Sông Trung bình (km) Cực đại (km) Cực tiểu (km)
1‰ 4‰ 1‰ 4‰ 1‰
Sông Hồng 12 10 14 12 0
Thái Bình 15 5 28 20 1
Trà Lý 8 3 20 15 1
trong một số năm điển hình
Sông Trạm đo Cách
biển (km) 1962 1963 1964 1965 1966
Sông Hồng Hà Nội (Q m3/s) 1.170 720 1.150 1.000 958
Văn Úc Trung Trang 35 0,33 2,74 1,27 0,93 3,44
Kinh Môn An Phụ 43 0,032 4,40 0,81 0,10 0,07
Kinh Thầy Cửa Cấm 21 23,60 26,00 24,8 23,20 24,70
Cao Kênh 30 7,00 19,.9 16,90 5,00 19,60
Sông Mới Tiên Tiến 21 6,91 15,00 9,.01 13,90 14,70
Gùa Bá Nha 41 0,026 0,42 0,097 0,583
Thái Bình Đông Xuyên 8 14,10 26,90 21,40 24,20 23,10
Cống Rỗ 23 4,46 11,20 6,27 10,01 11,50
Lai Vu Quảng Đạt 46 0,028 0,16 0,293 0,08 0,20
Luộc Quí Cao 26 2,73 6,36 3,25 5,58 9,83
Trà Lý
Định Cư 7 13,60 25,30 17,00 25,10 27,50
Ngũ Thôn 15 1,68 18,35 9,17 8,33 15,00
Phúc Khê 25 0,05 0,204
Bảng 2.21: Diễn biến độ mặn trung bình qua một số năm tại một số trạm quan trắc (‰).
Trạm đo Năm
Sông 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972
Ba Lạt Hồng 1,42 13,80 1,85 4,12
Ngũ Thôn Trà Lý 0,26 1,22 0,30 1,80 1,71 1,46
Quý Cao Luộc 0,59 0,61 0,10 0,84 0,86 0,29 0,25 0,04 Cửa Cấm Kinh Thầy 10,30 9,30 12,40 9,00 9,70 9,97 8,62 7,66
Trạm đo Năm
Sông 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ba Lạt Hồng 2,55 4,79 5,04 3,65 6,74
Ngũ Thôn Trà Lý 0,72 0,54 0,39 0,25 1,35
Quý Cao Luộc 0,33 0,09 0,27 0,15 0,13
Cửa Cấm Kinh Thầy 5,98 7,29 8,01 8,27 9,38 7,50 4,93 5,17 Độ mặn trên các sông ven biển Đồng bằng Bắc Bộ tăng dần từ đầu mùa đến giữa mùa khô và sau đó giảm dần đến cuối mùa. Sự thay đổi này có liên quan tới dòng nước ngọt từ thượng nguồn đổ về. Độ mặn trung bình lớn nhất trong mùa kiệt thường xuất hiện vào tháng 3, chiếm khoảng 64,5% các trạm đo, tháng 1 chiếm
32,2%. Độ mặn ở sông Hồng đạt cực đại vào tháng 1, nhưng ở sông Thái Bình, độ mặn cực đại lại xuất hiện vào tháng 3.
Bảng 2.22: Diễn biến mặn dọc theo một số triền sông (‰)
Trạm Sông Độ mặn Trạm Sông Độ mặn
An Bài Kinh Thầy 0,055 Thuyền Quang Trà Lý 0,033
Bến Triều Kinh Thầy 0,652 Ngũ Thôn Trà Lý 0,850
Cao Kênh Kinh Thầy 2,26 Định Cư Trà Lý 6,41
An Sơn Kinh Thầy 1,19 Chắt Thành Đáy 0,97
Cửa Cấm Kinh Thầy 8,44 Kim Đài Đáy 1,29
Phú Lễ Đáy 2,48
Mặc dù đều thuộc mạng lưới sông Hồng nhưng độ mặn lớn nhất trên sông Ninh Cơ và sông Đáy lại tương tự như hệ thống sông Thái Bình. Nguyên nhân dẫn đến việc độ mặn lớn nhất trên hệ thống sông Thái Bình xuất hiện vào tháng 3 là do đây là vùng trũng, thấp, khi lượng nước từ thượng lưu chảy về giảm đi rõ rệt (tháng 3) thì mặn có điều kiện lấn sâu vào đất liền. Trong khi đó hệ thống sông Hồng có địa thế cao hơn, tuy lượng nước ngọt từ thượng nguồn đổ về cũng giảm nhỏ nhất vào tháng 3 nhưng độ mặn lớn nhất lại xuất hiện vào tháng 1 do trong thời gian này các công trình lớn lấy nước tưới gây ra như hệ thống Bắc Hưng Hải (75 m3/s), Nam Thái Bình (21,5 m3/s)…
2.4. TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI VẬN HÀNH TIÊU NƯỚCTRONG CÁC HỆ THỐNG THỦY LỢI TRONG CÁC HỆ THỐNG THỦY LỢI
2.4.1. Giới thiệu chung
Các nhà khoa học cho rằng biểu hiện của biến đổi khí hậu đối với Việt Nam đã rất rõ nét như bão, lũ bất thường, hạn hán ngày càng khắc nghiệt, các vùng đất thấp ven biển sẽ bị ngập chìm, đồng bằng sông Cửu Long ngày càng bị xâm mặn sâu hơn. Theo kết quả nghiên cứu, trong khoảng 50 năm qua, nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam đã tăng khoảng 0,7 0C, mực nước biển dâng 20 cm. Trong hai thập niên qua số đợt không khí lạnh ảnh hưởng tới Việt Nam đã giảm rõ rệt. Tuy nhiên các biểu hiện dị thường xuất hiện nhiều hơn. Thông thường tháng 11 ở đồng bằng Bắc Bộ là bắt đầu vào mùa khô nhưng chỉ trong vòng 24 năm gần đây, vào đầu tháng 11/1984 và những ngày cuối tháng 10 đầu tháng 11/2008 đã xảy ra 02 trận mưa lớn nhất trong lịch sử làm cho Hà Nội và các vùng lân cận bị úng ngập cực kỳ nghiêm
trọng hay đợt rét bất thường kéo dài tới 38 ngày trong tháng 1 và tháng 2/2008 cũng cho thấy sự gia tăng của thiên tai và các hiện tượng cực đoan của khí hậu và thời tiết. Nhiệt độ không khí tuy tăng nhưng số cơn bão hoạt động trên biển Đông và số cơn bão ảnh hưởng đến Việt Nam lại có xu thế giảm trong 4 thập kỷ qua. Cụ thể là ở Biển Đông có từ 114 cơn bão trong thập kỷ 1961-1970 xuống còn 103 cơn bão trong thập kỷ 1991-2000, trong đó số cơn bão ảnh hưởng đến Việt Nam đã giảm từ 74 cơn trong thập kỷ 1961-1970 xuống còn 68 cơn trong thập kỷ 1991-2000. Tuy nhiên, số cơn bão có cường độ mạnh và rất mạnh có chiều hướng tăng lên, mùa bão kết thúc muộn hơn, quỹ đạo có vẻ dị thường hơn và số cơn bão ảnh hưởng tới khu vực Nam bộ có phần tăng lên trong những năm gần đây.
Theo “Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam” do Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố tháng 9-2009: có 3 kịch bản biến đổi khí hậu được nghiên cứu tương ứng với các mức độ thấp, trung bình và cao [34]:
- Nhiệt độ mùa đông có thể tăng nhanh hơn so với mùa hè ở tất cả các vùng trong cả nước. Các vùng khí hậu phía Bắc tăng nhanh hơn so với các vùng phía Nam. Với phương án thấp vào cuối thế kỷ XXI nhiệt độ trung bình của các vùng đồng bằng Bắc Bộ tăng 1,6 0C, phương án trung bình tăng 2,4 0C và phương án cao tăng tăng 3,1 0C so với thời kỳ 1980-1999.
Bảng 2.23: Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (oC) so với thời kỳ 1980-1999 theo các Kịch bản biến đổi khí hậu ở Đồng bằng Bắc Bộ
Năm
Kịch bản 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
Thấp 0,5 0,7 0,9 1,2 1,4 1,5 1,5 1,6 1,6
Trung bình 0,5 0,7 0,9 1,2 1,5 1,8 2,0 2,2 2,4
Cao 0,5 0,7 1,0 1,3 1,6 1,9 2,3 2,6 3,1
- Lượng mưa mùa khô giảm mạnh. Dự báo đến cuối thế kỷ XXI lượng mưa trong tháng 3 và tháng 4 có thể giảm ít nhất 4,5 % và cao nhất tới 8,6 %. Lượng mưa năm tăng so với thời kỳ 1980-1999 là 5,2 % với phương án thấp, 7,9% với phương án trung bình và 10,1 % với phương án cao trong đó lượng mưa của các tháng 7 và tháng 8 tăng mạnh nhất với mức tăng thấp nhất là 9,9 % và cao nhất lên tới 19,1 %
Bảng 2.24: Mức thay đổi của lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo các kịch bản ở Đồng bằng Bắc Bộ
Năm
Kịch bản 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thấp 1,6 2,3 3,2 3,9 4,5 4,8 5,1 5,2 5,2
Trung bình 1,6 2,3 3,2 4,1 5,0 5,9 6,6 7,3 7,9
Cao 1,6 2,3 3,0 3,8 5,0 6,1 7,4 8,7 10,1
Bảng 2.25: Mức thay đổi lượng mưa tháng (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát thải thấp ở Đồng bằng Bắc Bộ Năm Tháng 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 12 - 2 0,9 1,2 1,8 2,1 2,4 2,6 2,8 2,8 2,8 3 - 5 -1,3 -2,0 -2,7 -3,4 -3,8 -4,1 -4,3 -4,5 -4,5 6 - 8 2,9 4,4 6,1 7,5 8,5 9,2 9,7 9,9 9,9 9 - 11 0,9 1,4 1,9 2,4 2,7 2,9 3,1 3,1 3,5
Bảng 2.26: Mức thay đổi lượng mưa tháng (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát thải trung bình ở Đồng bằng Bắc Bộ
Năm Tháng 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 12 - 2 0,9 1,2 1,8 2,3 2,7 3,2 3,6 3,9 4,3 3 - 5 -1,3 -2,0 -2,7 -3,6 -4,3 -5,0 -5,7 -6,2 -6,8 6 - 8 2,9 4,4 6,1 7,9 9,6 11,1 12,6 13,9 15,1 9 - 11 0,9 1,4 1,9 2,5 3,1 3,5 4,0 4,4 4,8
Bảng 2.27: Mức thay đổi lượng mưa tháng (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát thải cao ở Đồng bằng Bắc Bộ
Năm Tháng 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 12 - 2 0,9 1,3 1,8 2,3 2,7 3,4 4,0 4,7 5,5 3 - 5 -1,4 -2,0 -2,7 -3,6 -4,3 -5,3 -6,3 -7,4 -8,6 6 - 8 3,1 4,5 6,1 7,9 9,6 11,7 14,0 16,3 19,1 9 - 11 1,0 1,4 1,9 2,5 3,1 3,6 4,5 5,3 6,1
- Tới năm 2100 mực nước biển của Việt Nam có thể sẽ cao thêm 65 cm đối với kịch bản thấp, 75 cm đối với kịch bản trung bình và tới 100 cm đối với kịch bản cao so với thời điểm năm 2000.
Bảng 2.28: Các kịch bản về mực nước biển dâng (cm) so với năm 2000
Kịch bản Mực nước biển có khả năng dâng cao thêm theo mốc thời gian (cm) 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
Thấp 11 17 23 28 35 42 50 57 65
Trung bình 12 17 23 30 37 46 54 64 75
Cao 12 17 24 33 44 57 71 86 100
BĐKH và nước biển dâng là nguy cơ lớn đe doạ điều kiện sống và môi trường sống của hàng trăm triệu, thậm chí của hàng tỷ người trên trái đất trong đó có hàng chục triệu dân vùng đồng bằng ven biển nước ta.
2.4.2. Lựa chọn mô hình triều điển hình để nghiên cứu đánh giá tác động củaBĐKH và nước biển dâng đến Đồng bằng Bắc Bộ [28] BĐKH và nước biển dâng đến Đồng bằng Bắc Bộ [28]
Trong Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam chính thức công bố tháng 9/2009 chưa thấy đề cập đến các kịch bản về biến đổi mô hình triều (mực nước chân triều, mực nước đỉnh triều) theo các mốc thời gian. Trong những năm gần đây một số nhà khoa học trong nước nghiên cứu về sự biến đổi của mực nước biển dưới tác động của BĐKH toàn cầu cho biết trong ba thập kỷ vừa qua mực nước trung bình của biển nước ta dâng hàng năm từ 3,1 đến 3,3 mm nhưng mực nước đỉnh triều lại tăng từ 5,0 mm đến 5,5 mm còn mực nước chân triều lại tăng không đáng kể. Tuy nhiên các nhà khoa học này cũng chưa đưa ra được các số liệu dự báo tin cậy về cao độ mực nước chân triều và mực nước đỉnh triều tại các mốc thời gian theo kịch bản BĐKH nói trên.
Như đã nêu ở các phần trước, mục tiêu nghiên cứu của đề tài là đánh giá mức độ biến đổi của nhu cầu tiêu nước (hệ số tiêu, tổng lượng nước cần tiêu và thời gian tiêu) có xét đến tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu. Các yếu tố về biến đổi của mô hình mưa tiêu và biến đổi của mực nước tại nơi nhận nước tiêu là các điều kiện biên phục vụ cho việc nghiên cứu.
Để kịp thời có được mô hình triều phục vụ cho mục tiêu nghiên cứu của đề tài, chúng tôi sử dụng phương pháp tịnh tiến đơn giản là giữ nguyên hình dạng con