Luận án tiến sĩ về nghiên cứu mưa lũ và biến đổi khí hậu khu vực Nam Trung Bộ

Luận án tiến sĩ văn học phân tích thủy văn học nghiên cứu tính toán mưa lũ thiết kế có xét đến biến đổi khí hậu khu vực nam trung bộ, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực

Trường đại học

Trường Đại Học Thủy Lợi

Chuyên ngành

Thủy văn học

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận án tiến sĩ

2018

159
4
0

Phí lưu trữ

45 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

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 biến đổi khí hậu 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 trên thế giới

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

2.2. Sự phát triển của các mô hình khí hậu

2.3. Mô hình khí hậu toàn cầu

2.4. Tổ hợp mô hình khí hậu của IPCC

2.5. Lựa chọn mô hình khí hậu sử dụng trong luận án

2.6. Cơ sở thuyết chi tiết hóa các kịch bản biến đổi khí hậu

2.7. Phương pháp thống kê chi tiết hóa

2.8. Kịch bản biến đổi khí hậu và dữ liệu sử dụng trong luận án

2.9. Phương pháp tính toán lũ thiết kế

2.10. 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 biến đổi khí hậu 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

3.2.4. Ứng dụng bản đồ phân vùng biến động dòng chảy lũ vào tính toán dòng chảy

3.3. Kết luận chương 3

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Tóm tắt

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

Nghiên cứu về mưa lũbiến đổi khí hậu tại khu vực Nam Trung Bộ đã trở thành một chủ đề nóng trong bối cảnh hiện nay. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng sâu sắc đến thời tiết cực đoan, dẫn đến sự gia tăng tần suất và cường độ của các hiện tượng thiên tai như lũ lụt. Theo các nghiên cứu, tác động của biến đổi khí hậu đến mưa lũ không chỉ diễn ra tại Việt Nam mà còn trên toàn cầu. Sự gia tăng lũ lụt đã gây ra thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản, làm ảnh hưởng đến môi trường sống và phát triển kinh tế. Do đó, việc hiểu rõ tình hình thời tiếtbiến đổi khí hậu là rất cần thiết để đưa ra các biện pháp quản lý thiên tai hiệu quả.

1.1. Tình hình thời tiết tại Nam Trung Bộ

Khu vực Nam Trung Bộ có đặc điểm địa lý phức tạp với sự kết hợp giữa biển và núi, dẫn đến sự biến động lớn trong thời tiết. Mưa lớn thường xảy ra đột ngột, gây ra lũ lụt nghiêm trọng. Theo thống kê, trong những năm gần đây, khu vực này đã ghi nhận nhiều trận mưa cực đoan, với lượng mưa 1 ngày lớn nhất đạt tới 600-800mm. Những trận lũ này không chỉ làm hư hại cơ sở hạ tầng mà còn ảnh hưởng đến đời sống của hàng triệu người dân. Việc nghiên cứu và dự báo chính xác tình hình thời tiết là rất quan trọng để giảm thiểu thiệt hại.

1.2. Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu

Nghiên cứu cho thấy biến đổi khí hậu đã làm gia tăng tần suất và cường độ của các hiện tượng mưa lũ tại Nam Trung Bộ. Các kịch bản dự báo từ IPCC chỉ ra rằng, nếu không có các biện pháp ứng phó kịp thời, tình hình sẽ trở nên nghiêm trọng hơn trong tương lai. Các mô hình khí hậu cho thấy rằng lượng mưa lớn sẽ tăng lên, dẫn đến nguy cơ lũ lụt cao hơn. Điều này đặt ra thách thức lớn cho công tác quản lý thiên tai và yêu cầu các giải pháp thiết thực để bảo vệ cộng đồng và tài sản.

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

Luận án trình bày các phương pháp tính toán mưa, có xét đến biến đổi khí hậu. Việc sử dụng các mô hình khí hậu hiện đại, kết hợp với dữ liệu quan trắc thực tế, giúp xác định chính xác lượng mưalũ thiết kế cho khu vực Nam Trung Bộ. Các phương pháp này không chỉ đảm bảo tính chính xác mà còn giúp nâng cao khả năng dự báo và ứng phó với thiên tai. Kết quả từ nghiên cứu này sẽ là cơ sở quan trọng cho việc thiết kế và cải tạo các công trình hạ tầng, đảm bảo an toàn cho cộng đồng.

