MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Biến đổi khí hậu (BĐKHI) là một trong những thách thức lớn nhất đổi với nhân loại trong thể ky 21. Hiện nay trên thể giới đã có nhiều nghiên cứu về BDKH tác động để sắc lĩnh vực và đời sống của con người. Kết quả của những nghiên cứu đã chỉ ra rằng BDKH sẽ tác động nghiêm trọng tới sản xuất, đời sống và môi trường trên phạm vi toàn cầu, đặc biệt là lĩnh vực nông nghiệp sẽ dễ bị tổn thương nhất.
Ở Việt Nam, trong khoảng 50 năm qua, diễn biến của khí hậu theo chiều hướng cực đoan. Cụ th, lượng mưa ting mạnh vào mia là và giảm vào mùa kiệt cũng với nhiệt độ trung bình đã ting khoảng 0,5-0,7°C; mực nước biển đã dâng khoảng 0. Hiện tượng EI-Nino, La- Nina cảng c động mạnh đến Việt Nam, BDKH thực sự đã làm cho các thiên tai, đặc biệt là bão, lũ, hạn bán ngày càng ác ligt. Theo tính toán, nhiệt độ trung bình & 'Việt Nam có thé tăng lên 3°C và mực nước biển có thé dâng 1,0 m vào năm 2100.
mực nước biển ding (NBD) 1,0 m, thi hing năm sẽ có khoảng 40 nghìn km? đồng bằng ven biển Việt Nam sẽ bị ngập, rong đó 90% diện tích thuộc các tỉnh Đồng bằng sông Cứu Long bị ngập hầu như hoàn toàn (Bộ TNMT, 2003) Ha Tinh cũng là một trong những địa phương chịu tác động lớn do BĐKH và NBD. Theo báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Tinh năm 2016, nhiệt độ trung bình trên địa bàn tinh tính theo thập ky tăng từ 0,1 ~ 0.2°C, nhiệt độ trung bình giai đoạn 2000 ~ 2010 so với 10 ~ 30 năm trước tăng từ 0,3 ~ 0,6°C, riêng ving Hương Khê tang từ 0. Trong khi đỏ, lượng mưa lại có xu hướng giảm hẳn với sự biến động lớn cá về không gian, thời gian cũng như cường độ. Tuy lượng mưa ít nhưng cường độ mưa lớn gây lũ, lồ quết ngây một gia tăng.
Theo đ Và quy luật của các cơn bão cũng thay đôi. Thông thường mùa mưa bão ở Hà Tĩnh là từ tháng 9 đến thing 11 và chỉ các cơn bão số 7, 8, 9 mới đỗ bộ vào. Nhung gần đây, xu hướng "bão có sự thay đổi rõ rét. Khoảng thời gian có khả năng xiy ra bão mổ rộng tử tháng 8 đến tháng 12 và ngay từ cơn bão số 1 đồ có thé đổ vào Hà Tĩnh.
Tình trang BDKH đã có tác động lớn tới nhiều lĩnh vục. Đỗi với nông nghiệp, có tác động lớn đến năng suất, thời vụ gieo rồng, tăng nguy cơ lây lan sâu bệnh trên cây trồng, dịch bệnh ở gia súc, gia cằm. Trong thai gian qua, hiện tượng mắt trắng mùa màng xiy ra ở nhiều dia phương gây thiệt hại nặng né đến nén kinh tẺ HỆ thống tưới hd Kế Gỗ - Hà Tình là một công trinh đại thủy nông, quan trong và là hệ thống dién hình của vùng Bắc Trung Bộ. Hệ thống hỗ Ke Gỗ có tằm quan trọng hết sức to lớn tới việc phát triển kinh tế xã hội của Bắc Trung Bộ nói chung và tỉnh Hà.
Hỗ không chỉ dim nhận tưới cho 21.136 ha đố canh tác của huyện Cẩm Xuyên, huyện Thạch Hà và thị xã Hà Tĩnh, chống lũ quét, chống xói mòn cho vùng hạ du; cũng cắp nước tưới phục vụ công nghiệp và sinh hoạt tong vùng với lưu lượng L.óm is, phát diện công suất lắp máy 23MW mà còn góp phần quan trọn cãi tạo môi trường sinh thái, cảnh quan thiên nhiên của cả một vùng rộng lớn, đã trở thành. một khu bảo tổn thiện nhiên có giá tị, một điểm du ich sinh thai lý thú. Tuy nhiên, trước điều kiện BDKH hệ thống tưới hồ Ke Gi sẽ chịu những tác động lớn đến việc cung cấp nước phục vụ đa mục iêu của tinh Ha Tình. Trước những thực trang và biển động thời tết khó lường như vậy, vẫn để đặt ra là chúng taphải đánh giš được những ảnh hướng của BDKH, đồng thời phải có kế hoạch dài hạn nhằm trước hết là phòng ngừa, giảm thiểu các thiên tai, lũ lụt sau đồ là có biện pháp ứng phó kịp thời trợ giúp ngành nông nghiệp Khắc phục các ảnh hưởng của BĐKH.
Do những vin dé nêu trên việc “Nghiên cứu các giải pháp al nâng cao hiệu qua khai thác đa mục tiêu trong điều kiện biển đổi khí hậu của hệ thống thủy lợi Ké Gỗ ~ Tinh Hà Tĩnh là hits in thiết để đáp ứng nhu cầu nước và hoàn thiện hệ thống thủy lợi Kẻ Gỗ — tinh Hà Tin, phục vụ sự phát tiễn kinh tế - xã hội hiện tại và định hướng lâu dài về tương lai 1. Mục tiêu nghiên cứu ~ Đánh giá được ảnh hưởng của BĐKH đến nhu cầu nước của hệ thông tưới trong hiện tại và kịch bản BĐKH trong tương lại: ~ ĐỀ xuất các giả pháp nhằm nâng cao higu quả quan lý vận hành hỗ trong đều kiện BDKH cho hệ thing tưới hồ Kẻ Gỗ.3 ĐI tượng và phạm vi nghiên cứu = Đối tượng nghiên cứu: Hiệu quả trong khai thác đa mục tiêu trong điều kiện biến đồi khí hậu của hệ thống thủy lợi Ké Gỗ. ~ Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống tưới hb Kẻ Gỗ thuộc địa bàn huyện Cim Xuyên, “Thạch Hà, Thành phổ Hà Tĩnh 1.4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu: * Cách tiếp cận: - Theo quan điểm bệ thống; ~ Theo quan điểm thực tiễn và tổng hợp da mục tiêu; ~ Theo quan điểm bên vũng: - Theo sự tham gia của người hưởng lợi * Phương pháp nghiền cứu - Phương pháp thu nhập tài liệu: điều tra thực tế, thu nhập số liệu về hiện trang của hệ thống tưới hồ Kẻ Gỗ, tà liệu khí tượng, thuỷ văn và các kịch bản BĐKII toàn quốc, - Phương pháp ứng dung các lý thuyết về thủy nông, thủy van ~ Phương pháp phân hổng hop; ~ Phương pháp mô hình toán, thủy văn, thủy lực; Phương pháp chuyên gia ~ Phương pháp kế thừa (CHUONG 1. TONG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN COU 1.
Tổng quan về vin đề nghiên cứu 1.L1 Tổng quan nghiên cứu trên Thế giới về hiệu qua cap nước của hệ thong thiy lợi trong diều kiện BĐKH "rên thé giới da xây dựng hơn 10. phục vụ nhiều mục dich kinh tẾ xa hội như: sản xuất điện tiêu thụ, trữ và ip nước tưới cho các ving đắt nông nghiệp, điều tiết chế độ dòng chảy, cắt lũ và tăng cường dòng chảy kiệt, cải thiện hệ sinh thái. Các hồ chứa lớn trên th giới đều được xây dựng theo phương thức dip dip ngăn sông Tốc độ xây dựng đập ting nhanh và đến cub thể ky trước đã có khoảng 45,000 đập lớn đang hoạt động. Tổng chi phí của việc xây dựng đập trong thé ky XX ước tinh khoảng 2000 ty USD.
Trung Quốc là nước có nhiều đập lớn nhất, với khoảng hơn 20,000 đập, Mỹ có khoảng 6.400, An Độ 4,000, Nhật và Tây Ban Nha có hơn 1. Năm 1992, Trung Quốc đã tiến hành thi công công trình đập trên sông Dương Từ. ti giá 30 tỷ USD với đập nước cao 185m có chức năng cấp nước, điều tết lũ, cung cấp điện (12% nhu cầu toàn quốc). Những nghiên cứu của các quốc gia trên thé giới về hd chứa trong điều kiện BDKH hiện nay tập trung ở nhiều lĩnh vực.
Tại Hoa Kỳ tác giả NimaEhsani và công sự trong nghiê cứu về “Hoạt động của hỗ chia dưới tắc động của BDKH: Các lựa chọn năng lực để giảm rủi ro” ở Đông Bắc Hoa Kỳ đã cho thấy rằng: Hồ chứa có chức năng cân bằng nước cắt giảm lũ lục, cung cấp nước khi hạn hán, tạo hệ sinh thái, cung cấp nhu cầu nước của con người (ong nước, nông nghiệp và công nghiệp) và sản xuất năng lượng (thủy điện). sảnh BDKH, tăng dan số và nhu cầu dùng nước ngày một tăng. Việc nâng cắp, mở rộng đập phụ ở một số hồ Đông Bắc Hoa Kỳ nhằm tăng dung tích hb trước ác tá động của BDKH, đặc biệt ở các vùng mật độ dân số cao [5] “Trong một nghiên cứu khác, về độ nhạy cảm và tính để bị tổn thương của hỗ chứa tong điều kiện BĐKH tại Hoa Kỳ, tác giả M. Củ mã Mateus và cộng sự tại các hồ chứa lưu vực s ng Santiam đã chỉ ra rằng: Biến đổi khí hậu có thể làm giảm đáng kể hoạt động của các hỗ chứa rong việc đáp ứng các mục tiêu hoạt động, nhưng các hỗ chứa cũng có thể hỗ trợ thích ứng với biển đổi khí hậu.
Tính dễ bị tổn thương của hỗ chứa trong điều kign BĐKH đó chính là dòng chảy đến hồ. Khi n ệt độ không khí tăng lên làm giảm đồng chảy trong mùa hè khoảng | 1% đối với lưu vực nước ngằm và lưu vực mặt nước ảnh hưởng tới nguồn nước tiếp nhận của các hỖ trong lưu vực sông Santiam. [6] “Tại Nhật Bản, nghiên cứu của tác Sunmin KIM và cộng sự vỀ xem xét hoạt động của hồ chứa trong điều kiện BĐKH-Nghiên cứu trường hợp với đập Yagisawa cho thấy, thông qua mô phòng kịch bản vỡ đạp trong điều kiện BĐKH cho thấy có nguy cơ đập bị rò rỉ vào tháng 4 và tháng 5, và mye nước tròng hỗ sẽ tăng lên do băng tan. Theo kịch bản trong tương lai một số lượng nước từ tháng 4 đến tháng 6 sẽ cin xả để đảm bảo an toàn đập.
Kịch bản cũng cho thấy, mùa h nước trong hỖ có nguy cơ bị thiểu do sự suy giảm của nguồn nước đến hé [7], Những nghiên cứu của các nhà khoa học ở một số quốc trên thể giới như Hoa Kỳ, "Nhật Bản về BDKH tác động đến hỗ chứa thủy lợi thường chuyên s lu trong từng hang 3, hoặc mục của hỗ, hoặc yếu tổ cụ thé của BĐKH tác động đến hỗ chứa, Đây là dữ liệu tham khảo quan trọng trong luận văn, góp phần hoàn thiện hướng nghiên cứu đánh giá tổng thể khả năng đáp ứng da mục tu của hỗ chữa trong điều kiện BDKH 1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong mước Hồ chứa ở nước ta đồng vai trồ quan trọng trong cung cấp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp, công nghiệp và dịch vụ. Tính đến thời điểm hiện nay, nước ta đã xây dựng .được trên 6500 hỗ chứa thủy lợi với tổng dung tích trữ nước khoảng 11 tỷ mì” rong đó có 560 hồ chứa có dung tích trữ nước lớn hơn 3 triệu m® hoặc đập cao trên 15m, 1752 hỗ só dung tích từ 02 tiệu đến 3 triệu m’ nước, còn lại là những hỗ đập nhỏ có dung tích dưới 0,2 triệu mẺ nước. Nhận định chung Li hơn một nửa trong tổng số hồ đã được xây đựng và đưa vào sử dụng trên 25 ~30 năm, nhiều hd đã bị xuống cấp.