BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG Week 10 (9 April 2012) pot

Các kịch bản BĐKH cho các lưu vực sôngKết quả về nhiệt độ và lượng mưa cho các lưu vực sông Lưu vực sông Mê Kông Lưu vực sông Hồng Lưu vực sông Thái Bình Lưu vực sông Cả Lưu vực sô

Cán Bộ Giảng Dạy: TS VÕ LÊ PHÚ

Bộ Môn Quản Lý Môi Trường – Khoa Môi Trường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM

volephu@hcmut.edu.vn

BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ PHÁT TRIỂN BỀN

VỮNG

Week 10 (9 April 2012)

CLIMATE

4.2 Các kịch bản BĐKH cho các lưu vực sông

Kết quả về nhiệt độ và lượng mưa

cho các lưu vực sông

Lưu vực sông Mê Kông

Lưu vực sông Hồng

Lưu vực sông Thái Bình

Lưu vực sông Cả

Lưu vực sông Thu Bồn

Lưu vực sông Ba

Lưu vực sông Đồng Nai Đồng bằng

sông Cửu Long

Lưu vực sông Hồng-Thái Bình

- Nhiệt độ mùa đông có thể

tăng nhanh hơn so với mùa

Mức thay đổi lượng mưa theo

giảm từ TI đến TIV trong năm

(TII lượng mưa tăng) Lượng

- Lượng mưa giảm vào (III – V)

vào 2010

các T XII - II và T IX - XI; vào mùa

hè lượng mưa tăng lên nhiều

14%

- Lượng mưa năm có thể tăng

4,3-7,2% vào cuối thế kỷ, theo

- Nhiệt độ năm có thể tăng ~

1,4-1,5°C vào giữa thế kỷ, cuối

-Lượng mưa tháng có thể giảm

từ T I đến T V lượng mưa (TII

lượng mưa tăng ~1,1%); lượng

mưa giảm nhiều nhất vào T IV

trung bình B2)

-Lượng mưa các tháng còn lại

có xu hướng tăng và nhiều nhất

là vào T XII với 19,2% so với

- Lượng mưa giảm vào mùa III-V

theo các KB

- Lượng mưa tăng (XII – II) ~

~ 2,6-5% ; lượng mưa các mùa

Lưu vực sông Thu Bồn K

Nhiệt độ mùa đông có thể

tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa

hè

Giữa TK, nhiệt độ mùa hè có

Mức thay đổi lượng mưa theo

Lượng mưa tháng giảm từ T XII đến T

vào cuối thế kỷ

Lượng mưa có thể tăng vào các tháng

còn lại TIX và X lượng mưa có thể tăng

-Lượng mưa thể giảm vào 2 mùa

TK theo các kb

Lượng mưa có thể tăng vào các

tháng còn lại trong năm; (IX – XI)

có lượng mưa có thể tăng nhiều

nhất trong năm Lượng mưa mùa

vào 2100

A2) vào cuối TK 21

Lưu vực sông Thu Bồn

Đến cuối thế kỷ, nhiệt độ mùa

Mức thay đổi lượng mưa

-Lượng mưa tháng giảm từ TXII –T V,

lượng mưa TI giảm nhiều nhất; lượng mưa

T V giảm ít nhất;

Năm 2050; lượng mưa tháng có thể

Lượng mưa tăng trong các tháng còn lại,

lượng mưa T VI tăng ít nhất trong năm, T

X tăng nhiều nhất;

) theo KB trung bình B2

Lưu vực sông Ba

từ tháng XII đến V; tăng trong hai

mùa còn lại

-Vào những năm giữa của thế kỷ,

lượng mưa mùa có thể giảm

-Lượng mưa năm có thể tăng

Lưu vực sông Ba

Lưu vực sông Đồng Nai K

Nhiệt độ mùa có thể tăng

nhiều nhất vào tháng mùa hè;

tăng ít nhất vào các tháng mùa

đông;

