Nghiên cứu một số tác động của biến đổi khí hậu đến sự làm việc an toàn, hiệu quả của hồ chứa nước và đề xuất giải pháp

Mặt khác, do biến đổi khí hậu làm thay đổi bất lợi lưu lượng tới hồ làm cho khả năng tháo không đảm bảo đã gây ra sự cố mất an toàn hồ chứa.. Tràn sự cố được xây dựng để xả lũ vượt thiết

MỤC LỤC

Mục lục

Danh mục hình vẽ

Danh mục bảng biểu

Danh mục các từ viết tắt

Mở đầu

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỒ CHỨA NƯỚC 5

1.1 Khái niệm và nhiệm vụ của hồ chứa nước 5

1.1.1 Khái niệm 5

1.1.2 Nhiệm vụ 5

1.2 Phân loại hồ chứa nước 5

1.3 Tình hình xây dựng hồ chứa nước trên thế giới và ở Việt nam 11

1.3.1 Tình hình xây dựng hồ chứa nước trên thế giới 11

1.3.2 Tình hình xây dựng hồ chứa nước ở Việt nam 12

1.4 Những kết quả đạt được về hồ chứa nước tại Việt Nam 14

1.5 Những bất cập khi xây dựng hồ chứa nước ở nước ta 15

1.6 Những kết quả nghiên cứu về an toàn hiệu quả của các hồ chứa nước 17

CHƯƠNG II: LÝ LUẬN VỀ KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 22

2.1 Khái niệm về biến đổi khí hậu 22

2.2 Những tác động của biến đổi khí hậu 22

2.2.1 Biến đổi về nhiệt độ 23

2.2.2 Biến đổi về độ ẩm 24

2.2.3 Biến đổi về lượng bốc hơi 25

2.2.4 Biến đổi số giờ nắng 28

2.2.5 Biến đổi chế độ gió, bão 30

2.2.6 Biến đổi về lượng mưa và phân bố mưa năm 32

2.2.7 Biến đổi về lượng mưa lớn nhất thời đoạn ngắn 32

2.3 Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu 38

2.4 Đánh giá tác động đến sự làm việc an toàn và hiệu quả của hồ chứa 39

CHƯƠNG III: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO

HIỆU QUẢ SỬ DỤNG HỒ CHỨA NƯỚC 41

3.1 Đặt vấn đề 41

3.2 Các yêu cầu và tiêu chí đặt ra cho sự an toàn, hiệu quả của hồ chứa nước 42

3.3 Một số giải pháp kỹ thuật tăng khả năng tháo cho hồ chứa về mùa lũ 43

3.3.1 Tràn sự cố kiểu tự do 43

3.3.2 Tràn sự cố kiểu nước tràn qua đỉnh đập đất gây vỡ 46

3.3.3 Tràn sự cố kiểu đập đất gây vỡ bằng năng lượng thuốc nổ 49

3.3.4 Tràn sự cố kiểu zích zắc 52

3.4 Tiêu chuẩn tính lũ thiết kế 60

3.4.1 Các tiêu chuẩn tính lũ thiết kế qua các thời kỳ 60

3.4.2 Bài toán xác định quy mô tràn sự cố 64

3.5.Tính toán xác định quy mô tràn sự cố bằng phương pháp thử dần 64

3.5.1 Tính toán điều tiết lũ hồ chứa bằng phương pháp thử dần 64

3.5.2 Sử dụng phần mềm DTL/XD để tính toán điều tiết lũ 65

3.6 Kết luận 66

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN MỞ RỘNG KHẢ NĂNG THÁO NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CỦA HỒ CHỨA NƯỚC THANH LANH KHI CÓ LŨ VƯỢT TẦN SUẤT THIẾT KẾ 67

4.1 Giới thiệu về công trình 67

4.1.1 Các hạng mục công trình đầu mối 68

4.1.2 Các thông số kỹ thuật chủ yếu 69

4.2 Sự cần thiết của tràn sự cố 71

4.3 Các phương án tràn sự cố 72

4.3.1 Chọn vị trí tràn sự cố 72

4.3.2 Chọn loại tràn cần nâng cao khả năng tháo 73

4.3.3 Nội dung tính toán các phương án 73

4.3.4 Phân tích chọn phương án 79

5.1 Kết quả đạt được của luận văn 81

5.2 Những tồn tại của luận văn 81

5.3 Kiến nghị 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83

PHỤ LỤC 84

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1-1: Phân loại theo cấp công trình theo tỷ lệ phần trăm 7

Hình 1-2: Phân loại theo diện tích lưu vực (F,km2) (tỷ lệ%) 8

Hình 1-3: Phân loại theo diện tích tưới (tỷ lệ%) 8

Hình 1-4: Phân loại theo công suất lắp máy (tỷ lệ%) 9

Hình 1-5: Phân loại theo dung tích hồ 9

Hình 1-6: Phân loại theo vùng lãnh thổ 10

Hình 1-7: Phân loại theo chiều cao đập 10

Hình 1-8: Phân loại theo thời gian xây dựng 11

Hình 2-1: Hiệu ứng nhà kính 22

Hình 2-2: Xu thế biến đổi nhiệt độ trung bình năm tại trạm Láng 24

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1.Thống kê theo dung tích hồ chứa phục vụ tưới của tổng cục thuỷ

lợi 13

Bảng 1.2: Thống kê tình hình xây dựng tràn sự cố trên toàn quốc đối với các hồ chứa có dung tích lớn hơn 200.000 m3 20

Bảng 2.1: Nhiệt độ trung bình năm của một số trạm khí tượng 23

Bảng 2.2: Đặc trưng độ ẩm trung bình tháng của từng thập kỷ tại trạm Láng 24

Bảng 2.3: Bốc hơi piche trung bình tháng năm tại một số trạm điển hình 25

Bảng 2.4: Tổng số giờ nắng tại một số trạm quan trắc điển hình 29

Bảng 2.5: Phân bố số lần bão đổ bộ vào Việt Nam theo từng tháng 30

Bảng 2.6: Phân bố số lần bão đổ bộ vào Việt Nam theo khu vực 31

Bảng 2.7: Tần suất bão đổ bộ vào các khu vực theo tháng (%) 31

Bảng 2.8: Lượng mưa trung bình qua từng thời kỳ tại trạm Thái Bình 32

Bảng 2.9: Lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ tại một số trạm đo vùng Hữu sông Hồng Đơn vị (mm) 33

Bảng 2.10: So sánh tỷ lệ lượng mưa 5 ngày max trung bình của các 33

thời kỳ so với trung bình nhiều năm Đơn vị % 33

Bảng 2.11: Lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ tại một số trạm vùng Tả sông Hồng Đơn vị (mm) 35

Bảng 2.12: So sánh tỷ lệ lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ so với trung bình nhiều năm Đơn vị % 36

Bảng 3-1: Hệ số tăng lưu lượng n cuả tràn piano key A so với tràn Creager 57 Bảng 3-2: Hệ số tăng lưu lượng (n) của tràn piano key B so với tràn Creager 58

Bảng 3-3: Lưu lượng, MNLN thiết kế và kiểm tra theo TCVN 285 – 2002 61 Bảng 3-4: Tổng hợp tiêu chuẩn tính lũ thiết kế qua các thời kỳ 62

Bảng 3-5 Tần suất lũ tính toán thiết kế đầu mối hồ chứa 63

Bảng 4-1: Vận tốc gió ứng với các tần suất 67

Bảng 4-2: Phân phối dòng chảy trong năm ( Q75%, m3/s) 68

Bảng 4-3: Dòng chảy lũ theo cấp tần suât 68

Bảng 4-4: Dòng chảy mùa cạn 68

Bảng 4-5:Kết quả tính toán tràn sự cố kiểu tự do 74

Bảng 4-6 Kết quả tính toán tràn sự cố kiểu nước tràn qua đỉnh đập gây vỡ 75 Bảng 4-7 Kết quả tính toán tràn sự cố kiểu nổ mìn 78

