Tổng quan nghiên cứu

Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang là thách thức lớn nhất của thế kỷ 21, ảnh hưởng sâu rộng đến các lĩnh vực kinh tế - xã hội và môi trường toàn cầu. Tại Việt Nam, nhiệt độ trung bình đã tăng khoảng 0,6-0,8°C trong những thập kỷ gần đây, lượng mưa có xu hướng tăng vào mùa mưa và giảm vào mùa khô, gây ra các hiện tượng thiên tai phức tạp như hạn hán, lũ lụt và xâm nhập mặn. Đặc biệt, vùng đồng bằng sông Hồng và các khu vực ngoại thành Hà Nội như huyện Sóc Sơn đang chịu áp lực lớn về nguồn nước do biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế - xã hội. Hồ chứa Đồng Đò, với dung tích 3,26 triệu m³, là công trình thủy lợi quan trọng phục vụ tưới tiêu, sinh hoạt và du lịch tại huyện Sóc Sơn, nhưng hiện đang đối mặt với tình trạng thiếu hụt nước nghiêm trọng vào mùa khô.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế - xã hội đến khả năng cấp nước của hồ chứa Đồng Đò, từ đó đề xuất các giải pháp nhằm đảm bảo cân bằng nước và phát triển bền vững khu vực. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào hồ chứa Đồng Đò và vùng hạ du thuộc huyện Sóc Sơn, Hà Nội, trong các giai đoạn hiện tại và tương lai đến năm 2030 và 2050 theo các kịch bản biến đổi khí hậu RCP4.5 và RCP8.5. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ quản lý nguồn nước, giảm thiểu rủi ro thiên tai và thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội bền vững tại khu vực ngoại thành Hà Nội.

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: Biến đổi khí hậu làm thay đổi các đặc trưng khí tượng thủy văn như nhiệt độ, lượng mưa, dòng chảy sông ngòi, ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước mặt và nước ngầm.
  • Mô hình cân bằng nước: Phân tích cân bằng giữa nguồn nước đến hồ chứa và nhu cầu sử dụng nước trong hệ thống, bao gồm tưới tiêu, sinh hoạt và du lịch.
  • Lý thuyết phát triển kinh tế - xã hội bền vững: Đánh giá tác động của tăng trưởng dân số, phát triển công nghiệp, nông nghiệp và dịch vụ đến nhu cầu sử dụng nước.
  • Các khái niệm chính: biến đổi khí hậu, kịch bản khí hậu RCP4.5 và RCP8.5, cân bằng nước, thiếu hụt nước, hồ chứa thủy lợi, nhu cầu nước nông nghiệp và sinh hoạt.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Số liệu khí tượng thủy văn (nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm, giờ nắng) từ trạm Sóc Sơn và các trạm lân cận; số liệu hiện trạng hồ chứa Đồng Đò; dữ liệu dân số, phát triển kinh tế - xã hội huyện Sóc Sơn; các kịch bản biến đổi khí hậu quốc tế và Việt Nam.
  • Phương pháp chọn mẫu: Sử dụng toàn bộ số liệu quan trắc khí tượng thủy văn và số liệu điều tra hiện trạng hồ chứa, không áp dụng phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên do tính đặc thù của vùng nghiên cứu.
  • Phương pháp phân tích:
    • Phân tích thống kê xác suất để xác định các đặc trưng khí hậu và thủy văn.
    • Mô hình toán tính toán nhu cầu nước cho các đối tượng sử dụng (nông nghiệp, sinh hoạt, du lịch).
    • Mô hình cân bằng nước hồ chứa theo các kịch bản biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế - xã hội.
    • So sánh và đánh giá mức độ thiếu hụt nước trong các giai đoạn hiện tại, 2030 và 2050.
  • Timeline nghiên cứu: Thu thập và xử lý số liệu từ năm 2016 đến 2019; mô phỏng và phân tích các kịch bản đến năm 2030 và 2050; đề xuất giải pháp ứng phó.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tăng nhiệt độ và biến đổi lượng mưa: Theo kịch bản RCP4.5, nhiệt độ trung bình năm tại khu vực Sóc Sơn dự kiến tăng từ 1,7°C đến 2,4°C vào năm 2050, lượng mưa trung bình năm tăng khoảng 5-15%, nhưng lượng mưa mùa khô giảm từ 3-10%. Điều này làm tăng áp lực lên nguồn nước hồ chứa Đồng Đò, đặc biệt vào mùa khô.

  2. Nhu cầu nước tăng mạnh: Nhu cầu nước toàn hệ thống hồ Đồng Đò dự kiến tăng khoảng 20-30% vào năm 2030 và 40-50% vào năm 2050 do phát triển kinh tế - xã hội, tăng diện tích cây trồng và du lịch. Nhu cầu nước cho nông nghiệp chiếm tỷ trọng lớn nhất, với mức tăng 25-40% so với hiện tại.

  3. Thiếu hụt nước ngày càng nghiêm trọng: Cân bằng nước hồ chứa cho thấy tình trạng thiếu hụt nước vào mùa khô sẽ tăng từ khoảng 15% hiện tại lên 25% vào năm 2030 và 35% vào năm 2050 nếu không có biện pháp điều tiết và bổ sung nguồn nước. Thiếu hụt nước chủ yếu do lượng nước đến hồ giảm vào mùa khô và nhu cầu sử dụng tăng cao.

  4. Tác động của công trình và hiện trạng vận hành: Công trình đập và cống lấy nước hiện