Luận văn thạc sĩ Thủy văn học: Nghiên cứu sự biến đổi các đặc trưng thủy văn, dòng chảy thiết kế một số lưu vực sông, suối chính trên địa bàn tỉnh Kon Tum trong bối cảnh biến đổi khí hậu

của đề tai là các đặc trưng thủy văn, dòng chảy thiế `Về không gian, do hạn chế vé mặt thời gian thực hiện cũng như tính tường tự trong đánh giá tác động của BĐKH đến các yếu tổ thủy văn

sẻ mô hình Mike-NAM và các số liệu khí tượng thủy văn liên quan; Trường Cao dang

Thủy lợi Thangone Bộ Nông nghiệp và Lâm nghiệp - Cộng hòa Dân chủ Nhân dân

Lào đã giúp đỡ thực hiện luận văn này.

Do trình độ, kinh nghiệm cũng như thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên luận văn khó tránh khỏi những thiếu sót, tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp

của quý độc giả.

Cuối cùng nhưng vô cùng quan trọng, tác giả chân thành cám ơn sự ủng hộ, chia sẻ của người thân trong gia đình, sự giúp đỡ quý báu của đồng nghiệp và bạn bè trong suốt quá trình thực hiện luận văn.

Xin trân trọng cảm on!

Hà Nội, ngày 07 tháng 07 năm 2017

Tác giả luận văn

BOONSY SITTHIDETH

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đê tài luận văn này là sản phâm nghiên cứu của riêng cá nhân tôi.

Các sô liệu và kêt quả trong luận văn là hoàn toan trung thực và chưa được ai công bô

trước đây Tat cả các trích dẫn đã được ghi rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày 07 thang 07 năm 2017

Tác giả luận văn

BOONSY SITTHIDETH

ii

DANH MỤC HÌNH ¿2-2 52252 22EEEEEEEE2E121122171121121122171111111 1111111 re Vv

i96 1

1.1 Tổng quan chung về tác động của BĐKH đến các lưu vực sông - - 5

1.2 Tình hình nghiên cứu về biến đổi các đặc trưng thủy văn, dòng chảy của lưu vực

1.2.2 Các nghiên cứu ở VIỆt Nam - G5 1112101991119 11 9111 1n ng nếp 8

1.3 Giới thiệu khu vực nghiên CỨU -.- + + 1S E91 *E*EESrksrrrrrrkrrkrrkrrkre 11

L.B.0 Vi tri da LY 11

1.3.2 Đặc điểm dia Hanh ecseccsssescssseeessseecssssecesnnecessnesessnseessnseeesneeesnneeessneeeesneecs 12 1.3.3 Đặc điểm địa Chat eeecseeccssseecesseesssneecssnecessnecesseeessneessusecesneesssneesssneeessneess 13

1.3.6 Mang lưới tram khí tượng, thủy văn - - 55c + rrrieree 23

{080890 TNNNN 27 CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VA PHAN TÍCH SO LIỆU 29 2.1 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu tác động của BĐKH 29

2.2 Mô hình khí hậu có độ phân giải SiÊU CAO - 5 S2 * + £+ksserrseeeeresers 29 2.3 Mô hình thủy văn Mike-NAM óc LH HH HH HH ng nh 32 2.3.1 C0 000 33

iii

2.3.2 Cấu trúc của mô hình - - ¿2t +t+t+ESE+ESESEEEEEEEEEESEEESEEESEEESEEEEEEEErErrrrrrrrrsee 34

2.4 Mô hình Mike-NAM thiết lập cho lưu vực Pô Kô : -¿5+©5+: 39

“5N Tai cố na e 39

2.4.2 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng mô phỏng của mô hình - 41

2.4.3 Hiệu chỉnh mô hình wei cccescccccsssssececccesssseeecceesessceseccesssseeeeeeesessaeeeees 4I

CHUONG 3 ĐÁNH GIÁ SU BIEN DOI CUA CÁC ĐẶC TRƯNG THUY VĂN, DONG CHAY THIET KE LƯU VUC SÔNG PO-KO u.eccccscsescsscsecsssesecseseseeeseeeeeees 45 3.1 Xác định các đặc trưng thủy văn, dòng chảy thiết kế cho giai đoạn cơ sở (1989-

2008)_ 2.22222221222222 2222212211211 111 45

3.1.2 Các đặc trưng thủy văn, dong chảy thiết kế giai đoạn cơ sở (1989-2008) 47 3.2 Xác định các đặc trưng thủy văn, dòng chảy thiết kế cho giai đoạn trung hạn

PHU LUC woececsscsscsssessessessssssecsscssssssssscsessussusssscsussssesscsessussusssessessussuesseesecsussuessessesseseses 68

1V

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 2 Lưới trạm khí tượng khu vực thượng lưu sông Dak Bla 24

Hình 1 3 Bản đồ lưới trạm thủy văn khu vực thượng lưu sông Dak Bla 25

Hình 2.1 Minh họa mô hình AGCM3.2S (Nguồn: MRI]) 2-52: 55225z2cs s2 30 Hình 2 2 Sơ đồ mô tả cấu trúc mô hình NAM c¿©c+cccvrxeererrxererrreed 35 Hình 2 3 Chia lưu vực Pô Kô bang phương pháp đa giác Theisson - 40

Hình 2 4 Kết quả hiệu chỉnh mô hình mưa dòng chảy cho lưu vực sông Pô Kô 42

Hình 2 5 Kết quả kiểm định bộ thông số mô hình mưa dòng chảy cho lưu vực Pô Kô — ốỐỐốỐỐỐ 43

Hình 3 1 Điểm lưới mô hình AGCMM3-2S 2-2: ©5222++2x+£E2EESEEvExerxrrreerxees 46 Hình 3.2 Đường tần suất dòng chảy năm thiết kế giai đoạn cơ sở - 50

Hình 3 3 Đường tần suất dòng chảy lũ thiết kế giai đoạn cơ Sở - 50

Hình 3 4 Đường tần suất dòng chảy năm thiết kế giai đoạn trung hạn 51

Hình 3 5 Đường tan suất dòng chảy lũ thiết kế giai đoạn trung hạn 52

Hình 3 6 Đường tần suất dòng chảy năm thiết kế giai đoạn dài hạn 53

Hình 3 7 Đường tan suất dòng chảy năm thiết kế giai đoạn dài hạn 33

Hình 3 8 Biến đổi lượng mưa trung bình nhiều năm ở giai đoạn trung và đài hạn so \MĐURS0Ể0I910uv8-1020020/20)0)00-ểt55455)1 55

Hình 3 9 Biến đổi lượng mưa 1 ngày max (R1d_ max) ở giai đoạn trung và đài hạn so

với giai đoạn cơ sở (1989-2008) - L1 1* 1H TT HH TH HH ng ngư 55

Hình 3 10 Biến đổi lượng mưa 3 ngày max (R3d_ max) ở giai đoạn trung và dài hạn

SO với giai đoạn cơ sở (1989-2008) -. S- k1 12 111111112 1111111 TH ng ng cư 56

Hình 3 11 Biến đổi lượng mưa 5 ngày max (Rã5d_ max) ở giai đoạn trung và dài hạn

SO với giai đoạn cơ sở (1989-2008) -. S- + t1 12 11111119 11111 H1 1H ng ngư 56

Hình 3.12 Biển đổi số ngày hạ liên tục (CDD max) ở gai đoạn trung và di hạn sơ

với giai đoạn cơ sở (1989-2008) ST

Hình 3.13 Biến động lượng mưa (Hình trên) và ding chảy (Hình dưới) bình quân

nhiều năm ở các thời kỹ khí hậu trung hạn và dai han so với giai đoạn chuẩn 58

Hình 3.14 Biến đổi dòng chảy năm thiết kế giai đoạn trung va dài han so với giaiđoạn cơ sở (1989-2008) 59

Hình 3.15 Biển đổi dòng chảy lũ thiết kế giai đoạn trung và dài hạn so với giai đoạn

cơ sở (1989-2008) 60

1: Đặc trưng hình thái sông Pô Kô ở Kon Tum 12

2 Đặc trưng nhiệt độ một số trạm ở Kon Tum 15

3 Độ âm (%) trung bình thang, năm các trạm ở Kon Tum, 16

4 Tổng số giờ nắng (gid) và số giờ nắng trung bình tai các tram ở Kon Tum

"

