Luận văn đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến biến động tài nguyên nước trên các lưu vực sông nhuệ đáy thuộc thành phố hà nội

Do vậy, “Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến biến động tài nguyên nước trên các lưu vực sông Nhuệ - Đáy thuộc thành phố Hà Nội” là một đề tài có tính khoa học và thực tiễn nhằm gó

Lêi c¶m ¬n

Sự dạy dỗ tận tình của các Thầy, Cô trong bộ môn Thuỷ văn của Khoa Khí tượng - Thuỷ văn và Hải Dương học trong 2 năm qua cùng các đồng nghiệp trong Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Môi trường, Bộ Tài nguyên và Môi trường và ở khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này

Tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ vô cùng quý báu

đó của các Thầy, Cô, các bạn đồng nghiệp và đặc biệt là PGS.TS Nguyễn Thanh Sơn, người hướng dẫn khoa học đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.

Xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lã Thanh Hà và toàn thể cán

bộ Trung tâm Nghiên cứu Thủy văn và Tài nguyên nước - Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Môi trường, những người đã tâm huyết tạo mọi điều kiện để tác giả có thể hoàn thành luận văn một cách tốt nhất.

Tác giả xin cảm ơn nhóm thực hiện Đề tài QGTĐ.10.06 đã cung cấp những tài liệu quý giá giúp học viên trong quá trình thực hiện luận văn.

Trong thời gian thực hiện luận văn, tác giả còn nhận được rất nhiều sự giúp đỡ trong các lĩnh vực khác nhau kể cả trong và ngoài chuyên môn mà ở đây không thể kể ra hết được Tác giả xin chân thành bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc.

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đặc biệt là các bạn học viên khóa 2008-2010 đã tận tình trao đổi, đóng góp và động viên tôi rất nhiều để giúp đỡ tôi hoàn thành được luận văn này.

Hà Nội, tháng 12/2010

Văn Thị Hằng

MỞ ĐẦU

việc tưới tiêu và điều hoà nước cho một số tỉnh phía Bắc Lưu vực của hai con sôngnày đi qua các tỉnh và thành phố: Hoà Bình, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định và NinhBình

Trong những năm gần đây, tài nguyên nước trên sông Nhuệ - sông Đáy thayđổi rất rõ rệt cả về chất và lượng nước, điều này ảnh hưởng xấu đến tình hình kinh

tế, xã hội và môi trường sống trong khu vực mà hai con sông này đi qua Bên cạnh

đó, sông Nhuệ và sông Đáy lại có tầm ảnh hưởng rất quan trọng đối với các tỉnhphía Bắc nằm trong lưu vực, đặc biệt các tỉnh ở dưới hạ lưu

Mặt khác, dưới tác động của biến đổi khí hậu, đã được tính toán, trong

biển đã dâng khoảng 20cm Biến đổi khí hậu tác động làm cho các thiên tai, đặc biệt

là bão, lũ, hạn hán ngày càng ác liệt Biến đổi khí hậu có thể tác động đến nôngnghiệp, gây rủi ro lớn đối với công nghiệp và các hệ thống kinh tế - xã hội trongtương lai

Việc tính toán được tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước là một

vấn đề cấp thiết đặt ra cho các nhà quản lý tài nguyên nước Do vậy, “Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến biến động tài nguyên nước trên các lưu vực sông Nhuệ - Đáy thuộc thành phố Hà Nội” là một đề tài có tính khoa học và thực tiễn

nhằm góp phần giải quyết bài toán trên đối với các nhà quản lý tài nguyên nước trênđịa bàn Thủ đô để đưa ra được những quyết định chiến lược phát triển đúng đắn

Mở đầu (tính cấp thiết, mục tiêu, nghiên cứu, phương hướng giải quyết, )Chương 1 Tổng quan lưu vực nghiên cứu

Chương 2 Tổng quan về các nghiên cứu có liên quan

Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN LƯU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY

1.1.1 Vị trí địa lý

Lưu vực sông Đáy- Nhuệ nằm ở hữu ngạn sông Hồng trong phạm vi từ

Nam Định, Ninh Bình Giới hạn của lưu vực như sau:

Hà tới cửa Ba Lạt với tổng chiều dài khoảng 242 km

khoảng 33 km

lưu vực sông Mã bởi dãy núi Ba Vì, Cúc Phương – Tam Điệp, kết thúc tại núi Mai

An Tiêm (nơi có sông Tống gặp sông Cầu Hội) và tiếp theo là sông Càn dài 10 kmrồi đổ ra biển tại cửa Càn

cửa Ba Lạt tới cửa Càn

điểm kết thúc là cống Phủ Lý khi hợp lưu với sông Đáy gần thành phố Phủ Lý

- Lưu vực sông Nhuệ dài 74 km tính từ nguồn là cống Liên Mạc về đến cốngPhủ Lý (Hà Nam) Trên địa phận Hà Nội sông có chiều dài 61.5km Độ rộng trungbình của sông là 30-40m Sông chảy ngoằn ngoèo theo hướng Bắc-Nam ở phầnthượng nguồn và theo hướng Tây Bắc - Đông Nam ở trung lưu và hạ lưu

- Sông Đáy là một chi lưu lớn nằm bên hữu ngạn của sông Hồng, diện

Hát Môn đến cửa Đáy trước khi đổ ra biển Đông) Sông Đáy chảy qua địa phận

1.1.2 Địa hình, địa mạo

Nằm trên vùng châu thổ sông Hồng, khu vực nghiên cứu nằm trải dài theo phương vĩ tuyến, chịu ảnh hưởng của nhiều đới cấu trúc địa chất khác nhau, khiến cho địa hình có sự phân hoá tương phản thể hiện rõ nét theo hướng Tây-Đông và hướng Bắc-Nam Xét về mặt cấu trúc ngang đi từ Tây sang Đông có thể chia địa hình khu vực nghiên cứu thành vùng chính như sau:

Hình 1.1 Bản đồ lưu vực hệ thống sông Nhuệ- Đáy a) Vùng đồi núi

Địa hình núi phân bố ở phía Tây và Tây Nam và chiếm khoảng 30% diệntích, có hướng thấp dần từ Đông Bắc xuống Tây Nam ra biển và thấp dần từ Tâysang Đông Phần lớn là các dãy núi thấp có độ cao trung bình 400 - 600m được cấutạo bởi các đá trầm tích lục nguyên, cacbonat; chỉ một vài khối núi có độ cao trên1.000m được cấu tạo bởi đá trầm tích phun trào như khối núi Ba Vì có đỉnh cao1.296m, khối núi Viên Nam có đỉnh cao 1.031m và cấu tạo bởi đá xâm nhập granitnhư khối núi Đồi Thơi (Kim Bôi - Hoà Bình) có đỉnh cao 1.198m Địa hình núitrong khu vực cũng có sự phân dị và mang những đặc trưng hình thái khác nhau

Địa hình đồi được tách ra với địa hình núi và đồng bằng bởi độ chênh cao

<100m, độ phân cắt sâu từ 15 - 100m Trong phạm vi lưu vực sông Đáy-Nhuệ địahình đồi chỉ chiếm khoảng 10% diện tích có độ cao phần lớn dưới 200m, phân bốchuyển tiếp từ vùng núi xuồng đồng bằng Theo đặc điểm hình thái, có thể chiathành 2 khu vực: vùng đồi phía Bắc và vùng đồi phía Nam

b) Vùng đồng bằng

Diện tích vùng đồng bằng chiếm khoảng 60% lãnh thổ, địa hình khá bằngphẳng có độ cao < 20 m và thấp dần từ Tây sang Đông, từ Tây Bắc xuống ĐôngNam Bề mặt đồng bằng lại bị chia cắt bởi hệ thống sông và kênh mương chằngchịt Có thể chia đồng bằng thành 4 khu vực có đặc điểm khác nhau: vùng đồngbằng phía Bắc, vùng đồng bằng trung tâm, vùng đồng bằng phía Nam, vùng đồngbằng thung lũng Bề mặt lưu vực có hướng dốc thay đổi, đầu nguồn hệ thống sônghướng Bắc- Nam; trung và hạ nguồn: hướng Tây Bắc- Đông Nam Thượng lưu hệthống sông uốn khúc, quanh co, hẹp và dốc, nhiều thác ghềnh, nước chảy xiết, lànguy cơ tạo nên các hiện tượng xói lở, lũ quét Trung lưu và hạ lưu lòng sông được

mở rộng, dòng sông chảy chậm, khả năng thoát nước kém dẫn đến tình trạng ngập

lũ mỗi khi xuất hiện mưa lớn.[5,7]

Vùng đồng bằng cCó cấu tạo chủ yếu là đất phù sa, địa chất của vùng đồngbằng chủ yếu là nền mềm, các lớp đất thường gặp là đất thịt các loại, đất sét và cátpha, xen kẽ có các lớp cát mịn, cát chảy hoặc bùn Các lỗ khoan thăm dò địa chất vàcác giếng khoan khai thác nước ngầm cho thấy cấu tạo địa chất từ trên xuống dướigồm các lớp sau: sét pha và đất sét lẫn cát dày 2 ÷ 16 m; bùn hữu cơ – bùn cát dày1,3 ÷ 6 m (10m); tầng cát đá cuội, đá dăm hạt to dày 50 ÷ 90m.

