Tác động của biến đổi khí hậu, phát triển thượng nguồn, phát triển nội tại tới ĐBSCL, thách thức và giải pháp ứng phó

Bài báo này trình bày một số kết quả nghiên cứu đánh giá về các thay đổi nguồn nước trong mùa lũ và mùa kiệt cùng với các tác động có thể đến các lĩnh vực sản xuất nông nghiệp và thủy sản ở ĐBSCL và đưa ra các giải pháp ưu tiên để thích ứng.

TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU, PHÁT TRIỂN THƯỢNG NGUỒN, PHÁT TRIỂN NỘI TẠI TỚI ĐBSCL, THÁCH THỨC VÀ GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ PGS TS Nguyễn Vũ Việt1, GS.TS Tăng Đức Thắng1, TS Tô Quang Toản2 Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam TĨM TẮT Đồng sơng Cửu Long bị ảnh hưởng ngập lũ hàng năm từ thượng nguồn sông Mê Kông ảnh hưởng xâm nhập mặn theo mùa Thêm vào đó, tác động biến đổi khí hậu phát triển thượng nguồn sông Mê Kông (thủy điện, nông nghiệp) làm thay đổi lớn đến diễn biến lũ xâm nhập mặn đồng Bài báo trình bày số kết nghiên cứu đánh giá thay đổi nguồn nước mùa lũ mùa kiệt với tác động đến lĩnh vực sản xuất nông nghiệp thủy sản ĐBSCL đưa giải pháp ưu tiên để thích ứng Từ khóa: ĐBSCL, biến đổi khí hậu, phát triển thượng lưu, xõm nhp mn, l TNG QUAN # ỵ Việt Nam # ậ ỵ Myanma # ỵ $ ỵ# Z Luang $ [ $ % Ë Prabang $ $$ n m Kha Lào Na $ $ # ỵ $ [$ Xayabury % $ # ỵ Nam Ngum $ Paklay ậ [$ % PakchomË [$ % He un g Z $ Sanakham % [ m Ë $ $ $ Di Nam Ka # ỵ $ õ$Z Vientiane Z $ VIENTIANE nh # ỵ#ỵ ậ $ ỵ# Biển Đông $ Nam Son gkhram ng Hua i Lua Nakhon Phanom $ Z $ $ Se Ba ng Na $$ỵ $# ỵ#$ỵ# Mang ỵ# N am ỵ # ỵ $ $ $# $$ Fai Pakbeng$ E S $ Soung Nam Nhiep $ [ ỵ#$ % g B en Nam Kok g Ma e In $ m Na W # ỵ $ m Mae am Nam Sane N ỵ# # ỵ N am T Na N am â N Chiang Saen Z $ Hµ NộI ậ Ou $ # ỵ $ ậ $ ậ Ë Z $ Ë Mukdahan ng Hie Se Ba ng Hoµng sa $ $ Ch i $ $ $ Ë mM Ban Koum ỵ#$ $ ậ Ko ng Se $ $$ $ ỵ# # ỵ $ ỵ# $ ỵ# $ $ BANGKOK Sesan $ # #ỵ ỵ ỵ# [ Don Sahong % ËË Ë Ë â Stung Treng $Z$% [ Th ủ đ ô cá c n ớc Z $ Tr ạm thủ y văn d òng ch ín h Dòng chín h Mê C ôn g Hiện tr ng kế hoạ ch P TT Đ ậ Hoàn t hµ n h t r −íc 2000 Ë Hoµn t hµ n h 2000 - 2007 Dù k iÕn/ kh ởi côn g 2007 - 2015 ỵ# $ T ¬ng la i qu i h o¹ch Th đ y ® iƯn d ßng chÝnh Z $ $ $ g Stun Pu rsat $ $ Stung Chinit C ¸c n há n h Ph ân vùn g h l u vực Mê C ôn g 16 1160 6600 24 Kil 2240 4400 K iiilllom oom meetttteerrss Z $ Kratie Prek Dam ỵ# ỵ# ậ # ỵ # ỵ Z $ $ Z $ PHNOM PENH â$Z Phnom Penh T©n Ch©u Chau Doc $Z Phó Qc [ % 80 8800 $Srepok $ õ # ỵ [ Sambor % S tun $ g Sa ngker Campuchia GhiCHó DÉN 00 þ# $ Pakse # þ 80 8800 $ # þ Z$ ậ $ $ ậậ Z $ $ Latsua ỵ# [ % ỵ# ậ Se un D ak $ Na Don e [ Z% $ Th¸i Lan Ta Kan $ Stung Sen VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM Jinghong m Na Lũ xâm nhập mặn theo mùa hàng năm xem thuộc tính, địa hình thấp trũng +1 m, dao động thủy triều lớn, mực nước biển Đông từ -2,1 đến +2,1 m biển Tây -0,4 đến 1,1 m, lưu lượng Z $ Nam Loei Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) cuả Việt Nam nằm cuối nguồn lưu vực sơng Mê Kơng (LVSMK), với tổng diện tích tự nhiên vào khoảng triệu ha, phía Bắc giáp Campuchia, phía Đơng phía Tây bao bọc 700 km đường bờ biển Địa hình phẳng thấp, cao độ phổ biến khoảng +1 m so với mực nước biển bình quân Bị ảnh hưởng thuỷ triều xâm nhập mặn hàng năm với diện tích nhiễm mặn tiềm lên tới 1,7 triệu ha, ĐBSCL cịn bị lũ lụt hàng năm, diện tích bị ngập lũ lên tới 1/2 diện tích tồn đồng bằng, mức ngập lũ từ ÷ m thời gian ngập từ đến tháng Trung Quèc Z $ L SC ĐB Trờng sa Biển Tây Nguồn KC08.13/11-15 Hình Lưu vực sơng Mê Kơng ĐBSCL 63 TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 nước mùa kiệt nhỏ, khoảng 2.000 m3/s vào tháng làm ảnh hưởng thuỷ triều mặn vào sâu nội đồng Lưu lượng mùa lũ lại lớn, lưu lượng lũ max lên tới 67.000 m3/s (năm 1939) Kratie, gây ngập lụt hạ lưu, diện tích ngập chiếm 50% ĐBSCL ĐBSCL với dân số 17,52 triệu dân [1], chủ yếu phụ thuộc vào nơng nghiệp, đóng vai trị quan trọng kinh tế nước, đứng đầu nước sản lượng lương thực, trái thủy sản, góp phần quan trọng vào chương trình an ninh lương thực quốc gia, nhiên đứng trước nguy thách thức lớn làm ảnh hưởng đến sản xuất dân sinh vùng đồng biến đổi khí hậu – nước biển dâng với tác động phát triển thượng lưu, xác định bối cảnh nguồn nước tương lai có vai trị quan trọng để có định hướng giải pháp ứng phó đồng bằng, đặc biệt giải pháp thủy lợi ĐBSCL phục vụ phát triển KT-XH vùng BỐI CẢNH PHÁT TRIỂN TRÊN LƯU VỰC VÀ Ở ĐBSCL 2.1 Biến đổi khí hậu - nước biển dâng Biến đổi khí hậu (BĐKH) thách thức lớn nhân loại kỷ 21 [2, 3] Các diễn biến thời tiết bất thường, thiên tai, bão, lũ khô hạn… gia tăng hầu hết nơi giới, nhiệt độ trung bình tồn cầu tiếp tục tăng nhanh làm gia tăng tốc độ tan băng đầu cực trái đất làm mực nước biển dâng cao Bảng Kịch quốc gia nước biển dâng [3] Khu vực ĐBSCL Phía đơng (Biển Đơng) Phía Tây (Biển Tây) Phía đơng (Biển Đơng) Phía Tây (Biển Tây) Phía đơng (Biển Đơng) Phía Tây (Biển Tây) Phía đơng (Biển Đơng) Phía Tây (Biển Tây) KB RCP 2.6 RCP 4.5 RCP 6.0 RCP 8.5 2030 12 (7÷19) 13 (8÷19) 12 (7÷18) 12 (7÷18) 11 (7÷16) 11 (8÷16) 12 (8÷17) 12 (9÷17) 2040 17 (10÷25) 17 (10÷26) 17 (10÷25) 17 (10÷25) 16 (10÷23) 16 (11÷23) 18 (12÷26) 18 (13÷26) Các mốc thời gian kỷ 21 2050 2060 2070 2080 2090 2100 21 26 30 35 39 44 (12÷32) (15÷39) (18÷46) (20÷52) (23÷59) (26÷66) 22 27 31 36 41 45 (13÷33) (16÷40) (19÷47) (22÷54) (25÷61) (27÷68) 22 28 33 40 46 53 (13÷32) (17÷40) (20÷49) (24÷58) (28÷67) (32÷77) 23 28 34 41 48 55 (14÷32) (17÷40) (21÷49) (25÷58) (29÷68) (33÷78) 21 27 34 41 48 56 (14÷31) (18÷39) (22÷48) (27÷58) (32÷69) (37÷81) 22 28 35 42 50 58 (15÷31) (19÷40) (23÷49) (28÷59) (33÷70) (39÷82) 25 32 41 51 61 73 (16÷35) (21÷46) (27÷59) (33÷73) (41÷88) (48÷105) 25 33 42 52 63 75 (17÷35) (23÷47) (29÷59) (36÷73) (44÷89) (52÷106) Ghi chú: so với thời kì 1986 - 2005; Đơn vị: cm Theo kịch quốc gia biến đổi khí hậu Việt Nam [3]: với kịch đường phân bố nồng độ khí nhà kính đại diện (Representative Concentration Pathways - RCP) RCP4.5, đến cuối kỷ, khu vực ĐBSCL nhiệt độ trung bình tăng 1,7oC tới 1,9oC, mưa tăng - 15%, nước biển dâng từ 32 cm đến 78 cm; với kịch 64 VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 RCP8.5, đến cuối kỷ, khu vực ĐBSCL nhiệt độ trung bình tăng 3,0oC tới 3,5oC, mưa