Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến nguy cơ ngật lụt khu vực nội thành Hà Nội - Nguyễn Kiên Dũng

Tài liệu Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến nguy cơ ngật lụt khu vực nội thành Hà Nội - Nguyễn Kiên Dũng: Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 43 ÁNH GIÁ TÁC NG CA BIN I KHÍ HU N NGUY C NGP LT KHU VC NI THÀNH HÀ NI Nguyn Kiên Dng, Trn Chn Nam Trng i hc Ti nguyên v Môi trng H Ni Tóm tt Bài báo trình bày vic ng dng mô hình MIKE URBAN ánh giá tác ng ca bin i khí hu (BKH) n nguy c ngp lt khu vc ni thành Hà Ni thông qua vic so sánh bn ngp lt xy ra do trn ma mt ngày ln nht tng ng vi các kch bn hin trng và kch bn BKH. T khóa: MIKE URBAN; Kch bn BKH; Ma mt ngy ln nht; Ngp lt. Abstract Assessment of climate change impacts on ood and inundation in the downtown of Ha Noi city This paper presents the application of MIKE URBAN model to assess impacts of climate change on the ood risk in the urban part of Hanoi by comparing ood maps caused by the largest one-day rainstorm events of current scenarios and climate change scenarios. Keywords: MIKE URBAN;...

pdf7 trang | Chia sẻ: quangot475 | Lượt xem: 291 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến nguy cơ ngật lụt khu vực nội thành Hà Nội - Nguyễn Kiên Dũng, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 43 ÁNH GIÁ TÁC NG CA BIN I KHÍ HU N NGUY C NGP LT KHU VC NI THÀNH HÀ NI Nguyn Kiên Dng, Trn Chn Nam Trng i hc Ti nguyên v Môi trng H Ni Tóm tt Bài báo trình bày vic ng dng mô hình MIKE URBAN ánh giá tác ng ca bin i khí hu (BKH) n nguy c ngp lt khu vc ni thành Hà Ni thông qua vic so sánh bn ngp lt xy ra do trn ma mt ngày ln nht tng ng vi các kch bn hin trng và kch bn BKH. T khóa: MIKE URBAN; Kch bn BKH; Ma mt ngy ln nht; Ngp lt. Abstract Assessment of climate change impacts on ood and inundation in the downtown of Ha Noi city This paper presents the application of MIKE URBAN model to assess impacts of climate change on the ood risk in the urban part of Hanoi by comparing ood maps caused by the largest one-day rainstorm events of current scenarios and climate change scenarios. Keywords: MIKE URBAN; Climate change scenario; The largest one-day rainstorm; Flood. 1. M u C s h tng ca thnh ph H Ni hin nay nói chung, h thng thoát nc nói riêng ang b quá ti. Các trn ma ln v ngp lt xy ra ngy cng thng xuyên ã v ang nh hng nghiêm trng n i sng sinh hot v sn xut ca thnh ph. Tác ng ca BKH n nguy c ngp úng ca thnh ph s nh th no trong tng lai? tr li câu hi ny nhóm tác gi ã s dng mô hình MIKE URBAN xây dng các bn nguy c ngp lt vi s liu u vo l ma mt ngy ln nht (X 1ngy-max ) ti Trm khí tng Láng trong iu kin s liu quan trc hin trng v s liu có xét n tác ng ca BKH. Gi thit l ma u trên lu vc v h thng thoát nc trong tng lai không khác hin ti. Ma mt ngy ln nht ng vi tn sut thit k 10% v 1% ã c xác nh t chui s liu quan trc ma hin trng v chui s liu ma tính toán theo kch bn BKH phát thi trung bình (B2) bng mô hình chi tit hóa thng kê SDSM (Statistical Downscaling Model). Các bn nguy c ngp lt ng vi các trn ma thit k xác nh t chui s liu tính toán theo kch bn BKH la chn c so sánh vi các bn nguy c ngp lt ng vi các trn ma thit k xác nh t chui s liu hin trng. Qua ó rút ra kt lun v tác ng ca BKH n nguy c ngp lt khu vc ni thnh H Ni. 2. Phân tích, tính toán ma mt ngày ln nht khu vc nghiên cu 2.1. Ma mt ngày ln nht ng vi iu kin hin trng Nguyên nhân gây ma ch yu cho ni thnh H Ni l do bão, áp thp nhit i, hot ng ca gió mùa Tây Nam hoc ông Nam, bão kt hp vi Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 44 không khí lnh v xoáy thun tng cao. Mùa ma thng bt u t tháng 5 v kt thúc vo tháng 10. Tng lng ma trong mùa ma có th chim ti 80 ÷ 85% tng lng ma nm, lng ma tháng ln nht có th lên ti 700 ÷ 800 mm, lng ma mt ngy ln nht có th t 350 ÷ 400 mm. Khu vc ni thnh H Ni có khá nhiu im o phân b ri rác khp a bn thnh ph. Tuy nhiên i din cho iu kin ma hin trng khu vc nghiên cu nhóm tác gi ã la chn chui s liu quan trc ma mt ngy ln nht thi k 1975 - 2016 ti trm khí tng Láng. 2.2. Ma mt ngày ln nht ng vi iu kin bin i khí hu Phn mm chi tit hóa thng kê SDSM c s dng tính toán lng ma X 1ngy-max ti trm Láng theo kch bn BKH. Phn mm SDSM l công c h tr trong vic ánh giá s thay i khí hu quy mô a phng, ã c s dng nhiu nc trên th gii. B TN&MT cng ã s dng phn mm ny trong xây dng kch bn BKH công b nm 2012. SDSM ã c hiu chnh vi s liu ma ngy quan trc t 1975 ÷ 1995 v kim nh vi s liu ma ngy quan trc t 1996 ÷ 2010 ti trm Láng. Kt qu hiu chnh v kim nghim cho thy SDSM mô phng khá tt lng ma X 1ngy-max v X 2ngy-max [1]. Mô hình c s dng tính toán lng ma mt ngy ln nht t 2011 n 2100 tng ng vi kch bn BKH phát thi trung bình. ây l c s cho vic phân tích tn sut v xây dng mô hình ma thit k trong bi cnh BKH, lm u vo cho các mô hình ánh giá tác ng ca BKH n ngp lt khu vc ni thnh H Ni. Di ây l kt qu nghiên cu, ánh giá tác ng ca BKH n lng ma v nguy c ngp úng ti khu vc ni thnh H Ni. 3. Tính ma mt ngày ln nht khu vc nghiên cu ng vi các tn sut thit k xác nh ma mt ngy ln nht ng vi các tn sut thit k 10% v 1% chúng tôi ã tin hnh xây dng các ng tn sut ma mt ngy ln nht vi s liu thc o (còn gi l chui s liu hin trng) v chui s liu thc o kt hp chui s liu tính toán theo kch bn BKH kch bn phát thi trung bình n nm 2050 v nm 2100. T ó xác nh c lng ma mt ngy ln nht tng ng vi các tn sut P = 10% (X P10% ) v P = 1% (X P1% ) cho c hai kch bn hin trng v xét n tác ng ca BKH. - Trng hp 1: Xây dng 03 ng tn sut tng ng vi 03 chui s liu l: chui s liu hin trng (1975 ÷ 2010), chui s liu tính toán theo kch bn BKH B2 n gia th k 21 (2011 ÷ 2050), chui s liu tính toán theo kch bn BKH B2 n cui th k 21 (2051 ÷ 2100). - Trng hp 2: Xây dng 03 ng tn sut tng ng vi 03 chui s liu l: chui s liu hin trng (1975 ÷ 2010), chui s liu hin trng v chui s liu tính toán theo kch bn BKH B2 n gia th k 21 (1975 ÷ 2050), chui s liu hin trng v chui s liu tính toán theo kch bn BKH B2 n cui th k 21 (1975 ÷ 2100). Các ng tn sut ng vi các trng hp c xây dng bng phn mm FFC 2008. Di ây l kt qu tính toán lng ma mt ngy ln nht tng ng vi các tn sut P = 10% v P = 1% theo hai trng hp nói trên. Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 45 Bng 1. Thng kê lng ma mt ngày ln nht tng ng vi các tn sut P = 10% và P = 1% theo trng hp 1 n v:mm Chui s liu (1975 - 2010) (2011 - 2050) (2051 - 2100) X P10% 218,0 239,8 264,4 X P1% 339,5 342,2 358,8 Bng 2. Thng kê giá tr ma mt ngày ln nht tng ng vi các tn sut P = 10% và P = 1% theo trng hp 2 n v:mm Chui s liu (1975 - 2010) (1975 - 2050) (1975 - 2100) X P10% 218,0 231,2 250,0 X P1% 339,5 341,4 356,8 Trên c s phân tích các trn ma gây ngp úng cho khu vc H Ni ca các trm trong các nm nh 1978, 1984, 1993, 2001, 2003, 2006 v 2008 thy rng các trn ma ny thng có cng ma rt ln v kéo di trong khong 1 n 2 ngy. Trn ma xy ra ngy 31/10/2008 c la chon l trn ma i biu vì có tng lng vo khong 391 mm, cng ln nht khong 70 mm/h, kéo di liên tc trong ngy vi cng trung bình 20 mm/h; gây ngp úng nghiêm trng trên th ô H Ni. Các trn ma XP10% v XP1% theo phng án 2 (Bng 2) c s dng v thu phóng theo trn ma i biu lm biên u vo cho mô hình mô phng ngp lt MIKE URBAN. Di ây l mt s mô hình phân phi ma mt ngy ln nht ng vi chui s liu hin trng v chui s liu xét n nh hng ca BKH ng vi tn sut P = 10% v P = 1%. • Lng ma mt ngày ln nht ng vi tn sut P = 10% Hình 1: Phân phi ma 1 ngày ln nht ng vi chui s liu hin trng Hình 2: Phân phi ma 1 ngày ln nht xét n BKH Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 46 • Lng ma mt ngày ln nht ng vi tn sut P = 1% Hình 3: Phân phi ma 1 ngày ln nht ng vi chui s liu hin trng Hình 4: Phân phi ma 1 ngày ln nht xét n BKH 4. ánh giá tác ng bin i khí hu n ngp lt thành ph Hà Ni Mô hình MIKE URBAN c s dng xây dng bn úng ngp thnh ph H Ni trong iu kin hin trng v trong iu kin BKH [2]. B thông s mô hình MIKE URBAN ã c hiu chnh vi s liu ngp do ma ln trong t ma t ngy 17 - 18/08/2012 v kim nh vi t ma ngy 8 - 9/08/2013. Kt qu hiu chnh v kim nh mô hình khá tt vi sai s tuyt i sâu ngp nm trong khong 1 ÷ 8 cm, tng ng vi sai s tng i khong 5 ÷ 15% [3]. Sau khi hiu chnh v kim nh, mô hình c s dng tính toán ngp lt khu vc ni thnh H Ni vi các kch bn ma nh sau: - Ngp lt khu vc nghiên cu vi các trn ma ng vi tn sut thit k P = 10% xác nh t ng tn sut c xây dng t chui s liu hin trng v chui s liu có xét n nh hng BKH. - Ngp lt khu vc nghiên cu vi các trn ma ng vi tn sut thit k P = 1% xác nh t ng tn sut c xây dng t chui s liu hin trng v chui s liu có xét n nh hng BKH. 4.1. Kt qu mô phng ngp vi ma tn sut 10% Vi các mô hình ma mt ngy ln nht ng vi tn sut thit k 10% tính toán v xây dng c ba bn ngp lt nh hình các hình 5 ÷ 7. Khu vc ngp ch yu xy ra nhng tuyn ph: Hong Minh Giám, Quan Nhân, ph C Lc, Trng Chinh, Vnh Hng v mt s im khác ngp t 0,1 ÷ 0,5 m. sâu ngp ch yu t 0,1 ÷ 0,2 m. Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 47 Hình 5: Bn nguy c ngp lt Hà Ni ng vi s liu hin trng tng ng vi tn sut thit k P = 10% Hình 6: Bn nguy c ngp lt Hà Ni có xét n tác ng BKH n nm 2050 tng ng vi tn sut thit k P = 10% Hình 7: Bn nguy c ngp lt Hà Ni có xét n tác ng BKH n nm 2100 ng vi tn sut thit k P = 10% So vi kch bn hin trng, bn ngp lt vi kch bn BKH nm 2050 tng v din tích ngp, nhng sâu ngp ch yu vn t 0,1 ÷ 0,2 m. Các im ngp t 0,1 ÷ 0,5 m ch yu mt s im nh khu ô th Ciputra, Khu ô th Tây H Tây, ng Hong Quc Vit, ng Liu Giai, chân cu Vnh Tuy on Minh Khai. Vi kch bn ma nm 2100 thì có th thy ngp lt ni thnh H Ni tng c v din tích ngp v c sâu ngp. sâu ngp ch yu t 0,1 ÷ 0,5 m. Mt s im ngp nng t 0,5 ÷ 1 m. Mt s im ngp sâu nh khu ô th Ciputra (1,5 m), khu ô th Tây H Tây (1,0 m), ng Nguyn Vn Huyên (1,0 m), ng Liu Giai (1,1 m), ng Nguyn Th nh (0,8 m) v nhiu im ngp trên 0,5 m. Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 48 4.2. Kt qu mô phng ngp vi ma tn sut 1% Hình 8: Bn nguy c ngp lt Hà Ni ng vi s liu hin trng tng ng vi tn sut thit k P = 1% Hình 9: Bn nguy c ngp lt Hà Ni có xét n tác ng BKH n nm 2050 tng ng vi tn sut thit k P = 1% Hình 10: Bn nguy c ngp lt Hà Ni có xét n tác ng BKH n nm 2100 tng ng vi tn sut thit k P = 1% Kt qu mô phng ngp lt vi biên u vo l ma tng ng tn sut 1% cho thy din tích ngp v sâu ngp u tng i vi kch bn hin trng cng nh nm 2050 v 2100 (hình 8 ÷ 10). Vi kch bn 2100, xut hin khá nhiu tuyn ng vi mc ngp 0,10 ÷ 0,5 m thm chí ngp xp x 1,0m nhng vùng thp. Kt qu mô phng ngp lt thnh ph H Ni qua các kch bn cho thy tác ng ca BKH n tình hình úng ngp ô th. ng tn sut 10%, lng ma theo kch bn 2100 tng so vi kch bn hin trng khong 14,7% kéo theo din tích ngp tng 7,4%. ng tn sut 1%, lng ma theo kch bn 2100 tng so vi kch bn hin trng khong 5,7% kéo theo din tích ngp tng 7,5% (Bng 3). Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 49 Bng 3. Thng kê din ngp và sâu ngp qua các kch bn Kch bn Din tích ngp (ha) sâu ngp ph bin (m) sâu ngp ln nht (m) Chui s liu hin trng P = 10% 610,6 0,10 - 0,20 1,0 -1,5 P = 1% 714,0 0,10 - 0,50 1,0 -1,5 Chui s liu xét n BKH n 2050 P = 10% 643,9 0,10 - 0,20 1,0 -1,5 P = 1% 726,0 0,10 - 0,50 1,0 -1,5 Chui s liu xét n BKH n 2100 P = 10% 656,0 0,10 - 0,20 1,0 -1,5 P = 1% 768,2 0,10 - 0,50 1,0 -1,5 5. Kt lun và kin ngh Có th ánh giá tác ng ca BKH n ngp lt cho ni thnh H Ni nói riêng, các ô th khác Vit Nam nói chung bng cách s dng mô hình MIKE URBAN vi biên u vo l chui s liu ma ngy ln nht thc o thng kê nhiu nm v s liu ma ngy ln nht tính toán tng ng theo kch bn BKH khác nhau. Bi báo gii thiu mt cách tip cn mi nhm ánh giá tác ng ca BKH n ngp lt ô th Vit Nam. Các kt qu tính toán trong bi báo ny ch tham kho. nâng cao tin cy ca các kt qu tính toán phc v qui hoch ô th thì phi chú ý x lý các s liu u vo bao gm: ma, h thng thoát nc, a hình, s dng t v.v. Mt im có s liu ma phi dy chính xác hóa lng ma bình quân lu vc. H thng thoát nc, a hình, s dng t phi chi tit v chính xác, phi ng b vi iu kin khí hu v gn lin vi các qui hoch n nm 2050 v 2100. Trong tng lai nu có s liu ma tính toán tng ng các kch bn bin i khí hu ti trm H Ni, H ông, Hng Yên, tính toán ma bình quân lu vc cho khu vc nghiên cu thì s a ra kt qu chính xác hn v nh hng ca ma theo kch bn BKH n ngp lt H Ni. TÀI LIU THAM KHO [1]. S Ti nguyên v Môi trng thnh ph H Ni (2013). Báo cáo tng hp kt qu d án xây dng bn nguy c ngp lt Hà Ni có xét n tác ng ca bin i khí hu, H Ni. [2]. DHI (2014). MIKE URBAN User Guide. [3]. Ban Qun lý D án (2015). Xây dng h thng cnh báo ngp lt thi gian thc cho ni thành Hà Ni , Báo cáo tng kt d án, H Ni. BBT nhn bi: 27/3/2018; Phn bin xong: 02/4/2018

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdf40391_128151_1_pb_0148_2145506.pdf
Tài liệu liên quan