Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu tới dòng chảy năm hệ thống sông vệ tỉnh Quảng Ngãi.PDF

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN ĐỈNH CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI DỊNG CHẢY NĂM HỆ THỐNG SƠNG VỆ TỈNH QUẢNG NGÃI TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Đà Nẵng - Năm 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thanh Hải TS Võ Ngọc Dương Phản biện 1: TS Nguyễn Quang Lịch Phản biện 2: TS Lê Hùng Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng công trình thủy họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 01 tháng năm 2019 Có thể tìm hiểu luận văn tại:  Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa  Thư viện Khoa Xây dựng Thủy lợi - Thủy điện, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Quảng Ngãi tỉnh ven biển vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ, có diện tích tự nhiên 5.152,49km2; gồm 14 huyện, thành phố với dân số khoảng 1.247.644 người Sông Vệ hệ thống sông lớn thứ hai tỉnh Quảng Ngãi Tương tự sông khu vực, Sông Vệ bắt nguồn từ rừng núi phía Tây huyện Ba Tơ Sơng chảy theo hướng Tây Nam - Đông Bắc, huyện Nghĩa Hành, Tư Nghĩa, Mộ Đức đổ biển Đông cửa Cổ Lũy cửa Lở Sông có đặc điểm dòng sơng ngắn, độ dốc cao, lòng sơng cạn hẹp nên vào mùa mưa, dòng chảy cường độ mạnh, thường gây lũ lụt lớn, gây tác hại cho sản xuất đời sống, mặt khác mang cho đồng lượng phù sa đáng kể Sơng có chiều dài khoảng 90km, đó 2/3 chiều dài chảy vùng núi có độ cao 100 - 1.000m Diện tích lưu vực 1.263 km2, chiếm 24,51% diện tích tự nhiên tỉnh, lưu vực sông lớn quan trọng tỉnh Hiện nay, tình hình thời tiết diễn biến phức tạp, cường độ mưa lớn, tập trung thành nhiều đợt, tâm mưa thường vùng núi thượng lưu sông, kết hợp với đặc điểm địa hình sơng Vệ nên nước tập trung nhanh, biên độ lũ lớn, thời gian truyền lũ ngắn, gây ngập lụt vùng đồng hạ du sơng Vệ; Theo kịch biến đổi khí hậu Bộ Tài nguyên Môi trường năm 2016 biến đổi nhiệt độ trung bình năm lượng mưa so với thời kỳ sở (1986-2005) theo kịch RCP4.5 tỉnh Quảng Ngãi theo giai đoạn sau: giai đoạn 2016-2035 nhiệt độ tăng từ 0,40C đến 1,20C, lượng mưa tăng từ 12,9 đến 23,2%; giai đoạn 2046-2065 nhiệt độ tăng 1,00C đến 2,10C, lượng mưa tăng từ 14,0 đến 38,3% 0,86% diện tích tỉnh Quảng Ngãi có nguy ngập biến đổi khí hậu ứng với mực nước biển dâng 100cm Vì vậy, việc nghiên cứu, tính tốn đánh giá tác động ảnh hưởng yếu tố biến đổi khí hậu đến vấn đề dòng chảy hệ thống sơng Vệ cấp thiết, làm sở để cấp quan nhà nước xây dựng phương án phòng chống thiên tai thời kỳ biến đổi khí hậu tồn cầu địa bàn lưu vực sơng Vệ nói riêng tỉnh Quảng Ngãi nói chung Xuất phát từ lý trên, thực đề tài: “ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI DỊNG CHẢY NĂM HỆ THỐNG SƠNG VỆ TỈNH QUẢNG NGÃI” Mục tiêu nghiên cứu đề tài Xây dựng phần mềm thủy văn mô thủy văn lưu vực sơng Vệ; Chạy kịch biến đổi khí hậu cho lưu vực sông Vệ; Cung cấp thông tin đưa khuyến nghị cần thiết cho quan quản lý nhà nước phòng chống thiên tai giúp ứng phó kịp thời giảm nhẹ thiệt hại cho khu vực hạ du sơng Vệ tình nêu Đối tượng phạm vi nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu: Chế độ thủy văn lưu vực sông Vệ - Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực sông Vệ Nội dung nghiên cứu: Xây dựng phần mềm thủy văn mô thủy văn lưu vực sơng Vệ; Chạy kịch biến đổi khí hậu cho lưu vực sông Vệ Phương pháp nghiên cứu: a) Cách tiếp cận: Đánh giá diễn biến chế độ thủy văn lưu vực sông Vệ; Sưu tập tư liệu lý thuyết giải pháp xử lý, mơ hình thủy lực thủy văn để tham khảo, chọn lọc, từ đó xây dựng mô hình thủy văn sơng Vệ b) Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp phân tích tài liệu; Phương pháp kế thừa kết nghiên cứu liên quan; Phương pháp mơ hình hóa; Phương pháp nghiên cứu trường hợp điển hình; Phương pháp thống kê khách quan Ý nghĩa thực tiễn đề tài Cung cấp thông tin đưa khuyến nghị cần thiết cho quan quản lý nhà nước phòng chống thiên tai giúp ứng phó kịp thời giảm nhẹ thiệt hại cho khu vực hạ du sơng Vệ tình nêu Bố cục nội dung luận văn Luận văn gồm phần Mở đầu, 03 chương phần kết luận, kiến nghị CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu 1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên: a Vị trí địa lý Vùng nghiên cứu thuộc lưu vực sông Vệ Lưu vực sông Vệ nằm địa bàn huyện, thành phố huyện Ba Tơ, Minh Long, Nghĩa Hành, Mộ Đức, Tư Nghĩa thành phố Quảng Ngãi Diện tích lưu vực 1.263 km2, chiếm 24,51% diện tích tự nhiên tỉnh, lưu vực sông lớn quan trọng tỉnh Vùng nghiên cứu có vị trí địa lý: - Từ 14032’ đến 15005’ Vĩ độ Bắc - Từ 108036’ đến 108053’ Kinh độ Đông Ranh giới lưu vực: - Phía Bắc giáp lưu vực sông Trà Khúc - Phía Nam giáp lưu vực sông Trà Câu - Phía Tây giáp tỉnh lưu vực sông Sê San, Trà Khúc - Phía Đông giáp biển Đông b Đặc điểm địa hình Cấu tạo địa hình Quảng Ngãi gồm thành tạo đá biến chất, đá magma xâm nhập, phun trào thành tạo trầm tích có tuổi từ tiền Cambri đến Đệ tứ c Đặc điểm địa chất - Đặc điểm địa chất: Cấu trúc địa chất Quảng Ngãi bao gồm đá biến chất, đá magma đá trầm tích - Đặc điểm thổ nhưỡng: Do đặc điểm thành tạo địa chất phong phú, địa hình, địa mạo đa dạng đã hình thành nên vùng đất Quảng Ngãi đa dạng loại hình đất phân bố có tính quy luật theo khơng gian 1.1.2 Điều kiện khí tượng, thủy văn a Khí Tượng: - Trạm khí tượng, thủy văn đo mưa: Hiện nay, tài liệu đo đạc từ mạng lưới trạm lưu vực sông Vệ đầy đủ, trạm Tổng Cục Khí Tượng Thủy Văn thiết lập quản lý, tài liệu tương đối dài đưa vào tính tốn đặc trưng khí hậu vùng Tuy nhiên, việc phân bố trạm thưa thớt - Nhiệt độ khơng khí: Quảng Ngãi có nhiệt độ cao Nhiệt độ thay đổi rõ rệt theo độ cao địa hình, trung bình lên cao 100m, nhiệt độ giảm từ 0,5-0,6oC - Độ ẩm khơng khí: Độ ẩm tương đối trung bình năm vùng tỉnh có giá trị xấp xỉ 85%, nhìn chung độ ẩm năm đồng vùng tỉnh - Số nắng: Tổng số nắng địa bàn tỉnh khoảng 2.000 ÷ 2.200 giờ/năm - Bốc hơi: Tổng lượng nước bốc vùng đồng ven biển Quảng Ngãi dao động khoảng 900 - 920mm - Gió: Quảng Ngãi nằm khu vực nhiệt đới gió mùa nên có hai mùa gió chính (gió mùa mùa Đơng gió mùa mùa Hè) Do địa hình chi phối nên hướng gió khơng phản ảnh chế hồn lưu Tuy nhiên, hướng gió hình thành biến đổi theo mùa rõ rệt - Mưa: Hồn lưu gió mùa với địa hình đã tạo nên chế độ mưa mang nét đặc trưng riêng Quảng Ngãi Tổng lượng mưa trung bình năm phổ biến đồng từ 2.200 - 2.500mm, trung du, thung lũng thấp vùng núi từ 3.000 - 3.600mm, vùng đồng ven biển phía nam 2.000mm Quảng Ngãi chia hai mùa rõ rệt: b Thủy Văn: - Hệ thống sơng ngòi Trên bình diện địa hình, vùng Quảng Ngãi có 04 sơng lớn Trà Bồng, Trà Khúc, sông Vệ sông Trà Câu Các sông có đặc trưng chung có hướng chảy từ Tây sang Đông, phân bố vùng đồng Quảng Ngãi c Các đặc trưng thủy văn dòng chảy - Dòng chảy năm: Tại An Chỉ sông Vệ, khống chế diện tích lưu vực 854 km2 lưu lượng dòng chảy năm đạt 64,9 m3/s ứng với mô số 76,0 l/s/km2 tổng lượng dòng chảy đạt 2,6 tỷ m3 nước - Dòng chảy lũ: Lũ lưu vực sông tỉnh Quảng Ngãi có biến động mạnh mẽ, mùa lũ lưu vực sơng Vệ có tính chất tương đồng với lưu vực sông khác tỉnh, mùa lũ kéo dài từ tháng X tới tháng XII Tuy nhiên mùa lũ không ổn định Nhiều năm lũ xảy từ tháng IX nhiều năm sang tháng I năm sau có lũ Vùng nghiên cứu thường có 04 dạng lũ: Lũ tiểu mãn, lũ sớm, lũ chính vụ lũ muộn d Chế độ thủy triều 1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 1.2.1 Tổ chức hành lưu vực 1.2.2 Tình hình dân sinh kinh tế 1.2.3 Nông nghiệp 1.2.4 Lâm nghiệp: 1.2.5 Thủy sản: 1.2.6 Công nghiệp: 1.2.7 Dịch vụ - Du lịch: 1.2.8 Giao thông – Vận tải: 1.2.9 Xây dựng – đô thị: 1.2.10 Y tế: 1.2.11 Giáo dục, đào tạo: 1.3 Tình hình thiên tai thiệt hại khu vực nghiên cứu Do đặc điểm địa hình vùng diễn biến thời tiết phức tạp, năm gần lũ lụt đã liên tiếp xảy làm ngập lụt đồng hạ lưu sông Vệ gây thiệt hại lớn cho mùa màng, ách tắc giao thông, làm hư hỏng cơng trình thuỷ lợi đặc biệt tính mạng người dân, nhà cửa, trạm xá bị hư hỏng, sụp đổ CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỦY VĂN 2.1 Tổng quan Mơ hình thủy văn 2.2 Giới thiệu mơ hình MIKE SHE 2.2.1 Tổng quan mơ hình MIKE SHE 2.2.2 Lịch sử phát triển mơ hình MIKE-SHE 2.2.3 Lý thuyết mơ hình MIKE-SHE Cấu trúc tổng q mơ hình MIKE SHE thể Hình 2.3, theo đó, trình thủy văn chia thành phần mơ hình MIKE SHE Mơ tả phần tóm tắt sau (Hình 2.3) Hình 2.3 Cấu trúc tổng qt mơ hình MIKE SHE 2.3 Thiết lập mơ hình MIKE SHE Để thể đặc tính lưu vực sơng Vệ, mơ hình MIKE-SHE thiết lập với tất thành phần cấu thành dòng chảy lưu vực như: Mưa, dòng khơng bão hòa, dòng chảy mặt, dòng chảy sơng, dòng chảy ngầm 2.3.1 Phạm vi mơ Hình 2.15 Phạm vi khu vực tính tốn lưu vực Sơng Vệ 10 e Mạng lưới sơng Hình 2.20 Mạng lưới Sơng Vệ g Số liệu khí tượng thủy văn - Số liệu mưa: Số liệu mưa bình qn ngày dùng tính tốn, đó có trạm mưa: Giá Vực, Ba Tơ, Minh Long, An Chỉ, Sông Vệ, Mộ Đức An Hòa Các trạm đo mưa có số liệu tương đối đủ dài, sử dụng số liệu đo mưa trạm từ năm 1993 đến năm 2014 đưa vào mơ hình MIKE SHE để tính tốn dòng chảy đến - Số liệu lưu lượng: Số liệu lưu lượng trung bình ngày trạm An Chỉ sơng Vệ, số liệu có từ năm 1993 đến năm 2014 h Một số liệu cần thiết khác Đặc tính trồng: kế thừa liệu từ Sở NN PTNT Quảng Ngãi Dữ liệu nước ngầm: kế thừa từ kết nghiên cứu trước 11 2.4 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình MIKE SHE 2.4.1 Hiệu chỉnh mơ hình Bảng 2.1 Các số mơ hình MIKE SHE sau hiệu chỉnh Hiệu chỉnh (1995-2004) Thông số Lưu lượng (m3/s) Trạm An Chỉ R R2 (hệ số NASH) 0.89 0.80 2.4.2 Kiểm định mơ hình Bảng 2.2 Các số mơ hình MIKE SHE sau kiểm định Kiểm định (2005-2014) Thông số Trạm R2 (hệ số R NASH) Lưu lượng (m3/s) An Chỉ 0.89 0.75 2.4.3 Nhận xét kết hiệu chỉnh kiểm định Kết mô hai giai đoạn hiệu chỉnh kiểm định cho thấy, mặt dù thay đổi phạm vi mô phỏng, số liệu đầu vào nhau, tham số mơ hình giống kết mơ giống mơ hình thủy văn phân phối Thơng qua so sánh q trình dòng chảy qua đường q trình mực nước ta thấy khơng có sai khác nhiều giá trị thực đo mô Đồng thời chỉ số thống kê hệ số tương quan (R) hệ số Nash sutcliffe (R2) đạt cao (hệ số Nash 0,80 trình hiệu chỉnh 0,75 giai đoạn kiểm định), điều lần thể ổn định mức độ tin cậy ứng dụng mô hình phân bố MIKESHE cho mơ dòng chảy lưu vực 12 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI DỊNG CHẢY 3.1 Tổng quan Biến đổi khí hậu 3.1.1 Cơ sở khoa học biến đổi khí hậu a Nguyên nhân biến đổi khí hậu: Biến đổi khí hậu yếu tố tự nhiên; Biến đổi khí hậu tác động người b Kịch nồng độ khí nhà kính: Kịch biến đổi khí hậu xây dựng từ giả định thay đổi tương lai quan hệ phát thải khí nhà kính hoạt động kinh tế - xã hội, tổng thu nhập quốc dân, sử dụng đất, c Biến đổi khí hậu quy mơ tồn cầu 3.1.2 Biểu biến đổi khí hậu Việt Nam Tóm tắt xu biến đổi khí hậu Việt Nam: Nhiệt độ có xu tăng hầu hết trạm quan trắc, tăng nhanh thập kỷ gần Trung bình nước, nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 19582014 tăng khoảng 0,62oC, riêng giai đoạn (1985-2014) nhiệt độ tăng khoảng 0,42oC; Lượng mưa trung bình năm có xu giảm hầu hết trạm phía Bắc; tăng hầu hết trạm phía Nam; Cực trị nhiệt độ tăng hầu hết vùng, ngoại trừ nhiệt độ tối cao có xu giảm số trạm phía Nam; Hạn hán xuất thường xuyên mùa khô; Mưa cực đoan giảm đáng kể vùng Đồng bắc Bộ, tăng mạnh Nam Trung Bộ Tây Nguyên; Số lượng bão mạnh có xu hướng tăng; Số ngày rét đậm, rét hại có xu giảm xuất đợt rét dị thường; Ảnh hưởng El Nino La Nina có xu tăng 13 3.1.3 Kịch biến đổi khí hậu cho Việt Nam a Nhiệt độ b Lượng mưa - Theo kịch RCP4.5, lượng mưa năm vào đầu kỷ có xu tăng hầu hết nước, phổ biến từ 5÷10%; vào kỷ có mức tăng 5÷15%; đến cuối kỷ có phân bố tương tự kỷ, nhiên vùng có mức tăng 20% mở rộng - Theo kịch RCP8.5, lượng mưa năm có xu tăng tương tự kịch RCP4.5 Đáng ý vào cuối kỷ mức tăng nhiều 20% hầu hết Bắc Bộ, Trung Trung Bộ, phần Nam Bộ Tây Nguyên 3.2 Xây dựng kịch Biến đổi khí hậu cho khu vực nghiên cứu Số liệu biến đổi khí hậu xác định theo kịch nhân với hệ số thay đổi lượng mưa theo mùa Xuân, Hè, Thu, Đông dựa kết báo cáo “Kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam – Bộ Tài nguyên Môi trường” năm 2016, thời kỳ mô dùng để đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu giai đoạn 1995-2014, thời kỳ tương lai chọn đánh giá giai đoạn 2016-2035, 2046-2065, 2080-2099 Kịch chọn để đánh giá kịch RCP4.5 RCP8.5 Bảng 3.3 Biến đổi trung bình lượng mưa mùa (%) so với thời kỳ sở Kịch RCP4.5 Mùa Kịch RCP8.5 2016- 2046- 2080- 2016- 2046- 2080- 2035 2065 2099 2035 2065 2099 Đông 3.2 17.9 65.8 5.8 16.0 38.3 Xuân 4.9 -4.7 19.4 -5.4 -7.4 14.4 14 Hè -2.0 -9.3 -4.5 18.4 -0.9 -9.1 Thu 28.9 39.1 33.2 23.5 35.9 26.9 3.3 Đánh giá tác động Biến đổi khí hậu tới dòng chảy khu vực nghiên cứu Hình 3.15 Các vị trí đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến dòng chảy sơng Vệ 3.3.1 Kết mô thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí Nhánh 3.3.2 Kết mơ thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí Nhánh 3.3.3 Kết mô thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí Nhánh 3.3.4 Kết mơ thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí Nhánh 15 3.3.5 Kết mô thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí An Chỉ thượng 3.3.6 Kết mơ thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí trạm An Chỉ 3.3.7 Kết mô thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí trạm Sơng Vệ - Dòng chảy trung bình tháng DỊNG CHẢY TRUNG BÌNH THÁNG - TRẠM SÔNG VỆ THEO KỊCH BẢN RCP4.5 450 Lưu lượng (m3/s) 400 350 300 250 200 150 100 50 Nền RCP4.5 - 2046 - 2065 10 11 12 RCP4.5 - 2016 - 2035 RCP4.5 - 2080 - 2099 Hình 3.64 Dòng chảy trung bình tháng Trạm Sơng Vệ theo kịch RCP4.5 16 DỊNG CHẢY TRUNG BÌNH THÁNG - TRẠM SÔNG VỆ THEO KỊCH BẢN RCP8.5 Lưu lượng (m3/s) 350 300 250 200 150 100 50 10 11 Nền RCP8.5 - 2016 - 2035 RCP8.5 - 2046 - 2065 RCP8.5 - 2080 - 2099 12 Hình 3.65 Dòng chảy trung bình tháng Trạm Sơng Vệ theo kịch RCP4.5 TỶ LỆ PHẦN TRĂM THAY ĐỔI DÒNG CHẢY TRUNG BÌNH THÁNG - TRẠM SƠNG VỆ THEO KỊCH BẢN RCP4.5 Tỷ lệ (%) 100 80 60 40 20 RCP4.5 - 2016 - 2035 RCP4.5 - 2046 - 2065 10 11 12 RCP4.5 - 2080 - 2099 Hình 3.66 Tỷ lệ phần trăm thay đổi dòng chảy trung bình tháng trạm Sông Vệ theo kịch RCP4.5 17 Tỷ lệ (%) TỶ LỆ PHẦN TRĂM THAY ĐỔI DÒNG CHẢY TRUNG BÌNH THÁNG - TRẠM SƠNG VỆ THEO KỊCH BẢN RCP8.5 50 45 40 35 30 25 20 15 10 RCP8.5 - 2016 - 2035 RCP8.5 - 2046 - 2065 10 11 12 RCP8.5 - 2080 - 2099 Hình 3.67 Tỷ lệ phần trăm thay đổi dòng chảy trung bình tháng trạm Sông Vệ theo kịch RCP8.5 - Dòng chảy trung bình năm: DỊNG CHẢY TRUNG BÌNH NĂM - TRẠM SÔNG VỆ THEO KỊCH BẢN RCP4.5 200 150 100 50 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Lưu lượng (m3/s) 250 Nền RCP4.5 - 2016 - 2035 RCP4.5 - 2046 - 2065 RCP4.5 - 2080 - 2099 Hình 3.68 Dòng chảy trung bình năm trạm Sơng Vệ theo kịch RCP4.5 18 DỊNG CHẢY TRUNG BÌNH NĂM - TRẠM SƠNG VỆ THEO KỊCH BẢN RCP8.5 Lưu lượng (m3/s) 200 150 100 50 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Nền RCP8.5 - 2016 - 2035 RCP8.5 - 2046 - 2065 RCP8.5 - 2080 - 2099 Hình 3.69 Dòng chảy trung bình năm trạm Sơng Vệ theo kịch RCP8.5 - Dòng chảy năm max: 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Lưu lượng (m3/s) DÒNG CHẢY NĂM MAX - TRẠM SÔNG VỆ THEO KỊCH BẢN RCP4.5 Nền RCP4.5 - 2016 - 2035 RCP4.5 - 2046 - 2065 RCP4.5 - 2080 - 2099 Hình 3.70 Dòng chảy năm max trạm Sông Vệ theo kịch RCP4.5 19 DỊNG CHẢY NĂM MAX - TRẠM SƠNG VỆ THEO KỊCH BẢN RCP8.5 Lưu lượng (m3/s) 6000 5000 4000 3000 2000 1000 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Nền RCP8.5 - 2046 - 2065 RCP8.5 - 2016 - 2035 RCP8.5 - 2080 - 2099 Hình 3.71 Dòng chảy năm max trạm Sơng Vệ theo kịch RCP8.5 - Dòng chảy lũ Bảng 3.30 Tần suất lưu lượng lũ theo kịch trạm Sông Vệ Đơn vị: m3/s Tần suất Nền RCP4.5 RCP4.5 RCP4.5 RCP8.5 RCP8.5 RCP8.5 2016 - 2046 - 2080 - 2016 - 2046 - 2080 - 2035 2065 2099 2035 2065 2099 0,1 5.352,00 5.199,05 6.164,10 9.194,98 5.483,03 6.055,62 7.585,64 0,5 4.381,58 4.428,76 5.185,73 7.491,17 4.597,92 5.087,89 6.206,73 3.960,19 4.083,30 4.751,98 6.754,46 4.206,77 4.659,41 5.608,93 3.534,70 3.726,08 4.307,24 6.012,95 3.806,65 4.220,49 5.006,04 2.961,67 3.228,61 3.695,12 5.018,87 3.257,75 3.617,17 4.195,48 10 2.514,53 2.823,72 3.204,15 4.247,75 2.819,31 3.134,08 3.564,42 20 Bảng 3.31 Tỷ lệ phần trăm thay đổi tần suất lưu lượng lũ theo kịch trạm Sông Vệ Đơn vị: % RCP4.5 RCP4.5 RCP4.5 RCP8.5 RCP8.5 RCP8.5 2016 - 2046 - 2080 - 2016 - 2046 - 2080 - 2035 2065 2099 2035 2065 2099 0,1 -2,86 15,17 71,80 2,45 13,15 41,73 0,5 1,08 18,35 70,97 4,94 16,12 41,66 3,11 19,99 70,56 6,23 17,66 41,63 5,41 21,86 70,11 7,69 19,40 41,63 9,01 24,76 69,46 10,00 22,13 41,66 10 12,30 27,43 68,93 12,12 24,64 41,75 Tần suất - Dòng chảy kiệt Bảng 3.32 Tần suất kiệt theo kịch trạm Sông Vệ Đơn vị: m3/s Tần suất Nền RCP4.5 RCP4.5 RCP4.5 RCP8.5 RCP8.5 RCP8.5 2016 - 2046 - 2080 - 2016 - 2046 - 2080 - 2035 2065 2099 2035 2065 2099 75 68,86 78,61 85,15 98,20 79,37 84,14 87,83 80 66,30 75,81 82,11 94,24 76,54 81,13 84,42 85 63,43 72,66 78,70 89,82 73,36 77,77 80,62 90 59,99 68,89 74,61 84,56 69,55 73,73 76,07 95 55,24 63,65 68,95 77,32 64,27 68,13 69,80 Bảng 3.33 Tỷ lệ phần trăm thay đổi tần suất kiệt theo kịch trạm Sông Vệ Đơn vị: % 21 RCP4.5 RCP4.5 RCP4.5 RCP8.5 RCP8.5 RCP8.5 2016 - 2046 - 2080 - 2016 - 2046 - 2080 - 2035 2065 2099 2035 2065 2099 75 14,16 23,66 42,61 15,26 22,19 27,55 80 14,34 23,85 42,14 15,44 22,37 27,33 85 14,55 24,07 41,60 15,66 22,61 27,10 90 14,84 24,37 40,96 15,94 22,90 26,80 95 15,22 24,82 39,97 16,35 23,33 26,36 Tần suất * Nhận xét: - Theo hai kịch RCP4.5 RCP8.5 với giá trị biến đổi khí hậu, dòng chảy thời kỳ tương lai tăng so với thời kỳ Dòng chảy có xu hướng tăng dần từ đầu kỷ (tăng từ 1,3% đến 76,6%) Lưu lượng dòng chảy tăng nhiều tháng từ tháng đến tháng 12 (tháng 11 tăng đến 76,6%), tăng ít tháng từ tháng đến tháng (tháng chỉ tăng 1,3%) - Tần suất lũ tần suất kiệt có thay đổi tăng so với kịch Tần suất lũ kịch RCP4.5 thời đoạn 2080-2099 tăng nhiều 71,80% ứng với tần suất 0,1% so với kịch Tần suất kiệt kịch RCP4.5 thời đoạn 2080-2099 tăng nhiều 42,61% ứng với tần suất 75% so với kịch 3.3.8 Phân tích kết mơ thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí Theo kịch RCP4.5 với giá trị biến đổi khí hậu, dòng chảy thời kỳ tương lai tăng so với thời kỳ hầu hết vị trí tồn lưu vực Dòng chảy vị trí có xu hướng tăng nhiều thời kỳ cuối kỷ 2080-2099, mà dòng chảy nhánh sơng tăng tới 75% 22 Theo kịch RCP 8.5, tương tự kịch RCP 4.5, dòng chảy tương lai khu vực sông Vệ có xu hướng chung tăng lên Sự tăng dao động giá trị khoảng 45% Tuy nhiên thay đổi không giống thay đổi phương án RCP 4.5 Ở kịch này, dòng chảy vị trí sơng Vệ có xu hướng tăng gần tương đồng giai đoạn So với phương án RCP 4.5 tỷ lệ % thay đổi so với dòng chảy phương án RCP 8.5 thấp Qua kết mô thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi hậu vị trí biến đổi kịch RCP4.5 có xu hướng tăng cao so với kịch RCP8.5 Điều thể hiện rằng, phương án RCP4.5 dòng chảy cực đoan xuất nhiều, dòng chảy tăng cao tháng mùa mưa từ tháng đến tháng 12 cho thấy tương lai khả xuất thiên tai ngập lụt khu vực hạ du sông Vệ (các huyện Nghĩa Hành, Mộ Đức Tư Nghĩa) lớn Vấn đề đòi hỏi quyền khu vực quan quản lý địa phương cần có phương án đối phó với loại hình thiên tai cực đoan thích nghi với Biến đổi khí hậu, góp phần phát triển kinh tế khu vực tỉnh Quảng Ngãi Bên cạnh đó, dòng chảy mùa khô có xu hướng tăng, góp phần đảm bảo nhu cầu tăng cao nguồn nước tương lai yêu cầu sản xuất sinh hoạt dân cư khu vực KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sông Vệ hệ thống sông lớn thứ hai tỉnh Quảng Ngãi Dòng chảy hệ thống sông Vệ đã có tác động không nhỏ đến phát triển kinh tế xã hội tỉnh Quảng Ngãi, nhiên bên cạnh mặt tích cực dòng chảy hệ thống sông Vệ gây tác động tiêu cực tới đời sống nhân dân khu vực Trong điều kiện 23 biến đổi khí hậu, với gia tăng lượng mưa tương lai, hình thái thời tiết cực đoan dự báo gia tăng nhiều so với Điều dự báo gây tác động tiêu cực đến dân sinh kinh tế địa phương Với mục đích, cung cấp nhìn tổng quan thay đổi dòng chảy tương lai khu vực sơng Vệ, làm sở cho việc thích ứng cách chủ động với vấn đề Biến đổi khí hậu tương lai, luận văn đã tiến hành xây dựng mơ hình thủy văn MIKE SHE cho lưu vực nghiên cứu Mơ hình hiệu chỉnh kiểm định thông qua liệu thực đo trạm thủy văn An Chỉ từ 1995- 2004 từ 2005 đến 2014 Với chỉ số thông kê đạt cao, hệ số nash E đạt 0,80 giai đoạn hiệu chỉnh 0,75 thời kỳ kiểm định, hệ số tương quan đạt 0,89 thời kỳ hiệu chỉnh 0,89 thời kỳ kiểm định Kết thống kê cho thấy mơ hình thủy văn MIKE SHE có độ tin cậy cần thiết cho việc đánh giá tác động Biến đổi khí hậu khu vực Dựa mơ hình MIKE SHE, học viên tiến hành đánh giá giá tác động biến đổi khí hậu cho lưu vực sông Vệ với kịch RCP 4.5 RCP 8.5 Tài Nguyên Môi Trường phát hành ba giai đoạn 2016-2035, 2046-2065, 2080-2099 Kết đánh giá tác động biến đổi khí hậu cho thấy, tương lai dòng chảy lưu vực sơng Vệ có xu hướng khác Trong đó dòng chảy lũ sông có xu hướng tăng cao ứng với kịch RCP4.5 Sự gia tăng đạt tới gần 80% số vị trí Điều dự báo, dòng chảy cực đoan xuất nhiều, dòng chảy tăng cao tháng mùa mưa từ tháng đến tháng 12 cho thấy tương lai khả xuất thiên tai ngập lụt khu vực hạ du sông Vệ (các huyện Nghĩa Hành, Mộ Đức Tư Nghĩa) lớn Vấn đề 24 đòi hỏi quyền khu vực quan quản lý địa phương cần có phương án đối phó với loại hình thiên tai cực đoan thích nghi với Biến đổi khí hậu, góp phần phát triển kinh tế khu vực tỉnh Quảng Ngãi Bên cạnh đó, dòng chảy mùa khơ có xu hướng tăng, góp phần đảm bảo nhu cầu tăng cao nguồn nước tương lai yêu cầu sản xuất sinh hoạt dân cư khu vực Kiến nghị Trong khuôn khổ luận văn, tác giả chỉ đánh giá biến đổi khí hậu kịch Việt Nam ban hành, đó chứa đựng mức độ không chắn định Nhằm tăng mức độ tin cậy cần nghiên cứu với kịch biến đổi khí hậu từ nguồn khác Do thời gian ngắn, nên mơ hình MIKE SHE chưa hiệu chỉnh đạt hiệu xuất cao, đó cần tiếp tục hiệu chỉnh để nâng cao hiệu suất mơ hình Kết nghiên cứu phần thể diễn biến dòng chảy hệ thống sơng Vệ, đó kiến nghị xem bên tham khảo nghiên cứu tiếp sau biến đổi khí hậu cho khu vực quy hoạch sử dụng nước tương lai Diễn biến dòng chảy sơng Vệ tương lai phức tạp, đó cần có kế hoạch thích ứng biện pháp cơng trình phù hợp nhằm giảm thiểu tác động biến đổi khí hậu tới khu vực ... mơ dòng chảy lưu vực 12 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI DÒNG CHẢY 3.1 Tổng quan Biến đổi khí hậu 3.1.1 Cơ sở khoa học biến đổi khí hậu a Nguyên nhân biến đổi khí hậu: Biến. .. Đánh giá tác động Biến đổi khí hậu tới dòng chảy khu vực nghiên cứu Hình 3.15 Các vị trí đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến dòng chảy sơng Vệ 3.3.1 Kết mơ thời kỳ tương lai ứng với kịch biến. .. “ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI DỊNG CHẢY NĂM HỆ THỐNG SÔNG VỆ TỈNH QUẢNG NGÃI” Mục tiêu nghiên cứu đề tài Xây dựng phần mềm thủy văn mô thủy văn lưu vực sông Vệ; Chạy kịch biến đổi