5 Tổng lượng bốc hơi (mm) ông Piche ti các tram ở Kon Tum ”

6 Đặc trưng tốc độ gió (ns ta các trạm tại các tram ở Kon Tum 18

7 Lượng mưa năm bình quản nhiễu năm tạ các tram ở Kon Tum 9

3 Phân bố lượng mưa (mm) theo miata các tram ở Kon Tum 20

9 Phân bổ lượng mira (mm) theo các thing trong năm tại các trạm ở Kon

20

10 Khả năng xuất hiện lũ lớn (%6) trong năm vào các thắng mùa lũ 22

11 Mạng lưới trạm khí tượng trên địa bàn tỉnh Kon Tum và vùng lân cận 23

12 Mạng lưới trạm thủy van trên địa bàn tinh Kon Tum và các ving lân cận

26

1 Mô hình NAM đơn bao gồm 9 thông số cần được hiệu chỉnh 38

2 Kết quả tính toán trọng số mưa lưu vực PO Kô 40

3 Thông số hiệu chỉnh mô hình 2

4 Đánh giá sai số của mô hình 4

5 Đánh giá sai số kiểm định của mô hình [29] “

1 Các đặc trưng thủy văn và đông chảy thiết kế giai đoạn cơ sử 49

2 Kết quả xác định dòng chay năm thiết kế giai đoạn cơ sở 49

3 Kết qua xác định đồng chảy lũ thiết kế lưu vực giai đoạn cơ sở so

4 Đặc trưng thủy văn vả dòng chảy thiết kế gian đoạn trung hạn sỊ

Bảng 3.5 Dang chảy năm thiết kế giai đoạn trung hạn si

Bảng 3.6 Dong chảy lũ thiết kế giai đoạn trong hạn si

Bing 3.7 Đặc trưng thủy văn và dng chảy thiết kế gian đoạn dài hạn 52

Bảng 3.8 Dòng chảy năm thiết kế giai đoạn dài hạn %

Bảng 3.9 Dong chảy lũ thiết kế giải đoạn dài hạn 32

Bảng 3 10 Biển đổi (%) các đặc trưng đông chảy giai đoạn trùng và đài han so với

giai đoạn cơ sở (1989-2008) 59

Bing 3 11 Biến đổi (%) dồng chảy năm thiết kế giai đoạn rung và dầi hạn so với

giải đoạn cơ sở (1989-2008) 9

Bang 3 12 Biến đổi (%) đồng chảy lũ thiết kế giai đoạn trung và đài hạn so với giai

đoạn cơ sở (1989-2008) 59

DANH MỤC CAC KÝ TỰ VIET TAT

BĐKH : Biển đổi khí hậu

DEM: Mô hình cao độ số.

GIS: Hệ thống thông tin địa lý

IPCC: Ban liên chính phủ về BĐKH

LVS - :Lưuvực sông

NNK _ : Những người khác

SREX : Báo cáo về quản lý rủi ro thiên tai và các hiện tượng cực đoan nhằm

thúc diy thích ứng với BDKH

MỞ DAU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Biến đổi khí hậu (BDKH) đã và đang làm gia tăng các hiện tượng thời tết cực đoan

Những năm cuối thập ki 90 và đầu thiên niên kỷ mới được cho là nóng nhất trong lịch sử ; ví dụ như đợt nóng đạt định vào năm 2003, tại một số nước châu Âu đã có hàng chục nghìn người chết, Cũng theo các báo cáo của Ban liên chính phủ về BDKH (IPCC) [1] [2] thì nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng khoảng 0.74°C rong

thé ky 20, và dự báo sẽ ting khoảng 2.8'C vào cuối thể ky so với nhiệt độ trung bìnhcửa các năm 1980-1999 đựa theo kịch bản phát thi khí nhà kính ở mức trung bình

(đây là kịch bản có tín khả thi cao mã đa số các nước cam kết giảm thiểu đều mong muốn, vi được xây dụng với giả thuyết thế giới phát iển bản vũng theo bướng công

nghệ cao và cân bằng giữa việc sử dụng nguồn năng lượng hóa thạch và phí hóathạch)

Một nguyên tắc vật lý cơ bản là khi nhiệt độ tng lê th sẽ làm cho quá tình thủy

văn cũng thay đổi theo, nước ở các đại dương và bé mặt trái đất sẽ bốc hơi nhanh và

nhiễu hon, Về cơ bản, dựa trên báo cáo gin đây nhất của IPCC [2] lượng mưa được

‘ur báo tăng vào cuối thé ky 21 đối với hầu hết các khu vực có khí hậu ôn đổi, trong

khi đó khu vực nhiệt đi và cận nhiệt đới lượng mưa trung bình năm được dự báo có

xu thé tăng nhẹ Thể nhưng hầu hết lượng mưa có xu hướng giảm đi trong mùa khô

và tăng lên trong mùa mưa Thêm vào đó, đang có sự dịch chuyển về mùa, theo đó

mùa mưa bắt đâu muộn và kết thúc chậm hơn so với hiện ti [3] [4] Một nghiên cứu sin day của các nhà khoa học thuộc một Viện hàng đầu th giới về nghiên cứu khí

hậu của Nhật Bản đã chỉ ra rằng số lượng các con bão nhiệt đới ở vùng biển Tây Thái

Bình Dương có chiều hướng giảm di trong tương lai, nhưng có một phát hiện rit ý

nghĩa đó là cường độ mưa và sức gi trong trong phạm bán kính vi 100 km của các.

ccơn bão này sẽ tăng từ 40-60 vào cuỗi thé ky này [5] so với những thập

thể kỷ 20 Như vậy có thể thấy ring tần suất xuất hiện của các hiện tượng thời tiế

‘ewe đoan, như mưa lớn, được dự báo sẽ tăng lên

Xu thể gia ting mưa lớn sẽ tắc động tối các đặc trưng thủy văn và đồng chảy thiết kể,

nh hưởng nghiêm trọng đến công tác quy hoạch và quản lý các lưu vực sông trong

tương lại, Cho đến thai điểm này, hầu hết các dự ấn quy hoạch và xây dựng công tình phòng ching li bão, công trinh phục vụ dân sinh, phát tiển kinh tế được phê duyệt và xây dựng đã không (rit ít hoặc sơ bộ) tinh đến ảnh hưởng của BĐKH đến quy mô và hiệu quả của đự án, công trình, v Các bài toán quy hoạch, thiết kể đa

số dựa trên sự biển thiên của thời tiết trong quá khứ để xây dựng xác định các đặc

ết là khí hậu là dn định và hoặc nếu có.

ng thủy văn, đồng chi thể

dao động thì tần suất xuất hiện cũng không đổi theo thời gian Tuy nhỉ trong điềukiện BDKH ngày cảng ting, giả thiết này có lẽ không còn phù hợp nữa Việc cho

ring BĐKH lim thay đổi đặc trưng thủy văn, dòng chảy thiết kế đã và đang được

chấp nhận rộng rãi trong cộng đồng các nhà khoa học [6]

Do đó, đánh giá thay đi

n thiết đây được coi là một trong những nỗ lực hỗ trợ việc lựa

các đặc tng thủy văn, ding chay thiết kế cho các lưi vực

sông là thực sự

chọn các

sông thích ứng với BDKH

su chí thiết kế trong quy hoạch, xây đựng công trình và quản lý lưu vực

2 Mục tiêu nghiên cứu

Luận văn được thực biện nhằm đánh giá sự biến đải của các đặc trưng thủy văn, dangchay thiết kế ở các lưu vực sông, tinh Kon Tum tong điều kiện BĐKH, hỗ trợ côngtác quy hoạch và quản lý lưu vực sông thích ứng với BDKH

Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu ct

và BĐKH

của đề tai là các đặc trưng thủy văn, dòng chảy thiế

`Về không gian, do hạn chế vé mặt thời gian thực hiện cũng như tính tường tự trong

đánh giá tác động của BĐKH đến các yếu tổ thủy văn, ding chảy thết kế nên phạm

vi nghiên cứu của để tả là lưu vực sông Pô KO, tỉnh Kon Tum, tinh đến đoạn nhậplưu với sông Đắc Bla, VẺ thồi gian, để tà tập trung phân tích cho 3 giai đoạn dựa

theo các ich bản tinh toán của mô hình khí hậu, gồm có: ) gi đoạn cơ sỡ

(1989-2008), (i) giai đoạn trung hạn (20202039) vài) giải đoạn dài hạ (2080-2099),

4 Phương pháp nghiên cứu

sự biLuận van sử dụng các phương pháp sau để đánh gi

ết kế trong điều kiện BDKH:

đổi của các đặc trưng

thủy văn, đồng chảy thi

+ Phương pháp tổng hợp, kế thừa tà liệu: Tổng hợp có chọn lọc các tài liệu hiện có

liên quan đến tác động của BĐKH đến các đặc trưng thủy văn, ding chay thiết kế,

viv Kế thừa các số liệu, kết quả của các đề tài nghiên cứu trước đó làm cơ sở Khoa

học phục vụ các nội dung nghiên cứu của đ ti,

= Phương pháp mô hình khí h

phù hợp với mục iêu của để;

Lựa chọn mô hình khí hậu, kịch bản dự báo mưa

kế và đánh giá sự biễn đổi do tác động của BDKH.

5 _ Các nội dung nghiên cứu

“Các nội dung chủ yếu dưới đây edn thực hiện để đạt được mục tiêu của đ tài

= Mô phông dong chảy lưu vực sông PO Kô dua trên lượng mưa tinh toán bởi mô

hình khí hậu cho giai đoạn cơ sở 1989.2008

= Mô phông dong chiy lưu vue sông PO KO dựa trên lượng mưa tính toán bởi môhình khí hậu cho giai đoạn trung hạn 2020.2039

~ Mô phỏng ding chảy lưu vực sông Pô Kô dựa trên lượng mưa tính toán bởi mô.

hình khí hậu cho giai đoạn dài hạn 2080-2099

~ Tính toán các đặc trưng thủy văn, dòng chảy thiết kế cho các giai đoạn cơ sở, trung hạn và dài hạn: vã đánh giá sự biển đổi trong điều kiện BDKH

6 Dựkiến đồng gốp của đề

- Đánh giá được sự biển đổi các đặc trưng thủy văn, ding chảy thiết kế cho lưu vực.xông Pô Kô trong các giai đoạn trung hạn và đài hạn;

7 Cấu trúc luận văn

Nội dung của luận văn được trình bảy trong 3 chương, cụ thể như sau

= CHƯƠNG I: Tổng quan vin đề nghiên cứu

= CHUONG II: Phương pháp nghiên cứu và nguồn dữ liệu

~ CHUONG III: Kết quả đánh giá sự bi

thiết kế cho lưu vực sông Pô KS.

đổi các đặc trưng thủy văn, dòng chảy

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VAN DE NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan chung về tác động của BĐIKH đến các lưu vực sông

“Trong hu hết các tuyên bổ, thoa thuận ở cả bình điện quốc tế và quốc gia, BĐKH

được coi là một trong những thách thức lớn nhất của con người trong thé kỷ 21 BDKH đã và đang gây ra những tác động bất lợi đến mọi mặt đồi sống xã hội, môi trường và hệ sinh thái Đối với Việt Nam, Ngân hàng Phát triển Châu Á, Ngân hàng Thể giới đều xếp Việt Nam vào nhôm các nước có nguy cơ cao dễ bi tổn thương do

BDKH và nước biển dâng Cúc lĩnh vực bị tác động nhiều nhất đó là nguồn tài

nguyên nước, nông nghiệp hệ thống cơ sở hạ ting do gia tăng tai bién thiên tai như

1.2 Tình hình nghiên cứu về biển đổi các đặc trưng thủy văn, dang chảy cũa

lưu vực sông trong bị

1.2.1 Các nghiên

“Các nghiên cứu điễn hình đánh giá tác động cud BDKH đến chế độ dòng chảy, chế

độ thủy văn trước hết phải kể đến các Báo cáo chuyên ngành của Ban Liên chính phù

về BDKH (IPCC) các thời kỳ 2007 và 2013 [1], [2] Đây là các báo báo có tính chất

bản lễ, làm cơ sở để hoạch định c tính sách phát triển cũng như hỗ trợ quá trình ra

quyết định, chiến lược thích ứng với BDKH ở phạm vi toàn cầu Các báo cáo của

IPCC đã tập trung làm rõ các tác động của BDKH ở quy mô khu vực (ví dụ: khu vực

“Châu Nam A, Đông Nam A, Nam Mỹ vs ) hay ở phạm vi các lưu vực sông lớn chảy qua nhiều quốc gia (ví dụ: sông Mê-kông, sông Trường Giang, sông Amazon, v.v ) IPCC đã đảnh giá được các biển đổi đáng kể vé các đặc trưng thủy văn, chế

độ dòng chảy cho các khu vực này và có nhận định chung lả cơ chế dòng chảy sẽ:

càng trở nên khác biệt với xu thé gia tăng dòng chảy lũ trong mia mưa vi, ngược lai,tình trang hạn hắn có xu hướng tằm trọng hơn trong mia khô.

Din giá tác động của BĐKH đến các đặc trưng thủy văn, chế độ đồng chảy ở phạm

vi lưu vực sông cũng được tế hành song song với các nghiên cứu của IPCC Trong

số đó phải kể đến các nghiên cứu tiêu biểu như sau

Nghiên cứu của Jason và nnk [7] về đánh giá tác động của BĐKH đến chế độ thủy

văn ở lưu vực sông Churchill-Nelson, Canada Bằng cách sử dụng phép thử Kendall, nghiên cứu đã xác định được mức độ ảnh hưởng của khí hậu đến lưu vựcsông và sử dụng để nâng cao nhận thức trong tương lai đối với các chiến lược quyhoạch và quản lý hệ thống tải nguyễn nước

Mann-Nghiên cứu của Menzel và Burger [8] về xây dựng kịch bản BĐKHI và tác động đếndòng chảy cho lưu vực sông Mudle, CHLB Đức Phương pháp chỉ tiết hóa thống kế

đã được sử dụng để hiệu chỉnh các kết quả mô phòng bối mô hình khí hậu

(ECHAMS/OPYC3) sau đồ sử dụng làm đầu vào cho mô hình thủy văn để mô phỏng dồng chiy Kết qua cho thấy gia tăng nhiệt độ cùng với xu thé giảm lượng mưa ở khu vực nghiên cứu sẽ dẫn đến suy giảm khá mạnh dòng chảy trong 100 năm ti Nghiên cửu cũng được xem là một đóng góp quan trọng cho các nghiên cứu về tác động của

BDKH dong chảy Đồng thi, nó cũng chi ra được những thiểu sốt hiện tại và

những hạn chế của mô hình khí hậu

Takara và nnk [9] đã phân tích tác động tiềm ting của BĐKH đối với nguồn tà nguyên nước khu vực Tokyo ở lưu vực sông Tone sử dụng kết quả mô phỏng khí hậu

bởi mô bình có độ phân giải siêu cao (lưới 20 km), phiên bản MRI-AGCM3.1S của'Viện nghiên cứu khí tượng (MRI), Cơ quan khí tượng thuỷ văn Nhật Bản UMA)

Các tác giả mới chỉ phân tích cho hai giai đoạn khí hậu 1979-1998 và 2075-2094 để

xắc định thay đổi vé lượng mưa ở lưu vựe, kết qua cho thấy lượng mura hing năm dự

kiến sẽ tăng 4.2% trong tương lai: nhưng chỉ số hạn hán lại cho thấy tình trạng hạn

hn sẽ ở nên khá ng trọng

“Tiếp sau đó, Tachikawa và nok [10] đã đánh giá tác động của BĐKH đối với dòngchảy các lưu vực sông ở Nhật Bản cũng đựa trên mô phỏng khí hậu bởi mô hình có

6

độ phân gid siêu cao cho các thời kỳ khí hậu hiện tai (1979-2003), tương hi gin(2015-2039) và tương li (2075-2099) Kết quả nghiên cứu cho thấy rõ biển động của

dong chiy theo cả không gian và hồi gan, đặc biệt biến động mạnh ở thời kỳ khí

hậu tương lai

“Tương tự với nghiên cứu của Tachikawa và nnk [10], Sato và nnk [11] cũng áp dụng

anh giá tác động của BDKH đến một số lưu vực sông ở Nhật Bản sử dụng mô hình

khí hậu có độ phân giải siêu cao, nhưng phân tích cho hai thời kỳ: khí hậu hiện tại(1980-1999) và khí hậu trong tương lai (2080-2099) Điểm khác chủ yếu của nghĩcứu này đó là so sánh kết quả mô phỏng dong chảy dựa trên các phiên bản khác nhau

của mô hình khí hậu Nghiên cứu cho thấy phiên bản mới nhất (MRI-AGCM3.28)

cho kết quả mô phỏng thủy văn tốt hơn so với phiên bản trước đó AGCM3.1S) Ngay cả khi lượng lượng mưa không thay đổi nhiều trong tương lai,

(MRI-đồng chảy vin sẽ hay đổi đáng kể khi nhiệt độ không khi tăng và sự bốc hơi nước

tăng lên Miễn Bắc Nhật Bản được dự báo sẽ chịu tắc động nặng nỄ hơn các khu vựccòn lại

Nghiên cứu của Cheiw và nnk [12] về mô hình hóa dòng chảy ứng với các kịch bản

về BDKH cho lưu vực sông ở Australia Nghiên cứu đã chỉ ra sự thay đổi lượng mưa

là yếu tổ chính tác động đến dòng chảy Đối với các lưu vực ở khu vục ôn đổi, tỷ lệ

thay đổi về đồng chay có thể gắp 2 lẫn thay đổi về lượng mưa; rong khi ở các lưu

ý lệ này có thể lên đến hơn 4 lẫn Nghiên cửu cũngđồng cháy thi

cho thấy tác động của BDKH đến sự bốc hơi là tương đối nhỏ so với sự thay đổi về

đồng chiy

“rong khu vie Đông Nam A, một số nghiên cứu tiêu biểu vé tác động của BDKH

đến cơ chế dòng chảy cũng đã được thực hiện, có thể kẻ đến những nghiên cứu tiêu.

giá về tác động của BĐKIH cho thấy tt cả các iễu vùng sông Mê-Kông ting

số ngày dm ướt, cường độ và thn suất của các sự kiện cực đoan cũng sẽ tăng lên làmtăng nguy cơ lũ lụt, nhưng có khả năng hạn hán sẽ giảm

