ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN ĐỨC CHÁNH ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI DỊNG CHẢY HỆ THỐNG SƠNG KON - HÀ THANH, BÌNH ĐỊNH Chuyên ngành : Xây dựng cơng trình thuỷ Mã số: 60.58.02.02 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Đà Nẵng- Năm 2018 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS Võ Ngọc Dương TS Vũ Huy Công Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Chí Cơng Phản biện 2: TS Hồng Nhật Tuấn Luận văn bảo vệ cấp khoa trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày tháng năm 2018 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Trường Đại học Bách Khoa,Đại học Đà Nẵng - Thư viện Khoa Xây dựng Thủy Lợi – Thủy Điện, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU Kon – Hà Thanh hệ thống sơng lớn tỉnh Bình Định Tương tự sông khu vực, Kon – Hà Thanh bắt nguồn từ vùng núi cao sườn phía đơng dãy Trường Sơn Ở thượng lưu có nhiều dãy núi bám sát bờ sông nên độ dốc lớn, lũ lên xuống nhanh, thời gian truyền lũ ngắn, Ở đoạn đồng lòng sơng rộng nơng có nhiều luông lạch, mùa kiệt nguồn nước nghèo nàn; lũ lớn nước tràn ngập mênh mông vùng hạ lưu gây ngập úng dài ngày cửa sơng nhỏ cơng trình che chắn nên lũ Với diện tích lưu vực lên đến 3.131 km2, dòng chảy hệ thống sơng Kon Hà Thanh có tác động khơng nhỏ đến phát triển kinh tế xã hội tỉnh Bình Định Những trận lũ địa bàn tỉnh Bình Định nói chung lưu vực sơng Kon Hà Thanh nói riêng năm gần diễn biến phức tạp thiệt hại ngày gia tăng Trận lũ năm 1987 làm trôi 664 ngơi nhà, 3.081 ngơi nhà bị sập hồn tồn, 513 trường học, nhà trẻ, mẫu giáo bị trơi hồn tồn, thiệt hại nặng nề nơng lâm ngư nghiệp, tổng thiệt hại ước tính 18 tỉ đồng (theo thống kê Ban huy PCLB Nghĩa Bình) Trận lũ năm 1999 làm 22 người chết, 630 nhà bị sập hồn tồn, tổng thiệt hại ước tính 228 tỉ đồng Năm 2003 thiên tai làm cho tỉnh Bình Định 29 người bị chết, 2233 lúa bị trắng, 1746 ao cá bị thiệt hại, 124 phòng học bị ngập, 232 cầu cống bị hỏng, tổng thiệt hại 198 tỉ đồng Năm 2005 thiệt hại thiên gây tỉnh Bình Định với 39 người bị chết, 2001 lúa bị trắng, 2737 ao cá bị thiệt hại, 30 lớp học bị ngập, 253 cầu cống bị hỏng, tổng thiệt hại lên đến 219 tỷ đồng Đợt mưa lũ lịch sử từ ngày 14 - 18/11/2013 gây thiệt hại nặng nề: 19 người chết, 14 người bị thương; 101.900 nhà bị ngập nước với 510.00 người bị ảnh hưởng, 292 nhà sập, 418 nhà bị hư hỏng nặng; sở hạ tầng giao thông, thủy lợi, đê điều bị tàn phá, Quốc lộ 1A, QL 19 bị ngập nước đứt vỡ nhiều đoạn; hệ thống điện, cấp nước, sở kinh tế, văn hóa -xã hội bị thiệt hại nghiêm trọng Thiệt hại vật chất 2.125 tỷ đồng Đặc biệt năm gần đây, thiên tai tự nhiên có xu hướng tăng lên diễn biến phức tạp địa bàn tỉnh Bình Định Gần nhất, đợt lũ năm 2016, năm 2017 gây nhiều thiệt hại cho nhân dân cơng trình giao thơng thủy lợi địa bàn tỉnh Bình Định (11/11 huyện, thành phố bị ngập sâu từ 0.5 -1.5, có nơi 1.5m) Xu hướng dự báo tăng nhanh thời gian tới Theo kịch biến đổi khí hậu Bộ Tài ngun Mơi trường năm 2016 đến giai đoạn từ năm 2046 – 2065 theo kịch RCP4.5 nhiệt độ Bình Định tăng từ 0,9 đến 2,0oC; lượng mưa tăng từ 10,9 đến 30,8% Theo Chỉ số Tính Tổn thương với BĐKH (Climate Change Vulnerability Index—CCVI), Việt Nam coi 30 “nước cực rủi ro” giới Việt Nam trải nghiệm nhiệt độ tăng, mực nước biển dâng, trận bão có cường độ ngày cao, lụt lội khô hạn ngày thường xuyên, gây tổn thất người tài sản cho kinh tế Do việc nghiên cứu tính tốn đánh giá ảnh hưởng yếu tố biến đổi khí hậu đến vấn đề dòng chảy hệ thống sơng Kon Hà Thanh cấp thiết, làm sở để cấp quản lý nhà nước đạo điều hành xây dựng phương án cảnh báo, chủ động ứng phó kịp thời với loại hình thiên tai địa bàn tỉnh Bình Định Đây động lực giúp tác giả thực đề tài: “ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI DỊNG CHẢY HỆ THỐNG SƠNG KON - HÀ THANH, BÌNH ĐỊNH” Kết nghiên cứu hy vọng cung cấp cho quyền địa phương quan quản lý thiên tai địa bàn thông tin cần thiết để giúp chủ động đối phó giảm thiểu thiệt hại tác động biến đổi khí hậu thời gian tới 3 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MƠ HÌNH THỦY VĂN CHO LƯU VỰC SƠNG KƠN- HÀ THANH 2.2 Mơ hình thủy văn 2.2.1 Tổng quan mơ hình thủy văn Q trình thủy văn có ý nghĩa vơ quan trọng với đời sống người, trình thể gần tất diễn biến liên quan tới nguồn nước bề mặt trái đất Quá trình thủy văn bao gồm nhiều thành phần phức tạp tương tác thành phần Do khó để đưa định nghĩa xác cho q trình Dựa nghiên cứu nay, nhà nghiên cứu thủy văn đưa khái niệm khái quát q trình thủy văn, theo khái quát đơn giản thủy văn tập hợp q trình vật lý, hóa học sinh học tác động lên yếu tố đầu vào, chuyển đổi thành yếu tố đầu [37] Quá trình chuyển đổi diễn liên tục gọi chu trình thuỷ văn, nước thành tố chu trình Do đặc trưng trình thủy văn, bên cạnh mặt tích cực, q trình có tác động tiêu cực lên đời sống người Để giảm tác động tiêu cực hệ thống đến người, người ta nghiên cứu trình để hiểu sâu hoạt động đưa dự đốn tương đối Tuy nhiên, với phức tạp nó, nay, người khám phá phần nhỏ trình Ngày nay, với phát triển cơng cụ tốn học khoa học máy tính, mơ hình xem cơng cụ hiệu để nghiên cứu xảy trình thủy văn tác động yếu tố biến đổi khí hậu lên hệ thống thủy văn [38] Mơ hình cơng cụ dùng để tái hiện tượng tự nhiên, giúp nghiên cứu trình đơn giản hiệu hơn, theo Dingman, 2002, có mơ hình vật lý, mơ hình tương tự mơ hình tốn học Brooks [16] thể mơ hình thuỷ văn, đại diện đơn giản hóa hệ thống thuỷ văn thực tế, cho phép dự đoán phản ứng thủy văn từ giúp nghiên cứu chức tương tác đầu vào khác nhau, từ hiểu rõ diễn biến q trình thủy văn lưu vực Nói chung, mơ hình hệ thống thuỷ văn giải thích chức biến đổi yếu tố đầu vào thành kết đầu Kết mơ hình giúp hiểu rõ tượng thuỷ văn hoạt động lưu vực thay đổi lưu vực ảnh hưởng đến tượng Hơn nữa, chúng giúp cho nhà thủy văn học có chứng khoa học để dự báo kịch tương lai biến đổi khí hậu thay đổi sử dụng đất đề xuất thiết kế xây dựng lưu vực Tuy nhiên, mơ hình khơng thể diễn tả tất thành phần hệ thống thuỷ văn mối quan hệ chúng Nó có khả mơ tả phác hoạ hệ thống Từ đó, Xu [37] định nghĩa mơ hình thủy văn đại diện đơn giản hệ thống phức tạp có nhiều biến ví dụ: Lượng mưa, nước, nước, nhiệt độ, độ thấm, đất, độ ẩm, Vì vậy, mơ hình đại diện cho mơ hình tương đương hệ thống thực tế Nó khơng thể truyền tải hoàn toàn điều xảy tự nhiên Do hạn chế khả tính tốn, chu trình thủy văn lưu vực đầu nguồn phân lập để nghiên cứu quy mô đầu nguồn Công việc giống bước đơn giản hóa làm gián đoạn liên tục khơng gian hệ thống thủy văn (Hình 2.1) (Lượng mưa) Phân chia đầu nguồn (Bề mặt lưu vực) (Ranh giới hệ thống) (Dòng chảy) Hình 2.1: Lưu vực sông hệ thống thủy văn [19] 2.2.2 Các loại mơ hình thủy văn phổ biến Hiện nay, có nhiều phần mềm thủy văn phát triển Những phần mềm đa dạng phát triển sở nhiều tảng lý thuyết khác đặt trọng tâm giải khác Những khuôn khổ luận văn tác giả sâu vào số mơ hình thủy văn thơng dụng như: MIKE-NAM, HEC-HMS, SWAT MIKE-SHE c Mơ hình SWAT ▪ Tổng quan mơ hình SWAT SWAT mơ hình thủy văn bán phân phối thiết kế để dự báo ảnh hưởng thực hành quản lý sử dụng đất đến nước, bồi lắng lượng hóa chất sinh từ hoạt động nông nghiệp lưu vực rộng lớn phức tạp khoảng thời gian dài Một mơ-đun mơ hình mơ dòng chảy từ mưa đặc trưng vật lý lưu vực Kết mơ dòng chảy từ SWAT hỗ trợ cho cảnh báo lũ lưu vực sông 6 SWAT công cụ đánh giá nước đất, xây dựng tiến sĩ Jeff Arnold Trung tâm phục vụ nghiên cứu nông nghiệp (ARS) thuộc Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) SWAT mơ hình cấp độ lưu vực, thiết kế để dự báo nhữngảnh hưởng thực hành quản lý sử dụng đất đến nước, bồi lắng lượng hóa chất sinh từ hoạt động nơng nghiệp lưu vực rộng lớn phức tạp khoảng thời gian dài Mơ hình tập hợp phép toán hồi quy để thể mối quan hệ giá trị thông số đầu vào thông số đầu Các thành phần mơ hình bao gồm thời tiết, thủy văn, tính chất nhiệt độ đất, phát triển trồng, dưỡng chất, thuốc trừ sâu, vi khuẩn mầm bệnh, quản lý đất đai (Chi tiết hình 2.5) Hình 2.5 Cấu trúc tổng qt mơ hình SWAT 2.2 Phân tích lựa chọn mơ hình Trên sở tiêu chuẩn khuyến nghị tổ chức khí tượng giới đưa bảng Tiêu chuẩn lựa chọn mơ hình WMO đề xuất Wittwer [38] Xét tiêu chí cụ thể vào đặc trưng lưu vực nghiên cứu, ta so sánh sau: ▪ Với 3.131 km2 Kon Hà Thanh xếp vào loại lưu vực trung bình lớn Với diện tích ứng dụng mơ hình thủy văn tập trung mà đồng liệu cho diện tích rộng lớn dẫn tới khơng chắn mơ phòng Từ giảm độ tin cậy mơ hình theo tiêu chí WMO ứng với diện tích nên sử dụng mơ hình thủy văn phân bố bán phân bố ▪ Xét điều kiện địa hình, với địa hình lưu vực tương đối phức tạp Phần lớn diện tích phần đối núi trung du, phần đồng phân bố theo dải phía tây Sự thay đổi địa hình tương đối lớn, theo tiêu chí WMO, ứng với lưu vực sông Kon Hà Thanh, việc lựa chọn mơ hình phân bố bán phân bố khuyến nghị ▪ Căn vào điều kiện thổ nhưỡng, phân bố thảm phủ, diễn tiến q thủy văn thấm, bốc hơi, mơ hình tập trung gần không phù hợp ▪ Về mặt liệu nghiên cứu, liệu sẵn có khu vực đủ đáp ứng yêu cầu để xây dựng mơ hình thủy văn bán phân bố ▪ Về mặt mục đích sử dụng, sở xây dựng mơ hình thủy văn nhằm phục vụ cho cơng tác nghiên cứu chế độ thủy văn lưu vực hệ thống sông Kon – Hà Thanh thời điểm tại, tương lai, đánh giá tác động biến đổi khí hậu nhằm cung cấp nhìn tổng quan tượng xảy lưu vực, quy hoạch phát triển phòng chơng thiên tai, mơ hình chi tiết, xác, phản ảnh đầy đủ đặc trưng lưu vực cần phải lựa chọn để xây dựng Căn đặc điểm yếu tố diện tích lưu vực, địa hình, địa chất, sẵn có liệu, khả sử dụng tương lai, học viên đề xuất sử dụng mơ hình thủy văn bán phân bố cho lưu vực sông Kon Hà Thanh khuôn khổ luận văn 2.2.1 Xây dựng, hiệu chỉnh kiểm định mơ hình a Xây dựng mơ hình Để chạy mơ hình cần có đầy đủ liệu vào mơ hình nêu Sau vào số liệu đồ địa hình dạng DEM, giới hạn lưu vực cần tính tốn mạng lưới sơng suối lưu vực đó, chương trình SWAT tính tốn thơng số số thứ tự, độ dốc, chiều rộng, diện tích lưu vực lưu vực tính tốn Tỷ lệ đồ ảnh hưởng lớn đến kết tính tốn, làm tăng hay giảm số lượng sơng suối, diện tích lưu vực đặc trưng khác lưu vực Sau tính tốn tham số lưu vực con, tiến hành chồng ghép đồ sử dụng đất đồ đất để tính tốn % diện tích sử dụng đất % loại đất lưu vực Sau tiến hành vào số liệu khí tượng, số liệu thực đo trạm thuỷ văn Sau thực đầy đủ bước nhập số liệu đó, chương trình SWAT tiến hành chạy thử nghiệm Căn quy trình khái quát chạy SWAT vừa trình bày, mơ hình SWAT lưu vực sông Kon- Hà Thanh xây dựng sau: ▪ Phạm vi mơ phòng 3.131 km2, thể hình 2.9 9 ▪ Hình 2.9 Bản đồ khu vực nghiên cứu ▪ Số liệu địa hình: Bản đồ số độ cao DEM sử dụng nghiên cứu ngày có độ phân giải 25x25m DEM xây dựng từ đồ số độ cao có tỷ lệ 1/10000 kế thừa từ dự án nghiên cứu trước ▪ Bản đồ sử dụng đất sử dụng mơ hình SWAT kế thừa từ dự án trước Theo đó, có loại sử dụng đất Theo đó, đất rừng hỗn hợp chiếm 42.47% đất trồng lâu năm chiếm 24.38%, đất trồng năm chiếm 16.87%, Đất phục vụ mục đích 10 giao thông xây dựng chiếm 15.82% Mặt nước chiếm 0.46% (Hình 2.10) ▪ Địa chất: Bản đồ đất với loại đất khác khai báo mơ hình SWAT kế thừa từ dự án trước Theo đó, Sét nhẹ chiếm 18.77%, phù sa 10.41%, sét chiếm 6.08%), cát 41.62%, Cát 23.12% Hình vẽ 2.11 ▪ Số liệu mưa tính tốn: Nghiên cứu sử dụng số liệu 11 trạm đo mưa khu vực Phương pháp phân phối mưa theo đa giác Thái Sơn lựa chọn cho phân phối mưa mơ hình swat ( Hình vẽ 2.12) ▪ Số liệu khí tượng bốc hơi: Được sử dụng từ số liệu trạm đo Quy Nhơn b Hiệu chỉnh mơ hình Mơ hình hiệu chỉnh thông qua liệu lưu lượng ngày thực đo Trạm Bình Tường từ 1/1/1990 đến 31/12/1999 Q trình hiệu chỉnh thơng số mơ hình xác định theo phương pháp dò tìm thơng số Rosenbrok Các thơng số chia làm nhóm thơng số sau: ▪ Thơng số tính q trình hình thành dòng chảy mặt bao gồm: tính lượng mưa hiệu quả, tính lưu lượng đỉnh lũ, tính hệ số trễ dòng chảy mặt ▪ Thơng số tính tốn dòng chảy ngầm ▪ Thơng số diễn tốn kênh Để so sánh giá trị tính tốn với giá trị thực đo, đồ án dùng số NASH ( E) số tương quan (R) làm hàm mục tiêu E tiến đến kết tính tốn xác 11  (X  (X n