TỔ NG QUAN V ẤN ĐỀ NGHIÊN C Ứ U
T ổ ng quan chung v ề tác độ ng c ủa BĐKH đến các lưu vự c sông
Trong h ầ u h ế t các tuyên b ố , th ỏ a thu ậ n ở c ả bình di ệ n qu ố c t ế và qu ốc gia, BĐKH đượ c coi là m ộ t trong nh ữ ng thách th ứ c l ớ n nh ấ t c ủa con ngườ i trong th ế k ỷ 21
Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang gây ra những tác động tiêu cực đến mọi khía cạnh của đời sống xã hội, môi trường và hệ sinh thái Tại Việt Nam, Ngân hàng Phát triển Châu Á nhận định rằng những biến đổi này ảnh hưởng sâu rộng đến phát triển bền vững và an ninh môi trường.
Th ế gi ới đề u x ế p Vi ệt Nam vào nhóm các nước có nguy cơ cao dễ b ị t ổn thương do
Biến đổi khí hậu và nước biển dâng đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến nhiều lĩnh vực, đặc biệt là nguồn tài nguyên nước, nông nghiệp và hệ thống cơ sở hạ tầng Sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão và lũ lụt đã dẫn đến nhiều thách thức cho các ngành này.
Đến nay, nhiều nghiên cứu đã đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến nguồn tài nguyên nước, chế độ dòng chảy và cự c trị mưa lũ ở nhiều cấp độ, từ phạm vi khu vực đến phạm vi lưu vực sông Bài viết này tổng quan các nghiên cứu điển hình trong nước và quốc tế về vấn đề này.
Tình hình nghiên c ứ u v ề bi ế n đổi các đặc trưng thủy văn, dòng chả y c ủa lưu vự c sông trong b ố i c ảnh BĐKH
lưu vự c sông trong b ố i c ảnh BĐKH
1.2.1 Các nghiên cứu trên thế giới
Các nghiên cứu điển hình về tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) đến chế độ dòng chảy và chế độ thủy văn đã được trình bày trong các Báo cáo chuyên ngành của Ban Liên chính phủ về BĐKH (IPCC) vào các năm 2007 và 2013 Những báo cáo này có vai trò quan trọng trong việc định hình chính sách phát triển và hỗ trợ quá trình ra quyết định, chiến lược ứng phó với BĐKH ở quy mô toàn cầu.
IPCC đã tập trung làm rõ các tác độ ng c ủa BĐKH ở quy mô khu v ự c (ví d ụ : khu v ự c
IPCC đã đánh giá các biến đổi đáng kể về đặc trưng thủy văn và chế độ dòng chảy tại các khu vực như Châu Nam Á, Đông Nam Á và Nam Mỹ, cũng như các lưu vực sông lớn như sông Mê Kông, sông Trường Giang và sông Amazon Những thay đổi này có thể ảnh hưởng sâu sắc đến hệ sinh thái và đời sống của người dân trong khu vực.
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, có 6 đặc điểm nổi bật liên quan đến sự gia tăng dòng chảy lũ trong mùa mưa và tình trạng hạn hán nghiêm trọng hơn trong mùa khô Việc đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đối với các đặc trưng thủy văn và chế độ dòng chảy trong lưu vực sông đã được tiến hành song song với các nghiên cứu của IPCC Các nghiên cứu tiêu biểu đã chỉ ra những thay đổi quan trọng trong tình hình thủy văn do biến đổi khí hậu gây ra.
Nghiên c ứ u c ủ a Jason và nnk [7] v ề đánh giá tác độ ng c ủa BĐKH đế n ch ế độ th ủ y văn ở lưu vự c sông Churchill-Nelson, Canada B ằ ng cách s ử d ụ ng phép th ử Mann-
Nghiên cứu của Kendall đã chỉ ra mức độ ảnh hưởng của khí hậu đến lưu vực sông, từ đó cung cấp thông tin quan trọng để nâng cao nhận thức về các chiến lược quy hoạch và quản lý hệ thống tài nguyên nước trong tương lai.
Nghiên cứu của Menzel và Burger [8] tập trung vào việc xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu và tác động đến dòng chảy của lưu vực sông Mudle tại CHLB Đức Để điều chỉnh các kết quả mô phỏng từ mô hình khí hậu, phương pháp chi tiết hóa thống kê đã được áp dụng.
Mô hình ECHAM4/OPYC3 được sử dụng làm đầu vào cho mô hình thủy văn nhằm mô phỏng dòng chảy Kết quả cho thấy sự gia tăng nhiệt độ kết hợp với xu hướng giảm lượng mưa trong khu vực nghiên cứu sẽ dẫn đến sự suy giảm đáng kể dòng chảy trong 100 năm tới Nghiên cứu này được coi là một đóng góp quan trọng cho các nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu.
BĐKH đế n dòng ch ả y Đồ ng th ờ i, nó cũng chỉ ra đượ c nh ữ ng thi ế u sót hi ệ n t ạ i và nh ữ ng h ạ n ch ế c ủ a mô hình khí h ậ u
Takara và nnk [9] đã tiến hành phân tích tác động tiềm tàng của biến đổi khí hậu đối với nguồn tài nguyên nước khu vực Tokyo, tập trung vào lưu vực sông Tone Nghiên cứu sử dụng kết quả mô phỏng khí hậu từ mô hình có độ phân giải siêu cao (ô lưới 20 km), phiên bản MRI-AGCM3.1S.
Vi ệ n nghiên c ứu khí tượ ng (MRI), Cơ quan khí tượ ng thu ỷ văn Nhậ t B ả n (JMA)
Các tác giả chỉ phân tích hai giai đoạn khí hậu 1979-1998 và 2075-2094 để đánh giá sự thay đổi về lượng mưa trong khu vực Kết quả cho thấy lượng mưa hàng năm dự kiến sẽ tăng 4,2% trong tương lai Tuy nhiên, tình trạng hạn hán dự báo sẽ trở nên khá nghiêm trọng.
Tachikawa và nnk [10] đã tiến hành đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đối với dòng chảy các lưu vực sông tại Nhật Bản, dựa trên mô phỏng khí hậu sử dụng mô hình thủy lợi Nghiên cứu này nhằm hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến hệ thống thủy văn ở khu vực này.
7 độ phân gi ả i siêu cao cho các th ờ i k ỳ khí h ậ u hi ệ n t ạ i (1979- 2003), tương lai gầ n
Kết quả nghiên cứu từ năm 2015 đến 2039 và dự báo tương lai đến năm 2075-2099 cho thấy rõ sự biến động của dòng chảy theo không gian và thời gian, đặc biệt là sự biến động mạnh mẽ trong bối cảnh khí hậu tương lai.
Tương tự như nghiên cứu của Tachikawa và cộng sự, Sato và cộng sự cũng áp dụng đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến một số lưu vực sông ở Nhật Bản Họ sử dụng mô hình khí hậu có độ phân giải siêu cao và thực hiện phân tích cho hai thời kỳ, bao gồm khí hậu hiện tại.
Nghiên cứu này so sánh kết quả mô phỏng dòng chảy giữa hai giai đoạn: 1980-1999 và khí hậu trong tương lai từ 2080-2099 Điểm nhấn chính là việc đánh giá các phiên bản khác nhau của mô hình khí hậu, trong đó phiên bản mới nhất (MRI-AGCM3.2S) cho thấy khả năng mô phỏng thủy văn vượt trội hơn so với các phiên bản trước đó.
Mặc dù lượng mưa trong tương lai có thể không thay đổi nhiều, nhưng dòng chảy sẽ có sự thay đổi đáng kể do nhiệt độ không khí tăng và sự bốc hơi nước gia tăng Miền Bắc Nhật Bản dự báo sẽ chịu tác động nặng nề hơn so với các khu vực khác.
Nghiên cứu của Cheiw và nnk [12] về mô hình hóa dòng chảy liên quan đến biến đổi khí hậu cho lưu vực sông ở Australia cho thấy lượng mưa là yếu tố chính ảnh hưởng đến dòng chảy Đối với các lưu vực ở khu vực ôn đới, tỷ lệ thay đổi dòng chảy có thể gấp 2 lần so với thay đổi lượng mưa; trong khi ở các lưu vực với hệ số dòng chảy thấp, tỷ lệ này có thể vượt quá 4 lần Bên cạnh đó, tác động của biến đổi khí hậu đến sự bốc hơi được cho là tương đối nhỏ so với sự thay đổi về dòng chảy.
Trong khu vực Đông Nam Á, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để đánh giá tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) đến cơ chế dòng chảy Một số nghiên cứu tiêu biểu đã chỉ ra mối liên hệ giữa BĐKH và sự biến đổi trong các hệ thống thủy văn, từ đó ảnh hưởng đến nguồn nước và sinh kế của người dân Những kết quả này góp phần nâng cao nhận thức về tầm quan trọng của việc thích ứng với BĐKH trong khu vực.
Gi ớ i thi ệ u khu v ự c nghiên c ứ u
Sông Pô Kô, một phụ lưu của sông Sê San, bắt nguồn từ vùng núi huyện Đắk Glei, chảy theo hướng Bắc - Nam qua huyện Ngọc Hồi trước khi đổi hướng sang Tây.
Huyện Đắk Tô nằm ở phía Bắc - Đông Nam, giáp ranh với Đắk Hà và thành phố Kon Tum, tạo thành ranh giới tự nhiên giữa các khu vực Vùng này được bao quanh bởi sông Đak Bla, thuộc hệ sinh thái Tây Nguyên, với tọa độ từ 13°45’ đến 15°10’ vĩ độ Bắc và 106°25’ đến 108°20’ kinh độ Đông Lưu vực nghiên cứu Pô Kô, nằm tại nhánh sông Đăk Bla, có diện tích khoảng 3.530 km² và chiều dài 121 km.
Bản đồ vị trí lưu vực sông Pô Kô là một tài liệu quan trọng trong nghiên cứu thủy lợi Nó cung cấp cái nhìn tổng quan về địa hình và nguồn nước trong khu vực, hỗ trợ cho việc quản lý và phát triển các dự án thủy lợi Việc hiểu rõ vị trí và đặc điểm của lưu vực sông Pô Kô sẽ giúp nâng cao hiệu quả trong công tác quy hoạch và sử dụng tài nguyên nước.
Lưu vực sông Pô Kô có địa hình núi cao, độ d ố c l ớn, hướ ng th ấ p d ầ n t ừ B ắ c xu ố ng
Khu vực nghiên cứu có địa hình phức tạp và đa dạng, bao gồm gò đồi, cao nguyên và các vùng trũng Phía bắc nổi bật với đỉnh Ngọc Linh cao 2.596m, trong khi độ cao trung bình phía Bắc lưu vực từ 800 - 1200m, và phía Nam có độ dốc 2 - 5% với độ cao khoảng 500 - 530m Sự đa dạng địa hình tạo nên những đỉnh núi cao và hệ thống rừng xen kẽ với các dải phù sa dọc theo các sông suối lớn Các dạng địa hình chính trong lưu vực sông Pô Kô rất phong phú và đặc trưng.
Kiểu địa hình bóc mòn và xâm thực núi thấp phát triển mạnh mẽ trên đá macma xâm nhập, cùng với một số ít trên đá biến chất, chủ yếu tập trung ở trung tâm vùng nghiên cứu Đặc điểm nổi bật của kiểu địa hình này là sự hình thành các núi cao riêng biệt, có độ cao tuyệt đối khoảng
Kiểu địa hình bóc mòn – xâm thực trung bình chủ yếu phát triển trên đá biến chất và khối xâm nhập, phun trào nhỏ Địa hình này chủ yếu phân bố trong vùng nghiên cứu, tạo nên những đồi núi cao với độ cao tuyệt đối từ 500 đến 600 mét.
- Kiểu địa hình bóc mòn - xâm thực đồi núi thấp phát triển trên trầm tích Neogen
Kiểu địa hình này phân bố chủ yếu ở phía Đông và một ít ở phía Bắc.
- Kiểu địa hình xâm thực tích tụ dòng chảy: đó là thung lũng các sông Đăk Pôcô, Đăk
Psi, Pôcô Kroong và các nhánh suối lớn của chúng Thung lũng các sông có dạng chữ
U, một số nơi chảy qua vùng đá xâm nhập thung lũng sông thường hẹp, vách bờ dốc.
- Kiểu địa hình tích tụ các thềm sông, kiểu địa hình xuất hiện ở một số nơi như Diên
Bảng 1 1: Đặc trưng hình thái sông Pô Kô ở Kon Tum
Tên sông F (km 2 ) Lsông (km) J lòng sông (%)
Trường Đại học Thủy lợi là một trong những cơ sở giáo dục hàng đầu tại Việt Nam, chuyên đào tạo các chuyên ngành liên quan đến thủy lợi và quản lý tài nguyên nước Với đội ngũ giảng viên giàu kinh nghiệm và cơ sở vật chất hiện đại, trường cam kết mang đến cho sinh viên môi trường học tập chất lượng cao Chương trình đào tạo tại Đại học Thủy lợi không chỉ tập trung vào lý thuyết mà còn chú trọng thực hành, giúp sinh viên phát triển kỹ năng cần thiết cho nghề nghiệp tương lai.
Lưu vực sông Pô Kô nằm trong thung lũng của Cao nguyên Nam Trung Bộ, tạo nên sự kết hợp đặc trưng giữa đất đỏ bazan và đất đá xám dốc tụ Theo điều tra và phân tích thổ nhưỡng của Viện quy hoạch và thiết kế Nông nghiệp năm 1978, được chỉnh sửa trong chương trình 48C và điều tra bổ sung năm 1993 - 1994, đất ở Kon Tum được chia thành 5 nhóm đất chính.
Nhóm đất phù sa bao gồm ba loại chính: đất phù sa được bồi, đất phù sa loang lổ và đất phù sa ngoài suối Những loại đất này chủ yếu phân bố ở hầu hết các huyện và thị xã trong tỉnh.
Nhóm đất xám bao gồm hai loại chính: đất xám trên mácma axít và đất xám trên phù sa cổ, phân bố rộng rãi ở các huyện thị Thảm thực vật trên loại đất này chủ yếu là tre, nứa và rừng khộp thưa thớt Ngoài ra, đất xám còn thích hợp cho một số loại cây trồng như lúa, ngô, lạc và thuốc lá.
Nhóm đất đỏ vàng bao gồm 6 loại chính, chủ yếu là đất nâu vàng trên phù sa cổ, phân bố tập trung ở các xã huyện Sa Thầy, gần nguồn nước và địa hình bằng phẳng, thích hợp cho cây ngắn ngày như mía và đậu tương, cũng như vùng chuyên canh cây ăn quả Đất đỏ vàng trên mácma axít phù hợp cho cây lương thực và hoa màu, trong khi đất đỏ vàng trên đá sét và biến chất chủ yếu có mặt ở huyện Ngọc Hồi và Đăk Hà Đất nâu đỏ trên đá bazan phong hóa, đất vàng nhạt trên đá cát và đất nâu tím trên đá bazan cũng thuộc nhóm này, với tầng dày thích hợp cho cây công nghiệp như cao su, cà phê, chè, cùng với việc trồng rừng và cây công nghiệp ngắn ngày như mía và đậu tương.
- Nhóm đất mùn vàng trên núi: gồm 3 loại đất chính là đất mùn vàng nhạt có nơi
Đất mùn vàng nhạt trên đá sét và biến chất, cùng với đất mùn nâu đỏ trên mácma bazơ và trung tính, phân bố rải rác ở các huyện Đăk Glêi và Đăk Tô Mặc dù loại đất này có độ màu mỡ tương đối cao, nhưng việc sử dụng cho nông nghiệp bị hạn chế do địa hình có độ cao lớn.
14 chúng vào mục đích nông nghiệp, phù hợp cho phát triển các cây lâm nghiệp đặc biệt là các c ây dược liệu quí (cây Sâm)
Nhóm đất thung lũng trước núi được hình thành từ sản phẩm cuốn trôi từ các sườn đồi, núi, bồi tụ tại các thung lũng gần đó Loại đất này phân bố rộng rãi ở hầu hết các huyện trong lưu vực nghiên cứu và rất thích hợp cho việc sản xuất lúa, hoa màu và rau các loại.
Địa hình chia cắt mạnh mẽ, cấu trúc địa chất phong phú và sự phân hóa khí hậu đã hình thành nên đặc điểm thổ nhưỡng đa dạng và phong phú trong vùng nghiên cứu.
Đất xám trên phù sa cổ và đất xám trên macma axít, cùng với phù sa bồi và phù sa có tầng loang lổ, đều có tiềm năng canh tác nông nghiệp Ở một số khu vực như Đăk Tô và Ngọc Hồi, với tầng đất dày, rất thích hợp cho việc phát triển cây công nghiệp dài ngày.
1.3.4 Đặc điểm khí tượng, khí hậu
