Tài liệu đánh giá tác động của hạn hán đến cấp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp và đề xuất các giải pháp ứng phó tại tỉnh bình định

  • Số trang: 99 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 237 |
  • Lượt tải: 0
dangvantuan

Tham gia: 02/08/2015

Mô tả:

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH NGUYỄN THỊ BÍCH NGỌC ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA HẠN HÁN ĐẾN CẤP NƢỚC PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ TẠI TỈNH BÌNH ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Hà Nội - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH NGUYỄN THỊ BÍCH NGỌC ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA HẠN HÁN ĐẾN CẤP NƢỚC PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ TẠI TỈNH BÌNH ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chƣơng trình đào tạo thí điểm Người hướng dẫn khoa học: TS Hà Hải Dƣơng Hà Nội - 2017 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của TS. Hà Hải Dƣơng, không sao chép các công trình nghiên cứu của ngƣời khác. Số liệu và kết quả của luận văn chƣa từng đƣợc công bố ở bất kì một công trình khoa học nào khác. Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn là có nguồn gốc rõ ràng, đƣợc trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng qui cách. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn. Học viên Nguyễn Thị Bích Ngọc i Lời cảm ơn Luận văn Thạc sỹ khoa học “Đánh giá tác động của hạn hán đến cấp nƣớc phục vụ sản xuất nông nghiệp và đề xuất các giải pháp ứng phó tại tỉnh Bình Định” đƣợc hoàn thành tại Khoa Các khoa học liên ngành – Đại học Quốc gia Hà Nội dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Hà Hải Dƣơng, Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam. Em xin trân trọng cảm ơn TS. Hà Hải Dƣơng đã tận tình hƣớng dẫn em trong suốt quá trình nghiên cứu Luận văn. Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ Phòng Tài nguyên nƣớc và biến đổi khí hậu – Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam đã giúp đỡ về mặt số liệu cũng nhƣ hỗ trợ công cụ tính toán để em hoàn thiện Luận văn này. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo Khoa Các khoa học liên ngành – Đại học Quốc gia Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện tốt cho em trong quá trình học tập và nghiên cứu. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, động viên em rất nhiều trong quá trình học tập và thực hiện luận văn. Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận đƣợc những đóng góp quý báu từ thầy cô và những độc giả quan tâm. Hà Nội, 2017 Học viên Nguyễn Thị Bích Ngọc ii MỤC LỤC Lời cam đoan .................................................................................................................... i Lời cảm ơn............................................................................................................. ii MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................v DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................................vi DANH MỤC CÁC HÌNH .......................................................................................... viii MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH HẠN HÁN VÀ TÁC ĐỘNG CỦA HẠN HÁN ĐẾN CẤP NƢỚC PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP CỦA TỈNH BÌNH ĐỊNH…... ...........................................................................................................4 1.1. Điều kiện tự nhiên và hiện trạng sản xuất nông nghiệp tỉnh Bình Định...............4 1.1.1. Điều kiện tự nhiên – kinh tế và xã hội tỉnh Bình Định ...................................4 1.1.2. Hiện trạng sản xuất nông nghiệp tỉnh Bình Định ............................................6 1.2. Tổng quan chung về hạn hán và tác động của hạn hán tại tỉnh Bình Định ...........7 1.2.1. Khái niệm hạn hán và nguyên nhân gây ra hạn hán ........................................7 1.2.2. Hiện trạng hạn hán và tác động đến nông nghiệp của tỉnh Bình Định .........10 1.3. Mạng lƣới sông ngòi tỉnh Bình Định ..................................................................13 1.4. Hiện trạng các công trình thủy lợi phục vụ cấp nƣớc cho sản xuất nông nghiệp15 CHƢƠNG 2: THIẾT LẬP CƠ SỞ TÍNH TOÁN KIỂM KÊ NGUỒN NƢỚC PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP CỦA TỈNH BÌNH ĐỊNH. .....................................19 