Giáo trình quản lý nguồn nước

Sản xuất công nghiệp Trong công nghiệp, phần lớn lượng nước sử dụng vào quá trình sản xuất được trả lại vào sông ngòi và hồ ở dạng nước thải, một phần nhỏ dùng không hoàn lại do đó ảnh

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGÔ THỊ DUNG | NGUYỄN VĂN DUNG | VŨ THỊ XUÂN

Chủ biên: NGÔ THỊ DUNG

GIÁO TRÌNH

QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2021

LỜI NÓI ĐẦU

Cuốn giáo trình “Quản lý nguồn nước” dùng để giảng dạy cho sinh viên ngành

Quản lý đất đai Giáo trình cung cấp những kiến thức cơ bản nhất về tài nguyên nước, đặc tính nước trong lưu vực, quản trị và kinh tế nước, sử dụng nước bền vững, quy hoạch và quản lý tổng hợp tài nguyên nước; giới thiệu một số phần mềm chuyên ngành nhằm phục vụ khai thác, sử dụng nước, công tác quy hoạch, quản lý tài nguyên nước nói riêng và trong công tác quy hoạch, quản lý đất đai nói chung

Giáo trình có thể dùng làm tài liệu học tập, tham khảo cho sinh viên các ngành Kỹ thuật tài nguyên nước, Khoa học môi trường, Công nghệ môi trường của Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Giáo trình giúp cho cán bộ giảng dạy lựa chọn nội dung giảng dạy phù hợp với từng đối tượng ngành học khác nhau, tạo điều kiện cải tiến nội dung giảng dạy và sự vận dụng thực tế trong học tập của sinh viên

Giáo trình gồm 6 chương do cán bộ giảng dạy của Bộ môn Tài nguyên nước, Khoa Quản lý đất đai, Học viện Nông nghiệp Việt Nam biên soạn Nội dung biên soạn từng chương được phân công như sau:

Chương 1: Tổng quan về tài nguyên nước TS Ngô Thị Dung

Chương 2: Đặc tính nước trong lưu vực PGS TS Nguyễn Văn Dung

ThS Vũ Thị Xuân Chương 3: Quản trị và kinh tế nước PGS TS Nguyễn Văn Dung Chương 4: Quản lý và sử dụng nước bền vững PGS TS Nguyễn Văn Dung Chương 5: Quy hoạch và quản lý tổng hợp tài

nguyên nước

TS Ngô Thị Dung

Chương 6: Ứng dụng công nghệ thông tin trong

quản lý tài nguyên nước

ThS Vũ Thị Xuân

Là môn học cơ sở cho nhiều ngành học khác nhau trong ngành nông nghiệp, trong quá trình biên soạn, nhóm tác giả chưa cập nhật hết được các kết quả nghiên cứu trong thực tế nên không tránh khỏi những thiếu sót, mong bạn đọc góp ý kiến để sửa chữa cho việc biên soạn hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn bạn đọc

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ TÀI NGUYÊN NƯỚC 1

1.1 TÀI NGUYÊN NƯỚC 1

1.1.1 Khái niệm về tài nguyên nước 1

1.1.2 Tài nguyên nước trên thế giới 2

1.1.3 Tài nguyên nước ở Việt Nam 3

1.2 VAI TRÒ CỦA NƯỚC VỚI ĐỜI SỐNG 9

1.2.1 Vai trò của nước đối với sức khỏe 9

1.2.2 Vai trò của nước đối với vệ sinh 10

1.2.3 Vai trò của nước đối với trẻ em 11

1.2.4 Vai trò của nước đối với vấn đề giới 12

1.2.5 Vai trò của nước đối với sản xuất 12

1.3 NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN SỬ DỤNG NƯỚC 13

1.3.1 Sản xuất nông nghiệp 14

1.3.2 Sản xuất công nghiệp 15

1.3.3 Đô thị và sinh hoạt 17

CÂU HỎI ÔN TẬP 18

Chương 2 ĐẶC TÍNH NƯỚC TRONG LƯU VỰC 19

2.1 VÒNG TUẦN HOÀN THỦY VĂN 19

2.1.1 Khái quát chung vòng tuần hoàn thủy văn 19

2.1.2 Các chỉ số đặc tính lưu vực 22

2.1.3 Tài nguyên nước mưa 24

2.1.4 Dòng chảy sông ngòi và lũ lụt 29

2.1.5 Dòng thấm và nước dưới đất 35

2.1.6 Cân bằng nước trong lưu vực 44

2.2 ĐẶC TÍNH NƯỚC 51

2.2.1 Các yếu tố hình thành chất lượng nước 51

2.2.2 Yếu tố nhân tạo 52

2.2.3 Quá trình hình thành chất lượng nước 54

2.2.4 Tính axit và kiềm 55

2.2.5 Tính chất và thành phần hóa học của nước 57

2.2.6 Phản ứng của các chất trong nước 61

2.3 Ô NHIỄM NƯỚC 62

2.3.1 Khái niệm 62

2.3.2 Nguyên nhân gây ô nhiễm nước 62

2.3.3 Các chất gây ô nhiễm nước 64

2.4 QUÁ TRÌNH TỰ LÀM SẠCH NƯỚC 64

2.4.1 Khái niệm 64

2.4.2 Quá trình pha loãng 65

2.4.3 Quá trình chuyển hóa và phân hủy các chất 68

2.5 NỘI DUNG THỰC HÀNH 70

CÂU HỎI ÔN TẬP 75

Chương 3 QUẢN TRỊ VÀ KINH TẾ NƯỚC 76

3.1 GIÁ TRỊ CỦA NƯỚC 76

3.1.1 Khái niệm 76

3.1.2 Giá trị của nước 78

3.2 QUẢN TRỊ NƯỚC 81

3.2.1 Khái niệm 81

3.2.2 Quản trị nước 83

3.3 KINH TẾ NƯỚC 94

3.3.1 Khái niệm công cụ chính sách kinh tế 94

3.3.2 Ứng dụng EPI trong quản lý nước 95

3.3.3 Đánh giá hiệu suất EPI 98

3.4 GIÁ VÀ THUẾ 99

3.4.1 Khái niệm 99

3.4.2 Giá và thuế trong quản lý nước 101

3.4.3 Giá sản phẩm và dịch vụ thủy lợi 104

3.5 THỎA THUẬN HỢP TÁC GIỮA CÔNG TY VÀ HỘ SỬ DỤNG NƯỚC 107

3.5.1 Yêu cầu 107

3.5.2 Đối tượng và phạm vi được hỗ trợ tiền sử dụng sản phẩm, dịch vụ công ích thủy lợi 107

3.5.3 Hợp đồng 109

3.6 KINH DOANH NƯỚC 109

3.6.1 Vai trò của thị trường trong kinh doanh nước 109

3.6.2 Kinh nghiệm trong kinh doanh nước 111

CÂU HỎI ÔN TẬP 115

Chương 4 QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG NƯỚC BỀN VỮNG 116

4.1 KHÁI NIỆM VỀ TÍNH BỀN VỮNG 116

4.2 SỰ CẦN THIẾT VÀ ĐỊNH HƯỚNG QUẢN LÝ, SỬ DỤNG NƯỚC BỀN VỮNG118 4.3 GIỚI VÀ VẤN ĐỀ VỆ SINH TRONG QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG NƯỚC BỀN

VỮNG 120

4.4 SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN NƯỚC 125

4.4.1 Sơ đồ khai thác nước 129

4.4.2 Sử dụng nước trong các ngành kinh tế 130

4.5 SỬ DỤNG HIỆU QUẢ TÀI NGUYÊN NƯỚC 130

4.5.1 Sử dụng hiệu quả tài nguyên nước trong nông nghiệp 131

4.5.2 Sử dụng hiệu quả tài nguyên nước trong công nghiệp 136

4.5.3 Sử dụng hiệu quả tài nguyên nước trong đô thị 136

4.5.4 Giải pháp sử dụng hiệu quả tài nguyên nước 137

4.6 SỬ DỤNG NƯỚC THẢI 141

4.6.1 Khái niệm nước thải 141

4.6.2 Quá trình hình thành nước thải 143

4.6.3 Yêu cầu và nguyên tắc đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tải144 4.6.4 Tái sử dụng nước thải 146

4.6.5 Phương pháp đánh giá chất lượng nước 148

4.6.6 Mô hình xử lý và sử dụng nước thải 149

CÂU HỎI ÔN TẬP 163

Chương 5 QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ TỔNG HỢP TÀI NGUYÊN NƯỚC 164

5.1 QUY HOẠCH TÀI NGUYÊN NƯỚC 164

5.1.1 Nhiệm vụ quy hoạch tài nguyên nước 164

5.1.2 Các bài toán cơ bản về quy hoạch tài nguyên nước 165

5.1.3 Nội dung và các bước cơ bản lập quy hoạch tài nguyên nước 166

5.2 QUẢN LÝ TỔNG HỢP TÀI NGUYÊN NƯỚC 169

5.2.1 Khái niệm 169

5.2.2 Những nguyên tắc về quản lý tổng hợp tài nguyên nước 172

5.2.3 Nội dung quản lý tổng hợp tài nguyên nước 174

5.2.4 Tiếp cận với quản lý tổng hợp tài nguyên nước ở Việt Nam 174

5.3 KHUNG PHÁP LUẬT VÀ THỂ CHẾ TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC 176

5.3.1 Luật và các văn bản dưới luật liên quan đến tài nguyên nước 176

5.3.2 Khung thể chế quản lý tài nguyên nước 181

5.3.3 Sự tham gia của cộng đồng 181

CÂU HỎI ÔN TẬP 182

Chương 6 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG QUẢN LÝ TÀI

NGUYÊN NƯỚC 183

6.1 HỆ THỐNG CÁC MÔ HÌNH ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC 183

6.2 PHẦN MỀM WEAP 186

6.2.1 Giới thiệu chung 186

6.2.2 Cấu trúc chương trình 188

6.2.3 Cấu trúc tài liệu hướng dẫn 190

6.2.4 WEAP trong 1 giờ 192

6.2.5 Công cụ cơ bản 201

6.2.6 Các kịch bản 205

6.2.7 Phân tích chi tiết nguồn nước 215

6.3 NỘI DUNG THỰC HÀNH 227

TÀI LIỆU THAM KHẢO 228

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ

Bộ NN&PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

(International Plant Nutrition Institute)

(International Union for Conservation of Nature and Natural Resources)

(International Water Management Institute)

(Integrated Water Resource Management)

Children's Emergency Fund)

(Water, Sanitation and Hygiene)

(Water Evaluation And Planning system)

(Water Environment Pavtnership in Asia)

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ TÀI NGUYÊN NƯỚC

Nội dung chương 1 giới thiệu về tài nguyên nước, vai trò của nước đối với đời sống, những vấn đề liên quan đến sử dụng nước nhằm mục đích giúp sinh viên hiểu và vận dụng được các kiến thức về tài nguyên nước, vai trò của nước đối với đời sống, những vấn đề liên quan đến sử dụng nước vào phục vụ khai thác, sử dụng tài nguyên nước, công tác quy hoạch, quản lý tài nguyên nước và các lĩnh vực có liên quan

1.1 TÀI NGUYÊN NƯỚC

1.1.1 Khái niệm về tài nguyên nước

Nước là loại tài nguyên quý giá, là cội nguồn của sự sống Hành tinh của chúng ta

sẽ không thể tồn tại nếu như không có nước Mọi hoạt động của con người bị chi phối bởi nước Tất cả các ngành sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, thuỷ điện, giao thông vận tải, chăn nuôi thuỷ sản đều cần có nước Do nước có tính chất quan trọng, vì vậy UNESCO đã lấy ngày 23 tháng 3 làm ngày nước thế giới

Luật Tài nguyên nước 2012 của nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam đã quy định: “Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, nước dưới đất, nước mưa và nước biển thuộc lãnh thổ nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam” “Nguồn nước

là các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể khai thác, sử dụng bao gồm sông, suối, kênh, rạch, hồ, ao, đầm, phá, biển, các tầng chứa nước dưới đất; mưa, băng, tuyết và các dạng tích tụ nước khác”

Thuộc tính cơ bản của tài nguyên nước đó là có lợi và gây hại Nước là nguồn động lực cho mọi hoạt động kinh tế của con người, song nó cũng gây ra những hiểm hoạ to lớn không lường trước được đối với con người Những thiệt hại về người và của,

sự phá hủy các vùng sinh thái do lũ lụt gây ra trên toàn thế giới trong nhiều năm qua đã cho thấy mức độ gây hại của tài nguyên nước

Sự phát triển của tài nguyên nước gắn liền với sự phát tiển của con người và khoa học công nghệ Ban đầu, thời kỳ nguyên thủy khi con người chưa có khả năng khai thác sông hồ và các thủy lực thì tài nguyên nước chỉ được biết đến trong khe, suối, trên bề mặt Về sau, với kỹ thuật khoan phát triển thì nước dưới đất trở thành một dạng tài nguyên nước (Nguyễn Thanh Sơn, 2007) Ngày nay với các công nghệ sinh hoá học tiên tiến đã tạo ra nước ngọt từ nước biển Các khối băng trên các núi cao, vùng cực là một nguồn tài nguyên nước tiềm năng lớn và nằm trong tầm khai thác của con người trong tương lai không xa

Tài nguyên nước được coi là vĩnh cửu nhưng trữ lượng hàng năm không phải là

vô tận, tức là sức tái tạo của dòng chảy chỉ có giới hạn mà không phụ thuộc vào mong muốn của con người Có ba đặc trưng cơ bản để đánh giá tài nguyên nước là lượng, chất lượng và động thái của nó

Lượng nước thể hiện mức độ phong phú của tài nguyên nước trên một lãnh thổ Chất lượng nước là chỉ tiêu về hàm lượng các chất hoà tan trong nước, tùy theo yêu cầu dùng nước cụ thể về mức độ lợi và hại theo tiêu chuẩn đối tượng sử dụng nước Động thái của nước được đánh giá bởi sự thay đổi của các đặc trưng nước theo thời gian và không gian

Nắm rõ các đặc trưng tài nguyên nước sẽ giúp chúng ta có định hướng cụ thể trong việc khai thác sử dụng, quy hoạch và quản lý tài nguyên nước

1.1.2 Tài nguyên nước trên thế giới

Trên hành tinh chúng ta, tài nguyên nước tồn tại dưới ba dạng: lỏng (nước sông suối, ao, hồ, biển), khí (hơi nước), rắn (băng, tuyết) và ở các vị trí khác nhau: trên mặt đất, trong biển và đại dương, dưới đất và trong không khí

Theo UNESCO, lượng nước trong thuỷ quyển được phân bố như sau:

Tổng lượng nước trong thuỷ quyển 1386.106 km3 100%

Sườn Thái Bình Dương

Vùng lưu vực nội địa

Tổng diện tích của đất F.103

km3

Dòng chảy

mm

F.103

km3

Dòng chảy

mm

F.103

km3

Dòng chảy

mm

F.103

km3

Dòng chảy

Trong thành phần nước lỏng 10,7.106km3 (100%) thì nước ngầm chiếm đại bộ phận 10,5.106km3 (98,3%); hồ và hồ chứa là 0,102.106km3 (0,95%); thổ nhưỡng 0,047.106km3 (0,44%); sông ngòi 0,020.106km3 (0,19%); khí quyển 0,020.106km3

1.1.3 Tài nguyên nước ở Việt Nam

Tài nguyên nước Việt Nam là nguồn tài nguyên quý giá nhưng không vô hạn Với

16 lưu vực sông chính (Bộ TN&MT, 2016) (Hình 1.1), gần 3.500 con sông và lượng mưa trung bình năm lớn khoảng 2.000mm, Việt Nam được đánh giá là quốc gia có nguồn tài nguyên nước dồi dào Nước mặt và nguồn dự trữ nước dưới đất phong phú cung cấp nguồn tài nguyên nước đáng kể và phần lớn các nguồn tài nguyên này có thể khai thác, sử dụng Sông Mê Kông, sông Hồng - Thái Bình và Đồng Nai chiếm khoảng 80% tổng lượng tài nguyên nước Việt Nam Sông Mê Kông có diện tích lưu vực là 800.000km2, bằng diện tích nước Pháp, chảy xuyên qua 6 quốc gia Việt Nam chỉ chiếm 8% diện tích của toàn lưu vực sông Mê Kông Lượng nước chảy về Việt Nam khoảng hơn 500 tỷ m3, chiếm 57% tổng lượng nước mặt của Việt Nam và nhiều hơn tổng lượng nước của Philippin và Úc Sông Hồng - Thái Bình có diện tích lưu vực là 155.000km2, lượng nước chảy vào Việt Nam từ ngoài lãnh thổ là 137 tỷ m3, nhiều hơn tổng lượng nước của Anh quốc Lượng nước bình quân đầu người là 9.434m3, mức cao so với tiêu chuẩn của vùng và toàn cầu (Ngân hàng Thế giới, 2019)

Tuy nhiên, phần lớn tài nguyên nước Việt Nam lại nằm ngoài khả năng quản lý của quốc gia, vì 2/3 tổng lượng nước chảy vào từ các quốc gia thượng nguồn (Bảng 1.2) Do đó, nguồn nước nội sinh của Việt Nam được đánh giá là thấp trong khu vực, mức bình quân đầu người chỉ đạt khoảng 4.200m3 so với con số trung bình là 4.900m3 ở Đông Nam Á Tài nguyên nước phân bố không đồng đều theo mùa, lượng mưa tập trung chủ yếu vào mùa mưa ngắn ngủi (Hình 1.2) Các con sông thường đầy nước vào mùa mưa nhưng lại khô hạn vào mùa khô Nguồn tài nguyên nước cũng phân bố không đồng đều theo không gian

Theo Ngân hàng Thế giới (2019), Việt Nam đã phát triển và khai thác nguồn tài nguyên quý giá này phục vụ lợi ích của người dân Với hơn 7.500 đập và hồ chứa,

4 triệu hecta diện tích tưới, nông nghiệp là sinh kế của khoảng một nửa lực lượng lao động của đất nước và mỗi gia đình, đóng góp gần 1/5 thu nhập quốc gia Thủy điện đã tạo ra khoảng 37% sản lượng điện của quốc gia năm 2018 Đầu tư lớn đã tạo ra nguồn nước sinh hoạt đảm bảo vệ sinh cho các hộ gia đình Song thực tế hiện nay, nhu

cầu năng lượng đang gia tăng nhanh chóng nhưng có ít thông tin về tác động đến tài nguyên nước

Hình 1.1 Các lưu vực sông chính ở Việt Nam (2030 WRG, 2017)

Phát triển nhanh là nguyên nhân gây căng thẳng tài nguyên nước Mặc dù nguồn nước dồi dào ở khắp đất nước, song do nhu cầu phát triển nhanh chóng đã tạo ra áp lực cho nguồn tài nguyên nước Chính phủ đã xác định các lưu vực sông Mã, Hương, khu vực Ninh Thuận/Bình Thuận và Bà Rịa Vũng Tàu đang đối mặt với nguy cơ căng thẳng vào mùa khô Kết quả nghiên cứu của nhóm tài nguyên nước 2030 (2030 WRG, 2017) cho thấy ở cụm sông Đông Nam Bộ và lưu vực sông Mã đã có hiện tượng khai thác nước quá mức, không bền vững Trong những năm tới, căng thẳng nước sẽ tác động lớn tới quá trình phát triển kinh tế xã hội của Việt Nam và nguồn tài nguyên thiên nhiên, trừ khi áp dụng ngay các hành động can thiệp Nhu cầu gia tăng sẽ khiến 11 trong số 16 lưu vực sông lớn ở Việt Nam phải đối mặt với căng thẳng về nước vào năm 2030 và tình trạng căng thẳng về nước sẽ ảnh hưởng tới nền kinh tế nếu chúng ta không có biện pháp can thiệp Giảm thiểu căng thẳng nước là rất quan trọng, đặc biệt là trên 4 lưu vực sông

chính tạo ra 80% GDP của Việt Nam là sông Hồng, Thái Bình, Cửu Long, Đồng Nai và nhóm lưu vực sông Đông Nam bộ (Ngân hàng Thế giới, 2019)

Bảng 1.2 Tài nguyên nước các lưu vực sông chính ở Việt Nam

Tổng diện tích (km)

% thuộc Việt Nam

Tổng lượng (tỷ m 3 )

Tổng lượng sản sinh trên lãnh thổ Việt Nam (tỷ m 3 )

% sản sinh trên lãnh thổ Việt Nam

Hình 1.2 Nguồn nước có thể khai thác, trữ nước tưới tiêu

Nguồn: Nhóm Tài nguyên nước 2030 (2030WRG, 2017) Đặc điểm tài nguyên nước phân theo địa phương

1) Vùng Trung du và miền núi phía Bắc gồm các tỉnh thuộc khu vực Đông Bắc và Tây Bắc: Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Cạn, Tuyên Quang, Lào Cai, Yên Bái, Thái

Nguyên, Lạng Sơn, Bắc Giang, Phú Thọ, Điện Biên, Lai Châu, Sơn La và Hòa Bình Diện tích của vùng 95,2 nghìn km2 với dân số 12,29 triệu người, mật độ dân cư của vùng là 129 người/km2 (Tổng cục Thống kê, 2018) Đặc điểm chung của vùng là có mùa khô hanh và ẩm Vùng có tài nguyên nước phong phú Lượng dòng chảy toàn phần 948mm, lượng nước ngầm 354mm, lượng trữ ẩm 1.124mm Dòng chảy sông ngòi 93 tỷ

m3 dòng chảy ngầm 35 tỷ m3 và nước trong đất 120 tỷ m3 Do sự tập trung của lũ, dòng chảy mặt đạt 594mm ứng với 58 tỷ m3 nước Mức đảm bảo nước sông ngòi và nước ngầm tính theo đầu người là 11,6 nghìn m3 và 4,4 nghìn m3 trong năm Phát triển nông nghiệp có tưới ở đây bị hạn chế do địa hình đồi núi chia cắt Vì vậy, lượng nước trong đất có ý nghĩa lớn và lớp phủ thực vật điều tiết nước trong đất đóng vai trò rất quan trọng đối với canh tác không tưới nước trong mùa khô Đối với vùng này, việc tổ chức xen kẽ trong không gian các cây trồng nông nghiệp và lâm nghiệp như những dải rừng vừa phòng hộ và vừa khai thác là hết sức tối ưu Vùng này thuộc khu vực nuôi dưỡng các sông đồng bằng Trong vùng này đã xây dựng một số hồ chứa lớn như Thác Bà trên sông Chảy với dung tích 3,6 tỷ m3 nước; hồ Hòa Bình trên sông Đà với dung tích 1,6 tỷ

m3 nước; hồ thủy điện Tuyên Quang (trước đây là thủy điện Na Hang) trên sông Gâm với dung tích 2 tỷ m3 nước; hồ thủy điện Sơn La trên sông Đà với dung tích 9,26 tỷ m3nước; hồ thủy điện Lai Châu trên sông Đà với dung tích 1,2 tỷ m3 nước Những hồ chứa này tạo ra nguồn thuỷ điện quan trọng đối với sự phát triển kinh tế ở vùng trung du, miền núi phía Bắc và vùng đồng bằng sông Hồng

Hình 1.3 Phân vùng lãnh thổ Việt Nam

2) Vùng đồng bằng sông Hồng gồm các tỉnh: Hà Nội, Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Quảng Ninh, Hải Dương, Hải Phòng, Hưng Yên, Thái Bình, Hà Nam, Nam Định và Ninh Bình Diện tích của vùng 21,26 nghìn km2, dân số 21,57 triệu người, một vùng đông dân nhất Việt Nam với mật độ dân là 1.014 người/km2 (Tổng cục Thống kê, 2018) Diện tích trồng lúa chiếm tới 49% diện tích, bằng 1.040,7 nghìn ha, song nguồn nước địa phương không lớn Lớp dòng chảy sông ngòi địa phương 762mm, dòng chảy ngầm vào sông 354mm, dòng chảy trong đất 1.179mm, tương ứng khối lượng năm

13 tỷ m3, 3 tỷ m3 và 20 tỷ m3, tính theo đầu người, mỗi người dân 1.000m3 dòng chảy sông và 250m3 nước ngầm vào sông Tuy nhiên, nước phân bố không đều theo mùa và nước nội sinh chỉ đáp ứng được khoảng 1/3 nhu cầu cần thiết cho sản xuất lúa Vào thời điểm khô hạn, số nước ngoại lai vừa cần cho tưới vừa cho sinh hoạt, công nghiệp các loại nhiệt điện và chống xâm nhập mặn do thuỷ triều Ngược lại vào mùa lũ, lưới sông đồng bằng phải tiêu trên 75 tỷ m3 dòng chảy mặt ngoại lai trước khi đi qua Thủ đô Hà Nội, do đó trong trường hợp nguy hiểm phải tháo nước qua đập Đáy làm tràn ngập phần phía đông của đồng bằng

3) Vùng Bắc Trung Bộ gồm các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên - Huế Diện tích đất nông nghiệp không nhiều, song vùng này đứng thứ 2 về độ giàu nước Trong vùng có hai hệ thống sông lớn là hệ thống sông Mã và hệ thống sông Cả, cùng với hơn 400 con sông có chiều dài từ 10km trở lên là phụ lưu các cấp Lớp dòng chảy sông bằng 1.338mm (tương đương với 69

tỷ m3), dòng ngầm 424mm (tương đương với 22 tỷ m3), lượng trữ ẩm 1.206mm (tương đương 63 tỷ m3) Mức bảo đảm được tính theo đầu người, 9,3 nghìn m3 dòng chảy sông và 3 nghìn m3 dòng chảy ngầm Xét về mặt sinh thái cây trồng, vùng này có mùa khô ngắn và mưa ẩm nhiệt đới Nhưng mức độ tập trung của dòng chảy mặt cao với 914mm, 47 tỷ m3 - 63% dòng chảy toàn phần nói lên sự đe doạ của nạn lụt Có điều kiện thuận lợi là lũ ở đây tuy mạnh nhưng ngắn, do đó ngập ít khi kéo dài

Bắc Trung Bộ có nhiều công trình thủy lợi tham gia vào việc khai thác tài nguyên nước trong vùng Tiêu biểu là hồ Cửa Đạt trên sông Chu (Thanh Hóa) với dung tích gần 1,5 tỷ m3 nước, hồ sông Mực nằm trong Vườn quốc gia Bến En (Thanh Hóa) với dung tích khoảng 170 triệu m3 nước; hồ thủy điện Bản Vẽ trên sông Lam (Nghệ An) với dung tích 1,8 tỷ m3 nước, hồ Vực Mấu (Nghệ An) với dung tích 75 triệu m3 nước, hồ chứa nước Bản Mồng (đang thi công, Nghệ An) với dung tích 235,5 triệu m3 nước; hồ Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh) với dung tích 345 triệu m3 nước, hồ Sông Rác (Hà Tĩnh) với dung tích 158 triệu m3 nước; hồ chứa nước Rào Đá (Quảng Bình) với dung tích trên 82 triệu m3 nước;

hồ thủy điện Rào Quán trên sông Rào Quán (Quảng Trị) với dung tích 141 triệu m3nước, hồ Kinh Môn (Quảng Trị) với dung tích 21 triệu m3 nước; hồ chứa nước Tả Trạch (Huế) với dung tích 646 triệu m3 nước, hồ chứa nước Thủy Yên - Thủy Cam (Huế) 4) Vùng Duyên hải Nam Trung Bộ gồm các tỉnh Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận và Bình Thuận Tài nguyên nước

trong vùng với mức độ đảm bảo nước theo đầu người 11,8 nghìn m3 dòng chảy sông và 3,3 nghìn m3 dòng chảy ngầm Về khối lượng nước các loại gồm 68 tỷ m3 dòng chảy sông ứng với các lớp dòng chảy 1.524mm, 19 tỷ m3 dòng chảy ngầm ứng với các lớp dòng chảy 424mm và 40 tỷ m3 nước trong đất ứng với các lớp dòng chảy 900mm Trong vùng bao gồm nhiều đồng bằng nhỏ ngăn bởi các dãy núi đâm ngang Hầu hết đất đai canh tác nằm trên các thềm phù sa cổ hiện đại Vùng dễ bị hạn khi nắng và lụt khi mưa do đất đai có thành phần cơ giới nhẹ Vùng này rất cần các hồ chứa nhỏ để điều tiết

và cũng rất thuận lợi cho sự phát triển các loại hồ chứa này Đây là vùng đầu tiên ở nước ta đã nhận được nước chuyển từ các hệ thống sông Đồng Nai về đồng bằng duyên hải thông qua hệ thống thuỷ điện Đa Nhim, hồ Đa Nhim nằm giáp ranh giữa tỉnh Lâm Đồng và Ninh Thuận, có dung tích 165 triệu m3 nước Ngoài ra, trong vùng còn có một

số công trình thủy lợi tiêu biểu như hồ thủy điện Sông Tranh 2 (Quảng Nam) với dung tích 730 triệu m3 nước; đập thủy lợi Thạch Nham (Quảng Ngãi) có tổng năng lực tưới khoảng 50.000ha đất canh tác, hồ chứa nước Nước Trong (Quảng Ngãi) có dung tích 289,5 triệu m3 nước; hồ nước ngọt nhân tạo Định Bình (Bình Định) có dung tích

226 triệu m3 nước; hồ chứa nước Đồng Tròn (Phú Yên) với dung tích 19,55 triệu m3nước; hồ chứa nước Đá Bàn (Khánh Hòa) có dung tích 75 triệu m3 nước, hồ thủy điện

Ea Krong Rou (Khánh Hòa) có dung tích 35,9 triệu m3 nước; hồ chứa nước Sông Sắt (Ninh Thuận) có dung tích 69,3 triệu m3 nước, hồ chứa nước Sông Trâu (Ninh Thuận)

có dung tích 31,5 triệu m3 nước; hồ chứa nước sông Quao (Bình Thuận) có dung tích 73 triệu m3 nước

5) Vùng Tây Nguyên bao gồm các tỉnh Kon Tum, Gia Lai, Đắc Lắk, Đắc Nông và Lâm Đồng nằm trên cao nguyên sườn tây Trường Sơn Lớp dòng chảy sông ngòi 902mm, nước ngầm 345mm và nước trong đất 1.502mm Lượng nước tính theo đầu người rất cao 35,2 nghìn m3, dòng chảy sông ngòi và 13,4 nghìn m3, dòng chảy ngầm do mật độ dân của vùng thấp Đây là vùng đầu nguồn của các sông đổ vào Mê Kông Chế

độ dòng chảy sông phức tạp, nhiều khi trái pha với dòng chảy địa phương khi về đến hạ lưu vì bắt nguồn từ những núi cao rồi đổ về cao nguyên, do đó việc điều tiết rất phức tạp, đặc biệt đối với tưới Trước khi lắp đặt các dự án tưới cần thiết phải nắm vững chế

độ nước ở các sông

Vùng Tây Nguyên là vùng duy nhất của nước ta có địa hình cao nguyên bằng phẳng, trên đó phủ lớp bazan có tuổi khác nhau Trong vùng có sự phân hóa rất phức tạp, mùa khô rõ rệt nên tiềm năng của đất đai chỉ trở thành hiện thực khi điều kiện mùa khô được điều tiết bởi khả năng thấm nước và giữ nước của địa hình và đất

Thông thường, ở những nơi có đất bazan trẻ là nơi có mạng lưới sông phát triển yếu, địa hình kèm chia cắt nên vấn đề điều tiết bằng hồ chứa lớn kém hữu hiệu Theo dự

án của sông Mê Kông và của miền, vùng này có thể xây dựng 34 công trình thuỷ lợi, thuỷ điện tối ưu về mặt kinh tế kỹ thuật Hàng năm, Tây Nguyên có khoảng 50 tỷ m3

nước sông ngòi trong đó dòng chảy mặt 31 tỷ m3 và 19 tỷ m3 dòng chảy ngầm Khoảng

23 tỷ m3 nước được điều tiết bằng các công trình hồ chứa lớn, còn lại 8 tỷ m3 nước có

thể điều tiết bằng các hồ chứa nhỏ Các công trình lớn có thể tưới 307.400ha và sản xuất được 3.679 megawat điện Diện tích được tưới chỉ bằng 1/20 diện tích của vùng, tuy nhiên phần diện tích được tưới không phải là vùng đất màu mỡ, các vùng đất bazan thiếu nguồn nước

Hướng phát triển tài nguyên nước các vùng chính là xây dựng các hồ chứa nhỏ kết hợp với thuỷ điện nhỏ dâng nước, xây dựng quy trình trồng trọt theo hướng nông lâm kết hợp với các biện pháp tổ chức cây trồng, nhằm giữ ẩm, chống bốc hơi và các hiện tượng khô hạn cực đoan

Một số công trình thủy lợi tiêu biểu của vùng có thể kể đến là: hồ thủy điện Yaly trên sông Sesan nằm giáp ranh giữa tỉnh Gia Lai và Kon Tum với dung tích 1,037 tỷ m3 nước, hồ chứa nước Đắk Uy (Kon Tum) có dung tích 29,66 triệu m3 nước; hồ chứa nước nhân tạo Ayun Hạ trên sông Ayun (Gia Lai) có dung tích 253 triệu m3 nước; hồ chứa nước nhân tạo Ea Súp Thượng (Đắc Lắk) với dung tích 146 triệu m3 nước; hồ chứa nước Đạ Tẻh (Lâm Đồng) với dung tích 24 triệu m3 nước

6) Vùng Đông Nam Bộ gồm các tỉnh Bình Phước, Tây Ninh, Bình Dương, Đồng Nai, Bã Rịa - Vũng Tàu, Thành phố Hồ Chí Minh Ưu thế của vùng là có địa hình thềm

cổ, nhiều nơi phủ lớp bazan dày với độ chia cắt yếu tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển cao su, cà phê, cây ăn quả Tuy nhiên, nguồn tài nguyên nước trong vùng tương đối nghèo, hàng năm thu nhận 12 tỷ m3 dòng chảy sông ngòi (479mm), 6 tỷ m3 dòng chảy ngầm (242mm) và 43 tỷ m3 nước trong đất (1.845mm) Trong vùng có các công trình thủy lợi tiêu biểu như hồ Dầu Tiếng, đây là một trong các hồ nước nhân tạo lớn nhất Việt Nam có dung tích 1,58 tỷ m3 nước; hồ thủy điện Trị An trên sông Đồng Nai với dung tích 2,765 tỷ m3 nước

7) Vùng đồng bằng sông Cửu Long gồm các tỉnh Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Vĩnh Long, Đồng Tháp, An Giang, Kiên Giang, Cần Thơ, Hậu Giang, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau Đó là vùng có tiềm năng nông nghiệp lớn, diện tích đất sản suất nông nghiệp của vùng chiếm gần 23% cả nước (tính đến 31/12/2018) Vùng được hưởng lợi nguồn tài nguyên nước của hệ thống sông Mê Kông Tổng lượng dòng chảy năm trung bình của sông Mê Kông chảy qua đồng bằng sông Cửu Long khoảng 508

tỷ m3, trong đó tổng lượng sản sinh trên lãnh thổ Việt Nam chỉ khoảng 55 tỷ m3

(WEPA, 2018)

1.2 VAI TRÒ CỦA NƯỚC VỚI ĐỜI SỐNG

1.2.1 Vai trò của nước đối với sức khỏe

Nước rất cần thiết cho sự sống của con người, đặc biệt là nước sạch Hàng ngày, sinh hoạt chúng ta đều phải sử dụng nguồn nước sạch từ ăn uống, tắm, giặt, vệ sinh,… Ngoài ra, việc sử dụng nước sạch trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp để tạo ra các thực phẩm sạch cũng là yếu tố quan trọng quyết định sức khỏe của con người

Trong cơ thể người, nước chiếm đến 70-80% trọng lượng và nước sạch đóng vai trò vô cùng quan trọng Một người trưởng thành có thể nhịn ăn trong vòng vài ngày, thậm chí vài tuần nhưng không thể không uống nước trong 3-4 ngày Nước sạch có vai trò trong cơ thể như sau:

- Nước sạch có chứa rất nhiều các chất khoáng có lợi cho sức khỏe Do đó, nước sạch cung cấp nguồn chất khoáng, đồng thời vận chuyển chất dinh dưỡng cần thiết cho các tế bào, nuôi dưỡng tế bào trong mọi hoạt động trong cơ thể

- Các tế bào có thể hoạt động và thực hiện các chức năng của mình là do được hòa tan trong dung môi Đối với con người, nước sạch được coi là dung môi sống của các phản ứng hóa học trong cơ thể Nước sạch tham gia quá trình chuyển hóa và các phản ứng trao đổi chất nhằm xây dựng và duy trì tế bào

- Nước có khả năng đào thải các độc tố, các chất cặn bã mà các cơ quan, tế bào không thể hấp thu và được đưa ra ngoài thông qua đường nước tiểu và phân

- Nước còn có khả năng ổn định nhiệt độ cơ thể, phân phối hơi nóng của cơ thể Khi nhiệt độ môi trường cao hơn so với nhiệt độ cơ thể, nước làm cơ thể giải phóng nhiệt độ

- Ngoài ra, nước còn có tác dụng bôi trơn nơi tiếp xúc với các đầu nối, bao hoạt dịch và màng bao, làm cho các khớp linh động Nó còn có tác dụng giảm xóc cho mắt, tủy sống kể cả thai nhi trong nước ối

Do vậy, sử dụng nguồn nước sạch trong sinh hoạt, trong ngành sản xuất nông nghiệp, công nghiệp để đáp ứng nhu cầu cuộc sống của con người là yếu tố quyết định đến sức khỏe của mỗi người và cả cộng đồng Khi sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm sẽ gây ra các bệnh về đường ruột như: tả, lỵ, thương hàn ; các bệnh về da liễu, mắt, phụ khoa như: hắc lào, nấm, lang ben, ghẻ, chàm, đau mắt đỏ, đau mắt hột, viêm kết mạc, viêm màng tiếp hợp, viêm âm đạo… Các bệnh này có thể lây từ người này sang người khác do nguyên nhân chính là thiếu nước và sử dụng chung nguồn nước bị ô nhiễm để sinh hoạt hàng ngày Ngoài ra, sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm các kim loại nặng lâu ngày có thể gây ra các bệnh ung thư

Theo Walter Lukenga (2015), mỗi năm có khoảng 3,575 triệu người chết vì bệnh liên quan đến nước, 43% trường hợp tử vong liên quan đến nước là do tiêu chảy, 84% trường hợp tử vong liên quan đến nước là ở trẻ em ở độ tuổi 0-14, 98% trường hợp tử vong liên quan đến nước xảy ra ở các nước đang phát triển, 884 triệu người không được tiếp cận với nguồn cung cấp nước an toàn (khoảng một phần tám dân số thế giới)

1.2.2 Vai trò của nước đối với vệ sinh

Dân số Việt Nam năm 2018 đạt 94,7 triệu người Mặc dù đã có những cải thiện đáng kể trong việc cung cấp dịch vụ cấp nước và vệ sinh cho người dân, nhưng còn rất nhiều người vẫn chưa tiếp cận với các dịch vụ cơ bản Năm 2015, 8,2 triệu người vẫn

thiếu quyền tiếp cận “cơ bản” đối với nguồn cung cấp nước mà không phải mất hơn 30 phút đi lại và 20,3 triệu người không được tiếp cận các dịch vụ vệ sinh cơ bản

Việt Nam có mật độ dân số cao hơn các nước khác trên lưu vực sông Mê Kông Lượng nước thải không được xử lý tạo ra nguy cơ nghiêm trọng về môi trường và sức khoẻ cộng đồng Đồng thời là thách thức lớn trong việc quản lý các vấn đề về nước khác như khan hiếm nước, biến đổi khí hậu và nước biển dâng Năm 2015, để đạt được các mục tiêu phát triển bền vững, tổng chi phí cho Việt Nam để thực hiện “quản lý an toàn” cho dịch vụ cấp nước mở rộng tới những đối tượng chưa được tiếp cận ước tính là 1,39 tỷ đô la Mỹ; trong khi thực hiện việc “quản lý an toàn” tương tự cho các dịch vụ vệ sinh ước tính là 898 tỷ đô la

Mức độ bao phủ của hạ tầng vệ sinh môi trường (WASH) ở Việt Nam không đồng đều, bị ảnh hưởng bởi mức thu nhập, dân tộc và địa hình Số liệu hình 1.4 cho thấy tình hình cung cấp dịch vụ nước và vệ sinh tương ứng đối với bối cảnh ở thành thị và nông thôn, người giàu và người nghèo Dịch vụ cấp thấp hơn thường thấy ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long cũng như khu vực miền núi phía Bắc và Tây Nguyên, đó là vùng

có tỉ lệ hộ dân tộc thiểu số cao

Hình 1.4 Phân cấp dịch vụ cấp nước và vệ sinh tối thiểu ở Việt Nam

Nguồn: Chương trình giám sát chung về Vệ sinh và Vệ sinh Nước (JMP) 2017

1.2.3 Vai trò của nước đối với trẻ em

Nước sạch, nhà vệ sinh cơ bản và thực hành vệ sinh tốt là rất cần thiết cho sự sống còn và phát triển của trẻ em Nhiều trẻ em ở nông thôn Việt Nam còn thiếu tiếp cận với

nước sạch và vệ sinh, nhiều người ở Việt Nam vẫn có nguy cơ mắc bệnh liên quan đến nước và vệ sinh

Mặc dù, đất nước đã đạt được nhiều tiến bộ nhanh chóng trong việc cải thiện nguồn cung cấp nước sạch trên cả nước - đặc biệt là các khu vực đông dân cư với các nhóm dân tộc thiểu số và các cộng đồng xa xôi đã bị bỏ lại phía sau việc thiếu khả năng tiếp cận với nước sạch, cùng với các ý thức thực hành vệ sinh kém vẫn góp phần làm tăng tỉ lệ tiêu chảy, viêm phổi và nhiễm ký sinh trùng

Hiện tượng phóng uế bừa bãi vẫn thường xuất hiện ở các cộng đồng nông thôn cùng với việc sử dụng nhà vệ sinh dưới mức tiêu chuẩn, hơn 9,5 triệu người đi vệ sinh bừa bãi vào môi trường xung quanh, làm ô nhiễm nguồn nước Mức độ rửa tay với xà phòng và nước sạch ở những thời điểm quan trọng còn thấp và điều này thường thấy trong cộng đồng các hộ nghèo và các nhóm dân tộc thiểu số, trong khi tiêu chảy là nguyên nhân chính cho 10% trẻ em dưới 5 tuổi tử vong

1.2.4 Vai trò của nước đối với vấn đề giới

Giới và nước là những vấn đề xuyên suốt cho sự phát triển bền vững của Việt Nam Luật Tài nguyên nước nêu rõ nguồn nước ở Việt Nam do người Việt Nam sở hữu

và được nhà nước thống nhất quản lý để đảm bảo rằng mọi người đều được hưởng lợi, điều quan trọng là phải xem xét các vấn đề liên quan đến việc sử dụng nước và sự khác biệt về giới Khoảng 65% số hộ gia đình ở Việt Nam thiếu nguồn nước tại cơ sở và trách nhiệm thu gom nước sạch chủ yếu là của phụ nữ và trẻ em gái, con số này cao hơn 10% ở các hộ gia đình dân tộc thiểu số Thêm nữa, mặc dù phụ nữ vẫn là người sử dụng nước chính trong gia đình nhưng họ ít có khả năng tham gia vào quá trình ra quyết định đối với nguồn cung cấp nước trong nhà hay công cộng

Ở Việt Nam, phụ nữ chiếm 60% lực lượng lao động nông nghiệp và 80% số công nhân nuôi trồng thủy sản, trong khi chỉ sở hữu 9% tài nguyên đất Phụ nữ phụ thuộc nhiều vào tài nguyên thiên nhiên, phụ nữ phải chịu rủi ro liên quan đến biến đổi khí hậu nhiều hơn nam giới, do đó bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi thiên tai Do phải đảm nhận vai trò nội trợ, phụ nữ cũng thường bị hạn chế tham gia vào quá trình ra quyết định và lên tiếng về những rủi ro nói trên, vì thế ít có khả năng giải quyết những vấn đề này Điều

đó làm nổi bật tầm quan trọng của việc hiểu về khan hiếm nước ở Việt Nam từ góc độ giới để giải quyết một cách hiệu quả

Nguyên tắc 3 trong nguyên lý Dublin cũng đã chỉ rõ: Phụ nữ đóng vai trò trung tâm trong việc cung cấp, quản lý và bảo vệ nguồn nước

1.2.5 Vai trò của nước đối với sản xuất

Nước có vai trò quyết định đến mọi hoạt động sản xuất, có thể tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên hầu hết các lĩnh vực kinh tế như sản xuất nông nghiệp, công nghiệp,

du lịch và giao thông

Nền kinh tế mũi nhọn của Việt Nam là sản xuất nông nghiệp và xuất khẩu lúa gạo, thế mạnh trong ngành trồng trọt của nước ta Nói đến trồng trọt, nước được coi là nhân

tố quan trọng hàng đầu Không có nước, cây trồng và vật nuôi đều không thể phát triển được Nước có nhiều vai trò như dùng để tưới tiêu, tăng độ ẩm đất, hòa tan phân bón và vận chuyển chất dinh dưỡng nuôi cây

Trong sản xuất công nghiệp, nước không thể thiếu được ở nhiều giai đoạn và quy trình trình sản xuất, có thể kể đến như nước dùng trong sơ chế nguyên vật liệu đầu vào cho nhiều ngành, ví dụ: rửa, làm sạch các sản phẩm nông nghiệp trong ngành chế biến nông sản; nước dùng để làm mát các thiết bị, máy móc, nhà xưởng Nước là nguyên liệu chính trong các ngành công nghiệp sử dụng nồi hơi Nước dùng trong các ngành khai khoáng, sản xuất nguyên liệu công nghiệp như than, thép, giấy… Đặc biệt ngành thủy điện đã cung cấp nguồn năng lượng điện rất quan trọng từ nước Mức độ sử dụng nước phụ thuộc vào dây chuyền sản suất từng lĩnh vực, nhưng nhìn chung nhu cầu nước trong các ngành công nghiệp là rất lớn

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế, xã hội, đời sống con người ngày càng nâng cao, nhu cầu về dịch vụ và du lịch cũng tăng theo, đặc biệt là

du lịch đường sông, du lịch biển Với lợi thế là quốc gia nhiệt đới có nhiều sông hồ và đường bờ biển dài hàng ngàn kilomet, hàng năm ngành dịch vụ, du lịch trên nước đem lại nguồn thu đáng kể cho nhiều tỉnh thành

Giao thông đường thủy là một trong những con đường tiềm năng và chiến lược,

có ý nghĩa lớn, quyết định nhiều vấn đề không chỉ là kinh tế mà còn là văn hóa, chính trị, xã hội của một quốc gia

Có thể thấy, phần lớn các hoạt động kinh tế đều phụ thuộc rất nhiều vào tài nguyên nước Giá trị kinh tế của nước không phải lúc nào cũng có thể quy đổi thành tiền, bởi vì tiền không phải là thước đo giá trị kinh tế, có những dịch vụ của nước không thể lượng giá được nhưng lại có giá trị kinh tế rất lớn

1.3 NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN SỬ DỤNG NƯỚC

Số lượng và chất lượng nước bị chi phối bởi các yếu tố tự nhiên cũng như nhân sinh Lượng nước dùng cho các hoạt động kinh tế, thành phần cán cân nước, chế độ thuỷ văn và chất lượng nước đã bị thay đổi là hậu quả của việc sử dụng mạnh mẽ tài nguyên nước Nguyên nhân chính là do đa số sông ngòi và hồ vừa là nguồn cấp nước đồng thời cũng là nơi tiếp nhận dòng chảy thải từ sinh hoạt, nông nghiệp và công nghiệp Chế độ thuỷ văn tự nhiên và thành phần hoá học của các hệ thống sông lớn bị phá huỷ bởi các hoạt động của con người

Các dạng chính của hoạt động gây ảnh hưởng và liên quan lớn nhất đến sự thay đổi số lượng và chất lượng tài nguyên nước là: nông nghiệp, công nghiệp, đô thị và sinh hoạt

1.3.1 Sản xuất nông nghiệp

Nông nghiệp là ngành sử dụng nước lớn nhất và hiệu quả sử dụng nước của ngành này sẽ quyết định nguồn cung nước cho các mục tiêu sử dụng khác trong nền kinh tế Nước sử dụng trong nông nghiệp chiếm 81% tổng lượng nước của Việt Nam (Ngân hàng Thế giới, 2019) Nhằm đáp ứng nhu cầu của con người về sản phẩm dinh dưỡng đã dẫn tới sự mở rộng sản xuất nông nghiệp bằng cách áp dụng biện pháp thuỷ lợi vào khai thác các vùng đất mới như đất khô hạn hoặc ẩm ướt Việc sử dụng nước tưới, tiêu nước gây ảnh hưởng lớn tới tài nguyên tự nhiên của nước ngọt trên lãnh thổ Tùy theo biện pháp thực hiện mà tính chất và cường độ của ảnh hưởng này khác nhau Dưới đây đánh giá sự thay đổi cán cân nước, thay đổi chất lượng nước mặt trên lãnh thổ do tưới, tiêu, phân bón và thuốc bảo vệ thực vật sử dụng trong sản xuất

a Ảnh hưởng của tưới

Chế độ nước, dòng chảy trung bình năm, sự phân bố tài nguyên nước trong năm bị ảnh hưởng lớn do tưới Tưới nước còn làm tăng độ khoáng hóa của nước trong sông, hồ

do khi tưới đã đem theo muối tan hòa vào dòng chảy Sự thay đổi về tính chất, cường độ của các đặc trưng dòng chảy phụ thuộc vào địa lý tự nhiên, chế độ thủy văn, phương pháp tưới và kỹ thuật tưới

Đối với các sông nhỏ, các đặc trưng dòng chảy sông ngòi bị ảnh hưởng của tưới chủ yếu là dòng chảy mặt, đối với các hệ thống sông lớn còn ảnh hưởng tới nước dưới đất Trên các lưu vực nhỏ, dòng chảy các sông bé trong vùng cấp nước tưới bị giảm, thậm chí không còn do toàn bộ lượng nước tưới bị bốc hơi Dòng chảy trên các sông lớn

có thể giảm đi nhưng không đáng kể sau khi sử dụng nước tưới

Ảnh hưởng của tưới đến suy giảm dòng chảy có sự khác nhau đáng kể trong các năm, các thời điểm có pha nước khác nhau Những năm thời điểm trong năm có độ ẩm cao, lượng mưa lớn thì dòng chảy giảm không đáng kể, còn các năm thời điểm khô hạn thì dòng chảy giảm rất mạnh

Trong khi tưới, muối từ các vùng đất được tưới bị kéo theo hòa vào dòng chảy làm thay đổi thành phần hoá học và chất lượng nước Lượng muối xâm nhập vào sông nhiều hay ít tùy thuộc vào đặc tính đất đai của vùng được tưới, có thể là hàng chục tấn nhưng cũng có thể là hàng trăm tấn trên một hecta nếu tưới cho đất nhiễm mặn Một lượng muối lớn được đưa vào sông làm độ khoáng hoá của nước tăng đáng kể và làm thay đổi thành phần hoá học của nó Mức tăng độ khoáng hoá phụ thuộc vào tỷ số lưu lượng nước sông

và lưu lượng nước hoàn lại, vào tỷ số độ khoáng hoá của chúng, vào phần trăm đất tưới và tổng diện tích lưu vực sông ngòi

b Ảnh hưởng của tiêu

Ở những vùng đầm lầy và đất thừa ẩm, tiêu nước ảnh hưởng tới sự thay đổi dòng chảy, làm giảm mực nước ngầm, thay đổi các đặc trưng thủy văn của các sông lầy

hóa Mức độ ảnh hưởng của biện pháp tiêu đến chế độ nước sông khác nhau, có thể ảnh hưởng này không đáng kể nhưng có khi lại thể hiện rất rõ ràng Điều này tùy thuộc vào các điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng, địa lý thuỷ văn của lưu vực, vào mức độ đầm lầy hoá của chúng, dạng đầm lầy được tiêu, tính chất tưới tiêu của đất

c Ảnh hưởng của phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, chất thải chăn nuôi

Đối với cây trồng, phân bón là nguồn cung cấp dinh dưỡng không thể thiếu trong toàn bộ quá trình sinh trưởng, phát triển Phân bón đã góp phần đáng kể làm tăng năng suất cây trồng, chất lượng nông sản, đặc biệt là đối với cây lúa ở Việt Nam Theo đánh giá của Viện Dinh dưỡng Cây trồng Quốc tế (IPNI), phân bón đóng góp khoảng 30-35% tổng sản lượng cây trồng Việc sử dụng phân bón đúng theo khuyến cáo của nhà sản xuất sẽ phát huy được những công dụng của chúng, làm cho đất đai trở lên màu mỡ, tăng sản lượng nông sản trên đất Ngược lại, nếu không được sử dụng đúng theo quy định, phân bón sẽ là một trong những tác nhân gây nên sự ô nhiễm môi trường sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là môi trường nước

Trong sản xuất nông nghiệp thâm canh, lượng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng hàng năm khá lớn Một lượng lớn các hóa chất này không được cây trồng hấp thụ, bị rửa trôi vào nước gây ô nhiễm môi trường nước Một số ion có tính linh động cao như amoni nitrat có thể đi xuống tầng sâu gây ô nhiễm tầng nước ngầm, làm tăng nồng độ nitrat trong nước Quá trình tích tụ lâu dần dẫn đến nước bị phú dưỡng, tạo điều kiện cho các loại rong, rêu tảo và thực vật cấp thấp sống trong nước ở tầng mặt, tầng nhận được ánh sáng mặt trời sẽ phát triển rất nhanh Lớp thực vật dày kín trên bề mặt nước làm cản trở ánh sáng mặt trời chiếu xuống tầng nước phía dưới, ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình quang hợp, lượng oxy giải phóng trong nước bị giảm, các tầng nước này bị thiếu oxy Điều này dẫn tới sự sống của các loại sinh vật trong nước bị

đe dọa, nhiều loài sẽ bị chết, làm giảm tính đa dạng sinh học, đồng thời xác của chúng

bị phân hủy sẽ tạo nên các chất độc hại trong nước

Một lượng lớn chất thải từ phân, nước thải, rác thải và dược phẩm dùng trong chăn nuôi góp phần làm trầm trọng thêm mức độ ô nhiễm nước Theo Nguyễn Thế Hinh (2017), 80% của tổng số 84,5 triệu tấn chất thải chăn nuôi tạo ra mỗi năm được thải vào môi trường không qua xử lý Chất thải chăn nuôi mang chất dinh dưỡng, mầm bệnh và các hợp chất dễ bay hơi là nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước

1.3.2 Sản xuất công nghiệp

Trong công nghiệp, phần lớn lượng nước sử dụng vào quá trình sản xuất được trả lại vào sông ngòi và hồ ở dạng nước thải, một phần nhỏ dùng không hoàn lại do đó ảnh hưởng không nhiều đến thay đổi lượng tài nguyên nước các khu vực lớn Tuy nhiên, chất lượng nước ở các sông suối, thủy vực tiếp nhận nguồn nước thải từ sản xuất công nghiệp lại suy giảm rất nhanh Điều này có nghĩa là các nguồn nước này bị nhiễm bẩn bởi nước thải công nghiệp

Nước thải từ các hoạt động sản xuất công nghiệp có thể chứa nhiều chất gây ô nhiễm Lượng nước và thành phần chất nhiễm bẩn trong nước thải công nghiệp phụ thuộc vào loại nhà máy, nguyên, nhiên vật liệu chính, các sản phẩm phụ tham gia vào quá trình sản xuất Nguồn chất thải công nghiệp độc hại lớn có thể được tìm thấy từ các ngành sản xuất như khai thác mỏ, nhà máy bột giấy, thuộc da, các nhà máy đường và sản xuất dược phẩm Chất nhiễm bẩn chủ yếu trong nước thải của các ngành công nghiệp này là: dầu, phenol, kim loại nặng độc hại như asen, chì, thủy ngân, đồng, kẽm

và các hoá chất phức tạp Theo kết quả quan trắc thực hiện trong những năm gần đây, nước mặt ở nước ta bị nhiễm bẩn bằng sản phẩm dầu trong 80% các trường hợp, phenol

- 60%, kim loại nặng - 40%

Nước tự nhiên trong sông, thủy vực không chứa dầu và các sản phẩm dầu nên sự xuất hiện chúng trong nước có thể coi là nhiễm bẩn Sự có mặt trong nước các sản phẩm dầu ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng, phát triển của các sinh vật trong nước, đặc biệt là cá

và nguồn thức ăn của chúng Các sản phẩm dầu phân hóa rất chậm và thành tạo các màng trên mặt nước làm giảm khả năng tự làm sạch của thuỷ vực

Nhiễm bẩn nước mặt bằng phenol (thường có dạng phenol nguyên tử bay) dẫn tới

sự phá vỡ các quá trình sinh học diễn ra trong đối tượng nước

Nước thải từ các ngành hóa chất thường có chứa các hợp chất hữu cơ phức tạp không có trong tự nhiên Các chất này rất khó tẩy rửa bằng biện pháp sinh học và khó tách ra khỏi dòng chảy Điều này đã thúc đẩy sự phát triển sản xuất các chất tẩy rửa tổng hợp - chất khử bẩn ở nhiều nước trên thế giới Việc sử dụng chất tẩy rửa đã làm tăng hàm lượng phospho trong các sông ngòi, từ đó dẫn tới nước trong thuỷ vực bị đổi màu, làm cạn kiệt oxy trong khối nước Mặt trái thứ hai của chất tẩy rửa là nó gây khó khăn cho hoạt động của kênh dẫn, làm giảm các quá trình xáo trộn khi làm sạch nước trên các trạm dẫn nước

Kim loại nặng trong nước thải công nghiệp là mối nguy hại cho con người và sinh vật thủy sinh Các chất này có thể gây ung thư, tổn hại hệ thần kinh của con người

và tiêu diệt sinh vật sống trong nước Nước trong tự nhiên có chứa một số kim loại đồng, kẽm nhưng hàm lượng rất nhỏ như đồng chiếm 1-10 mg/l, kẽm 1-30 mg/l và không ảnh hưởng quá mạnh mẽ tới chất lượng nước Tuy nhiên, hàm lượng các chất này tăng lên do được bổ sung từ nguồn nước thải công nghiệp trực tiếp chảy vào sông ngòi Điều này làm giảm khả năng tự làm sạch của thủy vực Vấn đề lo ngại là đồng và kẽm không thể tách hoàn toàn ra khỏi thuỷ vực mà chỉ có thể thay đổi dạng và tốc độ phân huỷ của chúng

Một trong các nguồn nhiễm bẩn nước từ công nghiệp được quan tâm hiện nay đó

là nhiễm bẩn nhiệt do sự thải nước nóng từ nước làm mát trong các dây chuyền sản xuất, các trạm năng lượng Nước thải nóng đem theo một lượng nhiệt lớn xâm nhập vào sông, hồ và các hồ chứa nhân tạo gây ảnh hưởng khá lớn đến chế độ sinh học và chế độ nhiệt của thuỷ vực

1.3.3 Đô thị và sinh hoạt

a Đô thị hóa

Một trong những vấn đề liên quan đến sử dụng nước là sự tập trung dân cư và phát triển cơ sở hạ tầng ồ ạt ở các thành phố Sự tập trung dân cư, công nghiệp, xây dựng trên các diện tích hữu hạn (trong các nước phát triển, diện tích thành phố và làng mạc kiểu thành phố chiếm 5% diện tích) dẫn tới sự thay đổi mọi thành phần cơ bản của môi trường thiên nhiên: lưu vực không khí, lớp phủ thổ nhưỡng và thực vật, nước mặt

và nước ngầm

Hiện nay, phát triển đô thị nhanh hơn công tác quản trị Mức đô thị hóa cao dẫn tới rủi ro là sự phát triển có thể vượt ngoài quy hoạch, cơ sở hạ tầng và các luật lệ cần thiết để hỗ trợ phát triển đô thị Đến tháng 6/2017, có 805 đô thị, với tỉ lệ đô thị 35,5%

Cụ thể, quy hoạch không gian cho đất và nước là chỉ dẫn phân bố các khu dân cư thường bị tụt hậu Cơ sở hạ tầng và thể chế nhằm phòng chống lũ lụt; cung cấp các dịch

vụ nước; bảo vệ và quản lý tài nguyên nước; thu gom, xử lý và xả nước thải đang phải gắng sức để bắt kịp với đô thị hóa ở nhiều địa phương (Ngân hàng Thế giới, 2019)

Sự thay đổi tài nguyên nước trên các vùng đô thị hoá bao gồm cả về lượng và chất lượng tài nguyên nước

Dân cư đông, phát triển công nghiệp trong đô thị đã làm nhu cầu sử dụng nước tăng lên đáng kể, lượng nước nội tại có thể không đáp ứng được nhu cầu nên đôi khi phải huy động nguồn nước ngoài phạm vi nơi dùng nước Mặt khác, ở các đô thị phần lớn diện tích mặt đất tự nhiên được thay thế bởi nhà cửa, đường xá, cơ sở hạ tầng khác

là nhân tố quan trọng làm giảm quá trình nước thấm xuống đất, tăng dòng chảy mặt Điều này làm thay đổi sự phân bố tài nguyên nước mặt và giảm lượng nước ngầm Lượng nước sử dụng nhiều hơn cũng đồng nghĩa với lượng nước thải ra lớn, chất lượng nước tự nhiên trên lãnh thổ đô thị hoá bị thay đổi bởi lượng nước thải công nghiệp

và sử dụng công cộng cả dòng chảy mặt và nước ngầm Ngoài ra, một lượng nước nhiễm bẩn lớn xâm nhập vào các nguồn nước từ dòng chảy mặt từ lãnh thổ thành phố (còn gọi là nước rửa) và từ mưa khí quyển (dòng chảy mưa rào)

Chất lượng nước thủy vực bị ảnh hưởng rất lớn bởi nước rửa và mưa Các loại nước này đã kéo theo một lượng lớn chất khoáng, hữu cơ từ các nguồn thải trên bề mặt xâm nhập vào dòng chảy Tổng lượng chất nhiễm bẩn trong các nước này ước lượng từ 8-15% tổng lượng vật chất xâm nhập từ nước thải công cộng trên cùng một lãnh thổ Thành phần nước tự nhiên trong các đô thị hóa bị thay đổi bởi các nguồn nước thải dẫn đến hàm lượng oxy hòa tan giảm, nồng độ hòa tan các chất sinh học và hữu cơ tăng, mức độ nhiễm bẩn độc hại tăng

Sự thay đổi về lượng và chất đã dẫn tới việc dòng chảy từ lãnh thổ đô thị hoá khác biệt hẳn với lưu vực tự nhiên Mức độ khác biệt liên quan tới thể tích dòng chảy,

lưu lượng nước cực đại và cực tiểu, tỉ lệ giữa thành phần dòng chảy mặt và dòng chảy ngầm Dòng chảy năm từ lãnh thổ đô thị hoá có thể tăng từ 10% hoặc hơn so với dòng chảy từ lãnh thổ không đô thị hoá

b Sinh hoạt

Trong toàn bộ lượng nước thải xâm nhập vào dòng chảy sông hồ, nước thải sinh hoạt chiếm khoảng gần 20%, còn lại là nước thải công nghiệp và các loại khác Lượng nước thải công nghiệp và lượng vật chất nhiễm bẩn, có thể kiểm soát và làm giảm đi nhờ thay đổi công nghệ sản xuất Tuy nhiên, lượng nước thải sinh hoạt lại rất khó hạn chế vì nó phụ thuộc vào lượng dân cư và điều kiện sống Dân số tăng lên dẫn đến nhu cầu dùng nước tăng, điều kiện kinh tế xã hội phát triển kéo theo các điều kiện vệ sinh dịch tễ trong sinh hoạt cũng sẽ tăng lên, đặc biệt ở các thành phố hiện đại và các điểm dân cư

Lượng chất nhiễm bẩn trong nước thải sinh hoạt thường khá ổn định (thể tích nhiễm bẩn trên một đầu người), do đó có thể tính thể tích nhiễm bẩn dựa vào số dân, thể tích nhu cầu dùng nước, trách nhiệm xã hội

Bảng 1.3 Mức nhiễm bẩn nước thải sinh hoạt (tính cho 1 người dân)

Chất chỉ thị và chỉ tiêu Độ nhiễm bẩn (g/ngày đêm)

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Đặc điểm tài nguyên nước Việt Nam?

2 Vai trò của nước đối với đời sống và sản xuất?

3 Phân tích ảnh hưởng của sản xuất nông nghiệp đến sử dụng nước?

4 Phân tích ảnh hưởng của sản xuất công nghiệp đến sử dụng nước?

5 Phân tích ảnh hưởng của đô thị và sinh hoạt đến sử dụng nước?

Chương 2 ĐẶC TÍNH NƯỚC TRONG LƯU VỰC

Nội dung chương 2 giới thiệu về vòng tuần hoàn thủy văn, đặc tính nước, ô nhiễm

và quá trình tự làm sạch của nước nhằm mục đích giúp sinh viên hiểu và vận dụng được các kiến thức về vòng tuần hoàn thủy văn, đặc tính nước trong lưu vực, quá trình ô nhiễm và quá trình tự làm sạch của nước vào phục vụ khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên nước, công tác quy hoạch, quản lý nguồn nước và các lĩnh vực có liên quan

2.1 VÒNG TUẦN HOÀN THỦY VĂN

2.1.1 Khái quát chung vòng tuần hoàn thủy văn

Vòng tuần hoàn thủy văn là quá trình bay hơi nước từ bề mặt đại dương Khi không khí ẩm được nâng lên, nguội đi và hơi nước ngưng tụ để tạo thành những đám mây Đám mây ẩm vận chuyển trên toàn cầu cho đến khi trở lại bề mặt đất (mưa) Khi nước mưa chạm đất, một trong hai quá trình có thể xảy ra: (i) Một lượng nước nhất định

có thể bay hơi trở lại vào khí quyển; (ii) Nước có thể thấm vào lớp đất mặt và trở thành nước ngầm Nước ngầm thấm vào sông, suối và chảy ra đại dương, từ đại dương hơi nước đưa trở lại khí quyển thông qua thoát hơi nước Sự cân bằng của nước còn lại trên

bề mặt trái đất là dòng chảy mặt, nước chảy vào hồ chứa, sông, suối và chảy ra biển, quá trình này lại lặp lại từ đầu (Daniel Bramer, 2010) Ví dụ một mặt cắt dọc các quá trình của chu trình thủy văn: Bắt đầu bay hơi từ biển vận chuyển vào đất liền ngưng tụ gây mưa xuống đất liền, xuất hiện dòng chảy mặt, dòng chảy ngầm và nước chảy ra biển (Hình 2.1)

Hình 2.1 Mặt cắt dọc các quá trình của chu trình thủy văn

Ở khía cạnh khác, vòng tuần hoàn thủy văn là sự tồn tại và vận động của nước trên mặt đất, dưới đất và trong bầu khí quyển của Trái Đất Nước Trái Đất luôn vận động và chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác, từ thể lỏng sang thể hơi rồi thể rắn và ngược lại Vòng tuần hoàn này đã và đang diễn ra từ hàng tỉ năm và tất cả hoạt động sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vào vòng tuần hoàn thủy văn Vòng tuần hoàn nước không có điểm bắt đầu nhưng chúng ta hiểu vòng này có thể bắt đầu từ các đại dương Mặt Trời điều khiển vòng tuần hoàn nước bằng việc làm nước trên những đại dương nóng lên, nước chuyển từ thể lỏng sang hơi và bay vào trong không khí Những dòng khí bốc lên đem theo hơi nước vào trong khí quyển sẽ bị ngưng tụ thành những đám mây khi có nhiệt độ thấp hơn Luồng không khí di chuyển những đám mây khắp toàn cầu, những phân tử mây va chạm vào nhau, kết hợp với nhau, gia tăng kích cỡ và rơi xuống thành mưa Mưa dưới dạng tuyết được tích lại thành những núi tuyết và băng có thể giữ nước đóng băng hàng nghìn năm Trong những vùng khí hậu ấm áp hơn, khi mùa xuân đến, tuyết tan và chảy thành dòng chảy trên mặt đất, đôi khi tạo thành lũ Phần lớn lượng mưa rơi trên các đại dương hoặc rơi trên mặt đất và trở thành dòng chảy mặt Một phần dòng chảy mặt chảy vào sông theo những thung lũng sông trong khu vực và được trữ trong những hồ nước ngọt hoặc chảy ra đại dương Mặc

dù vậy, không phải tất cả dòng chảy mặt đều chảy vào các sông, có một lượng lớn nước thấm xuống dưới đất Một lượng nhỏ nước được giữ lại ở lớp đất sát mặt và trở thành dòng chảy ngầm Một phần nước ngầm chảy ra thành các dòng suối nước ngọt Nước ngầm tầng nông được rễ cây hấp thụ rồi thoát hơi qua lá cây

Hình 2.2 Vòng tuần hoàn nước

Ngoài ra, một hiện tượng đặc biệt của thực vật là giảm dòng chảy mặt, nghĩa là giữ nước bề mặt thực vật sau đó sẽ bốc hơi Một phần của nước thấm có thể bay hơi từ lớp đất mặt Phần còn lại của nước thấm vào đất được giữ lại bởi đất, sau đó được rễ cây hấp thụ Quá trình thấm hoặc dòng chảy tiếp theo phụ thuộc vào chế độ nhiệt độ của hệ thống khí quyển - thực vật - đất (SPAS) Sự thoát hơi nước là một trong những thành phần cân bằng nước quan trọng nhất không chỉ về số lượng mà còn vì tầm quan trọng của nó trong quá trình sản xuất sinh khối Phương trình cân bằng nước cơ bản có thể được viết cho một khu vực của lưu vực với thời gian 1 năm Nó biểu thị sự phân phối tổng lượng mưa hàng năm (P) bằng dòng chảy mặt (ROFF) và lượng nước bay hơi (E)

I là lượng nước tưới

Oi là nước chảy vào lưu vực

E là lượng nước bay hơi

ROFF là dòng chảy mặt và t là thời gian

Như vậy, về cơ bản vòng tuần hoàn thủy văn có hai chức năng quan trọng đối với nhu cầu của con người:

- Chức năng đầu tiên là bảo đảm số lượng nước tái tạo trên bề mặt đất trong điều kiện cân bằng động Ước tính mỗi năm trái đất nhận khoảng 5,77 × 105km3 Nước bốc hơi từ bề mặt đại dương (khoảng 5,03 × 105km3) và từ đất liền (khoảng 7,4 × 104km3) Lượng nước mưa xuống đại dương khoảng 4,58 × 105km3 và khoảng 1,19 × 105km3 xuống đất liền Như vậy, so sánh giữa lượng mưa và lượng bốc hơi trên mặt đất thì lượng nước từ đại dương là chính với khoảng 4,5 × 104km3 Nước ngọt để hỗ trợ nhu cầu cuộc sống và các hoạt động kinh tế của con người Tất nhiên, một lượng nước tương đương cuối cùng sẽ chảy ra đại dương qua các con sông (khoảng 4,3 × 104

km3/năm) và dòng nước ngầm (khoảng 2,0 × 103 km3/năm) để hoàn thành vòng thủy văn toàn cầu (Kuchment, 2004; Kundzewicz, 2008)

- Chức năng thứ hai là bảo đảm chất lượng nguồn nước Trước hết, sự bốc hơi nước từ bề mặt đại dương là một quá trình khử mặn nước bằng cách chỉ chiết xuất các phân tử H2O từ nước biển trong khi để lại các chất muối trong biển

2.1.2 Các chỉ số đặc tính lưu vực

a Định nghĩa lưu vực

Lưu vực là phần diện tích bề mặt đất trong tự nhiên mà toàn bộ lượng nước mưa khi rơi xuống sẽ tập trung lại và thoát qua một cửa ra duy nhất hoặc nhiều cửa (lưu vực sông Hồng, lưu vực sông Cửu Long) Một lưu vực có thể chỉ vài hecta như trong các ao nhỏ hoặc hàng trăm kilomet vuông như trong các dòng sông Tất cả các lưu vực có thể được chia thành các tiểu lưu vực nhỏ hơn (Hình 2.3; 2.4) Diện tích lưu vực được xác định qua bản đồ địa hình Có thể phân biệt diện tích lưu vực mặt và diện tích lưu vực ngầm Thông thường, hai diện tích này không trùng nhau, song do việc xác định chính xác diện tích lưu vực ngầm khá khó nên khi tính toán thường chỉ dùng diện tích lưu vực mặt và thuật ngữ diện tích lưu vực là chung cho cả hai khái niệm trên

Hình 2.3 Sơ đồ lưu vực

(Nguồn: Ellen Leipner, 2015)

Để tính diện tích lưu vực, cần xác định chiều dài, chiều rộng của lưu vực như sau:

- Chiều dài lưu vực L (km) là khoảng cách xác định theo đường thẳng từ cửa sông đến điểm xa nhất trên đường phân thủy Trong trường hợp lưu vực dạng hình cong, chiều dài lưu vực đo theo đường trung tuyến dẫn qua trung tâm lưu vực (Hình 2.3)

- Độ rộng trung bình lưu vực Btb (km) là tỷ số giữa diện tích F và chiều dài lưu

Ví dụ, lưu vực sông Cửu Long có 03 nhánh sông chính Sông Tiền có 06 cửa (cửa Tiểu, cửa Đại, cửa Ba Lai, cửa Hàm Luông, cửa Cô Chiên, cửa Cung Hậu) Sông Cổ Chiên chảy qua 2 tỉnh Vĩnh Long và Bến Tre Đến khúc vào địa phận tỉnh Trà Vinh và gần ra biển thì bị cù lao Long Trị, Long Hòa chia thành 2 cửa: cửa Cổ Chiên, cửa Cung Hầu Sông Hậu bắt đầu chảy vào Việt Nam từ thị trấn Long Bình, huyện An Phú, tỉnh

