Tính toán cân bằng nước hồ chứa nước phú ninh trong điều kiện biến đổi khí hậu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  NGUYỄN NHƯ BÍNH TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC HỒ CHỨA NƯỚC PHÚ NINH TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHUN NGÀNH : Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình thủy Mã số : 60.58.02.02 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - 2018 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Hùng Phản biện 1: Tiến sĩ Võ Ngọc Dương Phản biện 2: Tiến sĩ Tô Thúy Nga Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy họp trường Đại học Bách Khoa vào ngày 06/2018 Có thể tìm hiểu luận văn : - Trung tâm Học liệu Truyền thông, trường Đại học Bách khoa, ĐHĐN - Thư viện khoa Xây dựng Thủy lợi – Thủy điện Đà Nẵng - 2018 PHẦN MỞ ĐẦU Vị trí địa lý Sơng Tam Kỳ Là hợp lưu 10 sông suối nhỏ, bắt nguồn từ dãy núi phía Tây, chảy theo hướng Tây - Đơng xuống dòng Xn Bình - Phú Thọ, xã Tam Trà, huyện Núi Thành, theo hướng Tây Bắc Đông Nam chảy cửa An Hòa (Núi Thành), HCN Phú Ninh tạo phần lưu vực sơng 1.1 Thơng số kỹ thuật cơng trình: Lưu vực Hồ chứa nước Phú Ninh có tổng diện tích 235 km2 Ứng Với mực nước dâng bình thường, hồ có dung tích 344 triệu m3, với mực nước lũ kiểm tra, hồ có dung tích hồ 460,8 triệu m3 Cơng trình đầu mối gồm đập chính, đập phụ, 03 tràn xả lũ (trong 02 tràn có cửa van) cống lấy nước 1.2 Nhiệm vụ Hồ chứa - Cung cấp nước tưới cho 23.000ha đất sản xuất nông nghiệp - Phát điện với cơng suất lắp máy gần 2.000kw - Ngồi hồ có nhiệm vụ cắt lũ cho hạ du - Cấp nước sinh hoạt, công nghiệp thủy sản 1.3 Tầm quang trọng hồ chứa nước Phú Ninh Hồ chứa nước Phú Ninh hệ thống công trình thuỷ lợi quan trọng góp phần ổn định an sinh kinh tế cho người dân tỉnh Quảng Nam Mục tiêu nghiên cứu: 2.1 Mục tiêu tổng quát Đánh giá tổng thể nguồn tài nguyên nước giúp cho nhà quản lý khai thác vận hành đáp ứng nhu cầu nước tất thành phần kinh tế tỉnh Quảng Nam, định hướng quy hoạch nguồn nước tương lai 2.2 Mục tiêu cụ thể - Phục hồi dòng chảy đến, làm sở cho tính tốn điều tiết vận hành hồ chứa nước Phú Ninh 2 - Xây dựng mơ hình thủy văn, vận hành hồ chứa cân nước cho lưu vực HCN Phú Ninh - Xây dựng kịch điều tiết nước hiệu thời kỳ biến đổi khí hậu Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Nguồn tài nguyên nước lưu vực Phú Ninh khai thác sử dụng Xây dựng kế hoạch quản lý vận hành điều tiết nguồn nước hợp lý Xây dựng kịch để kiểm tra ứng phó với biến đổi khí hậu ngày diễn gây gắt 3.2 Phạm vi nghiên cứu Ranh giới địa lưu vực sơng Tam Kỳ bao gồm HCN Phú Ninh Nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến nguồn tài nguyên nước lưu vực sơng Tam Kỳ có xét đến điều tiết vận hành HCN Phú Ninh; Hình: Bản đồ lưu vực hồ chứa nước Phú Ninh Phương pháp nghiên cứu 4.1 Phương pháp thu thập liệu (Collecting secondary data) - Dữ liệu thu thập từ đề tài nghiên cứu, báo cáo khoa học sở, ban, ngành phương tiện truyền thơng có liên quan đến đề tài bao gồm: - Số liệu mưa năm hai trạm Xuân Bình, Phú Ninh từ 19802017 - Số liệu quan trắc mực nước theo từ năm 2009-2017 4.2 Phương pháp phân tích thống kê Phân tích liệu khí tượng thủy văn, địa hình lưu vực để tính tốn đặc trưng đối tượng phục vụ q trình dự đốn định Nghiên cứu dự kiến sử dụng số liệu trạm khí tượng thủy văn Tam Kỳ lân cận 4.3 Phương pháp mơ hình tốn Nghiên cứu sử dụng mơ hình MIKE-NAM, Mơ hình WEAP để mơ dòng chảy đến, vận hành hồ chứa cân nước có xét đến yếu tố biến đổi khí hậu Ý nghĩa khoa học thực tế đề tài 5.1 Ý nghĩa khoa học Đề tài góp phần cung cấp bổ sung thêm nguồn sở liệu tài nguyên nước lưu vực HCN Phú Ninh Sử dụng mơ hình MIKENAM, Mơ hình WEAP để nghiên cứu đánh giá, dự báo xác định lượng nước đến có xem xét đến tác động BĐKH 5.2 Ý nghĩa thực tiễn Kết nghiên cứu đề tài sở cho đơn vị quản lý nguồn nước, đơn vị khai thác nước lưu vực sông Tam Kỳ có kế hoạch sử dụng nước hợp lý, đảm bảo an toàn cấp nước 4 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Tổng quan nghiên cứu tài nguyên nước 1.1 Mạng lưới sơng ngồi: Tỉnh Quảng Nam có hệ thống sơng là: Sơng Vu Gia, sông Thu Bồn, sông Tam Kỳ 1.2 Nguồn nước mặt 1.2.1 Mạng lưới trạm thủy văn Trên hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn: Có 10 trạm thuỷ văn thiết lập có trạm đo lưu lượng (2 trạm đo lưu lượng có đo phù sa) 10 trạm đo mực nước Hệ thống sông Tam Kỳ: Chỉ có trạm đo mực nước trạm Tam Kỳ, có số liệu đo đạc từ năm 2003 đến 1.2.2 Các đặc trưng thủy văn dòng chảy - Dòng chảy năm - Dòng chảy kiệt 1.3 Nguồn nước ngầm 1.3.1 Trữ lượng, chất lượng nước ngầm 1.3.2 Những thách thức tương lai Trước hết, gia tăng dân số kéo theo gia tăng nhu cầu nước cho ăn uống lượng nước cần dùng cho sản xuất Đồng thời, tác động người đến mơi trường tự nhiên nói chung tài nguyên nước nói riêng ngày mạnh mẽ, dẫn đến hậu nghiêm trọng 1.3.3 Nhu cầu dùng nước tăng lên mạnh mẽ: Cùng với phát triển kinh tế xã hội gia tăng dân số, nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt, sản xuất công nông nghiệp tăng lên mạnh mẽ tất vùng 1.3.4 Cạn kiệt ô nhiễm nguồn nước: Như nêu, gia tăng dân số hoạt động người ngày tác động mạnh mẽ đến mơi trường tự nhiên nói chung mơi trường nước nói riêng Nguy thiếu nước trầm trọng, vào mùa cạn vùng mưa 1.3.5 Tác động biến đối khí hậu tồn cầu Sự biến đổi khí hậu tồn cầu đã, tác động mạnh mẽ đến tài nguyên nước Khi nhiệt độ tăng lên, lượng mưa giảm vào mùa kiệt tăng vào mùa lũ (1.2) Tổng quan BĐKH ảnh hưởng đến tài nguyên nước 1.2.1 Xu biến đổi dòng chảy năm, dòng chảy mùa lũ kiệt 1.2.2 Xu biến đổi lũ Qua số liệu thực đo lưu lượng đỉnh lũ mực nước đỉnh lũ trạm thủy văn từ năm 1976, 1977 đến cho thấy xu dòng chảy lũ tăng cách rõ rệt (1.3) Nhận xét nguồn nước tỉnh Quảng Nam