2.1. Thực trạng biến đổi khí hậu và các yếu tố liên quan đến hạn hán tại tỉnh Bình Định... ..................................................................................................................19 2.1.1. Xu thế biến đổi nhiệt độ ...............................................................................19 2.1.2. Xu thế biến đổi lƣợng mƣa ...........................................................................26 2.1.3. Đánh giá chung .............................................................................................29 2.2. Thiết lập mô hình tính toán kiểm kê tài nguyên nƣớc lƣu vực sông Kôn – Hà Thanh ...................................................................................................................30 2.2.1. Cơ sở lựa chọn mô hình MIKE BASIN .......................................................30 2.2.2. Thiết lập sơ đồ mạng lƣới sông Kôn – Hà Thanh ........................................32 2.2.3. Phân khu tính toán dòng chảy đến và cân bằng nƣớc ..................................34 2.3. Tính toán kiểm kê nguồn nƣớc đến lƣu vực sông Kôn – Hà Thanh ...................43 2.3.1. Kết quả tính toán cân bằng nƣớc nội tại theo các phân khu thủy lợi ...........43 2.3.2. Đánh giá khả năng nguồn nƣớc của các hồ chứa lớn trên lƣu vực sông Kôn – Hà Thanh...…………………………………………………………………47 iii 2.3.3.Tính toán dự báo nhu cầu nƣớc nhằm ứng phó với hạn hán phục vụ sản xuất nông nghiệp ...................................................................................................47 CHƢƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP NHẰM ỨNG PHÓ VỚI HẠN HÁN PHỤC VỤ CẤP NƢỚC SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TỈNH BÌNH ĐỊNH. .............56 3.1. Hiện trạng các giải pháp ứng phó với hạn hán của tỉnh Bình Định ....................56 3.2. Đề xuất kế hoạch hành động ứng phó với hạn hán của tỉnh Bình Định..............57 3.2.1. Mục tiêu chung .............................................................................................57 3.2.2. Khung KHHĐ hằng năm ứng phó với hạn hán của Bình Định....................58 3.3. Đề xuất các giải pháp phi công trình nhằm quản lý hạn hán ..............................69 3.4. Đề xuất các giải pháp công trình nhằm quản lý hạn hán ....................................72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................73 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................76 PHỤ LỤC ......................................................................................................................79 PHỤ LỤC I: Thiết lập thông số ban đầu của mô hình mƣa – dòng chảy MIKE NAM 79 PHỤ LỤC II: Hiệu chỉnh và kiểm định bộ thông số mô hình mƣa – dòng chảy MIKE NAM..........................................................................................................................82 PHỤ LỤC III: Xây dựng mạng lƣới sử dụng nƣớc của mô hình MIKE BASIN ..........85 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Việt BĐKH Biến đổi khí hậu CTTL Công trình thủy lợi IPCC Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu KCN Khu công nghiệp KHHĐ Kế hoạch hành động KT-XH Kinh tế - xã hội LVS Lƣu vực sông PCTT Phòng chống thiên tai QHTL Quy hoạch thủy lợi RRTT Rủi ro thiên tai TBNN Trung bình nhiều năm TT Thiên tai UBND Ủy ban nhân dân UNDP Chƣơng trình phát triển Liên hợp quốc UNEP Chƣơng trình Môi trƣờng Liên Hợp quốc WMO Tổ chức Khí tƣợng thế giới v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thống kê thiệt hại do hạn hán từ năm 2010-2015 .......................................10 Bảng 1.2. Đặc trƣng hình thái các lƣu vực sông tỉnh Bình Định. ................................14 Bảng 2.1. Nhiệt độ và chênh lệch của các thập kỷ .......................................................20 Bảng 2.2. Độ lệch trung bình ( X oC )của nhiệt độ trung bình tháng và năm ...........23 Bảng 2.3. Biến suất tƣơng đối của nhiệt độ không khí trung bình tháng và năm ........23 Bảng 2.4. Độ lệch tiêu chuẩn (Sx 0C) và biến suất (Sr%) nhiê ̣t đô ̣ tối cao tuyệt đối trạm Quy Nhơn ..............................................................................................................24 Bảng 2.5. Độ lệch tiêu chuẩn (Sx 0C) và biến suất (Sr%) nhiê ̣t đô ̣ tối thấp tuyệt đối tại trạm Quy Nhơn ..............................................................................................................24 