V. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHÍNH CỦA LUẬN VĂN
2.1 Dự báo dân số và phát triển kinh tế trong hệ thống thuỷ lợi Bắc Hưng Hải
2.1.1 Dự báo phát triển dân số
Dân số trong vùng Bắc Hưng Hải trong các giai đoạn tương lai được tính toán dựa theo Quyết định 1961/QQĐ-BNN-KH ngày 13/7/2017 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn về Quy hoạch thủy lợi vùng Bắc Hưng Hải.
Bảng 2.1 Dự báo dân số vùng Bắc Hưng Hải giai đoạn 2030
TT Tỉnh Dân số năm 2030 Tổng số Thành thị Nông thôn 1 Hải Dương 1.227.224 222.692 1.004.532 2 Hưng Yên 1.432.202 149.491 1.282.711 3 Bắc Ninh 446.764 33.704 413.060 4 Gia lâm 360.306 235.910 124.395 Tổng vùng 3.466.495 641.797 2.824.698
Bảng 2.2 Dân số trong vùng cấp nước của cống Cầu Xe và cống An Thổ giai đoạn 2030
TT Tỉnh
Dân số năm 2018 Dân số năm 2030 Tổng số Thành thị Nông thôn Tổng số Thành thị Nông thôn 1 Ninh Giang 190.677 190.677 242.255 22.023 220.232 2 Thanh Miện 183.485 183.485 233.118 21.193 211.925 3 Gia Lộc 185.387 185387 235.534 21.412 214.122 4 Tứ Kỳ 200.769 200.769 255.077 23.189 231.888 Tổng vùng 760.318 760.318 965.984 87.817 878.167
Bảng 2.3 Dân số trong vùng cấp nước của cống Cầu Xe và cống An Thổ giai đoạn 2050
TT Tỉnh
Dân số năm 2018 Dân số năm 2050 Tổng số Thành Tổng số Thành thị Nông thôn Tổng số Thành thị Nông thôn 1 Ninh Giang 190.677 190.677 266.481 24.226 242.255 2 Thanh Miện 183.485 183.485 256.429 23.312 233.118 3 Gia Lộc 185.387 185387 259.088 23.553 235.534 4 Tứ Kỳ 200.769 200.769 280.585 25.508 255.077 Tổng vùng 760.318 760.318 878.167 96.598 965.984
2.1.2 Phương hướng phát triển ngành nông nghiệp
Theo quyết định số: 3320/QĐ-UBND về việc phê duyệt điều chỉnh quy hoạch phát triển sản xuất nông nghiệp tỉnh hải dương định hướng đến năm 2030, tầm nhìn 2050. Mục tiêu chung là chuyển đổi cơ cấu sản xuất hàng hoá lớn tập trung chuyên canh, đáp ứng thị trường hàng hóa, tăng nhanh mức thu nhập trên diện tích đất canh tác,
2.1.2.1 Trồng trọt
Từ nay đến 2030, tầm nhìn 2050 cơ cấu kinh tế nông nghiệp và nông thôn dịch chuyển theo hướng giảm mạnh nông nghiệp thuần nông, đẩy mạnh sản xuất các sản phẩm có hiệu quả, có khả năng ứng dụng công nghệ mới, nâng tỷ trọng thuỷ sản, chăn nuôi nhằm tạo ra lượng giá trị cao trên một đơn vị diện tích.
Trong các loại cây truyền thống như: lúa, ngô, khoai thì xu thế trong những năm tới ngoài lúa là chủ lực, cây ngô sẽ được phát triển mạnh để phục vụ chế biến sản phẩm các loại bánh kẹo…và thức ăn gia súc.
