Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế xã hội đến khả năng cấp nước của hồ chứa đồng đò huyện sóc sơn thành phố hà nội

LỜI CAM ĐOAN Tôi làFeng keo SOMNORVANH, xin cam đoan đề tài luận văn tôi làm Những kết nghiên cứu trung thực Trong q trình làm tơi có tham khảo tài liệu liên quan nhằm khẳng định thêm tin cậy cấp thiết đề tài Các tài liệu trích dẫn rõ nguồn gốc tài liệu tham khảo thống kê chi tiết Những nội dung kết trình bày luận văn trung thực, vi phạm tơi xin hồn tồn chịu tráchnhiệm HàNội,ngày tháng năm2019 TÁC GIẢ Feng keo SOMNORVANH LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập, nghiên cứu, giảng dạy, giúp đỡ thầy giáo, cô giáo trường Đại học Thủy Lợi, cố gắng học hỏi thân, đến luận văn“Đánh giá tác động biến đổi khí hậu phát triển kinh tế - xã hội đến khả cấp nước hồ chứa Đồng Đị, huyện Sóc Sơn, Tp Hà Nội ”đã hoàn thành Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy giáo, giáo, gia đình, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện cho tác giả suốt trình học tập thực luận văn Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy giáo, GS TS Vũ Minh CátvàPGS.TS Lê Văn Chín, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tác giả trình thực luận văn Với thời gian kiến thức có hạn, chắn khơng tránh khỏi sai sót khiếm khuyết, tác giả mong nhận nhiều ý kiến đóng góp thầy giáo, cô giáo, cán khoa học đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! HàNội,ngày tháng năm2019 TÁC GIẢ Feng keo SOMNORVANH MỤC LỤC LỜICAMĐOAN i LỜICẢMƠN ii MỤCLỤC iii MỞĐẦU 1 Tính cấp thiếtĐề tài Mục tiêu phạm vinghiêncứu 2.1 Mục tiêunghiêncứu 2.2 Phạm vinghiêncứu 3 Cách tiếp cận phương phápnghiêncứu .3 3.1 Cáchtiếpcận 3.2 Phương phápnghiêncứu CHƯƠNG I:TỔNGQUAN 1.1 Tổng quan thiên tai biến đổikhíhậu .4 1.1.1 Tình hình thiên tai biến đổi khí hậu trênthếgiới 12 1.1.2 Tình hình thiên tai biến đổi khí hậu tạiViệtNam 12 1.2 Tổng quan nghiên cứu biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến tàinguyên nước .15 1.2.1 Tổng quan nghiên cứu BĐKH đến tài nguyên nước trênthếgiới 15 1.2.2 Tổng quan nghiên cứu BĐKH đến tài nguyên nước ởViệtNam 19 1.2.3 Các kịch BĐKH ởViệt Nam 27 CHƯƠNG II HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC CỦA HỒ CHỨA ĐỒNG ĐÒ HUYỆN SÓC SƠN, THÀNH PHỐHÀNỘI .33 2.1 Đặc điểm tự nhiên, trạng hệ thống cơng trình thuỷ lợi hồ Đồng Đị, huyện Sóc Sơn, thành phốHà Nội 33 2.1.1 Đặc điểmtự nhiên 33 2.1.2 Hiện trạng cơng trình thủy lợi hồ chứa nướcĐồngĐị 37 2.2 Tính tốn yếu tố khí tượngthủyvăn 40 2.2.1Nhiệt độ .40 2.2.2 Độ ẩmtươngđối 40 2.2.3 Tốcđộgió 41 2.2.4 Sốgiờnắng 41 2.2.5 Bốc 41 2.2.6 Tính tốn mưa tướithiếtkế 44 2.2.7 Tính tốn nguồn nước đến hồĐồngĐò .49 2.3 Tínhtốnnhucầunướccủacácđốitượngdungnướctronghệthốngởhiệntại .62 2.3.1 Tính toán nhu cầu nước cho trồng thời kỳhiệntại .62 2.3.2 Tính tốn nhu cầu nước chosinhhoạt .77 2.3.3 Tính tốn nhu cầu nước cho sinh hoạt kháchdu lịch 78 2.3.4 Tổng hợp nhu cầu dùng nước tồnhệ thống .79 2.4 TínhtốnsơbộcânbằngnướccủahồchứaĐồngĐịtrongđiềukiệnhiệntại 81 2.5 Đánh giá, xác định thiếu hụt nước cấp hồ chứaĐồngĐò 82 CHƯƠNG 3: Đánh giá tác động BĐKH phát triển kinh tế - xã hội đến thiếu hụt nước cấp hồ chứaĐồngĐò .83 3.1 Dự báo nhu cầu nước theo kịchbản BĐKH .83 3.1.1 Lựa chọn kịchbảnBĐKH 83 3.1.2 Tính tốn phân phối dịng chảy năm thiết kế cho lưu vực hồ Đồng Đò thời kỳ2030(2016-2035) 88 3.1.3 Tính tốn phân phối dịng chảy năm thiết kếcho lưu vực hồ Đồng Đò thời kỳ2050(2046-2065) 90 3.1.4 Tính tốn u cầu dùng nước tồn hệ thống trongtươnglai 92 3.1.5 Tổng hợp nhu cầu dùng nước toàn hệ thống trongtươnglai 97 3.1.6 Ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến ngành nơng nghiệp khu vực hồ Đồng Đò 99 3.1.7 Ảnh hưởng phát triển kinh tế - xã hội đến nhu cầu nước tương lai 100 3.1.8 Ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước trongtươnglai 100 3.1.9 Ảnh hưởng biến đổi khí hậu phát triển kinh tế xã hội đến nhu cầu sử dụng nước trongtươnglai .100 3.2 Tính tốn nguồn nước đến thời kỳ 2030 cho lưu vực hồ Đồng Đị ảnh hưởng biến đổikhíhậu 101 3.2.1 Tính tốn nguồn nước đến thờikỳ2050(2046-2065) cho lưu vực hồ Đồng Địdưới tác động biến đổikhíhậu 102 3.3 Tính tốn cân nước theo kịch BĐKH phát triển kinh tế - xã hội.102 3.3.1 Mục đích,ý nghĩa 103 3.3.2 Nội dungtínhtốn 103 3.3.4 Xác định dung tích hữu ích với yêu cầu cấp nướccốđịnh 108 3.3.5 Tính tốn cân nước, xác định dung tích hữu ích Vhithờikỳ2030(20162035) 118 3.3.6 Tính toán cân nước, xác định dung tích hữu ích Vhi thờikỳ2050(2046-2065) 121 3.3.7 So sánh tăng, giảm dung tích hữu ích thờikỳ2030(2016-2035), 2050(2046-2065) so với thờikỳnền 124 3.4 Đánh giá xác định lượng nước thiếu hụt hồ chứa theo kịch BĐKHvà PTKT 125 3.5 Đề xuất giải pháp cơng trình phi cơng trình phù hợp nhằm giảm nhỏ thiếu hụt nước cấp hồ chứa Đồng Đò điều kiện BĐKH phát triển kinh tế xãhội 125 3.5.1 Giải phápcơngtrình 125 3.5.2 Giải pháp phicơngtrình 127 KẾT LUẬN,KIẾN NGHỊ 130 I Kếtluận .130 II Kiếnnghị 131 TÀI LIỆUTHAMKHẢO 133 PHỤLỤC 135 PHỤ LỤC 1: KẾT QUẢ TÍNH TỐN TẦN SUẤTLÝLUẬN 135 PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ TÍNH TỐN NHU CẦU NƯỚC CHO CÂYTRỒNG.138 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Tần số số loại hình thời tiết thập kỷgầnđây .5 Bảng 1.2: Nhiệt độ trung bình năm (TN), nhiệt độ trung bình tháng I (TI) nhiệt độ trung bình tháng VII (TVII) thập kỷ gần đây(oC) Bảng 1.3: Lượng mưa trung bình năm thập kỷ gầnđây(mm) Bảng 1.4: Mực nước biển dâng (cm) so với thờikỳ1980-1999 10 Bảng 1.5: Số ngày rét đậm, rét hại trung bình tạiHàNội .11 Bảng 1.6: Số ngày nắng nóng (Tx> 35oC) trungbìnhnăm 11 Bảng 1.7 Mức thay đổi kịch nhiệt độ (oC) lượng mưanăm (%) 31 Bảng 1.8 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (0C) so vời thời kỳcơ sở .31 Bảng 1.9 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) so với thời kỳcơsở .32 Bảng 2.1: Chỉ tiêu lý lớpđấtđá 36 Bảng 2.2 Thơng số hồĐồngĐị .39 Bảng 2.3 Đặc trưng nhiệt độ khơng khí trung bình nhiều năm trạmSócSơn 40 Bảng 2.4: Đặc trưng độ ẩm tương đối trạmSócSơn 40 Bảng 2.5 Đặc trưng tốc độ gió trạmSóc Sơn 41 Bảng 2.6 Số nắng quan trắc trạm Sóc Sơntrung bìnhnhiềunăm .41 Bảng 2.7 Đặc trưng lượng bốc Piche trạmSócSơn .42 Bảng 2.8 Phân phối bốc mặt nước hồ chứa nướcĐồng Đò 43 Bảng 2.9: Bảng phân phối bốc phụ thêm theo tháng cóhồchứa 44 Bảng 2.10 Kết tính tốn thơng số thống kê thời kỳcơsở 47 Bảng 2.11 Bảng thống kê chọn mơ hình mưa đại diện ứng với thời vụ thời kỳ sở 1986-2005 48 Bảng 2.12 Bảng tổng hợp mưa thiết kế theo tháng thờikỳcơ sở (1986–2005) ứng với tầnsuấtP=85% 49 Bảng 2.13: Bảng thống kê mơ hình mưa ứng thiết kế P=85% ứng với vụ thời kì hiệntại 49 Bảng 2.14 Bảng thống kê mơ hình mưa thiết kế P=85% ứng với thời vụ thời kỳ hiệntại 49 Bảng 2.15: Bảng tính tốn độ sâu lớp dịng chảy trung bìnhnhiềunăm .54 Bảng 2.16 Tổng hợp thông số dòng chảy năm lưu vực hồ chứa nước ĐồngĐò 57Bảng 2.17 Phân phối dòng chảy mùa lũ, mùa giới hạn, mùachuyểntiếp.61 Bảng 2.18 Thời vụcâytrồng .70 Bảng 2.19 Độ ẩm đấtcanhtác .70 Bảng 2.20 Thờikỳsinh trưởng hệ số trồng củalúachiêm 71 Bảng 2.21 Thờikỳvà hệ số trồng củacâytrồngcạn 71 Bảng 2.22 Chiều sâu rễ câytrồngcạn 72 Bảng 2.23 Chỉ tiêu lýcủađất 72 Bảng 2.24: Cơ cấu trồng giai đoạncơ sở .73 Bảng 2.25: Cơ cấu trồng thờikỳhiện 73 Bảng 2.26: Tổng hợp mức tưới cho lúa vụ chiêm thời kỳc sở 73 Bảng 2.27: Tổng hợp mức tưới cho lúa vụ mùa thời kỳcơsở 73 Bảng 2.28: Tổng hợp mức tưới cho ngô chiêm thời kỳcơsở .74 Bảng 2.39: Tổng hợp mức tưới cho đậu tương mùa thời kỳcơsở 74 Bảng 2.30: Tổng hợp mức tưới cho rauvụđông 74 Bảng 2.31: Tổng hợp nhu cầu nước cho loạicâytrồng 74 Bảng 2.32: Tổng hợp nhu cầu nước cho nông nghiệp thời kỳcơsở .75 Bảng 2.33: Tổng hợp nhu cầu nước cho loạicâytrồng 76 Bảng 2.34: Tổng hợp nhu cầu nước cho nông nghiệp thời kỳhiệntại 76 Bảng 2.35 Bảng kết yêu cầu nước cho sinhhoạt(m3) 77 Bảng 2.36 Bảng kết yêu cầu nước cho sinh hoạt thời kỳ hiệntại(103m3) .78 Bảng 2.37 Bảng kết yêu cầu nước cho kháchdulịch 79 Bảng 2.38 Bảng kết yêu cầu nước cho khách du lịch thờikỳhiệntại 79 Bảng 2.39 Bảng kết tổng hợp yêu cầu dùng nước mặt ruộng hệ thống thời kỳcơsở 79 Bảng 2.40 Bảng kết tổng hợp yêu cầu dùng nước công trình đầu mối tồn hệ thống thời kỳcơsở 80 Bảng 2.41 Bảng kết tổng hợp yêu cầu dùng nước mặt ruộng hệ thống thời kỳhiệntại 80 Bảng 2.42 Bảng kết tổng hợp yêu cầu dùng nước công trình đầu mối củat