Bài viết trình bày kết quả dự báo dòng chảy bằng mô hình mưa dòng chảy thông qua mức thay đổi nhiệt độ và mưa của từng thập kỷ trong thế kỷ 21 theo kịch bản phát thải trung bình đã được Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố năm 2012.
KHOA H C CƠNG NGH D BÁO DỊNG CH Y L U V C SÔNG H NG TRONG I U KI N BI N I KHÍ H U Lê Thanh Hà1 TÓM T T Trong nh ng n m g n ây, s bi n ng c a th i ti t, khí h u, tình tr ng h n hán ã x y th ng xuyên nghiêm tr ng ph m vi c n c, c bi t t nh mi n Trung Tây Nguyên, nh h ng l n n s n xu t i s ng c a nhân dân L u v c sông H ng v i a hình a d ng, có r ng núi r ng l n, có ng b ng phì nhiêu, có vùng m phá ch y d c su t chi u dài có c n cát n i ng, ven bi n M t khác di n bi n nhi t trung bình n m t i tr m có xu th t ng rõ r t, s ngày n ng nóng c c oan c ng t ng t ng l ng m a trung bình n m l i có xu th gi m (ngoài tr tr m A L i) Nên c n thi t ph i d báo dòng ch y i u ki n bi n i khí h u l u v c làm c s ánh giá tài nguyên n c t ng lai c ng nh công tác quy ho ch th y l i Trong báo xin gi i thi u k t qu d báo dòng ch y b ng mơ hình m a - dòng ch y thơng qua m c thay i nhi t m a c a t ng th p k th k 21 theo k ch b n phát th i trung bình (B2) ã c B Tài ngun Mơi tr ng cơng b n m 2012 Các c tr ng c d báo g m: dòng ch y n m, dòng ch y mùa l , dòng ch y mùa c n T khóa: Dòng ch y mùa c n, i u ki n bi n i khí h u, l , l u l ng nh l , mô hình m a dòng ch y, ngày n ng nóng c c o n, nhi t C I M KHÍ T NG TH Y V N5 L u v c sông H ng l u v c l n a bàn t nh Th a Thiên - Hu , có ngu n n c cung c p cho ngành l nh v c kinh t m i nh n c a t nh Th a Thiên - Hu v i di n tích l u v c 2830 km2 Dòng sơng H ng có ba nhánh l n sơng H u Tr ch, sông T Tr ch sông B Sông T Tr ch H u Tr ch g p t i ngã ba Tu n Sông B nh p l u v i dòng sơng H ng t i ngã ba Sình L u v c sông H ng n m vùng nhi t i gió mùa, mang y s c thái khí h u t nh mi n Trung Vi t Nam, vùng ch u nh h ng c a gió Lào, khơ nóng gây h n hán nghiêm tr ng Nhi t bình quân hàng n m vùng dao ng t o o 24,5 C n 25 C N ng trung bình hàng n m 1.710÷ 1.865 gi n ng, thu n l i cho canh tác, phát tri n tr ng L u v c sông H ng khơng khí ch a nhi u h i n c nên thu c vào m t s vùng có m t ng i cao nh t n c m t ng i trung bình n m c a khơng khí t ng theo cao a hình dao ng t 84 n 87% M a l u v c sông H ng c ng chia làm hai mùa rõ r t mùa m a mùa khơ L ng m a bình qn n m ây t ng d n t ông sang Tây t B c vào Nam mà trung tâm m a l n nh t s n B ch Mã L ng m a trung bình n m t i Tà R t 2381,1 mm, t i A L i 3558 mm, t i Nam ông 3728 mm, l ng m a bình quân n m mi n núi l n h n ng b ng Mùa m a l l u v c sông H ng phân làm hai th i k : m a l ti u m n m a l v -Mùa m a l ti u mãn vào tháng V-VI ho t ng c a gió tín phong L ng m a l ti u mãn th ng