Bảng 2.6. Độ lệch tiêu chuẩn S(mm) và biến suất Sr(%) lƣợng mƣa tại trạm Quy Nhơn……. .....................................................................................................................26 Bảng 2.7. Hệ thống sông suối trong mô hình MIKE BASIN .......................................33 Bảng 2.8. Phân vùng tính toán mô hình số mƣa – dòng chảy………………………35 Bảng 2.9. Phân chia tiểu vùng tính toán lƣợng nƣớc đến trong mô hình MIKE BASIN ……………………………………………………………………………38 Bảng 2.10. Biến đổi của nhiệt độ trung bình theo mùa và năm (0C) so với thời kỳ cơ sở tại tỉnh Bình Định…………………………………………………………………35 Bảng 2.11. Biến đổi của lƣợng mƣa theo mùa và năm (%) so với thời kỳ cơ sở tại tỉnh Bình Định……………………………………………………………………………35 Bảng 2.12. Bảng kết quả cân bằng nƣớc lƣu vực sông Kôn – Hà Thanh giai đoạn 2016 – 2035 theo giá trị cận dƣới kịch bản RCP 4.5..............................................................43 Bảng 2.13. Bảng tổng hợp lƣợng nƣớc thiếu lƣu vực sông Kôn – Hà Thanh giai đoạn 2016 – 2035 theo giá trị cận dƣới kịch bản RCP 4.5 ....................................................46 Bảng 2.14. Kết quả tính toán nƣớc đến các hồ lớn lƣu vực Kôn – Hà Thanh .............47 Bảng 2.15. Lịch thời vụ các loại cây trồng ..................................................................47 Bảng 2.16. Chỉ tiêu sử dụng nƣớc cho chăn nuôi ........................................................48 Bảng 2.17. Tiêu chuẩn cấp nƣớc theo đầu ngƣời .........................................................48 Bảng 2.18. Nhu cầu nƣớc cho cây trồng theo tiểu vùng giai đoạn 2016 - 2035 ..........49 Bảng 2.19. Nhu cầu nƣớc cho cây trồng theo tiểu vùng giai đoạn 2016 - 2035 (tiếp) 50 Bảng 2.20. Nhu cầu nƣớc cho chăn nuôi theo tiểu vùng giai đoạn 2016 - 2035 .........51 Bảng 2.21. Nhu cầu nƣớc cho chăn nuôi theo tiểu vùng giai đoạn 2016 - 2035 (tiếp) 52 Bảng 2.22. Nhu cầu nƣớc cho sinh hoạt theo tiểu vùng giai đoạn 2016 - 2035 ..........53 Bảng 2.23. Nhu cầu nƣớc cho sinh hoạt theo tiểu vùng giai đoạn 2016 - 2035 (tiếp) .54 Bảng 2.24. Nhu cầu nƣớc cho công nghiệp giai đoạn 2016 - 2035 .............................55 Bảng 2.25. Tổng nhu cầu nƣớc lƣu vực Kôn – Hà Thanh giai đoạn 2016 - 2035 .......55 vi Bảng 3.1. Quy định cấp độ RRTT do hạn hán ...........................................................58 Bảng 3.2. Hoạt động ứng phó với hạn hạn theo từng giai đoạn và ứng với từng cấp độ RRTT do hạn hán .....................................................................................................60 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Hình 1.2. Bản đồ hành chính tỉnh Bình Định ..........................................................4 Phân loại hạn hán .....................................................................................9 Hình 1.3. Bản đồ các lƣu vực sông chính trên địa bàn tỉnh Bình Định .................15 Hình 2.1. Đƣờng chuẩn sai tích lũy nhiệt độ(trạm Quy Nhơn 1957-2004) ...........22 Hình 2.2. Hình 2.3. Xu thế biến đổi nhiệt độ trung bình năm trạm Quy Nhơn .....................24 Biế n triǹ h nhiệt độ tối cao tuyệt đối trạm Quy Nhơn giai đoa ̣n 19792010 .................... ……………………………………………………..25 Hình 2.4. Biế n trình nhiệt độ tối thấp tuyệt đối trạm Quy Nhơn giai đoa ̣n 19792010……………………………………………………………………25 Hình 2.5. Đƣờng quá trình mƣa năm, mùa khô, mùa mƣa. (Trạm Quy Nhơn từ 1957-2004) .............................................................................................27 Hình 2.6. Đƣờng chuẩn sai tích lũy lƣợng mƣa năm, mùa khô, mùa mƣa. ...........27 (Trạm Quy Nhơn từ 1957-2004) ............................................................27 Biế n triǹ h lƣợng mƣa năm ở Quy Nhơn giai đoa ̣n 1979-2010 ..............28 Biến đổi lƣợng mƣa năm trạm Vĩnh kim (1979-2010) ..........................28 Biến đổi lƣợng mƣa năm trạm Bình Định (1979-2010) ........................29 Biến đổi lƣợng mƣa năm trạm Bình Tƣờng (1979-2010) .....................29 Hình 2.7. Hình 2.8. Hình 2.9. Hình 2.10. Hình 2.11. Hình 2.12. Hình 2.13. Hình 2.14. Hình 2.15. Phác họa mô hình lƣu vực sông trong mô hình Mike Basin .................32 Bản đồ mạng lƣới sông xây dựng trong mô hình MIKE BASIN ..........34 Sơ đồ phân vùng tính toán mô hình mƣa – dòng chảy ..........................35 Sơ đồ phân chia tiểu