Đánh Giá Tác Động Biến Đổi Khí Hậu Đến Tài Nguyên Nước Thượng Lưu Sông Đồng Nai

Luận văn thạc sĩ phân tích tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước thượng lưu sông Đồng Nai, cung cấp giải pháp bền vững.

• Tác giả: Lưu Thị Thúy Hằng
• Người hướng dẫn: PGS. TS. Châu Nguyễn Xuân Quang
• Trường học: Đại Học Bách Khoa - ĐHQG - HCM
• Chuyên ngành: Xây Dựng Công Trình Thủy
• Đề tài: Đánh Giá Tác Động Biến Đổi Khí Hậu Đến Tài Nguyên Nước Sông Đồng Nai
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
• ABSTRACT
• LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ
• 1. CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Tổng quan về biến đổi khí hậu
• 2.2. Các phương pháp xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu
• 2.3. Tổng quan mô hình thủy văn
• 2.4. Tổng quan khu vực nghiên cứu
• 2.5. Các nghiên cứu trong và ngoài nước
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH
• 3.1. Cơ sở lý thuyết mô hình
• 3.2. Tính toán tổng lượng mưa
• 3.3. Tính lượng nước bề mặt
• 3.4. Tính toán lượng bốc thoát hơi
• 3.5. Tính toán tổng lượng nước đi vào tầng ngầm
• 3.6. Tính lượng nước ngầm chảy vào sông trong ngày
• 3.7. Thiết lập mô hình
• 3.8. Xây dựng miền tính mô hình SWAT
• 3.9. Kiểm định SWAT-CUP
• 3.10. Đánh giá mô hình
• 3.11. Phương pháp thống kê
• 3.12. Trình tự thiết lập các bước thực hiện
• 3.13. Thiết lập mô hình biến đổi khí hậu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình SWAT
• 4.2. Phân tích kết quả
• 4.3. Xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu
• 4.4. Đánh giá hiện trạng tài nguyên nước thượng lưu vực sông
• 4.5. Đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 5.1. Hạn chế và kiến nghị
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• Phụ lục 1. Phụ lục các hình ảnh
• Phụ lục 2. Phụ lục các bảng biểu

Tóm tắt

I. Tổng quan về tác động biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước sông Đồng Nai

Biến đổi khí hậu đang trở thành một trong những thách thức lớn nhất đối với tài nguyên nước trên toàn cầu, đặc biệt là tại Việt Nam. Sông Đồng Nai, một trong những hệ thống sông lớn nhất miền Nam, đang chịu ảnh hưởng nặng nề từ hiện tượng này. Nghiên cứu cho thấy rằng nhiệt độ trung bình năm đã tăng lên, trong khi lượng mưa lại có xu hướng giảm. Điều này dẫn đến sự thay đổi trong dòng chảy và chất lượng nước, ảnh hưởng đến đời sống và sản xuất của người dân trong khu vực.

1.1. Biến đổi khí hậu và sự thay đổi khí hậu tại Việt Nam

Việt Nam là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất từ biến đổi khí hậu. Theo báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường, nhiệt độ trung bình đã tăng từ 0,5-0,7°C trong 50 năm qua. Điều này đã làm thay đổi đáng kể điều kiện thủy văn tại các lưu vực sông, bao gồm sông Đồng Nai.

1.2. Tài nguyên nước sông Đồng Nai và vai trò của nó

Sông Đồng Nai không chỉ cung cấp nước cho sinh hoạt mà còn cho sản xuất nông nghiệp và công nghiệp. Tổng lượng dòng chảy hàng năm của lưu vực sông này khoảng 37,4 tỉ m³, với lượng mưa trung bình đạt 2000mm/năm. Tuy nhiên, sự biến đổi khí hậu đang đe dọa đến nguồn tài nguyên quý giá này.

II. Vấn đề và thách thức trong quản lý tài nguyên nước sông Đồng Nai

Quản lý tài nguyên nước sông Đồng Nai đang gặp nhiều thách thức do biến đổi khí hậu. Sự gia tăng nhu cầu sử dụng nước từ các hoạt động kinh tế, cùng với sự thay đổi trong lượng mưa và dòng chảy, đã tạo ra áp lực lớn lên nguồn nước. Các hiện tượng như hạn hán và lũ lụt ngày càng trở nên phổ biến, gây khó khăn cho việc quản lý và bảo vệ tài nguyên nước.

