2 P ) Thời kỳ QR0R(mP 3 P /s) %Qtb QRmaxR(mP 3 P /s) %Qtb QRminR(mP 3 P /s) %Qtb TB(1959-2007) 413 100 3822 100 87 100 1961-1970 430 104 3754 98 97 112 1971-1980 433 105 4409 115 91 105 1981-1990 439 106 4136 108 91 105 1991-2000 391 95 3338 87 85 97 2001-2008 374 90 3745 98 74 86 2005-2008 363 88 4383 115 86 99
Hỡnh 2-5: Xu thế biến đổi của dũng chảy năm (QR0R), Qmax, Qmin tại trạm Dừa
U
Ghi chỳU: - Đường màu tớm biểu diễn sự biến đổi của QR0R, QRmaxR, QRminR - Đường màu xanh là đường trung bỡnh
- Nước biển dõng: vựng biển Nghệ An (Bắc Trung Bộ) tăng trung bỡnh 3mm/năm (1993-2008). Tương đương trung bỡnh so với thế giới. Trong 55 qua nước biển tại Hũn Dấu (trong Vịnh Bắc Bộ) đó dõng lờn 20cm. (nguồn Bộ tài nguyờn và mụi trường)
2.2.2. Kịch bản biến đổi khớ hậu và nước biển dõng
Theo kịch bản biến đổi khớ hậu, nước biển dõng cho Việt Nam do Bộ Tài Nguyờn và Mụi Trường giới thiệu thỏng 6 năm 2009 đối với khu vực Bắc Trung Bộ theo 3 kịch bản: Kịch bản phỏt thải thấp (B1) thế giới phỏt triển tương đối hoàn hảo
ớt phỏt thải khớ nhà kớnh, Kịch bản phỏt thải trung bỡnh (B2) - Kịch bản B1 cú được thực hiện nhưng khụng hoàn hảo. Nờn phỏt thải nhà kớnh chỉ đạt ở mức trung bỡnh , Kịch bản phỏt thải cao (A2).
Trong đú kịch bản B2 được Bộ Tài Nguyờn và Mụi Trường khuyến nghị sử dụng trong thời điểm hiện nay cho cỏc Bộ, ngành và địa phương làm định hướng ban đầu trong việc đỏnh giỏ ảnh hưởng của biến đổi khớ hậu, nước biển dõng và xõy dựng kế hoạch hành động ứng phú với biến đổi khớ hậu.
a. Về nhiệt độ (B2):
Vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bỡnh năm cú thể tăng lờn 2,8P
0
P
C ở Bắc Trung Bộ so với trung bỡnh thời kỳ 1980-1999.
Bảng 2-3: Mức tăng nhiệt độ trung bỡnh (P
0
P
C) so với thời kỳ 1980-1999 ở vựng Bắc Trung Bộ theo kịch bản phỏt thải trung bỡnh (B2)
Thời kỳ trong năm
Cỏc mốc thời gian của thế kỷ 21
2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 XII-II 0,6 0,8 1,1 1,4 1,8 2,1 2,4 2,7 2,9 III-V 0,7 0,9 1,2 1,8 2,0 2,4 2,8 3,0 3,2 VI-VIII 0,5 0,7 1,0 1,3 1,6 1,9 2,2 2,4 2,6 IX-XI 0,5 0,8 1,0 1,4 1,7 2,0 2,2 2,5 2,7 b. Về lượng mưa:
Vào cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm cú thể tăng khoảng 7-8% ở Bắc Trung Bộ so với trung bỡnh thời kỳ 1980-1999. Lượng mưa thời kỳ từ thỏng 3 đến thỏng 5 sẽ giảm khoảng 10% so với thời kỳ 1980-1999. Lượng mưa cỏc thỏng cao điểm của mựa mưa sẽ tăng từ 10-15%.
Bảng 2-4: Mức thay đổi lượng mưa (%) so với thời kỳ 1980-1999 ở vựng Bắc Trung Bộ theo kịch bản phỏt thải khớ trung bỡnh (B2)
Thời kỳ trong năm
Cỏc mốc thời gian của thế kỷ 21
2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 XII-II 0,6 0,9 1,2 1,6 1,9 2,2 2,5 2,8 3,0 III-V -1,9 -2,9 -4,0 -5,2 -6,3 -7,3 -8,3 -9,1 -9,9 VI-VIII 2,9 4,2 5,9 7,6 9,3 10,8 12,2 13,4 14,6 IX-XI 1,7 2,5 3,5 4,5 5,4 6,3 7,1 7,8 8,5 c. Nước biển dõng
Kết quả tớnh toỏn phỏt thải thấp, trung bỡnh và cao cho thấy vào giữa thế kỷ 21 mực nước biển cú thể dõng thờm 28 đến 33cm và đến cuối thế kỷ 21 mực nước biển dõng thờm 65 đến 100cm so với thời kỳ 1980-1999.
Bảng 2-5: Mực nước biển dõng (cm) so với thời kỳ 1980-1999
Kịch Bản Cỏc mốc thời gian của thế kỷ 21
2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 Thấp (B1) 11 17 23 28 35 42 50 57 65 Trung bỡnh (B2) 12 17 23 30 37 46 54 64 75 Cao (A1FI) 12 17 24 33 44 57 71 86 1000
2.2.3. Phõn tớch ảnh hưởng của BĐKH đến dung tớch hữu ớch của hồ chứa a. Ảnh hưởng đến nhu cầu dựng nước
Cỏc hồ chứa nước tại Nghệ An chủ yếu được thiết kế và xõy dựng từ những năm 1970 – 1980. Đến nay do điều kiện khớ hậu biến đổi, theo kịch bản biến đổi khớ hậu ở vựng Nghệ An thỡ nhiệt độ trung bỡnh tăng từ 2 đến 3P
0 P C, nhiệt độ thấp nhất trung bỡnh tăng từ 2,2 đến 3,0P 0 P
C, nhiệt độ cao nhất trung bỡnh tăng từ 2,0 đến 3,2P
0
P C. Số ngày cú nhiệt độ cao nhất trờn 35P
0
P
C tăng từ 15 đến 30 ngày. Về lượng mưa, theo kịch bản phỏt thải trung bỡnh , lượng mưa năm tăng phổ biến từ 2 đến 7%. Xu thế chung là lượng mưa mựa khụ giảm và lượng mưa mựa mưa tăng . Khi nhiệt độ trung bỡnh tăng, lượng mưa giảm trong mựa khụ dẫn đến cần phải tăng hệ số tưới hay nhu cầu tăng lờn. Hệ số tưới mặt ruộng (q- l/s/ha): được tớnh toỏn theo phương phỏp của tổ chức Nụng nghiệp và Lương thực thế giới (FAO) lập ra cú tờn chương trỡnh là Cropwat:
* Xỏc định lượng bốc hơi mặt ruộng ETcrop ETcrop = ETR0R.Kc (2-1) Trong đú:
- ETR0R: là lượng bốc hơi tiềm năng được tớnh theo cụng thức Perman- Monteith. Trong đú ETR0R là hàm số của nhiệt độ khụng khớ (CP
0
P
), độ ẩm khụng khớ (%), tốc độ giú (m/s), thời gian chiếu sỏng (h) và độ bức xạ của mặt trời. Khi nhiệt độ, tốc độ giú, thời gian chiếu sỏng tăng dẫn đến lượng bốc hơi ETR0R tăng.
- Hệ số Kc: Hệ số cõy trồng * Xỏc định lượng nước tưới: - Đối với lỳa nước:
Irreq = (ETR0Rcrop + P) – Peff (2-2) - Đối với cõy trồng cạn
Irreq = ETR0Rcrop – Peff (2-3) Trong đú:
+ Peff: là lượng mưa hiệu quả - lượng mưa rơi trờn mặt ruộng tại thời điểm tớnh toỏn cú thể lợi dụng được thay cho mức tưới.
+ P: là lượng ngấm trờn mặt ruộng, được tớnh bằng lượng ngấm ổn định nhõn với thời gian tớnh toỏn.
Ngoài lượng nước tưới cho cõy trồng tớnh từ thời điểm gieo cấy đến khi thu hoạch, đối với lỳa cũn phải kể tới lượng cấp cho mạ và làm ải hoặc làm dầm.
Từ cụng thức (2-2), (2-3) ta thấy rằng khi lượng mưa trong mựa khụ giảm
→Peff giảm → lượng nước tưới tăng (Irreq tăng) * Hệ số tưới mặt ruộng (q):
Sau khi xỏc định được lượng nước cần tưới cho từng loại cõy trồng ở từng giai đoạn (trong chương trỡnh tớnh cho 10 ngày một).
T Irreq q . 4 , 86 = (l/s/ha) (2-4) Trong đú:
- T: Thời gian tưới, đơn vị là ngày.
- Irreq: Lượng nước tuới thời đoạn, đơn vị là mP
3
P . * Tớnh toỏn nhu cầu dựng nước của khu tưới:
Căn cứ vào kết quả tớnh toỏn hệ số tưới cho từng thỏng của từng loại cõy trồng, từ sơ đồ bố trớ thời vụ cõy trồng của vựng tưới cú thể xỏc định được:
Yờu cầu nước tại mặt ruộng:
MRmr R= ∑qi.Fi.Ti (mP
3
P
) (2-5) Trong đú:
+ qRiR: Hệ số tưới mặt ruộng của từng loại cõy trồng trong thời gian tớnh toỏn (l/s/ha). + FRiR: Diện tớch từng loại cõy trồng (ha).
+ TRiR: Thời gian tớnh toỏn (sec).
Theo kết quả tớnh toỏn nhu cầu dựng nước cho cõy trồng trờn 1ha tăng từ 2-5%
so với điều kiện khớ hậu bỡnh thường . Vỡ lượng mưa giảm trong mựa khụ nờn hiện nay theo quy phạm thiết kế cụng trỡnh thuỷ lợi Việt Nam đó tăng tần suất đảm bảo cấp nước từ 75 lờn 85%. Với tần suất đảm bảo cấp nước P =85%thỡ lượng mưa đến giảm sẽ dẫn đến phải tăng hệ số tưới cho cõy trồng . Khi hệ số tưới tăng lờn đồng nghĩa với việc tăng nh u cầu dựng nước phục vụ sản xuất nụng nghiệp dẫn đến tăng dung tớch hữu ớch hồ chứa nước.
b. Ảnh hưởng lượng nước đến hồ chứa
Theo kịch bản biến đổi khớ hậu thỡ lượng mưa giảm trong mựa khụ và tăng trong mựa mưa. Quỏ trỡnh vận hành hồ chứa tớch nước trong cả mựa khụ , mựa mưa lũ lượng nước đến thừa sẽ được xả qua tràn xả lũ , mặt khỏc trong mựa khụ nhu cầu tưới cao nhất. Lượng nước đến hồ chứa giảm trong mựa khụ sẽ ảnh hưởng đến quy trỡnh điều tiết hồ đó thiết kế . Cụ thể là trong mựa khụ thiếu nước tưới , cũn trong mựa mưa thỡ thừa nước. Suy giảm dũng chảy kiệt sẽ là nguyờn nhõn làm cho cỏc hồ chứa bị cạn kiệt trong mựa khụ , trong vựng cú khoảng 500 hồ đập n hỏ khả năng điều tiết kộm sẽ bị suy giảm nguồn nước trong mựa kiệt , ảnh hưởng đến sản xuất và sinh hoạt. Điển hỡnh là năm 2010 nhiều hồ chứa mực nước hạ thấp dưới mực nước mực chết như hồ Vực Mấu , hồ Khe Lai , hồ Tràn g Đen , hồ Khe Là , hồ Sụng Sào.v.v... làm trờn 20.000ha bị thiếu nước và gần 25% diện tớch vụ Hố Thu khụng thể gieo trồng . Giải phỏp để khắc phục được điều kiện này l à phải nõng cao dung tớch hữu ớch của hồ để trữ đủ lượng nước cần trong mựa mưa để tưới cho mựa khụ.
