Nghiên cứu đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến hệ thống tưới bắc thái bình và đề xuất các giải pháp ứng phó

MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN LĨNH VỰC THỦY LỢI 1.1.TỔNG QUAN VỀ BĐKH TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1.1.Tổng quan BĐKH giới 1.2 Tổng quan hệ thống thủy lợi Đồng Bằng Sông Hồng 1.2.1 Hệ thống tưới vùng đồng sông Hồng 1.2.2 Hệ thống tiêu đồng sông Hồng 11 1.3.Tổng quan nghiên cứu tác động BĐKH đến hệ thống thủy lợi vùng Đồng Bằng Bắc Bộ 13 1.3.1.Tác động ngập lụt 13 1.3.2.Tác động biến đổi lượng mưa nhiệt độ đến nhu cầu nước 13 1.3.3.Tác động BĐKH đến xâm nhập mặn cấp nước 15 1.3.4.Tác động BĐKH khả khai thác nước đất 15 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG BẮC THÁI BÌNH 17 2.1 Khái quát đặc điểm tự nhiên 17 2.1.1 Vị trí địa lý 17 2.1.2 Đặc điểm địa hình 17 2.1.3 Đặc điểm cấu tạo địa chất .18 2.1.4 Đặc điểm thổ nhưỡng .18 2.1.5 Đặc điểm khí tượng,khí hậu 20 2.1.6 Đặc điểm sơng ngịi, thủy- hải văn 22 2.1.7 Nhận xét đánh giá chung .26 2.2 Hiện trạng kinh tế, xã hội định hướng phát triển kinh tế 27 2.2.1 Hiện trạng sử dụng đất quy hoạch sử dụng đất 27 2.2.2 Hiện trạng quy hoạch phát triển nông nghiệp 29 2.2.3 Hiện trạng quy hoạch phát triển thủy sản 31 2.2.4 Hiện trạng quy hoạch phát triển công nghiệp tiểu công nghiệp 32 2.2.5 Hiện trạng quy hoạch phát triển đô thị .32 2.2.6 Hiện trạng quy hoạch phát triển sở hạ tầng 33 2.2.7 Những mâu thuẫn xu hướng dịch chuyển cấu SDĐ nghiệp CNH kinh tế thị trường 35 2.3 Hiện trạng cơng trình tưới .37 2.3.1 Hiện trạng cơng trình tưới nước 37 2.3.2 Hiện trạng han hán nguyên nhân .43 2.4.Nhận xét đánh giá chung 47 2.4.1.Vai trò hệ thống phát triển kinh tế - xã hội khu vực 47 2.4.2 Những mạnh tồn hệ thống 48 2.4.3 Những vấn đề cần nghiên cứu giải luận văn 50 CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH ĐẾN HỆ THỐNG BẮC THÁI BÌNH 51 3.1 Tác động BĐKH đến nhu cầu dùng nước 51 3.1.1 Phương pháp đánh giá tác động BĐKH đến nhu cầu nước hệ thống 51 3.1.2 Tính tốn nhu cầu nước hệ thống .52 3.1.3 Kết đánh giá tác động BĐKH đến nhu cầu dùng nước hệ thống 72 3.2 Đánh giá khả cấp nước hệ thống tưới Bắc Thái Bình tác động BĐKH 77 3.3 Tác động BĐKH đến hệ thống cơng trình 92 3.3.1 Hạn chế lực cống lấy nước từ dòng chảy sông Hồng: 92 3.3.2 Hạn chế lực hoạt động trạm bơm: 92 3.3.3 Xâm nhập mặn 92 3.4.Tác động BĐKH đến giải pháp quản lý vận hành 93 CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG PHĨ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 94 4.1 Giải pháp cơng trình 94 4.1.1 Bổ sung, nâng cấp cơng trình thủy lợi 94 4.1.2 Tiếp tục thực chương trình kiên cố hóa kênh mương .95 4.1.3 Xây dựng hệ thống quan trắc đại 95 4.2 Giải pháp phi cơng trình 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI 97 I.KẾT LUẬN 97 II.KIẾN NGHỊ 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO .99 MỤC LỤC BẢNG Bảng 1: Thay đổi nồng độ khí nhà kính khí 5  Bảng 2: Tổng hợp trạng tưới toàn vùng Đồng Bằng Sông Hồng 9  Bảng 3: Tổng hợp trạng tiêu vùng Đồng Bằng Sông Hồng 12 Bảng Phân bố cao độ theo diện tích ruộng đất 17  Bảng 2 Phân loại đất theo thành phần số chất dinh dưỡng chủ yếu .19  Bảng 3.Lượng mưa trung bình tháng năm trạm Thái Bình .20  Bảng Tốc độ gió trung bình hàng tháng 21  Bảng 5: Sông trục nội đồng vùng Bắc Thái Bình .24  Bảng 6: Mực nước bình quân tháng mùa kiệt cống Nhâm Lang sông Luộc- Huyện Hưng Hà- Tỉnh Thái Bình số năm điển hình .25  Bảng 7: Mực nước bình quân tháng số trạm đo sông Hồng sông Trà Lý .25  Bảng 8: Mực nước bình quân 1,3,5,7 ngày đỉnh chân triều mùa lũ ứng với tần suất 5%, 10%, 20% .25  Bảng Mực nước báo động thời gian trì số trạm đo 26  Bảng 10 Chu kỳ triều thiết kế P =10% (18÷28/09/1983) 26  Bảng 11 Hiện trạng sử dụng đất Bắc Thái Bình năm 2009 27  Bảng 12: Thống kê cơng trình khai thác nước phục vụ sản xuất nông nghiệp sông Luộc 38  Bảng 13: Thống kê cơng trình khai thác nước phục vụ sản xuất nông nghiệp sơng Hố 39  Bảng 14 Thống kê cơng trình khai thác nước phục vụ sản xuất nông nghiệp sông Trà Lý thuộc khu vực Bắc Thái Bình 40  Bảng 15: Hiện trạng cơng trình tưới khu vực Bắc Thái Bình .40  Bảng 16 Diện tích thường khó khăn nguồn nước hệ thống Bắc Thái Bình 44  Bảng 3.1:Kết tính tốn thông số thống kê X , Cv,Cs 52  Bảng 3.2: Bảng thống kê chọn mô hình mưa đại diện ứng với thời vụ 52  Bảng 3: Nhiệt độ bình quân tháng trung bình nhiều năm trạm Thái Bình (1961-2003) 53  Bảng 4: Độ ẩm bình quân tháng trung bình nhiều năm trạm Thái Bình (1961-2003) 53  Bảng 5: Tốc độ gió bình qn tháng trung bình nhiêu năm trạm Thái Bình 53  Bảng 6: Số nắng bình quân tháng trung bình nhiều năm trạm Thái Bình53  Bảng 7: Tổng lượng bốc bình quân tháng trung bình nhiều năm trạm Thái Bình 54  Bảng 8: Tổng lượng mưa bình quân tháng trung bình nhiều năm trạm Thái Bình 54  Bảng 9: Thời vụ loại trồng hệ thống Bắc Thái Bình 56  Bảng 3.10: Độ ẩm lớp đất canh tác cho trồng cạn 56  Bảng 3.11: Thời kỳ sinh trưởng hệ số trồng Kc lúa 56  Bảng 3.12: Thời kỳ sinh trưởng hệ số trồng Kc loại trồng 57  Bảng 3.13: Các tiêu lý đất 57  Bảng 3.14: Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ chiêm 58  Bảng 3.15: Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ mùa 59  Bảng 3.16: Thống kê kết yêu cầu nước ngô 62  Bảng 3.17: Thống kê kết yêu cầu nước trồng thời kỳ 62  Bảng 18: Mức tăng nhiệt độ trung bình (°C) so với thời kỳ 1980-1999 vùng khí hậu Việt Nam theo kịch phát thải trung bình B2 62  Bảng 19: Nhiệt độ trạm Thái Bình năm tương lai theo kịch phát thải trung bình (°C) 63  Bảng 20: Mức thay đổi lượng mưa (%) so với thời kỳ 1980-1999 vùng khí hậu Việt Nam theo kịch phát thải trung bình (B2) 63  Bảng 21: Lượng mưa trạm Thái Bình năm tương lai theo kịch phát thải trung bình 64  Bảng 22:Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ chiêm 66  Bảng 23:Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ mùa 67  Bảng 24:Thống kê kết yêu cầu nước ngô 68  Bảng 25: Thống kê kết yêu cầu nước trồng mốc thời gian 2020 68  Bảng 26:Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ Chiêm Xuân .69  Bảng 27:Thống kê kết yêu cầu nước lúa vụ mùa 70  Bảng 28:Thống kê kết yêu cầu nước ngô 71  Bảng 29:Thống kê kết yêu cầu nước trồng mốc thời gian 2050 .72  Bảng 30: Bảng tính tốn nhu cầu nước trồng toàn hệ thống thời điểm năm 2020 so với thời kỳ 72  Bảng 31: Bảng tính tốn nhu cầu nước trồng toàn hệ thốngở thời điểm năm 2050 so với thời kỳ .73  Bảng 32 : Bảng tổng hợp nhu cầu dùng nước hệ thống (103m3) 77  Bảng 33 : Bảng tổng hợp yêu cầu nước trồng mốc thời gian 78  Bảng 34 : Bảng tổng hợp yêu cầu nước trồng mốc thời gian 2020 (103m3) 78  Bảng 3.35: Kết khả cung cấp nước vụ chiêm trạm bơm Cao Nội thời kỳ .81  Bảng 3.36: Kết khả cung cấp nước vụ mùa trạm bơm Cao Nội thời kỳ .83  Bảng 3.37: Kết khả cung cấp nước vụ đông trạm bơm Cao Nội thời kỳ .84  Bảng 3.38: Kết khả cung cấp nước vụ chiêm trạm bơm Cao Nội thời kỳ 2020 85  Bảng 3.39: Kết khả cung cấp nước vụ mùa trạm bơm Cao Nội thời kỳ 2020 86  Bảng 3.40: Kết khả cung cấp nước vụ đông trạm bơm Cao Nội thời kỳ 2020 87  Bảng 3.41: Kết khả cung cấp nước vụ chiêm trạm bơm Cao Nội thời kỳ 2050 88  Bảng 3.42: Kết khả cung cấp nước vụ mùa trạm bơm Cao Nội thời kỳ 2050 89  Bảng 3.43: Kết khả cung cấp nước vụ đông trạm bơm Cao Nội thời kỳ 2050 90  MỤC LỤC HÌNH Hình 1: Biểu đồ thể thay đổi nhu cầu nước lúa chiêm thời điểm năm 2020 so với thời kỳ .73  Hình 2: Biểu đồ thể thay đổi nhu cầu nước lúa mùa thời điểm năm 2020 so với thời kỳ 73  Hình 3: Biểu đồ thể thay đổi nhu cầu nước ngô thời điểm năm 2020 so với thời kỳ 74  Hình 4: Biểu đồ thể thay đổi nhu cầu nước toàn hệ thống thời điểm năm 2020 so với thời kỳ .74  Hình 5: Biểu đồ thể thay đổi nhu cầu nước lúa chiêm thời điểm năm 2050 so với thời kỳ .74  Hình 6: Biểu đồ thể thay đổi nhu cầu nước lúa mùa thời điểm năm 2050 so với thời kỳ 75  Hình 7: Biểu đồ thể thay đổi nhu cầu nước ngô thời điểm năm 2050 so với thời kỳ 75  Hình 8: Biểu đồ thể thay đổi nhu cầu nước toàn hệ thống thời điểm năm 2050 so với thời kỳ .75  MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài - Khí hậu trái đất ln ln thay đổi Trước đây, thay đổi mang tính tự nhiên Kể từ đầu kỷ 19 thuật ngữ biến đổi khí hậu bắt đầu sử dụng nói đến thay đổi khí hậu so sánh thời điểm nói đến dự báo vịng khoảng 80 năm sau mà ngun nhân thay đổi chủ yếu hoạt động người gây thay đổi tự nhiên bầu khí - Sự biến động thời tiết nước ta tách rời thay đổi lớn khí hậu thời tiết tồn cầu Chính biến đổi phức tạp hệ thống khí hậu thời tiết tồn cầu làm tăng thêm tính cực đoan khí hậu thời tiết nước ta Việt Nam nơi bị ảnh hưởng tượng ElNinô Mối quan hệ ElNinơ khí hậu thời tiết Việt Nam nghiên cứu Tuy nhiên, số biểu mối quan hệ thấy rõ qua lần thiên tai xảy gần diện rộng Việt Nam - Trong khoảng 50 năm qua, BĐKH làm nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,7oC mực nước biển dâng khoảng 0,20m BĐKH thực làm cho thiên tai, đặc biệt bão, lũ, hạn hán ngày mãnh liệt khơng cịn theo quy luật tự nhiên - Hệ thống thủy nơng (HTTN) Bắc Thái Bình có tổng diện tích tự nhiên 67.200 ha, diện tích yêu cầu tưới 54.628 (trong đồng 52.529 ha, đất bãi 2.099 ha) - Vùng đồng: Diện tích có cơng trình tưới 52.529 ha, có 24 cống đê lấy trữ nước vào sông trục Tiên Hưng, Sa Lung sông trục cấp I, II để tưới trực tiếp phần, chủ yếu bơm với 754 trạm bơm, loại máy bơm từ 540 m3/h đến 800 m3/h diện tính tưới thiết kế 19.460 - Vùng bãi: Diện tích tưới yêu cầu tưới 2.099 ha, diện tích có cơng trình tưới theo thiết kế 1.259 ha, phần diện tích cịn lại 840 chủ yếu tưới theo hình thức thủ cơng - Hệ thống Bắc Thái Bình vùng tác động mạnh BĐKH toàn cầu nước biển dâng Liên tiếp năm 2003, 2004 2008 BĐKH làm tăng hạn hạn, tăng nhu cầu dùng nước hệ thống gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất đời sống nhân dân Do vậy, nghiên cứu đánh giá tá động