2.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy sông Đồng Nai

Theo các kịch bản biến đổi khí hậu, dòng chảy sông Đồng Nai có thể giảm từ 4% đến 9% vào các giai đoạn trong tương lai. Điều này sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước cho sinh hoạt và sản xuất, đặc biệt trong mùa khô.

2.2. Tình trạng ô nhiễm nguồn nước

Sự phát triển công nghiệp và đô thị hóa nhanh chóng đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm nguồn nước sông Đồng Nai. Nước thải từ các nhà máy và khu dân cư chưa được xử lý đúng cách đã làm giảm chất lượng nước, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái.

III. Phương pháp đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước

Để đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước sông Đồng Nai, nghiên cứu đã sử dụng mô hình SWAT kết hợp với các kịch bản khí hậu khác nhau. Phương pháp này cho phép phân tích sự thay đổi trong dòng chảy và lượng nước mặt theo thời gian, từ đó đưa ra các dự báo cho tương lai.

3.1. Mô hình SWAT và ứng dụng của nó

Mô hình SWAT (Soil and Water Assessment Tool) là một công cụ mạnh mẽ trong việc đánh giá tài nguyên nước. Mô hình này giúp phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến dòng chảy và chất lượng nước, từ đó đưa ra các kịch bản dự báo cho tương lai.

3.2. Các kịch bản biến đổi khí hậu được áp dụng

Nghiên cứu đã áp dụng các kịch bản biến đổi khí hậu toàn cầu như RCP2.6, RCP4.5 và RCP8.0 để đánh giá tác động đến tài nguyên nước. Các kịch bản này giúp dự đoán xu hướng thay đổi dòng chảy trong các giai đoạn 2025, 2055 và 2085.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng biến đổi khí hậu có thể làm tăng dòng chảy sông Đồng Nai trong tương lai, nhưng cũng có thể dẫn đến sự biến động lớn trong lượng nước. Những thông tin này rất quan trọng cho các nhà hoạch định chính sách trong việc quản lý tài nguyên nước và phát triển bền vững.

4.1. Dự báo dòng chảy sông Đồng Nai trong tương lai

Dự báo cho thấy dòng chảy sông Đồng Nai có thể tăng khoảng 0,4% vào năm 2025, 1,2% vào năm 2055 và 3,7% vào năm 2085. Tuy nhiên, sự biến động này cần được theo dõi chặt chẽ để có biện pháp ứng phó kịp thời.

4.2. Giải pháp quản lý tài nguyên nước hiệu quả

Để ứng phó với tác động của biến đổi khí hậu, cần có các giải pháp quản lý tài nguyên nước hiệu quả. Điều này bao gồm việc cải thiện hệ thống quản lý nước, tăng cường bảo vệ nguồn nước và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường.

V. Kết luận và triển vọng tương lai

Biến đổi khí hậu đang tạo ra những thách thức lớn đối với tài nguyên nước sông Đồng Nai. Tuy nhiên, với các nghiên cứu và giải pháp hợp lý, có thể giảm thiểu tác động tiêu cực và bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này cho các thế hệ tương lai.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc theo dõi và đánh giá liên tục các tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước. Điều này sẽ giúp đưa ra các chính sách phù hợp và kịp thời.

5.2. Hướng đi cho phát triển bền vững

Phát triển bền vững trong quản lý tài nguyên nước là cần thiết để đảm bảo nguồn nước cho các hoạt động kinh tế và sinh hoạt. Cần có sự hợp tác giữa các bên liên quan để đạt được mục tiêu này.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu (BĐKH) ngày càng gia tăng, tài nguyên nước trên toàn cầu, đặc biệt là tại các lưu vực sông lớn, đang chịu áp lực nghiêm trọng. Tại Việt Nam, theo báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường, nhiệt độ trung bình năm đã tăng từ 0,5 đến 0,7°C trong vòng 50 năm qua, trong khi lượng mưa hàng năm giảm khoảng 2%. Lưu vực sông Đồng Nai, với tổng lượng dòng chảy hàng năm khoảng 37,4 tỷ m³ và lượng mưa trung bình 2000 mm/năm, là một trong những vùng kinh tế năng động nhất phía Nam Việt Nam, đóng vai trò quan trọng trong cung cấp nước cho sản xuất và sinh hoạt. Tuy nhiên, lưu vực này đang đối mặt với những biến đổi phức tạp về thủy văn do tác động của BĐKH, gây ra hiện tượng can kiệt dòng chảy vào mùa khô và lũ lụt vào mùa mưa.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá tác động của biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước mặt tại thượng lưu vực sông Đồng Nai, thông qua việc thiết lập các kịch bản BĐKH dựa trên mô hình khí hậu toàn cầu CanESM2 GCM với các kịch bản phát thải RCP2.6, RCP4.5 và RCP8.5 cho các giai đoạn tương lai 2025 (2015-2040), 2055 (2045-2070) và 2085 (2075-2100). Nghiên cứu sử dụng mô hình thủy văn SWAT kết hợp với công cụ chỉ tiết hóa thống kê SDSM để mô phỏng và dự báo sự thay đổi dòng chảy và các thành phần cân bằng nước trong lưu vực. Kết quả dự báo cho thấy dòng chảy năm có xu hướng tăng lần lượt khoảng 0,4%, 1,2% và 3,7% cho các giai đoạn trên, cung cấp thông tin quan trọng hỗ trợ quản lý tài nguyên nước và phát triển bền vững khu vực.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai lý thuyết và mô hình chính:

1. Lý thuyết biến đổi khí hậu và tác động thủy văn: Biến đổi khí hậu được định nghĩa là những biến đổi có hại trong môi trường vật lý và sinh học, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và hoạt động kinh tế - xã hội. Các kịch bản BĐKH được xây dựng dựa trên các đường dẫn nồng độ khí nhà kính đại diện (RCPs) của IPCC, phản ánh các mức phát thải khác nhau.

2. Mô hình thủy văn SWAT (Soil and Water Assessment Tool): SWAT là mô hình phân bố, mô phỏng các quá trình vật lý trong lưu vực sông như cân bằng nước, dòng chảy mặt, dòng chảy ngầm, bốc thoát hơi nước, và các quá trình liên quan đến đất đai và sử dụng đất. Lưu vực được chia thành các tiểu lưu vực và đơn vị thủy văn (HRU) dựa trên đặc điểm sử dụng đất, thổ nhưỡng và độ dốc. Mô hình sử dụng phương trình cân bằng nước tổng quát:

$$ SW_t = SW_0 + \sum_{i=1}^t (R_{day} - Q_{sur} - E - W_{seep} - Q_{gw}) $$

trong đó các thành phần được tính toán chi tiết theo các phương pháp như SCS Curve Number cho dòng chảy mặt, Penman-Monteith cho bốc thoát hơi, và các phương trình vật lý khác cho dòng chảy ngầm và thấm nước.

3. Mô hình chỉ tiết hóa thống kê SDSM (Statistical DownScaling Model): SDSM được sử dụng để chuyển đổi dữ liệu khí hậu toàn cầu có độ phân giải thô từ mô hình GCM sang dữ liệu khí hậu khu vực có độ phân giải cao hơn, phù hợp với khu vực nghiên cứu. Phương pháp này dựa trên mối quan hệ thống kê giữa các biến khí hậu quy mô lớn và dữ liệu quan trắc tại địa phương.

Các khái niệm chính bao gồm: biến đổi khí hậu, kịch bản RCP, mô hình thủy văn SWAT, chỉ tiết hóa thống kê, cân bằng nước lưu vực, và đơn vị thủy văn HRU.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu sử dụng dữ liệu khí tượng thủy văn từ 10 trạm mưa và 3 trạm thủy văn với chuỗi số liệu dài từ cuối thế kỷ 19 đến năm 2013. Bản đồ địa hình số (DEM) với độ phân giải 90m, bản đồ sử dụng đất và thổ nhưỡng được thu thập và xử lý qua GIS. Dữ liệu khí hậu toàn cầu được lấy từ kho lưu trữ CMIP5, mô hình CanESM2 GCM.

• Phương pháp phân tích: Dữ liệu khí hậu toàn cầu được chỉ tiết hóa bằng SDSM để tạo ra các kịch bản khí hậu khu vực cho các giai đoạn tương lai. Mô hình SWAT được thiết lập, hiệu chỉnh và kiểm định bằng phần mềm SWAT-CUP với các chỉ số đánh giá như NSE, PBIAS, R² và RSR để đảm bảo độ chính xác mô phỏng dòng chảy. Phân tích độ nhạy được thực hiện để xác định các tham số quan trọng nhất ảnh hưởng đến kết quả mô hình.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu tập trung vào ba giai đoạn tương lai: 2025 (2015-2040), 2055 (2045-2070) và 2085 (2075-2100), so sánh với giai đoạn hiện tại để đánh giá sự thay đổi tài nguyên nước.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình SWAT: Mô hình SWAT được hiệu chỉnh với dữ liệu lưu lượng tại các trạm Tà Lài, Tà Pao và Phú Hiệp cho giai đoạn 1980-2013 đạt các chỉ số đánh giá rất tốt với NSE > 0,75, PBIAS < 10%, R² > 0,9, chứng tỏ mô hình có khả năng mô phỏng chính xác dòng chảy thực tế.

