Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến khả năng cấp nước của hệ thống tưới hồ kẻ gỗ hà tĩnh

BÙI THỊ THU HÀ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI BÙI THỊ THU HÀ * LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN KHẢ NĂNG CẤP NƯỚC CỦA HỆ THỐNG TƯỚI HỒ KẺ GỖ - HÀ TĨNH * LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2013 Hà Nội - 2013 LỜI CẢM ƠN Sau tháng thực hiện, hướng dẫn tận tình TS Lê Văn Chín, ủng hộ động viên gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, với nỗ lực phấn đấu thân, tác giả hoàn thành luận văn thạc sỹ kỹ thuật chuyên ngành Kỹ thuật Tài nguyên nước thời hạn nhiệm vụ với đề tài: “ Đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến khả cấp nước hệ thống tưới hồ Kẻ Gỗ - Hà Tĩnh” Trong trình làm luận văn, tác giả có hội học hỏi tích lũy thêm nhiều kiến thức kinh nghiệm quý báu phục vụ cho cơng việc Tuy nhiên thời gian có hạn, trình độ cịn hạn chế, số liệu công tác xử lý số liệu với khối lượng lớn nên thiếu sót Luận văn khơng thể tránh khỏi Do đó, tác giả mong tiếp tục nhận bảo giúp đỡ thầy giáo ý kiến đóng góp bạn bè đồng nghiệp Qua tác giả xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới TS Lê Văn Chín, người trực tiếp tận tình hướng dẫn, giúp đỡ cung cấp tài liệu, thơng tin cần thiết cho tác giả hồn thành Luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Thủy lợi, thầy giáo, cô giáo Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước, thầy cô giáo môn truyền đạt kiến thức chun mơn suốt q trình học tập Tác giả xin trân trọng cảm ơn quan, đơn vị nhiệt tình giúp đỡ tác giả trình điều tra thu thập tài liệu cho Luận văn Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, quan, bạn bè đồng nghiệp động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện khích lệ tác giả suốt q trình học tập hoàn thành Luận văn Xin chân thành cảm ơn./ Hà Nội, ngày tháng 03 năm 2013 Tác giả Bùi Thị Thu Hà BẢN CAM KẾT Tên tác giả: Bùi Thị Thu Hà Học viên cao học CH19Q Người hướng dẫn: TS Lê Văn Chín Tên đề tài Luận văn: “Đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến khả cấp nước hệ thống tưới hồ Kẻ Gỗ - Hà Tĩnh” Tác giả xin cam đoan đề tài Luận văn làm dựa số liệu, tư liệu thu thập từ nguồn thực tế, công bố báo cáo quan nhà nước…để tính tốn kết quả, từ cân bằng, đánh giá đưa số đề xuất giải pháp Tác giả không chép Luận văn đề tài nghiên cứu trước Tác giả Bùi Thị Thu Hà MỤC LỤC MỞ ĐẦU T T 1.1 Tính cấp thiết đề tài T T 1.2 Mục tiêu nghiên cứu T T T T 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu T T 1.4 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu T T Chương TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN LĨNH VỰC THỦY LỢI T T 1.1 Tổng quan biểu biến đổi khí hậu giới T T 1.1.1 Quan niệm biến đổi khí hậu T T 1.1.2 Các nguyên nhân gây BĐKH T T 1.1.3 Biểu BĐKH giới T T 1.2 Tổng quan biểu biến đổi khí hậu nước T T 1.2.1 Những biểu BĐKH nước ta T T 1.2.2 Tổng quan thiên tai lũ lụt, hạn hán Việt Nam vùng nghiên cứu T T 1.3 Một số nghiên cứu nước T T 1.4 Các kịch BĐKH Việt Nam 10 T T Chương HIỆN TRẠNG VỀ KHẢ NĂNG CẤP NƯỚC CỦA HỒ 13 T T KẺ GỖ - HÀ TĨNH 13 T T 2.1 Giới thiệu tổng quan hệ thống hồ Kẻ Gỗ 13 T T 2.1.1 Vị trí địa lý 13 T T 2.1.2 Đặc điểm địa hình 13 T T 2.1.3 Đặc điểm địa chất – thổ nhưỡng 14 T T 2.1.4 Thảm phủ thực vật 16 T T 2.1.5 Đặc điểm khí tượng thủy văn 16 T T 2.1.6 Đặc điểm tài nguyên nước cấu trồng 17 T T 2.1.7 Đặc điểm kinh tế - xã hội 17 T T 2.1.8 Hiện trạng hệ thống tưới hồ Kẻ Gỗ 19 T T 2.2 Tính tốn yếu tố khí tượng thủy văn 21 T T 2.2.1 Tính tốn mưa tưới thiết kế 21 T T 2.2.2 Tính tốn lượng bốc hồ chứa 23 T T 2.2.3 Tính tốn vài đặc trưng khí tượng khác 24 T T 2.2.4 Tính tốn dịng chảy đến hồ chứa 25 T T 2.3 Tính tốn nhu cầu nước đối tượng dùng nước hệ thống T điều kiện 26 T 2.3.1 Tính tốn nhu cầu nước cho trồng 26 T T 2.3.2 Tính tốn nhu cầu nước cho thủy sản 36 T T 2.3.3 Tính tốn nhu cầu nước cho sinh hoạt 36 T T 2.3.4 Tính tốn nhu cầu nước cho chăn nuôi 37 T T 2.3.5 Tính tốn nhu cầu nước cho ngành du lịch 37 T T 2.3.6 Tính tốn nhu cầu nước cho cơng nghiệp 37 T T 2.4 Tính tốn cân nước hệ thống điều kiện 38 T T 2.5 Đánh giá