Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước lưu vực sông bến hải

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH VĂN SỸ MẠNH ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƢỚC LƢU VỰC SƠNG BẾN HẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU HÀ NỘI – 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH VĂN SỸ MẠNH ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƢỚC LƢU VỰC SÔNG BẾN HẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chƣơng trình đào tạo thí điểm Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thanh Sơn HÀ NỘI - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân thực dƣới hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Thanh Sơn, không chép công trình nghiên cứu ngƣời khác Số liệu kết luận văn chƣa đƣợc công bố cơng trình khoa học khác Các thơng tin thứ cấp sử dụng luận văn có nguồn gốc rõ ràng, đƣợc trích dẫn đầy đủ, trung thực qui cách Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm tính xác thực nguyên luận văn Tác giả Văn Sỹ Mạnh i LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ khoa học: “Đánh giá ảnh hƣởng biến đổi khí hậu đến tài nguyên nƣớc lƣu vực sơng Bến Hải” đƣợc hồn thành Khoa Các khoa học liên ngành, Đại học Quốc gia Hà Nội Trong q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn, tác giả nhận đƣợc giúp đỡ nhiều thầy giáo đồng nghiệp Trƣớc hết, tác giả xin cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thanh Sơn ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn, giúp đỡ q trình hồn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn đến lãnh đạo đồng nghiệp Trung tâm Tƣ vấn, Dịch vụ Khí tƣợng Thủy văn Biến đổi khí hậu, Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn Biến đổi khí hậu trình hồn thành nghiên cứu Cuối tác giả xin cảm ơn gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Với kiến thức hạn hẹp, chắn luận văn nhiều hạn chế thiếu sót Vì vậy, tác giả mong muốn nhận đƣợc góp ý quý báu độc giả bạn đồng nghiệp Tác giả Văn Sỹ Mạnh ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan nghiên cứu đánh giá ảnh hƣởng biến đổi khí hậu tới tài nguyên nƣớc 1.1.1 Các nghiên cứu ứng dụng mô hình tốn để đánh giá tài ngun nƣớc 1.1.2 Các nghiên cứu tác động biến đổi khí hậu tới tài nguyên nƣớc 1.2 Tổng quan biến đổi khí hậu kịch biến đổi khí hậu 1.2.1 Tổng quan biến đổi khí hậu giới Việt Nam 1.2.2 Kịch biến đổi khí hậu cho Việt Nam 12 1.3 Tổng quan điều kiện tự nhiên 15 1.3.1 Vị trí địa lý 15 1.3.2 Địa hình .16 1.3.3 Địa chất 17 1.3.4 Thổ nhƣỡng 18 1.3.5 Đặc điểm khí hậu 19 1.3.6 Đặc điểm thủy văn, chế độ thủy văn 22 1.4 Tổng quan điều kiện kinh tế - xã hội 25 1.4.1 Đặc điểm dân cƣ – lao động 25 1.4.2 Tình hình phát triển kinh tế xã hội lƣu vực sông Bến Hải 25 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Phƣơng pháp đánh giá tác động biến đổi khí hậu 28 2.2 Phƣơng pháp mơ hình tốn .28 2.2.1 Giới thiệu mơ hình .28 2.2.2 Các thông số mơ hình 29 2.2.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến kết mơ hình 30 2.2.4 Dữ liệu đầu vào 33 iii 2.2.5 Dữ liệu đầu mơ hình 34 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUN NƢỚC LƢU VỰC SƠNG BẾN HẢI 39 3.1 Biểu biến đổi khí hậu kịch biến đổi khí hậu cho lƣu vực sơng Bến Hải 39 3.1.1 Biểu biến đổi khí hậu lƣu vực sơng Bến Hải .39 3.1.2 Kịch biến đổi khí hậu cho lƣu vực sơng Bến Hải 40 3.2 Đánh giá tác động tác động biến đổi khí hậu đến chế độ dòng chảy .45 3.2.1 Dòng chảy năm 45 3.2.2 Dòng chảy tháng 46 3.2.3 Dòng chảy mùa 49 KẾT LUẬN 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined.1 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BĐKH Biến đổi khí hậu BTNMT Bộ Tài ngun Mơi trƣờng IPCC Ủy ban Liên phủ Biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change) KB Kịch KH KTTV&MT Khoa học Khí tƣợng Thủy văn Mơi trƣờng KTTV Khí tƣợng thủy văn RCP4.5 Kịch nồng độ khí nhà kính trung bình thấp (Representative Concentration Pathways 4.5) RCP8.5 Kịch nồng độ khí nhà kính cao (Representative Concentration Pathways 8.5) TB Trung bình TNN Tài nguyên nƣớc TK Thời kỳ WMO Tổ chức khí tƣợng giới (World Meteorological Organization) v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Nhiệt độ trung bình tháng trạm (0C) .19 Bảng 1.2 Nhiệt độ tối cao tháng trạm (0C) .20 Bảng 1.3 Nhiệt độ tối thấp tháng trạm (0C) 20 Bảng 1.4 Mƣa bình quân năm trạm lƣu vực sông Bến Hải 20 Bảng 1.5 Lƣợng bốc trung bình tháng 21 Bảng 1.6 Độ ẩm tƣơng đối trạm Đông Hà 21 Bảng 1.7 Số nắng trạm Đông Hà 22 Bảng 1.8 Một số đặc trƣng dòng chảy năm lƣu vực sơng Bến Hải .23 Bảng 1.9 Phân phối dòng chảy theo tháng năm (mm) trạm đại biểu vùng nghiên cứu .23 Bảng 2.1 Các thơng số mơ hình NAM 29 Bảng 2.2 Danh sách trạm khí tƣợng sử dụng mơ hình NAM .33 Bảng 2.3 Bộ thơng số mơ hình NAM lƣu vực trạm Gia Vòng 38 Bảng 2.4 Kết hiệu chỉnh, kiểm định mô hình NAM trạm sơng Bến Hải 38 Bảng 3.1 Biến đổi nhiệt độ trung bình theo mùa (0C) so với thời kỳ sở 40 Bảng 3.2 Sự thay đổi nhiệt độ trung bình tháng trạm Đơng Hà kịch RCP4.5 so với thời kỳ .41 Bảng 3.3 Giá trị nhiệt độ trung bình tháng trạm Đông Hà kịch RCP8.5 42 Bảng 3.4 Giá trị lƣợng mƣa tháng trạm Đông Hà kịch RCP4.5 43 Bảng 3.5 Giá trị lƣợng mƣa tháng trạm Đông Hà kịch RCP8.5 44 Bảng 3.6 Giá trị lƣu lƣợng dòng chảy tháng trạm Gia Vòng theo kịch RCP4.5 .46 Bảng 3.7 Giá trị lƣu lƣợng dòng chảy tháng trạm Gia Vòng theo kịch RCP8.5 .47 Bảng 3.8 Kết phân mùa dòng chảy theo thời kỳ 49 Bảng 3.9 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2016-2035 so với thời kỳ kịch RCP4.5 .50 Bảng 3.10 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2046-2065 so với thời kỳ kịch RCP4.5 .50 Bảng 3.11 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2080-2099 so với thời kỳ kịch RCP4.5 .51 Bảng 3.12 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2016-2035 so với thời kỳ kịch RCP8.5 .52 Bảng 3.13 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2046-2065 so với thời kỳ kịch RCP8.5 .52 Bảng 3.14 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2080-2099 so với thời kỳ kịch RCP8.5 .53 Bảng 3.15 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2016-2035 so với thời kỳ kịch RCP4.5 .54 Bảng 3.16 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2046-2065 so với thời kỳ kịch RCP4.5 .55 Bảng 3.17 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2080-2099 so với thời kỳ kịch RCP4.5 .56 Bảng 3.18 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2016-2035 so với thời kỳ kịch RCP8.5 .57 Bảng 3.19 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2046-2065 so với thời kỳ kịch RCP8.5 .58 Bảng 3.20 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2080-2099 so với thời kỳ kịch RCP8.5 .59 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu thời kỳ 1850-2012 (so với thời kỳ 1961-1990) .9 Hình 1.2 Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình tồn cầu Hình 1.3 Biến đổi lƣợng mƣa năm thời kỳ 1901-2010 thời kỳ 1951-2010 10 Hình 1.4 Xu biến đổi mực nƣớc biển trung bình theo số liệu quan trắc 11 Hình 1.5 Biến đổi nhiệt độ trung bình năm (0C) theo kịch RCP4.5 13 Hình 1.6 Biến đổi nhiệt độ trung bình năm (0C) theo kịch RCP8.5 13 Hình 1.7 Biến đổi lƣợng mƣa năm (0C) theo kịch RCP4.5 .14 Hình 1.8 Biến đổi lƣợng mƣa năm (0C) theo kịch RCP8.5 .15 Hình 1.9 Sơ đồ lƣu vực sông Bến Hải 15 Hình 1.10 Bản đồ địa hình lƣu vực sơng Bến Hải 17 Hình 1.11 Bản đồ vị trí trạm khí tƣợng thủy văn lƣu vực 23 Hình 2.1 Cấu trúc mơ hình NAM 30 Hình 2.2 Sơ đồ q trình hiệu chỉnh thơng số mơ hình 34 Hình 2.3 So sánh đƣờng q trình dòng chảy tính tốn thực đo trạm Gia Vòng – Hiệu chỉnh mơ hình .36 Hình 2.4 So sánh đƣờng q trình dòng chảy tính tốn thực đo trạm Gia Vòng – Kiểm định mơ hình 37 Hình 3.1 Sự thay đổi nhiệt độ số trạm lƣu vực sông Bến Hải 39 Hình 3.2 Sự thay đổi lƣợng mƣa số trạm lƣu vực sông Bến Hải 40 Hình 3.3 Biểu đồ thay đổi nhiệt độ trung bình tháng trạm Đơng Hà kịch RCP4.5 so với thời kỳ .41 Hình 3.4 Biểu đồ thay đổi nhiệt độ trung bình tháng trạm Đông Hà kịch RCP8.5 so với thời kỳ .42 Hình 3.5 Biểu đồ thay đổi lƣợng mƣa tháng trạm Đông Hà kịch RCP4.5 so với thời kỳ .43 Hình 3.6 Biểu đồ thay đổi lƣợng mƣa tháng trạm Đông Hà kịch RCP8.5 so với thời kỳ .44 Hình 3.7 Xu lƣu lƣợng trung bình nhiều năm theo kịch BĐKH .46 Hình 3.8 Biểu đồ phân phối dòng chảy tháng trạm Gia Vòng lƣu vực sơng Bến Hải theo kịch RCP4.5 .47 Hình 3.9 Biểu đồ thay đổi lƣu lƣợng dòng chảy tháng trạm Gia Vòng kịch RCP4.5 so với thời kỳ .47 Hình 3.10 Biểu đồ phân phối dòng chảy tháng trạm Gia Vòng lƣu vực sơng Bến Hải theo kịch RCP8.5 48 Hình 3.11 Biểu đồ thay đổi lƣu lƣợng dòng chảy tháng trạm Gia Vòng kịch RCP8.5 so với thời kỳ 48 Hình 3.12 Xu lƣu lƣợng mùa kiệt thời kỳ 2016 - 2035 kịch RCP4.5 49 Hình 3.13 Xu lƣu lƣợng mùa kiệt thời kỳ 2046 - 2065 kịch RCP4.5 50 Hình 3.14 Xu lƣu lƣợng mùa kiệt thời kỳ 2080 - 2099 kịch RCP4.5 51 vii Hình 3.15 Xu lƣu lƣợng mùa kiệt thời kỳ 2016-2035 kịch RCP8.5 51 Hình 3.16 Xu lƣu lƣợng mùa kiệt thời kỳ 2046 - 2064 kịch RCP8.5 52 Hình 3.17 Xu lƣu lƣợng mùa kiệt thời kỳ 2080 - 2099 kịch RCP8.5 53 Hình 3.18 Xu lƣu lƣợng mùa lũ thời kỳ 2016 - 2035 kịch RCP4.5 .54 Hình 3.19 Xu lƣu lƣợng mùa lũ thời kỳ 2046 - 2065 kịch RCP4.5 .55 Hình 3.20 Xu lƣu lƣợng mùa lũ thời kỳ 2080 – 2099 kịch RCP4.5 56 Hình 3.21 Xu lƣu lƣợng mùa lũ thời kỳ 2016 - 2035 kịch RCP8.5 .57 Hình 3.22 Xu lƣu lƣợng mùa lũ thời kỳ 2046 - 2065 kịch RCP8.5 .58 Hình 3.23 Xu lƣu lƣợng mùa lũ thời kỳ 2080 - 2099 kịch RCP8.5 .58 viii Thời kỳ 1986-2005 Thời kỳ 2016-2035 Thời kỳ 2046-2065 Thời kỳ 2080-2099 Hình 3.10 Biểu đồ phân phối dòng chảy tháng trạm Gia Vòng lƣu vực sơng Bến Hải theo kịch RCP8.5 Hình 3.11 Biểu đồ thay đổi lƣu lƣợng dòng chảy tháng trạm Gia Vòng kịch RCP8.5 so với thời kỳ Ở kịch RCP8.5 