Nghiên cứu các giải pháp ứng phó với thiếu hụt nước cấp hồ chứa nước phú vinh, tỉnh quảng bình trong điều kiện ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế xã hội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TRẦN THỊ HIẾU NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ VỚI THIẾU HỤT NƯỚC CẤP HỒ CHỨA NƯỚC PHÚ VINH, TỈNH QUẢNG BÌNH TRONG ĐIỀU KIỆN ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI Hà Nội, 2018 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TRẦN THỊ HIẾU NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ VỚI THIẾU HỤT NƯỚC CẤP HỒ CHỨA NƯỚC PHÚ VINH, TỈNH QUẢNG BÌNH TRONG ĐIỀU KIỆN ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC MÃ SỐ: 8580212 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ VĂN CHÍN Hà Nội, 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi Trần Thị Hiếu, xin cam đoan đề tài luận văn tôi làm Những kết nghiên cứu trung thực.Trong q trình làm tơi có tham khảo tài liệu liên quan nhằm khẳng định thêm tin cậy cấp thiết đề tài Các tài liệu trích dẫn rõ nguồn gốc tài liệu tham khảo thống kê chi tiết Những nội dung kết trình bày Luận văn trung thực, vi phạm tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Quảng Bình, tháng năm 2018 Tác giả Trần Thị Hiếu 3 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập, nghiên cứu, giảng dạy, giúp đỡ thầy giáo, cô giáo trường Đại học Thủy Lợi cố gắng, học hỏi thân, đến luận văn “Nghiên cứu giải pháp ứng phó với thiếu hụt nước cấp hồ chứa nước Phú Vinh, tỉnh Quảng Bình điều kiện ảnh hưởng biến đổi khí hậu (BĐKH) phát triển kinh tế - xã hội” hoàn thành Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo, gia đình, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện cho tác giả suốt trình học tập thực luận văn Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy giáo, PGS.TS Lê Văn Chín, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tác giả trình thực luận văn Với thời gian kiến thức có hạn, chắn khơng tránh khỏi sai sót khiếm khuyết, tác giả mong nhận nhiều ý kiến đóng góp thầy giáo, cô giáo, cán khoa học đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện 4 X i n c h â n t h n h c ả m n ! Q uả ng Bì nh , th án g nă m 20 18 Tá c gi ả T r ầ n T h ị H i ế u 5 MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .1 MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Mục tiêu 2.2 Phạm vi nghiên cứu 3 CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Cách tiếp cận 3.2 Phương pháp nghiên cứu: .3 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan thiên tai biến đổi khí hậu 1.1.1 Tình hình thiên tai biến đổi khí hậu giới .5 1.1.2 Tình hình thiên tai biến đổi khí hậu Việt Nam 1.2 Các nghiên cứu Biến đổi khí hậu .13 1.2.1 Tổng quan nghiên cứu BĐKH giới 13 1.2.2 Tổng quan nghiên cứu BĐKH Việt Nam 15 1.2.3 Tổng quan nghiên cứu giải pháp ứng phó với thiếu hụt nước Việt Nam 16 1.2.4 Các kịch BĐKH Việt Nam 18 CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC CỦA HỒ CHỨA NƯỚC PHÚ VINH, THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI, TỈNH QUẢNG BÌNH 23 2.1 Đặc điểm tự nhiên, trạng hệ thống cơng trình thuỷ lợi hồ chứa nước Phú Vinh, tỉnh Quảng Bình 23 2.1.1 Đặc điểm tự nhiên 23 2.1.3 Hiện trạng cơng trình thủy lợi hồ chứa nước Phú Vinh 30 2.2 Tính tốn yếu tố khí tượng thủy văn 36 2.2.1 Nhiệt độ khơng khí 36 2.2.2 Chế độ gió 36 2.2.3 Độ ẩm khơng khí 37 2.2.4 Nắng 37 2.2.5 Bốc .38 6 2.2.6 Tính toán mưa tưới thiết kế 38 2.2.7 Tính tốn nguồn nước đến hồ chứa nước Phú Vinh 44 2.3 Tính tốn nhu cầu nước đối tượng dùng nước hệ thốngvà dòng chảy môi trường .55 2.3.1 Tính tốn nhu cầu nước cho trồng thời kỳ 1986÷2005 55 2.3.2 Tính tốn nhu cầu nước cho sinh hoạt 67 2.3.3 Tính tốn nhu cầu nước cho sinh hoạt khách du lịch 68 2.3.4 Tính tốn nhu cầu nước cho ni trồng thủy sản chăn ni 69 2.3.5 Tính tốn nhu cầu nước đảm bảo mơi trường sinh thái 71 2.3.6 Tổng hợp nhu cầu dùng nước toàn hệ thống .72 2.4 Tính tốn cân nước hồ chứa nước Phú Vinh, tỉnh Quảng Bình điều kiện 75 2.5 Đánh giá, xác định thiếu hụt nước cấp hồ chứa nước Phú Vinh, tỉnh Quảng Bình 82 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH VÀ PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI ĐẾN SỰ THIẾU HỤT NƯỚC CẤP CỦA HỒ CHỨA NƯỚC PHÚ VINH, THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI, TỈNH QUẢNG BÌNH 83 3.1 Tính tốn nhu cầu nước đối tượng dùng nước hệ thống theo kịch BDKH chiến lược phát triển kinh tế vùng 83 3.1.1 Lựa chọn kịch BĐKH 83 3.1.2 Nhu cầu nước đối tượng dung nước hệ thống 86 3.1.3 Tính tốn yêu cầu dùng nước toàn hệ thống tương lai 88 3.1.3.6 Ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến ngành nơng nghiệp khu vực hồ chứa nước Phú Vinh .96 3.1.3.7 Ảnh hưởng biến đổi khí hậu phát triển kinh tế - xã hội đến nhu cầu nước tương lai 97 3.2 Tính tốn nguồn nước đến ảnh hưởng BĐKH chiến lược phát triển kinh tế vùng 98 3.2.1 Tính tốn nguồn nước đến thời kỳ2016÷2035 ảnh hưởng biến đổi khí hậu 98 7 3.2.2 Tính tốn nguồn nước đến thời kỳ 2046÷2065 ảnh hưởng biến đổi khí hậu 99 3.3 Tính tốn cân nước hệ thống (có xét đến dòng chảy mơi trường, quyền sử dụng nước đối tượng dùng nước hệ thống) theo kịch BĐKH 8 phát triển kinh tế - xã hội 100 3.4.Đánh giá xác định lượng nước thiếu hụt hồ chứa theo kịch BĐKH PTKT 105 3.5 Đề xuất giải pháp ưu tiên cấp nước, giải pháp cơng trình phi cơng trình phù hợp nhằm giảm nhỏ thiếu hụt nước cấp hồ chứa nước Phú Vinh, thành phố Đồng Hới điều kiện BĐKH phát triển kinh tế - xã hội 105 3.5.1 Giải pháp cơng trình 105 3.5.2.Giải pháp phi công trình .106 3.6 Áp dụng giải pháp đề xuất vào tính tốn 111 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 120 Kết luận 120 Kiến nghị 120 PHỤ 126 LỤC PHỤ LỤC 1: KẾT QUẢ TÍNH TỐN TẦN SUẤT LÝ LUẬN 126 PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ TÍNH TỐN NHU CẦU NƯỚC CHO CÂY TRỒNG132 PHỤ LỤC 3: THÔNG SỐ HỒ CHỨA NƯỚC 140 9 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật hồ chứa nước Phú Vinh 32 Bảng 2.2 Đặc trưng nhiệt độ khơng khí trạm Đồng Hới 36 Bảng 2.3 Tốc độ gió trung bình, năm trạm Đồng Hới 36 Bảng 2.4 Hướng tốc độ gió mạnh tháng năm trạm Đồng Hới(m/s) 37 Bảng 2.5 Vận tốc gió mạnh theo tần suất lý luận Momen Pearson III 37 Bảng 2.6 Tốc độ gió trung bình, lớn trạm Đồng Hới 37 Bảng 2.7 Đặc trưng độ ẩm tương đối trung bình, nhỏ trạm Đồng Hới 37 Bảng 2.8 Số nắng tháng năm trạm Đồng Hới 37 Bảng 2.9 Lượng bốc trung bình tháng trạm Đồng Hới 38 Bảng 2.10 Phân phối chênh lệch tổn thất bốc mặt nước 38 Bảng 2.11 Bảng cấu trồng lịch thời vụ gieo trồng .39 Bảng 2.12 Kết tính tốn thông số thống kê X , C v,C s thời kỳ 41 Bảng 2.13 Bảng thống kê chọn mơ hình mưa đại diện ứng với thời vụ thời kỳ 42 Bảng 2.14 Bảng tổng hợp mưa thiết kế theo tháng thời kỳ (1986÷2005) ứng với tần suất P=85% 43 Bảng 2.15 Kết tính tốn thông số thống kê X , C v ,C s thời kỳ 43 Bảng 2.16 Bảng thống kê chọn mơ hình mưa đại diện ứng với thời vụ thời kỳ 43 Bảng 2.17 Bảng tổng hợp mưa theo tháng thiết kế ứng với tần suất P=85% thời kỳ 44 Bảng 2.18.Tổng hợp thơng số dòng chảy năm lưu vực hồ Phú Vinh thời kỳ 49 Bảng 2.19: Phân phối dòng chảy đến hồ Phú Vinh thời kỳ 1986÷2005 .53 Bảng 2.20.Tổng hợp thơng số dòng chảy năm lưu vực hồ Phú Vinh thời kỳ 2006÷2016 54 Bảng 2.21 Phân phối dòng chảy đến hồ Phú Vinh thời kỳ 2006÷2016 54 Bảng 2.22 Thời vụ trồng 62 Bảng 2.23 Độ ẩm đất canh tác 62 Bảng 2.24 Thời kỳ sinh trưởng hệ số trồng lúa 62 Bảng 2.25 Thời kỳ hệ số trồng ngô Đông Xuân 62 8 Bảng PL1.2: Kết tính tốn tần suất lý luận vụ Hè Thu thời kỳ 1986÷2005 0.0 3.21 0.1 3.01 0.2 2.81 0.3 2.61 0.5 2.51 1.0 2.31 2.0 2.11 3.0 2.094 5.0 1.887 10 1.675 20 1.363 25 1.259 30 1.155 40 1.049 50 0.943 60 0.839 70 0.734 75 0.631 80 0.628 85 0.525 90 0.422 95 0.318 97 0.315 99 0.211 99 0.1 64 G h 128 Hình PL1.3: Đường tần suất lượng mưa vụ Đơng Xn thời kỳ 2006÷2016 Hình PL1.4: Đường tần suất lượng mưa vụ Hè Thu thời kỳ 2006÷2016 129 Bảng PL1.3: Kết tính tốn tần suất lý luận vụ Đông Xuân thời kỳ 2006÷2016 0.0 2.276 0.1 2.172 0.2 2.068 0.3 1.966 0.5 1.964 1.0 1.860 2.0 1.656 3.0 1.654 5.0 1.551 10 1.346 20 1.241 25 1.139 30 1.137 40 1.035 50 0.932 60 0.930 70 0.827 75 0.726 80 0.725 85 0.723 90 0.621 95 0.519 97 0.517 99 0.415 99 0.311 G h 130 Bảng PL1.4: Kết tính tốn tần suất lý luận vụ Hè Thu thời kỳ 2006÷2016 G h 0.0 2.91 0.1 2.61 0.2 2.597 0.3 2.492 0.5 2.389 1.0 2.182 2.0 1.975 3.0 1.871 5.0 1.766 10 1.558 20 1.350 25 1.247 30 1.144 40 1.040 50 0.936 60 0.832 70 0.729 75 0.727 80 0.625 85 0.623 90 0.520 95 0.417 97 0.415 99 0.311 99 0.2 75 131 PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ TÍNH TỐN NHU CẦU NƯỚC CHO CÂY TRỒNG Bảng PL 2.1 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa Đông Xuân thời kỳ kỳ 1986 ÷ 2005 Bảng PL 2.2 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa Hè Thu thời kỳ 1986 ÷ 2005 132 132 Bảng PL 2.3 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho ngơ vụ Đơng Xn thời kỳ 1986 ÷ 2005 Bảng PL 2.4 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho lạc vụ Hè Thu thời kỳ 1986 ÷ 2005 133 133 Bảng PL 2.5 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa Đông Xuân thời kỳ 2006 ÷ 2016 Bảng PL 2.6 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa Hè Thu thời kỳ 2006 ÷ 2016 134 134 Bảng PL 2.7 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho ngô vụ Đông Xuân thời kỳ 2006 ÷ 2016 Bảng PL 2.8 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho lạc vụ Hè Thu thời kỳ 2006 ÷ 2016 135 135 Bảng PL 2.9 Bảng kết tínhtốn nhu cầu nước cho lúa Đơng Xn thời kỳ 2016 ÷ 2035 Bảng PL 2.10 Bảng kết tínhtốn nhu cầu nước cho lúa Hè Thu thời kỳ 2016 ÷ 2035 136 136 Bảng PL 2.11 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho ngô vụ Đông Xuân thời kỳ 2016 ÷ 2035 Bảng PL 2.12 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho lạc vụ Hè Thu thời kỳ 2016 ÷ 2035 137 137 Bảng PL 2.13 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa Đơng Xuân thời kỳ 2046 ÷ 2065 Bảng PL 2.14 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa Hè Thu thời kỳ 2046 ÷ 2065 138 138 Bảng PL 2.15 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho ngơ vụ Đơng Xn thời kỳ 2046 ÷ 2065 Bảng PL 2.16 Bảng kết tính tốn nhu cầu nước cho lạc vụ Hè Thu thời kỳ 2046 ÷ 2065 139 139 PHỤ LỤC 3: THÔNG SỐ HỒ CHỨA NƯỚC 140 140 Z(m) Đường đặc tính lòng hồ chứa nước Phú Vinh 32,0 30,0 28,0 26,0 24,0 22,0 20,0 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 ,0 ,0 10,0 20,0 Z~F Z~W 30,0 40,0 50,0 60,0 F (106m2) W~106m3) Hình PL3.1 Quan hệ lòng hồ hồ chứa nước Phú Vinh Bảng PL3.1 Quan hệ lòng hồ hồ chứa nước Phú Vinh F W ( 10 11 12 13 14 141 141 70,0 15 16 17 18 19 20 21 22 23 F W ( 10 13 16 018 22 26 30 35 63 141 ... thân, đến luận văn Nghiên cứu giải pháp ứng phó với thiếu hụt nước cấp hồ chứa nước Phú Vinh, tỉnh Quảng Bình điều kiện ảnh hưởng biến đổi khí hậu (BĐKH) phát triển kinh tế - xã hội hoàn thành... Xuất phát từ vấn đề trên, thấy việc nghiên cứu: Các giải pháp ứng phó với thiếu hụt nước cấp hồ chứa nước Phú Vinh, thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình 2 điều kiện ảnh hưởng biến đổi khí hậu. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TRẦN THỊ HIẾU NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ VỚI THIẾU HỤT NƯỚC CẤP HỒ CHỨA NƯỚC PHÚ VINH, TỈNH QUẢNG BÌNH TRONG ĐIỀU KIỆN ẢNH HƯỞNG