Tài nguyên nƣớc (TNN) đƣợc coi là một trong những tài nguyên thiên nhiên quan trọng nhất. Nó là tài nguyên tái tạo đƣợc nhƣng không phải là vô hạn và phải đƣợc xem là loại hàng hóa đặc biệt. Nghiên cứu, quản lý tổng hợp tài nguyên nƣớc theo lƣu vực sông đang đƣợc các nƣớc và khu vực quan tâm. Nhiều nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đã và đang đƣợc tiến hành dƣới các khía cạnh khác nhau đều nhằm mục tiêu là khai thác hợp lý, bảo vệ tài nguyên nƣớc và phát triển bền vững. Quản lý và quy hoạch lƣu vực sông có thể đƣợc hiểu theo nghĩa rộng là một nỗ lực nhằm xác định việc sử dụng tối ƣu nguồn nƣớc sẵn có với những áp lực về đất đai, nông nghiệp, áp lực về các công trình trong lƣu vực và áp lực xã hội.
1.3.1 Trên thế giới
Đề tài “Đánh giá các tác động tiềm tàng của biến đổi khí hậu đối với chất lƣợng nguồn nƣớc mặt” với mục đích nghiên cứu trong sự biến động của tác động môi trƣờng xung quanh làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc cũng nhƣ trên bề mặt của nƣớc trong khu vực nghiên cứu là sông, hồ tại United Kingdom (UK). Đồng thời, sự thay đổi trong môi trƣờng làm thay đổi sức chảy, chiều hƣớng và tốc độ của dòng chảy trong khu vực sông, hồ. Sự thay đổi này ít nhiều cũng làm ảnh hƣởng đến cấu trúc bề mặt chứa của sông, hồ. Bên cạnh đó, đề tài cũng nghiên cứu về vấn đề các thành phần hóa học có ảnh hƣởng đến chất lƣợng của nƣớc nhƣ: tính chất axit, chất carbon hữu cơ hòa tan (DOC), nhu cầu oxy sinh hóa (BOD),lƣợng oxy hòa tan trong nƣớc (DO), nitrate, ammonia, pH và nhiệt độ trong nƣớc. Đặc biệt, yếu tố chủ yếu ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc sông, hồ đều có tác động liên quan đến con ngƣời. [6]
22
Đề tài “ Tác động Biến đổi khí hậu về chất lƣợng nƣớc về khả năng thích ứng” nghiên cứu những áp lực làm thay đổi trên toàn cầu trong đó bao gồm, những yếu tố liên quan đến biến đổi khí hậu, liên quan đến chất lƣợng nƣớc ngọt. Bên cạnh đó phần lớn còn nhiều thiếu sót liên quan đến sự hiểu biết để liên kết quá trình thực hiện thủy lực cơ bản để tạo nên tính biến động trong chất lƣợng của nƣớc (WQ) so với vấn đề thay đổi trong môi trƣờng. Kết hợp với những nghiên cứu về phát triển chính sách và quản lý sao cho phù hợp với dự định phát triển. Mục đích của việc nghiên cứu này là đánh giá sự biến đổi khí hậu đƣợc lên dự án tác động lên những thành phần WQ đƣợc chọn trong hoàn cảnh mà nguyên nhân gây ô nhiễm không phải từ ngành nông nghiệp. Sự đánh giá trong lĩnh vực khu vực nghiên cứu tại hệ thống dẫn nƣớc Mkabela gần khu vực Warburg trong KwaZulu-Natal, South Africa. Bài nghiên cứu này bao gồm những dự án ứng dụng sự thay đổi khí hậu vào hệ thống mô hình chất lƣợng nƣớc ACRU-NPS để tiến hành tiếp cận đến các thành phần yếu tố của chất lƣợng nƣớc (phù sa, nitrogen và phosphorus). Những kết quả để bắt đầu cho việc xác định sự tƣơng quan tích cực giữa mối quan hệ ứng dụng của WQ và sự ô nhiễm từ ngƣời dân nhƣ những phát sinh từ phân bón trong nông nghiệp. Dự án GCM cho thấy sự tăng trƣởng trong việc chảy tràn ra và liên quan đến thay đổi trong sự tổng hợp biến đổi của WQ và những nguồn gốc thƣợng nguồn thuộc ngƣời dân di cƣ. Quá trình thực hiện từ những năm thực hiện mô hình khí hậu trong lịch sử có thể làm thông tin phù hợp cho quản lý dòng chảy WQ, mô hình cũng đồng thời có thể sử dụng để phát triển để thích hợp với sự thay đổi khí hậu ngày nay.
Nghiên cứu “Ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu đối với nguồn nƣớc ngầm ven biển” của Priyantha Ranjana, So Kazamaa, Masaki Sawamoto thực hiện năm 2010. Nghiên cứu này nhằm đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đối với tài nguyên nƣớc ngầm bị xâm nhập mặn các trong tầng chứa nƣớc ngầm ven biển. Đánh giá của các tác giả đƣợc dựa trên mô hình khí hậu Hadley Centre, HadCM3, với kịch bản phát thải cao và thấp (SRES A2 và B2) cho giai đoạn năm 2000- 2099. Trong cả hai kịch bản, các nguồn tài nguyên nƣớc ngầm bị thiệt hại hàng năm cho thấy xu
23
hƣớng ngày càng tăng sự thiếu hụt nƣớc ở tất cả các vùng nghiên cứu, ngoại trừ khu vực phía bắc châu Phi/Sahara. Nghiên cứu cho thấy, đơn thuần lƣợng mƣa và nhiệt độ không thể hiện mối tƣơng quan cao với sự giảm sút nguồn nƣớc ngầm. Tuy nhiên, mối quan hệ giữa chỉ số khô hạn và mất nƣớc ngầm lại có mối tƣơng quan nghịch chặt chẽ. Các tác giả cũng thảo luận về tác động của sự giảm sút tài nguyên nƣớc ngầm với các hoạt động kinh tế-xã hội, chủ yếu về tăng trƣởng dân số và bình quân tài nguyên nƣớc ngầm trên đầu ngƣời.
1.3.2 Ở Việt Nam
Đề tài “Nghiên cứu ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu đến biến đổi tài nguyên nƣớc ở ĐBSCL” (Trần Hồng Thái, 2013). Qua nghiên cứu, đã xác định, dòng chảy vào Việt Nam xét tại trạm thủy văn Tân Châu và Châu Đốc có xu hƣớng giảm. Theo tác giả, sự suy giảm dòng chảy trong mùa cạn sẽ dẫn đến các thách thức và thiếu hụt dòng chảy vào ĐBSCL. Nhiệt độ trung bình khu vực ĐBSCL có xu hƣớng tăng dần theo thời gian ở tất cả các mùa trong năm, trong đó mức tăng nhiệt độ trong mùa hè và mùa thu cao hơn so với mùa đông và mùa xuân. Lƣợng mƣa qua các thập kỷ trong mùa đông và mùa xuân có xu hƣớng giảm, trong đó tốc độ tăng vào mùa xuân nhanh hơn so với mùa đông. Ngƣợc lại, mùa hè và mùa thu có xu hƣớng tăng, trong đó tốc độ tăng ở mùa thu nhanh hơn so với mùa hè. Tác giả cũng đã xác định đƣợc các thách thức ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu đến vùng ĐBSCL là cơ sở để đƣa ra đƣợc đề xuất các giải pháp khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên nƣớc, bảo đảm nguồn nƣớc phục vụ phát triển bền vững ở ĐBSCL.
Đề tài “Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến TNN tỉnh Hà Giang và đề xuất giải pháp ứng phó” (Nguyễn Long Biên, 2012) đã đánh giá đƣợc các tác động của BĐKH đến tài nguyên nƣớc tỉnh Hà giang nhƣ lƣợng mƣa, dòng chảy và nƣớc mặt, lũ ống, lũ quét, lƣợng bố hơi và hạn hán. Đề tài cũng đề xuất các giải pháp ứng phó trong lĩnh vực TNN trong điều kiện nhiệt độ, lƣợng mƣa và các hiện tƣợng thời tiết bất thƣờng, tai biến tác động mạnh đến TNN tỉnh Hà Giang, chú trọng khâu quản lý tổng hợp TNN. Tuy nhiên nghiên cứu chƣa xem xét ảnh hƣởng của BĐKH đến tài
24
nguyên nƣớc ngầm, đây là vấn đề có tầm quan trọng lớn trong việc giải quyết bài toán khô hạn tại tỉnh Hà Giang.
Đề tài “nghiên cứu ảnh hƣởng của nƣớc biển dâng đến tài nguyên nƣớc ngầm huyện đảo Phú Quý”(Khƣơng Văn Hải, 2012) tập trung nghiên cứu các tác động của nƣớc biển dâng trong điều kiện khí hậu tƣơng lai đến tài nguyên nƣớc ngầm nhƣng chƣa đánh giá đƣợc sự tác động của của các yếu tố cực đoan ở hiện tại và tƣơng lai nhƣ: hạn hán, nƣớc biển dâng do gió mùa, nƣớc biển dâng do sóng, nƣớc biển dâng do bão; chƣa đánh giá đƣợc sự ảnh hƣởng của chế độ thủy triều đến nguồn nƣớc ngầm trên đảo.
