1. Trang chủ
  2. » Khoa Học Tự Nhiên

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG

176 623 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 176
Dung lượng 2,33 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Biến đổi khí hậu toàn cầu là một trong những thách thức lớn nhất của con người trong thế kỷ 21 (UNEP, 2009). Biến đổi khí hậu tác động đến tất cả mọi vùng miền, các lĩnh vực về tài nguyên, môi trường và kinh tế xã hội, tuy nhiên tài nguyên nước, ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn, y tế và các vùng ven biển là những đối tượng sẽ chịu tác động mạnh nhất (IPCC, 2007). Một số tác động của biến đổi khí hậu như gia tăng nhiệt độ, mưa bất thường, nước biển dâng dẫn đến sự phá vỡ cán cân và chu trình nước hiện tại của từng khu vực (Lê Anh Tuấn, 2011). Chính vì vậy, việc dự báo những tác động của biến đổi khí hậu đến nguồn tài nguyên nước luôn chiếm vị trí quan trọng trong những nỗ lực để ban hành các giải pháp thích ứng tại từng địa phương. Trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của khoa học viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã giúp cho mô hình hóa mô phỏng trở thành công cụ đắc lực nhất trong việc dự báo các tác động đến tài nguyên nước trên quy mô lưu vực. Có thể kể đến một số mô hình như: MIKE 11, HEC – RAS, HEC – HMS, SWAT,… (A. H. Kamel, 2008; Nguyễn Đính, Nguyễn Hoàng Sơn, Lê Đình Thành, 2013; Lê Mạnh Hùng, 2012). Trong đó SWAT (Soil and Water Assessment Tools) là mô hình được áp dụng rộng rãi kể từ năm 2000 đến nay bởi nhiều ưu điểm như tiết kiệm thời gian, công sức, tài chính và quan trọng hơn cả là có độ chính xác cao. Được xây dựng trên cơ sở bề mặt vật lý và sự kết hợp với các phương trình hồi quy mô tả mối quan hệ giữa những biến đầu vào và đầu ra dựa trên các thông tin về thời tiết, thuộc tính của đất, tài liệu địa hình, thảm phủ và việc sử dụng đất, SWAT được ứng dụng để dự báo sự bồi lắng, ảnh hưởng của việc quản lý sử dụng đất và lượng hóa chất tồn dư trong nông nghiệp đến nguồn nước trên quy mô lưu vực.Hiện nay, do khả năng tiếp cận nguồn dữ liệu còn hạn chế nên những nghiên cứu ứng dụng mô hình SWAT ở Việt Nam còn rất ít, vì vậy tôi quyết định thực hiện đề tài “Ứng dụng mô hình SWAT dự đoán tác động của biến đổi khí hậu đến chế độ dòng chảy thượng nguồn lưu vực sông” nhằm khảo sát, dự đoán tác động của biến đổi khí hậu tới những thành phần của dòng chảy và cung cấp những thông tin hữu ích cho các nhà quản lý lưu vực cũng như các nghiên cứu thủy văn tiếp theo tại lưu vực sông.

Trang 1

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Trang 2

Lời cảm ơn i

Mục lục ii

Danh mục chữ viết tắt iv

Danh mục bảng v

Danh mục hình vi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Tổng quan về biến đổi khí hậu 3

1.1.1 Khái niệm, nguyên nhân của biến đổi khí hậu 3

1.1.2 Biểu hiện và tác động của biến đổi khí hậu trên toàn thế giới 5

1.1.3 Biểu hiện và tác động của biến đổi khí hậu ở Việt Nam 8

1.2 Tổng quan về mô hình SWAT 17

1.2.1 Lịch sử phát triển của mô hình 17

1.2.2 Các thành phần lý thuyết của mô hình 18

1.3 Các nghiên cứu ứng dụng mô hình SWAT trong và ngoài nước .23

1.3.1 Các nghiên cứu trong nước 23

1.3.2 Các nghiên cứu nước ngoài 25

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 26

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 26

2.2 Nội dung nghiên cứu 26

2.2.1 Thiết lập mô hình SWAT mô phỏng chế độ dòng chảy thượng nguồn lưu vực sông Mã 26

2.2.2 Hiệu chỉnh và kiểm chứng mô hình 26

ii

Trang 3

2.2.3 Thành lập các kịch bản biến đổi khí hậu (thay đổi lượng mưa và

nhiệt độ) cho vùng thượng nguồn lưu vực sông Mã 27

2.2.4 Ứng dụng mô hình SWAT để đánh giá tác động của các kịch bản biến đổi khí hậu đến chế độ dòng chảy thượng nguồn lưu vực sông Mã 27

2.3 Phương pháp nghiên cứu 27

2.3.1 Phương pháp thu thập thông tin, phân tích và xử lý số liệu 27

2.3.2 Phương pháp GIS 28

2.3.3 Mô hình SWAT 28

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29

3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu 29

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 29

3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 32

3.2 Các dữ liệu đầu vào của mô hình 33

3.2.1 Mô hình số độ cao (DEM) 34

3.2.2 Sử dụng đất 35

3.2.3 Thổ nhưỡng 36

3.2.4 Dữ liệu khí tượng thủy văn 38

3.2.5 Kịch bản biến đổi khí hậu 39

3.3 Ứng dụng mô hình SWAT đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến dòng chảy vùng thượng nguồn lưu vực sông Mã 41

3.3.1 Thiết lập mô hình 42

3.3.2 Hiệu chỉnh và kiểm chứng mô hình 48

3.3.3 Các kịch bản khí hậu tại khu vực nghiên cứu 55

3.3.4 Ảnh hưởng của BĐKH tới dòng chảy thượng nguồn lưu vực sông Mã 59

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

iii

Trang 4

PHỤ LỤC 73

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

AR4 : Báo cáo đánh giá lần thứ 4

ASEAN : Hiệp hội các nước Đông Nam Á

BĐKH : Biến đổi khí hậu

DEM : Bản đồ số hóa độ cao

FAO : Food and Agriculture Organization of the United NationsHCFC : Hidrocloflocacbon

HRU : Đơn vị đồng nhất về tác động thủy văn

IPCC : Ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu

LHQ : Liên hiệp quốc

NN&PTNT : Nông nghiệp và phát triển nông thôn

N2O : Nitodioxit

SCS : Phương pháp tính dòng chảy tràn bề mặt

SWAT : Soil and Water Assessment Tools

TNMT : Tài nguyên và môi trường

UNEP : Chương trình môi trường Liên hợp quốc

iv

Trang 5

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Diện tích các loại đất chính trên vùng nghiên cứu 34Bảng 3.2 Diện tích các loại sử dụng đất chính của vùng nghiên cứu

36Bảng 3.3 Các dữ liệu đầu vào của mô hình 40Bảng 3.4 Các loại hình sử dụng đất của vùng thượng nguồn lưu vực

sông Mã năm 2015 47Bảng 3.5 Danh mục tên và mã loại đất tương ứng với tên và mã theo

FAO 57Bảng 3.6 Các tập tin đầu vào chính của mô hình SWAT 77Bảng 3.7 Các tệp tin đầu ra của mô hình SWAT 86Bảng 3.8 Các thông số phân tích độ nhạy đối với chế độ dòng chảy

88Bảng 3.9 Giá trị các thông số được hiệu chỉnh trong mô hình SWAT

94Bảng 3.10 Giá trị các hệ số đánh giá trong giai đoạn hiệu chỉnh và

kiểm chứng 99Bảng 3.11 Các kịch bản được sử dụng trong nghiên cứu 102Bảng 3.12 Mức thay đổi (oC) nhiệt độ trung bình các tháng so với

thời kỳ 1980 – 1999 theo kịch bản phát thải trung bình(B2) tại tỉnh Sơn La 106Bảng 3.13 Mức thay đổi (%) lượng mưa trung bình các tháng so với

thời kỳ 1980 – 1999 theo kịch bản phát thải trung bình(B2) tại Sơn La 106Bảng 3.14 Tổng quát các thành phần thủy văn chính trong lưu vực

theo các kịch bản 108

v

Trang 6

vi

Trang 7

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ vòng tuần hoàn thủy văn trong mô hình SWAT 20Hình 3.1 Sơ đồ vùng nghiên cứu 33Hình 3.2 Bản đồ DEM của thượng nguồn lưu vực sông Mã 46Hình 3.3 Bản đồ sử dụng đất vùng thượng nguồn lưu vực sông Mã

năm 2015 56Hình 3.4 Bản đồ thổ nhưỡng vùng thượng nguồn lưu vực sông Mã

66Hình 3.5 Dữ liệu về lượng mưa và lưu lượng dòng chảy theo tháng

(giai đoạn 1994 – 2015) của thượng nguồn lưu vực sông

Mã tại trạm thủy văn Xã Là 67Hình 3.6 Sơ đồ các bước áp dụng SWAT trong nghiên cứu 71Hình 3.7 Quá trình phân định lưu vực trong mô hình SWAT 72Hình 3.8 Phân chia các lưu vực con vùng thượng nguồn lưu vực

sông Mã 73Hình 3.9 Quá trình chồng xếp các lớp bản đồ và phân tích HRU

trong SWAT 74Hình 3.10 Thiết lập các dữ liệu khí tượng của mô hình SWAT 75Hình 3.11 Thiết lập các tập tin đầu vào của mô hình SWAT 76Hình 3.12 Biểu thị giá trị các thông số phân tích độ nhạy ảnh hưởng

đến dòng chảy của mô hình 92Hình 3.13 Lưu lượng dòng chảy tại điểm đầu ra của lưu vực giai

đoạn hiệu chỉnh 98Hình 3.14 Lưu lượng dòng chảy tại điểm đầu ra của lưu vực giai

đoạn kiểm chứng 98Hình 3.15 So sánh giá trị lưu lượng dòng chảy mô phỏng và quan trắc

tại điểm đầu ra của lưu vực (đơn vị: m3/s) 101

vii

Trang 8

Hình 3.16 Diễn biến nhiệt độ và lượng mưa các tháng theo kịch bản

gốc (1995 – 2001) 104

Hình 3.17 Diễn biến nhiệt độ và lượng mưa các tháng theo kịch bản S2 của tỉnh Sơn La (2002 - 2015) 105

Hình 3.18 Diễn biến nhiệt độ và lượng mưa các tháng theo kịch bản B2 của tỉnh Sơn La (2016 - 2050) 107

Hình 3.19 Mức thay đổi về lượng mưa so với kịch bản gốc 109

Hình 3.20 Mức thay đổi về lượng bốc hơi so với kịch bản gốc 62

Hình 3.21 Mức thay đổi dòng chảy bề mặt so với kịch bản gốc 112

Hình 3.22 Mức thay đổi của dòng chảy ngầm so với kịch bản gốc 113

Hình 3.23 Mức thay đổi lưu lượng dòng chảy so với kịch bản gốc 65

viii

Trang 9

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Biến đổi khí hậu toàn cầu là một trong những thách thức lớn nhất của conngười trong thế kỷ 21 (UNEP, 2009) Biến đổi khí hậu tác động đến tất cảmọi vùng miền, các lĩnh vực về tài nguyên, môi trường và kinh tế - xã hội, tuynhiên tài nguyên nước, ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn, y tế và cácvùng ven biển là những đối tượng sẽ chịu tác động mạnh nhất (IPCC, 2007).Một số tác động của biến đổi khí hậu như gia tăng nhiệt độ, mưa bất thường,nước biển dâng dẫn đến sự phá vỡ cán cân và chu trình nước hiện tại của từngkhu vực (Lê Anh Tuấn, 2011) Chính vì vậy, việc dự báo những tác động củabiến đổi khí hậu đến nguồn tài nguyên nước luôn chiếm vị trí quan trọngtrong những nỗ lực để ban hành các giải pháp thích ứng tại từng địa phương Trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của khoa học viễn thám

và hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã giúp cho mô hình hóa mô phỏng trởthành công cụ đắc lực nhất trong việc dự báo các tác động đến tài nguyênnước trên quy mô lưu vực Có thể kể đến một số mô hình như: MIKE 11,HEC – RAS, HEC – HMS, SWAT,… (A H Kamel, 2008; Nguyễn Đính,Nguyễn Hoàng Sơn, Lê Đình Thành, 2013; Lê Mạnh Hùng, 2012) Trong đóSWAT (Soil and Water Assessment Tools) là mô hình được áp dụng rộng rãi

kể từ năm 2000 đến nay bởi nhiều ưu điểm như tiết kiệm thời gian, công sức,tài chính và quan trọng hơn cả là có độ chính xác cao Được xây dựng trên cơ

sở bề mặt vật lý và sự kết hợp với các phương trình hồi quy mô tả mối quan

hệ giữa những biến đầu vào và đầu ra dựa trên các thông tin về thời tiết, thuộctính của đất, tài liệu địa hình, thảm phủ và việc sử dụng đất, SWAT được ứngdụng để dự báo sự bồi lắng, ảnh hưởng của việc quản lý sử dụng đất và lượnghóa chất tồn dư trong nông nghiệp đến nguồn nước trên quy mô lưu vực.Hiện nay, do khả năng tiếp cận nguồn dữ liệu còn hạn chế nên những nghiên

Trang 10

cứu ứng dụng mô hình SWAT ở Việt Nam còn rất ít, vì vậy tôi quyết định

thực hiện đề tài “Ứng dụng mô hình SWAT dự đoán tác động của biến đổi

khí hậu đến chế độ dòng chảy thượng nguồn lưu vực sông Mã” nhằm khảo

sát, dự đoán tác động của biến đổi khí hậu tới những thành phần của dòngchảy và cung cấp những thông tin hữu ích cho các nhà quản lý lưu vực cũngnhư các nghiên cứu thủy văn tiếp theo tại lưu vực sông Mã

2 Mục đích nghiên cứu

Sử dụng công cụ mô hình hóa để khảo sát tác động của biến đổi khí hậu đếnchế độ dòng chảy thượng nguồn lưu vực sông Mã

3 Yêu cầu nghiên cứu

- Dữ liệu đầy đủ, chính xác và được chuẩn hóa theo đúng yêu cầu của môhình

- Thiết lập, hiệu chỉnh và kiểm chứng được mô hình SWAT mô phỏng chế độdòng chảy thượng nguồn lưu vực sông Mã

Trang 11

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tổng quan về biến đổi khí hậu

1.1.1 Khái niệm, nguyên nhân của biến đổi khí hậu

 Khái niệm

Theo Ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) (2007), biến đổi khí hậu(BĐKH) là sự biến đổi về trạng thái của hệ thống khí hậu, có thể được nhậnbiết qua sự biến đổi về trung bình và sự biến động của các thuộc tính của nó,được duy trì trong một thời gian đủ dài, điển hình là hàng thập kỷ hoặc dàihơn BĐKH có thể do các quá trình tự nhiên bên trong hệ thống khí hậu, hoặc

do những tác động từ bên ngoài, hoặc do tác động thường xuyên của conngười làm thay đổi thành phần cấu tạo của khí quyển hoặc sử dụng đất

Nguyên nhân

Nguyên nhân do tự nhiên

Các nguyên nhân gây ra BĐKH do tự nhiên bao gồm thay đổi cường độ sángcủa Mặt trời, xuất hiện các điểm đen mặt trời (Sunspots), các hoạt động núilửa, thay đổi đại dương, thay đổi quỹ đạo trái đất nhưng các nguyên nhân nàychỉ đóng góp một phần rất nhỏ vào sự BĐKH và có tính chu kỳ từ quá khứđến hiện nay (Trần Thanh Xuân & nnk, 2011)

Nguyên nhân do con người

Trong báo cáo đánh giá lần thứ tư của IPPC (AR4) về BĐKH năm 2007 đãchỉ ra rằng con người là nguyên nhân chính gây ra BĐKH, quá trình biến đổinày bắt đầu từ thời kỳ tiền công nghiệp (khoảng từ năm 1750), con người đã

sử dụng ngày càng nhiều năng lượng, chủ yếu từ các nguồn nguyên liệu hóathạch (than, dầu, khí đốt), qua đó đã thải vào khí quyển ngày càng tăng cácchất khí gây hiệu ứng nhà kính của khí quyển, dẫn đến tăng nhiệt độ của trái

Trang 12

đất Có thể kể đến 4 loại khí có tác động mạnh mẽ nhất đến sự BĐKH là:cacbondioxit (CO2), metan (CH4), nitodioxit (N2O) và Chlorofluorocarbon(CFC)

CO2 là khí nhà kính có tác động lớn nhất đến quá trình BĐKH Những số liệu

về hàm lượng khí CO2 trong khí quyển được xác định từ các lõi băng đượckhoan ở Greenland và Nam Cực cho thấy, trong suốt chu kỳ băng hà và tanbăng (khoảng 18.000 năm trước), hàm lượng khí CO2 trong khí quyển chỉkhoảng 180 – 200ppm (phần triệu), nghĩa là chỉ bằng khoảng 70% so với thời

kỳ tiền công nghiệp (280ppm) Từ khoảng năm 1800, hàm lượng khí CO2 bắtđầu tăng lên, vượt con số 300ppm và đạt 379ppm vào năm 2005, nghĩa là tăngkhoảng 31% so với thời kỳ tiền công nghiệp, vượt xa mức khí CO2 tự nhiêntrong khoảng 650 nghìn năm qua (IPCC AR4, 2007)

IPCC cho biết, lượng phát thải khí CO2 là có sự chênh lệch đáng kể giữa cácnước giàu và những nước đang phát triển Từ năm 1840 – 2004, tổng lượngphát thải khí CO2 của các nước giàu chiếm tới 70% tổng lượng phát thải khí

CO2 toàn cầu, trong đó ở Hoa Kỳ và Anh trung bình mỗi người dân phát thải1.100 tấn, gấp khoảng 17 lần ở Trung Quốc và 48 lần ở Ấn Độ Chỉ riêng năm

2004, lượng phát thải khí CO2 của Hoa Kỳ là 6 tỷ tấn, bằng khoảng 20% tổnglượng phát thải khí CO2 toàn cầu Trung Quốc là nước phát thải lớn thứ 2 với

5 tỷ tấn CO2, tiếp theo là Liên bang Nga 1,5 tỷ tấn, Ấn Độ 1,3 tỷ tấn, NhậtBản 1,2 tỷ tấn, Cộng hòa liên bang Đức 800 triệu tấn, Canada 600 triệu tấn,Vương quốc Anh 580 triệu tấn Các nước đang phát triển phát thải tổng cộng

12 tỷ tấn CO2, chiếm 42% tổng lượng phát thải toàn cầu so với 7 tỷ tấn năm

1990 (29% tổng lượng phát thải toàn cầu), cho thấy tốc độ phát thải khí CO2

của các nước này tăng khá nhanh trong khoảng 15 năm qua

Hàm lượng các khí nhà kính khác như khí CH4, N2O cũng tăng lần lượt từ715ppb (phần tỷ) và 270ppb trong thời kỳ tiền công nghiệp lên 1774ppb(151%) và 319ppb (17%) vào năm 2005 Riêng các chất khí CFC vừa là khínhà kính với tiềm năng làm nóng lên toàn cầu lớn gấp nhiều lần khí CO2, vừa

Trang 13

là chất phá hủy tầng ozon bình lưu, chỉ mới có trong khí quyển do con ngườisản xuất ra kể từ khi công nghiệp làm lạnh, hóa mỹ phẩm phát triển (IPCCAR4, 2007).

AR4 cũng chỉ ra rằng việc tiêu thụ năng lượng do đốt nhiên liệu hóa thạchtrong các ngành sản xuất năng lượng, công nghiệp, giao thông vận tải, xâydựng… đóng góp khoảng một nửa (46%) vào sự nóng lên toàn cầu, phá rừngnhiệt đới đóng góp khoảng 18%, sản xuất nông nghiệp khoảng 9% các ngànhsản xuất hóa chất (CFC, HCFC) khoảng 24%, còn lại (3%) là từ các hoạtđộng khác

1.1.2 Biểu hiện và tác động của biến đổi khí hậu trên toàn thế giới

 Sự nóng lên của khí quyển và trái đất

AR4 của IPPC (2007) đã đưa ra các số liệu về nhiệt độ

trung bình của không khí, băng tan và mực nước biển để

chứng minh cho sự nóng lên của khí quyển và trái đất

Nhiệt độ

Trong vòng 100 năm (1906 – 2005), nhiệt độ trái đất đã

tăng lên 0,74oC, tăng nhanh hơn bất kỳ thế kỷ nào trong

lịch sử, kể từ thế kỷ 11 đến nay Vào 5 thập kỷ gần đây

(1956 – 2005), mức nhiệt độ đã tăng 0,64 ± 0,13oC, gấp

đôi thế kỷ 20 Giai đoạn 12 năm sau đó (1995 – 2006) có

tới 11 năm được xếp vào danh sách 12 năm nhiệt độ cao

nhất trong lịch sử quan trắc nhiệt độ kể từ năm 1850,

trong đó có 2 năm nóng nhất là 1998 và 2005 Đáng lưu ý

là mức tăng nhiệt độ Bắc Cực gấp đôi mức tăng nhiệt độ

trung bình toàn cầu, khiến cho diện tích băng che phủ ở

Bắc bán cầu giảm đi 7% so với năm 1900 và nhiệt độ của

khối băng vĩnh cửu cũng đã tăng lên 3oC so với năm

Trang 14

1982 Các quan trắc từ năm 1978 đến nay cũng cho kết

quả đáng báo động là lượng băng trung bình hàng năm ởBắc Băng Dương giảm đi 2,7% mỗi thập kỷ

Lượng mưa

Lượng mưa có xu thế biến đổi rất khác nhau giữa các khuvực và tiểu lưu vực trên từng khu vực và giữa các giaiđoạn khác nhau trên từng tiểu lưu vực trong thời kỳ 1901– 2005 Chẳng hạn như ở châu Mỹ, lượng mưa tăng lênnhiều nơi ở Bắc Mỹ, nhất là ở Bắc Canada nhưng lạigiảm đi ở Tây Nam nước Mỹ, Đông Bắc Mexico và bánđảo Bafa với tốc độ giảm chừng 2% mỗi thập kỷ, gây hạnhán trong nhiều năm qua Tương tự, ở Nam Mỹ, lượngmưa tăng lên trên lưu vực Amazon và vùng bờ biển ĐôngNam nhưng giảm ở Chile và vùng bờ biển phía Tây Cáckhu vực nhiệt đới như Nam Á và Tây Phi có lượng mưagiảm rõ rệt với trị số là 7,5% trong thời kỳ 1901 – 2005.Trên phạm vi toàn cầu, tần số mưa tăng lên trên nhiềukhu vực, kể cả những nơi lượng mưa có xu thế giảm,đồng thời lượng mưa tăng lên ở các đới phía Bắc vĩ độ

30oN thời kỳ 1901 – 2005 và giảm đi ở các vĩ độ nhiệtđới, kể từ thập kỷ 1990

Hạn hán và lũ lụt

Ở bán cầu Bắc, xu hướng hạn hán trở nên nghiêm trọng

từ giữa thập kỷ 1950 trên phần lớn vùng Bắc Phi, đặc biệt

là Sahel, Canađa và Alaska Ở Nam bán cầu, hạn hán rõrệt trong những năm từ 1974 đến 1998

Tần suất xuất hiện lũ lụt tăng rất nhiều trên các lưu vựcsông ở nước Mỹ nhưng lại giảm đi trên nhiều lưu vực

Trang 15

sông ở Canada trong 30 – 50 năm gần đây Một số nơi lũ

lụt tăng lên kết hợp với sự tăng nhiệt độ làm cho diện tích

băng che phủ giảm đi, như ở lưu vực sông Lena vùng

Xibiri

Thay đổi mực nước biển

Mực nước biển tăng lên với tốc độ ngày càng nhanh

chóng hơn trong những năm gần đây Kể từ năm 1961

mực nước biển trung bình đã tăng 1,8 mm/năm và tăng

lên 3,1mm/năm kể từ năm 1993

 Tác động đến hệ thống tự nhiên và sinh thái

Sự thay đổi của hệ sinh thái (HST) được biểu hiện qua một số đặc trưngnhư số lượng các loài động thực vật trong hệ, các tập tính của loài,….BĐKH có thể dẫn tới một số tác động chính tới HST như: gia tăng cácquần cư động vật trôi nổi trên các biển và hồ nằm ở vĩ độ cao; các loài ditrú sớm hơn trên các sông do thay đổi điều kiện nhiệt độ, thủy văn; quátrình axit hóa đại dương tác động tiêu cực đến tổ chức và cấu trúc của cácrặng san hô (IPCC, 2007)

BĐKH ảnh hưởng nghiêm trọng đến thảm thực vật và HST rừng Nước biểndâng làm thu hẹp 25.000 ha diện tích rừng ngập mặn có tác động xấu đến13.000 ha rừng tràm và rừng trồng trên các đất bị nhiễm phèn Do BĐKH,phân bố ranh giới các kiểu rừng nguyên sinh, thứ sinh có thể dịch chuyển vàtăng nguy cơ diệt chủng của động thực vật, làm biến mất các nguồn gen quýhiếm, tăng nguy cơ cháy rừng, phát triển sâu bệnh, phá hoại cây rừng Theobáo cáo của IPCC năm 2007, khoảng 20 – 30% các loài động thực vật đượcđánh giá là có nguy cơ tuyệt chủng nếu nhiệt độ trung bình toàn cầu vượt quá1,5 – 2,5oC

 Tác động đến các lĩnh vực kinh tế - xã hội

Trang 16

BĐKH có tác động trực tiếp đến sản xuất lương thực, lâm nghiệp, các hoạtđộng văn hóa, thể thao, du lịch, thương mại và dịch vụ, có ảnh hưởng giántiếp thông qua các tác động tiêu cực đến các lĩnh vực khác như giao thông vậntải, xây dựng, nông nghiệp, sức khỏe cộng đồng,….

Sản xuất lương thực

Nhiệt độ tăng nhẹ từ 1 – 3oC, năng suất một số cây lương thực trên các vĩ độcao và vĩ độ trung bình sẽ tăng nhẹ, tùy thuộc vào mùa vụ Ngược lại, ởnhững khu vực có vĩ độ thấp, đặc biệt các khu vực nhiệt đới gió mùa với nhiệt

độ tăng 1 – 2oC sẽ làm gia tăng tình trạng hạn hán, năng suất lương thực dựkiến giảm đi có thể dẫn tới thiếu lương thực, tăng nguy cơ bị đói (IPCC,2007)

Đới bờ biển

Hàng năm, hàng triệu dân chịu ngập lụt hàng năm do nước biển dâng, nhất lànhững vùng thấp đông dân trên các châu thổ của Châu Á, Châu Phi và cácđảo nhỏ (IPCC, 2007)

Du lịch

Nước biển dâng ảnh hưởng đến các bãi tắm ven biển, một số bãi có thể mất

đi, một số khác có thể bị đẩy sâu vào đất liền, ảnh hưởng đến việc khai thác,làm tổn hại đến các công trình di sản văn hóa, lịch sử, các khu bảo tồn, cáckhu du lịch sinh thái, các sân golf ở vùng thấp ven biển và các công trình hạtầng liên quan khác có thể bị ngập, di chuyển hay ngừng trệ làm gia tăng chiphí cho việc cải tạo, di chuyển và bảo dưỡng Nhiệt độ tăng và sự rút ngắnmùa lạnh làm giảm tính hấp dẫn của các khu du lịch, nghỉ dưỡng nổi tiếngtrên núi cao, trong khi du lịch mùa hè có thể kéo dài thêm

Sức khỏe con người

Tình trạng sức khỏe của hàng triệu người được dự báo là sẽ bị ảnh hưởng, sasút nghiêm trọng do thiên tai, các điều kiện thời tiết cực đoan như tăng suydinh dưỡng, tiêu chảy, các bệnh tim mạch – hô hấp do nồng độ cao khí ozon

Trang 17

trên lớp không khí sát mặt đất và sự lan truyền nhanh chóng của một số bệnhtruyền nhiễm Bên cạnh đó, BĐKH cũng mang lại một vài lợi ích nhỏ chovùng ôn đới như giảm bớt tử vong do lạnh (IPCC, 2007).

 Tác động đến tài nguyên nước

BĐKH dẫn đến tổn thất nước do băng tan và giảm lớp tuyết phủ, biến đổinhiệt độ và lượng mưa dẫn tới những biến đổi dòng chảy Theo dự báo củaIPCC (2007), dòng chảy sẽ giảm 10 – 40% vào giữa thế kỷ ở các vùng đôngdân ở Đông Á, Đông Nam Á và giảm 10 – 30% ở khu vực vĩ độ trung bình vànhiệt đới do lượng mưa giảm và cường độ bốc hơi tăng làm tăng cao nguy cơhạn hán

1.1.3 Biểu hiện và tác động của biến đổi khí hậu ở Việt Nam

 Thay đổi các yếu tố khí hậu

Nhiệt độ

Theo Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu của BộTài nguyên và Môi trường năm 2008, trong 50 năm (1958 – 2007), nhiệt độtrung bình năm ở Việt Nam tăng lên khoảng từ 0,5 – 0,7oC Nhiệt độ trungbình của 4 thập kỷ gần đây (1961 – 2000) cao hơn trung bình của 3 thập kỷtrước đó (1931 – 1960) Nhiệt độ mùa đông tăng với tốc độ phổ biến 0,1 –0,4oC mỗi thập kỷ, tương đối cao ở vùng khí hậu phía Bắc, cao nhất ở TâyBắc và tương đối thấp ở các vùng khí hậu phía Nam, thấp nhất ở Nam Bộ.Mùa xuân có tốc độ tăng nhiệt độ phổ biến là 0,04 – 0,17 oC mỗi thập kỷ, mùa

hè là 0,1 – 0,18 oC, mùa thu là 0,1 – 0,15oC

Lượng mưa

Lượng mưa trung bình năm trong 9 thập kỷ qua (1911 – 2000) có xu thế biếnđổi không rõ rệt theo các thời kỳ và các khu vực khác nhau: có giai đoạntăng lên và có giai đoạn giảm xuống Lượng mưa năm giảm ở các vùngkhí hậu phía Bắc và giảm ở các vùng khí hậu phía Nam Trong 50 nămqua (1958 – 2007), lượng mưa trung bình trong cả nước đã giảm khoảng

Trang 18

2% (Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, BộTNMT, 2008).

Không khí lạnh

Số đợt không khí lạnh ảnh hưởng đến Việt Nam giảm đi rõ rệt trong hai thập

kỷ qua Các biểu hiện dị thường thường xuyên xuất hiện, ví dụ như đợt khôngkhí lạnh gây rét đậm rét hại kéo dài 38 ngày trong tháng 1 và tháng 2 ở Bắc

Bộ làm cho một số trẻ nhỏ và, cụ già tử vong, ngành nông nghiệp thiệt hạinặng nề tới 400 tỷ đồng (Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biếnđổi khí hậu, Bộ TNMT, 2008) Gần đây nhất, đợt rét đậm, rét hại từ ngày 23đến ngày 28/01/2016, tuy thời gian không kéo dài nhưng có cường độ rấtmạnh, nhiệt độ thấp nhất lịch sử ở nhiều nơi đã ghi nhận; đợt rét này gây rabăng giá trên diện rộng ở các tỉnh Bắc Bộ, nhiều nơi ở độ cao trên 800m sovới mực nước biển đã xuất hiện mưa tuyết

Bão

Những năm gần đây xuất hiện những cơn bão có cường độ mạnh nhiều hơn.Quỹ đạo bão có dấu hiệu chuyển dần về phía nam và mùa bão kết thúc muộnhơn, nhiều cơn bão có đường đi dị thường hơn (Chương trình mục tiêu quốcgia ứng phó với biến đổi khí hậu, Bộ TNMT, 2008)

Mưa phùn

Số ngày mưa phùn trung bình năm ở Hà Nội giảm dần từ thập kỷ 1981 –

1990 và chỉ còn gần một nửa là 15 ngày/năm trong 10 năm gần đây(Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, BộTNMT, 2008)

Mực nước biển

Số liệu quan trắc tại các trạm hải văn dọc ven biển Việt Nam cho thấy tốc độdâng lên của mực nước biển trung bình ở Việt Nam hiện nay là khoảng 3 mm/năm (giai đoạn 1993 – 2008), tương đương với tốc độ tăng trung bình trêntoàn thế giới Trong khoảng 50 năm qua, mực nước biển tại trạm hải văn Hòn

Trang 19

Dấu dâng lên khoảng 20cm (Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó vớibiến đổi khí hậu, Bộ TNMT, 2008).

 Tác động đến hệ sinh thái tự nhiên

Qua khảo sát khoảng 200 điểm rạn san hô, hiện trạng độ phủ của chúng đanggiảm sút nhanh chóng Ở miền Bắc giảm 25 – 50%, chỉ còn khoảng 1% cácrạn san hô ở miền Nam ở tình trạng tốt Từ năm 2002, Viện Tài nguyên Thếgiới đã cảnh báo khoảng 80% rạn san hô ở vùng biển Việt Nam nằm trongtình trạng rủi ro, trong đó 50% ở mức cao Nếu không có hành động tích cực

và hiệu quả thì chỉ đến hết năm 2030, các rạn san hô và tôm cá sẽ biến mấthoàn toàn Trước thời kỳ 1996 – 1997, diện tích của 39 bãi cỏ biển là 10.768

ha, đến năm 2003 chỉ còn gần 4.000 ha, nghĩa là đã mất đến 60% Đồng thời,khoảng 100 loài hải sản có mức độ nguy cấp khác nhau, trên 100 loài đượcđưa vào Sách Đỏ Việt Nam

Tác động tiềm tàng của BĐKH lên rừng ngập mặn ở Việt Nam có thể gồm:nhiệt độ tăng sẽ làm rừng ngập mặn chuyển dịch lên phía bắc; khả năng tốtlên khi lượng mưa tăng và nếu cường độ bão tăng lên sẽ làm rừng ngập mặn

bị hủy hoại Các hoạt động: phát triển nuôi trồng thủy sản, chuyển đổi sửdụng đất (làm muối, trồng cói, cấy lúa), khai thác quá mức (gỗ, củi) và ônhiễm nước cũng làm gia tăng tác động của BĐKH đến rừng ngập mặn Nướcbiển dâng sẽ ảnh hưởng đến vùng đất ngập nước ven biển, diện tích rừng ngậpmặn có nguy cơ bị thu hẹp; nghiêm trọng nhất là khu vực rừng ngập mặn dễ

bị tổn thương ở Cà Mau, TP Hồ Chí Minh, Vũng Tàu và Nam Định Trongvòng hơn 60 năm qua, tốc độ mất rừng ngập mặn ở Việt Nam là rất cao, từ408.500 ha (1943) còn 209.740 ha (2008), đã giảm mất 198.759 ha (48,5%),trung bình mỗi năm giảm 3.200 ha, riêng giai đoạn 1985 – 2000 giảm khoảng15.000 ha/năm Diện tích rừng ngập mặn suy giảm sẽ dẫn tới nhiều tác độngnhư: giảm sự đa dạng và phong phú của các loài chim, tôm và cá; ảnh hưởngtới sinh kế người dân do suy giảm sản lượng thủy hải sản đánh bắt và nuôi

Trang 20

trồng; giảm khả năng chắn sóng, bão và khả năng lọc, giữ độc tố dẫn đến ônhiễm môi trường (Mai Trọng Nhuận, 2015).

Ngoài ra, BĐKH có thể gây ra một trong những đe dọa lớn nhất đối với HSTrừng đó là cháy rừng, đặc biệt là ở vùng cao nguyên miền trung và Đồng bằngsông Cửu Long (ĐBSCL) BĐKH làm tăng nguy cơ cháy rừng khắp cả nước.Trong đó, các tỉnh miền Nam và Tây Nguyên có hiểm họa cháy rừng rất cao,các tỉnh miền Bắc có nguy cơ cháy rừng cao làm tăng tính dễ tổn thương củarừng Hạn hán kéo dài thường xuyên xảy ra gây nên hậu quả mất mùa, thậmchí làm thay đổi cấu trúc của HST nông nghiệp, các cây trồng có giá trị cao cóthể bị biến mất, thay vào đó là những cây trồng chịu hạn có giá trị dinh dưỡngthấp Nhiệt độ tăng làm nguồn thủy, hải sản bị phân tán dẫn đến suy giảm sốlượng và chất lượng các HST ven biển Sự gia tăng về nhiệt độ khiến tốc độđất đai bị thoái hóa, hoang mạc hóa và nhiễm mặn ở những vùng đất khô hạn,bán khô hạn sẽ càng xảy ra nhanh hơn

 Tác động đến tài nguyên nước

Theo các nghiên cứu về thủy văn, những năm gần đây, dòng chảy các hệthống sông, suối ở Việt Nam đều thiếu hụt nhiều so với trung bình nhiều năm,

có nơi tới 60 – 90%; mực nước nhiều nơi đạt mức thấp nhất lịch sử như sôngHồng – Thái Bình, sông Mã, sông Cả, sông La, sông Trà Khúc, sông Ba,…

đã gây thiếu nước cho sản xuất nông nghiệp, mặn xâm nhập sâu vào vùng cửa

sông (Nguyễn Văn Thắng, 2010; Trần Thanh Xuân & nnk, 2011) Dưới tác

động của BĐKH, mực nước trên hầu hết hệ thống sông trong lãnh thổ ViệtNam đều có xu hướng giảm từ 3% đến 10% với các mức giảm khác nhau khálớn giữa các sông, thậm chí giữa thượng, trung và hạ lưu trên cùng một consông Dự tính vào thời kỳ 2040 – 2059, mức độ giảm của dòng chảy trungbình mùa cạn dao động trong phạm vi từ dưới 1,5% ở các sông: Đà, Gâm,Hiếu đến trên 10% tại sông Ba; còn các sông khác thường giảm 3 – 10%(Trần Thanh Xuân & nnk, 2011); các sông La, Ba, Thu Bồn, Đồng Nai dòng

Trang 21

chảy giảm từ 1% đến 10% Trên các sông Hồng – Thái Bình, Cả, dòng chảynăm có xu hướng tăng nhỏ hơn 5% Dòng chảy trên sông Mê Công vàoĐBSCL, trung bình thời kỳ 2010 – 2050 tăng khoảng 4 – 12% Dòng chảymùa lũ trên sông Hồng – Thái Bình, Cả, Ba, Thu Bồn có xu hướng tăng từ 2 –9%, nhưng trên hệ thống sông Đồng Nai, dòng chảy mùa lũ giảm từ 4 – 7%.Đối với sông Mê Công, so với thời kỳ 1985 – 2000, dòng chảy mùa lũ (tạiKratie) trung bình thời kỳ 2010 – 2050 chỉ tăng khoảng 5 – 10%, dòng chảymùa cạn (trạm Tân Châu) trung bình thời kỳ 2010 – 2050 có thể hiện xu thếtăng khoảng 10% (Trần Thục & Hoàng Minh Tuyền, 2011) Dựa vào những

số liệu này cùng với kịch bản BĐKH cho Việt Nam có thể nhận định rằngtình hình hạn hán do thiếu hụt nguồn nước trong tương lai sẽ gia tăng ở cáclưu vực sông ở Việt Nam (Nguyễn Văn Thắng, 2010)

Theo Thông báo Quốc gia lần thứ 2 của Việt Nam cho Công ước khung củaLiên Hợp Quốc về BĐKH thì BĐKH có thể gây suy giảm đáng kể mực nướcngầm, đặc biệt là giai đoạn sau 2020 do áp lực của hoạt động khai thác phục

vụ sản xuất và suy giảm lượng nước bổ sung cho nước ngầm trong mùa khô.Tại vùng đồng bằng Nam Bộ, nếu lượng dòng chảy mùa khô giảm khoảng 15– 20% thì mực nước ngầm có thể hạ thấp khoảng 11m so với hiện tại Vàomùa cạn, mực nước ngầm bị suy giảm do ít được bổ sung từ mưa kết hợp vớinước biển dâng dẫn đến nước ngầm tại các vùng đồng bằng ven biển bị xâmnhập mặn, làm giảm lượng nước nhạt có thể khai thác, sử dụng (Trần ThanhXuân & nnk, 2011)

 Tác động đến sản xuất lương thực

Giữa năm 1976 và 2005, lũ lụt và xâm nhập mặn làm hỏng 40.000 ha đất trồngtrọt và phá hủy trên 100.000 tấn lương thực (Mai Van Cong & nnk, 2009) Khôhạn đã làm cho khoảng 74.000 ha cà phê đã bị thiệt hại (UNEP, 2000), gâythiếu nước cho trên 120.000 ha đất canh tác, tập trung ở hầu hết các tỉnh TâyNguyên, Ninh Thuận và Bình Thuận Hạn hán dẫn tới xâm nhập mặn, riêng

Trang 22

vùng ĐBSCL diện tích đất canh tác thường xuyên bị ảnh hưởng bởi xâm nhậpmặn là 676.000 ha, chiếm khoảng 40% trong tổng số 1,7 triệu ha đất nôngnghiệp Vào mùa khô, diện tích đất ở ĐBSCL bị tác động của thuỷ triều gâyxâm nhập mặn có thể chiếm đến gần 1 triệu ha (Nguyen Thi Hoang Anh &nnk, 2012; Đào Xuân Học & Hồ Thái Đại, 2005) Theo báo cáo năm 2011của Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn (Bộ NN&PTNT), trong hơn650.000 ha lúa cao sản được gieo trồng vùng ven biển ĐBSCL có khoảng100.000 ha ở vùng rủi ro xâm nhập mặn cao trong mùa khô hằng năm.

Hậu quả của BĐKH có thể tác động trực tiếp và gián tiếp đến sản xuất nôngnghiệp, có thể làm giảm sản lượng nông nghiệp ở Việt Nam khoảng 2 – 15%(Zhai & Zhuang, 2009) Giảm sản lượng lúa do BĐKH thay đổi rất khác nhautheo vùng, ví dụ vào năm 2050, năng suất lúa có thể giảm khoảng 4,3 – 8,3%

ở ĐBSCL; 7,5 – 19,1% ở Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) và sự suy giảm cóthể cao hơn ở Tây Nguyên do sản xuất phụ thuộc vào lượng mưa Dự tính vớimực nước biển dâng 30 cm vào năm 2050, diện tích lúa bị nhiễm mặn (>4 g/l)trong mùa khô có thể đến 294.000 ha với hệ thống và vận hành hệ thống thủylợi như hiện nay (Bộ TNMT, 2012) dẫn đến giảm năng suất và diện tích gieotrồng lúa và cây lương thực nước ngọt Mặt khác, sản xuất lúa chiếm khoảng75% diện tích gieo trồng và sử dụng khoảng 60% lao động (Vu Hoang Linh

& Glewwe, 2008), gây ảnh hưởng trực tiếp tới sinh kế người dân nông thôn.Trong bối cảnh BĐKH, sự mở rộng quy mô sản xuất và xuất khẩu lương thực

có thể chịu rủi ro ngày càng cao do tác động của sự biến đổi bất thường củađiều kiện thời tiết, khí hậu, đặc biệt là những hiện tượng cực đoan khí hậu

 Tác động đến khu dân cư, cơ sở hạ tầng và du lịch

Khu dân cư

Vùng đồng bằng Bắc Bộ trong 10 năm từ 2001 – 2010 có 106 trận mưa lớn,gây ngập lụt nghiêm trọng Trận mưa lớn kỷ lục trong hơn 100 năm gần đâytại miền Bắc diễn ra từ đêm ngày 30/10/2008 đến ngày 4/11/2008 đã làm Hà

Trang 23

Nội bị ngập trên diện rộng, 31.517 hộ dân bị ngập, 4.439 hộ phải di dời Trậnmưa lớn này cũng nhấn chìm 12 xã với hơn 12 vạn dân của tỉnh Ninh Bình.

Lũ quét sau bão Damrey phá hủy ít nhất 1.194 ngôi nhà và gây ra hư hỏng11.576 ngôi nhà khác ở vùng cao hơn Năm 2010, khu vực miền Trung chịubốn đợt lũ lớn lịch sử làm hư hại 6.000 ngôi nhà, gần 500.000 ngôi nhà và300.000 ha lúa, hoa màu bị ngập lụt (Ban chỉ đạo Phòng chống Lụt bão Trungương, 2012)

Năm 2015, trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh mưa lớn kéo dài từ 25/7 đến đầutháng 8/2015 được đánh giá là có cường độ và diện bao phủ lớn nhất trong 50năm qua trên địa bàn tỉnh Tính đến đầu tháng 8/2015, đã có 17 người thiệtmạng; 32 người bị thương; khoảng 3.700 hộ dân, trường học, bệnh xá ngậplụt; hàng trăm ngôi nhà sập đổ; thiệt hại 4.863,2 ha lúa và hoa màu; hư hỏng2.258 lồng bè thủy sản; hạ tầng kinh tế, giao thông hư hỏng nặng; ngành than

bị trôi sạt 300.000 m3 đất đá, hàng vạn tấn than ước thiệt hại lên tới 2.700 tỷđồng, trong đó riêng ngành than mất hơn 1.200 tỷ đồng (Báo cáo hiện trạngmôi trường tỉnh Quảng Ninh, 2015)

Vùng Nam Bộ là một trong ba vùng đồng bằng dễ tổn thương nhất do BĐKHbởi có địa hình thấp so với mực nước biển, nhiều nơi chỉ cao khoảng 20 – 30

cm (Lê Huy Bá & Thái Vũ Bình, 2011) Lũ và triều cường năm 2000, 2001 và

2011 ở ĐBSCL làm hư hại tương ứng hơn 900.000, 350.000 và 177.000 ngôinhà (Ban chỉ đạo Phòng chống Lụt bão Trung ương, 2012)

Theo kịch bản BĐKH (Bộ TNMT, 2012), ở Việt Nam sẽ có khoảng 115 đôthị từ loại 5 đến loại đặc biệt chịu tác động mạnh của BĐKH, trong đó có 21

đô thị ven biển, 6 đô thị ven vịnh lớn, 12 đô thị giáp sông lớn và 76 đô thị vensông, kênh rạch nhỏ, đô thị ở vùng trũng (Trần Thị Lan Anh, 2012)

Cơ sở hạ tầng

Trang 24

Bao gồm hệ thống giao thông, cấp điện, cấp thoát nước, thu gom xử lý chấtrải rắn và hệ thống nhà ở, công trình đô thị.

Hệ thống giao thông nước ta rất dễ bị tổn thương với tác động của BĐKH.Trong 5 năm, từ 2001 – 2005, thiên tai khí hậu làm ngành giao thông tổn thất2.571 tỷ đồng Hàng năm, lũ lụt và trượt đất đá gây hư hỏng cho hệ thốngđường giao thông ước tính thiệt hại khoảng gần 100 triệu USD (Doan MinhTam, 2001) Theo kịch bản BĐKH của Việt Nam, nếu nước biển dâng 1 m thì

cả nước có khoảng trên 4% hệ thống đường sắt, trên 9% hệ thống quốc lộ vàkhoảng 12% hệ thống tỉnh lộ sẽ bị ảnh hưởng Trong đó, đối với khu vựcĐBSCL, hệ thống giao thông bị ảnh hưởng nặng nhất với khoảng 28% quốc

lộ và 27% tỉnh lộ Hệ thống giao thông ven biển miền Trung có gần 4% quốc

lộ, gần 5% tỉnh lộ và trên 4% hệ thống đường sắt bị ảnh hưởng Riêng khuvực ĐBSH, có khoảng 5% đường quốc lộ, trên 6% đường tỉnh lộ và gần 4%đường sắt bị ảnh hưởng (Bộ TNMT, 2012)

Hệ thống nhà ở và công trình công cộng (công sở, trường học, bệnh viện)trong các đô thị cũng chịu tác động mạnh của BĐKH theo vị trí địa lý vùngmiền Những công trình chịu ảnh hưởng của nước mặn vùng ven biển có nguy

cơ suy giảm nhanh về chất lượng Khi các công trình công cộng và nhà ở bịphá hủy kéo theo thiệt hại nghiêm trọng về người, tài sản và tăng chi phí sửachữa, xây dựng lại công trình Nếu nước biển dâng 1 m thì gần 35% dân sốthuộc các tỉnh vùng ĐBSCL, trên 9% dân số vùng ĐBSH và Quảng Ninh bịảnh hưởng trực tiếp, riêng TP Hồ Chí Minh khoảng 7 % và các tỉnh ven biểnmiền Trung gần 9% dân số bị ảnh hưởng (Bộ TNMT, 2012)

Du lịch

Việt Nam hiện nằm trong nhóm năm điểm đến hàng đầu khu vực ASEAN và

100 điểm đến hấp dẫn của du lịch thế giới Du lịch là ngành kinh tế dễ bị tổnthương với môi trường, hầu hết các điểm du lịch của Việt Nam đều bị tổnthương bởi tác động của các hiện tượng khí hậu cực đoan và nước biển dâng

Trang 25

Bên cạnh một số tác động tích cực như kéo dài thời gian mùa du lịch do giảm

số ngày rét đậm, rét hại thì hầu hết các hiện tượng thời tiết, khí hậu cực đoanđều có ảnh hưởng xấu đến hoạt động du lịch – dịch vụ Các điểm du lịch và

cơ sở hạ tầng phục vụ du lịch có khả năng bị ngập, bị xói lở, suy thoái, bồi lấpthậm chí bị phá hủy do mưa bão, lốc tố và nước biển dâng Nhiệt độ tăng cóthể tăng nguy cơ cháy, gây hư hỏng, xuống cấp công trình, tăng các chi phícho hệ thống làm mát, chi phí cho thực phẩm, nước sinh hoạt và chi phí bảohiểm vì nguy cơ tai nạn tiềm ẩn của khách Mưa kéo dài làm công trình dễ bịnấm mốc, làm giảm giá trị di tích (Mai Trọng Nhuận, 2015)

Mưa bão kết hợp triều cường và nước biển dâng xâm thực sâu vào đất liền cóthể làm hư hỏng, giảm diện tích thậm chí biến mất các bãi tắm ven biển hoặcbào mòn, phá hủy kết cấu của công trình di tích ven biển cũng như hệ thống

hạ tầng du lịch BĐKH cũng làm ảnh hưởng đến hoạt động lữ hành, đến cácchương trình du lịch, tăng thời gian, tăng chi phí khi phải thay đổi lịch trìnhhoặc phải hủy chương trình do thiên tai bất thường Đặc biệt, khi các phươngtiện giao thông như tàu hỏa, máy bay không hoạt động được làm du khách bịkẹt tại các điểm xảy ra thiên tai gây nhiều bất lợi cho du khách Hệ thống dulịch tàu biển cũng bị ảnh hưởng lớn khi thiên tai do không cập bến được theođúng lịch trình, cảng biển hư hại không đáp ứng đủ điều kiện hoạt động

 Tác động tới sức khỏe con người

Tình trạng nóng lên làm thay đổi cấu trúc mùa nhiệt hàng năm Ở miền Bắc,mùa đông sẽ ấm lên, dẫn tới thay đổi đặc tính sinh học của con người BĐKHlàm tăng khả năng xảy ra một số bệnh nhiệt đới như sốt rét, sốt xuất huyết;làm tăng tốc độ sinh trưởng và phát triển nhiều loại vi khuẩn và côn trùng, vậtchủ mang bệnh, làm tăng số lượng người bị bệnh nhiễm khuẩn dễ lây lan(Campbell Lendrum & Woodruff, 2007) Thiên tai như bão, nước dâng, ngậplụt, hạn hán, mưa lớn và trượt đất đá,… gia tăng về cường độ và tần số làmtăng số người bị thiệt mạng và ảnh hưởng gián tiếp đến sức khỏe thông qua ô

Trang 26

nhiễm môi trường, suy dinh dưỡng, bệnh tật Các đợt rét đậm, rét hại kéo dàiliên tục trên 10 ngày, thậm chí 15 – 20 ngày và hơn nữa gây tác hại nghiêmtrọng tới sức khoẻ cộng đồng, đặc biệt là người già, trẻ em và những người cóbệnh mãn tính về hô hấp, xương khớp

1.2 Tổng quan về mô hình SWAT

1.2.1 Lịch sử phát triển của mô hình

SWAT (Soil and Water Assessment Tools – “Công cụ đánh giá đất và nước”)

là mô hình được phát triển bởi USDA – ARS và Texas A&M AgriLifeResearch, thuộc Texas A&M University System Mô hình SWAT ra đờivào những năm đầu của thập kỷ 1990, được kết hợp bởi 2 mô hình làSWRRB và ROTO Mô hình được xây dựng cho quy mô lưu vực để môphỏng các tác động của thực tiễn quản lý đất đai trên hệ thống thủy văn sinhthái trong thời đoạn dài Mô hình bao gồm các module mô phỏng các quytrình thủy văn có xét đến sản xuất nông nghiệp (thảm phủ thực vật) Mô hìnhnày có thể được coi như một mô hình “giả vật lý”

Từ khi ra đời đến nay, SWAT đã được cải tiến rất nhiều về giao diện trựcquan, bổ sung thêm các chức năng, khái niệm mới qua các phiên bản:SWAT94.2; SWAT96.2; SWAT98.1; SWAT99.2; SWAT2000; SWAT2005;SWAT2009; SWAT2012

Phiên bản được sử dụng trong nghiên cứu này là SWAT2012, đây là phiênbản mới nhất với những tính năng mới, vượt trội hơn các phiên bản trước đó.Giao diện của mô hình đã được phát triển trên nhiều môi trường nhưWindows (visual basic), GRASS, ArcView, ArcGIS và đã được kiểm chứngchặt chẽ ở nhiều nơi trên thế giới

1.2.2 Các thành phần lý thuyết của mô hình

Chu trình thủy văn được mô tả trong mô hình SWAT dựa trên phương trìnhcân bằng nước:

Trang 27

- SWt: lượng nước trong đất tại thời điểm t (mm H2O)

- SWo: lượng nước trong đất tại thời điểm ban đầu trong ngày thứ i (mmH2O)

- t: thời gian (ngày)

- Rday: lượng nước mưa trong ngày thứ i (mm H2O)

- Qsurf: lượng dòng chảy bề mặt trong ngày thứ i (mm H2O)

- Ea: lượng nước bốc hơi trong ngày thứ i (mm H2O)

- Wseep: lượng nước thấm vào vùng chưa bão hòa trong ngày thứ i (mm H2O)

- Qgw: lượng nước ngầm (mm) chảy ra sông trong ngày thứ i

Trang 28

Hình 1.1: Sơ đồ vòng tuần hoàn thủy văn trong mô hình SWAT

Mưa và các yếu tố khí hậu

Khí hậu của một lưu vực cung cấp nguồn nước và năng lượng cho vòng tuầnhoàn nước và khống chế tầm quan trọng của từng thành phần trong vòng tuầnhoàn thủy văn Những dữ liệu cần thiết cho mô hình gồm có mưa/tuyết, nhiệt

độ cực đại, cực tiểu, độ ẩm không khí tương đối, bức xạ mặt trời, vận tốc gió

Một khi nước mưa rơi gần xuống mặt đất, nước mưa có thể bị tán lá cây giữlại một phần, phần còn lại tiếp tục rơi xuống mặt đất Khi đến bề mặt đất,nước sẽ thấm vào trong đất hoặc chảy tràn trên mặt đất tạo thành dòng chảymặt Dòng chảy mặt di chuyển nhanh về phía các rãnh kênh và là yếu tố chínhtạo nên hiệu ứng dòng chảy ngắn hạn Lượng nước thấm xuống đất có thể

Trang 29

nằm lại trong các tầng đất để sau đó biến thành hơi nước hay tiếp tục chuyểnđộng theo những khe dẫn đến hệ thống các tầng nước ngầm Đồng thời nước

ở trong các tầng đất và tầng nước ngầm cũng hình thành dòng chảy đổ ra kênhdẫn chính (sông suối) Lượng mưa và các dòng chảy thành phần đóng gópmột phần nhất định vào sông suối, hình thành nên dòng chảy trong hệ thốngsông và cuối cùng đổ nước ra điểm đầu ra của lưu vực

Nước lưu trữ trong tán lá cây

Nước mưa rơi xuống bị giữ lại một phần bởi tán cây và có khả năng bị bốchơi sau đó Khả năng lưu trữ nước của tán cây có ảnh hưởng đáng kể đến tínhthấm, dòng chảy tràn bề mặt và bốc thoát hơi nước Ảnh hưởng của nó đối vớicác quá trình trên phụ thuộc vào mật độ che phủ của thực vật và hình thái họccủa từng loài cây Lượng nước lưu trữ trên tán cây được tính đến trong tínhtoán dòng chảy tràn bề mặt theo phương pháp đường cong SCS (The US SoilConservation Service)

Dòng chảy tràn bề mặt (Q surf )

Phương trình SCS dùng để tính dòng chảy tràn bề mặt là một mô hình kinhnghiệm được phát triển để giúp đánh giá lượng dòng chảy mặt dựa trên sựbiến đổi đặc tính sử dụng đất, loại thổ nhưỡng và các điều kiện ẩm trướcđó:

Q surf=(R¿ ¿day−I a)2

(R dayI a+S) ¿

Trong đó: Q surf là lượng dòng chảy mặt do mưa gây ra (mm H2O), R day làlượng mưa ngày (mm H2O), I a là sự rút nước ban đầu bao gồm khả năng chứa

Trang 30

nước của bề mặt, tán che, thấm trước khi có dòng chảy tràn (mm H2O), và S là

tham số ghi nhớ (mm H2O) Tham số ghi nhớ này biến đổi theo không gianvới sự thay đổi của loại thổ nhưỡng, sử dụng đất, quản lý và độ dốc Đồngthời biến động theo thời gian với sự thay đổi của độ ẩm đất

Bốc thoát hơi nước (E α )

Bốc thoát hơi nước là thuật ngữ tổng hợp bao gồm tất cả các quá trình mànước từ bề mặt trái đất chuyển thành dạng hơi: bay hơi từ tán che thực vật,thoát hơi nước của thực vật, sự thăng hoa và sự bay hơi từ đất Bốc thoát hơinước là cơ chế đầu tiên mà nước rời khỏi lưu vực Khoảng 62% lượng mưarơi xuống lục địa bị bốc hơi Bốc thoát hơi nước thường vượt quá dòng chảytràn ở hầu hết các lưu vực sông SWAT tính toán lượng bốc thoát nước thực

tế từ tiềm năng bốc thoát nước Có 3 phương pháp được sử dụng trong môhình SWAT để tính lượng bốc hơi là phương pháp Penman – Monteith,phương pháp Priestly – Taylor và phương pháp Hargreaves

 Nước trong đất và dòng chảy sát mặt đất (Q lat )

Nước trong các tầng đất có nguồn gốc từ nước mưa thấm qua bề mặt hay làmao dẫn từ tầng nước ngầm lên Lượng nước trong các tầng đất này sẽ bị mất

đi do bốc hơi, cây trồng hấp thụ hay thấm qua các tầng đất và nạp vào tầngnước ngầm Cuối cùng nước sẽ di chuyển theo chiều ngang và đóng góp vàodòng chảy trong hệ thống sông Phần nước còn lại trong đất sẽ quyết định độ

ẩm trong đất Mưa rơi xuống mặt đất sẽ thấm theo chiều thẳng đứng cho đếnkhi nó gặp lớp không thấm Nước sau đó sẽ hình thành vũng trên tầng khôngthấm tạo thành một tầng bão hòa nước Tầng bão hòa này là nguồn cung cấpnước cho dòng chảy ngang dưới mặt đất

Trang 31

Dòng chảy ngang dưới mặt đất sinh ra trong lưu vực được tính theo phươngtrình:

Q lat=0,024.(2 SW ly , excess K sat slp

∅ d L hill )

Trong đó: Q lat là dòng chảy ngang dưới mặt đất sinh ra trong lưu vực (mm),

SW ly,excess là lượng nước có thể rút ra từ nước lưu trữ trong lớp đất bão hòa

(mm), K SAT là sức dẫn thủy lực bão hòa, L hill là độ dài đoạn dốc (m), d là độ

xốp của lớp đất (mm/mm), slp là tag góc tạo bởi đoạn dốc và phương ngang.

Trang 32

Dòng chảy hồi lưu (Q gw )

Dòng chảy hồi lưu là dòng chảy có nguồn gốc từ nước ngầm SWAT chianước ngầm thành 2 hệ thống tầng nước ngầm: tầng nước ngầm nông có mặtnước tự do, không có áp và và tầng nước ngầm sâu Nước đi vào nước ngầmchủ yếu qua thấm từ các tầng đất, ngoài ra cũng có thể do được cung cấp từcác vùng chứa nước như hồ chứa, ao, vùng đất ngập nước khác Ngược lạinước ngầm bị thất thoát chủ yếu do dòng chảy hồi lưu vào sông hoặc hồ, cũng

có thể do sự di chuyển ngược lên theo hệ thống mao quản vào tầng đất chưabão hòa phía trên

Dòng chảy hồi lưu trong SWAT được tính toán bởi phương trình:

Trong đó Q gw,i là dòng chảy hồi lưu vào sông suối trong ngày i (mm),  gw

hằng số suy thoái dòng chảy hồi lưu, Q gw,i-1 là dòng chảy hồi lưu vào sông suối

trong ngày i-1 (mm),  t là một bước thời gian (1 ngày), w rchg,i là lượng nước

tái nạp vào tầng nước ngầm trong ngày i (mm).

 Lượng nước lưu vực đóng góp vào dòng chảy trong sông (WYLD)

WYLD=Q surf+Q LAT+Q gwQ TLOSSW pond

Trong đó: WYLD là tổng lượng nước rời khỏi HRU và đi vào dòng chảy sông ngòi trong suốt quãng thời gian (mm), Q surf là lượng nước do dòng chảy mặt

đóng góp (mm), Q LAT là lượng nước do dòng chảy ngang dưới mặt đất (mm),

Q gw là lượng lượng nước do nước ngầm cung cấp (mm), Q TLOSS là lượng nước

Trang 33

mất đi do sự dẫn truyền trong sông suối (mm), W pond là lượng nước mất đi donạp vào ao hồ (mm).

 Dòng chảy trong hệ thống sông (kênh chính)

Nước được truyền theo mạng lưới sông suối về phía hạ lưu của sông, mộtlượng nước có thể bị tổn thất do hiện tượng bay hơi, thấm qua đáy sông.Những hao tổn khác có thể do sử dụng nước cho hoạt động sản xuất và sinhhoạt của con người Bên cạnh đó, dòng chảy trong sông có thể được bổ sungbởi những trận mưa rơi thẳng xuống mặt nước sông và bởi nước từ các kênhdẫn nhánh Lượng nước được tính toán truyền theo chiều dài kênh với phươngpháp hệ số trữ nước biến đổi của Williams (1969) hoặc phương pháp tínhtruyền Muskingum

Lượng nước trong một đoạn sông theo phương pháp tính truyền Muskingumđược tính theo phương trình:

Trong đó: V stored là lượng nước chứa trong đoạn sông, q in là tốc độ dòng chảyvào (m3/s), q out là tốc độ dòng chảy ra (m3/s), K là hằng số thời gian lưu nước trong sông (s), X là hệ số tổn thất.

1.3 Các nghiên cứu ứng dụng mô hình SWAT trong và ngoài nước

1.3.1 Các nghiên cứu trong nước

Hiện nay, mô hình SWAT đã ngày càng chứng tỏ được tầm quan trọng củamình trong việc nghiên cứu thủy văn lưu vực Ở Việt Nam, SWAT đã đượccác viện khoa học, trường đại học đưa vào sử dụng rộng rãi trong nghiên cứuđánh giá chất lượng nước, tính toán xói mòn bề mặt và tải lượng bùn cát,…

Trang 34

trên lưu vực các con sông lớn như sông Mekong, sông Đáy, sông Mã,… Cóthể kể đến một số công trình nghiên cứu của các tác giả sau:

Tác giả PGS.TS Lê Mạnh Hùng thuộc Viện khoa học Thủy lợi Việt Nam:

“Ứng dụng mô hình SWAT trong tính toán xói bề mặt lưu vực hạ lưu sông Mekong” được đăng tải trên Tạp chí Khoa học và Công nghệ thủy lợi số

12/2012 Sông Mekong đứng thứ 12 về chiều dài (4880 km), thứ 21 về diệntích lưu vực (khoảng 795.000 km2) và thứ 8 về dòng chảy trung bình hàngnăm (475 km3/năm) so với hệ thống sông trên toàn thế giới Chảy qua địaphận 6 nước (Trung Quốc, Myanmar, Lào, Thái Lan, Campuchia, Việt Nam),sông Mekong đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế - xã hội của

6 nước trên nói riêng và toàn thế giới nói chung Việc ước tính tải lượng bùncát vận chuyển bởi sông Mekong là rất cần thiết, bởi nó là yếu tố then chốttrong quá trình hình thành và phát triển của đồng bằng châu thổ; ngoài ra nócòn quyết định đến quá trình sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản bởinguồn phù sa mang lại,….Kết quả nghiên cứu đã cho thấy SWAT dự báodòng chảy trên sông Mekong với độ chính xác cao, đồng thời cũng cho thấySWAT có khả năng ước tính tải lượng bùn cát trên lưu vực với độ tin cậychấp nhận được, tải lượng bùn cát trung bình năm tính toán tại Kratie tronggia đoạn 2007 – 2011 là khoảng 610 triệu tấn/năm Các kết quả này cũng làkhởi đầu cho các nghiên cứu tiếp theo như là đánh giá tác động của các kịchbản phát triển thượng nguồn (xây dựng đập, hồ chứa, thay đổi sử dụng đất,

…) cũng như tác động của BĐKH lên dòng chảy, dòng bùn cát trên lưu vực,phục vụ cho công tác quản lý và quy hoạch lưu vực, đặc biệt là đối với khuvực ĐBSCL nước ta

Tác giả Trần Hữu Hùng & nnk: “Ứng dụng phần mềm mô phỏng SWAT để đánh giá tác động của biến động diện tích rừng đến chế độ dòng chảy lưu vực thượng nguồn sông Mã” được đăng tải trên Tạp chí Khoa học và Phát

Trang 35

triển 2011: Tập 9, số 3, trang 384 – 392 Nghiên cứu đã sử dụng mô hìnhSWAT 2005 để định lượng tác động của các kịch bản biến động diện tíchrừng đến chế độ dòng chảy của lưu vực thượng nguồn sông Mã Mô hìnhSWAT đã được hiệu chỉnh và kiểm chứng thành công với dữ liệu quan trắcthủy văn năm 1998 – 2004 Kết quả mô phỏng chế độ dòng chảy của mô hình

đã được phân tích để định lượng mức độ tác động của các kich bản biến độngdiện tích rừng (tăng và giảm 25%, 50% diện tích rừng của năm 2005) Kếtquả đánh giá tác động của biến động diện tích rừng đến chế độ dòng chảy chỉ

ra rằng: sự tăng lên của diện tích rừng làm giảm lưu lượng dòng chảy trungbình trong sông vào mùa mưa lũ Đây cũng có thể xem là bước khởi đầu quantrọng trong việc ứng dụng mô hình SWAT trong các nghiên cứu định lượngtác động của thay đổi sử dụng đất đến chế độ dòng chảy cũng như ứng dụng

mô hình cho các nghiên cứu về biến đổi khí hậu và chất lượng nước, kết quảbước đầu của nghiên cứu có thể sử dụng trong việc lập kế hoạch sử dụng vàquản lý đất trong tương lai

1.3.2 Các nghiên cứu nước ngoài

Mô hình SWAT đã được rất nhiều các nhà nghiên cứu thủy văn trên khắp thếgiới sử dụng để dự đoán các tác động của thay đổi sử dụng đất, biến đổi khíhậu tới các thành phần thủy văn trên lưu vực các con sông lớn như:Mississippi, Hoeya, Blue Nile, Koshi, Teshio, Samat… (Manoj Jha & nnk,2006; Jinsoo Kim & nnk, 2013; Meron Teferi Taye & nnk, 2015; LaxmiPrasad Devkota & nnk, 2015; Min Fan & nnk, 2015; Prayuth Graiprab & nnk,2010)

Trong số đó, có thể kể đến nghiên cứu: “Mô phỏng chế độ thủy văn và tác động của biến đổi khí hậu tại lưu vực Samat, miền Đông Bắc Thái Lan” của

tác giả Prayuth Graiprab & nnk được đăng trên tạp chí InternationalAgricultural Engineering Journal năm 2010 Nghiên cứu tập trung vào phântích dòng chảy tràn bề mặt và nhu cầu cung cấp nước tại lưu vực Samat trong

Trang 36

tương lai Kết quả, trong giai đoạn từ năm 2010 – 2050, nhiệt độ của vùngtăng lên 0,8oC, lượng mưa tăng lên 4% so với hiện tại, điều này làm tăng dòngchảy tràn bề mặt trung bình lên từ 3 – 5% so với hiện tại Tuy nhiên so với sựtăng nhu cầu cung cấp nước trong tương lai thì lượng dòng chảy tràn trên làquá nhỏ.

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

- Chế độ dòng chảy trong mạng lưới sông ngòi thượng nguồn lưu vực sông

Mã bao gồm: dòng chảy tràn bề mặt, dòng chảy nước ngầm và lưu lượngdòng chảy

- Biến đổi điều kiện khí hậu: lượng mưa và nhiệt độ trong tương lai tại thượngnguồn lưu vực sông Mã

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu

Thương nguồn lưu vực sông Mã: thuộc tỉnh Điện Biên và Sơn La, vùng TâyBắc, Việt Nam

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Thiết lập mô hình SWAT mô phỏng chế độ dòng chảy thượng nguồn lưu vực sông Mã

Trang 37

- Mô hình SWAT được thiết lập dựa trên những dữ liệu thu thập được trên địabàn thượng nguồn lưu vực sông Mã Các dữ liệu cần thiết bao gồm:

- Bản đồ DEM của thượng nguồn lưu vực sông Mã;

- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2015;

- Bản đồ thổ nhưỡng;

- Dữ liệu khí tượng thủy văn (dữ liệu về nhiệt độ, lượng mưa, lưu lượng dòngchảy ngày được quan trắc từ 3 trạm: Sông Mã, Xã Là và Sốp Cộp)

2.2.2 Hiệu chỉnh và kiểm chứng mô hình

Sau khi mô hình được thiết lập và chạy thành công, quá trình hiệu chỉnh vàkiểm chứng mô hình được tiến hành bao gồm những bước sau:

- Phân tích độ nhạy các thông số

- Hiệu chỉnh mô hình: được tiến hành trong giai đoạn 1995 – 2001

- Kiểm chứng mô hình: được tiến hành trong giai đoạn 2002 – 2015

Trang 38

2.2.3 Thành lập các kịch bản biến đổi khí hậu (thay đổi lượng mưa và nhiệt độ) cho vùng thượng nguồn lưu vực sông Mã

Các kịch bản BĐKH cho thượng nguồn sông Mã gồm 3 kịch bản:

- Kịch bản S1: Kịch bản khí hậu gốc trong giai đoạn 1995 – 2001 (Baseline)

- Kịch bản S2: Kịch bản khí hậu trong giai đoạn kiểm chứng từ 2002 – 2015

- Kịch bản S3: Kịch bản BĐKH thay đổi về nhiệt độ và lượng mưa được xâydựng trên kịch bản BĐKH của Bộ TNMT cho tỉnh Sơn La trong giai đoạn

2016 – 2050

2.2.4 Ứng dụng mô hình SWAT để đánh giá tác động của các kịch bản biến đổi khí hậu đến chế độ dòng chảy thượng nguồn lưu vực sông Mã

Sự ảnh hưởng của BĐKH tới chế độ dòng chảy thượng nguồn lưu vực sông

Mã được đánh giá qua các thành phần thủy văn sau:

- Lượng mưa và lượng bôc hơi nước thực tế;

- Các thành phần của dòng chảy: dòng chảy bề mặt, dòng chảy ngầm và lưulượng dòng chảy

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp thu thập thông tin, phân tích và xử lý số liệu

- Thu thập các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, mô hình số độcao (DEM), bản đồ sử dụng đất, bản đồ thổ nhưỡng đã có của khu vực nghiêncứu

- Thu thập số liệu khí tượng và số liệu quan trắc lưu lượng dòng chảy tạithượng nguồn lưu vực sông Mã

- Kế thừa số liệu biến đổi khí hậu theo các kịch bản BĐKH 2012 của BộTNMT

- Các dữ liệu, số liệu về thời tiết và dữ liệu về dòng chảy được xử lý bởi phầnmềm Excel và ArcGis

- Sử dụng phần mềm Word, Excel để biểu diện một số kết quả của nghiên

Trang 40

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu

3.1.1 Điều kiện tự nhiên

 Vị trí địa lý

Lưu vực sông Mã có diện tích 28.400 km2 nằm trên lãnh thổ của hai nướcViệt Nam và Lào là vùng thu nước của con sông Mã với chiều dài hơn 400

km Trong đó phần diện tích lưu vực trên lãnh thổ Việt Nam là 17.600 km2

gồm có phần thượng nguồn ở tỉnh Điện Biên và Sơn La và vùng hạ nguồn ởtỉnh Thanh Hóa Phần trung lưu có diện tích 10.800 năm ở Sầm Nưa (Lào)(Nguyễn Duy Bình, 2008)

Ngày đăng: 16/03/2017, 09:47

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 3.4: Bản đồ thổ nhưỡng vùng thượng nguồn lưu vực sông Mã - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG  CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
Hình 3.4 Bản đồ thổ nhưỡng vùng thượng nguồn lưu vực sông Mã (Trang 44)
Hình 3.6: Sơ đồ các bước áp dụng SWAT trong nghiên cứu - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG  CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
Hình 3.6 Sơ đồ các bước áp dụng SWAT trong nghiên cứu (Trang 47)
Hình 3.9: Quá trình chồng xếp các lớp bản đồ và phân tích HRU - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG  CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
Hình 3.9 Quá trình chồng xếp các lớp bản đồ và phân tích HRU (Trang 50)
Bảng 3.7: Các tệp tin đầu ra của mô hình SWAT - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG  CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
Bảng 3.7 Các tệp tin đầu ra của mô hình SWAT (Trang 54)
Bảng 3.9: Giá trị các thông số được hiệu chỉnh trong mô hình SWAT - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG  CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
Bảng 3.9 Giá trị các thông số được hiệu chỉnh trong mô hình SWAT (Trang 58)
Bảng 3.11: Các kịch bản được sử dụng trong nghiên cứu - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG  CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
Bảng 3.11 Các kịch bản được sử dụng trong nghiên cứu (Trang 60)
Hình 3.18: Diễn biến nhiệt độ và lượng mưa các tháng theo - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG  CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
Hình 3.18 Diễn biến nhiệt độ và lượng mưa các tháng theo (Trang 62)
Bảng 3.14: Tổng quát các thành phần thủy văn chính trong lưu vực theo - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG  CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
Bảng 3.14 Tổng quát các thành phần thủy văn chính trong lưu vực theo (Trang 63)
Hình 3.19: Mức thay đổi về lượng mưa so với kịch bản gốc (Đơn vị: %) - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG  CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
Hình 3.19 Mức thay đổi về lượng mưa so với kịch bản gốc (Đơn vị: %) (Trang 64)
Bảng 3: Mức tăng nhiệt độ ( o C) trung bình mùa hè (VI – VIII) so với thời kỳ - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG  CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
Bảng 3 Mức tăng nhiệt độ ( o C) trung bình mùa hè (VI – VIII) so với thời kỳ (Trang 80)
Bảng 3: Mức tăng nhiệt độ ( o C) trung bình mùa thu (IX - XI) so với thời kỳ - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG  CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
Bảng 3 Mức tăng nhiệt độ ( o C) trung bình mùa thu (IX - XI) so với thời kỳ (Trang 82)
Bảng 5: Mức thay đổi (%) lượng mưa mùa đông (XII – II) so với thời kỳ 1980 - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG  CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
Bảng 5 Mức thay đổi (%) lượng mưa mùa đông (XII – II) so với thời kỳ 1980 (Trang 84)
Bảng 7: Mức thay đổi (%) lượng mưa mùa hè (VI – VIII) so với thời kỳ 1980 - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG  CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
Bảng 7 Mức thay đổi (%) lượng mưa mùa hè (VI – VIII) so với thời kỳ 1980 (Trang 88)
Bảng 8: Mức thay đổi (%) lượng mưa mùa thu (IX – XI) so với thời kỳ 1980 - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG  CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
Bảng 8 Mức thay đổi (%) lượng mưa mùa thu (IX – XI) so với thời kỳ 1980 (Trang 90)
Bảng 1: Dữ liệu về lượng mưa ngày trong kịch bản S1 (Đơn vị: mm) - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT DỰ ĐOÁN TÁC ĐỘNG  CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG
Bảng 1 Dữ liệu về lượng mưa ngày trong kịch bản S1 (Đơn vị: mm) (Trang 93)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w