Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy sông la tinh

Luận văn này được thực hiện nhằm mục đích cung cấp một cái nhìn toàn diện về sự biến đổi của các yếu tố tự nhiên liên quan tới sự ấm lên của trái đất trong tương lai tại lưu vực sông La

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-

LÊ VĂN MINH

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN DÕNG CHẢY SÔNG LA TINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY

Đà Nẵng- Năm

2018-ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-

LÊ VĂN MINH

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN DÕNG CHẢY SÔNG LA TINH

Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy

Mã số:60.58.02.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY

Người hướng dẫn khoa học: TS Võ Ngọc Dương

Đà nẵng - Năm

2018-LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin 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 luận văn

LÊ VĂN MINH

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I MỤC LỤC II DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, CÁC KÝ HIỆU V DANH MỤC BẢNG BIỂU VI DANH MỤC BẢNG VI

MỞ ĐẦU 1

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI: 1

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: 2

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU: 3

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU: 3

5 CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 3

6 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI: 3

7 BỐ CỤC VÀ NỘI DUNG LUẬN VĂN: 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 5

1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 5

1.1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN: 5

1.1.2 ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG, THỦY VĂN 6

1.1.3 TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN 9

1.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI 11

1.2.2 CƠ SỞ HẠ TẦNG 14

1.3 TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC SÔNG LA TINH 14

1.3.1 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN LƯU VỰC SÔNG LA TINH 15

1.3.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG LA TINH 17

1.3.3 VẤN ĐỀ NGẬP LỤT Ở LƯU VỰC SÔNG LA TINH 18

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỦY VĂN MÔ PHỎNG DÕNG CHẢY SÔNG LA TINH 20

2.1 MÔ HÌNH THỦY VĂN 20

2.1.1 TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH THỦY VĂN 20

2.1.1 LỰA CHỌN MÔ HÌNH 25

2.2 GIỚI THIỆU MÔ HÌNH MIKE SHE 25

2.2.1 TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH MIKE SHE 25

2.2.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH MIKE SHE 26

2.2.3 LÝ THUYẾT CƠ BẢN MÔ HÌNH MIKE SHE 26

2.3 ÁP DỤNG MÔ HÌNH MIKE SHE CHO SÔNG LA TINH 34

2.3.1 PHƯƠNG PHÁP 34

2.3.2 PHẠM VI MÔ PHỎNG 35

2.3.3 HIỆN TRẠNG CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC VỤ TÍNH TOÁN 36

2.4 HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH 42

2.4.1 HIỆU CHỈNH MÔ HÌNH 42

2.4.2 KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH 43

2.4.3 NHẬN XÉT KẾT QUẢ HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH 43

CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG DÕNG CHẢY TRONG CÁC KỊCH BẢN XÉT ĐẾN TÁC ĐỘNG BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 47

3.1 TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 47

3.1.1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 47

(NGUỒN: KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ NƯỚC BIỂN DÂNG CHO VIỆT NAM – BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG, 2016) 51

3.1.2 BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU QUY MÔ TOÀN CẦU 51

3.1.3 BIỂU HIỆN CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở VIỆT NAM 53

3.1.4 KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO VIỆT NAM 54

3.2 MÔ PHỎNG DÕNG CHẢY ỨNG VỚI CÁC TRƯỜNG HỢP BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 58

3.2.1 XÂY DỰNG CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU 58

3.2.2 TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN DÒNG CHẢY SÔNG LA TINH 60

KẾT LUẬN 76

KIẾN NGHỊ 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO 78

TÓM TẮT LUẬN VĂN

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN DÕNG CHẢY

SÔNG LA TINH

Học viên: Lê Văn Minh Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình thủy

Mã số:60.58.02.02 Khóa: 2016 – 2018 Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN

Tóm tắt - Biến đổi khí hậu xuất phát từ sự gia tăng lượng khí thải nhà kính được

nhìn nhận là một trong những thách thức lớn cho nhân loại trong thế kỷ thứ 21 Hiện tượng này được dự đoán là sẽ gia tăng các thảm họa tự nhiên trên toàn cầu Hậu quả của nó sẽ tác động đến mọi mặt của đời sống xã hội loài người Do đó cần có những đánh giá thật đầy đủ và chính xác về sự thay đổi của các yếu tố tự nhiên do hậu quả của biến đổi khí hậu, để có thể cung cấp những căn cứ cần thiết cho việc xây dựng các biện pháp giảm thiểu và thích ứng với sự thay đổi này La Tinh (Flv=719 km2) là con sông nhỏ nhất trong bốn sông chính ở tỉnh Bình Định Bên cạnh những đóng góp không nhỏ đến sự phát triển kinh tế xã hội của khu vực phía Bắc tỉnh Bình Định, thiên tai ngập lụt, hạn hán liên quan tới dòng chảy sông La Tinh cũng có những tác động không nhỏ tới dân cư trong khu vực Luận văn này được thực hiện nhằm mục đích cung cấp một cái nhìn toàn diện về sự biến đổi của các yếu tố tự nhiên liên quan tới sự

ấm lên của trái đất trong tương lai tại lưu vực sông La Tinh, tỉnh Bình Định.Với những yêu cầu thực tế như trên, luận văn được thực hiện nhằm đánh giá tổng quan sự thay đổi dòng chảy hạ du sông La Tinh trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Từ khóa – Biến đổi khí hậu, La Tinh, mô hình MIKE SHE

Abstract - Climate change due to the increase of greenhouse gas emissions is

considered to be one of the major challenges to the human beings in 21st century It will lead to changes in precipitation, atmospheric moisture, increase in evaporation and probably raise the frequency of extreme events The consequences of these phenomena will influence on many aspects of human society Particularly at river deltas, coastal regions and developing countries, the impacts of climate change to socio-economic development are more serious So there is a need to have a robust and accurate estimation of variation of natural factors due to climate change, at least in the hydrological cycle and flooding events to provide a strong basis for mitigating the impacts of climate change and adapt to these challenges.La Tinh(F=719 km2)is smallest in main four river of Binh Dinh Provine This river play an important role in Binh Dinh province’s socio economy development However, this river also bring to north of Binh Dinh province many potential risks, especially in the contact of climate change With above reason, this study is realized to get more knowledge about the change of La Tinh stream flow

Key words – Climate change,La Tinh, MIKE SHE model

DHI : Viện thủy lực Đan Mạch

IPCC : Ủy ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu

MIKE 11 : Mô hình thủy lực 1 chiều thuộc bộ mô hình MIKE

MIKE SHE : Mô hình mưa – dòng chảy (DHI)

R : Hệ số tương quan

R2 : Hệ số NASH

RCP : Đường phân bố nồng độ khí nhà kính đại diện

RMSE : Sai số căn bình phương trung bình

WMO : Tổ chức khí tượng thế giới

FAO : Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1 : Các đặc trưng nhiệt độ của khu vực nghiên cứu 6

Bảng 1 2 Các đặc trưng độ ẩm không khí trung bình của khu vực nghiên cứu 7

Bảng 1 3 :Số giờ nắng bình quân ngày các tháng trong năm 7

Bảng 1 4: Vận tốc gió bình quân các tháng trong năm 7

Bảng 1 5: Vận tốc gió mạnh theo các hướng theo tần xuất P i (%) 7

Bảng 1 6 Lượng bốc hơi đo bằng ống Piche Zpic (mm) 8

Bảng 1 7 Lượng bốc hơi mặt nước Znc (mm) 8

Bảng 1 8 Dân số trung bình tỉnh theo đơn vị huyện (ĐVT: 1000 người) 11

Bảng 1 9 Tỷ suất sinh thô, tỷ suất chết thô và tỷ lệ tăng dân số phân theo thành thị , nông thôn (ĐVT: 0 / 00 ) 11

Bảng 1 10 Lượng mưa trung bình năm tại các trạm đo mưa trên lưu vực sông Lại Giang (ĐVT: mm) 15

Bảng 1 11 Lượng mưa trung bình tháng tại các trạm đo trên lưu vực sông Lại Giang (ĐVT: mm) 16

Bảng 1 12 Lưu lượng dòng chảy năm trung bình nhiều năm tại các trạm trên lưu vực sông Lại Giang 17

Bảng 1 13 Đặc điểm dân số các huyện trong lưu vực sông Lại Giang 17

Bảng 1 14 Tình hình sử dụng đất các huyện trong lưu vực sông Lại Giang 18

Bảng 1 15 Tình hình thiệt hại do lũ trên lưu vực sông Lại Giang 19

Bảng 2 1 Các chỉ số của mô hình MIKE SHE sau khi hiệu chỉnh 43

Bảng 2 2 Các chỉ số của mô hình MIKE SHE sau khi kiểm định 43

Bảng 3 1 Đặc trưng các kịch bản, mức tăng nhiệt độ so với thời kỳ tiền công nghiệp 51 Bảng 3 2 Biến đổi cực đại của lượng mưa các mùa (%) so với thời kỳ cơ sở 59

Bảng 3 3 Hệ số thay đổi lượng mưa các thời kỳ so với thời kỳ cơ sở theo kịch bản RCP4.5 59

Bảng 3 4 Hệ số thay đổi lượng mưa các thời kỳ so với thời kỳ cơ sở theo kịch bản RCP8.5 59

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1 Bản đồ hành chính tỉnh Bình Định 5

Hình 1 2 Bản đồ hệ thống sông suối tỉnh Bình Định 9

Hình 2 1 Phân loại mô hình thủy văn (Singh, 1988) 27

Hình 2 2 Hình minh họa của mô hình tập trung và phân bố 271

Hình 2 3 Cấu trúc tổng quát của mô hình MIKE SHE 27

Hình 2 4 Sơ đồ quá trình bốc hơi trong mô hình MIKE SHE (DHI,2012) 28

Hình 2 5 Rời rạc hóa vùng không bão hòa theo phương đứng 29

Hình 2 6 Quá trình hình thành dòng chảy trong mô hình MIKE SHE 30

Hình 2 7 Couple link MIKE SHE và MIKE 11 (DHI 2012) 31

Hình 2 8 Kết nối giữa mô hình MIKE 11 với các ô lưới trong mô hình MIKE SHE 31

Hình 2 9 Liên kết điển hình giữa MIKE SHE và MIKE 11 (DHI 2012) 32

Hình 2 10 Kết nối giữa MIKE SHE và MIKE URBAN (DHI 2012) 32

Hình 2 11 Cơ chế kết nối giữa MIKE SHE và MIKE URBAN (DHI 2012) 33

Hình 2 12 Cấu trúc mô hình MIKE SHE với các mô đun hồ chứa tuyến tính cho vùng bão hòa (DHI, 2012e) 33

Hình 2 13 Sơ đồ dòng chảy dựa trên các tiểu lưu vực, mô đun dòng chảy hồ chứa tuyến tính (DHI, 2012e) 34

Hình 2 14 Các thành phần chính được thiết lập trong mô hình MIKE-SHE 35

Hình 2.15 Lưu vực sông La TInh 35

Hình 2.16 Phạm vi mô phỏng khu vực sông Lại Giang và La Tinh 36

Hình 2.17 Bảng đồ số độ cao lưu vực sông tính toán 37

Hình 2.18 Bản đồ sử dụng đất lưu vực tính toán 38

Hình 2.19 Bản đồ đất lưu vực tính toán 39

Hình 2 20 Mạng lưới sông Lại Giang và La Tinh 40

Hình 2 23 Kết quả kiểm định của MIKE SHE cho lưu lượng tại trạm An Hòa từ năm 2003-2009 43

Hình 2.24 Kết quả mô phỏng của MIKE SHE cho lưu lượng tại điểm La Tinh1 thời kỳ nền 44 Hình 2.25 Kết quả mô phỏng của MIKE SHE cho lưu lượng tại điểm La Tinh2 thời kỳ nền 45

Hình 2.26 Kết quả mô phỏng của MIKE SHE cho lưu lượng tại điểm La Tinh 3 thời kỳ nền 45 Hình 2.27 Kết quả mô phỏng của MIKE SHE cho lưu lượng tại điểm LT1 thời kỳ nền 45 Hình 2.28 Kết quả mô phỏng của MIKE SHE cho lưu lượng tại điểm LT2 thời kỳ nền 46

Hình 2.29 Kết quả mô phỏng của MIKE SHE cho lưu lượng tại điểm LT3 thời kỳ nền 46

Hình 3 1 Thay đổi tham số của quỹ đạo Trái đất từ 250.000 năm trước đến nay 47

Hình 3 2 Sơ đồ truyền bức xạ và các dòng năng lượng (W/m 2 ) tronghệ thống khí hậu 48

Hình 3 3 Nồng độ khí CO 2 , áp suất riêng của CO 2 ở bề mặt đại dương và nồng độ PH 50

Hình 3 4 Sơ đồ minh họa các thành phần của mô hình khí hậu toàn cầu 52

Hình 3 5 Chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu ( o C) thời kỳ 1950-2015 52

Hình 3 6 Biến đổi của nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1901-2012 52

Hình 3 7 Sơ đồ minh họa phương pháp lồng RCM vào GCM 53 Hình 3 8 Biến đổi của nhiệt độ trung bình năm ( o C) theo kịch bản RCP4.5 55

Hình 3 9 Biến đổi của nhiệt độ trung bình năm ( o C) theo kịch bản RCP8.5 55 Hình 3 10 Kịch bản biến đổi nhiệt độ trung bình năm( o C) ở khu vực Nam Trung Bộ 56 Hình 3 11 Biến đổi của lượng mưa năm theo kịch bản RCP4.5 57 Hình 3 12 Biến đổi của lượng mưa năm theo kịch bản RCP8.5 57 Hình 3 13 Kịch bản biến đổi lượng mưa năm (%) ở khu vực Nam Trung Bộ 58 Hình 3.14 Các vị trí đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy sông La Tinh 60 Hình 3 15 Dòng chảy trung bình tháng tại điểmLa Tinh1theo kịch bản RCP4.5 với giá trị biến đổi khí hậu 61 Hình 3 16 Tổng lượng dòng chảy trung bình tháng tại điểm La Tinh1theo kịch bản RCP4.5 với giá trị biến đổi khí hậu 61 Hình 3.17 Dòng chảy trung bình tháng tại điểmLa tinh 2theo kịch bản RCP4.5 với giá trị biến đổi khí hậu 62 Hình 3.18 Tổng lượng dòng chảy trung bình tháng tại điểmLa tinh 2theo kịch bản RCP4.5 với giá trị biến đổi khí hậu 62 Hình 3 19 Dòng chảy trung bình tháng tại điểmLa tinh 3 theo kịch bản RCP4.5 với giá trị biến đổi khí hậu 63 Hình 3 20Tổng lượng dòng chảy trung bình tháng tại điểmLa tinh 3 theo kịch bản RCP4.5 với giá trị biến đổi khí hậu 63 Hình 3 21Dòng chảy trung bình tháng tại điểmLT3theo kịch bản RCP4.5 với giá trị biến đổi khí hậu 64 Hình 3 22Tổng lượng dòng chảy trung bình tháng tại điểmLT3theo kịch bản RCP4.5 với giá trị biến đổi khí hậu 64 Hình 3 23.Dòng chảy trung bình tháng tại điểmLT2 theo kịch bản RCP4.5 với giá trị biến đổi khí hậu 65 Hình 3 24Tổng lượng dòng chảy trung bình tháng tại điểmLT2theo kịch bản RCP4.5 với giá trị biến đổi khí hậu 65 Hình 3 25 Dòng chảy trung bình tháng tại điểmLT1 theo kịch bản RCP4.5 với giá trị biến đổi khí hậu 66 Hình 3 26 Tổng lượng dòng chảy trung bình tháng tại điểmLT1 theo kịch bản RCP4.5 với giá trị biến đổi khí hậu 66 Hình 3 27 Dòng chảy trung bình tháng tại điểmLa Tinh1theo kịch bản RCP8.5 với giá trị biến đổi khí hậu 67 Hình 3 28 Tổng lượng dòng chảy trung bình tháng tại điểmLa Tinh1theo kịch bản RCP8.5 với giá trị biến đổi khí hậu 68 Hình 3.29 Dòng chảy trung bình tháng tại điểmLa Tinh 2theo kịch bản RCP8.5 với giá trị biến đổi khí hậu 68 Hình 3.30 Tổng lượng dòng chảy trung bình tháng tại điểmLa Tinh 2theo kịch bản RCP8.5 với giá trị biến đổi khí hậu 69 Hình 3 31.Dòng chảy trung bình tháng tại điểmLa Tinh 3theo kịch bản RCP8.5 với giá trị biến đổi khí hậu 69

Hình 3 32Tổng lượng dòng chảy trung bình tháng tại điểmLa Tinh 3theo kịch bản RCP8.5 với giá trị biến đổi khí hậu 70 Hình 3 33.Dòng chảy trung bình tháng tại điểmLT3theo kịch bản RCP8.5 với giá trị biến đổi khí hậu 70 Hình 3 34 Dòng chảy trung bình tháng tại điểmLT2 theo kịch bản RCP8.5 với giá trị biến đổi khí hậu 71 Hình 3 35Tổng lượng dòng chảy trung bình tháng tại điểmLT2theo kịch bản RCP8.5 với giá trị biến đổi khí hậu 72 Hình 3 36 Dòng chảy trung bình tháng tại điểmLT1 theo kịch bản RCP8.5 với giá trị biến đổi khí hậu 72 Hình 3 37 Tổng lượng dòng chảy trung bình tháng tại điểm LT1theo kịch bản RCP8.5 với giá trị biến đổi khí hậu 73 Hình 3 38 Biểu đồ Boxblock về sự thay đổi dòng chảy do tác động của BĐKH tại sông La Tinh 724 Hình 3 39 Biểu đồ Boxblock về sự thay đổi dòng chảy do tác động của BĐKH tại sông La Tinh1 724 Hình 3 40 Biểu đồ Boxblock về sự thay đổi dòng chảy do tác động của BĐKH tại sông La Tinh 3 745

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Sông La Tinh hay sông Phù Ly là dòng sông nhỏ nhất trong bốn con sông chính của tỉnh Bình Định Sông La Tinh có độ cao bình quân là 150 m, chiều dài 54 km và diện tích lưu vực khoảng 719 km², gần 2/3 chiều dài của sông chảy qua vùng rừng núi

và đồi trọc Độ dốc bình quân lưu vực khoảng 0,15 Sông thường hay bị cạn vào mùa nắng.Là một trong ba dòng sông mang tính lịch sử từ thời lập phủ Hoài Nhơn

Sông La Tinh bắt nguồn từ hồ Hội Sơn thuộc vùng núi phía Tây huyện Phù Cát Nhiều suối nhỏ khởi nguồn từ các dãy núi thuộc hai xã Cát Sơn và Cát Lâm đã tập hợp tạo nên thượng nguồn sông La Tinh, ở lưu vực thượng nguồn này sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Sau khi đến đập Cây Gai sông chuyển hướng thành Tây – Đông và kể từ đó sông được xem như là đường ranh giới giữa hai huyện Phù Cát và Phù Mỹ Sông chảy đến vùng Vĩnh Kiên thì gặp nhánh sông Kiên Duyên từ Phù Mỹ

đổ vào, nhánh sông này xuất phát từ vùng núi phía Tây huyện Phù Mỹ, các suối nhỏ vùng này hợp lại thành các sông nhỏ như sông Đập Hiền, sông Đập Bao và sông Đập Sung ở thượng lưu, các sông này lại nhập thành sông Bình Trị - Kiên Duyên Sông La Tinh nhập với sông Kiên Duyên thành sông Lu Xiêm Giang hay sông La Tinh, sông này đến đập Cây Ké lại chuyển hướng Tây Nam – Đông Bắc Sau đó sông lại tách làm hai nhánh là sông Cả ở phía Nam và sông Lu Xiêm Giang ở phía Bắc chảy song song nhau.Sông Lu Xiêm Giang chảy qua vùng An Xuyên rồi đổ vào đầm Nước Ngọt Sông

Cả hay còn gọi là sông Mỹ Cát hay sông La Tinh chảy qua vùng An Mỹ - Xuân Hải rồi đổ vào đầm Nước Ngọt