khả cấp nước hệ thống tưới hồ Kẻ Gỗ điều kiện 39 T T 2.5.1 Phương pháp đánh giá tác động BĐKH đến hệ thống 39 T T 2.5.3 Kết đánh giá nhu cầu nước hệ thống 47 T T 2.5.4 Kết đánh giá khả cấp nước hệ thống 49 T T Chương ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH ĐẾN KHẢ NĂNG CẤP NƯỚC CỦA HỆ THỐNG TƯỚI 50 T T 3.1 Tính tốn nhu cầu nước theo kịch BĐKH Bộ TN&MT cơng bố tháng năm 2012 (tính cho kịch phát thải trung bình B2) 50 T T 3.1.1 Mốc thời gian năm 2030 50 T T 3.1.2 Mốc thời gian năm 2050 ( kỷ 21) 56 T T 3.1.3 Mốc thời gian năm 2070 62 T T 3.2 Tính tốn cân nước theo kịch BĐKH 68 T T 3.2.1 Năm 2030 69 T T 3.2.2 Năm 2050 69 T T 3.2.3 Năm 2070 70 T T 3.3 Đánh giá ảnh hưởng BĐKH đến khả cấp nước hệ thống T tưới Hồ Kẻ Gỗ T 70 3.3.1 Phương pháp đánh giá tác động BĐKH đến hệ thống 70 T T 3.3.3 Kết đánh giá tác động BĐKH đến khả cấp nước hệ thống tưới hồ Kẻ Gỗ - Hà Tĩnh 78 T T Chương ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ CẤP NƯỚC T CỦA HỒ CHỨA KẺ GỖ DƯỚI ĐIỀU KIỆN BĐKH 80 T 4.1 Đề xuất giải pháp cơng trình 80 T T 4.1.1 Đối với thời điểm 80 T T 4.1.2 Đối với thời điểm tương lai theo kich BĐKH 80 T T 4.2 Đề xuất giải pháp phi cơng trình 80 T T KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82 T T I KẾT LUẬN 82 T T T T II KIẾN NGHỊ 83 T T T T DANH MỤC BẢNG Bảng 1-1: Mức thay đổi kịch nhiệt độ lượng mưa theo kịch B2 12 Bảng1-2: Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (0C) 12 Bảng1-3: Mức thay đổi lượng mưa năm (%) 12 T T T P T P T T Bảng 2-1:Kết tính tốn thơng số thống kê X , C v ,C s .22 Bảng 2-2: Bảng thống kê chọn mơ hình mưa đại diện ứng với thời vụ 22 Bảng2-3: Bốc bình quân tháng trạm Hà Tĩnh (1958-2006) Đơn vị (mm) .23 Bảng2-4: Phân phối bốc phụ thêm khu vực hồ chứa(mm) 24 Bảng2-5: Nhiệt độ bình quân tháng trạm Kim Cương (1961-2003) Đơn vị (độ C) 25 Bảng2-6: Độ ẩm khơng khí trung bình tháng trạm Kim Cương (1961-2003) 25 Đơn vị ( %) Bảng2-7: Tốc độ gió trung bình tháng trạm Kim Cương (1962-2002) Đơn vị (m/s) 25 Bảng2-8: Phân phối dòng chảy năm thiết kế lưu vực (m3/s) 26 Bảng 2-9: Thời vụ công thức tưới lúa vụ Xuân 30 Bảng2-10 : Chỉ tiêu lý đất 30 Bảng 2-11: Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ Xuân .31 Bảng 2-12: Thời vụ công thức tưới lúa vụ Hè Thu 31 Bảng2-13: Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ Hè Thu 32 Bảng 2-14: Thời vụ giai đoạn sinh trưởng khoai 33 Bảng 2-15:Thống kê kết yêu cầu nước khoai 34 Bảng 2-16: Thời vụ giai đoạn sinh trưởng lạc 35 Bảng 2-17:Thống kê kết yêu cầu nước lạc 36 Bảng 2-18:Thống kê kết yêu cầu nước trồng 36 Bảng 2-19: Bảng kết yêu cầu nước cho thủy sản ( triệu m3) 36 Bảng 2-20: Bảng kết yêu cầu nước cho sinh hoạt ( triệu m3) 37 Bảng 2-21: Bảng kết yêu cầu nước cho chăn nuôi ( triệu m3) .37 Bảng 2-22: Bảng kết yêu cầu nước cho ngành du lịch ( triệu m3) .37 Bảng 2-23: Bảng kết yêu cầu nước cho công nghiệp ( triệu m3) 38 Bảng 2-24: Bảng kết tổng hợp yêu cầu dùng nước toàn hệ thống ( triệu m3) 38 Bảng 2-25: Bảng kết cân nguồn nước hệ thống ( triệu m3) 39 Bảng 2-26:Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ Xuân 42 Bảng 2-27:Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ hè thu 43 Bảng 2-28:Thống kê kết yêu cầu nước khoai 44 Bảng 2-29:Thống kê kết yêu cầu nước lạc 45 Bảng 2-30:Thống kê kết yêu cầu nước trồng 45 Bảng 2-31: Bảng kết tổng hợp tất yêu cầu dùng nước ( triệu m3) 45 T T T R R R R3 T T T T T T T T T T T T T T P T T P T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T P T T P T P P P T P T T P T P P P T T T P T P P T T T T T T T T T T P T T T P P T Bảng 2-32: Bảng tính tốn nhu cầu nước trồng tồn hệ thống thời điểm so với thời kỳ 47 Bảng 3-1:Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ Xuân 51 Bảng 3-2:Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ hè thu 52 Bảng 3-3:Thống kê kết yêu cầu nước khoai 53 Bảng 3-4:Thống kê kết yêu cầu nước lạc 54 Bảng 3-5:Thống kê kết yêu cầu nước trồng 55 Bảng 3-6: Bảng kết yêu cầu nước cho sinh hoạt ( triệu m3) 55 Bảng 3-7: Bảng kết yêu cầu nước cho ngành du lịch ( triệu m3) 56 Bảng 3-8: Bảng tổng hợp tất yêu cầu dùng nước toàn hệ thống ( triệu m3) 56 Bảng 