Luận văn vulnerability assessment of freshwater resources in island to environmental change a case study in phu quoc island kien giang province

Tài liệu nghiên cứu Luận văn vulnerability assessment of freshwater resources in island to environmental change a case, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên

• Tác giả: Nguyen Tien Quang
• Người hướng dẫn: Dr. Pham Thi Minh Thu
• Trường học: Thuy Loi University
• Chuyên ngành: Integrated Water Resources Management
• Đề tài: Vulnerability Assessment Of Freshwater Resources In Island To Environment Change: A Case Study In Phu Quoc Island
• Loại tài liệu: thesis
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hanoi

Mục lục chi tiết

• 1. CHAPTER 1: INTRODUCTION
• 1.1. Problem statement
• 1.2. Objectives and Research questions
• 1.2.1. Objective of study
• 1.2.2. Research questions
• 1.3. The Assessment Process
• 1.4. Structure of the thesis
• 2. CHAPTER 2: LITERATURE REWIEW
• 2.1. Concepts of vulnerability
• 2.2. Vulnerability assessment
• 2.3. Previous studies in study area
• 2.4. Overview of assessment methods

Tóm tắt

I. Tổng Quan Đánh Giá Tổn Thương Tài Nguyên Nước Đảo Phú Quốc

Tài nguyên nước ngọt là yếu tố sống còn cho sự phát triển bền vững của đảo Phú Quốc. Tuy nhiên, biến đổi khí hậu và các hoạt động kinh tế - xã hội đang gây áp lực lớn lên nguồn tài nguyên này. Việc đánh giá tổn thương tài nguyên nước là vô cùng cần thiết để xác định các rủi ro tiềm ẩn và đưa ra các giải pháp quản lý hiệu quả. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá mức độ dễ bị tổn thương của tài nguyên nước ngọt trên đảo trước các tác động của biến đổi môi trường, đặc biệt là sự thay đổi lượng mưa và mực nước biển dâng. Theo nghiên cứu của Thủy Lợi University (2015), đảo Phú Quốc là một khu vực kinh tế trọng điểm với các hoạt động như đánh bắt cá, khai thác dầu khí, dịch vụ hàng hải và du lịch, tạo áp lực lớn lên tài nguyên và môi trường.

1.1. Tầm quan trọng của tài nguyên nước ngọt trên đảo

Nước ngọt đóng vai trò quan trọng trong đời sống sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp và phát triển du lịch của đảo Phú Quốc. Sự khan hiếm hoặc ô nhiễm nguồn nước có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng về kinh tế, xã hội và môi trường. Việc bảo vệ và sử dụng bền vững tài nguyên nước ngọt là yếu tố then chốt để đảm bảo sự phát triển bền vững của đảo. Theo báo cáo của NAWAPI (2010), quy hoạch tài nguyên nước được phê duyệt là cơ sở để cơ quan quản lý tài nguyên nước tỉnh Kiên Giang thực hiện các biện pháp quản lý, bảo vệ, khai thác và sử dụng tài nguyên nước trên đảo Phú Quốc.

1.2. Các yếu tố gây tổn thương tài nguyên nước

Nhiều yếu tố có thể gây tổn thương tài nguyên nước ngọt trên đảo, bao gồm biến đổi khí hậu, khai thác quá mức, ô nhiễm từ các hoạt động sản xuất và sinh hoạt, và quản lý yếu kém. Biến đổi khí hậu có thể làm thay đổi lượng mưa, gây ra hạn hán hoặc lũ lụt, ảnh hưởng đến nguồn cung cấp nước. Các hoạt động kinh tế - xã hội có thể gây ô nhiễm nguồn nước, làm giảm chất lượng nước và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Theo nghiên cứu của Thủy Lợi University (2015), sự phát triển của đảo, đặc điểm biệt lập, khoảng cách giữa các đảo lân cận, giữa đảo và đất liền, sự thay đổi của môi trường, biến đổi khí hậu, thay đổi lượng mưa,... là những thách thức của quản lý tài nguyên nước.

II. Thách Thức Biến Đổi Khí Hậu và Áp Lực Lên Nguồn Nước Ngọt

Biến đổi khí hậu đang tạo ra những thách thức lớn đối với tài nguyên nước ngọt trên đảo Phú Quốc. Sự thay đổi lượng mưa, mực nước biển dâng và nhiệt độ tăng cao có thể gây ra những tác động tiêu cực đến nguồn cung cấp nước, chất lượng nước và hệ sinh thái nước. Bên cạnh đó, sự phát triển kinh tế - xã hội nhanh chóng cũng tạo ra áp lực lớn lên tài nguyên nước, đặc biệt là từ ngành du lịch và nuôi trồng thủy sản. Việc quản lý tài nguyên nước một cách hiệu quả là vô cùng quan trọng để đảm bảo an ninh nguồn nước cho đảo. Theo Thủy Lợi University (2015), đảo nằm ở vùng hạ lưu phía Tây Nam, là khu vực dễ bị tổn thương do biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Hơn nữa, đảo còn bị ảnh hưởng bởi giai đoạn đầu của El Nino và La Nina.

2.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến nguồn nước

Biến đổi khí hậu có thể làm thay đổi lượng mưa, gây ra hạn hán kéo dài hoặc lũ lụt nghiêm trọng, ảnh hưởng đến nguồn cung cấp nước cho đảo Phú Quốc. Mực nước biển dâng có thể gây xâm nhập mặn vào các tầng chứa nước ngầm, làm giảm chất lượng nước và ảnh hưởng đến khả năng sử dụng. Nhiệt độ tăng cao có thể làm tăng nhu cầu sử dụng nước và gây áp lực lên nguồn cung cấp. Theo Thủy Lợi University (2015), biến đổi khí hậu, tăng trưởng dân số, phát triển kinh tế và quản lý,... là những yếu tố gây tổn thương tài nguyên nước ngọt.

