Luận văn thạc sĩ nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế đến khả năng lấy nước của cống ngọc trại thuộc hệ thống thủy lợi bắc hưng hải

Luận văn thạc sĩ đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế đến khả năng lấy nước của cống Ngọc Trại, hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải.

• Tác giả: Bùi Minh Hoàn
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Văn Chín
• Trường học: Đại học Thủy lợi Hà Nội
• Chuyên ngành: Thủy lợi
• Đề tài: Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế đến khả năng lấy nước của cống Ngọc Trại thuộc hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế

Biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế là hai yếu tố chính ảnh hưởng đến khả năng lấy nước của cống Ngọc Trại. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và sự phát triển kinh tế đến hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải, đặc biệt là cống Ngọc Trại. Biến đổi khí hậu gây ra những thay đổi về nhiệt độ và lượng mưa, ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước. Đồng thời, sự phát triển kinh tế, đặc biệt là trong lĩnh vực nông nghiệp và công nghiệp, làm tăng nhu cầu sử dụng nước, gây áp lực lên hệ thống thủy lợi.

1.1. Tác động của biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu đã gây ra những thay đổi đáng kể về nhiệt độ và lượng mưa tại khu vực nghiên cứu. Theo kịch bản biến đổi khí hậu năm 2016, nhiệt độ trung bình tại Việt Nam có xu hướng tăng, trong khi lượng mưa có sự biến động lớn. Những thay đổi này ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước, làm giảm lượng nước sẵn có và tăng nguy cơ hạn hán. Điều này đặt ra thách thức lớn cho việc quản lý và sử dụng nước hiệu quả, đặc biệt là trong bối cảnh nhu cầu nước ngày càng tăng.

1.2. Tác động của phát triển kinh tế

Sự phát triển kinh tế tại khu vực nghiên cứu, đặc biệt là trong lĩnh vực nông nghiệp và công nghiệp, đã làm tăng nhu cầu sử dụng nước. Việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng và vật nuôi, cùng với sự mở rộng các khu công nghiệp, đã đặt ra yêu cầu cao hơn về nguồn nước. Điều này gây áp lực lên hệ thống thủy lợi, đặc biệt là cống Ngọc Trại, vốn đã bị xuống cấp và không đáp ứng đủ nhu cầu tưới tiêu. Nghiên cứu này nhấn mạnh sự cần thiết của việc nâng cao khả năng cấp nước để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế.

II. Khả năng lấy nước của cống Ngọc Trại

Khả năng lấy nước của cống Ngọc Trại đang bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế. Nghiên cứu này đã tiến hành đánh giá hiện trạng và dự báo nhu cầu nước trong tương lai, từ đó đề xuất các giải pháp nâng cao khả năng cấp nước của cống. Cống Ngọc Trại hiện đang bị xuống cấp, dẫn đến khả năng điều tiết nước không đáp ứng đủ nhu cầu tưới tiêu, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu và sự phát triển kinh tế.

2.1. Hiện trạng khả năng lấy nước

Cống Ngọc Trại được xây dựng từ những năm 60 của thế kỷ trước và hiện đang bị xuống cấp nghiêm trọng. Khả năng điều tiết nước của cống không đáp ứng đủ nhu cầu tưới tiêu cho 1600 ha diện tích canh tác lúa màu, nuôi trồng thủy sản và công nghiệp tại khu vực. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nguồn nước ngày càng khan hiếm, đặt ra yêu cầu cấp thiết phải nâng cấp và cải tạo cống để đảm bảo nguồn nước ổn định cho sản xuất nông nghiệp và các ngành kinh tế khác.

2.2. Dự báo nhu cầu nước trong tương lai

Nghiên cứu đã tiến hành dự báo nhu cầu nước cho giai đoạn 2030 dựa trên kịch bản biến đổi khí hậu và sự phát triển kinh tế. Kết quả cho thấy, nhu cầu nước cho nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt và các ngành khác sẽ tăng đáng kể. Điều này đặt ra thách thức lớn cho việc quản lý và phân phối nước, đặc biệt là trong bối cảnh nguồn nước ngày càng khan hiếm. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao khả năng cấp nước của cống Ngọc Trại để đáp ứng nhu cầu trong tương lai.

III. Giải pháp nâng cao khả năng cấp nước

Nghiên cứu đã đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao khả năng lấy nước của cống Ngọc Trại trong bối cảnh biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế. Các giải pháp bao gồm nâng cấp cống, cải thiện hệ thống thủy lợi và áp dụng các mô hình quản lý nước hiệu quả. Những giải pháp này không chỉ giúp đảm bảo nguồn nước ổn định cho sản xuất nông nghiệp mà còn góp phần phát triển bền vững kinh tế - xã hội tại khu vực.

3.1. Giải pháp công trình

Nghiên cứu đề xuất việc nâng cấp và cải tạo cống Ngọc Trại để tăng khả năng điều tiết nước. Các giải pháp công trình bao gồm mở rộng kích thước cống, cải thiện hệ thống kênh dẫn và nâng cao hiệu quả vận hành. Những giải pháp này sẽ giúp đảm bảo nguồn nước ổn định cho 1600 ha diện tích canh tác, đồng thời giảm thiểu nguy cơ ngập lụt và hạn hán trong khu vực.

3.2. Giải pháp quản lý

Bên cạnh các giải pháp công trình, nghiên cứu cũng đề xuất áp dụng các mô hình quản lý nước hiệu quả. Việc sử dụng các công cụ quản lý hiện đại như GIS và mô hình thủy lực sẽ giúp tối ưu hóa việc phân phối nước, đảm bảo nguồn nước được sử dụng một cách hiệu quả và bền vững. Những giải pháp này không chỉ nâng cao khả năng lấy nước của cống Ngọc Trại mà còn góp phần phát triển bền vững kinh tế - xã hội tại khu vực.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.Tổng quan về biến đổi khí hậu trên thế giới và trong nước 1.Tổng quan về biến đổi khí hậu trên thế giới Sự biến đổi khí hậu (BĐKH) toàn cầu đang diễn ra ngày càng nghiêm trọng. Biểu hiện rõ nhất là sự nóng lên của trái đất, là băng tan, nước biển dâng cao; là các hiện tượng thời tiết bất thường, bão lũ, sóng thần, động đất, hạn hán và giá rét kéo dài… dẫn đến thiếu lương thực, thực phẩm và xuất hiện hàng loạt dịch bệnh trên người, gia súc, gia cầm… Có thể thấy tác hại theo hướng nóng lên toàn cầu thể hiện ở 10 điều tồi tệ sau đây: gia tăng mực nước biển, băng hà lùi về hai cực, những đợt nóng, bão tố và lũ lụt, khô hạn, tai biến, suy thoái kinh tế, xung đột và chiến tranh, mất đi sự đa dạng sinh học và phá huỷ hệ sinh thái. Những minh chứng cho các vấn đề này được biểu hiện qua hàng loạt tác động cực đoan của khí hậu trong thời gian gần đây như đã có khoảng 250 triệu người bị ảnh hưởng bởi những trận lũ lụt ở Nam Á, châu Phi và Mexico. Các nước Nam Âu đang đối mặt nguy cơ bị hạn hán nghiêm trọng dễ dẫn tới những trận cháy rừng, sa mạc hóa, còn các nước Tây Âu thì đang bị đe dọa xảy ra những trận lũ lụt lớn, do mực nước biển dâng cao cũng như những đợt băng giá mùa đông khốc liệt.

Những trận bão lớn vừa xẩy ra tại Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ.có nguyên nhân từ hiện tượng trái đất ấm lên trong nhiều thập kỷ qua. Những dữ liệu thu được qua vệ tinh từng năm cho thấy số lượng các trận bão không thay đổi, nhưng số trận bão, lốc cường độ mạnh, sức tàn phá lớn đã tăng lên, đặc biệt ở Bắc Mỹ, tây nam Thái Bình Dương, Ân Độ Dương, bắc Đại Tây Dương. Một nghiên cứu với xác suất lên tới 90%.cho thấy sẽ có ít nhất 3 tỷ người rơi vào cảnh thiếu lương thực vào năm 2100, do tình trạng ấm lên của Trái đất. Sự nóng lên của Trái đất, băng tan đã dẫn đến mực nước biển dâng cao.

Nếu khoảng thời gian 1962 - 2003, lượng nước biển trung bình toàn cầu tăng 1,8mm/năm, thì từ 1993 - 2003 mức tăng là 3,1mm/năm. Tổng cộng, trong 100 năm qua, mực nước biển đã tăng 0,31m. Theo quan sát từ vệ tinh, diện tích các lớp băng ở Bắc cực, Nam cực, băng ở Greenland và một số núi băng ở Trung Quốc đang dần bị thu hẹp. Chính sự tan 6 chảy của các lớp băng cùng với sự nóng lên của khí hậu các đại dương toàn cầu (tới độ sâu 3.000m) đã góp phần làm cho mực nước biển dâng cao.

Dự báo đến cuối thế kỷ XXI, nhiệt độ trung bình sẽ tăng lên khoảng từ 2,0 - 4,5oC và mực nước biển toàn cầu sẽ tăng từ 0,18m - 0,59m.Tổng quan về biến đổi khí hậu ở trong nước Biến đổi khí hậu (BĐKH) đã và đang có những ảnh hưởng sâu rộng đến đời sống kinh tế, chính trị, xã hội của Việt Nam. Đặc biệt là hiện tượng hạn hán, xâm ngập mặn tại khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long vừa qua đang ảnh hưởng nghiêm trọng tới nền kinh tế phụ thuộc nhiều vào sản xuất nông nghiệp của nước ta. Là một trong những nước chịu tác động nặng nề nhất của biến đổi khí hậu, Việt Nam coi ứng phó với biến đổi khí hậu là vấn đề có ý nghĩa sống còn. Vì vậy, thực hiện chỉ đạo của Chính phủ, Bộ Tài Nguyên và Môi trường giao Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường chủ trì, phối hợp với các cơ quan nghiên cứu và các đơn vị quản lý nhà nước, xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng chi tiết cho Việt Nam.

Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng là cần thiết làm cơ sở để đánh giá mức độ và tác động của biến đổi khí hậu đến các lính vực, các ngành và các địa phương, từ đó đề ra các giải pháp ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu. Năm 2009, trên cở sở tổng hợp các nghiên cứu trong và ngoài nước, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã xây dựng và công bố kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng đầu tiên cho Việt Nam. Tuy nhiên, mức độ chi tiết của kịch bản chỉ giới hạn cho 7 vùng khí hậu và dải ven biển Việt Nam để kịp thời phục vụ các Bộ, ngành và các địa phương thực hiện Chương trình mục tiêu Quốc gia về ứng phó với biến đổi khí hậu. Năm 2011, Chiến lược quốc gia về biến đổi khí hậu được ban hành, xác định các mục tiêu ưu tiên cho từng giai đoạn, theo đó Bộ Tài nguyên và Môi trường đã cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng dựa trên các nguồn dữ liệu, các điều kiện khí hậu cụ thể của Việt Nam và các sản phẩm của các mô hình khí hậu tại thời điểm đó.

Kịch bản khí hậu lần này được xây dựng chi tiết đến cấp tỉnh, kịch bản nước biển dâng được chi tiết cho các khu vực ven biển Việt Nam theo từng thập kỷ của thế kỷ 21. Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam năm 2016 được cập nhật 7 theo lộ trình đã được xác định trong Chiến lược quốc gia về biến đổi khí hậu, nhằm cung cấp những thông tin mới nhất về diễn biến, xu thế biến đổi của khí hậu và nước biển dâng trong thời gian qua và kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng trong thế kỷ 21 ở Việt Nam. Sau một thời gian nghiên cứu và sự hướng dẫn của PGS.TS Lê Văn Chín tác giả chọn kịch bản này cho luận văn của mình.Kịch bản biến đổi khí hậu năm 2016 Việt Nam được đánh giá là một trong những quốc gia bị ảnh hưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu. Trong những năm qua, dưới tác động của biến đổi khí hậu, tần suất và cường độ các thiên tai ngày càng gia tăng, gây nhiều tổn thất to lớn về người, tài sản, cơ sở hạ tầng, về kinh tế, văn hoá, xã hội, tác động xấuđến môi trường.

Tác động của biến đổi khí hậu đối với nước ta là rất nghiêm trọng, là nguy cơ hiện hữu cho mục tiêu xóa đói giảm nghèo, cho việc thực hiện các mục tiêu thiên niên kỷ và sự phát triển bền vững của đất nước. Việt Nam đã rất nỗ lực ứng phó với biến đổi khí hậu, thể hiện qua các chính sách và các chương trình quốc gia. Thực hiện chỉ đạo của Chính phủ về việc cập nhật và chi tiết hóa kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam, Bộ Tài nguyên và Môi trường giao Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu chủ trì, phối hợp với các cơ quan nghiên cứu trong và ngoài nước, xây dựng và cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu chi tiết cho Việt Nam. Kịch bản biến đổi khí hậu chi tiết năm 2016 được xây dựng dựa trên cơ sở các số liệu khí tượng thủy văn và mực nước biển của Việt Nam cập nhật đến năm 2014; số liệu địa hình được cập nhật đến tháng 3 năm 2016; phương pháp mới nhất trong Báo cáo đánh giá khí hậu lần thứ 5 của Ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu; các mô hình khí hậu toàn cầu và mô hình khí hậu khu vực độ phân giải cao; theo phương pháp chi tiết hóa động lực kết hợp hiệu chỉnh thống kê sản phẩm mô hình.

Các kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng có mức độ chi tiết đến đơn vị hành chính cấp tỉnh và các đảo, quần đảo của Việt Nam. Bản đồ nguy cơ ngập do nước biển dâng có mức độ chi tiết đến cấp huyện và đến cấp xã đối với các khu vực có bản đồ địa hình tỷ lệ lớn. Kịch bản về một số đặc trưng cực trị khí hậu được cung cấp để phục vụ công tác quy hoạch. 8 Các phương pháp và nguồn số liệu để xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam được kế thừa từ các nghiên cứu trước đây và được cập nhật đến năm 2014.

Thời kỳ 1986-2005 được chọn là thời kỳ cơ sở để so sánh sự thay đổi của khí hậu và nước biển dâng. Tình hình biến đổi khí hậu ở Việt Nam 1. Sự thay đổi của nhiệt độ Nhiệt độ có xu thế tăng ở hầu hết các trạm quan trắc, tăng nhanh trong những thập kỷ gần đây. Trung bình cả nước, nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1958-2014 tăng khoảng 0,62oC, riêng giai đoạn (1985-2014) nhiệt độ tăng khoảng 0,42oC.

Tốc độ tăng trung bình mỗi thập kỷ khoảng 0,10oC, thấp hơn giá trị trung bình toàn cầu (0,12oC/thập kỷ, IPCC 2013). Nhiệt độ trung bình năm: Theo kịch bản RCP4.5, vào đầu thế kỷ, nhiệt độ trung bình năm trên toàn quốc có mức tăng phổ biến từ 0,6÷0,8oC. Vào giữa thế kỷ, mức tăng từ 1,3÷1,7oC. Trong đó, khu vực Bắc Bộ (Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ) có mức tăng từ 1,6÷1,7oC; khu vực Bắc Trung Bộ từ 1,5÷1,6oC; khu vực phía Nam (Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ) từ 1,3÷1,4oC.

Đến cuối thế kỷ, ở phía Bắc nhiệt độ tăng chủ yếu từ 1,9÷2,4oC và ở phía Nam từ 1,7÷1,9oC. Theo kịch bản RCP8.5, vào đầu thế kỷ, nhiệt độ trung bình năm trên toàn quốc có mức tăng phổ biến từ 0,8÷1,1oC. Vào giữa thế kỷ, mức tăng phổ biến từ 1,8÷2,3oC. Trong đó, khu vực phía Bắc tăng phổ biến từ 2,0÷2,3oC và ở phía Nam từ 1,8÷1,9oC.

Đến cuối thế kỷ, nhiệt độ ở phía Bắc tăng từ 3,3÷4,0oC và ở phía Nam từ 3,0÷3,5oC. Mức tăng nhiệt độ trung bình năm của các giai đoạn đầu, giữa và cuối thế kỷ so với thời kỳ cơ sở cho một số tỉnh Đông bắc bộ, thành phố được trình bày ở Bảng dưới đây. Biến đổi của nhiệt độ trung bình năm (oC) so với thời kỳ cơ sở (Giá trị trong ngoặc đơn là khoảng biến đổi quanh giá trị trung bình với cận dưới 10% và cận trên 90%) Kịch bản RCP4.5 Kịch bản RCP8.