NGHIÊN cứu cơ sở KHOA học ước TÍNH GIÁ TRỊ KINH tế sử DỤNG nước và QUY HOẠCH PHÂN bổ NGUỒN nước lưu vực SÔNG vệ TT

Ở trong nước, xác định quá trình phân bổ nguồn nước PBNN lưu vực sông gặp không ít khó khăn và lựa chọn phương án PBNN thường lúng túng, thiếu chắc chắn.. Mục tiêu nghiên cứu - Đưa

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Công trình được hoàn thành tại: Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương Học,

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học: 1 PGS.TS Nguyễn Tiền Giang

2 PGS.TS Phạm Quý Nhân

Phản biện: ………

………

Phản biện: ………

………

Phản biện: ………

………

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm luận án tiến sĩ họp tại … …

vào hồi giờ ngày tháng năm 20

Có thể tìm hiểu luận án tại:

- Thư viện Quốc gia Việt Nam

- Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết, vấn đề nghiên cứu

Khi xem xét nguồn nước trên lưu vực sông, các nhà kinh tế thường được hỏi: giá trị kinh tế sử dụng của nguồn nước đó là bao nhiêu? sử dụng cho mục đích nào có giá trị kinh tế cao nhất và việc xác định các giá trị kinh tế đó như thế nào? (Young,

2005), (Young & Loomis, 2014) Các nhà kỹ thuật tài nguyên nước thường được hỏi: nên phân bổ cho các đối tượng sử dụng như thế nào, bao nhiêu? Trường hợp thiếu nước thì nên phân bổ như thế nào, tỷ lệ phân bổ là bao nhiêu và tại sao? Áp lực ngày càng tăng đối với các nhà quản lý khi buộc phải đưa ra quyết định: phương án phân bổ nào được chọn? có khả thi và đảm bảo hiệu quả, lợi ích kinh tế cho tất cả các bên liên quan?

Ở trong nước, xác định quá trình phân bổ nguồn nước (PBNN) lưu vực sông gặp không ít khó khăn và lựa chọn phương án PBNN thường lúng túng, thiếu chắc chắn Phương pháp luận cho việc lập PBNN về cơ bản được quy định dưới dạng văn bản pháp quy Tuy nhiên, thiếu các hướng dẫn cần thiết cho việc áp dụng công cụ kỹ thuật, đặc biệt là hướng dẫn ước tính giá trị kinh tế sử dụng nước (GTKTSDN) trong PBNN Thiếu công cụ tối ưu PBNN làm cơ sở luận chứng, trợ giúp ra quyết định lựa chọn phương án PBNN lưu vực sông

Đặt trong bối cảnh quyền khai thác sử dụng nước, nguyên tắc, kỹ thuật lập PBNN thường được pháp quy hóa ở trong nước, làm thế nào để thực hiện phân bổ nguồn nước? Nguyên tắc hiệu quả kinh tế sử dụng nước hay GTKTSDN sẽ được người ra quyết định PBNN xem xét như thế nào? Sau cùng, phương án PBNN nào sẽ được chọn? Cần phải có thêm thông tin, công cụ gì để phân bổ hiệu quả và tối đa hóa lợi ích sử dụng nước? Đây là những vấn đề nghiên cứu trọng tâm của luận án

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đưa ra được nội dung, phương pháp phân bổ nguồn nước mặt lưu vực sông;

- Lựa chọn được phương pháp phù hợp để tính giá trị kinh tế sử dụng nước trong điều kiện ở Việt Nam;

- Đưa ra được cơ sở khoa học lựa chọn phương án phân bổ nguồn nước lưu vực sông có xét đến giá trị kinh tế sử dụng nước và áp dụng cụ thể với lưu vực sông Vệ

3 Câu hỏi nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu nghiên cứu, luận án nghiên cứu giải quyết ba bài toán tương ứng với ba câu hỏi nghiên cứu chủ đạo như sau:

1 Phân bổ nguồn nước được xác định như thế nào? – bài toán 1

2 Giá trị kinh tế sử dụng nước được xác định như thế nào? – bài toán 2

3 Lựa chọn phương án PBNN được thực hiện như thế nào? – bài toán 3

4 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của luận án: (1) quá trình PBNN mặt lưu vực sông; (2) phương pháp tính GTKTSDN và (3) lựa chọn phương án PBNN

Phạm vi nghiên cứu khoa học là nguồn nước mặt lưu vực sông Phạm vi không gian ứng dụng là lưu vực sông Vệ

5 Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu

Tiếp cận phân tích hệ thống (PTHT); tiếp cận tổng hợp; Tiếp cận dựa trên quan điểm quản lý nhu cầu dùng nước và tiếp cận thử nghiệm

Phương pháp nghiên cứu: phương pháp PTHT; phương pháp kế thừa các tài liệu; phương pháp sử dụng mô hình; phương pháp tổng hợp, phân tích, thống kê; phương pháp viễn thám và GIS và phương pháp chuyên gia

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

Ý nghĩa khoa học: luận án xác lập cơ sở khoa học, cơ sở thực tiễn của quá trình

PBNN; lựa chọn phương pháp phù hợp để xác định GTKTSDN ở điều kiện trong nước và đóng góp cơ sở luận chứng phương án phân bổ nguồn nước lưu vực sông

Ý nghĩa thực tiễn: kết quả của luận án có thể áp dụng ngay cho công tác quản

lý và PBNN tại địa phương là tỉnh Quảng Ngãi, và các lưu vực sông khác có điều kiện tương tự

7 Cấu trúc Luận án

Ngoài phần Mở đầu, phần kết luận, kiến nghị và các phụ lục kèm theo, nội dung luận án được trình bày trong 3 chương: Chương 1 - Tổng quan, Chương 2 - Phương pháp nghiên cứu, Chương 3 - Phân bổ nguồn nước lưu vực sông Vệ dựa trên giá trị kinh tế sử dụng nước

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nghiên cứu phân bổ nguồn nước lưu vực sông

Phân bổ nguồn nước lưu vực sông dựa trên ba nguyên tắc cơ bản: hiệu quả, công bằng và bền vững nhằm tối đa hóa lợi ích cho xã hội, môi trường và kinh tế (Jin

F Wang et al, 2007

Một tiêu chí được chấp nhận rộng rãi để đánh giá chính sách PBNN là (1) hiệu quả kinh tế (Ariel Dinar et al, 1997) Ở một số trường hợp cụ thể, một vài tiêu chí khác được xem xét đó là: (2) quyền sử dụng nước, (3) khả năng dự báo cung- cầu về nguồn nước, (4) xem xét phát triển chiến lược, (5) tính linh hoạt trong hệ thống PBNN, (6) yếu tố thể chế, chính sách và (7) sự đồng thuận của cộng đồng

Quá trình PBNN được thực hiện thông qua cơ chế phân bổ nguồn nước Các cơ chế phân bổ nguồn nước có thể được phân loại thành ba nhóm (Dinar et al, 1997): (1) phân bổ dựa trên phạm vi hành chính, lưu vực sông; (2) phân bổ dựa trên các đối tượng sử dụng và (3) phân bổ dựa trên cơ chế thị trường Các cơ chế này có thể được sử dụng riêng rẽ hoặc kết hợp trong quá trình PBNN

Ưu tiên phân bổ, như tên gọi của nó với bản chất là xác định thứ tự ưu tiên các đối tượng sử dụng sẽ được phân bổ một lượng nước tương ứng với tỷ lệ phân bổ cho mỗi đối tượng Các hình thức ưu tiên phân bổ có thể được xem xét áp dụng gồm (Wurbs RA, 2003) (1) ưu tiên theo diễn thế tự nhiên của nguồn nước; (2) ấn định ưu tiên; (3) ấn định thứ tự ưu tiên cùng với tỷ lệ phân bổ

Hai phương pháp chủ yếu để xây dựng mô hình lưu vực sông là (1) mô phỏng -

để mô phỏng nguồn nước dựa trên một tập hợp các quy tắc, điều kiện chi phối đến khả năng nguồn nước và hoạt động kết cấu hạ tầng hiện có và (2) mô hình tối ưu hóa

để tối ưu hóa việc phân bổ dựa trên một hàm mục tiêu và đi kèm các điều kiện ràng buộc Mặc dù mô phỏng và tối ưu hóa có những mục tiêu khác nhau, tuy nhiên chúng

đã và đang được sử dụng trong thực tế như là các công cụ bổ sung hữu ích để giải quyết bao quát và toàn diện hơn các vấn đề liên quan đến quản lý và PBNN (Ringler,

2002)

PBNN là một quá trình cần thiết khi sự phân bố và trữ lượng tự nhiên của nguồn nước không đáp ứng được nhu cầu của tất cả các đối tượng sử dụng xét trên các khía cạnh: số lượng; chất lượng; thời điểm và mức độ tin cậy PBNN là cơ chế xác định (1) ai có thể khai thác, (2) khai thác bao nhiêu, (3) khai thác ở đâu, khi nào

và (4) khai thác cho mục đích gì (R Speed et al, 2013), (OECD, 2015)

Vì bản chất của quá trình PBNN là xây dựng được một bản quy hoạch PBNN

và được quyết định bởi cơ quan nhà nước, do đó, việc nghiên cứu chính sách phân bổ nước khác nhau là một trong những trọng tâm chính của nghiên cứu hiện nay về PBNN lưu vực sông, các hướng nghiên cứu bao gồm: Xây dựng các tiêu chí, chỉ tiêu

để lựa chọn phương án PBNN; Ứng dụng các nguyên tắc, cơ chế phân bổ nguồn nước vào quá trình PBNN cho mỗi lưu vực sông/ vùng nghiên cứu để phân bổ nước liên ngành giữa các đối tượng khác nhau; Áp dụng các công cụ mô hình mô phỏng và tối

ưu (các mô hình thủy văn, thủy lực, mô hình cân bằng nước, mô hình tích hợp thủy văn – kinh tế để tính toán, phân tích đánh giá các kịch bản và phương án PBNN; Xây dựng các thuật toán, phương pháp giải và và phát triển các công cụ mô hình số để đi sâu xem xét từng khía cạnh kinh tế, kỹ thuật, xã hội và môi trường và xác lập các quy tắc chia sẻ lợi ích sử dụng nước, xem xét đánh giá tác động sử dụng nước để giải quyết xung đột, cạnh tranh trong quản lý TNN trên lưu vực

Tại Việt Nam, năm 2002 với việc thành lập Bộ TNMT, công tác quản lý nhà nước về TNN trong đó có công tác lập, điều chỉnh phê duyệt quy hoạch TNN chính thức được giao cho Bộ TNMT

Cho đến nay vẫn chưa có quy hoạch TNN lưu vực sông được duyệt Từ sau

2013, đã có sự thay đổi về việc phân loại và tên gọi liên quan đến quy hoạch PBNN

Đã có một số nghiên cứu về phân bổ nguồn nước trên cơ sở hiệu ích kinh tế sử dụng nước Các nghiên cứu này sử dụng công cụ mô hình GAMS để phân tích các phương

án phân bổ nước tối ưu cho các lưu vực sông Đồng Nai, sông Hồng Tuy nhiên, do nhiều nguyên nhân, kết quả của các nghiên cứu này vẫn chưa được pháp quy hóa và chưa được ứng dụng trong thực tế

1.2 Tổng quan nghiên cứu giá trị kinh tế sử dụng nước

Quá trình nghiên cứu về giá trị kinh tế sử dụng nước được tóm tắt trong hai giai đoạn: giai đoạn 1960 -1990 là những tiền đề đi đến việc đề xuất nguyên tắc thứ

4 Giai đoạn sau 2000 trở lại đây chú trọng phát triển tính ứng dụng thực tiễn

Năm 1998, nhóm 3 tác giả Peter Philips Rogers, Ramesh Bhatia và Annette Huber thuộc phòng Khoa học ứng dụng, Đại học Harvard, Hoa Kỳ đã thực hiện một nghiên cứu định giá kinh tế nước Nghiên cứu này trình bày các nguyên tắc chung về các phương pháp ước tính chi phí và giá trị nước cho các ngành dùng nước Năm

2004, FAO đã tiến hành một nghiên cứu toàn diện về định giá kinh tế tài nguyên nước trong việc phân bổ Năm 2010, một báo cáo khá tổng quát về xác định GTKTSDN theo các vùng lãnh thổ, quốc gia và khu vực được trình lên FAO bởi nhóm tác giả Bruce Aylward và cộng sự

Ở Việt Nam, giá trị kinh tế sử dụng nước đã được xét đến trong các điều luật

đã được ban hành, bao gồm Luật TNN 2012; Thông tư số 15/2009/TT-BTNMT và Thông tư số 42/2015/TT-BTNMT Mặc dù các văn bản pháp quy đã có những quy định về việc xem xét GTKTSDN tuy nhiên, xác định giá trị kinh tế sử dụng nước ở Việt Nam là vấn đề mới phức tạp, và còn nhiều khó khăn vì đây là bài toán kinh tế - kỹ thuật Chưa có nhiều nghiên cứu về vấn đề này Mức độ nghiên cứu chủ yếu để gợi mở vấn đề và khuyến nghị chính sách Các nghiên cứu chuyên biệt về xác định GTKTSDN có khá ít Đặc biệt là nghiên cứu về GTKTSDN trong bài toán phân bổ nguồn nước lưu vực sông cho đến nay là chưa có

1.3 Những khoảng trống chưa được nghiên cứu

Quá trình PBNN lưu vực sông (bài toán 1): (i) chưa rõ về trình tự, nội dung và cách thức tiến hành; (ii) việc xây dựng kịch bản, phương án phân bổ còn khá khó khăn; (iii) xác lập các cơ chế phân bổ cùng với các tiêu chí, tỷ lệ phân bổ nguồn nước cho các đối tượng sử dụng chưa được xem xét nghiên cứu đầy đủ, chưa có tính hệ thống dẫn tới phương pháp thực hiện, công cụ kỹ thuật áp dụng còn khá lúng túng

Xác định GTKTSDN (bài toán 2) là vấn đề khá mới ở trong nước Những khó khăn về tính sẵn có và khả năng đáp ứng yêu cầu số liệu kinh tế ngành luôn là những rào cản lớn, các công bố, trích dẫn nghiên cứu trong nước về xác định GTKTSDN còn khá khiêm tốn Giá trị KTSDN gồm những gì, đo lường và kiểm định như thế nào? là những câu hỏi thường trực đầy thách thức Chưa có nghiên cứu chuyên biệt xác định GTKTSDN trong PBNN

Lựa chọn phương án PBNN (bài toán 3) chủ yếu thông qua biện pháp mệnh lệnh hành chính, trong mỗi phương án PBNN đệ trình lên các nhà ra quyết định, các yếu tố phân tích “nếu – thì” và “cái nào là tốt nhất” còn thiếu vắng và chưa được quan tâm đúng mức Việc ra quyết định lựa chọn phương án PBNN do đó chưa chắc chắn, thiếu thông tin Gần đây, yếu tố kinh tế đã được yêu cầu phải được xem xét khi lựa chọn phương án PBNN, tuy nhiên, vấn đề lớn hơn đặt ra lúc này là “làm thế nào” luận chứng lựa chọn phương án PBNN có xét đến GTKTSDN còn chưa được nghiên cứu cụ thể

1.4 Kết luận Chương 1

PBNN lưu vực sông là bài toán mới ở Việt Nam, chưa có nghiều nghiên cứu xác lập quá trình hoàn chỉnh cho tiến hành lập quy hoạch PBNN lưu vực sông

Chưa thống nhất về phương pháp sử dụng để xác định GTKTSDN Một vài nghiên cứu mang tính mở đường và định hướng

Các nhà quản lý thiếu thông tin chi tiết cũng như công cụ cần thiết hỗ trợ phân tích, ra quyết định lựa chọn phương án PBNN

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Hướng tiếp cận nghiên cứu của luận án

Ba bài toán cần giải quyết được đặt ra cần phải có hướng tiếp cận phù hợp, khả thi, có cơ sở khoa học và thực tiễn Lựa chọn cách tiếp cận phù hợp, sử dụng các phương pháp khoa học, công cụ kỹ thuật hiện đại mang tích logic, định lượng và có cấu trúc là những yêu cầu và điều kiện tiên quyết để giải quyết ba bài toán Phương pháp phân tích hệ thống (PTHT) được luận án lựa chọn đó là vì PTHT thường được sử dụng tốt trong các bối cảnh quy hoạch (N.T Giang, 2010)

Với bài toán 1, cần xác định

được một quá trình tiến hành lập quy

hoạch PBNN mặt lưu vực sông chi

tiết, khả thi, phù hợp với hướng tiếp

cận của cộng đồng quốc tế và quy

định của hệ thống pháp quy trong

nước

Với bài toán 2, cần xác định

được phương pháp xác định

GTKTSDN, việc xác định này đảm

bảo tính xác thực, khả thi trong ứng

dụng, phù hợp với đặc điểm tình hình

thực tế về khả năng số liệu cũng như

quy mô tính toán phục vụ cho bài

toán quy hoạch PBNN lưu vực sông ở

trong nước

Hình 2.1 Ba bài toán của luận án

Với bài toán 3, cần xác lập được phương pháp, công cụ và tiêu chí nhằm tăng cường cơ sở lập luận, phân tích để lựa chọn được phương án PBNN – kết quả của bản quy hoạch PBNN lưu vực sông

2.2 Phương pháp phân bổ nguồn nước lưu vực sông - bài toán 1

Hình 2.2 mô tả sơ đồ quá trình PBNN lưu vực sông được luận án đề xuất để tiến hành lập quy hoạch PBNN lưu vực sông Quá trình PBNN lưu vực sông (bài toán 1) gồm các giai đoạn cơ bản: (1) xác định phạm vi lưu vực; (2) đánh giá hiện trạng; (3) dự báo xu thế; (4) xây dựng kịch bản và (5) lập phương án PBNN

Hình 2.2 Sơ đồ quá trình lập phân bổ nguồn nước lưu vực sông

2.2.2 Đánh giá hiện trạng nguồn nước, khai thác sử dụng và quản lý

Tổng lượng tài nguyên nước mặt của lưu vực là lượng nước còn lại sau khi đã trừ đi các tổn thất do thấm, bốc hơi và chuyển nước ra khỏi lưu vực

Tổng lượng nước mặt có thể sử dụng được xác định trên cơ sở tổng lượng tài nguyên nước mặt trừ đi lượng nước lũ không trữ lại được (hay không kiểm soát được)

Lượng nước có thể phân bổ được xác định dựa trên lượng nước có thể sử dụng trừ đi lượng nước bảo đảm dòng chảy môi trường, nhu cầu thiết yếu và ưu tiên phát triển chiến lược Xác định lượng nước có thể phân bổ là yếu tố then chốt trong mỗi bản quy hoạch PBNN lưu vực sông hiện nay

Tổng lượng tài nguyên nước mặt hiện có NMTTN (triệu m3) được tính như sau:

NMTTN = NMNS + NMNgS + NMHC (1)

Trong đó: NMNS tổng lượng nước nội sinh, xác định bằng đo đạc thủy văn, phân tích thống kê hay sử dụng mô hình toán thủy văn; NMNgS tổng lượng nước ngoại sinh, xác định bằng đo đạc thủy văn, phân tích thống kê hay sử dụng mô hình toán thủy văn; NMHC tổng dung tích hiệu dụng của các hồ chứa trong vùng lập quy hoạch, xác định bằng thống kê thu thập số liệu

Tổng lượng nước mặt có thể phân bổ NMCTPB (triệu m3) được tính như sau:

NMCTPB = NMTTN – NMDCMT – NMDTUT – NMTY (2)

Trong đó: NMTTN tổng lượng nước mặt, được xác định theo công thức (1);

NMDCTT lượng nước cho môi trường, xác định theo luận cứ thực tế; NMDTUT lượng nước dự trữ dành cho các ưu tiên sử dụng nước; NMTY lượng nước bảo đảm các nhu cầu thiết yếu (nước cho sinh hoạt)

No

1 Tài nguyên nước 2 Sử dụng nước và nhu cầu nước

4 Các lượng nước cần bảo đảm:

(Q môi trường, nhu cầu thiết yếu,

Lượng nước có thể phân bổ

Xây dựng kịch bản phân bổ NN

CÁC KỊCH BẢN PHÂN BỔ NGUỒN NƯỚC

- Theo mùa, tháng, năm trong các điều kiện: bình thường, thiếu nước

- Lựa chọn kịch bản phân bổ

Phân tích đánh giá

lựa chọn phương án PBNN Hiệu quả kinh tế (bài toán 2) Bảo đảm môi trường Công bằng xã hội

Yes

No

Lựa chọn PA PBNN, Quyết định và phê duyệt

Quyết định và phê duyệt

Nguồn nước Nhu cầu sử dụng nước

Lập phương án phân bổ NN

Xác định phạm vi lưu vực/ tiểu LVS

CÁC PHƯƠNG ÁN PHÂN BỔ NGUỒN NƯỚC THEO KỊCH BẢN ĐÃ CHỌN

- Theo mùa, tháng, năm trong các điều kiện: bình thường, thiếu nước

- Lựa chọn phương án phân bổ nguồn nước

Yes

Phạm vi lưu vực/

Các tiểu lưu vực

Bài toán 3

2.2.3 Dự báo xu thế diễn biến nguồn nước đến và nhu cầu sử dụng nước

a) Dự báo nhu cầu sử dụng nước trong kỳ quy hoạch

1) Nhu cầu nước cho sinh hoạt

Nhu cầu nước cho sinh hoạt hàng tháng SH (m3/tháng/người) trong kỳ quy hoạch là tổng của nhu cầu nước cho sinh hoạt đô thị và nông thôn Nhu cầu này được trên cơ sở áp dụng định mức, tiêu chuẩn cấp nước bình quân đầu người do nhà nước quy định tương ứng với từng mốc thời gian xác định, cụ thể:

SH =  (TCi x T x Nj) (3)

Trong đó: TCi

tiêu chuẩn cấp nước bình quân đầu người m3/ngày-đêm; T số ngày trong từng tháng; Nj dự báo số dân ở thành thị, nông thôn trong vùng nghiên cứu, sử dụng công thức đường cong xu hướng và được xác định như sau:

Nj = N0 x (1 + r)n (4)

Trong đó: N0 số dân hiện tại ở thành thị và nông thôn, xác định theo niên giám thống kê; r mức tăng tỷ lệ % dân số hàng năm trong thời kỳ dự báo, xác định theo tài liệu niên giám thống kê; n số năm dự báo (được xét cùng kỳ quy hoạch)

2) Nhu cầu nước cho nông nghiệp (gồm tưới và chăn nuôi)

Nhu cầu nước tưới hàng tháng T (m3/ tháng) với từng loại cây trồng được xác định như sau:

T = (ki x CTj) (5)

Trong đó: k i

mức tưới cho các loại cây trồng m3/ha/vụ, xác định theo tài liệu thu thập, phân tích thời vụ lợi cây trồng trên vùng nghiên cứu để đưa về các tháng;

CTj số hecta canh tác của mỗi loại cây trồng, xác định theo tài liệu niên giám thống kê

Nhu cầu cấp nước cho chăn nuôi CN (m3/tháng) được xác định như sau:

CN = (Vi x TCj x T) (6)

Trong đó: Vi

dự báo số vật nuôi gia súc, gia cầm trong vùng nghiên cứu và được xác định tương tự như công thức (4) TCj

định mức cấp nước cho vật nuôi

m3/ngày-đêm; T số ngày trong từng tháng

3) Nhu cầu nước cho công nghiệp

Ba cách tính nhu cầu sử dụng nước được sử dụng nước cho công nghiệp được sử dụng phổ biến trong quy hoạch TNN gồm:

- Áp dụng tiêu chuẩn dùng nước cho công nghiệp tập trung và phân tán (tiểu thủ công nghiệp và làng nghề) QCVN 01:2008: đối với các khu công nghiệp tập trung nhu cầu sử dụng nước được xác định từ (45- 80) m3/ha/ngày-đêm

- Sử dụng tổng giá trị sản xuất mang lại của cả ngành công nghiệp gồm tập trung và phân tán, nhu cầu sử dụng nước được xác định tính trung bình: 200 m3/ 1.000 USD

- Sử dụng công thức đường cong xu hướng tương tự công thức (4):

CNj = CN0 x (1 + r)n (7)

Trong đó: CN0 lượng nước sử dụng nước hiện tại cho công nghiệp, xác định theo tài liệu điều tra thu thập, phân tích thống kê; r mức tăng tỷ lệ % nhu cầu sử dụng

nước hàng năm trong thời kỳ dự báo; n số năm dự báo (được xét cùng kỳ quy hoạch)

4) Nhu cầu nước cho thủy sản

Xét tiêu chuẩn các ao nuôi trồng thủy sản có chiều sâu từ 2 – 2,5m, chiều sâu cột nước từ 1,2 đến 1,8m, trung bình 1,5m Tính toán sơ bộ nhu cầu sử dụng nước cho 1ha diện tích nuôi trồng thủy sản nước ngọt trong một vụ với mực nước trung bình 1,5m) là 10.000 m2 x 1,5m = 15.000 m3

5) Nhu cầu nước cho môi trường

Trong đánh giá tài nguyên nước phục vụ công tác quy hoạch, có hai cách tính tương đối phổ biến và được chấp thuận ứng dụng rộng rãi đó là: (1) Dòng chảy môi trường được tính bằng 90 – 95% dòng chảy tháng kiệt nhất; (2) Dòng chảy môi trường được tính bằng 10% tổng nhu cầu của các ngành trên mỗi tiểu lưu vực Tùy điều kiện cho phép và xét mục tiêu quản lý của mỗi lưu vực cụ thể, tiến hành lựa chọn cách tính lượng nước cho môi trường theo một trong hai cách trên Luận án sử dụng cách tính (2) để áp dụng cho LVS Vệ

2.2.4 Xây dựng kịch bản phân bổ nguồn nước

Ít nhất cần xây dựng 2 kịch bản để phản ánh sự không chắc chắn Nhiều hơn 4 được chứng minh là không thực tiễn về mặt tổ chức (Tô Trung Nghĩa, 2004) Các kịch bản này được phân tích sau đó để lựa chọn được kịch bản (i) rất có khả năng xảy ra; (ii) được mong muốn hướng đến và (iii) khả thi trong thực hiện và chấp nhận trong thực tiễn Từ kịch bản được chọn, 3 phương án PBNN được xây dựng để xem xét các giải pháp, hướng đi phù hợp nhất

2.2.5 Lập các phương án phân bổ nguồn nước

Nội dung kịch bản và phương án PBNN ở vị trí trung tâm giữa thiết lập bài toán PBNN với mô phỏng hệ thống PBNN Trong đó, kịch bản PBNN là cơ sở để thiết lập tính toán mô phỏng hệ thống phân bổ, phương án PBNN đóng vài trò làm liên kết giữa mô phỏng với tối ưu PBNN của sơ đồ tiếp cận luận án Có ít nhất ba phương án PBNN được thiết lập cho kịch bản đã được lựa chọn để bảo đảm cho phép phân tích đánh giá, so sánh chéo và tính thống kê giữa các phương án PBNN

2.3 Phương pháp ước tính giá trị kinh tế sử dụng nước - bài toán 2

Luận án sử dụng phương pháp số dư (RIM - esidual Imputation Method), phương pháp giá thị trường (MP- Market Prices) và phương pháp phân tích tổng hợp (IA - Integrated Analysis) để ước tính các GTKTSDN

Phương pháp số dư (RIM): Sử dụng RIM để xác định giá trị biên trong kinh tế

của hàng hóa sản xuất, đặc biệt đối với nước tưới Trong phương pháp này, tổng giá trị sản lượng được phân bổ giữa mỗi nguồn lực (đầu vào) được sử dụng trong quá trình sản xuất GTKTSDN tính bằng giá trị biên theo công thức sau:

Pw = TVPγ - [(PK * QK) + (PL * QL) + (PR * QR)]

Trong đó: TVPγ: Giá trị của sản phẩm; (PK * QK) + (PL * QL) + (PR * QR): Tổng chi phí sản xuất; PK, QK giá trị vốn và số lượng ban đầu tham gia vào quá trình sản xuất ra 1 sản phẩm; PL, QL chi phí nhân công lao động và số nhân công lạo động tham gia vào quá trình sản xuất ra 1 sản phẩm; PR, QR Chi phí tài nguyên và số lượng tài nguyên tham gia vào quá trình sản xuất ra 1 sản phẩm; QW lượng nước dùng tham gia vào quá trình sản xuất ra 1 sản phẩm

Phương pháp giá thị trường (MP): Được sử dụng để xác định giá trị biên, đánh

giá các chi phí, lợi ích gắn liền với những thay đổi về chất lượng và số lượng hàng hoá môi trường đang được giao dịch trên thị trường bao gồm các hàng hóa có được thông qua sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp nguồn nước MP cho thấy, giá thị trường đại diện cho các chi phí cơ hội của TNN Về cơ bản, phương pháp giá thị trường sử dụng xác định các số liệu thực tế về năng xuất, sản lượng, giá bán để thu được kết quả về giá trị sản xuất, chi phí sản xuất… thông qua việc quan sát thị trường

Phương pháp phân tích tổng hợp (IA): Được sử dụng để xác định giá trị trung

bình trong kinh tế dựa trên khả năng có được số liệu kinh tế ngành sản xuất, lượng nước sử dụng thông qua việc thu thập, phân tích thống kê và thường được sử dụng trong trường hợp lưu vực bị hạn chế về số liệu đầu vào tính toán

Pw = TVPγ

Qw (9) Trong đó: TVPγ là giá trị của sản phẩm; Qwlà lương nước được sử dụng

2.3.1 Quy trình xác định giá trị kinh tế sử dụng nước

Hình 2.3 Quy trình áp dụng để ước tính giá trị kinh tế sử dụng nước

ĐỐI TƯỢNG SD NƯỚC ĐƯỢC XEM XÉT

Giá thị trường (MP) Số dư (RIM) Phân tích tổng hợp

Kiểm định, đối sánh với các dữ liệu đo đếm được

2.4 Phương pháp lựa chọn phương án phân bổ nguồn nước – bài toán 3

2.4.1 Tối ưu phân bổ nguồn nước cho các đối tượng sử dụng

Gọi Z là giá trị kinh tế sử dụng nước của toàn bộ lưu vực sông

Kij là giá trị kinh tế sử dụng nước của hộ dùng nước j trên tiểu lưu vực i

Pij là Lượng nước phân bổ cho hộ dùng nước thứ j trên lưu vực i

Nij là nhu cầu dùng nước của đối tượng sử dụng nước j trên tiểu lưu vực i

Tij là lượng nước tối thiểu cần đáp ứng cho đối tượng dùng nước j trên tiểu lưu

vực i

Mi là lượng nước đảm đảm duy trì dòng chảy môi trường của các tiểu lưu vực i

Wi là lượng nước sẵn có để phân bổ của các tiểu lưu vực i

a) Ràng buộc về khả năng cấp nước của hệ thống PBNN

- Lượng nước được phân bổ không lớn hơn nhu cầu dùng nước của chính hộ sử

dụng đó trong từng tháng và không nhỏ hơn lượng nước tối thiểu cần đáp ứng:

Tij ≤ Pij ≤ Nij

- Tổng lượng nước được phân bổ không lớn hơn tổng lượng nước sẵn có để

phân bổ của các tiểu lưu vực

(11)

b) Ràng buộc về xã hội: Min (Nij - Pij)

c) Ràng buộc về môi trường: Min (Mi - Pi

MT) với PiMT là lượng nước được phân bổ cho môi trường

d) Ràng buộc không âm: Pij ≥ 0

Trong luận án, tính toán tối ưu lượng nước được phân bổ nhằm tối đa hóa lợi

ích sử dụng nước cho ba đối tượng được xem xét là công nghiệp, nông nghiệp và

thủy sản và sẽ sử dụng công cụ OpenSolver để giải bài toán tối ưu hóa PBNN

2.4.2 Phân tích độ nhạy của lời giải tối ưu phân bổ nguồn nước lưu vực sông

Dùng phân tích độ nhạy có thể trả lời những câu hỏi: (1) hệ số trong hàm mục

tiêu thay đổi sẽ ảnh hưởng như thế nào đến phương án tối ưu? (2) giá trị của vế phải

của các ràng buộc thay đổi sẽ ảnh hưởng như thế nào đến phương án tối ưu? Luận án

lựa chọn phân tích độ nhạy theo phương pháp Morris Phân tích độ nhạy trong Excel

sử dụng phương pháp OAT thông qua chọn lựa công cụ giải COIN-OR được đóng

gói trong Opensolver cho phép tìm kiếm giải pháp tối ưu nhanh chóng kèm theo một