Luận văn thạc sĩ NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CỰC TRỊ DÒNG CHẢY TRÊN LƯU VỰC SÔNG NHUỆ ĐÁY THUỘC THÀNH PHỐ HÀ NỘI

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN



Nguyễn Ý Nhƣ


NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CỰC TRỊ
DÒNG CHẢY TRÊN LƢU VỰC SÔNG NHUỆ ĐÁY THUỘC THÀNH
PHỐ HÀ NỘI

Chuyên ngành: Thủy văn học
Mã số: 60 44 90

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. Nguyễn Thanh Sơn



Hà Nội - 2011
2

LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành tại Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học,
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội dưới sự hướng dẫn
khoa học của PGS. TS. Nguyễn Thanh Sơn. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân

thành tới thầy, người đã đã hết lòng động viên, tận tình giúp đỡ và quan tâm tới
từng bước nghiên cứu của học viên.
Để thực hiện luận văn, tác giả đã được sự hỗ trợ về mặt tài chính của đề tài
cấp Đại học Quốc gia mã số QGTD.10.06, cũng như sự giúp đỡ về thời gian, điều
kiện nghiên cứu thuận lợi từ các thầy cô trong Bộ môn Thủy văn, các thầy cô giáo,
đồng nghiệp trong khoa và bè bạn trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Nguyễn Ý Nhƣ
3


MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH 5
DANH MỤC BẢNG 7
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT 8
MỞ ĐẦU 11
Chƣơng 1 TỔNG QUAN 12
1.1 Tình hình nghiên cứu tài nguyên nƣớc trên thế giới liên quan tới biến đổi
khí hậu 12
1.2 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc 15
1.3 Một số thảo luận 16
1.4 Điều kiện địa lý tự nhiên – kinh tế xã hội lƣu vực sông Nhuệ - Đáy thuộc
địa phận thành phố Hà Nội 17
1.4.1 Điều kiện địa lý tự nhiên 17
1.4.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 22
1.4.3 Hiện trạng tài nguyên nƣớc 23
1.4.4 Một số nghiên cứu tiêu biểu trong lƣu vực sông Nhuệ - Đáy 24
Chƣơng 2 LỰA CHỌN KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ MÔ HÌNH MÔ
PHỎNG KHÍ HẬU – DÒNG CHẢY 26
2.1 Kịch bản biến đổi khí hậu cho khu vực nghiên cứu 26
2.1.1 Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu 26

2.1.2 Một số công cụ đƣợc sử dụng xây dựng kịch bản 27
2.1.3 Phƣơng pháp nội suy 28
2.1.4 Hệ số chỉnh sai 29
4

2.2 Các mô hình khí hậu – dòng chảy 31
2.2.1 Giới thiệu một số mô hình khí hậu – dòng chảy 31
2.2.2 Nhận xét và lựa chọn mô hình 37
2.3 Mô hình thủy văn cho lƣu vực nghiên cứu 38
2.3.1 Cấu trúc của mô hình NAM 38
2.3.2 Các yếu tố chính ảnh hƣởng đến dòng chảy trong mô hình NAM 40
2.3.3 Các thông số cơ bản của mô hình NAM 43
2.3.4 Điều kiện ban đầu của mô hình 44
2.3.5 Hàm mục tiêu 44
Chƣơng 3 ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG CỰC TRỊ DÒNG CHẢY DƢỚI TÁC ĐỘNG
CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 45
3.1 Cơ sở dữ liệu 45
3.1.1 Số liệu đầu vào mô hình NAM 45
3.1.2 Số liệu sử dụng đánh giá biến đổi 46
3.2 Áp dụng mô hình cho khu vực nghiên cứu 48
3.2.1 Chỉ tiêu đánh giá hoạt động mô hình 49
3.2.2 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình mƣa dòng chảy NAM 50
3.3 Đánh giá biến động cực trị dòng chảy 52
3.3.1 Biến động các đặc trƣng dòng chảy lũ 52
3.3.2 Biến động các đặc trƣng dòng chảy kiệt 65
KẾT LUẬN 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 83
5

DANH MỤC HÌNH

Hình 1. 1. Sơ đồ lƣu vực hệ thống sông Nhuệ - Đáy 19
Hình 2. 1. Sơ đồ nội suy lƣỡng tuyến tính. 28
Hình 2. 2. So sánh mƣa, bốc hơi tháng nhiều năm quan trắc và nội suy từ mô hình
RegCM3 30
Hình 2. 3. Cấu trúc của mô hình NAM 39
Hình 3. 1. Lƣu vực cơ sở và mạng lƣới trạm trên lƣu vực sông Nhuệ Đáy 46
Hình 3. 2. So sánh độ lệch chuẩn của chuỗi quan trắc, RegCM và RegCM đã hiệu
sai 47
Hình 3. 3a. Hiệu chỉnh mô hình NAM xây dựng cho tiểu lƣu vực ND1 - Ba Thá
(1972-1974) 51
Hình 3. 3b. Kiểm định mô hình NAM xây dựng cho tiểu lƣu vực ND1 - Ba Thá
(1976-1978) 51
Hình 3. 4. Diễn biến dòng chảy tháng trung bình nhiều năm trên các tiểu lƣu vực
cho từng thời kỳ thuộc lƣu vực sông Nhuệ Đáy 53
Hình 3. 5a. Tỉ lệ biến động dòng chảy 6 tháng và 4 tháng mùa lũ giữa kịch bản A1B
và giai đoạn nền (1970 – 1999) 54
Hình 3. 5b. Tỉ lệ biến động dòng chảy 6 tháng và 4 tháng mùa lũ giữa kịch bản A2
và giai đoạn nền (1970 – 1999) 54
Hình 3. 6. Biến động theo không gian của các đặc trƣng dòng chảy lũ trên hệ thống
lƣu vực sông Nhuệ Đáy theo kịch bản A1B 56
Hình 3. 7. Đƣờng quá trình dòng chảy tháng cực đại tại các tiểu lƣu vực sông Nhuệ
Đáy cho thời kỳ nền, kịch bản A1B và kịch bản A2 58
Hình 3. 8. Biến động dòng chảy ngày cực đại theo thập niên trên lƣu vực Nhuệ Đáy
theo kịch bản A1B 59
6

Hình 3. 9a. So sánh mức độ phù hợp giữa đƣờng tần suất lý luận và đƣờng thực
nghiệm của dòng chảy tháng kiệt nhất – lƣu vực ND1 – Giai đoạn nền 61
Hình 3. 9b. So sánh mức độ phù hợp giữa đƣờng tần suất lý luận và đƣờng thực
nghiệm của dòng chảy tháng kiệt nhất – lƣu vực ND1 – Kịch bản A1B 61

Hình 3. 9c. So sánh mức độ phù hợp giữa đƣờng tần suất lý luận và đƣờng thực
nghiệm của dòng chảy tháng kiệt nhất – lƣu vực ND1 – Kịch bản A2 61
Hình 3. 10. Thay đổi cƣờng độ dòng chảy ứng với các tần suất khác nhau trên 5 tiểu
lƣu vực cho 2 kịch bản A1B và A2 64
Hình 3. 11. Biến động dòng chảy kiệt theo không gian kịch bản A1B trên lƣu vực
sông Nhuệ Đáy thuộc địa phân thành phố Hà Nội. 67
Hình 3. 12. Biến động dòng chảy kiệt trên các tiểu vùng thuộc lƣu vực sông Nhuệ
Đáy theo kịch bản A1B qua từng thập niên và từng thời kỳ 68
Hình 3. 13a. Đƣờng cong thời khoảng dòng chảy tháng theo các điều kiện khí hậu
khác nhau tại lƣu vực ND1 70
Hình 3. 13b. Đƣờng cong thời khoảng dòng chảy tháng theo điều kiện khí hậu giai
đoạn nền cho từng tiểu lƣu vực 70
Hình 3. 14a. So sánh mức độ phù hợp giữa đƣờng tần suất lý luận và đƣờng thực
nghiệm của dòng chảy tháng kiệt nhất – lƣu vực ND1 – Giai đoạn nền 74
Hình 3. 14b. So sánh mức độ phù hợp giữa đƣờng tần suất lý luận và đƣờng thực
nghiệm của dòng chảy tháng kiệt nhất – lƣu vực ND1 – Kịch bản A1B 74
Hình 3. 14c. So sánh mức độ phù hợp giữa đƣờng tần suất lý luận và đƣờng thực
nghiệm của dòng chảy tháng kiệt nhất – lƣu vực ND1 – Kịch bản A2 74
Hình 3. 15a. Dòng chảy kiệt và đặc trƣng khô hạn năm 1977 76
Hình 3. 15b. Dòng chảy kiệt và đặc trƣng khô hạn năm 2040 76

7

DANH MỤC BẢNG
Bảng 3. 1. Trạm đo mƣa và trọng số theo phƣơng pháp đa giác Thiessen đƣợc sử
dụng để tính toán dòng chảy cho các tiểu lƣu vực thuộc lƣu vực Nhuệ Đáy 48
Bảng 3. 2. Mức độ mô phỏng của mô hình tƣơng ứng với chỉ số Nash 49
Bảng 3. 3. Bộ thông số tối ƣu cho lƣu vực sông Nhuệ Đáy 52
Bảng 3. 4. Thay đổi của một số đặc trƣng dòng chảy lũ của lƣu vực ND1 55
Bảng 3. 5. Phân bố tần suất dòng chảy 3 ngày lớn nhất 63

Bảng 3. 6. Thay đổi cƣờng độ vƣợt quá của Qx 72
Bảng 3. 7. Tần suất dòng chảy tháng kiệt nhất 75
8


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
A1B, A2 Các kịch bản phát thải khí nhà kính IPCC
ANN Artificial Neural Network (Mạng thần kinh nhân tạo)
AQUASIM A Computer Program for the Identification and
Simulation of Aquatic Systems (Phần mềm sinh thái)
BĐKH Biến đổi khi hậu
BOD Biochemical oxygen demand (Nhu cầu oxy sinh hóa)
COD Chemical oxygen demand (Nhu cầu oxy hóa học)
DEM Digital Elevation Model (Mô hình độ cao số hóa)
DHI Danish Hydraulic Institute (Viện nghiên cứu thủy lực
Đan Mạch)
ECHAM European Centre Hamburg Model (Mô hình khí hậu
toàn cầu của Trung tâm châu Âu tại Hamburg)
ESRI Environmental Systems Research Institute (Viện nghiên
cứu hệ thống môi trƣờng)
FDC Flow duration curve (Đƣờng cong thời khoảng dòng
chảy)
GCM Global Climate Model (Mô hình khí hậu toàn cầu)
HBV Hydrologiska Byråns Vattenbalansavdelning (Mô hình
cân bằng nƣớc thủy văn)
HEC-HMS Hydrologic Engineering Center’s Hydrologic Modelling
System (Hệ thống mô hình hóa thủy văn trung tâm kỹ
thuật thủy văn)
HIRLAM High Resolution Limited Area Model (Mô hình khu vực
hạn chế độ phân giải cao)

Hydro-BEAM Hydrological River Basin Environment Assessment
Model (Mô hình đánh giá môi trƣờng lƣu vực sông)
9

IHMS Integrated Hydrological Modelling System hệ thống mô
hình thủy văn kết hợp
IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change (Ban Liên
chính phủ về Biến đổi khí hậu)
KNK Khí nhà kính
KT – XH Kinh tế - Xã hội
MIKE – SHE Système Hydrologique Européen (Mô hình hệ thống
thủy văn Châu Âu)
NAM Nedbør - Afstrømnings – Models (Mô hình mƣa – dòng
chảy)
NASIM Niederschlag – Abfluss Simulation Model (Mô hình
tính mƣa – dòng chảy
ND1 – ND5 Tiểu lƣu vực thuộc Lƣu vực sông Nhuệ - Đáy
ND Nhuệ - Đáy
NNK những ngƣời khác (chỉ các đồng tác giả của một công
trình, bài báo …)
NSE Nash–Sutcliffe efficiency (hệ số Nash–Sutcliffe)
NWSRFS National Weather Service River Forecasting System (Hệ
thống dự báo thời tiết quốc gia)
OPYC Ocean General Circulation Model (Mô hình hoàn lƣu
chung đại dƣơng)
QUAL2E Enhanced Stream Water Quality Models (Mô hình chất
lƣợng nƣớc)
RegCM REGional Climate Model (Mô hình khí hậu khu vực của
ICTP)
SAC – SMA Sacramento Soil Moisture Accounting (Mô hình tính

toán hàm lƣợng ẩm đất)
SCS Soil Conservation Service (Phƣơng pháp bảo tồn đất)
SWAT Soil and Water Assessment Tool
10

KH KTTV& MT Khoa học Khi tƣợng Thủy văn và Môi trƣờng
WHO World Health Organization
11

MỞ ĐẦU
Lƣu vực sông Nhuệ - sông Đáy không phải là một lƣu vực lớn, nhƣng có vị
trí địa lý đặc biệt, đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế của cả nƣớc nói chung,
của vùng đồng bằng sông Hồng nói riêng. Sông Nhuệ và sông Đáy là hai con sông
cung cấp nguồn nƣớc ngọt quan trọng cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp và
dân sinh cho cộng đồng dân cƣ, đang chịu áp lực mạnh mẽ của sự gia tăng dân số,
quá trình đô thị hoá, cũng nhƣ các hoạt động kinh tế xã hội (KT – XH) diễn ra trên
lƣu vực. Trƣớc những yêu cầu lớn đặt ra với nguồn nƣớc của lƣu vực này để đáp
ứng nhu cầu sử dụng nƣớc ngày càng cao về số lƣợng do sự phát triển dân sinh KT -
XH cũng nhƣ đòi hỏi nguồn nƣớc để duy trì hệ sinh thái, hạn chế ô nhiễm nguồn
nƣớc, trong xu thế tài nguyên nƣớc đang suy giảm cả về chất và lƣợng, dƣới tác
động của các yếu tố tự nhiên và hoạt động của con ngƣời và cả tác động của biến
đổi khí hậu. Đối với lƣu vực vấn đề đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến các
cực trị dòng chảy trên lƣu vực sông Nhuệ Đáy thuộc địa bàn thành phố Hà Nội
nhằm tạo tiền đề cho việc xây dựng các giải pháp giảm thiểu những tác hại do biến
đổi khí hậu, giúp các nhà quản lý, các nhà hoạch định chính sách xác định chiến
lƣợc phát triển kinh tế bền vững và đảm bảo an sinh xã hội là vấn đề có ý nghĩa
khoa học và thực tiễn. Luận văn đƣợc bố cục thành 3 chƣơng, ngoài mở đầu, kết
luận, tài liệu tham khảo nhƣ sau:
Chƣơng 1. Tổng quan
Chƣơng 2. Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu và mô hình mô phỏng khí hậu

– dòng chảy
Chƣơng 3. Đánh giá biến động của dòng chảy cực đoan dƣới tác động của
biến đổi khí hậu
12

Chƣơng 1
TỔNG QUAN
1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN NƢỚC TRÊN THẾ GIỚI LIÊN
QUAN TỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Vấn đề biến đổi khí hậu (BĐKH) đã đƣợc Svante Arrhenius, một nhà khoa
học ngƣời Thủy Điển, đề cập đến lần đầu tiên năm 1896, cho rằng sự đốt cháy nhiên
liệu hóa thạch sẽ dẫn đến khả năng cao hiện tƣợng nóng lên toàn cầu. Nghiên cứu
về vấn đề này bị gián đoạn do vào thời điểm đó ảnh hƣởng của con ngƣời là không
đáng kể so với yếu tố thiên nhiên. Đến cuối thập niên 1980, khi nhiệt độ bắt đầu
tăng lên nhanh thì hiện tƣợng nóng lên toàn cầu lại đƣợc chú ý đến. Lý thuyết về
hiệu ứng nhà kính ra đời và Tổ chức Liên Chính phủ về Biến đổi khí hậu của Liên
Hiệp quốc (IPCC) đã đƣợc thành lập qua Chƣơng trình Môi trƣờng Liên Hiệp quốc
và Tổ chức Khí tƣợng thế giới.
Năm 1990, các nghiên cứu về biến đổi khí hậu của IPCC đƣợc công bố, bao
gồm hiện tƣợng nóng lên toàn cầu, khí nhà kính, hiệu ứng nhà kính, nƣớc biển
dâng, các tác nhân khí hậu, lịch sử thay đổi của khí hậu Trái Đất và trở thành một
cơ sở khoa học khi nghiên cứu về vấn đề này. Dựa trên việc mở rộng, cải thiện khối
lƣợng lớn dữ liệu quan trắc và phân tích có độ tin cậy cao, IPCC đã đƣa ra những
bằng chứng mạnh mẽ rằng hiện tƣợng nóng lên toàn cầu quan trắc thấy trong 50
năm qua là do các hoạt động của con ngƣời. Đồng thời, sự hợp nhất cả nhân tố tự
nhiên và con ngƣời trong kết quả quan trắc và tính toán mô hình trong 140 năm
Những thay đổi trong khí hậu khu vực cho thấy tác động đến hệ thống sinh thái, vật
lý và có dấu hiệu về tác động của nó đối với hệ thống kinh tế, xã hội. Xu hƣớng
tăng nhiệt độ đã tác động đến hệ thống tài nguyên nƣớc và các hệ sinh thái ven biển,
trong lục địa ở nhiều nơi trên thế giới, dẫn tới chi phí kinh tế xã hội tăng lên do biến

đổi khí hậu khu vực và thời tiết nguy hiểm tăng lên [30].
Biến đổi khí hậu có khả năng ảnh hƣởng đến rất nhiều lĩnh vực trong đó có
tài nguyên nƣớc. Trong khoảng 10 – 15 năm qua đã có nhiều nhà thủy văn trên thế
13

giới nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đối với tài nguyên nƣớc. Trong
những nghiên cứu này vận dụng nhiều cách tiếp cận các mô hình khác nhau. Dù là
theo cách tiếp cận nào thì mục tiêu chính của các hoạt động nghiên cứu tài nguyên
nƣớc liên quan đến biến đổi khí hậu là nhằm đánh giá tác động của biến đổi khí hậu
đối với tài nguyên nƣớc.
Liên quan tới bài toán biến đổi khí hậu, nhiều nghiên cứu đã kết hợp mô hình
khí hậu toàn cầu với các mô hình thủy văn quy mô lớn. Feddes & nnk (1989) [23]
đã đề cập đến khả năng sử dụng mô hình khí quyển – cây trồng – nƣớc – đất 1 chiều
nhƣ một cơ sở cho việc thông số hóa trong các mô hình thủy văn. Với cách tiếp cận
này, mô hình thủy văn đƣợc xây dựng có thể phù hợp với quy mô lƣới của mô hình
khí hậu toàn cầu (30x30km), khác một cách cơ bản so với quy mô lƣới đƣợc sử
dụng trong đa số các mô hình thủy văn hiện tại. Nó cho phép thể hiện quá trình
tƣơng tác giữa khí tƣợng và thủy văn, dẫn tới kết quả tính toán các đặc trƣng khí
hậu và thủy văn đáng tin cậy hơn. Tuy nhiên, để thực hiện bài toán hiệu chỉnh và
các thông số là những hàm chƣa biết của khí hậu, đất, thực vật, địa lý, sử dụng đất
và địa mạo nên khối lƣợng dữ liệu đƣợc yêu cầu là rất lớn. Hƣớng tiếp cận này
không thể thực hiện cho các lƣu vực quy mô nhỏ vì độ phân giải lƣới thô. Vì thế,
các mô hình thủy văn qui mô dƣới lƣới vẫn cần thiết để giải quyết bài toán biến đổi
khí hậu liên quan đến các hiện tƣợng thủy văn trên quy mô nhỏ.
Một số nghiên cứu thông qua phân tích sự biến đổi trong thời gian dài của số
liệu thủy văn và khí tƣợng quan trắc để đánh giá tác động biến đổi khí hậu. Labat D.
& nnk (2004) [21], tập trung vào tác động của biến đổi khí hậu lên vòng tuần hoàn
thủy văn trên quy mô toàn cầu, dựa trên dữ liệu quan trắc chứng minh mối liên kết
giữa hiện tƣợng ấm lên và sự gia tăng của vòng tuần hoàn thủy văn trên toàn cầu.
Trên cơ sở đó, ông đƣa ra những kết luận cho thấy dòng chảy toàn cầu có xu hƣớng

tăng mạnh trong 75 năm qua với bƣớc thời gian thay đổi là 15 năm. Để giải quyết
bài toán này, phải giải quyết nhiều vấn đề nảy sinh khi sử dụng chuỗi dữ liệu toàn
cầu nhƣ sự không đồng bộ trong độ dài chuỗi dữ liệu, hay thiếu số liệu. Mặc dù đã
cung cấp một cái nhìn tổng quan về xu hƣớng biến đổi dòng chảy toàn cầu, dòng
14

chảy tăng 4% với 1
o
C tăng lên của nhiệt độ; thực tế phần lớn các nghiên cứu theo
hƣớng này lại đƣợc thực hiện trên quy mô khu vực, vì thế vấn đề cần chuỗi số liệu
dài và tƣơng đối đầy đủ là bức thiết. Hƣớng nghiên cứu chuỗi lịch sử đƣợc thực
hiện ở hầu hết các nghiên cứu. Những thay đổi nhiệt độ không khí trung bình đƣợc
bổ sung bằng cách tăng những lƣợng cụ thể vào chuỗi nhiệt độ lịch sử và thay đổi
lƣợng mƣa bằng phép toán tích với hệ số xác định.
Hƣớng tiếp cận này có khả năng cung cấp những thông tin hữu ích về các
đặc tính thủy văn trong điều kiện khí hậu tƣơng lai. Tuy nhiên, do hầu hết các mô
hình thủy văn sử dụng các giá trị điểm hay trung bình lƣu vực của dữ liệu khí tƣợng
nên đã vấp phải một vấn đề là đầu ra của mô hình khí hậu toàn cầu (GCM) quá lớn,
phải đƣợc chuyển sang phạm vi nhỏ hơn phù hợp với các đánh giá tác động trên quy
mô địa phƣơng. Xu Z.X. (2008) [38] sử dụng 4 kết quả của mô hình khí hậu toàn
cầu GCMs, và phƣơng pháp chi tiết hóa thống kê để xây dựng các biến khí hậu địa
phƣơng mƣa và nhiệt độ trong tƣơng lai. Dữ liệu này đƣợc sử dụng làm đầu vào cho
mô hình thủy văn phân bố SWAT để tính toán chế độ dòng chảy tƣơng lai tƣơng
ứng trong lƣu vực thƣợng nguồn Yellow. Kết quả cho thấy xu hƣớng giảm dòng
chảy trung bình năm và tăng lƣợng thiếu hụt tài nguyên nƣớc trên lƣu vực nghiên
cứu, tuy nhiên biến động thủy văn tƣơng ứng với mỗi số liệu biến đổi GCMs tƣơng
đối lớn. Kim U. & nnk (2008) [29] đã đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đối
với cả chế độ thủy văn và tài nguyên nƣớc trên lƣu vực thƣợng lƣu sông Blue Nile ở
Ethiopia, khu vực có dữ liệu quan trắc hạn chế. Nghiên cứu này cũng sử dụng đầu
ra của mô hình khí hậu GCMs làm đầu vào cho mô hình thủy văn 2 bể chứa đơn.

