Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học đánh giá biến động tài nguyên nước dưới đất dưới tác động biến đổi khí hậu và kh...

Tài liệu đánh giá biến động tài nguyên nước dưới đất dưới tác động biến đổi khí hậu và khai thác khu vực bán đảo cà mau

.PDF
24
431
133

Mô tả:

M ẦU Khu vực bán đảo Cà Mau (BĐCM) gồm các tỉnh Cà Mau, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Hậu Giang, Cần Thơ và một phần tỉnh Kiên Giang, khu vực này giàu tiềm năng phát triển kinh tế, có vị trí quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế nông nghiệp của cả nước. Hiện nay toàn khu vực có tổng dân số 6.379.494 người, trên tổng diện tích là 16.940 km2, mật độ dân số trung bình là 377 người/km2. Tốc độ gia tăng dân số theo tỉnh thấp nhất là tỉnh Cần Thơ (0,82%/năm), cao nhất là Sóc Trăng (2,2%/năm), trung bình toàn khu vực là 1,26 %/năm, trong đó tập trung nhiều nhất ở các thành phố như: Cà Mau, Bạc Liêu, Vị Thanh, Sóc Trăng, Cần Thơ, và Rạch Giá. Tốc độ phát triển dân số nhanh kéo theo nhu cầu sử dụng nước ngày càng nhiều, đây là một trong những nguyên nhân góp phần tạo sự khan hiếm nguồn nước trong khu vực. BĐCM có hệ thống kênh rạch chằng chịt, và là nguồn cung cấp chính trong các hoạt động nông nghiệp và nuôi trồng thủy - hải sản, hệ thống này được liên kết và bổ cấp từ các con sông chính nối liền với Biển Đông, Biển Tây và hệ thống Sông Hậu. Nguồn nước mặt thường bị ô nhiễm và bị nhiễm mặn do quá trình xâm nhập của nước biển vào mùa khô, vì vậy trong khu vực BĐCM nước dưới đất là nguồn cung cấp nước chính cho các hoạt động sinh hoạt của người dân. Trong khi đó, các hoạt động khai thác của con người, biến đổi khí hậu (BĐKH), mực nước biển dâng, đã, đang và sẽ làm nguồn tài nguyên nước dưới đất ngày càng cạn kiệt và xâm nhập mặn. BĐCM có đặc điểm địa chất thủy văn phức tạp về: sự phân bố mặn nhạt của các tầng chứa nước; nguồn bổ cập và nguồn gốc nước dưới đất còn nhiều tranh cãi; sự suy giảm mực nước ngày càng nghiêm trọng ở các trung tâm kinh tế của các tỉnh thành phố. TN NDĐ trong khu vực BĐCM đã được Liên đoàn Qui hoạch và Điều tra Tài nguyên nước miền Nam; Viện Quy hoạch Thủy lợi miền Nam; và các tổ chức nước ngoài nghiên cứu. Các nghiên cứu này đã cung cấp các thông tin khá chi tiết về điều kiện địa chất, địa chất thủy văn và địa mạo khu vực nghiên cứu, đã đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và hoạt động khai thác một cách định lượng về sự thay đổi mực nước, về xâm nhập mặn theo thời gian, . Các kết quả cho thấy biến đổi khí hậu nước biển dâng và hoạt động khai thác có tác động tiêu cực đến tài nguyên nước dưới đất khu vực BĐCM, chính vì vậy việc nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu và hoạt động khai thác đến TN NDĐ là rất cần thiết, cần 1 phải đánh giá một cách định lượng các tác động của khai thác và BĐKH tới TN NDĐ. Các kết quả nghiên cứu sẽ tạo điều kiện cho các nhà quản lý hiểu sâu hơn về tính bền vững TN NDĐ, từ đó đưa ra các giải pháp qui hoạch khai thác và phân bổ nguồn nước cho các lĩnh vực sản xuất kinh tế khác nhau, các khu vực hành chính khác nhau hợp lý hơn. Mặc khác, kết quả nghiên cứu cũng sẽ giúp cho các nhà quản lý đưa ra các giải pháp giảm thiểu và thích ứng với BĐKH và điều tiết hoạt động khai thác một cách hợp lý trong tương lai, đó chính là lý do tác giả chọn đề tài “Đánh giá biến động tài nguyên nước dưới đất dưới tác động của biến đổi khí hậu và hoạt động khai thác khu vực bán đảo Cà Mau”. Đề tài sẽ đánh giá và dự báo một cách định lượng các tác động của BĐKH và hoạt động khai thác đến tài nguyên nước dưới đất, đề xuất các định hướng nhằm giảm thiểu và thích ứng với BĐKH nhằm mục đích phát triển bền vững kinh tế - xã hội của khu vực BĐCM. Mục tiêu: (1) Đánh giá và so sánh tác động của hoạt động khai thác và biến đổi khí hậu đến trữ lượng, chất lượng nguồn tài nguyên nước dưới đất khu vực bán đảo Cà Mau; (2) Dự báo tính bền vững nguồn tài nguyên nước dưới đất dưới các tác động của biến đổi khí hậu và hoạt động khai thác thông qua lựa chọn bộ chỉ số thích hợp nhằm phục vụ hiệu quả trong công tác quản lý, qui hoạch, khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên nước dưới đất khu vực bán đảo Cà Mau; (3) Đề xuất các định hướng ứng phó với tác động của biến đổi khí hậu đến nguồn tài nguyên nước dưới đất nhằm mục tiêu phát triển bền vững kinh tế - xã hội khu vực bán đảo Cà Mau. Nhiệm vụ: 1) Thu thập và chỉnh lý các tài liệu nghiên cứu:Tài liệu địa chất, địa chất thủy văn, tài liệu thủy văn khu vực nghiên cứu, Các tài liệu thuộc các dự án, luận án, các đề tài nghiên cứu khoa học liên quan đến đề tài luận án; 2) Đánh giá tổng quan tài nguyên NDĐ khu vực bán đảo Cà Mau; 3) Xây dựng mô hình dòng chảy NDĐ và mô hình dịch chuyển biên mặn; 4) Phân tích kết quả mô hình để đánh giá tác động của BĐKH - nước biển dâng và hoạt động khai thác đến tài nguyên NDĐ khu vực nghiên cứu; 5) Lựa chọn bộ chỉ số, tính toán dự báo tính bền vững nguồn tài nguyên NDĐ khu vực nghiên cứu dưới kịch bản BĐKH; 6) Đề xuất các định hướng ứng phó với BĐKH và điều chỉnh hoạt động khai thác nhằm bản đảm phát triển bền vững tài nguyên NDĐ khu vực bán đảo Cà Mau. 2 Nội dung luận án: 1) Trình bày tổng quan về tình hình nghiên cứu tác động của hoạt động khai thác và BĐKH đến NDĐ trong và ngoài nước, trên cơ sở đó đưa ra mục tiêu nghiên cứu của luận án; 2) Mô tả đặc điểm ĐCTV – TN NDĐ vùng nghiên cứu, cơ sở tài liệu phục vụ xây dựng mô hình, tính toán và đánh giá tác động của hoạt động khai thác và BĐKH đến NDĐ; 3) Trình bày phương pháp luận nghiên cứu của luận án; 4) Đánh giá tác động của hoạt động khai thác, BĐKH đến tài nguyên NDĐ BĐCM; 5) Dự báo sự biến đổi tính bền vững TN NDĐ BĐCM dưới kịch bản BĐKH; 6) Đề xuất các định hướng ứng phó với tác động của hoạt động khai thác và BĐKH trong công tác qui hoạch và quản lý nguồn NDĐ BĐCM. Phạm vị nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu là bán đảo Cà Mau (BĐCM): Có diện tích là 16.940 km2, bao gồm các tỉnh/thành Cần Thơ, Hậu Giang, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau và một phần tỉnh Kiên Giang. ối tƣợng nghiên cứu: Tác động của các yếu tố khí hậu (lượng mưa, nhiệt độ, lượng bốc hơi, mực nước biển) và sự thay đổi của các các yếu tố này trong tương lai theo kịch bản biến đổi khí hậu của Bộ Tài nguyên và Môi trường; Hiện trạng khai thác nước dưới đất khu vực bán đảo Cà Mau; Các tầng chứa nước (đặc điểm phân bố, số lượng, chất lượng, các đặc điểm động thái, hiện trạng khai thác sử dụng); Các chỉ số bền vững của TN NDĐ, áp dụng tính toán cho khu vực bán đảo Cà Mau. Phƣơng pháp nghiên cứu: Phương pháp thống kê chỉnh lý tài liệu; Phương pháp mô hình; Phương pháp phân tích tính toán; Phương pháp chuyên gia. Những điểm mới của luận án: 1) Đánh giá định lượng được các tác động của các hoạt động khai thác nước dưới đất tới tài nguyên nước dưới đất theo các thông số: giá trị và tốc độ suy giảm cao độ tuyệt đối mực nước dưới đất dưới đất của các tầng chứa nước; giá trị và tốc độ suy giảm lượng tích trữ nước dưới đất hàng năm của các tầng chứa nước; 2)Đánh giá định lượng được các tác động của biến đổi khí hậu tới tài nguyên nước dưới đất theo các thông số: giá trị và tốc độ suy giảm cao độ tuyệt đối mực nước dưới đất của các tầng chứa nước; giá trị và tốc độ suy giảm lượng tích trữ nước dưới đất hàng năm của các tầng chứa nước; giá trị và tốc độ gia tăng diện tích chứa nước dưới đất mặn của các tầng chứa nước; 3) Dự báo tính bền vững nguồn tài nguyên nước dưới đất dưới các tác động của biến đổi khí hậu và hoạt động khai thác thông qua một bộ chỉ số thích hợp phục vụ hiệu quả cho công 3 tác quản lý, qui hoạch khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên nước dưới đất khu vực bán đảo Cà Mau. Những luận điểm bảo vệ: Luận điểm 1: Hoạt động khai thác và BĐKH ảnh hưởng không có lợi tới tài nguyên nước dưới đất khu vực BĐCM trong đó: đối với các TCN qp3; qp2-3 qp1; n22; n21; n13 hoạt động khai thác đã làm suy giảm mực nước lần lượt là: 0.33; 0.31; 1.0; 0.91; 0.52; 0,93 m/năm; suy giảm lượng tích trữ nước dưới đất lần lượt là: 3,13; 31,07; 7,01; 6,21; 1,1; và 0,46 triệu m3/năm. Biến đổi khí hậu sẽ làm suy giảm mực nước lần lượt là: 0,114; 0,194; 0,061 0,495; 0,018; và 0,248 m/năm, lượng tích trữ nước dưới đất suy giảm lần lượt là: 0,34; 2,5; 0,69; 0,66; 0,12; 0,12 triệu m3/năm; diện tích phân bố nước mặn tăng lần lượt là: 33,95; 100,65; 53,46; 30,28; 17,91; và 27,16 km2/năm. Luận điểm 2: Hoạt động khai thác nước dưới đất có tác động mạnh hơn BĐKH đến tài nguyên nước dưới đất khu vực BĐCM cụ thể: Sự suy giảm mực nước của các tầng chứa nước qp3; qp2-3 qp1; n22; n21; n13 do tác động của biến đổi khí hậu nhỏ hơn do hoạt động khai thác gây ra lần lượt là 3; 2; 16; 2; 29; và 4 lần. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn: Ý nghĩa khoa học: Lần đầu tiên sử dụng một tổ hợp các phương pháp hợp lý trong việc đánh giá các tác động của hoạt động khai thác và BĐKH tới TN NDĐ BĐCM; Lần đầu tiên dự báo sự biến đổi tính bền vững nguồn tài nguyên nước dưới đất dưới tác động BĐKH khu vực bán đảo Cà Mau bằng bộ chỉ số thích hợp. Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của luận án hỗ trợ các nhà quản lý tài nguyên nước dưới đất trong việc hoạch định chiến lược khai thác và sử dụng hiệu quả tài nguyên nước dưới đất, và có thể áp dụng các biện pháp phòng tránh thích hợp; Luận án cung cấp công cụ và nguồn tài liệu đã xử lý tin cậy phục vụ cho việc thẩm định kết quả thăm dò khai thác và qui hoạch tài nguyên nước dưới đất trong khu vực BĐCM; Các nhà nghiên cứu, giảng viên các trường đại học, cao đẳng có thể sử dụng kết quả nghiên cứu của luận án làm tài liệu tham khảo giá trị trong công việc liên quan đến TNN. 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ HOẠT KHAI THÁC VÀ BIẾN ỔI KHÍ HẬU ẾN TÀI NGUYÊN ND ỘNG 1.1 Tình hình nghiên cứu tác động của hoạt động khai thác và B KH đến tài nguyên nƣớc dƣới đất Trong phần này tác giả nghiên cứu các các kết quả đánh giá tác động của hoạt động khai thác và BĐKH tới TN NDĐ ở nước ngoài và trong nước với các nội dung: mục tiêu, phương pháp đánh giá và kết quả của các nghiên cứu. Dưới đây là tổng hợp một số nghiên cứu trong và ngoài nước: 1.1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới: Bảng 1.1 Tóm tắt các kết quả nghiên cứu về BĐKH trên Thế Giới Tác giả, năm Vùng và đối tƣợng nghiên cứu 1 Sun Woo Chang et al. (2011) Nghiên cứu: sự xâm nhập mặn của các TCN dưới đất không? 2 Riasat Vùng tây Ali, et nam, nước Út, al. (2012) S T T Phƣơng Kết quả nghiên cứu pháp nghiên cứu Mô hình (1)nếu lượng bổ cập không MODFLO đổi, mực nước biển dâng sẽ W và không có tác động đến những SEAWAT tầng chứa nước có áp (trạng thái ổn định); (2) nhưng trong thời gian dài thì cả TCN có áp và không áp đều bị ảnh hưởng mô hình (1) mực nước dưới đất ít bị bổ cập ảnh hưởng hơn so với nguồn (VFM); nước mặt trong điều kiện khí mô hình hậu khô hạn; (2) những tác dòng chảy động biến đổi khí hậu trên các nước dưới hệ thống tầng chứa nước có áp đất sẽ rất nhỏ, điều này là do thời (PRAMS) gian bổ cập và điều kiện các để các tầng chứa nước nằm phía trên thấm xuyên xuống các tầng chứa nước có áp bên dưới là khó và không đáng kể 5 3 Priyant ha Ranjan et al. (2006) Trung Mỹ, Trung Đông, Nam Phi, Bắc Phi/Sahara, Nam Á Phương pháp mô hình nước đưới đất, mô hình bổ cập, BĐKH 4 Antoin e Arman dine Les Landes et al. (2013) vùng đất ngập nước (135 2 km ) ở miền Tây Bắc nước Pháp; sử dụng các kịch bản bổ cập theo BĐKH và hiện trạng khai thác Phương pháp mô hình nước dưới đất, mô hình bổ cập Kết quả nghiên cứu cho thấy theo cả hai kịch bản, nguồn tài nguyên NDĐ (nước ngọt) hàng năm bị mất đi ngày càng gia tăng trong tất cả các khu vực khai thác nhiều trong