BÀI GIẢNG MÔN HỌC QUY HOẠCH VÀ PHÂN BỔ NGUYÊN NƯỚC

MỤC LỤC CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN QUY HOẠCH HỆ THỐNG TÀI NGUYÊN NƢỚC.......7 1.1. Tổng quan về tài nguyên nƣớc và hiện trạng sử dụng nguồn nƣớc......................7 1.1.1. Tổng quan tài nguyên nƣớc ...........................................................................7 1.1.1.1. Tài nguyên nƣớc trên Thế giới ...............................................................7 1.1.1.2. Tài nguyên nƣớc Việt Nam ..................................................................21 1.1.2. Hiện trạng khai thác sử dụng nguồn nƣớc ở Việt Nam..............................29 1.1.2.1. Khai thác sử dụng nguồn nƣớc mặt......................................................29 1.1.2.2. Khai thác sử dụng nguồn nƣớc dƣới đất...............................................34 1.2. Hệ thống Tài nguyên nƣớc .................................................................................34 1.2.1. Định nghĩa hệ thống Tài nguyên nƣớc ........................................................34 1.2.1.1. Định nghĩa hệ thống .............................................................................34 1.2.1.2. Định nghĩa hệ thống trong Tài nguyên nƣớc (Dooge, 1973) ...............35 1.2.1.3. Sơ đồ hóa hệ thống tài nguyên nƣớc ....................................................35 1.2.2. Đặc trƣng và đặc điểm hệ thống TNN.........................................................35 1.2.2.1. Đặc trƣng hệ thống TNN ......................................................................35 1.2.2.2. Đặc điểm hệ thống TNN.......................................................................35 1.2.3. Phân loại hệ thống TNN ..............................................................................36 1.2.4 Các thành phần hệ thống TNN .....................................................................37 1.3. Quy hoạch HTTNN ............................................................................................38 1.3.1. Khái niệm quy hoạch HTTNN ....................................................................38 1.3.2. Mục tiêu, nhiệm vụ của quy hoạch và quản lý tài nguyên nƣớc .................39 1.3.2.1. Mục tiêu (22, QH QL NN, HVK).........................................................39 1.3.3. Các bài toán quy hoạch HTTNN (NĐ 120/2008 CP)..................................39 1.3.3.1. Nội dung chủ yếu của quy hoạch phân bổ tài nguyên nƣớc trong lƣu vực sông.............................................................................................................39 1.3.3.2. Nội dung chủ yếu của quy hoạch bảo vệ tài nguyên nƣớc lƣu vực sông ...........................................................................................................................40 1.3.3.3. Nội dung chủ yếu của quy hoạch phòng, chống và khắc phục hậu quả tác hại do nƣớc gây ra trong lƣu vực sông. .......................................................41 1.3.3.4. Những nội dung cơ bản của bài toán Quy hoạch Tài nguyên nƣớc .....41 Khoa Tài nguyên nƣớc – Đại học Tài nguyên và Môi trƣờng Hà Nội 4 1.3.4. Cách tiếp cận trong quy hoạch HTTNN......................................................48 1.3.5. Các yếu tốt trong quy hoạch HTTNN .........................................................49 1.3.5.1. Yếu tố kỹ thuật .....................................................................................49 1.3.5.2. Yếu tố kinh tế .......................................................................................49 1.3.5.3. Yếu tố thể chế .......................................................................................50 1.3.6. Quy mô quy hoạch HTTNN ........................................................................50 1.3.6.1. Quy hoạch theo mục đích .....................................................................50 1.3.6.2. Quy hoạch theo ngành ..........................................................................50 1.3.6.3. Quy hoạch theo không gian..................................................................51 1.3.6.3. Quy hoạch theo thời gian......................................................................52 1.3.7. Các bƣớc quy hoạch HTTNN......................................................................52 1.3.7. 1. Kiểm kê đánh giá tài nguyên nƣớc ......................................................52 1.3.7. 2. Xác định những yêu cầu về nƣớc ........................................................52 1.3.7.3. Hoạch định chiến lƣợc và phƣơng án khai thác nguồn nƣớc ...............53 1.3.7.4. Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá quy hoạch ..................................53 1.3.7. 5. Mô hình hoá hệ thống nguồn nƣớc......................................................54 1.3.7.6. Phân tích đánh giá các phƣơng án quy hoạch ......................................54 1.3.7.7. Quyết định ............................................................................................55 CHƢƠNG 2. PHÂN TÍCH KINH TẾ TRONG QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ HỆ THỐNG TÀI NGUYÊN NƢỚC ...............................................................................56 2.1. Nhiệm vụ và nội dung phân tích kinh tế trong QHHTTNN...........................56 2.2. Một số khái niệm cơ bản ....................................................................................56 2.2.1. Khái niệm chung về kinh tế .........................................................................56 2.2.2. Khái niệm về phân tích tài chính và phân tích kinh tế ................................57 2.2.2.1. Phân tích tài chính ................................................................................58 2.2.2.2 Phân tích kinh tế ....................................................................................58 2.2.3. Khái niệm về chi phí và lợi ích....................................................................59 2.2.3.1. Theo quan điểm tài chính .....................................................................59 2.2.3.2. Theo quan điểm kinh tế ........................................................................59 2.2.3.3. Ví dụ .....................................................................................................60 Khoa Tài nguyên nƣớc – Đại học Tài nguyên và Môi trƣờng Hà Nội 5 2.2.4. Giá trị và giá cả............................................................................................61 2.3. Nhân tố triết khấu ...............................................................................................62 2.3.1. Giá trị tiền tệ theo thời gian.........................................................................62 2.3.2. Sơ đồ dòng tiền tệ ........................................................................................64 2.3.3. Nhân tố triết khấu ........................................................................................65 2.4. Phân tích chi phí lợi ích ......................................................................................67 2.4.1. Phƣơng pháp giá trị hiện tại thuần...............................................................68 2.4.2. Phƣơng pháp giá trị tƣơng lai thuần (Net Future Worth Method) ..............69 2.4.3. Phƣơng pháp giá trị hàng năm thuần (Net Annual Worth Method)............70 2.4.4. Phƣơng pháp chỉ số nội hoàn.......................................................................71 2.4.5. Phƣơng pháp tỷ số lợi ích – chi phí (Cost – Benefit Ratio) ........................72 3.4 Giá nƣớc và định giá nƣớc...................................................................................73 CHƢƠNG 3 MÔ HÌNH HOÁ TRONG QUY HOẠCH HỆ THỐNG TÀI NGUYÊN NƢỚC............................................................................................................................74 3.1. Vai trò của mô hình và kỹ thuật phân tích HTTNN ...........................................74 3.2. Mô hình hóa HTTNN .........................................................................................77 3.2.1. Thách thức hệ thống TNN ...........................................................................77 3.2.1.1. Các thách thức với các nhà quy hoạch và quản lý................................77 3.2.1.2. Các thách thức với mô hình..................................................................79 3.2.1.3. Những thách thức của việc ứng dụng mô hình trong thực tiễn ............81 3.2.2. Các bƣớc ứng dụng mô hình hệ thống Tài nguyên nƣớc ............................82 3.2.2.1. Lựa chọn mô hình.................................................................................83 3.2.2.2. Thu thập, phân tích và chỉnh lý số liệu đầu vào. ..................................83 3.2.2.3. Hiệu chỉnh mô hình ..............................................................................83 3.2.2.4. Kiểm định mô hình ...............................................................................85 3.2.2.5. Mô phỏng mô hình ...............................................................................85 3.3. Hệ thống hỗ trợ ra quyết định (DSS)..................................................................85 3.3.1. Mô hình chia sẻ tâm nhìn ............................................................................85 3.3.2. Hệ thống mô hình mở ..................................................................................89 3.3.3. Ví dụ hệ thống hỗ trợ ra quyết định cho việc quản lý lũ. ............................89 Khoa Tài nguyên nƣớc – Đại học Tài nguyên và Môi trƣờng Hà Nội 6 CHƢƠNG 4: VÍ DỤ NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH HỆ THỐNG TÀI NGUYÊN NƢỚC............................................................................................................................94 4.1. Đánh giá hiệu quả phân bổ Tài nguyên nƣớc lƣu vực sông Sê San xét đến bối cảnh biến đổi khí hậu" ...............................................................................................94 4.1.1. Giới thiệu bài toán, tổng quan lƣu vực nghiên cứu .....................................94 4.1.2. Tính toán Tài nguyên nƣớc..........................................................................94 4.1.3. Tính toán nhu cầu sử dụng nƣớc .................................................................94 4.1.4. Quy hoạch phân bổ Tài nguyên nƣớc..........................................................94 4.1.5. Đánh giá hiệu quả phân bổ nguồn nƣớc ......................................................94 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................95

KHOA TÀI NGUYÊN NƯỚC

Lời nói đầu

Nhóm tác giả hy vọng nhận đƣợc nhiều ý kiến đóng góp của đồng nghiệp và các em

sinh viên để tập bài giảng sớm trở thành cuốn giáo trình chính thức!

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN QUY HOẠCH HỆ THỐNG TÀI NGUYÊN NƯỚC 7

1.1 Tổng quan về tài nguyên nước và hiện trạng sử dụng nguồn nước 7

1.1.1 Tổng quan tài nguyên nước 7

1.1.1.1 Tài nguyên nước trên Thế giới 7

1.1.1.2 Tài nguyên nước Việt Nam 21

1.1.2 Hiện trạng khai thác sử dụng nguồn nước ở Việt Nam 29

1.1.2.1 Khai thác sử dụng nguồn nước mặt 29

1.1.2.2 Khai thác sử dụng nguồn nước dưới đất 34

1.2 Hệ thống Tài nguyên nước 34

1.2.1 Định nghĩa hệ thống Tài nguyên nước 34

1.2.1.1 Định nghĩa hệ thống 34

1.2.1.2 Định nghĩa hệ thống trong Tài nguyên nước (Dooge, 1973) 35

1.2.1.3 Sơ đồ hóa hệ thống tài nguyên nước 35

1.2.2 Đặc trưng và đặc điểm hệ thống TNN 35

1.2.2.1 Đặc trưng hệ thống TNN 35

1.2.2.2 Đặc điểm hệ thống TNN 35

1.2.3 Phân loại hệ thống TNN 36

1.2.4 Các thành phần hệ thống TNN 37

1.3 Quy hoạch HTTNN 38

1.3.1 Khái niệm quy hoạch HTTNN 38

1.3.2 Mục tiêu, nhiệm vụ của quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 39

1.3.2.1 Mục tiêu (22, QH QL NN, HVK) 39

1.3.3 Các bài toán quy hoạch HTTNN (NĐ 120/2008 CP) 39

1.3.3.1 Nội dung chủ yếu của quy hoạch phân bổ tài nguyên nước trong lưu vực sông 39

1.3.3.2 Nội dung chủ yếu của quy hoạch bảo vệ tài nguyên nước lưu vực sông 40

1.3.3.3 Nội dung chủ yếu của quy hoạch phòng, chống và khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra trong lưu vực sông 41

1.3.3.4 Những nội dung cơ bản của bài toán Quy hoạch Tài nguyên nước 41

1.3.4 Cách tiếp cận trong quy hoạch HTTNN 48

1.3.5 Các yếu tốt trong quy hoạch HTTNN 49

1.3.5.1 Yếu tố kỹ thuật 49

1.3.5.2 Yếu tố kinh tế 49

1.3.5.3 Yếu tố thể chế 50

1.3.6 Quy mô quy hoạch HTTNN 50

1.3.6.1 Quy hoạch theo mục đích 50

1.3.6.2 Quy hoạch theo ngành 50

1.3.6.3 Quy hoạch theo không gian 51

1.3.6.3 Quy hoạch theo thời gian 52

1.3.7 Các bước quy hoạch HTTNN 52

1.3.7 1 Kiểm kê đánh giá tài nguyên nước 52

1.3.7 2 Xác định những yêu cầu về nước 52

1.3.7.3 Hoạch định chiến lược và phương án khai thác nguồn nước 53

1.3.7.4 Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá quy hoạch 53

1.3.7 5 Mô hình hoá hệ thống nguồn nước 54

1.3.7.6 Phân tích đánh giá các phương án quy hoạch 54

1.3.7.7 Quyết định 55

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH KINH TẾ TRONG QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ HỆ THỐNG TÀI NGUYÊN NƯỚC 56

