Nghiên cứu xác định dòng chảy tối thiểu nhằm quản lý bền vững tài nguyên nước vùng hạ du sông mã tt

Để góp phần hỗ trợ xây dựng một chiến lược lâu dài trong quản lý bền vững tài nguyên nước ở hạ lưu sông Mã, cần thiết phải nghiên cứu đầy đủ, chuyên sâu về cơ sở khoa học, phương pháp xá

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LƯƠNG NGỌC CHUNG

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI THIỂU NHẰM QUẢN

LÝ BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HẠ DU SÔNG MÃ

Chuyên ngành: Kỹ thuật tài nguyên nước

Mã số : 9-58-02-12

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2018

Công trình được hoàn thành tại Trường đại học Thủy lợi

Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS Trần Viết Ổn

2: TS Lê Viết Sơn

Vào lúc giờ ngày tháng năm 2018

Có thể tìm hiểu luận án tại các thư viện:

- Thư viện Quốc gia

- Thư viện Trường Đại học thủy lợi

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài luận án

Sông Mã có vị trí đặc biệt quan trọng đối với nước ta, với tài nguyên nước khá phong phú, góp phần quan trọng trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội của lưu vực Thực tế hiện nay, nguồn tài nguyên sông Mã đang được khai thác, sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, các hoạt động này đã làm thay đổi chế độ dòng chảy tự nhiên trong mùa cạn đã tác động tiêu cực đến khai thác, sử dụng nước và hệ sinh thái thủy sinh, đặc biệt là vùng hạ du sông Mã Qua theo dõi tại các trạm thủy văn cho thấy mực nước vào mùa cạn hiện nay đã xuống rất thấp

so với trung bình nhiều năm (từ 0,8÷1,4m)

Sự thay đổi chế độ dòng chảy trên sông Mã đã tác động bất lợi một cách trực tiếp và gián tiếp đến môi trường nước, đặc tính sinh thái của con sông Do đó, yêu cầu cân đối, hài hòa chế độ dòng chảy trên sông nhằm đảm bảo chức năng phục vụ phát triển kinh tế - xã hội và duy trì các hệ sinh thái thủy sinh của dòng sông là rất cần thiết Mặt khác, Điều 5 của Nghị định 120/2008/NĐ-CP về nguyên tắc quản lý lưu vực sông nêu rõ: “Đối với từng con sông cần phải điều hòa, phân bổ tài nguyên nước, duy trì dòng chảy tối thiểu” Đến nay, chưa có nghiên cứu nào định lượng được lượng nước cần thiết để hài hoà nhu cầu sử dụng nước giữa các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường sinh thái ở vùng hạ du sông Mã

Để góp phần hỗ trợ xây dựng một chiến lược lâu dài trong quản lý bền vững tài nguyên nước ở hạ lưu sông Mã, cần thiết phải nghiên cứu đầy đủ, chuyên sâu

về cơ sở khoa học, phương pháp xác định dòng chảy tối thiểu trên cơ sở: (1) thỏa mãn nhu cầu nước tối thiểu của các đối tượng sử dụng nước và (2) đáp ứng nhu cầu nước để duy trì dòng chảy môi trường nhằm đảm bảo duy trì hệ sinh thái thủy sinh trên lưu vực sông

Với những vấn đề trên, Luận án “Nghiên cứu xác định dòng chảy tối thiểu nhằm quản lý bền vững tài nguyên nước vùng hạ du sông Mã” là rất cần thiết

và cấp bách cho việc khai thác sử dụng hợp lý và quản lý bền vững tài nguyên nước ở hạ lưu sông Mã

2 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu của Luận án bao gồm:

- Nghiên cứu, xây dựng cơ sở khoa học để xác định dòng chảy tối thiểu cần duy trì ở hạ du sông Mã đáp ứng yêu cầu nước tối thiểu của các đối tượng sử dụng nước và duy trì hệ sinh thái thủy sinh vùng hạ du sông Mã

- Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp duy trì dòng chảy tối thiểu đảm bảo phát triển bền vững tài nguyên nước vùng hạ du sông Mã

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu: Dòng chảy yêu cầu tối thiểu mùa cạn (từ tháng 1

đến tháng 5), vùng hạ du dòng chính sông Mã

3.2 Phạm vi nghiên cứu:

Lưu vực sông Mã, (1) tập trung vào vùng hạ du dòng chính sông Mã từ Cẩm Thủy đến cửa sông, (2) vào mùa cạn, (3) Luận án tập trung nghiên cứu yêu cầu dòng chảy tối thiểu đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội (dân sinh, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông thủy) và đảm bảo duy trì hệ sinh thái thủy sinh Trong đó, điều kiện về chất lượng nước sông Mã hiện đang đáp ứng được yêu cầu của các mục đích sử dụng nước Vì vậy, trong nghiên cứu này, chất lượng nước được xem như luôn ổn định và đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng để duy trì

hệ sinh thái thủy sinh và cấp nước cho các ngành

4 Hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

4.1 Hướng tiếp tiếp cận: (i) Tiếp cận hệ thống: Từ nghiên cứu lý thuyết đến áp

dụng thực tiễn, từ giải pháp tổng thể cho tới cụ thể; (ii) Tiếp cận mang tính kế thừa: Số liệu được kế thừa từ các công trình nghiên cứu đã có trước đó

4.2 Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp kế thừa; Phương pháp khảo sát,

đo đạc hiện trường, lấy mẫu phân tích trong phòng thí nghiệm; Phương pháp phân tích thống kê; Phương pháp mô hình toán; Phương pháp phân tích so sánh

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu

5.1 Ý nghĩa khoa học: Hoàn thiện cơ sở khoa học xác định dòng chảy tối thiểu

có tính đến đầy đủ các yếu tố thủy văn, thủy lực, sinh thái và nhu cầu nước cho các đối tượng sử dụng nước chính Trong đó sử dụng các phương pháp phân tích về sinh thái (điều kiện môi trường nước đáp ứng yêu cầu duy trì một số quần thể cá chính) là một trong những đóng góp quan trọng về mặt khoa học của Luận án

5.2 Ý nghĩa thực tiễn: Luận án xác định được dòng chảy tối thiểu vùng hạ lưu

sông Mã, làm cơ sở khoa học và thực tiễn giúp công tác quản lý tài nguyên nước trên sông Mã một cách bền vững, đáp ứng yêu cầu của các ngành kinh tế -

xã hội

6 Đóng góp mới của Luận án:

a Xác định được dòng chảy tối thiểu cho vùng hạ du sông Mã trên cơ sở nhận diện và định lượng những yếu tố chi phối gồm: Chế độ thủy văn, thủy lực và sinh thái, trong đó ứng dụng thành công mô hình sinh thái dựa trên các loài chỉ thị

b Xác định được các loài chỉ thị sinh thái của hệ sinh thái thủy sinh vùng hạ du

sông Mã, gồm: 1) Cá Chép - Cyprinus carpio, 2) cá Ngạnh - Cranoglanis

henrici, 3) cá Đối đất - Chelon subviridis, 4) cá Bống mọi - Eleotris fusca, và 5)

cá Bống cát tối - Glossogobius giuris

7 Bố cục của luận án: Không kể phần mở đầu, kết luận và kiến nghị luận án

gồm 03 chương chính sau: Chương 1: Tổng quan về dòng chảy tối thiểu và các nghiên cứu có liên quan; Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu dòng chảy tối thiểu; Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ DÒNG CHẢY TỐI THIỂU VÀ

CÁC NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN 1.1 Tổng quan về tình hình nghiên cứu dòng chảy tối thiểu, dòng chảy môi trường ở các lưu vực sông

1.1.1 Khái niệm về dòng chảy tối thiểu, dòng chảy môi trường

Nghị định số 120/2008/NĐ-CP ngày 1/12/2008 của Chính phủ về việc quản lý

lưu vực sông định nghĩa "dòng chảy tối thiểu là dòng chảy ở mức thấp nhất cần

thiết để duy trì dòng sông hoặc đoạn sông, bảo đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy sinh và bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước theo thứ tự ưu tiên đã được xác định trong quy hoạch lưu vực sông” Ngoài ra còn nhiều định nghĩa

về dòng chảy môi trường của một số cơ quan tổ chức như: Tổ chức bảo tồn thiên nhiên thế giới (IUCN); Ngân hàng thế giới (WorldBank); Tổ chức các dòng chảy quốc tế; Tổ chức mạng lưới dòng chảy môi trường toàn cầu và một

số tác giả điển hình như của các tác giả Dyson, Bergkamp, Scanlon Nhìn chung những định nghĩa về “dòng chảy môi trường” khá là tương đồng, tất cả đều nhấn mạnh đến việc duy trì các hệ sinh thái Tuy nhiên, trong các định nghĩa về dòng chảy môi trường chưa có thành phần dòng chảy để cung cấp cho các nhu cầu sử dụng nước phục vụ cho phát triển kinh tế - xã hội Xét về tổng thể “dòng chảy tối thiểu” tổng quát và đầu đủ hơn về các đối tượng sử dụng nước và có thể coi “dòng chảy tối thiểu” bao gồm dòng chảy môi trường và dòng chảy cho nhu cầu sử dụng nước tối thiểu của các đối tượng sử dụng nước

Do đó, nghiên cứu của luận án về “dòng chảy tối thiểu” sẽ gồm 2 thành phần: (1) Dòng chảy môi trường sinh thái, (2) Dòng chảy cho nhu cầu nước tối thiểu

1.1.2 Vai trò của dòng chảy tối thiểu

Dòng chảy môi trường được coi là một phần của dòng chảy tối thiểu Vì vậy, vai trò của dòng chảy môi trường cũng là vai trò của dòng chảy tối thiểu, nó có vai trò quan trọng đối với sức khỏe của bất cứ dòng sông nào Thiếu dòng chảy tối thiểu sẽ đặt sự tồn tại của các hệ sinh thái, con người và nền kinh tế trước rủi

ro Trong bối cảnh thực hiện quản lý tổng hợp tài nguyên nước, yêu cầu dòng chảy tối thiểu chính là một thỏa thuận thương mại giữa các đối tượng sử dụng nước Để tạo thuận lợi cho việc phân tích, thỏa thuận thương mại đó, dòng chảy tối thiểu phải được đảm bảo trên cơ sở bình đẳng và hài hoà quyền lợi giữa các đối tượng sử dụng nước khác nhau cũng như với hệ sinh thái thủy sinh

1.1.3 Tổng quan về các nghiên cứu dòng chảy tối thiểu

2 thành phần dòng chảy của dòng chảy tối thiểu: (1) Dòng chảy cho môi trường sinh thái và (2) dòng chảy cho nhu cầu nước Trong đó việc tính toán chế độ dòng chảy cho các lưu vực sông, tính toán cân bằng nước, tính toán thủy văn

là một phần không thể thiếu trong các nghiên cứu về dòng chảy tối thiểu hoặc dòng chảy môi trường Tùy theo mục đích, nội dung nghiên cứu và tình hình số liệu để chọn lựa mô hình toán thủy văn, thuỷ lực Để đánh giá chế độ dòng chảy trong mùa cạn ở hạ du các lưu vực sông cần tính toán trong một diễn biến dài hạn (5 năm, 10 năm, 20 năm hoặc lâu hơn nữa), do đó trong các nghiên cứu thường sử dụng các mô hình thủy lực để mô phỏng, tính toán và đánh giá Hiện nay có rất nhiều mô hình có thể ứng dụng cho việc tính toán chế độ dòng chảy

ở hạ du trong mùa cạn như mô hình VRSARP, HEC-RAS, MIKE11 và nhiều

mô hình khác nữa Trong 3 mô hình VRSARP, HEC-RAS, MIKE11 mỗi mô hình đều có những ưu nhược điểm khác nhau, nhưng mô hình MIKE 11 là một trong những mô hình được ứng dụng nhiều ở Việt Nam và Luận án lựa chọn

mô hình này để tính toán chế độ dòng chảy ở hạ du sông Mã

Trên phạm vi thế giới, nghiên cứu về dòng chảy môi trường đã phát triển mạnh

mẽ kể từ những năm 1990 Đây là khoảng thời gian mà một số nghiên cứu quan trọng xuất hiện, tập trung vào chế độ dòng chảy tự nhiên và khôi phục lại dòng chảy Có những phương pháp chính sau: (1) Phương pháp thủy văn: các dòng chảy thấp và cao sẽ tùy thuộc vào từng thời gian và thời đoạn sử dụng nhiều tại Bắc - Trung Mỹ và được đánh giá là một phương pháp đơn giản, nhanh và chi phí thấp nhất để cung cấp thông tin về ngưỡng mức độ dòng chảy; (2) Phương pháp đánh giá thủy lực hay còn được gọi là phương pháp duy trì môi trường sống hoặc phương pháp thủy lực hình học thể hiện mối quan hệ giữa độ sâu và

lưu lượng dòng chảy, lưu lượng dòng chảy sẽ ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến các loài thủy sinh Phương pháp thủy lực sẽ phụ thuộc nhiều vào hình thái dòng sông nên không phù hợp với các sông nhánh; (3) Phương pháp mô phỏng môi trường sống nhằm mục đích bảo tồn các loài đại diện đã được lựa chọn trước đó, đáp ứng được mối liên hệ toàn diện thủy văn, thủy lực và môi trường sinh học; (4) Phương pháp tổng thế và sử dụng chuyên gia Sử dụng và phát triền của phương pháp này đầu tiên là ở Úc và Nam Phi, gần đây mở rộng sang Anh Đây là phương pháp phức tạp, đòi hỏi nhiều thời gian và kinh phí

Đánh giá các nghiên cứu trên thế giới, có thể nhận thấy dòng chảy môi trường được áp dụng tuỳ theo từng yêu cầu đặt ra và tuỳ theo đặc điểm của từng lưu vực sông cũng như đặc điểm về hệ sinh thái của các lưu vực sông Với những yêu cầu nhiệm vụ khác nhau như vậy, các nghiên cứu có các phương thức tiếp cận phù hợp với từng yêu cầu nhiệm vụ cụ thể của từng lưu vực sông Do vậy, luận án sẽ kế thừa những điểm tương đồng và đưa ra một phương thức tiếp cận phù hợp nhất áp dụng cho lưu vực sông Mã tại Việt Nam

Tại Việt Nam có một số nghiên cứu liên quan cần kể đến đó là nghiên cứu của Nguyễn Thị Kim Dung đề xuất dòng chảy tối thiểu bao gồm 3 thành phần (1) Dòng chảy duy trì sông, (2) dòng chảy cho nhu cầu nước sinh thái, và (3) dòng chảy tối thiểu cho các đối tượng sử dụng nước trên sông Vũ Gia - Thu Bồn; Nghiên cứu của Đoàn Thị Tuyết Nga về dòng chảy môi trường trên sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá, qua việc phân tích số liệu thủy văn và kết hợp với dữ liệu chất lượng nước; Nghiên cứu đánh giá tác động của dòng chảy kiệt tới sản xuất nông nghiệp, thủy sản vùng hạ dụ sông Cả và sông Mã của Nguyễn Quang Trung

Mặc dù các nghiên cứu đã đưa ra được kết quả của dòng chảy môi trường hoặc dòng chảy tối thiểu cho các lưu vực sông, nhưng do số liệu về sinh thái còn hạn chế do đó chưa đề xuất được dòng chảy môi trường hoặc dòng chảy tối thiểu cụ thể và còn thiếu tính thực tiễn

1.2 Tổng quan về lưu vực sông Mã

1.2.1 Giới thiệu chung

Lưu vực sông Mã có diện tích 28.490 km2, dòng chính dài 512 km, có những chi lưu lớn như sông Chu, sông Bưởi và có 2 phân lưu là sông Lèn và sông Lạch Trường Lưu vực sông Mã phân bố trên lãnh thổ 2 quốc gia là Lào và Việt Nam Trên lãnh thổ Việt Nam, có diện tích lưu vực 17.690 km2, trong đó phần

ở hạ du là 8.503 km2

tập trung chủ yếu trên địa bàn tỉnh Thanh Hoá Đây là con sông có nguồn nước dồi dào và có đầy đủ các dạng địa hình núi cao, gò đồi, đồng bằng và đồng bằng ven biển (1) vùng miền núi sông Mã có tiềm năng xây dựng các công trình lợi dụng tổng hợp và các bậc thang thủy điện; (2) vùng trung du có tiềm năng lớn về phát triển cây công nghiệp, cây đặc sản; (3) vùng đồng bằng và đồng bằng ven biển chỉ chiếm khoảng 8,25% diện tích toàn lưu vực, nhưng lại là trung tâm phát triển kinh tế chính của lưu vực, phù hợp cho thâm canh phát triển nông nghiệp, nuôi trồng thuỷ sản, phát triển công nghiệp

và dịch vụ kinh tế biển

1.2.2 Tình hình phát triển kinh tế - xã hội trên lưu vực sông Mã

Nền kinh tế trên lưu vực sông Mã đang có những bước chuyển dịch mạnh mẽ theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa và đã hình thành nhiều khu công nghiệp, khu kinh tế lớn như khu kinh tế Nghi Sơn, khu công nghiệp - đô thị Thành phố Thanh Hóa Tính đến 2015, dân số trên toàn lưu vực đạt xấp xỉ 4 triệu người, phân bố không đều, ở vùng cao dân cư thưa thớt, trong khi đó vùng thành thị, đồng bằng dân cư lại dày đặc, mật độ dân số bình quân toàn vùng là

197 người/km2

Dân cư tập trung chủ yếu ở vùng nông thôn chiếm 90%, khu vực thành thị chiếm 10% Cơ cấu kinh tế trên lưu vực như sau: Nông - Lâm - Ngư nghiệp 42,58%, Công nghiệp 27,22%, Xây dựng - Dịch vụ 30,2%

1.2.3 Hiện trạng môi trường, sinh thái vùng hạ du lưu vực song Mã

Qua khảo sát cho thấy hiện trạng môi trường nước ở hạ du sông Mã đều tốt, hầu hết các chỉ số chất lượng nước đều nằm trong giới hạn cho phép ở mức A2, cho

thấy khả năng pha loãng và tự làm sạch của sông Mã là khá tốt Ở hạ du sông

Mã cũng đã xác định được 747 loài thuộc 493 giống/chi, 218 họ thuộc các nhóm sinh vật như: 153 loài thực vật nổi, 232 loài thực vật bậc cao có mạch, 71 loài động vật nổi, 40 loài thân mềm, 48 loài giáp xác và 203 loài cá

1.2.4 Lịch sử khai thác, sử dụng nguồn nước trên song Mã

Tài nguyên nước sông Mã đã, đang và sẽ được khai thác cho các hoạt động sinh

kế của người dân Các công trình khai thác nguồn nước đã và đang phát huy hiệu quả, điển hình như hệ thống Cửa Đạt - Bái Thượng, trạm bơm Hoằng Khánh, trạm bơm Nam Sông Mã… với lượng khai thác ngày một lớn từ 50 m3/s (trước 1950), đến nay đã đạt 277 m3

/s

1.3 Định hướng nghiên cứu và các vấn đề cần giải quyết của luận án

Luận án tập trung làm rõ một số vấn đề sau: (i) Đánh giá thực trạng các vấn đề nổi cộm liên quan đến hoạt động khai thác tài nguyên nước trên sông Mã; (ii) Xác định các loài đặc trưng của hệ sinh thái thủy sinh và xác định mực nước, lưu lượng dòng chảy khi vực sông Mã; (iii) Ứng dụng mô hình mô phỏng tính toán xác định lưu lượng dòng chảu hạ du sông Mã có khả năng đáp ứng nhu cầu

sử dụng nước cho phát triển kinh tế - xã hội trên lưu vực; (iv) Đề xuất dòng chảy tối thiểu và giải pháp tổng thể nhằm duy trì dòng chảy tối thiểu với sơ đồ cấu trúc như (Hình 1.5)

Hình 1.5: Sơ đồ cấu trúc tổng thể về dòng chảy tối thiểu

1.4 Kết luận Chương 1: Luận án sẽ nghiên cứu dòng chảy tối thiểu bao gồm 2

thành phần: (1) Dòng chảy môi trường sinh thái và (2) dòng chảy cho nhu cầu

nước tối thiểu của các đối tượng sử dụng nước Xác định dòng chảy tối thiểu ở

hạ du sông Mã là bài toán đa mục tiêu, đáp ứng được yêu cầu của con người và

môi trường sinh thái trong điều kiện nguồn nước hiện nay, sẽ cần nghiên cứu

sâu về những tác động đến chế độ dòng chảy trên sông Mã, xây dựng phương

pháp luận, công cụ để xác định dòng chảy tối thiểu đảm bảo dòng sông phát

triển bền vững Nghiên cứu sẽ lựa chọn mô hình thủy lực MIKE11, mô hình

sinh thái RHYHABSIM để xác định dòng chảy tối thiểu cho hạ du sông Mã

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DÒNG

CHẢY TỐI THIỂU HẠ DU SÔNG MÃ 2.1 Nhận diện các tác động đến chế độ dòng chảy ở hạ du sông Mã

Sông Mã hiện nay đang đối mặt với tình trạng suy giảm dòng chảy trong mùa

cạn, tác động không nhỏ đến việc khai thác, sử dụng nguồn nước cũng như vấn

đề môi trường nước, sự tồn tại và phát triển của hệ sinh thái thủy sinh, đặc biệt

là vùng hạ du

2.1.1 Những tác động của tự nhiên

Theo số liệu đo đạc tại các trạm khí tượng trên lưu vực từ năm 1960 đến 2015,

cho thấy xu thế tăng rõ rệt của nhiệt độ không khí trung bình năm, đặc biệt là

thập kỷ 2001÷2010, mức tăng trung bình toàn lưu vực là 1oC Nhiệt độ tăng làm

bốc thoát hơi nước tăng, làm thay đổi chu trình tuần hoàn thủy văn Khi đó, yêu

cầu cấp nước gia tăng, xâm nhập mặn sâu hơn vào nội địa do nước biển dâng

cao, môi trường sinh thái bị thay đổi và nhiều tác động khác đối với loài người

Qua phân tích số liệu thực đo tại các trạm mưa trên sông Mã, cho thấy lượng

mưa trên sông Mã có xu thế tăng, giảm không rõ ràng và không có quy luật:

- Diễn biến lượng mưa mùa khô: Vùng thượng nguồn có xu thế tăng, hạ du có

xu thế giảm Lượng mưa mùa khô có xu thế giảm ở thập kỷ 60, 90; có xu thế

tăng ở thập kỷ 70, 80 và xu thế tăng giảm xen kẽ giữa các thập kỷ

- Diễn biến lượng mưa mùa mưa: Mùa mưa kéo dài từ tháng V÷X, riêng vùng thượng nguồn sông Mã thuộc Tây Bắc mùa mưa kết thúc sớm hơn từ tháng V÷IX, qua phân tích lượng mưa mùa mưa tại các trạm đại biểu trên sông Mã cho thấy xu thế lượng mưa mùa mưa tại các trạm đại diện đều có xu thế giảm

