Tài liệu đánh giá tác động của biến đổi khí hậu tới dòng chảy hệ thống sông kon hà thanh, bình định

ii M CL C L IăCAMăĐOAN ............................................................................................... I M CăL C ......................................................................................................... II DANHăM CăCỄCăB NG ............................................................................... V DANHăM CăCỄCăHỊNHăVẼ....................................................................... VII TịMăT T ......................................................................................................... V M ăĐ U ............................................................................................................ 1 1. Tính c p thi t c a đ tài:....................................................................................................... 1 2. M c tiêu nghiên c u c a đ tài ............................................................................................. 2 3. Đ i t ợng và ph m vi nghiên c u: ....................................................................................... 2 4. N i dung nghiên c u: ........................................................................................................... 2 5. Ph ơng pháp nghiên c u: ..................................................................................................... 2 6. ụ nghĩa th c ti n đ tài......................................................................................................... 3 7. B c c và n i dung lu n văn. ............................................................................................... 3 CH NGă1: T NGăQUANăV ăKHUăV C NGHIểNăC U ...................... 5 1.1. Đ C ĐI M Đ A Lụ T NHIểN KHU V C NGHIểN C U ........................................ 5 1.1.1. Đ c đi m đ a lỦ t nhiên: ...................................................................................... 5 a. V trí đ a lỦ ........................................................................................ 5 b. Đ c đi m đ a hình ............................................................................. 7 c. Đ c đi m đ a ch t .............................................................................. 7 1.1.2. Đi u ki n khí t ợng, th y văn ............................................................................... 8 a. Khí T ợng: ........................................................................................ 9 b. Th y Văn: ....................................................................................... 12 c.Các đ c tr ng th y văn dòng ch y ................................................... 14 d. Ch đ th y tri u ............................................................................. 18 e. Tài li u nghiên c u .......................................................................... 18 1.1.3. Tài nguyên thiên nhiên ........................................................................................ 19 a. Tài nguyên đ t ................................................................................. 19 b. Tài nguyên rừng .............................................................................. 19 c. Tài nguyên khoáng s n.................................................................... 19 d. Tài nguyên n c ............................................................................. 20 e. Tài nguyên du l ch ........................................................................... 20 1.2. Đi u ki n kinh t xư h i................................................................................................... 20 1.2.1. Tình hình dân sinh kinh t ................................................................................... 20 a. Dân s và l c l ợng lao đ ng. ........................................................ 20 b. D ch v y t ..................................................................................... 21 iii c. Giáo d c, đào t o:............................................................................ 22 d. Tình tr ng kinh t : ........................................................................... 23 1.2.2. Tình hình s n xu t nông nghi p .......................................................................... 24 a. Sử d ng đ t hi n t i:........................................................................ 24 b. Hi n tr ng s n xu t nông nghi p: ................................................... 25 1.2.3. Cơ s h tầng: ..................................................................................................... 28 a. Giao thông: ...................................................................................... 28 b. B u chính vi n thông: ..................................................................... 28 c.Th ơng nghi p: ................................................................................ 28 d. Ho t đ ng du l ch và các d ch v khác: .......................................... 28 e. Cung c p đi n n c ......................................................................... 28 1.3. Tình hình thiên tai và thi t h i khu v c nghiên c u ........................................................ 