Bảng 4-8 So sánh thông số các phương án tràn cố và tràn hiện trạng 79

MỞ ĐẦU

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Biến đổi khí hậu trái đất là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo Biến đổi khí hậu là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ 21 Biển đổi khí hậu sẽ tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi trường trên phạm vi toàn thế giới Nhiệt độ tăng, mực nước biển dâng gây ngập lụt, nhiễm mặn…Theo kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt nam, Việt nam là nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm chịu ảnh hưởng của nhiều thiên tai do thời tiết như các cơn bão nhiệt đới, hạn hán,

lũ lụt…Các số liệu ghi nhận xu hướng tăng nhiệt độ ở cả 3 miền, với mức tăng 0.5 đến 10C trong vòng một thập kỷ qua Đi cùng với tăng nhiệt độ, lượng mưa trung bình hằng năm tăng không đáng kể, nhưng tần suất cũng như lượng mưa hằng tháng thay đổi Mùa mưa có lượng mưa tăng cao, mùa khô lượng mưa giảm đi dẫn tới các

sự kiện thời tiết bất thường có xu hướng tăng lên Trong 50 năm qua, nhiệt độ trung bình đã tăng 0.70C, mực nước biển dâng 20 cm Việt nam đã và đang chịu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, thiên tai, bão lụt, hạn hán đã diễn ra khốc liệt hơn trước

Biến đổi khí hậu sẽ ảnh hưởng đến Việt nam theo những xu hướng sau:

- Hạn hán tăng cả về tần suất và cường độ

- Bão tăng về tần suất, nhất là vào cuối năm

- Nhiệt độ tăng dẫn đến lượng bốc hơi tăng

- Biến đổi khí hậu làm nước biển dâng dẫn đến tăng ngập lụt làm giảm tiêu của hệ thống khi có lũ

Hồ chứa nước có tầm quan trọng đặc biệt rất lớn đối với phòng chống lũ, lụt, hạn hán, tưới tiêu và các nhu cầu dùng nước khác Về mùa mưa bão hồ cắt lũ, chậm

lũ Về mùa kiệt cấp nước đáp ứng yêu cầu tưới, cấp nước công nghiệp, sinh hoạt, giao thông thủy, đẩy mặn, giữ gìn môi trường sinh thái

Tuy nhiên có không ít hồ chứa nước xuống cấp nhanh, hiệu quả sử dụng thấp Nhu cầu dùng nước thay đổi làm cho các hồ chứa đã xây dựng không đáp ứng được yêu cầu thực tế Mặt khác, do biến đổi khí hậu làm thay đổi bất lợi lưu lượng tới hồ làm cho khả năng tháo không đảm bảo đã gây ra sự cố mất an toàn hồ chứa Bởi vậy, tìm được các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng hồ chứa nước, đảm bảo

sự phát triển bền vững của hệ thống đầu mối công trình là vấn đề hết sức quan trọng

và đặc biệt có ý nghĩa

Những lợi ích kinh tế, ý nghĩa xã hội mà các hồ, đập mang lại rất lớn, khẳng định được vai trò quan trọng trong đảm bảo an toàn cuộc sống người dân và sản xuất Tuy nhiên, quá trình vận hành và sử dụng hồ, đập, một mặt do nhu cầu dùng nước thay đổi so với thiết kế dẫn đến hồ không còn đáp ứng được các nhiệm vụ đặt

ra, mặt khác do công tác quản lý bất cập đang bộc lộ khiếm khuyết ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống người dân Tất cả những lý do đó đã tạo động lực nghiên cứu, ứng dụng nảy sinh và phát triển trong đó trong đó có giải pháp tràn sự cố Tràn

sự cố được xây dựng để xả lũ vượt thiết kế nhằm tránh sự cố có thể xảy ra đối với cụm công trình đầu mối và đảm bảo an toàn cho hồ chứa

Vì những lý do trên tác giả chọn đề tài:

“Nghiên cứu một số tác động của biến đổi khí hậu đến sự làm việc an toàn, hiệu quả của hồ chứa nước và đề xuất giải pháp”

Nhằm xác định được hiện trạng công trình và đưa ra các giải pháp nâng cao khả năng tháo nước về mùa lũ, mở rộng khả năng tháo nâng cao hiệu quả sử dụng khi nhu cầu nước hoặc chế độ thủy văn thay đổi đưa ra giải pháp công trình đảm bảo an toàn cho hồ chứa khi mùa lũ về

II MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

- Nắm được biến đổi khí hậu

- Tổng hợp hiện trạng, dự báo biến đổi khí hậu

- Biến đổi khí hậu tác động đến các hồ chứa nước

- Tổng hợp các cơ sở lý luận và kinh nghiệm thực tế về thiết lập đập dâng,

hồ chứa trên các khâu: Quy hoạch – kế hoạch; lập dự án đầu tư, thiết kế

kỹ thuật, thi công và quản lý, vận hành sửa chữa bảo dưỡng công trình

- Đánh giá tổng quan hiện trạng các hồ chứa và tràn xả lũ đã được xây dựng ở Việt Nam, phân tích những nguyên nhân xảy ra sự cố ở các hồ chứa, tràn xả lũ Tìm ra các biện pháp công trình để khắc phục, nâng cao hiệu quả, an toàn của các hồ chứa, một trong các biện pháp công trình xây dựng là làm tràn sự cố cho các hồ chứa đã và có nguy cơ xảy ra sự

cố

III PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Phạm vi nghiên cứu về nội dung là hồ chứa nước

- Phạm vi nghiên cứu về mặt địa lý là hồ chứa nước Thanh Lanh– tỉnh Vĩnh Phúc

IV CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Phương pháp kế thừa

Nghiên cứu tiếp thu và sử dụng có chọn lọc kết quả nghiên cứu và thành tựu khoa học công nghệ của các tác giả trong và ngoài nước đã nghiên cứu về những vấn đề có liên quan đến đề tài

2 Phương pháp điều tra thu thập và phân tích tổng hợp

Điều tra thu thập tài liệu, khảo sát và nghiên cứu thực tế, phân tích đánh giá

và tổng hợp tài liệu để từ đó rút ra các cơ sở khoa học và khả năng ứng dụng vào thực tiễn

3 Phương pháp phân tích tổng hợp

- Thu thập, tổng hợp và phân tích số liệu

Nghiên cứu này cũng sẽ có tác động rộng rãi đến cuộc sống của cộng đồng trên địa bàn rộng lớn vì vậy việc phân tích tổng hợp là cần thiết đối với nghiên cứu này

V BỐ CỤC LUẬN VĂN

Luận văn gồm những phần sau:

Mở đầu

Chương I: Tổng quan chung về hồ chứa nước

Chương II: Lý Luận về kịch bản biến đổi khí hậu

Chương III: Cơ sở khoa học đề xuất giải pháp nâng cao hiệ quả sử dụng hồ chứa nước

Chương IV: Tính toán mở rộng khả năng tháo, nâng cao hiệu quả sử dụng hồ chứa nước Thanh Lanh - tỉnh Vĩnh Phúc khi có lũ vượt tần suất thiết kế

