Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước lưu vực sông Lô

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:88

Thêm vào BST

Báo xấu

127
lượt xem 14
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Lưu vực sông Lô là lưu vực có nguồn tài nguyên nước dồi dào đã, đang và có thể phải hứng chịu những tác động của biến đổi khí hậu, điều này có thể ảnh hưởng lớn đến kinh tế xã hội và đa dạng sinh học trên lưu vực. Do đó, cần phải có những nghiên cứu, đánh giá định lượng, từ đó đưa ra các giải pháp ứng phó kịp thời. Nội dung của luận văn sẽ đề cập đến vấn đề: “Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước lưu vực sông Lô”.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước lưu vực sông Lô

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN HOÀNG MINH ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG LÔ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội, 2013
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN HOÀNG MINH ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG LÔ Chuyên ngành: Thủy văn học Mã số: 60440224 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Người hướng dẫn: PGS.TS. Trần Hồng Thái Hà Nội, 2013
MỤC LỤC MỤC LỤC .................................................................................................................................... 1 DANH SÁCH CÁC HÌNH ........................................................................................................... 3 DANH SÁCH CÁC BẢNG ......................................................................................................... 5 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ....................................................................................................... 6 A. MỞ ĐẦU ................................................................................................................................. 7 1. TÍNH CẤP THIẾT ................................................................................................................ 7 2. MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN ............................................................................................ 7 3. CÁCH TIẾP CẬN ................................................................................................................ 8 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................................................ 8 5. PHẠM VI THỰC HIỆN....................................................................................................... 9 B. NỘI DUNG LUẬN VĂN ...................................................................................................... 10 CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG LÔ ... 10 1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên ................................................................................................. 10 1.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................................ 10 1.1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo ..................................................................................... 10 1.1.3. Đặc điểm địa chất ..................................................................................................... 12 1.1.4. Đặc điểm thảm phủ thực vật ..................................................................................... 13 1.1.5. Đặc điểm khí hậu ...................................................................................................... 14 1.1.6. Đặc điểm thủy văn, chế độ thủy văn ......................................................................... 18 1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội ................................................................................................... 21 1.2.1. Đặc điểm dân cư – lao động..................................................................................... 21 1.2.2. Tình hình phát triển kinh tế xã hội các tỉnh trong lưu vực sông Lô ......................... 22 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO LƯU VỰC SÔNG LÔ ............................................................................................. 23 2.1. Tổng quan về BĐKH trên thế giới và ở Việt Nam .......................................................... 23 2.1.1. Biểu hiện của biến đổi khí hậu trên thế giới .............................................................. 23 2.1.2. Biểu hiện của biến đổi khí hậu ở Việt Nam .............................................................. 25 2.1.3. Kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam ................................................................... 25 2.2. Biểu hiện của biến đổi khí hậu và kịch bản biến đổi khí hậu cho lưu vực sông Lô .......... 26 2.2.1. Biểu hiện của biến đổi khí hậu ở lưu vực sông Lô .................................................... 26 2.2.2. Kịch bản biến đổi khí hậu cho lưu vực sông Lô ........................................................ 28 CHƯƠNG III: CÁC MÔ HÌNH SỬ DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG LÔ ....................................... 38 3.1. Mô hình thủy văn ............................................................................................................ 38 3.1.1. Khái quát về mô hình NAM ...................................................................................... 38 3.1.2. Các thông số cơ bản của mô hình NAM ................................................................... 39 3.1.3. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến kết quả mô hình ................................................... 39 3.1.4. Dữ liệu đầu vào ........................................................................................................ 41 3.1.5. Dữ liệu đầu ra của mô hình ...................................................................................... 42 3.1.6. Phân chia lưu vực ..................................................................................................... 42 1
3.1.7. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình ............................................................................. 42 3.2. Mô hình thủy lực ............................................................................................................. 47 3.2.1. Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE 11 ............................................................................ 47 3.2.2. Yêu cầu số liệu đầu vào ............................................................................................ 50 3.2.3. Hiệu chỉnh, kiểm định mô hình thủy lực ................................................................... 52 3.2.4. Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình thủy lực cho mùa lũ ................................... 52 3.3. Mô hình cân bằng nước ................................................................................................... 54 3.3.1. Giới thiệu mô hình MIKE BASIN ............................................................................. 54 3.3.2. Phân khu sử dụng nước ............................................................................................ 55 3.3.3. Số liệu đầu vào mô hình ........................................................................................... 55 3.3.4. Hiệu chỉnh, kiểm định mô hình ................................................................................. 56 CHƯƠNG IV: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG LÔ .................................................................................................... 60 4.1. Tác động của BĐKH đến chế độ dòng chảy ................................................................... 60 4.1.1. Dòng chảy năm ......................................................................................................... 60 4.1.2. Dòng chảy mùa ......................................................................................................... 61 4.2. Tác động của BĐKH đến cân bằng nước hệ thống ......................................................... 63 4.2.1. Sự thay đổi nhu cầu sử dụng nước ........................................................................... 63 4.2.2. Cân bằng nước hệ thống .......................................................................................... 64 4.3. Tác động của BĐKH đến dòng chảy lũ ........................................................................... 68 4.3.1. Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế ........................................................................................ 68 4.3.2. Sự thay đổi của mực nước đỉnh lũ ............................................................................ 70 4.4. Tác động của BĐKH đến hạn hán ................................................................................... 71 4.4.1. Phương pháp tính toán hạn hán ............................................................................... 72 4.4.2. Tính toán hệ số Khạn cho giai đoạn 1980 – 1999...................................................... 73 4.4.3. Tính toán hệ số Khạn cho lưu vực sông Lô theo các kịch bản BĐKH ....................... 76 C. KẾT LUẬN............................................................................................................................ 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................................... 80 PHỤ LỤC ................................................................................................................................... 81 2
DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1: Bản đồ lưu vực sông Lô ................................................................................................. 10 Hình 2: Bản đồ địa hình lưu vực sông Lô .................................................................................... 12 Hình 3: Bản đồ địa chất lưu vực sông Lô .................................................................................... 13 Hình 4: Bản đồ mạng lưới trạm KTTV lưu vực sông Lô............................................................. 21 Hình 5: Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu ........................................................... 23 Hình 6: Diễn biến lượng mưa năm ở các vùng khác nhau trên thế giới ....................................... 24 Hình 7: Xu thế biến động mực nước biển tại các trạm trên toàn cầu ........................................... 24 Hình 8: Sự thay đổi của yếu tố nhiệt độ tại một số trạm trên lưu vực sông Lô ............................ 27 Hình 9: Sự thay đổi của yếu tố lượng mưa tại một số trạm trên lưu vực sông Lô ........................ 28 Hình 10: Giao diện phần mềm SDSM ......................................................................................... 29 Hình 11: Giao diện phần mềm SIMCLIM ................................................................................... 30 Hình 12: Hệ thống Earth Simulator và mô tả kịch bản BĐKH của mô hình AGCM/MRI .......... 32 Hình 13: Mô tả vị trí của mô hình PRECIS và giao diện mô hình ............................................... 32 Hình 14: Sự thay đổi của nhiệt độ theo các kịch bản BĐKH A2, B2, B1 tại các trạm ................. 35 Hình 15: Sự thay đổi của lượng mưa theo các kịch bản BĐKH A2, B2, B1 tại các trạm.......... 36 Hình 16: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Bảo Yên ............................................................ 43 Hình 17: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Chiêm Hóa ........................................................ 43 Hình 18: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Đạo Đức ............................................................ 44 Hình 19: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Hàm Yên ........................................................... 44 Hình 20: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Ghềnh Gà .......................................................... 44 Hình 21: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Vụ Quang.......................................................... 45 Hình 22: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Bảo Yên ............................................................. 45 Hình 23: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Chiêm Hóa ........................................................ 45 Hình 24: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Đạo Đức ............................................................ 46 Hình 25: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Hàm Yên ........................................................... 46 Hình 26: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Ghềnh Gà .......................................................... 46 Hình 27: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Vụ Quang .......................................................... 47 Hình 28: Sơ đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott................................................................... 48 Hình 29: Sơ đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott trong mặt phằng x~t ................................. 48 Hình 30: Nhánh sông và các điểm lưới xen kẽ ........................................................................... 49 Hình 31: Cấu trúc các điểm lưới xung quanh điểm nhập lưu ..................................................... 49 Hình 32: Cấu trúc các điểm lưới trong mạng vòng .................................................................... 49 Hình 33: Mạng lưới sông trên mô hình MIKE 11 ...................................................................... 51 Hình 34: Sơ đồ quá trình hiệu chỉnh bộ thông số mô hình ......................................................... 52 Hình 35: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Vụ Quang – VII/1996 ....... 53 Hình 36: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Vụ Quang – VIII/2002 ...... 53 Hình 37: Sơ đồ mô hình MIKE BASIN ...................................................................................... 55 Hình 38: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Hàm Yên ............................................................ 57 Hình 39: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Chiêm Hóa.......................................................... 57 Hình 40: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Ghềnh Gà............................................................ 57 Hình 41: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Vụ Quang ........................................................... 58 Hình 42: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Hàm Yên ............................................................. 58 Hình 43: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Chiêm Hóa .......................................................... 58 Hình 44: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Ghềnh Gà ............................................................ 59 Hình 45: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Vụ Quang ............................................................ 59 Hình 46: Xu thế lưu lượng trung bình năm các trạm chính trên sông Lô theo các kịch bản ........ 61 Hình 47: Xu thế lưu lượng mùa lũ tại các trạm chính trên sông Lô theo các kịch bản ................. 62 Hình 48: Xu thế lưu lượng mùa kiệt tại các trạm chính trên sông Lô theo các kịch bản .............. 63 3
Hình 49: Sự thay đổi của nhu cầu nước trên lưu vực sông Lô qua các thời kỳ theo các KB BĐKH ......................................................................................................................................... 64 Hình 50: Lượng nước thiếu hụt trên lưu vực sông Lô qua các giai đoạn – kịch bản A2 .............. 65 Hình 51: Lượng nước thiếu hụt trên lưu vực sông Lô qua các giai đoạn – kịch bản B2 .............. 66 Hình 52: Lượng nước thiếu hụt trên lưu vực sông Lô qua các giai đoạn – kịch bản B1 .............. 68 Hình 53: Bản đồ phân vùng hạn hán lưu vực sông Lô ................................................................. 75 Hình 54: Bản đồ hạn hán lưu vực sông Lô – Tháng 11/1992 ...................................................... 76 Hình 55: Bản đồ hạn hán lưu vực sông Lô – Tháng 3/1993 ...................................................... 76 Hình 56: Bản đồ hạn hán lưu vực sông Lô – Tháng 11/2052 .................................................... 77 Hình 57: Bản đồ hạn hán lưu vực sông Lô – Tháng 3/2053 ...................................................... 77 4
DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1: Lượng mưa trung bình tháng và năm các trạm trên lưu vực sông Lô........................... 15 Bảng 2: Lượng bốc hơi trung bình tháng và năm các trạm trên lưu vực sông Lô ...................... 16 Bảng 3: Sự thay đổi của nhiệt độ trung bình năm so với thời kỳ nền tại các trạm ..................... 34 Bảng 4: Sự thay đổi của lượng mưa năm tại các trạm trên sông Lô so với thời kỳ nền............. 35 Bảng 5: Các thông số của mô hình NAM................................................................................... 39 Bảng 6: Danh sách các trạm khí tượng sử dụng trong mô hình NAM ....................................... 42 Bảng 7: Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình NAM tại các trạm chính trên sông Lô ........... 43 Bảng 8: Phân chia khu sử dụng nước trên lưu vực sông Lô ....................................................... 56 Bảng 9: Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình thông qua chỉ số NASH ................................. 59 Bảng 10: Nhu cầu sử dụng nước trên lưu vực sông Lô theo các kịch bản BĐKH ..................... 63 Bảng 11: Lượng nước thiếu hụt trên lưu vực sông Lô theo kịch bản A2 ................................... 64 Bảng 12: Lượng nước thiếu hụt trên lưu vực sông Lô theo kịch bản B2 ................................... 66 Bảng 13: Lượng nước thiếu hụt trên lưu vực sông Lô theo kịch bản B1 ................................... 67 Bảng 14: Lưu lượng đỉnh lũ thiết kết 1%, 5% trung bình ngày và tức thời tại một số trạm thủy văn chính trên lưu vực sông Lô – KB A2................................................................................... 68 Bảng 15: Lưu lượng đỉnh lũ thiết kết 1%, 5% trung bình ngày và tức thời tại một số trạm thủy văn chính trên lưu vực sông Lô – KB B2 ................................................................................... 69 Bảng 16: Lưu lượng đỉnh lũ thiết kết 1%, 5% trung bình ngày và tức thời tại một số trạm thủy văn chính trên lưu vực sông Lô – KB B1 ................................................................................... 69 Bảng 17: Sự thay đổi của mực nước lớn nhất tại trạm Vụ Quang theo các KB BĐKH ............ 71 Bảng 18: Chỉ tiêu phân cấp mức độ hạn ..................................................................................... 73 Bảng 19: Danh sách các trạm khí tượng sử dụng trên sông Lô .................................................. 74 Bảng 20: Kết quả tính hệ số hạn cho lưu vực sông Lô mùa khô năm 1992/1993 ...................... 75 Bảng 21: Kết quả tính hệ số hạn cho lưu vực sông Lô mùa khô năm 1952/1953 – KB A2 ...... 76 Bảng 22: Kết quả tính hệ số hạn cho lưu vực sông Lô mùa khô năm 1952/1953 – KB B2....... 76 Bảng 23: Kết quả tính hệ số hạn cho lưu vực sông Lô mùa khô năm 1952/1953 – KB B1....... 77 5
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BĐKH Biến đổi khí hậu KTTV Khí tượng thủy văn KB Kịch bản MONRE Bộ Tài nguyên và Môi trường IPCC Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu ĐN Hướng Đông Nam Đ Hướng Đông A2 Kịch bản phát thải khí nhà kính cao B2 Kịch bản phát thải khí nhà kính trung bình B1 Kịch bản phát thải khí nhà kính thấp SRES Special Report on Emission Scenarios PCMDI Program for Cliamte Model Diagnosis and Intercomparision NTDB Nhân tố dự báo DBHD Dự báo hạn dài GCM Mô hình khí hậu toàn cầu JMA Japan Meteorology Agency JAMSTEC Agency for Marine – Earth Science and Technology PRECIS Providing Regional Climates to Impacts Studies 6
A. MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT Biến đổi khí hậu (BĐKH) mà biểu hiện chính là sự nóng lên toàn cầu và mực nước biển dâng, là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ 21. Thiên tai và các hiện tượng khí hậu cực đoan khác đang gia tăng ở hầu hết các nơi trên thế giới, nhiệt độ và mực nước biển trung bình toàn cầu tiếp tục tăng và đang là mối lo ngại của các quốc gia trên thế giới. Theo tính toán của Bộ Tài nguyên và Môi trường (MONRE, 2012), ở Việt Nam, trong khoảng 50 năm qua, nhiệt độ trung bình năm đã tăng khoảng 0,5 đến 0,7°C, mực nước biển đã dâng khoảng 20cm. Hiện tượng El-Nino, La- Nina ngày càng tác động mạnh mẽ đến Việt Nam. Biến đổi khí hậu thực sự đã làm cho thiên tai, đặc biệt là bão, lũ, hạn hán ngày càng nghiêm trọng. Nhiệt độ trung bình ở Việt Nam có thể tăng lên 3°C và mực nước biển có thể dâng 1m vào năm 2100. Từ số liệu quan trắc cho thấy, các thành phần của chu trình thủy văn đã có sự biến đổi trong vài thập niên qua, như gia tăng hàm lượng hơi nước trong khí quyển; mưa thay đổi cả về lượng mưa, dạng mưa, cường độ và cực trị mưa; độ ẩm đất và dòng chảy thay đổi. Tài nguyên nước bị tổn thương và bị tác động mạnh bởi biến đổi khí hậu và do đó gây nên những hậu quả bất lợi đối với loài người và các hệ sinh thái. Theo Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC, 2007), vào giữa thế kỷ 21, do biến đổi khí hậu nên dòng chảy năm trung bình của sông suối sẽ tăng lên ở các khu vực vĩ độ cao và một vài khu vực nhiệt đới ẩm, nhưng giảm ở một số khu vực nằm ở vĩ độ vừa và khu vực nhiệt đới khô. Lưu vực sông Lô là lưu vực có nguồn tài nguyên nước dồi dào đã, đang và có thể phải hứng chịu những tác động của biến đổi khí hậu, điều này có thể ảnh hưởng lớn đến kinh tế xã hội và đa dạng sinh học trên lưu vực. Do đó, cần phải có những nghiên cứu, đánh giá định lượng, từ đó đưa ra các giải pháp ứng phó kịp thời. Nội dung của luận văn sẽ đề cập đến vấn đề: “Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước lưu vực sông Lô”. 2. MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN a. Mục tiêu tổng quát Đưa ra các đánh giá định lượng về sự thay đổi của các đặc trưng của tài nguyên nước mặt dưới tác động của biến đổi khí hậu. b. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được mức độ tác động của BĐKH đến các đặc trưng của tài nguyên nước mặt như: dòng chảy đến, nhu cầu nước, cân bằng nước hệ thống, lưu lượng đỉnh lũ, hạn hán. 7
- Đánh giá xu thế thay đổi của tài nguyên nước mặt theo các kịch bản BĐKH. 3. CÁCH TIẾP CẬN Luận văn áp dụng các cách tiếp cận sau: - Tiếp cận theo không gian và thời gian: BĐKH gây ra các hiện tượng thời tiết cực đoan, tăng tần suất thiên tai và mực nước biển dâng, xâm nhập mặn. Các ảnh hưởng của sự thay đổi này thường diễn ra trên diện rộng, mức độ và phạm vi ảnh hưởng thay đổi theo không gian và thời gian. Do đó để nhận định quy mô ảnh hưởng của BĐKH đến tài nguyên nước cần tiếp cận theo không gian và thời gian. - Tiếp cận hệ thống: + Chúng ta xem xét tác động của BĐKH, các đối tượng chịu tác động và sự điều chỉnh các chính sách, các quy hoạch là một hệ thống nhất tự nhiên - kinh tế - xã hội (khí hậu - hệ thống tài nguyên - môi trường - sinh thái – kinh tế - xã hội), trong đó mọi thành phần của hệ thống này có quan hệ chặt chẽ với nhau, mọi biến động của từng thành phần trong hệ thống đều có tác động đến các thành phần khác. Hiện trạng tài nguyên môi trường, phát triển kinh tế - xã hội liên quan rất chặt chẽ với nhau và phụ thuộc mạnh mẽ vào các điều kiện tự nhiên nói chung, khí tượng-khí hậu nói riêng. Do đó, xu thế BĐKH gây nên những tác động có tính chất quyết định tới các cấu phần còn lại của hệ thống. + Theo cách tiếp cận này, việc nghiên cứu, điều tra đánh giá ảnh hưởng của BĐKH tới các chính sách, quy hoạch phát triển tổng thể và phát triển ngành phải được tiến hành đồng bộ, hệ thống, toàn diện. Việc xây dựng, chỉnh sửa các chính sách, quy hoạch tài nguyên nước trong khu vực nghiên cứu cần được thực hiện trong mối quan hệ không chỉ của đơn lẻ từng yếu tố, hoặc chỉ tính đến các yếu tố nội địa, mà phải xem xét trong mối quan hệ, tác động tổng hợp của các cấu thành thuộc hệ thống nội tại và các yếu tố ảnh hưởng từ bên ngoài. - Tiếp cận tích hợp, liên ngành: Việc nghiên cứu, xây dựng các chính sách, quy hoạch tài nguyên nước trên lưu vực cần được xem xét trong mối quan hệ tổng thể về điều kiện tự nhiên (khí hậu, địa chất, địa hình, địa mạo), điều kiện kinh tế - xã hội. 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp thu thập, thống kê, tổng hợp tài liệu: + Phương pháp này được thực hiện trên cơ sở kế thừa, phân tích và tổng hợp các nguồn tài liệu, tư liệu, số liệu thông tin có liên quan một cách có chọn lọc, từ đó, đánh giá chúng theo yêu cầu và mục đích nghiên cứu. + Thống kê là phương pháp xử lý số liệu một cách định lượng. Ở giai đoạn đầu, tiến hành thống kê, thu thập các số liệu, các kết quả nghiên cứu của các chương trình, dự án đã được thực hiện có liên quan. Đồng thời, thống kê, thu thập các số liệu đo đạc, khảo sát ngoài thực địa, tính toán trên bản đồ. + Các tài liệu cần thu thập: 8
 Số liệu nhiệt độ, lượng mưa, bốc hơi, lưu lượng, mực nước tại các trạm khí tượng thủy văn trên lưu vực sông Lô.  Kịch bản biến đổi khí hậu đối với nhiệt độ, lượng mưa cho lưu vực sông Lô.  Tài liệu niên giám thống kê năm 2011, tài liệu quy hoạch phát triển kinh tế xã hội đến năm 2020, tài liệu quy hoạch thủy lợi của các tỉnh có diện tích tự nhiên nằm trong lưu vực sông Lô.  Các đặc trưng của 2 hồ chứa Thác Bà và Tuyên Quang. - Phương pháp mô hình toán: Các mô hình được sử dụng trong luận văn: Mô hình NAM, mô hình MIKE 11, mô hình MIKE BASIN. - Phương pháp bản đồ và GIS: Phương pháp bản đồ và GIS được sử dụng phục vụ việc đánh giá phạm vi, đối tượng bị ảnh hưởng bởi các tác động của biến đổi khí hậu. 5. PHẠM VI THỰC HIỆN Luận văn không nghiên cứu xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu. Luận văn chỉ thu thập, tổng quan các kịch bản dựa trên các nghiên cứu đã và đang được tiến hành. Luận văn sẽ tập trung nghiên cứu các tác động của biến đổi khí hậu đến các đối tượng của tài nguyên nước mặt theo quy mô không gian và thời gian. 9
B. NỘI DUNG LUẬN VĂN CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG LÔ 1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.1.1. Vị trí địa lý Lưu vực sông Lô là phần lãnh thổ thuộc hai quốc gia: Việt Nam và Trung Quốc. Hệ thống sông Lô được hình thành từ 4 con sông chính đó là dòng chính sông Lô, sông Chảy, sông Gâm và sông Phó Đáy với tổng diện tích lưu vực là 37.878 km2, trong đó diện tích nằm trong địa phận Trung Quốc là 15.249 km2 chiếm 40,26% diện tích của toàn lưu vực. Bản đồ lưu vực sông Lô được thể hiện trong Hình 1. Hình 1: Bản đồ lưu vực sông Lô 1.1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo Địa hình phân bố trên lưu vực sông Lô có thể kể: cao nguyên Bắc Hà với đỉnh cao nhất là 2267m, khối tinh thạch cổ thượng nguồn sông Chảy có đỉnh Tây Côn Lĩnh cao 2431m, về phía Đông Nam là cao nguyên đá vôi và diệp thạch: Quảng Bạ, Pu Tha Ca và 10
Đồng Văn.Vùng núi cánh cung khu trung tâm phía Đông Bắc, cánh cung Ngân Sơn và cánh cung sông Gâm với các đỉnh cao nhất: Pia Ya 1980m, Pia uac 1930m, Pia Bioc 1587m. Khối núi Tam Đảo ở Đông Nam có đỉnh cao nhất tới 1591m. Đồi núi thấp là dạng địa hình chủ yếu trong lưu vực sông Lô.Trong lưu vực sông Lô các dãy núi lớn đều quy tụ về phía Nam và mở rộng vệ phía Bắc. Vì vậy nan quạt có thể đặc trưng cho hình dạng của lưu vực sông Lô. Các đơn vị địa mạo trên đây phản ánh khá rõ sự phân bố của nham thạch trên lưu vực. Đoạn từ nguồn tới Hà Giang chảy theo hướng Tây Bắc- Đông Nam, thung lũng sông Lô ở đây rất hẹp có nơi chỉ khoảng 4- 5m các bờ núi xung quanh cao từ 1000- 1500m, từ Hà Giang tới Bắc Quang sông đổi hướng thành gần Bắc Nam, lòng sông rất nhiều thác ghềnh: chỉ kể từ biên giới về tới Vĩnh Tuy đã có tới 60 ghềnh, thác và bãi nổi. Tới Hà Giang sông Miện ra nhập vào sông Lô ở bờ phải. Độ sâu trung bình về mùa cạn của sông Lô thuộc thượng lưu phía Việt Nam khoảng 0,6- 1,5m và sông rộng trung bình 40- 50 m( thượng lưu sông Lô ở phái Trung Quốc có tên là Bàn Long). Trung lưu sông Lô có thể kể từ Bắc Quang tới Tuyên Quang dài 180km. Độ dốc đáy sông giảm xuống còn 0.25m/km và thung lũng sông đã mở rộng. Sông rộng trung bình là 140m, hẹp nhất là 26m, sâu trung bình từ 1- 1.5m trong mùa cạn có khoảng 30 bãi, thác và ghềnh, trong đó có thác Cái ở dưới Vĩnh Tuy là khá nguy hiểm. Tại Vĩnh Tuy sông Lô gặp sông con chảy từ vùng núi thượng nguồn sông Chảy xuống, cũng từ Vĩnh Tuy sông Lô bắt đàu chảy theo hướng Tây Bắc- Đông Nam cho tới Tuyên Quang, taị đây sông Lô chảy qua một vùng đồng bằng đệ tam khá rộng. Phía trên Tuyên Quang, tại khe Lau sông Lô nhận sông Gâm là phụ lưu lớn nhất lưu vực. Hạ lưu sông Lô có thể kể từ Tuyên Quang tới Việt Trì, thung lũng sông mở rộng, lòng sông rộng, ngay trong mùa cạn lòng sông cũng rộng tới 200m và sâu tới 1,5- 3m. Tới Đoan Hùng có sông Chảy ra nhập vào bờ phải sông Lô và trước khi đổ vào sông Hồng ở Việt Trì, sông Lô còn nhập thêm một phụ lưu lớn nũa là sông Phó Đáy, chảy từ phía Chự Đồn xuống. Trên đoạn hạ lưu tàu thuyền đi lại thuận lợi, thác ghềnh không còn chỉ có những bãi nổi. Tất cả có tới 12 bãi nổi trên đoạn này. Tới Phan Lương, sông Lô lại cắt qua một cánh đồng bằng đệ tam nữa, lòng sông mở rộng, độ dốc nhỏ. Phần thuộc nước ta độ dốc trung bình của đáy sông là 0,26‰. Riêng các phụ lưu thì dốc hơi nhiều, độ dốc trung bình của sông con tới 6,18‰. Sự dao động về độ cao tương đối đã tạo ra những thung lũng sâu và hẹp, độ dốc sườn lớn 38- 400. Địa hình núi đồi chiếm 80% diện tích lưu vực. Trên một số phụ lưu diện tích có độ cao từ 600m trở nên chiếm tỷ lệ lớn. Độ cao lớn hơn 600m chiếm tới 90% diện tích của hồ Thanh Thủy . Tại Nậm Ma chiếm trên 70%. Do điều kiện khí hậu và địa hình lên phần lớn diện tích lưu vực sông Lô phân bố cấp mật độ lưới sông tượng đối dầy đến rất dầy 0.5 đến 1.94km/ km2. Vùng có lượng 11
mưa nhiều địa hình đồi núi và nền là diệp thạch phân phiến và diệp thạch silic, xâm thực chia cắt diễn ra mạnh mẽ, mật độ sông suối dầy đặc 1.5 đến 1.94km/ km2, đó là các vùng sông Con, Ngoi Xảo, Nậm Ma… Bản đồ địa hình lưu vực sông Lô được thể hiện trong Hình 2. Hình 2: Bản đồ địa hình lưu vực sông Lô 1.1.3. Đặc điểm địa chất Các đới cấu trúc chính trong lưu vực sông Lô:  Đới cấu trúc Sông Hồng: thể hiện dưới dạng là một phức nếp lồi lớn kéo dài theo phương tây bắc-đông nam, nằm ở vùng rìa phía tây lưu vực sông Chảy và ngăn cách với đới cấu trúc sông Lô bằng đứt gãy sâu Sông Chảy. Trong đới này là các thành tạo biến chất cao Protezozoi hệ tầng Sông Hồng được nâng lên mạnh mẽ dạng địa luỹ.  Đới cấu trúc Sông Lô: về phía bắc nối tiếp với vùng trồi Mã Quan (Trung Quốc), ranh giới phía tây là đứt gãy Sông Chảy, ranh giới phía đông là đứt gãy Sông Phó Đáy. Đới có dạng đẳng thước và là vùng nâng uốn nếp từ Protezozoi muộn. Thành phần trầm tích trong đới được đặc trưng bởi nhóm thành hệ nguồn lục nguyên-cacbonat Cambri, Silua, Devon  Đới cấu trúc Sông Gâm: Phân bố ở lưu vực sông Gâm, nằm liền kề với đới Sông Lô. Ranh giới phía tây là đứt gãy Sông Phó Đáy, ranh giới phía đông là đứt gãy 12
Yên Minh-Phú Lương. Đới Sông Gâm là vùng chìm tương đối so với đới Sông Lô. Đới được nâng lên hoàn toàn vào cuối hexin. Thành phần trầm tích trong đới được đặc trưng bởi nhóm thành hệ nguồn lục nguyên-cacbonat Cambri, Ocdovic, Silua, Devon. Hoạt động magma trong đới cấu trúc này không nhiều, chủ yếu tạo thành những thể nhỏ, xuyên cắt các trầm tích trên.. Về địa hình đới cấu trúc Sông Gâm được đặc trưng bởi các khối núi cao, phân cắt mạnh và thấp dần về phía Đông nam.  Đới cấu trúc Mezozoi Sông Hiến: thể hiện dưới dạng kéo dài theo phương tây bắc - đông nam trên 200 km, hơi cong về phía đông. Ranh giới phía tây là đứt gãy Yên Minh - Phú Lương, ranh giới phía đông là đứt gãy Cao Bằng - Tiên Yên (ở lưu vực sông Lô, sông Chảy là rìa đông vùng nghiên cứu). Đới này được nâng vào cuối hexin. Trong kiến trúc hiện đại đới Sông Hiến ứng với một miền phức nếp lõm. Bản đồ địa chất lưu vực sông Lô được thể hiện trong Hình 3. Hình 3: Bản đồ địa chất lưu vực sông Lô 1.1.4. Đặc điểm thảm phủ thực vật Thảm phủ thực vật trên lưu vực sông Lô có các kiểu thảm phủ thực vật sau:  Rừng kín cây lá rộng thường xanh nhiệt đới ẩm: Có cấu trúc nhiều tầng ưu thế cây lá rộng có độ che phủ kín phân bố hạn chế ở độ cao dưới 600 m ở các khu vực Bắc Kạn, Na Hang, Bắc Mê, Quảng Ngần, Xín Mần. 13
 Rừng tre nứa thứ sinh nhiệt đới ẩm: Phân bố rộng khắp ở độ cao dưới 600 m.  Trảng cây bụi cỏ thứ sinh nhiệt đới ẩm : Phân bố đan xen với rừng tre nứa thứ sinh và phát triển rộng khắp.  Rừng kín cây lá rộng thường xanh nhiệt đới ẩm trên đá vôi : Khá thưa, cây lá rộng, diện phân bố còn ít.  Trảng cây bụi cỏ thứ sinh nhiệt đới ẩm trên đá vôi: Phổ biến trên đá vôi ở độ cao dưới 600 m.  Rừng kín cây lá rộng (có thể xen lẫn cây lá kim ở các đỉnh núi) thường xanh á nhiệt đới: Phân bố rải rác ở độ cao từ 600 - 1600 m như Tây Côn Lĩnh, bắc Hoàng Xu Phì, Xín Mần, Phia Oắc, có cấu trúc ít tầng (2 tầng), che phủ kín.  Rừng tre nứa thứ sinh á nhiệt đới: Phân bố ở độ cao 600 - 1600 m, không phổ biến, độ phủ kín, cấu trúc 1 tầng.  Trảng cây bụi cỏ thứ sinh á nhiệt đới: Phân bố trên vùng núi, có cấu trúc thưa, thấp.  Rừng hỗn giao cây lá rộng, lá kim á nhiệt đới: Có diện tích không lớn, phân bố trên đá vôi, xen giữa cây lá rộng và lá kim.  Trảng cây bụi cỏ thứ sinh á nhiệt đới trên đá vôi: Cây thấp, thưa, xen với đá lộ.  Rừng kín cây lá rộng thường xanh hoặc hỗn giao cây lá kim ôn đới ẩm: Phân bố hạn chế ở độ cao trên 1600 m, độ che phủ tốt.  Trảng cây bụi cỏ thứ sinh ôn đới ẩm: Phân bố hạn chế ở độ cao trên 1600 m, độ che phủ thưa, cấu trúc 1 tầng. 1.1.5. Đặc điểm khí hậu a. Nhiệt độ Nhiệt độ trung bình năm trên lưu vực sông Lô - Chảy, kể cả những vùng núi cao Tây Côn Lĩnh chưa có số liệu quan trắc, vào khoảng 12 – 23,3ºC, chênh lệch giữa nơi nóng nhất và nơi lạnh nhất lên tới 12,5ºC. Nhiệt độ quan trắc được ở Việt Trì là 23,3ºC nhiệt độ ước lượng cho độ cao 2419 m của Tây Côn Lĩnh là 12ºC dựa trên quy luật nhiệt độ giảm dần theo độ với gradien 0,5ºC/100 m. Do sự giảm dần nhiệt độ theo độ cao trên lưu vực sông Lô - Chảy nhiệt độ ở phía Bắc thấp hơn hẳn nhiệt độ ở phía Nam. Tổng nhiệt độ năm trên lưu vực, tính cho cả những vùng núi chưa quan trắc nhiệt độ, vào khoảng 4400 – 8450ºC. Chênh lệch giữa nơi có tài nguyên nhiệt độ phong phú nhất và nơi có ít tài nguyên nhiệt độ nhất vượt 4000ºC. b. Chế độ mưa 14
Theo số liệu quan trắc được trên lưới trạm khí tượng và đo mưa, lượng mưa trung bình năm của lưu vực phổ biến là 1600 - 2400 mm. Lượng mưa trung bình tính cho 14 trạm quan trắc là 1993 mm (Bảng 1). Bảng 1: Lượng mưa trung bình tháng và năm các trạm trên lưu vực sông Lô Đơn vị: mm Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Phó Bảng 21,4 23,6 38,3 93,2 184,3 301,7 379,4 317,8 178,9 114,0 65,7 26,3 1744,6 Bảo Lạc 12,6 23,7 41,3 77,0 160,3 214,5 233,8 254,3 106,6 77,6 55,0 19,3 1276,0 Hà Giang 38,5 41,6 62,4 110,1 310,6 448,0 519,8 408,7 250,0 171,1 91,1 40,5 2491,4 Hoàng Su Phì 19,6 21,5 42,6 84,9 197,1 297,1 331,2 331,6 187,2 105,1 56,3 17,8 1692,0 Bắc Mê 24,1 25,2 43,9 100,3 232,5 297,6 338,5 285,8 136,6 101,2 58,1 22,3 1666,1 Bắc Hà 18,1 30,4 42,7 120,6 165,4 259,9 328,8 362,6 237,5 124,7 64,2 19,1 1774,0 Bắc Quang 74,4 69,9 88,4 249,7 766,0 923,0 958,4 666,5 427,7 408,1 150,9 82,9 4865,9 Chợ Rã 10,9 23,7 34,6 91,6 190,5 241,6 243,1 268,7 144,6 73,8 38,7 16,5 1378,3 Na Hang 25,6 28,1 54,4 123,8 275,6 316,9 314,0 287,1 174,0 105,3 54,4 33,2 1792,4 Chợ Đồn 24,2 37,0 59,4 122,2 208,9 311,7 373,6 345,8 207,5 100,7 44,3 23,5 1858,8 Chiêm Hoá 26,7 33,5 52,3 130,7 209,8 276,3 278,6 325,6 175,9 111,1 57,4 21,7 1699,7 Lục Yên 31,2 45,0 61,7 138,9 202,8 300,6 372,6 419,6 287,1 167,2 66,8 32,6 2126,1 Hàm Yên 26,7 38,5 55,9 127,3 211,5 310,5 331,8 355,3 219,9 125,0 50,4 22,7 1875,5 Tuyên Quang 23,0 29,1 53,2 114,6 219,9 280,4 277,6 298,1 178,8 132,4 49,0 17,5 1662,0 Phú Hộ 32,1 37,1 52,2 109,7 219,4 257,7 281,5 280,0 200,3 156,3 57,7 22,3 1701,1 Việt Trì 23,5 29,8 38,9 98,3 189,7 243,4 288,8 312,4 224,0 144,6 53,9 15,7 1663,0 Trung bình toàn lưu vực 1993 Trên lưu vực sông Lô - Chảy lượng mưa ngày lớn nhất tương đối lớn ở Bắc Quang và một số trạm phía Nam, tương đối bé ở các núi vừa, núi cao và trung tâm mưa ít Bảo Lạc - Chợ Rã. Trên cùng địa điểm lượng mưa ngày lớn nhất phụ thuộc vào biến trình mưa. Nhìn chung, trị số của đặc trưng này tương đối lớn vào mùa mưa (lớn nhất vào các tháng cao điểm VI, VII, VIII), tương đối bé vào các tháng mùa khô, bé nhất vào các tháng ít mưa nhất (XII - I). Từ tháng XII đến tháng III hầu như không có ngày mưa trên 100mm. Duy nhất ở Bắc Quang có lượng mưa 102.5mm vào ngày 16/II/1993. Từ tháng V đến tháng XI, trị số của đặc trưng này phổ biến là 100 - 300mm. Kỷ lục về lượng mưa ngày ở nhiều nơi chỉ trên dưới 150mm. Đặc biệt ở Phú Hộ quan trắc được lượng mưa 701.2mm vào ngày 24/VII/1980. Ngoài ra, ở Bắc Quang đã nhiều lần có lượng mưa ngày trên 400mm, lớn nhất là 427mm, xẩy ra vào ngày 29/VI/1999. 15
c. Bốc hơi Lượng bốc hơi trung bình năm trên lưu vực sông Lô - Chảy, kể các vùng núi chưa có quan trắc khí tượng, vào khoảng 500 - 1000mm, trung bình lưu vực là 765 mm. Ở phía Bắc, Bắc Hà có lượng bốc hơi chỉ 578mm trở thành tâm bốc hơi bé nhất của khu vực. Bên cạnh đó vùng núi vừa phía trước Tây Côn Lĩnh - Hoàng Xu Phì lại có lượng bốc hơi 956mm. Ở phía Nam, các huyện phía Nam tỉnh Tuyên Quang có lượng bốc hơi 543mm trong khi lượng bốc hơi ở Phú Thọ lên tới 977mm. Trên lưu vực này, chỉ vào thời kỳ từ tháng V đến tháng VII mới có tháng có lượng bốc hơi trung bình trên 100mm. Chi tiết về lượng bốc hơi các trạm trên lưu vực sông Lô được thể hiện trong Bảng 2. Bảng 2: Lượng bốc hơi trung bình tháng và năm các trạm trên lưu vực sông Lô Đơn vị: mm Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Phó Bảng 48,1 52,6 71,3 78,6 79,0 61,5 55,6 58,2 60,9 62,3 50,6 50,4 729,1 Bảo Lạc 53,2 63,2 92,6 103,3 106,8 78,7 74,8 65,9 66,0 60,7 51,9 50,9 868,0 Hà Giang 49,1 54,3 74,4 86,4 102,9 80,8 74,7 72,1 77,7 77,5 62,5 54,6 867,0 Hoàng Su Phì 61,1 68,5 97,7 106,0 111,7 86,6 81,2 71,8 72,8 73,0 64,0 61,8 956,2 Bắc Mê 48,5 56,8 73,5 82,8 88,3 68,3 65,3 62,7 63,2 60,4 50,7 51,0 771,5 Bắc Hà 31,2 32,9 47,7 56,7 70,4 58,3 56,4 49,2 49,3 50,0 39,3 36,3 577,7 Bắc Quang 33,8 37,9 49,3 55,7 70,7 60,5 61,6 59,4 59,0 54,8 44,5 39,6 626,8 Chợ Rã 51,1 57,3 71,4 76,5 86,0 69,3 66,1 59,6 62,2 57,8 50,5 50,7 758,5 Chiêm Hoá 41,9 43,1 53,0 62,6 83,2 70,2 66,1 55,9 58,9 57,0 48,0 46,4 686,3 Lục Yên 38,0 40,2 49,7 58,6 81,9 72,5 73,1 66,4 63,3 61,3 51,0 44,2 700,2 Hàm Yên 32,2 32,0 37,6 43,6 62,5 55,8 55,9 49,1 49,5 47,5 40,1 37,6 543,4 Tuyên Quang 48,8 47,2 55,2 66,4 90,7 76,1 78,6 62,9 62,5 62,0 55,0 54,9 760,3 Phú Hộ 55,2 49,9 54,7 70,7 101,2 95,4 94,2 74,3 75,3 81,3 71,7 64,6 888,5 Việt Trì 63,9 55,9 65,7 75,1 110,2 100,6 101,0 80,7 82,7 88,1 78,3 75,1 977,3 Trung bình 765 d. Độ ẩm tương đối Độ ẩm tương đối trung bình năm trên lưu vực sông Lô - Chảy xê dịch trong khoảng 80 - 87%, tương đối thấp ở các núi cao thượng nguồn sông Chảy, trung tâm mưa nhiều Bắc Quang và các vùng phụ cận phía Nam của tâm mưa này, tương đối thấp ở Bảo Lạc phía Đông Bắc, Việt Trì ở phía Nam. Ngoài ra, vùng núi vừa Hoàng Su Phì cũng có độ ẩm tương đối thấp. 16
Độ ẩm tương đối biến đổi với biên độ năm khoảng 4 - 8%, rất bé so với các lưu vực khác và do đó sự khác nhau về độ ẩm giữa các mùa và các tháng không đáng kể. Không ít trường hợp độ ẩm tương đối đạt mức 100%. Ngược lại, độ ẩm tương đối có thể xuống dưới 20%, thậm chí dưới 10%, nhất là trong mùa đông. e. Chế độ gió Trên lưu vực sông Lô - Chảy, hướng gió không phản ánh đầy đủ đặc điểm của điều kiện hoàn lưu và diễn biến chủ yếu của hoàn lưu qua các mùa. Tổng tần suất gió của hướng Đông nam (ĐN) và hướng Đông (Đ) lên tới 20 - 30% trong thời kỳ từ tháng VIII đến tháng I và chiếm 35 - 55% trong thời kỳ từ tháng II đến tháng VII. Lưu ý rằng tần suất lặng gió các tháng lên đến 30 - 60% và do đó, tần suất gió các hướng không thuộc hướng thịnh hành hầu như không đáng kể. Lưu vực nghiên cứu có tốc độ gió trung bình vào loại bé nhất so với các khu vực khác trên cả nước. Tốc độ gió trung bình năm phổ biến khoảng 1,0 - 1,5 m/s, có nơi chỉ 0,9 m/s và có nơi lên đến 1,8 m/s. Thông thường gió trong tháng III, tháng IV mạnh hơn các tháng khác. Tốc độ gió mạnh nhất ở nhiều nơi lên đến 34 - 35 m/s, có nơi trên 35 m/s như ở Bắc Mê. Tốc độ gió mạnh nhất ước lượng cho chu kỳ 50 năm ở nhiều nơi đến 34 - 35 m/s, thậm chí trên 50 m/s. Rõ ràng là, gió mạnh nhất ở lưu vực sông Lô - Chảy không thua kém mấy so với Tây bắc và khu vực đồng bằng Bắc Bộ. f. Bức xạ mặt trời Lưu vực sông Lô - Chảy có chế độ bức xạ của một vùng núi nằm sát chí tuyến Bắc. Hàng năm, hai lần mặt trời qua thiên đỉnh: lần thứ nhất vào hạ tuần tháng V - trung tuần tháng VI (29 - V ở điểm cực Nam và 17 - VI ở điểm cực Bắc) và lần thứ hai vào hạ tuần tháng VI - trung tuần tháng VII (27 - VI ở điểm cực Bắc và 16 - VII ở điểm cực Nam), do ở sát chí tuyến Bắc, hai lần mặt trời qua thiên đỉnh chỉ cách nhau 10 ngày ở điểm cực Bắc và 48 ngày ở điểm cực Nam. Độ cao mặt trời giữa trưa lên đến 800 hoặc hơn nữa trong các tháng lân cận hạ chí (V, VI, VII, VIII) và dưới 600 trong các tháng lân cận Đông chí (XI, XII, I, II). Vào Đông chí, độ cao mặt trời giữa trưa ở điểm cực Bắc chỉ còn 43011 và ở điểm cực Nam là 45013. Thời gian chiếu sáng ngày 15 hàng tháng lên đến 12,4 - 13,2 giờ trong các tháng lân cận hạ chí và 10,3 - 11,2 trong các tháng lân cận đông chí. Giữa mùa Đông và mùa Hè có sự khác nhau đáng kể về độ cao mặt trời cũng như thời gian chiếu sáng. Lượng bức xạ tổng cộng trung bình năm ở Phú Hộ là 118,9 kcal/cm2. g. Số giờ nắng Số giờ nắng trung bình năm trên lưu vực sông Lô - Chảy phổ biến là 1500 - 1600. Có số giờ nắng dưới 1500 là phần lớn cao nguyên Đồng Văn - Quản Bạ, các núi thượng nguồn sông Chảy, hầu hết vùng thấp thuộc tỉnh Hà Giang và phần 17
phía Đông của Yên Bái. Có số giờ nắng trên 1600 là Hoàng Su Phì cùng với vùng núi kế cận ở phía Tây bắc của Hà Giang. Ngoài ra các huyện Tam Dương, thành phố Việt Trì của Phú Thọ ở phía Nam cũng có trên 1500 giờ nắng hàng năm. 1.1.6. Đặc điểm thủy văn, chế độ thủy văn  Mạng lưới sông suối: Mật độ sông suối lưu vực sông Lô không đồng nhất giữa các vùng từ cấp mật độ rất thưa đến dày ( 0,46- 1,94 km/km2). Phía tây và Tây Bắc lưu vực phân bố cấp mật độ dày đến rất dày là vùng núi cao và mưa nhiều nhất lưu vực. Phía Đông và Đông Bắc lưu vực với sa diệp thạch là chủ yếu, lượng mưa ít lên sông suối thưa thớt. Có 162 sông với diện tích lưu vực dưới 100 km2 và 44 sông có diện tích 100 – 500 km2, chỉ có 10 sông có diện tích trên 500 km2.  Các phụ lưu chính:  Sông Gâm: Sông Gâm( L= 297km, F= 17.200km2 ). Là phụ lưu lớn cấp 1 của sông Lô, chiếm khoảng 44,1% diện tích của toàn bộ lưu vực sông Lô, các phụ lưu của sông Gâm phân bố tương đối đều dọc theon hai bên dọc sông. Giới hạn về phía Đông Và Đông Nam lưu vực sông Gâm là cánh cung Ngân Sơn và cánh cung sông Gâm, là đường phân nước lớn nhất trong khu vục Đông Bắc, đường giới hạn nay cao trung bình 500- 1000m, riêng các đỉnh cao trên 1000m,cao nhất là đỉnh Pia Uao 1930m Mật độ sông suối trung bình trên lưu vực sông Gâm từ dưới 0,5 đến 1,5 km/km2. Phía thượng lưu sông Gâm mật độ sông suối ít hơn cả, từ dưới 0,5 đến 1 km/km2, tại đây mưa ít và đá vôi nhiều nhất so với các vùng khác trong lưu vực.  Sông Chảy: Sông Chảy(L= 319km, F = 6.500 km2) là phụ lưu lớn thứ 2 trong lưu vực sông Lô bắt nguồn từ vùng núi Tây Côn Lĩnh cao nhất khu Đông Bắc 2419m. Diện tích sông chảy chiếm khoảng 16,7% diện tích toàn bộ lưu vực sông Lô. Lưu vực sông chảy được giới hạn khá rõ. Phía Bắc là vùng núi cao 1500m, đường phân nước giữa sông chảy và sông Bàn Long( Sông Lô). Dẫy núi con voi kéo dài từ Tây Bắc xuống Tây Nam phân cách giữa hai sông Chảy và sông Thao. Phía Đông và Đông Nam là đường sống núi của dãy Tây Côn Lĩnh và dãy núi thấp phân chia giữa hai lưu vực sông Chảy và dòng chính sông Lô ở phía trung lưu. Độ dốc bình quân sông Chảy tới 24%, độ cao bình quân cũng lớn khoảng 858m. Diện tích có độ cao từ 400m trở xuống chiếm 40% diện tích toàn lưu vực. mạng lưới sông suối phát triển rất mạnh trên 1,5 km/ km2. Vùng có mật độ sông suối tương đối dầy từ 0.7km/ km2 đến 1 km/ km2 , phân bố ở thượng lưu nơi có lượng mưa ít và địa hình thấp. 18