MỞ ĐẦU Hạn hán là loại thiên tai phổ biến trên thế giới mang tính đặc thù theo vùng, khu vực địa lý. Nguyên nhân cơ bản là thiếu hụt lƣợng mƣa trong một thời gian dài. Hạn hán có thể đƣợc nghiên cứu từ góc độ môi trƣờng hoặc từ quan điểm quản lý, sử dụng nguồn tài nguyên nƣớc [38]. Tác hại của hạn hán đƣợc cho là ở mức độ nghiêm trọng lớn thứ tƣ trong năm loại thiên tai tồi tệ nhất xuất hiện ở thế kỷ 21[37] và đã gây ra sự mất mát lớn hàng năm đối với sản xuất nông nghiệp [40].
Hạn hán làm giảm hàm lƣợng ẩm trong không khí và hàm lƣợng nƣớc trong đất, làm suy kiệt dòng chảy sông suối, hạ thấp mực nƣớc ao hồ, mực nƣớc trong các tầng chứa nƣớc dƣới đất [6] làm giảm năng suất cây trồng, tăng chi phí sản suất, giảm thu nhập của lao động nông nghiệp. Hạn hán đã ảnh hƣởng đến rất nhiều nƣớc trên thế giới, đặc biệt là các vùng khô hạn, bán khô hạn. Ảnh hƣởng của hạn ngày càng nghiêm trọng hơn với tần suất và thời gian kéo dài, mức độ khắc nghiệt tăng lên, phạm vi hạn cũng mở rộng hơn [9]. Hạn hán không có cách phòng chống mà chỉ có thể thích ứng và giảm thiểu thiệt hại.
Chính vì vậy, công tác nghiên cứu hạn hán luôn luôn đƣợc quan tâm và đầu tƣ tại nhiều quốc gia trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam giúp các cơ quan quản lý cũng nhƣ ngƣời sản xuất chủ động điều chỉnh kế hoạch sản xuất, nhằm tăng khả năng chống chịu của hệ thống trong điều kiện hạn hán, điều chỉnh hợp lý việc dùng nƣớc và tăng cƣờng tiết kiệm nƣớc. Việc xem xét sự biến đổi và đánh giá tác động của hạn hán theo thời gian rất có ý nghĩa, giúp đề ra kế hoạch ứng phó với tình trạng hạn hán ngay từ ban đầu nhằm giảm thiểu tối đa những thiệt hại. Trong xu thế nóng lên toàn cầu, sự biến đổi của hạn hán cũng hết sức phức tạp. Do đó việc dự tính hạn hán ngày càng khó khăn hơn.
Phƣơng pháp đánh giá hạn hán phổ biến hiện nay là phân tích các dữ liệu khí tƣợng thủy văn và mô phỏng trên cơ sở các kịch bản biến đổi khí hậu. Dữ liệu về khí tƣợng, thủy văn đƣợc chuyển đổi thành các chỉ số đánh giá hạn hán đƣợc gọi là chỉ số hạn [37]. Có rất nhiều chỉ số/hệ số hạn khác nhau đã đƣợc phát triển và áp dụng ở các nƣớc trên thế giới và Việt Nam, chẳng hạn: chỉ số ẩm Lang (1915), chỉ số ẩm Koppen (1918), chỉ số mƣa chuẩn hóa SPI (Standardized Precipitation Index), chỉ số độ ẩm cây trồng CMI (Crop Moisture Index), Chỉ số cấp nƣớc mặt SWSI (Surface Water Supply Index), chỉ số RDI (Reconnaissance Drought Index), chỉ số cán cân nƣớc K, chỉ số khô Penman, chỉ số CZI, EDI… [16]. Ở Việt Nam, trong những năm gần đây, tình trạng hạn hán ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn, tần suất xuất hiện nhiều hơn một phần do tác động của biến đổi khí hậu.
Sau lũ lụt và bão, hạn hán đƣợc xếp vào loại thiên tai thƣờng xuyên xảy ra ở Việt Nam. Những nghiên cứu gần đây cho thấy khả năng xuất hiện nhiều hơn những đợt hạn hán nặng trên nhiều vùng của Việt Nam [21]. Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 2 Hạn hán ở Việt Nam đã có những tác động đáng kể tới hoạt động sản xuất nông nghiệp. Năm 2010, khô hạn xảy ra nghiêm trọng tại các tỉnh ở miền núi phía Bắc và các tỉnh Bắc Trung bộ làm năng suất ngô tỉnh Sơn La (tỉnh có diện tích ngô lớn nhất) giảm đến 40%.
Cũng năm 2010, vụ hè thu ở các tỉnh Bắc Trung bộ đến hết tháng 7 vẫn chƣa thể cấy vì đồng ruộng khô hạn (thông thƣờng là cấy trong tháng 6), ngay ở các hồ chứa cũng không có nƣớc. Năm 2013, hạn hán xảy ra rất nghiêm trọng ở duyên hải Nam Trung bộ và Tây Nguyên làm 16 nghìn ha lúa hè thu không có đủ nƣớc nên chính quyền địa phƣơng đã có khuyến cáo nông dân không sản xuất. Đợt hạn năm 2013 làm hàng nghìn ha cà phê ở Tây Nguyên bị chết [1]. Ở huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam, đã có khoảng 26% diện tích đất trồng lúa và cây hàng năm thƣờng xuyên bị hạn hán [13].
Có hơn 850 ha đất trồng lúa huyện Đại Lộc phải chuyển đổi sang mục đích khác trong giai đoạn 1996 – 2013 do hạn hán [3]. Tỉnh Thừa Thiên Huế có diện tích đất canh tác hơn 500.000 hecta, chia thành 3 vùng sinh thái khác nhau: i) vùng sinh thái đồi núi, ii) vùng sinh thái đồng bằng và iii) vùng sinh thái ven biển. Vùng sinh thái ven biển chịu sự tác động lớn của các hiện tƣợng thời tiết cực đoan, với diện tích hơn 48. Do nằm ở phía Đông dãy Trƣờng Sơn, chịu sự tác động của gió Tây khô nóng nên năm nào Thừa Thiên Huế cũng có diện tích đất nông nghiệp bị hạn, tập trung vào hai thời kỳ trọng điểm của vụ Đông Xuân (tháng 3, 4) và vụ Hè Thu (tháng 7, 8).
Hạn nặng đã từng xuất hiện tại các địa phƣơng nhƣ huyện Phú Vang, thị xã Hƣơng Trà, Hƣơng Thủy, Phú Lộc, Quảng Điền, Phong Điền. Hai huyện miền núi Nam Đông, A Lƣới ít bị hạn [32]. Tính đến thời điểm tháng 6/2014, trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế có 27.688 ha lúa Đông Xuân và 25.260 ha đất lúa Hè Thu [31]. Đánh giá rủi ro hạn hán phục vụ cho công tác quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp, giúp các cơ quan quản lý cũng nhƣ ngƣời sản xuất nông nghiệp chủ động điều chỉnh kế hoạch sản xuất, tăng khả năng chống chịu của hệ thống trong điều kiện hạn hán.
Xuất phát từ những lý do trên, nghiên cứu tình hình hạn hán phục vụ quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế” đƣợc thực hiện. Mục đích của đề tài Đánh giá đƣợc tình hình hạn hán và xây dựng bản đồ rủi ro hạn hán trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế phục vụ cho quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp của tỉnh. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1. Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu này sẽ góp phần làm rõ tính ứng dụng của dữ liệu khí tƣợng trong việc tính toán các chỉ số hạn hán.
Đồng thời, nghiên cứu này còn góp phần khẳng định phƣơng pháp kết hợp giữa dữ liệu khí tƣợng, chỉ số hạn hán, với công nghệ GIS trong nghiên cứu, đánh giá hạn hán là phƣơng pháp có ý nghĩa khoa học và hiệu quả. Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 3 1. Ý nghĩa thực tiễn Nghiên cứu này sẽ góp phần làm hoàn thiện thêm cơ sở cho các nhà quản lý, hoạch định chính sách và ngƣời dân địa phƣơng trong việc ra quyết định, đề ra phƣơng án linh hoạt hơn trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là đối với sản xuất lúa. Những điểm mới của đề tài Quy hoạch sử dụng đất, đặc biệt là quy hoạch sản xuất nông – lâm – ngƣ nghiệp trong bối cảnh nóng lên toàn cầu, biến đổi khí hậu vẫn còn nhiều lúng túng, tính khả thi chƣa cao do sự thay đổi dị thƣờng của khí hậu thời tiết.
Để nâng cao hiệu quả phƣơng án quy hoạch, nâng cao hiệu quả sử dụng đất thì việc lồng ghép, tích hợp các nghiên cứu đánh giá rủi ro thiên tai là việc làm hết sức cấp thiết. Việc sử dụng dữ liệu khí tƣợng để tính toán các chỉ số đánh giá hạn hán kết hợp công nghệ GIS nhằm nghiên cứu rủi ro hạn hán đang là phƣơng pháp còn khá mới ở Việt Nam, đặc biệt là ở khu vực miền Trung. Nghiên cứu này đƣợc thực hiện trong bối cảnh Thừa Thiên Huế mới chỉ có những nghiên cứu đánh giá tổng hợp về hạn hán chứ chƣa có những nghiên cứu đánh giá mức độ hạn hán cụ thể dựa vào các chỉ số hạn hán cũng nhƣ tác động của hạn hán đến sản xuất lúa. Nghiên cứu rủi ro thiên tai nói chung và rủi ro hạn hán nói riêng nhằm phục vụ cho quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp đang nhận đƣợc sự quan tâm của cộng đồng trong những năm gần đây.
Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 4 Chƣơng 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở lý luận của các vấn đề nghiên cứu 1. Hạn hán và những ảnh hưởng của hạn hán 1.
Định nghĩa hạn hán Trên thế giới, chƣa có một định nghĩa thống nhất về hạn và các chỉ tiêu xác định hạn do sự xuất hiện của hạn ở các nơi trên thế giới rất khác nhau về tính chất hạn và tác động. Hiện nay, có tới khoảng 60 định nghĩa khác nhau về điều kiện khô hạn dựa trên mối quan hệ giữa các điều kiện khí tƣợng thủy văn. Từ năm 1980, đã có tới hơn 150 khái niệm khác nhau về hạn hán. Tuy nhiên, tựu chung các định nghĩa đều đƣợc đƣa ra dựa trên tình trạng thiếu hụt mƣa trong một thời gian tƣơng đối dài [21].
Theo Tsakiris và cộng sự, hạn hán là một phần tự nhiên của khí hậu có thể xảy ra ở hầu hết tất cả các vùng khí hậu, với các đặc tính của hạn biến đổi đáng kể từ vùng này sang vùng khác. Hạn hán là hiện tƣợng có tính chất tái lặp và ảnh hƣởng mạnh mẽ đến nhiều ngành, nhiều lĩnh vực khác nhau [55]. Heim cho rằng, hạn hán có thể đƣợc định nghĩa là thời kỳ có thời tiết khô một cách bất thƣờng dẫn đến sự thay đổi của lớp thảm thực vật [43]. Hay hạn hán là trạng thái mà thời tiết mất cân bằng nƣớc tạm thời do lƣợng mƣa suy giảm liên tục và kéo dài trong khoảng thời gian nhất định, sự xuất hiện của hạn hán là rất khó, thậm chí không thể dự báo trƣớc chính xác đƣợc [44].
Theo cách tiếp cận từ góc độ quản lý tài nguyên nƣớc, hạn hán là tình trạng suy giảm nghiêm trọng sự sẵn có của nguồn nƣớc (so với tình trạng bình thƣờng), kéo dài trong một khoảng thời gian đáng kể ở một vùng nhất định [42]. Hạn hán là đặc điểm tự nhiên của khí hậu và xảy ra ở hầu hết các vùng khí hậu với tần suất, mức độ và khoảng thời gian kéo dài khác nhau [33]. Theo Wilhite (2000), hạn hán khác với các thảm họa tự nhiên khác theo các khía cạnh quan trọng sau [39]: - Không tồn tại một định nghĩa chung về hạn hán. - Hạn hán có sự khởi đầu chậm, là hiện tƣợng xảy ra từ từ, dẫn đến khó có thể xác định đƣợc sự bắt đầu và kết thúc một sự kiện hạn.