Xây dựng đường cong cường độ thời gian tần suất idf cho yếu tố lượng mưa dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu ở thành phố hồ chí minh trường hợp cho trạm tân sơn hòa

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH ĐỒN TP HỒ CHÍ MINH THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG CƯỜNG ĐỘ - THỜI GIAN - TẦN SUẤT (IDF) CHO YẾU TỐ LƯỢNG MƯA DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở TP.HCM - TRƯỜNG HỢP CHO TRẠM TÂN SƠN HỊA Cơ quan chủ trì nhiệm vụ: Trung tâm Phát triển Khoa học Công nghệ Trẻ Chủ nhiệm nhiệm vụ: Phạm Thị Thảo Nhi Thành phố Hồ Chí Minh - 2018 ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THÀNH ĐỒN TP HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TRẺ CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG CƯỜNG ĐỘ - THỜI GIAN - TẦN SUẤT (IDF) CHO YẾU TỐ LƯỢNG MƯA DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở TP.HCM - TRƯỜNG HỢP CHO TRẠM TÂN SƠN HÒA (Đã chỉnh sửa theo kết luận Hội đồng nghiệm thu ngày 20/01/2018) Chủ nhiệm nhiệm vụ: Phạm Thị Thảo Nhi Chủ tịch Hội đồng nghiệm thu Nguyễn Thị Bảy Cơ quan chủ trì nhiệm vụ Đồn Kim Thành Thành phố Hồ Chí Minh- 2018 THÀNH ĐỒN TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 03 năm 2018 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KH&CN I THÔNG TIN CHUNG (1) Tên nhiệm vụ: XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG CƯỜNG ĐỘ - THỜI GIAN - TẦN SUẤT (IDF) CHO YẾU TỐ LƯỢNG MƯA DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở TP.HCM (TRƯỜNG HỢP CHO TRẠM TÂN SƠN HÒA) Thuộc: Chương trình/lĩnh vực (tên chương trình/lĩnh vực): Vườn ươm Sáng tạo Khoa học Công nghệ trẻ Chủ nhiệm nhiệm vụ: Họ tên: Phạm Thị Thảo Nhi Ngày, tháng, năm sinh: 17/12/1992 Nam/ Nữ: Nữ Học hàm, học vị: Cử nhân Chức danh khoa học: Chức vụ: Nghiên cứu viên Điện thoại: Tổ chức: 08-37200436 Nhà riêng: Mobile: 0166 745 6360 Fax: E-mail: ptthaonhi@gmail.com Tên tổ chức công tác: Trung tâm Quản lý Nước Biến đổi khí hậu, ĐHQG-HCM Địa tổ chức: Nhà Điều hành ĐHQG-HCM, khu phố 6, phường Linh Trung, quận Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh Địa nhà riêng: 485/10 Phan Văn Trị, quận Gị Vấp, Tp Hồ Chí Minh Tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Tên tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Trung tâm Quản lý nước Biến đổi khí hậu, ĐHQGHCM Điện thoại: 08-37200436 Fax: 08-37200437 E-mail: Website: www.wacc.edu.vn Địa chỉ: Nhà Điều hành ĐHQG-HCM, khu phố 6, phường Linh Trung, quận Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh Họ tên thủ trưởng tổ chức: Châu Nguyễn Xuân Quang Số tài khoản: 060190000037 Kho bạc: Quận Thủ Đức Tên quan chủ quản đề tài: Sở Khoa học Cơng nghệ thành phố Hồ Chí Minh II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN Thời gian thực nhiệm vụ: - Theo Hợp đồng ký kết: từ tháng 06/ năm 2017 đến tháng 12/ năm 2017 - Thực tế thực hiện: từ tháng 06/ năm 2017 đến tháng 12/ năm 2017 - Được gia hạn (nếu có): - Lần từ tháng… năm… đến tháng… năm… - Lần … Kinh phí sử dụng kinh phí: a) Tổng số kinh phí thực hiện: 90 tr.đ, đó: + Kính phí hỗ trợ từ ngân sách khoa học: 90 tr.đ + Kinh phí từ nguồn khác: tr.đ b) Tình hình cấp sử dụng kinh phí từ nguồn ngân sách khoa học: Số TT Theo kế hoạch Thời gian Kinh phí (Tháng, năm) (Tr.đ) 08/2017 45 11/2017 27 12/2017 18 Thực tế đạt Thời gian Kinh phí (Tháng, năm) (Tr.đ) 08/2017 45 11/2017 27 Ghi (Số đề nghị tốn) c) Kết sử dụng kinh phí theo khoản chi: Đối với đề tài: Đơn vị tính: Triệu đồng Số TT Nội dung khoản chi Theo kế hoạch Tổng NSKH Nguồn khác Thực tế đạt Tổng NSKH Nguồn khác Trả công lao động (khoa học, phổ thông) Nguyên, vật liệu, lượng Thiết bị, máy móc Xây dựng, sửa chữa nhỏ Chi khác Tổng cộng 84,463 84,463 5,537 90,000 5,537 90,000 - Lý thay đổi (nếu có): Đối với dự án: Đơn vị tính: Triệu đồng Số TT Nội dung khoản chi Thiết bị, máy móc mua Nhà xưởng xây dựng mới, cải tạo Kinh phí hỗ trợ cơng nghệ Chi phí lao động Ngun vật liệu, lượng Thuê thiết bị, nhà xưởng Khác Tổng cộng Theo kế hoạch Tổng NSKH Nguồn khác Thực tế đạt Tổng NSKH Nguồn khác - Lý thay đổi (nếu có): (2) Các văn hành q trình thực đề tài/dự án: (3) (Liệt kê định, văn quan quản lý từ công đoạn xét duyệt, phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực có); văn tổ chức chủ trì nhiệm vụ (đơn, kiến nghị điều chỉnh có) Số TT Số, thời gian ban hành văn Tên văn Ghi … Tổ chức phối hợp thực nhiệm vụ: Số TT Tên tổ chức đăng ký theo Thuyết minh Tên tổ chức tham gia thực Nội dung tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt Ghi chú* - Lý thay đổi (nếu có): Cá nhân tham gia thực nhiệm vụ: (Người tham gia thực đề tài thuộc tổ chức chủ trì quan phối hợp, không 10 người kể chủ nhiệm) Tên cá nhân đăng ký theo Thuyết minh CN Phạm Thị Thảo Nhi Tên cá nhân tham gia thực CN Phạm Thị Thảo Nhi Nội dung tham gia 1, 2, 3, CN Nguyễn Trọng Quân CN Nguyễn Trọng Quân 1, 2, 3, ThS Nguyễn Quang Long ThS Nguyễn Quang Long 1, 2, 3, 4 TS Đào Nguyên Khôi TS Đào Nguyên Khôi Số TT Sản phẩm chủ yếu đạt Ghi chú* Báo cáo nội dung phân công theo thuyết minh Báo cáo nội dung phân công theo thuyết minh Báo cáo nội dung phân công theo thuyết minh Báo cáo nội dung phân công theo thuyết minh - Lý thay đổi ( có): (4) Tình hình hợp tác quốc tế: Số Theo kế hoạch Thực tế đạt Ghi chú* TT (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) - Lý thay đổi (nếu có): Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: Theo kế hoạch Số (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa TT điểm) Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm) Ghi chú* - Lý thay đổi (nếu có): Tóm tắt nội dung, công việc chủ yếu: (Nêu mục 15 thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát nước nước ngoài) Số TT Các nội dung, công việc chủ yếu (Các mốc đánh giá chủ yếu) Nội dung 1: Khảo sát, thu thập tổng hợp tài liệu, số liệu trạng ngập lụt lượng mưa phục vụ nghiên cứu đề tài Nội dung 2: Xây dựng kịch BĐKH cho trạm Tân Sơn Hòa phương pháp chi tiết hóa thống kê SDSM Nội dung 3: Xây dựng đường cong IDF cho giai đoạn Thời gian (Bắt đầu, kết thúc - tháng … năm) Theo kế Thực tế đạt hoạch Từ tháng Từ tháng 07/2017 đến 07/2017 tháng đến 08/2017 tháng 08/2017 Từ Từ tháng tháng 08/2017 đến 08/2017 cuối tháng đến cuối 09/2017 tháng 09/2017 Từ đầu Từ đầu tháng tháng 10/2017 đến 10/2017 Người, quan thực Phạm Thị Thảo Nhi Nguyễn Trọng Quân Nguyễn Quang Long Phạm Thị Thảo Nhi Nguyễn Trọng Quân Nguyễn Quang Long Phạm Thị Thảo Nhi Nguyễn Trọng Quân Nguyễn Quang Long trạng ảnh hưởng BĐKH đầu tháng 11/2017 Nội dung 4: Đánh giá thay đổi đường cong IDF ảnh hưởng BĐKH đề xuất số giải pháp nước thị thay đổi Từ đầu tháng 12/2017 đến cuối tháng 12/2017 đến đầu tháng 11/2017 Từ đầu tháng 12/2017 đến cuối tháng 12/2017 Phạm Thị Thảo Nhi Nguyễn Trọng Quân Nguyễn Quang Long - Lý thay đổi (nếu có): III SẢN PHẨM KH&CN CỦA NHIỆM VỤ Sản phẩm KH&CN tạo ra: a) Sản phẩm Dạng I: Số TT Tên sản phẩm tiêu chất lượng chủ yếu Đơn vị đo Số lượng Theo kế hoạch Thực tế đạt - Lý thay đổi (nếu có): b) Sản phẩm Dạng II: Số TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt Theo kế hoạch Thực tế đạt Ghi - Lý thay đổi (nếu có): c) Sản phẩm Dạng III: Số TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt Theo Thực tế kế hoạch đạt Số lượng, nơi cơng bố (Tạp chí, nhà xuất bản) Xây dựng đường cong IDF cho trạm Tân Sơn Hòa giai đoạn 1980-2015 Đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến mối liên hệ cường độ - chu kỳ tần suất (IDF) mưa cực đoan trạm Tân Sơn Hòa Assessing impact of climate change on intensity – duration – frequency (IDF) curves – a case study of Ho Chi Minh City, Vietnam Trước cáo báo nghiệm thu đề tài (12/2017) Trước cáo báo nghiệm thu đề tài (12/2017) Trước cáo báo nghiệm thu đề tài (12/2017) Trước cáo báo nghiệm thu đề tài (12/2017) Tạp chí Phát triển KH&CN, ĐHQG-HCM Tạp chí Khí tượng Thủy văn Số tháng 10 2017 Trước cáo báo nghiệm thu đề tài (12/2017) Trước cáo báo nghiệm thu đề tài (12/2017) Water and Environment Journal (submitted on 18 Jan 2017) - Lý thay đổi (nếu có): d) Kết đào tạo: Số TT Cấp đào tạo, Chuyên ngành đào tạo Thạc sỹ Tiến sỹ Số lượng Theo kế hoạch Thực tế đạt Ghi (Thời gian kết thúc) - Lý thay đổi (nếu có): đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu cơng nghiệp: Số TT Tên sản phẩm đăng ký Kết Theo kế hoạch Thực tế đạt Ghi (Thời gian kết thúc) - Lý thay đổi (nếu có): e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN ứng dụng vào thực tế Số TT Tên kết ứng dụng Thời gian Địa điểm (Ghi rõ tên, địa nơi ứng dụng) Kết sơ Đánh giá hiệu nhiệm vụ mang lại: a) Hiệu khoa học cơng nghệ: Nhiệm vụ thực phân tích đường cong IDF ảnh hưởng BĐKH phương pháp tiếp cận tiên tiến cập nhật (phương pháp hàm phân phối xác suất, phương pháp chi tiết hóa khơng gian SDSM phương pháp chi tiết hóa thời gian GEV) Hiện tại, chưa có nghiên cứu xem xét ảnh hưởng BĐKH lên đường cong IDF thực Việt Nam TP.HCM Đề tài đóng góp khung nghiên cứu cho nghiên cứu tương tự khác b) Hiệu kinh tế xã hội: Kết nhiệm vụ tài liệu tham khảo cho cơng tác quản lý nước đô thị quản lý rủi ro ngập lụt cho khu vực trạm Tân Sơn Hịa Tình hình thực chế độ báo cáo, kiểm tra nhiệm vụ: Số TT I Báo cáo tiến độ II Nghiệm thu sở Nội dung Chủ nhiệm đề tài (Họ tên, chữ ký) Thời gian Ghi thực (Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người chủ trì…) 27/10/2017 - Địa điểm: Trung tâm Phát triển Khoa học Công nghệ Trẻ (Số Phạm Ngọc Thạch, Quận 1, lầu 3) - Hình thức: báo cáo - Người chủ trì: Giám đốc Đoàn Kim Thành - Kết luận: đảm bảo tiến độ thực đề tài 20/01/2017 - Địa điểm: Trung tâm Phát triển Khoa học Công nghệ Trẻ (Số Phạm Ngọc Thạch, Quận 1, lầu 3) - Hình thức: báo cáo - Chủ tịch hội đồng: Nguyễn Thị Bảy - Kết luận: đảm bảo tiến độ thực đề tài, kết đạt yêu cầu, đề tài nghiệm thu sau sửa số góp ý hội đồng Thủ trưởng tổ chức chủ trì (Họ tên, chữ ký đóng dấu)  iĐă D Ãá ]    *  k N  k ă ă Ư Nạ âN âN â i1 k Pk mưa cực đoan ngày gia tăng năm gần Vì vậy, nghiên cứu thực để cung cấp nguồn tài liệu tham khảo thay đổi mưa cực đoan TP.HCM giai đoạn tương lai tác động BĐKH, góp phần giải tốn ngập lụt cho thành phố Dữ liệu mưa quan trắc với chu kì mưa giai đoạn 1980-2015 trạm đo khí tượng Tân Sơn Hòa (TP.HCM), thu thập từ Trung tâm Tư liệu Khí Tượng Thủy Văn Quốc Gia (HMDC), sử dụng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 3.1 Đường cong IDF Hiện nay, hàm phân phối xác suất sử dụng phổ biến việc mô tả liệu mưa cực đoan gồm có hàm Log-Normal, LogPearson, Gamma, Gumbel, GEV, Exponential, Pareto… Trong hàm phân bố GEV thường sử dụng nhiều phân tích mối quan hệ IDF kiện cực đoan (Herath cộng sự, 2016), hàm phân phối tích lũy F(x) cho phân bố GEV viết sau: k1 DÃ Đ *1  iN ă [  áRMSE Nạ â i R2 (2) tớnh toỏn cỏc b tham số thống kê theo hàm phân phối xác suất chọn, tham số tương ứng với chu kì mưa riêng biệt Do mơ hình BĐKH tồnKi cầu chưa thể mơ điều kiện khí hậu khu vực độ phân giải cao theo thời gian để tương thích với nghiên cứu RMSE R2 BÀI BÁO KHOA HỌC thủy văn; cụ thể kết phát sinh liệu mô từ mơ hình GCMs thường có độ phân giải tối đa mưa ngày Thêm vào đó, phương pháp ước lượng tham số NCM áp dụng để chi tiết hóa liệu mưa ngày cho kết mơ tốt chu kì mưa ngày với độ phân giải tối thiểu Do đó, tham số thống kê tương ứng tính chu kì mưa 1, 3, 6, 9, 12 24 Sau đó, cường độ mưa cực đoan tối đa tương ứng với chu kì lặp lại 2, 5, 10, 20, 50, 100 năm tính dựa hàm phân phối xác suất chọn tham số riêng chu kì mưa; từ xây dựng phương trình tỉ lệ chu kì mưa xác định tham số tỉ lệ đại diện cho xu hướng mưa cực đoan giai đoạn trạng, áp dụng tham số tỉ lệ với liệu mưa ngày mơ từ mơ hình BĐKH theo kịch nồng độ khí nhà kính để xây dựng đường cong IDF tương ứng theo giai đoạn tương lai 3.2 Xây dựng kịch BĐKH công cụ SDSM Kịch BĐKH nghiên cứu xây dựng cơng cụ chi tiết hóa thông kê SDSM Cơ sở lý thuyết SDSM dựa khái niệm tương quan hồi quy để ước lượng mới quan hệthớng kê biến khí tượng mơ hình tồn cầu (GCM) với biến khí tượng địa phương theo phương trình sau: R = F(L) (3) Trong R đối tượng dự báo (biến khí hậu địa phương mưa nhiệt độ); L nhân tố dự báo (các biến khí hậu ởquy mơ tồn cầu); F hàm tất định hàm ngẫu nhiên Chi tiết sở lý thuyết bước thiết lập SDSM (Hình 1) trình hướng dẫn sử dụng mơ hình Wilby Dawson (2002) Lӵa chӑn biӃn ÿѭӧc dӵ báo KiӇm soát chҩt lѭӧng Sӕ liӋu ÿo ÿҥc BiӇu ÿӗ tán xҥ Lӵa chӑn biӃn dӵ báo Lӵa chӑn biӃn Sӕ liӋu NCEP Xӱ lý có (khơng) ÿiӅu kiӋn ThiӃt lұp cҩu trúc mơ hình BiӃn ÿәi biӃn HiӋu chӍnh mơ hình Sӕ liӋu ÿo ÿҥc Các biӃn dӵ báo cӫa NCEP Chi tiӃt biӃn dùng dӵ báo Phát sinh sӕ liӋu khí tѭӧng NCEP Các biӃn dӵ báo cӫa GCM Phát sinh kӏch bҧn KӃt quҧ mơ hình Tóm tҳt thӕng kê Phân tích tҫn suҩt So sánh kӃt quҧ Phân tích chuӛi thӡi gian BiӇu ÿӗ kӃt quҧ Hình Các bước thiết lập mơ hình SDSM TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 10 - 2017 BÀI BÁO KHOA HỌC Các bước để phát sinh kịch BĐKH cơng cụ SDSM tóm tắt sau: lựa chọn biến dùng để dự báo (Screen variables), chọn biến dự báo phù hợp thực hiệu chỉnh mơ hình cơng cụ Calibrate model, sau phát sinh số liệu khí tượng cơng cụ Weather generator, cuối phát sinh liệu kịch sử dụng biến dự báo mô hình GCM Chi tiết bước thiết lập mơ hình trình bày Hình Dữ liệu mơ hình khí hậu tồn cầu sử dụng nghiên cứu mơ hình CanESM2 với kịch phát thải RCP2.6 (phát thải thấp), RCP4.5 (phát thải trung bình) RCP8.5 (phát thải cao) Dựa nghiên cứu “Đánh giá lựa chọn mơ hình khí hậu tồn cầu (GCMs-CMIP5) cho khu vực đồng sông Cửu Long” Nguyễn Trung Tính cộng (2016) hay cơng trình tác giả Phạm Quang Nam Ngô Đức Thành (2013), “Nghiên cứu lựa chọn sản phẩm mơ hình khí hậu toàn cầu từ dự án CMIP5 cho khu vực Việt Nam”, thông qua phương pháp thống kê để đánh giá độ tin cậy mơ hình số sai số bình phương trung bình chuẩn hóa (NRMSE), sai số trung bình chuẩn hóa (NME) phần trăm sai lệch (PBias) mơ hình CanESM2 chứng minh có khả mơ tốt cho điều kiện khí hậu Việt Nam Nguồn liệu lấy từ Website Cơ quan Khí tượng Canada (http://www.cccma.ec.gc.ca/) Các thơng số khí tượng trọng số tương ứng sau trình hiệu chỉnh – kiểm định sử dụng để xây dựng kịch trạng cho liệu mưa ngày phát sinh kịch BĐKH cho giai đoạn tương lai: giai đoạn 2030 (2015 - 2040), giai đoạn 2060 (2045 - 2070) giai đoạn 2080 (2075 - 2100) Kết thảo luận 4.1 Hiệu chỉnh kiểm định công cụ SDSM Trước tiến hành xây dựng kịch BĐKH cho liệu mưa trạm Tân Sơn Hòa, bước quan trọng phải triển khai trước bước hiệu chỉnh kiểm định mơ hình mơ liệu mưa mô dựa số liệu mưa quan trắc giai đoạn trạng để chứng minh độ tin cậy mơ hình dự báo Dữ liệu mưa quan trắc trạm Tân Sơn Hòa chia làm hai giai đoạn: giai đoạn 1980-1990 phục vụ giai đoạn hiệu chỉnh giai đoạn 1991-2005 phục vụ giai đoạn kiểm định Hiệu mơ mơ hình đánh giá hệ số tương quan R2 sai số quân phương RMSE theo bước thời gian ngày tháng, trình bày bảng Bảng Bảng đánh giá hiệu mô lượng mưa Ki trạm Tân Sơn Hòa Ngày Tháng Ngày RMSE R RMSE R RMSE R RMSE R2 15.58 0.02 85.8 0.66 16.63 0.02 104.3 0.52 KiӇm ÿӏnh HiӋu chӍnh 350 350 300 300 lѭӧng mѭa (mm) lѭӧng mѭa (mm) Tháng 250 200 150 100 50 250 200 150 100 50 tháng mô phӓng 10 11 12 10 11 12 tháng quan trҳc Hình Đường so sánh lượng mưa trung bình tháng mơ thực đo trạm Tân Sơn Hịa TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 10 - 2017 mô phӓng quan trҳc BÀI BÁO KHOA HỌC Các giá trị thống kê Bảng cho thấy mơ hình mơ tốt yếu tố lượng mưa giai đoạn mô phỏng, giá trị thống kê R2 mô lượng mưa nằm khoảng 0.0160.017 cho mô ngày 0.52-0.66 cho mô tháng, kết cho thấy phù hợp giá trị quan trắc mơ (Meenu, 2013) Ngồi ra, cịn đánh giá hiệu mơ hình phương pháp đồ thị, với đồ thị thể kết mô giá trị quan trắc thể Hình 2, biểu đồ cho thấy phù hợp giá trị quan trắc mô hai giai đoạn hiệu chỉnh kiểm định rõ ràng Từ kết đánh giá mơ hình phương pháp giá trị thống kê đồ thị thấy cơng cụ SDSM mơ tốt cho giá trị lượng mưa trạm Tân Sơn Hòa, tiền đề để xây dựng kịch lượng mưa trạm Tân Sơn Hòa ảnh hưởng BĐKH 4.3 IDF mưa cực đoan giai đoạn trạng (1980-2005) Kịch BĐKH cho trạm Tân Sơn Hòa xây dựng dựa vào kết mơ hình CanESM2 với kịch phát thải RCP2.6, RCP4.5 RCP8.5 cho giai đoạn: 2030, 2060, 2080 Hình thể phần trăm thay đổi lượng mưa giai đoạn tương lai so với giai đoạn trạng Kết cho thấy gia tăng lượng mưa trung bình năm dự báo diễn tương lai Cụ thể, so với giai đoạn trạng (1980-2005), lượng mưa tăng 14.57%, 14.93% 0.33% cho giai đoạn 2030; tăng 18.82%, 18.83% 7.59% cho giai đoạn 2060; tăng 15.82%, 17.52% 12.55% cho giai đoạn 2080 tương ứng với kịch phát thải RCP2.6, 4.5 8.5 Xem xét thay đổi theo mùa, lượng mưa vào mùa mưa mùa khô dự báo tăng kịch RCP4.5 RCP2.6 150 150 50 % thay ÿәi 100 50 % thay ÿәi 100 10 11 12 -50 10 11 12 -50 -100 -100 -150 -150 tháng 2015-2040 2045-2070 tháng 2015-2040 2075-2100 2045-2070 2075-2100 RCP8.5 150 % thay ÿәi 100 50 10 11 12 -50 -100 -150 tháng Hình Phần trăm thay đổi lượng mưa theo kịch BĐKH 2015-2040 4.3 IDF mưa cực đoan giai đoạn trạng (1980-2005) Hình biểu diễn đường cong IDF mưa cực đoan cho giai đoạn trạng (1980 – 2005) với chu kì mưa từ – 24 theo chu kì lặp lại (2, 5, 10, 20, 50, 100 năm) tính phương pháp hàm phân phối GEV Ngồi ra, tính chất tỉ lệ phương pháp ước lượng NCM nên cường độ mưa cực đoan chu kì mưa 2045-2070 2075-2100 biến thiên theo đường tuyến tính Trong chu kì lặp lại, cường độ mưa cực đoan giảm chu kì mưa tăng cường độ mưa nhỏ tương ứng với chu kì mưa lớn (24 giờ) Tuy nhiên, chu kì mưa cường độ mưa cực đoan giảm chu kì lặp lại giảm, đạt cường độ mưa nhỏ tương ứng với chu kì lặp lại năm.4.4 Ảnh hưởng BĐKH đến IDF mưa cực đoan TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 10 - 2017 BÀI BÁO KHOA HỌC Hình Đường cong IDF mưa cực đoan cho giai đoạn trạng 1980 - 2005 Dưới ảnh hưởng BĐKH, cường độ mưa 2080 chu kì lặp lại năm (tăng 15.56%) Với cực đoan nhìn chung dự tính gia tăng kịch RCP4.5, cường độ mưa tăng mạnh tương lai cho kịch nồng độ khí nhà kính chu kì lặp lại năm (tăng 14.06%) giai so với cường độ mưa cực đoan giai đoạn đoạn 2030 chu kì lặp lại 100 năm giai trạng (1980 – 2005) (Bảng 3) Do tính chất đoạn 2060 2080 (tăng 40.71% tỉ lệ tuyến tính phương pháp ước lượng 83.69%) Với kịch RCP8.5, cường độ mưa NCM (Nguyen V T V cộng sự, 2007) nên gia tăng chu kì lặp lại năm giai cường độ mưa cực đoan chu kì mưa từ đoạn 2030, 2060 2080 (tăng 3.99%, – 24 gia tăng đồng với tỉ lệ phần trăm 11.48%, 16.13%) giảm nhẹ chu kì thay đổi Cụ thể, với kịch lặp lại 50 năm 100 năm (giảm 1.64% RCP2.6, cường độ mưa cực đoan tăng mạnh 7.54% giai đoạn 2060 2080) Nhìn Ki đường cong IDF phù giai đoạn 2030 chu kì lặp lại 100 năm chung, thay đổi (tăng 38.85%), giai đoạn 2060 chu kì hợp với kịch BĐKH cho yếu tố lượng mưa lặp lại 20 năm (tăng 28.03%) giai đoạn củaRMSE trạm Tân Sơn R2 Hòa Bảng Phần trăm thay đổi (%) cường độ mưa cho chu kì lặp lại 2, 5, 10, 20, 50 100 năm theo kịch BĐKH so với giai đoạn trạng Mơ hình Giai ÿoҥn CanESM2 RCP2.6 RCP4.5 RCP8.5 Chu kì lһp lҥi (năm) 10 20 50 100 2015 - 2040 18.98 21.95 24.86 28.36 33.92 38.85 2045 - 2070 22.55 25.97 27.36 28.03 27.98 27.32 2075 - 2100 15.56 14.40 13.86 13.51 13.31 13.34 2015 - 2040 14.06 11.17 9.17 7.23 4.72 2.85 2045 - 2070 22.95 27.92 31.17 34.22 38.01 40.71 2075 - 2100 21.88 34.32 44.18 54.89 70.58 83.69 2015 - 2040 3.99 3.84 2.57 0.57 -2.99 -6.24 2045 - 2070 11.48 9.89 7.96 5.53 1.67 -1.64 2075 - 2100 16.13 13.91 10.40 5.81 -1.44 -7.54 TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 10 - 2017 BÀI BÁO KHOA HỌC Kết luận Mục đích nghiên cứu xem xét ảnh hưởng BĐKH đến mối liên hệ cường độ – chu kì – tần suất (IDF) mưa cực đoan trạm Tân Sơn Hòa Kết nghiên cứu cho thấy lượng mưa tạm Tân Sơn Hòa dự báo tăng tương lai Dưới ảnh hưởng BĐKH, cường độ mưa cực đoan dự báo gia tăng cho chu kỳ lặp lại 2, 5, 10, 20, 50 100 năm Cụ thể, cường độ mưa cực đoan tăng khoảng 3.99 – 22.95% cho chu kì lặp lại năm, 3.84 – 27.92% cho chu kỳ lặp lại năm, 2.57 – 44.18% cho chu kỳ lặp lại 10 năm, 0.57 – 54.89% cho chu lỳ lặp lại 20 năm Đối với chu kỳ lặp lại 50 năm 100 năm, cường độ mưa cực đoan dự báo tăng cho hai kịch RCP2.6 RCP4.5 giảm nhẹ cho kịch RCP8.5 Kết nghiên cứu tài liệu tham khảo cho nhà quản lý hoạch định sách toán quản lý rủi ro ngập lụt nước thị cho TP.HCM Lời cám ơn: Nghiên cứu tài trợ Sở KH&CN TP.HCM thơng qua đề tài chương trình Vườn Ươm năm 2017 với tiêu đề “Xây dựng đường cong cường độ – thời gian – tần suất (IDF) cho yếu tố lượng mưa ảnh hưởng biến đổi khí hậu TP Hồ Chí Minh” Tài liệu tham khảo Nguyễn Trung Tính, Trần Văn Tỷ Huỳnh Vương Thu Minh (2016), Đánh giá lựa chọn mơ hình khí hậu tồn cầu (GCMs-CMIP5) cho khu vực Đồng sơng Cửu Long, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 42a: 81-90 Phạm Quang Nam, Ngô Đức Thành (2013), Nghiên cứu lựa chọn sản phẩm mơ hình khí hậu toàn cầu từ dự án CMIP cho khu vực Việt Nam, Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 29, số 2S, tr 134 - 142 Herath, S.M., Sarukkalige, P.R., Nguyen, V.T.V., (2016), A spatial temporal downscaling approach to development of IDF relations for Perth airport region in the context of climate change, Hydrological Sciences Journal, Vol 61(11), pp 2061-2070 Lưu Nhật Linh, Tác động BĐKH đến mối quan hệ cường độ - thời gian - tần suất mưa khu vực Hà Nội, Luận văn Thạc sỹ, 2016 Meenu, R., Rehana, S., & Mujumdar, P P., (2013), Assessment of hydrologic impacts of climate change in Tunga–Bhadra river basin, India with HECHMS and SDSM”, Hydrological Processes, Vol 27(11), pp 572-1589 Nguyen V-T-V, Nguyen T-D, Cung A, (2007), A statistical approach to downscaling of subdaily extreme rainfall processes for climate-related impact studies in urban areas, Water Sci Technol Water Supply, Vol 7(2), pp 183 -192 Shrestha, A., Babel, M.S., Weesakul, S., Vojinovic, Z., (2017), Developing Intensity-DurationFrequency (IDF) curves under climate change uncertainty: The case of Bangkok, Thailand, Water, Vol 9, pp 145 Wilby, R.L and Dawson, C.W., (2007), SDSM 4.2 - A decision support tool for the assessment of regional climate change impacts, User Manual TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 10 - 2017 BÀI BÁO KHOA HỌC THE ASSESSEMENT OF THE CLIMATE CHANGE IMPACT ON INTENSITY - DURATION - FREQUENCY (IDF) CURVE OF RAINFALL AT TAN SON HOA STATION Nguyen Trong Quan1, Pham Thi Thao Nhi1, Dao Nguyen Khoi1 Abstract: The objective of this paper was to evaluate the impact of climate change on IDF curve of rainfall at Tan Son Hoa station in Ho Chi Minh City In order to achieve this objective, SDSM was used to generate climate change scenario of rainfall and simple scaling method (GEV distribution) to derive IDF curve The results showed the changes of IDF and increasing trends of extreme rainfall in the future In particular, with regard to the intensity of extreme rainfall in the periods (19802005), the intensity of extreme rainfall in the period (2015-2100) is expected to increase by 3.99 – 22.95% for every 2-year period, 3.84 – 27.92% for every 5-year return period, 2.57 – 44.18% for every 10-year return period, and 0.57 – 54.89% for every return period of 20 years For the return period of 50 years and 100 years, extreme rainfall intensity is forecasted to increase for both RCP2.6 and RCP4.5 scenarios and slightly decrease for RCP8.5 scenario These results will be useful to manage the problems related to flooding and urban drainage in Ho Chi Minh City Keywords: IDF curve, rainfall, SDSM, Ho Chi Minh City TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 10 - 2017 Page of 11 ! " # % $ " %' & ! " # ( # $%&! # % " ' ) ( )* + ! ( / + ! ! ,'( ', 1$234225 ) 0 53 e Pe 42 534 22 6'$9 4:'148 2'5: 59'$18 ! ) iew ! # '( + ) + ! = + 7- * ', ) ! # ! ,,! 42 % + ,.42 : ) ! ) @ !# # ( ', ! ? + ,- ) ly ' ! ' > ,- ! ! ! + = On ) + + + 22 ; ) 1$2 112 ) ! ! + + " 11 4225 '( ) ;4 ) ) ( ) ' ( ( ) + + ) ) ! ;4 ! ! 2'2 % 2'2 : 2'54 2'%% '( ) ! + ) ) ) ) ;4 ; ' , ! ) ( ! 3@ ) , + ! ! 2'24 ! + ;4 ) ! ) 42 ' ) ) ! ' ! ! + ! ) + ) ' ) + ) ) ! '? ! ) ! + ) ) ) ! 0 ! ) + / ( ! ' ( ) ; ) ) ) ) " # ! ! + ! ;