Tính toán cân bằng nước hồ chứa nước phú ninh trong điều kiện biến đổi khí hậu

Hồ chứa nước Phú Ninh xây dựng trên sông Tam Kỳ thuộc hai huyện Núi Thành và Phú Ninh của tỉnh Quảng Nam do Công ty TNHH MTV khai thác Thủy lợi Phú Ninh quản lý Nhiệm vụ thiết kế tưới cho 23 000ha đất nông nghiệp phát điện với công suất lắp máy gần 2 000kw cấp nước phục vụ cho sinh hoạt và công nghiệp khoảng 3 0 triệu m3 năm Để tính toán cân bằng nước của hồ trong điều kiện biến đổi khí hậu Học viên đã sử dụng số liệu lưu lượng bốc hơi nắng gió độ ẩm và mưa của 03 trạm Xuân Bình Đập Chính Tam Kỳ Thực tế công tác quản lý vận hành khai thác của HCN Phú Ninh vẫn chưa được tính toán một cách khoa học chưa có khả năng dự báo Nghiên cứu của tác giả sử dụng mô hình Mike Nam để tính toán dự báo dòng chảy đến làm cơ sở cho nhà quản lý dự báo lập kế hoạch dùng nước và cấp nước đảm bảo khi thời tiết diễn biến phức tạp Tác giải đã xây dựng nhiều kịch bản biến đổi khí hậu đưa vào mô hình Weap tính toán cân bằng nước của hồ để kiểm tra khả năng cấp nước theo nhu cầu nước của các ngành kinh tế hiện tại và tương lai có đảm bảo không Tác giả nêu ra các giải pháp thích ứng như thế nào khi hồ chứa nước năm đó bị thiếu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  NGUYỄN NHƯ BÍNH TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC HỒ CHỨA NƯỚC PHÚ NINH TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XD CƠNG TRÌNH THỦY Đà Nẵng - Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ NGUYỄN NHƯ BÍNH TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC HỒ CHỨA NƯỚC PHÚ NINH TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH THỦY Mã số: 60 58 02 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XD CƠNG TRÌNH THỦY NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TS LÊ HÙNG Đà Nẵng - Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Như Bính TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC HỒ CHỨA NƯỚC PHÚ NINH TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Học viên: Nguyễn Như nh; Chun ngành: Kỹ thuật X cơng trình thủy M số: 60.58.02.02; Kh a: K32-CTT; Trường Đ i học ách khoa- ĐHĐN T m ắ - Hồ chứa nước Phú Ninh xây dựng sông Tam Kỳ thuộc hai huyện Núi Thành Phú Ninh tỉnh Quảng Nam, Công ty TNHH-MTV khai thác Thủy lợi Phú Ninh quản lý Nhiệm vụ thiết kế tưới cho 23.000ha đất nông nghiệp, phát điện với công suất lắp máy gần 2.000kw; cấp nước phục vụ cho sinh ho t cơng nghiệp khoảng 3,0 triệu m3/năm Để tính tốn cân nước hồ điều kiện biến đổi khí hậu, Học viên đ sử dụng số liệu lưu lượng, bốc hơi, nắng, gi , độ ẩm mưa 03 tr m Xn ình, Đập Chính, Tam Kỳ Thực tế công tác quản lý vận hành khai thác HCN Phú Ninh chưa tính tốn cách khoa học, chưa c khả dự báo Nghiên cứu tác giả sử dụng mơ hình MikeNam để tính tốn dự báo dịng chảy đến làm sở cho nhà quản lý dự báo, lập kế ho ch dùng nước cấp nước đảm bảo thời tiết diễn biến phức t p Tác giải đ xây dựng nhiều kịch biến đổi khí hậu đưa vào mơ hình Weap t nh tốn cân nước hồ để kiểm tra khả cấp nước theo nhu cầu nước ngành kinh tế t i tương lai c đảm bảo không Tác giả nêu giải pháp thích ứng hồ chứa nước năm đ bị thiếu T h – Hồ chứa nước Phú Ninh; tính tốn cân nước hồ chức nước Phú Ninh điều kiện biến đổi khí hậu; dịng chảy đến mơ hình Mike-Nam; Cân nước mơ hình Wea CALCULATION OF WATER SUPPLY BY PHU NINH WATER SUPPLY IN CLIMATE CHANGE CONDITIONS Phu Ninh reservoir was built on the Tam Ky River between Nui Thanh and Phu Ninh districts of Quang Nam province It was designed as a store of water for 23,000 of agricultural land, it provide 3.0 million cubic meters peryear, it’s installed capacity of electric power generation is nearly 3,000 kw In order to analyze Phu Ninh’s water balance in climate change, writer collected meteorological parameters namely water flow, evaporation, sunshine hour, wind speed, humidity and precipitation from weather stations Xuan Binh, Dap Chinh, Tam Ky In fact, the management board of the Phu Ninh reservoir has not yet been scientifically calculated in order to conduct forecast The author apply Mike-Nam model to operate flow forecast, this will be a profitable material for management board The number could be used to product water supply planning to ensure stability production activities during complicated weather The writer developed several climate change scenatios for WEAP model to calculate water balance to answer the question: whether water supply capacity is guaranteed for future economic sectors From that, the writer develop solutions when facing water shortage Key words - Phu Ninh reservoir, water balance,, climate change, Mike – Nam flow model, water balance WEAP model MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Vị tr địa lý 1.2 Thông số kỹ thuật cơng trình: 1.3 Nhiệm vụ Hồ chứa 1.4 Tầm quang trọng hồ chứa nước Phú Ninh 2.1 Mục tiêu nghiên cứu: 2.1.1 Mục tiêu tổng quát 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 3.1 Đối tượng, ph m vi nghiên cứu 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu .4 3.1.2 Ph m vi nghiên cứu 4.1 Phương pháp nghiên cứu 4.1.1 Phương pháp thu thập liệu (Collecting secondary data) 4.1.2 Phương pháp phân t ch thống kê 4.1.3 Phương pháp mơ hình tốn .5 5.1 Ý nghĩa khoa học thực tế đề tài 5.1.1 Ý nghĩa khoa học 5.1.2 Ý nghĩa thực tiễn Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU .6 Tổng quan nghiên cứu ài nguyên nước .6 1.1 M ng lưới sơng ngồi: 1.2 Nguồn nước mặt 1.2.1 M ng lưới tr m thủy văn 1.2.2 Các đặc trưng thủy văn dòng chảy 1.3 Nguồn nước ngầm 10 1.3.1 Trữ lượng, chất lượng nước ngầm 10 1.3.2 Những thách thức tương lai 11 1.3.3 Nhu cầu dùng nước tăng lên m nh mẽ: 11 1.3.4 C n kiệt ô nhiễm nguồn nước: 11 1.4 Tổng quan ĐKH ảnh hưởng đến tài nguyên nước 12 1.4.1 Xu biến đổi dòng chảy năm, dòng chảy mùa lũ kiệt 12 1.4.2 Xu biến đổi lũ 12 1.5 Nhận xét nguồn nước tỉnh Quảng Nam .14 Chương 2: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, HIỆN TRẠNG NGUỒN TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC HCN PHÚ NINH .16 2.1 Khái quát đặc điểm tự nhiên lưu vực nghiên cứu 16 2.1.1 Vị tr địa lý: 16 2.1.2 Đặc điểm địa hình lưu vực: 16 2.1.3 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng: 16 2.1.4 Đặc điểm sơng ngịi: .17 2.1.5 Đặc điểm khí hậu: 18 2.1.6 Đặc điểm dòng chảy: 23 2.1.7 Tình hình kinh tế xã hội 26 2.2 Hiện tr ng nguồn tài nguyên nước môi trường nước lưu vực HCN Phú Ninh 26 2.3 Hiện tr ng lưu vực hồ chứa nước Phú Ninh 28 2.3.1 Quản lý nước hồ chứa nước Phú Ninh : .28 2.3.2 Quản lý cơng trình: .28 2.3.3 Hiện tr ng nguồn nước: 28 2.3.4 Hiện tr ng yêu cầu dùng nước nhu cầu dùng nước đến năm 2020 28 2.3.5 Thông số kỹ thuật hồ chứa nước Phú Ninh: 29 Chương 3: THIẾT LẬP MƠ HÌNH THỦY VĂN MIKE NAM VÀ CÂN BẰNG NƯỚC WEAP CHO LƯU VỰC HCN PHÚ NINH 32 3.1 Mơ hình thủy văn MIKE-NAM [5] 32 3.1.1 Cơ sở lý thuyết mô hình thủy văn MIKE-NAM 32 3.1.2 Thiết lập mơ hình thủy văn MIKE-NAM 35 3.1.3 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình: 38 3.1.4 Nhận xét đánh giá kết .39 3.1.5 Kết qua mơ dịng chảy MIKE-NAM .40 3.2 Tính tốn kịch mưa nhiệt độ có biến đổi khí hậu: 41 3.2.1 Kịch biến đổi nhiệt độ 43 3.2.2 Kịch biến đổi kh hậu lượng mưa : 44 3.2.2.1 Xác định năm điển hình: 44 3.2.2.2 Các kịch phát tải ộ Tài Nguyên Môi Trường 47 3.3 Phần mềm CROPWAT 8.0 [9] .48 3.3.1 Cơ sở lý thiết phần mềm CROPWAT8.0 .48 3.3.2 T nh toán mức tưới cho kịch 1986-2005: .51 3.3.3 Tổng hợp kết t nh toán mức tưới cho kịch bản: 53 3.4 Mơ hình cân nước WEAP .55 3.4.1 Cơ sở lý thuyết mô hình thủy lực WEAP 55 3.4.2 Sử dụng mơ hình WEAP : 56 3.4.3 Thiết lập mơ hình cân nước WEAP: 58 Chương 4: MÔ PHỎNG CÁC KỊCH BẢN KHI CĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO HCN PHÚ NINH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG 64 4.1 Các kịch mơ có biến đổi khí hậu: 64 4.2 Mơ mơ hình tương ứng kịch biến đổi khí hậu 64 4.2.1 Kịch biến đổi khí hậu Quảng Nam năm (2020-2030) 64 4.2.2 Kịch biến đổi khí hậu Quảng Nam năm (2016-2035) 64 4.2.3 Kịch biến đổi khí hậu Quảng Nam năm (2046-2065) 65 4.2.4 Kịch biến đổi khí hậu Quảng Nam năm (2080-2099) 65 4.3 Phân tích kết quả: 66 4.4 Đề xuất giải pháp 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG _Toc503762000Bảng 1.1 Đặc trưng mưa năm, dòng chảy sông vùng Bảng 1.2 Đặc trưng dịng chảy năm, trung bình mùa lũ, mùa cann qua thời kỳ 12 Bảng 2.1 Bảng thống kê nh m đất lưu vực sông tam kỳ 16 Bảng 2.2 Đặc trưng hình thái lưu vực sông tam kỳ 18 Bảng 2.3 Số nắng hàng tháng 19 Bảng 2.4 Nhiệt độ trung bình tháng (oc) 19 Bảng 2.5 Độ ẩm tương đối trung bình tháng (%) 19 Bảng 2.6 Tốc độ gió trung bình tháng (m/s) 20 Bảng 2.7 Lượng bốc trung bình tháng (mm) 20 Bảng 2.8 Lượng mưa trung bình tháng, năm (mm) 21 Bảng 2.9 Kết tính tốn tần suất mưa năm số tr m 23 Bảng 2.10: Cơ cấu trồng khu tưới phú ninh 28 Bảng 2.11: Nhu cầu cấp nước phú ninh 2020-2030: 29 Bảng 2.12 Các thông số kỹ thuật hồ chứa 29 Bảng 2.13 Các thơng số kỹ thuật cơng trình đầu mối 30 Bảng 3.1 Tr m kh tượng thủy văn khu vực lân cận 36 Bảng 3.2 Bộ thơng số mơ hình nam lưu vực hồ phú ninh 37 Bảng 3.3 Nhiệt độ khơng khí tháng nhiều năm tr m tam kỳ 41 Bảng 3.4 Đặc trưng độ ẩm trung bình nhiều năm tr m tam kỳ 42 Bảng 3.5 Phân phối bốc (piche) tháng năm tr m tam kỳ 42 Bảng 3.6: Tốc độ gi trung bình tháng, năm tr m tam kỳ (km/s) 42 Bảng 3.7 Lượng mưa trung bình tháng, năm (mm) 42 Bảng 3.8: Số nắng tháng năm trung bình nhiều năm tr m tam kỳ 43 Bảng 3.9 Mức nhiệt độ (oc) tăng, giảm thời kỳ 2016-2035 43 Bảng 3.10 Mức nhiệt độ (oc) tăng, giảm thời kỳ 2046-2065 43 Bảng 3.11 Mức nhiệt độ (oc) tăng, giảm thời kỳ 2080-2099 43 Bảng 3.12 Mưa năm điển hình tháng năm tr m tam kỳ 46 Bảng 3.13 Mức thay đổi lượng mưa thời kỳ 2016-2035 47 Bảng 3.14 Mức thay đổi lượng mưa thời kỳ 2046-2065 47 Bảng 3.15 Mức thay đổi lượng mưa thời kỳ 2080-2099 47 Bảng 3.16 Lượng bốc mặt nước mặt ruộng eto (mm/ngày) 51 Bảng 3.17 Lượng mưa hiệu 51 Bảng 3.18 Nhu cầu nước trồng vụ đông xuân: 52 Bảng 3.19 Nhu cầu nước trồng vụ hè thu: 52 Bảng 3.20 Mức tưới cho ha/năm 53 Bảng 3.21 Nhu cầu nước trồng (mm/ngày) 54 Bảng 3.22 Nhu cầu nước sau hiệu chỉnh: 54 Bảng 3.23 Nhu cầu cấp nước hồ chứa nước phú ninh 59 Bảng 3.24 Tổng hợp lượng nước yêu cầu sau hiệu chỉnh (106m3) 61 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Xu biến đổi lưu lượng đỉnh lũ (qmax) tr m nông sơn th nh mỹ 13 Hình 1.2 Xu biến đổi mực nước đỉnh lũ (hmax) tr m giao thủy câu lâu 13 Hình 1.3 Xu biến đổi mực nước đỉnh lũ (hmax) tr m nghĩa cẩm lệ 13 Hình 2.1 Bản đồ đẳng trị lượng mưa năm tỉnh quảng nam [2] 23 Hình 2.2 Bản đồ đẳng trị lớp dòng chảy năm tỉnh quảng nam [3] 24 Hình 2.3 Bản đồ phân vùng cấp nước 27 Hình 3.1 Cấu trúc mơ hình nam 33 Hình 3.2 Kết dịng chảy MIKE-NAM thực đo 37 Hình 3.3 Kết tổng lượng dòng chảy mike-nam thực đo 37 Hình 3.4 Kết ch y kiểm định dịng chảy mơ hình năm 2016 38 Hình 3.5 Kết ch y kiểm định tổng lượng dịng chảy mơ hình năm 2016 38 Hình 3.6 Kết ch y hiệu chỉnh dịng chảy mơ hình năm 2017 39 Hình 3.7 Kết ch y hiệu chỉnh tổng lượng dịng chảy mơ hình năm 2017 39 Hình 3.8 Kết mơ dịng chảy 1986-2005 40 Hình 3.9 Kết mơ dịng chảy kịch 2016-2035 40 Hình 3.10 Kết mơ dịng chảy kịch 2046-2065 41 Hình 3.11 Kết mơ dịng chảy kịch 2080-2099 41 Hình 3.12 Biểu đồ nhiệt độ trung bình kịch 44 Hình 3.13 Biểu đồ mưa trung bình kịch 48 Hình 3.14 Sơ đồ tính tốn cân nước cho lưu vực HCN Phú Pinh 55 Hình 3.15 Sơ đồ tính tốn cân nước Weap 58 Hình 3.16 Nhu cầu nước kịch sau cân 62 Hình 3.17 Kết tính tốn so với kịch 1986-2005 sau hiệu chỉnh 62 62 2004 2005 Tổng 324.80 328.04 5,971.35 323.26 326.82 5,901.39 308.21 310.06 5,849.35 297.45 298.64 5,739.19 299.11 300.01 5,813.30 Hình 3.16: Nhu cầu nước kịch sau cân b Kết lượng nước thiếu sau cân kịch bản: ảng 3.25: Kết lượng nước thiếu kịch so với kịch (106m3) Các ngành 1986 1988 1989 1990 1992 1995 Sum 2016-2035 12.40 47.42 0.94 25.97 0.009 0.16 86.92 2020-2030 12.40 45.95 0.68 24.32 0.10 83.47 2046-2065 12.40 48.22 1.04 26.26 0.005 0.09 88.04 2080-2099 12.40 47.95 0.96 25.57 0.04 86.93 1986-2005 12.40 36.72 1.29 27.36 0.010 77.80 Hình 3.17: Kết t nh toán CBN so với kịch 1986-2005 sau hiệu chỉnh 63 3.4.7 Nhận xét đánh giá mơ hình: Đối với kịch nền: Trong 20 năm c 05 năm thiếu nước, lượng nước thiếu lớn năm 1988 với 36.72 triệu m3 Đối với kịch quy ho ch : Thì lượng nước thiếu tăng lên so với kịch nhu cầu nước kịch tăng lên tất ngành kinh tế Trong đ lượng nước thiếu lớn năm 1988 với 45.95 triệu m3 Đối với kịch ĐKH sau hiệu chỉnh mơ hình để tối tưu h a cho kịch c lượng nước thiếu năm thiếu nước lớn năm 1988, lượng nước thiếu kịch tăng so với kịch Do nhu cầu nước cho nông nghiệp tăng nhu cầu nước tăng ngành kinh tế khác Qua tính tốn cân nước ta thấy tất kịch năm thiếu nước rơi vào tháng 7,8 năm Tuy nhiên, HCN Phú Ninh lượng nước thiếu khơng đáng kể nhà quản lý có nhiều giải pháp để năm đ không bị thiếu nước Ngoài ta khẳng định quy ho ch UBND tỉnh Quảng Nam nhu cầu sử dụng HCN Phú Ninh phù hợp Nhìn chung mơ hình đ phản ảnh yếu tố biến động khí hậu, nhiên kết h n chế định, q trình thiết lập mơ hình khơng c lượng mưa ngày đủ dài mà phải mượn tr m đo mưa Tam Kỳ gần đ , khơng đ i diện hết cho khu vực tính tốn, lượng mưa trung bình thấp tr m T1 đ i diện cho lưu vực, nên có sai lệch định q trình tính tốn kết 64 Chương 4: MÔ PHỎNG CÁC KỊCH BẢN KHI CĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO HCN PHÚ NINH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG 4.1 Các kịch mơ có biến đổi khí hậu: Để kiểm tra khả đáp ứng đảm bảo nhu cầu cấp nước phù hợp quy ho ch HCN Phú Ninh c ĐKH Ta tiến hành mô l i kịch xét đến hai yếu tố nhiệt độ lượng mưa thay đổi dựa phát thải CRP4.5 Bộ Tài Nguyên Môi Trường năm 2016 - Đối với nhiệ đ h y đổi: Dựa kết tính tốn thay đổi nhiệt kịch ĐKH, ta thấy nhiệt độ 03 kịch tăng lên so với kịch nền, nhu cầu dùng nước kịch tăng lên tương ứng đặc biệt ngành nông nghiệp sinh ho t (Trường hợp ta đ mô chương 3) - Đối với lượng mư h y đổi: Dựa kết tính tốn thay đổi lượng mưa kịch ĐKH, ta thấy lượng mưa 03 kịch tăng lên so với kịch đặc biệt kịch cuối kỷ 2080-2099 o lượng mưa tăng nên dòng chảy tăng lên ảnh hướng lớn đến nhu cầu dùng nước ngành kinh tế - Trong trường hợp tác giả dựa kịch 1986-2005 cho xây dựng kịch bản, đ c 01 Kịch quy ho ch 03 Kịch biến đổi khí hậu thời kỳ (2016-2035), (2046-2065) (2080-2099), mà nhiệt độ lượng mưa thay đổi - Ngoài để kết cân nước phản ánh cho t i tương lai phụ thuộc nhiều yếu tố khác, luận văn xét đến 02 yếu tố độ nhảy lớn 4.2 Mơ mơ hình ương ứng kịch biến đổi khí hậu: 4.2.1 Kịch biến đổi khí hậu Quảng Nam năm (2020-2030) Số liệu đầu vào: + Số liệu dòng chảy xây dựng từ kịch 2016-2035 từ (Mike-Nam) + Mức tưới cho lúa năm: 12.000m3/ha/năm + Số liệu nhu cầu nước ngành Ngành Công nghiệp Nông nghiệp Sinh ho t Thủy sản 1986-2005 22.000 (ha)/năm 72.00 người 2020-2030 94.900.000 m3/ngày đêm 35.800 (ha)/năm 416.667 người 26.698 m3/ngày đêm 4.2.2 Kịch biến đổi khí hậu Quảng Nam năm (2016-2035) Số liệu đầu vào: + Số liệu dòng chảy xây dựng từ kịch 2016-2035 từ (Mike-Nam) 65 + Mức tưới cho lúa năm: 12.350m3/ha/năm + Số liệu nhu cầu nước ngành Ngành Công nghiệp Nông nghiệp Sinh ho t Thủy sản 1986-2005 22.000 (ha)/năm 72.00 người 2016-2035 94.900.000 m3/ngày đêm 35.800 (ha)/năm 416.667 người 26.698 m3/ngày đêm 4.2.3 Kịch biến đổi khí hậu Quảng Nam năm (2046-2065) Số liệu đầu vào: + Số liệu dòng chảy xây dựng từ kịch 2046-2065 từ (Mike-Nam) + Mức tưới cho lúa năm: 12.400m3/ha/năm + Số liệu nhu cầu nước ngành Các ngành Công nghiệp Nông nghiệp Sinh ho t Thủy sản 1986-2005 22.000 (ha)/năm 72.00 người 2046-2065 94.900.000 m3/ngày đêm 35.800 (ha)/năm 416.667 người 26.698 m3/ngày đêm 4.2.4 Kịch biến đổi khí hậu Quảng Nam năm (2080-2099) Số liệu đầu vào: + Số liệu dòng chảy xây dựng từ kịch 2080-2099 từ (Mike-Nam) + Mức tưới cho lúa năm: 12.140m3/ha/năm + Số liệu nhu cầu nước ngành Các ngành Công nghiệp Nông nghiệp Sinh ho t Thủy sản 2080-2099 22.000 (ha)/năm 72.00 người 2080-2099 94.900.000 m3/ngày đêm 35.800 (ha)/năm 416.667 người 26.698 m3/ngày đêm 66 4.2.5 Tổng hợp kết tính tốn mơ phỏng: Các ngành 2016-2035 2020-2030 2046-2065 2080-2099 1986-2005 Hình 4.1: Kết mô kịch biến đổi khí hậu Bảng 4.1: Kết lượng nước thiếu sau mô 1986 1987 1988 1989 1990 1992 Sum 12.41 5.16 19.59 17.27 54.43 12.41 4.57 18.28 15.93 51.19 12.41 5.12 17.94 14.38 49.85 12.41 4.14 13.58 10.16 40.29 12.41 36.73 1.29 27.36 0.01 77.80 4.3 Phân tích kết quả: - Kết mô so sánh với kịch chưa chịu tác động dòng chảy ĐKH lượng nước thiếu t Điều phản ảnh với kịch biến đổi khí hậu lượng mưa tăng nên dòng chảy kịch tăng lên dẫn đến lượng nước thiếu giảm - Kịch cuối kỹ 2080-2099 lượng nước thiếu t hơn, lượng mưa kich 03 lớn nhìn từ biều đồ mưa, nên mơ hình có kết tương đối xác - Dựa vào kết ta khẳng định với quy ho ch HCN Phú Ninh phù hợp đảm bảo cung cấp nước ổn định cho tất ngành kinh tế có nhu cầu cịn khai thác thêm 4.4 Đề xuất giải pháp Dựa thứ tự ưu tiên ngành kinh tế để đưa giải pháp hợp lý + Thứ cấp nước cho cơng nghiệp: Vì giá trị kinh tế cao giá trị thiệt h i lớn 67 + Thứ hai cấp nước cho nông nghiệp: Phù hợp với nhiệm vụ thiết kế công tác an sinh xã hội Thứ ba cấp nước cho sinh ho t: Vì có nguồn nước dồi dể thay Thứ tư cấp nước cho thủy sản: Thiệt h i nhỏ không quan trọng dễ điều chỉnh => Từ thứ tự ưu tiên ta thấy chủ yếu cấp nước cho nông nghiệp ngành sử dụng nhiều nước Ta có giải pháp năm thiếu nước sau: * Giải pháp phi cơng trình: - Tưới tiết kiệm nước từ đầu vụ Đông Xuân tận dụng tối đa lượng mưa vụ: - Thay đổi phương pháp tưới như: Chuyển kênh cấp từ tưới đồng thời sang tưới luân phiên, tưới khô ước (phương pháp tiết kiệm 10%-15%) - Thay đổi cấu trồng trồng tiêu thụ t nước, cắt giảm diện tích trồng lúa chuyển sang trồng màu - Rút ngắn mùa vụ đặc biệt vụ hè thu - Tăng cường công tác quản lý để nâng cao hiệu sử dụng nước - H n chế phát điện * Giải pháp cơng trình: - Xây dựng đập t m tr m bơm để tận dụng hết lượng nước hồi quy - Bê tông h a kênh mương để giảm thất thoát nước - Nâng cao dung tích hữu ích hồ chứa, giải pháp khó thực h du hồ chứa nước Phú Ninh thành phố Tam Kỳ theo luật thủy lợi áp dụng 2018 hồ cấp đặc biệt 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Hệ thống sông Tam Kỳ nằm khu vực c lượng mưa tương đối lớn Địa hình m ng lưới sông dày, độ dốc sông nhỏ chịu ảnh hưởng m nh thuỷ triều, đặc biệt có dơng bão chế độ dịng chảy lũ phức t p, thường xuyên gây ngập lụt diện rộng Hồ chứa nước Phú Ninh hồ quan trọng tỉnh Quảng Nam, theo luật thủy lợi cấp HCN Phú Ninh cấp đặc biệt Tuy nhiên cơng việc quản lý nước cịn nhiều bất cập cần phải khắc phục, điều phản ánh qua t nh tốn lượng nước đến mơ hình MIKE-NAM Trong đề tài tác giả đ cố gắng xây dựng thơng số dịng chảy đến, đặc biệt dịng chảy mùa kiệt biết tầm quan trọng tính tốn kế ho ch nước điều tiết vận hành hồ sau Việc xây dựng dòng chảy đến giúp cho quan dự báo khả cấp nước hồ, tránh sai sót quy ho ch dẫn đến khai thác khả cấp nước ổn định hồ Dựa vào quy ho ch cấp nước tỉnh Quảng Nam năm 2020-2030, tác giả đ xây dựng nhiều kịch đ c kịch biến đổi khí hậu để kiểm tra nhu cầu nước t i tương lai ngành kinh tế đảm bảo Tuy nhiên việc h n chế số liệu mưa nên tác giả mượn t m số liệu mưa tr m Tam Kỳ để t nh toán, điều ảnh hưởng đến kết n an tồn lượng mưa bình qn năm tr m Tam Kỳ nhỏ tr m đo mưa T1(Xuân ình) lưu vực hồ Kiến nghị: Để sản phẩm đề tài hoàn thiện ứng dụng tốt thực tế, tác giả có số kiến nghị sau: Cơng ác hí ượng, thuỷ văn: Cần xây dựng nhiều tr m đo mực nước t i cửa sông tr m đo triều Bổ sung tr m đo mưa toàn lưu vực để cơng tác tính tốn dự báo tốt Tiến hành đo đ t lưu lượng lũ thực tế t i sông nhánh thuộc hệ thống sông Tam Kỳ từ đến năm liên tục làm sở cho việc áp dụng nhiều mơ hình thuỷ văn Xây dựng tr m đo lưu lượng thượng nguồn hồ chứa nước Phú Ninh để tăng cường công tác dự báo dòng chảy lũ dòng chảy kiệt Các biện pháp phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại lũ lụt: Tăng cường tổ chức tốt công tác trồng bảo vệ rừng đầu nguồn, rừng phòng hộ Phú Ninh, vùng ven biển chịu ảnh hưởng m nh triều nhằm làm chậm lũ, giảm xói mịn phòng tránh xâm nhập mặn phòng tránh sa m c hoá Giảm mật độ dân cư vùng lũ lụt trọng điểm cách quy ho ch l i nhà khu vực nông thôn, h n chế cấp đất xây dựng nhà nằm vùng ngập lụt, đặc biệt vùng ngập sâu 1,5m nhằm tiết kiệm đất sản xuất bảo đảm an tồn tính m ng cho người dân 69 Cần sớm quy ho ch hành lang lũ dọc sơng Tam Kỳ, làm sở cho việc quy ho ch phát triển sở h tầng Đô thị Tam Kỳ, Khu kinh tế mở Chu Lai ngành kinh tế khác Tăng cường cơng tác kiểm tra, kiểm sốt cơng trình giao thơng, xây dựng để đảm bảo khả lũ không gây ngập co hẹp mặt cắt sông, vùng h du Đối với công trình cơng cộng khu dân cư tập trung, bệnh viện, trường học phải xây cốt vượt cao mực nước lũ 1999 t Về công tác quản lý hồ Phú Ninh: Tăng cường nâng cao cơng tác dự bảo kh tượng thuỷ văn để có chế độ điều tiết hồ hợp lý, giảm thiểu ngập lụt vùng h du Phân tích t nh tốn tác động ngập lụt vùng h du để bổ sung Quy trình vận hành điều tiết hồ Phú Ninh nhằm có chế độ điều tiết thích hợp đảm bảo lợi ích tổng hợp TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việ [1] Nguyễn Phương Loan (2005), “Giáo trình tài nguyên nước”, NX Đ i học quốc gia Hà Nội 2005 [2] Trung Tâm kh tượng thủy văn tỉnh Quảng Nam (2007), “Bản đồ đẳng trị lượng mưa năm tỉnh Quảng Nam”, Quảng Nam [3] Trung Tâm kh tượng thủy văn tỉnh Quảng Nam (2007), “Bản đồ đẳng trị dòng chảy năm tỉnh Quảng Nam”, Quảng Nam [4] Viện Quy Ho ch Thủy Lợi (2017), “Quy hoạch thủy lợi tỉnh Quảng Nam năm 2020-2030”, Quảng Nam [5] Viện Thủy Lực Đan M ch – DHI, (2009), Mơ hình Mike-Nam [6] Công ty TNHH-MTV khai thác thủy lợi Quảng Nam (1980), “Trạm đo mưa Xuân Bình Phú Ninh”, Quảng Nam [7] Trung Tâm kh tượng thủy văn Quảng Nam (1976), “Số liệu mưa bốc hơi”, Quảng Nam [8] ộ Tài nguyên Môi trường (2016), “Nhiệt độ lượng mưa theo kịch RCP4.5 biến đổi khí hậu nước biển dân năm 2016”, Nhà xuất tài nguyên môi trường đồ Việt Nam [9] Cropwat 8.0 Fao,(1990), T nh toán cầu nước cho trồng [10] TYates, D., J Sieber, D Purkey, and A Huber-Lee, (2005) WEAP21 a demand, priority, and preference driven water planning model (WEAP21: Nhu cầu, ưu tiên mơ hình quy ho ch nước [11] Cơng ty TNHH-MTV khai thác thủy lợi Quảng Nam (2013), “Quy trình vận hành, điều tiết hồ chứa nước Phú Ninh”, Quảng Nam [12] Công ty TNHH-MTV khai thác thủy lợi Quảng Nam (2013), “Đường đặc tính lịng hồ hồ chứa nước Phú Ninh”, Quảng Nam [13] Quyết định số 450\U N tỉnh Quảng Nam ngày 04 tháng 02 năm (2013), việc Phê duyệt quy ho ch hệ thống cấp nước đô thị tỉnh Quảng Nam đến năm 2020 định hướng đến năm 2030 [14] QCVN 04-05 (2012), quy định thiết kế cơng trình thủy lợi [15] TCXDVN 33 (2006), Cấp nước – M ng lưới đường ống cơng trình tiêu chuẩn thiết kế [16] GS.TS Hà Văn Khối (2005), “Giáo trình Quy hoạch quản lý nguồn nước” NX Nông nghiệp, Hà Nội [17] PGS.TS Nguyễn Thanh Sơn (2005), “Đánh giá tài nguyên nước Việt Nam”, NX Giáo dục, Hà Nội [18] Website tổng cục thống kê : http://www.qso.gov.vn [19] Website Sở tài nguyên môi trường: http://tnmtquangnam.gov.vn [20] Website U N tỉnh Quảng Nam: http://vpubnd@quangnam.gov.vn [21] Website TT kh tượng tỉnh Quảng Nam:http://quangnam.kttvttb.vn/ [22] TS Tô Thúy Nga (2012), “Áp dụng mơ hình Nam tính tốn dịng chảy lũ lưu vực trạm thủy văn Nơng Sơn”, T p ch KHCN Đ i học Đà Nẵng, Số 52 năm 2012 [23] TS Lê Hùng, TS Tô Thúy Nga (2015), “Đánh giá tác động đập dâng đến diễn biến trình xâm nhập mặn hạ du sông Vu Gia Thu Bồn”, Hội thảo Khoa học nhà trường oanh nghiệp - Trường Đ i học ách khoa, Số 1, năm 2015 [24] TS Lê Hùng, GS.TS.Nguyễn Thế Hùng, TS.Tô Thúy Nga, (2011), “Phương pháp xây dựng quy trình vận hành điều tiết hồ chứa tối ưu giải pháp áp dụng vào vận hành thực tế”, Tuyển tập cơng trình Hội nghị Khoa học Cơ học Thủy kh toàn quốc năm 2011 PHỤ LỤC Bảng PL1: Kết tính tốn nhu cầu nước vụ Đông Xuân ịch 2016-2035 ET0 station Rain station Tam Kỳ Tam Kỳ Month Decade Stage Nov Dec Dec Dec Jan Jan Jan Feb Feb Feb Mar Mar Mar Apr 3 3 Nurs Nurs/LPr Init Init Deve Deve Deve Mid Mid Mid Mid Late Late Late LuaDX 15/12-8/4 Kc ETc coeff mm/day 1.1 0.27 1.05 1.48 1.06 2.24 1.1 2.39 1.11 2.49 1.12 2.61 1.15 2.82 1.16 3.02 1.16 3.19 1.16 3.49 1.16 3.78 1.15 4.03 1.07 4.13 1.01 4.21 ETc mm/dec 0.3 14.8 22.4 26.3 24.9 26.1 31.1 30.2 31.9 27.9 37.8 40.3 45.5 33.7 393 Eff rain mm/dec 15.3 92.1 54.9 38.6 14.4 3.5 13.6 17.4 13.9 9.3 6.4 5.1 2.5 287 Irr Req mm/dec 0.3 178.5 0 10.5 26.1 27.5 16.6 14.5 14 28.6 33.9 40.4 30.5 421.2 Bảng PL2: Kết tính toán nhu cầu nước vụ Hè Thu kịch 2016-2035 ET0 station Rain station Tam Kỳ Tam Kỳ Month Decade Stage Apr May May May Jun Jun Jun Jul Jul Jul Aug Aug Aug Sep 3 3 Nurs Nurs/LPr Init Init Deve Deve Deve Mid Mid Mid Mid Late Late Late LuaHT 15/05-6/9 Kc ETc coeff mm/day 1.2 0.56 1.09 3.17 1.07 5.29 1.1 5.56 1.12 5.77 1.19 6.25 1.26 6.61 1.31 6.87 1.31 6.88 1.31 6.78 1.31 6.68 1.27 6.36 1.14 5.43 1.04 4.67 ETc mm/dec 0.6 31.7 52.9 61.2 57.7 62.5 66.1 68.7 68.8 74.6 66.8 63.6 59.8 28 763 Eff rain mm/dec 0.5 7.8 9.9 14.6 20.8 25.9 25.2 25.6 26.4 19.6 8.9 1.4 7.5 7.1 201 Irr Req mm/dec 0.6 207 97.4 46.6 36.9 36.6 40.9 43.1 42.4 55 57.9 62.2 52.3 22.1 801.1 Bảng PL3: Kết tính tốn nhu cầu nước vụ Đông Xuân ịch 2046-2065 ET0 station Rain station Tam Kỳ Tam Kỳ Month Decade Nov Dec Dec Dec Jan Jan Jan Feb Feb Feb Mar Mar Mar Apr LuaDX 15/12-8/4 Stage 3 3 Nurs Nurs/LPr Init Init Deve Deve Deve Mid Mid Mid Mid Late Late Late Kc ETc coeff mm/day 1.1 0.28 1.05 1.51 1.06 2.27 1.1 2.43 1.11 2.52 1.13 2.65 1.15 2.86 1.16 3.07 1.16 3.23 1.16 3.54 1.16 3.85 1.15 4.1 1.08 4.21 1.01 4.29 ETc mm/dec 0.3 15.1 22.7 26.7 25.2 26.5 31.5 30.7 32.3 28.3 38.5 41 46.3 34.3 399.4 Eff rain mm/dec 6.6 58.1 54.1 38 13.2 3.8 12.9 16.5 13.2 8.9 6.3 2.5 239.1 Irr Req mm/dec 0.3 181.5 0 12 26.5 27.7 17.8 15.8 15.1 29.5 34.7 41.3 31.2 433.5 Bảng PL4: Kết tính tốn nhu cầu nước vụ Hè Thu kịch 2046-2065 ET0 station Rain station Tam Kỳ Tam Kỳ Month Decade Apr May May May Jun Jun Jun Jul Jul Jul Aug Aug Aug Sep LuaHT 15/05-6/9 Stage 3 3 Nurs Nurs/LPr Init Init Deve Deve Deve Mid Mid Mid Mid Late Late Late Kc ETc coeff mm/day 1.2 0.57 1.09 3.22 1.07 5.37 1.1 5.67 1.12 5.91 1.19 6.42 1.26 6.8 1.31 7.08 1.32 7.09 1.32 6.98 1.32 6.88 1.27 6.56 1.15 5.59 1.04 4.81 ETc mm/dec 0.6 32.2 53.7 62.3 59.1 64.2 68 70.8 70.9 76.8 68.8 65.6 61.5 28.8 783.3 Eff rain mm/dec 0.5 7.2 15.3 25.7 33.3 24.5 10.4 1.6 8.7 14.4 18.2 36.5 27.7 233.1 Irr Req mm/dec 0.6 208.2 100.1 47 33.3 30.9 43.5 60.4 69.2 68.1 54.4 47.4 25 5.8 793.9 Bảng PL5: Kết tính tốn nhu cầu nước vụ Đông Xuân ịch 2080-2099 ET0 station Rain station Tam Kỳ Tam Kỳ Month Decade Nov Dec Dec Dec Jan Jan Jan Feb Feb Feb Mar Mar Mar Apr LuaDX 15/12-8/4 Stage 3 3 Nurs Nurs/LPr Init Init Deve Deve Deve Mid Mid Mid Mid Late Late Late Kc ETc coeff mm/day 1.1 0.28 1.05 1.53 1.06 2.29 1.1 2.45 1.11 2.54 1.13 2.67 1.15 2.88 1.16 3.08 1.16 3.25 1.16 3.57 1.16 3.9 1.15 4.18 1.08 4.33 1.01 4.51 ETc mm/dec 0.3 15.3 22.9 26.9 25.4 26.7 31.7 30.8 32.5 28.6 39 41.8 47.6 36.1 405.5 Eff rain mm/dec 8.6 120.4 132.2 90.4 17 24 32.5 23.7 11.5 3.9 2.7 0.3 471.2 Irr Req mm/dec 0.3 180.8 0 8.4 26.7 27.7 6.8 4.9 27.5 37.8 44.9 35.7 401.6 Bảng PL6: Kết tính tốn nhu cầu nước vụ Hè Thu kịch 2080-2099 ET0 station Rain station Tam Kỳ Tam Kỳ Month Decade Apr May May May Jun Jun Jun Jul Jul Jul Aug Aug Aug Sep LuaHT 15/05-6/9 Stage 3 3 Nurs Nurs/LPr Init Init Deve Deve Deve Mid Mid Mid Mid Late Late Late Kc ETc coeff mm/day 1.2 0.56 1.09 2.91 1.07 4.52 1.1 5.08 1.12 5.7 1.19 6.51 1.26 6.9 1.31 7.14 1.32 7.19 1.32 7.09 1.32 6.98 1.27 6.65 1.15 5.68 1.04 4.88 ETc mm/dec 0.6 29.1 45.2 55.8 57 65.1 69 71.4 71.9 77.9 69.8 66.5 62.5 29.3 771.1 Eff rain mm/dec 0.5 9.2 11.8 15.6 22.3 27.4 20.2 8.7 1.3 7.3 11 13.6 33.3 26.9 209.1 Irr Req mm/dec 0.6 202.8 83.5 40.2 34.7 37.7 48.8 62.7 70.5 70.6 58.9 53 29.1 6.8 799.9 Bảng PL 7: Lượng mư Năm 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 TBNN 40.8 73.5 124.2 83.2 102.9 67.5 55.3 79.7 47.0 55.6 140.3 88.7 87.7 230.2 79.8 57.3 23.6 70.1 86.7 143.1 271.6 366.6 109.1 40.9 33.6 240.4 39.0 105.1 19.8 30.1 25.8 12.8 1.8 52.2 3.1 55.1 72.8 82.5 8.7 32.9 128.7 4.3 20.5 97.7 59.2 173.0 22.0 0.2 78.4 29.3 81.8 34.6 85.2 43.4 18.3 47.2 1.7 2.1 6.2 17.3 9.4 0.8 18.7 11.8 113.9 9.6 82.1 15.1 321.6 1.3 10.4 98.7 26.1 2.4 10.8 16.2 113.4 3.6 89.3 19.0 41.2 18.1 72.8 42.0 4.9 25.8 18.0 46.3 82.4 5.5 93.7 0.6 7.7 16.8 8.8 13.7 381.5 0.2 74.9 0.5 0.6 48.3 37.0 3.3 242.6 165.2 1.2 6.0 15.7 12.5 5.5 48.9 234.7 18.1 72.4 27.3 7.8 218.3 83.9 345.5 13.8 23.9 421.6 41.2 33.9 113.4 25.9 115.4 58.8 234.0 29.9 77.5 42.6 129.3 222.0 63.6 45.9 52.4 15.8 102.6 háng rạm hí ượng hủy văn T m Kỳ 369.4 106.0 102.5 90.4 255.7 138.4 226.3 23.4 55.7 25.0 94.7 57.4 13.9 141.7 109.3 129.5 38.0 21.4 106.6 58.9 89.8 112.0 103.2 110.1 104.4 499.3 74.9 120.7 43.3 39.2 62.5 76.2 4.2 98.6 45.1 36.0 93.1 30.0 233.3 112.9 20.2 66.3 0.5 53.9 45.5 35.3 217.4 40.2 78.0 136.7 100.3 28.4 25.7 108.5 226.2 76.2 52.1 115.0 25.9 182.4 93.2 89.8 24.8 46.1 87.1 9.0 75.4 59.8 266.5 241.7 39.4 207.2 19.7 27.8 145.5 27.2 14.4 372.3 156.7 336.8 86.2 79.3 179.3 113.4 114.7 711.2 227.9 399.3 91.9 197.2 423.0 160.4 363.1 225.2 139.7 155.9 165.5 353.9 233.7 421.0 397.4 402.7 963.3 521.1 238.1 123.3 105.0 400.3 228.7 170.6 296.9 304.9 10 385.1 702.7 1299.6 137.1 1085.4 493.6 748.0 1084.2 187.2 530.4 206.5 507.2 622.3 1353.6 1126.1 687.7 1300.4 964.1 357.1 556.9 514.7 1319.5 861.6 420.8 817.0 499.3 1026.7 733.1 11 338.8 764.8 682.5 322.3 557.7 791.0 1107.9 419.2 709.8 301.5 264.5 701.5 212.7 358.7 659.1 193.4 843.5 1193.7 210.8 1481.8 1163.3 581.9 468.5 643.9 287.8 365.2 575.2 600.0 12 123.8 229.9 533.1 188.6 180.5 489.5 435.1 931.9 134.3 267.8 101.5 211.1 122.3 247.2 393.5 321.4 192.9 205.1 296.9 877.9 1534.1 480.1 560.9 358.7 300.0 152.0 628.2 388.8 Năm 1729.10 2818.40 3180.60 1583.20 2472.90 2642.40 3264.90 3193.90 1885.50 1577.30 1777.10 1997.40 2376.80 3112.50 2773.10 2383.70 3005.70 3377.90 2484.00 3804.30 4381.00 3819.80 2859.60 2463.10 2071.40 2241.00 3158.80 2682.8 ... pháp thích ứng hồ chứa nước năm đ bị thiếu T h – Hồ chứa nước Phú Ninh; tính toán cân nước hồ chức nước Phú Ninh điều kiện biến đổi khí hậu; dịng chảy đến mơ hình Mike-Nam; Cân nước mơ hình Wea... nh toán điều tiết vận hành hồ chứa nước Phú Ninh 4 - Xây dựng mơ hình thủy văn, vận hành hồ chứa cân nước cho lưu vực HCN Phú Ninh - Xây dựng kịch điều tiết nước hiệu thời kỳ biến đổi kh hậu. .. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ NGUYỄN NHƯ BÍNH TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC HỒ CHỨA NƯỚC PHÚ NINH TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHUN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH THỦY Mã số: 60 58 02 02