Bùn cát lơ lửng, thường bao gồm các hạt trầm tích mịn, là thành phần và yếu tố quan trọng của chất lượng nước sông cũng như ảnh hưởng đến các quá trình: vận chuyển bùn cát, thay đổi hình thái lòng dẫn, môi trường sinh thái. Vận chuyển bùn cát lơ lửng là một quá trình phức tạp do ảnh hưởng cộng hưởng của nhiều yếu tố như: chế độ thủy động lực của dòng chảy, các nguồn bổ sung bùn cát cũng như mối quan hệ phi tuyến giữa các yếu tố mặt đệm của lưu vực và chính quá trình vận chuyển bùn cát.
Bài báo này trình bày các phương pháp khác nhau, như đường quan hệ bùn cát lơ lửng và lưu lượng dòng chảy (SRC), mô hình hồi quy đa biến (MR) và mô hình bộ nhớ dài ngắn (LSTM) có thể sử dụng để ước tính nồng độ bùn cát lơ lửng ngày tại các cửa ra của lưu vực. Số liệu bùn cát lơ lửng ngày tại trạm Yên Thượng và dòng chảy ngày tại 5 vị trí trên lưu vực sông Cả, Việt Nam được sử dụng cho các tính toán thử nghiệm của các phương pháp nêu trên. Sử dụng số liệu dòng chảy và bùn cát lơ lửng ngày giai đoạn từ 2009-2019, các tham số trong mỗi phương pháp được xác định cẩn thận sử dụng các chỉ tiêu đánh giá sai số khác nhau.
Kết quả tính toán thể hiện rằng đường quan hệ SRC và MR đã cho các kết quả tính toán giá trị bùn cát lơ lửng thực đo hoàn toàn chấp nhận được, với giá trị của các chỉ tiêu sai số như RMSE, MAE, ME của bùn cát lơ lửng nhỏ hơn 5% biên độ bùn cát lơ lửng đo được tại Yên Thượng, trong khi hệ số NSE thay đổi từ 0.47 đến 0.63 và hệ số tương quan r biến đổi trong khoảng từ 0.69 đến 0.80. Mô hình LSTM đã tái hiện rất tốt giá trị nồng độ bùn cát lơ lửng đo được tại trạm, với giá trị của NSE và r lớn hơn 0.94, trong khi giá trị của các chỉ tiêu sai số có đơn vị nhỏ hơn 2.0% giá trị lớn nhất của bùn cát lơ lửng quan trắc tại Yên Thượng. Trong 3 mô hình đã thử nghiệm, mô hình LSTM cho các kết quả tính toán nồng độ bùn cát lơ lửng thực đo tốt nhất. Sau đó, mô hình LSTM đã được áp dụng để khôi phục lại chuỗi số liệu bùn cát lơ lửng tại vị trí quan tâm trong khoảng thời gian từ 1969-2008 và năm 2020.
Chi tiết về bài báo nêu trên vui lòng tham khảo theo đường link sau: https://doi.org/10.2166/wcc.2023.229