Chương V: Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỒ CHỨA NƯỚC

1.1 Khái niệm và nhiệm vụ của hồ chứa nước

1.1.1 Khái niệm

- Hồ chứa nước là những vật thể hoàn chỉnh gồm có nước hồ, bờ hồ và đáy

hồ Trên lục địa có những nơi nước không chảy mà tụ lại ở một nơi thấp hơn so với xung quanh thì gọi là hồ Hồ có dòng chảy ra gọi là hồ thoát nước, hồ không có dòng chảy ra gọi là hồ không thoát nước hay còn gọi là hồ kín

Hồ chứa nước có hồ tự nhiên và hồ nhân tạo

- Hồ tự nhiên được hình thành và phát triển một cách tự nhiên sau một quá trình vận động lâu dài của vỏ trái đất mà không do bàn tay con người tạo nên Hồ tự nhiên có thể là các hồ kín dạng hồ chứa

- Hồ nhân tạo là một loại công trình thủy lợi đặc biệt có nhiệm vụ biến đổi và điều tiết nguồn nước phù hợp với yêu cầu dùng nước khác nhau của các ngành kinh

tế, xã hội, an ninh, quốc phòng và phòng chống giảm nhẹ thiên tai Hồ nhân tạo do con người tạo ra để phục vụ cho cuộc sống của chính con người

1.1.2 Nhiệm vụ

Nhiệm vụ của chứa nước phụ thuộc vào mục đích sử dụng của còn người:

- Hồ chứa xây dựng để tưới là chính ( kết hợp nuôi cá, cải tạo môi trường) ở Việt nam loại này chiếm 96,76 % tính theo số lượng

- Hồ chứa xây dựng để tưới, phát điện là chính ( có phòng lũ ) : ở Việt nam loại này chiếm 2,78 % chiếm theo số lượng

- Hồ chứa xây dựng để du lịch là chính: ở Việt nam loại này chiếm 0,46 % tính theo số lượng

1.2 Phân loại hồ chứa nước

Có nhiều cách phân loại hồ chứa nước

a Căn cứ vào tính chất hoặc nhiệm vụ chủ yếu của hồ có thể chia hồ chứa nước thành hai loại:

+ Hồ chứa nước thủy lợi

+ Hồ chứa nước thủy điện

Trên thực tế có nhiều hồ chứa ngoài mục đích xây dựng chủ yếu, có thể còn kết hợp một hay nhiều mục đích khác nhau như phát điện, giao thong, cải tạo khí hậu, tăng lượng nước cho sinh hoạt hoặc hoạt động của các khu công nghiệp

b Căn cứ vào nguồn gốc và phương pháp hình thành có thể chia ra:

+ Loại hồ do đắp đập ngăn chặn các eo ruộng bậc thang, ngăn các đồi núi hình thành Loại hồ này có đặc điểm là diện tích nhỏ, độ sâu không lớn, cấu tạo đơn giản (thường có thể gọi là ao) Diện tích từ vài ba hecta đến vài chục hecta Tuy diện tích nhỏ nhưng số lượng rất nhiều, phân bố khắp nơi nên nó có ý nghĩa rất lớn trong đời sống của người dân

+ Loại hồ chứa hình thành do việc đắp đập ngăn suối mà hình thành Loại này số lượng cũng khá nhiều và phân bố chủ yếu ở vùng trung du và ở miền núi Tính chất chủ yếu là phục vụ thủy lợi, một số kiêm phát điện hoặc chuyên phát điện nhưng với quy mô nhỏ

+ Loại đắp những suối nhỏ có diện tích từ vài chục đến vài trăm hecta

+ Loại đắp những suối lớn hoặc chùm các suối có diện tích đến gần 1000 hecta

+ Loại hồ do đắp đập ngăn những con sông nhỏ hình thành Loại này số lượng cũng khá nhiều và chủ yếu phân bố ở miền núi hoặc hỗn hợp giữa trung du và miền núi

Tính chất chủ yếu là loại hồ thủy lợi, nhưng thường kiêm phát điện và một số mục đích kết hợp khác ( như bổ sung nước cho khu công nghiệp, giảm lượng lũ cho các sông lớn ở hạ lưu, kết hợp phát triển nghề rừng, nghề cá, chăn nuôi…) Loại này

số lượng ít hơn hai loại trên, nhưng tổng diện tích cũng tương đối lớn Diện tích mỗi

hồ biến động từ 1000 – 6000ha, trung bình từ 2000 -3000 ha Lượng nước chứa trong nó từ vài triệu đến vài trăm triệu m3

+ Loại hồ do đắp đập ngăn các con sông tương đối lớn hình thành

Loại này về số lượng tương đối ít Thuộc laoij này ở Việt Nam có nhứng hồ chứa sau:

Thác Bà: Do ngăn sông Chảy, có diện tích mặt nước 23.400 ha, dung tích là

3 tỷ m3 nước và công suất phát điện 110.000 KW/h

Hồ Hòa Bình: do đắp đập ngăn sông Đà Diện tích mặt thoáng là 19.800 ha; công suất phát điện 1,5 triệu KW/h

Hồ Trị An: Ngăn sông Đồng Nai Diện tích trung bình là 25.000 hecta (khi lớn nhất là 32.400 ha)

Hồ Dầu Tiếng: có diện tích lúc lớn nhất là 27.000 hecta, thể tích khối nước là 1,4 tỷ m3

+ Ngoài ra trên thế giới còn có những hồ hình thành do việc nâng cao mặt đê của một số hồ thiên nhiên nhỏ, hoặc do đào đắp, nạp vét một khu đất lớn

c Căn cứ vào vị trí địa lý và địa hình vùng ngập:

Có thể chia hồ chứa miền núi, trung du và vùng Tây Nguyên

d Phân loại theo số liệu thống kê của tổng cục thủy lợi

+ Phân loại theo cấp công trình

Hình 1-1: Phân loại theo cấp công trình theo tỷ lệ phần trăm

0.2 2 2.6 8.2

25 62

Đặc biệt Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV Cấp V

(Nguồn Tổng cục thủy lợi)

+ Phân loại theo diện tích lưu vực F (km2)

Hình 1-2: Phân loại theo diện tích lưu vực (F,km2) (tỷ lệ%)

(Nguồn Tổng cục thủy lợi)

+ Phân loại theo diện tích tưới (F,ha)

Hình 1-3: Phân loại theo diện tích tưới (tỷ lệ%)

+ Theo công suất lắp máy của Nhà máy thủy điện

Hình 1-4: Phân loại theo công suất lắp máy (tỷ lệ%)

25 50 25

< 100

100 ÷ 500

> 500

(Nguồn Tổng cục thủy lợi)

+ Phân loại theo dung tích hồ (W, 106 m3)

Hình 1-5: Phân loại theo dung tích hồ

93.6

2.8

1.2 2.4

e Theo Thống kê

+ Phân loại theo vùng lãnh thổ

Hình 1-6: Phân loại theo vùng lãnh thổ

31.2

8.329.9

18.48.63.6

Trung du, miền núi Bắc Bộ

Đồng bằng Bắc Bộ Bắc Trung Bộ Nam Trung Bộ Tây Nguyên

12.14

H≤ 10 10< H≤15 15<W≤25 25<H≤50 50<H≤100 H>100

(Nguồn Tổng cục thủy lợi)

+ Theo thời gian xây dựng

Hình 1-8: Phân loại theo thời gian xây dựng

1.8 5.15

26.05 36.9

(Nguồn Tổng cục thủy lợi)

1.3 Tình hình xây dựng hồ chứa nước trên thế giới và ở Việt nam

1.3.1 Tình hình xây dựng hồ chứa nước trên thế giới

Hồ chứa chiếm một vị trí quan trọng trong việc điều chỉnh dòng chảy, điều tiết lưu lượng Yêu cầu xây dựng hồ chứa phải đảm bảo an toàn và kinh tế

