Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến khả năng lấy nước của một số công trình đầu mối trên sông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYỄN KHÁNH TOÀN

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN KHẢ
NĂNG LẤY NƯỚC CỦA MỘT SỐ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI
TRÊN SÔNG HỒNG THUỘC PHẠM VI TỈNH NAM ĐỊNH
TRONG THỜI KỲ MÙA KIỆT

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYỄN KHÁNH TOÀN

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN KHẢ
NĂNG LẤY NƯỚC CỦA MỘT SỐ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI
TRÊN SÔNG HỒNG THUỘC PHẠM VI TỈNH NAM ĐỊNH
TRONG THỜI KỲ MÙA KIỆT

Chuyên ngành: Thủy văn học
Mã số: 60440225

NGƯỜI HƯỚNG DẪN:

GS. TS. Phạm Thị Hương Lan

HÀ NỘI, NĂM 2017


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu “Đánh giá tác động của biến đổi khí
hậu đến khả năng lấy nước của một số công trình đầu mối trên sông Hồng thuộc phạm
vi tỉnh Nam Định trong thời kỳ mùa kiệt” là của cá nhân tôi. Các kết quả nghiên cứu
và các kết luận trong luận văn 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 văn

Nguyễn Khánh Toàn

i


LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu, đến nay luận văn thạc sĩ với đề tài “Đánh giá tác động
của biến đổi khí hậu đến khả năng lấy nước của một số công trình đầu mối trên sông
Hồng thuộc phạm vi tỉnh Nam Định trong thời kỳ mùa kiệt” đã được hoàn thành.
Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Phòng Đào tạo đại học và sau đại học và
toàn thể các thầy cô đã giảng dạy, giúp đỡ tác giả trong thời gian học tập cũng như
thực hiện luận văn, đặc biệt quý Thầy Cô Khoa Thủy văn tài nguyên nước của Trường
Đại học Thủy lợi đã truyền đạt cho tác giả vốn kiến thức quý báu suốt thời gian học
tập tại trường.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và trân trọng tới PGS.TS Phạm Thị Hương Lan

đã tận tâm chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tác giả rất tận tình trong suốt thời gian thực
hiện và hoàn thành luận văn.
Tác giả cũng chân thành cảm ơn tới các bạn đồng nghiệp, bạn bè đã đã hỗ trợ chuyên
môn, thu thập tài liệu liên quan để luận văn được hoàn thành.
Do thời gian nghiên cứu không dài, trình độ và kinh nghiệm thực tiễn chưa nhiều nên
luận văn chắc chắn không thể tránh được những hạn chế và thiếu sót. Tác giả kính
mong các thầy, cô giáo, đồng nghiệp đóng góp ý kiến để kết quả nghiên cứu được
hoàn thiện hơn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn!

ii


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH......................................................................................v
DANH MỤC BẢNG BIỂU ......................................................................................... viii
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH ĐẾN
KHẢ NĂNG LẤY NƯỚC CỦA CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI ...............................4
1.1

Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới ....................................................4

1.2

Tổng quan tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ....................................................9

1.3

Kịch bản Biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam .............................11

1.3.1

Kịch bản 2012 ...........................................................................................11

1.3.2

Kịch bản 2016 ...........................................................................................12

1.4

Định hướng nghiên cứu của luận văn ..............................................................13

CHƯƠNG 2
2.1

ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN – KINN TẾ XÃ HỘI TỈNH NAM ĐỊNH .15

Điều kiện địa lý tự nhiên ..................................................................................15

2.1.1

Vị trí địa lý ................................................................................................15

2.1.2

Đặc điểm địa hình và đất đai .....................................................................16

2.1.3

Đặc điểm khí hậu ......................................................................................19

2.2

Đặc điểm dân sinh kinh tế ................................................................................20

2.2.1

Tổ chức hành chính ...................................................................................20

2.2.2

Dân số ........................................................................................................20

2.2.3

Định hướng về phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh đến năm 2020 ............21

2.3

Đặc điểm thủy văn và Tài nguyên nước tỉnh Nam Định ................................22

2.3.1

Mạng lưới sông ngòi .................................................................................22

2.3.2

Thủy triều và xâm nhập mặn .....................................................................26

2.3.3

Đặc điểm tài nguyên nước mặt .................................................................35

2.4 Hiện trạng các công trình đầu mối khai thác nước mặt trên địa bàn tỉnh Nam
Định 36
2.5

Các biểu hiện về Biến đổi khí hậu của tỉnh Nam Định....................................40

2.5.1

Nhiệt độ: ....................................................................................................40

2.5.2

Lượng mưa ................................................................................................41

2.5.3

Độ ẩm ........................................................................................................43

2.5.4

Lượng giờ nắng: ........................................................................................43

2.5.5

Nước biển dâng .........................................................................................44

2.5.6
nước

Tác động của Biến đổi khí hậu và nước biển lên các công trình khai thác
45

iii


CHƯƠNG 3
ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TOÁN ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA
BĐKH ĐẾN KHẢ NĂNG LẤY NƯỚC CỦA MỘT SỐ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI
TRÊN SÔNG HỒNG THUỘC PHẠM VI TỈNH NAM ĐỊNH TRONG THỜI KỲ
MÙA KIỆT
46
3.1

Thiết lập mô hình MIKE11.............................................................................. 46

3.1.1

Giới thiệu mô hình .................................................................................... 46

3.1.2

Thiết lập mô hình ...................................................................................... 47

3.1.3

Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình ............................................................. 59

3.2 Đánh giá tác động của BĐKH đến khả năng lấy nước của một số công trình
đầu mối trên sông Hồng thuộc phạm vi tỉnh Nam Định trong thời kỳ mùa kiệt ...... 73
3.2.1

Kịch bản hiện trạng ................................................................................... 73

3.2.2

Kịch bản Biến đổi khí hậu ở Nam Định ................................................... 75

3.2.3 Kết quả tính toán xác định đường mực nước lớn nhất dọc sông trong mùa
cạn trên địa bàn tỉnh Nam Định giai đoạn hiện trạng ........................................... 77
3.2.4 Kết quả tính toán xác định đường mực nước lớn nhất dọc sông trong mùa
cạn trên địa bàn tỉnh Nam Định trong điều kiện BĐKH – NBD .......................... 85
3.3 Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả cấp nước của các công trình đầu mối
trong bối cảnh BĐKH ............................................................................................... 89
3.3.1

Các giải pháp công trình và phi công trình ............................................... 89

3.3.2
nước

Kiến nghị giải pháp công trình cống ngăn mặn nâng cao hiệu quả lấy
90

3.3.3

Vị trí cống điều tiết ngăn mặn .................................................................. 93

3.3.4 Đánh giá hiệu quả ngăn mặn trữ ngọt cho công trình ngăn mặn trên sông
Đáy, sông Ninh Cơ, sông Hồng ............................................................................ 96
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 99
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 101
PHỤ LỤC .................................................................................................................... 105

iv


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 Bản đồ hành chính tỉnh Nam Định .................................................................16
Hình 2.2 Tần suất mực nước triều - trạm Hòn Dấu .......................................................26
Hình 2.3 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông Hồng ứng với các cấp lưu lượng tại
Sơn Tây .........................................................................................................................31
Hình 2.4 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông Ninh Cơ ứng với các cấp lưu lượng tại
Sơn Tây .........................................................................................................................33
Hình 2.5 Quá trình mực nước Nam Định từ 1990-2000 .............................................34
Hình 2.6 Quá trình mực nước Nam Định từ 2001-2010 ..............................................34
Hình 2.7 Quá trình mực nước Trực Phương từ 2001-2010 .........................................35
Hình 2.9 Biểu đồ Nhiệt độ trung bình năm khu vực Nam Định giai đoạn 1990-2009 .41
Hình 2.10 Biểu đồ tổng lượng mưa trung bình năm khu vực Nam Định ......................42
Hình 2.11 Biểu đồ độ ẩm trung bình khu vực Nam Định giai đoạn 1990-2009 ...........43
Hình 2.12 Biểu đồ tổng số giờ nắng TB năm khu vực Nam Định giai đoạn 1990-2009
.......................................................................................................................................44
Hình 3.1 Sơ đồ mạng thủy lực sông Hồng – sông Thái Bình .......................................48
Hình 3.2 Hệ thống các trạm kiểm tra mô phỏng trên mô hình ......................................52
Hình 3.3 Bản đồ vị trí công trình chính lấy nước dọc hệ thống sông Hồng – Thái Bình
.......................................................................................................................................58

Hình 3.4 Mực nước Hòn Dấu qua các năm ...................................................................59
Hình 3.5 Hệ thống các vị trí lấy nước trên lưu vực sông Hồng-Thái Bình ...................59
Hình 3.6 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Trung Hà mùa kiệt năm
2000-2001 ......................................................................................................................61
Hình 3.7 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Phú Thọ mùa kiệt năm
2000-2001 ......................................................................................................................61
Hình 3.8 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Vụ Quang mùa kiệt
năm 2001 .......................................................................................................................62
Hình 3.9 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Việt Trì mùa kiệt năm
2000 – 2001 ...................................................................................................................62
Hình 3.10 Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo trạm Sơn Tây mùa kiệt năm
2000- 2001 .....................................................................................................................62
Hình 3.11 Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo trạm Hà Nội mùa kiệt năm
2000-2001 ......................................................................................................................63
Hình 3.12 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Hà Nội mùa kiệt năm
2000-2001 ......................................................................................................................63
Hình 3.13 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Thượng Cát mùa kiệt
năm 2000 - 2001 ............................................................................................................63
Hình 3.14 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Hưng Yên mùa kiệt
năm 2000 – 2001 ...........................................................................................................64
Hình 3.15 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Phả Lại mùa kiệt năm
2000 - 2001 ....................................................................................................................64
Hình 3.16 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Quyết Chiến mùa kiệt
năm 2000 - 2001 ............................................................................................................64
Hình 3.17 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Trực Phương mùa kiệt
năm 2000 – 2001 ...........................................................................................................65
v


Hình 3.18 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Nam Định mùa kiệt

năm 2000 - 2001 ............................................................................................................ 65
Hình 3.19 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Phú Thọ mùa kiệt năm
2002 – 2003 ................................................................................................................... 66
Hình 3.20 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Sơn Tây mùa kiệt năm
2002 – 2003 ................................................................................................................... 66
Hình 3.21 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Trung Hà mùa kiệt
năm 2002 – 2003 ........................................................................................................... 67
Hình 3.22 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Hà Nội mùa kiệt năm
2002 – 2003 ................................................................................................................... 67
Hình 3.23 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Việt Trì mùa kiệt năm
2002 – 2003 ................................................................................................................... 67
Hình 3.24 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Thượng Cát mùa kiệt
năm 2002 – 2003 ........................................................................................................... 68
Hình 3.25 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Phả Lại mùa kiệt năm
2002 - 2003 .................................................................................................................... 68
Hình 3.26 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Yên Hưng mùa kiệt
năm 2002 – 2003 ........................................................................................................... 68
Hình 3.27 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Nam Định mùa kiệt
năm 2002 – 2003 ........................................................................................................... 69
Hình 3.28 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Quyết Chiến mùa kiệt
năm 2002 – 2003 ........................................................................................................... 69
Hình 3.29 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Trực Phương mùa kiệt
năm 2002 – 2003 ........................................................................................................... 69
Hình 3.30 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Triều Dương mùa kiệt
năm 2002 – 2003 ........................................................................................................... 70
Hình 3.31 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Gián Khẩu mùa kiệt
năm 2002 – 2003 ........................................................................................................... 70
Hình 3.32 Kết quả hiệu chỉnh và xác nhận tham số truyền mặn 1 số trạm chính trên hệ
thống sông Hồng ........................................................................................................... 71
Hình 3.33 Kết quả tính toán mực nước và độ mặn tại cống Âm Sa và Cống Bình Hải 1

....................................................................................................................................... 72
Hình 3.34 Kết quả tính toán mực nước và độ mặn tại cống Ngô Xá và Cống Cồn Nhất
....................................................................................................................................... 72
Hình 3.35 Kết quả tính toán mực nước và độ mặn tại cống Ngô Đồng và cống Quỹ
Nhất ............................................................................................................................... 72
Hình 3.36 Kết quả tính toán mực nước và độ mặn tại cống Sẻ và cống Tam Tòa ....... 73
Hình 3.37 Đường mực nước dọc sông Hồng đoạn thuộc hệ thống thủy nông Bắc Nam
Hà .................................................................................................................................. 78
Hình 3.38 Đường quá trình mực nước dọc sông Đáy đoạn thuộc hệ thống thủy nông
Bắc Nam Hà .................................................................................................................. 79
Hình 3.39 Đường quá trình mực nước dọc sông Đào đoạn thuộc hệ thông thủy nông
Bắc Nam Hà .................................................................................................................. 79
Hình 3.40 Đường quá trình mực nước dọc sông Đào đoạn thuộc công ty KTCTTL
Nam Ninh ...................................................................................................................... 80

vi


Hình 3.41 Đường quá trình mực nước dọc sông Hồng đoạn thuộc công ty KTCTTL
Nam Ninh ......................................................................................................................80
Hình 3.42 Đường quá trình mực nước dọc sông Đáy đoạn thuộc công ty KTCTTL
Nghĩa Hưng ...................................................................................................................80
Hình 3.43 Đường quá trình mực nước dọc sông Hồng đoạn thuộc công ty KTCTTL
Xuân Thủy .....................................................................................................................81
Hình 3.44 Đường quá trình mực nước dọc sông Ninh Cơ đoạn thuộc công ty KTCTTL
Hải Hậu ..........................................................................................................................81
Hình 3.45 Quá trình mực nước lớn nhất tại cống Ngô Xá – Nam Ninh .......................81
Hình 3.46 Quá trình mực nước lớn nhất tại cống Vị Khê – Nam Ninh ........................82
Hình 3.47 Quá trình mực nước lớn nhất tại cống Cát Chử – Nam Ninh.......................82
Hình 3.48 Quá trình mực nước lớn nhất tại cống Tiền Đồng – Nghĩa Hưng ................83

Hình 3.49 Quá trình mực nước lớn nhất tại cống Tây Biên – Nghĩa Hưng ..................83
Hình 3.50 Quá trình mực nước lớn nhất tại cống Bình Hải 2 – Nghĩa Hưng ...............83
Hình 3.51 Quá trình mực nước lớn nhất tại cống Âm Sa – Nghĩa Hưng ......................84
Hình 3.52 Quá trình mực nước lớn nhất tại cống Ngô Đồng– Xuân Thủy ...................84
Hình 3.53 Quá trình mực nước lớn nhất tại cống Cồn Nhì– Xuân Thủy ......................84
Hình 3.54 Quá trình mực nước lớn nhất tại cống Múc1 – Hải Hậu ..............................85
Hình 3.55 Quá trình mực nước lớn nhất tại cống Đối – Hải Hậu .................................85
Hình 3.56 Đường diễn biến mặn lớn nhất dọc sông Hồng theo các kịch bản BĐKH ..86
Hình 3.57 Đường diễn biến mặn lớn nhất dọc sông Ninh Cơ theo các kịch bản BĐKH
.......................................................................................................................................86
Hình 3.58 Diễn biến mực nước và độ mặn tại cống Ngô Đồng, Xuân Thủy - Nam Định
.......................................................................................................................................87
Hình 3.59 Diễn biến mực nước và độ mặn tại cống Ngô Xá, sông Hồng tỉnh Nam Định
.......................................................................................................................................87
Hình 3.60 Diễn biến mực nước và độ mặn tại cống Sa Lung, sông Đào – Nam Định .87
Hình 3.61 Vị trí cống ngăn mặn trên sông Đáy và sông Ninh Cơ ................................95
Hình 3.62 Vị trí cống ngăn mặn trên sông Hồng ..........................................................95

vii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Mực nước bình quân tháng, năm trên sông Hồng, sông Đáy, sông Đào Nam
Định ............................................................................................................................... 24
Bảng 2.4 Hiện trạng hệ thống công trình thủy lợi thuộc tỉnh Nam Định ...................... 39
Bảng 3.1 Các thông số thiết kế các hồ chứa thượng nguồn .......................................... 48
Bảng 3.2 Địa hình lòng dẫn sông Hồng- Thái Bình ...................................................... 50
Bảng 3.3 Các trạm thủy văn dùng để thử nghiệm và kiểm định mô hình..................... 51
Bảng 3.4 Các cống và trạm bơm chính sử dụng trong mô phỏng tính toán được xem
xét sử dụng trong biên sử dụng nước của mô hình ....................................................... 55

Bảng 3.5 Kết quả hiệu chỉnh thông số mô hình ............................................................ 60
Bảng 3.6 Kết quả kiểm định mô hình........................................................................... 65
Bảng 3.7 Phân tích hiệu quả và so sánh độ mặn trung bình tính toán và thực đo tại
bước hiệu chỉnh và kiểm định mô hình ......................................................................... 71
Bảng 3.8 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (0C) so với thời kỳ 1980 – 1999 theo kịch
bản phát thải trung bình (B2) của tỉnh Nam Định ......................................................... 75
Bảng 3.9 Nhiệt độ trung bình mùa hè của tỉnh Nam Định từ năm 2020 – 2100 (0C) so
với thời kỳ 1980 – 1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2) ................................. 75
Bảng 3.10 Mức thay đổi lượng mưa so với thời kỳ 1980 – 1999 theo kịch bản phát thải
trung bình (B2) địa bàn tỉnh Nam Định ........................................................................ 76
Bảng 3.11 Lượng mưa trung bình của tỉnh Nam Định từ năm 2020 – 2100 so với thời
kỳ 1980 – 1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2) .............................................. 76
Bảng 3.12 Mực nước biển dâng so với thời kỳ 1980 – 1999 theo kịch bản phát thải
trung bình (B2) khu vực tỉnh Nam Định ....................................................................... 77
Bảng 3.13 Độ mặn lớn nhất tại các cống theo các kịch bản tính toán .......................... 96

viii


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ

ATNĐ

Áp thấp nhiệt đới

BĐKH

Biến đổi khí hậu

CTBD

Áp cao Thái Bình Dương

ĐBBB

Đồng bằng Bắc bộ

ĐBSH

Đồng bằng sông Hồng

HTNĐ

Dải hội tụ nhiệt đới

KKL

Không khí lạnh

KNK

Khí nhà kính

KTCTTL

Khai thác công trình thủy lợi

KT-XH

Kinh tế - xã hội

NBD

Nước biển dâng

RNN

Rừng ngập mặn

RTN

Rãnh thấp nóng

THCN

Trung học chuyên nghiệp

TNHH

Trách nhiệm hữu hạn

TNN

Tài nguyên nước

XT

Xoáy thuận

ix

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của Đề tài
Việt Nam là một trong 5 quốc gia trên thế giới dễ bị tổn thương nhất bởi biến đổi khí
hậu, trong đó chịu ảnh hưởng nặng nề nhất là vùng đồng bằng sông Hồng và đồng
bằng sông Cửu Long.
Đồng bằng sông Hồng được coi là trung tâm kinh tế của Việt Nam, với dân số 20,4
triệu người (22,78% dân số Việt Nam), GDP là 43,3 tỷ USD, trong đó nông nghiệp
chiếm 19,4%. Sinh kế ở đồng bằng sông chủ yếu dựa trên các hoạt động phụ thuộc vào
nước: tưới tiêu cho nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, chăn nuôi… Lưu vực sông Hồng
là một lưu vực xuyên biên giới chung giữa Trung Quốc ở thượng lưu chiếm 48% diện
tích, Việt Nam ở hạ nguồn chiếm 51% diện tích, và một phần phía Lào. Khí hậu nhiệt
đới gió mùa. Lượng mưa dồi dào. Lượng mưa trung bình năm trên lưu vực trong phạm
vi 1.500-2.800 mm, ngoại trừ phía tây nam tỉnh Hà Giang (Bắc Quang), lượng mưa
trung bình vượt quá 4800 mm. Mùa khô từ tháng mười một (XI) đến tháng ba (III),
lượng mưa chỉ chiếm 10 phần trăm lượng mưa hàng năm. Nhiệt độ trung bình năm
thay đổi theo độ cao. Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất vào tháng Giêng (tháng I),
tháng lạnh nhất trong năm. Tháng năm và tháng sáu là tháng nóng nhất. Trong những
thập kỷ gần đây, các hồ chứa, đập đã được xây dựng và phát triển trên lưu vực. Đặc
điểm thủy văn của lưu vực có sự thay đổi so với xu hướng khí hậu trong quá khứ và
tương lai. Tuy nhiên, việc hợp tác để quản lý nguồn nước xuyên biên giới trong lưu
vực vẫn còn hạn chế, việc quản lý đập còn đơn lẻ, thiếu sự trao đổi dữ liệu về thủy văn
hoặc khí hậu, và không có Hội đồng quản lý lưu vực sông.
Trong tương lai, biến đổi khí hậu và khai thác sử dụng của con người là khả năng tác
động thêm chế độ thủy văn vùng đồng bằng. Sự gia tăng của mực nước biển cũng có
thể thay đổi độ mặn ở đồng bằng và vùng ven biển, gia tăng tình trạng ngập lụt. Những
thay đổi này có thể sẽ ảnh hưởng đến các hoạt động của con người và điều kiện sống ở
vùng đồng bằng.

1


Lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình là một lưu vực sông liên quốc gia chảy qua 3
nước Việt Nam, Trung Quốc, Lào với tổng diện tích tự nhiên vào khoảng 169.000 km2
và diện tích lưu vực của hai sông này trong lãnh thổ Việt Nam vào khoảng 87.840
km2. Vùng châu thổ sông nằm hoàn toàn trong lãnh thổ Việt Nam có diện tích ước tính
khoảng 17.000 km2. Chiều dài sông Hồng trong lãnh thổ Việt Nam khoảng 328km.
Phần lưu vực nằm ở Trung quốc là: 81.200 km2 chiếm 48% diện tích toàn lưu vực.
Phần lưu vực nằm ở Lào là: 1.100 km2 chiếm 0,7% diện tích toàn lưu vực. Phần lưu
vực nằm ở Việt Nam là: 87.840 km2 chiếm 51,3% diện tích lưu vực.
Đồng bằng sông Hồng là khu vực có dân số đứng đầu của cả nước, có vị trí cực kỳ
quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của nước ta. Vùng đồng bằng sông Hồng
gồm 11 tỉnh, thành phố: Hà Nội, Hải Phòng, Hải Dương, Hưng Yên, Bắc Ninh, Vĩnh
Phúc, Quảng Ninh, Thái Bình, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình.
Vấn đề biến đổi khí hậu – nước biển dâng, xâm nhập mặn ngày càng gia tăng về mùa
kiệt làm cho việc lấy nước của các cống tưới của các hệ thống thủy lợi vùng ven biển
gặp nhiều khó khăn. Điều này cho thấy các nghiên cứu đánh giá khả năng lấy nước của
các cống tưới của các hệ thống thủy lợi đặc biệt là vào các năm kiệt trong điều kiện có
xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và nước biển dâng là rất cần thiết. Trong
nghiên cứu của luận văn, tập trung đánh giá về đặc điểm xu thế biến động khí hậu tỉnh
Nam Định và đánh giá tác động của các xu thế biến đổi khí hậu đến hoạt động cấp
nước của các công trình đầu mối lấy nước trong thời kỳ mùa kiệt.
Trong bối cảnh như vậy, học viên đã lựa chọn luận văn : “Đánh giá tác động của
BĐKH đến khả năng lấy nước của một số công trình đầu mối trên sông Hồng thuộc
phạm vi tỉnh Nam Định trong thời kỳ mùa kiệt” từ đó có định hướng giải pháp trong
quản lý bền vững tài nguyên nước.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá tác động của BĐKH đến khả năng lấy nước của một số công trình đầu

mối trên sông Hồng thuộc phạm vi tỉnh Nam Định trong thời kỳ mùa kiệt để từ đó đề
xuất các giải pháp thích ứng với BĐKH

2


3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của đề tài được lựa chọn là lưu vực sông Hồng (phần lãnh thổ
Việt Nam) tập trung nghiên cứu đánh giá thuộc tỉnh Nam Định.
Đối tượng nghiên cứu của đề tài: Các công trình đầu mối lấy nước trên hệ thống sông
Hồng thuộc Nam Định.
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
4.1. Phương pháp thực hiện
+ Phương pháp thống kê và xử lý số liệu: phương pháp này được sử dụng trong việc
xử lý các tài liệu về địa hình, khí tượng thủy văn, thủy lực phục vụ cho tính toán.
+ Phương pháp mô hình toán: Mô hình MIKE 11.
+ Phương pháp kế thừa: Trong quá trình thực hiện luận án đã sử dụng các kết quả có
liên quan đã được nghiên cứu trước đây của các tác giả, cơ quan và tổ chức khác.
Những kế thừa nhằm mục đích kết quả tính toán phù hợp với thực tiễn của vùng
nghiên cứu.
4.2. Kỹ thuật sử dụng
Sử dụng mô hình MIKE 11 để tính toán thủy lực trên lưu vực.
5. Kết quả dự kiến đạt được
Kết quả đánh giá, quá trình mực nước tại các trạm thủy văn và tại các công
trình đầu mối lấy nước trên địa bàn tỉnh Nam Định.

3


CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA
BĐKH ĐẾN KHẢ NĂNG LẤY NƯỚC CỦA CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI
1.1

Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới

Các công trình nghiên cứu quy mô toàn cầu về hiện tượng BĐKH đã được các nhà
khoa học nổi tiếng trên thế giới tiến hành từ đầu thập kỷ 90 của thế kỷ trước. Các
nghiên cứu về biến đổi khí hậu của IPCC được công bố, bao gồm hiện tượng nóng lên
toàn cầu, khí nhà kính, hiệu ứng nhà kính, nước biển dâng, các tác nhân khí hậu, lịch
sử thay đổi của khí hậu Trái Đất và trở thành một cơ sở khoa học khi nghiên cứu về
vấn đề này. Dựa trên việc mở rộng, cải thiện khối lượng lớn dữ liệu quan trắc và phân
tích có độ tin cậy cao, IPCC đã đưa ra những bằng chứng mạnh mẽ rằng hiện tượng
nóng lên toàn cầu quan trắc thấy trong 50 năm qua là do các hoạt động của con người.
Đồng thời, sự hợp nhất cả nhân tố tự nhiên và con người trong kết quả quan trắc và
tính toán mô hình trong 140 năm. Những thay đổi trong khí hậu khu vực cho thấy tác
động đến hệ thống sinh thái, vật lý và có dấu hiệu về tác động của nó đối với hệ thống
kinh tế, xã hội. Xu hướng tăng nhiệt độ đã tác động đến hệ thống tài nguyên nước và
các hệ sinh thái ven biển, trong lục địa ở nhiều nơi trên thế giới, dẫn tới chi phí kinh tế
xã hội tăng lên do biến đổi khí hậu khu vực và thời tiết nguy hiểm tăng lên.
Hội nghị quốc tế do Liên hiệp quốc triệu tập tại Rio de Janeiro năm 1992 đã thông qua
Hiệp định khung và Chương trình hành động quốc tế nhằm cứu vãn tình trạng “xấu đi”
nhanh chóng của bầu khí quyển trái đất. Từ đó Tổ chức liên Chính phủ về biến đổi khí
hậu của Liên hiệp quốc (IPCC) đã được thành lập, thu hút sự tham gia của hàng ngàn
nhà khoa học quốc tế. Tại Hội nghị Kyoto năm 1997, Nghị định thư Kyoto đã được
thông qua vào đầu tháng 2/2005 đã được nguyên thủ 165 quốc gia trong đó có Việt
Nam phê chuẩn. Nghị định thư này bắt đầu có hiệu lực từ 10/2/2005.
Thực tế cho thấy, các tác động tiềm tàng của BĐKH là khác nhau tại các khu vực khác
nhau trên trái đất. BĐKH có tác động lớn đến các khu vực ven biển, ven sông, nơi có
mức độ đô thị hóa nhanh và nhạy cảm mạnh với các hiện tượng thời tiết cực đoan.

BĐKH ở quy mô địa phương có thể làm gia tăng các rủi ro liên quan, hoặc cũng là cơ
hội cho các nước tiến hành hoạt động giảm thiểu các rủi ro do BĐKH gây ra. Ví dụ,

4


phân tích ở quy mô thành phố có khả năng trùng hợp chặt chẽ hơn với địa giới hành
chính địa phương và do đó, tạo điều kiện cho các quyết định liên quan đến thích ứng ở
một mức độ thích hợp về mặt quản lý. Theo thống kê, khoảng một nửa dân số thế giới
hiện đang sống ở các thành phố và mức độ tập trung sẽ tăng cao hơn nữa trong những
năm tới. Các thành phố cũng là trung tâm hoạt động kinh tế - chính trị và là nơi có khả
năng về phương tiện để thảo luận và thực hiện các chính sách về BĐKH. Các hành
động giảm nhẹ cho thành phố ngày càng được quan tâm, trong đó, tác động của
BĐKH thường được ưu tiên xem xét. McGranahan & nnk (2010) cho rằng, các khu
định cư đô thị lớn có xu hướng tập trung nhiều hơn ở vùng ven biển, và khoảng 65%
các thành phố có dân số lớn hơn 5 triệu được đặt tại các khu vực này. Trên toàn cầu,
có nhiều khu vực đông dân cư ven biển và các thành phố lớn nằm dưới mực nước biển
trung bình, dễ bị ngập lụt bởi nước dâng do bão.
Hiện nay trên thế giới đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu về ảnh hưởng của BĐKH
đến nhu cầu nước của nông nghiệp cũng như áp lực của phát triển kinh tế lên nguồn
nước. Cụ thể: Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của BĐKH đến nguồn nước và nhu cầu
nước nông nghiệp của vùng Bờ Tây của tác giả Numan Mizyed (2009); Sử dụng công
cụ GIS để quản lý phát triển kinh tế và cân bằng nước của vùng ven biển Lebanon của
tác giả Daniel El Chani (2009); Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của BĐKH đến nguồn
nước của lưu vực sông Seyhan ở Thổ Nhĩ Kỳ của tác giả Yoichi Fujihara (2008);
Nghiên cứu ảnh hưởng của BĐKH đến cân bằng nước của lưu vực bán khô hạn của tác
giả Fayez Abdulla (2009); Ảnh hưởng của những sự thay đổi về môi trường và kinh tế
– xã hội đến tài nguyên nước ở lưu vực Odra và Elbe, của các tác giả Krysanova V. và
Kundzewicz Z.W. (2006), Đức; Ảnh hưởng của các kịch bản biến đổi khí hậu đến chế
độ dòng chảy của phía Nam lưu vực sông Alps của tác giả S. Brontini & nkk (2009).

Cho đến nay, hàng loạt tác động tiềm tàng của BĐKH đã được xác định. Một số
nghiên cứu gần đây đã mô tả vấn đề này, như báo cáo của IPCC (2008) cho thấy, có sự
đồng thuận về những tác động quan trọng nhất của BĐKH đến các thành phố gồm: ảnh
hưởng của nước biển dâng và nước dâng do bão đến các thành phố ven biển; ảnh
hưởng của hiện tượng cực đoan (bão và nước dâng do bão, lũ lụt do mưa lớn, cực nóng
và hạn hán) đến cơ sở hạ tầng xây dựng; ảnh hưởng đến sức khỏe (có nguyên nhân từ

5


nhiệt độ cao hơn trung bình hoặc các hiện tượng cực đoan); tác động đến sử dụng năng
lượng (nhu cầu năng lượng dùng để sưởi ấm và làm mát); tác động đến nguồn tài
nguyên nước và nguồn lực lao động; tác động đến du lịch và di sản văn hóa; tác động
đến hệ sinh thái và quá trình đô thị hóa; tác động đến ô nhiễm không khí.
Ở Bangladesh, Chính phủ có chương trình đầu tư 6,5 triệu USD để đối phó với các
vùng đất ven biển ngày càng bị nhiễm mặn. Chính phủ cũng đề xuất dự án nâng cao
800 km đường bộ lên từ 0,5 m đến 1,0 m so với mức hiện tại để tránh bị ngập do nước
biển dâng với chi phí đầu tư khoảng 128 tỉ USD.
Để đối phó với tình trạng hạn hán triền miên, nông dân ở Ecuado đào các ô chứa nước
hình chữ U trên sườn dốc để chặn, chứa nguồn nước trong mùa mưa, giúp tăng cường
lượng nước bổ sung xuống tầng nước ngầm đề từ đó lại khai thác nước ngầm để sử
dụng trong mùa khô, còn người dân ở Ấn Độ lại tăng cường đầu tư các hình thức trữ
nước, thu góp nước quy mô nhỏ để trữ nước mưa.
Năm 2012 Mohamed Saidul Islam đã nghiên cứu tác động của xâm nhập mặn đến các
loại sử dụng đất trong nông nghiệp tại Satkhira của Bangladesh. Thông qua điều tra,
khảo sát kết hợp với phân tích mẫu, dữ liệu viễn thám và phần mềm ArcGIS, đánh giá
những thay đổi trong sử dụng đất và quy hoạch đất nhiễm mặn. Các nghiên cứu cho
thấy, độ mặn tồn tại trong tất cả các phần của khu vực nghiên cứu được phân loại là
trung bình đến cao, việc sử dụng đất nông nghiệp trong khu vực nghiên cứu giảm dần
do mặn, đất nông nghiệp đang giảm với tỷ lệ 0,94% mỗi năm.

Biến đổi khí hậu có khả năng ảnh hưởng đến rất nhiều lĩnh vực trong đó có tài nguyên
nước, ảnh hưởng đến khả năng lấy nước phục vụ phát triển kinh tế xã hội. Trong
khoảng 10 – 15 năm qua đã có nhiều nhà thủy văn trên thế giới nghiên cứu tác động
của biến đổi khí hậu đối với tài nguyên nước. Trong những nghiên cứu này vận dụng
nhiều cách tiếp cận các mô hình khác nhau. Dù là theo cách tiếp cận nào thì mục tiêu
chính của các hoạt động nghiên cứu tài nguyên nước liên quan đến biến đổi khí hậu là
nhằm đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đối với tài nguyên nước.
Liên quan tới bài toán biến đổi khí hậu, nhiều nghiên cứu đã kết hợp mô hình khí hậu
toàn cầu với các mô hình thủy văn quy mô lớn. Feddes & nnk (1989) đã đề cập đến

6


khả năng sử dụng mô hình khí quyển – cây trồng – nước – đất 1 chiều như một cơ sở
cho việc thông số hóa trong các mô hình thủy văn. Với cách tiếp cận này, mô hình
thủy văn được xây dựng có thể phù hợp với quy mô lưới của mô hình khí hậu toàn cầu
(30x30km), khác một cách cơ bản so với quy mô lưới được sử dụng trong đa số các
mô hình thủy văn hiện tại. Nó cho phép thể hiện quá trình tương tác giữa khí tượng và
thủy văn, dẫn tới kết quả tính toán các đặc trưng khí hậu và thủy văn đáng tin cậy hơn.
Tuy nhiên, để thực hiện bài toán hiệu chỉnh và các thông số là những hàm chưa biết
của khí hậu, đất, thực vật, địa lý, sử dụng đất và địa mạo nên khối lượng dữ liệu được
yêu cầu là rất lớn. Hướng tiếp cận này không thể thực hiện cho các lưu vực quy mô
nhỏ vì độ phân giải lưới thô. Vì thế, các mô hình thủy văn qui mô dưới lưới vẫn cần
thiết để giải quyết bài toán biến đổi khí hậu liên quan đến các hiện tượng thủy văn trên
quy mô nhỏ.
Một số nghiên cứu thông qua phân tích sự biến đổi trong thời gian dài của số liệu thủy
văn và khí tượng quan trắc để đánh giá tác động biến đổi khí hậu. Labat D. & nnk
(2004), tập trung vào tác động của biến đổi khí hậu lên vòng tuần hoàn thủy văn trên
quy mô toàn cầu, dựa trên dữ liệu quan trắc chứng minh mối liên kết giữa hiện tượng
ấm lên và sự gia tăng của vòng tuần hoàn thủy văn trên toàn cầu. Trên cơ sở đó, ông

đưa ra những kết luận cho thấy dòng chảy toàn cầu có xu hướng tăng mạnh trong 75
năm qua với bước thời gian thay đổi là 15 năm. Để giải quyết bài toán này, phải giải
quyết nhiều vấn đề nảy sinh khi sử dụng chuỗi dữ liệu toàn cầu như sự không đồng bộ
trong độ dài chuỗi dữ liệu, hay thiếu số liệu. Mặc dù đã cung cấp một cái nhìn tổng
quan về xu hướng biến đổi dòng chảy toàn cầu, dòng chảy tăng 4% với 10C tăng lên
của nhiệt độ; thực tế phần lớn các nghiên cứu theo hướng này lại được thực hiện trên
quy mô khu vực, vì thế vấn đề cần chuỗi số liệu dài và tương đối đầy đủ là bức thiết.
Hướng nghiên cứu chuỗi lịch sử được thực hiện ở hầu hết các nghiên cứu. Những thay
đổi nhiệt độ không khí trung bình được bổ sung bằng cách tăng những lượng cụ thể
vào chuỗi nhiệt độ lịch sử và thay đổi lượng mưa bằng phép toán tích với hệ số xác
định.
Hướng tiếp cận này có khả năng cung cấp những thông tin hữu ích về các đặc tính
thủy văn trong điều kiện khí hậu tương lai. Tuy nhiên, do hầu hết các mô hình thủy

7


văn sử dụng các giá trị điểm hay trung bình lưu vực của dữ liệu khí tượng nên đã vấp
phải một vấn đề là đầu ra của mô hình khí hậu toàn cầu (GCM) quá lớn, phải được
chuyển sang phạm vi nhỏ hơn phù hợp với các đánh giá tác động trên quy mô địa
phương. Xu Z.X. (2008) sử dụng 4 kết quả của mô hình khí hậu toàn cầu GCMs, và
phương pháp chi tiết hóa thống kê để xây dựng các biến khí hậu địa phương mưa và
nhiệt độ trong tương lai. Dữ liệu này được sử dụng làm đầu vào cho mô hình thủy văn
phân bố SWAT để tính toán chế độ dòng chảy tương lai tương ứng trong lưu vực
thượng nguồn Yellow. Kết quả cho thấy xu hướng giảm dòng chảy trung bình năm và
tăng lượng thiếu hụt tài nguyên nước trên lưu vực nghiên cứu, tuy nhiên biến động
thủy văn tương ứng với mỗi số liệu biến đổi GCMs tương đối lớn. Kim U. & nnk
(2008) đã đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đối với cả chế độ thủy văn và tài
nguyên nước trên lưu vực thượng lưu sông Blue Nile ở Ethiopia, khu vực có dữ liệu
quan trắc hạn chế. Nghiên cứu này cũng sử dụng đầu ra của mô hình khí hậu GCMs

làm đầu vào cho mô hình thủy văn 2 bể chứa đơn. Điểm đáng chú ý ở đây là đã sử
dụng tổ hợp kết quả của 6 mô hình GCMs khác nhau theo trọng số dựa trên độ chính
xác của từng mô hình trong kết quả tính toán mưa và nhiệt độ cho khu vực nghiên cứu,
theo nguyên tắc sai số tuyệt đối trung bình của từng mô hình càng nhỏ thì trọng số
càng lớn Trong nghiên cứu của Andersen H.E. & nnk (2006), sử dụng dữ liệu biến đổi
khí hậu được dự đoán bằng mô hình ECHAM4/OPYC và được chi tiết hóa động lực
bằng mô hình khí hậu khu vực HIRHAM với độ phân giải lưới 25 km và sử dụng số
liệu này làm đầu vào cho mô hình thủy văn Mike 11 – TRANS với cố gắng cải thiện
kết quả từ mô hình khí hậu khu vực bằng hệ số tỉ lệ thay đổi giá trị mưa, nhiệt độ và
bốc hơi theo tháng. Mặc dù nghiên cứu có đề cập đến giá trị cực đoan, nhưng chỉ mới
dừng lại ở dòng chảy trung bình mùa lũ và mùa kiệt. Ngoài ra còn dùng chỉ số dòng
chảy cơ sở và thấy xu hướng tăng dòng chảy lũ và giảm dòng chảy kiệt mặc dù nước
ngầm vẫn giữ xu hướng tăng.
Few R. & nnk (2006) khi nghiên cứu mối quan hệ giữa thích ứng với BĐKH, quản lý
rủi ro thiên tai đã xét đến (1) Nguy cơ của BĐKH, thiên tai và các tác động tiềm năng
của BĐKH; (2) Cách tiếp cận trong quản lý rủi ro thiên tai; (3) Cách tiếp cận trong
thích ứng với BĐKH; (4) Nghiên cứu điển hình ở Nam Định.

8


1.2

Tổng quan tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

Việt Nam là một trong 5 quốc gia trên thế giới bị tác động nhiều nhất của BĐKH mà
cụ thể là hiện tượng nước biển dâng cao - hậu quả của sự tăng nhiệt độ làm bề mặt
Trái Đất nóng lên do phát thải khí nhà kính (KNK). Đã có rất nhiều chương trình
nghiên cứu nhằm đưa ra các giải pháp giảm nhẹ và ứng phó với BĐKH trên các quy
mô khác nhau.

Nghiên cứu BĐKH ở Việt Nam đã được tiến hành từ những thập niên 90 của thế kỷ
trước bởi các nhà khoa học đầu ngành như GS. Nguyễn Đức Ngữ, GS. Nguyễn Trọng
Hiệu. Tuy nhiên, vấn đề này chỉ thực sự được quan tâm chú ý từ sau năm 2000, đặc
biệt từ năm 2008 đến nay. Các công trình nghiên cứu cũng đã dần dần đi vào chiều sâu
về bản chất vật lý và những bằng chứng của sự BĐKH. Kết quả của những nghiên cứu
này cho thấy khí hậu Việt Nam đã có những dấu hiệu biến đổi rõ rệt.
Sapkota M. & nnk (2010) đã nghiên cứu tác động của biển đổi khí hậu đối với dòng
chảy sông Hồng ở Hà Nội - Việt Nam, sử dụng mô hình thủy văn phân bố HydroBEAM (Hydrological River Basin Environment Assessment Model). Mô hình sử dụng
số liệu khí tượng từ đầu ra của mô hình GCM với độ phân giải cao (20km không gian
và từng giờ theo thời gian) ứng với kịch bản A1B của IPCC. Nghiên cứu giả thiết số
liệu đầu ra của mô hình và số liệu quan trắc có cùng một hàm phân bố, và số liệu khí
tượng được hiệu chỉnh bằng phương pháp dựa thống kê để cải thiện mưa và nhiệt độ,
sử dụng phương pháp nội suy kriging. Với mô hình toàn cầu có độ phân giải cao 20km
có lợi thế là nghiên cứu không cần phải thực hiện thêm bất cứ một mô hình chi tiết hóa
nào, đồng thời phương pháp này yêu cầu một hệ thống máy tính lớn để lưu trữ và thực
hiện các phép tính toán. Tuy nhiên trong nghiên cứu lại không đề cập đến phương
pháp tính hệ số tỉ lệ cho việc chỉnh sai. Với phương pháp nội suy phi tuyến yêu cầu
phải nắm rõ tác động từ các nút đến điểm trạm. Trong trường hợp không xác định rõ
được trọng số của các nút thì việc sử dụng phương pháp này sẽ ảnh hưởng đến kết quả
nội suy. Kết quả đều rất tốt đối với cả mưa và nhiệt độ tháng. Kết quả hiệu chỉnh mô
hình thủy văn khá tốt thông qua chỉ số Nash 0.77 với sai số dòng chảy tổng vượt 5.5%,
được thực hiện tại trạm Hà Nội.

9


Trần Thanh Xuân (2011) ngoài việc tập trung vào dòng chảy trung bình năm, mùa, còn
đề cập đến dòng chảy lớn nhất tương ứng với các tần suất khác nhau. Kết quả cho thấy
giá trị lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất năm (Q max ) tương ứng với các tần suất đều tăng trên
phần lớn các sông với mức tăng khoảng 5 ÷ 22%, nhất là ở các sông nhánh.

Nguyễn Thu Hiền (2012) đã ứng dụng mô hình MIKE 11 để mô phỏng khả năng lấy
nước của các cống tưới hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình với năm trung bình nước và
năm ít nước với điều kiện hiện trạng và khi có xét đến kịch bản biến đổi khí hậu năm
2050. Kết quả tính toán cho thấy, dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và nước biển
dâng một số cống phía đầu hệ thống khả năng lấy nước có tăng lên nhưng một số cống
thuộc hệ thống không thể lấy được nước do độ mặn vượt quá mức cho phép trong khi
đó nhu cầu tưới lại tăng lên, vì vậy hệ thống không đủ đáp ứng yêu cầu. Trên cơ sở kết
quả tính toán, một số giải pháp tăng cường khả năng lấy nước của các cống thuộc hệ
thống để đảm bảo nhu cầu dùng nước phục vụ sản xuất trong tương lai.
Từ các kết quả tính toán lưu lượng lấy vào qua các cống đầu mối trên các sông trục
trong toàn vụ đông xuân cho kết quả tính toán tổng lượng nước qua các cống như sau:
- Với trường hợp hiện trạng: lượng nước lấy vào từ các cống đáp ứng hoàn toàn nhu
cầu nước tưới cho năm nước trung bình và đáp ứng được 88,7% với năm hạn.
- Với trường hợp BĐKH: mặc dù một số cống phía đầu hệ thống khả năng lấy nước có
tăng lên nhưng một số cống thuộc hệ thống không thể lấy được nước do độ mặn vượt
quá mức cho phép, trong khi đó nhu cầu tưới lại lớn hơn vì vậy hệ thống chỉ đáp ứng
được 92% so với yêu cầu với năm nước trung bình và 79% với năm hạn.
- Nghiên cứu cũng đề xuất một số giải pháp như sau: Để ứng phó với điều kiện BĐKH
và NBD trong tương lai, cần nghiên cứu một số giải pháp công trình và phi công trình
cho hệ thống thủy nông Nam Thái Bình: Mở rộng vùng tưới động lực để đảm bảo có
thể phục vụ sản xuất nông nghiệp; Nâng cấp và mở rộng các cống lấy nước và mặt cắt
sông trục tương ứng bao gồm, các kênh/sông trục Kiến Giang, sông Cự Lâm, sông
Nang, sông Bạch, sông Tam Lạc, sông Ngô Xá, sông Bồng Tiên… để tăng cường khả
năng lấy nước tưới cho hệ thống; Xây dựng các đập ngăn mặn và cống ngăn triều ở
cửa sông để ngăn mặn và trữ ngọt; Chuyển dịch cơ cấu nuôi trồng, nghiên cứu các
giống cây trồng vật nuôi mới và có những quy hoạch nuôi trồng cụ thể đối với từng

10

vùng chịu xâm nhập mặn; Áp dụng các quy trình tưới tiết kiệm nước lợi dụng khả
năng chịu hạn của cây, quy trình tưới trữ nước lợi dụng tối đa khả năng chịu ngập của
cây lúa, tăng cường hiệu quả sử dụng nước hồi quy.
1.3

Kịch bản Biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam

1.3.1 Kịch bản 2012
Các tiêu chí để lựa chọn phương pháp tính toán xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu,
NBD cho Việt Nam bao gồm: (1) Mức độ tin cậy của kịch bản biến đổi khí hậu toàn
cầu; (2) Độ chi tiết của kịch bản biến đổi khí hậu; (3) Tính kế thừa; (4) Tính thời sự
của kịch bản; (5) Tính phù hợp địa phương; (6) Tính đầy đủ của các kịch bản; và (7)
Khả năng chủ động cập nhật.
Các kịch bản biến đổi khí hậu, NBD cho Việt Nam đã được xây dựng theo các kịch
bản phát thải khí nhà kính khác nhau là: thấp (B1), trung bình (B2) và cao (A2, A1FI).
Kịch bản phát thải thấp (B1) mô tả một thế giới phát triển tương đối hoàn hảo theo
hướng ít phát thải khí nhà kính nhất, tốc độ tăng dân số rất thấp, cơ cấu kinh tế thay
đổi nhanh theo hướng dịch vụ và thông tin, các thỏa thuận quốc tế nhằm giảm thiểu
phát thải KNK được thực hiện đầy đủ và nghiêm túc trên phạm vi toàn cầu. Tuy nhiên,
với cơ cấu kinh tế không đồng nhất giữa các khu vực trên thế giới như hiện nay, cộng
với nhận thức rất khác nhau về BĐKH và quan điểm còn rất khác nhau giữa các nước
phát triển và các nước đang phát triển, đàm phán quốc tế về BĐKH nhằm ổn định
nồng độ KNK nhằm hạn chế mức độ gia tăng nhiệt độ ở mức dưới 20C gặp rất nhiều
trở ngại, kịch bản phát thải thấp (B1) có rất ít khả năng trở thành hiện thực trong thế
kỷ 21.
Các kịch bản phát thải cao (A2, A1FI) mô tả một thế giới không đồng nhất ở quy mô
toàn cầu, có tốc độ tăng dân số rất cao, chậm đổi mới công nghệ (A2) hoặc sử dụng tối
đa năng lượng hóa thạch (A1FI). Đây là các kịch bản xấu nhất mà nhân loại cần phải
nghĩ đến. Với những nỗ lực trong phát triển công nghệ thân thiện với khí hậu, đàm
phán giảm phát thải KNK, và sự chung tay, chung sức của toàn nhân loại trong “liên

kết chống lại biến đổi khí hậu”, có thể hy vọng rằng những kịch bản phát thải cao sẽ có
rất ít khả năng xảy ra.

11


Hơn nữa, vẫn còn nhiều điểm chưa chắc chắn trong việc xác định các kịch bản phát
triển kinh tế - xã hội và kèm theo đó là lượng phát thải KNK trong tương lai. Với sự
tồn tại các điểm chưa chắc chắn thì các kịch bản BĐKH, NBD ứng với các kịch bản
phát thải KNK ở cận trên hoặc cận dưới đều có mức độ tin cậy thấp hơn so với kịch
bản ở mức trung bình.
Vì những lý do nêu trên, kịch bản BĐKH, NBD đối với Việt Nam được khuyến nghị
sử dụng trong thời điểm hiện nay là kịch bản ứng với mức phát thải trung bình (B2).
1.3.2 Kịch bản 2016
Kịch bản được xây dựng dựa trên cơ sở: Báo cáo đánh giá lần thứ 5 (AR5) của Ban
liên Chính phủ về BĐKH (IPCC); số liệu khí tượng thủy văn được cập nhật đến năm
2014; xu thế BĐKH và NBD ở Việt Nam; các mô hình khí hậu toàn cầu và mô hình
khí hậu khu vực độ phân giải cao cho khu vực Việt Nam... Thông tin kịch bản được
cung cấp bao gồm: nhiệt độ, mưa (năm, mùa); các hiện tượng cực đoan khí hậu (bão,
gió mùa, nắng nóng, rét đậm, rét hại, hạn hán); mực nước biển dâng đối với các tỉnh
ven biển và hải đảo, nguy cơ ngập tương ứng với các mức nước biển dâng. Các
khoảng thời gian của thế kỷ 21 được xét đến, bao gồm: đầu thế kỷ (tương lai gần, 2016
- 2035); giữa thế kỷ (tương lai vừa, 2046 - 2065) và cuối thế kỷ (tương lai xa, 2080 2099).
Kịch bản BĐKH và NBD phiên bản năm 2016 có những điểm mới quan trọng so với
phiên bản năm 2012 như: Cập nhật số liệu đến năm 2014, bao gồm: số liệu của 150
trạm quan trắc trên đất liền và hải đảo thuộc mạng lưới trạm khí tượng thủy văn của
Trung tâm Khí tượng Thủy văn quốc gia; số liệu mực nước biển của 17 trạm hải văn
ven biển và hải đảo; số liệu mực nước biển đo đạc từ vệ tinh; số liệu địa hình của bản
đồ tỷ lệ 1:2.000, 1:5.000 và 1:10.000 được đo đạc bởi các dự án thuộc Chương trình
mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH… Một trong những điểm mới đáng chú ý là

trong cập nhật kịch bản BĐKH và NBD lần này dựa trên cách tiếp cận mới về kịch
bản phát thải là kịch bản phát thải chuẩn, hay đường nồng độ khí nhà kính đại diện và
thời kỳ cơ sở được lựa chọn để so sánh là 1986 - 2005, thay cho thời kỳ 1980 - 1999
như lần công bố trước đây… Kịch bản BĐKH và NBD năm 2016 có thể được tóm tắt
như sau: Nhiệt độ ở tất cả các vùng của Việt Nam đều có xu thế tăng so với thời kỳ cơ

12


sở (1986 - 2005), với mức tăng lớn nhất là khu vực phía bắc: Theo kịch bản RCP4.5,
đến cuối thế kỷ 21, ở phía bắc nhiệt độ tăng chủ yếu từ 1,9 đến 2,40C và ở phía nam từ
1,7 đến 1,90C. Còn theo kịch bản RCP8.5, nhiệt độ tương ứng tăng từ 3,3 đến 4,00C ở
phía bắc và từ 3,0 đến 3,50C ở phía nam. Nhiệt độ thấp nhất trung bình và cao nhất
trung bình có xu thế tăng rõ rệt. Lượng mưa năm có xu thế tăng trên phạm vi toàn
quốc so với thời kỳ cơ sở ở tất cả các kịch bản: Theo kịch bản RCP4.5, đến cuối thế kỷ
21, lượng mưa năm có mức tăng phổ biến từ 5 đến 15%. Theo kịch bản RCP8.5, mức
tăng nhiều nhất có thể trên 20% ở hầu hết diện tích Bắc Bộ, Trung Trung Bộ, một
phần diện tích Nam Bộ và Tây Nguyên. Lượng mưa mùa khô ở một số vùng có xu thế
giảm. Lượng mưa một ngày lớn nhất trung bình có xu thế tăng trên toàn lãnh thổ Việt
Nam với mức tăng phổ biến từ 10 đến 70%, so với trung bình thời kỳ cơ sở. Số ngày
nắng nóng (số ngày nhiệt độ cao nhất Tx ≥ 350C) có xu thế tăng trên phần lớn diện tích
cả nước, lớn nhất là ở Bắc Trung Bộ. Hạn hán có thể trở nên khắc nghiệt hơn ở một số
vùng do nhiệt độ tăng và khả năng giảm lượng mưa trong mùa khô… Đáng chú ý, theo
kịch bản RCP4.5, mực nước biển dâng cao nhất ở khu vực quần đảo Hoàng Sa và quần
đảo Trường Sa với giá trị tương ứng là 58 cm (từ 36 cm đến 80 cm) và 57 cm (từ 33
cm đến 83 cm). Các khu vực Móng Cái - Hòn Dáu và Hòn Dáu - Đèo Ngang có mực
nước biển dâng thấp nhất là 53 cm (từ 32 cm đến 75 cm). Trong khi đó, theo kịch bản
RCP8.5 mực nước biển dâng cao nhất ở khu vực quần đảo Hoàng Sa và quần đảo
Trường Sa với giá trị tương ứng là 78 cm (từ 52 cm đến 107 cm) và 77 cm (từ 50 cm
đến 107 cm). Các khu vực Móng Cái - Hòn Dáu, Hòn Dáu - Đèo Ngang có mực nước

biển dâng thấp nhất là 72 cm (49 cm đến 101 cm). Vì vậy, nếu nước biển dâng 1 m,
khoảng 16,05% diện tích đồng bằng sông Hồng; 1,47% diện tích các tỉnh ven biển
miền trung từ Thanh Hóa đến Bình Thuận; 17,84% diện tích TP Hồ Chí Minh; 39,40%
diện tích đồng bằng sông Cửu Long có nguy cơ bị ngập…
1.4

Định hướng nghiên cứu của luận văn

Một số nhận xét:
Từ việc tổng quan các tài liệu nghiên cứu có thể đưa ra các kết luận rằng:
1/. Một trong những vấn đề của biến đổi khí hậu là tính toán những dao động cực trị
của tài nguyên nước thông qua các đặc trưng của lũ và hạn hán, đồng thời đề xuất các

13