Nghiên cứu lựa chọn các phương pháp xác suất thống kê để phân tích và dự báo sự thay đổi của các yếu tố khí hậu trường hợp khu vực quảng nam đà nẵng

ðẠI HỌC ðÀ NẴNG TRƯỜNG ðẠI HỌC KINH TẾ  BÁO CÁO TỔNG KẾT ðỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC SUẤT THỐNG KÊ ðỂ PHÂN TÍCH VÀ DỰ BÁO SỰ THAY ðỔI CỦA CÁC YẾU TỐ KHÍ HẬU TRƯỜNG HỢP KHU VỰC QUẢNG NAM - ðÀ NẴNG Mã số: T2020-04-51 Chủ nhiệm đề tài: TS ðồn Thị Ngọc Cảnh Cơ quan chủ trì: Khoa Thống kê - Tin học ðà Nẵng – 12/2020 ðẠI HỌC ðÀ NẴNG TRƯỜNG ðẠI HỌC KINH TẾ  BÁO CÁO TỔNG KẾT ðỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC SUẤT THỐNG KÊ ðỂ PHÂN TÍCH VÀ DỰ BÁO SỰ THAY ðỔI CỦA CÁC YẾU TỐ KHÍ HẬU TRƯỜNG HỢP KHU VỰC QUẢNG NAM - ðÀ NẴNG Mã số: T2020-04-51 Xác nhận Trường Chủ nhiệm đề tài TS ðồn Thị Ngọc Cảnh ðà Nẵng – 12/2020 DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA Thành viên tham gia TS ðoàn Thị Ngọc Cảnh TS Lê Dân ðơn vị công tác lĩnh vực chuyên môn Khoa Thống kê – Tin học/ Xác suất thống kê Khoa Thống kê – Tin học/ Xác suất thống kê Nhiệm vụ Chủ nhiệm ñề tài Thành viên ñề tài Phòng ðào tạo, trường ðại PGS.TS Võ Ngọc Dương học Bách khoa/ Tin học thủy lợi Thư ký ñề tài MỤC LỤC DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU PHẦN MỞ ðẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ðẶC ðIỂM ðIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÙNG NGHIÊN CỨU .6 1.1 Vị trí địa lý 1.2 ðiều kiện ñịa hình 1.2.1 ðịa hình vùng núi 1.2.2 ðịa hình vùng gị đồi 1.2.3 ðịa hình vùng đồng 1.2.4 ðia hình vùng cát ven biển 1.3 ðặc điểm khí tượng - thủy văn 1.3.1 ðặc điểm khí tượng 1.3.2 ðặc ñiểm thủy văn 1.4 Tình hình liệu nghiên cứu 13 1.4.1 Thu thập liệu vùng nghiên cứu 13 1.4.2 Phân tích tình hình số liệu khu vực nghiên cứu 14 CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRƯỚC ðÂY VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH XU THẾ 16 2.1 Tổng quan sở lý thuyết nghiên cứu .16 2.1.1 Phương pháp ñồ thị 17 2.1.2 Phương pháp Hồi quy tuyến tính 17 2.1.3 Kiểm nghiệm phi tham số Mann-Kendall 18 2.1.4 Xu Sen (Sen’ slope) 20 2.1.5 Phân tích lựa chọn phương pháp 20 2.2 Tổng quan nghiên cứu trước ñây .21 2.2.1 Thế giới .21 2.2.2 Việt Nam 27 CHƯƠNG ÁP DỤNG TRONG PHÂN TÍCH XU THẾ CÁC YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN 30 3.1 Chương trình phân tích 30 3.2 phân tích kết 30 3.3 Xu biến ñổi lượng mưa 31 3.4 Xu biến ñổi nhiệt ñộ 71 3.5 Xu biến ñổi ñộ ẩm .76 3.6 Xu biến ñổi dòng chảy .79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1 Sơ đồ lơgic tốn nghiên cứu biến đổi khí hậu [3] Hình 1-2: ðịa hình khu vực Quảng Nam - ðà Nẵng .7 Hình 1-3: Bản đồ mạng lưới sông lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn 10 Hình 1-4: Mạng lưới trạm KTTV khu vực Quảng Nam - ðà Nẵng 14 Hình 2-1: Biến đổi nhiệt độ bề mặt Trái ðất theo thời gian 21 Hình 2-2: Xu hướng biến đổi số khí nhà kính đến năm 2005 [11] 22 Hình 2-3: Biến ñổi mực nước biển theo thời gian .23 Hình 3-1: Xu hướng biến ñổi lượng mưa ngày max trạm Trà My, Tam Kỳ, 38 ðà Nẵng 38 Hình 3-2: Xu hướng biến đổi lượng mưa ngày max trạm Trà My, Tam Kỳ, ðà Nẵng 44 Hình 3-3: Xu hướng biến đổi lượng mưa trung bình mùa lũ trạm Trà My, Tam Kỳ, ðà Nẵng .50 Hình 3-4: Xu hướng biến ñổi lượng mưa trung bình mùa kiệt trạm Trà My, Tam Kỳ, ðà Nẵng 56 Hình 3-5: Xu hướng biến đổi lượng mưa trung bình năm trạm Trà My, Tam Kỳ, ðà Nẵng 66 Hình 3-6: Phân bố xu biến ñổi lượng mưa ngày max theo phương trình xu 67 Hình 3-7: Phân bố xu biến ñổi lượng mưa ngày max theo phương trình xu 68 Hình 3-8: Phân bố xu biến đổi lượng mưa mùa kiệt theo phương trình xu .68 Hình 3-9: Phân bố xu biến đổi lượng mưa mùa lũ theo phương trình xu 69 Hình 3-10: Phân bố xu biến đổi lượng mưa năm theo phương trình xu 69 Hình 3-11: Xu hướng biến đổi nhiệt độ trung bình năm trạm Trà My, Tam Kỳ, ðà Nẵng 72 Hình 3-12: Xu hướng biến ñổi nhiệt ñộ trung bình ngày lớn năm trạm Trà My, Tam Kỳ, ðà Nẵng .73 Hình 3-13: Xu hướng biến đổi nhiệt độ trung bình ngày nhỏ năm trạm Trà My, Tam Kỳ, ðà Nẵng .74 Hình 3-14: Xu hướng biến ñổi ñộ ẩm nhỏ năm trạm Trà My, Tam Kỳ, ðà Nẵng .77 Hình 3-15: Xu hướng biến đổi độ ẩm trung bình năm trạm Trà My, Tam Kỳ, ðà Nẵng 78 Hình 3-16: Xu hướng biến đổi lưu lượng trung bình mùa kiệt trạm Nông Sơn, Thành Mỹ 81 Hình 3-17: Xu hướng biến đổi lưu lượng trung bình năm trạm Nơng Sơn, Thành Mỹ 82 Hình 3-18: Xu hướng biến đổi lưu lượng trung bình ngày lớn năm trạm Nông Sơn, Thành Mỹ 82 Hình 3-19: Xu hướng biến đổi lưu lượng trung bình mùa lũ trạm Nông Sơn, Thành Mỹ 83 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1: ðặc trưng dòng chảy lưu vực nghiên cứu 12 Bảng 1-2: Dữ liệu nghiên cứu .15 Bảng 3-1: Căn ñánh giá phân tích kết chương trình Kendall.exe 30 Bảng 3-2: Kết phân tích xu ứng với lượng mưa trung bình ngày lớn 32 Bảng 3-3: Kết phân tích xu ứng với lượng mưa trung bình ngày lớn 38 Bảng 3-4: Kết phân tích xu ứng với lượng mưa trung bình mùa lũ 44 Bảng 3-5: Kết phân tích xu ứng với lượng mưa trung bình mùa kiệt 50 Bảng 3-6: Kết phân tích xu ứng với lượng mưa trung bình năm 56 Bảng 3-7: Kết phân tích xu ứng với liệu nhiệt ñộ .71 Bảng 3-8: Kết phân tích xu ứng với liệu ñộ ẩm 76 Bảng 3-9: Kết phân tích xu ứng với liệu dòng chảy 80 ðẠI HỌC ðÀ NẴNG TRƯỜNG ðẠI HỌC KINH TẾ THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thơng tin chung: - Tên ñề tài: Nghiên cứu lựa chọn phương pháp xác suất thống kê để phân tích dự báo thay đổi yếu tố khí hậu trường hợp khu vực Quảng Nam - ðà Nẵng - Mã số: T2020-04-51 - Chủ nhiệm ñề tài: TS ðồn Thị Ngọc Cảnh - Tổ chức chủ trì: Khoa Thống kê – Tin học - Thời gian thực hiện: 01/2020-12/2020 Mục tiêu: Mục tiêu tổng thể ñề tài ñánh giá xu phục vụ cho dự báo thay ñổi tương lai yếu tố khí hậu khu vực Quang Nam - ðà Nẵng, theo tập trung vào hai nhiệm vụ mục tiêu cụ thể: - Lựa chọn phương pháp phân tích xu cho yếu tố khí tượng thủy văn lưu vực; - Xác ñịnh xu hướng biến ñổi yếu tố khí tượng thủy văn khu vực Quảng Nam ðà Nẵng Tính sáng tạo: - Ứng dụng phương pháp kiểm ñịnh phi tham số vào ñánh giá xu thay đổi yếu tố khí hậu thủy văn khu vực Quảng Nam ðà Nẵng - Dựa số liệu ño ñạc 40 năm từ 1976 đến 2016 phân tích xu làm sở cho tính tốn biến đổi khí hậu tương lại Kết nghiên cứu: - Xác ñịnh xu biến ñổi yếu tố nhiệt ñộ, ñộ ẩm, lượng mưa, dịng chảy; - Xây dựng phương trình xu ñại lượng nhiệt ñộ, ñộ ẩm, lượng mưa, dòng chảy Sản phẩm: - Bài báo ñăng tạp chí nước: - Báo cáo tổng kết Nghiên cứu lựa chọn phương pháp xác suất thống kê để phân tích dự báo thay đổi yếu tố khí hậu trường hợp khu vực Quảng Nam - ðà Nẵng - Báo cáo việc ứng dụng phương trình xu dự báo dòng chảy mùa lũ năm 2020 Phương thức chuyển giao, ñịa ứng dụng, tác ñộng lợi ích mang lại kết nghiên cứu: - ðăng báo tạp chí khoa học nước; - Ứng dụng dự báo lũ, vận hành liên hồ chứa lưu vực Vu Gia Thu Bồn; Ngày 21 tháng 12 năm 2020 Tổ chức chủ trì Chủ nhiệm ñề tài TS ðoàn Thị Ngọc