Luận án thạc sĩ khoa học môi trường nghiên cứu đánh giá tình hình hạn hán trong điều kiện biến đổi khí hậu và đề xuất các giải pháp chống hạn cho phát triển nông nghiệp tỉnh hà nam

Luận án thạc sĩ khoa học môi trường đánh giá tình hình hạn hán tại Hà Nam, đề xuất giải pháp chống hạn phát triển nông nghiệp bền vững.

• Tác giả: Nguyễn Thị Minh Trang
• Người hướng dẫn: PGS.TS. Vũ Hoàng Hoa
• Trường học: Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Nông nghiệp
• Đề tài: Nghiên cứu hạn hán và giải pháp chống hạn cho nông nghiệp Hà Nam trong bối cảnh biến đổi khí hậu
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nam

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu hạn hán
• 1.1.1. Giới thiệu chung về hạn hán
• 1.1.2. Tổng quan về BĐKH
• 1.1.3. Tình hình nghiên cứu hạn hán
• 1.2. Giới thiệu khu vực nghiên cứu
• 1.2.1. Điều kiện tự nhiên
• 1.2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội tỉnh Hà Nam
• 1.3. Hiện trạng hạn hán tại khu vực nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2. Lựa chọn các chỉ số hạn
• 2.2.1. Giới thiệu các chỉ số hạn
• 2.2.2. Các số liệu phục vụ tính toán chỉ số hạn cho Hà Nam
• 2.3. Lựa chọn kịch bản BĐKH
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Kết quả tính chỉ số hạn tại Hà Nam
• 3.1.1. Chỉ số SPI
• 3.1.2. Chỉ số Ped
• 3.1.3. Chỉ số khô hạn cân bằng nước K
• 3.2. Sự biến đổi của chỉ số hạn trong điều kiện BĐKH
• 3.2.1. Bản đồ hạn dựa theo chỉ số khô hạn K
• 3.2.2. Sự thay đổi của chỉ số khô hạn K
• 3.3. Các giải pháp phòng chống hạn
• 3.3.1. Các giải pháp tổng thể
• 3.3.2. Một số biện pháp chống hạn đảm bảo phát triển nông nghiệp tại Hà Nam
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về hạn hán

Hạn hán là một hiện tượng tự nhiên xảy ra khi lượng mưa trong một khoảng thời gian nhất định giảm xuống dưới mức bình thường, dẫn đến tình trạng thiếu nước nghiêm trọng. Tại Hà Nam, hạn hán đã trở thành một vấn đề ngày càng nghiêm trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Theo nghiên cứu, hạn hán không chỉ ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp mà còn tác động đến đời sống của người dân. Các chỉ số như chỉ số SPI (Standardized Precipitation Index) và chỉ số Ped (Potential Evapotranspiration Deficit) được sử dụng để đánh giá mức độ hạn hán. Hạn hán có thể được phân loại thành hạn khí tượng, hạn nông nghiệp và hạn kinh tế xã hội, mỗi loại có những đặc điểm và tác động riêng. Việc hiểu rõ về hạn hán và các yếu tố gây ra nó là rất quan trọng để phát triển các giải pháp chống hạn hiệu quả.

1.1. Khái niệm và phân loại hạn hán

Hạn hán được định nghĩa là tình trạng thiếu nước kéo dài, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt của con người. Theo các chuyên gia, hạn hán có thể được phân loại thành bốn loại chính: hạn khí tượng, hạn nông nghiệp, hạn thủy văn và hạn kinh tế xã hội. Mỗi loại hạn hán có những nguyên nhân và tác động khác nhau. Hạn khí tượng thường liên quan đến sự thiếu hụt lượng mưa trong một khoảng thời gian nhất định, trong khi hạn nông nghiệp liên quan đến sự thiếu nước cho cây trồng. Hạn kinh tế xã hội xảy ra khi nhu cầu về nước vượt quá khả năng cung cấp, dẫn đến những tác động tiêu cực đến đời sống con người. Việc phân loại này giúp xác định các biện pháp ứng phó phù hợp với từng loại hạn hán.

II. Tác động của hạn hán đến nông nghiệp Hà Nam

Hạn hán có tác động nghiêm trọng đến nông nghiệp Hà Nam, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Nông dân thường phải đối mặt với tình trạng thiếu nước, ảnh hưởng đến năng suất cây trồng và thu nhập. Theo số liệu thống kê, trong những năm gần đây, sản lượng lúa và các loại cây trồng khác đã giảm đáng kể do hạn hán kéo dài. Hạn hán không chỉ làm giảm sản lượng mà còn làm tăng chi phí sản xuất, gây khó khăn cho nông dân trong việc duy trì sinh kế. Các biện pháp như tưới tiêu hợp lý và sử dụng giống cây trồng chịu hạn đã được khuyến khích, nhưng vẫn cần có sự hỗ trợ từ chính sách và công nghệ để đảm bảo hiệu quả. Việc đánh giá tác động của hạn hán đến nông nghiệp là cần thiết để xây dựng các chiến lược phát triển bền vững.