2.1 Nhiệm vụ và nội dung phân tích kinh tế trong QHHTTNN 56

2.2 Một số khái niệm cơ bản 56

2.2.1 Khái niệm chung về kinh tế 56

2.2.2 Khái niệm về phân tích tài chính và phân tích kinh tế 57

2.2.2.1 Phân tích tài chính 58

2.2.2.2 Phân tích kinh tế 58

2.2.3 Khái niệm về chi phí và lợi ích 59

2.2.3.1 Theo quan điểm tài chính 59

2.2.3.2 Theo quan điểm kinh tế 59

2.2.3.3 Ví dụ 60

2.2.4 Giá trị và giá cả 61

2.3 Nhân tố triết khấu 62

2.3.1 Giá trị tiền tệ theo thời gian 62

2.3.2 Sơ đồ dòng tiền tệ 64

2.3.3 Nhân tố triết khấu 65

2.4 Phân tích chi phí lợi ích 67

2.4.1 Phương pháp giá trị hiện tại thuần 68

2.4.2 Phương pháp giá trị tương lai thuần (Net Future Worth Method) 69

2.4.3 Phương pháp giá trị hàng năm thuần (Net Annual Worth Method) 70

2.4.4 Phương pháp chỉ số nội hoàn 71

2.4.5 Phương pháp tỷ số lợi ích – chi phí (Cost – Benefit Ratio) 72

3.4 Giá nước và định giá nước 73

CHƯƠNG 3 MÔ HÌNH HOÁ TRONG QUY HOẠCH HỆ THỐNG TÀI NGUYÊN NƯỚC 74

3.1 Vai trò của mô hình và kỹ thuật phân tích HTTNN 74

3.2 Mô hình hóa HTTNN 77

3.2.1 Thách thức hệ thống TNN 77

3.2.1.1 Các thách thức với các nhà quy hoạch và quản lý 77

3.2.1.2 Các thách thức với mô hình 79

3.2.1.3 Những thách thức của việc ứng dụng mô hình trong thực tiễn 81

3.2.2 Các bước ứng dụng mô hình hệ thống Tài nguyên nước 82

3.2.2.1 Lựa chọn mô hình 83

3.2.2.2 Thu thập, phân tích và chỉnh lý số liệu đầu vào 83

3.2.2.3 Hiệu chỉnh mô hình 83

3.2.2.4 Kiểm định mô hình 85

3.2.2.5 Mô phỏng mô hình 85

3.3 Hệ thống hỗ trợ ra quyết định (DSS) 85

3.3.1 Mô hình chia sẻ tâm nhìn 85

3.3.2 Hệ thống mô hình mở 89

3.3.3 Ví dụ hệ thống hỗ trợ ra quyết định cho việc quản lý lũ 89

CHƯƠNG 4: VÍ DỤ NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH HỆ THỐNG TÀI NGUYÊN

NƯỚC 94

4.1 Đánh giá hiệu quả phân bổ Tài nguyên nước lưu vực sông Sê San xét đến bối cảnh biến đổi khí hậu" 94

4.1.1 Giới thiệu bài toán, tổng quan lưu vực nghiên cứu 94

4.1.2 Tính toán Tài nguyên nước 94

4.1.3 Tính toán nhu cầu sử dụng nước 94

4.1.4 Quy hoạch phân bổ Tài nguyên nước 94

4.1.5 Đánh giá hiệu quả phân bổ nguồn nước 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN QUY HOẠCH HỆ THỐNG TÀI NGUYÊN NƯỚC 1.1 Tổng quan về tài nguyên nước và hiện trạng sử dụng nguồn nước

1.1.1 Tổng quan tài nguyên nước

1.1.1.1 Tài nguyên nước trên Thế giới

a Các số liệu về lượng nước trên trái đất [7]

Rất khó có kết quả chính xác về lượng nước có trên trái đất, nhưng qua nhiều kết quả khảo sát, tính toán và suy diễn cho ta con số tổng lượng nước có trên hành tinh này ước chừng 1,4 - 1,8 tỷ km3

nước Khối lượng nước này chiếm chừng 1% khối lượng trái đất, nếu đem rãi đều trên toàn bộ bề mặt địa cầu ta sẽ được một lớp nước dày vào khoảng 4.000 m và nếu đem chia đều cho mỗi đầu người hiện nay trên trái đất (trên 6 tỷ người) thì bình quân sẽ được xấp xỉ 30 triệu m3

nước/ người Các số liệu dưới đây là các số liệu khái quát, số liệu về sự phân phối nước trên trái đất lúc nào cũng biến động do trái đất luôn luôn vận động làm các điều kiện khí hậu như nhiệt độ, bức xạ, bốc thoát hơi, gió… thay đổi làm lượng nước thay đổi

Hình 1.1 và Hình 1.2 cho thấy sự phân phối nước trên trái đất theo chiều dày lớp nước trong chu trình thủy văn Các Bảng 1.1, Bảng 1.2 là các số liệu cho sự phân nước trên trái đất, trên lục địa và đại dương

Hình 1.1 Minh họa chiều dày lớp nước trong chu trình thủy văn

Hình 1.2 Nước trên trái đất (Gleick, P H., 1996) Bảng 1.1 Ứớc tính phân bố nước toàn cầu

Nguồn nước Thể tích nước

tính bằng km 3

Phần trăm của nước ngọt

Phần trăm của tổng lượng nước

Đỉnh núi băng, sông băng, và

Nguồn nước Thể tích nước

tính bằng km 3

Phần trăm của nước ngọt

Phần trăm của tổng lượng nước

Nhận xét phân phối nước trong thiên nhiên:

1 Lượng nước trên trái đất tập trung chủ yếu ở đại dương và biển cả, chiếm đến 96.5% tổng lượng nước trên trái đất

2 Đa số lượng là nước mặn không sử dụng cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp

và công nghiệp được Nước mặn có thể gây nghộ độc muối cho cơ thể sinh vật và gây

ăn mòn các thiết bị kim loại trong công nghiệp

3 Lượng nước ngọt ở trong lòng đất và băng hà ở 2 cực là lượng nước ngọt khá tinh khiết, chiếm trên 1.74 % tổng lượng nước trên trái đất, tuy nhiên do xa nơi ở của loài người, vị trí thiên nhiên khắc nghiệt nên chi phí khai thác rất lớn

4 Lượng nước mưa phân phối trên trái đất không đều và không hợp lý Tùy theo vị trí địa lý và biến động thời tiết, có nơi mưa quá nhiều gây lũ lụt, có nơi khô kiệt, hạn hán kéo dài

Bảng 1.2 Phân phối lượng nước ngọt trên lục địa (theo Livovich, 1973)

Lục địa

Diện tích Lượng mưa

Chảy tràn

Bốc hơi Tổng số Chảy ngầm

Triệu km 2

Châu Âu 9.8 734 7165 319 3110 109 1065 415 4055 Châu Á 45.0 726 32690 293 13190 76 3410 433 19500 Châu Phi 30.3 686 20780 139 4225 48 1465 547 16555 Bắc Mỹ 20.7 670 13910 287 5960 84 1740 383 7950 Nam Mỹ 17.8 1648 29355 583 10380 210 3740 1065 18975

Liên Xô 22.4 500 10960 198 4350 46 1020 300 6610

Tổng 132.3 834 110305 294 38830 90 11885 540 71468

b Vấn đề sử dụng tài nguyên nước trên thế giới

Con người chỉ mới khai thác được 0.017 % lượng nước có trên địa cầu Theo số liệu báo động của Liên hiệp quốc, hiện nay có trên 50 quốc gia trên thế giới đang lâm vào cảnh thiếu nước, đặc biệt nghiêm trọng ở các vùng Châu Phi, vùng Trung Đông, vùng Trung Á, Châu Úc và cả ở các quốc gia phát triển như Mỹ, Pháp, Nhật, Đức, Singapore Lịch sử thế giới cũng đã ghi nhận có các cuộc xung đột giữa một số nước cũng như lãnh thổ vì muốn tranh giành nguồn nước Mỗi ngày trên thế giới cũng có

hàng trăm người chết vì những nguyên nhân liên quan đến nước như đói, khát, dịch bệnh

Khi con người bắt đầu trồng trọt và chăn nuôi thì đồng ruộng dần dần phát triển ở miền đồng bằng màu mỡ, kề bên lưu vực các con sông lớn Lúc đầu cư dân còn ít và nước thì đầy ắp trên các sông hồ, đồng ruộng, cho dù có gặp thời gian khô hạn kéo dài thì cũng chỉ cần chuyển cư không xa lắm là tìm được nơi ở mới tốt đẹp hơn Vì vậy, nước được xem là nguồn tài nguyên vô tận và cứ như thế qua một thời gian dài, vấn đề nước chưa có gì là quan trọng [5]

Tình hình thay đổi nhanh chóng khi cuộc cách mạng công nghiệp xuất hiện và càng ngày càng phát triển như vũ bão Hấp dẫn bởi nền công nghiệp mới ra đời, từng dòng người từ nông thôn đổ xô vào các thành phố và khuynh hướng này vẫn còn tiếp tục cho đến ngày nay Ðô thị trở thành những nơi tập trung dân cư quá đông đúc, tình trạng này tác động trực tiếp đến vấn đề về nước càng ngày càng trở nên nan giải [5]

Hình 1.4 Hai công nhân đang đổ chất thải vệ sinh từ nhà máy ra một con suối ở

khu ổ chuột Korogocho, Nairobi, Kenya Đây có lẽ là một trong những nguồn gây ra cái chết cho 1,5 triệu trẻ em hàng năm do bệnh ký sinh từ ô nhiễm nguồn

nước Nhu cầu nước càng ngày càng tăng theo đà phát triển của nền công nghiệp, nông nghiệp và sự nâng cao mức sống của con người Theo sự ước tính, bình quân trên toàn thế giới có chừng khoảng 40% lượng nước cung cấp được sử dụng cho công nghiệp, 50% cho nông nghiệp và 10% cho sinh hoạt Tuy nhiên, nhu cầu nước sử dụng lại thay

đổi tùy thuộc vào sự phát triển của mỗi quốc gia Thí dụ: Ở Hoa Kỳ, khoảng 44% nước được sử dụng cho công nghiệp, 47% sử dụng cho nông nghiệp và 9% cho sinh hoạt và giải trí (Chiras, 1991) Ở Trung Quốc thì 7% nước được dùng cho công nghiệp, 87% cho công nghiệp, 6% sử dụng cho sinh hoạt và giải trí (Chiras, 1991)

Nhu cầu về nước trong công nghiệp: Sự phát triển càng ngày càng cao của nền công nghiệp trên toàn thế giới càng làm tăng nhu cầu về nước, đặc biệt đối với một số ngành sản xuất như chế biến thực phẩm, dầu mỏ, giấy, luyện kim, hóa chất , chỉ 5 ngành sản xuất này đã tiêu thụ ngót 90% tổng lượng nước sử dụng cho công nghiệp Thí dụ: cần 1.700 lít nước để sản xuất một thùng bia chừng 120 lít, cần 3.000 lít nước để lọc một thùng dầu mỏ chừng 160 lít, cần 300.000 lít nước để sản xuất 1 tấn giấy hoặc 1,5 tấn thép, cần 2.000.000 lít nước để sản xuất 1 tấn nhựa tổng hợp Theo đà phát triển của nền công nghiệp hiện nay trên thế giới có thể dự đoán đến năm 2000 nhu cầu nước sử dụng cho công nghiệp tăng 1.900 km3/năm có nghĩa là tăng hơn 60 lần so với năm

1900 Phần nước tiêu hao không hoàn lại do sản xuất công nghiệp chiếm khoảng từ 1 - 2% tổng lượng nước tiêu hao không hoàn lại và lượng nước còn lại sau khi đã sử dụng được quay về sông hồ dưới dạng nước thải chứa đầy những chất gây ô nhiễm (Cao Liêm, Trần đức Viên - 1990)