nh song có n m l n, nh t có s k t h p v i lo i hình th i ti t khác có th gây m a l l n nh t n m nh tr n l tháng V/1989 -Mùa m a l v t tháng IX-XII, có n 90% tr n m a l l n l u v c gây b i s k t h p gi a hình th th i ti t khác L ng m a tr n trung bình 500-600 mm, l n nh t 2000 mm, gây l l n l u v c T ng l ng dòng ch y n m l u v c sông H ng t m3 t ng ng v i l u l ng trung bình nhi u n m 189 m3/s Mơ s dòng ch y n m trung bình 66,7 l/s.km2 L u l ng nh l sông H ng cao nh T Tr ch có mơ un nh l = 3,85 m3/s/km2, C Bi 3,96 m3/s/km2 Th i gian l ph thu c ch t ch vào th i gian m a, v trí tâm m a, lo i l kéo dài v trí sơng, tr n l sông H ng t i Th ng Viện Quy hoch Thy li 104 NÔNG NGHIệP Và PHáT TRIểN NÔNG THÔN - Tháng 1/2016 KHOA H C CễNG NGH Nh t th i gian l t n ngày, t i Kim Long, Phú c th i gian l t n ngày Diễn biến nhiệt độ trung bình năm trạm Nam Đơng 26.5 Huế 26.0 Linear (Huế) Nam Đông 26 25.5 Linear (Nam Đông) 25.5 T(oC) T(oC) Do tình hình khí t ng thu v n i u ki n th i ti t vùng di n bi n ngày ph c t p theo chi u h ng b t l i, th i ti t c c oan xu t hi n v i t n su t t ng, tác ng c a bi n i khí h u n c bi n dâng ã làm cho ngu n n c gi m t 16 n 17% ó nhu c u n c t ng cho ngành phát tri n kinh t Diễn biến nhiệt độ trung bình năm trạm Huế 26.5 25.0 24.5 25 24.5 24.0 24 23.5 23.5 Hình Di n bi n nhi t trung bình bình n m t i tr m khí h u l u v c sông H ng 2.2 L ng m a n m H u h t tr m vùng u có xu th t ng ho c khơng bi n i nhi u , c bi t l i t i tr m A L i có xu th t ng k 11%/th p k Diễn biến tổng lượng mưa năm, mùa mưa mùa khô trạm Nam Đông Diễn biến tổng lượng mưa năm, mùa mưa mùa khô trạm A Lưới 8000 7000 6000 Năm Mùa mưa Mùa khô Linear (Năm) Linear (Mùa mưa) Linear (Mùa khô) 7000 Năm Mùa mưa Mùa khô Linear (Năm) Linear (Mùa mưa) Linear (Mùa khô) 6000 5000 X(mm) X(mm) 5000 4000 3000 4000 3000 2000 1000 0 ng th y v n 7000 Năm Mùa mưa Mùa khô Linear (Năm) Linear (Mùa mưa) Linear (Mùa khô) 5000 4000 4000 X(mm) 5000 3000 Năm Mùa mưa Mùa khô Linear (Năm) Linear (Mùa mưa) Linear (Mùa khô) 3000 2000 2000 1000 1000 0 Hình Di n bi n t ng l ng m a n m, mùa m a mùa khô t i tr m o m a l u v c sông H ng 2.3 L B ng L 6000 19 56 19 58 19 60 19 62 19 64 19 66 19 68 19 70 19 72 19 74 19 76 19 78 19 80 19 82 19 84 19 86 19 88 19 90 19 92 19 94 19 96 19 98 20 00 20 02 20 04 20 06 20 08 20 10 20 12 6000 I CÁC Y U T KHÍ T NG TH Y V N Trong toàn vùng B c Trung b t i tr m Nam ơng nhi t trung bình nhi u n m u có xu th t ng t i tr m Hu theo s li u quan tr c cho th y có di n bi n xu th gi m nh , kho ng 0,03oC/ th p k Diễn biến tổng lượng mưa năm, mùa mưa mùa khô trạm Huế Diễn biến tổng lượng mưa năm, mùa mưa mùa khô trạm Thượng Nhật 7000 19 79 19 80 19 81 19 82 19 83 19 84 19 85 19 86 19 87 19 88 19 89 