Tính phân phối dòng chảy năm của trạm thủy văn thành mỹ khi hồ chứa đắk mi 4 vận hành có kể đến biến đổi khí hậu

MỸ KHI HỒ CHỨA ĐẮK MI 4 VẬN HÀNH CÓ KỂ ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Học viên: Huỳnh Ngọc Hợi Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy Mã số:…...Khóa: 2015 – 2017 Trường Đại học Bách khoa

KỂ ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình Thủy

Luận văn này được hoàn thành tại Khoa Thủy lợi - Thủy điện, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng

Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới TS Tô Thúy Nga, người cô đã

luôn cổ vũ, động viên, tận tình hướng dẫn và góp ý chỉ bảo trong suốt quá trình học tập

và hoàn thành luận văn này

Học viên cũng xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới các Thầy,

Cô giáo trong Khoa Thủy lợi - Thủy điện thuộc trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng, cùng hội đồng sư phạm nhà trường đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức chuyên môn và kỹ thuật trong suốt quá trình học tập

Cảm ơn gia đình, cơ quan, bạn bè và đồng nghiệp đã cổ vũ, khích lệ và tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này

Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy rất mong nhận được sự góp ý của các Thầy, Cô và các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn

Đà Nẵng, tháng 7 năm 2017 Tác giả

Huỳnh Ngọc Hợi

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả đề tài

Huỳnh Ngọc Hợi

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

TÓM TẮT LUẬN VĂN vii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC CÁC BẢNG ix

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ-ĐỒ THỊ xi

MỞ ĐẦU 1

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

3 Phương pháp nghiên cứu 2

3.1 Cách tiếp cận 2

3.2 Phương pháp nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

4.1 Đối với tác giả và các cơ sở ứng dụng kết quả nghiên cứu 3

4.2 Đối với kinh tế - xã hội và môi trường 3

5 Nội dung luận văn bao gồm 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 4

1.1 Khái niệm về biến đổi khí hậu 4

1.2 Tổng quan về Biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước 4

1.2.1 Biến đổi khí hậu trên phạm vi toàn cầu 4

1.2.2 Tình hình Biến đổi khí hậu ở Việt Nam 6

1.2.2.1 Nhiệt độ 7

1.2.2.2 Lượng mưa 8

1.2.2.3 Không khí lạnh 8

1.2.2.4 Bão 9

1.2.2.5 Mưa phùn 9

1.2.2.6 Mực nước biển 9

1.3 Tổng quan về những nghiên cứu về tác động BĐKH đối với tài nguyên nước trên thế giới và ở Việt Nam 9

1.3.1 Các kịch bản được xây dựng trên thế giới 10

1.3.2 Các kịch bản được xây dựng tại Việt Nam 10

1.3.2.1 Kịch bản biến đổi khí hậu 11

1.3.2.2 Về nhiệt độ 11

1.3.3.3 Về lượng mưa 12

1.3.3.4 Về độ ẩm 12

1.3.3.5 Kịch bản nước biển dâng 12

NHẬN XÉT 13

2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 17

2.1.1 Vị trí địa lý khu vực 17

2.1.2 Địa hình 18

2.2 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng khu vực nghiên cứu 19

2.2.1 Điều kiện địa chất 19

2.2.2 Điều kiện thổ nhưỡng, thảm thực vật 20

2.2.2.1 Thổ nhưỡng 20

2.2.2.2 Thực vật 21

2.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn của lưu vực 22

2.3.1 Đặc điểm khí hậu 22

2.3.1.1 Nhiệt độ không khí 22

2.3.1.2 Độ ẩm của không khí 22

2.3.1.3 Bốc hơi 22

2.3.1.4 Gió, bão 22

2.3.1.5 Nắng 22

2.1.1.6 Lượng mưa 23

2.3.2 Đặc điểm thuỷ văn 25

2.3.2.1 Mạng lưới sông ngòi 25

2.3.2.2 Dòng chảy năm 27

2.3.2.3 Dòng chảy lũ 32

2.3.2.4 Dòng chảy kiệt 34

NHẬN XÉT 34

CHƯƠNG 3 THIẾT LẬP MÔ HÌNH THỦY VĂN TRÊN LƯU VỰC 36

THÀNH MỸ 36

3.1 Tổng quan về mô hình thủy văn 36

3.1.1 Giới thiệu chung 36

3.1.2 Các bước thiết lập mô hình 37

3.1.3 Phân loại mô hình dòng chảy 37

3.1.3.1 Mô hình hộp đen 37

3.1.3.2 Mô hình quan niệm 38

3.1.4 Các mô hình thủy văn tiêu biểu 40

3.1.4.1 Mô hình MARINE 40

3.1.4.2 Mô hình TANK 41

3.1.4.3 Mô hình SSARR (Stream flow synthesis and Reservoir Regulation) 41

3.1.4.4.Mô hình HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center-Hydrologic Modeling System) 42

3.1.4.5 Mô hình NAM (Nedbor-Afstromnings-Model hay Precipitation-Runoff-Model) 43

3.1.5 Phân tích lựa chọn mô hình thủy văn áp dụng mô phỏng cho lưu vực 43

3.2.1 Các điều kiện ban đầu 44

3.2.1.1 Bể tuyết 45

3.2.1.2 Bể chứa mặt 45

3.2.1.2 Bể sát mặt hoặc bể tầng rễ cây 45

3.2.1.3 Bốc thoát hơi nước 45

3.2.1.3 Dòng chảy mặt 45

3.2.1.4 Dòng chảy sát mặt 46

3.2.1.5 Bổ sung dòng chảy ngầm 46

3.2.1.6 Lượng ẩm của đất 46

3.2.1.7 Diễn toán dòng chảy 46

3.2.1.8 Diễn toán dòng chảy ngầm 47

3.2.2 Điều kiện ban đầu của mô hình 47

3.2.3 Các thông số cơ bản của mô hình 47

3.3 Xây dựng mô hình Mike Nam cho lưu vực Thành Mỹ 48

3.3.1 Dữ liệu đầu vào 48

3.3.2 Để đánh giá mức độ hiệu quả của mô hình sử dụng các chỉ số sau 51

3.4 Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình tại trạm Thành Mỹ 51

3.4.1 Kết quả hiệu chỉnh mô hình NAM 52

3.4.2 Kết quả kiểm định mô hình NAM 53

CHƯƠNG 4 MÔ PHỎNG DÕNG CHẢY ĐẾN LƯU VỰC THÀNH MỸ THEO CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHI THỦY ĐIỆN ĐẮK MI 4 VẬN HÀNH 55

4.1 Áp dụng mô hình MIKE NAM theo các kịch bản BĐKH cho lưu vực thượng lưu Đắk Mi 4 - Thành Mỹ 55

4.1.1 Lựa chọn các kịch bản tính toán 55

4.1.1.1 Mực nước biển dâng 55

4.1.1.2 Thay đổi lượng mưa 55

4.1.1.3 Nhiệt độ trung bình gia tăng 55

4.1.1.4 Gia tăng lũ lụt 56

4.1.1.5 Thay đổi hình thế bão 56

4.1.1.6 Xâm nhập mặn và thiếu nước ngọt 56

4.1.2 Áp dụng mô hình NAM mô phỏng dòng chảy đến theo kịch bản BĐKH 57

NHẬN XÉT 60

NHẬN XÉT 62

4.2 Thiết lập mô hình vận hành điều tiết hồ chứa Đắk Mi 4 trên lưu vực Thành Mỹ bằng HEC-RESSIM 62

4.2.1 Cơ sở lý thuyết mô hình HEC-RESSIM 62

4.2.1.1 Tính toán lưu lượng xả phát điện qua các hồ chứa Đắk Mi 4 trên lưu vực Thành Mỹ bằng mô hình HEC-RESSIM 63

4.2.1.3 Môđun mô phỏng (Simulation) 66

4.2.2 Thiết lập mô hình hệ thống hồ chứa Đắk Mi 4 bằng HEC-RESSIM 66

4.3 Vai trò của hệ thống hồ chứa trong cân bằng nước hệ thống và nhiệm vụ tính toán điều tiết hồ chứa 68

4.4 Mô phỏng vận hành hệ thống Hồ chứa Đắk Mi 4 trên lưu vực Thành Mỹ bằng mô hình HEC-RESSIM 70

4.4.1 Mô phỏng hệ thống hồ chứa theo quy trình liên hồ chứa 70

4.4.2 Kịch bản mô phỏng điều tiết có xét đến biến đổi khí hậu 71

4.4.3 Kết quả mô phỏng 71

NHẬN XÉT 74

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75

Kết luận 75

Kiến nghị 75

TÀI LIỆU THAM KHẢO 76

Tiếng Việt 76

Tiếng Anh 77

MỸ KHI HỒ CHỨA ĐẮK MI 4 VẬN HÀNH CÓ KỂ ĐẾN

BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Học viên: Huỳnh Ngọc Hợi Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy

Mã số:… Khóa: 2015 – 2017 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

Tóm tắt - Trong thời gian qua hạ lưu hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn luôn xảy ra

mâu thuẫn về tranh chấp nguồn nước bởi lợi ích của các bên, đặc biệt là thành phố

Đà Nẵng luôn nằm trong tình trạng thiếu hụt nguồn nước cung cấp trong mùa khô Bên cạnh đó các yếu tố như biến đổi khí hậu, vận hành hệ thống các hồ chứa …, cũng làm ảnh hưởng rất lớn đến sự phân phối dòng chảy trên sông gây nên sự bất lợi

trong việc sử dụng nguồn nước cho thành phố Đà Nẵng Trên lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn đã và đang xây dựng nhiều hồ chứa thủy điện khác nhau như hồ Đắk Mi 4

(vận hành năm 2011) Do đó, nguyên cứu này tôi sẽ ứng dụng bộ công cụ

MIKE-NAM và HEC-RESSIM để đánh giá chế độ dòng chảy thượng lưu lưu vực Đắk Mi

4 – Thành Mỹ trên hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn xét đến biến đổi khí hậu làm cơ

sở cho việc sử dụng nguồn nước phía hạ lưu hợp lý nâng cao lợi ích cho xã hội và giảm thiểu những thiệt hại do sự biến đổi bất lợi gây ra

Từ khóa - Lưu vực Vu Gia-Thu Bồn; biến đổi khí hậu; vận hành hồ chứa; điều tiết

lũ; hệ thống hồ chứa; MIKE NAM; HEC-RESSIM

ESTIMATING ANNUAL FLOW DISTRIBUTION OF THANH MY HYDROLOGICAL STATION WHILE THE RESERVOIR OF DAK MI 4 HYDROPOWER PLANT OPERATING UNDER THE IMPACT OF

CLIMATE CHANGE Abstract - In recent years, there have always been cases of water-related disputes in

the lower course of Vu Gia – Thu Bon due to benefits of related parties, especially

Da Nang City which is often in the water shortage in the dry season In addition, factors such as climate change, reservoir system operation, etc., also greatly affect the distribution of river flow, causing a disadvantage to the use of water resources in

Da Nang City On the Vu Gia – Thu Bon river basin system, numerous hydroelectricity reservoirs have been built or in progress, namely: Dak Mi 4 reservoir (operation since 2011) In this study, MIKE NAM and HEC-RESSIM tools are used to evaluate flows of Dak Mi 4 - Thanh My upstream of Vu Gia – Thu Bon river system in consideration of climate change This study also proposes solutions in optimizing water using at downstream to increase benefits and minimize

the damage from impacts of climate change

Key words - Vu Gia Thu Bon Basin; the climate change; reservoir operation;

flooding regulation models; reservoirs system; MIKE-NAM; HEC-RESSIM

BĐKH Biến đổi khí hậu

Số hiệu

1.1

Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa trong 50 năm

qua ở các vùng khí hậu của Việt Nam (Nguồn: IMHEN/2010)

2.8 Lượng mưa năm và lớp dòng chảy trung bình nhiều năm ở các

vùng trong tỉnh Quảng Nam (1980 - 2010) [13] 31

phân phối so với dòng chảy năm (1980 - 2010) [13] 34

3.3 Đánh giá mức độ mô phỏng của mô hình tương ứng với chỉ số

3.4 Tiêu chuẩn đánh giá hệ số tương quan (Theo Moriasi, 2007) 51 3.5 Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình NAM tại trạm Thành

3.6 Bộ thông số mô hình NAM sau khi hiệu chỉnh và kiểm định 54

4.1

Mức thay đổi (%) lượng mưa các mùa trong năm so với thời kỳ

1980-1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2) khu vực tỉnh

Quảng Nam [12]

57

4.2 Dòng chảy trung bình các tháng tại Đắk Mi 4 theo kịch bản 59

4.3 Hệ số phân phối dòng chảy trung bình các tháng tại Đắk Mi 4

4.9 Tỉ lệ thay đổi dòng chảy trung bình các tháng tại Thành Mỹ

4.10 Dòng chảy trung bình các tháng ứng với các kịch bản tại Thành

4.13 Tỉ lệ thay đổi dòng chảy trung bình các tháng tại Thành Mỹ

4.14 Lưu lượng các tháng tại Thành Mỹ khi VHHC theo các kịch

Số hiệu

1 Sơ đồ vùng thượng lưu lưu vực Vu Gia - Thu Bồn [12] 2 1.1 Thay đổi nhiệt độ toàn cầu giai đoạn 1860 – 1999 [8] 4 2.1 Bản đồ lưu vực Vu Gia - Thu Bồn và vị trí hồ chứa Đắk Mi 4

3.3 Dữ liệu thực đo mưa, lưu lượng tại trạm thủy văn Thành Mỹ và

dữ liệu bốc hơi tại trạm Trà My từ năm 1980 - 2010 49 3.4 Dữ liệu mưa để hiệu chỉnh tại trạm Thành Mỹ từ năm 1980-

3.5 Dữ liệu mưa để kiểm định tại trạm Thành Mỹ từ năm 1996-2010 50

4.1 Dữ liệu mưa, bốc hơi theo các kịch bản BĐKH 58 4.2 Kết quả tính toán lưu lượng trung bình đến hồ Đắk Mi 4 ứng

4.3 Kết quả tính toán lưu lượng trung bình đến Trạm Thủy văn

4.4 Biểu đồ quá trình lũ đến và xả lũ hồ chứa [8] 63

4.6 Các chức năng khai báo lưu vực sông và hồ chứa trong mô hình

Kết quả tính toán dòng chảy trung bình đến lưu vực Thành Mỹ

khi xét đến điều tiết hệ thống hồ chứa thủy điện theo các kịch

bản BĐKH (B2)

72

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Hệ thống sông Vu Gia-Thu Bồn là hệ thống sông lớn nhất của tỉnh Quảng Nam

và cùng là một trong những con sông lớn nhất của các tỉnh vùng Duyên hải Trung Bộ Lưu vực nằm ở sườn Đông của dãy Trường Sơn có diện tích lưu vực: 10.350 km2, phía Bắc giáp lưu vực sông Cự Đê, phía Nam giáp lưu vực sông Trà Bồng và Sê San, phía Tây giáp Lào, phía Đông giáp biển Đông là lưu vực sông Tam Kỳ

Trong khoảng 10 năm trở lại đây lưu vực Vu Gia Thu Bồn là một trong những lưu vực chịu ảnh hưởng nặng nề bởi lũ lụt và hạn hán, lũ lụt thì tần suất xảy ra nhiều hơn như các trận lũ trên sông Vu Gia tại Ái Nghĩa và Cẩm Lệ luôn nằm trên báo động

3 (các năm 2007, 2009, 2011, 2013), trong khi hạn hán xâm nhập mặn đe dọa hằng năm đến cấp nước sinh hoạt cho thành phố luôn là vấn đề nóng bỏng tranh chấp giữa

Đà Nẵng, Quảng Nam và các nhà máy trên hệ thống điện

Trong bối cảnh BĐKH làm cho lượng mưa mùa lũ có xu hướng tăng dẫn đến sự gia tăng dòng chảy mùa lũ và và lưu lượng giảm mùa kiệt làm giảm dòng chảy về mùa cạn Theo kịch bản BĐKH của Bộ tài Nguyên môi trường năm 2012, thì lượng mưa từ tháng 3 đến tháng 5 giảm đến 8,3% tại Quảng Nam và 9,9% tại Đà Nẵng đối ứng với năm 2100, trong khi đó mùa lũ thì lượng mưa gia tăng 12,5% tại Quảng Nam và 9,3% tại Đà Nẵng vào mùa lũ

Do đó việc nghiên cứu mô phỏng dòng chảy trung bình năm tại trạm thủy văn Thành Mỹ trong tương lai theo các kịch bản BĐKH trên lưu vực là rất cấp thiết nhằm sớm các giải pháp ứng phó với mùa lũ và sử dụng nguồn nước hợp lý hơn về mùa kiệt

Biến đổi khí hậu đã và đang diễn ra trên phạm vi toàn cầu, bao gồm cả các thay đổi trong thành phần hoá học của khí quyển, biến đổi nhiệt độ bề mặt, nước biển dâng, các hiện tượng khí hậu cực đoan và thiên tai tăng lên đáng kể về số lượng và cường

độ

Những thay đổi này dẫn đến những thay đổi trong các hệ thống vật lý, hệ sinh học và hệ thống kinh tế - xã hội trên toàn hành tinh và đe doạ sự phát triển, đe doạ cuộc sống của tất cả các loài, các hệ sinh thái

Nghiên cứu về biến đổi khí hậu, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và đề xuất các giải pháp thích nghi là sự đóng góp đáng kể để bảo vệ cuộc sống, phục vụ phát triển bền vững

Dòng chảy của trạm thủy văn Thành Mỹ nằm trong lưu vực Vu Gia-Thu Bồn, thường xuyên chịu nhiều tác động của các hiện tượng liên quan đến BĐKH như: lũ lụt, bão, áp thấp nhiệt đới BĐKH sẽ làm thay đổi chế độ dòng chảy trong sông, tăng nguy

cơ ngập lụt, hạn hán, xâm nhập mặn và nhiều ảnh hưởng tiêu cực khác, tác động xấu đến phát triển KT - XH và môi trường của tỉnh Quảng Nam và Đà Nẵng

Xuất phát từ các lý do trên, tác giả đề xuất đề tài luận văn là: “Tính phân phối dòng chảy năm của trạm Thủy văn Thành Mỹ khi hồ chứa Đắk Mi 4 vận hành có

kể đến biến đổi khí hậu”

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Sự biến đổi dòng chảy vùng thượng lưu Vu Gia Thu Bồn khi xét đến Biến đổi khí hậu và hồ chứa thủy điện Đắk Mi 4 đi vào vận hành

- Phạm vi nghiên cứu: Thượng lưu lưu vực Vu Gia Thu Bồn

Hình 1 Sơ đồ vùng thượng lưu lưu vực Vu Gia - Thu Bồn [12]

3 Phương pháp nghiên cứu

3.1 Cách tiếp cận

Từ các số liệu thực tế và kịch bản biến đổi khí hậu đã được Bộ Tài nguyên và Môi trường năm 2012, công bố cho từng vùng, áp dụng mô hình toán thủy văn tính toán dòng chảy trên các tiểu lưu vực, tìm trị số mưa, tính truyền lũ Sau đó, áp dụng

mô hình điều tiết dòng chảy tính toán vận hành hồ chứa thủy điện Đắk Mi 4 trên lưu vực Thành Mỹ

3.2 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp kế thừa nghiên cứu: kế thừa một số các tài liệu, cơ sở dữ liệu và

kết quả nghiên cứu các đề tài nghiên cứu đi trước về biến đổi khí hậu trên lưu vực Vu Gia-Thu Bồn;

Phương pháp phân tích, thống kê: phân tích xử lý số liệu;

Phương pháp ứng dụng mô hình toán: Dựa trên khả năng ứng dụng và sự phổ

cập của các mô hình, trong nghiên cứu này tác giả đề xuất sử dụng mô hình MIKE

NAM, HEC-RESSIM, để mô phỏng biến đổi dòng chảy và thiết lập mô hình vận hành

hồ chứa trên lưu vực Thành Mỹ

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

4.1 Đối với tác giả và các cơ sở ứng dụng kết quả nghiên cứu

- Nâng cao trình độ chuyên môn cho bản thân kỹ sư tham gia thực hiện Xây dựng bộ thông số mô hình phù hợp với chế độ dòng chảy ứng với kịch bản BĐKH

- Mô phỏng phân phối dòng chảy trên lưu vực Thành Mỹ khi thủy điện Đắk Mi

4.2 Đối với kinh tế - xã hội và môi trường

- Số liệu dự báo sẽ giúp cho đơn vị có liên quan có cái nhìn tổng thể về chế độ dòng chảy trong kịch bản BĐKH trong tương lai, từ đó đề xuất các phương án quản lý, vận hành, thiết kế, thi công phù hợp góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh cho doanh nghiệp và đảm bảo an sinh xã hội khu vực dự án

