MỞ ĐẦU. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI. MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI. Phạm vi nghiên cứu.
CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Cách tiếp cận. Theo phương pháp nghiên cứu:. Tổng quan về Biến đổi khí hậu.1 Tình hình Biến đổi khí hậu trên thế giới.
Tình hình Biến đổi khí hậu tại Việt Nam. Các nghiên cứu về Biến đổi khí hậu. Các kịch bản BĐKH ở Việt Nam. HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC CỦA HỒ CHỨA YÊN MỸ.
Hiện trạng hệ thống công trình thuỷ lợi hồ chứa Yên Mỹ, huyện Tĩnh Gia, tỉnh Thanh Hóa. Vị trí địa lý. Đặc điểm địa hình. Tài liệu về đất đai thổ nhưỡng.
Thảm phủ thực vật. Tình hình phát triển kinh tế- xã hội. Hiện trạng công trình. Tính toán các yếu tố khí tượng thủy văn.
Nhiệt độ không khí. Độ ẩm không khí. Tính toán mưa tưới thiết kế. Tính toán bốc hơi của hồ chứa.
Tính toán dòng chảy năm và phân phối dòng chảy năm thiết kế cho lưu vực hồ Yên Mỹ. Tính toán nhu cầu nước của các đối tượng dùng nước trong hệ thống ở hiện tại. Cơ cấu cây trồng. Tính toán nhu cầu nước cho cây trồng thời kỳ nền 1980-1999.
Tính toán nhu cầu nước cho thời kỳ hiện tại 2000-2012. Tính toán sơ bộ cân bằng nước của hồ chứa Yên Mỹ trong điều kiện hiện tại. Đánh giá khả năng cấp nước của hồ chứa Yên Mỹ.43 CHƯƠNG 3 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH VÀ PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI ĐẾN KHẢ NĂNG CẤP NƯỚC HỆ THỐNG HỒ CHỨA YÊN MỸ. Tính toán nhu cầu nước theo các kịch bản BĐKH và Phát triển kinh tế - xã hội của vùng.
Lựa chọn kịch bản BĐKH. Tính toán yêu cầu dùng nước của toàn hệ thống trong tương lai. Tính toán nguồn nước đến và điều tiết hồ dưới ảnh hưởng của BĐKH và phát triển kinh tế - xã hội. Mục đích, ý nghĩa:.
Nội dung tính toán. Xác định dung tích chết của hồ chứa. Tính toán bồi lắng trong kho nước. Tính toán bồi lắng kho nước.
Tính cao trình mực nước chết và dung tích chết. Xác định dung tích hữu ích. Tính toán cân bằng nước theo các kịch bản biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế -xã hội. Đánh giá ảnh hưởng của biển đối khí hậu và phát triển kinh tế xã hội đến khả năng cấp nước của hồ Yên Mỹ.
Đề xuất các giải pháp công trình và phi công trình phù hợp nhăm tăng khả năng cấp nước của hồ chứa Yên Mỹ trong điều kiện BĐKH và phát triển kinh tế - xã hội. Giải pháp công trình. Giải pháp phi công trình.74 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ .78 TÀI LIỆU THAM KHẢO .80 PHỤ LỤC DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Môi trường trước đây .2: Môi trường hiện tại .1: Vị trí hồ Yên Mỹ .2: Biểu đồ phân phối dòng chảy năm thiết kế. Các mực nước đặc trưng và thành phần dung tích hồ chứa .2: Biểu đồ đường quan hệ F~ Z ~ V .3: Biểu đồ quan hệ α tt -β nn .4: Vị trí hồ Yên Mỹ và hồ Sông Mực .72 DANH MỤC BẢNG Bảng 1-1: Mức thay đổi kịch bản về nhiệt độ và lượng mưa theo kịch bản B2 .18 Bảng 1-2: Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (0C).19 Bảng 1-3: Mức thay đổi lượng mưa năm (%) .19 Bảng 2-1: Đặc trưng nhiệt độ không khí trạm Tĩnh Gia.24 Bảng 2-2: Tốc độ gió trung bình, lớn nhất trạm khí tượng Tĩnh Gia.
Đặc trưng độ ẩm tương đối trung bình, nhỏ nhất trạm Tĩnh Gia .26 Bảng 2-4: Số giờ nắng tháng và năm ở Tĩnh Gia (giờ) .26 Bảng 2-5: Số giờ nắng cực đại và cực tiểu ở Tĩnh Gia .28 Bảng 2-6: Kết quả tính toán các thông số thống kê Xtb;Cs; Cv .30 Bảng 2-7: Thống kê chọn mô hình mưa đại diện ứng với từng thời vụ.8: Mô hình mưa vụ chiêm ứng với tần suất thiết kế P=85% .9: Mô hình mưa vụ mùa ứng với tần suất thiết kế P=85% .10: Mô hình mưa vụ đông ứng với tần suất thiết kế P=85% .11: Mô hình mưa phân phối lại ứng với tần suất thiết kế P=85% .31 Bảng 2-12: Kết quả tính toán các thông số thống kê Xtb;Cs; Cv .31 Bảng 2-13: Thống kê chọn mô hình mưa đại diện ứng với từng thời vụ.14: Mô hình mưa vụ chiêm ứng với tần suất thiết kế P=85% .15: Mô hình mưa vụ mùa ứng với tần suất thiết kế P=85% .16: Mô hình mưa vụ đông ứng với tần suất thiết kế P=85% .17: Mô hình mưa phân phối lại ứng với tần suất thiết kế P=85% .32 Bảng 2-18: Lượng bốc hơi trung bình (Piche) trạm Tĩnh Gia (Đơn vị: mm) .32 Bảng 2-19: Phân phối bốc hơi phụ thêm khu vực hồ chứa (Đơn vị: mm) .20: Tổng hợp các thông số dòng chảy năm lưu vực hồ chứa nước Yên Mỹ 35 2. Phân phối dòng chảy năm thiết kế .21: Phân phối dòng chảy thiết kế P =85% theo tháng .22: Cơ cấu cây trồng thời kỳ nền và hiện tại .23: Tổng hợp mức tưới cho lúa vụ chiêm 1980-1999 .24: Tổng hợp mức tưới cho lúa vụ mùa 1980-1999 .25: Tổng hợp mức tưới cho đậu tương1980-1999 .26: Tổng hợp mức tưới cho cây ngô1980-1999 .27: Tổng hợp nhu cầu nước cho nông nghiệp1980-1999 .28: Tổng hợp mức tưới cho lúa vụ chiêm 2000-2012 .29: Tổng hợp mức tưới cho lúa vụ mùa 2000-2012 .30: Tổng hợp mức tưới cho đậu tương2000-2012 .31: Tổng hợp mức tưới cho cây ngô 2000-2012 .32: Tổng hợp nhu cầu nước cho nông nghiệp 2000-2012 .33: Nhu cầu nước dùng cho sinh hoạt 2000-2012 .34: Nhu cầu nước dùng cho công nghiệp 2000-2012 .35: Tổng hợp nhu cầu nước toàn hệ thống 2000-2012 .2: Nhiệt độ ở hồ Yên Mỹ các năm trong tương lai theo kịch bản phát thải trung bình(oC).3: Mức thay đổi lượng mưa(%) so với thời kỳ 1980-1999 ở các vùng khí hậu của Việt Nam theo kịch bản phát thải trung bình (B2) .4: Lượng mưa lưu vực hồ Yên Mỹ các năm trong tương lai kịch bản phát thải trung bình(B2).5: Tổng lượng dòng chảy đến hồ Yên Mỹ các năm trong tương lai kịch bản phát thải trung bình(B2).6: Cơ cấu cây trồng thời kỳ 2020 ; 2050 .7: Nhu cầu nước cho cây trồng thời kỳ 2020 .8: Nhu cầu nước cho cây trồng thời kỳ 2050 .9: Nhu cầu nước cho cây trồng thời kỳ 2020 và 2050 khi giữ nguyên diện tích đất canh tác .49 Bảng 3-10: Nhu cầu nước dùng cho sinh hoạt 2020 .50 Bảng 3-11: Nhu cầu nước dùng cho công nghiệp 2020 .51 Bảng 3-12: Nhu cầu nước dùng thời kỳ 2020 .51 Bảng 3-13: Nhu cầu nước dùng cho sinh hoạt 2050 .52 Bảng 3-14: Nhu cầu nước dùng cho công nghiệp 2050 .52 Bảng 3-15: Nhu cầu nước dùng thời kỳ 2050 .52 Bảng 3-16: Bảng mức tăng nhu cầu nước các loại cây trồng trong tương lai so với thời kỳ nền có kể đến biến đổi khí hậu.17: Phân phối dòng chảy năm theo tổng lượng nước dùng .18 – Tính toán quan hệ α tti -β nni .19– Xác định dung tích hữu ích của hồ khi đã kể đến tổn thất .20: So sánh các thông số kỹ thuật của hồ Yên Mỹ .21: So sánh lượng nước đến và nhu cầu nước khi kể đến ảnh hưởng của BĐKH và phát triển kinh tế xã hội.22: So sánh nhu cầu nước cho nông nghiệp có kể đến ảnh hưởng của BĐKH qua các thời kỳ khi giữ nguyên diện tích canh tác .23: So sánh nhu cầu nước cho công nghiệp, sinh hoạt do phát triển kinh tế- xã hội qua các thời kỳ. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Biến đổi khí hậu (BĐKH) là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ XXI. Hiện nay trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về BĐKH tác động đến các lĩnh vực và đời sống của con người.
Kết quả của họ đã chỉ ra rằng hiện tại BĐKH đang gây ảnh hưởng đến các ngành: Vận tải và năng lượng, Dầu khí và kinh tế biển, Sức khỏe cộng đồng, Thủy sản…, không những thế BĐKH sẽ tác động nghiêm trọng tới sản xuất, đời sống và môi trường trên phạm vi toàn cầu, đặc biệt là lĩnh vực nông nghiệp sẽ dễ bị tổn thương nhất. Việt Nam đã và đang chịu ảnh hưởng của BĐKH. Trong khoảng 50 năm qua, ở nước ta diễn biến của khí hậu đang theo chiều hướng cực đoan. Cụ thể, lượng mưa tăng mạnh vào mùa lũ và giảm vào mùa kiệt cùng với nhiệt độ trung bình năm đã tăng khoảng 0,5-0,7 0C, các đợt nắng nóng cục bộ của mùa hè kéo dài, các cơn bão đổ bộ vào với cường độ ngày một mạnh thêm.
Từ đó thiên tai lũ lụt và hạn hán ngày càng khốc liệt hơn như hạn hán năm 2008 và lũ tháng 10 năm 2010. Hiện nay, có ít nghiên cứu về ảnh hưởng của BĐKH tới hệ thống thuỷ lợi nói chung và hệ thống tưới nói riêng, đặc biệt là khu vực tỉnh Thanh Hóa - một tỉnh có nền sản xuất nông nghiệp là chủ yếu thì nghiên cứu về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến hệ thống tưới và đặc biệt là hệ thống hồ chứa đang rất ít. Thanh Hóa là tỉnh cực Bắc miền Trung, có địa hình nghiêng từ Tây Bắc xuống Đông Nam, vùng đồi trung du chiếm một diện tích hẹp và bị xé lẻ, không liên tục, không rõ nét như ở Bắc Bộ. Chính đặc điểm ấy làm cho Thanh Hóa có tới hơn 600 hồ chứa bao gồm cả hồ tự nhiên và hồ nhân tạo, trong đó phải kể đến các hồ lớn như hồ Cửa Đạt, hồ Yên Mỹ, hồ Sông Mực.
Hồ Yên Mỹ được xây dựng năm 1977, nằm trên địa bàn huyện Tĩnh Gia, tỉnh Thanh Hóa, là hồ điều tiết nhiều năm, thuộc công trình cấp II, với lưu vực hứng nước lên tới 137km2. Hồ có nhiệm vụ tưới cho 5.840 ha diện tích đất canh tác của Huyện Tỉnh Gia và nông trường Yên Mỹ, cắt giảm 50% tổng lượng lũ của Sông Thị 2 Long với tần suất P = 1%, cấp nước cho khu công nghiệp Nghi Sơn với công suất 55. Những năm gần đây, trong quy hoạch phát triển đô thị của tỉnh Thanh Hóa, dân số tăng nhanh và sự phát triển nhanh chóng về cơ sở hạ tầng trên địa bàn huyện Tĩnh Gia nói chung và khu kinh tế Nghi Sơn nói riêng, cùng với chiến lược phát triển kinh tế, các ngành công nghiệp nặng, khu cảng biển, khu đô thị nhà ở, vui chơi, giải trí, khu trung tâm tài chính, trung tâm dịch vụ, trung tâm điều hành và các khu du lịch sinh thái phía hạ du hồ Yên Mỹ đã đặt ra yêu cầu cấp nước rất lớn.