Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy và nồng độ bùn cát trên lưu vực Sông Hồng - Sông Thái Bình

Bài viết tập trung nghiên cứu đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lưu lượng và nồng độ bùn cát trên lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình thông qua chuỗi số liệu mưa quan trắc tại các trạm đo mưa và trạm khí tượng sử dụng làm đầu vào cho mô hình SWAT. Lưu lượng dòng chảy và nồng độ bùn cát trong sông được tính toán cho 06 kịch bản biến đổi khí hậu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy và nồng độ bùn cát trên lưu vực Sông Hồng - Sông Thái Bình ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN DÒNG CHẢY VÀ NỒNG ĐỘ BÙN CÁT TRÊN LƯU VỰC SÔNG HỒNG - SÔNG THÁI BÌNH Nguyễn Lê Tuấn, Lê Đức Dũng, Bùi Ngọc Quỳnh Viện Nghiên cứu Biển và Hải đảo Ngày nhận bài: 23/11/2020; ngày chuyển phản biện: 24/11/2020; ngày chấp nhận đăng: 18/12/2020 Tóm tắt: Khu vực đồng bằng sông Hồng là nơi tiếp nhận dòng chảy và bùn cát từ hệ thống sông suối thuộc hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình. Dưới tác động của biến đổi khí hậu, những thay đổi về mưa sẽ dẫn tới những thay đổi về dòng chảy và nồng độ bùn cát trong các con sông. Trong bài báo này, nhóm tác giả tập trung nghiên cứu đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lưu lượng và nồng độ bùn cát trên lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình thông qua chuỗi số liệu mưa quan trắc tại các trạm đo mưa và trạm khí tượng sử dụng làm đầu vào cho mô hình SWAT. Lưu lượng dòng chảy và nồng độ bùn cát trong sông được tính toán cho 06 kịch bản biến đổi khí hậu. Kết quả nghiên cứu cho thấy, lượng mưa tăng 20,9% (năm 2100) làm cho lưu lượng trung bình năm tại các trạm thủy văn tăng từ 25 - 27%; nồng độ bùn cát trung bình tăng từ 21 - 47%. Từ khóa: Lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình, biến đổi khí hậu, mô hình SWAT, dòng chảy, bùn cát. 1. Đặt vấn đề bởi Viện Nghiên cứu nông nghiệp USDA, hiện là Lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình là một hệ một mô hình có nhiều ưu điểm với nhiều ứng thống sông quốc tế chảy qua ba quốc gia Trung dụng thành công trên thế giới. Quốc, Việt Nam và Lào. Đây là một trong những Tại Việt Nam, nhiều nghiên cứu cũng đã ứng lưu vực sông có lượng nước dồi dào - đứng thứ dụng mô hình SWAT để đánh giá lưu lượng và 22 trên thế giới với tổng lượng nước hàng năm bùn cát trên lưu vực hoặc hồ chứa, ví dụ như khoảng 130 - 140 km3 nước, song phân bố không “Ứng dụng mô hình SWAT để tính toán lưu lượng đều theo không gian và thời gian [6]. Hơn 90% dòng chảy và bùn cát trên lưu vực sông Cầu” bề mặt của lưu vực có địa hình đồi núi, nguồn của tác giả Trần Việt Bách (2017), “Ứng dụng mô nước mặt chủ yếu phát sinh từ mưa do đó khi hình SWAT đánh giá tác động của biến đổi khí có mưa một lượng nước lớn tập trung nhanh hậu đến dòng chảy lưu vực sông Đồng Nai” của thành dòng chảy mặt gây lên lũ lớn trên diện PGS.TS. Nguyễn Kỳ Phùng và ThS. Lê Thị Thu An rộng. Cũng vì vậy mùa khô các sông suối thượng (2012), “Ứng dụng mô hình SWAT đánh giá tác nguồn khô hạn, nhiều vùng thiếu nước nghiêm động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy và bùn trọng ảnh hưởng lớn đến hoạt động phát triển cát vào hồ thủy điện Nậm Mức trên sông Nậm kinh tế, cũng như hệ sinh thái trên lưu vực. Mức” của tác giả Phùng Thị Thu Trang (2017),… Phát triển và ứng dụng mô hình toán trong Bài báo này tập trung ứng dụng mô hình đánh giá và quản lý tài nguyên nước nói chung SWAT nghiên cứu bài toán mưa - dòng chảy được chú ý tập trung phát triển trong nhiều thập dưới tác động của biến đổi khí hậu (kịch bản kỷ qua. Rất nhiều mô hình toán đã được phát gia tăng lượng mưa) phục vụ đánh giá tác động triển trong lĩnh vực quản lý tài nguyên nước với của biến đổi khí hậu đến dòng chảy và bùn cát phạm vi ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới, trên lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình. Kết quả trong số đó có mô hình SWAT [5]. Mô hình SWAT nghiên cứu này cũng là cơ sở đầu vào cho mô được phát triển liên tục trong gần 30 năm qua hình 1 chiều MIKE 11 phục vụ đánh giá, dự báo ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến lưu lượng Liên hệ tác giả: Bùi Ngọc Quỳnh và nồng độ bùn cát tại khu vực cửa sông ven Email: buingocquynh291291@gmail.com biển vùng đồng bằng sông Hồng. 40 TẠP CHÍ KHOA HỌC BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Số 17 - Tháng 3/2021 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu thiết lập trong mô hình SWAT giới hạn từ 20⁰23’ Nghiên cứu sử dụng mô hình SWAT với các đến 25⁰30’ vĩ độ Bắc và từ 102⁰10’ đến 107⁰10’ dữ liệu cần thiết được thu thập từ nhiều nguồn kinh độ Đông. khác nhau để ứng dụng tính toán lưu lượng và + Phía Bắc giáp lưu vực sông Trường Giang, nồng độ bùn cát cho lưu vực sông Hồng - sông sông Châu Giang (Trung Quốc). Thái Bình. + Phía Tây giáp lưu vực sông Mêkông. Các số liệu thu thập bao gồm: Số liệu lượng + Phía Nam giáp lưu vực sông Mã. mưa, lưu lượng [2], bản đồ số độ cao DEM (Hình + Phía Đông giáp vịnh Bắc Bộ [6]. 1) [3], bản đồ đất (Hình 2) [ ...