29 1.3.1. Hi n tr ng ng p l t và thi t h i ........................................................................... 29 1.3.2. Các tr n l t l ch sử .............................................................................................. 31 CH NGă 2:ă XỂYă D NGă MỌă HỊNHă TH Yă VĔNă CHOă L Uă V Că SÔNG KÔN- HÀ THANH ............................................................................ 34 2.2. Mô hình th y văn ............................................................................................................. 34 2.2.1. T ng quan v mô hình th y văn .......................................................................... 34 2.2.2 Các lo i mô hình th y văn ph bi n hi n nay ...................................................... 37 a. Mô hình MIKE-NAM ..................................................................... 37 b. Mô hình HEC- HMS ....................................................................... 41 c. Mô hình SWAT ............................................................................... 45 c. Mô hình MIKE-SHE ....................................................................... 48 2.2. Phân tích l a chọn mô hình ............................................................................................. 50 2.2.1. Xây d ng, hi u ch nh và ki m đ nh mô hình ...................................................... 51 a. Xây d ng mô hình. .......................................................................... 51 b. Hi u ch nh mô hình. ........................................................................ 55 c. Ki m đ nh mô hình.......................................................................... 57 CH NGă3 MỌăPH NGăDọNGăCH YăTRONGăCỄCăK CHăB NăKHI XÉTăĐ NăBI NăĐ IăKHệ H U ................................................................... 59 3.1. T ng quan v bi n đ i khí h u ........................................................................................ 59 3.2. Cơ s khoa học c a bi n đ i khí h u ............................................................................... 59 3.2.1. Nguyên nhân c a bi n đ i khí h u ...................................................................... 59 a. Bi n đ i khí h u do y u t t nhiên ................................................ 59 b. Bi n đ i khí h u do tác đ ng c a con ng i .................................. 59 c. K ch b n n ng đ khí nhà kính ....................................................... 61 iv 3.1.2. Bi n đ i khí h u quy mô toàn cầu ....................................................................... 61 a. Nhi t đ ........................................................................................... 61 b. L ợng m a ...................................................................................... 63 3.1.3. Bi u hi n c a bi n đ i khí h u Vi t Nam ........................................................ 64 a. Nhi t đ ........................................................................................... 64 b. L ợng m a ...................................................................................... 65 3.1.4. K ch b n bi n đ i khí h u cho Vi t Nam ............................................................ 67 a. V nhi t đ ...................................................................................... 67 b. V l ợng m a.................................................................................. 69 3.2. Mô ph ng dòng ch y ng v i các tr ng hợp bi n đ i khí h u...................................... 71 3.2.1. Xây d ng các k ch b n bi n đ i khí h u cho khu v c nghiên c u ..................... 71 3.2.2 Đánh giá s thay đ i dòng ch y trên h th ng sông Kon ậ Hà Thanh. ............... 72 3.2.3. Dòng ch y lũ ....................................................................................................... 80 K t qu thay đ i tần su t lũ (Hình 3.32 đ n hình 3.39) ...................... 80 3.2.4. Dòng ch y ki t .................................................................................................... 84 K t qu thay đ i tần su t ki t (Hình 3.40 đ n hình 3.47) ................... 84 K T LU N & KI N NGH ........................................................................... 88 I. K T LU N ......................................................................................................................... 88 II. KI N NGH ....................................................................................................................... 89 TÀI LI U THAM KH O .............................................................................. 