Giao diện ArcSWAT khi khởi động

Bước 3: Tạo một SWAT project và thiết lập thư mục làm việc (working Directory),

cơ sở dữ liệu địa lí (Geodatabases)

Hình 3.3: Thiết lập SWAT Project




9

SWAT Project Setup → New SWAT Project…, hộp thoại Project Setup xuất hiện

(hình 3.3). Project Directory dùng để chỉ đến vị trí lưu project. Tên của SWAT Project

Geodatabase và Raster Storage tự động được mặc định theo Project Directory.

Click OK sau khi đã thiết lập xong thông tin, một SWAT project bao gồm: 2 folder, 2

cơ sở dữ liệu và một file <Project Directory>.mxd

Hình 3.4:Cấu trúc của thư mục lưu trữ của một SWAT project

3.3. ĐỊNH NGHĨA LƯU VỰC (Watershed Delineation)

Sau khi tạo một SWAT project mới, cần định nghĩa lưu vực làm việc được thực hiện

như sau. Trong mục định nghĩa lưu vực được chia thành 5 phần: thiết lập bản đồ mô

hình số độ cao DEM (Digital Elevation Model), định nghĩa sông (Stream Definition),

định nghĩa cửa đổ nước vào/ ra của tiểu lưu vực (Outlet and Inlet Definition), lựa chọn

cửa đổ nước ra của lưu vực (Watershed Outlets Selection and Definition), tính toán các

thông số của tiểu lưu vực (Calculation of Subbasin Parameters)




10

Hình 3.5: Hộp thoại định nghĩa lưu vực

Bước 1: Thiết lập Bản đồ mô hình số độ cao – DEM (Digital Evelation Model) ở

dạng raster

1. Click vào biểu tượng để đưa bản đồ DEM vào mô hình. Hộp thoại xuất hiện,

cung cấp 2 sự lựa chọn:

Hình 3.6: Hộp thoại cách thức đưa DEM vào ArcMap

- Load from Disk: Bản đồ DEM được lưu trên đĩa cứng của máy tính, cần chỉ ra đường

dẫn tới vị trí lưu file.

- Select from Map: Bản đồ DEM là các lớp (layer) trên ArcMap Project, cần chỉ ra lớp

chứa DEM.

Bài hướng dẫn lựa chọn cách thứ nhất Load from Disk . Dữ liệu sẽ được lưu lại theo

đường dẫn <Project Directory>\RasterStore.mdb\SourceDem và bản đồ DEM sẽ được

đưa vào trong ArcMap.

2. Sau khi thực hiện xong sẽ ở trạng thái kích hoạt. Sử dụng nút này, người sử

dụng có thể kiểm tra thông tin của DEM trong project có thật sự chính xác chưa và có




11

cần chỉnh sửa không. Người sử dùng nên chọn đơn vị độ cao là m. Nhấn OK để xác

nhận sự thay đổi.

Hình 3.7: Hộp thoại đặc tính của DEM

Bước 2: Xác định lưu vực sẽ nghiên cứu

1. Click bên cạnh mask, hộp thoại Mask xuất hiện, có 3 sự lựa chọn:

Hình 3.8: Hộp thoại Mask

- Load from Disk và Select from Map tương tự như ở mục 1 bước 1

- Manually Delineate: cho phép người dùng vẽ đa giác tùy ý

Bài hướng dẫn sử dụng Load from Disk. Dữ liệu sẽ được lưu lại theo đường dẫn

<Project Directory>\RasterStore.mdb\Mask và sẽ được đưa vào trong ArcMap.

2. Nếu lựa chọn Manually Delineate, bộ công cụ sẽ xuất hiện cho phép người dùng vẽ

đa giác Mask. Một thanh công cụ gồm 3 nút: Draw, Edit, Delete

Hình 3.9: Bộ công cụ vẽ Mask




12

Hình 3.10: Bản đồ DEM và Mask sau khi đưa vào ArcMap

Bước 3: Định nghĩa sông (Stream Definition)

1. Phương hướng dòng chảy và khả năng trữ nước (Flow Direction and Accumulation)

sẽ được tính toán sau khi click . Định nghĩa sông bao gồm cả mạng lưới sông và

của đổ nước ra của tiểu lưu vực. Diện tích nhỏ nhất, lớn nhất và giá trị đề nghị được

thể hiện trong hộp thoại. Người sử dụng có thể tùy chọn giá trị cho phù hợp.

