Tổng Quan Và Cơ Sở Khoa Học Về Đánh Giá Tài Nguyên Nước Mặt Lưu Vực Sông

Tổng quan các công trình nghiên cứu.

Xác lập cơ sở lí luận và nghiên cứu

Các nhân tố tự nhiên

Các nhân tố KT - XH

ối quan hệ giữa lưu lượn nước và lượng mưa

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 176 trang tài liệu này.

Kịch bản lưu lượn nước đến năm 206

g 5

Đánh giá hiện trạng tài nguyên nước

Đánh giá biến động lưu lượng nước

Trữ lượng nước

Chất lượng nước

Tính dễ tổn thương

Đánh giá biến động tài nguyên nước

Định hướng sử dụng hợp lý tài nguyên nước mặt LVS Đồng Nai

Sơ đồ Cấu trúc Luận án

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT LƯU VỰC SÔNG PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU‌

1.1. Tổng quan các nghiên cứu trên thế giới và trong nước về tài nguyên nước mặt theo lưu vực sông‌

1.1.1. Các nghiên cứu trên thế giới‌

Vấn đề quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trường theo lưu vực sông đã được nhiều quốc gia và các tổ chức quốc tế quan tâm. Tuy nhiên, mỗi một quốc gia lại có những vấn đề riêng về sử dụng nguồn nước cũng như cách bảo vệ các lưu vực sông.

Trong những năm gần đây các vấn đề liên quan đến quản lý lưu vực sông đang được thế giới chú ý đến như là một trong những nhiệm vụ không thể thiếu trong chiến lược phát triển bền vững [52]. Dân số thế giới ngày càng tăng, đặc biệt ở các nước nghèo và các nước đang phát triển, sẽ trở thành vấn đề lớn đối với việc đảm bảo và kiểm soát số lượng và chất lượng nguồn nước. Tuy nhiên, các nước phát triển và những nước thuộc vùng đất thấp cũng luôn luôn phải tìm ra các hướng sử dụng và quản lý các hệ thống sông hợp lý và mang tính bền vững trên cơ sở sự hỗ trợ của các công cụ điều tiết, quản lý của các mô hình trên các phần mềm máy tính. Hà Lan là một đất nước không chịu áp lực về nguồn cung cấp nước cho sinh hoạt và phát triển kinh tế nhưng lại phải thiết lập hệ thống điều tiết nước hiện đại và đảm bảo cho mọi hoạt động phát triển không bị ảnh hưởng bởi nước.

Để có thể quản lý tốt các lưu vực sông, Tây Ban Nha đã thành lập các Ban quản lý lưu vực sông tương tự như ở Việt Nam đã, đang thành lập các Ban quản lý lưu vực sông lớn. Chỉ có sự khác biệt là ở Tây Ban Nha các Ban quản lý lưu vực sông được thành lập và vận hành theo cơ chế hợp tác công tư giữa chính phủ, người sử dụng nước và các tổ chức xã hội dân sự. Khi có bất kỳ những xung đột giữa các đối tác dùng nước thì đều được giải quyết dựa trên sự đàm phán và thống nhất của các thành viên trong Ban quản lý. Về cơ chế pháp lý Ban quản lý sông vẫn thuộc sự điều hành của Bộ Nông nghiệp, thực phẩm và môi trường Tây Ban Nha nhưng 70% tài

chính vận hành cho lưu vực sông được thu từ các đối tượng dùng nước, những người gây ô nhiễm nước. Trách nhiệm của Ban quản lý là giám sát các hoạt động phát triển trong lưu vực, thực hiện quan trắc thường xuyên, giải quyết các mâu thuẫn, xung đột, ô nhiễm [65]. Với cơ chế quản lý như vậy đã làm cho người sử dụng nước có trách nhiệm với chính hoạt động khai thác, phát triển và người quản lý cùng giám sát chặt chẽ mọi vấn đề liên quan đến lưu vực sông.

Nhiều quốc gia trên thế giới đã có những cam kết hợp tác cùng nhau để quản lý nguồn nước bền vững như sự hợp tác giữa Đan Mạch và Đức. Một số quốc gia ở Châu Âu cùng sử dụng chung một dòng sông hoặc hệ thống sông luôn có những nguyên tắc sử dụng tài nguyên hợp lý, bền vững và hợp tác cùng có lợi [57].

Trong nghiên cứu đánh giá, quản lý tài nguyên nước của lưu vực sông Gediz ở Thổ Nhĩ Kỳ [47] phục vụ cho phát triển bền vững cũng sử dụng mô hình tính toán dựa trên dữ liệu đầu vào là lượng nước mặt chủ yếu phục vụ cho mục đích tưới tiêu, do đó mối quan hệ cung và cầu trong sử dụng nước nông nghiệp là trọng tâm chính của nghiên cứu. Mô hình này đã được áp dụng theo ba kịch bản khí tượng thủy văn khác nhau phản ánh điều kiện cung cấp và nhu cầu dùng nước ở các mức độ khác nhau, không những chỉ để đánh giá nguồn nước mà còn để đánh giá tác động của các phương án quản lý được đề xuất theo các phương án trong các điều kiện khác nhau. Phần mềm Đánh giá và quy hoạch nước (The Water Evaluation and Planning - WEAP) được sử dụng như một mô hình mô phỏng và là công cụ đánh giá khả năng của các giải pháp thay thế quản lý. Nghiên cứu này cũng đã áp dụng các kịch bản của biến đổi khí hậu, đánh giá những tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu đến quản lý nguồn nước mặt trong lưu vực sông, đặc biệt là trong các thời kì hạn khí tượng.

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu thì lượng mưa và phân bố mưa bị tác động khá mạnh, nhu cầu dùng nước sẽ cao hơn rất nhiều so với nguồn cung cấp nước. Trước những thách thức đó, việc nghiên cứu các mô hình dự báo lượng mưa trong tương lai sẽ giúp con người có thể kiểm soát tốt hơn việc sử dụng nước bền vững.

1.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam‌

Ở Việt Nam, một đất nước đang trên đà phát triển, các yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội ngày càng gây ra các áp lực đối với tài nguyên và môi trường, các nhà quản lý và khoa học đã đưa ra những cảnh báo về tình trạng suy thoái tài nguyên nước cả về chất và lượng trên các lưu vực sông. Suy thoái tài nguyên nước không chỉ ảnh hưởng đến cuộc sống của người dân mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến các mục tiêu phát triển bền vững của đất nước [6].

Chính vì thế, những năm gần đây, trước sự phát triển kinh tế ngày càng mạnh và sự gia tăng dân số, Việt Nam đã xác định những nhiệm vụ quan trọng trong nghiên cứu cũng như quản lý chặt chẽ các lưu vực sông.

Những tháng cuối năm 2019, đầu năm 2020 ở Đồng bằng sông Cửu Long và Tây Nguyên đã diễn ra tình trạng thiếu nước ngọt trầm trọng, ảnh hưởng rất lớn đến các thành phần tự nhiên, làm hạn chế các quá trình phát triển kinh tế - xã hội.

Nghiên cứu của Huỳnh Phú [25] về “Phát triển bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Serepok đã sử dụng phương pháp phân tích chất lượng nước, phương pháp WQI… để đánh giá thực trạng tài nguyên nước của lưu vực sông, giúp các cơ quan quản lý đưa ra các quyết định phù hợp trong quản lý tài nguyên nước.

Nghiên cứu của Bùi Đức Hiếu và cộng sự [15] trong “Nghiên cứu đánh giá rủi ro đến tài nguyên nước mặt do biến đổi khí hậu - Áp dụng cho tỉnh Quảng Ngãi” đã đề cập đến sự tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) đến tài nguyên nước hiện tại và tương lai trên cơ sở áp dụng một số phương pháp đánh giá như mô hình toán và số liệu thống kê, tính dễ tổn thương cũng được sử dụng trong nghiên cứu này để làm rõ sự tác động.

Sự ra đời của Ban quản lý các lưu vực sông sẽ góp phần vào việc giải quyết những mâu thuẫn trong sử dụng và bảo vệ nguồn nước tại các lưu vực sông này. Hiện nay, Việt Nam đã thí điểm đi vào hoạt động ba tổ chức lưu vực sông, đó là lưu vực sông Cầu, lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn và lưu vực sông Nhuệ - Đáy, các lưu vực sông khác sắp tới sẽ triển khai các hoạt động theo nguyên tắc của Ban quản lý lưu vực sông, mặc dù hiện nay các lưu vực sông lớn ở Việt Nam đã xây dựng xong

các quy hoạch. Trên cơ sở của sự phát triển các hệ thống quan trắc trên các lưu vực sông lớn, được cập nhật dữ liệu thường xuyên cũng là cách mà Việt Nam đang cố gắng để quản lý nguồn nước tốt hơn.

Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ra thông tư về quy hoạch tổng hợp lưu vực sông liên tỉnh, nguồn nước liên tỉnh vào tháng 6 năm 2020 nhằm tái khẳng định vai trò của việc lập quy hoạch lưu vực sông liên tỉnh để có những đánh giá chính xác về tài nguyên nước sông cũng như có kế hoạch sử dụng bền vững trong tương lai giữa các đối tượng sử dụng nước [11].

1.1.3. Các nghiên cứu thực hiện ở lưu vực sông Đồng Nai‌

Lưu vực sông Đồng Nai được coi là điểm nóng về sử dụng và quản lý tài nguyên nước khu vực phía Nam nên có rất nhiều dự án, công trình nghiên cứu khoa học chọn LVS này làm nghiên cứu điển hình phục vụ các mục tiêu phát triển khác nhau. Các nghiên cứu về môi trường LVS Đồng Nai, trong đó tập trung vào vấn đề tài nguyên nước được đề cập nhiều trong các dự án, quy hoạch, đề án cấp tỉnh, thành phố, cấp liên tỉnh, toàn lưu vực…nhằm giải quyết các bài toán liên quan đến sử dụng và bảo vệ tài nguyên nước trong LVS nhằm mục tiêu phát triển bền vững.

Năm 2007, Viện Quy hoạch thuỷ lợi Miền Nam kết hợp cùng với Cục Quản lý tài nguyên nước thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường đã thực hiện Dự án Quy hoạch tài nguyên nước lưu vực sông Đồng Nai. Trong đó, đã xây dựng khuôn khổ chung cho công tác bảo vệ, khai thác, phát triển và sử dụng tài nguyên nước, phòng chống, giảm thiểu tác hại do nước gây ra và bảo vệ môi trường có liên quan đến tài nguyên nước lưu vực sông Đồng Nai [42]. Đồng thời, xác định các quy tắc, các hoạt động cần thực hiện để quản lý, sử dụng tổng hợp và bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Đồng Nai [36].

Nhiều cơ quan quản lý đã coi lưu vực sông Đồng Nai là một trong những lưu vực sông cần được đặc biệt quan tâm bởi vị trí địa lý và nhu cầu dùng nước cho các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội quá lớn. Có đến 14 công trình thủy điện hiện đang vận hành trên sông Đồng Nai, 6 công trình trên sông Bé và 5 công trình trên sông La Ngà và các khu công nghiệp, nhà máy, làng nghề phát triển rất sôi động đã

làm xáo trộn các quy luật tự nhiên của dòng chảy, gây ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng. Tuy nhiên, các công trình thủy điện hiện nay đang sử dụng nguồn nước từ hệ thống sông Đồng Nai cũng đang gặp nhiều vấn đề trong quá trình khai thác, vận hành do lưu lượng nước có những diễn biến bất thường. Việc đánh giá lại việc sử dụng của các công trình trong LVS Đồng Nai cũng đang được tiến hành, nhưng trên thực tế chưa mang lại những hiệu quả mong muốn.

Trong nghiên cứu của Tô Văn Trường [36] cũng đã đề cập đến chất lượng nước trong LVS Đồng Nai có xu hướng suy giảm nghiêm trọng do tác động của các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội. Trên cơ sở đánh giá tổng hợp các nguồn tác động đã đề xuất các giải pháp quy hoạch sử dụng nước hợp lý hơn trong giai đoạn phát triển kinh tế mới. Tuy nhiên, cho đến hiện nay thì kết quả nghiên cứu này đã cũ, trước những đòi hỏi của các mục tiêu phát triển của khu vực cần phải có các nghiên cứu mới hơn đưa ra những giải pháp gắn liền với giai đoạn phát triển mới.

Nghiên cứu sự biến đổi lượng mưa tại các địa phương hoặc trong các LVS hiện nay được quan tâm nghiên cứu. Mỗi một kết quả nghiên cứu về biến động lượng mưa cũng sẽ giúp cho người sử dụng nước cũng như cơ quan quản lý tài nguyên nước có những biện pháp bền vững trước những tác động của việc khai thác, sử dụng nước ngày càng nhiều. Lê Ngọc Tuấn [37] và cộng sự đã sử dụng phần mềm SimCLIM để xây dựng các kịch bản biến đổi lượng mưa tại tỉnh Tây Ninh đến năm 2100. Theo thời gian cũng như theo các kịch bản RCPs (RCP2.6 - RCP8.5), lươṇg mưa năm có xu hướng gia tăng: 18-20% RCP4.5 và 22-26% RCP8.5 vào năm 2100 so với giai đoạn 1986-2005. Kết quả nghiên cứu là cơ sở quan trọng phục vụ đánh giá tác động, đánh giá tính dễ bị tổn thương do sự thay đổi lượng mưa nói riêng và BĐKH nói chung tại địa phương.

Đề tài của Hoàng Minh Tuyển [38] đề cập đến vai trò của điều kiện khí tượng thủy văn, mặt đệm, sử dụng nước ở lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai nhằm đưa ra những giải pháp sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước cho khu vực hạ lưu sông bền vững hơn.

Đặc biệt, với Đề án bảo vệ môi trường lưu vực hệ thống sông Đồng Nai năm 2019, kế hoạch năm 2019 và giai đoạn 2019 – 2020 đã triển khai các vấn đề chính của LVS như kiểm soát chất lượng nước thải từ hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, dân sinh và nuôi trồng thủy sản. Đề án này đã đánh giá toàn diện mức độ tiếp nhận chất thải của hệ thống LVS Đồng Nai, góp phần đưa ra các giải pháp mang tính bền vững trong việc khai thác, sử dụng tài nguyên nước sông của lưu vực. Tuy nhiên, trong nhiều năm qua, với các chương trình nghiên cứu trọng điểm về việc sử dụng tài nguyên trong LVS Đồng Nai vẫn còn nảy sinh những vấn đề giữa các đối tác sử dụng tài nguyên, trong đó có tài nguyên nước do lưu vực trải dài trên nhiều tỉnh, thành phố.

Sự ra đời của Ủy ban bảo vệ môi trường lưu vực sông Đồng Nai năm 2008 với các thành viên của các tỉnh, thành phố nằm trong LVS đã thể hiện sự quyết tâm của Chính phủ và các địa phương về tính cần thiết bảo vệ các giá trị tài nguyên [33]. Hệ thống quan trắc môi trường tự động trong LVS Đồng Nai được đánh giá là kết quả thành công của sự hợp tác giữa các tỉnh trên cơ sở hỗ trợ của Chính phủ nhằm giám sát diễn biến của các yếu tố môi trường, phát hiện kịp thời các sự cố môi trường xảy ra sớm nhất có thể để khắc phục, giải quyết những điểm đen trong môi trường của LVS.

1.2. Cơ sở khoa học của luận án‌

1.2.1. Tài nguyên nước mặt‌

1.2.1.1. Khái niệm

Nước là một thành phần của tự nhiên và là loại tài nguyên vô cùng quan trọng, tham gia vào hầu hết các quá trình sống, phát triển của con người và tác động đến các quá trình thay đổi của các hiện tượng tự nhiên. Tài nguyên nước là một khái niệm đa chiều, không chỉ bao hàm các yếu tố tự nhiên liên quan đến dòng chảy mà bao hàm cả các yếu tố chất lượng nước, kinh tế - xã hội có liên quan đến nước.

Nước là loại tài nguyên dễ bị tác động, thay đổi cả về lượng và chất do các quá trình phát triển kinh tế - xã hội của con người. Ngày nay, người ta không chỉ quan tâm đến vấn đề lượng nước có trong tự nhiên là bao nhiêu mà còn đặc biệt chú ý đến chất

lượng của nước, nước sạch mới mang lại các giá trị bền vững [72]. Sự tồn tại của con người, các hoạt động phát triển của các ngành kinh tế nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ… phụ thuộc rất nhiều vào nước, đặc biệt là nước sạch [12]. Khái niệm tài nguyên nước được hiểu theo nhiều cách khác nhau, nhưng đối với Việt Nam, tác giả xác định tài nguyên nước dựa vào Luật Tài nguyên nước đã được ban hành và công nhận về giá trị pháp lý.

Tài nguyên nước là lượng nước trong sông, ao, hồ, đầm lầy, biển, đại dương và trong khí quyển, sinh quyển. Trong Luật Tài nguyên nước của Việt Nam 2015

[8] đã quy định: “Tài nguyên nước bao gồm các nguồn nước mặt, nước mưa, nước dưới đất, nước biển thuộc lãnh thổ nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam”

Tài nguyên nước mặt là nước tồn tại trên mặt đất liền và hải đảo, bao gồm nước trong các thủy vực như sông suối, ao, hồ chứa, đầm phá…Tài nguyên nước là loại tài nguyên có thể phục hồi được nhưng có hạn vì rất dễ bị ô nhiễm và cạn kiệt do các tác động của quá trình phát triển của con người.

Theo Điều 2, Luật Tài nguyên nước năm 2018 trong Văn bản hợp nhất số 22 của VPQH đã định nghĩa “Lưu vực sông là vùng đất mà trong phạm vi đó nước mặt, nước dưới đất chảy tự nhiên vào sông và thoát ra một cửa chung hoặc thoát ra biển. Lưu vực sông gồm có lưu vực sông liên tỉnh và lưu vực sông nội tỉnh” [40].

Một lưu vực sông là diện tích đất được giới hạn bởi đường phân thủy mà trên đó tất cả nước sẽ tập trung chảy ra một cửa duy nhất.

Lưu vực sông liên tỉnh là lưu vực sông nằm trên địa bàn từ hai tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương trở lên, như vậy lưu vực sông Đồng Nai thuộc lưu vực sông liên tỉnh.

Đối với quá trình phát triển kinh tế - xã hội của LVS Đồng Nai thì tài nguyên nước mặt trong LVS có ý nghĩa rất lớn. Tuy nhiên, tài nguyên nước tính trên đầu người tương đối thấp, năm 2009 là 2.286 m3/người/năm.

Tài nguyên nước mặt trong các lưu vực sông ở Việt Nam nói chung và ở LVS Đồng Nai nói riêng khá phong phú, nhưng phân bố không đều theo không gian và biến đổi mạnh theo thời gian.