Nghiên cứu sự biến đổi của nhu cầu tiêu và biện pháp tiêu nước cho hệ thống thủy nông Nam Thái Bình có xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI



BÙI NAM SÁCH

NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI CỦA NHU CẦU

TIÊU VÀ BIỆN PHÁP TIÊU CHO HỆ THỐNG THỦY NÔNG NAM THÁI BÌNH

CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƢỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TOÀN CẦU

Chuyên ngành: QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƢỚC

Mã số: 62 - 62 - 30 - 01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2010

2

MỞ ĐẦU

A. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Theo báo cáo của Tổ chức liên Chính phủ về biến đổi khí hậu của Liên hiệp

quốc (IPCC) [37] nhiệt độ trung bình trên bề mặt trái đất đã ấm lên gần 10C và tăng

rất nhanh trong khoảng 25 năm nay (1980 - 2005); khoảng thời gian 40 năm (1962 -

2003), mực nước biển đã tăng thêm 7,2 cm (trung bình mỗi năm tăng 1,8 mm),

riêng 10 năm cuối của khoảng thời gian nêu trên (1993-2003) mực nước biển trung

bình tăng thêm 3,1cm (mỗi năm tăng 3,1mm) và đưa ra dự báo: đến cuối thế kỷ

XXI, nhiệt độ bề mặt Trái đất sẽ tăng thêm từ 1,4 0C đến 4 0C, mực nước biển sẽ

dâng thêm khoảng 43 cm đến 81 cm. Nhiều nhà khoa học còn đưa ra những dự báo

mực nước biển đang dâng nhanh hơn nhiều, nhất là do hiện tượng tan băng đang

xảy ra với tốc độ đáng kinh ngạc trong thời gian gần đây. Các nhà khoa học Anh

cho rằng nước biển cuối thế kỷ XXI có thể tăng thêm đến 163 cm.

Việt Nam là một trong 5 quốc gia trên thế giới bị tác động nhiều nhất của

hiện tượng biến đổi khí hậu mà cụ thể là hiện tượng nước biển dâng cao, hậu quả

tăng nhiệt độ làm bề mặt trái đất nóng lên do phát thải khí nhà kính (KNK). Trong

khoảng thời gian 70 năm gần đây (1931-2000), nhiệt độ trung bình ở Việt Nam tăng

lên 0,7 0C, số đợt không khí lạnh giảm hẳn, trong khi đó số cơn bão mạnh đang có

xu hướng gia tăng và diễn biến hết sức bất thường. Trong thập niên 1971-1980

trung bình mỗi năm nước ta đón nhận 29 đợt không khí lạnh thì đến giai đoạn 1994-

2007 đã giảm xuống chỉ còn 16 đợt mỗi năm. Mùa bão kết thúc muộn dần, quỹ đạo

của bão bất thường, khu vực Nam Trung Bộ và Nam Bộ phải chịu ảnh hưởng nhiều

cơn bão hình thành ngoài biển Đông. Ở miền Bắc, từ năm 1961 đến 1970 trung bình

mỗi năm có 30 ngày mưa phùn, từ năm 1991 đến 2000 giảm xuống còn 15 ngày.

Tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh và Vũng Tàu từ năm 1960 đến nay tổng nhiệt

độ đã tăng lên 20 0C. Tại nhiều khu vực như ở tỉnh Bến Tre trước đây chưa bao giờ

có bão, nhưng năm 2007 đã có bão lớn. Mực nước biển đã dâng lên khoảng 20 cm

so với cách đây 10 năm. Theo đánh giá của Tổ chức CARE quốc tế tại Việt Nam,

mỗi thập kỷ mực nước biển ở Việt Nam có thể dâng 5 cm, đến năm 2070 có thể

dâng 69 cm, năm 2100 nước biển có thể sẽ dâng tới khoảng 1m. Nếu nước biển

dâng cao theo dự báo như vậy thì đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) sẽ bị ngập khoảng

5.000 km2

, đồng bằng sông Cửu Long sẽ bị ngập 20.000 km2

dẫn đến mất đất và

giảm sản lượng nông nghiệp.

3

Hệ thống công trình cấp thoát nước đã xây dựng ở vùng ĐBSH nói chung và

hệ thống thủy nông Nam Thái Bình nói riêng trong nhiều năm qua mới chỉ hướng

vào mục tiêu chủ yếu là đảm bảo yêu cầu cho nông nghiệp, chưa chú trọng đến yêu

cầu cấp thoát nước của các khu vực đô thị, công nghiệp và nuôi trồng thủy sản.

Khác với biện pháp tiêu nước cho khu vực sản xuất nông nghiệp, yêu cầu tiêu thoát

nước mưa cho các khu vực đô thị, dân cư, khu công nghiệp và nuôi trồng thủy sản

đòi hỏi phải khẩn trương hơn, triệt để hơn nhiều. Tuy nhiên, với kết cấu và quy mô

của các hệ thống công trình thủy lợi đã có, chỉ với nhu cầu tiêu nước cho nông

nghiệp không thôi thì phần lớn các công trình này vẫn chưa đáp ứng được. Bởi thế

khi có thêm nhu cầu tiêu thoát nước mưa cho các khu vực nói trên đã và đang xây

dựng trên các hệ thống thủy lợi thì mâu thuẫn giữa nhu cầu về tiêu thoát nước với

khả năng tiêu nước và chuyển tải nước của các công trình này càng trở nên căng

thẳng hơn. Hệ quả của mâu thuẫn trên là tình trạng úng ngập triền miên, kéo dài

trong nhiều ngày, nhiều giờ trong suốt mùa mưa đã xảy ra làm ảnh hưởng nghiêm

trọng đến sản xuất và đời sống kinh tế - xã hội. Khi có thêm tác động của BĐKH và

nước biển dâng thì các công trình thủy lợi đã có lại càng không đáp ứng được và

mâu thuẫn giữa nhu cầu và khả năng đáp ứng lại càng căng thẳng hơn.

Biến đổi khí hậu và nước biển dâng đang là mối đe dọa hiện hữu và to lớn

mà nhân loại sẽ phải đương đầu trong thế kỷ XXI. Trước nguy cơ đó Liên hợp quốc

đã kêu gọi tất cả các quốc gia hãy đồng tâm nhất trí để giải quyết vấn đề nêu trên.

Nghiên cứu đề xuất và thực hiện các giải pháp nhằm hạn chế đến mức thấp nhất các

tác động tiêu cực của BĐKH và thích ứng với quá trình BĐKH toàn cầu là nhiệm

vụ cấp bách của mọi quốc gia, của mọi người trên trái đất. Cho đến nay các giải

pháp đã được các nhà khoa học và các tổ chức quốc tế đưa ra đều hướng vào việc

tìm các giải pháp hạn chế, cắt giảm nguồn phát thải khí nhà kính - tác nhân chủ yếu

gây nên hiện tượng BĐKH toàn cầu và hướng tìm giải pháp thích ứng với biến đổi

khí hậu.

Với những lý do đã nêu ở trên, đề tài:“Nghiên cứu sự biến đổi của nhu cầu

tiêu và biện pháp tiêu nước cho hệ thống thủy nông Nam Thái Bình có xét đến ảnh

hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu” đã được đề xuất để nghiên cứu.

B. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

Xác định được sự biến đổi của yêu cầu tiêu nước (hệ số tiêu, tổng lượng

nước tiêu, thời gian tiêu) và đề xuất được biện pháp tiêu nước mặt cho hệ thống

thủy nông Nam Thái Bình do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu.

4

C. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG

- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là yêu cầu tiêu và các biện pháp tiêu nước

mặt do tác động của sự thay đổi các yếu tố tự nhiên và xã hội.

- Phạm vi nghiên cứu ứng dụng là hệ thống thủy nông Nam Thái Bình. Kết

quả nghiên cứu của đề tài có thể nghiên cứu vận dụng cho vùng đồng bằng Bắc Bộ

và các vùng có điều kiện tự nhiên và xã hội tương tự.

D. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

D1. Nội dung nghiên cứu

Luận án đi sâu nghiên cứu 03 vấn đề chính sau:

1) Yêu cầu tiêu nước vùng ảnh hưởng triều do ảnh hưởng của BĐKH toàn

cầu thông qua các kịch bản nước biển dâng và các yếu tố khí hậu khác nhau.

2) Các giải pháp chủ yếu giải quyết vấn đề tiêu thoát nước cho hệ thống thủy

lợi phù hợp với yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội, thích ứng với BĐKH toàn cầu.

3) Xác định ảnh hưởng của các kịch bản BĐKH trong hệ thống thủy lợi vùng

ven biển.

D2. Phƣơng pháp nghiên cứu

Để thực hiện mục tiêu và nội dung nghiên cứu đề ra, trong luận án sử dụng

phương pháp nghiên cứu sau:

1) Phương pháp kế thừa

Nghiên cứu tiếp thu và sử dụng có chọn lọc kết quả nghiên cứu và thành tựu

khoa học công nghệ của các tác giả trong và ngoài nước đã nghiên cứu về những

vấn đề có liên quan đến đề tài.

2) Phương pháp điều tra thu thập và đánh giá

Điều tra thu thập tài liệu, khảo sát và nghiên cứu thực tế, phân tích đánh giá

và tổng hợp tài liệu để từ đó rút ra các cơ sở khoa học và khả năng ứng dụng vào

thực tiễn.

3) Phương pháp phân tích tổng hợp

Việc nghiên cứu tiêu thoát nước có liên quan đến nhiều yếu tố như kỹ thuật,

kinh tế, xã hội..., có tác động rộng rãi đến cuộc sống của cộng đồng trên địa bàn

rộng lớn vì vậy việc phân tích tổng hợp là cần thiết đối với nghiên cứu này.

5

4) Phương pháp sử dụng mô hình toán thủy văn, thủy lực

Để phục vụ cho tính toán thủy lực tiêu, luận án đã tham khảo và xem xét sử

dụng các mô hình toán sau: Mô hình VRSAP của cố GS.Nguyễn Như Khuê, mô

hình SAL của PGS.Nguyễn Tất Đắc, mô hình KOD của GS.TSKH.Nguyễn Ân

Niên, mô hình WENDY của Viện kỹ thuật Delft (Hà Lan), mô hình TLID +

ECOMOD của Viện Cơ học thuộc Trung tâm Khoa học tự nhiên và công nghệ quốc

gia hợp tác với GS. Nguyễn Kim Đan thuộc Viện Đại học Caen - Pháp, họ các mô

hình MIKE 21 và mô hình MIKE 11 của Viện Thuỷ lực Đan Mạch (DHI). Trên cơ

sở phân tích ưu, nhược điểm và các thế mạnh của các mô hình thủy lực, để giải

quyết bài toán tiêu thoát nước trong nghiên cứu đã chọn mô hình thuỷ động lực

MIKE 11 sử dụng trong tính toán.

D3. Địa điểm nghiên cứu

Địa điểm nghiên cứu của đề tài là hệ thống thủy nông Nam Thái Bình.

E. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

- Kể từ ngày Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam được

chính phủ Việt Nam công bố tháng 9/2009, đây là công trình khoa học đầu tiên

nghiên cứu kỹ về biến đổi khí hậu cho một vùng cụ thể của nước ta. Kết quả nghiên

cứu đã đưa ra các số liệu định lượng cụ thể minh chứng về mức độ biến đổi các yếu

tố khí hậu và yếu tố thủy văn ở đồng bằng Bắc Bộ nói chung và hệ thống thủy nông

Nam Thái Bình nói riêng từ nửa cuối của thế kỷ XX đến nay và ảnh hưởng của sự

biến đổi đó đến quản lý, vận hành khai thác công trình thủy lợi.

- Đã phân tích và chỉ rõ các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến hệ số tiêu và biện

pháp tiêu để làm cơ sở nghiên cứu đề xuất các giải pháp giảm nhẹ hệ số tiêu và yêu

cầu tiêu. Đây là công trình khoa học đầu tiên nghiên cứu kỹ về hệ số tiêu và cơ sở

khoa học của giải pháp lợi dụng khả năng trữ nước và điều tiết nước của ao hồ, hệ

thống kênh mương để hiệu chỉnh giản đồ hệ số tiêu cho các hệ thống thủy lợi ở

nước ta nói chung và cho riêng hệ thống thủy nông Nam Thái Bình.

- Nghiên cứu và định lượng được mức độ biến đổi của hệ số tiêu, yêu cầu

tiêu nước và biện pháp tiêu nước cho Hệ thống thủy nông Nam Thái Bình có xét

đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu và nước biển dâng theo các kịch bản

biến đổi khí hậu đã được Nhà nước Việt Nam công bố.

6

- Nghiên cứu và xác định được phạm vi, mức độ ngập lụt do ảnh hưởng của

mực nước biển dâng đến hệ thống thủy nông Nam Thái Bình tương ứng với các

mốc thời gian của kịch bản biến đổi khí hậu đã công bố.

- Đưa ra các giải pháp cơ bản để hạn chế mức độ ngập lụt và thích ứng với

biến đổi khí hậu toàn cầu cho Hệ thống thủy nông Nam Thái Bình theo từng giai

đoạn từ nay đến năm 2100.

- Xây dựng thành công phương pháp luận nghiên cứu ảnh hưởng của biến

đổi khí hậu đối với hệ số tiêu và yêu cầu tiêu nước cho một hệ thống thủy lợi cụ thể.

7

Chƣơng 1

TỔNG QUAN

1.1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI

Các công trình nghiên cứu quy mô toàn cầu về hiện tượng biến đổi khí hậu

(BĐKH) đã được các nhà khoa học nổi tiếng trên thế giới tiến hành từ đầu thập kỷ

90 của thế kỷ trước. Hội nghị quốc tế do Liên hiệp quốc triệu tập tại Rio de Janeiro

năm 1992 đã thông qua Hiệp định khung và Chương trình hành động quốc tế nhằm

cứu vãn tình trạng “xấu đi” nhanh chóng của bầu khí quyển trái đất. Từ đó Tổ chức

liên Chính phủ về biến đổi khí hậu của Liên hiệp quốc (IPCC) đã được thành lập,

thu hút sự tham gia của hàng ngàn nhà khoa học quốc tế. Tại Hội nghị Kyoto năm

1997, Nghị định thư Kyoto đã được thông qua vào đầu tháng 2/2005 đã được

nguyên thủ 165 quốc gia trong đó có Việt Nam phê chuẩn. Nghị định thư này bắt

đầu có hiệu lực từ 10/2/2005.

Theo kết quả nghiên cứu mới nhất của IPCC trình lên Hội đồng bảo an Liên

hợp quốc, nguyên nhân của hiện tượng BĐKH do con người gây ra chiếm 90 %, do

tự nhiên gây ra chiếm 10 %. Cũng theo báo cáo của IPCC [37], trong vòng 85 năm

(từ 1920 đến 2005) nhiệt độ trung bình trên bề mặt trái đất đã ấm lên gần 10C và

tăng rất nhanh trong khoảng 25 năm nay (từ 1980 đến 2005) và đưa ra dự báo: đến

cuối thế kỷ XXI, nhiệt độ bề mặt Trái đất sẽ tăng thêm từ 1,4 0C đến 4 0C, mực

nước biển sẽ dâng thêm khoảng 28 cm đến 43 cm, tối đa có thể lên tới 81 cm. Nhiều

nhà khoa học còn đưa ra những dự báo mực nước biển đang dâng nhanh hơn nhiều,

nhất là do hiện tượng tan băng đang xảy ra với tốc độ đáng kinh ngạc trong thời

gian gần đây. Các nhà khoa học Anh dự báo mực nước biển cuối thế kỷ XXI có thể

tăng thêm 163 cm - tức là gấp đôi số liệu dự báo của IPCC. Nhà địa lý học Richard

Alley ở Đại học Pennsylvania, Hoa Kỳ cho rằng chỉ cần 15 % lớp băng ở Greenland

bị tan cũng tạo ra một khối nước mới trong các đại dương đủ để làm ngập tiểu bang