Hình 3.11: Tùy chọn diện tích của tiểu lưu vực

2. Click vào , khi đó chương trình sẽ tự động tạo một hệ thống bao gồm mạng lưới

các sông và cửa đổ nước ra của tiểu lưu vực.

Mask Area




13

Hình 3.12: Mạng lưới các sông và cửa đổ nước ra của tiểu lưu vực

3. Định nghĩa lại các cửa đổ nước ra/vào

Hình 3.13: Tùy chọn định nghĩa các cửa đổ nước ra/ vào

Tương ứng với mỗi đối tượng, người dùng có thể them điểm (add), xóa điểm (delete) ,

dời điểm (redefine). Ở bước trước đó, chương trình có cung cấp sẵn một số điểm trên

ArcMap nhưng khuyến cáo không nên sử dụng chúng mà phải tiến hành tạo các điểm

mới.

Bước 4: Lựa chọn cửa đổ nước ra của lưu vực

1. Ở bước này chỉ cần click và chọn một điểm được xem là cửa đổ nước ra của lưu

vực trong số các điểm vừa tạo ở trên. Nếu muốn thay đổi click . Cần xác nhận sự

lựa chọn bằng cách click




14

Hình 3.14: Giao diện của mục lựa chọn cửa đổ nước ra của lưu vực

2. Click ở trạng thái kích hoạt để tính toán các thông số của tiểu lưu vực.

3. Mở bảng thuộc tính để xem thông tin về các tiểu lưu vực.

4. Có thể thêm/xóa điểm chỉ vị trí của hồ trong lưu vực

Bước 5: Mở file báo cáo

Hình 3.15: Mở và xem file báo cáo




15

3.4. ĐỊNH NGHĨA SỬ DỤNG ĐẤT, ĐẤT VÀ ĐỘ DỐC (Landuse, Soil and Slope

Definition)

Tùy chọn Landuse, Soil and Slope Definition tất cả ở trong trình đơn HRUs Analysis

cho phép người sử dụng chỉ định các lớp bản đồ sử dụng đất, bản đồ đất và lớp độ dốc.

Những lớp này sau đó được sử dụng để xác định sự phân bố các đơn vị thủy văn HRUs

(Hydrologic Response Unit) trong mỗi tiểu lưu vực.

Một tiểu lưu vực có thể được chia nhỏ thành những đơn vị thủy văn, các cell trong mỗi

đơn vị thủy văn sẽ tương đồng về thuộc tính sử dụng đất, đất, quản lí. Những đơn vị

thủy văn được kết hợp vào SWAT như một phần của HUMUS (Hydrologic Unit

Model for the United States). Những mô hình HUMUS trước đây chỉ kết hợp một

trong ba thuộc tính sử dụng đất/đất/quản lí. HUMUS sử dụng biên thủy văn 2 -digit để

chia thành các bang của nước Mỹ kề nhau trong khi biên thủy văn 8-digit được dùng

để xác định tiểu lưu vực. Chỉ có % loại đất và sử dụng đất là biết còn vị trí địa lí của

mỗi loại thì chưa được biết.

Đơn vị thủy văn cho phép SWAT thể hiện tính đa dạng của khu vực nằm trong biên

giới tiểu lưu vực. Một đơn vị thủy văn không đồng nghĩa với một trường, nó là một

khu vực với những đặc điểm tương đồng về sử dụng đất, đất và độ dốc. Trong khi đó,

một trường chứa những đặc điểm rời rạc. Đơn vị thủy văn cho phép làm đơn giản hóa

mô hình. Cần chấp nhận rằng không có sự tác động lẫn nhau giữa các đơn vị thủy văn

trong tiểu lưu vực. Các quá trình rửa trôi, bồi lắng, di chuyển dinh dưỡng sẽ được tính

toán độc lập trên mỗi đơn vị thủy văn, trên cơ sở đó sẽ cộng lại trên toàn bộ tiểu lưu

vực. Lợi ích khi sử dụng đơn vị thủy văn là: làm tăng độ chính xác của dự báo các quá

trình. Thông thường mỗi tiểu lưu vực có 1 – 10 đơn vị thủy văn.

Trong đó, sông chính sẽ chảy qua tất cả các tiểu lưu vực, kéo vật chất từ trong tiểu lưu

vực ra hệ thống sông ngòi. Dòng ra của khu vực thượng lưu sẽ là dòng vào của khu

vực hạ lưu. Sông nhánh được sử dụng để cho thấy sự khác nhau về dữ liệu đầu vào của

những dòng chảy gây ra rửa trôi bề mặt. Những dữ liệu đó để tính toán thời gian hình

thành dòng chảy gây rửa trôi và sự lan truyền ô nhiễn từ quá trính rử trôi đó. Nguồn ô

nhiễm điểm thông thường là các trạm xử lí nước thải, cửa xả của các nhà máy, khu dân

cư đổ nước thải vào sông.




16

Tùy chọn định nghĩa sử dụng đất và đất cho phép sử dụng cả hai định dạng là shapefile

hoặc grid (raster). Nếu lớp dữ liệu ở dạng shapefile thì sẽ tự động được chuyển qua

định dạng raster cung cấp cho ArcGIS tính toán sự phân bố các loại hình sử dụng đất

và các loại đất trong phạm vi mỗi tiểu lưu vực nghiên cứu.

Mở chức năng Landuse, Soil and Slope Definition trong Tab HRUs Analysis. Hộp

thoại sẽ xuất hiện.

Bước 1: Định nghĩa lớp sử dụng đất

1. Chọn lớp cần dùng bằng cách click , hộp thoại xuất hiện cung cấp 2 hình thức

lựa chọn: “Select Landuse layer(s) from Map” – chọn từ bản đồ hoặc “Load Landuse

dataset(s) from disk” – chọn từ đĩa cứng.

Hình 3.17: Hộp thoại lựa chọn hình thức

Hình 3.16: Hộp thoại Landuse/Soil/Slope Definition




17

Bài hướng dẫn sử dụng cách Load Landuse dataset(s) from disk → Open → chỉ đến vị

trí của file landuse trong thư mục làm việc → Select sẽ xuất hiện thông báo đã thực

hiện thành công.

Hình 3.18: Bảng thông báo đã đưa bản đồ vào chương trình thành công

2. Sau khi chồng lớp bản đồ sử dụng đất, cần chọn trường có chứa mã để phân biệt

giữa các loại hình sử dụng đất. Trong bài này sử dụng trường giá trị (Value) → OK

→ LookUp Table ở trạng thái kích hoạt dùng để đưa

bảng thuộc tính (ở dạng .dbf hoặc .txt) của bản đồ

vào chương trình → OK

Hình 3.19: Hộp thoại LandCover Lookup Table

Sau đó sẽ xuất bảng phân loại theo mã dùng trong SWAT (LanduseSWAT) của các

loại hình sử dụng đất có trong bản đồ.




18

Hình 3.20: Nhập mã sử dụng đất từ bảng đã chuẩn bị

Nếu chưa chuẩn bị sẵn bảng mã, người dùng có thể thực hiện bằng cách click đôi vào

ô trống tương ứng ở cột LandUseSwat rồi chọn mã phù hợp từ danh mục các mã sử

dụng tro ng SWAT mà chương trình cung cấp sẵn.

Click vào để kết thúc bước 1.

Hình 3.21: Danh mục mã sử dụng đất trong SWAT




19

Hình 3.22: Kết quả sau khi thực hiện bước 1

Bước 2: Định nghĩa lớp đất

Về trình tự và cách thức thực hiện bước 2 gần giống với ở bước 1. Tuy nhiên, người

dùng cần chọn các trường để mô tả mỗi loại đất thông qua mục Options.

Click vào để kết thúc bước 2.