b) Thổ nhưỡng

Do nằm trong vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng nên đất trong khu vựcchủ yếu là đất phù sa của hệ thống sông Hồng và sông Đáy bồi đắp nên Mặc dùđược bao bọc bởi các đê sông Hồng, sông Đáy song hầu như hàng năm phần lớndiện tích đất canh tác ít nhiều đều được tưới bằng nước phù sa lấy từ các cống tựchảy hoặc các trạm bơm Quá trình bồi tụ, hình thành và phát triển của các nhómđất ở từng khu vực khác nhau đã tạo nên sự đa dạng về loại hình đất trong hệ thống.Song nhìn chung chúng đều là loại đất ít chua và chua có hàm lượng mùn và cácchất dinh dưỡng ở mức độ trung bình đến nghèo Những khu vực cao ven sôngHồng, sông Đáy đất có thành phần cơ giới nhẹ chủ yếu là đất cát hoặc pha cát kháchua và nghèo chất dinh dưỡng Các vũng trũng ven sông Nhuệ, Duy Tiên, ChâuGiang đất có thành phần cơ giới nặng hơn chủ yếu là loại đất thịt nặng và sét nhẹ ítchua và giàu các chất dinh dưỡng hơn Khu vực nghiên cứu có 5 loại đất: đất phù

sa, đất xám có tầng loang, đất phù sa glây, đất xám feralit và đất glây chua

Đất phù sa chiếm diện tích lớn nhất của toàn bộ lưu vực, tập trung chủ yếu ởphía Đông, phía Bắc và Đông Bắc Đất phù sa thích hợp cho trồng cây nông nghiệpnhư lúa nước, hoa màu Phía Tây là nơi tập trung nhiều đất xám feralit thích hợpcho trồng cây công nghiệp ngắn và dài ngày, cây ăn quả.[8]

- Phần lớn lưu vực là những vùng đồng bằng đã bị khai phá từ lâu đời Nhưngvới một phần là diện tích rừng núi thuộc các khu rừng đặc rụng như Cúc Phương,

Ba Vì, khu bảo vệ cảnh quan Hương Sơn, Hoa Lư, Vân Long, ngập nước mặn với

thế giới sinh vật trong lưu vực vô cùng phong phú, đa dạng Tính đến năm 2002toàn lưu vực có khoảng 16770ha rừng, trong đó diện tích rừng tự nhiên 3922ha,diện tích rừng trồng 12484ha Hệ sinh thái tự nhiên trong lưu vực sông Nhuệ - sôngĐáy gồm:

• Hệ sinh thái rừng kín cây lá rộng

• Hệ sinh thái trảng cây bụi, cỏ trên núi đất

• Hệ sinh thái rừng kín thường xanh cây lá rộng nhiệt đới trên núi đá vôi

• Hệ sinh thái trảng cây bụi, trảng cỏ trên núi đá vôi

1.1.5 Khí hậu

Khu vực nghiên cứu có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa - kiểu khí hậu chung của vùng đồng bằng Bắc Bộ - với mỗi năm có một mùa đông lạnh và khô; một mùa hè nóng, ẩm và mưa nhiều Giữa hai mùa này có sự chuyển giao về khí hậu, điển hình là tháng IV và tháng X nên có thể coi khí hậu ở đây có 4 mùa

Bức xạ mặt trời là nguồn nhiệt chính tạo nên nhiệt độ không khí và nhiệt độ đất Phân bố bức xạ trong năm liên quan đến tiến trình năm của độ cao mặt trời và thời gian chiếu sáng trong ngày Tổng lượng bức xạ hàng năm ở khu vực nghiên cứu cỡ 122,8 kcal/cm2/năm Bức xạ cực đại thường xảy ra vào tháng VII (15,2 kcal/cm2/tháng) và cực tiểu thường xảy ra vào tháng II (5,2 kcal/cm2/tháng) Số giờ nắng hàng năm đạt dao động trong khoảng từ 1300 đến 1700 giờ.

Nhiệt độ không khí cao nhất tuyệt đối tới 42,8oC, thấp nhất tuyệt đối chỉ 2,7oC, trung bình năm dao động trong khoảng 23  24oC Trong những năm gần đây, do ảnh hưởng chung của sự biến đổi khí hậu toàn cầu, nhiệt độ không khí có xu hướng tăng cao nên nền nhiệt độ không khí trung bình năm của những năm gần đây cũng tăng lên (như năm 1998 là 25,1oC)

Mùa có mưa phùn (tháng III và IV hàng năm) là thời kỳ ẩm ướt nhất còn nửa đầu mùa đông (tháng XII và tháng I hàng năm), do ảnh hưởng gió mùa Đông Bắc khô hanh nên là thời kỳ khô nhất của năm

Độ ẩm không khí trong khu vực nghiên cứu khá lớn, trung bình năm dao động trong khoảng 84  86% Diễn biến của lượng bốc hơi phụ thuộc vào diễn biến của nhiệt độ và độ ẩm không khí Lượng bốc hơi tháng bình quân nhiều năm dao động trong khoảng 60  100 mm Tháng có lượng bốc hơi lớn nhất trong năm là tháng VII, tới 98 mm Thời kỳ khô hanh đầu mùa đông cũng là thời kỳ có lượng bốc hơi lớn, trung bình dao động trong khoảng 90  95 mm

Tốc độ gió ở khu vực không lớn lắm.Tốc độ gió trung bình của tháng lớn nhất (tháng IV) cũng chỉ khoảng 2,5m/s còn của tháng nhỏ nhất (tháng I) rất thấp, chỉ 1,5m/s Tuy nhiên, tốc độ gió mạnh nhất có thể đạt tới trên 40 m/s Bảng 1.2 thể hiện tốc độ gió mạnh đo được tại trạm Láng ứng với các xác suất xuất hiện khác nhau Hướng gió luôn thay đổi theo thời gian trong năm nhưng chủ đạo là các hướng Đông Nam và Đông Bắc.

Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng mưa trung bình của đồng bằng Bắc Bộ Lượng mưa năm bình quân nhiều năm ở đây đạt khoảng 1650 mm Mỗi năm trung bình có khoảng trên dưới

150 ngày có mưa Lượng mưa phân phối rất không đều theo thời gian trong năm Một năm hình thành hai mùa mưa và khô rất rõ rệt

Mùa mưa thường kéo dài 5 tháng, từ tháng V đến tháng X với tổng lượng mưa chiếm tới xấp xỉ 83% tổng lượng mưa năm Tháng mưa nhiều nhất thường là VII hoặc VIII với lượng mưa chiếm tới trên 18% tổng lượng mưa năm Ba tháng liên tục có mưa lớn nhất trong năm là VII, VIII,

IX Tổng lượng mưa của ba tháng này chiếm tới trên 49% tổng lượng mưa năm

Mùa khô thường kéo dài 7 tháng, từ tháng XI đến tháng IV năm sau với tổng lượng mưa chỉ chiếm khoảng 17% lượng mưa của cả năm Tháng ít mưa nhất thường là tháng XII hoặc tháng I với lượng mưa chỉ chiếm trên dưới 1% tổng lượng mưa năm Ba tháng liên tục mưa ít nhất là các tháng XII, I và II Tổng lượng mưa của ba tháng này chỉ chiếm khoảng 4,2% tổng lượng mưa năm [8]

1.1.6 Thủy văn

Lưu vực sông Nhuệ - Đáy gồm 2 nhánh chính là sông Đáy và Nhuệ, ngoài ra

có rất nhiều các chi lưu như: sông Tích, sông Bùi, sông Thanh Hà

Tại điểm giao nhau giữa sông Đáy và sông Hồng thuộc địa phận thành phố HàNội có 2 công trình kiểm soát lũ trên sông Đáy, điều tiết dòng chảy từ sông Hồng vào.Khi đập Đáy đóng, phần thượng lưu là một sông chết do không có nước nuôi lòng

Sông Tích có chiều dài 91 km, bắt nguồn từ vùng đồi núi Ba Vì, đổ vào sôngĐáy tại Ba Thá Dòng chảy năm của sông Tích và sông Đáy đo tại trạm Ba Thá là

Sông Thanh Hà bắt nguồn từ dãy núi đá vôi gần Kim Bôi – Hòa Bình, chảyvào vùng đồng bằng từ ngã ba Đông Chiêm ra đến Đục Khê, được ngăn cách giữacánh đồng và núi bởi kênh Mỹ Hà, đưa nước chảy thẳng vào sông Đáy Diện tích

Chế độ thủy văn lưu vực sông Đáy không những chịu ảnh hưởng của các yếu

tố mặt đệm trên bề mặt lưu vực, các yếu tố khí hậu mà còn phụ thuộc vào chế độdòng chảy của nước sông Hồng và các sông khác Vì thế mà chế độ thủy văn ở đâyrất phức tạp và có sự khác nhau nhất định giữa các đoạn sông Dòng chảy trên lưuvực sông phân bố không đều theo không gian và thời gian Theo không gian, dòngchảy lớn nhất là ở núi Ba Vì, phần hữu ngạn lưu vực có dòng chảy lớn hơn phần tảngạn Sự phân bố theo thời gian thể hiện rõ nét thông qua phân phối dòng chảytrong năm Phân phối dòng chảy năm phụ thuộc vào sự phân phối theo mùa củalượng mưa năm nên dòng chảy trong năm cũng phân phối không đều và thể hiện hai

mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô Mùa mưa từ tháng V đến tháng X chiếm 85% lượng mưa cả năm Mùa khô từ tháng XI đến tháng IV năm sau.

80-Lượng nước mùa lũ ở hầu hết các sông chiếm từ 70- 80% lượng nước năm.Trong mùa cạn, mực nước và lưu lượng nước nhỏ Lượng dòng chảy trong 7 thángmùa cạn chỉ chiếm khoảng 20- 25% lượng dòng chảy cả năm Ngoài các nhánhsông lớn chi phối chế độ thủy văn trên hệ thống, sông Đáy còn nhận nước từ cácsông tiêu, sông tưới qua các cống La Khê, Ngoại Độ…Các sông này thường phảiđóng lại khi có phân lũ trong thời gian dài, ngắn tùy thuộc vào thời gian lũ SôngĐáy có vị trí rất quan trọng, nó vừa là đường thoát nước chính của sông Hồng, vừa

là đường tiêu lũ của bản thân lưu vực sông Đáy [7]

ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Trên địa bàn thành phố Hà Nội lưu vực sông Đáy trên địa bàn thành phố Hà

hạn của lưu vực sông Nhuệ-Đáy trên địa bàn Hà Nội như sau: phía Bắc và phíaĐông được bao bởi đê sông Hồng kể từ ngã ba Trung Hà tới cửa Ba Lạt với chiềudài khoảng 242 km, phía Tây Bắc giáp sông Đà từ Ngòi Lát tới Trung Hà với chiềudài khoảng 33 km, phía Tây giáp Hòa Bình, phía Nam giáp Hà Nam

Xét về mặt cấu trúc ngang đi từ Tây sang Đông có thể chia địa hình khu vựcnghiên cứu thành vùng chính như sau:

a) Vùng đồi núi Địa hình núi phân bố ở phía Tây và Tây Nam, chiếm

khoảng 30% diện tích, có hướng thấp dần từ Đông Bắc xuống Tây Nam ra biển vàthấp dần từ Tây sang Đông Địa hình đồi núi được tách ra với địa hình núi và đồngbằng độ chênh cao <100m, độ phân cắt sâu từ 15-100m Trong phạm vi lưu vựcsông Nhuệ-Đáy, địa hình đồi chiếm khoảng 10% diện tích có độ cao dưới 200m

Hình 1.2 Bản đồ lưu vực hệ thống sông Nhuệ- Đáy khu vực Hà Nội

b) Vùng đồng bằng Diện tích vùng đồng bằng chiếm khoảng 60% lãnh

thổ, địa hình khá bằng phẳng có độ cao < 20m và thấp dần từ Tây sang Đông, từTây Bắc xuống Đông Nam Hướng chảy của sông Nhuệ - Đáy luôn thay đổi:thượng nguồn hướng Bắc-Nam; trung lưu và hạ lưu hướng Tây Bắc-Đông Nam.Thượng lưu sông Nhuệ - Đáy uốn khúc quanh co, hẹp và dốc, nhiều thác ghềnh,nước chảy xiết là nguy cơ tạo ra các hiện tượng xói lở, lũ quét

Lưu vực sông Nhuệ-Đáy được cấu thành bởi các đá biến chất, trầm tích,trầm tích phun trào, các đá xâm nhập và trầm tích bở rời tuổi từ Protezozoi đếnhiện đại Dựa vào thành phần thạch học, các thông số địa chất thuỷ văn và đặcđiểm thuỷ động lực, có thể phân chia vùng nghiên cứu thành 7 tầng chứa nước.Lưu vực sông Nhuệ - Đáy gồm có các nhóm đất chính: Nhóm đất mặn; phù sa;xám; vàng đỏ; đất xói mòn trơ sỏi đá

Do lưu vực sông Đáy-Nhuệ có địa hình đa dạng, với các vùng đồi, núi và2/3 diện tích là đồng bằng, nên trên lưu vực có nhiều hệ sinh thái khác nhau nhưrừng trên núi đất, núi đá vôi, các hệ sinh thái thủy vực nước ngọt, các vùng đấtngập nước Hiện nay rừng đầu nguồn lưu vực sông đang bị tàn phá nghiêm trọng.Diện tích rừng tự nhiên bị thu hẹp đáng kể Theo số liệu khảo sát gần đây nhất, diện

dày-nghèo [8]

Khí hậu lưu vực sông Nhuệ-Đáy khá tiêu biểu cho kiểu khí hậu Bắc Bộ vớiđặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa hè nóng, mưa nhiều và mùa đông lạnh,mưa ít Lượng mưa phân bố không đồng đều, trung bình hàng năm 1.800mm Hữungạn của lưu vực mưa khá lớn (X > 1800mm), nhất là vùng đồi núi phía Tây (X

>2000mm) Trung tâm mưa lớn nhất ở thượng nguồn sông Tích thuộc núi Ba Vì(X=2200-4000mm) Phần tả ngạn lưu vực lượng mưa tương đối nhỏ (X=1500-1800mm), nhỏ nhất ở thượng nguồn sông Đáy, sông Nhuệ (X=1500mm), và lạităng dần ra phía biển (1800-2000mm)

Khu vực ô trũng đầm lầy về mùa mưa, thường xuyên bị úng ngập, đặc biệtnhững khu vực nằm trong vùng phân lũ của sông Đáy, bởi vậy mỗi khi có báo động

Trên toàn lưu vực, mùa mưa bắt đầu từ tháng IV-V và kết thúc vào tháng X-XI,

tập trung tới 70-90% lượng mưa cả năm.

Bảng 1.1 : Lượng mưa bình quân năm lưu vực sông Nhuệ - Đáy

Chế độ nhiệt phân hoá khá rõ rệt theo đai cao trong khu vực nghiên cứu Nhiệt

Đông Bắc, tần suất đạt 60 - 70% Một số nơi do ảnh hưởng của địa hình, hướng gió đổithành Tây Bắc và Bắc, tần suất đạt 25 - 40% Mùa hè các tháng V, VI, VII hướng gió

ổn định, thịnh hành là Đông và Đông Nam, tần suất đạt khoảng 60 - 70% Tháng VIIIhướng gió phân tán, hướng thịnh hành nhất cũng chỉ đạt tần suất 20 - 25% Các thángchuyển tiếp hướng gió không ổn định, tần suất hướng thay đổi trung bình từ 10 - 15%

Bốc hơi là một trong những thành phần chính của cán cân nhiệt và cán cânnước Lượng bốc hơi từ bề mặt trải trên lưu vực chủ yếu quyết định bởi tiềm năng nhiệt

và ẩm Do đó, sự phân bố của lượng bốc hơi năm phụ thuộc vào sự phân bố không giancủa nhiệt và ẩm Ngoài yếu tố mưa, yếu tố bốc hơi từ bề mặt lưu vực cũng tham giatrực tiếp vào cán cân nước, ảnh hưởng rõ rệt tới sự hình thành dòng chảy Do nền nhiệt

độ trên lưu vực cao làm cho quá trình bốc hơi trên lưu vực diễn ra đều khá lớn Lượngbốc năm dao động trong khoảng 900-1000mm Do chịu ảnh hưởng của biển độ ẩmtương đối trung bình hàng năm của lưu vực là 75-80%, lớn nhất vào đầu mùa mưa, vàthấp nhất trong mùa khô

Mạng lưới sông ngòi khu vực nghiên cứu tương đối phát triển, mật độ lưới

Sông Đáy nguyên là một phân lưu lớn đầu tiên ở hữu ngạn sông Hồng, bắt đầu

từ cửa Hát Môn chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam Nhưng đến năm 1937, sau khi

xây dựng xong đập Đáy nước sông Hồng không thường xuyên vào sông Đáy qua cửađập Đáy trừ những năm phân lũ, vì vậy phần đầu nguồn sông (từ km 0 đến Ba Thá dài71km) sông Đáy coi như đoạn sông chết Lượng nước để nuôi sông Đáy chủ yếu là docác sông nhánh, quan trọng nhất là sông Tích

Sông Nhuệ lấy nước từ sông Hồng qua cống Liên Mạc để tưới cho hệ thống

thủy nông Đan Hoài Sông Nhuệ còn tiêu nước cho thành phố Hà Nội, thị xã Hà Đông

và chảy vào sông Đáy tại thành phố Phủ Lý Nước sông Tô Lịch thường xuyên xả vào

sông chính trong lưu vực: sông Nhuệ, sông Thanh Hà, sông Tích, sông Bùi và Sông

1.3 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI

a) Phân bố dân cư

Dân số trên lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy trên lưu vực nghiên cứu ước tính

Nội, nơi tập trung đông dân nhất, tổng số dân của Hà Nội tính đến 1/4/2009 là

Kết quả điều tra dân số 4/2009 cho thấy, nguồn nhân lực lao động của toànlưu vực tăng nhanh, đặc biệt là ở thành thị Cho đến năm 2009 tốc độ tăng của lựclượng lao động đạt 2,5%/năm, ở thành thị tốc độ tăng của lực lượng lao động là5,7%, trong khi đó vùng nông thôn chỉ đạt 1,75%

Tốc độ tăng lao động nhanh không phù hợp với tốc độ tăng trưởng của nềnkinh tế, nên số người thất nghiệp và thiếu việc làm ở đây khá cao, tác động xấu đếnmôi trường tự nhiên, môi trường xã hội

Sự phân bố nguồn nhân lực và tốc độ tăng trưởng nguồn nhân lực giữa cácvùng, các địa phương cũng rất khác nhau, không tương ứng với nguồn tài nguyênthiên nhiên như đất, nước, rừng và khoảng sản cũng như không phù hợp với tốc độtăng của nền kinh tế Điều đó dẫn đến những luồng di chuyển dân cư lao động từvùng này sang vùng khác, cũng là nguyên nhân gây mâu thuẫn, xung đột trong việckhai thác, sử dụng tài nguyên trong vấn đề tìm kiếm việc làm

Bảng 1.2: Tình hình phát triển dân số giai đoạn 1990-2009 (1000 người)

1.4 HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN NƯỚC

a) Lưu vực sông Đáy

Lưu vực sông Đáy trên địa bàn thành phố Hà Nội với chiều dài 114 km Các chi lưu của sông Đáy: sông Tích, sông Bùi, sông Thanh Hà Mùa lũ kéo dài từ tháng

6 đến tháng 9, lượng dòng chảy chiếm 70 – 80% tổng lượng dòng chảy năm

Bảng 1.3: Tài nguyên nước mặt trên lưu vực sông Đáy

Tần suất xuất

hiện

Tài nguyên nước mặt ( tỷ m3)

Tổng (tỷ m3)

Sản sinh trên lưu

Nguồn: Cục quản lý tài nguyên nước

vực và lượng nước được chuyển từ sông Hồng qua sông Đào, sông Ninh Cơ, haicon sông cung cấp nước chính cho phía hạ lưu sông Đáy

Trong mùa mưa, mực nước và lưu lượng các sông suối lớn thay đổi nhanh,

tốc độ dòng chảy đạt từ 2- 3 m/s, biên độ mực nước trong từng con lũ thường 4- 5

m Mực nước và lưu lượng lớn nhất năm có có khả năng xuất hiện trong tháng VII,VIII, hoặc IX, nhưng phổ biến vào tháng VIII Phân phối dòng chảy năm lưu vựcsông Đáy được trình bày trong bảng (1.4) [5]

Bảng 1.4: Phân phối dòng chảy năm các trạm thuộc lưu vực sông Đáy

Nguồn: Cục Bảo Vệ Môi Trường 2006

b) Lưu vực sông Nhuệ

Sông Nhuệ là một con sông nhỏ dài 74 km, nhận nước từ sông Hồng và

mở để lấy nước sông Hồng vào sông Nhuệ, còn về mùa lũ chỉ mở khi mực nướcsông Hồng dưới báo động cấp I và trong đồng có nhu cầu cấp nước Cống Lương

Cổ về mùa lũ luôn luôn mở để tiêu nước và chỉ đóng lại khi có phân lũ qua đậpĐáy Nước sông Tô Lịch thường xuyên xả vào sông Nhuệ với lưu lượng trung bình từ11-17m3/s, lưu lượng cực đại đạt 30m3/s

c) Tình trạng ô nhiễm nước trên lưu vực

Trong những năm gần đây, tình hình phát triển kinh tế - xã hội diễn ra rấtmạnh đem lại nhiều lợi ích to lớn cho nền kinh tế quốc dân Tuy nhiên, ngoàinhững lợi ích mang lại, thì tình trạng ô nhiễm do những mặt trái của các hoạt độngtrên gây ra đang ở mức báo động Môi trường nói chung và môi trường nước nói

riêng trong khu vực đang bị ô nhiễm gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻngười lao động cũng như người dân sống quanh vùng.

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến môi trường bị ô nhiễm, hầu hết là do việc xảthải vào môi trường không đảm bảo tiêu chuẩn và quy trình gây nên tình trạng mấtcân bằng, dẫn đến ô nhiễm Các nguồn gây ô nhiễm đó chủ yếu là do các hoạtđộng: nước thải từ sinh hoạt và đô thị; từ công nghiệp; từ các làng nghề và tiểu thủcông nghiệp; từ nông nghiệp, thuỷ sản và từ các nguồn khác (bệnh viện, dịch vụ)

Theo thống kê của Trung tâm quan trắc môi trường (Tổng cục môi trường),

du lịch, hoạt động sản xuất của làng nghề

bị ô nhiễm tới mức báo động Theo một số kết quả phân tích nước sông Nhuệ Đáy gần đây, chất lượng nước sông đang bị ô nhiễm nặng, vượt tiêu chuẩn chophép hàng chục lần Mẫu nước sông Nhuệ lấy tại Cầu Hà Đông cho thấy, hàmlượng ô xy hòa tan có trong nước thấp hơn quy chuẩn tới 7 lần, hàm lượng chất

Ở sông Đáy, mức độ ô nhiễm mang tính cục bộ, trong đó nặng nề nhất là

hợp chất Nitơ và Coliform đều không đạt tiêu chuẩn cho phép Tình trạng này diễn

Gián Khẩu- Gia Viễn – Ninh Bình) [9]

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN

2.1 CÁC KỊCH BẢN BIẾN DỔI KHÍ HẬU

Biến đổi khí hậu, theo cách sử dụng của IPCC, chỉ sự biến đổi trong trạngthái khí hậu nhận biết được thông qua những thay đổi về giá trị trung bình hoặc tínhchất của nó diễn ra trong một thời đoạn dài hàng thập kỷ hoặc hơn thế Nó chỉ ra bất

cứ thay đổi nào của khí hậu theo thời gian cho dù là do biến đổi tự nhiên hay do tácđộng của con người [1,2]

Theo số liệu quan sát cho thấy xu thế chung từ cuối thế kỷ XIX đến nay,nhiệt độ trung bình không khí và đại dương toàn cầu tăng lên Kết quả đo đạc vànghiên cứu cho thấy thập kỷ 1990 là thập kỷ nóng nhất trong thiên niên kỷ vừa qua(IPCC, 2001) Từ 1995-2006 có đến 11 năm nằm trong số 12 năm nhiệt độ lớn nhấttheo số liệu đo đạc nhiệt độ toàn cầu từ 1850 Nhiệt độ trong 100 năm 1906-2005tăng 0.,74 (0.,56-0.,92) lớn hơn so với giai đoạn 100 năm 1901-2000 (0.,6 -

đôi so với giai đoạn 100 năm từ 1906 đến 2005 Nhiệt độ tăng lên cao hơn ở các vĩ

độ cao ở Bắc bán cầu: nhiệt độ ở Bắc bán cầu trung bình tăng gần gấp đôi của toàncầu trong giai đoạn 100 năm qua Nhiệt độ ở đất liền tăng nhanh hơn đại dương.Theo quan sát từ 1961 thì nhiệt độ đại dương tăng ở cả độ sâu ít nhất là 3000 m Đạidương đã chiếm 80% lượng nhiệt của hệ thống khí hậu.Theo kết quả phân tích từkhinh khí cầu và vệ tinh thì tốc độ nóng lên ở giữa tầng đối lưu và thấp hơn giốngvới tốc độ của nhiệt độ bề mặt [3,4]

Hiện tượng mưa cũng biến động đáng kể, lượng mưa tăng đáng kể trong giaiđoạn từ 1900 đến 2005 ở các nước nằm ở phía Tây của Bắc và Nam Mỹ, Châu Âu,Bắc và Trung tâm Châu Á Trong khi đó nó giảm ở Sahel, Địa Trung Hải, Bắc Phi

và Nam Châu Á Tương ứng với sự nóng lên toàn cầu, mực nước trung bình đạidương cũng tăng lên do bằng tan và sự giãn nở nhiệt đại dương Mực nước biển

nhiệt độ toàn cầu là sự phân bố dị thường của nhiệt độ Trên các đại lục ở Bắc BánCầu, trong những năm gần đây xuất hiện hàng loạt kỷ lục về nhiệt độ cao và thấp.[1-4]

a) Biểu hiện của Biến đổi khí hậu ở Việt Nam

Theo các kết quả phân tích các số liệu khí hậu cho thấy các yếu tố của khíhậu tại Việt Nam những năm trước đây có những đặc điểm dưới đây [2].

Nhiệt độ: Trong 50 năm qua ( 1958 – 2007), nhiệt độ trung bình ở Việt Nam

hè và nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc tăng nhanh hơn ở các vùng khí hậu phíaNam (hình 2.1 a) Nhiệt độ trung bình năm của 4 thập kỷ gần đây (1961 – 2000) caohơn trung bình năm của 3 thập kỷ trước đó ( 1931 – 1960) Nhiệt độ trung bình năm

độ trung bình năm ở cả 3 nơi trên đều cao hơn trung bình của thập kỷ 1931 – 1940

Hình 2.1 :. Diễn biến của nhiệt độ (a) và lượng mưa (b) ở Việt Nam 50

năm qua

Lượng mưa: Trên

từng địa điểm cụ thể, xuthế biến đổi của lượngmưa trung bình nămtrong 9 thập kỷ vừa qua (1991 – 2000) không rõ rệt theo các thời kỳ và trên cácvùng khác nhau: có giai đoạn tăng lên và có giai đoạn giảm xuống Lượng mưagiảm ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng lên ở các vùng khí hậu phía Nam (hình3.1 b) Tính trung bình trong cả nước, lượng mưa trong 50 năm qua (1958 – 2007)

đã giảm khoảng 2%

Không khí lạnh: Số đợt không khí lạnh ảnh hưởng tới Việt Nam giảm đi rõ

mà đợt gần đây nhất là đợt không khí lạnh kéo dài 38 ngày trong tháng 1 đến tháng

2

năm 2008 ở Bắc Bộ

Bão: Những năm gần đây, bão có cường độ mạnh xuất hiện nhiều hơn Quỹ

đạo của bão có nhiều dịch chuyển dần về phía Nam và mùa bão kết thúc muộn hơn,

nhiều cơn bão có đường đi dị thường hơn.

Mưa phùn: Số ngày mưa phùn trung bình năm ở Hà Nội giảm dần từ thập kỷ

1981 – 1990 và chỉ còn một nửa (15 ngày/năm) trong 10 năm gần đây

Mực nước biển: Số liệu quan trắc tại các trạm hải văn dọc ven biển Việt Nam

cho thấy tốc độ dâng lên của mực nước biển trung bình ở Việt Nam hiện nay làkhoảng 3mm/năm (1993 - 2008), tương đương tốc độ trung bình trên thế giới.Trong 50 năm qua, mực nước biển tại Hòn Dấu dâng lên khoảng 20cm

Hình 2.2 : Diễn biến mực nước biển tại trạm hải văn Hòn Dấu

b) Cơ sở xây

dựng kịch bản biến

đổi khí hậu

Theo ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), kịch bản biến đổi khí

mối quan hệ khí hậu, được xây dựng để sử dụng trong nghiên cứu những hậu quảcủa biến đổi khí hậu do con người gây ra và thường được dùng như là đầu vào các

mô hình đánh giá tác động Hiện nay có nhiều quốc gia, nhiều khu vực xây dựng

phạm vi nhỏ hơn Về khung thời gian, hầu hết các kịch bản biến đổi khí hậu thườngđược xây dựng cho từng thập kỷ của thế kỷ 21

Biến đổi khí hậu hiện nay cũng như trong thế kỷ 21 phụ thuộc chủ yếu vàomức độ phát thải khí nhà kính, tức là phụ thuộc vào sự phát triển kinh tế - xã hội Vìvậy, các kịch bản biến đổi khí hậu được xây dựng dựa trên các kich bản phát triểnkinh tế - xã hội toàn cầu Con người đã phát thải quá mức khí nhà kính vào khíquyển từ các hoạt động khác nhau như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vậntài, phá rừng,… Do đó, cơ sở xác định các kịch bản phát thải khí nhà kính là :

 …

Trong Báo cáo đặc biệt về các kịch bản phát thải khí nhà kính năm 2000,

IPCC đã đưa ra 40 kịch bản, phản ánh khá đa dạng khả năng phát thải khí nhà kínhtrong thế kỷ 21 Các kịch bản phát thải này được tổ hợp thành 4 kịch bản gốc là A1,A2, B1 và B2 với các đặc điểm chính sau:

tăng đạt đỉnh vào năm 2050 và sau đó giảm dần; truyền bá nhanh chóng và hiệu quảcông nghệ mới; thế giới có sự tương đồng về thu nhập và cách sống, có sự tươngđồng giữa các khu vực, giao lưu mạnh mẽ về văn hóa và xã hội toàn cầu Họ kịchbản A1 được chia thành 3 nhóm dựa vào theo mức độ phát triển của công nghệ:

A2: Thế giới đồng nhất, cácquốc gia hoạt động độc lập,

tự cung tự cấp; dân số tiếptục tăng trong thế kỷ 21;kinh tế phát triển theo định hướng khu vực; thay đổi về công nghệ và tốc độ tăngtrưởng kinh tế theo đầu người chậm (kịch bản phát thải cao, tương ứng với A1F1)

nhưng có sự thay đổi nhanh chóng theo hướng kinh tế dịch vụ và thông tin; dân sốtăng đạt đỉnh vào năm 2050 và sau đó giảm dần; giảm cường độ tiêu hao nguyên vậtliệu, các công nghệ sạch và sử dụng hiệu quả tài nguyên được phát triển; chú trọngđến các giải pháp toàn cầu về ổn định kinh tế, xã hội và môi trường (kịch bản phátthải tương đối thấp tương tự A1T)

 Kịch bản gốc B2: Dân số tăng liên tục nhưng với tốc độ thấp hơn A2;chú trọng đến các giải pháp địa phương thay vì toàn cầu về ổn định về kinh tế; xãhội; môi trường; mức độ phát triển kinh tế trung bình; thay đổi công nghệ chậm hơn

và manh mún hơn so với B1 và A1 (kịch bản phát thải trung bình, được xếp cùngnhóm với A1B)

c) Các kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam

Các kịch bản biến đổi khí hậu ở Việt Nam đã được xây dựng cho 3 yếu tố

là 2030, 2050 và 2070

Các kịch bản biến đổi khí hậu cho các vùng khí hậu của Việt Nam trong thế

kỷ 21, có thể được tóm tắt như sau:

Về nhiệt độ Nhiệt độ mùa đông có thể tăng nhanh hơn so với nhiệt độ mùa

hè ở tất cả các vùng khí hậu của nước ta Nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc cóthể tăng nhanh hơn so với các vùng khí hậu phía Nam

Theo kịch bản phát thải thấp (B1): Vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bìnhnăm ở các vùng khí hậu phía Bắc có thể tăng so với trung bình thời kỳ 1980-1999

1,1 đến 1,4oC

Theo kịch bản phát thải trung bình (B2): Vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ

Theo kịch bản phát thải cao (A2): Vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bìnhnăm ở các vùng khí hậu phía Bắc có thể tăng so với trung bình thời kỳ 1980 - 1999

Về lượng mưa Lượng mưa mùa khô có thể giảm ở hầu hết các vùng khí hậu

của nước ta, đặc biệt là các vùng khí hậu phía Nam Lượng mưa mùa mưa và tổnglượng mưa năm có thể tăng ở tất cả các vùng khí hậu

Theo kịch bản phát thải thấp vào cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm có thể tăngkhoảng 5% ở Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và từ 1 - 2% ở

Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ so với trung bình thời kỳ 1980 - 1999 Lượng mưa thời kỳ từ tháng III đến tháng V sẽ giảm từ 3-6% ở các vùng khí hậuphía Bắc và lượng mưa vào giữa mùa khô ở các vùng khí hậu phía Nam có thể giảmtới 7 - 10% so với thời kỳ 1980 - 1999 Lượng mưa các tháng cao điểm của mùamưa sẽ tăng từ 6 đến 10% ở cả bốn vùng khí hậu phía Bắc và Nam Trung Bộ, còn ở

Bảng 2.1 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (o C) so với thời kỳ 1980

Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường

Theo kịch bản phát thải trung bình (B2): Vào cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm

có thể tăng khoảng 7 - 8% ở Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ

và từ 2 - 3% ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ so với trung bình thời kỳ 1980

- 1999 Lượng mưa thời kỳ từ tháng III đến tháng V sẽ giảm từ 4 - 7% ở Tây Bắc,Đông Bắc và Đồng bằng Bắc Bộ, khoảng 10% ở Bắc Trung Bộ, lượng mưa vàogiữa mùa khô ở các vùng khí hậu phía Nam có thể giảm tới 10-15% so với thời kỳ

1980 - 1999 Lượng mưa các tháng cao điểm của mùa mưa sẽ tăng từ 10 đến 15% ở

cả bốn vùng khí hậu phía Bắc và Nam Trung Bộ, còn ở Tây Nguyên và Nam Bộ chỉtăng trên dưới 1%

Theo kịch bản phát thải cao (A2): Vào cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm có thểtăng so với trung bình thời kỳ 1980 - 1999, khoảng 9 - 10% ở Tây Bắc, Đông Bắc,10% ở Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, 4 - 5% ở Nam Trung Bộ và khoảng 2% ởTây Nguyên, Nam Bộ Lượng mưa thời kỳ từ tháng III đến tháng V sẽ giảm từ 6 -9% ở Tây Bắc, Đông Bắc và Đồng bằng Bắc Bộ, khoảng 13% ở Bắc Trung Bộ,lượng mưa vào giữa mùa khô ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ có thể giảm

tới 13 - 22% so với thời kỳ 1980 - 1999

Lượng mưa các tháng cao điểm của mùa mưa sẽ tăng từ 12 đến 19% ở cả bốnvùng khí hậu phía Bắc và Nam Trung Bộ, còn ở Tây Nguyên và Nam Bộ chỉ vàokhoảng 1 - 2%

Bảng 2 2 :Mức tăng lượng mưa trung bình năm (%) so với thời kỳ

Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường

d) Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu cho khu vực nghiên cứu

Theo Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam [2] các kịch

bản phát thải khí nhà kính chọn để tính toán xây dựng kịch bản cho khí hậu 7 vùngcủa Việt Nam là kịch bản phát thải thấp (kịch bản B1), kịch bản phát thải trung bìnhcủa nhóm các kịch bản phát thải trung bình (kịch bản B2) và kịch bản phát thảitrung bình của nhóm các kịch bản phát thải cao (kịch bản A2)

Dựa vào các điều kiện tự nhiên, tình hình kinh tế xã hội, dân số và mức độquan tâm đến môi trường của khu vực Trong luận văn này đã lựa chọn 2 kịch bảnđánh giá mức độ ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước: kịch bảnphát thải cao (A2) và kịch bản phát thải trung bình (A1B)

nguyên nước lưu vực sông Nhuệ - Đáy được lấy từ nhóm nghiên cứu REMOCLICcủa GS.TS Phan Văn Tân

Tính toán cho các thời kỳ tương lai của các kịch bản, số liệu mưa và bốc hơi

lượng mưa và bốc hơi ở thời kỳ tương lai theo kịch bản biến đổi khí hậu cho khu

vực nghiên cứu như sau:

Bảng 2.3 : Mức thay đổi lượng mưa và bốc hơi (%) so với thời kỳ 1970 –

1999 kịch bản phát thải A1B

Thời kỳ 2020Trạm

IV 0,97 1,06 0,95 1,03 1,06 1,23 0,89 1,06 1,15 1,24 0,83 1,05

V 0,65 1,08 1,28 1,09 1,04 1,02 1,21 1,08 1,77 1,11 2,10 1,09

VI 1,75 0,97 0,68 0,93 0,88 1,16 1,53 0,98 0,70 1,18 1,23 1,00VII 0,34 1,08 0,58 1,07 0,65 0,81 0,34 1,07 0,59 0,98 0,36 1,07VIII 0,64 1,03 0,67 1,03 1,09 0,88 0,64 1,04 1,36 0,98 0,63 1,04

IX 0,26 1,14 0,68 1,13 0,45 0,75 0,31 1,13 0,44 0,87 0,44 1,11

X 0,31 1,11 0,36 1,10 0,34 0,17 0,33 1,11 0,21 0,62 0,39 1,10

XI 0,50 0,95 0,96 0,94 0,58 0,55 0,55 0,95 0,71 0,67 0,65 0,95XII 1,84 1,03 1,86 0,96 2,51 1,82 1,83 1,03 2,31 2,06 1,69 1,02

Bảng 2 3: Mức thay đổi lượng mưa và bốc hơi (%) so với thời kỳ 1970 –

Thời kỳ 2050Trạm

IV 1,53 1,10 1,79 1,12 1,09 1,24 1,55 1,10 1,23 1,28 1,76 1,10

V 0,74 1,08 1,15 1,07 0,70 0,93 0,76 1,08 0,94 1,14 0,86 1,09

VI 0,75 1,12 0,71 1,13 0,59 0,78 0,74 1,13 0,55 0,80 0,64 1,14VII 0,74 1,07 1,25 0,99 0,77 0,76 0,79 1,04 0,99 0,97 0,95 1,00

VIII 0,89 1,06 0,85 1,03 0,87 0,93 0,74 1,05 0,94 0,98 0,60 1,04

IX 1,80 0,86 1,94 0,87 1,43 0,98 1,80 0,87 1,14 0,89 1,88 0,90

X 0,71 1,01 0,51 1,02 0,66 0,95 0,63 1,01 0,58 0,49 0,46 1,02

XI 0,21 1,04 0,13 1,02 0,07 0,14 0,17 1,04 0,07 0,16 0,08 1,05XII 0,04 1,20 0,06 1,23 0,06 0,12 0,04 1,20 0,06 0,11 0,04 1,20

Bảng 2.4 : Mức thay đổi lượng mưa (%) so với thời kỳ 1970 – 1999

kịch bản A2

Thời kỳ 2020Trạm

IV 0,60 1,03 0,46 1,02 0,30 0,38 0,49 1,04 0,33 0,41 0,33 1,06

V 1,03 0,82 0,54 0,98 1,13 0,55 0,91 0,85 0,65 0,56 0,68 0,91

VI 2,05 0,95 1,12 0,93 0,68 1,07 2,90 0,94 0,76 1,03 3,96 0,94VII 1,48 0,95 0,99 0,92 0,95 1,05 1,33 0,96 1,00 0,97 1,28 0,97VIII 1,11 1,00 1,00 0,99 1,45 1,13 1,16 1,00 1,00 0,97 1,17 0,99

IX 0,38 1,13 0,26 1,14 0,67 1,04 0,34 1,12 0,24 0,58 0,26 1,11

X 0,48 1,03 0,32 1,03 0,25 0,86 0,44 1,04 0,01 0,14 0,37 1,05

XI 1,85 0,96 1,69 0,90 3,03 1,12 1,92 0,96 2,21 0,80 2,09 0,96XII 0,83 1,10 0,89 1,11 0,45 1,42 0,81 1,10 0,33 0,71 0,71 1,10

Thời kỳ 2050Trạm

IV 0,87 1,07 0,73 1,08 0,61 0,98 0,72 1,07 0,59 0,88 0,52 1,09

V 0,74 1,08 1,16 1,04 0,68 0,84 0,73 1,08 0,85 1,02 0,74 1,08

VI 0,14 1,31 0,21 1,32 0,24 0,42 0,14 1,32 0,42 0,61 0,16 1,34VII 1,00 1,12 0,72 1,07 0,64 0,59 0,96 1,12 0,65 0,73 0,87 1,12VIII 1,04 1,08 1,78 1,10 1,24 0,91 1,14 1,08 1,35 0,98 1,44 1,07

X 0,20 1,16 0,25 1,12 0,12 1,22 0,20 1,15 0,22 0,94 0,22 1,13

XI 0,68 0,94 0,78 0,95 0,64 0,94 0,86 0,94 0,47 0,65 1,06 0,95XII 0,52 1,07 0,59 1,12 1,51 1,27 0,46 1,09 1,05 1,12 0,39 1,10

2.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬUTỚI TÀI NGUYÊN NƯỚC

Hiện nay, vấn đề đánh giá sự biến đổi khí hậu tới các mặt phát triển của kinh

toán mức độ ảnh hưởng của biến đổi khí hậu như:

1 Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường Nghiên cứu tác động của BĐKH ở lưu vực sông Hương và chính sách thích nghi ở huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế (2005 – 2008).

2 Trần Thục, Nguyễn Văn Thắng, Hoàng Đức Cường, 2009 Xây dựng kịch bản BĐKH trong thế kỷ 21 cho Việt Nam và các khu vực nhỏ hơn.

trình hành động thích ứng với biến đổi khí hậu của ngành Nông nghiệp và PTNT giai đoạn 2008-2020 2008

KTTV&MT Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng- Lưu vực sông Hồng-Thái Bình 2010 [10]

KTTV&MT Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng - Lưu vực sông Đồng Nai 2010

tác động của biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng- Lưu vực sông Cả 2010

tác động của biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng - Lưu vực sông Thu Bồn 2010

động của biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng- Lưu vực sông Ba 2010

9. Trung tâm NC Thủy văn & TNN, Viện KH KTTV&MT Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng- Đồng bằng sông Cửu Long 2010

2.3 TỔNG QUAN MÔ HÌNH MÔ PHỎNG MƯA - DÒNG CHẢY

Mô hình mưa – dòng chảy MIKE – SHE của Viện Thủy lực Đan Mạch [12]thuộc nhóm mô hình phân bố Nó bao gồm vài thành phần tính dòng chảy và phân

bố theo các pha riêng của quá trình dòng chảy:

vào

Mô hình này cung cấp vài phương pháp như Muskingum, phương trình khuếch tánhoặc phương pháp giải phương trình St.Venant

trọng số hoặc mô hình dựa vào phương trình Richard

chiều và 3 chiều dựa vào phương pháp sai phân hữu hạn

Đối với modun thổ nhưỡng, bộ dữ liệu bao gồm đặc tính thủy văn của đất (độ

lỗ hổng, độ dẫn thấm thủy lực ) được tạo ra Kết hợp với 2 phần mềm ESRIArcview 3.x hoặc ArcGIS 9.1 Phần kết hợp này được sử dụng để xử lý số liệu đầu

vào: Geomodel được sử dụng để lấy các thông tin địa chất; DaisyGIS mô tả tất cả

các quá trình quan trọng gắn với hệ sinh thái nông nghiệp

Mô hình có chế độ hiệu chỉnh tự động thông qua AUTOCAL, đưa ra phương

án tốt nhất theo điều kiện biên và ban đầu

b) Mô hình SWAT

Mô hình SWAT có thể mô phỏng một số quá trình vật lý khác nhau trên lưuvực sông Một lưu vực có thể được phân chia thành nhiều lưu vực con Việc phânchia này đặc biệt có lợi khi những vùng khác nhau của lưu vực có những thuộc tínhkhác nhau về đất, thảm phủ,… Thông tin đầu vào cho mỗi lưu vực con được tổchức như sau: các yếu tố khí hậu; thông số của các đơn vị thuỷ văn (HRUs); hồ haycác vùng chứa nước; nước ngầm; kênh chính hoặc sông nhánh, hệ thống tiêu nước.Những đơn vị thuỷ văn sẽ được tổng hợp thành các lưu vực con, các lưu vực connày được xem là đồng nhất về thảm phủ, thổ nhưỡng, và chế độ sử dụng đất

Mô hình SWAT mô phỏng hiện tượng khí tượng thủy văn xảy ra trên lưuvực, việc tính toán mưa rào-dòng chảy là kết quả của một hiện tượng này Để tínhtoán chính xác chuyển động của hoá chất, bùn cát hay các chất dinh dưỡng, chutrình thuỷ văn phải được mô phỏng phù hợp với những gì xảy ra trên lưu vực Chutrình thủy văn trên lưu vực có thể chia thành hai pha:

- Pha thứ nhất: được gọi là pha đất của chu trình thuỷ văn hay còn gọi

là mô hình thuỷ văn Pha đất sẽ tính toán tổng lượng nước, bùn cát, chất dinh dưỡng

và hoá chất tới kênh chính của từng lưu vực

- Pha thứ hai: được gọi là pha nước hay pha diễn toán của chu trình thuỷ

văn hay còn gọi là mô hình diễn toán Pha nước sẽ tính toán các thành phần qua hệthống mạng lưới sông suối tới mặt cắt cửa ra

Các số liệu đầu vào của mô hình

Yêu cầu số liệu vào của mô hình được biểu diễn dưới hai dạng: dạng số liệukhông gian và số liệu thuộc tính

phẫu diện đất

Các kết quả đầu ra của mô hình

c) Mô hình SAC – SMA

Tính toán độ ẩm đất – Sacramento, một phần của thư viện công nghệ môhình của hệ thống NWSRFS, phát triển từ thập kỷ 70 bởi viện khí hậu quốc gia Mỹ.Mỗi lưu vực được phân chia thành các đới, và được gắn vào hệ thống bể chứa Cơbản gồm có 2 đới Đới cao hơn gồm nước có áp và nước tự do, đới thấp hơn gồmdòng chảy cơ sở và nước có áp và nước tự do bổ sung Dòng chảy tràn sẽ hình thànhmột vài dạng dòng chảy:

Sacramento là mô hình độ ẩm đất, dữ liệu quan trọng nhất là dữ liệu thổnhưỡng – độ dẫn thấm thủy lực, độ lỗ hổng

Mô hình HEC-HMS là phiên bản tiếp của HEC-1, phát triển từ thập kỷ 60của quân đội Mỹ Thành phần cơ bản của mô hình bao gồm:

Green-Ampt hoặc SMA

các dạng biến đổi khác (Clark, Snyder, SCS), hoặc sử dụng phương pháp sóng độnghọc

khác nhau, ví dụ phương pháp bể chứa tuyến tính, phương pháp dạng hàm mũ, hoặcphương pháp dòng chảy cơ sở là hằng số theo từng tháng

hình sóng động học hoặc các biến đổi của chúng

chứa, công trình phân nước

Mô hình HEC-HMS mở rộng giao diện Arcview gọi là HEC-GeoHMS Dựavào sự kết hợp này hỗ trợ cho việc đọc vài đặc tính thủy văn cơ bản của lưu vực cơ

sở như hướng dòng chảy, độ dốc

e) Mô hình NAM

Mô hình NAM [5, 7, 12] hỗ trợ cả hiệu chỉnh tự động và hiệu chỉnh thôngthường Cùng với 24 thông số có thể được hiệu chỉnh, và được phân loại theo đớiriêng

NAM là mô hình mưa - dòng chảy thuộc nhóm phần mềm của Viện Thủy lựcĐan Mạch (DHI), là một phần của mô hình MIKE 11 Nó được xem như là mô hìnhdòng chảy tất định, tập trung và liên tục cho ước lượng mưa - dòng chảy dựa theocấu trúc bán kinh nghiệm Mô hình NAM có thể sử dụng để mô phỏng mưa trong

định Để đánh giá sự thay đổi của các thuộc tính thủy văn của lưu vực, lưu vực chia

ra thành nhiều lưu vực con khép kín Quá trình diễn toán thực hiện bởi mô dun diễntoán thủy động lực trong kênh của MIKE 11 Phương pháp này cho phép các tham

số khác nhau của NAM ứng dụng trong mỗi một lưu vực con

thông qua chỉ số nhiệt độ

vào

và tính theo hệ số dòng chảy mặt

lượng trữ ẩm và lượng ẩm tương đối, hệ số dòng chảy sát mặt và ngưỡng sinh dòngchảy sát mặt Có thể sử dụng chức năng tự hiệu chỉnh thông qua AUTOCAL bằngcách cung cấp số liệu lưu lượng theo bước thời gian tính toán vào mô hình

Trên cơ sở tổng quan này, với tài liệu khí tượng thủy văn và địa hình hiện có,

các kịch bản Biến đổi khí hậu A1B và A2 đến năm 2020 và 2050, được trình bàytrong chương 3

CHƯƠNG 3

MÔ PHỎNG ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỐI KHÍ HẬU TỚI BIẾN ĐỘNG

TÀI NGUYÊN NƯỚC

Để phục vụ cho tính toán, phân tích đánh giá tác động của biến đổi khí hậulên tài nguyên nước trên lưu vực sông Nhuệ - Đáy theo các kịch bản biến đổi khí

trên các lưu vực bộ phận đến trên toàn bộ lưu vực nhằm làm cung cấp tài liệu đầuvào cho các mô hình khác nhằm đánh giá sự biến đổi tài nguyên nước trên từng

Mô hình NAM [5, 7 ]được xây dựng tại Khoa Thuỷ văn Viện Kỹ thuật Thuỷđộng lực và Thuỷ lực thuộc Đại học Kỹ thuật Đan Mạch năm 1982 NAM là chữ

viết tắt của cụm từ tiếng Đan Mạch “Nedbør - Afstrømnings - Models” có nghĩa là

mô hình mưa rào dòng chảy Trong mô hình NAM, mỗi lưu vực được xem là mộtđơn vị xử lý, do đó các thông số và các biến là đại diện cho các giá trị được trungbình hóa trên toàn lưu vực Mô hình tính quá trình mưa-dòng chảy theo cách tínhliên tục hàm lượng ẩm trong năm bể chứa riêng biệt có tương tác lẫn nhau Cấu trúc

mô hình NAM được xây dựng trên nguyên tắc các hồ chứa theo chiều thẳng đứng

và các hồ chứa tuyến tính, gồm có 4 bể chứa theo chiều thẳng đứng:

Bể chứa tuyết tan: được kiểm soát bằng các điều kiện nhiệt độ Đối với điềukiện khí hậu nhiệt đới ở nước ta thì không xét đến bể chứa này;

Bể chứa mặt: lượng nước ở bể chứa này bao gồm lượng nước mưa do lớp phủthực vật chặn lại, lượng nước đọng lại trong các chỗ trũng và lượng nước trong tầngsát mặt Giới hạn trên của bể chứa này được ký hiệu bằng Umax;

Bể chứa tầng dưới: là vùng đất có rễ cây nên cây cối có thể hút nước cho bốc,thoát hơi Giới hạn trên lượng nước trong bể chứa này được ký hiệu là Lmax, lượngnước hiện tại ký hiệu là L và tỷ số L/Lmax biểu thị trạng thái ẩm của bể chứa;

Mưa hoặc tuyết tan đều đi vào bể chứa mặt Lượng nước (U) trong bể chứamặt liên tục cung cấp cho bốc hơi và thấm ngang thành dòng chảy sát mặt Khi Uđạt đến Umax, lượng nước thừa là dòng chảy tràn trực tiếp ra sông và một phần cònlại sẽ thấm xuống các bể chứa tầng dưới và bể chứa ngầm

Nước trong bể chứa tầng dưới liên tục cung cấp cho bốc thoát hơi và thấmxuống bể chứa ngầm Lượng cấp nước ngầm được phân chia thành hai bể chứa:

tầng trên và tầng dưới, hoạt động như các hồ chứa tuyến tính với các hằng số thờigian khác nhau Hai bể chứa này liên tục chảy ra sông tạo thành dòng chảy cơ bản.

Dòng chảy tràn và dòng chảy sát mặt được diễn toán qua một hồ chứa tuyếntính thứ nhất, sau đó các thành phần dòng chảy được cộng lại và diễn toán qua hồchứa tuyến tính thứ hai Cuối cùng cũng thu được dòng chảy tổng cộng tại cửa ra

a) Các thông số cơ bản của mô hình NAM

Bảng 3.1 : Các thông số cơ bản của NAM

lượng ẩm tối đa của tầng rễ cây để thực vật có thể hút để thoát hơinước

lượng nước để điền trũng, rơi trên mặt thực vật, và chứa trong vài cmcủa bề mặt của đất

phối của mưa hiệu quả cho dòng chảy ngầm và thấm

hình thành khi lượng ẩm tương đối của đất ở tầng rễcây lớn hơnTOF

mặt chỉ được hình thành khi chỉ số ẩm tương đối củatầng rễ cây lớnhơn TIF

TOF ≤ 1).Lượng nước bổ sung cho bể chứa ngầm chỉ được hìnhthành khi chỉ số ẩm tương đối của tầng rễ cây lớn hơn TG

quyết định dòng chảy sát mặt Nó chi phối thông số diễn toán dòngchảy sát mặt CKIF >> CK12

mặt và dòng chảy sát mặt được diễn toán theo các bể chứa tuyến tínhtheo chuỗi với cùng một hằng số thời gian CK12

ngầm được tạo ra sử dụng mô hình bể chứa tuyến tínhvới hằng sốthời gian CKBF

b) Các yếu tố chính ảnh hưởng đến mô hình NAM

Lượng trữ bề mặt Lượng ẩm bị giữ lại bởi thực vật cũng như được trữ trong

các chỗ trũng trên tầng trên cùng của bề mặt đất được coi là lượng trữ bề mặt

Umax biểu thị giới hạn trên của tổng lượng nước trong lượng trữ bề mặt Tổnglượng nước U trong lượng trữ bề mặt liên tục bị giảm do bốc hơi cũng như do thấmngang Khi lượng trữ bề mặt đạt đến mức tối đa, một lượng nước thừa PN sẽ gianhập vào sông với vai trò là dòng chảy tràn trong khi lượng còn lại sẽ thấm vào tầngthấp bên dưới và tầng ngầm.

Lượng trữ tầng thấp hay lượng trữ tầng rễ cây Độ ẩm trong tầng rễ cây, lớp

đất bên dưới bề mặt đất, tại đó thực vật có thể hút nước để bốc thoát hơi đặc trưngcho lượng trữ tầng thấp Lmax biểu thị giới hạn trên của tổng lượng nước trữ trongtầng này Độ ẩm trong lượng trữ tầng thấp cung cấp cho bốc thoát hơi thực vật Độ

ẩm trong tầng này điều chỉnh tổng lượng nước gia nhập vào lượng trữ tầng ngầm,thành phần dòng chảy mặt, dòng sát mặt và lượng gia nhập lại

Bốc thoát hơi nước Nhu cầu bốc thoát hơi đầu tiên được thoả mãn từ lượng

trữ bề mặt với tốc độ tiềm năng Nếu lượng ẩm U trong lượng trữ bề mặt nhỏ hơnyêu cầu (U < Ep) thì phần còn thiếu được coi rằng là do các hoạt động của rễ cây rút

ra từ lượng trữ tầng thấp theo tốc độ thực tế Ea Ea tương ứng với lượng bốc hơitiềm năng và biến đổi tuyến tính theo quan hệ lượng trữ ẩm trong đất, L/Lmax, củalượng trữ ẩm tầng thấp

(3.1)

Dòng chảy mặt Khi lượng trữ bề mặt vượt qua giới hạn trên của bể chứa

mặt, U > Umax, thì lượng nước thừa PN sẽ gia nhập vào thành phần dòng chảy mặt

Thông số QOF đặc trưng cho phần nước thừa PN đóng góp vào dòng chảy mặt Nóđược giả thiết là tương ứng với PN và biến đổi tuyến tính theo quan hệ lượng trữ ẩmđất, L/Lmax, của lượng trữ ẩm tầng thấp.

(3.2)

TOF = giá trị ngưỡng của dòng chảy tràn (0 ≤ TOF ≤ 1)

Phần lượng nước thừa PN không tham gia vào thành phần dòng chảy tràn sẽthấm xuống lượng trữ tầng thấp Một phần trong đó, ∆L, của nước có sẵn cho thấm,(PN-QOF), được giả thiết sẽ làm tăng lượng ẩm L trong lượng trữ ẩm tầng thấp

Lượng ẩm còn lại, G, được giả thiết sẽ thấm sâu hơn và gia nhập lại vào lượng trữtầng ngầm

Dòng chảy sát mặt Sự đóng góp của dòng chảy sát mặt, QIF, được giả thiết

là tương ứng với U và biến đổi tuyến tính theo quan hệ lượng chứa ẩm của lượngtrữ tầng thấp

OF

OF OF

T Q

Trong đó CKIF là hằng số thời gian dòng chảy sát mặt và TIF là giá trịngưỡng tầng rễ cây của dòng sát mặt (0 ≤ TIF ≤ 1).

Diễn toán dòng chảy mặt và dòng sát mặt Dòng sát mặt được diễn toán qua

chuỗi hai hồ chứa tuyến tính với cùng một hằng số thời gian CK12 Diễn toán dòngchảy mặt cũng dựa trên khái niệm hồ chứa tuyến tính nhưng với hằng số thời gian

có thể biến đổi

(3.4)

Trong đó OF là dòng chảy tràn (mm/giờ) OFmin là giới hạn trên của diễntoán tuyến tính (= 0,4mm/giờ), và β = 0,4 Hằng số β = 0,4 tương ứng với việc sửdụng công thức Manning để mô phỏng dòng chảy mặt

Theo phương trình trên, diễn toán dòng chảy mặt được tính bằng phươngpháp sóng động học, và dòng chảy sát mặt được tính theo mô hình NAM như dòng

L L T

T Q

chảy mặt (trong lưu vực không có thành phần dòng chảy mặt) được diễn toán nhưmột hồ chứa tuyến tính.

Lượng gia nhập nước ngầm Tổng lượng nước thấm G gia nhập vào lượng

trữ nước ngầm phụ thuộc vào độ ẩm chứa trong đất trong tầng rễ cây

(3.5)

Trong đó TG là giá trị ngưỡng của tầng rễ cây đối với lượng gia nhập nướcngầm (0 ≤ TG ≤ 1)

Độ ẩm chứa trong đất Lượng trữ tầng thấp biểu thị lượng nước chứa trong

tầng rễ cây Sau khi phân chia mưa giữa dòng chảy mặt và dòng thấm xuống tầngngầm, lượng nước mưa còn lại sẽ đóng góp vào lượng chứa ẩm (L) trong lượng trữtầng thấp một lượng ∆L

(3.6)

Dòng chảy cơ bản Dòng chảy cơ bản BF từ lượng trữ tầng ngầm được tính

toán như dòng chảy ra từ một hồ chứa tuyến tính với hằng số thời gian CKBF

3.2 MÔ HÌNH THỦY LỰCMIKE 11[12] là một phần mềm kỹ thuật chuyên dụng mô phỏng lưu lượng,

chất lượng nước và vận chuyển bùn cát ở cửa sông, sông, hệ thống tưới, kênh dẫn

và các hệ thống dẫn nước khác MIKE 11 là công cụ lập mô hình động lực mộtchiều, thân thiện với người sử dụng nhằm phân tích chi tiết, thiết kế, quản lý và vậnhành cho sông và hệ thống kênh dẫn đơn giản và phức tạp Với môi trường đặc biệtthân thiện với người sử dụng, linh hoạt và tốc độ, MIKE 11 cung cấp một môitrường thiết kế hữu hiệu về kỹ thuật công trình, tài nguyên nước, quản lý chất lượngnước và các ứng dụng quy hoạch Mô đun mô hình thuỷ động lực (HD) là một phầntrung tâm của hệ thống lập mô hình MIKE 11 và hình thành cơ sở cho hầu hết các

mô đun bao gồm: dự báo lũ, tải khuyếch tán, chất lượng nước và các mô đun vậnchuyển bùn cát Mô đun MIKE 11 HD giải các phương trình tổng hợp theo phươngđứng để đảm bảo tính liên tục và bảo toàn động lượng (phương trình Saint Venant)

triều và dòng chảy do mưa ở sông và cửa sông

Đặc trưng cơ bản của hệ thống lập mô hình MIKE 11 là cấu trúc mô đuntổng hợp với nhiều loại mô đun được thêm vào mô phỏng các hiện tượng liên quanđến hệ thống sông MIKE bao gồm các mô đun bổ sung đối với: 1) Thuỷ văn; 2) Tảikhuyếch tán; 3)Các mô hình chất lượng nước; 4) Vận chuyển bùn cát có cấu kết; 5)Vận chuyển bùn cát không cấu kết

Hệ phương trình cơ bản của MIKE 11 là hệ phương trình Saint Venant viếtcho trường hợp dòng chảy một chiều trong lòng kênh dẫn hở, bao gồm:

(3.7)

Trong đó:

Q: Lưu lượng qua mặt cắt (m3/s) R: Bán kính thủy lực

A: Diện tích mặt cắt ướt (m2) x: Chiều dài theo dòng chảy (m)

t: Thời gian tính toán (s) q: Lưu lượng nhập lưu

g: Gia tốc trọng trường g= 9.81 m/s2 C: Hệ số Sê-zi

Mô hình MIKE 11 sử dụng phương pháp sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott

Để giải hệ phương trình Saint-Venant Sơ đồ sai phân ẩn 6 điểm như sau (hình 3.1

q t

A x

| Q

| Q