Nghiên cứu đánh giá tác động của các hồ chứa và biến đổi khí hậu

1 Mục lục Tính cấp thiết Đề tài Mục đích Đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu .6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH VÀ HỒ CHỨA ĐẾN CHẾ ĐỘ THỦY VĂN SÔNG 1.1 Tổng quan nghiên cứu tác động biến đổi khí hậu, hồ chứa đến chế độ thủy văn sông 1.2 Biểu BĐKH giới 11 1.3 Biểu BĐKH Việt Nam 16 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM LƯU VỰC SƠNG SÊ SAN VÀ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN MƠ HÌNH TÍNH TỐN TRONG LUẬN VĂN 18 2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 18 2.1.1 Vị trí địa lý 18 2.1.2 Đặc điểm địa hình .19 2.1.3 Địa chất .20 2.1.4 Thổ nhưỡng 20 2.1.5 Đặc điểm thủy văn 21 2.1.6 Đặc điểm khí hậu 24 2.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 27 2.2.1 Tỉnh KonTum .27 2.2.2 Tỉnh Gia Lai .28 2.3 Phân tích lựa chọn mơ hình tính tốn để đánh giá tác động hồ chứa BĐKH đến chế độ thủy văn sông Sê San .30 2.3.1 Mơ hình SWAT 31 2.3.2 Mơ hình WEAP 38 CHƯƠNG 3: MƠ PHỎNG DỊNG CHẢY VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC TRÊN LƯU VỰC SÔNG SESAN 44 3.1 Mơ dịng chảy lưu vực sơng Sesan .44 3.1.1 u cầu số liệu đầu vào mơ hình 44 3.1.2 Tính tốn dịng chảy đến theo mơ hình SWAT 49 3.1.3 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình 50 3.2 Tính tốn nhu cầu sử dụng nước 55 3.2.1 Nhu cầu tưới .55 3.2.2 Nhu cầu nước cho chăn nuôi 61 3.2.3 Nhu cầu nước cho sinh hoạt .62 3.2.4 Nhu cầu nước cho công nghiệp 63 3.2.5 Nhu cầu nước cho sinh thái dòng chảy môi trường .63 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA CÁC HỒ CHỨA VÀ BĐKH TỚI CHẾ ĐỘ THUỶ VĂN SÔNG SÊ SAN THEO CÁC KỊCH BẢN .65 4.1 Lập sơ đồ tính tốn cân nước hệ thống lưu vực sơng Sê San 65 4.2 Dữ liệu cần thiết 66 4.3 Tính tốn mơ dòng chảy theo phương án 69 4.3.1 Tính tốn có xét tới ảnh hưởng hồ chứa 70 4.3.3 Tính tốn theo kịch biến đổi khí hậu 74 4.4 Nhận xét chung .77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79 Kết luận 79 Kiến nghị 80 Danh mục hình vẽ Hình 1: Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình tồn cầu 12 Hình 2:Diễn biến lượng mưa năm vùng khác giới 13 Hình 3: Xu biến động mực nước biển trạm tồn cầu 14 Hình 4: Những xạ bắt buộc đường dẫn đến nồng độ đại diện (RCPs): (Van Vuuren et al, 2011) [11] 15 Hình 5: Bản đồ vị trí lưu vực sơng SeSan 18 Hình 6: Sơ đồ tổng quan hoạt động mơ hình SWAT 32 Hình 7: Miêu tả trình thành phần mơ hình SWAT 33 Hình 8: Các q trình dịng chảy kênh dẫn tính tốn mơ hình 35 Hình 9: Sơ đồ mơ tính tốn dịng chảy theo phương pháp cân độ ẩm đất 42 Hình 10: Bản đồ địa hình lưu vực sông SeSan (gồm phần thuộc Campuchia Việt Nam) 44 Hình 11: Bản đồ sử dụng đất lưu vực sông SeSan (gồm phần Campuchia Việt Nam) 46 Hình 12: Bản đồ loại đất lưu vực sông SeSan (gồm phần Campuchia Việt Nam) 47 Hình 13: Bản đồ mạng lưới sông suối lưu vực sông SeSan (gồm phần Campuchia Việt Nam) 47 Hình 14: Bản đồ phân vùng tiểu lưu vực mơ hình SWAT 49 Hình 15: Giao diện xem kết chạy mơ hình SWAT 50 Hình 16 Hình vẽ so sánh thực đo tính tốn hiệu chỉnh trạm Kon Tum 53 Hình 17 Hình vẽ so sánh thực đo tính tốn kiểm định trạm Kon Tum 53 Hình 18: Hình vẽ so sánh thực đo tính toán hiệu chỉnh trạm Kon Plong 54 Hình 19: Hình vẽ so sánh thực đo tính tốn kiểm định trạm Kon Plong 54 Hình 20: Sơ đồ tính tốn cho lưu vực sơng Sê San xây dựng mơ hình WEAP 66 Hình 21: Lượng mưa trung bình tháng thực đo BĐKH trạm Pleiku 67 Hình 22: Lượng mưa trung bình tháng thực đo BĐKH trạm Kon Tum 68 Hình 23: Lượng mưa trung bình tháng thực đo BĐKH trạm KonPlong 68 Hình 24: Lượng mưa trung bình tháng thực đo BĐKH trạm Đăkto 69 Hình 25: Dịng chảy trung bình cửa lưu vực chưa chịu ảnh hưởng hồ chứa BĐKH 70 Hình 26: Tương quan dịng chảy lưu vực có tác động hồ chứa (có xét dịng chảy Qmt khơng xét Qmt) với dòng chảy ban đầu 72 Hình 27: Dịng chảy qua Turbin nhà máy thủy điện hồ Sê San 4, Thượng Kon Tum, Sê San 4A, PleiKrong Ialy 73 Hình 28: Dịng chảy qua Turbin nhà máy thủy điện Sê San 73 Hình 29: Lượng nước thiếu khu sử dụng nước lưu vực tính tốn – hồ chứa vào hoạt động 68 Hình 30: Dịng chảy trung bình năm theo kịch RCp 4.5 theo các giai đoạn 75 Hình 31: Dịng chảy trung bình năm theo kịch RCp 8.5 theo các giai đoạn 75 Hình 32: Dịng chảy trung bình năm theo kịch RCP 4.5 8.5 (Khi hệ thống hồ chứa hoạt động) 76 Hình 33: Dịng chảy qua Turbin nhà máy thủy điện lưu vực sông Sê San – theo kịch RCP 4.5 76 Hình 34: Dịng chảy qua Turbin nhà máy thủy điện lưu vực sông Sê San – theo kịch RCP 8.5 77 Hình 35: Lượng nước thiếu khu sử dụng nước lưu vực tính tốn – hồ chứa vào hoạt động 77 Hình 36: Tương quan dòng chảy tháng cửa lưu vực tính tốn 78    Danh mục bảng biểu Bảng 1: Miêu tả trích dẫn RCP [11] 16 Bảng 2: Đặc trưng hình thái sơng 22 Bảng 3: Mạng lưới trạm đo thủy văn 23 Bảng 4: Mạng lưới trạm đo khí tượng 23 Bảng 5: Nhiệt độ tháng trung bình nhiều năm tác trạm (đơn vị oC) 25 Bảng 6: Độ ẩm bình quân tháng nhiều năm trạm lưu vực 25 Bảng 7: Tốc độ gió bình qn tháng nhiều năm trạm lưu vực(m/s) 26 Bảng 8: Lượng mưa tháng trung bình nhiều năm(mm) 26 Bảng 9: Lượng bốc bình quân tháng nhiều năm trạm (mm) 27 Bảng 10: Số nắng bình quân tháng nhiều năm trạm lưu vực (giờ) 27 Bảng 11: Các thông số đầu vào cho mơ hình cân độ ẩm đất 43 Bảng 12: Các nhóm sử dụng đất lưu vực 45 Bảng 13: Các loại đất lưu vực 46 Bảng 14: Vị trí trạm đo khí tượng thủy văn sử dụng tính tốn cho lưu vực 48 Bảng 15: Bộ thơng số mơ hình SWAT 52 Bảng 16: Chỉ tiêu đánh giá 52 Bảng 17: Diện tích canh tác vùng Pơ Kô (ha) 55 Bảng 18: Diện tích canh tác vùng Thượng Đăk Bla (ha) 56 Bảng 19: Diện tích canh tác vùng Kon Tum – Bắc Sa Thầy (ha) 56 Bảng 20: Diện tích canh tác vùng Nam Sa Thầy (ha) 56 Bảng 21: Diện tích canh tác vùng Đông Pleiku (ha) 56 Bảng 22: Diện tích canh tác vùng Tây Pleiku (ha) 57 Bảng 23: Mơ hình mưa năm thiết kế trạm Kon Tum, Đăk Mốt 58 Bảng 24: Đặc trưng khí tượng trạm phục vụ cho tính tốn nhu cầu tưới 59 Bảng 25 Lịch thời vụ số trồng lưu vực nghiên cứu 60 Bảng 26: Hệ số trồng Kc số loại trồng 61 Bảng 27 Kết tính tốn nhu cầu nước cho loại trồng khu tưới lưu vực tính tốn (106m3/s) 61 Bảng 28 Tiêu chuẩn cấp nước cho loại vật nuôi 62 Bảng 29 Kết tính tốn nhu cầu nước cho chăn ni 62 Bảng 30 Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt 62 Bảng 31 Nhu cầu nước cho sinh hoạt vùng tưới lưu vực sông Sê San (m3) 63 Bảng 32 Lưu lượng bình quân tháng cửa lưu vực tính tốn có tác động hồ chứa (có xét dịng chảy Qmt khơng xét Qmt) với dịng chảy ban đầu 71 Mở đầu Tính cấp thiết Đề tài Nước nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá quốc gia Khơng có nước khơng có sống, nước động lực chủ yếu cho phát triển kinh tế xã hội đất nước Việc trị thủy dịng sơng quản lý tài nguyên môi trường nước lưu vực sông vấn đề hàng đầu quốc gia Lưu vực sông Sê San 10 lưu vực sông lớn Việt Nam Phần phía thượng lưu sơng nằm vùng đồi núi thấp, độ dốc địa hình trung bình Trên phía Đơng-Bắc phần thượng lưu, sơng tiếp giáp với vùng phân thuỷ Đông Tây dải Trường sơn Phần phía hạ lưu, thung lũng sông nằm hẻm sâu dãy núi cao, độ dốc địa hình lớn Đặc điểm địa hình tự nhiên vùng thượng hạ lưu khác tạo nên hình thái khác cho việc xây dựng hồ chứa với mục đích thuỷ điện Những hồ chứa lớn nhà máy thuỷ điện phía thượng lưu đóng vai trị định cho việc điều tiết dòng chảy cho nhà máy thuỷ điện phía hạ lưu Xây dựng hồ chứa phục vụ thủy lợi thủy điện đóng vai trị khơng nhỏ vào việc đảm bảo cho hoạt động sản xuất phục vụ đời sống, đồng thời góp phần quan trọng cung cấp điện cho hệ thống điện quốc gia Nhưng bên cạnh đó, ảnh hưởng tiêu cực việc xây dựng hồ chứa tác động đến môi trường tự nhiên, môi trường nước làm thay đổi chế độ thủy văn sông, gây tác động lớn tới hệ sinh thái hoạt động kinh tế xã hội lưu vực sông Thêm nữa, biến đổi khí hậu (BĐKH) thách thức lớn nhân loại kỷ 21 Biến đổi khí hậu có tác động đến yếu tố đời sống nhân loại phạm vi toàn cầu: nước, lương thực, sức khỏe mơi trường Hàng trăm triệu người phải lâm vào nạn đói, thiếu nước lụt lội vùng ven biển trái đất nóng lên Nhiệt độ tăng, mực nước biển dâng gây ngập lụt, hạn hán, nhiễm mặn nguồn nước gây ảnh hưởng tới nông nghiệp Trong năm gần đây, nước ta có nhiều đề tài, dự án nghiên cứu đánh giá tác động BĐKH đến lãnh thổ Việt Nam Song phần lớn dừng nét khái lược, định tính nhiều hơn, tiếp cận số trị định lượng hạn chế nên nhiều vấn đề cần phải tiếp tục nghiên cứu dự báo hay kịch BĐKH kỷ XXI cho vùng, cho tượng cực đoan Do mục tiêu phát triển kinh tế xã hội nhiều kịch BĐKH nước biển dâng định hướng để ngành địa phương đánh giá tác động đến nguồn nước lưu vực gây ảnh hưởng tới phát triển kinh tế xã hội Mặt khác, việc xây dựng hồ chứa lại ảnh hưởng trực tiếp đến chế độ thủy văn sơng Chính vậy, đánh giá tác động hồ chứa BĐKH tới chế độ thuỷ văn lưu vực sông toán cần quan tâm để từ phân tích ảnh hưởng tới lĩnh vực kinh tế - xã hội khác Mục đích Đề tài - Mục tiêu chung: Đánh giá thay đổi chế độ thủy văn sông Sê San tác động hồ chứa biến đổi khí hậu - Mục tiêu cụ thể: + Đánh giá tác động việc vận hành hồ chứa mức độ tác động BĐKH tới đặc trưng tài nguyên nước mặt lưu vực sông Sê San như: Dòng chảy đến, nhu cầu nước, cân nước hệ thống Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng: Dịng chảy sơng Sê San Phạm vi: Lưu vực sông Sê San thuộc lãnh thổ Việt Nam Luận văn tập trung nghiên cứu tác động BĐKH vận hành hồ chứa đến chế độ dịng chảy theo quy mơ khơng gian thời gian Điểm xét đánh giá tác động chế độ thuỷ văn lựa chọn điểm nằm sau hồ chứa Sesan 4A sát biên giới Việt Nam – Campuchia Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu a Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu: Cách tiếp cận đề tài đánh giá thay đổi dòng chảy chế độ thuỷ văn lưu vực sông Sê San theo phương án vận hành hồ chứa kết hợp kịch BĐKH giới Việt Nam nào, từ đề xuất phương án quản lý sử dụng tài nguyên nước bền vững Luận văn áp dụng cách tiếp cận sau: - Tiếp cận theo không gian thời gian: BĐKH gây tượng thời tiết cực đoan, tăng tần suất thiên tai mực nước biển dâng, xâm nhập mặn Các ảnh hưởng thay đổi thường diễn diện rộng, mức độ phạm vi ảnh hưởng thay đổi theo không gian thời gian Trong hồ chứa thường thừa nước mùa mưa, cạn kiệt vào mùa khô, việc xây dựng hồ chứa làm thay đổi chế độ thủy văn tồn sơng Do đó, để nhận định quy mô ảnh hưởng BĐKH hồ chứa đến chế độ thủy văn lưu vực sông cần tiếp cận theo không gian thời gian - Tiếp cận hệ thống: + Chúng ta xem xét tác động hồ chứa BĐKH, đối tượng chịu tác động điều chỉnh sách, quy hoạch hệ thống tự nhiên kinh tế - xã hội (khí hậu - hệ thống tài nguyên - môi trường - sinh thái – kinh tế - xã hội), thành phần hệ thống có quan hệ chặt chẽ với nhau, biến động thành phần hệ thống có tác động đến thành phần khác Hiện trạng tài nguyên môi trường, phát triển kinh tế - xã hội liên quan chặt chẽ với phụ thuộc mạnh mẽ vào điều kiện tự nhiên nói chung, khí tượng-khí hậu nói riêng + Theo cách tiếp cận này, việc nghiên cứu, điều tra đánh giá ảnh hưởng hồ chứa BĐKH tới sách, quy hoạch phát triển tổng thể phát triển ngành phải tiến hành đồng bộ, hệ thống, toàn diện Việc xây dựng, chỉnh sửa sách, quy hoạch tài nguyên nước khu vực nghiên cứu cần thực mối quan hệ không đơn lẻ yếu tố, tính đến yếu tố nội địa, mà phải xem xét mối quan hệ, tác động tổng hợp cấu thành thuộc hệ thống nội yếu tố ảnh hưởng từ bên b Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thống kê: Phương pháp sử dụng việc xử lý tài liệu thủy văn phục vụ cho tính tốn, phân tích luận văn - Phương pháp mơ hình tốn: Sử dụng cơng cụ mơ hình tốn thủy văn, ứng dụng cơng nghệ viễn thám GIS; - Phương pháp phân tích hệ thống: Dựa vào lý thuyết hệ thống để phân tích hoạt động hệ thống đưa kịch tính tốn - Phương pháp kế thừa nghiên cứu: Trong q trình thực hiện, luận văn có tham khảo thừa kế số tài liệu, kết có liên quan đến luận văn nghiên cứu trước tác giả, quan tổ chức khác Những thừa kế quan trọng việc định hướng hiệu chỉnh kết nghiên cứu, đưa kết luận khoa học có giá trị, tránh trùng lặp hay kết nghiên cứu lỗi thời để tính tốn luận văn phù hợp với thực tiễn vùng nghiên cứu Cơng cụ sử dụng: Mơ hình thơng số phân bố SWAT mơ hình WEAP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH VÀ HỒ CHỨA ĐẾN CHẾ ĐỘ THỦY VĂN SÔNG 1.1 Tổng quan nghiên cứu tác động biến đổi khí hậu, hồ chứa đến chế độ thủy văn sông - Để đánh giá việc vận hành hồ chứa bị ảnh hưởng xấu điều kiện thay đổi khí hậu, Levi D Brekke, Edwin P Maurer, Jamie D Anderson, Michael D Dettinger, Edwin S Townsley, Alan Harrison, and Tom Pruitt [12] có nghiên cứu vào 22 tháng năm 2008, điều chỉnh vào 18 tháng năm 2008, công nhận vào tháng năm 2009, phát hành ngày 11 tháng năm 2009 Kế hoạch điều chỉnh rủi ro mang lại đường lối để định nghĩa chiến lược mà chấp nhận để thích ứng với tài nguyên nước điều kiện thay đổi khí hậu Bài viết cung cấp phương án khác để làm rõ rủi ro thay đổi khí hậu việc ảnh hưởng đến hồ chứa Việc định vận dụng phương án hệ thống việc lựa chọn thời kỳ tương lai mà rủi ro mắc phải câu hỏi cho việc hoạch định thu nhập đo lường hệ thống liên quan đến việc tập hợp chuyển biến khí hậu (nặng hay nhẹ) Bài viết làm rõ nhiều hình thức phương pháp áp dụng dự án California’s Central Valley and hệ thống State Water Project Nhiều hình thức áp dụng quản lý ảnh hưởng rủi ro, lựa chọn định mang tính khả thi, ảnh hưởng đến đánh giá rủi ro Đặc biệt, rủi ro tổ chức lại trọng tất lựa chọn phối hợp hai định khả thi: – Giả định biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến chế độ kiểm soát lũ hoạt động cung cấp nước ( làm nào?) - Giả định xác định chế độ thay đổi khí hậu (và làm nào?) Kết cho thấy đánh giá rủi ro thúc đẩy đường quy hoạch khác dựa kế hoạch định hướng đến rủi ro (Ví dụ rủi ro trung tính với rủi ro lớn) Kết cho thấy đánh giá rủi ro chế độ rủi ro định nhạy cảm việc tổ chức lựa chọn hợp lý hai 10 định trên, với lựa chọn mà điều chỉnh chế độ lũ thay đổi khí hậu mà xem xét ảnh hưởng nhiều lựa chọn làm tăng trọng lượng kịch khí hậu Tác giả Hosseini, S.H – Trường Đại học Tabriz nghiên cứu “Ảnh hưởng BĐKH đến dòng chảy vận hành hồ chứa” [15]: Việc vận hành hồ chứa vùng khô hạn bán khô hạn gặp thử thách tác động thay đổi thành phần việc cân nước hồ chứa biến đổi khí hậu Nghiên cứu tập trung điều tra biến động đập phía Tây Bắc Iran phù hợp với thay đổi nhiệt độ lượng mưa sử dụng công cụ hệ thống động lực Đối với mục đích 10 GCM giả định bốn GCM tiềm dựa kịch sử dụng Phân tích nhanh cho thấy hồ chứa có tiềm tốt để đối phó với tăng lên nhiệt độ, khơng có đủ khả để đáp ứng nhu cầu điều kiện giảm lượng mưa kết hợp với việc nhiệt độ tăng lên Kịch xuất phát từ kết đầu GCM điều kiện tăng nhiệt độ trung bình 2C đến 2.5˚C giảm 26% đến 39% lượng mưa cho Mid-Century Với thay đổi vậy, giả sử nhu cầu liên tục kịch hoạt động tương tự, cho kết giảm trung bình 14, 19, 21 26 % cung cấp mức độ tin cậy nội địa, nhu cầu môi trường, công nghiệp nông nghiệp, tương ứng, thấp tổng số điều kiện ban đầu (1971- 2000) Nhóm tác giả Marie Minville, Ph.D Franỗois Brissette, Ph.D., and Robert Leconte, Ph.D., P.E ó có nghiên cứu “Ảnh hưởng thay đổi BĐKH đến quản lý tài nguyên nước hệ thống sông Peribonca, Canada”[16]: Các tác động BĐKH hoạt động hồ chứa trung hạn Peribonka hệ thống tài nguyên nước Quebec, Canada đánh giá số sản xuất điện hàng năm theo mùa tiêu chí kiểm sốt lũ.Theo mơ quy tắc vận hành bối cảnh biến đổi khí hậu, xu hướng giảm sản xuất điện trung bình hàng năm tăng tràn, bất chấp gia tăng dịng chảy trung bình hàng năm cho hồ chứa Các kết cho thấy thủy điện 79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Hồ chứa có tác động rõ rệt đến chế độ dịng chảy sơng Sê San Xét theo thời đoạn bình qn tháng, dịng chảy mùa kiệt tăng (88%) , mùa lũ giảm (23%), giảm chênh lệch mùa đảm bảo đủ nhu cầu nước cho vùng thêm nhiệm vụ phát điện mang lại nhiều lợi ích kinh tế cho người dân vùng nghiên cứu Mùa lũ có xu đến sớm so với trước có hồ tháng, đồng thời mùa lũ kết thúc sớm tháng tương ứng - Các hồ chứa có tầm quan trọng lớn việc điều tiết nguồn nước mùa mưa mùa khơ, cân nước cho hệ thống, ngồi cịn có tác dụng điều hịa khơng khí, tạo cảnh quan cho vùng nghiên cứu - Các nghiên cứu thuỷ lợi - hồ chứa lưu vực tính tốn từ trước đến chủ yếu tập trung phục vụ cho phát triển thủy điện Cần có phương án dung nước phục vụ tưới cho công nghiệp, địa bàn trồng nhiều công nghiệp nước tưới chủ yếu lấy nguồn nước ngầm - Tác động BĐKH lên dịng chảy tồn lưu vực giảm không rõ rệt tác động hồ chứa khơng có khác biệt nhiều hai kịch Theo kết tính tốn mơ hình cho thấy mức độ biến đổi lưu lượng trung bình nhiều năm kịch trung bình RCP 4.5 cao RCP 8.5 so với dòng chảy ban đầu không khác nhiều, nhiên thay đổi so với dòng chảy ban đầu thể rõ rệt cực đoan theo thời gian Thời kỳ 2020 – 2039, với RCP 4.5 dịng chảy trung bình giảm khoảng 0,04% so với dòng chảy ban đầu, với RCP 8.5 dịng chảy trung bình giảm khoảng 14% so với ban đầu; Thời kỳ 2080 – 2100 mức độ biến đổi lưu lượng trung bình nhiều năm kịch trung bình RCP 4.5 cao RCP 8.5 so với dịng chảy ban đầu khơng rõ, theo RCP 4.5 dịng chảy trung bình giảm khoảng 0,1% so với dịng chảy ban đầu, với RCP 8.5 dịng chảy trung bình giảm khoảng % so với ban đầu Tuy nhiên, lại có khác biệt rõ rệt mùa lũ mùa kiệt, xuất nhiều đỉnh lũ thường xảy sớm (vào tháng tháng 8), 80 lưu lượng đỉnh lũ giảm 15% theo RCP 4.5 giảm 14% theo RCP 8.5 so với dòng chảy ban đầu; dòng chảy nhỏ mùa kiệt giảm 0,28 % theo RCP 4.5 1,54% theo RCP 8.5 so với dòng chảy ban đầu - Về nhu cầu nước tồn lưu vực khơng lớn (268 triệu m3/tháng), hầu nhu vùng đáp ứng đủ nước Các nhà máy phát điện hệ thống sông đảm bảo phát điện ổn định, nhiên chưa đạt công suất tối đa nhiều tất kịch - Tác động hồ chứa đến chế độ dịng chảy hạ lưu sơng Sesan rõ rệt đáng kể nhiều so với tác động Biến đổi khí hậu Các vấn đề cịn tồn tại: - Luận văn xem xét tác động việc vận hành hồ chứa biến đổi khí hậu tới dịng chảy thời đoạn tháng nên nhìn chung tác động cực đoạn bị trung bình hố Các thời đoạn ngắn ngày hay chưa xem xét, hồ chứa điều tiết ngày đêm Sesan 4A lại có tác động mạnh mẽ tới hạ lưu - Kịch BĐKH sử dụng luận văn lấy từ mô hình Để mơ tả rõ khơng chắn cần phải sử dụng nhiều kịch BĐKH với nhiều mơ hình khí tượng khác - Dịng chảy ngầm không xét đến luận văn điều kiện liệu, khả mơ hình bị hạn chế Kiến nghị - Một vài thông số đầu vào cho mơ hình sử dụng theo kinh nghiệm khơng có nghiên cứu thí nghiệm phù hợp để xác định (lưu lượng thực đo suối Ea Chur Kap, hệ số thấm thẳng đứng tầng chứa nước trầm tích đáy hồ,…), cần tiến hành nghiên cứu bổ sung để nâng cao tính xác mơ hình - Cơng việc xây dựng, vận hành nâng cấp mơ hình địi hỏi phải cập nhật số liệu thường xun, cung cấp cho mơ hình tài liệu thực tế nhất, thông số địa chất thuỷ văn xác định cách xác cho vùng lập mơ hình - Lập quy hoạch phát triển bền vững tài nguyên nước lưu vực sông, vùng sở gắn kết với quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội nước Trước 81 tiên rà soát, xây dựng hồ thuỷ lợi, thuỷ điện; hệ thống đê điều…có tính đến biến đổi khí hậu Củng cố, nâng cấp, hồn thiện xây dựng bổ xung hệ thống cơng trình khai thác, sử dụng nguồn nước như: đập dâng, hồ chứa thuỷ lợi thuỷ điện, hệ thống kênh mương tưới tiêu, giếng lấy nước ngầm, bể chứa…nhằm nâng cao hiệu khai thác tài nguyên nước công trình đảm bảo vận hành an tồn Tun truyền nâng cao nhận thức cộng đồng tác động biến đổi khí hậu với tài nguyên nước, nâng cao ý thức sử dụng bảo vệ tài nguyên nước 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hướng dẫn số 79/HD-SNN Sở Nông nghiệp tỉnh Kon tum, ngày 21 tháng năm 2014 việc bố trí cấu giống thời vụ gieo trồng vụ mùa năm 2014 [2] Hướng dẫn số 286 /HD-SNN Sở Nông nghiệp tỉnh Kon Tum 30 tháng 10 năm 2014 việc bố trí cấu giống thời vụ gieo trồng vụ Đông xuân 2014-2015” [3] Bộ tài nguyên mơi trường 2012 Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam [4] Bộ xây dựng 1998 Định hướng phát triển cấp nước đô thị đến năm 2020 Nhà xuất xây dựng [5] Bộ xây dựng 1987 TCVN 4454-87, TCVN 4449-1987 [6] Tổng cục thống kê Niên giám thống kê 2012 tỉnh Gia Lai [7] Tổng cục thống kê Niên giám thống kê 2012 tỉnh Kon Tum [8] Trần Thanh Xuân 2007 Đặc điểm Thủy Văn Nguồn nước sông Việt Nam Nhà xuất Nông Nghiệp [9] Viện Quy hoạch Thuỷ lợi Quy hoạch sử dụng tổng hợp bảo vệ nguồn nước lưu vực sông Sesan 2006 [10] S.L.Neitsch, J.G Arnold, J.R.Kiniry, J.R.Williams (2001), Soil and water assessment tool theoretical documentation, USDA_ARS Publications [11] [http://sedac.ipcc-data.org/ddc/ar5_scenario_process/RCPs.html] [12] Levi D Brekke, Edwin P Maurer, Jamie D Anderson, Michael D Dettinger, Edwin S Townsley, Alan Harrison, and Tom Pruitt “Assessing reservoir operations risk under climate change”, WATER RESOURCES RESEARCH, VOL 45, W04411, doi:10.1029/2008WR006941, 2009 [13] Kim, N W., Lee, J E., & Kim, J T (2011) "Assessment of flow regulation effects by dams in the Han River, Korea on the downstream flow regimes using SWAT " Journal of Water Resources Planning and Management-ASCE [14] Lajoie, F., Assani, A., Roy, A., & Mesfioui, M (2007) "Impacts of dams on monthly flow characteristics The influence of watershed size and seasons" [doi: 10.1016/j.jhydrol.2006.10.019] Journal of Hydrology, 334(3-4), 423-439 [15] Hosseini, S.H , Tabriz University; “Impacts of Climate Change on Streamflow and Reservoir Operation [16] Marie Minville, Ph.D Franỗois Brissette, Ph.D., and Robert Leconte, Ph.D., P.E; “Impacts and Uncertainty of Climate Change on Water Resource Management of the Peribonka River System, Canada” 83 Phụ lục 1: bảng thông số kỹ thuật chủ yếu hồ chứa TT Thông số I Thơng số hồ chứa Diện tích lưu vực Flv Lưu lượng trung bình năm Q0 Lưu lượng đỉnh lũ kiểm tra Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế Mực nước lũ kiểm tra Mực nước dâng bình thường Mực nước chết Dung tích tồn Wtb Dung tích hữu ích Whi Dung tích chết Wc Diện tích mặt hồ MNDBT Nhà máy thủy điện Lưu lượng lớn qua nhà máy (Maximum Hydraulic Outflow) Cột nước phát điện lớn Cột nước phát điện nhỏ Cột nước phát điện tính tốn Cơng suất đảm bảo (Ndb) Cơng suất lắp máy (Nlm) Điện lượng bình quân năm (E0) Số tổ máy 10 11 II Thượng Kon Tum Pleikrong km2 374 3.216 7.455 9.326 9.368 m3/s 17,4 128 260 330 330 m3/s 3.32 10 17.57 20.09 17.95 m3/s 2.172 7.063 17.57 16.57 15.06 m 1161,9 573,4 518 217,8 166,2 m 1160 570 515 215 155,2 210 150,0 Đơn vị m SeSan3 Ialy SeSan 3A Sê San Sê San 4A 1138 537 490 10 m 145,5 1.048,7 1.037,1 92,0 80,6 893,3 13,1 106 m3 103,1 948,0 779,0 3,8 264,2 7.5 6 10 m 42,4 100,7 258,1 88,2 76,6 629,1 5,6 7,08 53,28 64,50 3,4 8,8 58,41 1,75 m3/s 29.96 330 420 486 500 719 589,5 m 944,71 57,5 208,5 260 96 61,7 17,7 m 883 22,3 170,5 53,9 12,0 m 879 34 190,0 56,0 12,2 MW 90,7 32,7 286,2 106,4 21,5 MW 220 100 720,0 360,0 63,0 106Kwh 1.094,2 417,2 3.68 1.494,0 331,20 Tổ máy 2 3 km 84 Phụ lục 2: Bảng tra biểu đồ quan hệ mực nước, diện tích dung tích hồ chứa I HỒ CHỨA PLEIKRÔNG Bảng tra quan hệ F=f(Z) W=f(Z) hồ chứa thuỷ điện PleiKrông TT 10 11 12 13 14 15 Mực nước hồ (Z), m 515,7 517,5 520,0 522,5 525,0 527,5 530,0 532,5 535,0 537,5 540,0 542,5 545,0 547,5 550,0 Diện tích mặt nước (F), km2 0,00 0,74 1,33 2,43 3,71 4,70 6,12 8,11 9,76 11,69 13,83 16,14 18,34 20,64 23,37 Thể tích (W), triệu m3 0,00 0,46 3,01 7,63 15,25 25,73 39,21 56,93 79,23 106,00 137,87 175,29 218,36 267,06 322,03 Mực nước hồ (Z), m 552,5 555,0 557,5 560,0 562,5 565,0 567,5 570,0 572,5 575,0 577,5 580,0 582,5 585,0 587,5 TT 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Diện tích mặt nước (F), km2 26,30 28,95 32,06 35,40 38,98 43,23 47,54 53,29 59,19 64,49 70,56 78,42 87,27 95,60 103,19 Thể tích (W), triệu m3 384,08 453,11 529,34 613,63 706,57 809,29 922,72 1.048,69 1.189,22 1.343,79 1.512,30 1.698,19 1.905,21 2.133,72 2.382,15 QUAN HỆ F=f(Z) W=f(Z) hồ chứa thủy điện Pleikrong Diện tích mặt nước (km2) 20 40 60 80 100 590 580 580 570 570 560 560 F-Z 550 550 W-Z 540 540 530 530 520 520 510 510 2250 2000 1750 1500 1250 1000 Dung tích hồ (triệu m3) 750 500 250 Cao trình mực nước (m) Cao trình mực nước (m) 590 85 II HỒ CHỨA IALY Bảng tra quan hệ F=f(Z) W=f(Z) hồ chứa thuỷ điện Ialy Mực nước hồ (Z), m 454,66 Diện tích mặt nước (F), km2 0,00 Thể tích (W), triệu m3 0,00 Mực nước hồ (Z), m 494,66 Diện tích mặt nước (F), km2 20,20 Thể tích (W), triệu m3 349,18 459,66 1,57 2,61 10 499,66 24,80 461,47 464,66 2,55 12,18 11 504,66 30,25 598,86 469,66 474,66 5,66 32,21 12 509,66 40,85 775,96 8,03 66,26 13 514,66 66,50 1.037,09 479,66 11,42 114,64 14 519,66 98,92 1.442,59 484,66 14,41 179,07 15 524,66 125,67 2.002,73 489,66 17,23 258,07 TT TT QUAN HỆ F=f(Z) W=f(Z) hồ chứa thủy điện Ialy Diện tích mặt nước (km ) 20 40 60 80 100 120 530 520 520 510 510 500 500 F-Z 490 490 W-Z 480 480 470 470 460 460 450 2000 450 1800 1600 1400 1200 1000 800 Dung tích hồ (triệu m ) 600 400 200 Cao trình mực nước (m) Cao trình mực nước (m) 530 86 III HỒ CHỨA SÊ SAN Bảng tra quan hệ F=f(Z) W=f(Z) hồ chứa thuỷ điện Sê San Diện tích mặt nước (F), km2 TT Mực nước hồ (Z), m Diện tích mặt nước (F), km2 Thể tích (W), triệu m3 TT Mực nước hồ (Z), m 155,0 0,00 195,0 16,82 165,45 160,0 0,28 0,47 10 200,0 25,55 270,61 165,0 0,78 3,01 11 205,0 35,48 422,51 170,0 1,18 7,88 12 210,0 47,46 629,14 175,0 1,82 15,32 13 215,0 58,41 893,34 180,0 3,48 28,35 14 220,0 71,74 1.218,14 185,0 6,35 52,57 15 225,0 85,36 1.610,40 190,0 11,20 95,87 16 230,0 102,19 2.078,64 Thể tích (W), triệu m3 QUAN HỆ F=f(Z) W=f(Z) hồ chứa thủy điện SeSan4 Diện tích mặt nước (km ) 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 240.0 240.0 230.0 230.0 220.0 220.0 210.0 210.0 200.0 200.0 F-Z 190.0 190.0 W-Z 180.0 180.0 170.0 170.0 160.0 160.0 150.0 2000.00 1500.00 1000.00 500.00 Dung tích hồ (triệu m ) 150.0 0.00 Cao trình mực nước (m) Cao trình mực nước (m) 0.00 250.0 87 IV HỒ CHỨA SÊ SAN 4A Bảng tra quan hệ F=f(Z) W=f(Z) hồ chứa thuỷ điện Sê San 4A Mực nước hồ (Z), m 153 0,43 153,5 10,34 1,56 154 11,11 2,45 10 154,5 11,95 Mực nước hồ (Z), m 144 Thể tích (W), triệu m3 145 146 147 TT TT Thể tích (W), triệu m3 9,56 148 3,42 11 155 12,78 149 4,46 12 155,2 13,13 88 V HỒ CHỨA THƯỢNG KON TUM Bảng tra quan hệ F=f(Z) W=f(Z) hồ chứa thuỷ điện Thượng Kon Tum Mực nước hồ (Z), m 1095 Diện tích mặt nước (F), km2 Thể tích (W), triệu m3 10 Mực nước hồ (Z), m 1140 Diện tích mặt nước (F), km2 3,82 Thể tích (W), triệu m3 48,54 1100 0,094 0,14 11 1145 4,54 67,34 1105 0,158 0,70 12 1150 5,38 89,64 1110 1115 0,242 1,89 13 1155 6,2 115,67 0,696 3,62 14 1160 7,08 145,52 1120 1,093 7,61 15 1165 8,05 179,54 1125 1,648 13,73 16 1170 10,08 220,26 1130 2,075 22,09 17 1175 12,33 270,61 1135 2,952 33,34 18 1180 15,15 332,33 TT TT QUAN HỆ F=f(Z) W=f(Z) hồ chứa thủy điện TKT Diện tích mặt nước (km ) 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 1190 1180 1180 1170 1170 1160 1160 1150 1150 1140 1140 F-Z W-Z 1130 1130 1120 1120 1110 1110 1100 1100 1090 350 1090 300 250 200 150 100 Dung tích hồ (triệu m ) 50 Cao trình mực nước (m) Cao trình mực nước (m) 0.00 1190 89 Phụ lục Tọa độ đường điều phối hồ chứa I HỒ CHỨA PLEIKRÔNG Tháng VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI Vùng Chống xả thừa Giới Giới hạn hạn (m) (m) 570,0 561,7 570,0 569,5 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 561,4 Vùng II Nâng cao Công suất Giới Giới hạn hạn (m) (m) 561,7 550,0 569,5 556,3 570,0 564,5 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 570,0 567,4 570,0 564,1 570,0 561,1 570,0 558,3 561,4 554,8 Vùng III Phát công suất Đảm bảo Giới hạn (m) Giới hạn (m) 550,0 556,3 564,5 570,0 570,0 570,0 570,0 567,4 564,1 561,1 558,3 554,8 539,9 538,4 537,0 558,4 562,3 562,3 559,1 555,7 552,1 548,4 545,1 542,5 Vùng IV Hạn chế Công suất Giới Giới hạn hạn (m) (m) 539,9 537,0 538,4 537,0 537,0 537,0 558,4 537,0 562,3 537,0 562,3 537,0 559,1 537,0 555,7 537,0 552,1 537,0 548,4 537,0 545,1 537,0 542,5 537,0 BIỂU ĐỒ ĐIỀU PHỐI CƠNG TRÌNH THỦY ĐIỆN PLÊI KRƠNG 575 570 Z (m) 565 560 555 550 545 540 535 530 VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI Tháng Mực nước dâng bình thường Mực nước chết Cận vùng làm việc với công suất đảm bảo Cận vùng làm việc với công suất đảm bảo Cận vùng phát công suất lớn đảm bảo 90 II HỒ CHỨA IALY Tháng VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI Vùng I Chống xả thừa Giới Giới hạn hạn (m) (m) 515,0 512,0 515,0 512,0 515,0 512,0 515,0 514,0 515,0 515,0 515,0 515,0 515,0 515,0 515,0 515,0 515,0 515,0 515,0 515,0 515,0 515,0 515,0 515,0 Vùng II Nâng cao Công suất Giới Giới hạn hạn (m) (m) 512,0 499,4 512,0 500,2 512,0 505,0 514,0 510,7 515,0 513,3 515,0 515,0 515,0 515,0 515,0 515,0 515,0 514,5 515,0 513,3 515,0 510,3 515,0 505,6 Vùng III Phát công suất Đảm bảo Giới hạn (m) Giới hạn (m) 499,4 500,2 505,0 510,7 513,3 515,0 515,0 515,0 514,5 513,3 510,3 505,6 490,0 491,0 495,1 500,3 504,5 506,2 505,8 503,6 500,2 496,5 493,3 490,7 Vùng IV Hạn chế Công suất Giới Giới hạn hạn (m) (m) 490,0 490,0 491,0 490,0 495,1 490,0 500,3 490,0 504,5 490,0 506,2 490,0 505,8 490,0 503,6 490,0 500,2 490,0 496,5 490,0 493,3 490,0 490,7 490,0 BIỂU ĐỒ ĐIỀU PHỐI CƠNG TRÌNH THỦY ĐIỆN IALY 520.0 515.0 Z (m) 510.0 505.0 500.0 495.0 490.0 485.0 VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI Tháng Mực nước dâng bình thường Mực nước chết Cận vùng làm việc với công suất đảm bảo Cận vùng làm việc với công suất đảm bảo Cận vùng phát công suất lớn đảm bảo 91 III HỒ CHỨA SÊ SAN Vùng II Nâng cao Công suất Giới hạn Giới hạn (m) (m) 215,00 215,00 215,00 215,00 215,00 215,00 215,00 215,00 215,00 215,00 215,00 215,00 215,00 214,80 215,00 214,56 215,00 214,56 215,00 214,54 215,00 214,54 215,00 215,00 Tháng VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI Vùng III Phát công suất Đảm bảo Giới hạn Giới hạn (m) (m) 215,00 210,10 215,00 210,50 215,00 211,50 215,00 213,30 215,00 214,20 215,00 214,30 214,80 213,55 214,56 213,00 214,56 211,90 214,54 210,50 214,54 210,20 215,00 210,00 Vùng IV Hạn chế Công suất Giới hạn Giới hạn (m) (m) 210,10 210,00 210,50 210,00 211,50 210,00 213,30 210,00 214,20 210,00 214,30 210,00 213,55 210,00 213,00 210,00 211,90 210,00 210,50 210,00 210,20 210,00 210,00 210,00 BIỂU ĐỒ ĐIỀU PHỐI CƠNG TRÌNH THỦY ĐIỆN SÊ SAN 216 215 Z (m) 214 213 212 211 210 209 208 207 VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI Tháng Mực nước dâng bình thường Mực nước chết Cận vùng làm việc với công suất đảm bảo Cận vùng làm việc với công suất đảm 92 IV HỒ CHỨA THƯỢNG KON TUM Tháng VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI Vùng I Chống xả thừa Giới Giới hạn hạn (m) (m) 1160 1138 1160 1145 1160 1152 1160 1156 1160 1160 1160 1160 1160 1160 1160 1160 1160 1159 1160 1157 1160 1153 1160 1147 Vùng II Nâng cao Công suất Giới Giới hạn hạn (m) (m) 1138 1138 1145 1144 1152 1150 1156 1153 1160 1158 1160 1160 1160 1160 1160 1159 1159 1157 1157 1152 1153 1147 1147 1143 Vùng III Phát công suất Đảm bảo Giới hạn (m) Giới hạn (m) 1138 1144 1150 1153 1158 1160 1160 1159 1157 1152 1147 1143 1138 1141 1145 1150 1154 1155 1154 1150 1147 1143 1141 1139 Vùng IV Hạn chế Công suất Giới Giới hạn hạn (m) (m) 1138 1138 1141 1138 1145 1138 1150 1138 1154 1138 1155 1138 1154 1138 1150 1138 1147 1138 1143 1138 1141 1138 1139 1138 BIỂU ĐỒ ĐIỀU PHỐI CƠNG TRÌNH THỦY ĐIỆN THƯỢNG KON TUM 1165 Z (m) 1160 1155 1150 1145 1140 1135 VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI Tháng Mực nước dâng bình thường Mực nước chết Cận vùng làm việc với công suất đảm bảo Cận vùng làm việc với công suất đảm bảo Cận vùng phát công suất lớn đảm bảo 93 ... Đánh giá thay đổi chế độ thủy văn sông Sê San tác động hồ chứa biến đổi khí hậu - Mục tiêu cụ thể: + Đánh giá tác động việc vận hành hồ chứa mức độ tác động BĐKH tới đặc trưng tài nguyên nước mặt... [15]: Việc vận hành hồ chứa vùng khô hạn bán khô hạn gặp thử thách tác động thay đổi thành phần việc cân nước hồ chứa biến đổi khí hậu Nghiên cứu tập trung điều tra biến động đập phía Tây Bắc... khả mơ tả lại xác đường q trình dịng chảy đánh giá tác động việc vận hành hồ chứa đến chế độ dòng chảy hạ lưu Các tác động thủy văn biến đổi khí hậu đánh giá mơ hình thủy văn tập trung chế độ thủy