2.2. Áp lực từ phát triển kinh tế và du lịch

Sự phát triển kinh tế và du lịch nhanh chóng trên đảo Phú Quốc đang tạo ra áp lực lớn lên tài nguyên nước. Ngành du lịch tiêu thụ một lượng lớn nước cho các hoạt động như khách sạn, nhà hàng, và các khu vui chơi giải trí. Nuôi trồng thủy sản cũng đòi hỏi một lượng lớn nước ngọt, và có thể gây ô nhiễm nguồn nước nếu không được quản lý đúng cách. Theo Thủy Lợi University (2015), tình trạng phát triển kinh tế hiện tại đã tạo ra áp lực xã hội đáng kể lên đảo liên quan đến cả hệ thống tài nguyên và quản lý môi trường.

III. Phương Pháp Đánh Giá Tính Dễ Bị Tổn Thương Nguồn Nước Ngọt

Để đánh giá tính dễ bị tổn thương của tài nguyên nước ngọt trên đảo Phú Quốc, cần áp dụng một phương pháp tiếp cận toàn diện, xem xét cả các yếu tố tự nhiên và kinh tế - xã hội. Phương pháp này bao gồm việc thu thập và phân tích dữ liệu về nguồn nước, sử dụng nước, chất lượng nước, biến đổi khí hậu, và các hoạt động kinh tế - xã hội. Dựa trên các dữ liệu này, có thể xây dựng các chỉ số đánh giá tính dễ bị tổn thương và xác định các khu vực và nhóm dân cư có nguy cơ cao. Theo Thủy Lợi University (2015), việc thực hiện đánh giá tổn thương sẽ làm nổi bật những thiếu sót trong thông tin và xác định các yếu tố ảnh hưởng nhất đến tổn thương, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng.

3.1. Thu thập và phân tích dữ liệu tài nguyên nước

Việc thu thập và phân tích dữ liệu là bước quan trọng đầu tiên trong quá trình đánh giá tính dễ bị tổn thương. Dữ liệu cần thu thập bao gồm thông tin về lượng mưa, mực nước, lưu lượng dòng chảy, chất lượng nước, và các hoạt động khai thác và sử dụng nước. Dữ liệu này có thể được thu thập từ các trạm quan trắc, các báo cáo nghiên cứu, và các nguồn thông tin khác. Theo Thủy Lợi University (2015), dữ liệu liên quan trong khu vực nghiên cứu được thu thập, bao gồm: các tài liệu liên quan như điều kiện tự nhiên, thủy văn, môi trường, địa chất,... Kết quả phân tích thống kê được thu thập trực tiếp từ các cơ quan địa phương.

3.2. Xây dựng chỉ số đánh giá tổn thương tài nguyên nước

Dựa trên các dữ liệu đã thu thập và phân tích, có thể xây dựng các chỉ số đánh giá tính dễ bị tổn thương của tài nguyên nước. Các chỉ số này có thể bao gồm các yếu tố như áp lực sử dụng nước, mức độ ô nhiễm, khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu, và hiệu quả quản lý. Các chỉ số này sẽ giúp xác định các khu vực và nhóm dân cư có nguy cơ cao và cần được ưu tiên can thiệp. Theo Thủy Lợi University (2015), chỉ số tổn thương tổng hợp (VI) được tính toán dựa trên các thông số dễ bị tổn thương có thể xảy ra; kết quả sẽ đánh giá khả năng dễ bị tổn thương của tài nguyên nước ngọt trên đảo, sau đó đề xuất các giải pháp để giảm thiểu khả năng dễ bị tổn thương của tài nguyên nước ngọt trên đảo Phú Quốc.

IV. Giải Pháp Quản Lý Bền Vững Tài Nguyên Nước Ngọt Đảo Phú Quốc

Để đảm bảo an ninh nguồn nước cho đảo Phú Quốc trong bối cảnh biến đổi khí hậu, cần áp dụng các giải pháp quản lý tài nguyên nước một cách bền vững. Các giải pháp này bao gồm việc sử dụng nước tiết kiệm và hiệu quả, bảo vệ và phục hồi các hệ sinh thái nước, tăng cường khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu, và nâng cao năng lực quản lý tài nguyên nước. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chính quyền, các doanh nghiệp, và cộng đồng địa phương để thực hiện các giải pháp này một cách hiệu quả. Theo Thủy Lợi University (2015), việc sử dụng nước có mối quan hệ mật thiết với việc sử dụng đất và tác động đến các hệ sinh thái liên quan đến quản lý tài nguyên nước tổng hợp.

4.1. Sử dụng nước tiết kiệm và hiệu quả

Việc sử dụng nước tiết kiệm và hiệu quả là một trong những giải pháp quan trọng nhất để giảm áp lực lên tài nguyên nước. Các biện pháp có thể được áp dụng bao gồm việc sử dụng các thiết bị tiết kiệm nước, tái sử dụng nước thải, và khuyến khích người dân sử dụng nước một cách có ý thức. Cần có các chính sách và chương trình hỗ trợ để khuyến khích việc sử dụng nước tiết kiệm và hiệu quả. Theo Thủy Lợi University (2015), để thực hiện hiệu quả quản lý tài nguyên nước tổng hợp, cần thiết phải hiểu và có khả năng đánh giá tổn thương của tài nguyên nước.

4.2. Bảo vệ và phục hồi hệ sinh thái nước

Các hệ sinh thái nước như rừng ngập mặn, sông, suối, và ao hồ đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước, điều hòa dòng chảy, và lọc nước. Việc bảo vệ và phục hồi các hệ sinh thái này là vô cùng quan trọng để đảm bảo nguồn cung cấp nước ổn định và chất lượng nước tốt. Cần có các biện pháp để ngăn chặn ô nhiễm, khai thác quá mức, và phá hủy các hệ sinh thái nước. Theo Thủy Lợi University (2015), nước, "máu" của các hệ sinh thái tự nhiên, có vai trò không thể thiếu đối với hầu hết các chức năng của hệ sinh thái. Nước cũng là một trong những nguồn tài nguyên quan trọng cần thiết để hỗ trợ sự phát triển kinh tế xã hội của con người.

V. Ứng Dụng Nghiên Cứu Trường Hợp Đánh Giá Nguồn Nước Phú Quốc

Nghiên cứu này là một ví dụ điển hình về việc đánh giá tổn thương tài nguyên nước trên một hòn đảo. Kết quả nghiên cứu cho thấy đảo Phú Quốc đang phải đối mặt với nhiều thách thức về tài nguyên nước, bao gồm biến đổi khí hậu, khai thác quá mức, và ô nhiễm. Nghiên cứu cũng đề xuất các giải pháp quản lý tài nguyên nước một cách bền vững để đảm bảo an ninh nguồn nước cho đảo. Kết quả của nghiên cứu này có thể được sử dụng để xây dựng các chính sách và chương trình quản lý tài nguyên nước hiệu quả hơn cho đảo Phú Quốc và các hòn đảo khác có điều kiện tương tự. Theo Thủy Lợi University (2015), nghiên cứu này có thể được coi là ứng dụng đầu tiên của phương pháp này để đánh giá tổn thương nước ngọt trên các đảo ở Việt Nam.

5.1. Kết quả đánh giá tổn thương nguồn nước Phú Quốc

Kết quả đánh giá tổn thương cho thấy tài nguyên nước ngọt trên đảo Phú Quốc đang bị đe dọa bởi nhiều yếu tố, bao gồm biến đổi khí hậu, khai thác quá mức, và ô nhiễm. Các khu vực ven biển và các khu vực có mật độ dân cư cao có nguy cơ cao hơn. Cần có các biện pháp can thiệp khẩn cấp để giảm thiểu các rủi ro này. Theo Thủy Lợi University (2015), nghiên cứu này tiếp tục đánh giá tổn thương của tài nguyên nước ngọt trên đảo Phú Quốc – tỉnh Kiên Giang. Những đánh giá này xác định tầm quan trọng và mối quan hệ tương hỗ của các yếu tố kinh tế - xã hội, môi trường, khí hậu, địa lý và tài nguyên quản lý với tài nguyên nước ngọt trên đảo dễ bị tổn thương.

5.2. Đề xuất giải pháp quản lý tài nguyên nước bền vững

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý tài nguyên nước một cách bền vững, bao gồm việc sử dụng nước tiết kiệm và hiệu quả, bảo vệ và phục hồi các hệ sinh thái nước, tăng cường khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu, và nâng cao năng lực quản lý tài nguyên nước. Các giải pháp này cần được thực hiện một cách đồng bộ và có sự tham gia của tất cả các bên liên quan. Theo Thủy Lợi University (2015), chương này sẽ cung cấp các biện pháp được đề xuất để giảm thiểu khả năng dễ bị tổn thương của tài nguyên nước ngọt trên đảo.

VI. Kết Luận Hướng Tới Quản Lý Nguồn Nước Bền Vững Trên Đảo

Việc đánh giá tổn thương tài nguyên nước là một bước quan trọng để đảm bảo an ninh nguồn nước cho đảo Phú Quốc trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Nghiên cứu này đã cung cấp một phương pháp tiếp cận toàn diện và các giải pháp quản lý tài nguyên nước một cách bền vững. Cần có sự cam kết và hành động từ tất cả các bên liên quan để thực hiện các giải pháp này một cách hiệu quả và đảm bảo sự phát triển bền vững của đảo Phú Quốc. Theo Thủy Lợi University (2015), chương cuối cùng kết luận những phát hiện của luận văn này, thảo luận về những hạn chế của công trình này và đưa ra triển vọng bằng cách đưa ra khuyến nghị cho các lĩnh vực nghiên cứu trong tương lai.

6.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu và bài học kinh nghiệm

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng tài nguyên nước ngọt trên đảo Phú Quốc đang đối mặt với nhiều thách thức, nhưng cũng có nhiều cơ hội để quản lý tài nguyên nước một cách bền vững. Bài học kinh nghiệm rút ra là cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chính quyền, các doanh nghiệp, và cộng đồng địa phương để thực hiện các giải pháp một cách hiệu quả. Theo Thủy Lợi University (2015), nghiên cứu này cung cấp một cái nhìn tổng quan về phương pháp đánh giá tổn thương của tài nguyên nước; phương pháp ưa thích sẽ là cách tiếp cận được phát triển bởi UNEP (Chương trình Môi trường Liên hợp quốc) và Đại học Packing.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo và khuyến nghị chính sách

Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc đánh giá hiệu quả của các giải pháp quản lý tài nguyên nước, xây dựng các mô hình dự báo nguồn nước, và phát triển các công nghệ xử lý nước tiên tiến. Các khuyến nghị chính sách bao gồm việc tăng cường đầu tư vào cơ sở hạ tầng cấp nước, khuyến khích sử dụng nước tiết kiệm và hiệu quả, và bảo vệ các hệ sinh thái nước. Theo Thủy Lợi University (2015), việc đánh giá dữ liệu sẽ phục vụ một khuôn khổ phân tích DPSIR (Driver, pressure, state, impact and response) để phân tích các đặc điểm định lượng và định tính, và mô tả khả năng dễ bị tổn thương của tài nguyên nước ngọt trên đảo.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Tài nguyên nước ngọt giữ vai trò quyết định đối với sự tồn tại của hệ sinh thái tự nhiên và tiến trình phát triển kinh tế xã hội tại các vùng hải đảo. Đảo Phú Quốc (tỉnh Kiên Giang) có tổng diện tích tự nhiên 567,55 km² với dân số ghi nhận năm 2012 là 96.940 người. Mặc dù sở hữu lượng mưa trung bình năm rất lớn, đạt khoảng 2.902 mm/năm (tương đương tổng lượng dòng chảy mặt hàng năm khoảng 950 triệu m³), hòn đảo này vẫn đang đối mặt với nguy cơ mất an ninh nguồn nước nghiêm trọng. Sự phân bố lượng mưa biến động cực đoan theo mùa với 89% lượng mưa (khoảng 2.570 mm) tập trung vào mùa mưa kéo dài 7 tháng, trong khi 5 tháng mùa khô chỉ chiếm 11% (khoảng 332 mm), dẫn đến tình trạng thiếu nước ngọt cục bộ diễn ra theo chu kỳ 3 đến 4 năm một lần.

Vấn đề nghiên cứu cốt lõi xuất phát từ tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh chóng (tăng trưởng GDP năm 2013 đạt 24,68%) và sự bùng nổ du lịch sau khi triển khai các quy hoạch tổng thể. Áp lực phát triển này đã thúc đẩy hoạt động khai thác nước ngầm quá mức với 96,5% tổng số công trình cấp nước trên đảo dựa vào nguồn ngầm, làm suy giảm trữ lượng tiềm năng 102.211 m³/ngày và gia tăng nguy cơ xâm nhập mặn. Nghiên cứu hướng đến mục tiêu thí điểm phương pháp đánh giá tính dễ bị tổn thương của tài nguyên nước do Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP) và Đại học Bắc Kinh phát triển, từ đó lượng hóa mức độ rủi ro, nhận diện các tác nhân đe dọa và thiết lập cơ sở khoa học hỗ trợ hoạch định chính sách Quản lý tổng hợp tài nguyên nước (IWRM) giai đoạn 2015–2020, tầm nhìn 2030.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu xây dựng trên nền tảng lý thuyết Quản lý tổng hợp tài nguyên nước (IWRM) kết hợp cùng khung phân tích Động lực – Áp lực – Hiện trạng – Tác động – Đáp ứng (DPSIR) do Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD) và Cơ quan Môi trường Châu Âu khởi xướng. Phương pháp đánh giá tính dễ bị tổn thương tài nguyên nước ngọt của UNEP và Đại học Bắc Kinh (2009) được xem là trục lý thuyết trung tâm, lượng hóa trạng thái rủi ro thông qua chỉ số tích hợp VI (Vulnerability Index). Chỉ số này phản ánh mối tương tác giữa 4 hợp phần cốt lõi: Căng thẳng tài nguyên (Resource Stresses - RS), Áp lực phát triển (Development Pressures - DP), Mất an toàn sinh thái (Ecological Insecurity - ES) và Thách thức quản lý (Management Challenges - MC).

Các khái niệm chính được vận dụng bao gồm:

• Tính dễ bị tổn thương của tài nguyên nước (đặc trưng bởi độ nhạy và khả năng phục hồi của hệ thống trước các tác động ngoại cảnh).
• Chỉ số căng thẳng nước Falkenmark (chuẩn an toàn 1.700 m³/người/năm).
• Cân bằng nước thủy văn đảo (tương quan giữa bổ cập mưa, trữ lượng động tầng chứa nước và nhu cầu khai thác thực tế).
• Khả năng chống chịu sinh thái (năng lực tự làm sạch và duy trì dòng chảy sinh thái của các lưu vực sông suối).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu phục vụ nghiên cứu được thu thập toàn diện từ trạm khí tượng thủy văn Dương Đông giai đoạn 1984–2011, số liệu mực nước – triều giai đoạn 1988–2010 của Trung tâm Khí tượng Thủy văn Kiên Giang, Báo cáo Quy hoạch Tài nguyên Nước của Trung tâm Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên Nước Quốc gia (NAWAPI, 2010), cùng Niên giám Thống kê huyện Phú Quốc năm 2012.

Về quy mô mẫu và phương pháp chọn mẫu: Nghiên cứu thực hiện thống kê toàn bộ 14.810 công trình khai thác nước trên toàn địa bàn (gồm 14.291 công trình nước ngầm và 519 công trình nước mặt) phân bố tại 8 đơn vị hành chính (2 thị trấn và 6 xã). Đồng thời, phương pháp chọn mẫu điển hình được áp dụng để quan trắc lưu lượng và chất lượng nước tại 7 vị trí lưu vực trọng điểm: sông Cửa Cạn, sông Dương Đông, sông Cửa Lấp, rạch Rạch Tràm, sông Rạch Cá, rạch Suối Lớn 1 và Suối Lớn 2.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích chỉ số tích hợp chuẩn hóa [0, 1] của UNEP vì phương pháp này cho phép tích hợp đa chiều giữa các thông số tự nhiên lý hóa với các chỉ tiêu kinh tế - xã hội và quản trị, khắc phục triệt để hạn chế của các chỉ số đơn lẻ như WSI hay WPI khi áp dụng cho các đảo biệt lập. Toàn bộ tiến trình nghiên cứu và chuẩn hóa dữ liệu được thực hiện với chuỗi thời gian kéo dài từ năm 1984 đến năm 2013, phục vụ dự báo nhu cầu nước đến năm 2020.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, tính biến động cực đoan của nguồn nước mặt theo thời gian và không gian: Mặc dù tổng lượng mưa trung bình năm đạt 2.902 mm, hệ số biến sai lượng mưa Cv đạt 0,176, nhưng sự chênh lệch giữa hai mùa là rất lớn. Mùa mưa chiếm tới 89% tổng lượng mưa năm trong 146 ngày mưa, trong khi mùa khô 5 tháng chỉ nhận 11% lượng mưa với 32 ngày mưa. Lưu lượng dòng chảy kiệt trên các sông giảm sâu; ví dụ tại sông Dương Đông, lưu lượng mùa kiệt xuống mức 0,103 m³/s, chỉ bằng khoảng 5,5% so với lưu lượng đỉnh lũ mùa mưa (1,862 m³/s).

Thứ hai, cơ cấu khai thác mất cân đối nghiêm trọng với sự phụ thuộc quá mức vào nước ngầm: Trong tổng số 14.810 công trình khai thác, có đến 96,5% là giếng khoan nước ngầm (14.291 công trình), trong khi công trình nước mặt chỉ chiếm 3,5% (519 công trình). Mặc dù trữ lượng nước ngầm tiềm năng đạt 102.211 m³/ngày (gồm 77.211 m³/ngày ở tầng không áp và 25.000 m³/ngày ở tầng chứa nước có áp), việc phân bố dày đặc các giếng khoan tại khu vực ven biển thị trấn Dương Đông và An Thới đã gây sụt giảm mực nước cục bộ và làm tăng nguy cơ nhiễm mặn vào các tháng 2 và tháng 3.

Thứ ba, nhu cầu sử dụng nước gia tăng đột biến vượt xa tốc độ hoàn thiện hạ tầng: Tổng lượng nước tiêu thụ năm 2007 là 18,282 triệu m³ (nông nghiệp chiếm 41,6%, công nghiệp 40,6%, sinh hoạt đô thị 15,5%). Theo tính toán dự báo, tổng nhu cầu dùng nước tăng vọt lên 31,397 triệu m³ năm 2010, đạt 39,301 triệu m³ năm 2015 và chạm mức 54,293 triệu m³ vào năm 2020 (tăng hơn 158% so với năm 2007). Trong đó, nhu cầu sinh hoạt đô thị và công nghiệp tăng trưởng mạnh nhất, từ 13,138 triệu m³ (năm 2007) lên 28,459 triệu m³ (năm 2020), chiếm 52,4% cơ cấu nhu cầu.

Thứ tư, bất cập lớn trong xử lý ô nhiễm và bảo vệ môi trường nước: Toàn đảo chỉ có thị trấn Dương Đông được đầu tư hệ thống thoát nước thu gom khoảng 80% lượng nước thải (công suất thiết kế 70.000 m³/ngày), nhưng hệ thống xử lý tập trung chưa hoàn thiện khiến phần lớn nước thải sinh hoạt và du lịch (chiếm khoảng 75% lượng nước sử dụng) xả trực tiếp ra sông Dương Đông và biển. Tỷ lệ thu gom chất thải rắn sinh hoạt toàn huyện chỉ đạt khoảng 60%, 40% lượng rác còn lại xả trực tiếp ra tự nhiên hoặc xử lý thủ công tại các bãi rác lộ thiên, đe dọa trực tiếp chất lượng nước mặt và nước ngầm nông.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến tính dễ bị tổn thương cao của tài nguyên nước Phú Quốc bắt nguồn từ sự tương tác bất lợi giữa đặc điểm địa hình tự nhiên và áp lực nhân sinh. Địa hình đồi núi chiếm ưu thế với 62,47% diện tích có độ cao trên 40 m và độ dốc trên 15%, khiến nước mưa tập trung dòng chảy rất nhanh ra biển chỉ sau 1 đến 2 ngày, hạn chế khả năng bổ cập tự nhiên cho các tầng ngậm nước. Đồng thời, sự bùng nổ của ngành dịch vụ du lịch (doanh thu tăng trung bình 36%/năm) và di dân cơ học đã tạo áp lực cực lớn lên nguồn nước hữu hạn trong các tháng mùa khô.

Khi so sánh với các nghiên cứu áp dụng khung UNEP tại các lưu vực sông nội địa như sông Thạch Hãn hay sông Nhuệ Đáy, chỉ số tài nguyên bình quân đầu người tại Phú Quốc trên lý thuyết là rất dồi dào, nhưng chỉ số căng thẳng cục bộ theo mùa lại cao hơn nhiều lần do thiếu hệ sinh thái hồ chứa trữ nước nhân tạo. So với các đảo nhỏ ở Thái Bình Dương, Phú Quốc có ưu thế là diện tích rừng che phủ tự nhiên khá lớn (39.618 ha, chiếm 65% diện tích đảo thuộc Vườn Quốc gia), đóng vai trò như bể chứa điều tiết nước sinh thái quan trọng.

Dữ liệu phân tích mức độ tổn thương của 6 tiểu lưu vực (Rạch Tràm, Cửa Cạn, Dương Đông, Cửa Lấp, Suối Lớn, Nhóm sông nhỏ phía Đông) có thể được trực quan hóa hiệu quả thông qua biểu đồ mạng nhện (Radar Chart) thể hiện 4 trục tham số (RS, DP, ES, MC) kết hợp cùng bản đồ phân vùng GIS đa tầng để phân định rõ các điểm nóng rủi ro xâm nhập mặn và ô nhiễm nguồn nước.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng và nâng cấp hệ sinh thái hồ chứa nước mặt đa mục tiêu: Tiến hành mở rộng dung tích hữu ích hồ chứa nước Dương Đông từ mức 3,0 triệu m³ hiện hữu lên mức cao hơn và triển khai xây mới hệ thống hồ chứa Cửa Cạn, hồ Suối Lớn nhằm nâng tổng dung tích trữ nước mặt toàn đảo thêm khoảng 15 đến 20 triệu m³ trước năm 2025. Giải pháp này giúp điều tiết 89% lượng nước mưa mùa lũ, hạn chế xói mòn và giảm thiểu hoàn toàn tình trạng thiếu nước ngọt mùa khô. Chủ thể thực hiện: UBND tỉnh Kiên Giang phối hợp Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.

2. Quy hoạch phân vùng và kiểm soát nghiêm ngặt hoạt động khai thác nước ngầm: Ban hành quy chế đóng trám các giếng khoan khai thác tầng nông không phép tại 2 thị trấn Dương Đông, An Thới và dải ven biển, đặt mục tiêu giảm tỷ lệ phụ thuộc vào nguồn nước ngầm từ 96,5% xuống dưới 40% tổng sản lượng cấp nước sinh hoạt vào năm 2030; thiết lập mạng lưới 15 điểm quan trắc tự động độ mặn và mực nước tĩnh. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Kiên Giang và Phòng Kinh tế TP. Phú Quốc.

3. Hiện đại hóa hạ tầng thu gom, xử lý nước thải và kiểm soát rác thải: Đầu tư hoàn thiện nhà máy xử lý nước thải tập trung tại Dương Đông và An Thới, nâng tỷ lệ thu gom và xử lý nước thải đạt chuẩn QCVN lên 100% đối với các khu nghỉ dưỡng, cơ sở lưu trú trước năm 2028; giảm tỷ lệ thất thoát nước sạch trong mạng lưới truyền tải từ 20% xuống dưới 15%. Chủ thể thực hiện: Ban Quản lý Khu kinh tế Phú Quốc và các doanh nghiệp phát triển hạ tầng du lịch.

4. Bảo tồn nghiêm ngặt diện tích rừng đầu nguồn và phục hồi thảm thực vật tự nhiên: Duy trì bền vững 39.618 ha rừng tự nhiên (chiếm 65% diện tích đảo) thuộc Vườn Quốc gia Phú Quốc, nghiêm cấm chuyển đổi mục đích sử dụng đất lâm nghiệp tại các khu vực có độ dốc trên 15% để bảo vệ nguồn sinh thủy và giữ ẩm cho đất trong giai đoạn 2025–2030. Chủ thể thực hiện: Ban Quản lý Vườn Quốc gia Phú Quốc phối hợp Chi cục Kiểm lâm tỉnh Kiên Giang.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý Nhà nước và Hoạch định chính sách cấp tỉnh, thành phố: Sở Tài nguyên và Môi trường, UBND thành phố Phú Quốc có thể sử dụng bộ chỉ số tính dễ bị tổn thương (VI) và hệ thống bản đồ phân vùng khai thác làm căn cứ pháp lý để cấp phép thăm dò, phê duyệt quy hoạch tổng thể cấp nước và xây dựng kịch bản ứng phó biến đổi khí hậu địa phương.

2. Kỹ sư quy hoạch đô thị và Chuyên gia công trình tài nguyên nước: Các viện nghiên cứu, đơn vị tư vấn xây dựng thủy lợi có thể khai thác các chuỗi số liệu tính toán cân bằng nước (tổng lưu lượng 950 triệu m³/năm, lưu lượng đỉnh kiệt từng sông) để thiết kế tối ưu hóa dung tích hồ chứa, đập dâng và mạng lưới đường ống cấp nước liên vùng.

3. Chủ đầu tư, Doanh nghiệp phát triển dự án du lịch và Bất động sản nghỉ dưỡng: Các tập đoàn du lịch tại Phú Quốc có thể tham khảo bức tranh hiện trạng nước ngầm và nguy cơ xâm nhập mặn để chủ động đầu tư công nghệ tái tuần hoàn nước thải, lắp đặt thiết bị tiết kiệm nước và xây dựng phương án cấp nước độc lập, bền vững cho dự án.

4. Giảng viên, Nghiên cứu sinh và Học viên cao học chuyên ngành Quản lý tài nguyên nước: Giới học thuật có thể kế thừa khung phương pháp luận chuẩn hóa của UNEP – Đại học Bắc Kinh kết hợp mô hình DPSIR để nhân rộng mô hình đánh giá cho các huyện đảo tương tự tại Việt Nam như Côn Đảo, Cát Bà, Lý Sơn hoặc Phú Quý.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao Phú Quốc có lượng mưa trung bình năm rất lớn (2.902 mm) nhưng vẫn đối mặt với nguy cơ thiếu nước ngọt?
Nguyên nhân chủ yếu do sự phân bố lượng mưa không đều theo thời gian kết hợp với đặc điểm địa hình. Mùa mưa kéo dài 7 tháng chiếm tới 89% lượng mưa, nhưng do địa hình đồi núi dốc chiếm hơn 62% diện tích đảo, nước mưa tập trung thoát nhanh ra biển chỉ sau 1 đến 2 ngày mà không được giữ lại. Trong khi đó, mùa khô kéo dài 5 tháng chỉ chiếm 11% lượng mưa, dẫn đến cạn kiệt dòng chảy mặt.

Khung đánh giá của UNEP và Đại học Bắc Kinh có ưu điểm gì vượt trội khi áp dụng cho môi trường hải đảo?
Phương pháp này cung cấp khung tích hợp đa chiều thông qua 4 nhóm tham số (Căng thẳng tài nguyên, Áp lực phát triển, Mất an toàn sinh thái, Thách thức quản lý) được chuẩn hóa trên thang đo [0, 1]. Khung đánh giá giúp phản ánh chính xác tính nhạy cảm đặc thù của hệ sinh thái đảo cô lập, nơi chịu tác động đồng thời của biến đổi khí hậu tự nhiên và áp lực tăng trưởng du lịch nhanh.

Tình trạng khai thác nước ngầm quá mức đang gây ra những hệ lụy môi trường cụ thể nào tại Phú Quốc?
Với 96,5% số công trình khai thác là giếng khoan nước ngầm (14.291 công trình), mực nước tĩnh tại các khu vực đô thị như Dương Đông và An Thới đang bị suy giảm nghiêm trọng. Hiện tượng này phá vỡ cân bằng thủy văn tự nhiên, tạo điều kiện cho nước biển xâm nhập sâu vào các tầng ngậm nước trong mùa khô (đặc biệt vào tháng 2 và tháng 3), gây mặn hóa nguồn cấp nước sinh hoạt cục bộ.

Nhu cầu sử dụng nước tại Phú Quốc thay đổi như thế nào dưới tác động của quy hoạch phát triển kinh tế?
Nhu cầu sử dụng nước tăng trưởng phi mã theo các giai đoạn phát triển. Từ mức 20,99 triệu m³ năm 2007, tổng nhu cầu dùng nước trên toàn đảo được dự báo tăng lên 39,30 triệu m³ vào năm 2015 và chạm mức 54,29 triệu m³ vào năm 2020. Đáng chú ý, cơ cấu dùng nước cho sinh hoạt đô thị và công nghiệp tăng từ 34,2% (năm 2010) lên 52,4% (năm 2020), gây áp lực rất lớn lên hệ thống cấp nước hiện hữu.

Giải pháp công trình nào mang tính căn cơ nhất để giải quyết bài toán an ninh nguồn nước cho đảo?
Giải pháp trọng tâm và cấp bách nhất là xây dựng hệ thống liên hồ chứa nước mặt dung tích lớn trên các lưu vực chính như sông Cửa Cạn, sông Dương Đông và rạch Suối Lớn để bổ sung 15 đến 20 triệu m³ dung tích trữ. Việc này giúp giữ lại nguồn nước mặt dồi dào trong mùa mưa (950 triệu m³), cắt lũ cục bộ và thay thế dần việc khai thác nước ngầm không bền vững.

Kết luận

• Luận văn đã thiết lập thành công cơ sở dữ liệu toàn diện về khí tượng thủy văn, hiện trạng khai thác (14.810 công trình) và cân bằng nước trên địa bàn đảo Phú Quốc.
• Ứng dụng thành công phương pháp luận chuẩn hóa của UNEP và Đại học Bắc Kinh kết hợp mô hình DPSIR để định lượng hóa tính dễ bị tổn thương của tài nguyên nước đảo.
• Chỉ rõ 4 nguyên nhân cốt lõi gây tổn thương nguồn nước: phân bố mưa cực đoan (89% mùa mưa - 11% mùa khô), phụ thuộc 96,5% vào nước ngầm, nhu cầu dùng nước tăng nhanh (54,29 triệu m³ năm 2020) và thiếu hụt hạ tầng xử lý nước thải.
• Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp chiến lược khả thi kết hợp hài hòa giữa công trình (hồ chứa mặt) và phi công trình (bảo vệ 39.618 ha rừng Vườn Quốc gia, quản lý thể chế IWRM).
• Đóng góp luận cứ khoa học quan trọng giúp chính quyền địa phương hoàn thiện Đề án quy hoạch tổng thể cấp thoát nước bền vững cho thành phố đảo Phú Quốc trong tầm nhìn 2025–2030.

Nghiên cứu mở ra hướng đi tiên phong trong việc đánh giá an ninh nguồn nước hải đảo tại Việt Nam, cung cấp công cụ phân tích hữu hiệu cho các nhà quản lý và giới khoa học. Để tìm hiểu chi tiết các công thức toán học, bảng số liệu thủy văn chuyên sâu và hệ thống bản đồ GIS phân vùng tổn thương, quý độc giả và các nhà nghiên cứu có thể tham khảo toàn văn luận văn thạc sĩ tại thư viện chuyên ngành.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING MINISTRY OF AGRICULTURE AND RURAL DEVELOPMENT THUYLOI UNIVERSITY VULNERABILITY ASSESSMENT OF FRESHWATER RESOURCES IN ISLAND TO ENVIRONMENT CHANGE A CASE STUDY IN PHU QUOC ISLAND – KIEN GIANG PROVINCE NGUYEN TIEN QUANG MSc Thesis on Integrated Water Resources Management May 2015 MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING MINISTRY OF AGRICULTURE AND RURAL DEVELOPMENT THUYLOI UNIVERSITY NGUYEN TIEN QUANG VULNERABILITY ASSESSMENT OF FRESHWATER REOURCES IN ISLAND TO ENVIRONMENT CHANGE A CASE STUDY IN PHU QUOC ISLAND – KIEN GIANG PROVINCE Major: Integrated Water Resources Management THESIS OF MASTER DEGREE. Dr Pham Thi Minh Thu 2. Huynh Phu This reseacrch is done for the partial fulfilment of requirement for Master of Science Degree at Thuy Loi University (This Mater Programme is supported by NICHE – VNM 106 Project) May 2015 1 CHAPTER 1: INTRODUCTION 1. Problem statement Water is our most precious resource.

However, in recent years, water has become degraded in both quantity and quality. This situation is placing challenges and requires a worldwide effort in the use and sustainable management of water resources. The provision of water supply and sanitation has improved living conditions; in addition, the implementation of social justice and educational approaches, especially for women and children, are also contributing to the success of the enactment of the Millennium Development Goals (MDG). The development status of the Island, the isolation characteristic, the distance between neighboring islands, between islands and the mainland, the change of the environment, climate change, changes in rainfall, etc.

are the challenges of water resources management. The Island, located in the lower floor of the Southwestern area, is a vulnerable area to climate change and sea level rise. Furthermore, the island is affected by the early phase of the El Nino and La Ninas. The Island is a key economic zone with typical activities, such as: fishing, oil and gas exploitation, maritime services, tourism as well as it is adjacent to the other countries in the region.

Especially, Phu Quoc Island is the largest island in the coastal island system in Vietnam. The current status of the economic development has created a significant social pressure on the island regarding both system resources and the environmental management. There is no rational planning and efficient use of natural resources, although the extraction (water, oil, gas.) has been carried out for a long time. Therefore, freshwater resources in Phu Quoc Island are vitally important, and have a direct impact on daily life, and the development of the island.

The assessment of freshwater resource vulnerability in Vietnam is still very limited, particularly in the Island. A vulnerability assessment of freshwater resources in Phu 2 Quoc Island will be essential to identify potential risks for fresh water resources on the island and to support decision making; Therefore, detecting early threats to gain insight sustainable solutions to the management of freshwater resources on an island, where the exploitation of freshwater resources management is still problematic. Understanding the vulnerability of freshwater resources of the Islands, therefore, is important to ensure sustainable water management in the region. Uses of water have an intimate relationship with land use and impact on ecosystems dealing with integrated water resource management.

The integrated water resources management will help to use and to protect natural resources. In order to effectively implement integrated water resource management, the necessity of understanding and the ability to assess the vulnerability of water resources are highlighted. Performing a vulnerability assessment of freshwater will highlight gaps in information and identify the most influential factors affecting vulnerability, in addition to raising public awareness. The availability of such an evaluation would provide decision-makers with the option to evaluate and modify existing policies and to implement measures to improve the management of water resources.

Different approaches to vulnerability assessment of water resources and hydrological systems have been developed for a long time with both advantages and disadvantages. One of the most effective responses, vulnerability assessment has recently been developed by the United Nations Environment Program and by Packing University. This approach is based on the available resources to meet the production, use, environmental pressures mitigation and capacity development and management. It highlights the vulnerability factors such as climate change, population growth, economic development, and management, etc.

of vulnerable freshwater resources. Currently, this method is implemented in the Pacific Islands, in West and South Asia, in the Mekong River basin, and in several other river basins in Vietnam. However, the vulnerability assessment of freshwater resources on islands in Vietnam is very limited and this method is still not an application 3 option. Hence, this study can be considered as a the first application of this approach assessing freshwater vulnerability on islands in Vietnam.

Objectives and Research questions 1. Objective of study The main objectives of the study include: - Piloting a method in terms of assessing the freshwater vulnerability in the southwestern area of Vietnams: applied specifically on Phu Quoc – Kien Giang Province; - Assessing vulnerability of freshwater resources on the Island of Phu Quoc – Kien Giang and potential agents; - Providing scientifically-based evidence to support policy development of water resources management, to support the decision-making process; - Proposing measures to reduce the vulnerability of freshwater resources on the Phu Quoc Island. Research questions - What methods and tools are appropriate to assess the vulnerability of freshwater resources on the Island? - Which elements are vulnerable to freshwater resources? - What are the opportunities and challenges regarding to freshwater resources management in the Island? - What are solutions that should be done to improve the freshwater resources in the Island? 1. The Assessment Process Water is essential for life.

All activities of humans, animals and plants on earth need water. However, freshwater resources are vulnerable and a reliable assessment of vulnerability is essential. The vulnerability assessment of freshwater resources, newly developed by UNEP (United Nations Environment Program) and by Peking University is the methodology of the thesis. Firstly, relevant data in the study area are collected, including: relevant documents such as natural conditions, hydrology, environment, geology, etc.

The statistical analysis results are collected 4 directly from the local agencies. The data processing is necessary to investigate additional fieldwork and to update the latest data content research serving as the current status and characteristics of water resources on the island and the control system influence of the current vulnerability of freshwater resources. This study will provide an overview of the evaluation method to assess the vulnerability of water resources; the preferred method will be the approach developed by UNEP (United Nations Environment Program) and Packing University. The evaluation of data will serve an analytical framework DPSIR (Driver, pressure, state, impact and response) to analyze quantitative and qualitative features, and a description of the vulnerability of freshwater resources on the island.

Then, an integrated vulnerability index (VI) is calculated based on possible vulnerable parameters; the results will assess the vulnerability of freshwater resources on the island, followed by a proposal for solutions to reduce the vulnerability of freshwater resources on the Phu Quoc Island. Structure of the thesis This report is divided into six chapters. The first chapter introduces the research to answer three main questions: Why is a vulnerability assessment is important? How can we assess the vulnerability of the island? And, what are the main objectives of a vulnerability assessment in this study? The chapter two reviews several studies about the concept of vulnerability, vulnerability assessment methods and some previous researches relate to study area. The chapter three presents an overview of freshwater resources, which describe the geographical context of natural, socio-economics, freshwater resources.

Especially, we focus on the present status and the challenges dealing with the management of fresh water resources in the island. This chapter also discusses the importance of the influence of climate change and the pressures of environmental change to freshwater resources on the island. Chapter four identifies methods to assess the vulnerability of freshwater resources, summarizes the specific assessment method of UNEP, including, such as: 5 methods, diagnosis of issues, and DPSIR analytical framework to understand the vulnerability index (VI). Data used in the thesis.

Chapter five is an important chapter of the report. This chapter continues to assess the vulnerability of freshwater resources on the island of Phu Quoc – Kien Giang Province. These assessments determine the importance and the interrelationship of social-economics, the environment, climate, geographical factors and management resources with vulnerable island freshwater resources. The study of assessment indicators and injury parameters such as water stress, development pressure, the insecurity of the ecosystem and management challenges, is necessary to calculate the vulnerability index.

In addition, this chapter will provide proposed measures to reduce the vulnerability of freshwater resources on the Island. Chapter six: Finally, the last chapter concludes the findings of this thesis, discusses the limitations of this work and provides an outlook by giving recommendation for future areas of research. 6 CHAPTER 2: LITERATURE REWIEW 2. Concepts of vulnerability The concepts of vulnerability have been changed over time.

According to Jörn Birkmann (2006) statistics, the current literature encompass more than 25 different definitions, concepts and methods to systematize vulnerability (for example, Chambers, 1989; Bohle, 2001; Wisner et al., 2004; Downing et al., 2006; UN/ISDR, 2004; Pelling, 2003; Luers, 2005; Green, 2004; UN-Habitat, 2003; Schneiderbauer and Ehrlich, 2004; van Dillen, 2004; Turner et al. According to Downing (2006), the vulnerability includes the expression, sensitivity and resilience of the system to combat the dangers posed by the effects of the agent. Researchers in the field of natural sciences often focus on the concept of risk, while researchers in the field of social sciences often refer to the term vulnerability. Concept of vulnerability is the social scientists associated with the group of socioeconomic factors and the community's ability to cope with natural disasters, but scientists about climate usually consider the concept of vulnerability as a function of the likelihood of occurrence and the potential impact of weather and climate related.

According to Jörn Birkmann (2006) statistics, one of the best-known definitions were formulated by the International Strategy for Disaster Reduction (UN/ISDR), which defines vulnerability as: - The conditions determined by physical, social, economic and environmental factors or processes, which increase the susceptibility of a community to the impact of hazards. - In contrast, the United National Development Programme (UNDP) defines vulnerability as: a human condition or process resulting from physical, social, economic and environmental factors, which determine the likelihood and scale of damage from the impact of a given hazard. (UNDP, 2004: 11) 7 Develop policies of integrated water resources management will require a comprehensive knowledge, the understanding of the vulnerability of water resources is a key element for this purpose. Vulnerability is a term used to describe a weakness or flaw exists in the system, the sensitivity of the system with a threat or a particular disadvantage, and/or challenges systems faced when dealing with the threat.

In view of water resource management, the vulnerability can be defined as the characteristic weaknesses and flaws of the system of water resources makes it difficult to respond to changing economic and social and the environment. Thus, the vulnerability can look through (i) the pressure of the water resources in the study area; and (ii) the ability of ecosystems and society in the fight against the agents acting on the healthy function of water resource systems. Vulnerability assessment Water, "blood" of natural ecosystems, have a role indispensable for almost all functions of ecosystems. Water is also one of the important resources needed to support the socioeconomic development of human.

The result of the excessive population growth, rapid economic development, mismanaged of water resources, leading to dwindling water resources. Therefore, sustainable water resources management has become a priority concern of many national agendas. Vulnerability assessment is a process of investigation and analysis to assess the sensitivity of the system before the potential threat, and to identify the main challenges for the system in reducing or minimize the risks associated with, the negative consequences of the opposition activists.