Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước lưu vực sông bến hải

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG BẾN HẢI .... Theo Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu IPCC, vào giữa thế kỷ 21, do biến đổi khí hậu nên d

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH

VĂN SỸ MẠNH

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG BẾN HẢI

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thanh Sơn

Trang 3

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Thanh Sơn, không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác Số liệu và kết quả của luận văn chưa từng được công bố ở bất kì một công trình khoa học nào khác

Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, được trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng qui cách

Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ khoa học: “Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước lưu vực sông Bến Hải” được hoàn thành tại Khoa Các khoa học liên ngành, Đại học Quốc gia Hà Nội Trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều của các thầy giáo và đồng nghiệp

Trước hết, tác giả xin cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thanh Sơn là người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ trong quá trình hoàn thành luận văn

Tác giả xin chân thành cảm ơn đến lãnh đạo và các đồng nghiệp tại Trung tâm

Tư vấn, Dịch vụ Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu trong quá trình hoàn thành nghiên cứu này Cuối cùng tác giả xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Với kiến thức còn hạn hẹp, chắc chắn luận văn vẫn còn nhiều hạn chế và thiếu sót Vì vậy, tác giả mong muốn nhận được sự góp ý quý báu của độc giả và các bạn đồng nghiệp

Tác giả

Văn Sỹ Mạnh

Trang 5

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Tổng quan các nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu tới tài nguyên nước 4

1.1.1 Các nghiên cứu ứng dụng mô hình toán để đánh giá tài nguyên nước 4

1.1.2 Các nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu tới tài nguyên nước 7

1.2 Tổng quan về biến đổi khí hậu và các kịch bản biến đổi khí hậu 9

1.2.1 Tổng quan về biến đổi khí hậu trên thế giới và ở Việt Nam 9

1.2.2 Kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam 12

1.3 Tổng quan các điều kiện tự nhiên 15

1.3.1 Vị trí địa lý 15

1.3.2 Địa hình 16

1.3.3 Địa chất 17

1.3.4 Thổ nhưỡng 18

1.3.5 Đặc điểm khí hậu 19

1.3.6 Đặc điểm thủy văn, chế độ thủy văn 22

1.4 Tổng quan điều kiện kinh tế - xã hội 25

1.4.1 Đặc điểm dân cư – lao động 25

1.4.2 Tình hình phát triển kinh tế xã hội lưu vực sông Bến Hải 25

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

2.1 Phương pháp đánh giá tác động của biến đổi khí hậu 28

2.2 Phương pháp mô hình toán 28

2.2.1 Giới thiệu mô hình 28

2.2.2 Các thông số cơ bản của mô hình 29

2.2.3 Các yếu tố chính ảnh hưởng đến kết quả mô hình 30

2.2.4 Dữ liệu đầu vào 33

Trang 6

2.2.5 Dữ liệu đầu ra của mô hình 34

CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG BẾN HẢI 39

3.1 Biểu hiện của biến đổi khí hậu và kịch bản biến đổi khí hậu cho lưu vực sông Bến Hải 39

3.1.1 Biểu hiện của biến đổi khí hậu ở lưu vực sông Bến Hải 39

3.1.2 Kịch bản biến đổi khí hậu cho lưu vực sông Bến Hải 40

3.2 Đánh giá tác động tác động của biến đổi khí hậu đến chế độ dòng chảy 45

3.2.1 Dòng chảy năm 45

3.2.2 Dòng chảy tháng 46

3.2.3 Dòng chảy mùa 49

KẾT LUẬN 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined.1

Trang 7

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

IPCC Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (Intergovernmental

Panel on Climate Change)

Trang 8

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Nhiệt độ trung bình tháng các trạm (0C) 19

Bảng 1.2 Nhiệt độ tối cao tháng các trạm (0C) 20

Bảng 1.3 Nhiệt độ tối thấp tháng các trạm (0C) 20

Bảng 1.4 Mưa bình quân năm các trạm trên lưu vực sông Bến Hải 20

Bảng 1.5 Lượng bốc hơi trung bình tháng 21

Bảng 1.6 Độ ẩm tương đối tại trạm Đông Hà 21

Bảng 1.7 Số giờ nắng trạm Đông Hà 22

Bảng 1.8 Một số đặc trưng dòng chảy năm các lưu vực sông Bến Hải 23

Bảng 1.9 Phân phối dòng chảy theo các tháng trong năm (mm) của các trạm đại biểu trên vùng nghiên cứu 23

Bảng 2.1 Các thông số của mô hình NAM 29

Bảng 2.2 Danh sách các trạm khí tượng sử dụng trong mô hình NAM 33

Bảng 2.3 Bộ thông số mô hình NAM của lưu vực trạm Gia Vòng 38

Bảng 2.4 Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình NAM tại trạm chính trên sông Bến Hải 38

Bảng 3.1 Biến đổi của nhiệt độ trung bình theo từng mùa (0C) so với thời kỳ cơ sở 40

Bảng 3.2 Sự thay đổi của nhiệt độ trung bình tháng tại trạm Đông Hà của kịch bản RCP4.5 so với thời kỳ nền 41

Bảng 3.3 Giá trị nhiệt độ trung bình tháng tại trạm Đông Hà của kịch bản RCP8.5 42

Bảng 3.4 Giá trị lượng mưa tháng tại trạm Đông Hà của kịch bản RCP4.5 43

Bảng 3.5 Giá trị lượng mưa tháng tại trạm Đông Hà của kịch bản RCP8.5 44

Bảng 3.6 Giá trị lưu lượng dòng chảy tháng tại trạm Gia Vòng theo kịch bản RCP4.5 46

Bảng 3.7 Giá trị lưu lượng dòng chảy tháng tại trạm Gia Vòng theo kịch bản RCP8.5 47

Bảng 3.8 Kết quả phân mùa dòng chảy theo từng thời kỳ 49

Bảng 3.9 Tỷ lệ thay đổi thời kỳ 2016-2035 so với thời kỳ nền kịch bản RCP4.5 50

Trang 9

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu thời kỳ 1850-2012 (so với thời kỳ

1961-1990) 9

Hình 1.2 Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu 9

Hình 1.3 Biến đổi của lượng mưa năm thời kỳ 1901-2010 và thời kỳ 1951-2010 10

Hình 1.4 Xu thế biến đổi mực nước biển trung bình theo số liệu quan trắc 11

Hình 1.5 Biến đổi nhiệt độ trung bình năm (0C) theo kịch bản RCP4.5 13

Hình 1.6 Biến đổi nhiệt độ trung bình năm (0C) theo kịch bản RCP8.5 13

Hình 1.7 Biến đổi của lượng mưa năm (0C) theo kịch bản RCP4.5 14

Hình 1.8 Biến đổi của lượng mưa năm (0C) theo kịch bản RCP8.5 15

Hình 1.9 Sơ đồ lưu vực sông Bến Hải 15

Hình 1.10 Bản đồ địa hình lưu vực sông Bến Hải 17

Hình 1.11 Bản đồ vị trí các trạm khí tượng thủy văn trên lưu vực 23

Hình 2.1 Cấu trúc của mô hình NAM 30

Hình 2.2 Sơ đồ quá trình hiệu chỉnh bộ thông số mô hình 34

Hình 2.3 So sánh đường quá trình dòng chảy tính toán và thực đo tại trạm Gia Vòng – Hiệu chỉnh mô hình 36

Hình 2.4 So sánh đường quá trình dòng chảy tính toán và thực đo tại trạm Gia Vòng – Kiểm định mô hình 37

Hình 3.1 Sự thay đổi của nhiệt độ tại một số trạm trên lưu vực sông Bến Hải 39

Hình 3.2 Sự thay đổi của lượng mưa tại một số trạm trên lưu vực sông Bến Hải 40

Hình 3.3 Biểu đồ thay đổi nhiệt độ trung bình tháng tại trạm Đông Hà của kịch bản RCP4.5 so với thời kỳ nền 41

Hình 3.4 Biểu đồ thay đổi nhiệt độ trung bình tháng tại trạm Đông Hà của kịch bản RCP8.5 so với thời kỳ nền 42

Hình 3.5 Biểu đồ thay đổi lượng mưa tháng tại trạm Đông Hà của kịch bản RCP4.5 so với thời kỳ nền 43

Hình 3.6 Biểu đồ thay đổi lượng mưa tháng tại trạm Đông Hà của kịch bản RCP8.5 so với thời kỳ nền 44

Hình 3.7 Xu thế lưu lượng trung bình nhiều năm theo các kịch bản BĐKH 46

Hình 3.8 Biểu đồ phân phối dòng chảy tháng tại trạm Gia Vòng trên lưu vực sông Bến Hải theo kịch bản RCP4.5 47

Hình 3.9 Biểu đồ thay đổi lưu lượng dòng chảy tháng tại trạm Gia Vòng của kịch bản RCP4.5 so với thời kỳ nền 47

Hình 3.10 Biểu đồ phân phối dòng chảy tháng tại trạm Gia Vòng trên lưu vực sông Bến Hải theo kịch bản RCP8.5 48

Hình 3.11 Biểu đồ thay đổi lưu lượng dòng chảy tháng tại trạm Gia Vòng của kịch bản RCP8.5 so với thời kỳ nền 48

Hình 3.12 Xu thế lưu lượng mùa kiệt thời kỳ 2016 - 2035 kịch bản RCP4.5 49

Trang 10

Hình 3.15 Xu thế lưu lượng mùa kiệt thời kỳ 2016-2035 kịch bản RCP8.5 51

Hình 3.18 Xu thế lưu lượng mùa lũ thời kỳ 2016 - 2035 kịch bản RCP4.5 54

Hình 3.20 Xu thế lưu lượng mùa lũ thời kỳ 2080 – 2099 kịch bản RCP4.5 56

Trang 11

MỞ ĐẦU

Sự nóng lên toàn cầu và mực nước biển dâng là một trong những biểu hiện chính của Biến đổi khí hậu (BĐKH), một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ 21 Thiên tai và các hiện tượng khí hậu cực đoan khác đang gia tăng ở hầu hết các nơi trên thế giới, nhiệt độ và mực nước biển trung bình toàn cầu tiếp tục tăng

và đang là mối lo ngại của các quốc gia trên thế giới Theo tính toán của Bộ Tài nguyên và Môi trường, ở Việt Nam, trong khoảng 50 năm qua, nhiệt độ trung bình năm đã tăng khoảng 0,5 đến 0,7°C, mực nước biển đã dâng khoảng 20cm Hiện tượng El-Nino, La- Nina ngày càng tác động mạnh mẽ đến Việt Nam Biến đổi khí hậu thực

sự đã làm cho thiên tai, đặc biệt là bão, lũ, hạn hán ngày càng nghiêm trọng Nhiệt độ trung bình ở Việt Nam có thể tăng lên 3°C và mực nước biển có thể dâng 1m vào năm

2100 Từ số liệu quan trắc cho thấy, các thành phần của chu trình tuần hoàn nước đã

có sự biến đổi trong vài thập niên qua, như gia tăng hàm lượng hơi nước trong khí quyển; mưa thay đổi cả về lượng mưa, dạng mưa, cường độ và cực trị mưa; độ ẩm đất

và dòng chảy thay đổi Tài nguyên nước bị tác động mạnh bởi biến đổi khí hậu và do

đó gây nên những hậu quả bất lợi đối với loài người và các hệ sinh thái Theo Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC), vào giữa thế kỷ 21, do biến đổi khí hậu nên dòng chảy năm trung bình của sông suối sẽ tăng lên ở các khu vực vĩ độ cao và một vài khu vực nhiệt đới ẩm, nhưng giảm ở một số khu vực nằm ở vĩ độ vừa và khu vực nhiệt đới khô

Lưu vực sông Bến Hải có nguồn tài nguyên nước dồi dào đã, đang và có thể phải hứng chịu những tác động của biến đổi khí hậu, điều này có thể ảnh hưởng lớn đến kinh tế xã hội và đa dạng sinh học trên lưu vực Do đó, cần phải có những đánh giá định lượng, từ đó đưa ra các giải pháp ứng phó kịp thời Nội dung của luận văn sẽ đề

cập đến vấn đề: “Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước

lưu vực sông Bến Hải” là một việc làm cần thiết nhằm góp phần đánh giá tác động

của biến đổi khí hậu đến lưu lượng dòng chảy trên lưu vực sông Bến Hải

Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận văn như sau:

- Mục tiêu nghiên cứu:

+ Đánh giá được mức độ tác động của BĐKH đến các đặc trưng của tài nguyên nước mặt như: dòng chảy năm, dòng chảy mùa

Trang 12

+ Khảo sát sự biến động của tài nguyên nước mặt qua các thời kỳ 2016-2035; 2046-2065; 2080-2099 theo hai kịch bản biến đổi khí hậu là kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 năm 2016

- Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

- Đối tượng nghiên cứu: Xác định được sự thay đổi của dòng chảy đến (dòng chảy năm, dòng chảy mùa lũ và dòng chảy mùa kiệt) cho lưu vực sông Bến Hải

- Luận văn không nghiên cứu xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu, cũng như đánh giá toàn bộ các yếu tố tài của nguyên nước mà luận văn chỉ thu thập, tổng quan các kịch bản dựa trên các nghiên cứu đã và đang được tiến hành Luận văn sẽ tập trung khảo sát sự thay đổi của tài nguyên nước mặt theo hai kịch bản biến đổi khí hậu theo quy mô không gian và thời gian

- Phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp thu thập, thống kê, tổng hợp tài liệu

Phương pháp này được thực hiện trên cơ sở kế thừa, phân tích và tổng hợp các nguồn tài liệu, tư liệu, số liệu thông tin có liên quan một cách có chọn lọc, từ đó, đánh giá chúng theo yêu cầu và mục đích nghiên cứu

Thống kê là phương pháp xử lý số liệu một cách định lượng Ở giai đoạn đầu, tiến hành thống kê, thu thập các số liệu, các kết quả nghiên cứu của các chương trình,

dự án đã được thực hiện có liên quan Đồng thời, thống kê, thu thập các số liệu đo đạc, khảo sát ngoài thực địa, tính toán trên bản đồ Các tài liệu cần thu thập:

+ Số liệu nhiệt độ, lượng mưa, bốc hơi, lưu lượng, mực nước tại các trạm khí tượng thủy văn trên lưu vực sông Bến Hải

+ Kịch bản biến đổi khí hậu đối với nhiệt độ, lượng mưa cho lưu vực sông Bến Hải

+ Tài liệu niên giám thống kê năm 2016, tài liệu quy hoạch phát triển kinh tế xã hội đến năm 2020, tài liệu quy hoạch thủy lợi của các tỉnh có diện tích tự nhiên nằm trong lưu vực sông Bến Hải

Trang 13

- Phương pháp bản đồ và Gis: Phương pháp bản đồ và GIS được sử dụng trong nghiên cứu này để thể hiện các kết quả nghiên cứu trong quá trình thực hiện (chỉ ra phạm vi, mức độ của các đối tượng bị ảnh hưởng)

- Phương pháp mô hình toán: Mô hình Mike Nam được sử dụng để mô phỏng dòng chảy trên lưu vực

Cấu trúc, nội dung của luận văn gồm 3 chương, không kể mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục

Mở đầu (tính cấp thiết, mục tiêu, nghiên cứu, phương hướng giải quyết,…)

Chương 1 Tổng quan các nghiên cứu có liên quan

Chương 2 Phương pháp nghiên cứu

Chương 3 Nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước lưu vực sông Bến Hải

Kết luận

Trang 14

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan các nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu tới tài nguyên nước

1.1.1 Các nghiên cứu ứng dụng mô hình toán để đánh giá tài nguyên nước

a Trên thế giới

Tài nguyên nước được coi là một trong những tài nguyên thiên nhiên quan trọng nhất Nó là tài nguyên tái tạo được nhưng không phải là vô hạn và phải được xem là loại hàng hoá đặc biệt Nghiên cứu, đánh giá tài nguyên nước theo lưu vực sông đang được các nước và tổ chức quan tâm Nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước đã và đang được tiến hành dưới các khía cạnh khác nhau đều nhằm mục tiêu là khai thác hợp lý, bảo vệ tài nguyên nước và phát triển bền vững Quản lý và quy hoạch lưu vực sông có thể được hiểu theo nghĩa rộng là một nỗ lực nhằm sử dụng tối ưu nguồn nước sẵn có với những áp lực về đất đai, nông nghiệp, áp lực về các công trình trong lưu vực và áp lực xã hội Có nhiều cách lựa chọn phát triển tài nguyên nước khác nhau, do những xung đột về việc sử dụng một nguồn tài nguyên nào đó giữa các công trình riêng lẻ và cuối cùng là do sự phụ thuộc lẫn nhau giữa tài nguyên đất, nước và sử dụng đất, do đó quản lý lưu vực sông thực tế là một nhiệm vụ phức tạp Quy hoạch, quản lý, phát triển tài nguyên nước trong tương lai của một lưu vực sông dựa trên những kết quả từ nhiều nghiên cứu của các lĩnh vực riêng lẻ hợp lại và tổng hợp trong một hệ thống để đưa ra quyết định lựa chọn phương án

Hiện nay nhiều nước đang phát triển đã nỗ lực áp dụng các mô hình của các nước phát triển để áp dụng vào quản lý lưu vực sông cũng như đánh giá tài nguyên nước Nhiều bộ phần mềm nổi tiếng của Mỹ, Hà Lan, Đan Mạch dùng để mô phỏng các vấn đề liên quan đến nước như Mưa-dòng chảy, Sử dụng nước, thủy động lực, nước ngầm như HEC, MIKE, SOBEK, ISIS, MODFLOW

Một số nghiên cứu trên thế giới về ứng dụng các mô hình và thuật toán để đánh giá tài nguyên nước có thể được kể ra như sau:

Viện Thủy lực Đan Mạch (DHI) xây dựng mô hình dự báo lũ bao gồm: Mô hình NAM tính toán và dự báo dòng chảy từ mưa; Mô hình Mike 11 tính toán thủy lực, dự báo dòng chảy trong sông và cảnh báo ngập lụt Mô hình này được áp dụng rộng rãi và

Trang 15

dụng để dự báo lũ lưu vực sông Mun-Chi và Songkla ở Thái Lan, lưu vực sông ở Bangladesh và Indonesia Viện Wallingford kết hợp với Hacrow đã xây dựng phần mềm ISIS cho tính toán dự báo lũ và ngập lụt Phần mềm bao gồm các môđun: Mô hình đường đơn vị tính toán và dự báo dòng chảy từ mưa; mô hình ISIS tính toán thủy lực, dự báo dòng chảy trong sông và cảnh báo ngập lụt Phần mềm này đã được áp dụng khá rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới, đã được áp dụng cho sông Mê Kông trong chương trình Sử dụng Nước do ủy hội Mê Kông Quốc tế chủ trì thực hiện Ở Việt Nam, mô hình ISIS được sử dụng để tính toán trong dự án phân lũ và phát triển thủy lợi lưu vực sông Đáy do Hà Lan tài trợ [17]

Năm 2007, tác giả Edna Matthew Ruji đã sử dụng mô hình 2 chiều SOBEK tính toán ngập cho 1 nhánh sông dài 30km của Sungai Sarawak, Malaysia Dữ liệu địa hình

sử dụng là bản đồ số hóa DEM của LiDar Kết quả tính toán thể hiện được khu vực ngập [20]

Vào năm 2008, P.Vanderkimpen đã tiến hành nghiên cứu mô phỏng lũ bằng ứng dụng mô hình MIKE FLOOD để kịp thời cho công tác di tản dân cư ở khu vực đồng bằng ven biển của Bỉ Bằng mô hình thủy lực MIKE FLOOD, các chuyên gia đã đánh giá được khả năng ảnh hưởng của lũ, diện ngập có thể xảy ra qua đó ước tính thiệt hại nhằm đưa ra công tác di tản 1 cách kịp thời nhất [21]

Daniel Jilles và Matthew Moore (2010) đã sử dụng mô hình thủy lực MIKE 11

và HEC-RAS để mô phỏng lũ tại Hà Lan, Bỉ và Anh Nghiên cứu đã ứng dụng các mô hình thủy lực để quản lý dòng chảy, duy trì mạng lưới cảnh báo và tiến hành thành lập

hệ thống dự báo lũ cấp quốc gia Nghiên cứu đã đưa ra kết luận cho thấy hệ thống dự báo lũ có thể sử dụng dựa trên các mô hình thủy lực đơn giản, các mô hình thủy lực 1 chiều (1D-1 Demension) là mô hình được khai thác chi tiết nhất trong công tác dự báo

lũ theo thời gian thật [19]

Năm 2011 Kwasi Appeaning Addo & nkk đã sử dụng phương pháp mô hình hóa kết hợp với phần mềm GIS để xây dựng bản đồ ngập lụt theo các kịch bản nước biển dâng cho vực đô thị tại vùng vịnh Guinea của Ghana, từ đó đánh giá khả năng ảnh hưởng của nước biển dâng đến các loại đất khác nhau, trong đó có đất nông nghiệp theo các kịch bản nước biển dâng [16]

Trang 16

Loi N.K đã nghiên cứu hệ hỗ trợ ra quyết định phục vụ quản lý bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Đồng Nai – Việt Nam 2005 và năm 2010 cùng tác giả đã thực hiện nghiên cứu “Ứng dụng GIS và thuật toán AHP trong nghiên cứu quản lý bền vững tài nguyên thiên nhiên vùng thượng nguồn lưu vực sông Đồng Nai.”

C.K Makropoulos và các cộng sự: Hỗ trợ ra quyết định trong quản lý tổng hợp tài nguyên nước đô thị Nghiên cứu này đã xây dựng công cụ hỗ trợ ra quyết định để thuận tiện cho việc lựa chọn sự phối hợp các chiến lược và công nghệ tiết kiệm nước

và để hỗ trợ quản lý nước tổng hợp và bền vững Công cụ dựa trên mô hình cân bằng nước cho phép nghiên cứu các tác động qua lại giữa các chu trình nước đô thị Các tiêu chuẩn bền vững về chất lượng và số lượng và các chỉ thị được sử dụng để so sánh giữa các chiến lược quản lý tài nguyên nước trong điều kiện đảm bảo tính đa mục tiêu của vấn đề Bộ công cụ này đã được thử nghiệm thành công đối với trường hợp nghiên cứu thực nghiệm ở Anh Nghiên cứu cũng đề xuất sử dụng công cụ này trong quy hoạch quản lý tổng hợp tài nguyên nước nhằm hướng tới các giải pháp đảm bảo tính bền vững của tài nguyên nước

Sven Lautenbach và các cộng sự: Phân tích kịch bản và các lựa chọn quản lý nhằm quản lý bền vững lưu vực sông Úng dụng với lưu vực Elbe ở Đức Nghiên cứu

đã phát triển một hệ thống hỗ trợ ra quyết định (DSS) nhằm quản lý bền vững lưu vực sông Elbe (Đức) gọi tắt là Elbe-DSS

Như vậy, có thể thấy rằng, việc nghiên cứu xây dựng các mô hình quản lý, đánh giá tài nguyên nước trên thế giới đã có nhiều thành công đáng kể

b Tại Việt Nam

Tài nguyên nước (TNN): Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, có lượng mưa trung bình nhiều năm trên toàn lãnh thổ khoảng 1.960mm Số sông suối có chiều dài trên 10 km là 2360 sông, trong đó có lưu vực có diện tích trên 10.000 km2, mật độ lưới sông trung bình vào khoảng 0,6 km/ km2 Tổng lượng dòng chảy năm của các sông suối chảy qua Việt Nam vào khoảng 853 km3, tương đương với lưu lượng 27.100 m3/s Trong đó, lượng dòng chảy sinh ra trên đất Việt Nam chỉ có 317 km3/năm, chiếm 37% tổng lượng dòng chảy, phần còn lại 536 km3/năm chảy từ các nước láng giềng vào Bốn lưu vực sông lớn là Mêkông, sông Hồng, Sông Mã, Sông Cả

Trang 17

có tổng lượng dòng chảy là 716,9 km3/năm, trong đó phần sinh ra trên đất Việt Nam là 189,62 km3/năm, chiếm 25,4%, phần còn lại sinh ra trên lãnh thổ các nước láng giềng Tại Việt Nam, đã có khá nhiều công trình nghiên cứu ứng dung mô hình toán thủy văn để đánh giá tài nguyên nước Một số mô hình được sử dụng phổ biến ở các

cơ quan khác nhau như Viện Khí tượng Thủy văn, Trung tâm khí tượng Thủy văn Quốc gia, Viện Khoa học Thủy lợi, Viện Cơ học… có thể kể đến các mô hình: MIKE

11, NAM, MIKE-SHE, SWAT, SAC-SMA, HEC-HMS…

“Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên đất, nước vùng Đồng bằng sông Cửu Long” Nghiên cứu đã sử dụng các mô hình toán để xây dựng hệ DSS cho vùng nghiên cứu Phần cốt lõi của một DSS là các công cụ để tính toán, mô phỏng

và phân tích tài nguyên đất và nước cho toàn vùng Đồng bằng sông Cửu Long nói chung và các tỉnh nói riêng Các công cụ mô hình được sử dụng trong đề tài là: Mô hình mô phỏng tài nguyên nước mặt, ở đây nghiên cứu sử dụng mô hình MIKE NAM,

mô hình thủy động lực MIKE 11-HD, mô hình MIKE-FOOD

“Ứng dụng mô hình toán đánh giá một số tác động của biến đổi khí hậu lên chất lượng nước lưu vực sông Nhuệ - Đáy’ của tác giả Nguyễn Mạnh Thắng và Trần Hồng Thái- Trung tâm Tư vấn Khí tượng Thủy văn Môi trường đã cho thấy xâm nhập mặn không xảy ra trên lưu vực sông Nhuệ Đối với sông Đáy tình trạng xâm nhập mặn xảy ra lớn nhất vào cuối thế kỷ 21 với độ mặn 1% xấp xỉ 29km không ảnh hưởng tới tài nguyên nước mặt vùng nghiên cứu.[7]

1.1.2 Các nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu tới tài nguyên nước

Hiện nay, vấn đề đánh giá tác động của biến đổi khí hậu tới các mặt phát triển của kinh tế - xã hội đang được quan tâm đặc biệt Đã có rất nhiều những nghiên cứu tính toán mức độ ảnh hưởng của biến đổi khí hậu như:

Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, Nghiên cứu tác động của BĐKH ở lưu vực sông Hương và chính sách thích nghi ở huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế (2005 – 2008) thực hiện cho thấy, tài nguyên nước tại lưu vực sông Hương đang biến đổi do tác động của biến đổi khí hậu Nhiệt độ có xu hướng tăng dần lên Cường độ mưa đang có xu hướng tăng lên rõ rệt, và trên phần lớn lãnh thổ, lượng mưa có xu hướng giảm đi trong tháng 7, 8 và tăng lên trong các tháng 9, 10,

11 [15]

Trang 18

Trần Thục, Nguyễn Văn Thắng, Hoàng Đức Cường, 2009 Xây dựng kịch bản BĐKH trong thế kỷ 21 cho Việt Nam và các khu vực nhỏ hơn [8]

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Khung Chương chương trình hành động thích ứng với biến đổi khí hậu của ngành Nông nghiệp và PTNT giai đoạn 2008-2020 [1]

Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng- Lưu vực sông Hồng-Thái Bình 2010 của Viện KHKTTV&MT đã chỉ ra tác động của BĐKH làm tổng lượng dòng chảy năm trên lưu vực tăng Dòng chảy tăng về mùa lũ và giảm về mùa kiệt Tuy nhiên sự biến thiên không lớn [13]

Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng - Lưu vực sông Đồng Nai Báo cáo trình bày kết quả nghiên cứu, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến quá trình mưa – dòng chảy, cân bằng nước lưu vực, diễn biến lũ lụt và xâm nhập mặn mùa kiệt trong điều kiện hiện trạng và quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội lưu vực sông Đồng Nai theo kịch bản B1, B2, A2, trên cơ sở

áp dụng các mô hình toán thủy văn, thủy lực của Viện Thủy lực Đan Mạch và bộ mô hình HydroGis [14]

Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng-Lưu vực sông Cả [12]

Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng – Lưu vực sông Thu Bồn [10]

Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng – Lưu vực sông Ba [11]

Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng - Đồng bằng sông Cửu Long [9]

Chương trình KH&CN phục vụ chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu Nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sự biến đổi tài nguyên nước đồng bằng sông Cửu Long Nghiên cứu đã xác định được khả năng bảo đảm nguồn nước mặt đối phó với sự phát triển bền vững ở ĐBSCL, phòng tránh lũ lụt và đề xuất các giải pháp ứng phó thích hợp với các kịch bản biến đổi khí hậu [3]

Trang 19

Đặc biệt, hiện chưa có nghiên cứu tiến hành đánh giá đầy đủ ảnh hưởng của BĐKH đến tài nguyên nước lưu vực sông Bến Hải, tỉnh Quảng Trị Chính vì thế, việc

thực hiện “Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước lưu vực

sông Bến Hải” là cần thiết, nhằm góp phần giải quyết một vấn đề mang tính thời sự

hiện nay

1.2 Tổng quan về biến đổi khí hậu và các kịch bản biến đổi khí hậu

1.2.1 Tổng quan về biến đổi khí hậu trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.1.1 Biểu hiện của biến đổi khí hậu trên thế giới

Sự nóng lên của hệ thống khí hậu toàn cầu rất rõ ràng với biểu hiện là sự tăng nhiệt độ không khí và đại dương, sự tan băng diện rộng, dẫn đến sự tăng mực nước biển trung bình toàn cầu

Theo báo cáo AR5, nhiệt độ trung bình toàn cầu có xu thế tăng lên rõ rệt kể từ những năm 1950, nhiều kỷ lục thời tiết và khí khí hậu cực đoan đã được xác lập trong vài thập kỷ qua Khí quyển và đại dương ấm lên, lượng tuyết và băng giảm, mực nước biển tăng, nồng độ các khí nhà kính tăng [18]

Biến đổi của nhiệt độ có xu thế chung là tăng nhanh hơn ở vùng vĩ độ cao so với với vùng vĩ độ thấp; tăng nhanh hơn ở các vùng sâu trong lục địa so với vùng ven biển

và hải đảo; nhiệt độ tối thấp tăng nhanh hơn so với nhiệt độ tối cao Báo cáo AR5 tiếp tục khẳng định số ngày và số đêm lạnh có xu thế giảm; số ngày và số đêm nóng, số đợt nắng nóng có xu thế tăng trên quy mô toàn cầu Cùng với sự tăng nhanh của nhiệt độ, diện tích băng cũng có xu thế giảm, giảm đáng kể nhất trong hình những năm gần đây Diễn biến chuẩn sai của nhiệt độ trung bình toàn cầu được thể hiện trong Hình 1.2 [22]

Hình 1.1 Chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn

cầu thời kỳ 1850-2012 (so với thời kỳ

Trang 20

Lượng mưa có xu thế tăng ở đa phần các khu vực trên quy mô toàn cầu trong thời

kỳ 1901-2010 Trong đó, xu thế tăng rõ ràng nhất ở các vùng vĩ độ trung bình và cao; ngược lại, nhiều khu vực nhiệt đới có xu thế giảm Xu thế tăng/giảm của lượng mưa phản ánh rõ ràng hơn trong giai đoạn 1951-2010 so với giai đoạn 1901-2010 Trong

đó, xu thế tăng rõ ràng nhất ở khu vực Châu Mỹ, Tây Âu, Úc; xu thế giảm rõ ràng nhất

ở khu vực Châu Phi và Trung Quốc., (Hình 1.3) IPCC cũng tiếp tục khẳng định số vùng có số đợt mưa lớn tăng nhiều hơn số vùng có số đợt mưa lớn giảm Hạn hán không có xu thế rõ ràng do hạn chế về số liệu quan trắc và đánh giá hạn Xu thế về tần

số bão là chưa rõ ràng, tuy nhiên gần như chắc chắn rằng số cơn bão mạnh cũng như cường độ của các cơn bão mạnh đã tăng lên

Số liệu tại các trạm quan trắc mực nước biển cho thấy mực nước biển có xu thế tăng toàn cầu Tuy nhiên sự gia tăng mực nước biển là không đồng nhất giữa các khu vực, cá biệt tại một số trạm mực nước có xu thế giảm Nguyên nhân là do quá trình khối băng tan vào đại dương làm thay đổi lực tải lên lớp vỏ trái đất, dẫn đến sự phản ứng lại của lớp vỏ trái đất đến lớp chất lỏng trên đại dương làm mực nước biển tương đối giảm mạnh ngay tại các khu vực có băng tan như Alaska, Scandinavia nhưng lại gây tăng tại hầu hết các khu vực khác trên toàn cầu (Hình 1.4)

Hình 1.3 Biến đổi của lượng mưa năm thời kỳ 1901-2010 và thời kỳ 1951-2010

Nguồn: IPCC/2013

Trang 21

Hình 1.4 Xu thế biến đổi mực nước biển trung bình theo số liệu quan trắc

Nguồn: IPCC/2013

1.2.1.2 Biểu hiện của biến đổi khí hậu ở Việt Nam

Ở Việt Nam, xu thế biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa rất khác nhau trên các vùng trong 50 năm qua Nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,5°C trên phạm vi cả nước và lượng mưa năm có xu hướng giảm ở nửa phần phía Bắc, tăng ở phía Nam lãnh thổ

Nhiệt độ tháng I (tháng đặc trưng cho mùa đông), nhiệt độ tháng VII (tháng đặc trưng cho mùa hè) và nhiệt độ trung bình năm tăng trên phạm vi cả nước trong 50 năm qua Nhiệt độ vào mùa đông tăng nhanh hơn so với vào mùa hè và nhiệt độ vùng sâu trong đất liền tăng nhanh hơn nhiệt độ vùng ven biển và hải đảo Vào mùa đông, nhiệt

độ tăng nhanh hơn cả là Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ (khoảng 1,3 – 1,5°C/50 năm) Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ có nhiệt độ tháng I tăng chậm hơn so với các vùng khí hậu phía Bắc (khoảng 0,6-0,9°C/50 năm) Tính trung bình cho cả nước, nhiệt độ mùa đông ở nước ta đã tăng lên 1,2°C trong 50 năm qua Nhiệt độ tháng VII tăng khoảng 0,3-0,5°C/50 năm trên tất cả các vùng khí hậu của nước ta Nhiệt độ trung bình năm tăng 0,5 – 0,6°C/50 năm ở Tây Bắc, Đông Bắc Bộ, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ, mức tăng nhiệt

độ trung bình năm ở Nam Trung Bộ thấp hơn, chỉ vào khoảng 0,3°C/50 năm

Lượng mưa mùa khô (tháng XI-IV) tăng lên chút ít hoặc không thay đổi đáng kể

ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng mạnh mẽ ở các vùng khí hậu phía Nam trong 50 năm qua Lượng mưa mùa mưa (tháng V-X) giảm từ 5 đến trên 10% trên đa phần diện

Trang 22

tích phía Bắc nước ta và tăng khoảng 5 đến 20% ở các vùng khí hậu phía Nam trong

50 năm qua Xu thế diễn biến của lượng mưa năm hoàn toàn tương tự như lượng mưa mùa mưa, tăng ở các vùng khí hậu phía Nam và giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc Khu vực Nam Trung Bộ có lượng mưa mùa khô, mùa mưa và lượng mưa năm tăng mạnh nhất so với các vùng khác ở nước ta, nhiều nơi đến 20% trong 50 năm qua

Số liệu mực nước quan trắc cho thấy xu thế biến đổi mực nước biển trung bình năm không giống nhau tại các trạm hải văn ven biển Việt Nam Trên dải ven biển Việt Nam, mặc dù ở hầu hết các trạm mực nước trung bình năm có xu hướng tăng, tuy nhiên, ở một số trạm lại có xu hướng mực nước giảm Mức biến đổi trung bình của mực nước biển dọc bờ biển Việt Nam khoảng 2.8 mm/năm

Số liệu mực nước đo đạc từ vệ tinh từ năm 1993 đến 2010 cho thấy, xu thế tăng mực nước biển trên toàn biển Đông là 4,7mm/năm, phía Đông của biển Đông có xu thế tăng nhanh hơn phía Tây Chỉ tính cho dải ven bờ Việt Nam, khu vực ven biển Trung Trung Bộ và Tây Nam Bộ có xu hướng tăng mạnh hơn, trung bình cho toàn dải ven biển Việt Nam tăng khoảng 2,9mm/năm [4]

1.2.2 Kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam

Một số điểm đáng lưu ý trong kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam: Số liệu khí tượng thực đo tại các trạm trên đất liền và hải đảo cập nhật đến 2014 được dùng cho việc hiệu chỉnh mô hình; Sự thay đổi trong tương lại của các biến đổi khí hậu là so với giá trị trung bình của thời kỳ cơ sở (1986-2005); Kết quả được tính toán các biến khí hậu từ các mô hình được chiết xuất theo giá trị bình quân ngày trong giai đoạn từ năm 1986 đến năm 2100; Biến đổi khí hậu trong tương lai được phân tích và trình bày cho giai đoạn đầu thế kỷ (2016-2035), giữa thế kỷ (2046-2065) và cuối thế kỷ (2080-2099) So sánh giữa thời kỳ cơ sở 1986-2005 và thời kỳ 1980-1999, nhiệt độ trung bình tăng khoảng 0,10C ở Bắc Bộ và Nam Bộ, 0,070C ở Trung Bộ; lượng mưa giảm từ 6-13% ở Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ, trong khi các khu vực khác hầu như không biến đổi [2]

Kịch bản BĐKH tại Việt Nam được xây dựng dựa trên cơ sở các kịch bản phát thải khí nhà kính của Ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu [2]

Tóm tắt kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam vào cuối thế kỷ 21

Trang 23

- Nhiệt độ: Theo kịch bản RCP4.5, nhiệt độ trung bình năm tăng 1,9÷2,40C ở phía Bắc và 1,7÷1,90C ở phía Nam Theo kịch bản RCP8.5, mức tăng 3,3÷4,00C ở phía Bắc và 3,0÷3,50C ở phía Nam Nhiệt độ cực trị có xu thế tăng rõ rệt

Hình 1.5 Biến đổi nhiệt độ trung bình năm ( 0 C) theo kịch bản RCP4.5

Hình 1.6 Biến đổi nhiệt độ trung bình năm ( 0 C) theo kịch bản RCP8.5

- Lƣợng mƣa: Theo kịch bản RCP4.5, lƣợng mƣa năm tăng phổ biến từ 5÷15% Theo kịch bản RCP8.5, vào đầu thế kỷ, lƣợng mƣa năm có xu thế tăng ở hầu hết cả

Trang 24

nước, phổ biến từ 3÷10% Vào giữa thế kỷ, xu thế tăng tương tự kịch bản RCP4.5 Đáng chú ý là vào cuối thế kỷ mức tăng nhiều nhất có thể trên 20% ở hầu hết Bắc Bộ, Trung Trung Bộ, một phần Nam Bộ và Tây Nguyên Giá trị trung bình của lượng mưa

1 ngày lớn nhất có xu thế tăng trên toàn lãnh thổ Việt Nam (10÷70%) so với trung bình thời kỳ cơ sở Trong đó tăng nhiều hơn ở Đông Bắc, nam Tây Nguyên, cực nam Trung Bộ và Nam Bộ

Hình 1.7 Biến đổi của lượng mưa năm ( 0 C) theo kịch bản RCP4.5

Trang 25

Hình 1.8 Biến đổi của lượng mưa năm ( 0 C) theo kịch bản RCP8.5

- Gió mùa và một số hiện tượng cực đoan: Số lượng bão mạnh đến rất mạnh có

xu thế tăng; gió mùa mùa hè có xu thế bắt đầu sớm hơn và kết thúc muộn hơn Mưa trong thời kỳ hoạt động của gió mùa có xu hướng tăng Số ngày rét đậm, rét hại ở các tỉnh miền núi phía Bắc, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ đều giảm Số ngày nắng nóng (Tx ≥ 350

C) có xu thế tăng trên phần lớn cả nước, lớn nhất là ở Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ và Nam Bộ Hạn hán có thể trở nên khắc nghiệt hơn ở một số vùng do nhiệt độ tăng và khả năng giảm lượng mưa trong mùa khô

1.3 Tổng quan các điều kiện tự nhiên

1.3.1 Vị trí địa lý

Lưu vực sông Bến Hải nằm trong giới hạn từ 106038’ đến 106058’ kinh độ Đông,

từ 106047’ đến 16059’ vĩ độ Bắc, phía Bắc giáp với tỉnh Quảng Bình, phía Tây giáp với lưu vực sông Sê Păng Hiêng, phía Nam giáp với lưu vực sông Thạch Hãn và phía Đông giáp biển Đông Sơ đồ lưu vực sông Lô được thể hiện trong Hình 1.9

Hình 1.9 Sơ đồ lưu vực sông Bến Hải

Lưu vực sông Bến Hải có diện tích tính đến trạm thủy văn Gia Vòng là 283,7km2 , bắt nguồn từ dãy núi cao trên 1700m nằm ở phía Tây Bắc tỉnh Quảng Trị và đổ ra biển qua Cửa Tùng Sông Bến Hải chạy dọc theo vĩ tuyến 17, có tất cả 14 phụ lưu Với

Trang 26

vị trí địa lý như vậy, lưu vực sông Bến Hải gần nguồn ẩm nên có khả năng tạo mưa lớn sinh ra dòng chảy lớn

1.3.2 Địa hình

Vùng có thế dốc chung từ đỉnh Trường Sơn đổ ra biển Do sự phát triển của các bình nguyên đồi thấp nên địa hình ở vùng này rất phức tạp Theo chiều Bắc Nam, phần đồng bằng địa hình có dạng đèo thấp - thung lũng sông - đèo thấp Theo chiều Tây - Đông, địa hình ở đây có dạng núi cao, đồi thấp, nhiều khu theo dạng bình nguyên - đồi, đồng bằng, đồi thấp ven biển Đồng bằng, đồi thấp ven biển có thể phân chia địa hình ở đây theo các dạng có đặc trưng sau:

Vùng cát ven biển: Có dạng cồn cát Dốc về 2 phía đồng bằng và biển cao độ bình quân của các cồn cát từ +6 ÷ +4 m Vùng cát có lớp phủ thực vật nghèo nàn Cát

ở đây di chuyển theo các dạng cát chảy theo dòng nước mưa, cát bay theo gió lốc, cát

di chuyển theo dạng nhảy do mưa đào bới và gió chuyển đi; dạng cồn cát này có nguy

cơ di chuyển chiếm chỗ của đồng bằng

Vùng đồng bằng: Dạng đồng bằng ở đây là các thung lũng sâu kẹp giữa các dải đồi thấp và cồn cát Ở đây có các vùng đồng bằng rộng lớn như:

• Đồng bằng hạ du sông Bến Hải, cao độ biến đổi từ +1,0 ÷ 2,5 m; địa hình bằng phẳng, đã được khai thác từ lâu đời để sản xuất lúa nước Dọc theo chiều dài dòng chảy của sông Sa Lung dạng đồng bằng này có tới gần 8.000 ha

• Đồng bằng dọc sông Cánh Hòm: là dải đồng bằng hẹp chạy từ phía Nam cầu Hiền Lương tới bờ Bắc sông Thạch Hãn, thế dốc của dải đồng bằng này là từ phía Tây

và Đông dồn vào sông Cánh Hòm Cao độ bình quân dạng địa hình này từ +0,5 ÷ 1,5 Dạng địa hình này cũng đã cải tạo để gieo trồng lúa nước

Vùng đồi: Địa hình vùng đồi ở đây có dạng đồi bát úp liên tục, có những khu nhỏ dạng bình nguyên như khu đồi Hồ Xá (Vĩnh Linh) Độ dốc vùng núi bình quân từ 15 ÷

180 Địa hình này rất thuận lợi cho việc phát triển cây trồng cạn, cây công nghiệp và cây ăn quả; cao độ cao nhất của dạng địa hình này là +150 m, cao độ bình quân +70 m Đây là dạng địa hình có thế mạnh của tỉnh Quảng Trị, dạng địa hình này chiếm tới 50% diện tích tự nhiên của các lưu vực sông

Trang 27

Vùng núi cao: Do chiều ngang tỉnh Quảng Trị hẹp, từ dải Trường Sơn ra đến biển khoảng 100km, núi cao nên địa hình này dốc, hiểm trở; các triền núi cao có xen

kẽ các cụm đá vôi Địa hình này thích hợp cho cây lâm nghiệp và rừng phòng hộ đầu nguồn Tóm lại, địa hình vùng nghiên cứu rất phức tạp nhưng cũng có nhiều tiềm năng

để phát triển một nền kinh tế nông nghiệp đa dạng và một nền kinh tế hàng hoá có giá trị cao

Tóm lại, địa hình vùng nghiên cứu rất phức tạp nhưng cũng có nhiều tiềm năng

để phát triển một nền kinh tế nông nghiệp đa dạng và một nền kinh tế hàng hoá có giá trị cao Bản đồ địa hình lưu vực sông Bến Hải được thể hiện trong Hình 1.10

Hình 1.10 Bản đồ địa hình lưu vực sông Bến Hải 1.3.3 Địa chất

Cấu tạo địa chất của vùng được chia thành 3 vùng rõ rệt là vùng đồi núi, vùng đồng bằng và vùng cát ven biển

Vùng đồi núi: chủ yếu là nền sa thạch và sa diệp thạch có tầng phong hoá vừa (10

÷20) m, nhiều đồi tầng phong hoá (3÷5) m Việc xây dựng các hồ chứa nước có nhiều thuận lợi vì không sợ mất nước qua các lưu vực khác Tuy vậy ở các lòng sông và suối

Trang 28

lớp bồi tích cát cuội sỏi dày thường từ (5÷10) m, đối với các đập thấp ở các suổi nhỏ, lớp phủ không dày lắm, khoảng 3÷7 m

Vùng đồng bằng: địa chất của vùng đồng bằng chủ yếu là nền mềm, các lớp đất thường gặp là đất thịt các loại, đất sét và cát pha, xen kẽ có các lớp cát mịn, cát chảy hoặc bùn Phổ biến là đất thịt và cát mịn

Vùng cát ven biển và nội đồng: cấu tạo địa chất vùng này chủ yếu là lớp cát trên mặt dày khoảng (5÷10) m Thành phần cơ giới của cát chủ yếu là hạt mịn và vừa, dưới tác dụng của gió và nước lũ có thể bị di động trong không trung và di chuyển xuống vùng thấp gây lấp các vùng đồng ruộng, ở cửa suối hoặc vùng đồi

1.3.4 Thổ nhưỡng

Vùng đồng bằng ven biển: bao gồm các xã nằm phía Đông quốc lộ 1A Vỏ phong hoá chủ yếu phát triển trên đất đá bazan (Vĩnh Linh) vùng trầm tích biển và phù sa sông, gồm các tiểu vùng:

• Tiểu vùng bazan Vĩnh Linh, vùng này thích hợp cho trồng cây hồ tiêu

• Tiểu vùng cồn cát, bãi cát: phân bố dọc bờ biển, địa hình đụn cát có dạng lượn sóng, độ dốc nghiêng ra biển Các đụn cát có độ cao từ 1m đến vài chục mét Cát trắng chiếm ưu thế, tầng dưới cùng bước đầu có tích tụ sắt, chuyển sang màu nâu hơi đỏ Lớp vỏ phong hoá khá dày, thành phần cơ giới trên 97% là cát Đất nghèo các nguyên

tố vi lượng

• Tiểu vùng đất nhiễm mặn cửa Tùng: được tạo thành dưới tác động của thuỷ triều phân bố ở địa hình thấp, bậc thềm phù sa ven sông hoặc mực nước ngầm nông Diện tích đất này chiếm ít, có thể sử dung để trồng lúa nhưng cần có các biện pháp thau chua rửa mặn

Vùng gò đồi: Hầu hết có dạng địa hình đồi thấp, một số dạng thung lũng sông thuộc địa phận huyện Vĩnh Linh, Gio Linh, Cam Lộ trên vỏ phong hoá Mazma Nhiều nơi hình thành đất trống, đồi trọc Thực vật chủ yếu là cây dạng lùm bụi, cây có gai Đất đai ở những nơi không có cây bị rửa trôi khá mạnh

• Tiểu vùng đất đỏ Bazan: thuộc khu vực Cồn Tiên, Dốc Miếu Diện tích khoảng 10.200 ha Đất có tầng dày trên 1,2 m có tới 6.300 ha Đây là hai khối Bazan lớn nhất

Trang 29

của tỉnh và có nhiều tiềm năng phát triển cây công nghiệp dài ngày như hồ tiêu, cà phê, cao su Khu Cồn Tiên - Dốc Miếu là vùng cao su chủ lực của tỉnh

• Tiểu vùng đồi thấp sa phiến thạch giáp đồng bằng: được hình thành trên đá mẹ

sa phiến thạch, tầng mỏng, bị bào mòn mạnh, thực vật nghèo nàn Vùng đất này phù hợp với trồng cây lâm nghiệp để tái tạo môi sinh môi trường

Vùng đồi, núi dãy Trường Sơn: ở đây núi cao bị chia cắt mạnh đầu nguồn

1.3.5 Đặc điểm khí hậu

Lưu vực sông Bến Hải nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng, ẩm mang đầy đủ sắc thái của khí hậu chuyển tiếp Bắc Nam của các tỉnh miền Trung Việt Nam Trong năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô Mùa khô từ tháng XII đến tháng VIII, mùa mưa từ tháng IX đến tháng XI Từ tháng III đến tháng VIII chịu ảnh hưởng của gió Tây Nam khô và nóng Từ tháng IX đến tháng II năm sau chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc đi liền với mưa phùn và rét đậm

a Nhiệt độ

Nhiệt độ bình quân nhiều năm vào khoảng 24,30C Nhiệt độ không khí trong vùng thấp nhất vào mùa Ðông (tháng XI÷III), cao nhất vào mùa Hè (tháng V ÷ VIII) Nhiệt độ cao nhất rơi vào tháng VII, trong thời gian này gió Tây Nam hoạt động mạnh nhất Nhiệt độ không khí bình quân nhiều năm vào khoảng 200 tới 300C Nhiệt độ chênh lệch trong ngày từ 7 tới 100C Ðiều này ảnh hưởng không nhỏ đến sinh hoạt cũng như phát triển kinh tế trong vùng Chênh lệch nhiệt độ trung bình nhiều năm qua các tháng biến đổi không nhiều, giữa tháng lớn nhất và tháng có giá trị nhỏ nhất cũng chỉ dao động trong khoảng từ 80C - 100C

Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối có thể lên đến 400C, chẳng hạn tại Đông Hà là 42,10C (thực đo ngày 24/4/1980) Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối tại Khe Sanh (8,20C) cũng nhỏ hơn tại Đông Hà Dưới đây là bảng số liệu tổng hợp từ năm 1977-2014 tại các trạm được lấy từ trung tâm thông tin tư liệu KTTV:

Bảng 1.1 Nhiệt độ trung bình tháng các trạm ( 0

C)

Trạm T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 TB Đông

Hà 19,8 20,3 22,7 25,9 28,2 29,6 29,6 28,9 27,1 25,2 22,6 20,2 25,0 Khe 18,2 19,1 21,9 24,6 25,6 25,7 25,3 24,8 24,4 23,0 20,6 18,5 22,6

Trang 30

Sanh

Bảng 1.2 Nhiệt độ tối cao tháng các trạm ( 0

C)

Hà 34,4 37,9 39,8 42,1 41,7 41,4 39,7 39,4 38,9 34,7 34,6 32,8 42,1 Khe

Sanh 33,2 35,7 38,1 38,7 37,6 37,0 35,5 34,1 34,2 38,1 37,2 30,9 38,7

Bảng 1.3 Nhiệt độ tối thấp tháng các trạm ( 0

C)

Hà 10,0 11,2 9,4 15,8 17,4 21,5 22,2 22,7 20,3 16,9 13,3 9,8 9,4 Khe

Sanh 8,2 9,2 8,6 13,9 16,1 20,3 19,4 19,6 17,2 13,7 12,2 7,7 7,7

b Chế độ mưa

Tổng lượng mưa 9 tháng mùa khô chỉ chiếm 30% tổng lượng mưa năm Trong các tháng mùa khô từ tháng XII đến tháng IV thường có những trận mưa rào nhẹ cách nhau từ 7 đến 8 ngày với lượng mưa trần từ 20 ÷ 30 mm,do vậy trong vụ đông xuân thường ít phải tưới hơn vụ hè thu Giữa 2 mùa khô có 1 thời kì mưa lớn là tháng V và tháng VI gọi là mưa tiểu mãn, nhờ có mưa này mà vụ hè thu, nhu cầu nước cho con người và cây trồng đỡ căng thẳng hơn Mùa mưa bắt đầu từ tháng IX đến tháng XI thậm chí có năm kéo dài đến tận tháng XII Đây là thời gian bão và áp thấp nhiệt đới hoạt động mạnh ở khu vực miền Trung Do đặc điểm địa hình chia cắt nên mưa trong mùa mưa cũng ít khi đồng đều trên toàn lưu vực (Bảng 1.4)

Bảng 1.4 Mưa bình quân năm các trạm trên lưu vực sông Bến Hải

Đơn vị: mm

Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Vĩnh

Linh 129.9 83.3 48.6 5z1.9 101 97.8 94.3 125.3 420.2 766 462.3 227 2614.1 Gia

Vòng 60.1 47.9 35.4 64.1 144 101.4 78.7 155 509.7 695.9 456.4 188 2536.3 Đông

Hà 48.2 34.1 30.8 60.7 119 83 65.7 163.2 388.9 683.9 429 175.2 2291.8 Thạch

Hãn 84.3 60.7 48.9 63 135 105.7 82.9 135.3 476.4 710.6 438.6 240.7 2627.3 Cửa

Việt 57.6 48.6 33.1 50.8 103 63.4 68.1 150.3 398.6 574.3 415.7 219.6 2187.8 Khe

Trang 31

c Bốc hơi

Bốc hơi bình quân nhiều năm nằm trong khoảng 1200-1300mm Ở vùng đồng bằng bốc hơi bình quân nhiều năm cao hơn vùng núi Lượng bốc hơi bình quân tháng lớn nhất tại Đông Hà là 219 mm/tháng (xem bảng dưới đây) Lượng bố hơi ngày lớn nhất vào tháng 7, bình quân 1 ngày bốc hơi tới 7mm Chi tiết về lượng bốc hơi các trạm trên lưu vực sông Bến Hải được thể hiện trong Bảng 1.5

Bảng 1.6 Độ ẩm tương đối tại trạm Đông Hà

Bão và xoáy thuận nhiệt đới là những biến động thời tiết trong mùa hạ, hoạt động rất mạnh mẽ và thất thường Từ tháng V đến tháng VIII vùng ven Thái Bình Dương không khí bị nung nóng bốc lên cao tạo thành những vùng xoáy rộng hàng trăm km2, tích lũy dần và di chuyển theo hướng Tây Nam đổ bộ vào đảo Hải Nam Trung Quốc

Trang 32

Đến cuối mùa, từ tháng IX đến tháng XI, gió Tây Nam suy yếu, nhường dần cho gió Nam và Đông Nam Tâm xoáy thuận di chuyển dần xuống vùng vĩ độ thấp và đổ bộ vào khu vực từ Nghệ An đến Thừa Thiên Huế Cuối mùa, gió Đông Bắc mạnh hẳn lên,

ép các xoáy thuận nhiệt đới di chuyển dần về cực Nam Trung Bộ Quy luật này diễn ra thường xuyên, hàng năm Thời kì xoáy thuận nhiệt đới đổ bộ vào Bắc Trung Bộ thường gây ra bão vùng ven biển Hướng đi của bão trong vùng Bình Trị Thiên theo hướng chính Tây chiếm khoảng 30 %; theo hướng Tây-Tây Bắc chiếm khoảng 45 %: theo hướng Nam chiếm khoảng 24 % và theo các hướng khác chiếm khoảng 1 %

1.3.6 Đặc điểm thủy văn, chế độ thủy văn

Cũng như các nơi khác ở nước ta, dòng chảy sông suối trong lưu vực sông Bến Hải không những không phân bố đều trong lãnh thổ mà còn phân bố rất không đều trong năm Hằng năm, dòng chảy sông suối biến đổi theo mùa rõ rệt: mùa lũ và mùa cạn Thời gian bắt đầu, kết thúc các mùa dòng chảy không cố định hàng năm mà có xê dịch giữa các năm từ một đến vài tháng

Trang 33

Hình 1.11 Bản đồ vị trí các trạm khí tượng thủy văn trên lưu vực

Dòng chảy năm tại khu vực nghiên cứu có giá trị mô đun biến động trong khoảng

54 – 73 l/s.km2, thuộc khu vực có dòng chảy dồi dào so với trung bình cả nước, phần lớn nước tập trung vào mùa lũ Do sự phân bố nước không đều trong năm nên ở đây lũ rất khắc nghiệt và hạn hán cũng rất điển hình Do độ dốc lớn nên lũ thường xảy ra nhanh và ác liệt gây nguy hiểm cho các hoạt động kinh tế - xã hội Thông thường mùa

lũ xuất hiện chậm hơn mùa mưa khoảng một tháng Mưa là nguyên nhân gây ra lũ chủ yếu ở hai tỉnh này Lũ lớn nhất thường xuất hiện trong các tháng IX, X chiếm từ 25 – 31% tổng lượng nước cả năm

Bảng 1.8 Một số đặc trưng dòng chảy năm các lưu vực sông Bến Hải

Bến Hải Gia Vòng 14.4 53.9 1698 0.61

Bảng 1.9 Phân phối dòng chảy theo các tháng trong năm (mm) của các trạm đại biểu

trên vùng nghiên cứu

Mùa kiệt trong vùng thường chậm hơn so với các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ Lượng nước mùa kiệt chỉ chiếm khoảng gần 30% tổng lượng dòng chảy trong năm Sự phân

Trang 34

phối không đều đã gây ảnh hưởng lớn cho sinh hoạt và sản xuất Tình trạng đó càng trở nên khốc liệt vào các năm và các tháng có gió Tây Nam (gió Lào) hoạt động mạnh Tuy nhiên vào khoảng tháng V-VI trong vùng thường có mưa tiểu mãn bổ sung lượng nước cho mùa kiệt

Tháng IV và tháng VII là những tháng kiệt, lưu lượng trên sông nhỏ Mô đun dòng chảy bình quân tháng vào các tháng kiệt chỉ khoảng 10-15l/s/km2 Do đặc điểm vùng nghiên cứu có địa hình tạo thành các dải từ biển vào sâu trong lục địa: dải cát ven biển, đồng bằng ven biển, gò đồi, núi nên tính chất dòng chảy cũng có sự phân hóa theo không gian rõ rệt Một số đặc trưng dòng chảy năm của lưu vực sông Bến Hải được thể hiện ở Bảng 1.8

Qua Bảng 1.8 và Bảng 1.9, ta thấy mô đun dòng chảy và chuẩn dòng chảy năm của hệ thống sông Bến Hải thuộc loại cao của cả nước Hệ số dòng chảy lớn hơn 0.6,

đã chứng tỏ được khả năng sinh dòng chảy và điều kiện lớp phủ thực vật trên lưu vực

là tốt Các tháng nhiều nước chiếm khoảng 70-75% tổng lượng nước cả năm, còn các tháng ít nước là 25 – 30%

Mực nước lũ hè thu trên các triền sông chỉ dao động từ 1,5 – 1,7 m; ít khi mực nước lũ hè thu trên các triền sông cao trên 1,7 m Hướng chuyển của lũ ở trong vùng

hạ du cũng rất phức tạp;

Nguồn nước ngầm ở lưu vực thể hiện ở nước khe nứt, nước lỗ hổng và nước cồn cát Nguồn nước này tương đối dồi dào và chất lượng tốt có thể đáp ứng cho nhu cầu sinh hoạt của dân cư và bổ sung nước tưới cho các loại hình sản xuất kinh tế xã hội

Sông Bến Hải có diện tích lưu vực 809 km2 bắt nguồn từ đỉnh Ðông Y ở cao độ 1.254 m so với mực nước biển Sông dài 59km, gồm 3 nhánh chính là Rào Thanh, Sa Lung và Cánh Hòm Nhìn chung sông có độ dốc lớn, chảy trong vùng có lượng mưa phân bố không đều theo thời gian, dòng chảy phía hạ lưu chịu ảnh hưởng của triều, xâm nhập mặn thường xảy ra, đặc biệt vào mùa kiệt

Cũng như các nơi khác ở nước ta, dòng chảy sông suối trong lưu vực sông Bến Hải không những phân bố không đều trong lãnh thổ mà còn phân bố không đều trong năm Hàng năm,dòng chảy sông suối biến đổi theo mùa rõ rệt: mùa lũ và mùa cạn Thời gian bắt đầu, kết thúc các mùa dòng chảy không cố định hàng năm mà có sự xê dịch giữa các năm từ 1 đến vài tháng

Trang 35

Dòng chảy năm tại khu vực nghiên cứu có giá trị mô đun biến động trong khoảng 54- 73 l/s/km2, thuộc khu vực có dòng chảy dồi dào so với trung bình cả nước, phần lớn nước tập trung vào mùa lũ.Do sự phân bố nước không đều trong năm nên lũ ở đây rất khắc nghiệt và hạn hán cũng rất điển hình Do độ dốc lớn nên lũ thường xảy ra nhanh và ác liệt gây ra nguy hiểm cho các hoạt động kinh tế xã hội Thông thường mùa lũ thường xuất hiện chậm hơn mùa mưa khoảng 1 tháng Mưa là nguyên nhân gây

lũ chủ yếu ở 2 tỉnh này Lũ lớn nhất thường xuất hiện trong các tháng IX,X chiếm từ 25- 31 % tổng lượng nước năm

Các tháng nhiều nước chiếm khoảng 70- 75 % tổng lượng nước cả năm, còn các tháng ít nước là 25- 30%

Mực nước lũ hè thu trên các triền sông chỉ dao động từ 1,5-1,7 m, ít khi mực nước lũ hè thu trên các triền sông lên cao trên 1,7 m Hướng chuyển của lũ trong vùng

hạ du cũng rất phức tạp

Nguồn nước ngầm ở lưu vực thể hiện ở nước khe nứt, nước lỗ hổng và nước cồn cát Nguồn nước này tương đối dồi dào và chất lượng tốt có thể đáp ứng cho nhu cầu sinh hoạt của dân cư và bổ sung nước tưới cho các loại hình kinh tế xã hội Tuy nhiên, vùng ven biển nhiều nơi nước ngầm bị nhiễm mặn,ở vùng đồi núi nước ngầm phân bố sâu khó khai thác Vì vậy cần có kế hoạch sử dụng nước hợp lí

1.4 Tổng quan điều kiện kinh tế - xã hội

1.4.1 Đặc điểm dân cư – lao động

Dân số trên địa bàn lưu vực sông Bến Hải ước khoảng 167722 người phân bố không đều, mật độ khoảng 161 người/km2 và đặc biệt có sự khác biệt lớn giữa miền đồng bằng và miền núi Dân cư trong vùng chủ yếu là người Kinh, sống tập trung ở dải đồng bằng ven biển, các thị trấn vùng núi Số còn lại là các dân tộc ít người như người Sách, Thái, Dao, Vân Kiều, Sào, Pa Cô Tỷ lệ người Kinh chiếm tới 84%, người Vân Kiều, Pa Cô chiếm 10% còn lại là các dân tộc ít người khác.[4]

1.4.2 Tình hình phát triển kinh tế xã hội lưu vực sông Bến Hải

Cơ cấu kinh tế của lưu vực sông Bến Hải, tỉnh Quàng Trị như sau: nông, lâm nghiệp và thủy sản chiếm 37,5%, dịch vụ 34,3%, công nghiệp và xây dựng 28,2% tổng sản lượng của tỉnh (thống kê 2006) trong cơ cấu nông nghiệp các ngành phân bổ như sau: dịch vụ 11,12%, chăn nuôi 18.70%, trồng trọt 70,18%

Trang 36

Hiện trạng ngành nông – lâm nghiệp:

Trồng trọt

Diện tích cách tác hiện nay trong lưu vực khoảng 21921,05ha, trong đó khoảng 16720,75ha dùng cho cây hàng năm và 5200,30ha dùng cho cây lâu năm Trong 5 năm gần đây, diện tích lúa Đông Xuân không có biến động lớn nhưng năng suất năm sau cao hơn năm trước và vì thế sản lượng cũng tăng đều đặn Tình hình này cũng giống như đối lúa Hè Thu Diện tích lúa mùa chỉ chiếm rất ít và năng suất rất thấp Có nhận xét sơ bộ như sau:

- Thiếu nguồn nước để đảm bảo sản xuất vụ Hè Thu Các công trình đã xây dựng

do hệ thống phân phối nước nội đồng không đảm bảo nên không chủ động được nước Cây trồng cạn và cây công nghiệp chưa có nguồn nước chắc chắn để chủ động tưới

Do thị trường không ổn định nên phát triển cây công nghiệp còn chậm Trong vụ Hè Thu thường bị lũ uy hiếp, gây khó khăn cho sản xuất nông nghiệp

- Nông nghiệp ở Quảng Trị chưa thể trở thành nên nông nghiệp hiện đại và sản xuất hàng hoá được Về cơ cấu vẫn mang nặng tính chất tự cung tự cấp Để có một nền kinh tế hiện đại, nông nghiệp ở đây vẫn là một mặt trận cần đầu tư và phát triển để làm bàn đạp cho các ngành kinh tế khác phát triển Diện tích canh tác lúa chủ yếu tập trung

ở vùng đồng bằng nơi có điều kiện đất đai, nguồn nước và nhân lực phong phú

Chăn nuôi

- Số lượng gia súc của lưu vực trong năm 2006 ước tính khoảng 11739 con trâu,

27019 con bò, 63548 con lợn và 271605 gia cầm Chăn nuôi trong vùng chưa phát triển, chủ yếu còn ở mức độ chăn nuôi tự phát ở mức độ hộ gia đình Chưa có nông trường chăn nuôi theo quy mô công nghiệp Do điều kiện thiếu lương thực, chăn nuôi trong 15 vùng chưa phát triển thành quy mô chăn nuôi trang trại được Cơ cấu vật nuôi trong gia đình là trâu, bò, lợn, gà Trong mấy năm gần đây một số giống vật nuôi mới

đã được phổ biến trong dân nhằm tăng năng suất trong chăn nuôi như vịt siêu trứng, ngan Pháp, gà Tam Hoàng

Lâm nghiệp

- Nghề rừng được tổ chức lại và phát triển theo hướng xã hội hoá, hình thành các

Định dạng
Số trang	72
Dung lượng	2,97 MB