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 XU TH BI N 2.1 Nhi t m ng l i tr m khí t l u v c sơng H ng X(mm) Hình B n 2000 1000 ng m a th i o n mm)) ng m a 1, 3, ngày max t i tr m o m a qua th i k ( n v : mm Tr m Th i o n X1 max X3 max X5 max 1973-2013 302 522 640 AL i 1980-1999 326 586 733 2000-2013 298 485 576 1973-2013 377 621 745 Nam ông 1980-1999 373 631 776 2000-2013 404 654 743 1973-2013 325 528 637 Th ng Nh t 1980-1999 318 508 631 2000-2013 347 572 661 1973-2013 312 515 598 Hu 1980-1999 303 518 598 2000-2013 334 512 580 NÔNG NGHIệP Và PHáT TRIểN NÔNG THÔN - Tháng 1/2016 105 KHOA H C CÔNG NGH So sánh m c thay i t ng l ng m a 1, 3, 5, ngày max t i tr m o m a i n hình l u v c sông H ng cho th y giai o n 1980 — 1999: n m 1999 n m có m a l l ch s nên l ng m a th i o n giai o n cao h n so v i trung bình nhi u n m c ng nh l ng m a nh ng n m g n ây (2000-2013) Diễn biến lượng mưa 1, 3, ngày max trạm A Lưới X3max Linear (X3max) X5max Linear (X5max) 60.0 30.0 20.0 2013 X1max Linear (X1max) X5max Linear (X5max) X3max Linear (X3max) X5max Linear (X5max) 2500 1200 2000 X(mm) X(mm) 1000 800 600 0.0 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2011 2009 2007 2005 2003 2001 1999 1997 1995 1993 1991 1989 1987 1985 10.0 Diễn biến lượng mưa 1, 3, ngày max trạm Huế Diễn biến lượng mưa 1, 3, ngày max trạm Thượng Nhật 1400 Mùa kiệt Linear (Mùa kiệt) 40.0 1973 2013 2011 2009 2007 2005 2003 2001 1999 1997 1995 1993 1991 1989 1987 1985 1983 1981 1979 1977 1975 1973 X3max Linear (X3max) TB năm Linear (TB năm) Mùa lũ Linear (Mùa lũ) 50.0 1983 500 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 1981 1000 X1max Linear (X1max) 1979 1500 X(mm) X(mm ) 2000 X1max Linear (X1max) gi m 9,0%; l u l ng nh l trung bình có xu h ng gi m 4,0%; l u l ng ki t nh nh t trung bình có xu h ng t ng nh 70.0 X5max Linear (X5max) 1977 2500 X3max Linear (X3max) So sánh th i k 2001-2008 so v i trung bình nhi u n m cho th y: Dòng ch y n m có xu h ng Diễn biến lượng mưa 1, 3, ngày max trạm Nam Đông 1975 X1max Linear (X1max) 2.4 2.4 Dòng ch y Hình Di n bi n dòng dòng ch y trung bình bình nhi u n m, mùa l mùa c n t i tr m Th ng Nh t sông H ng 1500 K CH B N BI N 3.1 Nhi t 1000 400 500 200 0 Hình Di n bi n l ng m a 1, 3, ngày max t i tr m o m a i n hình hình l u v c sơng H ng I KHÍ H U 2012 Theo k ch b n bi n i khí h u B Tài nguyên Môi tr ng công b n m 2012, k ch b n phát th i trung bình B2 n n m 2020 nhi t t il uv c sông H ng s 0,5oC n n m 2030 0,8oC so v i th i k n n 1980 — 1999 m c thay i t ng l ng m a n m s l n l t 1,4% 2,1% so v i th i k n n 1980 — 1999 Hình v c ng cho th y l ng m a 1, 3, ngày max t i h u h t tr m l u v c u có xu th t ng B ng M c t ng nhi t (oC) trung bình so v i th i k 19801980-1999 theo k ch b n phát th i trung bình bình (B2) t i t nh Th a Thiên - Hu Th i o n tháng Các m c th i gian N m c a th k 21 XII-II III-V VI-VIII IX-XI 2020 0,5 0,6 0,5 0,5 0,5 2030 0,8 0,9 0,7 0,7 0,8 2040 1,1 1,2 1 2050 1,4 1,6 1,2 1,3 1,1 1,4 (1,0 - 1,6) 2060 1,7 1,9 1,5 1,6 1,7 2070 2,2 1,8 1,9 2080 2,3 2,5 2,1 2,2 2090 2,5 2,8 2,2 2,3 2100 2,8 2,4 2,5 2,5 2,7 (2,2 - 3,1) Ngu n: K ch b n bi n 106 i khí h u cụng b n m 2012 NÔNG NGHIệP Và PHáT TRIểN NÔNG THÔN - Tháng 1/2016 KHOA H C CễNG NGH 3.2 L ng m a n m bình B2, theo ó n n m 2050, l ng m a Theo k ch b n bi n i khí h u B TNMT vùng có th t ng lên 1-4% m c t ng c a nhi t công b n m 2012, m c thay i l ng m a n m so theo t ng mùa c chi ti t cho c p t nh qua t ng v i th i k 1980-1999, v i k ch b n phát th i trung th p k B ng M c thay i (%) l ng m a so v i th i k 1980 1980 1999 theo k ch b n phát th i trung bình bình (B2) t i t nh Th a Thiên - Hu Các m c th i gian c a th k 21 Th i o n tháng XII-II III-V VI-VIII IX-XI N m 2020 -0,9 -1,7 1,4 2,4 1,4 2030 -1,2 -2,4 3,5 2,1 2040 -1,7 -3,4 2,8 4,9 2050 -2,2 -4,4 3,6 6,4 2,9 3,8 (3,0 - 5,0) 2060 -2,7 -5,4 4,4 7,8 4,6 2070 -3,2 -6,3 5,1 9,1 5,3 2080 -3,6 -7,1 5,8 10,2 2090 -3,9 -7,8 6,4 11,3 2100 -4,3 -8,5 6,9 12,2 6,6 7,2 (4,0 - 8,0) Ngu n: K ch b n bi n i khí h u cơng b n m 2012 Theo k ch b n bi n i khí h u t ng l ng m a s gi m vào mùa khô (t tháng XII n tháng V n m sau) s t ng vào mùa m a (t tháng VI n tháng XI) Nh ng ch u s chi ph i c a c ch hồn l u gió mùa ơng Nam Á, v a b tác ng m nh m c a v trí a lý ( a th ) i u ki n a hình, nên l u v c sông H ng t n t i hai vùng ch m a khác nhau, nh ng l i có s trùng h p v th i k m a nhi u nh t m a nh t: vùng núi Nam ông - A L i vùng ng b ng duyên h i ng b ng duyên h i, mùa m a di n tháng (IX - XII), mùa m a l i chi m t i tháng (I - VIII) Thu c khu v c núi i, mùa m a kéo dài th m chí tháng (t tháng V hay tháng VI n tháng XII), ng c l i mùa m a khơng t n t i q ho c tháng (t tháng I n tháng IV ho c tháng V) Do có s khác bi t v phân mùa m a nên vi c d báo t ng l ng m a vào tháng chuy n ti p gi a mùa m a mùa khô l u v c sông H ng i u ki n bi n i khí h u s có sai s nh t nh D BÁO DÒNG CH Y TRONG I U KI N BI N I Theo báo cáo bi n i khí h u Vi t Nam c a B Tài nguyên Môi tr ng n m 2011, ph c v cho tính tốn, phân tích ánh giá tác ng c a bi n i khí h u lên tài nguyên n c l u v c sông H ng theo k ch b n bi n i phát th i trung bình B2, nghiên c u ã s d ng mơ hình m a dòng ch y tính tốn dòng ch y n tồn b l u v c nh m cung c p tài li u u vào cho mơ hình khác Mơ hình NAM ã c l a ch n mô ph ng ki m nh dòng ch y l u v c B ng K t qu thông s c a mơ hình hình Nam t i tr m Th ng Nh t Thơng số mơ hình Lmax Umax CQOF TOF TIF TG CKIF CK12 Mô tả Lượng nước tối đa bể chứa tầng rễ Lượng nước tối đa bể chứa mặt Hệ số dòng chảy mặt (0 ≤ CQOF ≤ 1) Giá trị ngưỡng dòng chảy mặt (0 ≤ TOF ≤ 1) Giá trị ngưỡng dòng chảy sát mặt (0 ≤ TOF ≤ 1) Giá trị ngưỡng lượng nước bổ sung cho chảy ngầm (0 ≤ chảy T Hằng số dòng thời gian dòng sát mặt Hằng số thời gian cho diễn tốn dòng chảy mặt sát mặt Hằng số thời gian dòng chảy ngầm mm 201 mm 17,9 0,456 0,3 0,868 0,627 Giờ 355,4 Giờ 17,6 Giờ 1001 CKBF R2 Đơn vị Thông số Hệ số tương quan số liệu thc o v tớnh toỏn NÔNG NGHIệP Và PHáT TRIểN NÔNG THÔN - Tháng 1/2016 0,865 107 KHOA H C CÔNG NGH B ng L u l ng trung bình bình tháng th i k k ch b n B2 t i tr m th y v n Th ng Nh t n v : m3/s Tháng Mốc thời Năm gian I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 1982-1999 12,9 6,97 3,93 2,69 5,16 6,51 4,44 5,72 14,9 45,3 44,9 30,2 15,3 2025 13,1 7,05 3,96 2,67 4,97 6,53 4,51 5,86 15,5 46,9 46,4 30,5 15,7 2035 13,2 7,09 3,97 2,66 4,89 6,53 4,53 5,92 15,7 47,5 47,1 30,7 15,8 Mức thay ñổi (%) dòng chảy trung bìnhso với thời kỳ 1980-1999 theo kịch phát thải trung bình (B2) Thượng Nhật Hình K t qu mơ ph ng l u l ng dòng dòng ch y t i tr m Th ng Nh t sông H ng V i b thông s c xác nh b ng 1, ti n hành ki m nh mơ hình m a dòng ch y cho giai o n 2000 — 2013 K t qu ki m nh mơ hình m a dòng ch y t i tr m Th ng Nh t cho h s t ng quan gi a th c o tính tốn R2 = 0,851 sai s t ng l ng 0,3% V y có th s d ng b thông s NAM d báo dòng ch y t i tr m Th ng Nh t l u v c sơng H ng Dòng ch y n tr m th y v n Th ng Nh t sơng H ng c tính theo k ch b n bi n i khí h u B2 c tính cho: th i k n n 1980-1999, n n m 2025 n m 2035 L ng m a b c h i ti m n ng c tính theo t l % thay i l ng m a nhi t tháng theo k ch b n 6.0 4.0 (%) K t qu mơ ph ng dòng ch y t i tr m Th ng Nh t giai o n 1981- 1999 cho h s t ng quan R2 = 0,865 sai s t ng l ng gi a s li u th c o tính tốn 0,4% 8.0 2.0 2025 0.0 2035 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII -2.0 -4.0 -6.0 Hình M c thay i (%) dòng dòng ch y trung bình bình so v i th i k 19801980-1999 theo k ch b n phát th i trung bình (B2) t i Th ng Nh t K T LU N Tác ng c a B KH lên dòng ch y làm t ng l ng dòng ch y n m toàn l u v c t ng, dòng ch y n t ng v mùa l Tuy nhiên s bi n thiên không l n, xong xu th dòng ch y nh h ng t i vi c ánh giá tác ng c a bi n i khí h u n cân b ng n c l u v c sông H ng V mùa l , có s gia t ng l u l ng, c bi t vào tháng IX X V mùa ki t, tháng IV V hai tháng có s suy gi m ngu n n c L u l ng trung bình n m t i tr m Th ng Nh t d tính n 2025 s 15,7 m3/s 15,8 m3/s n n m 2035 (kho ng 2,2% 3,0% so v i th i k n n 19821999); l u l ng dòng ch y trung bình mùa l c ng s t ng l n l t theo m c th i gian 2025 2035 2,8% n 3,9% so v i th i k n n Mùa ki t, tháng V s tháng có l u l ng gi m m nh nh t:-3,7% n n m 2025 -5,3% n n m 2035 so v i th i k n n 1980 — 1999 TÀI LI U THAM KH O Hình K t qu ki m nh l u l ng dòng dòng ch y t i tr m Th ng Nh t sông H ng 108 B Tài nguyên Môi tr ng — Aus Aid D tính khí h u t ng lai v i phân gi i cao cho khu v c B c Trung b , Vi t Nam, 2014 NÔNG NGHIệP Và PHáT TRIểN NÔNG THÔN - Tháng 1/2016 KHOA H C CễNG NGH B Tài nguyên Môi tr ng K ch b n bi n i khí h u, n c bi n dâng cho Vi t Nam, 2012 Vi n Quy ho ch Th y l i Nghiên c u, ánh giá hi u qu c p n c vùng h du sơng H ng có h : D ng Hòa (T Tr ch), Bình i n (H u Tr ch) H ng i n (C Bi), có xét n bi n i khí h u, 2012 Vi n Quy ho ch Th y l i Quy ho ch s d ng t ng h p ngu n n c sông H ng, t nh Th a Thiên Hu , 2005 Vi n Quy ho ch Th y l i Rà soát, b sung quy ho ch phòng ch ng l t nh mi n Trung, t Qu ng Bình n Bình Thu n, 2011 HUONG RIVER FLOW FORECASTING IN CLIMATE CHANGE CONDITION Le Thanh Ha Summary In recent years, due to the change of weather, climate, droughts have occurred frequently and very serious in nation, especially in the central region and the Central Highlands, more influence on food production and people's life For the Huong’s river basin with diverse terrain, vast mountain forests, fertile plains, with lagoons along the entire length and sand dunes in inland and coastal However, the trend of annual temperature has significantly increased and the number of extreme hot day has also significantly increased (without the A luoi station) Therefore predicting flow in climate change condition is urgently needed to base assessment in water resources in the future as well as in the water resources planning In this paper introduced the results of predict flow in the decades in 21st centure following medium emission scenario (B2) These major characteristics are annual runoff, the runoff in the flood season and dry season flow; peak discharge Keyword: Climate change in condition, flood, peak discharge, rainfall runoff model, temperature, the flow in the dry season, the number of extreme hot day Ng i ph n bi n: TS Lê Hùng Nam Ngày nh n bài: 15/10/2015 Ngày thông qua ph n bi n: 16/11/2015 Ngy t ng: 23/11/2015 NÔNG NGHIệP Và PHáT TRIểN NÔNG THÔN - Tháng 1/2016 109 ... số dòng chảy mặt (0 ≤ CQOF ≤ 1) Giá trị ngưỡng dòng chảy mặt (0 ≤ TOF ≤ 1) Giá trị ngưỡng dòng chảy sát mặt (0 ≤ TOF ≤ 1) Giá trị ngưỡng lượng nước bổ sung cho chảy ngầm (0 ≤ chảy T Hằng số dòng. .. vi c d báo t ng l ng m a vào tháng chuy n ti p gi a mùa m a mùa khô l u v c sông H ng i u ki n bi n i khí h u s có sai s nh t nh D BÁO DÒNG CH Y TRONG I U KI N BI N I Theo báo cáo bi n i khí h... 15,8 Mức thay đổi (%) dòng chảy trung bìnhso với thời kỳ 1980-1999 theo kịch phát thải trung bình (B2) Thượng Nhật Hình K t qu mơ ph ng l u l ng dòng dòng ch y t i tr m Th ng Nh t sông H ng V i