qua thời kỳ có thay đổi tháng có lƣu lƣợng dòng chảy cực đại Ở thời kỳ nền, tháng có lƣu lƣợng dòng chảy lớn tháng X (1711.60 m3/s) thời kỳ tƣơng lai lại có dịch chuyển lƣu lƣợng lớn 48 sang tháng XI Thời kỳ 2016-2035 đạt lƣu lƣợng lớn 2627.31 (m3/s) tăng 97.47% so với thời kỳ Theo biểu đồ phân phối dòng chảy đƣợc thể Hình 3.8 Hình 3.11 nhận thấy đƣờng trung bình phân phối dòng chảy có phân chia tháng theo mùa có dịch chuyển mùa thời kỳ Kết đƣợc thể Bảng 3.8: Bảng 3.8 Kết phân mùa dòng chảy theo thời kỳ Giai đoạn 1986-2005 2016-2035 2046-2065 2080-2099 Mùa lũ IX - XII X - XII X - XII X - XII Mùa kiệt I - VIII I - VIII I - VIII I - VIII 3.2.3 Dòng chảy mùa 3.2.3.1 Dòng chảy mùa kiệt Theo kịch biến đổi khí hậu, tổng lƣợng trung bình mùa cạn toàn lƣu vực giảm dần theo thời gian Mùa kiệt kéo dài từ tháng I đến tháng VIII a Kịch RCP4.5 Thời kỳ 2016 – 2035: XU THẾ LƢU LƢỢNG MÙA KIỆT THỜI KỲ 2016-2035 450.00 Lƣu lƣợng (m3/s) 400.00 350.00 300.00 250.00 RCP4.5 200.00 KB Nền 150.00 100.00 50.00 0.00 I II III IV V VI VII VIII Tháng Hình 3.12 Xu lƣu lƣợng mùa kiệt thời kỳ 2016 - 2035 kịch RCP4.5 49 Bảng 3.9 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2016-2035 so với thời kỳ kịch RCP4.5 Thời kỳ/Tháng I II III IV V VI VII VIII 1986-2005 283.86 142.72 106.61 100.00 166.12 112.30 62.80 120.09 2016-2035 414.40 277.62 162.75 79.21 105.80 53.90 51.75 69.20 Tỷ lệ thay đổi 45.99 94.52 52.66 -20.79 -36.31 -52.00 -17.60 -42.38 Trong giai đoạn 2016 – 2035 kịch RCP4.5 lƣu lƣợng mùa cạn có gia tăng vào tháng 1,2 so với kịch nhƣng lại giảm dần từ tháng đến tháng giảm so với tháng tƣơng ứng thời kỳ Thời kỳ 2046 – 2065: XU THẾ LƢU LƢỢNG MÙA KIỆT THỜI KỲ 2046-2065 450.00 400.00 Lƣu lƣợng (m3/s) 350.00 300.00 250.00 RCP4.5 200.00 KB Nền 150.00 100.00 50.00 0.00 I II III IV V VI VII VIII Tháng Hình 3.13 Xu lƣu lƣợng mùa kiệt thời kỳ 2046 - 2065 kịch RCP4.5 Bảng 3.10 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2046-2065 so với thời kỳ kịch RCP4.5 Thời kỳ/Tháng I II III IV V VI VII VIII 1986-2005 283.86 142.72 106.61 100.00 166.12 112.30 62.80 120.09 2046-2065 444.97 307.91 179.18 91.94 125.37 74.37 78.98 100.82 Tỷ lệ thay đổi 56.76 115.74 68.08 -8.06 -24.53 -33.77 25.77 -16.05 Trong thời kỳ tổng lƣợng trung bình mùa cạn có xu giảm dần Lƣu lƣợng cao vào tháng đạt 444.97 m3/s Các tháng 1,2,3 có tổng lƣợng trung bình cao dòng chảy Những tháng lại có tổng lƣợng thấp đặc biệt vào tháng với tổng lƣợng trung bình đạt 74,37 m3/s (giảm 33.77%) so với dòng chảy thời kỳ 50 Thời kỳ 2080 – 2099: XU THẾ LƢU LƢỢNG MÙA KIỆT THỜI KỲ 2080-2099 Lƣu lƣợng (m3/s) 500.00 400.00 300.00 RCP4.5 200.00 KB Nền 100.00 0.00 I II III IV V VI VII VIII Tháng Hình 3.14 Xu lƣu lƣợng mùa kiệt thời kỳ 2080 - 2099 kịch RCP4.5 Bảng 3.11 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2080-2099 so với thời kỳ kịch RCP4.5 Thời kỳ/Tháng I II III IV V VI VII VIII 1986-2005 283.86 142.72 106.61 100.00 166.12 112.30 62.80 120.09 2080-2099 460.10 251.32 164.63 102.82 194.43 107.56 196.97 80.71 Tỷ lệ thay đổi 62.09 76.09 54.42 2.82 17.04 -4.22 213.66 -32.80 Thời kỳ lƣu lƣợng mùa kiệt có xu giảm dần nhƣng khơng đồng Đa phần tháng có tổng lƣợng trung bình cao lƣu lƣợng dòng chảy Chỉ có tháng tháng thấp Trong