Hội thảo khoa học Quốc gia Khí tượng Thủy văn, Môi trường Biến đổi khí hậu lần thứ XVI BIỂU HIỆN CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ TÁC ĐỘNG LÊN TÀI NGUYÊN NƯỚC CỦA TỈNH BÌNH ĐỊNH La Đức Dũng(1), Nguyễn Hoàng Minh(2), Lê Hữu Hoàng(2), Nguyễn Mạnh Thắng(2), Đỗ Đình Chiến(2), Trần Hồng Thái(2) (1) Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia (2) Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Môi trường Nghiên cứu sử dụng mô hình Mike đánh giá tác động Biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước địa bàn tỉnh Bình Định. Trong đó, số liệu nhiệt độ lượng mưa kịch A2, B1, B2 sử dụng làm đầu vào cho mô hình Mike Nam để đánh giá ảnh hưởng BĐKH lên dòng chảy địa bàn tỉnh, từ tiền đề để đánh giá đến tài nguyên nước thông qua mô hình thủy lực cân nước. Kết nghiên cứu cho thấy lượng thiếu hụt toàn lưu vực dao động khoảng 354 triệu m³/năm, chiếm khoảng 26% - 28% nhu cầu nước. 1. Mở đầu Biến đổi khí hậu (BĐKH) tiêu biểu nóng lên toàn cầu, mực nước biển dâng, thiên tai tượng khí hậu cực đoan gia tăng mối lo ngại quốc gia giới. Trong 50 năm qua Việt Nam, xu biến đổi nhiệt độ lượng mưa vùng khác khác nhau. Theo kịch BĐKH Việt Nam năm 2011, nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,5°C/50 năm phạm vi nước lượng mưa có xu hướng giảm nửa phần phía Bắc, tăng nửa phần phía Nam lãnh thổ. Tại Bình Định nhiệt độ có xu hướng tăng lên vào tất mùa năm phía bắc tăng khoảng 0,3°C 0,4°C 50 năm phía nam. Trong thời kỳ 1980 – 2010, lượng mưa trung bình năm toàn tỉnh Bình Định có xu hướng tăng tăng không tháng mà có xu hướng tăng mạnh vào mùa mưa tăng vào mùa khô. Mực nước biển trung bình năm tỉnh Bình Định có xu hướng tăng với tốc độ 2,5 mm/năm thập kỉ qua, chậm so với xu mực nước trung bình toàn dải ven biển Việt Nam. BĐKH tác động đến yếu tố đời sống người như: nước, lương thực, lượng, sức khỏe môi trường. BĐKH Binh Định làm thay đổi nhiệt độ lượng mưa khiến dòng chảy năm thay đổi, lưu lượng dòng chảy lũ tăng: 133,03 m3/s, làm nhu cầu nước tăng độ thiếu hụt nước có xu hướng tăng, phạm vi ảnh hưởng xâm nhập mặn sâu thêm mực nước biển dâng cao. Với tính đặc thù tầm quan trọng, tác động BĐKH đến tài nguyên nước (TNN) tỉnh Bình Định cần quan tâm đánh giá quy hoạch phát triển TNN có tính đến BĐKH sử dụng nguồn nước khoa học, hợp lý sản xuất đời sống việc điều tiết, điều hòa nước hệ thống thủy lợi tỉnh. 2. Phương pháp công cụ sử dụng Để phục vụ cho tính toán, phân tích đánh giá tác động BĐKH lên TNN địa bàn tỉnh Bình Định theo kịch BĐKH nước biển dâng, mô hình mưa dòng chảy MIKE NAM sử dụng để tính toán dòng chảy đến toàn lưu vực sông Côn – Hà Thanh. Mô hình MIKE 11 – NAM có nhiệm vụ tính dòng chảy Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường 67 Hội thảo khoa học Quốc gia Khí tượng Thủy văn, Môi trường Biến đổi khí hậu lần thứ XVI lưu vực với số liệu đầu vào mưa, bốc lưu vực. Kết việc diễn toán dòng chảy bề mặt lưu vực cho ta lượng nước đổ trực tiếp vào sông. Việc đánh giá tài nguyên nước tương lai lưu vực sông cần phải có phân tích tổng hợp kết tính toán cân nước. MIKE BASIN công cụ quản lý tài nguyên nước, hay nói MIKE BASIN công cụ tính toán cân nhu cầu nước nước có sẵn theo cách tối ưu nhất, hỗ trợ nhà quản lý việc đánh giá tác động BĐKH đến TNN tương lai. 3. Đánh giá tác động BĐKH lên tài nguyên nước tỉnh Bình Định Theo kịch biến đổi khí hậu A2, B2, B1 Bộ Tài nguyên Môi trường, dòng chảy sông chảy chảy qua địa bàn tỉnh tính toán cho giai đoạn: 1980 - 1999, 2000 - 2019, 2020 - 2039. 3.1. Dòng chảy năm Xét dòng chảy trạm Bình Tường trạm đo lưu lượng sông Côn. Dòng chảy năm sông chảy qua địa bàn tỉnh có xu hướng tăng kịch bản. Lưu lượng (m3/s) XU THẾ LƯU LƯỢNG TRUNG BÌNH NĂM Thời kỳ 2000-2019: mức độ biến TRẠM BÌNH TƯỜNG đổi lưu lượng trung bình nhiều năm kịch phát thải cao A2, trung bình B2 thấp B1 so với thời kỳ không khác nhiều, lưu lượng trung bình năm theo thời kỳ thay đổi không đáng kể. Tại trạm Bình Tường sông Côn, dòng chảy trung bình năm tăng khoảng 0,1 đến 0,2 m3/s, khoảng 0,1 – 0,2 % so với thời Hình 1: Xu thay đổi dòng chảy năm trạm Bình Tường theo KB BĐKH kỳ nền. 71.8 71.6 71.4 71.2 71.0 70.8 70.6 70.4 70.2 70.0 69.8 A2 B2 B1 1980-1999 2020-2039 2040-2059 2060-2079 2080-2099 Giai đoạn Thời kỳ 2020 – 2039: lưu lượng trung bình năm sông thuộc Bình Định có tăng lên so với giai đoạn 1980-1999 giai đoạn (2000-2019), mức tăng không lớn. Tại trạm Bình Tường dòng chảy trung bình năm tăng từ 0,3 – 0,4 m3/s, khoảng 0,4-0,6 % so với thời kỳ nền. Dòng chảy năm có giá trị tăng dần theo kịch B1, B2, A2. Sự biến thiên dòng chảy sông khác theo kịch biến đổi khí hậu. Nhưng nhận thấy rằng, xu dòng chảy trung bình năm tăng lên so với thời kỳ thời kỳ sau lớn thời kỳ trước. 3.2. Dòng chảy mùa lũ 68 XU THẾ LƯU LƯỢNG MÙA LŨ TRẠM BÌNH TƯỜNG Lưu lượng (m3/s) Theo KB BĐKH, dòng chảy trung bình mùa lũ (từ tháng đến tháng 12) lưu vực sông Côn – Hà Thanh có xu hướng tăng lên, nhiên mức độ gia tăng không lớn. Nhìn chung, dòng chảy lũ theo KB A2 có mức độ gia tăng lớn so với thời kỳ nền. Trong đó, dòng chảy lũ tính toán cho kịch B1 cho thấy mức độ tăng thấp KB. 136.0 135.5 135.0 134.5 134.0 133.5 133.0 132.5 132.0 131.5 131.0 A2 B2 B1 1980-1999 2020-2039 2040-2059 2060-2079 2080-2099 Giai đoạn Hình 2: Xu thay đổi dòng chảy lũ trạm Bình Tường theo KB BĐKH Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường Hội thảo khoa học Quốc gia Khí tượng Thủy văn, Môi trường Biến đổi khí hậu lần thứ XVI Thời kỳ 2000-2019: So với thời kỳ nền, dòng chảy trung bình mùa lũ trạm Bình Tường có xu hướn tăng lên, nhiên, mức tăng không lớn khoảng 0,35m3/s (khoảng 0,26%) so với thời kỳ nền. Lưu lượng trung bình mùa lũ trạm Quy Nhơn theo kịch A2 133,1 m3/s (tăng 0,34% so với thời kỳ nền); kịch B2 133m3/s (tăng 0,35%) kịch B1 132,9 m3/s (tăng 0,25%). Thời kỳ 2020-2039: Lưu lượng dòng chảy lũ tăng lớn so với thời kỳ trước. Theo đó, kịch A2 cho dòng chảy lũ tăng nhanh nhất. Tại trạm Bình Tường, giá trị lưu lượng trung bình mùa lũ thời kỳ 133,8m3/s, tăng khoảng 0,82% so với thời kỳ nền. Kịch B2 cho kết dòng chảy lũ thấp A2, với mức tăng so với thời kỳ 0,56% kịch B1 có mức tăng thấp với giá trị 0,39%. Xét phân phối dòng chảy năm, dòng chảy mùa lũ có xu hướng giảm vào tháng đầu mùa (tháng VIII), sau gia tăng vào tháng mùa lũ (tháng IX, X, XI); vào tháng cuối mùa lũ (tháng XII) lại có giảm nhẹ. 3.3. Dòng chảy mùa kiệt Nhìn chung, lưu lượng trung bình mùa kiệt sông chảy qua địa bàn tỉnh có xu giảm dần theo thời gian, nhiên, lượng giảm không lớn. XU THẾ LƯU LƯỢNG MÙA KIỆT TRẠM BÌNH TƯỜNG 26.1 26.0 Lưu lượng (m3/s) So với giai đoạn 1980-1999, đến giai đoạn cuối thời kỳ tính toán (2040) dòng chảy mùa kiệt trạm Bình Tường giảm 0,28% theo kịch A2, 0,26% theo kịch B2 0,22% theo kịch B1. Dòng chảy mùa kiệt sông theo kịch A2 giảm nhiều B1 nhất. 25.9 25.8 A2 25.7 B2 25.6 B1 25.5 25.4 25.3 1980-1999 2020-2039 2040-2059 2060-2079 2080-2099 Giai đoạn Hình 3: Xu thay đổi dòng chảy kiệt trạm Bình Tường theo KB BĐKH Dòng chảy mùa kiệt, có xu hướng chung giảm dần từ mùa kiệt đến cuối mùa kiệt, giảm mạnh vào tháng cuối (tháng IV, V, VI), tháng đầu mùa lũ có giảm nhẹ không đáng kể. 3.4. Nhu cầu nước độ thiếu hụt  Nhu cầu nước Việc tính toán nhu cầu nước địa bàn tỉnh tương ứng với kịch A2, B2, B1 xác định dựa số liệu mưa, bốc kịch A2, B2, B1 tài liệu niên giám thống kê năm 2010 tài liệu quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Bình Định. Kết tính toán nhu cầu dùng nước thể Bảng 1. Nhu cầu nước địa bàn tỉnh tăng dần qua giai đoạn. So với giai đoạn hiên trạng, thời kỳ 2000 – 2019 có nhu cầu sử dụng nước tăng lên, nhiên với mức độ không lớn. Trong thời kỳ này, kịch A2 có nhu cầu sử dụng nước lớn Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường 69 Hội thảo khoa học Quốc gia Khí tượng Thủy văn, Môi trường Biến đổi khí hậu lần thứ XVI (1264,7 triệu m3 tăng 0,11% so với giai đoạn trạng), kịch B1 có nhu cầu sử dụng nước nhỏ (1264,47 triệu m3), kịch B2 có nhu cầu nước 1264,56 triệu m3. Thời kỳ 2020 – 2039, nhu cầu nước tỉnh tăng lớn thời kỳ trước. Theo đó, kịch A2 có nhu cầu sử dụng nước tăng nhanh (1361,84 triệu m3 tăng 0,2%), tiếp đến kịch B2 (1361,47 triệu m3 tăng 0,196%) kịch B1 (1361,31 triệu m3 tăng 0,19%). Nhu cầu nước theo kịch A2 có giá trị lớn nhất, tiếp kịch B2 kịch B1, nguyên nhân thay đổi lượng mưa lượng bốc kịch bản. Nhu cầu nước tỉnh tính toán việc xác định nhu cầu dùng nước ngành chính: trồng trọt, chăn nuôi, công nghiệp, nuôi trồng thủy sản, sinh hoạt dựa số liệu lượng mưa, bốc theo kịch biến đổi khí hậu tài liệu quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Bình Định đến 2020. Hình 4: Biểu đồ phân khu sử dụng nước tỉnh Bình Định Bảng 1: Tổng hợp nhu cầu nước địa tỉnh Bình Định (Đơn vị: 106 m3/năm) Kịch bản/Giai đoạn A2 B1 Hiện trạng B2 1138,02 2000-2019 1264,7 1264,47 1264,56 2020-2039 1361,84 1361,31 1361,47 Theo đó, nhu cầu sử dụng nước ngành (trừ trồng trọt) không đổi qua năm (được tính dựa theo số liệu quy hoạch năm 2020), đó, lượng nhu cầu nước thay đổi qua năm phụ thuộc vào nhu cầu nước cho trồng trọt. Nhu cầu nước cho trồng tính toán dựa tài liệu mưa, bốc hơi, diện tích trồng, loại trồng (sử dụng mô hình CROPWAT); đó, tài liệu diện tích trồng loại trồng không đổi nên lượng nước yêu cầu thay đổi phụ thuộc vào giá trị lượng mưa lượng bốc hơi.  Độ thiếu hụt Để đánh giá tác động BĐKH đến cân nước tỉnh Bình Định, dự án đánh giá qua cân nước hệ thống sông Côn – Hà Thanh lớn tỉnh Bình Định theo kịch BĐKH B2, B1 A2 só vơi giai đoạn trạng (kịch 1989-1999). Giai đoạn trạng năm 1989 – 1999 lượng nước thiếu tập trung vùng Tân An Đập Đá số khu tưới phía Bắc sông Côn nơi mà nguồn cấp nước chủ yếu dựa vào nguồn nước trời phần hạ lưu sông Hà Thanh. 70 Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường Hội thảo khoa học Quốc gia Khí tượng Thủy văn, Môi trường Biến đổi khí hậu lần thứ XVI Bảng 2: Độ thiếu hụt giai đoạn trạng (106 m3/ năm) 1989-1999 TT Vùng Số năm có thiếu hụt Tháng thiếu nước Độ thiếu hụt (106 m³/năm) Vùng Vĩnh Thạnh 20 5,6,7,8 19.853 Vùng sông Kone 7,8 5.851 Vùng Nam La Tinh – Bắc sông Kone 20 1-8, 12 136.730 Vùng Tân An – Đập Đá 20 3,4,7,8 39.501 Vùng Hà Thanh 4,5 1.893 Khu vực Nam Bình Định • Kịch A2 Số năm thiếu nước khu tưới giai đoạn trạng giai đoạn theo kịch A2 nêu Bảng 3. Bảng 3: Độ thiếu hụt theo kịch A2 (106 m3/ năm) 2000-2019 TT Vùng 2020-2039 Số năm có thiếu hụt Tháng thiếu nước Độ thiếu hụt (106 m³/năm) Số năm có thiếu hụt Tháng thiếu nước Độ thiếu hụt (106 m³/năm) Vùng Vĩnh Thạnh 20 4,5,7,8 28,211 20 5,8 28,032 Vùng sông Kone 2,076 5,8 2,718 Vùng Nam La Tinh – Bắc sông Kone 20 1-8 234,812 20 1-9 235,298 Vùng Tân An – Đập Đá 20 2-5,7,8 168,702 20 1-8 168,839 Vùng Hà Thanh 3,5 2,892 0,000 Khu vực Nam Bình Định • Kịch B2 Số năm thiếu nước khu tưới giai đoạn theo kịch B2 nêu chi tiết Bảng 4. Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường 71 Hội thảo khoa học Quốc gia Khí tượng Thủy văn, Môi trường Biến đổi khí hậu lần thứ XVI Bảng 4: Độ thiếu hụt theo kịch B2 (106 m3/ năm) 2000-2019 2020-2039 Số năm có thiếu hụt Tháng thiếu nước Độ thiếu hụt (106 m³/năm) Số năm có thiếu hụt Tháng thiếu nước Độ thiếu hụt (106 m³/năm) TT Vùng Vùng Vĩnh Thạnh 20 4,5,7,8 28,203 20 5,8 28,030 Vùng sông Kone 2,073 5,8 2,712 Vùng Nam La Tinh – Bắc sông Kone 20 1-8 234,793 20 1-9 235,319 Vùng Tân An – Đập Đá 20 2-5,7,8 168,692 20 1-8 168,849 Vùng Hà Thanh 3,5 2,891 0,000 Khu vực Nam Bình Định • Kịch B1 Số năm thiếu nước khu tưới giai đoạn trạng giai đoạn theo kịch B1 nêu chi tiết Bảng 5. Bảng 5: Độ thiếu hụt theo kịch B1 (106 m3/ năm) 2000-2019 2020-2039 Số năm có thiếu hụt Tháng thiếu nước Độ thiếu hụt (106 m³/năm) Số năm có thiếu hụt Tháng thiếu nước Độ thiếu hụt (106 m³/năm) TT Vùng Vùng Vĩnh Thạnh 20 4,5,7,8 28,203 20 5,8 28.032 Vùng sông Kone 2,071 5,8 2.714 Vùng Nam La Tinh – Bắc sông Kone 20 1-8 234,779 20 1-9 235.309 Vùng Tân