V. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHÍNH CỦA LUẬN VĂN
1.3 Tổng quan về các nghiên cứu liên quan trên thế giới và ở Việt Nam
1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu về BĐKH trên thế giới
Trên thế giới hiện tại đã có nhiều đề tài nghiên cứu về biến đổi khí hậu, điển hình như: - Báo cáo đánh giá lần thứ hai (1995), lần thứ ba (2001) và lần thứ tư (2007) của IPCC (Ủy ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu).
- Báo cáo về kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam của nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Oxford, Vương quốc Anh.
- Sản phẩm của mô hình khí hậu toàn cầu (MRI-AGCM) với độ phân giải 20km của Viện Nghiên cứu Khí tượng thuộc Cục Khí tượng Nhật Bản, trích dẫn một sản phẩm của mô hình MRI-AGCM đối với nhiệt độ cho khu vực Việt Nam theo kịch bản phát thải khí nhà kính ở mức trung bình.
- Nghiên cứu đánh giá tác động của BĐKH đến lưu vực sông Tarim (Trung Quốc) của Z.X. Xu, Y.N. Chen và J.Y.LI (2003). Bằng phương pháp thống kê và mô phỏng, các tác giả đã đánh giá được ảnh hưởng của BĐKH đến dòng chảy lưu vực sông Tarim. - Nghiên cứu mô phỏng ảnh hưởng của BĐKH đến nguồn nước ở miền Trung của Thủy Điển của tác giả Chong-Yu-Xu. Các tác giả đã đánh giá được sự thay đổi nguồn nước tương ứng với các kịch bản BĐKH (nhiệt độ, mưa) bằng phương pháp mô phỏng mưa - dòng chảy.
vùng West Bank của Numan Mizyed.
- Nghiên cứu đánh giá tác động của BĐKH tiềm năng đến cân bằng nước của một lưu vực ở Jordan của tác giả Fayex Abdulla và Tamer Eshtawi. Các tác giả đã đánh giá được sự thay đổi của dòng chảy năm theo các kịch bản về mưa và nhiệt độ qua sử dụng phương pháp mô phỏng mưa-dòng chảy.
- Số liệu của vệ tinh TOPEX/POSEIDON và JASON I từ năm 1993.
Như vậy, các nghiên cứu về biến đổi khí hậu (BĐKH) trên thế giới đã đạt được nhiều kết quả trong việc xác định, xây dựng mô hình BĐKH, cũng như chỉ ra tác động của BĐKH tới tài nguyên nước, xác định các hoạt động, chiến lược, chính sách liên quan đến thích ứng với BĐKH. Tuy nhiên, chỉ có một số ít các hoạt động thích ứng với BĐKH được thực hiện do chưa có các tiêu chí xác định mục tiêu và hiệu quả của các hoạt động thích ứng với BĐKH.
1.3.2 Tổng quan các nghiên cứu về BĐKH ở Việt Nam
Tại Việt Nam đã có nhiều đề tài nghiên cứu về biến đổi khí hậu, điển hình như: - Dự án “Quản lý bền vững và tổng hợp tài nguyên nước lưu vực Sông Hồng - Thái Bình trong bối cảnh biến đổi khí hậu (IMRR)” trên cơ sở hợp tác quốc tế của Trường Đại học Bách khoa Milan (Pomili) và viện Quy hoạch Thủy lợi (IWRP) với sự trợ giúp của Chính phủ hai nước Việt Nam và Italia. Dự án bắt đầu từ tháng 2 năm 2012.
-Dự án hợp tác “Nghiên cứu tác động của BĐKH ở lưu vực sông Hương và chính sách thích nghi ở huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế” giữa Viện Khí tượng thuỷ văn và Môi trường, Chương trình hỗ trợ nghiên cứu khí hậu Hà Lan (NCAP) thực hiện năm 2005;
-Dự án “Tác động của BĐKH đến tài nguyên nước ở Việt Nam và các biện pháp thích ứng” (2008-2009) do Viện KTTVMT thực hiện với sự tài trợ của DANIDA Đan Mạch;
-Dự án: “Quy hoạch tổng thể thủy lợi đồng bằng Bắc Bộ trong điều kiện BĐKH và NBD”, do Viện QHTL lập và đã được phê duyệt năm 2012. Trong dự án này, vấn đề
tác động của BĐKH, NBD đến nguồn nước, hạn hán, ngập úng, xâm nhập mặn,…trong ĐBBB đã được nghiên cứu và việc tính toán quy hoạch đã xét đến ảnh hưởng của BĐKH và NBD.
-Dự án: “Quy hoạch tổng thể thủy lợi đồng bằng sông Cửu Long trong điều kiện BĐKH và NBD”, do Viện QHTLMN lập và đã được phê duyệt năm 2012. Trong nghiên cứu này, vấn đề dự báo và đánh giá tác động của BĐKH, NBD đến tài nguyên nước và các hệ thống thủy lợi trong vùng đã được nghiên cứu và việc tính toán quy hoạch cũng đã xét đến ảnh hưởng của BĐKH và NBD.
-Dự án “Tác động của nước biển dâng và các biện pháp thích ứng ở Việt Nam” (2008- 2009) do Viện KTTVMT thực hiện với sự tài trợ của DANIDA - Đan Mạch. Mục tiêu tổng quát của dự án tập trung chủ yếu vào việc giảm thiểu các tác động do nước biển dâng gây nên bởi BĐKH ở Việt Nam thông qua việc đề xuất các biện pháp thích ứng. Nâng cao hiểu biết về các phương pháp đối phó với thiên tai do BĐKH và nước biển dâng ở Việt Nam.
-Đề tài cấp Bộ: “Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất các biện pháp ứng phó cho đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) đảm bảo việc phát triển bền vững trong điều kiện biến đổi khí hậu (BĐKH) – Nước biển dâng (NBD)” do GS. Nguyễn Sinh Huy làm chủ trì được Bộ trưởng Bộ NN&PTNT giao cho trường Đại học Thủy lợi chủ trì nghiên cứu vào đầu năm 2009, nhằm hỗ trợ cho việc xây dựng Quy hoạch tổng thể Thủy lợi ĐBSCL phục vụ phát triển nông nghiệp, nông thôn và các ngành kinh tế trọng điểm trong điều kiện BĐKH – NBD.
-Nghiên cứu của tác giả Lê Văn Chín về đánh giá ảnh hưởng của BĐKH đến cân bằng nước lưu vực sông Đáy. Bằng phương pháp mô phỏng mưa-dòng chảy (sử dụng mô hình Mike Nam, Mike Basin) và dựa trên kịch bản BĐKH và quy hoạch phát triển kinh tế, xã hội, tác giả đã đánh giá được nhu cầu nước, cân bằng nước, sự thiếu hụt nước của lưu vực trong tương lai (2020 và 2050).
-Đề tài cấp nhà nước: “Nghiên cứu tác động của BĐKH toàn cầu đến các yếu tố và hiện tượng khí hậu cực đoan ở Việt Nam, khả năng dự báo va giải pháp chiến lược ứng phó”, do PGS.TS. Phan Văn Tân trường Đại học Quốc gia Hà Nội chủ trì thực hiện
năm 2009-2010
-Nghiên cứu tác động của BĐKH lên tài nguyên nước của Việt Nam của nhóm tác giả Trần Thanh Xuân, Trần Thục, Hoàng Minh Tuyển 2010;
-Nghiên cứu Biến đổi khí hậu ở châu Á: Báo cáo của Việt Nam (ADB, 1994) do Viện Quy hoạch Thủy lợi chủ trì thực hiện năm 1994 được được tài trợ từ Ngân hàng châu Á. Tham gia cùng thực hiện nghiên cứu còn có các chuyên gia nghiên cứu từ 10 cơ quan nghiên cứu Việt Nam như Viện Khí tượng Thủy văn, Trường Đại học Thủy lợi, Viện Khoa học Thủy lợi, Trường Đại học Tổng hợp. Nghiên cứu cũng nhận được tư vấn trực tiếp từ IPCC, từ các chương trình của Liên hợp quốc như UNEP, UNDP, UN/ESCAP, UNCRD, Ngân hàng Thế giới.
- Nghiên cứu nâng cao hiệu quả khai thác giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai (lũ, hạn) và đảm bảo an toàn hồ chứa nước khu vực Miền Trung trong điều kiện BĐKH của GS.TS Lê Kim Truyền 2013.
- Nghiên cứu giải pháp xây dựng mới và nâng cấp các công trình kiểm soát mặn ở ĐBSCL nhằm thích ứng với BĐKH, do ThS. Nguyễn Phú Quỳnh, Viện KHTL Miền Nam thực hiện năm 2009-2011;
-Nghiên cứu đề xuất quy hoạch và giải pháp nâng cấp các hệ thống thuỷ lợi vùng ven biển ĐB Sông Hồng nhằm thích ứng với BĐKH do TS. Lê Hùng Nam, Viện Quy hoạch Thuỷ lợi;
- Kịch bản biến đổi khí hậu được xây dựng năm 1994 trong Báo cáo về khí hậu ở châu Á do Ngân hàng phát triển châu Á tài trợ.
- Kịch bản biến đổi khí hậu trong Thông báo đầu tiên của Việt Nam cho Công ước khung của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu (Viện KH KTTVMT 2003)
- Kịch bản biến đổi khí hậu được xây dựng bằng phương pháp tổ hợp (phần mềm MAGICC/SCEN GEN 4.1) và phương pháp chi tiết hóa (Downscaling) thống kê cho Việt Nam và các khu vực nhỏ hơn (Viện KH KTTVMT 2006)
Công ước khung của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu (Viện KH KTTVMT 2007) - Kịch bản biến đổi khí hậu được xây dựng bằng phương pháp tổ hợp (phần mềm MAGICC/SCEN GEN 5.3) và phương pháp chi tiết hóa thống kê cho Việt Nam và các khu vực nhỏ hơn (Viện KH KTTVMT 2008)
- Kịch bản biến đổi khí hậu cho khu vực Việt Nam được xây dựng bằng phương pháp động lực (Viện KH KTTVMT, SEA START, Trung tâm Hadley 2008).
- Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam (Bộ TNMT 2012) - Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam (Bộ TNMT 2016) - Xây dựng công cụ đánh giá nhanh tác động của BĐKH đến hiệu quả khai thác các hồ chứa ở miền Trung Việt Nam của nhóm tác giả Hoàng Thanh Tùng, GS.TS Lê Kim Truyền, TS. Dương Đức Tiến, Nguyễn Hoàng Sơn 2013.
Đối với Việt Nam, BĐKH có tác động mạnh đến nhiều lĩnh vực như tài nguyên nước. Các nghiên cứu đã xây dựng được mô hình và dự báo được kịch bản biến đổi khí hậu đối với Việt Nam, từ đó xây dựng được công cụ đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đối với các ngành dùng nước. Tuy nhiên, cần phải tiếp tục có các nghiên cứu nhằm xây dựng và tăng cường năng lực để thực hiện có hiệu quả các hoạt động thích ứng với BĐKH và cần phải chắc chắn rằng các hoạt động thích ứng với BĐKH sẽ đạt được hiệu quả mong muốn.
1.4 Khái quát hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải
1.4.1 Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu
1.4.1.1 Vị trí địa lý
a) Vị trí địa lý hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải
Hệ thống Thuỷ lợi Bắc Hưng Hải có vị trí địa lý nằm ở giữa đồng bằng sông Hồng, được xác định theo toạ độ: 20º30’ đến 21º07’ vĩ độ Bắc; 105º50’ đến 106º36’ kinh độ Đông, hệ thống được bao bọc bởi 4 con sông lớn:
-Sông Luộc ở phía Nam với độ dài phần chảy qua hệ thống là 72km;
-Sông Thái Bình ở phía Đông với độ dài phần chảy qua hệ thống là 73km;
-Sông Hồng ở phía Tây với độ dài phần chảy qua hệ thống là 57km.
Toàn khu vực rộng: 214.932ha, diện tích phần trong đê là 192.045ha, ngoài đê 22.887ha (Quy hoạch 2009) bao gồm đất đai của toàn bộ tỉnh Hưng Yên (10 huyện), 7 huyện thị của Hải Dương, 3 huyện của tỉnh Bắc Ninh và 2 quận, huyện của thành phố Hà Nội.
Hình 1.1 Bản đồ hệ thống Bắc Hưng Hải
b) Vị trí địa lý cống Cầu Xe và cống An Thổ
Cống Cầu Xe tại 2 xã Cộng Lạc – Quang Trung và cống An Thổ tại xã Tiên Động thuộc cụm công trình ngăn triều, tiêu lũ Cầu Xe-An Thổ, là cống đầu mối quan trọng của hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải, nằm ở cuối hệ thống, huyện Tứ Kỳ, tỉnh Hải Dương.
+Cống Cầu Xe cùng với cống An Thổ tiêu cho 86.793 ha của Hệ thống thuỷ lợi Bắc Hưng Hải.
+Ngăn lũ, ngăn mặn từ sông Thái Bình vào nội đồng; lấy nước ngọt từ sông Thái Bình vào để tưới hỗ trợ cho hệ thống.
+Đảm bảo an toàn công trình, chủ động phòng chống bão lụt.
+Kết hợp phát triển giao thông thuỷ.
Hình 1.2 Cống Cầu Xe tại 2 xã Cộng Lạc – Quang Trung
1.4.1.2 Đặc điểm địa hình
Địa hình dốc dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam hình thành 3 vùng chính:
-Ven sông Hồng, sông Đuống mức cao trung bình +4,00m đất pha thịt nhẹ, trung tính ít chua, lượng thấm cao, nước ngầm ở thấp;
-Trung tâm khu vực cao trình từ +2,00m đến + 2,50m thuộc đất thịt nặng, độ chua cao, nước ngầm thấp;
-Ven sông Luộc, sông Thái bình thấp trung bình +1,00m đến +1,20m chỗ thấp nhất +0,50m chua vừa đến ít chua, mực nước ngầm cao.
1.4.1.3 Đặc điểm địa chất
Đặc điểm địa chất trong vùng mang những nét đặc trưng của cấu trúc địa chất thuộc sụt trũng sông Hồng, bề dày trầm tích đệ tứ chịu ảnh hưởng rõ rệt của cấu trúc mỏng. Hệ thống Bắc Hưng Hải nằm gọn trong ô trũng của vùng đồng bằng sông Hồng được cấu tạo bằng các trầm tích bở rời thuộc kỷ Đệ tứ với chiều dày từ 150m 160m, do vậy đặc điểm địa chất mang những nét đặc trưng của cấu trúc địa chất thuộc sụt trũng sông Hồng, bề dày trầm tích đệ tứ chịu ảnh hưởng rõ rệt của cấu trúc mỏng.
1.4.1.4 Đặc điểm đất đai thổ nhưỡng
Đất đai được hình thành do phù sa sông Hồng - Thái Bình, thành phần cơ giới của đất từ thịt nhẹ đến thịt pha nhiễm chua và nghèo lân, chia ra thành các loại sau:
-Loại đất phù sa sông Hồng không được bồi màu nâu thẫm trung tính, ít chua, đây là loại đất tốt rất thích hợp cho trồng màu và lúa cao sản.
-Loại đất phù sa sông Hồng không được bồi lắng trung tính ít chua glây trung bình, loại đất này có tầng phù sa dày, thành phần cơ giới đất thịt trung bình đến thịt nặng, loại đất này thích hợp cho cấy lúa 2 vụ.
-Loại đất phù sa sông Hồng có tầng loang lổ không được bồi lắng, màu đất nâu nhạt, tầng phù sa mỏng, thành phần cơ giới từ trung bình đến nặng, bị sét hoá mạnh, chất hữu cơ phân huỷ chậm thường bị chua, cần được cải tạo.
Trong đó, chủ yếu là đất phù sa Glây của hệ thống sông Hồng (Phg) chiếm tỷ lệ diện tích lớn nhất.
1.4.1.5 Đặc điểm khí hậu
Lưu vực Bắc Hưng Hải nằm trong vùng đồng bằng Bắc Bộ, tuy không giáp với biển nhưng vẫn chịu ảnh hưởng của khí hậu miền duyên hải, hàng năm chia hai mùa rõ rệt: mùa nóng từ tháng 4 đến tháng 10, thời tiết nóng ẩm mưa nhiều. Mùa đông lạnh, ít mưa từ tháng 11 đến tháng 3.
1.4.2 Hiện trạng dân sinh kinh tế - xã hội trong vùng nghiên cứu
1.4.2.1 Hành chính
Theo các quyết định phân chia, địa danh hành chính vùng Bắc Hưng Hải bao gồm địa giới hành chính của 4 tỉnh: toàn bộ tỉnh Hưng Yên, 7 huyện và thành phố Hải Dương, tỉnh Hải Dương, 3 huyện thuộc tỉnh Bắc Ninh và 2 quận huyện thuộc thành phố Hà Nội. Các địa danh hành chính cụ thể bao gồm 343 xã, 34 phường với diện tích tự nhiên 214.931ha, dân số 3.001.295 người.
Bảng 1.1 Số liệu hành chính, diện tích, dân số hệ thống Bắc Hưng Hải
TT Tỉnh Số xã Số phường, thị trấn DT tự nhiên (ha) Dân số (người) 1 Hải Dương 133 21 83.653 1.062.532 2 Hưng Yên 145 10 92.600 1.240.002 3 Bắc Ninh 43 3 32.541 386.808 4 Hà Nội 24 3 10.262 311.953 Tổng 343 34 214.931 3.001.295
(Nguồn: Theo niên giám thống kê 2018 của các tỉnh)
Vùng cấp nước của cống Cầu Xe và cống An Thổ bao gồm: một phần diện tích của huyện Tứ Kỳ, một phần huyện Gia Lộc, một phần huyện Thanh Miện và một phần huyện Ninh Giang.
1.4.2.2 Dân cư và lao động
a) Dân cư, dân tộc: Vùng nghiên cứu là các tỉnh thuộc đồng bằng Bắc Bộ, dân tộc ở
đây chủ yếu là dân tộc Kinh sống định canh định cư từ đời này sang đời khác. Mật độ dân số bình quân toàn vùng từ 1100 người/km2 đến 1400 người/km2, trong đó thành thị 2980 - 3800 người/km2, nông thôn là 1242 người/km2. Tỷ lệ nam nữ trong vùng gần
như tương đương nhau khoảng 50%. Dân số ở thành thị là 501.621 người, nông thôn là 2.207.743 người chiếm 82% dân số toàn vùng;
b) Phân bố dân cư theo đơn vị hành chính: Theo số liệu thống kê năm 2018 của các
tỉnh trong vùng nghiên cứu thì toàn bộ vùng có số dân là 3.001.295 người. Trong đó Hải Dương chiếm 35%, Hưng Yên 41%, Bắc Ninh 13%, Hà Nội 10%;
Lao động: Lứa tuổi trong độ tuổi lao động chiếm 53%, đây là lực lượng chủ yếu làm cho kinh tế vùng phát triển. Lực lượng tham gia trong các ngành Nông - Lâm nghiệp là 77%, Công nghiệp là 9,5 – 9,7%, Thương nghiệp là 3,6% còn lại là các ngành nghề khác.
Bảng 1.2 Phân bố dân cư vùng Bắc Hưng Hải năm 2018
TT Tỉnh Dân số 2018 Tổng số Thành thị Nông thôn 1 Hải Dương 1.062.532 192.807 869.724 2 Hưng Yên 1.240.002 129.429 1.110.572 3 Bắc Ninh 386.808 29.181 357.628