Nghiên cứu sự biến đổi của nhu cầu tiêu và biện pháp tiêu nước cho hệ thống thủy nông Nam Thái Bình có xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu

Nghiên cứu sự biến đổi của nhu cầu tiêu và biện pháp tiêu nước cho hệ thống thủy nông Nam Thái Bình có xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu

MỞ ĐẦU

A TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Theo báo cáo của Tổ chức liên Chính phủ về biến đổi khí hậu của Liên hiệpquốc (IPCC) [37] nhiệt độ trung bình trên bề mặt trái đất đã ấm lên gần 10C và tăngrất nhanh trong khoảng 25 năm nay (1980 - 2005); khoảng thời gian 40 năm (1962 -2003), mực nước biển đã tăng thêm 7,2 cm (trung bình mỗi năm tăng 1,8 mm),riêng 10 năm cuối của khoảng thời gian nêu trên (1993-2003) mực nước biển trungbình tăng thêm 3,1cm (mỗi năm tăng 3,1mm) và đưa ra dự báo: đến cuối thế kỷXXI, nhiệt độ bề mặt Trái đất sẽ tăng thêm từ 1,4 0C đến 4 0C, mực nước biển sẽdâng thêm khoảng 43 cm đến 81 cm Nhiều nhà khoa học còn đưa ra những dự báomực nước biển đang dâng nhanh hơn nhiều, nhất là do hiện tượng tan băng đangxảy ra với tốc độ đáng kinh ngạc trong thời gian gần đây Các nhà khoa học Anhcho rằng nước biển cuối thế kỷ XXI có thể tăng thêm đến 163 cm

Việt Nam là một trong 5 quốc gia trên thế giới bị tác động nhiều nhất củahiện tượng biến đổi khí hậu mà cụ thể là hiện tượng nước biển dâng cao, hậu quảtăng nhiệt độ làm bề mặt trái đất nóng lên do phát thải khí nhà kính (KNK) Trongkhoảng thời gian 70 năm gần đây (1931-2000), nhiệt độ trung bình ở Việt Nam tănglên 0,7 0C, số đợt không khí lạnh giảm hẳn, trong khi đó số cơn bão mạnh đang có

xu hướng gia tăng và diễn biến hết sức bất thường Trong thập niên 1971-1980trung bình mỗi năm nước ta đón nhận 29 đợt không khí lạnh thì đến giai đoạn 1994-

2007 đã giảm xuống chỉ còn 16 đợt mỗi năm Mùa bão kết thúc muộn dần, quỹ đạocủa bão bất thường, khu vực Nam Trung Bộ và Nam Bộ phải chịu ảnh hưởng nhiềucơn bão hình thành ngoài biển Đông Ở miền Bắc, từ năm 1961 đến 1970 trung bìnhmỗi năm có 30 ngày mưa phùn, từ năm 1991 đến 2000 giảm xuống còn 15 ngày.Tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh và Vũng Tàu từ năm 1960 đến nay tổng nhiệt

độ đã tăng lên 20 0C Tại nhiều khu vực như ở tỉnh Bến Tre trước đây chưa bao giờ

có bão, nhưng năm 2007 đã có bão lớn Mực nước biển đã dâng lên khoảng 20 cm

so với cách đây 10 năm Theo đánh giá của Tổ chức CARE quốc tế tại Việt Nam,mỗi thập kỷ mực nước biển ở Việt Nam có thể dâng 5 cm, đến năm 2070 có thểdâng 69 cm, năm 2100 nước biển có thể sẽ dâng tới khoảng 1m Nếu nước biểndâng cao theo dự báo như vậy thì đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) sẽ bị ngập khoảng5.000 km2, đồng bằng sông Cửu Long sẽ bị ngập 20.000 km2 dẫn đến mất đất vàgiảm sản lượng nông nghiệp

Hệ thống công trình cấp thoát nước đã xây dựng ở vùng ĐBSH nói chung và

hệ thống thủy nông Nam Thái Bình nói riêng trong nhiều năm qua mới chỉ hướngvào mục tiêu chủ yếu là đảm bảo yêu cầu cho nông nghiệp, chưa chú trọng đến yêucầu cấp thoát nước của các khu vực đô thị, công nghiệp và nuôi trồng thủy sản.Khác với biện pháp tiêu nước cho khu vực sản xuất nông nghiệp, yêu cầu tiêu thoátnước mưa cho các khu vực đô thị, dân cư, khu công nghiệp và nuôi trồng thủy sảnđòi hỏi phải khẩn trương hơn, triệt để hơn nhiều Tuy nhiên, với kết cấu và quy môcủa các hệ thống công trình thủy lợi đã có, chỉ với nhu cầu tiêu nước cho nôngnghiệp không thôi thì phần lớn các công trình này vẫn chưa đáp ứng được Bởi thếkhi có thêm nhu cầu tiêu thoát nước mưa cho các khu vực nói trên đã và đang xâydựng trên các hệ thống thủy lợi thì mâu thuẫn giữa nhu cầu về tiêu thoát nước vớikhả năng tiêu nước và chuyển tải nước của các công trình này càng trở nên căngthẳng hơn Hệ quả của mâu thuẫn trên là tình trạng úng ngập triền miên, kéo dàitrong nhiều ngày, nhiều giờ trong suốt mùa mưa đã xảy ra làm ảnh hưởng nghiêmtrọng đến sản xuất và đời sống kinh tế - xã hội Khi có thêm tác động của BĐKH vànước biển dâng thì các công trình thủy lợi đã có lại càng không đáp ứng được vàmâu thuẫn giữa nhu cầu và khả năng đáp ứng lại càng căng thẳng hơn

Biến đổi khí hậu và nước biển dâng đang là mối đe dọa hiện hữu và to lớn

mà nhân loại sẽ phải đương đầu trong thế kỷ XXI Trước nguy cơ đó Liên hợp quốc

đã kêu gọi tất cả các quốc gia hãy đồng tâm nhất trí để giải quyết vấn đề nêu trên.Nghiên cứu đề xuất và thực hiện các giải pháp nhằm hạn chế đến mức thấp nhất cáctác động tiêu cực của BĐKH và thích ứng với quá trình BĐKH toàn cầu là nhiệm

vụ cấp bách của mọi quốc gia, của mọi người trên trái đất Cho đến nay các giảipháp đã được các nhà khoa học và các tổ chức quốc tế đưa ra đều hướng vào việctìm các giải pháp hạn chế, cắt giảm nguồn phát thải khí nhà kính - tác nhân chủ yếugây nên hiện tượng BĐKH toàn cầu và hướng tìm giải pháp thích ứng với biến đổikhí hậu

Với những lý do đã nêu ở trên, đề tài:“Nghiên cứu sự biến đổi của nhu cầu tiêu và biện pháp tiêu nước cho hệ thống thủy nông Nam Thái Bình có xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu” đã được đề xuất để nghiên cứu

B MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

Xác định được sự biến đổi của yêu cầu tiêu nước (hệ số tiêu, tổng lượngnước tiêu, thời gian tiêu) và đề xuất được biện pháp tiêu nước mặt cho hệ thốngthủy nông Nam Thái Bình do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu

C ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG

- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là yêu cầu tiêu và các biện pháp tiêu nướcmặt do tác động của sự thay đổi các yếu tố tự nhiên và xã hội

- Phạm vi nghiên cứu ứng dụng là hệ thống thủy nông Nam Thái Bình Kếtquả nghiên cứu của đề tài có thể nghiên cứu vận dụng cho vùng đồng bằng Bắc Bộ

và các vùng có điều kiện tự nhiên và xã hội tương tự

D NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

D1 Nội dung nghiên cứu

Luận án đi sâu nghiên cứu 03 vấn đề chính sau:

1) Yêu cầu tiêu nước vùng ảnh hưởng triều do ảnh hưởng của BĐKH toàncầu thông qua các kịch bản nước biển dâng và các yếu tố khí hậu khác nhau

2) Các giải pháp chủ yếu giải quyết vấn đề tiêu thoát nước cho hệ thống thủylợi phù hợp với yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội, thích ứng với BĐKH toàn cầu

3) Xác định ảnh hưởng của các kịch bản BĐKH trong hệ thống thủy lợi vùngven biển

D2 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện mục tiêu và nội dung nghiên cứu đề ra, trong luận án sử dụngphương pháp nghiên cứu sau:

1) Phương pháp kế thừa

Nghiên cứu tiếp thu và sử dụng có chọn lọc kết quả nghiên cứu và thành tựukhoa học công nghệ của các tác giả trong và ngoài nước đã nghiên cứu về nhữngvấn đề có liên quan đến đề tài

2) Phương pháp điều tra thu thập và đánh giá

Điều tra thu thập tài liệu, khảo sát và nghiên cứu thực tế, phân tích đánh giá

và tổng hợp tài liệu để từ đó rút ra các cơ sở khoa học và khả năng ứng dụng vàothực tiễn

3) Phương pháp phân tích tổng hợp

Việc nghiên cứu tiêu thoát nước có liên quan đến nhiều yếu tố như kỹ thuật,kinh tế, xã hội , có tác động rộng rãi đến cuộc sống của cộng đồng trên địa bànrộng lớn vì vậy việc phân tích tổng hợp là cần thiết đối với nghiên cứu này

4) Phương pháp sử dụng mô hình toán thủy văn, thủy lực

Để phục vụ cho tính toán thủy lực tiêu, luận án đã tham khảo và xem xét sửdụng các mô hình toán sau: Mô hình VRSAP của cố GS.Nguyễn Như Khuê, môhình SAL của PGS.Nguyễn Tất Đắc, mô hình KOD của GS.TSKH.Nguyễn ÂnNiên, mô hình WENDY của Viện kỹ thuật Delft (Hà Lan), mô hình TLID +ECOMOD của Viện Cơ học thuộc Trung tâm Khoa học tự nhiên và công nghệ quốcgia hợp tác với GS Nguyễn Kim Đan thuộc Viện Đại học Caen - Pháp, họ các môhình MIKE 21 và mô hình MIKE 11 của Viện Thuỷ lực Đan Mạch (DHI) Trên cơ

sở phân tích ưu, nhược điểm và các thế mạnh của các mô hình thủy lực, để giảiquyết bài toán tiêu thoát nước trong nghiên cứu đã chọn mô hình thuỷ động lựcMIKE 11 sử dụng trong tính toán

D3 Địa điểm nghiên cứu

Địa điểm nghiên cứu của đề tài là hệ thống thủy nông Nam Thái Bình

E NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

- Kể từ ngày Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam đượcchính phủ Việt Nam công bố tháng 9/2009, đây là công trình khoa học đầu tiênnghiên cứu kỹ về biến đổi khí hậu cho một vùng cụ thể của nước ta Kết quả nghiêncứu đã đưa ra các số liệu định lượng cụ thể minh chứng về mức độ biến đổi các yếu

tố khí hậu và yếu tố thủy văn ở đồng bằng Bắc Bộ nói chung và hệ thống thủy nôngNam Thái Bình nói riêng từ nửa cuối của thế kỷ XX đến nay và ảnh hưởng của sựbiến đổi đó đến quản lý, vận hành khai thác công trình thủy lợi

- Đã phân tích và chỉ rõ các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến hệ số tiêu và biệnpháp tiêu để làm cơ sở nghiên cứu đề xuất các giải pháp giảm nhẹ hệ số tiêu và yêucầu tiêu Đây là công trình khoa học đầu tiên nghiên cứu kỹ về hệ số tiêu và cơ sởkhoa học của giải pháp lợi dụng khả năng trữ nước và điều tiết nước của ao hồ, hệthống kênh mương để hiệu chỉnh giản đồ hệ số tiêu cho các hệ thống thủy lợi ởnước ta nói chung và cho riêng hệ thống thủy nông Nam Thái Bình

- Nghiên cứu và định lượng được mức độ biến đổi của hệ số tiêu, yêu cầutiêu nước và biện pháp tiêu nước cho Hệ thống thủy nông Nam Thái Bình có xétđến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu và nước biển dâng theo các kịch bảnbiến đổi khí hậu đã được Nhà nước Việt Nam công bố

- Nghiên cứu và xác định được phạm vi, mức độ ngập lụt do ảnh hưởng củamực nước biển dâng đến hệ thống thủy nông Nam Thái Bình tương ứng với cácmốc thời gian của kịch bản biến đổi khí hậu đã công bố.

