“Nghiên cứu đánh giá khả năng lấy nước của các công trình chính của hệ thống thủy lợi tỉnh Nam Định trong điều kiện Biến đổi khí hậu và Nước biển dâng”
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.08 MB, 121 trang )
LỜI CAM ĐOAN
Tên tác giả: Bùi Thị Thu Hiền
Học viên cao học CH20Q11
Người hướng dẫn: PGS.TS.Trần Viết Ổn
Tên đề tài Luận văn: “Nghiên cứu đánh giá khả năng lấy nước của các công
trình chính của hệ thống thủy lợi tỉnh Nam Định trong điều kiện Biến đổi
khí hậu và Nước biển dâng”
Tôi xin cam đoan rằng, 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. Các thông tin trích
dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 01 tháng 03 năm 2014
TÁC GIẢ
Bùi Thị Thu Hiền
LỜI CẢM ƠN
Sau hơn 6 tháng thực hiện, dưới sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS.Trần Viết
Ổn, được sự ủng hộ động viên của gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, cùng với sự nỗ lực
phấn đấu của bản thân, tác giả đã hoàn thành luận văn thạc sỹ kỹ thuật chuyên ngành
Kỹ thuật Tài nguyên nước đúng thời hạn và nhiệm vụ với đề tài: “Nghiên cứu đánh
giá khả năng lấy nước của các công trình chính của hệ thống thủy lợi tỉnh Nam
Định trong điều kiện Biến đổi khí hậu và Nước biển dâng”
Trong quá trình làm luận văn, tác giả đã có cơ hội học hỏi và tích lũy thêm
được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu phục vụ cho công việc của mình.
Tuy nhiên do thời gian có hạn, trình độ còn hạn chế, số liệu và công tác xử lý
số liệu với khối lượng lớn nên những thiếu sót của Luận văn là không thể tránh
khỏi. Do đó, tác giả rất mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy cô
giáo cũng như những ý kiến đóng góp của bạn bè và đồng nghiệp.
Qua đây tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới
PGS.TS.Trần Viết Ổn, người đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và cung cấp
những tài liệu, những thông tin cần thiết cho tác giả hoàn thành Luận văn này.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Thủy lợi, các thầy giáo, cô
giáo Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước, các thầy cô giáo các bộ môn đã truyền đạt
những kiến thức chuyên môn trong suốt quá trình học tập.
Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn các cơ quan, đơn vị đã nhiệt tình giúp đỡ
tác giả trong quá trình điều tra thu thập tài liệu cho Luận văn này.
Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, cơ quan, bạn bè và
đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện và khích lệ tác giả trong suốt quá
trình học tập và hoàn thành Luận văn.
Xin chân thành cảm ơn./.
Hà Nội, ngày 01 tháng 03 năm 2014
TÁC GIẢ
Bùi Thị Thu Hiền
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
------------------BẢN XÁC NHẬN
Tên tôi là: TS Vũ Thế Hải
Hiện đang công tác tại Viện Nước, tưới tiêu và Môi trường – Viện Khoa học
Thủy lợi Việt Nam
Đề tài khoa học cấp nhà nước “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp thủy lợi kết
hợp với nông nghiệp để ứng phó với hạn hán và xâm nhập mặn các tỉnh ven biển
vùng đồng bằng sông Hồng” do tôi làm chủ nhiệm được thực hiện trong 4 năm
(2011-2014) đang trong quá trình thực hiện.
Đề tài xác nhận Bùi Thị Thu Hiền - cán bộ Viện Nước, Tưới tiêu và Môi
trường – Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam là cán bộ tham gia chính thức thực hiện
đề tài trên và đồng ý cho Bùi Thị Thu Hiền được phép sử dụng toàn bộ số liệu, kết
quả của đề tài vào việc làm luận văn Thạc sỹ.
Hà Nội, ngày 01 tháng 03 năm 2014
Chủ nhiệm đề tài
TS. Vũ Thế Hải
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................................... 1
2. Mục đích của đề tài ............................................................................................................. 2
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu ......................................................................... 2
4. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu: ...................................................................................... 2
CHƯƠNG I: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ
HẬU ĐẾN TỈNH NAM ĐỊNH ................................................................................ 3
1.1. Tổng quan về Biến đổi khí hậu ........................................................................................ 3
1.1.1. Khái niệm và nguyên nhân biến đổi khí hậu ............................................................ 3
1.1.2. Thực trạng biến đổi khí hậu ...................................................................................... 4
1.1.3. Xu hướng biến đổi khí hậu trong tương lai............................................................... 4
1.2. Tổng quan về tác động của BĐKH .................................................................................. 8
1.2.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến hệ thống tự nhiên và sinh thái ........................... 8
1.2.2. Tác động của biến đổi khí hậu đến các lĩnh vực:...................................................... 9
1.3. Tác động của Biến đổi khí hậu đến tỉnh Nam Định....................................................... 10
1.3.1. Các tác động chính của biến đổi khí hậu ................................................................ 10
1.3.2. Các tác động của BĐKH đến tỉnh Nam Định ......................................................... 11
CHƯƠNG II: HIỆN TRẠNG KHẢ NĂNG LẤY NƯỚC CỦA CÁC CÔNG
TRÌNH CHÍNH TRÊN HỆ THỐNG THỦY LỢI TỈNH NAM ĐỊNH ............. 17
2.1. Giới thiệu tổng quan về tỉnh Nam Định......................................................................... 17
2.1.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên: .................................................................................. 17
2.1.2. Đặc trưng khí hậu và thủy văn ................................................................................ 20
2.1.3. Định hướng phát triển Kinh tế - Xã hội .................................................................. 24
2.2. Hiện trạng các hệ thống thủy lợi của tỉnh Nam Định .................................................... 25
2.2.1. Hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà thuộc tỉnh Nam Định ............................................ 29
2.2.2. Hệ thống thủy nông Nam Ninh do Công ty KTCTTL Nam Ninh quản lý ............. 31
2.2.3. Hệ thống thủy nông Nghĩa Hưng do Công ty KTCTTL Nghĩa Hưng quản lý ....... 32
2.2.4. Hệ thống thủy nông Xuân Thủy do Công ty KTCTTL Xuân Thuỷ quản lý .......... 33
2.2.5. Hệ thống thủy nông Hải Hậu do Công ty KTCTTL Hải Hậu quản lý .................... 33
2.3. Phân tích, đánh giá khả năng lấy nước của các công trình chính trên hệ thống thủy
lợi tỉnh Nam Định ................................................................................................................. 34
2.3.1. Đặc điểm tình hình hạn hán và xâm nhập mặn trong những năm gần đây trên
lưu vực sông Hồng ............................................................................................................ 34
2.3.2. Ảnh hưởng hạn đến khả năng lấy nước của các công trình lấy nước ven biển
trên địa bàn tỉnh Nam Định............................................................................................... 38
2.3.3. Nguyên nhân gây hạn hán và xâm nhập mặn trong những năm gần đây ............... 40
2.3.4. Kết luận Chương II ................................................................................................. 47
CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 ĐỂ ĐÁNH GIÁ KHẢ
NĂNG LẤY NƯỚC CỦA CÁC CÔNG TRÌNH CHÍNH TRÊN HỆ THỐNG
THỦY LỢI TỈNH NAM ĐỊNH TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
VÀ NƯỚC BIỂN DÂNG ....................................................................................... 49
3.1. Lựa chọn mô hình toán: ................................................................................................. 49
3.2. Mô hình Mike 11 .......................................................................................................... 52
3.2.1. Cơ sở lý thuyết mô hình Mike 11 ........................................................................... 52
3.2.2. Phương trình cơ bản ................................................................................................ 53
3.2.3. Phương pháp giải: ................................................................................................... 53
3.3. Thiết lập, hiệu chỉnh kiểm định mô hình Mike 11......................................................... 56
3.3.1. Sơ đồ mạng sông ..................................................................................................... 56
3.3.2. Tài liệu cơ bản sử dụng để tính toán ....................................................................... 59
3.3.3. Các thiết lập hệ thống công trình lấy nước trên dòng chính ................................... 65
3.3.4. Các kết quả hiệu chỉnh và kiểm nghiệm cho hệ thống. .......................................... 73
3.4. Xây dựng kịch bản cho tính toán dự báo hạn hán và xâm nhập mặn ............................ 80
3.4.1. Xây dựng kịch bản dòng chảy 85% tại Sơn Tây..................................................... 80
3.4.2. Tính toán biên thủy triều tại 9 cửa sông: ................................................................ 80
3.4.3. Tính toán các biên theo các kịch bản có xét tới tác động của biến đổi khí hậu ........... 81
3.4.4.Tính toán điều tiêt dòng chảy với 4 hồ Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang và Sơn
La. ..................................................................................................................................... 86
3.4.5. Kết luận: .................................................................................................................. 89
3.5. Đánh giá các kết quả dự báo theo các kịch bản ............................................................. 90
3.5.1. Đánh giá về xâm nhập mặn..................................................................................... 90
3.5.2. Đánh giá về khả năng lấy nước của các công trình ................................................ 92
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KẾT NGHỊ ....................................................... 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 98
PHỤ LỤC .............................................................................................................. 100
Phụ lục 1: Tính toán biên thủy triều tại 9 cửa sông ..................................................................
Phụ lục 2. Kết quả lấy nước vào các đầu mối tính cho năm 1985 – Giai đoạn đổ ải
(01/01 – 16/02/1985) ................................................................................................................
Phụ lục 3. Kết quả lấy nước vào các đầu mối tính cho năm 1985 – Giai đoạn tưới dưỡng
tháng 2 (17/02 – 28/02/1985)....................................................................................................
Phụ lục 4. Kết quả lấy nước vào các đầu mối tính cho năm 1985 – Giai đoạn tưới dưỡng
tháng 3.......................................................................................................................................
Phụ lục 5. Kết quả lấy nước vào các đầu mối tính cho năm 1985 – Giai đoạn tưới dưỡng
tháng 4.......................................................................................................................................
Phụ lục 6. Kết quả lấy nước vào các đầu mối tính cho năm 1985 – Giai đoạn tưới dưỡng
tháng 5.......................................................................................................................................
Phụ lục 7. Kết quả lấy nước vào các đầu mối tính cho năm 1985 – Giai đoạn đổ ải
(01/01 – 16/02 BĐKH B2 - 2050) ............................................................................................
Phụ lục 8. Kết quả lấy nước vào các đầu mối tính cho năm 1985-Giai đoạn tưới dưỡng tháng
2 (17/02 – 28/02 BĐKH B2-2050) .............................................................................................
Phụ lục 9. Kết quả lấy nước vào các đầu mối tính cho năm 1985 – Giai đoạn tưới dưỡng
tháng 3 (BĐKH B2 - 2050).......................................................................................................
Phụ lục 10. Kết quả lấy nước vào các đầu mối tính cho năm 1985 – Giai đoạn tưới
dưỡng tháng 4 (BĐKH B2 - 2050) ...........................................................................................
Phụ lục 11. Kết quả lấy nước vào các đầu mối tính cho năm 1985 – Giai đoạn tưới
dưỡng tháng 5 (BĐKH B2 - 2050) ...........................................................................................
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1- 1: Các kịch bản phát thải khí nhà kính ..................................................................... 5
Bảng 1- 2: Các khoảng nhiệt độ tăng dự kiến cho năm 2080 ................................................ 7
Bảng 1- 3: Các khoảng mực nước biển dâng dự kiến cho năm 2080 .................................... 7
Bảng 1- 4: Mức tăng nhiệt độ trung bình (oC) qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời
kỳ 1980 - 1999 của Nam Ðịnh ứng với các kịch bản phát thải từ thấp đến cao .......... 13
Bảng 1- 5: Mức thay đổi lượng mưa (%) qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với năm
1980 - 1999 của Nam Ðịnh ứng với các kịch bản phát thải từ thấp đến cao............... 14
Bảng 1- 6: Kịch bản nước biển dâng cho thành phố Nam Định đến năm 2030 .................. 15
Bảng 1- 7: Diện tích đất bị ngập ứng với mức nước biển dâng khác nhau.......................... 15
Bảng 2- 1: Danh sách các trạm KTTV khu vực nghiên cứu ................................................ 20
Bảng 2- 2: Lượng mưa 3 ngày lớn nhất tại trạm Nam Định ................................................ 21
Bảng 2- 3: Mực nước bình quân tháng, năm trên sông Hồng, sông Đáy, sông Đào ........... 22
Bảng 2- 4:Các công trình do Công ty TNHH một thành viên KTCTTL quản lý, khai thác
và bảo vệ ...................................................................................................................... 27
Bảng 2- 5: Các công trình do địa phương quản lý, khai thác và bảo vệ .............................. 28
Bảng 2- 6: Các trạm bơm phục vụ tiêu úng trên địa bàn huyện Ý Yên ............................... 30
Bảng 2- 7: Các trạm bơm tưới ,tiêu lớn do Công ty TNHH một thành viên KTCTTL ...... 32
Bảng 2- 8: Tỷ lệ lưu lượng dòng chảy tại các trạm so với QSơn tây năm 1998 -1999 ....... 34
Bảng 2- 9: Tỷ lệ lưu lượng dòng chảy tại các trạm so với QSơn tây năm 2003 -2004 ....... 35
Bảng 2- 10: Tỷ lệ lưu lượng dòng chảy tại các trạm so với QSơn tây năm 2004 -2005 ..... 36
Bảng 2- 11: Tỷ lệ lưu lượng dòng chảy tại các trạm so với QSơn tây năm 2005 -2006 ..... 37
Bảng 2- 12: Tỷ lệ lưu lượng dòng chảy tại các trạm so với QSơn tây năm 2006 -2007 ..... 37
Bảng 2- 13: Đặc trưng mực nước thấp nhất các thời kỳ tại trạm thủy văn Hà Nội ............. 38
Bảng 2- 14: Các thông số thiết kế của các hồ chứa đã hoạt động và sắp đưa vào sử
dụng trên sông Đà thuộc địa phận Trung Quốc .......................................................... 43
Bảng 3- 1: Tóm tắt một số mô hình toán thường được sử dụng ở Việt Nam ...................... 51
Bảng 3- 2: Địa hình lòng dẫn sông Hồng- Thái Bình .......................................................... 60
Bảng 3- 3: Các trạm thủy văn dùng để thử nghiệm và kiểm định mô hình ......................... 62
Bảng 3- 4: Thống kê các biên trên và biên nhập lưu giữa ................................................... 63
Bảng 3- 5: Hệ thống công trình lấy nước từ dòng chính và phương án mô phỏng ............. 67
Bảng 3- 6: Mức tăng nhiệt độ (0C) so với thời kỳ 1980-1999 tại các vùng theo kịch bản
phát thải trung bình B2 ................................................................................................ 81
Bảng 3- 7: Mức thay đổi của lượng mưa (%)so với thời kỳ 1980-1999 tại các vùng theo
kịch bản phát thải trung bình B2 .................................................................................. 81
Bảng 3- 8: Kết quả tính dòng chảy năm và mức biến động của nó qua các thời kỳ............ 82
Bảng 3- 9: Đặc trung dòng chảy năm, mùa kiệt và mức biến đổi của nó so với thời kỳ
1980-1999 .................................................................................................................... 85
Bảng 3- 10: Khoảng cách mặn 1 %o tối đa xâm nhập trên các sông................................... 91
Bảng 3- 11: Nhu cầu nước trên một ha ứng với tần suất đảm bảo 85 % ............................. 92
Bảng 3- 12: % đáp ứng nhu cầu nước của hệ thống theo đầu mối theo KB1 ...................... 95
Bảng 3- 13: % đáp ứng nhu cầu nước của hệ thống theo đầu mối giữa các kịch bản ......... 95
DANH MỤC HÌNH
Hình 1- 1: Xu thế diễn biến nhiệt độ trung bình năm .......................................................... 12
Hình 1- 2: Xu thế diễn biến lượng mưa trung bình năm...................................................... 12
Hình 1- 3: Xu thế biến đổi mực nước biển trung bình năm ở Nam Định ............................ 15
Hình 1- 4: Diện tích bị ngập nếu nước biển dâng 1m .......................................................... 16
Hình 2- 1: Bản đồ hành chính tỉnh Nam Định .................................................................... 18
Hình 2- 2: Dòng chảy sông Hồng và mực nước triều thấp nhất mùa kiệt 1998-1999 ......... 35
Hình 2- 3: Dòng chảy sông Hồng và mực nước triều thấp nhất mùa kiệt 2003-2004 ......... 35
Hình 2- 4: Dòng chảy sông Hồng và mực nước triều thấp nhất mùa kiệt 2004-2005 ......... 36
Hình 2- 5: Đường quá trình mực nước Hà Nội từ tháng I – XII từ năm 2002-2009 ........... 38
Hình 2- 6: Biến trình nhiệt độ tại một số trạm vùng Bắc Bộ ............................................... 40
Hình 2- 7: Biến trình lượng mưa tại một số trạm vùng Bắc Bộ .......................................... 41
Hình 2- 8: Xu thế nước biển dâng tại cửa Ba Lạt – Nam Định ........................................... 42
Hình 2- 9: Các hồ chứa đã và đang xây dựng phía Trung Quốc trên lưu vực sông Hồng –
Thái Bình ..................................................................................................................... 42
Hình 2- 10: Biểu đồ quá trình mực nước tại Hà Nội và lưu lương xả qua nhà máy thuỷ điện
Hoà Bình (thời đoạn giờ) mùa kiệt năm 2010 ............................................................. 44
Hình 2- 11: Sự thay đổi mực nước, lưu lượng tại Hà Nội từ năm 1956 đến 2010 .............. 45
Hình 2- 12: Thay đổi mực nước, lưu lượng tại Thượng Cát giai đoạn 1956- 2010 ............ 46
Hình 2- 13: Quá trình mực nước Hà Nội từ 2001-2009 ...................................................... 46
Hình 2- 14: Quá trình mực nước Nam Định từ 2001-2010 ................................................ 47
Hình 3- 1: Sơ đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott.......................................................... 54
Hình 3- 2: Sơ đồ sai phân 6 điểm ẩn Abbott trong mặt phẳng x~t ...................................... 54
Hình 3- 3: Sơ đồ mạng thủy lực sông Hồng – Sông Thái Bình và hệ thống biên trên- dưới
mô phỏng trên mô hình Mike11 .................................................................................. 57
Hình 3- 4: Sơ đồ mô phỏng thiết lập trên giao diện Mike 11 .............................................. 66
Hình 3- 5: Thiết lập cho một cống lấy nước mô phỏng dạng điều khiển ............................ 67
Hình 3- 6: Một số hình kết quả hiệu chỉnh mô hình thủy lực (HD) tại một số trạm chính
cho năm 2010, đường mô phỏng (đỏ), đường quan trắc (xanh). ................................. 75
Hình 3- 7: Một số hình kết quả kiểm định mô hình thủy lực (HD) tại một số trạm chính cho
năm 2011, đường mô phỏng (đỏ), đường quan trắc (xanh). ........................................ 77
Hình 3- 8: Một số hình kết quả hiệu chỉnh mô hình lan truyền mặn (AD) tại một số trạm
chính cho năm 2010, đường mô phỏng (xanh), quan trắc (chấm đỏ). ......................... 78
Hình 3- 9: Một số hình kết quả kiểm định mô lan truyền mặn (AD) tại một số trạm chính
cho năm 2011, đường mô phỏng (xanh), quan trắc (chấm đỏ). ................................... 79
Hình 3- 10: Quan hệ dòng chảy năm và trung bình mùa kiệt của các trạm ........................ 85
Hình 3- 11: Diễn biến mực nước QSơn Tây (m3/s) (đen), HHà Nội (xanh lá cây) , HBa lạt (xanh
biển) với kịch bản hạn hán giai đoạn tháng I-V........................................................... 90
Hình 3- 12: Xâm nhập mặn 1 %o tối đa trên các sông vùng ĐBSH trong điều kiện hạn hán
(85 % tại Sơn Tây) và BĐKH (B2-2050) .................................................................... 92
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Biến đổi khí hậu (BĐKH) trên phạm vi toàn cầu đã làm cho thiên tai ở Việt
Nam ngày càng gia tăng về số lượng, cường độ và mức độ ảnh hưởng rất lớn đến
các hoạt động sản xuất, phát triển kinh tế xã hội. BĐKH đang được xem là vấn đề
nóng bỏng nhất – yếu tố quan trọng, có tác động toàn diện đến sự phát triển bền
vững trên toàn thế giới.. Biến đổi khí hậu được coi là có tác động mạnh mẽ nhất đối
với hệ thống công trình thủy lợi.…
Ở Việt Nam, tình trạng thiếu nước, hạn hán vào mùa kiệt xảy ra thường xuyên
và ở cấp độ tương đối nghiêm trọng trong thời gian gần đây. Nhìn chung các công
trình thủy lợi ở nước ta nói chung và ở tỉnh Nam Định nói riêng đã được đầu tư từ rất
sớm, từ những năm 1960 đến nay hệ thống các công trình thuỷ lợi đã từng bước được
đầu tư xây dựng như các trạm bơm lớn, kênh mương, cống dưới đê, hệ thống đê điều
.Tuy nhiên do một số chỉ tiêu thiết kế đến nay không còn phù hợp, hệ thống công
trình bị xuống cấp nên không đảm bảo đáp ứng yêu cầu tưới tiêu. Nguyên nhân là do
trong những năm gần đây, diễn biến thời tiết khí tượng thủy văn có xu hướng ngày
càng bất lợi, thiên tai xảy ra ngày càng khắc nghiệt, dẫn đến việc phá hủy hệ thống,
thay đổi yêu cầu phục vụ tưới tiêu của các công trình thủy lợi. Mặt khác, trong những
năm gần đây, sự phát triển kinh tế xã hội đã làm cho các hệ thống công trình thủy lợi
bị xâm hại, vùng tưới bị xâm chiếm, nhiều hệ thống thủy lợi bị thay đổi mục tiêu
nhiệm vụ và giảm sự chi phối. Đồng thời quá trình phát triển kinh tế xã hội cũng là
nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm môi trường, nguồn nước trong các hệ thống công
trình thủy lợi. Sự chuyển đổi cơ cấu kinh tế, cơ cấu cây trồng vật nuôi tạo ra những
nhiệm vụ và yêu cầu mới đối với các công trình thủy lợi . Một số công trình được xây
dựng trong điều kiện nền kinh tế còn khó khăn, nguồn vốn hạn hẹp, suất đầu tư thấp,
còn dàn trải nên thường áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế ứng với mức đảm bảo của hệ
thống công trình thủy lợi thấp, dẫn đến nhiệm vụ công trình được giao lớn hơn năng
lực công trình có thể đảm nhiệm. Nhiều hệ thống được đầu tư chưa đồng bộ, chủ yếu
tập trung xây dựng phần đầu mối, chưa chú trọng đầu tư hoàn chỉnh, khép kín hệ
thống kênh mương dẫn nước và hệ thống thủy lợi nội đồng. Năng lực của hệ thống
thủy nông vẫn chưa đáp ứng yêu cầu của sản xuất, tỷ lệ thất thoát nước tưới vẫn còn
cao do phần lớn các công trình được xây dựng từ lâu, nay đã xuống cấp nhưng chưa
được thay thế, sửa chữa kịp thời, một số công trình do khó khăn về vốn, đầu tư thiếu
đồng bộ, việc quản lý khai thác còn nhiều hạn chế, trong thời gian tới, khi nền kinh tế
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
2
phát triển, các khu đô thị mới được xây dựng nhiều, cơ sở hạ tầng nông thôn cũng
phát triển, giao thông phát triển thì việc xem xét ảnh hưởng đến vấn đề tiêu thoát
nước trong hệ thống cần được xét đến.
Hiện nay, có rất ít nghiên cứu chi tiết về tác động của biến đổi khí hậu và
nước biển dâng đến khả năng lấy nước của các công trình thủy lợi nước ta nói
chung và tỉnh Nam Định nói riêng.
Chính vì vậy, đề tài : “Nghiên cứu đánh giá khả năng lấy nước của các
công trình chính của hệ thống thủy lợi tỉnh Nam Định trong điều kiện Biến đổi
khí hậu và Nước biển dâng”sẽ tập trung giải quyết được một phần các vấn đề nêu
trên. Việc nghiên cứu ảnh hưởng của BĐKH và Nước biển dâng tới khả năng lấy
nước của các công trình chính trên hệ thống thủy lợi có ý nghĩa rất lớn đối với tỉnh
Nam Định. Với kết quả của đề tài, chúng ta sẽ có biện pháp, kế hoạch cụ thể cho
ngành sản xuất nông nghiệp, chủ động trước những ảnh hưởng của BĐKH hiện nay
cũng như các kịch bản BĐKH trong tương lai.
2. Mục đích của đề tài
Đánh giá khả năng lấy nước của các công trình chính trên hệ thống thủy lợi
tỉnh Nam Định trong điều kiện Biến đổi khí hậu và Nước biển dâng.
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
* Cách tiếp cận:
1. Tiếp cận theo mục tiêu :
2. Tiếp cận theo quy hoạch, kế hoạch phát triển thủy lợi:
3. Cách tiếp cận tổng hợp:
4. Tiếp cận hệ thống, liên ngành:
* Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp điều tra phân tích tổng hợp; phương pháp thống kê
- Phương pháp mô hình thuỷ lực MIKE 11
- Phương pháp kế thừa
4. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu:
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành trên phạm vi khu vực tỉnh
Nam Định
- Đối tượng nghiên cứu: Khả năng lấy nước của hệ thống thủy lợi Xuân Thủy
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
3
CHƯƠNG I: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ
HẬU ĐẾN TỈNH NAM ĐỊNH
1.1. Tổng quan về Biến đổi khí hậu
1.1.1. Khái niệm và nguyên nhân biến đổi khí hậu
Biến đổi khí hậu: là sự biến đổi trạng thái của khí hậu so với trung bình
và/hoặc dao động của khí hậu duy trì trong một khoảng thời gian dài, thường là vài
thập kỷ hoặc dài hơn. Biến đổi khí hậu có thể là do các quá trình tự nhiên bên trong
hoặc các tác động bên ngoài, hoặc do hoạt động của con người làm thay đổi thành
phần của khí quyển hay trong khai thác sử dụng đất.
Biến đổi khí hậu: là sự biến đổi của trạng thái khí hậu do các hoạt động trực
tiếp hay gián tiếp của con người gây ra sự thay đổi thành phần của khí quyển toàn
cầu và nó được thêm vào sự biến đổi khí hậu tự nhiên quan sát được trong các thời
kỳ có thể so sánh được.
Biến đổi khí hậu: đề cập đến sự thay đổi về trạng thái của khí hậu mà có thể
xác định được (ví dụ như sử dụng các phương pháp thống kê) diễn ra trong một thời
kỳ dài, thường là một thập kỷ hoặc lâu hơn. Biến đổi khí hậu đề cập đến bất cứ biến
đổi nào theo thời gian, có hay không theo sự biến đổi của tự nhiên do hệ quả các
hoạt động của con người.
Có thể nói rằng, biến đổi khí hậu được xem là tất yếu khách quan, nó thể hiện
sự vận động của trái đất. Tuy nhiên, các nghiên cứu cũng cho thấy có hai nguyên
nhân chính gia tăng biến đổi khí hậu. Thứ nhất, đó là nguyên nhân tự nhiên như: do
sự dao động của các nhân tố liên quan đến quỹ đạo chuyển động của trái đất, sự
thay đổi của bề mặt trái đất, hàm lượng khí CO2 trong khí quyển, hoạt động của núi
lửa, lượng mây, những thay đổi bên trong vỏ trái đất và độ mặn của đại dương. Thứ
hai, đó là do các hoạt động của con người đã làm tăng hiệu ứng nhà kính của khí
quyển, tạo ra một lượng bức xạ cưỡng bức (tăng thêm) là 2,3w/m2, làm cho bề mặt
trái đất và lớp khí quyển tầng thấp nóng lên, mực nước biển trung bình toàn cầu
tăng. BĐKH trong thời gian thế kỷ XX đến nay được gây ra chủ yếu do con người,
do vậy thuật ngữ BĐKH (hoặc còn được gọi là sự ấm lên toàn cầu-global warming)
được coi là đồng nghĩa với BĐKH hiện đại.
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
4
1.1.2. Thực trạng biến đổi khí hậu
Báo cáo đánh giá lần thứ 4 của IPCC (2007) đã phản ánh sự đồng thuận rộng
rãi về mặt khoa học khi cho rằng biến đổi khí hậu là có thật và do con người gây ra.
Nhiệt độ trung bình toàn cầu đã trở thành thước đo phổ biến về thực trạng
khí hậu toàn cầu. Trong khoảng 100 năm qua (giai đoạn 1906-2005), nhiệt độ trung
bình toàn cầu đã tăng khoảng 0,7oC (1,3oF). Theo IPCC(2007), sự ấm lên của khí
hậu là điều chắc chắn. Hàm lượng khí CO2, loại khí nhà kính quan trọng nhất trong
bầu khí quyển toàn cầu, dao động ở mức 200-300 ppm trong suốt 800.000 năm qua,
nhưng đã tăng lên ở mức khoảng 387 ppm trong 150năm qua, chủ yếu là do đốt
nhiên liệu hóa thạch và một nguyên nhân nhỏ hơn là từ hoạt động sản xuất nông
nghiệp và thay đổi việc sử dụng đất. Ngoài ra, trong mười năm qua (2001-2010),
nhiệt độ trung bình toàn cầu đã cao hơn 0,5oC so với giai đoạn 1961-1990, mức cao
nhất đối với bất kì giai đoạn 10 năm nào kể từ khi bắt đầu quan trắc khí hậu bằng
thiết bị đo đạc.
Khi nhiệt độ toàn cầu tăng lên, lượng mưa tại các khu vực khác nhau đang
thay đổi; các vùng biển ấm lên, băng tại các cực đang tan ra và mực nước biển đang
dâng lên. Các nghiên cứu từ số liệu quan trắc trên toàn cầu cho thấy, mực nước biển
trung bình toàn cầu trong thời kỳ 1961-2003 đã dâng với tốc độ 1,8 ± 0,5mm/năm,
trong đó, đóng góp do giãn nở nhiệt khoảng 0,42 ± 0,12mm/năm và băng tan
khoảng 0,70 ± 0,50mm/năm. Bên cạnh nhiệt độ tăng và mực nước biển dâng, con
người cũng đã cảm nhận ngày càng rõ rệt về sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực
đoan. Hạn hán và lũ lụt xảy ra thường xuyên hơn; các cơn bão trở nên mạnh hơn;
nhiều đợt nắng nóng hơn; sốngày lạnh, đêm lạnh và sương giá giảm đi, trong khi
các đợt nắng nóng ngày càng xảy ra thường xuyên hơn; cường độ của những cơn
bão và lốc nhiệt đới đã trở nên nghiêm trọng hơn.
1.1.3. Xu hướng biến đổi khí hậu trong tương lai
1. Kịch bản biến đổi khí hậu
Việc dự báo xu hướng biến đổi khí hậu phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, trong
đó chủ yếu dựa vào dự báo về sự phát thải khí nhà kính. Sự phát thải khí nhà kính
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
5
này lại phụ thuộc rất lớn vào sự phát triển kinh tế-xã hội toàn cầu, dân số, thay đổi
về công nghệ, tiêu dùng, sản xuất, sử dụng đất và năng lượng. Do đó, nhiều kịch
bản biến đổi khí hậu khác nhau đã được xây dựng dựa trên sự thay đổi của các biến
số khác nhau.
Các kịch bản về biến đổi khí hậu được xây dựng trong khuôn khổ các nghiên
cứu của IPCC (2007) dựa trên các dự báo về sự phát thải khí nhà kính từ thấp đến
cao và dựa trên các kịch bản phát triển kinh tế-xã hội toàn cầu. IPCC đã đưa ra một
nhóm 6 kịch bản (dựa trên 4 kịch bản gốc) xác định những lộ trình phát thải có thể
xảy ra cho thế kỷ 21. Các kịch bản này khác nhau về các giả định liên quan đến:
(i)sự phát triển kinh tế ở quy mô toàn cầu; (ii)dân số thế giới và mức độ tiêu dùng;
(iii) chuẩn mực cuộc sống và lối sống; (iv) tiêu thụ năng lượng và tài nguyên năng
lượng; (v)chuyển giao công nghệ; và (vi) thay đổi sử dụng đất. Bốn kịch bản gốc là
A1, A2, B1, B2, với các ký hiệu A: chú trọng phát triển kinh tế; B: chú trọng bảo vệ
môi trường; 1: chú trọng tính toàn cầu, và 2: chú trọng tính khu vực. Các kịch bản
phát thải khí nhà kính - cơ sở của việc dự báo về tình trạng biến đổi khí hậu trong
tương lai - của IPCC (2007) được được tóm tắt ở Bảng 1-1 dưới đây:
Bảng 1- 1: Các kịch bản phát thải khí nhà kính
Kịch bản gốc A1
• Kinh tế thế giới tăng trưởng nhanh
Kịch bản gốc A2
• Kinh tế thế giới tăng trưởng thấp hơn
• Dân số thế giới tăng, đạt đỉnh vào năm so với các kịch bản khác và phát triển
2050 và sau đó giảm dần
theo định hướng khu vực
• Các công nghệ mới phát triển nhanh và
• Dân số thế giới tiếp tục tăng
hiệu quả
• Thay đổi về công nghệ chậm hơn
• Thế giới có sự tương đồng về thu nhập và so với các họ kịch bản khác.
cách sống
• Thế giới không đồng nhất, các quốc
• Có sự tương đồng giữa các khu vực: tăng gia hoạt động độc lập, tự cung tự cấp
cường giao lưu về văn hóa xã hội và thu (mức độ toàn cầu hóa thấp)
hẹp khác biệt về thu nhập giữa các vùng Họ
kịch bản A1 được chia thành 3 nhóm dựa
theo mức độ phát triển công nghệ:
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
6
A1F1: Tiếp tục sử dụng thái quá nhiên liệu
hóa thạch (kịch bản phát thải cao)
A1B: Có sự cân bằng giữa các nguồn năng
lượng (kịch bản phát thải trung bình)
A1T: Chú trọng sử dụng các nguồn năng
lượng phi hóa thạch (kịch bản phát thải thấp
Kịch bản gốc B1
Kịch bản gốc B2
• Kinh tế phát triển nhanh như kịch bản A1 • Kinh tế phát triển ở mức trung bình
nhưng có sự thay đổi nhanh chóng trong • Dân số thế giới vẫn tiếp tục tăng
cấu trúc kinh tế theo hướng dịch vụ và trưởng nhưng thấp hơn kịch bản A2
• Chuyển đổi công nghệ chậm và không
thông tin
• Dân số thế giới đạt đỉnh vào giữa thế kỷ đồng bộ như trong kịch bản B1 và A1
21 và sau đó giảm dần
• Chú trọng các giải pháp khu vực về
• Phát triển các công nghệ sạch và sử dụng bền vững kinh tế, xã hội và môi trường
hiệu quả tài nguyên, giảm cường độ tiêu
hao nguyên vật liệu
• Chú trọng các giải pháp toàn cầu về bền
vững kinh tế, xã hội và môi trường
(Nguồn: Kịch bản Biến đổi khí hậu, Nước biển dâng cho Việt Nam;
Bộ Tài nguyên &MT, 2012)
IPCC khuyến cáo sử dụng các kịch bản phát thải được sắp xếp từ thấp đến
cao là: B1 và A1T(các kịch bản phát thải thấp); B2 và A1B (các kịch bản phát thải
trung bình); A2 và A1F1 (các kịch bản phát thải cao).Tuy nhiên, tùy thuộc vào nhu
cầu thực tiễn và khả năng tính toán của từng nước, IPCC cũng khuyến cáo các quốc
gia lựa chọn các kịch bản phát thải phù hợp trong số các kịch bản trên để xây dựng
kịch bản biến đổi khí hậu cho từng quốc gia. Các kịch bản phát thải chính là cơ sở
để dự đoán xu hướng biến đổi khí hậu trong tương lai.
2. Xu hướng biến đổi khí hậu trên thế giới
Trong một vài thập kỷ tới, nhiệt độ trung bình toàn cầu dự kiến sẽ tăng 0,20,3oC mỗi thập kỷ. IPCC (2007), trên cơ sở 6 kịch bản xác định những lộ trình phát
thải có thể xảy ra, đã xác định các mức thay đổi nhiệt độ có thể xảy ra trong thế kỷ
21. Theo các kịch bản này, nhiệt độ trung bình thế giới đến năm 2080 sẽ tăng từ
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
7
2,3oC đến 4,5oC so với nhiệt độ thời kỳ tiền công nghiệp hóa. IPCC dự kiến mức
tăng 3oC là hệ quả có khả năng xảy ra nhất, nhưng cũng không loại trừ các giá trị
vượt xa con số 4,5oC, thậm chí nhiệt độ toàn cầu có thể tăng thêm 5oC. Như
vậy,không có kịch bản nào của IPCC cho thấy sự gia tăng nhiệt độ ở mức dưới 2oC
- là ngưỡng mà quá trình biến đổi khí hậu trở nên nguy hiểm. Theo Báo cáo Phát
triển Thế giới năm 2010, nếu không thực hiện các nỗ lực giảm thiểu biến đổi khí
hậu hiệu quả thì đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình toàn cầu sẽ tăng từ 2,5oC
đến 7oC so với thời kỳ tiền công nghiệp hóa.
Bảng 1- 2: Các khoảng nhiệt độ tăng dự kiến cho năm 2080
Các kịch bản của
IPCC
Kịch bản B1
Kịch bản A1T
Kịch bản B2
Kịch bản A1B
Kịch bản A2
Kịch bản A1F1
So với nhiệt độ trung bình
thời kỳ 1980 – 1990 (oC)
1,8 (1,1 – 2,9)
2,4 (1,4 – 3,8)
2,4 (1,4 – 3,8)
2,8 (1,7 – 4,4)
3,4 (2,0 – 5,4)
4,0 (2,4 – 6,4)
So với nhiệt độ thời kỳ
tiền công nghiệp hóa (oC)
2,3
2,9
2,9
3,3
3,9
4,5
( Nguồn: UNDP, 2008)
Cùng với sự gia tăng nhiệt độ, mực nước biển dâng cao cũng là một mối đe
dọa khác. Vẫn còn những tranh luận giữa các nhà khoa học về các mức gia tăng
khác nhau về mực nước biển vào cuối thế kỷ 21. Các kịch bản của IPCC (2007) chỉ
ra rằng, cuối thế kỷ 21, mực nước biển có thể tăng thêm từ 26cm đến 59cm đối với
kịch bản phát thải cao A1F1 và từ 18cm đến 38cm đối với kịch bản phát thải thấp
B1 (Bảng 1-3).
Bảng 1- 3: Các khoảng mực nước biển dâng dự kiến cho năm 2080
Các kịch bản của IPCC
Kịch bản B1
Kịch bản A1T
Kịch bản B2
Kịch bản A1B
Kịch bản A2
Kịch bản A1F1
Luận văn Thạc sỹ
So với mực nước trung bình thời kỳ
1980 – 1990 (cm)
20 (18 – 38)
25 (20 – 45)
25 (20 – 45)
27 (21 – 48)
28 (23 – 51)
33 (26 – 59)
(Nguồn: UNDP, 2008)
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
8
Tuy nhiên, các dự đoán về sự gia tăng mực nước biển của IPCC được coi là
thấp, bởi vì các dự đoán này chủ yếu dựa trên các ước tính của năm 2005 và chỉ dựa
trên kết quả tính toán của sự nóng lên toàn cầu mà chưa tính đến khả năng băng tan.
Ngoài ra, các tảng băng ở Greenland và Bắc Cực đang tan nhanh ngoài dự kiến có
thể làm cho mực nước biển dâng lên 5m. Khả năng mực nước biển dâng từ 1m đến
3m vào cuối thế kỷ 21 này rất có thể trở thành hiện thực.
1.2. Tổng quan về tác động của BĐKH
1.2.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến hệ thống tự nhiên và sinh thái
a) Tác động đến hệ vật lý
Từ 1970 đến nay, có thể do tác động của biến đổi về nhiệt độ toàn cầu đã gây nên
biến đổi sau đây đến hệ vật lý:
- Gia tăng và mở rộng các hồ băng.
-Gia tăng phần đất nện trên các khu vực băng vĩnh cửu và - tuyết lở ở các vùng núi
- Gia tăng dòng chảy và dòng chảy sớm đạt đỉnh trên các - dòng sông băng vào
mùa xuân
- Các sông, hồ nóng lên và do đó thay đổi cơ chế nhiệt và cả chất lượng nước
b) Tác động đến hệ sinh thái
- Với mức tăng nhiệt độ 1,5 – 2,50C dự kiến có những biến đổi phổ biến về cấu trúc
và chức năng của các loài di trú sinh thái trong các đới địa lý cùng với những hậu
quả tiêu cực khác.
- Quá trình axít hóa đại dương chắc chắn tác động tiêu cực đến tổ chức và cấu trúc
của các loài ốc, sò...
c) Một số tác động khác
- Nồng độ CO2 trong khí quyển tăng lên dẫn đến độ axít hóa của đại dương tăng
lên. Độ pH trung bình của nước biển gần mặt giảm đi 0,1 đơn vị kể từ thời kỳ tiền
công nghiệp.
- Nhiệt độ tăng ảnh hưởng đến hoạt động quản lý nông – -lâm nghiệp ở các vĩ độ
cao và các vấn đề chăm sóc y tế
- Nước biển dâng tác động đến vùng đất ngập nước, rừng ngập mặn và gây ra lũ lụt
bờ biển trên một số khu vực.
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
9
1.2.2. Tác động của biến đổi khí hậu đến các lĩnh vực:
a) Tác động đối với sản xuất nông nghiệp
- Năng suất một số cây lương thực dự kiến tăng nhẹ trên các vĩ độ cao vĩ độ
trung bình nhiệt độ tăng 1 – 30C.
- Trên các vĩ độ thấp, đặc biệt các khu vực nhiệt đới gió mùa, với nhiệt độ
tăng 1 – 20C, năng suất lương thực dự kiến giảm đi.
b) Tác động đối với đới bờ biển
- Đới bờ biển chịu nhiều rủi ro hơn các đới khác do nạn xói lở. Hiệu ứng này
được khuếch trương khi gia tăng các áp lực nhân sinh khác.
- Hàng năm, nhiều triệu dân chịu ngập lụt do nước biển dâng, nhất là những
vùng thấp đông dân trên các châu thổ của châu Á, châu Phi và các đảo nhỏ.
c) Tác động đối với công nghiệp và cư dân.
- Nhiều khu công nghiệp, khu cư dân ven biển trên châu thổ các sông đặc
biệt nhạy cảm với sự gia tăng thời tiết cực đoan do BĐKH.
- Nhiều cộng đồng nghèo, đặc biệt ở những vùng nhiều thiên tai, có thể gặp
nhiều rủi ro và tổn thất nghiêm trọng.
d) Tác động đối với sức khỏe
- Tình trạng sức khỏe của hàng triệu dân sa sút, thậm chí sa sút nghiêm
trọng.
- Biến đổi khí hậu tuy mang lại một vài lợi ích cho một số vùng ôn đới,
chẳng hạn giảm bớt tử vong do lạnh, song phổ biến vẫn là ảnh hưởng tiêu cực, do
nhiệt độ tăng lên.
e) Tác động đối với nguồn nước
- Tác động của biến đổi khí hậu đối với nước là nghiêm trọng nhất, xét theo
từng khu vực cũng như từng lưu vực.
- Trên qui mô toàn cầu, biến đổi khí hậu khuếch đại nguy cơ thiếu nước. Trên
qui mô khu vực, BĐKH dẫn đến tổn thất nước do băng tan và giảm lớp tuyết phủ.
- Biến đổi về nhiệt độ và mưa dẫn tới những biến đổi dòng chảy. Dòng chảy
giảm 10 – 40% vào giữa thế kỷ ở các vùng vĩ độ cao và nhiệt đới ẩm ướt bao gồm
những vùng đông dân ở Đông Á, Đông Nam Á và giảm 10–30% ở các khu vực khô
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
10
ráo vĩ độ trung bình và nhiệt đới do lượng mưa giảm và cường độ bốc thoát hơi
tăng. Diện tích các vùng hạn hán tăng lên, tác động đến nhiều lĩnh vực liên quan:
nông nghiệp, cung cấp nước, sản xuất điện và sức khỏe.
1.3. Tác động của Biến đổi khí hậu đến tỉnh Nam Định
1.3.1. Các tác động chính của biến đổi khí hậu
Theo “Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam” (Bộ
TNMT, năm 2012) các biểu hiện chính của biến đổi khí hậu bao gồm sự tăng nhiệt
độ toàn cầu, sự thay đổi về lượng mưa và nước biển dâng, Mức độ thay đổi của
nhiệt độ, lượng mưa và nước biển dâng ứng với kịch bản phát thải thấp (B1), phát
thải trung bình (B2) và phát thải cao (A1F1) cho các vùng khí hậu của Việt Nam
cũng được mô tả chi tiết.
Có 7 vùng khí hậu chính là Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc
Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ.
Những thay đổi về nhiệt độ, lượng mưa và nước biển dâng do biến đổi khí
hậu sẽ dẫn đến các tác động về kinh tế, xã hội và môi trường. Các tác động có thể là
tác động trực tiếp hay gián tiếp, tích cực hay tiêu cực. Sau đây là một số ví dụ về tác
động của Biến đổi khí hậu
1. Biến động về nhiệt độ (ví dụ nhiệt độ tăng vào mùa nóng, giảm vào mùa
lạnh, tăng nhiệt độ cực đại, tăng số lượng các đợt nóng có cương độ cao…)
- Tăng lượng bốc hơi và làm giảm cân bằng nước, làm trầm trọng thêm tình
trạng hạn hán
- Tăng các bệnh truyền nhiễm, tăng các trường hợp tử vong và bệnh mãn tính
ở người già
- Giảm năng suất và sản lượng cây trồng, vật nuôi (có thể làm tăng năng suất
cât trồng cho một sô vùng nếu có đủ nước)
- Tăng áp lực lên gia súc và động vật hoang dã
- Tăng nguy cơ cháy rừng
- Tăng nguy cơ sử dụng điện để làm mát và làm giảm độ ổn định và tuổi thọ
cung cấp điện…
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
11
2. Thay đổi về lượng mưa (tăng về mùa mưa, giảm về mùa khô) có thể dẫn đến:
- Tăng dòng chảy lũ và ngập lụt
- Tăng khả năng sản xuất thủy điện
- Tăng nguy cơ xói mòn và sạt lở đất
- Tăng hạn hán và xâm nhập mặn trong mùa khô
- Thay đổi hệ sinh thái lưu vực sông và các vùng ngập nước
3. Tăng cường độ và tần suất bão có thể gây tác động:
- Tăng ngập lụt vùng ven biển và ven sông
- Tăng nguy cơ tổn thất về người , cơ sở hạ tầng và các hoạt động kinh tế
xã hội
- Tăng nguy cơ tàn phá các hệ sinh thái ven biển
4. Nước biển dâng có thể gây ra:
- Tăng ngập lụt vùng ven biển và ven sông
- Xâm nhập mặn sâu hơn làm ảnh hưởng tới các hoạt động cung cấp nước,
nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản
1.3.2. Các tác động của BĐKH đến tỉnh Nam Định
1. Biến đổi khí hậu tại Nam Định
a. Xu thế diễn biến nhiệt độ:
Với nhiệt độ trung bình năm: từ phương trình xu thế biểu thị tốc độ
thay đổi y=0.008x-0.20, có thể thấy được sự biến thiên của chuẩn sai nhiệt độ trung
bình năm cho khu vực nghiên cứu sẽ tăng trung bình 0,008oC/năm (hình 1-1).
Ví dụ: trong 50 năm qua nhiệt độ đã tăng 0.008x50=0.40o
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
12
Hình 1- 1: Xu thế diễn biến nhiệt độ trung bình năm
(Nguồn: Viện Khoa học khí tượng thủy văn và môi trường)
b. Xu thế diễn biến lượng mưa
Xu thế diễn biến mức thay đổi (dR=(R-Rtb)/Rtb x 100%) của lượng
mưa năm (Rnam), lượng mưa mùa khô (Rxi_iv) và lượng mưa mùa mưa (Rv_x)
của vùng Nam Định được thể hiện tại các phương trình xu thế.
Với lượng mưa trung bình năm: Phương trình xu thế biểu thị tốc độ thay đổi
lượng mưa y= -0.464x+11.84 cho biết: Do chịu ảnh hưởng nhiều của xu thế
lượng mưa mùa hè và mùa thu nên xu thế của lượng mưa năm phổ biến là giảm
(thể hiện thông qua dấu của hệ số tương quan giữa lượng mưa (y) và thời gian (x)
trong phương trình xu thế).
Hình 1- 2: Xu thế diễn biến lượng mưa trung bình năm
(Nguồn: Viện Khoa học khí tượng thủy văn và môi trường)
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
13
2. Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho tỉnh Nam Định
a. Kịch bản về nhiệt độ trung bình và lượng mưa trung bình
*) Nhiệt độ trung bình
Bảng 1- 4: Mức tăng nhiệt độ trung bình (oC) qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so
với thời kỳ 1980 - 1999 của Nam Ðịnh ứng với các kịch bản phát thải từ thấp đến
cao
Các tháng trong năm
Kich
bản
Nãm
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
2030
0.8
0.8
0.7
1.1
1.0
0.9
0.9
0.8
1.2
0.8
0.9
1.0
2050
1.2
1.3
1.1
1.6
1.5
1.4
1.3
1.3
1.8
1.2
1.4
1.4
2070
1.5
1.6
1.4
2.0
1.8
1.7
1.7
1.5
2.2
1.5
1.7
1.7
2100
1.6
1.7
1.5
2.1
2.0
1.8
1.8
1.6
2.4
1.6
1.9
1.8
2030
0.7
0.7
0.6
0.9
0.9
0.8
0.8
0.7
1.0
0.7
0.8
0.8
2050
1.3
1.4
1.2
1.7
1.6
1.4
1.4
1.3
1.9
1.3
1.5
1.4
2070
1.8
1.9
1.7
2.4
2.2
2.0
2.0
1.9
2.7
1.8
2.1
2.0
2100
2.4
2.7
2.2
3.2
3.0
2.7
2.7
2.5
3.6
2.4
2.9
2.7
2030
0.7
0.8
0.7
0.9
0.9
0.9
0.8
0.7
1.1
0.7
0.8
0.8
2050
1.2
1.3
1.3
1.6
1.5
1.4
1.3
1.3
1.8
1.2
1.4
1.4
2070
1.9
2.0
1.7
2.5
2.3
2.1
2.1
2.0
2.8
1.9
2.2
2.1
2100
3.1
3.3
2.8
4.1
3.8
3.5
3.4
3.2
4.6
3.1
3.6
3.5
B1
B2
A2
(Nguồn: Viện Khoa học khí tượng thủy văn và môi trường)
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
14
*) Lượng mưa trung bình
Bảng 1- 5: Mức thay đổi lượng mưa (%) qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với
năm 1980 - 1999 của Nam Ðịnh ứng với các kịch bản phát thải từ thấp đến cao
Kich
Các tháng trong nãm
Nãm
I
II
III
VI
VII VIII IX
X
XI
XII
2030
-4.9
1.1
-0.9 -3.6 -0.4
2.3
7.7
3.4 2.0
-0.6
5.9
7.8
2050
-7.3
1.7
-1.3 -5.4 -0.6
3.5
11.6
5.2 3.1
-0.9
8.9
11.8
2070
-9.1
2.1
-1.6 -6.7 -0.7
4.3
14.3
6.4 3.7
-1.1 10.9
14.1
2100
-9.7
2.2
-1.7 -7.2 -0.8
4.6
15.3
6.9 4.0
-1.2 11.7
15.5
2030
-4.3
1.1
-0.7 -3.1 -0.3
2.0
6.8
3.0 1.8
-0.5
5.1
6.8
2050
-7.8
1.7
-1.3 -5.7 -0.6
3.6
12.2
5.5 3.1
-0.9
9.4
12.3
2070
-1.0
2.5
-1.9 -8.1 -0.8
5.2
17.3
7.8 4.5
-1.3 13.2
17.5
2100
-14.7
3.2
-2.5 -10.9 -1.1
7.0
23.3 10.4 6.0
-1.8 17.8
23.6
2030
-4.3
1.0
-0.7 -3.2 -0.3
2.1
6.8
3.0 1.8
-0.5
5.2
6.9
2050
-7.3
1.7
-1.3 -5.5 -0.6
3.5
11.7
5.3 3.1
-0.9
8.9
11.8
2070
-11.4
2.6
-2.0 -8.5 -0.9
5.4
18.1
8.1 4.7
-1.4 13.8
18.3
2100
-18.7
4.2
-3.2 -13.9 -1.4
8.9
29.6 13.3 7.7
-2.3 22.7
30.0
bản
IV
V
B1
B2
A2
(Nguồn: Viện Khoa học khí tượng thủy văn và môi trường)
b. Nước biển dâng
Hình 1-3 dưới đây biểu diễn đường quá trình chuẩn sai mực nước trung
bình và xu thế của chúng cho trạm thủy văn Ba Lạt. Theo đó, xu hướng biến đổi
của mực nước biển tại Nam Định trong thời gian từ năm 1993 đến 2009 là tăng
1,34mm/năm
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
15
Hình 1- 3: Xu thế biến đổi mực nước biển trung bình năm ở Nam Định
(Nguồn: Viện Khoa học khí tượng thủy văn và môi trường)
Bảng 1- 6: Kịch bản nước biển dâng cho thành phố Nam Định đến năm 2030
Kịch bản
Kịch bản cao
Kịch bản trung bình
Dưới
Cận
Dưới
Trên
chuẩn
chuẩn
chuẩn
6,07
4,94
4,11
6,07
4,93
4,10
5,37
7,96
6,42
5,28
7,91
6,36
5,22
8,16
6,71
10,01
8,00
6,52
9,86
7,86
6,38
10,01
8,15
12,26
9,71
7,83
11,95
9,43
7,57
Trên
Cận
chuẩn
chuẩn
2015
6,09
4,96
4,13
2020
8,02
6,48
2025
10,18
2030
12,57
Năm
Kịnh bản thấp
Trên
chuẩn chuẩn
Cận
Dưới
chuẩn chunẩn
(Nguồn: Viện Khoa học khí tượng thủy văn và môi trường)
Bảng 1- 7: Diện tích đất bị ngập ứng với mức nước biển dâng khác nhau
Mực nước biển dâng (cm)
Diện tích đất bị ngập (%)
Luận văn Thạc sỹ
50 60 70 75 80 90 100 120 150 200
10 12 14 16 17 21 25 34 51 76
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
16
Hình 1- 4: Diện tích bị ngập nếu nước biển dâng 1m
(Nguồn: Viện Khoa học khí tượng thủy văn và môi trường)
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
17
CHƯƠNG II: HIỆN TRẠNG KHẢ NĂNG LẤY NƯỚC CỦA CÁC CÔNG
TRÌNH CHÍNH TRÊN HỆ THỐNG THỦY LỢI TỈNH NAM ĐỊNH
2.1. Giới thiệu tổng quan về tỉnh Nam Định
2.1.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên:
Nam Định là tỉnh đồng bằng ven biển ở cực Nam châu thổ sông Hồng và sông
Thái Bình, cách thủ đô Hà Nội 90km về phía Nam, gần khu vực tam giác tăng
trưởng kinh tế: Hà Nội- Hải Phòng- Quảng Ninh có tọa độ địa lý như sau: từ 19o52’
đến 20o30’ vĩ độ Bắc và 105o55’ đến 106o35’ kinh độ Đông.
- Phía Bắc giáp tỉnh Hà Nam, Thái Bình.
- Phía Đông giáp tỉnh Thái Bình.
- Phía Tây giáp tỉnh Ninh Bình.
- Phía Đông Nam và Nam giáp biển đông.
Tổng diện tích tự nhiên của tỉnh: 1.652,29km2 chiếm 13,2% diện tích của đồng
bằng Bắc Bộ. Đơn vị hành chính của tỉnh có thành phố Nam Định và 9 huyện bao
gồm 201 xã, 24 phường và thị trấn.
Ranh giới giữa các huyện được phân chia theo các con sông chảy qua tỉnh Nam
Định:
- Vùng Bắc Nam Định (phía bờ hữu sông Đào): bao gồm các huyện Ý Yên,
Vụ Bản, Mỹ Lộc và một phần Thành phố Nam Định.
- Vùng Trung Nam Định (phía bờ tả sông Đào) đến (phía bờ hữu sông Ninh
Cơ): bao gồm các huyện Nam Trực, 15 xã huyện Trực Ninh và Nghĩa Hưng
- Khu phía Nam (phía bờ tả sông Ninh Cơ): gồm các huyện Xuân Trường,
Giao Thủy và Hải Hậu và 6 xã Trực Ninh.
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
18
Hình 2- 1: Bản đồ hành chính tỉnh Nam Định
a. Đặc điểm địa hình
Nam Định là tỉnh nằm ở hạ lưu của hai con sông lớn là sông Hồng và sông
Đáy. Địa hình chủ yếu là đồng bằng ven biển. Phía Tây Bắc có một ít đồi núi thấp
như: núi Gôi (Côi Sơn), núi Ngăm (Trang Nghiêm), núi Nề (Thanh Nê), núi Hồ (Hồ
Sơn), núi Tiên Hương, núi Phương Nhi, núi Ngô Xá, núi Mai Sơn thuộc hai huyện
Vụ Bản, Ý Yên. Đồi núi của Nam Định không cao và có dòng chảy của khe ngòi
liền kề tạo nên cảnh non nước hữu tình. Phía Nam tỉnh được phù sa sông Hồng,
sông Đáy bồi đắp nên miền đất này tương đối bằng phẳng, phì nhiêu.
Địa hình Nam Định thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam. Nhìn chung, có
thể chia Nam Định thành 3 vùng:
*) Vùng đồng bằng
Gồm các huyện Vụ Bản, Ý Yên, Mỹ Lộc, Nam Trực, Trực Ninh, Xuân
Trường.
+ Địa hình 2 huyện Nam Trực và Trực Ninh cao thấp không đều, cao
độ đất tự nhiên khoảng từ +0,80 ÷ +1,0m, cao nhất là +4,0m, thấp nhất là khoảng
+0,30 ÷ +0,50m.
Luận văn Thạc sỹ
Bùi Thị Thu Hiền - CH20Q11