3-9:Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ Xuân 58 Bảng 3-10:Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ hè thu 59 Bảng 3-11:Thống kê kết yêu cầu nước khoai 59 Bảng 3-12:Thống kê kết yêu cầu nước lạc 60 Bảng 3-13:Thống kê kết yêu cầu nước trồng 61 Bảng 3-14: Bảng kết yêu cầu nước cho sinh hoạt ( triệu m3) 61 Bảng 3-15: Bảng kết yêu cầu nước cho ngành du lịch ( triệu m3) 62 Bảng 3-16: Bảng tổng hợp tất yêu cầu dùng nước toàn hệ thống ( triệu m3) 62 Bảng 3-17:Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ Xuân 63 Bảng 3-18:Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ hè thu 64 Bảng 3-19:Thống kê kết yêu cầu nước khoai 66 Bảng 3-20:Thống kê kết yêu cầu nước lạc 67 Bảng 3-21:Thống kê kết yêu cầu nước trồng 67 Bảng 3-22: Bảng kết yêu cầu nước cho sinh hoạt ( triệu m3) 68 Bảng 3-23: Bảng kết yêu cầu nước cho ngành du lịch ( triệu m3) 68 Bảng 3-24: Bảng tổng hợp nhu cầu dùng nước hệ thống năm 2070 ( triệu m3) 68 Bảng 3-25: Bảng kết cân nguồn nước hệ thống năm 2030 ( triệu m3) 69 Bảng 3-26: Bảng kết cân nguồn nước hệ thống năm 2050 ( triệu m3) 69 Bảng 3-27: Bảng kết cân nguồn nước hệ thống năm 2070 ( triệu m3) 70 Bảng 3-28: Bảng tính tốn nhu cầu nước trồng toàn hệ thống 71 thời điểm năm 2030 so với thời kỳ 71 Bảng3-29: Bảng tính tốn nhu cầu nước trồng toàn hệ thống 71 thời điểm năm 2050 so với thời kỳ .71 Bảng3-30: Bảng tính tốn nhu cầu nước trồng toàn hệ thống 72 thời điểm năm 2070 so với thời kỳ 72 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T DANH MỤC HÌNH Hình 2-1: Kết u cầu nước lúa vụ Xuân dạng bảng 30 Hình 2-2: Kết yêu cầu nước lúa vụ Xuân dạng biểu đồ 31 Hình 2-3: Kết yêu cầu nước lúa vụ Hè Thu dạng bảng 31 Hình 2-4: Kết yêu cầu nước lúa vụ Hè Thu dạng biểu đồ 32 Hình 2-5: Kết yêu cầu nước khoai dạng bảng 34 Hình 2-6: Kết yêu cầu nước khoai dạng biểu đồ 34 Hình 2-7: Kết yêu cầu nước lạc dạng bảng 35 Hình 2-8: Kết yêu cầu nước lạc dạng biểu đồ 36 Hình 2-9: Kết yêu cầu nước lúa vụ Xuân dạng bảng 41 Hình 2-10: Kết yêu cầu nước lúa vụ Xuân dạng biểu đồ 42 Hình 2-11: Kết yêu cầu nước lúa vụ Hè Thu dạng bảng 42 Hình 2-12: Kết yêu cầu nước lúa vụ Hè Thu dạng biểu đồ 42 Hình 2-13: Kết yêu cầu nước khoai dạng bảng 43 Hình 2-14: Kết yêu cầu nước khoai dạng biểu đồ 44 Hình 2-15: Kết yêu cầu nước lạc dạng bảng 44 Hình 2-16: Kết yêu cầu nước lạc dạng biểu đồ 44 Hình 2-17: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lúa đông xuân thời điểm so với thời kỳ 47 Hình 2-18: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lúa hè thu thời điểm so với thời kỳ 47 Hình 2-19: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước khoai thời điểm so với thời kỳ 48 Hình 2-20: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lạc thời điểm so với thời kỳ 48 Hình 2-21: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước hệ thống thời điểm so với thời kỳ 48 Hình 3-1: Kết yêu cầu nước lúa vụ Xuân dạng bảng 51 Hình 3-2: Kết yêu cầu nước lúa vụ Xuân dạng biểu đồ 51 Hình 3-3: Kết yêu cầu nước lúa vụ Hè Thu dạng bảng 52 Hình 3-4: Kết yêu cầu nước lúa vụ Hè Thu dạng biểu đồ 52 Hình 3-5: Kết yêu cầu nước khoai dạng bảng 53 Hình 3-6: Kết yêu cầu nước khoai dạng biểu đồ 53 Hình 3-7: Kết yêu cầu nước lạc dạng bảng 54 Hình 3-8: Kết yêu cầu nước lạc dạng biểu đồ 54 Hình 3-9: Kết yêu cầu nước lúa vụ Xuân dạng bảng 57 Hình 3-10: Kết yêu cầu nước lúa vụ Xuân dạng biểu đồ 57 Hình 3-11: Kết yêu cầu nước lúa vụ Hè Thu dạng bảng 58 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T Hình 3-12: Kết yêu cầu nước lúa vụ Hè Thu dạng biểu đồ 58 Hình 3-13: Kết yêu cầu nước khoai dạng bảng 59 Hình 3-14: Kết yêu cầu nước khoai dạng biểu đồ 59 Hình 3-15: Kết yêu cầu nước lạc dạng bảng 60 Hình 3-16: Kết yêu cầu nước lạc dạng biểu đồ 60 Hình 3-17: Kết yêu cầu nước lúa vụ Xuân dạng bảng 63 Hình 3-18: Kết yêu cầu nước lúa vụ Xuân dạng biểu đồ 63 Hình 3-19: Kết yêu cầu nước lúa vụ Hè Thu dạng bảng 64 Hình 3-20: Kết yêu cầu nước lúa vụ Hè Thu dạng biểu đồ 64 Hình 3-21: Kết yêu cầu nước khoai dạng bảng 65 Hình 3-22: Kết yêu cầu nước khoai dạng biểu đồ 65 Hình 3-23: Kết yêu cầu nước lạc dạng bảng 66 Hình 3-24: Kết yêu cầu nước lạc dạng biểu đồ 66 Hình 