Trong năm gần ảnh hưởng BĐKH tác động người làm thay đổi chế độ dòng chảy mùa lũ mùa kiệt Về mùa lũ: Tình hình lũ lụt ngày trở lên nghiêm trọng, lũ lớn xảy diện rộng từ nhiều lưu vực trận lũ xảy gần Về mùa khơ: Dòng chảy xuống hạ du sơng ít, mực nước sơng thấp, mặn xâm nhập sâu, ô nhiễm nguồn nước ngày gia tăng 6 Chương 2: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, HIỆN TRẠNG NGUỒN TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC HCN PHÚ NINH 2.1 Khái quát đặc điểm tự nhiên lưu vực nghiên cứu 2.1.1 Vị trí địa lý: Lưu vực sơng Tam Kỳ bao gồm huyện phía Nam tỉnh Quảng Nam Núi Thành, Tam Kỳ huyện Thăng Bình Tổng diện tích lưu vực 1.040km2, chiều dài dòng 70km nằm khoảng 15o18’ - 15o47’ vĩ độ Bắc 108o16’ - 108o45’ kinh độ Đông 2.1.2 Đặc điểm địa hình lưu vực: Nằm phía Đơng dãy Trường Sơn, lưu vực sơng Tam Kỳ có cao độ trung bình khoảng 60m so với mực nước biển lưu vực có cao độ tương đối thấp Tỉnh Quảng Nam Địa hình thấp dần từ Tây sang Đông, nhiên đến ven biển cồn cát trắng sông suối thường chảy từ Tây sang Đơng sau nhập lưu vào sơng Tam Kỳ chảy biển theo hướng Tây Bắc - Đông Nam 2.1.3 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng: + Địa chất: Địa chất lưu vực chủ yếu gồm loại đá trầm tích cát kết macma xâm nhập thuộc phức hệ Quế Sơn phân bố vùng cao lưu vực 2.1.4 Đặc điểm sơng ngòi: Những nhánh sông lớn cấp đổ vào sông Tam Kỳ có sơng Ba Túc, sơng Ba Kỳ, sơng Xã Lào, sông Trương Chi Phần lớn sông nhánh bắt nguồn từ núi phía Tây, Tây nam lưu vực đổ phía bên hữu dòng sơng Tam Kỳ Cần phải nói thêm tỉnh Quảng Nam có hai hệ thống sơng lớn Vu Gia- Thu Bồn Tam Kỳ- Sông Trầu, phần hạ lưu hai hệ thống sông nối với sông Trường Giang chạy dọc theo bờ biển từ cửa Hội An đến vũng An Hoà 7 2.1.5 Đặc điểm khí hậu: Đặc điểm khí hậu lưu vực sơng Tam Kỳ khơng nằm ngồi đặc điểm khí hậu chung tỉnh Quảng Nam - Đà nẵng, khí hậu nhiệt đới gió mùa a Số nắng: Số nắng giảm dần từ đồng ven biển lên núi cao tức giảm dần từ Đông sang Tây, Tam Kỳ 2256 b Nhiệt độ khơng khí: Nhiệt độ khơng khí trung bình năm vào khoảng 24oC  26oC có xu hướng giảm từ vùng đồng lên vùng núi giảm theo tăng cao địa hình c Độ ẩm khơng khí: Độ m khơng khí tương đối trung bình khoảng 80-90% d Tốc độ gió: Tốc độ gió trung bình hàng năm giảm dần từ đông sang tây giảm dần từ 1,9 m s Tam Kỳ đến 0,7 m s Trà My e Bốc hơi: Lượng bốc năm Tam Kỳ 1080mm f Bão: Trung bình hàng năm có khoảng đến bão áp thấp nhiệt đới đổ vào nước ta Cũng có năm số lượng bão áp thấp nhiệt đới đổ vào nước ta lên tới 10 g Chế độ mưa: Theo tiêu phân mùa mùa mưa lưu vực tháng IX kết thúc vào tháng XII với lượng mưa mùa mưa chiếm từ 65 đến 75 tổng lượng mưa năm, thời kì mưa lớn lại tập trung chủ yếu vào hai tháng X, XI 2.1.6 Đặc điểm dòng chảy: Mùa lũ lưu vực tháng X đến hết tháng XII (chính xác vào tuần cuối tháng IX đến tuần đầu tháng I) tháng lại mùa cạn từ tháng I đến hết tháng VIII 2.1.7 Tình hình kinh tế xã hội Khu vực hạ du hồ chứa nước Phú Ninh vùng đất đai rộng hàng trăm km2 với hàng vạn hộ dân sinh sống, bao gồm sở kinh tế, trị xã hội quan trọng tỉnh Quảng Nam, có thành phố Tam Kỳ, trung tâm tỉnh lỵ tỉnh Quảng Nam với dân số khoảng khoảng 109.300 người huyện Phú Ninh có dân số khoảng 79.600 người Ngồi có cơng trình quan trọng cấp Quốc gia : đường cao tốc Đà Nẵng – Quảng Ngãi (đang xây dựng), đường Quốc lộ 40B, đường sắt Bắc Nam chạy qua Đây khu vực có mưa lớn tập trung, địa hình dốc, sơng ngắn, lũ lên nhanh thường xuyên ảnh hưởng đến đời sống nhân dân 2.2 Hiện trạng nguồn tài nguyên nước môi trường nước lưu vực HCN Phú Ninh 2.2.1 Phân vùng cấp nước lưu vực HCN Phú Ninh a Vùng Bắc hồ Phú Ninh b Vùng Nam hồ Phú Ninh 2.3 Hiện trạng lưu vực hồ chứa nước Phú Ninh 2.3.1 Quản lý nước hồ chứa nước Phú Ninh : 2.3.2 Quản lý cơng trình: Đơn vị trực tiếp quản lý Chi nhánh Thuỷ lợi Phú Ninh 2.3.3 Hiện trạng nguồn nước: Do yêu cầu nước thực tế nhỏ tính tốn thiết kế nên từ năm hồ vận hành đến có năm 1999-2000 có mực nước hồ đạt mực nước chết Còn phần lớn thừa khoản từ 70-100 triệu m3 nước năm 2.3.4 Hiện trạng yêu cầu dùng nước nhu cầu dùng nước đến năm 2020 a Về diện tích : Theo thiết kế hồ chứa nước Phú Ninh tưới cho 23.000ha đất canh tác b Về cấu thời vụ : Bảng 2.12: Cơ cấu trồng khu tưới Phú Ninh Mùa vụ Hiện trạng Năm 2020 Lúa (ha) Màu (ha) Lúa (ha) Màu (ha) Đông Xuân 12.300 2.200 15.140 2.860 Hè Thu 12.600 1.900 15.140 2.860 Bảng 2.13: Nhu cầu cấp nước Phú Ninh 2020-2030: Nhu cầu nước HCN Phú Ninh Nông nghiệp Nước sinh hoạt nhà máy nước Tam Kỳ Nước công nghiệp: Nhà máy nước Chu Lai Thủy sản 2020 30.000 30.000 95.000 2.5920 2030 35.800 50.000 260.000 2.5997 2.3.5 Thông số kỹ thuật hồ chứa nước Phú Ninh: Đơn vị năm m3/ngày-đêm m3/ngày-đêm m3/ngày-đêm 10 Chương 3: THIẾT LẬP MƠ HÌNH THỦY VĂN MIKE NAM VÀ CÂN BẰNG NƯỚC WEAP CHO LƯU VỰC HCN PHÚ NINH 3.1 Mơ hình thủy văn MIKE-NAM [5] NAM mơ q trình mưa - dòng chảy việc mô tả liên tục cho thành phần vùng trữ lượng tương tác lẫn bao gồm: Trữ lượng tuyết; Trữ lượng nước mặt; Trữ lượng nước sát mặt; Trữ lượng nước ngầm 3.1.1 Cơ sở lý thuyết mơ hình thủy văn MIKE-NAM u cầu liệu cho mơ hình NAM bao gồm: - Dữ liệu khí tượng: lượng mưa, lượng bốc - Dữ liệu thủy văn: lưu lượng 3.1.2 Thiết lập mô hình thủy văn MIKE-NAM a Cơ sở liệu tính tốn - Dữ liệu khí tượng thủy văn lưu vực - Số liệu mưa ngày hai trạm Xuân Bình, Phú Ninh từ 1999-2017 [6] - Số liệu mưa ngày, bốc trạm Tam Kỳ [7] b Kết tính tốn Mike-Nam Hình 3.2: Kết dòng chảy Mike-Nam thực đo 11 Hình 3.3 Kết tổng lượng dòng chảy Mike-Nam thực đo Bộ tham số mơ hình: Bảng BTS mơ hình NAM lưu vực hồ Phú Ninh Lưu vực Umax Lmax CQOF CKIF CK1,2 TOF TIF Phu Ninh 3.0 100 209.8 39.0 0.09 0.08 3.1.3 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình: Kết quả: Hệ số Nash