vùng tính toán nƣớc đến trong mô hình MIKE BASIN ...................................................................................................39 Kết quả kiểm định mô hình MIKE BASIN tại trạm Bình Tƣờng .........39 viii MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hạn hán là một trong những thiên tai phổ biến, diễn ra từ từ nhƣng có tác động lớn đến môi trƣờng, kinh tế - xã hội, chính trị và sức khỏe con ngƣời. Sau lũ lụt và bão, hạn hán đƣợc xếp vào loại thiên tai thƣờng xuyên xảy ra ở Việt Nam. Hạn hán là một trong những nguyên nhân chính làm giảm diện tích gieo trồng, giảm năng suất và sản lƣợng cây trồng, giảm thu nhập của ngƣời sản xuất, cũng nhƣ tăng giá thành sản xuất và giá cả lƣơng thực; thiếu nƣớc do hạn hán, khiến các nhà máy thủy điện gặp nhiều khó khăn trong quá trình vận hành. Do tác động của hạn hán, năm 2013, khu vực Nam Trung Bộ hiện có 17.277 ha cây trồng bị thiếu nƣớc và xâm nhập mặn (lúa 15.627 ha, cà phê 300 ha, cây trồng khác là 1.350 ha), trong đó hạn nặng, mất trắng 50 ha lúa. Bên cạnh đó, do không có mƣa nên dòng chảy tại khu vực này suy giảm nặng, nồng độ mặn lên cao, gây ra hạn hán, xâm nhập mặn cuối vụ Đông Xuân và vụ Hè Thu tới đây, ảnh hƣởng nặng nề đến sản xuất, sinh hoạt. Khu vực Tây Nguyên hiện có 51.403 ha cây trồng bị thiếu nƣớc và hạn hán (lúa 14.624 ha, cà phê 34.396 ha, cây trồng khác là 2.291 ha). Là một trong những địa phƣơng nằm trong khu vực hứng chịu nhiều thiên tai của Việt Nam, nắng hạn chƣa từng thấy trong 10 năm trở lại đây khiến đời sống và sản xuất nông nghiệp ở Bình Định lâm vào tình trạng điêu đứng. Thêm vào đó, biến đổi khí hậu, đặc biệt là sự thay đổi các yếu tố về nhiệt độ và lƣợng mƣa có tác động rất lớn đối với tỉnh Bình Định. Vào mùa khô: Bắt đầu từ tháng 1 đến tháng 8, lƣợng mƣa thấp, chỉ bằng 15 – 20% lƣợng mƣa năm, nắng hạn gay gắt vào tháng 4, tháng 6 và tháng 7 sẽ dẫn đến tình trạng hạn hán và có tác động đặc biệt đối với sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt. Vào mùa mƣa từ tháng 8 đến tháng 12, lƣợng mƣa tăng đồng thời cộng với yếu tố nƣớc biển dâng sẽ gây ra lụt lội tác động đến sản xuất và ngƣời dân. Nắng nóng kéo dài khiến Bình Định thiếu nƣớc trầm trọng chƣa từng có trong lịch sử. Nắng nóng kéo dài gây ra tình trạng hạn hán gay gắt trên diện rộng. Vì thế nhu cầu cấp thiết đặt ra là để chủ động ứng phó với hạn hán phục vụ cấp nƣớc cho sản xuất nông nghiệp cần thiết phải đánh giá tác động của hạn hán đến cấp nƣớc phục vụ sản xuất nông nghiệp, từ đó đƣa ra đƣợc những biện pháp thích ứng kịp thời và phù hợp để phân bổ nguồn nƣớc cũng nhƣ có thế đề xuất thay đổi cơ cấu, cây trồng nhằm phù hợp với khả năng nguồn nƣớc đến các công trình đầu mối phục vụ sản xuất nông nghiệp của tỉnh Bình Định. Do vậy tôi đã chọn đề tài “ Đánh giá tác động của hạn hán đến cấp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp và đề xuất các giải pháp ứng phó tại tỉnh Bình Định”. 1 2. Mục đích nghiên cứu - Đánh giá đƣợc tác động của hạn hán đến cấp nƣớc phục vụ sản xuất nông nghiệp của tỉnh Bình Định. - Đề xuất đƣợc các giải pháp ứng phó với khả năng nguồn nƣớc, phục vụ sản xuất nông nghiệp. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Tổng quan hiện trạng hạn hán và các tác động đối với cấp nƣớc phục vụ sản xuất nông nghiệp tại tỉnh Bình Định. - Tính toán kiểm kê nguồn nƣớc đến hệ thống công trình đầu mối phục vụ cấp nƣớc sản xuất nông nghiệp. - Đánh giá tác động của hạn hán đến cấp nƣớc phục vụ sản xuất nông nghiệp - Đề xuất các giải pháp ứng phó với hạn hán tại tỉnh Bình Định. 4. a. b. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Đối tƣợng nghiên cứu: Cấp nƣớc phục vụ sản xuất nông nghiệp Phạm vi nghiên cứu: Các hệ thống công trình đầu mối trên lƣu vực sông Kôn - Hà Thanh cấp nƣớc cho sản xuất nông nghiệp của tỉnh Bình Định. - Về quy mô: Tập trung chủ yếu kiểm kê nguồn nƣớc phục vụ sản xuất nông nghiệp tại các hệ thống công trình thủy lợi đầu mối. - Về không gian: Tỉnh Bình Định - Về giới hạn nội dung nghiên cứu: Cấp nƣớc phục vụ sản xuất nông nghiệp tỉnh Bình Định. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu a. Cách tiếp cận - Tiếp cận kế thừa: Các phƣơng pháp nghiên cứu tác động của hạn hán của các tổ chức IPCC, WMO, áp dụng cho đề tài. - Tiếp cận đa ngành: Việc kiểm kê tính toán nguồn nƣớc sẽ đƣợc thực hiện trên lƣu vực song và liên quan đến rất nhiều ngành, lĩnh vực khác nhau do đó mối tƣơng quan của của các ngành cần đƣợc xem xét chi tiết và cụ thể khi tính toán kiểm kê nguồn nƣớc. - Tiếp cận hệ thống: Nghiên cứu sẽ đƣợc thực hiện một cách có hệ thống theo cách tiếp cận xuất phát từ thực tế điều kiện tự nhiên của từng địa phƣơng và của cộng đồng để đƣa ra các giải pháp quản lý hạn hán một cách hợp lý. - Tiếp cận ứng dụng công nghệ hiện đại: Các mô hình tính toán thủy lực, dòng chảy nhƣ phần mềm họ MIKE. b. Phương pháp nghiên cứu 2 - Phương pháp kế thừa: Tổng hợp có chọn lọc các tài liệu hiện có liên quan đến hạn hán trên địa bàn tỉnh Bình Định; kế thừa các số liệu và kết quả của các đề tài nghiên cứu trƣớc đó. - Phương pháp phân tích hệ thống: Mục tiêu trọng tâm của phƣơng pháp phân tích hệ thống là phân loại, sắp xếp thông tin theo trình tự và đƣợc định hƣớng vào nghiên cứu đánh giá diễn biến của hiện tƣợng hạn hán trong quá khứ, hiện tại và tƣơng lai. - Phương pháp mô hình:Tính toán mô hình thủy lực để tính toán cân bằng nƣớc để phục vụ sản xuất nông nghiệp. Phƣơng pháp mô hình còn đƣợc ứng dụng trong quá trình xử lý số liệu và tính toán các chỉ tiêu phục vụ đánh giá cả trong hiện tại và tƣơng lai. 6. Giới thiệu về cấu trúc của luận văn Mở đầu Chƣơng 1: Tổng quan về tình hình hạn hán và tác động của hạn hán đến cấp nƣớc phục vụ sản xuất nông nghiệp của tỉnh Bình Định 1.1. Điều kiện tự nhiên và hiện trạng sản xuất nông nghiệp tỉnh Bình Định 1.2. Tổng quan chung về hạn hán và tác động của hạn hán tại tỉnh Bình Định 1.3. Mạng lƣới sông ngòi tỉnh Bình Định 1.4. Hiện trạng các công trình thủy lợi phục vụ cấp nƣớc cho sản xuất nông nghiệp. Chƣơng 2: Thiết lập cơ sở tính toán kiểm kê nguồn nƣớc phục vụ sản xuất nông nghiệp của tỉnh Bình Định 2.1. Thực trạng biến đổi khí hậu và các yếu tố liên quan đến hạn hán tại tỉnh Bình Định. 2.2. Thiết lập mô hình tính toán kiểm kê tài nguyên nƣớc trên lƣu vực sông Kone – Hà Thanh 2.3. Tính toán kiểm kê nguồn nƣớc đến lƣu vực sông Kôn – Hà Thanh Chƣơng 3: Đề xuất các biện pháp nhằm ứng phó với hạn hán phục vụ cấp nƣớc sản xuất nông nghiệp tỉnh Bình Định. 3.1. Hiện trạng các giải pháp ứng phó với hạn hán của tỉnh Bình Định 3.2. Đề xuất kế hoạch hành động ứng phó với hạn hán của tỉnh Bình Định 3.3. Đề xuất các giải pháp phi công trình nhằm quản lý hạn hán 3.3. Đề xuất các giải pháp công trình nhằm quản lý hạn hán Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục 3 CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH HẠN HÁN VÀ TÁC ĐỘNG CỦA HẠN HÁN ĐẾN CẤP NƢỚC PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP CỦA TỈNH BÌNH ĐỊNH 1.1. Điều kiện tự nhiên và hiện trạng sản xuất nông nghiệp tỉnh Bình Định 1.1.1. Điều kiện tự nhiên – kinh tế và xã hội tỉnh Bình Định Bình Định là tỉnh duyên hải Nam Trung bộ, là một trong 5 vùng kinh tế trọng điểm miền Trung. Tỉnh Bình Định đƣợc giới hạn bởi: Phía Bắc giáp tỉnh Quảng Ngãi, phía Nam giáp tỉnh Phú Yên, phía Tây giáp tỉnh Gia Lai và phía Đông giáp biển Đông. Cách Hà Nội 1.060 km về phía Nam, cách thành phố Hồ Chí Minh 688 km về phía Bắc. Bình Định là tỉnh có điều kiện thuận lợi giao thƣơng với bên ngoài nhờ có cảng biển Quy Nhơn, sân bay Phù Cát, Quốc lộ 1, 1D và đƣờng sắt Thống Nhất chạy dọc suốt chiều dài từ Bắc đến Nam tỉnh và Quốc lộ 19, 19B, 19C nối cảng biển Quy Nhơn với vùng Bắc Tây Nguyên, Nam Lào, Đông Bắc Campuchia, Đông Bắc Thái Lan. Hình 1.1. Bản đồ hành chính tỉnh Bình Định Diện tích và dân số Bình Định có diện tích tự nhiên 6.050 km2, dân số 1.489.700 ngƣời, mật độ dân số 246,2 ngƣời/km2 (Theo niên giám thống kê 2016). Bình Định có 11 đơn vị hành chính: Thành phố Quy Nhơn là tỉnh lỵ (đô thị loại 1) và 10 huyện gồm Vĩnh Thạnh, An Lão, Vân Canh (miền núi), Hoài Ân, Tây Sơn, (trung du), Hoài Nhơn, Phù Mỹ, Phù Cát, An Nhơn, Tuy Phƣớc (đồng bằng). Toàn tỉnh có 159 xã, phƣờng, thị trấn (Trong đó bao gồm: 129 xã, 14 Thị trấn và 16 phƣờng). 4 Đặc điểm địa hình Bình Định là tỉnh nằm gọn bên sƣờn phía đông dãy Trƣờng Sơn, có địa hình dốc và bị chia cắt mạnh. Hƣớng dốc chính từ Tây sang Đông, núi và đồng bằng xen kẽ nhau. Toàn vùng Bình Định đƣợc chia thành 03 dạng địa hình nhƣ sau:  Địa hình núi trung bình và núi thấp: có diện tích khoảng 249.827 ha chiếm 41,5% diện tích tự nhiên.  Đồng bằng và ven biển: diện tích 193.403 ha chiếm 32,1% diện tích đất tự nhiên.  