thời gian dài (động thái phá hủy), ngoại trừ khu vực Bắc Phi/Sahara. (1) kết quả nghiên cứu cho thấy biến đổi khí hậu có tác động quan trọng và làm giảm diện tích bề mặt vùng đất ngập nước từ 5,3-13,6%. (2) tác động của hoạt động khai thác sẽ làm giảm tối đa 3,7%. (3) quản lý và qui hoạch phải là sự kết hợp hài hòa giữa các yếu tố: Bảo tồn hệ sinh thái, nền kinh tế và các hoạt động công cộng. 6 5 Christo TCN đá phấn, Phương pher nam trung bộ, pháp mô Kết quả nghiên cứu cho thấy R.J et nước Anh; hình NDĐ có sự suy giảm lượng bổ cập al. tiềm năng hàng năm là 4,9% (2009) của TCN trên toàn khu vực nghiên cứu. Trong khi đó nếu lượng bổ cập hàng năm không thay đổi đáng kể thì kết quả mô hình cho thấy dao động của mực NDĐ theo mùa sẽ lớn hơn. 6 Hsu et Đồng bằng al. Pingtung, tây (2007) nam Đài Loan. mô hình ĐCTV, và thủy địa hóa Có xu hướng giảm số lượng và số ngày mưa hàng năm. Mực nước dưới đất ở phần thượng lưu đồng bằng sẽ bị giảm. 7 Wolde Lưu vực sông amlak Grote-Nete, và et Bỉ, al. (2007) mô hình WetSpass, ; mô hình NDĐ MODFLO W Grand Forks ở Mô hình phía nam chi tiết hóa British thống kê; Columbia, MODFLO Canada; W Với kịch bản ướt, nhiệt độ cao mực nước dưới đất tăng 79 cm. Mực nước dưới đất trung bình hàng năm giảm 0,5m, giảm lớn nhất 3,1 m (1) lượng bổ cập nhiều hơn vào tầng chứa nước không áp trong thời gian từ mùa xuân đến mùa hè. (2) tác động của tổng lượng bổ cập là nhỏ vì quan hệ giữa tầng chứa nước với sông và lượng bổ cập từ sông chiếm ưu thế. 8 Scibek and Allen (2006) 7 9 Brouye Bồn Geer ở mô hình re et al. Bỉ; dòng chảy (2004) NDĐ (MOHISE) 10 Allen tầng chứa et al. nước Grand (2004) Forks, ở phía nam British Columbia, Canada 11 Ghosh Bobba (2002) Sử dụng phương pháp mô hình nước dưới đất, mô hình bổ cập. Đồng bằng mô phỏng Godavari, Ấn bằng mô Độ hình SUTRA theo không gian và thời gian Mực nước và trữ lượng NDĐ giảm liên quan đến sự thay đổi các điều kiện khí hậu. Theo mùa, không có sự thay đổi mực nước dưới đất. (1) thay đổi của lượng bổ cập dưới các kịch bản BĐKH khác nhau chỉ ra mực nước và hướng dòng chảy nước dưới đất chỉ thay đổi rất nhỏ. (2) lượng bổ cập cao và thấp chỉ làm mực nước dưới đất lần lượt tăng khoảng +0.05m hoặc giảm khoảng -0.025m. (1) tính toán và dự báo vị trí biên mặn nhạt, sự phân bố mực áp lực được đánh giá thông qua việc mô phỏng kéo dài 20 năm. (2) xâm nhập mặn tiến vào sâu trong đất liền đều đặn và đáng kể nếu giữ nguyên 12 Sherif và Singh (1999) Đồng bằng Sử dụng lý sông Nil (Ai thuyết Cập); Ghyben Herzberg 8 mức độ khai thác. (1) khi mực nước biển Địa Trung Hải tăng 50 cm, xâm nhập mặn tại các tầng chứa nước ở đồng bằng sông Nil (Ai Cập) vào sâu hơn 9km. (2) mực nước biển trong vịnh Bengal (Ấn Độ) tăng (50cm) chỉ làm cho xâm nhập mặn sâu vào các tầng chứa nước ven biển thêm 0,4km. 1.1.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Tác động của BĐKH đã và đang được quan tâm nhiều ở Việt Nam, nhiều tổ chức cá nhân, các nhà khoa học trong và ngoài nước đã và đang nghiên cứu tác động của nó đến các lĩnh vực đời sống kinh tế xã hội, đặc biệt những nơi chịu ảnh hưởng mạnh mẽ như bán đảo Cà Mau. Chính phủ Việt Nam rất quan tâm đến việc nghiên cứu phòng tránh và thích ứng với BĐKH, ngày 02 tháng 12 năm 2008, Thủ tướng Chính phủ đã chính thức ban hành Quyết định số 158/2008/QĐ-TTg phê duyệt Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu. Bộ TNMT đã phối hợp với các Bộ, ngành liên quan triển khai thực hiện: Xây dựng và công bố các kịch bản BĐKH và nước biển dâng cho Việt Nam (vào các năm 2009, 2012; và 2015) làm định hướng để các Bộ, ngành, địa phương đánh giá tác động của BĐKH và xây dựng kế hoạch hành động (KHHĐ) ứng phó với BĐKH. Hướng dẫn các Bộ, các địa phương đề xuất các nhiệm vụ dự kiến triển khai tập trung vào các nhiệm vụ chính sau đây:  Đánh giá tác động của BĐKH và nước biển dâng;  Tuyên truyền nâng cao nhận thức về BĐKH;  Tăng cường năng lực