2.1.2 Những tác động của các hoạt động kinh tế -xã hội

Do những lợi thế về địa hình và nguồn nước, hiện nay trên dòng chính sông Mã

đã xây dựng trên 10 công trình thủy điện có quy mô vừa và lớn, ngoài ra trên các dòng nhánh còn có rất nhiều công trình thủy điện có quy mô dưới 10MW Các công trình lớn như Cửa Đạt, Trung Sơn, Hủa Na là công trình đa mục tiêu, các công trình thủy điện còn lại chủ yếu dựa vào chiều cao cột nước và lưu lượng cơ bản để phát điện Trong điều kiện tiêu thụ điện năng như hiện nay, việc phát triển hệ thống thủy điện đã góp phần không nhỏ vào việc đóng góp nguồn điện cho hệ thống điện quốc gia Nếu được xây dựng, quản lý vận hành tốt thì thủy điện là nguồn lực to lớn đóng góp vào sự phát triển chung cho nền kinh tế - xã hội của đất nước Tuy nhiên, các công trình trên cũng gây ra những tác động như: (i) Mất rừng đầu nguồn; (ii) Làm thay đổi chế độ dòng chảy của công trình thủy điện; (iii) Do nhiều công trình thủy điện dung đường ống áp lực

để dẫn nước từ hồ chứa đến nhà máy thủy điện, nên đoạn sông từ đập đến nhà máy không có nước trở thành đoạn sông chết

2.1.3 Biến động nhu cầu sử dụng nước trên lưu vực

Nhìn chung trong khoảng 10 năm trở lại đây, lưu vực sông Mã có những phát triển mạnh mẽ về kinh tế đòi hỏi yêu cầu cao hơn về nguồn nước Trung bình mỗi năm tăng 85 triệu m3 (khoảng 3%/năm) Tổng nhu cầu dùng nước trên lưu vực sông Mã năm 2015 là 3,96 tỷ m3, tăng 1,27 tỷ m3 so với năm 2000 Trong

đó nhu cầu nước cho nông nghiệp là 3,6 tỷ m3

(chiếm 92%), sinh hoạt là 226,8 triệu m3 (chiếm 6%) và công nghiệp là 128 triệu m3 (chiếm 4%)

2.1.4 Biến đổi lòng dẫn

Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Thanh Hùng, đã sử dụng tài liệu địa hình lòng sông Mã đo đạc các năm 2008, 2011, 2012 và 2013 cho thấy:

Hình 2.5: Diễn biến cao độ đáy sông Mã từ 2008 - 2013

- Lòng sông Mã đoạn từ Cẩm Thủy đến cửa Hới có xu thế hạ thấp dần, với mức

độ hạ thấp phổ biến đạt trên 1m, có một số đoạn lòng sông bị hạ thấp tới trên 3m, đặc biệt tại vị trí cao độ đáy sông bị hạ thấp tới 5,08m

- Trên sông Chu mức độ xói hạ thấp đáy sông từ sau đập Bái Thượng đến ngã

ba Giàng, đoạn bị xói nhiều nhất ở thượng lưu ngã ba Giàng từ 1,69÷3,33 m, đoạn phía thượng lưu ít xói hơn và nhiều vị trí có xu thế bồi tụ

kỳ trước khi có hồ lưu lượng nhỏ nhất tại trạm là khoảng 20m3

/s

+ Trên sông Mã (tại Lý Nhân): Mực nước trung bình ngày và mực nước min ngày thời kỳ 2010÷2015, đều thấp hơn thời kỳ 1980÷2009 từ 0,9÷1,0m Trong khi đó, mực nước trung bình ngày và mực nước min ngày ở thượng nguồn (tại Cẩm Thủy) thời kỳ 2010÷2015 đều cao hơn thời kỳ 1980÷2009 và lưu lượng tại trạm Cẩm Thủy trong mùa cạn cũng thay đổi không nhiều trong 2 thời kỳ Điều

đó cho thấy ảnh hưởng rõ ràng của hiện tượng hạ thấp lòng dẫn đối với việc hạ thấp mực nước ở hạ du dòng chính sông Mã trong giai đoạn 2010÷2015