c. Suy giảm dũng chảy kiệt ở hạ du và xõm nhập mặn
Theo kịch bản biến đổi khớ hậu , nước biển dõng cho Việt Nam do Bộ Tài Nguyờn và Mụi Trường giới thiệu thỏng 6 năm 2009 đối với vựng N ghệ An. Kết quả tớnh toỏn phỏt thải thấp , trung bỡnh và cao cho thấy vào giữa thế kỷ 21 mực nước biển cú thể dõng thờm 28 đến 33cm và đến cuối thế kỷ 21 mực nước biển dõng thờm 65 đến 100cm so với thời kỳ 1980-1990. Do ảnh hưởng của biến đổi khớ hậu và nước biển dõng , nhu cầu sử dụng nước tăng cao làm cho mặn trờn cỏc con sụng
ngày càng xõm nhập sõu . Quỏ trỡnh tớnh toỏn thuỷ lực kiệt mặn , nồng độ mặn lớn nhất là 1P
0
P
/R00R xõm nhập rất sõu và o trong nội địa . Đến năm 2050 nồng độ mặn max 1P
0
P
/R00R xõm nhập sõu thờm 2-3km so với giai đoạn 2030. Tỡnh hỡnh xõm nhập mặn làm cho hoạt động của cỏc trạm bơm và cống lấy nước dọc sụng rất khú khăn , nhiều điểm khụng thể lấy đượ c nước. Qua số liệu tớnh toỏn đến năm 2050 mặn sẽ làm cho 23.500ha canh tỏc vựng Nam Hưng Nghi , vựng sụng Bựng bị thiếu nguồn nghiờm trọng. Trong đú cú khoảng 5.500ha nuụi trồng thuỷ sản nước ngọt , nước mặn lợ vựng cửa sụng v en biển bị thiếu nguồn nước pha loóng nồng độ mặn . Đối với bộ phận dõn cư vựng cửa sụng Hoàng Mai , sụng Bựng, sụng Cả sẽ khụng đủ nguồn nước sinh hoạt ảnh hưởng đến đời sống ước tớnh khoảng 200.000-250.000 người
(nguồn Tổng cục thuỷ lợi). Kết quả tớnh toỏn thuỷ lực mựa kiệt cho thấy với mức suy giảm dũng chảy kiệt , nhu cầu dựng nước tăng cao khụng những mặn xõm nhập sõu và nồng độ lớn hơn mà mực nước trờn cỏc triền sụng xuống thấp khụng đảm bảo cho việc lấy nước . Để khắc phục nguy cơ trờn cần phải kết hợp việc xõy dựng cỏc cống ngăn mặn ở cửa sụng và cải thiện mực nước kiệt trờn sụng thụng qua cỏc hồ chứa. Nõng cao dung tớch trữ hồ chứa để xả nước về hạ du đẩ y mặn ra ngoài là một trong những giải phỏp khắc phục điều kiện biến đổi khớ hậu và nước biển dõng.
2.3. Kết luận
Hồ chứa nước cú tầm quan trọng đặc biệt rất lớn đối với phũng chống lũ, lụt, hạn hỏn, tưới tiờu và cỏc nhu cầu dựng nước khỏc. Về mựa mưa bóo hồ cắt lũ, chậm lũ. Về mựa kiệt cấp nước đỏp ứng yờu cầu tưới, cấp nước cụng nghiệp, sinh hoạt, giao thụng thủy, đẩy mặn, giữ gỡn mụi trường sinh thỏi.
Tuy nhiờn cú khụng ớt hồ chứa nước xuống cấp nhanh, hiệu quả sử dụng thấp. Nhu cầu dựng nước thay đổi làm cho cỏc hồ chứa đó xõy dựng khụng đỏp ứng được yờu cầu thực tế. Mặt khỏc, do biến đổi khớ hậu làm thay đổi bất lợi lưu lượng tới hồ làm cho khả năng thỏo khụng đảm bảo đó gõy ra sự cố mất an toàn hồ chứa. Bởi vậy, khi tớnh toỏn thiết kế hồ chứa cần kể đến tỏc động của biến đổi khớ hậu và nước biển dõng, đảm bảo sự phỏt triển bền vững của hệ thống đầu mối cụng trỡnh là vấn đề hết sức quan trọng và đặc biệt cú ý nghĩa.