Đề tài “Xây dựng mô hình tính toán một số thông số dƣới tác động của biến đổi khí hậu phục vụ quy hoạch sử dụng đất, giao thông, tài nguyên nƣớc và hạ tầng cơ sở cho TP. Hồ Chí Minh” (Nguyễn Kỳ Phùng, Lê Văn Tâm, 2011) đã ứng dụng mô hình SIMCLIM để xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu và mực nƣớc biển dâng chi tiết cho riêng khu vực thành phố Hồ Chí Minh theo các mốc thời gian từ 2020, đến 2100 ứng với 02 kịch bản phát thải: trung bình (B2) và cao (A1FI). Đề tài đã dự báo sự biến động nhiệt độ, lƣợng mƣa trung bình, phân bố mƣa tại thành phố Hồ Chí Minh trong tƣơng lai dƣới tác động của biến đổi khí hậu. Đặc biệt, đề tài đã dự báo đƣợc mực nƣớc biển dâng, từ đó chỉ ra đƣợc mức độ tác động của nƣớc biển dâng đến quy hoạch sử dụng đất, giao thông, tài nguyên nƣớc và hạ tầng cơ sở của TP. Hồ Chí Minh. Đề tài cũng đã xây dựng đƣợc bộ bản đồ ngập khu vực thành phố Hồ Chí Minh ứng với từng giá trị mực nƣớc biển dâng. Tuy nhiên, mức độ chi tiết của bộ bản đồ này chƣa cao.
Đề tài “Tác động của biến đổi khí hậu lên nguồn nƣớc và ảnh hƣởng của nó tới sản xuất lúa ở đồng bằng sông Cửu Long” (Nguyễn Duy Khang, 2011). Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng mô hình thủy văn, thủy lực để nghiên cứu quá trình lan truyền mặn và diễn biến lũ ở Đồng bằng sông Cửu Long cho hai kịch bản: "hiện tại" (2000s) và "tƣơng lai" (2090s). Kịch bản "hiện tại" đƣợc xây dựng dựa trên số liệu thủy văn và xâm nhập mặn quan trắc trong giai đoạn 1998 - 2006... .Trong nghiên
25
cứu này tác giả sử dụng giá trị mặn 2.5 g/L nhƣ là ngƣỡng mặn tiêu chuẩn cho nƣớc dùng để tƣới cho lúa. Áp dụng ngƣỡng mặn trên, chúng tôi tính toán thời đoạn nƣớc sẵn có để tƣới cho tất cả các điểm lƣới của mô hình tính toán thủy lực và xâm nhập mặn. Các kết quả này đƣợc chuyển qua dạng cơ sở dữ liệu GIS và từ đó có thể dùng để nội suy cho bất kỳ vị trí nào trên đồng bằng. Trong nghiên cứu này, tác giả mặc định là trong mùa mƣa thì nƣớc mƣa đủ để tƣới cho lúa. Do vậy, tổng thời đoạn nƣớc sẵn có để tƣới cho lúa (sau đây chúng tôi gọi tắt là thời đoạn tƣới) trong năm tại bất kỳ vị trí nào sẽ bằng nƣớc thời đoạn tƣới trong mùa khô (từ tháng 12 đến tháng 5 năm sau) của vị trí đó cộng với 6 tháng mùa mƣa. Kết quả là việc tăng lƣu lƣợng của dòng chảy đến ở biên thƣợng lƣu trong các tháng mùa khô trong kịch bản „tƣơng lai” đƣợc mong đợi là sẽ làm giảm xâm nhập mặn (tác động có lợi), và ngƣợc lại nƣớc biển dâng sẽ làm nƣớc biển xâm nhập sâu hơn (tác động bất lợi). Theo kết quả thì tác động có lợi của việc tăng lƣu lƣợng dòng chảy đến là lớn hơn so với tác động bất lợi của nƣớc biển dâng. Kết quả này phản ánh tính hiệu quả của hệ thống cống ngăn mặn ven biển ĐBSCL hiện hữu. Có thể thấy là tác động có lợi trội hơn tác động bất lợi ở hầu hết các vùng ven biển, rõ ràng hơn ở Trà Vinh và Long An.