3-25: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lúa đông xuân thời điểm năm 2030 so với thời kỳ 72 Hình 3-26: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lúa hè thu thời điểm năm 2030 so với thời kỳ 72 Hình 3-27: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước khoai thời điểm năm 2030 so với thời kỳ 73 Hình 3-28: Biểu đồ thể thay đổi nhu cầu nước lạc thời điểm năm 2030 so với thời kỳ 73 Hình 3-29: Biểu đồ thể thay đổi nhu cầu nước toàn hệ thống thời điểm năm 2030 so với thời kỳ 73 Hình 3-30: Biểu đồ thể thay đổi nhu cầu nước lúa đông xuân thời điểm năm 2050 so với thời kỳ 74 Hình 3-31: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lúa hè thu thời điểm năm 2050 so với thời kỳ 74 Hình 3-32: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước khoai thời điểm năm 2050 so với thời kỳ 74 Hình 3-33: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lạc thời điểm năm 2050 so với thời kỳ 75 Hình 3-34: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước toàn hệ thống thời điểm năm 2050 so với thời kỳ 75 Hình 3-35: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lúa đông xuân thời điểm năm 2070 so với thời kỳ 75 Hình 3-36: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lúa hè thu thời điểm năm 2070 so với thời kỳ 76 Hình 3-37: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước khoai thời điểm năm 2070 so với thời kỳ 76 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 71 2/ Lựa chọn liệt số liệu khí tượng để tính tốn chọn kịch BĐKH U Theo kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam Tài ngun mơi trường năm 2012 thời kỳ dùng để đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu tương lai giai đoạn 1980-1999 Kết hợp tài liệu Kịch biến đổi khí hậu TN&MT với quy hoạch, chiến lược phát triền kinh tế xã hội vùng nghiên cứu ta chọn mốc tương lai để đánh giá 2030, 2050 2070 Theo tài liệu hướng dẫn “đánh giá tác động biến đổi khí hậu xác định giải pháp thích ứng” Viện Khoa học khí tượng thủy văn mơi trường năm 2011 với chuyên gia khuyến cáo Việt Nam kịch “trung bình (B2)” phù hợp -Thời kỳ nền: 1980-1999 -Thời kỳ tương lai: 2030, 2050, 2070 -Kịch BĐKH: Kịch phát thải trung bình B2 3.3.2 Kết đánh giá tác động BĐKH đến nhu cầu nước hệ thống 1/ Kết tổng hợp tính tốn U a) Kết tính tốn thời điểm năm 2030 Bảng 3-28: Bảng tính tốn nhu cầu nước trồng tồn hệ thống thời điểm năm 2030 so với thời kỳ Thời gian Thời kỳ 2030 Đơn vị (triệu m3) (triệu m3) Lúa Đông Xuân 147.34 156.12 Lúa Hè Thu 49.58 50.37 Cây khoai 103.93 110.23 Cây lạc 131.91 132.59 299.30 Toàn hệ thống 360.04 % 5.96 1.60 6.06 0.52 20.30 b) Kết tính tốn thời điểm năm 2050 Bảng3-29: Bảng tính tốn nhu cầu nước trồng toàn hệ thống thời điểm năm 2050 so với thời kỳ Thời gian Thời kỳ 2050 Đơn vị (triệu m3) (triệu m3) Lúa Đông Xuân 147.34 165.29 Lúa Hè Thu 49.58 54.22 Cây khoai 103.93 115.24 Cây lạc 131.91 139.61 299.30 Toàn hệ thống 387.43 % 12.18 9.37 10.89 5.84 29.45 72 c) Kết tính tốn thời điểm năm 2070 Bảng3-30: Bảng tính tốn nhu cầu nước trồng toàn hệ thống thời điểm năm 2070 so với thời kỳ Thời gian Thời kỳ 2070 Đơn vị (triệu m3) (triệu m3) Lúa Đông Xuân 147.34 166.78 Lúa Hè Thu 49.58 54.73 Cây khoai 103.93 115.32 Cây lạc 131.91 141.82 299.30 Toàn hệ thống 392.14 2/ Biểu đồ thể thay đổi nhu cầu nước trồng U % 13.20 10.40 10.96 7.51 31.02 toàn hệ thống thời điểm năm tương lai so với thời kỳ nền a) Năm 2030 W(triệu m3) Hình 3-25: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lúa đông xuân thời điểm năm 2030 so với thời kỳ 200.00 180.00 160.00 140.00 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 1980-1999 2030 Hình 3-26: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lúa hè thu thời điểm năm 2030 so với thời kỳ 50.40 W (triệu m3) 50.20 50.00 49.80 49.60 49.40 49.20 49.00 1980-1999 2030 73 W(triệu m3) Hình 3-27: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước khoai thời điểm năm 2030 so với thời kỳ 122.00 121.80 121.60 121.40 121.20 121.00 120.80 120.60 120.40 120.20 120.00 1980-1999 2030 W(triệu m3) Hình 3-28: Biểu đồ thể thay đổi nhu cầu nước lạc thời điểm năm 2030 so với thời kỳ 180.00 160.00 140.00 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 1980-1999 2030 W(triệu m3) Hình 3-29: Biểu đồ thể thay đổi nhu cầu nước toàn hệ thống thời điểm năm 2030 so với thời kỳ 360.00 350.00 340.00 330.00 320.00 310.00 300.00 290.00 280.00 270.00 1980-1999 2030 74 b) Năm 2050 Hình 3-30: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lúa đông xuân thời điểm năm 2050 so với thời kỳ 250.00 W(triệu m3) 200.00 150.00 100.00 50.00 0.00 1980-1999 2050 Hình 3-31: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lúa hè thu thời điểm năm 2050 so với thời kỳ 91.00 W(triệu m3) 90.00 89.00 88.00 87.00 86.00 85.00 84.00 83.00 1980-1999 2050 W(triệu m3) Hình 3-32: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước khoai thời điểm năm 2050 so với thời kỳ 132.00 130.00 128.00 126.00 124.00 122.00 120.00 118.00 116.00 114.00 1980-1999 2050 75 W(triệu m3) Hình 3-33: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lạc thời điểm năm 2050 so với thời kỳ 200.00 180.00 160.00 140.00 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 1980-1999 2050 Hình 3-34: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước toàn hệ thống thời điểm năm 2050 so với thời kỳ 400.00 W(triệu m3) 350.00 300.00 250.00 200.00 150.00 100.00 50.00 0.00 1980-1999 2050 c) Năm 2070 Hình 3-35: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lúa đông xuân thời điểm năm 2070 so với thời kỳ 250.00 W(triệu m3) 200.00 150.00 100.00 50.00 0.00 1980-1999 2070 76 Hình 3-36: Biểu đồ thể thay đổi nhu cầu nước lúa hè thu thời điểm năm 2070 so với thời kỳ 94.00 W(triệu m3) 92.00 90.00 88.00 86.00 84.00 82.00 1980-1999 2070 W(triệu m3) Hình 3-37: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước khoai thời điểm năm 2070 so với thời kỳ 132.00 130.00 128.00 126.00 124.00 122.00 120.00 118.00 116.00 114.00 1980-1999 2070 W(triệu m3) Hình 3-38: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước lạc thời điểm năm 2070 so với thời kỳ 200.00 180.00 160.00 140.00 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 1980-1999 2070 77 Hình 3-39: Biểu đờ thể thay đổi nhu cầu nước toàn hệ thống thời điểm năm 2070 so với thời kỳ 400.00 W(triệu m3) 350.00 300.00 250.00 200.00 150.00 100.00 50.00 0.00 1980-1999 2070 3/ Phân tích kết U Qua quá trình tính toán nhu cầu nước của các loại trồng ở thời k ỳ và thời kỳ năm 2030, ta rút được kết quả sau: + Lúa đông xuân tăng : 5,96 % + Lúa hè thu tăng : 1,60 % + Khoai tăng : 6,06 % + Lạc tăng : 0,52 % Như vậy nhu cầu nước của các loại trồng đều tăng so với thời kỳ nên tổng nhu cầu nước của cả hệ thống tăng 20,30 % so với thời kỳ nền Qua quá trình tính toán nhu cầu nước của các loại trồng ở thời kỳ nền và thời kỳ năm 2050, ta rút được kết quả sau: + Lúa đông xuân tăng : 12,18 % + Lúa hè thu tăng : 9,37 % + Khoai tăng : 10,89 % + Lạc tăng : 5,84 % Như vậy nhu cầu nước của các loại trồng đều tăng so với thời kỳ nên tổng nhu cầu nước của cả hệ thống tăng 29,45% so với thời kỳ nền Qua quá trình tính toán nhu cầu nước của các loại trồng ở thời kỳ nền và thời kỳ năm 2070, ta rút được kết quả sau: + Lúa đông xuân tăng : 13,2 % + Lúa hè thu tăng : 10,4 % + Khoai tăng : 10,96 % + Lạc tăng : 7,51 % 78 Như vậy nhu cầu nước của các loại trồng đều tăng nên tổng nhu cầu nư ớc của cả hệ thống tăng 31,02 % so với thời kỳ nền 4/ Kết luận U Đánh giá nhu cầu nguồn nước tất ngành đời sống, xã hội đặc biệt ngành nông nghiệp nhu cầu thiết cho việc sử dụng hiệu nguồn tài nguyên nước tất vùng Việt Nam giới Qua nghiên cứu, tính tốn xác định ảnh hưởng biến đổi khí hậu tương lai theo kịch phát thải trung bình B2 đến Hà Tĩnh sau: Đến năm 2030, tổng nhu cầu nước hệ thống dự kiến tăng khoảng 20,30 % so với thời kỳ với tổng lượng tăng 60,74 triệu m3 Đặc biệt nhu cầu nước tăng mạnh lúa đông xuân vụ đông Cụ thể, năm 2030 nhu cầu nước lúa đông xuân tăng khoảng 5,96 %, khoai vụ đơng tăng 6,06 %, cịn lúa hè thu lạc nhu cầu nước tăng hơn, lúa hè thu tăng 1,60%, lạc tăng 0,52% so với thời kỳ P P Năm 2050, mức tăng 29,45 % với thời kỳ với tổng lượng tăng 88,13 triệu m3, vào mùa kiệt, lúa đông xuân tăng 12,18%, khoai tăng 10,89% Vào mùa mưa, nhu cầu nước lúa hè thu tăng 9,37% lạc tăng 5,84% so với thời kỳ Năm 2070, mức tăng nhu cầu nước hệ thống cao 31,02 % so với thời kỳ với tổng lượng tăng 92,84 triệu m3 Trong đó, lúa đơng xn tăng 13,2%, khoai tăng 10,96% lúa hè thu tăng 10,4% , lạc tăng 7,51%, so với thời kỳ P P P P Qua đánh giá ta thấy, vào năm 2030 nhu cầu nước trồng toàn hệ thống tăng lên không đáng kể, khoai tăng đến 6,06% Đến năm 2050, 2070 nhu cầu nước lúa đông xuân khoai vụ đông tăng nhiều Mức tăng lên đến 10%, nhu cầu nước lúa đông xuân tăng lên cao 12,18% vào năm 2050 13,2% vào năm 2070 so với thời kỳ Đây vấn đề cần quan tâm thời kỳ mùa kiệt lượng mưa nhỏ nguồn nước đến khan 3.3.3 Kết đánh giá tác động BĐKH đến khả cấp nước hệ thống tưới hồ Kẻ Gỗ - Hà Tĩnh Dựa vào kết cân nước bảng 2-24, 2-25, 2-26 ta thấy: Vào năm 2030, theo kịch phát thải trung bình B2, với gia tăng nhiệt độ trung bình hàng năm 0,90C, kết hợp với giảm lượng mưa vào mùa xuân (T3-T5) P P 1,46%, tháng lại lượng mưa tăng 0,49% so với thời kỳ Tổng nhu cầu nước đối tượng dùng nước tăng 20,30 triệu m3 so với thời kỳ Tình trạng thiếu nguồn nước đến, dịng chảy phân phối khơng theo không gian thời P P 79 gian ảnh hưởng đến cân nước hệ thống Thời gian thiếu nước tập trung vào T12 đến T4 với mức độ thiếu hụt nước nghiêm trọng, điển hình tháng 12 lượng nước thiếu 35,85 triệu m3, tăng 0,8% so với lượng nước thiếu thời điểm Tháng lượng nước thiếu tăng nhiều hơn, lên đến 6,7% so với lượng nước thiếu thời điểm Tổng lượng nước thiếu năm toàn hệ thống 32,14 triệu m3, tăng P P P P lên so với thời điểm 24,35 triệu m P P Đến năm 2050 2070, theo kịch phát thải trung bình B2, với gia tăng nhiệt độ trung bình hàng năm tương ứng 1,80C 2,40C, giảm lượng mưa vào mùa xuân tương ứng 3% 4,2%, tháng lại lượng mưa tăng tương ứng 1,0% 1,8% so với thời kỳ Tổng nhu cầu nước hệ thống tăng lên 29,45% P P P P năm 2050 31,02% năm 2070 Tình trạng thiếu nước tập trung vào mùa kiệt từ tháng 12 đến tháng Cụ thể tháng 12 lượng nước thiếu tăng khoảng 4-5% so với lượng nước thiếu thời điểm Trong tháng lượng nước thiếu tăng lên cao 18% so với thời điểm Tổng lượng nước thiếu toàn hệ thống tăng 67,19 triệu m3 vào năm 2050 tăng 82,88 triệu m3 vào năm 2070 P P P P Điều cho thấy rằng, với tăng nhiệt độ, lượng mưa tăng, giảm không đồng không gian thời gian theo kịch biến đổi khí hậu làm thay đổi nhiều đến cân nước hệ thống Tổng nhu cầu dùng nước tăng cao, tổng lượng nước đến giảm làm thiếu hụt nguồn nước nghiêm trọng Lượng nước thiếu lại chủ yếu vào mùa kiệt Tổng lượng nước thiếu tăng lên so với thời điểm tiếp tục tăng vào thời điểm tương lai ảnh hưởng biến đổi khí hậu Vì cần phải đề xuất giải pháp nhằm giảm lượng nước thiếu hệ thống, đáp ứng đủ yêu cầu dùng nước, đảm bảo đời sống sản xuất phát triển kinh tế vùng 80 Chương ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ CẤP NƯỚC CỦA HỒ CHỨA KẺ GỖ DƯỚI ĐIỀU KIỆN BĐKH 4.1 Đề xuất giải pháp cơng trình 4.1.1 Đối với thời điểm Ở thời điểm tại, lượng nước thiếu chủ yếu tập trung từ tháng 12 đến tháng 5, với lượng nước thiếu ít, cụ thể tháng lượng nước thiếu 9,25 triệu m3 Tháng 12 P P lượng nước thiếu nhiều 35,56 triệu m3, ta sử dụng số giải pháp sau: P P - Khai thác sử dụng nguồn nước ngầm cho công nghiệp, sinh hoạt du lịch Đối với vùng nông thôn nên đào giếng ngầm, giếng khoan tầng nông, xây dựng bể chứa nhỏ, tận dụng nguồn nước mưa để chứa giữ nước cho mùa mưa, cung cấp nước cho nhu cầu sử dụng mùa khô phục vụ cho đời sống sản xuất người dân để giảm phần lượng nước mặt - Xây dựng thêm trạm khí tượng để kịp thời theo dõi, tăng độ xác phục vụ cho cơng việc dự báo diến biến phức tạp thời tiết 4.1.2 Đối với thời điểm tương lai theo kich BĐKH Đối với thời điểm tương lai theo kịch BĐKH, vào năm 2030, lượng nước thiếu tăng lên không nhiều, cụ thể tháng lượng nước thiếu tăng lên 0,62 triệu m3, tăng 6,7% so với thời điểm tại, tháng 12, lượng nước thiếu tăng 24,35 triệu m3 so với thời điểm Ta sử dụng số giải pháp lượng nước thiếu Tuy nhiên vào năm 2050 2070, lượng nước thiếu tăng lên nhiều, tháng lượng nước thiếu tăng lên đến 27,93 triệu m3 năm 2050 27,94 triệu m3 năm 2070, tháng 12 lượng nước thiếu lên đến 40,75 triệu m3 vào năm 2050 40,52 triệu m3 vào năm 2070 so với thời điểm Ở thời điểm này, ta cần sử dụng thêm số giải pháp lượng nước thiếu tương đối nhiều sau: P P P P P P P P P P P P - Điều tra khảo sát, quy hoạch thủy lợi, xây dựng hồ chứa để tích trữ bổ sung nguồn nước cho khu vực - Kiên cố hóa kênh mương nhằm giảm thiểu lượng nước tổn thất - Tính tốn lại thủy văn để tính lại điều tiết hồ, từ tìm giải pháp thích hợp nâng cao cao trình đỉnh đập tăng dung tích hiệu dụng hồ chứa 4.2 Đề xuất giải pháp phi cơng trình Bên cạnh giải pháp cơng trình, việc phát triển tài ngun nước quản lý hiệu nguồn nước cần thiết hữu ích 81 Một biện pháp quan trọng nhằm giảm thiểu tình trạng thiếu nước cảnh báo sớm: Thành lập hệ thống giám sát nguồn nước, cung cấp thông tin cần thiết việc dự báo sớm tình trạng thiếu nước để chủ động trước tình Trong lĩnh vực nơng nghiệp, chuyển đổi cấu trồng, luân canh xen vụ, chọn giống chịu hạn, thay loại trồng tiêu thụ lượng nước lớn loại trồng sử dụng nước Ví dụ giảm diện tích lúa, tăng diện tích trồng cạn như: lạc, đậu, ngơ… thực trường hợp thiếu nước xảy Sử dụng công nghệ tiết kiệm nước như: công nghệ tưới phun mưa, công nghệ tưới nhỏ giọt…nhằm đảm bảo tưới tiêu hợp lý Tăng cường công tác dự báo thời tiết sở đại hố ngành khí tượng thủy văn (cả người sở vật chất) Lập quy trình vận hành hồ chứa, củng cố lại cấu tổ chức quản lý vận hành nâng cao hiệu cấp nước Quy hoạch nông nghiệp vùng, địa phương Từ có phương án nâng cao hiệu sử dụng nước phát triển kinh tế xã hội Xây dựng hệ thống bảo vệ trồng, thoát nước hiệu quả, hạn chế sử dụng hóa chất, giảm trình chăm sóc làm đất cách phù hợp nhằm tiết kiệm nước Bên cạnh đó, giải pháp thực ứng dụng khoa học vào quản lý tài nguyên nước, thúc đẩy công nghệ, tăng cường giáo dục đào tạo, truyền thông, thông tin nâng cao dân trí cho người dân xác định tác động vào lĩnh vực gây thiếu hụt nguồn nước nghiêm trọng để tăng cường phát triển bền vững 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Biến đổi khí hậu thách thức lớn nhân loại kỷ 21 Biến đổi khí hậu tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống môi trường phạm vi toàn giới Đánh giá nhu cầu nguồn nước tất ngành đời sống, xã hội đặc biệt ngành nông nghiệp nhu cầu thiết cho việc sử dụng hiệu nguồn tài nguyên nước tất vùng Việt Nam giới Trong phạm vi đề tài, tập trung đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến khả cấp nước hệ thống tưới hồ Kẻ Gỗ - Hà Tĩnh Cụ thể tính tốn nhu cầu nước, cân nước đánh giá tác động BĐKH (theo kịch phát thải trung bình B2) đến nhu cầu nước khả cấp nước hệ thống Nhiệt độ tăng, lượng mưa tăng, giảm phân bố không đồng năm làm giảm nguồn nước đến hồ chứa, sông suối Trong đó, biến đổi khí hậu làm cho nhu cầu nước trồng tăng lên đáng kể, tăng dần qua thời kỳ Càng giai đoạn gần cuối kỷ 21, nhu cầu nước trồng toàn hệ thống tăng lên Cụ thể: Đến năm 2030, tổng nhu cầu nước hệ thống dự kiến tăng khoảng 20,30 % so với thời kỳ với tổng lượng tăng 60,74 triệu m3, lượng nước thiếu năm toàn hệ thống 32,14 triệu m3, tăng lên so với thời điểm 24,35 triệu m3 P P P P P Năm 2050, mức tăng 29,45 % với thời kỳ với tổng lượng tăng 88,13 triệu m3, năm 2070, mức tăng cao 31,02 % so với thời kỳ với tổng lượng tăng 92,84 triệu m3 Tổng lượng nước thiếu toàn hệ thống tăng 67,19 triệu m3 vào năm 2050 tăng 82,88 triệu m3 vào năm 2070 Đặc biệt nhu cầu nước tăng mạnh vụ Đông Xuân Đây vấn đề cần quan tâm thời kỳ mùa kiệt lượng mưa nhỏ nguồn nước đến khan Theo tính tốn lượng nước thiếu chủ yếu tập trung vào tháng P P P P P P P P Biến đổi khí hậu ảnh hưởng nhiều đến khả cấp nước hệ thống hồ Kẻ Gỗ-Hà Tĩnh, ngành nơng nghiệp bị ảnh hưởng nặng nề Nó khơng làm giảm nguồn nước đến mà làm tăng nhu cầu sử dụng nước trồng Dẫn đến nguồn nước bị thiếu hụt nghiêm trọng Cần phải sớm áp dụng giải pháp đề xuất để giảm lượng nước thiếu đáp ứng phát triển dân sinh, kinh tế vùng 83 II.KIẾN NGHỊ Vấn đề đặt sau nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu cho thấy nhu cầu nước trồng ngày tăng theo năm ứng với kịch tương ứng.Thực tế cho thấy Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi khí hậu tới nhu cầu nước cuả loại trồng ngành nơng nghiệp, cần tiếp tục có nghiên cứu tới hệ thống khác toàn lãnh thổ Việt Nam để có kết xác thực làm sở khoa học cho việc quản lý vận hành hệ thống thủy lợi hoạt động hiệu , nâng cao suất trồng Ngoài ra, quan khí tượng, trung tâm nghiên cứu cần đâu tư sở vật chất, cán chun mơn cao để nâng cao tính sát thực dự báo biến đổi khí hậu với thực tế Để việc đánh giá cụ thể thiếu hụt nước cho lĩnh vực dùng nước khác cần phải có nghiên cứu sâu ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến lĩnh vực khác tính tốn cân nước phạm vi hệ thống lưu vực cách đầy đủ Ngành nông nghiệp cần phải lãnh đạo quan ban ngành đặc biệt quan tâm, đạo, đề xuất giải pháp hợp lý nhằm tiết kiệm nguồn nước, ví dụ chuyển đổi cấu trồng, luân canh xen vụ, chọn giống chịu hạn, sử dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, tăng cường công tác dự báo thời tiết, đầu tư xây dựng cơng trình để bổ sung nguồn nước, tích trữ nước để cấp nước cho tháng mùa kiệt, góp phần giảm nhẹ tình trạng thiếu hụt nguồn nước hệ thống Điều có ý nghĩa to lớn cho sản xuất nông nghiệp đạt suất cao phát triển kinh tế xã hội bền vững TÀI LIỆU THAM KHẢO Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng Bộ Tài nguyên Môi Trường Hà Nội tháng năm 2012 Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng Bộ Tài nguyên Môi trường Hà Nội năm 2009 Giáo trình Quy hoạch thiết kế hệ thống Thủy Lợi Trường Đại học Thủy Lợi Nghiên cứu điển hình Quy hoạch hệ thống Thủy Lợi Trường Đại học Thủy Lợi Giáo trinh thủy văn công trình Trường Đại học Thủy Lợi Giáo trình Quy hoạch quản lý tài nguyên nước nâng cao Trường Đại Học Thủy lợi Giáo trình nhu cầu nước hộ sử dụng nước Trường Đại học Thủy lợi Giáo trình sử dụng tối ưu tài nguyên đất nước Trường Đại học Thủy lợi Phân tích, định quy hoạch quản lý tài nguyên nước Trường Đại học Thủy lợi 10 Niên giám thống kê tỉnh Hà Tĩnh năm 2011 11 Quy hoạch thủy lợi tỉnh Hà Tĩnh 12.http://sonongnghiephatinh.gov.vn/home/default.aspx TU T U 13.http://www.hatinh.gov.vn/Pages/default.aspx TU T U 14.http://www.gopfp.gov.vn/ 15 Ha H N., 1979, Requirement of lowland rice in the North delta and diagnostic equations PhD thesis, Ha Noi, Viet Nam 16 IPCC, 1994, Radiative Forcing of Climate Change and an Evaluation of the IPCC IS92 Emission Scenarios Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, edited by: Houghton, J T., Meira Filho, L G., Bruce Hoesung Lee, J., Callander, B A., Haites, E., Harris, N., and Maskell, K., Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA 17 IPCC, Climate Change 2001, Synthesis Report A Contribution of Working Group I, II, and III to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, edited by: Watson, R T and the Core Writing Team , Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA 18 IPCC, Climate Change 2007, Synthesis Report Contribution of Working Groups I, II and III tothe Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, edited by: Core Writing Team, Pachauri, R K., and Reisinger, A., IPCC, Geneva, Switzerland, 2007a 3091 19.IPCC, Emissions Scenarios 2000, Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Working Group III, edited by: Nakicenovic, N and Swart, R., Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA 20.Le V.C and Ranzi R., 2010, River Basin Water Assessment and Balance in fast developing areas in Viet Nam Geophysical Research Abstracts, Vol 12, EGU2010-3107, EGU General Assembly, 03-07 May 2010 21.Le V.C., 2011, Water resources Assessment for the Day river basin (Vietnam) under development and climate change scenarios Ph.D Thesis, Milan-Italy ... CỨU BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN LĨNH VỰC THỦY LỢI 1.1 Tổng quan biểu biến đổi khí hậu giới 1.1.1 Quan niệm biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu: biến đổi trạng thái khí hậu. .. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá ảnh hưởng BĐKH đến nhu cầu nước hệ thống tưới hồ Kẻ Gỗ kịch BĐKH tương lai; Đánh giá ảnh hưởng BĐKH đến cân nước hệ thống tưới hồ Kẻ Gỗ kịch BĐKH tương lai; Đề... ảnh hưởng BĐKH Chính vậy, đề tài: ? ?Đánh giá ảnh hưởng BĐKH đến khả cấp nước hệ thống tưới Hồ Kẻ Gỗ - Hà Tĩnh? ?? tập trung giải phần vấn đề nêu Việc nghiên cứu ảnh hưởng BĐKH tới hệ thống tưới Hồ Kẻ