Đánh Giá Tài Nguyên Nước Mặt Lưu Vực Sông Gâm Dưới Tác Động Của Biến Đổi Khí Hậu Phục Vụ Phát Triển Bền Vững Kinh Tế Xã Hội.pdf

Biến đổi dòng chảy nước mặt lưu vực sông Gâm trong điều kiện có hồ Tuyên Quang .... Lượng mưa trung bình tháng tại các trạm trên lưu vực sông Gâm kịch bản RCP4.5 .... Lượng mưa trung bìn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 TS Lương Hữu Dũng

2 TS Nguyễn Ý Như

Hà Nội, năm 2022

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian tiến hành triển khai nghiên cứu, em đã hoàn thành nội dung luận văn Luận văn được hoàn thành không chỉ là nỗ lực của bản thân mà còn có sự giúp

đỡ, hỗ trợ tích cực của nhiều cá nhân và tập thể

Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến TS Lương Hữu Dũng, TS Nguyễn Ý Như, là người trực tiếp hướng dẫn cho luận văn, dành cho em nhiều thời gian, tâm sức, cho em nhiều ý kiến, nhận xét quý báu, chỉnh sửa giúp luận văn của em được hoàn thiện hơn về mặt nội dung và hình thức Đồng thời, Đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu khả năng chống chịu của hệ thống công trình phòng chống lũ, xây dựng công nghệ nhận dạng lũ lớn, tổ hợp lũ bất lợi trên lưu vực sông Hồng và đề xuất giải pháp ứng phó” đã giúp đỡ về phương pháp và số liệu

Em xin chân thành cảm ơn BGH, các thầy cô giáo trong bộ môn Thủy văn và Khoa Khí tượng thủy văn và Hải dương học – Trường ĐH Khoa học tự nhiên đã hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn đúng tiến độ

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến ThS Văn Thị Hằng, ThS Đặng Thu Hiền, ThS Đặng Thị Lan Phương, ThS Phan Văn Thành cùng các đồng nghiệp tại Trung tâm Nghiên cứu Thủy văn và Hải văn, Viện Khoa học KTTV và BĐKH đã nhiệt tình giúp

đỡ em trong quá trình thực hiện luận văn

Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè vì đã luôn luôn ủng hộ, động viên trong quá trình học tập và thực hiện luận văn

Do hạn chế về kiến thức, kinh nghiệm, thời gian tìm hiểu và thực hiện nên luận văn chắc chắn còn nhiều thiếu sót Em rất mong sẽ nhận được nhiều ý kiến đóng góp của thầy, cô và các bạn để em hoàn thiện tốt hơn luận văn này

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG 4

DANH MỤC HÌNH 7

MỞ ĐẦU 9

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU TRÊN LƯU VỰC 12

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 12

1.1.1 Vị trí địa lý 12

1.1.2 Đặc điểm địa hình 13

1.1.3 Đặc điểm địa chất – thổ nhưỡng – khoáng sản 14

1.1.4 Đặc điểm khí hậu lưu vực sông Gâm 16

1.1.5 Đặc điểm thủy văn 21

1.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội 24

1.2.1 Tình hình kinh tế 24

1.2.2 Đặc điểm dân cư – lao động 26

1.2.3 Giáo dục, y tế, văn hóa xã hội 27

1.3 Hiện trạng tài nguyên nước trên lưu vực 29

1.3.1 Hệ thống các công trình hồ chứa 29

1.3.2 Biến đổi dòng chảy nước mặt lưu vực sông Gâm trong điều kiện có hồ Tuyên Quang 32

1.4 Tổng quan về biến đổi khí hậu và tình trạng biến đổi khí hậu tại lưu vực nghiên cứu 34

1.4.1 Biểu hiện biến đổi khí hậu trên thế giới 34

1.4.2 Biểu hiện biến đổi khí hậu tại Việt Nam 37

1.4.3 Kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam 40

1.4.4 Biểu hiện của biến đổi khí hậu tại khu vực nghiên cứu 41

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC TRÊN LƯU VỰC SÔNG GÂM 43

2.1 Lựa chọn mô hình 43

2.2 Mô hình khí hậu toàn cầu xây dựng kịch bản BĐKH 44

2.2.1 Phương pháp tính toán kịch bản biến đổi khí hậu tương lai 44

2.2.2 Kịch bản khí nhà kính 46

2.2.3 Phương pháp hiệu chỉnh thống kê kết quả mô hình 48

2.2.4 Phương pháp phân tích và kiểm nghiệm xu thế quá khứ 50

2.2.5 Đánh giá mức độ tin cậy trong tính toán các kịch bản biến đổi khí hậu 51 2.2.6 Số liệu sử dụng 52

2.3 Mô hình thủy văn 53

2.3.1 Giới thiệu mô hình 53

2.3.2 Thiết lập mô hình mô phỏng dòng chảy 58

2.3.3 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình 59

CHƯƠNG 3 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH 65

3.1 Kịch bản BĐKH cho lưu vực nghiên cứu 65

3.1.1 Phương pháp tính toán kịch bản BĐKH tương lai 65

3.1.2 Biến đổi nhiệt độ 65

3.1.3 Bốc hơi tiềm năng 73

3.1.4 Biến đổi lượng mưa 75

3.2 Tác động của BĐKH đến chế độ dòng chảy 81

3.2.1 Tác động của BĐKH lên dòng chảy đến hồ Tuyên Quang 81

3.2.2 Dòng chảy năm trên toàn lưu vực 85

3.2.3 Dòng chảy mùa lũ 88

3.2.4 Dòng chảy mùa cạn 89

3.3 Đề xuất giải pháp quy hoạch và sử dụng hiệu quả tài nguyên nước thích ứng với BĐKH 91

3.3.1 Các biện pháp chung 91

3.3.2 Những khó khăn, tồn tại trong công tác quản lý tài nguyên nước trên lưu vực sông Gâm 92

3.3.3 Đề xuất sử dụng tài nguyên nước mặt cho lưu vực và các biện pháp thích ứng với tác động của BĐKH đến nguồn nước trên lưu vực 93

KẾT LUẬN 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO 99

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1-1 Diện tích đất tự nhiên phân theo các tỉnh thuộc LVS Gâm 12

Bảng 1-2 Các trạm khí tượng trên lưu vực sông Gâm 16

Bảng 1-3 Nhiệt độ trung bình tháng và năm lưu vực sông Gâm (0C) 19

Bảng 1-4 Lượng mưa trung bình tháng và năm lưu vực sông Gâm 19

Bảng 1-5 Lượng bốc hơi trung bình tháng và năm lưu vực sông Gâm 20

Bảng 1-6 Độ ẩm trung bình tháng và năm lưu vực sông Gâm 20

Bảng 1-7 Các trạm thủy văn trên lưu vực 23

Bảng 1-8 Các đặc trưng dòng chảy mùa lũ - mùa kiệt trên sông Gâm 23

Bảng 1-9 Phân phối dòng chảy trung bình nhiều năm một số trạm trên sông Gâm 24 Bảng 1-10 Dân số thành thị - nông thôn các địa phương LVS Gâm năm 2020 26

Bảng 1-11 Thông số hồ Thủy điện Tuyên Quang 31

Bảng 1-12 Điều tiết hồ Tuyên Quang đợt lũ tiểu mãn đầu tháng 6/2022 34

Bảng 1-13 Thay đổi nhiệt độ trung bình (°C) trong 61 năm (1958-2018) ở các vùng khí hậu 38 Bảng 1-14 Thay đổi lượng mưa (%) các vùng khí hậu giai đoạn 1958-2018 39

Bảng 2-1 Danh sách các phương án mô hình khí hậu toàn cầu và khu vực 44

Bảng 2-2 Tóm tắt đặc trưng các kịch bản, mức tăng nhiệt độ so với thời kỳ tiền công nghiệp 48

Bảng 2-3 Các mô hình khí hậu khu vực được sử dụng trong tính toán xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu cho Bắc Giang theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 52

Bảng 2-4 Các thông số cơ bản của mô hình NAM 55

Bảng 2-5 Danh sách các trạm bốc hơi sử dụng trên lưu vực 58

Bảng 2-6 Danh sách các trạm mưa sử dụng trên lưu vực 58

Bảng 2-7 Bảng đánh giá Mô hình bằng chỉ tiêu R2 61

Bảng 2-8 Bộ thông số mô hình NAM 61

Bảng 2-9 Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình NAM 61

Bảng 3-1 Thay đổi nhiệt độ trung bình (0C) so với kịch bản nền của từng thời kỳ theo kịch bản RCP4.5 66

Bảng 3-2 Thay đổi nhiệt độ trung bình (oC) so với kịch bản nền của từng thời kỳ theo kịch bản RCP8.5 66Bảng 3-3 Thay đổi nhiệt độ lớn nhất (0C) so với kịch bản nền của từng thời kỳ theo kịch bản RCP4.5 67Bảng 3-4 Thay đổi nhiệt độ lớn nhất (0C) so với kịch bản nền của từng thời kỳ theo kịch bản RCP8.5 68Bảng 3-5 Thay đổi nhiệt độ nhỏ nhất (0C) so với kịch bản nền của từng thời kỳ theo kịch bản RCP4.5 69Bảng 3-6 Thay đổi nhiệt độ nhỏ nhất (0C) so với kịch bản nền của từng thời kỳ theo kịch bản RCP8.5 71Bảng 3-7 Nhiệt độ trung bình kịch bản nền so với kịch bản BĐKH tại một số trạm khí tượng trên lưu vực 72Bảng 3-8 Lượng bốc hơi tiềm năng và tỷ lệ thay đổi (%) tại một số trạm theo các kịch bản BĐKH trên lưu vực 73Bảng 3-9 Tỉ lệ thay đổi lượng mưa (%) so với kịch bản nền tại các trạm theo kịch bản RCP4.5 77Bảng 3-10 Tỉ lệ thay đổi lượng mưa (%) so với kịch bản nền tại các trạm theo kịch bản RCP8.5 78Bảng 3-11 Lượng mưa trung bình tháng tại các trạm trên lưu vực sông Gâm (kịch bản RCP4.5) 78Bảng 3-12 Lượng mưa trung bình tháng tại các trạm trên lưu vực sông Gâm (kịch bản RCP8.5) 80Bảng 3-13 Lượng mưa - bốc hơi tiềm năng - dòng chảy - hệ số dòng chảy trên lưu vực hồ Tuyên Quang theo kịch bản RCP4.5 81Bảng 3-14 Lượng mưa - bốc hơi tiềm năng - dòng chảy - hệ số dòng chảy trên lưu vực hồ Tuyên Quang theo kịch bản RCP8.5 82Bảng 3-15 Lưu lượng trung bình tháng và năm các thời kỳ trên lưu vực hồ Tuyên Quang (kịch bản RCP4.5) 84

Bảng 3-16 Lưu lượng trung bình tháng và năm các thời kỳ trên lưu vực hồ Tuyên Quang (kịch bản RCP8.5) 84Bảng 3-17 Lượng mưa - bốc hơi tiềm năng - dòng chảy - hệ số dòng chảy trên lưu vực sông Gâm kịch bản RCP4.5 85Bảng 3-18 Lượng mưa - bốc hơi tiềm năng - dòng chảy - hệ số dòng chảy trên lưu vực sông Gâm kịch bản RCP8.5 86Bảng 3-19 Lưu lượng trung bình tháng các thời kỳ tại trạm Chiêm Hóa trên hệ lưu vực sông Gâm (kịch bản RCP4.5) 87Bảng 3-20 Lưu lượng trung bình tháng các thời kỳ tại trạm Chiêm Hóa trên hệ lưu vực sông Gâm (kịch bản RCP8.5) 87Bảng 3-21 Đề xuất giải pháp ứng phó các thách thức trong khai thác, sử dụng và bảo

vệ tài nguyên nước mặt lưu vực sông Gâm 96

DANH MỤC HÌNH

Hình 1-1 Bản đồ địa hình lưu vực sông Gâm 13

Hình 1-2 Phân phối lượng mưa trung bình tháng tại một số trạm trên lưu vực 18

Hình 1-3 Mạng lưới sông ngòi trên lưu vực 21

Hình 1-4 Nhà máy thủy điện Tuyên Quang 31

Hình 1-5 Sơ đồ hệ thống trạm và hồ chứa trên lưu vực 31

Hình 1-6 Mức biến đổi nhiệt độ trung bình toàn thời kỳ 1850-2018 (so với thời kỳ 1850-1900) (Nguồn: IPCC - SRCCL, 2019) 35

Hình 1-7 Biến đổi của lượng mưa năm thời kỳ 1901-2018 trên cơ sở các nguồn số liệu khác nhau (CRU, GPCC, GHCN) 36

Hình 1-8 Chuẩn sai nhiệt độ trung bình năm và nhiều năm các giai đoạn trên quy mô cả nước 37

Hình 1-9 Thay đổi nhiệt độ trung bình năm, lượng mưa năm giai đoạn 1958 – 2018 39

Hình 1-10 Diễn biến của tần số xoáy thuận nhiệt đới thời kỳ 1959-2018 40

Hình 1-11 Sự thay đổi của yếu tố nhiệt độ tại một số trạm trên lưu vực sông Gâm42 Hình 1-12 Sự thay đổi của yếu tố lượng mưa tại một số trạm trên lưu vực sông Gâm 42

Hình 2-1 Sơ đồ các bước thực hiện 43

Hình 2-2 Minh họa phương pháp hiệu chỉnh CDFt (màu đỏ: quan trắc, màu đen: mô hình) 49

Hình 2-3 Cấu trúc mô hình NAM 54

Hình 2-4 Bản đồ lưu vực sông Gâm 59

Hình 2-5 Quá trình lưu lượng thực đo và tính toán tại trạm Chiêm Hóa và hồ Tuyên Quang (giai đoạn hiệu chỉnh mô hình) 63

Hình 2-6 Quá trình lưu lượng thực đo và tính toán tại trạm Chiêm Hóa và hồ Tuyên Quang (giai đoạn kiểm định mô hình) 64

Hình 3-1 Sự gia tăng nhiệt độ kịch bản BĐKH so với kịch bản nền tại một số trạm trên lưu vực 72

Hình 3-2 Thay đổi lượng bốc hơi (%) theo các kịch bản 1 số trạm khí tượng trên lưu vực 74Hình 3-3 Sự biến đổi dòng chảy trên lưu vực hồ Tuyên Quang của các kịch bản 83Hình 3-4 Lưu lượng trung bình năm các thời kỳ tại trạm Chiêm Hóa 86Hình 3-5 Diễn biến quá trình mưa và lưu lượng trung bình tháng, trung bình năm các thời kỳ tại trạm Chiêm Hóa trên sông Gâm 88Hình 3-6 Lưu lượng trung bình mùa lũ và mùa cạn các thời kỳ tại trạm Chiêm Hóa 90Hình 3-7 Sự thay đổi dòng chảy trung bình năm, trung bình mùa lũ và trung bình mùa cạn so với kịch bản nền trạm Chiêm Hóa 91

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết

Biến đổi khí hậu làm gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan, các thiên tai trở nên khắc nghiệt và bất thường hơn Mỗi khi xuất hiện chúng thường gây ra những thiệt hại to lớn về con người và tài sản, ảnh hưởng lớn đến nền kinh tế - xã hội trong khu vực, đôi khi là dẫn đến sự thụt lùi của nền kinh tế trong một vài năm Tài nguyên nước toàn cầu đang có xu thế biến động mạnh trong vài thập kỷ qua do tác động của Biến đổi khí hậu Các nghiên cứu cho thấy tài nguyên nước mặt ở các vùng cận nhiệt đới khô hạn được dự báo sẽ giảm đáng kể trong thế kỷ 21, và tăng ở các vĩ độ (IPCC,

2014 - bằng chứng rõ ràng, đồng thuận cao) Kèm theo đó là sự gia tăng các hiện tượng thuỷ văn cực đoan cả về cường độ và tần suất (Zhang và Villarini, 2017), chi phối sự biến động dòng chảy tự nhiên ở các lưu vực sông trên khắp thế giới (Haddeland và cộng sự, 2014) Trong bối cảnh đó, việc nắm được kiến thức hay khái quát hoá được vấn đề Tài nguyên nước trong điều kiện khí hậu tương lai có ý nghĩa rất lớn trong quản lý và phát triển bền vững tài nguyên nước

Tuy nhiên, các nghiên cứu thế giới tập trung nhiều vào quy mô toàn cầu, độ phân giải quá thô để nắm bắt được các hiện tượng, biến đổi quy mô khu vực, lưu vực Trong khi đó, sự biến động tài nguyên nước dưới sự thay đổi khí hậu ở các khu vực khác nhau có sự biến đổi đáng kể, vì vậy việc nghiên cứu tác động biến đổi khí hậu

ở quy mô lưu vực là rất cần thiết

Việt Nam là một trong những quốc gia bị ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu (BĐKH), tác động của biến đổi khí hậu thậm chí còn diễn biến nhanh hơn so với

dự kiến Số lượng các đợt hạn hán, đặc biệt là hạn khắc nghiệt gia tăng trên phạm vi toàn quốc Điển hình, vào năm 2010 mức độ thiếu hụt dòng chảy trên hệ thống sông, suối cả nước so với trung bình nhiều năm từ 60÷90%, mực nước ở nhiều nơi rất thấp, tương ứng với tần suất lặp lại 40÷100 năm Lượng mưa trong mùa mưa dự kiến sẽ làm tăng đáng kể lưu lượng đỉnh lũ và giảm tần suất lũ từ 100 năm xuống thậm chí còn 20 năm

Đối với lưu vực sông Gâm là lưu vực thuộc hệ thống sông Hồng, do đặc thù

về vị trí địa lý và địa hình, lưu vực thường xuyên chịu ảnh hưởng các loại hình thiên tai khắc nghiệt như áp thấp nhiệt đới, bão, mưa lớn, lũ quét, ngập lụt Lưu vực có địa hình chủ yếu là núi, bị chia cắt mạnh mẽ, ảnh hưởng sâu sắc đến mật độ sông suối

và sự hình thành các tiểu vùng khí hậu Do vậy đã ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự phân

bố theo không gian và thời gian của nước mưa, nước mặt trên lưu vực, nước dưới đất trong các tầng chứa nước Ngoài ra, trên dòng chính sông Gâm còn có hệ thống thủy điện cùng với nhu cầu dùng nước tại hạ du tác động lớn đến tài nguyên nước tại lưu vực Mặt khác, tài nguyên nước lưu vực sông Lô Gâm đang chịu nhiều áp lực từ phía thượng nguồn Trung Quốc cả về “chất” và “lượng” (diện tích lưu vực thuộc TQ 40,3%) Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường, đến cuối thế kỷ XXI, nhiệt độ trung bình năm lưu vực sông Lô – Gâm sẽ tăng từ 1,7 – 2,8 0C và lượng mưa trung bình năm sẽ tăng từ 2,9 – 4,9% so với giai đoạn 1980 – 1999 Tuy nhiên lượng mưa tăng không đều ở các tháng mà có xu hướng tăng lên ở mùa mưa và giảm xuống vào mùa khô Những đặc điểm đó cho thấy việc phân tích xu thế biến đổi của dòng chảy, taì nguyên nước mặt cho lưu vực sông Gâm dưới ảnh hưởng của BĐKH là rất cấp thiết

và có ý nghĩa khoa học, cung cấp cơ sở khoa học cho việc quy hoạch và quản lý hiệu quả tài nguyên nước trên lưu vực đảm bảo môi trường sinh thái và hoạt động kinh tế

xã hội của lưu vực

Trên lưu vực sông Hồng, đã có nhiều nghiên cứu sử dụng các công cụ khác nhau để đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước lưu vực, tuy nhiên vấn đề cấp thiết đặt ra ở đây là cần cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu bản mới nhất hiện nay trong việc đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy mới mang

ý nghĩa cho thực tiễn Vì thế đề tài “Đánh giá tài nguyên nước mặt lưu vực sông Gâm dưới tác động của Biến đổi khí hậu phục vụ phát triển bền vững kinh tế xã hội” đã được lựa chọn để giải quyết vấn đề nêu trên Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở

khoa học, và tài liệu tham khảo trong công tác quy hoạch phân bổ nguồn nước và cấp phép tài nguyên nước một cách hợp lý, bền vững

2 Mục tiêu

Ứng dụng mô hình thủy văn tính toán dòng chảy mặt chi tiết tại các vị trí trên

lưu vực sông Gâm (hồ Tuyên Quang, trạm Chiêm Hoá), đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước trên lưu vực sông Gâm

3 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp kế thừa, thu thập, tổng hợp tài liệu: Phương pháp này được thực hiện trên cơ sở kế thừa, phân tích và tổng hợp các nguồn tài liệu, tư liệu, số liệu thông tin có liên quan một cách có chọn lọc, từ đó, đánh giá chúng theo yêu cầu và mục đích nghiên cứu Tham khảo và kế thừa kết luận, kết quả có liên quan của một

số nghiên cứu trước đây của các tác giả, cơ quan, tổ chức khác Những tài liệu và kết quả này là đặc biệt quan trọng trong việc định hướng, phân tích và đánh giá trong quá trình nghiên cứu;

- Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập và tổng hợp các tài liệu hiện có liên quan như điều kiện khí hậu tự nhiên, kinh tế - xã hội, số liệu quan trắc thuỷ văn tại các trạm trên lưu vực nghiên cưu, số liệu sử dụng đất trên hệ thống sông Gâm; kịch bản BĐKH của Bộ Tài nguyên và Môi trường

- Phương pháp thống kê: Tính toán các số liệu thủy văn liên tục và lựa chọn các kịch bản để tính toán;

- Phương pháp áp dụng mô hình: Ứng dụng mô hình thủy văn MIKE NAM

mô phỏng chế độ thủy văn, dòng chảy và ảnh hưởng của BĐKH đến dòng chảy trên lưu vực sông Gâm theo nhiều năm hoặc một năm điển hình, từ đó đánh giá tài nguyên nước mặt Sau khi thu thập các số liệu liên quan mới lựa chọn thời gian dùng để mô phỏng, hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU TRÊN LƯU VỰC 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

Về địa giới hành chính, LVS Gâm thuộc địa phận 4 tỉnh, gồm 17 huyện, thị:

Hà Giang (6 huyện, thị), Cao Bằng (3 huyện), Bắc Kạn (4 huyện), Tuyên Quang (4 huyện) Trong đó tỉnh Tuyên Quang chiếm diện tích lớn nhất, gần 1/3 diện tích lưu vực sông Gâm Về ranh giới, LVS Gâm có phía Bắc giáp Trung Quốc, phía Tây giáp LVS Lô, phía Nam giáp LVS Phó Đáy và LVS Chảy, phía Đông giáp với LVS Cầu (Bắc Kạn) và LVS Kỳ Cùng - Bằng Giang (Cao Bằng) Do phân bố trên lãnh thổ có diện tích rộng lớn, chảy dài từ vùng núi và cao nguyên đến vùng đồi núi thấp nên những đặc điểm tự nhiên lưu vực nghiên cứu khá đa dạng, phức tạp

Bảng 1-1 Diện tích đất tự nhiên phân theo các tỉnh thuộc LVS Gâm

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình lưu vực có sự phân hóa và chia cắt phức tạp, chủ yếu là đồi núi thấp Phần thượng nguồn hình thái lưu vực dốc và hẹp, càng về hạ lưu thung lũng sông mở rộng, sườn thoải, phổ biến là dạng địa hình xâm thực Giữa lưu vực sông Lô và lưu vực sông Gâm là các khối núi, dãy núi thấp có hướng tây bắc - đông nam hoặc á kinh tuyến Sự chia cắt phức tạp của địa hình LVS Gâm đã tạo nên tính đa dạng của cảnh quan

Hình 1-1 Bản đồ địa hình lưu vực sông Gâm

Trên phần lưu vực thuộc lãnh thổ Việt Nam, có thể nhận thấy các bậc địa hình

từ thấp lên cao là: dưới 100m (3,8%); 100-200m (7,8%); 200-300m (9,9%); 400m (11,4%); 400-500m (11,3%); 500-700m (18,6%); 700-1.000m (19,6%); 1.000-

300-1.500m (1,8%); trên 2.000m (dưới 1%) Diện tích có độ cao từ 500-1.000m chiếm đa

số với 38,2% tổng diện tích lưu vực Bậc từ 1.000m trở lên có diện tích nhỏ dưới dạng những đỉnh núi cao trên các đường phân thuỷ Một số đỉnh có độ cao trên 1.500m tập trung ở phía bắc và đông bắc như Phia Ya (1.979m), Phia Uắc (1.930m) Phía nam của lưu vực, dọc theo dòng chính sông Gâm phổ biến là các bậc địa hình cao dưới 200m

Nhìn chung, LVS Gâm có địa hình chủ yếu là đồi núi phân cách phức tạp Độ cao địa hình thấp dần từ phía bắc (trung bình trên 1.000m) về phía nam và đông nam (200-500m) dọc theo hướng chảy dòng chính sông Gâm Trên toàn lưu vực, từ cao xuống thấp có các nhóm kiểu địa hình chủ yếu là nhóm kiểu địa hình bóc mòn - rửa trôi và nhóm kiểu địa hình tích tụ

1.1.3 Đặc điểm địa chất – thổ nhưỡng – khoáng sản

LVS Gâm nằm trong miền hoạt động kiến tạo mạnh với cường độ khác nhau tạo nên sự phân dị mạnh mẽ của cấu trúc địa tầng và thành phần nham thạch theo không gian Nhìn chung, nền địa chất LVS Gâm gắn liền với sự phát triển địa chất khu Việt Bắc và vùng Hoa Nam - Trung Quốc, thuộc nền đá cổ Cambri Có thể xác định trên LVS Gâm bao gồm những hệ tầng và những nhóm nham thạch chính sau:

- Nhóm đá trầm tích trong lưu vực nghiên cứu bao gồm đá vôi, đá phiến thạch sét, cát kết và cuội kết Trầm tích đá vôi thường có màu trắng xanh hoặc xám xanh, phân bố chủ yếu ở các huyện của Hà Giang Nhìn chung, trầm tích đá vôi đã bị biến chất nên tỷ lệ vôi khi nung thấp, khi phong hoá cho đất màu đỏ nâu, thành phần cơ giới từ thịt trung bình đến thịt nặng Các trầm tích phiến thạch sét có mức độ biến chất yếu, bị ép thành phiến màu tím đỏ, phân bố chủ yếu ở Yên Sơn, Chiêm Hoá (Tuyên Quang), Bảo Lạc (Cao Bằng) Đất phát triển trên trầm tích phiến thạch sét

thường có màu vàng hoặc vàng đỏ, thành phần cơ giới từ nặng tới sét, tỷ lệ sét cao (60-70%) và tầng đất dày Trầm tích cát kết, cuội kết có kiến trúc hạt, khoáng vật chủ yếu là thạch anh (từ 50-70%), phân bố chủ yếu ở Bắc Mê, Vị Xuyên, Yên Minh (Hà Giang), Chiêm Hoá (Tuyên Quang) Đất phát triển trên loại đá này thường có tầng mỏng và trung bình, thành phần cơ giới thường là cát pha, thịt nhẹ

- Loại đá biến chất phổ biến trong lưu vực nghiên cứu là phiến thạch mica, có đặc điểm là mức độ biến chất mạnh, ép thành phiến mỏng, có vảy mica, phân bố ở Bảo Lạc (Cao Bằng), Yên Sơn, Chiêm Hoá, Lâm Bình, Na Hang (Tuyên Quang)

Nhóm các nham thạch Mezozoi:

Các nham thạch Mezozoi LVS Gâm thuộc hệ Triat khá phong phú, đa dạng, bao gồm các hệ tầng: Lạng Sơn (T1-ls), Sông Hiến (T2-sh) và Nà Khuất (T2-nk) Các thành hệ này phân bố xen kẽ nhau chủ yếu ở khu vực phía bắc, phía đông và đông bắc của lưu vực, thuộc địa phận Hà Giang và Cao Bằng Bề dày của hệ tầng Lạng Sơn (T1-ls) khoảng 220m, cấu tạo bởi trầm tích lục nguyên, chứa hóa thạch Hệ tầng Sông Hiến (T2-sh) dày khoảng 200m, cấu tạo chủ yếu bởi trầm tích núi lửa, trầm tích lục nguyên chứa vật liệu núi lửa Hệ tầng Nà Khuất (T2-nk) dày khoảng 1.100m, gồm

đá vôi chứa sét phân lớp mỏng, cát, bột kết phân lớp không đều Bề dày của hệ tầng Văn Lãng (T3-vl) khoảng 250m, cấu tạo bởi các trầm tích chứa than, gồm cuội kết thạch anh, quaczit, silic; cát kết thạch anh hạt thô, bột kết vôi, bột kết, đá vôi phân lớp

Trầm tích Kainozoi:

Giới Kainozoi ở LVS Gâm chỉ thấy sự có mặt của hệ Đệ tứ (Q) bao gồm các trầm tích bở rời, nón phóng vật phát triển dọc các thung lũng sông và các phụ lưu Thành phần chủ yếu là sét, sét pha cát nằm trên các trầm tích cuội, sỏi và cát hạt thô Trong khu vực nghiên cứu, nhóm vật liệu này chiếm tỷ lệ rất nhỏ

Lớp phủ thổ nhưỡng LVS Gâm được hình thành trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa Chính vì thế, lớp đất F đỏ vàng trên đá sét và biến chất (Fs) nhiệt đới chiếm trên 50% diện tích đất lưu vực Ở độ cao trên 900m, quá trình feralit suy yếu

và xuất hiện quá trình mùn hoá, alit mùn với các loại đất mùn đỏ nâu, đất mùn đỏ vàng xuất hiện khá phổ biến Trong các thung lũng có độ cao dưới 50m là các loại đất dốc tụ và phù sa Nhóm đất dốc tụ chỉ chiếm 0,1% diện tích đất lưu vực

Lịch sử hình thành lãnh thổ lâu dài cùng các vận động kiến tạo phức tạp đã tạo cho LVS Gâm có nguồn tài nguyên khoáng sản khá đa dạng với sự có mặt của tất cả các nhóm khoáng sản Những loại khoáng sản chủ yếu bao gồm: vàng sa khoáng phân

bố dọc theo sông Gâm, Chiêm Hoá; đồng (chưa được đánh giá đầy đủ), mangan ở Chiêm Hoá; than nâu và than đá ở Na Hang, Chiêm Hoá; đá vôi, cuội sỏi, cát Tuy nhiên, hầu hết các điểm khoáng sản có trữ lượng nhỏ nên ít có khả năng khai thác công nghiệp trên quy mô lớn Nhiều loại khoáng sản chưa được thăm dò, đánh giá Một số loại đã được khai thác nhưng hiệu quả kinh tế thấp và gây ô nhiễm môi trường Đáng kể nhất trong lưu vực là các loại vật liệu xây dựng như đá vôi, sỏi và cát nhưng phân bố không tập trung và khó khai thác, vận chuyển

1.1.4 Đặc điểm khí hậu lưu vực sông Gâm

Do ảnh hưởng của vị trí địa lý và đặc điểm địa hình nên khí hậu LVS Gâm cũng có những đặc trưng khác biệt so với miền khí hậu phía bắc Với vị trí địa lý nằm trong vùng nội chí tuyến, sát với chí tuyến bắc, lại nằm kẹp giữa hai vòng cung núi

và thấp dần từ phía bắc và tây bắc xuống phía nam và đông nam nên khí hậu LVS Gâm mang tính chất nhiệt đới ẩm gió mùa, phân hoá phức tạp và có mùa đông lạnh

và khô hơn so với các khu vực khác của hệ thống sông Lô-Gâm nhưng ấm và ẩm hơn

so với khu Đông Bắc

• Chế độ nhiệt

Do địa hình chủ yếu là đồi núi và ảnh hưởng của gió mùa đông bắc nên LVS Gâm có nền nhiệt độ năm khá thấp, trung bình từ 22-240C, tăng dần từ bắc xuống nam, biên độ nhiệt năm lớn, trung bình từ 12,5 - 140C Thời gian mùa lạnh kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4, lạnh nhất là tháng 1 với nhiệt độ trung bình xuống tới 15 0C Mùa hạ kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, với nền nhiệt cao (26-27 0C) và khá đồng nhất, trong đó, nóng nhất là tháng 7 (27-28 0C) (Bảng 1-3)

Bảng 1-2 Các trạm khí tượng trên lưu vực sông Gâm

STT Trạm Tọa độ Yếu tố quan trắc

từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau với lượng mưa trung bình <50mm/tháng (riêng trung tâm mưa Bắc Quang là 70-80mm/tháng) Lượng mưa ngày lớn nhất tương đối lớn ở Bắc Quang và một số trạm phía Nam, tương đối bé ở các núi vừa, núi cao và trung tâm mưa ít Bảo Lạc - Chợ Rã

Hình 1-2 Phân phối lượng mưa trung bình tháng tại một số trạm trên lưu vực

• Chế độ ẩm, bốc hơi

LVS Gâm có độ ẩm tương đối cao và ổn định Độ ẩm bình quân trong lưu vực

là 85%/năm Độ ẩm trung bình các tháng dao động trong khoảng từ 80-87%, thấp ở các khu vực Bắc Mê, Bảo Lạc, Chợ Rã Biên độ dao động năm phổ biến dao động trong khoảng 3-8%, thấp hơn so với các LVS khác ở miền Bắc và Đông Bắc Bắc Bộ Tổng lượng bốc hơi ống piche trung bình nhiều năm trên lưu vực dao động từ 700 - 900mm Riêng vùng mặt hồ Tuyên Quang, lượng bốc hơi năm lên đến 1.283 mm (

Bảng 1-5, Bảng 1-6) Tổng lượng bốc hơi mặt nước quan trắc được trên lưu vực sông Gâm có thể đạt 128,5mm

• Các hiện tượng thời tiết đặc biệt khác

LVS Gâm là khu vực thường xuyên xuất hiện các hiện tượng thời tiết đặc biệt như mưa phùn, sương mù, sương muối và đặc biệt là dông Số ngày có dông trong năm dao động từ 40-70 ngày, tập trung chủ yếu trong các tháng mùa hạ Số ngày có sương mù và mưa phùn trong năm tương ứng là 50-60 ngày và 10-25 ngày Hiện tượng sương mù xuất hiện nhiều trong các tháng mùa đông, đặc biệt là ở các thung lũng lặng gió Các hiện tượng khác như sương muối, mưa đá xuất hiện không nhiều, trung bình khoảng một vài ngày/năm

Bảng 1-3 Nhiệt độ trung bình tháng và năm lưu vực sông Gâm ( 0 C)

Bắc Mê 15.2 16.9 19.9 23.7 26.0 27.3 27.3 27.1 25.6 22.9 19.3 15.7 22.3 Bảo Lạc 15.0 17.0 20.3 24.3 26.6 27.8 27.8 27.3 25.8 23.0 19.4 15.6 22.5 Chiêm Hóa 16.0 17.6 20.4 24.3 27.1 28.4 28.4 28.0 26.9 24.3 20.8 16.9 23.3 Chợ Rã 15.1 16.8 19.9 23.8 26.4 27.9 27.8 27.7 26.3 23.5 19.8 15.9 22.6

Na Hang 15.2 17 20.3 23.7 26.6 27.7 27.8 27.3 26.4 23.5 19.2 16.4 22.6 Tuyên Quang 15.5 16.9 19.9 23.6 17.1 28 28.1 27.6 26.5 23.8 20.3 17.2 22.9

Bảng 1-4 Lượng mưa trung bình tháng và năm lưu vực sông Gâm (mm)

Chiêm Hóa 34.14 30.42 60.87 119.89 224.21 266.55 299.36 281.14 170.28 86.73 46.95 23.60 1644 Bắc Mê 33.3 27.3 57.8 79.8 216.7 308.6 319.2 249.8 143.2 84.2 54.9 29.2 1604 Bảo Lạc 28.1 24.1 53.7 70.4 152.7 214.4 249.9 203.4 105.5 66.5 41.2 23.1 1233 Chợ Rã 29.0 21.3 55.6 94.8 192.5 218.1 280.1 246.5 132.9 76.7 44.3 19.1 1411

Na Hang 25.6 28.1 54.4 123.8 275.6 316.9 314.0 287.1 174.0 105.3 54.4 33.2 1792 Tuyên Quang 23.0 29.1 53.2 114.6 219.9 280.4 277.6 298.1 178.8 132.4 49.0 17.5 1662

Bảng 1-5 Lượng bốc hơi trung bình tháng và năm lưu vực sông Gâm (mm)

Chiêm Hoá 41.9 43.1 53.0 62.6 83.2 70.2 66.1 55.9 58.9 57.0 48.0 46.4 686.3 Bắc Mê 48.5 56.8 73.5 82.8 88.3 68.3 65.3 62.7 63.2 60.4 50.7 51.0 771.5 Bảo Lạc 53.2 63.2 92.6 103.3 106.8 78.7 74.8 65.9 66.0 60.7 51.9 50.9 868.0 Chợ Rã 51.1 57.3 71.4 76.5 86.0 69.3 66.1 59.6 62.2 57.8 50.5 50.7 758.5 Tuyên Quang 48.8 47.2 55.2 66.4 90.7 76.1 78.6 62.9 62.5 62.0 55.0 54.9 760.3

Bảng 1-6 Độ ẩm trung bình tháng và năm lưu vực sông Gâm (%)

Chiêm Hoá 87 86 86 85 83 85 85 87 86 86 86 86 86 Bắc Mê 84 82 81 81 82 85 86 87 85 85 85 84 84 Bảo Lạc 80 78 75 75 76 81 83 85 83 83 83 82 80 Chợ Rã 83 81 81 82 81 84 85 85 85 85 85 83 83 Tuyên Quang 84 84 85 84 81 83 84 86 85 83 83 82 84

1.1.5 Đặc điểm thủy văn

Dòng chính sông Gâm bắt nguồn từ vùng núi cao trên 1.900m ở phía đông tỉnh Vân Nam Phần thượng nguồn sông Gâm chảy theo hướng tây bắc - đông nam vào địa phận tỉnh Quảng Tây rồi chảy vào lãnh thổ Việt Nam tại huyện Bảo Lạc (Cao Bằng) sau đó đổ vào sông Lô tại xã Tân Long huyện Yên Sơn tỉnh Tuyên Quang Các phụ lưu của sông Gâm phân bố tương đối đều dọc theo hai bên dọc sông

Hình 1-3 Mạng lưới sông ngòi trên lưu vực

Mật độ sông suối trung bình trên lưu vực sông Gâm từ dưới 0,5 - 1,5 km/km2 Phía thượng lưu sông Gâm mật độ sông suối ít hơn cả, từ dưới 0,5 - 1 km/km2, tại đây mưa ít và đá vôi nhiều nhất so với các vùng khác trong lưu vực Lưu vực sông

Gâm có dạng dài và hẹp, các phụ lưu nhỏ, nhưng cấu tạo dạng lông chim rất thuận lợi cho việc tập trung nước trên dòng chính Trong phần lãnh thổ Việt Nam sông Gâm

có chiều dài 217km, có diện tích lưu vực là 9.168 km2 với 2 phụ lưu lớn nhất là sông Nho Quế và sông Năng

Nhánh sông Nho Quế có độ dài 192km, bắt nguồn từ vùng núi cao trên 1.800m

ở phía đông thành phố Vân Sơn tỉnh Vân Nam, Trung Quốc, có tổng diện tích lưu vực là 6.050km2 Trong lãnh thổ Việt Nam, sông Nho Quế có chiều dài 46km và diện tích lưu vực là 2.010km2 (35% diện tích LVS Gâm)

Nhánh sông Năng dài 113km, diện tích lưu vực 2.270km2 (chiếm 13% diện tích LVS Gâm), bắt nguồn từ dãy núi Phia Ya cao 1.979m ở huyện Bảo Lâm tỉnh Cao Bằng, chảy qua thị trấn Chợ Rã rồi đổ vào sông Gâm ở Na Hang (Tuyên Quang) Do chảy qua vùng địa hình karst hiểm trở nên nhiều nơi dòng sông chảy ngầm qua các khối đá vôi Trước khi hợp lưu với sông Gâm, sông Năng tiếp nhận nước từ hồ Ba

Bể nên chế độ dòng chảy chịu ảnh hưởng mạnh bởi tác dụng điều tiết của hồ

Hồ Ba Bể là hồ chứa nước tự nhiên trên nhánh sông Năng, thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể Đây là phần cuối của sông Chợ Lèng được mở rộng ra trước khi đổ vào sông Năng Chiều dài hồ 7,5 km, rộng từ 200 đến 800m, nơi sâu nhất dưới 30m Diện tích hồ Ba Bể khoảng 500ha được bao bọc bởi hệ thống núi đá vôi thấp trung bình dưới 1.000m Lưu vực hồ bao gồm các nhánh sông, suối chính là: suối Chợ Lống – nhánh sông chính cung cấp nước cho hồ ở phía nam, có chiều dài 26,5km; suối Tà Han và Bú Lự - là phụ lưu cung cấp nước cho hồ từ phía tây Diễn biến nước hồ vừa mang tính chất thủy văn của sông và mang tính chất của hồ

Hồ Tuyên Quang trên sông Gâm có dạng dài và hẹp theo hướng tây bắc – đông nam, phù hợp với hình thái thung lũng sông Do chảy qua vùng núi và cao nguyên nên độ cao trung bình vùng hồ khoảng 900m, với trên 20 thác, ghềnh Hình thái thung lũng có dạng hẻm vực do các dãy núi men sát dòng chảy Mật độ sông suối vùng hồ khá thấp, trung bình chỉ 0,5km/km2 với 8 phụ lưu của sông Gâm đổ nước vào hồ

Điều kiện khí hậu, đặc điểm mặt đệm và cấu trúc mạng lưới thủy văn lưu vực

đã chi phối sự phân bố và diễn biến chế độ dòng chảy LVS Gâm, trong đó mưa là nhân tố có tính chất quyết định đến sự phân bố dòng chảy Do chịu chi phối của sự phân mùa khí hậu nên chế độ dòng chảy của sông Gâm chia làm hai mùa rõ rệt

Mùa lũ trên lưu vực sông Gâm kéo dài từ tháng 6 đến tháng 10 chiếm 70 - 80% tổng lượng dòng chảy năm Thời gian có dòng chảy lũ lớn nhất trong năm là từ tháng 6 đến tháng 8, chiếm trên 50% lượng dòng chảy năm Dòng chảy mùa lũ của lưu vực lớn nhưng dòng chảy cực đại nhỏ chứng tỏ phân phối dòng chảy mùa lũ khá điều hoà Tháng đỉnh lũ thường là tháng 7 hoặc 8 với khoảng 20-25% tổng lượng dòng chảy năm và lưu lượng trung bình tháng khoảng 890m3/s (tại trạm Chiêm Hóa)

Mùa cạn kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Thời kỳ có dòng chảy nhỏ nhất năm là từ tháng 1 đến tháng 3 (7,8% lượng dòng chảy năm) Tháng kiệt nhất trong năm là tháng 3, tháng 4 (2,2% lượng dòng chảy năm) Giai đoạn đầu lưu lượng kiệt còn khá lớn do ảnh hưởng của mưa cuối mùa nóng và nhất là lượng nước kiệt giảm đi liên tục và đạt tới trị số cực tiểu tháng, lúc này nguồn cung cấp của sông hoàn toàn là nước ngầm

Bảng 1-7 Các trạm thủy văn trên lưu vực

2 Chiêm Hóa Chiêm Hoá Tuyên Quang 01/01/1973 – nay

3 Na Hang Na Hang Tuyên Quang 01/01/1962 – nay

Bảng 1-8 Các đặc trưng dòng chảy mùa lũ - mùa kiệt trên sông Gâm

Trạm năm Qtb

Mùa lũ 3 tháng lớn nhất Tháng lớn nhất

tháng Giá trị

% so với năm tháng

Giá trị

% so với năm tháng

Giá trị

% so với năm Bảo Lạc 66.0 VI-X 128 79.7 VI-VIII 159 59.2 VIII 188 23.7 Chiêm Hóa 388 VI-X 666 74.2 VI-VIII 808 54.0 VIII 929 20.2

Mùa cạn 3 tháng nhỏ nhất Tháng nhỏ nhất

Trạm năm Qtb tháng Giá trị

% so với năm

tháng Giá trị

% so với năm

tháng Giá trị

% so với năm Bảo Lạc 66.0 XI-IV 23.0 20.3 II-IV 14.1 2.93 II 13.3 1.68 Chiêm Hóa 388 XI-IV 197 25.8 I-III 159 7.03 II 144 2.33

Nhìn chung, tiềm năng nước mặt LVS Gâm không lớn so với LVS Hồng (chiếm 10,4% lượng nước sông Hồng tại Sơn Tây trong khi diện tích lưu vực chiếm khoảng 10% diện tích LVS Hồng) Tuy nhiên, do sự tương phản lớn về lưu lượng dòng chảy giữa mùa lũ và mùa cạn trên LVS Gâm nên biên độ dao động mực nước sông và tỷ lệ giữa lưu lượng dòng chảy lũ cực đại với lưu lượng dòng chảy kiệt nhất đạt giá trị rất lớn Dòng chảy lớn vào mùa lũ trên sông Gâm thường gây ngập lụt cho

hạ lưu (TP Tuyên Quang và đồng bằng sông Hồng) Việc khống chế lũ trên sông Gâm sẽ làm giảm các áp lực về dòng chảy lũ trên sông Hồng tại đồng bằng Bắc Bộ Tính đến tuyến đập Tuyên Quang tổng lượng nước trong năm đạt 10,0 tỷ m3, ứng với Q0 = 319m3/s Ở các phụ lưu, giá trị Qo trung bình năm khá nhỏ

Bảng 1-9 Phân phối dòng chảy trung bình nhiều năm một số trạm trên sông Gâm

hiện chiếm 85% diện tích tự nhiên và 60% dân số của các tỉnh và huyện miền núi, gồm khu vực vùng cao, vùng sâu, GDP bình quân đầu người chỉ đạt bằng 31% mức trung bình cả nước

Nhìn chung, cơ cấu kinh tế chuyển dịch chậm, hiệu quả thấp, chỉ đạt 8 - 9 triệu đồng/ha/năm, thiếu vững chắc Diện tích đất trồng lúa nước hai vụ chỉ chiếm gần 50% diện tích canh tác Cây công nghiệp chủ yếu dựa vào thiên nhiên, thâm canh thấp, phương hướng phát triển sản xuất hàng hoá tập trung có quy mô lớn còn nhiều lúng túng Kết cấu hạ tầng kinh tế - xã hội yếu kém so với các lưu vực khác, chưa đủ sức tạo điều kiện cho kinh tế lưu vực phát triển nhanh, hiệu quả Nạn di cư tự do chưa được giải quyết triệt để, còn nhiều người chưa ổn định định canh, định cư Các tệ nạn

xã hội như nghiện hút tồn tại ở nhiều tộc người Hiện tượng vượt biên, buôn bán trái phép, mê tín dị đoan và hủ tục còn tồn tại

Tài nguyên sinh vật có đóng góp khá lớn cho việc phát triển kinh tế trên lưu vực Giá trị sản xuất của ngành nông – lâm nghiệp - thủy sản thường đạt 35 đến 40% tổng giá trị sản xuất của các ngành kinh tế ở các địa phương trong lưu vực, tạo cơ sở cho sự phát triển của các ngành công nghiệp chế biến như chế biến gỗ, chế biến lương thực - thực phẩm, sản xuất hàng tiêu dùng Tài nguyên sinh vật cũng góp phần ổn định cuộc sống cho trên 80% lao động trong ngành nông - lâm nghiệp - thủy sản ở các địa phương và các ngành công nghiệp chế biến liên quan Từ năm 2008 đến nay

hồ Tuyên Quang đã hình thành và đi vào hoạt động Ngoài mục tiêu điều tiết lũ và phát điện, việc hình thành hồ chứa này còn tạo thuận lợi cho việc phát triển nuôi trồng

và đánh bắt thủy sản và du lịch sinh thái vùng hồ do những ưu thế về các điều kiện

tự nhiên, đặc biệt là về không gian, chất lượng nguồn nước, chế độ dòng chảy và tính độc đáo của nguồn tài nguyên sinh vật

Hiện nay, tình trạng kinh tế tự nhiên tự cung tự cấp còn tồn tại nhiều ở các địa bàn vùng sâu, vùng xa, kinh tế hàng hoá chậm phát triển, trình độ ứng dụng khoa học

kỹ thuật vào sản xuất (trồng trọt, chăn nuôi, nghề cá, ) còn thấp do đặc điểm kinh tế

- xã hội truyền thống còn tác động ở nhiều vùng dân tộc thiểu số trên lưu vực

1.2.2 Đặc điểm dân cư – lao động

Lưu vực sông Gâm là địa bàn cư trú của nhiều dân tộc với dân số gần 2.513.850 người (2020) Dân cư phân bố không đồng đều Sự chênh lệch về phân bố dân cư thể hiện rõ nét ở sự phân bố dân cư thành thị và nông thôn

Bảng 1-10 Dân số thành thị - nông thôn các địa phương LVS Gâm năm 2020

(Nguồn: Tổng hợp từ Niên giám thống kê các địa phương LVS Gâm năm 2020)

Quá trình công nghiệp hóa và sự chuyển đổi nền kinh tế thị trường đã thúc đẩy

sự phát triển của các đô thị, số dân thành thị đã tăng lên nhanh chóng ở các đô thị lớn của lưu vực Tuy nhiên, so với các lưu vực khác, có thể nhận thấy mức độ đô thị hoá

và tỉ lệ dân đô thị của LVS Gâm còn rất thấp Về thành phần dân tộc, trên lưu vực có

15 dân tộc cùng sinh sống Trong đó, người Tày chiếm số lượng đông nhất, sống tập trung ở Bắc Quang, Vị Xuyên (26% dân số Hà Giang), Chiêm Hoá, Na Hang (25% dân số Tuyên Quang) Đời sống và canh tác của người dân trong lưu vực gắn liền với nguồn nước tự nhiên Cộng đồng cư dân bản địa có tập quán truyền thống cư trú và canh tác theo nguồn nước sông, suối Một số hộ gia đình đã xây dựng các thủy điện nhỏ để tận dụng năng lượng nguồn nước trên các suối nhằm cung cấp điện sinh hoạt, sản xuất cho gia đình Đây còn là vùng đầu nguồn cung cấp nước cho nhà máy thủy điện Tuyên Quang Theo số liệu thống kê, tính đến 2020, dân số trong độ tuổi lao động các tỉnh LVS Gâm đã tăng lên hơn 1.564 nghìn người Số lao động trong ngành nông, lâm nghiệp vẫn chiếm tỷ lệ lớn trong cơ cấu lao động, chiếm khoảng 75% tổng

số lao động Lao động trong ngành công nghiệp chiếm 10.5% và dịch vụ là 14.5% Tính đến năm 2020, tỷ lệ thất nghiệp của khu vực thành thị trên toàn LVS Gâm vào khoảng 3.1% Ở nông thôn, tình trạng thiếu việc làm vẫn diễn ra rất phổ biến

1.2.3 Giáo dục, y tế, văn hóa xã hội

Về giáo dục, từ năm học 2005-2006 đến nay, 100% số xã phường ở lưu vực nghiên cứu đã có trường tiểu học Ngoài ra, trên địa bàn các huyện đều có trường trung học phổ thông và trung học cơ sở Hiện nay, chính quyền và ngành giáo dục địa phương đang có sự quan tâm thoả đáng nhằm thực hiện mục tiêu phổ cập giáo dục cho đồng bào các dân tộc trên địa bàn các huyện vùng cao Số lượng học sinh thuộc các dân tộc thiểu số ngày càng tăng Tuy đã có những cố gắng nhất định nhưng cơ sở trường lớp hạn chế, đội ngũ giáo viên còn thiếu về số lượng và yếu về chuyên môn

là một thực tế cần được quan tâm ở các huyện vùng cao Bên cạnh đó, hiện tượng bỏ học của học sinh còn tiếp diễn Thực tế cho thấy chất lượng giáo dục ở các huyện vùng cao lưu vực nghiên cứu còn thấp so với yêu cầu

Về y tế, mặc dù ngành y tế đã có nhiều cố gắng nhưng cho đến nay một số địa phương vùng núi vẫn chưa có trạm y tế cấp xã Số xã có bác sĩ chuyên trách mới chỉ đạt khoảng 60-70% Trình độ chuyên môn của đội ngũ cán bộ y tế ở cấp huyện, xã còn yếu Đặc biệt là tình trạng thiếu thuốc và dụng cụ chuyên môn đã gây nhiều bất cập trong việc khám và điều trị bệnh cho bệnh nhân

Về văn hóa - xã hội, LVS Gâm là một vùng sinh thái và văn hóa đa dạng với nhiều dân tộc cùng sinh sống, trong đó chủ yếu là các dân tộc thiểu số Cộng đồng dân cư cùng sinh sống trong điều kiện tự nhiên phân hóa mạnh mẽ, với những phong tục, tập quán độc đáo đã tạo nên một không gian văn hóa đa sắc màu Trong năm có nhiều lễ hội truyền thống diễn ra ở các địa phương Hàng chục di tích lịch sử, cách mạng, tâm linh đã được xếp hạng cấp Quốc gia Mặt khác, nhiều địa phương trên LVS Gâm được coi là cái nôi của phong trào cách mạng trong những năm kháng chiến Tuy có những đặc điểm cư trú và giao tiếp chung tương đối thuần túy, nhưng cộng đồng của các dân tộc ở đây lại mang theo những đặc thù riêng biệt và rất độc đáo Điều này đã tạo nên nét đa dạng trong văn hoá cũng như các tập quán canh tác của dân cư trong lưu vực Lịch sử cư trú và sản xuất lâu đời đã tạo cho người dân có vốn kinh nghiệm lớn trong sản xuất và khai thác tài nguyên Sự đan xen về không gian cư trú, sản xuất của các dân tộc trên lưu vực đã tạo nên sự giao thoa của phong

tục tập quán và kinh nghiệm sản xuất, tạo nên hệ thống kiến thức bản địa của cộng đồng các dân tộc Ở một mức độ nhất định, điều này được coi là một trong những thuận lợi đối với việc triển khai các biện pháp, mô hình sản xuất tiên tiến, phù hợp với điều kiện tự nhiên ở mỗi địa phương và tập quán cư trú, canh tác đặc thù của các dân tộc Thông qua các kiến thức bản địa, các cấp quản lý ở địa phương có thể hỗ trợ người dân và các thôn bản tổ chức quản lý và khai thác tài nguyên dựa trên vốn kinh nghiệm sản xuất sẵn có Việc khai thác các giá trị văn hoá từ các lễ hội truyền thống gắn với hoạt động du lịch tâm linh, du lịch sinh thái là một trong những ưu thế để thu hút ngày càng đông du khách đến với các địa phương LVS Gâm Đối với khách du lịch trong và ngoài nước, đây chính là cơ hội để tìm hiểu nét văn hóa độc đáo của các dân tộc bản địa Nhiều địa phương trên lưu vực trong các năm gần đây đã tiến hành

tổ chức Tuần văn hóa - Du lịch, Hội chợ Thương mại - Du lịch, phát triển làng nghề nhằm quảng bá và tuyên truyền tiềm năng phát triển du lịch Trong đó, do có ưu thế hơn về tiềm năng du lịch tự nhiên và nhân văn nên Tuyên Quang là tỉnh có sự thành công lớn trong việc thu hút nguồn vốn đầu tư phát triển cơ sở hạ tầng, thu hút khách thăm quan, góp phần giải quyết việc làm cho người lao động và tăng nguồn thu cho ngân sách địa phương, đặc biệt là từ năm 2009 đến nay Mặc dù vậy, những hạn chế

về trình độ nhận thức của người dân, vốn chiếm đa số là các dân tộc thiểu số trong nhiều năm trước đây đã ảnh hưởng lớn tới việc lựa chọn phương thức khai thác tài nguyên và bảo vệ môi trường: Tình trạng du canh, du cư hoặc các mô hình canh tác chưa hướng tới việc bảo vệ tài nguyên và môi trường diễn ra phổ biến ở các địa phương là một trong những nguyên nhân làm suy giảm diện tích rừng và gia tăng diện tích đất trống đồi núi trọc Cho đến nay, mặc dù các địa phương đã có nhiều cố gắng trong việc ổn định và nâng cao chất lượng cuộc sống, trình độ nhận thức của người dân nhưng tình trạng du canh, du cư chưa được giải quyết triệt để Do điều kiện cư trú và canh tác, mối quan hệ của người dân, các bản làng với các tổ chức, cơ quan chức năng và chính quyền địa phương rất hạn chế nên hệ thống khuyến nông, khuyến lâm, quỹ tín dụng khó có thể lập kế hoạch hỗ trợ người dân nhằm ổn định sản xuất

1.3 Hiện trạng tài nguyên nước trên lưu vực

1.3.1 Hệ thống các công trình hồ chứa

Nguồn nước mặt LVS Gâm được khai thác cho sinh hoạt, cấp nước tưới, nước sản xuất công nghiệp và phát điện, trong đó chủ yếu là cung cấp nước tưới cho nông nghiệp và phát điện Hiện nay, LVS Gâm có khoảng hơn 2.361 công trình thủy lợi các loại, trong đó có 53 hồ chứa, 202 đập dâng, 02 trạm bơm và khoảng trên 2.100 công trình khai thác nước tạm (chiếm gần 90% tổng số lượng các công trình thủy lợi của lưu vực) Theo thiết kế, các công trình thủy lợi này có thể tưới cho khoảng 7.015

ha diện tích vụ đông xuân và 16.240 ha vụ mùa Nhưng trong thực tế, các công trình này mới chỉ đảm báo tưới được 81,8% diện tích vụ đông xuân và 91,5% diện tích vụ mùa

Do điều kiện địa hình chia cắt, diện tích đất bằng có khả năng canh tác phân

bố manh mún, nguồn kinh phí xây dựng hạn chế nên hầu hết những công trình thủy lợi hiện có trên LVS Gâm đều mang tính tạm bợ Trong số các hồ chứa, chỉ có hồ Tuyên Quang và Ba Bể là những hồ lớn, có khả năng điều tiết tổng hợp nguồn nước, các hồ khác đều rất nhỏ nhằm cung cấp nước tưới cục bộ ở từng địa phương

Trên dòng chính sông Gâm có:

- Thủy điện Yên Sơn có công suất lắp máy là 90Mw hoàn thành vào quý 4 năm 2020, nằm tại xã Quý Quân, Yên Sơn, Tuyên Quang Thủy điện Yên Sơn là thủy điện cuối cùng trên hệ thống bậc thang thủy điện trên sông Gâm

- Thủy điện Chiêm Hóa công suất 48Mw, hoàn thành năm 2012, trên sông Gâm tại xã Ngọc Hội, Chiêm Hóa, là thủy điện cột nước thấp Đây là công trình thủy điện cột nước thấp đầu tiên tại Việt Nam, sử dụng công nghệ tuabin bóng đèn, kiểu chảy thẳng Đây là công nghệ này hiện nay đang được sử dụng tại nhiều nước tiên tiến trên thế giới Với công nghệ này sẽ tận dụng được tối đa tiềm năng phát điện của

hệ thống sông suối Việt Nam do tận dụng được cột nước phát điện rất thấp (nhà máy thủy điện Chiêm Hóa cột nước tính toán chỉ là 6,5m) Hơn nữa do đặc trưng là cột nước thấp, nên hầu như không làm tăng thêm diện tích bị ngập lụt, việc di dân, giải phóng mặt bằng và ảnh hưởng môi trường là rất ít

- Thủy điện Tuyên Quang có công suất 342 MW, là công trình lớn, đặt trên dòng chính sông Gâm, ở xã Vĩnh Yên và thị trấn Na Hang, tỉnh Tuyên Quang Địa hình đoạn tuyến lòng sông có độ dốc bé, rộng khoảng 150m Từ tháng 2/2009, thủy điện Tuyên Quang đã hoàn thành xây dựng cả 3 tổ máy và bàn giao cho Công ty thủy điện Tuyên Quang quản lý vận hành Đây là công trình đa mục tiêu, với các nhiệm

vụ chủ yếu là phòng lũ, phát điện và cung cấp nước tưới cho hạ lưu Hồ Tuyên Quang

là hồ điều tiết nhiều năm, có diện tích 81,94 km2 ứng với mực nước dâng bình thường

là 120m Dung tích toàn bộ của hồ chứa là 2.244,9 triệu m3 và dung tích hữu ích 1.699,0 triệu m3 Những tác động tích cực chủ yếu của thủy điện Tuyên Quang là: cung cấp điện năng; cải thiện cơ sở hạ tầng, nâng cao đời sống văn hóa và tạo điều kiện phát triển các ngành kinh tế của địa phương; điều tiết lũ và nguồn nước tưới cũng như hạn chế thiệt hại do lũ lụt vùng hạ lưu Những tác động tiêu cực chủ yếu của thủy điện Tuyên Quang là: sự xáo trộn đời sống của một bộ phận cư dân trong khu vực thực hiện dự án; diện tích đất nông - lâm nghiệp bị chìm ngập khá lớn (trong

đó đáng chú ý là sự suy giảm diện tích đất rừng tự nhiên và đất trồng lúa); môi trường sinh thái bị biến đổi v.v

- Thủy điện Bắc Mê công suất 45 MW, công trình đầu mối nằm trên thượng nguồn, cách thị xã Hà Giang 62km về hạ lưu Đoạn tuyến Bắc Mê dài 4-5km thuộc huyện Bắc Mê tỉnh Hà Giang

- Thủy điện Bảo Lâm 1 công suất 30 MW, xây dựng tại điểm hợp lưu của sông Nho Quế với sông Gâm trên địa bàn xã Lý Bôn, huyện Bảo Lâm, tỉnh Cao Bằng Công trình khởi công xây dựng vào cuối năm 2014, phát điện tháng 1/2017

Trên các phụ lưu có các thủy điện nhỏ hơn

- Trên sông Nho Quế có nhóm Thủy điện Nho Quế với 3 bậc là 1, 2, 3

- Thuộc nhóm Thủy điện Bảo Lâm trên sông Nho Quế các công trình:

+ Bảo Lâm 3 công suất 46 MW, tại hai xã Đức Hạnh, huyện Bảo Lâm, tỉnh Cao Bằng và xã Niêm Tòng, huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang, thời gian thực hiện:

+ Bảo Lâm 3A công suất 8 MW, tại xã Đức Hạnh và Lý Bôn huyện Bảo Lâm, tỉnh Cao Bằng, thời gian thực hiện: 2016 – 2018

+ Trên nhánh Nậm Mạ có Thủy điện Nậm Mạ 1 ở suối Ba Tiên xã Tùng Bá, huyện Vị Xuyên khởi công xây dựng 3/2016

+ Trên sông Năng có thủy điện sông Năng tuy nhiên đang tạm dừng thi công

do tác động đến hồ Ba Bể

Bảng 1-11 Thông số hồ Thủy điện Tuyên Quang

1.3.2 Biến đổi dòng chảy nước mặt lưu vực sông Gâm trong điều kiện có hồ Tuyên Quang

Sông Gâm đóng vai trò quan trọng trong việc sinh lũ ở hạ du sông Lô Chính

vì thế, việc hình thành hồ Tuyên Quang trên sông Gâm đã làm thay đổi lớn tình hình

lũ lụt ở hạ du, đặc biệt là giảm mức độ ngập lũ cho TP Tuyên Quang so với trước khi có đập Sau khi có hồ Tuyên Quang, lưu lượng dòng chảy mặt sông Gâm có sự khác biệt lớn giữa phần thượng lưu và phần hạ lưu thân đập

Ở thượng lưu đập, một đoạn sông dài khoảng 75km (theo cả 2 nhánh sông Gâm và sông Năng) được mở rộng trung bình gấp 3 lần so với mực nước sông thời

kì cao nhất trước khi tích nước để tạo thành hồ chứa Khi chưa có đập chắn, sự dao động mực nước chỉ phụ thuộc vào diễn biến của mưa và các yếu tố mặt đệm lưu vực Mức nước dao động theo mùa trung bình từ 2.5-3.2m Mực nước mùa kiệt ổn định ở khoảng 0,5-1,0m Khi đập chắn hình thành, mực nước hồ dâng bình thường ở cao trình 120m, cao hơn 25m so với mực nước sông trước đó Trong các tháng đầu mùa

lũ (5-7), đập sẽ xả lũ và tăng công suất phát điện để duy trì mực nước hồ ở mức thấp (khoảng 104-105m) nhằm dành dung tích chứa phòng lũ từ 1,0-1,5 tỷ m3 Từ tháng

8, hồ tích nước và đạt mực nước dâng bình thường 120m vào tháng 10 và duy trì ở mức này trong khoảng 2-3 tháng Tuy nhiên, do tham gia điều tiết nhiều năm nên mực nước hồ không thể duy trì ở 120m ở tất cả các năm Trong mùa kiệt, mực nước

hồ giảm dần xuống mực nước chết do duy trì hoạt động của nhà máy và cung cấp nước tưới cho hạ lưu Như vậy, hồ Tuyên Quang hình thành đã làm cho mực nước dâng cao và mức độ dao động mực nước phần thượng lưu đập lớn hơn nhiều so với trước đó Biên độ dao động năm đạt từ 25-30m Các tháng mùa kiệt mực nước hồ lớn hơn khoảng 25m so với mực nước sông tự nhiên cùng thời kì

Ở hạ lưu thân đập, chế độ và lưu lượng dòng chảy phụ thuộc vào sự điều tiết cắt - xả lũ của đập chắn nhằm giải quyết nhiệm vụ chính của công trình là phòng lũ đối với hạ du của sông Gâm và đồng bằng sông Hồng Ở tất cả các tháng trong năm, lượng dòng chảy được điều tiết đáng kể so với trước khi có hồ chứa Điều này góp phần giảm thiểu sự hình thành lũ trong các tháng mùa lũ (tháng 5-10) và hạn chế mức

độ cạn kiệt trong các tháng mùa cạn (tháng 11-4)

Với dung tích phòng lũ 7 tỷ m3 tại các hồ thủy điện: Hòa Bình, Sơn La, Tuyên Quang, Thác Bà, các trận lũ lớn trên hệ thống sông Hồng cơ bản được khống chế, đảm bảo Hà Nội an toàn với trận lũ có chu kỳ 500 năm Trong hệ thống sông Lô, sông Gâm là phụ lưu lớn nhất, chiếm 44,1% tổng diện tích lưu vực Mặc dù chỉ chiếm 37,7% lượng dòng chảy của sông Lô nhưng lại chiếm tới 49% dòng chảy lũ sông Lô

và 15% dòng chảy lũ sông Hồng tại Sơn Tây Chính vì vậy, hiệu quả cắt lũ của thủy điện Tuyên Quang đối với sông Hồng khá lớn Với các trận lũ có tần suất xuất hiện

P = 0,5% hồ Tuyên Quang có tác dụng giảm mực nước tại Hà Nội 0,42m (dung tích

1 tỷ m3) và 0,53m (dung tích 1,5 tỷ m3) Ở vùng hạ lưu sông Lô-Gâm, khi hồ Tuyên Quang hoạt động đã chấm dứt hiện tượng ngập lụt ở huyện Chiêm Hoá và giảm mạnh

về diện tích, thời gian ngập lụt ở TP Tuyên Quang, Yên Sơn và Sơn Dương Cùng với việc giảm diện tích và mức độ ngập lụt, thời gian ngập cũng giảm mạnh

Khi lưu lượng nước về hồ thủy điện Tuyên Quang tăng cao, để đảm bảo hồ chứa và hạ du, đưa mực nước hồ về cao trình 105,2m, Ban Chỉ đạo Quốc gia về phòng chống thiên tai sẽ gửi công điện tới Giám đốc thủy điện Tuyên Quang cho mở các cửa xả đáy để điều tiết lũ Ví dụ, trong đợt mưa lũ tiểu mãn đầu tháng 6/2022, từ 17h30 chiều 1-6 đến sáng 2-6, hồ thủy điện Tuyên Quang đã mở 2 cửa xả đáy để điều tiết lũ Từ ngày 21/5/2022 trên lưu vực hồ Tuyên Quang đã xuất hiện đợt mưa lớn trên diện rộng, đặc biệt từ ngày 23/5 đã xuất hiện nhiều điểm mưa to đến rất to Trên lưu vực hồ Tuyên Quang xuất hiện đợt lũ tiểu mãn với lưu lượng lớn nhất quan trắc được là 3114 m3/s (lúc 15 giờ ngày 24/5), bằng 129% giá trị đỉnh lũ lớn nhất cùng

kỳ đã quan trắc được Đây có thể coi là đỉnh lũ lịch sử lớn nhất của tháng 5 tính đến thời điểm hiện tại Lúc 9h sáng 1-6, mực nước thượng lưu hồ Tuyên Quang ở cao trình 117,6m, lưu lượng về hồ 1.345m3/s, lưu lượng xả 591m3/s Mực nước hồ đang cao hơn mực nước cao nhất trước lũ là 12,4m và còn tiếp tục gia tăng, có khả năng vượt mực nước dâng bình thường, do đó Ban Chỉ đạo quốc gia về phòng, chống thiên tai lệnh giám đốc Công ty Thủy điện Tuyên Quang mở hoàn toàn 2 cửa xả đáy Việc

mở cửa xả nhằm hạ dần mực nước về cao trình trước lũ theo quy định tại quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Hồng Đến ngày 15/06, mực nước hồ đã về mức 105m

Bảng 1-12 Điều tiết hồ Tuyên Quang đợt lũ tiểu mãn đầu tháng 6/2022

Giờ đo Ngày đo Lưu lượng đến hồ

(m 3 /s)

Tổng lưu lượng xả (m 3 /s)

Mực nước thượng lưu (m)

hạ lưu thuộc đồng bằng sông Hồng, nhất là vụ Đông Xuân trong mùa khô hằng năm

1.4 Tổng quan về biến đổi khí hậu và tình trạng biến đổi khí hậu tại lưu vực nghiên cứu

1.4.1 Biểu hiện biến đổi khí hậu trên thế giới

a) Xu thế nhiệt độ

Biến đổi khí hậu quy mô toàn cầu dựa trên các báo cáo công bố mới nhất của IPCC năm 2018 và 2019 bao gồm: Báo cáo về biến đổi khí hậu và đất, SRCCL (2019); Báo cáo về thay đổi đại dương và thay đổi băng quyển, SROCC (2019) và Báo cáo

về sự ấm lên toàn cầu vượt ngưỡng 1,5°C, SR1.5 (2018) Nhiệt độ bề mặt toàn cầu quan trắc được giai đoạn 2005-2016 đã nóng hơn khoảng 0,87°C so với thời kì tiền công nghiệp Đặc biệt trong 10 năm gần đây (2009-2018), mức tăng còn nhanh hơn, đạt 1,06°C (0,95÷1,17°C) Từ năm 1975 trở lại đây tốc độ tăng trung bình của nhiệt

độ bề mặt toàn cầu 0,15÷0,2°C/thập kỷ, riêng bốn thập kỷ gần đây, nhiệt độ bề mặt

toàn cầu được ghi nhận là cao nhất trong khoảng thời gian từ 1850 đến nay

Hình 1-6 Mức biến đổi nhiệt độ trung bình toàn thời kỳ 1850-2018 (so với thời kỳ

1850-1900) (Nguồn: IPCC - SRCCL, 2019)

Theo công bố của Tổ chức Khí tượng Thế giới năm 2020, những năm nóng kỷ lục liên tiếp đều là những năm gần đây, đặc biệt là những năm trong thập kỷ thứ 2 của thế kỷ 21 Giai đoạn 2010-2019 được ghi nhận là thập kỷ nóng nhất kể từ thời kỳ tiền công nghiệp và 5 năm gần đây được ghi nhận là các năm có nhiệt độ cao nhất trong 140 năm qua Trong đó, năm 2019 được ghi nhận là năm thứ 5 liên tiếp nóng nhất trong lịch sử khí hậu, với mức tăng nhiệt độ trung bình năm toàn cầu đạt 1,1°C

so với thời kỳ tiền công nghiệp Nhiều vùng đại dương và đất liền có xu thế nóng lên nhanh hơn so với trung bình toàn cầu, trong đó ở Bắc Cực có tốc độ nóng lên nhiều hơn từ 2-3 lần Cực trị về nhiệt độ trên đất liền ở vùng vĩ độ trung bình dự tính vào cuối thế kỷ 21 sẽ tăng khoảng 3°C ứng với ngưỡng nhiệt độ trung bình tăng lên 1,5°C

so với thời kỳ tiền công nghiệp và khoảng 4°C ứng vớingưỡng 2°C; Số đêm lạnh ở vùng vĩ độ cao có xu thể giảm ứng với nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng 1,5°C và 2°C Số ngày nóng được dự tính sẽ tăng ở hầu hết các phần trên đất liền, trong đó tăng cao nhất ở vùng nhiệt đới

đoạn 1980-2018 có xu thế tăng/giảm rõ ràng hơn so với các giai đoạn khác của thời

kỳ 1901-2018, rõ ràng nhất ở các khu vực vĩ độ trung bình, vĩ độ cao, khu vực Trung

Á và Đông Nam Á của Bắc bán cầu Xu thế giảm xảy ra chủ yếu ở Nam bán cầu như miền Nam Châu Phi, Châu Úc

Hình 1-7 Biến đổi của lượng mưa năm thời kỳ 1901-2018 trên cơ sở các nguồn số

liệu khác nhau (CRU, GPCC, GHCN)

(Nguồn: IPCC - SRCCL, 2019)

Tóm lại, các biểu hiện chính của biến đổi khí toàn cầu là:

- Nhiệt độ bề mặt toàn cầu giai đoạn 2005-2016 đã tăng khoảng 0,87°C (0,76÷0,98°C) so với thời kì tiền công nghiệp (1850-1900) Đặc biệt trong thập kỷ gần đây (2009-2018), mức tăng còn nhanh hơn, đạt 1,06°C (0,95÷1,17°C) Từ năm

1975 trở lại đây tốc độ trung bình của nhiệt độ bề mặt toàn cầu tăng 0,15÷0,2°C/thập

kỷ, riêng bốn thập kỷ gần đây, nhiệt độ bề mặt toàn cầu được ghi nhận là cao nhất trong khoảng thời gian từ 1850 đến nay

- Số ngày và số đêm lạnh có xu thế giảm, số ngày và đêm ấm cùng với hiện tượng nắng nóng có xu thế tăng rõ rệt trên quy mô toàn cầu

- Lượng mưa trung bình toàn cầu quan trắc được trong giai đoạn1980-2018 tăng nhanh hơn so với giai đoạn 1901-2018

- Hạn hán có xu thế biến đổi không đồng nhất trên quy mô toàn cầu, tuy nhiên, các đợt hạn xảy ra ngày càng khắc nghiệt và kéo dài hơn

- Số lượng bão mạnh có xu thế tăng

- Trong giai đoạn 1901-2015, mực nước biển trung bình toàn cầu tăng khoảng 16cm Tốc độ tăng trung bình của mực nước biển toàn cầu là 1,5mm/năm trong giai đoạn 1901-2015 và 3,16mm/năm trong giai đoạn 1993-2015

1.4.2 Biểu hiện biến đổi khí hậu tại Việt Nam

a) Nhiệt độ

Trong thời kỳ 1958-2018, nhiệt độ có xu thế tăng tại hầu hết các trạm quan trắc Tính trung bình cả nước, nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,89°C (khoảng 0,15 0C/thập kỷ) Tuy nhiên, tốc độ tăng rất khác nhau giữa hai nửa thời kỳ, trong 27 năm đầu (1958-1985) tăng rất ít, chỉ 0,15°C, trung bình 0,056°C/thập kỷ; trong 33 năm sau (1986-2018) tăng đến 0,74°C; trung bình 0,22°C/thập kỷ

Hình 1-8 Chuẩn sai nhiệt độ trung bình năm và nhiều năm các giai đoạn trên quy

mô cả nước

Diễn biến của chuẩn sai nhiệt độ trung bình năm (°C)

Diễn biến của chuẩn sai nhiệt độ trung bình các giai đoạn (°C)

Nhiệt độ ngày cao nhất (TXx) và thấp nhất (TNn) có xu thế tăng rõ rệt trên đa phần diện tích cả nước, với mức tăng cao nhất lên tới 2,1°C Số ngày nóng có xu thế tăng ở hầu hết các khu vực của cả nước với mức tăng phổ biến 3÷5 ngày/thập kỷ, đặc biệt, tăng tương đối nhiều ở các vùng Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ Số tháng hạn có xu thế tăng ở khu vực phía Bắc, trong đó, tăng nhiều nhất

ở Đồng bằng Bắc Bộ; giảm ở Trung Bộ, phía Nam lãnh thổ và giảm nhiều nhất ở Nam Trung Bộ Số ngày rét đậm, rét hại có xu thế giảm, đặc biệt là trong hai thập kỷ gần đây, tuy nhiên, cũng xuất hiện những đợt rét đậm kéo dài kỷ lục, những đợt rét hại có nhiệt độ khá thấp Mưa cực đoan có xu thế giảm nhiều ở vùng Đồng bằng Bắc

Bộ và có xu thế tăng nhiều ở Nam Trung Bộ và Tây Nguyên Mức tăng của nhiệt độ trung bình năm tăng dần theo các thập kỷ, tăng mạnh nhất trong thập kỷ gần đây (2011-2018), đặc biệt, trong những năm gần đây được xem là những năm có nền nhiệt trung bình cả nước cao nhất từ khi có số liệu quan trắc từ năm 1958 đến nay và khoảng trên 30% số trạm trên phạm vi cả nước đã ghi nhận được các kỷ lục về nhiệt độ tối cao ở Việt Nam

Trong giai đoạn 1961-2018, số ngày nắng nóng (ngày có Tx ≥ 35°C) có xu thế tăng trên hầu hết các vùng khí hậu, phổ biến từ 10 đến 40 ngày, tương đối nhiều ở phía Nam vùng Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ

Trong giai đoạn 1961-2018, số ngày rét đậm (số ngày có nhiệt độ trung bình ngày Ttb ≤ 15°C) có xu thế giảm rõ rệt, phổ biến từ 10 đến 25 ngày/58 năm Số ngày rét hại (số ngày có Ttb ≤ 13°C) có xu thế giảm trên miền khí hậu phía Bắc, phổ biến

từ 5 đến 20 ngày/58 năm

Bảng 1-13 Thay đổi nhiệt độ trung bình (°C) trong 61 năm (1958-2018) ở các vùng khí hậu