BĐKH, nước biển dâng đến hệ thống tưới Bắc Thái Bình nhằm đề xuất giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu nước biển dâng cho HTTN Bắc Thái Bình cần thiết Mục đích phạm vi nghiên cứu - Mục đích nghiên cứu: Đánh giá tác động BĐKH đến hệ thống tưới Bắc Thái Bình sở đề xuất giải pháp thích ứng với BĐKH địa bàn hệ thống Bắc Thái Bình - Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu địa bàn hệ thống Bắc Thái Bình Cách tiếp cận phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận: - Tiếp cận thực tế: khảo sát, nghiên cứu, thu thập số liệu quy hoạch, thiết kế hệ thống tiêu; - Tiếp cận hệ thống: Tiếp cận, tìm hiểu, phân tích hệ thống từ tổng thể đến chi tiết, đầy đủ hệ thống - Tiếp cận phương pháp nghiên cứu tiêu nước giới Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa - Phương pháp kế thừa - Phương pháp phân tích, thống kê - Phương pháp mơ hình tốn Kết dự kiến đạt - Đánh giá tác động BĐKH đến cơng trình tưới khả đáp ứng tưới cơng trình HTTN Bắc Thái Bình - Nghiên cứu đề xuất giải pháp ứng phó nhằm thích ứng với BĐKH cho hệ thống tưới Bắc Thái Bình 86 Bảng 3.39: Kết khả cung cấp nước vụ mùa trạm bơm Cao Nội thời kỳ 2020 Từ ngày đến ngày Số ngày Số Qđmy/c Zbt H TT bơm bơm Zbh (m) (m /h) (m) (m) Từ ngày Đến ngày (ngày) (h) 10 11 12 13 Tổng 04/06 18/06 01/07 15/07 25/07 03/08 12/08 23/08 06/09 14/9 24/09 1/10 11/10 17/06 30/6 03/07 16/07 26/07 04/08 12/08 25/08 07/09 14/09 24/09 02/10 11/10 14 13 2 1 47 336 312 72 48 48 48 24 72 48 24 24 48 24 8.366 8.976 6.147 7.603 10.083 5.338 7.225 4.242 4.368 1.941 7.873 7.010 1.941 -0,28 -0,10 0,09 0,27 0,46 0,65 0,83 1,02 1,20 1,39 1,58 1,76 1,95 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 4,83 4,65 4,46 4,28 4,09 3,90 3,72 3,53 3.35 3,16 2,97 2,79 2,60 Q 1máy (m3/h) Số máy chạy (máy) 805 825 840 845 885 890 905 930 940 955 965 870 985 10 11 11 5 8 87 TT Bảng 3.40: Kết khả cung cấp nước vụ đông trạm bơm Cao Nội thời kỳ 2020 Từ ngày đến ngày Số ngày Số Qđmy/c Zbt H Q 1máy Z (m bơm bơm bh ) (m3/h) (m) (m) (m3/h) Từ ngày Đến ngày (ngày) (h) Số máy chạy (máy) 01/12 01/12 24 701 0,01 3,35 4,34 900 12/12 12/12 24 5.321 0,50 3,35 3,85 940 23/12 23/12 24 6.118 0,98 3,35 3,37 980 02/01 02/01 24 6.532 1,47 3,35 2,88 925 12/12 12/12 24 7.233 1,95 3,35 2,40 1.045 Tổng 88 3/ Mốc thời gian 2050 Bảng 3.41: Kết khả cung cấp nước vụ chiêm trạm bơm Cao Nội thời kỳ 2050 Từ ngày đến ngày TT Từ ngày Đến Số ngày Số bơm bơm (ngày) (h) Qđmy/c (m3/h) Zbh (m) Zbt H Q 1máy (m) (m) (m3/h) Số máy chạy (máy) ngày 13/01 30/01 18 432 12.480 -0,27 3,35 5,07 755 17 01/02 16/02 16 384 11.579 -0,07 3,35 4,87 765 15 17/02 22/02 144 8.648 0,13 3,35 4,67 790 11 23/2 27/2 120 8.219 0,33 3,35 4,47 805 10 01/03 07/03 168 7.763 0,53 3,35 4,27 825 11/03 16/03 144 8.324 0,73 3,35 4,07 845 10 21/03 26/03 144 8.805 0,93 3,35 3,87 855 10 04/04 10/04 144 7.990 1,13 3,35 3,67 870 9 11/04 16/04 144 8.533 1,33 3,35 3,47 885 10 10 22/04 27/04 144 8.387 1,53 3,35 3,27 900 11 02/05 07/05 144 7.467 1,73 3,35 3,07 910 12 12/05 17/05 144 6.818 1,95 3,35 2,85 925 94 2.256 Tổng 89 Bảng 3.42: Kết khả cung cấp nước vụ mùa trạm bơm Cao Nội thời kỳ 2050 Từ ngày đến ngày TT 10 11 12 13 Tổng Từ ngày Đến ngày 03/06 18/06 01/07 15/07 25/07 05/08 14/08 25/08 03/09 11/09 24/9 01/10 14/10 17/6 30/06 03/07 16/07 26/07 06/08 14/08 27/08 04/09 11/09 24/09 02/10 14/10 Số ngày bơm (ngày) Số bơm (h) 14 13 2 1 47 336 312 72 48 48 48 24 72 48 24 24 48 24 Qđmy/c (m3/h) 8.512 8.984 6.578 8.088 10.623 5.716 7.980 4.529 4.853 2.912 8.843 7.549 2.804 Zbh (m) -0,28 -0,10 0,09 0,27 0,46 0,65 0,83 1,02 1,20 1,39 1,58 1,76 1,95 Zbt (m) 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 H (m) 5,08 4,90 4,71 4,53 4,34 4,15 3,97 3,78 3,60 3,41 3,22 3,04 2,85 Q 1máy (m3/h) 745 765 780 785 825 830 845 870 880 895 905 810 925 Số máy chạy (máy) 11 12 10 13 10 90 TT Bảng 3.43: Kết khả cung cấp nước vụ đông trạm bơm Cao Nội thời kỳ 2050 Từ ngày đến ngày Số ngày Số Qđmy/c Zbt H Q 1máy bơm bơm Z (m Đến bh ) (m3/h) (m) (m) (m3/h) Từ ngày (ngày) (h) ngày Số máy chạy (máy) 01/12 01/12 24 701 0.01 3.35 4.79 780 12/12 12/12 24 5353 0.50 3.35 4.30 820 23/12 23/12 24 6245 0.98 3.35 3.82 860 02/01 02/01 24 6723 1.47 3.35 3.33 805 12/12 12/12 24 7488 1.95 3.35 2.85 925 Tổng 91 Dựa vào kết cân nước bảng 3.34 - 3.43 ta thấy: Vào năm 2020, theo kịch phát thải trung bình B2, với gia tăng nhiệt độ trung bình hàng năm 0,50C, kết hợp với giảm lượng mưa vào mùa xuân (T3T5) 0,6% tháng lại lượng mưa tăng 0,9% trở lên so với thời kỳ Tổng nhu cầu nước đối tượng dùng nước tăng so với thời kỳ Trong mực nước sông bị hạ thấp làm giảm khả lấy nước trạm bơm, cống Thời gian thiếu nước tập chung vào tháng 1,2, điển hình theo giả định thời gian làm việc máy bơm ngày 24h, số lượng máy bơm cần hoạt động bơm để đáp ứng với nhu cầu nước tăng 12,14 máy vào tháng 1,2 năm 2020, thời kỳ 10 máy số máy trạm bơm tối đa 10 máy Đến năm 2050, theo kịch phát thải trung bình B2, với gia tăng nhiệt độ trung bình hàng năm tương ứng 1,40C, giảm lượng mưa vào mùa xuân tương ứng 1,6%, tháng lại lượng mưa tăng tương ứng 2,9% 6,8% so với thời kỳ Tổng nhu cầu nước hệ thống tăng lên 7% năm 2050 Tình trạng thiếu nước tập trung vào tháng 1,2 Cụ thể tháng 1,2 số máy bơm cần hoạt động tối đa bơm 24 để đáp ứng nhu cầu tưới 15,17 máy, tăng 5,7 máy so với thời kỳ 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 92 3.3 Tác động BĐKH đến hệ thống cơng trình 3.3.1 Hạn chế lực cống lấy nước từ dịng chảy sơng Trong tình trạng dịng chảy mùa kiệt sơng có xu hướng ngày cạn kiệt khơng bình thường, gây ảnh hưởng trực tiếp đến lực lấy nước hệ thống cơng trình tưới hệ thống Bắc Thái Bình + Lưu lượng nước lấy qua cống nhỏ so thiết kế; + Tổng lượng nước lấy qua cống nhỏ số lượng cống tưới mở lấy nguồn nước số cống tưới chủ lực hạ lưu bị mặn không mở mở hạn chế như: c Hệ (trên sơng Hố) gây khó khăn nguồn nước cho hai huyện ven biển Thái Thuỵ 3.3.2 Hạn chế lực hoạt động trạm bơm: Khi mực nước sơng cạn kiệt, dịng chảy sau cống lấy nước từ sông cho trạm bơm mực nước thấp, hạn chế khả hoạt động trạm bơm tưới phải giảm số máy bơm, thời gian bơm dẫn đến thời gian tưới kéo dài Đặc biệt giai đoạn đổ ải yêu cầu lấy nước tập trung chủ yếu tháng 2, gây tình trạng mực nước sông trục dẫn vào trạm bơm thường xun trì mức thấp Hệ thống sơng trục phần lớn chưa đầu tư nạo vét nơng lại cịn nhiều vật cản làm cho mực nước sông dẫn trạm bơm hạ thấp, nhiều trạm bơm trơ giỏ không hoạt động, đa số trạm bơm hoạt động điều kiện mực nước thấp, số máy bơm hoạt động không đạt mức thiết kế, thời gian đổ ải kéo dài 3.3.3 Xâm nhập mặn Sự xâm nhập mặn mực nước sơng Hồng, sơng Hóa sông Trà Lý sông vùng hạ du Thái Bình lại phụ thuộc hồn tồn vào điều tiết hồ chứa Hịa Bình; Thác Bà Tun Quang Thực tế theo dõi nhiều năm trở lại nước mặn ngày lấn sâu vào khu vực nội tỉnh: huyện Thái Thụy năm qua vụ xuân bị ảnh hưởng mặn triền sơng Hố lên tới khu vực cầu Nghìn, triền Trà lý mặn ảnh hưởng lên qua cống Thái Phúc tới giáp cống Thuyền Quan cống lấy nguồn nước chủ yếu vùng Nam huyện Thái Thuỵ Trong giai đoạn đổ ải thời gian mở cống hạn chế 93 Thời gian lấy nước trung bình ngày từ (9-10)h (riêng trường hợp có xả hồ chứa tuỳ theo lưu lượng xả, thời gian xả, thời gian lấy nước tốt thời gian lưu lượng) - Kỳ triều thời gian lấy nước lưu lượng lấy nước thấp hơn, có ngày khơng lấy nước Diện tích vùng Tiến Đức, Hồng An, Phú Sơn (Hưng Hà), Quỳnh Hoàng, Quỳnh Ngọc ( Quỳnh Phụ) thiếu nguồn nước hàng loạt máy bơm trơ giỏ phải ngừng bơm) Tiến độ đổ ải bị ảnh hưởng phải kéo dài, chất lượng nước phục vụ sản xuất sinh hoạt bị hạn chế - Vùng tự chảy thường xuyên thuộc huyện Quỳnh Phụ, mặn xâm nhâp sâu, nhiều cống cấp nước tưới không mở lấy nên vùng tự chảy bị thu hẹp bị động tưới, ảnh hưởng tiến độ gieo cấy lúa xuân - Vùng nuôi trồng thuỷ sản nước thuộc hai huyện Thái Thuỵ, thiếu nguồn nước vụ đông xuân ảnh hưởng suất , sản lượng nuôi 3.4.Tác động BĐKH đến giải pháp quản lý vận hành Dưới tác động BĐKH, nước biển dâng, nhiệt độ, lượng mưa, lưu lượng dịng chảy… thất thường, khơng cịn theo quy hoạch hàng năm, ảnh hưởng lớn đến công tác quản lý khai thác vận hành hệ thống cơng trình thuỷ lợi Việc điều hành, kiểm sốt việc phân phối nước hệ thống thuỷ lợi cách khoa học, hiệu quả, trang thiết bị cũ khơng cịn phù hợp để thích ứng với BĐKH Công tác đo đạc, quan trắc, cần thực sát thường xuyên hơn, để phục vụ công tác quản lý vận hành hệ thống Việc tu bổ sửa chữa, vận hành cơng trình đến máy quản lý, phân phối nước hệ thống thuỷ lợi phải bổ xung 94 CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG PHĨ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 4.1 Giải pháp cơng trình 4.1.1 Bổ sung, nâng cấp cơng trình thủy lợi Trong điều kiện biến đổi khí hậu xác định Hệ thống cống lấy nước khu vực Bắc Thái Bình đa số xây dựng thời Pháp thuộc, đến cơng trình xuống cấp, hư hỏng giảm khả khai thác điều kiện nguồn nước khó khăn năm qua, số cống lấy nước đầu mối cần bổ sung xây như: cống Phú Lạc, Nhâm Lang Các cống có phải cải tạo nâng cấp, mở rộng tăng lực cấp nước trường hợp mực nước xuống thấp, mặn xâm nhập sâu Hệ thống sơng trục hệ thống thuỷ nơng bắc cần đầu tư nạo vét, hệ thống sông trục cấp I, II, III bị bồi lắng nông, hẹp, bị vi phạm lấn chiếm cản trở dòng chảy khả dẫn nước hạn chế mực nước xuống thấp cần nạo vét sông trụ đảm bảo chủ động dẫn nước cho khu vực, đầu tư nạo vét sông Tiên Hưng, Sa Lung sông trục tưới tiêu hệ thống Nạo vét 19 sơng tưới cấp I sông Tiên Hưng: Sông Yên Lộng, sông Ba Trại, sơng Đồng Cống, sơng Hồng Ngun, sơng C Bắc, sông 127 - Hệ thống trạm bơm tỉnh hầu hết cải tạo từ trục ngang sang trục đứng (hiện khoảng 200 trạm bơm chưa cải tạo) thiết kế bơm mực nước trung bình năm bình thường Khi mực nước hạ thấp trạm bơm khơng cịn khả đáp ứng đủ nước cho khu vực, nên cần cải tạo, nâng cấp trạm bơm để thích ứng với Biến Đổi Khí Hậu - Bổ sung hoàn chỉnh hệ thống đập nội đồng, khép kín vùng giữ nước vùng cao, ngăn nước dồn vào vùng trũng - Xây cống Phú Lạc cấp nguồn nước trực tiếp cho vùng Hồng An, Tiên Đức, Minh Tân (Huyện Hưng Hà) bổ sung nguồn nước vào hệ thống sông Sa Lung – Tiên Hưng 95 - Làm lại cống đê sông Luộc: cống Đại Nẫm, cống Thái Phúc, cống Tịnh Xuyên, cống Đồng Bàn, cống Bến Hộ, cống Si, cống Đông Linh, cống Lý Xá cống thôn Đông - Cải tạo nâng cấp Cống Việt Yên, cống Nhâm Lang, cống Bến Hiệp, cống Thuyền Quang 4.1.2 Tiếp tục thực chương trình kiên cố hóa kênh mương Tiếp tục thực chương trình kiên cố hố kênh mương, hồn chỉnh hệ thống thủy lợi nội đồng Theo đánh giá hệ thống kiên cố hoá, lực khai thác nâng cao rõ rệt Trước tiên tính đồng bộ, thông suốt hệ thống thủy lợi đảm bảo, lượng nước thất thoát giảm từ 20-25% Bảo đảm đủ độ cao mực nước cấp kênh, tăng diện tích tưới tự chảy, rút ngắn thời gian tưới nước nên công tác quản lý nước hệ thống chủ động hơn; chi phí sửa chữa, tu sửa thường xuyên giảm 60% so với kênh đất trước Cũng nhờ kiên cố hoá nguồn nước kênh góp phần đảm bảo vệ sinh môi trường nông thôn, kênh ven trục đường giao thông sau kiên cố mở rộng vững Trong điều kiện BĐKH nguồn nước bị suy thối, nhu cầu nước cịn tiếp tục tăng giải pháp kiên cố hố hệ thống kênh mương, hồn chỉnh hệ thống thủy lợi nội đồng giải pháp cơng trình mang lại hiệu thiết thực 4.1.3 Xây dựng hệ thống quan trắc đại Để điều hành kiểm soát việc phân phối nước hệ thống thuỷ lợi cách khoa học, hiệu đáp ứng yêu cầu sử dụng nước thiết phải có hệ thống quan trắc Các cơng trình thủy lợi cơng tác quan trắc cịn nhiều hạn chế trang thiết bị cần thiết Trước tình hình biến đổi khí hậu, nguồn nước suy thối phải bước đại hoá trang thiết bị quản lý phục vụ cho cơng tác quản lý cơng trình thuỷ lợi theo tiêu chuẩn ngành 14TCN 131-2002 Mỗi cơng trình xây dựng sửa chữa nâng cấp phải đầu tư mức cho công tác quản lý gồm trang thiết bị, phương tiện quản lý Chỉ có đầy đủ trang thiết bị đo đạc, quan trắc thực tốt phương thức quản lý nhu cầu 96 4.2 Giải pháp phi cơng trình Bên cạnh giải pháp phi cơng trình, việc phát triển tài ngun nước quản lý hiệu nguồn nước cần thiết hữu ích 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, chuyển phần diện tích vùng khó khăn nguồn nước từ trồng lúa sang trồng màu vùng cao thuộc huyện Hưng Hà, Quỳnh Phụ Thay đổi cấu mùa vụ, chuyển trà xuân sớm sang xuân muộn, cấy tập trung tháng Chuyển phần lớn diện tích lúa chiêm xuân từ phương thức cấy sang gieo xạ 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 Hiện đại hóa thiết bị, ứng dụng cơng nghệ thơng tin quản lý điều hành hệ thống thủy nông, chủ động, điều hành phòng chống hạn xâm nhập mặn Lập quy trình vận hành cống trạm bơm, củng cố lại cấu tổ chức quản lý vận hành nâng cao hiệu cấp nước Tăng cường phân cấp quản lý cơng trình thuỷ nơng cho sở theo lộ trình chiến lược (PIM) tăng cường tham gia cộng đồng quản lý, khai thác bảo vệ cơng trình thuỷ lợi nâng cao hiệu chủ động phòng chống hạn xâm nhập mặn sở 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, nước hiệu quả, hạn chế sử dụng hóa chất, giảm q 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 97 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 hệ thống tưới Bắc Thái Bình 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 điển hình Kết đánh giá cho thấy nhiệt độ tăng, lượng mưa tăng, giảm phân bố không đồng năm làm tăng nhu cầu nguồn nước trồng Trong đó, biến đổi khí hậu làm cho mực nước sông hạ thấp – làm giảm khả lấy nước cơng trình thủy lợi hệ thống Càng giai đoạn gần cuối kỷ 21, nhu cầu nước trồng toàn hệ thống tăng lên Cụ thể: Đến năm 2020, tổng nhu cầu nước trồng hệ thống dự kiến tăng khoảng 2,9 % so với thời kỳ nền, để đáp ứng nhu cầu nước hệ thống tưới trạm bơm cao Nội, số máy bơm hoạt động vào thời kỳ thiếu nước năm tăng máy so với thời kỳ máy so với số máy trạm bơm Năm 2050, mức tăng 8,8 % để đáp ứng nhu cầu nước số máy bơm hoạt động vào thời kỳ thiếu nước vào mùa kiệt năm tăng 6,7 máy so với thời kỳ 6,7 máy so với số máy trạm bơm Đây vấn đề cần quan tâm thời kỳ mùa kiệt lượng mưa nhỏ mực nước sông hạ thấ, nguồn nước đến khan Theo tính tốn lượng nước thiếu chủ yếu tập trung vào tháng 98 Biến đổi khí hậu ảnh hưởng nhiều đến khả lấy nước cơng trình thủy lợi hệ thống tưới Băc Thái Bình, 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 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, đầu tư xây dựng công 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 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng Bộ Tài nguyên Môi Trường Hà Nội tháng năm 2012 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 cơng trình Trường Đại học Thủy Lợi Giáo trình trạm bơm Trường đại học Thủy lợi Dự án “ Quy hoạch tổng thể thủy lợi Đồng Bắc điều kiện biến đổi khí hậu nước biển dâng” 2012 Viện quy hoạch thủy lợi Allen RG, Pereira L.S., Raes D., Smith M., 1998, Crop evapotranspiration Guidelines for computing crop water requirements In: FAO irrigation and drainage paper, no 56 FAO, Roma, Italy Ha H N., 1979, Requirement of lowland rice in the North delta and diagnostic equations PhD thesis, Ha Noi, Viet Nam 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 10 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 100 11 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 12 IPCC, Climate Change 2007, The Physical Science Basis: Working Group I Contribution to 30 the Fourth Assessment Report of the IPCC, edited by: Solomon, S., Qin, D., Manning, M., Chen, Z., Marquis, M., Averyt, K B., Tignor, M., and Miller, H L., Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA, 2007b 13 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 14 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 15 Le V.C., 2011, Water resources Assessment for the Day river basin (Vietnam) under development and climate change scenarios Ph.D Thesis, Milan-Italy ... với biến đổi khí hậu nước biển dâng cho HTTN Bắc Thái Bình cần thiết Mục đích phạm vi nghiên cứu - Mục đích nghiên cứu: Đánh giá tác động BĐKH đến hệ thống tưới Bắc Thái Bình sở đề xuất giải pháp. .. - Đánh giá tác động BĐKH đến cơng trình tưới khả đáp ứng tưới cơng trình HTTN Bắc Thái Bình - Nghiên cứu đề xuất giải pháp ứng phó nhằm thích ứng với BĐKH cho hệ thống tưới Bắc Thái Bình CHƯƠNG... VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN LĨNH VỰC THỦY LỢI 1.1 TỔNG QUAN VỀ BĐKH TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1.1 • Tổng quan BĐKH giới Biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu vấn đề