Nghiên cứu xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn và xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 2448 giờ trong mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia Lai (Luận văn thạc sĩ)

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
------------------------------------

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÌNH THẾ THỜI TIẾT GÂY MƯA LỚN VÀ XÂY
DỰNG PHƯƠNG TRÌNH DỰ BÁO MƯA THỜI HẠN 24-48 GIỜ TRONG MÙA
LŨ CHO KHU VỰC TỈNH GIA LAI

CHUYÊN NGÀNH: KHÍ TƯỢNG HỌC

TRẦN TRUNG THÀNH

HÀ NỘI, NĂM 2018


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
------------------------------------

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÌNH THẾ THỜI TIẾT GÂY MƯA LỚN VÀ
XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH DỰ BÁO MƯA THỜI HẠN 24-48 GIỜ
TRONG MÙA LŨ CHO KHU VỰC TỈNH GIA LAI

TRẦN TRUNG THÀNH
CHUYÊN NGÀNH: KHÍ TƯỢNG KHÍ HẬU HỌC
MÃ SỐ:

62440222

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. NGUYỄN VIẾT LÀNH
2. TS. HOÀNG PHÚC LÂM


HÀ NỘI, NĂM 2018
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Cán bộ hướng dẫn chính: PGS.TS.Nguyễn Viết Lành
Cán bộ hướng dẫn phụ: TS.Hoàng Phúc Lâm

Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS.Ngô Đức Thành

Cán bộ chấm phản biện 2: TS.Nguyễn Đăng Quang

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Ngày 22 tháng 9 năm 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu xác định hình thế thời
tiết gây mưa lớn và xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 24-48 giờ
trong mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia Lai.” là do tôi thực hiện với sự hướng
dẫn của PGS.TS. Nguyễn Viết Lành và TS. Hoàng Phúc Lâm. Các kết quả
nghiên cứu trong luận văn do tôi thực hiện và chưa công bố bất cứ ở đâu.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những nội dung mà tôi trình bày
trong luận văn này.
Hà Nội, ngày 05 tháng 10 năm 2018

Tác giả

Trần Trung Thành

i


LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nỗ lực, cố gắng của bản thân luận văn “Nghiên cứu
xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn và xây dựng phương trình dự báo
mưa thời hạn 24-48 giờ trong mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia Lai.”đã hoàn
thành. Trong quá trình học tập,nghiên cứu và hoàn thiện luận văn, tôi đã
nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của thầy cô và bạn bè.
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và trân trọng tới PGS. TS
Nguyễn Viết Lành và TS Hoàng Phúc Lâm những người đã chỉ bảo, hướng
dẫn và giúp đỡ rất tận tình trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Phòng Đào tạo và Khoa Khí tượng - Thủy
văn Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội và toàn thể các thầy,
cô đã giảng dạy, giúp đỡ trong thời gian học tập cũng như thực hiện luận
văn.
Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ viên chức Đài
Khí tượng Thủy văn khu vực Tây Nguyên, Trung tâm dự báo Khí tượng Thủy
văn quốc gia và các đồng nghiệp đã giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận
văn.
Do thời gian nghiên cứu hạn chế, trình độ và kinh nghiệm thực tiễn còn
chưa tốt nên luận văn chắc chắn không tránh được thiếu sót, vì vậy kính mong
các thầy, cô giáo, đồng nghiệp đóng góp ý kiến để kết quả nghiên cứu được hoàn
thiện hơn./.
Hà Nội, ngày 05 tháng 10 năm 2018
Tác giả

Trần Trung Thành
ii


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU………………………………………………………………………1
1. Sự cần thiết............................................................................................................1
2. Mục tiêu của đề tài

.........................................................................................3

3. Phạm vi nghiên cứu

.........................................................................................3

4. Cấu trúc luận văn

.........................................................................................4

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................... 5
1.1 Điều kiện tự nhiên và kinh tế-xã hội tỉnh Gia Lai......................................... 5
1.1.1 Điều kiện tự nhiên.......................................................................................... 5
1.1.2 Điều kiện kinh tế- xã hội............................................................................... 9
1.2.Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ................................................... 13
1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước ................................................................ 13
1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước................................................................. 16
1.2.3.Tình hình nghiên cứu dự báo mưa, mưa lớn tại Đài KTTV khu vực Tây
Nguyên ..................................................................................................................... 19

CHƯƠNG 2.CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 22
2.1.Cơ sở số liệu

........................................................................................22

2.1.1 Số liệu quan trắc ............................................................................................ 22
2.1.2 Số liệu tái phân tích ....................................................................................... 22
2.2.Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 25
2.2.1 Phương pháp phân tích synop để xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn 25
2.2.2 Phương pháp thống kê để xây dựng phương trình dự báo mưa cho các trạm
khí tượng .................................................................................................................. 26
2.2.3 Xác định tập các nhân tố dự báo....................................................................28

CHƯƠNG 3.HÌNH THẾ GÂY MƯA LỚN VÀ PHƯƠNG TRÌNH DỰ BÁO
MƯA .........................................................................................................................30
3.1 Đặc trưng mưa trên khu vực tỉnh Gia Lai ..................................................... 30
3.1.1.Tổng lượng mưa năm .................................................................................... 30
iii


3.1.2 Phân bố lượng mưa theo mùa ....................................................................... 32
3.1.3 Lượng mưa tháng .......................................................................................... 33
3.1.4 Số ngày có mưa .............................................................................................. 34
3.2 Xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn trên địa bàn tỉnh Gia Lai ............ 36
3.2.1 Tổng hợp những hình thế thời tiết gây mưa lớn diện rộng. ........................ 36
3.2.2 Hình thế thời tiết gây mưa lớn diện rộng trên địa bàn tỉnh Gia Lai...........46
3.3 Phương trình dự báo mưa trong mùa lũ tỉnh Gia Lai .................................. 60
3.3.1 Xây dựng phương trình dự báo mưa ............................................................ 60
3.3.2 Đánh giá chất lượng phương trình dự báo định lượng mưa....................... 63

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................70
1.Kết luận.................................................................................................................70
2.Kiến nghị...............................................................................................................71

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 73
PHỤ LỤC.......................................................................................................................76

iv


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
KTTV

Khí tượng thủy văn

KKL

Không khí lạnh

ITCZ

Dải hội tụ nhiệt đới

ĐD

Đường dòng

H

Độ cao địa thế vị

ATNĐ

Áp thấp nhiệt đới

BĐKH

Biến đổi khí hậu

R24

Tổng lượng mưa 24h

ECMWF

Trung tâm Dự báo thời tiết hạn vừa Châu Âu

v


MỤC LỤC BẢNG
Bảng 3.1. Tổng lượng mưa TBNN tại tỉnh Gia Lai (mm) ......................................30
Bảng 3.2. Phân bố tổng lượng mưa trong các mùa tại tỉnh Gia Lai ...........33
Bảng 3.3. Số ngày có mưa TBNN tại tỉnh Gia Lai (mm) .......................................35
Bảng 3.4. Tổng hợp những hình thế thời tiết gây mưa lớn diện rộng trên địa bàn
tỉnh Gia Lai (số liệu thời kỳ 2007-2017) .....................................................................36
Bảng 3.5. Tổng hợp tần suất và thời gian xuất hiện của các hình thế thời tiết gây
mưa lớn diện rộng trên địa bàn tỉnh Gia Lai (2007-2017) .........................................45
Bảng 3.6. Chất lượng dự báo mưa 24h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tại trạm
Pleiku.............................................................................................................................65

Bảng 3.7. Chất lượng dự báo mưa 24h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tạitrạm
Yaly................................................................................................................................65
Bảng 3.8. Chất lượng dự báo mưa 24h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tại trạm An
Khê................................................................................................................................65
Bảng 3.9. Chất lượng dự báo mưa 24h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tại trạm
Ajunpa.........................................................................................................................66
Bảng 3.10. Chất lượng dự báo mưa 48h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tại trạm
Pleiku............................................................................................................................66
Bảng 3.11. Chất lượng dự báo mưa 48h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tại trạm
Yaly.................................................................................................................................67
Bảng 3.12. Chất lượng dự báo mưa 48h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tại trạm An
Khê.................................................................................................................................67
Bảng 3.13. Chất lượng dự báo mưa 48h trên chuỗi số liệu phụ thuộc tại trạm
Ajunpa...........................................................................................................................67
Bảng 3.14. Chất lượng dự báo mưa 48h tháng 9 trên chuỗi số liệuđộc lập tại trạm
Pleiku..............................................................................................................................68
Bảng 3.15. Chất lượng dự báo mưa 48h tháng 7, 8 trên chuỗi số liệu độc lập tại
trạm Yaly........................................................................................................................68
vi


MỤC LỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1.Bản đồ mạng lưới trạm khí tượng thủy văn, đo mưa tỉnh Gia Lai ............ 25
Hình 3.1. Bản đồ tổng lượng mưa TBNN tỉnh Gia Lai...................................31
Hình 3.2.Bản đồ đường dòng ngày 16/9/2014 ........................................................... 48
Hình 3.3. Bản đồ đường dòng ngày 29/9/2009 ......................................................... 49
Hình 3.4. Bản đồ đường dòng ngày 25/9/2013 .......................................................... 50
Hình 3.5. Bản đồ đường dòng ngày 14/9/2015 .......................................................... 52
Hình 3.6. Bản đồ đường dòng ngày 03/11/2007 ........................................................ 53
Hình 3.7. Bản đồ đường dòng ngày 17/10/2007 ........................................................ 55

Hình 3.8. Bản đồ đường dòng ngày 02/11/2010 ........................................................ 56
Hình 3.9. Bản đồ đường dòng ngày 02/11/2009 ........................................................ 57
Hình 3.10. Bản đồ đường dòng ngày 03/11/2016 ...................................................... 58
Hình 3.11. Bản đồ đường dòng ngày 15/11/2013 ..................................................... 60

vii


MỞ ĐẦU
1.Sự cần thiết
Gia Lai là một tỉnh miền núi, nằm ở phía bắc của khu vực Tây Nguyên, địa
hình gồm các dãy núi và cao nguyên chia cắt phức tạp. Do ảnh hưởng của địa
hình và dãy núi Trường Sơn nên khí hậu ở đây chia làm hai vùng khác biệt đó
là khí hậu Đông Trường Sơn gồm các huyện: K’Bang, An Khê, Đắk Pơ,
KonChro, Phú Thiện, IaPa, Ayunpa và Krông Pa và khí hậu Tây Trường Sơn
gồm: thành phố Pleiku và các huyện Chư Pah, Gia Grai, Đức Cơ, Chư Prông,
Chư Sê, Chư Pưh, Đắk Đoa, Măng Giang. Chế độ mưa của các khu vực cũng
khác nhau, khu vực Tây Trường Sơn hàng năm mùa mưa bắt đầu từ tháng 5
và kết thúc vào cuối tháng 10, khu vực Đông Trường Sơn mùa mưa bắt đầu từ
tháng 6 và kết thúc vào cuối tháng 11 ⌊6⌋.

Trong những năm gần đây, các trận mưa lớn, đặc biệt là các đợt mưa lớn

trái quy luật đã xảy ra trên khu vực tỉnh Gia Lai với tần suất và cường độ
ngày một lớn. Những trận mưa này, mỗi khi xảy ra làm cùng với việc xả lũ từ
các hồ chứa thủy lợi, thủy điện thường gây ra ngập lụt nghiêm trọng trên địa
bàn tỉnh, tác động rất lớn đến kinh tế xã hội và môi trường sống của người
dân.
Năm 2009,tỉnh Gia Lai bị thiệt hại do mưa lũ gây ra làm chết 12 người, bị
thương 11 người, cuốn trôi và làm sập 459 ngôi nhà, 89 cơ quan, 238 phòng

học, 67 cầu cống, làm ngập lụt và mất trắng hơn 13.000 ha lúa, 2.895 ha ngô,
481 ha cao su, 959 ha cà phê, làm chết trên 3.000 con gia súc…. Thiệt hại về
vật chất ước tính trên 578 tỷ đồng ⌊3⌋.

Năm 2013, tại tỉnh Gia Lai theo thống kê của Sở Nông nghiệp và Phát

triển nông thôn tỉnh Gia Lai ước giá trị thiệt hại do mưa lũ gây ra là 75,71 tỷ
đồng, trong đó thiệt hại về nông nghiệp là 50,654 tỷ đồng, giao thông 14,763
1


tỷ đồng, nhà cửa 2,333 tỷ đồng, thủy lợi 7,1 tỷ đồng… Cụ thể, hơn 4.376 ha
lúa và hoa màu và hàng ngàn con gia súc, gia cầm bị lũ cuốn trôi; 467 ngôi
nhà bị hư hỏng, ngập lụt; 37 km đường bi sạt lở, hư hỏng… đặc biệt, đã có 2
người chết, 1 người bị thương nhẹ do bão lũ ⌊4⌋ .

Điển hình là đợt mưa lũ từ ngày 13-15/11/2013, do ảnh hưởng của cơn

bão số 15 gây mưa lớn trên lưu vực hồ thủy điện An Khê-Ka Nak với lượng
mưa 02 ngày đạt từ 250-400mm, gây lũ lớn trên sông Ba, cụ thể mực nước
tại trạm Thủy văn An Khê là 410,15 mét, vượt báo động III là 3,65 mét,
cường suất lũ 1,43 m/giờ. Lưu lượng đỉnh lũ là 3.310 m3/s, lớn nhất trong
chuỗi số liệu thực đo trong vòng 35 năm qua, gây thiệt hại cho người dân
vùng hạ du công trình thủy điện An Khê-Ka Nak thuộc địa phận các huyện:
K’Bang, An Khê, ĐakPơ, Kông Chro. Ngoài ra lũ quét cũng đã gần như chôn
vùi nhà máy thủy điện An Khê, phải mất hơn 02 tháng sau mới hoạt động lại
được ⌊4⌋.

Ngay mới đây đợt mưa lớn do ảnh hưởng của không khí lạnh kết hợp với

đới gió đông trên cao có cường độ mạnh gây mưa lớn trái vụ cho khu vực
phía Đông tỉnh Gia Lai trong thời gian từ ngày 13-16/12/2016 (theo quy luật
mùa mưa khu vực này kết thúc vào cuối tháng 11), và hồ thủy điện An Khê đã
phải xả lũ đến 2.500m3/s ⌊5⌋.

Hiện tại trên địa bàn tỉnh Gia Lai các hồ chứa thủy lợi, thủy điện đã được

xây dựng trên tất cả hệ thống sông, đặc biệt là trên thượng nguồn sông Ba nơi
có hệ thống hồ thủy điện An Khê-KaNak hiện đã và đang là vấn đề được quan
tâm của nhân dân tỉnh Gia Lai và cả nước vì tác động tiêu cực của nó đến đời
sống của nhân dân các huyện, thị xã phía Đông, Đông Nam tỉnh Gia Lai.
Chính phủ đã ban hành Quyết định 1077/QĐ-TTg, ngày 07/7/2014 về việc
quy định quy trình vận hành liên hồ chứa thủy lợi, thủy điện trên lưu vực sông
Ba. Trong đó đã nói rõ về việc quy định thời gian thông báo xã lũ là trước

2


Luận văn đủ ở file: Luận văn full