Mối Tương Quan Giữa Lưu Lượng Nước Trung Bình Tháng (Trạm Thủy Văn Tà Lài)

Hình 3.9. Mối tương quan giữa lưu lượng nước trung bình tháng (trạm thủy văn Tà Lài) và lượng mưa trung bình tháng (trạm khí tượng Bảo Lộc)‌

Qua phân tích mối tương quan giữa lưu lượng nước trung bình tháng tại các trạm thủy văn và lượng mưa trung bình tháng tại các trạm khí tượng cho thấy lượng mưa là nhân tố quyết định đến lưu lượng nước tại khu vực nghiên cứu, biến trình của lưu lượng nước tại LVS Đồng Nai phụ thuộc khá chặt vào biến trình lượng mưa.

Để nghiên cứu ảnh hưởng của lượng mưa đến lưu lượng nước LVS Đồng Nai, ngoài nghiên cứu mối tương quan giữa biến trình năm của lượng mưa và lưu lượng nước, luận án còn nghiên cứu mối tương quan giữa lượng mưa qua các năm và lưu lượng nước tại LVS Đồng Nai.

Trên cơ sở phân tích chuỗi số liệu tại trạm thủy văn Thanh Bình, Cần Đăng, Tà Lài và trạm khí tượng Đà Lạt, Tây Ninh, Bảo Lộc, chúng tôi xác định các phương trình tương quan thể hiện ở Hình 3.10, 3.11 và 3.12 dưới đây.

Cả 3 trạm thủy văn và khí tượng trong LVS Đồng Nai đều có hệ số tương quan R2 giữa lưu lương nước năm và lượng mưa năm trên 0,5.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 176 trang tài liệu này.

Hình 3.10. Mối tương quan giữa lưu lượng nước năm (trạm thủy văn Thanh Bình) và lượng mưa năm (trạm khí tượng Đà Lạt)‌

Hình 3.11. Mối tương quan giữa lưu lượng nước năm (trạm thủy văn Cần Đăng) và lượng mưa năm (trạm khí tượng Tây Ninh)‌

Hình 3.12. Mối tương quan giữa lưu lượng nước năm (trạm thủy văn Tà Lài) và lượng mưa năm (trạm khí tượng Bảo Lộc)‌

Hệ số tương quan R2 giữa lưu lượng nước năm và lượng mưa năm ở ba cặp trạm thủy văn và khí tượng của LVS Đồng Nai được đánh giá là có độ tin cậy, có thể dựa vào đó để xây dựng các kịch bản lưu lượng nước trong tương lai.

3.2.2. Kịch bản lưu lượng nước tại một số trạm thủy văn lưu vực sông Đồng Nai‌

Trước những tác động của BĐKH toàn cầu, Việt Nam đã tiến hành nghiên cứu, xây dựng các kịch bản BĐKH và nước biển dâng theo các giai đoạn phát triển khác nhau [9]. Năm 2009, lần đầu tiên Việt Nam công bố kịch bản BĐKH và nước biển dâng trên cơ sở các nghiên cứu trên thế giới và trong nước

Năm 2013, IPPC (Intergovernmental Panel on Climate Change/Ban liên chính phủ về Biến đổi khí hậu) đã xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu dựa trên nồng độ khí nhà kính đại diện RCP (Representative Concentration Pathways). Trên cơ sở các tiêu chí cũ của kịch bản SRES năm 2007 thì RCP cũng có nhiều điểm tương đồng, tuy nhiên với các tiêu chí mới thì có thể sử dụng RCP cho đến năm 2100 và giai đoạn sau 2100. IPPC đã xây dựng bốn kịch bản RCP với các mức độ khác nhau. Tên của các kịch bản được ghép bởi RCP và độ lớn của bức xạ tác động tổng cộng của các khí nhà kính trong khí quyển.

Kịch bản RCP chú trọng đến nồng độ khí nhà kính chứ không phải các quá trình phát thải trên cơ sở các giả định về phát triển của kinh tế - xã hội, công nghệ, dân số,.. như trong SRES. Điểm mới của RCP là đưa ra giả định về đích đến với nhiều lựa chọn trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội trong bối cảnh phát triển mới, toàn cầu hóa [66].

RCP 8.5: Kịch bản nồng độ khí nhà kính cao, bức xạ mặt đất nhận được sẽ lớn hơn 8,5 W/ m2 và tiếp tục tăng sau kỳ dự đoán. Ở đây 8,5 W/ m2 nghĩa là năng lượng bức xạ mặt đất bị giữ lại tại giới hạn trên của tầng đối lưu với cường độ 8,5 W/ m2.

RCP 6.0: Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình, bức xạ mặt đất nhận được ổn định là 6 W/ m2.

RCP 4.5: Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình thấp, bức xạ mặt đất nhận được ổn định là 4.5 W/ m2.

RCP 2.6: Kịch bản nồng độ khí nhà kính thấp, bức xạ mặt đất nhận ít hơn 3W/m2.

Có rất nhiều phương pháp xác định lưu lượng nước dựa vào lượng mưa [64]. Thông thường các phương pháp này dựa vào lượng mưa và lượng bốc hơi tương ứng. Tuy nhiên, trong kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam, đầu ra chỉ gồm nhiệt độ và lượng mưa [17]. Vì vậy, không thể xây dựng kịch bản lưu lượng nước dựa vào kịch bản nhiệt độ và bốc hơi tại khu vực nghiên cứu. Trên cơ sở nghiên cứu mối tương quan giữa lưu lượng nước và lượng mưa, nhận thấy rằng tại LVS Đồng Nai, giữa lưu lượng nước và lượng mưa có mối tương quan tương đối chặt. Vì vậy có thể chỉ dựa vào kịch bản mưa để xây dựng kịch bản lưu lượng nước. Trong nghiên cứu này, chúng tôi xây dựng kịch bản lưu lượng nước trên cơ sở của RCP 4.5 và RCP 8.5.

3.2.2.1. Kịch bản lưu lượng nước tại trạm thủy văn Thanh Bình

Từ những kết quả tính ở phía trên, có cơ sở để nhận định rằng lưu lượng nước có mối quan hệ phụ thuộc vào lượng mưa. Vì vậy, có thể dựa vào số liệu của lượng mưa để xác định lưu lượng nước trong LVS.

Bộ Tài nguyên và Môi trường Việt Nam đã xây dựng kịch bản BĐKH và nước biển dâng cho 2 giai đoạn (2016 – 2035) và (2046 – 2065) với 4 phương án phát thải khí nhà kính khác nhau, luận án sử dụng phương án RCP 4.5 và RCP 8.5 để xây dựng kịch bản lưu lượng nước.

Dựa vào kịch bản mưa trong kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam và số liệu nhiều năm về lượng mưa và lưu lượng nước tại LVS Đồng Nai, chúng tôi đã có kết quả cho kịch bản lưu lượng nước thể hiện ở các hình dưới đây.

Dựa vào kết quả của hình 3.10, ta có phương trình để tính lưu lượng nước thông qua lượng mưa:

x=(y-1396.5)/49.601

(Trong đó: x là lưu lượng nước, y là lượng mưa)

Thay số liệu từ kịch bản RCP 4.5 và RCP 8.5, luận án xây dựng kịch bản lưu lượng nước. Từ kịch bản lượng mưa xây dựng được kết quả thể hiện sự biến động lưu lượng nước qua các năm trong giai đoạn 2020 - 2035; 2046 - 2065. Kết quả thể hiện ở Hình 3.13.

Như vậy, sau 100 năm thì lưu lượng nước tăng 2,4 m3/s đối với RCP 4.5 và 2,1 m3/s đối với RCP 8.5. Với RCP 8.5 thì lưu lượng nước sẽ giảm 0,3 m3/s, tương ứng giảm 12,5 % so với RCP 4.5. Mặc dù với RCP 8.5 với mức phát thải khí nhà kính cao, lượng mưa sẽ tăng nhưng do nhiệt độ tăng nên quá trình bốc hơi diễn ra mạnh. Vì thế, lưu lượng nước sẽ giảm trong LVS là đúng theo xu thế.

Theo kịch bản RCP 4.5

Theo kịch bản RCP 8.5

Hình 3.13. Kịch bản lưu lượng nước tại trạm thủy văn Thanh Bình‌

3.2.2.2. Kịch bản lưu lượng nước tại trạm thủy văn Cần Đăng

Dựa vào kết quả của Hình 3.11, ta có phương trình để tính lưu lượng nước thông qua lượng mưa: x=(y-1582.4)/23.22.

Thay số liệu từ kịch bản RCP 4.5 và RCP 8.5, chúng tôi xây dựng kịch bản lưu lượng nước. Từ kịch bản lượng mưa xây dựng được kết quả thể hiện sự biến động lưu lượng nước qua các năm trong gia đoạn 2020 - 2035; 2046 - 2065 tại trạm Cần Đăng. Kết quả thể hiện ở Hình 3.14.

Như vậy, sau 100 năm thì lưu lượng nước tăng 13,5 m3/s đối với RCP 4.5 và 8,92 m3/s đối với RCP 8.5. Với RCP 8.5 thì lưu lượng nước sẽ giảm 4,58 m3/s, tương ứng giảm 33,9 % so với RCP 4.5.

Theo kịch bản RCP 4.5

Theo kịch bản RCP 8.5

Hình 3.14. Kịch bản lưu lượng nước tại trạm thủy văn Cần Đăng‌

3.2.2.3. Kịch bản lưu lượng nước tại trạm thủy văn Tà Lài

Tại trạm thủy văn Tà Lài, chúng tôi cũng sử dụng phương pháp tính như trạm Thanh Bình và cho kết quả thể hiện ở Hình 3.15.

Theo kịch bản RCP 4.5

Theo kịch bản RCP 8.5

Hình 3.15. Kịch bản lưu lượng nước tại trạm thủy văn Tà Lài‌

Như vậy, sau 100 năm thì lưu lượng nước tăng 345 m3/s đối với RCP 4.5 và 459 m3/s đối với RCP 8.5. Với RCP 8.5 thì lưu lượng nước sẽ tăng 114 m3/s, tương ứng tăng 33 % so với RCP 4.5.

3.2.3. Đánh giá biến động lưu lượng nước trong bối cảnh biến đổi khí hậu‌

Biến động lưu lượng nước có ý nghĩa đặc biệt trong nghiên cứu thủy văn, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu [61]. Chúng tôi đánh giá biến động lưu