Nghiên cứu giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu của một số dòng lúa mang gen SUB 1 tại lưu vực sông sò tỉnh nam định

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HỒ THANH TUẤN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG
VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CỦA MỘT SỐ DÒNG LÚA
MANG GEN SUB-1 TẠI LƯU VỰC SÔNG SÒ
TỈNH NAM ĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI
TRƯỜNG

Thái Nguyên - 2014


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HỒ THANH TUẤN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG
VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CỦA MỘT SỐ DÒNG LÚA
MANG GEN SUB-1 TẠI LƯU VỰC SÔNG SÒ
TỈNH NAM ĐỊNH
Chuyên ngành: Khoa học môi
trường Mã số: 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI
TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Hùng Lĩnh
TS. Hoàng Văn Hùng

Thái Nguyên - 2014


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc
thực hiện nghiên cứu đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều
được chỉ rõ nguồn gốc.

Tác giả

Hồ Thanh Tuấn


ii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành chương trình đào tạo thạc sĩ chuyên ngành Khoa học Môi
trường, hệ chính quy tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, tôi xin chân thành
cảm ơn đến:
Quý thầy cô giáo trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Khoa Môi trường,
Phòng quản lý đào tạo sau đại học, Ban giám hiệu nhà trường đã tận tình giảng dạy
và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian khoá học.
Bộ môn Kiểm soát & Đánh giá Môi trường, Khoa Môi trường, trường Đại học

Nông lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi về vật chất lẫn tinh thần trong
suốt quá trình thực tập để tôi đạt được kết quả này.
Tập thể cán bộ, bộ môn Sinh học phân tử, Viện di truyền Nông Nghiệp; Trung
tâm nghiên cứu Thuỷ văn và Tài nguyên nước, Viện khoa học khí tương Thuỷ văn
& Môi trường đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu và thu
thập số liệu phục vụ cho quá trình nghiên cứu.
Đặc biệt tôi xin trân trọng cảm ơn hai thầy giáo TS. Lê Hùng Lĩnh và TS.
Hoàng Văn Hùng đã dành nhiều thời gian quý báu, tận tình định hướng, hướng dẫn
tôi trong suốt thời gian thực tập và hoàn thành luận văn này.
Do thời gian có hạn, trình độ chuyên môn còn hạn chế và bản thân mới bước
đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, nên đề tài không khỏi những thiếu
sót, kính mong quý thầy cô và các bạn quan tâm góp ý để đề tài được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên,

tháng năm 2014

Học viên

Hồ Thanh Tuấn


3

MỤC LỤC


4

MỞ ĐẦU.................................................................................................................. 1

1. Tính cấp thiết của đề tài..................................................................................... 1
2. Mục tiêu tổng quát nghiên cứu........................................................................... 2
3. Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu.......................................................................... 2
4. Yêu cầu đề tài..................................................................................................... 2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu......................................... 3
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU....................................................................4
1.1. Biến đổi khí hậu và xây dựng mô hình ứng phó với Biến đổi khí hậu.............4
1.1.1 Biến đổi khí hậu......................................................................................... 4
1.1.2 Ứng phó với biến đổi khí hậu: thích ứng và giảm nhẹ...............................7
1.1.3 Cơ sở dữ liệu xây dựng mô hình ứng phó với Biến đổi khí hậu.................9
1.2 Cơ sở trong chọn giống lúa mang gen chịu ngập sub-1............................... 13
1.3. Các công trình nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước liên quan mặt
thiết đến đề tài......................................................................................................16
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới.......................................................... 16
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước............................................................ 22
Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........................27
2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..................................................................27
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................. 27
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu................................................................................. 28
2.2 Nội dung nghiên cứu..................................................................................... 28
2.3. Phương pháp nghiên cứu...............................................................................28
2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu.................................................................. 28
2.3.2. Phương pháp tổng hợp, so sánh............................................................... 28
2.3.3 Phương pháp GIS-RS............................................................................... 28
2.3.4. Phương pháp thí nghiệm lúa chịu ngập nhân tạo..................................... 29
2.3.5. Phương pháp đánh giá trong điều kiện tự nhiên...................................... 30


5

2.3.6. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu.................................................. 31
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.................................................................32
3.1 Đánh giá điều kiện tự nhiên tại lưu vực sông Sò............................................32
3.1.1. Vị trí giới hạn.......................................................................................... 32
3.1.2 Điều kiện địa hình.................................................................................... 34
3.1.3 Thổ nhưỡng.............................................................................................. 34
3.1.4 Điều kiện khí tượng................................................................................. 35
3.1.5 Đặc điểm thủy văn sông ngòi................................................................... 38
3.2. Đánh giá tình hình ngập lụt tại lưu vực sông Sò tỉnh Nam Định thuộc vịnh
Bắc Bộ xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu.........................................................41
3.2.1 Đánh giá hiện trạng triều lưu vực sông Sò............................................... 41
3.2.2 Đánh giá quá trình ngập và mô phỏng quá trình ngập theo kịch bản Biến
đổi khí hậu lưu vực sông Sò.............................................................................. 42
3.2.3 Xác định năm nhiều nước, năm ít nước, năm trung bình cho lưu vực
sông Sò............................................................................................................. 43
3.2.4 Xây dựng bản đồ ngập lụt cho khu vực Xuân Thủy................................ 44
3.3. Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu ngập của một số dòng lúa mang locus
gen Sub1 ứng phó Biến đổi khí hậu lưu vực sông Sò..........................................57
3.3.1 Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu ngập trong điều kiện nhân tạo.........57
3.3.2 Đánh giá một số tính trạng nông sinh học chính của các cá thể lựa chọn
được trong quần thể BC3F2............................................................................... 60
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................... 67
1. Kết Luận........................................................................................................... 67
2. Kiến nghị.......................................................................................................... 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................... 70
1. Tiếng việt............................................................................................................68
2. Tiếng anh............................................................................................................ 71


6

7

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

TỪ VIẾT TẮT

GIẢI NGHĨA

BĐKH

: Biến đổi khí hậu

TNMT

: Tài nguyên Môi trường

Sub 1

: Submergence 1

CSDL

: Cơ sở dữ liệu

GIS

: Geographic information system

ADN

: Axit Deoxyribo Nucleic

RFLP

: Restriction Fragment Length Polymorphism

RAPD

: Random Amplified Polymorphic DNA

AFLP

: Aplified Fragment Length Polymorphism

SSR

: Microsatellite haySimple Sequence Repeates

STS

: Sequence Tagged Site

MABC

: Marker Assisted Backcrossing

KTTV

: Khí tượng thuỷ văn

KD

: Khang dân

BT

: Bắc thơm

IR

: IRRI (viện lúa quốc tế)


8

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Vật liệu nghiên cứu thí nghiệm................................................................27
Bảng 3.1: Lượng mưa lớn nhất ngày thực đo trong các nhóm ngày đặc
trưngTrạm Văn Lý, Hải Hậu tỉnh Nam Định...........................................37
Bảng 3.2: Tổng hợp các yếu tố khí hậu - trạmVăn Lý, Hải Hậu - Nam Định...........38
Bảng 3.3: Mực nước bình quân 7 chân triều cao liên tục theo các tần suất P%
tại trạm Trực Phương...............................................................................40
Bảng 3.4: Mực nước biển dâng theo kịch bản B1 đến năm 2100 (Cm)....................42
Bảng 3.5: Hệ số nhám của sông Sò bao gồm các nhánh và các vị trí.......................50
Bảng 3.6: Bảng tổng hợp kết quả tính toán ngập lụt trong mùa mưa........................56
Bảng 3.7: Đánh giá khả năng chịu ngập của các cá thể sau 10 ngày xử lý ngập tại
Viện Di truyền Nông Nghiệp theo thang điểm của Suprihatno, 1980...........59
Bảng 3.8: Đặc điểm nông sinh học các dòng Bắc Thơm mang gen chịu ngập

Sub1 trồng trình diễn tại Giao Thủy, Nam Định xuân 2014.....................61
Bảng 3.9: Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất các dòng Bắc thơm mang gen
chịu ngập Sub-1 trồng trình diễn tại Giao Thủy Nam Định xuân 2014.......62
Bảng 3.10: Đặc điểm nông sinh học các dòng KD/PSB-RC-68 mang gen chịu
ngập Sub1 trồng trình diễn tại Giao Thủy, Nam Định xuân 2014............63
Bảng 3.11: Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất các dòng Khang dân mang
gen chịu ngập Sub-1 trồng trình diễn tại Giao Thủy Nam Định xuân 2014. .65


vii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Giảm nhẹ và thích ứng luôn song hành và bổ trợ cho nhau........................8
Hình 1.2: Sơ đồ khái niệm về một hệ thống thông tin địa lý....................................10
Hình 1.3: Cấu trúc mô hình mike 11........................................................................11
Hình 1.4: Bản đồ vị trí của gen Sub1 và các chỉ thị phân tử liên kết với nó..........14
Hình 1.5: Sơ đồ phương pháp lai trở lại MABC- Marker Assisted Backcrossing ...
16
Hình 3.1: Bản đồ mạng lưới sông suối lưu vực sông Sò - tỉnh Nam Định................33
Hình 3.2: Bản đồ nền địa hình lưu vực sông Sò......................................................42
Hình 3.3: Biểu đồ quan hệ lũy tích sai chuẩn dòng chảy năm thời kỳ 1956 –
2006 trạm Hà Nội.......................................................................................43
Hình 3.4: Ảnh viễn thám khu vực nghiên cứu..........................................................44
Hình 3.5: Mạng lưới sông của lưu vực sông Sò.......................................................45
Hình 3.6: Sơ đồ thủy lực mạng lưới sông Sò............................................................47
Hình 3.7: Sơ đồ tính toán mạng lưới sông Sò trong Mike 11...................................48
Hình 3.8: Mặt cắt, editor dữ liệu thô của sông Sò....................................................48
Hình 3.9: Mặt cắt editor dữ liệu thô của kênh Cát Xuyên........................................49
Hình 3.10: Mặt cắt editor dữ liệu thô của kênh Mã..................................................49
Hình 3.11: Sơ đồ file HD Parameter Editor..............................................................49

Hình 3.12: Sơ đồ file simulation editor trong giao diện chính của Mike 11.............51
Hình 3.13: Bản đồ ngập lụt ứng với năm nhiều nước (1971) trong trường
hợp mực nước biển: Mực nước biển hiện trạng (a), tăng 12cm (b),
tăng 30cm (c) tăng 46cm (d), tăng 75cm (e)...............................................52
Hình 3.14: Bản đồ ngập lụt tương ứng với năm nước trung bình (1999)
trong trường hợp mực nước biển: Hiện trạng (a), tăng 12cm (b),
tăng 30cm (c) tăng 46cm (d), tăng 75cm (e)...............................................54
Hình 3.15: Bản đồ ngập lụt tương ứng với năm ít nước (1989) trong trường
hợp nước biển: Hiện trạng (a), tăng 12cm (b), tăng 30cm (c) tăng
46cm (d),
tăng 75cm (e)..............................................................................................55
Hình 3.16: Tiến hành gieo hạt, xử lý ngập và theo dõi các cá thể IR42...................59
Hình 3.17: Một số hình ảnh thu được sau khi xử lý ngập.........................................60


vii
Hình 3.18: Hình ảnh bố trí thí nghiệm đồng ruộng Giao Thuỷ................................60


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Biến đổi khí hậu là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại
trong thế kỷ 21. Biến đổi khí hậu sẽ tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống
và môi trường trên phạm vi toàn thế giới. Sự thay đổi khí quyển với hiệu ứng nhà
kính, nhiệt độ của khí quyển ấm dần lên, băng tan ở hai cực làm mực nước biển
dâng gây ngập lụt, ảnh hưởng đến nông nghiệp và gây rủi ro lớn đối với công
nghiệp và các hệ thống kinh tế - xã hội trong tương lai (Phạm Khôi Nguyên,
2009)[8].

Việt Nam được đánh giá là một trong những quốc gia bị tác động mạnh mẽ
nhất bởi biến đổi khí hậu; Nếu mực nước biển dâng 1m, sẽ có khoảng 11% diện tích
đồng bằng sông Hồng và 3% diện tích của các tỉnh khác thuộc vùng ven biển bị
ngập, khoảng 10-12% dân số Việt Nam bị ảnh hưởng trực tiếp và tổn thất khoảng
10% GDP (Nguyễn Hữu Thắng, 2010)[9]. Tác động của biến đổi khí hậu đối với
Việt Nam là rất nghiêm trọng, là nguy cơ hiện hữu cho mục tiêu xóa đói giảm
nghèo, cho việc thực hiện các mục tiêu thiên niên kỷ và sự phát triển bền vững của
đất nước (Phạm Sóng Hồng, 2013)[6].
Cây lúa (Oryza Sativa) là một trong những cây trồng quan trọng nhất ở Việt
Nam, đồng thời cũng là nguồn thức ăn quan trọng nhất cho một nửa dân số thế giới.
Việt Nam là nước xuất khẩu gạo đứng hàng thứ 2 trên thế giới sau Thái Lan, chiếm
khoảng 50% tổng sản lượng gạo thương mại trên thế giới (số liệu tính đến năm
2009) (Tạ Quang Lĩnh, 2010)[7]. Mực nước biển dâng cao làm giảm lưu lượng
dòng chảy của các con sông, thậm chí ngay cả tại các nơi xa bờ biển (Tạ Quang
Lĩnh, 2010)[7]. Do vậy, hàng trăm nghìn ha hoa màu có thể bị ảnh hưởng do hậu
quả của ngập chìm vào cuối thế kỷ. Việc đưa ra các chiến lược thích nghi ứng phó
với sự biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng cho vùng đồng bằng Sông Hồng có
tính chất quyết định đối với nền kinh tế và an ninh lương thực Việt Nam, góp phần
đảm bảo an ninh lương thực thế giới.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

2

Nam Định là tỉnh nằm ở phía Nam đồng bằng Bắc Bộ, nơi tiếp giáp giữa đất
liền và biển. Nằm ở phía hạ lưu sông Hồng, hàng năm nhận được một lượng phù sa
rất lớn tạo nên những vùng đất bồi mới, với hàng ngàn hecta khá bằng phẳng tiến
ra biển Đông. Toàn tỉnh chia thành 2 vùng địa hình tự nhiên: Vùng đồng chiêm trũng
và vùng ven biển. Lưu vực sông Sò là một trong những vựa lúa chính thuộc vùng

đồng bằng ven biển. Những năm trở lại đây Biến đổi khí hậu đã dẫn đến những hậu
quả nặng nề cho nền nông nghiệp của vùng như: xâm nhập ngập, ngập hán, ngập lụt.
Xây dựng các kịch bản Biến đổi khí hậu là rất cần thiết cho việc ứng phó với
ngập lụt tăng do nước biển dâng cao trong tương lai; việc phát triển chọn tạo
giống lúa có khả năng chịu ngập, năng suất cao là hết sức cần thiết và có ý nghĩa.
Cách tiếp cận này không những có ý nghĩa cho an toàn về an ninh lương thực mà
còn giải quyết được vấn đề sinh kế của người dân tại vùng chịu ảnh hưởng của
biến đổi khí hậu và ảnh hưởng của các sự cố về môi trường, từ đó làm giảm áp lực
ngoại biên vào tự nhiên.
Từ đó chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu giải pháp thích ứng
với biến đổi khí hậu của một số dòng lúa mang gen sub-1 tại lưu vực sông Sò
tỉnh Nam Định”
2. Mục tiêu tổng quát nghiên cứu
- Nghiên cứu lựa chọn một số dòng lúa có khả năng thích nghi với điều kiện
biến đổi khí hậu được áp dụng trong điều kiện tại lưu vực sông Sò tỉnh Nam Định.
3. Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu
- Xây dựng bản đồ ngập lụt lưu vực sông Sò tỉnh Nam Định theo kịch bản biến
đổi khí hậu của Bộ TNMT.
- Đánh giá khả năng chịu ngập của một số dòng lúa mang gen Sub1 trong điều
kiện nhân tạo.
- Đề xuất một số dòng lúa có triển vọng có thể áp dụng tại địa bàn nghiên cứu
và các khu vực khác có điều kiện tương tự.
4. Yêu cầu đề tài
- Thu thập đầy đủ các số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, và các số
liệu thuộc tính khác (diện tích, thủy văn, bản đồ nền, ...)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

3

- Thu thập và thừa kế một số giống lúa thuần trồng phổ biến tại vùng đồng
bằng sông Hồng và các dòng lúa chọn tạo mang gen chịu ngập Sub-1.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
* Ý nghĩa khoa học:
- Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: Giúp cho học viên có cơ hội
tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài tốt nghiệp Th.S theo hướng nghiên cứu
khoa học, vận dụng được những kiến thức đã học vào thực tế.
* Ý nghĩa thực tiến:
- Hiểu biết thêm thông tin về biến đổi khí hậu trong thời gian tới tại Việt Nam,
xây dựng được diến biến Biến đổi khí hậu tại khu vực nghiên cứu.
- Đánh giá khả năng chịu ngập của một số giống lúa bản địa và một số dòng
lúa mang gen Sub-1 chịu ngập đáp ứng được nhu cầu về giống, đặc biệt các tỉnh
đồng bằng châu thổ sông Hồng Việt Nam, nơi chịu ảnh hưởng lớn của biến đổi
khí hậu.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

4

Chương 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.Biến đổi khí hậu và xây dựng mô hình ứng phó với Biến đổi khí hậu
1.1.1 Biến đổi khí hậu
- Biến đổi khí hậu (Climate Change): Sự thay đổi của khí hậu được quy trực
tiếp hay gián tiếp là do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí
quyển toàn cầu và đóng góp thêm vào sự biến động khí hậu tự nhiên trong các thời

gian có thể so sánh được. Biến đổi khí hậu xác định sự khác biệt giữa các giá trị
trung bình dài hạn của một tham số hay thống kê khí hậu. Trong đó, trung bình
được thể hiện trong một khoảng thời gian xác định, thường là vài thập kỷ[3].
- Biến đổi khí hậu là những biến đổi trong môi trường vật lý hoặc sinh học gây
ra những ảnh hưởng có hại đáng kể đến thành phần, khả năng phục hồi hoặc sinh
sản của các hệ sinh thái tự nhiên và được quản lý hoặc đến hoạt động của các hệ
thống kinh tế - xã hội hoặc đến sức khỏe và phúc lợi của con người”.(Theo công
ước chung của LHQ về biến đổi khí hậu)[3].
- Công ước khung của liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu[3]
Các bên tham gia công ước này:
Thừa nhận rằng sự thay đổi của khí hậu trái đất và những hiệu ứng nguy hại
của nó là mối quan tâm chung của nhân loại.
Lo lắng rằng những hoạt động của con người đã và đang làm tăng thực sự
nồng đồ các chất khí trong khí quyển, bằng những sự tăng ấy đẩy mạnh hiệu ứng
nhà kính tự nhiên và tính trung bình, điều đó sẽ dẫn tới sự nóng lên thềm của bề mặt
và khí quyển trái đất và có thể ảnh hưởng có hại đến các hệ sinh thái tự nhiên của
loài người.
Ghi nhận rằng phần lớn nhất phái thải cá khí nhà kính toàn cầu trong lịch sử và
hiện tại bắt nguồn từ nước phát triển, rằng sự phát thải theo đầu người ở các nước
đang phát triển còn tương đối thấp và rằng phần phát thải toàn cầu bắt nguồn từ các
nước đang phát triển sẽ tăng đáp ứng các nhu cầu phát triển và xã hội của mình.
Nhận thức về vai trò và tầm quan trọng trong các hệ sinh thái biển và đất liền
của các bể hấp thụ và bể chứa các khí nhà kính.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

5

Ghi nhận rằng có nhiều sự không chắc chắn trong các dự báo về thay đổi khí

hậu đặc biệt đối với thời hạn, đại lượng và các sơ đồ khu vực của chúng.
Thừa nhận rằng tính chất toàn cầu của sự thay đổi khí hậu kêu gọi sự hợp tác
rộng lớn nhất có thể được của tất cả các nước và sự tham gia của họ vào sự ứng phó
quốc tế thích hợp và có hiệu quả, phù hợp với những trách nhiệm chung như có phân
biệt và các khả năng tương ứng cùng các điều kiện kinh tế và xã hội của mỗi nước.
Nhắc lại những điều khoản thích hợp của tuyên bố của Hội nghị Liên Hợp
Quốc về môi trường coả loài người, đã được thông qua ở Stốckhôm vào ngày 16
tháng 6 năm 1972.
Cũng nhắc lại rằng các quốc gia, phù hợp với Hiến chương của Loài người và
những nguyên tắc của luật quốc tế, có chủ quyền khai thác những tài nguyên của
mình theo các chính sách về môi trường và phát triển của mình và có trách nhiệm
bảo đảm rằng các hoạt động trong phạm vi quyền tài phán hoặc kiểm soát của mình
không gây ra tổn hại đối với môi trường của các nước khác hoặc các khu vực vượt
quá giới hạn quyền tài phán quốc gia.
Khẳng định lại nguyên tắc chủ quyền của các quốc gia trong hợp tác quốc tế
để đối phó với thay đổi khí hậu.
Nhận thức rằng các quốc gia phải ban hành luật môi trường có hiệu quả rằng
các tiêu chuẩn về môi trường các mục tiêu quản lý và các ưu tiên cần phải phản ánh
hoàn cảnh môi trường và phát triển của các điều đó áp dụng vào và rằng các tiêu
chuẩn áp dụng bởi một số nước có thể là không thích hợp và gây phí tổn kinh tế và
xã hội không xác đáng cho các nước khác, đặc biệt các nước đang phát triển.
Nhắc lại những điều khoản của Nghị quyết Ðại hội đồng 44/228 ngày 22
tháng 12 năm 1989 về Hội nghị Liên Hợp Quốc về môi trường và phát triển và
các Nghị quyết 43/53 ngày 6-12-1988, 44/207 ngày 22-12-1989, 45/212 ngày 2112-1990 và 46/169 ngày 19-12-1991 về bảo vệ khí hậu toàn cầu cho các thế hệ hiện
nay và mau sau của nhân loại.
Cũng nhắc lại các điều khoản của Nghị quyết Ðại hội đồng 44/206 ngày 2212-1989 về những ảnh hưởng nguy hại có thể có của mực nước biển các vùng thấp
ven bờ và các điều khoản thích hợp của Nghị quyết Ðại hội đồng 44/172 ngày 1912-1989 về việc thi hành kế hoạch hành động chống sa mạc hoá.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

6

Nhắc lại nữa Công ước Viên về bảo vệ tầng ôzôn 1985 và Nghị định thư
Montreal về các chất làm suy kiệt tầng ôzôn, 1987 như đã được điều chỉnh và sửa
đổi ngày 29-6-1990.
Ghi nhận Tuyên bố cấp bộ trưởng của Hội nghị về khí hậu thế giới lần thứ hai
đã được thông qua ngày 7-11-1990.
Thấy rõ công tác phân tích có giá trị được tiến hành bởi nhiều quốc gia về thay
đổi khí hậu và những đóng góp quan trọng của Tổ chức khí tượng thế giới, Chương
trình môi trường Liên Hợp Quốc và các cơ quan, các tổ chức và các Ban khác của
hệ thống Liên Hợp Quốc, cũng như các Ban Liên chính phủ và các quốc tế khác đối
với việc trao đổi các kết quả nghiên cứu khoa học và điều phối sự nghiên cứu.
Nhận thấy rằng các bước cần thiết để hiểu biết và đối phó với thay đổi khí hậu
có hiệu quả nhất về kinh tế - xã hội và môi trường nếu chúng được dựa trên những
xem xét kinh tế - kỹ thuật và khoa học thích hợp và được đánh giá lại một cách liên
tục căn cứ vào những phát hiện kới trong các lính vực này.
Nhận thấy rằng các hành động khác nhau để đối phó với thay đổi khí hậu có
thể tự chúng được biện minh về mặt kinh tế và cũng có thể giúp giải quyết các vấn
đề môi trường khác.
Cũng nhận thấy sự cần thiết của các nước phát triển có hành động trực tiếp
theo một phương pháp mềm dẻo trên cơ sở những ưu tiên rõ ràng, như là một bước
đầu tiên tiến tới những ưu tiên rõ ràng, như là một bước đầu tiến tới những chiến
lược đối phó toàn diện ở các mức toàn cầu, quốc gia và nơi được thoả thuận ở các
khu vực mà có tính đến tất cả các khí nhà kính, có xem xét hích đáng đến những
đóng góp tương ứng của chúng vào việc tăng cường hiệu ứng nhà kính.
Nhận thấy nữa rằng các nước đất thấp và đảo nhỏ khác, các nước có ven bờ
thấp các vùng khô cằn và nửa khô cằn hoặc các vùng dễ bị lụt, hạn và sa mạc hoá,
và các nước đang phát triển với hệ sinh thái vùng núi mòng manh là đặc biệt bị
những ảnh hưởng nguy hại của sự thay đổi khí hậu.

Nhận thấy những khó khăn đặc biệt của những nước nhất là các nước đang
phát triển có các nền kinh tế đặc biệt phụ thuộc vào việc sản xuất, sử dụng và xuất
khẩu nhiên liệu hoá thạch, do hậu quả của hành động được tiến hành nhằm hạn chế
sự phát thải khí nhà kính.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

7

Khẳng định rằng những ứng phó đối với thay đổi khí hậu phải được phối hợp
với sự phát triển kinh tế và xã hội một cách tổng hợp nhằm tránh những tác động có
hại cho sự phát triển này tính đến một cách đầy đủ những nhu cầu chính đáng cần
được ưu tiên của các nước đang phát triển nhằm đạt được sự tăng trưởng kinh tế bền
vững và trừ tiệt nạn nghèo khổ.
Nhận thấy rằng tất cả các nước đang phát triển cần có quyền sử dụng tài
nguyên cần thiết để đạt tới sự phát triển lâu bền về nền kinh tế và xã hội và để các
nước đang phát triển tiến tới mục tiêu đó, việc tiêu thụ năng lượng của họ sẽ cần
được tăng tính đến những khả năng đạt tới hiệu suất năng lượng lớn hơn và kiểm
soát sự phát thải khí nhà kính nói chung, bao gồm thông qua việc áp dụng các công
nghệ mới với những điều kiện làm cho việc áp dụng đó có lợi về kinh tế và xã hội.
Quyết tâm bảo vệ hệ thống khí hậu cho các thế hệ hiện nay và mai sau[3].
1.1.2 Ứng phó với biến đổi khí hậu: thích ứng và giảm nhẹ
Theo báo cáo tổng hợp “Biến đổi khí hậu 2008” của IPCC thì giảm nhẹ BĐKH
và thích ứng với BĐKH đều là những hợp phần của Chính sách Ứng phó với BĐKH:
Ứng phó với BĐKH = Thích ứng + giảm nhẹ
BĐKH gây ra những hậu quả năng nề với sự phát triển kinh tế - xã hội của tất
cả các nước và khu vực. Trong cuộc chiến với BĐKH không một ai có thể đứng
ngoài cuộc. Để giảm nhẹ các thiệt hại nặng nề do BĐKH gây ra người ta nghiên cứu
áp dụng tổng hợp các biện pháp hướng tới sống chung với BĐKH với nhận thức

BĐKH là một quá trình không thể đảo ngược được.Chúng ta chỉ có thể giảm nhẹ
chúng và nỗ lực thích ứng với chúng. Vì vậy hướng đi chính hiện nay là nghiên cứu
áp dụng các biện pháp phù hợp với tinh hình và khả năng của mỗi đối tượng, mỗi
ngành, cộng đồng và trong từng thời điểm sao cho giảm được sự tổn thương do
BĐKH hoặc các hiện tượng khí hậu cực đoan gây ra cho người dân cư trú và hoạt
động sinh sống tại khu vực, nói cách khác làthích ứng với BĐKH.[1]
Khác vớ

, công tác giảm nhẹ BĐKH là hành động cần thiết tác động

tới nguyên nhân của BĐKH như việc đưa ra các biện pháp và cơ chế giảm phát thải
khí nhà kính, Thích ứng là sự điều chỉnh các hệ thống tự nhiên và con người để phù
hợp với môi trường mới hoặc môi trường bị thay đổi.Sự thích ứng với BĐKH là sự
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

8

điều chỉnh các hệ thống tự nhiên và con người để ứng phó với tác động thực tại
hoặc tương lai của khí hậu,do đó làm giảm hoặc tận dụng những mặt có lợi,đồng
thời tạo cho con người hoặc cộng đồng có sự chuẩn bị đầy đủ mọi điều kiện tinh
thần, vật chất, kỹ năng và tập quán, thói quen sinh sống, ổn định sinh kế để họ có
thể "sống chung"với sự thay đổi do các yếu tố khí hậu tác động đến khu vực quan
tâm. Nói một cách khác mục đích của thích ứng với BĐKH là giảm sự tổn thương,
tăng cường năng lực đối phó, quản lý và giảm rủi ro do tác động của khí hậu tới
cuộc sống cũng như sinh kế của người dân.[1]
Mối quan hệ giữa thích ứng và giảm nhẹ
Thích ứng và giảm nhẹ là hai mặt của một nhiệm vụ chung là ứng phó với
BĐKH có quan hệ chặt chẽ và bổ trợ cho nhau. Nếu làm tốt công tác giảm nhẹ, đặc

biệt là nếu các nước công nghiệp giảm bớt việc sử dụng nhiên liệu hoá thạch ,giảm
bớt phát thải KNK ở nhiều lĩnh vực khác,có thể hạn chế được sự nóng lên của trái
đất, khí hậu sẽ bớt khắc nghiệt và tình trạng tổn thương của các khu vực sẽ được
giảm nhẹ. Điều này đồng nghĩa với công tác thích ứng dễ dàng hơn và chi phí cho
thích ứng có thể giảm xuống (hình 1.1).
Hai hướng chiến lược cần thiết để đối phó với BĐKH:
Thích ứng: Tác động tiêu cực của các yếu tố khí hậu được giảm xuống bằng
các biện pháp giảm thiểu những mặt trái,tận dụng những mặt có lợi của chúng.
Giảm nhẹ: Loại trừ nguyên nhân gây ra BĐKH bằng cách giảm phát thải khí
nhà kính

[1].

.
Hình 1.1. Giảm nhẹ và thích ứng luôn song hành và bổ trợ cho nhau
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

9

1.1.3 Cơ sở dữ liệu xây dựng mô hình ứng phó với Biến đổi khí hậu
1.1.3.1. Khái niệm
Một cơ sở dữ liệu là tập hợp các thông tin của đối tượng cần quản lý, được lưu
trữ trong các máy tính, được nhiều người sử dụng và cách tổ chức của nó được chi
phối bằng một mô hình. (Ngô Thị Hồng Gấm, 2009)[5].
1.1.3.2. Các tiêu chuẩn của một cơ sở dữ liệu
- Không dư thừa thông tin: Thông tin khi thu thập có thể lấy ở nhiều nguồn
khác nhau, vì vậy cần phải loại bỏ thông tin dư thừa trước khi xây dựng CSDL.
Có hai dạng dư thừa thông tin:

+ Dư thừa về mặt vật lý: Một thông tin có mặt nhiều lần trong một CSDL
+ Dư thừa về mặt ngữ nghĩa: Một thông tin có nội dung như nhau nhưng lại
mang các tên khác nhau.
- Đảm bảo tính an toàn và bí mật: Vì trong một cơ quan có nhiều người sử
dụng chung một máy tính, và sử dụng chung một CSDL, trong trường hợp như vậy
cần phải tuân thủ nguyên tắc sau:
+ Chỉ những người được quyền sử dụng mới được cập nhật và CSDL.
+ Người sử dụng CSDL không được làm hỏng thông tin của người khác.
Khi có sự cố về máy tính, CSDL phải được bảo vệ và cất giữ sang một máy
khác.
- Giữa các chương trình ứng dụng và CSDL phải có sự độc lập: Khi dữ liệu
có thay đổi thì chương trình không phải thay đổi theo và ngược lại.
- Hiệu suất áp dụng tốt:
+ Mặc dù CSDL có nhiều người sử dụng nhưng đối với mỗi người CSDL phải
tạo ra cho họ cảm giác làm việc hoàn toàn độc lập.
+ CSDL phải cho câu trả lời chính xác nhất và kịp thời khi người sử dụng truy
vấn (Ngô Thị Hồng Gấm, 2009)[5].
* GIS là gì?
+ Các định nghĩa về GIS
Định nghĩa theo chức năng: GIS là một hệ thống bao gồm 4 hệ con: Dữ liệu
vào, quản trị dữ liệu, phân tích dữ liệu và dữ liệu ra.
Định nghĩa theo khối công cụ: GIS là tập hợp phức tạp của các thuật toán.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

10

Định nghĩa theo mô hình dữ liệu: GIS gồm các cấu trúc dữ liệu được sử dụng
trong các hệ thống khác nhau (cấu trúc dạng Raster và Vecter).

Định nghĩa về mặt công nghệ: GIS là công nghệ thông tin để lưu trữ, phân tích
và trình bày các thông tin không gian và thông tin phi không gian, công nghệ GIS
có thể nói là tập hợp hoàn chỉnh các phương pháp và các phương tiện nhằm sử dụng
và lưu trữ các đối tượng.
Định nghĩa theo sự trợ giúp và ra quyết định: GIS có thể coi là một hệ
thống trợ giúp việc ra quyết định, tích hợp các số liệu không gian trong một cơ
chế thống nhất.
Nói tóm lại theo BURROUGHT: “GIS như là một tập hợp các công cụ cho
việc thu nhập, lưu trữ, thể hiện và chuyển đổi các dữ liệu mang tính chất không gian
từ thế giới thực để giải quyết các bài toán ứng dụng phục vụ các mục đích cụ thể”.

Hình 1.2: Sơ đồ khái niệm về một hệ thống thông tin địa lý
+ Các thành phần cơ bản của một Hệ thống thông tin địa lý
Một hệ thống thông tin địa lý bao gồm những thành phần cơ bản sau:
- Phần cứng: bao gồm máy tính điều khiển mọi hoạt động của hệ thống và các
thiết bị ngoại vi.
- Phần mềm: cung cấp công cụ và thực hiện các chức năng:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

11

+ Thu thp d liu khụng gian v d liu thuc tớnh t cỏc ngun thụng tin
khỏc nhau
+ Lu tr, cp nht, iu chnh v t chc cỏc c s d liu núi trờn.
+ Phõn tớch bin i, iu chnh v t chc cỏc c s d liu nhm gii quyt
cỏc bi toỏn ti u v mụ hỡnh mụ phng khụng gian v thi gian.
+ a ra cỏc thụng tin theo yờu cu di dng khỏc nhau.
Ngoi ra phn mm cn phi cú kh nng phỏt trin v nõng cp theo cỏc yờu

cu t ra ca h thng.
- D liu: õy l thnh phn quan trng nht ca GIS. Cỏc d liu khụng gian
(Spatial data) v cỏc d liu thuc tớnh (No spatial data) c t chc theo mt mc
tiờu xỏc nh bi mt h qun tr c s d liu (DataBase Management System).
- Con ngi: yu t con ngi cú nh hng rt ln i vi cỏc h GIS, c
bit trong vic iu khin h thng v phỏt trin cỏc ng dng.
* Gii thiu phn mm Mike 11
S cụng b ra i ca Mike 11 phiờn bn 4 (nm 1997) ó m ra mt k
nguyờn mi cho vic ng dng lp mụ hỡnh thu ng lc cho sụng v kờnh dn.
Mike 11 l mt h thng mụ hỡnh mt chiu gm rt nhiu cỏc modul liờn kt cht
ch vi nhau v tựy vo kh nng ngun s liu hin cú m ngi s dng cú th s
dng cỏc modul c lp hoc liờn kt vi nhau.

T L
T D
C
ò
hả h
u u
ấi n
g
tK ỷ c
Đ h
lh ch
ả
u ộ u
n y
ợế y
m
g ể

c
n trỳc
Hỡnh 1.3: Cu
mụ hỡnh mike 11
ặ
gh L n
tự c
/>S húa bi Trung tõm Hc liu n n
t c h
ớá ớ ấ
cn c t
m l
ắ
a n


12

Mike 11 mô phỏng lưu lượng, chất lượng nước và vận chuyển bùn cát ở cửa
sông, sông, hệ thống tưới, kênh dẫn và các hệ thống dẫn nước khác. Mike 11 là
công cụ lập mô hình động lực một chiều, thân thiện với người sử dụng nhằm phân
tích chi tiết, thiết kế, quản lý và vận hành cho sông và hệ thống kênh dẫn đơn giản
và phức tạp. Với môi trường đặc biệt thân thiện với người sử dụng, linh hoạt và tốc
độ, Mike 11 cung cấp một môi trường thiết kế hữu hiệu về kỹ thuật công trình, tài
nguyên nước, quản lý chất lượng nước và các ứng dụng quy hoạch. Mô đun mô
hình thuỷ động lực (HD) là một phần trung tâm của hệ thống lập mô hình Mike 11
và hình thành cơ sở cho hầu hết các mô đun bao gồm: dự báo lũ, tải khuyếch tán,
chất lượng nước và các mô đun vận chuyển bùn cát. Mô đun Mike 11 HD giải các
phương trình tổng hợp theo phương đứng để đảm bảo tính liên tục và bảo toàn động
lượng (phương trình Saint Venant).

Các ứng dụng liên quan đến mô đun Mike 11 HD bao gồm:
+ Dự báo lũ và vận hành hồ chứa
+ Các phương pháp mô phỏng kiểm soát lũ
+ Vận hành hệ thống tưới và tiêu thoát nước mặt
+ Thiết kế các hệ thống kênh dẫn
+ Nghiên cứu sóng triều và dòng chảy do mưa ở sông và cửa sông
Đặc trưng cơ bản của hệ thống lập mô hình Mike 11 là cấu trúc mô đun tổng
hợp với nhiều loại mô đun được thêm vào mô phỏng các hiện tượng liên quan đến
hệ thống sông. Ngoài các mô đun thuỷ lực đã mô tả ở trên, Mike 11 bao gồm các
mô đun bổ sung đối với:
Thuỷ văn
Tải khuyếch tán
Các mô hình chất lượng nước
Vận chuyển bùn cát có cấu
kết
Vận chuyển bùn cát không cấu kết
Phương trình cơ bản của Mike 11
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

13
Hệ phương trình cơ bản của Mike 11 là hệ phương trình Saint Venant viết cho
trường hợp dòng chảy một chiều trong lòng kênh dẫn hở, bao gồm:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>