Khu vực miền Trung nói chung và Bình Định nói riêng có khí hậu nhiệt đới gió mùa, tổng lượng mưa trung bình năm lớn, dao động từ 1.750mm - 2.400mm Tuy nhiên lượng mưa phân bố không đều theo thời gian, tập trung từ tháng 9 đến tháng 12 Đồng thời khu vực này có địa hình tương đối phức tạp Đặc trưng cho khu vực địa hình đồng bằng ven biển Trung – Trung bộ, địa hình khu vực ngắn dốc, phía Tây giáp núi cao, phía Đông là đồng bằng nhỏ hẹp ven biển Địa hình ảnh hưởng đến dòng sông ngắn, dốc, làm tăng tốc độ dòng chảy dẫn đến thời gian tập trung lũ nhanh Chính những nguyên nhân trên trong những năm qua lũ lụt thiên tai trên địa bàn tỉnh Bình Định nói chung và trên lưu vực sông La Tinh nói riêng thường xuyên xảy ra và diễn biến phức tạp gây thiệt hại ngày càng gia tăng Trong đó điển hình là các trận lũ sau: Trận lũ năm 1987 đã làm trôi 664 ngôi nhà, 3.081 ngôi nhà bị sập hoàn toàn, 513 trường học, nhà trẻ, mẫu giáo bị trôi hoàn toàn, thiệt hại nặng nề về nông lâm ngư nghiệp, tổng thiệt hại ước tính 18 tỉ đồng (theo thống kê của Ban chỉ huy PCLB Nghĩa Bình) Trận lũ năm 1999 đã làm 22 người chết, 630 ngôi nhà bị sập hoàn toàn, tổng thiệt hại ước tính 228 tỉ đồng Năm 2003 thiên tai đã làm cho tỉnh Bình Định 29 người

bị chết, 2233 ha lúa bị mất trắng, 1746ha ao cá bị thiệt hại, 124 phòng học bị ngập,

232 cầu cống bị hỏng, tổng thiệt hại là 198 tỉ đồng Năm 2005 thiệt hại do thiên tai gây

ra tại tỉnh Bình Định với 39 người bị chết, 2001 ha lúa bị mất trắng, 2737 ha ao cá bị thiệt hại, 30 lớp học bị ngập, 253 cầu cống bị hỏng, tổng thiệt hại lên đến 219 tỷ đồng Đợt mưa lũ lịch sử từ ngày 14 - 18/11/2013 đã gây thiệt hại nặng nề: 19 người chết, 14 người bị thương; hơn 101.900 nhà bị ngập nước với 510.000 người bị ảnh hưởng, trong đó 292 nhà sập, 418 nhà bị hư hỏng nặng; cơ sở hạ tầng giao thông, thủy lợi, đê điều bị tàn phá, Quốc lộ 1A, QL 19 bị ngập nước và đứt vỡ nhiều đoạn; hệ thống điện, cấp nước, cơ sở kinh tế, văn hóa -xã hội đều bị thiệt hại nghiêm trọng Thiệt hại vật chất 2.125 tỷ đồng Đợt lũ năm 2016 gây ngập lụt trầm trọng nhất trong thời gian qua, gây nhiều thiệt hại cho nhân dân và các công trình giao thông thủy lợi trên địa bàn tỉnh Bình Định (11/11 huyện, thành phố bị ngập sâu từ 0.5 -1.5, có nơi trên 1.5m) Hơn nữa trong bối cảnh biến đổi khí hậu diễn ra ngày càng phức tạp và dự đoán ảnh hưởng nặng nề đến vấn đề thiên tai ngập lụt ở nước ta, đặc biệt là khu vực miền Trung, trong đó có lưu vực sông La Tinh Theo kịch bản biến đổi khí hậu của Bộ Tài nguyên và Môi trường năm 2016 thì đến giai đoạn từ năm 2046 – 2065 theo kịch bản RCP4.5 thì nhiệt độ tại Bình Định tăng từ 0,9 đến 2,0oC; lượng mưa tăng từ 10,9 đến 30,8% Theo Chỉ số về Tính Tổn thương với biến đổi khí hậu (Climate Change Vulnerability Index—CCVI), Việt Nam được coi là một trong 30 ―nước cực rủi ro‖ trên thế giới Việt Nam đã trải nghiệm nhiệt độ tăng, mực nước biển dâng, những trận bão có cường độ ngày càng cao, lụt lội và khô hạn ngày càng thường xuyên, gây ra tổn thất về người và tài sản cho nền kinh tế Với những lý do trên việc nghiên cứu dòng chảy ở hạ lưu sông La Tinhlà cần thiết nhằm đánh giá tác động của thiên tai đến đời sống của người dân trong khu vực cũng như cung cấp tổng quan về sự thay đổi dòng chảysông để quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội, đồng thời đánh giá mức độ ảnh hưởng của biến đổi khí hậu nhằm giảm thiểu tác động của vấn đề này đến lưu vực hạ

du sông La Tinh, đưa ra giải pháp thích ứng với vấn đề nêu trên

Với yêu cầu thực tế như trên, nhằm đánh giá tổng quan sự thay đổi dòng chảy hạ

du sông La Tinh trong bối cảnh biến đổi khí hậu, tác giả đề xuất đề tài: “Đánh giá tác

động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy sông La Tinh”

Kết quả nghiên cứu hy vọng cung cấp cho chính quyền địa phương và các cơ quan quản lý thiên tai trên địa bàn những thông tin cần thiết để giúp chủ động đối phó cũng như giảm thiểu thiệt hại do các tình huống có sự tác động và ảnh hưởng của biến đổi khí hậu

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

- Đối tượng nghiên cứu: Chế độ dòng chảy sông La Tinh và lưu vực sông La Tinh

- Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực sông La Tinh từ thượng nguồn đến Đầm nước ngọt huyện Phù Mỹ, tỉnh Bình Định

4 Nội dung nghiên cứu:

- Mô phỏng dòng chảy ở hạ du sông La Tinh khi xét đến tác động của biến đổi khí hậu

5 Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu:

 Cách tiếp cận:

- Sưu tập các tư liệu về lý thuyết cũng như các giải pháp xử lý, các mô hình thủy văn để tham khảo, chọn lọc, từ đó xây dựng mô hình thủy văn cho lưu vực sông La Tinh

- Hiện trạng và Quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Bình Định và lưu vực sông La Tinh

 Phương pháp nghiên cứu:

Đề tài sẽ sử dụng các phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp phân tích tài liệu;

- Phương pháp kế thừa các kết quả nghiên cứu liên quan;

- Phương pháp mô hình hóa;

- Phương pháp nghiên cứu trường hợp điển hình;

- Phương pháp thống kê khách quan;

6 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:

Đề tài nghiên cứu sẽ đưa ra được các kết quả sau:

- Mô phỏng dòng chảy ứng với các kịch bản, trong đó cung cấp được các thông tin cần thiết về sự thay đổi dòng chảy tương ứng với các kịch bản

Từ các kết quả trên, việc nghiên cứu dòng chảy lưu vực sông La Tinh đối với kịch bản xét đến biến đổi khí hậu sẽ giúp đánh giá sự thay đổi của dòng chảy sông La Tinh và đưa ra các kiến nghị các hướng cải thiện bản đồ ngập lụt sau này và đề ra chương trình đầu tư liên quan Đề xuất định hướng, cơ chế và pháp quy quy hoạch cho quản lý lưu vực sông cần thiết cho các cơ quan quản lý nhà nước và phòng chống thiên tai trên địa bàn

7 Bố cục và nội dung luận văn:

Luận văn gồm phần Mở đầu, 03 chương và phần Kết luận và kiến nghị

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan về khu vực nghiên cứu

Chương 2: Xây dựng mô hình thủy văn mô phỏng dòng chảy sông La Tinh

Chương 3: Mô phỏng dòng chảy trong các kịch bản xét đến tác động biến đổi khí hậu

Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu

1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên:

a) Vị trí địa lý

Bình Định là một tỉnh duyên hải miền Trung Việt Nam Lãnh thổ của tỉnh trải dài 110 km theo hướng Bắc – Nam, có chiều ngang với độ hẹp trung bình là 55km (chỗ hẹp nhất 50 km, chỗ rộng nhất 60 km) Phía Bắc giáp tỉnh Quảng Ngãi, phía Nam giáp tỉnh Phú Yên, phía Tây giáp 02 tỉnh Gia Lai, Kon Tum, phíaĐông giáp biển Đông Giới hạn bởi hệ toạ độ địa lý như sau:

- Cực Bắc : 140 42′ 10″ độ vĩ bắc, 1080 55′ 4″ độ kinh Đông

- Cực Nam : 130 39′ 10″ độ vĩ bắc, 1080 54′ 00″ độ kinh Đông

- Cực Đông : 130 36′ 33″ độ vĩ bắc, 1090 21′ 00″ độ kinh Đông

- Cực Tây : 140 25′ 00″ độ vĩ bắc, 1080 37′ 30″ độ kinh Đông

Diện tích tự nhiên: 6.025 km2

, Tỉnh có 11 đơn vị hành chính gồm 01 thành phố loại I trực thuộc tỉnh (thành phố Quy Nhơn), 01 thị xã (An Nhơn), 03 huyện miền núi (An Lão, Vân Canh, Vĩnh Thạnh), 02 huyện trung du (Hoài Ân, Tây Sơn) và 04 huyện đồng bằng (Hoài Nhơn, Phù Mỹ, Phù Cát, Tuy Phước)

Hình 1.1 Bản đồ hành chính tỉnh Bình Định

Dân số trong toàn tỉnh, tính đến 2016 là 1.523,8 nghìn người, phân bố ở 126 xã,

21 phường và 12 thị trấn Số dân cư sống ở thành thị chiếm 31% Còn lại 69% sống ở nông thôn

Mật độ bình quân 250,3 người/ km2

Đại bộ phận dân cư sống bằng nghề nông – lâm – ngư nghiệp Một bộ phận hoạt động trong các ngành công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, khai thác chế biến lâm sản, thủy sản, xây dựng, thương nghiệp dịch vụ y tế, giáo dục v.v…

b) Đặc điểm địa hình

Bình Định là tỉnh nằm gọn bên sườn phía đông dãy Trường Sơn, có địa hình dốc và bị chia cắt mạnh Hướng dốc chính từ Tây sang Đông, núi và đồng bằng xen kẽ nhau do một số dãy núi từ Trường Sơn kéo dài xuống biển tạo thành

Từ Tây Nguyên xuống đồng bằng của Bình Định địa hình hạ thấp đột ngột đáng

kể Các cao nguyên ở phía tây có cao độ từ 500m đến 700m xuống đồng bằng Bình Định chỉ có cao trình 20m đến 30m, vùng ven biển cao trình 2m đến 3m; hình thành hai bậc địa hình cao thấp nằm kế tiếp nhau và không có khu đệm chuyển tiếp Toàn

vùng Bình Định được chia thành 3 dạng địa hình: địa hình núi trung bình và núi thấp,

vùng gò đồi ở trung du, đồng bằng và ven biển

1.1.2 Điều kiện khí tƣợng, thủy văn

Bình Định thuộc vùng nhiệt đới ẩm gió mùa Nhiệt độ trung bình 27,20C Lượng mưa trung bình hàng năm trong 5 năm gần đây là 1845,2 mm Mùa mưa (từ tháng 9 đến tháng 12) tập trung 70 - 80% lượng mưa cả năm Mùa mưa trùng với mùa bão nên thường gây ra lũ lụt Ngược lại mùa nắng kéo dài nên gây hạn hán ở nhiều nơi Độ ẩm trung bình là 78%

a) Khí tượng

- Nhiệt độ không khí (T o C):

Nhiệt độ không khí bình quân, cao nhất, thấp nhất các tháng trong năm:

Bảng 1 1 : Các đặc trƣng nhiệt độ của khu vực nghiên cứu

33,0 35,4 38,3 36,6 39,7 40,9 42,1 40,9

15,2 15,7 16,4 19,4 19,1 21,7 20,6 20,7

39,0 37,3 32,9 31,5

20,5 17,9 15,0 16,1

(Nguồn theo Đài KTTV Khu Vực Nam Trung Bộ )

- Số giờ nắng, n (giờ/ ngày):

Bảng 1 3 :Số giờ nắng bình quân ngày các tháng trong năm

(Nguồn theo Đài KTTV Khu Vực Nam Trung Bộ )

Bảng 1.5: Vận tốc gió mạnh theo các hướng theo tần xuất P i (%)

Trị số VP ( m/s)

Pi (%)

2 4 10 Ghi chú Hướng

26,5 20,7 16,8 16,2 25,1 14,6 44,1 41,8

23,6 18,8 14,3 15,1 21,0 12,9 37,0 33,1

19,8 16,2 11,1 13,5 15,8 10,6 28,0 23,1

- Lượng bốc hơi và tổn thất bốc hơi mặt nước, Z (mm):

Bảng 1 6 Lượng bốc hơi đo bằng ống Piche Zpic (mm)

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm Zpic

- Tình hình gió, bão trong vùng

* Gió:

Vùng lãnh thổ Bình Định chịu ảnh hưởng của hai hướng gió chính, gió mùa mùa Đông và gió mùa mùa Hạ có thời gian thịnh hành tương ứng là tháng 1 và tháng 7 hàng năm

Vận tốc gió trung bình là 2,1 m/s, trung bình tháng lớn nhất là 2,8 m/s và nhỏ nhất

là 1,5 m/s

* Bão:

Là một loại hình thời tiết nguy hiểm thường gây ra thiệt hại nghiêm trọng về người

và tài sản Thời gian bão xuất hiện tập trung chủ yếu trong 3 tháng, từ tháng 9 đến tháng 11, trong đó bão trong tháng 10 chiếm đến 40%, tháng 11 chiếm khoảng 20% trong tổng số các cơn bão đổ bộ vào từ tháng 6 đến tháng 12

Thủy văn

Mạng lưới sông ngòi của tỉnh Bình Định bao gồm có 4 con sông chính là sông Lại Giang, sông Kôn, Sông La Tinh, Sông Hà Thanh.Các sông trong tỉnh đều bắt nguồn từ vùng núi cao của sườn phía đông dãy Trường Sơn Ở thượng lưu có nhiều dãy núi bám sát bờ sông nên độ dốc rất lớn, lũ lên xuống rất nhanh, thời gian truyền lũ ngắn, Ở đoạn đồng bằng lòng sông rộng và nông có nhiều luồng lạch, mùa kiệt nguồn

nước rất nghèo nàn; nhưng khi lũ lớn nước tràn ngập mênh mông vùng hạ lưu gây ngập úng dài ngày vì các cửa sông nhỏ và các công trình che chắn nên thoát lũ kém

Hình 1.2 Bản đồ phân bố sông ngòi và các trạm khí tƣợng thủy văn tỉnh Bình Định

1.1.3 Tài nguyên thiên nhiên

chưa sử dụng còn rất lớn chiếm tới 34% tổng diện tích tự nhiên của tỉnh.Đây là một tiềm năng lớn cần được đầu tư khai thác

b) Tài nguyên rừng

Theo kết quả kiểm kê rừng năm 2016, Bình Định hiện có 394.025,44 ha đất lâm nghiệp có rừng trong đó rừng tự nhiên là: 216.346,73 ha, rừng trồng là 134.306,62 ha.Rừng hiện nay còn tập trung chủ yếu ở những vùng xa đường giao thông nên chỉ có

ý nghĩa lớn về phòng hộ và bảo vệ môi trường Xét theo mục đích kinh tế thì rừng sản xuất có 655 nghìn ha, rừng phòng hộ có gần 128 nghìn ha Rừng Bình Định có hơn 40 loài cây có giá trị dược liệu phân bố hầu khắp ở các huyện như: ngũ gia bì, sa nhân, thiên niên kiện, bách bộ, thổ phục linh, hoàng đằng, thiên môn, phong kỷ, kim ngân Vùng trung du ven biển có cây dừa trám, đặc biệt cây mai gừng có giá trị dược liệu cao nhưng chủ yếu phân bố ở vài vùng đất hẹp tại huyện Vĩnh Thạnh Cây sa nhân cũng có giá trị xuất khẩu cao

c) Tài nguyên khoáng sản :

Tài nguyên khoáng sản ở Bình Định khá đa dạng đáng chú ý nhất là đá granít có trữ lượng khoảng 500 triệu m3 với nhiều màu sắc đỏ, đen, vàng là vật liệu xây dựng cao cấp được thị trường trong và ngoài nước ưa chuộng; sa khoáng titan tập trung ở

mỏ Đề Gi (Phù Cát) trữ lượng khoảng 15 triệu m3; cát trắng ở Hoài Nhơn trữ lượng khoảng 90.000 m3 Nhiều nguồn nước khoáng được đánh giá có chất lượng cao đã và đang được đưa vào khai thác sản xuất nước giải khát chữa bệnh Toàn tỉnh có 4 nguồn nước khoáng là Hội Vân, Chánh Thắng (Phù Cát),Bình Quang (Vĩnh Thạnh), Long

Mỹ (Tuy Phước) riêng nguồn nước khoáng nóng Hội Vân đảm bảo các tiêu chuẩn chữa bệnh và có thể xây dựng nhà máy điện địa nhiệt Ngoài ra còn có các khoáng sản khác như cao lanh đất sét và đặc biệt là các quặng vàng ở Hoài Ân, Vĩnh Thạnh, Tây Sơn

d) Tài nguyên du lịch :

Bình Định có nhiều vùng vịnh với những bãi tắm đẹp và danh lam thắng cảnh biển hài hoà hấp dẫn như bán đảo Phương Mai, bãi tắm Hoàng Hậu, Đảo Yến Quy Hoà, Bãi Dài, Vĩnh Hội, Tân Thanh… là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất phong phú

để phát triển du lịch Bình Định có một quần thể di tích với những tên gọi đã trở nên quen thuộc như tháp Dương Long, Cánh Tiên, Bánh Ít, Bình Lâm, Tháp Đôi

Về vị trí địa lý có thể hình dung Bình Định như một tâm điểm nối với các vùng

du lịch của cả miền như Nha Trang, Gia Lai, Hội An, Đà Nẵng, Huế, đồng thời cũng

là điểm nút giao thông nối với quốc lộ 19 - ngã ba Đông Dương, đường Hồ Chí Minh tạo điều kiện cho tỉnh phát triển du lịch biển gắn với du lịch núi và cao nguyên, phát triển du lịch nội địa và du lịch quốc tế Chính vì vậy trong quy hoạch tổng thể phát triển du lịch Việt Nam trong tương lai, Bình Định được xác định là có một vị trí quan

trọng của vùng du lịch Nam Trung Bộ là một mắt xích quan trọng hệ thống các tuyến điểm du lịch quốc gia

1.2 Điều kiện kinh tế xã hội

1.2.1 Tình hình dân sinh kinh tế

a) Dân số và lực lượng lao động:

Dân số trung bình toàn tỉnh trong 3 năm gần đây thể hiện theo bảng 1.8 Tỷ lệ tăng tự nhiên dân số của tỉnh vào loại trung bình, khoảng 8,2/00 mỗi năm, trong đó tỷ lệ sinh 15,9/00, tỷ lệ chết 7,70/00 Tỷ lệ tăng dân số cơ học hầu như không đáng kể, coi như bằng Bảng 1.9 biểu thị tỷ lệ tăng dân số 3 năm gần đây của tỉnh, cụ thể như sau:

Bảng 1 8 Dân số trung bình tỉnh theo đơn vị huyện (ĐVT: 1000 người)

TT Năm

Huyện 2014 2015 2016

Mật độ dân số ( người/ km2

Huyện Hoài Ân

Huyện Hoài Nhơn

Huyện Tuy Phước

Huyện Vân Canh

285,5 24,7

86 209,5 172,5 191,6 28,5 125,6 182,1 183,4 25,1

286,7 24,7 86,3 210,3

173 192,2 28,6

126 182,9 184,3 25,2

287,3 24,8 86,6 210,8 173,6 192,8 28,7 126,4 183,6 184,7 25,3

1004,5 35,6

115 500,7 312,2 283,1

40 182,7 752,5 839,5 31,5 TOÀN TỈNH 1514,5 1520,2 1524,6 251,1

( Nguồn cục thống kê Bình Định năm 2016.)

Ghi chú: Mật độ dân số tính riêng cho năm 2016

Bảng 1 9 Tỷ suất sinh thô, tỷ suất chết thô và tỷ lệ tăng dân số phân theo thành thị ,

15,9 15,4 17,6 7,7 7,4 7,9 8,2 8,0 9,7

15,9 15,4 17,5 7,6 7,3 8,0 8,3 8,1 9,5

( Nguồn:Cục thống kê Bình Định.)

b) Y tế

- Số cơ sở y tế trên địa bàn tỉnh năm 2016 có 186 cơ sở Trong đó, số lượng bệnh viện 22 cơ sở; phòng khám đa khoa khu vực 05 cơ sở; trạm y tế xã, phường, thị trấn

159 cơ sở Phân theo cấp quản lý, trong tổng số 186 cơ sở có 03 cơ sở do cấp Bộ quản

lý, 183 cơ sở do địa phương quản lý

- Nhằm đáp ứng ngày càng tốt hơn cho hoạt động y tế và chăm sóc sức khỏe nhân dân, hệ thống cơ sở và trang thiết bị khám chữa bệnh ngày càng được đầu tư nâng cấp theo hướng hiện đại, đội ngũ cán bộ y tế tăng cường cho tuyến dưới ngày càng được chú trọng, hoạt động y tế tuyến xã ngày càng được cải thiện về nhân lực và phương tiện làm việc

- Tỷ lệ xã, phường, thị trấn đạt chuẩn Quốc gia về y tế đạt 60,4%, tăng 0,7% so

với cùng kỳ năm trước

c) Giáo dục, đào tạo:

- Năm 2016, toàn tỉnh có 446 trường học phổ thông Trong đó, trường tiểu học có

243 trường, trường trung học cơ sở có 146 trường; trường trung học phổ thông có 50 trường, trường phổ thông cơ sở có 4 trường, trường trung học có 3, đều xấp xỉ cùng

kỳ

- Số lớp học phổ thông có 8.469 lớp, giảm 0,2% so với cùng kỳ Trong đó, số lớp

ở bậc tiểu học có 4.454 lớp, giảm 1,2%; số lớp ở bậc trung học cơ sở có 2.674 lớp, tăng 0,8%; số lớp học ở bậc trung học phổ thông có 1.341 lớp, tăng 1,4%

- Số học sinh phổ thông năm 2016 có 265.825 học sinh, giảm 1,9% so với năm trước Trong đó, bậc tiểu học có 119.614 học sinh, giảm 4,2%; bậc trung học cơ sở có 92.653 học sinh, giảm 0,8%; bậc trung học phổ thông có 53.558 học sinh, tăng 1,5%

- Số giáo viên phổ thông có 14.075 người, giảm 0,8% so cùng kỳ Trong đó, số giáo viên tiểu học có 6.286 người, giảm 0,8%; số giáo viên trung học cơ sở có 5.087 người, giảm 1,5%; số giáo viên trung học phổ thông có 2.702 người, tăng 0,4% so với cùng kỳ

- Năm 2016 số học sinh trung cấp chuyên nghiệp trên địa bàn có 1.402 học sinh, giảm 12,4% so với năm học trước Trong khi đó, số sinh viên đại học, cao đẳng có 23.247 sinh viên, giảm 9,5% so với cùng kỳ

- Số giảng viên các trường đại học, cao đẳng năm 2016 có 706 người, giảm 15,6%; giảng viên các trường trung cấp chuyên nghiệp có 69 người, giảm 2,8% so với cùng kỳ

d) Tình trạng kinh tế

Hiện trạng kinh tế tỉnh Bình Định nhìn chung có xu hướng phát triển, năm sau tăng hơn năm trước, khối sản xuất nông nghiệp tăng chậm và không đều so với khối công nghiệp và xây dựng cơ bản, thương nghiệp, dịch vụ và các ngành khác

- Sản xuất nông, lâm nghiệp, thủy sản:

Giá trị sản xuất nông, lâm nghiệp và thủy sản năm 2016 (theo giá so sánh 2010) ước tính đạt 21.490,2 tỷ đồng, tăng 4,1% so với cùng kỳ Trong đó:

• Nông nghiệp: toàn tỉnh có 103.016 ha đất trồng cây hàng năm, trong đó đất trồng lúa là 55.371 ha, sản lượng cả năm là 638.900 tấn, giảm 18.307,7 tấn (-2,8%), do diện tích gieo trồng giảm Giá trị sản sản xuất ngành nông nghiệp đạt 13.645,7 tỷ đồng, tăng 3,7 % so với cùng kỳ

• Lâm nghiệp: với 394.025,44 ha đất lâm nghiệp có rừng, trong đó rừng sản xuất chiếm 168.030,42 ha, rừng phòng hộ và đặc dụng là 225.995,02 ha Sản lượng gỗ khai thác toàn tỉnh năm 2016 đạt 723.752 m3, tăng 6,4% (+43.552 m3) so với cùng kỳ Trong sản lượng khai thác, gỗ nguyên liệu giấy chiếm chủ yếu, đạt 723.255 m3

(+44.694 m3), tăng 6,6%, Giá trị sản xuất ngành lâm nghiệp đạt 835,2 tỷ đồng, tăng 6,8% so với cùng kỳ

• Thuỷ sản : sản lượng thủy sản năm 2016 trên địa bàn tỉnh ước đạt 221.980 tấn, tăng 4,7% so cùng kỳ Trong đó, sản lượng cá đạt 173.226 tấn, tăng 5,1%; sản lượng tôm đạt 8.105 tấn, tăng 3%; thủy sản khác đạt 40.649 tấn, tăng 3,2% so với cùng kỳ Sản lượng nuôi trồng thủy sản năm 2016 ước tính đạt 9.969 tấn, tăng 2,4% (+237 tấn)

so với cùng kỳ, tôm các loại thu hoạch đạt 6.112 tấn, tăng 3,4% Giá trị sản xuất ngành thuỷ sản đạt 7.009,3 tỷ đồng, tăng 4,5% so với cùng kỳ

• Chăn nuôi: theo kết quả điều tra chăn nuôi tháng 10/2016 số lượng gia súc, gia cầm trên địa bàn tỉnh là: đàn trâu 21.139 con; đàn bò 301.713 con đàn lợn 851.069 con, trong đó lợn nái 170.940 con, lợn thịt 678.804 con, gia cầm: 6.974.200 con…

- Sản xuất công nghiệp:

• Giá trị sản xuất công nghiệp năm 2016 (theo giá so sánh 2010) đạt 34.746,7 tỷ đồng, tăng 9,27% so với cùng kỳ Trong đó: doanh nghiệp ngoài Nhà nước đạt 21.477,7 tỷ đồng, tăng trưởng 7,7%; doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài đạt 6.209,6 tỷ đồng, tăng trưởng 19,08%; cơ sở cá thể đạt 6.150,3 tỷ đồng, tăng trưởng 9,42%; doanh nghiệp Nhà nước đạt 909,1 tỷ đồng, giảm 10,89%

• Phân theo ngành kinh tế, công nghiệp chế biến, chế tạo đạt 33.389,5 tỷ đồng, tăng trưởng 9,79%; cung cấp nước, quản lý và xử lý rác thải, nước thải đạt 210,1 tỷ đồng, tăng trưởng 15,94%; công nghiệp khai khoáng đạt 436,7 tỷ đồng, giảm 7,65%; công nghiệp sản xuất và phân phối điện đạt 710,5 tỷ đồng, giảm 2,73% so với cùng kỳ

- Xây dựng cơ bản và các ngành kinh tế khác:

• Giá trị sản xuất xây dựng năm 2016 (theo giá so sánh 2010) ước tính đạt 13.776,1 tỷ đồng, tăng 10,4% so với cùng kỳ

• Khu vực dịch vụ ước đạt 19.486,9 tỷ đồng, tăng 8,52% so với cùng kỳ

1.2.2 Cơ sở hạ tầng

a) Giao thông:

Hệ thống đường giao thông thuỷ bộ tương đối phát triển Mạng lưới đường bộ, ngoài quốc lộ 1A và quốc lộ 19, các đường giao thông liên tỉnh, liên huyện, liên xã khá thuận lợi Đường sắt Bắc Nam chạy xuyên qua khu vực cùng với cảng biển Quy Nhơn

và cảng hàng không Phù Cát là ưu thế nổi bậc so với các địa phương khác trong cả nước

b) Bưu chính viễn thông:

Mạng lưới bưu điện phát triển rộng rãi, từ thành phố, thị trấn, huyện lỵ đến tận

xã Có 1 cơ sở thông tin trực thuộc Tổng công ty Bưu Chính Viễn Thông Việt Nam, 13 công ty và bưu điện huyện, 70 bưu cục khu vực, và 127 trạm bưu điện xã Có 37 tổng đài điện thoại tự động các loại với dung lượng 32.812 số, 11 máy thu phát vô tuyến điện liên hợp, 66 thiết bị vi ba….Doanh thu hàng năm: 60,36 tỷ đồng

c) Thương nghiệp:

Doanh thu trong lĩnh vực thương nghiệp hàng năm là 3.714,79 tỷ đồng, trong

đó, lĩnh vực kinh tế nhà nước là 496,37 tỷ, kinh tế tập thể 98,87 tỷ, kinh tế tư nhân 3.098,83 tỷ, kinh tế nhiều thành phần 30,72 tỷ đồng

d) Hoạt động du lịch và các dịch vụ khác:

Tổng mức doanh thu hàng năm khoảng 26,12 tỷ đồng Có 18 khách sạn với 438 buồng, 980 giường Hệ số sử dụng buồng 38,2%

e) Cung cấp điện nước:

Thành phố Quy Nhơn và hầu hết các thị trấn huyện lỵ; Các xã nằm gần trung tâm đã được cung cấp lưới điện 220V Điện năng tự sản xuất hàng năm phục vụ cho các nhu cầu trong tỉnh là 26,74 triệu KWh, chưa kể điện năng được cung cấp từ mạng lưới điện Quốc Gia

Nước máy sản xuất hàng năm khoảng 5,7 triệu m3, nước máy tiêu thụ khoảng 3,65 triệu m3 Tại các nông thôn vùng xa trung tâm nông dân chủ yếu sử dụng nước giếng khoan, giếng đào, nước sông suối tự nhiên

1.3 Tổng quan về lưu vực sông La Tinh

Sông La Tinh hay sông Phù Ly là dòng sông nhỏ nhất trong bốn con sông chính của tỉnh Bình Định Sông La Tinh có độ cao bình quân là 150 m, chiều dài 54 km và diện tích lưu vực khoảng 719 km², gần 2/3 chiều dài của sông chảy qua vùng rừng núi

và đồi trọc Độ dốc bình quân lưu vực khoảng 0,15 Sông thường hay bị cạn vào mùa nắng