- Đưa ra các giải pháp cơ bản để hạn chế mức độ ngập lụt và thích ứng vớibiến đổi khí hậu toàn cầu cho Hệ thống thủy nông Nam Thái Bình theo từng giaiđoạn từ nay đến năm 2100

- Xây dựng thành công phương pháp luận nghiên cứu ảnh hưởng của biếnđổi khí hậu đối với hệ số tiêu và yêu cầu tiêu nước cho một hệ thống thủy lợi cụ thể

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI

Các công trình nghiên cứu quy mô toàn cầu về hiện tượng biến đổi khí hậu(BĐKH) đã được các nhà khoa học nổi tiếng trên thế giới tiến hành từ đầu thập kỷ

90 của thế kỷ trước Hội nghị quốc tế do Liên hiệp quốc triệu tập tại Rio de Janeironăm 1992 đã thông qua Hiệp định khung và Chương trình hành động quốc tế nhằmcứu vãn tình trạng “xấu đi” nhanh chóng của bầu khí quyển trái đất Từ đó Tổ chứcliên 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 đượcnguyên thủ 165 quốc gia trong đó có Việt Nam phê chuẩn Nghị định thư này bắtđầu có hiệu lực từ 10/2/2005

Theo kết quả nghiên cứu mới nhất của IPCC trình lên Hội đồng bảo an Liênhợp quốc, nguyên nhân của hiện tượng BĐKH do con người gây ra chiếm 90 %, do

tự nhiên gây ra chiếm 10 % Cũng theo báo cáo của IPCC [37], trong vòng 85 năm(từ 1920 đến 2005) nhiệt độ trung bình trên bề mặt trái đất đã ấm lên gần 10C vàtăng rất nhanh trong khoảng 25 năm nay (từ 1980 đến 2005) và đưa ra dự báo: đếncuối thế kỷ XXI, nhiệt độ bề mặt Trái đất sẽ tăng thêm từ 1,4 0C đến 4 0C, mựcnước biển sẽ dâng thêm khoảng 28 cm đến 43 cm, tối đa có thể lên tới 81 cm Nhiềunhà khoa học còn đưa ra những dự báo mực nước biển đang dâng nhanh hơn nhiều,nhất là do hiện tượng tan băng đang xảy ra với tốc độ đáng kinh ngạc trong thờigian gần đây Các nhà khoa học Anh dự báo mực nước biển cuối thế kỷ XXI có thểtăng thêm 163 cm - tức là gấp đôi số liệu dự báo của IPCC Nhà địa lý học RichardAlley ở Đại học Pennsylvania, Hoa Kỳ cho rằng chỉ cần 15 % lớp băng ở Greenland

bị tan cũng tạo ra một khối nước mới trong các đại dương đủ để làm ngập tiểu bangFlorida của Hoa Kỳ và nhiều vùng duyên hải khác trên thế giới Báo cáo cũng chobiết từ năm 1750 trở về trước, tức là thời gian chưa xảy ra công nghiệp hóa, hàmlượng CO2 đo được là 280 ppm, nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất lúc đó đượcgiữ ổn định - đó là hàm lượng cân bằng (đơn vị hàm lượng 1ppm là khí: 1 phân tửCO2 trộn với 1 triệu phân tử khí quyển) Năm 2005 hàm lượng CO2 đo được là 379ppm, tăng khá cao so với mức cân bằng 280 ppm Hàm lượng CO2 trong khí quyểntăng làm cho bề mặt trái đất nóng lên Từ 1996 - 2005 nhiệt độ bề mặt trái đất tăng

0,74 0C Mới đây, ông Mark Lowcok, quan chức của Bộ Phát triển Quốc tế Anh đã

đến thăm Việt Nam và có buổi thuyết trình về “Báo cáo Stern” do các nhà khoa

học Anh xây dựng, được chính phủ Anh công bố về vấn đề biến đổi khí hậu toàncầu Báo cáo cho rằng nếu không thực hiện được chương trình hành động giảm khíthải gây hiệu ứng nhà kính theo Nghị định thư Kyoto, đến năm 2035 nhiệt độ bềmặt địa cầu sẽ tăng thêm 20C Trong thế kỷ XXI, nhiệt độ thế giới có thể tăng thêm

5 0C, tương đương với sự thay đổi nhiệt độ từ thời kỳ băng hà, thời kỳ phần lớnchâu Âu và Bắc Mỹ còn nằm dưới lớp băng dầy 1 km Trong khi đó, ngưỡng biếnđổi khí hậu nguy hiểm là tăng thêm 2 0C

Sự nóng lên của trái đất làm cho băng tuyết của các dãy Himalaya, vùngNam Cực, Bắc Cực và các khu vực có băng tuyết khác tan chảy Ví dụ ở Nam Cực,tháng 3/2002, các nhà khoa học tận mắt chứng kiến khối băng 500 tỷ tấn tan rãthành hàng nghìn mảnh; ở Bắc Cực, mùa hè 2002, lượng băng tan ở Greenland caogấp đôi so với 1992, diện tích băng tan đã lên tới 655.000 m2 Hơn 110 sông băng

và những cánh đồng băng vĩnh cửu ở bang Montana đã biến mất trong vòng 100năm qua Nếu độ tan chảy duy trì như hiện nay thì các sông băng sẽ hầu như biếnmất khỏi dãy Alpes vào năm 2050 Mùa hè 2002, các nhà khoa học ghi nhận mộtkhối băng 3,5 triệu tấn tách ra, gây ra lũ băng từ dãy núi Mali trên đỉnh Kavkazthuộc Nga Trong vòng 13 năm gần đây, số băng tan ở châu Âu tăng gấp đôi so vớilượng băng tan của 30 năm trước (1961-1990) Các số liệu quan trắc mực nước biểnthế giới cho thấy trong khoảng thời gian 40 năm (1962-2003), mực nước biển đãtăng thêm 7,2 cm (trung bình mỗi năm tăng 1,8 mm), riêng 10 năm cuối của khoảngthời gian nêu trên (1993-2003) các số liệu đo đạc của vệ tinh NASA cho thấy xu thếbiển dâng đang gia tăng rất nhanh mực nước biển trung bình tăng thêm 3,1 cm (mỗinăm tăng 3,1 mm)

Trước nguy cơ này các nhà khoa học thế giới đã mô phỏng tính toán 6 kịchbản dự báo tăng nhiệt độ và mực nước biển Theo kịch bản số 4, nếu hàm lượngphát thải khí nhà kính năm 2100 bằng 850 ppm thì nhiệt độ trung bình toàn cầu của

bề mặt trái đất sẽ tăng 2,8 0C so với năm 2000 và mực nước biển sẽ dâng từ 0,21 cmđến 0,48 m, gây một thảm hoạ không lường trước cho nhân loại, đó là chưa kể từnay đến lúc đó BĐKH sẽ tạo ra bão lụt, hạn hán, sụt lở đất, nhiễm mặn, bệnh tật…cho bao nhiêu cư dân trên hành tinh ở các vùng đất thấp, mà trước hết đối tượng dễ

bị tổn thương nhất là các nước kém phát triển và người nghèo là đại bộ phận củanhân loại [37]

Cả thế giới hiện có hơn một nửa trong số 7 tỷ người đang sống ở vùng duyênhải với phạm vi chiều rộng 100 km thuộc vùng ven bờ biển Báo cáo phát triển conngười 2007/2008 của UNDP cảnh báo rằng nếu nhiệt độ tăng lên từ 3 0C đến 4 0C,các quốc đảo nhỏ và các nước đang phát triển sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng Khimực nước biển dâng lên khoảng 1,0 m, Việt Nam sẽ có khoảng 22 triệu người bịmất nhà cửa; vùng trũng Ai Cập có khoảng 6 triệu người mất nhà cửa và 4.500 km2đất ngập lụt; ở Bangladesh có khoảng 18 % diện tích đất ngập úng, tác động tới 70triệu dân Trong báo cáo cũng cho rằng không chỉ những nước đang phát triển ảnhhưởng mà những nước đã phát triển cũng không tránh khỏi thảm họa biến đổi khíhậu Trước mắt, băng tan sẽ đe dọa hơn 40 % dân số toàn thế giới Mặt khác, biếnđổi khí hậu sẽ làm cho năng suất nông nghiệp giảm, thời tiết cực đoan tăng, thiếunước ngọt trầm trọng trên toàn thế giới, hệ sinh thái tan vỡ và bệnh tật gia tăng Những nước như Việt Nam, Bangladesh, Myanmar, Ai Cập sẽ bị ảnh hưởng nhiềunhất Nguy cơ bão lụt, thiên tai sẽ làm cho những nước này rất khó khăn để pháttriển kinh tế, đẩy lùi đói nghèo.

Theo Báo cáo của IPCC [37], danh sách 10 thành phố bị đe doạ nhiều nhấtbởi biến đổi khí hậu bao gồm Calcutta và Bombay của Ấn Độ, Dacca củaBangladesh, Thượng Hải, Quảng Châu của Trung Quốc, TP.Hồ Chí Minh của ViệtNam, Bangkok của Thái Lan và Yangon của Myanmar Các nhà khoa học thế giớicũng dự báo với tốc độ dâng cao của nước biển như hiện nay thì thủ đô Băng Cốc(Thái Lan) trong vòng 20 năm nữa sẽ bị ngập và hiện Thái Lan không đủ thời gian

để chuyển thủ đô sang nơi khác Với hơn 29.000 mẫu dữ liệu về sự thay đổi của thếgiới tự nhiên, các nhà khoa học của IPCC cho biết dưới tác động của BĐKH toàncầu, đến năm 2020 sẽ có khoảng từ 75 triệu đến 250 triệu người châu Phi phải đốimặt với nạn thiếu nước còn năng xuất mùa màng sẽ tăng khoảng 20 % ở Đông Á vàĐông Nam Á nhưng lại giảm tới 30 % ở các nước khu vực Trung Á và Nam Á ÔngMartin Parry, đồng chủ tịch Nhóm nghiên cứu IPCC II cho biết đến năm 2020 nôngnghiệp phát triển nhờ vào lượng mưa sẽ giảm khoảng 50 % tại một số nước châuPhi Sẽ có khoảng từ 20 % đến 30 % số thực vật và động vật có nguy cơ tuyệt chủngnếu nhiệt độ tăng từ 1,5 0C đến 2,5 0C

Tại hội thảo “Biến đổi khí hậu và phát triển con người” do Viện Khoa họcKhí tượng thủy văn và môi trường, Cục Bảo vệ môi trường, Viện Chiến lược Chínhsách tài nguyên và môi trường phối hợp tổ chức ngày 5/12/2008 tại TP Hồ ChíMinh, ông John Hendra, điều phối viên thường trú của Liên hiệp quốc tại Việt Nam

cho biết: nếu nhiệt độ trung bình của trái đất tăng lên từ 2 0C đến 3 0C so với mứchiện nay sẽ có thêm 600 triệu người ở châu Phi bị đói, hơn 300 triệu người phải rời

bỏ nhà cửa do bão lũ và có thêm 400 triệu người bị bệnh truyền nhiễm như sốt rét,viêm màng não, sốt xuất huyết, 185 triệu người chết

Theo “Báo cáo Stern”, nếu chúng ta không hành động, tổng chi phí và rủi ro

do BĐKH gây ra, tương đương với thiệt hại mỗi năm ít ra là 5% GDP toàn cầu kể

từ nay trở đi Nếu xét đến rủi ro và tác động với biên độ rộng hơn thì thiệt hại (hàngnăm) được ước tính vào khoảng 20 % GDP hoặc lớn hơn Ngược lại, chi phí chohành động giảm phát thải khí nhà kính, nhằm tránh những tác động xấu nhất củaBĐKH, có thể chỉ giới hạn trong phạm vi 1 % GDP hàng năm

Trước nguy cơ nói trên, Liên Hợp Quốc đã kêu gọi tất cả các quốc gia trênthế giới đồng tâm nhất trí để giải quyết vấn đề này Theo các nhà khoa học, các giảipháp hạn chế tình trạng biến đổi khí hậu toàn cầu cần đi theo hai hướng sau: thứnhất là làm giảm tác động của BĐKH và thứ hai là thích ứng với BĐKH

Nhật Bản là quốc gia có hệ thống công trình phòng chống thiên tai kiên cốnhất thế giới nhưng với tốc độ mực nước biển dâng trung bình từ mỗi năm từ 4 mmđến 8 mm, cùng với gia tăng về tần suất xuất hiện và cường độ ác liệt của các trậnbão thì nguy cơ làm gián đoạn các hoạt động sản xuất sẽ rất cao Theo tin từ cácphương tiện thông tin đại chúng: Bộ Môi trường Nhật Bản đã đề xuất với Chính phủkhoản ngân sách trên 64,5 tỷ USD để đối phó với mực nước biển dâng cao do băngtan ở hai cực Các nhà khoa học Nhật Bản ước tính nếu mực nước biển tăng thêm 1mét thì sẽ có khoảng 90 % số bãi biển của nước này sẽ bị “nuốt chửng”, sản lượnglúa sẽ giảm 50 % Các nguồn tin cũng cho biết Trung Quốc đang xem xét việc xâydựng hệ thống đê kiên cố dọc suốt bờ biển của nước này, một kế hoạch được coi làxây dựng một “Vạn lý trường thành” mới

Nước Anh với hệ thống công trình chống lũ có khả năng chống lũ 100 năm

và lũ 200 năm nhưng với diễn biến của biến đổi khí hậu và nước biển dâng thì hệthống này không có khả năng kiểm soát Kết quả tính toán dự báo cho biết số hộ cónguy cơ bị lũ đe dọa tăng từ 2 triệu hộ hiện nay lên 3,5 triệu hộ với các kịch bảnBĐKH nếu hệ thống công trình không được củng cố Cơ quan môi trường củaChính phủ Anh đề xuất một khoản ngân quỹ 8 tỉ USD để nâng cấp hệ thống đê sôngThame và hàng năm cần khoảng 1,2 tỉ USD cho công tác quản lý lũ Tuy vậy sautrận lũ năm 2007 cho thấy các chi phí đầu tư này là thấp nên cơ quan này đang đềxuất với Chính phủ để bổ sung thêm kinh phí Trước tình hình đó, năm 2007, Thủ

tướng Anh Gordon Brown cam kết đến trước năm 2050 sẽ cắt giảm mức khí thảiCO2 khoảng 60% để giúp xử lý tình trạng trái đất nóng lên và Anh Quốc đã trởthành nước đầu tiên trên thế giới đưa ra luật pháp nhằm cắt giảm khí thải để đối phóvới tình trạng thay đổi khí hậu.

Tháng 12/2006 ông Stavros Dimas Cao ủy châu Âu về môi trường đã thôngbáo rằng các hãng hàng không sẽ phải tuân thủ chương trình của Liên hiệp châu Âu

về khắc phục thay đổi khí hậu (thoạt đầu, chương trình này, vốn được đưa ra đểthực hiện các cam kết của châu Âu theo Hiệp ước Kyoto về khí thải nhà kính, đãkhông bao gồm ngành hàng không)

Ở Bangladesh, Chính phủ có chương trình đầu tư 6,5 triệu USD để đối phóvới các vùng đất ven biển ngày càng bị nhiễm mặn Chính phủ cũng đề xuất dự ánnâng cao 800 km đường bộ lên từ 0,5 m đến 1,0 m so với mức hiện tại để tránh bịngập do nước biển dâng với chi phí đầu tư khoảng 128 tỉ USD

BĐKH toàn cầu đã và đang tác động trực tiếp đến đời sống của người dân ởmọi nơi trên thế giới Để đối phó và thích ứng với tác động của BĐKH, người dân

đã tìm ra nhiều giải pháp phù hợp với điều kiện tự nhiên và môi trường sống của họ.Dưới đây là một số ví dụ điển hình:

- Để đối phó với tình trạng hạn hán triền miên, nông dân ở Ecuado đào các ôchứa nước hình chữ U trên sườn dốc để chặn, chứa nguồn nước trong mùa mưa giúptăng cường lượng nước bổ sung xuống tầng nước ngầm đề từ đó lại khai thác nướcngầm sử dụng trong mùa khô còn người dân ở Ấn Độ lại tăng cường đầu tư cáchình thức trữ nước, thu góp nước quy mô nhỏ để trữ nước mưa

- Để đối phó với tình trạng úng ngập, người dân ở Tây Bengal (Ấn Độ)thường phải làm những hệ thống cột chống rất cao để có chỗ lánh nạn khi lũ lụt kéođến Ở Bangladesh nông dân làm những ngôi nhà nổi có thể tự nâng lên khi mựcnước lũ dâng cao Còn ở Nepal các cộng đồng dân cư xây dựng các tháp canh cảnhbáo lũ sớm, đóng góp nhân công và nguyên vật liệu để gia cố các bờ kè không chocác hồ băng bị vỡ do tan băng

Ngày 11/5/2008 tại cuộc họp của các Bộ trưởng khối G8 gồm Anh, Canada,Pháp, Đức, Italia, Nhật Bản, Nga và Mỹ diễn ra tại thành phố cảng Niigata (NhậtBản), vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu đã được chọn làm chủ đề chính trong chươngtrình Tại Hội nghị thượng đỉnh G8 diễn ra tại Hokkaido (Nhật Bản) từ ngày 7 đến9/7/2008, các nước công nghiệp phát triển đã thỏa thuận đầu tư hơn 10 tỉ USD cho

hoạt động nghiên cứu và phát triển công nghệ chống nguy cơ nóng lên toàn cầu.Theo đó, những cuộc nghiên cứu chôn khí CO2 vào lòng đất được các nhà khoa họctrên thế giới chính thức thông qua Cũng tại hội nghị G8 nói trên, mục tiêu giảmthiểu khí nhà kính được đặt ra cho từng quốc gia từ năm 2013 Chính vì vậy việcxây dựng một "Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH và nước biểndâng" là vấn đề hết sức cấp thiết, mà các quốc gia, trong đó có Việt Nam phảichung tay ứng phó.

Trong các nghiên cứu của IPCC, UNDP [37, 40 về các kịch bản BĐKH thì

hệ thống các mô hình toán khí động học khí quyển, mô hình thủy động lực học chocác đại dương được xây dựng và sử dụng để đánh giá định lượng tác động củaBĐKH đến khí hậu toàn cầu, mực nước các đại dương trên thế giới Với từng vùnglãnh thổ, từng quốc gia trên cơ sở các kịch bản BĐKH toàn cầu sẽ có các nghiêncứu chi tiết đánh giá tác động của BĐKH đến từng yếu tố khí tượng (nhiệt độ, mưa,

độ ẩm, bốc hơi…), điều kiện thủy văn, hải văn (dòng chảy trong sông, dao độngtriều, biến đổi mực nước biển) Mô hình toán được sử dụng trong trường hợp nàythường là mô hình thủy động lực học HEC (Mỹ), SOBEK (Hà Lan), MIKE (ĐanMạch), ISIS (Anh) Một số nghiên cứu tác động của BĐKH đến tăng giảm nhu cầu

sử dụng nước, ví dụ như nghiên cứu ứng dụng mô hình toán CROPWAT tính toánthay đổi trong tổng lượng nhu cầu nước cho cây trồng, cũng như thay đổi mùa vụ,các giai đoạn phát triển của cây trồng do nhiệt độ không khí ấm lên

Nghiên cứu gần đây được Hiệp hội các trường đại học công bố tại Trườngđại học Copenhagen tháng 3/2009 cho thấy nhiều khả năng tác động của biến đổikhí hậu trong thế kỷ XXI sẽ trầm trọng hơn những con số dự báo của IPCC đã công

bố năm 2007

Như đã giới thiệu ở phần Mở đầu: để đối phó với tình trạng ấm lên của khíhậu toàn cầu và mực nước biển dâng, cho đến nay các giải pháp đã được các nhàkhoa học trên thế giới và các tổ chức quốc tế đưa ra đều hướng vào mục tiêu chính

là tìm cách hạn chế, cắt giảm nguồn phát thải khí nhà kính - tác nhân chủ yếu gâynên hiện tượng BĐKH toàn cầu và tìm giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu.Chưa phát hiện thấy công trình khoa học nào trên thế giới đã công bố có liên quanđến sự biến đổi nhu cầu tiêu và giải pháp tiêu nước đối với các hệ thống thủy lợi củacác nước trên thế giới và trong khu vực dưới tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu

và mực nước biển dâng

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở TRONG NƯỚC

1.2.1 Khái quát chung

Như đã giới thiệu khái quát ở phần mở đầu, Việt Nam là một trong 5 quốcgia trên thế giới bị tác động nhiều nhất của hiện tượng BĐKH mà cụ thể là hiệntượng nước biển dâng cao - hậu quả tăng nhiệt độ làm bề mặt trái đất nóng lên dophát thải khí nhà kính (KNK) Ông Bernard O’Callaghan là Điều phối viên chươngtrình của Tổ chức Bảo tồn thiên nhiên thế giới đã đưa ra bản báo cáo có nhan đề

“Cuộc chiến chống lại biến đổi khí hậu: Đoàn kết nhân loại trong một thế giới phân cách” cho biết: Nếu mực nước biển dâng cao như dự báo vào năm 2030 thì

vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) sẽ có khoảng 45 % diện tích đất bịnhiễm mặn quá mức cho phép, năng suất lúa sẽ giảm 9 % Nếu mực nước biển dângcao 1 m, phần lớn ĐBSCL sẽ hoàn toàn ngập trắng nhiều thời gian dài trong năm”

Theo nghiên cứu của Tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế (OECD), Thànhphố Hồ Chí Minh nằm trong danh sách 10 thành phố bị đe doạ nhiều nhất bởiBĐKH (gồm Calcutta và Bombay của Ấn Độ, Dacca của Bangladesh, Thượng Hải,Quảng Châu của Trung Quốc, TP Hồ Chí Minh của Việt Nam, Bangkok của TháiLan, Yangon của Myanmar)

Theo bản báo cáo về phát triển con người 2007-2008 của UNDP, nếu nhiệt

độ trên trái đất tăng thêm 2 0C, thì có khoảng 22 triệu người ở Việt Nam sẽ mất nhàcửa và 45 % diện tích đất nông nghiệp ở vùng đồng bằng sông Cửu Long sẽ ngậpchìm trong nước biển

Theo cảnh báo của IPCC, đến năm 2100, nếu mực nước biển dâng cao thêm

1 mét sẽ ảnh hưởng đến 5 % đất đai, 10 % dân số, tác động đến 7 % sản xuất nôngnghiệp, làm giảm 10 % GDP của Việt Nam (nguồn: Dagupta.et.al.2007), riêng sảnxuất kinh tế biển sẽ suy giảm ít nhất 1/3 so với hiện nay (nguồn UNDP)

Còn theo nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới (WB), nếu nước biển dâng cao

1 m, có tới 27 % sinh cảnh tự nhiên quan trọng, 33 % khu bảo tồn, 23 % khu vực có

sự đa dạng sinh học chính của Việt Nam bị tác động

Tại hội thảo “Đánh giá nhu cầu nâng cao năng lực về biến đổi khí hậu cho các tổ chức phi chính phủ” do Trung tâm dữ liệu NGO tổ chức ngày 01/07/2008 tại

Hà Nội, các đại biểu xác nhận, nếu nước biển dâng cao 30 cm thì ĐBSCL sẽ có thể

bị nhiễm mặn thêm 10 km, nguy cơ mặn hóa ở ĐBSCL làm giảm 9 % năng suất câytrồng vật nuôi vào năm 2030 Theo đánh giá của ông Vũ Thái Trường thuộc Tổchức CARE quốc tế tại Việt Nam, mỗi thập kỷ mực nước biển có thể dâng 5 cm,

đến năm 2070 có thể dâng 69 cm, năm 2100 nước biển có thể sẽ dâng tới khoảng 1mét Nếu nước biển dâng cao theo dự báo như vậy sẽ ảnh hưởng đến 12 % diện tích

và 10,8 % dân số khiến 22 triệu người mất nhà cửa và làm giảm 10 % GDP ÔngTrường nhấn mạnh: nếu nước biển dâng cao thêm 1 mét thì Đồng bằng Sông Hồng(ĐBSH) sẽ bị ngập khoảng 5.000 km2, ĐBSCL sẽ bị ngập 20.000 km2 dẫn đến mấtđất và giảm sản lượng nông nghiệp Nước biển dâng cao 1 mét có thể sẽ làm giảmsản lượng lương thực tới 12 % (5 triệu tấn) tại ĐBSH, ĐBSCL Nếu nhiệt độ tăngthêm 1 0C có thể làm giảm 5 % đến 20 % sản lượng ngô và 10 % sản lượng lúa gạo.Khi năng suất sản lượng vật nuôi giảm thì tình hình dịch bệnh cũng gia tăng, đadạng sinh học trong lâm nghiệp cũng bị tác động mạnh mẽ

Tại Hội thảo khoa học BĐKH toàn cầu và giải pháp ứng phó của Việt Nam

tổ chức tại Hà Nội từ ngày 26 đến 29/02/2008, nhiều nhà khoa học trong nước vàquốc đều có chung nhận định: nếu mực nước biển dâng lên 1m sẽ làm cho 1/5 diệntích lãnh thổ bị ngập chìm trong nước, khoảng 22 triệu người dân sẽ bị mất nhà cửa

và đất đai canh tác Riêng vùng ĐBSCL, khi mực nước biển dâng cao từ 0,2 m đến0,6 m sẽ có 1.708 km2 đất bị ngập ảnh hưởng tới hàng chục triệu người sinh sống.Dưới đây là tóm lược một số nhận định và kết quả nghiên cứu của một số nhà khoahọc trong nước đã trình bày tại Hội thảo:

- PGS.TS Trần Thục - Viện trưởng Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn vàMôi trường cho biết: "Chỉ cần nước biển dâng lên một mét chúng ta sẽ mất đi mộtdiện tích đất khoảng 15.000 km2 - 20.000 km2 tại Đồng bằng sông Cửu long"

- Nhà khoa học Nguyễn Khắc Hiếu - Phó trưởng ban chỉ đạo Công ước khíhậu và Nghị định thư Kyoto, thành viên của đoàn Việt Nam tại hội nghị Bali đãtrình bày tóm tắt một số phác thảo kịch bản BĐKH ở Việt Nam được trình bàytrong các bảng 1.1, 1.2 và 1.3

Bảng 1.1: Thông báo Quốc gia về Biến đổi khí hậu ở Việt Nam (so với năm 1990)

Năm Tây

Bắc

Đông Bắc

Đồng bằng BB

Bắc Trung Bộ

Nam Trung Bộ

Tây nguyên

Nam Bộ

Cũng tại Hội thảo khoa học nói trên, nguyên Chủ tịch nước Trần Đức Lương

đã đến dự và đưa ra một số định hướng sau đây về những công việc cần phải làm đểđối phó và thích ứng với tình trạng BĐKH:

- Tổng kết, rút ra các kinh nghiệm thành công và chưa thành công của chaông ta trong nhiều thế kỷ qua, được đẩy mạnh trong thời cận hiện đại trong việc ứngphó với các loại “thiên tai” thường xuyên xảy ra ở các vùng đồng bằng thấp, vùngven biển;

- Xây dựng mạng lưới kênh mương rộng lớn phục vụ việc tưới và tiêu nướccho đồng bằng;

- Gia cố hệ thống đê điều;

- Xây dựng các công trình hồ thủy điện - thủy lợi điều tiết ở thượng nguồn;

- Từng bước xây dựng tuyến đê biển từ Bắc vào Nam kết hợp xây dựng cáccống điều tiết thoát lũ và ngăn mặn ở các cửa sông;

- Xây dựng các công trình kè bờ chống sạt lở sông và biển;

- Nạo vét cửa sông, luồng vào cảng;

- Bơm thoát nước cưỡng bức đối với nạn úng, ngập sâu và ô nhiễm nặng tạicác vùng đất thấp ở đồng bằng và ven biển

- Những công trình có quy mô lớn, xây dựng bền vững lâu dài như hệ thốngcông trình “chung sống với lũ” ở đồng bằng Cửu long, tuyến đê biển Bắc-Nam cầnđược hoạch định có căn cứ khoa học về tuyến, về nền móng, để những công việcđược thực hiện ngày nay còn được tiếp nối thuận lợi cho nhiều thế hệ mai sau

Ngày 9/9/2009 Bộ Tài Nguyên và Môi trường đã chính thức công bố ba kịchbản BĐKH và nước biển dâng cho Việt Nam trong thế kỷ XXI theo các trường hợpphát thải trung bình, thấp và cao Theo đó, nếu thế giới phát thải ít, ý thức bảo vệmôi trường của con người tốt thì thực tế có thể diễn ra theo kịch bản phát thải thấp.Khi đó, nhiệt độ của năm 2100 chỉ tăng từ 1,4 oC đến 1,7 oC tùy theo từng vùng.Tuy nhiên, nếu dân số tăng nhanh, nếu các nước tiếp tục gia tăng sự phát thải thìkịch bản phát thải cao rất có thể sẽ trở thành hiện thực Khi đó, nhiệt độ có thể tăng

từ 2,1 oC cho đến 3,6 oC, tức là mức tăng gấp đôi kịch bản phát thải thấp

Kịch bản nước biển dâng cũng đã được xây dựng theo các kịch bản phát thảithấp - trung bình - cao Theo đó, vào giữa thế kỷ XXI, mực nước biển có thể dângthêm lần lượt là 28 cm – 30 cm – 33 cm và đến cuối thế kỷ XXI, mực nước biểndâng thêm từ 65 cm - 75 cm - 100 cm so với thời kỳ 1980 - 1999

Theo kịch bản trung bình, vào cuối thế kỷ XXI nhiệt độ trung bình năm cóthể tăng lên 2,6 oC ở Tây bắc, 2,5 oC ở Đông bắc, 2,4 oC ở ĐBBB, 2,8 oC ở BắcTrung bộ, 1,9 oC ở Nam Trung bộ, 1,6 oC ở Tây nguyên và 2,0 oC ở Nam bộ so vớitrung bình thời kỳ 1980 - 1999 Nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc và Bắc Trung

bộ sẽ tăng nhanh hơn so với nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Nam Tại mỗi vùng,nhiệt độ mùa đông sẽ tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa hè Tổng lượng mưa năm vàlượng mưa mùa mưa ở tất cả các vùng của nước ta đều tăng, trong khi đó lượngmưa mùa khô có xu hướng giảm

Theo tính toán, nếu kịch bản trung bình xảy ra, vào giữa thế kỷ XXI mựcnước biển có thể dâng thêm khoảng 30 cm và đến cuối thế kỷ này, mực nước biển

có thể dâng thêm khoảng 75 cm so với thời kỳ 1980 - 1999 Kịch bản cũng cho biếttại Thành phố Hồ Chí Minh nếu nước biển dâng thêm 65 cm thì phạm vi ngập là

128 km2 chiếm 6 % diện tích; dâng 75 cm ngập 204 km2 chiếm 10 % và nếu dâng

100 cm thì diện tích ngập lên tới 473 km2, chiếm 23 % diện tích thành phố Tại

ĐBSCL nếu nước biển dâng 65 cm thì diện tích ngập là 5.133 km2, chiếm 12,8 %;nếu dâng 75 cm, ngập 7.580 km2, chiếm 19 %; dâng 100 cm thì diện tích ngập là15.116 km2, chiếm 37,8 % diện tích vùng đồng bằng

1.2.2 Một số công trình khoa học đã nghiên cứu có liên quan đến tiêu nước và biến đổi khí hậu ở Việt Nam

1) Nghiên cứu Biến đổi khí hậu Châu Á: Báo cáo của Việt Nam (ADB, 1994)

[43] do Viện Quy hoạch Thủy lợi chủ trì thực hiện, được tài trợ từ Ngân hàng pháttriển Châu Á Tham gia cùng thực hiện nghiên cứu còn có các chuyên gia nghiêncứu từ 10 cơ quan nghiên cứu Việt Nam như Viện Khí tượng Thủy văn, Trường Đạihọc Thủy lợi, Viện Khoa học Thủy lợi, Trường Đại học Tổng hợp Nghiên cứucũng nhận được tư vấn trực tiếp từ IPCC và các chương trình của Liên hợp quốcnhư UNEP, UNDP, UN/ESCAP, UNCRD, WB Nghiên cứu chủ yếu tập trung vàohai lưu vực sông Hồng - Thái Bình và sông Cửu Long, gồm có i) Tác động của biếnđổi khí hậu đối với các điều kiện tự nhiên và xã hội ở Việt nam, ii) Các lựa chọnchính sách đối phó với biến đổi khí hậu, iii) Chiến lược ứng phó của quốc gia

Tác động của biến đổi khí hậu được xem xét và đánh giá định lượng tươngđối chi tiết, cụ thể cho nông nghiệp, tài nguyên nước, hệ sinh thái ngập mặn, lâmnghiệp, hệ thống năng lượng, sức khỏe cộng đồng và cơ sở hạ tầng Kết quả nghiêncứu đã đề xuất các chính sách đối phó với biến đổi khí hậu bao gồm các giải pháp:i) Thích ứng; ii) Kiểm kê phát thải khí nhà kính từ các nguồn năng lượng, các hoạtđộng sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, dịch vụ; iii) Giảm thải khí nhàkính trong các ngành công nghiệp năng lượng, xây dựng, giao thông vận tải, nôngnghiệp, lâm nghiệp

2) Thông báo đầu tiên của Việt Nam cho công ước chung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2003) [31] đã kiểm kê phát thải

khí nhà kính của Việt Nam năm 1994, đề xuất các phương án giảm thải khí nhàkính Một trong những nội dung chính của Thông báo là tính toán dự báo các tác

động của biến đổi khí hậu toàn cầu đến tài nguyên nước cho 7 vùng lãnh thổ ViệtNam dựa trên kết quả dự báo của CSIRO Kịch bản sử dụng trong Thông báo đượcphân thành hai nhóm: kịch bản về biến đổi nhiệt độ và kịch bản về biến đổi lượngmưa Liên quan đến lưu vực sông Hồng - Thái Bình có vùng Tây Bắc + Đông Bắc

và vùng ĐBBB Thông báo cũng dự báo tác động của BĐKH đến các ngành nôngnghiệp, lâm nghiệp, thủy sản, năng lượng, giao thông vận tải Thông báo cũng đềxuất xây dựng hệ thống quan trắc khí tượng thủy văn và tăng cường năng lực độingũ cán bộ nghiên cứu

3) Báo cáo sơ bộ đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến vùng hạ du và ven biển lưu vực sông Hồng - Thái Bình (Viện Quy hoạch Thủy lợi, 2008) [47] Kết

quả nghiên cứu đánh giá sơ bộ cho thấy BĐKH sẽ tác động rất mạnh đến toàn bộ hệthống lưu vực sông Hồng - Thái Bình như sau: Đến năm 2020 với mực nước biểndâng thêm 17 cm cùng với tăng lượng mưa trên lưu vực dẫn đến hệ số tiêu trungbình toàn vùng đạt khoảng 18 l/s/ha, diện tích bị úng khoảng 300.000 ha phân bổ ởkhu vực đồng bằng ven biển Cũng với trường hợp mực nước biển dâng thêm 17 cmthì tác động làm dâng mực nước lũ chỉ thể hiện rõ ở khu vực gần cửa sông (trungbình 35 km tính từ cửa sông), hệ thống đê sông vẫn đảm bảo, riêng đê sông Trà Lý

có mực nước lũ xấp xỉ cao trình đỉnh đê cần có biện pháp nâng cao trình và củng cố

đê Báo cáo đã đánh giá tác động đến từng vấn đề cấp nước, tiêu thoát nước, phòngchống lũ cùng với đề xuất các giải pháp ứng phó, thích nghi Phạm vi ngập, mức độngập cũng được cung cấp qua các bản đồ

4) Quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn nước lưu vực sông Hồng - Thái Bình (Viện Quy hoạch Thủy lợi, 2007) [48] Nội dung của quy hoạch này cũng đã sơ bộ

đánh giá tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu đến vùng hạ lưu và vùng ven biểnlưu vực sông Hồng - Thái Bình Tác động cụ thể đến các hoạt động cấp nước, tiêuthoát nước và phòng chống lũ đã được sơ bộ định lượng cùng với đề xuất và tínhtoán các giải pháp thích nghi Tuy vậy do hạn chế về thời gian cũng như điều kiện

số liệu nên các tác động mới chỉ dừng ở mức đánh giá sơ bộ

5) Chiến lược phát triển thuỷ lợi đến năm 2020 (Viện Quy hoạch Thủy lợi, 2005)

[45] cũng đã xem xét đến tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu Tuy nhiên do điềukiện thời gian và kinh phí có hạn nên bản Chiến lược này chưa xem xét được toàndiện các yếu tố biến đổi khí hậu có ảnh hưởng tới phát triển thuỷ lợi, cũng như chưatính toán được đầy đủ các giải pháp cần có để phòng chống các ảnh hưởng này

6) Nghiên cứu cơ sở khoa học và giải pháp công nghệ để phát triển bền vững lưu vực sông Hồng (Viện Quy hoạch Thủy lợi, 2008) [53] Mục tiêu và kết quả

nghiên cứu của đề tài này là tìm giải pháp phân bổ tối ưu nguồn nước lưu vực sôngHồng đến năm 2020 đảm bảo hiệu quả sử dụng nước và đáp ứng tốt điều kiện môitrường nguồn nước lưu vực sông Phương án vận hành điều tiết hệ thống công trìnhthủy lợi được xác định trên cơ sở tính toán tối ưu hiệu ích kinh tế các ngành sử dụngnước (các mục tiêu sử dụng nước như cấp nước cho trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản,công nghiệp, sinh hoạt, phát điện…) Kết quả nghiên cứu đã xác định phương ánchuyển nước từ dòng chính sông Hồng bổ sung nước làm giảm thiểu ô nhiễm nguồnnước cho lưu vực sông Nhuệ - Đáy (là lưu vực sông ô nhiễm rất trầm trọng hiệnnay) Đề tài đã triển khai ứng dụng công nghệ GAMS để giải quyết bài toán tối ưuphi tuyến vận hành hệ thống công trình phân bổ nguồn nước cho các mục tiêu sửdụng nước trên lưu vực sông, mô hình toán sinh thái nguồn nước ECOLab môphỏng hệ môi trường sinh thái, ô nhiễm kim loại nặng trong nguồn nước lưu vựcsông GAMS và ECOLab là những công nghệ tiên tiến hiện nay trên thế giới, ViệnQuy hoạch Thủy lợi là tổ chức nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam tiếp nhận chuyểngiao và triển khai đưa vào ứng dụng thành công ở Việt Nam)

7) Dự án rà soát quy hoạch thủy lợi lưu vực sông Nhuệ (Viện Quy hoạch Thủy lợi, 2007) [50] Kết quả nghiên cứu đã đề xuất phương án quy hoạch đảm bảo: i)

cấp đủ nước cho các hoạt động sử dụng nước, ii) cải thiện chất lượng nguồn nướctheo tiêu chuẩn Việt Nam, iii) tiêu úng cho lưu vực sông Nhuệ thông qua các biệnpháp công trình như xây dựng trạm bơm Yên Nghĩa, nâng cấp mở rộng cống LiênMạc, vận hành các cống Hà Đông, Đồng Quan, Nhật Tựu, Lương Cổ, Tắc Giangkết hợp với nạo vét lòng dẫn sông Nhuệ và các kênh nhánh, iv) cấp đủ nước và duytrì dòng chảy môi trường chảy liên tục trong mùa khô về hạ lưu cống Lương Cổ vớilưu lượng từ 5 - 8m3/s, cấp lưu lượng 5m3/s qua trạm bơm Thụy Phương vào sông

Tô Lịch giúp giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước đoạn sông Tô Lịch chảy trong nộithành Hà Nội, v) đề xuất phương án đóng cống Thanh Liệt chuyển toàn bộ nướcthải Hà Nội ra sông Hồng qua trạm bơm Yên Sở vào mùa khô

8) Nghiên cứu xây dựng quy trình vận hành hệ thống liên hồ chứa Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang phục vụ cấp nước trong mùa cạn cho hạ du lưu vực sông Hồng-Thái Bình (Viện Quy hoạch Thủy lợi, 2007) [51] Sản phẩm của quy

trình là đảm bảo vận hành hệ thống liên hồ chứa lớn Hòa Bình, Thác Bà, TuyênQuang và hệ thống công trình khai thác nguồn nước vùng hạ du lưu vực sông Hồng

- Thái Bình phục vụ cấp nước cho sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, thủy sản,giao thông thủy và yêu cầu môi trường chất lượng nước Nghiên cứu đã ứng dụngcông nghệ GAMS giải quyết bài toán tối ưu phi tuyến vận hành hệ thống công trìnhphân bổ nguồn nước cho các mục tiêu sử dụng nước trên lưu vực sông Hồng - TháiBình, đảm bảo mục tiêu cấp nước cho các ngành sử dụng nước đồng thời tối ưulượng điện pháp trên toàn hệ thống liên hồ chứa đa mục tiêu.

9) Quy hoạch thủy lợi vùng duyên hải ven biển Bắc Bộ và Bắc Trung bộ [49] do

Viện Quy hoạch Thủy lợi và Trường Đại học Thủy lợi thực hiện năm 2007 có sựphối hợp của Viện Kinh tế Quy hoạch Thủy sản Mục tiêu và sản phẩm chính là giảiquyết vấn đề cấp nước, tiêu thoát nước, phòng chống lũ và giảm nhẹ thiên tai đápứng quá trình phát triển của vùng ven biển từ Quảng Ninh đến Thừa Thiên Huế Kếtquả tính toán dự báo cho thấy đến năm 2020 hệ thống thủy nông Nam Thái Bình sẽkhông đảm bảo cấp đủ nước cho 18.000 ha đất canh tác của huyện Tiền Hải còn ởhuyện Thái Thụy thuộc hệ thống thủy lợi Bắc Thái Bình sẽ có gần 6.000 ha không

có công trình tiêu Tại tỉnh Ninh Bình, hệ thống đê sông đều có cao trình thấp, mặt

đê nhỏ, chưa đảm bảo yêu cầu chống lũ kết hợp triểu dâng, hệ thống đê biển BìnhMinh có nhiều vị trí xung yếu chưa có kè bảo vệ, một số kè và cống đã có thì bị bịhỏng Phương án quy hoạch đề xuất giải pháp đảm bảo cấp đủ nước cho toàn vùng,đảm bảo tiêu thoát và yêu cầu phòng chống lũ bão đến năm 2020

10) Dự án Quy hoạch phòng chống lũ đồng bằng sông Hồng (Viện Quy hoạch Thủy lợi, 2000) [44] Giải pháp phòng chống lũ đề xuất cho đồng ĐBSH bao gồm:

i) Các phương án hồ chứa cắt lũ thượng nguồn, công trình vận hành chống lũ hạ du;ii) Xác định nhiệm vụ phòng chống lũ cho các hồ chứa lớn như Hòa Bình, Thác Bà,Tuyên Quang, Sơn La, Lai Châu; iii) Xác định hiệu quả các công trình khống chếdòng chảy lũ như cống sông Đào, âu Quần Liêu, các đập Đò Hàn, Sông Hóa cũngnhư các khu phân lũ chậm lũ lớn trên lưu vực sông Hồng - Thái Bình

11) Đề tài khoa học cấp Bộ: Nghiên cứu đề xuất quy hoạch và giải pháp nâng cấp các hệ thống thủy lợi vùng ven biển Đồng bằng Sông Hồng nhằm thích ứng với biến đổi khí hậu [54] do Viện Quy hoạch Thủy lợi chủ trì thực hiện từ năm

2009 Dự kiến đề tài sẽ hoàn thành vào cuối năm 2010 với kết quả đạt được nhưsau: i) Đánh giá mức độ ảnh hưởng của nước biển dâng do BĐKH đến tiêu thoátnước vùng ĐBSH; ii) Đề xuất được quy hoạch và giải pháp nâng cấp các hệ thốngthủy lợi vùng ven biển ĐBSH nhằm thích ứng với BĐKH

12) Đề tài khoa học cấp Bộ: Nghiên cứu ảnh hưởng của công nghiệp hoá và đô thị hoá đến hệ số tiêu vùng Đồng bằng Bắc Bộ [39] do Trung tâm Khoa học và

Triển khai kỹ thuật thủy lợi thuộc trường Đại học Thủy lợi chủ trì thực hiện từ năm

2008, dự kiến kết thúc trong năm 2010 với kết quả đạt được như sau: i) Xác địnhđược mức độ ảnh hưởng của công nghiệp hoá và đô thị hoá đến hệ số tiêu vùngĐBBB; ii) Đề xuất được phương pháp tính toán hệ số tiêu có xét đến ảnh hưởng củacông nghiệp hoá và đô thị hoá; giải pháp điều chỉnh quy hoạch tiêu và giải phápcông trình thủy lợi phù hợp với phát triển công nghiệp hoá, đô thị hoá vùng ĐBBB

13) Đề tài khoa học: Nghiên cứu chỉnh sửa tiêu chuẩn thiết kế công trình thủy lợi áp dụng cho vùng Đồng bằng sông Hồng thuộc dự án Thủy lợi sông Hồng giai đoạn 2 (ADB3) [28] Đây là đề tài khoa học do PGS.TS Lê Quang Vinh làm

chủ nhiệm, Hội Thủy lợi chủ trì có sự tham gia của các chuyên gia của Trường Đạihọc Thủy lợi, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, Viện Quy hoạch Thủy lợi và HộiTưới tiêu Việt Nam Kinh phí thực hiện do ADB và Chính phủ Hà Lan tài trợ Thờigian thực hiện hoàn thành trong năm 2009 Mục tiêu của đề tài là:

1) Đánh giá hoạt động và vận hành các công trình thủy lợi trên lưu vực sôngHồng dưới tác động của các nhân tố: i) sự phát triển kinh tế- xã hội (tác động củacông nghiệp hóa và đô thị hóa, yêu cầu nước cho các hoạt động phát triển kinh tế-

xã hội); ii) sự thay đổi khí hậu toàn cầu;

2) Đề xuất chỉnh sửa và biên soạn tiêu chuẩn thiết kế công trình thủy lợi (tậptrung vào các chỉ tiêu cấp nước và tiêu nước) tại lưu vực sông Hồng phục vụ các dự

án đầu tư xây dựng công trình thủy lợi bằng nguồn vốn của ADB

14) Bộ Nông nghiệp và PTNT với sự hỗ trợ của Cơ quan Liên hợp quốc đã xây

dựng một chương trình đối phó với tình trạng lũ, ngập lụt ở ĐBSCL bao gồm cáckhoản đầu tư để xây hệ thống thoát nước, hệ thống đê, kênh mương xung quang cáckhu dân cư cùng với việc phục hồi các khu rừng ngập mặn ven biển với tổng chi phíkhoảng 1,6 tỉ USD cho giai đoạn 2006-2010 và khoảng 1,3 tỉ USD cho giai đoạn2010-2020

1.2.3 Nhận xét và đánh giá chung về các công trình khoa học đã công bố có liên quan đến biến đổi khí hậu ở Việt Nam

Tương tự với tình hình chung của thế giới, hầu hết các công trình khoa học

đã công bố rộng rãi ở Việt Nam mới chỉ tập trung vào dự báo các kịch bản BĐKHtoàn cầu và nước biển dâng Hầu hết các công trình đều sử dụng dự báo của IPCC,

UNDP, WB có đề cập đến vùng Nam Á, Đông Nam Á và Việt Nam nhưng ở mức

độ sơ bộ trên phạm vi rộng Khái quát về các công trình khoa học công nghệ liênquan đến giải pháp hạn chế và thích ứng với BĐKH toàn cầu đã công bố ở nước tatrong thời gian qua cho thấy những vấn đề sau đây có liên quan đến đề tài này vẫnchưa được nghiên cứu giải quyết:

- Chưa nghiên cứu chi tiết đến diễn biến điều kiện khí tượng thủy văn, đặcbiệt là diễn biến dòng chảy các lưu vực sông ở Việt Nam trong đó có lưu vực sôngHồng – sông Thái Bình;

- Chưa nghiên cứu chi tiết đến diễn biến chế độ dòng chảy vùng cửa sôngven biển (chịu ảnh hưởng mạnh của thủy triều) cho các lưu vực sông ở Việt Namtrong đó có lưu vực sông Hồng – sông Thái Bình;

- Chưa nghiên cứu chi tiết biến đổi khí hậu tác động cụ thể đến thay đổi nhucầu tiêu thoát nước do tăng lượng mưa các trận mưa trong mùa mưa;

- Chưa có nghiên cứu, tính toán chi tiết thay đổi chế độ thủy động lực dòngchảy cho phạm vi vùng tác động đến hệ thống tiêu thoát nước, hệ thống công trìnhphòng chống thiên tai;

- Chưa có công trình khoa học nào công bố về kết quả nghiên cứu liên quanđến biến đổi của nhu cầu tiêu nước và biện pháp tiêu thoát nước cho các hệ thốngthủy lợi nói chung và Hệ thống thủy nông Nam Thái Bình nói riêng dưới tác độngcủa BĐKH toàn cầu

1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Biến đổi khí hậu toàn cầu đang là mối đe doạ hiện hữu đối với mọi quốc giatrên thế giới trong đó có Việt Nam Các công trình khoa học ở trong nước và thếgiới trong những năm qua mới chỉ tập trung xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu,tìm kiếm các giải pháp hạn chế tình trạng xấu đi của khí hậu toàn cầu cũng như cácgiải pháp nhằm thích ứng với biến đổi khí hậu Có rất ít tác giả và công trình khoahọc đã công bố kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến từng lĩnhvực cụ thể Về lĩnh vực Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước, cho đến nay vẫnchưa phát hiện thấy công trình khoa học nào ở trong nước và thế giới đã công bốliên quan đến vấn đề biến đổi của hệ số tiêu và yêu cầu tiêu nước cho các hệ thốngthủy lợi do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và nước biển dâng Đây là cơ sở quan

trọng để hình thành đề tài luận án“Nghiên cứu sự biến đổi của nhu cầu tiêu và biện

pháp tiêu nước cho hệ thống thủy nông Nam Thái Bình có xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu”.

Chương 2 BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ VÀ TÁC ĐỘNG

CỦA CHÚNG ĐẾN TIÊU THOÁT NƯỚC2.1 KHÁI QUÁT CHUNG

Vùng đồng bằng Bắc Bộ (còn gọi là vùng đồng bằng sông Hồng) nhìn tổngthể có dạng tam giác với đỉnh là thành phố Việt Trì tỉnh Phú Thọ còn đáy là đường

bờ biển kéo dài từ thành phố Hạ Long tỉnh Quảng Ninh đến cực nam huyện KimSơn tỉnh Ninh Bình Năm 1980 Vụ Nông lâm thuộc Ủy ban Kế hoạch Nhà nước(nay là Bộ Kế hoạch và Đầu tư) đã chia cả nước thành 7 vùng nông nghiệp trong đó

có một vùng mang tên đồng bằng Bắc Bộ với địa giới hành chính gồm 10 tỉnh vàthành phố là Hà Nội, Hải Phòng, Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Hải Dương, Hưng Yên, HàNam, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình Theo cách phân vùng này thì một phầndiện tích đồi núi của Hà Nội, Hải Phòng, Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Ninh Bình, HảiDương và Hà Nam vẫn được xếp vào vùng đồng bằng sông Hồng trong khi phầnphía nam của tỉnh Quảng Ninh là một bộ phận của vùng ĐBSH lại không được đưavào Tính đến năm 2008 vùng ĐBBB có tổng diện tích tự nhiên 1.486.250 ha trong

đó khoảng trên 760.000 ha là đất nông nghiệp, dân số trên 18,6 triệu người

Đồng bằng Bắc Bộ được tạo thành do quá trình bồi tụ phù sa của hệ thốngsông Hồng và sông Thái Bình, chênh lệch về cao độ giữa các khu vực không nhiều.Phần lớn vùng đồng bằng có cao độ từ 0,4 m đến 12,0 m trong đó dưới 4,0 m chiếmtới 55,8% (bảng 2.1) Các khu vực trũng thấp chiếm tỷ lệ lớn thường tập trung vensông suối nơi có cao độ tự nhiên thấp hơn mực nước sông trong mùa mưa lũ nênkhông có khả năng tự tiêu thoát mà phải dựa vào biện pháp tiêu bằng động lực

Bảng 2.1: Phân bố diện tích vùng đồng bằng Bắc Bộ theo cao độ ng b ng B c B theo cao ằng Bắc Bộ theo cao độ ắc Bộ theo cao độ ộ theo cao độ độ theo cao độ

độ canh tác và biện pháp tiêu thoát nước Trong phạm vi một địa phương hay mộtkhu vực nhỏ, chênh lệch cao độ mặt đất chỉ một vài mét cũng làm thay đổi chế độsản xuất cũng như giải pháp công trình tiêu thoát nước

Trải qua nhiều thế kỷ chống chọi với thiên nhiên, nhân dân vùng đồng bằng

đã xây dựng được hệ thống đê điều và bờ vùng nhân tạo dầy đặc cùng hàng ngàn

công trình thủy lợi phục vụ yêu cầu chống lũ, tưới, tiêu, cải tạo đất… Các côngtrình thủy lợi như hồ, đập, trạm bơm, cống cùng với mạng lưới kênh mương, côngtrình trên kênh, đường xá, đê điều, bờ bao, bờ vùng v.v… đã tạo thành hệ thốngcông trình thủy lợi (còn gọi là hệ thống thủy lợi hay hệ thống thủy nông) Các hệthống thủy lợi được xây dựng cùng với nhiều yếu tố tự nhiên khác như sông, ngòi

đã chia cắt vùng đồng bằng thành những khu vực độc lập hoặc tương đối độc lập,được gọi là vùng thủy lợi Hiện nay vùng Đồng bằng Bắc Bộ đã hình thành 22 vùngthủy lợi có quy mô rất khác nhau Trong số 22 vùng nói trên, có vùng được chia nhỏthành nhiều hệ thống thủy lợi, có vùng được tổ chức thành một hệ thống thủy lợi.Mỗi hệ thống thủy lợi do một hoặc nhiều doanh nghiệp khai thác công trình thủy lợiquản lý Hệ thống thủy nông Nam Thái Bình là một trong số 22 vùng thủy lợi củaĐồng bằng Bắc Bộ Do có địa hình trũng thấp, bị chia cắt mạnh bởi mạng lưới sôngngòi dầy đặc cùng với đặc điểm hình thành, quá trình cải tạo nâng cấp cũng nhưquản lý khai thác mà phần lớn các công trình trong hệ thống thủy lợi không hoạtđộng độc lập mà giữa chúng đều có các mối quan hệ qua lại, liên thông và ảnhhưởng lẫn nhau Thực tế hầu như không có sự phân chia rõ ràng lưu vực tiêu củacác công trình tiêu đầu mối (cống tiêu tự chảy và trạm bơm tiêu) cũng như của cáckênh và công trình trên hệ thống tiêu

Vùng đồng bằng Bắc Bộ có tốc độ đô thị hoá và công nghiệp hoá diễn ra sôiđộng vào bậc nhất nước Diện tích đất nông nghiệp, hồ ao và khu trũng có khả năngtrữ và điều tiết nước mưa ngày một thu hẹp nên yêu cầu tiêu nước ngày một căngthẳng hơn

Đồng bằng Bắc Bộ là khu vực có hệ thống thủy lợi được xây dựng tương đốihoàn chỉnh và đồng bộ nhất nước Tuy nhiên, hầu hết các công trình giữ vị trí thenchốt trong các hệ thống thủy lợi đều có thời gian phục vụ dài từ trên 30 năm thậmchí tới trên 100 năm nên đã bị xuống cấp rất nghiêm trọng Mặt khác các công trìnhnày được tính toán thiết kế trong điều kiện nền kinh tế chưa phát triển, nhu cầu cấpnước và thoát nước chưa cao và căng thẳng như bây giờ, bởi vậy chúng không đápứng được yêu cầu của thực tiễn

2.2 BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ

2.2.1 Mạng lưới trạm quan trắc khí tượng

Các trạm đo khí tượng và đo mưa ở ĐBBB phân bố tương đối đều Một sốtrạm được thiết lập từ rất sớm như Láng (1886), Sơn Tây (1933), Hà Đông (1936),Hải Dương (1929), Hưng Yên (1922), Phù Liễn (1904), Thái Bình (1933) Tuynhiên do chiến tranh nên thời gian quan trắc của các trạm đều không liên tục, phầnlớn bị gián đoạn từ năm 1947 đến 1956 hoặc 1957 Sau hòa bình lập lại các trạm đo

khí tượng và đo mưa được quan trắc khá đầy đủ và liên tục từ 1956 tới nay Đểphục vụ cho nghiên cứu, luận án đã sử dụng tài liệu của các trạm Sơn Tây, Láng, HàĐông, Hưng Yên, Hải Dương, Phù Liễn, Thái Bình, Văn Lý, Nam Định, Phủ Lý,Nho Quan, Ninh Bình Vị trí các trạm quan trắc khí tượng xem hình 2.2.

2.2.2 Biến đổi về nhiệt độ

Chỉ trong vòng gần nửa thế kỷ, từ năm 1960 đến nay, nhiệt độ trung bìnhnăm của toàn vùng ĐBBB đã tăng từ 0,4 0C đến 0,6 0C, số đợt không khí lạnh giảmhẳn từ trung bình mỗi năm đón nhận 29 đợt không khí lạnh trong thập niên 1971-

1990 xuống còn 24 đợt mỗi năm trong thập kỷ 1991-2000, đặc biệt trong các năm

từ 1994 - 2008 chỉ còn 15 đợt đến 16 đợt rét mỗi năm

Bảng 2.2: Nhiệt độ trung bình năm của một số trạm khí tượng

o C) 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 2001-2008

Hình 2.2: Bản đồ vị trí các trạm Khí tượng - Thủy văn vùng đồng bằng Bắc Bộ

2.2.3 Biến đổi về độ ẩm

Theo quy luật chung, độ ẩm tương đối trung bình tháng ở ĐBBB cao nhấtxảy ra vào tháng 3, tháng 4 khi có tác động của mưa phùn, thấp nhất xuất hiện vàotháng 6, 7 khi có tác động của gió tây khô nóng Kết quả nghiên cứu cho thấy độ ẩmtương đối trung bình tháng trong các thập kỷ gần đây có xu hướng thấp dần Ví dụtại trạm Láng độ ẩm trung bình năm thời kỳ 2001-2008 đạt 79 % thấp 2 % so vớitrung bình nhiều năm Độ ẩm trung bình tháng thấp nhất trong thời kỳ 2001-2008đạt từ 74 % đến 75 % thấp hơn trung bình nhiều năm từ 2 % đến 4 % Kết quảnghiên cứu cho thấy về mùa đông số đợt không khí lạnh giảm hẳn, số ngày mưaphùn cũng giảm và khả năng nắng nóng trong mùa hè có xu hướng gia tăng trongthập kỷ gần đây: Từ năm 1961 đến 1980 trung bình mỗi năm có 30 ngày mưaphùn, từ năm 1991 đến nay giảm xuống chỉ còn 13 ngày đến 15 ngày

Bảng 2.3: Đặc trưng độ ẩm trung bình tháng của từng thập kỷ tại trạm Láng

năm

Trung bình 80 83 85 85 81 81 81 83 82 79 78 77 811961-1970 80 85 87 88 82 83 82 85 84 82 82 81 831971-1980 82 82 86 86 82 82 83 85 83 81 77 78 821981-1990 81 86 85 86 82 81 81 83 81 82 79 76 821991-2000 79 80 85 84 81 79 80 82 80 76 75 74 802001-2008 77 82 83 82 79 78 79 82 79 76 74 75 79

Hình 2.3: Xu thế biến đổi của độ ẩm tương đối trung bình năm tại trạm Láng

2.2.4 Biến đổi về lượng bốc hơi

Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng bốc hơi trung bình tháng cao nhất xảy ravào các tháng 6, tháng 7 dao động từ 90 mm - 130 mm, thấp nhất vào tháng 3 khi cómưa phùn ẩm ướt Xu thế biến động của lượng bốc hơi Piche giảm ở các trạm Láng,Phù Liễn, Văn Lý và tăng ở trạm Thái Bình.

Bảng 2.4: Bốc hơi piche trung bình tháng năm tại một số trạm đi n hình ển hình

năm

1 Trạm Láng

Trung bình 69,8 56,7 56,6 65,4 94,8 97,3 98,1 82,1 85,9 95,8 87,4 82,0 971,91961-1970 77,9 59,9 56,2 64,5 99,7 92,1 103,4 85,6 81,7 91,8 83,2 76,6 972,61971-1980 64,3 60,2 56,3 63,0 92,8 91,4 93,9 76,6 85,5 97,1 94,9 82,6 958,61981-1990 67,4 50,2 62,0 68,2 96,8 105,2 103,7 90,6 93,8 93,1 87,4 93,3 1011,6

1991-2000 69,7 59,5 49,7 61,8 88,7 93,2 94,3 82,6 85,4 103,6 88,6 82,8 959,72001-2008 66,2 49,1 58,5 68,0 92,4 100,1 94,2 74,3 85,5 94,2 84,4 73,6 940,2

2 Trạm Thái Bình

Trung bình 59,1 42,6 41,8 50,5 81,6 102,1 115,5 76,1 70,4 83,8 86,5 76,1 886,01961-1970 59,8 38,3 34,1 45,0 79,3 81,2 104,8 73,8 58,9 68,7 69,2 57,2 770,31971-1980 59,5 46,7 44,4 53,3 89,8 100,8 115,0 78,4 75,3 93,1 93,9 79,2 929,31981-1990 59,3 35,1 44,7 56,1 91,2 120,1 128,0 88,0 83,3 77,9 87,0 84,9 955,41991-2000 58,8 46,4 38,8 47,4 72,1 101,9 117,6 77,9 66,7 95,2 90,1 79,8 892,72001-2008 59,2 43,6 47,8 50,0 69,7 103,2 111,4 60,1 68,3 84,5 96,2 81,2 875,3

3 Trạm Văn Lý

Trung bình 56,1 37,7 35,8 45,8 82,9 103,4 115,9 93,3 86,1 94,5 88,8 73,4 913,71961-1970 67,5 39,3 33,2 44,4 90,7 108,9 128,8 113,2 97,0 108,4 92,4 77,3 1001,1

1971-1980 60,1 43,6 42,0 51,1 102,1 122,7 136,3 97,4 97,7 106,2 101,7 83,5 1044,3

1981-1990 43,9 26,1 33,0 40,2 70,5 92,0 102,3 81,0 74,7 67,1 74,0 61,6 766,51991-2000 48,7 38,5 31,4 39,6 69,0 89,3 99,8 86,6 72,5 86,0 79,4 67,6 808,52001-2008 59,3 37,9 40,9 52,7 81,2 102,6 112,6 87,0 89,8 106,3 98,6 75,2 943,9

4 Trạm Phù Liễn

Trung bình 52,4 34,7 32,8 40,0 62,6 67,2 70,4 57,7 63,4 77,6 78,6 71,4 708,71961-1970 64,0 36,3 33,2 40,1 67,1 59,5 75,5 61,3 67,2 80,5 72,2 63,7 720,41971-1980 45,8 33,6 31,1 36,4 56,5 59,6 61,8 48,3 56,3 71,8 80,5 68,0 649,51981-1990 51,2 26,6 32,7 36,4 63,0 76,7 77,4 62,3 65,9 68,6 77,2 82,4 720,31991-2000 46,2 37,7 29,3 38,1 56,7 64,3 65,7 57,2 62,0 85,1 82,9 70,5 695,52001-2008 53,6 35,9 39,3 49,2 69,2 72,1 72,2 59,5 66,2 82,7 82,7 71,7 754,3

Hình 2.4: Xu thế biến đổi lượng bốc hơi Piche năm tại trạm Láng

Hình 2.5: Xu thế thay đổi lượng bốc hơi Piche năm tại trạm Thái Bình

2.2.5 Biến đổi số giờ nắng

Tổng số giờ nắng trong vùng nghiên cứu dao động từ 1600 giờ đến 1690 giờ,tháng 7 có số giờ nắng cao nhất, đạt 190 giờ đến 200 giờ, tháng 2 có giờ nắng thấpnhất, chỉ đạt 42 giờ đến 46 giờ Biến đổi về số giờ nắng không rõ ràng: So với trungbình nhiều năm, trong ba thập kỷ từ 1961-1990 số giờ nắng có xu thế tăng nhưngđến thập kỷ 1991-2000, từ 2001 đến nay lại có xu hướng giảm

Bảng 2.5: Tổng số giờ nắng tại một số trạm quan trắc đi n hình ển hình

17

0 190 168

171

160

13

9 120 15551961-1970

90 50 45 95

198

16

5 200 185

174

183

14

3 118 16451971-1980

70 53 57 91

195

17

6 202 159

179

176

15

5 129 16421981-1990

69 38 52 95

179

18

5 212 186

190

146

13

3 137 16201991-2000

66 49 34 80

161

16

1 168 168

161

166

12

2 114 14502001-2008

67 49 45 94

155

16

2 163 138

146

121

18

6 207 173

176

168

14

3 118 16071961-1970

93 33 42 88

196

16

9 221 184

180

191

14

3 115 16541971-1980

69 47 47 94

209

18

6 220 161

178

177

15

5 127 16701981-1990

69 29 46 94

198

20

6 224 190

197

153

13

3 147 16791991-2000

63 44 37 89

184

18

2 187 176

168

181

13

9 108 15592001-2008

58 35 39 98

183

18

0 179 151

152

138

17

7 194 173

179

185

15

7 133 16491961-1970 10

5 45 40 91

201

15

1 218 185

185

201

15

7 130 17091971-1980

78 49 51 85

197

18

2 190 157

175

190

17

3 140 16671981-1990

89 38 41 89

198

20

6 218 197

194

167

14

7 155 17381991-2000

75 50 42

108

160

17

4 168 175

181

201

15

3 127 16142001-2008 70 46 46 89 17 16 180 149 15 16 15 108 1512

6 8 9 4 8

Hình 2.6: Xu thế biến đổi số giờ nắng năm tại trạm Láng

Hình 2.7: Xu thế biến đổi số giờ nắng năm tại trạm Thái Bình

2.2.6 Biến đổi chế độ gió, bão

Theo số liệu thống kê của Tổng cục khí tượng thủy văn, trong 94 năm có 403lần bão đổ bộ vào Việt Nam, trung bình mỗi năm có từ 4 đến 5 lần

Bảng 2.6: Phân bố số lần bão đổ bộ vào Việt Nam theo từng tháng

1979 giảm xuống 56 % và 1980 - 1989 chỉ có 43 %

Ở nước ta trong 2 thập kỷ gần đây (từ 1991-2008) mùa bão kết thúc muộndần, quỹ đạo của bão rất bất thường, số trận bảo xuất hiện vào tháng 7 ít hơn và sốtrận bão xuất hiện sớm vào tháng 5, 6 có xu hướng nhiều hơn so với các thập kỷtrước nhưng số trận bão xuất hiện muộn và rất muộn lại có xu hướng gia tăng

Bảng 2.8: Tần suất bão đổ bộ vào các khu vực theo tháng (%)

Tháng

Cả năm

2.2.7 Biến đổi về lượng mưa và phân bố mưa năm

Vùng ĐBBB có lượng mưa năm tương đối phong phú: khu vực phía namđồng bằng và ven biển đạt 1.750 mm – 1.850 mm, khu vực trung tâm và phía bắccủa vùng đồng bằng 1.450 mm – 1.550mm Những năm có lượng mưa lớn thường

là những năm chịu ảnh hưởng của mưa bão Kết quả nghiên cứu cho thấy trong vàithập kỷ gần đây sự biến động về tổng lượng mưa năm không rõ nét nhưng lượngmưa trung bình các tháng mùa khô giảm nhiều, lượng mưa các tháng mùa mưa lại

có xu hướng gia tăng Do mùa mưa kết thúc sớm nên lượng mưa trung bình tháng

10 giảm nhiều chỉ bằng 50% lượng mưa trung bình nhiều năm

Bảng 2.9: Lượng mưa trung bình qua từng thời kỳ tại trạm Thái Bình ng m a trung bình qua t ng th i k t i tr m Thái Bình ưa trung bình qua từng thời kỳ tại trạm Thái Bình ừng thời kỳ tại trạm Thái Bình ời kỳ tại trạm Thái Bình ỳ tại trạm Thái Bình ại trạm Thái Bình ại trạm Thái Bình

TB 23,8 26,9 45,6 77,2 165,9 187,0 226,6 302,4 328,9 205,5 67,9 25,6 16831961-

1970 28,3 28,1 46,0 97,5 126,9 263,1 182,8 274,6 362,8 234,2 120,5 26,1 17911971-

1980 29,6 25,9 40,5 99,3 177,2 212,3 277,5 434,7 381,7 200,5 41,4 30,1 19501981-

1990 21,5 34,1 44,5 68,0 175,6 153,8 160,6 234,9 256,0 354,9 58,8 17,1 15801991-

2000 23,2 18,7 56,7 71,8 169,2 172,7 207,9 249,4 274,7 97,3 38,3 24,3 14042001-

2007 16,8 31,1 36,1 43,6 192,3 120,3 287,1 340,7 330,9 127,2 86,8 36,3 1649

2.2.8 Biến đổi về lượng mưa lớn nhất thời đoạn ngắn

Kết quả phân tích tài liệu mưa ngày từ năm 1956 đến 2008 tại các trạm đomưa điển hình ở đồng bằng Bắc Bộ cho thấy mưa lớn nhất thời đoạn ngắn tại cáctrạm đo đã thống kê đều có tính chất bao Tổng lượng mưa của trận mưa 1 ngày lớnnhất thấp hơn nhiều so với trận mưa 3 ngày lớn nhất năm Ngược lại tổng lượngmưa của trận mưa 7 ngày lớn nhất không lớn hơn nhiều so với trận mưa 5 ngày lớnnhất Mưa 5 ngày lớn nhất có tổng lượng lớn hơn nhiều so với mưa 3 ngày

a) Vùng Hữu sông Hồng

Nghiên cứu lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ tại cáctrạm đo cho thấy có sự biến đổi lớn tại hầu hết các trạm đo: lượng mưa 5 ngày lớnnhất trung bình thời kỳ hiện tại 2001-2008 gia tăng so với trung bình nhiều năm là14% tại Hà Nội, 17% tại Hà Đông, 7% tại Thường Tín, 4% tại Phủ Lý; nếu so vớithời kỳ 1961-1970 mức độ gia tăng lên tới 30% tại Hà Nội, 40% tại Hà Đông, 21%tại Ba Thá, 26% tại Thường Tín, 21% tại Vân Đình, 10% tại Phủ Lý Tuy nhiên nếuxét cả thời kỳ dài từ năm 1956 đến nay cho thấy mức độ biến động về tổng lượng làkhông đáng kể, thậm chí nhiều khu vực có xu hướng giảm

Bảng 2.10: Lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ tại một số trạm

đo vùng Hữu sông Hồng Đơn vị (mm)

1991-2000 222 224 276 204 277 233 255

Trung

Bảng 2.11: So sánh tỷ lệ lượng mưa 5 ngày max trung bình của các

thời kỳ so với trung bình nhiều năm Đơn vị %

Hình 2.9: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Hà Đông

Hình 2.10: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Phủ Lý b)Vùng Tả sông Hồng

So với vùng Hữu ngạn, mức độ biến động của lượng mưa lớn nhất trung bìnhthời đoạn vùng Tả ngạn sông Hồng nhỏ hơn Lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bìnhthời đoạn 2001-2008 gia tăng so với thời đoạn 1961-1970 là 89% tại Đông Anh,18% tại Văn Giang, 9% tại Thanh Miện, 6% tại trạm Ninh Giang; gia tăng so vớithời đoạn 1991-2000 là 5% tại Thanh Miện, 44% tại Hải Dương, 28% tại NinhGiang Trong hệ thống Bắc Hưng Hải xu thế lượng mưa 5 ngày lớn nhất gia tăngmạnh ở các vùng phía Đông Nam còn vùng trung tâm và Tây Bắc của hệ thống xuthế gia tăng không đáng kể Cũng tương tự như vùng Hữu ngạn, nếu xem xét cả thời

kỳ dài từ năm 1956 đến nay cho thấy mức độ biến động về tổng lượng các trận mưalớn nhất năm là không đáng kể, thậm chí tại nhiều khu vực có xu hướng giảm

Bảng 2.12: Lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ tại một số trạm

Gia Lâm

Hưng Yên

Văn Giang

Thanh Miện

Hải Dương

Ninh Giang

Bảng 2.13: So sánh tỷ lệ lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ so

với trung bình nhiều năm Đơn vị %

Ninh

Đông Anh

Gia Lâm

Hưng Yên

Văn Giang

Thanh Miện

Hải Dương

Ninh Giang

Hình 2.11: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Bắc Ninh

Hình 2.12: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Gia Lâm

Hình 2.13: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Văn Giang

c) Vùng ven biển từ Hải Phòng tới Văn Lý

Kết quả nghiên cứu cho thấy, so với lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bìnhnhiều năm (1961-2008), lượng mưa lớn nhất trong thời kỳ 1961-1970, 1981-1990 ởhầu hết các trạm đều nhỏ hơn; trong thời kỳ 1971-1980, 1991-2000 và 2001-2008 ởhầu hết các trạm đều lớn hơn

So sánh lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình thời kỳ 2001-2008 với cácthời kỳ trước cho thấy mức độ gia tăng còn cao hơn: nếu so với thời kỳ 1961-1970cao hơn từ 3%-13% tại các trạm trong đó cao nhất tại Phù Liễn là 13%, Thái Bình

là 10%; so với thời kỳ 1971-1980 thì cao hơn 25% tại Chí Linh, 14% tại Thái Bình;

so với thời kỳ 1981-1990 cao hơn 33% tại Chí Linh, 4% tại Thủy nguyên, 15% tạiVĩnh Bảo, 24% tại Thái Bình, 21% tại Phù Liễn; so với thời kỳ 1991-2000 cao hơn11% tại Chí Linh, 63% tại Thái Bình, 0,7% tại Phù Liễn Nếu xem xét cả thời kỳ dài

từ năm 1956 đến nay cho thấy mức độ biến động về tổng lượng các trận mưa lớnnhất năm là không đáng kể, thậm chí tại nhiều khu vực có xu hướng giảm

Bảng 2.14: Lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình từng thời kỳ tại một số trạm

vùng ven biển từ Hải Phòng tới Văn Lý Đơn vị mm

Thời kỳ Chí Linh Nguyên Thủy Vĩnh Bảo Bình Thái Phù Liễn

Bảng 2.15: So sánh tỷ lệ lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của các

th i k so v i trung bình nhi u n m ời kỳ tại trạm Thái Bình ỳ tại trạm Thái Bình ới trung bình nhiều năm Đơn vị (%) ều năm Đơn vị (%) ăm Đơn vị (%) Đơn vị (%) n v (%) ị (%)

Hình 2.15: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Phù Liễn

e) Nhận xét và đánh giá chung

- Lượng mưa 1 ngày lớn nhất năm tại hầu hết các trạm nghiên cứu đều có xuhướng giảm Mức độ giảm ở trạm Nam Định là lớn nhất lên tới 3,5mm/năm Cáctrạm khác giảm không nhiều Riêng trạm Hà Đông lại có xu hướng tăng do ảnhhưởng của số liệu mưa đầu tháng 11/2008 là quá lớn Nếu bỏ qua số liệu mưa năm

2008 thì trạm Hà Đông cũng có xu hướng giảm như các trạm khác

- Trong tổng số 7 trạm nghiên cứu (xem phần phụ lục) thì có tới 5 trạm gồmNam Định, Thái Bình, Ninh Bình, Phủ Lý và Hưng Yên, lượng mưa của trận mưalớn nhất năm thời đoạn 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày và tổng lượng mưa năm có xu hướnggiảm với mức độ giảm trung bình trên dưới 3,0 mm/năm đối với trận mưa lớn nhấtnăm, trên dưới 10 mm/năm đối với tổng lượng mưa năm Tại trạm Hải Dươnglượng mưa 3 ngày lớn nhất có xu hướng tăng nhưng không đáng kể, trung bìnhkhoảng 0,6 mm/năm còn trận mưa 5 ngày, 7 ngày lớn nhất năm và tổng lượng mưanăm hầu như không thay đổi Riêng trạm Hà Đông nếu xét cả trận mưa lịch sửtháng 11/2008 thì có xu hướng tăng Nếu liệt tài liệu tính toán chỉ xét đến năm 2007thì trạm Hà Đông thì cũng có xu hướng giảm như phần lớn các trạm khác

- Đại đa số các trận mưa lớn nhất năm có thời đoạn ngắn ngày đều nằm trongcác trận mưa dài ngày hơn, điểm này làm tăng tính bất lợi của mô hình mưa Tuynhiên nên lựa chọn các trận mưa có xu hướng dài ngày để tính toán bởi vì khi đótính toán tiêu nước của các trận mưa dài ngày được đảm bảo thì cũng có khả năngđảm bảo tiêu cho các trận mưa ngắn ngày và đó được quy định bởi đặc điểm pháttriển của đối tượng tiêu nước chính là lúa

- Mặc dù những năm gần đây thỉnh thoảng xuất hiện một số trận mưa lịch sửsong kết quả nghiên cứu mưa lớn nhất thời đoạn ngắn tại các trạm đo mưa ở đồng

bằng Bắc Bộ từ năm 1956 đến nay cho thấy mức độ biến động về tổng lượng không lớn nhưng lại tăng cao về cường độ và xuất hiện đồng thời trên diện rộng đã làm tăng cao nhu cầu tiêu úng.

2.3 BIẾN ĐỔI CHẾ ĐỘ THỦY VĂN

2.3.1 Sông ngòi ở đồng bằng Bắc Bộ

Bao trùm toàn bộ vùng đồng bằng Bắc Bộ là phần hạ lưu của hệ thống sôngHồng và sông Thái Bình Dòng chính sông Hồng bắt nguồn từ dãy núi Ngụy Sơncao trên 2.000m thuộc tỉnh Vân Nam, Trung Quốc Phụ lưu lớn nhất của sông Hồng

là sông Đà, sông Lô cũng đều bắt nguồn từ tỉnh Vân Nam và Tây Tạng của TrungQuốc Các phụ lưu này nhập vào sông Hồng ở khu vực Việt Trì Từ đây trở xuốngbắt đầu vùng hạ lưu của sông Hồng Dòng chính của sông Hồng được tạo thành bởisông Đà, sông Thao, sông Lô, sông Gâm, sông Phó Đáy và 6 phân lưu là các sông:sông Đáy, sông Đuống, sông Luộc, sông Trà Lý, sông Nam Định và sông Ninh Cơ

Dòng chính sông Thái Bình do 3 sông chính là sông Cầu, sông Thương vàsông Lục Nam hợp lưu tại Phả Lại mà tạo thành Từ Phả Lại trở xuống là vùng hạlưu sông Thái Bình Sông Thái Bình có hai phân lưu chính là sông Kinh Thầy vàsông Văn Úc

Ở đồng bằng Bắc Bộ, hệ thống sông Hồng và sông Thái bình liên thông vớinhau bởi mạng lưới sông khá dầy đặc trong đó quan trọng nhất là sông Đuống vàsông Luộc Khoảng trên 40 % lượng nước lũ của sông Hồng được chuyển sang sôngThái bình qua hai sông này Hệ thống sông Hồng – sông Thái bình có rất nhiều cửasông trong đó quan trọng nhất là cửa Bạch Đằng, Lạch Tray, Văn Úc, Thái Bình,Trà Lý, Ba Lạt, Lạch Giang và Cửa Đáy

Hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình có tổng diện tích lưu vực khoảng169.000 km2 trong đó hơn một nửa (khoảng 87.400 km2 kể cả đồng bằng sôngHồng) đều nằm trên đất Việt Nam Dòng chảy hàng năm của sông Hồng vàokhoảng 115 tỷ m3 đến 137 tỷ m3 nước (dòng chảy trung bình hàng năm tại Sơn tâykhoảng 3.600 m3/s) Khoảng 40 % lượng nước này bắt nguồn từ Trung Quốc Đây

là lưu vực lớn nhất nước ta về mặt diện tích, đứng thứ hai sau lưu vực sông MêKông về mặt lượng nước với 16 % toàn bộ lượng nước ở Việt Nam Sông Hồng khichảy xuống đồng bằng đã phân bớt một phần lưu lượng sang sông Thái Bình quasông Đuống dài 64 km và sông Luộc dài 72,4 km, phân sang sông Đáy qua sông