Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến sự biến động tài nguyên nước lưu vực sông Nhuệ - Đáy thuộc thành phố Hà Nội
MỤC LỤC
ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI a) Phân bố dân cư
Sự phân bố nguồn nhân lực và tốc độ tăng trưởng nguồn nhân lực giữa các vùng, các địa phương cũng rất khác nhau, không tương ứng với nguồn tài nguyên thiên nhiên như đất, nước, rừng và khoảng sản cũng như không phù hợp với tốc độ tăng của nền kinh tế. Điều đó dẫn đến những luồng di chuyển dân cư lao động từ vùng này sang vùng khác, cũng là nguyên nhân gây mâu thuẫn, xung đột trong việc khai thác, sử dụng tài nguyên trong vấn đề tìm kiếm việc làm.
HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN NƯỚC a) Lưu vực sông Đáy
Lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy là khu vực có nền kinh tế - xã hội phát triển liên tục từ rất lâu đời, cho đến ngày nay đây vẫn là một vùng kinh tế - xã hội phát triển nhất đồng bằng sông Hồng. Những năm qua các cơ sở hạ tầng của các khu đô thị đang phát triển mạnh, nhưng chưa được đầu tư thích đáng và chưa đáp ứng được nhu cầu phất triển. Trong tương lai định hướng phát triển đô thị vùng được bố trí theo cụm hay theo chùm. HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN NƯỚC. mở để lấy nước sông Hồng vào sông Nhuệ, còn về mùa lũ chỉ mở khi mực nước sông Hồng dưới báo động cấp I và trong đồng có nhu cầu cấp nước. Cống Lương Cổ về mùa lũ luôn luôn mở để tiêu nước và chỉ đóng lại khi có phân lũ qua đập Đáy. Bảng 1.3 Phân phối dòng chảy năm các trạm thuộc lưu vực sông Đáy. Tháng Sông Bùi Sông Tích Sông Đáy. Nguồn: Cục Bảo Vệ Môi Trường 2006 c) Tình trạng ô nhiễm nước trên lưu vực. Tình trạng này diễn ra tương tự như tại đoạn hợp lưu của sông Hoàng Long đổ vào sông Đáy ( cẩu Gián Khẩu- Gia Viễn – Ninh Bình). TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIấN CỨU Cể LIấN QUAN 2.1. CÁC KỊCH BẢN BIẾN DỔI KHÍ HẬU. Biến đổi khí hậu, theo cách sử dụng của IPCC, chỉ sự biến đổi trong trạng thái khí hậu nhận biết được thông qua những thay đổi về giá trị trung bình hoặc tính chất của nó diễn ra trong một thời đoạn dài hàng thập kỷ hoặc hơn thế. Nó chỉ ra bất cứ thay đổi nào của khí hậu theo thời gian cho dù là do biến đổi tự nhiên hay do tác động của con người [2]. Theo số liệu quan sát cho thấy xu thế chung từ cuối thế kỷ XIX đến nay, nhiệt độ trung bình không khí và đại dương toàn cầu tăng lên. Nhiệt độ tăng lên cao hơn ở các vĩ độ cao ở Bắc bán cầu: nhiệt độ ở Bắc bán cầu trung bình tăng gần gấp đôi của toàn cầu trong giai đoạn 100 năm qua. Nhiệt độ ở đất liền tăng nhanh hơn đại dương. Đại dương đã chiếm 80% lượng nhiệt của hệ thống khí hậu.Theo kết quả phân tích từ khinh khí cầu và vệ tinh thì tốc độ nóng lên ở giữa tầng đối lưu và thấp hơn giống với tốc độ của nhiệt độ bề mặt [3,4]. Hiện tượng mưa cũng biến động đáng kể, lượng mưa tăng đáng kể trong giai đoạn từ 1900 đến 2005 ở các nước nằm ở phía Tây của Bắc và Nam Mỹ, Châu Âu, Bắc và Trung tâm Châu Á. Trong khi đó nó giảm ở Sahel, Địa Trung Hải, Bắc Phi và Nam Châu Á. Tương ứng với sự nóng lên toàn cầu, mực nước trung bình đại dương cũng tăng lên do bằng tan và sự giãn nở nhiệt đại dương. Cùng với xu thế tăng nhiệt độ toàn cầu là sự phân bố dị thường của nhiệt độ. Trên các đại lục ở Bắc Bán Cầu, trong những năm gần đây xuất hiện hàng loạt kỷ lục về nhiệt độ cao và thấp.[1-4]. a) Biểu hiện của Biến đổi khí hậu ở Việt Nam.
TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI TÀI NGUYÊN NƯỚC
Thông tin đầu vào cho mỗi lưu vực con được tổ chức như sau: các yếu tố khí hậu; thông số của các đơn vị thuỷ văn (HRUs); hồ hay các vùng chứa nước; nước ngầm; kênh chính hoặc sông nhánh, hệ thống tiêu nước. Trên cơ sở tổng quan này, với tài liệu khí tượng thủy văn và địa hình hiện có, lựa chọn mô hình NAM làm công cụ khảo sát sự biến động tài nguyên nước theo các kịch bản Biến đổi khí hậu A1B và A2 đến năm 2020 và 2050, được trình bày trong chương 3.
CƠ SỞ LÝ THUYÊT MÔ HÌNH NAM
MÔ HÌNH MÔ PHỎNG ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỐI KHÍ HẬU TỚI BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN NƯỚC. gian khác nhau. Hai bể chứa này liên tục chảy ra sông tạo thành dòng chảy cơ bản. Dòng chảy tràn và dòng chảy sát mặt được diễn toán qua một hồ chứa tuyến tính thứ nhất, sau đó các thành phần dòng chảy được cộng lại và diễn toán qua hồ chứa tuyến tính thứ hai. Cuối cùng cũng thu được dòng chảy tổng cộng tại cửa ra. a) Các thông số cơ bản của mô hình NAM. TG Giá trị ngưỡng của lượng nước bổ sung cho dòng chảy ngầm (0 ≤ TOF ≤ 1).Lượng nước bổ sung cho bể chứa ngầm chỉ được hình thành khi chỉ số ẩm tương đối của tầng rễ cây lớn hơn TG. CKIF Hằng số thời gian của dòng chảy sát mặt. CKIF cùng với Umax quyết định dòng chảy sát mặt. Nó chi phối thông số diễn toán dòng chảy sát mặt CKIF >> CK12. CK12 Hằng số thời gian cho diễn toán dòng chảy mặt và sát mặt.Dòng chảy mặt và dòng chảy sát mặt được diễn toán theo các bể chứa tuyến tính theo chuỗi với cùng một hằng số thời gian CK12. CKBF Hằng số thời gian dòng chảy ngầm. Dòng chảy ngầm từ bể chứa ngầm được tạo ra sử dụng mô hình bể chứa tuyến tínhvới hằng số thời gian CKBF. b) Các yếu tố chính ảnh hưởng đến mô hình NAM.
MÔ HÌNH THỦY LỰC
Điều kiện biên: Các điều kiện biên gồm có điều kiện mực nước theo thời gian và lưu lượng theo thời gian tại vị trí các mặt cắt khống chế cửa ra và cửa vào của đoạn sông tính toán. Điều kiện ban đầu: Các điều kiện ban đầu bao gồm các điều kiện về mực nước, lưu lượng trên khu vực nghiên cứu (thường lấy lưu lượng bằng 0, mực nước bằng mực nước trung bình).
HIỆU CHỈNH MÔ HÌNH
Số liêụ đầu ra của mô hình thủy lực MIKE 11 là quá trình H,Q tại tất cả các mặt cắt trên sông và quá trình diễn biến mực nước dọc sông cho từng thời điểm mà người sử dụng mô hình yêu cầu. Trong đó: Qobs, i: lưu lượng thực đo tại thời điểm thứ i; Qsim, i: lưu lượng tính toán tại thời điểm thứ i; Qobs : lưu lượng thực đo trung bình các thời đoạn.
KIỂM NGHIỆM MÔ HÌNH
Chỉ tiêu đánh giá NASH như trong bảng 3.5 và bảng 3.6 cho thấy kết quả tính toán tại các trạm kiểm tra đa số đạt trên 70%. Như vậy, có thể kết luận bộ thông số tìm được của mô hình có thể mô phỏng tốt ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng đến dòng chảy trên lưu vực sông Nhuệ - Đáy.
ỨNG DỤNG MÔ HÌNH NAM VỚI KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Theo kịch bản Biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam và dựa vào các
Tại cầu Mai Lĩnh - Hà Đông nhận toàn bộ nước thải của thị xã Hà Đông, hàm lượng chất hữu cơ cao, nồng độ COD trong nước sông vượt quá giới hạn cho phép chất lượng nước mặt loại A từ 2-3 lần trong khi nồng độ BOD5 vượt quá giới hạn cho phép chất lượng nước mặt loại A từ 4-6 lần, hàm lượng DO rất thấp chỉ đạt 2.89 mg/l (tháng IV/2003). Tại Cầu Tó huyện Thanh Trì nhận toàn bộ nước thải sinh hoạt của thành phố Hà Nội xấp xỉ 500 000 m3/ngày đêm, ngoài ra lượng nước thải sản xuất công nghiệp và các dịch vụ khác khoảng 250.000-300.000 m3/ngày mang theo nhiều chất cặn bã lơ lửng, chất hữu cơ, hoá chất độc hại, vi khuẩn gây bệnh làm cho nước sông Nhuệ tại Cầu Tó bị ô nhiễm nặng, nhất là vào mùa kiệt (khi cống Liên Mạc đóng và nước thải thành phố Hà Nội xả vào, đôi khi xảy ra sự cố môi trường nước ở đoạn sông này. Hàm lượng các chất ô nhiễm đều vượt quá giới hạn cho phép đối với nước mặt loại B). Ở sông Đáy, chất lượng nước sông Đáy thay đổi thất thường và phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng và lưu lượng nước thải từ sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, làng nghề xuống các kênh mương, sông nội địa, sau đó đổ dồn vào sông Đáy dọc theo sông. Diễn biến chất lượng nước của sông Đáy từ thượng lưu xuống hạ lưu có thể mô tả như sau:. Về mùa cạn, nước sông Đáy tại đập Đáy ít chịu ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt, công nghiệp nên nước bị ô nhiễm nhẹ. Vào đầu mùa mưa, nước bị ô nhiễm bởi các chất rửa trên bề mặt lưu vực nên hàm lượng các chất hữu cơ cao hơn. Chất lượng nước đạt tiêu chuẩn nước mặt loại B. Tại Ba Thá - Chương Mỹ: nước sông Đáy bị ảnh hưởng chủ yếu bởi nước tiêu nông nghiệp và một phần nước thải sinh hoạt của thị trấn Thanh Oai. Tại cầu Tế Tiêu- Mỹ Đức: Nguồn nước sông tại đây do nước từ thượng nguồn sông Tích đổ về, chảy qua Vân Đình đến Mỹ Đức. Qua quá trình lắng đọng và tự làm sạch nên chất lượng nước được cải thiện thêm chút ít, tuy nhiên hàm lượng DO vẫn còn thấp < 5.0 mg/l, không đạt tiêu chuẩn nước mặt loại A. Biến đổi theo thời gian. Chất lượng nước sông Nhuệ hiện nay đang bị ô. nhiễm trầm trọng do phải tiếp nhận nước thải của các hoạt động dân sinh kinh tế trong vùng, đặc biệt là lượng nước thải đổ vào sông Nhuệ qua đập Thanh Liệt tại địa phận quận Thanh Trì. Chất lượng nước sông Nhuệ sau khi tiếp nhận nước thải tại đây xấu đi nghiêm trọng, các chỉ số DO, BOD5, COD.. đều vượt quá tiêu chuẩn nước mặt loại B gấp nhiều lần, ảnh hưởng xấu đến môi trường sống trong khu vực. Trong tương lai, với việc gia tăng dân số nhanh cùng với sự phát triển về kinh tế -xã hội dẫn tới lượng nước thải sinh hoạt và công nghiệp tăng, do đó hàm lượng các chất thải trong nước như BOD, COD và SS tăng kéo theo mức độ ô nhiễm càng lớn. Hiện nay, lượng nước thải nước sinh hoạt và công nghiệp của thành phố Hà Nội đổ vào sông Nhuệ trung bình khoảng 5.4 m3/s, điều này đồng nghĩa với việc để cho hàm lượng ô nhiễm BOD không vượt quá tiêu chuẩn nước mặt loại B thì cống Liên Mạc sẽ phải mở với công suất tối đa là khoảng 60m3/s. Dự báo trong tương lai, lượng các chất ô nhiễm thải ra từ thủ đô Hà Nội sẽ còn tiếp tục tăng cao, ngoài ra lượng nước cung cấp sinh hoạt và công nghiệp của Hà Nội cũng tăng lên trong những năm tới. Như vậy, hàm lượng nước thải của Hà Nội vào sông Nhuệ sẽ tăng lên đáng kể là điều khó tránh khỏi. Vấn đề đặt ra ở đây là làm thế nào để hạn chế và kiểm soát tình trạng ô nhiễm nước sông Nhuệ hiện nay và trong tương lai, ít nhất cũng phải đảm bảo được tiêu chuẩn nước mặt loại B, tức là để có khả năng cung cấp nước phục vụ cho nông nghiệp. Chất lượng nước của cả các sông nhánh và dòng chính sông Đáy đều bị ô nhiễm ở các mức độ khác nhau tuỳ thuộc vào từng đoạn sông và từng thời điểm, vào lưu lượng dòng chảy và đặc biệt là lượng và thời điểm xả thải của các nguồn thải. Chất lượng nước các sông nhánh chỉ đạt tiêu chuẩn chất lượng nước mặt loại B, còn trên sông Đáy tại một số điểm nhập lưu như hợp lưu sông Nhuệ vào sông Đáy thường bị ô nhiễm nặng đặc biệt vào mùa cạn, hàm lượng của các chất hữu cơ đều vượt quá giới hạn cho phép nước mặt loại B. Vì vậy, nước sông Đáy không đảm bảo chất lượng làm nguồn cấp cho mục đích sinh hoạt, có thể tạm chấp nhận cho mục đích tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp, tuy nhiên độ an toàn không cao, với yêu cầu DO ít nhất là 5 mg/l cho bảo vệ thuỷ sinh thì mục đích nuôi trồng thuỷ sản trên sông Đáy cũng không đảm bảo. b) Dự báo ảnh hưởng của biến đổi khí hậu tới chất lượng nước.
