Tổng quan nghiên cứu

Biến đổi khí hậu (BĐKH) và phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH) đang đặt ra những thách thức nghiêm trọng đối với nguồn tài nguyên nước toàn cầu, trong đó có Việt Nam. Theo ước tính, đến năm 2030, lượng nước trên toàn cầu có thể giảm khoảng 40%, ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp, sinh hoạt và các hoạt động kinh tế khác. Tại Việt Nam, nhiệt độ trung bình dự báo tăng từ 1,7°C đến 4,0°C tùy theo kịch bản, cùng với mực nước biển dâng có thể lên tới 1,05m vào năm 2100, gây ra nguy cơ ngập lụt diện rộng, đặc biệt tại các vùng đồng bằng như Đồng bằng sông Cửu Long. Thành phố Chí Linh, tỉnh Hải Dương, nơi có hồ chứa nước Láng Trẻ, là khu vực chịu ảnh hưởng rõ nét của BĐKH và phát triển KT-XH, với tổng diện tích đất nông nghiệp khoảng 340 ha phụ thuộc vào nguồn nước từ hồ.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá ảnh hưởng của BĐKH và phát triển KT-XH đến hiệu quả cấp nước của hồ chứa Láng Trẻ, từ đó đề xuất các giải pháp nâng cao khả năng cấp nước trong điều kiện biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế xã hội. Nghiên cứu tập trung vào khu vực thành phố Chí Linh, tỉnh Hải Dương, với phạm vi thời gian phân tích từ giai đoạn cơ sở (1986-2005) đến các giai đoạn tương lai 2046-2065 và 2080-2099. Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc cung cấp dữ liệu khoa học phục vụ quản lý nguồn nước, giảm thiểu thiệt hại do thiếu hụt nước, đồng thời hỗ trợ phát triển bền vững kinh tế - xã hội địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Lý thuyết biến đổi khí hậu và tác động đến tài nguyên nước: Phân tích các kịch bản BĐKH theo IPCC, đặc biệt là các kịch bản RCP4.5 và RCP8.5, nhằm dự báo biến động nhiệt độ, lượng mưa và mực nước biển dâng.
  • Mô hình cân bằng nước và phân phối dòng chảy: Sử dụng mô hình TANK để mô phỏng dòng chảy lưu vực hồ chứa, kết hợp với phương pháp phân phối xác suất Pearson HT để tính toán dung tích hữu ích và lượng nước thiếu hụt.
  • Khái niệm phát triển kinh tế - xã hội bền vững: Đánh giá tác động của phát triển KT-XH đến nhu cầu nước, bao gồm các yếu tố như tăng trưởng dân số, mở rộng diện tích sản xuất nông nghiệp, và phát triển công nghiệp.

Các khái niệm chính bao gồm: dung tích hữu ích hồ chứa, nhu cầu nước tưới cho cây trồng, cân bằng nước hồ chứa, và kịch bản biến đổi khí hậu.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Sử dụng số liệu khí tượng thủy văn từ trạm Chí Linh (1983-2020), số liệu lưu lượng dòng chảy, dữ liệu về diện tích và cơ cấu cây trồng, cùng các báo cáo phát triển kinh tế xã hội của thành phố Chí Linh.
  • Phương pháp chọn mẫu: Lựa chọn dữ liệu quan trắc dài hạn để đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy, áp dụng phương pháp kế thừa có chọn lọc từ các nghiên cứu trước.
  • Phương pháp phân tích: Kết hợp phân tích thống kê xác suất, mô hình hóa thủy văn (mô hình TANK), và mô phỏng kịch bản BĐKH theo RCP4.5 và RCP8.5. Phân tích nhu cầu nước dựa trên các kịch bản phát triển KT-XH và biến đổi khí hậu.
  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ năm 2020 đến 2022, bao gồm thu thập dữ liệu, phân tích hiện trạng, mô phỏng kịch bản tương lai và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tăng nhiệt độ và biến động lượng mưa: Nhiệt độ trung bình năm tại khu vực Chí Linh dự báo tăng từ 1,7°C đến 4,0°C trong các kịch bản BĐKH, trong khi lượng mưa có xu hướng tăng từ 5% đến 20% tùy vùng và mùa. Mưa mùa khô giảm, mưa cực trị tăng, làm gia tăng rủi ro hạn hán và lũ lụt.
  2. Nhu cầu nước tăng theo phát triển KT-XH: Nhu cầu nước tưới cho cây trồng tại khu vực hồ Láng Trẻ tăng khoảng 15-30% trong giai đoạn 2046-2065 so với giai đoạn cơ sở, chủ yếu do mở rộng diện tích sản xuất và thay đổi cơ cấu cây trồng.
  3. Giảm dung tích hữu ích hồ chứa: Dung tích hữu ích của hồ Láng Trẻ giảm khoảng 10-15% trong các giai đoạn tương lai do bồi lắng và tổn thất do bốc hơi tăng lên dưới tác động của BĐKH.
  4. Thiếu hụt nước gia tăng: Mức thiếu hụt nước trong mùa khô có thể tăng lên đến 25-35% trong giai đoạn 2080-2099, ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng cấp nước cho nông nghiệp và sinh hoạt.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của các phát hiện trên là sự gia tăng nhiệt độ làm tăng bốc hơi, cùng với biến đổi lượng mưa không đồng đều giữa các mùa, dẫn đến sự mất cân bằng nguồn nước. So với các nghiên cứu trong khu vực Đông Bắc và các lưu vực sông lớn khác, kết quả tương đồng về xu hướng tăng nhiệt độ và biến động lượng mưa. Việc giảm dung tích hữu ích hồ chứa do bồi lắng cũng là hiện tượng phổ biến tại nhiều hồ chứa ở Việt Nam. Các biểu đồ đường tần suất mưa và bảng tổng hợp nhu cầu nước cho thấy rõ sự gia tăng áp lực lên nguồn nước trong tương lai, đòi hỏi các giải pháp quản lý và kỹ thuật phù hợp để giảm thiểu thiệt hại.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Nâng cấp, cải tạo công trình thủy lợi: Thực hiện cải tạo đồng bộ hệ thống đập, cống, kênh dẫn và trạm bơm nhằm tăng dung tích hữu ích và hiệu quả cấp nước, ưu tiên hoàn thành trong vòng 5 năm tới do UBND tỉnh Hải Dương phối hợp với Công ty TNHH MTV KTCT thủy lợi tỉnh.
  2. Áp dụng kỹ thuật tưới tiết kiệm nước: Khuyến khích chuyển đổi cơ cấu cây trồng sang các loại cây trồng cạn ít tiêu thụ nước, đồng thời áp dụng công nghệ tưới nhỏ giọt, tưới phun nhằm giảm nhu cầu nước tưới khoảng 20-30% trong 3-5 năm tới do các hợp tác xã nông nghiệp và nông dân thực hiện.
  3. Xây dựng hệ thống dự báo và cảnh báo sớm: Phát triển hệ thống dự báo khí tượng thủy văn và cảnh báo thiếu hụt nước để điều tiết nguồn nước hiệu quả, giảm thiểu rủi ro trong mùa khô, triển khai trong 2 năm tới do Sở Tài nguyên và Môi trường chủ trì.
  4. Tăng cường quản lý và bảo vệ hành lang công trình thủy lợi: Nâng cao nhận thức cộng đồng, xử lý nghiêm các vi phạm hành lang bảo vệ công trình thủy lợi nhằm duy trì hiệu quả khai thác, thực hiện liên tục và bền vững do chính quyền địa phương phối hợp với các đơn vị quản lý công trình.
  5. Phát triển các công trình trữ nước bổ sung: Xây dựng các hồ chứa nhỏ, bể chứa nước mưa để bổ sung nguồn nước trong mùa khô, giảm áp lực lên hồ Láng Trẻ, thực hiện trong 5-7 năm tới do các cơ quan quản lý quy hoạch và đầu tư.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý tài nguyên nước và thủy lợi: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, kế hoạch quản lý nguồn nước và nâng cấp công trình thủy lợi phù hợp với kịch bản biến đổi khí hậu.
  2. Các nhà nghiên cứu và học giả trong lĩnh vực môi trường và thủy lợi: Tham khảo phương pháp luận, mô hình phân tích và dữ liệu thực tiễn để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về tác động của BĐKH đến tài nguyên nước.
  3. Hợp tác xã và nông dân tại khu vực Chí Linh: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật tưới tiết kiệm và chuyển đổi cơ cấu cây trồng nhằm thích ứng với biến đổi khí hậu và đảm bảo hiệu quả sản xuất.
  4. Các nhà hoạch định chính sách phát triển kinh tế - xã hội địa phương: Dựa trên đánh giá tác động của phát triển KT-XH đến nhu cầu nước để cân đối phát triển bền vững, tránh gây áp lực quá mức lên nguồn nước.

Câu hỏi thường gặp

  1. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng như thế nào đến nguồn nước hồ Láng Trẻ?
    Biến đổi khí hậu làm tăng nhiệt độ và thay đổi lượng mưa, dẫn đến tăng bốc hơi và biến động dòng chảy, làm giảm dung tích hữu ích hồ và tăng nguy cơ thiếu hụt nước, đặc biệt trong mùa khô.

  2. Nhu cầu nước trong tương lai sẽ thay đổi ra sao?
    Nhu cầu nước dự kiến tăng từ 15% đến 30% do phát triển kinh tế xã hội và mở rộng diện tích sản xuất nông nghiệp, đòi hỏi phải có các giải pháp quản lý và kỹ thuật phù hợp để đáp ứng.

  3. Giải pháp kỹ thuật nào hiệu quả để giảm thiểu thiếu hụt nước?
    Áp dụng tưới tiết kiệm nước như tưới nhỏ giọt, chuyển đổi cơ cấu cây trồng sang cây trồng cạn ít tiêu thụ nước, cùng với nâng cấp hệ thống công trình thủy lợi là các giải pháp hiệu quả.

  4. Làm thế nào để dự báo và ứng phó kịp thời với thiếu hụt nước?
    Xây dựng hệ thống dự báo khí tượng thủy văn và cảnh báo sớm, kết hợp với kế hoạch điều tiết nguồn nước linh hoạt giúp giảm thiểu thiệt hại do thiếu hụt nước.

  5. Ai là chủ thể chịu trách nhiệm chính trong quản lý nguồn nước tại khu vực này?
    Công ty TNHH MTV KTCT thủy lợi tỉnh Hải Dương và UBND thành phố Chí Linh là các chủ thể chính chịu trách nhiệm quản lý, vận hành và bảo vệ hệ thống công trình thủy lợi.

Kết luận

  • Nhiệt độ trung bình tại khu vực nghiên cứu dự báo tăng từ 1,7°C đến 4,0°C, lượng mưa biến động không đồng đều, ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước hồ Láng Trẻ.
  • Nhu cầu nước tưới cho nông nghiệp và sinh hoạt tăng khoảng 15-30% trong các giai đoạn tương lai do phát triển kinh tế xã hội.
  • Dung tích hữu ích hồ chứa giảm 10-15% do bồi lắng và tăng tổn thất bốc hơi, làm gia tăng nguy cơ thiếu hụt nước.
  • Các giải pháp nâng cấp công trình, áp dụng kỹ thuật tưới tiết kiệm, xây dựng hệ thống dự báo và tăng cường quản lý hành lang công trình là cần thiết để đảm bảo hiệu quả cấp nước.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho các nhà quản lý, nhà hoạch định chính sách và cộng đồng địa phương trong việc ứng phó với biến đổi khí hậu và phát triển bền vững nguồn nước.

Tiếp theo, cần triển khai các đề xuất giải pháp trong thực tiễn, đồng thời tiếp tục cập nhật dữ liệu và mô hình để điều chỉnh kế hoạch quản lý nguồn nước phù hợp với diễn biến khí hậu và phát triển kinh tế xã hội. Đề nghị các cơ quan liên quan phối hợp chặt chẽ để thực hiện các bước tiếp theo nhằm bảo đảm an ninh nguồn nước cho khu vực.