LINK TẢI LUẬN VĂN MIỄN PHÍ CHO AE KET-NOI
Lời nói đầu
Báo cáo về: “Tác động của biến đổi khí hậu tới tăng trưởng và phát triển kinh tế ở Việt Nam” được chuẩn bị trong khuôn khổ pha IV của Dự án giảm cùng kiệt do Danida tài trợ về “Nâng cao năng lực nghiên cứu và phân tích chính sách phát triển của Viện Nghiên cứu quản lý kinh tế trung ương”. Dự án này hỗ trợ hợp tác nghiên cứu và nâng cao năng lực giữa Viện Nghiên cứu quản lý kinh tế trung ương (NCQLKTTW) và Nhóm Nghiên cứu kinh tế phát triển (DERG) của trường Đại học tổng hợp Copenhagen. Quá trình chuẩn bị báo cáo nghiên cứu này còn có sự hợp tác và trao đổi với nhóm nghiên cứu của Viện Nghiên cứu kinh tế phát triển thế giới của Đại học Liên hợp quốc (UNU-WIDER), mà nghiên cứu của họ sẽ thể hiện trong các báo cáo nghiên cứu của tổ chức này và dự kiến công bố trên các tạp chí quốc tế trong thời gian tới.
Nhóm nghiên cứu trân trọng Thank sự chỉ đạo và hỗ trợ của PGS.TS. Lê Xuân Bá, Viện trưởng và bà Vũ Xuân Nguyệt Hồng, Phó Viện trưởng, Viện NCQLKTTW trong suốt quá trình nghiên cứu. Chúng tui cũng xin trân trọng Thank ngài John Nielsen, Đại sứ Đan Mạch tại Việt Nam và cán bộ sứ quán đã nhiệt tình ủng hộ, khích lệ và giúp đỡ chúng tui hoàn thành nghiên cứu này. Chúng tui chân thành Thank Danida đã tài trợ cho nghiên cứu.
Biến đổi khí hậu là hiện tượng phức tạp và liên ngành, vì vậy, rất nhiều chuyên gia thuộc các lĩnh vực khác nhau đã tham gia thực hiện nghiên cứu này. Nghiên cứu được dẫn dắt về mặt chuyên môn bởi GS. Channing Arndt, Paul Chinowsky, Kenneth Strzepek và TS. James Thurlow. GS. Finn Tarp, điều phối nhóm Nghiên cứu kinh tế phát triển, giám sát và chỉ đạo sự tham gia của nhóm cũng như đóng góp trong các giai đoạn nghiên cứu và Simon McCoy, chuyên gia của trường Đại học Tổng hợp Copenhagen, đóng tại Viện Nghiên cứu Quản lý kinh tế Trung ương (NCQLKTTW) giúp điều phối các hoạt động của nghiên cứu.
Những chuyên gia đóng góp cho báo cáo nghiên cứu này còn có Charles Fant, Kerry Emanuel, Yohannes Gebretsadik, Lindsay C. Ludwig, James Neumann, Sai Ravela, Amy Schweikert, Niko Strzepek, Caroleen Verly, Len Wright và Nguyễn Mạnh Hải, Hồ Công Hòa.
MỤC LỤC
Lời nói đầu .........................................................................................................................................iii Tóm tắt ................................................................................................................................................1 1. Giới thiệu.......................................................................................................................................15 2. Các kịch bản biến đổi khí hậu ....................................................................................................... 17 3. Nông nghiệp: Tác động của biến đổi khí hậu đến sản lượng trồng trọt và nhu cầu thủy lợi ........ 25
3.1. Phương pháp.................................................................................................................................27
3.2. Kết quả..........................................................................................................................................28
3.2.1. Kịch bản gốc..........................................................................................................................28
3.2.2. Các kịch bản trong tương lai ................................................................................................ 30
3.3. Kết luận.........................................................................................................................................31
4. Tài nguyên nước bao gồm thủy điện ............................................................................................. 32 4.1. Tổng quan lưu vực sông và thủy điện ........................................................................................32
4.1.1. Phân loại tiểu lưu vực sông .................................................................................................. 32 4.1.2. Lượng mưa ............................................................................................................................ 33 4.1.3. Nhiệt độ ................................................................................................................................. 36 4.1.4. Dòng chảy trong quá khứ ..................................................................................................... 37
4.2. Mô hình hóa dòng chảy bề mặt - CLIRUN................................................................................37 4.2.1. Phương pháp..........................................................................................................................37 4.2.2. Ước tính từ số liệu dòng chảy quan sát được và dòng chảy GRDC .................................. 38 4.2.3. Ước tính từ bộ số liệu GRDC...............................................................................................39 4.2.4. Tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy....................................................................41
4.3. Phân tích nguồn nước: mô hình WEAP ..................................................................................... 45 4.3.1. Phương pháp và mô hình hóa hệ thống ............................................................................... 45 4.3.2. Giả định và đơn giản hóa mô hình.......................................................................................45
4.4. Nhu cầu nước ............................................................................................................................... 46 4.4.1. Nhu cầu thủy lợi....................................................................................................................46 4.4.2. Thủy điện...............................................................................................................................50 4.4.3. Nhu cầu về nước công nghiệp và nước sinh hoạt ............................................................... 52
4.5. Kết quả phân tích nguồn nước .................................................................................................... 53 4.5.1. Tác động đến thủy lợi ........................................................................................................... 53 4.5.2. Tác động đến thủy điện ........................................................................................................ 55
4.6. Chính sách thích ứng ................................................................................................................... 56 4.6.1. Tiểu lưu vực sông miền Bắc.................................................................................................56 4.6.2. Tiểu lưu vực sông miền Trung và miền Nam ..................................................................... 56
5. Đường giao thông..........................................................................................................................57 5.1. Đường giao thông và tăng trưởng kinh tế ..................................................................................57
5.2. Đường giao thông và biến đổi khí hậu ....................................................................................... 58 5.3. Phương pháp.................................................................................................................................60 5.3.1. Các tham số trong nghiên cứu..............................................................................................61
v
5.3.2. Khí hậu và yếu tố quyết định của hệ thống đường ............................................................. 61
5.4. Các hàm tác động.........................................................................................................................63
5.4.1. Phân tích ảnh hưởng khí hậu GCM: Lũ lụt, lượng mưa và nhiệt độ ................................. 63
5.4.2. Phương pháp xem xét tác động của nước biển dâng .......................................................... 63
5.5. Đơn vị đo tác động.......................................................................................................................64
5.6. Các kết quả nghiên cứu ............................................................................................................... 65
5.6.1. Các kết quả nhiệt độ, lượng mưa và lũ lụt........................................................................... 68
5.6.2. Kết quả nước biển dâng........................................................................................................70
5.6.3. Các kết quả theo vùng .......................................................................................................... 71
5.7. Các hạn chế .................................................................................................................................. 75
5.8. Thảo luận và kết luận...................................................................................................................75
6. Vùng duyên hải, nước biển dâng và bão ....................................................................................... 77 6.1. Tổng quan: Bão lụt ven biển ở Việt Nam...................................................................................77
6.2. Các phương pháp ......................................................................................................................... 81 6.2.1. Tạo bão .................................................................................................................................. 82 6.2.2. Mô hình “ Biển, hồ và nước dâng vào đất liền do bão” ..................................................... 83 6.2.3. NBD và ảnh hưởng thời gian quay trở lại của bão ............................................................. 84
6.3. Các kết quả ................................................................................................................................... 85 6.4. Các tác động kinh tế .................................................................................................................... 87 6.5. Thảo luận......................................................................................................................................90
7. Tác động đến nền kinh tế...............................................................................................................91 7.1. Mô hình kinh tế đa ngành............................................................................................................91
7.2. Kết quả: Tác động của biến đổi khí hậu ..................................................................................... 93 7.2.1. Kịch bản gốc..........................................................................................................................93 7.2.2. Tác động đến nền kinh tế......................................................................................................93
8. Kết luận .......................................................................................................................................100 9. Tài liệu tham khảo.......................................................................................................................102
vi
DANH MỤC ĐỒ THỊ
Đồ thị 2-1: Độ tập trung CO2 được dự báo bởi các kịch bản SRES (IPCC, 2007) .......................... 18
Đồ thị 2-2: Thay đổi nhiệt độ trong những năm 2040 so với kịch bản gốc. ..................................... 19
Đồ thị 2-3: Thay đổi về lượng mưa trong những năm 2040 so với kịch bản gốc. ............................ 20
Đồ thị 2-4: Thay đổi về lượng nước bốc hơi so với kịch bản gốc.....................................................21 Đồ thị 2-5: Thay đổi về chỉ số độ ẩm tương đối so với kịch bản gốc. .............................................. 22
Đồ thị 2-6: Thay đổi nhiệt độ so với kịch bản gốc (2011-2050).......................................................23 Đồ thị 2-7: Thay đổi lượng mưa trung bình cho vùng phía Bắc. ...................................................... 24 Đồ thị 2-8: Thay đổi lượng mưa trung bình cho khu vực miền Trung..............................................24 Đồ thị 2-9: Thay đổi lượng mưa trung bình cho phía Nam...............................................................25 Đồ thị 3-1: Vùng của Việt Nam ........................................................................................................26 Đồ thị 3-2: Thay đổi hệ số sản lượng trung bình 2041-2050 so với kịch bản gốc............................30 Đồ thị 3-3: Thay đổi về nhu cầu thủy lợi trung bình của Việt Nam giai đoạn 2041-2050
so với kịch bản gốc.........................................................................................................31 Đồ thị 4-1: Phân loại cấp 4 tiểu lưu vực theo bộ ảnh dữ liệu địa hình SRTM - DEM
toàn cầu với độ phân giải 90 mét ...................................................................................33 Đồ thị 4-2: Lượng mưa hàng năm của các tiểu lưu vực chính..........................................................34 Đồ thị 4-3: Lượng mưa hàng tháng của tiểu lưu vực sông phía Bắc ................................................35 Đồ thị 4-4: Lượng mưa hàng tháng của tiểu lưu vực sông miền Trung............................................35 Đồ thị 4-5: Lượng mưa hàng tháng của tiểu lưu vực sông phía Nam...............................................36 Đồ thị 4-6: Phân bổ nhiệt độ theo không gian (độ C). ...................................................................... 36 Đồ thị 4-7: Xu hướng nhiệt độ dự báo đến 2050...............................................................................37 Đồ thị 4-8: Số liệu quá khứ và kết quả mô phỏng từ mô hình CliRun-II..........................................40 Đồ thị 4-9: So sánh dòng chảy trung bình hàng tháng giữa kịch bản gốc
và 56 kịch bản GCM (2041-2050). ................................................................................. 42 Đồ thị 4-10: So sánh dòng chảy hàng tháng của kịch bản gốc với kết quả dòng chảy cao nhất
và thấp nhất từ mô hình CLIRUN. ................................................................................ 42 Đồ thị 4-11: So sánh kết quả dòng chảy theo không gian của kịch bản khô và ẩm ướt. ..................43 Đồ thị 4-12: Số lần kết quả kịch bản về dòng chảy thấp hơn kịch bản gốc. ..................................... 44 Đồ thị 4-13: Sự khác biệt của dòng chảy trung bình hàng năm của các kịch bản
so với kịch bản gốc (mm)..............................................................................................44 Đồ thị 4-14: Phác thảo nguồn nước trong mô hình WEAP của tiểu lưu vực sông Đồng Nai...........46 Đồ thị 4-15: Mật độ trồng lúa từ bộ số liệu SPAM...........................................................................48 Đồ thị 4-16: Phân bổ diện thích được thủy lợi theo loại cây trồng từ số liệu SPAM. ......................48 Đồ thị 4-17: Nhu cầu về nước cho thủy lợi hàng năm theo giá trị tuyệt đối
và kịch bản gốc (đường đỏ).............................................................................................49 Đồ thị 4-18: Nhu cầu cung ứng thủy lợi hàng năm so với kịch bản gốc...........................................49 Đồ thị 4-19: Tăng dân số và dự báo nhu cầu nước sinh hoạt và nước công nghiệp hàng năm.........53 Đồ thị 4-20: Nhu cầu thủy lợi không được đáp ứng so với kịch bản gốc. ........................................ 54 Đồ thị 4-21: Nhu cầu thủy lợi không được đáp ứng so với kịch bản gốc
của 3 vùng đến năm 2050..............................................................................................54 vii
Đồ thị 4-22: Công suất phát thủy điện so với kịch bản gốc (%) ....................................................... 55 Đồ thị 4-23: Độ bền của một số nhà máy thủy điện..........................................................................56 Đồ thị 5-1: Tác động tổng hợp của biến đổi khí hậu đến đường giao thông đến năm 2050.............66 Đồ thị 5-2: Tác động tổng hợp của biến đổi khí hậu đến đường giao thông đến năm 2050.............66 Đồ thị 5-3: Tác động của biến đổi khí hậu (lượng mưa và nhiệt độ) đến đường giao thông
đến năm 2050 – % GCMs với các kết quả tương ứng...................................................68 Đồ thị 5-4: Tác động của biến đổi khí hậu (lượng mưa và nhiệt độ) lên đường giao thông
đến năm 2050- Tỷ lệ phần trăm của GCMs với các kết quả tác động tương ứng........68 Đồ thị 5-5: Tổng % và tổng chi phí thiệt hại ước tính cho một mét NBD theo tỉnh và vùng ........... 71 Đồ thị 5-6: Tổng chi phí thiệt hại ở cấp tỉnh (triệu USD) theo kịch bản nóng nhất.........................72 Đồ thị 5-7: Tổng chi phí thiệt hại ở cấp tỉnh (triệu USD) theo kịch bản nóng trung bình...............73 Đồ thị 6-1: Vùng nghiên cứu đồng bằng sông Hồng. .......................................................................78 Đồ thị 6-2: Dân số nằm ở vùng thấp ở đồng bằng sông Hồng..........................................................79 Đồ thị 6-3: Các đường đi của bão. ....................................................................................................85 Đồ thị 6-4: Tốc độ gió và ước tính thời gian quay lại. ...................................................................... 86 Đồ thị 6-5: Đường cong dâng bão từ kết quả của mô hình SLOSH trường hợp có
và không có thay đổi về mực nước biển........................................................................86 Đồ thị 6-6: Ước tính thời gian quay trở lại của các cơn bão xuất hiện có tần suất 100 năm
với các kịch bản NBD. ..................................................................................................87 Đồ thị 6-7: Các vùng bị ảnh hưởng bởi nước biển dâng và dâng bão đến năm 2050.......................88 Đồ thị 7-1: Mức GDP thực tế theo giá sản xuất (trung bình từ 2046 đến 2050)...............................94 Đồ thị 7-2: Tỷ trọng nông nghiệp trong GDP (trung bình giai đoạn 2046-2050).............................94 Đồ thị 7-3: Chỉ số độ dài hệ thống đường so với kịch bản gốc (trung bình giai đoạn 2046-2050). .... 95 Đồ thị 7-4: Thiệt hại biên đối với vốn do Bão và nước biển dâng....................................................96 Đồ thị 7-5: Giảm GDP thực tế so với kịch bản gốc (trung bình 2046-2050)....................................97 Đồ thị 7-6: Tác động của biến đổi khí hậu đến tốc độ tăng trưởng GDP trình quân hàng năm........98 Đồ thị 7-7: Giá trị hiện tại ròng của thiệt hại do biến đổi khí hậu. ...................................................98 Đồ thị 7-8: Giá trị hiện tại thuần của thiệt hại do biến đổi khí hậu theo thập kỷ
trong kịch bản Bão (tỷ USD năm 2007)........................................................................99
viii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3-1: Hệ số sản lượng cho kịch bản gốc của Việt Nam.............................................................29 Bảng 3-2: Thiếu hụt nước trung bình (mm/chu kỳ) cho kịch bản gốc của Việt Nam.......................29 Bảng 4-1: Phân loại và diện tích tiểu lưu vực ................................................................................... 34 Bảng 4-2: Tham số của mô hình CLURUN-II..................................................................................38 Bảng 4-3: Kết quả ước tính của lưu vực trạm dòng chảy có thể quan sát được................................39 Bảng 4-4: Ước tính số liệu dòng chảy của mô hình dựa vào bộ số liệu GRDC................................41 Bảng 4-5: Kết quả dòng thảy theo khu vực của ba kịch bản cho kết quả cao nhất và thấp nhất. ..... 43 Bảng 4-6: Xu hướng nhu cầu về nước cho nông nghiệp và các ngành kinh tế khác (1990- 2010).....47 Bảng 4-7: Khả năng sản xuất thủy điện hiện nay (đến năm 2011). ..................................................50 Bảng 4-8: Nhà máy thủy điện hiện tại: Công suất phát điện và địa điểm.........................................51 Bảng 4-9: Nhà máy thủy điện đang được xây dựng theo các tiểu lưu vực sông...............................51 Bảng 4-10: Nhà máy thủy điện hiện tại đang được xây dựng...........................................................52 Bảng 4-11: Nhu cầu thủy lợi không được đáp ứng trung bình 10 năm
của một số kịch bản biến đổi khí hậu (đơn vị triệu mét khối).......................................55
Bảng 5-1: Chi phí làm lại đường khi hệ thống đường cũ bị ngập do nước biển dâng lên 1 mét. ..... 64
Bảng 5-2: Chi phí thích ứng và không thích ứng và lợi ích thích ứng của tác động tổng hợp
của biến đổi khí hậu (lượng mưa, nhiệt độ, lũ lụt)..........................................................67
Bảng 5-3: Chi phí thích ứng và không thích ứng và lợi ích thích ứng của tác động biến đổi
thời tiết lên đường giao thông (lượng mưa, nhiệt độ, lũ lụt)...........................................69
Bảng 5-4: Chi phí thích ứng và không thích ứng và lợi ích thích ứng đối với tác động
của lũ lụt lên đường xá....................................................................................................70
Bảng 5-5: Tổng thiệt hại do NBD dưới 1 mét. Quy về chi phí năm 2010 với tỷ lệ chiết khấu 5%.....70 Bảng 5-6: Phân tích vùng (kịch bản khí hậu nóng nhất)...................................................................72 Bảng 5-7: Phân tích vùng (kịch bản khí hậu nóng trung bình). ........................................................ 73 Bảng 6-1: Lịch sử các cơn bão nhiệt đới gây thiệt hại ở đồng bằng sông Hồng
trong giai đoạn 1990 - 2008. ........................................................................................... 80
Bảng 6-2: Diện tích đất sử dụng - tổng hiện tại và diện tích chịu rủi ro bởi NBD
và dâng bão trước năm 2050. .......................................................................................... 89
Bảng 6-3: Thiệt hại GDP hàng năm do NBD và dâng bão đến năm 2050........................................90
ix
CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CLICROP : Mô hình trồng trọt
CLIROAD : Mô hình cơ sở hạ tầng
CLIRUN : Mô hình lưu vực sông
CMI : Chỉ số đo độ ẩm
DCGE : Mô hình cân bằng tổng thể động
ET : Chỉ số đo lượng nước bốc hơi thực tế EVN : Tập đoàn điện lực Việt Nam
GCM : Mô hình tuần hoàn tổng thể
IFPRI : Viện Nghiên cứu Chính sách nông nghiệp quốc tế
IMPEND : Mô hình thủy điện
IPCC : Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu
NBD : Nước biển dâng
NHTG : Ngân hàng thế giới
PET : Chỉ số đo lượng nước bốc hơi tiềm năng
UNU-WIDER : Viện Nghiên cứu Kinh tế phát triển thế giới của Đại học Liên hợp quốc WEAP : Mô hình nguồn nước
x
Giới thiệu
Tóm tắt
Giống như ở các nước khác, tác động của biến đổi khí hậu đang rất được quan tâm ở Việt Nam. Nghiên cứu này phân tích một cách tổng hợp nhất tác động của biến đổi khí hậu đối với Việt Nam đến năm 2050. Các phân tích trong nghiên cứu có ba đặc điểm quan trọng. Thứ nhất, nghiên cứu áp dụng cách tiếp cận cấu trúc từ dưới lên. Các phân tích trong nghiên cứu dựa vào các mô hình cấu trúc kết nối kịch bản khí hậu với các kết quả kinh tế. Thứ hai, cách tiếp cận về phân tích tác động ở nghiên cứu này tương đối tổng hợp so với các nghiên cứu tác động khác, theo 6 kênh: năng suất cây trồng, sự sẵn có của nguồn nước cho thủy lợi, thủy điện, hệ thống đường giao thông, nước biển dâng và bão. Cuối cùng, nghiên cứu lồng ghép kết quả dự báo về biến đổi khí hậu của 56 kịch bản theo mô hình Tuần hoàn tổng thể (GCM) được sử dụng trong Báo cáo tác động lần thứ tư của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC). Sự kết hợp ba đặc điểm này là đặc trưng của báo cáo, giúp xem xét một cách rất chi tiết về tác động của biến đổi khí hậu đối với Việt Nam. Việc sử dụng nhiều kịch bản của mô hình dự báo về biến đổi khí hậu đặc biệt quan trọng bởi vì tác động của biến đổi khí hậu có thể thay đổi rất nhiều theo các kịch bản dự báo khác nhau. Như vậy, việc lựa chọn kết quả dự báo của một số kịch bản nhất định thay vì các kết quả khác có thể ảnh hưởng không nhỏ đến các kết luận. Ở đây, toàn bộ kết quả của 56 kịch bản biến đổi khí hậu đều được xem xét.
Khí hậu Việt Nam nóng hơn và có thể khô hơn trong tương lai
Nhiệt độ trung bình của Việt Nam dự báo sẽ tăng lên khoảng trên dưới 1,5 độ C với hầu hết các kết quả đều gần giá trị trung vị. Đối với tất cả các khu vực ở Việt Nam, nhiệt độ tăng trong khoảng từ tối thiểu dưới 1 độ C đến tối đa là hơn 2 độ C. Dự báo về lượng mưa mang tính không chắc chắn nhiều hơn so với dự báo về nhiệt độ. Việt Nam được dự báo sẽ có lượng mưa giảm nhẹ, theo đó những thay đổi lượng mưa trung vị đều mang giá trị âm trong tất cả 56 kịch bản khí hậu tương lai. Tuy nhiên, độ ẩm của cả nước và ở tất cả các khu vực trong một chừng mực nào đó có thể có xu hướng giảm nhiều hơn là tăng. Đối với tất cả các tỉnh và các kịch bản dự báo, kết quả dự báo trong khoảng tứ vị phân (25% đến 75%) cho kết quả hay tăng hay giảm về lượng mưa. Giá trị tối đa và tối thiểu nằm trong khoảng tăng 10%-20% và giảm 10%-15%. Về tổng thể, do lượng nước bốc hơi tăng và lượng mưa trung bình giảm nhẹ, điều kiện khí hậu của Việt Nam sẽ có xu hướng khô hơn mặc dù thay đổi của giá trị trung vị không lớn.
Kết nối biến đổi khí hậu với kết quả hoạt động kinh tế
Đánh giá tác động kinh tế của các kịch bản biến đổi khí hậu được thực hiện bằng một loạt các mô hình chuyên ngành. Sơ đồ 1 mô tả dòng thông tin qua các mô hình nguồn nước và lưu vực sông kết nối với 3 mô hình ngành ước lượng tác động đến nông nghiệp, năng lượng và cơ sở hạ tầng. Mô hình lưu vực sông quyết định dòng chảy trong mô hình nguồn nước sau đó ước lượng được lượng nước cho hô hình thủy điện. Mô hình lưu vực sông dự báo tần suất và mức độ lụt lội và cùng với lượng mưa và nhiệt độ quyết định mức độ phá hủy đường sá trong mô hình hạ tầng cơ sở. Dự báo về khí hậu trực tiếp tác động đến sản xuất nông nghiệp trong mô hình trồng trọt. Cuối cùng, kết
1
quả tác động trên được chuyển vào mô hình kinh tế đa ngành để ước lượng tác động của biến đổi khí hậu đối với nền kinh tế. Chúng tui cũng lồng ghép một kênh tác động thứ tư là tác động của mất đất do nước biển dâng và bão.
Sơ đồ 1: Khung khổ mô hình tích hợp
Nhiệt độ Lượng mưa
Nguồn: Nhóm tác giả. Nguồn nước và thủy điện
Mô hình lưu vực sông “CLIRUN” là mô hình mở rộng của hệ mô hình thủy học được xây dựng nhằm phân tích tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy. Nước được đưa vào mô hình CLIRUN thông qua lượng mưa và thoát ra bằng bốc hơi và dòng chảy. Sự khác biệt giữa dòng chảy vào và ra là sự thay đổi về trữ nước và nước ngầm. Tổng số 22 tiểu lưu vực sông, với diện tích từ 1.500 đến 45.000 km2 được xác định trong mô hình. Mô hình hóa sự lưu chuyển qua biên giới giữa các lưu vực sông là rất quan trọng bởi vì tất cả các sông chính ở Việt Nam đều chạy qua các nước khác trước khi vào Việt Nam.
Mô hình tuần hoàn tổng thể (GCM)
Mô hình lưu vực sông (CLIRUN)
Dòng chảy
Nhu cầu nước thủy lợi
Năng suất trồng trọt
Dòng sông Bốc hơi nước
Cung năng lượng
Độ dài hệ thống đường
Mô hình nguồn nước (WEAP)
Lụt lội
Mô hình trồng trọt (CLICROP)
Mô hình thủy điện (IMPEND)
Mô hình cơ sở hạ tầng (CLIROAD)
Mô hình cân bằng tổng thể (DCGE)
Diện tích đất ngập lụt do nước biển dâng và bão
2
Đồ thị 2 thể hiện dòng chảy theo tháng của những năm 2040 cho phương án gốc và cho 56 kịch bản dự báo khí hậu sẽ được xem xét trong tương lai. Dòng chảy của 56 dự báo khí hậu được trình bày dưới dạng hộp và điểm. Trong đó, điểm màu đỏ thể hiện sự thay đổi dòng chảy trung vị; hộp thể hiện kết quả trong khoảng 25%-75% (tứ phân vị), các điểm ở mép thể hiện giá trị lớn nhất và nhỏ nhất đã loại bỏ những giá trị ngoại vi. Những giá trị ngoại vi được thể hiện bằng dấu cộng (+). Về mặt tổng thể, ở tầm quốc gia, vào thời gian trước những năm 2040, tính mùa vụ của dòng chảy và mức độ của dòng chảy có xu hướng không thay đổi nhiều.
Đồ thị 2: Dòng chảy trung bình hàng tháng so với kịch bản gốc và kết quả dòng chảy của 56 kịch bản GCM (2041-2050)
Tháng1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Ở vị trí hạ lưu với dòng chảy phát triển nhất làm cho Việt Nam trở nên dễ bị tổn thương trước những thay đổi ở đầu nguồn. Vì vậy, dòng chảy ước lượng được từ mô hình CLIRUN được chuyển sang mô hình nguồn nước (WEAP), mô hình mô phỏng sự quản lý nguồn nước từ tất cả các lưu vực sông xuyên biên giới trong lãnh thổ Việt Nam và ở vùng đầu nguồn (thượng lưu). Nước cho các ngành và sử dụng cho sinh hoạt được quyết định bên ngoài mô hình WEAP, sau đó mô hình ước lượng giá trị tối ưu về sử dụng nước cho thủy lợi và khả năng dự trữ để tối đa hóa lợi ích ròng.
Sản xuất thủy điện dựa vào sự kết hợp của dòng chảy và độ cao so với mực nước biển để sản xuất điện nhờ quay các tuốc bin. Có 14 nhà máy thủy điện lớn ở Việt Nam. Chúng tui sử dụng mô hình thủy điện có tên gọi là “IMPEND”, bắt nguồn từ mô hình xây dựng cho Ethiopia (Block và Strzepek, 2010). IMPEND là mô hình tối ưu và hạch toán nguồn nước sử dụng thông tin đầu vào về dòng chảy, sự thoát hơi nước và hồ chứa sẽ quyết định lượng điện sản xuất và chi phí liên quan. Thêm vào đó 14 dự án thủy điện có quy mô trung bình lớn đang được xây dựng và được tính đến trong các phân tích ở đây. Tổng sản lượng điện sản xuất trong dài hạn từ các nhà máy thủy điện này được ước tính là khoảng 22.656 GWH. Trong kịch bản gốc, các tham số của IMPEND được ước tính theo công suất hiện nay và quy hoạch phát triển giai đoạn 2010-2050 cũng như kết quả về dòng chảy và nước bốc hơi từ kết quả mô hình CLIRUN và WEAP. IMPEND sau đó được chạy
3
Dòng chảy (mm)
theo 56 kịch bản biến đổi khí hậu, với giả định không có sự thay đổi trong quy hoạch thủy điện (nghĩa là sự thay đổi trong sản lượng điện sản xuất là do những biến đổi khí hậu chứ không phải do xây dựng thêm đập ngăn).
Đồ thị 3 minh họa thay đổi về sản xuất thủy điện so với kịch bản gốc trong các thập kỷ. Trung bình, sản lượng thủy điện có xu hướng giảm chút ít trong tất cả các thập kỷ. Tuy nhiên, sản lượng thủy điện cũng rất có thể tăng. Mức độ dao động của sản lượng điện có xu hướng tăng theo thời gian (trừ những năm 2030). Đến năm 2050, sản lượng thủy điện có thể bị ảnh hưởng trong khoảng trên dưới 18%. Tuy nhiên, khoảng một nửa các kết quả kịch bản về sản lượng điện có thể nằm trong khoảng trên dưới 5%. Thêm vào đó, trong khi ở kịch bản gốc, sản lượng thủy điện chiếm hơn 35% tổng sản lượng điện sản xuất thì tỷ trọng này có xu hướng giảm xuống 8% trước năm 2050. Như vậy, việc thay đổi về sản lượng thủy điện ít quan trọng hơn đối với nền kinh tế theo thời gian.
Đồ thị 3: Tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất thủy điện (phần trăm thay đổi so với kịch bản gốc)
20 15 10
5
0 -5 -10 -15
Cơ sở hạ tầng
2011-2020
2021-2030
2031-2040
2041-2050
Nhiều nghiên cứu khẳng định sự quan trọng của đường giao thông đến tăng trưởng kinh tế. Cả lý thuyết và kinh nghiệm thực tế cho thấy cơ sở hạ tầng là một yếu tố quan trọng tác động đến tăng trưởng kinh tế và giảm đói nghèo. Ở hầu hết các nước đang phát triển, đầu tư cho xây dựng đường chiếm phần lớn ngân sách công và tổng đầu tư. Nếu đầu tư công nói chung và đầu tư cho hệ thống đường nói riêng có ý nghĩa quan trọng đối với tăng trưởng kinh tế và giảm đói cùng kiệt thì sự suy giảm của chúng cũng có tác động không nhỏ. Biến đổi khí hậu có thể tác động đến hệ thống giao thông; quá trình vận hành; và nhu cầu dịch vụ giao thông. Chinowsky và cộng sự (2011a) ghi nhận chi phí dự tính của biến đổi khí hậu đến hệ thống đường trong 10 nước có nền kinh tế và vị trí địa lý khác nhau. Nhóm tác giả minh họa chi phí cơ hội của việc thay đổi hệ thống đường để ứng phó với biến đổi khí hậu.
4
4.2.4. Climate change impacts on runoff
Monthly national average runoff for the baseline (1950 - 2000) was used to calculate a percent change in runoff for each basin and each of the 56 climate projections. Box plots of the runoff from all the climate change scenarios are shown in Figure 4-9. Results indicated that the dry season national runoff will generally be reduced, and the wet season peak will be higher than in the base case scenario.
The highest annual runoff, with 20% higher than the base case, and the lowest national annual runoff, 16% lower than the base case, are obtained for GISS GCM eh A1 and UKOM HADGEM B1 scenarios, respectively. Comparison of the results, averaged over 2041 through 2050, is provided in Figure 4-10. Overall, at the national level, the seasonality of runoff and the levels tend not to move dramatically by the 2040s.
Thay đổi thủy điện (%)
Những mối quan hệ được phát hiện trong nghiên cứu của Chinowsky và cộng sự (2011a) được thể hiện trong mô hình mô phỏng hệ thống đường động có tên gọi là “CliRoad”. Mô hình mô phỏng hệ thống đường bị phá hủy theo tuổi kể từ khi được xây dựng (hay tuổi thọ 20 năm), loại đường (cấp 1, cấp 2 và cấp 3), kiểu đường (nhựa, sỏi hay đất) và khu vực cho mỗi năm trong giai đoạn mô phỏng là 2007-2050. Trong khi các yếu tố khác được mô phỏng như nhau giữa các vùng thì những yếu tố về khí hậu (lượng mưa, nhiệt độ và lũ lụt) được thay đổi theo vùng. CliRoad được lồng ghép vào mô hình cân bằng tổng thể động trong phân tích kinh tế. Vì vậy, kết quả mô hình CliRoad sẽ được mô tả ở phần sau cùng với những tác động kinh tế khác.
Nông nghiệp
Nông nghiệp là một trong những khu vực quan trọng của Việt Nam, chiếm 16% thu nhập quốc dân. Chúng tui sử dụng mô hình trồng trọt có tên gọi là ‘CliCrop’ để mô phỏng tác động của kịch bản gốc và các kịch bản biến đổi khí hậu đến sản lượng cây trồng được tưới tiêu và lên nhu cầu nước cho thủy lợi. Phiên bản đặc biệt của mô hình CliCrop được xây dựng riêng cho lúa. CliCrop được thiết kế đặc biệt để nắm bắt được những tác động của biến đổi khí hậu.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Lời nói đầu
Báo cáo về: “Tác động của biến đổi khí hậu tới tăng trưởng và phát triển kinh tế ở Việt Nam” được chuẩn bị trong khuôn khổ pha IV của Dự án giảm cùng kiệt do Danida tài trợ về “Nâng cao năng lực nghiên cứu và phân tích chính sách phát triển của Viện Nghiên cứu quản lý kinh tế trung ương”. Dự án này hỗ trợ hợp tác nghiên cứu và nâng cao năng lực giữa Viện Nghiên cứu quản lý kinh tế trung ương (NCQLKTTW) và Nhóm Nghiên cứu kinh tế phát triển (DERG) của trường Đại học tổng hợp Copenhagen. Quá trình chuẩn bị báo cáo nghiên cứu này còn có sự hợp tác và trao đổi với nhóm nghiên cứu của Viện Nghiên cứu kinh tế phát triển thế giới của Đại học Liên hợp quốc (UNU-WIDER), mà nghiên cứu của họ sẽ thể hiện trong các báo cáo nghiên cứu của tổ chức này và dự kiến công bố trên các tạp chí quốc tế trong thời gian tới.
Nhóm nghiên cứu trân trọng Thank sự chỉ đạo và hỗ trợ của PGS.TS. Lê Xuân Bá, Viện trưởng và bà Vũ Xuân Nguyệt Hồng, Phó Viện trưởng, Viện NCQLKTTW trong suốt quá trình nghiên cứu. Chúng tui cũng xin trân trọng Thank ngài John Nielsen, Đại sứ Đan Mạch tại Việt Nam và cán bộ sứ quán đã nhiệt tình ủng hộ, khích lệ và giúp đỡ chúng tui hoàn thành nghiên cứu này. Chúng tui chân thành Thank Danida đã tài trợ cho nghiên cứu.
Biến đổi khí hậu là hiện tượng phức tạp và liên ngành, vì vậy, rất nhiều chuyên gia thuộc các lĩnh vực khác nhau đã tham gia thực hiện nghiên cứu này. Nghiên cứu được dẫn dắt về mặt chuyên môn bởi GS. Channing Arndt, Paul Chinowsky, Kenneth Strzepek và TS. James Thurlow. GS. Finn Tarp, điều phối nhóm Nghiên cứu kinh tế phát triển, giám sát và chỉ đạo sự tham gia của nhóm cũng như đóng góp trong các giai đoạn nghiên cứu và Simon McCoy, chuyên gia của trường Đại học Tổng hợp Copenhagen, đóng tại Viện Nghiên cứu Quản lý kinh tế Trung ương (NCQLKTTW) giúp điều phối các hoạt động của nghiên cứu.
Những chuyên gia đóng góp cho báo cáo nghiên cứu này còn có Charles Fant, Kerry Emanuel, Yohannes Gebretsadik, Lindsay C. Ludwig, James Neumann, Sai Ravela, Amy Schweikert, Niko Strzepek, Caroleen Verly, Len Wright và Nguyễn Mạnh Hải, Hồ Công Hòa.
MỤC LỤC
Lời nói đầu .........................................................................................................................................iii Tóm tắt ................................................................................................................................................1 1. Giới thiệu.......................................................................................................................................15 2. Các kịch bản biến đổi khí hậu ....................................................................................................... 17 3. Nông nghiệp: Tác động của biến đổi khí hậu đến sản lượng trồng trọt và nhu cầu thủy lợi ........ 25
3.1. Phương pháp.................................................................................................................................27
3.2. Kết quả..........................................................................................................................................28
3.2.1. Kịch bản gốc..........................................................................................................................28
3.2.2. Các kịch bản trong tương lai ................................................................................................ 30
3.3. Kết luận.........................................................................................................................................31
4. Tài nguyên nước bao gồm thủy điện ............................................................................................. 32 4.1. Tổng quan lưu vực sông và thủy điện ........................................................................................32
4.1.1. Phân loại tiểu lưu vực sông .................................................................................................. 32 4.1.2. Lượng mưa ............................................................................................................................ 33 4.1.3. Nhiệt độ ................................................................................................................................. 36 4.1.4. Dòng chảy trong quá khứ ..................................................................................................... 37
4.2. Mô hình hóa dòng chảy bề mặt - CLIRUN................................................................................37 4.2.1. Phương pháp..........................................................................................................................37 4.2.2. Ước tính từ số liệu dòng chảy quan sát được và dòng chảy GRDC .................................. 38 4.2.3. Ước tính từ bộ số liệu GRDC...............................................................................................39 4.2.4. Tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy....................................................................41
4.3. Phân tích nguồn nước: mô hình WEAP ..................................................................................... 45 4.3.1. Phương pháp và mô hình hóa hệ thống ............................................................................... 45 4.3.2. Giả định và đơn giản hóa mô hình.......................................................................................45
4.4. Nhu cầu nước ............................................................................................................................... 46 4.4.1. Nhu cầu thủy lợi....................................................................................................................46 4.4.2. Thủy điện...............................................................................................................................50 4.4.3. Nhu cầu về nước công nghiệp và nước sinh hoạt ............................................................... 52
4.5. Kết quả phân tích nguồn nước .................................................................................................... 53 4.5.1. Tác động đến thủy lợi ........................................................................................................... 53 4.5.2. Tác động đến thủy điện ........................................................................................................ 55
4.6. Chính sách thích ứng ................................................................................................................... 56 4.6.1. Tiểu lưu vực sông miền Bắc.................................................................................................56 4.6.2. Tiểu lưu vực sông miền Trung và miền Nam ..................................................................... 56
5. Đường giao thông..........................................................................................................................57 5.1. Đường giao thông và tăng trưởng kinh tế ..................................................................................57
5.2. Đường giao thông và biến đổi khí hậu ....................................................................................... 58 5.3. Phương pháp.................................................................................................................................60 5.3.1. Các tham số trong nghiên cứu..............................................................................................61
v
5.3.2. Khí hậu và yếu tố quyết định của hệ thống đường ............................................................. 61
5.4. Các hàm tác động.........................................................................................................................63
5.4.1. Phân tích ảnh hưởng khí hậu GCM: Lũ lụt, lượng mưa và nhiệt độ ................................. 63
5.4.2. Phương pháp xem xét tác động của nước biển dâng .......................................................... 63
5.5. Đơn vị đo tác động.......................................................................................................................64
5.6. Các kết quả nghiên cứu ............................................................................................................... 65
5.6.1. Các kết quả nhiệt độ, lượng mưa và lũ lụt........................................................................... 68
5.6.2. Kết quả nước biển dâng........................................................................................................70
5.6.3. Các kết quả theo vùng .......................................................................................................... 71
5.7. Các hạn chế .................................................................................................................................. 75
5.8. Thảo luận và kết luận...................................................................................................................75
6. Vùng duyên hải, nước biển dâng và bão ....................................................................................... 77 6.1. Tổng quan: Bão lụt ven biển ở Việt Nam...................................................................................77
6.2. Các phương pháp ......................................................................................................................... 81 6.2.1. Tạo bão .................................................................................................................................. 82 6.2.2. Mô hình “ Biển, hồ và nước dâng vào đất liền do bão” ..................................................... 83 6.2.3. NBD và ảnh hưởng thời gian quay trở lại của bão ............................................................. 84
6.3. Các kết quả ................................................................................................................................... 85 6.4. Các tác động kinh tế .................................................................................................................... 87 6.5. Thảo luận......................................................................................................................................90
7. Tác động đến nền kinh tế...............................................................................................................91 7.1. Mô hình kinh tế đa ngành............................................................................................................91
7.2. Kết quả: Tác động của biến đổi khí hậu ..................................................................................... 93 7.2.1. Kịch bản gốc..........................................................................................................................93 7.2.2. Tác động đến nền kinh tế......................................................................................................93
8. Kết luận .......................................................................................................................................100 9. Tài liệu tham khảo.......................................................................................................................102
vi
DANH MỤC ĐỒ THỊ
Đồ thị 2-1: Độ tập trung CO2 được dự báo bởi các kịch bản SRES (IPCC, 2007) .......................... 18
Đồ thị 2-2: Thay đổi nhiệt độ trong những năm 2040 so với kịch bản gốc. ..................................... 19
Đồ thị 2-3: Thay đổi về lượng mưa trong những năm 2040 so với kịch bản gốc. ............................ 20
Đồ thị 2-4: Thay đổi về lượng nước bốc hơi so với kịch bản gốc.....................................................21 Đồ thị 2-5: Thay đổi về chỉ số độ ẩm tương đối so với kịch bản gốc. .............................................. 22
Đồ thị 2-6: Thay đổi nhiệt độ so với kịch bản gốc (2011-2050).......................................................23 Đồ thị 2-7: Thay đổi lượng mưa trung bình cho vùng phía Bắc. ...................................................... 24 Đồ thị 2-8: Thay đổi lượng mưa trung bình cho khu vực miền Trung..............................................24 Đồ thị 2-9: Thay đổi lượng mưa trung bình cho phía Nam...............................................................25 Đồ thị 3-1: Vùng của Việt Nam ........................................................................................................26 Đồ thị 3-2: Thay đổi hệ số sản lượng trung bình 2041-2050 so với kịch bản gốc............................30 Đồ thị 3-3: Thay đổi về nhu cầu thủy lợi trung bình của Việt Nam giai đoạn 2041-2050
so với kịch bản gốc.........................................................................................................31 Đồ thị 4-1: Phân loại cấp 4 tiểu lưu vực theo bộ ảnh dữ liệu địa hình SRTM - DEM
toàn cầu với độ phân giải 90 mét ...................................................................................33 Đồ thị 4-2: Lượng mưa hàng năm của các tiểu lưu vực chính..........................................................34 Đồ thị 4-3: Lượng mưa hàng tháng của tiểu lưu vực sông phía Bắc ................................................35 Đồ thị 4-4: Lượng mưa hàng tháng của tiểu lưu vực sông miền Trung............................................35 Đồ thị 4-5: Lượng mưa hàng tháng của tiểu lưu vực sông phía Nam...............................................36 Đồ thị 4-6: Phân bổ nhiệt độ theo không gian (độ C). ...................................................................... 36 Đồ thị 4-7: Xu hướng nhiệt độ dự báo đến 2050...............................................................................37 Đồ thị 4-8: Số liệu quá khứ và kết quả mô phỏng từ mô hình CliRun-II..........................................40 Đồ thị 4-9: So sánh dòng chảy trung bình hàng tháng giữa kịch bản gốc
và 56 kịch bản GCM (2041-2050). ................................................................................. 42 Đồ thị 4-10: So sánh dòng chảy hàng tháng của kịch bản gốc với kết quả dòng chảy cao nhất
và thấp nhất từ mô hình CLIRUN. ................................................................................ 42 Đồ thị 4-11: So sánh kết quả dòng chảy theo không gian của kịch bản khô và ẩm ướt. ..................43 Đồ thị 4-12: Số lần kết quả kịch bản về dòng chảy thấp hơn kịch bản gốc. ..................................... 44 Đồ thị 4-13: Sự khác biệt của dòng chảy trung bình hàng năm của các kịch bản
so với kịch bản gốc (mm)..............................................................................................44 Đồ thị 4-14: Phác thảo nguồn nước trong mô hình WEAP của tiểu lưu vực sông Đồng Nai...........46 Đồ thị 4-15: Mật độ trồng lúa từ bộ số liệu SPAM...........................................................................48 Đồ thị 4-16: Phân bổ diện thích được thủy lợi theo loại cây trồng từ số liệu SPAM. ......................48 Đồ thị 4-17: Nhu cầu về nước cho thủy lợi hàng năm theo giá trị tuyệt đối
và kịch bản gốc (đường đỏ).............................................................................................49 Đồ thị 4-18: Nhu cầu cung ứng thủy lợi hàng năm so với kịch bản gốc...........................................49 Đồ thị 4-19: Tăng dân số và dự báo nhu cầu nước sinh hoạt và nước công nghiệp hàng năm.........53 Đồ thị 4-20: Nhu cầu thủy lợi không được đáp ứng so với kịch bản gốc. ........................................ 54 Đồ thị 4-21: Nhu cầu thủy lợi không được đáp ứng so với kịch bản gốc
của 3 vùng đến năm 2050..............................................................................................54 vii
Đồ thị 4-22: Công suất phát thủy điện so với kịch bản gốc (%) ....................................................... 55 Đồ thị 4-23: Độ bền của một số nhà máy thủy điện..........................................................................56 Đồ thị 5-1: Tác động tổng hợp của biến đổi khí hậu đến đường giao thông đến năm 2050.............66 Đồ thị 5-2: Tác động tổng hợp của biến đổi khí hậu đến đường giao thông đến năm 2050.............66 Đồ thị 5-3: Tác động của biến đổi khí hậu (lượng mưa và nhiệt độ) đến đường giao thông
đến năm 2050 – % GCMs với các kết quả tương ứng...................................................68 Đồ thị 5-4: Tác động của biến đổi khí hậu (lượng mưa và nhiệt độ) lên đường giao thông
đến năm 2050- Tỷ lệ phần trăm của GCMs với các kết quả tác động tương ứng........68 Đồ thị 5-5: Tổng % và tổng chi phí thiệt hại ước tính cho một mét NBD theo tỉnh và vùng ........... 71 Đồ thị 5-6: Tổng chi phí thiệt hại ở cấp tỉnh (triệu USD) theo kịch bản nóng nhất.........................72 Đồ thị 5-7: Tổng chi phí thiệt hại ở cấp tỉnh (triệu USD) theo kịch bản nóng trung bình...............73 Đồ thị 6-1: Vùng nghiên cứu đồng bằng sông Hồng. .......................................................................78 Đồ thị 6-2: Dân số nằm ở vùng thấp ở đồng bằng sông Hồng..........................................................79 Đồ thị 6-3: Các đường đi của bão. ....................................................................................................85 Đồ thị 6-4: Tốc độ gió và ước tính thời gian quay lại. ...................................................................... 86 Đồ thị 6-5: Đường cong dâng bão từ kết quả của mô hình SLOSH trường hợp có
và không có thay đổi về mực nước biển........................................................................86 Đồ thị 6-6: Ước tính thời gian quay trở lại của các cơn bão xuất hiện có tần suất 100 năm
với các kịch bản NBD. ..................................................................................................87 Đồ thị 6-7: Các vùng bị ảnh hưởng bởi nước biển dâng và dâng bão đến năm 2050.......................88 Đồ thị 7-1: Mức GDP thực tế theo giá sản xuất (trung bình từ 2046 đến 2050)...............................94 Đồ thị 7-2: Tỷ trọng nông nghiệp trong GDP (trung bình giai đoạn 2046-2050).............................94 Đồ thị 7-3: Chỉ số độ dài hệ thống đường so với kịch bản gốc (trung bình giai đoạn 2046-2050). .... 95 Đồ thị 7-4: Thiệt hại biên đối với vốn do Bão và nước biển dâng....................................................96 Đồ thị 7-5: Giảm GDP thực tế so với kịch bản gốc (trung bình 2046-2050)....................................97 Đồ thị 7-6: Tác động của biến đổi khí hậu đến tốc độ tăng trưởng GDP trình quân hàng năm........98 Đồ thị 7-7: Giá trị hiện tại ròng của thiệt hại do biến đổi khí hậu. ...................................................98 Đồ thị 7-8: Giá trị hiện tại thuần của thiệt hại do biến đổi khí hậu theo thập kỷ
trong kịch bản Bão (tỷ USD năm 2007)........................................................................99
viii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3-1: Hệ số sản lượng cho kịch bản gốc của Việt Nam.............................................................29 Bảng 3-2: Thiếu hụt nước trung bình (mm/chu kỳ) cho kịch bản gốc của Việt Nam.......................29 Bảng 4-1: Phân loại và diện tích tiểu lưu vực ................................................................................... 34 Bảng 4-2: Tham số của mô hình CLURUN-II..................................................................................38 Bảng 4-3: Kết quả ước tính của lưu vực trạm dòng chảy có thể quan sát được................................39 Bảng 4-4: Ước tính số liệu dòng chảy của mô hình dựa vào bộ số liệu GRDC................................41 Bảng 4-5: Kết quả dòng thảy theo khu vực của ba kịch bản cho kết quả cao nhất và thấp nhất. ..... 43 Bảng 4-6: Xu hướng nhu cầu về nước cho nông nghiệp và các ngành kinh tế khác (1990- 2010).....47 Bảng 4-7: Khả năng sản xuất thủy điện hiện nay (đến năm 2011). ..................................................50 Bảng 4-8: Nhà máy thủy điện hiện tại: Công suất phát điện và địa điểm.........................................51 Bảng 4-9: Nhà máy thủy điện đang được xây dựng theo các tiểu lưu vực sông...............................51 Bảng 4-10: Nhà máy thủy điện hiện tại đang được xây dựng...........................................................52 Bảng 4-11: Nhu cầu thủy lợi không được đáp ứng trung bình 10 năm
của một số kịch bản biến đổi khí hậu (đơn vị triệu mét khối).......................................55
Bảng 5-1: Chi phí làm lại đường khi hệ thống đường cũ bị ngập do nước biển dâng lên 1 mét. ..... 64
Bảng 5-2: Chi phí thích ứng và không thích ứng và lợi ích thích ứng của tác động tổng hợp
của biến đổi khí hậu (lượng mưa, nhiệt độ, lũ lụt)..........................................................67
Bảng 5-3: Chi phí thích ứng và không thích ứng và lợi ích thích ứng của tác động biến đổi
thời tiết lên đường giao thông (lượng mưa, nhiệt độ, lũ lụt)...........................................69
Bảng 5-4: Chi phí thích ứng và không thích ứng và lợi ích thích ứng đối với tác động
của lũ lụt lên đường xá....................................................................................................70
Bảng 5-5: Tổng thiệt hại do NBD dưới 1 mét. Quy về chi phí năm 2010 với tỷ lệ chiết khấu 5%.....70 Bảng 5-6: Phân tích vùng (kịch bản khí hậu nóng nhất)...................................................................72 Bảng 5-7: Phân tích vùng (kịch bản khí hậu nóng trung bình). ........................................................ 73 Bảng 6-1: Lịch sử các cơn bão nhiệt đới gây thiệt hại ở đồng bằng sông Hồng
trong giai đoạn 1990 - 2008. ........................................................................................... 80
Bảng 6-2: Diện tích đất sử dụng - tổng hiện tại và diện tích chịu rủi ro bởi NBD
và dâng bão trước năm 2050. .......................................................................................... 89
Bảng 6-3: Thiệt hại GDP hàng năm do NBD và dâng bão đến năm 2050........................................90
ix
CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CLICROP : Mô hình trồng trọt
CLIROAD : Mô hình cơ sở hạ tầng
CLIRUN : Mô hình lưu vực sông
CMI : Chỉ số đo độ ẩm
DCGE : Mô hình cân bằng tổng thể động
ET : Chỉ số đo lượng nước bốc hơi thực tế EVN : Tập đoàn điện lực Việt Nam
GCM : Mô hình tuần hoàn tổng thể
IFPRI : Viện Nghiên cứu Chính sách nông nghiệp quốc tế
IMPEND : Mô hình thủy điện
IPCC : Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu
NBD : Nước biển dâng
NHTG : Ngân hàng thế giới
PET : Chỉ số đo lượng nước bốc hơi tiềm năng
UNU-WIDER : Viện Nghiên cứu Kinh tế phát triển thế giới của Đại học Liên hợp quốc WEAP : Mô hình nguồn nước
x
Giới thiệu
Tóm tắt
Giống như ở các nước khác, tác động của biến đổi khí hậu đang rất được quan tâm ở Việt Nam. Nghiên cứu này phân tích một cách tổng hợp nhất tác động của biến đổi khí hậu đối với Việt Nam đến năm 2050. Các phân tích trong nghiên cứu có ba đặc điểm quan trọng. Thứ nhất, nghiên cứu áp dụng cách tiếp cận cấu trúc từ dưới lên. Các phân tích trong nghiên cứu dựa vào các mô hình cấu trúc kết nối kịch bản khí hậu với các kết quả kinh tế. Thứ hai, cách tiếp cận về phân tích tác động ở nghiên cứu này tương đối tổng hợp so với các nghiên cứu tác động khác, theo 6 kênh: năng suất cây trồng, sự sẵn có của nguồn nước cho thủy lợi, thủy điện, hệ thống đường giao thông, nước biển dâng và bão. Cuối cùng, nghiên cứu lồng ghép kết quả dự báo về biến đổi khí hậu của 56 kịch bản theo mô hình Tuần hoàn tổng thể (GCM) được sử dụng trong Báo cáo tác động lần thứ tư của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC). Sự kết hợp ba đặc điểm này là đặc trưng của báo cáo, giúp xem xét một cách rất chi tiết về tác động của biến đổi khí hậu đối với Việt Nam. Việc sử dụng nhiều kịch bản của mô hình dự báo về biến đổi khí hậu đặc biệt quan trọng bởi vì tác động của biến đổi khí hậu có thể thay đổi rất nhiều theo các kịch bản dự báo khác nhau. Như vậy, việc lựa chọn kết quả dự báo của một số kịch bản nhất định thay vì các kết quả khác có thể ảnh hưởng không nhỏ đến các kết luận. Ở đây, toàn bộ kết quả của 56 kịch bản biến đổi khí hậu đều được xem xét.
Khí hậu Việt Nam nóng hơn và có thể khô hơn trong tương lai
Nhiệt độ trung bình của Việt Nam dự báo sẽ tăng lên khoảng trên dưới 1,5 độ C với hầu hết các kết quả đều gần giá trị trung vị. Đối với tất cả các khu vực ở Việt Nam, nhiệt độ tăng trong khoảng từ tối thiểu dưới 1 độ C đến tối đa là hơn 2 độ C. Dự báo về lượng mưa mang tính không chắc chắn nhiều hơn so với dự báo về nhiệt độ. Việt Nam được dự báo sẽ có lượng mưa giảm nhẹ, theo đó những thay đổi lượng mưa trung vị đều mang giá trị âm trong tất cả 56 kịch bản khí hậu tương lai. Tuy nhiên, độ ẩm của cả nước và ở tất cả các khu vực trong một chừng mực nào đó có thể có xu hướng giảm nhiều hơn là tăng. Đối với tất cả các tỉnh và các kịch bản dự báo, kết quả dự báo trong khoảng tứ vị phân (25% đến 75%) cho kết quả hay tăng hay giảm về lượng mưa. Giá trị tối đa và tối thiểu nằm trong khoảng tăng 10%-20% và giảm 10%-15%. Về tổng thể, do lượng nước bốc hơi tăng và lượng mưa trung bình giảm nhẹ, điều kiện khí hậu của Việt Nam sẽ có xu hướng khô hơn mặc dù thay đổi của giá trị trung vị không lớn.
Kết nối biến đổi khí hậu với kết quả hoạt động kinh tế
Đánh giá tác động kinh tế của các kịch bản biến đổi khí hậu được thực hiện bằng một loạt các mô hình chuyên ngành. Sơ đồ 1 mô tả dòng thông tin qua các mô hình nguồn nước và lưu vực sông kết nối với 3 mô hình ngành ước lượng tác động đến nông nghiệp, năng lượng và cơ sở hạ tầng. Mô hình lưu vực sông quyết định dòng chảy trong mô hình nguồn nước sau đó ước lượng được lượng nước cho hô hình thủy điện. Mô hình lưu vực sông dự báo tần suất và mức độ lụt lội và cùng với lượng mưa và nhiệt độ quyết định mức độ phá hủy đường sá trong mô hình hạ tầng cơ sở. Dự báo về khí hậu trực tiếp tác động đến sản xuất nông nghiệp trong mô hình trồng trọt. Cuối cùng, kết
1
quả tác động trên được chuyển vào mô hình kinh tế đa ngành để ước lượng tác động của biến đổi khí hậu đối với nền kinh tế. Chúng tui cũng lồng ghép một kênh tác động thứ tư là tác động của mất đất do nước biển dâng và bão.
Sơ đồ 1: Khung khổ mô hình tích hợp
Nhiệt độ Lượng mưa
Nguồn: Nhóm tác giả. Nguồn nước và thủy điện
Mô hình lưu vực sông “CLIRUN” là mô hình mở rộng của hệ mô hình thủy học được xây dựng nhằm phân tích tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy. Nước được đưa vào mô hình CLIRUN thông qua lượng mưa và thoát ra bằng bốc hơi và dòng chảy. Sự khác biệt giữa dòng chảy vào và ra là sự thay đổi về trữ nước và nước ngầm. Tổng số 22 tiểu lưu vực sông, với diện tích từ 1.500 đến 45.000 km2 được xác định trong mô hình. Mô hình hóa sự lưu chuyển qua biên giới giữa các lưu vực sông là rất quan trọng bởi vì tất cả các sông chính ở Việt Nam đều chạy qua các nước khác trước khi vào Việt Nam.
Mô hình tuần hoàn tổng thể (GCM)
Mô hình lưu vực sông (CLIRUN)
Dòng chảy
Nhu cầu nước thủy lợi
Năng suất trồng trọt
Dòng sông Bốc hơi nước
Cung năng lượng
Độ dài hệ thống đường
Mô hình nguồn nước (WEAP)
Lụt lội
Mô hình trồng trọt (CLICROP)
Mô hình thủy điện (IMPEND)
Mô hình cơ sở hạ tầng (CLIROAD)
Mô hình cân bằng tổng thể (DCGE)
Diện tích đất ngập lụt do nước biển dâng và bão
2
Đồ thị 2 thể hiện dòng chảy theo tháng của những năm 2040 cho phương án gốc và cho 56 kịch bản dự báo khí hậu sẽ được xem xét trong tương lai. Dòng chảy của 56 dự báo khí hậu được trình bày dưới dạng hộp và điểm. Trong đó, điểm màu đỏ thể hiện sự thay đổi dòng chảy trung vị; hộp thể hiện kết quả trong khoảng 25%-75% (tứ phân vị), các điểm ở mép thể hiện giá trị lớn nhất và nhỏ nhất đã loại bỏ những giá trị ngoại vi. Những giá trị ngoại vi được thể hiện bằng dấu cộng (+). Về mặt tổng thể, ở tầm quốc gia, vào thời gian trước những năm 2040, tính mùa vụ của dòng chảy và mức độ của dòng chảy có xu hướng không thay đổi nhiều.
Đồ thị 2: Dòng chảy trung bình hàng tháng so với kịch bản gốc và kết quả dòng chảy của 56 kịch bản GCM (2041-2050)
Tháng1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Ở vị trí hạ lưu với dòng chảy phát triển nhất làm cho Việt Nam trở nên dễ bị tổn thương trước những thay đổi ở đầu nguồn. Vì vậy, dòng chảy ước lượng được từ mô hình CLIRUN được chuyển sang mô hình nguồn nước (WEAP), mô hình mô phỏng sự quản lý nguồn nước từ tất cả các lưu vực sông xuyên biên giới trong lãnh thổ Việt Nam và ở vùng đầu nguồn (thượng lưu). Nước cho các ngành và sử dụng cho sinh hoạt được quyết định bên ngoài mô hình WEAP, sau đó mô hình ước lượng giá trị tối ưu về sử dụng nước cho thủy lợi và khả năng dự trữ để tối đa hóa lợi ích ròng.
Sản xuất thủy điện dựa vào sự kết hợp của dòng chảy và độ cao so với mực nước biển để sản xuất điện nhờ quay các tuốc bin. Có 14 nhà máy thủy điện lớn ở Việt Nam. Chúng tui sử dụng mô hình thủy điện có tên gọi là “IMPEND”, bắt nguồn từ mô hình xây dựng cho Ethiopia (Block và Strzepek, 2010). IMPEND là mô hình tối ưu và hạch toán nguồn nước sử dụng thông tin đầu vào về dòng chảy, sự thoát hơi nước và hồ chứa sẽ quyết định lượng điện sản xuất và chi phí liên quan. Thêm vào đó 14 dự án thủy điện có quy mô trung bình lớn đang được xây dựng và được tính đến trong các phân tích ở đây. Tổng sản lượng điện sản xuất trong dài hạn từ các nhà máy thủy điện này được ước tính là khoảng 22.656 GWH. Trong kịch bản gốc, các tham số của IMPEND được ước tính theo công suất hiện nay và quy hoạch phát triển giai đoạn 2010-2050 cũng như kết quả về dòng chảy và nước bốc hơi từ kết quả mô hình CLIRUN và WEAP. IMPEND sau đó được chạy
3
Dòng chảy (mm)
theo 56 kịch bản biến đổi khí hậu, với giả định không có sự thay đổi trong quy hoạch thủy điện (nghĩa là sự thay đổi trong sản lượng điện sản xuất là do những biến đổi khí hậu chứ không phải do xây dựng thêm đập ngăn).
Đồ thị 3 minh họa thay đổi về sản xuất thủy điện so với kịch bản gốc trong các thập kỷ. Trung bình, sản lượng thủy điện có xu hướng giảm chút ít trong tất cả các thập kỷ. Tuy nhiên, sản lượng thủy điện cũng rất có thể tăng. Mức độ dao động của sản lượng điện có xu hướng tăng theo thời gian (trừ những năm 2030). Đến năm 2050, sản lượng thủy điện có thể bị ảnh hưởng trong khoảng trên dưới 18%. Tuy nhiên, khoảng một nửa các kết quả kịch bản về sản lượng điện có thể nằm trong khoảng trên dưới 5%. Thêm vào đó, trong khi ở kịch bản gốc, sản lượng thủy điện chiếm hơn 35% tổng sản lượng điện sản xuất thì tỷ trọng này có xu hướng giảm xuống 8% trước năm 2050. Như vậy, việc thay đổi về sản lượng thủy điện ít quan trọng hơn đối với nền kinh tế theo thời gian.
Đồ thị 3: Tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất thủy điện (phần trăm thay đổi so với kịch bản gốc)
20 15 10
5
0 -5 -10 -15
Cơ sở hạ tầng
2011-2020
2021-2030
2031-2040
2041-2050
Nhiều nghiên cứu khẳng định sự quan trọng của đường giao thông đến tăng trưởng kinh tế. Cả lý thuyết và kinh nghiệm thực tế cho thấy cơ sở hạ tầng là một yếu tố quan trọng tác động đến tăng trưởng kinh tế và giảm đói nghèo. Ở hầu hết các nước đang phát triển, đầu tư cho xây dựng đường chiếm phần lớn ngân sách công và tổng đầu tư. Nếu đầu tư công nói chung và đầu tư cho hệ thống đường nói riêng có ý nghĩa quan trọng đối với tăng trưởng kinh tế và giảm đói cùng kiệt thì sự suy giảm của chúng cũng có tác động không nhỏ. Biến đổi khí hậu có thể tác động đến hệ thống giao thông; quá trình vận hành; và nhu cầu dịch vụ giao thông. Chinowsky và cộng sự (2011a) ghi nhận chi phí dự tính của biến đổi khí hậu đến hệ thống đường trong 10 nước có nền kinh tế và vị trí địa lý khác nhau. Nhóm tác giả minh họa chi phí cơ hội của việc thay đổi hệ thống đường để ứng phó với biến đổi khí hậu.
4
4.2.4. Climate change impacts on runoff
Monthly national average runoff for the baseline (1950 - 2000) was used to calculate a percent change in runoff for each basin and each of the 56 climate projections. Box plots of the runoff from all the climate change scenarios are shown in Figure 4-9. Results indicated that the dry season national runoff will generally be reduced, and the wet season peak will be higher than in the base case scenario.
The highest annual runoff, with 20% higher than the base case, and the lowest national annual runoff, 16% lower than the base case, are obtained for GISS GCM eh A1 and UKOM HADGEM B1 scenarios, respectively. Comparison of the results, averaged over 2041 through 2050, is provided in Figure 4-10. Overall, at the national level, the seasonality of runoff and the levels tend not to move dramatically by the 2040s.
Thay đổi thủy điện (%)
Những mối quan hệ được phát hiện trong nghiên cứu của Chinowsky và cộng sự (2011a) được thể hiện trong mô hình mô phỏng hệ thống đường động có tên gọi là “CliRoad”. Mô hình mô phỏng hệ thống đường bị phá hủy theo tuổi kể từ khi được xây dựng (hay tuổi thọ 20 năm), loại đường (cấp 1, cấp 2 và cấp 3), kiểu đường (nhựa, sỏi hay đất) và khu vực cho mỗi năm trong giai đoạn mô phỏng là 2007-2050. Trong khi các yếu tố khác được mô phỏng như nhau giữa các vùng thì những yếu tố về khí hậu (lượng mưa, nhiệt độ và lũ lụt) được thay đổi theo vùng. CliRoad được lồng ghép vào mô hình cân bằng tổng thể động trong phân tích kinh tế. Vì vậy, kết quả mô hình CliRoad sẽ được mô tả ở phần sau cùng với những tác động kinh tế khác.
Nông nghiệp
Nông nghiệp là một trong những khu vực quan trọng của Việt Nam, chiếm 16% thu nhập quốc dân. Chúng tui sử dụng mô hình trồng trọt có tên gọi là ‘CliCrop’ để mô phỏng tác động của kịch bản gốc và các kịch bản biến đổi khí hậu đến sản lượng cây trồng được tưới tiêu và lên nhu cầu nước cho thủy lợi. Phiên bản đặc biệt của mô hình CliCrop được xây dựng riêng cho lúa. CliCrop được thiết kế đặc biệt để nắm bắt được những tác động của biến đổi khí hậu.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links