tăng 20% nước biển dâng từ 48 cm đến 106 cm Nước biển dâng m làm 38,9% diện tích ĐBSCL có nguy bị ngập, 35% dân số ĐBSCL bị ảnh hưởng 2.2 Phát triển thượng lưu Kế hoạch phát triển quốc gia lưu vực tương lai gần chủ yếu gia tăng phát triển thuỷ điện nông nghiệp Phát triển nông nghiệp kịch phát triển thấp (PTT) gia tăng 1,5 lần lần kịch nông nghiệp phát triển cao (PTC) so với diện tích canh tác năm 2000 (BL00) [9,12], tổng diện tích nơng nghiệp kịch phát triển thấp 4,2 triệu kịch cao khoảng 6,62 triệu Phát triển thủy điện thượng lưu thuộc Trung Quốc hồn thành với tổng dung tích hữu ích bậc thang thủy điện lớn lên tới 22,7 tỷ m3, đặc biệt hồ Xiaowan (9,8 tỷ m3) Nuozhadu (12,4 tỷ m3), việc tăng hay giảm vận hành tổ máy phát điện cuối bậc thang làm thay đổi đáng kể chế độ dòng chảy mùa khơ so với điều kiện tự nhiên Phía hạ lưu có việc gia tăng đáng kể hồ chứa Lào kể việc phát triển thủy điện dịng mối lo ngại tác động xấu đến thay đổi phù sa thủy sản ĐBSCL Tổng hợp phát triển thủy điện theo giai đoạn đưa Bảng [9, 11, 12] Bảng Tổng hợp dung tích hữu ích hồ lưu vực theo giai đoạn Số hồ Dung tích hữu ích (hồ) (tỷ m3) 18 Phát triển thủy điện tính đến năm 2000 BL00 13,6 Thủy điện Trung Quốc TĐTQ 22,7 42 Phát triển thủy điện tính đến năm 2015 ĐK15 40 Thủy điện tương lai gần + thủy điện dịng TLG+TĐDC 54 51,6 150 Thủy điện theo tương lai qui hoạch TLQH 106 Điều kiện phân tích Kí hiệu Ghi chú: BL00 xem điều kiện 2.3 Phát triển nội ĐBSCL Theo số liệu thống kê đến 2013, tổng diện tích đất nơng nghiệp ĐBSCL vào khoảng 3.663 ngàn ha, diện tích sản xuất nơng nghiệp chiếm khoảng 2.606,5 ngàn ha, diện tích đất lâm nghiệp vào khoảng 303 ngàn diện tích ni trồng thủy sản 753,5 ngàn Diện tích ni trồng thủy sản có xu hướng tăng mạnh từ năm 1999 đến Trong diện tích trồng lúa có xu giảm, diện tích lúa gia tăng chủ yếu lúa Thu - Đông Sản xuất nông nghiệp đồng xem đạt đến mức cao, diện tích đất nơng nghiệp có xu giảm khơng có chiến lược quản lý hữu hiệu việc chuyển đổi diện tích đất nơng nghiệp sang mục đích khác, thị hóa cơng nghiệp hóa Sự gia tăng phát triển nuôi trồng thủy sản vùng ven biển, nơi thiếu nguồn bổ sung nước từ nước mặt để pha lỗng nhằm trì nồng độ thích hợp cho ni trồng thủy sản, việc khai thác nước ngầm mức làm mực nước ngầm hạ thấp VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 65 TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 làm gia tăng sụt lún đất đồng [23, 24] Sụt lún đất đồng xem ảnh hưởng nhanh so với ảnh hưởng nước biển dâng, nghiên cứu gần dự báo tốc độ sụt lún cm đến cm/năm Thêm vào đó, việc phát triển thủy sản tăng mạnh sở hạ tầng phân ranh mặn chưa phát triển đồng làm ảnh hưởng đến vùng sản xuất lúa phụ cận Thực chiến lược tái cấu ngành nông nghiệp theo hướng tăng chất lượng giá trị lợi nhuận từ sản xuất nông nghiệp [17, 18], cấu sản xuất trồng, mùa vụ có chuyển biến lớn giai đoạn tới TÁC ĐỘNG CỦA PHÁT TRIỂN THƯỢNG LƯU VÀ BĐKH ĐẾN ĐBSCL Các nghiên cứu gần [3, 4, 6] rằng, tác động biến đổi khí hậu đặc biệt nước biển dâng có tác động lớn đến ĐBSCL Theo nghiên cứu Bộ Tài nguyên Môi trường [3], xét mực nước tĩnh trung bình tăng m