Nghiên Cứu Giải Pháp Nâng Cao Hiệu Quả Cấp Nước Hệ Thống Thủy Lợi Nà Sản Tỉnh Sơn La

Chuyên khảo kinh tế phân tích Nghiên cứu đề xuất giải pháp cải thiện kết quả cấp nước của hệ thống thuỷ lợi nà sản tỉnh sơn la, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng

• Tác giả: Thanongsack Phaysavath
• Người hướng dẫn: TS. Trần Tuấn Thạch
• Trường học: Trường Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Kỹ thuật tài nguyên nước
• Đề tài: Nghiên Cứu Đề Xuất Giải Pháp Nâng Cao Hiệu Quả Cấp Nước Của Hệ Thống Thủy Lợi Nà Sản Tỉnh Sơn La Trong Điều Kiện Phát Triển Kinh Tế, Xã Hội Và Biến Đổi Khí Hậu
• Loại tài liệu: luận văn
• Địa điểm: Sơn La

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu
• 1.2. Tổng quan về tác động biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế, xã hội đến nhu cầu nước và khả năng cấp nước
• 1.3. Tổng quan về các nghiên cứu liên quan đến biện pháp cấp nước hiệu quả dưới tác động của BĐKH và phát triển kinh tế, xã hội
• 1.4. Tổng quan vùng nghiên cứu
• 1.4.1. Điều kiện tự nhiên
• 1.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 1.4.3. Hiện trạng hệ thống thủy lợi và hiện trạng cấp nước
• 1.4.4. Ảnh hưởng của BĐKH đến phát triển nông nghiệp của vùng
• 2. CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN KỊCH BẢN VÀ TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG NGUỒN NƯỚC, NHU CẦU NƯỚC CỦA HỆ THỐNG
• 2.1. Lựa chọn kịch bản BĐKH và kịch bản phát triển kinh tế, xã hội
• 2.1.1. Lựa chọn kịch bản BĐKH
• 2.1.2. Lựa chọn kịch bản phát triển kinh tế, xã hội
• 2.2. Xác định các đặc trưng khí tượng, thủy văn
• 2.2.1. Xác định các đặc trưng khí tượng
• 2.2.2. Xác định các đặc trưng thủy văn
• 2.3. Xác định nhu cầu nước của hệ thống
• 2.3.1. Nhu cầu nước của hệ thống trong điều kiện hiện tại
• 2.3.2. Nhu cầu nước của hệ thống trong điều kiện biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế, xã hội
• 2.4. Nhận xét, đánh giá
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ CẤP NƯỚC CHO HỆ THỐNG TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ PHÁT TRIỂN KINH TẾ, XÃ HỘI
• 3.1. Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế, xã hội đến khả năng cấp nước của hệ thống
• 3.1.1. Tính toán cân bằng nước của hệ thống
• 3.1.2. Đánh giá mức độ ảnh hưởng đến hiệu quả cấp nước
• 3.2. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả cấp nước cho hệ thống trong điều kiện biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế, xã hội
• 3.2.1. Giải pháp công trình
• 3.2.2. Giải pháp phi công trình
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Hiệu Quả Cấp Nước Hệ Thống Nà Sản Sơn La

Hệ thống thủy lợi Nà Sản đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước tưới cho 2418 ha đất canh tác tại các xã Chiềng Mung, Hát Lót, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La. Mục tiêu chính là chuyển đổi cơ cấu cây trồng, cải thiện phương thức sản xuất nông nghiệp theo hướng thâm canh, đa dạng hóa cây trồng và sản xuất theo mô hình chuỗi liên kết. Ngoài ra, hệ thống còn tạo nguồn cấp nước cho sinh hoạt, chăn nuôi, công nghiệp chế biến, góp phần cải tạo môi trường sinh thái. Tuy nhiên, hiệu quả hoạt động sản xuất nông nghiệp chưa cao do hồ Chiềng Dong đang trong quá trình xây dựng. Việc quản lý và khai thác hiệu quả hệ thống thủy lợi Nà Sản sẽ hỗ trợ phát triển nông nghiệp bền vững trong khu vực. Theo tài liệu gốc, hệ thống thủy lợi Nà Sản nếu được quản lý khai thác hiệu quả, đảm bảo cấp nước theo đúng yêu cầu, sẽ là sự hỗ trợ mang tính chất quyết định đối với sự phát triển của sản xuất nông nghiệp trong vùng.

1.1. Vị Trí và Vai Trò của Hệ Thống Thủy Lợi Nà Sản

Hệ thống thủy lợi Nà Sản nằm ở huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La, một tỉnh miền núi có định hướng phát triển nông nghiệp đến năm 2050. Hệ thống này đóng vai trò then chốt trong việc cung cấp nước cho sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là tưới tiêu cho các loại cây trồng chủ lực. Việc đảm bảo nguồn nước ổn định và hiệu quả sẽ góp phần vào sự phát triển kinh tế - xã hội của địa phương. Theo tài liệu, Sơn La định hướng phát triển đến năm 2050 với cơ cấu kinh tế như sau: 1) Ngành nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy sản với mức tăng trưởng đạt 3,3%/năm; 2) Phát triển đa dạng, bền vững theo hướng sản xuất hàng hóa gắn với thị trường tiêu dùng.

1.2. Mục Tiêu Phát Triển Nông Nghiệp Bền Vững tại Sơn La

Tỉnh Sơn La đặt mục tiêu phát triển nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hóa gắn với thị trường tiêu dùng, tập trung vào các vành đai rau xanh, cây trái, hoa theo mô hình tập trung. Đồng thời, đẩy mạnh phát triển các vùng cây công nghiệp như chè, cà phê, cao su, mía, bông. Hệ thống thủy lợi Nà Sản đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo nguồn nước cho các vùng sản xuất này, góp phần vào sự thành công của kế hoạch tái cơ cấu ngành trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản của tỉnh. Việc nâng cao năng suất cây trồng và tiết kiệm nước trong nông nghiệp là yếu tố then chốt.

