- Đánh giá đƣợc hiện trạng, nhu cầu sử dụng nƣớc của tỉnh Sơn La trong những năm gần đây, dự báo nhu cầu sử dụng nƣớc đến năm 2020 và những năm tiếp theo.
- Xác định đƣợc xu hƣớng diễn biến tài nguyên nƣớc mặt tỉnh Sơn La trong bối cảnh biến đổi khí hậu dựa trên kịch bản biến đổi khí hậu của tỉnh Sơn La, các diễn biến này đƣợc thể hiện thông qua dự báo về sự biến đổi của lƣợng mƣa, chế độ mƣa và lƣợng nƣớc bốc hơn và chế độ dòng chảy.
- Đề xuất các giải pháp nhằm quản lý và sử dụng hiệu quả tài nguyên nƣớc mặt trên địa bàn tỉnh Sơn La trong bối cảnh ĐKH.
2.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu: Do hạn chế về nguồn số liệu cũng nhƣ về thời gian nghiên cứu nên đề tài hông nghiên cứu tác động của ĐKH đến nguồn tài nguyên nƣớc ngầm, nguồn tài nguyên nƣớc mặt nhƣ ao hồ, đất ngập nƣớc. Đối tƣợng nghiên cứu là điều iện hí hậu và tài nguyên nƣớc mặt tỉnh Sơn La: lƣợng mƣa, chế độ mƣa, lƣợng nƣớc bốc hơi và chế độ d ng chảy.
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
tài nguyên nƣớc mặt trên địa bàn tỉnh Sơn La, từ đó đề xuất các giải pháp quản lý nhằm quản lý và sử dụng hiệu quả hơn nguồn tài nguyên nƣớc.
- Phạm vi về hông gian: Đề tài đƣợc nghiên cứu trên địa bàn 12/12 huyện, thành phố của tỉnh Sơn La.
- Phạm vi về thời gian: Các số liệu và thông tin trong đề tài nghiên cứu chủ yếu đƣợc lấy từ năm 2000 trở lại đây.
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu hiện trạng, nhu cầu sử dụng nƣớc của tỉnh Sơn La trong những năm gần đây, dự báo nhu cầu sử dụng nƣớc đến năm 2020 và những năm tiếp theo.
- Nghiên cứu tình hình khí hậu từ năm 2000 đến nay, xu hƣớng diễn biến tài nguyên nƣớc mặt tỉnh Sơn La trong bối cảnh biến đổi khí hậu dựa trên kịch bản biến đổi khí hậu của tỉnh Sơn La.
- Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp nhằm quản lý và bảo vệ tài nguyên nƣớc mặt trong bối cảnh biến đổi hí hậu.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
Luận văn áp dụng các phƣơng pháp nghiên cứu sau đây để giải quyết các vấn đề nghiên cứu đƣợc đặt ra.
- Phƣơng pháp luận
Ở Sơn La nƣớc mặt chủ yếu là nƣớc trong sông, suối, ao, hồ. Nó đƣợc bổ sung một cách tự nhiên bởi mƣa và d ng chảy đến từ ngoài biên giới, và bị mất đi chủ yếu bởi bốc thoát hơi và dòng chảy ra khỏi địa phƣơng. Hiệu ích của nƣớc mặt phụ thuộc nhiều vào số lƣợng, chất lƣợng của nó và cách thức quản lý sử dụng của con ngƣời.
Biến đổi khí hậu ảnh hƣởng đến tài nguyên nƣớc thể hiện rõ nhất ở biến đổi lƣợng mƣa, biến đổi phân bố mƣa theo không gian và thời gian, và biến đổi của nhiệt độ. Biến đổi lƣợng mƣa và phân bố mƣa làm biến đổi trữ lƣợng nƣớc lƣu lƣợng dòng chảy trong năm. iến đổi nhiệt độ làm kéo theo biến đổi lƣợng
bốc thoát hơi, cũng dẫn đến biến đổi trữ lƣợng nƣớc và dòng chảy.
