Nghiên cứu diễn biến khí hậu, thủy văn tỉnh quảng trị giai đoạn 1973 2013 trong bối cảnh biến đổi khí hậu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHẠM LÊ PHƢƠNG NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN KHÍ HẬU, THỦY VĂN TỈNH QUẢNG TRỊ GIAI ĐOẠN 1973 - 2013 TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHẠM LÊ PHƢƠNG NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN KHÍ HẬU, THỦY VĂN TỈNH QUẢNG TRỊ GIAI ĐOẠN 1973 - 2013 TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: Thủy văn học Mã số : 60 44 02 24 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thanh Sơn Hà Nội - 2015 LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ khoa học: “Nghiên cứu diễn biến khí hậu, thủy văn tỉnh Quảng Trị giai đoạn 1973 – 2013 bối cảnh biến đổi khí hậu” hoàn thành vào năm 2014 Khoa Khí tượng, Thủy văn Hải dương học, thuộc trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Trong trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn, tác giả nhận giúp đỡ nhiều thầy cô giáo đồng nghiệp Trước hết, tác giả xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thanh Sơn người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ trình hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn đến lãnh đạo, đồng nghiệp Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia, Trung tâm Thông tin Dữ liệu, việc hoàn thành nghiên cứu Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thầy, Cô Khoa Khí tượng, Thủy văn Hải dương học giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Cuối cùng, tác giả cảm ơn gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ suốt trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Với kiến thức hạn hẹp, chắn luận văn nhiều hạn chế thiếu sót Vì vậy, tác giả mong muốn nhận góp ý quý báu độc giả bạn đồng nghiệp Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Phạm Lê Phƣơng MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI TỈNH QUẢNG TRỊ 1.1 CÁC ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN .9 1.1.1 Vị trí địa lý .9 1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo 10 1.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng 11 1.1.4 Thảm thực vật 12 1.1.5 Đặc điểm khí hậu 13 1.1.6 Thuỷ văn 14 1.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU .17 1.2.1 Đặc điểm dân số 17 1.2.2 Cơ cấu kinh tế - xã hội 19 Chƣơng PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CÁC YẾU TỐ KHÍ HẬU, THỦY VĂN GIAI ĐOẠN 1973 - 2013 24 2.1 DIỄN BIẾN KHÍ HẬU 24 2.1.1 Nhiệt độ .24 2.1.2 Bốc 27 2.1.3 Mưa 32 2.1.4 Nắng .35 2.1.5 Gió .36 2.1.6 Những tác động cực đoan thiên tai 37 2.2 DIỄN BIẾN THỦY VĂN 57 2.2.1 Mực nước .57 2.2.2 Lưu lượng 66 Chƣơng KỊCH BẢN DIỄN BIẾN CỦA CÁC YẾU TỐ KHÍ HẬU VÀ DÒNG CHẢY TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG TRỊ TRONG GIAI ĐOẠN 2015 - 2035 73 3.1 KỊCH BẢN DIỄN BIẾN CỦA CÁC YẾU TỐ KHÍ HẬU 73 3.2 KỊCH BẢN DIỄN BIẾN DÒNG CHẢY TRONG GIAI ĐOẠN 2015-2035 80 3.2.1 Phân phối dòng chảy năm theo mùa 83 3.2.2 Phân phối dòng chảy năm theo tháng 85 KẾT LUẬN 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 DANH MỤC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 1 Bản đồ hành tỉnh Quảng Trị 10 Hình Bản đồ thảm thực vật .13 Hình 2 Nhiệt độ trung bình thời kỳ 27 Hình Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình năm Quảng Trị 27 Hình Trung bình tổng lượng bốc năm thời kỳ .31 Hình Diễn biến chuẩn sai tổng lượng bốc trung bình năm 31 Hình Lượng mưa trung bình thời kỳ 35 Hình Diễn biến chuẩn sai tổng lượng mưa trung bình năm 35 Hình Tổng số trung bình thời kỳ 36 Hình Tốc độ gió trung bình thời kỳ 37 Hình 10 Diễn biến nhiệt độ tối cao tối thấp năm trạm Đông Hà .40 Hình 11 Nhiệt độ tối cao tối thấp trung bình thời kỳ 41 Hình 12 Diễn biến nhiệt độ tối cao tối thấp năm trạm Khe Sanh 41 Hình 13 Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ tối cao trạm Đông Hà 42 Hình 14 Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ tối thấp trạm Đông Hà 42 Hình 15 Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ tối thấp trạm Khe Sanh .42 Hình 16 Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ tối thấp trạm Khe Sanh .43 Hình 17 Diễn biến chuẩn sai số ngày có mưa lớn 46 Hình 18 Tổng số ngày mưa trung bình thời kỳ 56 Hình 19 Đường trình mực nước trung bình tháng trạm thủy văn 64 Hình 20 Trung bình mực nước thời kỳ trạm thủy văn 65 Hình 21 Diễn biến mực nước trung bình năm trạm Cửa Việt Đông Hà 65 Hình 22 Diễn biến mực nước trung bình năm trạm Gia Vòng Thạch Hãn .65 Hình 23 Lưu lượng dòng chảy qua thời kỳ 72 Hình Các trình vật lý xét đến mô hình PRECIS 74 Hình Sơ đồ vị trí mô hình PRECIS xây dựng kịch BĐKH Việt Nam 74 Hình 3 Nhiệt độ trung bình thời kỳ 76 Hình Biểu đồ phân bố mưa trạm Khe Sanh 78 Hình Biểu đồ phân bố mưa trạm Đông Hà 78 Hình Tổng lượng bốc năm trung bình thời kỳ 79 Hình Sơ đồ mô mô hình MIKE NAM 81 Hình Biểu đồ phân phối dòng chảy tháng số trạm thuộc lưu vực sông tỉnh Quảng Trị thời kì 2015-2035 .87 DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Danh sách trạm đo đạc khí tượng thủy văn .16 Bảng Dân số trung bình phân theo giới tính phân theo khu vực 17 Bảng Lao động làm việc phân theo ngành kinh tế 18 Bảng Tỷ lệ lao động làm việc ngành kinh tế qua đào tạo 19 Bảng Thu nhập bình quân đầu người giai đoạn 2004 - 2012 20 Bảng Tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân qua thời kỳ 22 Bảng Chỉ số sản xuất công nghiệp phân theo ngành công nghiệp 23 Bảng Nhiệt độ trung bình trạm khí tượng thời kỳ 1993-2013 .25 Bảng 2 Đặc trưng nhiệt độ trung bình tháng, năm thời kỳ 1973-2013 25 Bảng Lượng bốc bình quân tháng trạm khí tượng 28 Bảng Đặc trưng tổng bốc tháng, năm toàn tỉnh thời kỳ 1973-2013 28 Bảng Mưa bình quân nhiều năm .32 Bảng Đặc trưng lượng mưa trung bình tháng, năm thời kỳ 1973-2013 33 Bảng Số nắng trung bình tháng, năm số trạm 36 Bảng Tốc độ gió trung bình thời kỳ 1973-2013 37 Bảng Nhiệt độ tối thấp tối cao trung bình năm (1973 – 2013) 39 Bảng 10 Số ngày có nhiệt độ Tm ≤ 200C, Tx≥350C giai đoạn 1981-2013 43 Bảng 11 Số ngày gió khô nóng trạm Đông Hà 44 Bảng 12 Số ngày mưa lớn 50 mm trung bình nhiều năm (1973 - 2013 ) .45 Bảng 13 Số ngày mưa to mưa to giai đoạn 1973-2013 trạm Đông Hà 45 Bảng 14 Tổng số bão ATNĐ ảnh hưởng tới tỉnh Quảng Trị 47 Bảng 15 Thống kê trận lũ lịch sử tỉnh Quảng Trị .50 Bảng 16 Thống kê trận lũ quét tỉnh Quảng Trị 51 Bảng 17 Thống kê số ngày có Dông trạm Đông Hà (1973-2013) 52 Bảng 18 Thống kê số ngày có Dông trạm Khe Sanh (2007-2013) 53 Bảng 19 Số năm xảy Tố lốc huyện tỉnh Quảng Trị 54 Bảng 20 Thống kê số ngày có sương mù trạm Đông Hà (1973-2013) 55 Bảng 21 Thống kê số ngày có Sương mù trạm Khe Sanh (2007-2013) 57 Bảng 22 Mực nước trung bình tháng trạm Gia Vòng thời kỳ 1977-2013 59 Bảng 23 Mực nước trung bình tháng trạm Thạch Hãn thời kỳ 1977-2013 61 Bảng 24 Mực nước trung bình tháng, năm trạm thủy văn 64 Bảng 25 Lưu lượng trung bình tháng, năm đo trạm thuỷ văn Gia Vòng thời kỳ 1977-2013 68 Bảng 26 Lưu lượng trung bình tháng, năm trạm thủy văn Gia Vòng .72 Bảng Nhiệt độ trung bình tháng địa bàn tỉnh quảng trị (2015-2035) 76 Bảng Nhiệt độ trung bình trạm khí tượng .77 Bảng 3 Lượng mưa mùa mưa, mùa khô trạm .79 Bảng Lượng bốc năm trung bình thời kỳ đo trạm khí tượng 80 Bảng Lưu lượng trung bình tháng lưu vực khôi phục 83 Bảng Kết phân mùa dòng chảy lưu vực sông (mùa lũ) 84 Bảng Kết phân mùa dòng chảy lưu vực sông (mùa kiệt) 84 Bảng Phân phối dòng chảy năm theo tháng tỉnh Quảng Trị .86 MỞ ĐẦU Việt Nam nằm vùng nhiệt đới gió mùa Đông Nam Á, bên bờ Tây Thái Bình Dương, khu vực xảy nhiều bão giới Tổ chức Khí tượng Thế giới xếp Việt Nam nước phải hứng chịu nhiều thiên tai giới Bão, gió mùa kết hợp với điều kiện địa hình thuận lợi cho việc hình thành hệ thống gây mưa lớn, dẫn đến lũ, lũ quét ác liệt triền sông Trong 50 năm lại (1956-2010) có 416 trận bão áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến Việt Nam, 31% đổ vào Bắc Bộ, 36% đổ vào Bắc Trung Trung Bộ, 33% đổ vào Nam Trung Bộ Nam Bộ Bão kèm theo mưa lớn kéo dài gây ngập lụt diễn diện rộng Trong 20 năm gần đây, loại hình thiên tai bão, lũ, lũ quét, sạt lở đất, úng ngập, hạn hán thiên tai khác làm chết tích 12.915 người (trung bình năm 645 người); tổng thiệt hại kinh tế 115.063 tỷ đồng (ước tính khoảng 1,5% GDP/năm), 10 năm trở lại chiếm 75% tổng thiệt hại kinh tế 20 năm Hơn nữa, tác động biến đổi khí hậu toàn cầu, năm gần dường thiên tai xảy ngày nhiều với cường độ ngày khắc nghiệt dị thường, khó dự đoán Sự biến đổi khí hậu toàn cầu khiến cho bất thường cực đoan thời tiết ngày gia tăng phức tạp hơn, trở thành mối đe dọa thường xuyên sản xuất đời sống Theo thang số rủi ro khí hậu (CRI) Việt Nam xếp hạng thứ chịu ảnh hưởng biến đổi khí hậu, thiên tai, lũ lụt Trung bình hàng năm Việt Nam có khoảng 406 người chết biến đổi khí hậu, thiệt hại 1,47% GDP (theo số liệu German Watch Global Climate Risk Index, 2009) Tỉnh Quảng Trị giống nhiều tỉnh miền Trung khác, hàng năm tỉnh Quảng Trị đã, đang, hứng chịu tác động biến đổi khí hậu, điều ảnh hưởng lớn đến kinh tế xã hội đa dạng sinh học địa bàn phải gồng chống chọi với rủi ro thiên tai đặc biệt bão lũ, hạn hán… TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, 1999 Dự án quy hoạch phòng chống bão lũ lũ quét tỉnh Qu ng Trị Cục Thống kê Quảng Trị, 2014 Niên giám thống kê tỉnh Qu ng Trị 2013 Hoàng Đức Cường Báo cáo tổng kết c a nhiệm vụ xây dựng kịch b n BĐKH nhiệt độ, lượng mưa đặc trưng cực trị c a chúng kỷ 21 cho Việt Nam đơn vị hành cấp tỉnh góp phần thực nhiệm vụ c a Bộ Tài nguyên Môi trường thực Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Môi trường Thông báo khí hậu năm (2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011) Trương Quang Hải cộng sự, 2005 Báo cáo tổng kết đề tài Điều tra đánh giá tiềm lãnh thổ phục vụ quy hoạch phát triển du lịch sinh thái tỉnh Qu ng Trị, Hà Nội Nguyễn Thị Nga, Nguyễn Phương Nhung, Tài nguyên nước mặt tỉnh Quảng Trị Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội Khoa học Tự nhiên Công nghệ, T.25 số 3S (2009) 85 Mai Văn Khiêm, Nguyễn Đăng Mậu, Đào Thị Thúy, Lê Duy Điệp, Phạm Thị Hải Yến Khí hậu Việt Nam thập kỷ 2001 – 2010, Tạp chí Khí tượng Thủy văn số tháng 7/2014 Nguyễn Thanh Sơn, 2005 Đánh giá tài nguyên nước Việt Nam Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Thanh Sơn, 2003 Tính toán thuỷ văn Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Thanh Sơn, Ngô Chí Tuấn, 2005 Nghiên cứu thuỷ văn phục vụ quy hoạch phát triển du lịch sinh thái tỉnh Qu ng Trị Báo cáo đề mục đề tài "Điều tra đánh giá tiềm lãnh thổ phục vụ quy hoạch phát triển du lịch sinh thái tỉnh Quảng Trị", Hà Nội 10 Nguyễn Thanh Sơn nnk 2006 Báo cáo Quy hoạch tổng thể tài nguyên nước Qu ng Trị năm 2010 có định hướng 2020, Hà Nội 90 11 Nguyễn Thanh Sơn, Ngô Chí Tuấn, Nguyễn Tiền Giang, 2006 Dự báo nhu cầu sử dụng quy hoạch tài nguyên nước Qu ng Trị năm 2010 2020, Báo cáo chuyên đề công trình " Quy hoạch tổng thể tài nguyên nước Quảng Trị năm 2010 có định hướng 2020", Hà Nội 12 Nguyễn Thanh Sơn nnk, 2011 Xây dựng luận điều kiện khí hậu-th y văn chất lượng môi trường nước mặt cho việc xây dựng Khu kinh tế biển Đông Nam Qu ng Trị, Hà Nội 13 Phạm Ngọc Toàn, Phan Tất Đắc, 1993 Khí hậu Việt Nam, Hà Nội 14 Ngô Đình Tuấn nnk, 2003 Đánh giá tài nguyên nước v ng ven biển Miền Trung (t u ng Bình đến Bình Thuận), Hà Nội 15 Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Quảng Trị Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Môi trường, 2011 y dựng kịch b n biến đổi khí hậu nước biển d n cho u ng Trị, Hà Nội 16 Uỷ ban nhân dân tỉnh Quảng Trị Sở Khoa học Công nghệ Môi trường tỉnh Quảng Trị, 1998 Đặc điểm khí hậu khí hậu nông nghiệp tỉnh Qu ng Trị 17 Viện quy hoạch thủy lợi, Bộ NN&PTNT, 2002 Chiến lược phát triển qu n lý tài nguyên nước giai đoạn 2010-2020, Hà Nội 18 Website http://www.quangtri.gov.vn 19 Trần Thanh Xuân, 2002 Đặc điểm th y văn tỉnh Qu ng Trị Đề tài nhánh thuộc thề tài:" Xây dựng sở liệu đánh giá đặc điểm khí tượng thủy văn phục vụ phát triển kinh tế xã hội tỉnh Quảng Trị", Sở KHCN&MT tỉnh Quảng Trị, UBND tỉnh Quảng Trị., Hà Nội 91 [...]... trường tỉnh Quảng Trị và Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 2011 y dựng kịch b n biến đổi khí hậu và nước biển d n cho u ng Trị, Hà Nội 16 Uỷ ban nhân dân tỉnh Quảng Trị Sở Khoa học Công nghệ và Môi trường tỉnh Quảng Trị, 1998 Đặc điểm khí hậu và khí hậu nông nghiệp tỉnh Qu ng Trị 17 Viện quy hoạch thủy lợi, Bộ NN&PTNT, 2002 Chiến lược phát triển và qu n lý tài nguyên nước giai đoạn 2010-2020,... đoạn 2010-2020, Hà Nội 18 Website http://www.quangtri.gov.vn 19 Trần Thanh Xuân, 2002 Đặc điểm th y văn tỉnh Qu ng Trị Đề tài nhánh thuộc thề tài:" Xây dựng cơ sở dữ liệu và đánh giá đặc điểm khí tượng thủy văn phục vụ phát triển kinh tế xã hội tỉnh Quảng Trị" , Sở KHCN&MT tỉnh Quảng Trị, UBND tỉnh Quảng Trị. , Hà Nội 91 ... phó với biến đổi khí hậu Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường Thông báo khí hậu năm (2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011) 4 Trương Quang Hải và cộng sự, 2005 Báo cáo tổng kết đề tài Điều tra và đánh giá tiềm năng lãnh thổ phục vụ quy hoạch phát triển du lịch sinh thái tỉnh Qu ng Trị, Hà Nội 5 Nguyễn Thị Nga, Nguyễn Phương Nhung, Tài nguyên nước mặt tỉnh Quảng Trị Tạp... 85 6 Mai Văn Khiêm, Nguyễn Đăng Mậu, Đào Thị Thúy, Lê Duy Điệp, Phạm Thị Hải Yến Khí hậu Việt Nam trong thập kỷ 2001 – 2010, Tạp chí Khí tượng Thủy văn số tháng 7/2014 7 Nguyễn Thanh Sơn, 2005 Đánh giá tài nguyên nước Việt Nam Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội 8 Nguyễn Thanh Sơn, 2003 Tính toán thuỷ văn Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội 9 Nguyễn Thanh Sơn, Ngô Chí Tuấn, 2005 Nghiên cứu thuỷ văn phục... Nông thôn, 1999 Dự án quy hoạch phòng chống bão lũ và lũ quét tỉnh Qu ng Trị 2 Cục Thống kê Quảng Trị, 2014 Niên giám thống kê tỉnh Qu ng Trị 2013 3 Hoàng Đức Cường Báo cáo tổng kết c a nhiệm vụ xây dựng được kịch b n BĐKH đối với nhiệt độ, lượng mưa và các đặc trưng cực trị c a chúng trong thế kỷ 21 cho Việt Nam và các đơn vị hành chính cấp tỉnh và góp phần thực hiện nhiệm vụ c a Bộ Tài nguyên và Môi... 2020, Báo cáo chuyên đề công trình " Quy hoạch tổng thể tài nguyên nước Quảng Trị năm 2010 có định hướng 2020", Hà Nội 12 Nguyễn Thanh Sơn và nnk, 2011 Xây dựng luận cứ về điều kiện khí hậu- th y văn và chất lượng môi trường nước mặt cho việc xây dựng Khu kinh tế biển Đông Nam Qu ng Trị, Hà Nội 13 Phạm Ngọc Toàn, Phan Tất Đắc, 1993 Khí hậu Việt Nam, Hà Nội 14 Ngô Đình Tuấn và nnk, 2003 Đánh giá tài nguyên... thái tỉnh Qu ng Trị Báo cáo đề mục của đề tài "Điều tra và đánh giá tiềm năng lãnh thổ phục vụ quy hoạch phát triển du lịch sinh thái tỉnh Quảng Trị" , Hà Nội 10 Nguyễn Thanh Sơn và nnk 2006 Báo cáo Quy hoạch tổng thể tài nguyên nước Qu ng Trị năm 2010 có định hướng 2020, Hà Nội 90 11 Nguyễn Thanh Sơn, Ngô Chí Tuấn, Nguyễn Tiền Giang, 2006 Dự báo nhu cầu sử dụng và quy hoạch tài nguyên nước Qu ng Trị