Tổng quan nghiên cứu

Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang là thách thức toàn cầu với nhiều tác động sâu rộng đến môi trường và kinh tế xã hội. Tại Việt Nam, đặc biệt là khu vực ven biển như thành phố Hải Phòng, BĐKH biểu hiện qua sự gia tăng nhiệt độ trung bình khoảng 0,83°C từ năm 1961 đến nay, cùng với mực nước biển dâng trung bình 2,8 mm/năm, gây ra nhiều hiện tượng thời tiết cực đoan như mưa lớn, bão, sương mù và nước biển dâng. Cảng Nam Đình Vũ, một trong những cảng biển trọng điểm của Hải Phòng với năng lực thông qua khoảng 40-45 triệu tấn hàng năm, nằm sát cửa biển nên chịu ảnh hưởng trực tiếp từ các yếu tố BĐKH. Nghiên cứu nhằm đánh giá cụ thể tác động của BĐKH đến hoạt động của cảng Nam Đình Vũ trong giai đoạn từ 2010 đến nay, đồng thời dự báo đến năm 2050 và cuối thế kỷ 21, từ đó đề xuất các giải pháp thích ứng hiệu quả. Việc đánh giá này có ý nghĩa quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động bền vững của cảng, góp phần duy trì vai trò đầu mối giao thông biển và phát triển kinh tế vùng, đồng thời giảm thiểu thiệt hại do thiên tai và biến đổi khí hậu gây ra.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về biến đổi khí hậu và nước biển dâng, bao gồm:

  • Khái niệm BĐKH theo IPCC (2007): sự biến đổi trạng thái của hệ thống khí hậu trong thời gian dài, thể hiện qua sự thay đổi nhiệt độ, lượng mưa và các hiện tượng khí hậu cực đoan.
  • Mô hình kịch bản khí hậu RCP (Representative Concentration Pathways): RCP4.5 và RCP8.5 được sử dụng để dự báo biến đổi nhiệt độ, lượng mưa, mực nước biển và các hiện tượng khí hậu cực đoan tại khu vực Hải Phòng.
  • Khái niệm cảng biển theo Bộ luật Hàng hải Việt Nam: khu vực bao gồm vùng đất và vùng nước cảng, với các công trình phục vụ tàu thuyền neo đậu, bốc dỡ hàng hóa và các dịch vụ liên quan.
  • Các yếu tố hải văn: mực nước thủy triều, dòng chảy, sóng biển, nước dâng do bão và các hiện tượng hải văn khác ảnh hưởng đến hoạt động cảng.
  • Ma trận đánh giá ảnh hưởng BĐKH: phương pháp đánh giá mức độ tác động của từng yếu tố BĐKH đến các hạng mục công trình và hoạt động trong cảng.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng kết hợp các phương pháp sau:

  • Thu thập số liệu thứ cấp: dữ liệu khí tượng thủy văn từ Đài khí tượng Phù Liễn, trạm hải văn Hòn Dáu, báo cáo kịch bản BĐKH năm 2020 của Bộ TNMT, tài liệu thiết kế và báo cáo môi trường của cảng Nam Đình Vũ.
  • Khảo sát thực địa: quan sát hoạt động và công trình tại cảng trong 2 ngày liên tục để thu thập dữ liệu định tính và định lượng.
  • Tham vấn chuyên gia: lấy ý kiến từ các chuyên gia về BĐKH, hàng hải và xây dựng cảng, cũng như cán bộ quản lý cảng Nam Đình Vũ.
  • Phân tích bản đồ hải văn: đánh giá diễn biến mực nước biển, sóng biển và các yếu tố hải văn tại khu vực cảng.
  • Ma trận đánh giá ảnh hưởng: cho điểm mức độ tác động của các yếu tố BĐKH (nước dâng, sóng biển, sương mù, bão, gió to, nắng nóng, lũ lụt) đến từng hạng mục công trình và hoạt động trong cảng.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm toàn bộ các hạng mục công trình chính của cảng Nam Đình Vũ và dữ liệu khí tượng thủy văn trong giai đoạn 2010 đến nay, với dự báo đến năm 2050 và cuối thế kỷ 21. Phương pháp chọn mẫu là khảo sát toàn diện kết hợp phân tích dữ liệu thứ cấp nhằm đảm bảo tính đại diện và chính xác.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Biến đổi nhiệt độ và lượng mưa tại Hải Phòng
    Nhiệt độ trung bình tại Hải Phòng dự kiến tăng từ 1,5°C đến 3,4°C vào cuối thế kỷ 21 theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5. Lượng mưa năm cũng tăng từ 26,2% đến 49,1%, trong đó lượng mưa cực đại trong một ngày (Rx1day) tăng từ 13-20% đến 40-50%. Số ngày nắng nóng và nắng nóng gay gắt dự báo tăng lên 80-100 ngày/năm.

  2. Mực nước biển dâng và sóng biển
    Mực nước biển dâng tại khu vực ven biển Hải Phòng có xu hướng tăng, với mức tăng từ 13 cm năm 2030 đến 72 cm năm 2100 theo kịch bản RCP2.5. Độ cao sóng biển ven bờ có xu hướng giảm khoảng 24-27% vào cuối thế kỷ, tuy nhiên nước dâng do bão có thể lên đến 490 cm, đặc biệt nguy hiểm khi kết hợp với triều cường.

  3. Ảnh hưởng đến hoạt động cảng Nam Đình Vũ

    • Nước biển dâng làm tăng nguy cơ ngập lụt khu vực bến bãi, với diện tích ngập có thể lên đến 25% diện tích cảng khi mực nước dâng đạt 100 cm.
    • Sóng biển và dòng chảy mạnh hơn gây xói lở bờ, ảnh hưởng đến độ ổn định đê chắn sóng và các công trình bảo vệ.
    • Sương mù với tần suất tăng cao làm giảm tầm nhìn, gây khó khăn cho việc điều phối tàu ra vào cảng, tăng nguy cơ tai nạn.
    • Các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, áp thấp nhiệt đới, gió to, giông lốc làm hư hại thiết bị bốc xếp, cầu cảng và hệ thống điện, ảnh hưởng đến năng suất hoạt động.

  4. Ma trận đánh giá ảnh hưởng cho thấy nước biển dâng và bão là hai yếu tố có mức độ tác động nặng nề nhất đến các hạng mục công trình và hoạt động của cảng, tiếp theo là sóng biển và sương mù.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của các tác động trên là do sự gia tăng nhiệt độ và mực nước biển, cùng với sự biến đổi bất thường của các hiện tượng khí hậu cực đoan. So với các nghiên cứu quốc tế về cảng biển như tại Barcelona và Tangier-Med, kết quả nghiên cứu tại Nam Đình Vũ cũng cho thấy BĐKH làm giảm thời gian hoạt động hiệu quả của cảng và tăng chi phí bảo trì, sửa chữa. Tuy nhiên, tại Việt Nam, nghiên cứu này là một trong những công trình đầu tiên đánh giá toàn diện tác động của BĐKH đến hoạt động cảng biển cụ thể, góp phần bổ sung kiến thức và cơ sở dữ liệu cho việc quản lý và phát triển cảng biển trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ biến đổi nhiệt độ, lượng mưa, mực nước biển dâng theo thời gian, bảng ma trận đánh giá mức độ ảnh hưởng các yếu tố BĐKH đến từng hạng mục công trình, và bản đồ phân bố nguy cơ ngập lụt trong cảng.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Nâng cao độ mặt bến và hệ thống đê chắn sóng
    Thực hiện nâng cao mặt bến cảng và đê chắn sóng theo kịch bản mực nước biển dâng đến năm 2100, nhằm giảm thiểu nguy cơ ngập lụt và bảo vệ công trình. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý cảng phối hợp với các đơn vị xây dựng, thời gian: 5-10 năm.

  2. Cải tiến hệ thống thoát nước và chống ngập
    Xây dựng hệ thống thoát nước hiệu quả, kết hợp với các công nghệ xử lý nước mưa và nước biển dâng để giảm thiểu ngập úng trong khu vực bến bãi. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý cảng và Sở Tài nguyên Môi trường, thời gian: 3-5 năm.

  3. Trang bị thiết bị và công nghệ chống chịu thời tiết cực đoan
    Đầu tư thiết bị bốc xếp, cầu cảng và hệ thống điện có khả năng chống chịu bão, gió to và sương mù, đồng thời áp dụng công nghệ giám sát thời tiết hiện đại để nâng cao khả năng ứng phó. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý cảng, thời gian: 2-4 năm.

  4. Đào tạo và nâng cao năng lực nhân sự
    Tổ chức các khóa đào tạo về quản lý rủi ro thiên tai, vận hành trong điều kiện thời tiết cực đoan và ứng phó khẩn cấp cho cán bộ, công nhân cảng. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý cảng phối hợp với các cơ sở đào tạo, thời gian: liên tục hàng năm.

  5. Xây dựng kế hoạch ứng phó và quản lý rủi ro BĐKH
    Thiết lập kế hoạch ứng phó toàn diện với BĐKH, bao gồm các kịch bản ứng phó, phân công trách nhiệm rõ ràng và phối hợp liên ngành. Chủ thể thực hiện: UBND thành phố Hải Phòng, Ban quản lý cảng, thời gian: 1-2 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Quản lý cảng biển và doanh nghiệp vận tải biển
    Giúp hiểu rõ tác động của BĐKH đến hoạt động cảng, từ đó xây dựng chiến lược vận hành và đầu tư phù hợp nhằm giảm thiểu rủi ro và nâng cao hiệu quả khai thác.

  2. Cơ quan quản lý nhà nước về giao thông vận tải và môi trường
    Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng chính sách, quy hoạch phát triển cảng biển và các giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu trong lĩnh vực giao thông vận tải.

  3. Các nhà nghiên cứu và học viên chuyên ngành biến đổi khí hậu, hàng hải và xây dựng công trình ven biển
    Là tài liệu tham khảo quý giá về phương pháp đánh giá tác động BĐKH đến cảng biển, cũng như các giải pháp kỹ thuật và quản lý thích ứng.

  4. Nhà đầu tư và các tổ chức tài chính
    Hỗ trợ đánh giá rủi ro đầu tư vào các dự án cảng biển trong bối cảnh biến đổi khí hậu, từ đó đưa ra quyết định đầu tư an toàn và bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng như thế nào đến hoạt động của cảng Nam Đình Vũ?
    BĐKH làm tăng nhiệt độ, lượng mưa và mực nước biển, gây ngập lụt, xói lở bờ, ảnh hưởng đến công trình và thiết bị cảng, đồng thời làm gián đoạn hoạt động do thời tiết cực đoan như bão, sương mù.

  2. Mực nước biển dâng có nguy cơ ra sao đối với cảng Nam Đình Vũ?
    Mực nước biển dâng có thể làm ngập khoảng 25% diện tích cảng khi đạt 100 cm, ảnh hưởng đến bến bãi, đường giao thông và thiết bị, làm giảm khả năng vận hành và tăng chi phí bảo trì.

  3. Giải pháp nào hiệu quả để thích ứng với biến đổi khí hậu tại cảng?
    Nâng cao mặt bến, cải thiện hệ thống thoát nước, trang bị thiết bị chống chịu thời tiết cực đoan, đào tạo nhân sự và xây dựng kế hoạch ứng phó toàn diện là các giải pháp thiết thực và cần thiết.

  4. Tại sao cần sử dụng ma trận đánh giá ảnh hưởng BĐKH trong nghiên cứu?
    Ma trận giúp đánh giá đồng thời tác động của nhiều yếu tố BĐKH đến từng hạng mục công trình, từ đó xác định mức độ ưu tiên trong việc triển khai các giải pháp thích ứng.

  5. Nghiên cứu này có thể áp dụng cho các cảng biển khác không?
    Có, các phương pháp và giải pháp đề xuất có thể được điều chỉnh và áp dụng cho nhiều cảng biển khác tại Việt Nam nhằm nâng cao khả năng thích ứng với BĐKH.

Kết luận

  • Biến đổi khí hậu đang gây ra những tác động nghiêm trọng đến hoạt động và công trình của cảng Nam Đình Vũ, đặc biệt là qua hiện tượng nước biển dâng, bão, sóng biển và sương mù.
  • Nhiệt độ và lượng mưa tại Hải Phòng dự kiến tăng đáng kể đến cuối thế kỷ 21, làm gia tăng tần suất và cường độ các hiện tượng thời tiết cực đoan.
  • Mực nước biển dâng có thể gây ngập lụt diện rộng trong cảng, ảnh hưởng đến năng lực khai thác và an toàn vận hành.
  • Các giải pháp thích ứng cần được triển khai đồng bộ, bao gồm nâng cao công trình, cải thiện hạ tầng kỹ thuật, trang bị thiết bị hiện đại và nâng cao năng lực quản lý.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc hoạch định chính sách và phát triển bền vững hệ thống cảng biển trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

Hành động tiếp theo: Các cơ quan quản lý và Ban quản lý cảng Nam Đình Vũ cần phối hợp triển khai các giải pháp thích ứng đã đề xuất, đồng thời tiếp tục theo dõi, cập nhật dữ liệu khí tượng thủy văn để điều chỉnh kế hoạch phù hợp. Để biết thêm chi tiết và hỗ trợ kỹ thuật, liên hệ ngay với nhóm nghiên cứu để nhận tư vấn chuyên sâu.