Để nghiên cứu ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nƣớc mặt trƣớc hết cần phân tích mối liên hệ của số lƣợng và chất lƣợng nƣớc mặt với đặc điểm mƣa và nhiệt, xác định đặc điểm biến đổi của mƣa và nhiệt do biến đổi khí hậu gây nên, từ đó xác định biến đổi đặc điểm của tài nguyên nƣớc liên quan đến biến đổi khí hậu và những giải pháp quản lý tƣơng ứng.
Vì vậy, đề tài này phải thu thập và phân tích những thông tin về mối quan hệ giữa đặc điểm mƣa, nhiệt với số lƣợng và chất lƣợng nƣớc mặt, đặc điểm biến đổi mƣa nhiệt trong tƣơng lai, xác định những biến đổi về đặc điểm nƣớc mặt trong tƣơng lai và giải pháp giảm thiểu.
- Phƣơng pháp thu thập và xử lý thông tin + Phƣơng pháp ế thừa tƣ liệu
Đề tài kế thừa các báo cáo nghiên cứu khoa học, các văn bản Quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế xã hội liên quan đến quản lý sử dụng tài nguyên nƣớc, biến đổi khí hậu, phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai. Đề tài cũng ế thừa các số liệu quan trắc về hí tƣợng thủy văn, những số liệu mô tả các kịch bản biến đổi khí hậu ở Việt Nam và tỉnh Sơn La.
+ Phƣơng pháp đánh giá nhanh
Đề tài hảo sát bằng đánh giá nhanh những thông tin về đặc điểm tài nguyên nƣớc, đặc điểm hí tƣợng thủy văn ở 12 huyện, thành phố trên địa bàn tỉnh Sơn La. Nhóm nghiên cứu làm việc trực tiếp với các ph ng chuyên môn của Sở Tài nguyên và Môi trƣờng, an Chỉ huy ph ng chống lũ bão và tìm iếm cứu nạn tỉnh Sơn La, Cục Thống ê tỉnh Sơn La và Đài Khí tƣợng thủy văn hu vực Tây Bắc. Nội dung phỏng vấn và thu thập thông tin chủ yếu gồm hiện trạng của tài nguyên nƣớc, ảnh hƣởng của biến đổi hí hậu đến đặc điểm tài nguyên nƣớc mặt, những giải pháp cho quản lý tài nguyên nƣớc mặt trong hung cảnh của biến đổi hí hậu.
+ Phƣơng pháp thống kê
Đề tài sử dụng phƣơng pháp thống ê để tổng hợp số liệu và phân tích hiện trạng tài nguyên nƣớc, ảnh hƣởng của các yếu tố khí hậu đến tài nguyên nƣớc. Phần lớn dữ liệu đƣợc sử dụng thống kê, tổng hợp từ dự án “Xây dựng kế hoạch hành động ứng phó với ĐKH tỉnh Sơn La” trong năm 2012 do Sở Tài nguyên Môi trƣờng tỉnh Sơn La làm cơ quan chủ quản. Đề tài cũng áp dụng phƣơng pháp phân tích tổng hợp để phân tích đặc điểm trong kịch bản biến đối khí hậu của tỉnh Sơn La, ảnh hƣởng của nó tới tài nguyên nƣớc và xác định những giải pháp quản lý tài nguyên nƣớc thích hợp.
Để đánh giá diễn biến khí hậu ở Sơn La, chuỗi số liệu 50 năm (1961 - 2010) của 8 trạm Sơn La, ắc Yên, Cò Nòi, Mộc Châu, Phù Yên, Quỳnh Nhai, Sông Mã, và ên Châu đã đƣợc sử dụng trong Kịch bản biến đối khí hậu của tỉnh Sơn La nhƣ sau:
Đánh giá mức độ biến đổi và xu thế biến đổi của các yếu tố khí hậu nêu trên đƣợc đánh giá thông qua 2 tham số sau:
a) Độ lệch tiêu chuẩn (S) 2 1 1 2 ) ( 1 n t t x n S x b) Biến suất (Sr) % 100 * x S Sr
Thời kỳ đánh giá tùy thuộc vào khả năng hai thác số liệu của trạm và mỗi yếu tố. Sau đây là ết quả phân tích trên cơ sở số liệu quan trắc địa phƣơng.