Vào năm 2050, nhiệt độ mùa

Đến cuối TK 21, nhiệt độ mùa

bản từ thấp đến cao

-Lượng mưa tháng giảm từ tháng XII

đến V, riêng tháng V lượng mưa giảm

ít hơn còn các tháng khác lượng mưa

giảm tương đối giống nhau

-Vào cuối thế kỷ, lượng mưa có thể

-Lượng mưa tăng nhiều nhất vào

tháng X, XI

các tháng còn lại đến năm 2100 theo

Lượng mưa mùa giảm vào hai

mùa từ tháng XII đến V, giảm

mạnh nhất vào mùa XII-II Đến

năm 2100, lượng mưa có thể

Lượng mưa tăng vào hai mùa

còn lại trong năm, lượng mưa

tăng nhiều nhất vào mùa IX-XI

Lượng mưa mùa VI-VIII tăng

2,0-3,9% vào cuối thế kỷ); còn

đên cao

Lưu vực sông Đồng Nai

Đồng bằng sông Cửu Long KB Thời kỳ 2050 2070 2100

-Nhiệt độ mùa hè có thể tăng

nhanh hơn nhiệt độ mùa đông

-Nhiệt độ mùa có thể tăng nhanh

nhất vào mùa IX-XI

-Giữa thế kỷ, nhiệt độ mùa có thể

-Nhiệt độ năm có thể tăng khoảng

0,9-1,0ºC vào năm 2050, đến cuối

bản từ thấp đến cao, so với thời kỳ

chuẩn

Mức thay đổi lượng mưa

Lượng mưa tháng có thể giảm

từ T XII đến T V với mức giảm

trong T I và T III là nhiều nhất,

tháng V lượng mưa giảm ít nhất

trong năm;

Lượng mưa T Xcó thể tăng

nhiều nhất trong năm

Đến cuối TK, lượng mưa

tháng có thể giảm 2,2-31,1% ;

tăng từ 2,0-24,4% theo KB B2

Đồng bằng sông Cửu Long

-Lượng mưa mùa giảm trong hai

mùa từ tháng XII đến tháng V với

mức giảm trong hai mùa là tương

đương nhau

- Lượng mưa tăng trong hai mùa

còn lại; mùa IX-XI lượng mưa có

thể tăng nhiều nhất trong năm

- Đến cuối thế kỷ, lượng mưa mùa

2,7-5,3% vào mùa VI-VIII và tăng

từ 7,7-14,8% vào mùa IX-XI

- Lượng mưa năm tăng nhiều hơn

so với l.vực sông Đồng Nai Vào

cuối thế kỷ lượng mưa năm có thể

Đồng bằng sông Cửu Long

NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA

BĐKH ĐẾN CÁC LƯU VỰC SÔNG

CHÍNH TẠI VIỆT NAM

Nhiệt độ trong vòng 50 năm qua tăng 0,5 o C

Diễn biến của mực nước biển tại Trạm hải văn Hòn Dáu

Mô hình khí hậu toàn cầu (GCM, RCM)

Kịch bản biến đổi khí

hậu

Mô hình thủy văn Mưa rào-Dòng chảy

Mưa Nhiệt độ

Mực nước biển dâng

Bốc hơi tiềm năng ETo

Mô hình thủy động lực

Mô hình thủy cân bằng sử dụng nước

Đánh giá thay đổi dòng chảy tự nhiên

Đánh giá thay đổi sử dụng nước, điện năng , dòng chảy

Đánh giá thây đổi ngập lụt, xâm nhập

Xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu của Việt

Nam và chi tiết cho 7 lưu vực nghiên cứu-

phương pháp downscaling

động lực: Mô

hình PRECIS

Nội dung

Xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu và

nước biển

dâng của Việt Nam, chi tiết cho 7 lưu vực nghiên cứu- phương pháp downscaling thống kê

