Điều kiện cơng trình
Hiện trạng các cơng trình (hồ chứa, trạm bơm). Quy hoạch các cơng trình đến năm2020. Hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình
Với dịng chảy được tính tốn từ mưa thơng qua mơ hình NAM và số liệu nhu cầu nước năm 1995-2000, đã tiến hành hiệu chỉnh mơ hình theo số liệu năm 1995-
1997 và kiểm định mơ hình Mike Basin theo số liệu năm 1998-2000.
Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình thể hiện qua đường q trình lưu
lượng tính tốn và lưu lượng thực đo tại một số nút kiểm tra có trạm đo q trình. Kết quả tính tốn cho thấy, liệt dịng chảy mơ phỏng và liệt dịng chảy thực đo tại các nút kiểm tra tương đối trùng khớp.( Hình2.15 và 2.16)
Hình 2.15.Kết quả hiệu chỉnh mơ hình tại trạm Thác Bưởi
52
Kết quả tính tốn hiệu chỉnh, kiểm định tại trạm Thác Bưởi cho hệ số NASH lần lượt là 95% và 92%. Điều đó cho thấy kết quả mơ phỏng cân bằng nước là tốt, có
thể sử dụng để tính tốn các phương án. Kết quả tính tốn:
Với các cơng trình cấp và phân phối nước, lượng nước đến trên lưu vực, các
nhu cầu sử dụng nước trên lưu vực, sử dụng mơ hình Mike Basin với bộ thông số đã
được hiệu chỉnh và kiểm định đạt u cầu, để đã tính tốn cân bằng nước trung bình
trong 20 năm (1980 – 1999).
Kết quả tính tốn cho thấy tồn lưu vực sông Cầu thiếu khoảng 42,2 triệu m3 nước lượng nước thiếu này tập trung chủ yếu ở khu Tả Cà Lồ thuộc vùng Sông Cà Lồ và khu Sông Đu thuộc vùng Thượng Sơng Cầu. Trong đó, khu Sơng Đu thiếu tới 7,9 triệu m3, khu Tả Cà Lồ thiếu 12,4 triệu m3. Khu vực Hạ Núi Cốc và Thượng Núi Cốc cũng thiếu nước với tổng lượng nước thiếu cả hai vùng là 2,6 triệu m3. Nhìn chung các khu cũng thiếu nước nhưng lượng nước thiếu không đáng kể (Bảng 2.11 và Hình
2.17).
Bảng 2.11. Độ thiếu hụt nước trung bình trong thời kỳ 1980 - 1999
STT VÙNG 1980-1999 Số năm có thiếu hụt Tháng thiếu
nước Tổng lượng nước thiếu
Tổng lượng nước thiếu trung bình năm (106 m³/năm) 1 Thác Rềng 20 1,2,3,4,5,12 272,8 13,64 2 Chợ Mới 8 1,2,3,4,12 23,6 1,18 3 Chợ Chu 2 3,4 3 0,15 4 Sông Đu 18 2,3,4,12 157,8 7,89 5 Đồng Hỷ 0 0 0 0,00 6 Võ Nhai 5 2,3 27,4 1,37 7 Hạ Núi Cốc 5 1,2,3,4 32 1,60 8 Thượng Núi Cốc 4 1,2,3 19,2 0,96 9 Hạ Thác Huống 2 1,2,3 21,8 1,09 10 Nam Yên Dũng 0 0 0 0,00
11 Yên Phong – TP Bắc Ninh 0 0 0 0,00
12 8 xã Quế Võ 7 2 29,2 1,46
13 Sóc Sơn 5 2 8,8 0,44
14 Tả Cà Lồ 16 2,3,4,5,12 248,6 12,43
Hình 2.17. Sơ đồ phân vùng thiếu nước ở lưu vực sông Cầu giai đoạn 1980 - 1999
Thời gian bị thiếu nước tập trung vào các tháng mùa cạn từ tháng XII đến tháng IV (đặc biệt là vụ đông xuân), do vào thời gian này nhu cầu sử dụng nước cho nơng nghiệp lớn, lượng mưa rất nhỏ, và đó ở một số khu vực hệ thống cơng trình chưa hồn chỉnh, các cơng trình cấp nước chủ yếu là các hồ đập dâng nhỏ, hoặc cơng trình tạm do nhân dân tự làm. Ví dụ tại khu Sơng Đu, lấy nước từ sông Đu và một số hồ chứa, đập dâng nhỏ như hồ Phượng Hoàng xảy ra hiện tượng thiếu nước (thiếu 7,89 triệu m3), trong các tháng II, III, IV, XII.
54
Các khu thuộc thượng Thác Huống (Thác Riềng, Chợ Mới, Chợ Chu…) miền núi cao nên mùa khô thường xảy ra hiện tượng thiếu nước. Tại vùng sông Công gồm khu Thượng Núi Cốc và Hạ Núi Cốc, cũng xảy ra tình trạng thiếu nước trong mùa khô. Như vậy, trên lưu vực sông Cầu với lượng nước thiếu lên đến 844 triệu m3, gây khó khăn cho các hoạt động sinh hoạt và sản xuất của nhân dân. Kết quả này so với
báo cáo nghiên cứu về quy hoạch tài nguyên nước lưu vực sông Cầu (Viện KH KTTV&MT, 2009) có sự sai khác không đáng kể. Điều này cho thấy, lựa chọn mơ
hình Mike Basin để đánh giá cân bằng nước là hoàn toàn phù hợp.
Nhận xét chung: Qua áp dụng thí điểm cho khu vực nghiên cứu là tỉnh Thái
Nguyên, các kết quả tính tốn và đánh giá cho giai đoạn hiện trạng (1980 -1999) là
phù hợp với các nghiên cứu đã có và tình hình thực tế tại khu vực nghiên cứu. Điều
này cho thấy phương pháp đánh giá đề xuất và cơng cụ mơ hình lựa chọn là hồn tồn phù hợp để tiếp tục thực hiện các bước nghiên cứu tiếp theo của luận văn là đánh giá
tác động của BĐKH đến dòng chảy, cân bằng nước và khả năng hoạt động của một số các hồ chứa thủy lợi trên khu vực nghiên cứu trong tương lai.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THÍ ĐIỂM TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN
ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ MỘT SỐ HỒ CHỨA THỦY
LỢI TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN
3.1.TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC
Nội dung của phần này sẽ phân tích, đánh giá các kết quả đầu ra của quá trình áp dụng bộ mơ hình MIKE ở chương 2 để đánh giá tác động của BĐKH đến TNN, bao gồm dòng chảy năm, dòng chảy lũ, dòng chảy cạn và khả năng cân bằng nước của khu vực nghiên cứu.
3.1.1.Tác động của BĐKH đến dòng chảy
3.1.1.1. Dòng chảy năm
Tổng dịng chảy năm trên LVS Cầu nói chung và địa bàn tỉnh Thái Nguyên nói riêng có xu hướng tăng ở cả 3 kịch bản. Tuy nhiên sự biến đổi dòng chảy năm trên
từng nhánh sơng có sự khác biệt (Hình 3.1).
Thời kỳ 2020 - 2039: theo kết quả tính tốn mơ hình cho thấy mức độ biến đổi lưu lượng trung bình nhiều năm giữa các kịch bản phát thải cao A2, trung bình B2 và thấp B1 so với thời kỳ nền không khác nhau nhiều. Tại trạm Thác Bưởi trên sơng Cầu dịng chảy trung bình năm tăng khoảng 0,06 đến 1,01 m3/s (tương đương 0,8-1,3% so với thời kỳ nền); tại trạm Giang Tiên trên sông Đu, tăng từ 0,05 đến 0,06 m3/s (khoảng 0,9 – 1,1%) so với thời kỳ nền; trên sơng Cơng, tại trạm Tân Cương, dịng chảy trung bình tăng khoảng 0,10 đến 0,13 m3/s (tương đương với 0,8 – 1,0%) so với thời kỳ nền; trên sông Nginh Tường, tại trạm Cầu Mai, dịng chảy trung bình năm tăng 0,05 – 0,06m3/s (tương đương 0,9 – 1,1 %) so với thời kỳ nền.
Thời kỳ 2080- 2099: lưu lượng trung bình tại trạm Thác Bưởi tăng từ 3,74 – 4,21m3/s (khoảng 3,6 – 5,3%) so với thời kỳ nền; tại trạm Giang Tiên tăng từ 0,16- 0,25 m3/s (2,8-4,4%) so với thời kỳ nền; trên sơng Cơng, dịng chảy trung bình tại trạm Tân Cương tăng từ 0,45 – 0,55m3/s (tương đương 3,5 – 4,3% so với thời kỳ
nền);trên sông Nginh Tường, tại trạm Cầu Mai, dòng chảy trung bình năm tăng từ 0,18-0,26 m3/s (tương đương 3,5 - 4,9%).
Như vậy, trong tương lai, kết quả dòng chảy năm tại các trạm ở Thái Nguyên
đều có xu hướng tăng lên theo các kịch bản B1, B2, A2 điển hình là trạm Thác Bưởi
và Cầu Mai. Sông Cầu là sự tập hợp của nhiều sông nhỏ khác nhau, sự biến thiên dòng chảy trên các lưu vực là khác nhau theo từng kịch bản BĐKH. Nhưng có thể nhận thấy rằng, xu thế của dịng chảy trung bình năm tăng so với thời kỳ nền và thời kỳ sau tăng nhiều hơn thời kỳ trước phù hợp với sự thay đổi của lượng mưa và bốc hơi trên lưu
vực theo các kịch bản khác nhau. Đặc biệt, sự khác biệt đó thể hiện rõ nhất trong giai
Hình 3.1. Xu thế lưu lượng Nguyên
3.1.1.2. Dòng chảy mùa l
Theo các kịch bản BĐ sơng Cầu đều có xu hướng
độ tăng lớn nhất so với thời k
nhất trong 3 kịch bản. Dòng ch Nguyên cũng đều có xu hướ trung bình B2, cao A2.
Thời kỳ 2020 – 2039: So v giảm trong khoảng từ 0,6 đ
Thác Bưởi theo kịch bản A2 l trạm Giang Tiên là 10,33 Cương, lưu lượng là 23,51 Mai lưu lượng mùa lũ là 10, dòng chảy lũ tương ứng vớ
Cương và Cầu Mai là 0,8%, 0, 0,6% (kịch bản B1). Như vậ bản khơng có sự chênh lệch l nhất.
Thời kỳ 2080 – 2099: L cũng như sự khác biệt lớn gi
tăng nhiều nhất. Tại trạm Thác B 164,79m3/s (tăng 4,0%), 10,66
(tăng 3,8%). Kịch bản B2 cho k mức tăng so với thời kỳ nền l
56
ợng trung bình năm tại một số trạm trên địa b
Nguyên – LVS Cầu theo kịch bản BĐKH
y mùa lũ
BĐKH, dòng chảy mùa lũ trên các lưu vực sơng nhánh thu
ớng tăng. Nhìn chung, dịng chảy lũ theo kịch bả
i thời kỳ nền. Dòng chảy lũ cho kịch bản B1 có m ịng chảy trong các tháng mùa lũ trên địa b
ớng tăng dần tương ứng với ác kịch bản phát th
9: So với thời kỳ nền, dòng chảy lũ tính tốn t
đến 1,9%. So với thời kỳ nền, lưu lượng m ản A2 là 160,22 m3/s,tăng 1,72m3/s (tương đươ
10,33 m3/s tăng 0,11m3/s (tương đương 1,1%)
m3/s tăng 0,2 m3/s (tương đương 1,8%); tại tr à 10,64 m3/s tăng 0,10 m3/s (tương đương 0,9%)
ng với kịch bản khác tại các trạm Thác Bưởi, Giang Ti %, 0,8%, 0,7% và 0,8% (kịch bản B2), 0,6%, 0,
ậy trong thời kỳ này, mức tăng của dòng chả ệch lớn. Kịch bản A2 cho kết quả dòng chảy l
2099: Lưu lượng dòng chảy lũ tăng rõ rệt so vớ giữa các kịch bản. Theo đó, kịch bản A2 cho d
ạm Thác Bưởi, Giang Tiên, Tân Cương và C
10,66 m3/s (tăng 4,3%); 24,26 m3/s (tăng 4,1%) và n B2 cho kết quả dòng chảy lũ thấp hơn so với kị
ỳ ền lần lượt là 3,2% tại trạm Thác Bưởi, 3,5% t
ịa bàn tỉnh Thái c sơng nhánh thuộc ịch bản A2 có mức n B1 có mức độ tăng ít ịa bàn tỉnh Thái n phát thải thấp B1, tính tốn tại các trạm ng mùa lũ tại trạm đương 1,9%); tại ); tại trạm Tân ại trạm trạm Cầu ). Mức tăng của
ởi, Giang Tiên, Tân
%, 0,7%, 0,5% và
ảy theo các kịch ảy lũ tăng nhiều
t so với thời kỳ nền n A2 cho dòng chảy lũ ng và Cầu Mai là %) và 10,94 m3/s
ới kịch bản A2, với
Tiên, 3,4% tại trạm Tân Cươ tương ứng là 2,6%, 2,6%, 2,7
Hình 3.2. Xu thế lưu lượng m
3.1.1.3. Dịng chảy mùa c
Nhìn chung, lưu lượng trung b tỉnh Thái Nguyên nói riêng
Thời kỳ 2020 – 2039: Theo k trạm Thác Bưởi là 20,97 m
dịng chảy trung bình mùa c
Tại trạm Tân Cương trên sông Công l thời kỳ nền. Tại trạm Cầu Mai tr giảm 0,07 m3/s (4,8%) so v 4,1% tại trạm Thác Bưởi, 0, tại trạm Cầu Mai. Mức giả 0,04%.
Thời kỳ 2080 – 2099: Theo k 18,65m3/s (tương đương giả
Giang Tiên, dòng chảy mùa c Tân Cương, dòng chảy mùa c Tường, tại trạm Cầu Mai, d tương ứng theo các kịch bản B2 v 2,9% tại trạm Giang Tiên, 7,0 Cầu Mai (Hình 3.3).
ương và 3,0% tại trạm Cầu Mai. Với kịch bản B1 m
2,7% và 2,4%.( Hình 3.2).
ợng mùa lũtại một số trạm trên địa bàn tỉnh Thái Nguy
Cầu theo các kịch bản BĐKH
y mùa cạn
ợng trung bình mùa cạn trên tồn bộ LVS Cầ
ên nói riêng giảm dần theo thời gian.
9: Theo kịch bản A2, dịng chảy trung bình mùa c m3/s, giảm 4,7% so với thời kỳ nền. Tại trạ ình mùa cạn là 2,35 m3/s, giảm 0,02 m3/s (0,9%) so v ng trên sông Công lưu lượng mùa cạn là 5,32 m3/s giả
ầu Mai trên sông Nginh Tường lưu lượng mùa c
%) so với thời kỳ nền. Mức giảm tương ứng theo k
0,8% tại trạm Giang Tiên; 1,4% tại trạm Tân C c giảm theo kịch bản B1 lần lượt là 0,7%, 0,01
2099: Theo kịch bản A2, dòng chảy cạn tại Thác B
ảm 15,21% so với thời kỳ nền). Lưu vực sông
ùa cạn tương ứng giảm 5,1%. Lưu vực sông Công, t
ùa cạn tương ứng giảm 8,3%. Trên lưu vực sơng Nghinh
u Mai, dịng chảy mùa cạn giảm tương ứng 14,4
ch bản B2 và B1 là 12,2% và 9,5% tại trạm Thác B 7,0% và 5,3% tại trạm Tân Cương, 11,1% và
ch bản B1 mức giảm
nh Thái Ngun – LVS
ầu nói chung và
ình mùa cạn tính tại
ại trạm Giang Tiên
%) so với thời kỳ nền. ảm 1,7% so với g mùa cạn là 1,45m3/s, ng theo kịch bản B2 là m Tân Cương và 3,8% 0,01%, 0,05% và i Thác Bưởi giảm cịn c sơng Đu, tại trạm c sông Công, tại trạm
ực sông Nghinh
14,4%. Mức giảm m Thác Bưởi, 4,0% và % và 8,6% tại trạm
Hình 3.3. Xu thế lưu lượng m LVS C
3.1.2.Đánh giá cân bằng n
Kết quả đánh giá cân b
BĐKH.
3.1.2.1. Kết quả cân b
Kịch bản A2
Giai đoạn hiện trạng ph Cầu - luôn xảy ra tại những khu l khu vực có diện tích nơng nghi Cốc, khu hạ Thác Huống v Núi Cốc không bị thiếu nướ
các khu còn lại nhưng thời gian thi Khu sơng Đu xảy ra tình trạ
khu hạ Núi Cốc cũng xảy ra thi
Bảng 3.1. Độ thiếu hụt nTT Khu TT Khu 2020-2039 Tháng thiếu nước T lư 1 Thác Riềng 1,2,3, 4,5,12 2 Chợ Mới 1,2,3,4,5 3 Chợ Chu 2,3,4 58
ợng mùa kiệt tại một số trạm trên địa bàn tỉnh Thái Nguy
LVS Cầu theo các kịch bản BĐKH
ng nước có xét đến tác động của BĐKH
ánh giá cân bằng nước theo hai phương án tính của
cân bằng nước theo phương án 1
ạng phạm vi thiếu nước tập trung chủ yếu tại khu th ững khu lấy nước trên sơng nhánh; thiếu nước tr
n tích nông nghiệp khá lớn lại khó khăn về nguồn nư
ng và Tả Cà Lồ. Trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, khu th ớc, khu Võ Nhai và Chợ Chu có lượng nước thi
ời gian thiếu nước lại ngắn (tập trung vào các tháng 2,3,4, ạng thiếu nước kéo dài liên tục từ tháng 2 đế
ảy ra thiếu nước vào các tháng 4, 5, 11 và 12. ụt nước trung bình năm theo kịch bản A2 – phươ
2039 2040 - 2059 2060 - 2079 Tổng lượng nước thiếu Tháng thiếu nước Tổng lượng nước thiếu Tháng thiếu nước Tổng lượng nước thiếu 24,22 1,2,3, 4,5,12 24,45 1,2,3, 4,5,12 24,81 15,38 1,2,3,4,5 15,79 1,2,3,4,5 16,12 1,2,3,4,5 13,02 2,3,4 13,76 2,3,4 14,30 ỉnh Thái Nguyên – ủa các kịch bản
ại khu thượng sông ớc trên sông Đu – ước; sau hồ Núi
ên, khu thượng
ớc thiếu lớn hơn ào các tháng 2,3,4, tháng 2 đến hết tháng 5, phương án 1 (đơn vị: 106 m3) 2080 - 2099 Tháng thiếu nước Tổng lượng nước thiếu 1,2,3, 4,5,12 24,53 1,2,3,4,5 16,11 2,3,4 14,77
TT Khu 2020-2039 2040 - 2059 2060 - 2079 2080 - 2099 Tháng thiếu nước Tổng lượng nước thiếu Tháng thiếu nước Tổng lượng nước thiếu Tháng thiếu nước Tổng lượng nước thiếu Tháng thiếu nước Tổng lượng nước thiếu 4 Sông Đu 2,3,4,5 7,25 2,3,4,5 7,38 2,3,4,5 8,27 2,3,4,5 7,96 5 Đồng Hỷ 2,3 4,81 2,3 5,22 2,3 5,60 2,3 5,66 6 Võ Nhai 2,3,4 11,99 2,3,4 12,67 2,3,4 13,04 2,3,4 12,73 7 Hạ Cốc Núi 4,5,11,12 0,80 4,5,11,12 0,89 4,5,11,12 0,96 4,5,11,12 1,09 8 Thượng Núi Cốc 0 0,00 0 0,00 0 0,00 0 0,00 9 Hạ Thác Huống 1,2,3,4 22,47 1,2,3,4 24,26 1,2,3,4 27,06 1,2,3,4 28,44 10 Nam Yên Dũng 0 0,00 0 0,00 0 0,00 0 0,00 11 Yên Phong – TP Bắc Ninh 0 0,00 0 0,00 0 0,00 0 0,00 12 8 xã Quế Võ 2,3,4 0,76 2,3,4 0,78 2,3,4 0,92 2,3,4 0,97 13 Sóc Sơn 0 0,00 0 0,00 0 0,00 0 0,00 14 Tả Cà Lồ 1,2,3,4,5 6,69 1,2,3,4,5 7,25 1,2,3,4,5 7,56 1,2,3,4,5 7,92 TỔNG 107,38 112,44 118,62 120,17
Giai đoạn từ 2020 – 2099 theo kịch bản A2, nhu cầu nước nhiều nhất do đó
tổng dung tích lượng nước thiếu trên tồn lưu vực cũng lớn nhất so với các kịch bản B1 và B2, lượng nước thiếu tăng lên giữa thời kỳ sau so với thời kỳ trước và lớn hơn lượng nước thiếu trong giai đoạn hiện trạng (Bảng 3.1 và Hình 3.4). Do đó mức thiếu nước tăng so với giai đoạn hiện trạng gần như nhau.
Kịch bản B2
Các khu thiếu nước theo kịch bản B2 cũng tương tự như kịch bản A2, tuy nhiên lượng nước thiếu ít hơn do nhu cầu nước nhỏ hơn so với A2. Tình trạng thiếu nước nghiêm trọng vẫn xảy ra tại khu vực Thác Riềng – Bắc Kạn, chợ Mới, Chơ Chu, Võ Nhai, Hạ Thác Huống do lượng dòng chảy năm và dịng chảy mùa cạn giảm trên tồn lưu vực sơng. Và mức độ thiếu nước tăng dần theo các thời kỳ tương đối đồng đều.