2. Thay đổi dòng chảy theo kịch bản BĐKH: Dòng chảy năm tại thượng lưu vực sông Đồng Nai dự báo tăng lần lượt khoảng 0,4% vào giai đoạn 2025, 1,2% vào 2055 và 3,7% vào 2085 theo kịch bản phát thải cao RCP8.5. Các kịch bản phát thải thấp và trung bình cũng cho thấy xu hướng tăng nhưng với mức độ thấp hơn.

3. Biến đổi thành phần cân bằng nước: Lượng bốc thoát hơi nước tiềm năng và thực tế có xu hướng tăng nhẹ theo thời gian, trong khi lượng nước mặt và nước ngầm cũng có sự thay đổi tương ứng, ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước cho các hoạt động thủy điện và sinh hoạt.

4. Phân bố không gian và thời gian: Lượng mưa và dòng chảy phân bố không đồng đều trong lưu vực, với mùa mưa chiếm 80-90% tổng lượng mưa năm, gây ra hiện tượng lũ lụt vào mùa mưa và thiếu nước vào mùa khô. Sự thay đổi khí hậu làm gia tăng tính bất ổn định này.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự thay đổi dòng chảy là do sự gia tăng nhiệt độ trung bình và biến đổi lượng mưa theo mùa, làm thay đổi chu trình thủy văn trong lưu vực. Kết quả mô phỏng phù hợp với các nghiên cứu trong và ngoài nước, như nghiên cứu tại lưu vực sông Mê Công và các lưu vực sông tại Bắc Bộ Việt Nam, cho thấy BĐKH có tác động rõ rệt đến tài nguyên nước.

Việc sử dụng mô hình SWAT kết hợp với SDSM cho phép mô phỏng chi tiết các quá trình thủy văn và dự báo chính xác hơn so với các phương pháp truyền thống. Dữ liệu được trình bày qua các biểu đồ thay đổi dòng chảy theo thời gian và bản đồ phân bố các thành phần cân bằng nước giúp minh họa rõ nét tác động của BĐKH.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ các nhà hoạch định chính sách và quản lý tài nguyên nước trong việc xây dựng các chiến lược ứng phó với BĐKH, đảm bảo phát triển bền vững khu vực thượng lưu vực sông Đồng Nai.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường giám sát và cập nhật dữ liệu khí tượng thủy văn: Thiết lập hệ thống quan trắc hiện đại, liên tục cập nhật dữ liệu để nâng cao độ chính xác mô hình và dự báo tài nguyên nước, nhằm giảm thiểu rủi ro do biến đổi khí hậu.

2. Phát triển và áp dụng các mô hình thủy văn tích hợp: Khuyến khích sử dụng mô hình SWAT kết hợp với các công cụ chỉ tiết hóa thống kê như SDSM để đánh giá tác động BĐKH trên các lưu vực sông khác, phục vụ quản lý tổng hợp tài nguyên nước.

3. Xây dựng kế hoạch quản lý nước linh hoạt theo kịch bản BĐKH: Thiết kế các giải pháp quản lý nguồn nước phù hợp với từng kịch bản phát thải, bao gồm điều tiết hồ chứa, quy hoạch sử dụng đất và phát triển hạ tầng thủy lợi nhằm giảm thiểu tác động mùa khô và mùa mưa.

4. Nâng cao nhận thức và đào tạo chuyên môn: Tổ chức các khóa đào tạo, hội thảo cho cán bộ quản lý và cộng đồng về tác động của BĐKH đến tài nguyên nước và các biện pháp ứng phó hiệu quả, đảm bảo sự tham gia rộng rãi và đồng thuận trong quản lý tài nguyên nước.

Các giải pháp trên nên được triển khai trong vòng 5-10 năm tới, với sự phối hợp giữa các cơ quan quản lý nhà nước, viện nghiên cứu và cộng đồng địa phương nhằm đảm bảo tính khả thi và hiệu quả.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý tài nguyên nước và môi trường: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy hoạch và kế hoạch quản lý nguồn nước phù hợp với tác động của biến đổi khí hậu.

2. Các nhà nghiên cứu và học viên cao học: Tham khảo phương pháp luận, mô hình và dữ liệu để phát triển các nghiên cứu chuyên sâu về thủy văn và biến đổi khí hậu tại các lưu vực sông khác.

3. Cơ quan hoạch định chính sách phát triển kinh tế - xã hội: Áp dụng thông tin dự báo tài nguyên nước để cân đối phát triển kinh tế, đặc biệt trong các lĩnh vực thủy điện, nông nghiệp và đô thị hóa.

4. Cộng đồng và tổ chức phi chính phủ: Nâng cao nhận thức về tác động của biến đổi khí hậu đến nguồn nước, từ đó tham gia tích cực vào các hoạt động bảo vệ và sử dụng bền vững tài nguyên nước.

Câu hỏi thường gặp

1. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng như thế nào đến tài nguyên nước tại lưu vực sông Đồng Nai?
   Biến đổi khí hậu làm thay đổi lượng mưa và nhiệt độ, dẫn đến sự biến động dòng chảy theo mùa, tăng nguy cơ lũ lụt mùa mưa và thiếu nước mùa khô. Nghiên cứu dự báo dòng chảy năm tăng nhẹ nhưng phân bố không đều, gây áp lực lên quản lý nguồn nước.

2. Tại sao mô hình SWAT được lựa chọn trong nghiên cứu này?
   SWAT là mô hình phân bố mạnh, miễn phí, có khả năng mô phỏng các quá trình vật lý phức tạp trong lưu vực rộng lớn và đa dạng, phù hợp với điều kiện lưu vực sông Đồng Nai. Mô hình cũng cho phép hiệu chỉnh và kiểm định với dữ liệu thực tế để nâng cao độ chính xác.

3. Phương pháp chỉ tiết hóa thống kê SDSM có ưu điểm gì?
   SDSM dễ áp dụng, ít tốn kém và phù hợp với các khu vực có dữ liệu khí hậu hạn chế. Nó giúp chuyển đổi dữ liệu khí hậu toàn cầu có độ phân giải thô sang dữ liệu khu vực chi tiết hơn, phục vụ cho mô hình thủy văn và đánh giá tác động BĐKH.

4. Các kịch bản RCP được sử dụng trong nghiên cứu có ý nghĩa gì?
   Các kịch bản RCP phản ánh các mức phát thải khí nhà kính khác nhau, từ thấp (RCP2.6) đến cao (RCP8.5), giúp dự báo các kịch bản biến đổi khí hậu tương lai và đánh giá tác động đa dạng đến tài nguyên nước.

5. Làm thế nào để kết quả nghiên cứu hỗ trợ quản lý tài nguyên nước?
   Kết quả cung cấp dự báo dòng chảy và các thành phần cân bằng nước theo các kịch bản BĐKH, giúp các nhà quản lý xây dựng kế hoạch điều tiết nước, phòng chống thiên tai và phát triển bền vững, đồng thời nâng cao khả năng ứng phó với biến đổi khí hậu.

Kết luận

• Nghiên cứu đã thiết lập và hiệu chỉnh thành công mô hình thủy văn SWAT kết hợp với công cụ chỉ tiết hóa SDSM để đánh giá tác động biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước thượng lưu vực sông Đồng Nai.
• Dòng chảy năm dự báo tăng nhẹ theo các kịch bản phát thải khí nhà kính, với mức tăng từ 0,4% đến 3,7% trong giai đoạn 2025 đến 2085.
• Các thành phần cân bằng nước như bốc thoát hơi, dòng chảy mặt và ngầm có sự biến đổi theo mùa và không gian, ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước cho phát triển kinh tế và sinh hoạt.
• Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc xây dựng các chính sách quản lý tài nguyên nước và ứng phó với biến đổi khí hậu tại lưu vực sông Đồng Nai.
• Các bước tiếp theo bao gồm mở rộng nghiên cứu cho các lưu vực khác, cập nhật dữ liệu liên tục và phát triển các giải pháp quản lý nước linh hoạt, bền vững.

Quý độc giả và các nhà quản lý được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên nước trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

` 7 ĐẠI HOC QUỐC GIA THANH PHO HỖ CHÍ MINH + ~ , TRUONG ĐẠI HỌC BACH KHOA ~ oa e s 4 fae, xã ‘entfaưke 2“eg 4kXPệã)” ,tư 4= hag S‘sat beự,ŸLXêcas?.gu” £ Se ~ a' € huy én nga nh &s6 ngắn ih ° * * 2 pty o%n,T1#x4Ki 60580202 Cg Give ‘emktaư KY THUAT KA Y DUN G CONG TRISH THUY LUẬN VAN THAC Sĩ ~^ ® * & kh4e. win © 222 pe, ^ x z tư, wa w bơ H " TP Hồ Chi Minh, thang 07 nam 2016 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRUONG ĐẠI HOC BACH KHOA - ĐHQG - HCM Cán bộ hướng dẫn khoa hoc 1: PGS. Châu Nguyễn Xuân Quang. (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ hướng dẫn khoa học 2: TS.

Đào Nguyên Khôi. -- 55s: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Nguyễn Hồng Quân.- - - + sex: (Ghi rõ họ, tên, học ham, học vi và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 2: TS.-- 6 +Ek+E#E£EeEeEsEerrerees (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Dai hoc Bach Khoa, DHQG Tp. HCM ngày 13 thang 07 năm 2016 Thanh phan Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ ho, tên, học ham, hoc vi của Hội đồng cham bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1.

Nguyễn Quang Trưởng 3. Nguyễn Hồng Quân 4. Hỗ Tuan Đức Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA TS.

Lưu Xuân Lộc PGS. Nguyễn Minh Tâm Trang 1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập — Tự do — Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: LƯU THỊ THUY HANG MSHV: 13201332 Ngày tháng năm sinh: 12/12/1987 Nơi sinh: Long An Chuyên ngành: Xây Dựng Công Trình Thủy Mãsố: 6058 40 I. TÊN DE TÀI: Đánh giá tác động Biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước thượng lưu vực sông Đồng Nai Il. NHIEM VU VÀ NỘI DUNG: Thiết lập các kịch bản biến đối khí hậu và sử dụng mô hình SWAT đánh giá sự thay đổi tài nguyên nước thượng lưu vực sông Đông Nai theo các kịch bản đã thiết lập Ill.

NGÀY GIAO NHIỆM VU: 11/01/2016 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIEM VU: CÁN BỘ HƯỚNG DÂN: Cán bộ hướng dẫn 1: PGS. TS Châu Nguyễn Xuân Quang Cán bộ hướng dẫn 2: TS. Đào Nguyên Khôi Tp.

năm 2016 CAN BỘ HƯỚNG DAN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN Cán bộ hướng dẫn 1 Cán bộ hướng dẫn 2 DAO TẠO PGS. Châu Nguyễn Xuân Quang TS. Đào Nguyên Khôi PGS.TS Nguyễn Thống TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG GVC. Nguyễn Minh Tâm Đánh giá tác động của Biến đôi khí hậu đến tài nguyên nước thượng lưu vực sông Đông Nai Trang 11 LỜI CÁM ƠN Luận văn thạc sĩ khoa học “Đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu lên tải nguyên nước thượng lưu vực song Đồng Nai” hoàn thành tại Bộ môn Tài Nguyên nước Khoa Xây dựng thuộc trường Dai hoc Bách Khoa — ĐHQG — TpHCM vào tháng 6 năm 2016.

Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tác giả nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của thầy cô và đồng nghiệp. Trước hết, tác giả luận văn xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Châu Nguyễn Xuân Quang và TS. Đào Nguyên Khôi là người trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tác giả cũng chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Tài Nguyên Nước và các đồng nghiệp tại Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam đã hỗ trợ chuyên môn, để luận văn được hoàn thành Trong khuôn khổ của luận văn, do thời gian nghiên cứu có hạn, trình độ năng lực chuyên môn trong công tác nghiên cứu còn bị hạn chế nên không tránh được những thiếu sót về lý luận cũng như kết quả chưa thật sự phù hợp với thực tế.

Tác giả rất mong nhận được sự nhận xét, ý kiến đóng gớp của quý thầy cô và độc giả. Hồ Chí Minh, ngày. năm 2016 Tác giả luận văn LƯU THỊ THÚY HÀNG Đánh giá tác động của Biến đôi khí hậu đến tài nguyên nước thượng lưu vực sông Đông Nai Trang iii TOM TAT LUẬN VĂN THẠC SĨ Trong nghiên cứu này, các tác động của biến đổi khí hậu vao quá trình thủy văn thượng lưu vực sông Đông Nai đã được nghiên cứu sử dụng mô hình thủy văn SWAT và SDSM cụ Downscaling thống kê. Nghiên cứu đưa ra các kịch bản Biến đối khí hậu dựa trên kịch bản Biến đổi khí hậu toàn cầu CanESM2 GCM gồm kịch bản phát thải thấp RCP2.6, phát thải trung bình RCP4.5 và phát thải cao RCP8.

Các kịch bản này, được đưa vào mô hình SWAT sau khi hiệu chỉnh kiểm định, và tiễn hành chạy cho 3 thời ki trong tương lai 2025 (2015-2040) , 2055 (2045-2070) , và 2085 (2075-2100). Dự đoán, xu hướng dòng chảy năm tăng khoảng 0,4% vào giai đoạn 2025, 1,2% vào giai đoạn 2055 và 3,7% vào giai đoạn 2085. Nghiên cứu này cung cấp thông tin quan trọng mà các nhà hoạch định cần để được hỗ trợ trong lĩnh vực quản ly tai nguyên nước và phát triển bền vững. Từ khóa: Biến đôi khí hậu: SDSM, thủy văn; thượng lưu vực sông Đồng Nat; mô hình SWAT, CMIPS Đánh giá tác động của Biến đôi khí hậu đến tài nguyên nước thượng lưu vực sông Đông Nai Trang iv ABSTRACT In this study, the impact of climate change on hydrological processes in the upper Dongnai river reservoir were investigated using the SWAT hydrological model and SDSM statistical downscaling tool.

The large-scale climate variables for the RCP2.5 scenarios obtained from CanESM2 GCM were used. After calibration and validation of the SWAT model, and testing downscaling procedure, the well-calibrated SWAT model was run for the three future periods: 2025 (2015- 2040), 2055 (2045-2070), and 2085 (2075-2100). Results of the study that climate change is likely to increase the flow 0,4% in period 2025, 1,2% in period 2055 and 3,7% in period 2085. This study provides important information that decision- makers need in order to be assisted in the field of water resources management and sustainable development.

Keywords: SWAT model, SDSM, climate change, hydrology, CMIP5, upper DongNai river Đánh giá tác động của Biến đôi khí hậu đến tài nguyên nước thượng lưu vực sông Pong Nai Trang v LOI CAM DOAN CUA TÁC GIÁ Ho tén: LUU THI THUY HANG MSHV: 13201332 Khoa: 2013 Nganh: Xay Dung Cong Trinh Thuy Hiện tôi là học viên cao hoc của lớp Xây Dung Công Trình Thuy khóa 2013, Trường Đại Học Bách Khoa, Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh. Tôi xin cam đoan trước nhà trường kết quả luận văn cao hoc với dé tài “Đánh giá tác động biến doi khí hậu lên tài nguyên nước thượng lưu vực sông Đông Nai” là hoàn toàn do chính tôi nghiên cứu thực hiện với sự hướng dẫn của PGS. Châu Nguyễn Xuân Quang và TS.

Đào Nguyên Khôi. Tôi không sao chép nội dung luận văn của bất kỳ ai trên bất kỳ phương diện cũng như kênh thông tin nảo. Tôi sẽ chịu mọi trách nhiệm về sản phẩm nghiên cứu của mình. Nếu như có bất kỳ phát hiện nào liên quan đến gian lận bản quyên, sao chép thông tin từ các công trình nghiên cứu của các tác giả khác, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trước nhà trường và chịu mọi sự kỷ luật theo quy định.Hồ Chí Minh, ngày.

năm 2016 HỌC VIÊN THỰC HIỆN LƯU THỊ THÚY HÀNG Đánh giá tác động của Biến đôi khí hậu đến tài nguyên nước thượng lưu vực sông Đông Nai Trang vi MỤC LỤC 0:1019)10500//0901)07100177 7. MỤC TIEU NGHIÊN CUU. DOI TƯỢNG VA PHAM VI NGHIÊN CỨU. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

NOI DUNG NGHIÊN CỨU:. Y NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIEN CUA DE TÀI NGHIÊN CỨU. Ý nghĩa khoa hỌc.ccS TT ng HT TH HH HH HH rerro 4 1. Ý nghĩa thực HiỂn:.S TT TT TT TH HH HH HH Heo 4 0:1019)1/07201/0)/1019)0/90 15577.

TONG QUAN VE BIEN DOI KHÍ HẬU. Các kịch bản biến đổi khí hậu. ST HT SE TT HS HH ng Tre 5 2. Các phương pháp xây dựng kịch bản B ĐK lFH'.ÀỖÚ Ặ xxx vs vs vết 6 2.

TONG QUAN MO HÌNH THUY VAN. MIKE — ri nh ốằằằẮẮẮeeẮ. HH HH K12 ng nà nà nu 9 2. TONG QUAN KHU VUC NGHIÊN CỨU:.

Đặc điểm địa Ninh coccccccccccccccccccsccccscsccscsesscscsscscssscssssssssscssvavsevsvsssvasvevsessvessecacsees 14 2. Đặc điểm KUNG. Đặc điểm tủy VĂN: .- ST TT SE HE TH HH HH grưn 15 2. CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC:.

Q TQ HH TT ST TT TT TT TK gà 19 CHUONG 3. CƠ SO LY THUYET MÔ HINH. Cơ sở lý thuyết mô hình.- 5c St SE EE TT HH Hư 20 3. Tinh toán tổng lượng mua 7P.

Tinh lượng nước bề mặt 77. Tĩnh toán lượng bốc thoát hơi (Eg) cceccccccccccscsscsesescsvsvssssvsesvsvsvevsssseivevevsusseseeevsee 23 3. Tĩnh toán tong lượng nước đi vào tang ngầm 7P Ầ. 25 Đánh giá tác động của Biến đôi khí hậu đến tài nguyên nước thượng lưu vực sông Đông Nai Trang vĩ 3.

Tính lượng nước ngâm chảy vào sông trong ngày 6m. THIET LẬP MÔ HÌNHH. Các dữ liệu sử dụng trong M6 hìÌHH,. Ác SE 3v kg vn rec 26 3.

Xdy dung miên tính m6 hinh (SÌW/⁄|Ï.ẲỎ cv 11111119 1111551111111 1118 1kg 33 3. KEM ĐỊNH SWAATT-CUPP. ĐÁNH GIÁ MO HÌNHH. Phương pháp thong KE vieccccccccccccccscsscsesescsvsvsssscsesesussevevevsesvsususisecsvevsususesesevevevaee 36 3.

PHƯƠNG PHAP CHI TIẾT HOA THONG IKỂ. ST TT TT TT TH HH HH HH HH Hường 38 3. Trình tự thiết lập: các bước thực hiỆN. - Sc cv kg vn nườy 38 3.

Thiét lập mô hình BĐIK HỦ. x12 v12 11119 1114 v11 115v TH vn ệt 40 CHƯƠNG 4. KET QUA VÀ THẢO LUẬN. HIỆU CHÍNH VÀ KIEM ĐỊNH MÔ HÌNH SWWAITT.c55Ă c5 SS25552 42 AL], Phin tich 1n.

Hiệu chính và kiêm định dòng CHV. XÂY DỰNG KỊCH BẢN BĐ KH. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình (Calibrate modlel):. se ccccse+xseceerer 52 4.

Phat sinh các kịch ban (sử dụng các biến dự bảo của mô hình toàn cđu):. DANH GIA HIEN TRANG TAI NGUYEN NUOC THUONG LUU VUC SONG ?0 0900071007777. DANH GIA ANH HUONG BDKH LÊN TAI NGUYEN NƯỚC.s-- ss «<< se 62 CHUONG 5. KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ,.

HAN CHE VÀ KIÊN NGHỊ .--- -- << G555 G5 5589993955558 8699955555695 5ø 68 TÀI LIEU THAM KH ÁOO.2 5-5-5 << 5595 59EeEeEeEeEs xxx s52 70 PHU LUC. <5 5< SE E39 E3 9g 9g s92 72 Đánh giá tác động của Biến đôi khí hậu đến tài nguyên nước thượng lưu vực sông Pong Nai Trang vill PHU LUC CAC HINH ANH Hình 2.1: Sơ đồ minh họa phương pháp chỉ tiết hóa thong kê từ mô hình GCM.2: Sơ đồ lich sử phát triển của SWAT voccccccccccccscscscssesesesvsvsvsvscsvsssssesssvsvsvsvevevens 12 Hình 2.3: Ban đô thượng lưu vực sông Đồng NGi.1: Chu trình vòng tuần Won HHỚC.2: Minh hoa các quá trình vật lý và hóa học diễn ra trong dong chảy.