- Có thêm những nghiên cứu mới để đánh giá lượng dòng chảy về hạ lưu, cần

đề cập đầy đủ và chính xác hơn về các điểm lấy nước và đánh giá chất lượng nguồn nước trên toàn lưu vực Vu Gia-Thu Bồn

5 Nội dung luận văn bao gồm

Dự kiến bố cục và nội dung của luận văn gồm:

PHẦN MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG 3 THIẾT LẬP MÔ HÌNH THỦY VĂN TRÊN LƯU VỰC THÀNH

MỸ

CHƯƠNG 4 MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY ĐẾN LƯU VỰC THÀNH MỸ THEO CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHI THỦY ĐIỆN ĐẮK MI 4 VẬN HÀNH

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1.1 Khái niệm về biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu là sự biến đổi trạng thái của khí hậu so với trung bình trong một khoảng thời gian dài

Biến đổi khí hậu có thể là do các quá trình tự nhiên bên trong hoặc các tác động bên ngoài, hoặc do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển hay trong khai thác sử dụng đất

1.2 Tổng quan về Biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước

1.2.1 Biến đổi khí hậu trên phạm vi toàn cầu

Theo đánh giá lần thứ 4 của Ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC, 2007) đã nhận định rằng sự nóng lên của hệ thống khí hậu trái đất hiện nay là chưa từng có, điều đó đã được minh chứng từ những quan trắc về sự tăng lên của nhiệt độ không khí và đại dương trung bình toàn cầu, sự tan chảy băng và tuyết trên phạm vi rộng lớn, sự dâng lên của mực nước biển trung bình toàn cầu

- Nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng khoảng 0,74oC trong thời kỳ 1906 - 2005, tốc độ tăng của nhiệt độ trong 50 năm gần đây gần gấp đôi so với 50 năm trước đây Hai năm được công nhận có nhiệt độ trung bình toàn cầu cao nhất từ trước đến nay là

1998, 2005; 11/12 năm gần đây (1995 - 2006) nằm trong số 12 năm nóng nhất trong chuỗi số liệu quan trắc Nhiệt độ trên lục địa tăng rõ rệt và nhanh hơn hẳn so với nhiệt

độ trên đại dương với thời kỳ tăng nhanh nhất là mùa đông (tháng XII, I, II) và mùa xuân (tháng III, IV, V) Nhiệt độ cực trị cũng có chiều hướng biến đổi tương tự như nhiệt độ trung bình;

Hình 1.1 Thay đổi nhiệt độ toàn cầu giai đoạn 1860 – 1999 [8]

- Lượng mưa có chiều hướng tăng lên trong thời kỳ 1900 - 2005 ở phía Bắc vĩ

độ 300N, tuy nhiên lại có xu hướng giảm đáng kể từ năm 1970 ở vùng nhiệt đới Lượng mưa ở khu vực từ 10oN đến 30oN tăng lên từ năm 1900 đến 1950 ở vùng nhiệt

đới và giảm trong thời kỳ sau đó Nhìn chung, lượng mưa có xu hướng biến đổi theo mùa và theo không gian rõ rệt hơn hẳn so với nhiệt độ Hiện tượng mưa lớn có dấu hiệu tăng lên trong thời gian gần đây;

- Mực nước biển trung bình toàn cầu đã tăng với tỷ lệ trung bình 1,8mm/năm trong thời kỳ 1961 - 2003 và với tỷ lệ 3,1mm/năm trong thời kỳ từ năm 1993 - 2003 Trong những năm gần đây, tổng cộng mực nước biển đã dâng 0,31m (± 0,07m)

- Diện tích băng biển trung bình năm ở Bắc cực đã thu hẹp với tỷ lệ 2,7%/1 thập

kỷ Diện tích cực đại của lớp phủ băng theo mùa ở bán cầu Bắc đã giảm 7% kể từ

1990, riêng trong mùa xuân giảm tới 15%

Các báo cáo tại Hội nghị Quốc tế về BĐKH tại Brucxen (Bỉ) cho biết trung bình mỗi năm, các núi băng trên cao nguyên Thanh Hải (Trung Quốc) bị giảm 7% khối lượng và 50 - 60 m độ cao Trong 30 năm qua, trung bình mỗi năm cao nguyên Tây Tạng bị tan chảy khoảng 131km2 , chu vi vùng băng tuyết bên sườn cao nguyên mỗi năm giảm 100 - 150m có nơi tới 350m;

- Hạn hán xuất hiện thường xuyên hơn ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới từ năm 1970 Nguyên nhân chính của sự gia tăng này là lượng mưa giảm và nhiệt độ tăng dẫn đến bốc hơi tăng Khu vực thường xuyên xảy ra hạn hán là phía Tây Hoa Kỳ, Úc, Châu Âu;

- Hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới, đặc biệt là các cơn bão mạnh gia tăng từ những năm 1970 và ngày càng có xu hướng xuất hiện nhiều hơn các cơn bão có quỹ đạo bất thường Điều này có thể thấy trên cả Ấn Độ Dương, Bắc và Tây Bắc Thái Bình Dương, số cơn bão ở Đại Tây Dương ở mức trung bình trong khoảng 10 năm gần đây;

- Có sự biến đổi trong chế độ hoàn lưu quy mô lớn trên cả lục địa và đại dương, biểu hiện rõ rệt nhất là sự gia tăng về số lượng và cường độ của hiện tượng El-Nino và biến động mạnh mẽ của hệ thống gió mùa

Như vậy BĐKH đã và đang diễn ra trên quy mô toàn cầu, biểu hiện của chúng

có thể khác nhau giữa các khu vực nhưng có thể kết luận một số đặc điểm chung là nhiệt độ tăng lên, lượng mưa biến động mạnh mẽ và có dấu hiệu tăng lên vào mùa mưa, giảm vào mùa ít mưa, hiện tượng mưa lớn gia tăng, hạn hán xuất hiện thường xuyên hơn, hoạt động của bão và áp thấp nhiệt đới phức tạp hơn, hiện tượng El-Nino xuất hiện thường xuyên hơn và có biến động mạnh

Biến đổi khí hậu có thể do 2 nguyên nhân: do những quá trình tự nhiên và do ảnh hưởng của con người

Phần lớn các nhà khoa học đều khẳng định rằng hoạt động của con người đã và đang làm BĐKH toàn cầu Nguyên nhân chủ yếu của sự biến đổi đó là sự tăng nồng độ khí nhà kính trong khí quyển dẫn đến tăng hiệu ứng nhà kính Đặc biệt quan trọng là khí CO2 được tạo thành do sử dụng năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch (như dầu mỏ, than đá, khí tự nhiên…), phá rừng và chuyển đổi sử dụng đất

Để đánh giá vai trò của khí nhà kính đến BĐKH cần xét 4 đặc trưng sau:

- Thay đổi nồng độ khí nhà kính;

- Đặc tính hấp thụ bức xạ của khí nhà kính;

- Thời gian tồn tại (tuổi thọ) của khí nhà kính;

- Tác động qua lại giữa các khí nhà kính

Sự thay đổi của khí hậu trong tương lai

Các nghiên cứu và tính toán mới nhất của IPCC về biến đổi khí hậu trong tương lai cho thấy, đến năm 2100 nhiệt độ bề mặt trái đất có thể tăng từ 1,5 đến 4,5oC Nhiệt

độ mặt đất tăng nhanh hơn mặt biển Nhiệt độ Bắc bán cầu tăng nhiều hơn Nam bán cầu Lượng mưa tăng không đều, mưa nhiều hơn ở các vùng cực Mực nước biển có thể dâng lên từ 30 đến 90 cm Hiện tượng El-Nino hoạt động mạnh lên cả về cường độ

và tần suất

1.2.2 Tình hình Biến đổi khí hậu ở Việt Nam

- Sự nóng lên của toàn cầu tương quan với sự biến đổi chu trình thuỷ văn, bao gồm sự gia tăng lượng bốc hơi, làm thay đổi lượng và tần suất mưa

- Giữa thế kỷ 21 sự đóng góp của lượng nước trên toàn cầu có thể bị thay đổi Những vùng khô cằn, nửa khô cằn, và nhiệt đới sẽ ngày càng khô hạn, trong khi dòng chảy lại gia tăng ở những vùng nhiệt đới ẩm ướt

- Hạn hán lũ lụt sẽ xuất hiện nhiều hơn với sự gia tăng tần số của những trận mưa và thay đổi khí hậu cực đoan (bão lớn)

- Nhiệt độ nước gia tăng và sự thay đổi tới lũ lụt/hạn hán sẽ ảnh hưởng đến chất

lượng nước, làm tăng những hiệu ứng từ sự ô nhiễm của: bùn cát, chất dinh dưỡng,

nguồn/mầm bệnh, hóa chất diệt côn trùng (thuốc sát trùng), sự hoà tan cacbon hữu cơ,

và muối Sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe và kinh tế, môi trường, quan trọng hơn là liên quan đến các hoạt động con người

- Biến đổi khí hậu toàn cầu sẽ tác động xấu đến nguồn nước sạch hiện nay

- Sự thay đổi của chu trình thuỷ văn làm gia tăng mức độ nguy hiểm về lũ lụt, ảnh hưởng nghiêm trọng đến người dân, nhất là những vùng lụt lội ở Châu Á

- Những vùng trũng ở Châu Á được xác định là những vùng có thể bị tổn thương cao, và bị ảnh hưởng rất mạnh bởi những chế độ thuỷ văn thay đổi

Những nhân tố có thể gây ra sự lụt lội ở những dải đất ven biển và những hòn đảo, xâm thực bờ biển, phá hủy hệ sinh thái ở những vùng đầm lầy và cây đước Nhiệt

độ tăng thêm, mức biển dâng đó là điều đã xảy ra thông qua sự ấm lên của nước biển

và sự tan chảy của những sông băng

Biến đổi khí hậu với các biểu hiện chính là sự nóng lên toàn cầu và mực nước biển dâng chủ yếu là do các hoạt động KT-XH của con người gây phát thải quá mức vào khí quyển các khí gây hiệu ứng nhà kính

Theo báo cáo đánh giá lần thứ tư của Tổ chức Liên Chính phủ về Biến đổi khí

hậu (IPCC) tháng 2 năm 2007, nhiệt độ toàn cầu đã tăng khoảng 0,74oC trong thời kỳ 1906-2005 và tốc độ tăng của nhiệt độ trong 50 năm gần đây gần gấp đôi so với 50 năm trước đó Nhiệt độ trên lục địa tăng nhanh hơn so với trên đại dương

Trong 100 năm qua, lượng mưa có xu hướng tăng lên, hiện tượng mưa lớn xuất hiện ở nhiều nơi trên thế giới

Mực nước biển toàn cầu đã tăng trong thế kỷ 20 với tốc độ ngày càng cao Hai nguyên nhân chính làm tăng mực nước biển là sự giãn nở nhiệt của đại dương và sự tan băng

Số liệu quan trắc mực nước quan trắc trong thời kỳ 1961-2003 cho thấy mức độ tăng của mực nước biển trung bình toàn cầu khoảng 1,8 mm/năm, trong đó do giãn nở nhiệt là 0,42 mm/năm và tan băng là 0,7 mm/năm

Số liệu đo đạc từ vệ tinh TOPEX/POSEIDON trong giai đoạn 1993-2003 cho thấy tốc độ tăng của mực nước biển trung bình toàn cầu là 3,1 mm/năm, nhanh hơn đáng kể so với thời kỳ 1961-2003

Ở Việt Nam, kết quả phân tích các số liệu khí hậu cho thấy biến đổi của các yếu

tố khí hậu và mực nước biển có những điểm đáng chú ý sau:

1.2.2.1 Nhiệt độ

Trong 50 năm qua (1958-2007), nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam tăng lên khoảng từ 0,5-0,7oC Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa hè và nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc tăng nhanh hơn ở các vùng khí hậu phía Nam

Nhiệt độ tháng I (tháng đặc trưng cho mùa đông), nhiệt độ tháng VII (tháng đặc trưng cho mùa hè) và nhiệt độ trung bình năm tăng trên phạm vi cả nước Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn so với mùa hè và nhiệt độ vùng sâu trong đất liền tăng nhanh hơn so với nhiệt độ vùng ven biển và hải đảo

Vào mùa đông, nhiệt độ tăng nhanh hơn cả là ở Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ (khoảng 1,3-1,5oC/50 năm) Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ có nhiệt độ tháng I tăng chậm hơn so với các vùng khí hậu phía Bắc (khoảng 0,6-0,9oC/50 năm) Tính trung bình cho cả nước, nhiệt độ mùa đông ở nước ta đã tăng lên 1,2oC/50 năm Nhiệt độ tháng VII tăng khoảng 0,3-0,5oC/50 năm trên tất cả các vùng khí hậu của nước ta Nhiệt độ trung bình năm tăng 0,5-0,6o

C/50 năm ở Tây Bắc, Đông Bắc Bộ, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ,Tây Nguyên và Nam Bộ còn mức tăng nhiệt độ trung bình năm ở Nam Trung Bộ thấp hơn, chỉ vào khoảng 0,3oC/50 năm (Bảng 1.1)

Xu thế chung của nhiệt độ là tăng trên hầu hết các khu vực, tuy nhiên, có những khu vực nhỏ thuộc vùng ven biển Trung Bộ và Nam Bộ như Thừa Thiên – Huế, Quảng Ngãi, Tiền Giang có xu hướng giảm của nhiệt độ Đáng lưu ý là ở những nơi này, lượng mưa tăng trong cả hai mùa: mùa khô và mùa mưa

Mức thay đổi nhiệt độ cực đại trên toàn Việt Nam nhìn chung dao động trong

khoảng từ -3oC đến 3oC Mức thay đổi nhiệt độ cực tiểu chủ yếu dao động trong khoảng -5oC đến 5oC Xu thế chung của nhiệt độ cực đại và cực tiểu là tăng, tốc độ tăng của nhiệt độ cực tiểu nhanh hơn so với nhiệt độ cực đại, phù hợp với xu thế chung của BĐKH toàn cầu

1.2.2.2 Lượng mưa

Lượng mưa mùa khô (tháng XI-IV) tăng lên chút ít hoặc thay đổi không đáng

kể ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng mạnh mẽ ở các vùng khí hậu phía Nam Lượng mưa mùa mưa (tháng V-X) giảm từ 5 đến hơn 10% trên đa phần diện tích phía Bắc nước ta và tăng khoảng 5 đến 20% ở các vùng khí hậu phía Nam Xu thế diễn biến của lượng mưa năm tương tự như lượng mưa mùa mưa, tăng ở các vùng khí hậu phía Nam

và giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc Khu vực Nam Trung Bộ có lượng mưa mùa khô, mùa mưa và lượng mưa năm tăng mạnh nhất so với các vùng khác ở nước ta, nhiều nơi đến 20% trong 50 năm qua (Bảng 1.1)

Lượng mưa ngày cực đại tăng lên ở hầu hết các vùng khí hậu, nhất là trong những năm gần đây Số ngày mưa lớn cũng có xu thế tăng lên tương ứng, nhiều biến động mạnh xảy ra ở khu vực miền Trung Tồn tại mối tương quan khá rõ giữa sự nóng lên toàn cầu và nhiệt độ bề mặt biển khu vực Đông xích đạo Thái Bình Dương với xu thế biến đổi của số ngày mưa lớn trên các vùng khí hậu phía Nam

Bảng 1.1 Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa trong 50 năm qua ở các vùng

khí hậu của Việt Nam (Nguồn: IMHEN/2010) [13]

1.2.2.4 Bão

Về xoáy thuận nhiệt đới, trung bình hàng năm có khoảng 12 cơn bão và áp thấp nhiệt đới hoạt động trên Biển Đông, trong đó khoảng 45% số cơn bão nảy sinh ngay trên Biển Đông và 55% số cơn bão từ Thái Bình Dương di chuyển vào đất liền Số cơn bão và áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến Việt Nam vào khoảng 7 cơn mỗi năm và trong

đó có 5 cơn đổ bộ hoặc ảnh hưởng trực tiếp đến đất liền nước ta Nơi có tần suất hoạt động của bão, áp thấp nhiệt đới lớn nhất nằm ở phần giữa của khu vực Bắc Biển Đông, trung bình mỗi năm có khoảng 3 cơn bão đi qua ô lưới 2,5 x 2,5 độ kinh vĩ Khu vực

bờ biển miền Trung từ 1618o

N đến 18oN và khu vực bờ biển Bắc Bộ từ 20oN trở lên có tần suất hoạt động của bão, áp thấp nhiệt đới cao nhất trong cả dải ven biển nước ta, cứ khoảng 2 năm lại có 1 cơn bão, áp thấp nhiệt đới đi vào khu vực 1 vĩ độ bờ biển

Khu vực đổ bộ của các cơn bão và áp thấp nhiệt đới vào Việt Nam có xu hướng lùi dần về phía Nam lãnh thổ nước ta; số lượng các cơn bão rất mạnh có xu hướng gia tăng; mùa bão có dấu hiệu kết thúc muộn hơn trong thời gian gần đây Mức độ ảnh hưởng của bão đến nước ta có xu hướng mạnh lên

20 cm

1.3 Tổng quan về những nghiên cứu về tác động BĐKH đối với tài nguyên nước trên thế giới và ở Việt Nam

Biến đổi khí hậu hiện nay cũng như trong thế kỷ 21 phụ thuộc chủ yếu vào mức

độ phát thải khí nhà kính, tức là phụ thuộc vào sự phát triển KT-XH Vì vậy, các kịch bản biến đổi khí hậu được xây dựng dựa trên các kịch bản phát triển KT-XH toàn cầu Con người đã phát thải quá mức khí nhà kính vào khí quyển từ các hoạt động khác nhau như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, phá rừng… Do đó cơ sở để xác định các kịch bản phát thải khí nhà kính là:

- Sự phát triển kinh tế ở quy mô toàn cầu;

- Dân số thế giới và mức độ tiêu dùng;

- Chuẩn mực cuộc sống và lối sống;

- Tiêu thụ năng lượng và tài nguyên năng lượng;

- Chuyển giao công nghệ;

- Thay đổi sử dụng đất

1.3.1 Các kịch bản được xây dựng trên thế giới

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 kính trong 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:

- Kịch bản gốc A1: Kinh tế thế giới phát triển nhanh; dân số thế giới tăng đạt

đỉnh vào năm 2050 và sau đó giảm dần; truyền bá nhanh chóng và hiệu quả các công nghệ mới; thế giới có sự tương đồng về thu nhập và cách sống, có sự tương đồng giữa các khu vực, giao lưu mạnh mẽ về văn hoá và xã hội toàn cầu Kịch bản A1 được chia thành các nhóm dựa theo mức độ phát triển công nghệ, như:

+ A1FI: Tiếp tục sử dụng thái quá nhiên liệu hóa thạch (kịch bản phát thải cao); + A1B: Có sự cân bằng giữa các nguồn năng lượng (kịch bản phát thải trung bình);

+ A1T: Chú trọng đến việc sử dụng các nguồn năng lượng phi hoá thạch (kịch bản phát thải thấp)

- Kịch bản gốc A2: Thế giới không đồng nhất, các quốc gia hoạt động độc lập,

tự cung tự cấp; dân số tiếp tục tăng trong thế kỷ 21; kinh tế phát triển theo định hướng khu vực; thay đổi về công nghệ và tốc độ tăng trưởng kinh tế tính theo đầu người chậm (kịch bản phát thải cao, tương tự như A1FI)

- Kịch bản gốc B1: Kinh tế phát triển nhanh giống như A1 nhưng có sự thay đổi

nhanh chóng theo hướng kinh tế dịch vụ và thông tin; dân số tăng đạt đỉnh vào năm

2050 và sau đó giảm dần; giảm cường độ tiêu hao nguyên vật liệu, các công nghệ sạch

và sử dụng hiệu quả tài nguyên được phát triển; chú trọng đến các giải pháp toàn cầu

về ổn định kinh tế, xã hội và môi trường (kịch bản phát thải thấp, tương tự như 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 KT-XH và môi trường; mức độ phát triển kinh tế trung bình; thay đổi công nghệ chậm hơn và mạnh mẽ hơn so với B1 và A1 (kịch bản phát thải trung bình, được xếp cùng nhóm với A1B)

Như vậy, IPCC khuyến cáo sử dụng các kịch bản phát thải được sắp xếp từ thấp đến cao là B1, A1T (kịch bản thấp); B2, A1B (kịch bản trung bình); A2, A1FI (kịch bản cao) với các mức phát thải khí nhà kính trong thế kỷ 21 và dự tính mức tăng nhiệt

độ trung bình toàn cầu Tuy nhiên, tùy thuộc vào nhu cầu thực tiễn và khả năng tính toán của từng nước, IPCC cũng khuyến cáo lựa chọn các kịch bản phát thải phù hợp để xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu

1.3.2 Các kịch bản được xây dựng tại Việt Nam

Các nghiên cứu trong và ngoài nước về kịch bản BĐKH, nước biển dâng đã được phân tích và tham khảo để xây dựng kịch bản BĐKH cho Việt Nam, cụ thể như sau:

Kịch bản BĐKH được xây dựng năm 1994 trong báo cáo về BĐKH ở Châu Á

do Ngân hàng phát triển Châu Á tài trợ

Kịch bản BĐKH trong thông báo đầu tiên của Việt Nam cho Công ước khung của Liên hiệp quốc về BĐKH (Viện Khoa học Khí tượng, Thủy văn & Môi trường năm 2003)

Kịch bản BĐKH được xây dựng bằng phương pháp tổ hợp (phần mềm MAGICC/SCENGEN) và phương pháp chi tiết hoá (Downscaling) thống kê cho Việt Nam và các vùng nhỏ hơn (Viện Khoa học Khí tượng, Thủy văn & Môi trường năm 2006)

Các tiêu chí để lựa chọn phương pháp tính toán xây dựng kịch bản BĐKH, nước biển dâng cho Việt Nam bao gồm:

- Mức độ tin cậy của kịch bản biến đổi khí hậu toàn cầu;

- Độ chi tiết của kịch bản biến đổi khí hậu;

Trên cơ sở phân tích các tiêu chí nêu trên, kết quả tính toán bằng phương pháp

tổ hợp (MAGICC/SCENGEN) và phương pháp chi tiết hoá thống kê (Downscaling) đã được lựa chọn để xây dựng kịch bản BĐKH, nước biển dâng trong thế kỷ 21 cho Việt Nam

1.3.2.1 Kịch bản biến đổi khí hậu

Các kịch bản biến đổi khí hậu đối với nhiệt độ và lượng mưa được xây dựng cho 7 vùng khí hậu của Việt Nam: Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ Thời kỳ dùng làm cơ sở để so sánh 1980-1999

1.3.2.2 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 ở nước ta Nhiệt độ khí hậu ở các vùng khí hậu phía Bắc có thể tăng nhanh hơn so với các vùng khí hậu ở phía Nam

- Theo kịch bản phát thải thấp (B1): Vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình

năm ở các vùng khí hậu phía Bắc có thể tăng so với trung bình thời kỳ 1980-1999 khoảng từ 1,6 đến 1,9oCvà ở các vùng khí hậu phía Nam tăng ít hơn khoảng từ 1,1 đến 1,4oC

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

bình năm có thể tăng lên 2,6oC ở Tây Bắc; 2,5oC ở Đông Bắc; 2,4oC ở đồng bằng Bắc Bộ; 2,8oC ở Bắc Trung bộ; 1,9oC ở Nam Trung bộ; 1,6oC ở Tây Nguyên và 2,0oC ở

Nam Bộ so với trung bình thời kỳ 1980-1999

- Theo kịch bản phát thải cao (A2): Vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm

ở các vùng khí hậu phía Bắc có thể tăng so với trung bình thời kỳ 1980-1999 khoảng tăng lên 3,3oC ở Tây Bắc; 3,2oC ở Đông Bắc; 3,1oC ở đồng bằng Bắc Bộ; 3,6oC ở Bắc Trung Bộ; 2,4oC ở Nam Trung Bộ; 2,1oC ở Tây Nguyên và 2,6oC ở Nam Bộ

1.3.3.3 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 tổng lượng mưa năm có thể tăng ở tất cả các vùng khí hậu

- Theo kịch bản phát thải thấp (B1): Vào cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm có thể

tăng khoảng 5% ở Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và từ 1-2%

ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ so với trung bình thời kỳ 1980-1999 Lượng mưa các tháng cao điểm của mùa mưa sẽ tăng từ 6 đến 10% ở các vùng khí hậu Bắc và Nam Trung Bộ còn ở Nam Trung Bộ chỉ tăng khoảng 1% so với thời kỳ 1980-

1999

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

có thể tăng từ 7-8% ở Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và từ 3% ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ so với trung bình thời kỳ 1980-1999

2 Theo kịch bản phát thải cao (A2): Vào cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm có thể

tăng so với trung bình thời kỳ 1980-1999 khoảng từ 9-10% ở Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, 4-5% ở Nam Trung Bộ và khoảng 2% Tây Nguyên

và Nam Bộ

1.3.3.4 Về độ ẩm

Độ ẩm tương đối trung bình năm có khả năng giảm trên phạm vi cả nước trong các thời kỳ khác nhau của thế kỷ 21 với mức giảm phổ biến từ 3 đến 7% Khu vực Đông Bắc Bộ, Đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ là những nơi có độ ẩm tương đối trung bình năm giảm nhiều nhất

1.3.3.5 Kịch bản nước biển dâng

Các kịch bản phát thải khí nhà kính được lựa chọn để xây dựng kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam là kịch bản phát thải thấp (kịch bản B1), kịch bản phát thải trung bình của nhóm các kịch bản phát thải trung bình (kịch bản B2) và kịch bản phát thải cao nhất của nhóm các kịch bản phát thải cao (kịch bản A1FI) Các kịch bản nước biển dâng được xây dựng cho bảy khu vực bờ biển của Việt Nam, bao gồm: (1) Khu vực bờ biển từ Móng Cái đến Hòn Dấu; (2) Khu vực bờ biển từ Hòn Dấu đến Đèo Ngang; (3) Khu vực bờ biển từ Đèo Ngang đến đèo Hải Vân; (4) Khu vực bờ biển từ Đèo Hải Vân đến Mũi Đại Lãnh; (5) Khu vực bờ biển từ Mũi Đại Lãnh đến Mũi Kê Gà; (6) Khu vực bờ biển từ Mũi Kê Gà đến Mũi Cà Mau; và (7) Khu vực bờ biển từ Mũi Cà Mau đến Hà Tiên

- Theo kịch bản phát thải thấp (B1): Vào giữa thế kỷ 21, trung bình trên toàn

Việt Nam, nước biển dâng trong khoảng từ 18 đến 25cm Đến cuối thế kỷ 21, nước biển dâng cao nhất ở khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang trong khoảng từ 54 đến 72cm; thấp nhất ở khu vực từ Móng Cái đến Hòn Dấu trong khoảng từ 42 đến 57cm Trung bình toàn Việt Nam, nước biển dâng trong khoảng từ 49 đến 64cm

- Theo kịch bản phát thải trung bình (B2): Vào giữa thế kỷ 21, trung bình trên

toàn Việt Nam, nước biển dâng trong khoảng từ 24 đến 27cm Đến cuối thế kỷ 21, nước biển dâng cao nhất ở khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang trong khoảng từ 62 đến 82cm; thấp nhất ở khu vực từ Móng Cái đến Hòn Dấu trong khoảng từ 49 đến 64cm Trung bình toàn Việt Nam, nước biển dâng trong khoảng từ 57 đến 73cm

- Theo kịch bản phát thải cao (A1FI): Vào giữa thế kỷ 21, trung bình trên toàn

Việt Nam, nước biển dâng trong khoảng từ 26 đến 29cm Đến cuối thế kỷ 21, nước biển dâng cao nhất ở khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang trong khoảng từ 85 đến 105cm; thấp nhất ở khu vực từ Móng Cái đến Hòn Dấu trong khoảng từ 66 đến 85cm Trung bình toàn Việt Nam, nước biển dâng trong khoảng từ 78 đến 95cm

Vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ ở nước ta có thể tăng 2,3oC so với trung bình thời

kỳ 1980-1999 Mức tăng nhiệt độ dao động từ 1,6-2,8oC ở các vùng khí hậu khác nhau Nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc và Bắc Trung Bộ tăng nhanh hơn so với nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Nam Tại mỗi vùng thì nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa hè

Tổng lượng mưa năm và lượng mưa mùa mưa ở tất cả các vùng khí hậu của nước ta đều tăng, trong khi đó lượng mưa mùa khô có xu hướng giảm, đặc biệt là ở các vùng khí hậu phía Nam Tính chung cho cả nước, lượng mưa năm vào cuối thế kỷ 21 tăng khoảng 5% so với thời kỳ 1980-1999 Ở các vùng khí hậu phía Bắc mức tăng lượng mưa nhiều hơn so với phía Nam

Vào giữa thế kỷ 21 mực nước biển có thể tăng thêm khoảng 30 cm và đến cuối thế kỷ 21 mực nước biển có thể tăng thêm khoảng 75 cm so với thời kỳ 1980-1999 Nếu không có những biện pháp bảo vệ như củng cố hệ thống đê điều và cải thiện hệ thống thoát nước, mức tăng mực nước biển trung bình 1 m dọc theo bờ biển của Việt

Nam sẽ gây ngập 17.423 km2, tương đương với 5,3% tổng diện tích đất của Việt Nam Trong đó, 82% diện tích đồng bằng sông Cửu Long sẽ bị ngập, 9% diện tích đồng bằng sông Hồng sẽ bị ngập và hơn 4% diện tích khu vực Bắc Trung Bộ và khu vực Đông Nam Bộ sẽ bị ngập Khu vực Đông Nam Bộ bao gồm thành phố Hồ Chí Minh

và vùng đất dọc sông Sài Gòn/Nhà Bè

Hơn nữa, 33 trong số 63 tỉnh và thành phố, hoặc 5 trong số 8 vùng kinh tế đang

bị đe dọa bởi ngập lụt nghiêm trọng Trong số 33 tỉnh và thành phố, Kiên Giang, Cà Mau, Hậu Giang, và Sóc Trăng là bốn tỉnh sẽ bị ảnh hưởng nặng nề nhất bởi mực nước biển trung bình tăng

Bảng 1.2 Các nghiên cứu về Biến đổi khí hậu trước đây tại lưu vực Vu Gia – Thu Bồn

thủy điện A Vương đến ngập

lụt hạ lưu Vu Gia – Thu Bồn

Lê Hùng

Tô Thúy Nga

Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường - số 37 (6/2012)

2012

2

Nghiên cứu chế độ dòng chảy

vùng thượng lưu lưu vực sông

Vu Gia – Thu Bồn khi xét đến

BĐKH

Huỳnh Bá Vinh Nguyễn Duy Khánh Trần Quốc Sử Hứa Phúc

Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Đại học Bách khoa, Đại học

2017

4

Nghiên cứu đánh giá ảnh

hưởng của biến đổi khí hậu đến

dòng chảy tại trạm Nông Sơn

và Thành Mỹ

Bùi Đình Văn

Luận văn thạc sĩ khoa học, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN

2016

5

Đánh giá sự ảnh hưởng điện

năng của hồ chứa thủy điện trên

hệ thống sông Vu Gia – Thu

Bồn khi giao thêm nhiệm vụ

phòng lũ

Lê Hùng

Tô Thúy Nga

Tạp chí Nông nghiệp, Vol 2, Hà Nội

2014

6

Biến đổi khí hậu và tác động

tiềm tàng của các công trình

thuỷ điện trên hệ thống Vu Gia

– Thu Bồn đến sản xuất và sinh

hoạt ở hạ lưu

Lê Anh Tuấn Viện Nghiên cứu

Biến đổi Khí hậu – Đại học Cần Thơ

2015

7

Nghiên cứu biến động của thiên

tai (lũ lụt và hạn hán) ở tỉnh

Quảng Nam trong bối cảnh

biến đổi khí hậu

Vũ Thị Thu Lan Hoàng Thanh Sơn

Viện Địa Lý, Viện Hàn lâm Khoa học

và Công nghệ Việt Nam

Tuyển tập Hội nghị Khoa học kỷ niệm

35 năm thành lập Viện KH&CN Việt Nam, Hà Nội

2010

9

Cập nhật, bổ sung quy hoạch

tổng hợp lưu vực sông Vu Gia -

vùng Nam Trung Bộ trong bối

cảnh biến đổi khí hậu

Nguyễn Lập Dân

Vũ Thị Thu Lan

Chuyên khảo Nxb Khoa học tự nhiên và công nghệ

2012

11

Các yếu tố tác động gây ra các

dạng tai biến (lũ lụt, lũ quét,

hạn kiệt, xói lở bờ sông) lưu

vực sông Thu Bồn – Vu Gia

Nguyễn Lập Dân

Vũ Thị Thu Lan Hoàng Thanh Sơn

Tạp chí Khoa học

Bộ Giáo dục và đào tạo, trường Đại học

Sư phạm Hà Nội, số 2/2007

2007

12

Đánh giá tài nguyên nước các

sông suối lưu vực sông Vu Gia

- Thu Bồn

Nguyễn Thị Thanh Hoàng

Luận văn Thạc

sỹ chuyên ngành, Sử dụng

và bảo vệ TN môi trường

2013

13

Nghiên cứu biến động của thiên

tai (lũ lụt và hạn hán) ở tỉnh

Quảng Nam trong bối cảnh

biến đổi khí hậu

Vũ Thị Thu Lan

Tạp chí Các khoa học về trái đất, 35 (1)

2013

14

Tác động của BĐKH lên TNN

và các biện pháp thích ứng -

Lưu vực Vu Gia Thu Bồn

Trung tâm nghiên cứu thuỷ văn và tài nguyên nước

2010

15 Đánh giá tác động của biến đổi

khí hậu đến các tai biến liên Vũ Thị Thu Lan

Hội thảo khoa học

Dự án Biến đổi khí 2010

quan đến dòng chảy (lũ lụt, khô

hạn) tỉnh Quảng Nam, Việt

Nam

hậu P1-08 VIE tại thành phố Tam Kỳ, Quảng Nam

Chi Cục thủy lợi tỉnh Quảng Nam

Hà Nội

2013

18

Áp dụng mô hình toán trong dự

báo mực nước lũ sông Thu Bồn

– Vu Gia

Hoàng Tấn Liên Đài KTTV Khu vực Trung Trung Bộ 2013

19

Nghiên cứu ứng dụng mô hình

WEAP và HECRAS mô phỏng,

dự báo quá trình lũ trên hệ

thống sông Thu Bồn – Vu Gia

Tạ Thanh Mai

Trung tâm Khí tượng Thủy văn quốc gia

2010

20

Ứng dụng mô hình HECRAS

nghiên cứu tính toán lũ lụt hệ

cho hệ thống sông Thu Bồn –

Vu Gia

Hoàng Thị Nguyệt Minh

Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường

2005

21

Nghiên cứu ứng dụng mô hình

dự báo lũ cho sông Vu Gia-Thu

Bồn

Nguyễn Hoàng Sơn

Tạp chí Khoa học

và Công nghệ Thủy lợi số 18-2013

2013

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

2.1.1 Vị trí địa lý khu vực

Hình 2.1 Bản đồ lưu vực Vu Gia - Thu Bồn và vị trí hồ chứa Đắk Mi 4 [9]

Hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn là hệ thống sông lớn nhất của tỉnh Quảng Nam và TP Đà Nẵng và cũng là một trong những con sông lớn nhất các tỉnh duyên hải Trung Bộ Toàn bộ lưu vực nằm ở sườn Đông của dãy Trường Sơn có diện tích lưu vực: 10.350 km2 trong đó có khoảng 500 km2 ở thượng nguồn sông Cái nằm ở tỉnh Kon Tum Toàn bộ lưu vực thuộc địa giới hành chính của 17 huyện, thành phố Chiếm gần 90% diện tích tự nhiên của tỉnh Quảng Nam và TP Đà Nẵng

Phạm vi lưu vực có tọa độ:

107o15‟ – 108o24‟ kinh độ Đông

14o55‟ – 16o3‟ vĩ độ Bắc

- Phía Bắc giáp lưu vực sông Hương sông Cu Đê giới hạn bởi dãy núi Bạch

Mã, một nhánh núi đâm ra biển ở phần cuối dãy Trường Sơn;

- Phía Nam giáp lưu vực sông Trà Bồng và Sê San;

- Phía Tây giáp Lào, giới hạn bởi khối núi Nam – Ngãi – Định thuộc phần đầu của dãy Trường Sơn Nam với những đỉnh núi cao trên 2000 m;

- Phía Đông giáp biển Đông và lưu vực sông Tam Kỳ

Về địa giới hành chính lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn bao gồm đất đai của 13

huyện, thị thuộc tỉnh Quảng Nam là Trà My, Tiên Phước, Phước Sơn, Hiệp Đức, Nam Giang, Quế Sơn, Duy Xuyên, Hiên, Đại Lộc, Điện Bàn, thị xã Hội An, huyện Hoà Vang, một phần của huyện Thăng Bình và TP Đà Nẵng, ngoài ra còn bao gồm một phần diện tích rừng núi ở thượng nguồn thuộc huyện Đắk Glei của tỉnh Kon Tum

Nam Giang là một huyện miền núi vùng cao của tỉnh Quảng Nam Tổng diện tích tự nhiên: 1.842,88 Km2 , có đường Biên giới chung với nước Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào dài 70 Km Diện tích lưu vực tính toán Thành Mỹ là 1.850 km2

Công trình thủy điện Đắk Mi 4 có tuyến đập bậc trên nằm trên sông Đắk Mi, lưu vực sông đến tuyến đập có diện tích 1.125 km2, chiều dài sông 76 km, độ dốc lòng sông 26,7o/oo , độ cao trung bình lưu vực 950 m Sông Đắk Mi là phần thượng lưu của sông Cái, một trong các sông lớn của hệ thống sông Vu Gia-Thu Bồn Sông Cái bắt nguồn từ các đỉnh núi thuộc dãy Trường Sơn, chảy theo hướng Bắc - Nam, gia nhập với sông Bung Từ nhập lưu này sông có tên Vu Gia và chảy theo hướng Tây - Đông,

đổ vào Biển Đông Tuyến Nhà máy không thuộc lưu vực sông Cái, mà nằm trên sông Ngọn Thu Bồn, thuộc sông Thu Bồn

Công trình thủy điện Đắk Mi 4 nằm trên sông Đắk Mi thuộc huyện Phước Sơn, Tỉnh Quảng Nam

Dự án nằm trong giới hạn tọa độ địa lý:

15o15‟ – 15o30‟ vĩ độ Bắc;

107o45‟ – 107o57‟ kinh độ Đông;

cách Tam Kỳ khoảng 85 km theo hướng Tây Bắc

Vị trí tuyến đập chính trên sông Đắk Mi, bờ trái thuộc địa phận Làng Hồi thị trấn Khâm Đức, bờ phải thuộc địa phận xã Phước Hiệp, cách trung tâm thị trấn Khâm Đức khoảng 8,5 km dọc theo quốc lộ Hồ Chí Minh về hướng Đông Cách cầu Nước

Mỹ (nằm trên tuyến đường 14E bắc qua sông Đắk Mi) khoảng 450m về phía hạ lưu sông Đắk Mi Các hạng mục còn lại đều nằm bên bờ phải của sông Đắk Mi và song song với tuyến đường liên tỉnh 14E thuộc địa phận xã Phước Hiệp huyện Phước Sơn Khu vực lòng hồ và thượng lưu bên bờ trái sông Đắk Mi thuộc địa phận thị trấn Khâm Đức, xã Phước Chánh và Phước Công, bên bờ phải thuộc địa phận các xã Phước Hiệp, Phước Kim và Phước Thành của huyện Phước Sơn

2.1.2 Địa hình

Địa hình của lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn biến đổi khá phức tạp và bị chia cắt mạnh Địa hình có xu hướng nghiêng dần từ Tây sang Đông tạo cho lưu vực các dạng địa hình núi, trung du và đồng bằng

Khu vực công trình thuộc dãy Trường Sơn nên có địa hình phức tạp và bị phân cắt mạnh, có địa hình khá dốc, các sườn có độ nghiêng từ 15o

- 35o cao độ biến thiên từ

80 m đến gần 700 m, với vài đỉnh núi lân cận cao trên 1.800 m Phần lớn diện tích khu vực lòng hồ và các hạng mục công trình bậc trên vẫn còn là rừng tự nhiên rậm rạp, các

hạng mục công trình ở khu bậc dưới có địa hình tương đối thoải và gần khu dân cư nên đất đai ở đây được sử dụng vào mục đích canh tác các cây nông nghiệp như cây quế, cây keo…Sau khi tích nước hồ chứa sẽ làm ngập khoảng 5,5 km ÷ 6 km đường tỉnh lộ 14E và cầu Nước Mỹ (kết cấu bê tông) Vì vậy cần có phương án tái định canh, định

cư và hiệu chỉnh đường giao thông ở khu này

Sông Đắk Mi có nguồn chính là suối Đắk Mêk, xuất phát từ các dãy núi phía Nam có cao độ trên 2000 m và chảy theo hướng Nam - Bắc Nhánh Đắk Mêk chảy theo hướng Đông Nam – Tây Bắc trước khi nhập vào nhánh Đắk Mi

Sông Đắk Mi chảy qua khu vực dự án theo hướng Nam - Bắc, dòng chảy uốn lượn Chiều rộng của lòng sông trong phạm vi nghiên cứu biến thiên từ 50 đến 150m

có độ dốc bé (<0,01) chủ yếu lộ đá gốc đôi chỗ phủ cát cuội sỏi đá tảng

Nhìn chung địa hình của lưu vực biến đổi khá phức tạp, bị chia cắt mạnh và có thể chia làm 4 vùng cơ bản:

- Vùng núi chiếm phần lớn diện tích của lưu vực đó là sườn phía Đông của dãy Trường Sơn có độ cao phổ biến từ 500  2000m Đường phân thuỷ của lưu vực là những đỉnh núi có độ cao từ 1000m  2000m Vùng núi bao bọc ở 3 phía Bắc, Tây và Nam của lưu vực, gồm nhiều dãy núi cao từ đèo Hải Vân ở phía Bắc kéo lên phía Tây, Tây Nam và phía Nam hình thành một cánh cung bao lấy lưu vực Điều kiện địa hình này thuận lợi để đón gió mùa Đông Bắc và các hình thái thời tiết từ biển Đông đưa lại làm cho lượng mưa trên lưu vực rất phong phú

- Tiếp theo vùng núi về phía Đông là vùng đồi có địa hình lượn sóng độ cao thấp dần từ Tây sang Đông Đỉnh đồi tròn, nhiều nơi khá bằng phẳng, sườn đồi có độ dốc 20  30o

- Vùng đồng bằng thấp dần từ Tây sang Đông, đồng bằng hẹp trải dài ven biển

- Vùng ven biển là các cồn cát có nguồn gốc biển Cát được sóng gió đưa lên

bờ và nhờ tác dụng của gió, cát được đưa đi xa bờ về phía Tây tạo nên các đồi cát có dạng lượn sóng chạy dọc theo bờ biển

2.2 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng khu vực nghiên cứu

2.2.1 Điều kiện địa chất

Lưu vực Vu Gia - Thu Bồn nằm trong các giới địa tầng của 3 đới kiến tạo Khâm Đức, A Vương - Sê Kông và Nông Sơn

- Đới kiến tạo A Vương - Sê Kông chiếm phần lớn diện tích phía Bắc của lưu vực, hình thành một nếp lớn có trục á vĩ tuyến Phía Bắc đới giới hạn bởi đứt gãy Sơn Trà - A Trép, và phía Nam bởi đứt gãy Tam Kỳ - Phước Sơn

- Đới Nông Sơn nằm ở trung tâm vừng nghiên cứu, phía Bắc được giới hạn bằng đứt gãy sông Vu Gia, phía Nam là đứt gãy Thăng Bình - Hiệp Đức, phía Tây là đứt gãy Sông Tranh

- Đới Khâm Đức có cấu trúc phức tạp, bị biến cải nhiều làn, giới hạn với các

đới khác bởi đứt gãy Tam Kỳ Phước Sơn ở phía Bắc, đứt gãy Hương Nhượng - Tà Vi

ở phía Nam, đứt gãy Pô Cô ở phía Tây, đới này bao gồm các phức hệ thạch hệ kiến trúc sau: Phức hệ tiền Cambri gồm các thành tạo lục nguyên - phun trào magma, lục nguyên carbonat, lục nguyên - phun trào magma đến felsic hệ tầng Khâm Đức

Khu vực Đắk Mi 4 nằm trong đới cấu trúc Khâm Đức, rìa Bắc-Tây Bắc khối nhô Kon Tum Cấu tạo nên đới cấu trúc chủ yếu là vỏ lục địa Proterozoi muộn Vỏ này chịu ảnh hưởng hoạt hóa magma xâm nhập kiểu rìa lục địa tích cực vào thời Paleozoi muộn – Mezozoi (phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn, phức hệ Chà Vằn, phức hệ Hải Vân)

Sau đó, trong Kainozoi - vào Pliocen muộn - Pleistocen sớm - với chế độ lục địa hoàn toàn của miền đá cổ bị biến chất, các hoạt động magma phun trào bazan tạo thành các thể bazan cao nguyên ( plateau bazan) hay bazan lũ (chảy tràn)

Sau cùng, các thành tạo trầm tích Đệ tứ được hình thành dọc theo các thung lũng sông, suối Có thể phân chia cấu trúc kiến tạo khu vực nghiên cứu thành 3 phức

hệ cấu trúc: Phức hệ nền biến chất Proterozoi muộn, phức hệ xâm nhập Paleozoi muộn – Mezozoi, và phức hệ lớp phủ Kainozoi

2.2.2 Điều kiện thổ nhưỡng, thảm thực vật

2.2.2.1 Thổ nhưỡng

Hình 2.2 Bản đồ đất lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn [14]

Qua điều tra cơ bản và phân loại nguồn gốc phát sinh các loại đất chính, người

ta chia đất thành 10 nhóm đất cơ bản với diện tích và phân bố ở các địa phương như sau:

Bảng 2.1 Tên các nhóm đất, diện tích và phân bố [13]

10 Trơ sỏi đá 1.530 0.98 Đông Giang, Đại Lộc, Duy Xuyên

Nguồn: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Quảng Nam 2.2.2.2 Thực vật

Do là nơi giao lưu của nhiều luồng thực vật, cho nên thành phần thực vật trong lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn khá phong phú với các kiểu rừng dưới đây:

- Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới, phân bố từ độ cao trên 1.000m;

- Kiểu rừng kín nửa rụng lá hơi ẩm nhiệt đới;

- Kiểu rừng thưa cây lá rộng hơi khô nhiệt đới;

- Kiểu rừng thưa cây lá kim hơi khô nhiệt đới;

- Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp, phân bố ở độ cao dưới 1.000m

Thảm thực vật ở Quảng Nam phong phú và đa dạng, bao gồm: 175 loài, 7 phân lớp, 24 bộ, 43 họ, 104 chi

Bảng 2.2 Diện tích các loại đất rừng, phân theo chức năng (đơn vị: ha) [13]

Loại đất, loại rừng Tổng cộng Diện tích phân theo chức năng (ha)

Nguồn: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Quảng Nam

2.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn của lưu vực

2.3.1 Đặc điểm khí hậu

2.3.1.1 Nhiệt độ không khí

Nhiệt độ bình quân trên lưu vực khá cao và có xu hướng giảm dần từ đồng bằng lên miền núi và tăng dần từ Bắc vào Nam Nhiệt độ bình quân tại Đà Nẵng là 25,7oC và Trà My là 24,3oC Nhiệt độ cao nhất vào tháng 6, 7, và 8 Tháng lạnh nhất là tháng 12 và tháng 1, khoảng 21oC ở đồng bằng và 20oC ở miền núi Biên độ nhiệt so với bình quân năm trên dưới 4oC

2.3.1.4 Gió, bão

Bão thường xuất hiện ở Quảng Nam và TP Đà Nẵng vào các tháng 10, 11 Trung bình 10 năm có từ 6 đến 13 cơn bão đổ bộ vào vùng ven biển Đà Nẵng - Bình Định Tốc độ gió lớn nhất đạt 34 m/s tháng 10/1970 tại Đà Nẵng và tốc độ gió trung bình năm đạt 1,8 m/s

2.3.1.5 Nắng

Số giờ nắng trong lưu vực nói chung khá cao, bình quân trên 2000 giờ mỗi năm Tháng có giờ nắng cao nhất là tháng 7 và tháng nắng ít nhất là tháng 12

Bảng 2.3 Các đặc trưng khí hậu trung bình nhiều năm trạm Trà My [13]

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

Nhiệt độ o

C 21,0 21,8 24,0 26,0 26,7 27,0 26,8 26,8 25,7 24,1 22,3 20,4

Độ ẩm % 89 87 85 84 84 84 84 84 88 91 93 92 Tốc độ gió m/s 0,7 0,9 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,6 0,6 0,7 0,6 0,5 Nắng giờ 3,6 5,2 6,1 6,5 6,9 6,3 6,8 6,4 5,3 3,8 2,5 2,0

2.3.1.6 Lượng mưa

Nhìn chung phân bố lượng mưa trên lưu vực tăng dần từ đồng bằng lên miền núi Do ảnh hưởng của địa hình mà sự phân bố lượng mưa theo không gian rất phức tạp Các sườn núi có hướng đón gió lượng mưa tăng rõ rệt, ngược lại các sườn khuất gió lượng mưa giảm đi đáng kể Qua các tài liệu quan trắc được trên các trạm trên lưu vực cho thấy ở vùng nghiên cứu lượng mưa hàng năm từ 2.000-2.700 mm Đặc biệt vùng núi cao ở thượng nguồn sông Thu Bồn có hướng địa hình đón gió đã hình thành những trung tâm mưa lớn như: tại Trà My (Quảng Nam) có lượng mưa trung bình năm

là 4169 mm, năm mưa lớn nhất đạt 7303 mm (năm 1996), Tiên Phước 3278.9 mm

Cũng giống như các tỉnh duyên hải Nam Trung bộ, chế độ mưa của lưu vực có

sự sai lệch so với điều kiện chung của toàn bán đảo Đông Dương Mưa đến muộn (tháng 9) và kết thúc muộn ( tháng 12) hơn ở miền Bắc và miền Nam

Thời kỳ gió mùa Đông bắc từ tháng 9 đến tháng 12 là mùa mưa trên lưu vực với lượng mưa chiếm trên dưới 70% lượng mưa cả năm Mưa lớn nhất vào tháng 10 và tháng 11 (chiếm 45% lượng mưa năm Lượng mưa bình quân tháng lớn nhất ở đồng bằng 500  600 mm, ở miền núi từ 700  900 mm Lượng mưa lớn nhất một ngày còn lớn hơn tổng lượng mưa trung bình các tháng của mùa mưa ít; chứng tỏ mưa không những phân hoá theo không gian mà còn phân hoá mạnh mẽ theo thời gian Lượng mưa lớn nhất trong một ngày tập trung vào các tháng 10 hoặc 11, là những tháng có tổng lượng mưa tháng lớn nhất trong năm Theo số liệu đo đạc thực tế ba mươi năm, lượng mưa lớn nhất trong một ngày đạt từ 400 đến 650mm đều xảy ra trong những ngày đầu tháng 11 năm 1999

Cường độ mưa thay đổi theo các tháng trong năm, tần suất cấp mưa lớn tập trung các tháng 10, 11, một số địa phương xuất hiện trong tháng 5, 6 và tần suất cấp mưa nhỏ tập trung các tháng mùa khô

Trong ba mươi năm qua lượng mưa ngày lớn nhất ở các địa phương được hầu như giữ nguyên như thời kỳ 1980 - 2000, chỉ có Trà My và Hiệp Đức mưa ngày lớn nhất xuất hiện vào thời kỳ 2001 - 2010

Từ tháng 2 đến tháng 8 là thời kỳ khô hạn trên lưu vực, mùa khô kéo dài 8 tháng lượng mưa chỉ chiếm 29  30% lượng mưa năm Các tháng 2,3,4 là các tháng ít

mưa nhất ở đồng bằng chỉ từ 10  30 mm, ở miền núi từ 30  100 mm Lượng mưa nhỏ hơn lượng bốc hơi nên dòng chảy kiệt khá nhỏ, kiệt ngày xảy ra vào tháng 7 hoặc tháng 8

Bảng 2.4 Lượng mưa trung bình tháng, năm ở các địa phương Quảng Nam [13]

Địa điểm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm

Hiên 26.8 20.8 36.3 98.7 204.1 167.1 156.7 192.4 349.94 535.1 349.7 118.3 2255.9 Khâm Đức 88.5 42.8 55.7 87.0 162.4 117.2 95.0 157.3 381.8 808.9 792.5 369.7 3158.8 Thành Mỹ 37.2 19.4 33.3 89.5 232.6 185.9 152.3 202.2 298.9 538.7 371.0 113.5 2274.5 Hội Khách 56.6 24.3 25.6 90.8 211.6 174.0 146.2 176.3 304.5 520.6 419.7 140.2 2290.4

Ái Nghĩa 66.6 28.4 31.6 57.6 156.6 124.3 101.8 172.3 312.8 701.0 483.1 201.0 2437.2

Đà Nẵng 72.7 24.1 24.4 50.8 103.3 87.8 86.9 153.6 328.5 677.1 473.6 217.8 2300.6 Trà My 141.8 68.0 64.5 102.0 278.9 202.7 168.9 215.1 415.4 987.9 1027.3 496.4 4169.0 Tiên Phước 109.2 43.2 48.9 80.4 183.3 128.6 103.3 154.8 382.3 861.5 751.1 432.4 3278.9 Hiệp Đức 97.3 52.7 49.4 92.2 228.8 141.6 146.6 214.7 412.9 773.3 643.1 350.4 3202.9 Nông Sơn 72.0 36.2 38.2 95.0 231.3 193.7 168.1 210.5 359.8 738.7 618.1 291.2 3052.6 Giao Thủy 72.7 32.2 31.5 54.8 137.1 134.0 108.4 168.2 313.2 717.3 504.4 223.7 2497.5 Câu Lâu 68.0 24.9 24.4 38.7 79.7 91.2 81.8 145.7 292.1 640.9 466.0 228.8 2182.2 Hội An 76.1 34.2 24.5 42.3 81.9 78.7 68.0 136.4 318.7 641.2 493.7 251.2 2246.9 KTTam Kỳ 126.0 44.4 47.5 57.4 104.2 92.7 80.0 123.6 351.9 743.1 623.8 376.0 2770.6 TVTam Kỳ 193.6 25.5 52.9 48.6 88.2 77.2 94.5 137.6 417.7 771.4 604.6 284.9 2796.6

Bảng 2.5 Lượng mưa một ngày lớn nhất trong các tháng [13]

Địa điểm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm

Hiên 72.4 36.2 85 80.5 351 130 78.9 85 440.3 311.9 482.2 136.4 482.2 Khâm Đức 115.3 72 142.2 94.2 165 92.5 82 170.5 316.5 531 424 482.7 531.0 Thành Mỹ 65.4 70.1 81.7 70.7 125.2 244.1 118.6 243.6 386 296.1 621.9 207.3 621.9 Hội Khách 88.3 53 56.7 86.3 203.6 148.9 250 161.9 237.4 459.2 419 277 459.2

Ái Nghĩa 63.5 109.4 194 223 152.7 140.6 120.5 137.6 428 360 500.6 335 500.6

Đà Nẵng 85.4 47.6 53.3 223 216.8 200.8 153.1 166.6 303 398.2 592.6 269.7 592.6 Trà My 145.9 99.2 125.3 92.3 197.4 224.7 375 201 487.7 493 503.5 486.7 503.5 Tiên Phước 125 91.6 100 187 164.6 190 115.5 228.3 424.5 430.5 525.5 534.4 534.4 Hiệp Đức 108 50 162 74.5 145.1 142.4 124.1 183.8 419.3 380.5 526.6 376.1 526.6

Địa điểm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm

Nông Sơn 118.4 58 101 144.1 180 108 113.2 169.3 358.7 513.3 372.2 376.4 513.3 Giao Thủy 61.7 91.8 160.8 130.4 133.5 156.3 148.3 145.6 402 409.6 480.6 317.8 480.6 Câu Lâu 88.2 99.7 85.1 123.6 146.2 127 203.7 186.3 312 269.1 541.9 373.2 541.9 Hội An 122.7 116.6 114.2 116.7 289.5 161.2 162.2 179.2 335 323.5 666.6 377.8 666.6

KT Tam Kỳ 185.2 79.5 141.5 112.9 234.5 139.5 124.3 206.7 338.4 381.4 389.9 405.2 405.2

2.3.2 Đặc điểm thuỷ văn

2.3.2.1 Mạng lưới sông ngòi

Hình 2.3 Bản đồ mạng lưới sông (Nguồn trung tâm khí tượng thủy văn

Quảng Nam) [3]

Hệ thống Sông Vu Gia - Thu Bồn được hình thành bởi 2 nhánh sông chính:

Sông Vu Gia: Là con sông lớn nhất của tỉnh Quảng Nam và TP Đà Nẵng có

diện tích lưu vực 5.800 km2, có chiều dài 163 km Sông Vu Gia sau khi chảy qua Ái Nghĩa được phân ra 2 nhánh chính: một nhánh chảy sang sông Thu Bồn, một nhánh khác được tách ra làm nhiều nhánh nhỏ chảy qua vùng đồng bằng Bắc sông Thu Bồn rồi tập trung chảy ra biển ở cửa Hàn

Sông có các phụ lưu sau:

- Sông Đắk Mi: Được bắt nguồn từ những đỉnh núi cao trên 2.000 m (Ngọc Linh) thuộc tỉnh Kon Tum Sông có chiều dài 129 km với diện tích lưu vực 2.602 km2

có hướng chảy Bắc Nam, sau đó nhập vào sông Bung

- Sông Bung cũng là một phụ lưu lớn của sông Vu Gia, bắt nguồn từ vùng núi cao ở phía Tây với chiều dài 131 km có diện tích hứng nước 2.530 km2

chảy theo hướng Tây - Đông

- Sông A Vương là một nhánh lớn của sông Bung có chiều dài 81 km với diện tích lưu vực 681 km2 bắt nguồn từ những dãy núi cao trên 1.000 m ở phía Bắc lưu vực

- Sông Con là một nhánh của sông Vu Gia với diện tích lưu vực 627 km2, chiều dài sông 47 km với hướng chảy chính Bắc Nam sau nhập lưu với sông Vu Gia tại Đông Phước

Sông Thu Bồn: Được bắt nguồn từ vùng núi ranh giới 3 tỉnh Quảng Nam, Kon

Tum và Quảng Ngãi ở độ cao hơn 2000 m Chảy theo hướng Nam - Bắc, từ Phước Hội sông chảy theo hướng Tây Nam - Đông Bắc khi đến Giao Thuỷ sông chảy theo hướng Tây - Đông

Sông Thu Bồn có diện tích lưu vực 3.825 km2 Gồm 2 nhánh chính là: sông Tranh và sông Bồng Miêu

Sông Thu Bồn ở hạ lưu chia làm nhiều nhánh và phần lớn lưu lượng chảy ra biển qua Cửa Đại

Các sông nội địa: Trong vùng hạ du lưu vực có một mạng sông nội địa bao

gồm:

- Các sông nối thông hai con sông Vu Gia và Thu Bồn là: Quảng Huế, Bàu Câu,

La Thọ, Cô Cả, Thanh Quýt, Vĩnh Điện

- Các sông phân lưu từ sông chính sau đó lại nhập trở lại ở phía hạ lưu: Bà Rén, Hội An

- Các sông ở vùng đồi núi thấp lưu vực nhỏ rồi nhập lưu vào sông chính: Bàu

Lá, Tuý Loan, Vĩnh Trinh, Trà Kiên, Ly Ly, …

Bảng 2.6 Đặc trưng hình thái sông Vu Gia, Thu Bồn và một số sông nhánh chính [13]

TT Tên sông Tính

đến

Chiều dài (km)

Diện tích (km 2 )

Độ cao nguồn (m)

Độ cao bình quân lưu vực (m)

Độ dốc bình quân lưu vực (%)

Độ rộng bình quân lưu vực (km)

Hệ

số hình dạng

Hệ

số uốn khúc

Mật độ lưới sông (km/km 2 )

2 Sông Vang Thu

Bồn 24 249 300 400 23.3 8.9 0.3 1.3 0.3

3 Nguồn Thu

Bồn

Thu Bồn 35 488 900 324 22.4 16.2 0.5 1.5 0.7

Dòng chảy năm được biểu thị bởi các đặc trưng sau [15]:

1 Tổng lượng dòng chảy năm: Tổng lượng dòng chảy năm của một lưu vực

sông thường được ký hiệu Wn , đơn vị tính m3: là lượng dòng chảy qua mặt cắt cửa ra của lưu vực trong khoảng thời gian bằng một năm

2 Lưu lượng dòng chảy bình quân năm: Lưu lượng dòng chảy bình quân năm,

thường ký hiệu Qn, đơn vị tính (m3/s): là lưu lượng tính bình quân cho thời đoạn một