Điểm đáng chú ý ở đây là đã sử dụng tổ hợp kết quả của 6 mô hình GCMs khác
nhau theo trọng số dựa trên độ chính xác của từng mô hình trong kết quả tính toán
mƣa và nhiệt độ cho khu vực nghiên cứu, theo nguyên tắc sai số tuyệt đối trung
bình của từng mô hình càng nhỏ thì trọng số càng lớn. Trong nghiên cứu của
Andersen H.E. & nnk (2006) [18], sử dụng dữ liệu biến đổi khí hậu đƣợc dự đoán
bằng mô hình ECHAM4/OPYC và đƣợc chi tiết hóa động lực bằng mô hình khí hậu
khu vực HIRHAM với độ phân giải lƣới 25 km và sử dụng số liệu này làm đầu vào
15

cho mô hình thủy văn Mike 11 – TRANS với cố gắng cải thiện kết quả từ mô hình
khí hậu khu vực bằng hệ số tỉ lệ thay đổi giá trị mƣa, nhiệt độ và bốc hơi theo tháng.
Mặc dù nghiên cứu có đề cập đến giá trị cực đoan, nhƣng chỉ mới dừng lại ở dòng
chảy trung bình mùa lũ và mùa kiệt. Ngoài ra còn dùng chỉ số dòng chảy cơ sở và
thấy xu hƣớng tăng dòng chảy lũ và giảm dòng chảy kiệt mặc dù nƣớc ngầm vẫn
giữ xu hƣớng tăng.
1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƢỚC
Việt Nam là một trong 5 quốc gia trên thế giới bị tác động nhiều nhất của
BĐKH mà cụ thể là hiện tƣợng nƣớc biển dâng cao - hậu quả của sự tăng nhiệt độ
làm bề mặt Trái Đất nóng lên do phát thải khí nhà kính (KNK). Đã có rất nhiều
chƣơng trình nghiên cứu nhằm đƣa ra các giải pháp giảm nhẹ và ứng phó với
BĐKH trên các quy mô khác nhau. Sapkota M. & nnk (2010) [35] đã nghiên cứu
tác động của biển đổi khí hậu đối với dòng chảy sông Hồng ở Hà Nội - Việt Nam,
sử dụng mô hình thủy văn phân bố Hydro-BEAM (Hydrological River Basin
Environment Assessment Model). Mô hình sử dụng số liệu khí tƣợng từ đầu ra của
mô hình GCM với độ phân giải cao (20km không gian và từng giờ theo thời gian)
ứng với kịch bản A1B của IPCC. Nghiên cứu giả thiết số liệu đầu ra của mô hình và
số liệu quan trắc có cùng một hàm phân bố, và số liệu khí tƣợng đƣợc hiệu chỉnh
bằng phƣơng pháp dựa thống kê để cải thiện mƣa và nhiệt độ, sử dụng phƣơng pháp
nội suy kriging. Với mô hình toàn cầu có độ phân giải cao 20km có lợi thế là nghiên
cứu không cần phải thực hiện thêm bất cứ một mô hình chi tiết hóa nào, đồng thời

phƣơng pháp này yêu cầu một hệ thống máy tính lớn để lƣu trữ và thực hiện các
phép tính toán. Tuy nhiên trong nghiên cứu lại không đề cập đến phƣơng pháp tính
hệ số tỉ lệ cho việc chỉnh sai. Với phƣơng pháp nội suy phi tuyến yêu cầu phải nắm
rõ tác động từ các nút đến điểm trạm. Trong trƣờng hợp không xác định rõ đƣợc
trọng số của các nút thì việc sử dụng phƣơng pháp này sẽ ảnh hƣởng đến kết quả
nội suy. Kết quả đều rất tốt đối với cả mƣa và nhiệt độ tháng. Kết quả hiệu chỉnh
mô hình thủy văn khá tốt thông qua chỉ số Nash 0.77 với sai số dòng chảy tổng vƣợt
5.5%, đƣợc thực hiện tại trạm Hà Nội. Phƣơng pháp chỉnh sai có thể mô phỏng tốt