2.1. Ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp

Hạn hán đã gây ra những thiệt hại lớn cho sản xuất nông nghiệp tại Hà Nam. Nhiều diện tích đất canh tác bị khô hạn, dẫn đến năng suất cây trồng giảm sút. Theo báo cáo, sản lượng lúa đã giảm từ 10-20% trong những năm hạn hán nghiêm trọng. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến thu nhập của nông dân mà còn tác động đến an ninh lương thực của khu vực. Các biện pháp như cải thiện hệ thống tưới tiêu và áp dụng công nghệ mới trong nông nghiệp cần được triển khai để giảm thiểu tác động của hạn hán. Ngoài ra, việc đào tạo nông dân về kỹ thuật canh tác bền vững cũng là một yếu tố quan trọng trong việc ứng phó với hạn hán.

III. Giải pháp chống hạn cho nông nghiệp Hà Nam

Để ứng phó với tình trạng hạn hán ngày càng gia tăng, cần có các giải pháp chống hạn hiệu quả cho nông nghiệp Hà Nam. Một trong những giải pháp quan trọng là cải thiện hệ thống quản lý nước, bao gồm việc xây dựng các hồ chứa và hệ thống tưới tiêu hiện đại. Việc áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước như tưới nhỏ giọt và tưới phun mưa cũng cần được khuyến khích. Bên cạnh đó, việc nghiên cứu và phát triển các giống cây trồng chịu hạn là rất cần thiết để nâng cao khả năng chống chịu của cây trồng trước điều kiện khí hậu khắc nghiệt. Chính sách hỗ trợ từ chính phủ cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giúp nông dân vượt qua khó khăn do hạn hán.

3.1. Các biện pháp kỹ thuật

Các biện pháp kỹ thuật như cải thiện hệ thống tưới tiêu và áp dụng công nghệ mới là rất cần thiết để giảm thiểu tác động của hạn hán. Việc xây dựng các hồ chứa nước và hệ thống tưới tiêu hiện đại sẽ giúp nông dân chủ động hơn trong việc sử dụng nước. Ngoài ra, việc nghiên cứu và phát triển các giống cây trồng chịu hạn cũng cần được chú trọng. Các giống cây trồng này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn giảm thiểu rủi ro cho nông dân trong những năm hạn hán. Việc đào tạo nông dân về kỹ thuật canh tác bền vững cũng là một yếu tố quan trọng trong việc ứng phó với hạn hán.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Theo báo cáo của các tổ chức khí hậu quốc tế, Việt Nam xếp thứ 13 trong tổng số 16 quốc gia chịu rủi ro lớn nhất do biến đổi khí hậu toàn cầu. Thống kê của cơ quan khí tượng thủy văn chỉ ra rằng trong 50 năm qua, có tới 38 năm Việt Nam phải đối mặt với hạn hán nghiêm trọng (chiếm 76%). Tỉnh Hà Nam nằm ở hạ lưu đồng bằng sông Hồng với tổng diện tích tự nhiên 86.049 ha, chiếm 4,08% diện tích toàn vùng. Mặc dù là địa bàn trọng điểm sản xuất lúa và rau màu nhưng Hà Nam thường xuyên rơi vào tình trạng thiếu nước canh tác nghiêm trọng trong mùa khô, đặc biệt là vụ đông xuân khi lượng mưa chỉ chiếm khoảng 15% tổng lượng mưa cả năm (đạt trung bình 319,32 mm).

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm là sự cộng hưởng giữa biến đổi khí hậu, hiện tượng El Nino cực đoan và việc hạ thấp mực nước các hệ thống sông chính như sông Hồng, sông Đáy, sông Nhuệ khiến hệ thống thủy nông mất dần khả năng cấp nước tự chảy. Mục tiêu của luận văn là đánh giá định lượng hiện trạng hạn hán khí tượng, thủy văn và nông nghiệp tại Hà Nam trong giai đoạn 1986 - 2016; dự báo xu thế khô hạn theo các kịch bản phát thải khí nhà kính giai đoạn 2016 - 2035; từ đó thiết lập hệ thống giải pháp công trình và phi công trình thích ứng hiệu quả.

Ý nghĩa thực tiễn của công trình thể hiện qua việc cung cấp luận cứ khoa học để bảo vệ ổn định 40.500 ha diện tích canh tác lúa và 3.000 ha rau màu công nghệ cao, hỗ trợ mục tiêu nâng giá trị sản xuất nông nghiệp của tỉnh đạt mốc 8.701 tỷ đồng và giá trị thu hoạch đạt 240 triệu đồng trên mỗi hecta đất canh tác.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng khung lý thuyết đánh giá biến đổi khí hậu của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC AR5) và hệ thống phân loại hạn hán của Wilhite và Glantz. Nghiên cứu tiếp cận toàn diện 4 loại hình hạn hán cốt lõi: hạn khí tượng (thiếu hụt lượng mưa kéo dài), hạn thủy văn (suy giảm lưu lượng và mực nước sông hồ), hạn nông nghiệp (độ ẩm đất thiếu hụt làm giảm 20% đến 50% năng suất cây trồng) và hạn kinh tế - xã hội (mất cân đối cung - cầu nước sinh hoạt, sản xuất).

Khung đánh giá tương lai dựa trên kịch bản phát thải nồng độ khí nhà kính đại diện được Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố:

• Kịch bản phát thải trung bình (RCP4.5): nồng độ CO2 đạt 650 ppm vào năm 2100, mức tăng nhiệt độ toàn cầu dự kiến khoảng 1,4°C, thúc đẩy lượng mưa hàng năm tăng từ 5% đến 15% nhưng phân bố bất đều theo mùa.
• Kịch bản phát thải cao (RCP8.5): nồng độ CO2 đạt 1370 ppm vào năm 2100, mức tăng nhiệt độ toàn cầu lên tới 4,9°C, làm gia tăng cường độ các đợt nắng nóng cực đoan trên 35°C và kéo dài mùa khô hạn.

Nghiên cứu ứng dụng các mô hình lượng hóa chỉ số hạn nổi tiếng trên thế giới bao gồm: Chỉ số chuẩn hóa giáng thủy (SPI), Chỉ số hạn Ped và Chỉ số khô hạn cân bằng nước K (tỷ số giữa lượng bốc thoát hơi tiềm năng và lượng mưa thực tế).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu khai thác chuỗi số liệu quan trắc khí tượng bề mặt liên tục trong 31 năm (1986 - 2016) tại trạm khí tượng Phủ Lý và các trạm thủy văn lân cận như Yên Lệnh, Điệp Sơn, Nhật Tựu. Các tham số thu thập gồm lượng mưa ngày, nhiệt độ trung bình, nhiệt độ tối cao, độ ẩm không khí, số giờ nắng và lượng bốc hơi. Số liệu nông nghiệp và thiệt hại hạn hán được thu thập từ Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Hà Nam giai đoạn 1998 - 2016.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm toàn bộ chuỗi số liệu thời gian 31 năm (vượt tiêu chuẩn tối thiểu 30 năm theo quy định của Tổ chức Khí tượng Thế giới WMO), đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy thống kê cao. Phương pháp chọn mẫu toàn phần theo thời gian giúp bao quát đầy đủ các chu kỳ khí hậu và chu kỳ El Nino điển hình.

Về phương pháp phân tích, tác giả sử dụng phần mềm Minitab và Excel để kiểm định phân phối chuẩn, tính toán độ lệch chuẩn và thiết lập hàm tần suất xuất hiện hạn. Lý do lựa chọn các chỉ số SPI, Ped và K là vì chúng cho phép phân tích đa chiều từ góc độ khí tượng thuần túy (mưa) đến cân bằng nhiệt ẩm bề mặt đất và nhu cầu sinh lý của cây trồng. Đồng thời, hệ thống thông tin địa lý (GIS) được tích hợp để số hóa và thành lập bản đồ phân vùng hạn hán vụ đông xuân và vụ hè thu trên phạm vi 6 đơn vị hành chính cấp huyện của tỉnh Hà Nam.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, kết quả tính toán chuỗi chỉ số hạn giai đoạn 1986 - 2016 phản ánh hạn hán tại Hà Nam diễn ra tập trung và khốc liệt nhất vào vụ đông xuân (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau). Đợt hạn lịch sử do ảnh hưởng El Nino vụ đông xuân 1997 - 1998 đã làm 36.150 ha diện tích cây trồng bị hạn, chiếm tới 50% tổng diện tích canh tác toàn tỉnh. Giai đoạn 2006 - 2007, hạn hán trên diện rộng làm 17.300 ha cây trồng thiếu nước (chiếm 47% diện tích), đặc biệt tại huyện Duy Tiên và Kim Bảng tỷ lệ diện tích bị hạn lên tới 92%.

Thứ hai, hạn thủy văn ghi nhận mức độ hạ thấp kỷ lục của mực nước sông chính. Trong giai đoạn 2005 - 2016, mực nước thấp nhất của sông Hồng đo tại trạm Yên Lệnh có thời điểm chỉ đạt 0,36 m (năm 2008) và 0,46 m (năm 2010), thấp hơn nhiều so với cao trình thiết kế bể hút của các trạm bơm. Trên sông Nhuệ, mực nước tại Điệp Sơn xuống mức 0,42 m đến 0,5 m, tại Nhật Tựu xuống 0,5 m đến 1,0 m (thấp hơn quy trình vận hành từ 0,3 m đến 0,5 m), khiến toàn bộ các công trình lấy nước trọng yếu bị treo chõ bơm.

Thứ ba, hạn nông nghiệp trên cây rau màu vụ đông có xu hướng gia tăng rõ rệt từ năm 2010 trở lại đây. Hai huyện chịu thiệt hại nặng nề nhất là Bình Lục và Thanh Liêm. Đơn cử vào năm 2015, huyện Bình Lục có 263,3 ha rau màu bị hạn và mất trắng 90,4 ha rau vụ đông tập trung tại các xã An Lão, Tiêu Động, La Sơn, Hưng Công.