An – Đập Đá 20 2-5,7,8 168,686 20 1-8 168.849 Vùng Hà Thanh 3,5 2,890 0.000 Khu vực Nam Bình Định • So sánh lượng nước thiếu hụt theo kịch Độ thiếu hụt nước cho vùng hệ thống lưu vực sông Côn – Hà Thanh có xu tăng cho giai đoạn kịch so với giai đoạn trạng. Xu thay đổi phù hợp với xu nước đến xu nhu cầu nước. Lượng thiếu hụt kịch B2 nhỏ so với kịch A2 lớn kịch B1. Tuy nhiên khác biệt thể rõ vào hai giai đoạn cuối, giai đoạn đầu giá trị thiếu hụt thường đan xen vào độ chênh lệch không đáng kể. Lượng thiếu hụt toàn lưu vực dao động khoảng 435 triệu m³/năm, chiếm khoảng 31% - 34% giá trị nhu cầu nước. 72 Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường Hội thảo khoa học Quốc gia Khí tượng Thủy văn, Môi trường Biến đổi khí hậu lần thứ XVI 4. Kết luận 1. Đến năm 2040, dòng chảy trung bình năm địa bàn tỉnh tương lai tăng lên khoảng 0,6%. Đối với dòng chảy theo mùa, dòng chảy mùa lũ tăng 0,56% dòng chảy mùa kiệt giảm 0,26%. 2. Nhu cầu nước độ thiếu hụt nước có xu hướng tăng lên qua giai đoạn. Các tháng có độ thiếu hụt lớn thường rơi vào mùa khô. 3. Điều kiện số liệu nhiều hạn chế cần nghiên cứu sâu để có kết xác hơn. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Cục Thống kê tỉnh Bình Định. 2011. Niên giám thống kê Bình Định năm 2010. 2. Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Môi trường. 2011. Tài liệu hướng dẫn Đánh giá tác động Biến đổi khí hậu xác định giải pháp thích ứng. CLIMATE CHANGE AND ITS IMPACTS ON WATER RESOURCES IN BINH DINH PROVINCE (1) La Duc Dung, Nguyen Hoang Minh(2), Le Huu Hoang(2), Nguyen Manh Thang(2), Do Dinh Chien(2), Tran Hong Thai(2) (1) National Hydro-Meteorological Service (2) Viet Nam Institute of Meteorology Hydrology and Environment The research has used MIKE model for assessment of impacts of climate change on water resources of Binh Dinh province. Therein, temperature and rainfall data of A2, B1, B2 scenarios are used to be input for MIKE NAM model so that assess to the effect of climate change on inflow in this province, and then it is a premise that assess to water resource by using hydraulic and water balance models. The results of research show the amount of deficit of water demand on whole basin to fluctuate about 354 million m3/years, about from 26% to 28% water demand. Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường 73 . về Khí tượng Thủy văn, Môi trường và Biến đổi khí hậu lần thứ XVI Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường 67 BIỂU HIỆN CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ TÁC ĐỘNG LÊN TÀI NGUYÊN NƯỚC CỦA. đánh giá tác động của BĐKH đến TNN trong tương lai. 3. Đánh giá tác động của BĐKH lên tài nguyên nước tỉnh Bình Định Theo 3 kịch bản biến đổi khí hậu A2, B2, B1 của Bộ Tài nguyên và Môi trường,. Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường Nghiên cứu đã sử dụng bộ mô hình Mike trong đánh giá tác động của Biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bình Định. Trong đó,