Biến đổi khí hậu xuất phát từ sự gia tăng lượng khí thải nhà kính được nhìn nhận là một trong những thách thức lớn cho nhân loại trong thế kỷ thứ 21 Hiện tượng này được dự đoán là sẽ làm gia tăng Hậu quả của nó sẽ tác động đến mọi mặt của đời sống xã hội loài người Do đó cần có những đánh giá thật đầy đủ và chính xác về sự thay đổi của các yếu tố tự nhiên do hậu quả của biến đổi khí hậu để có thể cung cấp những căn cứ cần thiết cho việc xây dựng các biện pháp giảm thiểu và thích ứng với sự thay đổi này Vì vậy việc nghiên cứu tính toán đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy năm hệ thống sông Vệ là hết sức cần thiết làm cơ sở để các cấp cơ quan nhà nước xây dựng phương án phòng chống thiên tai trên lưu vực sông Vệ Luận văn đã xây dựng mô hình thủy văn MIKE SHE được hiệu chỉnh và kiểm định với mức độ tin cậy khá cao Dựa trên mô hình thủy văn đã thiết lập học viên sử dụng số liệu thay đổi mưa và các yếu tố khác của Kịch bản Biến đổi khí hậu do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành năm 2016 để tiến hành đánh giá sự thay đổi của dòng chảy sông Vệ nhằm mục đích cung cấp một cái nhìn toàn diện về sự biến đổi của các yếu tố tự nhiên liên quan tới sự ấm lên của Trái Đất trong tương lai tại lưu vực sông Vệ tỉnh Quảng Ngãi Với những yêu cầu thực tế như trên luận văn đã đóng góp không nhỏ đến sự phát triển kinh tế xã hội của khu vực phía Nam tỉnh Quảng Ngãi thiên tai ngập lụt hạn hán liên quan tới dòng chảy sông Vệ cũng có những tác động không nhỏ tới dân cư trong khu vực
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN ĐỈNH CHƢƠNG ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI DỊNG CHẢY NĂM HỆ THỐNG SÔNG VỆ TỈNH QUẢNG NGÃI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Đà Nẵng - Năm 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN ĐỈNH CHƢƠNG ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI DỊNG CHẢY NĂM HỆ THỐNG SÔNG VỆ TỈNH QUẢNG NGÃI Chuyên ngành: Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60.58.02.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thanh Hải TS Võ Ngọc Dƣơng Đà Nẵng - Năm 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Trần Đỉnh Chƣơng ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I MỤC LỤC II TÓM TẮT LUẬN VĂN VI DANH MỤC CÁC BẢNG VIII DANH MỤC CÁC HÌNH XI MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài: Mục tiêu nghiên cứu đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Nội dung nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu: Ý nghĩa thực tiễn đề tài Bố cục nội dung luận văn CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu 1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên: a Vị trí địa lý b Đặc điểm địa hình c Đặc điểm địa chất 1.1.2 Điều kiện khí tượng, thủy văn a Khí Tượng: b Thủy Văn: 14 c Các đặc trưng thủy văn dòng chảy 15 d Chế độ thủy triều 17 1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 18 1.2.1 Tổ chức hành lưu vực 18 1.2.2 Tình hình dân sinh kinh tế 18 a Dân số 18 b Lao động 19 1.2.3 Nông nghiệp 19 iii a Hiện trạng sản xuất nông nghiệp: 19 b Hiện trạng ngành chăn nuôi: 20 1.2.4 Lâm nghiệp: 21 1.2.5 Thủy sản: 22 1.2.6 Công nghiệp: 23 1.2.7 Dịch vụ - Du lịch: 23 1.2.8 Giao thông – Vận tải: 25 1.2.9 Xây dựng – đô thị: 25 a Xây dựng 25 b Đô thị 26 1.2.10 Y tế: 26 1.2.11 Giáo dục, đào tạo: 27 1.3 Tình hình thiên tai thiệt hại khu vực nghiên cứu 27 CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG MƠ HÌNH THỦY VĂN 30 2.1 Tổng quan Mơ hình thủy văn 30 2.2 Giới thiệu mơ hình MIKE SHE 32 2.2.1 Tổng quan mơ hình MIKE SHE 32 2.2.2 Lịch sử phát triển mơ hình MIKE-SHE 33 2.2.3 Lý thuyết mô hình MIKE-SHE 33 a Mưa 33 b Bốc 34 c Dịng khơng bão hịa 35 d Dòng chảy mặt: 36 e Dịng chảy sơng: 36 g Dịng chảy thị 37 h Dòng chảy ngầm 38 i Cơng trình thủy lợi 39 2.3 Thiết lập mơ hình MIKE SHE 40 2.3.1 Phạm vi mô 40 2.3.2 Cơ sở liệu phục vụ tính tốn mơ 41 a Bản đồ số độ cao 41 b Bản đồ sử dụng đất 41 iv c Bản đồ đất 42 d Trạm mưa tính tốn 42 e Mạng lưới sông 43 g Số liệu khí tượng thủy văn 43 h Một số liệu cần thiết khác 43 2.4 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình MIKE SHE 43 2.4.1 Hiệu chỉnh mơ hình 43 2.4.2 Kiểm định mơ hình 44 2.4.3 Nhận xét kết hiệu chỉnh kiểm định 46 CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI DÕNG CHẢY 47 3.1 Tổng quan Biến đổi khí hậu 47 3.1.1 Cơ sở khoa học biến đổi khí hậu 47 a Nguyên nhân biến đổi khí hậu 47 b Kịch nồng độ khí nhà kính 49 c Biến đổi khí hậu quy mơ tồn cầu 49 3.1.2 Biểu biến đổi khí hậu Việt Nam 52 a Nhiệt độ 52 b Lượng mưa 52 3.1.3 Kịch biến đổi khí hậu cho Việt Nam 53 a Nhiệt độ 54 b Lượng mưa 55 3.2 Xây dựng kịch Biến đổi khí hậu cho khu vực nghiên cứu 57 3.3 Đánh giá tác động Biến đổi khí hậu tới dịng chảy khu vực nghiên cứu 58 3.3.1 Kết mô thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí Nhánh 59 3.3.2 Kết mô thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí Nhánh 64 3.3.3 Kết mô thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí Nhánh 70 3.3.4 Kết mô thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí Nhánh 76 v 3.3.5 Kết mô thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí An Chỉ thượng 82 3.3.6 Kết mô thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí trạm An Chỉ 88 3.3.7 Kết mô thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí trạm Sơng Vệ 94 3.3.8 Phân tích kết mơ thời kỳ tương lai ứng với kịch biến đổi khí hậu vị trí 100 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101 Kết luận 101 Kiến nghị 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 PHỤ LỤC TÍNH TOÁN TẦN SUẤT 105 vi TÓM TẮT LUẬN VĂN ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI DỊNG CHẢY NĂM HỆ THỐNG SÔNG VỆ TỈNH QUẢNG NGÃI Học viên: Trần Đỉnh Chương Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình thủy Mã số: 60.58.02.02 Khóa: K35-CTT.QNg Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt - Biến đổi khí hậu xuất phát từ gia tăng lượng khí thải nhà kính nhìn nhận thách thức lớn cho nhân loại kỷ thứ 21 Hiện tượng dự đoán làm gia tăng Hậu tác động đến mặt đời sống xã hội lồi người Do cần có đánh giá thật đầy đủ xác thay đổi yếu tố tự biến đổi khí hậu, để cung cấp cần thiết cho việc xây dựng biện pháp giảm thiểu thích ứng với thay đổi Vì vậy, việc nghiên cứu, tính tốn đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến dịng chảy năm hệ thống sơng Vệ cần thiết, làm sở để cấp quan nhà nước xây dựng phương án phòng chống thiên tai lưu vực sông Vệ Luận văn xây dựng mơ hình thủy văn MIKE SHE hiệu chỉnh kiểm định với mức độ tin cậy cao Dựa mơ hình thủy văn thiết lập, học viên sử dụng số liệu thay đổi mưa yếu tố khác Kịch Biến đổi khí hậu Bộ Tài ngun Mơi trường ban hành năm 2016 để tiến hành đánh giá thay đổi dịng chảy sơng Vệ nhằm mục đích cung cấp nhìn tồn diện biến đổi yếu tố tự nhiên liên quan tới ấm lên Trái Đất tương lai lưu vực sông Vệ, tỉnh Quảng Ngãi Với yêu cầu thực tế trên, luận văn đóng góp khơng nhỏ đến phát triển kinh tế xã hội khu vực phía Nam tỉnh Quảng Ngãi, thiên tai ngập lụt, hạn hán liên quan tới dịng chảy sơng Vệ có tác động khơng nhỏ tới dân cư khu vực Từ khóa: sơng Vệ, dịng chảy, mơ hình Mike SHE, biến đổi khí hậu ASSESSING THE IMPACT OF CLIMATE CHANGE TO THE FLOW YEAR VE RIVER SYSTEM OF QUANG NGAI PROVINCE Student name: Trần Đỉnh Chương Major: Irrigation construction engineering ID: 60.58.02.02 Course: K35-CTT.QNg University of science and technology ĐHĐN Abstract - Climate change due to the increase of greenhouse gas emissions is considered to be one of the major challenges to the human beings in 21st century It will lead to changes in precipitation, atmospheric moisture, increase in evaporation and