R= i=1 obs,i n i=1 obs,i − X obs ) ( X model,i − X model ) − X obs )  i=1 ( X model,i − X model ) n (1)  (X E = 1 (X n i =1 n i=1 obs,i − X model,i ) obs,i − X obs ) 2 (2) Trong đó: + Xobs giá trị thực đo Xmodel giá trị mô thời điểm tính tốn i Trong q trình hiệu chỉnh mơ hình, ngồi việc hiệu chỉnh thơng số cho đường trình lưu lượng thực đo tính tốn phù hợp, ta cần phải ý tới đường q trình tổng lượng tích luỹ toán cân nước nên cần quan tâm đến vấn đề nhiều Kết so sánh giá trị thực đo tính tốn trạm Bình Tường thể biểu đồ So sánh yếu tố thực đo mô cho thấy khả mơ phòng mơ hình SWAT, mà q trình dòng chảy từ mơ hình bám sát với thực đo, số thống kê đạt tương đối cao Hệ số NASH trạm Bình Tường E= 0,76 , hệ số tương quan cao R đạt 0.87 c Kiểm định mơ hình Sau hiệu chỉnh mơ hình cho kết chấp nhận đuợc, ta lấy thơng số tính tốn kiểm định cho chuỗi số liệu từ 1/1/2000 đến 31/12/2008 ứng với số liệu rừng năm 2008 Kết tính tốn kiểm định thể hình Kết so sánh lưu lượng thực đo tính tốn trạm Bình Tường số 12 NASH E = 0.77, hệ số tương quan R đạt 0.88 (Chi tiết thể hình 2.13 hình 2.14) Bảng 2.2 Kết hệ số NASH Hiệu chỉnh (1990-1999) Trạm Bình Tường Kiểm định (2000-2008) RMSE (m3/s) R E RMSE (m3/s) R E 93.38 0.87 0.76 50.96 0.88 0.77 Hình 2.13 Q trình dòng chảy thực đo mơ trạm Bình Tường giai đoạn hiệu chỉnh (1990-1999) 13 Hình 2.14 Q trình dòng chảy thực đo mơ trạm Bình Tường giai đoạn kiểm định (2000-2008) CHƯƠNG MƠ PHỎNG DỊNG CHẢY TRONG CÁC KỊCH BẢN KHI XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 3.1 Tổng quan biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu mà biểu nóng lên tồn cầu mực nước biển dâng, thách thức lớn nhân loại kỷ 21 Thiên tai tượng khí hậu cực đoan khác gia tăng hầu hết nơi giới, nhiệt độ mực nước biển toàn cầu tiếp tục tăng mối lo ngại quốc gia giới Vấn đề biến đổi khí hậu đã, làm thay đổi tồn diện, sâu sắc trình phát triển an ninh toàn cầu lương thực, nước, lượng, vấn đề an ninh xã hội, văn hóa, mơi trường, ngoại giao thương mại 14 3.2 Cơ sở khoa học biến đổi khí hậu 3.2.1 Nguyên nhân biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu q trình tự nhiên tác động người a Biến đổi khí hậu yếu tố tự nhiên b Biến đổi khí hậu tác động người 3.1.3 Biểu biến đổi khí hậu Việt Nam 3.1.4 Kịch biến đổi khí hậu cho Việt Nam Là nước chịu tác động nặng nề biến đổi khí hậu, Việt Nam coi ứng phó với biến đổi khí hậu vấn đề có ý nghĩa sống Năm 2016 Bộ Tài ngun Mơi trường xây dựng công bố kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam sở cập nhật kịch năm 2012 có tính kế thừa chi tiết hóa số liệu quan trắc, nghiên cứu ngồi nước Theo Bộ Tài nguyên Môi trường xây dựng kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam dựa kịch phát thải khí nhà kính khác là: Kịch phát thải trung bình thấp (kịch RCP4.5), kịch phát thải cao (kịch RCP8.5) Trong đưa ảnh hưởng biến đổi khí hậu cho Việt Nam kỷ 21 a Về nhiệt độ Nhiệt độ tất vùng Việt Nam có xu tăng so với thời kỳ sở (1986-2005), với mức tăng lớn khu vực phía Bắc (Hình 