Thứ tư, phân tích dự báo theo kịch bản biến đổi khí hậu RCP4.5 và RCP8.5 giai đoạn 2016 - 2035 cho thấy nhiệt độ trung bình mùa khô tại Hà Nam tiếp tục tăng từ 0,5°C đến 1,2°C, làm tăng lượng bốc hơi tiềm năng từ 8% đến 12%. Kết hợp với sự suy giảm lượng mưa vụ xuân, chỉ số khô hạn cân bằng nước K vụ đông xuân tăng cao, đẩy tần suất hạn hán cấp nặng và rất nặng gia tăng thêm khoảng 15% so với thời kỳ cơ sở 1986 - 2005.

Thảo luận kết quả

Diễn biến hạn hán gay gắt tại Hà Nam là kết quả tổng hòa của các yếu tố tự nhiên và áp lực phát triển kinh tế - xã hội. Về mặt tự nhiên, sự suy giảm lượng mưa cục bộ trong các năm El Nino mạnh (năm 2015 lượng mưa cả năm chỉ đạt 1.072,4 mm so với trung bình nhiều năm là khoảng 1.900 mm) là nguyên nhân cốt lõi gây hạn khí tượng. Về mặt nhân sinh, hoạt động khai thác cát trái phép trên sông Hồng làm hạ thấp cao trình đáy sông, kết hợp tình trạng ô nhiễm nước sông Nhuệ và sông Châu Giang khiến nguồn nước mặt không thể đưa vào đồng ruộng.

Bên cạnh đó, quá trình chuyển đổi sinh kế và công nghiệp hóa tạo ra sự cạnh tranh nguồn nước gay gắt. Toàn tỉnh phát triển 8 khu công nghiệp, 25 cụm công nghiệp cùng sự bùng nổ của ngành chăn nuôi tại huyện Bình Lục (tổng đàn lợn đạt 298.231 con và đàn gia cầm đạt 1.468.430 con vào năm 2015) đã làm gia tăng đột biến nhu cầu tiêu thụ nước sinh hoạt và sản xuất.

Dữ liệu nghiên cứu được trực quan hóa thông qua các đồ thị phân tích biến trình nhiệt ẩm, bảng so sánh cấp độ hạn giữa chỉ số SPI, Ped, K với thực tế sản xuất và bản đồ GIS phân vùng hạn vụ đông xuân. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu tại vùng đồng bằng sông Hồng, khẳng định tính tất yếu của việc quản lý tổng hợp tài nguyên nước thích ứng với biến đổi khí hậu.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm giảm thiểu thiệt hại do hạn hán và thúc đẩy nông nghiệp phát triển bền vững trong điều kiện biến đổi khí hậu, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược:

• Nâng cấp và hiện đại hóa hệ thống công trình thủy lợi: Tiến hành nạo vét toàn diện hệ thống kênh mương tưới tiêu, hạ thấp cao trình đặt ống hút của các trạm bơm ven sông Hồng và sông Đáy; chủ động lắp đặt bổ sung các trạm bơm dã chiến tại các vùng trũng thấp. Đơn vị thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Hà Nam phối hợp với các Công ty Khai thác công trình thủy lợi. Mục tiêu: Đảm bảo chủ động cấp nước tưới cho 100% diện tích 40.500 ha lúa hai vụ trong khung thời gian 2018 - 2023.
• Tận dụng tối đa các đợt xả nước hồ chứa thủy điện: Thiết lập quy chế phối hợp liên ngành nhằm vận hành đồng bộ các cống lấy nước và trạm bơm lấy nước ngược, chủ động trữ nước vào hệ thống kênh dẫn và vùng trũng đệm ngay trong các đợt xả tăng cường từ hồ chứa thủy điện Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang. Đơn vị thực hiện: Ủy ban nhân dân các huyện, thành phố và các Hợp tác xã nông nghiệp. Mục tiêu: Tích trữ đủ 85% dung tích nước tưới dưỡng đầu vụ trước ngày 15 tháng 2 hàng năm; thực hiện liên tục từ năm 2018.
• Chuyển dịch cơ cấu cây trồng và ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm: Chuyển đổi linh hoạt diện tích đất lúa kém hiệu quả và vùng đất vàn cao thiếu nước (tại huyện Duy Tiên, Kim Bảng) sang trồng rau màu công nghệ cao và cây vụ đông có nhu cầu nước thấp; ứng dụng kỹ thuật tưới phun mưa, tưới nhỏ giọt tự động cho 3.000 ha vùng chuyên canh rau củ quả. Đơn vị thực hiện: Trung tâm Khuyến nông tỉnh Hà Nam cùng các hộ nông dân. Mục tiêu: Tiết kiệm từ 25% đến 40% lượng nước tưới, nâng giá trị sản xuất đạt trên 240 triệu đồng/ha; lộ trình triển khai 2018 - 2025.
• Xây dựng hệ thống giám sát cảnh báo sớm và kiểm soát ô nhiễm nước: Ứng dụng công nghệ GIS và dữ liệu viễn thám để vận hành bản đồ số cảnh báo nguy cơ hạn hán theo thời gian thực; kiểm soát nghiêm ngặt nguồn nước thải công nghiệp từ 8 khu công nghiệp và nước thải chăn nuôi đổ vào sông Nhuệ, sông Đáy. Đơn vị thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hà Nam phối hợp cùng Sở Khoa học và Công nghệ. Mục tiêu: Giảm thiểu 50% rủi ro mất mùa do hạn đột ngột; hoàn thành hệ thống trước năm 2025.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị thực tiễn và học thuật cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Cơ quan quản lý nhà nước và nhà hoạch định chính sách (Sở Nông nghiệp & PTNT, Sở TN&MT tỉnh Hà Nam và các tỉnh lân cận): Sử dụng bản đồ phân vùng hạn hán và số liệu dự báo giai đoạn 2016 - 2035 để xây dựng phương án phòng chống thiên tai, quy hoạch vùng chuyên canh nông nghiệp và ban hành lịch thời vụ đổ ải vụ đông xuân chính xác.
• Đơn vị quản lý khai thác công trình thủy nông và hợp tác xã dịch vụ nông nghiệp: Khai thác chuỗi dữ liệu mực nước thấp nhất trên sông Hồng (0,36 m) và sông Đáy (1,13 m) để cải tạo bể hút máy bơm, lập kế hoạch lấy nước ngược và vận hành hệ thống kênh mương nội đồng khoa học trong các đợt xả hồ chứa.
• Giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Tài nguyên Nước, Quản lý Đất đai: Tham khảo phương pháp luận kết hợp giữa chuỗi chỉ số hạn (SPI, Ped, K), mô hình kịch bản biến đổi khí hậu RCP và công nghệ GIS như một nghiên cứu điển hình phục vụ giảng dạy và nghiên cứu học thuật.
• Doanh nghiệp nông nghiệp và các chủ trang trại sản xuất quy mô lớn: Ứng dụng thông tin phân vùng hạn để chủ động lựa chọn giống cây trồng chịu hạn, đầu tư hạ tầng tưới tự động trên quy mô 3.000 ha đất màu chuyên canh nhằm tối ưu hóa chi phí sản xuất và nâng cao giá trị thương phẩm.

Câu hỏi thường gặp

Yếu tố nào đóng vai trò chính gây nên các đợt hạn hán nghiêm trọng tại Hà Nam? Hạn hán tại Hà Nam là hệ quả của sự thiếu hụt lượng mưa vụ đông xuân (chỉ chiếm 15% tổng lượng năm) kết hợp với hiện tượng El Nino làm gia tăng bốc hơi bề mặt. Bên cạnh đó, lòng dẫn sông Hồng bị hạ thấp làm mực nước tại Yên Lệnh giảm xuống 0,36 m, cùng tình trạng ô nhiễm nước sông Nhuệ khiến các trạm bơm không thể hoạt động hết công suất.

Chỉ số hạn nào phản ánh sát thực tế sản xuất nông nghiệp tại Hà Nam nhất? Luận văn chứng minh Chỉ số khô hạn cân bằng nước K và Chỉ số chuẩn hóa giáng thủy SPI có độ tương thích cao nhất với thực tế. Chỉ số K phản ánh chính xác tỷ số giữa lượng bốc thoát hơi tiềm năng và lượng mưa, giúp lượng hóa rõ nét mức độ thiệt hại trong đợt hạn năm 1997 - 1998 làm 36.150 ha lúa bị khô cằn.

Hạn hán đã từng gây ra những tổn thất cụ thể nào đối với tỉnh Hà Nam? Hạn hán trong quá khứ đã làm suy giảm nghiêm trọng diện tích gieo trồng và sản lượng cây lương thực. Cụ thể, đợt hạn 1997 - 1998 làm 50% diện tích cây trồng bị hạn; đợt hạn 2006 - 2007 khiến 92% diện tích canh tác tại Kim Bảng và Duy Tiên thiếu nước; năm 2015 huyện Bình Lục ghi nhận 90,4 ha rau vụ đông bị mất trắng hoàn toàn.

Kịch bản biến đổi khí hậu dự báo hạn hán tại Hà Nam sẽ biến động thế nào đến năm 2035? Theo các kịch bản phát thải RCP4.5 và RCP8.5 giai đoạn 2016 - 2035, nhiệt độ trung bình mùa khô tại Hà Nam dự tính tăng từ 0,5°C đến 1,2°C, làm cường độ bốc hơi nước tăng từ 8% đến 12%. Do lượng mưa vụ xuân không tăng đáng kể, tần suất xuất hiện các đợt hạn vụ đông xuân cấp nặng sẽ tăng thêm khoảng 15%.