Bảng 2.4 Cơ cấu cây trồng vùng cấp nước cống Cầu Xe và cống An Thổ giai đoạn 2030
Đơn vị: ha
TT Huyện/T,P
Vụ chiêm xuân Vụ mùa Vụ đông Cả năm
Lúa Ngô Lúa Khoai
Lang Rau, màu 1 Ninh Giang 6884,55 277,25 6863,29 272,91 737,31 15035,31 2 Thanh Miện 5214,54 102,13 5171,61 119,22 767,98 11375,48 4 Gia Lộc 6235,17 1299,43 5945,65 1602,77 4353,58 19436,59 5 Tứ Kỳ 8952,41 715,72 8815,43 864,52 2474,45 21822,53 Tổng 27286,67 2394,53 26795,98 2859,42 8333,32 67669,92
Bảng 2.5 Cơ cấu cây trồng lúa vùng cấp nước cống Cầu Xe và cống An Thổ giai đoạn 2050
Đơn vị: ha
TT Huyện/T,P
Vụ chiêm xuân Vụ mùa Vụ đông
Cả năm
Lúa Ngô Lúa Khoai
Lang Rau, màu
1 Ninh Giang 6749,56 271,81 6728,72 267,56 722,85 14740,50 2 Thanh Miện 5112,29 100,13 5070,21 116,88 752,92 11152,43 4 Gia Lộc 6112,91 1273,95 5829,07 1571,34 4268,22 19055,48 5 Tứ Kỳ 8776,87 701,69 8642,58 847,57 2425,93 21394,64
2.1.2.2 Chăn nuôi
Các tỉnh trong vùng phấn đấu đạt tỷ trọng ngành chăn nuôi trong nông nghiệp chiếm 40-50% vào năm 2030. Phát triển ngành chăn nuôi thành một ngành sản xuất hàng hoá trên cơ sở áp dụng khoa học công nghệ mới với quy mô phù hợp.
Bảng 2.6 Số lượng gia súc, gia cầm vùng cấp nước của cống Cầu Xe và cống An Thổ giai đoạn hiện tại
TT Huyện, TP Năm 2018 Trâu Bò Lợn Gia cầm 1 Ninh Giang 756 3.250 79.793 1.468 2 Thanh Miện 832 3.570 90.901 1.587 3 Gia Lộc 860 4.260 73.060 1.258 4 Tứ Kỳ 715 4.229 103.579 1.423 Tổng số 3.163 15.309 347.333 5.736
(Nguồn: Theo niên giám thống kê tỉnh Hải Dương 2018) Bảng 2.7 Số lượng gia súc, gia cầm vùng cấp nước của cống Cầu Xe và cống An Thổ
giai đoạn 2030 TT Huyện, TP Năm 2030 Trâu Bò Lợn Gia cầm 1 Ninh Giang 832 3.575 87.772 1.615 2 Thanh Miện 915 3.927 99.991 1.746 3 Gia Lộc 946 4.686 80.366 1.384 4 Tứ Kỳ 787 4.652 113.937 1.565 Tổng số 3.479 16.840 382.066 6.310
Bảng 2.8 Số lượng gia súc, gia cầm vùng cấp nước của cống Cầu Xe và cống An Thổ giai đoạn 2050 TT Huyện, TP Năm 2050 Trâu Bò Lợn Gia cầm 1 Ninh Giang 915 3.933 96.549 1.777 2 Thanh Miện 1.007 4.320 109.990 1.921 3 Gia Lộc 1.041 5.155 8.841 1.522 4 Tứ Kỳ 866 5.117 125.331 1.722 Tổng số 3.827 18.524 340.711 6.941 2.1.2.3 Nuôi trồng thủy sản
Các tỉnh trong vùng phấn đấu đạt tỷ trọng ngành chăn nuôi trong nông nghiệp chiếm 40-50% vào năm 2030. Phát triển ngành chăn nuôi thành một ngành sản xuất hàng hoá trên cơ sở áp dụng khoa học công nghệ mới với quy mô phù hợp.
Bảng 2.9 Nuôi trông thủy sản vùng cấp của cống Cầu Xe và cống An Thổ giai đoạn hiện tại
Đơn vị: ha
Huyện, TP Ninh Giang Thanh Miện Gia Lộc Tứ Kỳ Tổng
Diện tích 806,05 501,25 1236,24 1243,21 3786,74
(Nguồn: Theo niên giám thống kê tỉnh Hải Dương 2018) Bảng 2.10 Nuôi trông thủy sản vùng cấp của cống Cầu Xe và cống An Thổ giai đoạn
2030
Đơn vị: ha
Huyện, TP Ninh Giang Thanh Miện Gia Lộc Tứ Kỳ Tổng
Diện tích 886,65 551,37 1359,86 1367,53 4165,42
Bảng 2.11 Nuôi trông thủy sản vùng cấp của cống Cầu Xe và cống An Thổ giai đoạn 2050
Đơn vị: ha
Huyện, TP Ninh Giang Thanh Miện Gia Lộc Tứ Kỳ Tổng
Diện tích 975,32 606,51 1495,85 1504,28 4581,96
2.1.3 Dự báo phát triển các ngành kinh tế khác ( công nghiệp, du lịch,,,)
2.1.3.1 Dự báo phát triển khu công nghiệp,
Theo quyết định số 3962/QĐ-UBND phê duyệt Chương trình phát triển đô thị toàn tỉnh Hải Dương đến năm 2020, định hướng phát triển đến năm 2030, tầm nhìn 2050, phấn đấu đến năm 2030 công nghiệp trở thành ngành sản xuất chủ yếu của tỉnh, đóng góp 47-48% GDP của tỉnh, với công nghiệp chế biến chiếm trên 85%. Duy trì tốc độ phát triển cao, phát triển ngành mũi nhọn như vật liệu mới, công nghiệp lắp ráp, cơ khí chế tạo thiết bị, linh kiện phụ tùng thay thế, cơ khí chế tạo máy công cụ, công nghiệp tàu thuỷ, điện tử điện lạnh, máy xây dựng...
Bảng 2.12 Diện tích đất công nghiệp thuộc vùng tưới và cấp nước của cống Cầu Xe và cống An Thổ giai đoạn 2030
TT Huyện, TP Diện tích đất công nghiệp giai đoạn hiện tại (ha)
Diện tích đất công nghiệp giai đoạn 2030 (ha)
1 Ninh Giang 375 453,75
2 Thanh Miện 150 181,5
3 Gia Lộc 350 423,5
Bảng 2.13 Diện tích đất công nghiệp thuộc vùng tưới và cấp nước của cống Cầu Xe và cống An Thổ giai đoạn 2050
TT Huyện, TP Diện tích đất công nghiệp giai đoạn 2050 (ha)
1 Ninh Giang 544,5
2 Thanh Miện 217,8
3 Gia Lộc 508,2
Tổng 1270,5
2.2 Kịch bản biến đổi khí hậu
Thay đổi nồng độ khí nhà kính trong khí quyển là yếu tố quan trọng trong dự tính biến đổi khí hậu (Wayne, 2013). Kịch bản biến đổi khí hậu được xây dựng từ các giả định về sự thay đổi trong tương lai và quan hệ giữa phát thải khí nhà kính và các hoạt động kinh tế - xã hội, tổng thu nhập quốc dân, sử dụng đất.
Năm 2013, IPCC công bố kịch bản cập nhật, đường phân bố nồng độ khí nhà kính đại diện (Representative Concentration Pathways - RCP) được sử dụng để thay thế cho các kịch bản SRES (Wayne, 2013). Các RCP được lựa chọn sao cho đại diện được các nhóm kịch bản phát thải và đảm bảo bao gồm được khoảng biến đổi của nồng độ các khí nhà kính trong tương lai một cách hợp lý. Các RCP cũng đảm bảo tính tương đồng với các kịch bản SRES (IPCC, 2007).
Các tiêu chí để xây dựng RCP (Moss và nnk, 2010), bao gồm: (1) Các RCP phải được dựa trên các kịch bản đã được công bố trước đó, được phát triển độc lập bởi các nhóm mô hình khác nhau, và "đại diện" về mức độ phát thải và nồng độ khí nhà kính. Đồng thời, mỗi RCP phải mô tả hợp lý và nhất quán trong tương lai (không có sự chồng chéo giữa các RCP); (2) Các RCP phải cung cấp thông tin về tất cả các thành phần của bức xạ tác động cần thiết để làm đầu vào của các mô hình khí hậu và mô hình hóa khí quyển (phát thải khí nhà kính, ô nhiễm không khí và sử dụng đất). Hơn nữa, những thông tin này là có sẵn đối với các khu vực địa lý; (3) Các RCP có thể được xác định theo số liệu trong thời kỳ cơ sở đối với phát thải và sử dụng đất, cho phép chuyển đổi giữa các phân tích trong thời kỳ cơ sở và tương lai; (4) Các RCP có thể được xây dựng cho khoảng thời gian tới năm 2100 và vài thế kỷ sau 2100. Trên cơ sở các tiêu
Tên các kịch bản được ghép bởi RCP và độ lớn của bức xạ tác động tổng cộng của các khí nhà kính trong khí quyển đến thời điểm vào năm 2100.
Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu
Trong luận văn này, tác giả lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu dựa theo các tiêu chí: - Kịch bản biến đổi khí hậu đó thiên về chiều hướng cực đoan bất lợi.
- Kịch bản biến đổi khí hậu đó phải phù hợp với điều kiện phát triển kinh tế của vùng nghiên cứu, ở đây là phù hợp với tốc độ phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Hải Dương. Do đó ta chọn kịch bản nồng độ khí nhà kính cao (RCP8.5) được phát triển bởi Viện Phân tích hệ thống ứng dụng quốc tế Úc. Kịch bản RCP8.5 được đặc trưng bởi bức xạ tác động tăng liên tục từ đầu thế kỷ và đạt 8,5W/m2 vào năm 2100, tiếp tục tăng tới 13W/m2 vào năm 2200 và ổn định sau đó. Kịch bản RCP8.5 tương đương với SRES A1FI (Riahi và nnk, 2007).
2.3 Xác định nhu cầu nước của hệ thống theo kịch bản biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế xã hội triển kinh tế xã hội
2.3.1 Tính toán các yếu tố khí tượng , thủy văn
2.3.1.1 Nội dung tính toán
-Tính toán xác định các mô hình mưa vụ ứng với tần suất P = 85 %,
-Tính toán xác định các mô hình phân phối các yếu tố khí tượng: nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió, số giờ chiếu nắng ứng với tần suất liên quan,
2.3.1.2 Chọn trạm khí tượng
Trạm khí tượng được chọn để tính toán phải thỏa mãn các điều kiện sau:
-Trạm phải nằm trong hệ thống hoặc gần hệ thống.
-Trạm phải có số năm quan trắc đủ dài và phải có tài liệu quan trắc theo ngày.
-Tài liệu của trạm đã được chỉnh biên xử lý, đảm bảo độ chính xác và mức độ tin cậy cao.
2.3.1.3 Chọn thời đoạn tính toán
Để kết quả tính toán chế độ tưới phù hợp và sát với thực tế thì việc chọn thời đoạn tính toán khí tượng phải dựa theo thời vụ canh tác. Hơn nữa, qua thực tế quản lý vận hành nhiều năm đã cho thấy vụ Chiêm Xuân là vụ cần lấy nhiều nước nhất nên ta tính nhu cầu nước cho vụ Chiêm Xuân:
+ Vụ Chiêm Xuân: từ tháng 1 đến tháng 6
2.3.1.4 Các đặc trưng khí tượng, thủy văn
a) Khí hậu
Hải Dương nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có 2 mùa rõ rệt, mùa khô hanh lạnh từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau, mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9 hàng năm. Nhiệt độ trung bình năm 23 °C; tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng 1 và tháng 2 (khoảng 10-12 °C); tháng có nhiệt độ cao nhất là tháng 6 và tháng 7 (khoảng 37- 38 °C). Lượng mưa trung bình hàng năm 1,463 mm, tổng tích ôn khoảng 8,2000, độ ẩm tương đối trung bình là 81,6%.
b) Nhiệt độ
Nhiệt độ trung bình năm 23,3oC, dao động trong khoảng 21-26oC. Nhiệt độ tháng thấp nhất vào tháng I, II đạt từ 13-15oC, cao nhất vào tháng VI, VII, đạt từ 30-33oC.
Bảng 2.14 Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm trạm Hải Dương
Đơn vị: (oC)
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Hải Dương 16,7 17,8 20,0 23,7 26,7 28,9 29,1 28,4 27,1 24,9 21,6 18,0 16,7 Theo kịch bản RCP 8.5, vào đầu thế kỷ, nhiệt độ trung bình năm trên toàn quốc có mức tăng phổ biến từ 0,8÷1,1oC. Vào giữa thế kỷ, mức tăng phổ biến từ 1,8÷2,3oC. Trong đó, khu vực phía Bắc tăng phổ biến từ 2,0÷2,3 oC và ở phía Nam từ 1,8÷1,9 oC. Đến cuối thế kỷ, nhiệt độ ở phía Bắc tăng từ 3,3÷4,0 oC và ở phía Nam từ 3,0÷3,5 oC.