Nhu cầu về nước trong nông nghiệp: Sự phát triển trong sản xuất nông nghiệp như

sự thâm canh tăng vụ và mở rộng diện tích đất canh tác cũng đòi hỏi một lượng nước ngày càng cao Theo M.I.Lvovits (1974), trong tương lai do thâm canh nông nghiệp

mà dòng chảy cả năm của các con sông trên toàn thế giới có thể giảm đi khoảng 700 km3/năm Phần lớn nhu cầu về nước được thỏa mãn nhờ mưa ở vùng có khí hậu ẩm, nhưng cũng thường được bổ sung bởi nước sông hoặc nước ngầm bằng biện pháp thủy lợi nhất là vào mùa khô Người ta ước tính được mối quan hệ giữa lượng nước sử dụng với lượng sản phẩm thu được trong quá trình canh tác như sau: để sản xuất 1 tấn lúa

mì cần đến 1.500 tấn nước, 1 tấn gạo cần đến 4.000 tấn nước và 1 tấn bông vải cần đến 10.000 tấn nước Sở dĩ cần số lượng lớn nước như vậy chủ yếu là do sự đòi hỏi của quá trình thoát hơi nước của cây, sự bốc hơi nước của lớp nước mặt trên đồng ruộng,

sự trực di của nước xuống các lớp đất bên dưới và phần nhỏ tích tụ lại trong các sản phẩm nông nghiệp Dự báo nhu cầu về nước trong nông nghiệp đến năm 2000 sẽ lên tới 3.400 km3/năm, chiếm 58% tổng nhu cầu về nước trên toàn thế giới

Nhu cầu về nước Sinh hoạt và giải trí: Theo sự ước tính thì các cư dân sinh sống kiểu nguyên thủy chỉ cần 5-10 lít nước/ người/ ngày Ngày nay, do sự phát triển của xã hội loài người ngày càng cao nên nhu cầu về nước sinh hoạt và giải trí ngày cũng càng tăng theo nhất là ở các thị trấn và ở các đô thị lớn, nước sinh hoạt tăng gấp hàng chục đến hàng trăm lần nhiều hơn Theo sự ước tính đó thì đến năm 2000, nhu cầu về nước

sinh hoạt và giải trí sẽ tăng gần 20 lần so với năm 1900, tức là chiếm 7% tổng nhu cầu nước trên thế giới (Cao Liêm, Trần đức Viên - 1990)

Ngoài ra, còn rất nhiều nhu cầu khác về nước trong các hoạt động khác của con người như giao thông vận tải, giải trí ở ngoài trời như đua thuyền, trượt ván, bơi lội nhu cầu này cũng ngày càng tăng theo sự phát triển của xã hội

c Các vấn đề quy hoạch phân bổ tài nguyên nước của một số lưu vực lớn trên thế giới:

Quản lý tài nguyên nước chắc chắn yêu cầu những kiến thức mang tính khoa học và công nghệ, dù ít nhưng khá quan trọng như vấn đề mâu thuân liên quan đến đa thể chế,

xã hội hoặc chính trị giữa những nhà quy hoạch và quản lý về tài nguyên nước Một số

ví dụ nghiên cứu cụ thể dưới đây sẽ minh chứng cho những vấn đề trên:

Sông Mê Kong (Hình 1.5) có chiều dài khoảng 4,200 Km chảy qua các Đông Nam

Á và đổ ra Biển Đông của Việt Nam, qua Tây Tạng, Myanma, Thái Lan, Cam pu chia, Lào và Việt Nam Sự phát triển của lưu vực sông Mê Kong bị trì trệ trải qua hàng thập

kỷ do ảnh hưởng của mâu thuẫn giai cấp, tranh giành sắc tộc giữa các vùng với nhau, thực vậy vùng Mê Kong đã làm thay đổi lịch sử thể giới Ngày nay những mâu thuẫn

đã giảm bớt căng thăng, vốn đầu tư nước ngoài trở nên có hiệu quả trong việc phát triển tài nguyên thiên nhiên để cải thiện các ngành: chăn nuôi thủy sản, nông nghiệp, thủy điện, du lịch, giải trí và giao thông thủy Lợi ích tiềm năng có thể nhận thấy ở đây tuy nhiên có những rủi ro về môi trường và sinh thái có thể ảnh hưởng lâu dài đến khu vực

Trong vài tháng màu cạn trong năm do lượng mưa sông Mê Kong giảm mạnh Độ mặn có thể xâm nhập (xuyên qua) vào sâu trong đất liền đến tận 500 Km, Ở những tháng khác dòng chảy có thể lên tới gấp 30 lần dòng chảy nhỏ nhất, gây nên nước trong sông chảy vào vùng ngập nước và ngập khoảng 12,000 km2

rừng và lúa màu ở vùng Đồng Bằng sông Cửa Long –Việt Nam Tonle Sap, hệ sinh thái của một hồ lớn ở Campuchia, phụ thuộc vào lượng nước trao đổi ra vào hồ trong các thời kỳ khác nhau Trong khi áp đặt rủi ro khoảng 50 triệu dân của vùng ngập lụt sông Mê Kong, ở đó

có những lợi ích khác nhau Nước lớn lắng đọng phù sa giầu chất dinh dưỡng trên nền đất thấp, do vậy vùng đất bạc màu vận chuyển và lây lan phân bón trên đồng ruộng Ngoài ra hồ nông cung cấp cho dân cư khoảng 90% lượng cá trên lưu vực sông Mê Kong Tổng sản lượng cá trên nửa triệu tấn mỗi năm

Hình 1.5 Hạ lưu sông Mê Kông

Sông Mê Kong là một trong số ít sông vẫn còn giữ được cân bằng với cuộc sống xung quanh Điều gì sẽ xẩy ra xã hội… và đối với môi trường tự nhiên nếu kế hoạch xây dựng những con đập lớn ngăn sông trên dòng sông chính sông Mê Kông được thực hiện Dựa vào kế hoạch vận hành, quản lý của hộ, chúng có thể làm gián đoạn (disrupts) chu kỳ sinh sản, môi trường sống và thói quen của thủy sinh trên sông Làm tăng xói mòn phía hạ du ảnh hưởng từ những hồ chứa lớn, đây cũng là vấn đề cần phải giải quyết Hơn nữa những tác động bất lợi cần được sơ tán và thiết lập lại hàng ngàn

hộ dân phía sau đập Làm thế nào họ có thiết lập lại? Và mất bao lâu để họ thay đổi/điều chỉnh với những điều kiện sản xuất mới

Có những kiến nghị và kế hoạch xây dựng một số đập làm thủy điện ở Lào có thể phá hủy khoảng 3,000 km2 đất bỏ hoang Nhiều động vật hoang dã như: voi, mèo rừng

và những loại động vật quý kiếm khác nên được bảo vệ nếu không chúng sẽ trở nên nguy hiểm

 Chia sẻ nguồn nước của lưu vực sông Jordan: Đó có phải là 1 cách?[3]

Với dân số phát triển khoảng 12 triệu người và tốc độ phát triển kinh tế nhanh ở sông Jordan (Hình 1.6) đã để lại nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng, tình trạng khan hiếm nguồn nước ngọt Cho dù 1 rộng vùng khô cằn nhận ít hơn 250 mm lượng mưa mỗi năm, tổng lượng sử dụng nước cho hoạt động nông nghiệp và kinh tế tăng đều

Hình 1.6 Bản đồ sông Jordan nằm giữa Israel và Jordan

Sự kết hợp phân chia nước giữa các hộ sử dụng nước ven sông đã thay đổi dòng sông, chất lượng nước giảm đi khi mà có một ít … Hơn lượng nước thải tích đọng Với 1.3 triệu m3 nước đổ vào Biển Chết những năm 1950, và hiện nay chỉ còn là một lượng nhỏ Hàng năm dòng chảy phía hạ hồ Tiberias (được gọi là Biển Galilee hay hồ Kinneret) là 60 triệu m3 khoảng 10% dòng chảy tự nhiên so với trước Hầu hết là nước mặn và nước thải Dòng chảy sau đó nối lại bởi những cái gì còn lại ở Yarmouk, bởi một số dòng chảy hồi quy và lượng nước mùa đông, them vào đó toongrr lượng dòng chảy hàng năm khoảng 200 – 300 triệu m3 Lượng nước này chưa phù hợp đối với nhu cầu tưới về số lượng và chất lượng, cũng không đảm bảo cung cấp cho dòng chảy tự nhiên Nước mặn trên sông Jordan vào sâu trong đất liền khoảng 2‰ tại vị trí xa nhất, điều này không phù hợp tưới cho cây trồng Đối với năm lũ nước ngọt xả xuống hạ du sông Jordan Valley

Kết quả là làm tăng áp lực về nguồn nước ngọt, làm suy giảm vùng đầm lầy điều này quan trọng đối với điều tiết lũ và xói mòn đất Hoạt động nông nghiệp mở rộng, vùng đầm lầy trở nên khô hạn, và sông, tầng chứa nước, hồ và nhưng con suối nhỏ trở nên ô nhiễm với dòng chảy gồm chất phú dưỡng và thuốc trừ sâu Đảo ngược tình hình này

bắng cách bảo vệ hệ sinh thái tự nhiên là điều cần thiết cho nguồn nước ngọt của vùng trong tương lai

Để đảm bảo cung cấp đủ số lượng, chất lượng cho thế hệ mai sau, thì chính quyền các nước Israel, Jordan và Palestin sẽ phải làm việc với nhau để bảo vệ hệ sinh thái thủy sinh (Hội đồng nghiên cứu Quốc Gia, 1999) Nếu không hệ sinh thái thủy sinh, sẽ là rất khó và tốn kém để đảm bảo chất lượng nguồn nước cấp Vai trò của hệ sinh thái trong việc duy trì nguồn nước phần lớn không được khu vực chú ý tới trong bối cảnh hiện nay Thảm phủ thực vật có chức năng điều tiết dòng chảy lũ, lọc các chất

ô nhiễm trong nước và giảm xói mòn và lượng trầm tích vào trong nguồn nước cấp Những dòng sông có thể hòa tan lượng nước thải, hồ chứa làm sạch nước và lượng mặt cung cấp cho môi trường sống như là cây trồng và động vật

Lưu vực sông Jordan, giống như hầu hết các lưu vực sông khác, nên đánh giá

và quản lý toàn bộ để cấp phép đánh giá toàn diện ảnh hưởng của phương án quản lý nước ở đầm lầy, hồ, vùng hạ du và vùng biển Chết Tác hại cho hệ sinh thái và sự biến mất của động vật và loại cây quý, nên được cân nhắc giữa lợi ích tiềm năng phát triển trong khu vực và việc phải tìm kiếm một nguồn nước khác Ví dụ, dự án chuyển nước của một con sông lớn đến vùng khô hạn đẫ tạo thúc đẩy canh tác thâm canh vả phát triển đô thị, nhưng nguồn nước của cong sông đã trở nên cạn kiệt và ô nhiễm nguồn nước Cố gắng để đáp ứng như cầu hiện tại bằng khai tận dụng khai thác nguồn nước mặt, nước dưới đất có thể dẫn đến suy thoái dòng chảy môi trường và cạn kiệt nguồn nước ngọt

Có những chính sách, nếu được thực hiện, có thể giúp bảo tồn lượng trữ nước của lưu vực sông Jordan để đáp ứng như cầu sử dụng nước trong tương lai Hầu hết các sự chọn lựa có liên quan đến nâng cao hiệu quả sử dụng nước: đó là, chúng liên quan đến bảo tồn và sử dụng công nghệ tiên tiến hiện nay Cũng như việc xem xét chính sách

mà nhấn mạnh hiệu quả kinh tế và giảm lượng nước sử dụng Áp giá cao cho việc sử dụng nước vào thời gian cao điểm và phụ phí chi thêm cho việc sử dụng quá mức, nhằm khuyến khích bảo tồn Hơn nữa, các nguồn nước mới có thể thu nhận được từ việc thu nước trên các mái nhà và hệ thống thu nước lưu vực cũng như ao hồ Như vậy

nó có thể là sự lựa chọn thay thế cho sự suy giảm ổn các nguồn tài nguyên nước của lưu vực sông Jordan Họ sẽ yêu cầu một sự phối hợp và hợp tác giữa những người sống trong lưu vực Điều này có thể xảy ra?

 Sự hoàn trả nước những con sông và biển ở Châu Âu [3]

Sông Rhine

Bản đồ (Hình 1.7) thể hiện lưu vực sông Rhine qua 9 quốc gia Ở phần diện tích của

Hà Lan, một phần lượng nước được dẫn về phía Bắc qua Ijssel và chuyển về phía Tây qua hệ thống sông Rhine liên kết với sông Muese và sông Waal Khoảng 50 triệu người sinh sống trên lưu vực sông Rhine và khoảng 20 triệu người trong số đó sử dụng nguồn nước sông

Hình 1.7 Lưu vực sông Rhine ở Tây Âu và sự mở rộng của nỏ ở đất Hà Lan

Vào giữa những năm 1970, người ta gọi sông Rhine là cống ngầm dẫn nước ngầm lãng mạn ở Châu Âu Tháng 9 – 1986, một lượng hoá chất đổ xuống sông Rhine làm ảnh hưởng đến hệ sinh thái thuỷ sinh Sự việc này đã lan rộng ra cả thế giới Sông Rhine chống chọi với báo chí thế giới trong hai tháng đầu của năm 1995 khi mà mực nước đạt cao hơn so với trung bình nhiều năm trong 10 năm trước đấy Ở Hà Lan, ước tính

có khoảng khoảng 200,000 người, 1,400,000 con lợn và cừu và 1,000,000 con gà Và vào 2 tháng cuối cùng năm có sự khan hiếm nước ở sông Rhine cho giao thông thuỷ Công bằng mà nói những sự kiện trên phản ánh ý thức ngày càng tăng cao về điều cần thiết để khôi phục và bảo vệ sông Rhine

Hơn nữa chỉ làm tthees nào để khôi phục sông Rhine, ít là hữu ích để tìm kiếm điều mà đang xảy ra đối với dòng sông trong suốt 150 năm qua Sông Rhine, là con sông duy nhất kết nối từ dãy Alps với biển Bắc, nơi bắt nguồn của con sông Để đạt

được hiệu quả kinh tế từ sông, cần phải được xây dựng, thiết kế phục vu giao thông thuỷ, thuỷ điện, cung cấp nước cho công nghiệp và sinh hoạt, và phòng lũ Bãi đất trũng, hiện nay được bảo vệ, và bổ sung đất đai phù hợp cho sự phát triển Trên dòng chính của sông Rhine hiện nay thu hẹp và đào sâu một cách đáng kể so với trước

Kể từ khi có nhìn nhận về phát triển kinh tế, thực hiện xây dựng các hạng mục công trình trên sông chính cũng như trên lưu vực sông Lưu vực sông Rhine hiện nay

là một trong những vùng công nghiệp trên thế giới và đặc trưng bởi hoạt động công nghiệp và nông nghiệp rất sôi nổi: có khoảng 20% về công nghiệp hoá chất trên thế giới dòng sông theo như báo cáo thì mật độ giao thông thuỷ đông nhất thế giới, gồm những con kênh dài và sâu, kết nối với dòng chính và các phụ lưu của nó cũng với các sông quanh lưu vực sông khác, như lưu vực Dauube Điều này cung cấp nước cho giao thông thuỷ từ phía Bắc đến Biển Đen

Từ vấn đề môi trường và hệ sinh thái, và từ quan điểm về kiểm soát lũ cũng như

là, phát triển kinh tế, điều này đã đặt ra từ 2 thế kỷ trước và chưa thực sự hoàn hảo Mối quan tâm gần đây những vấn đề như xả chất hoá học và lũ lụt, và từ những vấn đề quan tâm ngày càng tăng như khôi phục hệ sinh thái và môi trường lưu vực sông và bảo tồng thiên nhiên tươi đẹp, kết quả ở những lưu vực sông tự nhiên lỗ lực để phục hồi lưu vực để một “sự sống” tồn tại bền vững

Một chương trình hành động đã được tạo để làm sống lại hệ sinh thái sông Rhine Mục tiêu của chương trình và sống lại dòng chính với đặc trưng vốn có của hệ sinh thái là sự cư trú của các loài cá, và bảo vệ, duy trì và làm sống lại những vùng sinh thái quan trọng của sông Rhine Thực hiện ở những năm 1990, kế hoạch đã đưa ra với tên gọi “ Cá hồi 2000” Kể từ khi cá hồi xuất hiện trên sông Rhine được coi như là biểu tượng sự trở lại của hệ sinh thái Con cá hồi khoẻ mạnh cần bơi dài theo chiều dài dọc sông Điều này là một thách thức, không ai lại nghĩ rằng các công trình được xây dựng trên sông cung cấp cho giao thông thuỷ và thuỷ điện, lại ngăn cản sự di chuyển của loài cá

Sông Danube

Sông Danube (Hình 1.8) là vùng đất trái tim của Châu Âu Lưu vực rộng liên quan đến 13 quốc gia Hơn nữa nó nhận lượng bổ cập từ những tiểu lưu vực ở một số quốc gia khác Lưu vực có khoảng 85 triệu người sống Lưu vực sông có những đảng chính trị lớn, đa dạng về kinh tế và xã hội bất kỳ một lưu vực sông napf khác ở Châu Âu Sông Daunabe chảy vào biến Chết Vùng đồng bằng sông Danube và vùng bờ Biển Đen được UNESCO công nhận là khu dự trữ sinh quyển thế giới Hơn một nửa vùng đồng bằng đã sử dụng “là một vùng đầm lầy có ý nghĩa quốc tế” Dọc chiều dài

sông Daunabe cung cấp những tài nguyên thiết yếu cho tưới/ tiêu, giao thông, thuỷ điện, thuỷ sản, du lịch sinh thái, giải trí Nó được xem xét để trở thành khu sinh thái có giá trị về môi trường không thể thay thế

Hình 1.8 Bản đồ lưu vực sông Danube

Có khoảng hơn 40 đập và cống ngăn nước, hơn 500 hồ chứa nhỏ được xây dựng trên dòng chính và các phụ lưu Đê ngăn lũ bố trí dọc theo chiều dài sông chính và một

số nhánh chính Trong 50 năm gần đây khu chứa lũ được giảm dần tưg 26,00 km2

giảm xuống 6,000 km2

Trên sông Daunabe có những công trình chỉnh trị sông và kênh dẫn hiệu quả Những công trình này nuôi dưỡng và phù sa trong hồ chứa, điều này làm thay đổi chế

độ dòng chảy và lượng bùn cát phía hạ du, giảm môi trường sống hệ sinh thái dọc theo chiều dài và chiều ngang dòng chảy làm giảm quá trình tự làm sạch tự nhiên Do vậy, khi những công trình tạo cơ hội quan trọng trong việc sử dụng tài nguyên nước của sông, thì chúng là thể hiện có những khó khăn trong việc hài hoà giữa lợi ích kinh tế

và môi trường cùng với việc quản lý bền vững

Chất lượng môi trường của sông Daunebe cũng chịu áp lực lớn từ những hoạt động của con người, bao gồm những nguồn ô nhiễm diện và ô nhiễm điểm từ hoạt động nông nghiệp, công nghiệp và nước thải sinh hoạt Bởi vì chất lượng nước không đảm bảo (một vài sẽ ảnh hưởng đến cứ khoẻ con người), các nước có dân cư sống ở ven sông có hoạt động quản lý môi trường đặc trưng trong vùng, tồn tại từ vài thập kỷ qua ở cả quốc gia và địa phương Các quốc gia thuộc lưu vực sông Danube đều ký công ước bảo về hợp tác Bảo vệ và sử dụng bền vững Tài nguyên nước sông Danube vào năm 1994 Các nước đã đồng ý tham gia các khung pháp lý, quản lý và công nghệ

khảo sát để cải thiện điều kiện môi trường và chất lượng nước hiện nay của sông Danube và của các tiểu lưu vực khác trong vùng để ngăn chặn và giảm thiểu tới mức

có thể các tác động xấy làm thay đổi môi trường như hiện nay

 Các đập thuỷ điện - mối đe dọa đối với nguồn nước của các con sông [10] Việc xây dựng ồ ạt các đập thủy điện trên sông Mê Công và sông Hồng tạo thêm các thách thức cho các con sông này Ngày 21 - 5 - 2009, Tổ chức Chương trình môi trường của Liên hợp quốc đã công bố bản Báo cáo cảnh báo rằng: tám con đập do Trung Quốc xây dựng, trong đó có đập Tiểu Loan cao nhất thế giới (292 m) với tổng dung tích tương đương với tất cả hồ chứa nước Đông Nam Á cộng lại, có thể gây ra mối đe dọa trầm trọng nhất cho con sông này

Một số nước khác ven dòng sông Mê Công cũng đã hoặc sẽ triển khai xây dựng nhiều con đập thủy điện khác Đến nay, có khoảng 20 đập thuỷ điện lớn trên dòng chính của sông Mê Công, từ Trung Quốc đến Cam-pu-chia, đã hoạt động hoặc đang được xây dựng Mười một dự án xây đập khác trên sông Mê Công của Thái Lan, Lào và Cam-pu-chia cũng đang ở giai đoạn xem xét hoặc nghiên cứu khả thi

Hệ thống đập thủy điện đã, đang và sẽ được xây dựng làm cho nguồn nước Mê Công trở nên nguy kịch, đe dọa đời sống của hàng trăm triệu cư dân sinh sống tại lưu vực sông Mê Công Chỉ riêng đập Tiểu Loan, vừa được hoàn thành giai đoạn đầu và sẽ hoàn thành toàn bộ vào năm 2013, sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đối với khoảng 250 triệu người sinh sống tại các quốc gia hạ lưu sông Mê Công như Thái Lan, Lào, Cam-pu-chia và Việt Nam Vào mùa khô, nước ở khu vực thượng lưu Mê Công chiếm đến hơn 60% dung tích con sông Vì vậy, một khi nguồn nước này bị giữ lại, hạn hán tại hạ lưu sông Mê Công chắc chắn sẽ xảy ra

Tháng 5 - 2004, mực nước ở một số đoạn sông Mê Công tại Thái Lan chỉ còn sâu 10 - 100cm Ông Su-ra-chai Sa-si-su-oan, Giám đốc bộ phận Tài nguyên Nước của Uỷ ban sông Mê Công cho biết: "Hai con đập Manwan và Dachaoshan của Trung Quốc được cho là nguyên nhân của tình hình trên" Trong khi đó, vào mùa mưa, sự xả nước đột ngột từ hồ Tiểu Loan có thể sẽ gây ra lũ lụt lớn Ngoài ra, hồ chứa của các đập thuỷ điện trên sông sẽ giữ nước, chặn nhiều phù sa xuống hạ lưu, trong đó có đồng bằng sông Cửu Long của Việt Nam, làm cho đất đai kém màu mỡ hơn, gây ảnh hưởng bất lợi cho nông nghiệp dưới hạ nguồn Nguồn cá sông Mê Công sẽ bị suy giảm nhiều do các loài cá di cư không còn khả năng di chuyển từ vùng sinh sản ở Lào và Thái Lan xuống Biển Hồ tại Cam-pu-chia và đồng bằng sông Cửu Long tại Việt Nam

Tương lai của nguồn nước sông Hồng cũng không sáng sủa hơn Việc tích nước từ các

hồ chứa thủy điện ở thượng nguồn dẫn đến nguồn nước ở hạ lưu sông Hồng đang bị

cạn kiệt quá mức, dù không phải năm hạn Lần đầu tiên trong lịch sử, hiện tượng sông Hồng gần như trơ đáy đã xuất hiện

Thực tế cũng cho thấy, nguồn nước sông Hoàng Hà ở Trung Quốc đã giảm mạnh đến mức ngày nay, Hoàng Hà trở thành sông chảy theo mùa và không còn dòng chảy ở hạ lưu, do việc xây dựng hai đập chứa nước Tam Môn Hiệp (Sanmenxia) và đập chứa nước Tiểu Lãng Đề (Xiaolangdi) trên sông với dung tích 12,7 tỉ m3 nước Vào năm

1972, tại Trạm Li Kim (Lijin), Hoàng Hà không có nước trong 19 ngày, nhưng đến năm 1997, Hoàng Hà có tới 226 ngày trong năm không có dòng chảy, dù rằng lượng mưa ở trung và thượng lưu vào những năm 90 của thế kỷ XX lớn gấp 1,7 lần lượng mưa những năm 50

Tóm lại, việc xây dựng các con đập để giữ nước hoặc làm công trình thủy điện lớn trên sông Mê Công hay sông Hồng chắc chắn sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng tới lưu lượng nước, gây trở ngại cho giao thông đường thủy và tàn phá nặng nề môi trường sinh thái Nếu số lượng và quy mô đập thuỷ điện trên hai con sông này không được kiểm soát và hoạt động của các con đập nói trên không được điều tiết hợp lý, Việt Nam sẽ phải đối mặt với vấn đề về môi sinh, và tiếp đó sẽ là những vấn đề về kinh tế - xã hội

1.1.1.2 Tài nguyên nước Việt Nam

a Đặc điểm chung Tài nguyên nước Việt Nam [6]

Việt Nam có nguồn nước mưa dồi dào hơn so với các vùng cùng vĩ độ địa lý Lượng

mưa trung bình năm toàn lãnh thổ 1960 mm, gấp 2,6 lần lượng mưa trung bình lục địa, cung cấp 640 tỷ m3/năm, từ đó tạo ra một lượng dòng chảy khoảng 320 tỷ m3, hệ số dòng chảy là 0,5

Lượng mưa phân bố không đồng đều theo không gian và thời gian do bị đặc điểm

địa lý, địa hình và loại hình thời tiết gây mưa chi phối Chênh lệch lượng mưa giữa các vùng lên tới 10 lần Những vùng có lượng mưa lớn đều nằm trên các sườn và đỉnh núi đón gió, địa hình dạng phễu hội tụ như Bắc Quang, Móng Cái - Tiên Yên (>5.000mm), Hoàng Liên Sơn, Pusilung, Ngàn Sâu, đèo Ngang, đèo Hải Vân, bắc đèo Cả, Trà Mi -

Ba Tơ, trung lưu s.Đồng Nai, Plâycu (3.000 - 4.000 mm) Tâm mưa nhỏ nằm trong những vùng khuất gió như thung lũng Mường Xén, Phan Rang (500 - 600mm), thung lũng Yên Châu, Lục Bình, sông Ba (<1.200mm) Mưa phân bố không đều theo thời gian, 20 - 30 % tổng mưa rơi trong một tháng cao điểm, 70 - 90 % mưa rơi trong mùa mưa, còn lượng mưa ba tháng nhỏ nhất chỉ chiếm 5 - 8% tổng mưa và lượng mưa tháng ít mưa nhất chỉ có 1 - 2%

Hình 1.9 Sơ đồ cấu trúc cân bằng nước Việt Nam

Lượng bốc hơi lớn > 900 mm/năm, bốc hơi nhỏ nhất 400 - 500 mm/năm quan sát

thấy ở vùng núi cao Tây Bắc và Đông Bắc Bắc Bộ do bị hạn chế bởi trường nhiệt và ở ven biển Ninh Thuận, Bình Thuận, do bị hạn chế bởi trường ẩm Tây Nam Bộ có lượng bốc hơi lớn nhất, > 1.300 mm/năm do cả hai trường nhiệt ẩm đều phong phú Lãnh thổ Trung Bộ bốc hơi năm trung bình là 900 - 1.200 mm, phần còn lại của lãnh thổ 800 - 1.000 mm

b Đặc điểm tài nguyên nước sông Việt Nam

Hệ thống sông suối của Việt Nam khá phát triển, nhưng phân bố không đều Mật độ

trung bình 0,6 km/km2, lớn nhất 2 - 4 km/km2 ở châu thổ sông Hồng - Thái Bình và Cửu Long, do nhu cầu tiêu thoát nước lớn trong khi địa hình bằng phẳng, biên độ triều lớn và khả năng can thiệp của con người cao Những vùng mưa nhiều, địa hình thuận lợi cho sinh dòng mặt như Móng Cái, Hoàng Liên Sơn, Đèo Ngang, Hải Vân, thượng nguồn Đồng Nai có mật độ sông suối lớn, 1,5 - 2 km/km2

Vùng mưa vừa, độ cao trung bình như Quảng Ninh, Ngân Sơn (Bắc Cạn), trung lưu Đồng Nai, Thu Bồn, thượng nguồn các sông Tây Nguyên, một số sông ở Đông Trường Sơn mật độ sông suối 1 - 1,5 km/km2 Vùng mưa nhỏ, bốc hơi lớn, thấm tốt, như Trùng Khánh (Cao Bằng), Quản Bạ (Hà Giang), Bắc Sơn (Lạng Sơn), Trà Lĩnh, Mộc Châu (Sơn La), Kẻ Bàng (Quảng Bình), Bắc và trung Tây Nguyên, Ninh Thuận, Bình Thuận có mạng lưới sông suối kém phát triển, chỉ đạt <0,3 - 0,5 km/km2 Đặc biệt vùng sông Phan, sông Dinh mật độ chỉ đạt 0,12 - 0,15 km/km2 Mật độ sông suối lớn tạo ra những thuận lợi

cho đối tượng trực tiếp dùng nước, tạo điều kiện phát triển giao thông thủy

Đa phần sông ngòi thuộc loại vừa và nhỏ, chảy theo hướng chủ đạo Tây Bắc - Đông Nam, đổ ra biển Đông Trong 2.360 sông dài >10 km thường xuyên có nước

chảy có 17 lưu vực độc lập diện tích >1.000 km2, 173 lưu vực 500 - 1.000 km2, 614 lưu vực 100 - 500 km2và 1.556 lưu vực <100 km2

Việt Nam có 9 lưu vực sông lớn diện tích >10.000 km2, tổng diện tích 258.800 km2, chiếm 74% diện tích toàn quốc, có số dân là 60 triệu, bằng 85% dân số Việt Nam và tạo ra 91% GDP cả nước, cung cấp 771 tỷ m2, tương ứng 88% tài nguyên nước Việt Nam (Bảng 1.3) Rõ ràng rằng mọi tiếp cận bền vững trong khai thác tài nguyên và phát triển trên 9 lưu vực sông chính này có vai trò then chốt trong chiến lược phát triển bền vững cả nước

Sông ngòi có tính đa quốc gia 7/9 hệ thống sông chính của Việt Nam chảy qua từ 2

- 5 nước, tỷ lệ diện tích lưu vực thuộc Việt Nam 9 – 87 % và tỷ lệ dòng chảy ngoại nhập từ 5 - 90% (không kể Kỳ Cùng Bằng Giang) Chỉ có lưu vực Thu Bồn và sông

Ba nằm trọn vẹn ở Việt Nam Dòng chảy ngoại nhập là yếu tố khó kiểm soát, điều tiết, phân phối cả về mặt lượng và chất, đòi hỏi quản lý sử dụng trên tinh thần hợp tác đa quốc gia

Bảng 1.3 Lưu vực và dòng chảy của các hệ thống sông lớn ở Việt Nam [11]

Lưu vực sông

Diện tích Dòng chảy

Dân số triệu người

% GDP

795

11,22 86,66 17,81 17,73 10,5 13,9 36,26

Lưu vực sông

Diện tích Dòng chảy

Dân số triệu người

% GDP

Lượng dòng chảy sông ngòi thuộc loại dồi dào, gần 880 tỷ m3, trong đó trên 550 tỷ

m3 là nguồn nước ngoại lai; Mô đun dòng chảy 31 l/s.km2, lớp dòng chảy 980 mm/năm, lớn gấp 3 lần trung bình lục địa và 4,6 lần trung bình châu Á Độ phong phú nước nội địa là 921.000 m3

Sông ngòi Việt Nam có tiềm năng thuỷ điện lớn Tiềm năng thuỷ điện lí thuyết của

các sông ngòi Việt Nam là 28,27 triệu kW, tương ứng 248,5 tỷ kWh/năm, tức 94 kWh/ km2, gấp 3,6 lần trung bình thế giới Trữ năng thuỷ điện kỹ thuật của Việt Nam là 91,4

tỷ kWh, bằng 33,7% tiềm năng lí thuyết; Trữ năng khai thác kinh tế là 55 - 60tỷ kWh, bằng 20 - 22% tiềm năng lí thuyết, tương đương với khoảng 14.000 - 17.000 MW công suất lắp máy (gấp >6 lần công suất nhà máy thuỷ điện Hoà Bình)

Sông Đà có tiềm năng thuỷ điện phong phú nhất, 50 tỷ kWh/năm, chiếm 19% tiềm năng toàn quốc Sông Đồng Nai xếp thứ hai với 40 tỷ kWh/năm; Các sông Sesan, Krong Pôcô, 26 tỷ kWh/năm, sông Thao - 15,66 tỷ kWh/năm, sông Ea Krông - 14,15

tỷ kWh/năm, Srepôc - 14 tỷ kWh/năm, sông Cả 13,27 tỷ kWh/năm, sông Trà Khúc 12,48 tỷ kWh/năm, sông Lô 10,24 tỷ kWh/năm, sông Mã 9,2 tỷ kWh/năm, sông Ba 8

tỷ Wh/năm

%

Công suất

MW

Sản lượng

tỷ kWh/năm

167,5

121,9 14,6

14

17

61,7

44,9 5,4 5,2 6,2

2 2,15

61,8

54,2 3,1 2,2 2,3

103,7

27,3 16,5

16, 12,1 31,9

38,3

10,1 6,1 5,9 4,5 11,7

8.100

3.795 1.175 1.670

757

703

34,95

16,77 5,6 8,2 3,2 1,1

38,2

18,3 6,3

9 3,5 1,2

Hiện chúng ta đã xây dựng trên 500 nhà máy thuỷ điện lớn nhỏ, sản xuất khoảng 3,6 MW và 800MW đang trong quá trình xây dựng Sản lượng thuỷ điện hiện chiếm 55% tổng công suất phát điện toàn bộ hệ thống điện lưới quốc gia đã xây dựng Các đập thuỷ điện lớn nhất là Hoà Bình, Thác Bà, Đa Nhim, Trị An, Thác Mơ và Yaly Theo chiến lược thuỷ điện quốc gia, Việt Nam sẽ xây dựng thêm các hệ thống sản xuất điện tương đương 5.045 MW tại các sông Sê San, Srêpôc, sông Đà, Đồng Nai

Dòng chảy phù sa lớn, đặc biệt trong mùa lũ Tổng lượng dòng chảy phù sa năm của các sông trên 300 triệu tấn, trong đó sông Hồng - 120 triệu tấn (năm 1971 đạt 202 triệu tấn ), sông Mê Công 160 triệu tấn Lượng bùn cát mùa lũ thường chiếm 80 - 90% tổng lượng năm, tháng lớn nhất có thể đến 25 - 30% tổng lượng năm Xâm thực trên lưu

vực đạt 130 - 200 tấn /km2.năm khi lượng mưa 1.000 - 1.500 mm/năm, 200 - 300 tấn /km2 năm khi lượng mưa 1.500 - 2.000 mm/năm, 300 - 400 tấn /km2 năm khi lượng mưa trên 2000 mm/năm

Xâm nhập triều phụ thuộc vào cường độ dòng triều và lưu lượng nước sông Chế độ triều dọc bờ biển Việt Nam phân hoá: nhật triều ở Hòn Gai, Hòn Dáu, nhật triều không đều ở Cửa Hội, bán nhật triều không đều ở Quy Nhơn, Sài Gòn, Vũng Tàu Xâm nhập triều trên sông Hồng và Mê Công thuộc vào loại sâu so với thế giới Trên sông Hồng biên độ triều 1m vào sâu 70 km và cách cửa sông 180 km vẫn còn quan sát được dấu hiệu của triều, tuy không rõ nét Trên sông Mê Công xâm nhập triều có thể vào sâu

400 km, đến tận Kông Pông Chàm, còn tại Tân Châu, cách biển 200km, biên độ triều đạt đến 1 m Đặc biệt là hạ lưu sông Mê Công chịu sự chi phối của hai chế độ triều khác nhau cả về chu kỳ, mực nước triều và biên độ triều là nhật triều ở vịnh Thái Lan

và bán nhật triều không đều ở Biển Đông Khi độ mặn > 0,1% thì năng suất lúa bắt đầu giảm, khi độ mặn > 0,4% thì cây lúa không phát triển hoặc chết Xâm nhập mặn cũng thúc đẩy quá trình bồi lấp luồng lạch, cửa sông

c Đặc điểm tài nguyên nước dưới đất Việt Nam

Lãnh thổ Việt Nam có thể chia thành 26 đơn vị chứa nước dưới đất, có đặc điểm phân bố, chất lượng, số lượng và khả năng khai thác, sử dụng khác nhau, tuỳ thuộc vào

sự hiện diện của chúng ở các miền và phụ miền địa chất thuỷ văn khác nhau

Kết quả tính toán cho thấy tiềm năng nước dưới đất của nước ta rất lớn Tổng trữ lượng động tự nhiên trên toàn lãnh thổ (chưa kể phần hải đảo) được đánh giá vào khoảng 1828 m3/s, tương ứng với môđun dòng ngầm là 4,5 l/s.km2 và phân bố theo các vùng như trong bảng 6.3 Tuy nhiên, trữ lượng động tự nhiên của nước dưới đất phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như điều kiện địa lý tự nhiên và điều kiện địa chất nên các con số trên chưa nói lên mức độ giàu nghèo nước và khả năng khai thác nước dưới đất của các miền địa chất thuỷ văn

Trữ lượng khai thác của nước dưới đất là lượng nước tính bằng mét khối trong một ngày đêm có thể thu được bằng các công trình lấy nước một cách hợp lý về mặt kinh tế

- kỹ thuật với chế độ khai thác nhất định và chất lượng nước đáp ứng yêu cầu sử dụng suốt trong thời gian tính toán sử dụng nước Trữ lượng có tiềm năng khai thác của Việt Nam khoảng gần 60 tỷ m3/năm Kết quả nghiên cứu được tiến hành ở 144 vùng với tổng diện tích 35000 km2 xác định được trữ lượng khai thác (cấp A + B) là gần 2.000.000 m3/ngày, thăm dò sơ bộ (cấp C) là 17.500.000 m3/ngày Phần lớn trữ lượng khai thác cấp A + B nằm trong phức hệ chứa nước trầm tích aluvi (71%), tiếp đến là trong thành hệ cacbonat (11%)

Bảng 1.5 Trữ lượng động tự nhiên của nước dưới đất Vùng Lưu lượng (m 3 /s) Mô đun (l/s.km 2 )

4,5 5,1 3,6 8,0 3,7 3,3 3,4

Chất lượng nước dưới đất được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu: độ khoáng hoá, độ

pH, tổng độ cứng, hàm lượng sắt, các hợp chất nitơ, CO2 ăn mòn và vi khuẩn Theo các chỉ tiêu trên có thể đưa ra một số nhận xét và đánh giá sơ bộ về chất lượng nước dưới đất như sau:

Nước dưới đất ở miền núi và trung du có chất lượng tốt, đáp ứng được yêu cầu sử dụng vào mục đích ăn uống, sinh hoạt Tuy vậy một số nơi nước còn chứa nhiều sắt,

độ cứng cao và tính ăn mòn CO2

lớn, không thuận lợi đối với việc cấp nước cho một

số ngành công nghiệp và có tác hại cho các công trình xây dựng, đòi hỏi phải xử lý Vùng ven biển, nước dưới đất thường nhiễm mặn, hàm lượng clo lớn, không đáp ứng tiêu chuẩn nước sinh hoạt Đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ, chất lượng của nước dưới đất thay đổi rất phức tạp do sự xen kẽ giữa nước nhạt và nước mặn theo diện tích cũng như trên mặt cắt của một số vùng Các chỉ tiêu khác cũng biến đổi trong giới hạn rất rộng, nhiều khi không rõ quy luật, đặc biệt là hiện tượng nhiễm mặn, nhiễm sắt, nhiễm phèn khá phổ biến trên nhiều vùng Ở những vùng canh tác có sử dụng phân bón và một số trung tâm dân cư, công nghiệp lớn, nước dưới đất đã có dấu hiệu nhiễm bẩn ở các mức độ khác nhau Hàm lượng Cu, Pb, As, Hg đều nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép đối với nước sinh hoạt Tuy nhiên, ở một số nơi thuộc đồng bằng Bắc Bộ đã có hàm lượng Hg khá cao Hàm lượng Mn trong nước của các lỗ khoan trong trầm tích

Đệ tứ bở rời đều cao hơn tiêu chuẩn cho phép

Trên phạm vi toàn quốc những năm trước đây có 22 nhà máy khai thác nước dưới đất tập trung, trong đó 15 nhà máy lấy nước trong các thành tạo bở rời, cát cuội sỏi, ba nhà máy lấy trong thành tạo cacbonat và bốn nhà máy lấy từ đá phun trào bazan Tính

chung cho cả nước thì chỉ có chưa đầy 5% tổng trữ lượng nước được khai thác Việc khai thác nước dưới đất ở các vùng rất khác nhau Ví dụ rất khó khai thác nước dưới đất ở vùng Đông Bắc do các tầng chứa nước nằm phân tán và đa dạng Trong khi đó khai thác nước ngầm ở Tây Nguyên lại dễ dàng, nên đã bị khai thác quá mức để phục

vụ tưới cho các loại cây trồng công nghiệp, dẫn đến tình trạng thiếu nước ở một số địa bàn trong vùng Đồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long, các vùng phụ cận Hà Nội

và Tp.Hồ Chí Minh đã khai thác nước ngầm quá mức gây sụt lún đất, nhiễm mặn Tài nguyên nước khoáng, nước nóng của Việt Nam phong phú, có chất lượng tốt, đa dạng về loại hình, có giá trị sử dụng cao cho nhiều mục đích khác nhau như dùng cho thuỷ lý trị liệu, sản xuất nước khoáng đóng chai, khai thác năng lượng địa nhiệt, CO2 Theo số liệu điều tra, cả nước có khoảng 400 nguồn nước khoáng và nước nóng, trong

đó nguồn có nhiệt độ 30 – 70oC và độ khoáng hoá (ĐKH) <1 – 5 g/l chiếm ưu thế (Bảng 1.6, 0) 287 nguồn đã được khai thác và khảo sát Đã xác định được trên 100 điểm nước khoáng, nước nóng

Bảng 1.6 Phân loại nước khoáng Việt Nam theo độ khoáng hoá

hoá (g/l)

Tỷ lệ số nguồn so với tổng số (%)

48,13 37,98 2,32 11,57

Bảng 1.7 Phân loại nước khoáng Việt Nam

Loại nước

Nhiệt độ nước ( o C)

1.1.2 Hiện trạng khai thác sử dụng nguồn nước ở Việt Nam

1.1.2.1 Khai thác sử dụng nguồn nước mặt

Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới ẩm có lượng mưa tương đối lớn trung bình từ 1.800mm - 2.000mm, nhưng lại phân bố không đồng đều mà tập trung chủ yếu vào mùa mưa từ tháng 4-5 đến tháng 10, riêng vùng duyên hải Trung bộ thì mùa mưa bắt đầu và kết thúc chậm hơn vài ba tháng

Sự phân bố không đồng đều lượng mưa và dao động phức tạp theo thời gian là nguyên nhân gây nên nạn lũ lụt và hạn hán thất thường gây nhiều thiệt hại lớn đến mùa màng và tài sản ảnh hưởng đến nền kinh tế quốc gia, ngoài ra còn gây nhiều trở ngại cho việc trị thủy, khai thác dòng sông [5]

Theo ước tính lượng nước mưa hằng năm trên toàn lãnh thổ nước ta khoảng

640 km3, tạo ra một lượng dòng chảy của các sông hồ khoảng 313 km3 Nếu tính cả lượng nước từ bên ngoài chảy vào lãnh thổ nước ta qua hai con sông lớn là sông Cửu long (550 km3) và sông Hồng (50 km3) thì tổng lượng nước mưa nhận được hằng năm khoảng 1.240 km3

và lượng nước mà các con sông đổ ra biển hằng năm khoảng 900

km3, so với nhiều nước, Việt Nam có nguồn nước ngọt khá dồi dào lượng nước bình quân đầu người đạt tới 17.000 m3/ người/năm Do nền kinh tế nước ta chưa phát triển nên nhu cầu về lượng nước sử dụng chưa cao, hiện nay mới chỉ khai thác được 500 m3/người/năm nghĩa là chỉ khai thác được 3% lượng nước được tự nhiên cung cấp và chủ yếu là chỉ khai thác lớp nước mặt của các dòng sông và phần lớn tập trung cho sản xuất nông nghiệp (Cao Liêm - Trần Đức Viên, 1990) [5]

a Nông nghiệp [6]

Trước đây, hiện nay và trong tương lai gần, nông nghiệp vẫn là đối tượng tiêu thụ nước lớn nhất Tưới tạo ra hàng loạt hiệu quả trực tiếp như: Cải tạo đất và vi khí hậu (tạo độ ẩm, giữ ấm, rửa trôi muối và các chất có hại…); Giảm thiệt hại do thiên tai; Tăng thời vụ và hệ số sử dụng đất; Thay đổi cơ cấu cây trồng, đa dạng hoá nông sản; Tăng năng suất, sản lượng, giá trị kinh tế của sản phẩm; Tạo việc làm, thu nhập, xoá đói giảm nghèo và làm giàu; Đảm bảo an ninh lương thực

Theo FAO (1988) 17% diện tích đất canh tác đã được thuỷ lợi hoá, cung cấp cho nhân loại 36% sản lượng lương thực có mức đảm bảo ổn định cao Do đó tưới là giải pháp chính để giải quyết vấn đề lương thực trong điều kiện dân số gia tăng và nguy cơ đất canh tác giảm hiện nay

Diện tích đất được tưới tăng rất nhanh, năm 1800 là 8 triệu ha, 1900 là 48 triệu ha

và 1990 là 220 triệu ha 3/4 đất được tưới nằm ở các nước đang phát triển, nơi sản xuất

ra 60% lượng gạo và 40% lượng lúa mì của các nước này Nước cấp cho nông nghiệp hiện chiếm >1/2 tổng lượng tiêu thụ, trong đó 30% lấy từ dưới đất

Nhu cầu lượng nước tưới phụ thuộc vào độ thiếu ẩm thực tế của đất, điều kiện thời tiết, loại cây và giai đoạn sinh trưởng của cây Lượng cần tưới biến đổi theo thời gian

và dao động nhu cầu thường không trùng pha với biến động nước tự nhiên (theo như Bảng 1.8)

Bảng 1.8 Tỷ trọng dùng nước các khu vực trên thế giới Vùng Công nghiệp % Nông nghiệp % Sinh hoạt %

bắp đến khi thu hoạch 49% tổng lượng nước cần Đối với cây lúa, 3 tuần đầu cần duy trì mức ngập 25 mm để chống cỏ dại và giữ đất trong điều kiện khử Khi ngừng cấp nước vào ruộng thời kỳ ngày thứ 43 - 81, năng suất giảm từ 6,2tấn/ha xuống 4,4 tấn/ha, ngừng cấp nước muộn hơn, từ ngày thứ 63 - 102, năng suất giảm nặng, còn 2,2 tấn/ha

b Công nghiệp [6]