mơ hình: Mơ hình Kiểm định Hiệu chỉnh 0.673 0.822 0.719 3.1.4 Nhận xét đánh giá kết Thứ việc có 02 trạm đo mưa nên chưa đại diện hết cho lưu vực tính tốn 235km2, thứ hai lưu vực hồ chứa nước Phú Ninh khơng có trạm đo lưu lượng mà lấy số liệu mực nước Thứ ba hồ chứa nước Phú Ninh hồ thừa nước nên lượng nước dùng hàng ngày không quan tâm đầu tư việc lấy số liệu mang tính tương đối Từ yếu tố dẫn đến sai số, nhiên theo học viên với số Nash đảm bảo phán ánh với thực tế 12 3.1.5 Kết qua mơ dòng chảy Mike-Nam Từ kết thơng số tính tốn mơ hình MIKE NAM chuỗi liệu lượng mưa, bốc Trạm Tam Kỳ từ năm 19852015, sử dụng mơ hình MIKE NAM ta thu kết mơ lưu lượng dòng chảy đến hồ chứa nước Phú Ninh kết sau: + Kết dòng chu n từ 1985-2005: 3.1.6 Xây dựng kịch có ảnh hưởng biến đổi khí hậu: + Kết dòng chảy đến kịch từ 2016-2035 + Kết dòng chảy đến kịch từ 2046-2065 + Kết dòng chảy đến kịch từ 2080-2099 3.2 Tính tốn kịch mưa nhiệt độ có biến đổi khí hậu: a Nhiệt độ trung bình tháng b Độ ẩm khơng khí c Bốc d Gió e Lượng mưa f Số nắng (h/ngày) 3.2.1 Kịch biến đổi nhiệt độ Trên sở nhiệt độ kịch 1986-2005 cộng với nhiệt độ tăng giảm bảng RCP4.5 ta có kết thời kỳ kịch bản: 13 Hình 3.12 Biểu đồ nhiệt độ trung bình kịch Nhận xét: Qua biểu đồ nhiệt độ ta thấy nhiệt độ 03 kịch biến đổi khí hậu tăng so với kịch Đây yếu tố quan trọng để ta tính tốn nhu cầu nước cho trồng lượng bốc mặt ruộng tăng cao 3.2.2 Kịch biến đổi khí hậu lượng mưa : 3.2.2.1 Xác định năm điển hình: Đường tần xuất mưa năm trạm Tam Kỳ Tương ứng tần suất mưa năm 80 ta có X80%=2084.99 mm, dựa vào số liệu mưa năm ta xác định năm điển hình 2003 tính tốn lại mưa kịch biến đổi khí hậu 3.2.2.2 Các kịch phát tải Bộ Tài Nguyên Môi Trường 3.2.2.3 Kết thay đổi lượng mưa trung bình kịch bản: Từ lượng mưa năm điển hình X2003 ta cộng với phần trăm lượng mưa thay đổi mua qua kịch phát thải CRP4.5 Bộ Tài Nguyên Môi Trường năm 2016 ta có kết sau: 14 Hình 3.13 Biểu đồ mưa trung bình kịch - Lượng mưa trung bình mùa kiệt 03 kịch giai đoạn 2046-2065 có giảm tháng 5, giai đoạn 2080-2099 lượng mưa tăng mùa kiệt lẫn mừa lũ.Nhìn chung lương mưa tăng qua kịch 3.3 Phần mềm CROPWAT8.0 [9] 3.3.1 Cơ sở lý thiết phần mềm CROPWAT8.0 3.3.2 Tính tốn mức tưới cho kịch 1986-2005 3.3.3 Tổng hợp kết tính tốn mức tưới cho kịch bản: Dựa nhiệt độ mưa 03 kịch biến đổi khí hậu với độ m, nắng gió tiến hành tính tốn mức tưới cho kịch thông qua phần mềm Cropwat, kết sau: Bảng 3.22 Nhu cầu nước sau hiệu chỉnh: Kịch Tổng (m3/ha) 1986-2005 12,00 2016-2035 12,35 2046-2065 12,40 2080-2099 12,14 Kết luận: Qua tính tốn ta thấy nhu cầu nước trồng tăng lên biến đổi khí hậu, trường hợp thường thấy năm gần tỉnh Quảng Nam số hồ chứa nước thiếu nước mùa khô dù thực nhiều biện pháp tưới tiết kiệm 15 hồ chứa nước Cây Thơng, Đơng Tiển Việc tính toán nhu cầu nước kịch quan trọng, làm sở cho thiết kế giúp cho nhà quản