An Giang là một tỉnh thuộc khu vực ĐBSCL, cũng chịu sự tác động của hai khối nước lớn là nước sông Mê Công và thủy triều của biển, do đó chế độ nước thủy văn của khu vực phức tạp, vừa chịu ảnh hưởng của dòng chảy thượng lưu sông Mê Công vừa chịu ảnh hưởng của thủy triều biển Đông và biển Tây. Trong mùa cạn, khi nước từ thượng nguồn về thấp, thủy triều mang nước mặn xâm nhập sâu vào nội đồng gây khó khăn cho sinh hoạt và sản xuất. Nguyên nhân gây xâm nhập mặn ở tỉnh An Giang là do sự kết hợp phức tạp của nhiều yếu tố tự nhiên như dòng chảy từ thượng lưu, mưa và bốc hơi nội đồng, thủy triều, cũng như các yếu tố khác như việc sử dụng nước phục vụ cho các phát triển kinh tế xã hội và vận hành các công trình thủy lợi ngăn mặn và giữ ngọt. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nước biển dâng, mực nước biển có thể dâng cao làm cho xâm nhập mặn càng nghiêm trọng. Việc nghiên cứu xâm nhập mặn trong bối cảnh biến đổi khí hậu (nhiệt độ tăng, biến đổi lượng mưa và tổng lượng bốc hơi ...) sẽ là căn cứ khoa học cho việc đề xuất các giải pháp ứng phó và thích ứng, bảo đảm cho sự phát triển bền vững của tỉnh An Giang.
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
BÀI TẬP MÔN HỌC
PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN TRONG NGHIÊN CỨU
MÔI TRƯỜNG VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG
Giảng viên:
Hà Nội, tháng 1/2016
Trang 2ĐỀ CƯƠNG SƠ BỘ ĐỀ TÀI
"Nghiên cứu đánh giá tác động của BĐKH đến xâm nhập mặn trên địa bàn
tỉnh An Giang và đề xuất các giải pháp ứng phó"
ĐẶT VẤN ĐỀ
An Giang là một tỉnh thuộc khu vực ĐBSCL, cũng chịu sự tác động của hai khối nước lớn là nước sông Mê Công và thủy triều của biển, do đó chế độ nước thủy văn của khu vực phức tạp, vừa chịu ảnh hưởng của dòng chảy thượng lưu sông Mê Công vừa chịu ảnh hưởng của thủy triều biển Đông và biển Tây
Trong mùa cạn, khi nước từ thượng nguồn về thấp, thủy triều mang nước mặn xâm nhập sâu vào nội đồng gây khó khăn cho sinh hoạt và sản xuất Nguyên nhân gây xâm nhập mặn ở tỉnh An Giang là do sự kết hợp phức tạp của nhiều yếu tố tự nhiên như dòng chảy từ thượng lưu, mưa và bốc hơi nội đồng, thủy triều, cũng như các yếu tố khác như việc sử dụng nước phục vụ cho các phát triển kinh tế - xã hội và vận hành các công trình thủy lợi ngăn mặn và giữ ngọt Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nước biển dâng, mực nước biển có thể dâng cao làm cho xâm nhập mặn càng nghiêm trọng
Việc nghiên cứu xâm nhập mặn trong bối cảnh biến đổi khí hậu (nhiệt độ tăng, biến đổi lượng mưa và tổng lượng bốc hơi ) sẽ là căn cứ khoa học cho việc đề xuất các giải pháp ứng phó và thích ứng, bảo đảm cho sự phát triển bền vững của tỉnh An Giang
1 Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu của nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc đánh giá hiện trạng xâm nhập mặn dựa trên chuỗi số liệu đến năm 2012, xác định nguyên nhân gây xâm nhập mặn và dự tính xâm nhập mặn dựa trên các kịch bản biến đổi khí hậu đối với tỉnh An Giang, từ đó đề xuất các giải pháp ứng phó với xâm nhập mặn trong điều kiện biến đổi khí hậu
2 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Cách tiếp cận:
Trang 3Nhóm nghiên cứu sẽ tiếp cận nghiên cứu cụ thể như sau:
- Kế thừa có chọn lọc kinh nghiệm những tri thức, cơ sở dữ liệu của các nghiên cứu trước đây về xâm nhập mặn ở An Giang;
- Kế thừa các kết quả tính toán xâm nhập mặn;
- Khai thác sử dụng tối đa các nguồn số liệu điều tra, khảo sát mặn thuộc mạng lưới điều tra cơ bản ngành khí tượng thủy văn quốc gia và của tỉnh An giang;
- Khai thác sử dụng hiệu quả thiết bị tính toán và lưu trữ của Trung tâm KTTV quốc gia
Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng:
Để đạt được mục tiêu của đề tài và thực hiện tốt các nội dung đề ra, nhóm nghiên cứu sẽ sử dụng các phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật như sau:
- Phương pháp điều tra, khảo sát;
- Phương pháp kế thừa;
- Phương pháp phân tích, thống kê
Hàng loạt các vấn đề liên quan đến biến đổi khí hậu, nước biển dâng, thay đổi dòng chảy thượng nguồn sông Mê Công theo các kịch bản thủy điện dòng chính, chuyển nước và các khai thác sử dụng nước khác đã được đặt ra, tính toán trong nhiều nghiên cứu trước đây Việc kế thừa các kết quả này cùng với phân tích, đánh giá hiện trạng xâm nhập mặn, nguyên nhân gây xâm nhập mặn dựa trên chuỗi số liệu gần đây sẽ góp phần nâng cao kiến thức quản lý xâm nhập mặn ở tỉnh An Giang Đây sẽ là vấn đề mới và cũng là thách thức của đề tài
3 Nội dung nghiên cứu:
1) Điều tra, thu thập thông tin dữ liệu về xâm nhập mặn tỉnh An Giang; 2) Phân tích đánh giá chung về đặc điểm tự nhiên, sông suối và nguồn nước tỉnh An Giang;
3) Tổng hợp, phân tích, đánh giá hiện trạng xâm nhập mặn tỉnh An Giang:
- Nghiên cứu, phân tích, đánh giá hiện trạng xâm nhập mặn;
- Đánh giá hiện trang mạng lưới trạm quan trắc mặn;
Trang 44) Phân tích, xác định các yếu tố ảnh hưởng đến xâm nhập mặn, cơ chế xâm nhập mặn ở ĐBSCL:
- Phân tích, đánh giá chế độ dòng chảy trên sông, kênh rạch tỉnh An Giang;
- Phân tích, đánh giá chế độ triều ở An Giang;
- Phân tích, đánh giá chế độ mưa, bốc hơi nội đồng;
- Phân tích, đánh giá phân bố dòng chảy giữa các nhánh sông chính ở An Giang;
- Phân tích, đánh giá hiện trạng khai thác sử dụng nước (sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp, thủy sản, giao thông thủy);
- Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố đến xâm nhập mặn 5) Nghiên cứu, tổng hợp, phân tích, đánh giá xu thế thay đổi xâm nhập mặn trong điều kiện BĐKH:
- Phân tích, đánh giá xu thế thay đổi của các yếu tố ảnh hưởng đến xâm nhập mặn trong điều kiện BĐKH;
- Phân tích, đánh giá xu thế thay đổi của xâm nhập mặn trong điều kiện BĐKH
6) Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp ứng phó với xâm nhập mặn trong điều kiện biến đổi khí hậu:
- Nghiên cứu, phân tích và tổng hợp các giải pháp ứng phó với xâm nhập mặn;
- Phân tích, đánh giá các giải pháp ứng phó với xâm nhập mặn đã áp dụng ở ĐBSCL;
- Đề xuất các giải pháp ứng phó xâm nhập mặn trong điều kiện biến đổi khí hậu
4 Phạm vi nghiên cứu:
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là tỉnh An Giang Các kết quả tính toán theo kịch bản biến đổi khí hậu đề tài kế thừa, tham khảo kết quả nghiên cứu từ các dự
án của Ủy hội sông Mê Công, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và BĐKH để đánh giá xu thế biến đổi xâm nhập mặn trong tương lai
Trang 5Đề tài chỉ tập trung đánh giá hiện trạng xâm nhập mặn dựa trên số liệu đến năm 2012 và tìm nguyên nhân gây xâm nhập mặn Kết hợp kết quả phân tích hiện trạng và xu thế thay đổi trong điều kiện biến đổi khí hậu, tìm nguyên nhân làm gia tăng xâm nhập mặn, từ đó đề xuất giải pháp đề xuất các giải pháp ứng phó với xâm nhập mặn trong điều kiện biến đổi khí hậu
TỔNG QUAN
Nằm ở cuối hạ lưu sông Mê Công, ĐBSCL có diện tích rộng gần 3,9 triệu
ha với tổng dân số 18 triệu người (theo số liệu thống kê ngày 1/4/2010), trong
đó 80% dân số sống ở khu vực nông thôn với nghề nông là chính, hàng năm đóng góp khoảng 50% sản lượng lúa quốc gia và hơn 80% sản lượng gạo xuất khẩu (GSOV, 2006), góp phần đưa vị trí xuất khẩu gạo của Việt Nam đứng thứ hai trên thế giới
ĐBSCL chịu tác động của chế độ thủy văn bán nhật triều biển Đông biên
độ lớn và chế độ nhật triều biển Tây biên độ nhỏ Chế độ thủy văn của ĐBSCL chịu sự chi phối mạnh của chế độ dòng chảy thượng nguồn sông Mê Công đổ vào Việt Nam, chế độ mưa nội đồng và thủy triều Độ dốc lòng sông nhỏ, sông rộng và sâu, địa hình khá bằng phẳng tạo điểu kiện thuận lợi cho nước mặn xâm nhập sâu vào dòng chính và kênh rạch nội đồng Xâm nhập mặn do nước biển chảy ngược vào các kênh tăng lên do nước biển dâng làm giảm chất lượng nước ngọt gây bất lợi cho ĐBSCL Hiện tượng xâm nhập mặn ở ĐBSCL là sự kết hợp phức tạp của nhiều yếu tố tự nhiên như dòng chảy từ thượng lưu, mưa và bốc hơi nội đồng, thủy triều, cũng như các yếu tố khác như việc sử dụng nước phục
vụ cho các phát triển kinh tế - xã hội và vận hành các công trình thủy lợi ngăn mặn và giữ ngọt Sự xâm nhập mặn là yếu tố chính cản trở kế hoạch tưới tiêu
và ảnh hưởng mạnh lên sản lượng lương thực và sản lượng nuôi trồng thủy sản ở ĐBSCL
Do tính chất của hiện tượng xâm nhập triều mặn có liên quan đến hoạt động kinh tế - xã hội của nhiều quốc gia nên vấn đề tính toán và nghiên cứu đã được đặt ra từ lâu Mục tiêu chủ yếu của công tác nghiên cứu là nắm được quy
Trang 6luật của quá trình này để phục vụ các hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng vùng cửa sông như ở các nước như Mỹ, Nga, Hà Lan, Nhật, Trung Quốc, Thái Lan…
Việc nghiên cứu, tính toán xâm nhập mặn ở nước ta đã được quan tâm từ những năm 60 khi bắt đầu tiến hành quan trắc độ mặn ở hai vùng đồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long Tuy nhiên, đối với ĐBSCL do đặc điểm địa hình bằng phẳng (trước đây không có đê bao) và mức độ ảnh hưởng có tính quyết định đến sản xuất nông nghiệp ở vựa lúa quan trọng nhất toàn quốc nên việc nghiên cứu xâm nhập mặn ở đây được chú ý nhiều hơn, đặc biệt là thời kỳ sau năm 1976 Khởi đầu là các công trình nghiên cứu, tính toán của Uỷ hội sông Mê Công (1973) về xác định ranh giới xâm nhập mặn theo phương pháp thống kê trong hệ thống kênh rạch thuộc 9 vùng cửa sông thuộc ĐBSCL Vào những năm
1990, Ủy hội Mê Công quốc tế đã tiến hành nghiên cứu về xâm nhập mặn ở ĐBSCL, chủ yếu là phục vụ cho các dự báo xâm nhập mặn Tuy đã rất cố gắng nhưng kết quả vẫn còn rất hạn chế, các kết quả dự báo chỉ mang tính tham khảo Vào những năm 1996, Ủy hội Mê Công quốc tế đã tiến hành nghiên cứu về cải tạo đất chua phèn ở ĐBSCL Biện pháp sử dụng nguồn nước ngọt để thau rửa đã được khẳng định là hiệu quả, song việc tạo nguồn nước ngọt lại là một vấn đề nan giải
Đã có rất nhiều nghiên cứu về xâm nhập mặn vùng ĐBSCL như nghiên cứu về đặc điểm xâm nhập mặn của ĐBSCL do GS Nguyễn Như Khuê thực hiện năm 1994 Nghiên cứu về xâm nhập mặn ở Việt Nam do GS TSKH Nguyễn Ân Niên và KS Nguyễn Văn Lân thực hiện năm 1999 đã phác họa một bức tranh tổng quát về vấn đề xâm nhập mặn cho thời kỳ 1993 - 1998, giải bài toán thủy lực để tính toán, dự báo xâm nhập cho các vùng đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ, phân tích đề xuất một số giải pháp ứng phó đối với xâm nhập mặn PGS TS Lê Sâm đã chủ trì dự án “Khảo sát điều tra chua mặn ĐBSCL” năm
1993 - 2000 Trong khuôn khổ Chương trình Bảo vệ Môi trường và Phòng tránh thiên tai, Đề tài độc lập cấp nhà nước KC08-18 “Nghiên cứu xâm nhập mặn
Trang 7phục vụ phát triển kinh tế - xã hội vùng ven biển Đồng bằng sông Cửu Long” được thực hiện từ tháng 10/2001 đến tháng 9/2004 do PGS.TS Lê Sâm làm chủ nhiệm đã có các nghiên cứu tương đối toàn diện về phân tích diễn biến xâm nhập mặn cho 14 năm (1991 - 2004), tác động ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến quy hoạch sử dụng đất cho khu vực đồng bằng sông Cửu Long, cung cấp cơ
sở khoa học cho việc sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên đất và nước dải ven biển phục vụ phát triển bền vững nông - lâm ngư - nghiệp các tỉnh vùng ven biển ĐBSCL Tác giả đã sử dụng các mô hình: SAL (Nguyễn Tất Đắc), VRSAP (Nguyễn Như Khuê), KOD (Nguyễn Ân Niên) và HydroGis (Nguyễn Hữu Nhân) để dự báo xâm nhập mặn cho một số sông chính theo các thời đoạn dài hạn (6 tháng), ngắn hạn (nửa tháng) và cập nhật (ngày) Kết quả của đề tài góp phần quy hoạch sử dụng đất vùng ven biển thuộc ĐBSCL và các lợi ích khác về kinh tế - xã hội Còn rất nhiều nghiên cứu, báo cáo dưới các hình thức công bố khác nhau đã xây dựng các bản đồ xâm nhập mặn từ số liệu cập nhật và xem xét nhiều khía cạnh tác động ảnh hưởng các nhân tố địa hình, KTTV và tác động các hoạt động kinh tế đến xâm nhập mặn ở đồng bằng sông Cửu Long
Các nghiên cứu gần đây đã nhận định rằng, ĐBSCL là khu vực nhạy cảm cao rất dể bị tổn thương dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu (Nijssen
và cs 2001, Hoanh và cs 2003, World Bank, 2007, IPCC, 2007, ) Sự thay đổi lượng dòng chảy sông và sự dâng cao mực nước biển là hai yếu tố chính gây ra bởi tác động của biến đổi khí hậu Những năm gần đây, diễn biến mặn ở ĐBSCL phức tạp, bất thường, năm sớm năm muộn so với cùng kỳ nhiều năm Năm
2011, xâm nhập mặn sớm hơn, từ giữa tháng II, nhiều địa phương vùng ĐBSCL, Tây Nguyên đã phải đối phó với hạn hán và đặc biệt là tình trạng nước mặn xâm nhập Tại một số tỉnh ven biển ĐBSCL, nước biển xâm nhập sâu vào các sông rạch khiến các dòng sông bị nhiễm mặn sớm, việc nghiên cứu bổ sung, phân tích
xu thế, diễn biến xâm nhập mặn, tìm hiểu các nguyên nhân gây ra tình trạng bất thường và gia tăng xâm nhập mặn cho các năm gần đây là rất cần thiết
Trang 8Theo Quy hoạch phát triển thủy lợi ĐBSCL giai đoạn 2012 - 2020 và định hướng đến 2050 trong điều kiện biến đổi khí hậu, nước biển dâng được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt năm 2012 đã đặt ra mục tiêu đến năm 2050 đảm bảo
an toàn dân sinh, sản xuất, cơ sở hạ tầng cho khoảng 32 triệu dân và chủ động ứng phó với tác động của biến đổi khí hậu nước biển dâng, xâm nhập mặn Do vậy nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sự xâm nhập mặn
ở ĐBSCL càng trở nên cấp thiết
Các nghiên cứu gần đây đã nhận định rằng, An Giang là một trong những tỉnh thuộc lưu vực ĐBSCL là khu vực nhạy cảm cao rất dể bị tổn thương dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu (Nijssen và cs 2001, Hoanh và cs 2003, World Bank, 2007, IPCC, 2007, ) Sự thay đổi lượng dòng chảy sông và sự dâng cao mực nước biển là hai yếu tố chính gây ra bởi tác động của biến đổi khí hậu Những năm gần đây, diễn biến mặn ở ĐBSCL phức tạp, bất thường, năm sớm năm muộn so với cùng kỳ nhiều năm Năm 2011, xâm nhập mặn sớm hơn,
từ giữa tháng II, nhiều địa phương vùng ĐBSCL, Tây Nguyên đã phải đối phó với hạn hán và đặc biệt là tình trạng nước mặn xâm nhập Tại một số tỉnh ven biển ĐBSCL, nước biển xâm nhập sâu vào các sông rạch khiến các dòng sông bị nhiễm mặn sớm, việc nghiên cứu bổ sung, phân tích xu thế, diễn biến xâm nhập mặn, tìm hiểu các nguyên nhân gây ra tình trạng bất thường và gia tăng xâm nhập mặn cho các năm gần đây là rất cần thiết
BỐ CỤC LUẬN VĂN Chương 1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN TỈNH AN GIANG
1.1 Vị trí địa lý
1.2 Địa chất, địa hình, địa mạo
1.3 Mạng lưới sông ngòi, kênh rạch
1.4 Đặc điểm khí tượng thủy văn
1.4.1 Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn và tình hình số liệu
1.4.2 Đặc điểm khí hậu
1.4.3 Đặc điểm thủy văn
Trang 91.4.3.1 Tổng lượng dòng chảy năm
1.4.3.2 Phân phối dòng chảy trong năm
1.4.3.3 Chế độ dòng chảy mùa lũ
1.4.3.4 Chế độ dòng chảy mùa cạn
1.4.3.5 Sự phân phối dòng chảy giữa sông Tiền và sông Hậu
1.4.3.6 Chế độ thủy triều ở tỉnh An Giang
1.5 Công trình khai thác sử dụng nước, kiểm soát lũ và triều, xâm nhập mặn ở tỉnh An Giang
Chương 2 ĐẶC ĐIỂM XÂM NHẬP MẶN TỈNH AN GIANG
2.1 Mạng lưới trạm đo mặn
2.2 Phân bố độ mặn trên các sông và chiều dài xâm nhập mặn
2.3 Đặc điểm xâm nhập mặn ở các vùng thuộc ĐBSCL
2.3.1 Vùng ven sông Vàm Cỏ
2.3.2 Vùng cửa sông Tiền - sông Hậu
2.3.3 Vùng ven biển Tây
2.3.4 Bán đảo Cà Mau
2.4 Diến biến độ mặn trong các năm điển hình
Chương 3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN XÂM NHẬP MẶN TỈNH
AN GIANG
3.1 Dòng chảy thượng nguồn và phân bố dòng chảy trên các sông thuộc tỉnh Kiên Giang
3.1.1 Dòng chảy từ thượng nguồn
3.1.2 Phân phối dòng chảy giữa dòng chính và các phân lưu
3.1.3 Dòng chảy trên sông, kênh rạch nội đồng
3.2 Chế độ thủy triều
3.3 Mưa và bốc hơi nội đồng
3.4 Khai thác, sử dụng nước
3.5 Quan hệ giữa xâm nhập mặn và các yếu tố ảnh hưởng
Chương 4 - XU THẾ THAY ĐỔI XÂM NHẬP MẶN Ở AN GIANG
TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
4.1 Các kịch bản BĐKH lưu vực sông Mê Công
Trang 104.1.1 Kịch bản biến đổi khí hậu của Ban thư ký Ủy hội sông Mê Công
4.1.2 Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng của Viện KHKTTV
&MT
4.2 Thay đổi của lượng mưa trong điều kiện BĐKH
4.2.1 Đánh giá của Ban Thư ký Ủy hội sông Mê Công
4.2.1.1.Lượng mưa năm
4.2.1.2 Lượng mưa mùa mưa
4.2.1.3 Lượng mưa mùa khô
4.2.2 Đánh giá của Viện KHKTTV&MT
4.2.2.1 Lượng mưa trên ĐBSCL
4.2.2.2.Lượng mưa tại các vùng thuộc ĐBSCL
4.3 Thay đổi của bốc thoát hơi tiềm năng
4.4 Mực nước biển dâng
4.5.Thay đổi của dòng chảy do BĐKH
4.5.1 Đánh giá của Ban thư ký Ủy hội sông Mê Công
4.5.1.1 Kịch bản phát triển khai thác, sử dụng tài nguyên nước
4.5.1.2.Tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy sông Cửu Long
4.5.2 Đánh giá của Viện KHKTTV&MT
4.6 Thay đổi của xâm nhập mặn trong điều kiện biến đổi khí hậu
Chương 5 CÁC GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ VỚI XÂM NHẬP MẶN Ở TỈNH
AN GIANG TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
5.1 Những tác động của xâm nhập mặn ở tỉnh An Giang
5.2 Hệ thống công trình kiểm soát mặn ở tỉnh An Giang
5.2.1 Hệ thống kênh rạch đào dẫn nước tại tỉnh An Giang
5.2.2.Các công trình ngăn mặn tại tỉnh An Giang
5.2.3 Các tác động của hệ thống công trình thuỷ lợi
5.3 Xâm nhập mặn và một số giải pháp ứng phó tại An Giang trong những năm gần đây
5.4 Đề xuất một số giải pháp để ứng phó với xâm nhập mặn ở An Giang trong điều kiện BĐKH
Chương 6 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC