HỘI THẢO ỨNG DỤNG GIS TOÀN QUỐC 2011

41

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN
DỰA VÀO CỘNG ĐỒNG ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI
KHÍ HẬU VÀ KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
TẠI MIỀN TRUNG VIỆT NAM
Trường hợp nghiên cứu lưu vực sông Vu Gia, tỉnh Quảng Nam, Việt Nam
(ASSESSING CLIMATE CHANGE IMPACTS AND ADAPTATION IN CENTRAL
VIETNAM USING SWAT AND COMMUNITY BASED APPROACH:
Case study in Vu Gia watershed, Quang Nam Province, Vietnam)

Nguyễn Kim Lợi
(1)
, Hoàng Thị Thủy
(1)
, Nguyễn Văn Trai
(1)
, Nguyễn Thị Huyền
(1)
Nguyễn Thị Hồng
(2)
, Lê Anh Tuấn
(3)
, Nguyễn Hiếu Trung
(3)
,
Trương Phước Minh
(4)
, Suppakorn Chinvanno

trọng đến những nước đang phát triển và đặc biệt là ở Việt Nam. Các nghiên cứu gần đ
ây cho
thấy rằng Việt Nam là một trong những nước bị tổn thương nhất do biến đổi khí hậu trên thế
giới (World Bank Study, Dasgupta và cộng sự.: 2007, IPCC, 2007). Sự tăng dần mực nước
biển và nhiệt độ, thời tiết khắc nghiệt như: khô hạn, bão nhiệt đới là tất cả hình ảnh của sự
tàn phá tiềm tàng tác động lên con người và nền kinh tế.
Huyện Đông Giang là một trong tám huyện miền núi nằm ở phía tây của tỉnh Quảng
Nam- miền trung của Việt nam, cách thành phố Đà Nẵng 70 km. Vùng này thường xảy ra
thiên tai nghiêm trọng do bão lụt. Gần đây, nhiều sự kiện xảy ra như: trượt lỡ đất, khô hạn, lũ
HỘI THẢO ỨNG DỤNG GIS TOÀN QUỐC 2011

42
quyét.v.v tăng lên một cách nhanh chóng. Ngoài ra, các hoạt động phát triển như đập thủy
điện, xây dựng đường xá, rừng bị phá hủy lại đóng góp thêm vào sự thay đổi của hệ sinh thái
trong lưu vực sông Vu Gia.
Vì thế, nghiên cứu này cho thấy tác động của biến đổi khí hậu lên hệ sinh thái và đời
sống người dân ở huyện Đông Giang, tỉnh Quảng Nam nhằm đề xuất các chính sách thích
hợp cho nhà hoạch định chính sách để thay đổi
để đáp ứng phù hợp với hoàn hoàn cảnh mới.
2. SƠ LƯỢC VÙNG NGHIÊN CỨU
Đông Giang là một trong tám huyện miền núi nằm ở phía tây của tỉnh Quảng Nam,
miền trung Việt Nam và là thượng nguồn của lưu vực sông Vu Gia, với 107
o
30’đến 107
o
56’
kinh độ và 15
o
35’ đến 16
o

trong các nguồn nước nhận được, giai đoạn tiếp là nước di chuyển qua hệ thống kênh. SWAT
xem xét cả 2 nguồn tự nhiên (quá trình khoáng hóa của các chất hữu cơ và cố định Nitơ) và
nguồn do tác động của con người (phân bón và các nguồn liên quan) như các đầu vào
(Somura. H và cộng sự. 2009). SWAT sẽ cung cấp thông tin hữu ích thông qua thời gian vận
hành như là: từng hàng giờ, hàng ngày, và hàng năm (Neitsch và cộng sự., 2002).
3.2. Kịch bản quy hoạch cho lưu vực và tiếp cận cộng
3.2.1. Mô hình SWAT
Mục tiêu là quy hoạch một cách hiệu quả quản lý lưu vực sông Vu Gia. Các mục tiêu
của mỗi kế hoạch là trợ giúp quyết định từ dữ liệu kinh tế-xã hội, vật lý và môi trường từ
những yêu cầu của các kịch bản quy hoạch khác nhau. Dùng phương pháp luận để đánh giá
hiệu quả của mỗi kịch bản được đề xuất ra từ các mục tiêu xuất phát.
Bước kế tiếp của quá trình quy hoạch là lập ra các kịch bản sử dụng đất khả thi. Hai
kịch bản được lập ra cho lưu vực sông Vu Gia xem như đầu vào của mô hình.
Kịch bản A: Kịch bản biến đổi khí hậu (thập kỷ 90).
Kịch bản B: Kịch bản biến đổi khí hậu trong tương lai (thập kỷ 30 của thế kỷ 21).
Mô hình SWAT yêu cầu dữ liệu khí tượng thủy văn như:lượng mưa hàng ngày, nhiệt độ
không khí cao nhất và thấp nhất, tốc độ gió, độ ẩm, và bức xạ mặt trời. Các bộ dữ liệu không
gian bao gồm các lớp biến số như các biến (R,K,C,P) và địa hình (LS) được số hóa từ những
bản đồ liên quan. Yêu tố LS của lưu vực được nhận từ mô hình mặt số (DEM) trích được từ
địa hình. Mô hình SWAT áp dụng ở lưu vực sông Vu Gia được thể hiện ở Hình 3, 4.
3.2.2. Phương pháp PRA (Participatory Rural Appraisal)
Để đánh giá tác động của biến đổi khí hậu một cách toàn diện lên hệ sinh thái và đời
sống cộng đồng ở huyện Đông Giang, phương pháp PRA nh
ư trong Hình 2 được áp dụng để
thâu thập thông tin để phân tích. Đặc biệt, phương pháp PRA này được kết hợp với khảo sát
thực tế ở huyện Đông Giang để thâu thập thông tin để thấy được bức tranh toàn diện về đời
sống người dân (bao gồm sản xuất nông nghiệp và các hoạt động khác) trong mối tương quan
với các vấn đề của biến đổi khí hậu và thiên tai; khả năng thích ứng của người dân địa phương
trong hoàn cảnh mới. Đặc biệt, mục tiêu của thảo luận để tìm ra viễn cảnh của người dân địa
phương với tác động của biến đổi khí hậu lên điều kiện sống của họ.

Nguồn thu nhập Xếp hạng
Trồng trọt
1
Lâm nghiệp và liên quan
2
Buôn bán
3
Chăn nuôi
4
Công chức
5
(Số nhỏ nhất là chỉ số thu nhập quan trọng nhất)

Nguồn thu nhập của những người phỏng vấn là trồng trọt và liên quan tới lâm nghiệp, 2
nguồn thu nhập quan trọng này sau kinh doanh buôn bán (vận tải, cung cấp hàng hóa và nhà
hàng ,…). Bên cạnh những nguồn chính này, chăn nuôi và công chức là 2 nguồn thu nhập kế
tiếp cho cuộc sống. Dựa vào bảng này cho thấy dân địa phương sống phụ thuộc nhiều vào
nông nghiệp mà điều này dễ thấy là bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi tác động của thời tiết, đặc biệt
là khi các hiện tượng thời tiết cực đoan. Bên cạnh đó, việc kinh doanh buôn bán đóng góp
nguồn thu nhập thứ 3. Những nguồn này cũng bị ảnh hưởng đáng kể của biến đổi khí hậu, ví
dụ như khi có lũ quyét, đất trượt xảy ra thường giao thông vận tải khó khăn và việc vận
chuyển hoàng hóa bị cản trở nghiêm trọng ảnh hưởng đến việc kinh doanh của họ. Cho nên,
phải có kế hoạch để bảo đảm cho người địa phương đáp ứng với những điều kiện không mong
muốn như trên.
Tần xuất của những lúc thời tiết không thuận lợi và thiên tai mà người dân địa phương
phải đối phó trong những năm gần đây thể hiện trong Bảng 2.
Bảng 2: Báo cáo thời tiết bất thường và thiên tai
Các bất thường Xu hướng Mức độ nghiêm trọng
Nhiệt độ cao, khô hạn, lũ quét, trượt đất. Tăng lên 1
Gió mạnh bất thường , bão, sấm sét, lạnh Tăng lên 2

Hầu hết các hiện tượng trên là nguyên nhân gây ra tác động nhiều khía cạnh khác đến
cho người địa phương như thay đổi hệ sinh thái, phá vỡ về kinh tế- xã hội và một vài vấn đề
liên quan về giới. Hệ sinh thái thay đổi, hầu hết được báo cáo là do bị mất đất nông nghiệp,
bệnh dịch trên cây trồng vật nuôi và con người, thay đổi chất lượng nước và làm thay đổi một
số loài cá hiện hữu, mất đi hoặc thay thế.
Để đáp ứng với điều kiện mới, dân địa phương phải chỉnh sửa lại lịch sản xuất và thay
đổi giống cây trồng vật nuôi khác để thích ứng. Ví dụ: họ sẽ nuôi bò thay vì nuôi trâu như
trước kia ví bò sẽ chịu đựng được thời tiết khắc nghiệt giỏi hơn trâu. Tuy nhiên, du lịch sinh
thái được phát triển vì mùa nắng kéo dài hơn và khô hạn làm thúc đầy du khách tìm đến môi
trường lý tưởng của huyện nhà để du lịch khám phá.
Từ việc đánh giá trên cho thấy hiện tượng thời tiết ảnh hưởng nhất là lượng mưa cao bất
thường dẫn đến trượt lỡ đất với tần xuất cao ở huyện Đông Giang. Gây ra thay đổi sinh thái
và đời sống người dân do xói mòn đất đai, bồi lắng xuống vùng hạ lưu, đất canh tác bị mất và
tái định cư. Cho nên, lượng mưa đưa đến kết quả xói mòn bề mặt và bồi lắng được xem là 3
biến được chọn lựa làm đầu vào của mô hình SWAT được đề nghị chọn lựa dưới đây. PRA
SWAT
Positive
relationshi
p
HỘI THẢO ỨNG DỤNG GIS TOÀN QUỐC 2011

48
4.2. Đánh giá tác động của thay đổi sử dụng đất tác động lên sự sói mòn và bồi lắng
Dựa vào mô hình SWAT, lưu vực sông Vu Gia có chia thành 5 tiểu lưu vực thể hiện
trong Hình 6. Để phát triển phương thức quản lý hiệu quả để bảo vệ lưu vực sông Vu Gia và
có một bức tranh rõ ràng của tác động của biến đổi khí hậu và sử dụng đất, đặc biệt xói mòn
bề mặt và bồi lắng. Việc hiệu chỉnh mô hình đã chạy để mô phỏng 2 kịch bản thay đổi sử
dụng đất. Các kịch bản thay đổi sử dụng đất là:
Kịch bản A: Kịch bản thời tiết của nững năm 1900
Kịch bản B: Kịch bản thời tiết tương lai của những năm 2030.
Để xây dựng các kịch bản, quy trình chính và các biến liên quan như yếu tố P của
USLE, tỉ lệ thấm được sửa đổi cho thích hợp với đầu vào của SWAT. Yếu tố USLE P của 0.6
đến 1.0 được sử dụng trong những mô phỏng để phản ánh điều kiện của lưu vực với hoặc
không có can thiệp của bảo tồn đất. Mô phỏng xói mòn bề mặt và bồi lắng trong lưu vực thể
hiện ở Hình 7,8. Hình 6. Mô phỏng lưu vực sông Vu Gia với các tiểu lưu vực

Bảng 3. Đầu ra của SWAT (hàng tháng) ứng với các kịch bản sử dụng đất

Tháng Lượng mưa (mm) Dòng chảy bề mặt (mm) Hàm lượng bồi lắng (tấn/ha)
Kịch bản A Kịch bản B Kịch bản A Kịch bản B Kịch bản A Kịch bản B
1 11.90 25.15 0.01 0.980 0.00 1.90
2 81.01 99.92 17.03 0.26 11.74 23.26
3 66.96 171.77 7.19 11.03 18.42 25.19

2030s 3371.25 168.04 76.69

5. KẾT LUẬN
Nghiên cứu này chỉ là bước đầu áp dụng công cụ SWAT tại lưu vực sông Vu Gia. Mô
hình SWAT thể hiện mô phỏng xu hướng chung của việc xói mòn, bồi lắng của lưu vực trong
khoảng thời gian hàng ngày, hàng tháng. Những kết quả chỉ ra rằng biến đổi khí hậu đã làm
ảnh hưởng đền xói mòn bề mặt và bồi lắng. Gần đây những thích ứng của người dân chỉ là đối
phó với thay đổi của sinh thái và kinh tế xã hội, nên đòi hỏi từ lãnh đạo phải có những chính
sách phù hợp hơn về chiến lược nhằm giúp người dân địa phương có cuộc sống tốt đẹp hơn.
Lời cảm ơn
Các tác giả tri ân đến APN (Asia-Pacific Network for Global Change Research) đã tài
trợ kinh phí cho dự án này, dự án “Building research capacity on assessing community
livelihood vulnerability to climate change impact in central Vietnam and Mekong River
delta”.

Tài liệu tham khảo

Arnold, J.G., Srinivasan, R., Muttiah, R.S. and Williams, J.R. 1998. Large area hydrologic modeling
anh assessment part I: model development. J. American Water Resources Association 34: 73-
89.
Dasgupta, S., Laplante. B., Meisner, C., Wheeler, D., and Yan,J. (2007). The Impact of Sea Level
Rise on Developing Countries. A Comparative Analysis. World Bank Policy Research
Working Paper 4136, February 2007.
IPCC (2007). Climate Change 2007: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. The Fourth Assessment
Report of the Intergovernmental Panel of Climate Change. Cambridge University Press.
Loi. N.K., and N. Tangtham. 2005. Decision support system for sustainable watershed management in
Dong Nai watershed – Vietnam. Paper presented in International Seminar on “Synergistic
Approach to Appropriate Forestry Technology for Sustaining Rainforest Ecosystem”, March 7
- 9, 2005, Bintulu Kinabalu, Malaysia.
Neitsch, S.L., Arnold, J.G., Kiniry, J.R., Srinivasan, R. and Williams, J.R. 2002. Soil and Water