90 v TÓM T T Trong nh ng năm gần đây, s bi n đ i v dòng ch y c a các l u v c sông đư có nh ng nh h ng ngày càng b t lợi đ i v i vi c c p n c cho các ngành dùng n c. S gia tăng lũ l t vào mùa m a và thi u n c vào mùa khô, tr l ợng n c ngầm ngày càng suy gi m do nh h ng c a bi n đ i khí h u và s thay đ i đáng k c a th m ph th c v t. Do đó, khi bi t đ ợc di n bi n c a dòng ch y, các nhà qu n lý có th đ a ra nh ng quy t đ nh quy ho ch sử d ng tài nguyên n c hợp lỦ hơn, các đơn v qu n lý khai thác các công trình th y lợi s đi u ch nh ch đ làm vi c c a h ch a, nâng cao năng l c ph c v t i và c p n c sinh ho t cũng nh là thích ng v i bi n đ i khí h u. M c tiêu c a nghiên c u này nhằm đánh giá s thay đ i c a dòng ch y t i t i l u v c sông Kone ậ Bình Đ nh khi d i tác đ ng c u bi n đ i khí h u. K t qu nghiên c u không nh ng ph c v cho công tác quy ho ch sử d ng ngu n n c mà còn đánh giá tính hợp lý c a các mô hình tính toán. Đ ng th i nghiên c u cũng đ a ra các k ch b n bi n đ i l ợng m a trong t ơng lai đ đánh giá s tác đ ng đ n dòng ch y, t o cơ s cho các nhà qu n lý có chi n l ợc cân bằng lợi ít gi a phát đi n và nhu cầu n c cho h l u. ABSTRACT In recent years, changes in the flow of river basins have had an increasingly unfavorable impact on water supply for water use. Increasing floods in the rainy season and lack of water in the dry season, groundwater reserves are declining due to the effects of climate change and significant changes in vegetation cover. As a result of the flow of information, managers can make more informed decisions about water resource use, and the management units of irrigation schemes will adjust the working capacity of the reservoir, improving the capacity of irrigation and domestic water supply as well as adaptation to climate change. The objective of this study is to evaluate the change of flow in the Kone - Binh Dinh basin under the impact of climate change. Research results not only serve the planning of water resources but also evaluate the reasonableness of the calculation models. At the same time, the study also provides future climate scenarios to assess the impact on the flow, providing a basis for managers to strategically balance the benefits of electricity generation and water demand. vi DANH M C CÁC B NG B ng 1.1. Phân lo i đ t và t ng hợp các lo i đ t t nh Bình Đ nh. ................................... 8 B ng 1.2. M ng l i tr m quan trắc các y u t khí t ợng - th y văn ........................... 9 B ng 1.3. Các đ c tr ng nhi t đ c a khu v c nghiên c u. ............................................. 9 B ng 1.4. Các đ c tr ng đ ẩm không khí trung bình c a khu v c d án. ................... 10 B ng 1.5. S gi nắng bình quân ngày các tháng trong năm. ........................................ 10 B ng 1.6. V n t c gió bình quân các tháng trong năm. .................................................. 10 B ng 1.7. V n t c gió m nh theo các h ng theo tần xu t Pi (%). .............................. 10 B ng 1.8. L ợng b c hơi đo bằng ng Piche Zpic (mm) ................................................ 11 B ng 1.9. L ợng b c hơi m t n c Znc (mm) ................................................................. 11 B ng 1.10. Đ c tr ng hình thái các l u v c sông t nh Bình Đ nh. ................................ 13 B ng 1.11. Đ c tr ng dòng ch y các sông Kon ậ Hà Thanh.......................................... 15 B ng 1.12. M c n c tri u max thi t k tr m Quy Nhơn ng v i các tần su t .......... 18 B ng 1.13. M c n c tri u min thi t k tr m Quy Nhơn ng v i các tần su t: .......... 18 B ng 1.14. Tỷ l tăng dân s c a t nh .............................................................................. 21 B ng 1.15. Dân s trung bình t nh theo đơn v huy n. ĐV: 1000 ng i. ..................... 21 B ng 1.16. Phân lo i l c l ợng lao đ ng. ......................................................................... 22 B ng 1.17: Hi n tr ng sử d ng đ t vùng h ng lợi h Đ nh Bình. ............................... 24 B ng 1.18. Hi n tr ng cơ c u cây tr ng vùng h ng lợi h Đ nh Bình ........................ 26 B ng 1.19. Th ng kê thi t h i lũ l t 2 năm 1998 ậ 1999 các huy n thu c l u v c sông Côn - Bình Đ nh. ......................................................................................................... 31 B ng 1.20. Th ng kê các tr n lũ l ch sử c a t nh Bình Đ nh .......................................... 31 B ng 2.1. Các thông s hi u ch nh chính trong mô hình SWAT ................................... 56 B ng 2.2. K t qu h s NASH .......................................................................................... 58 B ng 3.1. Đ c tr ng các k ch b n, m c tăng nhi t đ so v i th i kỳ ti n công nghi p……..61 B ng 3.2. Bi n đ i c c đ i c a l ợng m a các mùa (%) so v i th i kỳ cơ s ............ 72 B ng 3.3. H s thay đ i l ợng m a các th i kỳ so v i th i kỳ cơ s theo k ch b n RCP4.5................................................................................................................................... 72 B ng 3.4. H s thay đ i l ợng m a các th i kỳ so v i th i kỳ cơ s theo k ch b n RCP8.5................................................................................................................................... 72 B ng 3.5. Di n tích l u v c so sánh .................................................................................. 73 vii DANH M C CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: B n đ hành chính t nh Bình Đ nh. .................................................................... 6 Hình 1.2. B n đ đẳng tr m a c a t nh Bình Đ nh ......................................................... 11 Hình 1.3. B n đ phân b sông ngòi và các tr m KTTV t nh Bình Đ nh ..................... 17 Hình 2.1: L u v c sông nh m t h th ng th y văn [19] ............................................... 35 Hình 2.2. Sơ đ mô hình hóa quá trình th y văn cho l u v c........................................ 36 Hình 2.3: Sơ đ c u trúc c a mô hình MIKE NAM ........................................................ 39 Hình 2.4: Bi u đ m a ........................................................................................................ 43 Hình 2.5. C u trúc t ng quát c a mô hình SWAT ........................................................... 46 Hình 2.6: Các quá trình trong dòng ch y đ ợc mô ph ng b i SWAT [26] ................. 47 Hình 2.7: Sơ đ chu trình th y văn trong pha đ t [26]................................................... 47 Hình 2.8. C u trúc t ng quát c a mô hình MIKE SHE ................................................... 49 Hình 2.9. B n đ khu v c nghiên c u ............................................................................... 52 Hình 2.10. B n đ sử d ng đ t khu v c nghiên c u. ...................................................... 53 Hình 2.11. B n đ đ t khu v c nghiên c u ...................................................................... 54 Hình 2.12. B n đ phân b m a theo ph ơng pháp đa giác Thái Sơn .......................... 55 Hình 2.13. Quá trình dòng ch y th c đo và mô ph ng t i tr m Bình T ng trong giai đo n hi u ch nh ( 1990-1999)............................................................................................. 57 Hình 2.14. Quá trình dòng ch y th c đo và mô ph ng t i tr m Bình T ng trong giai đo n ki m đ nh (2000-2008) .............................................................................................. 58 Hình 3.1. Sơ đ truy n b c x và các dòng năng l ợng (W/m2) trong h th ng khí h u ...... 60 Hình 3.2. N ng đ khí CO2, áp su t riêng c a CO2 b m t đ i d ơng và n ng đ PH ...... 60 Hình 3.3. Chuẩn sai nhi t đ trung bình toàn cầu th i kỳ 1850-2012 (so v i th i kỳ 1961-1990) ................................................................................................. 62 Hình 3.4. Chuẩn sai nhi t đ trung bình toàn cầu (oC) th i kỳ 1950-2015 .................. 62 Hình 3. 5. Bi n đ i c a nhi t đ trung bình năm th i kỳ 1901-2012 ............................ 63 Hình 3.6. Bi n đ i c a l ợng m a năm th i kỳ 1901-2010 và th i kỳ 1951-2010 .... 64 Hình 3.7. Thay đ i nhi t đ trung bình năm (oC) th i kỳ 1958-2014 ........................... 65 Hình 3.8. Thay đ i l ợng m a năm (%) th i kỳ 1958-2014) ........................................ 66 Hình 3.9. Bi n đ i c a nhi t đ trung bình năm (oC) theo k ch b n RCP4.5 ............... 67 viii Hình 3.10. Bi n đ i c a nhi t đ trung bình năm (oC) theo k ch b n RCP8.5 ............. 68 Hình 3.11. K ch b n bi n đ i nhi t đ trung bình năm(oC) khu v c Nam Trung B ......... 69 Hình 3.12. Bi n đ i c a l ợng m a năm theo k ch b n RCP4.5 ................................... 70 Hình 3.13. Bi n đ i c a l ợng m a năm theo k ch b n RCP8.5 ................................... 70 Hình 3.14. K ch b n bi n đ i l ợng m a năm (%) khu v c Nam Trung B ............ 71 Hình 3.15. B n đ các v trí so sánh s thay đ i c a dòng ch y d i tác đ ng c a bi n đ i khí h u .................................................................................................................... 73 Hình 3.16. Quá trình thay đ i dòng ch y do tác đ ng c a BĐKH t i đ p Đ nh Bình theo k ch b n RCP4.5 .......................................................................................................... 74 Hình 3.17. Quá trình thay đ i dòng ch y do tác đ ng c a BĐKH t i đ p Đ nh Bình theo k ch b n RCP8.5 .......................................................................................................... 74 Hình 3.18. Quá trình thay đ i dòng ch y do tác đ ng c a BĐKH t i đ p Bình T ng theo k ch b n RCP4.5 .......................................................................................................... 75 Hình 3.19. Quá trình thay đ i dòng ch y do tác đ ng c a BĐKH t i Bình T ng theo k ch b n RCP8.5 ................................................................................................................... 75 Hình 3.20. Quá trình thay đ i dòng ch y do tác đ ng c a BĐKH t i Kone theo k ch b n RCP4.5 ........................................................................................................................... 76 Hình 3.21. Quá trình thay đ i dòng ch y do tác đ ng c a BĐKH t i Kone theo k ch b n RCP8.5 ........................................................................................................................... 76 Hình 3.22. Quá trình thay đ i dòng ch y do tác đ ng c a BĐKH t i Hà Thanh theo k ch b n RCP4.5 ................................................................................................................... 76 Hình 3.23. Quá trình thay đ i dòng ch y do tác đ ng c a BĐKH t i Hà Thanh theo k ch b n RCP8.5 ................................................................................................................... 77 Hình 3.24. Tỷ l phần trăm thay đ i do tác đ ng c a BĐKH so v i k ch b n n n RCP4.5 t i đ p Đình Bình................................................................................................... 77 Hình 3.25. Tỷ l phần trăm thay đ i do tác đ ng c a BĐKH so v i k ch b n n n RCP8.5 t i đ p Đình Bình................................................................................................... 77 Hình 3.26. Tỷ l phần trăm thay đ i do tác đ ng c a BĐKH so v i k ch b n n n RCP4.5 t i đ p Bình T ng................................................................................................ 78 Hình 3.27. Tỷ l phần trăm thay đ i do tác đ ng c a BĐKH so v i k ch b n n n RCP8.5 t i đ p bình T ng ................................................................................................ 78 ix Hình 3.28. Tỷ l phần trăm thay đ i do tác đ ng c a BĐKH so v i k ch b n n n RCP4.5 t i Kone ................................................................................................................... 78 Hình 3.29. Tỷ l phần trăm thay đ i do tác đ ng c a BĐKH so v i k ch b n n n RCP8.5 t i Kone ................................................................................................................... 79 Hình 3.30. Tỷ l phần trăm thay đ i do tác đ ng c a BĐKH so v i k ch b n n n RCP4.5 t i Hà Thanh ........................................................................................................... 79 Hình 3.31. Tỷ l phần trăm thay đ i do tác đ ng c a BĐKH so v i k ch b n n n RCP8.5 t i Hà Thanh ........................................................................................................... 79 Hình 3.32. S thay đ i tần su t lũ do tác đ ng c a BĐKH theo k ch b n RCP4.5 t i đ p Đ nh Bình ....................................................................................................................... 80 Hình 3.33. S thay đ i tần su t lũ do tác đ ng c a BĐKH theo k ch b n RCP8.5 t i đ p Đ nh Bình ....................................................................................................................... 80 Hình 3.34. S thay đ i tần su t lũ do tác đ ng c a BĐKH theo k ch b n RCP4.5 t i đ p Bình T ng .................................................................................................................... 81 Hình 3.35. S thay đ i tần su t lũ do tác đ ng c a BĐKH theo k ch b n RCP8.5 t i đ p Bình T ng .................................................................................................................... 81 Hình 3.36. S thay đ i tần su t lũ do tác đ ng c a BĐKH theo k ch b n RCP4.5 t i Kone . 82 Hình 3.37. S thay đ i tần su t lũ do tác đ ng c a BĐKH theo k ch b n RCP8.5 t i Kone . 82 Hình 3.38. S thay đ i tần su t lũ do tác đ ng c a BĐKH theo k ch b n RCP4.5 t i Hà Thanh……………………………………………………………………………………....82 Hình 3.39. S thay đ i tần su t lũ do tác đ ng c a BĐKH theo k ch b n RCP8.5 t i Hà Thanh………………………………………………………………………………………83 1 M Đ U 1. Tính c p thi t c aăđ tài: Kon ậ Hà Thanh là h th ng sông l n nh t t nh Bình Đ nh. T ơng t các sông trong khu v c, Kon ậ Hà Thanh bắt ngu n từ vùng núi cao c a s n phía đông dưy Tr ng Sơn. th ợng l u có nhi u dãy núi bám sát b sông nên đ d c r t l n, lũ lên xu ng r t nhanh, th i gian truy n lũ ngắn, đo n đ ng bằng lòng sông r ng và nông có nhi u luông l ch, mùa ki t ngu n n c r t nghèo nàn; nh ng khi lũ l n n c tràn ng p mênh mông vùng h l u gây ng p úng dài ngày vì các cửa sông nh và các công trình che chắn nên thoát lũ kém. V i di n tích l u v c lên đ n 3.131 km2, dòng ch y c a h th ng sông Kon Hà Thanh đư có tác đ ng không nh đ n s phát tri n kinh t xã h i c a t nh Bình Đ nh. Nh ng tr n lũ trên đ a bàn t nh Bình Đ nh nói chung và trên l u v c sông Kon Hà Thanh nói riêng nh ng năm gần đây di n bi n ph c t p là thi t h i ngày càng gia tăng. Tr n lũ năm 1987 đư làm trôi 664 ngôi nhà, 3.081 ngôi nhà b s p hoàn toàn, 513 tr ng học, nhà trẻ, m u giáo b trôi hoàn toàn, thi t h i n ng n v nông lâm ng nghi p, t ng thi t h i c tính 18 t đ ng (theo th ng kê c a Ban ch huy PCLB Nghĩa Bình). Tr n lũ năm 1999 đư làm 22 ng i ch t, 630 ngôi nhà b s p hoàn toàn, t ng thi t h i c tính 228 t đ ng. Năm 2003 thiên tai đư làm cho t nh Bình Đ nh 29 ng i b ch t, 2233 ha lúa b m t trắng, 1746 ha ao cá b thi t h i, 124 phòng học b ng p, 232 cầu c ng b h ng, t ng thi t h i là 198 t đ ng. Năm 2005 thi t h i do thiên t i gây ra t i t nh Bình Đ nh v i 39 ng i b ch t, 2001 ha lúa b m t trắng, 2737 ha ao cá b thi t h i, 30 l p học b ng p, 253 cầu c ng b h ng, t ng thi t h i lên đ n 219 tỷ đ ng. Đợt m a lũ l ch sử từ ngày 14 - 18/11/2013 đư gây thi t h i n ng n : 19 ng i ch t, 14 ng i b th ơng; hơn 101.900 nhà b ng p n c v i 510.00 ng i b nh h ng, trong đó 292 nhà s p, 418 nhà b h h ng n ng; cơ s h tầng giao thông, th y lợi, đê đi u b tàn phá, Qu c l 1A, QL 19 b ng p n c và đ t vỡ nhi u đo n; h th ng đi n, c p n c, cơ s kinh t , văn hóa -xã h i đ u b thi t h i nghiêm trọng. Thi t h i v t ch t 2.125 tỷ đ ng. Đ c bi t trong nh ng năm gần đây, thiên tai t nhiên có xu h ng tăng lên và di n bi n ph c t p hơn trên đ a bàn t nh Bình Đ nh. Gần đây nh t, các đợt lũ năm 2016, năm 2017 đư gây nhi u thi t h i cho nhân dân và các công trình giao thông th y lợi... trên đ a bàn t nh Bình Đ nh (11/11 huy n, thành ph b ng p sâu từ 0.5 -1.5, có nơi trên 1.5m). Xu h ng này đ ợc d báo là s tăng nhanh trong th i gian t i. Theo k ch b n bi n đ i khí h u c a B Tài nguyên và Môi tr ng năm 2016 thì đ n giai đo n từ năm 2046 ậ 2065 theo k ch b n RCP4.5 thì nhi t đ t i Bình Đ nh tăng từ 0,9 đ n 2,0oC; l ợng m a tăng từ 10,9 đ n 30,8%. Theo Ch s v Tính T n 2 th ơng v i BĐKH (Climate Change Vulnerability Index—CCVI), Vi t Nam đ ợc coi là m t trong 30 “n c c c r i ro” trên th gi i. Vi t Nam đư tr i nghi m nhi t đ tăng, m c n c bi n dâng, nh ng tr n bưo có c ng đ ngày càng cao, l t l i và khô h n ngày càng th ng xuyên, gây ra t n th t v ng i và tài s n cho n n kinh t . Do đó vi c nghiên c u tính toán đánh giá nh h ng c a các y u t bi n đ i khí h u đ n v n đ dòng ch y h th ng sông Kon Hà Thanh là h t s c c p thi t, làm cơ s đ các c p qu n lỦ nhà n c ch đ o và đi u hành xây d ng các ph ơng án c nh báo, ch đ ng ng phó k p th i v i các lo i hình thiên tai trên đ a bàn t nh Bình Đ nh. Đây là đ ng l c giúp tác gi th c hi n đ tài: “ĐÁNH GIÁ TÁC Đ NG C A BI N Đ I KHÍ H U T I DÒNG CH Y H TH NG SÔNG KON - HÀ THANH, BỊNH Đ NH”. K t qu nghiên c u hy vọng cung c p cho chính quy n đ a ph ơng và các cơ quan qu n lỦ thiên tai trên đ a bàn nh ng thông tin cần thi t đ giúp ch đ ng đ i phó cũng nh gi m thi u thi t h i do các tác đ ng c a bi n đ i khí h u trong th i gian t i. 2. M c tiêu nghiên c u c aăđ tài ▪ Xây d ng phần m m th y văn mô ph ng quá th y văn l u v c sông Kon ậ Hà Thanh. ▪ Ch y các k ch b n bi n đ i khí h u cho l u v c sông Kon ậ Hà Thanh. ▪ Cung c p thông tin và đ a ra các khuy n ngh cần thi t cho các cơ quan qu n lỦ nhà n c và phòng ch ng thiên tai giúp ng phó k p th i và gi m nhẹ thi t h i cho khu v c h du sông Kon ậ Hà Thanh trong các tình hu ng nêu trên. 3. Đ iăt ng và ph m vi nghiên c u: ▪ Đ i t ợng nghiên c u: Ch đ th y văn l u v c sông Kon ậ Hà Thanh ▪ Ph m vi nghiên c u: L u v c sông Kon ậ Hà Thanh 4. N i dung nghiên c u: ▪ Xây d ng phần m m th y văn mô ph ng quá th y văn l u v c sông Kon ậ Hà Thanh. ▪ Ch y các k ch b n bi n đ i khí h u cho l u v c sông Kon ậ Hà Thanh. 5. Ph ngăphápănghiênăc u: ▪ Cách ti p c n: + Đánh giá di n bi n ch đ th y văn l u v c sông Kon Hà Thanh + S u t p các t li u v lỦ thuy t cũng nh các gi i pháp xử lỦ, các mô hình th y l c và th y văn đ tham kh o, chọn lọc, từ đó xây d ng mô hình th y văn Kon Hà Thanh ▪ Ph ơng pháp nghiên c u: + Đ tài s sử d ng các ph ơng pháp nghiên c u: + Ph ơng pháp phân tích tài li u; 3 + Ph ơng pháp k thừa các k t qu nghiên c u liên quan; + Ph ơng pháp mô hình hóa; + Ph ơng pháp nghiên c u tr ng hợp đi n hình; + Ph ơng pháp th ng kê khách quan; 6. ụănghƿaăth c ti năđ tài Đ tài nghiên c u s đ a ra đ ợc các k t qu sau: ▪ Cung c p thông tin và đ a ra các khuy n ngh cần thi t cho các cơ quan qu n lỦ nhà n c và phòng ch ng thiên tai giúp ng phó k p th i và gi m nhẹ thi t h i cho khu v c h du sông Kon ậ Hà Thanh trong các tình hu ng nêu trên. ▪ Căn c vào s thay đ i c a dòng ch y sông Kôn ậ Hà Thành đ đ a ra quy ho ch sử d ng tài nguyên n c hợp lỦ cho t ơng l i 7. B c c và n i dung lu năvĕn. Lu n văn g m phần M đầu, 03 ch ơng và phần k t lu n và ki n ngh . ▪ M đầu 1. Tính c p thi t c a đ tài. 2. M c tiêu nghiên c u c a đ tài . 3. Đ i t ợng và ph m vi nghiên c u 4. N i dung nghiên c u 5. Ph ơng pháp nghiên c u. 6. ụ nghĩa th c ti n đ tài . 7. B c c và n i dung lu n văn. ▪ Ch ơng 1: T ng quan v khu v c nghiên c u 1.1. Đ c đi m đ a lý t nhiên khu v c nghiên c u 1.1.1. Đ c đi m đ a lý t nhiên 1.1.2. Đi u ki n khí t ợng, th y văn 1.1.3.Tài nguyên thiên nhiên 1.2. Đi u ki n kinh t xã h i 1.2.1. Tình hình dân sinh kinh t 1.2.2. Tình hình s n xu t nông nghi p 1.2.3. Cơ s h tầng. 1.3 Tình hình thiên tai thi t h i khu v c nghiên c u ▪ Ch ơng 2 : Xây d ng mô hình th y văn 2.1. T ng quan v mô hình th y văn 2.2. Phân tích l a chọn mô hình. 2.3. Xây d ng và hi u ch nh mô hình th y văn SWAT ▪ Ch ơng 3: Đánh giá tác đ ng c a bi n đ i khí h u đ n dòng ch y sông Kôn - Hà 4 Thanh 3.1. T ng quan v Bi n đ i khí h u 3.2 Đánh giá tác đ ng c a bi n đ i khí h u đ n dòng ch y h th ng sông Kon- Hà Thanh. ▪ K T LU N VÀ KI N NGH 5 CH NGă1: T NG QUAN V KHU V C NGHIÊN C U 1.1.ăĐ CăĐI MăĐ A LÝ T NHIÊN KHU V C NGHIÊN C U 1.1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên: a. Vị trí địa lý Bình Đ nh nằm khu v c duyên h i Nam Trung B , phía bắc giáp t nh Qu ng Ngãi, phía nam giáp t nh Phú Yên, phía tây giáp t nh Gia Lai, phía đông giáp Bi n Đông. Di n tích t nhiên toàn t nh là 6.071km2, dân s trung bình 1.524,6 nghìn ng i, trong đó khu v c thành th là 473,8 nghìn ng i (chi m 31,1%), nông thôn 1050,8 nghìn ng i (chi m 68,9%). Trên đ a bàn t nh, hi n nay có 03 huy n nghèo theo Ngh quy t 30a/2008/NQ-CP, 02 huy n trung du mi n núi, 26 xư đ c bi t khó khăn, 18 xư bưi ngang ven bi n; gi i h n b i tọa đ đ a lý (H Gauss - HN72) nh sau: ▪ C c Bắc: 14042' 10" đ vĩ bắc, 108055' 42" đ kinh đông. ▪ C c Nam: 13030' 10" đ vĩ bắc, 108054' 00" đ kinh đông. ▪ C c Đông: 13036' 33" đ vĩ bắc, 109022' 00" đ kinh đông. ▪ C c Tây: 14025' 00" đ vĩ bắc, 108037' 30" đ kinh đông. T ơng ng v i gi i h n v tọa đ trắc đ a trong h tọa đ VN2000: X từ 1493000 đ n 1627000 (m); Y từ 243000 đ n 323000 (m) (Hình 1.1) Là t nh có nhi u thu n lợi giao l u v i bên ngoài b i c ng bi n Quy Nhơn (1 trong 10 c ng bi n l n c a n c