Đánh giá tác động về mặt thủy lực vùng hạ lưu sông ba tỉnh phú yên xét với kịch bản mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA oOo NGUYỄN BÁ DUY ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG VỀ MẶT THỦY LỰC VÙNG HẠ LƯU SÔNG BA - TỈNH PHÚ YÊN XÉT VỚI KỊCH BẢN MỰC NƯỚC BIỂN DÂNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHUN NGÀNH: XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, 9/2011 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN THỐNG Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS LÊ SONG GIANG Cán chấm nhận xét 2: TS LƯU XUÂN LỘC Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 21 tháng 09 năm 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc -oOo Tp.HCM, Ngày tháng năm 2011 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Bá Duy Ngày, tháng, năm sinh:22/12/1985 Chuyên ngành: Xây Dựng Cơng Trình Thủy Khóa: 2009 1- TÊN ĐỀ TÀI: Giới tính: Nam Nơi sinh : Bình Định ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG VỀ MẶT THỦY LỰC VÙNG HẠ LƯU SÔNG BA TỈNH PHÚ YÊN XÉT VỚI KỊCH BẢN MỰC NƯỚC BIỂN DÂNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 2- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nhiệm vụ: Xây dựng kịch tính tốn thủy lực biến đổi khí hậu (mực nước biển dâng) hạ lưu sông Ba – tỉnh Phú Yên từ đánh giá ảnh hưởng đến chế độ thủy lực giải pháp tổng quan hạ lưu sông Ba – tỉnh Phú Yên Nội dung: TỔNG QUAN CHƯƠNG I: TỔNG QUAN LƯU VỰC SÔNG BA – TỈNH PHÚ YÊN CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ GIỚI THIỆU MƠ HÌNH TỐN CHƯƠNG III: TÀI LIỆU TÍNH TỐN VÀ XÂY DỰNG MƠ HÌNH THỦY LỰC CHƯƠNG IV:TÍNH TỐN VÀ ĐÁNH GIÁ THỦY LỰC VỚI MỘT SỐ KỊCH BẢN CỦA LƯU VỰC HẠ LƯU SÔNG BA KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: THÁNG 06 NĂM 2010 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: THÁNG NĂM 2011 5- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN THỐNG Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH PGS.TS NGUYỄN THỐNG PGS.TS HUỲNH THANH SƠN LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp nội dung học kết thúc trình đào tạo, giúp học viên nâng cao cách nhìn nhận giải vấn đề thực tế kiến thức trang bị trang bị thời gian học tập trường xã hội Để hoàn thành luận văn đạt kết ngày hơm TƠI XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN Thầy PGS TS Nguyễn Thống hướng dẫn nhiệt tình tài liệu mà tơi nhận suốt trình học tập trình làm luận văn tốt nghiệp Các thầy môn Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước – Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM hướng dẫn tận tình suốt q trình học tập Phịng đào tạo sau Đại Học – Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM hỗ trợ suốt thời gian học tập làm luận văn tốt nghiệp Trưởng khoa Xây Dựng anh chị em đồng nghiệp khoa Xây Dựng trường Đại Học Thủ Dầu Một hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành khóa học Gia đình bạn bè nguồn động viên quan trọng giúp tơi đủ tự tin hồn thành tốt luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng, với kinh nghiệm kiến thức nhiều hạn chế, nên luận văn cịn nhiều thiếu xót, tơi mong nhận góp ý dẫn q thầy bạn TĨM TẮT LUẬN VĂN Ngập lụt yếu tố quan trọng cần phải quan tâm phát triển kinh tế diễn biến ngập hạ du phụ thuộc vào thủy triều, nguồn nước thượng nguồn khai thác nguồn nước vùng hạ du Vùng hạ du sông Ba vùng chịu ảnh hưởng trực tiếp từ thủy triều Biển Đơng với biến đổi khí hậu kết hợp với q trình thị hóa nhanh chóng vùng chế độ thủy lực có thay đổi đáng kể Mặt khác, hồ chứa thượng lưu, đặc biệt hồ thủy điện đóng vai trò quan trọng tới chế độ dòng chảy hạ lưu, việc nghiên cứu đề tài: “ ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG THỦY LỰC HẠ LƯU SÔNG BA – TỈNH PHÚ YÊN XÉT VỚI KỊCH BẢN MỰC NƯỚC BIỂN DÂNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU.” Là cần thiết cấp bách Đề tài thu thập tổng hợp tính tốn số liệu điều kiện tự nhiên, khí hậu thủy văn kết nghiên cứu liên quan đến lưu vực sông Ba – tỉnh Phú n Qua mơ sơ đồ thủy lực mơ hình MIKE 11 xây dựng kịch tính tốn thích ứng với điều kiện biến đổi khí hậu Từ kịch tính tốn đánh giá tác động nước biển dâng biến đổi khí hậu đến chế độ thủy lực ABSTRACT Flooding is an important factor to be concerned with economic development Evolution of downstream flooding depending on tides, water resources and exploitation of upstream water in downstream areas Downstream regions of Ba river – Phu Yen privince is directly affeted areas from seatide so with climate changes counting Otherwise, upstream reservoirs, especially hydropower reservoirs also to play a role in downstream flow regimes, so the research project “ IMPACT ASSESSMENT OF HYDRAULIC REGIME BA RIVER – PHU YEN PROVINCE – APPLICATION WITH RISING SEA LEVELS CAUSED BY CLIMATE CHANGE.” Is esential an urgent Subject to collect, synthesize, calculating data on natural conditions meteorology, hydrology and research results related to the basin of Ba river – Phu Yen province There by the hydraulic similation scheme by Mike 11 mathematical model and build scripts to adapt computing conditions upstream development and climate change From results of scenarios to evaluate the impact of upstream development and climate change to the hydraulic regime in downstream regions of Ba river – Phu Yen province MỤC LỤC MỤC LỤC 1  HÌNH MINH HỌA 5  BẢNG BIỂU 6  TỔNG QUAN 7  SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 7  MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 8  NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 8  CHƯƠNG I: TỔNG QUAN LƯU VỰC SÔNG BA – TỈNH PHÚ YÊN 10  1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ 10  1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH 12  1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN 14  1.3.1 Các trạm đo mưa biến đổi mưa 14  1.3.3 Bốc 18  1.3.4 Nhiệt độ không khí 19  1.3.5 Độ ẩm 19  1.3.6 Gió bão 20  1.3.7 Các trạm thuỷ văn biến đổi dòng chảy theo mùa 21  1.3.8 Dòng chảy lũ 27  CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ GIỚI THIỆU MƠ HÌNH TỐN MIKE 11 29  2.1 BÀI TOÁN THỦY LỰC MỘT CHIỀU 29  2.1.1 Hệ phương trình vi phân 29  2.1.2 Điều kiện biên điều kiện ban đầu 31  2.2 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN THỦY LỰC MỘT CHIỀU 32  2.2.1 Tính phi tuyến hệ phương trình 32  2.2.2 Một số phương pháp giải 32  2.2.3 Một số sơ đồ giải 35  2.2.4 Một số sơ đồ giải áp dụng Việt Nam 35  2.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MỘT SỐ MƠ HÌNH TỐN THỦY LỰC 36  2.3.1 Mơ hình SWWMM ( Storm Water Management Model ) 36  2.3.2.Mơ hình TANK 38  2.3.3 Mơ hình DIMOSOP (Distributed hydrological model for the special observing period ) 39  2.3.4 Mơ hình MIKE 11 40  2.4 MƠ HÌNH TỐN MIKE11 41  2.4.1 Hệ phương trình 41  2.4.2 Thuật toán giải 41  2.4.3 Các điều kiện ổn định mô hình 48  CHƯƠNG III: TÀI LIỆU TÍNH TỐN VÀ XÂY DỰNG MƠ HÌNH THỦY LỰC50  3.1.  TÀI LIỆU TÍNH TỐN 50  3.1.1.  Tài liệu địa hình 50  3.1.2.  Tài liệu khí tượng thủy văn 50  3.2.  SƠ ĐỒ TÍNH THỦY LỰC MIKE 11 51  3.2.1.  Phạm vi sơ đồ tính 51  3.2.2.  Biên sơ đồ tính 52  3.3.  TÍNH TỐN HIỆU CHỈNH MƠ HÌNH 53  3.3.1.  Số liệu hiệu chỉnh mơ hình 53  3.3.2.  Hiệu chỉnh mơ hình thủy lực 55  3.3.3.  Kiểm định mơ hình thủy lực 58  3.3.4.  Đánh giá nhận xét kết mô 59  CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN VÀ ĐÁNH GIÁ THỦY LỰC VỚI MỘT SỐ KỊCH BẢN CỦA LƯU VỰC HẠ LƯU SÔNG BA 60  4.1 XÂY DỰNG CÁC KỊCH BẢN 60  4.1.1 Cơ sở dự liệu để xây dựng kịch tính toán 60  4.1.2 Lựa chọn kịch tính tốn cho đề tài 62  4.1.3 Tính tốn số liệu biên mơ hình kịch 63  4.2 TÍNH TỐN CÁC KỊCH BẢN VÀ KẾT QUẢ 68  4.2.1 Kịch 1: Tính tốn dịng chảy thủy lực cho hạ lưu sông Ba với trạng năm 2008 68  4.2.2 Kịch 2: Tính tốn dịng chảy thủy lực cho hạ lưu sông Ba với ảnh hưởng BĐKH năm 2030 70  4.2.3 Kịch 3: Tính tốn dịng chảy thủy lực cho hạ lưu sông Ba với ảnh hưởng BĐKH năm 2050 72  4.2.4 Kịch 4: Tính tốn dịng chảy thủy lực cho hạ lưu sông Ba với ảnh hưởng BĐKH năm 2100 74  4.3.  ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT DỊNG CHẢY HẠ LƯU SƠNG BA 76  4.4.  GIẢI PHÁP ĐỀ RA KHI CÓ LŨ LỤT VÀ NƯỚC BIỂN DÂNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 80  4.4.1  Vùng hạ lưu vực sông Ba 80  4.4.2  Giải pháp vùng cửa sông ven biển 81  4.4.3  Giải pháp phi cơng trình 82  4.4.4  Giải pháp công trình 86  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 94  KẾT LUẬN 94  KIẾN NGHỊ 94  TÀI LIỆU THAM KHẢO 96  Tiếng Việt 96  Tiếng Anh 97  PHỤ LỤC 99                ... ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG VỀ MẶT THỦY LỰC VÙNG HẠ LƯU SÔNG BA TỈNH PHÚ YÊN XÉT VỚI KỊCH BẢN MỰC NƯỚC BIỂN DÂNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 2- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nhiệm vụ: Xây dựng kịch tính tốn thủy lực biến. .. dựng sở thủy lực ban đầu biến đổi dòng chảy hạ lưu lưu vực sông Ba tác động biến đổi khí hậu Xây dựng kịch biến đổi khí hậu qua mơ chế độ thủy lực, đánh giá chế độ tăng mực nước hạ lưu sông Ba Kiến... chóng vùng chế độ thủy lực có thay đổi đáng kể Vì vậy, việc nghiên cứu đề tài “ ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG THỦY LỰC HẠ LƯU SÔNG BA – TỈNH PHÚ YÊN XÉT VỚI KỊCH BẢN MỰC NƯỚC BIỂN DÂNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU.”