Hồ chứa nước trên thế giới được xây dựng và phát triển rất đa dạng, phong phú Đến nay trên thế giới đã xây dựng hơn 1.400 hồ có dung tích trên 100 triệu mét nước mỗi hồ với tổng dung tich các hồ là 4.200 tỷ mét khối

Theo tiêu chí phân loại của uỷ ban Quốc tế về đập lớn (ICOLD), hồ có dung tích từ triệu m3 nước trở lên hoặc chiều cao đập dâng nước trên 10 mét có hơn 45.000 hồ Trong đó Châu Á có 31.340 hồ (chiếm 70%), Bắc và Trung Mỹ có 8.010 hồ, Tây

Âu có 4.227 hồ, Đông Âu có 1.203 hồ, Châu Phi 1.260 hồ, Châu Đại Dương 577

hồ Đứng đầu danh sách các nước có nhiều hồ là Trung Quốc (22.000 hồ), Mỹ (6.575 hồ), Ấn Độ (4.291 hồ), Nhật Bản (2.675 hồ), Tây Ban Nha 1.196 hồ

Nước Nga có hơn 150 hồ lớn với tổng dung tích trên 200 tỷ m3

nước Các hồ lớn nhất thế giới có hồ Boulder trên sông colorado (Mỹ) dung tích 38 tỷ m3 nước,

hồ Grand coulle trên sông Columbia (Mỹ) dung tích 24 tỷ m3 nước, Hồ Bơrat trên sông Angera (Nga) có dung tích gần 20 tỷ m3

nước

Hồ chứa mang đến nhiều lợi ích khác nhau, nhưng cũng có những hạn chế

Mặt tích cực của hồ chứa nước là những công trình sử dụng nguồn nước tổng hợp và mang tính đa chức năng Hồ cấp nước cho các ngành sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt, phòng chống lũ lụt, hạn hán, hồ phát điện…Khi một hồ chứa nước được xây dựng sẽ tạo sự ổn định và phát triển kinh tế cho cả một khu vực Tạo công ăn việc làm, giải quyết thất nghiệp, phân bố lao động Mặt khác, trong một số trường hợp còn đảm bảo an ninh quốc phòng

Mặt hạn chế khi xây dựng hồ là: nếu có sơ xuất trong thiết kế, xây dựng, vận hành khai thác hoặc trình độ kỹ thuật quản lý chưa cao không đáp ứng được đòi hỏi của thực tế, thì có thể gây ra sự cố dẫn đến những hậu quả thảm hại Nếu thất thoát nước nhiều gây thiếu nước ảnh hưởng đến năng suất cây trồng vật nuôi, giảm điện năng và gây khó khăn cho các hoạt động kinh tế, xã hội khác Nước trong hồ dâng cao có thể gây ra trượt lở đất ở thượng lưu, xói lở đất ở hạ lưu, gia tăng các hoạt động địa chất trong vùng, sình lầy vùng ven, làm ô nhiễm một số vùng ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống còn người, thảm thực vật và sự phát triển các loài thủy sản Ngập lụt lòng hồ làm mất đi một diện tích đáng kể đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, khoáng sản, di tích lịch sử, văn hóa Nếu con người sử dụng nước hồ không đúng đắn có thể dẫn tới mất an toàn vệ sinh và lao động Vì vậy có quan điểm ở một

số nước không xây hồ chứa nữa vì nó gây ra nhiều bất cập, bất lợi

Xây dựng và sử dụng hồ chứa nước trên thế giới có một lịch sử phát triển lâu đời Cách đây hơn 6 nghìn năm người Trung Quốc và Ai Cập đã biết sử dụng vật liệu tại chỗ để đắp đập ngăn sông suối tạo thành hồ chứa Thời kỳ cổ đại có hồ Vicinity tại Menphis thuộc thung lũng sông Nin (Ai Cập) có xây đập đá đổ cao 15

m, dài 45 m

1.3.2 Tình hình xây dựng hồ chứa nước ở Việt nam

Theo số liệu của Tổng cục thủy lợi “Sơ kết thực hiện chương trình bảo đảm

an toàn hồ chứa năm 2011” :

- Việt Nam có 3/4 diện tích đất đai là đồi núi và hệ thống sông suối dày đặc, lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.800mm đến 2.000mm nhưng phân bố không đều; mùa khô kéo dài khoảng 6 ÷ 7 tháng, lượng mưa chỉ chiếm 15% ÷ 20% tổng lượng mưa cả năm, còn lại 80% ÷ 85% lượng mưa trong 5 ÷ 6 tháng mùa mưa; những đặc điểm trên rất thuận lợi để xây dựng các hồ chứa

- Hồ chứa nước là công trình lợi dụng tổng hợp, cấp nước tưới, sinh hoạt, công nghiệp và phát triển các ngành kinh tế quốc dân khác, cải tạo cảnh quan môi trường sinh thái; điều tiết lũ để phòng, tránh, giảm nhẹ thiên tai, đảm bảo an toàn tính mạng và tài sản nhân dân vùng hạ lưu

- Hồ chứa nước có vai trò quan trọng để phát triển kinh tế nói chung và sản xuất nông nghiệp nói riêng nên Nhà nước rất quan tâm phát triển xây dựng các hồ chứa nước đặc biệt là từ sau khi đất nước thống nhất

- Trong nhiều năm qua Nhà nước và nhân dân đã đầu tư nhiều tiền của, công sức để xây dựng hồ chứa nước phục vụ cho phát triển sản xuất Hiện nay, trên địa bàn 45 tỉnh, thành phố trong cả nước xây dựng được 5.570 hồ chứa nước các loại với tổng dung tích trữ trên 49,88 tỷ m3

nước Nhiều hồ chứa nước lớn như hồ Hòa Bình (Hòa Bình), Thác Bà (Yên Bái), Sơn La (Sơn La), Na Hang (Tuyên Quang), Núi Cốc (Thái Nguyên), Cấm Sơn (Bắc Giang), Cửa Đạt, Sông Mực (Thanh Hóa),

Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh), Phú Ninh (Quảng Nam), Dầu Tiếng (Tây Ninh).v.v…mang lại hiệu ích to lớn, cấp nước phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt, cải tạo môi trường sinh thái, còn có nhiệm vụ cắt lũ bảo đảm an toàn cho hạ du

- Trong số các hồ chứa đã được xây dựng, thủy điện có 29 hồ với tổng dung tích trữ khoảng 39,6 tỷ m3 nước Thủy lợi có 5.466 hồ với tổng dung tích 10,28 tỷ m3 nước, bảo đảm tưới cho 803.180ha đất canh tác, gồm:

Bảng 1.1.Thống kê theo dung tích hồ chứa phục vụ tưới của tổng cục thuỷ lợi

≥10 triệu m3 5triệu ÷10triệu

m3

1triệu ÷5triệu m3

0.2triệu÷5triệu m3

≤ 0.2triệu m3

Các tỉnh có nhiều hồ chứa là Hoà Bình (521 hồ), Bắc Giang (461 hồ), Tuyên Quang (440 hồ), Vĩnh Phúc (227 hồ), Phú Thọ (124 hồ), Thanh Hoá (436 hồ), Nghệ

An (625 hồ), Hà Tĩnh (339 hồ), Bình Định (223 hồ), Đăk Lăk (458 hồ)

- Hồ chứa nước có nhiều lợi ích song cũng luôn tiềm ẩn nguy cơ sự cố, đe doạ đến an toàn của công trình và hạ du Trong thời gian qua nhiều hồ chứa có quy mô vừa và nhỏ đã bị vỡ gây thiệt hại đáng kể tới người, tài sản của nhân dân như: + Năm 1978 tỉnh Nghệ An vỡ đập hồ Quán Hài (4,6 triệu m3), hồ Đồn Húng (3,9 triệu m3) làm 14 người chết