2.1. Phương pháp phân tích thống kê

Phương pháp phân tích thống kê được áp dụng để đánh giá các dữ liệu về mưa, biến đổi khí hậu. Việc phân tích này giúp xác định các xu hướng và mô hình trong dữ liệu, từ đó đưa ra các dự báo chính xác hơn về tình hình thời tiết trong tương lai. Các chỉ số như tần suất, cường độ và thời gian xuất hiện của mưa lớn được xem xét kỹ lưỡng nhằm tạo ra các kịch bản ứng phó hiệu quả.

2.2. Mô hình khí hậu và ứng dụng

Các mô hình khí hậu như GCM và RCM được sử dụng để mô phỏng các kịch bản biến đổi khí hậu. Những mô hình này giúp phân tích tác động của các yếu tố khí hậu đến mưa lũ, từ đó cung cấp dữ liệu cho việc tính toán lũ thiết kế. Việc áp dụng các mô hình này không chỉ giúp cải thiện độ chính xác trong dự báo mà còn hỗ trợ trong việc xây dựng các chính sách ứng phó với biến đổi khí hậu. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho các cơ quan chức năng trong việc lập kế hoạch và quản lý thiên tai.

III. Tính toán mưa lũ thiết kế có xét đến biến đổi khí hậu

Chương này tập trung vào việc trình bày các kết quả tính toán mưa, lũ thiết kế cho khu vực Nam Trung Bộ. Các phương pháp tính toán được áp dụng nhằm xác định lượng mưa một ngày lớn nhấtlũ thiết kế có xét đến biến đổi khí hậu. Những kết quả này không chỉ có giá trị khoa học mà còn có ứng dụng thực tiễn cao trong công tác quản lý thiên tai và thiết kế hạ tầng. Đặc biệt, các bản đồ phân vùng biến động dòng chảy sẽ giúp các nhà quản lý có cái nhìn tổng quan về tình hình mưa lũ trong khu vực.

3.1. Kết quả tính toán mưa lớn nhất

Kết quả tính toán cho thấy lượng mưa một ngày lớn nhất tại khu vực Nam Trung Bộ có xu hướng gia tăng theo thời gian. Các lưu vực sông lớn như Vu Gia - Thu Bồn và Nông Sơn đều ghi nhận sự biến động lớn trong lượng mưa. Điều này cho thấy sự cần thiết phải cập nhật thường xuyên các số liệu và dự báo để đảm bảo an toàn cho các công trình và cộng đồng.

3.2. Đánh giá lũ thiết kế

Việc đánh giá lũ thiết kế được thực hiện trên cơ sở các mô hình khí hậu và dữ liệu quan trắc. Kết quả cho thấy rằng lượng lũ thiết kế cho các lưu vực nhỏ và vừa cần được điều chỉnh để phù hợp với tình hình biến đổi khí hậu hiện nay. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho các công trình hạ tầng, giúp giảm thiểu thiệt hại do lũ lụt gây ra.

11/01/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

phần mở đầu, phần kết luận và kiến nghĩ, luận án được tình bày tong 3 chương Chiang 1: Tổng quan vỀ các nghiên cứu mưa, lũ thiết kế ó xé đến biển đổi khí hậu “Chương này luận án trình bày các nghiên cứu tác động của biển đổi khí hậu đến mưa, lũ trên Thể giới và Việt Nam. Phân tích những han chế trong các nghiên cứu vỀ mưa và lũ có xét đến biển đổi khí hậu ở Việt Nam và đã định hướng nghiên cứu tính toán mưa, lồ thiết kế cho khu vie Nam Trung Bộ. Chương 2: Cơ sở khoa học và thực tiễn tỉnh mưa, lũ thiết kế có xét đến biến đổi khí hậu Chương này trình bày cơ sở lý thuyết của các mô hình khí hậu toàn cẩu, phân tích đánh giá và lựa chọn mô hình ứng dụng trong luận án. Thiết lập được những cơ sở 'khoa học để phân tích hiệu chính sai số.

