Luận văn thạc sĩ kỹ thuật tài nguyên nước nghiên cứu giải pháp đảm bảo nhu cầu cấp nước cho hệ thống thủy nông sông nhuệ dưới tác động của biến đổi khí hậu và đô thị hóa

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích kỹ thuật tài nguyên nước nghiên cứu giải pháp đảm bảo nhu cầu cấp nước cho hệ thống thủy nông sông, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề

• Tác giả: Nguyễn Sơn Tùng
• Người hướng dẫn: PGS.TS Phạm Việt Hòa
• Trường học: Trường Đại học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Thủy lợi
• Đề tài: Giải Pháp Cấp Nước Cho Hệ Thống Thủy Nông Sông Nhuệ Trước Biến Đổi Khí Hậu
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM DOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ VUNG NGHIÊN CUU
• 1.1. Tổng quan về Biến đổi khí hậu trên thể giới và tại Việt Nam
• 1.1.1. Khái niệm về Biến đổi khí hậu
• 1.1.2. Biến đổi khí hậu trên thế giới
• 1.1.3. Biến đổi khí hậu ở Việt Nam
• 1.2. Tổng quan về quá trình đô thị hóa
• 1.2.1. Khái niệm chung về đô thị hóa (DTH)
• 1.2.2. Các quá trình của đô thị hóa
• 1.2.3. Tác động tích cực của đô thị hóa
• 1.2.4. Tác động tiêu cực của đô thị hóa
• 1.2.5. Đô thị hóa tại Hà Nội
• 1.3. Tổng quan về lưu vực sông
• 1.3.1. Điều kiện tự nhiên khu vực
• 1.3.2. Hệ thống thủy nông sông Nhuệ
• 1.3.3. Mạng lưới sông ngòi và chế độ thủy văn nguồn nước mặt
• 1.3.4. Đất đai và thổ nhưỡng
• 1.3.5. Hiện trạng dân sinh, kinh tế - xã hội trong hệ thống sông Nhuệ
• 1.3.6. Nhận xét hiện trạng vận hành hệ thống thủy nông Sông Nhuệ
• 1.3.7. Hiện trạng công trình
• 1.3.8. Đánh giá chất lượng nước của hệ thống
• 1.3.9. Các nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài
• 1.3.9.1. Nghiên cứu ngoài nước
• 1.3.9.2. Nghiên cứu trong nước
• 2. CHƯƠNG 2: CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẤP NƯỚC CHO HỆ THỐNG THỦY NÔNG SÔNG NHUỆ DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ ĐÔ THỊ HÓA
• 2.1. Lựa chọn kịch bản Biến đổi khí hậu
• 2.2. Dự báo ảnh hưởng của đô thị hóa đến nhu cầu nước của hệ thống
• 2.3. Dự báo phát triển khu công nghiệp
• 2.4. Phương hướng phát triển ngành nông nghiệp
• 2.5. Tính toán nhu cầu nước cho nông nghiệp
• 2.5.1. Tổ khí tượng thủy văn
• 2.5.2. Chọn thời vụ tính toán và tần suất thiết kế
• 2.5.3. Tính toán chọn mô hình thiết kế mưa
• 2.5.4. Lượng bốc hơi mặt ruộng ETo
• 2.5.5. Tính toán xác định chế độ tưới
• 2.5.6. Tính toán xác định nhu cầu nước cho chăn nuôi
• 2.5.7. Tính toán xác định nhu cầu nước cho thủy sản
• 2.5.8. Xác định tổng nhu cầu nước cho nông nghiệp
• 2.6. Tính toán xác định nhu cầu nước cho các đối tượng sử dụng nước khác
• 2.6.1. Tính toán xác định nhu cầu nước cho công nghiệp
• 2.6.2. Tính toán xác định nhu cầu nước cho sinh hoạt
• 2.6.3. Tính toán xác định đồng chí môi trường
• 2.6.4. Tính toán xác định tổng nhu cầu nước cho các ngành sử dụng nước
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CẤP NƯỚC CHO HỆ THỐNG THỦY LỢI SÔNG NHUỆ DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ ĐÔ THỊ HÓA
• 3.1. Phân tích, lựa chọn giải pháp công trình
• 3.1.1. Phân tích, đánh giá khả năng cấp nước của hệ thống
• 3.1.2. Phân tích, đề xuất các giải pháp công trình
• 3.1.3. Sử dụng MIKE 11 để đánh giá các phương án công trình
• 3.2. Các giải pháp phi công trình
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• A. DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
• B. DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
• C. DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Biến đổi khí hậu và Đô thị hóa

Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang trở thành một trong những thách thức lớn nhất đối với các hệ thống thủy lợi trên toàn cầu, đặc biệt tại Việt Nam. BĐKH không chỉ gây ra sự thay đổi trong điều kiện khí hậu mà còn ảnh hưởng đến nguồn nước và nhu cầu nước cho nông nghiệp. Hệ thống thủy nông Sông Nhuệ là một trong những hệ thống quan trọng trong việc cung cấp nước cho sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt. Sự biến đổi khí hậu và đô thị hóa đang làm gia tăng áp lực lên hệ thống này, dẫn đến nguy cơ thiếu nước trong tương lai. Để đảm bảo sự phát triển bền vững, cần có những giải pháp hiệu quả nhằm ứng phó với những biến đổi này.

1.1. Tác động của Biến đổi khí hậu

Tác động của biến đổi khí hậu đến nguồn nước là rất rõ ràng. Nhiệt độ tăng cao dẫn đến sự bốc hơi nước gia tăng, làm giảm lượng nước có sẵn cho hệ thống thủy nông. Theo nghiên cứu, lượng mưa trong tương lai sẽ không ổn định, ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước cho nông nghiệp. Việc quản lý nước trong bối cảnh này trở nên khó khăn hơn bao giờ hết. Một trong những giải pháp là cải thiện công nghệ cấp nước và xây dựng các công trình thủy lợi hiện đại để tăng cường khả năng lưu trữ và phân phối nước.

1.2. Đô thị hóa và nhu cầu nước

Đô thị hóa nhanh chóng dẫn đến gia tăng dân số và nhu cầu nước trong các khu vực đô thị. Hệ thống thủy nông Sông Nhuệ phải đối mặt với áp lực lớn từ nhu cầu nước cho sinh hoạt và công nghiệp. Việc quản lý nước hiệu quả là rất cần thiết để đảm bảo cung cấp đủ nước cho cả nông nghiệp và đô thị. Cần có các chính sách và giải pháp đồng bộ để giảm thiểu tác động tiêu cực của đô thị hóa lên nguồn nước, bao gồm việc phát triển các hệ thống tái sử dụng nước và tối ưu hóa quy trình sử dụng nước.

II. Đánh giá tác động và nhu cầu nước

Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và đô thị hóa đến nhu cầu nước trong hệ thống thủy nông Sông Nhuệ là một yếu tố quan trọng. Nghiên cứu cho thấy rằng nhu cầu nước cho nông nghiệp sẽ tăng lên trong bối cảnh biến đổi khí hậu và đô thị hóa. Cần thực hiện các nghiên cứu sâu hơn để xác định chính xác lượng nước cần thiết cho từng giai đoạn phát triển của nông nghiệp. Việc này không chỉ giúp đảm bảo an ninh nước mà còn bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

2.1. Nhu cầu nước cho nông nghiệp

Nhu cầu nước cho nông nghiệp sẽ thay đổi đáng kể do biến đổi khí hậu. Các mô hình dự báo cho thấy rằng trong tương lai, lượng nước cần thiết cho sản xuất nông nghiệp sẽ tăng lên do sự gia tăng nhiệt độ và thay đổi lượng mưa. Việc tính toán chính xác nhu cầu nước cho từng loại cây trồng là rất quan trọng để đảm bảo sản xuất ổn định. Cần áp dụng các công nghệ mới trong cấp nước để tối ưu hóa việc sử dụng nước trong nông nghiệp.

2.2. Nhu cầu nước cho sinh hoạt và công nghiệp

Nhu cầu nước cho sinh hoạt và công nghiệp cũng đang gia tăng. Hệ thống thủy nông Sông Nhuệ cần phải đáp ứng đủ nước cho các khu vực đô thị đang phát triển. Việc phát triển các giải pháp quản lý nước hiệu quả sẽ giúp giảm thiểu tình trạng thiếu nước trong tương lai. Cần có sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng để xây dựng các chính sách quản lý nước đồng bộ và hiệu quả.

III. Giải pháp cấp nước bền vững

Để đảm bảo cung cấp nước bền vững cho hệ thống thủy nông Sông Nhuệ, cần thiết phải triển khai các giải pháp toàn diện. Các giải pháp này bao gồm cải tiến công nghệ cấp nước, xây dựng các công trình thủy lợi hiện đại và nâng cao khả năng quản lý nước. Ngoài ra, cần có các chương trình giáo dục cộng đồng về tiết kiệm nước và bảo vệ nguồn nước.

3.1. Cải tiến công nghệ cấp nước

Cải tiến công nghệ cấp nước là một trong những giải pháp quan trọng để nâng cao hiệu quả sử dụng nước. Việc áp dụng công nghệ mới sẽ giúp giảm thiểu thất thoát nước và tối ưu hóa quy trình phân phối nước. Các hệ thống tưới tiết kiệm nước như tưới nhỏ giọt cần được khuyến khích sử dụng trong nông nghiệp.

3.2. Xây dựng công trình thủy lợi

Xây dựng các công trình thủy lợi hiện đại sẽ giúp tăng cường khả năng lưu trữ và phân phối nước. Các công trình này cần được thiết kế để ứng phó với các tác động của biến đổi khí hậu và đô thị hóa. Cần có sự đầu tư thích đáng vào cơ sở hạ tầng thủy lợi để đảm bảo cung cấp nước ổn định cho nông nghiệp và sinh hoạt.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Hệ thống thủy nông Sông Nhuệ, với diện tích tự nhiên khoảng 107.530 ha, trong đó có khoảng 72.000 ha đất canh tác, đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội và an ninh quốc phòng của vùng đồng bằng Bắc Bộ, đặc biệt là khu vực Hà Nội và tỉnh Hà Nam. Tuy nhiên, dưới tác động ngày càng rõ nét của biến đổi khí hậu (BĐKH) và đô thị hóa (DTH), hệ thống này đang đối mặt với nhiều thách thức trong việc đảm bảo nhu cầu nước cho sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt. Nhiệt độ trung bình tại Hà Nội đã tăng khoảng 0,5-0,7°C trong 50 năm qua, cùng với sự gia tăng mực nước biển và biến đổi lượng mưa, gây ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước mặt và chế độ thủy văn của hệ thống. Đồng thời, tốc độ đô thị hóa nhanh chóng tại Hà Nội với tỷ lệ dân số đô thị tăng từ 18,7% năm 1988 lên trên 35% năm 1996, kéo theo sự gia tăng nhu cầu nước và áp lực lên hệ thống thủy lợi.

Mục tiêu nghiên cứu là phân tích, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và đô thị hóa đến nhu cầu nước của hệ thống thủy nông Sông Nhuệ, đồng thời đề xuất các giải pháp nhằm đảm bảo cung cấp nước bền vững cho hệ thống trong giai đoạn 2030-2050. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào toàn bộ lưu vực hệ thống thủy nông Sông Nhuệ, với mốc thời gian hiện tại là năm 2015 và dự báo đến các năm 2030 và 2050. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ hoạch định chính sách quản lý tài nguyên nước, phát triển nông nghiệp và ứng phó với biến đổi khí hậu tại khu vực trọng điểm này.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: lý thuyết biến đổi khí hậu và mô hình đô thị hóa. Lý thuyết biến đổi khí hậu tập trung vào các khái niệm như hiệu ứng nhà kính, bức xạ tác động, và kịch bản phát thải khí nhà kính (RCPs) để dự báo biến đổi nhiệt độ và lượng mưa trong tương lai. Mô hình đô thị hóa được sử dụng để phân tích quá trình chuyển dịch dân cư, phát triển hạ tầng và tác động đến nhu cầu sử dụng nước. Các khái niệm chuyên ngành bao gồm: nhu cầu oxy hóa sinh học (BOD), nhu cầu oxy hóa hóa học (COD), chỉ số Nash trong mô hình thủy lực, và các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước theo QCVN.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kế thừa và phân tích tổng hợp các kết quả khoa học, công nghệ có chọn lọc, kết hợp với điều tra thu thập số liệu thực địa về khí tượng thủy văn, dân sinh, kinh tế xã hội trong lưu vực. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm dữ liệu khí tượng thủy văn từ trạm Hà Đông và các điểm đo mực nước, lưu lượng tại các cống chính như Liên Mạc, Hà Đông, Đồng Quan. Phương pháp phân tích thống kê được áp dụng để xử lý số liệu, kết hợp với mô hình thủy lực MIKE 11 nhằm mô phỏng và đánh giá khả năng cấp nước của hệ thống. Timeline nghiên cứu kéo dài từ năm 2015 đến dự báo năm 2050, với các giai đoạn thu thập số liệu, mô hình hóa, phân tích và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tác động của biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước: Nhiệt độ trung bình tại khu vực nghiên cứu dự báo tăng từ 1,1 đến 6,4°C vào cuối thế kỷ 21 theo các kịch bản RCP, làm tăng lượng bốc hơi mặt ruộng từ 700-980 mm hiện tại lên khoảng 800-1100 mm vào năm 2050. Lượng mưa có xu hướng tăng 7-10% vào mùa mưa và giảm 15-20% vào mùa khô, gây biến động lớn về nguồn nước mặt.

2. Ảnh hưởng của đô thị hóa: Tỷ lệ dân số đô thị tại Hà Nội tăng từ 18,7% năm 1988 lên trên 35% năm 1996, kéo theo nhu cầu nước sinh hoạt và công nghiệp tăng nhanh. Diện tích các khu công nghiệp trong lưu vực dự báo tăng đáng kể, làm tăng nhu cầu nước công nghiệp từ khoảng 24 triệu m³ năm 2015 lên khoảng 40 triệu m³ vào năm 2050.

3. Hiện trạng hệ thống thủy nông: Lòng sông và các kênh dẫn bị bồi lắng nghiêm trọng, mặt cắt sông bị thu hẹp từ 15-20 m do vi phạm chiếm dụng đất và thả rau muống, làm giảm khả năng dẫn nước. Tổn thất đầu nước thực tế tại các cống chính như Liên Mạc và Hà Đông vượt mức thiết kế từ 0,57 m lên trên 1 m, kéo dài thời gian cấp nước từ 2-3 ngày lên 5-7 ngày.

4. Chất lượng nước suy giảm: Hàm lượng BOD và COD tại sông Nhuệ vượt tiêu chuẩn nước mặt loại A từ 4-10 lần, gây ô nhiễm nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và khả năng sử dụng nước cho nông nghiệp.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của các biến động nhu cầu nước là sự gia tăng nhiệt độ và thay đổi lượng mưa do biến đổi khí hậu, kết hợp với áp lực gia tăng từ quá trình đô thị hóa nhanh chóng. So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế cho thấy xu hướng tương tự về tác động kép của BĐKH và DTH đến tài nguyên nước. Việc bồi lắng lòng sông và vi phạm chiếm dụng đất làm giảm hiệu quả vận hành hệ thống thủy lợi, làm tăng chi phí và khó khăn trong quản lý nước. Các biểu đồ mô phỏng mực nước và lưu lượng tại các cống chính minh họa rõ sự không đồng bộ giữa nguồn cung và nhu cầu nước, đặc biệt trong mùa khô. Kết quả nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nâng cấp hạ tầng thủy lợi và quản lý chất lượng nước để đảm bảo phát triển bền vững.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Nâng cấp và đồng bộ hệ thống công trình thủy lợi: Tăng cường nạo vét, cải tạo lòng sông và kênh dẫn, sửa chữa, thay thế các cống điều tiết xuống cấp nhằm giảm tổn thất đầu nước, đảm bảo lưu lượng và mực nước thiết kế. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, thời gian: 2025-2030.

2. Quản lý chặt chẽ vi phạm chiếm dụng lòng sông: Áp dụng các biện pháp pháp lý và kỹ thuật để ngăn chặn xây dựng trái phép, khai thác cát trái phép, và thả rau muống gây cản trở dòng chảy. Chủ thể: UBND các quận, huyện, thời gian: liên tục từ 2023.

3. Phát triển mô hình tưới tiết kiệm nước: Áp dụng công nghệ tưới nhỏ giọt, tưới phun hiện đại cho các vùng canh tác trọng điểm nhằm giảm lượng nước sử dụng, tăng hiệu quả sử dụng nước nông nghiệp. Chủ thể: Trung tâm Khuyến nông, thời gian: 2024-2030.

4. Xử lý và cải thiện chất lượng nước: Đầu tư hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp trước khi xả ra hệ thống thủy nông, giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước. Chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường, thời gian: 2023-2035.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý tài nguyên nước: Giúp hoạch định chính sách, quy hoạch phát triển hệ thống thủy lợi và quản lý nguồn nước hiệu quả trong bối cảnh biến đổi khí hậu và đô thị hóa.

2. Chuyên gia nông nghiệp và thủy lợi: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật, mô hình tưới tiết kiệm và quản lý vận hành hệ thống thủy nông phù hợp với điều kiện thực tế.

3. Nhà nghiên cứu môi trường và biến đổi khí hậu: Cung cấp dữ liệu, mô hình và phân tích tác động của BĐKH và DTH đến tài nguyên nước, phục vụ nghiên cứu chuyên sâu.

4. Các tổ chức phát triển và hoạch định đô thị: Hỗ trợ trong việc quy hoạch phát triển đô thị bền vững, giảm thiểu tác động tiêu cực đến nguồn nước và hệ thống thủy lợi.

Câu hỏi thường gặp

1. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng thế nào đến nhu cầu nước của hệ thống thủy nông Sông Nhuệ?
   Biến đổi khí hậu làm tăng nhiệt độ trung bình và thay đổi lượng mưa, dẫn đến tăng lượng bốc hơi và biến động nguồn nước mặt, từ đó làm tăng nhu cầu nước tưới và gây khó khăn trong việc đảm bảo nguồn nước ổn định.

2. Đô thị hóa tác động ra sao đến hệ thống thủy nông?
   Đô thị hóa làm tăng nhu cầu nước sinh hoạt và công nghiệp, đồng thời gây áp lực lên hệ thống thủy lợi do mở rộng diện tích xây dựng, chiếm dụng lòng sông và gia tăng ô nhiễm nguồn nước.

3. Mô hình MIKE 11 được sử dụng như thế nào trong nghiên cứu?
   Mô hình MIKE 11 được áp dụng để mô phỏng thủy lực, đánh giá mực nước và lưu lượng tại các cống chính, giúp phân tích khả năng cấp nước và lựa chọn giải pháp công trình phù hợp.

4. Giải pháp nào hiệu quả nhất để giảm tổn thất nước trong hệ thống?
   Nạo vét lòng sông, cải tạo kênh dẫn và nâng cấp các công trình điều tiết là giải pháp quan trọng giúp giảm tổn thất đầu nước, đảm bảo lưu lượng và mực nước thiết kế.

5. Làm thế nào để cải thiện chất lượng nước trong hệ thống?
   Đầu tư hệ thống xử lý nước thải, kiểm soát nguồn thải và tăng cường giám sát chất lượng nước là các biện pháp cần thiết để giảm ô nhiễm và bảo vệ nguồn nước cho sản xuất và sinh hoạt.

Kết luận

• Hệ thống thủy nông Sông Nhuệ đang chịu tác động mạnh mẽ từ biến đổi khí hậu và đô thị hóa, ảnh hưởng đến nhu cầu và khả năng cung cấp nước.
• Nhiệt độ tăng và biến đổi lượng mưa làm tăng lượng bốc hơi và biến động nguồn nước, trong khi đô thị hóa gia tăng nhu cầu nước sinh hoạt và công nghiệp.
• Hiện trạng bồi lắng lòng sông, vi phạm chiếm dụng đất và ô nhiễm nguồn nước làm giảm hiệu quả vận hành hệ thống thủy lợi.
• Các giải pháp nâng cấp công trình, quản lý vi phạm, áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm và xử lý nước thải được đề xuất nhằm đảm bảo cung cấp nước bền vững.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc hoạch định chính sách và quản lý tài nguyên nước trong bối cảnh biến đổi khí hậu và đô thị hóa, hướng tới phát triển bền vững hệ thống thủy nông Sông Nhuệ trong giai đoạn 2030-2050.

Quý độc giả và các nhà quản lý được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao hiệu quả quản lý và phát triển hệ thống thủy lợi, góp phần đảm bảo an ninh nguồn nước và phát triển kinh tế xã hội bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ VUNG NGHIÊN CUU 1-1. Tổng quan về Biến đổi khí hậu trên thể giới và tại Việt Nam LLL Khái niệm về Biến đãi khí hậu Biến đổi khí hậu (BĐKH) ~ imate Change: La sự thay đổi của khí hậu trong một "hoảng thời gian dài do tác động của các điều kiện tự nhiên và hoại động của con người Biến đổi khí hậu hiện nay biểu hiện bởi sự nóng lên toàn cầu, mực nước biển dâng và gia tăng các hiện tượng khí tượng thủy văn cực đoan. BĐKH và “những ảnh hưởng có hại của BĐKH” là những biến đổi trong môi trường. ‘vat lý hoặc sinh học gây ra những ảnh hưởng có hại đến thành phần, khả năng phục hồi "hoặc sinh sản của các hệ sinh thai tự nhiên và được quản lý hoặc đến hoạt động của các hệ thống kinh t - xã hội hose đến sức khỏe và phúc lợi của con người.

[1] Theo IPCC [2] thi BDKH để cập đến sự thay đổi về trang thái của khí hậu mà có thể ác định được (vĩ dụ như sử dụng các phương pháp thông ke) diễn ra rong mội thời kỳ cài, thường là một thập kỷ hoặc lâu hơn. BDKH đề cập đến bắt cứ biển đổi nào theo thời gian, có hay không theo sự biển đổi của tự nhiên do hệ qua các hoạt động của con người 112 Biếnđỗi Khí hậu trên thế giới Nguyên nhân chính làm BDKH trên Trái Dat là do sự gia tăng các hoạt động tạo ra các. chất thải khí nhà kính, các hoạt động khai thác quả mức các bể hấp thụ và bể chứa khí nhà kính như sinh khối, rừng, các hệ sinh thái biển, ven bờ và dat liền khác tạo ra hiệu ‘ng nhà kính. Hiệu ứng nha kính được định nghĩa là hiệu quả giữ nhiệt ở tằng thắp của khí quyền nhờ.

hấp thụ và phát xạ trở lạibức xạ sóng di ừ mặt dt bởi may vee khí nhữ hơi nước, các-bon diôxit, nitơ ôxit, métan và chlorofluorocarbon (CFC), làm giảm lượng nhiệt thoát ra không trung từ hệ thong trái đắt, giữ nhiệt một cách tự nhiên, duy trì nhiệt độ. trái đắt cao hơn khoảng 30°C so với khi không cổ các chất khí đó, Hình 1.1 Diễn biển gia tăng lượng khí CO; trong khí quyển [3] ‘Theo báo cáo của Cơ quan Bảo về Mỗi trường (EPA), nhiệt độ trung bình của Trải Đắt ở cuối thể ki thứ 19 đã tăng +0,8 °C và thé ki 20 tăng 0, + 0,2 °C. Các dự án mô hình khí hậu của IPCC chi ra rằng nhiệt độ bề mặt Trái Dat sẽ có thé tăng 1,1 đến 6,4 °C trong su th ký 21 phụ thuộc vào lượng phát thải khí nhà kính tương hủ. [4] "Năm 2013, IPCC [5] công bé kịch bản cập nhật, đường phân bổ nồng độ khí nhà kính đại diện (Representative Concentration Pathways - RCP) được sử dụng để thay thé cho các kịch ban SRES (Special Report on Emissions Scenarios) , Các RCP được lựa chọn sao cho đại điện được các nhém kịch bản phát thai và đảm bảo bao gồm được khoảng biến đổi của nồng độ các khí nhà kính trong tương lai một cách hợp lý.

Trên cơ sở đó, bốn kịch bản RCP (RCP8.6) đã được xây dạng. Tên các kịch bản được ghép bởi RCP và độ lớn của bức xạ tác động tổng cộng của các khí nhà kính trong khí quyển đến thời điểm vào năm 2100. Heloy RCPs ECPs (fRaodWirmct?vne)g ~*e00 ~800Wm3~ 1900 2000 ~ 200 SOP6I04 5 2200 2900 2400 2500 Year Hình 1.2 Đồ thi thé hiện sự thay đổi của búc xa tác động với mỗi kịch bản [5] Bức xạ tac động được định nghĩa là sự thay đôi trong cân bằng năng lượng bức xạ (năng, lượng nhận được từ mặt tri trừ di năng lượng thoát vào không gian, W/m?) định tng đối lưu (ở độ cao 10-12 km so với mặt đất do sự có mặt của các khí nhà kính hoặc chất khác (mây, hơi nước, bui,.) trong khi quyển [5] Bảng 1.1 Đặc trưng kịch bản, mức tăng nhiệt độ so với thời kì cơ sở Tăng nhiệt độ | p„ mạn, Búcvạ | Nồngđộ | toinciu CC) | quyng nhân - Kichbản ly | COxe | vàonăm2100 | Sens PI h RPC | tieding | CÓ bố cưỡng | SRES tương h năm 2100 | sovớithờikì | go năm 2100 | | xgaylsBe, | ĐứCbứckạ ¿đương ig) |tớinăm 2100 RPC8S §5W/m” 1370. 49 Tăng tục AIFI RPC60,60WinE | 850 30 Tang din i (nạ RPCAS | 45Win? | 650 34 _.

| py Dat cực đại ông có RPCL6, 2.6Win? | 490 13 30 Win tồi | vn tung giảm Củng với việc ting phát thải lam nhiệt độ toàn cầu ấm dần lên là nguyên nhân dẫn đến băng tan ở hai cực và cùng với nd I sr gia tăng mực nước biển. Mục nước bié theo ti liệu quan trắc được của Viện Nghiên cứu Không gian Goddard — NASA [6]th từ năm 1995 đến năm 2015 mục nước biển trung bình trên tin cầu đã tăng 8 cm và dự báo sẽ côn tăng cao hơn nữa trong tương tái.3 Biểu đồ thay đổi nhiệt độ trung bình của Trái Bat từ năm 1880 đến năm 2015 [7] "Những vũng nước Ấm đã làm tăng sức mạnh cho các cơn bão. Số iệu thống kế cho thấy, chỉ trong vòng 30 năm gin đây, những cơn bảo mạnh cắp 4 và cắp 5 đã ting lên sắp đồi.4 Sự thay đổi nhiệt độ diễn ra trên Trái Đắt từ năm 1884 én năm 2015(NASA) 1. Tác động tiêu cục của BĐKIT 3) Nước biển đăng và xâm nhập min Đáng báo động là tình trạng mực nước biển ngày một ding cao, dẫn lần sâu vào đít liền, dlo nền nhiệt độ trung bình năm tăng lên làm băng tuyết tan ra, đặc biệt là ở hai cục của Trái Dit, Theo trong tim Dữ liệu Băng tuyết quốc gia Hoa Kỳ, inh đến ngày 16/9/2012, băng ở Bắc Cực đã bị mắt 8( %4 ¡ lượng của nó.

Đây là nguyên nhân hàng đầu khiến mực nước biển ding cao, xâm thực mặn vào, 8 Bên cạnh đó đa dạng sinh học của khu vực bị ảnh hưởng sẽ chịu sự suy giảm nghiêm. trọng về số lượng và chất lượng, Nhiều loài động thực vật sẽ bị tuyệt chủng hoặc có "nguy cơ bị tuyệt chủng tăng cao, con người sẽ bị mắt nơi cư trả, dich bệnh và các căn bệnh lạ, hiểm nghèo.5 Sự ảnh hưởng của nước biển dng đến khu vực Đông Nam nước Mỹ (vùng đậm hơn là phần diện tích bị ngập khi nước biển dâng cao 6m) [6] by Biến đổi về lượng mưa BDKH gây nhiều thay đổi bất lợi về lượng mưa, sự phân bổ mưa theo không gian, thời gian và sẽ có những ảnh hưởng tới việc cắp và thoát nước, Hạn hắn xây ra thường xuyên sẽ thu hep nguồn cung cấp nước, lâm giảm chất lượng các sản phẩm nông nghiệp, khiến nguồn cung ứng lương thực trên toàn cầu trở nên bắp bênh. [8] “Thay đổi hin bổ mưa trong năm sẽ ảnh hưởng đến lượng nước có thé khai thác. Kết quả của các mô hình dự báo BĐKII cho thấy tại nhiều khu vực lượng mưa sẽ tập trung.

"hơn vào mùa mưa và giảm vào mủa khô. Mưa lớn tập trung sẽ làm tăng lượng dòng chảy mặt, giảm lượng nước ngắm xuống các ting chứa nước dưới đất. ©) Ảnh hưởng nên kinh tế "Để bị tổn hai nhất là các ngành nông nghiệp, các khu din cư ở các ving duyên hải và đồng bằng ngập lũ ven sông. Day là nơi nền kinh tế đang phát triển và có mỗi liên hệ chặt chẽ với các nguồn tải nguyên nhạy cảm với khí hậu, đễ bị tác động bởi hiện tượng thời tiết cực đoan và đặc biệt là những nơi dang din ra quá trình BTH nhanh chóng, Tai các khu vực thời tiết cực đoạn xuất n ngày cảng nhiễu cả v tin xuất và mức độ, các tin hại về kinh ế và xã hội sẽ cảng tăng ao.

Tắc động của BĐKH sẽ ảnh hướng từ khu vue và ngành trực tiếp bí tác động lan sang các khu vực và ngành khác do các mỗi liên hệ rộng lớn và phức tap. Ngày 13/12/2013 lần đầu tiên sau H12 năm xuất hiện cơn bão tuyết bắt thường tại thủ đô Cairo — Ai Cập, chính phủ cũng như người dân Ai Cap đã phải rất vất và mới đối pho được hiện tượng này Hình 1.6 Tuyết rơi phủ kin kim tự tháp ở Ai Cập (Nguồn: ST) ) Tác động đến hệ sinh thái Trong thé ky này, khả năng phục hồi của hệ sinh thái dường như đạt ngưỡng do tác động. của BĐKHI và các tác động có liên quan khác (Iii lạt, hạn hin, chay rừng, côn trùng và tình trạng đại dương bị axit hod), và các nguồn gây biến đổi khác trên toàn cầu. Khoảng 20 - 30% các loài động, thực vật đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng néu như nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng 1,5 - 2,5°C [9].

Tình trang đại dương bị axit hoá do sự gia tăng lượng CO› trong khí quyển có tác động tiêu cực đổi với các sinh vật biển họ vỏ. (san hô) va các loài dựa vào chúng. Biển đãi khí hậu ở Việt Nam Theo các kết quả phân tích các số liệu khí hậu cho thấy các yéu tổ của khí hậu tại Việt Nam những năm trước đây có những đặc điểm sau (10): Xhiệt độ: Trong 50 năm qua (1958-2007) nhiệt độ trung bình ở Việt Nam tăng lên khoảng 0,5-0,7 %C. Nhiệt độ mia đông tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa hé và nhiệt độ ở 10 các vũng khí hậu phía Bắc tăng nhanh hơnở các vũng khí hậu phia Nam.

Nhiệt độ ting ao nhất vào mùa đông, thấp nhất vào mùa xuân. Trong 7 ving khí hau, khu vực T Nauyén cổ mức tăng nhiệt độ lón nhất, khu vực Nam Trung Bộ cổ mức tăng thấp nhấ Nhiệt độ trung bình các năm từ năm 1973 đến năm 2008 DDNicủ dc dd dg cu du cu báu dd cà dã x24 Hình 1.7 Đồ thị diễn biến khuynh hướng gia tăng nhiệt độ rung bình tại Hà Nội từ năm 1973 đến năm 2008 xa Hình 1.8 Đỗ th dr báo nhiệt độ trung bình ti Hà Nội đến năm 2050 .Lượng mưa: Trên từng địa điễm, xu thể biển đổi của lượng mưa trung bình năm trong 9 thập kỷ vừa qua (1911 = 2000) không rõ ệttheo các thời kỹ và trên các vùng khắc nhau 6 giả đoạn tăng lên và cổ giải đoạn giảm xuống. Lượng mưa năm giảm ở các ving khí hậu phía Bắc và tăng ở các vùng khí hậu phia Nam. Tính trung bình trong cả nước, lượng mưa năm trong 50 năm qua (1958 - 2007) đã giảm khoảng 2%.

[11] Theo kịch bản RCP4.5, vào dầu thé kỳ, lượng mưa năm có xu thé tăng ở bầu hết cả nước, phổ biến từ Sz10%. Vào giữa thé kỷ, mức tang phổ biển từ 515%. Một số tính.