có tháng giảm 32,8% so với thời kỳ b Kịch RCP8.5 Thời kỳ 2016 – 2035: XU THẾ LƢU LƢỢNG MÙA KIỆT THỜI KỲ 2016-2035 400.00 Lƣu lƣợng (m3/s) 350.00 300.00 250.00 200.00 RCP8.5 150.00 KB Nền 100.00 50.00 0.00 I II III IV V VI VII VIII Tháng Hình 3.15 Xu lƣu lƣợng mùa kiệt thời kỳ 2016-2035 kịch RCP8.5 51 Bảng 3.12 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2016-2035 so với thời kỳ kịch RCP8.5 Thời kỳ/Tháng I II III IV V VI VII VIII 1986-2005 283.86 142.72 106.61 100.00 166.12 112.30 62.80 120.09 2016-2035 388.43 217.22 137.62 71.90 269.21 82.82 101.01 279.24 Tỷ lệ thay đổi 36.84 52.20 29.09 -28.11 62.06 -26.25 60.85 132.51 Trong giai đoạn 2016 – 2035 kịch RCP8.5 lƣu lƣợng mùa kiệt có gia tăng vào tháng 1,5 Ngoài tháng IV VI có lƣu lƣợng dòng chảy giảm so với tháng tƣơng ứng thời kỳ tháng lại có lƣu lƣợng lớn Thời kỳ 2046 – 2065: XU THẾ LƢU LƢỢNG MÙA KIỆT THỜI KỲ 2046-2065 450.00 400.00 Lƣu lƣợng (m3/s) 350.00 300.00 250.00 RCP8.5 200.00 KB Nền 150.00 100.00 50.00 0.00 I II III IV V VI VII VIII Tháng Hình 3.16 Xu lƣu lƣợng mùa kiệt thời kỳ 2046 - 2064 kịch RCP8.5 Bảng 3.13 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2046-2065 so với thời kỳ kịch RCP8.5 Thời kỳ/Tháng I II III IV V VI VII VIII 1986-2005 283.86 142.72 106.61 100.00 166.12 112.30 62.80 120.09 2046-2065 402.94 231.13 150.03 75.74 170.98 80.39 59.38 42.89 Tỷ lệ thay đổi 41.95 61.94 40.73 -24.27 2.93 -28.42 -5.44 -64.29 Trong giai đoạn 2046 – 2065 kịch RCP8.5 lƣu lƣợng mùa kiệt có xu hƣớng giảm dần Chỉ tháng I, II, III V có lƣu lƣợng dòng chảy cao so với thời kỳ Tháng I có lƣu lƣợng lớn đạt 402.94 m3/s Thấp tháng VII đạt 59,38 m3/s 52 Thời kỳ 2080 – 2099: XU THẾ LƢU LƢỢNG MÙA KIỆT THỜI KỲ 2080-2099 350 Lƣu lƣợng (m3/s) 300 250 200 RCP8.5 150 KB Nền 100 50 I II III IV V VI VII VIII Tháng Hình 3.17 Xu lƣu lƣợng mùa kiệt thời kỳ 2080 - 2099 kịch RCP8.5 Bảng 3.14 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2080-2099 so với thời kỳ kịch RCP8.5 Thời kỳ/Tháng I II III IV V VI VII VIII 1986-2005 283.86 142.72 106.61 100.00 166.12 112.30 62.80 120.09 2080-2099 312.21 211.82 130.99 100.77 121.83 47.46 45.22 123.88 Tỷ lệ thay đổi 9.99 48.41 22.87 0.77 -26.66 -57.73 -27.99 3.16 Trong giai đoạn 2080 – 2099 kịch RCP8.5 lƣu lƣợng mùa kiệt có xu hƣớng giảm dần Các tháng V, VI VII có lƣu lƣợng dòng chảy thấp so với thời kỳ Tháng I có lƣu lƣợng lớn đạt 312.21 m3/s Thấp tháng VII đạt 45.22 m3/s 53 3.2.3.2 Dòng chảy mùa lũ Theo kịch biến đổi khí hậu, tổng lƣợng trung bình mùa lũ tồn lƣu vực tăng dần theo thời gian Mùa kiệt kéo dài từ tháng IX đến tháng XII a Kịch RCP4.5 Thời kỳ 2016 – 2035: XU THẾ LƢU LƢỢNG MÙA LŨ THỜI KỲ 2016-2035 2500 Lƣu lƣợng (m3/s) 2000 1500 RCP4.5 1000 KB Nền 500 IX X XI XII Tháng Hình 3.18 Xu lƣu lƣợng mùa lũ thời kỳ 2016 - 2035 kịch RCP4.5 Bảng 3.15 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2016-2035 so với thời kỳ kịch RCP4.5 Thời kỳ/Tháng IX X XI XII 1986-2005 561,66 1711,60 1330,49 788,02 2016-2035 535.97 1416.59 2372.55 1020.97 Tỷ lệ thay đổi -4.57 -17.24 78.32 29.56 Trong giai đoạn 2016 – 2035 kịch RCP4.5 lƣu lƣợng dòng chảy mùa lũ có xu hƣớng tăng đạt giá trị lớn vào tháng XI (2372,55 m3/s), có dịch chuyển đỉnh lũ so với thời kỳ tháng X Các tháng IX, X có lƣu lƣợng dòng chảy thấp so với 54 Thời kỳ 2046 – 2065: XU THẾ LƢU LƢỢNG MÙA LŨ THỜI KỲ 2046-2065 3000 Lƣu lƣợng (m3/s) 2500 2000 RCP4.5 1500 KB Nền 1000 500 IX X XI Tháng XII Hình 3.19 Xu lƣu lƣợng mùa lũ thời kỳ 2046 - 2065 kịch RCP4.5 Bảng 3.16 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2046-2065 so với thời kỳ kịch RCP4.5 Thời kỳ/Tháng IX X XI XII 1986-2005 561,66 1711,60 1330,49 788,02 2046-2065 383.38 1562.66 2655.37 1085.91 Tỷ lệ thay đổi -31.74 -8.70 99.58 37.80 Trong thời kỳ này, xu lƣu lƣợng dòng chảy có xu hƣớng dịch chuyển đỉnh sang tháng XI (2652,66 m3/s) so với thời kỳ tháng X (1711,60 m3/s) Sự chêch lệch đỉnh mùa lũ giai đoạn 55,14% Tháng IX thời kỳ 2046 – 2065 có lƣu lƣợng thấp đạt 383,38 m3/s thấp thời kỳ (561,66 m3/s) 55 Thời kỳ 2080 – 2099: XU THẾ LƢU LƢỢNG MÙA LŨ THỜI KỲ 2080-2099 3500 Lƣu lƣợng (m3/s) 3000 2500 2000 RCP4.5 1500 KB Nền 1000 500 IX X XI Tháng XII Hình 3.20 Xu lƣu lƣợng mùa lũ thời kỳ 2080 – 2099 kịch RCP4.5 Bảng 3.17 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2080-2099 so với thời kỳ kịch RCP4.5 Thời kỳ/Tháng IX X XI XII 1986-2005 561,66 1711,60 1330,49 788,02 2080-2099 498.22 1125.74 2976.05 1296.08 Tỷ lệ thay đổi -11.30 -34.23 123.68 64.47 Thời kỳ đỉnh mùa lũ đạt giá trị cao thời kỳ kịch RCP4.5 Cao đạt 2976,05 vào tháng XI Tỷ lệ chênh lệch đỉnh mùa lũ thời kỳ so với thời kỳ 73,87% Tháng có lƣu lƣợng thấp rơi vào tháng IX đạt 498.22 m3/s 56 b Kịch RCP8.5 Thời kỳ 2016 – 2035: XU THẾ LƢU LƢỢNG MÙA LŨ THỜI KỲ 2016-2035 3000.00 Lƣu lƣợng (m3/s) 2500.00 2000.00 RCP8.5 1500.00 KB Nền 1000.00 500.00 0.00 IX X XI XII Tháng Hình 3.21 Xu lƣu lƣợng mùa lũ thời kỳ 2016 - 2035 kịch RCP8.5 Bảng 3.18 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2016-2035 so với thời kỳ kịch RCP8.5 Thời kỳ/Tháng IX X XI XII 1986-2005 561,66 1711,60 1330,49 788,02 2016-2035 566,17 1436,48 2627,31 1103,74 Tỷ lệ thay đổi 0,80 -16,07 97,47 40,06 Ở thời kỳ mùa lũ kéo dài từ tháng IX đến tháng XII nhƣng lƣu lƣợng đỉnh mùa lũ lại dịch chuyển sang tháng XI so với thời kỳ nền, đạt 2627,31 m3/s Tỷ lê chênh lệch đỉnh mùa lũ thời kỳ so với thời kỳ 97,47% Lƣu lƣợng tháng thấp rơi vào tháng X giảm 16.07% so với 57 Thời kỳ 2046 – 2065: XU THẾ LƢU LƢỢNG MÙA LŨ THỜI KỲ 2046-2065 2500.00 Lƣu lƣợng (m3/s) 2000.00 1500.00 RCP8.5 1000.00 KB Nền 500.00 0.00 IX X XI XII Tháng Hình 3.22 Xu lƣu lƣợng mùa lũ thời kỳ 2046 - 2065 kịch RCP8.5 Bảng 3.19 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2046-2065 so với thời kỳ kịch RCP8.5 Thời kỳ/Tháng IX X XI XII 1986-2005 561,66 1711,60 1330,49 788,02 2046-2065 481.65 1267.52 2157.68 1080.40 Tỷ lệ thay đổi -14.24 -25.95 62.17 37.10 Mùa lũ thời kỳ kéo dài từ tháng X đến tháng XII khơng từ tháng IX nhƣ thời kỳ Lƣu lƣợng đỉnh mùa lũ xuất vào tháng XI đạt 2157.68 m3/s, tăng 62,17% so với tháng XI thời kỳ Thời kỳ 2080 – 2099: XU THẾ LƢU LƢỢNG MÙA LŨ THỜI KỲ 2080-2099 1800 1600 Lƣu lƣợng (m3/s) 1400 1200 1000 RCP8.5 800 KB Nền 600 400 200 IX X XI XII Tháng Hình 3.23 Xu lƣu lƣợng mùa lũ thời kỳ 2080 - 2099 kịch RCP8.5 58 Bảng 3.20 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2080-2099 so với thời kỳ kịch RCP8.5 Thời kỳ/Tháng IX X XI XII 1986-2005 561,66 1711,60 1330,49 788,02 2080-2099 97.06 1480.46 1471.23 912.92 Tỷ lệ thay đổi -82.72 -13.50 10.58 15.85 Mùa lũ thời kỳ kéo dài từ tháng X đến tháng XII khơng từ tháng IX nhƣ thời kỳ Lƣu lƣợng đỉnh mùa lũ xuất vào tháng X đạt 1480,46 m3/s, giảm 13.5% so với tháng X thời kỳ Đặc biệt thời kỳ lƣu lƣợng đỉnh mùa lũ lại giảm so với thời kỳ nền, tất thời kỳ trƣớc đỉnh lũ thời kỳ sau cao nhiều so với 59 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu tính tốn luận văn cho phép rút đƣợc số kết luận sau: Tổng quan mơ hình khảo sát biến động tài ngun nƣớc lựa chọn mơ hình Nam làm cơng cụ khảo sát kịch biến đổi khí hậu ảnh hƣởng tới tài nguyên nƣớc lƣu vực sông Bến Hải Tiến hành hiệu chỉnh kiểm định mô hình Nam với số Nash đạt 70% Lƣợng mƣa trung bình năm thời kỳ từ 1977-2014 trạm thủy văn Gia Vòng khơng thể rõ xu tăng hay giảm Trong nhiệt độ trung bình hai trạm khí tƣợng Đơng Hà Khe Sanh lại có xu tăng nhanh Trên sở sản phẩm dự báo mơ hình Precis chạy cho kịch RCP4.5 RCP8.5 Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn Biến đổi khí hậu áp dụng xây dựng kịch BĐKH cho toàn Việt Nam, diễn biến khí hậu qua thời kỳ đƣợc dự báo, cụ thể nhƣ sau: So sánh thời kỳ, với kịch RCP4.5 dòng chảy lớn so với kịch RCP8.5, đặc biệt từ giai đoạn 2046 – 2065 Mùa lũ xảy muộn so với thời kỳ hai kịch (bắt đầu từ tháng X đến tháng XII) Tổng lƣợng dòng chảy năm lƣu vực sơng có biến động khơng đồng qua kịch Ở kịch RCP4.5 tổng lƣợng dòng chảy năm tăng dần qua thời kỳ, thời kỳ sau tăng nhanh thời kỳ trƣớc nhƣng kịch RCP8.5 tổng lƣợng dòng chảy tăng nhanh vào thời kỳ 2016-2035 nhƣng lại giảm mạnh vào thời kỳ 2046-2065 thời kỳ 2080-2099 Dòng chảy mùa kiệt có xu giảm dần kịch nhƣng kịch RCP4.5 thời kỳ 2080 – 2099 có lƣu lƣợng dòng chảy lớn thời kỳ nhƣng kịch RCP8.5 thời kỳ tƣơng lai gần 2016 – 2035 lại có lƣu lƣợng dòng chảy lớn thời kỳ có xu giảm giảm thời kỳ sau 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 10 11 12 13 Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thơn (2008), Khung Chương chương trình hành động thích ứng với biến đổi khí hậu ngành Nơng nghiệp PTNT giai đoạn 2008-2020 Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2016), Kịch biến đổi khí hậu nước biến dâng cho Việt Nam Chƣơng trình KH&CN phục vụ chƣơng trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu (2014), Nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến biến đổi tài nguyên nước đồng sông Cửu Long Cục Thống kê Quảng Trị (2014), Niên giám thống kê tỉnh Quảng Trị 2013 Hoàng Đức Cƣờng (2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011), Báo cáo tổng kết nhiệm vụ xây dựng kịch BĐKH nhiệt độ, lượng mưa đặc trưng cực trị chúng kỷ 21 cho Việt Nam đơn vị hành cấp tỉnh góp phần thực nhiệm vụ Bộ Tài nguyên Môi trường thực Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn Môi trƣờng Sở Tài nguyên Môi trƣờng tỉnh Quảng Trị Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn Môi trƣờng (2011), y dựng kịch ản iến đổi kh hậu nước i n d n cho Quảng Trị Nguyễn Mạnh Thắng, Trần Đức Thịnh, Nguyễn Thị Phƣơng Hoa, Nguyễn Kim Tuyên, Trần Hồng Thái (2010), Ứng dụng mơ hình tốn đánh giá số tác động BĐKH lên chất lượng nước lưu vực sông Nhuệ-Đáy, Tuyển tập báo cáo hội thảo khoa học lần thứ 13 -Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn Mơi trƣờng Tập 2: Thủy văn-Tài nguyên nƣớc Biển, Môi trƣờng Đa dạng sinh học Trần Thục, Nguyễn Văn Thắng, Hoàng Đức Cƣờng (2009), Xây dựng kịch BĐKH kỷ 21 cho Việt Nam khu vực nhỏ Trung tâm NC Thủy văn & TNN, Viện KH KTTV&MT (2010), Đánh giá tác động biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước biện pháp thích ứngĐồng sơng Cửu Long Trung tâm NC Thủy văn & TNN, Viện KH KTTV&MT (2010), Đánh giá tác động biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước biện pháp thích ứng Lưu vực sơng Thu Bồn Trung tâm NC Thủy văn & TNN, Viện KH KTTV&MT (2010), Đánh giá tác động biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước biện pháp thích ứng- Lưu vực sông Ba Trung tâm NC Thủy văn & TNN, Viện KH KTTV&MT (2010), Đánh giá tác động biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước biện pháp thích ứng- Lưu vực sơng Cả Trung tâm Tƣ vấn Khí tƣợng Thủy văn Mơi trƣờng, Viện KH KTTV&MT (2010), Đánh giá tác động biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước biện pháp thích ứng- Lưu vực sơng Hồng-Thái Bình 61 14 15 Trung tâm Tƣ vấn Khí tƣợng Thủy văn Môi trƣờng, Viện KH KTTV&MT (2010), Đánh giá tác động biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước biện pháp thích ứng - Lưu vực sơng Đồng Nai Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn Mơi trƣờng (2005-2008), Nghiên cứu tác động BĐKH lưu vực sông Hương ch nh sách th ch nghi huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế Tiếng Anh 16 17 18 19 20 21 22 Addo, K.A., Larbi L., Amisigo B., OforiDanson P.K., (2011), Impacts of Coastal Inundation Due to Climate Change in a CLUSTER of Urban Coastal Communities in Ghana,West Africa, Remote Sens 2011, 3, 2029- 2050 DHI (2017), User's Manual Mike 11 IPCC (2013), IPCC Special Report on Climate Change Cambridge University Press Jilles, D., Moore M., (2010), Review of Hydraulic Flood Modeling Software used in Belgium, The Netherlands, and The United Kingdom University of Iowa, United States of America Ruji, E.M., (2007), Floodplain inundation simulation using 2D hydrodynamic modelling approach Vanderkimpen, P., (2008), Flood modeling for risk evaluation-a MIKE FLOOD sensitivity analysis In: River flow 2008 – Altinakar and colleagues, 2008 Kubaba Congress Department and Travel Services ISBN 978-605-60136-3-8 WMO (2016), WMO Statement on the State of the Global Climate in 2016 Trang Web 23 Cổng thông tin điện tử Quảng Trị Điều kiện tự nhiên https://gioithieu.quangtri.gov.vn/index.php?language=vi&nv=about 24 Cổng thông tin điện tử Quảng Trị Tình hình kinh tế - xã hội https://gioithieu.quangtri.gov.vn/index.php?language=vi&nv=about 62 ... VỰC SÔNG BẾN HẢI 39 3.1 Biểu biến đổi khí hậu kịch biến đổi khí hậu cho lƣu vực sông Bến Hải 39 3.1.1 Biểu biến đổi khí hậu lƣu vực sông Bến Hải .39 3.1.2 Kịch biến đổi. .. biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước lưu vực sơng Bến Hải cần thiết, nhằm góp phần giải vấn đề mang tính thời 1.2 Tổng quan biến đổi khí hậu kịch biến đổi khí hậu 1.2.1 Tổng quan biến đổi khí hậu. .. HỌC LIÊN NGÀNH VĂN SỸ MẠNH ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƢỚC LƢU VỰC SƠNG BẾN HẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chƣơng trình đào