20

Hình 3.23: Kết quả sau khi thực hiện bước 2

Bước 3: Định nghĩa lớp độ dốc

Độ dốc là một yếu tố quan trọng để xác định lượng nước, sự di chuyển bồi lắng/ rửa

trôi và dinh dưỡng. Trong phiên bản mới này, một chức năng mới là độ dốc được tích

hợp để định nghĩa HRUs. Trình tự thực hiện được trình bày cụ thể như sau.

Click vào Tab Slope , sau đó giao diện để định nghĩa độ dốc sẽ xuất hiện, có hai sự lựa

chọn: “Single Slope” – đồng nhất độ dốc trong toàn bộ lưu vực nghiên cứu, “Multiple

Slope” – độ dốc được chia thành nhiều mức độ.

Nếu lựa chọn “Multiple Slope”, người sử dụng cần định nghĩa số lớp độ dốc –

“Number of Slope Classes” và giá trị giới hạn trên, giới hạn dưới của mỗi lớp tương

ứng.

Click Reclassify để kết thúc bước này




21

Bước 4: Chồng ba lớp dữ liệu sử dụng đất, đất và độ dốc

Sau khi hoàn tất các bước trên, nút OVERLAY sẽ ở trạng thái kích hoạt.

Đánh dấu vào ô trống trước khi chồng lớp dữ liệu.

Hình 3.25: Kết quả sau khi định nghĩa sử dụng đất/đất/độ dốc

Click

Hình 3.24: Giao diện của Tab định nghĩa độ dốc




22

Người sử dụng có thể xem báo cáo sự phân bố sử dụng đất, đất và độ dốc bằng cách

3.5. ĐỊNH NGHĨA ĐƠN VỊ THỦY VĂN (HRUs – Hydrologic Response Units)

Trên cơ sở các lớp bản đồ sử dụng đất, đất và độ dốc đã chỉ rõ ở bước trước đó, người

sử dụng cần xác định sự phân bố đơn vị thủy văn trong lưu vực nghiên cứu. Lưu vực

nghiên cứu được chia thành những khu vực đồng nhất các thành phần sử dụng đất, đất

và độ dốc để phản ánh lượng bốc hơi nước khác nhau giữa những loại cây trồng và

những loại đất.

Click “HRU Definition” trong Tab HRU Analysis, hộp thoại HRU Definition xuất

hiện, người dùng có ba sự lựa để xác định sự phân bố HRU: “Dominant Landuse, Soil,

Slope" – một HRU cho mỗi tiểu lưu vực, “Dominant HRU” – một HRU cho toàn bộ

lưu vực hoặc “Multiple HRUs” – nhiều HRU cho mỗi tiểu lưu vực.

Hình 3.26: Báo cáo sự phân bố sử dụng đất, đất và độ dốc




23

Nếu chọn nhiều HRU cho mỗi tiểu lưu vực, người sử dụng có thể quy định các giá trị

giới hạn đối với sử dụng đất, đất và độ dốc để xác định số lượng và loại HRU trong

mỗi tiểu lưu vực.

1. Chọn Multiple HRUs, điều chỉnh giới hạn % diện tích đối với mỗi loại hình sử dụng

đất/ đất/độ dốc trên diện tích mỗi tiểu lưu vực để xác định độ chi tiết của lưu vực khi

hiển thị. Bài hướng dẫn chọn: Landuse (10%), Soil (10%), Slope (10%)

Thanh trượt landuse có phép điều khiển những loại hình sử dụng đất bị loại bỏ và

chuyển thành loại hình có diện tích lớn hơn giá trị đã định. Ví dụ: một tiểu lưu vực có

các loại hình sử dụng đất như sau:

- 35% đất trồng bắp

- 30% đồng cỏ

- 21% rừng

- 9% đất trồng cây ăn quả

- 5% đất thổ cư

Giới hạn lựa chọn đối với sử dụng đất là 10%, điều này có nghĩa là HRU chỉ được tạo

nên từ ba loại hình: đất trồng bắp, đồng cỏ, rừng. % diện tích sẽ được tính toán lại

Hình 3.27: Giao diện hộp thoại định nghĩa HRU




24

- đất trồng bắp: %41%100%)86%35(

- đồng cỏ: %35%100%)86%30(

- rừng: %24%100%)86%21(

Trong đó 86% là % tổng diện tích của đất trồng bắp, đồng cỏ, rừng trên diện tích tiểu

lưu vực.

