Tính toán cân bằng nước hồ chứa hội sơn phục vụ sản xuất nông nghiệp trong bối cảnh biến đổi khí hậu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGUYỄN ĐỨC THÀNH TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC HỒ CHỨA HỘI SƠN PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Đà Nẵng – Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGUYỄN ĐỨC THÀNH TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC HỒ CHỨA HỘI SƠN PHỤC VỤ SẢN XUẤT NƠNG NGHIỆP TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60.58.02.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS Nguyễn Thế Hùng Đà Nẵng – Năm 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết tính tốn đưa luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả Nguyễn Đức Thành ii LỜI CẢM ƠN Tác giả bày tỏ lịng kính trọng biết ơn chân thành đến hướng dẫn khoa học luận văn GS.TS Nguyễn Thế Hùng, tận tình hướng dẫn giúp Tác giả hồn thành luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới Thầy, Cô tạo điều kiện học tập, giúp đỡ, truyền đạt kiến thức chuyên môn suốt trình học tập Cảm ơn gia đình bạn bè động viên, khích lệ tinh thần tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành chương trình học Tác giả Nguyễn Đức Thành MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II TÓM TẮT LUẬN VĂN VI DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .VII MỞ ĐẦU .1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI BỐ CỤC ĐỀ TÀI CHƯƠNG - TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1.1 TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU .4 1.1.1 Nguyên nhân biến đổi khí hậu 1.1.1.1 Biến đổi khí hậu yếu tố tự nhiên 1.1.1.2 Biến đổi khí hậu tác động người 1.1.2 Xu biến đổi khí hậu 1.1.2.1 Xu biến đổi khí hậu quy mơ toàn cầu .5 1.1.2.2 Xu biển đổi khí hậu Việt Nam 1.1.3 Tình hình biến đổi khí hậu Việt Nam 1.1.3.1 Nhiệt độ 1.1.3.2 Lượng mưa 1.1.3.3 Các tượng cực đoan liên quan đến nhiệt độ 1.1.3.4 Các tượng cực đoan liên quan đến mưa 1.1.3.5 Bão áp thấp nhiệt đới .9 1.1.4 Các kịch biến đổi khí hậu cho Việt Nam .9 1.2 TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TỈNH BÌNH ĐỊNH 11 1.2.1 Hiện trạng khơ hạn hồ chứa bối cảnh BĐKH 11 1.2.2 Tác động BĐKH tài nguyên nước tỉnh Bình Định 12 1.2.2.1 Tài nguyên nước mặt theo kịch phát thải thấp .13 1.2.2.2 Tài nguyên nước mặt theo kịch phát thải trung bình 15 1.2.2.3 Tài nguyên nước mặt theo kịch phát thải cao 16 1.2.3 Kế hoạch hành động ứng phó BĐKH thiên tai tỉnh Bình Định 17 CHƯƠNG - ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN 18 HỒ HỘI SƠN .18 2.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN HỒ CHỨA PHỤC VỤ TÍNH TỐN THÍ ĐIỂM .18 2.1.1 Hệ thống hồ chứa phục vụ sản xuất nông nghiệp Bình Định .18 2.1.2 Cơ sở lựa chọn hồ chứa Hội Sơn 18 2.2 GIỚI THIỆU VỀ HỒ CHỨA HỘI SƠN 19 2.2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên .21 2.2.1.1 Vị trí địa lý tự nhiên 21 2.2.1.2 Địa hình địa mạo 22 2.2.1.3 Tài nguyên đất thổ nhưỡng: 24 2.2.2 Đặc điểm khí tượng thủy văn lưu vực 27 2.2.2.1 Đặc điểm khí tượng 27 2.2.2.2 Nhiệt độ khơng khí 28 2.2.2.3 Độ ẩm khơng khí .28 2.2.2.4 Số nắng 29 2.2.2.5 Gió .29 2.2.2.6 Lượng mưa TBNN lưu vực .30 2.2.2.7 Lượng mưa gây lũ .30 2.2.2.8 Lượng mưa khu tưới 30 CHƯƠNG - CƠ SỞ LÝ THUYẾT MƠ HÌNH THỦY VĂN MIKE NAM VÀ PHẦN MỀM CROPWAT TÍNH TỐN NHU CẦU NƯỚC CHO CÂY TRỒNG .32 3.1 GIỚI THIỆU MƠ HÌNH MIKE NAM .32 3.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH MIKE NAM 32 3.2.1 Cấu trúc mơ hình MIKE NAM 32 3.2.2 Diễn tốn dịng chảy mơ hình MIKE NAM 35 3.2.3 Các thơng số mơ hình MIKE NAM 36 3.2.3.1 Umax Lmax 36 3.2.3.2 CQOF 36 3.2.3.3 CQIF 37 3.2.3.4 CBLF 37 3.2.3.5 CLOF, CLIF, CLG (giá trị ngưỡng) 37 3.2.3.6 CK1, CK2, CKBFU CKBFL 37 3.2.3.7 Hệ số mưa K(i) 38 3.3 TÍNH TỐN LƯỢNG NƯỚC CẦN CHO CÂY TRỒNG .39 3.3.1 Năng lực tưới hồ chứa nước Hội Sơn 39 3.3.2 Lượng bốc mặt ruộng 40 3.4 XÂY DỰNG MƠ HÌNH MIKE NAM TÍNH TỐN DỊNG CHẢY ĐẾN HỒ HỘI SƠN 41 3.4.1 Thiết lập liệu đầu vào 41 3.4.2 Kiểm định hiệu chỉnh mơ hình MIKE NAM 44 3.5 MƠ PHỎNG DỊNG CHẢY ĐẾN HỒ HỘI SƠN 46 46 CHƯƠNG - XÂY DỰNG CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ẢNH HƯỞNG ĐẾN DÒNG CHẢY VÀ NHU CẦU CẤP NƯỚC CỦA HỒ HỘI SƠN 50 4.1 XÂY DỰNG CÁC KỊCH BẢN DÒNG CHẢY ĐẾN HỒ CHỨA HỘI SƠN .50 4.2 ỨNG DỤNG MƠ HÌNH NAM MƠ PHỎNG DỊNG CHẢY ĐẾN HỒ CHỨA HỘI SƠN THEO TẦN SUẤT THIẾT KẾ (Q85%) THEO CÁC KỊCH BẢN 51 4.2.1 Kết tính tốn bốc nước tiềm năng: 52 4.2.2 Hệ số trồng Kc 53 4.2.3 Tính tốn u cầu nước loại trồng 53 4.2.3.1 Cây trồng cạn: .55 4.2.3.2 Cây đậu tương, Ngô, lạc: .56 4.2.4 Tính tốn cân nước theo kịch 57 4.3 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHẢI PHÁP 67 4.3.1 Phân tích kết .67 4.3.2 Đề xuất giải pháp 68 4.3.2.1 Giải pháp cơng trình: 68 4.3.2.2 Giải pháp phi cơng trình: 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 KẾT LUẬN .70 KIẾN NGHỊ 70 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 TÓM TẮT LUẬN VĂN TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC HỒ CHỨA HỘI SƠN PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Học viên: Nguyễn Đức Thành, Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60.58.40 Khóa: 2016 – 2018 Trường ĐH Bách khoa - Đại học Đà Nẵng Tóm tắt - Trong thời gian qua lưu vực sông La Tinh thường xuyên xảy khô hạn, đặc biệt khu tưới hồ Hội Sơn nằm tình trạng thiếu hụt nguồn nước cung cấp mùa khơ Bên cạnh yếu tố biến đổi khí hậu, vận hành hồ chứa …, làm ảnh hưởng lớn đến phân phối dòng chảy đến hồ Hội Sơn gây bất lợi việc sử dụng nguồn nước cho 10 xã thuộc huyện Phù Cát, Phù Mỹ Trên lưu vực sông La Tinh xây dựng nhiều hồ chứa thủy lợi khác hồ Hội Sơn (vận hành năm 1985) Do đó, luận văn ứng dụng công cụ MIKE NAM để đánh giá chế độ dòng chảy đến hồ Hội Sơn, áp dụng phần mềm CROPWAT tính tốn lượng nước cần cho khu tưới, đánh giá lại cân nước giai đoạn tương lai xét đến biến đổi khí hậu từ kiến nghị đề xuất giải pháp dùng nước phù hợp Từ khóa - Lưu vực hồ Hội Sơn; biến đổi khí hậu; vận hành hồ chứa; hệ thống hồ chứa; MIKE NAM; CROPWAT CALCULATING FOR WATER BALANCE DEMAND OF HOI SON RESERVOIR FOR AGRICULTURE IN CLIMATE CHANGE CONDITION Abstract - In past years, the La-Tinh basin has been experiencing drought, especially the Hoi Son reservoir which supply shortage water in the dry season In addition, factors impact such as climate change, reservoir operation etc have affected the distribution of water flow to Hoi Son reservoir, which is detrimental to the use of water resources for 10 communes of Phu Cat district and Phu My district The La Tinh basin have built many reservoirs, for example Hoi Son reservoir (operated in 1985) Therefore, the case study, the MIKE NAM mathematical model have applied to evaluate flow regime to Hoi Son reservoir, and CROPWAT software calculate water demand for crop, evaluating