1.5.1 Biến đổi khớ hậu
1.5.1.1 Tổng quan
Biến đổi khớ hậu là một trong những thỏch thức lớn nhất đối với nhõn loại trong thế kỷ 21. Biến đổi khớ hậu sẽ tỏc động nghiờm trọng đến sản xuất, đời sống và mụi
trường trờn phạm vi toàn thế giới. Nhiệt độ tăng, mực nước biển dõng gõy ngập lụt, gõy nhiễm mặn nguồn nước, ảnh hưởng đến nụng nghiệp, và gõy rủi ro lớn đối với cụng nghiệp và cỏc hệ thống kinh tế - xó hội trong tương lai. Biến đổi khớ hậu đó làm cho cỏc thiờn tai, đặc biệt là bóo lũ, hạn hỏn ngày càng ỏc liệt.
1.5.1.2 Một số biểu hiện biến đổi khớ hậu Việt Nam [4]
Ở Việt Nam, kết quả phõn tớch cỏc số liệu khớ hậu cho thấy biến đổi của cỏc yếu tố khớ hậu cú những điểm đỏng lưu ý sau:
- Nhiệt độ: Trong 50 năm qua (1958 - 2007), nhiệt độ trung bỡnh năm ở Việt Nam tăng lờn khoảng 0,5oC đến 0,7oC. Nhiệt độ mựa đụng tăng nhanh hơn nhiệt độ mựa hố và nhiệt độ ở cỏc vựng khớ hậu phớa Bắc tăng nhanh hơn cỏc vựng khớ hậu phớa Nam. Nhiệt độ trung bỡnh năm của 4 thập kỷ gần đõy (1961 - 2000) cao hơn trung bỡnh năm của 3 thập kỷ trước đú (1931- 1960). Nhiệt độ trung bỡnh năm của thập kỷ 1991 - 2000 ở Hà Nội, Đà Nẵng, thành phố Hồ Chớ Minh đều cao hơn trung bỡnh của thập kỷ 1931 - 1940 lần lượt là 0,8; 0,4 và 0,6oC. Năm 2007, nhiệt độ trung bỡnh năm ở cả 3 nơi trờn đều cao hơn trung bỡnh của thập kỷ 1931 - 1940 là 0,8 - 1,3oC và cao hơn thập kỷ 1991 - 2000 là 0,4 - 0,5oC.
- Lượng mưa năm: Trờn từng địa điểm, xu thế biến đổi của lượng mưa trung bỡnh năm trong 9 thập kỷ vừa qua (1911- 2000) khụng rừ rệt theo cỏc thời kỳ và trờn cỏc vựng khỏc nhau: cú giai đoạn tăng lờn và cú giai đoạn giảm xuống. Lượng mưa năm giảm ở cỏc vựng khớ hậu phớa Bắc và tăng ở cỏc vựng khớ hậu phớa Nam. Tớnh trung bỡnh trong cả nước, lượng mưa năm trong 50 năm qua (1958-2007) đó giảm khoảng 2%.
- Nguồn nước : Theo đỏnh giỏ của ADB, đến năm 2070, dũng chảy vào thỏng cao điểm của sụng Mekong dự bỏo tăng 41% ởđầu nguồn và 19% ở vựng đồng bằng. Cũn vào cỏc thỏng mựa khụ, dũng chảy giảm khoảng 24% ở thượng nguồn và 29% ở vựng Đồng Bằng. Dũng chảy mựa kiệt ở lưu vực sụng Hồng giảm 19%; mực nước lũ cú thể đạt cao trỡnh +13,24 xấp xỉ cao trỡnh đỉnh đờ hiện nay +13,40 (Bỏo cỏo Viện Quy hoạch Thủy lợi). Điều đú cú nghĩa là khả năng lũ trong mựa mưa và cạn kiệt trong mựa khụ đều trở nờn khắc nghiệt hơn. Do chếđộ mưa thay đổi cựng với quỏ trỡnh đụ thị hoỏ và cụng nghiệp hoỏ dẫn đến nhu cầu tiờu nước gia tăng đột biến, nhiều hệ
thống thủy lợi khụng đỏp ứng được yờu cầu tiờu, yờu cầu cấp nước. Cựng với tỏc động của biến đổi khớ hậu, nguồn nước sạch sẽ trở nờn khan hiếm, cú khoảng 8,4 triệu người Việt Nam thiếu nước ngọt vào năm 2050.
- Mực nước biển dõng: Nếu mực nước biển dõng 0,75 ữ 1,0m, ngoài 5 thành phố lớn nhưđó núi ở trờn sẽ bị ngập ỳng do triều thỡ hầu hết cỏc thành phố ven biển khỏc sẽ bị ngập triều, đặc biệt là cỏc ấp, xó ở ĐBSCL. Về mựa lũ, vào những năm lũ lớn khoảng 90% diện tớch của ĐBSCL sẽ bị ngập lũ với thời gian khoảng 4 ữ 5 thỏng.
Cũng do nước biển dõng, chế độ dũng chảy sụng suối sẽ thay đổi theo hướng bất lợi, cỏc cụng trỡnh thủy lợi sẽ hoạt động trong điều kiện khỏc với thiết kế, làm cho năng lực phục vụ của cụng trỡnh giảm.
Nước biển dõng làm mặn xõm nhập sõu vào nội địa, cỏc cống hạ lưu ven sụng sẽ khụng cú khả năng lấy nước ngọt vào đồng ruộng; vào mựa khụ sẽ cú khoảng trờn 70% diện tớch ĐBSCL sẽ bị xõm nhập mặn với nồng độ lớn hơn 4 g/l.
Mực nước biển dõng làm hệ thống đờ biển hiện tại cú nguy cơ tràn và vỡđờ ngay cả khi khụng cú cỏc trận bóo lớn. Ngoài ra, do mực nước biển dõng cao làm chế độ dũng chảy ven bờ thay đổi gõy xúi lở bờ.
Vựng đồng bằng sụng Hồng hiện cú khoảng 55 hệ thống thủy nụng, thủy lợi vừa đảm bảo tưới cho 765.000 ha (trong đú, tưới lỳa mựa khoảng 580.000 ha, màu và cõy cụng nghiệp dài ngày chiếm 7.000 ha), diện tớch được tiờu khoảng 510.000 ha. Tuy nhiờn, cỏc cụng trỡnh tiờu nước vựng ven biển hiện nay hầu hết đều là cỏc hệ thống tiờu tự chảy; khi mực nước biển dõng lờn, việc tiờu tự chảy sẽ hết sức khú khăn, diện tớch và thời gian ngập ỳng tăng lờn tại nhiều khu vực.
Vựng miền trung khoảng 5.500 ha sẽ bị ngập, thời gian ngập lũ sẽ dài hơn, lũ đến sẽ khốc liệt hơn và dũng chảy sẽ suy giảm đỏng kể.
Đối với hệ thống đờ sụng, đờ bao và bờ bao, mực nước biển dõng cao làm cho khả năng tiờu thoỏt nước ra biển giảm, kộo theo mực nước cỏc con sụng dõng lờn, kết hợp với sự gia tăng dũng chảy lũ từ thượng nguồn sẽ làm cho đỉnh lũ tăng thờm, uy hiếp sự an toàn của cỏc tuyến đờ sụng ở cỏc tỉnh phớa Bắc, đờ bao và bờ bao ở cỏc tỉnh phớa Nam.
1.5.1.3 Kịch bản biến đổi khớ hậu ở Việt Nam [4]
Vào cuối thế kỷ 21, theo kịch bản trung bỡnh, nhiệt độ ở nước ta cú thể tăng 2,3oC so với trung bỡnh thời kỳ 1980 ữ 1999. Mức tăng nhiệt độ dao động từ 1,6 đến 2,8oC ở cỏc vựng khớ hậu khỏc nhau. Nhiệt độ ở cỏc vựng khớ hậu phớa Bắc và Bắc Trung Bộ tăng nhanh hơn so với nhiệt độở cỏc vựng khớ hậu phớa Nam. Tại mỗi vựng thỡ nhiệt độ mựa đụng tăng nhanh hơn nhiệt độ mựa hố
Tổng lượng mưa năm và lượng mưa mựa mưa ở tất cả cỏc vựng khớ hậu của nước ta đều tăng, trong khi đú lượng mưa mựa khụ cú xu hướng giảm, đặc biệt là ở cỏc vựng khớ hậu phớa Nam. Theo kịch bản trung bỡnh, tớnh chung cho cả nước, lượng mưa năm vào cuối thế kỷ 21 tăng khoảng 5% so với thời kỳ 1980-1999. Ở cỏc vựng khớ hậu phớa Bắc mức tăng lượng mưa nhiều hơn so với cỏc vựng khớ hậu phớa Nam.
1.5.1.4 Nhu cầu nước và khả năng cõn bằng nước trong tương lai [4]
- Nhu cầu nước: Tổng nhu cầu nước năm 2000 khoảng 78 tỷ m3, năm 2010 khoảng 103 tỷ m3, năm 2020 khoảng 122 tỷ m3 và lưu lượng duy trỡ mụi trường sinh thỏi hạ du trong mựa khụ khoảng 4.300 m3/s. Dự bỏo nhu cầu nước:
+ Nụng nghiệp: năm 2010 tăng 11-12% so với năm 2000, năm 2020 tăng khoảng 12 % so với năm 2010. + Sinh hoạt: năm 2010 tăng 90-100% so với năm 2000, năm 2020 tăng 60-70% so với năm 2010. + Cụng nghiệp: năm 2010 tăng 70-80% so với năm 2000, năm 2020 tăng 40-50% so với năm 2010. + Chăn nuụi: năm 2010 tăng 50-60% so với năm 2000 và năm 2020 tăng 25-35% so với năm 2010.
- Khả năng đỏp ứng nhu cầu nước: Tổng nhu cầu nước năm 2000 chỉ bằng 9-10% tổng lượng dũng chảy mặt, năm 2010 bằng 12-13%, năm 2020 bằng 15-16% tổng lượng dũng chảy mặt. Như vậy về tổng lượng dũng chảy năm vẫn cú thể thoả món nhu cầu nước ở mức an toàn nhưng về mựa khụ, hầu hết cỏc lưu vực đều rất thiếu nước.
1.5.2 Quản lý hồ chứa trong điều kiện biến đổi khớ hậu
Hiện nay, cả thế giới đang phải đối mặt với cỏc vấn đề biến đổi khớ hậu, trong đú cú hiện tượng mưa lũ vượt ra ngoài cỏc quy luật thụng thường. Đợt lũ lịch sử vừa qua ở Hà Tĩnh, Quảng Bỡnh, Nghệ An là một vớ dụ. Đó xảy ra hiện tượng lũ chồng lờn lũ, con lũ trước chưa rỳt hết thỡ con lũ sau đó sầm sập đổ về. Thờm vào đú, cường suất của con lũ sau là rất lớn; lượng mưa 1 ngày tại Chu Lễ (Hương Khờ – Hà Tĩnh) đo được là 800mm; tổng lượng mưa 5 ngày lờn tới 1300ữ1500mm. Tổng lượng nước này được dồn vào cỏc thung lũng sụng gõy nờn lũ lụt kinh hoàng. Trong điều kiện mưa lũ lớn như vậy, cỏc hồđập thủy lợi rất dễ bị tổn thương bởi cỏc lý do sau đõy:
- Cỏc hồ đập thường khống chế một lưu vực nhất định. Toàn bộ nước mưa trờn lưu vực được dồn vào bụng hồ phớa trước đập. Lưu vực càng lớn, nước dồn về càng nhiều; rừng bị phỏ, mặt đệm trơ trọi, nước dồn về càng nhanh làm cho đường tràn xả nước khụng kịp, gõy tràn và vỡđập.
- Hơn 90% số đập tạo hồở nước ta hiện nay là đập đất. Loại đập này cú điểm yếu là khi nước tràn qua thỡ dễ gõy xúi, moi sõu vào thõn dẫn đến bị vỡ. Ngoài ra, khi cường suất mưa lớn và kộo dài, đất thõn đập bị bóo hũa nước làm giảm khả năng chống đỡ, dẫn đến trượt mỏi và hư hỏng đập.
- Trong thiết kế và xõy dựng đập ở nước ta hiện nay, tiờu chuẩn phũng lũ được xỏc định theo cấp cụng trỡnh. Vớ dụ đập cấp I chống được con lũ thiết kế cú chu kỳ xuất hiện lại là 500 ữ 1000 năm; trị số tương ứng của đập cấp II là 200 năm; cấp III: 100 năm; cấp IV: 67 năm; cấp V: 50 năm. Như vậy cỏc đập cấp IV, V khả năng chống lũ thấp, khả năng nước tràn dẫn đến vỡđập là lớn. Ngoài ra, số lượng cỏc đập loại này rất nhiều; việc quản lý, bảo dưỡng cỏc đập nhỏ cũng khụng được chặt chẽ, bài bản như đối với cỏc đập lớn. Thực tếđó xảy ra ở nước ta trong những năm qua là hư hỏng ,sự cố và vỡđập chỉ xảy ra ởđập vừa và nhỏ. Trong trận lũ lịch sửở Hà Tĩnh vừa qua, đập Khe Mơ bị vỡ là một đập nhỏ, trong khi cỏc đập lớn như Kẻ Gỗ, Bộc Nguyờn, Sụng Rỏc… vẫn an toàn.
- Đập dự lớn hay nhỏ khi bị vỡ đều gõy ra tổn thất nặng nề cho bản thõn cụng trỡnh, và cho vựng hạ du. Ở cỏc đập mà hạ du là khu dõn cư hoặc kinh tế, văn húa thỡ thiệt hại do vỡ đập gõy ra ở hạ du lớn hơn gấp nhiều lần so với thiệt hại đối với bản thõn cụng trỡnh, và phải mất nhiều năm sau mới cú thể khắc phục được. Những đặc điểm trờn đõy
cho thấy tầm quan trọng đặc biệt của cụng tỏc đảm bảo an toàn hồ - đập thủy lợi, nhất là trong mựa mưa lũ lớn.
1.5.2.2 Cỏc hướng nghiờn cứu để đảm bảo an toàn hồ đập trong điều kiện biến đổi khớ hậu
Do đặc điểm địa hỡnh, địa chất, thủy văn, thời gian xõy dựng của cỏc đập là rất khỏc nhau nờn việc nghiờn cứu và đỏnh giỏ an toàn hồ đập cũng phải được thực hiện riờng cho từng cụng trỡnh cụ thể. Tuy nhiờn, trong nghiờn cứu cú thể phõn ra cỏc hướng như sau.
a, Nghiờn cứu về thủy văn - lũ và tràn sự số:
• Tớnh toỏn lại thủy văn - lũ của hồ - đập với việc cập nhật cỏc tài liệu mới nhất về khớ tượng, thủy văn, yếu tố mặt đệm bị thoỏi húa do phỏ rừng, đào bới trờn lưu vực… Trờn cơ sở số liệu tớnh toỏn thủy văn - lũđể nghiờn cứu, thiết kế bổ sung tràn sự cố nếu cần thiết.
• Nghiờn cứu cỏc mối quan hệ giữa cỏc số liệu khớ tượng, thủy văn phục vụ cho việc cảnh bỏo, dự bỏo lũđối với hồ - đập. Cụng tỏc này là rất quan trọng đối với cỏc hồ chứa lớn, cú nhiệm vụ phũng lũ cho hạ du.
b, Nghiờn cứu cỏc vấn đề về an toàn đập, đặc biệt là đập đất:
• Nghiờn cứu khả năng chống thấm qua thõn và nền đập, cỏc giải phỏp đảm bảo an toàn về thấm.
• Nghiờn cứu ổn định của mỏi đập trong những điều kiện bất lợi như mưa lớn làm toàn bộđất thõn đập bị bóo hũa nước; thiết bị chống thấm bị thủng; thiết bị thoỏt nước bị tắc; trường hợp mực nước hồ rỳt nhanh sau lũ…
• Nghiờn cứu khả năng xúi và giải phỏp bảo vệ mỏi hạ lưu đập khi cú nước tràn đỉnh đập. Theo hướng này, ở trường ta đó thực hiện cỏc đề tài nghiờn cứu về thấm dị hướng qua đập đất, ổn định của mỏi khi nước rỳt nhanh, giải phỏp chống thấm bằng tường hào ximăng – bentonite, hào đất – bentonite, phương phỏp gia cố chống xúi mỏi đập hạ lưu …
c, Nghiờn cứu cỏc vấn đề về an toàn của cụng trỡnh thỏo lũ:
- Cỏc vấn đề tiờu năng, chống xúi ở hạ lưu tràn; - Cỏc vấn đề về mạch động, rung động cụng trỡnh; - Cỏc vấn đề về khớ thực mặt tràn, dốc nước;
- Vấn đề hàm khớ, thoỏt khớ ở cụng trỡnh thỏo nước.
b, Nghiờn cứu về khả năng thoỏt lũ và an toàn cho vựng hạ du đập:
- Khả năng thoỏt lũở hạ du khi tràn xả lũ thiết kế, lũ kiểm tra;
- Sự truyền súng lũ trong sụng hạ lưu với cỏc kịch bản vỡđập khỏc nhau; - Về chỉ giới thoỏt lũ và cỏc biện phỏp đảm bảo an toàn cho vựng hạ du.
1.5.3 Bất cập trong quản lý an toàn đập hồ chứa trong giai đoạn hiện nay
Thứ nhất: Hiện nay chỳng ta cú hơn 6640 hồ, đập lớn nhỏ, trong đú phần lớn do địa phương quản lý. Những hồ, đập này phần lớn cỏc hồ thủy lợi này đó xõy dựng cỏch đõy khoảng 30 - 40 năm về trước, đó xuống cấp nghiờm trọng, cú nguy cơ mất an toàn.Hơn nữa, phần lớn sốđập tạo hồở nước ta hiện nay là đập đất, khi nước tràn qua, dễ gõy xúi sõu vào thõn đập dẫn đến bị vỡ; nếu mưa lớn và kộo dài, khả năng chống đỡ cú hạn sẽ dẫn đến trượt mỏi và hư hỏng đập.
Thứ hai: Hiện nay, nhiều cỏn bộ phõn cụng theo dừi cỏc đập hồ chứa chưa cú nhiều kinh nghiệm trong việc ứng phú với mưa lũ. Do đú, khi xảy ra sự cố, cỏc địa phương cũn lỳng tỳng trong cụng tỏc ứng cứu. Cụng tỏc chuẩn bị phương tiện, vật tư để phũng, chống lụt bóo cũn chưa đầy đủ, kịp thời nờn hiệu quả chưa cao.
Thứ ba: Hiện tại hầu hết cỏc đập và hồ chứa ở nước ta đang trong tỡnh trạng hư hỏng, xuống cấp, cần sửa chữa, song thực tế việc sửa chữa tiến hành rất chậm vỡ thiếu kinh phớ.
1.5.4 Biện phỏp nõng cao năng lực quản lý đập hồ chứa trong điều kiện biến đổi khớ hậu hiện nay
Thứ nhất: Nõng cao năng lực quản lý, kiện toàn tổ chức phũng, chống lụt bóo và tỡm kiếm cứu nạn ở địa phương. Chỳ trọng thành lập Ban Chỉ huy phũng, chống lụt bóo để chỉ đạo, điều hành và quyết định khi tỡnh huống khẩn cấp xảy ra. Rà soỏt, bổ sung, điều chỉnh quy trỡnh vận hành hồ chứa vỡ thực tế nhiều hồ chứa chưa cú quy trỡnh vận hành, cho nờn khi mưa bóo xuất hiện việc vận hành cũn xảy ra tỡnh trạng hồ yếu, nhưng vẫn giữ mực nước cao hoặc hồ tớch nước lớn hơn mực nước dõng bỡnh
thường dễ xảy ra vỡ đập. Cần kiểm tra hiện trạng cỏc cụng trỡnh đầu mối, cỏc cống, tràn để phỏt hiện xử lý khắc phục sự cố.
Thứ hai: Để quản lý an toàn hồ đập, chỳng ta vẫn tiếp tục tập trung nguồn lực nõng cấp cỏc hồ này. Nhưng biện phỏp cú thể làm được và cần làm ngay là tăng cường kiểm tra, giỏm sỏt hồ. Những hồ nào cú nguy cơ phải cú biện phỏp giảm lượng nước chứa trong hồ, phỏt hiện sớm cỏc sự cố tiềm ẩn để cú biện phỏp xử lý, tăng cường hệ thống cảnh bỏo khi cú mưa lũ xảy ra để kịp thời cảnh bỏo cho nhõn dõn, nhất là những