...NGUYEN TRONG CUONG.pdf

...NGUYEN TRONG CUONG.pdf tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực ki...

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Cán bộ hướng dẫn chính: PGS.TS Hoàng Ngọc Quang

Cán bộ hướng dẫn phụ:

Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Kiên Dũng

Cán bộ chấm phản biện 2: PGS TS Hoàng Minh Tuyển

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Ngày 27 tháng 09 năm 2017

Tôi xin cam đoan các nội dung, số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

(Ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Trọng Cường

Sau một thời gian thực hiện, luận văn được hoàn thành tại Khoa Khí tượng

Thủy văn, trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Hoàng Ngọc Quang Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất tới thầy, người đã nhiệt tình giúp đỡ, chỉ bảo, truyền kiến thức và kinh nghiệm cho tôi hoàn thành luận văn nay

Tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô giáo trong Khoa Khí tượng Thủy văn, trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tham gia góp

ý, giúp đỡ và tạo điều kiện trong suốt quá trình thực hiện luận văn Cùng với sự chỉ bảo của các anh chị ở Trung tâm Sông của Viện Khoa hoc Thủy lợi đã giúp tôi hoàn thành luận văn

Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn do nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan nên những vấn đề được trình bày trong bài không thể tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót Vì vậy, rất mong nhận được sự cảm thông và góp

ý của các thầy cô giáo cùng đồng nghiệp để cho luận văn được hoàn thiến tốt hơn Xin chân thành cảm ơn!

Học viên

Nguyễn Trọng Cường

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

TÓM TẮT LUẬN VĂN

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU 1

I TÍNH CẤP THIẾT 1

II MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN 2

III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

IV CẤU TRÚC LUẬN VĂN 2

CHƯƠNG I 3

TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 CÁC KHÁI NIỆM LIÊN QUAN 3

1.1.1 Hệ thống nguồn nước 3

1.1.2 Khái niệm cân bằng nước hệ thống 3

1.2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 4

1.2.1 Tổng quan kết quả nghiên cứu ngoài nước 4

1.2.2 Tổng quan kết quả nghiên cứu trong nước 6

1.2.3 Tình hình nghiên cứu trên lưu vực sông Lô 7

1.3 TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG LÔ 9

1.3.1 Vị trí địa lý 9

1.3.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo 9

1.3.3 Đặc điểm địa chất 12

1.3.4 Điều kiện thảm phủ thực vật 13

1.3.5 Điều kiện thổ nhưỡng 14

1.3.7 Đặc điểm của chế độ Thủy văn 19

1.4 TỔNG QUAN VỀ KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG LÔ 24

1.4.1 Đặc điểm dân cư 24

1.4.2 Tình hình phát triển kinh tế - xã hội 25

1.5 GIỚI THIỆU MỘT SỐ MÔ HÌNH TÍNH CÂN BẰNG NƯỚC 27

1.5.1 Hệ thống mô hình GIBSI 27

1.5.2 Chương trình Sử dụng nước (Water Utilization Project) 28

1.5.3 Mô hình BASINS 29

1.5.4 Mô hình hệ thống đánh giá và phát triển nguồn nước WEAP 30

1.5.5 Bộ mô hình MIKE (DHI) 31

CHƯƠNG II MỘT SỐ MÔ HÌNH PHỤC VỤ TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG LÔ 32

2.1 MÔ HÌNH NAM 32

2.1.1 Khái quát về mô hình NAM 32

2.1.2 Các thông số cơ bản của mô hình NAM 33

2.1.3 Các yếu tố chính của mô hình NAM 34

2.1.4 Dữ liệu đầu vào và đầu ra của mô hình NAM 38

2.1.5 Phân chia lưu vực sông Lô từ mạng lưới trạm thủy văn 39

2.1.6 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình NAM 41

2.1.7 Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định bằng mô hình NAM 42

2.2 MÔ HÌNH CROPWAT TÍNH NHU CẦU TƯỚI 43

2.2.1 Giới thiệu chung về mô hình CROPWAT 43

2.2.2 Các dữ liệu đầu vào và ra của mô hình 43

2.2.3 Xác định chỉ tiêu và điều kiện tính toán của các ngành dùng nước 45

2.3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MÔ HÌNH MIKE BASIN 48

2.3.1 Giới thiệu chung 48

2.3.2 Giới thiệu về mô hình MIKE BASIN 48

2.3.3 Cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE BASIN 49

CHƯƠNG III KẾT QUẢ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE BASIN CÂN BẰNG

NƯỚC HỆ THỐNG LƯU VỰC SÔNG LÔ 53

3.1 PHÂN VÙNG TÍNH CÂN BẰNG NƯỚC 53

3.1.1 Nguyên tắc phân vùng sử dụng nước 53

3.1.2 Sơ đồ các vùng cân bằng nước 54

3.2 TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY ĐẾN CHO MÔ HÌNH MIKE BASIN 56

3.3 TÍNH TOÁN NHU CẦU NƯỚC TẠI CÁC TIỂU VÙNG 58

3.4 CÂN BẰNG NƯỚC HỆ THỐNG CHO LƯU VỰC SÔNG LÔ 60

3.4.1 Sơ đồ hóa tính toán cân bằng nước lưu vực sông Lô 60

3.4.2 Tính cân bằng nước hiện trạng cho lưu vực sông Lô 61

3.4.3 Kết quả tính cân bằng nước hiện trạng năm 2015 63

3.4.4 Tính cân bằng nước theo quy hoạch phát triển kinh tế xã hội đến 2025 66

3.4.5 Kết quả tính cân bằng nước theo quy hoạch phát triển kinh tế xã hội đến năm 2025 66

3.5 GIẢI PHÁP 68

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70

I KẾT LUẬN 70

1.1 Kết quả nghiên cứu 70

1.2 Những hạn chế, tồn tại 71

II KIẾN NGHỊ 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC

+ Họ và tên học viên: Nguyễn Trọng Cường

+ Lớp: CH1T Khoá: 1

+ Cán bộ hướng dẫn: PGS TS Hoàng Ngọc Quang

+ Tên đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE BASIN tính cân bằng

nước lưu vực sông Lô”

+ Tóm tắt: những nội dung chính được nghiên cứu trong luận văn và kết quả đạt được

Với đề tài trên tác giả đã phân tích, đánh giá các điều kiện địa lý tự nhiên và dân sinh kinh tế xã hội của lưu vực nghiên cứu để phân chia các tiểu vùng cân bằng nước, cũng như thống kê đánh giá và xác định nhu cầu sử dụng nước cho các ngành kinh tế dùng nước của 13 tiểu vùng cân bằng nước Vận dụng mô hình NAM để khôi phục số liệu dòng chảy từ mưa và mô hình CROPWAT tính nhu cầu tưới cho nông nghiệp của 13 tiểu vùng tạo số liệu đầu vào cho mô hình MIKE BASIN

Ứng dụng thành công mô hình MIKE BASIN tính cân bằng nước hệ thống cho lưu vực sông Lô theo phương án hiện trạng và quy hoạch phát triển kinh tế xã hội Kết quả thu được từ mô hình là lượng nước đến và lượng nước

thiếu tại các nút tưới (Irrigation node) và nút cấp nước (Water supply node)

So với hiện trạng thì phương án quy hoạch phát triển kinh tế xã hội đến năm

2025, cho thấy tình trạng thiếu nước không những tăng lên về lượng mà còn kéo dài về thời gian thiếu nước

Chính vì vậy, tác giả đã đưa ra một số giải pháp để đảm bảo cho tài nguyên nước không bị cạn kiệt như: như phải có biện pháp bổ sung nước cho mùa kiệt, trữ nước trong mùa mưa, giải quyết bài toán vận hành hồ chứa, quy hoạch tổng thể tài nguyên nước lưu vực để đảm bảo phát triển bền vững

Bảng 1.1 Lượng mưa bình quân tháng và năm các trạm trên lưu vực sông Lô 16

Bảng 1.2 Lượng bốc hơi bình quân tháng và năm các trạm trên lưu vực 17

Bảng 1.3 Hiện trạng các công trình thủy lợi trên lưu vực sông Lô 24

Bảng 1.4 Diện tích các đơn vị sử dụng đất trên lưu vực sông Lô 26

Bảng 2.1 Các thông số của mô hình NAM 33

Bảng 2.2 Chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy của mô hình NAM 37

Bảng 2.3 Danh sách các trạm khí tượng sử dụng trong mô hình NAM 38

Bảng 2.4 Các trạm mưa và trọng số mưa tính toán trong quá trình hiệu chỉnh và kiểm định bộ thông số 40

Bảng 2.5 Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình NAM 41

Bảng 2.6 Các bộ thông số và độ hữu hiệu của mô hình NAM 42

Bảng 2.7 Danh sách các trạm khí tượng dùng để tính toán 44

Bảng 2.8 Chỉ tiêu cấp nước sinh hoạt 45

Bảng 2.9 Chỉ tiêu dùng nước cho chăn nuôi 46

Bảng 2.10 Bảng thống kê gia súc gia cầm trong lưu vực Lô 46

Bảng 2.11 Lượng nước dùng cho nuôi trồng thủy sản 47

Bảng 3.1 Diện tích và dân số các tiểu lưu vực trên sông Lô 54

Bảng 3.2 Các tiểu vùng sử dụng nước trong lưu vực sông Lô 55

Bảng 3.3 Kết quả tính toán lưu lượng bình quân Tháng, Năm cho các tiểu vùng

cân bằng nước lưu vực sông Lô 57

Bảng 3.4 Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước tại tiểu vùng L5 58

Bảng 3.5 Tổng hợp nhu cầu của các ngành dùng nước 59

Bảng 3.6 Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước của các tiểu vùng 60

Bảng 3.7 Hiện trạng dùng nước của các ngành kinh tế trên lưu vực 63

Bảng 3.8 Lượng nước thiếu hụt theo thời đoạn tháng năm 2015 64

Bảng 3.9 Lượng nước thiếu hụt theo quy hoạch đến năm 2025 66

Hình 1.1 Bản đồ hành chính lưu vực sông Lô 9

Hình 1.2 Bản đồ địa hình lưu vực sông Lô 11

Hình 1.3 Bản đồ địa chất lưu vực sông Lô 13

Hình 1.4 Bản đồ mạng lưới trạm KTTV lưu vực sông Lô 21

Hình 2.1 Bản đồ phân chia lưu vực sông Lô từ các trạm Thủy văn 39

Hình 2.2 Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Hàm Yên 41

Hình 2.3 Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Hàm Yên 42

Hình 2.4 Sơ đồ mô hình MIKE BASIN 51

Hình 3.1 Bản đồ phân vùng cân bằng nước lưu vực sông Lô 56

Hình 3.2 Sơ đồ hóa tính cân bằng nước lưu vực sông Lô 61

Hình 3.3 Sơ đồ tính cân bằng nước hiện trạng năm 2015 64

Hình 3.4 Bản đồ thừa thiếu nước hiện trạng năm 2015 65

Hình 3.5 Bản đồ dự báo thiếu nước năm 2025 67

MIKE bộ mô hình thủy lực và thủy văn lưu vực do Viện Thủy lực Đan Mạch (DHI) xây dựng

NAM mô hình dòng chảy của Đan Mạch (Nedbor-Afstromnings-Model)

SSARR mô hình hệ thống diễn toán dòng chảy của Mỹ (Streamflow

Synthesis And Reservoir Regulation)

TANK mô hình bể chữa của Nhật Bản

GIBSI bộ mô hình tổng hợp của Canada (Gestion Intégrée des Bassins

versants à I’aide d’un Système Informatisé)

WUP chương trình sử dụng nước của Ủy hội sông Mê Kông (Water

Utilization Project)

SWAT mô hình mô phỏng dòng chảy mặt qua độ ẩm đất (Soil and Water

Assessment Tool)

IQQM mô hình mô phỏng nguồn nước lưu vực

ISIS mô hình thủy động lực học (Interactive Spectral Interpretation System)

BASINS mô hình được xây dựng bởi Cơ quan Bảo vệ Môi trường (Hoa Kỳ)

QUAL2E mô hình chất lượng nước (Water Quality version 2E)

WEAP mô hình hệ thống đánh giá và phát triển nguồn nước (Water

Evaluation and Planning System)

CROPWAT mô hình tính nhu cầu tưới của cây trồng theo chỉ tiêu sinh thái

MIKE BASIN mô hình tính cân bằng nước hệ thống cho lưu vực

MỞ ĐẦU

I TÍNH CẤP THIẾT

Như chúng ta đã biết, nước rất cần thiết cho sự sống, sức khỏe của con người

và là nguồn tài nguyên quý giá cho sự phát triển Nguồn nước ngọt trên thế giới đang đứng trước khủng hoảng về thiếu nước để cung cấp cho nhu cầu thiết yếu của cuộc sống Sự gia tăng dân số, phát triển kinh tế nhằm cải thiện các tiêu chuẩn cho cuộc sống dẫn đến sự cạnh tranh, mâu thuẫn do giới hạn về nguồn nước Để đảm bảo tính bền vững, nguồn nước phải được xem xét quản lý một cách thống nhất cả

về trạng thái tự nhiên và trong cân bằng giữa các nhu cầu dùng nước

Lưu vực sông Lô là lưu vực lớn chảy qua nhiều tỉnh thành phía bắc, với diện

nguồn nước trên lưu vực ngày càng tăng, song chưa được quản lý thống nhất, có thể dẫn đến thiếu nước tác động đối với đời sống và phát triển của người dân địa phương, đồng thời ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái Thiếu nước xuất hiện ở đây ngoài tác động của biến đổi khí hậu còn là vấn đề sử dụng khai thác nguồn nước chưa hợp lý, như sự dụng các loại cây trồng có nhu cầu nước lớn, phương thức tưới lãng phí,… Để khắc phục và giảm thiểu các tác động của nguồn nước ở đây thì cần xác định được phương thức sử dụng nước có hiệu quả thông qua cân bằng nước

Nghiên cứu cân bằng nước, quản lý khai thác sử dụng và bảo vệ nguồn nước phục vụ các yêu cầu phát triển kinh tế xã hội trên lưu vực sông Lô nói riêng và các tính phía Bắc nói chung là rất cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao

Chính vì vậy, luận văn với đề tài “Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE BASIN tính cân bằng nước lưu vực sông Lô” đã được thực hiện để giải quyết bài toán cân bằng nước hệ thống cho lưu vực sông Lô nhằm đáp ứng yêu cầu cấp thiết

và có ý nghĩa thực tiễn của công tác quy hoạch, khai thác, quản lý và phát triển tài nguyên nước một cách hợp lý và bền vững đảm bảo cho các quy hoạch phát triển kinh tế xã hội của lưu vực

II MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN

- Thiết lập được mô hình MIKE BASIN để tính cân bằng nước cho lưu vực sông Lô;

- Đánh giá được cân bằng nước lưu vực sông Lô theo phương án hiện trạng năm 2015 và quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội đến năm 2025; đề xuất định hướng khai thác nguồn tài nguyên nước mặt sông Lô hợp lý

III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Phương pháp phân tích thống kê, tổng hợp tài liệu:

Thống kê là phương pháp xử lý số liệu một cách định lượng Ở giai đoạn đầu, tiến hành thống kê, thu thập các số liệu, các kết quả nghiên cứu đã được thực hiện có liên quan Đồng thời thống kê, thu thập các số liệu đo đạc ngoài thực địa và tính toán trên bản đồ

Các tài liệu thu thập: Số liệu bốc hơi, lượng mưa, lưu lượng ngày tại các trạm khí tượng thủy văn chính trên lưu vực sông Lô

Tài liệu niên giám thống kê năm 2015 của các tỉnh thuộc lưu vực sông Lô, và tài liệu quy hoạch phát triển kinh tế xã hội

Các đặc trưng của 2 hồ chứa lớn trên lưu vực là Thác Bà và Tuyên Quang

- Phương pháp mô hình toán: Các mô hình được sử dụng trong luận văn như:

mô hình NAM, mô hình CROPWAT tính nhu cầu tưới, và mô hình MIKE BASIN

- Phương pháp chuyên gia

- Phương pháp kế thừa

IV CẤU TRÚC LUẬN VĂN

Ngoài mở đầu, kết luận và kiến nghị Luận văn được bố cục thành 3 chương

MỞ ĐẦU

Chương 1: Tổng quan về các vẫn đề nghiên cứu

Chương 2: Một số mô hình phục vụ tính toán cân bằng nước lưu vực sông Lô Chương 3: Kết quả ứng dụng mô hình MIKE BASIN cân bằng nước hệ thống lưu vực sông Lô

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 CÁC KHÁI NIỆM LIÊN QUAN

1.1.1 Hệ thống nguồn nước

Theo quan điểm hệ thống người ta định nghĩa hệ thống nguồn nước như sau:

“Hệ thống nguồn nước là một hệ thống phức tạp bao gồm tài nguyên nước, các các công trình khai thác nguồn nước, các yêu cầu về nước cùng với mỗi quan hệ tương tác giữa chúng và chịu tác động của môi trường lên nó”[2]

a Nguồn nước được đánh giá bởi các đặc trưng: Lượng và phân bố của nó

theo không gian và thời gian, chất lượng nước, động thái của chúng

b Các biện pháp khái thác và bảo vệ nguồn nước: Các công trình thủy lợi,

các biện pháp cải tạo và bảo vệ nguồn nước, bao gồm cả biện pháp công trình và phi công trình, được cấu trúc tùy thuộc vào mục đích khai thác, bảo vệ nguồn nước

c Các yêu cầu về nước: Các hộ dùng nước, các yêu cầu về mức đảm bảo

phòng chống lũ lụt, úng hạn, các yêu cầu bảo vệ hoặc cải tạo môi trường cùng các yêu cầu dùng nước khác Tác động của môi trường là những tác động về hoạt động dân sinh kinh tế, hoạt động của con người bao gồm ảnh hưởng của các biện pháp canh tác làm thay đổi mặt đệm và lòng dẫn, sự tác động không có ý thức vào hệ thông các công trình thủy lợi

1.1.2 Khái niệm cân bằng nước hệ thống

Cân bằng nước là một vẫn đề rất xưa nhưng lại luôn mới, nó vừa là phương pháp, vừa là đối tượng nghiên cứu Cân bằng nước là mỗi quan hệ định lượng giữa nước đến và đi của hệ thống nguồn nước (lưu vực, đoạn sông,…) Lượng nước đi gồm bốc thoát hơi nước, ngấm xuống tầng sâu, nước cấp cho các nhu cầu sử dụng nước trên lưu vực và dòng chảy ra khỏi lưu vực Lượng nước đến hệ thống được thể hiện dưới các dạng nước mưa, dòng chảy và nước hồi quy sau khi sử dụng

Cân bằng nước hệ thống là sự cân bằng tổng thể giữa tài nguyên nước của hệ thống; định lượng nước đến, đi khỏi hệ thống, trong đó đã bao gồm các yêu cầu về

nước giữa các thành phần trong hệ thống, các tác động của môi trường lên nó và đề

ra các biện pháp khai thác, bảo vệ nguồn nước một cách hợp lý, [2]

Trên quan điểm đó, bài toán cân bằng nước hệ thống đã tập trung giải quyết các vẫn đề như sau: (i) Phân vùng tiềm năng nguồn nước, (ii) Tính toán lượng nước đến và nhu cầu nước của các hộ sử dụng nước, (iii) Tính toán các phương án sử dụng nguồn nước, thực chất là bài toán cân bằng kinh tế nước

1.2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 1.2.1 Tổng quan kết quả nghiên cứu ngoài nước

Hiện nay vẫn đề nước ngọt, nước sạch đã trở nên bức thiết: sự tái sinh nước

ngọt không kịp đáp ứng nhu cầu ở nhiều nơi trên trái đất, mặt khác nhiều nơi lại hứng chịu lũ lụt do thừa nước trong mùa mưa Nước đã trở thành vẫn đề khủng hoảng thừa thiếu nước Theo Jacques Vernier, con người đã biết xây dựng những con đập khổng lồ để giữ nước thừa và điều tiết các con sông, song những con đập cũng tạo ra những mỗi lo (như ở sông Nile, sông Loire) về hai mặt: làm ngập một

số thung lũng và cắt đứt mỗi liên hệ giữa thượng và hạ lưu của các sinh vật cũng như các trầm tích

Theo báo cáo tại Hội nghị Công ước của Liên Hợp Quốc (9/2003) họp tại Cu

Ba thì trên thế giới có khoảng 70% diện tích đất khô (không ngập nước) tức khoảng

3600 triệu ha đang bị ảnh hưởng bởi tình trạng hoang mạc hóa Mặc dù một số khu vực, quốc gia đã quan tâm đến công tác bảo vệ tài nguyên nước từng bước hạn chế tiêu cực do khai thác và sử dụng tài nước gây ra Tuy nhiên các kho khăn vẫn không được giải quyết thỏa đáng và vẫn còn những bất đồng trong đánh giá và phương pháp giải quyết

Tại hội nghị quốc tế về nước và môi trường (Dublin, 1992), vẫn đề quản lý tổng hợp tài nguyên nước là một trong những chủ đề chính được thạo luận Trong chương trình hành động 21 (Agenda 21) của hội nghị thượng đỉnh về môi trường Rio 1992 đã dành những quan tâm đặc biệt tới những vẫn đề quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trường lưu vực sông như Australia, Hoa kỳ, Indonesea, Malaysia,… đặc biệt là đối với những dòng sông liên quốc gia như sông (Mê Kông,

Colorado,…) Chương trình hành động 21 (Agenda 21) đã đưa ra nguyên tăc: Tài nguyên nước phải được quản lý và sử dụng theo phương thức tổng hợp, thống nhất gọi tắt là quản lý tổng hợp tài nguyên nước (Intergrated Water Resources Managment)[1] Đây là nguyên tắc đã được vận dụng ở nhiều nước trên thế giới

như là một giải pháp cho quản lý sử dụng bền vững tài nguyên nước

Dưới tiêu đề chung Đạt được sự bền vững của tài nguyên nước, ngày

21/1/2000 Ủy ban Tư vấn Kỹ thuật Đông Nam Á đã tổ chức Hội nghị Tư vấn về Quản lý Nước Đông Nam Á theo kế hoạch chung của Tổ chức Công tác Nước toàn cầu – GWP đã đưa ra khung hành động với tiêu đề “Hãy hành động vì một tương lai tốt đẹp hơn” Trong đó rất chú trọng tới 2 vấn đề: Quản lý tài nguyên nước có hiệu suất và hiệu quả tiến tới quản lý tổng hợp lưu vực sông

Nói đến vấn đề quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trường theo lưu vực sông là đã có hàm ý lấy nước là dạng tài nguyên chủ yếu cần tiến hành các hoạt động quản lý Bởi vậy cũng cần phải nêu lên định nghĩa về quản lý tổng hợp tài nguyên nước đã được nêu ra bởi tổ chức Cộng tác vì nước toàn cầu (Global Water

Partnershep – GWP): “Quản lý nước tổng hợp là một quá trình mà trong đó con người phát triển và quản lý tài nguyên nước, đất và các tài nguyên liên quan khác nhằm đạt được hiệu quả tối đa của các thành quả kinh tế xã hội một cách công bằng mà không phải đánh đổi bằng sự bền vững của các hệ sinh thái then chốt”

(GWP, 3/2000)[1]

Quản lý tổng hợp theo lưu vực sông được xác định là một quá trình quy hoạch, xây xựng và thực hiện việc khai thác các dạng tài nguyên trong một lưu vực, xem xét toàn diện và đầy đủ các nhân tố có liên quan tới kinh tế xã hội và môi trường trong mỗi tương tác về không gian (giữa các bộ phận trong lưu vực như thượng lưu, trung lưu, và hạ lưu), tương tác giữa các nhân tố như xói mòn, rửa trôi,… Tiêu chí của phương thức quản lý tổng hợp theo lưu vực sông là phải đảm được sự cân bằng các lợi ích khai thác và bảo vệ môi trường với kết quả hợp lý nhất nhìn cả góc độ kinh tế và xã hội theo định hướng phát triển bền vững

Việc hình thành các tổ chức lưu vực sông (River Basin Organization/RBO) được nhiều quốc gia coi như là một phương tiện hữu hiệu để quy hoạch và thực hiện các nội dung phát triển kinh tế xã hội Tuy nhiên, có nhiều hình thức quản lý các RBO khác nhau tùy theo điều kiện phát triển của mỗi quốc gia Chẳng hạn như ở Anh, Pháp hình thức quản lý theo theo các hội đồng lưu vực sông (River Basin Council) được thực hiện với tư cách là một cơ quan điều chỉnh để đưa ra các chính sách, chiến lược và nguyên tắc vận hành các công trình đầu mối và phương thức phục vụ cho phát triển tài nguyên Trong khi đó hình thức quản lý theo các Ủy hội lưu vực sông (River Basin Commisson) như ở Trung Quốc lại được sử dụng khi có thêm vai trò xây dựng quy hoạch tổng hợp ở tầm vĩ mô ngoài vai trò điều chỉnh và phối hợp Một dạng quản lý phổ biến khác là hình thành các cơ quan toàn quyền lưu vực sông (River Basin Authority) có nhiệm vụ thực hiện tất cả các hoạt động phát triển và quản lý cùng với vai trò điều chỉnh Điển hình cho hình thức quản lý này là các trường hợp của TVA (Tennesee Valley Authority, Hòa Kỳ; Snowy Mountains (Australia), …

Việc tiếp thu các kinh nghiệm của các nhà nghiên cứu trên thế giới là rất bổ ích cho việc triển khai nghiên cứu các lưu vực sông ở Việt Nam nói chung, và lưu vực sông Lô nói riêng

1.2.2 Tổng quan kết quả nghiên cứu trong nước

Hệ thống mạng lưới sông ngòi nước ta là rất lớn bao trùm gần như toàn bộ

diện tích đất tự nhiên và dân số của toàn quốc Tuy nhiên, phần lớn các lưu vực sông lớn đều không nằm hoàn toàn trên lãnh thổ nước ta nên gặp rất nhiều khó khăn trong việc quản lý tổng hợp lưu vực sông Các hoạt động khai thác tài nguyên trong từng lưu vực sông đang diễn ra ở mức cao, chưa được quản lý thống nhất từ Trung ương đến địa phương và trong từng địa phương dẫn đến môi trường sống ở từng nơi, từng lúc đang bị suy thoái và xuống cấp nặng nề

Năm 1993 ban hành luật Bảo vệ Môi trường, năm 1998 là luật Tài nguyên

Nước, ngày 16 tháng 5 năm 2000 Thủ tướng Chính phủ đã ra quyết định thành lập Hội đồng Quốc gia về Tài nguyên Nước, do Phó Thủ tướng làm chủ tịch

Ngày 19/4/2001 Bộ trưởng Bộ NN&PTNT đã ký quyết định thành lập 3 ban quản lý lưu vực sông: sông Hồng – Thái Bình, sông Cửu Long, sông Đông Nai để thực hiện nội dung quản lý quy hoạch lưu vực sông theo điều 64 luật TNN

Ở nước ta, hiện tượng thiếu nước trên nhiều lưu vực sông là một thực tế Vì

có rất nhiều nghiên cứu về vấn đề này như:

Các chương trình nghiên cứu 06-03, KC-12 Dự án quản lý tổng hợp sông Hồng, chương trình đề tài khoa học công nghệ có liên quan đã thực hiện thành công góp phần vào công tác quy hoạch, quản lý của vùng, lưu vực, và quốc gia Báo cáo KC-08, Nguyễn Quang Trung, 2004 “Nghiên cứu xây dựng mô hình quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trường lưu vực sông Đà”,…

Những nghiên cứu, báo cáo trên chỉ mới áp dụng cho lưu vực nghiên cứu mà chưa đánh giá tổng quát cho các lưu vực khác, các yêu cầu được thực hiện từ 2004, chưa cập nhật mới Nhưng là những nghiên cứu tham khảo tốt trong nghiên cứu cân bằng nước lưu vực sông hiện nay

1.2.3 Tình hình nghiên cứu trên lưu vực sông Lô

Tình hình khai thác tài nguyên nước đang là vẫn đề thời sự trên các lưu vực sông thuộc lãnh thổ nước ta Trong đó, có lưu vực sông Lô cần được tập trung nghiên cứu trong đề tài này

Hệ thống sông Lô là một trong các lưu vực sông lớn ở phía Bắc nước ta với một phần thượng lưu nằm trên lãnh thổ Trung Quốc Cùng với sông Đà và sông Thao, hệ thống sông Lô cũng là hệ thống thượng nguồn chảy vào hệ thống sông Hồng tại Việt Trì, Phú Thọ Được hình thành bởi 4 con sông chính là sông Lô, sông Gâm, sông Chảy và sông Phó Đáy, nhập lưu đến mặt cắt khống chế tại Việt Trì thi 4 con sông này tạo nên một lưu vực chung là lưu vực sông Lô trong hệ thống sông Hồng trước khi nhập lưu với sông Hồng tại Việt Trì

Các công trình nghiên cứu của Đài Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn Trung ương (1965), Nguyễn Xiển, Phạm Ngọc Toàn, và Phan Tất Đắc (1968), Phạm Ngọc Toàn và Phan Tất Đắc (1993) là những công trình nghiên cứu đầu tiên về đặc điểm khí hậu khu vực Miền Bắc Việt Nam, trong đó có lưu vực sông Lô Tiếp theo đó là

các đề tài nghiên cứu của Bộ Thủy lợi (cũ) và của Viện Khí tượng Thủy văn sau này cho thấy: do ảnh hưởng của độ cao mà nhiệt độ trung bình năm tăng dần từ cao xuống thấp và từ Bắc xuống Nam Tính chất ẩm ướt của khí hậu, thể hiện rõ nhất ở vùng Bắc Quang thuộc trung lưu sông Lô, nơi có địa hình dạng phễu, hội tụ gió, hướng thung lũng trùng với hướng gió thịnh hành Do đó hình thành tại đây một trung tâm mưa lớn nhất miền Bắc là Bắc Quang với lượng mưa trung bình năm tại đây là 4720mm

Các nghiên cứu phân mùa chế độ dòng chảy sông ngòi miền Bắc Việt Nam (Cục Thủy văn, (1969), Ngô Đình Tuấn, (1978)), Nguyễn Viết Phổ, Đỗ Đình Khối,

Vũ Văn Tuấn (1993,1994),… cho thấy, do tác động của phân mùa khí hậu, chế độ dòng chảy trong lưu vực cũng được phân thành mùa Lũ và mùa cạn Nước lũ sông

Lô hàng năm đe dọa và gây lũ lụt cho các vùng ven sông như Hà Giang, Tuyên Quang Theo các kết quả tính toán tổ hợp lũ của Lã Thanh Hà (1999), Hoàng Minh Tuyển (2001),… thì lượng lũ của hệ thống sông Lô chiếm trung bình khoảng 30% lượng lũ của sông Hồng tại Sơn Tây và luôn là thành phần quan trọng tạo lũ lớn cho

hệ thống sông Hồng Chính lũ lịch sử 8/1971 trên sông Lô kết hợp với lũ lớn trên sông Đà và sông Thao đã gây ra trận lũ lịch sử trên sông Hồng Ngược lại, tình trạng khô hạn, thiếu nước mặt trong mùa cạn rất gay gắt, nhất là trên các cao nguyên khuất gió, ở sâu trong lục địa như: Hoàng Su Phì, Đồng Văn còn ở trung và

hạ lưu các sông trong mùa cạn ẩm ướt hơn nhờ mưa phùn

Những nghiên cứu gần đây, Lã Thanh Hà, 2006 Báo cáo kết quả đề tài

“Nghiên cứu giải pháp khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường và phòng tránh thiên tai lưu vực sông Lô – Chảy” Huỳnh Thị Lan Hương, 2008

“Quản lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông Lô – Chảy”

Các công trình nghiên cứu nêu trên có tính khái quát cao đối với toàn lưu vực, với việc kế thừa các kết quả nghiên cứu rất quan trọng để tạo cơ sở cho nghiên cứu sâu hơn về hiện trạng tài nguyên nước và dự báo xu thế diễn biến trong tương lai nhằm đề xuất giải pháp khai thác sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên để phát triển kính tế xã hội theo định hướng phát triển bền vững

1.3 TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG LÔ 1.3.1 Vị trí địa lý

Lưu vực sông Lô là lưu vực có diện tích nằm trên hai quốc gia, Trung Quốc và Việt Nam Hệ thống sông Lô được hình thành từ 4 con sông chính đó là dòng chính sông Lô, sông Chảy, sông Gâm, và sông Phó Đáy với tổng diện tích lưu vực là

40,26% diện tích của toàn lưu vực

Phần lưu vực sông Lô thuộc lãnh thổ nước ta nằm trong khoảng vĩ độ từ

trung lưu của hai sông Lô, sông Gâm, sông Chảy và sông Phó Đáy

Hình 1.1 Bản đồ hành chính lưu vực sông Lô 1.3.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo

Với đa phần diện tích là đồi núi (nhìn từ bản đồ địa hình DEM hình 1.2) lưu vực sông Lô có một số đặc điểm điển hình sau:

Địa hình phân bố trên lưu vực sông Lô có thể kể đến: “Cao nguyên” Đồng văn, Pu Tha Ca Các đồi đá vôi dạng nón xen các trũng và cách đồng karst ở đây cấu tạo bởi đá vôi thuộc hệ tầng Bắc Sơn bị bóc mòn và phong hóa lâu dài Địa hình

là các phần của bề mặt san bằng cổ Các quá trình phổ biến ở đây là rửa trôi bóc mòn tổng hợp yếu trên vỏ phong hóa đá vôi và rửa lũa Bề mặt đỉnh rộng, lượn sóng xen các đồi ‘lúp xúp’

“Cao nguyên” Bắc Hà với đỉnh cao nhất là 2267m, khối tinh thạch cổ thượng nguồn sông Chảy có đỉnh Tây Côn Lĩnh cao 2431m Về phía Đông Nam là cao nguyên đá vôi Quảng Bạ, Các quá trình địa mạo ngoại sinh chủ yếu ở đây là bóc mòn tổng hợp yếu trên vỏ phong hóa đá vôi và rửa lũa trên đá vôi

Vùng núi phía Đông Bắc, cánh cung Ngân Sơn và cánh cung sông Gâm với các đỉnh cao nhất: Pia Ya 1980m, Pia uac 1930m, Ở phía Đông núi Tam Đảo có đỉnh cao 1591m Đồi núi thấp là dạng địa hình chủ yếu trong lưu vực sông Lô, các dãy núi lớn đều hội tụ về phía Nam và mở rộng về phía Bắc Vì vậy nan quát có thể đặc trưng cho hình dạng của lưu vực sông Lô Các đơn vị địa mạo trên đây phản ánh khá rõ sự phân bố của nham thạch trên lưu vực

Đoạn từ nguồn tới Hà Giang chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, thung lũng sông Lô ở đây rất hẹp có nơi chỉ khoảng 4–5m, các bờ núi xung quanh cao từ 1000-1500m, từ Hà Giang tới Bắc Quang sông đổi hướng thành gần Bắc Nam, lòng sông rất nhiều thác ghềnh, chỉ kể từ biên giới về tới Vĩnh Tuy đã có tới 60 thác ghềnh và bãi nổi

Độ sâu trung bình về mùa cạn của sông Lô ở phía thượng lưu Việt Nam khoảng 0,5-1,5m và độ rộng trung bình 40–50m Thượng lưu sông Lô bắt nguồn từ Trung Quốc có tên là Bàn Long, trung lưu sông Lô có thể kể từ Bắc Quang tới Tuyên Quang dài khoảng 280 km, độ dốc đáy sông giảm xuống còn 0.25m/km và thung lũng sông đã mở rộng Độ rộng trung bình 140m, chỗ hẹp nhất là 26m, sâu trung bình từ 1-1,5m, trong mùa cạn có khoảng 30 thác ghềnh lớn nhỏ, tại Vĩnh Tuy sông Lô gặp sông con chảy từ vùng núi thượng nguồn sông Chảy xuống, cũng từ

đây sông Lô bắt đầu chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam cho tới Tuyên Quang, tại đây sông Lô chảy qua vùng đồng bằng đệ tam khá rộng

Phía trên Tuyên Quang tại khe lau sông Lô nhận sông Gâm là phụ lớn nhất lưu vực Hạ lưu sông Lô có thể kể Tuyên Quang đến Việt Trì, thung lũng và lòng sông mở rộng, độ rộng trong mùa cạn cũng rộng tới 200m, và sâu từ 1,5 - 3m Tới Đoan Hùng con sông Chảy gia nhập vào sông Lô trước khi đổ vào sông Hồng ở ngã

ba Việt Trì, sông Lô còn nhận thêm một phụ lưu lớn nữa là sông Phó Đáy chảy từ phía Chợ Đồn xuống

Phần thuộc nước ta sông Lô với đa phân là địa hình núi đồi chiếm 80% diện tích lưu vực Một số phụ lưu diện tích có độ cao từ 600m trở lên chiếm tỷ lệ lớn Do điều kiện khí hậu và địa hình nên phân lớn diện tích lưu vực sông Lô phân bố cấp mật độ lưỡi sông tương đối dày đến rất dày Vùng có lượng mưa nhiều địa hình đồi núi và nền là diệp thạch phân phiến và diệp thạch silic, xâm thực chia cắt diễn ra mạnh mẽ, mật độ sông suối dầy đặc

Hình 1.2 Bản đồ địa hình lưu vực sông Lô

1.3.3 Đặc điểm địa chất

Lãnh thổ miền Bắc Việt Nam nói chung, lưu vực sông Lô nói riêng nằm trong miền hoạt động kiến tạo mạnh và trải qua nhiều chu kỳ với mức độ hoạt động kiến tạo khác nhau, ngay trong mỗi chu kỳ hoạt động kiến tạo theo không gian cũng có

sự phân dị mạnh mẽ Vì vậy trong từng khu vực khác nhau các thành tạo trầm tích cũng khác nhau

- Đới cấu trúc sông Hồng: thể hiện dưới dạng là một phức nếp lồi lớn kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông Nam, nằm ở vùng rìa phía tây lưu vực sông Chảy và ngăn cách đới cấu trúc sông Lô bằng đứt gãy sâu sông Chảy Trong đới này là các thành tạo biến chất cao Protezozoi hệ tầng sông Hồng được nâng lên mạnh mẽ dạng địa lũy

- Đới cấu trúc sông Lô: Về phía bắc nối triếp với vùng Mã Quan (Trung Quốc), ranh giới phía Tây là đứt gãy sông Chảy, ranh giới phía Đông là đứt gãy sông Phó Đáy Đới có dạng đẳng thước và là vùng nâng uốn nếp từ Protezozoi muộn Thành phần trầm tích trong đới được đặc trưng bởi nhóm thành hệ nguồn Lục Nguyên - Cacbonat Cambri, Silua, Devon

- Đới cấu trúc sông Gâm: Phân bố ở lưu vực sông Gâm, nằm liền kề với đới sông Lô Ranh giới phía Tây là đứt gãy sông Phó Đáy, ranh giới phía Đông là đứt gãy Yên Minh - Phú Lương Đới sông Gâm là vùng chìm tương đối so với đới sông

Lô Đới được nâng lên hoàn toàn vào cuối hexin Thành phần trầm tích trong đới được đặc trưng bởi nhóm thành hệ nguồn Lục Nguyên - Cacbonat Cambri, Ocdovic, Silua, Devon

- Đới cấu trúc Mezozoi sông Hiến: Thể hiện dưới dạng kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông Nam trên 200 km, hơi cong về phía đông Ranh giới phía Tây là đứt gãy Yên Minh - Phú Lương, ranh giới phía Đông là đứt gãy Cao Bằng - Tiên Yên Đới này được nâng vào cuối hexin Trong kiến trúc hiện đại đới sông Hiến ứng với một miền phức nếp lõm Bản đồ địa chất lưu vực sông Lô được thể hiện hình 1.3

Hình 1.3 Bản đồ địa chất lưu vực sông Lô 1.3.4 Điều kiện thảm phủ thực vật

Lớp thảm phủ thực vật trong lãnh thổ nghiên cứu thể hiện các kiểu sau:

- Rừng kín cây lá rộng thường xanh nhiệt đới ẩm: Có cấu trúc nhiều tầng ưu thế cây lá rộng có độ che phủ kín phân bố hạn chế ở độ cao dưới 600m ở các khu vực Bắc Cạn, Na Hàng, Bắc Mê, Quảng Ngân, Xín Mần

- Rừng tre nứa thứ sinh nhiệt đới ẩm: Phân bố rộng khắp ở độ cao dưới 600m

- Trảng cây bụi cỏ thứ sinh nhiệt đới ẩm: Phân bố đan xen với rừng tre nứa thứ sinh và phát triển rộng khắp

- Rừng kín cây lá rộng thường xanh nhiệt đới ẩm trên đá vôi: khá thưa, cây lá rộng, diện phân bố còn ít

- Trảng cây bụi cỏ thứ sinh nhiệt đới ẩm trên đá vôi: Phổ biến trên đá vôi ở độ cao dưới 600m

- Rừng cấy kín lá rộng (có thể xen lẫn cây lá kim ở các đỉnh núi) thường xanh

á nhiệt đới: Phân bố rải rác ở độ cao từ 600-1600m như Tây Côn Lĩnh, bắc Hoàng

Xu Phì, Xín Mần, Phía Oắc, có cấu trúc ít tầng (2 tầng) che phủ kín

- Rừng tre nứa thứ sinh á nhiệt đới: Phân bố ở độ cao 600-1600m, không phổ biến, độ phủ kín, cấu trúc 1 tầng

- Trảng cây bụi cỏ thứ sinh á nhiệt đới: Phân bố trên vùng núi, có cấu trúc thưa

và thấp

- Rừng hỗn giao cây lá rộng, lá kim á nhiệt đới: Có diện tích không lớn, phân

bố trên đá vôi, xen giữa cây lá rộng và lá kim

- Tràng cây bụi cỏ thứ sinh á nhiệt đới trên đá vôi: Cây thấp, thưa, xen đá lộ

- Rừng kín cấy lá rộng thường xanh hoặc hỗn giao cây lá kim ôn đới ẩm: Phân

bố hạn chế ở độ cao trên 1600m, độ che phủ tốt

- Tràng cây bụi cỏ thứ sinh ôn đới ẩm: Phân bố hạn chế ở độ cao trên 1600m,

độ che phủ thưa, cấu trúc một tầng

1.3.5 Điều kiện thổ nhưỡng

Theo tài liệu điều tra về thổ nhưỡng thì lưu vực sông Lô – Gâm có 8 nhóm đất chính và phân bố không tập trung, thích hợp cho nhiều loại cây trồng, cụ thể:

- Nhóm đất phù sa: Có diện tích hơn 35 nghìn ha, chiếm 1.6% tổng diện tích đất tự nhiên của lưu vực, phân bố theo sông Lô, sông Chảy và các sông suối khác trong lưu vực, tập trung nhiều ở huyện Phong Châu, Việt Trì của tỉnh Phú Thọ

- Nhóm đất lầy và đất Gleysols: Có diện tích hơn 16 nghìn ha, chiếm 0.7% diện tích đất tự nhiên của lưu vực Phân bố chủ yếu ở các huyện Bắc Quang, Vị Xuyên, Yên Minh, Xín Mần thuộc tỉnh Hà Giang, thị xã Tuyên Quang tỉnh Tuyên Quang, Phong Châu, Đoan Hùng của tỉnh Phú Thọ

- Nhóm đất đen: Được hình thành ở thung lũng đá vôi hoặc vùng ven núi đá vôi có độ dốc thấp Có diện tích hơn 4 nghìn ha, chiếm 0.2% diện tích tự nhiên của lưu vực Phân bố ở các huyện: Đồng Văn, Mèo Vạc, Yên Minh, và Vị Xuyên thuộc tỉnh Hà Giang, Yên Sơn - Tuyên Quang, Bảo Lạc - Cao Bằng, Bảo Yên - Lào Cai,

và Lục Yên - Yên Bãi

- Đất tích vôi (V) - Calcisols (CL): Có diện tích hơn 1.2 nghìn ha, chiếm 0.1% diện tích đất tự nhiên của lưu vực Phân bố ở xã Phong Quang, huyện Vị Xuyên, phường Quang Trung, thị xã Hà Giang

- Nhóm đất xám: Đất xám là đất có diện tích lớn nhất lưu vực sông Lô, 1.687.507,7 ha, chiếm 74.6% diện tích tự nhiên, phân bố ở khắp lưu vực Đất được hình thành và phát triển trên các loại đá mẹ khác nhau, đất xám bạc màu, đất phù sa

cổ đạt tiêu chuẩn: Đất chua, độ bão hòa bazo thấp, hoạt tính trao đổi cation thấp đều xếp vào nhóm này

- Nhóm đất đỏ vàng: Có diện tích 180 nghìn ha, chiếm 8% diện tích tự nhiên, phân bố hầu hết ở Hà Giang và một phân ở Lào Cai

- Đất mùn alit núi cao thường được hình thành ở độ cao từ 1800m trở lên, diện tích 5.6 nghìn ha, chiếm 0.3% diện tích đất tự nhiên của lưu vực, phân bố chủ yếu ở một số huyện của tỉnh Hà Giang

- Đất xói mòn trơ sỏi đá: Được hình thành trong điều kiện địa hình chia cắt, dốc, thảm phủ thực vật che phủ mặt đất đã bị chặt phá nhiều và do hậu quả của nhiều năm công tác du canh, quản canh, không bảo vệ mặt đất Diện tích đất xói mòn trơ sỏi đá khoảng 3 nghìn ha, chiếm 0.1% diện tích đất tự nhiên lưu vực và phân bố nhiều ở huyên Băc Mê của Hà Giang, Bảo Lạc của Cao Bằng, đến Tuyên Quang, Yên Bãi, Phú Thọ

Trên lưu vực sông Lô phần lãnh thổ Việt Nam được chia thành 8 nhóm đất với

22 loại và có các đối tượng sử dụng đất: đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất chuyên dùng, đất khu dân cư, và đất chưa sử dụng Đối với phần diện tích thuộc Việt Nam cho thấy: về tổng thể đất lâm nghiệp có rừng chiếm tỷ lệ cao 47,51% sau

đó đến đất chưa sử dụng hoang hóa 38,77%, tiếp là đất nông nghiệp 11,29%, hai loại đất còn lại chỉ chiếm một phần nhỏ trong diện tích đất tự nhiên của lưu vực,[3]

Do điều kiện hình thành và việc sử dụng đất chưa hợp lý nên thực trạng thái hóa đất trên lưu vực được xác định: i) thái hóa yếu có 324762,9 ha, chiếm 14,35% diện tích lưu vực; thái hóa trung bình có 776328,3 ha, chiếm 34,31% diện tích lưu vực; thái hóa nặng có 832708,2 ha, chiếm 36,80% diện tích toàn lưu vực

1.3.6 Đặc điểm khí hậu

a Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình nhiều năm trên lưu vực sông Lô kể cả những

Tổng nhiệt độ năm trên lưu vực tính cho cả vùng núi chưa quan trắc nhiệt độ,

b Chế độ mưa: Theo tài liệu quan trắc được trên lưới trạm khí tượng và đo

mưa, lượng mưa trung bình năm của lưu vực phổ biến là 1600 - 2400mm Lượng

mưa trung bình tính cho 13 trạm quan trắc là 1988.9mm

Bảng 1.1 Lượng mưa bình quân tháng và năm các trạm trên lưu vực sông Lô thời kỳ (1970-2015) (Đơn vị: mm)

Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

(Nguồn: Viện Khí tượng Thủy Văn)

Trung tâm mưa lớn nhất là ở Bắc Quang với lượng mưa trung bình 4719,8mm, Trung tâm mưa ít là Chợ Rã với 1378,3mm

c Độ ẩm tương đối

Độ ẩm tương đối trung bình năm trên lưu vực sông Lô xê dịch trong khoảng

80 - 87%, tượng đối thấp ở các núi cao thượng nguồn sông Chảy, trung tâm mưa nhiều Bắc Quang và các vùng phụ cận phía Nam Ngoài ra, vùng núi vừa Hoàng Su Phì cũng có độ ẩm tương đối thấp Độ ẩm tương đối biến đổi với biên độ khoảng 4 - 8%, rất bé so với lưu vực khắc và do đó sự khác nhau về độ ẩm giữa các mùa và các tháng không đáng kể Không ít trường hợp độ ẩm tương đối đạt mức 100% Ngược lại độ ẩm tương đối có thể xuống dưới 20% thậm chí 10%, nhất là trong mùa đông

d Bốc hơi: Lượng bốc hơi trung bình năm trên lưu vực sông Lô, kể cả vùng

núi chưa có số liệu quan trắc khí tượng, vào khoảng 500 - 1000mm, trung bình lưu vực là 754mm Ở phía Bắc, Bắc Hà có lượng bốc hơi chỉ 578mm, trở thành tâm bốc hơi nhỏ nhất của khu vực Bên cạnh đó vùng núi vừa phía trước Tây Côn Lĩnh – Hoàng Xu Phì lại có lượng bốc hơi 956mm Ở phía Nam, các huyện phía Nam tỉnh

Tuyên Quang có lượng bốc hơi 543mm trong khi bốc hơi ở Phú Thọ lên tới 977mm

Trên lưu vực này, chỉ vào thời kỳ từ tháng V – VII mới có tháng có lượng

bốc hơi trung bình trên 100mm, cụ thể như bảng 1.3

Bảng 1.2 Lượng bốc hơi bình quân tháng và năm các trạm trên lưu vực sông Lô thời kỳ (1970-2015) (đơn vị mm)

Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

Lưu vực nghiên cứu có tốc độ gió trung bình vào loại bé nhất so với các lưu vực khác trên cả nước Tốc độ gió trung bình năm phổ biến khoảng 1.0 - 1.5m/s, có nơi chỉ có 0.9m/s và có nơi lên đến 1.8m/s Thông thường gió trong III, IV mạnh hơn các tháng khác

Tốc độ gió mạnh nhất có nơi lên đến 35 m/s như ở Bắc Mê Tốc độ gió mạnh nhất ước lượng cho chu kỳ 50 năm ở nhiều nơi đến 34 - 35 m/s, thậm chí trên 50 m/s Rõ ràng là gió mạnh nhất ở lưu vực sông Lô không kém so với Tây Bắc hay khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ

f Bức xạ mặt trời

Lưu vực sông Lô có chế độ bức xạ của một vùng núi nằm sát chí tuyến Bắc Hàng năm hai lần mặt trời qua thiên đỉnh: Lần thứ nhất vào hạ tuần tháng V, trung tuần tháng VI (29/V ở điểm cực Nam, 17/VI ở điểm cực Bắc) và lần thứ hai vào hạ tuần tháng 27/VI ở điểm cực Bắc và 16/VII ở điểm cực Nam Do ở sát với chí tuyến Bắc, hai lần mặt trời qua thiên đỉnh chỉ cách nhau 10 ngày ở điểm cực Bắc và 48 ngày ở diểm cực Nam

Thời gian chiếu sáng ngày 15 hàng tháng lên đến 12,4 – 13,2 giờ trong các tháng lân cận hạ chí và 10,3 – 11,2 giờ trong các tháng Đông chí Giữa mùa Đông và mùa

Hè có sự khác nhau đáng kể về độ cao mặt trời cũng như thời gian chiếu sáng

g Số giờ nắng

Số giờ nắng trung bình trên lưu vực phổ biến là 1500 - 1600 giờ, có số giờ nắng dưới 1500 là phần lớn cao nguyên Đồng Văn - Quản Bạ, các núi thượng nguồn sông Chảy, hầu hết vùng thấp thuộc tỉnh Hà Giang và phần phía Đông Yên Bãi Có số giờ nắng trên 1600 là Hoàng Su Phì cùng với vùng núi kế cận ở phía Tây Bắc của Hà Giang Ngoài ra các huyện Tam Dương, thành phố Việt Trì của Phú Thọ ở phía Nam cũng có trên 1500 giờ nắng hàng năm

Nhìn chung, tài nguyên khí hậu khu vực này được xếp vào khu vực có khí hậu lạnh nhất nước ta Tài nguyên mưa phong phú với lượng mưa bình quân lưu vực là 1988,9 mm

1.3.7 Đặc điểm của chế độ Thủy văn

a Mạng lưới sông suối

Mật độ sông suối lưu vực sông Lô không đồng nhất giữa các vùng từ mật độ

đến rất dày là vùng núi cao và mưa nhiều nhất lưu vực Phía Đông và Đông Bắc lưu vực với sa diệp thạch là chủ yếu, lượng mưa ít nên sông suối thưa Có 162 sông với

diện tích toàn lưu vực bao gồm toàn bộ địa phận hai tỉnh Hà Giang, Tuyên Quang

và một số địa phận của các tỉnh Lào Cai, Yên Bãi, Cao Bằng, Bắc Kạn, Phú Thọ và Vĩnh Phúc

b Các phụ lưu chính

sông Lô, chiếm 44% diện tích toàn lưu vực

Giới hạn về phía Đông và Đông Nam lưu vực sông Gâm là cánh cung Ngân Sơn và cánh cung sông Gâm, là đường phân nước lớn nhất trong khu vực Đông Bắc, đường giới hạn này cao trung bình 500 – 1000m, riêng các đỉnh cao trên 1000m có đỉnh Pia Uao 1930m

nhất so với các vùng khác trong lưu vực

trong lưu vực sông Lô, chiếm 16,7% diện tích toàn lưu vực Bắt nguồn từ vùng núi Tây Côn Lĩnh cao nhất khu Đông Bắc 2419m, chảy theo hướng Nam Bắc rồi chuyển hướng Đông Tây qua thị trấn Hoàng Su Phì

có lượng mưa ít và địa hình thấp

Dòng chính sông chảy uốn khúc quanh co, hệ số uốn khúc lớn 2.32, độ rộng bình quân lưu vực nhỏ 26 km, hệ số không cân bằng của lưới sông nhỏ hơn 1, các phụ lưu nhập vào sông chính tương đối đều theo hai bên bờ sông chính

nhánh tương đối lớn của sông Lô Bắt nguồn từ vùng núi Tam Tao, cao trên 1100m,

ở tỉnh Bắc Kạn, sườn phía Đông nam cánh cung Ngân Sơn, chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam vào địa phận tỉnh Tuyên Quang (Huyện Yên Sơn, Sơn Dương), qua thị trấn Sơn Dương đổi hướng Tây bắc - Đông nam chảy vào địa phận tỉnh Vĩnh Phúc (Huyện Lập Thạch và Tam Dương) rồi đổ vào sông Lô tại xã Viết Xuân, huyện Vĩnh Tường, Vĩnh Phúc Cách của sông Lô 2 km về phía thượng lưu

c Lưới trạm đo đạc thủy văn

Trên dòng chính sông Lô có 11 trạm thủy văn (thực tế có 8 trạm vì các trạm

Hà Giang và Đạo Đức, Tuyên Quang và Ghênh Gà, Phù Ninh và Vụ Quang có thể coi là một trạm vì vị trí các trạm này cách nhau không xa), trong đó có 7 trạm cấp I,

3 trạm cấp III

Trên dòng chính sông Gâm có 4 trạm, trong đó có hai trạm cấp I là Bảo Lạc

và Chiêm Hóa, hai trạm cấp III là Bắc Mê và Nà Hang

Sông Chảy có 4 trạm, có 3 trạm cấp I (3 trạm đã ngừng hoạt động là Cốc Ly, Lục Yên, Thác Bà), 1 trạm cấp III là Chung Thịnh

Một số trạm trên dòng chính sông Lô được xây dựng từ năm 1902 như trạm

Hà Giang và Tuyên Quang, tuy nhiên hai trạm này chủ yếu đo mực nước và ngừng hoạt động trong thời kì chống Pháp (1946-1954) và được khôi phục từ 1956 Phần lớn các trạm trên sông vừa và lớn được xây dựng từ cuối thấp kỷ 50 đầu thấp kỷ 60 của thế kỷ XX

Hiện nay, trong lưu vực sông Lô chỉ còn 16 trạm thủy văn đang hoạt động, trong đó có 7 trạm cấp I như: Đạo Đức, Hàm Yên, Ghềnh Gà, Vụ Quang, Chiêm Hóa, Bảo Yên, Vĩnh Yên, và có 9 trạm cấp III là Hà Giang, Bắc Quang, Vĩnh Tuy, Tuyên Quang, Việt Trì, Bảo Lạc, Bắc Mê, Nà Hang, Thác Bà

Hình 1.4 Bản đồ mạng lưới trạm KTTV lưu vực sông Lô

Như vậy, thời gian quan trắc của các trạm trên dòng chính sông Lô – Gâm khá dài, trên dưới 50 năm, nhưng thời gian lưu lượng tại các trạm trên sông vừa và nhỏ 10 – 20 năm, nhìn chung số lượng các trạm trong lưu vực tương đối nhiều, chất lượng tài liệu từ thập kỷ 60 của thế kỷ XX đến nay là tốt Tuy nhiên, với mật độ

ở vùng cao nguyên đá vôi như Đồng Văn, Mèo Vạc…

d Chế độ dòng chảy

Do khí hậu của vùng tương đối ẩm ướt với lượng mưa cao nên dòng chảy sông ngòi tương đối phong phú Trong điều kiện lớp vỏ phong hóa dày, khả năng điều tiết nước lớn nhất là đối với các sông nhỏ nên mặc dù các sông cắt xẻ không sâu nên không bị khô vào mùa cạn Môđun dòng chảy trung bình năm của vùng từ

hợp với khí hậu, chế độ thủy văn chia lam hai mùa rõ rệt là mùa lũ và mùa cạn Mùa lũ sông Lô bắt đầu từ tháng V – X, cũng có những năm xuất hiện sớm hơn, số trận lũ xảy ra liên tiếp từ VI-IX, nhất là các tháng từ VI-VIII, lũ lớn thường xuất hiện vào tháng VII, VIII Dòng chảy mùa lũ của vùng lớn, nhưng dòng chảy cực đại nhỏ điều đó chứng tỏ phân phối dòng chảy khá điều hòa, chịu ảnh hưởng của bão yếu và nhân tố gây mưa lũ phong phú

Mùa kiệt sông Lô bắt đầu từ tháng XI-IV, giai đoạn đầu lưu lượng kiệt còn khá lớn do ảnh hưởng của mưa cuối mùa nóng và nhất là lượng kiệt giảm đi liên tục

và đạt tới cực trị nhỏ nhất của tháng, lúc này nguồn cung cấp chính là nước ngầm Thời kỳ tiếp theo là mưa cuối mùa lạnh Tháng kiệt nhất thường rơi vào tháng III

Dòng chính sông Lô có lượng nước trung bình nhiều năm lớn nhất so với các

dòng chảy mùa lũ kéo dài 4 tháng chiếm 74,6% dòng chảy cả năm Vùng thượng lưu sông Lô có mô đun dòng chảy rất lớn ứng với trung tâm mưa Bắc Quang, trị số

Mùa lũ toàn lưu vực kéo dài 4 tháng (VI-IX) nhưng chiếm từ 62-74% lượng dòng chảy năm So với mưa dòng chảy tập trung ít hơn do khả nẳng điều tiết của lưu vực, rõ nhất là tác dụng của đá vôi và rừng Tuy nhiên do thất thoátxuống các hang động đá vôi hay sông suối thưa nên đất canh tác và cây trồng vẫn thiếu nước nghiêm trọng vào mùa khô trên lưu vực thượng lưu sông Gâm Sông chảy là sông

lượng dòng chảy năm Sông Phó Đáy có lưu vực nằm trong vùng mưa ít nên mô

Do vùng lưu vực sông Lô có độ dốc cao, lượng mưa lớn, mùa mưa lũ dài, cường độ lũ lớn trong điều kiện lớp vỏ phong hóa dày, hoạt động xâm thực của các

e Hệ thống hồ chứa trong lưu vực sông Lô

Hồ Thác Bà được tạo nên từ năm 1970 do đắp đập ngăn sông Chảy làm nhà máy thủy điện Có diện tích 23.400 ha, diện tích mặt nước 19.050 ha, có độ cao mặt nước là 58 m so với mực nước biển Hồ nằm trong hai huyện Lục Yên và Yên Bình thuộc tỉnh Yên Bái Hồ Thác Bà được hoàn thành và đưa vào sử dụng năm 1972 Vị trí hồ Thác Bà cách ngã ba sông Lô và sông Chảy khoảng 29 km theo đường sông

Hồ thủy điện Tuyên Quang đi vào hoạt động năm 2007, năm trên lưu vực sông

nước, đảm bảo phòng chống lũ cho thành phố Tuyên Quang và tham gia giảm lũ và tạo nguồn cấp nước cho đông bằng sông Hồng

g Mô tả các công trình thủy lợi trên lưu vực sông Lô

Do đặc điểm địa hình, nguồn nước và đất đai canh tác nhỏ lẻ, phân tán theo các khe lạch sông suối, các công trình thủy lợi trên lưu vực sông Lô chủ yếu là các

hồ, đập nhỏ lấy nước ở các dòng nhánh và các trạm bơm lấy nước ở hai bên sông

Lô Thống kế hiện trạng các công trình thủy lợi trên lưu vực sông Lô được thể hiện

trong (bảng 1.3)

Bảng 1.3 Hiện trạng các công trình thủy lợi trên lưu vực sông Lô

Loại

công

trình

Số lượng

Diện tích tưới thiết kế

(ha)

Diện tích tưới thực

(ha)

Hệ quả công trình (%)

Đông xuân Mùa Đông xuân Mùa Đông xuân Mùa

và ngược lại Toàn lưu vực sông Lô phân ra 3 vùng theo mô đun dòng chảy năm

khu vực có lượng mưa trên 2000 mm Trung tâm mưa Bắc Quang với khu vực có

với khu vực mưa thấp lương mưa 1600 – 1800 mm Trong vùng này chỉ có một phụ

Ảnh hưởng của lũ trên hệ thống sông Lô – Gâm đã gây ra ngập lụt nghiêm trọng hàng năm ở các huyện Chiếm Hóa, Hàm Yên, Sơn Dương, Yên Sơn và thành phố Tuyên Quang Riêng Yên Sơn và Sơn Dương chịu ảnh hưởng lũ sông Phó Đáy

1.4 TỔNG QUAN VỀ KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG LÔ

1.4.1 Đặc điểm dân cư

Do đặc điểm cấu tạo của địa hình và sự phân nhánh của hệ thống sông nên lưu vực sông Lô không theo địa giới hành chính theo tỉnh, huyện hay xã

Phạm vi nghiên cứu là phần diện tích lưu vực sông Lô trên lãnh thổ Việt Nam gồm: Toàn bộ diện tích hai tỉnh Hà Giang và Tuyên Quang, 5 huyện của tỉnh Lao Cai (Bắc Hà, Mường Khương, Si Ma Cai, Bảo Yên, Bảo Thắng), 2 huyện của tỉnh

Yên Bãi (Yên Bình, Lục Yên), 3 huyện của tỉnh Cao Bằng (Bảo Lâm, Bảo Lạc, Nguyên Bình), 4 huyện của tỉnh Bắc Cạn (Ngân Sơn, Ba Bể, Pác Nặm, Chợ Đồn), 4 huyện của tỉnh Phú Thọ (Phù Ninh, Đoan Hùng, Thanh Ba, và thành phố Việt Trì),

2 huyện của tỉnh Vĩnh Phúc (Lập Thách, Sông Lô)

Với tổng diện tích tự nhiên là 2.262.955 ha, chiếm 6,84% diện tích cả nước, là địa bàn cư trú của nhiều dân tộc, với tổng dân số hơn 3,1 triệu người, chiếm gần 2.86% dân số cả nước Mật độ dân số trên lãnh thổ nghiên cứu khoảng 137

vùng khác Tỷ lệ chênh lệch giới tính không nhiều (49,5% nam, 50,5% nữ), nhưng chênh lệch về phân bố dân cư thể hiện rõ nét ở sự phân bố dân cư thành thị 11,8%

và nông thôn là 88,2%

Theo số liệu của Tổng cục thông kê năm 2015, lao động nông nghiệp các tính lưu vực sông Lô chiếm hơn 70% tổng lao đông, công nghiệp tăng nhưng không đáng kể khoảng 10% còn lại các ngành khác

Cũng như các tỉnh miền núi khác của nước ta, chất lượng của lực lượng lao động lưu vực sông Lô còn có nhưng hạn chế nhất định Đây cũng là những nguyên nhân quan trọng ảnh hưởng tới quá trình phát triển kinh tế xã hội của vùng

1.4.2 Tình hình phát triển kinh tế - xã hội

Về cơ cấu theo thành phần kinh tế thì kinh tế quốc doanh vẫn giữ vai trò chủ đạo, kinh tế ngoài quốc doanh được khuyến khích phát triển Tuy nhiên khu vực có vỗn đầu tư nước ngoài còn phát triển kém do những khó khăn về cơ sở hạ tầng, giao thông và lao động

Tuy đã có những chuyển dịch tích cực nhưng lâm – ngư nghiệp vẫn là ngành kinh tế chủ đạo đối với các địa phương thuộc lưu vực sông Lô Điều này càng thể hiện rõ qua chỉ tiêu GDP bình quân đầu người theo lĩnh vực kinh tế

Mặc dù GDP hàng năm đều tăng, nhưng mức tăng trưởng của các tỉnh trong lưu vực vẫn thấp hơn mức tăng trưởng của toàn quốc Trong ba khu vực I, II, III theo phân vùng kinh tế ở các tỉnh miền núi, vùng cao, vùng dân tộc thiểu số thì chỉ

có khu vực I có mức GDP bình quân đầu người cao hơn mức bình quân chung của

cả nước

Nhìn chung cơ cấu kinh tế chuyển dịch chậm, hiệu quả thấp, thiếu vững chắc Diện tích đất trồng lúa nước hai vụ chỉ chiếm gần 50% diện tích canh tác.Cây công nghiệp chủ yếu dựa vào thiên nhiên, thâm canh thấp, phương hướng phát triển sản xuất hàng hóa tập trung có quy mô lớn còn nhiều lúng túng bất cập.Kết cấu hạ tầng kinh tế - xã hội yếu kém so với các lưu vực khác, chưa đủ sức tạo điều kiện cho kinh tế phát triển mạnh

Hiện nay, tình hình kinh tế tự nhiên, tự cung tự cấp còn tồn tại nhiều ở các địa bàn vùng sâu, vùng xa, kinh tế hàng hóa chậm phát triển, trình độ ứng dụng khoa học vào sản xuất (trồng trọt, chăn nuôi, nghề cá…) vẫn còn thấp do đặc điểm kinh tế xã hội truyền thông còn tác động nhiều ở vùng dân tộc thiểu số trên lưu vực nghiên cứu Nhìn chung lưu vực sông Lô thuộc khu vực kinh tế kém phát triển nhất nước ta và chưa hợp lý về cơ cấu phát triển kinh tế

Bảng 1.4 Diện tích các đơn vị sử dụng đất trên lưu vực sông Lô

2 Màu, nương rẫy 204493,0 16,34

1.2 Đất trồng cây lâu năm 2229,7 0,18

14 Đất đồi núi chửa sử dụng 233427,0 18,65

15 Núi đá, sông suối 34446,7 2,75

Tổng diện tích chưa có số liệu 273156,3 17,91

2 Màu, nương rẫy 72043,3 3,19

1.2 Đất trồng cây lâu năm 11205,2 0,50

11 Đất khu dân cư đô thị 1789,2 0,08

12 Đất khu dân cư nông thôn 52145,5 2,30

(Nguồn: Viện Quy Hoạch Thủy Lợi)

1.5 GIỚI THIỆU MỘT SỐ MÔ HÌNH TÍNH CÂN BẰNG NƯỚC

Hiện nay có rất nhiều mô hình tính cân bằng nước hệ thống như GIBSI,

WEAP, BASINS, WUP, MIKE BASIN,… Trong luận văn này mô hình MIKE BASIN được lựa chọn để cân bằng nước hệ thống cho lưu vực sông Lô

1.5.1 Hệ thống mô hình GIBSI

Hệ thống mô hình GIBSI là một hệ thống mô hình tổng hợp chạy trên máy PC cho các kết quả kiểm tra tác động của nông nghiệp, công nghiệp, quản lý nước cả về lượng và chất đến tài nguyên nước GIBSI có một ngân hàng dữ liệu (bao gồm cả các số liệu và các đặc trưng) về thuỷ văn, xói mòn đất, lan truyền hoá chất trong nông nghiệp và mô hình chất lượng nước và các thông số cơ bản của hệ thống Mô hình GIBSI cũng có hệ thống thông tin địa lý GIS và phần mềm quản lý các dữ liệu

có liên quan

Hệ thống mô hình GIBSI được áp dụng cho các lưu vực ở Canada có hệ sinh thái và tình hình phát triển công nghiệp, nông nghiệp, đô thị phức tạp như lưu vực

nghiệp 17.2%, bụi rậm 15.3%, đô thị 3.1%, mặt nước 1.2% diện tích lưu vực và dân

số 180.000 người Kết quả mô phỏng theo các kịch bản phát triển cho thấy các hoạt động chặt phá rừng làm cho lũ mùa xuân đến sớm hơn và nhiều nước hơn so với các lưu vực đối chứng Kịch bản mô phỏng xử lý nước thải làm cho số lượng Coliform giảm dần và bền vững, lượng phốt-pho cũng giảm Mô hình GIBSI cho khả năng dự báo các tác động của công nghiêp, rừng, đô thị, các dự án nông nghiệp đối với môi trường tự nhiên, có tác dụng cảnh báo các hộ dùng nước biết trước và tôn trọng các tiêu chuẩn về số lượng, chất lượng nguồn nước dùng GIBSI có những mô hình bộ phận chủ yếu sau đây:

- Mô hình thuỷ văn HYDROTEL;

- Mô hình phân giải vật lý có hệ thống viễn thám, hệ thống thông tin địa lý

- Mô hình USLE dùng cho vận chuyển phù sa và xói mòn đất;

- Mô hình lan truyền chất hoá học trong nông nghiệp dựa trên mô hình lan truyền ni-tơ, phốt-pho, thuốc trừ sâu: sử dụng một mô đun trong SWAT;

- Mô hình chất lượng nước QUAL2E, mô hình chất lượng nước để mô phỏng các yếu tố: 1) Độ khuyếch tán và hội tụ các chất hoà tan trong nước (chất gây ô nhiễm); 2) Sự phát triển loài tảo; 3) Chu trình của nitơ, phốtpho; 4) Sự phân rã Coliform; 5) Làm thông khí; 6) Nhiệt độ của nước;

1.5.2 Chương trình Sử dụng nước (Water Utilization Project)

Mô hình lưu vực và xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu là một hợp phần của Chương trình sử dụng nước của Uỷ hội sông Mê Kông Kết quả chủ yếu của dự án này là “Hệ thống Hỗ trợ ra Quyết định (DSF)”, trong đó bao gồm hệ thống cơ sở dữ liệu, bộ mô hình lưu vực và các công cụ đánh giá tác động WUP DSF được sử dụng để hỗ trợ trong việc xây dựng các nguyên tắc phân bổ nguồn nước giữa các nước trong lưu vực sông Mê Kông và hỗ trợ ra quyết định cho công tác quản lý lưu