Sông La Tinh bắt nguồn từ hồ Hội Sơn thuộc vùng núi phía Tây huyện Phù Cát Nhiều suối nhỏ khởi nguồn từ các dãy núi thuộc hai xã Cát Sơn và Cát Lâm đã tập hợp tạo nên thượng nguồn sông La Tinh, ở lưu vực thượng nguồn này sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Sau khi đến đập Cây Gai sông chuyển hướng thành Tây – Đông và kể từ đó sông được xem như là đường ranh giới giữa hai huyện Phù Cát và

Phù Mỹ Sông chảy đến vùng Vĩnh Kiên thì gặp nhánh sông Kiên Duyên từ Phù Mỹ

đổ vào, nhánh sông này xuất phát từ vùng núi phía Tây huyện Phù Mỹ, các suối nhỏ vùng này hợp lại thành các sông nhỏ như sông Đập Hiền, sông Đập Bao và sông Đập Sung ở thượng lưu, các sông này lại nhập thành sông Bình Trị - Kiên Duyên Sông La Tinh nhập với sông Kiên Duyên thành sông Lu Xiêm Giang hay sông La Tinh, sông này đến đập Cây Ké lại chuyển hướng Tây Nam – Đông Bắc Sau đó sông lại tách làm hai nhánh là sông Cả ở phía Nam và sông Lu Xiêm Giang ở phía Bắc chảy song song nhau

Sông Lu Xiêm Giang chảy qua vùng An Xuyên rồi đổ vào đầm Nước Ngọt Sông Cả hay còn gọi là sông Mỹ Cát hay sông La Tinh chảy qua vùng An Mỹ - Xuân Hải rồi đổ vào đầm Nước Ngọt

1.3.1 Đặc điểm khí tượng thủy văn lưu vực sông La Tinh

a) Vùng khí hậu của lưu vực

Lưu vực La Tinh có khí hậu thuộc vùng I.1, I.2 và III.1

Vùng I: Khí hậu vùng núi phía Tây Bắc của tỉnh bao gồm huyện An Lão, Vĩnh

Thạnh, các xã phía Tây huyện Hoài Ân và các xã vùng núi phía Tây huyện Hoài Nhơn Vùng này có:

- Tổng lượng mưa năm từ 2.200 mm trở lên

- Nhiệt độ trung bình năm dưới 260C

- Mô đun dòng chảy năm từ 60-95 l/s.km2

Vùng này được chia thành hai tiểu vùng khí hậu: I.1 và I.2

Vùng III: Khí hậu vùng đồng bằng ven biển của tỉnh Vùng này có:

- Tổng lượng mưa năm dưới 1.700-2.200mm

- Nhiệt độ trung bình năm trên 260

C

- Mô đun dòng chảy năm từ 40-60 l/s.km2

Vùng này được chia thành hai tiểu vùng khí hậu: III.1 và III.2

b) Mưa tại lưu vực tỉnh Bình Định

Bảng 1 10 Lượng mưa trung bình năm tại các trạm đo mưa trên lưu vực tỉnh Bình

Định (ĐVT: mm)

Trạm Mưa trung

bình năm

Năm mưa lớn nhất

Năm xuất hiện

Năm mưa nhỏ nhất

Năm xuất hiện Vĩnh Sơn 2271 3436 1999 1188 1982 Vĩnh Kim 2102 3502 1998 1155 1982 Bình Quang 1793 3504 1981 666 1982 Bình Tường 1863 3020 1999 968 1982 Vân Canh 2114 3436 1996 896 1982 Quy Nhơn 1846 2889 1998 1130 1982 Tân An 1611 2700 1996 875 1982

An Nhơn 1748 2673 1996 1145 1982 Phù Cát 1884 3202 1996 888 1982

Đề Di 1843 2802 1999 776 1982 Phù Mỹ 2005 3239 1998 1132 1978 Bồng Sơn 2.180 3.492 1998 1.219 1982 Hoài Nhơn 2.026 3.490 1981 1.014 1982 Hoài Ân 2.222 3.422 1998 1.541 1982

An Hòa 3.033 4.907 1998 1.663 1982

(Nguồn theo Đài KTTV Khu Vực Nam Trung Bộ )

Bảng 1 11 Lƣợng mƣa trung bình tháng tại các trạm đo trên tỉnh Bình Định (ĐVT:

mm)

Tháng

Trạm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm Vĩnh Sơn 31 20 34 74 181 168 161 142 323 530 468 169 2271 Vĩnh Kim 29 17 23 52 158 133 122 106 268 518 486 190 2102 Bình Quang 17 10 20 36 143 145 111 119 233 460 367 133 1793 Bình Tường 30 15 20 46 147 94 93 104 250 490 424 149 1863 Vân Canh 33 18 31 43 138 97 83 78 210 560 571 251 2114 Quy Nhơn 53 26 24 25 94 74 37 69 236 563 448 197 1846 Tân An 33 19 8 22 95 70 48 93 206 506 371 138 1611

An Nhơn 43 21 25 22 99 76 63 75 211 542 413 158 1748 Phù Cát 27 14 20 20 98 82 63 94 223 599 485 159 1884

Đề Di 32 15 28 26 87 73 34 89 238 593 464 166 1843 Phù Mỹ 39 15 22 22 105 98 61 108 251 586 498 199 2005 Bồng Sơn 62 27 27 32 108 105 67 97 266 624 534 229 2.180 Hoài Nhơn 60 27 26 28 103 92 64 116 275 570 463 202 2.026 Hoài Ân 56 24 30 39 118 115 67 107 263 606 565 233 2.222

An Hòa 122 48 44 55 174 152 116 139 324 724 755 380 3.033

(Nguồn theo Đài KTTV Khu Vực Nam Trung Bộ )

c) Dòng chảy năm lưu vực sông La Tinh

Sông La Tinh: Lưu vực sông La Tinh thuộc địa bàn hai huyện Phù Mỹ và Phù Cát Sông bắt nguồn từ sườn đông dãy núi cao xã Cát Sơn, có diện tích lưu vực 719 km2, chiều dài sông 54 km và chảy vào đầm Đề Gi Ngoài sông chính còn có các nhánh Kiên Duyên dài 20 km, diện tích lưu vực 179 km2; nhánh sông Cạn 61,4 km2; nhánh Đức Phổ 34,6 km2

Bảng 1 12 Lưu lượng dòng chảy năm trung bình nhiều năm tại các trạm trên lưu

1.3.2 Đặc điểm kinh tế xã hội lưu vực sông La Tinh

a) Đặc điểm dân số các huyện trong lưu vực sông La Tinh

Bảng 1 13 Đặc điểm dân số các huyện trong lưu vực sông La Tinh

Huyện

Diện tích

Tổng

Phù Cát 680,71 192.081 94.500 97.581 365,5 37.555 18.470 19.085 Phù Mỹ 555,92 173.050 85.000 88.050 353,5 117.738 57.830 59.908 Tổng 1.236,63 365.131 179.500 185.631 719 155.293 76.300 78.993

( Nguồn cục thống kê Bình Định năm 2016.) Tình hình sử dụng đất và sản xuất nông nghiệp trong lưu vực

Bảng 1 14 Tình hình sử dụng đất các huyện trong lưu vực sông La Tinh

Huyện

Tổng diện tích (ha)

Đất nông nghiệp

Đất lâm nghiệp

Đất nuôi trồng thủy sản

Đất chuyên dùng

( Nguồn cục thống kê Bình Định năm 2016.)

1.3.3 Vấn đề ngập lụt ở lưu vực sông La Tinh

a) Hệ thống thủy lợi trong lưu vực

Trên lưu vực hiện có

• 36 hồ chứa lớn nhỏ với tổng dung tích hữu ích là 84 triệu m3

• 50 đập dâng và 04 trạm bơm phục vụ tưới 5.299 ha đất canh tác, thực tế tưới được 4.789 ha đất canh tác;

Riêng hệ thống Hồ Hội Sơn là Hồ đầu mối của dòng sông La Tinh và hai đập lớn là đập cây Ké và đập cây Gai là các công trình mấu chốt trong lưu vực có nhiệm vụ tưới 3.393 ha

b) Đặc điểm lũ lưu vực

- Lũ tiểu mãn: Lũ tiểu mãn xuất hiện vào các tháng 5, 6 hàng năm; mưa tiểu mãn gây ra lũ tiểu mãn Tính chất lũ này nhỏ, chủ yếu chảy trong lòng dẫn và thường là lũ

có lợi vì nó mang một lượng nước đáng kể để phục vụ sản xuất Hè thu

- Lũ sớm: Lũ sớm thường xuất hiện vào cuối tháng 8 đến tháng 9 Lũ sớm thường lớn hơn lũ tiểu mãn và có biên độ không lớn; lượng nước trong các sông suối còn ở mức thấp; lũ sớm thường là lũ đơn một đỉnh Đây là thời kỳ lũ gây thiệt hại cho sản xuất nông nghiệp vì trùng vào thời kỳ thu hoạch vụ Mùa

- Lũ muộn: Lũ muộn thường xuất hiện vào tháng 12 đến nửa đầu tháng 1 năm sau Lũ muộn thường gây khó khăn và ảnh hưởng đến thời vụ sản xuất vụ Đông xuân

- Lũ chính vụ: Lũ chính vụ là lũ lớn nhất trong năm; chủ yếu xuất hiện vào tháng

10 và tháng 11, trùng với thời kỳ hoạt động của bão, áp thấp nhiệt đới trên biển Đông, ảnh hưởng đến tỉnh Bình Định kết hợp với các nhiễu động thời tiết khác Trong các tháng này, nhiễu động thời tiết trở nên mạnh mẽ và hoạt động của bão cũng tăng lên, nhiều trận bão trực tiếp đổ bộ hoặc ảnh hưởng gián tiếp đến Bình Định gây nên những đợt mưa có cường độ lớn trên diện rộng Đặc biệt khi bão tan thành áp thấp di chuyển lên phía Bắc gặp khối không khí lạnh tăng cường gây nên lượng mưa lớn trong toàn vùng

c) Tình hình thiên tai

- Các loại lũ lụt xảy ra hàng năm ở La Tinh phổ biến nhất là lũ chính vụ và lũ tiểu mãn có năm còn xuất hiện lũ sớm và lũ muộn Lũ chính vụ xuất hiện vào thời kỳ mưa nhiều nhất trong năm, tháng 10, 11 Lũ tiểu mãn xuất hiện vào thời kỳ mùa Hạ, tháng 5, còn lũ sớm thường xuất hiện vào tháng 9 và lũ muộn xuất hiện vào tháng 12

- Các hình thái mưa gây lũ lụt thường ở dưới dạng bão, áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào đất liền; dải hội tụ nhiệt đới kèm theo xoáy thuận ở gần bờ biển; áp cao lạnh lục địa tăng cường kết hợp hoạt động mạnh của đới gió Đông trên cao; áp cao lạnh kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới

- Lưu vực sông La Tinh trung bình có khoảng 3- 4 trận lũ mỗi năm trong đó lũ sớm chiếm khoảng 4%, lũ muộn chiếm khoảng 9%, còn lũ chính vụ chiếm khoảng 87%

d) Tình hình thiệt hại do lũ trên lưu vực

Bảng 1 15Tình hình thiệt hại do lũ trên lưu vực sông La Tinh năm 2016

2 Nhà cửa bị sập, cuốn trôi, tốc mái 61 cái 100 cái

5 Các công trình thủy lợi bị hư hỏng

lở

5.565 m

Tổng thiệt hại (ước tính) 197 tỷ 226 tỷ

( Nguồn Cục đê điều tỉnh Bình Định)

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỦY VĂN

MÔ PHỎNG DÕNG CHẢY SÔNG LA TINH

2.1 Mô hình thủy văn

2.1.1 Tổng quan về mô hình thủy văn

Cho đến nay, nhiều mô hình thủy văn đã được phát triển với các lý thuyết khác nhau để mô phỏng các hiện tượng thủy văn của lưu vực Chúng có thể được phân loại theo các mô tả về quá trình vật lý như khái niệm và hiện tượng, và theo mô tả không gian như tập trung hoặc phân bố (hình 2.1) Mỗi một mô hình có lợi thế và bất lợi riêng cho việc mô phỏng quá trình thủy văn

Hình 2 1 Phân loại mô hình thủy văn (Singh, 1988)

Mô hình tập trung là một trong những mô hình thủy văn đơn giản mà giả định rằng tất cả các đặc điểm là không thay đổi trên toàn lưu vực như HBV, MIKE11/ NAM, TANK Mô hình tham số tập trung được coi là đơn giản hơn nhiều trong việc

xử lý sự thay đổi theo không gian Trong mỗi mô hình, mỗi tham số được mô tả bởi một giá trị là thống nhất trên toàn bộ lưu vực.Các tham số của mô hình tập trung không thể xác định trực tiếp từ các đặc điểm vật lý của lưu vực và họ thường được xác

định thông qua hiệu chỉnh Những mô hình này không thể đại diện cho tất cả các quá trình thuỷ văn một cách chính xác

Do đó, một mô hình phân bố được xây dựng với các tiểu lưu vực đại diện cho các lưu vực được chia ra Mỗi đơn vị tích hợp và đại diện cho tất cả các đặc tính vật lý của các khu vực thực sự Đây là loại mô hình duy trì các đặc điểm vật lý tại một kích thước lưới nhất định và xem xét bản chất phân tán của các thuộc tính thủy văn như loại đất, độ dốc và việc sử dụng đất Về nguyên tắc, các thông số của mô hình phân bố có thể được lấy từ các dữ liệu lưu vực Một lợi thế nữa của mô hình phân bố là các kết quả đầu ra, chẳng hạn như mực nước, lưu lượng và các biến thủy văn khác, có thể được trích xuất hoàn toàn tại một vị trí bất kỳ trong lưu vực Những hiệu quả của mô hình phân bố giúp vượt qua những khó khăn trong việc thiếu các dữ liệu quan trắc, đặc biệt là ở các nước đang phát triển Kết quả là, có thể cung cấp những dự đoán chính xác hơn Từ những ưu điểm đó, nhiều mô hình phân bố đã được phát triển và áp dụng trong những năm gần đây như MIKE SHE, SWAT, SWIM, LISFLOOD và WETSPA

Hình 2.2 Hình minh họa của mô hình tập trung và phân bố

Bảng tổng hợp các mô hình thủy văn

bởi

Đại diện theo

HYRROM

Hydrological

Rainfall-Runoff Model

Viện Thủy văn Anh Tập trung Lượng mưa

Mô phỏng với đại diện đơn giản của quá trình vật Dễ dàng sử dụng.Chín thông số có sẵn để hiệu chỉnh

Sử dụng độ ẩm của đất và đại diện cho quá trình thủy văn trong lưu vực với lượng nước thoát ra thông qua các hàm lưu trữ và định tuyến

HBV

Hydrologiska Byråns

Vattenbalansavdelning

Viện khí tượng và thủy văn Thụy điển Tập trung

Phân chia thành tiểu lưu vực, phân bố độ cao và độ bao phủ đất, chuỗi thời gian của lượng mưa và nhiệt độ

Công cụ mô phỏng và dự báo.Mô hình lượng mưa-dòng chảy khái niệm mô phỏng

số các quá trình thủy văn ở quy mô lưu vực

Dữ liệu địa hình, hạn chế về dữ liệu đất, các thông số khác đo trực tiếp

Bộ tổng tập các khái niệm có thể được sử dụng và cập nhật với nghiên cứu cụ thể.Kết hợp với thay đổi không gian của nguồn – diện tích với đặc trưng trung bình lưu trữ - đất nước của lưu vực

Mô hình mô phỏng liên tục.Các thông số liên quan che phủ đất.Các thông số quan trọng nhất trong mô hình bao gồm hệ số tập trung nước, trữ nước, độ nhám bề mặt,

hệ số thấm, độ dẫn nước ngầm và tốc độ băng tan

Bán phân bố(HRUs)

Nhiều dữ liệu đầu vào khác nhau, từ lượng mưa, nhiệt độ, bức xạ mặt trời, tốc độ gió, PET, che phủ đất, độ cao, phân bón

Mô hình tỷ lệ lưu vực sông phát triển để định lượng tác động của thực tiễn quản lý đất đaiở lưu vực lớn, phức tạp Bước thời gian là ngày.Chia lưu vực thành các HRUs đồng nhất về khí hậu, đất, quản lý và che phủ đất

Tham số dữ liệu khác nhau cho: Địa hình, mưa, nhiệt độ,

sử dụng đất, thoát hơi nước, dòng chảy tràn, dòng chảy khu vực bão hòa, dòng chảy khu vực không bão hòa, nước ngầm

Nó được thiết kế để có thể áp dụng trong một phạm vi rộng của các khu vực địa lý

để giải quyết các phạm vi rộng nhất có thể

có của vấn đề Bao gồm nguồn cung cấp nước cho một lưu vực sông lớn và lũ, đô thị nhỏ hoặc dòng chảy tự nhiên

WATFLOOD Đại học Waterloo Tập trung, Bán phân bố hoặc

Phân bố

Dữ liệu mưaradar, sử dụng đất LANDSAT hoặc SPOTvà / hoặc dữ liệu che phủ đất

Lượng mưa hiệu chuẩn dùng cho bổ sung và hiệu chuẩn, dòng chảy, độ sâu tuyết, nhiệt

độ và bức xạ

Dự báo lũ và mô phỏng dài hạn bằng cách

sử dụng phân phối dữ liệu lượng mưa từ radar hoặc mô hình số về thời tiết Dữ liệu

vệ tinh đưa trực tiếp vào mô hình.Nhiều quá trình khác bao gồm tập trung, thấm, tuyết và tan, dòng chảy ngầm

Tham số dữ liệu khác nhau cho:

dữ liệu địa hình, dữ liệu hình học sông, dữ liệu địa chất và sử dụng đất, dữ liệu thủy văn, tính chất vật

lý của đất

Mô hình này bao gồm ba thành phần chính, dòng chảy, vận chuyển bùn cát, và vận chuyển chất tan.Mô hình này có thể được

áp dụng cho các bộ phận của các lưu vực hoặc một nhóm các lưu vực liên tục

MIKE SHE

Viện Thủy lực và môi trường Đan Mạch (DHI)

Tập trung, Bán phân bố hoặc Phân bố

Tham số dữ liệu khác nhau cho: Địa hình, nhiệt độ, sử dụng đất, bốc hơi, dòng chảy tràn, dòng chảy khu vực bão hòa, dòng chảy khu vực chưa bão hòa, nước ngầm

Cấu trúc môđun bao gồm sáu quá trình định hướng các thành phần đại diện cho các quá trình vật lý của chu trình thủy văn

Dữ liệu đầu vào bao phủ kín trong một mạng trực giao ngang của lưới hình vuông nên các thông số có thể được biểu diễn ở

độ phân giải cao trong không gian

Tuy nhiên, mô hình nào là tốt nhất hiện nay để mô phỏng quá trình thuỷ văn theo các mục tiêu khác nhau Cho đến bây giờ câu hỏi này chưa được trả lời rõ ràng Chỉ có một số so sánh chất lượng các mô hình tập trung, trong nhiều trường hợp, thực hiện chỉ đạt được hiệu quả như mô hình phân bố đối với lượng mưa mô phỏng dòng chảy khi dữ liệu hiệu chỉnh đủ dài.Hầu hết các nhà lập mô hình ước tính cao khả năng của các mô hình phân bố hơn các mô hình tập trung

2.1.1 Lựa chọn mô hình

- Trên cơ sở căn cứ các tiêu chuẩn khuyến nghị của tổ chức khí tượng thế giới WMO đề xuất Xét các tiêu chí cụ thể cũng như căn cứ vào đặc trưng của lưu vực nghiên cứu, thì La Tinh không có đầy đủ dữ liệu hiệu chỉnh và kiểm định mô hình, do

đó cần phải lựa chọn một mô hình có thế hạn chế sự không chắc chắn khi mô phỏng cho khu vực này Trên cơ sở đó, mô hình thủy văn phân bố Mike She là phù hợp hơn

cả Hơn nữa trong khu vực lân cận có tồn tại trạm đo lưu lượng An Hòa, với khoảng cách nhỏ hơn 40 km, đây là một cơ sở nữa để sử dụng mô hình thủy văn phân bố Mike She

- Xét về điều kiện địa hình, với địa hình lưu vực tương đối phức tạp Phần lớn diện tích là phần đối núi và trung du, phần đồng bằng phân bố theo dải ở phía tây Sự thay đổi địa hình tương đối lớn, do đó theo tiêu chí của WMO, ứng với lưu vực sông

La Tinh, việc lựa chọn mô hình phân bố là được khuyến nghị

- Căn cứ vào điều kiện thổ nhưỡng, sự phân bố thảm phủ, diễn tiến của các quá thủy văn như thấm, bốc hơi, mô hình tập trung và bán phân bố gần như không phù hợp

- Về mặt dữ liệu nghiên cứu, dữ liệu sẵn có ở khu vực này đủ đáp ứng yêu cầu

để xây dựng một mô hình thủy văn phân bố

- Về mặt mục đích sử dụng, trên cơ sở xây dựng mô hình thủy văn nhằm phục

vụ cho công tác nghiên cứu chế độ thủy văn lưu vực sông La Tinh tại thời điểm hiện tại, cũng như tương lai, đánh giá các tác động biến đổi khí hậu nhằm cung cấp một cái nhìn tổng quan về các hiện tượng xảy ra trong lưu vực, quy hoạch phát triển cũng như

là phòng công thiên tai, do đó một mô hình càng chi tiết, càng chính xác, phản ảnh đầy

đủ các đặc trưng lưu vực là cần phải lựa chọn để xây dựng

Căn cứ những so sánh ở trên, mô hình thủy văn phân bố tất định, điển hình là MIKE SHE, về mặt lý thuyết là phù hợp hơn cả

2.2 Giới thiệu mô hình MIKE SHE

2.2.1 Tổng quan về mô hình MIKE SHE

Mục tiêu cung cấp thông tin khoa học để tối ưu hóa quy hoạch dự án tài nguyên nước, cũng để ước tính tác động của đô thị hóa, thay đổi sử dụng đất, phát triển cơ sở

hạ tầng về quy trình thuỷ văn và phát triển và quản lý tài nguyên nước ở châu Âu vào thập niên 70 Mô hình thuỷ văn tập trung vào mô hình lưu vực phân bố dựa trên vật lý

là cần thiết Mô hình này hy vọng sẽ có khả năng vượt qua được nhiều thiếu sót liên

quan đến các phương pháp đơn giản tại thời điểm này

Trên cơ sở yêu cầu có những luận cứ khoa học phục vụ cho công tác quy hoạch tài nguyên nước, đánh giá tác động của đô thị hóa, sự thay đổi thảm phủ, cũng như là

sự phát triển cơ sở hạ tầng đối với quá trình thủy văn khu vực châu Âu, mô hình thủy văn đặc trưng cho khu vực này đã được phát triển, mô hình Système Hydrologique Européen còn gọi là SHE Mô hình này là sản phẩm liên kết Viện Thủy văn Anh (British Institute of Hydrology, UK), Viện thủy lực Đan Mạch (The Danish Hydraulic Institute) và công ty tư vấn SOGREAH, Pháp (the French Consulting Company SOGREAH) dưới sự hỗ trợ tài chính của ủy ban châu Âu

2.2.2 Lịch sử phát triển mô hình MIKE SHE

Mô hình SHE được xây dựng dựa trên bản phát thảo mà Freeze và Harlan đề xuất vào năm 1969 để mô phỏng quá trình thủy văn lưu vực Về lý thuyết, quá trình

mô phỏng được chia thành nhiều phần khác nhau và được giải bằng phương trình tương ứng Sau nhiều thử nghiệm để xác nhận chất lượng của mô hình với nhiều nghiên cứu điển hình, phiên bản đầu tiên của SHE đã bắt đầu hoạt động vào năm 1982

Từ đó, mô hình SHE đã được tiếp tục hoàn thiện và mở rộng bởi DHI Water & Environment với tên mới là MIKE SHE Mô hình này được tiếp tục phát triển để cải thiện chất lượng mô phỏng Ngày nay, MIKE SHE được xem như là một công cụ hiệu quả trong mô phỏng chế độ thủy văn lưu vực

2.2.3 Lý thuyết cơ bản mô hình MIKE SHE

Cấu trúc tổng quá của mô hình MIKE SHE được thể hiện như ở Hình 2.7, theo

đó, quá trình thủy văn được chia thành 8 phần trong mô hình MIKE SHE Mô tả các phần này được tóm tắt như sau

Hình 2.3 Cấu trúc tổng quát của mô hình MIKE SHE

- Mƣa

Trong MIKE SHE, dữ liệu mưa có thể được nhập như một giá trị không đổi hoặc một chuỗi thời gian phụ thuộc vào dữ liệu sẵn có và mục tiêu mô phỏng MIKE SHE cung cấp ba định dạng phân bố không gian cho dữ liệu mưa, như đồng đều trên toàn lưu vực, theo trạm đo mưa hoặc phân bố theo không gian theo dạng lưới Định dạng đầu tiên thường được áp dụng cho một lưu vực nhỏ hoặc thiếu các số liệu khảo sát Thứ hai là phù hợp với những nơi có mật độ trạm đo mưa là tương đối cao Tuy nhiên, dữ liệu này là khá phức tạp để có được vì mưa thường được đo tại chỉ có một vài địa điểm Trong thực tế, dữ liệu này không có sẵn Nó thường được nhận qua một

số phương pháp nội suy

- Bốc hơi

Trong MIKE SHE, tính bốc hơi nước sử dụng dữ liệu khí tượng và thực vật để

dự đoán tổng số thoát hơi nước và lượng mưa hiệu quả do nhiều thành phần: ngăn cản lượng mưa bởi tán cây, thoát khỏi những tán lên bề mặt đất, bốc hơi từ bề mặt tán, bốc hơi từ bề mặt đất, và hấp thụ nước của rễ cây và sự di chuyển của nó, dựa vào độ ẩm của đất trong vùng không thấm (DHI, 2012e) MIKE SHE 2012 cung cấp ba phương pháp để xác định lượng bốc hơi thực tế (ET) (hình 2.4)

Hình 2.4 Sơ đồ quá trình bốc hơi trong mô hình MIKE SHE (DHI,2012)

• Chuyển đổi áp suất thực vật và đất (SVAT)

Mô hình này được phát triển dựa trên một hệ thống bao gồm hai lớp (đất và tán lá) và liên kết mạng (Shuttleworth & Wallace 1985).Trong mô hình này, quá trình bốc hơi thực tế được tính trực tiếp từ dữ liệu khí tượng và tiêu chuẩn thực vật.Quá trình này không phụ thuộc vào bốc hơi tham khảo (Graham & Butts, 2005a)

• Phương pháp Kristensen và Jensen

Trong phương pháp này, ET thực tế được ước tính bằng cách sử dụng phương trình thực nghiệm bắt nguồn Kristensen và Jensen (Kristensen & Jensen 1975) Phương trình này được thành lập tại Đại học Nông nghiệp ở Đan Mạch Phương trình

là kết quả của tổng số đo thực địa Mô hình sử dụng phương trình trên để giải quyết mối quan hệ giữa tỷ lệ bốc hơi nước tham khảo, độ sâu gốc tối đa và chỉ số lá của cây

để cung cấp cho quá trình bốc hơi thực tế và tình trạng độ ẩm đất thực tế.Lượng mưa được giả định không xảy ra như tuyết vì coi nhiệt độ của mô hình là trên 0°C Các dữ liệu cần thiết cho phương pháp này là chuỗi thời gian của ET tham chiếu, chỉ số diện tích lá và độ sâu gốc, các thông số thực nghiệm khác để kiểm soát việc phân phối các

ET với hệ thống (Graham & Butts, 2005a)

• Phương pháp cân bằng hai lớp nước

Nhằm mục đích giảm bớt sự phức tạp của mô phỏng các quá trình thoát hơi nước ở vùng bão hòa MIKE SHE đề xuất một phương pháp cân bằng nước đơn giản Phương pháp này là phương pháp cân bằng hai lớp nước chia vùng không bão hòa thành hai phần Đầu tiên là vùng rễ nơi bốc hơi nước chủ yếu xảy ra.Phần thứ hai là dưới vùng rễ, nơi mà không ảnh hưởng nhiều tới quá trình bốc hơi nước.Yêu cầu dữ liệu của mô hình này là như phương pháp Kristensen và Jensen bao gồm cả chuỗi thời

gian để tạo độ sâu rễ, chỉ số diện tích lá và bốc hơi tham khảo (Graham & Butts, 2005a)

Phương pháp này đặc biệt thích hợp với đầm lầy hoặc vùng đất ngập nước, nơi mực nước ngầm là cạn.Trong những trường hợp này, tỷ lệ bốc hơi nước thực tế gần với tỷ lệ tham chiếu Trong khu vực có vùng không bão hòa sâu hơn và khô hơn, phương pháp cân bằng hai lớp nước là không hiệu quả Tuy nhiên kết quả mô hình có thể được chấp nhận thông qua hiệu chuẩn (Graham & Butts, 2005a)

- Dòng chảy vùng không bão hòa

Trong khu vực bão hòa, dòng chảy có thể được biểu diễn bằng cách theo chiều dọc và ngang Tuy nhiên, dưới ảnh hưởng của lực hấp dẫn, theo phương thẳng đứng chiếm ưu thế Do đó, MIKE SHE giả định rằng chỉ có dòng chảy thẳng đứng trong vùng chưa bão hòa và nó bỏ qua các dòng chảy bên Giả định này được áp dụng cho hầu hết các tình huống Tuy nhiên, nó có thể hạn chế hiệu quả của hướng dòng chảy trong một số trường hợp, chẳng hạn như trên các sườn đồi dốc hoặc trong các mô hình quy mô nhỏ với dòng chảy bên trong vùng không bão hòa trong đó cường độ của dòng chảy ngang và dọc là tương tự nhau Cơ chế giống như hàm tuần hoàn trong xác định

độ ẩm của đất Lượng mưa thực hiện độ ẩm của đất Sau đó, nước trong khu vực này

sẽ trích xuất cho quá trình bốc hơi và đi vào nước ngầm (hình 2.3)

Hình 2.5 Rời rạc hóa vùng không bão hòa theo phương đứng