Nghiên cứu xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn và xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 2448 giờ trong mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia LaiNghiên cứu xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn và xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 2448 giờ trong mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia LaiNghiên cứu xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn và xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 2448 giờ trong mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia LaiNghiên cứu xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn và xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 2448 giờ trong mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia LaiNghiên cứu xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn và xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 2448 giờ trong mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia LaiNghiên cứu xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn và xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 2448 giờ trong mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia LaiNghiên cứu xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn và xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 2448 giờ trong mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia LaiNghiên cứu xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn và xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 2448 giờ trong mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia Lai
Trang 1BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Trang 2BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Trang 3HÀ NỘI, NĂM 2018 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Cán bộ hướng dẫn chính: PGS.TS.Nguyễn Viết Lành
Cán bộ hướng dẫn phụ: TS.Hoàng Phúc Lâm
Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS.Ngô Đức Thành
Cán bộ chấm phản biện 2: TS.Nguyễn Đăng Quang
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Ngày 22 tháng 9 năm 2018
Trang 4i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu xác định hình thế thời
tiết gây mưa lớn và xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 24-48 giờ trong mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia Lai.” là do tôi thực hiện với sự hướng
dẫn của PGS.TS Nguyễn Viết Lành và TS Hoàng Phúc Lâm Các kết quả nghiên cứu trong luận văn do tôi thực hiện và chưa công bố bất cứ ở đâu
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những nội dung mà tôi trình bày
trong luận văn này
Hà Nội, ngày 05 tháng 10 năm 2018
Tác giả
Trần Trung Thành
Trang 5ii
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nỗ lực, cố gắng của bản thân luận văn “Nghiên cứu
xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn và xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 24-48 giờ trong mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia Lai.”đã hoàn
thành Trong quá trình học tập,nghiên cứu và hoàn thiện luận văn, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của thầy cô và bạn bè
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và trân trọng tới PGS TS Nguyễn Viết Lành và TS Hoàng Phúc Lâm những người đã chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ rất tận tình trong suốt thời gian thực hiện luận văn
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Phòng Đào tạo và Khoa Khí tượng - Thủy văn Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội và toàn thể các thầy,
cô đã giảng dạy, giúp đỡ trong thời gian học tập cũng như thực hiện luận văn
Nhâ n dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ viên chức Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Tây Nguyên, Trung tâm dự báo Khí tượng Thủy văn quốc gia và các đồng nghiệp đã giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận văn
Do thời gian nghiên cứu hạn chế, trình độ và kinh nghiệm thực tiễn còn chưa tốt nên luận văn chắc chắn không tránh được thiếu sót, vì vậy kính mong các thầy, cô giáo, đồng nghiệp đóng góp ý kiến để kết quả nghiên cứu được hoàn thiện hơn./
Hà Nội, ngày 05 tháng 10 năm 2018
Tác giả
Trần Trung Thành
Trang 6iii
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU………1
1 Sự cần thiết 1
2 Mục tiêu của đề tài 3
3 Phạm vi nghiên cứu .3
4 Cấu trúc luận văn 4
CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5
1.1 Điều kiện tự nhiên và kinh tế-xã hội tỉnh Gia Lai 5
1.1.1 Điều kiện tự nhiên 5
1.1.2 Điều kiện kinh tế- xã hội 9
1.2.Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 13
1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 13
1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 16
1.2.3.Tình hình nghiên cứu dự báo mưa, mưa lớn tại Đài KTTV khu vực Tây Nguyên 19
CHƯƠNG 2.CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22
2.1.Cơ sở số liệu 22
2.1.1 Số liệu quan trắc 22
2.1.2 Số liệu tái phân tích 22
2.2.Phương pháp nghiên cứu 25
2.2.1 Phương pháp phân tích synop để xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn 25 2.2.2 Phương pháp thống kê để xây dựng phương trình dự báo mưa cho các trạm khí tượng 26
2.2.3 Xác định tập các nhân tố dự báo 28
CHƯƠNG 3.HÌNH THẾ GÂY MƯA LỚN VÀ PHƯƠNG TRÌNH DỰ BÁO MƯA 30
3.1 Đặc trưng mưa trên khu vực tỉnh Gia Lai 30
3.1.1.Tổng lượng mưa năm 30
Trang 7iv
3.1.2 Phân bố lượng mưa theo mùa 32
3.1.3 Lượng mưa tháng 33
3.1.4 Số ngày có mưa 34
3.2 Xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn trên địa bàn tỉnh Gia Lai 36
3.2.1 Tổng hợp những hình thế thời tiết gây mưa lớn diện rộng 36
3.2.2 Hình thế thời tiết gây mưa lớn diện rộng trên địa bàn tỉnh Gia Lai 46
3.3 Phương trình dự báo mưa trong mùa lũ tỉnh Gia Lai 60
3.3.1 Xây dựng phương trình dự báo mưa 60
3.3.2 Đánh giá chất lượng phương trình dự báo định lượng mưa 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70
1.Kết luận 70
2.Kiến nghị 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO 73
PHỤ LỤC 76
Trang 9vi
Bảng 3.1 Tổng lượng mưa TBNN tại tỉnh Gia Lai (mm) 30
Bảng 3.2 Phân bố tổng lượng mưa trong các mùa tại tỉnh Gia Lai 33
Bảng 3.3 Số ngày có mưa TBNN tại tỉnh Gia Lai (mm) 35Bảng 3.4 Tổng hợp những hình thế thời tiết gây mưa lớn diện rộng trên địa bàn tỉnh Gia Lai (số liệu thời kỳ 2007-2017) 36Bảng 3.5 Tổng hợp tần suất và thời gian xuất hiện của các hình thế thời tiết gây mưa lớn diện rộng trên địa bàn tỉnh Gia Lai (2007-2017) 45Bảng 3.6 Chất lượng dự báo mưa 24h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tại trạm Pleiku 65Bảng 3.7 Chất lượng dự báo mưa 24h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tạitrạm Yaly 65Bảng 3.8 Chất lượng dự báo mưa 24h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tại trạm An Khê 65Bảng 3.9 Chất lượng dự báo mưa 24h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tại trạm Ajunpa 66Bảng 3.10 Chất lượng dự báo mưa 48h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tại trạm Pleiku 66Bảng 3.11 Chất lượng dự báo mưa 48h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tại trạm Yaly 67Bảng 3.12 Chất lượng dự báo mưa 48h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tại trạm An Khê 67Bảng 3.13 Chất lượng dự báo mưa 48h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tại trạm Ajunpa 67Bảng 3.14 Chất lượng dự báo mưa 48h tháng 9 trên chuỗi số liệuđộc lập tại trạm Pleiku 68Bảng 3.15 Chất lượng dự báo mưa 48h tháng 7, 8 trên chuỗi số liệu độc lập tại trạm Yaly 68
Trang 10vii
Hình 2.1.Bản đồ mạng lưới trạm khí tượng thủy văn, đo mưa tỉnh Gia Lai 25
Hình 3.1 B ản đồ tổng lượng mưa TBNN tỉnh Gia Lai 31
Hình 3.2.Bản đồ đường dòng ngày 16/9/2014 48
Hình 3.3 Bản đồ đường dòng ngày 29/9/2009 49
Hình 3.4 Bản đồ đường dòng ngày 25/9/2013 50
Hình 3.5 Bản đồ đường dòng ngày 14/9/2015 52
Hình 3.6 Bản đồ đường dòng ngày 03/11/2007 53
Hình 3.7 Bản đồ đường dòng ngày 17/10/2007 55
Hình 3.8 Bản đồ đường dòng ngày 02/11/2010 56
Hình 3.9 Bản đồ đường dòng ngày 02/11/2009 57
Hình 3.10 Bản đồ đường dòng ngày 03/11/2016 58
Hình 3.11 Bản đồ đường dòng ngày 15/11/2013 60
Trang 11là khí hậu Đông Trường Sơn gồm các huyện: K’Bang, An Khê, Đắk Pơ, KonChro, Phú Thiện, IaPa, Ayunpa và Krông Pa và khí hậu Tây Trường Sơn gồm: thành phố Pleiku và các huyện Chư Pah, Gia Grai, Đức Cơ, Chư Prông, Chư Sê, Chư Pưh, Đắk Đoa, Măng Giang Chế độ mưa của các khu vực cũng khác nhau, khu vực Tây Trường Sơn hàng năm mùa mưa bắt đầu từ tháng 5
và kết thúc vào cuối tháng 10, khu vực Đông Trường Sơn mùa mưa bắt đầu từ tháng 6 và kết thúc vào cuối tháng 11 ⌊6⌋
Trong những năm gần đây, các trận mưa lớn, đặc biệt là các đợt mưa lớn trái quy luật đã xảy ra trên khu vực tỉnh Gia Lai với tần suất và cường độ ngày một lớn Những trận mưa này, mỗi khi xảy ra làm cùng với việc xả lũ từ các hồ chứa thủy lợi, thủy điện thường gây ra ngập lụt nghiêm trọng trên địa bàn tỉnh, tác động rất lớn đến kinh tế xã hội và môi trường sống của người dân
Năm 2009,tỉnh Gia Lai bị thiệt hại do mưa lũ gây ra làm chết 12 người, bị thương 11 người, cuốn trôi và làm sập 459 ngôi nhà, 89 cơ quan, 238 phòng học, 67 cầu cống, làm ngập lụt và mất trắng hơn 13.000 ha lúa, 2.895 ha ngô,
481 ha cao su, 959 ha cà phê, làm chết trên 3.000 con gia súc… Thiệt hại về vật chất ước tính trên 578 tỷ đồng ⌊3⌋
Năm 2013, tại tỉnh Gia Lai theo thống kê của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Gia Lai ước giá trị thiệt hại do mưa lũ gây ra là 75,71 tỷ đồng, trong đó thiệt hại về nông nghiệp là 50,654 tỷ đồng, giao thông 14,763
Trang 122
tỷ đồng, nhà cửa 2,333 tỷ đồng, thủy lợi 7,1 tỷ đồng… Cụ thể, hơn 4.376 ha lúa và hoa màu và hàng ngàn con gia súc, gia cầm bị lũ cuốn trôi; 467 ngôi nhà bị hư hỏng, ngập lụt; 37 km đường bi sạt lở, hư hỏng… đặc biệt, đã có 2 người chết, 1 người bị thương nhẹ do bão lũ ⌊4⌋
Điển hình là đợt mưa lũ từ ngày 13-15/11/2013, do ảnh hưởng của cơn bão số 15 gây mưa lớn trên lưu vực hồ thủy điện An Khê-Ka Nak với lượng mưa 02 ngày đạt từ 250-400mm, gây lũ lớn trên sông Ba, cụ thể mực nước tại trạm Thủy văn An Khê là 410,15 mét, vượt báo động III là 3,65 mét, cường suất lũ 1,43 m/giờ Lưu lượng đỉnh lũ là 3.310 m3/s, lớn nhất trong chuỗi số liệu thực đo trong vòng 35 năm qua, gây thiệt hại cho người dân vùng hạ du công trình thủy điện An Khê-Ka Nak thuộc địa phận các huyện:
K’Bang, An Khê, ĐakPơ, Kông Chro Ngoài ra lũ quét cũng đã gần như chôn vùi nhà máy thủy điện An Khê, phải mất hơn 02 tháng sau mới hoạt động lại được ⌊4⌋
Ngay mới đây đợt mưa lớn do ảnh hưởng của không khí lạnh kết hợp với đới gió đông trên cao có cường độ mạnh gây mưa lớn trái vụ cho khu vực phía Đông tỉnh Gia Lai trong thời gian từ ngày 13-16/12/2016 (theo quy luật mùa mưa khu vực này kết thúc vào cuối tháng 11), và hồ thủy điện An Khê đã phải xả lũ đến 2.500m3/s ⌊5⌋
Hiện tại trên địa bàn tỉnh Gia Lai các hồ chứa thủy lợi, thủy điện đã được xây dựng trên tất cả hệ thống sông, đặc biệt là trên thượng nguồn sông Ba nơi
có hệ thống hồ thủy điện An Khê-KaNak hiện đã và đang là vấn đề được quan tâm của nhân dân tỉnh Gia Lai và cả nước vì tác động tiêu cực của nó đến đời
sống của nhân dân các huyện, thị xã phía Đông, Đông Nam tỉnh Gia Lai Chính phủ đã ban hành Quyết định 1077/QĐ-TTg, ngày 07/7/2014 về việc quy định quy trình vận hành liên hồ chứa thủy lợi, thủy điện trên lưu vực sông
Ba Trong đó đã nói rõ về việc quy định thời gian thông báo xã lũ là trước
Trang 13Luận văn đủ ở file: Luận văn full