Nghiên cứu xác định các chỉ số giám sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông (Luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu xác định các chỉ số giám sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xác định các chỉ số giám sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xác định các chỉ số giám sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xác định các chỉ số giám sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xác định các chỉ số giám sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xác định các chỉ số giám sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xác định các chỉ số giám sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xác định các chỉ số giám sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xác định các chỉ số giám sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xác định các chỉ số giám sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông (Luận văn thạc sĩ)

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

-

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ SỐ GIÁM SÁT

VÀ CẢNH BÁO SỚM HẠN HÁN KHU VỰC TỈNH ĐĂK NÔNG

CHUYÊN NGÀNH: THỦY VĂN HỌC

TRẦN QUANG HÀO

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

-

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ SỐ GIÁM SÁT

VÀ CẢNH BÁO SỚM HẠN HÁN KHU VỰC TỈNH ĐĂK NÔNG

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Cán bộ hướng dẫn chính: PGS.TS Trần Duy Kiều

Cán bộ hướng dẫn phụ: PGS.TS Nguyễn Viết Lành

Cán bộ chấm phản biện 1: TS Nguyễn Lan Châu

Cán bộ chấm phản biện 2: TS Dương Văn Khánh

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Ngày 27 tháng 12 năm 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu xác định các chỉ số giám

sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông” là do tôi thực hiện với sự

hướng dẫn của PGS TS Trần Duy Kiều và PGS TS Nguyễn Viết Lành Các kết quả nghiên cứu trong luận văn do tôi thực hiện và chưa công bố bất cứ ở đâu

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những nội dung mà tôi trình bày trong

luận văn này

Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2017

Tác giả

Trần Quang Hào

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nỗ lực, cố gắng của bản thân luận văn “Nghiên cứu xác

định các chỉ số giám sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông” đã

hoàn thành Trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận văn, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của thầy cô và bạn bè

Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và trân trọng tới PGS TS Trần Duy Kiều và PGS TS Nguyễn Viết Lành những người đã chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ rất tận tình trong suốt thời gian thực hiện luận văn

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Phòng Đào tạo và Khoa Khí tượng - Thủy văn Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội và toàn thể các thầy, cô đã giảng dạy, giúp đỡ trong thời gian học tập cũng như thực hiện luận văn

Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ viên chức Đài Khí tượng Thủy văn tỉnh Đăk Nông, Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Tây Nguyên và những đồng nghiệp đã giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận văn

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn bè, người thân trong gia đình đã động viên, ủng hộ, chia sẻ và là chỗ dựa tinh thần giúp tôi tập trung nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Do thời gian nghiên cứu hạn chế, trình độ và kinh nghiệm thực tiễn chưa nhiều nên luận văn chắc chắn không tránh được thiếu sót, vì vậy kính mong các thầy, cô giáo, đồng nghiệp đóng góp ý kiến để kết quả nghiên cứu được hoàn thiện hơn./

Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2017

Tác giả

Trần Quang Hào

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v

MỤC LỤC BẢNG vi

MỤC LỤC HÌNH VẼ vii

THÔNG TIN LUẬN VẶN ix

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HẠN HÁN VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 5 1.1 Một số khái niệm 5

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 8

1.2.1 Ngoài nước 8

1.2.2 Trong nước 11

1.2.3 Khu vực Tây Nguyên 13

1.2.4 Tỉnh Đăk Nông 14

1.3 Điều kiện địa lý tự nhiên và tài nguyên nước mặt khu vực tỉnh Đăk Nông [2], [20] 15

1.3.1 Điều kiện địa lý tự nhiên tỉnh Đăk Nông 15

1.3.2 Tài nguyên nước mặt tỉnh Đăk Nông 16

1.4 Hạn hán ở khu vực tỉnh Đăk Nông 22

1.4.1 Tình hình hạn hán tỉnh Đăk Nông 22

1.4.2 Đặc điểm hạn hán tỉnh Đăk Nông 24

1.4.3 Nguyên nhân gây ra hạn hán trên địa bàn tỉnh Đăk Nông [20] 26

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ DỮ LIỆU 31

2.1 Phương pháp nghiên cứu 31

2.2 Cơ sở dữ liệu 31

2.3 Lựa chọn chỉ số, hệ số hạn 32

2.3.1 Cơ sở khoa học xác định các chỉ tiêu hạn 32

2.3.2 Lựa chọn chỉ số hạn 41

2.3.3 Tính toán các chỉ số hạn 43

CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ SỐ GIÁM SÁT VÀ CẢNH BÁO SỚM HẠN HÁN KHU VỰC TỈNH ĐAK NÔNG 48

3.1 Đánh giá mức độ và xu thế biến đổi của chỉ số chuẩn hóa giáng thủy 48

3.1.1 Sự biến đổi chỉ số chuẩn hóa giáng thủy (SPI) năm 48

3.1.2 Sự biến đổi chuẩn hóa giáng thủy (SPI) vụ đông xuân 50

3.1.3 Sự biến đổi chuẩn hóa giáng thủy (SPI) vụ hè thu 52

3.2 Đánh giá mức độ và xu thế biến đổi của chỉ số Ped 53

3.2.1 Sự biến đổi của chỉ số Ped năm 55

3.2.2 Sự biến đổi của chỉ số Ped vụ đông xuân 56

3.2.3 Sự biến đổi của chỉ số Ped vụ hè thu 57

3.3 Đánh giá mức độ và xu thế biến đổi của chỉ số Palmer 58

3.3.1 Kết quả tính toán của chỉ số dị thường độ ẩm (Z) 58

3.3.2 Đánh giá mức độ và xu thế biến đổi của chỉ số dị thường độ ẩm (Z) 58

3 4 Chỉ số PDSI 59

3.4.1 Kết quả tính toán của chỉ số PDSI 59

3.4.2 Xu thế biến đổi của chỉ số PDSI 59

3.5 Đánh giá mức độ và xu thế biến đổi của hệ số hạn (K hạn ) 60

3.5.1 Kết quả tính toán 61

3.5.2 Phân tích đánh giá mức độ và xu thế biến đổi của chỉ số hạn 61

3.6 Mức độ và xu thế biến đổi của mực nước trên các sông tỉnh Đăk Nông 62

3.6.1 Xu thế biến đổi mực nước nhỏ nhất năm 62

3.6.2 Xu thế biến đổi mực nước trung bình năm 66

3.6.3 Xu thế biến đổi mực nước trung bình vụ đông xuân 68

3.6.4 Xu thế biến đổi mực nước trung bình vụ hè thu 69

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73

1 Kết luận 73

2 Kiến nghị 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 76

PHỤ LỤC 77

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1.1 Đặc trưng dòng chảy tại các trạm thủy văn trên địa bàn tỉnh 17

Bảng 1.2 - Lưu lượng dòng chảy (m 3 /s) TB tháng ≥ TBNN (tần suất xuất hiện ≥ 50%) 17 Bảng 1.3 - Lượng dòng chảy theo mùa các trạm thủy văn 18

Bảng 1.4 Lưu lượng dòng chảy năm (m 3 /s) ứng với các tần suất (P%) 18

Bảng 1.5 Phân phối dòng chảy tháng (TBNN) - Sông Đăk Nông - trạm Đăk Nông19 Bảng 1.6 Phân phối dòng chảy tháng (TBNN) - Sông Krông Nô - trạm Đức Xuyên 19

Bảng 1.7: Phân phối dòng chảy tháng (TBNN) - Sông Ea Krông - trạm Cầu 14 19

Bảng 1.8 Đặc trưng dòng chảy mùa cạn 21

Bảng 1.9 - Khả năng xuất hiện (%) dòng chảy nhỏ nhất tháng (1978 – 2016) 21

Bảng 1.10: Khả năng xuất hiện (%) dòng chảy 3 tháng nhỏ nhất (1978 – 2016) 22

Bảng 1.11: Diện tích đất tự nhiên các vùng trên địa bàn tỉnh Đăk Nông 29

Bảng 2.1 Danh sách các trạm KTTV tỉnh Đăk Nông 31

Hình 2.1 Bản đồ mạng lưới trạm KTTV tỉnh Đăk Nông 32

Bảng 2.2 Phân cấp mức độ hạn theo chỉ số MI 33

Bảng 2.3: Phân cấp mức độ hạn theo chỉ số Penman 33

Bảng 2.4 Phân cấp mức độ hạn theo chỉ số SPI 35

Bảng 2.5 Phân cấp mức độ hạn theo chỉ số Palmer PDSI 37

Bảng 2.6 Phân cấp mức độ hạn theo chỉ số Ped 38

Bảng 2.7 Phân cấp mức độ hạn theo chỉ số K hạn 40

Bảng 3.1 Khả năng hạn xuất hiện (%) - Theo chỉ số Z Palmer 58

Bảng 3.2 Khả năng hạn xuất hiện (%) - Theo chỉ số PDSI 59

Bảng 3.3 Thống kê kết quả tính toán các chỉ số hạn – Năm hạn điển hình 71

MỤC LỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Sơ đồ mô tả mối quan hệ giữa các loại hạn 8

Hình 1.2: Thiệt hại do hạn hán đối với cây lúa (2005 – 2016) 24

Hình 1.3: Lượng nước đến và nhu cầu dùng nước các vùng trong tỉnh [19] 30

Hình 2.1 Bản đồ mạng lưới trạm KTTV tỉnh Đăk Nông 32

Hình 3.1 Biến trình lượng mưa tháng TBNN các trạm (1978 – 2016) 48

Hình 3.2 Kết quả và xu thế biến đổi chỉ số SPI năm (1978 – 2016) 49

Hình 3.3 Kết quả và xu thế biến đổi chỉ số SPI vụ đông xuân (1978 – 2016) 51

Hình 3.4 Kết quả và xu thế biến đổi chỉ số SPI vụ hè thu (1978 – 2016) 53

Hình 3.5 Biến trình lượng mưa TBNN (1978 – 2016) 54

Hình 3.6 Biến trình nhiệt độ TBNN (1978 – 2016) 54

Hình 3.7 Biến đổi của chỉ số Ped năm (1978 – 2016) 55

Hình 3.8 Biến đổi của chỉ số Ped vụ đông xuân (1978 – 2016) 56

Hình 3.9 Biến đổi của chỉ số Ped vụ hè thu (1978 – 2016) 57

Hình 3.10: Xu thế biến đổi chỉ số PDSI_Trạm KT Đăk Nông 60

Hình 3.11 Xu thế biến đổi chỉ số PDSI_Trạm KT Đăk Mil 60

Hình 3.12 Xu thế biến đổi mực nước nhỏ nhất năm (1978 – 2016) 63

Hình 3.13 Xu thế biến đổi lưu lượngTBNN - ĐX - HT (1978 – 2016) 66

Hình 3.14 Xu thế biến đổi mực nước trung bình năm (1978 - 2016) 67

Hình 3.15 Xu thế biến đổi mực nước TB vụ Đông xuân (1978 – 2016) 69

Hình 3.16 Xu thế biến đổi mực nước TB vụ hè thu (1978 – 2016) 70

THÔNG TIN LUẬN VẶN

Họ và tên học viên: Trần Quang Hào

Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS Trần Duy Kiều và PGS.TS Nguyễn Viết Lành

Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu xác định các chỉ số giám sát và cảnh báo

sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông”

Để đạt được mục tiêu trên, nghiên cứu tiến hành thu thập dữ liệu bao gồm số liệu khí tượng thủy văn, số liệu thiệt hại do hạn hán gây ra trên khu vực nghiên cứu

và một số tài liệu khác có liên quan Sử dụng các chỉ số, hệ số hạn đã được áp dụng tại Việt Nam tiến hành đánh giá hạn hán cho khu vực tỉnh Đăk Nông Sau khi tính toán, phân tích cho thấy chỉ số Ped, chỉ số Palmer và hệ số hạn cho kết quả phản ánh sát và phù hợp nhất với thực tế quá trình diễn biến hạn trên khu vực nghiên cứu Trên cơ sở đó lựa chọn và đề xuất ngưỡng của chỉ số Ped, Palmer và hệ số hạn để phục vụ công tác giám sát, cảnh báo sớm hạn hán cho khu vực tỉnh Đăk Nông

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết

Đăk Nông là tỉnh nằm ở phía Tây Nam của khu vực Tây Nguyên, có vị trí chiến lược về an ninh – quốc phòng và kinh tế - xã hội, là đầu mối giao lưu giữa các tỉnh khu vực Tây Nguyên với thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh duyên hải miền Trung; tổng diện tích đất tự nhiên là 651.331 ha, trong đó đất nông nghiệp diện tích

là 224.850 ha, chiếm 34,5%; các loại đất của Đắk Nông khá phong phú và đa dạng với 11 nhóm chính, nhưng chủ yếu đất đỏ bazan chiếm 60,34% Nông nghiệp hiện nay và trong những năm tới được tỉnh rất quan tâm đầu tư, coi đây là một trong những ngành kinh tế chủ đạo với những sản phẩm nông nghiệp phong phú thế mạnh của vùng đất Tây Nguyên như: Cà phê, hồ tiêu, điều, cao su, rau, củ quả các loại… Cùng với định hướng phát triển mạnh về dịch vụ thì trong giai đoạn 2015-2020, nông nghiệp của Tỉnh vẫn được chú trọng phát triển để tạo ra sự chuyển dịch mạnh

mẽ về cơ cấu kinh tế trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn

Đăk Nông thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cao nguyên, thời tiết trong năm chia làm 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa và mùa khô Mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 11; mùa khô bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau; lượng mưa năm khá phong phú, lượng mưa trong mùa mưa chiếm khoảng 90% lượng mưa năm; nếu có kế hoạch khai thác và sử dụng nguồn nước một cách hợp lý thì nó sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển một nền nông nghiệp đa dạng và toàn diện Lĩnh vực sản xuất nông, lâm nghiệp và thủy sản liên tục tăng trưởng, giữ vai trò nền tảng đối với sự phát triển kinh tế xã hội của Tỉnh Cơ cấu sản xuất nông nghiệp đã có bước chuyển biến tích cực theo hướng chú trọng sản xuất hàng hóa và

có giá trị kinh tế cao

Thực hiện Nghị quyết 04-NQ/TU ngày 7/4/2011 của Đảng bộ Tỉnh về phát triển nông nghiệp, công nghệ cao giai đoạn 2010-2015, định hướng 2020, trên cơ sở những thế mạnh về thổ nhưỡng, khí hậu, Tỉnh đang tập trung đầu tư phát triển nền

nông nghiệp công nghệ cao với các mô hình phù hợp với từng vùng ở các địa phương, từng bước hình thành vùng chuyên canh, gắn với công nghiệp chế biến, bước đầu tạo dựng một số thương hiệu đặc trưng, có giá trị xuất khẩu cao Một trong những nhiệm vụ và giải pháp chính trong giai đoạn 2015-2020 của Tỉnh là: Tiếp tục đầu tư tập trung và tạo đột phá về phát triển nông nghiệp theo định hướng ứng dụng công nghệ cao dựa trên lợi thế về khí hậu và đất đai, gắn với xây dựng

nông thôn và nông dân

Đăk Nông nói riêng và khu vực Tây Nguyên nói chung thiệt hại lớn nhất hàng năm gây ra cho sản xuất nông nghiệp, đời sống văn hóa và kinh tế xã hội, không phải do lũ lụt mà nguyên nhân chính là do hạn hán, nó diễn ra chậm chạp, với tính chất phức tạp và khó lường gây hậu quả thiệt hại rất lớn Để phục vụ và đáp ứng tốt các mục tiêu phát triển kinh tế xã hội, nâng cao đời sống của nhân dân nói chung và cho ngành nông nghiệp của Tỉnh nói riêng như đã nêu trên, việc xây dựng

cơ sở khoa học là rất quan trọng và cần thiết, nhằm tạo luận cứ cho việc lập các quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội của Tỉnh cũng như xây dựng các dự án phát triển Nông - Lâm nghiệp bền vững, khắc phục những tồn tại trong quá trình phát triển kinh tế xã hội trước đó; bố trí, quy hoạch mùa vụ gieo trồng hợp lý, hiệu quả

và giảm thiểu được thiệt hại do hạn hán gây ra; xây dựng kế hoạch sử dụng nguồn nước phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp một cách hợp lý Đồng thời, là

cơ sở khoa học để tham mưu cho các cấp lãnh đạo, các sở, ban, ngành trong Tỉnh có định hướng đúng về quản lý, sử dụng và khai thác một cách hợp lý, tiết kiệm và hiệu quả nguồn tài nguyên nước Vì vậy, luận văn tốt nghiệp thạc sĩ đã chọn đề tài

“Nghiên cứu xác định các chỉ số giám sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông” để nghiên cứu

2 Mục tiêu của luận văn

Xác định được chỉ số giám sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực tỉnh Đăk Nông

3 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp tiếp cận

- Tiếp cận hệ thống: Đối tượng nghiên cứu được coi là một chỉnh thể tự

nhiên, chịu ảnh hưởng của tập hợp các yếu tố khí tượng thủy văn (KTTV), điều kiện địa lý tự nhiên và các hoạt động của con người

- Tiếp cận tổng hợp: Là nền tảng hiện đại nhằm quản lý một cách tổng thể,

có tính thống nhất cao giữa các hợp phần tự nhiên và các hoạt động phòng tránh

Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp điều tra, khảo sát: Thu thập số liệu thiệt hại do hạn hán, thực

trạng hạn hán đã xảy ra trong quá khứ để phục vụ quá trình nghiên cứu

- Phương pháp phân tích, thống kê: Tổng hợp, phân tích và đánh giá dữ liệu

có liên quan đến hạn hán khu vực nghiên cứu, trên cơ sở đó xác định thời gian bắt đầu, kết thúc, mức độ và khả năng xu hướng thay đổi của hạn hán

- Phương pháp kế thừa: Sử dụng kết quả nghiên cứu của các đề tài, dự án về

hạn hán đã được triển khai tại khu vực nghiên cứu, đặc biệt là những chỉ số, hệ số hạn

- Phương pháp chuyên gia, tư vấn: Phương pháp này thực hiện lấy ý kiến

đóng góp của các chuyên gia KTTV về phương pháp tiếp cận, tính toán và đánh giá

để lựa chọn các chỉ số, hệ số hạn phù hợp nhằm mục tiêu bổ sung, hoàn thiện các nội dung của luận văn

4 Cơ sở khoa học và ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu, phân tích và đánh giá các chỉ số, hệ số hạn hán trên thế giới và Việt Nam, đánh giá thực trạng hạn hán diễn ra tại khu vực nghiên cứu từ đó xác định các chỉ số đánh giá hạn hán phù hợp với điều kiện địa lý tự nhiên tỉnh Đăk Nông nhất là trong bối cảnh biến đổi khí hậu (BĐKH) đang diễn ra hết sức phức tạp, khó lường như hiện nay

Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để các đơn vị dự báo KTTV có thể ứng dụng vào dự báo tác nghiệp, góp phần nâng cao chất lượng dự báo KTTV, nhất là việc giám sát và cảnh báo sớm hạn hán phục vụ phát triển kinh tế xã hội cho địa phương

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng: Hạn hán trên khu vực tỉnh Đăk Nông

- Phạm vi nghiên cứu:

+ Phạm vi không gian: Trong khuôn khổ của luận văn thạc sĩ, đề tài tập trung nghiên cứu hạn khí tượng và hạn thủy văn thuộc khu vực tỉnh Đăk Nông

+ Phạm vi thời gian: Nghiên cứu trên chuỗi số liệu từ 1978 đến 2016

6 Cấu trúc luận văn

Nội dung của luận văn, ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, được bố cục thành 3 chương như sau:

Chương 1 Tổng quan về hạn hán và khu vực nghiên cứu

Chương 2 Phương pháp nghiên cứu và cơ sở dữ liệu

Chương 3 Xác định các chỉ số giám sát và cảnh báo sớm hạn hán khu vực

tỉnh Đăk Nông

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HẠN HÁN VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Một số khái niệm

Theo Wilhite (2000), hạn hán là một phần tự nhiên của khí hậu, tuy nhiên nó vẫn bị nhầm lẫn là sự kiện hiếm và ngẫu nhiên Hiện tượng hạn hán có thể xảy ra ở hầu hết các vùng khí hậu, với các đặc tính của hạn biến đổi đáng kể từ vùng này sang vùng khác Hạn hán là một sự sai khác theo thời gian, rất khác với sự khô hạn Bởi khô hạn bị giới hạn trong những vùng lượng mưa thấp, nhiệt độ cao và là một đặc trưng lâu dài của khí hậu So với các thảm họa tự nhiên như: Tố, lốc xoáy, lũ lụt, động đất, sự phun trào núi lửa, sóng thần… có sự khởi đầu nhanh chóng, ảnh hưởng trực tiếp và có cấu trúc, thì hạn hán lại ngược lại

- Hạn hán có sự khởi đầu chậm, là hiện tượng từ từ, dẫn đến khó có thể xác định được sự bắt đầu và kết thúc một sự kiện hạn

- Thời gian hạn dao động từ vài tháng đến vài năm, vùng trung tâm và vùng xung quanh bị ảnh hưởng bởi hạn hán có thể thay đổi theo thời gian Không có một chỉ tiêu hoặc một chỉ số hạn đơn lẻ nào có thể xác định chính xác sự bắt đầu và mức

độ khắc nghiệt của hạn cũng như các tác động tiềm năng của nó

- Phạm vi không gian của hạn hán thường lớn hơn nhiều so với các thảm họa khác, do đó các ảnh hưởng của hạn thường trải dài trên nhiều vùng địa lý lớn

- Các tác động của hạn nhìn chung không theo cấu trúc và khó định lượng Các tác động tích lũy lại và mức độ ảnh hưởng của hạn sẽ mở rộng khi các sự kiện hạn tiếp tục kéo dài từ mùa này sang mùa khác hoặc sang năm khác [35]

Mặc dù các nhân tố khí hậu thường gắn liền với hạn hán ở nhiều vùng trên thế giới và có thể làm nghiêm trọng thêm mức độ hạn, song lượng mưa vẫn là nhân

tố ảnh hưởng chính gây ra hạn hán “Hạn hán là kết quả của sự thiếu hụt lượng mưa

tự nhiên trong một thời kỳ dài, thường là một mùa hoặc lâu hơn” Vì vậy, hạn hán thường được gắn liền với các khoảng thời điểm (mùa hạn chính, sự khởi đầu muộn của

mùa mưa, sự xuất hiện mưa trong mối liên hệ với các giai đoạn sinh trưởng chính của cây trồng) và đặc tính của mưa (Lượng mưa, cường độ mưa, các đợt mưa) Với các thời điểm hạn xuất hiện khác nhau sẽ dẫn đến các sự kiện hạn khác nhau về tác động, phạm vi ảnh hưởng cũng như các đặc tính khí hậu của hạn khác nhau

Theo Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu (2002): Hạn hán là hiện tượng lượng mưa thiếu hụt nghiêm trọng, kéo dài, làm giảm hàm lượng ẩm trong không khí và hàm lượng nước trong đất, làm suy kiệt dòng chảy sông suối, hạ thấp mực nước ao hồ, mực nước trong các tầng chứa nước dưới đất gây ảnh hưởng xấu đến sự sinh trưởng và phát dục của cây trồng, làm mùa màng thất bát, môi trường suy thoái gây ra đói nghèo và dịch bệnh [12]

Hạn hán có thể phân loại theo nhiều cách khác nhau nhưng theo Wilhite và Glantz (1985) đã phân loại hạn theo 4 cách tiếp cận cơ bản sau: Hạn khí tượng (HKT), hạn thủy văn (HTV), hạn nông nghiệp (HNN) và hạn kinh tế xã hội (HKTXH) Ba định nghĩa đầu tiên liên quan đến phương pháp lượng hóa hạn hán như một hiện tượng vật lý Cách tiếp cận cuối cùng (thứ tư) liên quan đến nhu cầu và khả năng cung cấp nước, cũng như ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước đến các hệ thống kinh tế xã hội (KTXH) [32]

- Hạn khí tượng được định nghĩa dựa trên mức độ khô hạn so với trung bình trong một khoảng thời gian xác định Hạn khí tượng là sự thiếu hụt nước trong cán cân mưa - bốc hơi Lượng bốc hơi đặc trưng cho phần chi và lượng mưa đặc trung cho phần thu của cán cân nước Lượng bốc hơi đồng biến với cường độ bức xạ, nhiệt độ, tốc độ gió và nghịch biến với độ ẩm không khí nên khi nắng nhiều, nhiệt

độ cao, gió mạnh, thời tiết khô thì hạn tăng [32]

- Hạn nông nghiệp kết nối các đặc trưng khác nhau của HKT hoặc HTV với những ảnh hưởng đến nông nghiệp tập trung vào sự thâm hụt giáng thủy, sự chênh lệch giữa bốc thoát hơi thực tế và tiềm năng, sự thiếu hụt độ ẩm đất, giảm mức nước ngầm hoặc mực nước lưu vực Nhu cầu nước của thực vật phụ thuộc vào điều kiện thời tiết thịnh hành, các đặc tính sinh học của từng cây cụ thể, các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của chúng và các tính chất vật lý và sinh học của đất Hạn nông

nghiệp xuất hiện khi độ ẩm đất không đủ đáp ứng nhu cầu của một cây trồng cụ thể nào đó trong một thời điểm cụ thể Hạn nông nghiệp xuất hiện sau HKT nhưng trước khi HTV xuất hiện Nông nghiệp là ngành kinh tế đầu tiên bị ảnh hưởng của hạn hán [32]

- Hạn thủy văn liên quan đến sự thiếu hụt nước trên bề mặt đất và dưới mặt đất Có một khoảng thời gian trễ giữa thiếu nước mưa và ít nước trong dòng chảy, trong sông, hồ, trên lưu vực, vì vậy các trị số đo thủy văn không phải là chỉ số sớm nhất về hạn hán Khi lượng giáng thủy bị giảm hoặc thiếu hụt trong một khoảng thời gian dài, sự thâm hụt này sẽ được phản ánh thông qua sự giảm sút các mức nước trên bề mặt đất hoặc dưới đất Hạn thủy văn thường xuất hiện trễ hơn HKT và HNN Nó cần thời gian thiếu mưa dài hơn để thể hiện sự thiếu hụt nước trong các thành phần của hệ thống thủy văn, như độ ẩm đất, dòng chảy, mực nước ngầm lưu vực Vì vậy, những ảnh hưởng này không cùng pha với những tác động đối với các ngành kinh tế khác Các nhân tố khác như những thay đổi trong sử dụng đất, sự suy thoái đất và các công trình thủy lợi, thủy điện đều ảnh hưởng đến các đặc trưng thủy văn của lưu vực Các hoạt động của con người nhiều khi làm thay đổi tần suất thiếu hụt nước ngay cả khi không có sự thay đổi về tần suất xuất hiện HKT [32]

- Hạn kinh tế xã hội thường xuất hiện khi sự thiếu hụt nước vật lý bắt đầu tác động đến con người Loại hạn này khác với 3 loại hạn trên vì sự xuất hiện của nó phụ thuộc diễn biến theo thời gian và không gian của nhu cầu và khả năng cung cấp

để xác định hoặc phân loại hạn hán Do sự dao động tự nhiên của khí hậu, việc cung cấp nước là dư thừa trong một số năm nhưng lại không đủ đáp ứng cho con người

và môi trường trong những năm khác Hạn KTXH xuất hiện khi nhu cầu về nước vượt quá khả năng cung cấp Nhu cầu các hàng hóa kinh tế đang tăng lên do dân số tăng và mức sử dụng theo đầu người [32] (hình 1.1)

Hình 1.1 Sơ đồ mô tả mối quan hệ giữa các loại hạn

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Mỗi chỉ số đều có ưu điểm, nhược điểm khác nhau, và mỗi nước đều sử dụng các chỉ số hạn hán phù hợp với điều kiện riêng của mình Việc xác định hạn hán bằng các chỉ số hạn không chỉ áp dụng với bộ số liệu quan trắc mà còn áp dụng với

bộ số liệu là sản phẩm của mô hình khí hậu khu vực và mô hình khí hậu toàn cầu Trong quá trình nghiên cứu hạn, việc xác định các đặc trưng của hạn là hết sức cần

thiết, như xác định: Sự khởi đầu và kết thúc hạn, thời gian kéo dài hạn, phạm vi mở rộng của hạn, mức độ hạn, tần suất và mối liên hệ giữa những biến đổi của hạn với khí hậu [29]

Các phân tích về hạn hán trên quy mô toàn cầu [23, 27], khu vực và địa phương [20, 24], thông qua các chỉ số hạn dựa trên số liệu lượng mưa, nhiệt độ và

độ ẩm quan trắc trong quá khứ cho thấy số đợt hạn, thời gian kéo dài hạn, cũng như tần suất và mức độ của nó ở một số nơi đã tăng lên đáng kể Nổi bật lên trong nghiên cứu hạn trên quy mô toàn cầu là nghiên cứu của Niko và cs (2010), tác giả

đã phân tích ưu điểm, nhược điểm của 18 chỉ số hạn hán bao gồm cả chỉ số HKT, chỉ số HTV, chỉ số độ ẩm, rồi lựa chọn ra các chỉ số thích hợp để áp dụng phân tích các đặc trưng của hạn hán trong năm vùng khí hậu khác nhau trên toàn cầu: Vùng xích đạo, vùng khô hạn cực, vùng nhiệt độ ấm, vùng tuyết, vùng địa cực [27] Nhiều nghiên cứu cho thấy sự giảm lượng mưa đáng kể đi kèm với sự tăng nhiệt độ sẽ làm tăng quá trình bốc hơi, gây ra hạn hán nghiêm trọng hơn [26] Cùng với xu thế ấm lên trên toàn cầu giai đoạn (1980-2000), tần suất và xu thế hạn tăng lên và xảy ra nghiêm trọng hơn vào bất cứ mùa nào trong năm, như ở Cộng hòa Séc cứ khoảng 5 năm lại xảy ra đợt hạn hán nặng trong suốt mùa đông hoặc mùa hè, với mức độ nặng và tần suất lớn nhất vào tháng 4 và tháng 6 (xảy ra trên toàn bộ lãnh thổ với tổng diện tích là 95%) [30], hạn xảy ra vào các tháng mùa hè ở Hy Lạp ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoa màu và sự cung cấp nước trong thành phố [26], ở Cộng hòa Moldova, cứ 2 năm thì lại có một đợt hạn nặng vào mùa thu [30]) Bên cạnh sự gia tăng về tần suất và mức độ hạn, thời gian kéo dài các đợt hạn cũng tăng lên đáng kể, thời gian xảy ra hạn có thể kéo vài tháng đến vài năm trong nhiều quốc gia Nghiên cứu hạn dựa trên bộ số liệu mưa và nhiệt độ tháng quan trắc với bước lưới 0,5 độ trên toàn lãnh thổ Châu Âu 35o-70oN và 35oE-100oW, Benjamin và cs (2002) đã chỉ

ra rằng thời gian hạn hán lớn nhất trung bình trên mỗi ô lưới ở Châu Âu là 48 ± 17 tháng Tần suất hạn hán cao hơn xảy ra ở lục địa Châu Âu, thấp hơn ở bờ biển phía Đông bắc Châu Âu, bờ biển Địa Trung Hải, thời gian hạn kéo dài nhất thì xảy ra ở Italia, đông bắc Pháp, đông bắc Nga, với thời gian kéo dài là 40 tháng [22] Xukai

và cs (2005) chỉ ra rằng hạn hán ở phía Bắc Trung Quốc có xu thế tăng lên kể từ sau những năm 1990, đặc biệt có vài vùng hạn hán kéo dài 4-5 năm từ năm 1997 đến năm 2003 [39]

Trong những thập kỷ gần đây hạn hán đã và đang xảy ra ở nhiều nơi trên thế giới, gây nhiều thiệt hại về kinh tế, ảnh hưởng đến đời sống con người và môi trường sinh thái Theo Youlin (2007), hàng năm có khoảng 21 triệu ha đất biến thành đất không có năng suất kinh tế do hạn Trong gần 1/4 thế kỷ vừa qua, số dân gặp rủi ro vì hạn hán trên những vùng đất khô cằn đã tăng hơn 80% Hơn 1/3 đất đai thế giới đã bị khô cằn mà trên đó có 17,7% dân số thế giới sinh sống Đồng hành với hạn hán, hoang mạc hoá và sa mạc hoá trên thế giới cũng ngày càng lan rộng từ các vùng đất khô hạn, bán khô hạn đến cả một số vùng bán ẩm ướt Diện tích hoang mạc hoá đã lên đến 39,4 triệu km2, chiếm 26,3% đất tự nhiên thế giới và trên 100 quốc gia chịu ảnh hưởng Nguy cơ đói và khát do hạn hán uy hiếp 250 triệu con người trên trái đất, kèm theo đó còn ảnh hưởng tới môi trường khí hậu chung toàn cầu (Youlin, 2007) [39]

Trên thế giới đã có rất nhiều các nghiên cứu về hạn hán Hạn hán là hiện tượng hết sức phức tạp mà sự hình thành là do cả hai nguyên nhân (chủ quan và khách quan) Qua các nghiên cứu, đến nay các nước phát triển trên thế giới đã hướng đến việc quản lý hạn hán, việc giám sát và quản lý hạn được dựa trên các chỉ

số hạn và các ngưỡng hạn [32] Hiện nay có rất nhiều chỉ số, hệ số hạn khác nhau

đã được phát triển và ứng dụng ở các nước trên thế giới như: Chỉ số ẩm Ivanov (1948), Chỉ số khô Budyko (1950), Chỉ số khô Penman, Chỉ số gió mùa GMI, Chỉ

số mưa chuẩn hóa SPI, Chỉ số Sazonov, Chỉ số Koloskov (1925), Hệ số khô, Hệ số cạn, Chỉ số Palmer (PDSI), Chỉ số độ ẩm cây trồng (CMI), Chỉ số cấp nước mặt (SWSI), Chỉ số RDI (Reclamation Drought Index) Qua phân tích, đánh giá hạn hán trên thế giới cho thấy hầu như không có một chỉ số nào có ưu điểm vượt trội so với các chỉ số khác trong mọi điều kiện Do đó, việc áp dụng các chỉ số, hệ số hạn phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của từng vùng cũng như hệ thống cơ sở dữ liệu quan trắc sẵn có ở vùng đó [5]

Một số nước phát triển trên thế giới đã thành lập các trung tâm giám sát, dự báo, cảnh báo hạn hán Nhiệm vụ chính của các trung tâm này là:

(1-) Theo dõi, giám sát, dự báo và cảnh báo hạn hán;

(2-) Phối hợp với các ban ngành có liên quan để đề xuất và tiến hành các hoạt động ngăn ngừa, phòng tránh và giảm nhẹ tác hại của hạn hán;

(3-) Phối hợp với các cơ quan nghiên cứu khoa học xây dựng các phương pháp dự báo và cảnh báo hạn hán

1.2.2 Trong nước

Việt Nam, nơi có tiềm năng nguồn nước phong phú nhưng do tính chất phân mùa sâu sắc nên thường xuyên xuất hiện khô hạn Cũng như việc nghiên cứu trên thế giới, nghiên cứu về hạn hán ở Việt Nam chủ yếu tập trung đến HKT, HTV và HNN Các nghiên cứu hạn hán ở Việt Nam đã được triển khai trong 10 năm trở lại đây, chủ yếu tập trung vào 2 vấn đề chính:

(1-) Nghiên cứu cơ bản về hạn hán và tác động tới dân sinh, KTXH

(2-) Các giải pháp, phòng chống và giảm nhẹ hạn hán bao gồm:

- Giải pháp công trình xây dựng các công trình thu trữ, điều tiết nước;

- Các giải pháp phi công trình nghiên cứu xây dựng các hệ thống dự báo, cảnh báo sớm, các giải pháp về thể chế chính sách giảm nhẹ hạn hán, sử dụng TNN hiệu quả, hợp lý

Trong thời gian gần đây, ở nước ta đã có một số đề tài, dự án nghiên cứu về hạn hán, điển hình có thể kể đến như sau:

Đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu các giải pháp giảm nhẹ thiên tai hạn

hán ở các tỉnh Duyên hải miền Trung từ Hà Tĩnh đến Bình Thuận”, Đào Xuân

Học, đã đánh giá được tình hình hạn hán và ảnh hưởng của hạn hán tới 7 vùng kinh

tế của Việt Nam Đồng thời, phân tích xác định nguyên nhân gây ra hạn hán, phân loại và phân cấp hạn hán Trên cơ sở dựa trên các nguyên nhân gây ra hạn hán, tác giải đã đưa ra các biện pháp phòng chống và giảm nhẹ hạn hán [1]

Đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp KHCN phòng

chống hạn hán phục vụ phát triển nông nghiệp bền vững ở các tỉnh miền

Trung”, Lê Trung Tuân đã nghiên cứu ứng dụng các giải pháp phòng chống hạn

cho các tỉnh miền Trung Các giải pháp đề xuất ứng dụng được chia thành 3 nhóm: (i) Thu trữ nước, bảo vệ đất và giữ ẩm; (ii) Quản lý vận hành công trình thuỷ lợi trong điều kiện hạn hán, chế độ tưới; (iii) Kỹ thuật tưới tiết kiệm nước [3]

Đề tài “Nghiên cứu và xây dựng công nghệ dự báo và cảnh báo sớm hạn hán

ở Việt Nam”, Nguyễn Văn Thắng đã đánh giá được mức độ hạn hán ở các vùng khí

hậu và chọn được các chỉ tiêu xác định hạn hán phù hợp với từng vùng khí hậu ở Việt Nam, đồng thời xây dựng được công nghệ dự báo và cảnh báo sớm hạn hán cho các vùng khí hậu ở Việt Nam bằng các số liệu KTTV và các tư liệu viễn thám để phục vụ phát triển KTXH, trọng tâm là SXNN và quản lý TNN trên phạm vi cả nước [13]

Nghiên cứu về hạn hán, Nguyễn Lập Dân, thực hiện đề tài khoa học công

nghệ trọng điểm cấp Nhà nước (KC 08-23/06-10) “Nghiên cứu cơ sở khoa học

quản lý hạn hán và sa mạc hóa để xây dựng hệ thống quản lý, đề xuất các giải pháp chiến lược và tổng thể giảm thiểu tác hại: nghiên cứu điển hình cho đồng bằng sông Hồng và Nam Trung Bộ”, đã xây dựng được hệ thống quản lý hạn hán

vùng Đồng bằng sông Hồng và hệ thống quản lý sa mạc hoá vùng Nam Trung Bộ

và đề xuất các giải pháp chiến lược và tổng thể quản lý hạn quốc gia, phòng ngừa, ngăn chặn và phục hồi các vùng hoang mạc hóa, sa mạc hoá, sử dụng hiệu quả TNN góp phần ổn định sản xuất, phát triển bền vững KTXH [8]

Có thể nhận thấy, hầu hết các nghiên cứu về hạn hán ở nước ta phần lớn tập trung vào lĩnh vực quy hoạch, nhưng theo hướng đơn ngành chưa đảm bảo đầy đủ yêu cầu về mặt tổng hợp, mang tính đa ngành Để giảm nhẹ thiệt hại do hạn hán gây

ra, chúng ta đã thực thi các giải pháp công trình, phi công trình, các giải pháp về chính sách, tổ chức, thể chế và xã hội Tuy nhiên, trước tác động của BĐKH, mặc

dù tổng lượng mưa năm thay đổi không đáng kể, nhưng sự phân bố theo không gian

và thời gian lại thay đổi rất lớn, mùa khô sẽ dài hơn trong khi mùa mưa ngắn lại và tập trung vào những trận mưa cường độ lớn hơn chính vì vậy hạn hán có nguy cơ cao hơn Bên cạnh đó, những thay đổi với tốc độ nhanh về KTXH và môi trường, những thách thức trước hạn hán ngày càng gia tăng với tính chất phức tạp và khó

lường Những thách thức nêu trên đang hiện hữu và là nguy cơ mất cân bằng Cung - Cầu về nguồn nước Nguy cơ thiếu nước, hạn hán, nhất là trong mùa khô ở trên toàn lãnh thổ nước ta đang diễn biến gay gắt

Thời gian qua, các nghiên cứu về hạn hán ở nước ta chủ yếu tập trung đánh giá hạn hán, đề xuất các giải pháp ứng phó với hạn hán, chưa nghiên cứu chuyên sâu để xây dựng được hệ thống giám sát và cảnh báo sớm hạn hán Vì vậy, việc đánh giá thực trạng hạn hán, xác định các nguyên nhân chính gây ra hạn hán và trên

cơ sở đó lựa chọn các chỉ số hạn phản ánh sát với thực tế, phù hợp cho từng địa phương nhằm tăng cường chất lượng công tác giám sát, cảnh báo sớm nguy cơ hạn hán, đồng thời làm giảm thiểu thiệt hại do hạn hán gây ra phục vụ có hiệu quả cho SXNN, đời sống và môi trường

1.2.3 Khu vực Tây Nguyên

Do tác động của BĐKH, thời gian gần đây nhiệt độ không khí tăng, mùa mưa kết thúc sớm và lượng mưa năm ít hơn so với lượng mưa TBNN khiến lượng nước tại các hồ chứa, sông suối tại Tây Nguyên sụt giảm nghiêm trọng Các tỉnh thuộc khu vực Tây Nguyên có nguy cơ rất cao đối mặt với tình trạng hạn hán nhất trong

hàng chục năm qua Trước thực trạng hán hán ngày càng nghiêm trọng đối với Tây

Nguyên, việc nghiên cứu giám sát và cảnh báo hạn hán để chủ động ứng phó hiện tượng thời tiết ngày càng bất lợi là vấn đề cần được quan tâm Trong thời gian gần đây đã có một số đề tài, dự án nghiên cứu về hạn hán cho khu vực Tây Nguyên có thể kể đến như sau:

Đề tài cấp Nhà nước (KC.08.22) “Nghiên cứu dự báo hạn hán vùng Nam

Trung Bộ và Tây Nguyên và xây dựng các giải pháp phòng chống”, Nguyễn

Quang Kim đã nghiên cứu hiện trạng hạn hán, phân tích và lựa chọn các chỉ số hạn Tác giả đã chỉ ra rằng, hầu như không có chỉ số hạn nào có ưu điểm vượt trội so với các chỉ số khác trong mọi điều kiện Việc sử dụng các chỉ số hạn phù hợp với khu vực nghiên cứu phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện số liệu quan trắc KTTV; một chỉ

số dù được đánh giá tốt đến mấy cũng không khả dụng nếu thiếu số liệu quan trắc KTTV cần thiết Trong nhiều trường hợp, có quá nhiều yếu tố có thể tác động đến

kết quả của các tương tác khí hậu nên không thể dự báo hạn sớm, nhất là trong điều kiện công nghệ hiện nay Trong những trường hợp như vậy, phương pháp thống kê thường được áp dụng để xác định tần suất xuất hiện hạn ở một vùng cụ thể trong các điều kiện khí hậu nhất định Trong trường hợp đó việc áp dụng chỉ số SPI có thể được sử dụng để so sánh số liệu hiện tại với số liệu lịch sử nhằm đánh giá điều kiện mưa hiện tại và xác định huynh hướng khí hậu trong tương lai Những khu vực địa hình đồi núi và đặc điểm tiểu khí hậu cục bộ, phức tạp phải sử dụng thêm một số chỉ

số hạn khác như chỉ số cấp nước mặt (SWSI) để bổ trợ Tác giả đã nghiên cứu thiết lập cơ sở khoa học cho quy trình dự báo hạn, cơ sở dữ liệu khu vực nghiên cứu để lập trình các phần mềm tính toán chỉ số hạn và phần mềm dự báo HKT và HTV Việc dự báo hạn được dựa trên nguyên tắc phân tích mối tương quan giữa các yếu tố khí hậu, các hoạt động ENSO và các điều kiện thực tế vùng nghiên cứu [14]

Dự án “Xây dựng bản đồ hạn hán và mức độ thiếu nước sinh hoạt ở Nam

Trung Bộ và Tây Nguyên”, Trần Thục đã đánh giá được mức độ hạn hán và thiếu

nước sinh hoạt ở 9 tỉnh Nam Trung Bộ và Tây Nguyên [15] Trên cơ sở đó, đã xây dựng được bản đồ hạn hán thiếu nước sinh hoạt trong vùng nghiên cứu Tuy nhiên,

ở đây cũng chỉ xét đến HKT, HTV và HNN

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng hệ thống phân tích, giám sát, cảnh báo và

dự báo lũ, ngập lụt và hạn hán cho hệ thống sông Ba”, Đặng Thanh Mai đã xây

dựng phần mềm công nghệ giám sát, cảnh báo, dự báo quá trình lũ, ngập lụt

và hạn hán để sử dụng trong dự báo nghiệp vụ nhằm mục tiêu cảnh báo lũ

trước 48 giờ, dự báo lũ và ngập lụt trước 24 giờ, cảnh báo cạn (10

ngày), hạn (tháng, 3 tháng, mùa) trên hệ thống sông Ba [3]

Các nghiên cứu về hạn hán ở khu vực Tây Nguyên như đã nêu ở trên mới chỉ tập trung nghiên cứu một cách tổng quát cho vùng khí hậu rộng lớn của khu vực Tây Nguyên, chưa nghiên cứu cụ thể, chi tiết hạn hán cho một địa phương mà tỉnh Đăk Nông là một ví dụ

1.2.4 Tỉnh Đăk Nông

Việc nghiên cứu về hạn hán tại tỉnh Đăk Nông thật sự chưa được quan tâm

đúng mức, ít đề tài, dự án nghiên cứu về hạn hán cho địa phương này

Đề tài “Nghiên cứu, đánh giá tình trạng hạn hán, thiếu nước và đề xuất

giải pháp bảo đảm nguồn nước phục vụ phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Đăk Nông”, Lê Thị Thu Hiền đã nghiên cứu đánh giá các đặc trưng về hạn nông nghiệp

của tỉnh Đăk Nông, xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ hạn hán và thiếu nước tỷ lệ 1/50.000; đề xuất các giải pháp khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên đất, nước phục

vụ phát triển bền vững Tuy nhiên, đề tài chưa đề cập nghiên cứu xác định các chỉ

số hạn hán phù hợp với điều kiện của địa phương để làm cơ sở khoa học phục vụ công tác giám sát và cảnh báo sớm hạn hán

1.3 Điều kiện địa lý tự nhiên và tài nguyên nước mặt khu vực tỉnh Đăk Nông [2], [20]

1.3.1 Điều kiện địa lý tự nhiên tỉnh Đăk Nông

- Vị trí địa lý: Đăk Nông là tỉnh nằm ở phía Tây nam khu vực Tây Nguyên,

có vị trí từ 11045’ đến 12050’ vĩ độ Bắc và từ 107012’ đến 108007’ kinh độ Đông, phía Bắc và Đông bắc giáp tỉnh Đăk Lăk; phía Đông và Đông nam giáp tỉnh Lâm Đồng; phía Tây nam giáp tỉnh Bình Phước; phía Tây bắc giáp Cam-Pu-Chia, với

130 km đường biên giới Đăk Nông có vị trí chiến lược về quốc phòng an ninh và kinh tế - xã hội, là đầu mối giao lưu giữa các tỉnh Tây Nguyên với thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh duyên hải miền Trung

- Địa hình: Đăk Nông nằm ở phía nam của Tây Nguyên, còn được gọi là cao

nguyên M’nông có độ cao trung bình 700 m so với độ cao mực nước biển, chủ yếu

là cao nguyên lượn sóng bị phân cắt thành các dải đồi núi với độ dốc từ 10 – 30% Địa hình đa dạng và phong phú, có sự đan xen giữa các thung lũng, cao nguyên và núi cao Địa hình cao dần từ Đông sang Tây, nửa địa hình phía Bắc Tỉnh có xu hướng thấp dần về phía Tây bắc, nửa địa hình phía Nam Tỉnh có xu hướng thấp dần xuống Tây nam bao gồm:

Vùng thung lũng là vùng đất thấp phân bố dọc sông Krông Nô, Sê Rê Pôk, thuộc địa bàn các huyện Cư Jút, Krông Nô, có những cánh đồng tương đối bằng phẳng, thích hợp với phát triển cây lương thực, cây công nghiệp ngắn ngày, chăn nuôi gia súc, gia cầm

Vùng cao nguyên chủ yếu ở Đăk Glong, thị xã Gia Nghĩa, Đăk Mil, Đăk Song, độ cao trung bình trên 800 m, độ dốc 10 – 15% Đây là khu vực có đất bazan

là chủ yếu, rất thích hợp với phát triển cây công nghiệp lâu năm, lâm nghiệp và chăn nuôi đại gia súc Vùng núi cao phân bố rải rác trên địa bàn huyện Đăk Song, Đăk Glong và phía Tây Nam huyện Krông Nô, những khu vực này địa hình chia cắt mạnh và có độ dốc lớn

- Tài nguyên đất: Đăk Nông có tổng diện tích đất tự nhiên là có 651.331 ha

Trong đó: Đất nông nghiệp, diện tích là 224.850 ha, chiếm 34,5% tổng diện tích tự nhiên Đất trồng cây lâu năm chiếm phần lớn diện tích, đất sản xuất hàng năm chủ yếu

là trồng lúa, ngô và cây công nghiệp ngắn ngày, ngoài ra diện tích đất nương rẫy còn khá lớn trồng các loại hoa màu khác Đất lâm nghiệp có rừng: Tổng diện tích là 374.387 ha, trong đó rừng tự nhiên là 366.988 ha, đất rừng trồng 7.357 ha, chiếm tỉ lệ không đáng kể 2,9% Đất chuyên dùng: Diện tích 7.113 ha, chiếm 1,1% tổng diện tích

tự nhiên Đất khu dân cư: Diện tích 9.942 ha chiếm 1,5% Đất chưa sử dụng: Diện tích đến 01/01/2005 còn 35.039 ha, chiếm 5,4% diện tích tự nhiên, trong đó đất sông suối

và núi đá không có cây rừng là 11.276 ha; còn lại khoảng 23.763 ha đất xen kẽ giữa núi cao, đồi và mặt nước chưa được khai thác sử dụng [6]

- Lớp phủ thực vật: Diện tích đất lâm nghiệp có rừng là 374.387 ha, độ che

phủ toàn tỉnh đạt 57,5%, trong đó chủ yếu là rừng tự nhiên 366.988 ha, chiếm 98% Rừng tự nhiên được phân bố đều khắp các huyện, tập trung chủ yếu ở vùng núi cao,

có tác dụng phòng hộ đầu nguồn, chống xói mòn, bảo vệ môi trường sinh thái Rừng phát triển tốt, những khu rừng nguyên sinh có nhiều loại gỗ quí và cây đặc sản vừa

có giá trị kinh tế, vừa có giá trị khoa học

1.3.2 Tài nguyên nước mặt tỉnh Đăk Nông

- Đặc điểm sông ngòi: Đăk Nông có mạng lưới sông suối tương đối dầy,

phân bố rộng khắp trên địa bàn tỉnh Các sông chính chảy qua địa phận tỉnh gồm có:

Sông Sê Rê Pôk, Sông Krông Nô, sông Đăk Nông và đầu nguồn sông Đồng Nai Do điều kiện địa hình có độ cao trung bình 700m so với mực nước biển, độ dốc 10 - 30% gồm cao nguyên, núi cao xen lẫn với các vùng trũng thấp, hầu hết các sông, suối đều

ngắn Về mùa mưa: Thời gian tập trung nước tạo thành dòng chảy rất ngắn, kết hợp với địa hình dốc đây chính là căn nguyên gây ra lũ lụt hầu hết các vùng dân cư ven sông khu vực hạ lưu Ngược lại, trong mùa khô, nắng nhiều, nhiệt độ không khí cao, bốc hơi mạnh, khả năng giữ nước của các lưu vực kém, sông suối thường cạn kiệt

Các đặc trưng biểu thị dòng chảy: Dòng chảy sông ngòi bao gồm dòng chảy

mặt và dòng chảy ngầm Dòng chảy trong sông luôn luôn thay đổi theo không gian

và thời gian, nhưng có chu kỳ rõ rệt đó là mùa lũ và mùa cạn Dòng chảy sông ngòi chủ yếu do lượng mưa cung cấp, nên sự phân bố dòng chảy tương tự như phân bố lượng mưa (bảng 1.1)

Bảng 1.1 Đặc trưng dòng chảy tại các trạm thủy văn trên địa bàn tỉnh

Đặc trưng lưu vực

Tên trạm Đăk Nông

(Đăk Nông)

Cầu 14 (Sê Rê Pôk)

Đức Xuyên (Krông Nô)

- Phân phối dòng chảy năm: Theo quy luật chung mùa mưa đến sớm hơn mùa

lũ và kết thúc cũng sớm hơn, dao động từ 1 đến 1,5 tháng Việc phân mùa dòng chảy trong năm nó thể hiện đặc điểm tự nhiên của từng vùng Cũng như chỉ tiêu phân mùa của đặc trưng mưa, dòng chảy cũng có tính chất phân mùa tương tự (bảng 1.2)

Bảng 1.2 - Lưu lượng dòng chảy (m 3 /s) TB tháng ≥ TBNN (tần suất xuất hiện ≥ 50%)

Tháng

Đăk Nông 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 10,3 72,4 100 100 100 31,0 3,4 Cầu 14 12,1 0,0 0,0 0,0 0,0 15,2 33,3 75,8 93,9 100 90,9 54,5 Đức Xuyên 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 16,1 45,2 90,3 96,8 100 80,6 32,3

Sự phân phối dòng chảy giữa mùa lũ và mùa cạn mất cân đối, nhất là đối với khu vực phía Nam tỉnh Tổng lượng dòng chảy mùa lũ đối với các sông thuộc phía Nam tỉnh chiếm 80%, các sông phía Bắc và phía Đông bắc tỉnh chiếm 70 – 80% tổng lượng dòng chảy cả năm (bảng 1.3)

Bảng 1.3 - Lượng dòng chảy theo mùa các trạm thủy văn

Dòng chảy năm biến đổi khá lớn giữa các năm, năm nhiều nước và năm ít nước chênh lệch nhau đối với các sông phía Nam tỉnh từ 3 đến 4 lần, đối với các sông phía Bắc tỉnh từ 4 đến 6 lần Hệ số phân tán trên sông Đăk Nông Cv = 0,34; trên sông Sê Rê Pôk Cv = 0,42; trên sông Krông Nô Cv = 0,29 (bảng 1.4)

Bảng 1.4 Lưu lượng dòng chảy năm (m 3 /s) ứng với các tần suất (P%)

- Phân phối dòng chảy các tháng trong năm

Tổng lượng dòng chảy tháng trong năm có sự khác nhau giữa các tháng Trị số dòng chảy thấp nhất trong năm thường xuất hiện vào tháng 3 và tháng 4 là tháng cuối mùa khô Trị số dòng chảy lớn nhất trong năm thường xuất hiện vào tháng 8 đối với các sông ở phía Nam, tháng 10 đối với các sông ở phía Bắc và Đông Bắc tỉnh (bảng 1.5, 1.6, và 1.7)

Bảng 1.5 Phân phối dòng chảy tháng (TBNN) - Sông Đăk Nông - trạm Đăk Nông

Bảng 1.6 Phân phối dòng chảy tháng (TBNN) - Sông Krông Nô - trạm Đức Xuyên

109 m3 0,155 0,096 0,086 0,085 0,131 0,210 0,273 0,502 0,536 0,613 0,385 0,274 Wi/Wo 4,64 2,87 2,56 2,54 3,91 6,28 8,16 15,02 16,01 18,31 11,52 8,18

Bảng 1.7: Phân phối dòng chảy tháng (TBNN) - Sông Ea Krông - trạm Cầu 14

Qo(m3/s) 225 124 87,2 94,7 170 265 330 512 618 749 629 474 Wi*109

m3 0,603 0,300 0,234 0,245 0,454 0,688 0,885 1,371 1,602 2,007 1,630 1,269 Wi/Wo 5,3 2,7 2,1 2,2 4,0 6,1 7,8 12,1 14,2 17,8 14,4 11,2

(%)

- Khả năng nguồn nước

Trên toàn tỉnh Đăk Nông, trung bình hàng năm sản sinh ra một lượng nước chảy trên các sông khoảng 7,9 tỷ m3 và bình quân khoảng 1,3 km2/người, con số này nói lên tỷ lệ nước bình quân đầu người rất lớn Nhưng do đặc thù của sự phân

bố dân cư, điều kiện địa hình nên nước trở thành vấn đề rất quan trọng đối với đời sống và sản xuất của nhân dân giữa vùng này với vùng khác

Nước dùng cho sinh hoạt: Hiện nay trong Tỉnh sử dụng rất ít nguồn nước mặt

phục vụ cho sinh hoạt Nguyên nhân chủ yếu là nguồn nước mặt còn bị ô nhiễm phải thông qua xử lý Mặt khác, do điều kiện địa hình phức tạp nên vấn đề đưa nước đến các làng, buôn, bản là hết sức khó khăn Phần lớn nước dùng cho sinh hoạt hiện nay chủ yếu là nước ngầm, trừ ở những đô thị sử dụng nguồn nước do các nhà máy cung cấp

Nước dùng phục vụ sản xuất: Trên địa bàn tỉnh Đăk Nông tỷ lệ SXNN chiếm rất

lớn khoảng 60 - 70%, còn lại là công nghiệp và dịch vụ khác Do điều kiện tự nhiên, địa hình dốc lại bị chia cắt và điều kiện khí hậu mưa theo mùa nên SXNN gặp nhiều khó khăn, đòi hỏi phải có kế hoạch sản xuất, phân bố mùa vụ và cơ cấu cây trồng vật nuôi phải hợp lý cho từng vùng, từng khu vực cụ thể Theo thống kê của Chi cục thuỷ lợi Đăk Nông đến năm 2016 toàn tỉnh có 173 công trình thuỷ lợi phục vụ tưới cho 3.215 ha lúa, 14.579 ha cà phê Những nơi chưa có công trình thuỷ lợi SXNN đều phải phụ thuộc vào lượng mưa và các giếng khoan của dân

Nước dùng cho phát triển thuỷ điện: Với đặc điểm nguồn nước mặt khá dồi

dào, điều kiện địa hình của tỉnh Đăk Nông có nhiều tiềm năng phát triển thủy điện Theo thống kê năm 2015 trên địa bàn tỉnh Đăk Nông có khoảng 68 công trình thuỷ điện vừa và nhỏ Phân theo lưu vực thì có 27 công trình thuỷ điện thuộc lưu vực sông Sê Rê Pôk với tổng công suất 72.940 kw/giờ, 41 công trình trên lưu vực Đồng Nai với tổng công suất 150.830 kw/giờ Như vậy, có thể thấy tài nguyên nước mặt đóng vai trò rất quan trọng, trong việc phát triển kinh tế của tỉnh

- Dòng chảy mùa cạn: Tính TBNN thì dòng chảy mùa cạn trên các sông suối ở

phía Nam tỉnh chỉ bằng 1/3 dòng chảy mùa cạn trên các sông suối ở phía Bắc tỉnh,

nhưng về mùa cạn các khu vực ở phía Bắc tỉnh thường thiếu nước nhiều hơn so với các khu vực ở phía Nam (bảng 1.8)

Bảng 1.8 Đặc trưng dòng chảy mùa cạn

- Khả năng xuất hiện dòng chảy nhỏ nhất các tháng trong năm

Dòng chảy nhỏ nhất năm thường xuất hiện vào tháng 3 hoặc tháng 4 hàng năm và khả năng xuất hiện dòng chảy nhỏ nhất các tháng trong năm đối với từng khu vực đều khác nhau (bảng 1.9)

Bảng 1.9 - Khả năng xuất hiện (%) dòng chảy nhỏ nhất tháng (1978 – 2016)

- Khả năng xuất hiện dòng chảy 3 tháng nhỏ nhất

Dòng chảy 3 tháng nhỏ nhất là dòng chảy kiệt nhất kéo dài liên tục trong 3 tháng Sông suối ở phía Nam tỉnh chủ yếu xuất hiện từ tháng 1 đến tháng 3 là 53,6% Đối với các sông, suối ở phía Bắc tỉnh xuất hiện từ tháng 2 đến tháng 4 là 50,0% Đối với các sông suối ở phía Đông Bắc tỉnh xuất hiện từ tháng 2 đến tháng 4

là 66,7% Như vậy, có thể thấy cạn kiệt ở các vùng phía Nam và Đông Bắctỉnh đến sớm hơn so với các vùng phía Bắc khoảng 1 tháng

Bảng 1.10: Khả năng xuất hiện (%) dòng chảy 3 tháng nhỏ nhất (1978 – 2016)

từ tháng 5 đến hết tháng 10, tập trung trên 90% lượng mưa cả năm Lượng mưa trung bình năm 2.513 mm Mùa khô từ tháng 11 đến hết tháng 4 năm sau, lượng mưa không đáng kể Nhiệt độ trung bình năm dao động trong khoảng 22-230C, nhiệt độ cao nhất 350C, thấp nhất 140C Với điều kiện thời tiết như vậy rất phù hợp với phát triển các cây trồng nhiệt đới lâu năm Tuy nhiên, khí hậu ở Đắk Nông cũng

có những mặt bất lợi là sự mất cân đối về lượng mưa trong năm và sự biến động lớn

về biên độ nhiệt ngày đêm và theo mùa, nên yếu tố quyết định đến sản xuất và sinh hoạt là việc điều tiết nguồn nước và việc bố trí cây trồng, mùa vụ

Những năm gần đây, do tác động của BĐKH thiên tai nói chung và các thiên tai liên quan đến dòng chảy (hạn hán) trên địa bàn tỉnh Đăk Nông ngày càng gia tăng một cách bất thường và gây thiệt hại ngày càng lớn hơn Trong các dạng thiên tai, hạn hán được xếp hàng đầu về phạm vi ảnh hưởng, mức độ nghiêm trọng, số lần

xuất hiện và cũng là loại thiên tai gây thiệt hại lớn nhất về kinh tế, môi trường và xã hội trên địa bàn tỉnh Theo thống kê 12 năm gần đây (2004 – 2016), hạn hán gần như năm nào cũng xảy ra ở khắp các nơi trên địa bàn tỉnh, với cấp độ hạn và tình hình thiệt hại do hạn hán tại các khu vực cũng rất khác nhau Hạn hán đã gây thiệt hại cho SXNN rất lớn, có năm đã có hàng chục ngàn ha cây trồng mất trắng, thiệt hại hàng trăm ngàn tỷ đồng; điển hình hạn hán trên địa bàn là các đợt hạn thiếu nước kéo dài vào mùa khô đã làm cho nguồn nước trên các sông, suối, ao, hồ trên địa bàn cạn kiệt, mực nước ngầm suy giảm nghiêm trọng, đã có nhiều vùng thiếu nước sinh hoạt Thiệt hại do hạn gây ra không như thiệt hại do lũ, với qui mô lớn hơn rất nhiều lần, hậu quả để lại rất lớn Tình hình diễn biến thời tiết trong những năm gần đây rất phức tạp khó lường Tình hình khô hạn trên địa bàn tỉnh rất khốc liệt đặc biệt là các huyện phía Bắc của Tỉnh như các huyện Cư Jút, Krông Nô, Đăk Mil và một phần huyện Đăk Song

Vùng khô hạn nhất nằm ở phía Bắc tỉnh, thuộc các huyện Cư Jut, Đắk Mil, Krông Nô, phía Bắc huyện Đăk Song Đây là những khu vực có lượng mưa trung bình năm thấp, vào đầu mùa khô dòng chảy trên các sông suối, hồ suy giảm nhanh

do nhu cầu nước tưới cho cây trồng rất lớn bởi nơi đây tập trung lớn diện tích tiêu,

cà phê Vì vậy, thời gian xuất hiện hạn hán, cạn kiệt dòng chảy của sông, suối sớm hơn so các vùng khác, những năm thời tiết khắc nghiệt tình hình thiếu nước tưới đã xuất hiện ngay từ tháng 1 và kéo dài đến hết tháng 4

Vùng phía Nam tỉnh (Tuy Đức, Đăk Rlấp, Gia Nghĩa và Đăk Glong) có lượng mưa trung bình cao hơn, vào mùa khô có xuất hiện các đợt mưa cục bộ, mức suy giảm dòng chảy trên các sông suối chậm hơn so với các vùng phía Bắc tỉnh Thời gian xuất hiện hạn thường bắt đầu từ tháng 2 và kết thúc vào tháng 4

Theo thống kê, trước năm 2010, hạn hán xảy ra thường có chu kỳ 5 năm, nhưng trong thời gian gần đây hầu như năm nào hạn hán cũng xuất hiện với tính chất phức tạp, khó lường, thời gian kéo dài, trên diện rộng, gây thiệt hại lớn đối với KTXH tại các địa phương trong tỉnh Những năm hạn hán điển hình nhất tỉnh Đăk Nông là 1998,

2004-2006, đặc biệt là vụ Đông xuân 2015-2016 ước tính thiệt hại 838,2 tỷ đồng Có thể nói, đây là năm thiệt hại do hạn hán lớn nhất từ trước tới nay (Phụ lục 1)

Hình 1.2: Thiệt hại do hạn hán đối với cây lúa (2005 – 2016)

Tình trạng thiếu nước sinh hoạt

Tình trạng thiếu nước sinh hoạt đã xuất hiện thường xuyên hơn trong những năm gần đây, điển hình là năm 2015, 2016 Mùa khô năm 2016, trên địa bàn toàn tỉnh có 103 công trình cấp nước tập trung nông thôn hoạt động, hầu hết các công trình đều sử dụng nguồn nước ngầm từ các giếng khoan, do nguồn nước suy giảm chỉ có 53/103 công trình hoạt động cầm chừng Ngoài các công trình cấp nước tập trung, nguồn nước sinh hoạt từ các giếng đào, giếng khoan của nhân dân Tại các vùng sâu, vùng xa bị hạn nặng, thiếu nước sinh hoạt trầm trọng, thiếu nước sạch, nhân dân phải tìm mọi phương pháp để có nước

1.4.2 Đặc điểm hạn hán tỉnh Đăk Nông

Đăk Nông có địa hình phức tạp, phần lớn là đồi núi với độ dốc lớn, diện tích canh tác cây trồng cạn cần tưới đều nằm trên các vùng có cao độ chênh lệch với mực nước trong các sông suối khá lớn Các vùng canh tác lúa nước và các loại rau

đa số phân bố dọc theo các thung lũng hẹp, chạy dài và bị chia cắt khá mạnh Theo điều tra năm 2015, toàn tỉnh đã xây dựng được 165 công trình thủy lợi, với diện tích tưới là 19.262,2 ha, trong đó lúa 3.801 ha; cây trồng khác 15.461,2 ha Do địa hình dốc, diện tích che phủ trên lưu vực suy giảm, tình trạng bề mặt lưu vực bị xói mòn

xảy ra mạnh dẫn đến dung tích các hồ bị bồi lắng và giảm xuống đáng kể Với 3.380 ha lúa Đông xuân và hơn 70.000 ha cây trồng cạn cần tưới khác, tổng nhu cầu nước cần tưới trong mùa khô khoảng 360 triệu m3 [19] Như vậy, tổng lượng nước có thể chủ động đảm bảo tưới chỉ chiếm 20% tổng nhu cầu phục vụ tưới cho các cây trồng nông nghiệp Lượng nước còn lại phụ thuộc hoàn toàn vào dòng chảy trong sông suối và một phần ít vào nguồn nước ngầm Trong khi đó lượng dòng chảy trong sông suối cũng như mực nước ngầm bị suy giảm nghiêm trọng, nhất là thời gian gần đây

Đối với hạn trong vụ đông xuân thời gian hạn bắt đầu từ đầu tháng 3 và kéo dài đến hết tháng 4 Riêng đối với các khu dân cư và vùng canh tác nằm trên khu vực có độ cao lớn và xa các suối lớn thì tháng 2 đã bắt đầu bị thiếu nước Tiểu hạn tháng 7, thông thường hàng năm vào tháng 7 là thời kỳ khu vực tỉnh Đăk Nông bị ảnh hưởng của sự giao thoa giữa gió mùa Tây Nam và các hình thế thời tiết gây mưa xuất phát từ phía Bắc và phía Đông như áp thấp nhiệt đới, giải hội tụ nhiệt đới, bão… Hạn trong thời kỳ này thường kéo dài từ 20 ngày cho đến 30 ngày; thời kỳ này các cây trồng cạn vụ hè thu đang trong thời kỳ sinh trưởng

Hạn vụ mùa xảy ra vào những năm mùa mưa kết thúc sớm, tháng 10 hầu như không còn mưa Thời kỳ này các loại cây trồng trên cạn thường được trồng trên đất nương rẫy và đang trong thời kỳ làm hạt, củ đến cuối tháng 10 sẽ bị thiếu nước Đối với các vùng trồng các loại cây trồng cạn trong vụ mùa sẽ bị khô, không thể tiến hành sản xuất được cho đến đầu mùa mưa năm sau, khoảng tháng 5 năm sau diện tích đất này mới được gieo trồng trở lại

Tác động của hạn hán thường tích luỹ một cách chậm chạp trong một khoảng thời gian dài trong năm sau khi đợt hạn kết thúc, bởi vậy việc xác định thời gian bắt đầu và kết thúc đợt hạn rất khó khăn Ngoài ra do những tác động của BĐKH trong những năm gần đây khiến cho diễn biến của hạn hán ngày càng phức tạp, hạn hán ngày càng gia tăng về mức độ và quy mô, thậm chí còn xuất hiện nhiều loại hình khô hạn khác như hạn trong mùa mưa, khô hạn sớm, khô hạn cục bộ, kéo dài bất thường… gây ra hậu quả ngày càng nghiêm trọng đối với đời sống và hoạt động sản xuất kinh tế của người dân Thiệt hại do hạn hán gây ra đối với nền kinh tế ngày

càng tăng Ngoài thiệt hại kinh tế dân sinh, gây nguy cơ thiếu đói, hạn hán còn làm suy thoái, ô nhiễm môi trường do thiếu nguồn cấp nước sạch, làm gia tăng dịch bệnh với con người, cây trồng và vật nuôi Bên cạnh đó, hạn hán còn gây ra tình trạng cháy rừng ở nhiều nơi, xói lở đất Ngoài ra, tình trạng hạn hán nghiêm trọng còn có tác động, ảnh hưởng xấu tới trật tự xã hội Bên cạnh những tác hại như đã nói ở trên thiệt hại do hạn hán không giống với các thiên tai khác như lũ lụt, động đất… mà nó xảy ra trên quy mô lớn hơn và rất khó khắc phục, thậm chí hàng năm trời chưa khắc phục được

Tình hình hạn hán xảy ra trên địa bàn tỉnh Đăk Nông thời gian gần đây thường xuyên hơn, ngày một nghiêm trọng không những gây thiệt hại cho cây trồng

mà còn gây nhiều khó khăn cho việc giải quyết nước sinh hoạt cho nhân dân Hạn cũng làm cho nhiều đồng cỏ bị cháy, gia súc không những thiếu nước mà còn thiếu

cả thức ăn, tuy không bị chết vì hạn nhưng hạn đã làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến phát triển của các loại gia súc Thời gian thiếu nước nghiêm trọng trên địa bàn tỉnh Đăk Nông từ tháng 1 hoặc tháng 2 kéo dài đến tháng 4 Trừ vùng II, thời gian thiếu nước chỉ kéo dài 3 tháng và nhu cầu dùng nước có thời kỳ tăng giảm khác nhau, các vùng còn lại đều có thời kỳ thiếu nước kéo dài 4 tháng và nhu cầu dùng nước đều có

xu thế gia tăng

1.4.3 Nguyên nhân gây ra hạn hán trên địa bàn tỉnh Đăk Nông [20]

Do đặc điểm vị trí địa lý và địa hình của tỉnh Đăk Nông nằm ở phía Tây của dãy Trường Sơn nên chịu tác động chủ yếu của khí hậu Tây Trường Sơn Qua phân tích số liệu KTTV, nhận thấy dòng chảy các lưu vực sông trên địa bàn tỉnh Đăk Nông trong khoảng thời gian 30 năm gần đây có những biến đổi khá phức tạp Dòng chảy bình quân hàng năm cũng như dòng chảy mùa kiệt trên địa bàn có xu hướng tăng nhẹ Tuy nhiên, dòng chảy nhỏ nhất lại biến đổi không đồng nhất, có khu vực tăng có khu vực giảm gây nhiều khó khăn cho việc khai thác và sử dụng nước trên lưu vực Những yếu tố chính ảnh hưởng đến hạn hán tỉnh Đăk Nông có thể kể đến:

- Ảnh hưởng của nguồn nước mưa cung cấp cho dòng chảy sông ngòi trong mùa cạn: Trong thời gian mùa khô lượng mưa chỉ chiếm từ 10 đến 15% tổng lượng

mưa năm, thêm vào đó là độ ẩm không khí thấp và tốc độ gió lớn nên nguồn nước cung cấp cho dòng chảy sông ngòi trong mùa cạn không đủ đáp ứng các nhu cầu dùng nước Với xu thế BĐKH phức tạp như hiện nay thì những biến động về lượng mưa trong mùa khô sẽ ngày càng khốc liệt gây nên tình trạng khan hiếm nước về mùa khô ngày càng trầm trọng Do tác động của các yếu tố khí tượng đã làm cho phân bố dòng chảy trên các sông suối bất lợi cho SXNN và sinh hoạt Mùa khô kéo dài 6 tháng, tập trung hầu hết nhu cầu nước cho tưới, sinh hoạt cũng như công nghiệp chế biến Lượng dòng chảy trong thời gian này chỉ chiếm từ 12 đến 15% tổng lượng dòng chảy năm Một số vùng nền địa chất có khả năng giữ nước kém như huyện Cư Jút, vùng phía Bắc huyện Đăk Mil lượng dòng chảy trong mùa khô còn hạn chế hơn, các suối ở vùng này hầu hết từ tháng 2 đến tháng 4 gần như không

có nước Mặt khác, số lượng công trình thủy lợi hạn chế, tổng dung tích điều tiết của các công trình rẩt nhỏ, khả năng điều tiết chống hạn không đáng kể

- Ảnh hưởng của thảm thực vật đến dòng chảy: Ảnh hưởng của thảm thực

vật, đặc biệt là rừng đối với chế độ dòng chảy sông ngòi là một vấn đề luôn được đặt

ra và có một ý nghĩa quan trọng về mặt lý thuyết cũng như thực tế Ngày nay, trồng rừng, khai thác rừng càng đáng quan tâm khi vấn đề ảnh hưởng của rừng đối với việc tính toán một số thành phần dòng chảy, việc đánh giá lượng nước sông và lựa chọn lưu vực sông tương tự đang còn phức tạp

- Biến đổi khí hậu đe dọa tài nguyên nước: Do khí hậu thời tiết bất thường

gây nên lượng mưa thường xuyên ít hoặc nhất thời thiếu hụt, nhiệt độ trung bình tăng dẫn đến bốc hơi lớn hơn Những thay đổi về các yếu tố khí hậu đang tác động tiêu cực tới TNN Các kết quả nghiên cứu của Viện Chiến lược, Chính sách tài nguyên và môi trường chỉ ra rằng, BĐKH trong thời gian tới sẽ tác động rất lớn tới các nguồn nước ở Việt Nam Trên sông Hồng và sông Mê Kông, các biến đổi âm nhiều hơn đối với dòng chảy năm và dòng chảy kiệt; biến đổi dương nhiều hơn đối

với dòng chảy lũ Trên các sông vừa và nhỏ khác, dòng chảy năm có thể giảm đi và cũng có thể tăng lên ở mức độ tương tự hoặc nhiều hơn Ðiều đó cũng có nghĩa là,

sự khắc nghiệt ngày càng gia tăng đối với nguồn TNN của Việt Nam Những cảnh báo này không còn là quá sớm cho những kế hoạch bảo vệ nguồn TNN Nằm ở khu vực nhạy cảm, được đánh giá là dễ bị tổn thương nhất đối với BĐKH, khu vực Tây Nguyên trong đó có tỉnh Đăk Nông sẽ phải đối mặt với sự gia tăng của khô hạn (tần suất xuất hiện, mức độ nghiêm trọng, thời gian hạn kéo dài, phạm vi ảnh hưởng, mức độ thiệt hại)

- Ảnh hưởng của việc khai thác sử dụng nước: Nguyên nhân do hệ thống

công trình tưới tiêu chưa đồng bộ, hệ thống công trình nội đồng xuống cấp gây thất thoát một lượng nước lớn Hiệu quả sử dụng nước của hệ thống công trình thấp (Hệ

số sử dụng nước mới đạt 0,7 - 0,8) gây ra hạn giả tạo Nguồn nước bị ô nhiễm, cạn kiệt do các hoạt động của con người làm cho mức độ nghiêm trọng của hạn hán thiếu nước càng tăng cao

- Quản lý hạn: Mặc dù công tác phòng chống hạn đã được quan tâm, đầu tư

của các cấp, các ngành Nhưng công tác quản lý hạn mới chủ yếu tập trung vào các biện pháp chống hạn Công tác phòng hạn tỏ ra chưa hiệu quả do các công cụ quản

lý chưa đủ mạnh Trong đó phải kể đến sự phối hợp liên ngành trong quản lý tổng hợp TNN, hạn chế của công tác dự báo, cảnh báo hạn, sự tham gia của cộng đồng

- Nhân tố sản xuất nông, lâm nghiệp: Do trình độ về thâm canh và áp dụng

các tiến bộ trong SXNN của đại bộ phận nhân dân còn thấp, đặc biệt là đồng bào dân tộc; nên cơ cấu cây trồng vẫn tập trung vào các cây truyền thống và có nhu cầu nước tưới cao như lúa nước, cà phê, tiêu Việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng tuy đã được triển khai, tuyên truyền khá sâu rộng trong nhân dân; nhiều mô hình đã được

áp dụng thử, tổ chức hội thảo, nhân rộng Song do cơ cấu cây trồng mới đòi hỏi kỹ thuật khá tỷ mỉ, trình độ thâm canh cao và đầu ra chưa có tính ổn định cao nên chưa được áp dụng rộng rãi, đặc biệt là đối với đồng bào dân tộc thiểu số đang sinh sống tại khu vực tỉnh Đăk Nông