3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VĂ THỰC TIỄN
1.3. CÂC CÔNG TRÌNH NGHIÍN CỨU LIÍN QUAN ĐẾN ĐỀ TĂI
1.3.1. Câc công trình nghiín cứu ngoăi nƣớc
Hạn hân lă một hiện tƣợng có ảnh hƣởng lớn đến cuộc sống của con ngƣời trín toăn thế giới vă gđy ra những thiệt hại nặng nề đối với môi trƣờng cũng nhƣ câc hoạt động kinh tế - xê hội. Vì vậy, việc xâc định vă giâm sât hạn hân ở một khu vực năo đó lă tƣơng đối khó khăn. Hiện nay, việc nghiín cứu vă giâm sât hạn hân ở khắp nơi trín thế giới đều đƣợc thực hiện bằng câc chỉ số hạn hân. Câc chỉ số hạn đƣợc xđy dựng
chủ yếu dựa văo câc biến thời tiết có liín quan chặt chẽ đến hiện tƣợng năy lă lƣợng mƣa, lƣợng bốc hơi vă nhiệt độ [24]. Trong quâ trình nghiín cứu hạn, việc xâc định câc đặc trƣng của hạn lă hết sức cần thiết, nhƣ xâc định sự khởi đầu vă kết thúc hạn, thời gian kĩo dăi hạn, phạm vi mở rộng của hạn, mức độ hạn, tần suất vă mối liín hệ giữa những biến đổi của hạn với khí hậu.
Samuel Shen, Allan Howard, Huamei Yin, Fareeza Khurshed, and Muhammad Akbar năm 2003 đê tiến hănh “Phđn tích thống kí chỉ số hạn hân để giâm sât hạn hân vùng Alberta, Canada”. Nghiín cứu đê sử dụng câc chỉ số SPI, RDI, RAI, SAI, PCI để thống kí hạn hân vă tƣơng quan giữa tất cả câc chỉ số hạn với lƣợng mƣa đều lă tƣơng quan chặt chẽ, tƣơng quan giữa bản thđn câc chỉ số có sự khâc nhau [27].
Ravi Shah, V. L. Manekar, R. A. Christian and N. J. Mistry (2013) đê dùng chỉ số hạn RDI cho nghiín cứu hạn hân khu vực Bhavnagar, Gujarat, India. Nghiín cứu đê đƣa ra kết quả mức độ hạn hân giữa 2 chỉ số RDI vă SPI vă phđn tích tính phù hợp của từng chỉ số với điều kiện của vùng [25].
Nghiín cứu “Drought risk assessment in the western part of Bangladesh” của Shamsuddin Shahid and Houshang Behrawan (2008) đê lựa chọn chỉ số SPI để đânh giâ mức độ của hạn hân. Kết quả cho thấy, hạn hân gđy rủi ro cao nhất cho câc huyện phía Bắc vă Tđy Bắc của Bangladesh [28].
Nghiín cứu của Vera Potop vă cộng sự (2010) về “Drought episodes in the Czech Republic and their potential effects in agriculture” đê sử dụng kết hợp chỉ số SPI, Si vă R để xâc định tần số vă mức độ nghiím trọng của hạn hân. Nguy cơ hạn hân của cđy trồng đƣợc phđn tích bằng câch xâc định câc mối quan hệ giữa sự biến động của năng suất cđy trồng vă chỉ số hạn hân (Si) dựa trín phđn tích hồi quy đê biến. Kết quả cho thấy, nguyín nhđn chính lăm thay đổi sản lƣợng cđy trồng lă do hạn hân [30].
Nghiín cứu “A Simple Rationally Integrated Drought Indicator for Rice–Wheat Productivity” của N. Subash – H. S. Ram Mohan (2011) đê chỉ ra rằng chỉ số SPI thâng 6, 8, 9 có mối tƣơng quan chặt với chỉ số năng suất lúa Kharif (KRPI) trong khi chỉ số SPI thâng 7 không ảnh hƣởng đến KRPI. Chỉ số SPI thâng 6 đến thâng 8 tƣơng quan thuận với chỉ số năng suất lúa mỳ (WPI) nhƣng không đâng kể. Tuy nhiín, SPI thâng 9 tƣơng quan nghịch với WPI. Lƣợng mƣa cao hơn văo thâng 9 lăm chậm khđu thu hoạch vă kĩo theo sự chậm trễ trong việc gieo cho vụ tiếp theo [29].
Nghiín cứu về “Land use planning in the changing climate of the West” của Rebecca Carter đê xđy dựng một quy hoạch định hƣớng chung cho câc bang Miền Tđy Hoa Kỳ để ứng phó với biến đổi khí hậu, cụ thể lă “Ứng phó với hiệu ứng nhă kính- câch giảm thiểu tâc hại đối với nông nghiệp vă đời sống thông qua quy hoạch sử dụng đất”. Từ kết quả nghiín cứu năy, câc bang vă thănh phố ở miền Tđy Hoa Kỳ có định
Có thể thấy, vấn đề hạn hân lă thâch thức chung đối với cả thế giới. Vì vậy, cần phải xem xĩt diễn biến của hạn hân vă câc tâc động của nó đến việc sử dụng đất, đặc biệt lă trong sản xuất nông nghiệp.
1.3.2. Câc công trình nghiín cứu trong nƣớc
Đề tăi cấp Nhă nƣớc “Nghiín cứu câc giải phâp giảm nhẹ thiín tai hạn hân ở câc tỉnh duyín hải miền Trung từ Hă Tĩnh đến Bình Thuận” của Đăo Xuđn Học đê đânh giâ tình hình hạn hân vă ảnh hƣởng của hạn hân tới 7 vùng kinh tế của Việt Nam, phđn tích xâc định nguyín nhđn gđy ra hạn hân, phđn loại vă phđn cấp hạn. Dựa trín câc nguyín nhđn gđy hạn hân, đề tăi đê đƣa ra câc biện phâp phòng chống vă giảm nhẹ hạn hân [9].
Đề tăi cấp Nhă nƣớc “Nghiín cứu dự bâo hạn hân vùng Nam Trung Bộ vă Tđy Nguyín vă xđy dựng câc giải phâp phòng chống”, thực hiện năm 2003 - 2005 do Nguyễn Quang Kim lăm chủ nhiệm đê nghiín cứu hiện trạng hạn hân, thiết lập cơ sở khoa học cho quy trình dự bâo hạn, cơ sở dữ liệu khu vực nghiín cứu để lập trình câc phần mềm tính toân chỉ số hạn vă phần mềm dự bâo hạn khí tƣợng vă thủy văn. Việc dự bâo hạn đƣợc dựa trín nguyín tắc phđn tích mối tƣơng quan giữa câc yếu tố khí hậu, câc hoạt động ENSO vă câc điều kiện thực tế vùng nghiín cứu [10].
Đề tăi “Nghiín cứu vă xđy dựng công nghệ dự bâo vă cảnh bâo sớm hạn hân ở Việt Nam” của Nguyễn Văn Thắng (2007) đê đânh giâ đƣợc mức độ hạn hân ở câc vùng khí hậu vă chọn đƣợc câc chỉ tiíu xâc định hạn hân phù hợp với từng vùng khí hậu ở Việt Nam, đồng thời xđy dựng đƣợc công nghệ dự bâo vă cảnh bâo sớm hạn hân cho câc vùng khí hậu ở Việt Nam bằng câc số liệu khí tƣợng thuỷ văn vă câc tƣ liệu viễn thâm để phục vụ phât triển kinh tế xê hội, trọng tđm lă sản xuất nông nghiệp vă quản lý tăi nguyín nƣớc [16].
Đề tăi cấp Nhă nƣớc “Nghiín cứu ứng dụng câc giải phâp khoa học công nghệ phòng chống hạn hân phục vụ phât triển nông nghiệp bền vững ở câc tỉnh miền Trung” đƣợc thực hiện từ năm 2007 - 2009 do Lí Trung Tuđn lăm chủ nhiệm, với mục tiíu nghiín cứu ứng dụng câc giải phâp phòng chống hạn cho câc tỉnh miền Trung. Câc giải phâp đề xuất ứng dụng đƣợc chia thănh 3 nhóm: (i) Thu trữ nƣớc, bảo vệ đất vă giữ ẩm; (ii) Quản lý vận hănh công trình thuỷ lợi trong điều kiện hạn hân, chế độ tƣới; (iii) Kỹ thuật tƣới tiết kiệm nƣớc [17].
Đề tăi của Phạm Thị Thu Ngđn (2011) về “ Ứng dụng công nghệ GIS đânh giâ nguy cơ hạn hân tại huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận” đê ứng dụng hệ thống thông tin địa lý kết hợp phđn tích đa tiíu chuẩn để xâc định hạn tiềm năng cho huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận phục vụ công tâc quản lý thiín tai. Kết quả đê xâc định ba mức độ hạn tiềm năng trong mùa khô ở huyện Bắc Bình trong đó có 77.223,89 ha diện tích hạn
Nghiín cứu của Lí Thị Hiệu (2012) về đânh giâ hạn hân vùng đồng bằng Sông Hồng đê chỉ ra rằng tâc động của hạn hân ở đồng bằng Sông Hồng rất khâc nhau giữa câc năm, cấp độ hạn cũng khâc nhau giữa câc năm vă khâc vùng trong khu vực. Kết quả tính toân MI đến năm 2020 cho thấy, trong vụ Đông Xuđn, hạn xảy ra ở hầu hết câc vùng. Cấp độ hạn tƣơng đối lă nghiím trọng, chỉ có câc tỉnh Hă Nam, Hă Nội, Nạm Định lă hạn hân nhẹ hơn, tuy nhiín trị số MI cũng xấp xỉ ngƣỡng hạn nặng [8].
Nghiín cứu của Phạm Quang Vinh vă Phạm Thị Thanh Hƣơng (2012) về “Đânh giâ hạn nông nghiệp tỉnh Bình Thuận theo kịch bản biến đổi khí hậu” đê sử dụng công thức tính chỉ số MI để tính toân vă phđn ra 4 cấp hạn nông nghiệp. Kết hợp với kịch bản biến đối khí hậu, nghiín cứu đê tính toân, dự bâo tình trạng hạn nông nghiệp cho câc thời điểm 2030, 2050 vă 2100, lăm cơ sở để câc nhă quản lý địa phƣơng xem xĩt, cđn nhắc trong quâ trình hoạch định, chỉ đạo hoạt động sản xuất nông nghiệp của địa phƣơng [23].
Nghiín cứu của Vũ Thanh Hằng vă Trần Thị Thu Hă (2013) về “So sânh một văi chỉ số hạn hân ở câc vùng khí hậu Việt Nam” đê sử dụng 3 chỉ số SPI, EDI vă CZI để đânh giâ hạn hân. Kết quả nghiín cứu cho thấy, chỉ số SPI vă CZI có sự phù hợp tƣơng đối lớn ở tất cả câc vùng khí hậu Việt Nam [6].
Tâc giả Dƣơng Quốc Nõn vă cộng sự (2015) đê ứng dụng chỉ số chuẩn hóa giâng thủy đânh giâ ảnh hƣởng của hạn hân đến sản xuất lúa vụ Hỉ Thu tại thị xê Hƣơng Tră, tỉnh Thừa Thiín Huế. Kết quả cho thấy, hạn hân xảy ra khâ thƣờng xuyín vă nghiím trọng ở thị xê Hƣơng Tră, đặc biệt lă câc xê vùng đồng bằng vă ven biển. Năng suất lúa của vùng trong vụ Hỉ Thu có mối tƣơng quan khâ chặt với chỉ số khô hạn. Theo đó, hạn hân có thể giải thích từ 50-56% sự giảm sút của năng suất lúa vụ Hỉ Thu ở thị xê Hƣơng Tră [15].
“Nghiín cứu dự bâo hạn hân vùng Nam Trung Bộ vă Tđy Nguyín, xđy dựng câc giải phâp phòng chống” của Nguyễn Quang Kim vă cộng sự (2005) đê đƣa ra nhận định rằng tỉnh Quảng Nam lă một trong những điểm hạn nặng ở khu vực Nam Trung Bộ vă mức độ thiệt hại đến sản xuất nông nghiệp lă rất lớn, cƣờng độ hạn hân có xu hƣớng tăng qua câc năm [10].
Nguyễn Hữu Ngữ vă Dƣơng Quốc Nõn (2014) đê nghiín cứu rủi ro hạn hân phục vụ quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp trín địa băn huyện Đại Lộc tỉnh Quảng Nam. Nghiín cứu đê ứng dụng phƣơng phâp chồng ghĩp bản đồ trong công nghệ GIS để mô phỏng hạn hân trín địa băn huyện Đại Lộc. Kết quả nghiín cứu chỉ ra rằng đê có khoảng 26% diện tích đất trồng lúa vă cđy hăng năm thƣờng xuyín bị hạn hân [14].
Nhìn chung, ở Việt Nam, mặc dù đê có nhiều công trình nghiín cứu liín quan đến hạn hân. Tuy nhiín, câc nghiín cứu cụ thể cho tỉnh Quảng Nam vẫn còn hạn chế,
nghiệp, đặc biệt đối với năng suất câc cđy trồng chính nhƣ cđy lúa, mău tại tỉnh Quảng Nam. Vì vậy, nghiín cứu năy sử dụng chỉ số SPI vă phần mềm ArcGIS để đânh giâ mức độ hạn vă ảnh hƣởng của hạn hân đến sử dụng đất nông nghiệp tại tỉnh Quảng Nam, đặc biệt lă đất trồng lúa. Từ đó, đề xuất câc giải phâp hạn chế ảnh hƣởng của hạn hân đến sản xuất nông nghiệp tại địa phƣơng.
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VĂ PHƢƠNG PHÂP NGHIÍN CỨU
2.1. ĐỐI TƢỢNG VĂ PHẠM VI NGHIÍN CỨU 2.1.1. Đối tƣợng nghiín cứu 2.1.1. Đối tƣợng nghiín cứu
- Quỹ đất sản xuất nông nghiệp, tập trung văo quỹ đất trồng lúa vụ Hỉ Thu. - Dữ liệu khí tƣợng của khu vực nghiín cứu.
2.2.2. Phạm vi nghiín cứu
a. Phạm vi không gian
Nghiín cứu đƣợc thực hiện trín địa băn tỉnh Quảng Nam.
b. Phạm vi thời gian
- Thời gian thực hiện đề tăi: từ thâng 10/2016 đến thâng 6/2017. - Thời gian sử dụng số liệu:
+ Số liệu về khí tƣợng đƣợc thu thập trong vòng 30 năm, từ năm 1986 đến 2015.
+ Số về kinh tế - xê hội vă câc số liệu khâc liín quan đến đề tăi đƣợc thu thập từ năm 2010 đến 2015.
2.2. NỘI DUNG NGHIÍN CỨU
- Khâi quât điều kiện tự nhiín, kinh tế - xê hội tỉnh Quảng Nam.
- Hiện trạng sử dụng đất vă tình hình sản xuất nông nghiệp của tỉnh Quảng Nam. - Tình hình hạn hân vă ảnh hƣởng của hạn hân đến đất trồng lúa trín địa băn tỉnh Quảng Nam.
- Xđy dựng bản đồ nguy cơ hạn hân vă dự bâo rủi ro hạn hân đối với đất trồng lúa đến năm 2030 trín địa băn tỉnh Quảng Nam.
- Đề xuất câc giải phâp hạn chế ảnh hƣởng của hạn hân đến sản xuất nông nghiệp tại tỉnh Quảng Nam.
2.3. PHƢƠNG PHÂP NGHIÍN CỨU 2.3.1. Phƣơng phâp thu thập số liệu 2.3.1. Phƣơng phâp thu thập số liệu
Câc số liệu thứ cấp vă sơ cấp liín quan đến nội dung nghiín cứu sẽ đƣợc thu thập, điều tra trong quâ trình thực hiện đề tăi.
2.3.1.1 Thu thập số liệu thứ cấp
Để phục vụ cho câc nội dung nghiín cứu, tiến hănh thu thập câc số liệu, tăi liệu vă câc thông tin liín quan tại câc cơ quan chuyín môn thuộc tỉnh Quảng Nam.
- Thu thập số liệu thứ cấp đê công bố từ cấp tỉnh vă huyện thông qua câc bâo câo điều kiện tự nhiín - kinh tế xê hội.
- Tăi liệu từ câc niín giâm thống kí, bâo câo tình hình sử dụng đất, tình hình sản xuất nông nghiệp, bâo câo thống kí kiểm kí đất đai năm 2015, kế hoạch phât triển kinh tế - xê hội của địa phƣơng,…cơ quan cung cấp lă cơ quan thống kí (tỉnh, huyện), câc đơn vị hănh chính gồm Sở Tăi nguyín vă Môi trƣờng, Sở Nông nghiệp vă Phât triển Nông thôn; Phòng Tăi nguyín vă Môi trƣờng, Phòng Nông nghiệp vă Phât triển nông thôn của câc huyện.
- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất vă bản đồ ranh giới đƣợc thu thập tại Văn phòng Đăng ký đất đai tỉnh Quảng Nam.
- Kịch bản biến đổi khí hậu tỉnh Quảng Nam đƣợc thu thập từ Văn phòng hợp phần thích ứng với biến đổi khí hậu tỉnh Quảng Nam.
- Câc dữ liệu về khí tƣợng đƣợc thu thập trong vòng 30 năm qua theo ghi nhận của trạm Khí tƣợng.
2.3.1.2. Thu thập số liệu sơ cấp
Câc số liệu sơ cấp đƣợc thu thập bằng câch sử dụng câc công cụ khâc nhau nhƣ phỏng vấn bằng bảng hỏi vă khảo sât thực địa.
- Phƣơng phâp phỏng vấn sđu: Nghiín cứu tiến hănh thu thập thông tin có chọn lọc từ câc cân bộ chuyín môn thuộc Chi cục Quản lý thủy lợi tỉnh Quảng Nam để thực hiện câc nội dung nghiín cứu. Nội dung phỏng vấn cân bộ chuyín môn gồm (i) Dựa trín bản đồ hiện trạng của tỉnh Quảng Nam để xâc định những khu vực chịu tâc động lớn nhất của câc hạn hân; (ii) Tâc động của hạn hân đến sản xuất nông nghiệp; (iii) Định hƣớng một số giải phâp nhằm hạn chế ảnh hƣởng của hạn hân đến sản xuất nông nghiệp tại địa phƣơng.
- Phƣơng phâp khảo sât thực địa: Khảo sât thực địa về tình hình hạn hân tại địa phƣơng, phđn tích vă xđy dựng câc loại sơ đồ, bản đồ. Đồng thời, kiểm tra tính xâc thực của câc thông tin thu thập đƣợc.
2.3.2. Phƣơng phâp thống kí, xử lý số liệu
- Trín cơ sở câc số liệu thu thập đƣợc, tiến hănh thống kí, xử lý trín phần mềm
Excel. Sau đó, phđn tích, đânh giâ vă biểu diễn số liệu trín câc bảng biểu nhằm rút ra những nhận xĩt phù hợp với nội dung nghiín cứu của đề tăi.
- Dữ liệu đo mƣa đƣợc lấy từ vệ tinh GPM (Global Precipitation Measurement) để tăng cƣờng thím nguồn dữ liệu cho nghiín cứu. GPM lă vệ tinh đo mƣa toăn cầu do Cơ quan Hăng không Vũ trụ Hoa Kỳ NASA hợp tâc với Cơ quan Hăng không Vũ trụ Nhật Bản JAXA cùng với sự hỗ trợ của chùm vệ tinh từ nhiều đối tâc trín toăn cầu vă đƣợc phóng lín quỹ đạo từ Nhật Bản văo ngăy 27/02/2014. Dữ liệu đo mƣa toăn cầu GPM với độ chính xâc cao nhất vă toăn diện nhất từ trƣớc đến nay về mƣa, tuyết vă câc dạng khâc của giâng thủy. GPM đƣợc kế thừa từ TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) vă đđy cũng lă vệ tinh đầu tiín thực hiện công tâc đo đạc lƣợng mƣa tại vùng nhiệt đới văo nhiều thời điểm trong một ngăy. Nguồn dữ liệu đƣợc tải từ
trang web http://waterdata.dhigroup.com/octopus/home.
Hình 2.1. Giao diện trang web
- Sử dụng Mike Zero để đọc dữ liệu lƣợng mƣa đƣợc tải từ vệ tinh TRMM.
Phần mềm năy đƣợc đƣợc download tại trang web https://www.mikepoweredbydhi.com/
- Việc phđn tích câc dữ liệu lƣợng mƣa, nhiệt độ đƣợc dựa trín phƣơng phâp thống kí, từ đó đƣa ra phƣơng trình tuyến tính dƣới dạng Y=aX+b. Trong đó: Y thể hiện trị số yếu tố đƣa văo phđn tích; X lă biến thể hiện thời gian – năm vă a lă hệ số