Xây dựng mô hình thông số bán phân bố, mô phông dòng chảy cho các lưu vực có diện tích lớn thuộc khu vực nghiên cứu Chương 3: Tính toán mưa, lũ thiết kế có xét đến biến đôi của biển đổi khí hậu khu vực. Nam Trung Bộ, “Chương này trình bày các kết quả tính toán mưa T ngày lớn nhất và phương pháp tính la thiết kế cho các lưu vực vừa, nhỏ cũng như lưu vực lớn trong khu vực nghiễn cứu CHUONG1 TÓNG QUAN Nt SHIÊN CỨU MƯA, LŨ CÓ XÉT DEN BIEN DOI KHÍ HẬU.1 Tổng quan các nghiên cứu về mưa, l8 trong nước và thé giới Mưa, lũ là những hiện tượng tự nhiên gây ra những tác động to lớn đến con người, xã hội và môi trưởng, đã có nhiều nghiên cứu vỀ mưa, 10 được thực hiện với các mục đích khác nhau. Mỗi nghiên cứu đều có những đóng góp nhất định cho sự phát triển bền vũng của xã hội. Một số nghiền cứ đi hình có thể kể đến là Những nghiên cứu dựa trên bộ số liệu quan trắc được thục hiện trên quy mô toàn cầu như công trình của Frich và nnk, 2002 [2].

Kết quả nghiên cúu của Alexander và nnk, 2006 [3] với các chỉ số được phân tích cho thấy xu thé tăng của mưa lớn, mưa cực tị chiếm ưu thể, Xu thé này cũng được tim thấy ở các khu vực như phía nam Châu Phi, đông nam Châu Ue, phía tây nước Nga, nhiều khu vực thuộc Châu Âu và phần phía đông của nước Mỹ. Nghiên cứu của Frich và nnk, 2002 [2] còn cho thấy xu thé giảm. sủa mưa lớn, mưa cực tr ở phia đông Châu A và khu vực Siberia. Những nghiễn cứu! trên hình thành bức tranh toàn cầu về sự biển đổi của mưa lớn trong thể kỷ 20.

Cie nghiên cứu trên quy mô toàn cầu cung cắp những thông tn tổng quất v mưa lớn và xu thé biển đổi của hiện tượng nay trên hầu hết các khu vực trên thể giới. Những thông tin này là cơ sở dé các nghiên cứu ở các quy mô nhỏ hơn có thẻ đánh giá sự phù hop và khác biệt sơ với xu thé chung của thể giới. Tuy nhiên, do việc sử dụng số liệu tir các nguồn khác nhau cùng với việc áp dụng các phương pháp nghiên cứu, phân tích chưa thông nhất nên giữa c kết quả nghiên cứu trên quy mô toàn cầu ở một số khu vực còn chưa thực sự đồng nhất. Ngoài ra, do số lượng tram không nhiễu để cụng cắp đầy đã hông tin gây khó khăn trong việc phần ich chỉ tết cho quy mô khu vực hoặc quốc gia.

Việc tập hợp được bộ ố iệu toàn cầu và kiểm soát chất lượng của toàn bộ số liệu là không dễ dàng. Mỗi khu vực có một chế độ khí hậu tương đối khác nhau nên sh mưa lớn, mưu cực tr cho các khu vực này cũng cần được thay đổi cho phi hợp Do vậy, những nghiên cứu trên quy mô nhỏ hơn là cần thiết để có được những phân tích chỉ tết và phủ hợp hơn với chế độ khí hậu cũng như các đặc điểm mưa lớn, mưa se trì của một vùng hoặc quốc gia Dự án số liệu và đánh giá khí hậu Châu Âu đã xây dựng một bộ chỉ số riêng phủ hop ‘i điều kiện khí hậu của các nước thuộc khu vục Châu Âu. Nghiên cứu trên quy mô “Châu lục tiêu biểu như công tinh của Re và Barros, 2009 [4] cho khu vực Đông Nam của Nam Mỹ. Nghiên cứu này cho thấy cường độ và tần suất mưa lớn có xu thể gia tăng đối với khu vực nghiên cứu.

