Đánh Giá Tài Nguyên Nước Lưu Vực Sông Trà Khúc - Sông Vệ Dưới Ảnh Hưởng Của Biến Đổi Khí Hậu

• Tác giả: Ngô Thanh Nga
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Tiền Giang
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Thủy văn học
• Đề tài: Đánh Giá Tài Nguyên Nước Lưu Vực Sông Trà Khúc - Sông Vệ Dưới Ảnh Hưởng Biến Đổi Khí Hậu
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
• 1.1. Biến đổi khí hậu
• 1.2. Biến động tài nguyên nước trên thế giới dưới ảnh hưởng BĐKH
• 1.3. Biến đổi khí hậu ở Việt Nam
• 1.4. Biến động tài nguyên nước ở Việt Nam dưới ảnh hưởng BĐKH
• 2. CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG TRÀ KHÚC - SÔNG VỆ DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
• 2.1. Lưu vực sông Trà Khúc - sông Vệ
• 2.2. Vị trí địa lý
• 2.3. Thổ nhưỡng
• 2.4. Thảm phủ thực vật
• 2.5. Nghiên cứu tài nguyên nước lưu vực sông Trà Khúc – sông Vệ
• 2.6. Mạng lưới trạm quan trắc
• 2.7. Tài nguyên nước mưa
• 2.8. Tài nguyên nước mặt
• 2.9. Biểu hiện của biến đổi khí hậu
• 2.10. Biến đổi khí hậu trong lưu vực sông Trà Khúc – sông Vệ
• 2.11. Biến động dòng chảy
• 3. CHƯƠNG 3: DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN NƯỚC THEO CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
• 3.1. Giới thiệu mô hình BTOPMC
• 3.2. Áp dụng mô hình BTOPMC nghiên cứu tài nguyên nước cho lưu vực sông Trà Khúc dưới tác động của biến đổi khí hậu
• 3.3. Số liệu đầu vào của mô hình BTOPMC
• 3.4. Hiệu chỉnh mô hình và kiểm định mô hình
• 3.5. Kịch bản biến đổi khí hậu
• 3.6. Dự báo biến động tài nguyên nước theo các kịch bản biến đổi khí hậu
• 3.7. Dự báo biến động dòng chảy theo phương pháp diễn toán các kịch bản biến đổi khí hậu theo ngày
• 3.8. Kết quả dự báo dòng chảy theo kịch bản B2 và A2
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Đánh Giá Tài Nguyên Nước Lưu Vực Sông 55 ký tự

Nghiên cứu tài nguyên nước đóng vai trò quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Luận văn này tập trung vào lưu vực sông Trà Khúc và sông Vệ, khu vực chịu nhiều tác động từ biến đổi khí hậu Việt Nam. Mục tiêu là đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến nguồn nước, từ đó đưa ra các giải pháp quản lý tài nguyên nước hiệu quả. Cách tiếp cận bao gồm phân tích dữ liệu quá khứ, mô phỏng hiện tại và dự báo tương lai. Các phương pháp như mô hình toán, thống kê và GIS được sử dụng để đạt được kết quả chính xác và đáng tin cậy. Nghiên cứu này là cơ sở khoa học cho việc thích ứng với biến đổi khí hậu và đảm bảo an ninh nguồn nước cho khu vực. Các kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở để đề xuất các giải pháp phát triển bền vững cho lưu vực sông Trà Khúc và lưu vực sông Vệ.

1.1. Tầm quan trọng của tài nguyên nước khu vực miền Trung

Khu vực miền Trung Việt Nam, bao gồm lưu vực sông Trà Khúc và sông Vệ, đặc biệt dễ bị tổn thương trước các tác động của biến đổi khí hậu. Hạn hán kéo dài, lũ lụt bất thường và xâm nhập mặn gia tăng đe dọa đến an ninh nguồn nước, sản xuất nông nghiệp và đời sống người dân. Vì vậy, việc đánh giá tài nguyên nước một cách chính xác và xây dựng các kịch bản ứng phó với biến đổi khí hậu là vô cùng cần thiết. Nghiên cứu này tập trung vào việc cung cấp thông tin khoa học để hỗ trợ các quyết định quản lý tài nguyên nước hiệu quả và bền vững trong khu vực.

1.2. Mục tiêu và phạm vi đánh giá tài nguyên nước

Nghiên cứu này hướng đến việc đánh giá toàn diện tài nguyên nước mặt trên lưu vực sông Trà Khúc và sông Vệ, tập trung vào các yếu tố như lượng mưa, dòng chảy, và sự biến động của chúng dưới tác động của biến đổi khí hậu. Mục tiêu chính là xác định mức độ ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến nguồn nước, dự báo các kịch bản biến đổi trong tương lai và đề xuất các giải pháp quản lý phù hợp. Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong phạm vi địa lý của lưu vực sông Trà Khúc - sông Vệ, sử dụng dữ liệu quan trắc từ các trạm khí tượng thủy văn trong khu vực.

II. Thách Thức Biến Đổi Khí Hậu và Nguồn Nước Sông 60 ký tự

Biến đổi khí hậu gây ra nhiều thách thức lớn đối với tài nguyên nước, đặc biệt là ở các lưu vực sông. Nhiệt độ tăng, lượng mưa thay đổi thất thường, và mực nước biển dâng cao ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước mặt và nước ngầm. Hạn hán trở nên gay gắt hơn, lũ lụt xảy ra thường xuyên hơn, và tình trạng xâm nhập mặn lan rộng, gây khó khăn cho việc cung cấp nước sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp và công nghiệp. Việc đánh giá và dự báo tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước là rất quan trọng để xây dựng các giải pháp thích ứng và quản lý hiệu quả. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các ngành, các cấp để đảm bảo an ninh nguồn nước trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp.

2.1. Tác động của hạn hán và ngập lụt đến nguồn nước

Hạn hán làm giảm lượng nước trong sông, hồ, gây thiếu nước cho sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp và công nghiệp. Ngập lụt làm ô nhiễm nguồn nước, phá hủy các công trình thủy lợi, gây thiệt hại về kinh tế và tính mạng con người. Biến đổi khí hậu làm gia tăng tần suất và cường độ của cả hạn hán và ngập lụt, gây ra những tác động tiêu cực đến tài nguyên nước. Các giải pháp quản lý cần tập trung vào việc giảm thiểu rủi ro từ cả hai loại hình thiên tai này.

2.2. Nguy cơ xâm nhập mặn do biến đổi khí hậu

Mực nước biển dâng cao do biến đổi khí hậu làm tăng nguy cơ xâm nhập mặn vào các sông, kênh, rạch, đặc biệt là vào mùa khô. Xâm nhập mặn làm giảm chất lượng nước, gây khó khăn cho việc sử dụng nước cho sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản. Các giải pháp quản lý cần tập trung vào việc ngăn chặn xâm nhập mặn, bảo vệ nguồn nước ngọt và phát triển các giống cây trồng chịu mặn.

III. Mô Hình BTOPMC Dự Báo Dòng Chảy Sông Trà Khúc 60 ký tự

Luận văn sử dụng mô hình BTOPMC (Block-wise TOPMODEL based on Muskingum-Cunge method) để mô phỏng và dự báo dòng chảy trên lưu vực sông Trà Khúc. Mô hình này có khả năng mô phỏng quá trình hình thành dòng chảy một cách chi tiết, dựa trên các yếu tố địa hình, đất đai, thảm phủ thực vật và khí hậu. Mô hình BTOPMC đã được hiệu chỉnh và kiểm định bằng dữ liệu quan trắc thực tế, đảm bảo độ tin cậy của kết quả. Kết quả dự báo dòng chảy theo các kịch bản biến đổi khí hậu khác nhau cho thấy sự thay đổi đáng kể về lượng nước và phân phối thời gian dòng chảy. Điều này cung cấp thông tin quan trọng để quản lý tài nguyên nước và ứng phó với biến đổi khí hậu.

3.1. Giới thiệu về mô hình BTOPMC và ứng dụng

Mô hình BTOPMC là một mô hình thủy văn phân bố, có khả năng mô phỏng quá trình hình thành dòng chảy trên lưu vực sông một cách chi tiết. Mô hình này kết hợp các ưu điểm của mô hình TOPMODEL và phương pháp Muskingum-Cunge, cho phép mô phỏng dòng chảy cả trong điều kiện lũ và điều kiện kiệt. Mô hình BTOPMC đã được ứng dụng rộng rãi trong các nghiên cứu về tài nguyên nước và biến đổi khí hậu trên thế giới.

3.2. Quy trình hiệu chỉnh và kiểm định mô hình BTOPMC

Việc hiệu chỉnh và kiểm định mô hình BTOPMC là rất quan trọng để đảm bảo độ tin cậy của kết quả dự báo. Quá trình hiệu chỉnh bao gồm việc điều chỉnh các tham số của mô hình để mô phỏng tốt nhất dòng chảy quan trắc. Quá trình kiểm định bao gồm việc đánh giá khả năng của mô hình trong việc dự báo dòng chảy trên một giai đoạn thời gian khác với giai đoạn hiệu chỉnh. Các chỉ số thống kê như Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) được sử dụng để đánh giá hiệu quả của mô hình.

IV. Kịch Bản BĐKH Dự Báo Tài Nguyên Nước Tương Lai 60 ký tự

Nghiên cứu sử dụng các kịch bản biến đổi khí hậu B2 và A2 để dự báo biến động tài nguyên nước trên lưu vực sông Trà Khúc. Các kịch bản này được xây dựng dựa trên các giả định khác nhau về phát thải khí nhà kính và phát triển kinh tế - xã hội. Kết quả dự báo cho thấy, dưới tác động của biến đổi khí hậu, lượng mưa và dòng chảy trên lưu vực sông Trà Khúc có thể thay đổi đáng kể trong tương lai. Cần có các biện pháp thích ứng và quản lý phù hợp để giảm thiểu tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước.

4.1. Phân tích kịch bản B2 và A2 cho khu vực Quảng Ngãi

Kịch bản B2 thể hiện một thế giới có mức độ phát thải khí nhà kính trung bình, trong khi kịch bản A2 thể hiện một thế giới có mức độ phát thải khí nhà kính cao. Các kịch bản này được sử dụng để dự báo sự thay đổi về nhiệt độ và lượng mưa trong tương lai cho khu vực Quảng Ngãi. Kết quả phân tích cho thấy, cả hai kịch bản đều dự báo sự gia tăng về nhiệt độ và sự thay đổi về lượng mưa, nhưng mức độ thay đổi khác nhau giữa hai kịch bản.

4.2. Dự báo sự thay đổi lượng mưa và dòng chảy theo kịch bản

Dựa trên các kịch bản biến đổi khí hậu, nghiên cứu dự báo sự thay đổi về lượng mưa và dòng chảy trên lưu vực sông Trà Khúc trong tương lai. Kết quả dự báo cho thấy, lượng mưa có thể tăng hoặc giảm tùy thuộc vào kịch bản và thời gian. Dòng chảy cũng có thể thay đổi theo, gây ra những tác động đến tài nguyên nước và đời sống người dân. Cần có các biện pháp quản lý phù hợp để ứng phó với những thay đổi này.

V. Ứng Dụng Quản Lý Nước Bền Vững Dưới BĐKH 60 ký tự

Kết quả nghiên cứu này có thể được sử dụng để xây dựng các chiến lược quản lý tài nguyên nước hiệu quả và bền vững trên lưu vực sông Trà Khúc trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Các giải pháp quản lý bao gồm việc cải thiện hệ thống thủy lợi, xây dựng các công trình trữ nước, phát triển các giống cây trồng chịu hạn, và nâng cao nhận thức cộng đồng về tiết kiệm nước. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng, các nhà khoa học và cộng đồng địa phương để đảm bảo hiệu quả của các giải pháp quản lý tài nguyên nước.

5.1. Các giải pháp kỹ thuật để thích ứng với biến đổi khí hậu

Các giải pháp kỹ thuật để thích ứng với biến đổi khí hậu trong lĩnh vực tài nguyên nước bao gồm việc xây dựng các công trình trữ nước (hồ chứa, đập), cải tạo hệ thống kênh mương, áp dụng các kỹ thuật tưới tiết kiệm nước, và phát triển các giống cây trồng chịu hạn. Các giải pháp này giúp tăng cường khả năng cung cấp nước trong mùa khô và giảm thiểu tác động của lũ lụt trong mùa mưa.

5.2. Vai trò của cộng đồng trong quản lý tài nguyên nước

Cộng đồng đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý tài nguyên nước một cách hiệu quả và bền vững. Việc nâng cao nhận thức cộng đồng về tiết kiệm nước, bảo vệ nguồn nước và tham gia vào các hoạt động quản lý là rất cần thiết. Các chính sách và chương trình cần khuyến khích sự tham gia của cộng đồng vào quá trình ra quyết định và thực hiện các giải pháp quản lý tài nguyên nước.

VI. Kết Luận An Ninh Nguồn Nước Bền Vững Trà Khúc 58 ký tự

Nghiên cứu này đã cung cấp một cái nhìn tổng quan về tài nguyên nước trên lưu vực sông Trà Khúc và tác động của biến đổi khí hậu đến nguồn nước. Kết quả nghiên cứu cho thấy, biến đổi khí hậu đang và sẽ gây ra những thách thức lớn đối với an ninh nguồn nước trong khu vực. Cần có các giải pháp thích ứng và quản lý phù hợp để đảm bảo an ninh nguồn nước và phát triển bền vững cho lưu vực sông Trà Khúc trong tương lai. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến nước ngầm và đề xuất các giải pháp quản lý tổng hợp tài nguyên nước.

6.1. Tóm tắt kết quả đánh giá tác động biến đổi khí hậu

Nghiên cứu đã đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước trên lưu vực sông Trà Khúc bằng cách sử dụng mô hình BTOPMC và các kịch bản biến đổi khí hậu. Kết quả cho thấy, biến đổi khí hậu có thể làm thay đổi lượng mưa, dòng chảy và mực nước biển, gây ra những tác động tiêu cực đến tài nguyên nước và đời sống người dân.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo về quản lý tài nguyên nước

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc đánh giá một cách chi tiết hơn tác động của biến đổi khí hậu đến nước ngầm, nghiên cứu các giải pháp quản lý tổng hợp tài nguyên nước (bao gồm cả nước mặt và nước ngầm), và xây dựng các mô hình dự báo tài nguyên nước với độ chính xác cao hơn. Ngoài ra, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các nhà khoa học, các cơ quan chức năng và cộng đồng địa phương để đảm bảo hiệu quả của các nghiên cứu và giải pháp quản lý tài nguyên nước.

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu ngày càng rõ nét, tài nguyên nước đang chịu áp lực lớn do sự thay đổi về nhiệt độ, lượng mưa và các hiện tượng thời tiết cực đoan. Việt Nam, đặc biệt là khu vực miền Trung, là một trong những vùng chịu ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu với các hiện tượng hạn hán, bão lũ diễn ra ngày càng phức tạp. Lưu vực sông Trà Khúc – sông Vệ, thuộc tỉnh Quảng Ngãi, có diện tích tổng cộng khoảng 4.500 km², là khu vực điển hình chịu tác động mạnh mẽ của biến đổi khí hậu. Tại đây, các trận hạn hán nghiêm trọng như năm 1994, 1997, 2005, 2006, 2012 và các đợt bão lũ lớn năm 1996, 1999, 2009, 2010, 2011, 2013 đã gây thiệt hại nặng nề về người và tài sản, ảnh hưởng trực tiếp đến khai thác và sử dụng tài nguyên nước.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đánh giá biến động tài nguyên nước lưu vực sông Trà Khúc – sông Vệ dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và dự báo biến động tài nguyên nước theo các kịch bản biến đổi khí hậu trong tương lai. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào tài nguyên nước mặt của lưu vực trong giai đoạn từ năm 1977 đến 2013, với trọng tâm là tỉnh Quảng Ngãi. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp cơ sở khoa học cho quản lý, khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên nước, đồng thời đề xuất các giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu nhằm giảm thiểu thiệt hại và bảo vệ môi trường sinh thái khu vực.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về biến đổi khí hậu và tài nguyên nước, trong đó có:

• Lý thuyết biến đổi khí hậu (BĐKH): Được định nghĩa là sự biến đổi trạng thái của hệ thống khí hậu trong khoảng thời gian dài, bao gồm sự thay đổi về nhiệt độ, lượng mưa và các hiện tượng khí tượng thủy văn cực đoan. Biến đổi khí hậu có thể do các quá trình tự nhiên hoặc do tác động của con người làm thay đổi thành phần khí quyển.

• Mô hình BTOPMC: Mô hình thủy văn phân bố được phát triển dựa trên TOPMODEL và phương pháp Muskingum-Cunge, dùng để mô phỏng quá trình hình thành dòng chảy trên lưu vực. Mô hình sử dụng dữ liệu số độ cao (DEM) để xác định mạng lưới sông suối và hướng dòng chảy, đồng thời mô phỏng dòng chảy tràn và dòng chảy trong sông. Bộ thông số mô hình bao gồm hệ số truyền dẫn bão hòa, hệ số phân rã truyền dẫn, khả năng trữ nước trong tầng rễ, độ thiếu hụt ẩm bão hòa và hệ số nhám tương đương.

• Khái niệm chính:

  • Mô đun dòng chảy: Lưu lượng dòng chảy tính trên đơn vị diện tích lưu vực (l/s.km²).
  • Chế độ dòng chảy: Phân bố dòng chảy theo mùa, gồm mùa lũ và mùa kiệt.
  • Kịch bản biến đổi khí hậu: Các dự báo về nhiệt độ và lượng mưa trong tương lai dựa trên các mô hình khí hậu toàn cầu (GCM) với các mức phát thải khác nhau như B2 (phát thải trung bình) và A2 (phát thải cao).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng kết hợp các phương pháp sau:

• Thu thập và điều tra khảo sát: Tổng hợp số liệu khí tượng thủy văn từ 10 trạm quan trắc trên lưu vực sông Trà Khúc – sông Vệ, trong đó có 4 trạm thủy văn đo mực nước và lưu lượng dòng chảy, 2 trạm khí tượng đo nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm, gió từ năm 1977 đến 2013.

• Phương pháp mô hình toán: Áp dụng mô hình BTOPMC để mô phỏng dòng chảy và đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước. Mô hình được hiệu chỉnh và kiểm định với chỉ số Nash đạt mức phù hợp, đảm bảo độ tin cậy trong dự báo.

• Phân tích thống kê: Sử dụng các phương pháp thống kê để đánh giá xu thế biến đổi nhiệt độ, lượng mưa và dòng chảy qua các năm, xác định các biến động và xu hướng cực đoan.

• Hệ thống thông tin địa lý (GIS): Xây dựng bản đồ địa hình, mạng lưới sông suối, phân vùng lưu vực và xử lý dữ liệu đầu vào cho mô hình BTOPMC.

• Timeline nghiên cứu: Số liệu thu thập và phân tích trong giai đoạn 1977-2013; mô hình BTOPMC được áp dụng để dự báo biến động tài nguyên nước cho các năm 2020, 2050 và 2100 theo các kịch bản biến đổi khí hậu B2 và A2.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Biến động nhiệt độ và lượng mưa: Nhiệt độ trung bình năm tại trạm Quảng Ngãi tăng khoảng 0,5°C trong 37 năm (1977-2013), với nhiệt độ lớn nhất từng tháng đạt 40,5°C và nhiệt độ nhỏ nhất là 12,9°C. Lượng mưa trung bình năm trên lưu vực dao động từ 2.500 mm đến 3.600 mm tùy vùng, có xu hướng tăng nhẹ ở hầu hết các trạm, ngoại trừ trạm Sơn Giang và Giá Vực có lượng mưa ngày lớn nhất giảm nhẹ.

2. Biến động dòng chảy: Tại trạm Sơn Giang trên sông Trà Khúc, lưu lượng trung bình năm đạt 202,9 m³/s với mô đun dòng chảy 83,1 l/s.km², có xu hướng tăng về lưu lượng trung bình, lưu lượng lớn nhất và lưu lượng nhỏ nhất trong giai đoạn nghiên cứu. Ngược lại, tại trạm An Chỉ trên sông Vệ, lưu lượng trung bình năm đạt 61,2 m³/s với mô đun 75,18 l/s.km², có xu hướng giảm về lưu lượng trung bình và lưu lượng lớn nhất từ năm 2000 trở lại đây.

3. Chế độ dòng chảy theo mùa: Lượng dòng chảy mùa lũ chiếm từ 66,1% đến 72,7% tổng lượng dòng chảy năm, tập trung chủ yếu vào các tháng 10 đến 12. Mùa kiệt chiếm từ 27,3% đến 33,9%, với tháng kiệt nhất chỉ chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy năm, gây ra tình trạng thiếu nước nghiêm trọng trong mùa khô.

4. Ảnh hưởng của bão và lũ lụt: Các trận bão lớn như bão số 2 (2004), số 6 (2006), số 9 (2009), và trận lũ lịch sử năm 1999, 2013 đã gây ngập lụt nghiêm trọng, với mực nước vượt báo động cấp 3 lên đến 2,3 m trên sông Trà Khúc và 1,5 m trên sông Vệ, gây thiệt hại lớn về người và tài sản.

Thảo luận kết quả

Sự gia tăng nhiệt độ trung bình và các hiện tượng cực đoan về khí hậu đã làm thay đổi chế độ mưa và dòng chảy trên lưu vực sông Trà Khúc – sông Vệ. Mặc dù lượng mưa trung bình có xu hướng tăng, sự phân bố không đều theo mùa và không gian đã làm gia tăng nguy cơ lũ lụt vào mùa mưa và hạn hán vào mùa khô. Sự khác biệt trong xu hướng dòng chảy giữa hai lưu vực sông Trà Khúc và sông Vệ phản ánh sự đa dạng về địa hình, thổ nhưỡng và tác động của biến đổi khí hậu cũng như hoạt động khai thác sử dụng nước.

Kết quả mô hình BTOPMC cho thấy các kịch bản biến đổi khí hậu B2 và A2 đều dự báo sự thay đổi đáng kể về dòng chảy trong tương lai, với xu hướng tăng nhiệt độ từ 1,3 đến 3,9°C và biến động lượng mưa từ giảm 4,4% đến tăng 20% tùy vùng. Điều này đồng nhất với các nghiên cứu quốc tế và trong nước về tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước, như các nghiên cứu tại lưu vực sông Hương, sông Srêpôk và sông Cầu.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ xu thế nhiệt độ, lượng mưa, lưu lượng dòng chảy trung bình và cực đoan theo năm, cũng như bản đồ phân bố lượng mưa và dòng chảy theo mùa để minh họa rõ ràng sự biến động và tác động của biến đổi khí hậu.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường giám sát và cập nhật dữ liệu khí tượng thủy văn: Thiết lập hệ thống quan trắc hiện đại, mở rộng mạng lưới trạm đo để thu thập dữ liệu chính xác, kịp thời phục vụ cho việc dự báo và quản lý tài nguyên nước. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ngãi; Thời gian: 1-3 năm.

2. Phát triển và ứng dụng mô hình dự báo thủy văn tích hợp: Áp dụng mô hình BTOPMC kết hợp GIS và các kịch bản biến đổi khí hậu để dự báo dòng chảy, lũ lụt và hạn hán, từ đó xây dựng kế hoạch quản lý nguồn nước hiệu quả. Chủ thể thực hiện: Các viện nghiên cứu, trường đại học; Thời gian: 2-5 năm.

3. Xây dựng các công trình thủy lợi, hồ chứa điều tiết nước: Tăng cường xây dựng và nâng cấp các hồ chứa, đập thủy lợi để điều tiết dòng chảy, giảm thiểu lũ lụt mùa mưa và tích trữ nước mùa khô, đảm bảo nguồn nước cho sinh hoạt và sản xuất. Chủ thể thực hiện: UBND tỉnh, Ban quản lý dự án thủy lợi; Thời gian: 3-7 năm.

4. Thực hiện các biện pháp bảo vệ và phục hồi rừng đầu nguồn: Tăng cường trồng rừng, bảo vệ rừng tự nhiên nhằm giảm xói mòn đất, cải thiện khả năng giữ nước và điều hòa dòng chảy. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, các tổ chức cộng đồng; Thời gian: liên tục.

5. Xây dựng chính sách quản lý tài nguyên nước thích ứng với biến đổi khí hậu: Ban hành các quy định, hướng dẫn khai thác, sử dụng nước hợp lý, ưu tiên bảo vệ nguồn nước trong mùa khô và phòng chống lũ lụt mùa mưa. Chủ thể thực hiện: Chính quyền địa phương, Sở Tài nguyên và Môi trường; Thời gian: 1-2 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý tài nguyên nước và môi trường: Luận văn cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng chính sách quản lý, quy hoạch khai thác và sử dụng tài nguyên nước hiệu quả, thích ứng với biến đổi khí hậu.

2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành thủy văn, khí tượng: Tài liệu tham khảo về mô hình BTOPMC, phương pháp phân tích biến động khí hậu và tài nguyên nước, cũng như các kịch bản dự báo trong điều kiện biến đổi khí hậu.

3. Các cơ quan hoạch định chính sách và phát triển bền vững: Thông tin về tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước giúp xây dựng các kế hoạch ứng phó, giảm thiểu rủi ro thiên tai và phát triển kinh tế xã hội bền vững.

4. Cộng đồng dân cư và tổ chức phi chính phủ hoạt động trong lĩnh vực môi trường: Hiểu rõ về biến động tài nguyên nước và các nguy cơ thiên tai để tham gia vào các hoạt động bảo vệ môi trường, phòng chống thiên tai và nâng cao nhận thức cộng đồng.

Câu hỏi thường gặp

1. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng như thế nào đến tài nguyên nước lưu vực sông Trà Khúc – sông Vệ?
   Biến đổi khí hậu làm tăng nhiệt độ trung bình, thay đổi lượng mưa và phân bố dòng chảy, gây ra hiện tượng lũ lụt vào mùa mưa và hạn hán vào mùa khô. Ví dụ, các trận lũ lớn năm 1999 và 2013 đã vượt báo động cấp 3, gây thiệt hại nghiêm trọng.

2. Mô hình BTOPMC có ưu điểm gì trong nghiên cứu tài nguyên nước?
   BTOPMC mô phỏng phân bố dòng chảy theo không gian dựa trên địa hình số (DEM), kết hợp dòng chảy tràn và dòng chảy trong sông, giúp dự báo chính xác biến động dòng chảy theo các kịch bản biến đổi khí hậu.

3. Làm thế nào để quản lý tài nguyên nước hiệu quả trong bối cảnh biến đổi khí hậu?
   Cần tăng cường giám sát, ứng dụng mô hình dự báo, xây dựng công trình điều tiết nước, bảo vệ rừng đầu nguồn và ban hành chính sách khai thác hợp lý nhằm thích ứng với biến đổi khí hậu.

4. Xu hướng biến đổi dòng chảy trên lưu vực sông Trà Khúc và sông Vệ có gì khác biệt?
   Lưu vực sông Trà Khúc có xu hướng tăng lưu lượng trung bình và cực đoan, trong khi lưu vực sông Vệ lại có xu hướng giảm lưu lượng, phản ánh sự khác biệt về địa hình và tác động của biến đổi khí hậu.

5. Các kịch bản biến đổi khí hậu B2 và A2 dự báo như thế nào về tài nguyên nước trong tương lai?
   Kịch bản B2 (phát thải trung bình) và A2 (phát thải cao) dự báo nhiệt độ tăng từ 1,3 đến 3,9°C, lượng mưa biến động từ giảm 4,4% đến tăng 20%, ảnh hưởng đến dòng chảy và phân bố tài nguyên nước, đòi hỏi các giải pháp quản lý thích ứng kịp thời.

Kết luận

• Nhiệt độ trung bình năm tại lưu vực sông Trà Khúc – sông Vệ tăng khoảng 0,5°C trong giai đoạn 1977-2013, làm gia tăng các hiện tượng khí hậu cực đoan.
• Lượng mưa trung bình năm có xu hướng tăng nhẹ, nhưng phân bố không đều theo mùa và không gian, gây ra lũ lụt và hạn hán nghiêm trọng.
• Dòng chảy tại trạm Sơn Giang tăng về lưu lượng trung bình và cực đoan, trong khi trạm An Chỉ có xu hướng giảm, phản ánh sự khác biệt tác động của biến đổi khí hậu.
• Mô hình BTOPMC hiệu quả trong việc dự báo biến động tài nguyên nước theo các kịch bản biến đổi khí hậu, cung cấp cơ sở khoa học cho quản lý nguồn nước.
• Cần triển khai các giải pháp đồng bộ về giám sát, mô hình hóa, xây dựng công trình thủy lợi và chính sách quản lý để thích ứng với biến đổi khí hậu, bảo vệ tài nguyên nước và phát triển bền vững khu vực.

Luận văn khuyến nghị các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng cùng hành động để ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu, bảo vệ nguồn nước quý giá cho hiện tại và tương lai.