ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN HOÀNG MINH ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG LÔ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội, 2013 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN HOÀNG MINH ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG LÔ Chuyên ngành: Thủy văn học Mã số: 60440224 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn: PGS. Trần Hồng Thái Hà Nội, 2013 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC MỤC LỤC. 1 DANH SÁCH CÁC HÌNH. 3 DANH SÁCH CÁC BẢNG.
5 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT. TÍNH CẤP THIẾT. MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN. CÁCH TIẾP CẬN.
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. PHẠM VI THỰC HIỆN. NỘI DUNG LUẬN VĂN. 10 CHƢƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI LƢU VỰC SÔNG LÔ.
Đặc điểm địa lý tự nhiên. Vị trí địa lý. Đặc điểm địa hình, địa mạo. Đặc điểm địa chất.
Đặc điểm thảm phủ thực vật. Đặc điểm khí hậu. Đặc điểm thủy văn, chế độ thủy văn. Đặc điểm kinh tế xã hội.
Đặc điểm dân cư – lao động. Tình hình phát triển kinh tế xã hội các tỉnh trong lưu vực sông Lô. 22 CHƢƠNG II: TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO LƢU VỰC SÔNG LÔ. Tổng quan về BĐKH trên thế giới và ở Việt Nam.
Biểu hiện của biến đổi khí hậu trên thế giới. Biểu hiện của biến đổi khí hậu ở Việt Nam. Kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam. Biểu hiện của biến đổi khí hậu và kịch bản biến đổi khí hậu cho lƣu vực sông Lô.
Biểu hiện của biến đổi khí hậu ở lưu vực sông Lô. Kịch bản biến đổi khí hậu cho lưu vực sông Lô. 28 CHƢƠNG III: CÁC MÔ HÌNH SỬ DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƢỚC LƢU VỰC SÔNG LÔ. Mô hình thủy văn.
Khái quát về mô hình NAM. Các thông số cơ bản của mô hình NAM. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến kết quả mô hình. Dữ liệu đầu vào.
Dữ liệu đầu ra của mô hình. Phân chia lưu vực. 42 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình.
Mô hình thủy lực. Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE 11. Yêu cầu số liệu đầu vào. Hiệu chỉnh, kiểm định mô hình thủy lực.
Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình thủy lực cho mùa lũ. Mô hình cân bằng nƣớc. Giới thiệu mô hình MIKE BASIN. Phân khu sử dụng nước.
Số liệu đầu vào mô hình. Hiệu chỉnh, kiểm định mô hình. 56 CHƢƠNG IV: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƢỚC LƢU VỰC SÔNG LÔ. Tác động của BĐKH đến chế độ dòng chảy.
Dòng chảy mùa. Tác động của BĐKH đến cân bằng nƣớc hệ thống. Sự thay đổi nhu cầu sử dụng nước. Cân bằng nước hệ thống.
Tác động của BĐKH đến dòng chảy lũ. Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế. Sự thay đổi của mực nước đỉnh lũ. Tác động của BĐKH đến hạn hán.
Phương pháp tính toán hạn hán. Tính toán hệ số Khạn cho giai đoạn 1980 – 1999. Tính toán hệ số Khạn cho lưu vực sông Lô theo các kịch bản BĐKH. 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO.
81 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1: Bản đồ lƣu vực sông Lô. 10 Hình 2: Bản đồ địa hình lƣu vực sông Lô. 12 Hình 3: Bản đồ địa chất lƣu vực sông Lô. 13 Hình 4: Bản đồ mạng lƣới trạm KTTV lƣu vực sông Lô.
21 Hình 5: Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu. 23 Hình 6: Diễn biến lƣợng mƣa năm ở các vùng khác nhau trên thế giới. 24 Hình 7: Xu thế biến động mực nƣớc biển tại các trạm trên toàn cầu. 24 Hình 8: Sự thay đổi của yếu tố nhiệt độ tại một số trạm trên lƣu vực sông Lô.
27 Hình 9: Sự thay đổi của yếu tố lƣợng mƣa tại một số trạm trên lƣu vực sông Lô. 28 Hình 10: Giao diện phần mềm SDSM. 29 Hình 11: Giao diện phần mềm SIMCLIM. 30 Hình 12: Hệ thống Earth Simulator và mô tả kịch bản BĐKH của mô hình AGCM/MRI.
32 Hình 13: Mô tả vị trí của mô hình PRECIS và giao diện mô hình. 32 Hình 14: Sự thay đổi của nhiệt độ theo các kịch bản BĐKH A2, B2, B1 tại các trạm. 35 Hình 15: Sự thay đổi của lƣợng mƣa theo các kịch bản BĐKH A2, B2, B1 tại các trạm. 36 Hình 16: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Bảo Yên.
43 Hình 17: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Chiêm Hóa. 43 Hình 18: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Đạo Đức. 44 Hình 19: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Hàm Yên. 44 Hình 20: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Ghềnh Gà.
44 Hình 21: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Vụ Quang. 45 Hình 22: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Bảo Yên. 45 Hình 23: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Chiêm Hóa. 45 Hình 24: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Đạo Đức.
46 Hình 25: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Hàm Yên. 46 Hình 26: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Ghềnh Gà. 46 Hình 27: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Vụ Quang. 47 Hình 28: Sơ đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott.
48 Hình 29: Sơ đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott trong mặt phằng x~t. 48 Hình 30: Nhánh sông và các điểm lƣới xen kẽ. 49 Hình 31: Cấu trúc các điểm lƣới xung quanh điểm nhập lƣu. 49 Hình 32: Cấu trúc các điểm lƣới trong mạng vòng.
49 Hình 33: Mạng lƣới sông trên mô hình MIKE 11. 51 Hình 34: Sơ đồ quá trình hiệu chỉnh bộ thông số mô hình. 52 Hình 35: Đƣờng quá trình mực nƣớc tính toán và thực đo tại trạm Vụ Quang – VII/1996. 53 Hình 36: Đƣờng quá trình mực nƣớc tính toán và thực đo tại trạm Vụ Quang – VIII/2002.
53 Hình 37: Sơ đồ mô hình MIKE BASIN. 55 Hình 38: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Hàm Yên. 57 Hình 39: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Chiêm Hóa. 57 Hình 40: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Ghềnh Gà.
57 Hình 41: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Vụ Quang. 58 Hình 42: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Hàm Yên. 58 Hình 43: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Chiêm Hóa. 58 Hình 44: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Ghềnh Gà.
59 Hình 45: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Vụ Quang. 59 Hình 46: Xu thế lƣu lƣợng trung bình năm các trạm chính trên sông Lô theo các kịch bản. 61 Hình 47: Xu thế lƣu lƣợng mùa lũ tại các trạm chính trên sông Lô theo các kịch bản. 62 Hình 48: Xu thế lƣu lƣợng mùa kiệt tại các trạm chính trên sông Lô theo các kịch bản.
63 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 49: Sự thay đổi của nhu cầu nƣớc trên lƣu vực sông Lô qua các thời kỳ theo các KB BĐKH. 64 Hình 50: Lƣợng nƣớc thiếu hụt trên lƣu vực sông Lô qua các giai đoạn – kịch bản A2. 65 Hình 51: Lƣợng nƣớc thiếu hụt trên lƣu vực sông Lô qua các giai đoạn – kịch bản B2. 66 Hình 52: Lƣợng nƣớc thiếu hụt trên lƣu vực sông Lô qua các giai đoạn – kịch bản B1.
68 Hình 53: Bản đồ phân vùng hạn hán lƣu vực sông Lô. 75 Hình 54: Bản đồ hạn hán lƣu vực sông Lô – Tháng 11/1992. 76 Hình 55: Bản đồ hạn hán lƣu vực sông Lô – Tháng 3/1993. 76 Hình 56: Bản đồ hạn hán lƣu vực sông Lô – Tháng 11/2052.
77 Hình 57: Bản đồ hạn hán lƣu vực sông Lô – Tháng 3/2053. 77 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1: Lƣợng mƣa trung bình tháng và năm các trạm trên lƣu vực sông Lô. 15 Bảng 2: Lƣợng bốc hơi trung bình tháng và năm các trạm trên lƣu vực sông Lô. 16 Bảng 3: Sự thay đổi của nhiệt độ trung bình năm so với thời kỳ nền tại các trạm.
34 Bảng 4: Sự thay đổi của lƣợng mƣa năm tại các trạm trên sông Lô so với thời kỳ nền. 35 Bảng 5: Các thông số của mô hình NAM. 39 Bảng 6: Danh sách các trạm khí tƣợng sử dụng trong mô hình NAM. 42 Bảng 7: Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình NAM tại các trạm chính trên sông Lô.
43 Bảng 8: Phân chia khu sử dụng nƣớc trên lƣu vực sông Lô. 56 Bảng 9: Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình thông qua chỉ số NASH. 59 Bảng 10: Nhu cầu sử dụng nƣớc trên lƣu vực sông Lô theo các kịch bản BĐKH. 63 Bảng 11: Lƣợng nƣớc thiếu hụt trên lƣu vực sông Lô theo kịch bản A2.
64 Bảng 12: Lƣợng nƣớc thiếu hụt trên lƣu vực sông Lô theo kịch bản B2. 66 Bảng 13: Lƣợng nƣớc thiếu hụt trên lƣu vực sông Lô theo kịch bản B1. 67 Bảng 14: Lƣu lƣợng đỉnh lũ thiết kết 1%, 5% trung bình ngày và tức thời tại một số trạm thủy văn chính trên lƣu vực sông Lô – KB A2. 68 Bảng 15: Lƣu lƣợng đỉnh lũ thiết kết 1%, 5% trung bình ngày và tức thời tại một số trạm thủy văn chính trên lƣu vực sông Lô – KB B2.
69 Bảng 16: Lƣu lƣợng đỉnh lũ thiết kết 1%, 5% trung bình ngày và tức thời tại một số trạm thủy văn chính trên lƣu vực sông Lô – KB B1. 69 Bảng 17: Sự thay đổi của mực nƣớc lớn nhất tại trạm Vụ Quang theo các KB BĐKH. 71 Bảng 18: Chỉ tiêu phân cấp mức độ hạn. 73 Bảng 19: Danh sách các trạm khí tƣợng sử dụng trên sông Lô.
74 Bảng 20: Kết quả tính hệ số hạn cho lƣu vực sông Lô mùa khô năm 1992/1993 .