Cách tính: T= T thời kỳ nền + ∆t
Bảng 2.15 Kết quả tính toán mô hình nhiệt độ thời kỳ 2030 như bảng sau:
Các tháng trong năm
Mức tăng nhiệt độ trung bình của tháng ứng với các
năm trong tương lai Nhiệt độ tại thời kì nền
Nhiệt độ trung bình các tháng với các năm trong
tương lai RCP 8.5 RCP 8.5 I 1,4 16,7 18,1 II 1,4 17,8 19,2 III 1,4 20,0 21,4 IV 1,5 23,7 25,2 V 1,5 26,7 28,2 VI 1,5 28,9 30,4 VII 1,8 29,1 30,9 VIII 1,8 28,4 30,2 IX 1,8 27,1 28,9 X 1,6 24,9 26,5 XI 1,6 21,6 23,2 XII 1,6 18,0 19,6
Bảng 2.16 Kết quả tính toán mô hình nhiệt độ thời kỳ 2050 như bảng sau:
Các tháng trong năm
Mức tăng nhiệt độ trung bình của tháng ứng với các
năm trong tương lai Nhiệt độ tại thời kì nền
Nhiệt độ trung bình các tháng với các năm trong
tương lai RCP 8.5 RCP 8.5 I 3,1 16,7 19,8 II 3,1 17,8 20,9 III 3,1 20,0 23,1 IV 3,1 23,7 26,8 V 3,1 26,7 29,8 VI 3,1 28,9 32 VII 3,7 29,1 32,8 VIII 3,7 28,4 32,1 IX 3,7 27,1 30,8 X 3 24,9 27,9 XI 3 21,6 24,6 XII 3 18,0 21
c) Độ ẩm
Mùa đông, do ảnh hưởng của bốc hơi bề mặt nên độ ẩm tuyệt đối thấp nhất và dao động từ 15 - 17mb. Mùa hạ có độ ẩm khá cao, những trị số trung bình tháng của độ ẩm tuyệt đối thường dao động từ 32 - 34mb. Tuy nhiên, do nhiệt độ cao nên độ ẩm tương đối không lớn và đạt khoảng 87%. Độ ẩm tương đối thường có trị số cao trong năm. Thời kỳ khô hanh, độ ẩm tương đối giảm xuống còn khoảng 79% vào các tháng XI- XII. Nửa đầu mùa đông, do chịu ảnh hưởng của không khí cực đới biến tính qua biển nên độ ẩm tăng xấp xỉ tới 90%, tương phản rõ rệt với giai đoạn đầu mùa và đây là thời kỳ ẩm nhất của khu vực.
Bảng 2.17 Độ ẩm tương đối trung bình tại khu vực nghiên cứu
Đơn vị(%)
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Hải
Dương 82,6 85,3 88,8 89,2 86,4 83,2 83,7 87,2 86,5 81,6 80,0 78,8
+ Độ ẩm không khí trung bình năm : 84,5 % + Độ ẩm không khí cao nhất : 87,2 % + Độ ẩm không khí thấp nhất : 78,8 %
d) Nắng
Nắng là một yếu tố khí hậu có quan hệ chặt chẽ với bức xạ mặt trời và bị chi phối bởi lượng mưa trong khu vực. Tại vùng dự án số giờ nắng trong năm trung bình nhiều năm đạt 1531,5 giờ/năm, ánh sáng mặt trời chiếu sáng cơ bản là quanh năm và thời gian chiếu sáng trong ngày phụ thuộc theo mùa hè và mùa đông. Bình quân số giờ nắng trong ngày là 4,0 giờ.
Tháng VII có số giờ nắng cao nhất đạt 214,5 giờ và tháng III có số giờ nắng thấp nhất đạt 41,6 giờ.
Bảng 2.18 Số giờ nắng trung bình năm tại khu vực nghiên cứu
Đơn vị: (h)
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Hải
Dương 83 44,4 41,6 85,8 204,4 176,2 214,5 100 106,6 187 157,5 130,5 1531,5
e)Gió
Trung bình tháng năm đạt 1,1-2,4 m/s. Tốc độ gió lớn nhất khi có bão đạt trên 40 m/s, 23/8/1980 tại Hải Dương
Bảng 2.19 Tốc độ gió trung bình năm tại khu vực nghiên cứu
Đơn vị: (m/s)
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Hải
Dương 1,7 1,9 1,9 1,9 1,8 1,6 1,8 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,7