Nghiên cứu sử dụng tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông Sedon, Lào trong bối cảnh biến đổi khí hậu (Luận án tiến sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

VINVILAY SAYAPHONE

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TỔNG HỢP TÀI NGUYÊN NƯỚC
LƯU VỰC SÔNG SEDON, LÀO TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI
KHÍ HẬU

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI – 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

VINVILAY SAYAPHONE

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TỔNG HỢP TÀI NGUYÊN NƯỚC
LƯU VỰC SÔNG SEDON, LÀO TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI
KHÍ HẬU

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC
MÃ SỐ: 9 - 58 - 02 - 12

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS. LÊ VĂN CHÍN
GS.TS. TRẦN VIẾT ỔN

HÀ NỘI – 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả
nghiên cứu và các kết luận trong luận án là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một
nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào.Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được
thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.
Tác giả luận án

VinVilay Sayaphone

i


LỜI CÁM ƠN
Sau một thời gian miệt mài nghiên cứu, luận án đã hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận
tình của PGS.TS. Lê Văn Chín và GS.TS. Trần Viết Ổn. Tác giả xin bày tỏ biết ơn sâu
sắc tới các thầy đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi
trong suốt quá trình nghiên cứu để tác giả hoàn thành luận án này.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các đơn vị, cá nhân đã tạo điều kiện cung cấp các tài
liệu và tham gia góp ý cho tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu. Xin cảm ơn tác giả
các công trình nghiên cứu đã cung cấp nguồn tư liệu và những kiến thức liên quan quý
báu để tác giả sử dụng trong quá trình nghiên cứu và trích dẫn trong luận án này.
Tác giả xin chân thành cảm ơn bộ môn Kỹ thuật và Quản lý tưới; Khoa Kỹ thuật tài
nguyên nước; Phòng Đào tạo đại học và sau đại học; Trường Đại học Thủy lợi; Cục

Thủy lợi Lào; Sở Nông Lâm nghiệp tỉnh Salavan; Champasak và Sekong; Viện
Nghiên cứu Nông Lâm nghiệp Quốc gia Lào; Cục khí tượng thủy văn Lào cùng toàn
thể các thầy, cô giáo; bạn bè; đồng nghiệp; cơ quan và gia đình đã tạo điều kiện, chia
sẻ khó khăn, tham gia ý kiến và giúp tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn thành
luận án này.
Tác giả luận án

Vinvilay Sayaphone

ii


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................7
1.1 Tổng quan về sử dụng tổng hợp tài nguyên nước .................................................7
1.1.1 Cơ sở lý thuyết về sử dụng tổng hợp tài nguyên nước ................................7
1.1.2 Các nghiên cứu về sử dụng tổng hợp tài nguyên nước ...............................8
1.2 Tổng quan về biến đổi khí hậu và ảnh hưởng đến tài nguyên nước ...................10
1.2.1 Biến đổi khí hậu ........................................................................................10
1.2.2 Tác động của BĐKH đến tài nguyên nước ...............................................15
1.2.3 Tác động của BĐKH đến cân bằng nước ..................................................18
1.2.4 Các nghiên cứu về tác động của BĐKH ở Lào .........................................23
1.3 Tổng quan về lưu vực nghiên cứu .......................................................................24
1.3.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên ...........................................................................24
1.3.2 Khí tượng, thủy văn ...................................................................................29
1.3.3 Xu thế biến động tài nguyên nước ............................................................34
1.3.4 Hiện trạng thủy lợi và tình hình khai thác sử dụng tài nguyên nước của
vùng nghiên cứu ............................................................................................................46
1.3.5 Phương hướng phát triển kinh tế - xã hội của các ngành sử dụng nước ...49
1.4 Định hướng nghiên cứu của luận án ...................................................................52

1.4.1 Các tồn tại chính ........................................................................................52
1.4.2 Định hướng nghiên cứu .............................................................................53
CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU...............................................................................................................................56
2.1 Xây dựng cơ sở khoa học ....................................................................................56
2.1.1 Cơ sở lý thuyết tính toán xác định dòng chảy trên lưu vực.......................56
2.1.2 Cơ sở lý thuyết tính toán nhu cầu nước của lưu vực .................................58
2.1.3 Cơ sở lý thuyết tính toán cân bằng nước lưu vực......................................63
2.2 Cơ sở dữ liệu .......................................................................................................66
2.2.1 Giai đoạn nền (số liệu thực đo) .................................................................66
2.2.2 Giai đoạn tương lai (Kịch bản BĐKH) .....................................................66
2.3 Phương pháp tính toán nhu cầu nước cho các đối tượng dùng nước trong lưu
vực .................................................................................................................................75
2.3.1 Nhu cầu sử dụng nước cho trồng trọt ........................................................75
iii


2.3.2 Nhu cầu sử dụng nước cho chăn nuôi .......................................................77
2.3.3 Nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt ........................................................77
2.3.4 Nhu cầu sử dụng nước cho công nghiệp ...................................................77
2.3.5 Nhu cầu nước sử dụng cho thủy sản..........................................................77
2.3.6 Nhu cầu sử dụng nước cho du lịch ............................................................78
2.3.7 Tổng nhu cầu nước của các ngành trên lưu vực ........................................78
2.4 Phương pháp tính toán dòng chảy cho lưu vực ...................................................78
2.4.1 Xây dựng sơ đồ mạng sông mô hình SWAT ............................................79
2.4.2 Thu thập dữ liệu.........................................................................................80
2.4.3 Xây dựng mô hình tính toán mô phỏng dòng chảy ...................................85
2.5 Phương pháp tính toán cân bằng nước trên lưu vực ...........................................88
2.5.1 Phân chia tiểu lưu vực để tính lượng nước đến trong mô hình WEAP .....88
2.5.2 Tài liệu tính toán cân bằng nước ...............................................................91

2.6 Tính toán cần bằng nước cho lưu vực giai đoạn hiện tại ....................................91
2.6.1 Tính toán xác định dòng chảy trên lưu vực ở giai đoạn hiện tại ...............91
2.6.2 Tính toán nhu cầu nước của các đối tượng dùng nước trong lưu vực.......92
2.6.3 Kết quả tính toán cân bằng nước bằng mô hình WEAP ...........................93
2.6.4 Phân tích đánh giá kết quả cân bằng nước giai đoạn hiện tại ...................94
CHƯƠNG 3. ẢNH HƯỞNG CỦA BĐKH ĐẾN SỬ DỤNG NƯỚC LƯU VỰC
SÔNG SEDON VÀ GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ ...............................................................97
3.1 Ảnh hưởng của BĐKH đến mưa và nhiệt độ ......................................................97
3.1.1 Lượng mưa ................................................................................................97
3.1.2 Nhiệt độ ...................................................................................................101
3.2 Ảnh hưởng của BĐKH đến nhu cầu nước của các đối tượng dùng nước trong
lưu vực .........................................................................................................................106
3.2.1 Các căn cứ xác định nhu cầu nước cho tương lai ....................................107
3.2.2 Tính toán nhiệt độ, lượng mưa theo kịch bản BĐKH .............................107
3.2.3 Tính toán nhu cầu nước của các đối tượng dùng nước trong lưu vực ở giai
đoạn 2030s ...................................................................................................................108
3.2.4 Tính toán nhu cầu nước của các đối tượng dùng nước trong lưu vực ở giai
đoạn 2050s ...................................................................................................................110
3.3 Ảnh hưởng của BĐKH đến dòng chảy .............................................................112
iv


3.4 Ảnh hưởng của BĐKH đến cân bằng nước ......................................................116
3.4.1 Giai đoạn 2021-2040 (2030s) ..................................................................116
3.4.2 Giai đoạn 2041-2060 (2050s) ..................................................................120
3.5 Đề xuất giải pháp sử dụng tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông Sedon......125
3.5.1 Các cơ sở đề xuất giải pháp .....................................................................125
3.5.2 Đề xuất giải pháp .....................................................................................126
1. Kết luận ...............................................................................................................144
2. Kiến nghị .............................................................................................................145

3. Những hạn chế của Luận án ................................................................................146
4. Đóng góp mới của luận án .................................................................................146

v


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Quan hệ giữa các quan trắc (a,b,c) và sự phát thải (d)[2] ..............................12
Hình 1.2 Xu thế nhiệt độ trung bình hàng năm tại một số tỉnh, 1970-2010, Lào.[5] ....13
Hình 1.3 Thay đổi phân bố mưa tháng ở Lào giữa 1901 – 1953 và 1954 - 2006 .........14
Hình 1.4 Cưỡng bức bức xạ theo đường nồng độ khí nhà kính đại diện (Van Vuuren và
nnk, 2011)[7] .................................................................................................................15
Hình 1.5 Sơ đồ vị trí lưu vực sông Sedon .....................................................................25
Hình 1.6 Bản đồ vị trí các trạm KTTV trong lưu vực và lân cận ..................................30
Hình 1.7 Biểu đồ tổng lượng mưa tháng trung bình nhiều năm tại các trạm quan trắc 39
Hình 1.8 Biến trình lượng mưa năm, mưa mùa tại trạm KongSedon thời kỳ 1990 –
2015 ...............................................................................................................................40
Hình 1.9 Biến trình lượng mưa năm, mưa mùa tại trạm Saravan thời kỳ 1990 – 2015 40
Hình 1.10 Biến trình lượng mưa năm, mưa mùa tại trạm Selabam thời kỳ 1990 – 2015
.......................................................................................................................................41
Hình 1.11 Biến trình lượng mưa năm, mưa mùa tại trạm Pakse thời kỳ 1990 – 2015 .41
Hình 1.12 Biến trình lượng mưa năm, mưa mùa tại trạm LaoNgarm thời kỳ 1990 –
2015 ...............................................................................................................................41
Hình 1.13 Biến trình lượng mưa năm, mưa mùa tại trạm Nikom 3-4 thời kỳ 1990 –
2015 ...............................................................................................................................42
Hình 1.14 Biến trình lượng mưa năm, mưa mùa tại trạm Batieng thời kỳ 1990 – 2015
.......................................................................................................................................42
Hình 1.15 Biến trình lượng mưa năm, mưa mùa tại trạm Paksong thời kỳ 1990 – 2015
.......................................................................................................................................42
Hình 1.16 Biến trình lượng mưa năm, mưa mùa tại trạm Sekong thời kỳ 1990 – 2015

.......................................................................................................................................43
Hình 1.17 Xu thế biến động lượng mưa trung bình năm ..............................................44
Hình 1.18 Xu thế biến động lượng mưa trung bình mùa khô .......................................45
Hình 1.19 Xu thế biến động lượng mưa trung bình mùa mưa ......................................46
Hình 1.20 Sơ đồ các công trình thủy lợi lưu vực sông Sedon .......................................49
Hình 1.21 Sơ đồ nghiên cứu của luận án .......................................................................54
Hình 2.1 Bản đồ toạ độ các điểm ô lưới trong mô hình CCLM5-0-2 (EC-EARTH) ở
vùng nghiên cứu ............................................................................................................68
vi


Hình 2.2 Bản đồ toạ độ các điểm ô lưới trong mô hình REMO2009 (MPI-ESM-LR) .69
Hình 2.3 Bản đồ toạ độ các điểm ô lưới trong mô hình CCLM5-0-2 (MPI-ESM-LR) 70
Hình 2.4 Bản đồ toạ độ các điểm ô lưới trong mô hình HadGEM3-RA (HadGEM2AO) ................................................................................................................................71
Hình 2.5 Sơ đồ mạng lưới sông xây dựng trong mô hình .............................................79
Hình 2.6 Sơ đồ hệ thống sông và trạm khí tượng, thủy văn của lưu vực sông Sedon ..81
Hình 2.7 Bản đồ sử dụng đất lưu vực sông Sedon ........................................................83
Hình 2.8 Bản đồ loại đất ................................................................................................84
Hình 2.9 Bản đồ số độ cao sử dụng trong SWAT .........................................................85
Hình 2.10 Bản đồ phân chia lưu vực trong SWAT .......................................................85
Hình 2.11 Đường quá trình dòng chảy (hiệu chỉnh) tại trạm Kongsedone ...................87
Hình 2.12 Đường quá trình dòng chảy (hiệu chỉnh) tại trạm Sounvannakhily .............87
Hình 2.13 Đường quá trình dòng chảy (kiểm định) tại trạm Kongsedone ....................88
Hình 2.14 Đường quá trình dòng chảy (kiểm định) tại trạm Sounvannakhily ..............88
Hình 2.15 Phân chia lưu vực sông Sedon thành 20 tiểu lưu vực ..................................89
Hình 2.16 Sơ đồ mô phỏng cân bằng nước lưu vực sông Sedon ..................................90
Hình 2.17 Lượng thiếu hụt nước trung bình từng tháng hiện trạng ..............................94
Hình 3.1 Sự gia tăng lượng mưa năm (mm) tính trung bình 4 mô hình và 2 kịch bản
giai đoạn 2030s so với giai đoạn nền ............................................................................98
Hình 3.2 Sự gia tăng lượng mưa năm (mm) tính trung bình 4 mô hình và 2 kịch bản

giai đoạn 2050s so với giai đoạn nền ............................................................................99
Hình 3.3 Bản đồ phân bố sự thay đổi lượng mưa mùa mưa lưu vực sông Sedon giai
đoạn 2030s (trái) và 2050s (phải) ................................................................................101
Hình 3.4 Bản đồ phân bố sự thay đổi lượng mưa mùa khô lưu vực sông Sedon giai
đoạn 2030s (trái) và 2050s (phải) ................................................................................101
Hình 3.5 Sự gia tăng nhiệt độ tối thấp (oC) tính trung bình 4 mô hình và 2 kịch bản giai
đoạn 2030s so với giai đoạn nền .................................................................................103
Hình 3.6 Sự gia tăng nhiệt độ tối thấp (oC) tính trung bình 4 mô hình và 2 kịch bản giai
đoạn 2050s so với giai đoạn nền .................................................................................104
Hình 3.7 Sự gia tăng nhiệt độ tối cao (oC) tính trung bình 4 mô hình và 2 kịch bản giai
đoạn 2030s so với giai đoạn nền .................................................................................105
Hình 3.8 Sự gia tăng nhiệt độ tối cao (oC) tính trung bình 4 mô hình và 2 kịch bản giai
vii


đoạn 2050s so với giai đoạn nền .................................................................................106
Hình 3.9 Đường quá trình dòng chảy mô phỏng tại Konsedon giai đoạn 2030s ........114
Hình 3.10 Đường quá trình dòng chảy mô phỏng tại Konsedon giai đoạn 2050s ......115
Hình 3.11 Đường quá trình dòng chảy mô phỏng tại Sovannakhili giai đoạn 2030s .115
Hình 3.12 Đường quá trình dòng chảy mô phỏng tại Sovannakhili giai đoạn 2050s .116
Hình 3.13 Lượng thiếu hụt nước trung bình từng tháng theo CCLM5-0-2 (ECEARTH) giai đoạn 2030s ............................................................................................117
Hình 3.14 Lượng thiếu hụt nước trung bình từng tháng theo CCLM5-0-2 (MPI-ESMLR) giai đoạn 2030s ....................................................................................................118
Hình 3.15 Lượng thiếu hụt nước trung bình từng tháng theo REMO2009 (MPI-ESMLR) giai đoạn 2030s ....................................................................................................119
Hình 3.16 Lượng thiếu hụt nước trung bình tháng theo HadGEM3-RA giai đoạn 2030s
.....................................................................................................................................120
Hình 3.17 Lượng thiếu hụt nước trung bình từng tháng theo CCLM5-0-2 (ECEARTH) giai đoạn 2050s ............................................................................................121
Hình 3.18 Lượng thiếu hụt nước trung bình từng tháng theo CCLM5-0-2 (MPI-ESMLR) giai đoạn 2050s ....................................................................................................122
Hình 3.19 Lượng thiếu hụt nước trung bình từng tháng theo REMO2009 (MPI-ESMLR) giai đoạn 2050s ....................................................................................................123
Hình 3.20 Lượng thiếu hụt nước trung bình tháng theo HadGEM3-RA giai đoạn 2050s
.....................................................................................................................................124

Hình 3.21 Tưới phun mưa ...........................................................................................134
Hình 3.22 Bố trí các công trình dự kiến giai đoạn 2030s ............................................139
Hình 3.23 Bố trí các công trình dự kiến giai đoạn 2050s ............................................140

viii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Miêu tả và trích dẫn về 4 RCP .......................................................................15
Bảng 1.2 Dân số thuộc lưu vực sông Sedon năm 2017 .................................................26
Bảng 1.3 Tổng hợp sử dụng đất lưu vực sông Sedon....................................................27
Bảng 1.4 Nhiệt độ trung bình tháng nhiều năm ............................................................30
Bảng 1.5 Độ ẩm trung bình tháng .................................................................................32
Bảng 1.6 Tốc độ gió trung bình tháng ...........................................................................32
Bảng 1.7 Tổng lượng bốc hơi trung bình tháng ............................................................33
Bảng 1.8 Số giờ nắng bình quân tháng ..........................................................................33
Bảng 1.9 Lượng mưa trung bình tháng .........................................................................34
Bảng 1.10 Phân mùa mưa/mùa khô theo chỉ tiêu vượt tổn thất thấm 100mm (P≥70%)
.......................................................................................................................................35
Bảng 1.11 Phân phối lượng mưa các mùa tại các trạm quan trắc .................................36
Bảng 1.12 Một số năm có lượng mưa lớn nhất đã xuất hiện trong vùng ......................36
Bảng 1.13 Tổng lượng mưa tháng, năm bình quân các trạm thời kỳ nhiều năm ..........37
Bảng 1.14 Hiện trạng công trình KTSD tài nguyên nước cho nông nghiệp toàn vùng 46
Bảng 1.15 Tổng lượng nước tưới cho nông nghiệp tỉnh Champasak............................47
Bảng 1.16 Hiện trạng các công trình tưới ở các huyện .................................................47
Bảng 1.17 Hiện trạng hệ thống công trình cấp nước cho nông nghiệp tỉnh Saravane ..47
Bảng 1.18 Chiến lược phát triển kinh tế của lưu vực sông Sedon ................................52
Bảng 2.1 Tiêu chuẩn cấp nước cho sinh hoạt ................................................................61
Bảng 2.2 Định mức sử dụng nước trong chăn nuôi tập trung .......................................62
Bảng 2.3 Định mức nước dùng trong chăn nuôi tập phân tán .......................................62

Bảng 2.4 Thời gian sử dụng nước trong chăn nuôi .......................................................62
Bảng 2.5 Các mô hình khí hậu vùng (RCM) sử dụng trong luận án .............................67
Bảng 2.6 Lượng mưa ngày trung bình giai đoạn nền (mm) ..........................................73
Bảng 2.7 Lượng mưa ngày trung bình giai đoạn nền (mm) ..........................................73
Bảng 2.8 Lượng mưa ngày trung bình giai đoạn nền (mm) ..........................................74
Bảng 2.9 Lượng mưa ngày trung bình giai đoạn nền (mm) ..........................................74
Bảng 2.10 Độ lệch chuẩn lượng mưa ngày trung bình giai đoạn nền (mm) .................74
Bảng 2.11 Độ lệch chuẩn lượng mưa ngày trung bình giai đoạn nền (mm) .................74
Bảng 2.12 Độ lệch chuẩn lượng mưa ngày trung bình giai đoạn nền (mm) .................75
ix


Bảng 2.13 Độ lệch chuẩn lượng mưa ngày trung bình giai đoạn nền (mm) .................75
Bảng 2.14 Hệ thống sông suối trong mô hình SWAT...................................................79
Bảng 2.15 Nguồn dữ liệu và kiểu dữ liệu trong nghiên cứu .........................................80
Bảng 2.16 Trạm thủy văn của lưu vực sông Sedon .......................................................81
Bảng 2.17 Giai đoạn thu thập tài liệu các trạm khí tượng .............................................82
Bảng 2.18 Diện tích các tiểu lưu vực ............................................................................86
Bảng 2.19 Giai đoạn hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy văn SWAT .....................86
Bảng 2.20 Kết quả kiệu chỉnh và kiểm định mô hình ...................................................86
Bảng 2.21 Phân chia tiểu lưu vực cấp nước trong WEAP ............................................89
Bảng 2.22 Thông số của các hồ chứa ............................................................................91
Bảng 2.23 Kết quả tính toán tổng nhu cầu sử dụng nước cho các ngành giai đoạn hiện
tại ...................................................................................................................................93
Bảng 3.1 Sự thay đổi lượng mưa (%) giai đoạn 2030s so với giai đoạn nền ................97
Bảng 3.2 Sự thay đổi lượng mưa (%) giai đoạn 2050s so với giai đoạn nền ................98
Bảng 3.3 Sự thay đổi lượng mưa mùa tại các trạm đo lưu vực sông Sedon (giai đoạn
2030s) ..........................................................................................................................100
Bảng 3.4 Sự thay đổi lượng mưa mùa tại các trạm đo lưu vực sông Sedon (giai đoạn
2050s) ..........................................................................................................................100

Bảng 3.5 Sự thay đổi nhiệt độ tối thấp (oC) giai đoạn 2030s so với giai đoạn nền .....102
Bảng 3.6 Sự thay đổi nhiệt độ tối thấp (oC) giai đoạn 2050s so với giai đoạn nền .....102
Bảng 3.7 Sự thay đổi nhiệt độ tối cao (oC) giai đoạn 2030s so với giai đoạn nền ......102
Bảng 3.8 Sự thay đổi nhiệt độ tối cao (oC) giai đoạn 2050s so với giai đoạn nền ......102
Bảng 3.9 Kết quả tính toán nhu cầu nước tổng hợp của lưu vực nghiên cứu giai đoạn
2030s ............................................................................................................................109
Bảng 3.10 Kết quả so sánh mức tăng giảm nhu cầu nước của lưu vực giai đoạn 2030s
so với giai đoạn nền .....................................................................................................109
Bảng 3.11 Kết quả tính toán nhu cầu nước tổng hợp của lưu vực nghiên cứu giai đoạn
2050s ............................................................................................................................111
Bảng 3.12 Kết quả so sánh mức tăng giảm nhu cầu nước của lưu vực giai đoạn 2050s
so với giai đoạn nền .....................................................................................................111
Bảng 3.13 Sự thay đổi dòng chảy trung bình (m3/s) giai đoạn 2030s tại Kongsedone so
với giai đoạn nền .........................................................................................................112
x


Bảng 3.14 Sự thay đổi dòng chảy trung bình (m3/s) giai đoạn 2050s tại Kongsedone so
với giai đoạn nền .........................................................................................................112
Bảng 3.15 Sự thay đổi dòng chảy trung bình (m3/s) giai đoạn 2030s tại Sovannakhili
so với giai đoạn nền .....................................................................................................113
Bảng 3.16 Sự thay đổi dòng chảy trung bình (m3/s) giai đoạn 2050s tại Sovannakhili
so với giai đoạn nền .....................................................................................................113
Bảng 3.17 Kết quả tính toán cân bằng nước theo các mô hình cho các giai đoạn ......124
Bảng 3.18 So sánh sự thay đổi mức tưới khi chuyển đổi cơ cấu cây trồng ................133

xi


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BĐKH

Biến đổi khí hậu

GCM

Mô hình khí hậu toàn cầu

HFA

Khả năng ứng phó của các quốc gia & cộng đồng thiên tai

HLP

Chương trình Nghị sự phát triển sau năm 2015

IPCC

Tổ chức nghiên cứu liên chính phủ về biến đổi khí hậu của Liên hiệp
quốc

KHCN

Khoa học công nghệ

KTTVMT

Khí tượng thủ văn môi trường

MDGs

Mục tiêu Phát triển Thiên niên kỷ

NAFRI

Viện Nghiên cứu Lâm nghiệp và Nông nghiệp Quốc gia

NAMA

Hành động giảm thiểu khí nhà kính

NDMO

Văn phòng Quản lý thiên tai quốc gia

OECD

Các nước trong Tổ chức Hợp tác & Phát triển Kinh tế

PDR

Cộng hòa dân chủ nhân dân

RCM

Mô hình khí hậu vùng

SDSN

Hội đồng Lãnh đạo các giải pháp phát triển mạng lưới bền vững

UNFCC

Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu

SWAT

Soil and Water Assessment Tool

DEM

Digital Elevation Model

WEAP

Water Elevation and Planning System

xii


MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài luận án
Trong mấy thập kỷ qua, nhân loại đã và đang trải qua các biến động bất thường của
khí hậu toàn cầu. Trên bề mặt Trái đất, khí quyển và thủy quyển không ngừng nóng
lên làm xáo động môi trường sinh thái, gây ra nhiều hệ lụy với đời sống loài người.
Các báo cáo của Tổ chức nghiên cứu liên chính phủ về biến đổi khí hậu của Liên
hợp quốc (Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC) và nhiều trung tâm
nghiên cứu có uy tín hàng đầu trên thế giới công bố trong thời gian gần đây cung
cấp cho chúng ta nhiều thông tin và dự báo quan trọng. Theo đó, nhiệt độ trung bình
trên bề mặt địa cầu ấm lên gần 1°C trong vòng hơn 100 năm qua (từ 1880 đến

2012) và trung bình giai đoạn 2003-2012 cao hơn trung bình giai đoạn 1850-1900 là
-0,78oC[1]. Các công trình nghiên cứu quy mô toàn cầu về hiện tượng này đã được
các nhà khoa học ở những trung tâm nổi tiếng trên thế giới tiến hành từ đầu thập kỷ
90 thế kỷ XX.
Biến đổi khí hậu (BĐKH) là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại
trong thế kỷ 21. Hiện nay trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về BĐKH tác động
đến các lĩnh vực và đời sống của con người. Kết quả của những nghiên cứu đã chỉ
ra rằng BĐKH sẽ tác động nghiêm trọng tới sản xuất, đời sống và môi trường trên
phạm vi toàn cầu, đặc biệt là lĩnh vực nông nghiệp sẽ dễ bị tổn thương nhất.[1]
Ở Lào, trong khoảng 50 - 60 năm qua, diễn biến của khí hậu theo chiều hướng cực
đoan. Cụ thể, lượng mưa tăng mạnh vào mùa lũ và giảm vào mùa kiệt cùng với
nhiệt độ trung bình đã tăng khoảng 0,5-0,8oC. Hiện tượng El-Nino, La-Nina càng
tác động mạnh mẽ đến Lào. BĐKH thực sự đã làm cho các thiên tai, đặc biệt là bão,
lũ, hạn hán ngày càng ác liệt. Theo tính toán, nhiệt độ trung bình ở Lào có thể tăng
lên 3oC vào năm 2100.
Hậu quả của BĐKH đối với Lào là rất nghiêm trọng và là một 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. Các lĩnh vực, ngành, địa phương dễ bị tổn thương

1


và chịu tác động mạnh mẽ nhất của BĐKH là tài nguyên nước, nông nghiệp và an
ninh lương thực, sức khỏe con người ở các vùng đồng bằng. Nó làm tăng các thiên
tai lũ lụt và hạn hán ngày càng khốc liệt.
Tháng 3/2010 Bộ Tài Nguyên và Môi trường đã chính thức công bốChiến lược
BĐKH Quốc gia của Lào. Chiến lược cũng đã mô tả Lào cũng là một quốc gia bị
ảnh hưởng khá nhiều nhất bởi BĐKH và cảnh báo rằng, đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ
trung bình có thể tăng thêm từ 2,5 – 4,2oC, kèm theo những thay đổi lớn về lượng
mưa có nguy cơ gây nên tình trạng lũ lụt và hạn hán với sức tàn phá lớn.[2]

BĐKH là vấn đề mang tính toàn cầu, được các nước trên thế giới quan tâm nghiên
cứu từ những năm 1960. Ở Lào, vấn đề này còn khá mới mẻ và mới chỉ thực sự bắt
đầu được nghiên cứu vào những năm 2000. Các chương trình, đề tài, dự án KHCN
đã và đang nghiên cứu có liên quan tới tác động của BĐKH đến lĩnh vực tài
nguyên nước còn rất ít, cụ thể như sau:
- Nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến thủy văn của lưu vực sông
Mekong của Ủy ban sông Mekong năm 2009. Nghiên cứu đã đánh giá một cách
khái quát ảnh hưởng của BĐKH đến dòng chảy trung bình tháng trên toàn bộ lưu
vực.
- Nghiên cứu ảnh hưởng tiềm năng của BĐKH đến sử dụng đất ởCộng hòa dân chủ
nhân dân Lào, tháng 7/2010, của Bộ Nông Lâm Thủy sản của Lào. Nghiên cứu đã
đánh giá sơ bộ ảnh hưởng của BĐKH đến sử dụng đất nông nghiệp và nông nghiệp
của Lào, đã sơ bộ đề xuất giải pháp ứng phó trong tương lai.
Khái quát về các công trình nghiên cứu khoa học liên quan đến dự báo ảnh hưởng
và đề xuất giải pháp thích ứng với BĐKH đã công bố ở Lào trong thời gian qua cho
thấy những vấn đề sau đây có liên quan đến đề tài này vẫn chưa được nghiên cứu
giải quyết:
- Chưa nghiên cứu dự báo diễn biến điều kiện khí tượng thủy văn, đặc biệt là diễn
biến dòng chảy các lưu vực sông ở Lào trong đó có lưu vực Sedon;
- Chưa nghiên cứu chi tiết BĐKH tác động cụ thể đến thay đổi nhu cầu nước của

2


nông nghiệp và hạn hán do lượng mưa giảm về mùa kiệt và tăng về mùa mưa;
- Chưa có nghiên cứu, tính toán, đánh giá chi tiết về tình trạng hạn hán và đề xuất
giải pháp ứng phó ảnh hưởng của BĐKH đến tài nguyên nước của Lào nói chung và
lưu vực sông Sedon nói riêng.
Với những lý do đã nêu ở trên, đề tài: “Nghiên cứu sử dụng tổng hợp tài nguyên
nước lưu vực sông Sedon, Lào trong bối cảnh biến đổi khí hậu” đã được đề xuất để

nghiên cứu.
2. Mục tiêu của nghiên cứu
- Phân tích đánh giá được tiềm năng tài nguyên nước và nhu cầu sử dụng nước tổng
hợp lưu vực sông Sedon hiện tại và tương lai trong bối cảnh BĐKH.
- Đề xuất được các giải pháp công trình và phi công tình nhằm ứng phó với hạn hán
tại lưu vực Sedon đáp ứng sử dụng nước tổng hợp trong bối cảnh BĐKH và phát
triển kinh tế (PTKT).
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Luận án sẽ tập trung nghiên cứu hệ thống sông ngòi, dòng chảy và các đối tượng
dùng nước trong lưu vực sông Sedon.
4. Hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
4.1. Hướng tiếp cận nghiên cứu
+ Cách tiếp cận hệ thống:
- Tổng thể về các tiểu lưu vực trong lưu vực.
- Các hệ thống tưới, cấpnước trong lưu vực.
+ Cách tiếp cận toàn diện: xem xét đầy đủ các vấn đề phát triển khi nghiên cứu đề
tài bao gồm kinh tế, xã hội, môi trường, sinh thái.
+ Kế thừa các công trình nghiên cứu đã có.

3


+ Phối hợp các nghiên cứu đang tiến hành.
+ Sử dụng thành tựu khoa học công nghệ hiện đại vào nghiên cứu.
4.2. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp điều tra khảo sát hiện trường, thu thập tài liệu, tổng hợp tài liệu: Tác
giả luận án đã triển khai các khảo sát thực địa lưu vực sông Sedon nhằm thu thập
các loại thông tin, số liệu liên quan đến tài nguyên nước và sử dụng tài nguyên
nước.
- Phương pháp kế thừa: Kế thừa và sử dụng các kết quả nghiên cứu liên quan đã

được công bố đến lĩnh vực tài nguyên nước và biến đổi khí hậu trên thế giới và
trong nước đã được tác giả luận án sử dụng để thực hiện các nội dung đề tài nghiên
cứu;
- Phương pháp phân tích hệ thống, phân tích tổng hợp: Các thông tin, số liệu được
thu thập đã được phân tích phục vụ các nội dung đề tài nghiên cứu; các kết quả của
đề tài được tác giả phân tích, đánh giá để lựa chọn kết quả hợp lý nhất.
- Phương pháp mô hình toán: Ứng dụng mô hình toán SWAT để tính toán dòng
chảy đến, CROPWAT để tính toán nhu cầu nước cho cây trồng, WEAP để tính toán
cân bằng nước trong lưu vực ứng với các kịch bản về lượng mưa và nhiệt độ;
- Phương pháp chuyên gia và hội thảo: Một số kết quả nghiên cứu của đề tài luận án
được tham khảo các ý kiến của chuyên gia về tài nguyên nước, sử dụng tổng hợptài
nguyên nước và biến đổi khí hậu.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
5.1. Ý nghĩa khoa học
Đã hệ thống phương pháp luận khoa học cho việc tính toán nhu cầu nước cho các
đối tượng dùng nước, đánh giá cân bằng nước cho lưu vực và ước lượng giá trị
thừa, thiếu nước cho từng khu vực cụ thể ứng với các giai đoạn.
Đã tính toán, xây dựng kịch bản BĐKH cho vùng nghiên cứu dựa trên các mô hình

4


BĐKH và tình hình PTKT-XH của khu vực nghiên cứu, định lượng được mức độ
tăng, giảm lượng mưa, nhiệt độ. Từ đó đánh giá định tính mức độ tăng giảm nhu
cầu nước cho cây trồng trong lưu vực.
Đã tổng hợp các mô hình lý thuyết và các mô hình thực nghiệm mô phỏng, dùng để
ước lượng các giá trị thừa, thiếu nước do ảnh hưởng của BĐKH và PTKT, làm cơ
sở cho việc phân tích, đánh giá, đề xuất các giải pháp công trình và phi công trình
nhằm gia tăng hiệu quả năng lực cấp nước của lưu vực trong tương lai.
Xác định được trình tự tính toán, mô phỏng cũng như các bước để tiến hành thực

hiện đề xuất công trình dựa trên tính toán cân bằng nước, từ đó áp dụng các bước
tiến hành này cho các lưu vực sông khác trên lãnh thổ nước CHDCND Lào.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đã xây dựng được kịch bản BĐKH cho vùng nghiên cứu, là cơ sở để tính toán nhu
cầu nước, dòng chảy đến và cân bằng nước của lưu vực. Từ đó xác định được mức
thiếu hụt nước cho các tiểu lưu vực. Phương pháp xây dựng kịch bản BĐKH này có
thể áp dụng để xây dựng cho các vùng khác nhau của Lào.
Đã tính toán và chỉ ra được các khu vực chịu rủi ro về thiếu nước do BĐKH và
PTKT cho các tiểu lưu vực trong giai đoạn tương lai. Lượng hóa giá trị mức thừa,
thiếu nước cấp cho các ngành, các khu vực trong lưu vực sông Sedon tương ứng với
các giai đoạn hiện tại và tương lai.
Xác định được các giải pháp công trình và phi công trình phù hợp để tối ưu hóa
năng lực cấp nước và các giải pháp quy hoạch tổng thể dựa trên bài toán cân bằng
nước trong lưu vực sông Sedon, làm cơ sở cho chính quyền nước CHDCND Lào bố
trí ngân sách và lựa chọn phương án đầu tư các công trình cấp nước đầu mối. Đồng
thời, làm cơ sở cho các dự án đầu tư quy hoạch thủy lợi cho lưu vực sông Sedon và
các lưu vực sông khác ở Lào.
Với các kết quả đạt được như trên luận án đã có những đóng góp mới trong sử dụng
tổng hợp tài nguyên nước. Cụ thể đã đưa ra các phương án tiết kiệm nước nhằm hạn
chế các nguy cơ về hạn hán, cạn kiệt nguồn nước trong tương lai của lưu vực sông

5


Sedon dưới ảnh hưởng của BĐKH và tốc độ PTKT của lưu vực sông Sedon.
6. Cấu trúc của luận án
Không kể phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, luận án gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu.
Sự cần thiết và cấp bách về việc nghiên cứu tác động của BĐKH đến bài toán khai
thác sử dụng và quản lý bền vững tài nguyên nước.

Chương 2: Xây dựng cơ sở khoa học và phương pháp nghiên cứu.
Xây dựng cơ sở lý thuyết tính toán nhu cầu nước trên lưu vực dựa trên các đối
tượng sử dụng nước khác nhau theo các tiêu chuẩn đã được quy định. Mô phỏng
cân bằng nước, phân tích đến việc đánh giá khả năng nguồn nước trên lưu vực sông
Sedon.
Chương 3: Ảnh hưởng của BĐKH đến sử dụng nước lưu vực sông Sedon và giải
pháp ứng phó.
Thể hiện kết quả tính toán mô phỏng dòng chảy trong tương lai và kết quả tính toán
cân bằng nước cho giai đoạn 2030s, 2050s. Từ đó đề xuất các giải pháp công trình
trước mắt và lâu dài, đồng thời đề xuất một số giải pháp phi công trình chính. Từ
các vấn đề tồn tại và biểu hiện không bền vững về tài nguyên nước của lưu vực
sông Sedon, tác giả đã đề xuất khung chương trình tổng quát và các giải pháp công
trình và phi công trình chủ yếu mang tính định hướng cho phát triển bền vững tài
nguyên nước của lưu vực sông Sedon.

6


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Tổng quan về sử dụng tổng hợp tài nguyên nước
1.1.1 Cơ sở lý thuyết về sử dụng tổng hợp tài nguyên nước
Tài nguyên nước đóng một vai trò đặc biệt quan trọng, là thành phần thiết yếu của
sự sống và môi trường, là nhân tố quyết định sự tồn tại và phát triển bền vững của
quốc gia. Tài nguyên nước đang ngày càng khan hiếm, suy giảm cả về số lượng và
chất lượng. Việc quản lý, khai thác và sử dụng có hiệu quả tài nguyên nước có ý
nghĩa hết sức quan trọng đối với sự tồn tại và phát triển của con người. Giải quyết
các vấn đề liên quan đến tài nguyên nước cần thiết phải xem xét các yếu tố có liên
quan trên quan điểm tổng hợp, toàn diện và mục tiêu cuối cùng là đạt được sự hài
hòa trong phát triển kinh tế, xã hội và bảo vệ môi trường.
Trước đây tài nguyên nước được quản lý theo hướng tiếp cận đơn ngành, theo các

đơn vị sử dụng nước riêng lẻ và không có sự kết nối. Để thay đổi nhận thức và cách
tiếp cận về quản lý tài nguyên nước, tuyên bố Dublin năm 1992 đã nêu rõ "Sử dụng
tổng hợp tài nguyên nước là một quá trình đẩy mạnh phối hợp phát triển và quản lý
tài nguyên nước, đất và các tài nguyên liên quan, sao cho tối đa hoá các lợi ích kinh
tế và phúc lợi xã hội một cách công bằng mà không phương hại đến tính bền vững
của các hệ sinh thái thiết yếu", đây được coi là nền tảng của công tác quản lý tổng
hợp nguồn nước. Như vậy, sử dụng tổng hợp tài nguyên nước không đơn thuần là
việc lập quy hoạch, kế hoạch mà đây là một quá trình, trong đó cần nỗ lực quản lý
theo hướng tổng hợp, cần giải quyết tốt các mối quan hệ tương tác giữa con người
và tự nhiên; giữa đất và nước; giữa nước mặt và nước dưới đất; giữa khối lượng và
chất lượng; giữa thượng lưu và hạ lưu; giữa nước ngọt và các vùng ven biển; giữa
trong nước và ngoài nước; giữa các đối tượng sử dụng nước.
Sử dụng tổng hợp tài nguyên nước (SDTHTNN) được nhìn nhận với ý nghĩa là một
quá trình để sử dụng tài nguyên nước ngày một hiệu lực hơn vì mục tiêu phát triển
bền vững; một quan điểm bao trùm từ trách nhiệm nhà nước đến trách nhiệm của
các tổ chức và cộng đồng trong việc khai thác sử dụng hiệu quả tài nguyên nước
và một cách tiếp cận vận dụng hài hòa các dạng thể chế quản lý tài nguyên và dịch

7


vụ nước trong ngành nước.
Lào đang trong quá trình đẩy mạnh công nghiệp hoá, hiện đại hoá đã dẫn đến nhu
cầu sử dụng nước phục vụ dân sinh và PTKT ngày càng lớn, trong khi nguồn nước
có hạn vàngày càng bị đe dọa dưới tác động của BĐKH. Trước tình hình đó, Lào
cần củng cố mạnh mẽ công tác sử dụng tổng hợp tài nguyên nước, hoàn thiện chính
sách về quản lý và bảo vệ nguồn nước hướng tới sự phát triển bền vững của đất
nước.
1.1.2 Các nghiên cứu về sử dụng tổng hợp tài nguyên nước
BĐKH và quản lý nước là sự thay đổi hệ thống khí hậu do có các nguyên nhân tự

nhiên, con người gây nên kéo dài trong nhiều năm. Với mức độ khai thác nguồn
nước mạnh, lượng chất thải ngày càng nhiều, nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt nguồn
nước gia tăng. Việc quản lý tổng hợp tài nguyên nước có thể diễn ra trong những
phạm vi không gian khác nhau, với đối tượng được nghiên cứu ở nhiều nước là lưu
vực sông. Khái niệm này được đưa ra trong hội nghị Quốc tế về thuỷ văn ở Paris,
trong hội nghị tại Đan Mạch... và được khẳng định ở hội nghị Quốc tế về nước và
môi trường ở Dublin. Theo đó, có hai nguyên lý: “Nước phải được coi là một thứ
hàng hoá” và “Tài nguyên nước cần được quản lý ở cấp thích hợp nhất”. Từ năm
1977, vấn đề về nước đã được đề cập đến tại rất nhiều Hội nghị thượng đỉnh Quốc
tế. Vấn đề quản lý tổng hợp tài nguyên nước (QLTHTNN) theo lưu vực sông được
tiến hành ở nhiều nước như Australia, Mỹ, Mexico, Đức, Pháp, Đan Mạch,
Indonesia, Malaysia, Venezuela... Để thực thi QLTHTNN, ở nhiều quốc gia đã hình
thành các tổ chức quản lý các lưu vực sông (LVS) theo mô hình thích hợp. Các
nước đang phát triển cũng lập ra các uỷ ban lưu vực sông như Trung Quốc,
Srilanka, ... nhưng hoạt động còn hạn chế.
Nghiên cứu QLTHTNN theo LVS đang được các nước và tổ chức Quốc tế quan
tâm. Nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước được tiến hành nhằm mục đích khai
thác hợp lý, bảo vệ TNN và phát triển bền vững. Quản lý và quy hoạch lưu vực
sông được hiểu là một nỗ lực nhằm xác định việc sử dụng tối ưu nguồn nước sẵn có
với những áp lực về nhu cầu sử dụng nước.

8


Ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu về tài nguyên nước và quản lý nước
như: Đề tài KC12-02- Cân bằng bảo vệ và sử dụng có hiệu quả nguồn nước vùng
Bắc Trung bộ (1995); Quy hoạch tổng hợp nguồn nước lưu vực sông Cả (20022004); đề tài nghiên cứu KC-08-04 “Xây dựng mô hình quản lý tổng hợp tài nguyên
và môi trường lưu vực sông Đà” và các công trình khác, nhưng hệ thống hỗ trợ ra
quyết định DSS trong quản lý nước và đất thì còn rất khiêm tốn, có thể nhận thấy
qua một số công trình: (1) Loi N.K đã nghiên cứu hệ DSS phục vụ quản lý bền

vững tài nguyên nước lưu vực sông Đồng Nai – Việt Nam (2005), nghiên cứu “Ứng
dụng GIS và thuật toán AHP trong nghiên cứu quản lý bền vững tài nguyên thiên
nhiên vùng thượng nguồn lưu vực sông Đồng Nai” (2010); (2) Thiết kế hệ hỗ trợ ra
quyết định phục vụ quy hoạch sử dụng đất sản xuất nông nghiệp của nhóm nghiên
cứu Nguyễn Hải Thanh, trường ĐHNN Hà Nội (2008). (3) Tích hợp GIS và kỹ
thuật tối ưu hóa đa mục tiêu để hỗ trợ quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp của nhóm
Lê Cảnh Định và nnk (2011); (4) Dự án: Ứng dụng công nghệ thông tin trong quản
lý tài nguyên đất và nước lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn, Quảng Nam - Đà Nẵng;
(5) Dự án hợp tác CHLB Đức về “ Xây dựng bộ công cụ hỗ trợ ra quyết định trong
quản lý lưu vực sông - áp dụng cho lưu vực sông Thạch Hãn v.v...
Ủy hội sông Mekong (trong đó Lào cũng là một quốc gia thành viên tham dự) đang
tiến hành các chương trình lớn trong đó có các chương trình liên quan chặt chẽ với
nhau: Quản lý lưu vực (BDP), Chương trình sử dụng nước (WUP) (với 3 hợp phần:
Mô hình toán, Môi trường, Thể chế), Quản lý lũ (FMM). Mục tiêu là quản lý tổng
hợp hạ lưu Mekong, phát triển bền vững theo hiệp định của Ủy hội Mekong: Phát
triển tối ưu về nguồn nước cho nông nghiệp, thủy điện, giao thông thủy; chống lũ,
thủy sản, du lịch...; Bảo vệ môi trường, tài nguyên thiên nhiên, thủy hải sản, cân
bằng sinh thái.
Ở Lào công tác QLTHTNN đang được triển khai ở tất cả các cấp từ trung ương đến
địa phương; từ nhận thức, khái niệm đến hành đồng thực tiễn với nhiều chương
trình, kế hoạch, đối với nhiều lưu vực sông trên các vùng miền, trong đó có các
nghiên cứu tập trung giải quyết các bài toán về quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp,
quy hoạch quản lý lưu vực sông..., nhưng phần lớn các nghiên cứu đó là của các

9


lĩnh vực riêng lẻ, chưa được tập hợp trong một khung phân tích tổng hợp làm cơ sở
cho việc ra những quyết sách và quyết định lớn. Vì vậy, nghiên cứu sử dụng tổng
hợp tài nguyên nước lưu vực sông Sedon, Lào trong bối cảnh BĐKH được đặt ra

như là một nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài luận án tiến sĩ của tác giả.
1.2 Tổng quan về biến đổi khí hậu và ảnh hưởng đến tài nguyên nước
1.2.1 Biến đổi khí hậu
1.2.1.1 Khái niệm
Biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự thay đổi trạng thái của khí hậu có thể nhận dạng
được bằng việc đánh giá thay đổi của trị số trung bình và/hoặc các thay đổi thuộc
tính của nó và tiếp tục tiếp diễn theo thời gian dài (tính từ thập kỷ hoặc hơn). Đối
với định nghĩa của IPCC, BĐKH là bất cứ sự thay đổi nào về khí hậu theo thời gian,
dù là sự thay đổi do biến đổi tự nhiên hay là do tác động của con người. Theo Công
ước khung của Liên Hiệp Quốc về Biến đổi khí hậu (UNFCCC), BĐKH là do các
tác động trực tiếp hoặc gián tiếp của con người làm thay đổi thành phần của khí
quyển toàn cầu, làm tăng thêm sự BĐKH tự nhiên.[1]
Tuy có sự khác biệt trong định nghĩa về khái niệm BĐKH, nhưng các số liệu quan
trắc là các bằng chứng cho thấy sự gia tăng đáng kể về nhiệt độ không khí toàn cầu
và nhiệt độ đại dương từ năm 1850 trở lại đây. [2]
1.2.1.2 Biểu hiện của Biến đổi khí hậu
Sự nóng lên của hệ thống khí hậu toàn cầu rất rõ ràng với biểu hiện là sự tăng nhiệt
độ không khí và đại dương, sự tan băng diện rộng, dẫn đến sự tăng mực nước biển
trung bình toàn cầu (Hình 1.1).
Các quan trắc trên thế giới cho thấy rằng nhiệt độ trung bình toàn cầu đang tăng và
mức độ gia tăng cao hơn ở những vùng vĩ độ cực Bắc. Trong 100 năm qua (1906 2005), nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng khoảng 0,74°C cao hơn so với xu thế
100 năm (1901-2000) của báo cáo Tổng hợp lần 3.Tốc độ tăng của nhiệt độ trong
50 năm gần đây gần gấp đôi so với 50 năm trước đó. [2]
Trên phạm vi toàn cầu lượng mưa tăng lên ở các đới phía Bắc vĩ độ 30° thời kỳ
1901 - 2005 và giảm đi ở các vĩ độ nhiệt đới, kể từ giữa những năm 1970. Ở khu

10


vực nhiệt đới, mưa giảm đi ở Nam Á và Tây Phi với trị số xu thế là 7,5% cho cả

thời kỳ 1901 - 2005. Ở đới vĩ độ trung bình và vĩ độ cao, lượng mưa tăng lên rõ rệt
ở miền Trung Bắc Mỹ, Đông Bắc Mỹ, Bắc Âu, Bắc Á và Trung Á. Tần số mưa lớn
tăng lên trên nhiều khu vực, kể cả những nơi lượng mưa có xu thế giảm đi (IPCC,
2014)[3].

11