An Giang Sau đó chảy qua một loạt tỉnh, cuối cùng đổ ra biển ngay chỗ cù Lao Dung (tỉnh Sóc Trăng), chia làm 2 nhánh đổ ra 3 cửa: cửa Định An, cửa Tranh Đề, cửa Bát Xắc

Hình 2.4 Sơ đồ các cửa sông sông Cửu Long

Nguồn: Đặng Đăng Tùng & cs., 2016

Trong lưu vực khi mưa xuống, nước chảy từ cao xuống thấp, cuối cùng nó sẽ di chuyển đến điểm trung tâm Tốc độ thoát nước đến điểm trung tâm phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như loại đất, mật độ thực vật và độ dốc của địa hình Ranh giới của một lưu vực được vẽ bởi đường phân thủy

b Các chỉ số đặc trưng của lưu vực

Các đặc trưng dòng chảy: Theo Điều 7 Thông tư 64/2017/TT-BTNMT, đặc trưng của lưu vực được chia thành:

- Phân bố dòng chảy năm

- Các đặc trưng dòng chảy năm

- Các đặc trưng dòng chảy mùa cạn (Dòng chảy tháng nhỏ nhất, trung bình tháng nhỏ nhất và trung bình 3 tháng nhỏ nhất)

Các chỉ số điều kiện:

- Tiêu chuẩn chất lượng nước của quốc gia/cộng đồng - Thông tin được báo cáo bởi cộng đồng và quốc gia về tỉ lệ nước trong lưu vực đáp ứng tất cả yêu cầu sử dụng trong vùng

- Tư vấn tiêu dùng cá và động vật hoang dã, khuyến nghị của cộng đồng hoặc quốc gia để hạn chế tiêu thụ cá hoặc thu hoạch tại địa phương do sự hiện diện của chất gây ô nhiễm

- Các chỉ số về chất lượng nước nguồn nước uống

- Tải lượng chất ô nhiễm được thải ra trên giới hạn xả thải được phép

- Tiềm năng dòng chảy đô thị: tiềm năng của các tác động dòng chảy đô thị được ước tính dựa trên tỉ lệ phần trăm bề mặt không thấm nước trong lưu vực (đường, bãi đậu

xe, mái nhà…)

- Chỉ số tiềm năng dòng chảy nông nghiệp gồm: chỉ số tiềm năng dòng chảy nitơ; phân phối trầm tích theo mô hình cho các dòng sông và suối; chỉ số tiềm năng dòng chảy thuốc trừ sâu

- Thay đổi dân số: tốc độ tăng dân số như là sự thay thế của nhiều hoạt động gây căng thẳng từ quá trình đô thị hóa

- Sửa đổi thủy văn - Đập: chỉ số này cho thấy khối lượng hồ chứa tương đối trong lưu vực

- Chỉ số độ nhạy cảm ô nhiễm cửa sông: điều này đo lường mức độ nhạy cảm của cửa sông đối với ô nhiễm dựa trên các đặc điểm vật lý và xu hướng tập trung các chất

ô nhiễm

2.1.3 Tài nguyên nước mưa

Nguồn nước chính cho sản xuất nông nghiệp trên thế giới là mưa Ba đặc điểm chính của mưa là lượng mưa, tần suất mưa và cường độ mưa, giá trị trên thay đổi theo thời gian và không gian Xác định chính xác ba đặc điểm chính là điều cần thiết cho kế hoạch sử dụng nước đầy đủ

Các thông số này được đo đạc và lưu trữ tại các trạm khí tượng thủy văn Hồ sơ lượng mưa hàng ngày đã được lưu trữ cho năm, định mức và độ lệch tiêu chuẩn đã được

xác định, lũ lụt và hạn hán đã được xác định Dữ liệu cập nhật liên tục để sử dụng dự báo xu hướng mưa phục vụ cho điều chỉnh quy hoạch nông nghiệp

Hầu hết, nước mưa được sử dụng trong canh tác nông nghiệp Vì vậy, cần phải đánh giá lượng mưa có cung cấp đầy đủ cho cây trồng hay không? Nếu là không đủ, nó

có thể được bổ sung do tưới nước? Ngược lại, lượng nước mưa dư thừa có thể được xử

lý và làm thế nào có thể giảm lãng phí bằng cách thay đổi phương thức quản lý Chuỗi

dữ liệu dài hạn về lượng mưa càng dài và được xử lý để tính hiệu quả của các dự án quản lý nước

Pharande & Dastane (1964) thống kê ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực nông nghiệp của dữ liệu về lượng mưa hữu hiệu:

- Các dự án thiết kế thủy lợi trên cơ sở kinh tế lợi nhất

- Dựa trên yêu cầu sử dụng đất đề ra các yêu cầu tưới tiêu cho cây trồng

- Nâng cao hiệu quả điều hành dự án tưới tiêu từ năm này sang năm khác

- Chuẩn bị kế hoạch hoạt động nông nghiệp khác trong vùng được tưới tiêu

- Quy hoạch trồng trọt trong khu vực không được tưới hoặc sử dụng nước mưa

- Thiết kế các dự án thoát nước và cải tạo đất

- Xây dựng chương trình quy hoạch đất và bảo vệ nguồn nước

- Phân vùng sinh thái nông nghiệp

Thornthwaite (1931) đưa ra khái niệm về chỉ số mưa hữu hiệu (Re) được tính toán

từ lượng mưa tháng và bốc hơi Bốc hơi được thể hiện bằng thông số nhiệt độ Công thức 2.4:

(2.4)trong đó: Re: Lượng mưa hữu hiệu (inches)

R: lượng mưa hàng tháng (inches)

a Các thành phần chính của một trận mưa

Hình 2.5 Thành phần chính của một trận mưa

Nguồn: Pharannde & Dastance (1964)

Khi mưa, nước mưa được chia ra các phần khác nhau (Hình 2.5) Trước khi nước mưa rơi xuống mặt đất, có một phần nước bay hơi vào khí quyển (A), lượng bay hơi này không thể đo được, nhưng làm tăng độ ẩm không khí, giảm nhiệt độ và giảm quá trình mất nước do bay hơi từ trên đồng ruộng Lượng nước bay hơi này có thể di chuyển sang khu khác

Nước mưa được cây trồng sử dụng (B) bao gồm một phần được giữ lại trong lá cùng với quang hợp tạo ra sinh khối và mất do bay hơi (B1), một phần có thể rơi xuống mặt đất (B2) Khi mưa nhỏ toàn bộ lượng mưa được giữ lại trên lá, nếu mưa nhỏ coi như mưa vô hiệu

Tổng lượng mưa

Sử dụng nước do cây trồng Phá hủy mặt đất

Bay hơi vào không khí

Tiêu khỏi mặt đất Tạo ra sinh khối và

bay hơi

B2 B1

Thấm sâu

C1

C3 C2

Sử dụng ở

nơi khác

Thấm sâu dưới vùng rễ

Giữ lại trong đất

Khi nước mưa tiếp xúc với mặt đất (C), một phần thấm xuống đất (C2), một phần nước đọng trên mặt đất (C3) và một phần chảy trên bề mặt (C1) Những yếu tố ảnh hưởng đến dòng chảy mặt và thấm sâu có quan hệ lẫn nhau Lượng nước mất do dòng chảy mặt được giữ lại có thể cung cấp để sử dụng cho mục đích nông nghiệp (C1-1) hoặc có thể sử dụng cho nơi khác ở phần hạ lưu (C1-2-1)

Một phần lượng mưa đọng lại trên mặt đất (C3) Lượng nước này mất do bay hơi hoặc thấm xuống đất, lượng nước cung cấp cho cây trồng và tạo ra áp lực đối với vấn đề tiêu nước

Một phần lượng nước thấm vào đất (C2) được giữ lại xung quanh hạt đất thành lớp nước mỏng, đó là lượng nước dự trữ vùng rễ (C2-1), một phần khác di chuyển ra ngoài vùng rễ (C2-2), một phần nước dự trữ có thể không hiệu quả nếu đất ở thời kỳ bỏ hóa Lượng nước này không hữu hiệu khi cây trồng sinh trưởng trong mùa mưa trong thời kỳ phát dục làm rụng hoa, quả, chậm thời gian thu hoạch, giảm chất lượng sản phẩm Nước có hại cho sinh trưởng là trận mưa không hiệu quả (C2-1-1) Một phần nước dự trữ trong vùng rễ đã thúc đẩy sinh trưởng của cây trồng, có thể được sử dụng cho nhu cầu nước (C2-1-2) Một phần dự trữ trong đất sau thu hoạch (C2-1-3) là lượng nước ban đầu cho vụ sản xuất kế tiếp

Nước mất bên dưới vùng rễ do thấm sâu xuống nước ngầm hoặc sông suối (C2-2) Lượng nước này thậm chí rất quan trọng để rửa mặn với vùng khô hạn hoặc bán khô hạn (C2-2-1) Phần thấm sâu này nếu không sử dụng để rửa muối thì sẽ nạp vào tầng nước ngầm

b Lượng mưa hữu hiệu

Lượng mưa hữu hiệu là lượng mưa có ích hoặc được sử dụng bởi cây trồng, lượng nước này phụ thuộc vào nhiều yếu tố

* Quan niệm về lượng mưa hữu hiệu:

Lượng mưa hữu hiệu đã được giải thích khác nhau không chỉ bởi các chuyên gia trong các lĩnh vực khác nhau mà còn bởi những người sử dụng nước trực tiếp trong cùng lĩnh vực;

Kỹ sư công trình quan niệm mưa hữu hiệu là nước cung cấp để uống từ bể chứa hoặc hồ chứa (C1.2.2, Hình 2.5);

Kỹ sư thủy lợi quan niệm mưa hữu hiệu là nước lưu trữ trực tiếp và nước chảy tràn từ các vùng lân cận gián tiếp vào vùng tưới (cũng C1.2.2, Hình 2.5);

Kỹ sư thủy điện quan niệm mưa hữu hiệu là nước chảy vào các tubin phát điện (C1.2.1, Hình 2.5);

Kỹ sư địa chất quan niệm mưa hữu hiệu là nước chảy xuống nước ngầm để nâng cao mực nước ngầm hoặc mực nước giếng (C1.2.2 và C2.2, Hình 2.5);

Kỹ sư tiêu nước quan niệm dòng chảy mặt và thấm sâu là có ý nghĩa lớn nhất;

Các nhà lập kế hoạch cho rằng tất cả nước mặt trước khi chảy khỏi lưu vực được

sử dụng cho nông nghiệp hoặc công nghiệp, giao thông thủy hoặc quân sự thì được gọi

là lượng mưa hữu hiệu (B; C1.1; C1.2.1; C2.1.2; C2.2.1; C3) Trong rừng, lá khô rụng

và những cành con đã hình thành một lớp thảm dày trên bề mặt đất Thảm này chặn một lượng mưa đáng kể và tăng cường dung lượng chứa nước của rừng Tại vùng đất nông nghiệp được tưới, lượng mưa hữu hiệu được quan tâm ở những mức khác nhau:

Hệ thống thủy lợi, trang trại, đồng ruộng Kỹ sư thủy lợi quan tâm nước mưa dự trữ để tưới là mưa hữu hiệu Với trận mưa nhỏ dưới 10mm không có ý nghĩa trong lập kế hoạch tưới;

Kỹ sư nông nghiệp coi mưa hữu hiệu là một phần lượng mưa cung cấp nước trực tiếp cho cây trồng, một phần chảy khỏi khu vực trồng trọt nhưng đã được trạm bơm cung cấp nước trở lại cho cây trồng (B; C1.1; C2.1.2 và C3) Đối với đất nông nghiệp khô cạn, khi đất bỏ hóa, lượng mưa hữu hiệu là lượng nước giữ lại trong đất cho vụ canh tác kế tiếp

* Các yếu tố ảnh hưởng đến lượng mưa hữu hiệu:

- Đặc tính của mưa: Cường độ mưa lớn làm giảm lượng mưa hữu hiệu, tăng dòng chảy mặt và giảm lượng nước thấm sâu Lượng mưa ít nhưng phân bố đồng đều theo thời gian sẽ tốt hơn trận mưa lượng lớn Ví dụ: lượng mưa năm nhỏ hơn 100mm đối với vùng khô hạn thì hiệu quả hơn vùng khác Đối với vùng cường độ mưa lớn, lượng mưa tập trung thì hiệu quả sử dụng nước mưa giảm (ở miền Bắc Việt Nam, vụ đông mưa hữu hiệu đạt 100%, mùa mưa chỉ đạt 30-40%) Các yếu tố ảnh hưởng đến lượng mưa hữu hiệu được thể hiện ở (Bảng 2.2);

- Thông số khí tượng khác: Giá trị trung bình nhiệt độ, bức xạ, độ ẩm, tốc độ gió giữa các năm ít ảnh hưởng hơn là tổng lượng mưa;

- Đặc điểm đất: Đất phẳng dòng chảy chậm hơn đất dốc, đất gồ gề, lượng sóng dòng chảy mặt ít hơn;

Bảng 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến mưa hữu hiệu

1 Mưa Tổng lượng mưa, cường độ, tần suất, phân phối theo không gian cũng như thời gian

2 Yếu tố khí tượng khác Nhiệt độ, bức xạ, độ ẩm tương đối, tốc độ gió

3 Đặc điểm đất đai Địa hình, độ dốc, kiểu sử dụng đất

4 Đặc tính đất Độ sâu tầng đất, kết cấu, cấu trúc, dung trọng, muối và hàm lượng chất hữu cơ

5 Đặc tính nước trong đất Áp suất nước, chất lơ lửng, đặc tính keo, độ nhớt, nhiệt độ, tính chất của muối hòa tan (Na+

, N0 3-)

7 Quản lý đồng ruộng Loại đất, mức độ san phẳng, loại bố trí thửa

8 Hệ thống kênh Kích thước, độ dốc, hình dạng, độ nhám

9 Đặc tính thời vụ Bản chất của cây trồng, độ sâu của hệ thống rễ, mức độ che phủ mặt đất, giai đoạn tăng trưởng, luân canh cây trồng

- Tính chất đất: Đất là môi trường quan trọng giữ nước và cây, được ví như một

hồ chứa để cung cấp nước cho cây trồng Do đó, tính chất hấp thụ, áp suất và chuyển động của nước ảnh hưởng đến lượng mưa hữu hiệu Lượng mưa hữu hiệu làm tăng khả năng giữ nước trong đất Lượng nước được giữ lại trong đất phụ thuộc vào độ sâu lớp đất, kết cấu, cấu trúc và hàm lượng chất hữu cơ Lượng nước cung cấp cho cây trồng khác nhau đáng kể trong các loại đất khác nhau Đất cát có thể giữ được 10mm mỗi mét chiều sâu, đất sét giữ được khoảng 100mm lớp nước Độ sâu của đất lớn thì lượng mưa hữu hiệu lớn hơn Trạng thái độ ẩm ban đầu trong đất cũng ảnh hưởng đến lượng mưa hữu hiệu Nếu mưa sau khi tưới, nước bị mất thông qua thấm sâu hoặc chảy trên bề mặt lớn hơn, nếu đất khô thì hiệu quả nước mưa cao hơn, kết quả là tiết kiệm được nước tưới

Tỉ lệ lượng mưa hiệu quả trong tưới tiêu thấp hơn so với khu vực không được tưới;

- Đặc tính dòng chảy mặt: Trên mặt đất, nước mưa thường trở thành dòng chảy mặt và làm thay đổi tính chất lý, hóa học của nước Độ sâu lớp nước ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến độ đục, độ nhớt, nhiệt độ và bản chất của các muối như natri, nitrat hòa tan trong nước;

- Nước ngầm: Lượng mưa hữu hiệu lớn khi mức nước ngầm sâu và nhỏ khi mực nước ngầm nông Mực nước ngầm thường dao động (trước khi bắt đầu mưa, mực nước

có thể khá sâu; trong mùa mưa, nước ngầm có thể tăng lên gần mặt đất) Nếu nước ngầm bị nhiễm mặn, nó có thể gây hại cho cây trồng, đặc biệt khi nước ngầm gần mặt đất Hiệu quả sử dụng lượng mưa có thể tăng khi muối được pha loãng;

- Quản lý đồng ruộng: Quản lý đồng ruộng ảnh hưởng đến dòng chảy mặt, tính thấm hoặc bốc hơi nước cũng ảnh hưởng đến mức độ mưa hữu hiệu Đập, ruộng bậc thang, cày, mặt đất lượng sóng, phủ gốc giảm dòng chảy mặt và tăng lượng mưa hữu hiệu;

- Đặc tính hệ thống kênh: Kích thước, hình dạng, độ dốc và độ nhám của kênh ảnh hưởng đến tốc độ của dòng chảy bề mặt Do đó, các yếu tố này cũng rất quan trọng góp phần ảnh hưởng đến mưa hữu hiệu;

- Đặc tính thời vụ: Cây trồng tiêu thụ nước làm giảm độ ẩm đất, do đó lượng mưa hữu hiệu tỉ lệ thuận với tỉ lệ hấp thu nước của cây Đặc điểm thời vụ ảnh hưởng đến tỉ lệ hấp thu nước là mức độ che phủ mặt đất, độ sâu bộ rễ và giai đoạn phát triển Bốc hơi cao trong quá trình sinh trưởng và giai đoạn ra hoa sau đó giảm ở thời kỳ chín Độ ẩm đất trong các lớp sâu hơn chỉ có thể được khai thác khi rễ ăn sâu vào tầng này Lượng mưa ngay trước khi thu hoạch là lãng phí và lượng mưa hữu hiệu nhỏ

2.1.4 Dòng chảy sông ngòi và lũ lụt

Dòng chảy sông ngòi là lượng nước chảy trong sông, suối hoặc lạch nước

Con người sử dụng nước sông cho nhu cầu nước sinh hoạt và nước tưới, sản xuất

ra điện, làm sạch chất thải (xử lý nước thải), giao thông thuỷ Sông ngòi còn là môi trường sống chính cho tất cả các loài động và thực vật nước Sông ngòi bổ sung cho nước ngầm dưới mặt đất qua lòng sông và đại dương

Dòng chảy sông ngòi luôn thay đổi theo thời gian, đặc biệt mùa mưa Mưa làm tăng mực nước sông và mực nước sông có thể tăng ngay khi mưa ở rất xa trên lưu vực sông Nước mưa trên lưu vực cuối cùng phải chảy ra ở cửa sông Sông lớn có lưu vực sông rộng, sông nhỏ có lưu vực sông hẹp hơn Lượng mưa tác động đến dòng chảy, mực nước sông phụ thuộc vào kích thước sông và diện tích lưu vực Trong các sông lớn mực nước lên xuống chậm hơn các sông nhỏ, mực nước sông có thể lên xuống tính theo phút

và giờ (lưu vực nhỏ), biến đổi mực nước lên xuống và thời gian lũ lên có thể kéo dài vài ngày (lưu vực nhỏ lớn)

a Dòng chảy

Dòng chảy tối thiểu: “Dòng chảy tối thiểu là dòng chảy ở mức thấp nhất cần thiết

để duy trì dòng sông hoặc đoạn sông nhằm bảo đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy sinh và bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử dụng nguồn nước của các đối tượng sử dụng nước” (Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13)

“Dòng chảy môi trường là dòng chảy ở mức tối thiểu cần thiết để duy trì dòng sông bảo đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái và bảo đảm cho hoạt động khai

thác, sử dụng tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước trong lưu vực sông” (Bộ Tài nguyên Môi trường, 2017a)

Để hệ sinh thái và các đối tượng sử dụng nước khác hoạt động bình thường, dòng chảy môi trường đảm bảo được các tiêu chí như sau:

- Đảm bảo nhu cầu nước cho giao thông thủy

- Đảm bảo nhu cầu nước cho hệ sinh thái phát triển ở mức độ bình thường (đảm bảo mức độ nơi cư trú, sinh sản của các loài sinh vật)

- Đảm bảo chất lượng nước trên hệ thống nước cấp cho sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, thủy sản và cho các nhu cầu khác

- Đảm bảo giữ nguyên được ranh giới xâm nhập mặn như ở mức độ hiện trạng

b Đơn vị đo dòng chảy

Trong tính toán thủy văn, để nghiên cứu dòng chảy, người ta thường dùng 7 đại lượng với đơn vị đo cơ bản:

- Lưu lượng nước (Q): Lưu lượng nước là lượng nước chảy qua một mặt cắt trong đơn vị thời gian (m3/s) Ngoài ra, trong thực tế còn dùng lưu lượng bình quân ngày, 10 ngày, tháng, năm và nhiều năm

- Tổng lượng dòng chảy (W): Tổng lượng dòng chảy là lượng nước đi qua một mặt cắt nào đó trong thời đoạn ΔT đơn vị là m3 hay km3 Quan hệ giữa tổng lượng W và lưu lượng Q là:

(2.5)

- Môđun dòng chảy (q) hoặc (M): Môđun dòng chảy là lượng nước có khả năng sinh sản ra trên một đơn vị diện tích lưu vực (1km2) trong một đơn vị thời gian, đơn vị

là m3/s.km2 hay l/s.km2 Giữa môđun lưu lượng q (hoặc M) và lưu lượng Q có quan hệ như sau:

trong đó Q: lưu lượng nước (m3/s),

F: diện tích lưu vực tới mặt cắt khống chế (ha) Cũng như lưu lượng, môđun cũng có thể là môđun tức thời hoặc môđun trung bình thời đoạn

- Lớp dòng chảy (y): Lớp dòng chảy là chiều cao của lớp nước được tạo thành trong khi mưa trải đều ra trên bề mặt diện tích lưu vực Đơn vị của lớp dòng chảy có cùng đơn vị với mưa (mm) Giữa tổng lượng, môđun dòng chảy q và lớp dòng chảy y có quan hệ với nhau:

(2.7) Trong tính toán thường lấy thời hạn là năm Do đó, giữa mô đun q và lớp dòng chảy y với thời hạn là năm có quan hệ như sau:

hoặc

Từ công thức (2.8), (2.9): nếu biểu thị chiều cao lớp dòng chảy bằng y (mm/năm)

và diện tích lưu vực là F (km2) thì tổng lượng dòng chảy từ diện tích này là W sẽ bằng:

- Hệ số dòng chảy (η): Hệ số dòng chảy là tỷ số giữa chiều cao lớp dòng chảy y trong thời đoạn nào đó và lượng mưa rơi tương ứng χ với thời đoạn đó trên lưu vực:

dự báo trước địa điểm xảy ra

- Lũ sông: Xảy ra trên sông khi có mực nước cao hơn và tốc độ dòng nước nhanh

hơn mức bình thường, do các trận mưa lớn ở đầu nguồn gây ra Vùng đồng bằng sông Cửu Long lũ sông có thể xuất hiện từ từ, trên các sông thuộc Trung Bộ xuất hiện nhanh hơn

- Lũ ven biển (nước biển dâng): Xuất hiện khi sóng biển dâng cao đột ngột kết hợp với triều cường, phá vỡ đê hoặc tràn qua đê biển vào đất liền và làm nước sông không chảy thoát ra biển được, gây ra ngập lụt đột ngột Lũ ven biển thường xảy ra khi

có áp thấp nhiệt đới hoặc bão vào gần bờ biển

* Lụt

Lụt là hiện tượng nước trong sông, hồ tràn ngập một vùng đất Lụt cũng có thể là ngập do thủy triều, nước biển dâng do bão Lụt có thể xuất hiện khi nước trong sông, hồ tràn qua đê hoặc gây vỡ đê làm cho nước tràn vào các vùng đất được đê bảo vệ Lụt có thể chia thành các dạng sau:

- Lụt ven sông

- Lụt chậm: Do mưa kéo dài (thường gặp ở các vùng nhiệt đới) hay do tuyết tan nhanh (thường ở vùng ôn đới) làm lượng nước đổ xuống vượt mức chứa của kênh đào hay sông ngòi Mưa rào, mưa bão, áp thấp nhiệt đới là những nguyên nhân khác của lụt loại này

- Lụt nhanh: Xảy ra nhanh chóng và thường do các cơn bão mạnh

- Lụt hạ lưu: Do ảnh hưởng kết hợp sức gió mạnh của bão làm triều dâng cao

- Lụt ven biển: Do những cơn bão biển dữ dội hay thảm họa khác như sóng thần

- Lụt do thảm họa: Do vỡ đê, động đất, núi lửa,