Florida của Hoa Kỳ và nhiều vùng duyên hải khác trên thế giới. Báo cáo cũng cho

biết từ năm 1750 trở về trước, tức là thời gian chưa xảy ra công nghiệp hóa, hàm

lượng CO2 đo được là 280 ppm, nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất lúc đó được

giữ ổn định - đó là hàm lượng cân bằng (đơn vị hàm lượng 1ppm là khí: 1 phân tử

CO2 trộn với 1 triệu phân tử khí quyển). Năm 2005 hàm lượng CO2 đo được là 379

ppm, tăng khá cao so với mức cân bằng 280 ppm. Hàm lượng CO2 trong khí quyển

tăng làm cho bề mặt trái đất nóng lên. Từ 1996 - 2005 nhiệt độ bề mặt trái đất tăng

8

0,74 0C. Mới đây, ông Mark Lowcok, quan chức của Bộ Phát triển Quốc tế Anh đã

đến thăm Việt Nam và có buổi thuyết trình về “Báo cáo Stern” do các nhà khoa

học Anh xây dựng, được chính phủ Anh công bố về vấn đề biến đổi khí hậu toàn

cầu. Báo cáo cho rằng nếu không thực hiện được chương trình hành động giảm khí

thải gây hiệu ứng nhà kính theo Nghị định thư Kyoto, đến năm 2035 nhiệt độ bề

mặt địa cầu sẽ tăng thêm 20C. Trong thế kỷ XXI, nhiệt độ thế giới có thể tăng thêm

5

0C, tương đương với sự thay đổi nhiệt độ từ thời kỳ băng hà, thời kỳ phần lớn

châu Âu và Bắc Mỹ còn nằm dưới lớp băng dầy 1 km. Trong khi đó, ngưỡng biến

đổi khí hậu nguy hiểm là tăng thêm 2 0C.

Sự nóng lên của trái đất làm cho băng tuyết của các dãy Himalaya, vùng

Nam Cực, Bắc Cực và các khu vực có băng tuyết khác tan chảy. Ví dụ ở Nam Cực,

tháng 3/2002, các nhà khoa học tận mắt chứng kiến khối băng 500 tỷ tấn tan rã

thành hàng nghìn mảnh; ở Bắc Cực, mùa hè 2002, lượng băng tan ở Greenland cao

gấp đôi so với 1992, diện tích băng tan đã lên tới 655.000 m2

. Hơn 110 sông băng

và những cánh đồng băng vĩnh cửu ở bang Montana đã biến mất trong vòng 100

năm qua. Nếu độ tan chảy duy trì như hiện nay thì các sông băng sẽ hầu như biến

mất khỏi dãy Alpes vào năm 2050. Mùa hè 2002, các nhà khoa học ghi nhận một

khối băng 3,5 triệu tấn tách ra, gây ra lũ băng từ dãy núi Mali trên đỉnh Kavkaz

thuộc Nga. Trong vòng 13 năm gần đây, số băng tan ở châu Âu tăng gấp đôi so với

lượng băng tan của 30 năm trước (1961-1990). Các số liệu quan trắc mực nước biển

thế giới cho thấy trong khoảng thời gian 40 năm (1962-2003), mực nước biển đã

tăng thêm 7,2 cm (trung bình mỗi năm tăng 1,8 mm), riêng 10 năm cuối của khoảng

thời gian nêu trên (1993-2003) các số liệu đo đạc của vệ tinh NASA cho thấy xu thế

biển dâng đang gia tăng rất nhanh mực nước biển trung bình tăng thêm 3,1 cm (mỗi

năm tăng 3,1 mm).

Trước nguy cơ này các nhà khoa học thế giới đã mô phỏng tính toán 6 kịch

bản dự báo tăng nhiệt độ và mực nước biển. Theo kịch bản số 4, nếu hàm lượng

phát thải khí nhà kính năm 2100 bằng 850 ppm thì nhiệt độ trung bình toàn cầu của

bề mặt trái đất sẽ tăng 2,8 0C so với năm 2000 và mực nước biển sẽ dâng từ 0,21 cm

đến 0,48 m, gây một thảm hoạ không lường trước cho nhân loại, đó là chưa kể từ

nay đến lúc đó BĐKH sẽ tạo ra bão lụt, hạn hán, sụt lở đất, nhiễm mặn, bệnh

tật…cho bao nhiêu cư dân trên hành tinh ở các vùng đất thấp, mà trước hết đối

tượng dễ bị tổn thương nhất là các nước kém phát triển và người nghèo là đại bộ

phận của nhân loại [37].

9

Cả thế giới hiện có hơn một nửa trong số 7 tỷ người đang sống ở vùng duyên

hải với phạm vi chiều rộng 100 km thuộc vùng ven bờ biển. Báo cáo phát triển con

người 2007/2008 của UNDP cảnh báo rằng nếu nhiệt độ tăng lên từ 3 0C đến 4

0C,

các quốc đảo nhỏ và các nước đang phát triển sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Khi

mực nước biển dâng lên khoảng 1,0 m, Việt Nam sẽ có khoảng 22 triệu người bị

mất nhà cửa; vùng trũng Ai Cập có khoảng 6 triệu người mất nhà cửa và 4.500 km2

đất ngập lụt; ở Bangladesh có khoảng 18 % diện tích đất ngập úng, tác động tới 70

triệu dân ... Trong báo cáo cũng cho rằng không chỉ những nước đang phát triển ảnh

hưởng mà những nước đã phát triển cũng không tránh khỏi thảm họa biến đổi khí

hậu. Trước mắt, băng tan sẽ đe dọa hơn 40 % dân số toàn thế giới. Mặt khác, biến

đổi khí hậu sẽ làm cho năng suất nông nghiệp giảm, thời tiết cực đoan tăng, thiếu

nước ngọt trầm trọng trên toàn thế giới, hệ sinh thái tan vỡ và bệnh tật gia tăng...

Những nước như Việt Nam, Bangladesh, Myanmar, Ai Cập... sẽ bị ảnh hưởng nhiều

nhất. Nguy cơ bão lụt, thiên tai sẽ làm cho những nước này rất khó khăn để phát

triển kinh tế, đẩy lùi đói nghèo.

Theo Báo cáo của IPCC [37], danh sách 10 thành phố bị đe doạ nhiều nhất

bởi biến đổi khí hậu bao gồm Calcutta và Bombay của Ấn Độ, Dacca của

Bangladesh, Thượng Hải, Quảng Châu của Trung Quốc, TP.Hồ Chí Minh của Việt

Nam, Bangkok của Thái Lan và Yangon của Myanmar. Các nhà khoa học thế giới

cũng dự báo với tốc độ dâng cao của nước biển như hiện nay thì thủ đô Băng Cốc

(Thái Lan) trong vòng 20 năm nữa sẽ bị ngập và hiện Thái Lan không đủ thời gian

để chuyển thủ đô sang nơi khác. Với hơn 29.000 mẫu dữ liệu về sự thay đổi của thế

giới tự nhiên, các nhà khoa học của IPCC cho biết dưới tác động của BĐKH toàn

cầu, đến năm 2020 sẽ có khoảng từ 75 triệu đến 250 triệu người châu Phi phải đối

mặt với nạn thiếu nước còn năng xuất mùa màng sẽ tăng khoảng 20 % ở Đông Á và

Đông Nam Á nhưng lại giảm tới 30 % ở các nước khu vực Trung Á và Nam Á. Ông

Martin Parry, đồng chủ tịch Nhóm nghiên cứu IPCC II cho biết đến năm 2020 nông

nghiệp phát triển nhờ vào lượng mưa sẽ giảm khoảng 50 % tại một số nước châu

Phi. Sẽ có khoảng từ 20 % đến 30 % số thực vật và động vật có nguy cơ tuyệt

chủng nếu nhiệt độ tăng từ 1,5 0C đến 2,5 0C.

Tại hội thảo “Biến đổi khí hậu và phát triển con người” do Viện Khoa học

Khí tượng thủy văn và môi trường, Cục Bảo vệ môi trường, Viện Chiến lược Chính

sách tài nguyên và môi trường phối hợp tổ chức ngày 5/12/2008 tại TP. Hồ Chí

Minh, ông John Hendra, điều phối viên thường trú của Liên hiệp quốc tại Việt Nam

10

cho biết: nếu nhiệt độ trung bình của trái đất tăng lên từ 2 0C đến 3 0C so với mức

hiện nay sẽ có thêm 600 triệu người ở châu Phi bị đói, hơn 300 triệu người phải rời

bỏ nhà cửa do bão lũ và có thêm 400 triệu người bị bệnh truyền nhiễm như sốt rét,

viêm màng não, sốt xuất huyết, 185 triệu người chết ...

Theo “Báo cáo Stern”, nếu chúng ta không hành động, tổng chi phí và rủi ro

do BĐKH gây ra, tương đương với thiệt hại mỗi năm ít ra là 5% GDP toàn cầu kể

từ nay trở đi. Nếu xét đến rủi ro và tác động với biên độ rộng hơn thì thiệt hại (hàng

năm) được ước tính vào khoảng 20 % GDP hoặc lớn hơn. Ngược lại, chi phí cho

hành động giảm phát thải khí nhà kính, nhằm tránh những tác động xấu nhất của

BĐKH, có thể chỉ giới hạn trong phạm vi 1 % GDP hàng năm.

Trước nguy cơ nói trên, Liên Hợp Quốc đã kêu gọi tất cả các quốc gia trên

thế giới đồng tâm nhất trí để giải quyết vấn đề này. Theo các nhà khoa học, các giải

pháp hạn chế tình trạng biến đổi khí hậu toàn cầu cần đi theo hai hướng sau: thứ

nhất là làm giảm tác động của BĐKH và thứ hai là thích ứng với BĐKH.

Nhật Bản là quốc gia có hệ thống công trình phòng chống thiên tai kiên cố

nhất thế giới nhưng với tốc độ mực nước biển dâng trung bình từ mỗi năm từ 4 mm

đến 8 mm, cùng với gia tăng về tần suất xuất hiện và cường độ ác liệt của các trận

bão thì nguy cơ làm gián đoạn các hoạt động sản xuất sẽ rất cao. Theo tin từ các

phương tiện thông tin đại chúng: Bộ Môi trường Nhật Bản đã đề xuất với Chính phủ

khoản ngân sách trên 64,5 tỷ USD để đối phó với mực nước biển dâng cao do băng

tan ở hai cực. Các nhà khoa học Nhật Bản ước tính nếu mực nước biển tăng thêm 1

mét thì sẽ có khoảng 90 % số bãi biển của nước này sẽ bị “nuốt chửng”, sản lượng

lúa sẽ giảm 50 % ... Các nguồn tin cũng cho biết Trung Quốc đang xem xét việc xây

dựng hệ thống đê kiên cố dọc suốt bờ biển của nước này, một kế hoạch được coi là

xây dựng một “Vạn lý trường thành” mới.

Nước Anh với hệ thống công trình chống lũ có khả năng chống lũ 100 năm

và lũ 200 năm nhưng với diễn biến của biến đổi khí hậu và nước biển dâng thì hệ

thống này không có khả năng kiểm soát. Kết quả tính toán dự báo cho biết số hộ có

nguy cơ bị lũ đe dọa tăng từ 2 triệu hộ hiện nay lên 3,5 triệu hộ với các kịch bản

BĐKH nếu hệ thống công trình không được củng cố. Cơ quan môi trường của

Chính phủ Anh đề xuất một khoản ngân quỹ 8 tỉ USD để nâng cấp hệ thống đê sông

Thame và hàng năm cần khoảng 1,2 tỉ USD cho công tác quản lý lũ. Tuy vậy sau

trận lũ năm 2007 cho thấy các chi phí đầu tư này là thấp nên cơ quan này đang đề

xuất với Chính phủ để bổ sung thêm kinh phí. Trước tình hình đó, năm 2007, Thủ

11

tướng Anh Gordon Brown cam kết đến trước năm 2050 sẽ cắt giảm mức khí thải

CO2 khoảng 60% để giúp xử lý tình trạng trái đất nóng lên và Anh Quốc đã trở

thành nước đầu tiên trên thế giới đưa ra luật pháp nhằm cắt giảm khí thải để đối phó

với tình trạng thay đổi khí hậu.

Tháng 12/2006 ông Stavros Dimas Cao ủy châu Âu về môi trường đã thông

báo rằng các hãng hàng không sẽ phải tuân thủ chương trình của Liên hiệp châu Âu

về khắc phụ c thay đổi khí hậu (thoạt đầu , chương trình này , vốn đượ c đưa ra để

thự c hiện các cam kết củ a châu Âu theo Hiệp ước Kyoto về khí thải nhà kính , đã

không bao gồm ngành hàng không).

Ở Bangladesh, Chính phủ có chương trình đầu tư 6,5 triệu USD để đối phó

với các vùng đất ven biển ngày càng bị nhiễm mặn. Chính phủ cũng đề xuất dự án

nâng cao 800 km đường bộ lên từ 0,5 m đến 1,0 m so với mức hiện tại để tránh bị

ngập do nước biển dâng với chi phí đầu tư khoảng 128 tỉ USD.

BĐKH toàn cầu đã và đang tác động trực tiếp đến đời sống của người dân ở

mọi nơi trên thế giới. Để đối phó và thích ứng với tác động của BĐKH, người dân

đã tìm ra nhiều giải pháp phù hợp với điều kiện tự nhiên và môi trường sống của họ.

Dưới đây là một số ví dụ điển hình:

- Để đối phó với tình trạng hạn hán triền miên, nông dân ở Ecuado đào các ô

chứa nước hình chữ U trên sườn dốc để chặn, chứa nguồn nước trong mùa mưa giúp

tăng cường lượng nước bổ sung xuống tầng nước ngầm đề từ đó lại khai thác nước

ngầm sử dụng trong mùa khô còn người dân ở Ấn Độ lại tăng cường đầu tư các

hình thức trữ nước, thu góp nước quy mô nhỏ để trữ nước mưa.

- Để đối phó với tình trạng úng ngập, người dân ở Tây Bengal (Ấn Độ)

thường phải làm những hệ thống cột chống rất cao để có chỗ lánh nạn khi lũ lụt kéo

đến. Ở Bangladesh nông dân làm những ngôi nhà nổi có thể tự nâng lên khi mực

nước lũ dâng cao. Còn ở Nepal các cộng đồng dân cư xây dựng các tháp canh cảnh

báo lũ sớm, đóng góp nhân công và nguyên vật liệu để gia cố các bờ kè không cho

các hồ băng bị vỡ do tan băng.

Ngày 11/5/2008 tại cuộc họp của các Bộ trưởng khối G8 gồm Anh, Canada,

Pháp, Đức, Italia, Nhật Bản, Nga và Mỹ diễn ra tại thành phố cảng Niigata (Nhật

Bản), vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu đã được chọn làm chủ đề chính trong chương

trình. Tại Hội nghị thượng đỉnh G8 diễn ra tại Hokkaido (Nhật Bản) từ ngày 7 đến

9/7/2008, các nước công nghiệp phát triển đã thỏa thuận đầu tư hơn 10 tỉ USD cho

12

hoạt động nghiên cứu và phát triển công nghệ chống nguy cơ nóng lên toàn cầu.

Theo đó, những cuộc nghiên cứu chôn khí CO2 vào lòng đất được các nhà khoa học

trên thế giới chính thức thông qua. Cũng tại hội nghị G8 nói trên, mục tiêu giảm

thiểu khí nhà kính được đặt ra cho từng quốc gia từ năm 2013. Chính vì vậy việc

xây dựng một "Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH và nước biển

dâng" là vấn đề hết sức cấp thiết, mà các quốc gia, trong đó có Việt Nam phải

chung tay ứng phó.

Trong các nghiên cứu của IPCC, UNDP [37, 40 về các kịch bản BĐKH thì

hệ thống các mô hình toán khí động học khí quyển, mô hình thủy động lực học cho

các đại dương được xây dựng và sử dụng để đánh giá định lượng tác động của

BĐKH đến khí hậu toàn cầu, mực nước các đại dương trên thế giới. Với từng vùng

lãnh thổ, từng quốc gia trên cơ sở các kịch bản BĐKH toàn cầu sẽ có các nghiên

cứu chi tiết đánh giá tác động của BĐKH đến từng yếu tố khí tượng (nhiệt độ, mưa,

độ ẩm, bốc hơi…), điều kiện thủy văn, hải văn (dòng chảy trong sông, dao động

triều, biến đổi mực nước biển). Mô hình toán được sử dụng trong trường hợp này

thường là mô hình thủy động lực học HEC (Mỹ), SOBEK (Hà Lan), MIKE (Đan

Mạch), ISIS (Anh). Một số nghiên cứu tác động của BĐKH đến tăng giảm nhu cầu

sử dụng nước, ví dụ như nghiên cứu ứng dụng mô hình toán CROPWAT tính toán

thay đổi trong tổng lượng nhu cầu nước cho cây trồng, cũng như thay đổi mùa vụ,

các giai đoạn phát triển của cây trồng do nhiệt độ không khí ấm lên.

Nghiên cứu gần đây được Hiệp hội các trường đại học công bố tại Trường

đại học Copenhagen tháng 3/2009 cho thấy nhiều khả năng tác động của biến đổi

khí hậu trong thế kỷ XXI sẽ trầm trọng hơn những con số dự báo của IPCC đã công

bố năm 2007.

Như đã giới thiệu ở phần Mở đầu: để đối phó với tình trạng ấm lên của khí

hậu toàn cầu và mực nước biển dâng, cho đến nay các giải pháp đã được các nhà

khoa học trên thế giới và các tổ chức quốc tế đưa ra đều hướng vào mục tiêu chính

là tìm cách hạn chế, cắt giảm nguồn phát thải khí nhà kính - tác nhân chủ yếu gây

nên hiện tượng BĐKH toàn cầu và tìm giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu.

Chưa phát hiện thấy công trình khoa học nào trên thế giới đã công bố có liên quan

đến sự biến đổi nhu cầu tiêu và giải pháp tiêu nước đối với các hệ thống thủy lợi

của các nước trên thế giới và trong khu vực dưới tác động của biến đổi khí hậu toàn

cầu và mực nước biển dâng.

13

1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở TRONG NƢỚC

1.2.1. Khái quát chung

Như đã giới thiệu khái quát ở phần mở đầu, Việt Nam là một trong 5 quốc

gia trên thế giới bị tác động nhiều nhất của hiện tượng BĐKH mà cụ thể là hiện

tượng nước biển dâng cao - hậu quả tăng nhiệt độ làm bề mặt trái đất nóng lên do

phát thải khí nhà kính (KNK). Ông Bernard O’Callaghan là Điều phối viên chương

trình của Tổ chức Bảo tồn thiên nhiên thế giới đã đưa ra bản báo cáo có nhan đề

“Cuộc chiến chống lại biến đổi khí hậu: Đoàn kết nhân loại trong một thế giới phân

cách” cho biết: Nếu mực nước biển dâng cao như dự báo vào năm 2030 thì vùng

đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) sẽ có khoảng 45 % diện tích đất bị nhiễm mặn

quá mức cho phép, năng suất lúa sẽ giảm 9 %. Nếu mực nước biển dâng cao 1 m,

phần lớn ĐBSCL sẽ hoàn toàn ngập trắng nhiều thời gian dài trong năm”.

Theo nghiên cứu của Tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế (OECD), Thành

phố Hồ Chí Minh nằm trong danh sách 10 thành phố bị đe doạ nhiều nhất bởi

BĐKH (gồm Calcutta và Bombay của Ấn Độ, Dacca của Bangladesh, Thượng Hải,

Quảng Châu của Trung Quốc, TP. Hồ Chí Minh của Việt Nam, Bangkok của Thái

Lan, Yangon của Myanmar).

Theo bản báo cáo về phát triển con người 2007-2008 của UNDP, nếu nhiệt

độ trên trái đất tăng thêm 2 0C, thì có khoảng 22 triệu người ở Việt Nam sẽ mất nhà

cửa và 45 % diện tích đất nông nghiệp ở vùng đồng bằng sông Cửu Long sẽ ngập

chìm trong nước biển.

Theo cảnh báo của IPCC, đến năm 2100, nếu mực nước biển dâng cao thêm

1 mét sẽ ảnh hưởng đến 5 % đất đai, 10 % dân số, tác động đến 7 % sản xuất nông

nghiệp, làm giảm 10 % GDP của Việt Nam (nguồn: Dagupta.et.al.2007), riêng sản

xuất kinh tế biển sẽ suy giảm ít nhất 1/3 so với hiện nay (nguồn UNDP).

Còn theo nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới (WB), nếu nước biển dâng cao

1 m, có tới 27 % sinh cảnh tự nhiên quan trọng, 33 % khu bảo tồn, 23 % khu vực có

sự đa dạng sinh học chính của Việt Nam bị tác động.

Tại hội thảo “Đánh giá nhu cầu nâng cao năng lực về biến đổi khí hậu cho

các tổ chức phi chính phủ” do Trung tâm dữ liệu NGO tổ chứ c ngày 01/07/2008 tại

Hà Nội, các đại biểu xác nhận, nếu nước biển dâng cao 30 cm thì ĐBSCL sẽ có thể

bị nhiễm mặn thêm 10 km, nguy cơ mặn hóa ở ĐBSCL làm giảm 9 % năng suất cây

trồng vật nuôi vào năm 2030. Theo đánh giá của ông Vũ Thái Trường thuộc Tổ

14

chức CARE quốc tế tại Việt Nam, mỗi thập kỷ mực nước biển có thể dâng 5 cm,

đến năm 2070 có thể dâng 69 cm, năm 2100 nước biển có thể sẽ dâng tới khoảng 1

mét. Nếu nước biển dâng cao theo dự báo như vậy sẽ ảnh hưởng đến 12 % diện tích

và 10,8 % dân số khiến 22 triệu người mất nhà cửa và làm giảm 10 % GDP. Ông

Trường nhấn mạnh: nếu nước biển dâng cao thêm 1 mét thì Đồng bằng Sông Hồng

(ĐBSH) sẽ bị ngập khoảng 5.000 km2

, ĐBSCL sẽ bị ngập 20.000 km2

dẫn đến mất

đất và giảm sản lượng nông nghiệp. Nước biển dâng cao 1 mét có thể sẽ làm giảm

sản lượng lương thực tới 12 % (5 triệu tấn) tại ĐBSH, ĐBSCL. Nếu nhiệt độ tăng

thêm 1 0C có thể làm giảm 5 % đến 20 % sản lượng ngô và 10 % sản lượng lúa gạo.

Khi năng suất sản lượng vật nuôi giảm thì tình hình dịch bệnh cũng gia tăng, đa

dạng sinh học trong lâm nghiệp cũng bị tác động mạnh mẽ.

Tại Hội thảo khoa học BĐKH toàn cầu và giải pháp ứng phó của Việt Nam

tổ chức tại Hà Nội từ ngày 26 đến 29/02/2008, nhiều nhà khoa học trong nước và

quốc đều có chung nhận định: nếu mực nước biển dâng lên 1m sẽ làm cho 1/5 diện

tích lãnh thổ bị ngập chìm trong nước, khoảng 22 triệu người dân sẽ bị mất nhà cửa

và đất đai canh tác. Riêng vùng ĐBSCL, khi mực nước biển dâng cao từ 0,2 m đến

0,6 m sẽ có 1.708 km2

đất bị ngập ảnh hưởng tới hàng chục triệu người sinh sống.

Dưới đây là tóm lược một số nhận định và kết quả nghiên cứu của một số nhà khoa

học trong nước đã trình bày tại Hội thảo:

- PGS.TS Trần Thục - Viện trưởng Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và

Môi trường cho biết: "Chỉ cần nước biển dâng lên một mét chúng ta sẽ mất đi một

diện tích đất khoảng 15.000 km2

- 20.000 km2

tại Đồng bằng sông Cửu long".

- Nhà khoa học Nguyễn Khắc Hiếu - Phó trưởng ban chỉ đạo Công ước khí

hậu và Nghị định thư Kyoto , thành viên của đoàn Việt Nam tại hội nghị Bali đã

trình bày tóm tắt một số phác thảo kịch bản BĐKH ở Việt Nam được trình bày

trong các bảng 1.1, 1.2 và 1.3.

Bảng 1.1: Thông báo Quốc gia về Biến đổi khí hậu ở Việt Nam (so với năm 1990)

Năm Nhiệt độ tăng thêm (0C) Mực nƣớc biển tăng thêm (cm)

2010 0,3 - 0,5 9

2050 1,1 - 1,8 33

2100 1,5 - 2,5 45

15

Bảng 1.2: Kịch bản BĐKH các vùng của Việt Nam

(nhiệt độ tăng thêm 0C so với năm 1990)

Năm

Tây

Bắc

Đông

Bắc

Đồng

bằng BB

Bắc

Trung Bộ

Nam

Trung Bộ

Tây

nguyên

Nam

Bộ

2050 1,41 1,66 1,44 1,68 1,13 1,01 1,21

2100 3,49 4,38 3,71 3,88 2,77 2,39 2,80

Bảng 1.3: Kịch bản nước biển dâng ở Việt Nam so với năm 1990 (cm)

Năm

Kịch bản

2050 2100

A1F1 13,7 39,7

A2 12,5 33,1

A1B 13,3 31,5

B2 12,8 28,8

A1T 12,7 27,9

B1 13,4 26,9

Tính trung bình của cả 6 kịch bản thì đến cuối thế kỷ XXI nhiệt độ trung

bình của nước ta có khả năng tăng thêm 2,8 0C, mực nước biển dâng cao thêm 37

cm. Số liệu nêu trên chưa tính đến sự tan băng mà chỉ tính đến sự dãn nở nước đại

dương. Xu thế chung của BĐKH ở Việt Nam theo ông Nguyễn Khắc Hiếu : i) Nhiệt

độ ở các vùng phía Bắc tăng nhanh hơn các vùng phía Nam; ii) Nhiệt độ ở các vùng

ven biển tăng chậm hơn các vùng sâu hơn trong lục địa; iii) Đến cuối thế kỷ XXI

nhiệt độ trung bình của nước ta có thể tăng thêm từ 4,0 oC đến 4,5 0C theo kịch bản

cao nhất và từ 2,0 oC đến 2,2 0C theo kịch bản thấp nhất.

Cũng tại Hội thảo khoa học nói trên, nguyên Chủ tịch nước Trần Đức Lương

đã đến dự và đưa ra một số định hướng sau đây về những công việc cần phải làm để

đối phó và thích ứng với tình trạng BĐKH:

- Tổng kết, rút ra các kinh nghiệm thành công và chưa thành công của cha

ông ta trong nhiều thế kỷ qua, được đẩy mạnh trong thời cận hiện đại trong việc ứng