Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu an ninh nước dưới tác động của biến đổi khí hậu - Áp dụng cho tỉnh Quảng Ngãi

Luận án phân tích tác động của biến đổi khí hậu đến an ninh nước tại tỉnh Quảng Ngãi. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý tài nguyên nước bền vững trong

Trường đại học

Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu

Chuyên ngành

Biến đổi khí hậu

Tác giả

Bùi Đức Hiếu

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận án tiến sĩ

2021

201
0
0

Phí lưu trữ

55 Point

Tóm tắt

I. Tổng quan nghiên cứu an ninh nước tỉnh Quảng Ngãi

Nghiên cứu an ninh nước dưới tác động của biến đổi khí hậu là lĩnh vực khoa học quan trọng trong bối cảnh toàn cầu hóa và biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp. Luận án tiến sĩ của tác giả Bùi Đức Hiếu, được thực hiện tại Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu năm 2021, tập trung đánh giá an ninh nước cho tỉnh Quảng Ngãi. Nghiên cứu xây dựng bộ chỉ số an ninh nước dựa trên khung DPSIR (Sức ép - Hiện trạng - Ảnh hưởng - Phản ứng). Phương pháp Delphi được sử dụng để tham vấn ý kiến chuyên gia nhằm hoàn thiện bộ chỉ số. Mô hình WEAP (Water Evaluation And Planning) được áp dụng để mô phỏng và dự báo tài nguyên nước. Quảng Ngãi là tỉnh ven biển miền Trung chịu ảnh hưởng nặng nề của thiên tai và hạn hán. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học phục vụ quy hoạch tài nguyên nước bền vững. Kết quả có giá trị áp dụng rộng rãi cho các tỉnh có điều kiện tương tự.

1.1. Bối cảnh và tính cấp thiết của đề tài

1.2. Mục tiêu và phương pháp luận của luận án

II. Phân tích thực trạng và thách thức an ninh nước Quảng Ngãi

Quảng Ngãi đối mặt nhiều thách thức nghiêm trọng về an ninh nước. Lượng mưa phân bố không đều theo không gian và thời gian, tập trung vào mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12. Mùa khô kéo dài gây thiếu hụt nước nghiêm trọng cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp. Nguồn nước mặt phụ thuộc lớn vào lưu vực sông Trà Khúc, sông Vệ và sông Trà Bồng. Nước ngầm bị khai thác quá mức tại nhiều khu vực ven biển, dẫn đến xâm nhập mặn. Ô nhiễm nguồn nước từ hoạt động công nghiệp và sinh hoạt gia tăng áp lực lên tài nguyên nước. Theo kết quả nghiên cứu, các nhóm chỉ số sức ép nguồn nước và hiện trạng ô nhiễm có giá trị trung bình cao, phản ánh áp lực lên hệ thống. Biến đổi khí hậu làm gia tăng tần suất và cường độ các hiện tượng thời tiết cực đoan. Những yếu tố này đe dọa trực tiếp đến an ninh nước và phát triển bền vững của tỉnh.

2.1. Hiện trạng tài nguyên nước và các nguồn ô nhiễm

2.2. Tác động của biến đổi khí hậu đến chế độ thủy văn

III. Phương pháp đánh giá và mô hình hóa an ninh nước

Nghiên cứu áp dụng khung DPSIR để xây dựng bộ chỉ số an ninh nước toàn diện. DPSIR bao gồm năm thành phần: Sức ép (Driver), Hiện trạng (Pressure), Tình trạng (State), Ảnh hưởng (Impact) và Phản hồi (Response). Bộ chỉ số sơ bộ được xây dựng dựa trên tổng quan các nghiên cứu quốc tế và trong nước. Phương pháp Delphi được triển khai qua hai vòng tham vấn với 10 chuyên gia. Kết quả cho thấy hầu hết chỉ số đạt giá trị trung bình trên 3,5 và phương sai thấp, đảm bảo độ tin cậy. Chỉ số về thiên tai và phát tán từ môi trường bị loại do không đạt điều kiện đồng thuận. Mô hình WEAP được hiệu chỉnh và xác nhận bằng dữ liệu quan trắc thực tế. Các kịch bản mô phỏng bao gồm kịch bản phát triển thông thường và kịch bản biến đổi khí hậu. Kết quả mô hình cho phép dự báo khả năng cung - cầu nước đến năm 2050.

3.1. Xây dựng bộ chỉ số an ninh nước dựa trên khung DPSIR

3.2. Ứng dụng mô hình WEAP trong mô phỏng tài nguyên nước

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn nghiên cứu an ninh nước

Luận án đã đạt được các mục tiêu nghiên cứu đề ra, đóng góp quan trọng vào khoa học về an ninh nước. Bộ chỉ số an ninh nước được xây dựng hoàn chỉnh, phù hợp với điều kiện Việt Nam. Kết quả mô hình WEAP cho thấy khả năng thiếu hụt nước nghiêm trọng trong các kịch bản biến đổi khí hậu. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý tổng hợp tài nguyên nước, bao gồm nâng cấp hạ tầng thủy lợi, bảo vệ nguồn nước đầu nguồn và tăng cường khả năng trữ nước. Giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu bao gồm chuyển đổi cơ cấu cây trồng, áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn lớn đối với tỉnh Quảng Ngãi và các tỉnh ven biển miền Trung. Phương pháp luận của luận án có thể áp dụng rộng rãi cho các vùng có điều kiện khí hậu tương tự. Nghiên cứu mở ra hướng tiếp cận mới trong đánh giá an ninh nước bền vững.

4.1. Đóng góp khoa học của luận án tiến sĩ

4.2. Ý nghĩa thực tiễn và khuyến nghị cho Quảng Ngãi

Tóm tắt và mô tả trên trang này được tạo với sự hỗ trợ của AI. Nếu bạn thấy nội dung không chính xác hoặc có vấn đề, vui lòng Báo lỗi nội dung.

21/04/2026
Luận án tiến sĩ nghiên cứu an ninh nước dưới tác động của biến đổi khí hậu áp dụng cho tỉnh quảng ngãi

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ AN NINH NƯỚC 1. An ninh nước và các nghiên cứu về an ninh nước trên thế giới 1. Một số khái niệm về an ninh nước và thực trạng an ninh nước trên thế giới 1. Một số khái niệm về an ninh nước trên thế giới Có nhiều nghiên cứu chỉ ra những khái niệm về an ninh nước, cụ thể như sau: Theo Tổ chức cộng tác vì nước toàn cầu (GWP) thì “an ninh nước là sự đảm bảo an toàn nguồn nước ở mọi cấp độ từ gia đình đến toàn cầu, hay cụ thể là mọi người đều được cung cấp đủ nước sạch với chi phí phải chăng để phục vụ các nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống, đồng thời đảm bảo môi trường tự nhiên được bảo tồn và phát huy” [29].

Theo Tuyên bố Cấp Bộ trưởng của Diễn đàn Nước Thế giới lần thứ 2 năm 2000, an ninh nước đồng nghĩa với việc “đảm bảo rằng các hệ sinh thái nước ngọt, hệ sinh thái biển và các hệ sinh thái liên quan được bảo vệ và củng cố; đảm bảo phát triển bền vững và ổn định chính trị; mỗi người đều được tiếp cận đầy đủ nguồn nước sạch với chi phí vừa phải để có được một cuộc sống khỏe mạnh, sung túc; các cộng đồng dễ bị tổn thương sẽ được bảo vệ trước rủi ro từ những thảm họa liên quan đến nước”. Bên cạnh đó năm 2013, Tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế (OECD) lại đưa ra định nghĩa rất đơn giản là: ‟An ninh nước là học cách sống chấp nhận với một mức độ rủi ro về nước‟ [39]. [28], “an ninh nước là với một lượng nước có số lượng và chất lượng chấp nhận được, đảm bảo phục vụ được các 11 nhu cầu về sức khỏe, sinh kế, hệ sinh thái, sản xuất, đồng thời đảm bảo không có rủi ro đối với con người, môi trường và nền kinh tế. và nnk [20] thì an ninh nước là việc chất lượng, số lượng nước ngọt luôn được đảm bảo, duy trì, phát triển được các hệ sinh thái có liên quan; đồng thời đảm bảo được việc phát triển bền vững và ổn định chính trị; người dân được tiếp cận đủ nước sạch, hợp vệ sinh, ở mức phí chấp nhận được, qua đó có được cuộc sống khỏe mạnh, không bị những rủi ro từ những nguy cơ liên quan đến nước.

Ủy ban về Nước của Liên Hợp Quốc (UN-Water) [42] đưa ra định nghĩa an ninh nước một cách đầy đủ nhất là: khi một cộng đồng người dân được đáp ứng đủ nước một cách cơ bản cả về số lượng lẫn chất lượng để duy trì cuộc sống, phát triển kinh tế - xã hội, nhưng không bị ảnh hưởng bởi vấn đề ô nhiễm nước và các thảm hoạ liên quan đến nước; và quan trọng là tất cả các yếu tố nêu trên phải được duy trì trong điều kiện hệ sinh thái vẫn được bảo tồn, cuộc sống hoà bình, chính trị ổn định. Thực trạng an ninh nước trên thế giới Nguồn nước ngọt của nhiều khu vực trên thế giới đang có nguy cơ cạn kiệt, cùng với tình trạng gia tăng dân số, lũ lụt, hạn hán, ô nhiễm môi trường và quá trình nóng lên toàn cầu. Một báo cáo của Tổ chức nông lương Liên hợp quốc (FAO) [26] cho rằng, thế giới hiện nay có khoảng 700 triệu người thuộc 43 quốc gia đang gặp phải tình trạng khan hiếm nước, dự báo đến năm 2025 sẽ có khoảng 1,8 tỷ người phải sống ở các khu vực không có nước ngọt; thế giới đang thiếu nước và việc mất an ninh nước đang và sẽ là nguyên nhân dẫn đến những bất đồng, xung đột nghiêm trọng giữa các quốc gia. Tình trạng mất an ninh nước xảy ra trên thế giới hiện nay thường tập trung ở hai khu vực: khu vực có địa hình tự nhiên khô hạn, nhiều sa mạc, chịu sự tác động của biến đổi khí hậu và tăng trưởng dân số (ví dụ: Châu Phi, Bán 12 đảo Arab); khu vực có nguy cơ xảy ra xung đột do nguồn nước phân bổ, chia sẻ không công bằng (ví dụ như Châu Á).

Ở Châu Phi, với nền nông nghiệp phụ thuộc phần lớn vào lượng nước mưa tự nhiên, cuộc sống của nông dân đang bị đẩy vào tình trạng đói nghèo do thiếu nước và diện tích đất canh tác ngày càng bị thu hẹp. Trong khi đó Châu Á là nơi tương đối khô hạn, được dự báo sẽ là khu vực có nguy cơ xảy ra khủng hoảng về nước nặng nề nhất trên thế giới; đây là khu vực hiện có lượng nước bình quân trên đầu người bằng 1/10 lượng nước ở các nước Nam Mỹ hay Australia, New Zealand, thấp hơn ¼ lượng nước ở Bắc Mỹ, bằng 1/3 của Châu Âu nhưng lại là khu vực có nhu cầu sử dụng nước lớn nhất trên toàn cầu, bởi khu vực hiện đang nhiều quốc gia có nền kinh tế năng động nhất trên thế giới. Về khía cạnh các thảm họa, khoảng 90% các thảm họa là liên quan tới nước, bao gồm: lũ lụt, hạn hán, bão áp thấp nhiệt đới, nước biển dâng do bão, và sạt lở đất [10]. Châu Á - Thái Bình Dương được đánh giá là khu vực dễ bị ảnh hưởng nhất bởi các thảm họa liên quan tới nước do dân số gia tăng nhanh chóng và cơ sở hạ tầng còn nghèo nàn; hiện là nơi sinh sống của 4,5 tỷ người, sử dụng khoảng 65% nguồn cung cấp nước của thế giới.

Tổng quan các nghiên cứu trên thế giới về an ninh nước trong điều kiện biến đổi khí hậu 1. Phương pháp đánh giá an ninh nước Việc đo lường an ninh nước không đơn giản và nhiều công cụ đã được thiết lập để lượng hóa đối tượng này [48]. Ví dụ, Chỉ số căng thẳng nước Falkenmark đánh giá sự sẵn có nước ngọt tái tạo hàng năm của một quốc gia trên đầu người và xếp các quốc gia có kết quả thấp hơn 1000 m3/người ở mức độ thiếu nước; chỉ số đơn giản này hiện nay vẫn được sử dụng rộng rãi, tuy nhiên, chỉ số này còn có nhiều thiết sót đó là bỏ qua khả năng tiếp cận nguồn nước. 13 Trong một đánh giá cho Khu vực Châu Á - Thái Bình Dương [29], an ninh nước của 46 quốc gia có những điều kiện tài nguyên nước khác nhau và phát triển khác nhau được đánh giá thông qua 5 chỉ số, bao gồm: các nhu cầu căn bản, sản xuất lương thực, dòng chảy môi trường, quản lý rủi ro và sự độc lập.

