Nghiên cứu đặc điểm mưa lớn ở khu vực TP hồ chí minh

Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những trung tâm kinh t lớn nhất nhì Việt Nam, với tình hình kinh t gia tăng, tạo ra sự ô nhiễm môi trường, tác động đ n thời ti t g y mưa lớn trên diện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP HCM

KHOA KHÍ TƢỢNG THỦY VĂN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP HCM

KHOA KHÍ TƢỢNG THỦY VĂN

Khóa: 2013 - 2017

TP HỒ CHÍ MINH – THÁNG 11/2017

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017

NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khoa: KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

Bộ môn: KHÍ TƯỢNG

1 Đầu đề đồ án: Nghiên cứu đặc điểm mưa lớn ở khu vực TP Hồ Chí Minh

2 Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung và số liệu ban đầu):

- Thu th p, ph n tích các số liệu mưa

- X y dựng c sở l lu n, phư ng pháp nghi n cứu, nội dung, số liệu, li n quan đ n đề tài để đưa ra t qu nghi n cứu c tính chính ác

3 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 10/7/2017

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 5/11/2017

Nội dung và yêu cầu đã được thông qua bộ môn

KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAM Độc l p - Tự do - Hạnh phúc

LỜI CẢM ƠN

Trước h t em xin gửi lời c m n ch n thành nhất đ n toàn thể quý thầy cô

Khoa hí tượng thủy văn, Trường Đại học Tài nguy n và môi trường Thành Phố

Hồ Chí Minh đã truyền đạt những ki n thức quý báu cho em trong suốt h n bốn

năm học t p và rèn luyện tại trường Em cũng in c m n cô Bùi Thị Tuy t đã t n

tình truyền đạt ki n thức, động viên học t p và tạo mọi điều kiện cho em hoàn

thành đồ án này Em xin c m n thầy B o Thạnh, thầy Nguyễn Văn Tín những

người đã nhiệt tình hướng dẫn em thực hiện khóa lu n tốt nghiệp này

Em xin chân thành c m n Ban lãnh đạo và các anh chị trong Phân viện khoa học

Khí tượng Thủy văn và bi n đổi khí h u đã tạo điều kiện thu n lợi ti p xúc thực t ,

gi i đáp thắc mắc

Gia đình, bạn bè đã giúp đỡ, ủng hộ h t sức s u sắc trong thời gian qua Đặc

biệt c m n gia đình, những người luôn b n cạnh động vi n để em vững t m và phấn

đấu học t p, nghi n cứu và hoàn thành đồ án này

Trong qua trình làm đồ án do giới hạn về thời gian cũng như hạn ch về số liệu thực đo n n hông tránh được những thi u s t Vì v y, em rất mong được sự c m

thông và những i n đ ng g p qu báo của các Thầy Cô và những người quan t m

TÓM TẮT

Hiện nay,bi n đổi khí h u (BĐKH) đã và đang diễn ra trên quy mô toàn cầu

và là thách thức lớn đối với con người đã và đang g y ra những bi n đổi mạnh mẽ thông qua các hiện tượng thời ti t cực đoan, dị thường

Điển hình của kiểu thời ti t dị thường là sự tăng l n của nhiệt độ, mưa lớn,

lũ lụt, hạn hán, nước biển d ng Trong đ Việt Nam đang đư ng đầu với những biểu hiện ngày càng gia tăng của những hiện tượng này Hiện tượng mưa lớn từ những c n bão, những c n áp thấp hiện đới gây nh hưởng thường xuyên nhất gây thiệt hại về kinh t xã hội ở Việt Nam nói chung và Tp Hồ Chí Minh nói riêng

Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những trung tâm kinh t lớn nhất nhì Việt Nam, với tình hình kinh t gia tăng, tạo ra sự ô nhiễm môi trường, tác động

đ n thời ti t g y mưa lớn trên diện rộng

Đồ án nhằm đánh giá mục tiêu c p nh t xu th bi n đổi lượng mưa, đặc điểm của các tr n mưa lớn ở khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh tr n c sở chuỗi số liệu quan trắc K t qu tính toán giai đoạn từ 1980-2014 đáng giá u th bi n động của mưa g y ra

MỤC LỤC

1 Tính cấp thi t của đề tài: 1

2 Mục ti u đồ án : 3

3 Nhiệm vụ : 3

4 Nội dung và phạm vi nghiên cứu: 3

5 Phư ng pháp nghi n cứu: 7

6 Ý nghĩa thực tiễn: 7

NỘI DUNG ĐỒ ÁN 8

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU MƯA LỚN 8

1.1 Khái niệm mưa lớn : 8

1.2 Tác động của hiện tượng mưa lớn 8

1.3 Các nghiên cứu về mưa lớn ở Việt Nam 10

CHƯƠNG 2 : SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12

2.1 Số liệu : 12

2.1.1 Số liệu quan trắc bề mặt từ mạng lưới trạm trên khu vực thành phố Hồ Chí Minh : 12

2.2 Phư ng pháp nghi n cứu 12

2.2.1 Phư ng pháp thống : 12

2.2.2 Phư ng pháp u th : 12

2.2.3 Phư ng pháp tính tần suất mưa : 13

CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 14

3.1 Đặc điểm mưa lớn tại các trạm ( T n S n Hòa, Củ Chi, Nhà Bè, Cần Giờ, Bình Chánh) trong kho ng thời gian 1980-2014 14

3.1.1 Xu th lượng mưa một ngày lớn nhất : 18

3.1.2 Xu th lượng mưa 3 ngày lớn nhất 21

3.1.3 Xu th số ngày c mưa một ngày lớn h n 50mm 24

3.1.4 Xu th ngày bắt đầu mùa mưa, t thúc mùa mưa 25

3.2 Xu th lượng mưa tại trạm T n S n Hòa 27

3.2.1 Xu th số ngày c lượng mưa lớn nhất trong 30 phút 27

3.2.2 Xu th số ngày c lượng mưa lớn nhất trong 1 giờ 28

3.2.3 Xu th số ngày c lượng mưa lớn nhất trong 3 giờ 29

3.3 Nghi n cứu tần suất mưa b o đ m ứng tần suất 1%, 5%, 10%,50% 30

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 PHỤ LỤC

DANH SÁCH BẢNG

B ng 2.1 Tọa độ địa lí của các trạm trên khu vực TP Hồ Chí Minh 12

B ng 3.1 Tần suất mưa trong 15 phút 30

B ng 3.2 Phân bố tần suất lý thuy t mưa trong 15 phút Trạm T n S n Hòa 31

B ng 3.3 Tần suất mưa trong 30 phút 32

B ng 3.4 Phân bố tần suất lý thuy t lượng mưa 30 phút 33

B ng 3.5 Tần suất mưa trong 60 phút 34

B ng 3.6 Phân bố tần suất lý thuy t trong 60 phút trạm Tân S n Hòa 35

B ng 3.7 Tần suất mưa trong 120 phút 36

B ng 3.8 Phân bố tần suất lý thuy t trong 120 phút trạm T n S n Hòa 37

DANH MỤC HÌNH

Hình 4.2.1 B n đồ thể hiện vị trí địa lý Thành Phố Hồ Chí Minh 4

Hình 4.2.2 Địa hình vùng cao phía Bắc – Đông Bắc 5

Hình 4.2.3 Vùng thấp trũng phía Nam – T y Nam và Đông Nam 6

Hình 1.2.1 Mưa lớn ngày 15/9/2012 9

Hình 1.2.2 Mưa lớn ngày 26/9/2014 9

Hình 3.1 B n đồ phân bố lượng mưa trung bình nhiều năm 1980-2015 14

Hình 3.2 Tổng lượng mưa năm (1980-2014) tại trạm Cần Giờ 15

Hình 3.3 Tổng lượng mưa (1980-2014) tại trạm Củ Chi 15

Hình 3.4 Tổng lượng mưa(1980-2014) tại trạm T n S n Hòa 16

Hình 3.5 Tổng lượng mưa trung bình (1980-2014) trạm Nhà Bè 17

Hình 3.6 Tổng lượng mưa trung bình(1980-2014) trạm Bình Chánh 17

Hình 3.7 :Xu th lượng mưa một ngày lớn nhất Trạm Cần Giờ 18

Hình 3.8 : Xu th lượng mưa một ngày lớn nhất trạm Củ Chi 19

Hình 3.9 : Xu th lượng mưa lớn nhất trong 1 ngày trạm Nhà Bè 20

Hình 3.10 : Xu th lượng mưa ngày lớn nhất của trạm Bình Chánh 20

Hình 3.11 : Xu th lượng mưa 1 ngày lớn nhất trạm T n S n Hòa 21

Hình 3.12: Xu th lượng mưa c 3 ngày lớn nhất tại Trạm Cần Giờ 22

Hình 3.13 : Xu th lượng mưa Củ Chi 3 ngày lớn nhất 22

Hình 3.14 : Xu th lượng mưa T n S n Hòa 3 ngày lớn nhất 23

Hình 3.15 : Xu th lượng mưa Nhà Bè 3 ngày lớn nhất 23

Hình 3.16 Xu th lượng mưa Bình Chánh 3 ngày lớn nhất 24

Hình 3.17 Xu th số ngày c mưa lớn h n 50mm trạm T n S n Hòa 24

Hình 3.18 Xu th bắt đầu mùa mưa trạm T n S n Hòa 25

Hình 3.19 Xu th k t thúc mùa mưa trạm T n S n Hòa 26

Hình 3.20 Xu th số ngày mưa 30 phút Trạm T n S n Hòa 27

Hình 3.21 Xu th lượng mưa trong 60 phút T n S n Hòa 28

Hình 3.22 xu th lượng mưa lớn nhất trong 3 giờ trạm T n S n Hòa 29

Hình 3.23 Đường tần suất mưa trong 15 phút trạm T n S n Hòa 30

Hình 3.24 Đường tần suất mưa trong 30 phút 32

Hình 3.25 Đường tần suất mưa trong 60 phút trạm T n S n Hòa 34

Hình 3.26 Đường tần suất lượng mưa trong 120 phút 36

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Thành Phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng khí h u nhiệt đới gió mùa, thời ti t hàng năm ở n i đ y và các vùng l n c n phía nam có hai mùa rõ rệt: mùa hô và mùa mưa, gần như trùng hớp với thời kỳ hoạt động của gi mùa Đông Bắc và gió mùa Tây Nam

Mùa mưa thường kéo dài từ tháng V đ n tháng XI hàng năm, với tỷ trọng lượng mưa chi m kho ng từ 90 đ n 95% tổng lượng mưa c năm

Trong thời kỳ này, hoạt động liên tục của gió mùa tây nam mạnh tư ng tác với bão

và áp thấp nhiệt đới trên khu vực Biển Đông luôn mang đ n những đợt mưa lớn diện rộng và kéo dài cho khu vực này Những thiệt hại do mưa to g y lũ lớn làm sạt lỡ đất, phá vỡ đ bao cũng như làm ng p chìm nhiều diện tích nuôi trồng thủy s n, lúa và hoa màu, phá hủy các công trình hạ tầng kỹ thu t và gây nh hưởng đ n môi trường

Mưa là đại lượng ngẫu nhiên, diễn bi n bất liên tục theo không gian và thời gian Vì

v y công tác dự báo mưa, đặc biệt là mưa lớn là vấn đề h t sức h hăn, nhất là dự báo định lượng

Trong những năm gần đ y, các sự kiện mưa lớn trong thời gian ngắn đã y ra trên khu vực thành phố Hồ Chí Minh với tần suất và cường độ ngày một lớn Những

sự kiện này, mỗi khi x y ra, thường gây ra ng p úng nghiêm trọng tr n địa bàn thành phố, tác động rất lớn đ n kinh t xã hội Đặc biệt, tính bất ngờ của những tr n mưa lớn này là nguyên nhân chính dẫn đ n những tai nạn không mong muốn đối với người dân trong khu vực

Có thể thống kê một số tr n mưa lớn gây ng p úng nghiêm trọng tr n địa bàn thành phố Hồ Chí Minh gây thiệt hại to lớn về người và tài s n trong trong thời gian gần đ y như: Tr n mưa lớn ngày 30/4/2014 trên khu vực thành phố Hồ Chí Minh đã gây nên những h u qu nghiêm trọng, nh hưởng rất lớn đ n đời sống người d n cũng như inh t xã hội Tr n mưa lớn x y ra vào chiều tối ngày 15/9/2015 với tổng lượng mưa tr n 130mm, g y ng p úng nghiêm trọng làm giao thông trên khu vực rối loạn;

Tr n mưa lớn kèm theo gió mạnh bất ngờ x y ra vào ngày 27/6/2016 đã làm đổ nhiều

c y anh, đe dọa trực ti p đ n tính mạng của những người tham gia giao thông, gây

ng p úng cục bộ đã cuốn trôi các phư ng tiện giao thông xuống các cống thoát nước hay hố ga

Tr n mưa lớn x y ra ngày 26/9/2016 kéo dài trong kho ng gần 2 ti ng với tổng lượng mưa từ 100 đ n trên 200mm gây ng p úng tại 59 điểm trong thành phố Hồ Chí Minh, trong đ c c s n bay T n S n Nhất, làm nh hưởng nghiêm trọng đ n kinh t

xã hội đặc biệt là ngành hàng không, nhấn chìm nhiều phư ng tiện giao thông; Gần

đ y nhất là tr n mưa vào rạng sáng ngày 25/5/2015 đã g y ra ng p lụt, nh hưởng nghiêm trọng đ n giao thông khu vực

Chi ti t những tr n mưa lớn và lượng mưa g y ng p tại Tp.HCM trong những năm gần đ y:

Đợt mưa tr n diện rộng ngày 01/10/2012 với vũ lượng phổ bi n trên 50mm, tuy nhiên k t hợp với triều cường mạnh gây ng p sau 19 tuy n đường ở thành phố

Tr n mưa lớn ngày 10/09/2013, lượng mưa lớn nhất đo được tại trạm Quang Trung là 132,5mm trong vòng 3h làm 12 tuy n đường c độ sâu ng p trên 15cm, trong

đ đường Nguyễn Văn Quá độ sau ng p 50cm

Tr n mưa ngày 06/9/2014 g y ng p: 29 tuy n đường bị ng p từ 0,10m đ n 0,30m Lượng mưa đo được tại Cầu Bông: 122,3mm, Quang Trung: 90mm

Tr n mưa ngày 19/10/2014 g y ng p tại 13 tuy n đường: lượng mưa đo được tại đường Phạm Văn Kh e là 113mm

Tháng 9/2013 TP.HCM c 4 tr n mưa lớn g y g p trong đ tr n mưa ngày Ngày 26/9/2014 diễn ra tr n mưa lớn nhất trong lịch sử ở Tp Hồ Chí Minh lượng mưa vượt a tần suất thi t hệ thống thoát nước gây ng p 59 tuy n đường

Lượng mưa đo được ở Mạc Đĩnh Chi là 204mm, T n S n Hòa là 170mm, Thanh Đa là 172mm, L Thường Kiệt 169mm

Tr n mưa ngày 23/10/2014, trong vòng 30 phút lượng mưa đo được ở Mạc Đĩnh Chi: 86mm, Phước Long: 50mm

Tr n mưa lớn ngày 26/8/2014 g y ng p nhiều n i trong Thành phố trong đ

S n bay T n S n Nhất: 149mm, Phước Long: 159mm

Đặc điểm của các tr n mưa lớn tại TP HCM:

Số ngày c lượng mưa lớn h n 50 mm thường t p trung vào tháng 5 đ n tháng 11 Trong các tr n mưa, đỉnh mưa uất hiện khá sớm, cường độ mưa thời đoạn ngắn thường khá cao, dễ gây ng p kéo dài

Do v y cần có nghiên cứu đánh giá u hướng bi n động Xuất phát từ những đòi

h i đ phục vụ cho việc phát triển kinh t xã hội ở Tp Hồ Chí Minh, đề tài

“Nghiên cứu đặc điểm mưa lớn khu vực thành phố Hồ Chí Minh là cần thi t, nhằm

ác định được đặc điểm các tr n mưa lớn gây ng p ở Tp Hồ Chí Minh và xu th bi n đổi của mưa phục vụ phát triển inh t ã hội và ti u thoát nước đô thị

4 Nội dung và phạm vi nghiên cứu:

4.1 Các nội dung chính bao gồm:

Chư ng 1: Tổng quan về nghiên cứu mưa lớn

Chư ng 2: Số liệu và phư ng pháp nghi n cứu

Chư ng 3: K t qu nghiên cứu

4.2 Phạm vi nghiên cứu :

Về không gian:

Đề tài nghiên cứu về lượng mưa lớn ở thành phố Hồ Chí Minh

Đáng giá u th lượng mưa một ngày lớn nhất, ba ngày lớn nhất

Xu th thời gian bắt đầu, k t thúc mùa mưa

Lượng mưa thay đổi theo thời gian 1 giờ, 3 giờ

Vị trí địa lý

Thành phố Hồ Chí Minh là thành phố lớn thứ nhì Việt Nam về diện tích, đồng thời cũng là đầu tàu kinh t và là một trong những trung t m văn h a, giáo dục quan trọng nhất của nước Hiện nay, thành phố Hồ Chí Minh là thành phố trực thuộc Trung

ư ng cùng với thủ đô Hà Nội là đô thị loại đặc biệt của Việt Nam

Thành phố Hồ Chí Minh có toạ độ 10°10' – 10°38' Bắc và 106°22' – 106°54' Đông, phía Bắc giáp tỉnh Bình Dư ng, T y Bắc giáp tỉnh T y Ninh, Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai, Đông Nam giáp tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, T y và T y Nam giáp tỉnh Long An và Tiền Giang Nằm ở miền Nam Việt Nam, Thành phố Hồ Chí

Minh cách Hà Nội 1.730 m theo đường bộ, trung tâm thành phố cách bờ biển Đông

50 m theo đường chim bay Với vị trí t m điểm của khu vực Đông Nam Á, Thành phố Hồ Chí Minh là một đầu mối giao thông quan trọng về c đường bộ, đường thủy

và đường không, nối liền các tỉnh trong vùng và còn là một cửa ngõ quốc t

Thành phố Hồ Chí Minh gồm 4 điểm cực:

Cực Bắc là xã Phú Mỹ Hưng, huyện Củ Chi

Cực Tây là xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi

Cực Nam là xã Long Hòa, huyện Cần Giờ

Cực Đông là ã Thạnh An, huyện Cần Giờ

HÌNH 4.2.1 Bản đồ thể hiện vị trí địa lý Thành Phố Hồ Chí Minh

Hình 4.2.2 Địa hình vùng cao phía Bắc – Đông Bắc

Vùng cao nằm ở phía Bắc – Đông Bắc và một phần T y Bắc (thuộc huyện Củ Chi, đông bắc qu n Thủ Đức và qu n 9), với dạng địa hình lượn s ng, độ cao trung bình 10-25m và en ẻ c những đồi gò độ cao cao nhất tới 32m, như đồi Long Bình (qu n 9)

HÌNH 4.2.3 Vùng thấp trũng phía Nam – Tây Nam và Đông Nam

Vùng thấp trũng ở phía Nam – T y Nam và Đông Nam thành phố (thuộc các

qu n 9, 8, 7 và các huyện Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ) Vùng này c độ cao trung bình tr n dưới 1m và cao nhất 2m, thấp nhất 0.5m

HÌNH 4.2.4 Vùng trung bình khu vực trung tâm Thành phố

Vùng trung bình, ph n bố ở hu vực Trung t m Thành phố, gồm phần lớn nội thành cũ, một phần các qu n 2, Thủ Đức, toàn bộ qu n 12 và huyện H c Môn Vùng này c độ cao trung bình 5-10m

Nhìn chung, địa hình Thành phố Hồ Chí Minh hông phức tạp, song cũng há

đa dạng, c điều iện để phát triển nhiều mặt

Về thời gian:

Ph n tích mưa trong ho ng 1980-2014 nhằm so sánh, đánh giá u th , tình hình lượng mưa trong thời gian nêu trên

5 Phương pháp nghiên cứu:

Phư ng pháp thống kê và k thừa các tài liệu đã sẵn có nhằm hệ thống hóa các tài liệu c b n là c sở cho nghiên cứu

Phư ng pháp tính tần suất mưa: Tần suất mưa là ác suất lặp lại tr n mưa cùng thời gian c lượng mưa lớn h n hay bằng tr n mưa đã quy định

Phư ng pháp hồi quy tuy n tính : Phư ng pháp này thường được sử dụng với các đường bi n trình ít c dao động lên xuống phức tạp Thông thường, việc ác định

xu th được sử dụng bằng hàm tuy n tính là phư ng pháp dễ thực hiện nhưng hông linh hoạt Xu th bi n đổi có thể thể hiện khi biểu diễn phư ng trình hồi quy

Phư ng pháp ác định xu th : Thông qua các chỉ số thống kê chính là giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và bi n suất của chuỗi số liệu x0(t), với t=1,2 n

6 Ý nghĩa thực tiễn:

Đồ án này giúp nh n bi t về đặc điểm mưa lớn trong giai đoạn 1980-2014 Tình hình bi n đổi xu th , tần suất của lượng mưa tr n địa bàn TPHCM

NỘI DUNG ĐỒ ÁN CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU MƯA LỚN

1.1.Khái niệm mưa lớn :

Hiện tượng mưa lớn là hệ qu của một số loại hình thời ti t đặc biệt như bão, áp thấp nhiệt đới hay d i hội tụ nhiệt đới, hội tụ gió mạnh trên nhiều tầng, front lạnh, đường đứt Đặc biệt khi có sự k t hợp giữa chúng với nhau ở cùng một thời điểm sẽ càng nguy hiểm h n, g y n n mưa to, gi lớn, dông, mưa đá trong một thời gian dài trên một phạm vi rộng

Mưa lớn hay mưa vừa, mưa to diện rộng là quá trình mưa y ra mang tính hệ thống trên một hay nhiều khu vực Mưa lớn diện rộng có thể x y ra một hay nhiều ngày, liên tục hay ngắt qu ng, một hay nhiều tr n mưa và hông ph n biệt dạng mưa Căn cứ vào lượng mưa thực t đo được 24 giờ tại các trạm quan trắc hí tượng bề mặt, trạm đo mưa trong mạng lưới hí tượng thủy văn mà ph n định các cấp mưa hác nhau Theo quy định của Tổ chức Khí tượng th giới (WMO), mưa lớn được chia làm

3 cấp:

Mưa vừa: Lượng mưa đo được từ 16 đ n 50 mm/24h, hoặc 8 đ n 25 mm/12h Mưa to: Lượng mưa đo được từ 51 đ n 100 mm/24h, hoặc 26 đ n 50mm/12h Mưa rất to: Lượng mưa đo được 100 mm/24h, hoặc 50 mm/12h

Trong các nghiên cứu về nh hưởng của mưa thì từ cấp mưa to (51-100 mm/24h) trở l n đã bắt đầu có những nh hưởng tiêu cực đ n đời sống con người

1.2 Tác động của hiện tượng mưa lớn

Hiện tượng mưa lớn gây ng p úng cục bộ tại những điểm mà nó gây ra, nh hưởng đ n quá trình s n xuất, và việc đi lại của nhiều người các tỉnh miền núi gây sạt

lở, lở đất, lũ quét làm cho nhiều nhà người dân lâm vào c nh khốn đốn, mùa màng kinh t bị mất h t các hồ chứa nước vượt mức báo động, nguy hiểm vỡ đ p

Hình 1.2.1 Mưa lớn ngày 15/9/2012

Hình 1.2.2 Mưa lớn ngày 26/9/2014

Theo t qu h o sát dựa tr n vũ lượng đo được tại Trại Khí Tượng T n S n Nhất từ ngày thành l p đ n năm 2001, những c n mưa c vũ lượng lớn uất hiện rất ít Trung bình cứ 3 năm mới uất hiện một c n mưa c vũ lượng 85,36 mm, và 5 năm mới uất hiện một tr n mưa c vũ lượng 95,91 mm

C n mưa ngày 5/6/2006 tại Sài Gòn éo dài gần 1 giờ đồng hồ với lượng mưa đo được

75 mm đã g y ra 20 điểm ng p Tr n mưa chiều tối 30/6/2006 cũng g y 5 điểm ng p nặng

Tr n mưa ngày 21/7/2009 éo dài 4 ti ng g y ng p lụt trầm trọng Tại trạm hí tượng Mạc Đĩnh Chi (Q.1 Sài Gòn) lượng mưa đo được từ 13 giờ 30 đ n 15 giờ là 82

mm, n u tính mưa c ngày tổng cộng 100 mm Khu bị ng p nặng nhất là các tuy n đường ung quanh bùng binh C y Gõ, b n e Chợ Lớn, chợ T n Thành, đường

Nguyễn Thị Nh , Hồng Bàng, An Dư ng Vư ng, Ba Tháng Hai, v.v thuộc các qu n

5, 6 và 11 Đường L Hồng Phong, Ba Tháng Hai và một số con đường l n c n thuộc Q.10 cũng bị ng p nặng Trung t m Q.1 cũng bị ng p tr n các trục đường chính như Trần Hưng Đạo, Nguyễn Cư Trinh, Cống Quỳnh, L Lai, L Lợi, Calmette, Nguyễn

C nh Ch n, L Thánh Tôn Khu d n cư Văn Thánh (Q Bình Thạnh) nước tràn vào nhà Coi như tất c thành phố Sài Gòn bị ng p

Đợt ng p lụt y ra vào ngày 15 tháng 12 năm 2008, được em là chưa từng c suốt 50 năm vừa qua, hi mức nước ng p d ng l n tới 1,55 mét

Theo các chuy n gia thủy lợi, từ năm 2003 đ n nay, Sài gòn rất dễ ng p, ể c

hi lượng mưa trung bình chỉ từ 30 mm đ n 40 mm

1.3 Các nghiên cứu về mƣa lớn ở Việt Nam

“Nghiên cứu mô phỏng và dự tính xu thế biến đổi của các sự kiện mưa lớn

trên khu vực Việt Nam bằng mô hình khí hậu khu vực , L Như Qu n, Phan Văn

T n, Ngô Đức Thành (2015), thông qua việc mô t các thí nghiệm được xây dựng

để mô ph ng mưa lớn và mưa cực trị, đánh giá h năng mô ph ng mưa lớn, mưa cực trị của mô hình RegCM4 cũng như thí nghiệm về dự tính sắp tới của các sự kiện này trong tư ng lai dựa trên các kịch b n phát th i mới nhất của IPCC Những k t qu ph n tích để thấy được kh năng mô ph ng của các sự kiện mưa lớn, mưa cực trị và sự bi n đổi của chúng khi sử dụng mô hình khí h u khu vực và

k t qu về dự tính những bi n đổi mưa lớn, mưa cực trị trong tư ng lai bằng mô hình RegCM4

Nguyễn Khanh V n, Đỗ Lệ Thủy, Trần Anh Đức (2013) đã “Nghiên cứu

nguyên nhân và quy luật của thời tiết mưa lớn khu vực đèo Hải Vân – Đèo Cả, vùng Nam Trung Bộ ( giai đoạn 1986 – 2010) Tr n c sở các số liệu mưa 25

năm (1986-2010) quan trắc tại các trạm trong khu vực nghiên cứu và số liệu tái phân tích của C quan hí tượng Nh t b n (Japanese Re-Analyzed JRA25), đề tài

đã phân tích và thống kê các hình th thời ti t (HTTT) và tổ hợp của chúng gây ra các đợt mưa lớn, rất lớn sinh lũ lụt trên khu vực Đèo H i Vân - Đèo C (từ Đà Nẵng đ n Phú Y n) như bão (ATNĐ), hông hí lạnh, bão (ATNĐ) t hợp với không khí lạnh, hội tụ nhiệt đới k t hợp với không khí lạnh) Qua số liệu 25 năm nghiên cứu (1986-2010) đã ác định được 5 đợt mưa lớn trái mùa, trung bình

∼0,2 đợt mưa lớn trái mùa/năm, trong số này chỉ quan sát thấy c 01 đợt mưa rất lớn trái mùa, trung bình ∼ 0,04 đợt mưa rất lớn trái mùa/năm

Các tác gi Trần Duy Thức, Vũ Văn Thăng, Vũ Th Anh, Nguyễn Văn

Hiệp đã thực hiện đề tài “Mô phỏng đợt mưa lớn từ ngày 09-13/08/2013 ở Nam

Bộ và Nam Tây Nguyên bằng mô hình WRF , nh m tác gi đã nghi n cứu phân

tích các đợt mưa lớn sử dụng các s n phẩm đầu ra của mô hình WRF, số liệu quan trắc và các thông tin synop Hai thí nghiệm được thực hiện là mô ph ng c địa hình và hông c địa hình Dựa vào k t qu thu được rằng khi loại b địa hình lượng mưa gi m đi đáng ể kho ng 50% so với trường hợp c địa hình, tốc độ gió

ở một số khu vực địa hình cao cũng thay đổi đáng ể Do đ địa hình k t hợp gió Tây Nam mạnh mang nhiều h i ẩm k t hợp hiệu ứng cưỡng bức địa hình là nguy n nh n chính g y ra đợt mưa lớn này Kh năng mô ph ng mưa của mô hình WRF trong đợt mưa lớn từ ngày 09-13/08/2013 so với thực t là khá tốt, tư ng đối phù hợp với k t qu quan trắc từ các trạm mặt đất Địa hình đ ng g p một vai trò quan trọng trong việc g y ra mưa lớn, nhờ hiệu ứng chặn và n ng g y mưa cho dòng không khí từ ngày 09-13/08/2013

CHƯƠNG 2 : SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Số liệu :

2.1.1 Số liệu quan trắc bề mặt từ mạng lưới trạm trên khu vực thành phố Hồ Chí Minh :

Các số liệu lượng mưa ; lượng mưa 1 ngày lớn nhất, lượng mưa 3 ngày lớn nhất, mưa tháng, mưa năm được thu th p tại các trạm trong Tp.HCM

Bảng 2.1 Tọa độ địa lí của các trạm trên khu vực TP Hồ Chí Minh

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp thống kê :

Thống các số liệu đã c sẵn, thừa những số liệu li n quan đ n việc chuẩn

h a các số liệu

2.2.2 Phương pháp xu thế :

a Sử dụng phương trình hồi quy tuyến tính

Phư ng pháp này thường được sử dụng với các đường bi n trình ít c dao động lên xuống phức tạp Thông thường, việc ác định xu th được sử dụng bằng hàm tuy n tính -là phư ng pháp dễ thực hiện nhưng hông linh hoạt Xu th bi n đổi có thể thể hiện khi biểu diễn phư ng trình hồi quy là hàm theo thời gian:

Y = a0 + a1Xt (2.2.2.1) Trong đ : Y: là giá trị của hàm; Xt: số thứ tự năm; a0, a1: các hệ số hồi qui

Hệ số a1 cho bi t hướng dốc của đường hồi quy, nói lên xu th bi n đổi tăng hay gi m theo thời gian N u a1 m nghĩa là u th gi m theo thời gian và ngược lại Các hệ số a0 và a1 tính theo công thức sau

̅ ̅ (2.2.2.2)

(2.2.2.3)

b Phương pháp xác định mức độ biến đổi

Thông qua các chỉ số thống chính là giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và bi n suất của chuỗi số liệu 0(t), với t=1,2 n

̅ ∑ (2.2.2.4)

Sr =

̅ (2.2.2.5)

2.2.3 Phương pháp tính tần suất mưa :

Tần suất mưa là ác suất lặp lại tr n mưa cùng thời gian c lượng mưa lớn h n hay bằng tr n mưa đã quy định

Với m: số lần mưa c cường độ bằng hoặc lớn h n cường độ tr n mưa đã định, n: tổng số số liệu trong chuỗi dữ liệu

Lượng mưa ứng với tần suất đ m b o lần lượt là 1%, 5%, 10% và 20%, 50% được tính toán theo phư ng pháp tần suất thực nghiệm Pearson III (PIII), phư ng pháp cực trị tổng quát (GEV) cho các trạm đo mưa Các hệ số ph n tán (Cv), hệ số thi n lệch (Cs) của công thức thực nghiệm được ác định theo phư ng pháp moment

%100

*1





n m p

CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Đặc điểm mưa lớn tại các trạm ( Tân Sơn Hòa, Củ Chi, Nhà Bè, Cần Giờ, Bình Chánh) trong khoảng thời gian 1980-2014

Hình 3.1 Bản đồ phân bố lượng mưa trung bình nhiều năm 1980-2015

Nhận xét : Hình nh phân bố lượng mưa thể hiện qua các màu, biểu thị số đo

của lượng mưa

Màu cam đ m đ n cam nhạt lượng mưa dao động từ 1000mm đ n 1360mm Màu anh lá c y lượng mưa dao động trong kho ng từ 1400mm đ n 1600 Màu anh dư ng lượng mưa dao động từ 1600 đ n 1900mm trở lên

a.Trạm Cần Giờ :

Tại trạm Cần Giờ lượng mưa trung bình năm giai đoạn 1980-2014 có sự gia tăng đáng ể, xu th có dạng y=16.0408x-31745 ( trong đ là năm, y là lượng mưa) tăng 16.408mm/năm Lượng mưa cao nhất vào năm 1980 (1672mm), thấp nhất đạt là 464.1mm vào năm 1996

Giai đoạn từ năm 1980-2000 : xu th tăng c dạng y=2.4574x-4007, tăng 2.4574mm/năm

Giai đoạn từ 2000-2014 : xu th tăng nhanh với y=15.863x-30595 tăng 15.863mm/năm

y = 1.63x - 1600

y = 23.136x - 44360

y = -28.775x + 59418

600 900 1200

Mưa cao nhất đạt 1672mm năm 1980, thấp nhất vào năm 1988 với lượng

Giai đoạn từ năm 1980-2000 tăng nhanh với mức xu th có dạng

y=23.136x-44360 tăng nhanh với 23.136mm/năm ( là năm, y là lượng mưa)

Giai đoạn từ năm 2000-2014 xu th gi m nhanh chóng y= -28.775x+59418 (x

là năm, y là lượng mưa)

Mưa cao nhất 2356.7 năm 2000, thấp nhất vào năm 2014 với lượng 1277,4mm

Hình 3.3 Tổng lượng mưa (1980-2014) tại trạm Củ Chi

c Trạm Tân Sơn Hòa :

Tại trạm T n S n Hòa lượng mưa trong giai đoạn 1980-2014 có sự gia tăng nhanh với xu th có dạng y=2.77x-3625.4 ( là năm, y là lượng mưa) tăng 2.77mm/năm

Giai đoạn từ năm 1980-2000 : tăng nhanh với xu th bi n đổi có dạng y=20.588x-38956, ( là năm, y là lượng mưa) tăng 20.588mm/năm

Giai đoạn từ 2000-2014 : tăng ch m h n so với mức ban đầu, có dạng y=3.4564x-5013.6 tăng 3.4563mm/năm

Mưa cao nhất đạt 2662.9mm vào năm 2000, thấp nhất vào năm 1988 1654.3mm

Hình 3.4 Tổng lượng mưa(1980-2014) tại trạm Tân Sơn Hòa

y = -3.8983x + 9480.3

y = -11.237x + 24182

y = 161.75x - 319093

0 500

Giai đoạn 1990-2005 : xu th tăng y=3.2437 -4856.1 tăng 3.2mm/năm

Giai đoạn 2005-2014 : xu th gi m đáng ể -68mm/năm

Lượng mưa cao nhất trong giai đoạn vào năm 1993 với 2385mm, thấp nhất là 731.6mm vào 1985

Hình 3.6 Tổng lượng mưa trung bình(1980-2014) trạm Bình Chánh

Giai đoạn 1980-1990 xu th bi n thi n đi uống có dạng y= -6.52x+12989 ( trong đ là năm, y lượng mưa) ,gi m (-6.52mm/năm)

Giai đoạn 1990-2000 : xu th tăng nhanh tư ng ứng kho ng (4.84mm/năm) c dạng : y=4.84x-9594, tăng nhanh h n so với giai đoạn 1980-1990, và diễn bi n tăng nhanh như th làm cho lượng mưa cao

Giai đoạn 2000-2014 : xu th tăng nhanh gấp 3 lần so với giai đoạn 1, và tăng nhẹ h n so với giai đoạn 2 là 1mm/năm Xu th có dạng y=3.38x-7603 ( là năm, y lượng mưa)

Lượng mưa cao nhất đạt 127.1mm vào năm 2010, thấp nhất đạt 25mm vào năm

Đ n 1990-2000 thì tăng nhanh (6.16mm/năm), u th bi n đổi nhanh chóng có

sự tăng vọt, cao nhất năm 1999 với tổng lượng mưa ngày 122.8mm ; thấp nhất là vào năm 1993 56.3mm

2000-2014 gi m trở lại chỉ còn (0.49mm/năm), cao nhất vào kho ng 2012 với lượng mưa cao nhất đạt được 199.1mm, thấp nhất đạt 2009 là 55.2mm

Lượng mưa cao nhất đạt 199.1mm vào năm 2012 ; thấp nhất đạt 62.7mm vào năm 2014

Hình 3.8 : Xu thế lượng mưa một ngày lớn nhất trạm Củ Chi

Lượng mưa cao nhất đạt 196.1 vào năm 1994 ; thấp nhất đạt 58.8mm năm

1987

Hình 3.9 : Xu thế lượng mưa lớn nhất trong 1 ngày trạm Nhà Bè

d Trạm Bình Chánh

Trong 1980-2014 tăng 0,33mm/năm c dạng y=0.3317x-578.09

Giai đoạn trong kho ng 1980-1990 gi m (-1.02mm/năm) , u th bi n đổi 1.023x+2100.7

Giai đoạn gi m ti p theo 1990-2000 (2,42mm/năm) với mức xu th có dạng 2.4209x+4925.4

Giai đoạn 2000-2014 : gi m xu th h n so với các giai đoạn trên có dạng 2.6211x+5349.3 gi m 2.62mm/năm

y=-Hình 3.10 : Xu thế lượng mưa ngày lớn nhất của trạm Bình Chánh

Lượng mưa cao nhất đạt 184.5mm vào năm 1994 ; thấp nhất 1987 với lượng 33mm

e Trạm Tân Sơn Hòa :

Hình 3.11 : Xu thế lượng mưa 1 ngày lớn nhất trạm Tân Sơn Hòa

Xu th lượng mưa c sự bi n đổi y (y là lượng mưa, là năm)

Trong giai đoạn từ 1980-1990 gi m (-2.53mm/năm) với mức xu th có dạng y=-2.523 +5118.7 ( là năm, y lượng mưa)

Giai đoạn trong kho ng từ 1990-2000 tăng (1.81mm/năm) c u hướng tăng, c dạng y=1.8136x-3509.2

Giai đoạn cuối gi m (-1,78mm/năm), mức xu th bi n đổi có dạng 1.7814x+3674.7

y=-Lượng mưa một ngày lớn nhất có chỉ số lớn nhất là 162.2mm vào năm

Hình 3.13 : Xu thế lượng mưa Củ Chi 3 ngày lớn nhất

Xu th lượng mưa tại Củ Chi có sự gi m từ năm 1980-2014 có dạng 0.65x+1439.4 (-0.65mm/năm) ;

y=-Giai đoạn 1980-1990 nằm trong kho ng (-1.1mm/năm)

Giai đoạn 1990-2000 nằm trong kho ng tăng (4.23mm/năm)

Giai đoạn 2000-2014 nằm trong kho ng gi m (-2.27mm/năm)

Lượng mưa 3 ngày lớn nhất cao nhất 224.2mm vào năm 1995 ;thấp nhất 2014 với lượng 85.2mm

c Trạm Tân Sơn Hòa:

Hình 3.14 : Xu thế lượng mưa Tân Sơn Hòa 3 ngày lớn nhất

Xu th lượng mưa c dạng y= -0.2343 +617.37 (trong đ là năm, y là lượng mưa) có sự gi m (-0.23mm/năm)

Giai đoạn 1980-2000 tăng (1.13mm/năm) xu th có dạng y=1.1319x-2098.5 Giai đoạn 2000-2014 gi m (-0.89mm/năm) xu th có dạng y=-0.8921x+1935.4 Lượng mưa 3 ngày lớn nhất có chỉ số lớn nhất là 218.9mm vào năm 1994 ; thấp nhất vào năm 1985 với 1079mm

Hình 3.16 Xu thế lượng mưa Bình Chánh 3 ngày lớn nhất

3.1.3 Xu thế số ngày có mƣa một ngày lớn hơn 50mm

Hình 3.17 Xu thế số ngày có mưa lớn hơn 50mm trạm Tân Sơn Hòa