Ảnh hưởng của BĐKH đối với dong chảy sông ở lưu vực sông Chao Phraya ở Thái

Lan được phân tích bằng cách phương pháp kết hợp dữ liệu dự báo mưa trong tương

Iai và mô hình dong chảy phân tán Bộ dữ liệu được sử dụng là mô hình khí bậuMRI-AGCM3.1S cho các giai đoạn khí hậu hiện tại (1979-2003), tương lai gần(2015- 2039), và tương lai (2075-2099), Các kí

sau: Biến đổi rõ ràng về lưu lượng lñ, kiệt và biển động mạnh nhất ở giai đoạn khí

quả chính về dự báo dòng chảy như

hậu tương lại

Một nghiên cứu khá điển hình của Duong và nnk [17] đã xác định biển động dòng

chảy cho toàn bộ bán đảo Đông Dương ở cúc giai đoạn khí hậu hiện nay

(1979-2008), khí hậu tương lai gần (2015-2044), và khí hậu tương lai (2075-2104) Số liệu

sử dụng là mô hình khí hậu có độ phân giải siêu cao phiên bản (MRI-AGCM3.2S)Đánh giá biển động dong chảy rong khu vực bin dio Đông Dương do tác động củaBDKH được phân tích bằng cách so sánh mô phỏng dng chảy ở các giai doan khí

hậu khác nhau Kết quả cho thấy sự thay đổi của dong cháy trung bình, lớn nhất và nhỏ nhất nhié năm mức độ thay đổi khác nhan theo vị tý, Các khu vực được dự báo

số biển động lớn về đồng chảy gồm có: lưu vực sông Irrawaddy (Myanma), lưu vực

sông Hồng và một phần của lưu vực sông M Kông

1.2.2, Các nghiên cứu ở Việt Nam

Tiếp nhận các kiến thức mới về BDKH và tác động cia BĐKH, Việt Nam luôn xác dink là một trong các quốc gia trên thể giới chịu tác động nhiều nhất của BĐKH đã chủ động có những tiếp cận và thực hiện nhiễu chương trình nghiên cứu nhằm đưa ra

các giải pháp giảm nhẹ và ứng phó với BDKH trên các quy mô khác nhau Cácnghiên cứu đã tập trung đánh giá tác động của BĐKH đến cơ chế dòng chảy, đặctrưng thủy văn cho các lưu vục sông chính như:

Cũng ở lưu vue sông Mé-Kéng, Raghavan và nnk [14] đã đánh giá biển động dòngchảy cho thượng nguồn sông Sẽ San Nghiên cứu đã sử dụng mô hình khí hậu khu

8

vực với độ phân giải 30 km để ude lượng c; tổ khí tượng sau đố được sử dụnglàm đầu vào cho mô hình thủy văn để xác định dòng chảy trong điều kiện khí hậuthay đổi theo kịch bản phát thấi khí nhà kính A2 trong tương lai Các lưu vục sôngDakbla và Poko đã được xem xét định giá Nghiên cứu chỉ xét các giai đoạn khí hậu1991-2000, được sử dụng làm cơ sở và giai đoạn khí hậu 2091-2100, được chọn cho.

ương lai Kết quả mô phỏng dang chảy (trung bình thing) trong tương lai chỉ ra

rằng, đối với cả hai lưu vực sông Dakbla và Poko, đồng chảy có xu thé tăng lên, đặc

biệtlà rong mùa mưa Lưu vực sông Dakbla cho thấy sự gia tăng đáng kể đồng chảy

khi so sánh với lưu vực sông Poko

Nam và nnk |4] đã thực hiện đánh giá tác động của BĐKH cho thượng nguồn sông

‘Thu Ban, Nghiên cứu đã xác định sơ bộ về biến đổi dong chảy trong các giai đoạn trung hạn và đài hạn do BĐKH gây ra Dự báo mưa lớn ở vào khoảng giữa và cuối

của thể kỹ 21 theo kịch bản AB mô phỏng bởi mô hình CGCM (MRI & JMA, độ

phân giải 300 km) được chỉ tiết hón thống kế v sau đó được sử dụng làm đầu vào.cho mô bình mưa rio ding chiy để mô phone dòng chảy ở thượng lưu sông Thu

Bồn Kết quả cho thấy vào thôi điềm giữa và cuối của thể ky, lượng mưa tung bình

năm sẽ tăng nhẹ; cùng với nhiệt độ tăng cao, sự bốc hơi có thé xảy ra cũng sẽ tăng

lên Tổng lượng đồng chảy không có khác biệt rõ rột so với giai đoạn cở 1981 - 2000;tuy nhiền, dòng chảy mùa lũ có xu thé đến muộn hơn so với hiện tại.

Xét thêm tác động của biến đổi mặt đệm đến cơ chế dòng chảy, Khôi và mắc [15] đã

đánh gid tác động của các kich bản BBKH và sử dụng đất đến dòng chảy ở lưu vựcsông Bé, sử dụng mô hình thủy vin SWAT Ki

ra rằng mô hình SWAT là một công cụ mạnh để mô phỏng tác động của sự thay dỗi

quả hig chỉnh và kiếm nghiệm chỉ

môi trường đổi với cơ chế thủy văn, dòng chảy Kết quả cho thấy đất rừng giảm 16.3% có khả năng làm tăng dòng chấy (02 đến 04⁄7) Thay đổi kh hậu trong lưu

vực dẫn đến sự giảm dòng chảy (0.7 đến 6.9%) Tác động kết hợp của vik

n399)

sử dụn

đắt tà biển đổi khí hậ làm giảm đồng chảy (20

Nghiên cứu tác động của biển đổi khí hậu đổi với dòng chảy sông Hồng ở Hà Nội Vigt Nam [18] Các tác giá đã sử dụng số liệu khí tượng từ đầu ra của mô hình GCM.với độ phân giải cao và cho thấy lợi thé là nghiên cứu không cin phải thực hiện thêm

-9

Bắt cứ một mô bình chỉ tết hóa nào, tuy nhiên phương pháp này yêu ci một hệ

thống máy tính lớn để lưu trữ và thực hiện các phép tính toán Hạn chế của nghiên

cứu là mới chí phân tích cho giai đoạn khí hậu hiện tại

Cig tại lưu vực sông Hồng-sông Thái Bình, Vũ Văn Minh & nnk [19] đã thực hiện

nt

đánh giá xu hướng thay đổi của dòng chảy lũ và tập trung ph cho mực nước lũ

ông - Thái Bình Kết quả cho thấy

lớn nhất trên phạm vi rộng của cả lưu vực sông

dòng chảy lũ dự tính tiên lưu vực sông Hồng-Thái Bình tăng din qua từng thời kỷ,Một nghiên cứu khác, của cùng nhóm tác gid, mặc dù để cập đến cả dòng chảy kiệt

và dong chảy lũ, nhưng chi dừng ở giá trị trung bình của mia lũ, kiệt mà chưa phân

tích các đặc trưng thủy văn cụ thể Kết quả cũng cho thấy dong chảy trung bình có xu

hướng tăng trên lưu vực sông Hồng - Thai Bình, trong đó đồng chảy lũ có xu hướng

tăng, ding chảy kiệt có xu hướng giảm.

Nghiên củu ác động của BĐKH đến dòng chảy lưu vực sông Ba [20] đã nhận dang

lượng mưa mủa mưa có xu hướng tăng dẫn đến sự tăng đồng chảy lũ khiến chotình hình ngập lụt ở khu vực bạ lưu cỏ Khả năng ngày cing nghiêm trong, ngược li

lượng mưa ma khô có xu hướng giảm din đến suy giảm dòng chủy mùa cạn khiến

cho mặn càng xâm nhập sâu vào trong sông

Các nghiên cứu của Sơn và nn [21] tập trung đánh giá thay đội về chế độ dong chiy

cho lưu vực sông Nhuệ Bay Kết qua cho thấy dòng chảy vào năm 2050 đã có sự

trạng Ở kịch bản A1B chưa nhận

thy sự khác biệt giữa hai thời kỳ Tuy nhiên với kịch bản A2 đã nhận ra sự thay đổi

khác biệt so với thời kỳ năm 2020 và thời kỳ

dong chảy khá rõ trên tat cả các lưu vực bộ phận Và sự biến đổi dòng chảy trên lưu

vực phù hợp với sự thay đổi của lượng mưa và bốc hơi trên lưu vực theo các kịch bảnkhác nhau

Nghiên cứu của Phương [22] cho lưu vụ sông Có, Nghiên cứu đã thinh công tròngviệc hiệu chỉnh và kiểm định mô hình khí tượng toàn cầu HadCM3 cho lưu vực và

‘vue sông Hương, kết quả cho thấy ché độ thuỷ van trên lưu vực thay đổi do tác động,

và nnk [23] về tác động của BĐKHI lên chế độ dòng chảy lưu

của BDKH như lượng dòng chảy năm có khả năng tăng lên tới xắp xi 8% ở thời d

suối thể ky, đồng chiy chủ yến tập trung ting mạnh trong các thắng mỗa lũ

1.3 Giới thiệu khu vực nghiên cứu

13h Vị dia lý

Sông PO Kô (Hình 1.1) là một phụ lưu của song Sẽ San, bắt nguồn từ vùng núi ở huyện Đắk Glei chấy theo hướng Bắc- Nam qua huyện Ngọc Hồi ôi hướng Tây Bắc - Đông Nam qua huyện Bik Tô, đổi hướng Bắc - Nam làm thành ranh giới tự

nhiên giữa Dik Tô với Dik Hà, giữa Sa Thấy với Dik Hà, giữa Sa Thấy với thành phổ Kon Tum rồi hợp với sông Bak Bla Thuộc ving sinh thái Tay Nguyên, vịt địa

độ Bắc và 106'25' đến 10820"

kinh độ Đông Lưu vực nghiền cứu PO KO đến nhập lưu sông Dak Bla có diện tích

lưu vực 3 530 km, chiền đài 121 km,

lí lưu vực nghiên cứu có tọa độ 13°45" đến 15°10"

wrisvE POE OSE Torso

"

Lưu vực sông Pô Kô có địa hình núi cao, độ dốc lớn, hướng thấp dẫn từ Bắc xuống

Nam, và từ Đông sang Tây Địa hình ở đây khá phúc tạp và da dang, gò đổi, cao

nguyên xen lẫn cúc vùng ting Phía bắc cỏ định Ngọc Linh với độ cao 2.596m, Độ cao trung bình phía Bắc lưu vực từ 800-1200m, phía Nam có độ dốc 2-

khoảng 500-530m, Bảng 1.1 trình bày một

dang của địa hình tạo cho khu vực nị

% với độ cao.đặc trưng hình thai sông Pô Kô, Sự daiên cứu có những đỉnh núi cao, hệ thốngnhững cánh rừng dan xen những dai phủ sa đọc theo các sông suối lớn Các dang địahình chính trên lưu vực gồm:

~ Kiểu địa hình bóc mòn — xâm thực núi thấp phân cắt mạnh phát triển trên đá macma xâm nhập và một én chất phân bé ở trung tâm ving nghiên cứu Kiễurong đáđịa hình nay thưởng tạo thành những núi cao riêng biệt với cao trình tuyệt

700m

hoảng

~ Kiểu địa bình bóc mòn ~ xâm thực trung bình phát triển chủ yêu trên đá biến chất

và khối xâm nhập, phun trio nhỏ Kiểu địa hình này phân bố chủ yếu trong vùng

nghiên edu, chúng tạo thành những đổi núi cao với độ cao tuyệt đối 500-600 m

- Kiểu địa hình bóc mon - xâm thực đồi núi thấp phát triển trên trim tích Neogen Kiễu địa hình này phân bổ chủ yéa ở phía Đông và một ít ở phía Bắc

~ Kiểu địa hình xâm thực tích ty dòng chảy: đó là thung lũng các sông Đăk Pôcô, Dak

si Đôcô Kroong v8 các nhãnh sui im cũa chúng, Thung King các sông cổ dạng chữ

U, một số nơi chảy qua ving đã xâm nhập thung lũng sông thường hẹp, vách bờ dốc.

~ Kiễu địa hình tích t các thém sông, kigu địa hình xuất hiện ở một số nơi như Diễn

Bình, Dak Tô

Bang 1, 1: Đặc trưng hình thái sông PO KO ở Kon Tum,

Ten sông F (km) Lsông (km) | J long song (%)

Pô Kô 3.530 121 3

1.33 Đặc điễm địa chất

Lưu vực sông P6 Kô nằm trong thung lũng của Cao nguyên Nam Trung Bộ, đây là

tắt ở đây vừa mang đặc trưng của đất đỏ bazan cao nguyên nhân cơ bản dẫn đến

nguyên, vừa mang đặc điểm của đất đá xm dốc ty Theo số liệu điều tra và phân tích thổ nhường của Viện quy hoạch và thiết kế Nông nghiệp năm 1978, chính sửa trong

tra bổ sung 1993-1994 thi đắt ở Kon Tum chia lâm 5 nhôm

Nhóm đá xảm: gm hai loại đắt chính là đất sắm trên mácma axit và đất xăm trên

phù sa cổ, nhóm đất này nằm rã rác ở khắp các nơi trên các huyện thị Thảm phủtrên loại đất này thường là tre, nứa, và rimg khộp thưa thớt Loại đắt này côn thíchhợp với một số loại cây trồng khác như lúa, ngô, lạc, thuốc lá,

= Nhóm đất đò vàng: gdm 6 loại chính là đất nâu vàng rên phủ sa cổ, tập trung ở các.

xã trong huyện Sa Thầy, loại đắt này phân bổ tập trung gin nguồn nước, dia hình tương đối bằng phẳng, thích hop trồng các loi cây ngắn ngây Mia, Đậu tương hoặc vùng chuyên canh tập trung cây ăn quả Đắt đỏ ving trên mắema axit, đắt này phủ

hợp cho cây lương thực và hoa mau, Bat đỏ vàng trên đá sét và biển chất có mặt hằu

hết các ở các huyện Ngọc Hồi và huyện Dak Hà Dit nâu đỏ trên dé bazan phong hoá, đất vàng nhạt rên đã cắt và dt nau tim trên đá bazan Nhóm đất này có ting diy

khá lớn nên thích hợp trồng các loại cây công nghiệp như cao su, cà phê, chè, nó.

cũng thich hợp cho việc trồng rừng và cây công nghiệp ngắn ngày như mía, đậu

tương,

= Nhôm đất min ving trén ni: gồm 3 loi đất chính là đắt min vàng nhạt có noi

Potzon hoá, đắt min vàng nhạt trên đá sét và biến chất, đất min nâu đỏ trên mácma.

n Dak Gii, Dak Tô, Loại đắt này tương đối miu mỡ nhưng phân bổ ở những nơi có độ cao khá lớn nên hạn chế cho việc sử dụng

baz và trung tinh nằm rải rác ở các huy

chúng vào mục đích nông nghiệp, phủ hợp cho phát triển các cây lâm nghiệp đặc biệt

là các cây được liệu quí (cây Sam)

= Nhôm đất thung lãng trước núi: đắt này được hình thành do sản phẩm được cuỗn

trôi từ bŠ mặt của các sườn „ núi và bi tụ xuống các thung lũng gin đồ Đắt này phân bổ ở hau hết các huyện trong lưu vực nghiên cửu và phù hợp cho việc sản xuất

các cây lúa, hoa màu, rau các loại

Nhìn chung do địa hình chia cắt mạnh, cầu trúc địa chất đa dạng và sự phân hóa củakhi hậu đã tạo cho vùng nghiên cứu đặc điểm thé nhưỡng khá đa dạng và phong phú

Cúc loại đất xám trên phủ sa cổ, đắt âm trên macma ait, phi sa được bồi và phù sa

có ting loang lỗ có khả năng canh tác nông nghiệp Ở một số vùng có tang diy canh

tic phủ hợp phát triển cây công nghiệp dai ngày như Dak Tô, Ngọc Hi

13.4, Đặc dm ki tượng, khỉ hậu

Nằm trong lưu vực sông Sẽ San nên các sông Dak Bla, Pô Kô, Sa Thấy, Dak Psi đều mang những đặc điểm chung của điều kiện khi trong khí hậu lưu vực sông Sẽ San, tuy nhiên do điều kiện vj trí địa lý, điều kiện địa hình thảm phủ khác nhau nên các

lưu vực cũng mang những đặc trưng khí tượng, khí hậu riêng của từng lưu vực

“Trên nền chung của khí hậu a cận xích đạo khí hậu Tây Nguyên

quyết định bởi độ cao địa hình và tác động chắn gi

t đối gió milên một số yếu tổ riêng big ó của

dãy Trường Sơn, hình thảnh một kiểu khí hậu đặc trưng được gọi là khí hậu nhiệt đới

giớ mùa cao nguyên,

6 mùa mùa đông Biên độ dao động nhiệt độ giữa các

ic tháng kế tiếp nhau thay đổi tử từ thể hiện tính chất ôn hoà củavũng cao nguyên Chênh lệch nhiệt độ trong ngày của các tháng mùa khô từ 12°C đến

14°C, của các thing mia mưa tử 7°C đến 8°C Nhiệt độ p tuyệt đối xuống đến

6°C - TC và ti cao tuyệt đối lên đến 38°C Chỉ tiết một số đặc trừng về nhiệt độ ở một số trạm trên dia bàn tính Kon Tum được thống kê trong Bảng 1.2.

Bảng 1 2 Đặc trumg nhiệt độ một số trạm ở Kon Tum

TC | 59 105 120/41/39 |30|25|22|24 |18.|07|94 18

Phá

Tu’ 95) 18) 22) 26] 20 |00 | 94 | 90 |92 | 93 | 3$ | 84 | 38 Tal (03/22/38 169 88 |92 88 |88 |82 | 58 |35 | LI | 07

(Nguồn: Trung tâm tư liệu KTTV)

Độ ấm

Độ dim tuyệt đối trên lưu vực có xu hướng giảm theo độ cao khá rõ và làm mở đi ảnh hưởng của kinh tuyển và vĩ tuyển Độ âm tuyệt đối trung bình toàn ving dao động,

khoảng I1mb - 16mb Tháng I có độ ẩm thấp nhất dao động từ lómb đến 2lmb.

“Tháng VII có độ im cao nhất dao động từ 25mb đến 29mb.

.Độ âm tương đối trên lưu vục có xu hướng phân bổ ngược với độ ẩm tuyệt đổi Càng

lên cao, độ ẩm tương đổi cảng tăng Biển trình độ ẩm tương đổi trong năm đồng pha với biến trinh mưa Sự chênh lệch độ Ẩm giữa các tháng cao nhất và thấp nhất ở Tây.

“Trường Sơn khoảng 15% - 20%, Dộ ẩm trùng bình năm khoảng 80% - 85% Cụ thé được thống kế trong Bang 1.3 dưới diy.

15

Bing 1 319 Âm (%) trung thing, năm các trạm ở Kon Tum:

Bắc hơi

Lượng bốc hơi trung bình nhiều năm khoảng 1400mm, biến trình bốc hơi phủ hợp

với biển trình của nhiệt độ không khí và tốc độ gió VỀ mùa đông là mùa ít mưa, sự hoá lạnh do bốc hơi vượt quá lượng mưa khá nhiều Ngược lại về mùa hẻ, lượng bốc

hơi giảm di rất nhiều do lượng mưa lớn (có thời kỳ mưa hầu như cả tháng).

Do độ âm không kt

hơi (khả năng bốc hoi) tháng lớn nhất đo bằng ống Piche xảy ra vào mùa khô từ

tháng I đến thing IV và đạt tới 170mm ở PlêiKu và 100m ở Kon Tum,

có giá tr cao nên bốc hơi trong lưu vic không lớn Lượng bốc

16

Bang 1 4 Tổng số giờ nắng (giờ) và số giờ nắng trung bình ti các tram ở Kon Tum,

Suy 281 | 363 | 260 | 342 | 202 | 15x | 140 | 132 | 128 | 180 | 204 | 245 | 2457

9.06 | 9.29 850 806 | 650 | 3.31 | 41 | 424 | 435 | 385 | 68 | 789 | 669,

‘pax | Sasa | 267 | 244 | 249 | 222 | lạt | tại | dại | tý | 124 | tị | 197 | 2á | 2367

Sụ _|860 861803 | 739 | 585 | 456 | 390 | 3.70 | 413 | 353 | 656 | 7.77| 622prei [See C267 | 259 | 270 | 243 | 208 | 163 | 149 | 134 | 132 | 175 | 198 | 239 | 2426

Sy L8671924) 883 | 806 | 671 | 5444 |487 |421 | 451 | 566 | 60 | 140 | 668

(Nguồn: Trung tâm t liệu KITV) Vào các tháng VIII đến XI, do mưa nhiều lượng bốc hơi tháng giảm xuống còn 60mm Lượng bốc hơi ngày đêm nhỏ nhất ở tram khí tượng PlêiKu đạt từ 8 đến

10mm

Lượng bốc hơi trung bình nhiều năm lưu vực Dak Psi được xác định theo số liệu

‘quan trắc của trạm Đăk Tô Theo số liệu quan trắc lượng bốc hơi trạm Đăk Tô từ năm

1978 ~ 2010, xác định được lượng bốc hơi trung bình nhiều năm Z = 1031mm Chi

tiết được trình bày trong Băng 1.5 dưới đây.

Bang 1, 5 Tổng lượng bốc hơi (mm) dng Piche tại các tram ở Kon Tum

Hướng gió thay đổi theo mùa vả có đặc điểm gió mia Đông Nam A Hướng gió thịnh

hành là Đông và Tây, với ất hiện khoảng 50-60%, Hướng Đông Bắc và

l% (Bảng 1.6)

Tay Nam xuất hiện ít hơn, với thn suất xuất hiện khoảng 15

Mưa

Mura là yếu tổ quan trọng nhất trong sự hình thành dòng chảy từ trên lưu vực Các

Hình thé thời tế, chế độ gió mùa, điều kiện địa hình miễn núi, lượng mưa trên lưu

đồng thời biế

Ế độ gió mùa tây nam, Lưu.

vực phân hoá sâu sắc giữa mùa mưa và mùa khô, động khá phức tạp,Mưa trên lưu vực sông Sê-san chủ yếu là hệ quả của el

vực nằm trên sườn đón gió ẩm và có độ cao trung bình lưu vực 737m, lên có lượngmưa dai đào so với các lưu vue khác trên Tây Nguyên Lượng mưa trên lưu vực

hết lớn hơn 1.500 mm

Bảng 1 6 Đặc trưng tốc độ gió (mis) tai các trạm tại các trạm ở Kon Tum

Tram | PE Tat Xăm te! ¡ |m | om |w|v |vi vn|vm| x | x | xt | x

Ko | vài [nts [1i72{ 1239 | 117 hao 1394 141 [149 | 123/113 | 13 [is | ng

(Nguằn: Trung tân te liệu KITV)

Do dia hình phúc tạp lên sự phân bổ mưa trên lưu vực không đều, các trạm ở liễn kể

nhưng tương quan mưa năm vẫn kém, hệ số tương quan phần lớn là nhỏ, Do ảnhhưởng của độ cao địa bình nên lượng mưa trên lưu vực có xu thé tăng din theo chiềucao từ Tay Nam lên Đông Bắc Trên lưu vực có hai tâm mưa: Vùng trăng Kon Tum

số tâm mưa nhỏ hơn 1,600mm và vũng có tim mưa Sa Thầy lớn hơn2.600mm.Lượng mưa bình quân năm các trạm trên địa bàn tỉnh Kon Tum và vùng

lân cận được thống kê trong Băng 17

Bảng 1.7 Lượng mưa năm bình quân nhiều năm tại các trạm ở Kon Tum

mưa toản mùa mưa, 25% tổng lượng mưa năm (Bảng 1.9) Phân bổ mưa có dạng hai dính lớn: Một đình lớn phụ vào tháng VI và một định lớn nhất vào thing VIIL Mùa khô kéo dài thắng, từ thắng XI đến tháng IV, tổng lượng mưa mia khô chiếm 10% + 15% tổng lượng mưa năm trong đó tập trung vào hai tháng chuyển tip thing XI và

tới 84% tổng lượng mưa mùathing IV, ổng lượng mưu của ha tháng này cị

khô Số ngày có mưa trong mùa khô khoảng 10-20 ngày với lượng mưa từ (,2m/ngày

+ 10mm/ngay Hau hết các nơi trên lưu vực, tử thing XII đến thing Il không có mưa

ngày nào, trong khi lượng bóc hơi vào thời gian này trung bình khoảng 130mm/tháng khiến cho mùa khô ở đây rất gay gắt

Bang 1 8 Phân bố lượng mưa (mm) theo mia tại các trạm ở Kon Tum

(Nguén: Trung tâm tw liệu KTTV)

Bang 1 9 Phân bổ lượng mưa (mm) theo các thắng trong năm tại các trạm ở Kon,

Dic điểm thủy van, ding chảy:

Dòng chay năm

Biển động của đồng chảy trong năm: Dòng chảy năm là sin phẩm của khí hậu và thâm phủ thục vật do đồ sự phân phối đông chay trong năm cũng giống như sự phân

Pp

mưa và mia khô, tuy nhiên do tic dụng điều Ết của lưu vực mà mùa lã thường châm

ối của lượng mưa và phân thành 2 mùa là mùa lũ và mùa kiệt tương ứng với mùa

hơn mùa mưa từ 1 - 2 thing, Trên lưu vue sông Pô Kô, mùa lũ bắt đầu từ tháng VI

và kết thúc vio thắng XI, còn tên lưu vực sông Dak Bla thì mùa lũ muộn hơn,thường bất đầu tháng VIII và có thể kéo dài đến tháng XII Tổng lượng dong

chảy năm tập trung vào mủa mù lũ với lượng dong chảy chiếm từ 70 - 80% tổng

lượng dòng chay năm, trong khi đó mia kiệt chỉ chi từ 20-30% lượng đông chây,

năm

Dong chảy lũ

Dòng chính Sẽ san được hợp lưu bởi 2 nhánh lớn là Bak Bla và Pô Kô cùng các

nhánh nhỏ khác Nếu tính trên toàn lưu vực Sé san thì mùa lũ trên lưu vực kéo dài từ.

thing VII đến XI và chiếm 75% tổng lượng nước của cả năm Nhưng nếu xét từng thành phần lưu vực thì trên sông Pô Kô mùa lũ đến sớm hơn trên sông Dak Bla do chế độ lũ của 2 nhánh sông chính này có sự khác nhau vỀ nguyên nhân hình thành vì

vây mùa lũ có sự chênh nhau về thời gian và sự gặp gỡ của các con lũ lớn nhất cũng

rit hiểm, Diy cũng là một đặc điểm thuận lợi trong lưu vực, tránh được lũ lớn gây

nguy hiểm ở phần hạ lưu

- Sông PO Kô chịu ảnh hưởng chủ yéu của khí hậu Tây Trường Sơn với hoàn lưu khí

hậu chính là gió mùa Tây Nam thịnh hành trên lưu vực Mùa lũ ở đây đến sớm hơn

bắt đầu vào tháng VII và kết thúc vào tháng XI có năm vào tháng VI đã xuất hiện lũ

lớn nhất trong năm

- Trong khi đó bên sông Dak BLa lũ lớn trong năm không xuất hiện vào tháng VI

'Vào tháng VII khi hoạt động của gió mùa Tây Nam đã mạnh với đặc trưng thời tiết là

Khô nóng lũ lớn trong năm có thể xuất hiện nhưng ít í, chiếm lệ nhỏ Số tận lũ

au

lớn xây ra trong năm vào tháng X chi lớn nhất (42.9%) tổng số các con lũ lớn

trong năm

- Trên sông ĐakBLa lưu vực chịu ảnh hưởng của khí hậu Đông Trường Son, vàotháng XI những trận bão muộn và áp thấp nhiệt đới vn còn hoạt động đã ảnh hưởng

đến thượng nguồn lưu vực sông Dak BLa, lũ lớn trong năm vào tháng XI trên lưu

vực Dik BLa n chiếm ti lệ lớn (35.8%) Trong khi đó bên sông Pô Kô vào

tháng XI tứ lệ này nhỏ hơn nhiều (Bang 1.10)

Bảng 1.10 Khả năng xuất hiện la lớn (4) rong năm vào các thing mỗa lũ

Dang chảy kiệt

Mùa kiệt kéo dài từ tháng XII đến thing VI năm sau với lượng đồng chiy mùa kiệtchic :m tit 20-30% lượng dòng chảy năm Thời gian kiệt nhất thường rơi vào tháng,

TH, LV với mô đuyn dong chảy kiệt tháng chỉ đạt 10-15UA/kmỂ, còn mô duyn kiệt

us

ngày chi dat 3-Sl/s/km?, có nơi chỉ đạt trên đưới II/s/kmẺ như ở Cầu 42, Ban Đôn,

Giang Sơn, Dak Nông

Do đông cháy kiệt nhỏ dẫn đến mực nước trong các sông suối hạ thấp, hầu hết các sông suối nhỏ đều bị cạn kiệt, gây hạn hin nghiêm trọng nhất

hắn năm 1994, 1996, 1998 và năm 2003

én hình là các vụ hạn

nhất thường xảy ra vào tháng TV

0 kiệt nhất vào tháng IV là 38.5

Theo liệu quan tắc ở các sông lớn trong tính

và thắng V Tiên sông Dak Bla, tỷ lệ số năm xi

% và vào tháng V cũng là 38,5 %; còn trên sông PO Kô thì các tị số tương ứng là 50

% và 35,7 % Phin lớn c‹ suối nhỏ trong tinh đều hằu như không côn dòng chiy

trong một vài tháng mùa khô, kể từ tháng III đến tháng V hàng năm:

2

1.3.6, Mang lưới trạm khí tượng, thủy văn

Lưới trạm khí tượng

“rong tinh Kon Tum và vùng lân cận có 9 tram khí tượng và điểm đo mưa (Hình

12), tong đồ chi o6 2 trạm; Kon Tum vi Dak Tô là quan tắc cả 5y

chính: lượng mưa (X), nhiệt độ không khí (T), tốc độ gió (V), độ ấm không khí (U)

và lượng bốc hot (Z) Tram Kon Tam quan tắc từ 1974 dn nay, còn trạm Bak Tô

tố khí tượng

mới hoạt động từ năm 1977 tới nay, chất lượng tải liệu nói chung là tốt, đảm bao độ.tin cậy

Ngoài 3 trạm trên, các trạm khác thực chất chỉ là các điểm do mưa mã tuyệt đại bộ

phận đều được thiết lập sau ngày giải phóng miễn Nam (1975) tuy có số liệu nhưng.

không liên tục và không đảm bảo chất lượng, chỉ ding để tham kho Sự phân bé của các ram này cũng chưa hợp lý, nồi chung đều nằm ở các thị tắn Các trạm khí tượng trong tỉnh Kon Tum và ving lân cận với các yêu tổ quan trắc và thời kỳ có số liệu

của chúng được trình bay ở bảng dưới

Bảng 1 11 Mạng lưới trạm khí tượng trên địa bản tỉnh Kon Tum và vùng lân cận

1 | KonTum | X.T,U,V,Z | 1917-1941; 1961-1974; 1976 đến nay

2 Dak Tô X.T,U,V,Z 1977 đến nay

0 510 20Km

Loti

roe 107300 104S0E 108150

Hình 1 2 Lưới trạm khí tượng khu vực thượng lưu sông Dak Bla

Lưới trạm thuỷ văn

‘rong tỉnh Kon Tum có š tram thuỷ văn quan trắc lưu lượng và mục nước rên các dòng sông tất cả đều nằm trong hệ thống sông Sẽ San (Hình 1.3) Đổ là các trạm Kon Tum, Kon Plong, Trung Nghĩa, Sa Binh, Ya Ly, Dak Tô, Đăk Mắt va Dak Cam.

- Trạm Kon Tom: Là tram thuỷ văn cơ bản quan trắc mực nước và lưu lượng teén

sông Dak Bla từ trước ngày giải phóng miễn Nam (1975) Tài liệu không liên tục,hình thành các thời kỳ quan trie gián đoạn: Từ thing 7/1959 đến tháng 2/1964 và từ

thing 1/1967 đến thing 12/1971 Năm 1977 trạm được phục hồi, tiến hành đo mực nước, lưu lượng và phù sa cho đến nay; tuy nhiên vị trí trạm đã được dịch chuyển lên tuyến mới cach tuyển đo cũ 4 km

0 510 20m

Hình 1 3 Bản đồ lưới trạm thủy văn khu vực thượng lưu sông Dak Bla

ấm, lưu lượng

“Chất lượng tà liệu ở các thời ky đo trước ngày giải phóng không tố

ngày được suy ra từ mực nước ngày sẽ có sai số lớn, nhất là về mùa mưa lũ,

- Tram Trung Nghĩa: Tram được thành lập từ cuối năm 1977 và chính thúc hoạt động từ năm 1978, đo các yếu 16 mực nước, nhiệt độ nước, lượng mưa Từ năm 1990 được nâng cấp và đo thêm các yếu tố lưu lượng và phù sa Đền năm 1998 trạm.

ngừng hoạt động.

~ Trạm Sa Bình: Là trạm dùng riêng (do Bộ Năng lượng hợp đồng với đài khí tượng

Kon Tum) để đo mye nước và lưu lượng trên sông Sẽ San, sau hop lưu của các nhánh,

Dak Bla và Pô Kô từ 1982 tới 1990, hiện nay đã dừng đô Chất lượng tài liệu đủ độ

tin cậy, song chuỗi số iệ lại còn hơi ngắn.

25

- Trạm Yaly: Là tram dùng riêng, đo mye nước và lưu lượng trên sông Sẽ San, phục

vụ cho giai đoạn làm luận chứng công trình Yaly, thời gian đo đạc từ năm 1992 ~

1995, chất lượng tà liệu đảm bảo độ tin cây song thời gian đo đạc cồn ngắn.

+ Trạm Dak Tô: La trạm do mực nước ở thượng nguồn sông PO Kô bit đầu hoạt động

tử 1977 đến nay, thời gian quan trắc dài, chất lượng tài liệu đảm bao độ tin cậy.

= Trạm Bak Cắm: Là tram ding riêng đo mục nước và lưu lượng trên sông Bak Cắm

(nhánh của sông Bak Bla) từ 1977 đến 1982 Chat lượng tài liệu đáng tin cậy,

~ Trạm Kon Plong: Là tram thủy văn cắp 1, quan trắc lưu lượng, mực nước và bin cát thượng lưu sông Dak Bla, Thời gian quan tric từ năm 1994 đến nay, chit lượng tài

liệu dm bảo độ tin cậy,

- Trạm Dak Mét: Quan ắc lưu lượng và mục nước trên sông P6 KO, thời gian quan

trắc từ năm 1994 đến nay, chất lượng tài liệu tốt dim bảo độ tin cậy,

Ngoài phạm vỉ tinh Kon Tom, ở phía đông có các trạm thuộc hệ thông Sông Ba như

là các tram An Khê và Củng Sơn: nằm trên cùng dãy tây Trường Sơn, doc biên giới với Campbchia có các tạm Biển Hỗ, Chư Prong.

Bảng | 12 Mạng lưới trạm thủy văn trên địa bản tinh Kon Tum và các vùng lân cận

1 | KonTum | capt | 2990 | ĐakBH | Hap | 1959-1964

| SaBimh |Dăgring| 6732 | ses | HQ | 198-1990

6 | vay | Dangrigng| 7659 | SẽSam | HẠQ | 1992-19957) pats | Cips Dak Ta 4 1977 nay

Kan

8 | ĐakCẩm [Dingrine | I5 | pakeim | HQ | 1977-1982

Kết luận chương 1

“Cách tip cận để đánh tác động của BKH đến chế độ thuỷ văn trên lưu vục của hẳn

hết các nghiên cứu đều dựa trên vige sử dụng kết quả mô phỏng các yêu tổ khí hậu

theo các kịch bản phát thi khí nhà kính làm số liệu đầu vào cho mô hình thủy văn

nhằm xác định biển đổi của các đặc trưng thủy văn trên lưu vực qua các thời kỳ khí hậu: cơ sở, trung hạn (giữa thể kỹ) và di hạn (cuối th kỷ)

© bình diện toàn ciu, các báo cáo đánh giá của IPCC [1], [2] đã sử dụng kết quả môiphòng khí hậu đựa trên tổ hợp các mô hình được thí nghiệm bởi trên 20 trung tâm

nghiên cứu hàng đầu thé giới về khí hậu Loi thé của các báo củo đảnh giá đó là phạm vi về không gian, bao phủ hẳu hết toàn bộ các khu vực, iếp đỏ là xác định được tính bắt định của quả dự báo thông qua việc sử dụng tổ hợp các mô hình

báo cáo của IPCC thiên vịNhững nhĩn chung do nhu clu tinh toán nhiễu nên

dụng các mồ hình khí hậu có độ phân gái thấp (~ 300 km, năm 2007) và rung bình

(150 km, năm 2013), Do đó, các thay đổi về chế độ thủy văn ở quy mô nh thườngkhông được đánh giá chính xác

CCác nghiên cứu ở phạm vi lưu vục sông đã tiếp cận việc sử dụng kết quả mô phỏng

“khí hậu bởi các mô hình có độ phân giải siêu cao |9], [13], [24] hay sử dụng kết quả

mô phông các yếu tố mưa, nhiệt độ bởi các mô hình các mô hình chỉ tết hóa động

lực [14] hoặc thống kê [22], [23], [24], v.v Tuy nhiên, bản chất cốt lõi của các

hóa đó là sai số

phương pháp chỉ ti thống sẵn có (đôi với phương pháp động lực)

do sự thiểu chính xác khí tham số hóa các quá tình khí hậu có tính chit phức tạp hay sắc điều kiện biển chưa rồi sai số hi thục hiện phương pháp chỉ tt hóa thống kê đo chuỗi số liệu chưa đủ đã hay chưa khái quit hóa được sơ đồ chi tiết hóa cho các hình

thái khí hậu khác nhau

“Các mô hình thủy văn sử dụng để mô phỏng quá

bao gồm mô hình phân bố toàn phản (mô hình IK-ERM, [17|), mô

toàn phần (mô hình Tank, [4], [24]);mô hình SWAT [13] cho đến các mô hình tậptrung phô biến như Mike-NAM [22], [23] hay Hec-HMS [25] Các mô hình thủy văn

tình mưa ~ dòng chảy khá da dang,

phân bo bán.

phân bổ thường có ưu điểm là có xét đến khác biệt về không gian của của lưu vực,

27

nhưng luôn yêu cầu số liệu chỉ tiết về thảm phủ, thé nhường, độ am, v.v Ngược hạ,các mô hình tập trung thường cho thấy lợi thé là đơn giản về cấu trúc, tính toán

nhanh và yêu cầu số iệu đầu vào it hon Do đó, việc lựa chọn mồ hình thủy văn phù

hợp với hiện trang dữ iệu sẵn có và đủ mạnh để có th diễn tả được toàn bộ quá tình

thủy văn trên lưu vực cũng cần được coi trọng đối với từng mục đích nghiên cứu cụ

thể

Nhìn chung các kết quả đánh giá biển đổi về dong chảy cho các khu vực, lưu vựcsông đã cho thấy sự biển động đáng kể của chế độ thủy văn, dòng chảy của các Intvực sông nghiên cứu Vi dụ, các kết quả nghiên cứu chính đều dự báo xu hướng gia

tăng dong chảy trong mùa lũ và suy giảm dòng chảy trong mùa kiệt Nghiên cứu về: biển động dòng chảy cho bản đảo Đông Dương nhận điện một số khu vục có biển

động mạnh về dòng chảy, nhưng lại chưa có các phân tích cụ thể ở quy mô lưu vực.Hay nghiên cứu của Raghavan và nnk [14] đã xem xét đến lưu vực sông tỉnh Kon

‘Tum nhưng mới chỉ dừng ở các thời hậu 10 năm, Đặc biệt là các nghiên cứu

chủ yếu phân tích, đánh giá các đặc trưng thủy văn cơ bản nhất về rủi ro l kiệt,

chưa có nghiên cứu nào thực hiện các đánh giá cụ thé về biển đổi các đặc trưng thủy văn, dong chảy thiết kết phục vụ công tác quy hoạch và thiết kế hệ thống cơ sở hạ tổng sử dụng để khai thác nguồn nước và phòng chống lũ bão

28

'CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VA PHAN TÍCH SO LIEU

2.1 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu tác động của BDKH

Hiện nay, liên quan tới bài toán BDKH, nghiên cứu đánh giá về tác động của BĐKII

đến nguồn tài nguyên nước, cơ chế dòng chảy đều tiếp cận dựa theo mô phỏng ve

đồng chảy với đầu vào là lượng mưa dự tính bởi các mô hình khí hậu cho các thời kỳ

(quá khứ, hiện tại và tương lai) Từ đó, biển đổi về đặc trưng dòng chảy giữa các thời

kỹ sẽ được thống kẻ, phân tích và dự báo cho tương li

ch tiếp cận này, lượng mưa dự tính bởi các mô hình khí hậu có thể được sir

dụng trực tgp, hoặc đã được hiệu chính sui số làm dữ lu đẫu vào cho các mô hình

thủy văn được xfy dụng, có thé là dạng mô hình tập trung hoặc phân bổ, để mô

phông các quá tình thủy văn rên lưu vực Dây cũng là cách làm pho biến để giải

quyết bài oán BĐKII iên quan đến các hiện tượng thủy văn ở quy mô nhỏ.

Mặc dù có một số nghiên cứu tiếp cận theo hướng thiết lập mô hình văn quy mô lớn,

tưới tương đương với mô hình kh hậu toàn cầu, cho phép thể hiện quá tỉnh tươngtác giữa khí tượng và thủy văn, dẫn tới kết quả tinh toán các đặc trưng khí hậu vàthủy văn đáng tin cậy hơn Tuy nhiên, dé thực hiện bài toán hiệu chỉnh và các thông

của khí hậ

số là những hàm chưa „ thổ nhường, thâm phi, và địa mạo nên khôi lượng dữ liệu được yêu cầu là rit lớn Hướng ti này không thé thực hiện cho

các lưu vực quy mô nhỏ vì độ phân giải lưới thô,

2.2 Mô hình khí hậu có độ phân giải siêu cao

Đến thời điểm hiện ti, hu hết các mô hình khí hậu đã thể hiện được khả năng dự

báo về các diễn biển thời tiết trong tương lai ở phạm vi toàn cầu Tuy nhiên, do khanăng tính toán còn hạn chế nên các mô hình này thường cho kết quả dự báo với độ

phân giả còn thô (@ lưới ~ 300 km đối với các mồ hình thuộc dự ấn CMIP3-2007 và

~ 100 km đối với các mô hình thuộc dự án CMIPS-2013 của IPCC), thông thường

được sử dụng để nghiên cứu các hình thái thời ết cho các vùng, min, hoặc tương

đương Trong khi đó, để ứng dụng những mô hình khí hậu này cho việc phân tích và

<i báo các hình thai thôi tiết cục đoan, cục bộ ở phạm vi lưu vục có diện ích nhỏ

29

đến trung bình có 18 không khả thi vì

trên những đơn giản hóa vé địa hình địa mạo, yếu tổ được cho là ảnh hưởng rat lớn

je mô hình khí hậu này được xây dựng dựa

đến những hình thái thời tiết này Chỉ tiết về các mô hình khí hậu, ví dụ: mô hình.

AGCM/MRI của của Viện Nghiên cứu Khi tượng Nhật Bản: mô hình PRECIS củaTrung tâm Hadley - Vương quốc Anh; mô hình CCAM của Tổ chức Nghiên cứu

Khoa học và Công nghiệp Liên bang Úc (CSIRO): mô hình GEDL-HIRAM của

Phòng Thí nghiệm Địa vit lý Động lực học chit lòng Hoa Kỳ: mô hình CanESM2

của Trung tâm phân tích và mô hình khí hậu Canada và rất nhiễu các mô hình khác

im đạc tại các báo cáo đảnh giá lần thứ 4 và 5 của IPCC (IPCC, AR4 & 5)

có th

Là một trong những trung tâm hàng đầu thể giới vé công nghệ tính toán (được trang

bị bởi các siêu máy tinh - super computer) và kinh nghiệm dự báo Viện Nghiên cứuKhí tượng (MRI) và Trung tâm Khí tượng Nhật Bản (IMA) đã chạy thử nghiệm môHình khí hậu toàn cầu cổ độ phân giải siêu cao (6 lưới ~ 20km như được mình họa

ác biển động về thời tiết,

ong Hình 2.1) nhằm hỗ trợ việc nghiên củu và dự báo

đặc biệt đối với các hình thái thời tiết cực đoan, cục bộ Đây được cho là mô hình khí

hậu ign tiến nhất tinh đến thai điểm hiện ti Trong phạm vi luận văn này, tác gid sử

dụng dự tính lượng mưa ở lưu vực sông Pô-Kô cho giai đoạn trung hạn và đài hạn

boi mô hình khí hậu có độ phân giải siêu cao với khoảng cách ô lưới là 20 km Đây là

Hình 2.1 Minh họa mô hình AGCM3.28 (Nguồn: MRI)

30

một trong những nỗ lực nhằm làm rõ những ảnh hướng của BPKII trong tương lai,

đặc biệt là các hiện tượng thời tết cục đoan Mô hình khí hậu toàn cầu có độ phân

giải siêu cao (sau đây gọi tắt là AGCM3.2S) đã được phát triển dựa trên sự phối hop

giữa hai cơ quan, Viện Nghiên cứu Khi tượng (MRI) và Trung tim Khí tượng Thủyvấn Nhật Bản GMA) Hiện nay, đây là mô hình khí hậu tiên tiến và có độ phân giải

ngang cao nhất trên thể giới Nó được xây dựng dựa trên cơ chế Iai ghép giữa mô

hình khí quyển và mô hình hải dương học dựa trên các nguyên tắc đăng được sửcdụng cho mô hình dự báo thời ất ngắn hạn, và được tính toán cho 60 ting khí quyễn

tính từ mặt đất đến ting ấp s ắt 0.1 hPa (Mizuta nok 2012) Sự uu việt của mô hình

so với các mô hình khí hậu khác đó là có xét đến các quá trình vật lý cơ bản của sự

hình thành các cơn bão nhiệt đói và mưa đối lưu, thông thường gây nên mưa lớn cục

bộ Hơn nữa, mô hình khí hậu AGCM3.2S cũng Hing ghép được ảnh hưởng của địa

hình địa mạo, yêu tổ có vai trò quyết định đến cơ chế mưa Các phương trình sai hân cơ bản dưới đây đã được sử dụng đễ mô phông các yêu tổ khi tượng