(Luận văn thạc sĩ) đánh giá mức độ căng thẳng tài nguyên nước dưới tác động biến đổi khí hậu đến quảng nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH VŨ MINH TÂM ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ CĂNG THẲNG TÀI NGUYÊN NƢỚC DƢỚI TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO TỈNH QUẢNG NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Hà Nội, 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH VŨ MINH TÂM ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ CĂNG THẲNG TÀI NGUYÊN NƢỚC DƢỚI TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO TỈNH QUẢNG NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chƣơng trình đào tạo thí điểm Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Huỳnh Thị Lan Hƣơng Hà Nội, 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Những nội dung luận văn thực dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Huỳnh Thị Lan Hƣơng Mọi tham khảo dùng luận văn đƣợc trích dẫn nguồn gốc rõ ràng Các nội dung nghiên cứu kết đề tài trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Vũ Minh Tâm i LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ với đề tài “Đánh giá mức độ căng thẳng tài nguyên nƣớc dƣới tác động biến đổi khí hậu cho tỉnh Quảng Nam” đƣợc hồn thành Trong q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn, tác giả nhận đƣợc nhiều giúp đỡ thầy cô, bạn bè gia đình Trƣớc hết tác giả luận văn xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô giáo PGS.TS Huỳnh Thị Lan Hƣơng trực tiếp hƣớng dẫn giúp đỡ trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả chân thành cảm ơn tới anh chị đồng nghiệp, bạn bè Trung tâm Nghiên cứu Biến đổi khí hậu, Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn Biến đổi khí hậu hỗ trợ chuyên môn, thu thập tài liệu liên quan để luận văn đƣợc hoàn thành Xin gửi lời cảm ơn thầy cô giáo, cán Khoa Khoa học liên ngành - Đại học Quốc Gia Hà Nội giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện hƣớng dẫn tơi hồn thành chƣơng trình học tập thực luận văn Trong khuôn khổ luận văn, thời gian điều kiện hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Vì tác giả mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp quý báu thầy cô đồng nghiệp Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Vũ Minh Tâm ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH x MỞ ĐẦU xi CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan số căng thẳng tài nguyên nƣớc 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Tổng quan tài liệu nước 1.1.3 Tổng quan tài liệu nước 1.2 Một số thông tin tỉnh Quảng Nam 1.2.1 Điều kiện tự nhiên tỉnh Quảng Nam 1.2.2 Tình hình phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Nam 10 1.2.3 Các thiên tai thường xảy Quảng Nam 14 1.2.4 Hiện trạng thiếu nước khô hạn mùa cạn tỉnh Quảng Nam…… 17 1.2.5 Biến đổi khí hậu kịch biến đổi khí hậu 21 1.2.5.1 Biến đổi khí hậu tỉnh Quảng Nam năm gần 21 1.2.5.2 Lựa chọn kịch biến đổi khí hậu 27 CHƢƠNG II: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ NGUỒN SỐ LIỆU 32 2.1 Lựa chọn số căng thẳng tài nguyên nƣớc cho tỉnh Quảng Nam 32 2.1.1 Chỉ số để tính tốn 33 2.1.1.1 Chỉ số số lượng nước (Water Quantity - WQT) 34 2.1.1.2 Chỉ số chất lượng nước (Water Quality - WQL) 36 iii 2.1.1.3 Chỉ số áp lực phát triển nguồn nước (Water Development Pressures DP)…… 36 2.1.2 Trình tự tính tốn 37 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 39 2.2.1 Phương pháp thu thập, thống kê tổng hợp tài liệu 40 2.2.2 Phương pháp mơ hình 40 2.2.2.1 Mơ hình Mike-NAM 40 2.2.2.2 Mơ hình Cropwat 46 2.2.3 Phƣơng pháp dự báo dân số 49 2.2.4 Kĩ thuật đồ GIS 49 2.3 Nguồn số liệu 50 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ TÍNH TỐN CHỈ SỐ CĂNG THẲNG TÀI NGUN NƢỚC THEO KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 51 3.1 Kết tính tốn đầu vào cho số căng thẳng tài nguyên nƣớc 51 3.1.1 Kết tính tổng lượng nước sẵn có 51 3.1.2 Kết tính tốn tổng số dân 54 3.1.3 Kết tính tốn hệ số biến sai 58 3.1.4 Kết tính tốn lượng nước thải 60 3.1.5 Kết tính tốn tổng diện tích đất có rừng 62 3.1.6 Kết tính toán nhu cầu sử dụng nước 63 3.2 Tính tốn số căng thẳng tài nguyên nƣớc tỉnh Quảng Nam 70 3.2.1 Chỉ số số lượng nước (Water Quantity - WQT) 70 3.2.2 Chỉ số chất lượng nước 73 3.2.3 Chỉ số áp lực phát triển nguồn nước (Water Development PressureDP)… 75 3.3 Tính tốn số đánh giá mức độ căng thẳng tài nguyên nƣớc cho tỉnh Quảng Nam 79 iv 3.4 Định hƣớng, số giải pháp nhằm giảm nhẹ căng thẳng tài nguyên nƣớc địa bàn tỉnh Quảng Nam 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 PHỤ LỤC 93 Phụ lục Kết tính nhu cầu sử dụng nƣớc sinh hoạt mùa cạn theo thời kỳ cho tỉnh Quảng Nam 93 Phụ lục Kết tính nhu cầu tƣới cho nông nghiệp mùa cạn theo kịch BĐKH cho tỉnh Quảng Nam 94 Phụ lục Diện tích khu công nghiệp cụm công nghiệp nhu cầu sử dụng nƣớc cho công nghiệp mùa cạn tỉnh Quảng Nam 95 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BĐKH Biến đổi khí hậu DP Chỉ số áp lực phát triển nguồn nƣớc (Water Development Pressures) DPSIR Động lực, Áp lực, Trạng thái, Tác động Phản ứng (Drivers, Pressures, State, Impacts and Responses) EPI Chỉ số hiệu suất môi trƣờng (Environmental Performance Index) FAO Tổ chức Nông Lâm Liên Hợp Quốc IPCC Ủy ban liên phủ Biến đổi khí hậu KCN Khu công nghiệp KKT Khu kinh tế TNN Tài ngun nƣớc UNEP Chƣơng trình Mơi trƣờng Liên Hiệp Quốc (United Nations Environment Programme) UNESCO Tổ chức Giáo dục, Khoa học Văn hóa Liên hiệp quốc (United Nations Educational Scientific and Cultural Organization) WMO Tổ chức Khí tƣợng Organization) WQT Số lƣợng nƣớc (Water Quantity) WQL Chất lƣợng nƣớc (Water Quality) WSI Chỉ số căng thẳng tài nguyên nƣớc (Water Stress Index) vi Thế giới (World Meteorological DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Bảng số thành phần đánh giá mức độ căng thẳng TNN Jakarta Bảng 1.2 Giá trị sản xuất ngành nông lâm ngƣ nghiệp (theo giá so sánh năm 2010)… 10 Bảng 1.3 Giá trị sản xuất công nghiệp tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2010-2014 (theo giá so sánh năm 2010) 11 Bảng 1.4 Danh sách hiểm họa thiên tai thƣờng xảy địa bàn tỉnh Quảng Nam 14 Bảng 1.5 Thiệt hại bão, lũ gây từ 1997 đến năm 2009 16 Bảng 1.6 Thời gian không mƣa liên tục dài địa phƣơng 