Để phân tích xu thế của nhiệt độ trung bình từng năm theo thời gian. Có thể biểu diễn một cách đơn giản giá trị nhiệt độ và thời gian trên hệ trục tọa độ Oxy, trong đó, trục Ox biểu diễn thời gian phân tích số liệu, trục Oy biểu diễn giá trị của nhiệt độ trung bình năm tại trạm. Trên đồ thị biểu diễn, dễ dàng nhận thấy sự tăng, giảm nhiệt độ trong thời kì quan trắc. Xu thế biến đổi nhiệt độ
trong giai đoạn ngắn cũng dễ đƣợc nhận thấy.
Tốc độ biến đổi theo thời gian đƣợc xác định theo phƣơng pháp phân tích xu thế. Theo phƣơng pháp này, mối quan hệ giữa yếu tố x và thời gian t đƣợc xác định dƣới dạng phƣơng trình tuyến tính:
xt = b0 +b1t (1) Với b0 và b1 đƣợc ƣớc tính theo phƣơng pháp bình phƣơng tổi thiểu
n t n t t t t t t x x b 1 2 1 1 ) ( ) )( ( ; b0 x b1t (2)
Các đặc trƣng thu đƣợc từ phƣơng trình bao gồm + Tốc độ xu thế: b1.
+ Gốc xu thế: b0.
+ Mức tăng hay giảm trong thời kỳ nghiên cứu.
D = b1n (3) + Hệ số tƣơng quan (rxt). 2 1 1 2 1 2 1 ) ( ) ( ) )( ( n t n t t n t t xt t t x x t t x x r (4)
Thời kỳ đánh giá tùy thuộc vào khả năng hai thác số liệu của trạm và mỗi yếu tố. Sau đây là ết quả phân tích trên cơ sở số liệu quan trắc địa phƣơng.
c) Đại lƣợng dùng để đánh giá tăng giảm lƣợng mƣa:
Để đánh giá mức thay đổi của lƣợng mƣa qua các thập kỷ, chúng tôi sử dụng chuỗi “tỷ chuẩn sai” có dạng:
100 . (%) Chuan Chuan i R R R TCM (5)
Ở đây Ri là lƣợng mƣa ứng với năm thứ i; Rchuan là lƣợng mƣa trung bình của thời kỳ chuẩn 1980 – 1999.
Quy trình xây dựng kịch bản BĐKH cho tỉnh Sơn a:
Quy trình tính toán nhằm xây dựng các kịch bản ĐKH cho tỉnh Sơn La đƣợc thực hiện tƣơng tự nhƣ quy trình xây dựng kịch bản ĐKH cho Việt Nam. Các kịch bản phát thải đƣợc sử dụng ứng với phƣơng án phát thải vừa là B2. Các yếu tố nhƣ nhiệt độ trung bình và lƣợng mƣa là ết quả sử dụng phƣơng pháp chi tiết hóa thống kê; các yếu tố cực trị của nhiệt độ và lƣợng mƣa là sản phẩm của mô hình khí hậu khu vực PRECIS.
Trong phƣơng pháp chi tiết hóa thống kê sự phù hợp của các hàm chuyển đƣợc nhận định thông qua độ lớn của hệ số tƣơng quan tuyến tính giữa nhiệt độ, lƣợng mƣa mô phỏng, phân tích bằng mô hình toàn cầu và quan trắc ở Việt Nam.
