Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch

Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch MỤC LỤC MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ KHÍ HẬU THUỶ VĂN Phần I: KHÍ HẬU 1.1 Những vấn đề khí hậu 1.1.1 Thay đổi khí hậu, khí quy mơ tồn cầu 1.1.2 Suy giảm Ơzơn tầng bình lưu .2 1.1.3 Tăng lượng Nitơ 1.1.4 Gia tăng thiên tai .2 1.1.5 El Ninõ 1.1.6 Cháy rừng 1.2 Bão áp thấp nhiệt đới 1.2.1 Cấu trúc bão 1.2.2 Hoạt động bão 1.2.3 Bão áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến Việt Nam 1.3 El Ninõ La Nina 1.3.1 Hiện tượng El Ninõ La Nina- Enso Phần II: THUỶ VĂN .9 2.1 Khái niệm tài nguyên nước 2.1.1 Tài nguyên tài nguyên nước 2.1.2 Nước hệ thống tài nguyên nước 10 2.1.3 Phân bố tài nguyên nước cân toàn cầu hàng năm .10 2.2 Tài nguyên nước Việt Nam 13 2.2.1 Tổng quan tài nguyên nước Việt Nam 13 2.2.2 Những yếu tố không bền vững tài nguyên nước Việt Nam .14 2.3 Tài nguyên nước MĐNB ĐBSCL .18 2.3.1 Tài nguyên nước MĐNB 18 2.3.2 Tài nguyên nước ĐBSCL 25 Phần III: NỘI DUNG MỘT BÁO CÁO THUỶ VĂN GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ QUY HOẠCH .30 Phần IV: MỘT SỐ LƯU Ý TRONG TÍNH TỐN KHÍ TƯỢNG-THUỶ VĂN PHỤC VỤ GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ QUY HOẠCH 32 4.1 Tính tốn đặc trưng khí tượng 32 4.1.1 Các đặc trưng khí tượng cần xem xét 32 4.1.2 Một số lưu ý tính tốn khí tượng .33 4.2 Tính toán đặc trưng thuỷ văn 34 4.2.1 Các đặc trưng thuỷ văn vùng không ảnh hưởng triều 34 4.2.2 Các đặc trưng thuỷ văn vùng ảnh hưởng triều 35 Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn Trang i Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ KHÍ HẬU THUỶ VĂN Thạc sỹ Nguyễn Ngọc Anh Phần I: KHÍ HẬU 1.1 Những vấn đề khí hậu 1.1.1 Thay đổi khí hậu, khí quy mơ tồn cầu Ơ nhiễm khơng khí thị lớn vấn đề xúc nhiều nước phát triển giới Mưa a xít vấn đề nghiêm trọng ảnh hưởng đến khu vực rộng lớn Bắc Mỹ, Châu Âu Đông Nam Á Sự lắng đọng chất nhiễm khí nguồn gây ô nhiễm môi trường biển trình chuyển dịch chất độc hoá học từ vùng ấm sang Bắc Cực khiến nhiễm trở nên vấn đề tồn cầu Mức độ nhiễm khí phụ thuộc chủ yếu vào mức độ sử dụng nguyên liệu hoá thạch, mà phần lớn xảy nước phát triển Mỗi châu lục có vấn đề khí hậu-mơi trường riêng, phản ảnh tác động trình phát triển, châu Á Thái Bình Dương nhiễm khơng khí, châu Phi quản lý đất nguồn nước, châu Âu Trung Á sử dụng lượng, châu Mỹ Latinh sử dụng bảo tồn rừng Tây Á quản lý đất nước Tất vấn đề trên, mức độ khác nhau, trực tiếp gián tiếp làm biến đổi khí hậu tồn cầu Thế giới ấm dần lên cho suất nông nghiệp cao vùng vĩ độ cao Bắc Nam bán cầu, lại giảm vùng xích đạo cận xích đạo, mà lại vùng thiếu lương thực Thay đổi khí hậu ảnh hưởng đến sông hồ, đầm lầy qua thay đổi nhiệt độ nước mực nước Sự thay đổi dịng chảy lũkiệt biến đổi khí hậu dẫn đến tần suất thời gian trận lũ lụt hạn hán có xu hướng gia tăng, bất lợi cho phát triển nông nghiệp kinh tếxã hội Các nước nghèo lại nghèo phí q lớn vào phịng tránh giảm nhẹ thiên tai Sự thay đổi khí hậu cịn trực tiếp hay gián tiếp ảnh hưởng đến sức khoẻ người động vật (hoang dã chăn nuôi) Một yếu tố quan trọng đánh giá hậu thay đổi khí hậu ”độ trơ” hệ thống khí hậu: Sự thay đổi khí hậu xảy từ từ thay đổi đáng kể xuất dù nỗ lực đến đâu khó đạt trạng thái ban đầu Việc thơng qua công ước Kyoto với mục tiêu giảm lượng phát thải nhiễm bầu khí thách thức với số nước bước việc kiểm sốt vấn đề khí hậu-mơi trường nghiêm trọng toàn cầu, đạt mục tiêu chưa thay đổi nhiều đến nồng độ CO2 cao ổn định bầu khí Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn Trang Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch 1.1.2 Suy giảm Ơzơn tầng bình lưu Hiện nay, toàn cầu tiêu thụ clorofluorocacbons (CFCs)- chất làm suy giảm tầng ôzôn nghiêm trọng nhất- khoảng 120.000-130.000 tấn/năm (1986-1,1 triệu tấn/năm, 1996-160.000 tấn/năm), nhờ nước phát triển thực nghiêm chỉnh Nghị định thư Montreal ký năm 1987 có hiệu lực năm 1989 Suy giảm tầng ơzơn có tác động qua lại với q trình thay đổi khí hậu Bên cạnh đó, suy giảm tầng ôzôn nguyên nhân quan trọng gia tăng xạ tia cực tím, ảnh hưởng đến sức khoẻ người Suy giảm tầng ơzơn đóng góp đến 30% ngun nhân dẫn đến trái đất nóng lên hiệu ứng nhà kính (WMO, NASA, 1998) 1.1.3 Tăng lượng Nitơ Hoạt động người làm cân nghiêm trọng chu trình nitơ tồn cầu Các hoạt động sản xuất nông nghiệp nguyên nhân chủ yếu gia tăng lượng nitơ đất, nước không khí Tăng lượng nitơ vừa làm cho cối hấp thu phát triển hơn, nguyên nhân gây phú dưỡng hố ao hồ, dịng sơng, đầm lầy Sự phát thải nitơ vào khí góp phần vào ấm lên khí hậu tồn cầu, đóng góp 6% nguyên nhân gia tăng hiệu ứng nhà kính 1.1.4 Gia tăng thiên tai Thiên tai bao gồm động đất, hoạt động núi lửa, hoả hoạn, lũ lụt, bão nhiệt đới, xoáy lốc, hạn hán, lở đất Ước tính triệu người chết thảm hoạ thiên tai gây nên thập niên qua hàng chục triệu người khác phải chịu ảnh hưởng chúng đem lại Thiên tai xuất ngày nhiều hậu để lại ngày thảm khốc Tổng trị giá thiệt hại thiên tai toàn cầu năm 1997-1998 lên đến 120 tỷ USD, trừ lạm phát giá, thiệt hại thập niên 1986-1995 cao gấp gần so với thập niên 60 (Công ty Tái bảo hiểm Munich) Một điều trớ trêu thiên tai thường xảy khu vực định trái đất, mà phần lớn lại rơi vào nước nghèo khó, nên thiệt hại lớn lại lớn 1.1.5 El Ninõ El Ninõ thực thiên tai, chí vài ảnh hưởng chúng cịn đem lại lợi ích Vấn đề cần bàn ảnh hưởng chúng lên biến đổi khí hậu đến mức độ Những thập niên gần đây, tượng El Ninõ biết đến nhiều ảnh hưởng lên khí hậu mang tính tiêu cực lớn mặt lợi mà mang lại, thế, nhắc đến El Ninõ Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch người ta nghĩ xấu nhiều Hiện tượng El Ninõ phát triển mạnh thập niên vừa qua đề cập kỹ mục sau 1.1.6 Cháy rừng Quy mô cháy rừng tăng lên nhiều 100 năm qua Ngày nay, điều thừa nhận nguồn phát thải quan trọng vào bầu khí trái đất, đóng góp nửa tổng lượng carbon khí Hậu nghiêm trọng cháy rừng khơng lên sức khoẻ người mà cịn đến bầu khí quyển, bao gồm thay đổi khí hậu Chỉ vài thập niên qua, nhà nghiên cứu ghi nhận cháy rừng đóng góp lượng lớn carbon Dioxit, Metan, Nito oxit, methychlorit hợp chất carbon khác 1.2 Bão áp thấp nhiệt đới 1.2.1 Cấu trúc bão Động lực q trình vật lý khí bề mặt trái đất lượng xạ mặt trời Song, lượng xạ mặt trời phân bố không đồng bán cầu, đới, đất liền đại dương, tầng bình lưu, đối lưu, điện ly theo mùa năm Điều dẫn đến chênh lệch áp suất khí quyển, nguyên nhân biến đổi khí hậu thời tiết theo vùng theo mùa Từ lâu, người ta nhận thức liên quan áp suất khí (khí áp) thời tiết Các nhà khí tượng học theo dõi, phân tích dự báo thời tiết qua đồ thời tiết đường đẳng khí áp Khí áp lực tác dụng khơng khí lên đơn vị diện tích cm2 bề mặt đất nằm ngang trọng lượng cột khơng khí thẳng đứng từ mặt đất lên đến giới hạn khí Đơn vị khí áp hecto Pascal (hPa), 1hPa tương đương với mb- đơn vị đo khí áp cũ) Trị số khí áp trung bình tồn bề mặt trái đất xấp xỉ 1013,2 hPa biển biến thiên từ 1080-880 hPa Liên quan mật thiết với khí áp gió Gió chuyển động theo phương ngang khơng khí xảy chênh lệch khí áp vùng, đặc trưng đại lượng tốc độ (đơn vị m/s, km/h độ Beaufort với 18 cấp cường độ gió) hướng gió (biểu thị độ phương vị hướng) Do có tác động lực Coriolits nên Bắc bán cầu Nam bán cầu có vùng áp thấp áp cao ngược theo hướng gió Nhiễu động khí tạo Áp nên thấpáp thấp, xốy thuận áp cao, xốy nghịch, với chiều tăng, giảm Áp hướng gió khác Bắc Nam bán cầu cao Áp thấp Áp cao Trang Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn Hướng tăng khí áp hướng gió PHA ÛI 60 40 20 Hướng tăng khí áp hướng gió 20 40 60 Vùng khí áp theo hướng TRA ÙI Km thấp/xoáy thuận cao/xoáy nghịch Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch Phân bố khí áp mặt đất đường thẳng cắt ngang tâm bão Nước ta quan tâm đặc biệt đến hình thành dịch chuyển dải áp thấp nhiệt đới (dải hội tụ nhiệt đới) Tây Thái Bình Dương, với mùa hè dịch chuyển lên phía Bắc mùa đơng dịch chuyển xuống phía Nam Xốy thuận gọi áp thấp nhiệt đới (ATNĐ) tốc độ gió mạnh đạt cấp 6-7 (10,8-17,1 km/h) bão tốc độ gió mạnh cấp (trên 17,2 km/h) Bão phân thành cấp, bão-với tốc độ gió mạnh cấp 8-9, bão mạnh-với tốc độ gió mạnh cấp 10-11, bão mạnh-với tốc độ gió mạnh từ cấp 12 trở lên Khí áp bão phổ biến từ 930-990 hPa Trong bão, tốc độ gió phân bố gần đối xứng qua tâm bão, lặng gió mắt bão, mạnh lên đột ngột khoảng cách vài chục km giảm dần bán kính khoảng từ 200400 km Bán kính biến đổi từ 100-2.000 km, tuỳ Mắt bão có đường kính khoảng vài chục km (nhỏ 12 km bão TracyAustralia, năm 1974 lớn 180 km bão Kerry-Vùng biển Coral, 1979) Bão tồn giai đoạn: Hình thành, trẻ, trưởng thành suy yếu Thời gian trì bão từ vài đến vài tuần, chí tháng 1.2.2 Hoạt động bão Trung bình năm trái đất có khoảng 80 bão, với 58 Bắc Bán cầu (72%) 22 Nam Bán cầu (28%) Các ổ bão theo thứ tự số lượng bão trái đất gồm Tây-Bắc Thái Bình Dương (30 cơn, 38%), Đơng-Bắc Thái Bình Dương (14 cơn, 17%), Bắc Australia (14 cơn, 17%), TâyBắc Đại Tây Dương (9 cơn, 11%), Tây-Nam Ấn Độ Dương (8 cơn, 10%), Vịnh Bengal biển Bắc Ả Rập thuộc Bắc Ấn Độ Dương (6 cơn, 8%) Bão thường di chuyển theo dạng thẳng, uốn cong có điểm ngoặt Một số bão di chuyển vòng vèo, chuyển hướng tăng giảm đột ngột, phức tạp Bão thường di chuyển với tốc độ trung bình vài chục km/h Tuy nhiên, có bão đứng yên chỗ, có di chuyển với tốc độ 40 Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch km/h, chí 60-70 km/h Sự di chuyển bão phụ thuộc vào yếu tố nội lực ngoại lực Do số lượng bão hàng năm không vượt 100, nên người ta đánh số bão chữ số, với số đầu số cuối năm số sau thức tự xuất bão (9901-Cơn bão thứ năm 1999, 0255-Cơn bão thứ 55 năm 2002 Ngồi ra, bão cịn phân biệt tên gọi, bão Vae, Linda, Tracy , tên nữ thần người đẹp tiếng phương Tây Bão tượng thiên nhiên liệt vào thiên tai Những tác hại bão (1) gây nên gió mạnh, (2) sóng nước biển dâng (3) mưa bão (4) dơng, lốc, vịi rồng Gió bão mạnh, thường vài chục m/s (kỷ lục 78 m/s Mexico, 1958), từ 90-130 km/h Bão gây nên sóng to, chí sóng thần, với cao độ từ vài mét đến vài chục mét Một tượng quan trọng bão nước biển dâng, thường vài chục cm, chí 1-2 mét Bão cho mưa lớn tổng lượng cường độ, thường từ 200-500 mm/ngày, chí 1.000 mm/ngày (cơn bão Dinese đổ vào Australia năm 1966 với 1.825 mm/ngày) Dông, lốc, vòi rồng tượng thường liền với bão 1.2.3 Bão áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến Việt Nam Việt Nam nằm khu vực Đông Nam Á, trải dài 15 vĩ tuyến vành đai nhiệt đới Bắc bán cầu, với bờ biển nằm phạm vi ảnh hưởng ổ bão Tây-Bắc Thái Bình Dương Trung bình hàng năm, biển Đơng xuất 12 bão áp thấp nhiệt đới, nhiều 18 (1961, 1964, 1973, 1974) (1969), số 60% (7 cơn) ảnh hưởng đến nước ta Năm có bão áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến nước ta nhiều 11 (1964), 1-2 (1957, 2003), đặc biệt có năm khơng có (1976) Trong tổng số bão áp thấp đổ vào nước ta có 29% vào Bắc bộ, 65% vào Trung 6% vào Nam Diễn biến bão đổ vào nước ta thập niên từ 1956-1995 cho thấy khơng có biến đổi nhiều số lượng qua thập niên có dịch chuyển cao điểm xuất hiện, từ tháng thập niên 1956-1965, sang tháng thập niên 1966-1975, 1976-1985 tháng 10 thập niên 1986-1995 Xu năm từ 1996-2004 cho thấy Thông thường hành năm, bão xuất sớm vào khoảng tháng 6-7 kéo dài đến tháng 8-9 tỉnh Bắc Bắc Trung bộ, muộn vào tháng 9-10 tỉnh Nam Trung chậm vào tháng 1011 tỉnh Nam Riêng tỉnh Nam Trung xuất bão nghịch vào tháng 3-6 Bão vùng Biển Đông di chuyển với tốc độ trung bình xấp xỉ 20 km/h, đơi lên đến 35-40 km/h Thống kê 173 bão đổ vào nước ta từ 1957-1986 cho thấy có 61 áp thấp nhiệt đới (35%), 48 có gió mạnh cấp 8-9 (28%), 42 có gió mạnh cấp 10-11 (24%) 22 có gió Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn Trang Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch mạnh từ cấp 12 trở lên (13%) Gió bão mạnh xẩy bão Wendy đổ vào Hải Phòng ngày 9/9/1969 với tốc độ 40 m/s, tức 144 km/h, tương đương cấp 14 có gió giật 50 m/s Bão đổ vào nước ta thường gây mưa lớn diện rộng, với lượng mưa từ 150-300 mm 1-3 ngày Cũng theo thống kê trên, khoảng 20% bão có tổng lượng mưa 300 mm, 45% có tổng lượng mưa từ 200-300 mm 15% có tổng lượng mưa 150 mm Lượng mưa bão kỷ lục đo nước ta 804 mm Nam Đàn, 1.281 mm Kỳ Anh, 1.004 mm Đồng Hới 1.027 mm Phú Yên Dải gây mưa trải rộng bán kính 100-200 km Bão gây nên sóng lớn nước biển dâng cao ven biển nước ta Tổng cực đại kết hợp triều cao nước biển dâng đạt từ 5-7m tỉnh Bắc Bắc Trung bộ, 3-5m tỉnh Nam Trung Nam Cùng với triều cao biển dâng, sóng bão đánh vào bờ đạt tới 5-8 m, gây nên cột nước cao từ 10-15 m 1.3 El Ninõ La Nina 1.3.1 Hiện tượng El Ninõ La Nina- Enso El Ninõ tượng tự nhiên xảy hệ thống khí hậu trái đất Hiện nay, người ta thu thập tư liệu El Ninõ từ kỷ thứ 16, hiểu biết thực chế có khoảng 30 năm trở lại Hiện tượng El Ninõ xảy vùng biển Thái Bình Dương, biến đổi tương đối dòng nước mát vùng biển Nam Mỹ (thuộc lãnh hải nước Peru Ecuado) phía Đơng Thái Bình Dương, hình thành nước lạnh tầng sâu chuyển động lên tầng mặt thay dòng nước ấm chuyển dịch sang phía Tây Thái Bình Dương (thuộc châu Á), tác động dịng hải lưu từ gió Đơng Bình thường, dịng nước lạnh tầng sâu chuyển động lên mang theo nhiều phù du, nên vùng biển Nam Mỹ trở thành ngư trường rộng lớn nhiều tôm cá, mùa đông Tuy nhiên, có năm gió Đơng yếu, dịng hải lưu khơng đủ sức đẩy vùng nước ấm xa, nước không mát lạnh, chất dinh dưỡng giảm tôm cá không tập trung Hiện tượng thường xảy vào dịp Giáng sinh nên người dân vùng biển Nam Mỹ gọi tượng El Ninõ, tiếng Tây Ban Nha có nghĩa ”Chúa hài đồng”, hay ”Chú bé con” Ngược lại với El Ninõ tượng La Nina Cũng có năm nước biển ngồi khơi Nam Mỹ lại lạnh bình thường gió Đơng mạnh, đẩy hết vùng nước ấm sang phía Tây, tượng đặt cho tên La Nina, theo tiếng Tây Ban Nha có nghĩa ”Cô bé con” Điều đáng quan tâm tượng El Ninõ La Nina không ảnh hưởng đến khu vực Nam Mỹ, mà cịn hình thành nên mối liên hệ mật thiết với tượng khác xảy đồng thời trái đất, mối liên hệ khí Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch áp Tây Thái Bình Dương Đơng Thái Bình Dương, vùng biển Nam Mỹ phía bên Thái Bình Dương (tức hai đầu Nam Thái Bình Dương, nên gọi Dao động Nam), tạo nên biến đổi thời tiết trái ngược vùng khí hậu khác nhau, đáng ý liên hệ xuất El Ninõ Vào năm El Ninõ, người ta nhận đồng thời với gây nên mưa lớn Peru Ecuado, lại xảy hạn hán châu Á biến động thời tiết nhiều khu vực khác, có tác động tượng ”Dao động Nam” gây nên Các nhà khoa học dần làm rõ mối liên hệ chặt chẽ El Ninõ Dao động Nam thực hai mặt tượng mà thường gọi chung ENSO (El Ninõ Southern Ocsillation) Như vậy, thấy El Ninõ kết tương tác khí đại dương, chủ yếu hồn lưu khí lớp nước gần mặt biển khu vực xích đạo Thái Bình Dương Chu kỳ xuất El Ninõ 2-7 năm, 10 năm, với thời gian đợt 6-12 tháng Ngay sau El Ninõ kết thúc xuất La Nina năm bình thường Đặc trưng El Ninõ chênh lệch khí áp phía Nam Thái Bình Dương, mà cụ thể hiệu số khí áp Tahiti (trung tâm Thái Bình Dương) Darwin-Australia, Tây-Nam Thái Bình Dương Chỉ hiệu số SOI (Southern Ocsillation Index) có giá trị ”âm” xuất El Ninõ Vậy SOI lại có giá trị ”âm” bình thường lại mang giá trị ”dương”? Hiện có nhiều giả thiết chế phát sinh tượng El Ninõ, yếu tín phong, hoạt động núi lửa, dư thừa nhiệt vùng nhiệt đới, điều chỉnh ”ngoài kế hoạch” để tạo cân khí hậu Tuy nhiên, đến nay, chế El Ninõ chưa thực làm sáng tỏ 1.3.2 Việt Nam Aûnh hưởng El Nino La Nina đến thời tiết, khí hậu Tác động El Ninõ La Nina đến thời tiết khí hậu phạm vi toàn giới rõ ràng to lớn Đối với nước ta, tác động El Ninõ La Nina nghiên cứu, cịn hạn chế cho thấy có mối liên hệ chặt chẽ với tượng thời tiết quan trọng (1) Mưa hoạt động bão áp thấp nhiệt đới; (2) Hạn hán; (3) Nhiệt độ mùa Đông Mưa lớn, bão, lũ thiên tai gây thiệt hại lớn nước ta Đánh giá tác động El Ninõ La Nina đến thiên tai quan trọng khơng dễ dàng Với trung bình bão đổ vào nước ta hàng năm, năm xảy La Nina có đến 8,3 (nhiều hơn) năm có El Ninõ có 5,3 (ít hơn) Đặc biệt, vào năm La Nina, số lượng bão khơng Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn Trang Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch nhiều mà ổn định hơn, với năm nhiều 11 (1964) năm (1955) Ngược lại, năm El Ninõ, số lượng bão khơng mà cịn biến động, với năm nhiều (1965, 1983, 1993) năm khơng có (1976) Điều đáng lưu ý có chênh lệch lớn số lượng bão vào Việt Nam năm La Nina El Ninõ, phần lớn chênh lệch lại xảy khu vực Trung bộ, từ 5,6 năm La Nina 3,2 El Ninõ, Bắc Nam tương ứng 2,0/1,9 0,7/0,2 Có thể dẫn năm điển hình tác động La Nina El Ninõ đến nước ta năm 1996 với ảnh hưởng La Nina năm 1998 với ảnh hưởng El Ninõ Nghiên cứu hạn hán 50 năm qua cho thấy El Ninõ liên quan đến 60% hạn Đông-Xuân (như năm 1962-1963, 1976-1977, 1982-1983, 1997-1998 ) 80% hạn mùa Hè (như năm 1963, 1977, 1983, 1993, 1998 ) Tác động El Ninõ La Nina đến nhiệt độ, đặc biệt nhiệt độ mùa Đông Miền Bắc nước ta rõ nét Nhiệt độ trung bình tháng mùa Đơng (trong có tháng Đơng tháng cuối Đơng) năm El Ninõ cao trung bình nhiều năm, với chuẩn sai dương (trong tháng cuối Đông 0,6-1,0oC), đó, năm La Nina lại có xu thấp hơn, với chuẩn sai âm Ảnh hưởng La Nina đến nhiệt độ mùa Đông rõ nét El Ninõ, đặc biệt vào thời kỳ Đơng Tuy nhiên, có năm ảnh hưởng El Ninõ lại cho nhiệt độ thấp trung bình Tác động El Ninõ ln có biến động lớn so với La Nina Các nghiên cứu cho thấy, ứng với năm có SOI dương (năm La Nina), lượng mưa Bắc Trung có xu cao năm có SOI âm (năm El Ninõ), song khu vực Nam bộ, quan hệ không rõ rệt (SOI Chỉ số Dao động Nam, SOI = 10 x (dpTahiti – dpDarwin)/SD) Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch Phần II: THUỶ VĂN 2.1 Khái niệm tài nguyên nước 2.1.1 Tài nguyên tài nguyên nước Để tồn phát triển, tự ngàn xưa, người biết khai thác dựa vào tài nguyên thiên nhiên Tài nguyên kết mối tương tác người tìm kiếm phương tiện để đạt tới mục đích cho có khả tận dụng hội để nâng cao mức thoả mãn thiên nhiên Trên quan điểm sử dụng, tài nguyên chia làm dạng là: Tài nguyên nguyên liệu, gồm (i) loại cạn kiệt sử dụng, dầu mỏ, than đá ; (ii) loại cạn kiệt tái sử dụng, kim loại, cao su, cát, sỏi…; Tài nguyên chuyển hoá, gồm (i) loại nhiều vô tận không phụ thuộc vào hoạt động người, lượng mặt trời, sóng, gió, thuỷ triều, khí hậu…; (ii) loại nhiều vô tận bị ảnh hưởng hoạt động người, đất, rừng, đại dương, tầng ozone, khí hậu khí hậu địa phương, nước… Tất nguồn nước sử dụng cho người với mục đích mức độ khác nhau, tương lai, gọi chung tài nguyên nước Trong tài nguyên nước, người ta lại đặc biệt ý tài nguyên nước ngọt, tức tài nguyên nước lục địa Sau đây, nói “tài nguyên nước” để tài nguyên nước Tài nguyên nước phần thiếu hệ sinh thái mặt đất Lũ lụt hạn hán, phần chu trình thuỷ văn, trở nên nghiêm trọng nhiều nơi Sự biến đổi khí hậu tồn cầu thải chất nhiễm bẩn vào bầu khí tác động vào tài nguyên nước đe doạ hệ sinh thái Do vậy, việc nghiên cứu nước hệ thống tài nguyên nước có tầm quan trọng đặc biệt quốc gia, lưu vực sông, mà tồn cầu Con người có số hiểu biết nước giới Tuy nhiên, kiến thức sâu tính sẵn có, biến đổi, hữu chất lượng nước địi hỏi xác nỗ lực việc đánh giá tài nguyên nước để phục vụ cho mục đích quản lý lập kế hoạch hợp lý Những đánh giá trở nên đặc biệt quan trọng áp lực gia tăng dân số kéo theo gia tăng nhu cầu tài nguyên nước, đẩy nhanh trình phá huỷ chất lượng nước thối hố mơi trường Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn Trang Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch - Vùng sơng ven biển: Có khả gây lũ lớn Lũ lên xuống nhanh, từ vài đến vài ngày Module đỉnh lũ trung bình vào khoảng 0,5-1,0 m3/s.km2 module đỉnh lũ lịch sử từ 5-10 m3/s.km2 - Vùng thượng trung lưu sông Đồng Nai, thượng trung lưu sơng La Ngà: Có khả cho lũ lớn mưa đồng cường độ cao Lũ lên xuống nhanh, từ vài ngày cho lưu vực nhỏ đến vài tuần cho lưu vực lớn Module đỉnh lũ trung bình từ 0,3-0,5 m3/s.km2 module đỉnh lũ lịch sử từ 1,0-5,0 m3/s.km2 - Vùng sông Bé: Lũ vào loại trung bình khả gây mưa với cường độ cao Lũ lên xuống vừa phải, từ vài ngày đến vài tuần, tuỳ diện tích lưu vực Module đỉnh lũ trung bình khoảng 0,2-0,5 m3/s.km2 module đỉnh lũ lịch sử từ 0,5-3 m3/s.km2 - Vùng sơng Sài Gịn Vàm Cỏ: Khó có khả gây lũ lớn, mưa cường độ thấp độ dốc lưu vực nhỏ Lũ lên xuống chậm, từ vài ngày đến vài tuần Module đỉnh lũ trung bình từ 0,05-0,2 m3/s.km2 module đỉnh lũ lịch sử từ 0,5-1,0 m3/s.km2 (3) Tài nguyên nước đất: LVĐN&VPC thuộc vùng địa chất thuỷ văn chuyển tiếp hai miền địa chất thuỷ văn Đà Lạt đồng Nam Điều kiện địa chất thuỷ văn lưu vực phức tạp, phân bố độ cao vài mét đến xấp xỉ 100 m, nước đất tồn đa dạng nhiều cấp độ phong phú Lưu vực có phân vị địa chất thuỷ văn, chia thành 12 phức hệ, tầng đới chứa nước sau: (1) Phức hệ chứa nước lỗ hổng thành tạo Đệ tứ không phân chia (Q); (2) Phức hệ chứa nước lỗ hổng trầm tích nhiều nguồn gốc Holocene (QIV); (3) Tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích sơng, sơng-biển, biển Pleistocene giữa-muộn (QII-QIII); (4) Tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích sơng-biển Pleistocene sớm (QI); (5) Phức hệ chứa nước lỗ hổng trầm tích sơng-biển Pliocence (N2); (6) Phức hệ chứa nước lỗ hổng-khe nứt trầm tích sơng-biển Miocene muộn (N13); (7) Phức hệ chứa nước khe nứt, khe nứt-lỗ hổng thành tạo phun trào basalts Pliocence-Holocence (N2 -QIV); Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn Trang 23 Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch (8) Phức hệ chứa nước khe nứt trầm tích lục nguyên-phun trào Jure muộn-Kreta muộn (J3 –K2); (9) Phức hệ chứa nước khe nứt trầm tích lục nguyên-lục nguyên carbonate Jura sớm-Kreta muộn (J1–K2); (10) Phức hệ chứa nước khe nứt trầm tích lục nguyên carbonate Pecmi-Triat (P-T2); (11) Đới chứa nước khe nứt trầm tích lục nguyên carbonate biến chất-phun trào Devolt-Carbone (C-D); (12) Đới chứa nước khe nứt thành tạo macma xâm nhập Triat muộnPaleogen (T3 –P) Các phân vị địa chất thuỷ văn có giá trị cung cấp nước tập trung gồm có (i) Tầng chứa nước Pleistocene (QII-QIII) phân bố TP.Hồ Chí Minh; (ii) Tầng chứa nước lỗ hổng Pleistocene (QI) phân bố TP.Hồ Chí Minh; (iii) Tầng chứa nước lỗ hổng Pliocene (N2) phân bố TP.Hồ Chí Minh, Bà Rịa-Vũng Tàu Tây Ninh; (iv) Phân hệ chứa nước khe nứt, khe nứt lỗ hổng thành tạo basalts (N2 –QIV) phân bố Lâm Đồng, Đồng Nai Trên lưu vực có nhiều mỏ nước khống có giá trị Lâm Đồng, Bình Thuận, Đồng Nai Bà Rịa-Vũng Tàu Trữ lượng nước đất LVĐN&VPC đánh giá theo phương pháp cân cho vùng (cho hầu hết tầng) phương pháp thuỷ động lực (cho tầng Q-N2 Ninh Thuận, Bình Thuận, tầng QII-III TP Hồ Chí Minh, Tây Ninh, Bình Dương, Đồng Nai, Bà Rịa-Vũng Tàu, phức hệ N13 TP Hồ Chí Minh, Tây Ninh, Bình Dương Đồng Nai Trữ lượng động nước đất đánh giá theo đồ module dòng chảy kiệt tháng theo số liệu quan trắc nhiều năm, có liên hệ với hệ số biến đổi lưu lượng mạch lộ nước đất kết ban đầu nghiên cứu lượng cung cấp từ nước mưa cho nước đất Tổng trữ lượng động tháng kiệt LVĐN&VPC đạt khoảng 9,7.106 m3/ngày Hệ số biến đổi trung bình trữ lượng động theo tháng phạm vi từ 1,00-4.58 Hệ số biến đổi trữ lượng động trung bình tháng năm 2,44 so với mùa kiệt Trữ lượng tĩnh phương pháp thuỷ động lực đạt khoảng 1,9.106 m3/ngày Từ rút số nhận định sau: Trữ lượng nước đất tháng kiệt LVĐN&VPC đạt khoảng 17.106 m3/ngày, đó, nước có tổng độ khống hố theo cấp từ M( g/l, 1-1,5g/l, 1,5-4g/l > 4g/l chiếm tỷ lệ tương ứng 92,97%, 1,24%, 1,45% 4,34% Vào tháng khác trữ lượng cịn lớn Trữ lượng nước đất có chất lượng tốt với M (1g/l phân bố không theo vùng: 3,17% cho Ninh Thuận, 4,84% cho Bà Rịa-Vũng Tàu, 9,17% cho Bình Thuận, 10,37% cho TP Hồ Chí Minh, 13,52% cho Bình Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn 24 Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch Dương Bình Phước, 14,82% cho Đồng Nai, 21,06% cho Lâm Đồng 23,03% cho Tây Ninh Nước đất có chất lượng tốt (M( g/l) gồm trữ lượng động (56,67%) trữ lượng tĩnh (43,33%) Trữ lượng chiếm ưu vùng thượng lưu vực vùng núi ven biển Lâm Đồng (88%), Bình Thuận (64%), Ninh Thuận (80%), Đồng Nai (69%) Trữ lượng tĩnh chiếm chủ yếu vùng hạ lưu TP Hồ Chí Minh (82%) Tây Ninh (69%) Các vùng khác chênh lệch hai loại trữ lượng không lớn Khai thác nước đất tập trung quy mơ lớn tiến hành TP.Hồ Chí Minh, Tây Ninh số vùng Bà Rịa-Vũng Tàu, Đồng Nai Các tỉnh cịn lại có khả khai thác nước đất quy mô nhỏ Các nguồn nước khống có giá trị khai thác Vĩnh Hảo (Ninh Thuận), Suối Nho (Đồng Nai), Suối Nghệ, Bình Châu (Bà Rịa-Vũng Tàu)… Nước đất khai thác quy mô lớn (cấp I), vừa (cấp II) nhỏ (cấp III) Tổng lượng khai thác cấp LVĐN&VPC khoảng 850.000 m3/ngày, đó, quy mơ cấp I II khoảng 350.00 m3/ngày, cấp III khoảng 500.000 m3/ngày Việc khai thác thực rộng khắp lưu vực, với độ sâu giếng đào từ 5-10m gần 20m độ sâu giếng khoan từ 30-40m cho quy mơ gia đình 50-300m cho quy mô công nghiệp, tức chủ yếu phân vị chứa nước QIV, QII-III, QI, N2, N13, ((N2-QIV), J3-K2 J1-K2 Theo đánh giá Liên đoàn Địa chất thủy văn, nước đất sử dụng cho sinh hoạt công nghiệp thành thị năm 2000 khoảng 400.000m3/ngày, cho tưới sử dụng nơng thơn khoảng 420.000 m3/ngày Các tỉnh Bình Dương, Đồng Nai TP Hồ Chí Minh có quy mơ khai thác nước đất lớn 2.3.2 Tài nguyên nước ĐBSCL (1) Tài nguyên nước mưa: Mưa nguồn tài nguyên nước mặt quan trọng ĐBSCL Phân bố lượng mưa theo thời gian khơng gian liên quan trực tiếp việc tính tốn cân sử dụng nguồn nước phục vụ chiến lược phát triển bền vững nguồn nước ĐBSCL Hàng năm, ĐBSCL có hai mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng V-XI mùa khô từ tháng XII-IV, với lượng mưa năm phong phú ổn định Lượng mưa trung bình năm toàn ĐBSCL khoảng 1.800 mm, với nơi cao rìa Tây-Nam (đảo Phú Quốc: 3.067 mm, Cà Mau: 2.366 mm ) nơi thấp dải cắt Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn Trang 25 Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch ngang trung tâm từ Châu Đốc đến Gị Cơng (Mỹ Tho: 1.349 mm, Châu Đốc 1.360 mm ) Như vậy, khu vực phía Tây-Nam có lượng mưa lớn (2.2002.400 mm), giảm dần vào vùng trung tâm (1.400-1.600 mm), sau tăng tương đối phía Đơng-Bắc (1.600-1.800 mm) Lượng mưa trung bình mùa mưa chiếm khoảng 90-92% tổng lượng mưa năm, cịn lượng mưa trung bình mùa khơ có 8-10% Lượng mưa trung bình tháng mùa mưa chênh không nhiều, nằm khoảng 200-300 mm Hàng năm, ĐBSCL có số ngày mưa trung bình 120 ngày, với khu vực phía Tây-Nam có số ngày mưa lớn (160-168 ngày), giảm dần vào trung tâm (100-120 ngày), sau tăng trở lại phía Đơng-Bắc (130-145 ngày) (2) Tài nguyên nước mặt: Sông Mekong 10 sông lớn giới (đứng thứ 10 diện tích lưu vực, thứ nguồn nước), bắt nguồn từ cao nguyên Tây Tạng chảy qua lãnh thổ nước Trung Quốc, Myanmar, Lào, Campuchia, Thái Lan cuối Việt Nam, với tổng chiều dài 4.200 km diện tích lưu vực 795.000 km2 Dịng chảy lưu vực sơng phân chia thành hai mùa tương phản sâu sắc, mùa lũ từ tháng VI đến tháng XI, chiếm 90% tổng lượng, mùa khô từ tháng XII đến tháng IV chiếm 10% Lưu lượng trung bình năm Kratie 13.000 m3/s, tổng lượng 410 tỷ m3, với lũ lớn xẩy vào tháng VIII-IX, trung bình 34.000-35.000 m3/s, kiệt xẩy tháng III-IV 2.300-2.400 m3/s Chế độ thuỷ văn ĐBSCL chịu tác động trực tiếp dòng chảy thượng nguồn, chế độ triều biển Đông, phần triều Vịnh Thái Lan, chế độ mưa toàn đồng Từ Phnom Penh biển, sông Mekong vào ĐBSCL theo hai nhánh sơng Tiền sơng Hậu, có chế độ thuỷ văn khác hẳn phần thượng lưu tác động thuỷ triều biển Tổng lưu lượng vào ĐBSCL khoảng 14.000 m3/s (tài liệu thực đo từ 1978-2000) Nhờ điều tiết Biển Hồ, dịng chảy vào ĐBSCL điều hồ so với Kratie, với mùa lũ có lưu lượng trung bình vào Việt Nam khoảng 28.000-30.000 m3/s mùa kiệt từ 2.600-3.000 m3/s Chế độ thuỷ văn ĐBSCL phụ thuộc vào triều biển Đông biển Tây Triều biển Đơng có chế độ bán nhật triều khơng vịnh Thái Lan có chế độ nhật triều khơng Thuỷ triều giao động theo chu kỳ, từ ngắn (hàng ngày) đến trung bình (nửa tháng, tháng) dài (năm, nhiều năm) Do vậy, chế độ thuỷ văn-thuỷ lực ĐBSCL phức tạp, dòng chảy từ thượng nguồn kết hợp với mưa nội đồng triều từ biển, ngọt-mặn đan xen, môi trường nước phong phú, hệ sinh thái đa dạng giải vấn đề khu vực khó khăn Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn 26 Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch Mùa kiệt ĐBSCL tính từ tháng I đến tháng VI hàng năm (khoảng tháng) Chế độ dòng chảy mùa cạn ĐBSCL chịu ảnh hưởng sâu sắc thủy triều, điều kiện thuận lợi cho tiêu cấp nước, biên độ dao động mực nước thuỷ triều ngày bị giảm nhanh từ cửa sông (2,3-2,8 m) đến nội đồng (0,3-0,5 m) Sự phức tạp chế độ thuỷ văn-thuỷ lực mùa kiệt ĐBSCL thể qua tượng giáp nước phân bố chúng vùng Những năm có dịng chảy kiệt sơng, mặn xâm nhập sâu, cộng với mưa nội đồng trung bình, kết thúc sớm, xuất muộn xẩy tình trạng hạn-mặn nghiêm trọng Nhìn chung, dịng chảy kiệt sơng Mekong ổn định có xu tăng module kiệt hạ lưu Mùa lũ thượng lưu Mekong đến Kratie kéo dài từ tháng VI-XI, chiếm 85-90% lượng nước hàng năm mùa kiệt từ tháng XII-V, chiếm 10-15% lượng nước lại Từ tháng XI-XII, dòng chảy sơng khơng cịn bổ cập nước từ mưa hạ thấp dần điểm kiệt vào khoảng tháng III, IV, sớm muộn thượng hạ lưu Lũ sơng Mekong chủ yếu mưa lưu vực gây Khi lưu vực ảnh hưởng bão hay áp thấp nhiệt đới, với lượng mưa đáng kể (vài trăm mm/ngày) xẩy diện rộng, sơng Mekong hình thành trận lũ lớn thật có sức phá hoại mạnh Do độ dốc lịng sơng lớn, lũ Mekong mang tính chất lũ miền núi với biên độ lớn lên xuống nhanh Lũ truyền hạ lưu với tốc độ nhanh đoạn Chiang Sean-Pakse (8-10 km/h) chậm dần đoạn Kratie-Phnom Penh (2-4 km/h) Module đỉnh lũ có xu giảm dần từ thượng hạ lưu đạt trị số trung bình từ 0,05-0,1 m3/s.km2 Tại Pakse, lưu lượng đỉnh lũ trung bình khoảng 32.000 m3/s, tương ứng module lũ 0,06 m3/s.km2 Đỉnh lũ lớn thực đo Pakse 56.000 m3/s (1978), đạt module 0,103 m3/s.km2 Do thiếu không đồng số liệu đo đạc nên việc đánh giá dòng chảy vào ĐBSCL cịn nhiều khó khăn cho kết khác Các nghiên cứu Phân Viện thời gian qua cho thấy, trường hợp dòng chảy tự nhiên (chưa có hồ thượng lưu), lưu lượng tháng IV-tháng kiệt nhất, vào khoảng từ 2.300-2.500 m3/s, chí 2.800 m3/s Để có trị số trên, đa số tác giả đánh giá, lưu lượng thực đo Prek Dam có vấn đề, vào tháng IV, Biển Hồ cịn đóng góp cho dịng chảy vào đồng chừng 200-300 m3/s mức tự nhiên Trong trường hợp có hồ thượng lưu, số nghiên cưứ đánh giá lưu lượng xuống hạ lưu vào khoảng 2.500-2.900 m3/s tháng IV Lưu lượng thực đo Stung Treng (trên Kratie) vào năm 1991 cho lưu lượng tháng IV 2.490 m3/s, lớn nhiều so với lưu lượng vào đồng năm 1990 TC-CĐ 2.146 m3/s (trong năm 1990 có lưu lượng lớn 1991) Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn Trang 27 Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch Biển Hồ Căm Pu Chia ĐBSCL xem hồ điều tiết dòng chảy tự nhiên Trong mùa lũ, khoảng từ cuối tháng V, đầu tháng VI lượng nước sông Mekong từ thượng lưu trữ lại Biển Hồ từ khoảng cuối tháng X, đầu tháng XI trở điều tiết chảy trở sông Mekong để vào Việt Nam suốt tháng mùa kiệt Từ 1978 đến nay, dòng chảy tháng mùa kiệt vào ĐBSCL điều tiết hai lần: lần đầu hồ thượng lưu lần sau Biển Hồ Các phân tích tài liệu cho thấy tiếp cận dịng chảy vào ĐBSCL việc đánh giá trực tiếp lưu lượng thực đo dài năm trạm phía thượng lưu Việc bổ sung kéo dài tài liệu lưu lượng vào đồng mùa kiệt theo hướng thực phương pháp phân tích chọn lựa tương quan đa biến từ tài liệu trạm Pakse, Kratie Prekdam Lưu lượng mùa kiệt vào ĐBSCL Phnom Penh Hạ (Qpp) tính tổng lưu lượng sơng (tại Kratie-Qkr) sơng Tonlesap (tại Prek Dam - Qpr): Qpp = Qkr + Qpr Bị chi phối hệ thống mưa đồng theo mùa tồn lưu vực, dịng chảy sơng Mekong có phân hố theo mùa rõ rệt Tại Paksé, nơi đánh giá có trạm thuỷ văn đo đạc tốt xem trạm đại diện cho dòng chảy thượng lưu (trước có điều tiết Biển Hồ), tỷ lệ phân phối lưu lượng trung bình mùa lũ mùa kiệt 6,49 tỷ lệ tháng lũ cao (tháng IX) tháng kiệt (tháng IV), 16,33 Từ năm 1978, sau có hồ chứa thượng lưu, dòng chảy kiệt bổ sung thêm vào khoảng 200-250 m3/s, chênh lệch mùa lũ mùa kiệt tỷ lệ cao (3) Tài nguyên nước đất: Nguồn nước đất chủ yếu chứa lớp trầm tích bở rời phần khe nứt đá móng kể Theo thứ tự từ trẻ đến cổ, chúng chia làm phân vị chứa nước sau: - Phức hệ chứa nước lỗ hổng trầm tích đệ tứ không phân chia; - Phức hệ chứa nước lỗ hổng trầm tích nhiều nguồn gốc Holoxen (QIV); - Tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích Pleistoxen giữa- muộn (QIIIII); - Tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích Pleistoxen sớm (QI); - Phức hệ chứa nước lỗ hổng trầm tích Plioxen (N2); - Phức hệ chứa nước lỗ hổng trầm tích Mioxen (N31); - Phức hệ chứa nước thành tạo Mezozoi-Paleozoi (MZ-PZ) Một số vấn đề khí hậu thuỷ văn 28 Chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ Quy hoạch Với phân vị chứa nước nêu trên, có phân vị có giá trị lớn khai thác tầng chứa nước QII-III, Q1, phức hệ chứa nước N2 N13 Để đánh giá trữ lượng nước đất, cần tập trung vào phân vị kể Tổng trữ lượng đạt khoảng 60.000.000 m3/ngày, nước có độ khống nhỏ 1g/l 27,5 triệu m3/ngày Với mức độ kỹ thuật nay, tính cho mật độ giếng khoan giếng/km2 tính cho nước có độ khống hoá M