Trên thế giới, nhu cầu nước cấp cho công nghiệp đứng thứ hai sau nông nghiệp và ước tính bằng >1/4 tổng lượng nước tiêu thụ Riêng ở châu Âu tỷ lệ này bị đảo ngược, với việc các ngành công nghiệp dùng lượng nước lớn gấp 2 lần nông nghiệp và bằng 1/2 tổng lượng nước tiêu thụ chung

Nhìn chung nhu cầu nước cho công nghiệp thường rất lớn so với nhu cầu sinh hoạt của dân cư Ví dụ: một nhà máy sản xuất 1,5 triệu tấn thép/năm cần 1 - 1,2 triệu m3/ngày, trong khi đó một đô thị 1 triệu dân, với tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt 150 -

200l/ngày chỉ cần cấp 0,15 - 0,20 triệu m3/ngày Nhưng cấp nước phục vụ dân sinh

thường xen kẽ với cấp nước công nghiệp, các hệ thống cấp nước qua đường ống thường được thiết kế phục vụ chung cho cả hai đối tượng Điều đó đồng nghĩa với việc đẩy tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho công nghiệp lên ngang tầm chất lượng nước sinh hoạt, làm tăng giá thành xử lý nước đơn vị, nhưng lại tiết kiệm được kinh phí xây dựng hệ thống phân phối

Yêu cầu về chất lượng nước cấp cho công nghiệp đa dạng và phân hoá, tăng giảm phức tạp tuỳ thuộc đối tượng và mục đích dùng nước Tiêu chuẩn nước dùng cho công nghiệp thực phẩm là cao nhất và rất gần với nước sinh hoạt Nước làm nguội có yêu cầu về chất lượng thuộc loại thấp nhất Lượng nước cấp trên một đơn vị sản phẩm công nghiệp phụ thuộc vào sơ đồ quy trình công nghệ, loại thiết bị, điều kiện tự nhiên

và nhiều yếu tố khác Do vậy các cơ sở sản xuất cùng một mặt hàng cũng có thể tiêu thụ nước không giống nhau, còn nhu cầu cho các ngành khác nhau là hoàn toàn khác nhau.Chế độ cấp nước công nghiệp biến động theo thời gian giờ, ngày, mùa, liên quan tới thời gian sản xuất và nhu cầu tiêu thụ sản phẩm Những ngành công nghiệp có nhu cầu tiêu thụ nước lớn hiện nay là luyện kim, hoá chất, giấy và xenluylô, sợi tổng hợp

c Sinh hoạt [6]

Về mặt sinh lý, mỗi người chỉ cần 1 - 2 lít nước/ngày Trung bình nhu cầu nước sinh hoạt của một người trong một ngày là 10 - 15 lít cho vệ sinh cá nhân, 20 - 200 lít cho tắm, 20 - 50 lít cho làm cơm, 40 - 80 lít cho giặt bằng máy…

Trung bình mỗi cư dân nông thôn tiêu thụ 50 l/ngày, vùng nông thôn châu Phi, Á và

Mỹ Latinh tiêu thụ khoảng 20 - 30 l/ngày/người Trong những năm 80 của thế kỷ XX

chỉ có 4% dân số toàn cầu tiêu thụ nước ở mức lớn hơn 300 l/người/ngày cho các nhu

cầu sinh hoạt và công cộng

Nhu cầu nước cho sinh hoạt ít về lượng nhưng lại rất cao về chất Đối tượng dùng nước phân hoá, phân bố rộng khó kiểm soát, yêu cầu về nước và khả năng đáp ứng yêu cầu của ngành nước rất khác nhau Định mức cấp nước sinh hoạt theo đầu người ở

mức thấp là 30 l/ngày, cao là 300 - 400l/ngày, phụ thuộc chủ yếu vào mức sống và khả

năng cấp nước của hệ thống Chế độ cấp nước biến động theo thời gian tuỳ thuộc điều kiện tự nhiên và nhu cầu dùng nước thực tế

Trong lịch sử, các đô thị cổ từng đã xây dựng được những hệ thống cấp nước hoàn hảo tới khó tưởng tượng nổi Ví dụ như ở thành Roma vẫn còn dấu tích của một hệ thống ống dẫn nước cổ, dài >80km, được đặt ngầm dưới đất, xuyên qua núi theo một tuyến thẳng, đưa nước về một kênh dẫn lớn trên cao, từ đó phân phối cho toàn thành phố (dân số 1 triệu người) với mức bình quân 1.000m3/người/ngày Toàn bộ các đài phun nước của thành phố cũng hoạt động nhờ nguồn nước tự chảy này

Những thành phố lớn trên thế giới tiêu thụ nước tương đương dòng chảy của một con sông Ví dụ như Luân Đôn, 8 triệu dân dùng nước với mức bình quân 400

l/người/ngày, cần lượng nước cấp là 37 m3/s, tương đương dòng chảy sông Thêm tự

nhiên trước đây và 2 lần dòng chảy bị điều tiết hiện nay Năm 1950 có dưới 30% dân

số sống ở đô thị, hiện nay là 46% và tới năm 2025 ước tính sẽ đạt 60% Nhu cầu ngày càng nhiều về loại nước này sẽ gây quá tải cấp nước chất lượng cao Mặt khác nước thải từ nguồn này chứa nhiều chất hữu cơ sẽ tăng mạnh, do 70 - 80% lượng nước cấp cho sinh hoạt và công cộng trở thành nước thải

Tiêu chuẩn nước sinh hoạt được các quốc gia và tổ chức liên quan quy định tuỳ thuộc yêu cầu về vệ sinh dịch tễ, nhu cầu xã hội và khả năng đáp ứng của tài chính, khoa học, công nghệ tại chỗ

d Thủy điện [6]

Trong các dạng điện năng, thuỷ điện có giá thành rẻ hơn các loại điện năng khác và được ưu tiên lựa chọn hơn do có lợi thế là: Không gây ô nhiễm khí, nhiệt như trong nhiệt điện, phóng xạ trong điện nguyên tử; Sử dụng năng lượng tự tái tạo, nên tiết kiệm tiêu thụ các tài nguyên không tái tạo khác; Chi phí quản lý vận hành thấp; Có thể kết hợp phòng lũ và cấp nước cho các đối tượng khác Trong tổng sản lượng điện toàn thế giới năm 1973 là 6.147 tỷ KWh thì thuỷ điện có 1.275 tỷ KWh, còn lại là nhiệt điện và điện nguyên tử

Thuỷ điện từng được coi là ngành dùng nước sạch vì nó không gây ô nhiễm trực tiếp môi trường Tuy nhiên, do nhu cầu tiêu thụ điện năng biến động theo các quy luật

xã hội, trong khi phân phối nước tự nhiên có chu kỳ mùa và nhiều năm, thường không đồng pha với biến động nhu cầu điện Nhà máy thuỷ điện luôn song hành với kho chứa nước dung tích lớn, gây ra một loạt các vấn đề môi trường tự nhiên, kinh tế, xã hội phức tạp cho vùng lòng hồ, vùng lân cận và hạ lưu Ngoài ra, do diện tích mặt nước lớn, ước tính khoảng 0,5% dung tích hữu ích của các kho nước bị tổn thất vào bốc hơi Tổn thất nước vào thấm cũng không nhỏ và phụ thuộc vào điều kiện địa chất vùng đáy cũng như cao độ cột nước dâng

Các kho nước lớn đều được thiết kế và điều tiết đa mục đích, ví dụ như phát điện, phòng lũ, giao thông thuỷ, tưới Chế độ dùng nước của thuỷ điện phụ thuộc vào nhu cầu tiêu thụ điện thực tế nên biến động theo thời gian không trùng pha với nhu cầu của các ngành dùng nước khác, dẫn đến làm phức tạp công tác điều tiết và làm giảm hiệu quả điều tiết đa mục đích Ví dụ, mục tiêu của thuỷ điện và các ngành tiêu thụ nước khác là có đủ nước dùng, do vậy, để đảm bảo an toàn, họ muốn quá trình tích nước sẽ được thực hiện ngay từ đầu mùa lũ và tích đầy càng sớm càng tốt Trong khi đó để phục vụ mục tiêu cắt lũ, phòng lũ thì phải để trống dung tích phòng lũ trong suốt mùa

lũ, đề phòng khi có lũ lớn về thì có chỗ chứa Hơn nữa độ bền vững của công trình có thể bị thử thách do phải chịu đựng những áp lực nước lớn lâu dài Do vậy để điều tiết nước đa mục đích cần tiến hành quá trình tích nước sao cho nó diễn ra càng muộn càng tốt, nhưng vẫn đảm bảo tích đầy vào cuối mùa lũ

Các kho nước không phải là vĩnh cửu Tuổi thọ của chúng được thiết kế căn cứ vào kích thước của dung tích chết Khi dung tích chết bị lấp đầy, kho nước mất đi các chức năng cơ bản của chúng Người ta không thể xây dựng một kho nước mới ngay trên kho nước đã chết Còn trên các dòng sông không phải chỗ nào cũng thuận lợi cho việc xây dựng kho nước Những nơi phù hợp nhất thường dễ bị khai thác sớm nhất

e Thủy sản [6]

Thuỷ sản là ngành lợi dụng nước, dùng nước làm môi trường sống cho thuỷ sinh vật hữu ích Nhu cầu nước của ngành thuỷ sản có nhiều điểm khác biệt so với các ngành khác Đó là: yêu cầu chế độ mực nước, nhiệt độ tương đối ổn định, điều kiện môi trường sống phù hợp, không độc hại cho sinh vật, thức ăn được cung cấp thường xuyên và đầy đủ Biến động nhiệt độ nước là yếu tố giới hạn đối với ngành thuỷ sản Theo quy định của Liên Xô (cũ), biên độ dao động nhiệt cho phép không quá 3 - 5oC

và nhiệt độ nước tối đa không quá 30 - 32oC ở vùng nhiệt đới

Yêu cầu dùng nước cho thuỷ sản có thể mâu thuẫn với các ngành dùng nước khác Khai thác thuỷ sản tự nhiên cần sự lưu thông dòng chảy từ thượng tới hạ nguồn, vì một

số loài thuỷ sinh có nhu cầu sống ở mỗi thời kỳ sinh trưởng trong một môi trường

(đoạn sông) khác nhau, do đó mâu thuẫn với nhu cầu đắp đập ngăn sông

g Giao thông thủy [6]

Giao thông thuỷ là ngành lợi dụng nước Yêu cầu chính của ngành là đảm bảo độ sâu, chiều rộng, bán kính cong và mức độ ổn định của tuyến đường thuỷ Chiều sâu đảm bảo được tính từ mực nước sông thấp nhất ứng tần suất tính toán 90 - 99% và được Bộ Giao thông vận tải quy định, tuỳ theo phương tiện và yêu cầu vận tải đối với mỗi tuyến Khi mực nước thiết kế không đảm bảo yêu cầu khai thác giao thông thuỷ,

có thể điều chỉnh bằng các biện pháp công trình như: 1- Điều tiết dòng chảy bằng kho nước hoặc chuyển dòng; 2- Nắn bờ tăng độ cong, nạo vét luồng; 3- Kênh hoá bằng đập dâng và âu tàu

1.1.2.2 Khai thác sử dụng nguồn nước dưới đất

Trữ lượng nước ngầm ở Việt Nam khá phong phú Tuy nhiên, do có lượng nước mặt khá phong phú nên nước ngầm chưa được khai thác nhiều Lượng nước ngầm được khai thác chiếm tỷ lệ vào khoảng 2% trữ lượng nước ngầm và chiếm khoảng 14% tổng lượng nước ngầm có thể khai thác được Việc khai thác nước ngầm chủ yếu tại các thành phố lớn như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh Tại đây, nước ngầm được khai thác cung cấp 30% nhu cầu nước ở thành phố [4]

