ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

NGUYỄN VIẾT SỸ

ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG
RÒON TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy
Mã số: 60.58.02.02

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY

Đà Nẵng – Năm 2018


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. LÊ HÙNG

Phản biện 1: TS. HOÀNG NGỌC TUẤN
Phản biện 2: TS. ĐOÀN THỤY KIM PHƯƠNG

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ kỹ thuật xây dựng công trình thủy họp tại
Trường Đại học Bách khoa vào ngày 10 tháng 11 năm 2018.

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

pháp thích hợp khai thác hiệu quả hồ chứa nước Vực Tròn và xây
dựng kế hoạch sản xuất cũng như quy hoạch chuyển đổi cơ cấu các
loại cây trồng hợp lý, để góp phần thúc đẩy kinh tế - xã hội của địa
phương phát triển bền vững.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Mô phỏng, đánh giá dòng chảy đến
lưu vực hồ chứa nước Vực Tròn khi xét đến ảnh hưởng của Biến đổi
khí hậu cho các giai đoạn trong thế kỷ 21.


2
Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực công trình hồ chứa nước Vực Tròn, địa
điểm tại xã Quảng Châu, Quảng Hợp huyện Quảng Trạch, tỉnh
Quảng Bình.
4. Phương phápnghiên cứu
4.1. Cách tiếp cận
Từ các số liệu thực tế và kịch bản biến đổi khí hậu đã được
Bộ Tài nguyên và Môi trường năm 2016 công bố cho từng vùng, áp
dụng mô hình toán thủy văn tính toán dòng chảy trên các tiểu lưu
vực, tìm bộ thông số tối ưu của mô hình. Sau đó, áp dụng tính toán
dòng chảy năm cho lưu vực hồ chứa nước Vực Tròn trong tương lai.
4.2. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp kế thừa nghiên cứu.
- Phương pháp phân tích, thống kê và xử lý số liệu.
- Phương pháp ứng dụng mô hình toán.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Từ kết quả nghiên cứu có thể chuyển giao cho cơ quan quản
lý hồ chứa, nâng cao trình độ chuyên môn cho những người kỹ sư
tham gia thực hiện. Xây dựng bộ thông số mô hình phù hợp với lưu
vực nghiên cứu ứng với kịch bản biến đổi khí hậu, làm cơ sở tính

1.2.2. Điều kiện thổ nhưỡng, thảm thực vật
1.3. Đặc điểm khí hậu thủy văn của khu vực
1.3.1. Đặc điểm khí hậu:
- Mạng lưới các yếu tố và thời gian quan trắc khí tượng khu vực và
vùng liên quan:
Bảng 1. 1: Mạng lưới trạm quan trắc các yếu tố khí tượng - thủy
văn
I
1

Trạm đo khí
tượng
Ba Đồn

Yếu tố
đo

Vị trí địa lý

S

106.25 17.45

Thời gian đo
1974

2017

V



1960

2017

Z

1960

2017

T

1960

2017

X

1960

2017

1977

2017

V

1961


2017

Q

1961

1981

S

106.01 17.53

Q
2013
2016
- Nhiệt độ không khí (ToC):
- Độ ẩm của không khí (u%):
- Số giờ nắng, n (giờ/ngày):
- Vận tốc gió, v (m/s).
- Lượng bốc hơi và tổn thất bốc hơi mặt nước, Z (mm):
- Tình hình gió, bão trong vùng:
- Lượng mưa:
1.3.2. Đặc điểm thủy văn
1.3.2.1. Mạng lưới sông ngòi
1.3.2.2. Dòng chảy năm
Dòng chảy năm là lượng dòng chảy sản sinh ra của lưu vực
trong thời đoạn bằng một năm cùng với sự thay đổi của nó trong




6
Cấu trúc mô hình NAM được xây dựng trên nguyên tắc xếp
5 bể chứa theo chiều thẳng đứng và 2 bể chứa tuyến tính nằm ngang.

Hình 2. 1: Cấu trúc của mô hình NAM [13]
2.2.1.1. Bể tuyết tan:
2.2.1.2. Bể chứa mặt:
2.2.1.3. Bể sát mặt (bể tầng rễ cây)
2.2.1.4. Bốc thoát hơi nước:
2.2.1.5. Dòng chảy mặt:
2.2.1.6. Dòng chảy sát mặt:
2.2.1.7. Bổ sung dòng chảy ngầm:
2.2.1.8. Lượng ẩm của đất:
2.2.1.9. Diễn toán dòng chảy mặt và dòng chảy sát mặt:
3.2.1.10. Diễn toán dòng chảy ngầm
2.2.1.11. Bể chứa ngầm
* Điều kiện ban đầu của mô hình
U - lượng nước ban đầu trong bể chứa mặt (mm).
L - lượng nước ban đầu trong bể chứa tầng dưới (mm).
QOF - cường suất dòng chảy mặt sau khi diễn toán qua bể


7
chứa tuyến tính (mm/h).
QIF - cường suất dòng chảy sát mặt khi qua bể chứa tuyến
tính (mm/h).
BF - cường suất dòng chảy ngầm (mm/h).
2.2.2. Các thông số cơ bản của mô hình
Umax

Tâm, từ năm 1961 đến năm 1976 (15 năm trước khi hồ Vực Tròn
xây dựng xong năm 1983) và từ năm 2013 đến năm 2016;
- Số liệu biến đổi khí hậu được xác định theo kịch bản nền
và cộng thêm số gia tăng (hoặc giảm) lượng mưa theo các mùa Xuân,
Hạ, Thu, Đông theo các kịch bản BĐKH năm 2016 của Bộ Tài
nguyên và Môi trường.


8

Hình 2. 2. Sơ đồ mạng lưới sông huyện Quảng Trạch, Quảng
Bình
- Từ các số liệu thực đo, tiến hành tạo các tập tin chuỗi thời gian
Time series files (*.DFS0):


9

Hình 2. 3: Dữ liệu thực đo lưu lượng tại trạm thủy văn Đồng
Tâm từ năm 1961 – 1976

Hình 2. 4: Dữ liệu thực trạm đo mưa Ba Đồn từ năm 1961 – 1976


10

Hình 2. 5: Dữ liệu bốc hơi trạm đo Đồng Hới từ năm 1961-1976
Bảng 2. 1: Đánh giá mức độ mô phỏng của mô hình tương ứng
với chỉ số Nash-Sutcliffe (Theo Moriasi, 2007)
Nash-

Trung
bình

NSE ≤ 0.50

Dưới trung bình

Bảng 2. 2: Tiêu chuẩn đánh giá hệ số tương quan (Theo Moriasi,
2007)
R2

R2< 0,4

Đánh

Không

Giá

đạt

0,4 < R2< 0,8

0,8 0,85

Đạt

Khá

WBL

T
T

Trạm

Hiệu
chỉnh

Kiểm
định

Hiệu
chỉnh

Kiểm
định

Hiệu
chỉnh

Kiểm
định

1

Đồng
Tâm


CKI
F

CK1,
2

TOF

TIF

x

CQO
F

x

10

100

0.5

1000

10

0.08
3


STT
Tmin
o
c

2016-2035

2046-2065

2080-2099

Tmax Tmin Tmax Tmin Tmax Tmin Tmax
o
o
o
o
o
o
o
c
c
c
c
c
c
c

1

16.6


29.1

3

19.6

29.1

20.0

30.4

20.8

32.0

21.3

32.6

4

22.5

31.3

22.9

32.6


37.3

26.5

38.5

27.2

39.4

27.5

40.1

7

26.4

36.6

26.6

37.8

27.3

38.7

27.6


25.1

34.9

25.2

35.2

10

22.5

30.4

22.7

31.4

23.3

32.1

23.4

32.4

11

20.0


29.1


15
45
40
35
30

1986-2005

25

2016-2035

20

2046-2065

15

2080-2099

10
5
0
1

2

2046-2065

2080-2099

Tmin Tmax Tmin Tmax Tmin Tmax Tmin Tmax
o
o
o
o
o
o
o
o
c
c
c
c
c
c
c
c

1

16.6

24.2

17.0


19.6

29.1

20.1

30.6

21.0

32.5

22.6

34.9

4

22.5

31.3

23.0

32.8

23.9

34.7


38.6

27.6

40.2

29.0

42.1

7

26.4

36.6

26.8

37.9

27.7

39.5

29.1

41.4

8


26.3

36.8


16

1961-2013
STT

2016-2035

2046-2065

2080-2099

Tmin Tmax Tmin Tmax Tmin Tmax Tmin Tmax
o
o
o
o
o
o
o
o
c
c
c
c
c

28.6

21.2

29.6

22.0

30.9

12

17.3

26.3

17.7

27.5

18.2

29.1

19.4

30.8

45
35

9

10 11 12

Hình 3. 4: Biểu đồ nhiệt độtrung bình của kịch bảnRCP 8.5
b. Kịch bản biến đổi khí hậu đối với lượng mưa.
3.1.2. Sự thay đổi lượng mưa theo các kịch bản BĐKH
Bảng 3. 5: Sự thay đổi lượng mưa trung bình tháng theo kịch
bản RCP 4.5

Giai đoạn

Mùa
xuân
(tháng
12-2)

Mùa hè
(tháng
3-5)

Mùa
thu
(tháng
6-8)

Mùa
đông
(tháng 911)


đông
(tháng 911)

Giữa thế kỷ (2046-2065)

21, 9%

11,1%

10,5%

12,5%

Cuối thế kỷ (2080-2099)

12,2%

5,4%

-0,6%

16,1%

Bảng 3. 6: Sự thay đổi lượng mưa trung bình tháng theo kịch
bản RCP 8.5

Giai đoạn

Mùa
xuân


23,2%

12,3%

12%

Cuối thế kỷ (2080-2099)

16%

11,9%

10,2%

26%

3.2.3. Mô phỏng dòng chảy năm lưu vực hồ Vực Trònkhi xét đến
BĐKH:
Với lượng mưa đã tính toán lại theo các kịch bản đã chọn và tài liệu
bốc hơi của trạm Đồng Hới, sử dụng bộ thông số đã hiệu chỉnh và
kiểm định của lưu vực nghiên cứu, tiến hành mô phỏng dòng chảy
đến của lưu vực hồ Vực Tròn theo các kịch bản BĐKH.


18

Q (m3/s)

20


2

3

4

5

6

7

8

Tháng

9 10 11 12

Hình 3. 5: Lưu lượng trung bình tháng lưu vực hồ Vực Tròn
theo kịch bản RCP4.5 của từng giai đoạn

Q (m3/s)

20
19
18
17
16
15

5

6

7

8

Tháng

9 10 11 12

Hình 3. 6: Lưu lượng trung bình tháng lưu vực hồ Vực Tròn
theo kịch bản RCP8.5 của từng giai đoạn
Bảng 3. 7: Lưu lượng trung bình tháng lưu vực hồ Vực Tròn khi


19
xét đến BĐKH theo kịch bản RCP4.5 Q(m3/s)
Giai đoạn

1

2

3

4

5


2046-2065

3.85

3.07

2.50

2.13

3.16

2.61

2080-2099

3.81

3.02

2.45

2.08

2.99

2.38

Giai đoạn


3.80

7.46

16.39

9.04

5.61

2046-2065

1.66

3.55

7.68

17.01

9.39

5.92

2080-2099

1.51

3.09


2.13

1.82

2.65

1.91

2016-2035

3.31

2.60

2.30

2.08

3.55

2.54

2046-2065

3.69

2.92

2.49


11

12

1986-2005

1.41

3.13

6.49

14.43

8.22

4.95

2016-2035

1.58

3.33

6.93

15.56

8.58

5

6

2080-2099

1.74

3.60

8.73

19.25

10.66

6.35

Bảng 3. 9: Tổng lượng nước chảy về hồ Vực Tròntheo tháng khi
xét đến BĐKH theo kịch bản RCP4.5 (m3)
Giai
đoạn

1

2

3

4


7,426,265

6,693,004

5,523,384

8,460,149

6,753,617

10,192,973

7,309,162

6,574,624

5,393,338

8,001,242

6,157,225

7

8

9

10


8,269,826

20,913,331 46,201,242 24,996,116 15,560,130

20162035
20462065
20802099


21
Bảng 3. 10: Tổng lượng nước chảy về hồ Vực Tròntheo tháng khi
xét đến BĐKH theo kịch bản RCP8.5 (m3)
Giai
đoạn

1

2

3

4

5

6

11,323,778


9,260,618

6,987,833

11,197,522

8,035,207

7,278,729

5,977,020

8,867,851

7,023,442

3,532,486

13,018,425 28,265,636 17,950,107 10,000,799

7,673,457

4,165,401

8,697,707

18,250,316 40,875,879 22,789,231 13,324,716

4,588,695



Trung


22

Lưu vực
hồ Vực
Tròn

mùa kiệt

mùa lũ

bình năm

1986-2005

2.36

8.52

4.42

2016-2035

2.72

9.62


bình

mùa kiệt

mùa lũ

năm

1986-2005

2.36

8.52

4.42

Lưu vực hồ

2016-2035

2.66

9.03

4.79

Vực Tròn

2046-2065



23
3. Dòng chảy trên lưu vực hồ Vực Tròn dưới tác động của
BĐKH sẽ thay đổi không ngừng, nhu cầu dùng nước ngày càng tăng
cao, quy hoạch xây dựng đô thị không hợp lý. Dự báo trong tương
lai khả năng thiếu nước trong mùa kiệt và xảy ra nghập lụt trong mùa
lũ là rất cao.
* Kiến nghị
1. Để có thể giảm thiểu tác động của BĐKH đến TNN lưu
vực sông Ròon, cần thiết phải đẩy mạnh công tác quy hoạch lưu vực
sông trong đó xem xét lồng ghép vấn đề thích ứng với BĐKH vào
các quy hoạch phát triển trên lưu vực.
2. BĐKH có thể làm gia tăng các hiện tượng khí hậu cực
đoan. Vì vậy, cần phải có sự quan tâm đặc biệt để thích ứng với
BĐKH, xây dựng các đề án nhằm đối phó với BĐKH, đảm bảo cung
cấp nước cũng như phòng lũ trong tương lai.
3. Cần xây dựng một Quy trình vận hành liên hồ mới thích
ứng với các kịch bản BĐKH nhằm đảm bảo cung cấp nước vào mùa
kiệt và phòng lũ vào mùa lũ.
4. Nên thiết kế hệ thống phần mềm và lắp đặt thêm các trạm
đo mưa, thước đo nước tự động trên toàn lưu vực để phục vụ cho
công tác dự báo, tính toán thủy văn, vận hành điều tiết công trình an
toàn hiệu quả, nhất là trong mùa mưa lũ.
5. Nghiên cứu chỉ mới đánh giá được dòng chảy đến hồ Vực
Tròn theo kịch bản BĐKH. Do khối lượng nghiên cứu khá lớn và
thời gian không cho phép nên tác giả chưa đánh giá được nhu cầu
dùng nước, cân bằng nước và phần thiết lập mô hình vận hành điều
tiết hồ chứa nước Vực Tròn.