Luận án tiến sĩ: Tính toán mưa lũ thiết kế khu vực Nam Trung Bộ trong bối cảnh biến đổi khí hậu

• Tác giả: Lê Thị Hải Yến
• Người hướng dẫn: TS Ngô Lê Long
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Thủy văn học
• Đề tài: Nghiên Cứu Tính Toán Mưa, Lũ Thiết Kế Khu Vực Nam Trung Bộ Trong Bối Cảnh Biến Đổi Khí Hậu
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU MƯA, LŨ CÓ XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
• 1.1. Tổng quan các nghiên cứu về mưa, lũ trong nước và thế giới
• 1.2. Sơ lược về BĐKH và các kịch bản
• 1.3. Tổng quan các nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu đến mưa, lũ
• 1.3.1. Nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu đến mưa, lũ
• 1.3.2. Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đến mưa, lũ ở Việt Nam
• 1.3.3. Những hạn chế trong nghiên cứu tính toán mưa, lũ có xét đến biến đổi khí hậu ở Việt Nam
• 1.4. Tổng quan về khu vực nghiên cứu
• 1.4.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
• 1.4.2. Đặc điểm khí tượng, thủy văn
• 1.4.3. Đặc điểm dòng chảy lũ trên các lưu vực sông
• 1.4.4. Xu thế mưa lớn của khu vực Nam Trung Bộ
• 1.5. Định hướng nghiên cứu của luận án
• 1.6. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC TÍNH MƯA, LŨ THIẾT KẾ CÓ XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
• 2.1. Các mô hình khí hậu
• 2.1.1. Sự phát triển của các mô hình khí hậu
• 2.1.2. Mô hình khí hậu toàn cầu
• 2.1.3. Tổ hợp mô hình khí hậu của IPCC
• 2.1.4. Lựa chọn mô hình khí hậu sử dụng trong Luận án
• 2.2. Cơ sở lý thuyết chi tiết hóa các kịch bản BĐKH
• 2.3. Phương pháp thống kê chi tiết hóa
• 2.4. Kịch bản BĐKH và dữ liệu sử dụng trong luận án
• 2.5. Phương pháp tính toán lũ thiết kế
• 2.6. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN MƯA, LŨ THIẾT KẾ CÓ XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Tính toán mưa một ngày lớn nhất có xét đến biến đổi khí hậu
• 3.1.1. Kết quả chi tiết hóa lượng mưa về từng trạm và hiệu chỉnh sai số
• 3.1.2. Phân tích kết quả lượng mưa một ngày lớn nhất có xét đến BĐKH của một số lưu vực điển hình trên khu vực
• 3.1.3. Xây dựng bản đồ biến động lượng mưa một ngày lớn nhất khu vực Nam Trung Bộ
• 3.2. Tính toán đỉnh lũ thiết kế khu vực Nam Trung Bộ có xét đến biến đổi khí hậu
• 3.2.1. Tính toán lũ thiết kế cho khu vực vừa và nhỏ
• 3.2.2. Tính toán lũ thiết kế cho lưu vực có diện tích lớn
• 3.2.3. Đánh giá sự biến động Qmax
• 3.2.4. Ứng dụng bản đồ phân vùng biến động dòng chảy lũ vào tính toán dòng chảy lũ thiết kế
• 3.3. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan nghiên cứu mưa lũ và biến đổi khí hậu

Chương này tập trung vào việc tổng hợp các nghiên cứu về mưa lũ và biến đổi khí hậu trên thế giới và tại Việt Nam. Các nghiên cứu toàn cầu như của Frich và nnk (2002) và Alexander và nnk (2006) đã chỉ ra xu hướng gia tăng của mưa lớn và mưa cực trị ở nhiều khu vực. Tuy nhiên, các nghiên cứu này còn hạn chế do sự không đồng nhất trong phương pháp và số liệu. Tại Việt Nam, Nam Trung Bộ là khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu, với các hiện tượng mưa lớn và lũ lụt ngày càng gia tăng. Các nghiên cứu trước đây thường sử dụng mô hình khí hậu toàn cầu, dẫn đến sai số lớn khi áp dụng cho các khu vực nhỏ như Nam Trung Bộ.