Vùng gò đồi ở trung du: Diện tích 159.276 ha chiếm 26,4% diện tích tự nhiên. Đặc điểm đất đai và thổ nhưỡng Theo kết quả điều tra, tỉnh Bình Định có 10 nhóm đất chính với 27 loại đất, trong đó chiếm phần lớn là nhóm đất đỏ vàng (67%) sau đó là nhóm đất xám & bạc màu (12%). Thành phần thuộc nhóm đất đen và đất phèn là chiếm ít nhất, những thành phần còn lại: nhóm đất cát ven biển, đất thung lũng, đất mặn chiếm tỷ lệ không khác nhau nhiều (trên dƣới 2%). Đặc điểm khí hậu Khí hậu Bình Định thuộc khí hậu Duyên hải Nam Trung Bộ - miền khí hậu Đông Trƣờng Sơn. Có hai mùa rõ rệt mùa khô từ tháng 01 đến tháng 8 (08 tháng), mùa mƣa từ tháng 9 đến hết tháng 12 (04 tháng), trong mùa mƣa thƣờng chịu ảnh hƣởng các cơn bão với tần suất trung bình từ 1 - 2 cơn/năm [26]. A. Phân vùng khí hậu: Khí hậu Bình Định đƣợc phân thành 03 vùng chính, cụ thể nhƣ sau:  Vùng 1: Khí hậu vùng núi phía Tây-Bắc của tỉnh. Tổng lƣợng mƣa năm từ 2200 mm trở lên. Nhiệt độ trung bình năm dƣới 260C. Môdun dòng chảy từ 6095l/s.km2;  Vùng 2: Khí hậu vùng núi phía Nam của tỉnh. Tổng lƣợng mƣa năm từ 18002100mm. Nhiệt độ trung bình năm dƣới 260C. Môdun dòng chảy từ 4050l/s.km2.  Vùng 3: Khí hậu vùng đồng bằng ven biển của tỉnh. Tổng lƣợng mƣa năm từ 1700-2200mm. Nhiệt độ trung bình năm trên 260C. Môdun dòng chảy từ 4060l/s.km2. B. Đặc trƣng khí hậu  Chế độ nhiệt: Nhiệt độ trung bình hàng năm là 27,1oC. Trung bình cao nhất là 34,6oC, trung bình thấp nhất là 19,9oC.  Số giờ nắng: Bình Định là tỉnh nằm trong vùng có số giờ nắng khá cao; trung bình hàng năm có số giờ nắng 2.268  2.412 giờ. Thời kỳ nhiều nắng là từ tháng 3 đến tháng 9 và các tháng ít nắng là tháng 11 và tháng 12. 5  Chế độ mƣa: Lƣợng mƣa bình quân hàng năm ở Bình Định dao động từ 1.800  3.300 mm. Mùa mƣa ngắn, chỉ tập trung vào 4 tháng (từ tháng 9 đến tháng 12), chiếm 70% đến 80% tổng lƣợng mƣa năm. Mùa khô kéo dài 8 tháng (từ tháng 1 đến tháng 8), chỉ chiếm khoảng 20%- 30% tổng lƣợng mƣa năm. Đây là mùa ít mƣa nên thƣờng xảy ra tình trạng khô hạn.  Bốc hơi: Lƣợng bốc hơi tiềm năng trong năm tăng dần từ bắc vào nam tỉnh (Biến động từ 1.029 - 1.131 mm/năm). Bốc hơi tập trung trong các tháng mùa hạ từ tháng 6 đến tháng 8 và các tháng có lƣợng bốc hơi ít là từ tháng 10 đến tháng 11.  Chế độ ẩm: Độ ẩm trong khu vực khá thấp, trung bình hàng năm khoảng 79%. Các tháng 10 đến tháng 12 hàng năm tƣơng đối ẩm và từ tháng 1 đến tháng 9 là thời kỳ khô. 1.1.2. Hiện trạng sản xuất nông nghiệp tỉnh Bình Định a. Hiện trạng sử dụng đất Theo Niên giám thống kê năm 2016 của tỉnh Bình định, tổng diện tích tự nhiên của tỉnh là 605.058 ha, trong đó đất nông nghiệp là 442.815ha chiếm 73,2 %, phân bố nhƣ sau: - Đất sản xuất nông nghiệp 131.146 ha – 21,7% gồm: đất trồng cây hàng năm 99.228 ha, chiếm 16,4% (lúa 53.247 ha, cây hàng năm 45.945 ha); đất trồng cây lâu năm 31.918 ha, chiếm 5,3%; - Đất lâm nghiệp có rừng 308.313 ha; - Đất nuôi trồng thủy sản: 2.737 ha; - Đất làm muối: 191 ha; - Đất nông nghiệp khác: 464 ha. Theo báo cáo “Kết quả thực hiện sản xuất nông nghiệp và phát triển nông thôn năm 2016: Ngành nông nghiệp đạt 2.433,2 tỷ đồng, tăng 3,6 % (trong đó trồng trọt tăng 1,8%, chăn nuôi tăng 6,7%); lâm nghiệp đạt 117,3 tỷ đồng, 6,6 % và thủy sản đạt 860,8 tỷ đồng, tăng 6,7 % so cùng kỳ. b. Về trồng trọt Diện tích cây lƣơng thực có hạt 120.278,5 ha, bằng 99,8 % so kế hoạch. Tổng sản lƣợng lƣơng thực cây có hạt đạt 692.093,8 tấn, bằng 103,3 % kế hoạch. Trong đó: Diện tích lúa cả năm 112.328,3 ha, bằng 99,8 % so kế hoạch; năng suất đạt 57,7 tạ/ha, bằng 103,0 % so kế hoạch, sản lƣợng lúa 648.530,1 tấn, bằng 102,9 % so kế hoạch. Diện tích ngô cả năm 7.950,2 ha, bằng 99,4 % kế hoạch, năng suất 54,8 tạ/ha, bằng 109,6 % so kế hoạch, sản lƣợng ngô 43.563,7 tấn, bằng 108,9 % so kế hoạch. 6 c. Về chăn nuôi Tổng đàn trâu 20.571 con, tăng 8,3 % so với kế hoạch; tổng đàn bò 251.485 con, bằng 83,8 % so kế hoạch; tổng đàn lợn 660.446 con, đạt 100% so kế hoạch; tổng đàn gia cầm 6.226,932 nghìn con tăng 7,4% so kế hoạch. Sản lƣợng thịt hơi các loại xuất chuồng 119.249,68 tấn tăng 6,4 % so kế hoạch. Toàn tỉnh có 1.217 con bò sữa tăng 3,8% so cùng kỳ, tỷ lệ hộ chăn nuôi đạt 42,1% tăng 2,6 % so cùng kỳ. Toàn tỉnh có 18 trang trại chăn nuôi lợn và gia cầm, giảm 260 trang trại theo tiêu chí xác định kinh tế trang trại mới . d. Về Lâm nghiệp Thống kê năm 2016: Đất lâm nghiệp có rừng 308.313 ha, trong đó: a) Rừng sản xuất 134.052 ha, b) Rừng phòng hộ 150.433 ha, rừng đặc 23.828 ha. Thực hiện hoàn thành kế hoạch chăm sóc rừng 10.745,11 ha, đạt 100 % kế hoạch; thực hiện khoán bảo vệ rừng 99.713,01 ha, tăng 4,8 % so kế hoạch; thực hiện khoanh nuôi tái sinh rừng 11.542,74 ha, tăng 0,25% so kế hoạch. Thực hiện trồng rừng tập trung 10.421,05 ha, tăng 11,9 % so kế hoạch.Tỷ lệ độ che phủ của rừng đạt 46,5 %. Khai thác gỗ rừng tự nhiên đạt 7.238,79m3. e. Về sản xuất thủy sản Diện tích mặt nƣớc nuôi trồng thủy sản theo thống kê 2016 là 4.652 ha, trong đó diện tích mặn lợ là 2.372 ha, diện tích nƣớc ngọt là 2.280 ha. So với 5 năm trƣớc, diện tích mặn lợ giảm dần từ 2.611ha năm 2005 xuống 23.72 ha năm 2016. Sản lƣợng thủy sản đạt 161.302,5 tấn, tăng 7% so với kế hoạch; trong đó: Sản lƣợng khai thác thủy sản đạt 152.109,3 tấn, tăng 7,1% so với kế hoạch, sản lƣợng nuôi trồng thủy sản đạt 9.193,2 tấn, tăng 4,5% so với kế hoạch (riêng sản lƣợng tôm nuôi 6.164,2 tấn, tăng 2,7% so với kế hoạch). Toàn tỉnh hiện có 7.962 tàu thuyền cơ giới, trong đó có 1.976 tàu đánh cá có mã lực 90 CV trở lên thuộc diện đƣợc hỗ trợ chi phí theo QĐ 48/2010/QĐ-TTg của Thủ tƣớng Chính phủ. f. Về sản xuất muối Diện tích sản xuất muối 191 ha, sản lƣợng muối đạt 30.000 tấn, 1.2. Tổng quan chung về hạn hán và tác động của hạn hán tại tỉnh Bình Định 1.2.1. Khái niệm hạn hán và nguyên nhân gây ra hạn hán Hạn hán là một thời gian kéo dài nhiều tháng hay nhiều năm khi một khu vực trải qua sự thiếu nƣớc. Thông thƣờng, điều này xảy ra khi khu vực đó luôn nhận đƣợc lƣợng mƣa dƣới mức trung bình. Hạn hán có thể tác động đáng kể lên hệ sinh thái và nông nghiệp của vùng bị ảnh hƣởng. Mặc dù hạn hán có thể kéo dài nhiều năm, nhƣng một trận hạn hán dữ dội ngắn hạn cũng có thể gây ra thiệt hại đáng kể và gây tổn hại nền kinh tế địa phƣơng. 7 Hạn hán là một trong những thiên tai phổ biến, diễn ra từ từ nhƣng có tác động lớn đến môi trƣờng, kinh tế - xã hội, chính trị và sức khỏe con ngƣời. Sau lũ lụt và bão, hạn hán đƣợc xếp vào loại thiên tai thƣờng xuyên xảy ra ở Việt Nam. Những nghiên cứu gần đây chỉ ra khả năng xuất hiện nhiều hơn những đợt hạn hán nặng trên nhiều vùng của Việt Nam. Hán hán là một trong những nguyên nhân chính làm giảm diện tích gieo trồng, giảm năng suất và sản lƣợng cây trồng, giảm thu nhập của ngƣời sản xuất, cũng nhƣ tăng giá thành sản xuất và giá cả lƣơng thực; thiếu nƣớc do hạn hán, khiến các nhà máy thủy điện gặp nhiều khó khăn trong quá trình vận hành [22]. Theo tổ chức khí tƣợng thế giới (WMO) hạn hán đƣợc phân ra 4 loại: Hạn khí tượng (Meteorological Drought): Loại hạn này thƣờng đƣợc xác định bằng một thời kỳ lƣợng giáng thuỷ (mƣa) giảm sút một cách đáng kể, kể cả thời hạn và cƣờng độ. Định nghĩa chung nhất về hạn khí tƣợng thƣờng đƣợc sử dụng là một khoảng thời gian nói chung là các tháng của năm, mà trong khoảng thời gian đó nguồn ẩm thực tế ở một vùng cụ thể liên tục thấp hơn nguồn ẩm phù hợp với khí hậu. Hạn khí tƣợng thƣờng là một biểu hiện về sự chênh lệch (thiế u hu ̣t) lƣơ ̣ng giáng thủy trong suốt một khoảng thời gian nào đó . Nhƣ̃ng tri ̣s ố đo khí tƣợng là những chỉ số đầ u tiên của ha ̣n hán . Hạn nông nghiệp (Agricultural Drought): Hạn nông nghiệp thƣờng xảy ra ở nơi độ ẩm đất không đáp ứng đủ nhu cầu của một cây trồng cụ thể ở thời gian nhất định và cũng ảnh hƣởng đến vật nuôi và các hoạt động nông nghiệp khác. Liên quan đế n lƣơ ̣ng nƣớc trong đấ t , đố i với các cây trồ ng dƣ̣a vào mƣa , đƣơ ̣c thƣ̀a nhâ ̣n rằ ng, hạn đất sẽ xảy ra khi lượng nước hữu hiệu trong đất bắt đầu thấp hơn 50% lượng nước hữu hiê ̣u tố i đa (sức chứa ẩm hữu hiê ̣u , AWC, mm) của từng loại đất. Hạn nông nghiệp xuất hiện sau hạn khí tượng nhưng trước khi hạn thủy văn xuất hiê ̣n. Nông nghiê ̣p là ngành kinh tế đầ u tiên bi ̣ảnh hƣởng của ha ̣n hán . Hạn thuỷ văn (Hydrological Drought): Hạn thủy văn liên quan đến sự thiếu hụt nguồn nƣớc mặt và các nguồn nƣớc mặt phụ. Nó đƣợc lƣợng hóa bằng dòng chảy, tuyết, mực nƣớc hồ, hồ chứa và nƣớc ngầm. Thƣờng có sự trễ thời gian giữa sự thiếu hụt mƣa, tuyết, hoặc ít nƣớc trong dòng chảy, hồ, hồ chứa, làm cho các giá trị đo đạc của thủy văn không phải là chỉ số hạn sớm nhất. Hạn thủy văn – Nước dưới đấ t (Hydrological drought – groundwater): Mă ̣c dầ u nƣớc dƣới đấ t là mô ̣t nguồ n nƣớc quan tro ̣ng nhƣng nó it́ đƣơ ̣c chú ý trong các phân tích và đánh giá ha ̣n hán . Mô ̣t đinh ̣ nghiã dƣ̣a theo khái niê ̣m đƣơ ̣c Calow và các cô ̣ng sƣ̣ (1999) đƣa ra nhƣ sau: Thuâ ̣t ngƣ̃ “ha ̣n nƣớc dƣới đấ t” đƣợc dùng để mô tả mô ̣t tra ̣ng huố ng trong đó nguồ n nƣớc dƣới đấ t suy giảm do hâ ̣u quả trƣ̣c tiế p của ha ̣n hán . 8 Hình 1.2. Phân loại hạn hán Nguyên nhân gây ra hạn hán Nguyên nhân khách quan: Do khí hậu thời tiết bất thƣờng gây nên lƣợng mƣa thƣờng xuyên ít ỏi hoặc nhất thời thiếu hụt. Mƣa rất ít, lƣợng mƣa không đáng kể trong thời gian dài hầu nhƣ quanh năm, đây là tình trạng phổ biến trên các vùng khô hạn và bán khô hạn. Lƣợng mƣa trong khoảng thời gian dài đáng kể thấp hơn rõ rệt mức trung bình nhiều năm cùng kỳ. Tình trạng này có thể xảy ra trên hầu khắp các vùng, kể cả vùng mƣa nhiều. Mƣa không ít lắm, nhƣng trong một thời gian nhất định trƣớc đó không mƣa hoặc mƣa chỉ đáp ứng nhu cầu tối thiểu của sản xuất và môi trƣờng xung quanh. Đây là tình trạng phổ biến trên các vùng khí hậu gió mùa, có sự khác biệt rõ rệt về mƣa giữa mùa mƣa và mùa khô. Bản chất và tác động của hạn hán gắn liền với định loại về hạn hán [2]. Nguyên nhân chủ quan: Do con ngƣời gây ra: Tình trạng phá rừng bừa bãi làm mất nguồn nƣớc ngầm dẫn đến cạn kiệt nguồn nƣớc; Việc trồng cây không phù hợp, vùng ít nƣớc cũng trồng cây cần nhiều nƣớc (nhƣ lúa) làm cho việc sử dụng nƣớc quá nhiều, dẫn đến việc cạn kiệt nguồn nƣớc; Công tác quy hoạch sử dụng nƣớc, bố trí công trình không phù hợp, làm cho nhiều công trình không phát huy đƣợc tác dụng... Vùng cần nhiều nƣớc lại bố trí công trình nhỏ, còn vùng thiếu nƣớc (nguồn nƣớc tự nhiên) lại bố trí xây dựng công trình lớn [2]. Bên cạnh đó, do hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ bình quân toàn cầu sẽ ngày càng tăng lên so với hiện nay. Điều này sẽ kéo theo hàng loạt vấn đề bất lợi khác, trong đó có sự thiếu hụt nguồn nƣớc và hạn hán. Nghiên cứu về các hiện tƣợng El Nino và La Nina, do tác động với qui mô lớn của chúng, năm 1997-1998, El Nino đã gây hạn nặng 9 tại nhiều quốc gia thuộc vùng Nam Mỹ và Đông Nam Á. Đây là vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu giải quyết mang tính toàn cầu chứ không bó hẹp ở một vùng hoặc một quốc gia. Bên cạnh những nghiên cứu về các dự án có qui mô toàn cầu, những nghiên cứu về hạn và các giải pháp chống hạn, tiết kiệm nƣớc tƣới đã và đang đƣợc nhiều quốc gia và nhiều nhà khoa học quan tâm. Israel và Ấn Độ là 2 trong số những nƣớc đạt đƣợc nhiều thành tựu nhất trong nghiên cứu về hạn và các giải pháp công nghệ tƣới tiết kiệm nƣớc. 1.2.2. Hiện trạng hạn hán và tác động đến nông nghiệp của tỉnh Bình Định - Hiện trạng hạn hán của tỉnh Bình Định Tỉnh Bình Định tỉnh thuộc vùng duyên hải Nam Trung Bộ, do đó thƣờng xuyên bị ảnh hƣởng của bão, lũ và hạn hán. Hạn hán, xâm nhập mặn thƣờng xảy ra trong khoảng thời gian từ tháng 5 đến tháng 8. Từ năm 2010 đến nay, hạn hán và xâm nhập mặn trên địa bàn tỉnh diễn ra thƣờng xuyên, ảnh hƣởng lớn đến sản xuất nông nghiệp, đời sống nhân dân. Đặc biệt nghiêm trọng là hạn hán năm 2013, năm 2014. Theo báo cáo tình hình hạn hán từ năm 2010-2015 trên địa bàn tỉnh Bình Định, có thể thấy trong 06 năm qua hạn hán đã làm 78.705ha giảm năng suất, trong đó có 7.962ha cây trồng bị mất trắng, 376.260 lƣợt ngƣời/94.065 hộ thiếu nƣớc sinh hoạt. Bảng 1.1. Thống kê thiệt hại do hạn hán từ năm 2010-2015 Năm Diện tích hạn (ha) Thiếu nƣớc sinh hoạt Tổng số Trong đó mất trắng Số hộ Số ngƣời Năm 2010 16.757 2.571 11.034 44.136 Năm 2011 10.630 555 20.683 82.732 Năm 2012 6.116 70 8.200 32.800 Năm 2013 19.240 701 11.434 45.736 Năm 2014 17.462 3.885 30.463 121.852 Năm 2015 8.500 180 12.251 49.004 (Nguồn: Chi cục Thủy lợi Bình Định) Qua số liệu quan trắc nhiều năm cho thấy những năm 1983, 1987, 1991, 1992, 1993,1998 và 02 năm gần đây nhất là 2013 & 2014 tình hình hạn hán xảy ra nghiêm trọng vào mùa khô. Đặc biệt lƣu lƣợng nƣớc thấp nhất trong chuỗi số liệu đo đƣợc năm 1983 tại trạm Bình Tƣờng 1,10 m3/s; năm 1987 tại trạm An Hoà 1,35 m3/s; nhiều sông suối nhỏ kiệt nƣớc hoàn toàn trong những năm này. Ngành nông nghiệp của tỉnh thƣờng chịu tác động trực tiếp của hạn hán, những năm thiếu nƣớc phần lớn diện tích canh tác đất nông nghiệp phải bỏ hoang và chuyển đổi cơ cấu cây trồng. Diện tích nuôi trồng thủy sản không canh tác đƣợc do độ mặn tăng cao. Giống vật nuôi sản xuất kém, dễ phát sinh dịch bệnh và chết làm ô nhiễm môi trƣờng sống. Các huyện Vân Canh, Tây Sơn, Hoài Ân, An Lão và một số xã khu 10
- Xem thêm -