for water balance of Hoi Son reservoir at present and in the future is impacted climate change, and recommending and proposing appropriate water using solutions Keywords - Hoi Son basin; Climate Change; reservoir operation; reservoir system; MIKE NAM; CROPWAT DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AGCM-MRI: Mơ hình Viện Nghiên cứu Khí tượng Nhật Bản ATNĐ: Áp thấp nhiệt đới AR5: Báo cáo đánh giá lần thứ IPCC BĐKH: Biến đổi khí hậu CCAM: Mơ hình Khí bảo giác lập phương (Conformal Cubic Atmospheric Model) CLWRF: Mơ hình WRF phiên cho nghiên cứu khí hậu CMIP5: Dự án đối chứng khí hậu lần (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5) IPCC: Ban liên phủ Biến đổi khí (Intergovernmental Panel on Climate Change) KB: Kịch MNDBT: Mực nước dâng bình thường MNLKT: Mực nước lũ kiểm tra MNLTK: Mực nước lũ thiết kế PRECIS: Mơ hình khí hậu khu vực Trung tâm Khí tượng Hadley, Vương quốc Anh (Providing Regional Climates for Impacts Studies) RCP4.5: Kịch nồng độ khí nhà kính trung bình thấp RCP8.5: Kịch nồng độ khí nhà kính cao RegCM: Mơ hình khí hậu khu vực (Regional Climate Model) ICTP VHHC: Vận hành hồ chứa hậu DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1.Thay đổi lượng mưa (%) 57 năm (1958-2014) vùng khí hậu Bảng 1.2.Mức thay đổi lượng mưa (%) ứng với kịch biến đổi khí hậu 13 Bảng 1.3.Bảng tổng lượng nước mặt lưu vực sông thời điểm 13 Bảng 1.4.Bảng tổng lượng nước mặt lưu vực sông đến 2020 14 Bảng 1.5.Bảng tổng lượng nước mặt lưu vực sông đến 2030 14 Bảng 1.6.Bảng tổng lượng nước mặt lưu vực sông đến 2020 15 Bảng 1.7.Bảng tổng hợp lượng nước mặt lưu vực sông đến 2030 15 Bảng 1.8.Bảng tổng lượng nước mặt lưu vực sông đến 2020 16 Bảng 1.9.Bảng tổng lượng nước mặt lưu vực sông đến 2030 16 Bảng 2.1.Thông số kỹ thuật cơng trình hồ Hội Sơn 21 Bảng 2.2.Phân loại đất vùng nghiên cứu 24 Bảng 2.3.Mạng lưới trạm tượng thủy văn lưu vực thời đoạn thống kê 27 Bảng 2.4.Bảng đặc trưng nhiệt độ khơng khí 28 Bảng 2.5.Bảng đặc trung độ ẩm tương đối .29 Bảng 2.6.Bảng phân phối số nắng năm 29 Bảng 2.7.Bảng vận tốc gió trung bình tháng 29 Bảng 2.8.Kết tính tốn tần suất gió lớn thiết kế .29 Bảng 2.9.lượng mưa TBNN trạm xung quanh lưu vực (mm) 30 Bảng 2.10.Lượng mưa ngày lớn xung quanh khu vực Hội Sơn 30 Bảng 2.11.Kết tính toán mưa gây lũ thiết kế lưu vực Hội Sơn .30 Bảng 2.12.Bảng phân phối lượng mưa khu tưới P = 85% 30 Bảng 2.13.Bảng phân phối lượng bốc năm 31 Bảng 3.1.Các thơng số mơ hình MIKE NAM 38 Bảng 3.2.Kết hiệu chỉnh, kiểm định trạm Bình Tường 45 Bảng 3.3.Bộ thơng số mơ hình MIKE NAM hiệu chỉnh kiểm định cho lưu vực sông Kôn 46 Bảng 3.4.Lưu lượng bình quân tháng đến hồ Hội Sơn theo kịch 47 Bảng 3.5.Lưu lượng dòng chảy đến hồ Hội Sơn bình quân tháng (m3/s) .48 Bảng 3.6 Bảng phân phố dòng chảy Q85% hồ Hội Sơn (m3/s) 49 Bảng 4.1.Biến đổi lượng mưa (%) so với thời kỳ sở tỉnh Bình Định………….50 Bảng 4.2.Kịch xây dựng dòng chảy đến cho hồ chứa Hội Sơn 51 Bảng 4.3.Kết tính ETo cho trạm khí hậu Quy Nhơn 52 Bảng 4.4.Tính mức tưới 58 Bảng 4.5.Nhu cầu nước hệ thống hồ Hội Sơn kênh NC, đập Cây Gai, Cây Ké 59 Bảng 4.6.Tính cân nước ứng với kịch (năm 2001) 61 Bảng 4.7.Tính cân nước thời đoạn từ năm 2016 -2020 ứng với Kịch 63 Bảng 4.8.Tính cân nước thời đoạn từ năm 2020 đến 2030 ứng với Kịch 65 Bảng 4.9.Tổng hợp cân nước tính theo mùa 67 58 Bảng 4.4 Yếu tố T1 T2 T3 Ngô + lạc 696 939 989 ĐX:m3/ha qđm =l/s/ha 0,87 1,17 0,92 Ngô+ lạc HT:m3/ha qđm =l/s/ha Lạc 696 939 989 ĐX:m3/ha qđm =l/s/ha 0,87 1,17 0,92 Lạc HT:m3/ha qđm =l/s/ha Mía:m3/ha 133 339 853 qđm =l/s/ha 0,17 0,42 0,80 Lúa 1.756 1.841 1.425 ĐX:m3/ha qđm =l/s/ha 1,64 1,72 1,33 Lúa 1.475 HT:m3/ha qđm =l/s/ha 1,38 Lúa mùa:m3/ha qđm =l/s/ha Nuôi 1.000 1.000 1.000 tôm:m3/ha qđm =l/s/ha 0,58 0,58 0,58 T4 T5 Tính mức tưới T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T/cộng 10 2.634 0,04 1.025 1.352 1.235 131 0,96 1,26 3.743 1,54 0,24 - 10 - 0,06 1.025 1.352 1.235 131 0,96 1.027 0,96 1,26 913 0,85 1,54 0,24 860 984 805 269 1,07 1,22 1,00 0,33 2.634 3.743 - - 170 93 6.446 0,21 0,12 652 5.674 0,61 2.428 2.265 1.616 - 1,51 - 1,41 1,21 652 2.459 2.150 1.002 - 1,22 1,53 1,34 1,25 - 2.000 3.000 3.000 3.000 3.000 2.000 1,16 1,74 7.784 1,74 1,74 1,74 1,16 6.263 19.000 59 Bảng 4.5 Yếu tố Nhu cầu nước hệ thống hồ Hội Sơn kênh NC, đập Cây Gai, Cây Ké T1 T2 T3 59 59 59 51 51 51 15 125 15 125 15 125 125 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T/cộng Kênh NC: Ngô ĐX Ngô HT Lạc ĐX Lạc HT Mía Lúa ĐX Lúa HT Lúa mùa ΣWmr: 103m3 ΣWđm: 106m3 Đập Cây Gai: Ngô ĐX: Ngơ HT: Lúa ĐX: Lạc HT: Mía: Lúa ĐX: Lúa HT: Lúa mùa: ΣQđm:m3/s ΣWmr:103m3 Wđm:106m3 Đập Cây Ké: Ngô ĐX: Ngô HT:ha Lạc ĐX:ha 59 59 51 51 15 125 125 125 484 781 379 612 101 101 101 101 145 167 260 31 167 31 1.558 31 1.558 31 1.558 1.387 51 51 15 339 546 167 59 15 298 481 167 59 42 42 42 34 34 42 125 129 209 125 - 84 135 3.122 5.035 101 167 2,33 2.768 4.465 34 125 281 453 145 2,49 3.717 5.996 34 15 125 145 1.387 34 15 145 1.387 2,51 3.815 6.153 15 351 566 1.387 4,25 4.557 7.351 15 446 719 260 31 3,00 3.130 5.049 15 125 329 530 260 31 2,79 2.926 4.720 51 15 260 31 31 31 31 31 31 1.558 1.581 2,56 3.971 6.405 1.581 2,15 3.424 5.523 1.581 1,98 1.593 2.569 1.581 - 0,01 0,96 1.021 1.647 34 34 34 34 42 30.929 49.886 60 Yếu tố Lạc HT:ha Mía:ha Lúa ĐX:ha Lúa HT:ha Lúa mùa:ha Ni tơm:ha ΣQđm:m3/s ΣWmr:103m3 ΣWđm:106m3 TC: mr Đầu mối: T1 T2 T3 42 868 42 868 42 868 856 300 1,67 1.883 3.037 5.107 8.237 300 1,77 1.984 3.199 5.453 8.794 300 2,61 2.910 4.694 7.952 12.826 T4 42 42 T5 42 42 T6 42 42 856 856 856 300 1,75 2.799 4.515 6.993 11.280 300 1,86 2.980 4.806 7.143 11.521 300 1,72 2.413 3.892 5.532 8.923 T7 42 42 T8 T9 T10 T11 T12 42 42 42 42 42 868 850 300 1,89 3.041 4.906 7.341 11.841 850 300 1,70 2.761 4.454 6.466 10.429 850 300 1,42 1.463 2.360 3.185 5.137 850 300 - 300 0,01 12 15 24 300 0,54 571 920 1.676 2.703 T/cộng 22.813 36.795 56.864 91.716 61 Bảng 4.6 Yếu tố Kênh NC Ngô Đx: Ngô HT: Lạc ĐX : Lạc HT: Mía: Lúa ĐX: Lúa HT: Lúa mùa: ΣWmr: 106m3  ΣWđm: 106m3  Đập Gai Ngô ĐX: Ngô HT: Lạc ĐX: Lạc HT: Mía: Lúa ĐX: Lúa HT: Lúa mùa: ΣQđm: m3/s  ΣWmr:103m3  ΣWđm:103m3  Đập Ké Ngô ĐX: Ngô HT: Lạc ĐX: Lạc HT: T1 T2 T3 59 59 59 51 51 51 15 125 15 125 15 125 125 Tính cân nước ứng với kịch (năm 2001) T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T/cộng 59 59 51 59 59 51 15 51 15 51 15 125 125 125 298 481 339 546 484 781 379 612 101 101 101 167 167 167 31 1.558 31 1.558 31 1.558 1.387 101 145 167 260 31 1.387 2,79 2.926 4.720 3.130 5.049 4,25 4.557 7.351 2,51 3.815 6.153 34 34 34 42 42 42 34 34 42 42 446 719 351 566 51 15 15 15 15 15 15 125 125 329 530 125 281 453 125 129 209 125 - 84 135 3.123 5.036 101 145 145 145 167 260 31 260 31 1.387 1.387 2,49 3.717 5.996 2,33 2.768 4.465 260 31 31 31 31 31 31 1.558 1.581 2,56 3.971 6.405 1.581 2,15 3.424 5.523 1.581 1,98 1.593 2.569 1.581 - 0,01 0,96 1.021 1.647 34 34 34 34 42 42 42 42 30.927 49.887 62 Yếu tố Mía: Lúa ĐX: Lúa HT: Lúa mùa: Nuôi tôm: ΣQđm: m3/s  ΣWmr: 103m3  ΣWđm: 103m3 TC: mr TC: đầu mối Qđến:m3/s Wđến:103m3 Điều tiết hồ Hội Sơn (Lượng dư năm trước) :103m3 W thiếu(+), thừa (-) :103m3 T1 42 868 T2 42 868 T3 42 868 856 T4 42 T5 42 T6 42 856 856 856 300 1,86 2.980 4.806 7.143 11.521 1,09 2.919 300 300 2,61 1,75 2.910 2.799 4.694 4.515 7.951 6.993 12.826 11.280 1,58 0,89 4.232 2.307 T/cộng T7 42 T8 42 T9 42 T10 42 T11 42 T12 42 868 300 1,72 2.413 3.892 5.532 8.923 0,69 1.788 850 300 1,89 3.041 4.906 7.341 11.841 0,48 1.286 850 300 1,7 2.761 4.454 6.466 10.430 1,12 3.000 850 300 1,42 1.463 2.360 3.185 5.138 0,59 1.580 850 300 5,35 14.329 300 0,01 12 15 25 3,74 9.694 300 0,54 571 920 1.676 2.702 2,82 7.553 22.812 36.795 56.862 91.718 21,83 57.678 300 1,67 1.883 3.037 5.107 8.238 2,20 5.892 300 1,77 1.984 3.199 5.453 8.794 1,28 3.097 620 850 945 845 730 656 1.020 930 0 0 6.596 1.726 4.847 7.649 8.128 7.872 6.479 9.535 6.500 3.558 -14.329 -9.669 -4.851 27.444 63 Bảng 4.7 Tính cân nước thời đoạn từ năm 2016 -2020 ứng với Kịch Yếu tố Kênh NC Ngô Đx: Ngô HT: Lạc ĐX : Lạc HT: Mía: T1 T2 T3 59 59 59 Lúa ĐX: T4 T5 T6 59 59 51 51 51 15 15 15 15 125 125 125 125 T8 T9 T10 T11 T12 T/cộng 59 59 51 Lúa HT: T7 51 51 15 51 15 51 15 15 15 15 15 15 125 125 125 125 Lúa mùa: 125 125 125 125 ΣWmr:106m3 298 339 484 379 446 351 329 281 129 - 84 3.123 ΣWđm:106m3 481 546 781 612 719 566 530 453 209 - 135 5.036 101 101 101 101 Đập Gai Ngô ĐX: Ngô HT: Lạc ĐX: Lạc HT: Mía: Lúa ĐX: Lúa HT: 167 31 1.558 167 31 1.558 167 31 1.558 1.387 101 145 167 260 31 145 145 145 260 31 260 31 260 31 31 31 31 1.387 1.387 1.387 1.581 1.581 1.581 1.581 167 Lúa mùa: 31 31 1.558 ΣQđm: m /s 2,79 4,25 2,51 2,49 2,33 2,56 2,15 1,98 - 0,01 0,96 ΣWmr: 103m3 2.926 3.130 4.557 3.815 3.717 2.768 3.971 3.424 1.593 - 1.021 30.927 64 Yếu tố T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T/cộng ΣWđm: 103m3 4.720 5.049 7.351 6.153 5.996 4.465 6.405 5.523 2.569 - 1.647 49.887 34 34 34 34 42 42 42 Đập Ké Ngô ĐX: Ngô HT: Lạc ĐX: Lạc HT: Mía: Lúa ĐX: Lúa HT: 42 868 42 868 42 868 856 34 34 42 42 42 34 34 42 42 42 42 856 856 856 34 42 Lúa mùa: 42 42 42 42 42 850 850 850 850 42 42 868 Nuôi tôm: 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 ΣQđm: m3/s 1,67 1,77 2,61 1,75 1,86 1,72 1,89 1,7 1,42 - 0,01 0,54 ΣWmr: 103m3 1.883 1.984 2.910 2.799 2.980 2.413 3.041 2.761 1.463 - 571 22.812 ΣWđm: 103m3 TC: mr 3.037 5.107 3.199 5.453 4.694 7.951 4.515 6.993 4.806 7.143 3.892 5.532 4.906 7.341 4.454 6.466 2.360 3.185 - 12 15 920 1.676 36.795 56.862 TC: đầu mối 8.238 8.794 12.826 11.280 11.521 8.923 11.841 10.430 5.138 25 2.702 91.718 2,24 6.000 1,30 3.145 1,08 2.893 0,67 1.737 0,80 2.143 0,81 2.100 0,67 1.795 0,76 2.036 2,04 5.464 5,87 15.722 6,91 17.911 4,91 13.151 28,06 74.094 2.238 5.649 9.933 9.543 9.378 6.823 10.046 8.394 -326 -15.722 -17.886 -10.449 17.624 Qđến: m /s Wđến: 103m3 W thiếu (+), thừa (-) :103m3 65 Bảng 4.8 Yếu tố Kênh NC: Ngô Đx: Tính cân nước thời đoạn từ năm 2020 đến 2030 ứng với Kịch T1 T2 T3 59 59 59 Ngô HT: Lạc ĐX : T4 51 51 Lạc HT: Mía: 15 15 15 Lúa ĐX: 125 125 125 Lúa HT: 125 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T/cộng 59 59 51 T5 59 59 51 15 51 51 15 51 15 51 15 15 15 15 15 15 125 125 125 125 Lúa mùa: 125 125 125 125 ΣWmr:106m3 298 339 484 379 446 351 329 281 129 - 84 3.123 ΣWđm:106m3 481 546 781 612 719 566 530 453 209 - 135 5.036 101 101 101 101 Đập Gai: Ngô ĐX: Ngô HT: Lạc ĐX: Lạc HT: Mía: Lúa ĐX: Lúa HT: 167 31 1.558 167 31 1.558 167 31 1.558 1.387 101 145 167 260 31 145 145 145 260 31 260 31 260 31 31 31 31 1.387 1.387 1.387 1.581 1.581 1.581 1.581 2,56 2,15 1,98 - 167 Lúa mùa: ΣQđm: m3/s 2,79 4,25 2,51 2,49 2,33 31 31 1.558 0,01 0,96 66 Yếu tố T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T/cộng ΣWmr: 103m3 2.926 3.130 4.557 3.815 3.717 2.768 3.971 3.424 1.593 - 1.021 30.927 ΣWđm: 103m3 4.720 5.049 7.351 6.153 5.996 4.465 6.405 5.523 2.569 - 1.647 49.887 34 34 34 34 42 42 42 Đập Ké: Ngô ĐX: Ngô HT: Lạc ĐX: Lạc HT: Mía: Lúa ĐX: Lúa HT: 42 868 42 868 42 868 856 34 34 42 42 42 34 34 42 42 42 42 856 856 856 34 42 Lúa mùa: 42 42 42 42 42 850 850 850 850 42 42 868 Nuôi tôm: 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 ΣQđm: m3/s 1,67 1,77 2,61 1,75 1,86 1,72 1,89 1,7 1,42 - 0,01 0,54 ΣWmr: 103m3 1.883 1.984 2.910 2.799 2.980 2.413 3.041 2.761 1.463 - 571 22.812 ΣWđm: 103m3 3.037 3.199 4.694 4.515 4.806 3.892 4.906 4.454 2.360 - 12 920 36.795 TC: mr 5.107 5.453 7.951 6.993 7.143 5.532 7.341 3.185 - 15 1.676 56.862 TC: đầu mối: 8.238 8.794 12.826 11.280 11.521 8.923 11.841 5.138 25 2.702 91.718 Qđến: m3/s ΣWđến:103m3 W thiếu (+), thừa (-) :103m3 3,38 9.053 2,00 4.838 1,17 3.134 1,02 2.644 1,37 3.669 1,13 2.929 0,83 2.223 6.466 10.43 0,84 2.250 2,14 5.732 6,76 18.106 8,38 21.721 6,59 17.651 35,61 93.950 -815 3.956 9.692 8.636 7.852 5.994 9.618 8.180 -594 -18.106 -21.696 -14.949 -2.232 67 4.3 Phân tích kết đề xuất giải phải pháp 4.3.1 Phân tích kết Kết tính tốn cân nước theo mùa tổng hợp cho bảng 4.9 Bảng 4.9 Tổng hợp cân nước tính theo mùa Thời đoạn Nền (1986 2005 Kịch (Thời đoạn 2016 -2020) Kịch (Thời đoạn 2020- 2030) Mùa mưa (tháng 9-12) Mùa khơ (tháng1-8) Cả năm Dung tích (thừa -, thiếu +) triệu m3 Tỷ lệ % (so dung tích thiết kế) Dung tích (thừa -, thiếu +) triệu m3 Tỷ lệ % (so dung tích thiết kế) Dung tích (thừa -, thiếu +) triệu m3 Tỷ lệ % (so dung tích thiết kế) 27.444 63,02 6.592 15,14 -6.323 -14,52 17.624 40,47 7.751 17,80 -11.096 -25,48 - 2.232 -5,12 6.639 15,24 -13.836 -31,77 BIỂU ĐỒ CÂN BẰNG NƯỚC DUNG TÍCH HỒ HỘI SƠN Lượng nước THEO CÁC THỜI ĐOẠN (1000 m3) 15000 10000 5000 thiếu nước -5000 Tháng 10 11 12 thừa nước -10000 KB Nền(1986-2005) -15000 KB2(Thời đoạn 2016-2020) -20000 KB2(Thời đoạn 2020-2030) -25000 Hình 4.3 Biểu đồ cân nước theo kịch BĐKH Dựa vào kết tính tốn cân nước nhận thấy: Đối với kịch tính cho năm lượng nước thiếu hụt 27.444.000 m3, tương ứng thiếu hụt 63,02 % dung tích thiết kế, điều cho thấy kết tính tốn đề tài so với thiết kế đủ độ tin cậy phù hợp với thực tế trạng xảy hạn hán khu tưới hồ Hội Sơn năm qua Kịch tính cân nước cho thời đoạn năm 20162020, lượng nước thiếu hụt năm 17.624.000 m3, tương ứng thiếu hụt 40,47 % dung 68 tích thiết kế; Cân nước cho thời đoạn năm 2020 - 2030, lượng nước thừa năm 2.232.000 m3, tương ứng 5,12 % dung tích thiết kế Tuy nhiên, qua phân tích cân nước theo mùa kịch có xét đến ảnh hưởng Biến đổi khí hậu nhận thấy: Mùa khơ (từ tháng đến tháng 8) có xu hướng khơ hơn, mức độ thiếu hụt lượng nước nhiều hơn, mùa mưa (tháng 9- 12) lượng nước thừa nhiều gây ngập lụt nhiều Cụ thể: - Kịch nền: Mùa khô thiếu hụt bình quân 6.592.000 m3, tương ứng 15,14% dung tích hữu ích; Trong lượng nước thiếu hụt nhiều tập trung tháng 3, tháng tháng với lượng thiếu hụt từ 6.500.000 m3 đến 9.535.000 m3, tương ứng 14,93 – 21,90 % dung tích hữu ích hồ Ngược lại tháng mùa mưa thừa nước trung bình 6.323.000 m3, tương ứng 14,52 % dung tích hữu ích - Kịch giai đoạn năm 2016-2035: + Tính cân nước cho thời đoạn năm 2016 - 2020: Mùa khơ thiếu hụt bình qn 7.751.000 m3, tương ứng 40,47 % dung tích hữu ích; Trong lượng nước thiếu hụt nhiều tập trung tháng 3, tháng tháng với lượng thiếu hụt từ 6.823.000 m3 đến 10.046.000 m3, tương ứng 15,67 – 23,07 % dung tích hữu ích hồ Ngược lại tháng mùa mưa thừa nước trung bình 11.096.000 m3, tương ứng 25,48 % dung tích hữu ích + Tính cân nước cho thời đoạn năm 2020-2030: Mùa khơ thiếu hụt bình qn 6.639.000 m3, tương ứng 15,24 % dung tích hữu ích; Trong lượng nước thiếu hụt nhiều tập trung tháng 3, tháng tháng với lượng thiếu hụt từ 5.994.000 m3 đến 9.692.000 m3, tương ứng 13,76 – 22,26 % dung tích hữu ích hồ Ngược lại tháng mùa mưa thừa nước trung bình 13.836.000 m3, tương ứng 31,77 % dung tích hữu ích 4.3.2 Đề xuất giải pháp Với cân đối lượng nước qua cân nước mùa khô mùa mưa tính tốn kịch bản, Biến đổi khí hậu tương lai, tác giả đề xuất sử dụng đồng giải pháp sau: 4.3.2.1 Giải pháp công trình: Tiếp tục đẩy mạnh chương trình kiên cố hóa kênh mương để tăng hệ số lợi dụng kênh mương, giảm lượng nước thất Hồn thiện cơng trình chuyển nước từ lưu vực sông Kône qua hệ thống kênh Văn Phong để cấp bổ sung lượng nước thiếu hụt khu tưới tháng mùa khô Sửa chữa nâng cấp hồ Hội Sơn hồ khác lưu vực để tích trữ thêm nguồn nước xã thừa tháng mùa lũ 69 4.3.2.2 Giải pháp phi cơng trình: Đẩy mạnh chuyển đổi cấu ngành nơng nghiệp theo kế hoạch tái cấu ngành nông nghiệp, thủy sản, trồng trọt tỉnh Bình Định giai đoạn năm 2015 -2020, tầm nhìn đến năm 2030 UBND tỉnh phê duyệt để giảm lượng nước tưới, nâng cao giá trị sản phẩm Trước mắt, chuyển đổi từ vụ bấp bên sang vụ ăn chuyển diện tích lúa khu vực cao, xa khu tưới khó lấy nước sang trồng câu màu ngắn ngày ngô, đậu đỗ loại rau… Tăng cường tính tốn quản lý, vận hành hồ chứa để tích nước cuối mùa lũ hiệu nhất, bố trí kế hoạch gieo trồng phù hợp với nguồn nước, thời tiết năm để giảm thiểu thiệt hại thiếu hụt nguồn nước Tăng cường bảo vệ trồng rừng phòng hộ, rừng đầu nguồn để hạn chế bồi lắng hồ, giảm mức độ ngập lụt tăng dòng chảy mùa cạn Theo dõi chặt chẽ tình hình nguồn nước; sử dụng nước tiết kiệm tăng cường truyền thơng tình hình khơ hạn để nhân dân biết, chủ động phòng chống hạn 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết Luận Trong luận văn tác giả tiến hành đánh giá, phân tích tính tốn thu kết sau: - Dựa vào chuỗi dòng chảy đến hồ Hội Sơn (từ 1986 - 2005) dùng phần mền FFC2008 để vẽ đường tần suất lý luận; từ kết vẽ đường tần suất lý luận, tính dịng chảy thiết kế ứng với tần suất thiết kế Q85% hồ Hội Sơn năm 2001 - Với số liệu đầu vào thông số mơ hình NAM hiệu chỉnh - kiểm định tác giả thực tính tốn theo kịch biến đổi khí hậu đến dịng chảy nhu cầu cấp nước hồ chứa Hội Sơn - Xây dựng kịch áp dụng cho hồ chứa Hội Sơn theo kịch nồng độ khí nhà kính trung bình thấp RCP 4.5: Kịch (số liệu gốc 1986 - 2005), Kịch biến đổi khí hậu giai đoạn đầu kỷ 21 (từ năm 2016 – 2035) - Tính tốn nhu cầu dùng nước, cân nước tính tốn điều tiết hồ chứa Hội Sơn hai thời đoạn:Thời đoạn từ năm 2016 đến năm 2020 thời đoạn từ năm 2020 đến 2030 ứng với kịch Xác định xu lượng nước cân tăng tương lai theo kịch biến đổi khí hậu từ đề xuất giải pháp sử dụng nước phù hợp cho phục vụ sản xuất nông nghiệp Kiến nghị - Kế hoạch đầu tư sửa chữa nâng cấp hồ Hội Sơn hệ thống kênh mương, kế hoạch giao trồng hàng năm thực tái cấu ngành nông nghiệp vùng để phát huy hiệu kinh tế, xã hội cao - Rà soát lại quy hoạch thủy lợi hồ Hội Sơn lưu vực sơng La Tinh, lồng ghép vấn đề thích ứng BĐKH để giảm thiểu tác động BĐKH đến tài nguyên nước lưu vực sông La Tinh - Xây dựng quy trình vận hành hồ Hội Sơn thích ứng với kịch BĐKH nhằm đảm bảo cấp nước vào mùa kiệt phòng lũ vào mùa lũ - Do thời gian không cho phép khối lượng nghiên cứu lớn, số liệu quy hoạch ngành nông nghiệp, thủy lợi đến năm 2030 nên tác giả chưa đánh giá đến giai đoạn sau năm 2030 Nghiên cứu xây dựng 02 kịch bản, Kịch giai đoạn từ năm 1986 đến 2005, Kịch giai đoạn từ năm 2016 đến 2035 Trong đó, tính tốn, đánh giá nhu cầu dùng nước, cân nước tính tốn điều tiết hồ chứa Hội Sơn thời đoạn từ năm 2016 đến năm 2020 từ năm 2020 đến năm 2030 71 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: [1] Bộ Tài nguyên Môi trường, năm 2016, “Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam”, NXB Tài nguyên-Môi trường Bản đồ Việt Nam, Hà Nội, 2016 [2] TS Nguyễn Chí Cơng, Thủy văn nâng cao, Bài giảng Cao học, ngành xây dựng cơng trình thủy – Trường Đại học Bách Khoa -2013 [3] QCVN 04-05:2012/BNNPTNT - Cơng trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu thiết kế [4] TCVN 9168:2012 - Phương pháp xác định hệ số tưới cho lúa [5] Sở Tài ngun Mơi trường tỉnh Bình Định, năm 2017 “Quy hoạch tài nguyên nước tỉnh Bình Định đến năm 2020 tầm nhìn đến 2030” [6] Viện Quy hoạch Thủy lợi năm 2015 “Quy hoạch thủy lợi tỉnh Bình Định giai đoạn 2016-2020, tầm nhìn đến 2030” [7] Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam năm 2016 “ Nghiên cứu dự báo hạn hán giải pháp quản lý sử dụng nước hợp lý phục vụ sản xuất nông nghiệp khu vực Nam Trung Bộ Tây Nguyên” [8] Ủy ban nhân dân tỉnh Bình Định, năm 2015 “Quy trình vận hành điều tiết cơng trình Hồ chứa nước Hội Sơn, tỉnh Bình Định” [9] Phê duyệt kế hoạch tái cấu ngành nông nghiệp, thủy sản, trồng trọt tỉnh Bình Định giai đoạn năm 2015 -2020, tầm nhìn đến năm 2030; [10] Báo cáo tổng kết tình hình thiên tai tỉnh Bình Định (từ năm 2007 đến năm 2017) Ban Chỉ huy PCTT TKCN tỉnh Bình Định [11] Đề án Quy hoạch nơng thôn xã, thị trấn lưu vực sông La Tinh giai đoạn năm 2016-2030 [12] Tài liệu hướng dẫn sử dụng mơ hình Mike Nam Viện Khoa học Thủy lợi Đan Mạch (DHI) Tài liệu tiếng Anh: [13] DHI, MIKE 11 – A modeling system for Rivers and Channels DHI Software, DHI Water & Environment, Denmark [14] DHI, A Modelling System for River s and Channels, Reference Manual Mike 11, 2007 ... xuất nông nghiệp bối cảnh biến đổi khí hậu? ?? cần thiết, góp phần đánh giá nguồn nước phục vụ sản xuất nông nghiệp hồ Hội Sơn Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá lượng nước đến hồ nước dùng hồ Hội Sơn. .. tưới hồ Hội Sơn phải ngừng sản xuất 2.000 vụ Hè Thu gần 300 vụ Đông Xuân bị trắng thiếu nước cuối vụ Do đó, việc tiến hành nghiên cứu đề tài ? ?Tính toán cân nước hồ chứa nước Hội Sơn phục vụ sản xuất. .. - NGUYỄN ĐỨC THÀNH TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC HỒ CHỨA HỘI SƠN PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy