Nghiên cứu tính toán lượng mưa, lũ thiết kế có xét đến biến đổi khí hậu ở khu vực Nam Trung Bộ Việt Nam

CƠ SỞ KHOA HỌC TÍNH MƯA, LŨ THIẾT KE Cể XÉT DEN BIEN DOI KHÍ HẬU

Khởi đầu của việc ứng dụng GCM trong nghiên cứu khí hậu là mô hình hoàn lưu chung khí quyén đơn giản được Philip xây dựng lần đầu tiên vào năm 1956, Sau đó, các m6 hình hoàn lưu chung khí quyển bắt đầu được nghiên cứu rộng rãi ở nhiễu cơ sở. Kết quả tính toán của các mô hình khí hậu, gdm khí hậu giai đoạn quá khứ, hiện tại và tương lai, được PCMDI tổ chức thành bộ dữ liệu lẫn 3 của CMIP. Các mô hình mô phỏng các diễn bin của cúc kịch bản tương lai khác nhau, mô phỏng các diễn biến khí quyền trong tương lai, sử dụng các mô hình trên phạm vi toàn cầu ko đãi đến hết thé kỹ 21.

Khi nhìn vào các dự báo khí hậu tương lai ở quy mô địa phương, các kết quả đầu ra xuất hiện trực tiếp từ cỏc GCM rừ răng là khụng đủ cho cỏc phan ớch. 6 thé mô tả được xu thé của một vũng nghiền cứu rộng lớn như một quốc gia có diện tích trung bình cỡ Việt Nam, ĐỂ nghiên cửu những biến đổi các yêu tổ thời tiết khí. Có hai cách tiếp cận về chỉ tiết hóa dữ liệu là động lực và thông kê, tương ứng là hai phương pháp chỉ tiết héa: () phương pháp chỉ tiết hóa thống kế (Statistical Downsealing), (i) phương pháp chỉ tiết hóa động lực (Dynamical Downscaline).

Bản chit của phương pháp thông kể là xây dựng mỗi quan hệ ton học giữa cúc thông số khí tượng ở độ phân giải toàn cầu (2°-4°) với các thông số khí tượng ở 1 khu vực nhỏ hơn với độ phân giả chỉ tiết hơn (0.2505. ‘Vi du như mưa, có thể sử dụng các phương pháp phân tích riêng đặc tính của mưa, và phân chia nhóm hình thái mưa theo các đặc tinh đó tham khảo của Hughes và Guorp,. Đây là phương pháp mô phỏng hệ thống khí quyển tại phạm vi địa phương sử dung các phương trình vật lý bao gồm các phương trình bảo toàn lượng, động lượng, năng lượng.

Phương pháp động lực được thực hiện thông qua các mô hình khí hậu khu vực gọi là RCM, Các mô hình khí hậu khu vực sử dụng các dữ liệu từ các. Cée hàm biến đổi thống kê là một ứng dụng của phép biển đổi tích phân xác suất và ấu phân bổ của biển nghiên cứu đã biết tì hàm biển đổi được định nghĩa theo Ines và. Phương pháp tính lũ PMF có thể chia thành 2 dạng chính là phương pháp thống kê và phương pháp tit định, Phương pháp thông ké được tinh toần dựa trên việc cực đại hoá các thông số gây mưa lũ bằng cách phân ích chuỗi thực đo trong quá khứ.

~ Dựa trên cơ sở lý thu ác mô hình Khí hậu toàn cầu, phân tich đánh giá và lựa chọn được 11 mô hình ứng dụng trong luận án (bảng 2.1), lựa chọn được phương pháp. “Tổng quan những cơ sở khoa học dé từ đó phân tích lựa chọn him thống kê hiệu chỉnh sai số của dit liệu sau khi sử dụng phương pháp chỉ tiết hóa thống kê để chỉ tiết. Đặc biệt luận ân xây dựng một mô hình thông số bán phân bổ dựa trên mô hình mưa déng chảy NAM và mô hình diễn toán dòng chảy Muskingum để mô phỏng dòng chảy cho các lưu vực có diện tích lớn thuộc khu vực nghiên cứu.

“Thực hiện bước hiệu chính sai số giữa kết quả mô phỏng từ mô hình GCM với các số liệu đo tại các trạm trong thời kỳ nền theo phương pháp hiệu chỉnh phân vị kinh. Phân tích mưa một ngảy lớn nhất lưu vực Nông Sơn về xu thể của từng loại mô hình theo các kịch bản bid đỗi khí hậu trong tương lai 1 mô hình GCM để thu được số độ lệch chuẩn trung bình cũng đã được cải thiện từ chênh sự biến động lượng mưa một.

RRRRERRRRRRRRE.HRRERDIN =

93 tram nằm trong khu vực nghiên cứu và lần cận, luận án xây dựng được bản đồ mưa 1 ngày lớn nhất thời kỳ nền và trong tương lai theo 2 kịch bản và 2 giai đoạn tinh toán. Kết quả tính toán lượng mưa trung bình so với thời kỳ nén từ 11 mô hình, nhìn chung khu vực Nam Trung Bộ đều có xu hướng tăng với mức tăng phổ biển từ 0-10%. Mặt khỏc, khỏ nhiễu mô hình cho thấy sự biển động giảm về lượng mưa trung bình Ì ngày lớn nhất ở sắc lưu vue Ba, Kén, Srêpôk và Cái Nha Trang cho đã xét v trung bình thì lượng mưa.

Dựa trên các phương pháp tính lũ thiết kế thường dùng ở Việt Nam được xây dựng theo hai trường hợp là lưu vực có tài liệu đo đạc đồng chảy và lưu vực không có tài. Đối với các trường hợp lưu vực có đo dòng chảy, các tri số lưu lượng định lũ thiết kế Quuap và tổng lượng dng cháy 10 W„„., được tinh toán dựa trên Việc xây dựng các phân bé tin suất. “Theo công thức tinh toán cường độ giới han và Xokolopsky, đồng chiy lũ thất kế có xét đến biển đổi khí hậu phụ thuộc vào biến động của lượng mưa một ngày lớn nhất.

Nhằm giúp cho việc lựa chọn thiết kế được đơn giản hos, luận én nghiên cứu, để xuất phân thành cúc ving có sự biển động khác nhau v lượng mưa một ngày lớn nhất để từ đó có thé đưa ra các công thức hiệu chỉnh phù hợp cho bai toán lũ thiết kế có xét đến biển đổi khí hậu. Tiêu chí chung vé phân ving dua trên sự biến động lượng mua ngiy ớn nhất của từng mô hình và trung bình của cả 11 mô hình, đồng thời xem xé có số. Luận án lựa chọn bốn lưu vực lớn trong khu vực để tính toán thir nghiệm dòng chảy lũ có xét đến BĐKHI là Nông Sơn (Thu Bổn), Thành Mỹ (Vu Gia), Củng Sơn (Ba) và Bình Tưởng (Kon).

Quan hệ trên cho th „ Qmax và Q ngày max có quan hệ chặt chế tại tram Nông Sơn Xới hệ số tương quan trên 0.96. >, Luma vực sông Vu Gia tỉnh đến tuyến trạm thủy văn Thành Mỹ (Liew vực Thành Mỹ) (Quan hệ giữa lưu lượng ngày lớn nhất và lưu lượng tức thời thực đo tạ trạm thuỷ văn. Q ngày max ims). Luu vực sông Kôn tính đến tuyển trạm thy văn Bình Tường (Lưu vực Bình Tường) (Quan hệ giữa lưu lượng ngày lớn nhất và lưu lượng tức thd thực đo tại tram thuỷ văn Bình Tường từ năm 1977 đến năm 2010 được thể hiện ở hình 3.25.

Lượng mưa trung bình thời đoạn ngày trên các lưu vực này được lấy theo phương pháp trung bình số học, Lưu vực con. Đồng chảy ngày tạ của ra tại các trạm Nông Sơn (lưu vực Nông Son), Thành Mỹ (ưu vực Thành Mỹ), An Khê, Po Mơ Ré, Sông Hinh, Củng Sơn (lưu vực Cùng Sơn) được. Đối với lưu vực Cũng Sơn có dong chảy thực do tại một số trạm do ở thượng lưu như Po Mơ Ré ở lưu vực 1, An.