3.9) ▪ Theo kịch RCP4.5, nhiệt độ trung bình năm tồn quốc vào đầu kỷ có mức tăng phổ biến từ 0,6÷0,8oC; vào kỷ có mức tăng 1,3÷1,7oC, khu vực Bắc Bộ (Tây Bắc, Đông Bắc, 15 đồng Bắc Bộ) có mức tăng 1,6÷1,7oC, khu vực Bắc Trung Bộ 1,5÷1,6oC, khu vực Nam Trung Bộ, Tây Nguyên Nam Bộ 1,3÷1,4oC; đến cuối kỷ có mức tăng 1,9÷2,4oC phía Bắc 1,7÷1,9oC phía Nam ▪ Theo kịch RCP8.5, nhiệt độ trung bình năm tồn quốc vào đầu kỷ có mức tăng phổ biến từ 0,8÷1,1oC, vào kỷ có mức tăng 1,8÷2,3oC, đó, tăng 2,0÷2,3oC khu vực phía Bắc 1,8÷1,9oC phía Nam; đến cuối kỷ có mức tăng 3,3÷4,0oC phía Bắc 3,0÷3,5oC phía Nam Nhiệt độ thấp trung bình cao trung bình hai kịch có xu tăng rõ rệt b Về lượng mưa Lượng mưa năm có xu tăng phạm vi toàn quốc ▪ Theo kịch RCP4.5, lượng mưa năm vào đầu kỷ có xu tăng hầu hết nước, phổ biến từ 5÷10%; vào kỷ có mức tăng 5÷15%, số tỉnh ven biển đồng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Trung Trung Bộ tăng 20%; đến cuối kỷ có phân bố tương tự kỷ, nhiên vùng có mức tăng 20% mở rộng ▪ Theo kịch RCP8.5, lượng mưa năm có xu tăng tương tự kịch RCP4.5 Đáng ý vào cuối kỷ mức tăng nhiều 20% hầu hết Bắc Bộ, Trung Trung Bộ, phần Nam Bộ Tây Nguyên Lượng mưa ngày lớn ngày lớn trung bình có xu tăng từ 40 ÷ 70% so với trung bình thời kỳ sở phía tây Tây Bắc, Đông Bắc, đồng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Thừa Thiên - Huế đến Quảng Nam, phía đơng Nam Bộ, nam Tây Nguyên Các khu vực khác có mức tăng phổ biến từ 10 ÷ 30% 16 3.2 Mơ dòng chảy ứng với trường hợp biến đổi khí hậu 3.2.1 Xây dựng kịch biến đổi khí hậu cho khu vực nghiên cứu Số liệu biến đổi khí hậu xác định theo kịch nhân với hệ số thay đổi lượng mưa theo mùa Xuân, Hè, Thu, Đông dựa kết báo cáo “Kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam – Bộ Tài nguyên Môi trường” năm 2016, thời kỳ mô dùng để đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu giai đoạn 1995-2014, thời kỳ tương lai chọn đánh giá giai đoạn 2016-2035, 2046-2065, 2080-2099 Kịch chọn để đánh giá kịch RCP4.5 RCP8.5 Giá trị biến đổi cực đại lượng mưa Bình Định phân theo mùa ứng với giai đoạn 2016-2035, 2046-2065, 2080-2099 bảng 3.2 Bảng 3.2 Biến đổi cực đại lượng mưa mùa (%) so với thời kỳ sở Kịch RCP4.5 Kịch RCP8.5 Mùa 20162035 20462065 20802099 20162035 20462065 20802099 Đông 16.4 28.0 94.7 11.4 33.7 59.2 Xuân 28.4 13.6 50.6 17.6 0.3 45.5 Hè 13.2 7.3 15.5 47.4 15.0 15.4 Thu 24.8 40.7 33.2 26.5 32.8 31.3 17 (Nguồn: Kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam – Bộ Tài nguyên Mơi trường, 2016) 3.2.2 Đánh giá thay đổi dòng chảy hệ thống sông Kon – Hà Thanh Trên sở mơ hình thủy văn SWAT hiệu chỉnh kiểm định, với kết số thống kê tương cao, điều chứng tỏ mơ hình thủy văn SWAT đủ độ tin cậy để sử dụng cho việc đánh giá diễn biến dòng chảy khu vực tác động biến đổi khí hậu Các kịch biến đổi tương lai kịch RCP4.5 RCP8.5 ba giai đoạn 2016-2035, 2046-2065, 2080-2099 mô để so sánh với kịch 1984-2014 So sánh thực vị trí phân bố tồn lưu vực ( hình vẽ) Những vị trí lựa chọn cửa lưu vực tiểu lưu vực lớn vị trí hồ chứa lớn địa bàn nhằm đánh giá tồng quan tình hình tài nguyên nước tương lai Các vị trí so sánh biểu diễn hình vẽ 3.15 18 Hình 3.15 Bản đồ vị trí so sánh thay đổi dòng chảy tác động biến đổi khí hậu 19 Bảng 3.5 Diện tích lưu vực so sánh TT Tiểu lưu vực Nhánh sơng Diện tích lưu vực (km2) Định Bình Kơn 1012.6 Bình Tường Kôn 1615 Kôn Kôn 2582 Hà Thanh Hà Thanh 549.3 Kết so sánh phân tích sở ba phương diện chính: thay đổi dòng chảy lũ, dòng chảy kiệt dịch chuyển mùa 3.2.3 Dòng chảy lũ ▪ Sự khác dòng chảy lũ hệ thống sơng Kon – Hà Thanh trình bày thơng qua trạm đo lưu lượng Bình Tường Theo kết hình 6, dễ nhận thấy thay đổi đáng kể dòng chảy mùa mưa Sự gia tăng vào tháng mùa mưa, kết hậu gia tăng lượng mưa mùa mưa ▪ Trong hai kịch bản, thời kỳ 2046 – 2065 có đỉnh dòng chảy lớn nhất, xuất mùa mưa (tháng 11), cụ thể 280.6m3/s, 272.65m3/s tương ứng với kịch RCP4.5, RCP8.5 Ngược lại mùa khô (tháng 5) lại có đỉnh dòng chảy nhỏ hai so với hai thời kỳ lại thời kỳ tại, tương ứng 27.66m3/s, 24.2m3/s (Figure 6) Xu hướng kết ngược lại với thời kỳ 2080 – 2099 Kết lưu lượng dòng chảy tháng ba thời kỳ kịch RCP4.5 có xu hướng cao so với RCP8.5 ▪ Để đánh giá xác dòng chảy lũ, phân tích tần suất sử dụng dựa chuỗi liệu với thời gian 32 năm Sự thay đổi dòng 20 chảy lũ theo tần suất thể chi tiết Hình Trong hai kịch bản, đỉnh lũ ứng với tần suất tăng dần theo ba thời kỳ tương ứng 2016-2035, 2046-2065, 2080-2099 ▪ Cả ba thời kỳ kịch RCP4.5, lưu lượng dòng chảy lũ thay đổi theo tần suất xu hướng ba thời kỳ tương đối (hình 7a) Ngược lại kịch RCP8.5, lưu lượng dòng chảy thay đổi lớn, đường tần suất thời kỳ 2080-2099, khác xa so với hai thời kỳ lại (hình 7b) ▪ Giá trị lưu lượng kịch RCP8.5 lớn kịch RCP4.5 Cụ thể, thời kỳ 2080-2099, ứng với chu kỳ lặp lại 200 năm, lưu lượng đỉnh lũ tương ứng với hai kịch 2452.15m3/s, 2235.62m3/s 3.2.4 Dòng chảy kiệt ▪ Với áp lực đáp ứng đủ nguồn nước phát triển kinh tế xã hội nhanh chóng gia tăng dân số, nhu cầu sử dụng nước vào mùa khơ trở nên cấp bách Vì vậy, u cần phải tính tốn dòng chảy vào mùa khơ thay đổi khí hậu vơ cần thiết cho lưu vực sông Kon – Hà Thanh So sánh với tần suất dòng chảy kiệt thể hình 8, dòng chảy kiệt thể xu hướng ngày giảm lưu vực, kết gia tăng nhiệt độ bốc nước mùa khơ ▪ Kết từ biểu đồ cho thấy, giai đoạn thiếu nước lớn xuất vào hai thời kỳ 2016 – 2035 2080 – 2099 lưu vực sông Kon – Hà Thanh Đặc biệt vào giai đoạn cuối kỉ, dòng chảy mùa kiệt ứng với tần suất P = 0.5% 2.48m3/s, 1.53m3/s, tương ứng với kịch RCP4.5 RCP8.5 Điều đặt thách thức lớn cho nhà quản lý lưu vực công tác quy hoạch sử dụng nguồn nước 21 KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Kon – Hà Thanh hệ thống sông lớn tỉnh Bình Định Dòng chảy hệ thống sơng Kon Hà Thanh có tác động khơng nhỏ đến phát triển kinh tế xã hội tỉnh Bình Định, nhiên bên cạnh mặt tích cực dòng chảy hệ thống sông Kon Hà Thanh gây tác động tiêu cực tới đời sống nhân dân khu vực Trong điều kiện biến đổi khí hậu, với gia tăng lượng mưa tương lai, hình thái thời tiết cực đoan dự báo gia tăng nhiều so với Điều dự báo gây tác động tiêu cực đến dân sinh kinh tế địa phương Với mục đích, cung cấp nhìn tổng quan thay đổi dòng chảy tương lai khu vực sơng Kơn Hà Thanh, làm sở cho việc thích ứng cách chủ động với vấn đề Biến đổi khí hậu tương lai, luận văn tiến hành xây dựng mơ hình thủy văn bán phân bố SWAT cho lưu vực nghiên cứu Mơ hình hiệu chỉnh kiểm định thông qua liệu thực đo trạm thủy văn Bình Tường từ 1990- 1999 từ 2000 đến 2008 Với số thông kê đạt cao, hệ số nash E đạt 0.76 giai đoạn hiệu chỉnh 0.77 thời kỳ kiểm định, hệ số tương quan đạt 0.87 thời kỳ hiệu chỉnh 0.88 thời kỳ kiểm định Kết thơng kê cho thấy mơ hình thủy văn SWAT có độ tin cậy cần thiết cho việc đánh giá tác động Biến đổi khí hậu khu vực Dựa mơ hình SWAT, học viên tiến hành đánh giá giá tác động biến đổi khí hậu cho lưu vực Kôn – Hà Thanh với kịch RCP 4.5 RCP 8.5 Tài Nguyên Môi Trường phát hành ba giai đoạn 2016-2035, 2046-2065, 2080-2099 Kết đánh giá tác động biến đổi khí hậu cho thấy, tương lai dòng chảy lưu vực Kơn Hà Thanh có xu hướng khác 22 Trong dòng chảy lũ sơng có xu hướng tăng cao Sự gia tăng gần giống phương án đạt tới 200% số vị trí Điều dự báo, thiên tai ngập lụt diễn phức tạp tương lai gây thiệt hại nghiêm trọng cho địa phương Đối với dòng chảy mùa kiệt Chúng ta dễ dàng nhận thấy, dòng chảy tháng mùa kiệt có xu hướng chung tăng lên, nhiên ứng với vài khu vực tháng cao điểm mùa kiệt tháng 5, lưu lương có xu hướng giảm, xu hướng giảm tới 11% Điều dự báo thiên tai hạn hán diễn trầm trọng, gia tăng áp lực thiếu nước cho việc phát triển kinh tế xã hội địa phương, khu công nghiệp mở rộng dân cư thành phố Quy Nhơn II KIẾN NGHỊ Trong khuôn khổ luận văn, tác giả đánh giá biến đổi khí hậu kịch Việt Nam ban hành, chứa đựng mức độ không chắn định Nhằm tăng mức độ tin cậy cần nghiên cứu với kịch BĐKH từ nguồn khác Do thời gian ngắn, nên mơ hình SWAT chưa hiệu chỉnh đạt hiệu xuất cao, cần tiếp tục hiệu chỉnh để nâng cao hiệu suất mơ hình Kết nghiên cứu phần thể diễn biến dòng chảy hệ thống sơng Kơn Hà Thanh, kiến nghị xem bên tham khảo nghiên cứu tiếp sau biến đổi khí hậu cho khu vực quy hoạch sử dụng nước tương lai Diễn biến dòng chảy sơng Kơn Hà Thanh tương lai phức tạp, cần có kế hoạch thích ứng biện pháp cơng trình phù hợp nhằm giảm thiểu tác động BĐKH tới khu vực  ... biến đổi khí hậu 3.2.1 Nguyên nhân biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu q trình tự nhiên tác động người a Biến đổi khí hậu yếu tố tự nhiên b Biến đổi khí hậu tác động người 3.1.3 Biểu biến đổi khí. .. hình thiên tai địa bàn tỉnh Bình Định Đây động lực giúp tác giả thực đề tài: “ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI DỊNG CHẢY HỆ THỐNG SƠNG KON - HÀ THANH, BÌNH ĐỊNH” Kết nghiên cứu hy vọng... tin cậy cần thiết cho việc đánh giá tác động Biến đổi khí hậu khu vực Dựa mơ hình SWAT, học viên tiến hành đánh giá giá tác động biến đổi khí hậu cho lưu vực Kôn – Hà Thanh với kịch RCP 4.5 RCP