Đánh giá này là tương đối toàn diện, so sánh được nhiều các quốc gia với nhau nhưng phải đảm bảo có đủ số liệu, vì trên thực tế mỗi quốc gia có hệ cơ sử dữ liệu, cách thức tính toán, ngoại suy khác nhau. Trong nghiên cứu về chỉ số an ninh nước của Xiaoli J. và nnk [50], để tính được an ninh nước cần 03 nhóm chỉ số phụ gồm tài nguyên nước, môi trường nước và kinh tế - xã hội, trong đó sử dụng 15 yếu tố được lựa chọn để thiết lập một đánh giá tổng hợp về an ninh nước ở lưu vực sông Hoàng Hà. Các chỉ tiêu cụ thể bao gồm: (i) Hợp phần tài nguyên nước; (ii) Hợp phần môi trường nước; (iii) Hợp phần kinh tế - xã hội.

và các cộng sự chia an ninh nước thành 5 cấp độ: an ninh, tương đối an ninh, chạm ngưỡng an ninh, tương đối mất an ninh và không an ninh. Tương ứng với mỗi cấp độ an ninh nước, mỗi chỉ số thành phần đều có ngưỡng riêng (Hình 1. [44] đã tổng hợp trên phạm vi toàn cầu những yếu tố ảnh hưởng giữa an ninh nước với con người và đa dạng sinh học, trong đó tập trung xác định hai chuỗi chỉ số: (i) an ninh nước với con người, (ii) an ninh nước với đa dạng sinh học. Các chỉ số thành phần thu thập, phục vụ tính toán gồm 23 chỉ số, được tổng hợp thành 4 nhóm chính: (i) mất cân bằng, (ii) các yếu tố sinh học, (iii) phát triển tài nguyên nước, (iv) ô nhiễm.

Để đánh giá mức độ căng thẳng giữa an ninh nước với con người và đa dạng sinh học, Vorosmarty C. sử dụng phương pháp lấy ý kiến chuyên gia theo trọng số. Kết quả điểm đánh giá đầu ra của các yếu tố nằm trong khoảng từ 0 đến 1, phản ánh mức độ căng thẳng tương đối của mỗi yếu tố thành từng cấp. Sơ đồ nghiên cứu của Xiaoli Jia Trong đó: TOPSIS: kỹ thuật sắp xếp đồng dạng (technique for order preference by similarity to ideal solution) GRA: phương pháp phân tích vùng xám (gray retional analysis) VS: tệp chưa rõ (vague sets) ME: mô hình yếu tố vật chất (matter element) SPA: phương pháp phân tích theo cặp (set pair analysis) FAHP: quy trình phân tích thứ bậc (fuzzy analytical hierarchy process) FCA: phương pháp phân tích tổ hợp (fuzzy cluster analysis) 15 Vào năm 2011, Mehr S.

[38] đã phát triển bộ chỉ số về an ninh nước dựa trên phương pháp Delphi. Bộ chỉ số bao gồm 03 nhóm chỉ số: (i) kinh tế; (ii) môi trường; (iii) xã hội. Qua tổng quan về các nghiên cứu trên thế giới, nhìn chung cách tiếp cận trong việc đánh giá an ninh nước chủ yếu thông qua bộ chỉ số về an ninh nước. Tùy thuộc các nghiên cứu khác nhau với các khu vực, đối tượng nghiên cứu, sự sẵn sàng của số liệu khác nhau mà bộ chỉ số về an ninh nước sẽ được thiết kế phù hợp đảm bảo đưa ra được các kết quả đầu ra một cách khoa học, tin cậy nhất.

Năm 2019, nghiên cứu của Hassan T. và nnk [30] về an ninh nước đô thị - trong đó có chỉ ra khung đánh giá về an ninh nước bao gồm bốn nhóm chỉ số chính như Bảng 1. Bộ chỉ số an ninh nước đô thị Chỉ số Cấp 1 Chỉ số Cấp 2 Ecosystem State of pollution (Hiện trạng dân số) (Hệ sinh thái) Good ambient water quality (Chất lượng nước) Change of water-relative (Thay đổi về nước) Green roofing (Lớp phủ xanh) Green surfaces (Drainage…) (Bề mặt xanh (Thoát nước)) Effectiveness of storm network (Hiệu quả của mạng lưới bão) Climate change and GHG emission emitted from the system (Phát thải khí nhà kính) water related hazards Public health (water borne diseases) (Sức khỏe cộng đồng (bệnh (Biến đổi khí hậu và liên quan đến nước)) các thiên tai liên quan Frequency of flash floods (Tần suất xuất hiện lũ quét) đến nước) No.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