II. Thách Thức Cấp Nước Thủy Lợi Nà Sản Do Biến Đổi Khí Hậu

Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang gây ra những tác động tiêu cực đến nguồn nước và khả năng cấp nước của hệ thống thủy lợi Nà Sản. Sự thay đổi về lượng mưa, nhiệt độ và các yếu tố khí hậu khác có thể dẫn đến tình trạng thiếu nước, hạn hán hoặc lũ lụt, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và đời sống của người dân. Việc đánh giá và ứng phó với những thách thức này là vô cùng quan trọng để đảm bảo bền vững nguồn nước và hiệu quả cấp nước Nà Sản. Theo tài liệu, BĐKH sẽ làm cho tình trạng thiếu nước xảy ra nhiều hơn. BĐKH sẽ làm nguồn nước mặt và nước ngầm tại những vùng khác nhau thay đổi cả về chất và lượng theo những hướng khác nhau.

2.1. Tác Động của Biến Đổi Khí Hậu Đến Nguồn Nước Sơn La

Biến đổi khí hậu có thể làm thay đổi lượng mưa, nhiệt độ và các yếu tố khí hậu khác ở Sơn La, ảnh hưởng đến dòng chảy của các sông suối và mực nước của các hồ chứa. Tình trạng hạn hán có thể kéo dài hơn, gây thiếu nước cho sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt. Ngược lại, mưa lớn có thể gây ra lũ lụt, làm hư hại công trình thủy lợi và gây thiệt hại cho mùa màng. Việc quản lý nước hiệu quả trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết.

2.2. Ảnh Hưởng Đến Nhu Cầu Nước và Khả Năng Cấp Nước

Nhiệt độ tăng cao có thể làm tăng nhu cầu nước cho cây trồng và vật nuôi, trong khi nguồn cung cấp nước có thể bị giảm do hạn hán. Điều này tạo ra sự mất cân bằng giữa cung và cầu, gây khó khăn cho việc đảm bảo hiệu quả cấp nước của hệ thống thủy lợi Nà Sản. Cần có các giải pháp để tiết kiệm nước và nâng cao hiệu quả sử dụng nước trong nông nghiệp.

2.3. Kịch Bản Biến Đổi Khí Hậu và Dự Báo Tương Lai

Việc xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu và dự báo về lượng mưa, nhiệt độ và dòng chảy trong tương lai là rất quan trọng để có thể đưa ra các giải pháp ứng phó phù hợp. Các kịch bản này cần được cập nhật thường xuyên và dựa trên các dữ liệu khoa học tin cậy. Theo tài liệu, Kịch bản BĐKH mới nhất của Việt nam hiện nay đã được Bộ TN&MT công bố năm 2016. Trong kịch bản này, tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng được Bộ TN & MT chi tiết hóa đến đơn vị hành chính cấp tỉnh và các đảo, quần đảo của Việt Nam.

III. Giải Pháp Công Trình Nâng Cao Cấp Nước Thủy Lợi Nà Sản

Các giải pháp công trình đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao khả năng cấp nước của hệ thống thủy lợi Nà Sản. Các giải pháp này bao gồm việc xây dựng, nâng cấp và sửa chữa các công trình thủy lợi như đập, hồ chứa, kênh mương, trạm bơm. Mục tiêu là tăng cường khả năng tích trữ nước, điều tiết dòng chảy và phân phối nước đến các vùng sản xuất nông nghiệp một cách hiệu quả. Theo tài liệu, hệ thống thủy lợi Nà Sản thuộc huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La có nhiệm vụ: Cấp nước tưới cho 2418 ha đất canh tác các xã Chiềng Mung, Hát Lót; Chuyển đổi cơ cấu cây trồng, cải thiện phương thức sản xuất nông nghiệp theo hướng thâm canh, đa dạng hóa cây trồng, sản xuất theo mô hình chuỗi liên kết; tạo nguồn cấp nước cho sinh hoạt, chăn nuôi, công nghiệp chế biến, góp phần cải tạo môi trường sinh thái.

3.1. Nâng Cấp và Mở Rộng Hồ Chứa Chiềng Dong

Hồ chứa Chiềng Dong đóng vai trò quan trọng trong việc tích trữ nước và điều tiết dòng chảy cho hệ thống thủy lợi Nà Sản. Việc nâng cấp và mở rộng hồ chứa sẽ giúp tăng cường khả năng tích trữ nước, đặc biệt là trong mùa mưa, để đảm bảo nguồn cung cấp nước ổn định cho mùa khô. Theo tài liệu, do hiện nay hồ Chiềng Dong đang trong quá trình xây dựng nên những năm gần đây xảy ra hiệu quả hoạt động sản xuất nông nghiệp không cao.

3.2. Cải Tạo và Xây Dựng Mới Hệ Thống Kênh Mương

Hệ thống kênh mương đóng vai trò quan trọng trong việc phân phối nước từ hồ chứa đến các vùng sản xuất nông nghiệp. Việc cải tạo và xây dựng mới hệ thống kênh mương sẽ giúp giảm thiểu thất thoát nước trong quá trình vận chuyển, đảm bảo nước đến được các cánh đồng một cách nhanh chóng và hiệu quả. Cần áp dụng các công nghệ tiên tiến để xây dựng kênh mương, như sử dụng vật liệu chống thấm và thiết kế kênh mương có độ dốc phù hợp.

3.3. Xây Dựng Trạm Bơm Tiết Kiệm Năng Lượng

Trong một số trường hợp, cần xây dựng các trạm bơm để đưa nước từ các nguồn nước thấp lên các vùng cao hơn. Việc sử dụng các trạm bơm tiết kiệm năng lượng sẽ giúp giảm chi phí vận hành và bảo vệ môi trường. Cần lựa chọn các loại bơm có hiệu suất cao và sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời để cung cấp điện cho trạm bơm. Năng lượng mặt trời cho hệ thống tưới là một giải pháp bền vững.

IV. Giải Pháp Phi Công Trình Cấp Nước Thủy Lợi Nà Sản

Các giải pháp phi công trình đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng nước và quản lý hệ thống thủy lợi Nà Sản. Các giải pháp này bao gồm việc áp dụng các kỹ thuật tưới tiên tiến, quản lý nước hiệu quả, nâng cao nhận thức của người dân về tiết kiệm nước và xây dựng các chính sách hỗ trợ. Theo tài liệu, các hệ thống thủy lợi được xây dựng khắp cả nước để phục vụ cho yêu cầu dùng nước của các ngành đặc biệt cho cấp nước tưới nông nghiệp và cấp nước cho sinh hoạt.