Ở Sơn La, chuỗi số liệu nhiệt độ trung bình và lƣợng mƣa của 8 trạm Sơn La, Bắc Yên, Cò Nòi, Mộc Châu, Phù Yên, Quỳnh Nhai, Sông Mã và Yên Châu với độ dài chuỗi là 1961- 2010 để khảo sát mối quan hệ tƣơng quan và thiết lập hàm chuyển đƣợc sử dụng trong quá trình tính toán. Kết quả khảo sát cho thấy mối quan hệ của nhiệt độ trung bình tháng giữa số liệu quan trắc và số liệu tái phân tích tại cùng một trạm khá chặt chẽ. Hầu hết các tháng có hệ số tƣơng quan > 0,8. Với mối quan hệ này ta có thể sử dụng một cách đơn giản hàm hồi quy tuyến tính 1 biến làm hàm chuyển.
Tiếp đó tiến hành khảo sát thử mối quan hệ giữa tỷ chuẩn mƣa đã quy về trạm từ nguồn số liệu tái phân tích đã nêu và nguồn số liệu quan trắc. Kết quả cho thấy mối quan hệ giữa lƣợng mƣa quan trắc và số liệu tái phân tích cho kết quả rất kém, hệ số tƣơng quan thấp không bảo đảm tiêu chuẩn để có thể tiến hành hồi quy. Nói cách khác, không thể xây dựng đƣợc các hàm chuyển từ các mối quan hệ này. Do vậy, với yếu tố lƣợng mƣa chủ yếu sử dụng kết quả trực tiếp từ mô hình toàn cầu.
Chƣơng 3
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI
3.1. Điều kiện tự nhiên
a. Vị rí địa lý
Sơn La là tỉnh miền núi thuộc vùng cao phía Tây Bắc Việt Nam, nằm ở khu vực trung tâm của vùng, có tọa độ địa lý từ 20039’đến 22002’ vĩ độ Bắc và từ 103011’đến 105002’ inh độ Đông, có giáp ranh nhƣ sau:
- Phía Bắc giáp tỉnh Lai Châu và tỉnh Yên Bái.
- Phía Nam giáp tỉnh Thanh Hoá và nƣớc Cộng hòa Dân chủ nhân dân Lào. - Phía Đông giáp tỉnh Hoà Bình và tỉnh Phú Thọ.
- Phía Tây giáp tỉnh Điện Biên.
Hình 3.1. Vị trí địa lý tỉnh Sơn La [24]
Tây Bắc theo Quốc lộ 6. Tỉnh có đƣờng biên giới với nƣớc CHDCND Lào dài 250 km với cửa khẩu Quốc gia Loóng Sập, Chiềng Khƣơng. Sơn La là tỉnh vùng cao, địa hình hiểm trở, nằm sâu trong nội địa, cách xa các trung tâm lớn, hệ thống giao thông vận tải chƣa phát triển toàn diện, đi lại giao lƣu trao đổi hàng hoá gặp nhiều hó hăn, đây là yếu tố hó hăn cơ bản, hạn chế không nhỏ trong việc thu hút đầu tƣ, thúc đẩy phát triển nền kinh tế - xã hội của tỉnh.
Tỉnh Sơn La có tổng diện tích tự nhiên là 1.417.444 ha, đứng thứ 3 trên tổng số 63 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ƣơng của cả nƣớc (sau Nghệ An và Gia Lai), bằng 4,28 % tổng diện tích tự nhiên toàn quốc và bằng 37,88 % tổng diện tích tự nhiên vùng Tây bắc. Tỉnh có 12 đơn vị hành chính cấp huyện (11 huyện và 01 thành phố).
b. Địa ìn , địa mạo
Địa hình của tỉnh chia cắt phức tạp, núi đá cao xen lẫn đồi, thung lũng, l ng chảo và các cao nguyên, có độ cao trung bình từ 600 - 700 m so với mặt nƣớc biển, có 3 hệ thống núi chính chạy song song theo hƣớng Tây Bắc - Đông Nam.
- Hệ thống núi phía tả ngạn sông Đà, là ranh giới giữa Sơn La và ên Bái, bắt nguồn từ đỉnh Nậm Khan (Quỳnh Nhai) có độ cao 1.130 m, chạy qua Mƣờng La, Bắc ên đến Phù Yên với các đỉnh cao từ 1.000 - 2.500 m hình thành lƣu vực tả ngạn sông Đà.
- Hệ thống núi phía hữu ngạn sông Mã, là ranh giới giữa Sơn La và Lào, bắt nguồn từ đỉnh Phù Dinh đến đỉnh PuTenLuông có đỉnh cao đến 2.000 m, hình thành nên vùng giữa hữu ngạn sông Mã.
- Hệ thống núi xen giữa lƣu vực sông Đà và sông Mã, bắt nguồn từ đỉnh Tà Con (Thuận Châu) có độ cao 1.717 m qua Mai Sơn, ên Châu, Mộc Châu gồm các đỉnh núi cao từ 1.000 - 1.500 m.
Do đặc điểm kiến tạo địa chất với các đứt gãy điển hình nhƣ đứt gãy sông Đà, Nậm Pia đã tạo cho Sơn La nhiều dạng địa hình đặc trƣng vùng núi, có địa thế hiểm trở, nhiều đỉnh núi cao xen kẽ các hẻm sâu, mức độ chia cắt sâu và
mạnh. Đất canh tác nhỏ hẹp, thế đất nghiêng dốc, độ dốc dƣới 250 chiếm tỷ lệ thấp (< 15%). Vùng giữa sông Đà và sông Mã hình thành 2 cao nguyên lớn là cao nguyên Mộc Châu độ cao từ 800 - 1.050 m, diện tích khoảng 2 vạn ha, chạy dọc theo 2 bên đƣờng Quốc lộ 6 từ Hoà ình đến Yên Châu và cao nguyên Sơn La - Nà Sản nằm ở độ cao 600 - 800 m, diện tích khoảng 1,5 vạn héc ta từ Yên Châu đến đèo Pha Đin (Thuận Châu). Hai cao nguyên tƣơng đối rộng và bằng phẳng, đất đai tốt, là địa bàn có ƣu thế để hình thành vùng sản xuất nguyên liệu lớn, quy mô tập trung theo hƣớng hàng hoá với cơ cấu đa dạng gồm phát triển các loại cây công nghiệp, cây màu, cây ăn quả, chăn nuôi và trồng rừng.
Nằm xen kẽ giữa các cao nguyên là vùng lòng chảo, thung lũng với những cánh đồng lúa nƣớc lớn có quy mô từ 300 - 1.000 ha do phù sa các con sông suối bồi đắp tạo thành.
c. Khí hậu
Sơn La nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi, mùa đông lạnh khô, mùa hè nóng ẩm, mƣa nhiều. Khí hậu Sơn La chia làm 4 mùa rõ rệt: xuân, hạ, thu, đông. Sơn La nóng ẩm vào mùa xuân, nắng nóng vào lúc giao mùa giữa mùa xuân và mùa hạ, hơi lạnh vào mùa thu, lạnh buốt vào mùa đông. Những năm gần đây nhiệt độ hông hí trung bình/năm có xu hƣớng tăng hơn 20 năm trƣớc đây từ 0,50
C - 0,60C, ở thành phố Sơn La từ 20,90C lên 21,10C, Yên Châu từ 22,60C lên 230C). Lƣợng mƣa trung bình năm có xu hƣớng giảm, chẳng hạn, ở thành phố từ 1.445 mm xuống 1.402 mm, ở Mộc Châu từ 1.730 mm xuống 1.563 mm. Độ ẩm hông hí trung bình năm cũng giảm. Cụ thể các yếu tố cơ bản về khí hậu Sơn La nhƣ sau:
- Mùa đông lạnh và khô kéo dài từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau. Mùa hè