Nội dung

Xây dựng kịch bản nước biển dâng của Việt Nam, chi tiết cho các cửa

sông của 7 lưu vực nghiên

cứu

Nội dung

Khảo sát, thu thập thông tin liên quan của 7 lưu vực nghiên cứu

• Số liệu KTTV từ 1980-2000

• Tình hình khai thác sử dụng nước hiện trạng

• Quy hoạch khai thác sử dụng nước tương lai

• Các công trình thủy lợi lớn (thông số, quy trình)…

•

Một số kết quả đạt được

Diễn biến đặc trưng dòng chảy tại trạm Yên Bái

0 500 1000 1500 2000 2500

Diễn biến đặc trưng dòng chảy tại trạm Tuyên Quang

Xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu

- Ấp dụng mô hình PRECIS (kịch bản A2,

B2) thuộc SEASTART đối với khu vực

ngoài lãnh thổ Việt Nam của lưu vực

sông Hồng, sông Cả, Mê Kông

- Áp dụng MAGICC/SCENGEN và

phương pháp Downscaling thống kê

(kịch bản A2, B2, B1) chuyển về lưới

25x25 km thống nhất với lưới tính của

mô hình PRECIS đối với lãnh thổ Việt

Nam Áp dụng cho các lưu vực thu Bồn,

Ba, Đồng Nai nằm trọn vẹn trong lãnh

thổ Việt Nam và phần lưu vực thuộc

lãnh thổ Việt Nam của sông Hồng,

sông Cả, ĐBSCL

Xây dựng kịch bản nước biển dâng cho

các cửa sông 7 lưu vực nghiên

Một số kết quả đạt được

của Việt Nam theo các kịch bản phát thải:

Trung bình (B2)

Cao (A2)

Thay đổi nhiệt độ trung bình năm trên các lưu vực sông,kịch bản B2

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Thay đổi nhiệt độ

 KB B2: nhiệt độ TB năm tăng

khoảng 0.9  1.5 0 C trong những

năm giữa thế kỷ 21 và lên đến

1,8  2,85 0 C vào cuối thế kỷ 21

 KB A2: nhiệt độ TB năm tăng

khoảng 1.0  1.5 0 C trong nhưng

năm giữa thế kỷ 21 và lên đến

2,3  3,65 0 C vào cuối thế kỷ 21

Sau năm 2050 sự khác biệt về

mức độ thay đổi nhiệt độ giữa

các KB thể hiện rõ hơn

 Nhiệt độ tăng cao nhất trên

LVS Cả, tiếp theo là LVS Hồng -

sông Thái Bình Lưu vực sông

Thu Bồn, sông Ba có mức tăng

tương tự, nằm ở mức trung

bình

 LVS Đồng Nai và sông Cửu

Long có mức độ tăng của nhiệt

độ ít hơn

 LVS Đồng Nai có mức tăng

nhiệt độ ít nhất

34

Lưu vực sông Hồng-Thái Bình

kịch bản B2

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

XII-II III-V VI-VIII IX-XI

Lưu vực sông Cả kịch bản B2

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

XII-II III-V VI-VIII IX-XI

Lưu vực sông Thu Bồn kịch bản B2

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

3.5

XII-II III-V VI-VIII IX-XI

Lưu vực sông Ba kịch bản B2

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

XII-II III-V VI-VIII IX-XI

Lưu vực sông Đồng Nai kịch bản B2

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

XII-II III-V VI-VIII IX-XI

ĐBSCL kịch bản B2

0.5 1.0 1.5 2.0

2.5

XII-II III-V VI-VIII IX-XI

mùa mưa tăng ít

hơn vào mùa khô,

nhưng trên lưu vực

Thay đổi lượng mưa năm

Thay đổi lượng mưa trung bình năm trên các lưu

Thay đổi lượng mưa trung bình năm trên các

lưu vực sông, kịch bản A2

012345678910

Sự thay đổi của lượng mưa theo mùa khá rõ rệt trong thế kỷ 21 Lượng mưa có thể tăng trong các mùa mưa và giảm trong các mùa khô Xu hướng chung của