4.1. Áp Dụng Kỹ Thuật Tưới Tiên Tiến Tiết Kiệm Nước

Các kỹ thuật tưới tiên tiến như tưới nhỏ giọt, tưới phun mưa tự động giúp tiết kiệm nước và nâng cao hiệu quả sử dụng nước trong nông nghiệp. Các kỹ thuật này cho phép cung cấp nước trực tiếp đến gốc cây, giảm thiểu thất thoát nước do bốc hơi và thấm. Cần khuyến khích người dân áp dụng các kỹ thuật tưới tiên tiến và cung cấp các hỗ trợ kỹ thuật và tài chính để họ có thể tiếp cận được các công nghệ này. Tưới nhỏ giọt cho cây trồng và tưới phun mưa tự động là những giải pháp hiệu quả.

4.2. Quản Lý Nước Hiệu Quả Dựa Trên Dữ Liệu Thực Tế

Việc quản lý nước hiệu quả dựa trên dữ liệu thực tế về lượng mưa, mực nước, độ ẩm đất và nhu cầu nước của cây trồng là rất quan trọng. Cần xây dựng hệ thống thu thập và phân tích dữ liệu để có thể đưa ra các quyết định điều tiết nước phù hợp. Các cảm biến độ ẩm đất và hệ thống điều khiển tưới từ xa có thể giúp thu thập dữ liệu và điều khiển hệ thống tưới một cách tự động.

4.3. Nâng Cao Nhận Thức Về Tiết Kiệm Nước Cho Cộng Đồng

Việc nâng cao nhận thức của người dân về tầm quan trọng của việc tiết kiệm nước và sử dụng nước hiệu quả là rất quan trọng. Cần tổ chức các chương trình tuyên truyền, giáo dục để người dân hiểu rõ về tình hình khan hiếm nước và các biện pháp tiết kiệm nước. Cần khuyến khích người dân tham gia vào việc quản lý và bảo vệ nguồn nước. Chính sách hỗ trợ thủy lợi cần được xây dựng để khuyến khích người dân tiết kiệm nước.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn và Đánh Giá Hiệu Quả Cấp Nước Nà Sản

Việc triển khai các giải pháp nâng cao hiệu quả cấp nước cho hệ thống thủy lợi Nà Sản cần được thực hiện một cách bài bản và có hệ thống. Cần có kế hoạch cụ thể, phân công trách nhiệm rõ ràng và theo dõi, đánh giá hiệu quả thường xuyên. Việc đánh giá hiệu quả cần dựa trên các chỉ số cụ thể như lượng nước tiết kiệm được, năng suất cây trồng tăng lên và chi phí vận hành giảm xuống. Theo tài liệu, việc “Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả cấp nước của hệ thống thủy lợi Nà Sản sẽ cung cấp đủ nước sẽ hỗ trợ phát triển nông nghiệp bền vững, thích ứng với biến đổi khí hậu, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế, xã hội nêu trên” là cần thiết.

5.1. Triển Khai Thí Điểm Các Giải Pháp Tiên Tiến

Trước khi triển khai rộng rãi, cần thực hiện thí điểm các giải pháp tiên tiến trên một số vùng nhất định để đánh giá hiệu quả và điều chỉnh cho phù hợp. Việc thí điểm sẽ giúp giảm thiểu rủi ro và đảm bảo rằng các giải pháp được triển khai một cách hiệu quả nhất. Cần lựa chọn các vùng thí điểm đại diện cho các điều kiện khác nhau về địa hình, đất đai và loại cây trồng.

5.2. Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế và Môi Trường

Việc đánh giá hiệu quả kinh tế và môi trường của các giải pháp là rất quan trọng để đảm bảo tính bền vững của hệ thống thủy lợi Nà Sản. Cần đánh giá các chi phí và lợi ích của các giải pháp, cũng như tác động của chúng đến môi trường. Phân tích hiệu quả kinh tế cần được thực hiện một cách khách quan và dựa trên các dữ liệu tin cậy. Đánh giá tác động môi trường cần được thực hiện để đảm bảo rằng các giải pháp không gây ra các tác động tiêu cực đến môi trường.

5.3. Chia Sẻ Kinh Nghiệm và Nhân Rộng Mô Hình Thành Công

Sau khi đánh giá hiệu quả, cần chia sẻ kinh nghiệm và nhân rộng các mô hình thành công ra các vùng khác. Việc chia sẻ kinh nghiệm sẽ giúp các vùng khác học hỏi và áp dụng các giải pháp phù hợp với điều kiện của mình. Cần tổ chức các hội thảo, tập huấn và các hoạt động khác để chia sẻ kinh nghiệm và nhân rộng mô hình thành công.

VI. Kết Luận và Tương Lai Của Cấp Nước Thủy Lợi Nà Sản

Việc nâng cao hiệu quả cấp nước cho hệ thống thủy lợi Nà Sản là một nhiệm vụ quan trọng và cấp bách. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng, các nhà khoa học và người dân để triển khai các giải pháp một cách hiệu quả. Với sự nỗ lực của tất cả các bên, hệ thống thủy lợi Nà Sản sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển nông nghiệp bền vững và nâng cao đời sống của người dân Sơn La. Theo tài liệu, các hệ thống hồ chứa ví dụ như hồ Nà Sản đã được xây dựng. Hệ thống thủy lợi Nà Sản thuộc huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La có nhiệm vụ: Cấp nước tưới cho 2418 ha đất canh tác các xã Chiềng Mung, Hát Lót; Chuyển đổi cơ cấu cây trồng, cải thiện phương thức sản xuất nông nghiệp theo hướng thâm canh, đa dạng hóa cây trồng, sản xuất theo mô hình chuỗi liên kết; tạo nguồn cấp nước cho sinh hoạt, chăn nuôi, công nghiệp chế biến, góp phần cải tạo môi trường sinh thái.

6.1. Tổng Kết Các Giải Pháp Đã Đề Xuất

Các giải pháp đã đề xuất bao gồm cả giải pháp công trình và phi công trình, nhằm mục tiêu nâng cao khả năng tích trữ nước, điều tiết dòng chảy, phân phối nước hiệu quả và tiết kiệm nước trong nông nghiệp. Việc triển khai đồng bộ các giải pháp này sẽ giúp hệ thống thủy lợi Nà Sản hoạt động hiệu quả hơn và đáp ứng được nhu cầu nước ngày càng tăng.

6.2. Hướng Nghiên Cứu và Phát Triển Trong Tương Lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp mới để nâng cao hiệu quả cấp nước cho hệ thống thủy lợi Nà Sản. Các hướng nghiên cứu có thể bao gồm việc ứng dụng công nghệ thông tin và trí tuệ nhân tạo trong quản lý nước, phát triển các giống cây trồng chịu hạn và xây dựng các mô hình dự báo nhu cầu nước chính xác hơn. Tưới thông minh là một hướng đi đầy tiềm năng.

6.3. Đề Xuất Chính Sách Hỗ Trợ và Khuyến Khích

Để khuyến khích người dân và các doanh nghiệp tham gia vào việc nâng cao hiệu quả cấp nước, cần có các chính sách hỗ trợ và khuyến khích phù hợp. Các chính sách này có thể bao gồm việc cung cấp các khoản vay ưu đãi, hỗ trợ kỹ thuật và miễn giảm thuế cho các dự án đầu tư vào lĩnh vực thủy lợi. Chính sách hỗ trợ thủy lợi cần được xây dựng một cách minh bạch và công bằng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khai thác và bảo vệ an ninh nguồn nước là thách thức sống còn đối với sự phát triển bền vững của khu vực miền núi phía Bắc. Hệ thống thủy lợi Nà Sản thuộc huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La giữ vai trò hạ tầng trọng yếu nhằm cung cấp nguồn nước tưới cho 1.450 ha đất canh tác nông nghiệp, đồng thời tạo nguồn cấp nước sinh hoạt cho 10.060 người dân và phục vụ đàn gia súc hơn 10.000 con tại vùng cao nguyên Nà Sản. Tuy nhiên, trước áp lực suy giảm dòng chảy mùa khô, hạ tầng thủy lợi cũ xuống cấp và tác động tiêu cực từ thời tiết cực đoan, hiệu quả sản xuất nông nghiệp tại địa phương trước đây còn thấp với thu nhập bình quân chỉ đạt khoảng 39 triệu đồng trên mỗi hecta. Đặc biệt, trong giai đoạn 2012 - 2019, tổng giá trị thiệt hại do thiên tai, hạn hán và lũ quét đối với sản xuất nông nghiệp toàn huyện đã vượt mức 79 tỷ đồng.

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật tài nguyên nước của tác giả Thanongsack Phaysavath tập trung giải quyết bài toán cốt lõi: Đánh giá định lượng khả năng nguồn nước và nhu cầu dùng nước thực tế của hệ thống thủy lợi Nà Sản trong bối cảnh phát triển kinh tế - xã hội và biến đổi khí hậu; từ đó đề xuất các giải pháp công trình kết hợp phi công trình nhằm nâng cao hiệu quả cấp nước toàn diện. Phạm vi nghiên cứu bao quát không gian 4 xã trọng điểm gồm Chiềng Dong, Chiềng Mai, Chiềng Mung và Hát Lót, dựa trên chuỗi số liệu khí tượng thủy văn thực đo liên tục từ năm 1961 đến 2019 cùng tầm nhìn quy hoạch đến năm 2035 và năm 2050. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quyết định trong việc giải quyết tình trạng thiếu nước canh tác cho 1.050 ha cà phê chuyên canh, nâng tỷ lệ dân số được dùng nước hợp vệ sinh từ mức dưới 5% hiện nay lên mức tiêu chuẩn an toàn, đóng góp trực tiếp vào mục tiêu tăng trưởng nông - lâm - thủy sản 3,3%/năm của tỉnh Sơn La.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự kết hợp chặt chẽ giữa các nền tảng lý thuyết thủy văn công trình và mô hình hóa khí hậu hiện đại. Trọng tâm là lý thuyết cân bằng nước lưu vực sông và phương pháp điều tiết dòng chảy hồ chứa nước nhằm xác định tương quan giữa lượng nước đến tự nhiên và tổng nhu cầu tiêu thụ nước đa mục tiêu. Về mặt khí hậu, đề tài áp dụng khung đánh giá biến đổi khí hậu theo Báo cáo đánh giá lần thứ 5 của Ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu kết hợp Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam do Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố năm 2016. Trong đó, kịch bản nồng độ khí nhà kính đại diện nồng độ trung bình thấp là nền tảng tính toán chính.

Mô hình tính toán nhu cầu nước cho các loại cây trồng dựa trên phương pháp bốc thoát hơi nước tiêu chuẩn của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc, kết hợp hệ số cây trồng theo từng thời kỳ sinh trưởng thực tế tại vùng Tây Bắc. Các khái niệm và chỉ tiêu kỹ thuật then chốt được lượng hóa trong mô hình bao gồm: Dung tích toàn bộ hồ chứa đạt 3,99 triệu m3, dung tích hữu ích 3,51 triệu m3, dung tích chết 0,48 triệu m3; tần suất cấp nước thiết kế cho nông nghiệp đạt 85%; lưu lượng lũ thiết kế tương ứng tần suất 1% và tần suất kiểm tra 0,2%.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu đầu vào của luận văn được thu thập toàn diện từ Trạm Khí tượng Quốc gia Sơn La với chuỗi quan trắc liên tục 59 năm từ năm 1961 đến năm 2019, nằm cách khu vực dự án 16 km, bảo đảm tính nhất quán cao về các biến số nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm, lượng bốc hơi ống Piche và số giờ nắng. Dữ liệu kinh tế - xã hội và cơ cấu sử dụng đất được trích xuất từ Niên giám thống kê huyện Mai Sơn năm 2019 với tổng dân số 26.576 người và hơn 115.300 ha đất nông nghiệp toàn huyện.

Về phương pháp chọn mẫu, nghiên cứu chọn mẫu toàn phần chuỗi số liệu lịch sử 59 năm nhằm phân tích xác suất thống kê thủy văn, đồng thời khoanh vùng mẫu không gian tập trung tại 4 xã hưởng lợi trực tiếp từ cụm công trình hồ Chiềng Dong, đập bản Ban và kênh chuyển nước. Phương pháp phân tích hệ thống kết hợp mô hình hóa cân bằng nước được lựa chọn vì tính ưu việt trong việc mô phỏng quá trình tương tác phức tạp giữa lưu lượng dòng chảy biến đổi theo mùa và các đối tượng sử dụng nước cạnh tranh nhau. Quy trình phân tích được thiết lập theo dòng thời gian từ giai đoạn cơ sở 1986 - 2005, giai đoạn thực trạng 2006 - 2019, đến hai mốc dự báo tương lai là giai đoạn 2016 - 2035 và mốc quy hoạch dài hạn năm 2050.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, phân tích kịch bản biến đổi khí hậu cho thấy xu thế biến đổi nhiệt - ẩm diễn ra rõ rệt tại vùng nghiên cứu. Theo kịch bản nồng độ trung bình thấp, nhiệt độ trung bình năm tại khu vực Mai Sơn tăng 0,7°C trong giai đoạn 2016 - 2035 và tăng 1,6°C vào năm 2050 so với thời kỳ cơ sở 1986 - 2005. Mặc dù tổng lượng mưa năm có xu hướng tăng từ 7,0% lên 15,5%, nhưng phân bố lượng mưa theo mùa lại có sự phân hóa cực đoan: Lượng mưa mùa đông từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau giảm khoảng 6,1% trong giai đoạn giữa thế kỷ, làm trầm trọng thêm nguy cơ hạn hán cục bộ.

Thứ hai, chế độ dòng chảy tự nhiên của suối Nậm Dong và suối Nậm Mua mang tính bất đối xứng nghiêm trọng. Lượng dòng chảy trong 5 tháng mùa lũ từ tháng 5 đến tháng 9 chiếm tới 77% tổng lượng dòng chảy cả năm, trong khi 7 tháng mùa khô chỉ đóng góp 23%. Dòng chảy kiệt tự nhiên vào các tháng 2, 3 và 4 hoàn toàn không thể đáp ứng nhu cầu tưới tại mặt ruộng nếu không có công trình tích trữ điều tiết.

Thứ ba, tổng nhu cầu dùng nước của hệ thống gia tăng nhanh chóng qua các thời kỳ do sự chuyển dịch cơ cấu cây trồng sang vùng chuyên canh giá trị cao. Trong tổng số 1.450 ha đất canh tác, diện tích cây cà phê chiếm tỷ trọng áp đảo với 1.050 ha (tương đương 72,41%), lúa nước chiếm 180 ha (12,41%) và cây trồng hàng năm chiếm 220 ha (15,17%). Nhu cầu nước tưới nông nghiệp kết hợp nước cấp sinh hoạt cho 10.060 dân cư và đàn gia súc 10.000 con tạo ra sự thiếu hụt cục bộ nếu hệ thống dẫn nước không được nâng cấp.

Thứ tư, tính toán cân bằng nước khẳng định công trình hồ Chiềng Dong với dung tích hữu ích 3,51 triệu m3 cùng lưu lượng xả thiết kế 1,3 m3/s qua cống lấy nước chính diện đóng vai trò quyết định trong việc bổ sung nguồn nước thiếu hụt cho đập bản Ban và hệ thống dẫn sang cao nguyên Nà Sản, giải quyết triệt để bài toán thiếu nước với tần suất bảo đảm 85%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến sự gia tăng căng thẳng nguồn nước trong mùa khô bắt nguồn từ hiện tượng bốc hơi bề mặt tăng cao khi nhiệt độ không khí gia tăng. Lượng bốc hơi trung bình năm đo được tại trạm Sơn La đạt 949,3 mm, trong đó các tháng 3 và tháng 4 có mức bốc hơi cao nhất đạt từ 113,7 mm đến 120,6 mm/tháng, trùng đúng vào giai đoạn tưới dưỡng quan trọng của cây cà phê và lúa vụ xuân.

Kết quả này hoàn toàn tương thích với các nghiên cứu của Viện Quy hoạch Thủy lợi trên lưu vực sông Mã khi chỉ ra rằng nhu cầu nước đến năm 2050 sẽ tăng 35,4% trong khi dòng chảy kiệt suy giảm từ 5% đến 17%. Đồng thời, nghiên cứu cũng củng cố nhận định của các công trình đánh giá tác động biến đổi khí hậu trên 16 hồ chứa vùng Tây Bắc về nguy cơ suy giảm dung tích hữu ích thực tế do bồi lắng lòng hồ và tổn thất thấm bốc hơi.

Để minh họa trực quan các kết quả phân tích cân bằng nước, dữ liệu có thể được thể hiện qua đồ thị đường đặc tính lòng hồ Chiềng Dong biểu diễn mối quan hệ giữa cao trình mực nước từ 740,5 m đến 760,0 m với diện tích mặt nước và dung tích trữ; kết hợp cùng bảng tổng hợp phân phối dòng chảy tháng và biểu đồ cột so sánh tương quan Cung - Cầu nước tại công trình đầu mối đập bản Ban, giúp các nhà quản lý dễ dàng xác định thời điểm xả tiếp nước tối ưu trong năm.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, tập trung hoàn thiện và vận hành an toàn cụm công trình đầu mối hồ chứa Chiềng Dong với kết cấu đập bê tông trọng lực có chiều cao đập lớn nhất 35,5 m, chiều dài đỉnh đập 113 m và cao trình đỉnh đập 762,0 m; nâng cấp đập dâng bản Ban với chiều dài đỉnh đập 43 m để thu gom toàn bộ dòng chảy từ suối Nậm Dong và suối Nậm Mua. Mục tiêu bảo đảm tích nước đạt dung tích thiết kế 3,99 triệu m3, hoàn thành trong giai đoạn 2022 - 2023 do Ban Quản lý Dự án Đầu tư Xây dựng các Công trình Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Sơn La làm chủ đầu tư.

Thứ hai, kiên cố hóa và hiện đại hóa hệ thống truyền dẫn chuyển nước, bao gồm tuyến kênh hở bê tông cốt thép bản Ban dài 1,67 km và đường hầm dẫn nước không áp dài 1,66 km (kích thước mặt cắt 1,8 x 2,1 m) với lưu lượng thiết kế đạt 1,3 m3/s; lắp đặt hoàn chỉnh mạng lưới tuyến ống dẫn nước bằng vật liệu nhựa áp lực gồm 13,22 km đường ống chính, 11,60 km ống cấp 1 và 23,10 km ống cấp 2. Mục tiêu cắt giảm tỷ lệ tổn thất nước do thấm và bốc hơi dọc tuyến từ 25% xuống dưới 8%, triển khai hoàn tất vào năm 2023.

Thứ ba, nhân rộng các giải pháp kỹ thuật tưới tiết kiệm nước tiên tiến như công nghệ tưới nhỏ giọt và tưới phun sương tự động cho 1.050 ha vùng chuyên canh cà phê và cây ăn quả tại xã Chiềng Mung và Hát Lót. Mục tiêu tiết kiệm từ 40% đến 60% lượng nước tưới so với phương thức tưới tràn truyền thống, thực hiện theo lộ trình từ năm 2023 đến 2025 dưới sự chủ trì của Phòng Nông nghiệp huyện Mai Sơn và các Hợp tác xã nông nghiệp.

Thứ tư, xây dựng và ban hành quy trình vận hành điều tiết liên hồ chứa linh hoạt giữa hồ Chiềng Dong, đập bản Ban và hồ Xum Lo 1 dựa trên hệ thống quan trắc tự động; đồng thời tăng cường trồng và bảo vệ rừng phòng hộ đầu nguồn trên lưu vực nhằm giảm thiểu bùn cát bồi lắng công trình. Chủ thể thực hiện là Công ty TNHH Một thành viên Quản lý Khai thác Công trình Thủy lợi Sơn La phối hợp cùng chính quyền địa phương định kỳ hàng năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Thứ nhất, cán bộ quản lý và quy hoạch thuộc Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh miền núi phía Bắc: Luận văn cung cấp phương pháp luận và cơ sở dữ liệu thực chứng để xây dựng quy hoạch phân bổ tài nguyên nước cấp huyện và lập kế hoạch ứng phó biến đổi khí hậu cấp tỉnh.

Thứ hai, kỹ sư thiết kế và tư vấn thủy lợi: Tài liệu mang lại bộ thông số kỹ thuật chi tiết về thiết kế công trình hầm dẫn nước không áp dài 1,66 km trong điều kiện địa chất vùng karst, kỹ thuật bố trí mạng lưới đường ống áp lực cao và phương pháp tính toán thủy văn cho lưu vực vừa và nhỏ.

Thứ ba, các ban quản lý dự án, doanh nghiệp và hợp tác xã nông nghiệp công nghệ cao tại cao nguyên Nà Sản: Tài liệu giúp xác định chính xác định mức tiêu thụ nước của cây cà phê, cây ăn quả và cơ cấu mùa vụ tối ưu để chủ động kế hoạch khai thác nước mặt bền vững.

Thứ tư, giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Kỹ thuật tài nguyên nước, Thủy văn học và Quản lý môi trường: Đây là tài liệu tham khảo mẫu mực về quy trình tích hợp các kịch bản khí hậu quốc gia vào mô hình tính toán cân bằng nước thực địa.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Tại sao luận văn lại lựa chọn kịch bản nồng độ khí nhà kính RCP4.5 để tính toán cân bằng nước?
Trả lời: Kịch bản RCP4.5 đại diện cho mức phát thải trung bình thấp có tính khả thi cao nhất đối với các cam kết giảm phát thải quốc gia, hoàn toàn phù hợp với mục tiêu tăng trưởng nông nghiệp 3,3%/năm của tỉnh Sơn La đến năm 2050, giúp dự báo mức tăng nhiệt độ 0,7°C - 1,6°C sát thực tế mà không làm đội chi phí đầu tư công trình.

Câu hỏi 2: Hệ thống thủy lợi Nà Sản đáp ứng nhu cầu cấp nước cho những đối tượng cụ thể nào?
Trả lời: Công trình chịu trách nhiệm cấp nước tưới cho 1.450 ha đất sản xuất nông nghiệp (gồm 1.050 ha cà phê, 180 ha lúa, 220 ha hoa màu), cấp nước sinh hoạt cho 10.060 nhân khẩu, phục vụ hơn 10.000 con gia súc, cấp nguồn cho 30 ha mặt nước nuôi trồng thủy sản và duy trì dòng chảy môi trường sinh thái.

Câu hỏi 3: Vai trò kỹ thuật nổi bật của công trình đập bản Ban trong toàn bộ hệ thống là gì?
Trả lời: Đập bản Ban nằm ở vị trí hợp lưu chiến lược của suối Nậm Dong và suối Nậm Mua, đóng vai trò công trình dâng và điều tiết đón nhận nước xả từ hồ Chiềng Dong kết hợp dòng chảy suối Nậm Mua để dẫn vào đường hầm chuyển nước lưu lượng 1,3 m3/s sang cao nguyên Nà Sản.

Câu hỏi 4: Độ tin cậy của chuỗi dữ liệu khí tượng thủy văn trong nghiên cứu được bảo đảm như thế nào?
Trả lời: Độ tin cậy được bảo đảm tuyệt đối nhờ sử dụng chuỗi số liệu quan trắc khí quyển liên tục 59 năm (1961 - 2019) tại Trạm Khí tượng Quốc gia Sơn La với đầy đủ các chỉ tiêu mưa, nhiệt độ, bốc hơi ống Piche và độ ẩm, kết hợp các trạm đo mưa chuyên dùng tại huyện Mai Sơn.

Câu hỏi 5: Áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước mang lại lợi ích gì cho vùng cà phê Mai Sơn?
Trả lời: Giải pháp tưới nhỏ giọt giúp cắt giảm từ 40% đến 60% lượng nước tiêu thụ so với tưới tràn, giữ ẩm đất ổn định trong các tháng khô hạn đỉnh điểm (tháng 2 - tháng 4), hạn chế rửa trôi phân bón trên đất dốc và nâng cao năng suất thu hoạch hạt cà phê thêm 15% - 20%.

Kết luận

• Luận văn đã thiết lập cơ sở khoa học vững chắc trong việc đánh giá tác động kép của biến đổi khí hậu và áp lực phát triển kinh tế - xã hội đối với an ninh nguồn nước vùng cao nguyên Nà Sản.
• Xác định chính xác cán cân nước lưu vực, chứng minh hồ chứa Chiềng Dong với dung tích hữu ích 3,51 triệu m3 bảo đảm giải quyết triệt để tình trạng thiếu nước cho 1.450 ha đất canh tác và 10.060 người dân.
• Đề xuất đồng bộ chuỗi giải pháp công trình bao gồm hồ chứa Chiềng Dong, đập bản Ban, hầm dẫn nước dài 1,66 km và 47,92 km đường ống áp lực HDPE, kết hợp biện pháp phi công trình tưới nhỏ giọt tiết kiệm nước.
• Cung cấp luận cứ kỹ thuật quan trọng giúp địa phương giảm thiểu thiệt hại thiên tai nông nghiệp vốn từng vượt 79 tỷ đồng trong giai đoạn 2012 - 2019.
• Định hình khung quản trị tài nguyên nước thông minh, làm tiền đề vững chắc thúc đẩy tái cơ cấu nông nghiệp giá trị cao của tỉnh Sơn La tầm nhìn đến năm 2050.

Đóng góp quan trọng nhất của luận văn là đã hoàn thiện mô hình tính toán cân bằng nước đa mục tiêu thích ứng biến đổi khí hậu cho hệ thống thủy lợi vùng đồi núi đá vôi karst. Các bước tiếp theo cần tập trung hoàn tất thi công tuyến đường hầm chuyển nước và số hóa quy trình điều tiết hồ chứa trong giai đoạn 2023 - 2025. Các cơ quan quản lý và đơn vị tư vấn thủy lợi hãy chủ động ứng dụng ngay các kết quả tính toán và giải pháp kỹ thuật từ luận văn này vào công tác quy hoạch và vận hành thực tế tại địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu 1.1 Tổng quan về tác động biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế, xã hội đến nhu cầu nước và khả năng cấp nước 1.1 Biến đổi khí hậu và tác động của biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước và khả năng cấp nước Khí hậu của trái đất luôn luôn thay đổi và khi hoạt động của con người chưa có nhiều tác động đến môi trường thì sự thay đổi này mang tính tự nhiên. Bắt đầu từ thế kỷ 19, thuật ngữ biến đổi khí hậu (BĐKH) bắt đầu được sử dụng khi nói đến những sự thay đổi khí hậu và những dự báo trong vòng khoảng 80 năm sau đó mà nguyên nhân thay đổi chủ yếu là do những hoạt động của con người gây ra hơn là những thay đổi tự nhiên trong bầu khí quyển. BĐKH do hiện tượng nhà kính bắt nguồn từ sự phát thải quá mức vào khí quyển các khí có hiệu ứng nhà kính do các hoạt động kinh tế xã hội của con người. Theo dự báo của các nhà khoa học nếu như tình hình phát thải khí nhà kính không giảm thì vào năm 2030 mật độ của khí CO2 trong khí quyển sẽ tăng gấp đôi so với thời kỳ tiền công nghiệp.

Hiệu ứng nhà kính làm nhiệt độ trái đất tăng lên kéo theo hàng loạt các yếu tố khí hậu khác như: lượng mưa, độ ẩm, bức xạ.vv cũng thay đổi theo. Theo dự báo, nhiệt độ mặt đất và tầng đối lưu tăng lên, tại tầng bình lưu nhiệt độ lại giảm, từ độ cao 15÷18 km xuống mặt đất nhiệt độ tăng lên từ lên 1÷40°C, từ vĩ độ 500B đến Bắc cực tăng thêm 1 độ, từ vĩ độ 50 0N đến Nam cực tăng thêm từ 1÷20C so với vùng vĩ độ thấp. Ở vùng Bắc bán cầu từ vĩ độ 300B trở lên, về mùa Đông (tháng 10 đến tháng 4 năm sau) nhiệt độ tăng thêm 4÷120C. Ngược lại vào mùa hè (tháng 6,7,8) chỉ tăng thêm khoảng 20C, vào các tháng 11, 12 cũng có thể tăng 40C.

Theo các kết quả phân tích các số liệu khí hậu cho thấy các yếu tố của khí hậu tại Việt Nam những năm trước đây có những đặc điểm dưới đây: 4 Nhiệt độ: Trong 50 năm qua (1958 – 2007), nhiệt độ trung bình ở Việt Nam tăng lên khoảng 0. Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa hè và nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc tăng nhanh hơn ở các vùng khí hậu phía Nam [1]. Nhiệt độ trung bình năm của 4 thập kỷ gần đây (1961 – 2000) cao hơn trung bình năm của 3 thập kỷ trước đó (1931 – 1960). Nhiệt độ trung bình năm của thập kỷ 1991 – 2000 ở Hà Nội, Đà Nẵng, thành phố Hồ Chí Minh đều cao hơn trung bình của thập kỷ 1931 – 1940 lần lượt lần lượt là 0,8; 0,4 và 0.

Năm 2007, nhiệt độ trung bình năm ở cả 3 nơi trên đều cao hơn trung bình của thập kỷ 1931-1940 là 0.3 và cao hơn thập kỷ 1991-2000 là 0. Lượng mưa: Trên từng địa điểm, xu thế biến đổi của lượng mưa trung bình năm trong 9 thập kỷ vừa qua (1911 - 2000) không rõ rệt theo các thời kỳ và trên các vùng khác nhau: có giai đoạn tăng lên và có giai đoạn giảm xuống. Lượng mưa năm giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng ở các vùng khí hậu phía Nam. Tính trung bình trong cả nước, lượng mưa năm trong 50 năm qua (1958 - 2007) đã giảm khoảng 2% [2].

Không khí lạnh: Số đợt không khí lạnh ảnh hưởng tới Việt Nam giảm đi rõ rệt trong hai thập kỷ qua. Tuy nhiên, các biểu hiện dị thường lại thường xuất hiện mà gần đây nhất là đợt không khí lạnh gây rét đậm, rét hại kéo dài 38 ngày trong tháng 1 và tháng 2 năm 2008 ở Bắc Bộ [2]. Bão: Những năm gần đây, bão có cường độ mạnh xuất hiện nhiều hơn. Quỹ đạo bão có dấu hiệu dịch chuyển dần về phía Nam và mùa bão kết thúc muộn hơn, nhiều cơn bão có đường đi dị thường hơn (Hình 1.1: Quỹ đạo của bão ở Tây Bắc Thái Bình Dương (Nguồn: Mùa bão Tây Bắc Thái Bình Dương năm 2020, Wikipedia) Mưa phùn: Số ngày mưa phùn trung bình năm ở Hà Nội giảm dần từ thập kỷ 1981 - 1990 và chỉ còn gần một nửa (15 ngày/năm) trong 10 năm gần đây [3].

 Kịch bản BĐKH ở Việt Nam Kịch bản BĐKH, nước biển dâng ở Việt Nam được xây dựng dựa trên sự phân tích và tham khảo các nghiên cứu trong và ngoài nước. Các tiêu chí để lựa chọn phương pháp tính toán xây dựng kịch bản BĐKH, nước biển dâng cho Việt Nam bao gồm: (1) Mức độ tin cậy của kịch bản BĐKH toàn cầu (2) Độ chi tiết của kịch bản BĐKH (3) Tính kế thừa (4) Tính thời sự của kịch bản (5) Tính phù hợp của địa phương (6) Tính đầy đủ của các kịch bản. (7) Khả năng chủ động, cập nhật Kịch bản BĐKH mới nhất của Việt nam hiện nay đã được Bộ TN&MT công bố năm 2016. Trong kịch bản này, tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng được Bộ 6 TN & MT chi tiết hóa đến đơn vị hành chính cấp tỉnh và các đảo, quần đảo của Việt Nam.

Các Kịch bản BĐKH & NBD ở Việt Nam được dựa trên các kịch bản cập nhật năm 2013 của Ban Liên chính phủ về BĐKH (IPCC) sử dụng đường phân bố nống độ khí nhà kính đại diện (Representative Concentration Pathways - RCP), bao gồm: RCP8. Một số điểm đáng lưu ý trong kịch bản BĐKH cho Việt Nam: Số liệu khí tượng thực đo tại các trạm trên đất liền và hải đảo cập nhật đến 2014 được dùng cho việc hiệu chỉnh mô hình; Sự thay đổi trong tương lai của các biến khí hậu là so với giá trị trung bình của thời kỳ cơ sở (1986-2005); Kết quả tính toán các biến khí hậu từ các mô hình được chiết xuất theo giá trị bình quân ngày trong giai đoạn từ năm 1986 đến năm 2100; Biến đổi khí hậu trong tương lai được phân tích và trình bày cho giai đoạn đầu thế kỷ (2016-2035), giữa thế kỷ (2046-2065) và cuối thế kỷ (2080-2099). So sánh giữa thời kỳ cơ sở 1986-2005 và thời kỳ 1980-1999, nhiệt độ trung bình tăng khoảng 0,10C ở Bắc Bộ và Nam Bộ, 0,070C ở Trung Bộ; lượng mưa giảm từ 6÷13% ở Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ, trong khi các khu vực khác hầu như không biến đổi [4].  Tác động của BĐKH đến nhu cầu nước BĐKH sẽ làm cho tình trạng thiếu nước xảy ra nhiều hơn.

BĐKH sẽ làm nguồn nước mặt và nước ngầm tại những vùng khác nhau thay đổi cả về chất và lượng theo những hướng khác nhau. Băng và tuyết tan sẽ làm dòng chảy lũ tại những lưu vực vùng ôn đới xảy ra sớm hơn và với cường độ lớn hơn, gây ảnh hưởng tới khoảng 1/6 dân số thế giới. Cho đến 2050, sẽ có thêm 260 đến 980 triệu dân chịu tác động của khan hiếm nước làm cho tổng số dân chịu tác động này lên tới từ 4,3 đến 6,9 tỷ người. Ngược lại, khoảng 20% dân số thế giới sẽ chịu tác động của úng ngập do lũ thượng lưu và nước biển dâng mà đặc biệt là tại đồng bằng các sông Nile, sông Hằng và sông Mê Kông [5].

Ngoài việc thay đổi chu kỳ nước, BĐKH có thể thay đổi cách chúng ta sử dụng nước và lượng nước ta cần. Nhiệt độ tăng và tốc độ bốc hơi nhiều có thể làm tăng nhu cầu 7 về nước ở nhiều khu vực. Khi nhiệt độ tăng lên, con người và động vật cần nhiều nước hơn để duy trì sức khỏe và phát triển. Nhiều hoạt động kinh tế quan trọng, như sản xuất chế biến, chăn nuôi và trồng cây lương thực, cũng cần nước.

Lượng nước có sẵn cho các hoạt động này có thể bị giảm đi khi trái đất ấm lên và nếu sự cạnh tranh về nguồn nước hoặc nhu cầu nước gia tăng. Đối với sản xuất nông nghiệp, cơ cấu cây trồng vật nuôi và mùa vụ có thể thay đổi do BĐKH ảnh hưởng đến tài nguyên nước và lượng mưa có nguy cơ suy giảm do hạn hán. Trong đó, vụ chiêm ở các tỉnh có thể rút ngắn lại, vụ mùa thì kéo dài hơn, điều đó đòi hỏi phải thay đổi kỹ thuật canh tác. Theo một nghiên cứu của FAO (Bruinsma, 2003), trong đó tác động của biến đổi khí hậu không được xem xét, dự kiến sẽ tăng lượng nước tưới lên 14% vào năm 2030 đối với các nước đang phát triển.

Tuy nhiên, trong bốn kịch bản Đánh giá Hệ sinh thái Thiên niên kỷ, mức tăng ở quy mô toàn cầu ít hơn nhiều, vì các khu vực được tưới tiêu được giả định chỉ tăng từ 0% đến 6% vào năm 2030 và từ 0% đến 10% vào năm 2050. Việc sử dụng nước quá mức gia tăng có khả năng xảy ra trong lĩnh vực gia dụng và công nghiệp, với mức tăng lượng nước rút từ 14-83% vào năm 2050 [6]. Năm 2010, Viện Quy hoạch Thủy lợi tiến hành nghiên cứu “Quy hoạch tổng thể thủy lợi vùng Bắc Trung Bộ trong điều kiện BĐKH, nước biển dâng” Nghiên cứu này đã chỉ ra được mức độ gia tăng ngập lụt, mặn xâm nhập sâu, thiếu nguồn nước. và những rủi ro khác đối với tình hình phát triển kinh tế xã hội trong tương lai của khu vực Bắc Trung Bộ.

Một loạt các biện pháp được lồng ghép, bao gồm các biện pháp phi công trình (tuyên truyền giáo dục cộng đồng, trồng rừng, xây dựng các tuyến đường tránh lũ, cơ sở hạ tầng, sắp xếp lại dân cư, chương trình nâng cao các hoạt động quản lý.); các biện pháp công trình (xây dựng các hồ chứa lợi dụng tổng hợp ở thượng nguồn các sông, nâng cao quy mô các công trình hồ chứa đập dâng, xây dựng các đập ngăn mặn tại cửa sông, xây dựng hệ thống đê sông, đê biển với quy mô thiết kế mới.) nhằm đưa ra một giải pháp đồng bộ để đem lại hiệu quả cao nhất trong việc ứng phó với tác động của biến đổi khí hậu, nước biển dâng [7].  Tác động của BĐKH đến nguồn nước và khả năng cấp nước 8 Biến đổi về lượng mưa, phân bố mưa theo không gian và thời gian dưới tác động của biến đổi khí hậu đã có những ảnh hưởng nhất định tới việc cấp nước cho các ngành dùng nước. Mưa lớn và tuyết rơi xảy ra thường xuyên hơn tại các vùng vĩ độ cao và trung bình tại Bắc Bán cầu trong khi lượng mưa giảm xuống tại vùng nhiệt đới và á nhiệt đới.