Xu thé biến đổi của mưa lớn trên khu vực lòng chảo La Plata thuộc Châu Mỹ được Penalba và Robledo, 2009 [5] đánh giá theo các mùa Kết quả cho thấy xu thé tăng của mưa trong các mùa xuân, hè vả thu với khu vục La Plata, Xu thé tăng này chỉ phát hiện được trong mùa hé với khu vục phía Nam của Brazil và xu thé giảm xuất hiện vio mùa đông trong khu vục nghiễn cứu. Khu vục phía Tây của Trung Phi và một số nước lân cận được Aguilar và nnk, 2009 |6] tập trung nại én cứu và thấy được xu thé giảm của mưa trên khu vực quan tim, Xu thể biến đổi của mưa ở khu vue Châu Âu nhìn chung là tăng với hau hét các chỉ số. Xu thé tăng về mưa nhanh hơn so với xu thé tăng của tổng lượng mưa năm. Ở các trạm có xu thế mưa cực trị giảm thì lượng mưa trung bình năm ở các trạm nảy cũng giảm.

Các kết luận về xu thể biển đổi của mưa lớn trên khu vực Châu Âu được rút ra từ công trình ccủa Moberg và nnk, 2006 [7| thực hiện nghiên cứu cho các khu vực Nam A, Trung A và Đông Nam A và cho thấy ring tin suất của các sự kiện mưa lớn với hầu hết các trạm. Cường độ tăng trên một số trạm ở Úc, Fiji, New Caledonia, French Polynesia và "Nhật Bản, Những đặc điểm biển đổi của mưa lớn trên khu vực Châu Úc được nghiên cứu bởi Haylock và Nicholls, 2000 [8]. Nghiên cứu nảy cho thấy tần suất mưa ở phía “Tây nam Châu Ue giảm mạnh. ở phía Bắc sự gia tăng tần suất là không đáng kể.

‘Shaw (1964) [9] viết cuốn số tay tính toán thủy văn có đề cập đến phương pháp tinh toán lũ thiết kế phụ thuộc vào điện tích lưu vực và nh trạng số liệu: đối vớ lưu vực lớn, đủ số liệu thi dùng phương pháp ngẫu nhiên (thông ké xác suit), đối với lưu vực nhỏ dùng phương pháp mô hình quan hệ, đường lồ đơn vị và quan hệ lưu lượng với diện tích và thời gian Chow, Maidment (1988) [10] là tài liệu cơ bản nhất có đề cập đến tinh toán thủy văn và các đặc trưng thủy văn thiết kế như quá trình thu phông, lựa chọn mưa thiết kế và xây dựng đường cong IDF, biểu đồ mưa thiết kế dạng đường cong tích lũy 24h, ước nh tôi gian mưa giới hạn, tính toán lượng mưa lớn nhất khả năng (PME), các bản đồ đẳng trị mưa với các thời gian mưa, D = 5 - 60 phút hay 30 phút - 24h cho các thời kỳ lập lại T = 1 100 năm. Các phương pháp chuyển đổi mưa hiệu quả và xác định ding chay thiết kế gm đình lũ, tổng lượng và quá trình lũ thiết kế dùng để thiết kế công trình thoát nước, mô phóng vùng ngập lụt, thiết kế hồ chứa, sử dụng và quản lý tài nguyên nước, Đôi với thoát nước, Chow cũng giới thiệu phương pháp tính lũ cho lưu vực vừa và nhỏ theo mô hình quan hệ với A là diện tích lưu vực, I là cường độ mưa, C là hệ số đồng chảy. Ngoài ra, các đường lũ đơn vị cũng được dé cập sử dụng cho các lưu vực vừa và nhỏ, Vijay (2002) [11] tình bảy các mô bình toán ứng dụng để tinh lũ cho lưu vực lớn và các lưu vực nhỏ, Đối với các lưu vực nhỏ các mô hình ứng dụng trình bay 15 mô hình đại điện tên toàn thể giới. VỀ ý thuyết cơ ản để xy dmg các mô bình đều là những kiến thức ứng dụng từ các tài liệu của Chow hay Maidment Raghunath (2006) [12] là tài liệu về nguyên lý thủy văn, trình bảy các vắt Š tính thủy văn ving Tapti, An độ (miễn trung An độ).

Phần ính 1a thiết kế gồm tổng lượng 10, đỉnh 10, tần suất lũ, xác suất rủi ro với các phương pháp dé xuất như: Đường lũ đơn. vị tie thời, mô hình Nash, mô hình Clark, đường lĩ đơn vị SCS, hồi quy tuyển tính, phân tích thống kế xác suất, mô hình toán, inh la tại vịtrí không có số liệu quan tắc theo phương pháp hồi quy đa biển. Lê Đình Thành (1997) [13] đã nghiên cứu tim ra khả năng và điều kiện ứng dung phương pháp tinh mưa lớn nhất kha năng (PMP) và lũ lớn nhất khả năng (PME), tử đó. kiến nghị một tiêu chuẩn tính lũ thiết kế hợp lý hơn cho diễu kiện Việt Nam.

Kt quả nghiên cứu đã đề cập một cách chỉ tiết đến các phương pháp cũng như tính lũ liên «quan đến lũ lớn nhất khả năng. Pham Ngọc Quý và nnk (2005) [14] đề tải nghiên cứu khoa học cấp Bộ: “Nghiên cứu. sảnh báo dự bảo lũ vượt thiết kế - Giải pháp trần sự cố" đã tiền hành xây dựng p mềm tính lĩ thiết kế, Phin mềm này cho phép tinh lũ theo tần suất thiết kể đựa vào các công thức kinh nghiệm trong QP.TL C - 6- 77 [15] nêu trên, phương pháp tính lũ đơn vi SCS. tinh là lớn nhất khả năng PME theo phương pháp thông ké của Hasfild.

Hạn chế là phần mềm này cũng chưa có sự cập nhập mới nào về bằng tra Doan Thị Nội (2016) [16], Luận án Tiền sỹ với đề tài: “Nghién cứu sự biến động của mưa lũ và đề xuất cơ sở khoa học tính lũ cho công trì giao thông vũng nối Đông Bắc — Việt Nam”. Luận án đã bổ sung phương pháp tính lũ thiết kế cho công trình giao thông trên cơ sở ứng dụng thành tựu công nghệ hiện đại là hệ thống thông tin địa lý (GiS). Mặc khác, luận án đã bước dầu xây dựng được phần mềm hỗ tợ tin lũ cho công trình thoát nước trên đường giao thông. Tuy nhiên, luận án mới dừng lại ở việc em xét sự biến động của mưa mà chưa đánh giá được biến động của lũ rên toàn bộ khu vực nghiên cứu, SỐ tay Kỹ thuật Thủy Lợi (Chương 3, tập 4) [17] đã đưa ra các phương pháp tính lũ hiện nay ứng với các trường hợp có tài liệu, thiểu tả liệu và không có tài liệu.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Luận án tiến sĩ mang tiêu đề Luận án tiến sĩ về nghiên cứu mưa lũ và biến đổi khí hậu khu vực Nam Trung Bộ của tác giả Lê Thị Hải Yến, dưới sự hướng dẫn của PGS. TS Ngô Lê Long và TS Trần Thanh Tùng, được thực hiện tại Trường Đại Học Thủy Lợi vào năm 2018. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích mưa lũ và những tác động của biến đổi khí hậu tại khu vực Nam Trung Bộ, từ đó đưa ra các giải pháp nhằm giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra. Bài viết không chỉ cung cấp cái nhìn sâu sắc về tình hình khí hậu mà còn đề xuất những biện pháp ứng phó hiệu quả, từ đó nâng cao khả năng quản lý rủi ro thiên tai cho cộng đồng.

Để mở rộng thêm kiến thức về lĩnh vực y tế và các nghiên cứu liên quan, bạn có thể tham khảo thêm các tài liệu sau: Thực trạng công tác chăm sóc sức khỏe ban đầu tại huyện Yên Dũng, Bắc Giang, nơi phân tích các yếu tố liên quan đến sức khỏe cộng đồng, và Phân Tích Thực Trạng Tồn Trữ Vaccine Tại Trung Tâm Kiểm Soát Bệnh Tật TP.HCM Năm 2022, một nghiên cứu về quản lý và bảo quản vaccine trong bối cảnh y tế hiện nay. Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn đa chiều hơn về các vấn đề sức khỏe và quản lý rủi ro trong cộng đồng.