tổ chức, quản lý thực hiện Chương trình;  Xây dựng kế hoạch hành động ứng phó với BĐKH;  Thực hiện các dự án thí điểm. Xây dựng và ban hành "Hướng dẫn xây dựng kế hoạch hành động ứng phó với BĐKH cho các Bộ, ngành, địa phương" (C/v số 3815/BTNMT ngày 13/10/2009) để các Bộ, ngành, địa phương làm cơ sở xây dựng KHHĐ ứng phó với BĐKH của Bộ, ngành, địa phương mình. Xây dựng Thông tư liên tịch giữa Bộ TNMT, Bộ Tài chính và Bộ KHĐT "Hướng dẫn chế độ quản lý, sử dụng kinh phí Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH". Thông tư (Số 07/2010/TTLT-BTNMT-BTCBKHĐT) được ban hành ngày 15/03/2010 và có hiệu lực từ ngày 01/05/2010. 9 Bộ TNMT đã phối hợp với các cơ quan liên quan tổ chức nhiều diễn đàn kêu gọi, vận động tài trợ quốc tế cho ứng phó với BĐKH. Đã huy động được hơn 1,2 tỷ USD tài trợ quốc tế cho các hoạt động ứng phó với biến đổi khí hậu ở Việt Nam. Tuy nhiên các dự án đánh giá trực tiếp các ảnh hưởng của BĐKH và nước biển dâng tới TNN nói chung và TN NDĐ ở nói riêng tại khu vực phía Nam sông Hậu không nhiều và phần lớn đang thực hiện tại một số tỉnh thành như Cà Mau, Sóc Trăng, Cần Thơ, Một số đề tài đã và đang nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực TNN trong khu vực bao gồm: Văn phòng thường trực Phân ban Việt Nam trong Ủy ban liên Chính phủ Việt Nam – Hà Lan về thích ứng với biến đổi khí hậu và quản lý nước đang phối hợp với các Bộ, ngành, địa phương liên quan và các chuyên gia Hà Lan xây dựng Đề án “Xây dựng kế hoạch hành động hợp tác với Hà Lan nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu và quản lý nước vùng Đồng bằng sông Cửu Long” bao gồm các dự án hợp phần như sau:  Dự án 1: “Tổng quan hệ thống tự nhiên và cơ sở hạ tầng vùng Đồng bằng sông Cửu Long”;  Dự án 2: “Xác định nhu cầu sử dụng nước và đất cho phát triển kinh tế xã hội vùng Đồng bằng sông Cửu Long”;  Dự án 3: “Xây dựng các kịch bản phát triển vùng Đồng bằng sông Cửu Long trên cơ sở tích hợp các kịch bản phát triển kinh tế-xã hội và biến đổi khí hậu, nước biển dâng đến 2050 và tầm nhìn đến 2100”;  Dự án 4: “Xây dựng khung thể chế quản lý tài nguyên nước nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu và nước biển dâng vùng Đồng bằng sông Cửu Long”. Dự án “Nghiên cứu BĐKH ở Đông Nam Á và đánh giá tác động, tổn hại và biện pháp thích ứng đối với sản xuất lúa và tài nguyên nước” (2007) do Viện KTTVMT hợp tác với SEA START thực hiện. Mục tiêu của dự án là xây dựng các kịch bản BĐKH cho khu vực Đông Nam Á và Việt Nam, đánh giá những tác động của BĐKH đến các yếu tố như nhiệt độ, mưa; 10 Dự án “Tác động của BĐKH đến tài nguyên nước ở Việt Nam và các biện pháp thích ứng” do Viện KTTVMT thực hiện với sự tài trợ của DANIDA Đan Mạch. Mục tiêu cụ thể của dự án là: (1) Đánh giá tác động của BĐKH đến tài nguyên nước mặt tại một số lưu vực sông của Việt Nam; (2) Đề xuất các giải pháp thích ứng với sự thay đổi tài nguyên nước do BĐKH gây ra. Dự án “Đánh giá tác động của biên đổi khí hậu đến tài nguyên nước dưới đất vùng đồng bằng sông Cửu Long, đề xuất các giải pháp ứng phó” (2013) do Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Nam thực hiện. Mục tiêu của dự án là đánh giá định lượng tác động của khai thác, biến đổi khí hậu và nước biển dâng tới tài nguyên nước dưới đất. Dự án đã đánh giá lượng bổ cập cho nước dưới đất theo mùa hiện tại và trong tương lai dưới các kịch bản biến đổi khí hậu khác nhau bằng phần mềm WetSpass. Dự án sử dụng phầm mềm GMS xây dựng các mô hình dòng chảy nước dưới đất và dịch chuyển chất để đánh giá các tác động của khai thác nước dưới đất và biến đổi khí hậu tới tài nguyên nước dưới đất. Kết quả chỉ ra rằng, do khai thác nước dưới đất trong giai đoạn 2000-2010, mực nước dưới đất giảm với tốc độ 0,50; 1,76; 1,24; 1,98; 1,42 and 2,58m/năm lần lượt cho các tầng chứa nước Pleistocene trên (qp3), Pleistocene giữa-trên (qp2-3), Pleistocene dưới (qp1), Pliocene giữa (n22), Pliocene dưới (n21) và Miocene trên (n13). Với giả thiết lượng khai thác nước dưới đất là gần 2 triệu m3/ngày và không thay đổi trong giai đoạn 20202100, do tác động của BĐKH, mực nước dưới đất trong các tầng chứa nước giảm với tốc độ từ 0,016 tới 0,25 m/năm; diện tích các vùng có nước dưới đất bị mặn trong tất cả các tầng chứa nước tăng với tốc độ từ 8,4 đến 38,1 km2/năm. 1.2 Tình hình nghiên cứu tính bền vững ND 1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới Các nghiên cứu về tính bền vững tài nguyên nước dưới đất có thể mô tả tóm tắt bên dưới: 1) José María và nnk: Nghiên cứu Tại Tây Ban Nha, Vùng Sierra de Estepa, trung tâm của Andalusia - tỉnh Seville. Các chỉ số nghiên cứu gồm: 1) Bổ cập/tổng lượng khai thác x 100; 2) Tổng lượng khai thác/nguồn tài nguyên có thể sử dụng x 100; 3) Thay đổi về lượng tích trữ NDĐ; 4) Sự tổn thương NDĐ; 5) Chất lượng NDĐ. Kết quả : TNNDĐ Sierra de Estepa đã sử 11 dụng bền vững, tính toán, phân tích về trữ lượng và chất lượng, dự báo trong 3 năm nếu duy trì lượng khai thác thì chất lượng nước sẽ không đảm bảo. 2) Maarit Lavapuro và nnk: nghiên cứu tại Phần Lan: các chỉ số sử dụng gồm: Chỉ số khả năng tái tạo trên đầu người; Tổng lượng khai thác/ lượng bổ cập; Tổng lượng khai thác/ TNNDĐ có thể khai thác; Chỉ số tổn thương NDĐ; Chỉ số chất lượng NDĐ. Kết quả cho thấy: mục đích kiểm tra khả năng ứng dụng các chỉ số NDĐ của Unesco với cơ sở dữ liệu của Phần Lan; phần lớn NDĐ của Phần Lan có chất lượng tốt, sử dụng không cần phải xử lý. 3) Ricardo Hirata và nnk: nghiên cứu vùng São Paulo, Brazil. Các chỉ số sử dụng gồm: NDĐ phục vụ cho sinh hoạt/ tổng dân số; Tổng lượng khai thác/ tổng nguồn nước (nước mặt và NDĐ); Nguồn tài nguyên có thể khai thác/ tổng dân số; Tổng lượng khai thác/ nguồn tài nguyên có thể khai thác; Các chỉ số về chất lượng NDĐ. Kết quả cho thấy: Mục đích sử dụng bộ chỉ số để vẽ ra một bức tranh về TNNDĐ vùng São Paulo; Mặc dù tài nguyên NDĐ đảm nhiệm một vai trò quan trọng như vậy nhưng lại rất ít được quan tâm để bảo vệ; Do hạn chế hiểu biết về nguồn bổ cập của các tầng chứa nước, trữ lượng khai thác và hiện trạng khai thác đã cản trở tiến trình xây dựng các chính sách phù hợp cho việc quản lý bền vững. 4) Jan Girman: vùng nghiên cứu ở Nam Phi. Các chỉ số sử dụng gồm: Chỉ số khả năng tái tạo trên đầu người; Chỉ số khai thác/ bổ cập; Tổng lượng khai thác/ tài nguyên có thể khai thác. Kết quả cho thấy: chỉ số hỗ trợ định lượng TNNDĐ ở tầng trầm tích đệ tứ. Hỗ trợ các nguyên tắc tổng hợp TNN; CS1: chỉ ra rằng tiềm năng của NDĐ không cao. Tuy nhiên, do nhiều nơi lượng thoát ra sông suối để duy trì dòng chảy và thoát ra các vùng xung quanh; CS2: được xác định lượng khai thác còn rất ít, có thể duy trì và gia tăng lượng khai thác trong khu vực; CS3: được xác định trữ lượng tiềm năng NDĐ 1.2.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Nghiên cứu chỉ số tính bền vững cho đến nay còn khá khiêm tốn, các tổ chức và các nhà chuyên môn đã nghiên cứu đánh giá tính bền vững nước dưới đất 12 ở một số khu vực trên lãnh thổ Việt Nam gồm có: Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên nước miền Nam thực hiện trong Đề tài: “Nghiên cứu chỉ số đánh giá tính bền vững NDĐ tại TPHCM, Đồng Nai và Bình Dương”. Đề tài đã nghiên cứu 6 chỉ số bền vững NDĐ của 3 tỉnh Bình Dương, Đồng Nai và TPHCM đã xây dựng bản đồ phân vùng các chỉ số NDĐ nhằm mục đích đánh giá tính bền vững của tài nguyên NDĐ theo các chỉ số. Bên cạnh đó có các nhà chuyên môn nghiên cứu về tính bền vững nước dưới đất như: oàn Văn Cánh và nnk [14] “Nghiên cứu đề xuất các tiêu chí và phân vùng khai thác bền vững, bảo vệ tài nguyên nước dưới đất vùng đồng bằng Bắc Bộ và đồng bằng Nam Bộ” Đề tài đã đề xuất 5 tiêu chí và 9 chỉ số phục vụ phân vùng khai thác bền vững nước dưới đất là: Tiêu chí về mức độ điều tra mỏ nước dưới đất; Tiêu chí về độ tin cậy của con số trữ lượng; Tiêu chí về độ chính xác xác định các nguồn hình thành trữ lượng khai thác nước dưới đất; Tiêu chí về độ tin cậy xác định chất lượng nước và dự báo biến đổi chất lượng nước; Tiêu chí về các chỉ tiêu Kinh tế - Xã hội - Môi trường. Bùi Học và nnk [15] nghiên cứu đánh giá tính bền vững của việc khai thác, và sử dụng tài nguyên nước dưới đất ở Việt Nam với quan niệm: “việc khai thác nước ngầm hợp lý về qui hoạch, thiết kế, về trữ lượng, chất lượng đáp ứng được nhu cầu của xã hội trong hiện tại và tương lai, mặc khác duy trì được nguồn tài nguyên, môi trường và sinh thái. Đồng thời hệ thống các công trình khai thác nước ngầm được vận hành một cách linh hoạt trước sự thay đổi hoặc có thể bị hư hỏng nhưng vẫn được khắc phục lại với chi phí không lớn”. CHƢƠNG 2 ẶC IỂM ỊA CHẤT THỦY VĂN VÀ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC ND VÙNG NGHIÊN CỨU 2.1 Vị trí địa lý BĐCM là một trong 4 vùng lớn của ĐBSCL gồm thành phố Cần Thơ, Hậu Giang, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau và một phần tỉnh Kiên Giang, chiếm vị rất lớn trong phát triển kinh tế và xã hội, có điều kiện để phát triển một nền sản xuất đa dạng. 13 Hình 2.1 Bản đồ bán đảo Cà Mau Hình 2.5 Phân tầng địa chất thủy văn khu vực BĐC 2.2 ặc điểm địa chất thủy văn Khu vực nghiên cứu bao gồm 7 tầng chứa nước: Holocen (qh); Pleistocen trên (qp3); Pleistocen giữa trên (qp2-3); Pleistocen dưới (qp1); Pliocen giữa (n22); Pliocen dưới (n21); Miocen trên (n13).Được mô tả tóm tắt trong hình 2.5 bên trên. 14 CHƢƠNG 3 CƠ S LÝ THUYẾT NGHIÊN CỨU TÁC HOẠT ỘNG KHAI THÁC VÀ B KH ẾN ND ỘNG CỦA Trình tự đánh giá tác động của hoạt động khai thác và BĐKH tới TN NDĐ khu vực BĐCM trong luận án như sau (hình 3.1): ❖ Thống kê hiện trạng khai thác nước dưới đất; đánh giá tổng quan tài nguyên NDĐ (hệ thống các tầng chứa nước, điều kiện phân bố, mức độ chứa nước, các thông số ĐCTV ) làm cơ sở xây dựng mô hình dòng chảy và dịch chuyển biên mặn. ❖ Chi tiết kịch bản khí hậu (cho các biến lượng mưa, nhiệt độ, bốc hơi và mực nước biển dâng) ứng với các giai đoạn 2015; 2030; 2045; 2060; 2075; 2090 để đánh giá lượng bổ cập cho nước dưới đất. ❖ Đánh giá lượng bổ cập cho NDĐ theo mùa và hàng năm dựa trên kết quả chi tiết các kịch bản biến đổi khí hậu. Lượng bổ cập này là đầu vào quan trọng trong các mô hình dòng chảy và dịch chuyển biên mặn nước dưới đất. ❖ Xây dựng mô hình dòng chảy và dịch chuyển biên mặn nước dưới đất ứng với thời điểm hiện tại và tương lai (tương ứng với kịch bản BĐKH A2). Kết quả chạy mô hình dòng chảy và dịch chuyển biên mặn nước dưới đất cho phép đánh giá định lượng các tác động của khai thác nước dưới đất và biến đổi khí hậu, từ đó đề xuất các định hướng ứng phó. Cơ sở tài liệu xây dựng mô hình của luận án: STT Tài liệu 1 2 3 4 7.779 điểm cao độ địa hình 268 lỗ khoan địa chất; 1.737 kết quả phân tích TPHH; 3318 điểm đo sâu điện; và 268 biểu đồ karota số liệu bơm thí nghiệm tại 234 lỗ khoan 572 lỗ khoan khai thác lớn hơn 200m3/ngày; 4.516 lỗ khoan lưu lượng nhỏ hơn 200m3/ngày BĐCM thuộc Liên đoàn Qui hoạch và Điều tra Tài nguyên nước miền Nam đến 2015 5 Gồn các số liệu thuộc: 5 trạm khí tượng; 35 trạm đo mưa nhân 15 dân; 13 trạm thủy văn 6 7 Kết quả kịch bản BĐKH A2 của Bộ TN&MT 2012 Số liệu quan trắc mực nước tại các trạm quan trắc thuộc Liên đoàn Qui hoạch và Điều tra Tài nguyên nước miền Nam đến 2015 Hình 3.1 Trình tự đánh giá tác động của khai thác và BĐKH tới TN NDĐ CHƢƠNG 4 ÁNH GIÁ TÁC THÁC VÀ BIẾN ỘNG CỦA HOẠT ỔI KHÍ HẬU ỘNG KHAI ẾN TÀI NGUYÊN NƢỚC DƢỚI ẤT 16 4.1 ánh giá lƣợng bổ cập cho nƣớc dƣới đất Kết quả tính toán lượng bổ cập Lượng bổ cập cho nước dưới đất tính toán bằng mô hình WetSpass cho các mùa khô và mưa giai đoạn 2000 – 2010 được nêu trong Bảng và cho giai đoạn 2015 -2090 được nêu trong Bảng bên dưới: Bảng 4.13 Kết quả tính toán lượng bổ cập cho NDĐ giai đoạn 2000-2010 Lượng bổ cập, m3/ngày Năm 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Mùa khô Mùa mưa Cả năm 526.121 390.766 201.959 250.905 176.158 255.511 344.414 325.899 354.552 317.688 185.004 2.203.248 1.900.306 1.617.982 2.470.744 1.619.388 2.208.206 2.087.565 3.248.418 2.888.677 2.046.693 2.492.037 2.729.369 2.291.072 1.819.941 2.721.650 1.795.546 2.433.717 2.431.979 3.574.317 3.243.229 2.364.381 2.677.042 Bảng 4.14 Lượng bổ cập cho nước dưới đất giai đoạn 2015-2090 Lượng bổ cập, m3/ngày kịch bản A2 Năm 2015 2030 2045 2060 2075 2090 Mùa khô Mùa mưa Cả năm 185.004 250.620 235.226 229.533 207.513 196.503 1.363.501 1.298.943 1.173.437 1.045.946 838.001 740.088 1.548.505 1.549.563 1.408.663 1.281.480 1.045.515 936.591 Xu hướng thay đổi lượng bổ cập được minh họa trong các hình Hình 4.1 và Hình 4.2, nhìn chung lượng bổ cập hàng năm và lượng bổ cập vào mùa mưa có xu hướng giảm theo thời gian. 17 Lƣợng bổ cập, m3/ngày Lƣợng bổ cập giai đoạn 2000 - 2010 4,000,000 3,000,000 2,000,000 Mùa khô 1,000,000 Mùa mưa - Cả năm Năm Hình 4.1 Lượng bổ cập giai đoạn 2000 - 2010 Lƣợng bổ cập, m3/ngày Lƣợng bổ cập giai đoạn 2015 - 2090 2,000,000 1,500,000 1,000,000 Mùa khô 500,000 Mùa mưa Cả năm 2015 2030 2045 2060 Thời gian 2075 2090 Hình 4.2 Lượng bổ cập giai đoạn 2015 – 2090 4.2 Xây dựng mô hình dòng chảy nƣớc dƣới đất 4.2.1 Sơ đồ hóa vùng lập mô hình 18 Các lớp trong mô hình: Vùng lập MHDCNDĐ được chọn bao gồm 14 lớp được mô tả trong hình 4.1 bên dưới: Hình 4.1 Mặt cắt hàng rào các lớp trong mô hình 4.2.2 Phạm vi và lưới sai phân hữu hạn của mô hình 4.2.2.1 Phạm vi vùng lập mô hình Vùng lập mô hình có diện tích 16.940km2 được giới hạn bởi các tọa độ trên tờ bản đồ VN2000 tỷ lệ 1/200.000 như sau:  X: từ 466.000m đến 637.000m  Y: từ 942.900m đến 1.143.900m 4.2.3 Hiệu chỉnh mô hình: Giảm đến mức nhỏ nhất có thể các loại sai số: i) sai số trung bình (ME); ii) sai số tuyệt đối (MAE); và iii) sai số trung bình quân phương (RMS). 4.3 Kết quả đánh giá tác động của hoạt động khai thác và B KH: Kết quả 1: hoạt động khai thác nước dưới đất đã làm suy giảm mực áp lực của các tầng chứa nước qp3; qp2-3 qp1; n22; n21; n13 lần lượt là 0,33m/năm; 0,31m/năm; 1m/năm; 0,91m/năm; 0,52m/năm; 0,93m/năm, và lượng tích trữ 19 trung bình năm của các tầng chứa nước tương ứng là: 3,13; 31,07; 7,01; 6,21; 1,1; 0,46 triệu m3/năm. Kết quả 2: Tác động của biến đổi khí hậu đã làm suy giảm mực áp lưc của các tầng chứa nước qp2-3 qp1; n22; n21; n13 tương ứng là: 0,114; 0,194; 0,061 0,495; 0,018; 0,248m/năm, lượng tích trữ trung bình năm tương ứng là: 0,34; 2,5; 0,69; 0,66; 0,12; 0,12 triệu m3/năm, diện tích phân bố nước mặn tăng trung bình là: 33,95; 100,65; 53,46; 30,28; 17,91; 27,16 km2/năm, lượng bổ cập hằng năm 2015; 2030; 2045; 2060; 2075; 2090 tương ứng là: 2.063.501; 1.549.563; 1.408.663; 1.281.480; 1.045.515; 936.591 m3/năm. CHƯƠNG 5 DỰ BÁO SỰ BIẾN ĐỔI TÍNH BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT DƯỚI TÁC ĐỘNG BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ ĐỀ XUẤT CÁC ĐỊNH HƯỚNG ƯNG PHÓ 5.1 Tính toán và dự báo tính bền vững ND Chỉ số lượng nước khai thác/lượng bổ cập: năm 2015 có 13/43 huyên thành phố có khả năng bổ cập bền vững (>100% lượng khai thác sử dụng), 1/43 huyện/thành phố có mức động bổ cập tương đối bền vững, còn lại 29/43 huyện/thành phố có lượng bổ cập không bền vững. Đến năm 2090 con số này đã thay đổi 33/43 huyện thành phố có mức độ khai thác/bổ cập không bền vững, 1/43 huyên tương đối bền vững và 9/43 huyện là bền vững. Chỉ số cạn kiệt của TN NDĐ cho thấy: năm 2015 chỉ có 21/43 huyện/thành phố còn nằm trong giới hạn bền vững, 10/43 huyện/ thành phố có giới hạn tương đối bền vững, và 12/43 huyện/thành phố có giới bạn không bền vững. Đến năm 2090 chỉ còn 7/43 huyện/ thành phố có giới hạn bền vững, 12/43 huyện/ thành phố có giới hạn tương đối bền vững, còn lại 24//43 huyện/ thành phố không bền vững. 20
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan