Đánh giá tính dễ bị tổn thương do xâm nhập mặn đối với sản xuất nông nghiệp tại các khu vực cửa sông ven biển tỉnh nam định trong bối cảnh biến đổi khí hậu và khả năng thích ứng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH NGUYỄN CAO VĂN ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO XÂM NHẬP MẶN ĐỐI VỚI SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TẠI CÁC KHU VỰC CỬA SÔNG VEN BIỂN TỈNH N

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH

NGUYỄN CAO VĂN

ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO XÂM NHẬP MẶN ĐỐI VỚI SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TẠI CÁC KHU VỰC CỬA SÔNG VEN BIỂN TỈNH NAM ĐỊNH TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ KHẢ NĂNG

THÍCH ỨNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

HÀ NỘI – 2020

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH

NGUYỄN CAO VĂN

ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO XÂM NHẬP MẶN ĐỐI VỚI SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TẠI CÁC KHU VỰC CỬA SÔNG VEN BIỂN TỈNH NAM ĐỊNH TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ KHẢ NĂNG

THÍCH ỨNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Mã số: 8900201.01QTĐ

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Lê Tuấn

HÀ NỘI – 2020

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Nguyễn Lê Tuấn, không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác Nguồn số liệu sử dụng trong luận văn là nguồn tin cậy 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 là có nguồn gốc rõ ràng, được trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng quy cách

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

Học viên

Nguyễn Cao Văn

ii

LỜI CẢM ƠN

Nghiên cứu này được thực hiện trong khuôn khổ đề tài luận văn tốt nghiệp lớp cáo học chuyên ngành Biến đổi khí hậu tại Khoa Các khoa học liên ngành, Đại học Quốc gia Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh đạo cùng toàn thể các thầy cô Khoa Các khoa học liên ngành, Đại học Quốc gia Hà Nội Trong quá trình tham gia khóa học, tôi đã nhận được sự chỉ dạy tận tình của các thầy cô đối với từng môn học cũng như sự hỗ trợ nhiệt tình của các thầy cô, cán bộ Phòng Đào tạo và Công tác sinh viện; thầy cô, cán bộ khác trong khoa

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Lê Tuấn, người thầy đã tận tình hướng dẫn, định hướng, giúp đỡ, khích lệ tối trong quá trình thực hiện luận văn, truyền đạt cho tôi nhiều kiến thức và những ý kiến quý giá để hoàn thiện bản luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn đề tài Khoa học và Công nghệ cấp Nhà nước:

“Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên

và môi trường khu vực cửa sông ven biển vùng đồng bằng sông Hồng và đề xuất giải pháp khai thác sử dụng hợp lý - BĐKH.33” do TS Nguyễn Lê Tuấn làm chủ nhiệm đã

hỗ trợ trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn đến gia đình, các anh chị và các bạn đồng nghiệp đã hỗ trợ cho tôi rất nhiều trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện

đề tài luận văn thạc sĩ

Học viên Nguyễn Cao Văn

iii

MỤC LỤC

Trang

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3

1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu 3

1.1.1 Một số khái niệm về tính dễ bị tổn thương 3

1.1.2 Lịch sử nghiên cứu 4

1.2 Tổng quan về khu vực nghiên cứu 7

1.2.1 Điều kiện tự nhiên 7

1.2.2 Tình hình phát triển ngành nông nghiệp 12

CHƯƠNG II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

2.1 Phương pháp kế thừa và tổng hợp tài liệu 17

2.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa 17

2.3 Phương pháp và quy trình đánh giá tính dễ bị tổn thương dưới tác động của xâm nhập mặn 17

2.3.1 Phương pháp đánh giá 17

2.3.2 Quy trình đánh giá 19

2.4 Ứng dụng mô hình MIKE 11 trong việc phân tích xâm nhập mặn 27

2.4.1 Lý do chọn mô hình toán 27

2.4.2 Giới thiệu mô hình toán 28

2.4.3 Kiểm định mô hình 29

2.5 Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý GIS trong việc xây dựng bản đồ phân vùng tính dễ bị tổn thương 30

2.6 Phương pháp chuyên gia 31

CHƯƠNG III ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO XÂM NHẬP MẶN VÀ KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG TRONG NÔNG NGHIỆP CỦA CÁC HUYỆN VEN BIỂN TỈNH NAM ĐỊNH 32

3.1 Tác động của xâm nhập mặn đến ngành nông nghiệp và khả năng thích ứng 32

3.1.1 Tác động của xâm nhập mặn 32

iv

3.1.2 Khả năng thích ứng của ngành nông nghiệp 34

3.2 Diễn biến xâm nhập mặn theo mô hình MIKE 11 42

3.2.1 Sơ đồ mạng lưới sông 42

3.2.2 Số liệu tính toán mô hình 43

3.2.3 Kiểm định mô hình 48

3.2.4 Các bước thiết lập mô hình 49

3.2.5 Phân tích diễn biến xâm nhập mặn qua kết quả mô hình 53

3.3 Đánh giá tính dễ bị tổn thương do xâm nhập mặn đến lĩnh vực nông nghiệp 58

3.3.1 Kết quả tính toán độ phơi nhiễm (E) 58

3.3.2 Kết quả tính toán độ nhạy cảm (S) 61

3.3.3 Kết quả tính toán khả năng thích ứng (AC) 65

3.3.4 Đánh giá tính dễ bị tổn thương 69

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

vi

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Danh sách trạm khí tượng thủy văn trong khu vực [8] 9

Bảng 1.2 Mực nước bình quân tháng, năm trên các sông [8] 11

Bảng 2.1 Sơ bộ về tác động của xâm nhập mặn đến lĩnh vực nông nghiệp 21

Bảng 2.2 Chỉ số phơi nhiễm E với vấn đề xâm nhâp mặn 22

Bảng 2.3 Bộ chỉ số nhạy cảm S với vấn đề xâm nhập mặn 23

Bảng 2.4 Bộ chỉ số thích ứng AC với vấn đề xâm nhập mặn 24

Bảng 2.5 Tiêu chuẩn đánh giá hệ số tương quan [36] 30

Bảng 3.1 Tổng hợp đề xuất xây dựng công trình trữ ngọt ngăn mặn [17] 35

Bảng 3.2 Số lượng mặt cắt địa hình lòng dẫn sông 43

Bảng 3.3 Tỷ lệ lưu lượng dòng chảy tại các trạm so trạm Sơn Tây năm 1998 -1999 44

Bảng 3.4 Mực nước biển dâng theo kịch bản RCP 4.5 [4] 48

Bảng 3.5 Chỉ số đánh giá độ tương quan 48

Bảng 3.6 Thời gian xâm nhập mặn tại các sông theo khoảng cách 56

Bảng 3.7 Thời gian duy trì độ mặn 1,5%o liên tục dài nhất 58

Bảng 3.8 Số liệu độ phơi nhiễm E 59

Bảng 3.9 Kết quả tính toán chỉ số độ phơi nhiễm E 60

Bảng 3.10 Số liệu độ nhạy cảm S 62

Bảng 3.11 Kết quả tính toán độ nhạy cảm S 63

Bảng 3.12 Bảng số liệu khả năng thích ứng AC 66

Bảng 3.13 Kết quả tính toán chỉ số khả năng thích ứng AC 67

Bảng 3.14 Số lượng các trại sản xuất giống thủy sản mặn và lợ của tỉnh Nam Định giai đoạn 2011 – 2017 [18] 69

Bảng 3.15 Kết quả tính toán chỉ số tổn thương V 70

vii

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Bản đồ hành chính tỉnh Nam Định [44] 8

Hình 2.1 Phương pháp đánh giá tính dễ tổn thương [26] 19

Hình 2.2 Quy trình đánh giá tính dễ bị tổn thương 19

Hình 2.3 Phân vùng khu vực nghiên cứu 20

Hình 2.4 Các bước thành lập bản đồ tính dễ bị tổn thương [20] 27

Hình 3.1 Đê biển huyện Nghĩa Hưng [17] 36

Hình 3.2 Để biển huyện Hải Hậu [17] 36

Hình 3.3 Đê biển huyện Giao Thủy [17] 37

Hình 3.4 Hệ thống giám sát mặn tự động tại TTN Xuân Thuỷ - Nam Định [43] 38

Hình 3.5 Giao diện trang web cập nhật số liệu quan trắc mặn [43] 38

Hình 3.6 Sơ đồ mạng thủy lực tại khu vực nghiên cứu 42

Hình 3.7 Đường quá trình mực nước Hà Nội từ tháng I – XII từ năm 2002-2009 [8] 44 Hình 3.8 Các hồ chứa đã và đang xây dựng phía Trung Quốc trên lưu vực sông 45

Hình 3.9 Biểu đồ quá trình mực nước tại Hà Nội và lưu lương xả qua nhà máy thuỷ điện Hoà Bình thời đoạn giờ mùa kiệt năm 2010 [8] 46

Hình 3.10 Quá trình mực nước Hà Nội từ 2001-2009 [8] 46

Hình 3.11 Quá trình mực nước Nam Định từ 2001-2010 [8] 46

Hình 3.12 Mạng lưới sông vùng nghiên cứu sau khi được số hóa 49

Hình 3.13 Nhập số liệu mặt cắt ngang sông 50

Hình 3.14 Sơ đồ mặt cắt ngang sông thuộc mạng lưới 50

Hình 3.15 Nhập chuôi dữ liệu đầu vào cho mô hình 51

Hình 3.16 Thiết lập thông số nhám đáy 51

Hình 3.17 Cài đặt mô đun khuếch tán 52

Hình 3.18 Cài đặt file kết quả 53

Hình 3.19 Sơ đồ xâm nhập mặn năm 2050 theo kịch bản RCP4.5 54

Hình 3.20 Sơ đồ xâm nhập mặn năm 2100 theo kịch bản RCP4.5 54

Hình 3.21 Diễn biến xâm nhập mặn năm 2050 tại cửa Ba Lạt theo kịch bản RCP4.5 55 Hình 3.22 Diễn biến xâm nhập mặn năm 2050 tại cửa Ninh Cơ theo kịch bản RCP4.5 55

Hình 3.23 Diễn biến xâm nhập mặn năm 2050 tại cửa Đáy theo kịch bản RCP4.5 56

viii

Hình 3.24 Thời gian xâm nhập mặn ở vị trị 15 km tại 3 cửa sông 57

Hình 3.25 Thời gian xâm nhập mặn ở vị trị 10 km tại 3 cửa sông 57

Hình 3.26 Thời gian xâm nhập mặn ở vị trị 5 km tại 3 cửa sông 57

Hình 3.27 Bản đồ phân vùng độ phơi nhiễm E 61

Hình 3.28 Bản đồ phân vùng độ nhạy cảm S 64

Hình 3.29 Bản đồ phân vùng khả năng thích ứng AC 68

Hình 3.30 Bản đồ phân vùng tính dễ bị tổn thương 70

Khu vực cửa sông ở tỉnh Nam Định thuộc vùng ven biển đồng bằng sông Hồng nên mang hầu hết đặc tính của đồng bằng sông Hồng Hầu hết vùng đất cửa sông ven biển tỉnh Nam Định là vùng đất thấp, với phần lớn diện tích có độ cao dưới 2,5 m so với mực nước biển Cộng thêm nước biển đang dâng cao dẫn đến quá trình xâm nhập mặn diễn ra càng nhanh chóng

XNM tác động tiêu cực đến hàng loạt các lĩnh vực chính bao gồm sản xuất nông nghiệp, hệ sinh thái, môi trường và cơ sở hạ tầng [19] Trong khi đó ngành nông nghiệp tỉnh Nam Định là ngành chiếm tỉ trọng lớn với gần 18% giá trị sản xuất toàn tỉnh tương đương với hơn 25.000 nghìn tỉ đồng Mặt khác nông nghiệp là một trong những hoạt động sản xuất phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, khí hậu và đặc biệt

là nguồn nước XNM càng sâu vào trong đất liền thì ảnh hưởng của nó đến các vùng bên trong cửa sông càng nghiêm trọng, dẫn tới ảnh hưởng đến đời sống người dân cũng như môi trường sinh thái tại các khu vực cửa sông ven biển tỉnh Nam Định

Chính vì vậy, việc nghiên cứu chi tiết ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến khu

vực này là rất cấp bách và cần thiết Đề tài “Đánh giá tính dễ bị tổn thương do xâm nhập mặn đối với sản xuất nông nghiệp tại các khu vực cửa sông ven biển tỉnh Nam Định trong bối cảnh biến đổi khí hậu và khả năng thích ứng” mang ý nghĩa thực tiễn

cao và thực sự cần thiết trong giai đoạn BĐKH đang ngày càng gia tăng về cường độ cũng như độ lớn của chúng tại Việt Nam

2 Mục đích nghiên cứu

Đề tài xác định ảnh hưởng của XNM đến phát triển ngành nông nghiệp và khả năng thích ứng của ngành trước bối cảnh XNM đang ngày càng gia tăng do BDKH Bằng phương pháp đánh giá tính dễ bị tổn thương phân vùng các khu vực chịu ảnh hưởng do tác động của XNM

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Xác lập cơ sở khoa học đánh giá tính dễ bị tổn thương do XNM đến nông nghiệp khu vực cửa sông ven biển tỉnh Nam Định;

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu:

Các yếu tố liên quan đến XNM gây tổn thương tài nguyên - môi trường như:

sự dâng cao mực nước biển, xâm nhập mặn, hạn hán,

Các đối tượng dễ bị tổn thương gồm các vấn đề liên quan đến nông nghiệp như đất nông nghiệp s dễ bị tổn thương hơn các loại hình sử dụng đất khác; những khu vực người dân sống nhờ nông nghiệp hay những khu vực tập trung dân cư đông s

dễ bị tổn thương hơn khu vực khác; nhóm phụ nữ dễ bị tổn thương hơn nam giới; nhóm người già và tr em, nhóm người thu nhập thấp, hộ ngh o, người có trình độ dân trí thấp có tính tổn thương cao,

Khả năng ứng phó, phục hồi, thích ứng của các đối tượng bị tổn thương trước bối cảnh XNM

- Phạm vi nghiên cứu: Gồm 3 huyện Giao Thủy, Hải Hậu và Nghĩa Hưng

thuộc địa bàn tỉnh Nam Định Trong đó có phần nước mặt thuộc 3 cửa sông là cửa Ba Lạt, cửa Ninh Cơ, cửa Đáy và không gian phần đất liền tính từ đường mép nước biển thấp nhất trung bình trong nhiều năm [5] đến đường ranh giới phân chia 3 huyện trên với các huyện khác thuộc tỉnh Nam Định

5 Giả thuyết nghiên cứu

Hoạt động sản xuất nông nghiệp tại các khu vực cửa sông ven tỉnh Nam Định đang bị ảnh hưởng do XNM

6 Kết cấu của luận văn

Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn được cấu trúc thành 3 chương:

- Chương I: Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu và giới thiệu khu vực nghiên cứu;

- Chương II: Phương pháp nghiên cứu;

- Chương III: Đánh giá tính dễ bị tổn thương do xâm nhập mặn và khả năng thích ứng trong nông nghiệp của các huyện ven biển tỉnh Nam Định

3

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI THIỆU KHU

VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu

1.1.1 Một số khái niệm về tính dễ bị tổn thương

Trên thế giới hiện nay có khá nhiều định nghĩa và phương pháp khác nhau để đánh giá tổn thương Tuy nhiên chưa có một định nghĩa thống nhất được thừa nhận trên toàn thế giới Trong đó, các định nghĩa phổ biến về tính dễ bị tổn thương (TDBTT) như:

- Tổn thương là khả năng mẫn cảm của tài nguyên tài nguyên tự nhiên, tài nguyên xã hội trước những tác động tiêu cực của tai biến [38]

- Tổn thương có liên hệ chặt ch với mức độ ảnh hưởng của một tai biến nào đó đối với sinh kế của con người và điều này chủ yếu được xác định bởi các yếu tố xã hội, vật chất, kinh tế, môi trường và chính trị, làm tăng tính nhạy cảm của cộng đồng trước tác động của tai biến [29]

- Tổn thương là mức độ thiệt hại của một thành tố hoặc một tập hợp các thành

tố trong khu vực bị ảnh hưởng bởi các mối nguy hiểm [41] Các thành tố này có thể gồm một xã hội, một cộng đồng hay một hộ gia đình Các hộ gia đình và cộng đồng có thể bị phơi lộ dưới nhiều dạng tai biến khác nhau bao gồm các sự kiện thời tiết bất thường, thiên tai, dịch bệnh, khủng hoảng kinh tế, xung đột dân sự, áp lực môi trường

- Tính dễ bị tổn thương là một hàm của 2 biến của mức độ tổn thất do tai biến, khả năng chống chịu và phục hồi) [37]

- Tính dễ bị tổn thương là khả năng bị tổn thương của hệ thống tự nhiên – xã hội, là những đặc tính của hệ thống cho phép nó cảm nhận, ứng phó, chống đỡ và phục hồi từ những thay đổi bên ngoài tác động vào hệ thống [35]

- Khả năng tổn thương xác định các đặc điểm của cá nhân hay cộng đồng về khả năng dự báo, ứng phó, chống chịu và phục hồi từ tác động của tai biến [42] Rủi ro tai biến là một hàm của tai biến và khả năng tổn thương, điều đó có nghĩa là khả năng tổn thương chỉ mức độ địa phương, cộng đồng, hộ gia đình hay cá nhân có thể bị ảnh hưởng khi tai biến xảy ra

- TDBTT đề cặp đến xu hướng các nhân tố của môi trường bị tác động từ bên ngoài, đối lập với nó là khả năng phục hồi và ứng phó lại trước các yếu tố tác động của chính các nhân tố

- Khái niệm về tổn thương do BĐKH được Ban Liên chính phủ về BĐKH (IPCC hoàn chỉnh qua từng thời kỳ Theo khái niệm của IPCC, “Tính dễ bị tổn

4

thương do Biến đổi khí hậu là mức độ mà hệ thống dễ bị tác động và không có khả năng chống chịu trước những tác động bất lợi bao gồm các hình thái thời tiết cực đoan và BĐKH ” [33] IPCC cũng đã đưa ra tính tổn thương là một hàm số của 3 yếu tố: E của hệ thống trước các tác động bất lợi của BĐKH; S của hệ thống trước những thay đổi của khí hậu; năng lực thích ứng với BĐKH Như vậy, mối quan hệ của chỉ số tính tổn thương với các chỉ số thành phần có thể viết ngắn gọn lại theo mối quan

hệ toán học [34], và s được trình bày cụ thể tại chương II mục 2.2

Nhưng nhận xét chung các định nghĩa này đều mang các đặc điểm chung của TDBTT là đánh giá về sự tác động của các yếu tố bên ngoài đến đối tượng bị tổn thương và sự phục hồi hay ứng phó lại của chính đối tượng đó

1.1.2 Lịch sử nghiên cứu

1.1.2.1 Thế giới

Hơn 20 năm trước, TDBTT được các nhà khoa học quan tâm tới Nhưng từ những năm 90 của thế kỷ XX, TDBTT được quan tâm nhiều hơn Nó được thể hiện trong các công trình của M.J Watts và H.G Bohle (1993); Blaikie (1994); R.H Adams (1995); W.N Adger (1996 ; Cục Quản lý đại dương và khí quyển quốc gia Mỹ – NOAA 1999 ; Sander Evan der Leeuw và Chr Aschan-Leygonie (2000); W.N Adger và, P.M Kelly (2001); v.v [16]

Vào cuối thế kỷ XX, NOAA và Cutter đã đưa ra một số mô hình về tổn thương

và phương pháp đánh giá tổn thương, dựa trên các thông số được lượng hóa có hệ thống và đã được định hình trên thế giới Trong đó, mô hình đánh giá tổn thương của NOAA với sự đánh giá về mức độ nguy hiểm do các tai biến, mật độ đối tượng bị tổn thương; mặt khác mô hình của Cutter lại xây dựng đánh giá tổn thương xã hội với các tiêu chí đánh giá mang tính xã hội cao như tuổi, mật độ dân số, trình độ học vấn, Các mô hình trên được xây dựng với mục tiêu, cách tiếp cận khác nhau nhưng đều cho kết quả là thành lập bản đồ TDBTT dựa trên các thành phần liên quan trong nghiên cứu Một số khía cạnh được đề cập nhiều như tổn thương do kinh tế, do chiến tranh khủng bố, do các tai biến thiên nhiên, [20]

Đặc biệt, các nghiên cứu của NOAA [38] đã xây dựng quy trình đánh giá khả năng bị tổn thương gồm các bước: nhận định các tai biến, phân tích tai biến, cơ sở hạ tầng, tài nguyên, kinh tế, xã hội và phân tích cơ hội giảm thiểu thiệt hại và những ứng dụng của việc đánh giá này quy hoạch sử dụng đất, bảo vệ tài nguyên và tăng khả năng giảm thiểu, tái phát triển và sửa chữa lại các công trình bị hư hỏng, đưa ra các chính sách đầu tư và phát triển cần được ưu tiên Bên cạnh đó, mô hình đánh giá khả năng bị tổn thương của Cutter [30] được xây dựng áp dụng cho đánh giá TDBTT của hệ thống tài nguyên, môi trường Trong đó, khả năng bị tổn thương của hệ thống

5

tài nguyên, môi trường có thể thay đổi theo thời gian do sự biến động của các yếu tố tai biến gây tổn thương, sự thay đổi năng lực của cộng đồng đối phó với tai biến Mức

độ thiệt hại do tai biến không chỉ phụ thuộc vào bản thân các tai biến cường độ, quy

mô, tần suất mà còn phụ thuộc vào đặc tính và khả năng bị tổn thương của đối tượng chịu tác động của tai biến Mô hình này có ý nghĩa quan trọng, là cơ sở cho việc phòng tránh tai biến và xây dựng chiến lược phát triển kinh tế, xã hội theo cách tiếp cận “tiên đoán và ngăn chặn” những tác động tiêu cực của tai biến Đến năm 2000, Cutter đã nghiên cứu và đánh giá khả năng bị tổn thương xã hội do tai biến Trong đó, các yếu tố ảnh hưởng tới khả năng bị tổn thương xã hội gồm: cơ sở hạ tầng, đường thoát hiểm, khả năng ứng phó với tai biến thấp, tín ngưỡng và phong tục tập quán, thiếu thông tin, trí thức, thiếu quyền tiếp cận tài nguyên

Trong các nghiên cứu của SOPAC [39], bộ 50 chỉ số về tổn thương môi trường (EVI - Environmental Vulnerability Index đã tập trung xây dựng vào các khía cạnh như: khí hậu thay đổi, đa dạng sinh học, nước, nông nghiệp và thủy sản, sức khỏe cộng đồng, các tai biến động đất, sóng thần, và hiện tượng thiên nhiên bão, lốc, cháy rừng, Từng yếu tố gây tổn thương đến môi trường đều được định lượng và đề xuất ra các biện pháp giảm thiểu Công trình nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng và là nguồn

dữ liệu phục vụ phát triển kinh tế tại các nước đang phát triển Bên cạnh đó, nghiên cứu của USGS đã đánh giá khả năng tổn thương cho đới ven biển toàn cầu do NBD, trong

đó đã xây dựng được chỉ số tổn thương đới bờ CVI - Coastal Vulnerability Index và từ

đó đã thiết lập được bản đồ tổn thương cho từng khu vực cụ thể

Hầu hết các nghiên cứu tổn thương về trước có xu hướng tập trung vào từng tác nhân riêng l như dâng cao mực nước biển USGS, 2005 , lũ lụt Harvey, 2008 , xói lở

bờ biển Boruff, 2005 Trong những năm sau này, các hướng nghiên cứu mới về tổn thương theo tiếp cận tổng hợp các tác nhân của BĐKH đã được chú ý tới, trong đó có các công trình nghiên cứu của IPCC Cộng thêm sự phát triển của viễn thám và GIS đã giúp các nhà nghiên cứu xây dựng lên hệ thống cơ sở dữ liệu về các chỉ tiêu đánh giá TDBTT, chỉ tiêu đánh giá mức độ nguy hiểm do tai biến, chỉ tiêu đánh giá mật độ đối tượng bị tổn thương, chỉ tiêu đánh giá khả năng ứng phó

Nhìn chung, các công trình nghiên cứu TDBTT được xây dựng dựa vào hệ thống cơ sở dữ liệu bao gồm: các yếu tố gây tổn thương các tai biến, các yếu tố ảnh hưởng tới đặc điểm tự nhiên, xã hội ; đối tượng bị tổn thương tài nguyên, môi trường,

cơ sở hạ tầng, cộng đồng người và khả năng ứng phó/phục hồi của hệ thống Các nghiên cứu về tổn thương và dự báo mức độ tổn thương đã và đang đóng góp đáng kể trong việc quản lý tổng hợp, khai thác bền vững tài nguyên, hình thành các chương trình ưu tiên và bảo tồn, hoạch định chính sách, định hướng quy hoạch phát triển kinh

1.1.2.2 Việt Nam

Năm 1994, Ngân hàng Phát triển Châu Á đã xếp Việt Nam nằm trong nhóm quốc gia có nguy cơ tổn thương cao do tác động của BĐKH và NBD Điều này đã thúc đẩy việc nghiên cứu TDBTT vào những năm cuối thế kỷ 20 Đi đầu là công trình năm

1996 của Tom, G và các cộng sự đã nghiên cứu về tổng thể TDBTT đới ven biển Việt Nam trước các nguy cơ BĐKH [12]

Tiếp theo đó là một loạt các đề tài của GS.TS Mai Trọng Nhuận, với các nghiên cứu TDBTT đến hệ thống tài nguyên, môi trường đới ven biển miền Trung và Nam Trung Bộ Cụ thể trong giai đoạn 2001-2002 với đề tài “Nghiên cứu, đánh giá TDBTT của đới duyên hải Nam Trung Bộ làm cơ sở khoa học để giảm nhẹ tai biến, quy hoạch sử dụng đất bền vững”; Năm 2009 với đề tài “Điều tra đánh giá tài nguyên - môi trường các vũng vịnh trọng điểm ven bờ phục vụ phát triển kinh tế, xã hội và bảo

vệ môi trường”; Hay đề tài nghiên cứu tổn thương ở đới ven bờ Việt Nam năm 2011

“Điều tra, đánh giá tổng hợp mức độ tổn thương tài nguyên - môi trường vùng biển và đới ven biển Việt Nam, đề xuất các giải pháp phát triển bền vững”; Qua các đề tài của GS.TS Mai Trọng Nhuận, bước đầu thiết lập được quy trình công nghệ thành lập bản đồ TDBTT của tài nguyên, môi trường Nhận định, đánh giá các yếu tố ảnh hưởng tới TDBTT, đánh giá hiện trạng TDBTT và phân vùng TDBTT Điều này đã góp phần quan trọng trong công tác giảm thiểu thiệt hại tai biến, bảo vệ tài nguyên và môi trường, quy hoạch sử dụng hợp lý tài nguyên

Tác động của XNM và NBD là những thách thức lớn nhất của nhân loại trong thế kỷ XXI Việt Nam cũng không nằm ngoại lệ, trong cuộc điều tra 84 Quốc gia đang phát triển ven biển Việt Nam đứng đầu về những tác động đối với dân số, GDP, khả năng mở rộng đô thị cũng như xếp hạng 2 đối với các ảnh hưởng quỹ đất và khả năng

mở rộng đất nông nghiệp XNM đã, đang và s làm thay đổi toàn diện, sâu sắc tới các

7

hệ sinh thái tự nhiên, đời sống kinh tế - xã hội, quá trình phát triển, đe dọa nghiêm trọng an ninh lương thực và đặc biệt là nguồn nước Vì vậy hướng nghiên cứu chuyên sâu các tác động của XNM đang là hướng đi cho các nhà khoa học trong thời gian tới đây Điển hình với một số các đề tài như: Năm 2012 với đề tài “Đánh giá tổn thương

có sự tham gia: Trường hợp xâm nhập mặn ở đồng bằng sông Cửu Long” của Nguyễn Thanh Bình [1], năm 2013 với đề tài “Tổn thương của cộng đồng cư dân ven biển Bắc

bộ dưới tác động của nước biển dâng do biến đổi khí hậu” của Trần Văn Đạt [7], năm

2017 với đề tài “Hiện trạng và khả năng dễ bị tổn thương do nhiễm mặn trong bối cảnh biến đổi khí hậu ở thành phố Đà Nẵng” của Nguyễn Ngọc Trực [21], năm 2017 với đề tài “Tổng quan nghiên cứu về đánh giá tính dễ bị tổn thương do biến đổi khí hậu” Lê Ngọc Tuấn [22],

1.2 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

1.2.1 Điều kiện tự nhiên

1.2.1.1 Vị trí địa lý

Nam Định là tỉnh thuộc đồng bằng ven biển sông Hồng, cách thủ đô Hà Nội 90

km về phía Nam và rất gần khu vực tam giác tăng trưởng kinh tế: Hà Nội - Hải Phòng

- Quảng Ninh Nam Định có tọa độ địa lý từ 19o52’ đến 20o30’ vĩ độ Bắc và 105o55’ đến 106o35’ kinh độ Đông

- Phía Bắc giáp tỉnh Hà Nam, Thái Bình

- Phía Đông giáp tỉnh Thái Bình

- Phía Tây giáp tỉnh Ninh Bình

- Phía Đông Nam và Nam giáp biển Đông

Đơn vị hành chính của tỉnh có thành phố Nam Định và 9 huyện bao gồm 194

xã, 35 phường và thị trấn [24] Trong đó khu vực nghiên cứu là 3 huyện ven biển với diện tích 72,477 ha chiếm hơn 43% diện tích toàn tỉnh

Thứ tự 3 huyện và 3 con sông lớn là được sắp xếp lần lượt như sau: sông Hồng, huyện Giao Thủy, huyện Hải Hậu, sông Ninh Cơ, huyện Nghĩa Hưng và kết thúc là sông Đáy

Vì là vùng đồng bằng ven biển nên các huyện Giao Thủy, Hải Hậu và Nghĩa Hưng có lợi thế bờ biển dài 72 km và đất đai khá phì nhiêu Điều này giúp khu vực này có nhiều tiềm năng phát triển kinh tế tổng hợp ven biển

Phía Nam huyện Nghĩa Hưng ngoài một số tiểu khu có địa hình lòng chảo, trũng cục bộ phân bố thì địa hình tương đối bằng phẳng

Địa hình huyện Giao Thuỷ nói chung có xu hướng thoải dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam, cao độ đất tự nhiên trung bình khoảng từ 0,7 - 0,8 m

+ Huyện Hải Hậu có địa hình cao nhất có cao độ tự nhiên trung bình khoảng từ 0,8 - 1 m, cao trình thấp nhất khoảng 0,6 m, cao trình cao nhất khoảng 1,3 m tập trung tại ven Bắc đường TL56

1.2.1.3 Đặc điểm đất đai, thổ nhưỡng

Đất đai của khu vực nghiên cứu hầu hết có nguồn gốc từ đất phù sa của lưu vực sông Hồng, sông Đáy và sông Ninh Cơ bồi tụ tạo nên

9

Thành phần cơ lý: chủ yếu thuộc loại thịt nhẹ, ở các vùng cao ven sông thuộc loại đất cát và đất thịt pha cát Ở một số vùng trũng cục bộ thường bị ngập nước thuộc loại đất thịt nặng

Theo kết quả điều tra của ngành nông - lâm nghiệp Nam Định thì đất ở đây chỉ

có 2 loại chính là:

- Đất thuộc chân ruộng thường ngập nước trong mùa mưa to, có thể cấy 2 vụ lúa/năm Thành phần chủ yếu thuộc loại thịt trung đến thịt nặng, mạch nước ngầm dâng cao chưa hoàn toàn thoát được nên năng suất cây trồng chưa ổn định

- Đất ở nơi cao các bãi sông: đây là vùng đất thịt nhẹ, cát pha, phù sa có độ phì khá nhưng ngh o mùn và đạm Loại đất này rất thích hợp cho phát triển trồng cây công nghiệp

1.2.1.4 Đặc trưng khí hậu và thủy văn

a) Khí hậu

Do khu vực nghiên cứu nằm trong địa bàn tỉnh Nam Định nên về các đặc trưng khí hậu của khu vực có cùng giá trị với đặc trưng khí hậu của tỉnh Nam Định

- Lưới trạm quan trắc khí tượng

Danh sách trạm đo khí tượng thủy văn trong khu vực gồm:

Bảng 1.1 Danh sách trạm khí tượng thủy văn trong khu vực [8]

Nhiệt độ không khí trung bình năm khoảng 23o

- 24oC Mùa đông nhiệt độ trung bình là 18.90C, tháng lạnh nhất là vào tháng 1 và tháng 2 Mùa hạ, có nhiệt độ trung bình là 270C, tháng nóng nhất là tháng 7 với nhiệt độ trung bình là 29.40C nhiệt độ nóng nhất có thể lên tới hơn 400C)

- Độ ẩm

Nam Định có độ ẩm trung bình các tháng đều vượt trên 80% Độ ẩm không khí trung bình tháng nhiều năm vào khoảng 82 - 90% Độ ẩm giữa các tháng trong năm biến đổi rất ít Tỉnh Nam Định vào những ngày mùa đông khô hanh, độ ẩm có thể giảm dưới 20% Còn trong những ngày mưa phùn độ ẩm không khí có thể tăng lên đến trên 90%

10

- Mưa

Tổng lượng mưa bình quân nhiều năm tỉnh Nam Định khoảng 1.757 mm Trong

đó, vào mùa h lượng mưa tương đối dồi dào và tập trung vào các tháng 6, 7, 8 chiếm 70% lượng mưa cả năm)

- Gió, bão

Do vị trí địa lý của tỉnh Nam Định nằm ở ven biển do vậy tỉnh luôn chịu ảnh hưởng của bão Theo số liệu của Tổng cục Khí tượng - Thủy văn, trung bình mỗi năm khu vực ven biển tỉnh Nam Định có 2 cơn bão đổ bộ và thường xảy ra từ tháng 5 đến tháng 11, nhiều nhất vào tháng 6 đến tháng 9 Bão gây thiệt hại nghiêm trọng về người

và của cho các huyện ven biển tỉnh Nam Định Đặc biệt, cơn bão số 5 xuất hiện tháng 9/1996 có sức gió giật trên cấp 12 đã gây thiệt hại nặng nề cho tỉnh, là trận bão lớn nhất trong gần 100 năm trở lại đây

b) Thủy văn

- Mạng lưới sông ngòi:

Các huyện ven biển tỉnh Nam Định có hệ thống sông ngòi dày đặc gồm nhiều sông lớn chảy qua:

+ Sông Hồng: Chảy qua phía Đông lưu vực, đây là con sông có hàm lượng phù

sa lớn, là nguồn nước tưới cho lưu vực, đồng thời cũng là con sông nhận nước tiêu Mùa lũ trên sông Hồng bắt đầu từ tháng VI đến hết tháng X Về mùa lũ nước sông thường dâng lên rất cao, chênh lệch mực nước và cao độ đất trong đồng từ 1 – 1,5 m ảnh hưởng lớn đến việc tiêu úng

Về mùa kiệt chịu tác động điều tiết của hồ Hoà Bình nên mực nước mùa kiệt được nâng cao hơn, tuy nhiên vào các tháng mùa kiệt mực nước vẫn thấp hơn cao độ trong đồng nên lấy nước tưới cho vùng phải tưới bằng động lực Chỉ vào các tháng đầu

và cuối mùa lũ có thể lợi dụng mực nước lớn nhất trong ngày để lấy nước tự chảy

+ Sông Đáy: Chảy ở phía Tây và phía Nam lưu vực Sông Đáy có bãi rộng và

nhiều khu trũng nên khả năng điều tiết lũ lớn nhưng thoát lũ chậm do phần hạ lưu sông hẹp, lại bị ảnh hưởng lũ sông Hoàng Long và sông Đào Nam Định nên mực nước kéo dài ngày ảnh hưởng đến việc tiêu thoát lũ của tỉnh

Lũ sông Đáy có phần ảnh hưởng chế độ bão gió miền Trung, thường có mưa nhiều vào tháng IX, đỉnh lũ chính vụ thường xuất hiện từ 15/VII đến cuối tháng VIII

+ Sông Đào: Sông Đào bắt nguồn từ sông Hồng ở phía dưới cầu Tân Đệ Thái

Bình chảy ngang qua Thành phố Nam Định, gặp sông Đáy ở Độc Bộ và hợp thủy lại tạo thành sông Đại Giang đổ ra biển Sông có chiều dài 45 - 50) km, chiều rộng trung bình 500 - 600) m Đây là con sông quan trọng đưa nguồn nước ngọt dồi dào của sông Hồng bổ sung cho hạ du lưu vực sông Đáy cả mùa kiệt và mùa lũ

+ Sông Ninh Cơ: Sông Ninh Cơ là phân lưu cuối cùng ở bờ hữu sông Hồng

nhận nước sông Hồng ở Mom Rô và đổ ra biển tại cửa Lạch Giang Sông có dòng chảy quanh co, uốn lượn, chiều rộng trung bình 400 - 500 m, chiều dài từ 35 - 40 km Sông chịu ảnh hưởng mạnh của thủy triều, về mùa lũ sông chịu ảnh hưởng của lũ sông Hồng, thoát lũ hỗ trợ cho sông Hồng từ 1000 - 1200 m3/s, khả năng thoát lũ lớn nhất tới 3600 m3/s, là tuyến giao thông thủy quan trọng trong vùng lưu lượng hàng hoá từ 160.000 tấn đến 200.000 tấn ngày đêm

+ Sông Sò: Bị bồi lấp từ khi xây dựng cống thay cửa Ngô Đồng và xây dựng

đập Nhất Đỗi Hiện nay sông này từ đập Nhất Đỗi ra biển chỉ còn lại là một lạch biển, làm giảm khả năng tiêu úng

- Tài nguyên nước mặt

Nhờ hệ thống sông ngòi và hệ thống hồ, đầm, ao, kênh mương dày đặc nên nguồn nước mặt tại khu vực nghiên cứu khá phong phú Sông Hồng là sông lớn nhất chảy qua địa bàn, sông Đáy và sông Ninh Cơ là chi lưu của sông Hồng

- Tài nguyên nước ngầm

Trên khu vực nghiên cứu có 2 tầng chứa nước chính có ý nghĩa quan trọng trong khai thác và sử dụng Đó là tầng chứa nước lỗ hổng Hôlôxen hệ tầng Thái Bình

và tầng chứa nước Pleistoxen hệ tầng Hà Nội

+ Tầng chứa nước lỗ hổng Hôlôxen hệ tầng Thái Bình có trữ lượng tiềm năng là 485.638,916 m3/ngày

12

+ Tầng chứa nước lỗ hổng Pleistoxen hệ tầng Hà Nội có trữ lượng tiềm năng là 140.970,95 m3/ngày

Về chất lượng nước ngầm thì tổng độ khoáng hoá biến đổi tăng dần theo hướng

đi từ biển vào đất liền

- Dòng chảy bùn cát

Tại khu vực nghiên cứu bùn cát được bồi tụ tập trung chủ yếu tại khu vực cửa

Ba Lạt, cửa Ninh Cơ và cửa Đáy Vào mùa h 80% lượng bùn cát được đổ ra biển lượng bùn cát phân bố lại không đều Đặc biệt, dòng chảy bùn cát khu vực huyện Hải Hậu vào mùa lũ lượng bùn cát là 91,5% nhưng vào mùa kiệt lượng bùn cát chỉ còn 8,5%, do phụ thuộc vào yếu tố động lực ven bờ và chịu ảnh hưởng trực tiếp lượng vận chuyển bùn cát của các con sông

- Đặc điểm thủy triều

Khu vực nghiên cứu là vùng bị ảnh hưởng bởi thủy triều Vịnh Bắc Bộ, chế độ nhật triều, biên độ triều trung bình từ 1,6 - 1,7 m, lớn nhất là 3,31 m và nhỏ nhất là 0,11 m Thời gian triều lên trong ngày khoảng 8 - 9 giờ, thời gian triều xuống khoảng

15 - 16 giờ Hàng tháng trung bình có 2 lần triều cường, 2 lần triều kém, mỗi kỳ triều khoảng 14 - 15 ngày

Ảnh hưởng của thủy triều mạnh nhất vào các tháng mùa kiệt, giảm đi trong các tháng lũ lớn

Sóng đỉnh triều truyền sâu vào nội địa 150 km về mùa cạn và 50 - 100 km về mùa lũ

1.2.2 Tình hình phát triển ngành nông nghiệp

Theo một báo cáo năm 2016, cơ cấu kinh tế của tỉnh tiếp tục chuyển dịch theo hướng tăng tỷ trọng ngành công nghiệp Giá trị sản xuất của toàn tỉnh Nam Định là 107.685 tỷ đồng, trong đó: Giá trị sản xuất GTSX) ngành nông nghiệp giảm từ 28,28% năm 2010 xuống còn 22,99% năm 2016, ngành công nghiệp tăng từ 36,47% năm 2010 lên 42,01% năm 2016 Tuy tỉnh đang có chủ chương chuyển đổi nhưng tại 3 huyện nghiên cứu giá GTSX ngành nông nghiệp vẫn tăng lần lượt là huyện Giao Thủy tăng 17,04%, huyện Hải Hậu tăng 12,66% và huyện Nghĩa Hưng tăng 13,45% so với năm 2010 Dưới đây là chi tiết tình hình phát triển từng lĩnh vực:

Theo quy hoạch phát triển nông, lâm nghiệp, thủy sản tỉnh Nam Định đến năm

2020 s hình thành các vùng sản xuất nông sản hàng hoá tập trung gắn với bảo quản, chế biến, tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp đa dạng như vùng nguyên liệu lạc tập trung ở các huyện Ý Yên, Nam Trực, Vụ Bản, Giao Thủy, Hải Hậu Cụ thể như sau:

Vùng sản xuất rau chuyên canh tập trung ở các chân ruộng cao - thịt nhẹ trồng lúa thuộc các huyện phía nam của tỉnh Nam Định, cụ thể vùng nghiên cứu là huyện Hải Hậu

Quy hoạch vùng phát triển cây rau quả phục vụ công nghiệp chế biến và xuất khẩu với diện tích từ 3.000 - 5.000 ha tập trung Trong đó vùng nghiên cứu có 2 huyện

là Hải Hậu cà chua 500 - 800 ha và cải dầu 300 - 500 ha; Nghĩa Hưng cà chua 500 -

800 ha

Vùng khoai tây tập trung ở các xã vùng màu và bãi bồi ven sông, cụ thể vùng nghiên cứu thuộc các huyện Nam Trực, Giao Thuỷ Tập trung đầu tư thâm canh đưa các giống khoai tây Đức và Hà Lan vào sản xuất đại trà để tăng năng suất và sản lượng

Vùng trồng ngô trung thuộc các huyện Hải Hậu 1.070 ha, Nghĩa Hưng 560

ha, Giao Thủy 400 ha

Vùng trồng đậu tương tập trung ở huyện Hải Hậu 1.100 ha, Nghĩa Hưng 990

ha, Giao Thủy 880 ha

Vùng lúa tám, lúa nếp tại Hải Hậu, Nghĩa Hưng

Vùng dược liệu: Nam Định là tỉnh nằm trong quy hoạch vùng dược liệu của thủ tướng chính phủ, đây là 1 trong 8 vùng dược liệu lớn nhất cả nước được quy hoạch phát triển trồng khoảng 20 loại dược liệu bao gồm 12 loài bản địa và 8 loài nhập nội Trong đó 2 huyện Hải Hậu và Nghĩa Hưng là khu vực chính của vùng dược liệu tỉnh Nam Định với các giống cây điển hình là Đinh Lăng, Dây Thìa Canh, Hoa Hòe

Tỉnh Nam Định phân vùng nông nghiệp và các vùng trọng điểm sản xuất các cây trồng - vật nuôi chính thành 2 vùng Trong đó 3 huyện Giao Thuỷ, Nghĩa Hưng, Hải Hậu thuộc phân vùng nam sông Đào Vùng nam sông Đào là vùng đồng bằng ven

14

biển ngoài 3 huyện vùng nghiên cứu vùng này còn gồm một số các huyện khác như Nam Trực, Trực Ninh, Xuân Trường Diện tích đất nông nghiệp tại vùng nam sông Đào chiếm khoảng 67% diện tích đất nông nghiệp toàn tỉnh Đây là vùng có địa hình bằng phẳng, đất đai màu mỡ, có hệ thống thuỷ lợi đồng bộ, nguồn nước tưới là nước phù sa sông Hồng, tưới tiêu khá chủ động

Đây là vùng lúa có năng suất cao, sản lượng lượng lớn, có truyền thống sản xuất lúa đặc sản và có tiềm năng mở rộng diện tích sản xuất lúa chất lượng cao, trồng dâu nuôi tằm và phát triển rau màu rau đậu thực phẩm, lạc

- Chăn nuôi

Tỉnh Nam Định tiếp tục phát triển chăn nuôi theo hướng chăn nuôi trang trại, gia trại quy mô vừa và nhỏ Cộng thêm nhiều tiến bộ kỹ thuật mới về giống thức ăn, thú y được đưa vào sản xuất như nuôi lợn ngoại tỷ lệ nạc cao, gà Tam Hoàng, gà Kabia, vịt siêu trứng, ngan pháp, đã giúp giá trị sản xuất ngành chăn nuôi toàn tỉnh năm 2016 đạt 6.084 tỷ đồng

Chăn nuôi lợn luôn chiếm tỷ trọng cao trong sản xuất của toàn ngành chăn nuôi của tỉnh Điều này cũng đúng với 3 huyện thuộc vùng nghiên cứu, khi số lượng đàn gia súc bao gồm: trâu, bò, lợn, dê, ngựa của toàn tỉnh là 832.505 con thì 3 huyện đã chiếm hơn 38% lượng gia súc và trong số 38% thì lợn chiếm đến 36,55%

Cũng giống như trồng trọt, khu vực nghiên cứu thuộc phân vùng nam sông Đào Nơi đây thế mạnh là chăn nuôi lợn thịt nạc và đặc biệt là nuôi lợn nái sinh sản, sản xuất con giống, sản xuất lợn choai, lợn sữa xuất khẩu

Về gia cầm, số lượng gia cầm tại 3 huyện nghiên cứu lần lượt là chiếm 42,3% trong tổng số 7.773 nghìn con gia cầm của toàn tỉnh Huyện Hải Hậu với lượng giá cầm 1.277 con nên đã được xếp là một trong ba huyện nuôi nhiều gia cầm nhất toàn tỉnh

Theo định hướng đến 2020 tầm nhìn 2030 Nam Định s quy hoạch các vùng chăn nuôi tập trung với các giống chuyên thịt chất lượng cao Cụ thể tại khu vực nghiên cứu như sau:

+ Vùng chăn nuôi bò thịt tập trung ở các xã ven sông Hồng, sông Đáy, sông Ninh Cơ và sông Đào;

+ Vùng chăn nuôi bò sữa: Quy hoạch tại huyện Nghĩa Hưng và một số xã có điều kiện diện tích đất bãi ven sông lớn, quy hoạch để phát triển bò sữa đến năm 2020 khoảng 350 ha;

+ Vùng chăn nuôi lợn sữa xuất khẩu ở 7 huyện trong đó có huyện Nghĩa Hưng

và Hải Hậu thuộc khu vực nghiên cứu;

Diện tích rừng hiện có của toàn tỉnh là 3.111 ha Trong đó Nghĩa Hưng và Giao Thủy là 2 huyện có diện tích rừng lớn nhất toàn tỉnh Diện tích rừng của huyện Nghĩa Hưng là 1.202 ha, đã bị thu hẹp 504 ha so với năm 2010 Diện tích rừng huyện Giao Thủy năm 2016 là 1.787 ha mở rộng 10 ha so với năm 2010

Năm 2016 toàn tỉnh trồng mới được 146 ha rừng, toàn bộ là rừng phòng hộ, trong đó tập trung tại 3 huyện Nghĩa Hưng, Giao Thủy, Hải Hậu Sản lượng gỗ năm

2016 của tỉnh Nam Định đạt 6.920 m3 toàn bộ là gỗ rừng trồng

- Thủy sản

Năm 2016 tổng sản lượng thủy sản đạt 129,218 tấn, tăng 6,3% so với năm

2015 Giá trị sản xuất ngành thủy sản của tỉnh Nam Định đạt 3.479 tỷ đồng theo giá

so sánh 2010 GTSX ngành nuôi trồng thủy sản ngày càng chiếm tỷ trọng cao từ 61,72% năm 2010 lên 64,74% năm 2016, tỷ trọng ngành đánh bắt giảm từ 34,33% năm 2010 xuống còn 29,23% năm 2016 Trong đó 3 huyện thuộc vùng nghiên cứu chiếm phần lớn trong GTSX thủy sản của tỉnh

Năm 2016, trong 15.513 ha diện tích nuôi trồng thủy sản của toàn tỉnh thì vùng nghiên cứu chiếm đến 66,12% với giá trị diện tích lần lượt là Giao Thủy với 5.108 ha, Nghĩa Hưng với 2.751 ha và cuối cùng là Hải Hâu với 2.389 ha Giá trị sản phẩm thu được trên 1 ha mặt nước nuôi trồng thủy sản của 3 huyện đều cao hơn của tỉnh khoảng

100 triệu đồng, với giá trị lần lượt tại 3 huyện là Giao Thủy 468,69 triệu đồng, Hải Hậu 450,85 triệu đồng và nhỏ nhất huyện Nghĩa Hưng 446,65 triệu đồng

Trên địa bàn tỉnh Nam Định có tổng số 426 trang trại thì 3 huyện Giao Thủy, Nghĩa Hưng, Hải Hậu số trang trại nuôi trồng thủy sản tập trung chủ yếu ở đây, do đây

là vùng ven biển có bờ biển dài 72 km, đất đai phì nhiêu, có tiềm năng phát triển kinh

tế biển Trong đó Giao Thủy là huyện có nhiều trang trại nhất trên địa bàn tỉnh, số trang trại này chủ yếu là nuôi trồng thủy sản 175/184 trang trại của toàn huyện

+ Chế biến xuất khẩu và dịch vụ hậu cần nghề cá

Về dịch vụ hậu cần nghề cá: Có 1 cảng cá kết hợp khu neo đậu tàu thuyền tránh trú bão Ninh Cơ đã được xây dựng trên diện tích 10 ha và đưa vào sử dụng năm 2008

16

với trên 192 m cầu tàu, sức chứa 200 tàu và 5 bến cá do người dân tự tổ chức Hiện nay, tỉnh đang xây dựng khu neo đậu tàu thuyền tránh trú bão cửa Ninh Cơ xã Nghĩa Thắng huyện Nghĩa Hưng với diện tích 30 ha, sức chứa 545 tàu hiện đã đưa vào sử dụng Âu neo đậu số 1 với diện tích 9,8 ha và khu neo đậu tàu thuyền tránh trú bão kết hợp bến cá cửa Hà Lạn huyện Giao Thủy với sức chứa 1.000 tàu Ngoài ra có 87 cơ sở thu mua, sơ chế, chế biến tiêu thụ sản phẩm, dịch vụ xăng dầu, gia công lưới, đóng mới và sửa chữa tàu cá phục vụ cho khai thác, nuôi trồng thủy sản, phân bố đều khắp ở các vùng ven biển Về cơ sở đóng mới và sửa chữa tàu cá: toàn tỉnh có 9 cơ sở đóng mới, sửa chữa tàu cá công suất từ 200 – 400CV Giao Thủy 4 cơ sở, Hải Hậu 4 cơ sở, Nghĩa Hưng 1 cơ sở , hàng năm có từ 30 – 50 tàu cá được đóng mới, các xưởng đóng tàu, các cơ sở dịch vụ xăng dầu, gia công lưới, sản xuất nước đá, tiếp tục được mở rộng sản xuất kinh doanh bước đầu đáp ứng yêu cầu phát triển nghề cá trên địa bàn tỉnh

Trên địa bàn 3 huyện Giao Thủy, Hải Hậu, Nghĩa Hưng có 15 doanh nghiệp và

10 HỢP TÁC XÃ, trên 100 cơ sở thu mua, chế biến hải sản, 4 HỢP TÁC XÃ đánh bắt kiêm chế biến và hàng nghìn hộ làm nghề chế biến hải sản Sản lượng thủy sản chế biến năm 2006 đạt 7.000 tấn, đến năm 2010 tăng lên 8.500 tấn Sản lượng nước mắm ước đạt 4,5 triệu lít có chất lượng tốt được tín nhiệm trên thị trường

Các xưởng đóng tàu, các cơ sở dịch vụ xăng dầu, gia công lưới, sản xuất nước

đá, dịch vụ giống, thức ăn, thú y thủy sản tiếp tục mở rộng sản xuất

Theo quy hoạch phát triển nông nghiệp - thủy sản, và muối tỉnh Nam Định giai đoạn 2010 - 2020 và tầm nhìn 2030 Nam Định s tiến hành quy hoạch nuôi trồng thủy sản theo vùng tập trung và chuyên canh

Vùng nuôi tôm thương phẩm trong đó: vùng nuôi tôm th chân trắng tập trung ở Giao Thủy, Hải Hậu, Nghĩa Hưng Vùng nuôi tôm sú tập trung ở khu vực Cồn Ngạn, vùng ven sông Sò, vùng Cồn Xanh, vùng cửa sông Đáy

Vùng nuôi cua biển chủ yếu tập trung ở Nghĩa Hưng và Giao Thủy

Vùng nuôi cá biển trong đầm nước lợ: Đối tượng là cá Bống Bớp, cá Chim biển vây vàng, cá Hồng Đỏ, cá Hồng Mỹ, cá Song, Xây dựng vùng nuôi chuyên cá Bống bớp ở huyện Nghĩa Hưng, vùng nuôi chuyên cá Song ở Hải Hậu, vùng nuôi chuyên cá Vược ở Giao Thủy

Nuôi ngao thương phẩm: Vùng nuôi ngao tập trung ở vùng đệm vườn Quốc gia Xuân Thủy và vùng Cồn Xanh thuộc Nghĩa Hưng

Nuôi cá rô phi đơn tính: Vùng tập trung ở Hải Hậu, TP Nam Định, Mỹ Lộc,

Vụ Bản, Ý Yên

17

CHƯƠNG II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Phương pháp kế thừa và 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

Luận văn sử dụng phương pháp này trong việc tổng hợp và kế thừa các kết quả nghiên cứu về đặc điểm khí tượng thuỷ văn, đặc điểm địa chất, địa mạo, môi trường, các dạng tài nguyên, yếu tố xã hội từ các đề tài, dự án đã và đang thực hiện tại vùng nghiên cứu như: Đề tài “Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên và môi trường khu vực cửa sông ven biển vùng đồng bằng sông Hồng và đề xuất giải pháp khai thác sử dụng hợp lý”, Dự án “Thiết lập hành lang bảo vệ bờ biển tỉnh Nam Định”, Ngoài ra còn có các tài liệu thu thập được như Niên giám thống kê từ cấp tỉnh đến cấp huyện, đặc biệt là dựa trên luận văn “Đánh giá tính dễ bị tổn thương đối với ngành nuôi trồng thủy sản huyện Kim Sơn tỉnh Ninh Bình” của Ths Đỗ Thị Thu Hằng năm 2014 và các luận văn khác có liên quan Các tài liệu này s được phân loại, sắp xếp có trình tự và được định hướng vào nghiên cứu để xác định các chỉ tiêu đánh giá TDBTT tới ngành nông nghiệp bao gồm các chỉ tiêu về: (E) mức độ phơi nhiễm do XNM, (S) độ nhạy và AC khả năng thích ứng của hệ thống tự nhiên - xã hội

2.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa

Phương pháp điều tra khảo sát thực địa là thu thập thông tin ngoài hiện trường theo mục đích của người xây dựng cuộc khảo sát

Phương pháp này được sử dụng phổ biến trong hầu hết các đề tài, vì nó giúp thị sát tình hình thực tế, có cái nhìn khách quan khi tiến hành đánh giá Đồng thời bổ sung được những nội dung, những thông tin mà các đề tài trên tài liệu chưa phản ánh được hết Ngay cả sau khi đã đưa ra kết quả vẫn cần đến khâu thực địa, khảo sát thực tế để kiểm chứng những kết quả đó Đây là phương pháp truyền thống luôn được thực hiện trong công tác điều tra cơ bản về các hiện tượng tai biến tự nhiên Luận văn áp dụng phương pháp này để tiến hành khảo cứu các khu vực nghiên cứu Đây là phương pháp

có độ chính xác cao nhất, song cũng là phương pháp tốn kém nhất

2.3 Phương pháp và quy trình đánh giá tính dễ bị tổn thương dưới tác động của xâm nhập mặn

2.3.1 Phương pháp đánh giá

Theo Ban Liên chính phủ về BĐKH, tính dễ bị tổn thương do BĐKH được định nghĩa là mức độ mà hệ thống dễ bị tác động và không có khả năng chống chịu trước

V (Tính dễ bị tổn thương) = ƒ(Exposure (tình trạng dễ bị ảnh hưởng), Sensivity (độ nhạy cảm), Adaptive capacity (năng lực thích ứng))

Trong đó:

Exposure (Tình trạng dễ bị ảnh hưởng hay còn gọi là phơi nhiễm): là những biểu hiện của thay đổi khí hậu cũng như những biến động về tần suất và mức độ của

các hiện tượng thời tiết cực đoan, thiên tai

Sensivity (Độ nhạy): Là mức độ một hệ thống bị ảnh hưởng tiêu cực hoặc tích

cực do biến đổi hoặc dao động khí hậu Tác động có thể trực tiếp ví dụ như sự thay đổi sản lượng cây trồng trong việc đáp lại dao động của nhiệt độ) hoặc tác động gián tiếp ví dụ như thiệt hại gây ra bởi sự gia tăng tần suất lũ lụt ven biển do mực nước biển dâng

Adaptive capacity (Năng lực thích ứng): Khả năng điều chỉnh của một hệ thống

trước tác động của BĐKH bao gồm cả thay đổi và hiện tượng cực đoan khí hậu) nhằm làm nhẹ thiệt hại tiềm tàng, tận dụng cơ hội mà BĐKH đem lại hoặc để ứng phó với những hậu quả

Vulnerability (Tính dễ bị tổn thương): Trong nghiên cứu này, được hiểu là hàm

số của một loạt các yếu tố kinh tế - xã hội, điều kiện vật lý, tự nhiên thể hiện thông qua

ba nhân tố trên mức độ ảnh hưởng, độ nhạy cảm và năng lực thích ứng) Mức độ ảnh hưởng càng lớn và độ nhạy cảm càng cao thì mức độ dễ bị tổn thương càng lớn Nếu năng lực thích ứng được cải thiện thì mức độ dễ bị tổn thương s giảm đi

Hình 2.2 Quy trình đánh giá tính dễ bị tổn thương

Bước 1 Lựa chọn vùng nghiên cứu

Sông Hồng chảy qua nhiều tỉnh thành của Việt Nam Khi vào địa phần Việt Nam nó bắt nguồn từ Lào Cai và cửa chính đổ ra biển thuộc địa phận tỉnh Nam Định Trong đó sông Hồng có rất nhiều chi lưu và phụ lưu Tại tỉnh Nam Định có cửa Đáy,

Tình trạng dễ bị ảnh hưởng Exposure Độ nhạy cảm Sensitivity

Năng lực thích ứng (Adaptive capacity)

Tính dễ bị tổn thương (Vulnerability)

Tác động tiềm tàng (Potential impact)

Bước 5:

Xây dựng bản đồ phân vùng TDBTT

Bước 6:

Đánh giá TDBTT

20

cửa Ninh Cơ và cửa Ba Lạt đi qua 3 huyện là Giao Thủy, Hải Hậu và Nghĩa Hưng Dựa vào nguồn số liệu thu thập hiện có từ các dự án và dựa vào đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, để đánh giá TDBTT do xâm nhập mặn luận văn chia vùng nghiên cứu thành 3 vùng Hình 2.3 , chi tiết như sau:

- Vùng 1: Toàn bộ địa bàn huyện Nghĩa Hưng – KV1

- Vùng 2: Toàn bộ địa bàn huyện Hải Hậu – KV2

- Vùng 3: Toàn bộ địa bàn huyện Giao Thủy – KV3

Hình 2.3 Phân vùng khu vực nghiên cứu

Bước 2 Thiết lập bộ tiêu chí

Để thiết lập bộ tiêu chí đánh giá TDBTT dưới tác động của XMN cần phải tập hợp những dữ liệu về tự nhiên, kinh tế - xã hội và môi trường có liên quan đến XMN trong khu vực Các phản ứng của khu vực nhiều khi là thể hiện đơn l lên từng tiêu chí nhưng có khi lại thể hiện lên nhiều tiêu chí Xuất phát từ quan điểm, mục tiêu cần đánh giá mà lựa chọn xếp yếu tố ảnh hưởng này vào tiêu chí này hay tiêu chí kia

Bộ tiêu chí đánh giá TDBTT gồm 3 thành phần: Mức độ phơi nhiễm E , mức

độ nhạy cảm S và khả năng thích ứng AC Dựa theo Tổng quan nghiên cứu về đánh giá TDBTT do biến đổi khí hậu Lê Ngọc Tuấn, 2017), Viện Khoa học Khí tượng thủy văn và Môi trường IMHEN, 2011 và một số các tài liệu liên quan khác

Đối tượng

bị tác động Tác động, rủi ro

Độ mặn Tăng

Thủy sản

Vượt quá điều kiện sống của các loài, thay đổi nguồn cá bố

mẹ và nguồn giống tự nhiên, tăng nguy cơ dịch bệnh và các bệnh mới, xuất hiện các giống ngoại lai

Trồng trọt

- Ảnh hưởng đến chất lượng và số lượng nguồn nước ngọt cung cấp phục vụ cho tưới tiêu

- Ảnh hưởng đến chất lượng đất, gây thoái hóa và suy giảm chất lượng màu mỡ

Chăn nuôi - Ảnh hưởng đến chất lượng và số lượng nguồn nước ngọt

cung cấp phục vụ cho chăn nuôi

Nước biển dâng Tăng

Thủy sản

- Giảm diện tích vùng thủy sản nước ngọt

- Mất những vùng đất ngập nước ven biển và sinh thái cửa sông do sự thay đổi dòng chảy và mực nước biển

- Dẫn đến thay đổi giống loài do sự xâm nhập của các giống khác làm tăng sự cạnh tranh mới hay lối sống ăn thịt

- Làm gia tăng tình trạng xâm nhập mặn

Trồng trọt

- Ảnh hưởng đến chất lượng và số lượng nguồn nước ngọt cung cấp phục vụ cho tưới tiêu

- Ảnh hưởng đến chất lượng đất, gây thoái hóa và suy giảm chất lượng màu mỡ

- Làm gia tăng tình trạng xâm nhập mặn

Chăn nuôi

- Ảnh hưởng đến chất lượng và số lượng nguồn nước ngọt cung cấp phục vụ cho chăn nuôi

- Làm gia tăng tình trạng xâm nhập mặn

- Nguy cơ làm bạc màu các vùng đất nông nghiệp

- Gián đoạn sản xuất và tăng xâm nhập mặn

- Làm gia tăng tình trạng xâm nhập mặn

Từ đó bộ tiêu chí được xác lập bằng cách xác định riêng l tiêu chí cho từng thành phần, sau đó được tổng hợp lại theo phương pháp được lựa chọn, cụ thể:

- Xác định bộ chỉ số độ phơi nhiễm E

Như đã nêu ở trên, bộ chỉ số (E) trong luận văn chỉ mức độ tác động XNM và các yếu tố ảnh hưởng đến XNM do BĐKH gây ra Các chỉ số phơi nhiễm với XNM trong luận văn gồm: Độ mặn, các hiện tượng cực đoan và tổng diện tích có thể bị ảnh hưởng Đây là những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến XNM ở cửa sông tỉnh Nam Định

12 % Tỉ lệ thuận Chiều dài sông nhiễm mặn trên 1,5‰

tại điểm sâu nhất E 13 Km Tỉ lệ thuận Chiều dài sông nhiễm mặn trên 4‰

(tại điểm sâu nhất E 14 Km Tỉ lệ thuận

Hiện tượng

thời tiết

(E 2 )

Nước biển dâng Theo kịch bản

Bão lũ, sóng lớn Tăng E 24 % Tỉ lệ thuận

Số lượng gia cầm E 38 Con Tỉ lệ thuận

Số lượng gia súc Trâu, bò, lợn E 39 Con Tỉ lệ thuận

Số lượng trang trại E 310 Trang Trại Tỉ lệ thuận

- Xác định bộ chỉ số độ nhạy S

Chỉ số nhạy cảm với XMN S được đánh giá theo 04 hợp phần: Xã hội, sinh

kế, điều kiện tự nhiên và nguồn nước; tương ứng với 23 chỉ số khác nhau được đưa vào sử dụng trong tính toán Bốn hợp phần với 23 chỉ số về cơ bản đã bao hàm gần hết các hạng mục quan trọng cấu thành nên ngành nông nghiệp, nhất là các hạng mục liên

Tỉ lệ dân thành thị và nông thôn S 14 % Tỉ lệ nghịch

Tỉ lệ người dân làm nông nghiệp S 15 % Tỉ lệ thuận Thu nhập của lao động Trung bình đổ

nước nuôi trồng thủy sản S 26 Triệu đồng Tỉ lệ nghịch Giá trị sản phẩm thu được trên 1 ha đất

% Mức độ tác động của XNM đến nông nghiệp Tác động mạnh S 28 % Tỉ lệ thuận

Cơ giới hóa trong sản xuất nông nghiệp

24

hội và sinh lý của một hệ thống” IPCC, 2012 , mức độ thích ứng thấp tại các nước đang phát triển thường có liên quan mật thiết đến đói ngh o [40] và sự chưa hiểu biết sâu sắc của họ về vấn đề đang tới Từ đó luận văn đưa ra bộ chỉ số dùng để chỉ thị cho khả năng thích ứng như sau:

Bảng 2.4 Bộ chỉ số thích ứng (AC) với vấn đề xâm nhập mặn

AC 14

Triệu đồng Tỉ lệ nghịch

Hệ thống cảnh báo độ mặn AC 15 % Tỉ lệ nghịch

Chính

quyền (AC 2 )

Nhận thức của cán bộ về BĐKH và xâm nhập mặn Trên quan tâm AC 21 VNĐ Tỉ lệ nghịch Trình độ học vấn cán bộ Trên Cao

hoạt động không liên quan đến nông

qua nguồn chính thống Thông tin trực tiếp, Thông tin đại chúng AC 33 %

Tỉ lệ nghịch

Trình độ học vấn Trên cấp 3 AC 34 % Tỉ lệ nghịch

Tỷ lệ người được đào tạo kiến thức

về ngành nông nghiệp AC 35 % Tỉ lệ nghịch Diện tích rừng trồng mới AC 36 Ha Tỉ lệ nghịch

25

Biến

chính Biến phụ

Hợp phần phụ

(Biến thành phần) Kí hiệu Đơn vị Tính tương quan

Số lượng giống cây trồng và vật nuôi chịu mặn Trên 2 loại AC 37 % Tỉ lệ nghịch Thay đổi diện tích đất canh tác Thay

đổi tăng hoặc giảm AC 38 % Tỉ lệ nghịch Chuẩn bị cho việc phòng tránh thiên

tai, giảm nhẹ tác động của BĐKH AC 39 % Tỉ lệ nghịch

Bước 3 Tính giá trị chỉ số tổn thương: Dữ liệu về các yếu tố chỉ thị thường

khác nhau về thứ nguyên và bậc đại lượng do đó cần phải tiến hành chuẩn hóa, đưa các dữ liệu đó về cùng một đại lượng trước khi tiến hành xác định chỉ số cuối cùng Trước hết phải xác định quan hệ giữa các yếu tố chỉ thị và chỉ số dễ bị tổn thương Có

2 loại hàm thường được sử dụng: giá trị chỉ số tăng cùng với sự tăng giảm giá trị của yếu tố chỉ thị

Để làm được điều đó cần gán các mối phụ thuộc giữa các tiêu chí và các biến trong các quan hệ thuận - nghịch khi xác định tính dễ bị tổn thương [22] Hàm quan hệ thuận trong nghiên cứu được sử dụng chủ yếu trong việc tính toán chỉ số các tiêu chí

về E và S Điều đó có nghĩa là E hay S càng cao thì khả năng tổn thương càng lớn Ngược lại, hàm quan hệ nghịch được sử dụng trong việc tính toán chỉ số các tiêu chí về AC , tức là AC càng cao thì khả năng tổn thương càng thấp

Ví dụ, chúng ta thu thập được thông tin về sự thay đổi giá trị độ mặn trên lưu vực sông tại một khu vực nào đó, Rõ ràng là khi giá trị của các hợp phần phụ đó thay đổi theo chiều hướng tăng thì s làm cho chỉ số dễ bị tổn thương do XNM tăng do

sự thay đổi của độ mặn s làm tăng TDBTT tại khu vực nghiên cứu Trong trường hợp này, có thể nói rằng các độ mặn nói riêng hay các hợp phần phụ trong một biến phụ có quan hệ đồng biến với tính dễ bị tổn thương Từ đó, để chuẩn hóa hợp phần phụ đó phải sử dụng công thức sau:

Ngược lại, cũng có các hợp phần phụ có quan hệ nghịch biến với biến phụ Ví

dụ, nếu tỷ lệ người hiểu biết về BĐKH tại một khu vực cụ thể nào đó lớn, thì khả năng nhận biết các tác động và khả năng ứng phó với tác động của XNM tại khu vực đó s cao và vì vậy TDBTT s giảm đi Như vậy, tỷ lệ hiểu biết về BĐKH có quan hệ nghịch biến với tính dễ bị tổn thương, nhưng lại có quan hệ đồng biến với khả năng thích ứng Để chuẩn hóa hợp phần phụ đó chúng ta sử dụng công thức sau:

26

Trong đó: Xij – giá trị điểm thứ j thuộc biến thứ i đã chuẩn hóa;

Xij - giá trị điểm thứ j thuộc biến thứ i chưa chuẩn hóa;

MaxXij – giá trị lớn nhất thuộc biến thứ i chưa chuẩn hóa;

MinXij – giá trị nhỏ nhất thuộc biến thứ i chưa chuẩn hóa

Có thể thấy, từ 2 công thức trên các giá trị của Xij nằm trong khoảng từ 0 – 1 Trong đó, giá trị 1 tương ứng với giá trị lớn nhất trong khi giá trị 0 s là giá trị nhỏ nhất của vùng/khu vực nghiên cứu

Và sau khi chuẩn hóa các hợp phần phụ, chúng ta s xác định được các biến phụ và biến chính dựa theo các công thức sau:

Bước 4 Tính giá trị chỉ số tổn thương: Sau khi giá trị các biến thành phần được

thiết lập và chuẩn hóa, từ đó tính toán giá trị các biến thành phần và cuối cùng là tính toán chỉ số tổn thương dưới tác động của XNM từ các tiêu chí theo công thức của IPCC

Bước 5 Xây dựng bản đồ phân vùng TDBTT: bản đồ phân vùng TDBTT do

XNM được xây dựng dựa trên bộ chỉ số tổn thương bằng công nghệ GIS Bản đồ thể hiện TDBTT của các huyện thuộc khu vực nghiên cứu trên cơ sở các bản đồ thành phần như E , S và AC Các bản đồ này được chồng chập có trọng số tạo nên bản

27

đồ cuối cùng là bản đồ TDBTT Trên bản đồ phân vùng TDBTT, mỗi vùng được thể hiện bằng màu sắc khác nhau tương ứng với các cấp độ chỉ số TDBTT khác nhau Trong đó, vùng TDBTT cao s có màu đậm hơn và nhạt dần khi chuyển sang vùng có TDBTT thấp hơn Các bản đồ thành phần và sự phân vùng TDBTT được thực hiện nhờ phần mềm Mapinfo 15 Các bước thành lập bản đồ phân vùng TDBTT tại khu vực nghiên cứu được thể hiện tại hình dưới đây

Hình 2.4 Các bước thành lập bản đồ tính dễ bị tổn thương [20]

2.4 Ứng dụng mô hình MIKE 11 trong việc phân tích xâm nhập mặn

2.4.1 Lý do chọn mô hình toán

Vấn đề tính toán và nghiên cứu khả năng lấy nước của công trình bằng mô hình

đã được nhiều nhà nghiên cứu ở các nước phát triển như Mỹ, Hà Lan, Anh quan tâm

từ khoảng 40 - 50 năm trở lại đây Với thành tựu của khoa học và công nghệ được phát

- Các yếu tố về điều kiện tự nhiên

- Yếu tố về nguồn nước

Khả năng thích ứng

- Điều kiện thích ứng như: điều kiện kinh tế, xã hội,

Năm 1971, Prichard đã dẫn xuất hệ phương trình 3 chiều để diễn toán quá trình XNM nhưng nhiều thông số không xác định được Hơn nữa mô hình 3 chiều yêu cầu lượng tính toán lớn, yêu cầu số liệu quá chi tiết trong khi kiểm nghiệm nó cũng cần có những số liệu đo đạc chi tiết tương ứng Vì vậy các nhà nghiên cứu buộc phải giải quyết bằng cách trung bình hoá theo 2 chiều hoặc 1 chiều Sanker và Fischer, Masch

1970 và Leendertee 1971 đã xây dựng các mô hình 2 chiều và 1 chiều trong đó mô hình 1 chiều có nhiều ưu thế trong việc giải các bài toán phục vụ yêu cầu thực tế tốt hơn

Các nhà khoa học cũng thống nhất nhận định rằng, các mô hình 1 chiều thường hữu hiệu hơn các mô hình sông đơn và mô hình hai chiều Chúng có thể áp dụng cho các vùng cửa sông có địa hình phức tạp gồm nhiều sông, kênh nối với nhau với cấu trúc bất kỳ [8]

2.4.2 Giới thiệu mô hình toán

MIKE 11 là một phần mềm kỹ thuật chuyên dụng mô phỏng lưu lượng, chất lượng nước và vận chuyển bùn cát ở cửa sông, sông, hệ thống tưới, kênh dẫn và các hệ thống dẫn nước khác

MIKE 11 là mô hình động lực một chiều thân thiện với người sử dụng nhằm phân tích chi tiết, thiết kế, quản lý và vận hành cho sông và hệ thống kênh dẫn đơn giản và phức tạp MIKE 11 cung cấp một môi trường thiết kế hữu hiệu về kỹ thuật công trình, tài nguyên nước, quản lý chất lượng nước và các ứng dụng quy hoạch

Do là một phần mềm kỹ thuật chuyên dụng, được ứng dụng để mô phỏng lưu lượng, chất lượng nước và vận chuyển bùn cát ở cửa sông, sông, hệ thống tưới, kênh dẫn và các hệ thống dẫn nước khác Mô hình giải quyết những bài toán liên quan thông qua các mô đun độc lập được tích hợp lại với nhau để thực hiện các quy trình tính toán cần thiết Trong nghiên cứu này, các mô đun được ứng dụng bao gồm:

 Mô đun thuỷ lực Hydrodynamic - HD);

 Mô đun tải khuyếch tán Advection Dispersion - AD)

29

2.4.2.1 Mô đun mô hình thủy động lực

Mô-đun mô hình thủy động lực HD là một phần trọng tâm của hệ thống lập

mô hình MIKE 11 và hình thành cơ sở cho hầu hết các mô-đun bao gồm dự báo lũ, tải khuyếch tán, chất lượng nước và các mô-đun vận chuyển bùn cát không kết dính Mô-đun MIKE 11 HD giải các phương trình tổng hợp theo phương đứng để đảm bảo tính liên tục và động lượng phương trình Saint Venant

Hiện nay hệ phương trình Saint - Venant chỉ tìm được nghiệm giải tích trong trường hợp hệ thống đơn giản và phải k m theo rất nhiều các giả thiết Hệ phương trình này chủ yếu được giải bằng phương pháp gần đúng, cụ thể trong mô hình MIKE

11 đó là phương pháp sai phân hữu hạn

Tài liệu yêu cầu cho mô hình thủy lực tính toán cho bài toán dòng chảy một chiều không ổn định trong sông tự nhiên bao gồm:

 Số liệu địa hình, thể hiện bằng mặt cắt ngang sông;

 Số liệu lưu lượng và mực nước theo thời gian tại các biên trên và biên dưới, các điểm đo dùng để hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình;

 Số liệu lưu lượng và mực nước tại thời điểm t=0 dùng làm điều kiện ban đầu để tính toán cho mô hình

2.4.2.2 Mô đun khuếch tán

Để giải quyết vấn đề chất lượng nước có liên quan đến độ mặn, mô hình MIKE

11 sử dụng thêm mô đun là mô đun tải khuếch tán AD trên nền mô đun thủy động lực HD

Mô đun truyền tải khuếch tán được dùng để mô phỏng vận chuyển một chiều của chất huyền phù hoặc hoà tan phân huỷ trong các lòng dẫn hở dựa trên phương trình để trữ tích luỹ với giả thiết các chất này được hoà tan trộn lẫn Quá trình này được biểu diễn qua phương trình sau:

(1) Trong đó, hệ số phân huỷ sinh học K chỉ được dùng khi các hiện tượng hay quá trình xem xét có liên quan đến các phản ứng sinh hoá

Phương trình 1 thể hiện hai cơ chế truyền tải, đó là truyền tải đối lưu do tác dụng của dòng chảy và truyền tải khuếch tán do Gradien nồng độ gây ra Phương trình này cũng được giải theo phương pháp số với sơ đồ sai phân ẩn trung tâm

2.4.3 Kiểm định mô hình

Để đánh giá kết quả từ mô hình, luận văn sử dụng hệ số tương quan R2

30

Công thức tính hệ số tương quan R2:

(1)

Qsim,i: số liệu mô phỏng tại thời gian i

Qobs,i: số liệu thực đo tại thời gian i

Ǭobs: số liệu trung bình thực đo

Ǭsim: số liệu trung bình mô phỏng

Bảng 2.5 Tiêu chuẩn đánh giá hệ số tương quan [36]

S và AC Các giá trị tích hợp là tổng đại số của các tiêu chí trên từng điểm đại diện cho từng ô lưới, tùy theo tỷ lệ bản đồ được thành lập

Cơ sở dữ liệu các hợp phần tự nhiên được thể hiện dưới dạng bản đồ là những đặc trưng có tính ổn định theo thời gian, sự tích hợp chúng là bức tranh đầy đủ nhất về mức độ tổn thương tại vùng nghiên cứu, đặc biệt xét theo tiêu chí E và S Với ưu điểm mang tính khái quát cao, phương pháp tích hợp bản đồ đã bổ sung một cách có hiệu quả khi kết hợp với các thông tin thu thập từ phiếu điều tra xã hội học và các thông tin khảo sát thực địa Nếu như các thông tin từ phiếu điều tra và khảo sát thực