sự thay đổi lượng mưa phụ

thuộc vào vị trí địa lý của các lưu vực sông Ở miền Bắc, trên trên lưu vực sông phía Bắc

sông Hồng - sông Thái Bình và sông Cả, lượng mưa thay đổi khá giống nhau về xu thế và về lượng: lượng mưa giảm vào các tháng III - V và tăng vào các

tháng còn lại, lượng mưa tăng nhiều nhất các tháng VI - VIII Trên các lưu vực sông còn lại, lượng mưa giảm từ tháng XII cho đến tháng V năm sau và tăng trong các tháng VI đến XI, trong đó lượng mưa tháng IX -

XI tăng nhiều hơn các tháng

Thay đổi lượng

mưa tháng

Thay đổi lượng mưa theo các mùa lưu vực sông Hồng-Thái Bình, kịch bản B2

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15

Thay đổi lượng mưa theo các mùa lưu vực sông Cả, kịch bản B2

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15

Thay đổi lượng mưa theo các mùa lưu vực sông Thu Bồn, kịch bản B2

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15

Thay đổi lượng mưa theo các mùa lưu vực sông Ba, kịch bản B2

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15

Thay đổi lượng mưa theo các mùa lưu vực sông Đồng Nai, kịch bản B2

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15

Thay đổi lượng mưa theo các mùa

ĐBSCL, kịch bản B2

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15

Thay đổi ETo(%) trung bình mùa khô trên các lưu vực sông, kịch bản B2

độ thay đổi ETo giữa các

kịch bản Sự thay đổi luợng

bốc hơi tiềm năng phụ

thuộc rõ rệt vào mức độ gia

tăng của nhiệt độ Hai lưu

vực sông Ba và Thu Bồn có

mức độ gia tăng ETo lớn

nhất, lưu vực sông

Hồng-Thái Bình thay đổi nhỏ hơn

Phù hợp với nền nhiệt cao

quanh năm và điều kiện

không khí khô nóng của

khu vực miền Trung

Trung bình trên các lưu vực

nghiên cứu, trong mùa khô,

ETo tăng từ 8-10% giữa

thập thế kỷ 21 và lên đến

khoảng 25% vào năm 2100

Thay đổi lượng bốc thoát hơi tiềm năng ETo

0 5 10 15 20 25 30 35

Dry seaso n Rainy seaso n A nnual

o 2030 2050 2070 2100

0 5 10 15 20 25 30 35

Dry seaso n Rainy seaso n A nnual

o 2030 2050 2070 2100

0 5 10 15 20 25 30 35

Dry seaso n Rainy seaso n A nnual

Dry seaso n Rainy seaso n A nnual

Dry seaso n Rainy seaso n A nnual

Hồng NAM MIKE BASIN MIKE 11

Thái Bình NAM MIKE BASIN MIKE 11

Cả NAM MIKE BASIN MIKE 11

Thu Bồn NAM MIKE BASIN MIKE 11

Ba NAM MIKE BASIN MIKE 11

Đồng Nai NAM MIKE BASIN HydroGIS

Cửu long SWAT IQQM ISIS

LƯU VỰC HỒNG THÁI BÌNH

MÔ HÌNH MIKE BASIN

MÔ HÌNH MIKE 11

Bản đồ phân vùng ảnh hưởng của các trạm mưa

Sơ đồ phân chia lưu vực bộ phận

LƯU VỰC SÔNG CẢ

Tính toán cân bằng nước lưu vực sông

Cả, mô hình MikeBasin

Tính toán hủy lực mùa kiệt sông Cả xây dựng trong

LƯU VỰC SÔNG THU BỒN

Mô hình NAM

Sơ đồ mô hình

MIKE BASIN

Hiện trạng

Năm 2020

LƯU VỰC SÔNG

BA

Đầu vào IRR_DC-BT

WSP_TNSB WSP_AyunPa

Đầu vào IRR_DC-BT

WSP_TNSB WSP_AyunPa

Hình 4: Sơ đồ tính toán cân bằng nước (kịch bản tương lai)

Đầu vào IRR_DC-BT

WSP_TNSB WSP_AyunPa

Kênh Đồng Cam

WSP_KG1

WSP_KrongHnang

WSP_KG2 WSP_S.Hinh

BaThượng

hồ KrôngHnăng

Hồ BaHạ TĐ BaHạ

Đập Sông C

on

IRR_ SH-B T

IRR 19

KCNKH

56

LƯU VỰC SÔNG ĐỒNG NAI

Cân bằng nước hệ thống bằng mô hình MIKE BASIN

Phân khu cân bằng nước: 29 khu

STT KHU CÂN BẰNG NƯỚC

+ Biên trên: gồm 88 biên,

Tác động của BĐKH lên

xâm nhập mặn

Xâm nhập mặn

Sông Hồng Thái Bình

DIỄN BIẾN ĐỘ MẶN LỚN NHẤT DỌC SÔNG CẢ (KỊCH BẢN B2)

0 5 10 15 20 25 30 35

Nền

Xâm nhập mặn Sông Thu Bồn

Vu Gia Thu Bồn Vu Gia Thu Bồn

Vu Gia Thu Bồn Vu Gia Thu Bồn

37.0 32.6 28.7 25.7 21.7 18.1 14.4 10.7 7.0 3.9 1.4Coastal (Km)

S (%o)

2020-2039 2040-2059 2060-2079 2080-2099 Baseline 1%o 4%o

B2

Không điều tiết

Khoảng cách xâm nhập mặn lớn nhất ứng với độ mặn 1‰ và 4‰ (km)

Khoảng cách xâm nhập mặn lớn nhất ứng với độ mặn 1‰

Khoảng cách xâm nhập mặn lớn nhất ứng với độ mặn 4‰

(có điều tiết)

6 7 8 9 10

Xâm nhập mặn Sông ĐỐNG NAI

Tác động của BĐKH lên

nhu cầu nước tưới

Tác động của BĐKH lên nhu cầu nước tưới

sông Hồng-Thái Bình

Sông Cầu

Thương - Lục Nam

Nhuệ - Đáy

Hạ lưu Hồng - Thái

Sông Cầu

Thương - Lục Nam

Nhuệ - Đáy

Kịch bản B2, phát triển tương lai 2020

Kịch bản A2, phát triển tương lai 2020

Tác động của BĐKH lên nhu cầu nước tưới

Kịch bản B2

0 10 20 30 40 50 60

Tác động của BĐKH lên nhu cầu nước tưới

Lượng nước thiếu

100 120 140 160 180 200 220 240

Tác động của BĐKH lên nhu cầu nước tưới

sông BA

Nhu cầu tưới

800 850 900 950 1000 1050

1999 2020- 2039 2040- 2059 2060- 2079 2080- 2099

Lượng nước thiếu

100 105 110 115 120 125 130 135 140 145

Nhu cầu tưới Lượng nước thiếu (106 m3) (106 m3)

Tác động của BĐKH lên nhu cầu nước tưới

sông Đồng Nai

Nhu cầu nước tưới (triệu m3)

Nhu cầu nước tưới

Tác động của BĐKH lên nhu cầu nước tưới

đồng bằng Cửu Long

Diện tích lúa mùa mưa (ha)

Diện tích lúa mùa khô (ha)

Thu Bồn Ba Đồng Nai

Kịch bản A2

-6 -4 -2 0 2 4 6 8

Thu Bồn Ba Đồng Nai

Thay đổi tổng công suất phát trung bình năm

các nhà máy thủy điện trên các lưu vực

Tác động của BĐKH lên thủy điện lớn hệ

thống sông Hồng

Tổng công suất trung bình của các thủy điện lớn

3570 3580 3590 3600 3610 3620 3630

Tác động của BĐKH lên thủy điện lớn hệ

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

months

2020-2039 2040-2059 2060-2079 2080-2099

Kịch bản B2

0 50 100 150 200 250 300 350

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

months

1980-1999 2020-2039 2040-2059 2060-2079 2080-2099

Tác động của BĐKH lên thủy điện lớn hệ

1 2020-20392 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2040-2059

Tác động của BĐKH lên thủy điện lớn hệ

Tác động của BĐKH lên thủy điện lớn hệ

thống sông Đồng Nai

Kịch bản 2020 - 2039 2040 - 2059 2060 - 2079 2080 - 2099

A2 1001.9 994.4 986.9 978.1 B2 1001.7 993.9 985.7 975.7

Tổng công suất trung bình toàn hệ thống

Dòng chảy vào ĐBSCL chịu tác động trực tiếp của

dòng chảy thượng nguồn, đó là dòng chảy tại trạm Kratie và từ lưu vực sông Tông Lê Sáp tại trạm PrekDam Dòng chảy tại Phnom Penh là tổng hợp quá trình dòng chảy tại Kratie và quá trình điều tiết của hồ Tông Lê Sáp Từ Phnom Penh sông Mê Công đi vào ĐBSCL theo 2 nhánh là sông Tiền, sông Hậu qua Tân Châu và Châu Đốc

Phân tích sự thay đổi dòng chảy tại các vị trí Kratie,

Phnom Penh, Tân Châu, Chấu Đốc để thấy được tác động của BĐKH đến dòng chảy vào ĐBSCL

TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH ĐẾN LƯU VỰC SÔNG

MEKONG

82

Mô hình thủy văn

Mô hình SWAT là một mô

hình phát triển thuỷ văn

do Bộ Nông nghiệp Mỹ, đã

được tích hợp trong DSF

để mô phỏng dòng chảy

dựa trên các số liệu ngày

của khí hậu, địa hình, đất

theo từng tiểu lưu vực Kết

quả của mô hình SWAT sẽ

là đầu vào cho các mô

hình tiếp theo Toàn bộ Lv

Mekong được chia thành

hơn 400 tiểu lưu vực

Mô hình cân bằng nước lưu vực

Mô hình này mô phỏng, diễn toán dòng chảy thông qua hệ thống sông liên kết với các công trình thủy lợi, hồ, đâp và

hệ thống tưới Đầu ra của IQQM là lưu lượng trung bình ngày tại Kratie và lưu vực Tonglesap được làm đầu vào cho mô hình thủy lực

Mô hình thủy động

lực

Mô hình ISIS được sử

dụng để mô phỏng thủy lực trong hệ thống sông Mekong từ Kratie đến

cửa sông, và bao gồm cả

hồ Tonle Sap và hệ thống sông Vàm Cỏ Mô hình

mô tả chi tiết sự tương tác phức tạp gây ra giữa thủy triều, ảnh hưởng dòng

chảy ngược từ sông Tonle Sap và tràn bờ trong mùa

lũ

Tác động của BĐKH lên tài nguyên

nước của Việt Nam

86

Phân tích sự thay đổi dòng chảy tại các vị trí Kratie,

Phnom Penh, Tân Châu, Chấu Đốc

Ảnh hưởng của BĐKH đến dòng chảy năm

Châu Đốc

9 %, tại Châu Đốc là

12 % và giảm lớn nhất tại Tân Châu, Châu Đốc tương ứng

là 5 % và 7 % so với thời kỳ nền

88

Ảnh hưởng của BĐKH đến dòng chảy lũ

Kịch bản Thời kỳ Năm lũ điển

hình

(tháng 7-11) (m3/s) (109 m3)