ta), sân bay Phù Cát, h th ng Qu c l 1A, 1D, đ ng sắt Bắc Nam ch y qua và đ ng Qu c l 19 n i c ng bi n Quy Nhơn v i Trung tâm vùng Bắc Tây Nguyên, vùng Nam Lào và Đông Bắc Campuchia. B bi n Bình Đ nh dài 134km ch y từ thành ph Quy Nhơn đ n Hoài Nhơn, m t bên là núi m t bên là bi n v i nhi u bãi tắm đẹp, c u trúc khá đ c bi t xen k r t nhi u đầm, v nh, đ u là v trí thu n lợi đ phát tri n du l ch và nuôi tr ng h i s n. 6 Hình 1.1: B n đ hành chính t nh Bình Đ nh. 7 b. Đặc điểm địa hình T nh Bình Đ nh nằm gọn bên s n phía đông c a dưy Tr ng Sơn có đ a hình d c và ph c t p. H ng d c ch y u từ Tây sang Đông và các thung lũng xen k t o thành các l u v c sông riêng bi t. Từ Tây Nguyên xu ng đ ng bằng Bình Đ nh đ a hình h th p đáng k . N u Cao Nguyên phía tây có cao đ từ 500m đ n 700m thì đ ng bằng Bình Đ nh ch có cao đ 20m đ n 30m, vùng ven bi n cao đ 2m đ n 3m, hình thành hai lo i b c đ a hình nằm k c n nhau và không hình thành rõ nét khu đ m chuy n ti p. Toàn t nh Bình Đ nh có th chia thành 4 d ng đ a hình sau: ▪ Đ a hình vùng núi trung bình, núi th p: Nằm v phía tây bắc và phía tây c a t nh thu c dưy Tr ng Sơn Đông, đ cao trung bình từ 500 - 1000m. Đ i b ph n s n d c hơn 200. Có di n tích kho ng 249.866ha, phân b các huy n An Lưo (63.367ha), Vĩnh Th nh (78.249ha), Vân Canh (75.932ha), Tây Sơn và Hoài Ển (31.000ha). Đ a hình khu v c này phân cắt m nh, sông su i có đ d c l n, là nơi phát ngu n c a các sông trong t nh, l p ph th c v t có m t đ trung bình. ▪ Đ a hình đ i gò, bát úp trung du: Có di n tích kho ng 159.276ha, có đ cao d i 100m, đ d c t ơng đ i l n (từ 100-150), c u t o ch y u b i đá Granit. Nhi u vùng đ t tr ng thu n lợi cho vi c phát tri n cây lâu năm, v n rừng, v n đ i, th c hi n nông lâm k t hợp. Phân b các huy n Hoài Nhơn (15.089ha), An Lão (5.058ha) và Vân Canh (7.924ha). ▪ Đ a hình đ ng bằng và ven bi n: Có di n tích kho ng 198.543ha, chi m kho ng 32% di n tích toàn t nh, nằm h l u các sông và b chia cắt thành nhi u m nh nh . Đ cao bi n đ i từ 2 - 3m đ n 20 - 30m, xen k gi a đ ng bằng có đ i gò. Đây là khu v c s n xu t nông nghi p chính c a t nh. Đ a hình đ ng bằng nghiêng nên đ t d b rửa trôi và b c màu. Ki u đ a hình này ph bi n các huy n Hoài Nhơn và thành ph Quy Nhơn. ▪ Đ a hình vùng c n cát ven bi n: Bao g m các c n cát, đ n cát t o thành m t dưy hẹp ch y dọc ven bi n v i chi u r ng trung bình kho ng 2 km, hình d ng và quy mô bi n đ i theo th i gian. Khu v c này có kh năng tr ng rừng phòng h ven bi n k t hợp v i tr ng cây lâu năm. c. Đặc điểm địa chất ▪ Đặc điểm địa chất: Theo tài li u nghiên c u đ a ch t thì lưnh th Bình Đ nh nằm trên đ i c u t o KonTum, v i s li u phân tích cho th y ngu n g c đá mẹ g m 2 lo i chính sau: + Kh i Macmacid đi n hình là đá Granite, thành phần ch y u là Th ch anh, ngoài ra còn có Mica. Đ t hình thành trên đá Granite th ng có thành phần cơ 8 gi i nhẹ. + Đá trầm tích thu c d ng sa th ch, phi n th ch. Đ t hình thành trên đá trầm tích thu c d ng sa th ch, phi n th ch có k t c u r i r c, gi n c, gi phân kém. ▪ Đ c đi m th nh ỡng: Theo k t qu đánh giá c a H i khoa học đ t Vi t Nam, th c hi n năm 1997, trong ph m vi toàn t nh Bình Đ nh có 9 nhóm đ t v i 114 đơn v đ t đai v i đ c đi m phát tri n và sử d ng đa d ng. Đ t đ i núi chi m 62,3% di n tích t nhiên toàn t nh, còn l i là đ a hình bằng, tho i. Di n tích đ t có tầng m ng hơn 50cm chi m 37,7%. Nh v y, các lo i đ t thu n lợi cho s n xu t là đ t phù sa (chi m 7,75%), đ t Glei (chi m 2,56%), đ t m n ít và m n trung bình (chi m 1,06%), đ t đ và đ t xám Feralire (chi m 70,67%). Chi ti t đ ợc th hi n nh B ng 1.1. B ng 1.1. Phân lo i đ t và t ng hợp các lo i đ t t nh Bình Đ nh. Tên Vi t Nam Tên đ t FAO/UNESCO Di n tích t nhiên Di n tích (ha) T l (%) 602.555 100 1. Đ t cát Aenosol 13.570 2,25 2. Đ t m n Salic luvisols 6.365 1,06 3. Đ t phèn Thionic Fluvisoils 899 0,15 4. Đ t phù sa Fluvisoils 45.643 7,57 5. Đ t Glei Gleisols 15.968 2,65 6. Đ t than bùn Histosols 120 0,02 7. Đ t xám Acsisols 425.835 70,67 8. Đ t đ Ferrsolsols 21.313 3,54 9. Đ t tầng m ng Leptosols 22.229 3,69 50.613 8,4 Đ t chuyên dùng th c , ng p n c (Nguồn: Tài liệu đánh giá đất Bình Định - Hội Khoa học đất VN) 1.1.2. Điều kiện khí tượng, thủy văn Bình Đ nh thu c vùng nhi t đ i ẩm gió mùa. Nhi t đ trung bình 270C. L ợng m a trung bình hàng năm trong 5 năm gần đây là 2.185 mm. Mùa m a (từ tháng 8 đ n tháng 12) t p trung 70 - 80% l ợng m a c năm. Mùa m a trùng v i mùa bão nên 9 th ng gây ra lũ l t. Ng ợc l i mùa nắng kéo dài nên gây h n hán trung bình là 80%. nhi u nơi. Đ ẩm a. Khí Tượng: + Mạng lưới các yếu tố và thời gian quan trắc khí tượng khu v c và vùng liên quan: Công tác nghiên c u KTTV trên l u v c sông Kôn đư đ ợc quan tâm từ lâu. Cho đ n nay, tài li u đo đ c từ m ng l i tr m trên l u v c sông Kôn khá đầy đ , tuy nhiên vi c phân b tr m l i ch a th t hợp lý. M ng l i tr m đo m a trên l u v c sông Kôn, nh t là vùng h du khá dày, nh ng tr m đo th y văn thì th a th t, tài li u thi u đ ng b và đây là m t h n ch trong vi c đánh giá ngu n n c c a dòng chính sông Côn (Hình 1.2). B ng 1.2. M ng l i tr m quan trắc các y u t khí t ợng - th y văn TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tên tr m Th i kỳ đo S năm đo Y u t đo Ghi chú Vĩnh Kim 1983-2008 25 X(mm) Vĩnh Sơn X(mm): Đi m đo m a 1983-2008 25 X(mm) Đ nh Bình Tr m thuỷ văn 1983-2008 25 X(mm) Kbang 1983-2008 25 X(mm) Krong Pa 1983-2008 25 X(mm) An Toàn 1983-2008 25 X(mm) Hoài Ân 1983-2008 25 X(mm) An Khê 1983-2008 25 X(mm) 1983-2008 25 X (H, Q) 1983-2008 25 X, V, Z, U Bình T ng Quy Nhơn Tr m khí t ợng + Nhiệt độ không khí (ToC): Nhi t đ không khí bình quân, cao nh t, th p nh t các tháng ghi b ng 1.3. B ng 1.3. Các đ c tr ng nhi t đ c a khu v c nghiên c u. Nhi t đ bình quân Nhi t đ cao nh t Nhi t đ th p nh t Tháng o (T ) (Tmin) max (T C ) 1 23,1 33,0 15,2 2 23,9 35,4 15,7 3 25,4 38,3 16,4 4 27,3 36,6 19,4 5 28,9 39,7 19,1 10 6 7 8 9 10 11 12 Năm 29,7 29,8 29,8 28,4 26,8 25,4 23,7 26,9 + Độ ẩm không khí, (u%): (B ng 1.4) 40,9 42,1 40,9 39,0 37,3 32,9 31,5 42,1 21,7 20,6 20,7 20,5 17,9 15,0 16,1 15,0 B ng 1.4. Các đ c tr ng đ ẩm không khí trung bình c a khu v c d án. Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm u (%) 84 82 83 83 80 74 71 71 78 83 84 83 2002 12 Năm + Số giờ nắng, n (giờ/ ngày): (B ng 1.5) B ng 1.5. S gi nắng bình quân ngày các tháng trong năm. Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5,3 7,2 8,2 8,8 8,9 8,0 8,7 7,6 6,7 5,8 4,2 4,2 n (gi / ngày) + Vận tốc giự, v ( m/s): (B ng 1.6 và 1.7) 7,0 B ng 1.6. V n t c gió bình quân các tháng trong năm. Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm v (m/s) 2,3 2,0 2,2 2,0 1,7 2,0 1,8 2,0 1,5 2,2 2,8 2,7 2,1 B ng 1.7. V n t c gió m nh theo các h ng theo tần xu t Pi (%). Pi (%) Tr s VP (m/s) H ng (B), Bắc (ĐB), Đông -Bắc (Đ), Đông (ĐN), Đông Nam (N), Nam (TN), Tây ậ Nam. (T), Tây (TB), Tây- Bắc 2 4 10 26,5 20,7 16,8 16,2 25,1 14,6 44,1 41,8 23,6 18,8 14,3 15,1 21,0 12,9 37,0 33,1 19,8 16,2 11,1 13,5 15,8 10,6 28,0 23,1 Ghi chú 11 + Lượng bốc hơi và tổn thất bốc hơi mặt nước, Z (mm): (B ng 1.8 và 1.9) B ng 1.8. L ợng b c hơi đo bằng ng Piche Zpic (mm) Tháng Zpic (mm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm 68,4 63,4 80,4 81,2 96,2 109,3 117,8 124,8 78,5 67,8 64,8 69,8 1022,3 B ng 1.9. L ợng b c hơi m t n c Znc (mm) Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm Kh.c 1,27 1,20 1,10 1,08 1,20 1,32 1,28 1,37 1,42 1,34 1,31 1,25 1,26 Zn.c 86,8 75,9 88,4 87,9 114,5 143,9 150,3 170,8 111,4 91,0 85,0 87,2 1293 + Mưa: L ợng m a trung bình năm trong vùng vào kho ng 1700 ÷ 1800 mm, phân b thành 2 mùa rõ r t. Mùa m a từ tháng 9 đ n tháng 12, mùa khô từtháng 1 đ n tháng 8. Trong mùa m a, c ng đ m a l n th ng t p trung vào tháng 10 và tháng 11, chi m t i 80% l ợng m a c năm, th ng gây lũ l t. Mùa khô kéo dài kho ng 8 tháng, l ợng m a ch chi m 20% c năm, b c hơi l n, th ng gây ra h n hán thi u n c nghiêm trọng. (Hình 1.2) Hình 1.2. B n đ đẳng tr m a c a t nh Bình Đ nh 12 + Tình hình gió, bão trong vùng - Gió: Vùng lưnh th Bình Đ nh ch u nh h ng c a hai h ng gió chính, gió mùa mùa Đông và gió mùa mùa H có th i gian th nh hành t ơng ng là tháng 1 và tháng 7 hàng năm. V n t c gió trung bình là 2,1 m/s, trung bình tháng l n nh t là 2,8 m/s và nh nh t là 1,5 m/s. - Bão: Là m t loài hình th i ti t nguy hi m th ng gây ra thi t h i nghiêm trọng v ng i và tài s n. Th i gian bưo xu t hi n t p trung ch y u trong 3 tháng, từ tháng 9 đ n tháng 11, trong đó bưo trong tháng 10 chi m đ n 40%, tháng 11 chi m kho ng 20% trong t ng s các cơn bưo đ b vào từ tháng 6 đ n tháng 12. b. Th y Văn: ▪ Hệ thống sông ngòi. Các sông trong t nh đ u bắt ngu n từ vùng núi cao c a s n phía đông dưy Tr ng Sơn. th ợng l u có nhi u dãy núi bám sát b sông nên đ d c r t l n, lũ lên xu ng r t nhanh, th i gian truy n lũ ngắn, đo n đ ng bằng lòng sông r ng và nông có nhi u luòng l ch, mùa ki t ngu n n c r t nghèo nàn; nh ng khi lũ l n n c tràn ng p mênh mông vùng h l u gây ng p úng dài ngày vì các cửa sông nh và các công trình che chắn nên thoát lũ kém. M ng l i sông ngòi c a t nh Bình Đ nh bao g m có 4 con sông chính là sông L i Giang, sông Côn, Sông La Tinh, Sông Hà Thanh. Vùng d án t p trung con sông l n là sông Côn: + Sông Côn: là sông l n nh t trong các sông trong t nh, có t ng di n tích l u v c là Flv = 3067km2, dài L = 178km. Sông bắt ngu n từ vùng rừng núi c a dưy Tr ng Sơn. Sông ch y theo h ng Tây Bắc - Đông Nam đ n Thanh Quan - Vĩnh Phúc sông ch y theo h ng Bắc Nam v đ n Bình T ng sông ch y theo h ng Tây Đông và v đ n Bình Th nh sông chia thành hai nhánh chính: Nhánh Đ p Đá ch y ra cửa An Lợi r i đ vào đầm Th N i; nhánh Tân An có nhánh sông Gò Chàm cách ngư ba v phía h l u kho ng 2km, sau khi ch y trên vùng đ ng bằng r i nh p v i sông Tân An cùng đ vào đầm Th N i t i cửa Tân Gi ng. T t c các nhánh sông Đ p Đá và Tân An sau khi đ vào đầm Th N i đ ợc thông qua bi n qua cửa Quy Nhơn. Trên sông Kôn v mùa m a hầu h t n c sông không b m n, đ m n ch vào kho ng 0,03 đ n 0,330/00; Từ th ợng l u v h l u sông ch y gi a các vách núi cao có đ d c l u v c l n nên lũ t p trung nhanh. Đo n sông Kôn vùng đ ng bằng có lòng sông r ng và nông, nhi u chi l u nh , ngắn, mùa ki t ngu n n c r t nghèo nàn, kh năng đi u ti t l u v c kém. Ng ợc l i g p lũ l n , n c ng p mênh mông vùng h l u. Rừng đầu ngu n sông Kôn còn t ơng đ i t t, ít b ch t phá, ngu n n c sông khá d i dào nh ng phân b không thu n lợi. Th ợng