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
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.55 MB, 85 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------
Nguyễn Ý Như
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
Chuyên ngành: Thủy văn học
Mã số: 60 44 90
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. Nguyễn Thanh Sơn
Hà Nội - 2011
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 Như
2
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN...............................................................................................................2
MỤC LỤC....................................................................................................................3
DANH MỤC HÌNH......................................................................................................6
DANH MỤC BẢNG....................................................................................................6
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT...................................................................7
MỞ ĐẦU....................................................................................................................10
Chương 1.....................................................................................................................11
TỔNG QUAN.............................................................................................................11
1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN NƯỚC TRÊN THẾ
GIỚI LIÊN QUAN TỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU.....................................................11
1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC....................................14
1.3 MỘT SỐ THẢO LUẬN........................................................................15
1.4 ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC
SÔNG NHUỆ ĐÁY THUỘC ĐỊA PHẬN THÀNH PHỐ HÀ NỘI.....................16
1.4.1 Điều kiện địa lý tự nhiên................................................................16
1.4.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội...............................................................21
1.4.3 Hiện trạng tài nguyên nước............................................................22
1.4.4 Một số nghiên cứu tiêu biểu trong lưu vực sông Nhuệ - Đáy.......23
Chương 2.....................................................................................................................25
LỰA CHỌN KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ MÔ HÌNH MÔ PHỎNG KHÍ
HẬU – DÒNG CHẢY................................................................................................25
3
2.1 KỊCH BẢN BIỂN ĐỔI KHÍ HẬU CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU
.................................................................................................................................25
2.1.1 Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu...............................................25
2.1.2 Một số công cụ được sử dụng xây dựng kịch bản.........................26
2.1.3 Phương pháp nội suy......................................................................27
2.1.4 Hệ số chỉnh sai...............................................................................28
2.2 CÁC MÔ HÌNH KHÍ HẬU – DÒNG CHẢY......................................30
2.2.1 Giới thiệu một số mô hình khí hậu – dòng chảy...........................30
2.2.2 Nhận xét và lựa chọn mô hình.......................................................36
2.3 MÔ HÌNH THỦY VĂN CHO LƯU VỰC NGHIÊN CỨU................37
2.3.1 Cấu trúc của mô hình NAM...........................................................37
2.3.2 Các yếu tố chính ảnh hưởng đến dòng chảy trong mô hình NAM
.............................................................................................................................39
2.3.3 Các thông số cơ bản của mô hình NAM........................................42
2.3.4 Điều kiện ban đầu của mô hình.....................................................43
2.3.5 Hàm mục tiêu.................................................................................43
Chương 3.....................................................................................................................44
ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG CỰC TRỊ DÒNG CHẢY DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU.................................................................................................44
3.1 CƠ SỞ DỮ LIỆU..................................................................................44
3.1.1 Số liệu đầu vào mô hình NAM......................................................44
3.1.2 Số liệu sử dụng đánh giá biến đổi..................................................45
3.2 ÁP DỤNG MÔ HÌNH CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU...................47
3.2.1 Chỉ tiêu đánh giá hoạt động mô hình.............................................48
4
3.2.2 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình mưa dòng chảy NAM.............49
3.3 ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG CỰC TRỊ DÒNG CHẢY..........................51
3.3.1 Biến động các đặc trưng dòng chảy lũ...........................................51
3.3.2 Biến động các đặc trưng dòng chảy kiệt........................................64
.....................................................................................................................76
.....................................................................................................................76
KẾT LUẬN.................................................................................................................78
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................82
5
DANH MỤC HÌNH
DANH MỤC BẢNG
6
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 trường)
FDC
Flow duration curve (Đường cong thời khoảng dòng
chảy)
GCM
Global Climate Model (Mô hình khí hậu toàn cầu)
HBV
Hydrologiska Byråns Vattenbalansavdelning (Mô hình
cân bằng nước 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 trường lưu vực sông)
7
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 mưa – dòng
chảy)
NASIM
Niederschlag – Abfluss Simulation Model (Mô hình
tính mưa – dòng chảy
ND1 – ND5
Tiểu lưu vực thuộc Lưu vực sông Nhuệ - Đáy
ND
Nhuệ - Đáy
NNK
những người 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 lưu
chung đại dương)
QUAL2E
Enhanced Stream Water Quality Models (Mô hình chất
lượng nước)
RegCM
REGional Climate Model (Mô hình khí hậu khu vực của
ICTP)
SAC – SMA
Sacramento Soil Moisture Accounting (Mô hình tính
toán hàm lượng ẩm đất)
SCS
Soil Conservation Service (Phương pháp bảo tồn đất)
SWAT
Soil and Water Assessment Tool
8
KH KTTV& MT
Khoa học Khi tượng Thủy văn và Môi trường
WHO
World Health Organization
9
MỞ ĐẦU
Lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy không phải là một lưu vực lớn, nhưng có vị
trí địa lý đặc biệt, đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế của cả nước nói chung,
của vùng đồng bằng sông Hồng nói riêng. Sông Nhuệ và sông Đáy là hai con sông
cung cấp nguồn nước ngọt quan trọng cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp và
dân sinh cho cộng đồng dân cư, đang chịu áp lực mạnh mẽ của sự gia tăng dân số,
quá trình đô thị hoá, cũng như các hoạt động kinh tế xã hội (KT – XH) diễn ra trên
lưu vực. Trước những yêu cầu lớn đặt ra với nguồn nước của lưu vực này để đáp
ứng nhu cầu sử dụng nước ngày càng cao về số lượng do sự phát triển dân sinh KT
- XH cũng như đòi hỏi nguồn nước để duy trì hệ sinh thái, hạn chế ô nhiễm nguồn
nước, trong xu thế tài nguyên nước đang suy giảm cả về chất và lượng, dưới tác
động của các yếu tố tự nhiên và hoạt động của con người và cả tác động của biến
đổi khí hậu. Đối với lưu vực vấn đề đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến các
cực trị dòng chảy trên lưu 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
lược 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 được bố cục thành 3 chương, ngoài mở đầu, kết
luận, tài liệu tham khảo như sau:
• Chương 1. Tổng quan
• Chương 2. Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu và mô hình mô phỏng khí hậu
– dòng chảy
• Chương 3. Đánh giá biến động của dòng chảy cực đoan dưới tác động của
biến đổi khí hậu
10
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI LIÊN
QUAN TỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Vấn đề biến đổi khí hậu (BĐKH) đã được Svante Arrhenius, một nhà khoa
học người 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 tượng nóng lên toàn cầu. Nghiên
cứu về vấn đề này bị gián đoạn do vào thời điểm đó ảnh hưởng của con người 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 tượng nóng lên toàn cầu lại được 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 được thành lập qua Chương trình Môi trường Liên Hiệp
quốc và Tổ chức Khí tượng thế giới.
Năm 1990, các nghiên cứu về biến đổi khí hậu của IPCC được công bố, bao
gồm hiện tượng nóng lên toàn cầu, khí nhà kính, hiệu ứng nhà kính, nước 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
lượng lớn dữ liệu quan trắc và phân tích có độ tin cậy cao, IPCC đã đưa ra những
bằng chứng mạnh mẽ rằng hiện tượng nóng lên toàn cầu quan trắc thấy trong 50
năm qua là do các hoạt động của con người. Đồng thời, sự hợp nhất cả nhân tố tự
nhiên và con người 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 hướng
tăng nhiệt độ đã tác động đến hệ thống tài nguyên nước 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 hưởng đến rất nhiều lĩnh vực trong đó có
tài nguyên nước. Trong khoảng 10 – 15 năm qua đã có nhiều nhà thủy văn trên thế
11
giới nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đối với tài nguyên nước. 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
nước liên quan đến biến đổi khí hậu là nhằm đánh giá tác động của biến đổi khí hậu
đối với tài nguyên nước.
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 – nước – đất 1 chiều
như một cơ sở cho việc thông số hóa trong các mô hình thủy văn. Với cách tiếp cận
này, mô hình thủy văn được xây dựng có thể phù hợp với quy mô lưới của mô hình
khí hậu toàn cầu (30x30km), khác một cách cơ bản so với quy mô lưới được sử
dụng trong đa số các mô hình thủy văn hiện tại. Nó cho phép thể hiện quá trình
tương tác giữa khí tượng và thủy văn, dẫn tới kết quả tính toán các đặc trưng 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 chưa biết của khí hậu, đất, thực vật, địa lý, sử dụng đất
và địa mạo nên khối lượng dữ liệu được yêu cầu là rất lớn. Hướng tiếp cận này
không thể thực hiện cho các lưu vực quy mô nhỏ vì độ phân giải lưới thô. Vì thế,
các mô hình thủy văn qui mô dưới lưới vẫn cần thiết để giải quyết bài toán biến đổi
khí hậu liên quan đến các hiện tượng 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 tượng 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 tượng ấm lên và sự gia tăng của vòng tuần hoàn thủy văn trên toàn cầu.
Trên cơ sở đó, ông đưa ra những kết luận cho thấy dòng chảy toàn cầu có xu hướng
tăng mạnh trong 75 năm qua với bước 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 như 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 hướng biến đổi dòng chảy toàn cầu, dòng
12
chảy tăng 4% với 1oC tăng lên của nhiệt độ; thực tế phần lớn các nghiên cứu theo
hướng này lại được thực hiện trên quy mô khu vực, vì thế vấn đề cần chuỗi số liệu
dài và tương đối đầy đủ là bức thiết. Hướng nghiên cứu chuỗi lịch sử được thực
hiện ở hầu hết các nghiên cứu. Những thay đổi nhiệt độ không khí trung bình được
bổ sung bằng cách tăng những lượng cụ thể vào chuỗi nhiệt độ lịch sử và thay đổi
lượng mưa bằng phép toán tích với hệ số xác định.
Hướng tiếp cận này có khả năng cung cấp những thông tin hữu ích về các
đặc tính thủy văn trong điều kiện khí hậu tương lai. Tuy nhiên, do hầu hết các mô
hình thủy văn sử dụng các giá trị điểm hay trung bình lưu vực của dữ liệu khí tượng
nên đã vấp phải một vấn đề là đầu ra của mô hình khí hậu toàn cầu (GCM) quá lớn,
phải được chuyển sang phạm vi nhỏ hơn phù hợp với các đánh giá tác động trên
quy mô địa phương. Xu Z.X. (2008) [38] sử dụng 4 kết quả của mô hình khí hậu
toàn cầu GCMs, và phương pháp chi tiết hóa thống kê để xây dựng các biến khí hậu
địa phương mưa và nhiệt độ trong tương lai. Dữ liệu này được sử dụng làm đầu vào
cho mô hình thủy văn phân bố SWAT để tính toán chế độ dòng chảy tương lai
tương ứng trong lưu vực thượng nguồn Yellow. Kết quả cho thấy xu hướng giảm
dòng chảy trung bình năm và tăng lượng thiếu hụt tài nguyên nước trên lưu vực
nghiên cứu, tuy nhiên biến động thủy văn tương ứng với mỗi số liệu biến đổi GCMs
tương 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 nước trên lưu vực thượng lưu 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 mưa 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 được dự
đoán bằng mô hình ECHAM4/OPYC và được chi tiết hóa động lực bằng mô hình
khí hậu khu vực HIRHAM với độ phân giải lưới 25 km và sử dụng số liệu này làm
13
đầu vào 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 mưa, nhiệt độ và bốc hơi
theo tháng. Mặc dù nghiên cứu có đề cập đến giá trị cực đoan, nhưng 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 hướng tăng dòng chảy lũ và giảm dòng chảy kiệt mặc dù nước
ngầm vẫn giữ xu hướng tăng.
1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC
Việt Nam là một trong 5 quốc gia trên thế giới bị tác động nhiều nhất của
BĐKH mà cụ thể là hiện tượng nước 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
chương trình nghiên cứu nhằm đưa 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 tượng 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 tượng được hiệu chỉnh
bằng phương pháp dựa thống kê để cải thiện mưa và nhiệt độ, sử dụng phương 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
phương pháp này yêu cầu một hệ thống máy tính lớn để lưu trữ và thực hiện các
phép tính toán. Tuy nhiên trong nghiên cứu lại không đề cập đến phương pháp tính
hệ số tỉ lệ cho việc chỉnh sai. Với phương pháp nội suy phi tuyến yêu cầu phải nắm
rõ tác động từ các nút đến điểm trạm. Trong trường hợp không xác định rõ được
trọng số của các nút thì việc sử dụng phương pháp này sẽ ảnh hưởng đến kết quả
nội suy. Kết quả đều rất tốt đối với cả mưa 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 vượt
5.5%, được thực hiện tại trạm Hà Nội. Phương pháp chỉnh sai có thể mô phỏng tốt
14
hơn khi kịch bản GCM qua giai đoạn đỉnh lũ và có xu thế đường quá trình. Xét về
thời gian trễ, mô hình hiện chưa đáp ứng được, ở đây chỉ có cường độ mưa được
hiệu chỉnh mà bỏ qua tần suất. Kết quả bước đầu của nghiên cứu cho thấy xu hướng
ngày càng ác liệt của lũ và sự thay đổi khác biệt trong mùa mưa.
Nghiên cứu của Vũ Văn Minh & nnk (2011) [5] đã thực hiện đánh giá xu
hướng thay đổi của dòng chảy lũ, nhưng chỉ dừng lại ở phân tích mực nước lũ lớn
nhất trên phạm vi rộng của cả lưu vực sông Hồng – Thái Bình. Kết quả cho thấy
dòng chảy lũ dự tính trên lưu vực sông Hồng-Thái Bình tăng dần qua từng thời kỳ.
Một nghiên cứu khác, của cùng nhóm tác giả, mặc dù đề cập đến cả dòng chảy kiệt
và dòng chảy lũ, nhưng chỉ dừng ở giá trị trung bình của mùa lũ, kiệt mà chưa phân
tích các đặc trưng của chúng. Kết quả cũng cho thấy dòng chảy trung bình có xu
hướng tăng trên lưu vực sông Hồng – Thái Bình, trong đó dòng chảy lũ có xu
hướng tăng, dòng chảy kiệt có xu hướng giảm.
Trần Thanh Xuân (2011) [17] ngoài việc tập trung vào dòng chảy trung bình
năm, mùa, còn đề cập đến dòng chảy lớn nhất tương ứng với các tần suất khác nhau.
Kết quả cho thấy giá trị lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất năm (Qmax) tương ứng với các
tần suất đều tăng trên phần lớn các sông với mức tăng khoảng 5 ÷ 22%, nhất là ở
các sông nhánh.
1.3 MỘT SỐ THẢO LUẬN
Từ việc tổng quan các tài liệu nghiên cứu có thể đưa ra các kết luận rằng:
1/. Không có sự thống nhất trong các phương pháp đánh giá tài nguyên nước
dưới tác động của biến đổi khí hậu.
2/. Mặc dù có nhiều phương pháp khác nhau để hiệu chỉnh số liệu khí tượng,
nhưng phần lớn các nhà nghiên cứu đều sử dụng phương pháp hạ quy mô để thực
hiện bài toán.
3/. Một trong những vấn đề của hệ thống thủy văn đối với biến đổi khí hậu là
tính toán những dao động cực trị, thông qua các đặc trưng của lũ và hạn hán. Hầu
15
hết các công trình khoa học đã công bố rộng rãi ở Việt Nam gần đây chỉ mới tập
trung sự thích ứng này ở đại lượng dòng chảy trung bình.
4/. Các nghiên cứu trong nước hiện chỉ tập trung vào những lưu vực có quy
mô lớn hệ thống sông Hồng – Thái Bình hay sông Mê Công mà chưa có những
nghiên cứu cho các lưu vực nhỏ, như lưu vực sông Nhuệ - Đáy, một lưu vực đóng
vai trò đặc biệt với Thủ đô Hà Nội, nơi tập trung đông dân cư và quá trình đô thị
hóa diễn ra mạnh.
Đề tài luận văn Nghiên cứu tác động của Biến đổi khí hậu đến cực trị dòng
chảy trên lưu vực sông Nhuệ Đáy thuộc địa bàn Thành phố Hà Nội đã được hình
thành, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc. Tiếp theo, luận văn đi vào tổng
quan các đặc điểm địa lý tự nhiên và tài nguyên nước của lưu vực sông Nhuệ - Đáy
trong phần tiếp theo.
1.4 ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG
NHUỆ ĐÁY THUỘC ĐỊA PHẬN THÀNH PHỐ HÀ NỘI
1.4.1 Điều kiện địa lý tự nhiên
Vị trí địa lý: Lưu vực sông Đáy trên địa bàn thành phố Hà Nội có diện tích là
1900km2, lưu vực sông Nhuệ có diện tích khoảng 603km 2. Lưu vực nằm trong
phạm vi: phía Bắc và phía Đông được bao bởi đê sông Hồng kể từ ngã ba Trung Hà
tới cửa Ba Lạt với chiều dài khoảng 242 km, phía Tây Bắc giáp sông Đà từ Ngòi
Lát tới Trung Hà với chiều dài khoảng 33 km, phía Tây giáp Hòa Bình, phía Nam
giáp Hà Nam [4].
Địa hình: Xét về mặt cấu trúc ngang đi từ Tây sang Đông có thể chia địa
hình khu vực nghiên cứu thành vùng chính như sau:
a) Vùng đồi núi. Địa hình núi phân bố ở phía Tây và Tây Nam, chiếm
khoảng 30% diện tích, có hướng thấp dần từ Đông Bắc xuống Tây Nam ra biển và
thấp dần từ Tây sang Đông. Địa hình đồi núi được tách ra với địa hình núi và đồng
16
bằng độ chênh cao <100m, độ phân cắt sâu từ 15-100m. Trong phạm vi lưu vực
sông Nhuệ - Đáy, địa hình đồi chiếm khoảng 10% diện tích có độ cao dưới 200m.
b) Vùng đồng bằng. Diện tích vùng đồng bằng chiếm khoảng 60% lãnh thổ,
địa hình khá bằng phẳng có độ cao < 20m và thấp dần từ Tây sang Đông, từ Tây
Bắc xuống Đông Nam. Hướng chảy của sông Nhuệ - Đáy luôn thay đổi: thượng
nguồn hướng Bắc-Nam; trung lưu và hạ lưu hướng Tây Bắc-Đông Nam. Thượng
lưu sông uốn khúc quanh co, hẹp và dốc, nhiều thác ghềnh, nước chảy xiết là nguy
cơ tạo ra các hiện tượng xói lở, lũ quét.
Địa chất – Thổ nhưỡng: Lưu vực sông Nhuệ - Đáy được cấu thành bởi các
đá biến chất, trầm tích, trầm tích phun trào, các đá xâm nhập và trầm tích bở rời tuổi
từ Protezozoi đến hiện đại. Dựa vào thành phần thạch học, các thông số địa chất
thuỷ văn và đặc điểm thuỷ động lực có thể phân chia vùng nghiên cứu thành 7 tầng
chứa nước.
Lưu vực sông Nhuệ - Đáy gồm có các nhóm đất chính: Nhóm đất mặn; phù
sa; xám; vàng đỏ; đất xói mòn trơ sỏi đá.
Thảm phủ thực vật: Do lưu vực sông Nhuệ - Đáy có địa hình đa dạng, với
các vùng đồi, núi và 2/3 diện tích là đồng bằng, nên trên lưu vực có nhiều hệ sinh
thái khác nhau như rừng trên núi đất, núi đá vôi, các hệ sinh thái thủy vực nước
ngọt, các vùng đất ngập nước. Hiện nay rừng đầu nguồn lưu vực sông đang bị tàn
phá nghiêm trọng. Diện tích rừng tự nhiên bị thu hẹp đáng kể. Theo số liệu khảo sát
gần đây nhất, diện tích rừng trên lưu vực thuộc địa bàn Hà Nội chiếm 160.84km 2,
trong đó có 55.2km2 là rừng dự trữ; 105.64km2 là rừng dày – nghèo.
Khí hậu lưu vực sông Nhuệ - Đáy khá tiêu biểu cho kiểu khí hậu Bắc Bộ với
đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa hè nóng, mưa nhiều và mùa đông lạnh,
mưa ít. Lượng mưa phân bố không đồng đều, trung bình hàng năm 1.800mm. Hữu
ngạn của lưu vực mưa khá lớn (X > 1800mm), nhất là vùng đồi núi phía Tây (X
>2000mm). Trung tâm mưa lớn nhất ở thượng nguồn sông Tích thuộc núi Ba Vì
(X=2200-4000mm). Phần tả ngạn lưu vực lượng mưa tương đối nhỏ (X=1500-
17
1800mm), nhỏ nhất ở thượng nguồn sông Đáy, sông Nhuệ (X=1500mm), và lại tăng
dần ra phía biển (1800-2000mm).
Hình 1. 1. Sơ đồ lưu vực hệ thống sông Nhuệ - Đáy
18
Khu vực ô trũng đầm lầy về mùa mưa, thường xuyên bị úng ngập, đặc biệt
những khu vực nằm trong vùng phân lũ của sông Đáy, bởi vậy mỗi khi có báo động
III hoặc phân lũ thì bị ngập nước ở độ sâu từ 1- 4m.
Trên toàn lưu vực, mùa mưa bắt đầu từ tháng IV-V và kết thúc vào tháng XXI, tập trung tới 70-90% lượng mưa cả năm.
Chế độ nhiệt phân hoá khá rõ rệt theo đai cao trong khu vực nghiên cứu.
Nhiệt độ trung bình năm ở vùng thấp đạt từ 25 – 27 oC, ở vùng đồi núi phía Tây và
Tây Bắc nhiệt độ trung bình năm xấp xỉ 24oC.
Lượng bức xạ tổng cộng trung bình hàng năm là 122,8 kcal/cm 2 và nhiệt độ
không khí trung bình hàng năm từ 15-24oC. Mùa đông gió có hướng thịnh hành là
Đông Bắc, tần suất đạt 60 - 70%. Một số nơi do ảnh hưởng của địa hình, hướng gió
đổi thành Tây Bắc và Bắc, tần suất đạt 25 - 40%. Mùa hè các tháng V, VI, VII
hướng gió ổn định, thịnh hành là Đông và Đông Nam, tần suất đạt khoảng 60 70%. Tháng VIII hướng gió phân tán, hướng thịnh hành nhất cũng chỉ đạt tần suất
20 - 25%. Các tháng chuyển tiếp hướng gió không ổn định, tần suất hướng thay đổi
trung bình từ 10 - 15%.
Bốc hơi là một trong những thành phần chính của cán cân nhiệt và cán cân
nước. Lượng bốc hơi từ bề mặt trải trên lưu vực chủ yếu quyết định bởi tiềm năng
nhiệt và ẩm. Do đó, sự phân bố của lượng bốc hơi năm phụ thuộc vào sự phân bố
không gian của nhiệt và ẩm. Ngoài yếu tố mưa, yếu tố bốc hơi từ bề mặt lưu vực
cũng tham gia trực tiếp vào cán cân nước, ảnh hưởng rõ rệt tới sự hình thành dòng
chảy. Do nền nhiệt độ trên lưu vực cao làm cho quá trình bốc hơi trên lưu vực diễn
ra đều khá lớn. Lượng bốc năm dao động trong khoảng 900-1000mm. Do chịu ảnh
hưởng của biển độ ẩm tương đối trung bình hàng năm của lưu vực là 75-80%, lớn
nhất vào đầu mùa mưa, và thấp nhất trong mùa khô.
Thủy văn Mạng lưới sông ngòi khu vực nghiên cứu tương đối phát triển, mật
độ lưới sông đạt 0,7 - 1,2km/km2 Lưu vực có dạng dài, hình nan quạt, gồm:
19
Sông Đáy nguyên là một phân lưu lớn đầu tiên ở hữu ngạn sông Hồng, bắt
đầu từ cửa Hát Môn chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam. Nhưng đến năm 1937,
sau khi xây dựng xong đập Đáy nước sông Hồng không thường xuyên vào sông
Đáy qua cửa đập Đáy trừ những năm phân lũ, vì vậy phần đầu nguồn sông (từ km 0
đến Ba Thá dài 71km) sông Đáy coi như đoạn sông chết. Lượng nước để nuôi sông
Đáy chủ yếu là do các sông nhánh, quan trọng nhất là sông Tích.
Sông Nhuệ lấy nước từ sông Hồng qua cống Liên Mạc để tưới cho hệ thống
thủy nông Đan Hoài. Sông Nhuệ còn tiêu nước cho thành phố Hà Nội, thị xã Hà
Đông và chảy vào sông Đáy tại thành phố Phủ Lý . Nước sông Tô Lịch thường
xuyên xả vào sông Nhuệ với lưu lượng trung bình từ 11-17m3/s, lưu lượng cực đại
đạt 30m3/s. Các sông chính trong lưu vực: sông Nhuệ, sông Thanh Hà, sông Tích,
sông Bùi và Sông Tô Lịch là nhánh chính của sông Nhuệ, nhận nước từ sông Lừ,
Kim Ngưu, Sét.
Ngoài 2 sông chính ra có rất nhiều các chi lưu như: sông Tích, sông Bùi,
sông Thanh Hà. Sông Tích có chiều dài 91 km, bắt nguồn từ vùng đồi núi Ba Vì, đổ
vào sông Đáy tại Ba Thá. Dòng chảy năm của sông Tích và sông Đáy đo tại trạm
Ba Thá là 1,35 tỉ m3, chiếm 4,7% tổng lượng dòng chảy năm tại cửa ra lưu vực.
Sông Thanh Hà bắt nguồn từ dãy núi đá vôi gần Kim Bôi – Hòa Bình, chảy vào
vùng đồng bằng từ ngã ba Đông Chiêm ra đến Đục Khê, được ngăn cách giữa cánh
đồng và núi bởi kênh Mỹ Hà, đưa nước chảy thẳng vào sông Đáy. Diện tích lưu vực
là 271 km2, sông dài 40 km, chiều rộng trung bình lưu vực 9 km.
Chế độ thủy văn lưu vực sông Đáy không những chịu ảnh hưởng của các yếu
tố mặt đệm trên bề mặt lưu vực, các yếu tố khí hậu mà còn phụ thuộc vào chế độ
dòng chảy của nước sông Hồng và các sông khác. Vì thế mà chế độ thủy văn ở đây
rất phức tạp và có sự khác nhau nhất định giữa các đoạn sông. Dòng chảy trên lưu
vực sông phân bố không đều theo không gian và thời gian. Theo không gian, dòng
chảy lớn nhất là ở núi Ba Vì, phần hữu ngạn lưu vực có dòng chảy lớn hơn phần tả
ngạn. Sự phân bố theo thời gian thể hiện rõ nét thông qua phân phối dòng chảy
20
trong năm. Phân phối dòng chảy năm phụ thuộc vào sự phân phối theo mùa của
lượng mưa năm nên dòng chảy trong năm cũng phân phối không đều và thể hiện hai
mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa từ tháng V đến tháng X chiếm 8085% lượng mưa cả năm . Mùa khô từ tháng XI đến tháng IV năm sau.
Lượng nước mùa lũ ở hầu hết các sông chiếm từ 70- 80% lượng nước năm.
Trong mùa cạn, mực nước và lưu lượng nước nhỏ. Lượng dòng chảy trong 7 tháng
mùa cạn chỉ chiếm khoảng 20- 25% lượng dòng chảy cả năm. Ngoài các nhánh
sông lớn chi phối chế độ thủy văn trên hệ thống, sông Đáy còn nhận nước từ các
sông tiêu, sông tưới qua các cống La Khê, Ngoại Độ…Các sông này thường phải
đóng lại khi có phân lũ trong thời gian dài, ngắn tùy thuộc vào thời gian lũ. Sông
Đáy có vị trí rất quan trọng, nó vừa là đường thoát nước chính của sông Hồng, vừa
là đường tiêu lũ của bản thân lưu vực sông Đáy
1.4.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội
Phân bố dân cư Dân số trên lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy trên lưu vực
nghiên cứu ước tính đến năm 2009 là 10,77 triệu người, mật độ trung bình đạt 1405
người/km2, cao gấp 5,5 lần so với bình quân chung của cả nước (252 người/km 2).
Đặc biệt là thủ đô Hà Nội, nơi tập trung đông dân nhất, tổng số dân của Hà Nội tính
đến 1/4/2009 là 6472200 người, mật độ dân số trung bình là 1979 người/ km 2. Kết
quả điều tra dân số 4/2009 cho thấy, nguồn nhân lực lao động của toàn lưu vực tăng
nhanh, đặc biệt là ở thành thị. Cho đến năm 2009 tốc độ tăng của lực lượng lao
động đạt 2,5%/năm, ở thành thị tốc độ tăng của lực lượng lao động là 5,7%, trong
khi đó vùng nông thôn chỉ đạt 1,75%.
Tốc độ tăng lao động nhanh không phù hợp với tốc độ tăng trưởng của nền
kinh tế, nên số người thất nghiệp và thiếu việc làm ở đây khá cao, tác động xấu đến
môi trường tự nhiên, môi trường xã hội.
Sự phân bố nguồn nhân lực và tốc độ tăng trưởng nguồn nhân lực giữa các
vùng, các địa phương cũng rất khác nhau, không tương ứng với nguồn tài nguyên
thiên nhiên như đất, nước, rừng và khoảng sản cũng như không phù hợp với tốc độ
21
tăng của nền kinh tế. Điều đó dẫn đến những luồng di chuyển dân cư lao động từ
vùng này sang vùng khác, cũng là nguyên nhân gây mâu thuẫn, xung đột trong việc
khai thác, sử dụng tài nguyên trong vấn đề tìm kiếm việc làm.
Tình hình phát triển kinh tế Lưu vực sông Nhuệ - Đáy có nền kinh tế - xã
hội phát triển liên tục từ rất lâu đời, cho đến ngày nay đây vẫn là một vùng kinh tế xã hội phát triển nhất đồng bằng sông Hồng. Ngoài ra, vùng còn có nhiều thị trấn,
huyện lỵ với qui mô dân số mỗi thị trấn, huyện lỵ khoảng 3000 - 5000 người.
Những năm qua các cơ sở hạ tầng của các khu đô thị đang phát triển mạnh, nhưng
chưa được đầu tư thích đáng và chưa đáp ứng được nhu cầu phất triển. Trong tương
lai định hướng phát triển đô thị vùng được bố trí theo cụm hay theo chùm.
1.4.3 Hiện trạng tài nguyên nước
Lưu vực sông Đáy Lưu vực sông Đáy trên địa bàn thành phố Hà Nội với
chiều dài 114 km. Các chi lưu của sông Đáy: sông Tích, sông Bùi, sông Thanh Hà.
Nói chung 85% lượng dòng chảy trên lưu vực sông Đáy trên địa bàn thành phố Hà
Nội có nguồn gốc từ sông Hồng chuyển sang, chỉ 15% còn lại bắt nguồn từ lưu vực.
Trong mùa mưa, mực nước và lưu lượng các sông suối lớn thay đổi nhanh,
tốc độ dòng chảy đạt từ 2- 3 m/s, biên độ mực nước trong từng con lũ thường 4- 5
m. Mực nước và lưu lượng lớn nhất năm có có khả năng xuất hiện trong tháng VII,
VIII, hoặc IX, nhưng phổ biến vào tháng VIII.
Lưu vực sông Nhuệ Sông Nhuệ là một con sông nhỏ dài 74 km, nhận nước
từ sông Hồng và lượng mưa trên toàn lưu vực khống chế của sông Nhuệ cuối cùng
đổ vào sông Đáy qua cống Lương Cổ ở khu vực thành phố Phủ Lý. Về mùa kiệt
cống Liên Mạc luôn mở để lấy nước sông Hồng vào sông Nhuệ, còn về mùa lũ chỉ
mở khi mực nước sông Hồng dưới báo động cấp I và trong đồng có nhu cầu cấp
nước. Cống Lương Cổ về mùa lũ luôn luôn mở để tiêu nước và chỉ đóng lại khi có
phân lũ qua đập Đáy. Nước sông Tô Lịch thường xuyên xả vào sông Nhuệ với lưu
lượng trung bình từ 11-17m3/s, lưu lượng cực đại đạt 30m3/s.
22
1.4.4 Một số nghiên cứu tiêu biểu trong lưu vực sông Nhuệ - Đáy
Như đã được trình bày trên, lưu vực sông Nhuệ- sông Đáy là một khu vực
đông dân cư và có vị trí quan trọng đặc biệt là bao hàm thủ đô Hà Nội. Điều đó có
nghĩa là các nguồn thải ô nhiễm vào môi trường nói chung, đặc biệt là môi trường
nước nói riêng sẽ gia tăng mạnh mẽ, và hệ quả tất yếu là chất lượng nước ở đây suy
giảm, ảnh hưởng nghiêm trọng tới hệ sinh thái phong phú và cuộc sống của dân cư
trong khu vực này. Chính vì vậy lưu vực sông Nhuệ Đáy được lựa chọn làm đối
tượng nghiên cứu của rất nhiều đề tài. Đây cũng là nguyên nhân chính của việc hầu
hết các nghiên cứu đều tập trung vào khía cạnh chất lượng nước của lưu vực.
Nguyễn Văn Cư (2005) [2] đã xây dựng được một mạng lưới quan trắc theo
dõi chất lượng môi trường nước theo mặt cắt và tại một số vị trí quan trọng trên lưu
vực sông Nhuệ - sông Đáy, trên cơ sở dữ liệu thu thập từ mạng lưới quan trắc đã
xây dựng được bức tranh tổng hợp về hiện trạng môi trường nước và diễn biến môi
trường theo không gian và thời gian trên toàn lưu vực bao gồm bản đồ về hiện trạng
chất lượng nước mặt theo các tiêu chuẩn loại A và loại B, đặc biệt là đã xây dựng
bản đồ Phân đoạn và bản đồ Phân vùng ô nhiễm môi trường nước mặt lưu vực sông
Nhuệ - sông Đáy. Với 3 mô hình được sử dụng bao gồm QUAL2E, mô hình sinh
thái AQUASIM, phương pháp đánh giá nhanh của WHO do đó đánh giá tương đối
đầy đủ các chỉ tiểu chất lượng nước bao gồm COD, BOD5, DO, SS, Nitrit, Nitrat,
Coliform, Amoniac, P hữu cơ và P hòa tan, tổng N và tổng P. Bên cạnh đánh giá
hiện trạng, đề tài cũng dự báo sự biến động qua các chỉ tiêu ô nhiễm trong môi
trường nước và khả năng chịu tải của từng đoạn sông thông qua các kịch bản. Kết
quả nghiên cứu cho thấy chất lượng nước sông Nhuệ có sự biến đổi mạnh mẽ theo
chiều dài dòng sông, hầu như nồng độ các chất ô nhiễm ở đây đều đạt đến mức ô
nhiễm cao nhất trên cả sông Nhuệ, và vượt trên tiêu chuẩn cho phép B từ 1,8 - 3 lần.
Từ mô hình tính toán lan truyền chất lượng nước trên sông Nhuệ có thể thấy rằng
trên 70 km chiều dài dòng sông Nhuệ chất lượng nước không thể phục vụ được cho
sinh hoạt cũng như sản xuất, nuôi trồng thuỷ sản, thậm chí cả tưới cho hoa màu.
23
Trong nghiên cứu của Lê Vũ Việt Phong [10] (2006), mô hình MIKE 11
được lựa chọn làm công cụ đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông Nhuệ Đáy,
mặc dù chỉ mới sử dụng 2 chỉ tiêu đánh giá là BOD và DO, nhưng trên cơ sở đó tác
giả đã đề ra những giải pháp góp phần khắc phục ô nhiễm môi trường. Nhìn chung
chất lượng nước của cả các sông nhánh và dòng chính sông Đáy đều bị ô nhiễm ở
các mức độ khác nhau tuỳ thuộc vào từng đoạn sông và từng thời điểm, vào lưu
lượng dòng chảy và đặc biệt là lượng và thời điểm xả thải của các nguồn thải. Chất
lượng nước các sông nhánh chỉ đạt tiêu chuẩn chất lượng nước mặt loại B, còn trên
sông Nhuệ tại Cầu Tó và trên dòng chính sông Đáy đoạn sông xung quanh thị xã
Phủ Lý thường bị ô nhiễm nặng đặc biệt vào mùa cạn, hàm lượng của các chất hữu
cơ đều vượt quá giới hạn cho phép nước mặt loại B.
Trong thời gian gần đây, những nghiên cứu trên lưu vực liên quan đến khía
cạnh biến đổi khí hậu đã được chú ý nhiều hơn. Nguyễn Thanh Sơn [12] (2010) đã
sử dụng kết hợp mô hình mưa dòng chảy NAM và modun thủy lực MIKE 11 HD
nhằm xây dựng một bộ số liệu đầy đủ phục vụ cho bài toán đánh giá biến đổi khí
hậu, theo nghiên cứu dòng chảy có xu hướng tăng nhẹ vào mùa lũ và giảm vào mùa
kiệt, tuy nhiên nghiên cứu dừng tập trung vào đại lượng trung bình mùa, năm.
Nguyễn Ý Như [9] (2011) đã tập trung vào phân tích cực trị lũ dựa vào chuỗi số liệu
dòng chảy được xây dựng từ mô hình NAM cho 2 kịch bản A1B và A2, và đưa ra
kết luận về xu hướng tăng của cường độ và tần suất của cực trị lũ, điều này cũng
phù hợp với quy luật biến đổi của đại lượng trung bình ở nghiên cứu trước. Tuy
nhiên phương pháp hiệu sai sử dụng trong nghiên cứu thể hiện mức độ phù hợp
chưa cao.
Như vậy các nghiên cứu thực hiện trên lưu vực Nhuệ Đáy mặc dù đã có mở
rộng về hướng nghiên cứu, kết quả đạt được mới chỉ ở bước đầu nhưng đã đặt ra
những thách thức đối với các nhà quản lý tài nguyên nước và cho thấy tính cấp thiết
của việc xây dựng một bức tranh đầy đủ và đáng tin cậy hơn để cung cấp cơ sở
khoa học cho các nhà quy hoạch và hoạch định chính sách.
24
Chương 2
LỰA CHỌN KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ MÔ HÌNH MÔ PHỎNG
KHÍ HẬU – DÒNG CHẢY
2.1 KỊCH BẢN BIỂN ĐỔI KHÍ HẬU CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Từ tổng quan ở chương 1 có thể thấy tồn tại một số giới hạn quan trọng liên
quan đến kết quả kịch bản kéo theo những tác động đối với kết quả đánh giá của mô
hình thủy văn. Thứ nhất, mô hình thủy văn yêu cầu số liệu dạng điểm (số liệu trạm)
thay vì số liệu quy mô lưới. Thứ hai, khả năng đáp ứng về độ chính xác trong dữ
liệu đầu ra các mô hình khí tượng làm đầu vào của mô hình thủy văn. Trên cơ sở đó
luận văn sẽ đề cập chi tiết đến kịch bản phát thải cũng như những công cụ được sử
dụng nghiên cứu.
2.1.1 Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu
Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường [1], trong việc xây dựng các kịch bản
biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, kịch bản phát thải khí nhà kính
trung bình được khuyến nghị sử dụng. Các phân tích [1, 6, 25, 26] cho thấy kịch
bản phát thải thấp (B1, A1T) mô tả một thế giới phát triển tương đối hoàn hảo theo
hướng ít phát thải khí nhà kính nhất, tốc độ tăng dân số rất thấp, cơ cấu kinh tế thay
đổi nhanh theo hướng dịch vụ và thông tin, các thỏa thuận quốc tế nhằm giảm thiểu
phát thải khí nhà kính được thực hiện đầy đủ và nghiêm túc trên phạm vi toàn cầu.
Tuy nhiên, theo phân tích của nhóm REMOCLIC, với sự không đồng nhất
trong cơ cấu kinh tế giữa các khu vực trên thế giới, khác nhau trong nhận thức giữa
các nước phát triển và đang phát triển về vấn đề BĐKH, những trở ngại trong việc
thực hiện những hiệp đinh quốc tế về việc giảm lượng khí thải nhằm hạn chế sự gia
tăng nhiệt độ ở mức dưới 2ºC, kịch bản phát thải thấp có ít khả năng trở thành hiện
thực trong thế kỷ 21. Đồng thời, hi vọng những kịch bản phát thải cao (A2, A1FI)
mô tả một thế giới không đồng nhất ở quy mô toàn cầu, có tốc độ tăng dân số rất
cao, chậm đổi mới công nghệ (A2) hoặc sử dụng tối đa năng lượng hóa thạch
(A1FI) ít có khả năng xảy ra nhờ những biện pháp làm giảm nhẹ tác động của nó.
25