18 Bảng 1.7 Chỉ số khơ hạn trung bình Tam Kỳ Trà My 18 Bảng 1.8 Dịng chảy mùa cạn sơng tỉnh Quảng Nam 18 Bảng 1.9 Thiệt hại hạn hán Quảng Nam từ năm 1999-2014 20 Bảng 1.10 Mức độ tăng độ dài mùa hạn biến đổi khí hậu 21 Bảng 1.11 Trị số phổ biến độ lệch tiêu chuẩn (SoC) biến suất (Sr%) nhiê ̣t đô ̣ địa bàn tỉnh Quảng Nam 22 Bảng 1.12 Nhiệt độ trung bình nửa thập kỷ tháng I, VII, năm 23 Bảng 1.13 Xu biến đổi đặc trƣng nhiệt độ số trạm điển hình tỉnh Quảng Nam 24 Bảng 1.14 Xu biến đổi đặc trƣng nhiệt độ mùa số trạm điển hình tỉnh Quảng Nam 24 Bảng 1.15 Chênh lệch nhiệt độ (oC) thời kỳ (2000-2014) thời kỳ (19801999)… 24 Bảng 1.16 Trị số phổ biến độ lệch tiêu chuẩn (S mm) biến suất (Sr%) lƣợng mƣa Quảng Nam 25 Bảng 1.17 Lƣợng mƣa trung bình nửa thập kỷ mùa khơ, mùa mƣa, mƣa năm…… 25 Bảng 1.18 Xu biến đổi đặc trƣng lƣợng mƣa số trạm điển hình tỉnh Quảng Nam 26 vii Bảng 1.19 Chênh lệch lƣợng mƣa trung bình (mm) thời kỳ gần (2000 - 2014) thời kỳ trƣớc (1977 – 1999) 26 Bảng 1.20 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm, mùa (oC) thập kỷ so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch phát thải 29 Bảng 1.21 Mức thay đổi lƣợng mƣa năm, mùa (%) thập kỷ so với thời kỳ 1980 -1999 theo kịch phát thải 30 Bảng 1.22 Mực nƣớc biển dâng (cm) so với thời kỳ 1980-1999 31 Bảng 3.1 Kết tính tốn tổng lƣợng nƣớc mùa kiệt sẵn có theo thời kỳ thời kỳ kịch biến đổi khí hậu cho tỉnh Quảng Nam 52 Bảng 3.2 Tỉ lệ gia tăng dân số bình quân cho huyện thuộc tỉnh Quảng Nam…… 54 Bảng 3.3 Kết tính tốn tổng dân số đến năm 2099 huyện thuộc tỉnh Quảng Nam 57 Bảng 3.4 Hệ số biến sai dịng chảy mùa cạn tính theo thời kỳ thời kỳ kịch biến đổi khí hậu cho tỉnh Quảng Nam 59 Bảng 3.5 Kết tính tốn lƣợng nƣớc thải theo thời kỳ thời kỳ kịch biến đổi khí hậu cho tỉnh Quảng Nam 61 Bảng 3.6 Kết tính tốn diện tích đất có rừng năm 2010 quy hoạch đến năm 2020 tỉnh Quảng Nam 62 Bảng 3.7 Tiêu chuẩn dùng nƣớc cho sinh hoạt dân sinh (l/ngƣời/ngày.đêm) 64 Bảng 3.8 Thời kỳ sinh trƣởng hệ số trồng Kc lúa 65 Bảng 3.9 Kết tính tốn tổng nhu cầu sử dụng nƣớc (nông nghiệp, công nghiệp sinh hoạt) theo thời kỳ thời kỳ kịch biến đổi khí hậu cho tỉnh Quảng Nam 69 Bảng 3.10 Kết tính tốn số biến động nguồn nƣớc theo thời kỳ thời kỳ kịch biến đổi khí hậu cho tỉnh Quảng Nam 71 Bảng 3.11 Kết tính tốn số suy giảm sinh thái (WQTe) theo kịch kịch biến đổi khí hậu tỉnh Quảng Nam 72 Bảng 3.12 Kết tính tốn số nhiễm nguồn nƣớc (WQL) theo kịch kịch biến đổi khí hậu tỉnh Quảng Nam 74 viii ... NGÀNH VŨ MINH TÂM ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ CĂNG THẲNG TÀI NGUYÊN NƢỚC DƢỚI TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO TỈNH QUẢNG NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chƣơng... ngƣỡng đánh giá mức độ căng thẳng TNN, tiến hành đánh giá mức độ căng thẳng TNN cho tỉnh Quảng Nam, đồ phân vùng mức độ căng thẳng TNN cho huyện thuộc tỉnh Quảng Nam đƣợc xây dựng để đánh giá mức độ. .. luận văn, để đánh giá mức độ căng thẳng tài nguyên nƣớc dƣới tác động BĐKH, tác giả áp dụng số để tính tốn đánh giá mức độ căng thẳng tài nguyên nƣớc mặt mùa cạn (từ tháng đến tháng 8) tỉnh Quảng