CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU LƯU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ VẤN ĐỀ SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN NƯỚC
3.3. Phân tích lựa chọn các kịch bản BĐKH và phương pháp chi tiết hoá để xây dựng dữ liệu đầu vào cho mô hình thuỷ văn
3.3.4 Tính toán chi tiết hoá các kịch bản BĐKH cho lưu vực sông Đà
Dữ liệu khí tượng mô phỏng theo kịch bản BĐKH của mô hình CGCM3 là dưới dạng ô lưới có kích thước xấp xỉ 2,8125PoP * 2,8125PoP. Đối với lưu vực sông Đà, 4 ô lưới của mô hình bao trùm toàn bộ lưu vực như ở hình 3-10.
Trong luận văn này, các dữ liệu mưa và bốc hơi thực đo được tính trung bình trên các tiểu lưu vực trong SWAT được so sánh tương quan với dữ liệu mô phỏng cũng được tính trung bình trên từng tiểu lưu vực. Nghiên cứu đã xây dựng phương trình hồi quy đa biến giữa lượng mưa, bốc hơi thực đo và mô phỏng cho từng tiểu lưu vực này. Kết quả như sau:
Bảng3.4: Phương trình hồi quy cho từng tiểu lưu vực
Lưu vực Hệ số phương trình hồi quy
B1 B2 B3 B4 B5 R
1 0.689448 -0.3563 -0.64463 -0.08598 2752.521 0,32 2 0.689448 -0.3563 -0.64463 -0.08598 2752.521 0,32 3 0.235165 -0.74967 0.50213 -0.04884 2354.887 0,48 4 0.689448 -0.3563 -0.64463 -0.08598 2752.521 0,32 5 0.346331 -0.18583 -0.49934 -0.01791 2264.558 0,41 6 0.004579 0.041205 -0.19396 -0.60462 2489.714 0,43 7 0.23451 0.158596 -0.47284 0.14604 1460.28 0,31
21 21
5 3 4
6 5
7
Hình 3-12: Dữ liệu mô hình khí tượng bao trùm lưu vực sông Đà
Kết quả cho thấy, hệ số tương quan biến đổi từ 0,3 – 0,5 cho từng tiểu lưu vực. Sự phù hợp chưa cao này có thể được lý giải là do diện tích các tiểu lưu vực lớn (đều trên 4000kmP2P, thậm chí cao hơn nhiều), số lượng trạm đo ít lại phân bố không đều, không có trạm đo bên lãnh thổ Trung Quốc nên kết quả tính toán trung bình trên các lưu vực này sẽ không được chính xác. Vì thế, kết quả tương quan như trên là có thể chấp nhận được trong nghiên cứu này.
Từ các phương trình hồi quy đã được xây dựng giữa số liệu thực đo và mô phỏng trong quá khứ, các số liệu mô phỏng trong tương lai cho từng tiểu lưu vực sẽ được hiệu chỉnh từ số liệu mô phỏng ô lưới bằng công thức:
XRi,jR = b1*XR01,jR + b2*XR02,jR + b3*XR03,jR + b4*XR04,jR + b5 Trong đó:
XRi,jRlà lượng mưa ngày thứ j của lưu vực i
XR01,jR, XR02,jR, XR03,jR, XR04,jR, là lượng mưa ngày của ô lưới 1, 2, 3, 4 tương ứng.
b1,b2,b3,b4,b5: hệ số của phương trình hồi quy
3.3.4.1 Sự thay đổi lượng mưa trên lưu vực theo các kịch bản BĐKH Để phân tích xu thế biến đổi mưa trên lưu vực, luận văn đã nghiên cứu tiến hành phân tích thống kê số liệu mưa tại lưu vực sông Đà tính tới trạm thủy văn Hòa Bình trên lưu vực theo hai kịch bản A1B và A2.
Đối với kịch bản A1B, nhận thấy trong cả bốn giai đoạn lượng mưa đều có xu thế giảm hình 3-13 và trong giai đoạn từ năm 2020 đến năm 2039 lượng mưa có sự biến thiên tương đối lớn giữa các năm. Lượng mưa giảm mạnh nhất là vào giai đoạn từ năm 2080 đến năm 2099 (với lượng giảm 2,6mm/năm).
Hình3-13: Xu thế mưa trên lưu vực theo kịch bản A1B các giai đoạn 20 năm Tiến hành xét xu thế về lượng mưa trên toàn lưu vực sông Đà tính đến trạm thủy văn Hòa Bình thì nhận thấy lượng mưa đang có xu thế giảm với tốc độ là 0,6 (mm/năm).
Hình3-14: Xu thế mưa trên lưu vực 2020-2099 – A1B
Đối với kịch bản A2, nhận thấy lượng mưa có sự biến thiên tương đối lớn giữa các năm trong ba giai đoạn: năm 2020 đến năm 2039, năm 2040 đến năm 2059, năm 2080 đến năm 2099 hình 3-14. Tuy nhiên, trong ba giai đoạn đầu từ năm 2020 đến năm 2079 lượng mưa trên lưu vực có xu thế tăng nhưng đến giai đoạn cuối từ năm 2080 đến năm 2099 lượng mưa lại có xu thế giảm hình 3-13 ( tốc độ giảm của lượng mưa năm là 3,7mm/năm).
Hình3-15: Xu thế mưa trên lưu vực theo kịch bản A2 các giai đoạn 20 năm Tiến hành xét xu thế về lượng mưa trên toàn lưu vực sông Đà tính đến trạm thủy văn Hòa Bình đối với kịch bản A2 hình 3-15 thì nhận thấy lượng mưa đang có xu thế giảm với tốc độ là 1,1 (mm/năm).
Hình 3-15 : Xu thế mưa trên lưu vực 2020-2099 – A2
3.3.4.2 Sự thay đổi bốc hơi tiềm năng trên lưu vực theo các KBBĐKH
Theo kịch bản phát thải trung bình A1B, sau khi tiến hành đánh giá xu thế về bốc hơi tiềm năng trên lưu vực sông Đà tính đến trạm thủy văn Hòa Bình, nhận thấy trong cả bốn giai đoạn lượng bốc hơi có sự biến thiên tương đối lớn giữa các năm.
Trong giai đoạn từ năm 2020 đến năm 2039, lượng bốc hơi có xu thế giảm (tốc độ giảm bằng 0,1mm/năm), tuy nhiên trong ba giai đoạn tiếp theo tính đến năm 2099 lượng bốc hơi trên lưu vực lại có xu thế tăng và xu thế tăng lớn nhất là trong giai đoạn cuối từ năm 2080 đến năm 2099 (tốc độ tăng bằng 6,2mm/năm).
Hình3-17: Xu thế bốc hơi trên lưu vực theo kịch bản A1B các giai đoạn 20 năm Nhìn chung, lượng bốc hơi trên toàn lưu vực sông Đà tính đến trạm thủy văn Hòa Bình có xu thế tăng hình 3-17 với tốc độ tăng khoảng 0,9mm/năm theo kịch bản A1B.
Hình 3-18: Xu thế bốc hơi trên lưu vực trong thế kỷ 21 – A1B
Đối với kịch bản phát thải A2, sau khi tiến hành đánh giá xu thế về bốc hơi tiềm năng trên lưu vực sông Đà tính đến trạm thủy văn Hòa Bình, trong cả bốn giai đoạn được xét, lượng bốc hơi trên lưu vực cũng có biến thiên tương đối lớn giữa các năm trừ giai đoạn từ năm 2040 đến năm 2059. Trong ba giai đoạn đầu từ năm 2020 đến năm 2079, lượng bốc hơi trên lưu vực có xu thế giảm tuy nhiên tốc độ giảm là không đảng kể (tốc độ giảm lớn nhất là 0.4mm/năm). Trong giai đoạn cuối từ năm 2080 đến năm 2099, lượng bốc hơi lại có xu thế tăng mạnh, với tốc độ tăng là xấp xỉ 1.8mm/năm.
Hình 3-19: Xu thế bốc hơi trên lưu vực theo kịch bản A2 các giai đoạn 20 năm Nhìn chung, lượng bốc hơi trên toàn lưu vực từ năm 2020 đến năm 2099 có xu thế tăng đối với kịch bản A2, với tốc độ tăng bằng 0.8mm/năm.
Hình 3-20: Xu thế bốc hơi tiềm năng trên lưu vực – A2 – thế kỷ 21 Kết luận:
Nhìn chung trên lưu vực, xu thế lượng mưa trung bình giảm ở cả 2 kịch bản là A1B và A2. Đối với kịch bản A1B lượng mưa giảm ít hơn (tốc độ 0,6mm/năm), trong khi ở kịch bản A2 thì tốc độ lượng mưa giảm nhiều hơn (xấp xỉ 1,1mm/năm). Còn đối với lượng bốc hơi tiềm năng trên lưu vực thì cả 2 kịch bản
đều cho thấy lượng bốc hơi tiềm năng gia tăng. Đối với kịch bản A2 thì mức tăng là 0,8mm/năm, kịch bản A1B là 0,9mm/năm.
CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ THUỶ VĂN TỪ CÁC DỮ LIỆU KỊCH BẢN BĐKH