Thạc Sĩ Ứng dụng mô hình SWAT khảo sát biến đổi dòng chảy do biến đổi khí hậu và sử dụng đất cho lưu vực sôn

BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN

Luận văn gồm 4 chương chính cùng phần mở đầu, kết luận, phụ lục, tài liệu tham khảo:

 Chương 1: Đặc điểm tự nhiên lưu vực sông Thạch Hãn
 Chương 2: Mô hình SWAT
 Chương 3: Kịch bản biến đổi khí hậu và sử dụng đất
 Chương 4: Ứng dụng mô hình SWAT tính toán cho các kịch bản lựa chọn

MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH . 1
DANH MỤC BẢNG 3
MỞ ĐẦU 5
CHƯƠNG 1 8
ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG THẠCH HÃN . 8
1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN . 8
1.1.1. Vị trí địa lý 8
1.1.2. Địa hình, địa mạo 8
1.1.3. Địa chất, thổ nhưỡng . 9
1.1.4. Thảm thực vật . 10
1.1.5 Khí hậu . 11
1.1.6. Thủy văn . 15
1.2. HIỆN TRẠNG VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ 19
1.2.1. Hiện trạng phát triển kinh tế 19
1.2.1.1. Những hạn chế trong phát triển kinh tế xã hội . 19
1.2.1.2. Những thuận lợi trong phát triển kinh tế xã hội . 19
1.2.2. Chiến lược phát triển kinh tế xã hội tỉnh Quảng Trị . 20
1.2.2.1. Tình hình phát triển dân số, nguồn nhân lực 21
1.2.2.2. Xu thế phát triển kinh tế - xã hội 21
1.2.2.3. Quy hoạch sử dụng đất và chuyển đổi cơ cấu cây trồng tới năm 2010 23
1.3. CÁC HIỆN TƯỢNG THỜI TIẾT CỰC ĐOAN 24
1.3.1. Tình trạng hạn hán 24
1.3.2. Tình trạng úng lụt 25
1.3.3. Tình trạng lũ quét 25
CHƯƠNG 2 26
MÔ HÌNH SWAT . 26
2.1 TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH MƯA – DÒNG CHẢY LƯU VỰC . 26
2.1.1 Cấu trúc của mô hình mưa - dòng chảy lưu vực 26
2.1.2. Giới thiệu một số mô hình mưa – dòng chảy lưu vực . 28
2.1.2.1. MIKE – SHE 28
2.1.2.2. HEC-HMS 29
2.1.2.3. NASIM . 29
2.1.2.4. SAC – SMA (Sacramento) . 30
2.1.2.5. HBV . 31
2.1.2.6. Mô hình NAM 31
2.1.2.7. Mô hình SCS 32
2.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ TỔNG QUAN MÔ HÌNH SWAT . 33
2.2.1 Lịch sử phát triển . 33
2.2.2 Tổng quan mô hình SWAT 35
2.2.3. Các ứng dụng mô hình SWAT trong nước và thế giới . 36
2.2.3.1. Thế giới 36
2.2.3.2. Việt Nam 37
2.3 CẤU TRÚC MÔ HÌNH SWAT 37
2.3.1. Mô hình lưu vực 37
2.3.2. Mô hình diễn toán . 38
2.4 PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG TRONG MÔ HÌNH SWAT 39
2.4.1. Dòng chảy mặt 39
2.4.1.1. Phương pháp chỉ số đường cong SCS 39
2.4.1.2. Phương pháp thấm Green và Ampt 40
2.4.1.3. Hệ số lưu lượng đỉnh lũ 41
2.4.1.4. Hệ số trễ dòng chảy mặt . 41
2.4.1.5. Tổn thất dọc đường 42
2.4.2. Bốc thoát hơi . 42
2.4.2.1. Vòm cây . 42
2.4.2.2. Bốc thoát hơi tiềm năng . 43
2.4.2.3. Bốc thoát hơi thực tế 43
2.4.3. Chuyển động của nước trong đất 45
2.4.4. Nước ngầm 45
2.4.4.1. Tầng ngậm nước nông 46
2.4.4.2. Tầng ngậm nước sâu 46
2.4.5. Diễn toán dòng chảy trong sông 46
2.4.6. Diễn toán trong hồ chứa 47
2.5. THÔNG SỐ MÔ HÌNH . 47
2.5.1. Thông số tính toán dòng chảy trực tiếp . 47
2.5.2. Thông số tính toán lưu lượng đỉnh lũ 48
2.5.3. Thông số tính hệ số trễ dòng chảy mặt . 48
2.5.4. Thông số tính toán tổn thất dọc đường 48
2.5.5. Thông số tính toán tổn thất bốc hơi . 48
2.5.6. Thông số tính toán dòng chảy ngầm . 48
2.5.7. Thông số diễn toán dòng chảy trong kênh chính 48
2.6 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ HÌNH 48
CHƯƠNG 3 50
KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ SỬ DỤNG ĐẤT . 50
3.1 KHÁI NIỆM KỊCH BẢN . 50
3.2 KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU . 51
3.2.1 Sơ lược tình hình biến đổi khí hậu hiện nay 51
3.2.2. Dao động các đặc trưng khí hậu của Quảng Trị trong 3 thập kỷ qua 52
3.2.3. Các kịch bản biến đổi khí hậu . 53
3.3 KỊCH BẢN SỬ DỤNG ĐẤT . 55
3.3.1. Kịch bản 1 . 55
3.3.2. Kịch bản 2 . 56
3.3.3. Kịch bản 3 . 56
3.4 LỰA CHỌN KỊCH BẢN PHÙ HỢP VỚI KHU VỰC NGHIÊN CỨU . 57
3.4.1 Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu . 57
3.4.2 Lựa chọn kịch bản sử dụng đất 58
3.4.3. Lựa chọn kết hợp kịch bản biến đổi khí hậu và kịch bản sử dụng đất 58
CHƯƠNG 4 59
ÁP DỤNG MÔ HÌNH SWAT TÍNH TOÁN ĐỐI VỚI CÁC KỊCH BẢN
ĐÃ LỰA CHỌN 59
4.1 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
THẠCH HÃN 59
4.1.1 Số liệu đầu vào . 59
4.1.2 Áp dụng mô hình để tính toán dòng chảy cho lưu vực sông Thạch Hãn . 59
4.1.3 Kết quả hiệu chỉnh bộ thông số của mô hình . 61
4.1.4 Kết quả kiểm định mô hình 64
4.1.5 Nhận xét chung 65
4.2 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐỐI VỚI DÒNG CHẢY . 65
4.2.1 Kịch bản B2: 65
4.2.2 Kịch bản A2 . 67
4.3 NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA LỚP PHỦ THỰC VẬT TỚI DÒNG CHẢY
TRÊN LƯU VỰC 69
4.3.1 Kịch bản 1: . 69
4.3.2 Kịch bản 2 70
4.3.3 Kịch bản 3 71
4.4. NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG TỔNG HỢP CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ LỚP
PHỦ THỰC VẬT TỚI DÒNG CHẢY 72
KẾT LUẬN 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO 78