Cảnh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ADB, “Economics of Climate Change in the Pacific The economics of climate change in Southeast Asia: a regional review,” 2013 [2] MORNE, “Climate change and sea level rise scenarios for Viet Nam,” 2016 [3] P V Tân and N ð Thành, “Biến đổi khí hậu Việt Nam: Một số kết nghiên cứu, thách thức hội hội nhập quốc tế,” Tạp chí Khoa học ðHQGHN- Các Khoa học Trái đất Mơi trường, vol 2, no 29, pp 42–55, 2013 [4] P T T Hang, “The trend of climate and runoff changes in the Ba river basin,” VIETNAM J EARTH Sci., vol 36, no 1, pp 31–40, 2014 [5] K H Hamed, “Trend detection in hydrologic data: the Mann–Kendall trend test under the scaling hypothesis,” J Hydrol., vol 349, no 3–4, pp 350–363, 2008 [6] M Gocic and S Trajkovic, “Analysis of changes in meteorological variables using Mann-Kendall and Sen’s slope estimator statistical tests in Serbia,” Glob Planet Change, vol 100, pp 172–182, 2013 [7] Z Şen, “Hydrological trend analysis with innovative and over-whitening procedures,” Hydrol Sci J., vol 62, no 2, pp 294–305, 2017 [8] M Hu, T Sayama, S Try, K Takara, and K Tanaka, “Trend analysis of hydroclimatic variables in the Kamo River Basin, Japan,” Water, vol 11, no 9, p 1782, 2019 [9] D R Cox and A Stuart, “Some quick sign tests for trend in location and dispersion,” Biometrika, vol 42, no 1/2, pp 80–95, 1955 [10] H B Mann, “Nonparametric tests against trend,” Econom J Econom Soc., pp 245–259, 1945 [11] IPCC, “Climate Change 2007 : An Assessment of the Intergovernmental Panel on Climate Change,” 2007 [12] P C D Milly, K A Dunne, and A V Vecchia, “Global pattern of trends in streamflow and water availability in a changing climate,” Nature, vol 438, no 7066, pp 347–350, 2005 [13] D Labat, Y Goddéris, J L Probst, and J L Guyot, “Evidence for global runoff increase related to climate warming,” Adv Water Resour., vol 27, no 6, pp 631–642, 2004 [14] R K Pachauri et al., “Climate Change 2014: Synthesis Report Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change,” 2014 [15] L Schipper and M Pelling, “Disaster risk, climate change and international development: scope for, and challenges to, integration,” Disasters, vol 30, no 1, pp 19–38, 2006 [16] R K Pachauri and A Reisinger, “IPCC fourth assessment report,” IPCC, Geneva, 2007 [17] N Stern, “What is the economics of climate change?,” World Econ., vol 7, no 2, pp 1–10, 2006 [18] N Stern, “The economics of climate change,” Am Econ Rev., pp 1–37, 2008 [19] S Bastola, C Murphy, and J Sweeney, “The role of hydrological modelling uncertainties in climate change impact assessments of Irish river catchments,” Adv Water Resour., vol 34, no 5, pp 562–576, 2011 [20] S Bergstrom, B Carlsson, M Gardelin, G Lindstrom, A Pettersson, and M Rummukainen, “Climate change impacts on runoff in Sweden-assessments by global climate models, dynamical downscaling and hydrological modelling,” Clim Res., vol 16, no 2, pp 101–112, 2001 [21] B L Harding, A W Wood, and J R Prairie, “The implications of climate change scenario selection for future streamflow projection in the Upper Colorado River Basin,” Hydrol Earth Syst Sci Discuss., vol 9, no 1, pp 847–894, 2012 [22] S V Raghavan, V M Tue, and L Shie-Yui, “Impact of climate change on future stream flow in the Dakbla river basin,” J Hydroinformatics, vol 16, no 1, pp 231–244, 2014 [23] S Agrawala, “Structural and process history of the Intergovernmental Panel on Climate Change,” Clim Change, pp 621–642, 1998 [24] N W Arnell, “Climate change and global water resources: SRES emissions and socio-economic scenarios,” Glob Environ Chang., vol 14, no 1, pp 31–52, Apr 2004 [25] F Githui, W Gitau, F Mutua, and W Bauwens, “Climate change impact on SWAT simulated streamflow in western Kenya,” Int J Climatol., vol 29, no 12, pp 1823–1834, 2009 [26] R J Hijmans, S E Cameron, J L Parra, P G Jones, and A Jarvis, “Very high resolution interpolated climate surfaces for global land areas,” Int J Climatol., vol 25, no 15, pp 1965–1978, Dec 2005 [27] C Kousky, “Informing Climate Adaptation: A Review of the Economic Costs of Natural Disasters, Their Determinants, and Risk Reduction Options,” 2012 [28] M Piniewski, F Voss, I Bärlund, T Okruszko, and Z W Kundzewicz, “Effect of modelling scale on the assessment of climate change impact on river runoff,” Hydrol Sci J., vol 58, no 4, pp 737–754, 2013 [29] R Rojas, L Feyen, and P Watkiss, “Climate change and river floods in the European Union: Socio-economic consequences and the costs and benefits of adaptation,” Glob Environ Chang., vol 23, no 6, pp 1737–1751, 2013 [30] L Alfieri, L Feyen, F Dottori, and A Bianchi, “Ensemble flood risk assessment in Europe under high end climate scenarios,” Glob Environ Chang., vol 35, pp 199–212, 2015 [31] Y San LIEW, F Y TEO, and A A B GHANI, “Assessment of the Climate Change Impact on a Dry Detention Pond at Kota Damansara, Malaysia,” in 13th International Conference on Urban Drainage, Sarawak, Malaysia, 2014 [32] S Kusangaya, M L Warburton, E Archer van Garderen, and G P W Jewitt, “Impacts of climate change on water resources in Southern Africa: A Review,” Oct 2013 [33] ADB, “The Economics of Climate Change in Southeast Asia: A Regional Review,” 2009 [34] B Jörn, “The economics of climate change in Southeast Asia: A regional review,” 2007 [35] W Michael, G Hughes, and B Jörn, “Economics of Climate Change in East Asia,” 2013 [36] R M Hirsch and J R Slack, “A nonparametric trend test for seasonal data with serial dependence,” Water Resour Res., vol 20, no 6, pp 727–732, 1984 [37] O I A Aziz and D H Burn, “Trends and variability in the hydrological regime of the Mackenzie River Basin,” J Hydrol., vol 319, no 1–4, pp 282– 294, 2006 [38] M.-V Birsan, P Molnar, P Burlando, and M Pfaundler, “Streamflow trends in Switzerland,” J Hydrol., vol 314, no 1–4, pp 312–329, 2005 [39] K Stahl et al., “Streamflow trends in Europe: evidence from a dataset of nearnatural catchments,” 2010 [40] F Fathian, Z Dehghan, M H Bazrkar, and S Eslamian, “Trends in hydrological and climatic variables affected by four variations of the MannKendall approach in Urmia Lake basin, Iran,” Hydrol Sci J., vol 61, no 5, pp 892–904, 2016 [41] F Tosunoglu and O Kisi, “Trend analysis of maximum hydrologic drought variables using Mann–Kendall and Şen’s innovative trend method,” River Res Appl., vol 33, no 4, pp 597–610, 2017 [42] A Mondal, S Kundu, and A Mukhopadhyay, “Rainfall trend analysis by Mann-Kendall test: A case study of north-eastern part of Cuttack district, Orissa,” Int J Geol Earth Environ Sci., vol 2, no 1, pp 70–78, 2012 [43] S Yue and C Y Wang, “Applicability of prewhitening to eliminate the influence of serial correlation on the Mann-Kendall test,” Water Resour Res., vol 38, no 6, pp 1–4, 2002 [44] A I McLeod, “Kendall rank correlation and Mann-Kendall trend test,” R Packag Kendall, 2005 [45] G Lacombe, M McCartney, and G Forkuor, “Drying climate in Ghana over the period 1960–2005: evidence from the resampling-based Mann-Kendall test at local and regional levels,” Hydrol Sci J., vol 57, no 8, pp 1594– 1609, 2012 [46] J Danneberg, “Changes in runoff time series in Thuringia, Germany–MannKendall trend test and extreme value analysis.,” Adv Geosci., vol 31, 2012 [47] Y S Gỹỗlỹ, Multiple en-innovative trend analyses and partial Mann- Kendall test,” J Hydrol., vol 566, pp 685–704, 2018 [48] Z Hu, S Liu, G Zhong, H Lin, and Z Zhou, “Modified Mann-Kendall trend test for hydrological time series under the scaling hypothesis and its application,” Hydrol Sci J., vol 65, no 14, pp 2419–2438, 2020 [49] L B Nguyen, “ðÁNH GIÁ TÁC ðỘNG CỦA BIẾN ðỔI KHÍ HẬU ðẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC TỈNH HÀ GIANG VÀ ðỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ,” 2012 [50] H T M Hà and P V Tân, “Xu mức ñộ biến ñổi nhiệt ñộ cực trị Việt Nam giai đoạn 1961-2007,” Tạp chí Khoa học, Ðại học Quốc gia Hà Nội, tập, vol 25, pp 412–422, 2009 [51] V T Phan, “Nghiên cứu tác ñộng biến đổi khí hậu tồn cầu đến yếu tố tượng khí hậu cực đoan Việt Nam, khả dự báo giải pháp chiến lược ứng phó,” 2008 [52] P T T Hằng, “XU THẾ BIẾN ðỔI KHÍ HẬU VÀ DỊNG CHẢY LƯU VỰC SƠNG BA,” Tạp chí CÁC KHOA HỌC VỀ TRÁI ðẤT, vol 36(1), pp 31–40 [53] T T H Phan, K Sunada, S Oishi, and Y Sakamoto, “River discharge in the Kone River basin (Central Vietnam) under climate change by applying the BTOPMC distributed hydrological model,” J Water Clim Chang., vol 1, no 4, pp 269–279, 2010 [54] P T Long and N V Tín, “ðánh giá xu biến đổi ngày bắt ñầu kết thúc mùa mưa khu vực ñồng sơng Cửu Long kiểm định phi tham số Mann- Kendall.,” TẠP CHÍ KHOA HỌC BIẾN ðỔI KHÍ HẬU, vol 7, 2018 [55] N V Tín, “ðÁNH GIÁ XU THẾ BIẾN ðỔI CỦA LƯỢNG MƯA THỜI ðOẠN LỚN NHẤT KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH GIAI ðOẠN 1971 - 2016 BẰNG KIỂM ðỊNH PHI THAM SỐ MANN-KENDALL,” Tạp chí KTTV, vol 11, 2017 SẢN PHẨM ỨNG DỤNG ðẠI HỌC ðÀ NẴNG TRƯỜNG ðẠI HỌC KINH TẾ  BÁO CÁO KẾT QUẢ PHÂN TÍCH XU THẾ BIẾN ðỔI CÁC YẾU TỐ KHÍ HẬU KHU VỰC QUẢNG NAM – ðÀ NẴNG Mã số: T2020-04-51 Chủ nhiệm đề tài: TS ðồn Thị Ngọc Cảnh Cơ quan chủ trì: Khoa Thống kê - Tin học ðà Nẵng – 10/2020 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Kết phân tích xu ưng với lượng mưa trung bình ngày lớn Bảng 2: Kết phân tích xu ứng với lượng mưa trung bình ngày lớn Bảng 3: Kết phân tích xu ứng với lượng mưa trung bình mùa lũ Bảng 4: Kết phân tích xu ứng với lượng mưa trung bình mùa kiệt Bảng 5: Kết phân tích xu ứng với lượng mưa trung bình năm Bảng 6: Kết phân tích xu ứng với liệu nhiệt ñộ Bảng 7: Kết phân tích xu ứng với liệu ñộ ẩm Bảng 8: Kết phân tích xu ứng với liệu dịng chảy 1 Giới thiệu kết Với mục đích, phân tích thay đổi yếu tố khí tượng thủy văn địa bàn Quảng Nam, ðà Nẵng làm sở để dự đốn kịch biến đổi khí hậu tương lai, ñề tài tiến hành phân tích số liệu nhiệt ñộ, ñộ ẩm, lượng mưa dòng chảy ño ñạc 40 năm qua 16 trạm ñịa bàn số phương pháp thông kế Qua so sánh phương pháp thơng kê hệ có tác giả lựa chọn phương pháp kiểm ñịnh phi tham số áp dụng cho tính tốn Mann – Kendall so sánh độ lớn tương đối quan sát thay giá trị thực chúng, không bị ảnh hưởng phân phối thực tế liệu nhạy cảm với ngoại lệ Mặt hạn chế kiểm ñịnh với tham số yêu cầu liệu phải tuân theo phân phối chuẩn dễ bị ảnh hưởng liệu ngoại lai Do đó, kiểm định Mann - Kendall, thử nghiệm xu hướng phi tham số khác, phù hợp ñể phát xu hướng chuỗi thời gian, thường bị lệch bị nhiễm giá trị ngoại lai Yêu cầu chung kiểm ñịnh xu hướng tham số phi tham số liệu phải ñộc lập [9] Và theo Mann, H.B [10], Mann Kendall kiểm ñịnh phi tham số ñược sử dụng rộng rãi ñể phát xu quan trọng chuỗi thời gian ñặc biệt chuỗi liệu thủy văn thường bị lệch có nhiều giá trị ngoại lai Phương pháp so sánh ñộ lớn tương ñối phần tử chuỗi khơng xét giá trị phần tử Việc hạn chế ñược ảnh hưởng giá trị ngoại lai gây sử dụng phương pháp tính tốn xu tuyến tính bình phương tối thiểu thơng thường Bên cạnh đó, kiểm định kiểm định phi tham số khác thường khơng yêu cầu liệu phải tuân theo phân phối chuẩn Với ñặc trưng chuỗi liệu thủy văn ưu nhược ñiểm phương pháp ñã nêu trên, mà phạm vi ñề tài này, tác giả lựa chọn phương kiểm ñịnh phi tham số ñể áp dụng phân tích xu hướng biến đổi yếu tố khí tượng thủy văn khu vực Quảng Nam-ðà Nẵng lượng mưa, dịng chảy, nhiệt độ độ ẩm Thơng qua cơng cụ kendall.exe hiệp hội địa chất Hoa Kỳ số liệu tử 1976 ñến 2016, tác gỉa tính tốn yếu tố thống kê kiểm định Kendall S, biến chuẩn hóa Z xác định từ S phương sai S p_giá trị xu hướng Chương trình cịn hiển thị độ dốc giao điểm phương trình xu yếu tố khí tượng thủy văn lưu vực cho lưu vực Quảng Nam – ðà Nẵng Kết ñược thể từ Bảng ñến Bảng Bảng 1: Kết phân tích xu ưng với lượng mưa trung bình ngày lớn TRẠM S z p Phương trình xu Ái Nghĩa -0,087 -61 -0,754 0,4507 y = 1963,4 +-0,875*x Cẩm Lệ -0,031 -22 -0,264 0,7918 y = 1038,7 +-0,4211*x Câu Lâu 0,004 0,025 0,9799 y = 122,16+0,03462*x ðà Nẵng -0,021 -15 -0,176 0,8603 y = 518,61-0,1545*x Giao Thủy 0,048 34 0,415 0,6781 y = -416,41+ 0,3103*x Hiên 0,037 26 0,314 0,7533 y = -940,01+0,5536*x Hiệp ðức 0,275 193 2,414 0,0158 y = -6287,5+3,267*x Hội An -0,085 -60 -0,742 0,4582 y = 2045,1-0,9250*x Hội Khách -0,053 -37 -0,453 0,6508 y = 1372,7-0,5870*x Khâm ðức -0,011 -8 -0,088 0,9299 y = 475,59-0,1250*x Nông Sơn 0,124 87 1,081 0,2796 y = -2498,9+1,371* x Quế Sơn 0,013 0,101 0,9199 y = -109,75+0,1619 *x Tam Kỳ 0,095 63 0,811 0,4174 y = -2357,3+1,294*x Thành Mỹ -0,075 -53 -0,654 0,5133 y = 1563,6 -0,6912*x Tiên Phước 0,085 60 0,742 0,4582 y = -1732,6+ 0,9962*x Trà My 0,075 53 0,654 0,5133 y = -1761,8+1,030* x Bảng 2: Kết phân tích xu ứng với lượng mưa trung bình ngày lớn TRẠM S z p Phương trình xu Ái Nghĩa -0,091 -64 -0,792 0,4283 y = 4468,3+-2,064*x Cẩm Lệ -0,006 -4 -0,038 0,9699 y = 729,25+-0,2000*x Câu Lâu -0,077 -54 -0,666 0,5052 y = 2121,2+-0,9032*x ðà Nẵng 0,027 19 0,226 0,821 y = -614,95+ 0,4800*x Giao Thủy -0,027 -19 -0,226 0,821 y = 1899,8+-0,7864*x Hiên -0,004 -3 -0,025 0,9799 y = 597,37+-0,1467*x Hiệp ðức 0,195 137 1,71 0,0873 y = -8433,3+ 4,431*x Hội An -0,107 -75 -0,93 0,3522 y = 3305,9 + -1,480*x Hội Khách -0,001 -1 Khâm ðức 0,064 45 0,553 0,5802 y = -3333,2+1,884*x Nông Sơn 0,067 47 0,578 0,5631 y = -2288,6 + 1,338*x Quế Sơn -0,047 -33 -0,402 0,6875 y = 2405,4 +-1,029*x Tam Kỳ 0,003 0,013 0,9896 y = 303,91+0,04792*x Thành Mỹ -0,058 -41 -0,503 0,6151 y = 1729,6+-0,7152*x Tiên Phước 0,147 103 1,282 0,1997 y = -6166,6+ 3,331*x Trà My 0,124 87 1,081 0,2796 y = -6838,5+3,685*x y = 324,54 +-0,004348*x Bảng 3: Kết phân tích xu ứng với lượng mưa trung bình mùa lũ TRẠM S z p Phương trình xu Ái Nghĩa 0,125 88 1,094 0,274 y = -3936,8+2,170*x Cẩm Lệ 0,129 91 1,131 0,2579 y = -4826,4+2,606*x Câu Lâu 0,195 137 1,71 0,0873 y = -7263,3+3,830*x ðà Nẵng 0,149 105 1,307 0,1911 y = -5353,2+2,881*x Giao Thủy 0,098 69 0,855 0,3926 y = -2804,3+1,614*x 0,1 70 0,868 0,3857 y = -4668,7+2,481*x Hiệp ðức 0,149 105 1,307 0,1911 y = -5690,0+3,094*x Hội An 0,014 10 0,113 0,9099 y = -570,14+0,4897*x Hội Khách 0,075 53 0,654 0,5133 y = -1897,2+1,124*x Khâm ðức 0,127 89 1,106 0,2686 y = -6555,9+3,544* x Nông Sơn 0,084 59 0,729 0,4659 y = -3243,6+1,863*x Quế Sơn 0,058 41 0,503 0,6151 y = -2186,8+1,315*x Tam Kỳ 0,096 64 0,824 0,41 y = -2564,4+1,531*x Thành Mỹ 0,095 67 0,83 0,4067 y = -2222,9+1,268*x Tiên Phước 0,135 95 1,182 0,2373 y = -6366,2+3,486*x Trà My 0,061 43 0,528 0,5975 y = -3884,8+2,300*x Hiên Bảng 4: Kết phân tích xu ứng với lượng mưa trung bình mùa kiệt TRẠM S z p Phương trình xu Ái Nghĩa -0,018 -13 -0,151 0,8801 y = 169,64+-0,04375*x Cẩm Lệ 0,088 62 0,767 0,443 y = -462,29+0,2625*x Câu Lâu 0,144 101 1,257 0,2087 y = -803,78+0,4324*x ðà Nẵng 0,078 55 0,679 0,4972 y = -538,77+0,3029*x Giao Thủy -0,065 -46 -0,566 0,5715 y = 639,16+-0,2778*x Hiên 0,208 146 1,823 0,0683 y = -2636,6+1,38*x Hiệp ðức 0,191 134 1,672 0,0945 y = -1922,5+1,019*x Hội An 0,027 19 0,226 0,821 y = -140,70+0,1*x Hội Khách 0,007 0,05 0,9599 y = 51,396+0,02759*x Khâm ðức 0,368 259 3,244 0,0012 y = -6227,3+ 3,170*x Nông Sơn 0,266 187 2,338 0,0194 y = -1866,4+0,996*x Quế Sơn 0,314 221 2,766 0,0057 y = -2240,8+1,175*x Tam Kỳ 0,15 100 1,295 0,1954 y = -1166,6+0,6238*x Thành Mỹ 0,092 65 0,805 0,421 y = -770,39+0,4450*x Tiên Phước 0,346 243 3,042 0,0023 y = -3280,3+1,695*x Trà My 0,151 106 1,32 0,1868 y = -1251,5+0,7029*x Bảng 5: Kết phân tích xu ứng với lượng mưa trung bình năm TRẠM S z p Phương trình xu Ái Nghĩa 0,11 77 0,955 0,3393 y = -13196,+ 7,757*x Cẩm Lệ 0,189 133 1,659 0,097 y = -24479, + 13,26*x Câu Lâu 0,218 153 1,911 0,056 y = -30002, + 16,04*x ðà Nẵng 0,215 151 1,886 0,0593 y = -25864, + 14,06*x Giao Thủy 0,078 55 0,679 0,4972 y = -9127,1 +5,757*x Hiên 0,186 131 1,634 0,1022 y = -26902,+ 14,59*x Hiệp ðức 0,238 167 2,087 0,0369 y = -36024,+ 19,53*x Hội An 0,033 23 0,277 0,7821 y = 12,055+ 1,1*x TRẠM S z p Phương trình xu Hội Khách 0,087 61 0,754 0,4507 y = -8007,2 +5,143*x Khâm ðức 0,292 205 2,565 0,0103 y = -82450, + 42,77*x Nông Sơn 0,212 149 1,861 0,0628 y = -31180,+ 17,10*x Quế Sơn 0,209 147 1,835 0,0664 y = -25196, +13,84*x Tam Kỳ 0,15 100 1,295 0,1954 y = -25539,+14,14*x Thành Mỹ 0,155 109 1,358 0,1745 y = -14899,+ 8,600*x Tiên Phước 0,266 187 2,338 0,0194 y = -49298,+26,35*x Trà My 0,129 91 1,131 0,2579 y = -23312+ 13,64*x Bảng 6: Kết phân tích xu ứng với liệu nhiệt độ Yếu tố TRẠM S z p Phương trình xu ðà Nẵng 0.4 281 3.52 0.0004 y =-16.265 +0.02107*x Tam Kỳ 0.366 257 3.218 0.0013 y = -7.8304+0.0168*x Trà My 0.388 273 3.42 0.0006 y = -12.466+0.01851*x Nhiệt ñộ ðà Nẵng 0.193 136 1.702 0.0888 y =-0.16774+0.01613*x cao Tam Kỳ 0.175 123 1.54 0.1235 y = 0.010604+0.01579*x 0.306 215 2.7 0.0069 y = -25.603+0.02759*x 0.152 107 1.336 0.1815 y = -32.338 +0.25*x Tam Kỳ 0.098 69 0.856 0.3919 y = -13.431+0.01538*x Trà My 0.028 20 0.239 0.811 Nhiệt ñộ TB năm năm Trà My Nhiệt ñộ ðà Nẵng thấp năm y = 5.9368+0.005263*x Bảng 7: Kết phân tích xu ứng với liệu ñộ ẩm Yếu tố TRẠM ðộ ẩm ðà TB năm Nẵng Tam Kỳ S z p Phương trình xu 0.045 25 0.356 0.722 y =64.772+0.008652*x 0.636 357 5.278 y = -201.69+0.1432*x Yếu tố TRẠM Trà My ðộ ẩm ðà S z p Phương trình xu 0.255 143 2.105 -0.166 -93 -1.391 0.1642 y =184.27+-0.05*x 0.0353 y = 2.1077+0.04279*x thấp Nẵng Tam Kỳ 0.077 43 0.629 năm Trà My -0.077 -43 -0.636 0.5251 y = 89+0*x 0.5292 y = 86+0*x Bảng 8: Kết phân tích xu ứng với liệu dịng chảy Yếu tố Lưu lượng Nơng Sơn TB mùa kiệt S TRẠM Thành Mỹ 0.3 z p Phương trình xu 234 2.715 0.0066 y = -2995.1 + 1.556*x 0.127 104 1.157 0.2473 y = -628.84 + 0.3436*x Lưu lượng Nông Sơn 0.167 130 1.503 0.1328 y = -10015 + 5.318*x TB mùa lũ Thành Mỹ 0.127 104 1.157 0.2473 y = -3300 + 1.766 * x Lưu lượng Nông Sơn 0.188 147 1.701 0.0889 y =-0.11916E+06 + 62.25*x lớn năm Thành Mỹ Lưu lượng Nông Sơn nhỏ năm Thành Mỹ Lưu lượng Nông Sơn TB năm Thành Mỹ 0.057 47 0.517 0.6054 y = -19649 + 10.79 * x 0.238 186 2.156 0.0311 y = -840.10 + 0.4367* x 0.044 36 0.393 0.6942 y = -140.06 + 0.08214*x 0.297 232 2.691 0.0071 y = -5053.8+ 2.666*y 0.154 126 1.404 0.1603 y = -1793.2 + 0.9547*x Hiệu ứng dụng Trong năm vừa qua, Trung tâm nghiên cứu Tài Nguyên Nước, trường ðại học Bách khoa, ðại học ðà Nẵng ñối tác trực tiếp Văn phòng Ban ðạo Quốc gia phòng chống thiên tai, Tổng cục phịng chống thiên tai, Bộ Nơng nghiệp Phát triển Nông thôn công tác dự báo vận hành hồ chứa lưu vực Vu Gia Thu Bồn Kết dự báo lượng mưa dòng chảy hồ chứa thủy điện dịng chảy hạ lưu năm vừa qua Trung tâm Nghiên cứu Tài Nguyên nước tốt Kết ñó ñã góp phần giảm thiểu thiên tai ngập lụt khu vực Quảng Nam, ðà Nẵng, giúp vận hành tốt kho nước thượng lưu Trong năm trước đây, cơng tác dự báo dịng chảy hồ chứa cho kết tốt, nhiên việc tính tốn cịn phụ thuộc nhiều vấn đề ðó bên cạnh công cụ chuyên ngành thủy lợi dự báo trung tâm dự báo khí tượng thủy văn lớn cần có nhận ñịnh dựa vào số liệu lịch sử khu vực Trong năm 2020 việc sử dụng phương pháp kiểm ñịnh phi tham số phương trình xu trình bày đề tài giúp cho cơng việc dự báo ñiều hành hồ chứa Trung tâm nhanh Trên sở phương trình xu thế, ñặc biệt ñối với yếu tố cực ñoan lượng mưa sinh lũ ngày max, ngày max, dịng chảy trung bình mùa lũ, dịng chảy lớn mùa lũ mà chun viên tính tốn dễ dàng phán đốn tình diễn để từ đưa kịch chạy mơ hình thủy văn để có kết kịp thời báo cáo ban ñạo Tuy nhiên, với việc dừng lại phương trình xu chưa tự động hóa nhận dạng xu hỗ trợ nhanh chóng chuyên gia dự báo thủy văn ñiểm trừ lớn cho kết nghiên cứu ñề tài Do đó, thời gian tới, kết nghiên cứu với phương trình xu tìm tích hợp tự động vào cơng cụ mơ sử dụng trung tâm để tính tốn tự động hỗ trợ phán đốn hình thái thời tiết (chủ yếu lượng mưa sinh lũ ngày max, ngày max, dịng chảy trung bình mùa lũ, dịng chảy lớn mùa lũ) từ giúp có kết dự báo dòng chảy mùa lũ tốt Nâng cao hiệu phòng chống thiên tai khu vực Một hướng mở ñề tài tiếp tục sử dụng liệu để phân tích với cơng cụ ARIMA (Auto Regressive Integrated Moving Average) trung bình động tích hợp hồi quy tự ñộng nhằm ñưa dự báo với số liệu cập nhật tức thời Kết ARIMA sau so sánh với kết phương trình xu Nếu có sai khác q lớn xem xét lại kết ARIMA ... TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thơng tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu lựa chọn phương pháp xác suất thống kê để phân tích dự báo thay đổi yếu tố khí hậu trường hợp khu vực Quảng Nam - ðà Nẵng - Mã số:... phẩm: - Bài báo đăng tạp chí nước: - Báo cáo tổng kết Nghiên cứu lựa chọn phương pháp xác suất thống kê ñể phân tích dự báo thay đổi yếu tố khí hậu trường hợp khu vực Quảng Nam - ðà Nẵng - Báo cáo... ðÀ NẴNG TRƯỜNG ðẠI HỌC KINH TẾ  BÁO CÁO TỔNG KẾT ðỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC SUẤT THỐNG KÊ ðỂ PHÂN TÍCH VÀ DỰ BÁO SỰ THAY ðỔI CỦA CÁC YẾU TỐ