MỞ ĐẦU 1. Giới thiệu Theo Ủy ban liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (BĐKH) (IPCC, 2013), Việt Nam là một trong những nƣớc trên thế giới chịu ảnh hƣởng nặng nề nhất do những tác động của BĐKH. BĐKH sẽ tác động nặng nề đến đời sống, sản xuất, môi trƣờng, hạ tầng cơ sở, sức khỏe cộng đồng. Một trong những lĩnh vực chịu tác động nghiêm trọng của biến đổi khí hậu là tài nguyên nƣớc (TNN) (Tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nƣớc Việt Nam, 2011).
Trong bối cảnh BĐKH, chu trình thủy văn sẽ thay đổi do thay đổi lƣợng mƣa và phân bố mùa mƣa, gia tăng cƣờng độ mƣa, tăng lƣợng bốc hơi và giảm độ ẩm.Thứ nhất, phân bố lƣợng mƣa theo không gian và thời gian không đều, dẫn đến biến đổi lớn về tài nguyên nƣớc (Oki và nnk, 2006). Thứ hai, tốc độ bay hơi phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm, vì thế yếu tố này sẽ tác động đến lƣợng nƣớc sẵn có. Mƣa với cƣờng độ lớn trong thời gian ngắn kết hợp với gia tăng lƣợng bốc hơi và gia tăng sử dụng nƣớc sẽ dẫn đến sự suy giảm nƣớc ngầm (Konikow và Kendy, 2005). Các đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nƣớc tại 7 lƣu vực: sông Hồng, Thái Bình, Cả, Thu Bồn, Ba, Đồng Nai và Cửu Long cho thấy, mặc dù tổng lƣợng mƣa năm cũng nhƣ tổng lƣợng dòng chảy năm có thể sẽ tăng nhƣng chủ yếu sẽ tăng trong mùa mƣa lũ, còn trong mùa kiệt thì lƣợng dòng chảy sẽ giảm đáng kể.
Vì thế, nguy cơ khan hiếm, thiếu nƣớc, căng thẳng về nƣớc trong tƣơng lai đã biểu hiện rõ ràng trên nhiều vùng, lƣu vực sông. Chính vì vậy, tình trạng khan hiếm, mâu thuẫn và tranh chấp nguồn nƣớc đã và đang xảy ra ở một số nơi, tại một số thời điểm (đặc biệt là trong mùa khô) và đôi khi đã tới mức căng thẳng. Theo UNESCO, nếu lƣợng nƣớc bình quân nhiều năm đƣợc khai thác ở mức 20% sẽ bắt đầu xảy ra căng thẳng trung bình, và căng thẳng cao nếu trên 40%. Các sông Mã, Hƣơng và cụm sông Đông Nam Bộ đang nằm trong mức căng thẳng trung bình (trong khoảng 20% đến 40%), và sông Đồng Nai đang ở mức giới hạn này.
Quảng Nam là tỉnh có tiềm năng tài nguyên nƣớc khá phong phú so với các tỉnh khác trong vùng duyên hải Nam Trung Bộ, tuy nhiên Quảng Nam cũng đang phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt và căng thẳng về TNN, nhất là đối với những khu vực đô thị quan trọng trong bối cảnh gia tăng dân số, kinh tế tăng trƣởng và chịu tác động mạnh mẽ của BĐKH. Vì thế, việc “Đánh giá mức độ căng thẳng tài nguyên nước dưới tác động biến đổi khí hậu cho tỉnh Quảng xi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nam” là rất cần thiết, làm cơ sở việc triển khai thực hiện các giải pháp ứng phó, giảm thiểu mức độ căng thẳng tài nguyên nƣớc gây nên bởi BĐKH dựa theo yếu tố tự nhiên và yếu tố kinh tế xã hội (một trong những nguyên nhân quan trọng nhất của vấn đề thiếu hụt nƣớc và thay đổi tình hình căng thẳng tài nguyên nƣớc). Trong khuôn khổ của luận văn, để đánh giá mức độ căng thẳng tài nguyên nƣớc dƣới tác động của BĐKH, tác giả chỉ áp dụng chỉ số để tính toán và đánh giá mức độ căng thẳng tài nguyên nƣớc mặt trong mùa cạn (từ tháng 1 đến tháng 8) tại tỉnh Quảng Nam vì đây là khoảng thời gian có nguồn nƣớc sẵn có nhỏ hơn rất nhiều so với nguồn nƣớc sẵn có của cả năm, trong khi đó, nhu cầu dùng nƣớc trong mùa cạn là lớn nhất trong năm (số tháng mùa cạn thƣờng kéo dài từ 2/3 đến 3/4 số tháng trong năm). Do đó, vấn đề căng thẳng TNN chủ yếu xảy ra trong khoảng thời gian này.
Mục tiêu nghiên cứu - Tính toán chỉ số căng thẳng tài nguyên nƣớc theo kịch bản biến đổi khí hậu cho tỉnh Quảng Nam; - Xây dựng đƣợc các bản đồ căng thẳng tài nguyên nƣớc cho tỉnh Quảng Nam trên cơ sở kết quả đã tính toán đƣợc. Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi không gian: tỉnh Quảng Nam. - Phạm vi thời gian: thực trạng năm 2010 và dự tính theo các kịch bản biến đổi khí hậu phiên bản năm 2012. - Giới hạn phạm vi nghiên cứu: luận văn chỉ xét đến tài nguyên nƣớc mặt trong mùa cạn trên địa bàn tỉnh Quảng Nam.
Vấn đề nghiên cứu và giả thuyết nghiên cứu - Câu hỏi nghiên cứu: Biến đổi khí hậu tác động đến tình hình căng thẳng tài nguyên nƣớc tỉnh Quảng Nam nhƣ thế nào? - Giả thuyết nghiên cứu: Biến đổi khí hậu tác động đến tài nguyên nƣớc mặt của Quảng Nam và nhu cầu nƣớc tƣới. xii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về chỉ số căng thẳng tài nguyên nƣớc 1. Khái niệm Trên thế giới hiện có khá nhiều định nghĩa và khái niệm về căng thẳng TNN nƣớc.
Theo UNEP (2009), căng thẳng TNN là một khái niệm mô tả tình trạng đáp ứng nhu cầu nƣớc cho sự phát triển kinh tế xã hội. Ngoài ra, căng thẳng TNN còn đề cập đến khả năng trong việc đáp ứng đầy đủ nhu cầu về nƣớc của con ngƣời và hệ sinh thái. Còn theo định nghĩa của UNESCO (2009), căng thẳng TNN xảy ra khi có sự mất cân bằng giữa nhu cầu sử dụng nƣớc và nguồn nƣớc sẵn có để đáp ứng nhu cầu đó. Tóm lại, sự căng thẳng TNN gồm có hai nội dung cơ bản, bao gồm sự thiếu hụt nƣớc về thời gian và trong không gian, cũng nhƣ sự mất cân bằng.
Căng thẳng TNN xảy ra khi nhu cầu về nƣớc vƣợt quá khả năng sẵn có của nguồn nƣớc trong một khoảng thời gian nhất định, hoặc do nguồn nƣớc có chất lƣợng kém. Điều này có nghĩa là, căng thẳng TNN là do sự suy giảm về nguồn nƣớc ngọt, về số lƣợng (tầng chứa nƣớc khai thác, mùa cạn.) và về chất lƣợng (ô nhiễm chất hữu cơ, xâm nhập mặn), khiến cho TNN không đƣợc đảm bảo bền vững cho các hoạt động phát triển kinh tế xã hội và sinh thái. Tổng quan tài liệu nước ngoài Trong bối cảnh biến đổi khí hậu (BĐKH), để đánh giá mức độ căng thẳng tài nguyên nƣớc, các nhà nghiên cứu trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu xác định tình trạng căng thẳng TNN. Một số nghiên cứu đã sử dụng phƣơng pháp mô hình nhằm xác định quy mô vật lý.
Năm 2000, một nghiên cứu tổng quan về “Tài nguyên nƣớc toàn cầu: Tính dễ bị tổn thƣơng từ Biến đổi khí hậu và sự gia tăng dân số” đã sử dụng một số mô hình, chỉ số cũng nhƣ các thông tin dự báo về kinh tế - xã hội - môi trƣờng để dự báo mức độ dễ bị tổn thƣơng của TNN trong bối cảnh BĐKH và gia tăng dân số. Trong đó, các chỉ số đƣợc lựa chọn tính toán chủ yếu đƣợc xây dựng dựa trên tổng lƣợng dòng chảy mặt, kết hợp với các thông tin về nhu cầu tiêu thụ nƣớc sinh hoạt và trong các lĩnh vực của các quốc gia. Đây có thể đƣợc coi là một trong những nghiên cứu nền tảng về tính dễ bị tổn thƣơng và mức độ căng thẳng của TNN, trong đó nghiên cứu có khẳng định đến năm 2025, phần lớn dân số trên thế giới sẽ chịu 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ảnh hƣởng của căng thẳng tài nguyên nƣớc. Từ nghiên cứu ở trên có thể thấy rằng các yếu tố khí hậu (đặc biệt là lƣợng mƣa và nhiệt độ) có mối quan hệ chặt chẽ đến tình trạng căng thẳng TNN và việc đánh giá mức độ căng thẳng TNN trong bối cảnh BĐKH là cần thiết.
Bên cạnh đó, Ethan Timothy Smith ở Trƣờng Đại học Tổng hợp về TNN bang Virginia [17], đã phát triển bộ chỉ số phát triển TNN quốc gia và vùng trong nghiên cứu về “Các chỉ số và tiêu chí đánh giá Tài nguyên Nƣớc”, năm 2004. Bộ chỉ số đƣợc xây dựng dựa trên việc tổng hợp tác động của các yếu tố đến TNN bao gồm: môi trƣờng (hệ sinh thái, tài nguyên rừng, tài nguyên khoáng sản, khí hậu.), tình hình phát triển kinh tế xã hội và con ngƣời. Các chỉ số đại diện cho mỗi tác động đƣợc xét đến gồm: chỉ số lƣợng nƣớc sẵn có, chỉ số chất lƣợng nƣớc, chỉ số sử dụng và khai thác TNN. Từ các chỉ số này, tác giả đã xây dựng bản đồ tổng hợp phát triển TNN cho khu vực Tây Nam nƣớc Mỹ.
Năm 2005, một nghiên cứu của Frank R. Nghiên cứu dựa trên chỉ số Falkenmark, nhƣng cũng nhấn mạnh chỉ số này chỉ có thể đo lƣờng đƣợc một cách khái quát, nhƣng không giải thích đƣợc nguyên nhân của sự cạn kiệt tài nguyên nƣớc nằm ở yếu tố cung hay do nhu cầu sử dụng. Nghiên cứu đánh giá ƣu nhƣợc điểm của một số chỉ số hiện có tại thời điểm đó, nhƣ chỉ số Falkenmark, chỉ số về tính dễ bị tổn thƣơng của TNN, chỉ số khan hiếm nƣớc do yếu tố tự nhiên và tăng trƣởng kinh tế… Nhƣng khác với việc xây dựng chỉ số để tính toán, nghiên cứu đã xác định mức độ cung cấp và nhu cầu sử dụng nƣớc ở các khu vực khác nhau trên thế giới (phân theo vị trí địa lý), để từ đó đƣa ra các nhận xét khái quát về tình hình khan hiếm nƣớc trên thế giới và nhu cầu về một sự quản lý TNN bền vững hơn. Wu Peilin, Han Xue, Zhou Jinghua [26], Đại học Sơn Đông ở Vũ Hán, Trung Quốc, đã phân vùng căng thẳng TNN cho toàn bộ lãnh thổ Trung Quốc,.
Nghiên cứu đã xây dựng bản đồ phân vùng căng thẳng TNN dựa trên các chỉ số bao gồm: chỉ số căng thẳng do gia tăng dân số, chỉ số sinh thái môi trƣờng, chỉ số phát triển kinh tế và các chỉ số tổng hợp từ ba loại trên. Từ kết quả tính toán bốn chỉ số căng thẳng TNN nói trên, các tác giả đã tiến hành xây dựng bản đồ phân vùng căng thẳng TNN cho toàn bộ lãnh thổ Trung Quốc. Bản đồ kết quả 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đƣợc phân thành bốn loại, tƣơng ứng với bốn chỉ số tính toán. Cụ thể là kết quả về căng thẳng TNN do gia tăng dân số, kết quả về căng thẳng TNN do yếu tố sinh thái, kết quả về căng thẳng TNN do yếu tố tăng trƣởng kinh tế và kết quả tổng hợp.
Theo nhóm tác giả, kết quả của nghiên cứu có thể đƣợc lấy làm nền tảng so sánh và nghiên cứu nhằm phục vụ quá trình ra quyết định nhằm hƣớng tới việc quản lý TNN bền vững.