Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế_unprotected

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn khoa học PGS.TS Ngô Lê An PGS.TS Hoàng Thanh Tùng Các nội dung nghiên cứu, kết đề tài trung thực chưa công bố hình thức trước Những số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá tác giả thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Ngoài ra, luận văn sử dụng số nhận xét, đánh số liệu tác giả khác, quan tổ chức khác có trích dẫn thích nguồn gốc Nếu phát có gian lận tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung luận văn Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2016 Tác giả Khanxay KHAMMANIVONG i LỜI CẢM ƠN Trong q trình thực khóa luận, nghiên cứu thu thập tài liệu, giúp đỡ PGS.TS Ngơ Lê An, PGS.TS Hồng Thanh Tùng anh chị cán Hồ chứa NamSouang, em hồn thành khóa luận với nội dung: “Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu (BĐKH) phát triển kinh tế đến cân nước hồ chứa Nam Souang, Thủ đô Viêng Chăn, (Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào)” Trước hết em xin gửi lời cảm ơn tới PGS.TS Ngô Lê An PGS.TS Hoàng Thanh Tùng hướng dẫn em khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Mr Norkham INTHAPANYA Trưởng phòng Hồ Namsouang anh chị cán văn phòng hồ Namsouang, nhiệt tình giúp đỡ, bảo, tạo điều kiện thuận lợi để em hồn thành khóa luận văn Do lần tiếp xúc với thực tế hạn chế nhận thức kiến thức nên tránh khỏi thiếu sót tìm hiểu, đánh giá trình bày cân nước hồ chứa Namsouang Rất mong bỏ qua anh chị cán văn phòng hồ Namsouang giúp đỡ quý thầy cơ! Cuối cùng, em xin kính chúc thầy cô giảng viên Trường Đại học Thủy Lợi Hà Nội toàn thể Ban lãnh đạo nhà trưởng, anh chị cán bộ, nhân viên phận văn phòng hồ Namsouang, Bạn bè gia đình có sức khỏe thành đạt nghiệp sống Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2016 Tác giả Khanxay KHAMMANIVONG ii MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN………………………………………………………… 1.1 Tổng quan quản lý cân nước 1.1.1 Cơ sở lý thuyết cân nước hệ thống 1.1.2 Cân nước hồ chứa 1.2 Biến đổi khí hậu .8 1.2.1 Một số định nghĩa, giới thiệu đến BĐKH 1.2.2 Tình hình biến đổi khí hậu giới 11 1.2.3 Tình hình biến đổi khí hậu Lào 13 1.3 Tác động biến đổi khí hậu tới cân nước 16 1.3.1 Tác động biến đổi khí hậu tới tài nguyên nước 16 1.3.2 Tác động đến quản lý tài nguyên nước .18 1.3.3 Các nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi khí hậu 21 1.4 Giới thiệu lưu vực nghiên cứu 26 1.4.1 Điều kiện tự nhiên-khí tượng thủy văn, nguồn nước vùng nghiên cứu .26 1.4.2 Tình hình dân sinh - kinh tế 30 1.4.3 Hiện trạng hệ thống cơng trình thủy lợi Nam Souang, thủ Viêng Chăn 31 CHƯƠNG 2: MƠ PHỎNG DỊNG CHẢY VÀ TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC TRONG LƯU VỰC………………………………………………………………… 34 2.1 Mơ dòng chảy đến lưu vực theo kịch BĐKH 34 2.1.1 Mơ hình NAM (DHI) 34 2.1.2 Tổng quan số liệu cho mơ hình 38 2.1.3 Thiết lập mơ hình 41 2.1.4 Kết qủa mơ hình: 41 2.1.5 Mô dòng chảy lượng nước đến Hồ chứa Nam Souang kịch 1980-2000 .44 2.1.6 Mơ dịng chảy lượng nước đến Hồ chứa Nam Souang kịch 2030s 2050s 46 2.2 Tính tốn nhu cầu nước đối tượng dùng nước hệ thống thời kỳ 49 iii 2.2.1 Tính tốn nhu cầu nước cho loại trồng 49 2.2.2 Tài liệu thời vụ, trồng trạng theo Quy hoạch phát triển đến 2050 56 2.2.3 Tính tốn nhu cầu nước cho trồng Cropwat 59 2.2.4 Phục vụ khác: 69 2.2.5 Tổng hợp nhu cầu dùng nước toàn hệ thống theo kịch 70 2.3 Ảnh hưởng biến đổi khí hậu phát triển kinh tế - xã hội đến nhu cầu nước tương lai .74 2.4 Tính tốn lượng nước tổn thất có hồ chứa 75 2.4.1 Tính tốn lượng bốc phụ thêm 75 2.4.2 Lượng nước tổn thất thấm 77 CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG NƯỚC HỒ CHỨA VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA BĐKH VÀ PHÁT TRIỂN KT-XH ĐẾN CÂN BẰNG NƯỚC……………… …… 78 3.1 Tính tốn điều tiết hệ thống hồ Nam Souang thời kỳ 1980-2000 theo phương pháp điều tiết toàn liệt ………………………………………………………………………78 3.1.1 Đánh giá trạng cung cấp nước thời kỳ 2030s Hồ Nam Souang 92 3.1.2 Đánh giá trạng cung cấp nước thời kỳ 2050s Hồ Nam Souang 92 3.2 Các giải pháp khác nên đề xuất để ứng phó với ảnh hưởng BĐKH phát triển kinh tế xã hội 93 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ…………………………………………………………….95 Kết luận .95 Kiến nghị .96 TÀU LIỆU THAM KHẢO 91 iv DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 2-1: Vị trí thủ đô Viêng Chăn, Laos .26 Hình 2-2: Nhiệt độ trung bình tháng nhiều năm trạm Viêng Chăn, Đơn vị: (oC) 27 Hình 2-3:Diễn biến tổng lượng mưa tháng trung bình nhiều năm (1980-2000) 29 Hình 2-4: Vị trí hồ Nam Souang, thủ đô Viêng Chăn 31 Hình 3-1:Mơ hình NAM 35 Hình 3-2: Lưu vực nghiên cứu lưu vực tương tự 40 Hình 3-3:So sánh số liệu dòng chảy thực đo dòng chảy mơ autocalibration mơ hìng NAM 2006-2010 42 Hình 3-4: Đường tích luỹ dịng chảy 2006-2010 42 Hình 3-5: Kết trình hiệu chỉnh 42 Hình 3-6: sánh số liệu dịng chảy thực đo dịng chảy 2011-2014 43 Hình 3-7: Đường tích luỹ dịng chảy .43 Hình 3-8: Kết trình kiểm định 2011-2014 43 Hình 3-9:Q trình tính tốn CROPWAT 62 Hình 3-10: Bảng nhập liệu khí hậu tính lượng bốc thoát nước chuẩn ET0 .63 Hình 3-11: Bảng nhập liệu mưa (Rainfall) 64 Hình 3-12:Bảng nhập liệu lúa chiêm 65 Hình 3-13:Bảng liệu đất theo số liệu FAO 65 Hình 3-14:Bảng tính chế độ tưới cho lúa vụ chiêm thời kỳ .66 Hình 3-15: Sơ đồ nguyên lý điều tiết năm lần, phương án trữ sớm .78 Hình 4-1: Sự tăng nhu cầu nước loại trồng tác động biến đổi khí hậu .72 Hình 4-2: Nhu cầu nước trồng thời kỳ 73 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1:Mức thay đổi kịch nhiệt độ lượng mưa theo kịch B2 15 Bảng 1-2: Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (oC) 15 Bảng 1-3:Mức thay đổi lượng mưa (%) so với thời kỳ 1980-2000 thủ đô Viêng Chăn Lào theo kịch phát thải trung bình B2 16 Bảng 1-4 Bốc trung bình tháng nhiều năm trạm khí tượng Viêng Chăn, ( mm) 28 Bảng 1-5: Độ ẩm khơng khí trung bình tháng nhiều năm Viêng Chăn, Đơn vị: % 28 Bảng 1-6: Số nắng trung bình tháng nhiều năm trạm Viêng Chăn 29 Bảng 1-7: Tốc độ gió bình quân tháng nhiều năm – trạm Viêng Chăn 29 Bảng 1-8: Các thông số thiết kế hồ chứa nước 32 Bảng 2-1: Thống kế liệu thu thập vùng nguyên cứu 39 Bảng 2-2: Đường q trình diễn biến dịng chảy trạm đo Kasy (2006-2014) 41 Bảng 2-3: Kết hiệu chỉnh kiểm định trạm Kasy 41 Bảng 2-4: Thơng số mơ hình NAM 44 Bảng 2-5: Mức thay đổi lượng mưa (%) so với thời kỳ 1980-2000 vùng khí hậu thủ đô Viêng Chăn theo kịch phát thải trung bình (B2) 46 Bảng 2-6:Lượng mưa tháng thời kỳ theo kịch phát thải trung bình (B2) 46 Bảng 2-7 Thời vụ trồngtại Lào 56 Bảng 2-8: Diện tích trồng trọt 57 Bảng 2-9: Độ ẩm đất canh tác 57 Bảng 2-10 Thời kỳ sinh trưởng hệ số trồng lúa 57 Bảng 2-11 Thời kỳ hệ số trồng trồng cạn 58 Bảng 2-12: Chiều sâu rễ trồng cạn 58 Bảng 2-13: Chỉ tiêu lý đất 58 Bảng 2-14: Mức tăng nhiệt độ trung bình (°C) so với thời kỳ vùng khí hậu Lào theo kịch phát thải trung bình B2 60 Bảng 2-15: Nhiệt độ Hồ Nam Souang năm tương lai theo kịch phát thải trung bình (°C) 61 Bảng 2-16: Mức thay đổi lượng mưa (%) so với thời kỳ 1980-2000 vùng khí hậu thủ Viêng Ch theo kịch phát thải trung bình (B2) 61 vi Bảng 2-17: Lượng mưa tương lai theo kịch phát thải trung bình (B2) .61 Bảng 2-18:ETo thay đổi cho thời kỳ 1980-2000, 2030s 2050s (Đơn vị :mm) 63 Bảng 2-19: Kết qủa tính toán chế độ tưới trồng thời kỳ: 1980-2000 67 Bảng 2-20: Kết qủa tính tốn chế độ tưới trồng thời kỳ: 2030s 67 Bảng 2-21: Kết qủa tính tốn chế độ tưới trồng thời kỳ: 2050s 68 Bảng 2-22:Số người dân khách du lịch vùng Nam Souang 68 Bảng 2-23:Kết yêu cầu nước cho ngành sinh hoạt, du lịch (103m3) 69 Bảng 2-24: Kết tổng hợp yêu cầu dùng nước cửa vùng sông Nam Souang năm 2015 .70 Bảng 2-25:Kết tổng hợp yêu cầu dùng nước cửa vùng sông Nam Souang năm 2030s 71 Bảng 2-26:Kết tổng hợp yêu cầu dùng nước cửa vùng sông Nam Souang năm 2050s 71 Bảng 2-27: Mức tăng nhu cầu nước ngành tương lai so với thời kỳ .74 Bảng 2-28: Phân phối bốc mặt nước hồ chứa nước Nam Souang 76 Bảng 3-1: Quan hệ cao trình dung tích hồ, diện tích hồ 82 vii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Đề tài Nước nguồn tài nguyên vô quan trọng cho tất sinh vật đất Nếu nước chắn khơng có sống, thiếu nước văn minh khơng tồn Qua lịch sử phát triển loài người, người sáng tạo, phát minh hàng loạt cải cách, phương pháp kỹ thuật đưa tài nguyên nước vào sử dụng theo yêu cầu sống để tồn phát triển Trên toàn giới, người sử dụng tài nguyên nước với vai trị đặc biệt mà khơng có thay Ngoài việc sử dụng đời sống hàng ngày, nước cịn sử dụng vào sản xuất nơng nghiệp, công nghiệp, thuỷ điện, đường thuỷ Khi kinh tế xã hội ngày phát triển, dân số ngày tăng, đồ thị ngày mở rộng nhu cầu sử dụng nước ngày tăng; tài ngun nước lại đóng vai trị vơ quan trọng việc đảm bảo an ninh lương thực sàn xuất lượng Đặc biệt vùng phát triển nông nghiệp, nước tài nguyên thiếu Hiện nay, tài nguyên nước đánh giá tài nguyên giá có hạn, hàng lạt phương pháp quản lý khai thác tài nguyên nước phát triển va đưa vào sử dụng với mục đích bảo vệ nguồn nước sử dụng tài nguyên nước với hiệu suất cao Nhưng với phát triển kinh tế xã hội việc quản lý tài nguyên nước gặp nhiều khó khăn; nhu cầu sử dụng nước ngày tăng tài ngun nước lại có hạn mà cịn bị nhiễm hoạt động người Hơn nữa, thách thức lớn công việc quản lý nước tượng biến đổi khí hậu tồn cầu mà tạo hàng loạt thiệt hại cho ngành sử dụng nước tồn giới Biến đổi khí hậu (BĐKH) thách thức lớn nhân loại kỷ 21 Hiện giới có nhiều nghiên cứu BĐKH tác động đến lĩnh vực đời sống người Kết nghiên cứu BĐKH tác động nghiêm trọng tới sản xuất, đời sống mơi trường phạm vi tồn cầu, đặc biệt lĩnh vực nông nghiệp dễ bị tổn thương Ở Lào, khoảng 50 - 60 năm qua, diễn biến khí hậu theo chiều hướng cực đoan Cụ thể, lượng mưa tăng mạnh vào mùa lũ giảm vào mùa kiệt với nhiệt độ trung bình tăng khoảng 0.5 - 0.80C BĐKH thực làm cho thiên tai, đặc biệt bão, lũ, hạn hán ngày ác liệt Theo tính tốn, nhiệt độ trung bình Lào tăng lên 30C vào năm 2100 Hệ thống tưới hồ Nam Souang, Thủ Viêng Chăn cơng trình đại thủy nông, quan trọng hệ thống điển hình, có tầm quan trọng to lớn tới việc phát triển kinh tế xã hội Thủ đô Viêng Chăn nói chung huyện Nasaithong nói riêng Lưu vực Nam Souang nơi quan trọng cung cấp lương thực cho thủ đô Viêng Chăn trung tâm phát triển nơng nghiệp Do có điều kiện thuận lợi sơng ngịi địa hình phẳng, nên diện tích tưới vùng mở rộng hết với hết tiềm Hơn nữa, vùng trung tâm phát triển kỹ thuật tưới tiêu, kỹ thuật đại áp dụng Tuy nhiên, vùng nghiên cứu đối mặt với nhiều khó khăn điều kiện tự nhiên xã hội dân số tăng lên, diện tích tưới tăng phải cung cấp nước cho vùng khác làm cho nhu cầu nước ngày gia tăng Hơn nữa, vùng đối mặt với khó khăn biến đổi khí hậu nguồn nước dồi mùa mưa lại thiếu nước trầm trọng (hạn hán) vào mùa khô tăng lên không ngừng nhiệt độ làm tăng lượng nước mát bốc Trước thực trạng biến động thời tiết khó lường BĐKH gây nên gia tăng nhu cầu sử dụng nước, vấn đề đặt phải đánh giá ảnh hưởng BĐKH phát triển kinh tế xã hội đồng thời phải có kế hoạch dài hạn nhằm trước hết phòng ngừa, giảm thiểu thiên tai, lũ lụt sau có biện pháp ứng phó kịp thời trợ giúp ngành nông nghiệp khắc phục ảnh hưởng BĐKH Vì vậy, việc nghiên cứu đánh giá lực cấp nước hồ; đánh giá ảnh hưởng BĐKH đến tài nguyên nước, đồng thời phải có kế hoạch dài hạn nhằm trước hết phòng ngừa, giảm thiểu thiên tai, lũ lụt việc cần quan tâm nghiên cứu Mặt khác, vấn đề ảnh hưởng hồ chứa đến cách phòng ngừa, giảm thiểu thiên tai, lũ lụt sau có biện pháp ứng phó kịp thời giúp ngành nông nghiệp khắc phục ảnh hưởng BĐKH Từ vấn đề trên, việc nghiên cứu: “Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu (BĐKH) phát triển kinh tế đến cân nước hồ chứa Nam Souang, Thủ Viêng Chăn, (Cộng hịa Dân chủ Nhân dân Lào)” cần thiết Trên sở kết nghiên cứu đề tài, có biện pháp, kế hoạch cụ ... nghiên cứu: ? ?Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu (BĐKH) phát triển kinh tế đến cân nước hồ chứa Nam Souang, Thủ Viêng Chăn, (Cộng hịa Dân chủ Nhân dân Lào)” cần thiết Trên sở kết nghiên. .. thường xảy hạn hán vào mùa khơ, hạn hán có nhiều khả tăng lên cường độ diện tích 1.2.3.2 Các nghiên cứu cân nước có xét đến ảnh hưởng bến đổi khí hậu Nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi khí hậu tới tài nguyên... khô 1.3.3 Các nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi khí hậu 1.3.3.1 Các nghiên cứu Lào Hiện nay, nghiên cứu Lào chủ yếu dừng lại việc công bố kịch BĐKH cho Lào (Chiến lược biến đổi khí hậu cộng hịa dân