Luận văn thạc sĩ quản lý môi trường ứng dụng mô hình swat đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lưu vựv sông đăkbla tỉnh kon tum

Luận văn thạc sĩ quản lý môi trường ứng dụng mô hình SWAT đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến lưu vực sông Đăkbla, tỉnh Kon Tum.

• Tác giả: Đỗ Xuân Hồng
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Kim Lợi
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Quản lý môi trường
• Đề tài: Ứng dụng mô hình SWAT đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lưu vực sông Đăk B'la, tỉnh Kon Tum
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ
• LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
• 1.1. Định nghĩa biến đổi khí hậu
• 1.2. Kịch bản phát thải khí nhà kính của IPCC
• 1.3. Các tác động của biến đổi khí hậu trên quy mô toàn cầu
• 1.4. Tác động của biến đổi khí hậu đến Việt Nam
• 1.5. Xói mòn đất và vấn đề bồi lắng hồ chứa
• 1.6. Một số khái niệm cơ bản
• 1.7. Mối quan hệ giữa xói mòn đất và sự bồi lắng các hồ chứa
• 1.8. Đặc điểm của khu vực nghiên cứu
• 1.8.1. Điều kiện tự nhiên
• 1.8.2. Vị trí địa lý và đặc điểm về địa hình
• 1.8.3. Đặc điểm khí hậu lưu vực
• 1.8.4. Đặc điểm thủy văn của lưu vực
• 1.8.5. Đặc điểm địa chất của lưu vực
• 1.8.6. Đặc điểm thảm thực vật
• 1.8.7. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 1.9. Mô hình SWAT và ứng dụng của SWAT trong đánh giá tác động của biến đổi khí hậu
• 1.9.1. Một số khái niệm trong mô hình SWAT
• 1.9.2. Đơn vị thủy văn (Hydrologic Response Unit - HRU)
• 1.9.3. Cơ sở lý thuyết của mô hình SWAT
• 1.9.4. Ứng dụng SWAT trong đánh giá đất và nước dưới tác động của biến đổi khí hậu
• 2. CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu
• 2.1.1. Các kịch bản biến đổi khí hậu tại Việt Nam
• 2.1.2. Phương pháp xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu tại Việt Nam
• 2.1.3. Một số nét chính về kịch bản biến đổi khí hậu tại Việt Nam
• 2.1.4. Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu cho khu vực nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp mô hình SWAT
• 2.2.1. Yêu cầu về cấu trúc file dữ liệu đầu vào và đầu ra của SWAT
• 2.2.2. Số liệu đầu vào của SWAT
• 2.2.3. Số liệu đầu ra
• 2.2.4. Bộ thông số chính của mô hình
• 2.2.5. Đánh giá mô hình
• 2.2.6. Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu cho mô hình SWAT
• 2.2.6.1. Dữ liệu về địa hình
• 2.2.6.2. Dữ liệu về loại đất
• 2.2.6.3. Các thông số về sử dụng đất trong SWAT
• 2.2.6.4. Dữ liệu thời tiết vùng nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Bộ cơ sở dữ liệu đầu vào cho nghiên cứu
• 3.1.1. Địa hình lưu vực nghiên cứu
• 3.1.2. Đặc điểm sử dụng đất tại lưu vực nghiên cứu
• 3.1.3. Thổ nhưỡng lưu vực nghiên cứu
• 3.1.4. Dữ liệu thời tiết — thủy văn
• 3.2. Ứng dụng mô hình SWAT tính toán dòng chảy lưu vực
• 3.2.1. Kết quả hiệu chỉnh mô hình
• 3.2.2. Kết quả kiểm định mô hình
• 3.3. Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lượng bồi lắng
• 3.3.1. Giá trị mô phỏng lượng bồi lắng giai đoạn nền (2000 — 2009)
• 3.3.2. Biến động về lượng bồi lắng theo kịch bản B2
• 3.3.3. Biến động về lượng bồi lắng dưới tác động của kịch bản A2
• 3.4. Định hướng một số giải pháp ứng phó tác động của biến đổi khí hậu tại lưu vực sông Đắk B’la
• 3.4.1. Định hướng cho việc gia tăng lớp phủ thực vật
• 3.4.2. Định hướng cho biện pháp quản lý các quá trình vận hành
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Tóm tắt