Nước tàng trử trong lòng đất cũng là một bộ phận quan trọng của nguồn tài nguyên nước ở Việt Nam Mặc dù nước ngầm được khai thác để sử dụng cho sinh hoạt đã có

từ lâu đời nay; tuy nhiên việc điều tra nghiên cưú nguồn tài nguyên nầy một cách toàn diện và có hệ thống chỉ mới được tiến hành trong chừng chục năm gần đây Hiện nay phong trào đào giếng để khai thác nước ngầm được thực hiện ở nhiều nơi nhất là ở vùng nông thôn bằng các phương tiện thủ công, còn sự khai thác bằng các phương tiện hiện đại cũng đã được tiến hành nhưng còn rất hạn chế chỉ nhằm phục vụ cho sản xuất

và sinh hoạt ở các trung tâm công nghiệp và khu dân cư lớn mà thôi [5]

ương với các bộ máy địa phương, một lưu vực sông với tất cả các nhánh của nó, vv

1.2.1.2 Định nghĩa hệ thống trong Tài nguyên nước (Dooge, 1973)

Là bất cứ cấu trúc, thiết bị, kế hoạch hoặc thủ tục thực hay trừu tượng, có quan hệ với nhau trong một thời gian tham chiếu xác định Bao gồm một đầu vào, nguyên nhân, hoặc tác nhân kích thích, của vật chất, năng lượng hoặc thông tin, Và một đầu

ra, hậu quả, hoặc phản ứng của thông tin, năng lượng, hoăc vật chất

1.2.1.3 Sơ đồ hóa hệ thống tài nguyên nước

Hình 1.10 Sơ đồ hóa hệ thống Tài nguyên nước

- Mối quan hệ hàm hóa và cấu trúc tổn tại giữa các thành phần của hệ thống

- Mối quan hệ đầu vào – đầu ra và tính chất của chúng là những đặc tính quan trọng của hệ thống

1.2.2.2 Đặc điểm hệ thống TNN

Nghiên cứu về hệ thống Tài nguyên nước cần chú ý những đặc điểm chính sau

(1) Hệ thống tài nguyên nước là một hệ thống phức tạp, tồn tại một số lượng các

tham số và mối quan hệ giữa chúng Hệ thống nguồn nước bị tác động mạnh mẽ bởi yếu tố môi trường

(2) Hệ thống tài nguyên nước là một hệ bất định, có nhiều yếu tố bất định

- Các biến vào, biến ra và biến trạng thái là những biến ngẫu nhiên Quy luật

ngẫu nhiên của các biến số sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của các thiết kế, quy hoạch và điều khiển hệ thống nguồn nước

- Các thông tin về hệ thống là không đầy đủ, hoặc có thì cũng rất khó để phân tích được hết các thuộc tính của hệ thống khi lập các quy hoạch khai thác (KTTV, Nhu cầu nước, Tác động của con người )

(3) Sự hiểu biết không đầy đủ của con người nghiên cứu về hệ thống, bao gồm các quy luật vật lý của hệ thống tài nguyên nước, các “tiềm năng” của hệ thống và

các ảnh hưởng của các biện pháp công trình đến sự thay đổi trạng thái của hệ thống nguồn nước

(4) Bất động về mục tiêu

- Mục tiêu khai thác có thể chưa đặt ra một cách rõ ràng ngay từ đầu, và nó chỉ được hình thành trong quá trình tiệp cận hệ thống

- Đa mục tiêu trong quá trình khai thác và quản lý nguồn nước

- Hệ thống tài nguyên nước là một hệ thống luôn luôn ở trạng thái cân bằng tạm thời (BĐKH, Tác động của con người đến mặt đệm, nhu cầu sử dụng nước…) làm hệ thống nguồn nước luôn bị thay đổi từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác Do đó những thông tin hiện tại về hệ thống không phản ánh được những quy luật của tương lai

(5) Hệ thống tài nguyên nước là một hệ thống có cấu trúc yếu

- Các mối quan hệ trong hệ thống rất khó thể hiện bằng các biểu thức toán học, thậm chí không thể hiện được

Khó kiểm soát được các tác động của môi trường, đặc biệt là các tác động của con người

1.2.3 Phân loại hệ thống TNN

 Hệ thống đơn giản và hệ thống phức tạp

Hệ thống đơn giản: Có mối quan hệ trực tiếp giữa đầu vào và đầu ra của hệ thống

Hệ thống phức tạp: Một sự kết hợp của của một vài hệ thống con mà mỗi trong

số chúng là môt hệ thống đơn giản Mỗi hệ thống con có một mối quan hệ riêng biệt giữa đầu vào và đầu ra Ví dụ: Một lưu vực sông với nhiều nhánh sông

Lưu vực – hệ thống tự nhiên

Hồ chứa – hệ thống nhân tạo

 Hệ thống tĩnh và động hay hệ thống thay đổi theo thời gian và bất biến theo thời gian

Hệ thống bất biến theo thời gian: mối quan hệ đầu vào – đầu ra không phụ thuộc vào thời gian ứng dụng đầu vào (đầu ra là giống nhau cho cùng đầu vào tại tất cả thời gian)

 Hệ thống tuyến tính và hệ thống phi tuyến

Tuyến tính - đầu ra tỷ lệ hăng số với đầu vào:

 Hệ thống có thông số (hoặc biến) tập trung và phân bố

 Hệ thống tất định và ngẫu nhiên

 Hệ thống liên tục, rời rạc và lượng tử hóa

Liên tục: những thay đổi trong hệ thống diễn ra một cách liên tục

Rời rạc: trạng thái của hệ thống thay đổi tại những khoảng thời gian rời rạc

Lượng tử hóa: thay đổi chỉ tại những khoảng thời gian rời rạc nào đó và giữ một giá trị không đổi giữa những khoảng thời gian, ví dụ bản ghi mưa

Hệ thống cấp thoát nước và xử lý nước thải đô thị

Hệ thống phân phối nước (kênh, mạng lưới đường ống)

Hệ thống xử lý nước thải

Hệ thống thu gom nước

1.3 Quy hoạch HTTNN

1.3.1 Khái niệm quy hoạch HTTNN

 Quy hoạch: là hoạt động có cấutrúchợplý để phát triển chiến lược tối ưu nhằm giải quyết vấn đề và đạt được những mục tiêu mong muốn

 Quy hoạch tài nguyên nước: thiết lập cấu trúc củahệ thống tài nguyên nước nhằm thay đổi hệ thống tài nguyên nước theo thời gian và không gian phụcvụ cho các mục đích khác nhau để đạt được mục tiêu theo các cấp khác nhau (địa phương, vùng, và quốc gia)

 Định nghĩa của UN:

- Quy hoạch nhằm mục đích sử dụng tối ưu nguồn có sẵn

- Quy hoạch tài nguyên nước liên quan đến việc ước tính nhu cầu ngắn hạn và dài hạn và những cách thức để đáp ứng những nhu cầu đó

- Quy hoạch liên quan đến đánh giá so sánh của những giải pháp khác nhau đối với lợi nhuận về mặt kỹ thuật, kinh tế và xã hội

- Quy hoạch cần có tầm nhìn tương lai, và trên phạm vi rộng và đa lĩnh vực

1.3.2 Mục tiêu của quy hoạch và quản lý tài nguyên nước

1.3.2.1 Mục tiêu (22, QH QL NN, HVK)

Quy hoạch nguồn nước là sự hoạch định chiến lược sử dụng nước một cách hợp

lý của một quốc gia, trên một vùng lãnh thổ hoặc một lưu vực sông, bao gồm chiến lược đầu tư phát triển nguồn nước và phương thức quản lý nguồn nước nhằm đáp ứng các yêu cầu về nước và đảm bảo sự phát triển bền vững

Quy hoạch và quản lý nguồn nước là lĩnh vực khoa học khá phức tạp Trong thời đại hiên nay, việc khai thác nguồn nước liên quan không những phải đảm bảo sự đầu

tư có hiệu quả mà còn phải đảm bảo sự phát triển bền vững Nguồn nước trên hành tinh càng ngày càng cạn kiệt so với sự phát triển dân số và mức độ yêu cầu ngày càng cao của các ngành dùng nước cả về số lượng và chất lượng Chính vì vậy trong các quy hoạch khai thác nguồn nước thường tồn tại các mâu thuẫn: mâu thuẫn giữa các ngành dùng nước, mẫu thuẫn giữa khai thác và bảo vệ môi trường, mâu thuẫn giữa sử dụng nước với sự đảm bảo phát triển bền vững Nếu trước đây, theo quan điểm truyền thống, khai thác nguồn nước phải đảm bảo tối ưu về mặt đầu tư, thì ngày này vấn đề phân tích kinh tế chỉ là một loại tiêu chuẩn đánh giá dự án quy hoạch Khi phải đảm bảo sự phát triển bền vững trong quá trình phát triển nguồn nước thì vấn đề đặt ra không phải tìm phương án tối ưu mà cần phải tìm phương án hợp lý nhất - là phương

án tối ưu kinh tế và thỏa mãn các yêu cầu phát triển bền vững

1.3.3 Các bài toán quy hoạch HTTNN (NĐ 120/2008 CP)

- Quy hoạch phân bổ tài nguyên nước;

- Quy hoạch bảo vệ tài nguyên nước;

- Quy hoạch phòng, chống và khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra

Dưới đây sẽ trình bày các nội dung chủ yếu của ba loại bài toán này

1.3.3.1 Nội dung chủ yếu của quy hoạch phân bổ tài nguyên nước trong lưu vực sông

1 Đánh giá số lượng, chất lượng, dự báo xu thế biến động tài nguyên nước, hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nước đối với từng nguồn nước

2 Xác định nhu cầu nước, các vấn đề tồn tại trong việc khai thác sử dụng tổng hợp tài nguyên nước và lập thứ tự ưu tiên giải quyết, khả năng đáp ứng các nhu cầu nước cho sinh hoạt, nông nghiệp, thủy điện, thủy sản, công nghiệp, giao thông, du lịch, các hoạt động kinh tế - xã hội khác và bảo vệ môi trường đối với từng nguồn nước

3 Xác định thứ tự ưu tiên và tỷ lệ phân bổ tài nguyên nước trong khai thác, sử dụng tài nguyên nước cho cấp nước sinh hoạt, cho các mục đích sử dụng nước khác bao gồm cả nhu cầu cho bảo vệ môi trường trong trường hợp hạn hán, thiếu nước

4 Xác định mục đích sử dụng nước, dòng chảy tối thiểu cần duy trì trên các đoạn sông trong lưu vực và các biện pháp cần thực hiện để giải quyết các vấn đề đã xác định tại khoản 2 Điều này

5 Kiến nghị mạng giám sát tài nguyên nước, giám sát sử dụng nước, việc điều chỉnh các thông số hoặc điều chỉnh quy trình vận hành hiện tại của các công trình khai thác,

sử dụng tài nguyên nước (nếu cần)

6 Xác định nhu cầu chuyển nước giữa các tiểu lưu vực trong lưu vực; nhu cầu chuyển nước với lưu vực sông khác (nếu có)

7 Đề xuất biện pháp công trình phát triển tài nguyên nước nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nước để phát triển kinh tế - xã hội trong lưu vực

8 Giải pháp và tiến độ thực hiện Quy hoạch

1.3.3.2 Nội dung chủ yếu của quy hoạch bảo vệ tài nguyên nước lưu vực sông

1 Xác định vị trí, phạm vi và mức độ gây ô nhiễm của các nguồn gây ô nhiễm trong lưu vực sông; những khu vực bị ô nhiễm, suy thoái, cạn kiệt; nguyên nhân gây ra ô nhiễm, suy thoái, cạn kiệt nguồn nước

2 Đánh giá hiện trạng và diễn biến chất lượng nước đối với từng nguồn nước, phân vùng chất lượng nước

3 Xác định và đánh giá tầm quan trọng của các hệ sinh thái dưới nước

4 Xác định mục tiêu chất lượng nước trên cơ sở mục đích sử dụng nước đối với từng nguồn nước

5 Xác định các giải pháp bảo vệ môi trường nước, phục hồi các nguồn nước bị ô nhiễm hoặc suy thoái, cạn kiệt

6 Kiến nghị mạng giám sát chất lượng nước trên lưu vực, giám sát xả nước thải vào nguồn nước, việc điều chỉnh các thông số hoặc điều chỉnh quy trình vận hành hiện tại