Thạc Sĩ Nghiên cứu đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến hệ thống tưới Bắc Thái Bình và đề xuất các giả

LUẬN VĂN THẠC SỸ
NĂM 2014

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ TÁC ĐỘNG CỦA
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN LĨNH VỰC THỦY LỢI 3
1.1.TỔNG QUAN VỀ BĐKH TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM .3
1.1.1.Tổng quan về BĐKH trên thế giới .3
1.2. Tổng quan về các hệ thống thủy lợi ở Đồng Bằng Sông Hồng .9
1.2.1. Hệ thống tưới vùng đồng bằng sông Hồng. 9
1.2.2. Hệ thống tiêu đồng bằng sông Hồng 11
1.3.Tổng quan các nghiên cứu về tác động của BĐKH đến các hệ thống thủy lợi ở
vùng Đồng Bằng Bắc Bộ .13
1.3.1.Tác động của ngập lụt 13
1.3.2.Tác động của biến đổi lượng mưa và nhiệt độ đến nhu cầu nước .13
1.3.3.Tác động của BĐKH đến xâm nhập mặn và cấp nước 15
1.3.4.Tác động của BĐKH và khả năng khai thác nước dưới đất 15
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG BẮC THÁI BÌNH 17
2.1. Khái quát đặc điểm tự nhiên 17
2.1.1. Vị trí địa lý 17
2.1.2. Đặc điểm địa hình .17
2.1.3. Đặc điểm cấu tạo địa chất .18
2.1.4 Đặc điểm thổ nhưỡng .18
2.1.5 Đặc điểm khí tượng,khí hậu .20
2.1.6 Đặc điểm sông ngòi, thủy- hải văn 22
2.1.7 Nhận xét và đánh giá chung .26
2.2. Hiện trạng kinh tế, xã hội và định hướng phát triển kinh tế 27
2.2.1 Hiện trạng sử dụng đất và quy hoạch sử dụng đất .27
2.2.2. Hiện trạng và quy hoạch phát triển nông nghiệp 29

2.2.3. Hiện trạng và quy hoạch phát triển thủy sản .31
2.2.4. Hiện trạng và quy hoạch phát triển công nghiệp và tiểu công nghiệp 32
2.2.5. Hiện trạng và quy hoạch phát triển đô thị .32
2.2.6. Hiện trạng và quy hoạch phát triển các cơ sở hạ tầng 33
2.2.7. Những mâu thuẫn và xu hướng dịch chuyển cơ cấu SDĐ trong sự nghiệp
CNH và nền kinh tế thị trường 35
2.3. Hiện trạng công trình tưới .37
2.3.1. Hiện trạng công trình tưới nước 37
2.3.2. Hiện trạng han hán và nguyên nhân .43
2.4.Nhận xét và đánh giá chung 47
2.4.1.Vai trò của hệ thống đối với sự phát triển kinh tế - xã hội của khu vực 47
2.4.2 Những thế mạnh và tồn tại của hệ thống .48
2.4.3 Những vấn đề cần nghiên cứu và giải quyết trong luận văn 50
CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH ĐẾN HỆ THỐNG BẮC
THÁI BÌNH 51
3.1. Tác động của BĐKH đến nhu cầu dùng nước .51
3.1.1. Phương pháp đánh giá tác động của BĐKH đến nhu cầu nước của hệ thống 51
3.1.2. Tính toán nhu cầu nước của hệ thống .52
3.1.3. Kết quả đánh giá tác động của BĐKH đến nhu cầu dùng nước của hệ thống72
3.2. Đánh giá khả năng cấp nước của hệ thống tưới Bắc Thái Bình dưới tác động
của BĐKH .77
3.3. Tác động của BĐKH đến hệ thống công trình .92
3.3.1. Hạn chế năng lực các cống lấy nước từ dòng chảy của sông Hồng: 92
3.3.2. Hạn chế năng lực hoạt động của các trạm bơm: 92
3.3.3. Xâm nhập mặn 92
3.4.Tác động của BĐKH đến giải pháp quản lý vận hành 93
CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 94

4.1. Giải pháp công trình .94
4.1.1. Bổ sung, nâng cấp các công trình thủy lợi 94
4.1.2. Tiếp tục thực hiện chương trình kiên cố hóa kênh mương .95
4.1.3. Xây dựng hệ thống quan trắc hiện đại 95
4.2. Giải pháp phi công trình .96
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI .97
I.KẾT LUẬN .97
II.KIẾN NGHỊ .98
TÀI LIỆU THAM KHẢO .99













MỤC LỤC BẢNG
Bảng 1. 1: Thay đổi nồng độ các khí nhà kính trong khí quyển .5
Bảng 1. 2: Tổng hợp hiện trạng tưới toàn vùng Đồng Bằng Sông Hồng .9
Bảng 1. 3: Tổng hợp hiện trạng tiêu vùng Đồng Bằng Sông Hồng 12
Bảng 2. 1. Phân bố cao độ theo diện tích ruộng đất 17
Bảng 2. 2. Phân loại đất theo thành phần một số chất dinh dưỡng chủ yếu .19
Bảng 2. 3.Lượng mưa trung bình tháng và năm tại trạm Thái Bình .20
Bảng 2. 4. Tốc độ gió trung bình hàng tháng 21
Bảng 2. 5: Sông trục nội đồng chính vùng Bắc Thái Bình .24
Bảng 2. 6: Mực nước bình quân tháng mùa kiệt tại cống Nhâm Lang trên sông
Luộc- Huyện Hưng Hà- Tỉnh Thái Bình trong một số năm điển hình .25
Bảng 2. 7: Mực nước bình quân tháng 1 và 3 tại một số trạm đo trên sông Hồng và
sông Trà Lý .25
Bảng 2. 8: Mực nước bình quân 1,3,5,7 ngày đỉnh và chân triều trong mùa lũ ứng
với tần suất 5%, 10%, 20% .25
Bảng 2. 9. Mực nước báo động và thời gian duy trì tại một số trạm đo .26
Bảng 2. 10. Chu kỳ triều thiết kế P =10% (18ư28/09/1983) 26
Bảng 2. 11. Hiện trạng sử dụng đất Bắc Thái Bình năm 2009 .27
Bảng 2. 12: Thống kê các công trình khai thác nước phục vụ sản xuất nông nghiệp
trên sông Luộc .38
Bảng 2. 13: Thống kê các công trình khai thác nước phục vụ sản xuất nông nghiệp
trên sông Hoá 39
Bảng 2. 14. Thống kê các công trình khai thác nước phục vụ sản xuất nông nghiệp
trên sông Trà Lý thuộc khu vực Bắc Thái Bình 40
Bảng 2. 15: Hiện trạng công trình tưới khu vực Bắc Thái Bình .40
Bảng 2. 16. Diện tích thường khó khăn về nguồn nước của hệ thống Bắc Thái Bình 44
Bảng 3.1:Kết quả tính toán các thông số thống kê X, C v ,C s 52
Bảng 3.2: Bảng thống kê chọn mô hình mưa đại diện ứng với từng thời vụ 52

Bảng 3. 3: Nhiệt độ bình quân tháng trung bình nhiều năm trạm Thái Bình (1961-2003)
.53
Bảng 3. 4: Độ ẩm bình quân tháng trung bình nhiều năm trạm Thái Bình (1961-2003)
.53
Bảng 3. 5: Tốc độ gió bình quân tháng trung bình nhiêu năm tại trạm Thái Bình .53
Bảng 3. 6: Số giờ nắng bình quân tháng trung bình nhiều năm của trạm Thái Bình53
Bảng 3. 7: Tổng lượng bốc hơi bình quân tháng trung bình nhiều năm tại trạm Thái Bình
.54
Bảng 3. 8: Tổng lượng mưa bình quân tháng trung bình nhiều năm tại trạm Thái Bình
.54
Bảng 3. 9: Thời vụ các loại cây trồng trong hệ thống Bắc Thái Bình 56
Bảng 3.10: Độ ẩm trong lớp đất canh tác cho cây trồng cạn 56
Bảng 3.11: Thời kỳ sinh trưởng và hệ số cây trồng Kc của lúa 56
Bảng 3.12: Thời kỳ sinh trưởng và hệ số cây trồng Kc của các loại cây trồng 57
Bảng 3.13: Các chỉ tiêu cơ lý của đất 57
Bảng 3.14: Thống kê kết quả yêu cầu nước của lúa vụ chiêm 58
Bảng 3.15: Thống kê kết quả yêu cầu nước của lúa vụ mùa 59
Bảng 3.16: Thống kê kết quả yêu cầu nước của cây ngô 62
Bảng 3.17: Thống kê kết quả yêu cầu nước của cây trồng thời kỳ nền 62
Bảng 3. 18: Mức tăng nhiệt độ trung bình (°C) so với thời kỳ 1980-1999 ở các vùng
khí hậu của Việt Nam theo các kịch bản phát thải trung bình B2 62
Bảng 3. 19: Nhiệt độ ở trạm Thái Bình các năm trong tương lai theo kịch bản phát
thải trung bình (°C) .63
Bảng 3. 20: Mức thay đổi lượng mưa (%) so với thời kỳ 1980-1999 ở các vùng khí
hậu của Việt Nam theo các kịch bản phát thải trung bình (B2) 63
Bảng 3. 21: Lượng mưa ở trạm Thái Bình các năm trong tương lai theo kịch bản
phát thải trung bình .64
Bảng 3. 22:Thống kê kết quả yêu cầu nước của lúa vụ chiêm 66
Bảng 3. 23:Thống kê kết quả yêu cầu nước của lúa vụ mùa 67

Bảng 3. 24:Thống kê kết quả yêu cầu nước của cây ngô 68
Bảng 3. 25: Thống kê kết quả yêu cầu nước của cây trồng mốc thời gian 2020 68
Bảng 3. 26:Thống kê kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Chiêm Xuân .69
Bảng 3. 27:Thống kê kết quả yêu cầu nước của lúa vụ mùa 70
Bảng 3. 28:Thống kê kết quả yêu cầu nước của cây ngô 71
Bảng 3. 29:Thống kê kết quả yêu cầu nước của cây trồng mốc thời gian 2050 .72
Bảng 3. 30: Bảng tính toán nhu cầu nước của cây trồng và toàn hệ thống ở thời
điểm năm 2020 so với thời kỳ hiện tại 72
Bảng 3. 31: Bảng tính toán nhu cầu nước của cây trồng và toàn hệ thốngở thời điểm
năm 2050 so với thời kỳ nền .73
Bảng 3. 32 : Bảng tổng hợp các nhu cầu dùng nước của hệ thống (10 3 m 3 ) 77
Bảng 3. 33 : Bảng tổng hợp các yêu cầu nước của cây trồng mốc thời gian 78
Bảng 3. 34 : Bảng tổng hợp các yêu cầu nước của cây trồng mốc thời gian 2020
(10 3 m 3 ) 78
Bảng 3.35: Kết quả khả năng cung cấp nước vụ chiêm của trạm bơm Cao Nội trong
thời kỳ nền .81
Bảng 3.36: Kết quả khả năng cung cấp nước vụ mùa của trạm bơm Cao Nội trong
thời kỳ nền .83
Bảng 3.37: Kết quả khả năng cung cấp nước vụ đông của trạm bơm Cao Nội trong
thời kỳ nền .84
Bảng 3.38: Kết quả khả năng cung cấp nước vụ chiêm của trạm bơm Cao Nội trong
thời kỳ 2020 85
Bảng 3.39: Kết quả khả năng cung cấp nước vụ mùa của trạm bơm Cao Nội trong
thời kỳ 2020 86
Bảng 3.40: Kết quả khả năng cung cấp nước vụ đông của trạm bơm Cao Nội trong
thời kỳ 2020 87
Bảng 3.41: Kết quả khả năng cung cấp nước vụ chiêm của trạm bơm Cao Nội trong
thời kỳ 2050 88

Bảng 3.42: Kết quả khả năng cung cấp nước vụ mùa của trạm bơm Cao Nội trong
thời kỳ 2050 89
Bảng 3.43: Kết quả khả năng cung cấp nước vụ đông của trạm bơm Cao Nội trong
thời kỳ 2050 90



MỤC LỤC HÌNH
Hình 3. 1: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhu cầu nước của lúa chiêm ở thời điểm
năm 2020 so với thời kỳ nền .73
Hình 3. 2: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhu cầu nước của lúa mùa ở thời điểm năm
2020 so với thời kỳ nền .73
Hình 3. 3: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhu cầu nước của cây ngô ở thời điểm năm
2020 so với thời kỳ nền .74
Hình 3. 4: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhu cầu nước của toàn hệ thống ở thời điểm
năm 2020 so với thời kỳ nền .74
Hình 3. 5: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhu cầu nước của lúa chiêm ở thời điểm
năm 2050 so với thời kỳ nền .74
Hình 3. 6: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhu cầu nước của lúa mùa ở thời điểm năm
2050 so với thời kỳ nền .75
Hình 3. 7: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhu cầu nước của cây ngô ở thời điểm năm
2050 so với thời kỳ nền .75
Hình 3. 8: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhu cầu nước của toàn hệ thống ở thời điểm
năm 2050 so với thời kỳ nền .75








1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
- Khí hậu của trái đất luôn luôn thay đổi. Trước đây, sự thay đổi này mang tính tự
nhiên. Kể từ đầu thế kỷ 19 thuật ngữ biến đổi khí hậu bắt đầu được sử dụng khi nói đến
những sự thay đổi khí hậu được so sánh tại thời điểm nói đến và những dự báo trong
vòng khoảng 80 năm sau đó mà nguyên nhân thay đổi chủ yếu là do những hoạt động
của con người gây ra hơn là những thay đổi tự nhiên trong bầu khí quyển.
- Sự biến động của thời tiết nước ta không thể tách rời những thay đổi lớn của
khí hậu thời tiết toàn cầu. Chính sự biến đổi phức tạp của hệ thống khí hậu thời tiết
toàn cầu đã và đang làm tăng thêm tính cực đoan của khí hậu thời tiết nước ta. Việt
Nam là nơi bị ảnh hưởng của hiện tượng ElNinô. Mối quan hệ giữa ElNinô và khí
hậu thời tiết ở Việt Nam đang được nghiên cứu. Tuy nhiên, một số biểu hiện của
mối quan hệ này có thể thấy rõ qua những lần thiên tai xảy ra gần đây trên diện rộng
ở Việt Nam.
- Trong khoảng 50 năm qua, BĐKH làm nhiệt độ trung bình năm đã tăng
khoảng 0,7 o C và mực nước biển đã dâng khoảng 0,20m. BĐKH thực sự đã làm cho
các thiên tai, đặc biệt là bão, lũ, hạn hán ngày càng mãnh liệt không còn theo quy
luật tự nhiên
- Hệ thống thủy nông (HTTN) Bắc Thái Bình có tổng diện tích tự nhiên 67.200 ha,
diện tích yêu cầu tưới 54.628 ha (trong đồng 52.529 ha, đất bãi 2.099 ha).
- Vùng trong đồng: Diện tích có công trình tưới là 52.529 ha, hiện có 24 cống
dưới đê lấy trữ nước vào các sông trục như Tiên Hưng, Sa Lung và các sông trục
cấp I, II để tưới trực tiếp một phần, còn chủ yếu là bơm với 754 trạm bơm, các loại
máy bơm từ 540 m 3 /h đến 800 m 3 /h diện tính tưới thiết kế 19.460 ha.
- Vùng bãi: Diện tích tưới yêu cầu tưới là 2.099 ha, diện tích có công trình
tưới theo thiết kế 1.259 ha, phần diện tích còn lại 840 ha chủ yếu tưới theo hình
thức thủ công.
- Hệ thống Bắc Thái Bình là một trong những vùng tác động rất mạnh của
BĐKH toàn cầu và cả nước biển dâng. Liên tiếp trong các năm 2003, 2004 và 2008 2

BĐKH làm tăng hạn hạn, tăng nhu cầu dùng nước của hệ thống gây ảnh hưởng rất
nghiêm trọng đến sản xuất và đời sống của nhân dân.
Do vậy, nghiên cứu đánh giá tá động của BĐKH, nước biển dâng đến hệ thống
tưới Bắc Thái Bình nhằm đề xuất các giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu nước
biển dâng cho HTTN Bắc Thái Bình là rất cần thiết.
2. Mục đích và phạm vi nghiên cứu
- Mục đích nghiên cứu:
Đánh giá được tác động của BĐKH đến hệ thống tưới Bắc Thái Bình trên cơ sở đó
đề xuất các giải pháp thích ứng với BĐKH trên địa bàn hệ thống Bắc Thái Bình
- Phạm vi nghiên cứu:
Phạm vi nghiên cứu là trên địa bàn hệ thống Bắc Thái Bình
3. Cách tiếp cận và phạm vi nghiên cứu
Cách tiếp cận:
- Tiếp cận thực tế: đi khảo sát, nghiên cứu, thu thập các số liệu quy hoạch,
thiết kế của hệ thống tiêu;
- Tiếp cận hệ thống: Tiếp cận, tìm hiểu, phân tích hệ thống từ tổng thể đến chi
tiết, đầy đủ và hệ thống.
- Tiếp cận các phương pháp nghiên cứu mới về tiêu nước trên thế giới.
Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa
- Phương pháp kế thừa
- Phương pháp phân tích, thống kê
- Phương pháp mô hình toán
4. Kết quả dự kiến đạt được
- Đánh giá được tác động của BĐKH đến các công trình tưới và khả năng đáp
ứng tưới của các công trình trong HTTN Bắc Thái Bình.
- Nghiên cứu đề xuất các giải pháp ứng phó nhằm thích ứng với BĐKH cho hệ
thống tưới Bắc Thái Bình