o n hệ thống thời kỳhiệntại .81 Bảng 2.43 Kết tính tốn cân nước sơ thời kỳ –hồ Đồng Đị81 Bảng 3.1 Mức tăng nhiệt độ trung bình (°C) so với thời kỳ 1980-1999 vùng khí hậu theo kịch phát thải trungbìnhRCP4.5 84 Bảng 3.2 Nhiệt độ trạm Sóc Sơn năm tương lai theo kịch phát thải trung bình(°C) 85 Bảng 3.3 Mức thay đổi lượng mưa (%) so với thờikỳ1980-1999 vùng khí hậu theo kịch phát thải trungbình(RCP4.5) 85 Bảng 3.4 Mức thay đổi luợng năm (%) so với thớikỳcơ sở theo kịch RCP4.5 87 Bảng 3.5: Bảng tổng hợp mưa theo tháng thiếp kế ứng với tầnsuấn p=85% 87 Bảng 3.6 Mức thay đổi luộng năm (%)so với thớikỳcơ sở theo kịch RCP4.5 88 Bảng 3.7 Bảng tổng hợp mưa theo tháng thiếp kế ứng với tần suấn p=85% giai đoạn 2046-2065 88 Bảng 3.8 Tổng hợp thơng số dịng chảy năm lưu vực hồ chứa nước Đồng Đò thời kỳ2030 89 Bảng 3.9 Phân phối dòng chảy đến hồ Đồng Đò thời kỳ2030(2016-2030) 89 Bảng 3.10 Tổng hợp thơng số dịng chảy năm lưu vực hồ chứa nước Đồng Đò thời kỳ2050(2046-2065) 91 Bảng 3.11 Phân phối dòng chảy đến hồ Đồng Đò thờikỳ2050(2046-2065) 91 Bảng3.12:Tổng hợpnhucầunướcchocácloạicâytrồngthờikỳ2030(2016-2035)92Bảng3.13: Cơcấusửdụngđất thờikỳ2030 (2016-2035) 93 Bảng 3.14 Bảng kết tổng hợp yêu cầu dùng nước mặt ruộng hệ thống thời kỳ2030(2016-2035) 93 Bảng 3.15: Tổng hợp nhu cầu nước cho loại trồng thời kỳ 2050(2046-2065) 93 Bảng 3.16: Cơ cấu sử dụng đất thời kỳ2050 (2046-2065) 94 Bảng 3.17 Bảng kết tổng hợp yêu cầu dùng nước mặt ruộng hệ thống thời kỳ2050(2046-2065) 94 Bảng 3.18 Bảng kết yêu cầu nước cho sinh hoạt thời kỳ2030(103m3) 96 Bảng 3.19: Bảng kết yêu cầu nước cho khách du lịch thời kỳ 2030( 103m3)96 Bảng 3.20 Bảng kết yêu cầu nước cho sinh hoạt thời kỳ 2050(103m3) 96 Bảng 3.21 Bảng kết yêu cầu nước cho ngành du lịch thờikỳ2050 (103m3)9 Bảng 3.22 Bảng kết tổng hợp yêu cầu dùng nước toàn hệ thống thời kỳ tác động biến đổi khí hậu phát triển kinh tế xã hội thời kỳ 2030(2016-2035)9 Bảng 3.23 Bảng kết tổng hợp u cầu dùng nước cơng trình đầu mối toàn hệ thống tác động BĐKH phát triển kinh tế xã hội thời kỳ(20162035).98Bảng 3.24 Bảng kết tổng hợp yêu cầu dùng nước toàn hệ thống tác động biến đổi khí hậu phát triển kinh tế xã hội thờikỳ2050(2046-2065) 98 Bảng 3.25 Bảng kết tổng hợp yêu cầu dùng nước cơng trình đầu mối tồn hệ thống tác động BĐKH phát triển kinh tế xã hội thờikỳ2050(20462065) 99 Bảng 3.26 Mức tăng nhu cầu nước loại trồng tương lai so với giai đoạn cơsơ 99 Bảng 3.27 Mức tăng nhu cầu nước ngành ảnh hưởng phát triển kinh tế xã hội tương lai so với thờicơsở 100 Bảng 3.28 Mức tăng nhu cầu nước ngành ảnh hưởng biến đổi khí hậu tương lai so với thờicơsở 100 Bảng 3.29: Mức tăng nhu cầu nước ngành ảnh hưởng biến đổi khí hậu phát triển kinh tế xã hội tương lai so với thờicơ sở .101 Bảng 3.30: Phân phối dòng đến hồ Đồng Đòthời kỳ2016-2035 theo kịch RCP4.5101 Bảng 3.31: Phân phối dòng đến hồ Đồng Đò thời kỳ 2050(2046-2065) theo kịch RCP4.5 102 Bảng 3.32 Quan hệ cao trình dung tích hồ, diệntíchhồ .111 Bảng 3.33 Xác định dung tích hữu ích Vhi chưa tínhtổnthất .112 Bảng 3.34 Xác định tổn thất thấm vàbốchơi .114 Bảng 3.35 Xác định dung tích hữu ích Vhi tính đếntổnthất .116 Bảng 3.36 Xác định tổn thất thấm bốc hơi(lần2) 117 Bảng 3.37 Xác định dung tích hiệu dụng Vhd tính đến tổn thất(lần2) .117 Bảng3.38.KếtquảtínhtốndungtíchhữchcủahồchứanướcĐồngĐịkhitính đến tổn thất thờikỳ2030(2016-2035) tác động Biến đổikhíhậu 118 Bảng3 K ế t q u ả t í n h t o n dung tích hữu ích Vhi tính đến tổn thất thờikỳ2030(2016-2035) tác động phát triển kinh tếxãhội 119 Bảng3 K ế t q u ả t í n h t o n dung tích hữu ích Vhi tính đến tổn thất thờikỳ2030(2016-2035) tác động BĐKH phát triển kinh tếxãhội 120 Bảng 3.41 Kết tính tốn dung tích hữu ích hồ chứa nước Đồng Đị tính đến tổn thất thờikỳ2050(2046-2065) tác động Biến đổikhíhậu 121 Bảng3 K ế t q u ả t í n h t o n dung tích hữu ích Vhi tính đến tổn thất thờikỳ2050(2046-2065) tác động phát triển kinh tếxãhội 122 Bảng3 K ế t q u ả t í n h t o n dung tích hữu ích Vhi tính đến tổn thất thờikỳ2050(2046-2065) tác động BĐKH phát triển kinh tếxã hội 123 Bảng 3.44 Bảng so sánh dung tích hữu ích hồ Đồng Đị thời kỳ 2030(2016-2035) 2050(2046-2065) so với thờikỳcơ sở tác động biến đổikhíhậu 124 Bảng 3.45 Bảng so sánh dung tích hữu ích hồ Đồng Đị thờikỳ2030(2016-2035) 2050(2046-2065) so với thờikỳcơ sở tác động phát triển kinh tế xã hội125 Bảng PL Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa chiêm thờikỳhiệntại138 Bảng PL 2 Bảng kết tính toán nhu cầu nước cho lúa mùa thờikỳhiệntại139 Bảng PL 2.3 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho đậu tương vụ mùa tại1 BảngPL24.Bảngkết quảtínhtốnnhucầunướccho rauvụđơngthờikỳhiệntại140 Bảng PL Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho ngơ chiêm thời kỳ tại140 Bảng PL 2.6 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa chiêm thờikỳ2030 141 Bảng PL 2.7 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa mùa thờikỳ2030 141 Bảng PL Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho Ngơ vụ chiêm thờikỳ2030142 Bảng PL Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho đậu tương vụ mùa thời kỳ 2030142 Bảng PL 10 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho rau vụ đơng thời kỳ 2030 143 Bảng PL 11 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa chiêm thời kỳ 2050143 Bảng PL 12 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa mùa thời kỳ 2050 144 Bảng PL 13 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho Ngơ vụ chiêm thời kỳ 2050144 Bảng PL 2.14 Bảng kết tính toán nhu cầu nước cho đậu tương vụ mùa thờikỳ2050 145