Địa phương cần ưu tiên giải pháp kỹ thuật nào để bảo đảm nguồn nước tưới ổn định? Giải pháp cấp bách hàng đầu là hiện đại hóa hạ tầng trạm bơm ven sông, chủ động tích trữ nước vào hệ thống kênh mương nội đồng ngay trong các đợt xả nước từ hồ thủy điện Hòa Bình, kết hợp chuyển đổi 3.000 ha đất cao thiếu nước sang canh tác rau màu công nghệ cao và ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm.

Kết luận

• Luận văn đã phân tích toàn diện chuỗi dữ liệu 31 năm (1986 - 2016), chỉ rõ hạn hán tại Hà Nam tập trung khốc liệt nhất vào vụ đông xuân với các đợt hạn điển hình làm ảnh hưởng từ 14,3% đến 50% diện tích canh tác.
• Chứng minh tính ưu việt của Chỉ số khô hạn cân bằng nước K và Chỉ số SPI trong việc phản ánh chính xác mối tương quan giữa khí tượng, thủy văn và nhu cầu nước cây trồng tại đồng bằng sông Hồng.
• Dự báo xu thế hạn hán theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 giai đoạn 2016 - 2035 với mức nhiệt độ tăng từ 0,5°C đến 1,2°C, cảnh báo tần suất hạn hán mùa khô tăng thêm khoảng 15%.
• Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp đồng bộ gồm nâng cấp hạ tầng thủy nông, tận dụng các đợt xả hồ chứa thủy điện, chuyển đổi 3.000 ha cây trồng cạn và ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm.
• Xây dựng thành công bản đồ GIS phân vùng hạn hán, cung cấp công cụ trực quan hỗ trợ công tác quản lý tài nguyên nước và định hướng phát triển nông nghiệp đạt giá trị 8.701 tỷ đồng.

Giai đoạn 2018 - 2025 là khung thời gian bản lề để tỉnh Hà Nam đẩy mạnh tái cơ cấu ngành nông nghiệp thích ứng với biến đổi khí hậu. Các cơ quan ban ngành và chính quyền địa phương cần nhanh chóng thể chế hóa các giải pháp khoa học trong luận văn vào kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm an ninh nguồn nước và nâng cao sinh kế bền vững cho người nông dân.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TONG QUAN TINH HÌNH NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan nh hình nghiên cứu hạn hán {LLL Giới hu chứng về han lớn LLL Kháiniệm an há là một biện trợng mang tính quy at. xut in ở hấu như ắt cổ các vùng Xà hậu với cc đặc tưng tất khác nhấn ừ vũng này dén ving Khc (Nguyễn Văn “Thing và cư, 2007), Tại Việt Nam, hạn bán là điển a Kn thứ 3 sau 10 lụ và bão ign ay chưa cổ mộ ig chung abit vé hạn hin, mà thường dùng mộ sỗ khi viện au Hạn lấn 1à lỗ quả của sự Hiễ lượng mưa tế nền rong mt ii A i, tường là một nàa hoặc lu hơn Wie, 2000), “Hạn là một dị thường tam thời thác với sự Khô cần ở vồng it ng và là đặc tah huang xuyên của KAT hậu. (Nguyễn Văn TÍ ng và cư, 2007) Han hán là hiện tượng lượng ma Hiển hạt nghiêm trọng kế dài, làm giảm hàm, "ương Âm trong không Khi và làm lượng nước ong đắt, Kim suy liệt đông chủy sông sudi, ha thấp mực nước ao hỗ, mực nước trong các tng chứ nước dưới dn gây ảnh uid đến sự sinh tường của cây trồng, lờm môi tường sụt thoái gay đổi nghèo dich bệnh.

KTTV TWH ‘an là một thời kỳ hồi it Khô đj đường để dài do thiu mưu và gây nên sự mắt cản bằng nghiên trong về nước; hoặc là sự tiểu mira trong mộ hồi kì đài gây nên sự thu nic cho nhiễu hoạt động của các nhấm ngành và nhấm mãi trường (Trần Thục và ch 2008) 1112 Phân bại Tạ hán có thể phân loại theo nhiều cách khác nhau nhưng theo Withite và Glantz (1985) đã phân loại hạn theo 4 cách tiếp cận cơ han sau: hạn khí tượng, hạ dy văn, hạn nông nghiệp và hạn kin t xã hội Ba định nghĩa đầu tên lên quan tổn phương pháp lượng hóa hạn hin như một hiện tượng vặt lý. Cách iếp ận cuối cũng (hứ tø) liên quan đến no cu và khả năng cung cấp nước, cũng như ảnh hưởng của sự thâm, hạt hước đến các hệ thông kinh tễ xã hội Hạn Khí tượng thường 1 biểu hiện vé sự tiếu hụt lượng giáng thủy rong một thời gian nào đồ, thường được xác định bing mộtthời kỳ lượng giáng hy (mua) giảm súc mm cách đáng kể, kể cả thời hạn và cưỡng độ. Hạn khí tượng thường được tinh theo tổn suất mưa, theo chi Su giố mùa hoặc theo hệ số (hủy nhiệt Trong các ngành kinh 1 hạn hin tác động tới nông nghiệp sớm nht và gây ra nhiều thiệt hại. Hạn nông nghiệp xuất hiện kh độ âm đắt không đủ dp ứng nhà cầu của một cây trồng cụ thé tong một thôi điễm cụ thể và ảnh hưởng đến các hoạt động nông "nghiệp khá (chin muỗi, thủy sản.

Ce ảnh hướng tới nồng nghiệp chủ yếu do sy vi hạt giáng thuỷ, sự chênh Kc giữa bốc thoát hơi nước, sự thiểu hụt độ m đất ian nhọ thường làm giảm năng suit và sin lượng cây trồng đến 20 306%. Hạn nặng «én 50% hoặc nghiêm trọng hơn có thể gây mắt mùa gia tăng sa mac hoá. Hạn nông "nghiệp thưởng xuất hiện sau hạn khi tượng nhưng ước hạn thủy vàn (11 Hạn thủy văn liên quan đến sự tiểu hụt nước trên BE mật đắt va dưới mặt đắt (được lượng ha bằng lưu lượng đồng chay, mực nước của hỗ, lưu vực và mục nước ngằm) “Khi lượng giáng thủy bị giảm hoặc thiểu hụt cong một khoảng thời gian đài, sự thâm, "hụt này sẽ được phần nh thông qua sự giám sút các mức nước trên bf mặt đất hoặc đới dit Do vay hạn thủy văn bường xuất hiện trễ hơn hạn khí tượng và hạn nôn nghiệp. Nó cần thi gian tiểu mưa dài hơn để thể hiện sự tiểu ut nước tong các thành phn của hệ thông thủy văn, như độ âm đất, ding chảy, mục nước ngằm lưu ‘ye.

Vi thé các ị do thủy văn không phi là chí số sớm nhất vẽ hạn hân, Vì vảy, shang ác động của hạn thủy văn thường đồn sau hạn khí tượng và hạn nông nghiệp (Cie nhân tổ như những thay đổ rong sử đụng dit (vf dụ nạn phẩ rững., sự suy thoái đt và vige xây dưng đập đều ảnh hưởng dến các đc trưng thủy văn của lưu vực (Si dụ thượng ngun và hạ ha) Các hoại động của cơn người nhiễu hi lâm thay đội tổn uất du hụt nước ngay cả i khôn có sự hay đội vẫn suất xuất hi bạn khí tượng, Hạn kinh tế xã hội xuất hiện khi nhu cầu vé nước vượt quá khả năng cung cấp và bất đầu tie động đến con ngườ. Do sự dao động tự in của khí hậu, việc cùng cắp nước là thin trong một số năm nhưng li không đồ đáp ứng cho con người và môi nường ‘wong những năm khác, Loại hạn này khác với 3 loại hạn ên vì sự xuất hiện của nó phụ thuộc nhu cầu và khả năng cung cấp nước để sắc định hoặc phản loại hạn hin 11.13 Nquven nhân gy hơn hin Nguyên nhân khách quan Theo Nguyễn Đức Ngữ và tw (200), bọn hin xảy ra do th tất bắt hưởng sây ên do lượng mưa thưởng xuyên i hoặc nhất thi hi hụ lượng mưa. Thường han Bắt nguồn từ các nguyễn nhân sau: ++ Hạn hán đo mưa quá wong mua không đồng kế wong một thời gian di, hầu như quanh năm, đây là nh rạng khá phổ biến tên các vùng khô hạn và bán khô hạn ++ Hạn hân do lượng mưa rong một tôi gian đi thấp hơn ổ rt so với mức nhiều căm cùng kỳ Tình tạng này có the xảy ra cả ở nhiễu vùng mưa. 4+ Mua không ít lắm, nhưng tong một thỏi gian nhất định ước đó Không mưa hoặc mưa chỉ dp ủng nhủ cầu tối thiểu của sản xuắt và môi rường xung quảnh, ++ Hiện lượng thời tft EI Nino cũng tie động mạnh đến dah tạng hán hẳn.

Năm nào xuất hiện EI Nino, năm đó lượng mưa giảm, bức xạ mặt trời tang, bắc hơi tăng khiến hạn hain dễ xây rẻ + Do đặc điềm tinh hình khu vục nghiên cửu + Ngoài khí hậu bắt thường, ngun nước thiểu hut, hạn hin còn cổ thé gây ra bởi địa hình và điều kiện hổ nhưỡng time vùng ‘it căng độc hi khả năng giữ âm cảng kém, khả năng bị hạn căng lớn. Mỗi loại đắt có thành phần sơ giới tương ứng với khả năng trữ âm. Do dé, đt có thành phần cit cao "hưởng cổ khả năng giờ âm kêm hom các loại đt khác. Nguyên nhân chủ quan “Theo Trin Thục và tv, 2008: “Mặc đồ han hán là một hiện ương tự nhiề nhưng nds cing bị tác đồng bởi các hoạt động của con người”.

Các tắc động của con người làm, gia tang hạn hin nhự + Phá từng bia bất. Rime với hộ thông động - thực vật, các vi inh vt và đất rằng đã ốp phầm làm giảm tắc độ đồng chiy mặt từ 25 đến 2 lẫn so với đất canh tắc nông gh [2], ốp phn lầm tăng khả năng chuyên nước mại thẳnh nước ngẫm. Lớp thực Bì làm giảm lượng bốc bơi nước từ đất Khi rừng mắt di, mặt dit bốc bơi mạnh, lượng "tộc ngần tích rữ giảm xuống, gia tăng nguy cơ hạn hn + Cánh tác cũy trồng không hợp lý như trồng cây cần nỉ nước (la nước, mia ường.) ở vùng thiểu nước làm gia tăng nu cầu ding nước, di can Một nguồn + Công tác quy hoạch sử dụng nước, cách bổ le công tỉnh không phát huy được tắc đụng chấlượng công nh xuống cấp + Nhận tức của người ân va chính quyễn về bảo ỹ, dung bn vững Bi nguyên xuố còn bạ dế + Hộ thẳng chính ích: Luật phòng chẳng tiễn ta, diễn lược quốc gia vỀ phòng chống và giảm nhg tiên ti chiến lược quốc gia về chẳng biển đổi khí hậu hy các hin síc hỗ tr côn chư vi tực tệ 111 Hậu quả của hn hn Hạn bả có đặc điền là nh tình chậm, ht gian nh hướng kế đồ, cổ ác động tiêu et nhiễu nh vụ bao gồm đời sống nh hoại sin xuấc mồi tường “rước hỗ, bạn hồn tác động mạnh i đến môi tưởng như buỹ hoại các ki thực vật ie loli động vt, quin cự hoang ã, lâm giảm chất lượng không khí, mốc, ối lờ At. Các túc động này có theo đủ và khổ khôi phục được, Hạn hán lầm phá hại si th, gảm eit lượng Bt nước ~ không khi, g tng chấ rừng Do Ebins ‘8m 2014 - 2016 Xu vụ Tấy Nguyên hạn trần wong, cảnh báo cấy rng luôn cấp WidpV Hạn hận nh hướng lớn đến nh và sắc khóc con người.

Hạn hin Hiển nhiễu iện tịch sản xuất nông nghiệp tiểu nước nghiêm tạng lầm giảm điệ ích gen trồng, gom năng uất cây ting và giảm sin lượng cấy rùng mà hv 601 sân lượng cây lương thực, Từ đồ lầm tăng cá chỉ phi sa xuất ông nghiệp, tinggi hành sản phim, giản tu nhập củ ao động nông ngÖệp, Theo bio cb cba an ch ao phông chẳng tin tai TW tăng năm 206, hạn án do Ehine từ 2014 2016 Tại Nam Trang Bộ cổ 28.000 ha dit nông nghiệp dòng sản xuất, ti Tây "Nguyễn 2350 ha a dũng sn xu Đặc Mộ hạn hin làm ga ng nh rạng xâm nhập tị sâu vào nội đồng dẫn ồn hiện tượng nguồn nước ngọt đắt bị nhiễm mặn không thể khai hắc sử đụng được. Ving đồng bing sông Cứu Long năm 2016 sở 182.700 ia bj mắt hi 194000 hộ dân thiểu nước sinh hoạt; ác loại thủy sin bị nhiễm bệnh, cây trồng rụng te ‘hoa đo xâm nhập mặn vio sâu trong tiễn Hạn én gây khó khăn cho các nhà may thủy điện, các công ty thy nông ong quá trình điều it nước phục vụ sin xuất nồng nghiệp, Theo tip đoän điện lực Việt Nam EVN, thing 3 năm 2016, đo ảnh bường của hiện ượng EI Nino, các hỗ chứa thủy điện trên toàn hệ thống gặp nhiều khổ khẩn, đặc biệt là các hỒ thủy điện tễn địa bi từ “Thanh Hóa trở vào, Các nhà máy (hủy điệ tên các khu vue miễn Trang và miễn Nam dang được vận hình chủ yếu theo yêu cầu ip nước cho hạ du, Tiêu biểu như thủy điện A Vương (Quảng Nan, Đa Nhim~ Hàm Thuận Đa Mi (Lim Đồng) phải đừng hoi động để nước cho hụ lưu Hình 1.1 Hb chữa nước cạn tơ đây 6 Ninh Thuận 2015 (Nguồn : Vietamnet vn) Tm tại, han hin gây tác động mạnh đến kin tế xã hội ~ môi trường, Hạn hin không chỉ gây ra th tang thiểu nước phục vụ cho sin xuất nông nghiệp mổ nổ côn gây ra thiểu nước sinh hoại cho người din, nước sản xuất ti các khu công nghiệp, dich vụ (hà bàng, khách sạn .