cho ta khái niệm trực quan về sự thay đổi dòng chảy ở các thời kỳ trong năm. Đường duy trì lưu lượng bình quân ngày (còn gọi là đường tần suất lưu lượng bình quân ngày), cho biết thời gian duy trì một lưu lượng lớn hơn hoặc bằng một lưu lượng nào đó, đường duy trì mực nước bình quân ngày thường được sử dụng khi tính toán các công trình tưới, giao thông thuỷ ...
Khi nghiên cứu đường quá trình dòng chảy trong trường hợp có đầy đủ tài liệu thuỷ văn người ta thường chú ý những dạng quá trình điển hình đại biểu cho những năm hoặc những nhóm năm nước lớn, nước nhỏ, nước trung bình.
- Tính toán tài nguyên nước mùa cạn: Lưu lượng nước nhỏ nhất là một trong những đặc trưng thuỷ văn cơ bản, thường được sử dụng nhiều trong các qui hoạch xây dựng, tưới tiêu, sử dụng nước trong sinh hoạt và bảo vệ môi trường. Dòng chảy nhỏ nhất là chỉ tiêu để điều chỉnh sự phân phối dòng chảy trong năm đặc biệt là đối với các công trình đòi hỏi sự vận hành liên tục như công nghiệp nặng, thuỷ điện v.v.. Như vậy các thông tin về lưu lượng nước cực tiểu được đòi hỏi để đáp ứng nhu cầu đánh giá dòng chảy tự nhiên của sông ngòi cũng như để đánh giá mức độ hoạt động kinh tế qua dòng chảy sông ngòi. Các đặc trưng tính toán chủ yếu của dòng chảy nhỏ nhất là dòng chảy trung bình tháng nhỏ nhất hoặc dòng chảy trung bình 30 ngày nhỏ nhất, thậm chí dòng chảy trung bình ngày đêm quan trắc vào thời kỳ kiệt. Nếu thời kỳ kiệt trên sông ngắn (ít hơn hai tháng) hoặc không liên tục (mùa cạn xen lẫn mùa lũ) nên khó có tháng nào không có lũ khi đó ta chọn 30 ngày liên tục để tính đặc trưng lưu lượng nhỏ nhất. Để làm được điều cần dựng các đường quá trình nước các năm quan trắc để chọn một thời kỳ quan trắc có 30 ngày nước kiệt liên tục để làm thời kỳ tính toán. Khi ngay cả việc chọn một thời kỳ tính toán 30 ngày cũng gặp khó khăn thì phải sử dụng thời kỳ ngắn hơn nhưng không ngắn hơn 23-25 ngày để tránh ảnh hưởng của lũ trong tính toán. Dòng chảy trung bình 30 ngày nhỏ nhất luôn nhỏ hơn dòng chảy trung bình tháng nhỏ nhất theo lịch bởi vậy nếu hiệu của chúng không sai khác quá 10% thì nên sử dụng dòng chảy trung bình tháng nhỏ nhất. Nếu sử dụng đường tần suất thì dòng chảy nhỏ nhất ứng với tần suất từ 75-97%.
c. Phương pháp mô hình hóa
Mô hình hoá là phương pháp khoa học đầy hiệu lực giúp con người xâm nhập sâu vào bản chất của những hiện tượng tự nhiên hoặc xã hội phức tạp. Mục đích mô hình hoá là tạo dựng hiện tượng sao cho thông qua việc nghiên cứu nó, con người thu nhận được những thông tin mới cần thiết. Nếu việc dựng hiện tượng được thực hiện bởi tập hợp các hệ thức toán học (phương trình - bất đẳng thức, điều kiện lôgic, toán tử...) chúng ta có mô hình toán hiện tượng đó. Trong 30 năm gần đây, đã diễn ra sự phát triển sâu rộng việc mô hình hoá những hiện tượng và hệ thống tự nhiên khác nhau. Mô hình hoá dòng chảy cũng nằm trong trào lưu đó. Ở nhiều nước đã hoàn thành công việc đồ sộ về xây dựng các mô hình toán dòng chảy. Vấn đề mô hình hoá dòng chảy được thảo luận trên nhiều hội nghị quốc tế. Trong những vần đề then chốt của tính toán thuỷ văn là luôn luôn đánh giá lượng dòng chảy vì một lý do nào đó không trực tiếp đo đạc được. Dự đoán chính xác điều này nâng cao đáng kể hiệu quả hoạt động của công trình.
Cần khẳng định một điều:"Mô hình toán không thể nào trùng hợp hoàn toàn với mô hình thực". Do vậy, mô hình toán hoàn toàn không phụ thuộc đơn trị vào hiện tượng nghiên cứu. Điều này cắt nghĩa vì sao trong vài chục năm gần đây đã ra đời hàng loạt mô hình dòng chảy cùng mô phỏng một hiện tượng.
Có thể bạn quan tâm!
-
Đánh giá tài nguyên nước mặt lưu vực sông Đồng Nai phục vụ mục tiêu phát triển bền vững trong bối cảnh biến đổi khí hậu - 2 -
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 -
Một Số Phương Pháp Đánh Giá Tài Nguyên Nước Mặt -
Biến Đổi Khí Hậu Và Tài Nguyên Nước -
Phương Pháp Đánh Giá Tính Dễ Bị Tổn Thương Của Môi Trường -
Các Nhân Tố Tác Động Đến Tài Nguyên Nước Mặt Lưu Vực Sông Đồng Nai
Xem toàn bộ 176 trang tài liệu này.
Đặc biệt, áp dụng mô hình toán trong việc mô phỏng các hiện tượng của các quá trình thủy văn sẽ đem lại kết quả định lượng cao hơn nhờ vào sự liên kết chặt chẽ của các số liệu, thông số quan trắc thực tế theo chuỗi thời gian dài. Ở Việt Nam, ứng dụng mô hình toán đã được sử dụng từ nhiều năm nay trong các nghiên cứu thủy văn như mô hình SSARR của Mỹ (Rokwood D.M. 1968), mô hình DELTA của Pháp (1980), mô hình TANK của Nhật, mô hình SWAT - IQQM... của Úc.
Áp dụng mô hình toán đã đem lại nhiều ưu điểm trong nghiên cứu thủy văn mà các mô hình khác còn hạn chế. Đó là:
- Có thể áp dụng cho phạm vi rộng, phù hợp với nghiên cứu quy hoạch thoát lũ cho lưu vực sông, hệ thống sông, điều hành hệ thống công trình thủy lợi, quản lý khai thác nguồn nước lưu vực sông...
- Ứng dụng mô hình toán trong thủy văn có giá thành rẻ hơn và cho kết quả nhanh hơn mô hình vật lý
- Thay đổi phương án trong mô hình toán thực hiện cũng rất nhanh, giao diện mô hình trực quan
Tuy vậy, để có thể có được kết quả nhanh, chính xác trên mô hình toán thì không thể phủ nhận vai trò của mô hình vật lý với các kết quả đã đo đạc được. Cũng tùy thuộc vào mục đích nghiên cứu mà người ta có thể áp dụng mô hình ngẫu nhiên hay mô hình tất định, hoặc kết hợp mô hình ngẫu nhiên – tất định.
Trong đánh giá tài nguyên nước mặt ở các lưu vực sông, việc áp dụng một mô hình nào đó để đánh giá cũng gặp không ít khó khăn khi mà nguồn dữ liệu cung cấp cho mô hình bị hạn chế, nhất là dữ liệu trong một thời gian dài, có khi cần đến 30-40 năm liên tục.
d. Phương pháp đánh giá tính dễ tổn thương
Có rất nhiều phương pháp đánh giá tài nguyên nước khác nhau cho lưu vực sông để phục vụ mục tiêu phát triển bền vững. Tuy nhiên, phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế - xã hội của đơn vị nghiên cứu mà lựa chọn phương pháp đánh giá nào cho phù hợp. Đối với lưu vực sông Đồng Nai, tác giả sử dụng một phần bộ tiêu chí đánh giá theo tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam về tính dễ tổn thương liên quan đến nước mặt của lưu vực sông. Với 50 chỉ số về tính dễ tổn thương của môi trường nói chung, tác giả lựa chọn các chỉ số có liên quan đến khí hậu/nước trong lưu vực sông để phân tích, ứng dụng trong tính toán mức độ tác động, từ đó xác định mức độ ảnh hưởng đến tài nguyên nước mặt của lưu vực sông để phục vụ mục tiêu phát triển bền vững.
1.2.3. Phát triển bền vững lưu vực sông
1.2.3.1. Khái niệm
Xu thế toàn cầu hóa trên thế giới đã tác động mạnh mẽ đến các quốc gia đang phát triển, áp lực về tốc độ tăng trưởng đã dẫn đến tình trạng phát triển chưa bền vững. Khái niệm phát triển bền vững đã được nhắc đến trong các chiến lược phát triển kinh tế - xã hội, trong các quy hoạch của địa phương, vùng và quốc gia.
Phát triển bền vững được nhắc nhiều đến trong các công trình nghiên cứu để phát triển kinh tế những năm đầu thập kỷ 80 của thế kỷ trước. Nhưng phải đến năm 1987 thì khái niệm phát triển bền vững mới được tái khẳng định một cách rõ nét trong Chương 2 của báo cáo “Tương lai chung của chúng ta” (Our common Future; Chapter
2) [50] của Ủy ban Brundtland “Phát triển bền vững là sự phát triển nhằm thỏa mãn những nhu cầu của hiện tại mà không làm tổn hại tới khả năng đáp ứng nhu cầu của các thế hệ tương lai”. Đó chính là quá trình phát triển kinh tế - xã hội dựa vào các giá trị tài nguyên có chọn lọc, tăng cường sử dụng các loại tài nguyên tái tạo,[51] tôn trọng các giá trị sinh thái để đảm bảo tính công bằng giữa các thế hệ. Khái niệm phát triển bền vững đã tạo nên xu thế phát triển ràng buộc giữa kinh tế - xã hội - môi trường.
Mục tiêu phát triển bền vững về nước của Liên hợp quốc là “bảo đảm nước bền vững cho mọi người” bởi vì trong quá khứ và hiện nay còn rất nhiều người trên thế giới chưa được tiếp cận với nguồn nước sạch, thiếu nước sạch, vì thế đã hạn chế thúc đẩy các quá trình phát triển.
Nguyên Tổng thư ký Liên Hợp quốc Ban Ki – Moon đã phát biểu “Các chỉ số môi trường, kinh tế và xã hội của chúng ta hiện nay cho chúng ta biết chúng ta đang phát triển không bền vững. Thế giới đang phải đối mặt với sự phát triển trong điều kiện tài nguyên ngày càng bị thu hẹp, vì thế phát triển bền vững là cơ hội để chúng ta điều chỉnh lại các hoạt động phát triển”.
Toepfer, nguyên Giám đốc điều hành Chương trình môi trường của Liên hợp quốc (UNEP) đã cho rằng nước rất quan trọng nhưng thường bị bỏ qua trong các mục tiêu phát triển bền vững, [55] nhưng thực tế nước không chỉ là nhu cầu thiết yếu cho cuộc sống mà nó ảnh hưởng trực tiếp đến các mục tiêu thiên niên kỷ về phát triển bền vững, liên quan đến sức khỏe, đói nghèo, năng lượng, đa dạng sinh học và là yếu tố trung tâm của phát triển bền vững.
Nước trong các LVS có ý nghĩa rất quan trọng đối với các quá trình phát triển của tự nhiên và của con người [50]. Vì thế, muốn phát triển bền vững cần phải sử dụng nguồn nước trong các LVS hiệu quả, cần có các giải pháp sử dụng nước hợp lý trước những bất thường của BĐKH.
Đối với các nước đang phát triển, trong đó có Việt Nam thì các chỉ số liên quan đến phát triển bền vững đang là ưu tiên hàng đầu bởi các mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội luôn gây ra những tác động đối với môi trường, làm thế nào để phát triển mà vẫn đảm bảo được tính ổn định, cân bằng là một thách thức rất lớn [13].
Ở Việt Nam, khái niệm phát triển bền vững được đề cập nhiều trong các nghiên cứu từ những năm cuối thập niên 80, đầu thập niên 90 của thế kỷ trước. Năm 2003, Viện Môi trường và phát triển bền vững đã thực hiện “Nghiên cứu xây dựng tiêu chí phát triển bền vững cấp quốc gia ở Việt Nam, giai đoạn I”. Việc xây dựng một bộ tiêu chí thuộc các lĩnh vực kinh tế, xã hội và môi trường nhằm phục vụ cho mục tiêu phát triển của đất nước có tính bền vững cao là rất khó trong bối cảnh hội nhập toàn cầu, và việc áp dụng các tiêu chí của thế giới cũng cần có sự chọn lọc cho phù hợp với thực tế của Việt Nam. Trên cơ sở các tiêu chí phát triển bền vững của quốc gia thì các ngành, các tỉnh, thành phố, các vùng cũng có những định hướng phát triển riêng dựa vào các giá trị tài nguyên có tính dễ bị tổn thương trong bối cảnh phát triển kinh tế - xã hội ngày càng mạnh mẽ. Tuy nhiên, không phải ngành nào, lĩnh vực nào cũng dễ dàng thực hiện đúng như các mục tiêu trong chiến lược phát triển bởi vì chính trong quá trình phát triển sẽ nảy sinh những tác động xấu đối với môi trường, điều này đã gián tiếp tác động đến mục tiêu đề ra.
LVS Đồng Nai [1] đã có những giải pháp quy hoạch sử dụng tài nguyên nước mặt theo định hướng phát triển bền vững để đảm bảo nhu cầu dùng nước của các đối tác sử dụng nước cũng như điều tiết nước theo mùa.
Phát triển bền vững các lưu vực sông thực chất là việc phát triển các hoạt động kinh tế - xã hội, khai thác tài nguyên trong đó có tài nguyên nước mặt phải đảm bảo tính bền vững và lâu dài [11]. Bất cứ một tác động nào từ các đối tượng trong lưu vực sông không tuân thủ các nguyên tắc phát triển bền vững đều gây ra những hậu quả lan truyền. Vì thế, việc phân tích, đánh giá các tác động của các hoạt động phát triển của các lưu vực sông là rất quan trọng để đảm bảo sự phát triển bền vững trong tương lai.
1.2.3.2. Các nguyên lý cơ bản để quản lý tổng hợp lưu vực sông
Quản lý tổng hợp lưu vực sông phải dựa trên cơ sở nghiên cứu bản chất, các nguyên tắc, chức năng tự nhiên của các hệ sinh thái lưu vực sông, vì thế việc duy trì chức năng của hệ sinh thái có thể coi là mục đích quan trọng. Đó chính là cách tiếp cận hệ sinh thái, là một nguyên lý trung tâm của Công ước đa dạng sinh học.
Thực hiện những nguyên lý cơ bản dưới đây sẽ giúp quản lý tổng hợp lưu vực sông thành công và tính bền vững cao.
a. Nguyên lý về sự nhất trí và tham gia tích cực của các đối tác có liên quan trong quá trình quy hoạch và ra quyết định cho lưu vực sông.
Nguyên lý này đòi hỏi các đối tác trong lưu vực sông, bao gồm các quốc gia có chung lưu vực sông hoặc các tỉnh, thành phố có chung lưu vực sông phải có sự nhất trí cao độ về chiến lược quy hoạch và ra các quyết định có liên quan đến lưu vực sông.
Không ai có thể xác định chính xác cách tổ chức, quản lý một cách thống nhất cho tất cả các lưu vực sông trên thế giới bởi vì các quốc gia có sự khác nhau về nền văn hoá, thể chế chính trị, tốc độ phát triển kinh tế và cả các thủ tục hành chính, vì thế việc khai thác, sử dụng các tài nguyên thiên nhiên trong mỗi lưu vực sông là khác nhau. Mỗi một lưu vực sông có những vấn đề riêng trong việc sử dụng các tài nguyên, ví dụ như đối với các quốc gia ở lưu vực sông Mê Công thì nghề cá có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển kinh tế và cuộc sống của người dân, nhưng với Sri Lanka thì nhân tố này lại không có ý nghĩa. Ở Nam Phi thì vấn đề ô nhiễm nước sông do các chất thải từ các hoạt động khai thác mỏ lại là vấn đề nghiêm trọng, cần quan tâm của các nhà quản lý, trong khi đó ở các quốc gia khác không gặp phải tình trạng tương tự như vậy. Vì vậy, việc sắp xếp, tổ chức quản lý tốt trong một bối cảnh cụ thể ở nơi này có thể không phù hợp với những nơi khác khi mà ở đó nảy sinh những vấn đề khác nhau.
Khi nghiên cứu lưu vực sông, có thể dễ dàng nhận thấy ranh giới của nó không trùng khớp với ranh giới quản lý hành chính, vì thế việc quản lý cũng trở nên phức tạp hơn nhưng sẽ đem lại hiệu quả cao nhất nếu chúng ta hình thành một tổ
chức hoặc một cơ quan riêng biệt, chuyên trách để quản lý lưu vực nhằm đem lại lợi ích tối đa cho các bên có liên quan.
Lưu vực sông Mê Công chảy qua 6 quốc gia, trong đó có Việt Nam, tổ chức này có nhiệm vụ là chiếc cầu nối liên kết, điều phối và hỗ trợ các quốc gia thực hiện tốt việc quản lý lưu vực sông.
Ở Việt Nam, có nhiều lưu vực sông thuộc phạm vi quản lý của nhiều tỉnh, thành phố như lưu vực sông Sê San, lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai, lưu vực sông Cầu…. vì thế cần có sự nhất trí về mọi mặt, đặc biệt là vấn đề quy hoạch lưu vực sông, tránh tình trạng chồng chéo trách nhiệm.
b. Nguyên lý tính chiến lược về qui mô của lưu vực sông là kim chỉ nam cho các hoạt động ở phụ lưu hoặc ở các cấp địa phương.
Qui mô của lưu vực sông sẽ quyết định đường lối phát triển của lưu vực sông. Lưu vực sông Đồng Nai là lưu vực sông lớn thứ 3 ở Việt Nam, để có thể quản lý thì Ban quản lý lưu vực sông phải phân chia thành nhiều vùng nhỏ, mỗi vùng sẽ có những hướng ưu tiên phát triển riêng tuỳ thuộc vào điều kiện – kinh tế xã hội của vùng đó. Tuỳ vào mức độ qui mô của lưu vực sông là lớn hay nhỏ sẽ có những định hướng phát triển cho phù hợp.
c. Nguyên lý tổng hợp các chính sách, quyết định và chi phí quản lý, bảo tồn của các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, phát triển đô thị, hàng hải và nghề cá, bao gồm cả chiến lược xoá đói giảm nghèo.
Nguyên lý này đòi hỏi khi quản lý tổng hợp lưu vực sông phải xem xét mối quan hệ của các ngành kinh tế sao cho phù hợp, phát triển công nghiệp mà không ảnh hưởng đến hoạt động nông nghiệp và các ngành khác trong lưu vực. Khi quy hoạch phát triển các công trình thuỷ điện trên lưu vực sông thì cần thiết phải đánh giá tác động môi trường, thực hiện nhiệm vụ phát triển thuỷ điện nhưng phải hạn chế làm ảnh hưởng đến nhu cầu sử dụng nước của nông nghiệp, nghề cá…
Theo Mostert [60] để quản lý tốt lưu vực sông thì trước hết phải quy hoạch lưu vực sông trên nguyên tắc tổng hợp các thành phần, yếu tố có trong lưu vực sông. Tiếp đến là tổ chức quản lý các hoạt động phát triển kinh tế – xã hội như hoạt động khai
thức, sử dụng nước, đất, phát triển đô thị, kiểm soát ô nhiễm nước, thiên tai… Tuy nhiên, cần phải có sự hỗ trợ của các công cụ để quản lý lưu vực như hệ thống thông tin, các dữ liệu quan trắc, áp dụng các mô hình toán trong thủy văn. Để có thể quản lý lưu vực sông tốt thì việc hình thành một khung pháp lý và thể chế phù hợp với luật pháp quốc tế và của từng quốc gia sẽ là căn cứ để các đơn vị quản lý, đặc biệt là các tổ chức quản lý lưu vực sông làm tiền đề để triển khai các hoạt động cụ thể.
d. Nguyên lý đầu tư thoả đáng của chính phủ, cá nhân và các tổ chức xã hội trong quy hoạch lưu vực sông.
Nguyên lý này thể hiện sự quan tâm của các chính phủ, các tổ chức và cá nhân trong việc xây dựng các chiến lược phát triển lưu vực sông cả về chất xám, sự quyết tâm cao độ và tài chính, cũng như sự đồng lòng, ủng hộ của mỗi cá nhân sống trong lưu vực sông thực hiện tốt các đường lối, chính sách mà tổ chức lưu vực sông đã đưa ra.
Việt Nam đã ra quyết định thành lập các tổ chức lưu vực sông để quản lý các lưu vực được tốt hơn dưới sự chỉ đạo của chính phủ, điều đó đã khẳng định sự quan tâm đầu tiên của nhà nước đối với vấn đề lưu vực sông. Tuy nhiên, do điều kiện kinh tế – xã hội còn nhiều khó khăn, nên hiện tại Việt Nam mới triển khai thí điểm mô hình quản lý tổng hợp lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai, lưu vực sông Nhuệ - Đáy, lưu vực sông Cầu dưới sự hỗ trợ, đầu tư thoả đáng về tài chính, con người cũng như phương pháp quản lý hiện đại nhất. Sau khi kết thúc quá trình thử nghiệm cho ba lưu vực sông trên, sẽ tiến hành triển khai đồng bộ cho các lưu vực sông còn lại.
e. Nguyên lý xây dựng các kiến thức cơ bản về lưu vực sông và những tác động sâu sắc về tự nhiên, kinh tế – xã hội đối với lưu vực sông.
Quản lý lưu vực sông có nghĩa là phải xem xét đến các điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, các điều kiện phát triển kinh tế – xã hội và đặc biệt là việc quy hoạch sử dụng đất, các chính sách phát triển nông, lâm nghiệp…
Quản lý lưu vực sông bao hàm tất cả các hoạt động của con người cần phải sử dụng nước và tác động tới hệ thống tài nguyên nước mặt của lưu vực. Đặc biệt, hiện nay khi yêu cầu phát triển kinh tế – xã hội ngày một mạnh mẽ thì sự tác động của con