1.1. Nghiên cứu mưa lũ trên thế giới

Các nghiên cứu toàn cầu như của Frich và nnk (2002) và Alexander và nnk (2006) đã chỉ ra xu hướng gia tăng của mưa lớn và mưa cực trị ở nhiều khu vực như phía nam Châu Phi, đông nam Châu Úc, và phía tây nước Nga. Tuy nhiên, các nghiên cứu này còn hạn chế do sự không đồng nhất trong phương pháp và số liệu, đặc biệt là ở các khu vực nhỏ như Nam Trung Bộ.

1.2. Nghiên cứu mưa lũ tại Việt Nam

Tại Việt Nam, Nam Trung Bộ là khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu, với các hiện tượng mưa lớn và lũ lụt ngày càng gia tăng. Các nghiên cứu trước đây thường sử dụng mô hình khí hậu toàn cầu, dẫn đến sai số lớn khi áp dụng cho các khu vực nhỏ như Nam Trung Bộ. Điều này đặt ra yêu cầu cần có các nghiên cứu chi tiết hóa kết quả từ các mô hình khí hậu toàn cầu.

II. Cơ sở khoa học tính toán mưa lũ thiết kế

Chương này trình bày cơ sở khoa học và phương pháp tính toán mưa lũ thiết kế có xét đến biến đổi khí hậu. Các mô hình khí hậu toàn cầu (GCM) và kịch bản biến đổi khí hậu được sử dụng để dự báo mưa lớn và lũ lụt. Phương pháp chi tiết hóa lượng mưa từ các mô hình khí hậu toàn cầu về từng trạm được áp dụng để giảm thiểu sai số. Các kịch bản biến đổi khí hậu như RCP4.5 và RCP8.5 được sử dụng để dự báo mưa lớn và lũ lụt trong tương lai.

2.1. Mô hình khí hậu toàn cầu

Các mô hình khí hậu toàn cầu (GCM) được sử dụng để dự báo mưa lớn và lũ lụt trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Các mô hình này được lựa chọn dựa trên khả năng mô phỏng chính xác các hiện tượng khí hậu tại Nam Trung Bộ.

2.2. Phương pháp chi tiết hóa lượng mưa

Phương pháp chi tiết hóa lượng mưa từ các mô hình khí hậu toàn cầu về từng trạm được áp dụng để giảm thiểu sai số. Phương pháp này giúp cải thiện độ chính xác của các dự báo mưa lớn và lũ lụt tại Nam Trung Bộ.

III. Tính toán mưa lũ thiết kế tại Nam Trung Bộ

Chương này trình bày kết quả tính toán mưa lớn và lũ thiết kế tại Nam Trung Bộ có xét đến biến đổi khí hậu. Các kết quả cho thấy sự gia tăng đáng kể của mưa lớn và lũ lụt trong tương lai, đặc biệt là trong các kịch bản RCP8.5. Các bản đồ phân vùng biến động dòng chảy lũ được xây dựng để hỗ trợ công tác quản lý và thiết kế các công trình thủy lợi.

3.1. Tính toán mưa lớn nhất một ngày

Kết quả tính toán mưa lớn nhất một ngày cho thấy sự gia tăng đáng kể trong tương lai, đặc biệt là trong các kịch bản RCP8.5. Các bản đồ phân vùng biến động lượng mưa được xây dựng để hỗ trợ công tác quản lý và thiết kế các công trình thủy lợi.

3.2. Tính toán lũ thiết kế

Kết quả tính toán lũ thiết kế cho thấy sự gia tăng đáng kể của lũ lụt trong tương lai, đặc biệt là trong các kịch bản RCP8.5. Các bản đồ phân vùng biến động dòng chảy lũ được xây dựng để hỗ trợ công tác quản lý và thiết kế các công trình thủy lợi.