Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến ngập lụt và xâm nhập mặn cho diện tích đất nông nghiệp

BỘ CÔNG THƢƠNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

PHẠM HOÀNG SƠN

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI

KHÍ HẬU ĐẾN NGẬP LỤT VÀ

XÂM NGẬP MẶN CHO DIỆN TÍCH

ĐẤT NÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

Chuyên ngành: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG

Mã chuyên ngành: 60.85.01.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020

Công trình đƣợc hoàn thành tại Trƣờng Đại học Công nghiệp Tp. HCM.

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Hồng Nhật

Ngƣời phản iện 1:

Ngƣời phản iện 2:

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Hội đồng ch m ảo vệ Luận văn thạc sĩ Trƣờng

Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . .

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1. ..........................................................................- Chủ tịch Hội đồng

2. ..........................................................................- Phản biện 1

3. ..........................................................................- Phản biện 2

4. ..........................................................................- Ủy viên

5. ..........................................................................- Thƣ ký

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG VIỆN TRƢỞNG

PGS.TS. Lê Hùng Anh

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Phạm Hoàng Sơn MSHV: 16001761

Ngày, tháng, năm sinh: 28/11/1980 Nơi sinh: HCM

Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trƣờng Mã chuyên ngành: 60.85.01.01

I. TÊN ĐỀ TÀI:

Đánh giá tác động của đến ngập lụt và xâm ngập mặn cho diện tích đ t nông nghiệp

thành phố Đà Nẵng .

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

1. Đánh giá ảnh hƣởng ngập lụt đến nông nghiệp.

2. Đánh giá ảnh hƣởng xâm ngập mặn đến nông nghiệp.

II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Theo Quyết định giao số 2053/QĐ-ĐHCN ngày 02

tháng 10 năm 2018 của Hiệu trƣởng trƣờng Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí

Minh.

III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Ngày 30 tháng 05 năm 2020

IV. NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Phạm Hồng Nhật

Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020

NGƢỜI HƢỚNG DẪN

PGS.TS. Phạm Hồng Nhật

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TS. Trần Thị Thu Thủy

VIỆN TRƢỞNG

PGS.TS. Lê Hùng Anh

BỘ CÔNG THƢƠNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

i

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, Tôi xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới Thầy

hƣớng dẫn là PGS.TS. Phạm Hồng Nhật đã tận tình giúp đỡ Tôi từ những ƣớc đầu

tiên xây dựng hƣớng nghiên cứu, cũng nhƣ trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn

thiện luận văn.

Tôi xin cảm ơn Nghiên cứu sinh Nguyễn Phú Bảo – ngƣời anh và ngƣời thầy đã tận

tình hỗ trợ, giúp đỡ Tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận văn. Bên cạnh đó, tôi

cũng xin cảm ơn các anh chị làm tại Phòng Quan trắc Viện Nhiệt đới môi trƣờng đã

tận tình hỗ trợ tôi trong việc cung c p các số liệu cần thiết liên quan đến luận văn.

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Viện Khoa học Công nghệ và Quản lý Môi trƣờng đã

truyền đạt cho tôi kiến thức và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình nghiên

cứu và hoàn thành Luận văn.

Tôi xin gửi lời tri ân tới mọi thành viên trong gia đình, ngƣời thân, bạn bè về những

động viên, chia sẻ, giúp đỡ Tôi trong quá trình hoàn thành luận văn.

ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Trên cơ sở kịch bản biến đổi khí hậu theo đƣờng phân bố nồng độ khí nhà kính đại

diện và mực nƣớc biển dâng đã đƣợc công bố đến năm 2100, kết hợp với quy hoạch

phát triển kinh tế Đà Nẵng, trong đó có quy hoạch về phát triển nông nghiệp.

Nghiên cứu đã đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và nƣớc biển dâng đến diện

tích đ t nông nghiệp ở Đà Nẵng và kết quả nghiên cứu của luận văn đã đạt đƣợc

nhƣ sau:

- Hiện nay, GDP nông nghiệp chỉ chiếm khoảng 1,5% GDP của thành phố Đà nẵng

và trong quy hoạch phát triển nông nghiệp thành phố Đà Nẵng, GDP nông nghiệp

chỉ chiếm tỷ lệ khoảng 1-2%.

- Do tác động của iến đổi khí hậu và nƣớc iển dâng, diện tích đ t nông nghiệp

trồng cây lƣơng thực ngày càng giảm và hiện giảm khoảng 2,51% so với năm 2014.

- Kết quả nghiên cứu cũng cho th y, diện tích đ t nông nghiệp của Đà Nẵng đến

năm 2100 giảm tổng cộng khoảng 16,72% với diện tích giảm khoảng 909ha.

- Đề xu t đƣợc các giải pháp thích ứng với BĐKH (công trình và phi công trình)

cho ngành nông nghiệp ở Đà Nẵng.