lý có kế hoạch nước đối phó với diển biến thời tiết cực giải pháp phù hợp, giảm thiểu thiếu nước 3.4 Mô hình cân nước WEAP Luận văn tập trung nghiên cứu mơ hình weap để tính tốn cân nước HCN Phú Ninh, nhằm đánh giá đưa giải pháp thích ứng điều kiện BĐK Để giải tốn tác giả chọn ứng dụng mơ hình Weap để tính tốn mơ hình tương đối linh hoạt, dễ cân chỉnh, khả xây dựng kịch nhanh chóng cho kết tương đối tốt phù hợp với tài liệu thu thập Sơ đồ tính tốn cân nước: 16 Thu thập thơng tin, số liệu Mơ hình thủy văn Mike-Nam Dòng chảy năm Dòng chảy kịch Phần mềm Cropwat Bản đồ khu vực Nghiên cứu Mức tưới trồng kịch Mơ hình Weap cân nước Tính tốn CBN Tính tốn CBN tương lai Phân tích kết Hình 3.14 Sơ đồ tính tốn cân nước cho lưu vực HCN Phú Ninh 3.4.1 Cơ sở lý thuyết mơ hình thủy lực WEAP 3.4.2 Sử dụng mơ hình Weap : 3.4.3 Thiết lập mơ hình cân nước WEAP: Sơ đồ bố trí 17 Hình 3.15 Sơ đồ tính tốn cân nước Weap - Quy trình vận hành hồ chứa nước Phú Ninh.[11] - Đường đặc tính lòng hồ: [12] Bảng 3.23 : Nhu cầu cấp nước hồ chứa nước Phú Ninh Nhu cầu nước HCN Phú Ninh Nông nghiệp Nước sinh hoạt nhà máy nước Tam Kỳ Nước công nghiệp: Nhà máy nước Chu Lai Thủy sản 2020 30.000 30.000 2030 35.800 50.000 Đơn vị năm m3/ngày-đêm 95.000 25.920 260.000 26.698 m3/ngày-đêm m3/ngày-đêm 3.4.4 Nhu cầu nước ngành kinh tế HCN Phú Ninh 3.4.5 Kich tính toán a Kịch (1986-2005) b Kịch BĐKH Quảng Nam năm (2016-2035) c Kịch BĐKH Quảng Nam năm (2046-2065) d Kịch BĐKH Quảng Nam năm (2080-2099) 18 3.4.6 Kết tính tốn cân nước so với 19862005 a Kết tổng lượng nước yêu cầu ngành kịch bản: b Kết lượng nước thiếu sau cân kịch bản: Bảng 3.25: KQ lượng nước thiếu so với kịch (106m3) Các ngành 1986 1988 1989 1990 1992 1995 Sum 2016-2035 12.40 47.42 0.94 25.97 0.009 0.16 86.92 2020-2030 12.40 45.95 0.68 24.32 0.10 83.47 2046-2065 12.40 48.22 1.04 26.26 0.005 0.09 88.04 2080-2099 12.40 47.95 0.96 25.57 0.04 86.93 1986-2005 12.40 36.72 1.29 27.36 0.010 77.80 3.4.7 Nhận xét đánh giá mơ hình: Đối với kịch nền: Nhìn chung kịch mo hình phánh tương đối chính, 20 năm có 05 năm thiếu nước lượng nước thiếu lớn năm 1988 với 36.72 triệu m3 Tuy nhiên HCN Phú Ninh lượng nước thiếu khơng đáng kể nhà quản lý có nhiều giải pháp để năm khơng bị thiếu nước Nhìn chung mơ hình phản ảnh yếu tố biến động khí hậu, nhiên kết hạn chế định q trình thiết lập mơ hình khơng có lượng mưa ngày đủ dài mà phải mượn trạm đo mưa Tam Kỳ gần đó, khơng đại diện hết cho khu vực tính tốn, lượng mưa trung bình thấp trạm T1 đại diện cho lưu vực, nên có sai lệch định q trình tính tốn kết 19 Chương 4: MƠ PHỎNG MƠ HÌNH ỨNG VỚI CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG 4.1 Các kịch biến đổi khí hậu: 4.2 Mơ mơ hình tương ứng kịch biến đổi khí hậu: 4.2.1 Kịch BĐKH Quảng Nam năm (2020-2030) 4.2.2 Kịch BĐKH Quảng Nam năm (2016-2035) 4.2.3 Kịch BĐKH Quảng Nam năm (2046-2065) 4.2.4 Kịch BĐKH Quảng Nam năm (2080-2099) 4.2.5 Tổng hợp kết tính tốn mơ phỏng: Bảng 4.1: Kết lượng nước thiếu sau mô Các ngành 1986 1987 1988 1989 1990 1992 Sum 2016-2035 12.41 5.16 19.59 - 17.27 - 54.43 2020-2030 12.41 4.57 18.28 - 15.93 - 51.19 2046-2065 12.41 5.12 17.94 - 14.38 - 49.85 2080-2099 12.41 4.14 13.58 - 10.16 - 40.29 1986-2005 12.41 - 36.73 1.29 27.36 0.01 77.80 Nhận xét: Càng sau lượng mưa lớn nên lượng nước thiếu nước dần hồ đủ khả cấp nước cho tất nhu cầu ngành kinh tế 4.3 Phân tích kết quả: - Kết mô so sánh với kịch chưa chịu tác động dòng chảy BĐKH lượng nước thiếu Điều phản ảnh với kịch biến đổi khí hậu lượng mưa tăng nên dòng chảy kịch tăng lên dẫn đến lượng nước thiếu giảm - Kịch cuối kỹ 2080-2099 lượng nước thiếu hơn, lượng mưa kich 03 lớn nhìn từ biều đồ mưa, nên mơ hình có kết tương đối xác 20 - Dựa vào kết ta khẳng định với quy hoạch HCN Phú Ninh phù hợp đảm bảo cung cấp nước ổn định cho tất ngành kinh tế có nhu cầu khai thác thêm 4.4 Đề xuất giải pháp Dựa thứ tự ưu tiên ngành kinh tế để đưa giải pháp hợp lý + Thứ cấp nước cho công nghiệp: Vì giá trị kinh tế cao giá trị thiệt hại lớn + Thứ hai cấp nước cho nông nghiệp: Phù hợp với nhiệm vụ thiết kế công tác an sinh xã hội Thứ ba cấp nước cho sinh hoạt: Vì có nguồn nước dồi dể thay Thứ tư cấp nước cho thủy sản: Thiệt hại nhỏ không quan trọng dễ điều chỉnh => Từ thứ tự ưu tiên ta thấy chủ yếu cấp nước cho nơng nghiệp ngành sử dụng nhiều nước Ta có giải pháp năm thiếu nước sau: * Giải pháp phi công trình: - Tưới tiết kiệm nước từ đầu vụ Đông Xuân tận dụng tối đa lượng mưa vụ: - Thay đổi phương pháp tưới như: Chuyển kênh cấp từ tưới đồng thời sang tưới luân phiên, tưới khô ước (phương pháp tiết kiệm 10%-15%) - Thay đổi cấu trồng trồng tiêu thụ nước, cắt giảm diện tích trồng lúa chuyển sang trồng màu - Rút ngắn mùa vụ đặc biệt vụ hè thu - Tăng cường công tác quản lý để nâng cao hiệu sử dụng nước - Hạn chế phát điện * Giải pháp cơng trình: 21 - Xây dựng đập tạm trạm bơm để tận dụng hết lượng nước hồi quy - Bê tơng hóa kênh mương để giảm thất nước - Nâng cao dung tích hữu ích hồ chứa, giải pháp khó thực hạ du hồ chứa nước Phú Ninh thành phố Tam Kỳ theo luật thủy lợi áp dụng 2018 hồ cấp đặc biệt KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Hệ thống sơng Tam Kỳ nằm khu vực có lượng mưa tương đối lớn Địa hình mạng lưới sơng dày, độ dốc sông nhỏ chịu ảnh hưởng mạnh thuỷ triều, đặc biệt có dơng bão nên chế độ dòng chảy lũ phức tạp, thường xuyên gây ngập lụt diện rộng Hồ chứa nước Phú Ninh hồ quan trọng tỉnh Quảng Nam, theo luật thủy lợi cấp HCN Phú Ninh cấp đặc biệt Tuy nhiên công việc quản lý nước nhiều bất cập cần phải khắc phục điều phản ánh qua tính tốn lượng nước đến mơ hình Mike-Nam Trong đề tài tác giải cố gắng xây dựng thơng số dòng chảy đến, đặc biệt dòng chảy mùa kiệt biết tầm quan trọng tính tốn kế hoạch nước điều tiết vận hành hồ sau Việc xây dựng dòng chảy đến giúp cho quan dự báo khả cấp nước hồ, tránh sai sót quy hoạch dẫn đến khai thác khả cấp nước ổn định hồ Dựa vào quy hoạch cấp nước tỉnh Quảng Nam năm 20202030, tác giả xây dựng nhiều kịch có kịch biến đổi khí hậu để kiểm tra nhu cầu nước tương lai ngành kinh tế hồ đảm bảo Tuy nhiên việc hạn chế số liệu mưa nên tác giả mượn tạm số liệu mưa trạm Tam Kỳ để tính tốn, điều ảnh hưởng đến kết an tồn lượng 22 mưa bình qn năm trạm Tam Kỳ nhỏ trạm đo mưa T1(Xuân Bình) hồ Kiến nghị: Để sản ph m đề tài hoàn thiện ứng dụng tốt thực tế, tác giả có số kiến nghị sau: Cơng tác khí tượng, thuỷ văn: Cần xây dựng nhiều trạm đo mực nước cửa sông trạm đo triều Bổ sung trạm đo mưa tồn lưu vực để cơng tác tính tốn dự báo tốt Tiến hành đo đạt lưu lượng lũ thực tế sông nhánh thuộc hệ thống sông Tam Kỳ từ đến năm liên tục làm sở cho việc áp dụng nhiều mơ hình thuỷ văn Xây dựng trạm đo lưu lượng thượng nguồn hồ chứa nước Phú Ninh để tăng cường công tác dự báo dòng chảy lũ dòng chảy kiệt Các biện pháp phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại lũ lụt: Tăng cường tổ chức tốt công tác trồng bảo vệ rừng đầu nguồn, rừng phòng hộ Phú Ninh, vùng ven biển chịu ảnh hưởng mạnh triều nhằm làm chậm lũ, giảm xói mòn phòng tránh xâm nhập mặn phòng tránh sa mạc hoá Giảm mật độ dân cư vùng lũ lụt trọng điểm cách quy hoạch lại nhà khu vực nông thôn, hạn chế cấp đất xây dựng nhà nằm vùng ngập lụt, đặc biệt vùng ngập sâu 1,5m nhằm tiết kiệm đất sản xuất bảo đảm an tồn tính mạng cho người dân Cần sớm quy hoạch hành lang lũ dọc sơng Tam Kỳ, làm sở cho việc quy hoạch phát triển sở hạ tầng Đô thị Tam Kỳ, Khu kinh tế mở Chu Lai ngành kinh tế khác Tăng cường cơng tác kiểm tra, kiểm sốt cơng trình giao thơng, xây dựng để đảm bảo khả lũ khơng gây ngập co hẹp mặt cắt sông, vùng hạ du Đối với cơng trình cơng 23 cộng khu dân cư tập trung, bệnh viện, trường học phải xây cốt vượt cao mực nước lũ 1999 Về công tác quản lý hồ Phú Ninh: Tăng cường nâng cao cơng tác dự bảo khí tượng, thuỷ văn để có chế độ điều tiết hồ hợp lý, giảm thiểu ngập lụt vùng hạ du Phân tích tính toán tác động ngập lụt vùng hạ du để bổ sung Quy trình vận hành điều tiết hồ Phú Ninh nhằm có chế độ điều tiết thích hợp đảm bảo lợi ích tổng hợp  ... tính tốn điều tiết vận hành hồ chứa nước Phú Ninh 2 - Xây dựng mô hình thủy văn, vận hành hồ chứa cân nước cho lưu vực HCN Phú Ninh - Xây dựng kịch điều tiết nước hiệu thời kỳ biến đổi khí hậu. .. tài nguyên nước môi trường nước lưu vực HCN Phú Ninh 2.2.1 Phân vùng cấp nước lưu vực HCN Phú Ninh a Vùng Bắc hồ Phú Ninh b Vùng Nam hồ Phú Ninh 2.3 Hiện trạng lưu vực hồ chứa nước Phú Ninh 2.3.1... hình cân nước WEAP: Sơ đồ bố trí 17 Hình 3.15 Sơ đồ tính tốn cân nước Weap - Quy trình vận hành hồ chứa nước Phú Ninh. [11] - Đường đặc tính lòng hồ: [12] Bảng 3.23 : Nhu cầu cấp nước hồ chứa nước