nước biển dâng 39% diện tích đồng bị ngập Nghiên cứu chi tiết [4, 6], có xét đến chế độ thủy động lực, ảnh hưởng biên độ dao động thủy triều, diện tích bị ngập triều cường nước biển dâng m lên đến 69% diện tích đồng Ngược lại với tác động gia tăng từ biển, nghiên cứu gần chương trình nghiên cứu cấp nhà nước Bộ Khoa học Công nghệ [9, 10, 11] xu thay đổi dòng chảy đến từ thượng lưu bất lợi đến ĐBSCL xem có ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp đồng bằng, lũ liên tục thấp từ 2003 đến 2010 2012 đến nay, diễn biến hạn xâm nhập mặn năm 2015 2016 phần phản ánh tác động này, kết tập trung chủ yếu tác động phát triển thượng lưu ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến thay đổi dịng chảy ĐBSCL 3.1 Thay đổi dòng chảy mùa lũ đến Theo dõi diễn biến nguồn nước lũ ĐBSCL năm gần cho thấy có thay đổi lớn, dòng chảy mùa lũ đập thủy điện Trung Quốc chảy xuống hạ lưu thấp so với dịng chảy mùa khơ Diễn biến mực nước Jonghong (xem vị trí Hình 1) cịn thấp mực nước mùa khơ, điều chứng tỏ phần lớn dịng chảy lũ bị tích lại hồ thủy điện Diễn biến mực nước lưu lượng lũ đồng xem có ảnh hưởng phần thay đổi dòng chảy đến từ thượng lưu mà liên tục năm lũ nhỏ từ 2002 đến nay, ngoại trừ năm lũ lớn 2011 Đường trình lũ năm gần có thay đổi khác thường: năm 2014 đỉnh lũ lớn xuất trước đỉnh lũ nhỏ, trái với qui luật thấy Lũ xem xuất muộn đến nửa tháng so với trước thời gian lũ nhỏ ngắn lại, đặc biệt năm 2013 2015 66 VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 Hình Diễn biến mực nước mùa mưa qua số năm Chiang Saen (trên) Kratie (dưới) 3.2 Thay đổi tổng lượng dòng chảy lũ tương lai Thực tiễn cho thấy, hồ chứa thường có nhiệm vụ điều tiết năm nhiều năm, hồ tích đầy dung tích hữu ích hồ sử dụng lượng trữ để cấp nước xả phát điện suốt mùa khô Nếu hồ điều tiết năm cuối năm thủy văn hồ đạt đến mực nước chết, trường hợp hồ điều tiết nhiều năm phần dung tích trữ lại để cấp bù cho năm thiếu nước hồ khơng thể tích đầy Lưu vực sơng Mê Kơng lưu vực lớn, có giàu tiềm nước mặt, tổng dung tích hữu ích hồ chứa theo qui hoạch đạt khoảng 106 tỷ m3 (Bảng 2), tương đương với 21 48% tổng lượng dòng chảy mùa lũ năm nhiều nước năm kiệt Tổng dung tích trữ xem cịn nhỏ tiềm nước đến hồ, phần lớn hồ lưu vực thiết kế hồ điều tiết hàng năm Như vậy, hồ tích đầy xả cạn đến mực nước chết năm Giả thiết rằng, tương lai chưa xét đến ảnh hưởng biến đổi khí hậu, tiềm dịng chảy xuống hạ lưu lặp lại tương tự giai đoạn trước Việc xây dựng thủy điện lưu vực, phần dịng chảy lũ tích lại hồ, tổng lượng dịng chảy lũ xuống hạ lưu giảm lượng tương đương với VIEÄN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 67 TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 tổng dung tích hữu ích hồ Nghiên cứu sử dụng chuỗi số liệu từ 1924 đến 2000, xem đủ dài, giả thiết lặp lại tương lai làm sở để phân tích đánh giá thay đổi tổng lượng lũ xuống hạ lưu tác động kịch phát triển thủy điện Kết phân tích đưa Bảng Bảng Phân tích thay đổi tổng lượng lũ châu thổ Mê Kông (tại Kratie) theo tần suất theo kịch phát triển thủy điện Tần suất tổng Tổng lượng lũ lượng lũ – P% W (tỷ m3) P < 75% 75%≤P