nghiên cứu một số đặc điểm mưa lớn ở khu vực đồng nai

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA KHÍ TƯỢNG - THỦY VĂN

iy

GIANG NGUYEN TRIEU DANG

NGHIEN CUU MOT SO DAC DIEM MƯA LỚN

Ở KHU VỰC ĐÔNG NAI

ĐỎ ÁN TÓT NGHIỆP KỸ SƯ KHÍ TƯỢNG HỌC

Mã ngành: 52410221

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA KHÍ TƯỢNG - THỦY VĂN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC DIEM MƯA LỚN

Ở KHU VỰC DONG NAI

Sinh viên thực hiện: Giang Nguyễn Triều Dâng MSSV: 0250010005

Khóa: 2013 — 2017

Giảng viên hướng dẫn: T.S Bảo Thạnh

Trang 3

TRƯỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM THANH PHO HO CHÍ MINH_ Độc lập - Ty do - Hạnh phúc

KHOA KHi TUQNG THUY VAN —

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng II năm 2017

NHIỆM VỤ CỦA ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP

Khoa: KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Bộ mơn: KHÍ TƯỢNG

Hova tén: GIANG NGUYEN TRIEU DANG MSSV: 0250010005

Ngành: KHÍ TƯỢNG HỌC Lớp: 02-ĐHKT

1 Đầu dé đồ án: Nghiên cứu một số đặc điểm mưa lớn ở khu vực Đồng Nai 2 Nhiệm vụ:

- _ Thu thập, phân tích các số liệu mưa

- Xây dựng cơ sở lý luận, phương pháp nghiên cứu, nội dung, số liệu, liên quan đến dé tài để đưa ra kết quả nghiên cứu có tính chính xác

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô tại Khoa Khí tượng — Thuỷ văn của trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TP.HCM đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt cho em những kiến thức chuyên ngành trong quá trình học tập trên giảng đường những năm học qua

Em xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất đến TS Bảo Thạnh và thầy Nguyễn Văn Tín, là những người thầy, người hướng dẫn đã tận tình chỉ bảo, định hướng khoa học và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em trong thời gian nghiên cứu và thực hiện đồ án.Em cảm ơn các thầy về những kiến thức quý báu, những lời khuyên và những lời góp ý chân thành để giúp em có thể hoàn thành tốt khóa luận này

Em cũng xin chân thành cảm ơn cô Bùi Thị Tuyết, người luôn tận tình và dẫn dắt cho em trong 4 năm học qua Cô luôn hết lòng tận tâm dạy dỗ lớp, nhắc nhở việc học và luôn tạo mọi điều kiện tốt nhất cho chúng em được thực hiện đồ án tốt nghiệp

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, người thân và bạn bè đã luôn giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập cũng như trong cuộc sống

Trang 5

MỤC LỤC

DANH MỤC 91 - ÔÔÔ,ÔỎ VI

DANH MỤC | .Ô.Ô.ÔÔỎ VII

MỞ ĐẦU <2 trrtrrtrirrtrirrrrrirrrtrrrtrrrrtrrrtrrrrrtrrrrirrrrirrrrree 1 CHUONG 1 TONG QUAN VE NGHIEN CUU MƯA, MƯA LỚN 5

LL) Khai midi mwa 16m ooo cececec ce cececeeeececseeesecesscececsecacececcessesseeetssssseeseeees 5

1.2) Tac dng cua cac hién tuong mura LOM oo eee eseeeeseceeeeeseeeeeseseseeseeeeees 5 1.3) Các nghiên cứu về hiện tượng mưa lớn ở Việt Nam - 2222222222222 8

CHUONG 2 SO LIEU VA PHUONG PHAP NGHIEN CU Ueessssssssssssssssssssssssssssssssssssssssees 11

PB) ha 11

2.1.1 Số liệu quan trắc bề mặt từ mạng lưới trạm trên khu vực Đồng NaI 11

2.2 Phương pháp nghiên CứỨU - +22 222323 +E2E2E+E+EEEEEEEE2E E211 rrre 11

2.2.1 Phương pháp thống kê 2- 222221 EEEE2E12222122711171121122711211.2111 211 Xe 11 2.2.2 Phương pháp tính tần suất mưa 22 222+2EESEE9EEE222122721222122721222 22x 11

2.2.3 Phương pháp hồi quy tuyến tính 2: 22+2222EE22EE222322221222122721222 22 xe 11

2.2.4 Phương pháp xác định mức độ biến đổi 22©22222222222222222222222722 2 12

CHƯƠNG 3 KÉT QUÁ NGHIÊN CỨU -2-+-ec+eeetreertieerrieriierrriere 13

3.1 Nghiên cứu đặc điểm mưa 22-222 +2222EEE222122211222112711211127112112111 cee 13

3.1.1 Trạm Biên Hòa - G S21 1E 51 31 1 E11 51 T111 ngư Hư 14 3.1.2 Trạm Xuân LỘC - + + +22 E 2231 2551112551152 1122511122111 01 1101110511191 k nến 15 3.1.3 Tram TTỊ AI - S2 112231122311 2511 12211129111 001 111kg 1n 1n K ng kề 16 EM co 0 17 3.2 Nghiên cứu xu thế biến đổi lượng mưa ngày tại trạm Biên Hòa giai đoạn 1980 — "0E A 19 3.2.1 Xu thế lượng mưa một ngày lớn nhất 22222 z+2EE+2EE2+EEz+2Exerrrrrrrex 19

3.2.2 Xu thế lượng mưa ba ngày lớn nhất 2-22 +22SEE+EEE+2EE22EEE22EEerrrrrrree 19

Trang 6

3.3 Xu thé biến đổi của lượng mưa thời đoạn lớn nhất (15', 30°, 60’, 120’, 360’) trạm Biên Hòa - 27

3.4 Nghiên cứu tần suất mưa bảo đảm ứng với tần suất 1%, 5%, 10%, 50% 30

3.4.1 Tần suât mưa thời đoạn 15 phút 31

3.4.2 Tan suất mưa thời đoạn 30 phút 32

3.4.3 Tần suất mưa thời đoạn 60 phút 33

3.4.4 Tần suất mưa thời đoạn 120 phút 34

3.4.5 Tan suất mưa thời đoạn 360 phút

KẾT LUẬN VÀ KHUYÉN NGHỊ - 36 TÀI LIỆU THAM KHAO

0000/97 .Ô.Ô,Ô PL1

Trang 7

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1: Độ lệch chuẩn S (mm) và biến suất Sr (%) của lượng mưa trung bình

trạm Biên Hoà giai đoạn 1979-20 14 ¿+ + 222228 +2S+E+E+E££E£EzE+E£EEEerrxrrrerererrs 14

trạm Xuân Lộc giai đoạn 1980-2010 - ¿+ 22252 S2S2*2E+E££E£E+E+E£E£Eerzxrrrrrererrs 16

trạm Trị An giai đoạn 19779-201( - ¿5252522222322 +2E+E+E+E£EEeEzEEEEEEerrrrrrrrererrs 17

trạm Phú Hiệp giai đoạn 1991-20 1( ¿25+ 222222 2222E2E2E£E2E2EEEEEEEErErrrrrrreres 18

Bảng 3.5: Tần suất mưa một ngày lớn nhất ở trạm Biên Hòa từ 1980 — 2014 23

Bảng 3.6: Tần suất mưa thời đoạn 15 phút 2¿22222222222222222222222222222222e 24 Bảng 3.7: Tần suất mưa thời đoạn 30 phút © 2¿2222222222222222222232222222222e, 25 Bảng 3.8: Tần suất mưa thời đoạn 60 phút -¿ ¿522222 +z22x+xzxzrexererrerrreres 25 Bảng 3.9: Tần suất mưa thời đoạn 120 phútt ¿+52 2222222 2x zEzrererrrrrrrreree 26 Bảng 3.10: Tần suất mưa thời đoạn 360 phút -2-22222222222222222222222222222e, 27 Bảng 3.11: Tần suất mưa bảo đảm của lượng mưa thời đoạn 15 phút 31

Bảng 3.12: Tần suất mưa bảo đảm của lượng mưa thời đoạn 30 phút 32

Bang 3.13: Tần suất mưa bảo đảm của lượng mưa thời đoạn 60 phút 33

Trang 8

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1: Bản đồ phân bố lượng mưa trung bình ở Đồng Nai giai đoạn 1980-2014 13

Hình 3.2: Tổng lượng mưa năm trạm Biên Hòa 222 2222222E22222222222222222222-22 14 Hình 3.3: Tổng lượng mưa năm trạmXuân Lộc . - - 2252 ++s++£+s£z+e£+ezeeze>zx 15 Hình 3.4: Tổng lượng mưa năm trạm TTỊ Áñ +2 + 22222 ++zx+E+Ezzz+zxzxzezzrzrrs 16 Hình 3.5: Tổng lượng mưa năm trạm Phú Hiệp - - + 2525252 ++E+Ezz£z£zx+zzezzzzzzx 17 Hình 3.6:Xu thế lượng mưa một ngày lớn nhất trạm Biên Hòa -.2-22£ 19 Hình 3.7: Xu thế lượng mưa ba ngày lớn nhất trạm Biên Hòa 2-22£ 20 Hình 3.§: Xu thế số ngày có lượng mưa lớn hơn 50mm trạm Biên Hòa 20

Hình 3.9: Xu thế số ngày có lượng mưa lớn hơn 100mm trạm Biên Hòa 21

Hình 3.10: Xu thế ngày bắt đầu mùa mưa giai đoạn 1985-2014 2-22-2z-+2 22 Hình 3.11: Xu thế ngày kết thúc mùa mưa giai đoạn 1985-2014 -2-+2 22 Hình 3.12: Xu thế biến đổi lượng mưa trong thời đoạn 15 phút từ 2003 - 2015 28

Hình 3.13: Xu thế biến đổi lượng mưa trong thời đoạn 30 phút từ 2003 - 2015 29

Hình 3.17: Đường tần suất lượng mưa thời đoạn 15 phút giai đoạn 2003 - 2015 32

Hình 3.20: Đường tần suất lượng mưa thời đoạn 120 phút giai đoạn 2003 - 2015 .35

Hình 3.21: Đường tần suất lượng mưa thời đoạn 360 phút giai đoạn 2003 - 2015 .36

Trang 9

2

MO DAU

1 Tính cấp thiết của đồ án

Mưa lớn là hiện tượng đặc biệt được quan tâm do những tác động tiêu cực của hiện tượng này đến nhiều mặt đời sống con người, kinh tế - xã hội và môi trường Hiện tượng mưa lớn kéo dài kết hợp với những khu vực có địa hình đốc, lưu vực hẹp có thể

gây nên những trận lũ quét, sat lở đất có khả năng tàn phá khủng khiếp, gây thiệt hại lớn về kinh tế và cướp đi nhiều sinh mạng Đối với nông nghiệp, mưa lớn kéo dài gây ngập úng, phá nát hoa màu, thiệt hại mùa màng gây tốn thất nặng nề đối với người nông dân Hậu quả của mưa lớn không chỉ là những thiệt hại về kinh tế mà còn để lại

những hệ quả như môi trường sinh thái bị xáo trộn, ô nhiễm môi trường và dịch bệnh

có thê xảy ra

Ở Việt Nam mưa lớn gây nên những thiệt hại không nhỏ, hầu hết các vùng đều

bị tác động bởi hiện tượng mưa lớn ở các mức độ khác nhau Chỉ xét về thiệt hại kinh

tế, các hiện tượng cực đoan trong đó có mưa lớn hàng năm gây thiệt hại tương đương 1% GDP của đất nước Mưa lớn thường gây lũ quét, sạt lở ở khu vực miền núi phía

bắc và miền trung Việt Nam, đây là những khu vực có độ dốc lớn, lưu vực hẹp Khu

vực miền nam Việt Nam, hiện tượng mưa lớn kết hợp với triều cường gây ngập lụt ở nhiều nơi Các thành phố lớn cũng không tránh khỏi tác động của mưa lớn Mưa lớn gây thiệt hại về kinh tế, về người, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và những hệ quả kéo theo của hiện tượng mưa lớn cần khắc phục cũng rất lớn Qua các bản báo cáo đánh giá của IPCC, biến đổi khí hậu toàn cầu đang diễn ra và tác động tới nhiều khu

vực trên thế giới và Việt Nam được đánh giá là một trong những nước bị tác động mạnh nhất của biến đổi khí hậu Dưới tác động của biến đổi khí hậu, những đặc điểm

của hiện tượng mưa lớn ở Việt Nam đã có những thay đôi đáng kẻ

Đồng Nai là tỉnh nằm trong khu vực miền Đông Nam Bộ của Việt Nam, vùng đất nói liền giữa Nam Bộ, cực nam Trung Bộ và nam Tây Nguyên Phía Đông Đồng Nai giáp tỉnh Bình Thuận; phía Tây giáp Thành phố Hồ Chí Minh; phía Tây Bắc giáp tỉnh Bình Dương, Bình Phước; phía Nam giáp tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu; phía Bắc giáp

tỉnh Lâm Đồng Đồng Nai có diện tích 5.862,37 km?, bằng 1,76% diện tích tự nhiên

của cả nước và 25,5% diện tích tự nhiên vùng Đông Nam Bộ, giữ vị trí quan trọng

Trang 10

SƠ ĐỒ HÀNH CHÍNH Tỉnh Đồng Nai a ‘ TINH “BÌNH PHƯỚC 7 > HO CHI MINH TÍNH BA RIA- VONG TAU Sơ đồ hành chính tỉnh Đồng Nai

Đồng Nai hiện nay là một trong nhiều khu vực phải gánh chịu hậu quả nặng nề của mưa lớn Trong những năm gần đây, các sự kiện mưa lớn trong thời gian ngắn trên địa bàn tỉnh thường xuyên xảy ra với tần suất và cường độ ngày một lớn Những sự kiện này mỗi khi xảy ra thường gây ra ngập úng nghiêm trọng trên địa bàn thành phó,

tác động rất lớn đến kinh tế xã hội Đặc biệt, tính bắt ngờ của những trận mưa lớn này

Trang 11

Có thê thống kê một số trận mưa lớn trên địa ban tỉnh trong những năm gần đây như sau:

Trận mưa ngày 16/05/2016 khiến nhiều tuyến đường bị ngập sâu từ 50-60cm, giao thông bị ách tắc nghiệm trọng Lượng mưa đo được từ Đài Khí tượng Thủy văn Đồng Nai là 55mm

Trận mưa kéo dải nhiều giờ ngày 17/06/2016 khiến nhiều tuyến đường bị ngập

sâu từ 30-50em, cá biệt có nơi ngập sâu dén 70cm Lượng mưa đo được tại trạm khí

tượng P.Tân Hiệp 1a 81mm, còn tại trạm thủy văn (P.Quyết Thắng) là 95.9mm

Cơn mưa lớn vào ngày 26/09/2016 kéo dài hơn 2 giờ gây ngập trên diện rộng

Nước dâng cao có nơi đến gần 1.4m, nhiều xe bị chết máy, thậm chí bị cuốn trôi Giao

thông thành phố gần như tê liệt Thông tin từ Đài khí tượng thủy văn Đồng Nai cho biết đây là một trong những trận mưa lớn nhất từ đầu mùa, lượng mưa nhiều nơi đo

được lên đến 123mm

Trận mưa vào ngày 08/09/2015 với lượng nước lên tới 165mm được xem là kỷ lục trong suốt 20 năm qua ở Đồng Nai Mưa lớn khiến thành phố Biên Hòa chìm trong

nước, nhiều nơi ngập sâu đến 1,5m Hơn 400 hộ dân bị thiệt hại vật chất do nước tran

vào nhà; tại phường Trảng Dài có một ngôi nhà bị đồ sập vì mưa lũ Các tuyến đường ở Biên Hòa ngập từ 30-80cm Mưa lũ làm 10ha trồng rau tại Biên Hòa bị hư hỏng, thiệt hại vật chất gần 1,8 tỷ đồng Xuất phát từ nhu cầu nâng cao năng lực ứng phó với những thay đổi của hiện tượng mưa lớn, đề tài “Nghiên cứu một số đặc điểm mưa lớn ở khu vực Đồng Nai” là cần thiết để nghiên cứu nhằm xác định được đặc điểm các trận mưa lớn và xu thế biến đổi của mưa, để phục vụ phát triển kinh tế xã hội và tiêu thốt nước đơ thị

2 Mục tiêu và nhiệm vụ của đồ án

° Mục tiêu:

Nghiên cứu và nắm rõ một số đặc điểm mưa lớn ở Đồng Nai

Trang 12

e Nhiém vu:

Thu thap, phan tich cac số liệu mưa

Xây dựng cơ sở lý luận, phương pháp nghiên cứu, nội dung, số liệu, liên quan đến đề tài để đưa ra kết quả nghiên cứu có tính chính xác

3 Nội dung và phạm vi nghiên cứu ° Nội dung nghiên cứu:

Đề tài này tập trung nghiên cứu các đặc điểm mưa lớn ở khu vực Đồng Nai từ đó đưa ra các kết quả của nghiên cứu đánh giá tình trạng mưa lớn của khu vực

° Phạm vi nghiên cứu:

Nghiên cứu về hiện tượng mưa lớn trên địa bàn tỉnh Đồng Nai

Thời gian nghiên cứu từ giai đoạn 1980 đến 2014 Nguồn tài liệu được thu thập

từ Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Bộ và Phân viện khoa học khí tượng thủy văn và biến đổi khí hậu nên đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu

4 Phương pháp nghiên cứu của đồ án

_ Phương pháp thống kê và kế thừa các tài liệu đã sẵn có nhằm hệ thống hóa các tài liệu cơ bản là cơ sở cho nghiên cứu

_Phương pháp tính tần suất mưa: Tần suất mưa là xác suất lặp lại trận mưa cùng thời gian có lượng mưa lớn hơn hay bằng trận mưa đã quy định

_ Phương pháp hồi quy tuyến tính: Phương pháp này thường được sử dụng với các đường biến trình ít có dao động lên xuống phức tạp Thông thường, việc xác định xu thé được sử dụng bằng hàm tuyến tính - là phương pháp đễ thực hiện nhưng không

linh hoạt

_ Phương pháp xác định mức độ biến đổi: Thông qua các chỉ số thống kê chính

là giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và biến suất của chuỗi số liệu Xo(£), với t =1,2 n

5 Ý nghĩa thực tiễn của đồ án

Trang 13

CHƯƠNG 1

TỐNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU MƯA, MƯA LỚN

1.1) Khái niệm mưa lớn

Theo quy định tại Khoản 15 Điều 4 Quyết định 46/2014/QĐ-TTg về dự báo,

cảnh báo và truyền tin thiên tai do Thủ tướng Chính phủ ban hành, mưa lớn là hiện tượng mưa với tổng lượng mưa đạt trên 50 mm trong 24 giờ Hiện tượng mưa lớn được hình thành do các loại hình thời tiết đặc biệt như bão, áp thấp nhiệt đới hay dải

hội tụ nhiệt đới, hội tụ gió mạnh trên nhiều tầng, front lạnh, đường đứt Đặc biệt khi

có sự kết hợp giữa chúng với nhau ở cùng một thời điểm sẽ càng nguy hiểm hơn, gây

nên mưa to, gió lớn, dông, mưa đá trong một thời gian dài trên một phạm vi rộng Trên thực tế, các khu vực dự báo được quy định ở nước ta chỉ có thể liền kề với một hoặc hai khu vực dự báo khác và mưa lớn mang tính chất hệ thống bao giờ cũng xảy ra trên diện tích bề mặt tương đối liên tục Bởi vậy, mưa lớn diện rộng được định nghĩa như sau: Mưa lớn diện rộng là mưa lớn xảy ra ở một hay nhiều khu vực dự báo

liền kề với tong số trạm quan trắc được mưa lớn theo quy định sau đây:

+ Một khu vực dự báo được coi là có mưa lớn diện rộng khi mưa lớn xảy ra ở quá một nửa số trạm trong toàn bộ số trạm quan trắc của khu vực đó

+ Mưa lớn xảy ra ở 2 hoặc 3 khu vực dự báo liền kề nhau, khi tổng số trạm

quan trắc được mưa lớn phải vượt quá 1/2 hoặc 1/3 tổng số trạm quan trắc trong 2

hoặc 3 khu vực liền kề

Mưa lớn được chia làm 3 cấp:

- Mưa vừa: Lượng mưa đo được từ 16 đến 50 mm/24h, hoặc 8 đến 25 mm/12h - Mưa to: Lượng mưa đo được từ 51 đến 100 mm/24h, hoặc 26 đến 50mm/12h

- Mua rat to: Lượng mưa đo được > 100 mm/24h, hoặc > 50 mm/12h

1⁄2) Tác động của các hiện tượng mưa lớn

Thiệt hại kinh tế liên quan đến các hiện tượng khí hậu cực đoan có thể được

chia thành chi phi cho tác động trực tiếp hay gián tiếp đến con người, xã hội, hệ sinh thái và các chi phí dé thích ứng với những biến đổi của các hiện tượng này Từ năm 1960 đến 2011 ở nước Mỹ trung bình mỗi năm các hiện tượng cực đoan gây thiệt hại

khoảng 13 tỷ đô la trong đó 10,5 tỷ đô la thiệt hại về tài sản và 2,5 tỷ đô la thiệt hại

Trang 14

người thiệt mạng và hơn 4.000 người bị thương mỗi năm Số liệu từ công thông tin điện tử của Văn phòng thường trực Ban chỉ đạo phòng chống lụt bão trung ương Việt

Nam cho thấy từ năm 1999 đến năm 2009 trung bình hàng năm có gần 500 người thiệt

mạng, 700 người bị thương và 60 người mất tích do thiên tai Tổn thất về kinh tế mỗi năm ước tính hơn 9.000 tỷ đồng tương đương với khoảng 1% tổng sản phẩm quốc nội (GDP)

Như vậy, thiệt hại do thiên tai gây ra đối với con người và xã hội là rất lớn, đặc biệt là từ các hiện tượng liên quan đến mưa lớn như: lũ lụt, bão, dông mạnh, sạt lở, sét Theo số liệu của Viện nghiên cứu thảm họa và tính tốn thương cho thấy thiệt hại do

các hiên tượng này chiếm hơn 60% tổng thiệt hại do các loại hình thiên tai gây ra [12] Không những thế, chỉ phí sẽ tăng lên đáng kể khi tính đến sự biến đổi của các hiện tượng cực đoan trong tương lai Hàng năm chính phủ nước Anh phải dành hơn 300 triệu bảng cho việc chống lũ Số tiền này có thể sẽ tăng thêm 200 triệu bảng khi tính đến sự biến đổi của khí hậu trong tương lai [1 1] Theo ước tính từ Công ước khung của

Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu năm 2007 thi tới năm 2030, chỉ phí cho việc ứng

phó với sự biến đổi của các hiện tượng cực đoan trong đó có mưa lớn khoảng từ 48

đến 171 tỷ 19 đô la/năm đối với các nước phát triển và từ 2§ đến 67 tỷ đô la/năm đối

với các nước đang phát triển (theo giá đô la năm 2005) Trung bình toàn cầu, thiệt hại

kinh tế do hiện tượng cực đoan khí hậu và mưa lớn có xu thế tăng lên và có biến động

lớn giữa các năm Tổng thiệt hại ở các nước phát triển cao hơn so với các nước đang

phát triển Châu Mỹ chịu thiệt hại lớn nhất về kinh tế khoảng 54,6% tổng thiệt hại toàn cầu, tiếp đó là Châu Á 27,5% và Châu Âu là 15,9% Châu Phi gánh chịu 0,6% trong

tổng thiệt hại về kinh tế toàn cầu do thiên tai gây ra Tuy nhiên, số người thiệt mạng đo thiên tai và thiệt hại được tính theo tỷ lệ với GDP thì con số này ở các nước đang phát triển cao hơn so với các nước phát triển Trong thời kỳ 1970-2008, trên 95% người chết do thảm họa tự nhiên là ở các nước đang phát triển

Thống kê trong thời kỳ 2001 đến 2006, tỷ lệ giữa thiệt hại kinh tế do thiên tai

với GDP ở các nước thu nhập trung bình là khoảng 1% Trong khi đó, tỷ lệ này là

khoảng 0,3% GDP với các nước thu nhập thấp và đưới 0,1% GDP đối với các nước

thu nhập cao, các nước phát triển Trong thời kỳ từ năm 2000 đến 2008, Châu á được

ghi nhận là khu vực có số lượng thiên tai xảy ra nhiều nhất Thiệt hại vật chất trung

Trang 15

bình hàng năm trong thập kỷ 90 do các hiện tượng khí hậu và thời tiết cực đoan gây ra tăng gấp 8 lần so với thập kỷ 60 [10]

Một trong những hệ quả của các sự kiện mưa lớn gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến con người và môi trường là hiện tượng lũ lụt và sạt lở đất Những năm gần đây các sự kiện mưa lớn là nguyên nhân của nhiều trận lũ gây những thiệt hại nghiêm trọng cho khu vực Bắc Mỹ [14] Trận lũ năm 1993 ở thượng lưu của lưu vực sông Mississippi được đánh giá là trận lũ có sức tàn phá mạnh nhất, gây thiệt hại khoảng 14 tỷ đô la Nhiều trận lũ nghiêm trọng khác liên quan đến mưa lớn như ở California và Nevada vào tháng 1 nam 1997, ở Quebec vào tháng 7 năm 1996 Thống kê cho thấy

riêng trong năm 2002 đã có 49 người thiệt mạng, 88 người bị thương, thiệt hại về tài sản và cây trồng là hơn 737,5 triệu đô la do lũ lụt tại 50 tiểu bang của Mỹ [13] Tại

Trung Quốc, các trận lũ năm 1998 gây thiệt hại về kinh tế lên đến 36 tỷ đô la và ảnh

hưởng đến hơn 3.000 người ở lưu vực sông Dương Tử thuộc phía nam Trung Quốc và một vài sông ở phía bắc Trung Quốc

Tại Việt Nam, theo Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia trong 16 năm từ năm 1990-2005 đã xảy ra gần 300 trận lũ quét gây nên những tổn thất vô cùng lớn: trên 950 người bị thiệt mạng, hơn 600 người bị thương, ảnh hưởng đến gần

200.000 ha điện tích đất nông nghiệp và gây thiệt hại gần 2.000 tỷ đồng Những trận lũ quét năm 1990 gây thiệt hại lớn nhất lên đến gần 300 tỷ đồng Mưa lớn là một trong

những hiện tượng nguy hiểm đôi khi kèm theo sét, mưa đá, gió mạnh, khi kết hợp với địa hình đốc thường kéo theo lũ quét Hiện tượng lũ quét có xu hướng xuất hiện ngày càng nhiều, nhiều trận lũ xảy ra liên tiếp, dồn dập, và có sức tàn phá lớn Như vậy, ngoài những tác động trực tiếp mưa lớn còn gây ra những ảnh hưởng gián tiếp đến xã hội, con người và nền kinh tế Mason cho rằng những ảnh hưởng lâu đài của sự gia

tăng về cường độ và tần suất của các sự kiện mưa lớn tới lũ lụt cần được nghiên cứu

Trang 16

1.3) _ Các nghiên cứu về hiện tượng mưa lớn ở Việt Nam

Ở Việt Nam, trước đây đã có nhiều nghiên cứu chung về các hiện tượng khí hậu cực đoan trong đó có mưa lớn, một số công trình nghiên cứu điển hình như của Nguyễn Khánh Vân, Đỗ Lệ Thúy và Trần Anh Đức (2013) đã “Nghiên cứu nguyên nhân và quy luật của thời tiết mưa lớn khu vực đèo Hải Vân - Đèo Cả, vùng Nam Trung Bộ (giai đoạn 1986 — 2010)” Trên cơ sở các số liệu mưa 25 năm (1986 - 2010) quan trắc tại các trạm trong khu vực nghiên cứu và số liệu tái phân tích của Cơ quan khi tuong Nhat Ban (Japanese Re-Analyzed JRA25), đề tải đã phân tích và thống kê các hình thế thời tiết và tổ hợp của chúng gây ra các đợt mưa lớn, rất lớn sinh lũ lụt trên khu vực đèo Hải Vân - Đẻo Cả (từ Đà Nẵng đến Phú Yên) như bão, không khí lạnh, bão kết hợp với không khí lạnh, hội tụ nhiệt đới Qua số liệu 25 năm nghiên cứu đã xác định được 5 đợt mưa lớn trái mùa, trung bình ~0,2 đợt mưa trái mùa/năm, trong số này chỉ quan sát thấy có 01 đợt mưa rất lớn trái mùa, trung bình ~0,04 đợt mưa rất lớn trái mùa/năm [8]

Bùi Thị Hồng Trang (11/2013) với “Nghiên cứu biến động lượng mưa giữa các năm cho các khu vực ở Việt Nam”, trong nghiên cứu tác giả sử dụng phương pháp thống kê khí hậu (phương pháp hồi quy tuyến tính) kết hợp với cơng cụ tính tốn và

hiển thị Ferret, CDO, NCO (netCDF operator: http://nco.sourceforge.net/) va mét số

Trang 17

bình năm trên toàn Việt Nam trong giai đoạn El Nino, La Nina cho ta biết ảnh hưởng của ENSO đến từng khu vực của Việt Nam như thế nào [1]

Nguyên nhân hình thành, yếu tố tác động đến mưa lớn ở Việt Nam tương đối phức tạp Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện về các nguyên nhân, yếu tô tác động đến mưa lớn ở Việt Nam như áp thấp nhiệt đới, bão, hình thế quy mô lớn, Nghiên cứu của Lương Tuấn Minh và Nghiêm Thị Ngọc Linh (2005) cho thấy mùa mưa ở miền nam Việt Nam chịu tác động đáng kể của dòng xiết Somali Khi dòng xiết

Somali mạnh thì ở miền nam Việt Nam mưa nhiều vào mùa hè và mưa ít vào mùa thu

Ngược lại, dòng xiết Somali yếu gây nên hiện tượng mùa hè mưa ít và mùa thu nhiều

mưa Không khí lạnh kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới là một hình thế thời tiết gây mưa

lớn với tần suất tương đối cao ở miền trung Việt Nam [5]

Nghiên cứu về hình thế gây mưa này, Lê Đình Quang và Nguyễn Ngọc Thục

(2006) thấy rằng dải hội tụ nhiệt đới ảnh hưởng trực tiếp đến miền Trung từ tháng 9 đến tháng 10, đôi khi vào tháng 5, tháng 6 Mưa lớn hình thành bởi không khí lạnh kết

hợp với dải hội tụ nhiệt đới ở khu vực này có cường độ mạnh hay yếu là phụ thuộc vào

cấu trúc trường khí áp và địa hình Khi không khí lạnh tác động đến dải hội tụ nhiệt

đới với cấu trúc trường khí áp có dạng là dải áp thấp với đường đẳng áp đóng kín thì sẽ có khả năng gây mưa cực lớn [4]

Ảnh hưởng của ENSO đến mưa ở Việt Nam được nghiên cứu trong các công trình của Mai Trọng Thơng và Hồng Lưu Thu Thủy (2007) và Nguyễn Khánh Vân (2007) Các nghiên cứu này cho thấy trong thời kỳ hoạt động của gió mùa Tây Nam,

lượng mưa có mối liên hệ khá rõ ràng với chỉ số đao động nam Cac dot El Nino va La

Nina đều liên quan đến sự sụt giảm lượng mưa tháng so với bình thường Hoạt động của ENSO có ảnh hưởng lớn nhất đến lượng mưa vùng Nam Bộ và ít ảnh hưởng đến vùng Bắc Bộ [6], [7]

Trang 18

trường hợp có địa hình, tốc độ gió ở một số khu vực địa hình cao cũng thay đổi đáng kê Do đó địa hình kết hợp gió Tây Nam mạnh mang nhiều hơi âm kết hợp hiệu ứng cưỡng bức địa hình là nguyên nhân chính gây ra đợt mưa lớn này Khả năng mô phỏng mưa của mô hình WRF trong đợt mưa lớn từ ngày 09-13/08/2013 so với thực tế là kha tốt, tương đối phù hợp với kết quả quan trắc từ các trạm mặt đất Địa hình đóng góp một vai trò quan trọng trong việc gây ra mưa lớn, nhờ hiệu ứng chặn và nâng gây mưa cho dòng không khí từ ngày 09-13/08/2013 [9]

Như vậy, các nghiên cứu về mưa lớn ở Việt Nam đã được thực hiện rất nhiều

Các vấn đề được quan tâm chủ yếu liên quan đến đặc điểm của mưa, các hệ thống quy

mô lớn tác động đến sự hình thành mưa lớn, tác động của quá trình biến đổi khí hậu

đến mưa lớn, và việc sử dụng các mô hình khí hậu khu vực trong nghiên cứu mưa lớn

Trang 19

CHƯƠNG 2

SÓ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Số liệu

2.1.1 Số liệu quan trắc bề mặt từ mạng lưới trạm trên khu vực Đồng Nai

Đồ án sử dụng số liệu trạm Biên Hòa được xem là đặc trưng cho tỉnh Đồng Nai

với đầy đủ các số liệu như tổng lượng mưa ngày, tháng, năm, tổng lượng mưa một ngày lớn nhất, ba ngày lớn nhất và lượng mưa ở các thời đoạn Ngoài ra đồ án còn

phân tích thêm tổng lượng mưa năm của các trạm Xuân Lộc, Phú Hiệp và Trị An [2]

2.2 _ Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp thống kê

Phương pháp thống kê và kế thừa các tài liệu đã sẵn có nhằm hệ thống hóa các tài liệu cơ bản là cơ sở cho nghiên cứu

2.2.2 Phương pháp tính tần suất mưa

Phương pháp tính tần suất mưa: Tần suất mưa là xác suất lặp lại trận mưa cùng thời gian có lượng mưa lớn hơn hay bằng trận mưa đã quy định

p=—"-*100%

n+l (2.1)

Với m: số lần mưa có cường độ bằng hoặc lớn hơn cường độ trận mưa đã định,

n: tông số số liệu trong chuỗi đữ liệu

+ Lượng mưa ứng với tần suất đảm bảo lần lượt 14 1%, 5%, 10% va 20%, 50%

được tính toán theo phương pháp cực trị tổng quát (GEV) cho các trạm đo mưa Các hệ số phân tán (Cv), hệ số thiên lệch (Cs) của công thức thực nghiệm được xác định theo phương pháp Moments

2.2.3 Phương pháp hồi quy tuyến tính

Phương pháp này thường được sử dụng với các đường biến trình ít có dao động lên xuống phức tạp Thông thường, việc xác định xu thế được sử dụng bằng hàm tuyến tính - là phương pháp dễ thực hiện nhưng không linh hoạt Xu thế biến đổi có thé thé hiện khi biêu diễn phương trình hồi quy là hàm theo thời gian:

Y=ao+aiX: (2.2)

Trang 20

Trong đó: Y là giá tri cua ham; Xi: số thứ tự năm; ao, ai: các hệ số hồi quy Hệ số ai cho biết hướng dốc của đường hồi quy, nói lên xu thế biến đổi tăng hay giảm theo thời gian Nếu ai âm nghĩa là xu thế giảm theo thời gian và ngược lại Các hệ số ao và ai tính theo công thức sau: ao =7 - ai# (2.3) = Xi=i(t—Ÿ)Xt—Xf=+(yt—Ÿ)Z = Xf=1(yt—#)—(X:—#) X=i@r—#)Xc—Xf=1(Xr—#)Z X=i@c—#)2 2.2.4 Phương pháp xác định mức độ biến đổi ay (2.4)

Thông qua các chỉ số thống kê chính là giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và biến

suất của chuỗi số liệu xo(t), với t =1,2 n XT X(t)

n

x= (2.5)

Trang 21

CHƯƠNG 3

KET QUA NGHIEN CUU

3.1 Nghiên cứu đặc điểm mua

Mua là yếu tố khí hậu có sự phân hóa và biến động mạnh nhất Tùy vào từng khu vực sẽ có chế độ mưa khác nhau và lượng mưa phân bố khác nhau 106.8 106.9 107 107.1 107.2 107.3 107.4 107.5 11.5 11.5 11.4 11.4 11.3 11.3 2300 11.2 2270 2240 1:2 2210 2180 2150 2120 2090 14 2060 2030 2000 1970 10.9 1940 1910 1880 1850 10.8 1820 1790 1760 1730 10.7 1700 1670 11 10.9 10.8 10.7 1640 1610 10:8 1580 106.8 106.9 107 107.1 1072 107.3 107.4 107.5 1550 Hình 3.1: Bản đồ phân bố lượng mưa trung bình ở Đồng Nai từ 1980-2014 [3] 10.6

Đặc điểm mưa được nghiên cứu dựa vào tổng lượng mưa năm, độ lệch chuẩn S (mm)

Trang 22

3.1.1 Trạm Biên Hòa

Tổng lượng mưa trung bình nhiều năm đo được ở trạm Biên Hòa vào khoảng 1834mm, năm có tổng lượng mưa cao nhất là 2000 (2679.2mm) -vượt so với trung

bình nhiều năm 845.2mm Năm có tổng lượng mưa thấp nhất là 1992 (1230.4mm) -

thấp hơn trung bình nhiều năm 603.6mm Trong 35 năm qua tổng lượng mưa năm có xu hướng tăng 10.1mm/năm Lượng mưa (mm) 2800 2600 fh 2400 +4 ⁄ [ ng =10.1x- 10.1x - 18373 ff 2000 y 1800 1600 1400 1200 V 1000 T T r T r T 1 1979 1984 1989 1994 1999 2004 2009 2014

Hình 3.2: Tổng lượng mưa năm trạm Biên Hoà

Trạm Biên Hòa có lượng mưa trung bình tháng cao nhất vào các tháng V đến tháng X (trên 200mm), lượng mưa trung bình tháng thấp nhất vào tháng II (7.9mm) Độ lệch chuẩn tháng nằm trong khoảng từ 16 đến 110.6mm và biến suất tháng từ 29%

đến 204% Biến suất tại một số tháng tiêu biểu I, IV, VII, X tương ứng là 187.7%, 91%, 28.9% và 37.5% Mức độ biến đổi (biến suất) cao nhất là tháng I (187.7%) và

tháng II (203.7%) Mức độ biến đổi của các tháng mùa mưa ít hơn các tháng mùa khô (Bang 3.1)

Trang 23

3.1.2 Trạm Xuân Lộc

Tổng lượng mưa năm giai đoạn 1980 - 2010 tại trạm Xuân Lộc có dạng y =

24,6x — 47117, tương ứng với tốc độ tăng khoảng 24.6mm/năm Lượng mưa trung bình năm của trạm là 1979.8mm, năm có tổng lượng mưa trung bình cao nhất là 2000 (2553.3mm) —cao hơn so với trung bình nhiều năm 573.5mm Năm có tổng lượng mưa thấp nhất là 1983 (1093mm) -thấp hơn trung bình nhiều năm 886.8mm Lượng mưa cao nhất xuất hiện chủ yếu vào các tháng V đến tháng X, lượng mưa thấp nhất xuất hiện vào tháng I (6.0mm) Lượng mưa (mm) 2800 2600 y=24.6x - 47117 1200 Lf 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 T

Hình 3.3: Tổng lượng mưa năm trạm Xuân Lộc

Lượng mưa trung bình tháng cao nhất ở trạm Xuân Lộc xuất hiện chủ yếu vào các tháng VI đến tháng X với lượng mưa đạt được trên 200mm, từ tháng XI trở đi lượng mưa bắt đầu giảm dần và đến tháng I thì thấp nhất nhất với lượng mưa đạt được

chỉ 6.0mm Trị số độ lệch chuẩn trong các tháng ở trạm Xuân Lộc dao động từ

10.9mm đến 142.5mm, biến suất từ 26.5% đến 197.8% Biến suất trong một số tháng

tiéu biéu I, IV, VII, X tương ứng là 179.6%, 98.7%, 26.5%, 46.7% Biến suất cao nhất

thuộc tháng II (197.8%), thấp nhất là tháng VII (26.5%), các tháng mùa mưa có biến

suất thấp hơn so với các tháng mùa khô (Bảng 3.2)

Trang 24

Bảng 3.2: Độ lệch chuẩn S (mm) và biến suất Sr (%) của lượng mưa trung bình trạm Xuân Lộc giai đoạn 1980-2010 Tháng 1 H IH IV Vv VI Vil | VII Ix xX XI XII TB Rip 6.0 | 11.5 | 25.2 | 67.2 | 190.8 | 268.4 | 300.1 | 325.5 | 340.1 | 279.5 | 128.3 | 37 | 1979.8 S(mm) 10.9 | 227 | 38.1 | 66.3 | 115.5 | 107.7 | 79.5 | 109.5 | 142.5 | 130.4} 93.0 | 45.2 | 372.2 Sr(%) 179.6 | 197.8 | 151.5 | 98.7 | 60.5 | 40.1 | 26.5 | 33.6 | 41.9 | 46.7 | 72.5 | 122.2] 18.8 3.1.3 Tram Tri An

Lượng mưa trung bình năm của trạm Trị An dat 2086.2mm, tổng lượng mưa

năm cao nhất giai đoạn 1979 - 2010 là 2857.8mm vào năm 1979 -cao hơn trung bình năm 776 mm, tổng lượng mưa năm thấp nhất là 1 110.5mm vào năm 1991 -thấp hơn trung bình nhiều năm 975.7mm Hàm xu thế y= -4.1x +103 cho thấy tổng lượng mưa qua các năm có xu hướng giảm 4 mm/năm Lượng mưa (mm) 3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 y =-4.1x + 103 1979 1984 1989 1994 1999 2004 2009

Hình 3.4: Tổng lượng mưa năm trạm Trị An

Lượng mưa trung bình tháng trạm Trị An cao nhất tập trung vào các tháng V đến tháng X, với lượng mưa từ 230-336mm, lượng mưa trung bình thấp nhất vào tháng

II với lượng mưa đạt được chỉ 10.3mm Độ lệch chuẩn của các tháng dao động từ

23.4mm đến 120.8mm, biến suất dao động từ 20.4% đến 180.1% Biến suất tại một số

tháng tiêu biểu I, IV, VII, X tương ứng là 180.1%; 77%; 20.4% và 32.5%, biến suất

cao nhất là 180.1% (tháng I), thấp nhất là 20.4% (tháng VII) (Bảng 3.3)

Trang 25

Bảng 3.3: Độ lệch chuẩn S (mm) và biến suất Sr (%) của lượng mưa trung bình trạm Trị An giai đoạn 1979-2010 Tháng 1 HI THI [IV] V [ VI [VH [VH[ IX Ị X [| XE[XHT[ TB R ™ | 13 | 10.3 | 17.6 | 91.0 | 230.3 | 267.8 | 319.5 | 336.9 | 342.2 | 290.3 | 133.3 | 33.9 | 2086.2 Simm) | 534 | 169 | 23.9 | 701] 98.4 | 1163] 65.1 | 1208] 100 | 943 | 866 | 404 | 3669 Sa(%) 180.1 | 163.8 | 135.7| 77 | 42.7 | 43.4 | 204 | 35.8 | 292 | 32.5 | 649 |1192| 176 3.1.4 Trạm Phú Hiệp

Lượng mưa trung bình nhiều năm tại trạm Phú Hiệp đạt 2100.2mm, năm có

tổng lượng mưa năm cao nhất là 1999 (2542mm) -vượt so với trung bình nhiều năm 441,8mm Năm có tổng lượng mưa năm thấp nhất là 1991 (1472.4mm) -thấp hơn trung bình nhiều năm 627,§mm Lượng mưa cao nhất xuất hiện chủ yếu vào các tháng V đến tháng X Lượng mưa thấp nhất xuất hiện vào tháng I (7.4mm) và cao nhất vào tháng VIII (347.2mm) 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 Luong mua (mm) 1991 7 J | T 1994 1997 T 2000 2003 A ^ / vom re \ f\ /, T—«*ZA/j \ V MOM 2006 2009 NN

Hình 3.5: Tổng lượng mưa năm trạm Phú Hiệp

Lượng mưa trung bình tháng trạm Phú Hiệp cao nhất từ tháng V đến tháng X với lượng mưa lớn hơn 200mm, từ tháng XI đến tháng IV năm sau lượng mưa giảm dần và đạt thấp nhất vào tháng I và tháng II với chỉ 7-9mm Trị số độ lệch chuân của

các tháng tại trạm Phú Hiệp dao động từ 10.7mm đến 122.6mm, biến suất từ 22.5%

đến 195.2% Biến suất trong một số tháng tiêu biểu I, IV, VII, X tương ứng là 143.8%;

99.9%: 27.2%; 35.1% Biến suất cao nhất thuộc tháng II (195.2%), thấp nhất là tháng

Trang 26

IX (22.5%), các tháng mùa mưa có biến suất thấp hơn so với các tháng mùa khô (Bảng 3.4)

Bảng 3.4: Độ lệch chuẩn S (mm) và biến suất Sr (%) của lượng mưa trung bình trạm Phú Hiệp giai đoạn 1991-2010 Tháng 1 H Til IV Vv VI Vit | VHI | IX x XI XII TB Rrp TA 94 33.3 | 87.6 | 278.5 | 277 | 324.8 | 347.2 | 327.9 | 247.9 | 118.9 | 40.3 | 2100.2 S(mm) 10.7} 18.3] 36.1 | 87.5 | 110.1 | 117.7 | 88.3 | 122.6] 73.7] 87.1 | 97.6} 63.6] 289.8 Sr(%) 143.8 | 195.2 | 108.6 | 99.9 | 39.5 | 42.5 | 27.2 | 35.3 | 22.5 | 35.1 | 82.1 | 157.6] 13.8

Từ số liệu mưa của các trạm có thể đưa ra một số nhận xét về đặc điểm mưa ở

Đồng Nai như sau:

Về cơ bản mùa mưa bắt đầu từ tháng V đến hết tháng X, có năm mưa sớm hơn vào nửa cuối tháng IX, cũng có năm kết thúc muộn hơn vào nửa đầu tháng XI, mùa khô từ tháng XII năm trước đến thang IV nam sau

Do cơ chế hoàn lưu gió mùa hàng năm biến động nên lượng mưa thu được từ năm này qua năm khác không ổn định Mưa phân bố đặc sắc theo mùa, vào mùa khô tổng lượng mưa chỉ từ 6-140mm chiếm khoảng 14% lượng mưa năm Tháng I và II là hai tháng có lượng mưa nhỏ nhất, khoảng 80-90% số năm ở thời kỳ này không có mưa Mùa mưa có tổng lượng mưa từ 1000 - 3000mm chiếm khoảng 86% lượng mưa năm Khi hoàn lưu gió mùa mùa hạ bắt đầu thiết lập thì bắt đầu mùa mưa, tổng lượng mưa tháng V tăng nhanh so với tháng IV Tháng VII, VIII, IX là những tháng có tổng lượng mưa lớn nhất, phần lớn ở mức 250 - 350mm/tháng Lượng mưa tháng X phân

bố khá đều, hầu hết các nơi ở mức 200 - 300mm

Tháng có lượng mưa lớn nhất trong năm (đỉnh mưa) xuất hiện ở các nơi không đồng nhất và dao động tùy theo dạng biến động của thời tiết mỗi năm, có khi vào thang VII, cting co khi vao thang VIII hoac thang IX

Trang 27

3.2 Nghiên cứu xu thế biến đối lượng mưa ngày tại trạm Biên Hòa giai đoạn 1980 - 2014

Phan nay chi sử dụng số liệu lượng mưa một ngày lớn nhất, ba ngày lớn nhất, số ngày có lượng mưa lớn hơn 50mm và 100mm của trạm Biên Hòa từ 1980 — 2014,

các trạm khác không có số liệu

3.2.1 Xu thế lượng mưa một ngày lớn nhất

Xu thế biến đổi của lượng mưa một ngày lớn nhất tại trạm Biên Hòa trong giai

đoạn từ 1980 — 2014 với hàm xu thế có dạng y = -0.1x + 455.05 tương ứng với xu thé

lượng mưa một ngày lớn nhất giảm 0.1mm/năm, lượng mưa một ngày lớn nhất do

được là 183.4mm vào năm 1988, lượng mưa nhỏ nhất 1a 58.5mm do được vào năm 1986 Lượng mưa (mm) ° \ —] Ï oo “ I ANY AR AY Vv AS y =-0.1x + 455.05 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Hình 3.6: Xu thế lượng mưa một ngày lớn nhất trạm Biên Hòa

3.2.2 Xu thế lượng mưa ba ngày lớn nhất

Xu thế biến đổi của lượng mưa ba ngày lớn nhất tại trạm Biên Hòa trong giai

đoạn 1980 — 2014 với hàm xu thế y =0.4x -807.68 Lượng mưa ba ngày lớn nhất đo

được là 243.5mm vào năm 1999, lượng mưa nhỏ nhất là 88.3mm vào năm 1986 Xu

thế của lượng mưa ba ngày lớn nhất tại trạm tăng 0.4mm/năm

Trang 28

Lượng mưa 300 0Ð 250 y = 0.4x - 807.68 200 150 + 100 + À Â LN AA y oN Ä vi \ ih 50 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Hình 3.7: Xu thế lượng mưa ba ngày lớn nhất trạm Biên Hòa 3.2.3 Xu thế số ngày có lượng mưa lớn hơn 50mm

Xu thế biến đổi của số ngày có lượng mưa lớn hơn 50mm trong giai đoạn từ 1980 — 2014, hàm xu thế y =0.08x -165 tương ứng với xu thế số ngày có lượng mưa lớn hơn 50mm tăng 0.08 ngày/năm Năm có số ngày mưa lớn hơn 50mm lớn nhất là vào năm 2007 với 14 ngày, năm có số ngày lượng mưa lớn hơn 50mm nhỏ nhất là năm

Hình 3.8: Xu thế số ngày có lượng mưa lớn hơn 50mm

3.2.4 Xu thế số ngày có lượng mưa lớn hơn 100mm

Xu thế số ngày có lượng mưa lớn hơn 100mm trong giai đoạn 1980 — 2014 với ham xu thế y = -0.08x +21.269 tương ứng với xu thế số ngày có lượng mưa lớn hơn 100mm giảm 0.01 ngày/năm Trong đó số ngày có mưa lớn hơn 100mm lớn nhất là 2

ngày đo được vào các năm 1982, 1987,1999 va 2007, còn hầu hết các năm khác đều

không có số ngày mưa lớn hơn 100mm

Trang 29

Số ngày 2,5 | y=-0.01x +21.269 | th ỨC os WT TY | \ y | Te wl 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Hình 3.9: Xu thế số ngày có lượng mưa lớn hơn 100mm

3.2.5 Xu thế ngày bắt đầu mùa mưa, kết thúc mùa mưa

Xu thế ngày bắt đầu mùa mưa giai đoạn 1985-2014 có hàm xu thé y = -0.0129x +142.4 tương ứng ngày bắt đầu mùa mưa tới sớm hơn 0.01 ngày/năm Mùa mưa tới

sớm nhất vào năm 2000 với ngày thứ 71 trong năm (1 1/03/2000), mùa mưa tới trễ nhất

Trang 30

Biểu đồ thể hiện xu thế ngày kết thúc mùa mưa trong giai đoạn 1985-2014 có ham xu thé y = 0.3x -277.13 tương ứng với ngày kết thúc mùa mưa tới trễ hơn 0.3 ngày/năm Trong đó mùa mưa kết thúc sớm nhất vào năm 1991 với ngày thứ 297 trong năm (24/10/1991) và mùa mưa kết thức trễ nhất là vào năm 2005 với ngày thứ 364 trong năm (30/12/2005) Số ngày 370 y=0.3x - 277.13 360 350 340 330 + 320 Val 310 + Y 300 290 ¥ 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

Hình 3.11: Xu thế ngày kết thúc mùa mưa giai đoạn 1985-2014

3.2.6 Nghiên cứu tần suất mưa một ngày lớn nhất, mưa có thời đoạn lớn

nhất

Lượng mưa có sự biến động lớn từ năm nảy qua năm khác nên khi sử dụng số liệu mưa vảo các mục đích thực tiễn, người ta thường dùng lượng mưa ứng với các tan suất khác nhau

Phần này sử dụng số liệu tần suất mưa một ngày lớn nhất và tần suất mưa ở các

thời đoạn khác nhau của trạm Biên Hòa, trạm được xem là đặc trưng cho đặc điểm

mưa tỉnh Đồng Nai

Tần suất mưa một ngày lớn nhất

Tần suất mưa một ngày lớn nhất trạm Biên Hòa trong 35 năm qua từ 1980 —

2014 có sự biến đổi không đồng đều và chênh lệch nhau khá nhiều, năm 1988 với tần

suất 1.43% và lượng mưa 183.4mm được xem là năm có tần suất mưa nhỏ nhất, năm

có tần suất mưa lớn nhất là năm 1986 với tần suất 98.57% và lượng mưa tương ứng là 58.5mm Chénh lệch tần suất giữa hai năm 1986 và 1986 là 97.14% và lượng mưa là

124.9mm

Trang 32

Tần suất mưa có thời đoạn lớn nhất

Tần suất mưa ở thời đoạn 15 phút trong chuỗi số liệu 13 năm từ 2003đến 2015 thì năm 2003 là năm có lượng mưa cao nhất 46.2mm ứng với tần suất 3.85%, năm có lượng mưa thấp nhất là năm 2004, lượng mưa chỉ đạt 18.8mm voi tần suất 96.15% Chênh lệch lượng mưa giữa năm cao nhất và thấp nhất là 27.4mm, tần suất mưa giữa các năm không đồng đều, năm 2003 và 2004 có sự chênh lệch % khá lớn, các năm còn lại chênh nhau trung bình từ 10 — 20% (Bảng 3.6)

Bảng 3.6: Tần suất mưa thời đoạn 15 phút Thời gian | Lượng mưa(mm) Tần suất P (%) | Thứ hạng 2003 46.2 03.85 1 2004 18.8 96.15 13 2005 26.7 80.77 11 2006 32.5 65.38 9 2007 32.7 57.69 8 2008 34.1 42.31 6 2009 37.2 19.23 3 2010 38.1 11.54 2 2011 26.5 88.46 12 2012 33.4 50.00 7 2013 31.0 73.08 10 2014 35.2 34.62 5 2015 35.8 26.92 4

Tần suất mưa ứng với thời đoạn 30 phút từ 2003 đến 2015 thì năm 2003 có tần suất thấp nhất 3.85% với lượng mưa tương ứng là 77mm, năm 2004, 2005 và 2011 là

những năm có tần suất tương đối cao trong đó 2004 là năm có tần suất mưa cao nhất lên đến 96.15%, lượng mưa tương ứng là 32mm Sự chênh lệch giữa năm có tần suất

cao nhất và thấp nhất là 92.3%, lượng mưa chênh lệch là 45mm (Bảng 3.7)

Trang 33

Đối với tần suất mưa ở thời đoạn 60 phút trong vòng 13 năm giai đoạn 2003 — 2015, năm có tần suất mưa thấp nhất là năm 2003 với tần suất 3.85% và lượng mưa

92mm, năm có tần suất cao nhất là 2005 với tần suất 96.15% và lượng mưa đạt được là

Trang 34

2010 91.0 11.54 2 2011 75.0 26.92 4 2012 71.2 42431 6 2013 70.1 50.00 7 2014 69.2 65.38 9 2015 78.0 19.23 3

Ở tần suất mưa thời đoạn 120 phút thì năm có tần suất mưa cao nhất là năm 2004 với tan suat 96.15% và lượng mưa tương ứng là 56.8mm, năm có tần suất thấp nhất là 3.85% và lượng mưa tương ứng là 98.5mm Lượng mưa giữa các năm phân bố không đồng đều, chênh lệch giữa năm cao nhất và thấp nhất là 41.7mm Trong chuỗi

Trang 35

Ở thời đoạn 360 phút thì 2015 là năm có tần suất mưa thấp nhất chỉ 3.85%

nhưng lượng mưa đạt được lại cao nhất trong các năm với l66.5mm, năm có tần suất

cao nhất là 2004 với 96.15% nhưng lượng mưa chỉ đạt 57mm, thấp nhất trong các

năm Sự chênh lệch tần suất và lượng mưa giữa năm cao nhất và thấp nhất lần lượt là

92.3% và 109.5mm, có thể thấy sự chênh lệch lương mưa khá lớn, khác hẳn với các

thời đoạn trên (Bảng 3.10)

3.3 Xu thế biến đối của lượng mưa thời đoạn lớn nhất (15°, 30’, 60°, 120’, 360’) tram Bién Hoa

Lượng mưa ở thời đoạn 15 phút từ 2003 - 2015 có xu hướng tăng, tốc độ tang khoảng 0.17mm/năm biểu thị qua đường xu thế y = 0.17x -310 Năm có lượng mưa

thời đoạn cao nhất là năm 2003 với lượng mưa 46.2mm, năm có lượng mưa thấp nhất là 2004 với lượng mưa 18§.8mm GIữa hai năm liên tiếp nhưng lại có sự chênh lệch

lượng mưa khá lớn đến 27.4mm, các năm tiếp theo lượng mưa phân bố tương đối đồng

đều

Trang 36

Lượng mưa (mm) li \ y = 0.17x - 310 40 35 45 \ \ 30 z—+” À 25 X⁄ 20 15 \_ 7 \/ 10 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015

Hình 3.12: Xu thế biến đỗi lượng mưa trong thời đoạn 15 phút từ 2003-2015

Ở thời đoạn 30 phút, xu thế biến đổi của lượng mưa có hàm xu thế y= 0.4x -825 tương ứng với tốc độ tăng 0.4mm/năm, năm có lượng mưa cao nhất là 2003 với lượng mưa tương ứng là 77mm, năm có lượng mưa thấp nhất là 2004 với lượng mưa tương ứng là 32mm, chênh lệch lượng mưa giữa năm cao nhất và thấp nhất là 45mm Lượng mưa (mm) 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 2003 2005 = 0.4x - 825 2007 2009 2011 2013 2015

Hình 3.13: Xu thé bién doi lwong mwa trong thoi doan 30 phut tir 2003-2015 Ở thời đoạn 60 phút, xu thế biến đổi của lượng mưa có ham xu thé y= 0.6x -122 tương ứng với tốc độ tăng 0.6mm/năm, năm có lượng mưa cao nhất là 2003 với lượng mưa tương ứng là 92mm, năm có lượng mưa thấp nhất là 2005 với lượng mưa tương ứng là 50.3mm, chênh lệch lượng mưa giữa năm cao nhất và thấp nhất là 41.7mm

Trang 37

Luong mua (mm) 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 = 0.6x - 122

Hình 3.14: Xu thé bién doi lwong mwa trong thoi doan 60 phut tir 2003-2015 Ở thời đoạn 120 phút, hàm xu thế của lượng mưa có dạng y = I.1x — 220 tương ứng với lượng mưa tăng I.lmm/năm Lượng mưa thời đoạn cao nhất là 98.5mm vào

năm 2011, lượng mưa thời đoạn thấp nhất là 56.8mm vào năm 2004, lượng mưa chênh

lệch giữa năm cao nhất và thấp nhất là 38.9mm Từ năm 2005 trở đi lượng mưa bắt đầu tăng dần và đến 2015 thì đạt 89.1mm Lượng mưa (mm) 110 Ó \ ae | rẦ a aN _ VY 50 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015

Hình 3.15: Xu thế biến đối lượng mưa trong thời đoạn 120 phút từ 2003-2015 Ở thời đoạn 360 phút, dựa vào hàm xu thé y = 3.3x - 663 có thể thấy lượng mưa có xu hướng tăng và tăng với tốc độ 3.3mm/năm Lượng mưa cao nhất trong thời đoạn

nay la 166.5mm xuất hiện vào năm 2015, lượng mưa thấp nhất là 57mm vào năm 2004,

chênh lệch lượng mưa giữa hai năm cao nhất và thấp nhất là 109.5mm

Trang 38

Lượng mưa trong thời đoạn 360 phút qua các năm có xu hướng tăng cao hơn so với các thời đoạn khác, chênh lệch lượng mưa giữa năm cao nhất và thấp nhất cũng

lớn hơn hắn Trong các thời đoạn 15, 30, 60, 120 và 360 phút thì lượng mưa lớn nhất

là vào thời đoạn 360 phút, có thé thay thời đoạn càng lớn thì lượng mưa lớn nhất trong các năm cũng càng lớn Lượng mưa (mm) 170 150 Ì 130 ‡ Ỉ = 3.3x - 663 110 \ y 90 + 70 \⁄ 50 T T T T T 1 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015

Hình 3.16: Xu thế biến đối lượng mưa trong thời đoạn 360 phút từ 2003-2015 3.4 _ Nghiên cứu tần suất mưa bảo đảm ứng với tần suất 1%, 5%, 10%, 50%

Số liệu về tần suất mưa ở các thời đoạn khác nhau được xác định bằng phần

mềm FFC Đây là phần mềm có chức năng tự động xử lý chuỗi số liệu đưa vào, sau đó xây dựng và vẽ các đường tần suất thực nghiệm Phần mềm còn giúp tính toán thêm

các hệ số:

- Giá trị trung bình biểu thị độ lớn của đại lượng mưa được khảo sát

- Hệ số Cv biểu thị xu hướng phân tán, khi Cv càng lớn thì giá trị của đại lượng

khảo sát càng phân tán xa giá trị trung bình

- Hệ số Cs biéu thị tính đối xứng xung quanh giá trị trung bình, khi Cs bằng 0

thì đại lượng khảo sát đối xứng so với giá trị trung bình, khi Cs > 0 thì có lệch dương, Cs < 0 thì có lệch âm

Trang 39

3.4.1 Tần suât mưa thời đoạn 15 phút

Tần suất bảo đảm của mưa thời đoạn 15 phút ứng với các tần suất 1%, 5%, 10%

và 50% trong đó tần suất 1% có lượng mưa cao nhất (53.57mm) với thời gian lặp lại là 100 năm, ở tần suất 50% có lượng mưa thấp nhất (31.86mm) với thời gian lặp lại chỉ 2 năm Tần suất càng nhỏ thì lượng mưa càng cao và thời gian lặp lại cảng nhiều

Bảng 3.11: Tần suất mưa bảo đảm của lượng mưa thời đoạn 15 phút Tần suấtP | X Thời gian lặp lại (%) (mm) (năm) 1 53.57 100 5 45.21 20 10 41.52 10 50 31.86 2 Đường tần suất lượng mưa T8 70+ 65-+ R18phút H TB=32.94, Cv=0.20, Cs=-0.27 Phân bố Cực trị tổng quát (GEV) TB=32.94, Cv=0.20, Cs=-0.27 Lượng mưa (mm) & 1 + 1 + 1 † 041 1 10 2 30 40 50 60 70 80 90 Tần suất, P(%)

Hình 3.17: Đường tần suất lượng mưa thơ `i đoạn 15 phút giai đoạn 2003 — 2015

Đường tần suất lượng mưa R15phút có giá trị nhỏ nhất là 1§.8(mm), giá trị lớn nhất là 46.2(mm), giá trị trung bình là 32.94(mm), hệ số phân tan Cy = 0.2, hệ số thiên

lệch Cs= -0.27

Trang 40

3.4.2 Tần suất mưa thời đoạn 30 phút

Ở mưa thời đoạn 30 phút, tần suất bảo đảm 1% ứng với lượng mưa 90.89mm có

thời gian lặp lại là 100 năm, suất bảo đảm 5% có lượng mưa 75.86mm với thời gian lặp lại là 20 năm, suất bảo đảm 10% có lượng mưa 69.21mm và thời gian lặp lại là 10

năm, ứng với suất bảo đảm 50% là lượng mưa 51.84mm và thời gian lặp lại chỉ 2 năm Trong đó tần suất bảo đảm 1% có lượng mưa cao nhất và 50% có lượng mưa thấp

nhất, lượng mưa chênh lệnh là 39.05mm

Bảng 3.12: Tần suất mưa bảo đảm của lượng mưa thời đoạn 30 phút Tần suất P X Thời gian lặp lại (%) | (mm) (năm) 1 90.89 100 5 75.86 20 10 6921 10 50 51.84 2 Đường tần suất lượng mưa 140 -— R30phut 130 +- ‘TB=53.78, Cv=0.22, Cs=-0.12 —— Phân bó Cực tị tổng quát (GEV) ‘TB=53.78, Cv=0.22, Cs=-0.12 120 | 110 +- 100 +- £ 9 E 2 aot š sa 70+ 60 + 50-E Fe ° | 40+ > 30 20 † † + +—T † † 0.01 01 1 10 20 30 40 50 60 T0 80 90 99 99.9 99.99 Tan suat, P(%) Hình 3.18: Đường tần suất lượng mưa thời đoạn 30 phút giai đoạn 2003 - 2015

Đường tần suất lượng mưa R30phút có giá trị nhỏ nhất là 32(mm), giá trị lớn

nhất là 77(mm), giá trị trung bình là 53.78(mm), hệ số phân tán Cv = 0.22, hệ số thiên

lệch Cs= -0

Tiêu đề	Nghiên Cứu Một Số Đặc Điểm Mưa Lớn Ở Khu Vực Đồng Nai
Tác giả	Giang Nguyễn Triều Dâng
Người hướng dẫn	T.S Bảo Thạnh
Trường học	Trường Đại Học Tài Nguyên Và Môi Trường Tp.Hcm
Chuyên ngành	Khí Tượng - Thủy Văn
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2017
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	53
Dung lượng	16,87 MB