I. Giới thiệu và bối cảnh nghiên cứu

Luận văn thạc sĩ này tập trung vào việc ứng dụng mô hình SWAT để đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lưu vực sông Đăkbla, tỉnh Kon Tum. Nghiên cứu nhằm xác định các thay đổi về lượng bồi lắng trong lưu vực dưới tác động của các kịch bản khí hậu B2 và A2. Lưu vực sông Đăkbla có vai trò quan trọng trong nền kinh tế - xã hội địa phương, đặc biệt là trong lĩnh vực thủy điện. Tuy nhiên, hiện tượng bồi lắng tại các hồ chứa đang trở thành vấn đề nghiêm trọng, đặc biệt dưới tác động của biến đổi khí hậu. Nghiên cứu này sử dụng mô hình SWAT để mô phỏng và đánh giá các tác động này, từ đó đề xuất các giải pháp thích ứng và giảm nhẹ.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lưu vực sông Đăkbla thông qua việc ứng dụng mô hình SWAT. Cụ thể, nghiên cứu tập trung vào việc xác định các kịch bản khí hậu, mô phỏng lưu lượng dòng chảy, và đánh giá sự thay đổi lượng bồi lắng trong lưu vực. Ngoài ra, nghiên cứu cũng đề xuất các giải pháp thích ứng và giảm nhẹ tác động của biến đổi khí hậu đến lưu vực sông Đăkbla.

1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu bao gồm các yếu tố tự nhiên, kinh tế - xã hội, và hệ sinh thái của lưu vực sông Đăkbla. Nghiên cứu cũng tập trung vào các đặc điểm địa chất, thủy văn, và tính chất vật lý, hóa học của đất trong lưu vực. Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong việc áp dụng các kịch bản khí hậu B2 và A2 để đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lượng bồi lắng trong lưu vực.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng mô hình SWAT để mô phỏng và đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lưu vực sông Đăkbla. Mô hình SWAT được chọn vì khả năng mô phỏng các quá trình thủy văn và đánh giá tác động môi trường một cách hiệu quả. Các bước thực hiện bao gồm: thu thập và xử lý dữ liệu đầu vào, hiệu chỉnh và kiểm định mô hình, và áp dụng các kịch bản khí hậu để đánh giá sự thay đổi lượng bồi lắng. Dữ liệu đầu vào bao gồm thông tin về địa hình, loại đất, sử dụng đất, và dữ liệu khí tượng thủy văn.

2.1. Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu

Nghiên cứu sử dụng hai kịch bản khí hậu B2 và A2 do Bộ Tài nguyên và Môi trường phát hành năm 2012. Các kịch bản này được lựa chọn dựa trên mức độ phát thải khí nhà kính và các dự báo về thay đổi nhiệt độ, lượng mưa trong tương lai. Kịch bản B2 đại diện cho mức phát thải trung bình, trong khi kịch bản A2 đại diện cho mức phát thải cao.

2.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình SWAT

Mô hình SWAT được hiệu chỉnh và kiểm định dựa trên dữ liệu lưu lượng dòng chảy thực đo tại trạm thủy văn Kon Tum. Kết quả hiệu chỉnh cho thấy mô hình có khả năng mô phỏng tốt các quá trình thủy văn với chỉ số tương quan (R²) và chỉ số Nash-Sutcliffe (Ens) đều trên 0.7. Điều này khẳng định độ tin cậy của mô hình trong việc đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lưu vực sông Đăkbla.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy, dưới tác động của biến đổi khí hậu, lượng bồi lắng trung bình năm tại lưu vực sông Đăkbla có xu hướng tăng đáng kể. Cụ thể, lượng bồi lắng tăng 14.73% đối với kịch bản B2 và 15.36% đối với kịch bản A2. Sự gia tăng này tập trung chủ yếu vào các tháng từ tháng 7 đến tháng 9, khi lượng mưa và dòng chảy đạt mức cao nhất. Kết quả này cho thấy biến đổi khí hậu sẽ có tác động rõ rệt đến lưu vực sông Đăkbla, đặc biệt là trong việc gia tăng lượng bồi lắng tại các hồ chứa.

3.1. Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu

Nghiên cứu chỉ ra rằng biến đổi khí hậu sẽ làm gia tăng lượng bồi lắng tại lưu vực sông Đăkbla, đặc biệt là trong các tháng mùa mưa. Điều này có thể dẫn đến giảm hiệu quả vận hành của các công trình thủy điện và tăng chi phí bảo trì, duy tu. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh sự cần thiết của việc trồng rừng và nghiên cứu các loại cây trồng phù hợp để giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu đến lượng bồi lắng.

3.2. Đề xuất giải pháp

Dựa trên kết quả nghiên cứu, các giải pháp được đề xuất bao gồm tăng cường lớp phủ thực vật, quản lý hiệu quả các quá trình vận hành hồ chứa, và nghiên cứu các loại cây trồng phù hợp để giảm thiểu xói mòn đất. Các giải pháp này không chỉ giúp giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu mà còn góp phần bảo vệ tài nguyên nước và nâng cao hiệu quả kinh tế - xã hội tại lưu vực sông Đăkbla.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Biến đổi khí hậu (BĐKH) đã trở thành một trong những thách thức lớn nhất đối với môi trường và phát triển bền vững toàn cầu trong vài thập kỷ qua. Tại Việt Nam, đặc biệt là lưu vực sông Đắk B’la, tỉnh Kon Tum, biến đổi khí hậu được dự báo sẽ gây ra những tác động sâu rộng đến tài nguyên nước và các công trình thủy điện. Lưu vực sông Đắk B’la có diện tích khoảng 3.507 km², với hệ thống sông ngòi dày đặc và nhiều hồ chứa thủy điện quan trọng, đóng vai trò thiết yếu trong phát triển kinh tế - xã hội địa phương. Tuy nhiên, hiện tượng bồi lắng lòng hồ do xói mòn đất đang là vấn đề nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và hiệu quả vận hành các công trình thủy điện.

Mục tiêu chính của nghiên cứu là ứng dụng mô hình SWAT (Soil and Water Assessment Tool) để đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lượng bồi lắng tại lưu vực sông Đắk B’la dưới hai kịch bản khí hậu B2 và A2 do Bộ Tài nguyên và Môi trường phát hành năm 2012. Nghiên cứu tập trung vào giai đoạn dự báo từ 2020 đến 2100, so sánh với giai đoạn nền 2000-2009, nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng các giải pháp thích ứng và giảm nhẹ tác động của biến đổi khí hậu tại địa phương. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ tài nguyên nước, nâng cao hiệu quả khai thác thủy điện và phát triển bền vững kinh tế - xã hội khu vực Tây Nguyên.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai lý thuyết và mô hình chính:

1. Lý thuyết biến đổi khí hậu và tác động đến tài nguyên nước: Biến đổi khí hậu được định nghĩa theo IPCC (2007) là sự thay đổi có thể xác định được về giá trị trung bình hoặc biến động của các tham số khí hậu trong khoảng thời gian dài. Các tác động của biến đổi khí hậu đến lưu vực sông bao gồm thay đổi nhiệt độ, lượng mưa, tần suất và cường độ các hiện tượng khí hậu cực đoan, ảnh hưởng đến chu trình thủy văn và quá trình xói mòn đất.

2. Mô hình SWAT (Soil and Water Assessment Tool): SWAT là mô hình thủy văn phân phối được thiết kế để dự báo ảnh hưởng của quản lý sử dụng đất đến nước, sự bồi lắng và các chất ô nhiễm trong lưu vực rộng lớn và phức tạp. Mô hình mô phỏng chu trình thủy văn qua các đơn vị thủy văn (HRU) và tiểu lưu vực, tính toán cân bằng nước, dòng chảy bề mặt, dòng chảy ngầm, xói mòn đất và lượng bồi lắng. Công thức tính lượng bồi lắng trong SWAT dựa trên các hệ số đặc trưng của đất, độ dốc, lớp phủ thực vật và biện pháp canh tác.

Các khái niệm chính bao gồm:

• Lưu vực sông (Watershed): Khu vực đất được phân chia dựa trên địa hình để lượng mưa chảy về một điểm cuối (outlet).
• Tiểu lưu vực (Subbasin): Phân vùng nhỏ hơn trong lưu vực để mô phỏng chi tiết hơn.
• Đơn vị thủy văn (HRU): Khu vực có đặc điểm sử dụng đất, loại đất và độ dốc đồng nhất, dùng để mô phỏng các quá trình thủy văn và xói mòn.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng dữ liệu đầu vào bao gồm:

• Dữ liệu địa hình (DEM) với độ phân giải cao.
• Dữ liệu sử dụng đất và loại đất tại lưu vực.
• Dữ liệu khí tượng thủy văn (lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm, bức xạ mặt trời) thu thập từ các trạm quan trắc tại Kon Tum.
• Dữ liệu lưu lượng dòng chảy thực đo tại trạm thủy văn Kon Tum giai đoạn 2000-2009.

Phương pháp phân tích gồm:

• Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình SWAT dựa trên dữ liệu lưu lượng dòng chảy thực đo, sử dụng các chỉ số đánh giá như hệ số tương quan (R²) và chỉ số Nash-Sutcliffe (Ens), cả hai đều đạt trên 0,7, cho thấy mô hình mô phỏng tốt quá trình thủy văn tại lưu vực.
• Áp dụng mô hình SWAT để mô phỏng lượng bồi lắng dưới hai kịch bản biến đổi khí hậu B2 và A2 do Bộ Tài nguyên và Môi trường phát hành năm 2012, dự báo giai đoạn 2020-2100.
• Phân tích biến động lượng bồi lắng theo mùa và năm, so sánh với giai đoạn nền 2000-2009.
• Đề xuất các giải pháp thích ứng dựa trên kết quả mô phỏng và đặc điểm kinh tế - xã hội của lưu vực.

Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 8/2012 đến tháng 8/2013, với cỡ mẫu dữ liệu khí tượng thủy văn và lưu lượng dòng chảy được thu thập liên tục trong giai đoạn 2000-2009.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình SWAT: Mô hình đạt hệ số tương quan R² và chỉ số Nash-Sutcliffe Ens đều trên 0,7 khi so sánh lưu lượng dòng chảy mô phỏng với dữ liệu thực đo tại trạm Kon Tum, chứng tỏ khả năng mô phỏng chính xác các quá trình thủy văn trong lưu vực.

2. Tác động của biến đổi khí hậu đến lượng bồi lắng: Dưới kịch bản B2, lượng bồi lắng trung bình năm dự báo tăng khoảng 14,73% so với giai đoạn nền 2000-2009. Dưới kịch bản A2, mức tăng là 15,36%. Sự gia tăng này tập trung chủ yếu vào các tháng mùa mưa từ tháng 7 đến tháng 9, với mức tăng lượng bồi lắng cao nhất trong năm.

3. Biến động theo mùa: Lượng bồi lắng tăng mạnh trong mùa mưa do lượng mưa và dòng chảy bề mặt tăng, làm gia tăng quá trình xói mòn đất và vận chuyển trầm tích vào các hồ chứa thủy điện.

4. Ảnh hưởng đến công trình thủy điện: Sự gia tăng lượng bồi lắng sẽ làm giảm dung tích chứa nước của các hồ chứa, ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu quả vận hành của các nhà máy thủy điện như Dak Po Ne, Dak Ne, Thượng Kon Tum và các công trình thủy điện bậc thang trên sông Sê San.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự gia tăng lượng bồi lắng là do biến đổi khí hậu làm thay đổi chế độ mưa, tăng cường cường độ và tần suất các trận mưa lớn, dẫn đến dòng chảy bề mặt mạnh hơn và tăng xói mòn đất. Kết quả mô phỏng phù hợp với các nghiên cứu tương tự tại các lưu vực sông khác ở Việt Nam và khu vực Tây Nguyên, cho thấy xu hướng tăng lượng bồi lắng dưới tác động của biến đổi khí hậu là phổ biến.

Việc mô hình SWAT đạt hiệu quả cao trong mô phỏng dòng chảy và lượng bồi lắng khẳng định tính ứng dụng của mô hình trong đánh giá tác động biến đổi khí hậu tại các lưu vực sông phức tạp. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh lượng bồi lắng trung bình tháng giữa các kịch bản và giai đoạn nền, cũng như bảng số liệu thể hiện tỷ lệ tăng theo năm, giúp minh họa rõ ràng xu hướng biến đổi.

Kết quả nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc quản lý đất đai và bảo vệ rừng trong lưu vực nhằm giảm thiểu xói mòn và bồi lắng. So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả cũng phù hợp với nhận định rằng biến đổi khí hậu sẽ làm gia tăng các hiện tượng xói mòn và bồi lắng, đòi hỏi các biện pháp thích ứng kịp thời.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường trồng rừng và bảo vệ thảm thực vật: Động viên các địa phương trong lưu vực triển khai các chương trình trồng rừng phủ xanh đất trống đồi trọc, đặc biệt là các loại cây bản địa có khả năng chống xói mòn cao. Mục tiêu giảm tỷ lệ xói mòn đất ít nhất 10% trong vòng 5 năm, do Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Kon Tum chủ trì.

2. Áp dụng các biện pháp quản lý sử dụng đất bền vững: Khuyến khích áp dụng kỹ thuật canh tác bảo vệ đất như luân canh, phủ đất, giảm xáo trộn đất, nhằm giảm thiểu tác động của mưa đến đất. Mục tiêu nâng cao độ che phủ đất và giảm dòng chảy bề mặt trong 3 năm tới, phối hợp giữa các cơ quan quản lý môi trường và nông nghiệp.

3. Nghiên cứu và phát triển các loại cây trồng phù hợp với điều kiện biến đổi khí hậu: Tập trung phát triển các giống cây trồng có khả năng chịu hạn, chịu mưa lớn và giảm thiểu xói mòn đất, nhằm tăng cường độ bền vững của hệ sinh thái nông nghiệp trong lưu vực. Thời gian thực hiện 5 năm, do các viện nghiên cứu nông nghiệp và trường đại học địa phương đảm nhiệm.

4. Xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo sớm về xói mòn và bồi lắng: Thiết lập mạng lưới quan trắc thủy văn, khí tượng và trầm tích để theo dõi biến động lượng bồi lắng, phục vụ công tác quản lý và vận hành các hồ chứa thủy điện. Mục tiêu hoàn thành trong 2 năm, do Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Kon Tum phối hợp với các đơn vị liên quan.

5. Tăng cường tuyên truyền và nâng cao nhận thức cộng đồng: Phổ biến kiến thức về tác động của biến đổi khí hậu và vai trò của bảo vệ rừng, quản lý đất đai trong giảm thiểu xói mòn đất đến người dân và các tổ chức địa phương. Thực hiện liên tục, do các tổ chức xã hội và chính quyền địa phương đảm trách.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách môi trường: Luận văn cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng các chính sách thích ứng với biến đổi khí hậu, đặc biệt trong quản lý tài nguyên nước và phát triển thủy điện tại Tây Nguyên.

2. Các nhà nghiên cứu và học viên chuyên ngành quản lý môi trường, thủy văn: Tài liệu chi tiết về ứng dụng mô hình SWAT trong đánh giá tác động biến đổi khí hậu, giúp nâng cao kiến thức và kỹ năng mô hình hóa thủy văn.

3. Các đơn vị vận hành và quản lý công trình thủy điện: Thông tin về xu hướng biến đổi lượng bồi lắng giúp các đơn vị dự báo và điều chỉnh kế hoạch bảo trì, vận hành hồ chứa nhằm kéo dài tuổi thọ công trình.

4. Cộng đồng dân cư và các tổ chức phi chính phủ hoạt động trong lĩnh vực bảo vệ môi trường: Nghiên cứu giúp nâng cao nhận thức về tác động của biến đổi khí hậu và vai trò của bảo vệ rừng, quản lý đất đai trong giảm thiểu xói mòn và bồi lắng.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình SWAT là gì và tại sao được chọn trong nghiên cứu này?
   SWAT là mô hình thủy văn phân phối dùng để mô phỏng chu trình thủy văn và lượng bồi lắng trong lưu vực rộng lớn. Nó được chọn vì khả năng mô phỏng chính xác các quá trình thủy văn phức tạp và đã được hiệu chỉnh thành công tại lưu vực sông Đắk B’la với chỉ số R² và Ens trên 0,7.

2. Hai kịch bản khí hậu B2 và A2 khác nhau như thế nào?
   Kịch bản A2 mô tả thế giới với dân số tăng liên tục, phát triển kinh tế theo hướng khu vực và phát thải khí nhà kính cao hơn. Kịch bản B2 tập trung vào phát triển bền vững địa phương với mức phát thải trung bình. Cả hai đều được sử dụng để đánh giá tác động biến đổi khí hậu với các mức độ nghiêm trọng khác nhau.

3. Lượng bồi lắng tăng có ảnh hưởng gì đến các công trình thủy điện?
   Lượng bồi lắng tăng làm giảm dung tích chứa nước của hồ chứa, ảnh hưởng đến khả năng điều tiết nước, giảm tuổi thọ công trình và hiệu quả phát điện, đồng thời tăng chi phí bảo trì và khắc phục.

4. Giải pháp nào hiệu quả nhất để giảm thiểu lượng bồi lắng?
   Tăng cường trồng rừng và bảo vệ thảm thực vật là giải pháp hiệu quả nhất, vì lớp phủ thực vật giúp giảm xói mòn đất, giữ đất và giảm lượng trầm tích chảy vào hồ chứa.

5. Nghiên cứu có thể áp dụng cho các lưu vực khác không?
   Có, mô hình SWAT và phương pháp đánh giá tác động biến đổi khí hậu có thể áp dụng cho các lưu vực sông khác có điều kiện tương tự, giúp các nhà quản lý đưa ra các giải pháp thích ứng phù hợp.

Kết luận

• Mô hình SWAT được hiệu chỉnh và kiểm định thành công với chỉ số R² và Ens trên 0,7, chứng minh khả năng mô phỏng chính xác chu trình thủy văn và lượng bồi lắng tại lưu vực sông Đắk B’la.
• Biến đổi khí hậu theo hai kịch bản B2 và A2 dự báo làm tăng lượng bồi lắng trung bình năm lần lượt 14,73% và 15,36%, tập trung chủ yếu vào mùa mưa từ tháng 7 đến tháng 9.
• Sự gia tăng lượng bồi lắng ảnh hưởng tiêu cực đến tuổi thọ và hiệu quả vận hành các công trình thủy điện trong lưu vực, đòi hỏi các biện pháp thích ứng kịp thời.
• Các giải pháp ưu tiên bao gồm tăng cường trồng rừng, quản lý sử dụng đất bền vững, phát triển cây trồng phù hợp và xây dựng hệ thống giám sát bồi lắng.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho chính quyền địa phương và các bên liên quan trong việc xây dựng chính sách và kế hoạch quản lý tài nguyên nước thích ứng với biến đổi khí hậu.

Hành động tiếp theo: Khuyến nghị các cơ quan chức năng triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời mở rộng nghiên cứu ứng dụng mô hình SWAT cho các lưu vực khác nhằm nâng cao khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu trên phạm vi toàn quốc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐỒ XUÂN HỎNG UNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT ĐÁNH GIÁ TÁC DONG CUA BIEN DOI KHÍ HẬU DEN LUU VUC SONG DAK B’LA, TINH KON TUM Chuyên ngành: Quan lý môi trường Mã số: 60 85 10 LUẬN VĂN THAC SY TP. HỎ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2013 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bach Khoa - ĐHQG - HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. NGUYÊN KIM LỢI Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.

Bùi Tá Long Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Nguyễn Hồng Quân Luận văn thạc sĩ được thực hiện tại Trường Dai học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày 27 tháng 8 năm 2013 Thành phân Hội đồng đánh giá khóa luận thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học ham, học vi của Hội đồng chấm khóa luận thạc Si) 1. Pham Hồng Nhật 4.

Nguyén Kim Loi 2. Bui Ta Long 3. Nguyễn Hong Quân 5. Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá khóa luận và Trưởng khoa quản lý chuyên ngành sau khi khóa luận đã được sửa chữa (nếu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐÒNG TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRUONG DAI HỌC BACH KHOA Độc lap - Tự do - Hanh phúc NHIEM VU LUAN VAN THAC SI Ho tên học viên: DO XUAN HONG MSHV: 11260547 Ngày, tháng, nam sinh: 31/7/1987 Nơi sinh: Bình Dương Chuyên ngành: Quản lý môi trường Mã số : 60 85 10 I. TÊN ĐÈ TÀI: Ứng dụng mô hình SWAT đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lưu vực sông Dak B'LA tỉnh Kon Tum. NHIỆM VU VA NOI DUNG: - Tim hiểu co sở lý thuyết về biến đổi khí hậu, tác động của biến đổi khí hậu; - Tim hiểu cơ sở lý thuyết về cách thức mô phỏng chu trình thuỷ văn của mô hình SWAT; - _ Xác định các kịch bản khí hậu tại khu vực nghiên cứu; - Ung dụng mô hình SWAT dé mô phỏng lưu lượng dòng chảy tại lưu vực; - _ Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lượng bồi lắng tại điểm dau ra của lưu vực sông Đắk B'la; - Dé xuất một số giải pháp nhăm thích ứng và giảm nhẹ các tác động đã được xác định. NGÀY GIAO NHIỆM VU: 20/08/2012 IV.

NGAY HOAN THANH NHIEM VU: 27/08/2013 v. CAN BO HUONG DAN: PGS. NGUYEN KIM LOI Tp. CAN BO HUONG DAN CHU NHIEM BO MON DAO TAO (Họ tên và chữ ky) (Họ tên và chữ ký) TRUONG KHOA.

(Họ tên và chữ ký) LỜI CÁM ƠN Đầu tiên, tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc đến thầy PGS. Nguyễn Kim Lợi, người đã kịp thời đưa ra những chỉ dẫn và liên tục tạo điều kiện, nhắc nhở, động viên tôi nỗ lực hết sức mình để hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu này. Tôi cũng xin gửi lời tri ân đến thầy TS. Võ Lê Phú, người đã truyền cảm hứng cho tôi thông qua những bài giảng hấp dan cùng nguồn tài liệu bổ ích về lĩnh vực biến đổi khí hậu, giúp tôi xác định hướng nghiên cứu cho dé tài.

Tôi xin cảm ơn KS. Nguyễn Duy Liêm, KS. Lê Hoàng Tú, ThS. Nguyễn Thị Tinh Âu, ThS.

Nguyễn Thị Huyễn, KS. Trần Thị Thảo Trang, những thành viên thuộc nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Biến đổi khí hậu, trường DH Nông Lâm Tp. HCM đã hỗ trợ tôi về chuyên môn trong suốt thời gian thực hiện dé tài. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô khoa Môi trường trường ĐH Bách Khoa Tp.

HCM vì sự tận tâm trong việc truyền thụ khối lượng kiến thức đa lĩnh vực mà tôi đã được lĩnh hội trong thời gian theo học tại trường. Tôi cũng xin bày tỏ lời cảm ơn đến quý thay cô, đồng nghiệp tại khoa Môi trường & Tài nguyên, trường ĐH Nông Lâm Tp. HCM và Ban giám hiệu nhà trường vì đã hỗ trợ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành chương trình học tập và thực hiện luận văn tại trường ĐH Bách Khoa Tp. Thưa cha mẹ, con xin cám ơn cha mẹ vì đã luôn nhắc nhở con phải nỗ lực đương đầu, khắc phục mọi khó khăn dé đạt được mục tiêu trong học tập và công việc.

Xin gửi tặng nghiên cứu này cho Đặng Thị Chúc, người vợ thân yêu đã luôn đồng hành cùng tôi trên con đường nghiên cứu khoa học và Đỗ Đặng Hồng Minh, con gái cua chúng tÔI. Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 7 năm 2013 Đỗ Xuân Hồng TOM TAT LUẬN VĂN THAC SY Tóm tắt Trong những năm gan đây, hiểu biết của con người về biến đổi khí hậu cả trong nguyên nhân lẫn những tác động hiện tại và tương lai mà biến đổi khí hậu sẽ đem lại cho giới tự nhiên và con người đã được nâng lên rõ rệt. Với nhận thức hiện tại của nhân loại, việc tìm kiếm những giải pháp nhăm thích ứng với biến đổi khí hậu đã trở thành một nhiệm vụ mà các nhà hoạch định chính sách phải thực hiện trong mọi lĩnh vực của đời sông xã hội. Tại lưu vực sông Đắk B’la, tỉnh Kon Tum, nơi có mật độ sông ngòi dày đặc thì thuỷ điện đã chiêm một vị trí quan trọng trong nên kinh tế - xã hội trong nhiều năm qua và tình hình bôi lăng lòng các hồ chứa luôn là một vấn đề cần quan tâm đối với công tác quản lý tài nguyên nước.

Với nhận định bién đổi khí hậu sẽ khiến cho vấn dé này càng trở nên nghiêm trọng hơn, tác giả đã nghiên cứu việc ứng dụng mô hình SWAT trong tính toán những thay đổi của lượng bởi lăng diễn ra tại lưu vực dưới tác động của hai kịch bản khí hậu B2 và A2 do Bộ Tài nguyên và Môi trường phát hành năm 2012 nhằm định lượng tác động của biến đổi khí hậu đến lưu vực sông Đắk B’la. Kết qua hiệu chỉnh và kiểm định mô hình về lưu lượng dòng chảy cho kết quả rat tốt khi chi sỐ tương quan (R?) và chỉ số so sánh Nash — Sutcliffe (Eys) đều trên 0,7 với dit liệu đối chứng là lưu lượng dòng chảy thực do tại trạm thuỷ văn Kon Tum, mô hình SWAT được đánh giá là có khả năng mô phỏng tốt các quá trình thuỷ văn tại lưu vực và do đó được áp dụng để tính toán sự thay đôi trong lượng bôi lắng tại lưu vực sông Dak B’la dưới những kịch bản khí hậu khác nhau. Kết quả của quá trình so sánh cho thấy, tại cả hai kịch bản B2 và A2, lượng bôi lang trung bình năm đều có xu hướng tăng với các tỉ lệ tăng lần lượt là 14,73% đối với kịch bản B2 và 15,36% đôi với kịch bản A2, trong đó sự gia tăng lượng bôi lắng diễn ra cao nhất từ tháng 7 đến tháng 9 và đã chứng tỏ biến đổi khí hậu sẽ dẫn đến những tác động rõ rệt tại lưu vực. Dựa trên kết quả nghiên cứu, việc trồng rừng và nghiên cứu các loại hình cây trồng phù hop trong tương lai sẽ là các yếu tô quan trọng trong giảm thiêu tác động của biến đổi khí hậu đến lượng bôi lắng tại lưu vực.

Keywords: biến đổi khí hậu, lưu vực sông Đắk B'la, lượng bôi lắng, mô hình SWAT, tác động Abstract In recent years, the knowledge of mankind about the causes and the impacts of climate change have significantly increased. Through these knowledge, the establishing of corresponded adaptation become a concerned issue for every policy — maker. Dak Bla river basin with high density in the hydrological system is the location that hydropower have a important position in the social — economic and therefore, the sedimentation of reservoir is an important issue that policy — maker must consider. With the statement that climate change will make the sedimentation become worst than ever, SWAT model was used to calculate the change in sediment yield of the river basin under two scenarios B2 and A2, which established by MONRE (2012) to quantify the impact of climate change to sediment yield.

The calibration and validation results for the stream flow are both very good with the correlation efficience (R”) and the Nash — Sutcliffe efficiency (Ens) higher than 0,7 in compare with the observed data at Kon Tum gauge station. The simulation of SWAT model in hydrological process is considered high performance and therefore, was used to assess the impact of climate change on sediment yield. The results of SWAT model’s calculation showed that the sediment yield increase 14,73% and 15,36% in B2 and A2 scenarios, respectively, with the peak at the months from July to September. The scenarios results revealed that climate change will significantly impact the basin and the afforestation and searching for suitable crops in the future will be importants factor to reduce the impact of climate change of the sediment yield of Dak Bla river basin.

Keywords: climate change, Dak Bla river basin, sediment yield, SWAT model, impact LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIÁ Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả trình bày trong khóa luận là trung thực và chưa từng được ai công bồ trong bất kỳ công trình luận văn nào trước đây. MỤC LỤC MUC 000015 .ÔỎ i DANH MỤC BẢNG. ngư ưng g0 g4E iv DANH MỤC HÌINHH.9930 V DANH MỤC CAC TU VIET 'TẮTTT.

5-5 se se xxx z2 vii 0/0606). Tính cấp thiết của dé tài. << 5< << cư 2 mg gu esexe 1 2. Mục tiêu và nội dung nghiÊn CỨU.

Đối tượng và phạm Vi nghiên CỨU. -- -- << «5s se se seseses sex 3 3. Đối tượng nghiên CỨU. ¿c1 SE 1E 1121211 1111 1111111 1xx prệt 3 3.

Phạm vi nghiÊn CỨU. -- - cc c2 013110101 110v 1 11 1111 11v ng ng kế 3 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của dé tài. Ý nghĩa khoa hoc.-¿- ¿c1 th 1111 T TT TT T TT HT Hư 4 4.

Ý nghĩa thực tiỄn. --¿ c kh cT SH 1111 T TT H111 110111 Hy 4 CHUONG I. TONG QUAN TÀI LIEU NGHIÊN CỨU. BIEN DOI KHÍ HẬU.

Định nghĩa biến đổi khí hậu .-- LG c1 St SE ren: 6 1. Kịch bản phát thải khí nhà kính của IPCC. Các tác động của biến đối khí hậu trên quy mô toàn câu. TAC DONG CUA BIEN DOI KHÍ HẬU DEN VIỆT NAM.

XOI MON DAT VA VAN DE BOT LANG HO CHỨA. Một số khái niệm cơ BAN. Mối quan hệ giữa xói mòn đất và sự bồi lang các hồ chứa. ĐẶC DIEM CUA KHU VỰC NGHIÊN CỨU.

Điều kiện tự nhiên. ---- +: 65c SE SE 111811 1111111111111 1111 dt. Vị trí địa lý và đặc điểm về địa hình:. Đặc điểm khí hậu lưu VỰC:.

Đặc điểm thuỷ văn của lưu VỰC. Đặc điểm địa chất của lưu Vực. Đặc điểm thảm thực Vat .Diéu kiện kinh tế - xã hội. ---¿- c5 St SE E E151 151111 111 ke.

MO HINH SWAT VA UNG DUNG CUA SWAT TRONG ĐÁNH GIA TAC DONG CUA BIEN DOT KHÍ HẬU uuu.