+ Năm 1986 tỉnh Khánh Hòa vỡ đập hồ Suối hành (7,34 triệu m3)

+ Năm 1989 vỡ đập hồ Am Chúa (2,97 triệu m3) sau khi xử lý năm 1992 hồ lại tiếp tục vỡ

+ Năm 2009 tỉnh Hà Tĩnh vỡ Đập Z20 (0,30 triệu m3)

+ Năm 2010 vỡ đập hồ Khe Mơ (0,70 triệu m3), đập Trứng (0,20 triệu m3); tỉnh Quảng Bình vỡ đập hồ Cây Tắt (0,70 triệu m3), Khe Cày (0,30 triệu m3); tỉnh Ninh Thuận vỡ đập hồ Phước Trung (2,34 triệu m3)

+ Năm 1989 vỡ đập hồ Am Chúa (2,97 triệu m3) sau khi xử lý năm 1992 hồ lại tiếp tục vỡ

Các hồ bị vỡ nguyên nhân do chất lượng thi công không bảo đảm, mưa lũ quá lớn vượt tần xuất thiết kế, công tác quản lý còn nhiều hạn chế, không đủ kinh phí để sửa chứa nâng cấp

Để phát huy mặt lợi và đề phòng các diễn biến bất lợi, công tác đầu tư sửa chữa, nâng cấp, quản lý hồ chứa cần được quan tâm và tăng cường nhằm bảo đảm

an toàn công trình và nâng cao hiệu quả của hồ chứa

1.4 Những kết quả đạt được về hồ chứa nước tại Việt Nam

Những kết quả đạt được về hồ chứa nước gắn liền với với việc nghiên cứu phát triển các công trình xây dựng chủ yếu của hồ chứa nước (công trình đầu mối)

Công trình đầu mối của một hồ chứa nước thường bao gồm một đập ngăn nước (đập chính và đập phụ); cống điều tiết nước, đập tràn xả lũ và hệ thống kênh dẫn nước

Hồ chứa nước thủy lợi kiêm phát điện thì có thêm trạm thủy điện hoặc nhà máy thủy điện đặt ở phía hạ lưu của đập chính

Theo thống kê cho thấy đập đất chiếm 78%, đập đá đỏ chiếm 5%, đập bê tông trọng lực chiếm 12%, đập vòm 4% Trong số các đập có chiều cao lớn hơn 100

m thì tình hình lại khác : đập đất chiếm 30%, đập bê tông chiếm 38%, đập vòm chiếm 21,5%

Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, lý luận tính toán đập ngày càng phát triển và hoàn thiện, kích thước và hình dạng đập ngày càng hợp lý độ an toàn đập ngày càng được nâng cao

Các đập đã xây dựng ở nước ta chủ yếu là đập đất Trong một số năm gần đây xu hướng xây dựng đập bê tông đã và đang phát triển Đập Tân Giang thuộc tỉnh Ninh Thuận được xem là đập bê tông trọng lưc đầu tiên do ngành thủy lợi nước

ta tự thiết kế và thi công được hoàn thành năm 2001

1.5 Những bất cập khi xây dựng hồ chứa nước ở nước ta

Phần lớn các hồ chứa nước được xây dựng những năm 70, 80 của thế kỷ trước, trong điều kiện nền kinh tế đất nước còn nhiều khó khăn, công tác khảo sát, thiết kế

và thi công có nhiều thiếu sót, các công trình đầu mối không được xây dựng hoàn thiện Thời gian khai thác, sử dụng các hồ đã lâu, việc quản lý chưa được quan tâm đúng mức, thiếu kinh phí để duy tu sửa chữa, dẫn đến nhiều hồ chứa nước nhanh chóng bị xuống cấp, gây mất an toàn công trình

Các tác nhân chính gây mất an toàn cho hồ chứa:

- Lũ lớn tràn qua đỉnh đập đất gây vỡ đập

- Thấm lớn qua nền và thân đập gây xói ngầm hoặc trượt mái hạ lưu làm vỡ đập

- Sóng do gió bão làm sạt trượt mái thượng lưu

- Sự cố công trình (đập tràn, cống lấy nước) do không đủ độ kiên cố cần thiết hoặc vận hành không đúng kỹ thuật (tháo cạn hồ quá nhanh gây sạt trượt mái thượng lưu đập đất)

- Tổ mối hoặc các hang hốc không được phát hiện, xử lý kịp thời

Trong các tác nhân trên, lũ và thấm là hai tác nhân thường gây mất an toàn đồng thời xử lý chúng hết sức khó khăn, tốn kém

Kết quả kiểm tra, đánh giá năm 2009 của các địa phương có hồ chứa nước cho thấy các hồ chứa ở nước ta mức đảm bảo an toàn không cao, biểu hiện ở các mặt sau:

- Về năng lực chống lũ

Nhiều hồ chứa còn thiếu năng lực xả lũ do khi thiết kế tính toán lũ thiên nhỏ,

mô hình thiết kế lũ không phù hợp với tình hình mưa lũ trên lưu vực, rừng đầu nguồn bị tàn phá nên lũ tập trung về hồ nhanh hơn, nhiều hơn Theo số liệu của Tổng cục thủy lợi, số lượng hồ chứa nước còn thiếu năng lực xả lũ 3.591 hồ, gồm:

Loại có dung tích từ 10 triệu m3 trở lên: 41/101 hồ Loại có dung tích từ 5 đến dưới 10 triệu m3: 40/68 hồ Loại có dung tích từ 1 đến dưới 5 triệu m3: 310/544 hồ Loại có dung tích dưới 1 triệu m3: 3.200/4.753 hồ

- Về thấm qua đập đất

Tình trạng này xảy ra rất phổ biến ở các đập đất, nhiều hồ chứa bị thấm rất nghiêm trọng Theo số liệu của tổng cục thủy lợi do đia phườngbáo cáo, số lượng các hồ chứa phải xử lý thấm là 2.460 hồ, gồm:

Loại có dung tích từ 10 triệu m3 trở lên: 28/101 hồ Loại có dung tích từ 5 đến dưới 10 triệu m3: 52/68 hồ Loại có dung tích từ 1 đến dưới 5 triệu m3: 130/544 hồ Loại có dung tích dưới 1 triệu m3: 2.250/4.753 hồ

- Về chống sóng

Hầu hết các hồ chứa nhỏ có dung tích dưới 1 triệu m3 mái thượng lưu không được gia cố, thường bị sạt trượt nghiêm trọng, ảnh hưởng đến an toàn công trình Một số hồ chứa được gia cố mái thượng lưu bằng đá lát hoặc bê tông, do gia

cố lâu nên lớp gia cố bị xô tụt

Trong số các hồ chứa Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đầu tư sửa chữa, nâng cấp có 32 hồ phải gia cố chống sóng mái thượng lưu để bảo đảm an toàn đập

- Về chất lượng cống lấy nước và tràn xả lũ

Cống lấy nước:

Tình trạng hư hỏng cống lấy nước rất phổ biến do công trình sử dụng lâu ngày nên bê tông hoặc kết cấu xây đã bị mục: Cống hồ Tà Keo (Lạng Sơn), Đồng Mô, Suối Hai (Hà Tây); do chất lượng thi công kém: Cống hồ Ea Chu Cáp, Ea Knôp (Đăk Lắk); do kết cấu bất hợp lý, sử dụng ống bê tông lắp ghép ở các hồ nhỏ: Cống

hồ Cây Tắt (Quảng Bình), Tàu Voi (Hà Tĩnh).v.v…

Theo báo cáo của các địa phương, số lượng các hồ chứa phải cần sửa chữa cống lấy nước là 2.618 hồ, gồm:

Loại có dung tích từ 10 triệu m3 trở lên: 21/101 hồ Loại có dung tích từ 5 đến dưới 10 triệu m3: 27/68hồ Loại có dung tích từ 1 đến dưới 5 triệu m3: 160/544 hồ Loại có dung tích dưới 1 triệu m3: 2.410/4.753 hồ

- Tràn xả lũ:

Các hồ chứa nhỏ tràn xả lũ là tràn tự nhiên, không được gia cố Nhiều hồ tuy có gia cố nhưng đã bị hư hỏng Kết quả điều tra cho thấy hồ phải sửa chữa nâng cấp tràn xả lũ là 3.843 hồ, gồm:

Loại có dung tích từ 10 triệu m3 trở lên: 23/101 hồ Loại có dung tích từ 5 đến dưới 10 triệu m3: 35/68 hồ Loại có dung tích từ 1 đến dưới 5 triệu m3: 330/544 hồ Loại có dung tích dưới 1 triệu m3: 3.460/4.753 hồ

1.6 Những kết quả nghiên cứu về an toàn hiệu quả của các hồ chứa nước

Đảm bảo an toàn hồ chứa là đảm bảo an toàn hệ thống công trình đầu mối, đặc biệt trong tình hình biến đổi khí hậu phức tạp hiện nay Hồ chứa đem lại những lợi ích thiết thực như phát điện, tưới, phòng chống lũ lụt, hạn hán, du lịch, cải tạo môi trường Bên cạnh những lợi ích mà hồ chứa đem lại thì những tác hại mà hồ

chứa nếu gây ra là vô cùng to lớn, có những thiệt hại có thể tính toán được nhưng có những thiệt hại là không thể tính toán được Hồ chứa mất an toàn thường xảy ra về mùa lũ khi có lũ về Vấn đề thoát lũ của mỗi hồ chứa là nhiệm vụ đặc biệt quan trọng

Do sự cố công trình dẫn đến thu hẹp tiết diện thoát lũ của tràn: cửa van tràn

xả lũ bị kẹt không mở được hoặc mở không hoàn toàn, mái núi vách tràn bị sạt lở, vật rắn trôi nổi trên dòng chảy làm bịt lấp một phần tiết diện tràn xả lũ Công trình ở phía thượng nguồn bị đổ vỡ gây truyền lũ lớn cho công trình ở phía hạ lưu trong các

hệ thống khai thác bậc thang

Vì vậy để đảm bảo an toàn cho công trình hồ chứa, tràn xả lũ được coi là nhiệm vụ cấp bách hiện nay Đặc biệt là các trận lũ lịch sử xảy ra ở miền Trung vào tháng 11 và tháng 12 năm 1999 đã gây thiệt hại lớn về tính mạng và tài sản Đã có các biện pháp công trình được nghiên cứu và ứng dụng:

- Mở rộng khẩu diện tràn

Mở rộng diện tràn, tăng khả năng tháo mà không tăng tỷ lưu, giải pháp này khắc phục được nhược điểm của tăng cột nước tràn, không ảnh hưởng đến kết cấu các bộ phận sau ngưỡng Tuy nhiên cần căn cứ vào điều kiện địa chất, địa hình tuyến tràn có cho phép mở rộng hay không và vấn đề nối tiếp giữa kết cấu cũ và mới cũng cần phải xem xét kỹ

- Thay tràn không có cửa van bằng tràn có cửa van

Khi cần tăng khả năng an toàn về tháo trong điều kiện địa hình hẹp, địa chất tốt có thể hạ thấp cao trình ngưỡng tràn và lắp thêm cửa van Giải pháp này có ưu điểm là khả năng tháo lớn, tính chủ động cao, không làm tăng ngập lụt, khả năng vượt tải lớn, khả năng đảm bảo an toàn cao

- Làm tràn sự cố:

Trên thế giới cũng đã có nghiên cứu nhất định về tràn sự cố như ở Trung Quốc, trước những năm 1980 chưa có tràn sự cố, tháng 8 năm 1975 xuất hiện lũ lớn vượt thiết kế làm hư hại nhiều đập hồ Từ đó người ta đã đưa ra khái niệm mực nước lũ bảo vệ đập và cần có tràn sự cố Từ năm 1980 đã thực hiện thiết kế, xây

dựng bổ sung tràn sự cố cho các hồ chứa đã có hoặc đang trong xây dựng mới Hình thức hay dùng ở Trung Quốc là tràn tự do, tràn sự cố kiểu đập đất tự vỡ, tràn sự cố kiểu nổ mìn gây vỡ Nói chung ở Trung Quốc đều dùng hình thức tràn sự cố có kết cấu đơn giản, chiều cao từ 2 ÷ 5 mét, chiều dài ngưỡng tràn lớn để giảm lưu tốc V, lưu lượng đơn vị q và vấn đề tiêu năng không nặng nề

Cùng với việc nghiên cứu về tràn chính người ta còn nghiên cứu kết hợp tràn

sự cố tháo kết hợp với tràn chính để giảm giá thành công trình tràn xả lũ Ở Liêu Ninh (Trung Quốc) làm tràn sự cố kiểu nước tràn qua đập đất gây vỡ, kết hợp tràn chính xả lũ đã giảm 40% ÷ 60% giá thành công trình xả lũ Ở Australia so sánh 5 đập có dùng tràn sự cố (kết hợp với tràn chính) cho thấy vốn đầu tư giảm 20% ÷ 30% so với chỉ dùng tràn chính

Ở Mỹ, Mexico, Pháp, Australia, Bồ Đào Nha người ta đã có những nghiên cứu lý thuyết và mô hình thủy lực về hình thức kết cấu khả năng tháo của tràn Zích zắc (tràn Labyrinth) và đã áp dựng xây dựng loại phím đàn piano, loại mỏ vịt, loại ngưỡng xiên…để tăng chiều dài ngưỡng lên nhiều lần

Đặc biệt, Việt Nam nằm ở vùng nhiệt đới ẩm, gió mùa, sự khắc nghiệt về thời tiết, tính ác liệt của mưa to, lũ lớn xảy ra thường xuyên trong năm, từ vùng này sang vùng khác Bên cạnh đó với tính chất của biến đổi khí hậu, lượng mưa năm hầu như ít thay đổi nhưng có sự chuyển đổi lượng mưa giữa các mùa, số các trận mưa giường như tăng về mùa mưa và giảm về mùa khô Trong mùa mưa, lượng mưa cũng trở nên tập trung hơn Ngoài ra do chúng ta tàn phá rừng tài nguyên rừng đầu nguồn gây hiện tượng đất trống đồi núi trọc dẫn đến dòng chảy về các hồ chứa diễn ra nhanh hơn do không có thảm phủ thực vật để giữ nước lại dẫn đến gây ra lũ quét, lũ lớn, lũ đặc biệt lớn vượt tiêu chuẩn thiết kế ngày càng nhiều Vì vậy, bên cạnh cần có cảnh báo, dự báo lũ, tính toán lũ vượt thiết kế cũng cần có tràn sự cố Tràn sự cố là một hạng mục công trình có thể có trong cụm đầu mối các công trình

hồ chứa nước thủy lợi - thủy điện Tràn được xây dựng để xả lũ vượt thiết kế nhằm tránh sự cố có thể xảy ra đối với cụm công trình đầu mối và đảm an toàn cho hồ chứa, gọi là tràn sự cố

Theo số liệu thống kê của tổng cục thủy lợi tình hình xây dựng tràn sự cố ở nước ta như sau

Bảng 1.2: Thống kê tình hình xây dựng tràn sự cố trên toàn quốc đối với các hồ

chứa có dung tích lớn hơn 200.000 m3

TT Tỉnh, thành

phố

Số lượng

SW trữ (10 6

m 3 )

Tình trạng thấm nước

Cống lấy nước hỏng nặng

CHƯƠNG II: LÝ LUẬN VỀ KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

2.1 Khái niệm về biến đổi khí hậu

- Biến đổi khí hậu trái đất là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo

- Nguyên nhân chính làm biến đổi khí hậu trái đất là do sự gia tăng các hoạt động tạo ra các chất thải khí nhà kính, các hoạt động khai thác quá mức các bể hấp thụ và bể chứa khí nhà kính như sinh khối, rừng, các hệ sinh thái biển, ven bờ và đất liền khác

Hình 2-1: Hiệu ứng nhà kính

2.2 Những tác động của biến đổi khí hậu

Các biểu hiện của sự biến đổi khí hậu trái đất gồm:

- Sự nóng lên của khí quyển và trái đất nói chung

- Sự thay đổi thành phần và chất lượng khí quyển có hại cho môi trường sống của con người và các sinh vật trên trái đất

- Sự dâng cao mực nước biển do tan băng dẫn tới sự ngập úng của các vùng đất thấp, các đảo nhỏ trên biển

- Sự di chuyển của các đới khí hậu tồn tại hàng nghìn năm trên các vùng khác nhau của trái đất dẫn tới nguy cơ đe doạ sự sống của các loài sinh vật, các hệ sinh thái và hoạt động của con người

- Sự thay đổi cường độ hoạt động của quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên và các chu trình sinh địa hoá khác

- Sự thay đổi năng suất sinh học của các hệ sinh thái, chất lượng và thành phần của thuỷ quyển, sinh quyển, các địa quyển

Các quốc gia trên thế giới đã họp tại New York ngày 9/5/1992 và đã thông qua Công ước Khung về Biến đổi khí hậu của Liên Hợp Quốc Công ước này đặt ra mục tiêu ổn định các nồng độ khí quyển ở mức có thể ngăn ngừa được sự can thiệp của con người đối với hệ thống khí hậu Mức phải đạt nằm trong một khung thời gian

đủ để các hệ sinh thái thích nghi một cách tự nhiên với sự thay đổi khí hậu, bảo đảm việc sản xuất lương thực không bị đe doạ và tạo khả năng cho sự phát triển kinh tế tiến triển một cách bền vững Những biến đổi chính của biến đổi khí hậu bao gồm:

2.2.1 Biến đổi về nhiệt độ

Chỉ trong vòng gần nửa thế kỷ, từ năm 1960 đến nay, nhiệt độ trung bình năm đã tăng từ 0,4oC đến 0,6oC Ở nước ta số đợt không khí lạnh giảm hẳn từ trung bình mỗi năm đón nhận 29 đợt không khí lạnh trong thập niên 1971-1990 xuống còn 24 đợt mỗi năm trong thập kỷ 1991-2000, đặc biệt trong các năm từ 1994 -

2008 chỉ còn 15-16 đợt rét mỗi năm

Bảng 2.1: Nhiệt độ trung bình năm của một số trạm khí tượng

o C) 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 2001-2008

Hình 2-2: Xu thế biến đổi nhiệt độ trung bình năm tại trạm Láng

1961 đến 1980 trung bình mỗi năm có 30 ngày mƣa phùn, từ năm 1991 đến nay giảm xuống chỉ còn 13 - 15 ngày

Bảng 2.2: Đặc trưng độ ẩm trung bình tháng của từng thập kỷ tại trạm Láng

Hình 2-3: Xu thế biến đổi của độ ẩm tương đối trung bình năm tại trạm Láng

2.2.3 Biến đổi về lượng bốc hơi

Kết quả nghiên cứu cho thấy lƣợng bốc hơi trung bình tháng cao nhất xảy ra vào các tháng 6, 7 dao động từ 90-130 mm, thấp nhất vào tháng 3 khi có mƣa phùn

ẩm ƣớt Xu thế biến động của lƣợng bốc hơi Piche giảm ở các trạm Láng, Phù Liễn, Văn Lý và tăng ở trạm Thái Bình

Bảng 2.3: Bốc hơi piche trung bình tháng năm tại một số trạm điển hình

1980 64,3 60,2 56,3 63,0 92,8 91,4 93,9 76,6 85,5 97,1 94,9 82,6 958,6 1981-

1990 67,4 50,2 62,0 68,2 96,8 105,2 103,7 90,6 93,8 93,1 87,4 93,3 1011,6 1991-

2000 69,7 59,5 49,7 61,8 88,7 93,2 94,3 82,6 85,4 103,6 88,6 82,8 959,7 2001-

2008 66,2 49,1 58,5 68,0 92,4 100,1 94,2 74,3 85,5 94,2 84,4 73,6 940,2

2 Trạm Thái Bình

Trung

bình 59,1 42,6 41,8 50,5 81,6 102,1 115,5 76,1 70,4 83,8 86,5 76,1 886,0 1961-

1970 59,8 38,3 34,1 45,0 79,3 81,2 104,8 73,8 58,9 68,7 69,2 57,2 770,3 1971-

1980 59,5 46,7 44,4 53,3 89,8 100,8 115,0 78,4 75,3 93,1 93,9 79,2 929,3 1981-

1990 59,3 35,1 44,7 56,1 91,2 120,1 128,0 88,0 83,3 77,9 87,0 84,9 955,4 1991-

2000 58,8 46,4 38,8 47,4 72,1 101,9 117,6 77,9 66,7 95,2 90,1 79,8 892,7 2001-

2008 59,2 43,6 47,8 50,0 69,7 103,2 111,4 60,1 68,3 84,5 96,2 81,2 875,3

3 Trạm Văn Lý

Trung

bình 56,1 37,7 35,8 45,8 82,9 103,4 115,9 93,3 86,1 94,5 88,8 73,4 913,7

1980 60,1 43,6 42,0 51,1 102,1 122,7 136,3 97,4 97,7 106,2 101,7 83,5 1044,3 1981-

1990 43,9 26,1 33,0 40,2 70,5 92,0 102,3 81,0 74,7 67,1 74,0 61,6 766,5 1991-

2000 48,7 38,5 31,4 39,6 69,0 89,3 99,8 86,6 72,5 86,0 79,4 67,6 808,5 2001-

2008 59,3 37,9 40,9 52,7 81,2 102,6 112,6 87,0 89,8 106,3 98,6 75,2 943,9

4 Trạm Phù Liễn

Trung

bình 52,4 34,7 32,8 40,0 62,6 67,2 70,4 57,7 63,4 77,6 78,6 71,4 708,7 1961-

1970 64,0 36,3 33,2 40,1 67,1 59,5 75,5 61,3 67,2 80,5 72,2 63,7 720,4 1971-

1980 45,8 33,6 31,1 36,4 56,5 59,6 61,8 48,3 56,3 71,8 80,5 68,0 649,5 1981-

1990 51,2 26,6 32,7 36,4 63,0 76,7 77,4 62,3 65,9 68,6 77,2 82,4 720,3 1991-

2000 46,2 37,7 29,3 38,1 56,7 64,3 65,7 57,2 62,0 85,1 82,9 70,5 695,5 2001-

2008 53,6 35,9 39,3 49,2 69,2 72,1 72,2 59,5 66,2 82,7 82,7 71,7 754,3

Hình 2.4: Xu thế biến đổi lượng bốc hơi Piche năm tại trạm Láng

Hình 2.5: Xu thế thay đổi lượng bốc hơi Piche năm tại trạm Thái Bình

2.2.4 Biến đổi số giờ nắng

Tổng số giờ nắng ở miền bắc nước ta dao động từ 1600-1690 giờ, tháng 7 có

số giờ nắng cao nhất, đạt 190-200 giờ, tháng 2 có giờ nắng thấp nhất, chỉ đạt 42-46 giờ Biến đổi về số giờ nắng không rõ ràng: So với trung bình nhiều năm, trong ba thập kỷ từ 1961-1990 số giờ nắng có xu thế tăng nhưng đến thập kỷ 1991-2000, từ

2001 đến nay lại có xu hướng giảm Tại một số trạm quan trắc như Láng, Thái Bình, Phù Liễn đo được như sau:

Bảng 2.4: Tổng số giờ nắng tại một số trạm quan trắc điển hình

Thái

Bình

Trung bình 70 38 42 93 194 186 207 173 176 168 143 118 1607 1961-1970 93 33 42 88 196 169 221 184 180 191 143 115 1654 1971-1980 69 47 47 94 209 186 220 161 178 177 155 127 1670 1981-1990 69 29 46 94 198 206 224 190 197 153 133 147 1679 1991-2000 63 44 37 89 184 182 187 176 168 181 139 108 1559 2001-2008 58 35 39 98 183 180 179 151 152 138 144 87 1443

Phù

Liễn

Trung bình 84 47 44 91 186 177 194 173 179 185 157 133 1649 1961-1970 105 45 40 91 201 151 218 185 185 201 157 130 1709 1971-1980 78 49 51 85 197 182 190 157 175 190 173 140 1667 1981-1990 89 38 41 89 198 206 218 197 194 167 147 155 1738 1991-2000 75 50 42 108 160 174 168 175 181 201 153 127 1614 2001-2008 70 46 46 89 176 168 180 149 159 164 158 108 1512

Hình 2.6: Xu thế biến đổi số giờ nắng năm tại trạm Láng

Hình 2.7: Xu thế biến đổi số giờ nắng năm tại trạm Thái Bình

2.2.5 Biến đổi chế độ gió, bão

Theo số liệu thống kê của Tổng cục khí tƣợng thủy văn, trong 94 năm có 403 lần bão đổ bộ vào Việt Nam, trung bình mỗi năm có từ 4 đến 5 lần

Bảng 2.5: Phân bố số lần bão đổ bộ vào Việt Nam theo từng tháng

Bảng 2.6: Phân bố số lần bão đổ bộ vào Việt Nam theo khu vực

25o vĩ độ Bắc và 105o 130o kinh độ Đông đã tăng dần trong các thập

kỷ gần đây (ví dụ số trận bão bình quân năm của thời kỳ 1960 1969 là 12,5 trận;

1970 1979 là 14,5 trận, 1980 1989 là 19,4 trận) nhưng số đổ bộ vào nước ta nói chung và ĐBBB nói riêng lại giảm đi: giai đoạn 1960 1969 có 60%; 1970 1979 giảm xuống 56% và 1980 1989 chỉ có 43%

Ở nước ta trong 2 thập kỷ (từ 1991-2008) mùa bão kết thúc muộn dần, quỹ đạo của bão rất bất thường, số trận bảo xuất hiện vào tháng 7 ít hơn và số trận bão xuất hiện sớm vào tháng 5, 6 có xu hướng nhiều hơn so với các thập kỷ trước nhưng

số trận bão xuất hiện muộn và rất muộn lại có xu hướng gia tăng

Bảng 2.7: Tần suất bão đổ bộ vào các khu vực theo tháng (%)

Tháng

Cả năm

Quảng Nam - Bình Định 4 2 2 2 22 42 21 5 100

2.2.6 Biến đổi về lượng mưa và phân bố mưa năm

Lượng mưa năm tương đối phong phú: khu vực phía nam đồng bằng và ven biển đạt 1750-1850 mm, khu vực trung tâm và phía bắc của vùng đồng bằng 1450-1550mm Những năm có lượng mưa lớn thường là những năm chịu ảnh hưởng của mưa bão Kết quả nghiên cứu cho thấy: trong vài thập kỷ gần đây sự biến động về tổng lượng mưa năm không rõ nét nhưng lượng mưa trung bình các tháng mùa khô giảm nhiều, lượng mưa các tháng mùa mưa lại có xu hướng gia tăng Do mùa mưa kết thúc sớm nên lượng mưa trung bình tháng 10 giảm nhiều chỉ bằng 50% lượng mưa trung bình nhiều năm

Bảng 2.8: Lượng mưa trung bình qua từng thời kỳ tại trạm Thái Bình

năm

TB 23,8 26,9 45,6 77,2 165,9 187,0 226,6 302,4 328,9 205,5 67,9 25,6 1683 1961-1970 28,3 28,1 46,0 97,5 126,9 263,1 182,8 274,6 362,8 234,2 120,5 26,1 1791 1971-1980 29,6 25,9 40,5 99,3 177,2 212,3 277,5 434,7 381,7 200,5 41,4 30,1 1950 1981-1990 21,5 34,1 44,5 68,0 175,6 153,8 160,6 234,9 256,0 354,9 58,8 17,1 1580 1991-2000 23,2 18,7 56,7 71,8 169,2 172,7 207,9 249,4 274,7 97,3 38,3 24,3 1404 2001-2007 16,8 31,1 36,1 43,6 192,3 120,3 287,1 340,7 330,9 127,2 86,8 36,3 1649

2.2.7 Biến đổi về lượng mưa lớn nhất thời đoạn ngắn

Kết quả phân tích tài liệu mưa ngày từ năm 1956 đến 2008 tại các trạm đo mưa điển hình ở đồng bằng Bắc bộ cho thấy mưa lớn nhất thời đoạn ngắn tại các trạm đo đã thống kê ở các bảng trên đều có tính chất bao Tổng lượng mưa của trận mưa 1 ngày lớn nhất thấp hơn nhiều so với trận mưa 3 ngày lớn nhất năm Ngược lại tổng lượng mưa của trận mưa 7 ngày lớn nhất không lớn hơn nhiều so với trận mưa 5 ngày lớn nhất Mưa 5 ngày lớn nhất có tổng lượng lớn hơn nhiều so với mưa

3 ngày

a) Vùng Hữu sông Hồng

Nghiên cứu lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ tại các trạm đo cho thấy có sự biến đổi lớn tại hầu hết các trạm đo: lượng mưa 5 ngày lớn

nhất trung bình thời kỳ hiện tại 2001-2008 gia tăng so với trung bình nhiều năm là 14% tại Hà Nội, 17% tại Hà Đông, 7% tại Thường Tín, 4% tại Phủ Lý; nếu so với thời kỳ 1961-1970 mức độ gia tăng lên tới 30% tại Hà Nội, 40% tại Hà Đông, 21% tại Ba Thá, 26% tại Thường Tín, 21% tại Vân Đình, 10% tại Phủ Lý Tuy nhiên nếu xét cả thời kỳ dài từ năm 1956 đến nay cho thấy mức độ biến động về tổng lượng là không đáng kể, thậm chí nhiều khu vực có xu hướng giảm

Bảng 2.9: Lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ tại một số trạm

đo vùng Hữu sông Hồng Đơn vị (mm) Thời kỳ

Lượng mưa 5 ngày max trung bình của từng thời kỳ (mm)

Thường Tín

Vân Đình

Phú xuyên Phủ Lý

Bảng 2.10: So sánh tỷ lệ lượng mưa 5 ngày max trung bình của các

thời kỳ so với trung bình nhiều năm Đơn vị %

Thời kỳ Hà

Nội

Hà Đông

Ba Thá

Thường Tín

Vân Đình

Phú xuyên

Hình 2.8: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Láng

Hình 2.9: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Hà Đông