Kết quả nghiên cứu cho th y, mức độ tác động của ngập lụt và xâm nhập mặn là

th p do diện tích đ t nông nghiệp Đà Nẵng tập trung ở huyện Hòa Vang, một vùng

đ t cao.

iii

ABSTRACT

In this study, climate change scenarios have been are proposed based on the three

scenarios applied for the whole RCP (Representative Concentration Pathways) and

Rice Sea Level to 2010, in additiontothe socioeconomic development scenario

applied for the overall Danang socioeconomic planning on agriculture. This study

impacted on area of agriculture in Danang and results given as followings:

- Current, GDP of agriculture accouting for 1,5% GDP only of Danang city. In

addition to the socioeconomic development scenario applied for the overall Danang

socioeconomic planning, GDP of agriculture accounting for about 1-2%.

- By impact of climate change and Rice Sea Level, agriculture area for food crops

reduction of 2,51%.

- Study results shown, agriculture area will be crease 16,72% in 2100 with với 909

ha.

- Given of future pathways for adaption, mitigation solution for agriculture in

Danang.

Study results shown, impact level of flooding and saline intrusion ate low. Reasons

are agriculture area be concentrated in Hoavang district, it is hightland.

iv

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là Phạm Hoàng Sơn, là tác giả của luận văn “Đánh giá tác động của biến đổi

khí hậu đến ngập lụt và xâm ngập mặn cho diện tích đ t nông nghiệp thành phố Đà

Nẵng”, xin cam đoan nhƣ sau:

Luận văn này là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi dƣới sự hƣớng dẫn

của PGS.TS. Phạm Hồng Nhật, những kết quả và số liệu trình ày trong luận văn là

trung thực và chƣa đƣợc các tác giả công ố trong t kỳ công trình nào.

Các trích dẫn về ảng iểu, kết quả nghiên cứu của các tác giả khác; tài liệu tham

khảo trong luận văn đều có nguồn gốc rõ ràng và theo đúng quy định.

Tôi xin cam đoan các nội dung ghi trên là đúng sự thật và hoàn toàn chịu trách

nhiệm về toàn ộ nội dung nghiên cứu và kết quả của luận văn.

Học viên

Phạm Hoàng Sơn

v

MỤC LỤC

MỤC LỤC ..............................................................................................................v

DANH MỤC HÌNH ẢNH .....................................................................................vii

DANH MỤC BẢNG BIỂU ....................................................................................ix

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................xi

MỞ ĐẦU ................................................................................................................1

1. Tính c p thiết của đề tài ...........................................................................1

2. Mục tiêu đề tài .........................................................................................1

3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ............................................................2

4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ..................................................2

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN..................................................................................3

1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và môi trƣờng thành phố Đà Nẵng...3

1.1.1 Điều kiện tự nhiên................................................................................3

1.1.2 Đặc điểm địa hình................................................................................4

1.1.3 Đặc điểm khí hậu .................................................................................5

1.1.4 Đặc điểm khí tượng thủy văn................................................................7

1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội.....................................................................9

1.2.1 Dân số..................................................................................................9

1.2.2 Giáo dục ............................................................................................10

1.2.3 Y tế.....................................................................................................10

1.3 Kinh tế và nông nghiệp ......................................................................11

1.3.1 Kinh tế ...............................................................................................11

1.3.2 Hiện trạng sản xuất nông nghiệp thành phố Đà Nẵng........................12

1.4 Biến đổi khí hậu và tác động của biến đổi khí hậu.................................13

1.4.1 Một số khái niệm về biến đổi khí hậu, ngập lụt, xâm ngập mặn.............13

1.4.2 Kịch bản biến đổi khí hậu...................................................................18

1.4.3 Tác động của biến đổi khí hậu ở Việt Nam.........................................24

1.4.3.3 Tác động của các hiện tượng khí hậu cực đoan và thiên tai...........26

1.5 Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc liên quan đến luận văn..

...........................................................................................................27

1.5.1 Các nghiên cứu trong nước...................................................................27

1.5.2 Các nghiên cứu ngoài nước...................................................................30

1.6 Kết luận trong phần tổng quan .................................................................37

CHƢƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP .................................................39

2.1 Nội dung ............................................................................................39

2.1.1 Đánh giá hiện trạng phát triển nông nghiệp tại Đà Nẵng..................39

2.1.2 Đánh giá biểu hiện của BĐKH..........................................................39

vi

2.1.3 Đánh giá ảnh hưởng của ngập lụt đến nông nghiệp ...........................39

2.1.4 Đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến nông nghiệp .................39

2.1.5 Đề xuất các giải pháp khả thi nhằm thích ứng với ngập lụt và xâm nhập

mặn trong điều kiện biến đổi khí hậu .............................................................40

2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................40

2.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu................................................40

2.2.2. Phương pháp xây bản đồ....................................................................40

2.2.3 Phương pháp nghiên cứu biểu hiện của biến đổi khí hậu ......................42

2.2.4 Phương pháp cho đề xuất giải pháp thích ứng ...................................43

CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................44

3.1 Đánh giá hiện trạng phát triển nông nghiệp tại Đà Nẵng ...................44

3.1.1 Hiện trạng phát triển nông nghiệp .....................................................44

3.1.2 Quy hoạch phát triển nông nghiệp .....................................................47

3.2 Đánh giá iểu hiện của BĐKH ở Đà Nẵng ............................................50

3.2.1 Đánh giá biểu hiện của biến đổi nhiệt độ ...........................................50

3.2.2 Đánh giá biểu hiện của biến đổi lượng mưa..........................................54

3.2.3 Ngập úng và xâm nhập mặn ở Đà Nẵng.............................................60

3.3 Đánh giá ảnh hƣởng của ngập lụt đến nông nghiệp ............................66

3.3.2 Dự báo ảnh hưởng của ngập lụt đối với nông nghiệp theo các kịch bản

biến đổi khí hậu .............................................................................................75

3.3.3 Hướng hóa thiệt hại do ngập lụt đối với nông nghiệp.........................76

3.4 Đánh giá ảnh hƣởng của xâm nhập mặn đến nông nghiệp theo các kịch

bản BĐKH và NBD...........................................................................................

...........................................................................................................78

3.4.1 Đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến nông nghiệp .................78

3.4.2 Tác động của nhiễm mặn đến kinh tế - xã hội.....................................84

3.5 Đề xu t các giải pháp khả thi nhằm thích ứng ....................................85

3.5.1 Đề xuất các giải pháp phi công trình..................................................85

3.5.2 Đề xuất các giải pháp công trình .......................................................86

3.5.3 Các giải pháp ưu tiên và điều chỉnh thực hiện các giải pháp ứng phó 87

1. Kết luận .................................................................................................89

2. Kiến nghị ...............................................................................................90

TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................91

PHỤ LỤC..............................................................................................................94

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN.....................................................104

vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Bản đồ hành chính Thành phố Đà Nẵng [17] ........................................... 3

Hình 1.2 Địa hình Thành phố Đà Nẵng [17] ...........................................................4

Hình 1.3 Hai cách tiếp cận trong xây dựng kịch bản BĐKH của IPCC [3] ............ 19

Hình 1.4 Thay đổi hệ số sản lƣợng trung bình 2041-2050 so với kịch bản gốc [8] 27

Hình 1.5 Sơ đồ quy trình đánh giá tác động của BĐKH theo hƣớng dẫn của IPCC

và GIZ [11] .................................................................................................. 31

Hình 1.6 Mô hình mật độ của nƣớc ngọt. Nƣớc ngọt có mật độ cao nh t ở 3,98ºC

[16] .............................................................................................................. 36

Hình 2.1. Sơ đồ khối đánh giá tác động của BĐKH đến ngập lụt và xâm nhập

mặn[20] ....................................................................................................... 41

Hình 2.2. Đồ thị hàm tuyến tính ............................................................................ 42

Hình 3.1 Độ lệch tiêu chuẩn (S) và biến su t (Sr) của nhiệt độ thời kỳ 1961-2010 tại

trạm Đà Nẵng ............................................................................................... 51

Hình 3.2 Đặc trƣng nhiệt độ trung ình năm các thập kỷ tại trạm Đà Nẵng .......... 51

Hình 3.3 Mức tăng nhiệt độ trung ình năm (a ), số ngày nắng nóng (b), nhiệt độ tối

cao (c ), nhiệt độ tối th p (d) vào giữa thế kỷ (2050s)[5] .............................. 54

Hình 3.4 Lƣợng mƣa trung ình trong các thập kỷ ở Đà Nẵng.............................. 55

Hình 3.5 Xu thế biến đổi của lƣợng mƣa các tháng I, X ........................................ 56

Hình 3.6 Xu thế biến đổi của số ngày mƣa lớn năm (lƣợng mƣa ≥ 50 mm) tại Đà

Nẵng. ........................................................................................................... 57

Hình 3.8 Xu thế biến đổi của lƣợng mƣa 5 ngày lớn nh t tại Đà Nẵng .................. 58

Hình 3.9 Mức thay đổi lƣợng mƣa trung ình năm (a ), số ngày mƣa lớn ( ), lƣợng

mƣa một ngày lớn nh t (c), số ngày khô hạn (d) vào giữa thế kỷ (2050s)[5] . 59

Hình 3.10 Bản đồ nguy cơ ngập ứng với các c p mực nƣớc biển dâng ở TP Đà

Nẵng – Mực NBD 20cm .............................................................................. 67

Hình 3.11 Bản đồ nguy cơ ngập ứng với các c p mực nƣớc biển dâng ở TP Đà

Nẵng – Mực NBD 50cm .............................................................................. 68

viii

Hình 3.12 Bản đồ nguy cơ ngập ứng với các c p mực nƣớc biển dâng ở TP Đà

Nẵng – Mực NBD 100 cm ........................................................................... 68

Hình 3.13 Diễn biến diện tích đ t nông nghiệp ở thành phố Đà Nẵng, 2014-2018 75

Hình 3.14 Diễn biến độ mặn ở trạm An Trạch ...................................................... 79

Hình 3.15 Bản đồ xâm ngập mặn thành phố Đà Nẵng kịch bản RCP4.5: 1 [20] 80

Hình 3.16 Bản đồ xâm ngập mặn thành phố Đà Nẵng kịch bản RCP4.5: 4 [20] 81