(TIỂU LUẬN) NGHIÊN cứu ĐÁNH GIÁ hạn hán VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  - - Lê Thị Hiệu NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HẠN HÁN VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội-Năm 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  - - Lê Thị Hiệu NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HẠN HÁN VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG Chuyên ngành: Mã số: Thủy văn học 60.44.90 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS VŨ THỊ THU LAN Hà Nội-Năm 2012 LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sỹ khoa học: “Nghiên cứu đánh giá hạn hán vùng Đồng sơng Hồng” hồn thành khoa Khí tượng – thủy văn – Hải dương học thuộc trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà nội tháng 12 năm 2011, hướng dẫn trực tiếp TS Vũ Thị Thu Lan, Viện Địa lý, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam Tác giả xin trân trọng cảm ơn TS Vũ Thị Thu Lan tận tình hướng dẫn suốt trình nghiên cứu luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thầy, Cô giáo khoa Khí tượng Thủy văn Hải dương học giúp đỡ, tạo điều kiện tốt cho tác giả trình học tập, nghiên cứu Cuối tác giả xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè giúp đỡ, động viên tác giả nhiều suốt trình học tập thực luận văn Do thời gian kinh nghiệm hạn chế nên luận văn khơng tranh khỏi thiếu sót Vì vậy, tác giả mong nhận đóng góp q báu từ thầy độc giả quan tâm TÁC GIẢ MỤ LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CÚU HẠN HÁN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.1 Tổng quan tình hình cứu hạn hán giới 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu hạn hán Việt Nam .9 CHƢƠNG HIỆN TRẠNG HẠN HÁN VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG16 2.1 Điều kiện tự nhiên, KT-XH vùng ĐBSH 16 2.1.1 Điều kiện tự nhiên 16 2.1.2 Điều kiện KT –XH vùng ĐBSH 25 2.2 Tài nguyên nƣớc vùng ĐBSH 26 2.2.1 Dòng chảy mùa lũ 30 2.2.2 Dòng chảy mùa kiệt 30 2.3 Hiện trạng hạn hán vùng ĐBSH 31 2.3.1 Thực trạng hạn hán vùng ĐBSH 31 2.3.2 Nguyên nhân gây hạn hán vùng ĐBSH 35 CHƢƠNG ĐÁNH GIÁ HẠN HÁN VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG 40 3.1 Lựa chọn tiêu đánh giá hạn hán 40 3.1.1 Tổng quan tiêu hạn hán 40 3.2 Tính toán số hạn 54 3.2.1 Tính tốn số ẩm tính MI 54 3.3.2 Tính tốn số hạn Khạn 56 3.3 Dự báo hạn hán theo kịch BĐKH 63 3.3.1 Kịch BĐKH cho vùng ĐBSH 63 3.3.2 Dự báo hạn theo số MI đến năm 2020 67 3.3.3 Dự báo hạn theo số Khạn đến năm 2020 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72 Danh mục bảng biểu hình vẽ Bảng 2.1 Đặc trƣng hình thái số sơng hệ thống sơng Hồng Bảng 2.2 Phân loại đất vùng ĐBSH Bảng 2.3 Phân bố dịng chảy trung bình nhiều năm hệ thống sơng Hồng - Thái Bình Bảng 2.4 Sơ số tỷ lệ trung bình phân bổ nƣớc sơng Hồng Bảng 2.5 Dòng chảy năm ứng với mức bảo đảm số vị trí lƣu vực Bảng 2.6 Phân phối dịng chảy trung bình tháng năm Bảng 3.1 Chỉ tiêu hạn loại thổ nhƣỡng Bảng 3.2 Độ ẩm đất tối thiểu cần cho hạt nảy mầm vụ xuân Bảng 3.4 Phân cấp mức độ hạn theo số ẩm MI Bảng 3.5 Phân cấp hạn theo số Khạn Bảng 3.6 Các cấp hạn theo tiêu nƣớc trồng nông nghiệp Bảng 3.7 Cấp độ hạn theo số ẩm MI số trạm khí tƣợng vùng ĐBSH Bảng 3.8 Tần suất dòng chảy trạm thủy văn Sơn Tây Bảng 3.9 Dòng chảy tháng, năm trạm Sơn Tây thời kỳ Bảng 3.10 Dòng chảy nhỏ tháng I, II, III, IV Sơn Tây qua thời kỳ Bảng 3.11 Dòng chảy tháng, năm trạm Hà Nội thời kỳ Bảng 3.12 Dòng chảy nhỏ tháng I, II, III, IV trạm Hà Nội Bảng 3.13 Dòng chảy tháng năm trung bình thời kỳ trạm Thƣợng Cát sơng Đuống qua thời kỳ Bảng 3.14 Dòng chảy tháng I, II, III, IV nhỏ trạm Thƣợng Cát sông Đuống qua thời kỳ Bảng 3.15 Tỷ lệ dịng chảy năm, trung bình mùa kiệt sơng Hồng sơng Đuống trƣớc sau có hồ chứa lớn Bảng 3.16 Chỉ số hạn, cấp hạn vụ Đông Xuân (XI-IV) vùng ĐBSH o Bảng 3.17 Mức tăng nhiệt độ trung bình ( C) so với thời kỳ 1980-1999 vùng ĐBSH theo kịch phát thải Bảng 3.18 Mức thay đổi lƣợng mƣa (%) so với thời kỳ 1980-1999 vùng ĐBSH theo kịch phát thải Bảng 3.19 Mực nƣớc biển dâng (cm) so với thời kỳ 1980-1999 Bảng 3.20 Các hệ số phƣơng trình tƣơng quan PET-T Bảng 3.21 Chỉ số ẩm MI số trạm tính đến năm 2020 theo kịch Bảng3.22 Dòng chảy tháng mùa kiệt số trạm đến năm 2020 Bảng 3.23 Chỉ số Khạn vụ đông xuân số trạm vùng ĐBSH Hình 1.1: Sơ đồ mơ tả mối quan hệ loại hạn Hình 2.1 Bản đồ vị trí vùng Đồng sơng Hồng Hình 2.2 Hệ thống sơng suối sơ đồ vị trí trạm KTTV vùng ĐBSH Hình 2.3 Tỷ lệ (%) diện tích bị hạn đợt cao so với tổng diện tích gieo cấy vùng ĐBSH Ký hiệu viết tắt BĐKH Biến đổi khí hậu CDH Có dấu hiệu hạn DA Đủ ẩm ĐBSH HN Đồng sông Hồng Hạn nặng HV Hạn vừa HN Hạn nặng HNh Hạn nhẹ IPCC Ban Liên Chính phủ biến đổi khí hậu (IPCC) KHCN Khoa học công nghệ KT-XH Kinh tế - Xã hội KTTV TA Khí tƣợng thủy văn Thừa ẩm TBNN Trung bình nhiều năm WMO Tổ chức Khí tƣợng Thế giới MỞ ĐẦU Hạn hán tƣợng thƣờng xuyên xuất xảy hầu hết vùng địa lý khác Hạn hán dạng thiên tai có điểm đặc trƣng tác động thƣờng tích lũy cách chậm chạp khoảng thời gian dài kéo dài nhiều năm sau đợt hạn kết thúc, việc xác định thời gian bắt đầu kết thúc đợt hạn khó khăn Cũng diễn biến tích lũy chậm, tác động hạn hán thƣờng khó nhận biết nhận biết đƣợc thiệt hại đáng kể Hạn thƣờng gây ảnh hƣởng diện rộng nguyên nhân trực tiếp gây tổn thất nhân mạng nhƣng thiệt hại hạn gây lớn Số liệu thống kê nƣớc cho thấy thiệt hại hạn hán thƣờng xếp hàng thứ thứ hai số loại hình thiên tai phổ biến Trong năm gần đây, tình hình hạn hán nƣớc ta ngày gay gắt cƣờng độ mở rộng phạm vi với tần suất xuất ngày tăng, ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sản xuất nông, lâm nghiệp đời sống nhân dân, đặc biệt vùng đồng Đồng sông Hồng gồm 10 tỉnh thành phố: Hà Nội, Hải Phòng, Nam Định, Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Hƣng Yên, Hải Dƣơng, Thái Bình, Hà Nam Ninh Bình, có diện tích 14.784km , đất nơng nghiệp 857.515ha, đất lâm nghiệp 121.600ha có 18,207 triệu dân (số liệu thống kê năm 2008) Đây khu vực có mật độ tập trung dân cƣ cao nƣớc ta nơi canh tác nông nghiệp truyền thống với sản xuất lƣơng thực lớn thứ đất nƣớc, có hệ thống đê kè thuỷ nông từ sớm song ảnh hƣởng hạn hán ngày nặng nề Liên liên tục kéo dài từ năm 2003 – 2011 với thiệt hại khơng cho phát triển kinh tế mà cịn tác động bất lợi đến ổn định xã hội gây ô nhiễm môi trƣờng, giảm chất lƣợng sống; hạn hán trở thành vấn đề thời khu vực Theo báo cáo Viện phân tích rủi Maplecroft (Maplecroft, England, 10/2010), Việt Nam đứng thứ 13/16 nƣớc hàng đầu phải chịu tác động mạnh tƣợng biến đổi khí hậu tồn cầu 30 năm tới Trong bối cảnh biến đổi khí hậu nay, vùng đồng sông Hồng đƣợc dự báo chịu tác động nặng nề việc tăng mực nƣớc biển, nhiệt độ tăng thay đổi chế độ khí hậu theo mùa ngày sâu sắc Điều đồng nghĩa với gia tăng hạn hán (cả tần suất số lƣợng) thập kỷ Vì vậy, việc nghiên cứu hạn hán vùng đồng sông Hông thông qua số hạn, sở dự báo thiên tai hạn hán bối cảnh vấn đề mang tính khoa học thực tiễn lớn Với kiến thức học tập qua kỳ học cao học, học viên áp dụng thực đề tài: “Nghiên cứu đánh giá hạn hán vùng Đồng sông Hồng” Để thực mục tiêu đề tài: - Đánh giá trạng hạn hán vùng Đồng sông Hồng - Dự báo tình trạng hạn hán Đồng sơng Hồng Học viên áp dụng phƣơng pháp nghiên cứu nhƣ sau: + Phƣơng pháp thổng kê toán lý; + Phƣơng pháp phân tích hệ thống; Nội dung luận văn ngồi phần đầu kết luận phụ lục tính tốn, đƣợc trình bày chƣơng: Chƣơng Tổng quan tình hình nghiên cúu hạn hán giới Việt Nam Chƣơng Hiện trạng hạn hán vùng Đồng sông Hồng Chƣơng Đánh giá hạn hán vùng Đồng sông Hồng CHƢƠNG TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CÚU HẠN HÁN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM Hạn hán loại thiên tai phổ biến giới Biểu lƣợng mƣa thiếu hụt nghiêm trọng, kéo dài, làm giảm hàm lƣợng ẩm khơng khí hàm lƣợng nƣớc đất, làm suy kiệt dịng chảy sơng suối, hạ thấp mực nƣớc ao hồ, mực nƣớc tầng chứa nƣớc dƣới đất, Theo tổ chức Khí tƣợng Thế giới (WMO) hạn hán đƣợc phân loại: Hạn khí tƣợng: thiếu hụt lƣợng mƣa cán cân lƣợng mƣa bốc hơi; Hạn thủy văn: dòng chảy sông suối giảm rõ rệt, mực nƣớc tầng chứa nƣớc dƣới đất hạ thấp; Hạn nông nghiệp: thiếu hụt nƣớc mƣa dẫn tới cân lƣợng nƣớc thực tế nhu cầu nƣớc trồng; Hạn kinh tế - xã hội: thiếu hụt nguồn nƣớc cấp cho hoạt động KT-XH Hạn hán khác với loại thiên tai khác nhiều khía cạnh Điểm đặc trƣng tác động hạn hán thƣờng tích lũy cách chậm chạp khoảng thời gian dài kéo dài đoạn định Hình trình bày sơ đồ mơ tả q trình phát sinh diễn biến hạn hán Theo hạn khí tƣợng xảy trƣớc tiên không mƣa mƣa không đáng kể thời gian đủ dài, đồng thời yếu tố khí tƣợng kèm với thiếu hụt mƣa gây bốc thoát nƣớc gia tăng Sự thiếu hụt mƣa gia tăng bốc dẫn đến suy giảm/suy kiệt độ ẩm đất – hạn đất hạn nông nghiệp vùng không đƣợc tƣới xảy Sự suy kiệt độ ẩm đất đồng thời dẫn đến suy giảm lƣợng bổ sung cho nƣớc ngầm làm giảm lƣu lƣợng hạ thấp mực nƣớc ngầm Sự suy giảm đồng thời dòng mặt dòng ngầm dẫn đến hạn thủy văn Hạn hán có tác động to lớn đến mơi trƣờng, kinh tế, trị, xã hội sức khỏe ngƣời Hạn hán làm giảm suất trồng, giảm diện tích gieo trồng, giảm sản lƣợng trồng, tăng chi phí sản suất nơng nghiệp, giảm thu nhập lao động nông nghiệp, tăng giá thành giá lƣơng thực, nhà máy thủy điện gặp nhiều khó khăn q trình vận hành, Chính vậy, cơng tác nghiên cứu dự Phụ lục 2: Cấp độ hạn theo số ẩm MI số trạm khí tƣợng vùng ĐBSH Hải Dƣơng Năm Hà Nam Đông Mùa Xuân Đông Xuân 1961 HNh DA DA 1962 HN TA HNh 1963 HNh TA TA 1964 HN TA HNh 1965 HN TA DA 1966 HN DA DA 1967 HNh DA DA 1968 HNh DA DA 1969 HN DA DA 1970 HN DA HNh 1971 HN TA HNh 1972 HNh DA DA 1973 HN TA HNh 1974 HNh DA TA Hải Dƣơng Năm Hà Nam Đông Đông Mùa Xuân Xuân 1975 HNh DA DA 1976 HN DA HNh 1977 HN DA HNh 1978 HNh TA TA 1979 HN DA HNh 1980 HN TA HNh 1981 HN DA HNh 1982 HNh DA TA 1983 HN DA HNh 1984 DA DA TA 1985 HN HNh HNh 1986 HN TA HNh 1987 HN DA HNh 1988 HN HNh HNh 1989 HNh DA DA Hải Dƣơng Năm Đông Mùa Xuân Hà Nam Đông Xuân 1990 HNh DA HNh 1991 HNh DA DA 1992 HN DA HNh 1993 HNh DA HNh 1994 HN TA HNh 1995 HNh DA DA 1996 HNh DA TA 1997 HN DA HNh 1998 HN DA HNh 1999 HN DA DA Ghi chú: HN: Hạn nặng HNh: Hạn nhẹ TA: Thừa ẩm DA: Đủ ẩm Phụ lục Chỉ số hạn, cấp hạn vụ Đông Xuân (XI-IV) vùng ĐBSH Tram Thƣợg Kcan TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Năm 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 Tram Thƣợg Kcan TT 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 Năm 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Ghi chú: HN: Hạn nặng Hnh: Hạn nhẹ CDH: có dấu hiệu hạn Phụ lục Nhiệt độ số trạm vùng ĐBSH đến năm 2020 theo kịch BĐKH Trạm Kịch TB80-99 KB Cao Hải Dƣơng KB vừa KB thấp TB80-99 Hà Nam KB Cao KB vừa KB thấp TB80-99 Hà Nội KB Cao KB vừa KB thấp TB80-99 Hƣng KB Cao Yên KB vừa KB thấp Trạm Kịch TB80-99 Nam KB Cao Định KB vừa KB thấp TB80-99 Ninh KB Cao Bình KB vừa KB thấp TB80-99 KB Cao KB vừa Phủ liễn KB thấp TB80-99 KB Cao Thái Bình KB vừa KB thấp Phụ lục Lƣợng mƣa số trạm vùng ĐBSH đến năm 2020 theo kịch BĐKH Trạm Kịch TB80-99 KB Cao Hải Dƣơng KB vừa KB thấp TB80-99 Hà Nam KB Cao KB vừa KB thấp TB80-99 Hà Nội KB Cao KB vừa KB thấp TB80-99 Hƣng KB Cao Yên KB vừa KB thấp Trạm Kịch TB80-99 Nam KB Cao Định KB vừa KB thấp TB80-99 Ninh KB Cao Bình KB vừa KB thấp TB80-99 KB Cao KB vừa Phủ liễn KB thấp TB80-99 KB Cao KB vừa Thái Bình KB thấp Phụ lục PET số trạm theo kịch BĐKH đến năm 2020 Trạm Hải Dƣơng Hà Nam Hà Nội Hƣng Yên Nam Định Ninh Bình Phủ liễn Kịch KB Cao KB vừa KB thấp KB Cao KB vừa KB thấp KB Cao KB vừa KB thấp KB Cao KB vừa KB thấp KB Cao 1 KB vừa KB thấp KB Cao KB vừa KB thấp KB Cao KB vừa 1 Thái Bình KB thấp KB Cao KB vừa KB thấp ... dụng thực đề tài: ? ?Nghiên cứu đánh giá hạn hán vùng Đồng sông Hồng? ?? Để thực mục tiêu đề tài: - Đánh giá trạng hạn hán vùng Đồng sơng Hồng - Dự báo tình trạng hạn hán Đồng sông Hồng Học viên áp... hạn hán giới Việt Nam Chƣơng Hiện trạng hạn hán vùng Đồng sông Hồng Chƣơng Đánh giá hạn hán vùng Đồng sông Hồng CHƢƠNG TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CÚU HẠN HÁN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM Hạn hán. .. Hiện trạng hạn hán vùng ĐBSH 31 2.3.1 Thực trạng hạn hán vùng ĐBSH 31 2.3.2 Nguyên nhân gây hạn hán vùng ĐBSH 35 CHƢƠNG ĐÁNH GIÁ HẠN HÁN VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG 40 3.1