Tương tự như trên người sử dụng tiếp tục điều khiển thanh trượt soil để loại bỏ những

loại đất có % diện tích nhỏ hơn giá trị đã chọn. Ví dụ: trên cơ sở đã tính toán ở trên, ta

có % diện tích các loại đất trên diện tích đồng cỏ:

- 35% Houston Black

- 30% Branyon

- 20% Heiden

- 9% Austin

- 4% Stephen

- 2% Denton

Giới hạn lựa chọn đối với đất là 10%, điều này có nghĩa là HRU sẽ được tạo ra như

sau:

Pasture/ Houston Black

Pasture/ Branyon

Pasture/ Heiden

Tương tự với độ dốc. Ví dụ:

- 55% độ dốc 0 – 0.6%

- 40% độ dốc 0.6 – 1.5%

- 5% độ dốc 1.5 – 99.99%

Giới hạn lựa chọn đối với độ dốc là 10%, điều này có nghĩa là kết quả cuối cùng sẽ là:

Pasture/ Houston Black/ 0 – 0.6%

Pasture/ Branyon/ 0.6 – 1.5%

2. Người sử dụng có thể click để thực hiện phân chia thành các HRU hoặc

cũng có thể chuyển sang Tab Landuse Refinement (Option) để xác lập mức độ chi tiết.

Có hai hình thức: phân chia diện tích một loại hình sử dụng đất thành những loại hình




25

khác, hoặc liệt kê những loại hình sử dụng đất không áp dụng những qui định ở bước

trước đó.

Hình 3.28: Giao diện của Tab Landuse Refinement (Option)

Hình 3.29: Kết quả sau khi định nghĩa HRU




26

3.6. WRITE INPUT TABLE FOR SWAT

Chức năng này để xây dựng file cơ sở dữ liệu bao gồm những thông tin cần cho việc

thiết lập dữ liệu thông tin đầu vào cho chương trình SWAT.

Bước 1: Định nghĩa dữ liệu thời tiết

Chọn Weather Stations hộp thoại định nghĩa dữ liệu thời tiết

xuất hiện

Tab Weather Generator Data

Chọn US Database đối với dữ liệu của bản chạy thử (dữ liệu trạm đo của Mỹ), chọn

“Custom Database” và chỉ đến vi trí lưu file. Thực hiện tương tự với các Tab còn lại

và kết thúc bằng nút OK.

Bước 2: Write all

Chọn Write all

hộp thoại “Current Status of Input Data xuất hiện là danh mục các file dữ liệu đầu vào

của chương trình.

Hình 3.30: Hộp thoại định nghĩa dữ liệu thời tiết




27

3.7. CHỈNH SỬA DỮ LIỆU ĐẦU VÀO

Bước 1: Chỉnh sửa cơ sở dữ liệu trong SWAT

Danh mục các dữ liệu có thể chỉnh sửa gồm: user soil – đất, landcover/Plant growth –

loại hình canh tác , fertilizer – phân bón, pesticide – thuốc trừ sâu, tillage – phương

pháp canh tác, urban – dân cư. Tất cả ở trong hộp thoại Edit SWAT Database.

click

Hình 3.31: Qui trình thực hiện Write all




28

1. Chọn User Soils → OK, hộp thoại User Soils Edit xuất hiện cho phép người sử

dụng chỉnh sửa dữ liệu về đất.

Hình 3.33: Hộp thoại User Soils Edit

Thanh cuộn bên trái là danh sách các loại đất trong cơ sở dữ liệu, bên trái là thông tin

liên quan đến loại đất đã chọn để sử chữa. Có hai nhóm thông tin: Soil Component

Parameters – các thông số thành phần đất (sử dụng chung cho mỗi loại đất) và Soil

Layer Parameters – các thông số của từng lớp đất tương ứng với từng độ sâu khác

nhau.

Có các chức năng để người dùng lựa chọn như: Add New – thêm một loại đất mới,

Cancel Edits – thoát khỏi chế độ chỉnh sửa, Save Edits – lưu lại những thông tin vừa

sửa, Delete – Xóa thông tin của một loại đất, Exit – tắt hộp thoại và thoát khỏi chế độ

chỉnh sửa dữ liệu đất.

Hình 3.32: Hộp thoại Edit SWAT Databases




29

Bảng 3.1: Thông số đầu vào của đất sử dụng trong SWAT

Thông số Mô tả

TITLE/TEXT Dòng đầu tiên của file .sol là những ghi chú của người dùng. Động rộng của chuỗi kí tự cho phép tối đa là 80

spaces.

SNAM Tên đất

HYDGRP Nhóm thủy văn đất (Soil hydrologic group): A, B, C, D.

SOL_ZMX Độ sâu cực đại của lớp đất trong phạm vi khảo sát

(mm).

ANION_EXCL Hầu hết các chất khoáng trong đất đều mang điện tích

âm ở pH trung tính và có sự tương tác giữa lớp điện

tích ngoài cùng với các anion cùng dấu, đó là lực đẩy

bề mặt của các hạt khoáng. Nếu không có số liệu thì mặc định giá trị ANION_EXCL là 0.5

(Neitsch et al., 2002a).

SOL_CRK Tỷ lệ thể tích lớn nhất khi bị nén/ tổng thể tích ban đầu

TEXTURE Kết cấu đất

SOL_Z(layer #) Độ dày của từng lớp đất (mm)

SOL_BD(layer #) Dung trọng của lớp đất (g/cm3)

SOL_AWC(layer #) Phạm vi nước hữu hiệu của đất (mm H2O/mm soil)

SOL_Ksat(layer #) Tốc độ dẫn nước bão hòa (mm/hr)

SOL_CBN(layer #) Hàm lượng Carbon hữu cơ (%)

CLAY(layer #) % thành phần sét (% theo khối lượng)

SILT(layer #) % thành phần thịt (% theo khối lượng)

SAND(layer #) % thành phần cát (% theo khối lượng)

ROCK(layer #) % thành phần đá (% theo khối lượng)

SOL_ALB(layer #) Suất phản chiếu (không có số liệu)

USLE_K(layer #) Hệ số xói mòn đất

SOL_EC(layer #) Độ dẫn điện (dS/m)

2. Chọn Landcover/ Plant Growth → OK, hộp thoại Landcover/Plant Growth Data

Edit xuất hiện cho phép người sử dụng chỉnh sửa dữ liệu về loại hình canh tác .

Thanh cuộn bên trái là danh sách các loại hình canh tác trong cơ sở dữ liệu, bên trái là

thông tin liên quan đến loại hình canh tác đã chọn để sử chữa. Có hai nhóm thông tin:

Crop Type Parameters – thông số loại hình canh tác, Hydrological Parameters – thông

số chế độ thủy lợi.




30

Hình 3.34: Hộp thoại Landcover/Plant Growth Data Edit

3. Chỉnh sử dữ liệu còn lại như: phân bón, thuốc trừ sâu, phương pháp canh tác, dân cư

thực hiện tương tự.

Bước 2: Chỉnh sửa thông tin về điểm xả nước thải

Hình 3.35: Qui trình chỉnh sửa thông tin về điểm xả thải




31

Bước 3: Chỉnh sửa thông tin về điểm đổ nước vào

Bước 4: Chỉnh sửa thông tin về hồ chứa

Hình 3.35: Qui trình chỉnh sửa thông tin về điểm đổ nước vào

Hình 3.35: Qui trình chỉnh sửa thông tin về hồ chứa




32

Bước 5: Chỉnh sửa thông tin về tiểu lưu vực

Bên trái là ô SWAT Input Table chứa danh mục những yếu tố cần chỉnh sửa. Bên phải

là lựa chọn tiểu lưu vực/HRU.

Bước 6: Chỉnh sửa dữ liệu về lưu vực

Có hai sự lựa chọn: dữ liệu tổng quát và dữ liệu về chất lượng nước của lưu vực.

Hình 3.37: Danh mục các yếu tố cần chỉnh sửa

Hình 3.36: Hộp thoại Edit Subbasin Inputs




33

Hình 3.38: Hộp thoại Edit General Watershed Parameters

Hình 3.39: Hộp thoại Edit Watershed Water Quality Parameter

Bước 7: Rewrite SWAT Input File

Đây là bước cuối cùng để kết thúc quá trình chỉnh sửa dữ liệu. Mục đích của bước này

nhằm xác nhận những thông tin cần thay đổi trước khi chuyển sang bước tiếp theo.

Nếu không có bất cứ sự thay đổi thông tin trong những bước trước đó thì cũng nên lựa

chọn tất cả để xác nhận.




34

3.8. THIẾT LẬP MÔ PHỎNG SWAT

Click SWAT Simulation → Run SWAT , hộp thoại xuất hiện

Hình 3.40: Hộp thoại Setup and Run SWAT Model Simulation

Hộp thoại được chia thành năm phần: Period of Simulation – lựa chọn thời gian tiến

hành mô phỏng, Rainfall Sub-Daily Timestep – nếu chọn dữ liệu mưa lấy số liệu theo

từng khoảng thời gian trong ngày, Forecast Period – dự báo thời tiết, Rainfall

Distribution – sự phân bố mưa, Printout Settings – thiết lập cho việc in ấn.

1. Lựa chọn thời gian tiến hành mô phỏng

Starting Date: ngày bắt đầu, End Date: ngày kết thúc

Trong một vài trường hợp nhập thông tin về ngày bắt đầu và kết thúc trực tiếp vào ô

trống thì chương trình đều báo lỗi cú pháp, thông báo sẽ xuất hiện. Nếu bị lỗi, người

dùng nên click vào để lựa chọn ngày.

Hình 3.40: Quá trình xác nhận lại sự thay đổi dữ liệu SWAT




35

Hình 3.41: Hộp thoại Calendar

Đánh dấu nếu người sử dụng muốn lựa chọn chức năng dự báo thời tiết để lấp đầy

chuỗi dữ liệu thiếu trong khoảng thời gian mô phỏng bằng SWAT . Khi

đó, khu vực Forcast Period sẽ ở trạng thái kích hoạt cho phép xác định ngày bắt đầu và

số lượng dữ liệu cần tính toán.

Sau khi chạy mô hình, chương trình có ba sự lựa chọn thể hiện số liệu đầu ra theo:

ngày, tháng và năm.

Hình 3.42: Giao diện của mục Run SWAT

click




36

Lưu trữ kết quả sau khi chạy mô hình SWAT

Hình 3.44: Kết quả của kịch bản sau khi chạy thành công mô hình SWAT

Lưu kết quả vào cơ sở dữ liệu của

kịch bản

Hiện kết quả

Tên của kịch bản muốn lưu

click

Hình 3.43: Giao diện mục lưu trữ kết quả sau khi chạy thành công mô hình SWAT

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Jeff Arnold nnk (2008) – Soil and Water Assessment Tool (SWAT) Global

Applications

[2] Elif Bulut (2005) – Assessment of management policies for lake Uluabat Basin

using AVSWAT – The degree of master of science in environmental engineering –

Middle East Technical University.

[3] S.L. Neitsch nnk (2005) – Soil and Water Assessment Tool Theoretical

Documentation version 2005 – Grassland, Soil and Water research laboratory

(Agricultural Research Service) Texas; Blackland research center (Texas

Agricultural Experiment Station)

[4] S.L. Neitsch nnk (2004) – Input/ Output file documentation version 2005

[5] R. Sirinivasan – ArcSWAT, ArcGIS Interface for Soil and Water Assessment Tool

[6] M. Winchell nnk (2007) – ArcSWAT Interface for SWAT 2005 (User’s Guide)

Website

[7] http://www.mo10.nrcs.usda.gov/references/guides/properties/ – Guides For

Editing Soil Properties last access – United States Department of Agriculture,

Natural Resources Conservation Service

[8] http://www.fao.org/docrep/r4082e/r4082e05.htm

http://www.mo10.nrcs.usda.gov/references/guides/properties/

arcswat short guide (1)

Documents