probably raise the frequency of extreme events The consequences of these phenomena will influence on many aspects of human society Particularly at river deltas, coastal regions and developing countries, the impacts of climate change to vii socio-economic development are more serious So there is a need to have a robust and accurate estimation of variation of natural factors due to climate change, at least in the hydrological cycle and flooding events to provide a strong basis for mitigating the impacts of climate change and adapt to these challenges Therefore, the study, calculation and assessment of the impacts of climate change on the flow of Ve river are essential, as a basis for the state agencies at all levels to develop plans for natural disaster prevention in Ve river basin The thesis has built the MIKE SHE hydrological model to be calibrated and verified with a high level of reliability Based on the established hydrological model, participants use rainfall change data and other elements of the Climate Change Scenario issued by the Ministry of Natural Resources and Environment in 2016 to conduct a change assessment of Ve river flow aims to provide a comprehensive view of the variation of natural factors related to future global warming in the Ve basin, Quang Ngai province With the above practical requirements, the thesis has contributed significantly to the socio-economic development of the southern region of Quang Ngai province, natural disasters flooded, droughts related to the flow of Ve river also have some significant impact on the population in the area Key words: Ve river, flow, SHE model, climate change viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Phân loại đất tổng hợp loại đất tỉnh Quảng Ngãi Bảng 1.2 Mạng lưới trạm quan trắc yếu tố khí tượng - thủy văn 10 Bảng 1.3 Bảng đặc trưng nhiệt độ trung bình năm khu vực Quảng Ngãi 11 Bảng 1.4 Bảng độ ẩm trung bình tháng, năm (%) 11 Bảng 1.5 Bảng độ ẩm trung bình thấp tháng (%) 12 Bảng 1.6 Số nắng bình quân tháng trung bình nhiều năm trạm (giờ) 12 Bảng 1.7 Bảng khả bốc trung bình tháng (mm) 12 Bảng 1.8 Bảng lượng mưa trung bình nhiều năm (mm) 13 Bảng 1.9 Đặc trưng hình thái lưu vực sơng Vệ tỉnh Quảng Ngãi 15 Bảng 1.10 Đặc trưng dòng chảy sông Vệ 16 Bảng 1.11 Phần trăm xuất lũ vào tháng năm trạm vùng nghiên cứu .16 Bảng 1.12 Lưu lượng lớn nhỏ vị trí trạm lân cận vùng nghiên cứu .16 Bảng 1.13 Tần suất triều thiên văn mực nước lớn năm 18 Bảng 1.14 Tần suất triều thiên văn mực nước thấp năm 18 Bảng 1.15 Diện tích đơn vị hành vùng nghiên cứu .18 Bảng 1.16 Dân số trung bình tỉnh theo đơn vị huyện 19 Bảng 1.18 Bảng diện tích nơng nghiệp vùng nghiên cứu 20 Bảng 1.19 Số lượng gia súc vùng nghiên cứu 20 Bảng 1.20 Giá trị sản xuất ngành lâm nghiệp 21 Bảng 1.21 Diện tích mặt nước ni trồng thủy sản tỉnh Quảng Ngãi 22 Bảng 1.22 Diện tích mặt nước – sản lượng tơm ni vùng nghiên cứu .22 Bảng 1.23 Cơ sở sản xuất công nghiệp vùng nghiên cứu 23 Bảng 1.24 Giá trị sản xuất ngành công nghiệp vùng nghiên cứu .23 Bảng 1.25 Cơ sở kinh doanh ngành dịch vụ theo thành phần kinh tế vùng nghiên cứu 24 Bảng 1.26 Cơ sở kinh doanh ngành dịch vụ vùng nghiên cứu 24 Bảng 1.27 Bảng thống kê chi tiết số trường học vùng nghiên cứu .27 ... 3: Đánh giá tác động biến đổi khí hậu tới dịng chảy 3.1 Tổng quan Biến đổi khí hậu 3.2 Xây dựng kịch Biến đổi khí hậu cho khu vực nghiên cứu 3.3 Đánh giá tác động Biến đổi khí hậu tới dòng chảy. .. 3: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI DÕNG CHẢY 47 3.1 Tổng quan Biến đổi khí hậu 47 3.1.1 Cơ sở khoa học biến đổi khí hậu 47 a Nguyên nhân biến đổi khí. .. Quảng Ngãi nói chung Xuất phát từ lý trên, thực đề tài: “ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI DỊNG CHẢY NĂM HỆ THỐNG SÔNG VỆ TỈNH QUẢNG NGÃI” Kết nghiên cứu hy vọng cung cấp cho quyền địa phương