Luận văn thạc sĩ đánh giá tác động của nước biển dâng đến tài nguyên nước dưới đất đồng bằng ven biển tỉnh hà tĩnh và các giải pháp ứng phó

Luận văn thạc sĩ phân tích tác động của nước biển dâng đến tài nguyên nước dưới đất tại Hà Tĩnh và đề xuất giải pháp ứng phó hiệu quả.

• Tác giả: Đỗ Ngọc Thực
• Người hướng dẫn: TS. Phan Văn Trường
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Biến đổi khí hậu
• Đề tài: Tác động nước biển dâng đến tài nguyên nước Hà Tĩnh
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về biến đổi khí hậu và nước biển dâng
• 1.2. Biến đổi khí hậu và nước biển dâng trong quá khứ
• 1.3. Biến đổi khí hậu và nước biển dâng hiện nay và xu thế tương lai
• 1.4. Tình hình nghiên cứu về tác động của nước biển đối với các tầng chứa nước ven biển
• 1.4.1. Trên Thế giới
• 1.4.2. Các nghiên cứu về nước dưới đất vùng đồng bằng ven biển tỉnh Hà Tĩnh
• 1.5. Cơ chế xâm nhập mặn nước dưới đất
• 1.5.1. Các quá trình dịch chuyển chất hòa tan
• 1.5.2. Quá trình phân tán cơ học
• 1.5.3. Quá trình phân tán thuỷ động lực
• 1.5.4. Quá trình hấp phụ
• 1.5.5. Quá trình phân rã
• 1.6. Ranh giới mặn - nhạt nước dưới đất vùng ven biển
• 1.7. Phương pháp nghiên cứu
• 1.7.1. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa
• 1.7.2. Phương pháp kế thừa
• 1.7.3. Phương pháp bản đồ và GIS
• 1.7.4. Phương pháp địa vật lý
• 1.7.5. Phương pháp mô hình toán
• 2. CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN TỈNH HÀ TĨNH
• 2.1. Đặc điểm tự nhiên
• 2.1.1. Vị trí địa lý
• 2.1.2. Đặc điểm địa hình
• 2.1.3. Đặc điểm địa chất
• 2.1.4. Đặc điểm phân bố các tầng chứa nước
• 2.1.5. Đặc điểm thổ nhưỡng
• 2.1.6. Đặc điểm khí hậu
• 2.1.7. Đặc điểm thủy văn, hải văn
• 2.1.8. Thảm thực vật
• 2.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội
• 2.2.1. Hoạt động nông - lâm nghiệp
• 2.2.2. Đánh bắt và nuôi trồng thủy - hải sản
• 2.2.3. Hoạt động công nghiệp
• 3. CHƯƠNG 3: TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN TỈNH HÀ TĨNH
• 3.1. Tài nguyên nước dưới đất khu vực nghiên cứu
• 3.1.1. Trữ lượng nước dưới đất
• 3.1.2. Chất lượng nước dưới đất
• 3.1.3. Đánh giá khả năng sử dụng nước
• 3.1.4. Diễn biến xâm nhập mặn vào các tầng chứa nước
• 3.1.4.1. Xâm nhập mặn tầng qh
• 3.1.4.2. Xâm nhập mặn tầng qp
• 3.2. Dự báo ảnh hưởng của nước biển dâng đến tài nguyên nước dưới đất đồng bằng ven biển tỉnh Hà Tĩnh
• 3.2.1. Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng khu vực nghiên cứu
• 3.2.2. Mô hình dự báo xâm nhập mặn tầng chứa nước khu vực nghiên cứu
• 3.2.3. Kết quả dự báo ảnh hưởng của nước biển dâng trong điều kiện khí hậu tương lai đến nước dưới đất
• 3.3. Tác động của xâm nhập mặn do mực nước biển dâng tới hoạt động dân sinh và các hệ sinh thái tự nhiên
• 3.3.1. Tác động tới hoạt động dân sinh
• 3.3.2. Tác động tới các hệ sinh thái tự nhiên
• 4. CHƯƠNG 4: CÁC GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ NƯỚC BIỂN DÂNG ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN TỈNH HÀ TĨNH
• 4.1. Biện pháp chung chuẩn bị đối phó BĐKH và NBD
• 4.2. Cơ sở đề xuất các giải pháp
• 4.3. Đề xuất các giải pháp ứng phó mực NBD ở đồng bằng ven biển tỉnh Hà Tĩnh
• 4.3.1. Các giải pháp phi công trình
• 4.3.2. Các giải pháp công trình
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về tác động nước biển dâng đến tài nguyên nước Hà Tĩnh

Nước biển dâng (NBD) là một trong những tác động nghiêm trọng của biến đổi khí hậu, ảnh hưởng đến nhiều khu vực ven biển, trong đó có tỉnh Hà Tĩnh. Với 137 km bờ biển, Hà Tĩnh đang phải đối mặt với nhiều thách thức từ NBD, đặc biệt là xâm nhập mặn vào tài nguyên nước dưới đất. Tình hình này không chỉ ảnh hưởng đến nguồn nước ngọt mà còn tác động đến đời sống và phát triển kinh tế của người dân.

1.1. Tình hình nước biển dâng tại Hà Tĩnh

Theo các nghiên cứu, mực nước biển có thể dâng từ 28-33 cm vào giữa thế kỷ 21 và từ 65-100 cm vào cuối thế kỷ 21. Điều này dẫn đến sự xâm nhập mặn sâu vào các sông ven biển, làm giảm chất lượng nước ngầm và ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp.

1.2. Tác động của nước biển dâng đến tài nguyên nước

NBD gây ra hiện tượng xâm nhập mặn, làm giảm trữ lượng nước ngọt dưới đất. Hơn 80% giếng khơi mới đào trong khu vực ven biển đã bị nhiễm mặn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sinh hoạt và sản xuất của người dân.

II. Vấn đề xâm nhập mặn do nước biển dâng tại Hà Tĩnh

Xâm nhập mặn là một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất mà Hà Tĩnh phải đối mặt do NBD. Hiện tượng này không chỉ làm giảm chất lượng nước mà còn ảnh hưởng đến các hệ sinh thái tự nhiên và hoạt động kinh tế của người dân.

2.1. Nguyên nhân xâm nhập mặn tại Hà Tĩnh

Nguyên nhân chính của xâm nhập mặn là do NBD kết hợp với sự khai thác nước ngầm không hợp lý. Việc khai thác quá mức đã làm giảm mực nước ngầm, tạo điều kiện cho nước mặn xâm nhập vào các tầng chứa nước.

2.2. Hệ quả của xâm nhập mặn đến tài nguyên nước

Xâm nhập mặn làm giảm chất lượng nước ngầm, gây khó khăn cho việc cung cấp nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất. Điều này dẫn đến tình trạng thiếu nước, đặc biệt trong mùa khô hạn.

III. Phương pháp nghiên cứu tác động nước biển dâng đến tài nguyên nước

Để đánh giá tác động của NBD đến tài nguyên nước, nhiều phương pháp nghiên cứu đã được áp dụng. Các phương pháp này giúp xác định mức độ xâm nhập mặn và dự báo tình hình trong tương lai.

3.1. Phương pháp khảo sát thực địa

Khảo sát thực địa giúp thu thập dữ liệu về chất lượng nước và mức độ xâm nhập mặn. Các mẫu nước được lấy từ nhiều vị trí khác nhau để đảm bảo tính đại diện.

3.2. Phương pháp mô hình toán

Mô hình toán được sử dụng để dự báo diễn biến xâm nhập mặn trong tương lai. Các kịch bản biến đổi khí hậu được áp dụng để đánh giá tác động của NBD đến tài nguyên nước.

IV. Giải pháp ứng phó với tác động nước biển dâng tại Hà Tĩnh

Để ứng phó với tác động của NBD, cần có các giải pháp đồng bộ nhằm bảo vệ tài nguyên nước và phát triển bền vững. Các giải pháp này bao gồm cả biện pháp công trình và phi công trình.

4.1. Các biện pháp công trình

Xây dựng các công trình thủy lợi, đê chắn sóng và hệ thống thoát nước để giảm thiểu tác động của NBD. Các công trình này cần được thiết kế phù hợp với điều kiện tự nhiên của khu vực.

4.2. Các biện pháp phi công trình

Tăng cường quản lý tài nguyên nước, nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước. Cần có các chính sách khuyến khích sử dụng nước tiết kiệm và hiệu quả.

V. Kết luận và triển vọng tương lai về tài nguyên nước Hà Tĩnh

Tác động của NBD đến tài nguyên nước tại Hà Tĩnh là một vấn đề nghiêm trọng cần được giải quyết. Việc áp dụng các giải pháp ứng phó kịp thời sẽ giúp bảo vệ tài nguyên nước và đảm bảo phát triển bền vững cho khu vực.

5.1. Tầm quan trọng của việc bảo vệ tài nguyên nước

Bảo vệ tài nguyên nước không chỉ đảm bảo nguồn nước sạch cho sinh hoạt mà còn hỗ trợ phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường.

5.2. Triển vọng tương lai của tài nguyên nước Hà Tĩnh

Nếu các giải pháp được thực hiện hiệu quả, tài nguyên nước tại Hà Tĩnh có thể được bảo vệ và phát triển bền vững, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Biến đổi khí hậu (BĐKH) và nước biển dâng (NBD) là những hiện tượng toàn cầu đang diễn ra với tốc độ nhanh và tác động sâu rộng đến môi trường tự nhiên và xã hội. Ở Việt Nam, đặc biệt là các đồng bằng ven biển, tác động của NBD thể hiện rõ qua hiện tượng xâm nhập mặn (XNM) vào tài nguyên nước dưới đất, làm suy giảm chất lượng và trữ lượng nước ngọt. Đồng bằng ven biển tỉnh Hà Tĩnh với chiều dài bờ biển 137 km là một trong những khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề. Theo kịch bản BĐKH của Bộ Tài nguyên và Môi trường (2009), mực nước biển có thể dâng thêm từ 28 - 33 cm vào giữa thế kỷ 21 và từ 65 - 100 cm vào cuối thế kỷ 21 so với giai đoạn 1980 - 1999. Hiện tượng xâm nhập mặn đã lan rộng trên 10 km vào các sông ven biển, với hơn 80% giếng khoan mới bị nhiễm mặn, ảnh hưởng trực tiếp đến hơn 114 km² diện tích đất canh tác.

Mục tiêu nghiên cứu tập trung làm rõ tác động của nước biển dâng đến tài nguyên nước dưới đất trong trầm tích Đệ Tứ đồng bằng ven biển Hà Tĩnh, đồng thời đề xuất các giải pháp ứng phó nhằm bảo vệ và khai thác bền vững nguồn nước này. Phạm vi nghiên cứu bao gồm toàn bộ đồng bằng ven biển tỉnh Hà Tĩnh, giới hạn từ sông La và sông Lam ở phía Bắc đến Đèo Ngang ở phía Nam, với diện tích khoảng 1.500 km². Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp cơ sở khoa học cho quản lý tài nguyên nước, giảm thiểu tác động tiêu cực của BĐKH và NBD, góp phần phát triển kinh tế - xã hội bền vững khu vực ven biển.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về biến đổi khí hậu, nước biển dâng và xâm nhập mặn nước dưới đất. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

1. Lý thuyết cân bằng thủy tĩnh giữa nước nhạt và nước mặn: Mô hình Baydon W. - Giben (1991) mô tả ranh giới mặn - nhạt dưới đất ven biển dựa trên sự cân bằng áp lực thủy tĩnh giữa nước biển và nước ngọt, giúp xác định độ sâu và phạm vi xâm nhập mặn.

2. Mô hình vận chuyển vật chất trong tầng chứa nước: Phương trình vận chuyển vật chất 3 chiều theo định luật bảo toàn khối lượng, kết hợp các quá trình đối lưu, khuếch tán, phân tán cơ học và thủy động lực, hấp phụ và phân rã, được sử dụng để mô phỏng sự lan truyền và xâm nhập của nước mặn vào các tầng chứa nước.

Các khái niệm chuyên ngành quan trọng bao gồm: xâm nhập mặn (XNM), tầng chứa nước (TCN), tổng chất rắn hòa tan (TDS), hệ số thấm (K), hệ số nhả nước (Sy), và các kịch bản biến đổi khí hậu (B2).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng tổ hợp các phương pháp truyền thống và hiện đại:

• Điều tra khảo sát thực địa: Thu thập mẫu nước mặt, nước ngầm theo mùa mưa và mùa khô; quan trắc chế độ thủy văn, động thái nước ngầm; lập mặt cắt địa chất thủy văn; đo địa vật lý để xác định ranh giới mặn - nhạt.

• Phương pháp kế thừa: Thu thập, tổng hợp và phân tích các dữ liệu, tài liệu nghiên cứu liên quan đến BĐKH, NBD và tài nguyên nước dưới đất tại khu vực.

• Bản đồ và GIS: Sử dụng hệ thống thông tin địa lý để phân tích không gian địa lý, tổng hợp các lớp dữ liệu địa chất, thủy văn, khí hậu và xã hội kinh tế.

• Địa vật lý: Đo điện trở suất để xác định đặc điểm đất đá và phân bố nước mặn, nước ngọt trong các tầng chứa nước.

• Mô hình toán học: Áp dụng phần mềm Visual Modflow để mô phỏng dòng chảy và lan truyền vật chất trong tầng chứa nước, dự báo diễn biến xâm nhập mặn theo các kịch bản biến đổi khí hậu.

Cỡ mẫu khảo sát bao gồm hàng trăm mẫu nước và số liệu quan trắc từ nhiều lỗ khoan, trạm thủy văn trong khu vực. Phương pháp chọn mẫu dựa trên phân bố địa lý và đặc điểm địa chất thủy văn nhằm đảm bảo tính đại diện. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ năm 2011 đến 2015, bao gồm cả thu thập số liệu hiện trạng và mô phỏng dự báo đến năm 2050.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Diễn biến xâm nhập mặn hiện tại: Nước mặn đã xâm nhập sâu vào các tầng chứa nước qh2, qh1 và qp với diện tích bị ảnh hưởng trên 114 km². Mực nước mặn lấn sâu vào đất liền trên 10 km, đặc biệt vào mùa khô, diện tích nhiễm mặn tăng thêm khoảng 15%. Độ mặn trong nước ngầm tại nhiều giếng khoan vượt ngưỡng 3 g/l (TDS), không đảm bảo cho sinh hoạt và sản xuất.

2. Ảnh hưởng của nước biển dâng đến tài nguyên nước dưới đất: Theo mô hình dự báo, mực nước biển dâng từ 28 - 33 cm vào giữa thế kỷ 21 sẽ làm tăng diện tích xâm nhập mặn thêm khoảng 20 - 25% so với hiện trạng. Đến năm 2050, với mực nước biển dâng 65 - 100 cm, diện tích xâm nhập mặn có thể tăng lên đến 40 - 50%, làm suy giảm trữ lượng nước ngọt trong các tầng chứa nước chính.

3. Tác động đến hoạt động dân sinh và hệ sinh thái: Xâm nhập mặn làm giảm khả năng khai thác nước ngầm, ảnh hưởng đến hơn 80% giếng khoan mới đào không sử dụng được. Diện tích đất canh tác bị nhiễm mặn làm giảm năng suất nông nghiệp từ 10 - 30%. Hệ sinh thái ven biển, đặc biệt các vùng ngập mặn và rừng ngập mặn, bị suy giảm do thay đổi thành phần nước và độ mặn tăng.

4. Đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội: Khu vực nghiên cứu có lượng mưa trung bình năm khoảng 2.000 mm, với mùa mưa chiếm 70 - 75% tổng lượng mưa. Lượng bốc hơi trung bình năm là 698,1 mm, chiếm khoảng 40 - 45% lượng mưa, ảnh hưởng đến cân bằng nước ngầm. Hệ số thấm của các tầng chứa nước dao động từ 1,49 đến 25,91 m/ngày, cho thấy khả năng tái tạo nước ngầm khác nhau theo vùng.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của xâm nhập mặn là sự kết hợp giữa mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu và khai thác nước ngầm quá mức, làm mất cân bằng thủy lực giữa nước ngọt và nước mặn. So với các nghiên cứu tại đồng bằng ven biển khác như Đồng bằng sông Cửu Long hay Thanh Hóa, mức độ xâm nhập mặn tại Hà Tĩnh tương đối nghiêm trọng do đặc điểm địa hình thấp, lượng mưa không đồng đều và hoạt động khai thác nước chưa được quản lý chặt chẽ.

Dữ liệu mô hình cho thấy sự gia tăng mực nước biển sẽ làm tăng tốc độ và diện tích xâm nhập mặn, đồng thời làm giảm trữ lượng nước ngọt có thể khai thác. Biểu đồ dự báo xâm nhập mặn theo các kịch bản B2 thể hiện rõ xu hướng tăng diện tích nhiễm mặn đến năm 2050, với mức tăng diện tích từ 20% đến 50% tùy từng tầng chứa nước.

Kết quả nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc quản lý khai thác nước ngầm hợp lý, kết hợp với các giải pháp kỹ thuật và phi công trình để giảm thiểu tác động của nước biển dâng. Việc áp dụng mô hình toán học kết hợp GIS và địa vật lý đã cung cấp công cụ hiệu quả để dự báo và quản lý tài nguyên nước dưới đất trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Quy hoạch và quản lý khai thác nước ngầm: Thiết lập quy hoạch khai thác nước dưới đất theo vùng, hạn chế khai thác quá mức tại các khu vực có nguy cơ xâm nhập mặn cao. Mục tiêu giảm lưu lượng khai thác không hợp lý xuống dưới 70% trữ lượng tái tạo trong vòng 5 năm tới. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Tĩnh phối hợp với các địa phương.

2. Xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo sớm: Triển khai mạng lưới quan trắc mực nước và độ mặn nước ngầm theo mùa, sử dụng GIS để cập nhật dữ liệu liên tục. Mục tiêu hoàn thành trong 3 năm, giúp phát hiện sớm và ứng phó kịp thời với hiện tượng xâm nhập mặn. Chủ thể thực hiện: Trung tâm Khí tượng Thủy văn Bắc Trung Bộ và Viện Địa chất thủy văn.

3. Áp dụng các giải pháp công trình chống xâm nhập mặn: Xây dựng các công trình ngăn mặn như đê biển, cống ngăn mặn tại các cửa sông trọng điểm, đồng thời cải tạo hệ thống thủy lợi để điều tiết nước ngọt. Mục tiêu giảm diện tích xâm nhập mặn ít nhất 15% trong 10 năm tới. Chủ thể thực hiện: Ban Quản lý dự án đầu tư xây dựng tỉnh Hà Tĩnh.

4. Phát triển các giải pháp phi công trình: Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước, khuyến khích sử dụng nước tiết kiệm, áp dụng kỹ thuật tưới tiết kiệm trong nông nghiệp. Mục tiêu giảm tiêu thụ nước ngầm 10% trong 5 năm. Chủ thể thực hiện: UBND các huyện, xã và các tổ chức cộng đồng.

5. Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ xử lý nước mặn: Khuyến khích đầu tư công nghệ lọc nước, xử lý nước mặn thành nước ngọt phục vụ sinh hoạt và sản xuất. Mục tiêu triển khai thí điểm tại 3 huyện ven biển trong 5 năm tới. Chủ thể thực hiện: Sở Khoa học và Công nghệ phối hợp với các doanh nghiệp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý tài nguyên nước và môi trường: Luận văn cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu thực tiễn để xây dựng chính sách quản lý khai thác nước ngầm, phòng chống xâm nhập mặn hiệu quả.

2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành biến đổi khí hậu, địa chất thủy văn: Tài liệu chi tiết về phương pháp mô hình toán, địa vật lý và phân tích tác động biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước dưới đất.

3. Các tổ chức phát triển nông nghiệp và thủy sản: Hiểu rõ tác động của xâm nhập mặn đến đất canh tác và nguồn nước, từ đó điều chỉnh kỹ thuật canh tác, nuôi trồng phù hợp.

4. Cộng đồng dân cư ven biển và các tổ chức xã hội: Nâng cao nhận thức về bảo vệ nguồn nước, sử dụng nước tiết kiệm và tham gia các hoạt động bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Nước biển dâng ảnh hưởng như thế nào đến nước dưới đất ven biển Hà Tĩnh?
   Nước biển dâng làm tăng áp lực thủy tĩnh, đẩy nước mặn xâm nhập sâu vào các tầng chứa nước ngọt, làm giảm trữ lượng và chất lượng nước ngầm. Ví dụ, diện tích nhiễm mặn đã tăng trên 20% trong 10 năm qua.

2. Phương pháp nào được sử dụng để dự báo xâm nhập mặn?
   Phương pháp mô hình toán học kết hợp phần mềm Visual Modflow mô phỏng dòng chảy và lan truyền vật chất trong tầng chứa nước, dựa trên dữ liệu thực địa và kịch bản biến đổi khí hậu.

3. Giải pháp nào hiệu quả nhất để ứng phó với xâm nhập mặn?
   Quy hoạch khai thác nước ngầm hợp lý kết hợp xây dựng công trình ngăn mặn và phát triển giải pháp phi công trình như tuyên truyền, sử dụng nước tiết kiệm được đánh giá là hiệu quả nhất.

4. Tác động của xâm nhập mặn đến sản xuất nông nghiệp ra sao?
   Xâm nhập mặn làm giảm năng suất cây trồng từ 10 - 30% do đất bị nhiễm mặn, ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ nước và dinh dưỡng của cây.

5. Làm thế nào để cộng đồng dân cư tham gia bảo vệ nguồn nước?
   Cộng đồng có thể tham gia bằng cách sử dụng nước tiết kiệm, không khai thác nước ngầm quá mức, tham gia giám sát và báo cáo hiện tượng xâm nhập mặn, đồng thời áp dụng kỹ thuật canh tác thích ứng.

Kết luận

• Biến đổi khí hậu và nước biển dâng đang làm gia tăng hiện tượng xâm nhập mặn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tài nguyên nước dưới đất đồng bằng ven biển Hà Tĩnh.
• Diện tích đất và tầng chứa nước bị nhiễm mặn đã tăng trên 20% trong thập kỷ qua, dự báo sẽ tiếp tục tăng mạnh đến năm 2050.
• Nghiên cứu đã áp dụng thành công mô hình toán học kết hợp địa vật lý và GIS để đánh giá và dự báo tác động, cung cấp công cụ quản lý hiệu quả.
• Các giải pháp ứng phó bao gồm quy hoạch khai thác, xây dựng công trình ngăn mặn, phát triển giải pháp phi công trình và công nghệ xử lý nước mặn.
• Cần triển khai đồng bộ các giải pháp trong vòng 5 - 10 năm tới để bảo vệ và sử dụng bền vững tài nguyên nước dưới đất, góp phần phát triển kinh tế - xã hội khu vực ven biển.

Các cơ quan quản lý và cộng đồng cần phối hợp triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời tiếp tục nghiên cứu cập nhật dữ liệu để điều chỉnh chính sách phù hợp với diễn biến thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về biến đổi khí hậu và nước biển dâng 1. Biến đổi khí hậu và nước biển dâng trong quá khứ Trong suốt chiều dài lịch sử hình thành và tiến hóa Trái Đất đã xẩy ra nhiều lần biến đổi khí hậu, nó được ghi lại rất nhiều ở những đối tượng tự nhiên khác nhau như: thành phần đất đá trầm tích, địa hình, thực vật cũng như các cảnh quan trên bề mặt Trái Đất. Tuy nhiên, càng lùi xa về quá khứ, thì những dấu ấn đó càng không rõ rệt.

Chỉ trong thời gian địa chất gần đây, đặc biệt là kỷ Đệ tứ thì những dấu ấn của BĐKH mới được biểu hiện rõ ràng. Một trong những đặc trưng quan trọng của BĐKH là sự thay đổi nhiệt độ của lớp không khí bề mặt đất nói riêng và trong khí quyển của Trái Đất nói chung. Kèm theo sự tăng hay giảm nhiệt độ (nóng lên hay lạnh đi) là sự tăng hay giảm mực nước biển (biển tiến - biển lùi). Bằng chứng này được xác nhận thông qua phân tích lõi khoan băng tại trạm Vostok ở Nam Cực (Hình 1.1: Biểu đồ khí hậu lớp băng ở Nam Cực, chu kỳ băng hà - gian băng cuối cùng Từ đó có thể thấy rằng, trong vòng khoảng 150.000 năm qua, trên Trái Đất đã 2 lần xẩy ra nhiệt độ cao (vào thời điểm khoảng 120.000 năm trước) và 2 lần nhiệt độ thấp (vào thời điểm khoảng 140.000 năm trước); tương ứng với chúng là 2 lần biển tiến và 2 lần biển lùi.

Lần biển tiến sau được gọi là Biển tiến Flandrian, còn lần biển lùi sau được gọi là Cực đại Băng hà lần cuối. 4 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Cho đến nay, tiến trình dâng lên của mực nước biển sau Cực đại Băng hà Lần Cuối liên quan với biến đổi khí hậu đã đươc nhiều nhà khoa học thuộc các lĩnh vực khác nhau nghiên cứu và đã được đánh giá tương đối đầy đủ và chi tiết cả ở quy mô toàn cầu, khu vực và địa phương. Ví dụ cho thềm lục địa Sunda, trong đó có Việt Nam được chỉ ra ở Hình 1.2: Đường cong mực nước biển cho thềm lục địa Sunda nhận được từ các dạng đường bờ Theo Sathiamurty và Viris [31], thời kỳ Cực đại Băng hà lần cuối trên thềm lục địa Sunda xẩy ra cách ngày ngay khoảng 21.000 năm và mực biển lúc bấy giờ thấp hơn hiện nay 116m.2, Hanebuth và đồng nghiệp [24] đã chia ra 4 giai đoạn S1, S2, S3 và S4 tương ứng với khoảng thời gian và tốc độ dâng mực biển khác nhau.000 năm trước), mực biển dâng lên được 2m, với tốc độ chậm, chỉ đạt 1mm/năm (1σ = 1,4mm/năm). So sánh với biên độ thủy triều là 2m, thì mực biển là ổn định; S2 (từ 19.600 năm trước), mực miển dâng lên được 18m với tốc độ đạt 4,1mm/năm (1σ ± 0,8mm/năm); S3 (từ 14.300 năm trước), mực biển dâng lên được 16m với tốc độ được gia tăng đáng kể tới 53,3mm/năm.

Tuy nhiên, tốc độ có thể được đánh giá từ phân bố xác suất độ chính xác của tuổi dao động từ 2,8 đến 16,0m/100 năm. Giá trị cao có thể do ảnh hưởng của điều kiện địa phương, như tích tụ trầm tích, phát triển rừng ngập mặn, v.100 năm trước), mực biển dâng lên được 16m, với tốc độ đạt 13,3mm/năm (1σ = 3,3mm/năm). Sau đó mực biển dâng chậm dần. Tuy nhiên, vào thời kỳ tối ưu khí hậu Holocen, bắt đầu từ khoảng 9.000 năm trước, nhiệt độ lại được tăng lên và cao hơn hiện nay khoảng 2oC, khiến cho mực nước biển dâng lên với tốc độ xấp xỉ 10mm/năm [32].000 năm trước đến nay, nhiệt độ hạ thấp dần để đạt được giá trị như hiên nay.

5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Biến đổi khí hậu và nước biển dâng hiện nay và xu thế tương lai Biến đổi khí hậu có thể do 2 nguyên nhân: một là, do những quá trình tự nhiên và hai là, do tác động của con người. Nguyên nhân thứ nhất có từ rất lâu nên nguyên nhân thứ hai được đề cập tới nhiều nhất. Trên toàn cầu: Trong thời gian gần đây, các kết quả nghiên cứu về khí hậu cho thấy, nhiệt độ của bề mặt Trái đất trên quy mô toàn cầu đang tăng lên.

Hầu hết các số liệu quan trắc đều cho thấy rằng, nhiệt độ không khí và nước đại dương đều tăng, trong đó tăng nhanh hơn ở vùng cực Bắc. Trong 100 năm qua (1906 - 2005), nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng khoảng 0,740C [2], tốc độ tăng của nhiệt độ trong 50 năm gần đây gấp đôi so với 50 năm trước đó. Có nhiều lý do làm cho nhiệt độ trên Trái Đất tăng lên, trong đó có sự gia tăng nồng độ CO2 trong khí quyển. Theo báo cáo của IPCC [30], nồng độ CO2 trong khí quyển vào thập niên 1990 là 330ppm, nếu trong thế kỷ XXI, giá trị tăng lên gấp đôi, thì nhiệt độ sẽ tăng lên 1 - 20C, tương đương với thời kỳ Tối ưu Khí hậu trong Holocen.

Kèm theo nhiệt độ trên bề mặt Trái Đất, đặc biệt đối với vùng Bắc cực và bề mặt đại dương tăng lên thì mực nước biển cũng được dâng lên do dãn nở của nước đại dương và tan chảy các khối băng trên lục địa, cũng như nước mặt từ lục địa (Bảng 1. Đồng thời, nhiệt độ bề mặt Trái đất tăng cũng gây ra sự chênh lệch áp suất giữa lục địa và đại dương dẫn đến tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan, đặc biệt là bão và áp thấp nhiệt đới (cả về tần suất lẫn cường độ).1: Cán cân mực nước biển trung bình toàn cầu Khoảng thời gian quan trắc Nguồn đóng góp Đơn vị: mm/năm 1901-1990 1971-2010 1997-2010 Dãn nở do nhiệt - 0,8(0,5 ÷ 1,1) 1,1 (0,8 ÷ 1,4) Băng hà (trừ Greenland và 0,54(0,47÷0,61) 0,62(0,25÷0,99) 0,76(0,39÷1,13) Nam Cực) Băng hà ở Greenland 0,15(0,1÷0,19) 0,06(0,03÷0,09) 0,1(0,07÷0,13) Khiên băng Greenland - - 0,33(0,25÷0,41) Khiên băng Nam Cực - - 0,27(0,16÷0,38) Nước từ lục địa -0,11(-0,16÷-0,06) 0,12(0,03÷0,22) 0,38(0,26÷0,41) Tổng đóng góp - - 2,8(2,3÷3,4) Mực biển TB toàn cầu theo 1,5(1,3÷1,7) 2,0(1,7÷2,3) 3,2(2,8÷3,6) quan trắc Nguồn: [26] 6 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Theo các nhà khoa học về BĐKH toàn cầu và NBD cho thấy, đại dương đã nóng lên đáng kể từ cuối thập kỷ 1950. Các nghiên cứu từ số liệu quan trắc trên toàn cầu cho thấy, mực nước biển trung bình toàn cầu trong thời kỳ 1961 - 2003 đã dâng với tốc độ 1,8 0,5 mm/năm, trong đó, đóng góp do giãn nở nhiệt và tan băng là lớn nhất [29]. Năm 2007, IPCC cũng đưa ra kịch bản về mực nước biển dâng đến thời gian 2099 so với khoảng thời gian 1980 - 1999 (Hình 1.

Nghiên cứu cập nhật năm 2009 cho rằng tốc độ mực nước biển trung bình toàn cầu dâng khoảng 1,8 mm/năm (Chuch và White, 2009).3: Biến động mực nước biển trung bình toàn cầu giai đoạn 1870 - 2010 Trên phạm vi toàn cầu lượng mưa tăng lên ở các đới phía Bắc vĩ độ 300B thời kỳ 1901 - 2005 và giảm đi ở các vĩ độ nhiệt đới, kể từ giữa những năm 1970. Ở khu vực nhiệt đới, mưa giảm đi ở Nam Á và Tây Phi với trị số xu thế là 7,5% cho cả thời kỳ 1901 - 2005. Ở đới vĩ độ trung bình và vĩ độ cao, lượng mưa tăng lên rõ rệt ở miền Trung Bắc Mỹ, Đông Bắc Mỹ, Bắc Âu và Trung Á [2]. Tần số mưa lớn tăng lên trên nhiều khu vực, kể cả những nơi lượng mưa có xu thế giảm đi.

Biến đổi của xoáy thuận nhiệt đới chịu sự chi phối của biến đổi nhiệt độ nước biển, của hoạt động ENSO và sự thay đổi quỹ đạo của chính xoáy thuận nhiệt đới. Xu thế tăng cường hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới rõ rệt nhất ở Bắc, Tây Nam Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương. Trong thế kỷ 20 cùng với sự tăng lên của nhiệt độ không khí có sự suy giảm khối lượng băng trên phạm vi toàn cầu. Từ năm 1978 đến nay, lượng băng trung bình hàng năm ở Bắc Băng Dương giảm khoảng 2,1 - 3,3% mỗi thập kỷ [30].

Về bão gia tăng liên quan tới biến đổi khí hậu. Trong Báo cáo Đánh giá lần thứ 4 của IPCC [30] đã đưa ra nhận xét là không có xu thế rõ ràng về số lượng các xoáy 7 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] thuận nhiệt đới hàng năm liên quan tới sự tăng nhiệt độ trên bề mặt Trái đất. Nhưng theo [32], thì nhiệt độ đại dương nóng lên là một trong những nhân tố ảnh hưởng đến xoáy thuận nhiệt đới. Đồng thời nhiệt của đại dương và bốc hơi nước góp phần nào làm cho các xoáy thuận nhiệt đới mạnh hơn.

Cả hai điều kiện này đã tăng trong mấy chục năm qua. Kết quả phân tích số liệu bão từ năm 1970 - 2004 ở các đại dương khác nhau cho thấy, các cơn bão có cường độ loại 1, 2 và 3 giảm, trong khi đó các cơn bão có cường độ loại 4 và 5 tăng lên rõ rệt (Hình 1.4: Tổng số các cơn bão loại 1 (màu lục), loại 2 và 3 (màu xanh), loại 4 và 5 (màu đỏ) trong giai đoạn 1970 - 2004 Về cơ bản, nước biển dâng trong lịch sử là do kiến tạo bên trong Trái Đất gây ra, hay các biến động thời tiết. Hiện nay, các biến động này vẫn xẩy ra và lặp đi lặp lại trong chu kỳ hàng trăm năm. Tuy nhiên, nguyên nhân chính và quan trọng nhất của mực nước biển dâng hiện nay là do hoạt động của con người.

Con người đã đẩy nhanh quá trình phát triển của tự nhiên nhanh hơn quá trình lập lại theo chu kỳ của chính nó. Vì vậy, cần phải thay đổi hoạt động của con người hiện tại và tương lai để giảm phát thải khí nhà kính, từ đó giảm hiểm họa do mực nước biển dâng cao. Ở Việt Nam: Cũng như trên Thế giới, biến đổi khí hậu ở Việt Nam cũng được thể hiện rõ qua các số liệu đo đạc về mực nước biển, nhiệt độ, lượng mưa,… Xu thế biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa là rất khác nhau trên các vùng trong 50 năm qua. Nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,50C trên phạm vi cả nước và lượng mưa có xu hướng giảm ở phía Bắc, tăng ở phía Nam lãnh thổ.

Nhiệt độ tháng 1 (tháng đặc trưng cho mùa đông), nhiệt độ tháng 7 (tháng đặc trưng cho mùa hè) và nhiệt độ trung bình 8 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] năm tăng trên phạm vi cả nước trong 50 năm qua. Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn so với mùa hè và nhiệt độ vùng sâu trong đất liền tăng nhanh hơn nhiệt độ vùng ven biển và hải đảo.