Nghiên cứu giải pháp phân bổ tài nguyên nước mặt cho các ngành tại tỉnh Hà Nam

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu giải pháp phân bổ tài nguyên nước mặt cho các ngành sử dụng nước tại tỉnh Hà Nam, góp phần phát triển bền vững.

• Tác giả: Hà Thị Hồng Vân
• Người hướng dẫn: TS. Hoàng Thị Nguyệt Minh
• Trường học: Trường Đại Học Tài Nguyên Và Môi Trường
• Chuyên ngành: Thủy Văn
• Đề tài: Giải Pháp Phân Bổ Tài Nguyên Nước Mặt Cho Ngành Sử Dụng Nước Tại Hà Nam
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về phân bổ nguồn nước
• 1.2. Các khái niệm cơ bản trong phân bổ nguồn nước
• 1.3. Tổng quan các nghiên cứu và phương pháp phân bổ nguồn nước
• 1.4. Ứng dụng mô hình toán trong phân bổ nguồn nước
• 1.5. Tổng quan về khu vực nghiên cứu
• 1.6. Đặc điểm địa lý tự nhiên
• 1.7. Đặc điểm khí tượng và mạng lưới sông ngòi
• 1.8. Hiện trạng phát triển kinh tế - xã hội
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC
• 2.1. Phương pháp tiếp cận bài toán
• 2.2. Phân vùng đánh giá tài nguyên nước
• 2.3. Cơ sở phân chia tiểu vùng
• 2.4. Kết quả phân chia tiểu vùng
• 2.5. Cơ sở số liệu
• 2.6. Số liệu tính toán
• 2.7. Công cụ tính toán
• 2.8. Phương pháp nghiên cứu
• 2.9. Nguyên tắc phân bổ nguồn nước
• 2.10. Xác định thứ tự ưu tiên
• 2.11. Phương án phân bổ tài nguyên nước mặt
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT TỈNH HÀ NAM
• 3.1. Phân tích, đánh giá tài nguyên nước mặt
• 3.2. Tài nguyên nước mưa
• 3.3. Tài nguyên nước mặt
• 3.4. Dự báo nhu cầu sử dụng nước
• 3.5. Các tiêu chuẩn và chỉ tiêu tính toán nhu cầu sử dụng nước
• 3.6. Nhu cầu sử dụng nước các ngành sử dụng nước
• 3.7. Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước các ngành hiện trạng 2016, 2020 định hướng 2030
• 3.8. Ứng dụng mô hình WEAP phân bổ tài nguyên nước mặt
• 3.9. Tính toán cân bằng nước hiện trạng
• 3.10. Tính toán cân bằng nước theo các kịch bản, phương án
• 3.11. Lựa chọn phương án phân bổ tài nguyên nước mặt tỉnh Hà Nam
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về tài nguyên nước tại Hà Nam

Tỉnh Hà Nam, nằm trong vùng đồng bằng sông Hồng, sở hữu nguồn tài nguyên nước mặt phong phú với nhiều hệ thống sông lớn như sông Hồng, sông Đáy, sông Châu Giang và sông Nhuệ. Tuy nhiên, việc phân bổ tài nguyên nước hiện tại chưa hợp lý, dẫn đến tình trạng thiếu nước ở một số khu vực. Việc khai thác và sử dụng nước mặt cần được quản lý chặt chẽ để đảm bảo sự phát triển bền vững cho các ngành sử dụng nước. Theo báo cáo, lượng nước khai thác cho các ngành công nghiệp và nông nghiệp đang gia tăng, trong khi nhu cầu nước sinh hoạt cũng không ngừng tăng lên. Điều này đặt ra thách thức lớn cho công tác quản lý tài nguyên nước tại địa phương.

1.1. Đặc điểm tài nguyên nước tại Hà Nam

Tài nguyên nước tại Hà Nam chủ yếu đến từ các hệ thống sông lớn, với tổng chiều dài lên đến 196 km. Tuy nhiên, sự phân bố nước mặt không đồng đều, dẫn đến tình trạng thiếu nước ở một số khu vực. Việc khai thác tài nguyên nước cần được thực hiện một cách hợp lý, đảm bảo không chỉ đáp ứng nhu cầu hiện tại mà còn bảo vệ tài nguyên thiên nhiên cho các thế hệ tương lai. Các nghiên cứu cho thấy, trong giai đoạn 2020-2030, lượng nước thiếu hụt có thể lên đến 3,44 triệu m3 cho nông nghiệp và 1,8 triệu m3 cho các ngành khác. Điều này cho thấy sự cần thiết phải có các giải pháp phân bổ nước hiệu quả hơn.

II. Phân tích nhu cầu sử dụng nước

Nhu cầu sử dụng nước tại Hà Nam đang gia tăng nhanh chóng, đặc biệt trong các lĩnh vực nông nghiệp và công nghiệp. Theo dự báo, nhu cầu nước cho sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp và công nghiệp sẽ tiếp tục tăng trong những năm tới. Việc phân bổ nước cần phải dựa trên các tiêu chuẩn và chỉ tiêu tính toán cụ thể để đảm bảo rằng các ngành sử dụng nước có thể hoạt động hiệu quả. Các phương pháp phân tích thống kê và mô hình toán học như WEAP đã được áp dụng để dự báo nhu cầu và tính toán cân bằng nước hiện trạng. Điều này giúp các nhà quản lý có cái nhìn tổng thể về tình hình tài nguyên nước và đưa ra các quyết định hợp lý.

2.1. Dự báo nhu cầu sử dụng nước

Dự báo nhu cầu sử dụng nước cho các ngành tại Hà Nam cho thấy sự gia tăng đáng kể trong giai đoạn 2020-2030. Nhu cầu nước cho nông nghiệp dự kiến sẽ tăng lên do sự phát triển của các loại cây trồng và vật nuôi. Trong khi đó, nhu cầu nước cho công nghiệp cũng sẽ tăng do sự phát triển của các khu công nghiệp. Việc quy hoạch tài nguyên nước cần phải tính đến các yếu tố này để đảm bảo rằng nguồn nước được phân bổ một cách hợp lý và hiệu quả. Các phương án phân bổ nước cần được xây dựng dựa trên các kịch bản khác nhau để có thể ứng phó với các tình huống bất ngờ trong tương lai.

III. Giải pháp phân bổ tài nguyên nước

Để giải quyết vấn đề thiếu nước tại Hà Nam, cần có các giải pháp phân bổ tài nguyên nước một cách hợp lý. Các giải pháp này bao gồm việc áp dụng công nghệ quản lý tài nguyên nước hiện đại, xây dựng các công trình thủy lợi và cải thiện hệ thống phân phối nước. Việc bảo vệ tài nguyên nước cũng cần được chú trọng, nhằm đảm bảo rằng nguồn nước mặt không bị ô nhiễm và có thể sử dụng lâu dài. Các chính sách nước sạch và bảo tồn tài nguyên nước cần được thực hiện đồng bộ để đạt được hiệu quả cao nhất.

3.1. Các phương án phân bổ tài nguyên nước

Các phương án phân bổ tài nguyên nước cần được xây dựng dựa trên các tiêu chí cụ thể như nhu cầu sử dụng nước của từng ngành, khả năng cung cấp nước từ các nguồn khác nhau và các yếu tố môi trường. Việc áp dụng mô hình WEAP để tính toán và dự báo nhu cầu nước sẽ giúp các nhà quản lý có cái nhìn rõ ràng hơn về tình hình tài nguyên nước. Các phương án này cần được đánh giá và điều chỉnh thường xuyên để phù hợp với tình hình thực tế và đảm bảo tính bền vững trong việc sử dụng tài nguyên nước tại Hà Nam.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Tỉnh Hà Nam, nằm trong vùng đồng bằng sông Hồng với diện tích tự nhiên khoảng 862 km², sở hữu nguồn tài nguyên nước mặt tương đối phong phú, chủ yếu từ các hệ thống sông lớn như sông Hồng, sông Đáy, sông Châu Giang và sông Nhuệ với tổng chiều dài khoảng 196 km. Tổng lượng tài nguyên nước mặt trên địa bàn tỉnh ước tính đạt khoảng 58,13 tỷ m³/năm, trong đó phần lớn là nước sông Hồng chảy qua với 47,05 tỷ m³. Tuy nhiên, sự phát triển kinh tế xã hội nhanh chóng, đặc biệt là tăng trưởng công nghiệp và nông nghiệp, đã làm gia tăng nhu cầu sử dụng nước, dẫn đến tình trạng thiếu hụt nước mặt ở một số khu vực trong giai đoạn 2020-2030, với lượng nước thiếu ước tính khoảng 3,44 triệu m³ và 1,8 triệu m³ tương ứng cho các năm này.

Mục tiêu nghiên cứu tập trung vào việc phân tích, đánh giá tài nguyên nước mặt tỉnh Hà Nam và xây dựng các phương án phân bổ nguồn nước hợp lý cho các ngành sử dụng nước, nhằm đảm bảo cân bằng giữa nguồn cung và nhu cầu sử dụng, đồng thời đáp ứng các yêu cầu về phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường. Phạm vi nghiên cứu bao gồm toàn bộ tỉnh Hà Nam với các tiểu vùng phân chia dựa trên đặc điểm địa hình, thủy văn và hành chính nhằm thuận tiện cho quản lý tài nguyên nước.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ các nhà quản lý và hoạch định chính sách đưa ra các quyết định khai thác, sử dụng nước mặt một cách bền vững, hiệu quả, góp phần giảm thiểu tranh chấp nguồn nước và nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên nước trong bối cảnh biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế nhanh chóng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về phân bổ tài nguyên nước, trong đó trọng tâm là:

• Lý thuyết cân bằng nước: Phân tích mối quan hệ giữa lượng nước đến (mưa, dòng chảy, nước hồi quy) và lượng nước đi (tiêu hao, bốc hơi, dòng chảy ra khỏi lưu vực), làm cơ sở để xác định lượng nước có thể phân bổ cho các ngành sử dụng.
• Nguyên tắc ưu tiên phân bổ nước: Ưu tiên cấp nước cho sinh hoạt, sau đó đến các ngành dịch vụ, công nghiệp, chăn nuôi, thủy sản và nông nghiệp, dựa trên các quy định pháp luật như Luật Tài nguyên nước 2012 và các quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Hà Nam.
• Mô hình WEAP (Water Evaluation and Planning System): Mô hình thủy văn tích hợp tính toán cân bằng nước, phân bổ nguồn nước theo các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội và điều kiện thủy văn, đồng thời đánh giá hiệu quả kinh tế và môi trường của các phương án phân bổ.

Các khái niệm chính bao gồm: tài nguyên nước mặt, dòng chảy tối thiểu, nhu cầu sử dụng nước các ngành, phân vùng tiểu lưu vực, và kịch bản phân bổ nước.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Sử dụng số liệu khí tượng thủy văn từ các trạm quan trắc trên địa bàn và vùng lân cận (Hà Nam, Ba Sao, Hưng Yên, Triều Dương, Nam Định, Chợ Cháy) với chuỗi số liệu dài 35 năm (1980-2015). Dữ liệu GIS về địa hình, mạng lưới sông suối, các trạm thủy văn và khí tượng được thu thập từ Trung tâm Tư liệu khí tượng thủy văn Quốc gia và các cơ quan quản lý tài nguyên nước.
• Phương pháp phân tích: Áp dụng phương pháp phân tích thống kê để xử lý số liệu khí tượng thủy văn, phân chia tiểu lưu vực bằng phần mềm ArcGIS dựa trên đặc điểm địa hình và mạng lưới sông ngòi nhằm tạo các tiểu vùng độc lập về tài nguyên nước.
• Phương pháp mô hình hóa: Sử dụng phần mềm WEAP phiên bản 3.22 để xây dựng mô hình cân bằng nước mặt, tính toán nhu cầu sử dụng nước theo từng ngành và tiểu vùng, đồng thời xây dựng các kịch bản phân bổ tài nguyên nước cho giai đoạn 2020-2030 với các tần suất nước đến 50% (năm nước trung bình) và 85% (năm nước ít).
• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Dữ liệu được thu thập toàn diện trên toàn tỉnh Hà Nam, phân chia thành 5 tiểu vùng dựa trên đặc điểm tự nhiên và hành chính nhằm đảm bảo tính đại diện và phù hợp cho việc phân bổ tài nguyên nước.
• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện dựa trên số liệu cập nhật đến năm 2016, dự báo nhu cầu sử dụng nước đến năm 2030, với các phân tích và mô phỏng được tiến hành trong năm 2018.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tài nguyên nước mặt và phân bố lượng mưa: Tổng lượng tài nguyên nước mưa sinh dòng chảy trung bình năm trên địa bàn tỉnh đạt khoảng 1,33 tỷ m³, trong đó tiểu vùng Châu Giang chiếm tỷ trọng lớn nhất với 22,5% tổng lượng nước mưa toàn tỉnh. Lượng mưa phân bố không đều giữa mùa mưa (chiếm 83-84%) và mùa khô (chiếm 16-17%), gây ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước mặt theo mùa.

2. Nhu cầu sử dụng nước các ngành: Nhu cầu nước sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, thủy sản và chăn nuôi được dự báo tăng mạnh đến năm 2030. Cụ thể, nhu cầu nước cho các ngành nông nghiệp và công nghiệp chiếm tỷ trọng lớn, trong khi nhu cầu nước sinh hoạt cũng tăng do dân số và mức sống cải thiện. Lượng nước thiếu trong giai đoạn 2020-2030 ước tính khoảng 3,44 triệu m³ và 1,8 triệu m³, chủ yếu tập trung ở các khu vực nông nghiệp.

3. Phân bổ tài nguyên nước mặt theo các phương án: Ba phương án phân bổ được xây dựng và đánh giá:

   • PA1: Cấp 100% nhu cầu nước cho tất cả các ngành.
   • PA2: Cấp 100% cho sinh hoạt và dịch vụ, 95% cho công nghiệp, 80% cho nông nghiệp.
   • PA3: Cấp 100% cho sinh hoạt và dịch vụ, 90% cho công nghiệp, thủy sản, chăn nuôi, và 80% cho nông nghiệp.

   Kết quả mô hình WEAP cho thấy PA3 là phương án tối ưu, cân bằng được nhu cầu sử dụng nước và khả năng cung cấp, giảm thiểu lượng nước thiếu so với PA1 và PA2, đồng thời nâng cao hiệu quả sử dụng nước.

4. Dòng chảy tối thiểu và bảo vệ môi trường: Dòng chảy tối thiểu được đảm bảo ở mức 10% dòng chảy trung bình năm theo quy định, góp phần duy trì hệ sinh thái thủy sinh và các hoạt động khai thác nước bền vững.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng thiếu nước mặt là do sự gia tăng nhanh chóng nhu cầu sử dụng nước trong các ngành kinh tế, đặc biệt là nông nghiệp và công nghiệp, trong khi nguồn cung nước mặt có sự biến động theo mùa và không đồng đều giữa các tiểu vùng. Việc áp dụng mô hình WEAP giúp mô phỏng chính xác cân bằng nước và đánh giá các kịch bản phân bổ, từ đó lựa chọn phương án phù hợp nhất.

So sánh với các nghiên cứu trong khu vực và quốc tế, việc ưu tiên cấp nước cho sinh hoạt và dịch vụ, đồng thời điều chỉnh tỷ lệ cấp nước cho các ngành khác nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng là xu hướng phổ biến, phù hợp với nguyên tắc phát triển bền vững và bảo vệ môi trường. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy tầm quan trọng của việc duy trì dòng chảy tối thiểu để bảo vệ hệ sinh thái, điều này phù hợp với các quy định pháp luật hiện hành và các nghiên cứu về quản lý tài nguyên nước.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ tổng hợp lượng nước thiếu theo từng phương án phân bổ và từng tiểu vùng, bảng so sánh nhu cầu và nguồn cung nước, cũng như bản đồ phân bố tiểu vùng và mạng lưới sông ngòi để minh họa rõ ràng hơn về phân bố tài nguyên nước và nhu cầu sử dụng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Ưu tiên cấp nước cho sinh hoạt và dịch vụ: Đảm bảo 100% nhu cầu nước sinh hoạt và dịch vụ được đáp ứng trước tiên nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng và ổn định xã hội. Thời gian thực hiện: ngay lập tức và duy trì liên tục. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường, các đơn vị cấp nước.

2. Điều chỉnh tỷ lệ phân bổ nước cho các ngành công nghiệp và nông nghiệp: Áp dụng phương án phân bổ nước hợp lý như PA3, cấp 90-95% nhu cầu cho công nghiệp và 80% cho nông nghiệp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nước, giảm lãng phí. Thời gian thực hiện: giai đoạn 2020-2030. Chủ thể thực hiện: UBND tỉnh, các ngành liên quan.

3. Tăng cường quản lý và giám sát khai thác sử dụng nước mặt: Xây dựng hệ thống giám sát, kiểm soát việc khai thác nước để tránh khai thác quá mức, bảo vệ dòng chảy tối thiểu và hệ sinh thái. Thời gian thực hiện: trong vòng 5 năm tới. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường, các cơ quan chức năng.

4. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ và mô hình quản lý tài nguyên nước: Sử dụng phần mềm WEAP và các công cụ mô hình hóa khác để cập nhật, dự báo và điều chỉnh kế hoạch phân bổ nước theo tình hình thực tế và biến đổi khí hậu. Thời gian thực hiện: liên tục, cập nhật định kỳ. Chủ thể thực hiện: Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước, các viện nghiên cứu.

5. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng về giá trị tài nguyên nước: Tổ chức các chương trình giáo dục, truyền thông nhằm nâng cao ý thức tiết kiệm và sử dụng nước hợp lý trong dân cư và các ngành sản xuất. Thời gian thực hiện: liên tục. Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo, các tổ chức xã hội.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý tài nguyên nước và chính sách công: Luận văn cung cấp cơ sở khoa học và phương pháp luận để xây dựng các chính sách phân bổ tài nguyên nước hợp lý, hỗ trợ ra quyết định quản lý nguồn nước bền vững.

2. Các chuyên gia và nhà nghiên cứu thủy văn, môi trường: Tài liệu chi tiết về mô hình WEAP, phân tích cân bằng nước và các kịch bản phân bổ nước giúp nghiên cứu sâu hơn về quản lý tài nguyên nước trong điều kiện biến đổi khí hậu.

3. Các doanh nghiệp và ngành công nghiệp sử dụng nước lớn: Hiểu rõ về nhu cầu và khả năng cung cấp nước, từ đó điều chỉnh kế hoạch sản xuất, đầu tư công nghệ tiết kiệm nước và tham gia quản lý nguồn nước hiệu quả.

4. Cơ quan đào tạo và sinh viên chuyên ngành tài nguyên môi trường, thủy văn: Luận văn là tài liệu tham khảo thực tiễn, giúp nâng cao kiến thức về phân bổ tài nguyên nước, ứng dụng mô hình toán trong quản lý tài nguyên nước mặt.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần phân bổ tài nguyên nước mặt cho các ngành sử dụng nước?
   Phân bổ tài nguyên nước mặt giúp cân bằng giữa nguồn cung và nhu cầu sử dụng, đảm bảo nước được sử dụng hiệu quả, bền vững, tránh tình trạng thiếu nước và tranh chấp giữa các ngành, đồng thời bảo vệ môi trường và hệ sinh thái.

2. Mô hình WEAP có ưu điểm gì trong nghiên cứu phân bổ nước?
   WEAP tích hợp tính toán cân bằng nước, phân bổ ưu tiên, mô phỏng các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội và điều kiện thủy văn, đồng thời đánh giá hiệu quả kinh tế và môi trường, giúp lựa chọn phương án phân bổ tối ưu.

3. Làm thế nào để xác định thứ tự ưu tiên phân bổ nước?
   Thứ tự ưu tiên dựa trên các quy định pháp luật và quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội, ưu tiên cấp nước cho sinh hoạt, sau đó đến dịch vụ, công nghiệp, chăn nuôi, thủy sản và nông nghiệp nhằm đảm bảo an sinh xã hội và phát triển bền vững.

4. Tại sao cần duy trì dòng chảy tối thiểu trong sông?
   Dòng chảy tối thiểu bảo vệ hệ sinh thái thủy sinh, duy trì chức năng sinh thái của sông, đồng thời đảm bảo nguồn nước tối thiểu cho các hoạt động khai thác và sử dụng nước bền vững.

5. Phương án phân bổ nước nào được đánh giá là tối ưu cho tỉnh Hà Nam?
   Phương án 3 (PA3) được đánh giá tối ưu khi đảm bảo cấp 100% nhu cầu nước sinh hoạt và dịch vụ, 90% cho công nghiệp, thủy sản, chăn nuôi và 80% cho nông nghiệp, cân bằng được nhu cầu và nguồn cung, nâng cao hiệu quả sử dụng nước.

Kết luận

• Tỉnh Hà Nam có nguồn tài nguyên nước mặt dồi dào nhưng phân bố không đều theo mùa và tiểu vùng, gây thách thức trong phân bổ nước cho các ngành sử dụng.
• Nhu cầu sử dụng nước tăng nhanh trong giai đoạn 2020-2030, đặc biệt ở các ngành nông nghiệp và công nghiệp, dẫn đến tình trạng thiếu nước mặt cục bộ.
• Mô hình WEAP là công cụ hiệu quả trong việc xây dựng và đánh giá các phương án phân bổ tài nguyên nước mặt, giúp lựa chọn phương án tối ưu phù hợp với điều kiện thực tế.
• Phương án phân bổ ưu tiên cấp nước sinh hoạt và dịch vụ, đồng thời điều chỉnh tỷ lệ cấp nước cho các ngành khác nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng được đề xuất là giải pháp khả thi cho tỉnh Hà Nam.
• Các bước tiếp theo bao gồm triển khai áp dụng phương án phân bổ tối ưu, tăng cường quản lý, giám sát và cập nhật mô hình theo biến đổi kinh tế - xã hội và khí hậu, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ tài nguyên nước.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ và sử dụng hiệu quả tài nguyên nước mặt tỉnh Hà Nam là cần thiết cho sự phát triển bền vững của địa phương và khu vực.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về phân bổ nguồn nước 1. Các khái niệm cơ bản trong phân bổ nguồn nước Cân bằng nước là một vấn đề luôn được quan tâm bởi nó vừa là phương pháp vừa là đối tượng nghiên cứu. Cân bằng nước thể hiện mối tương quan giữa nước đến và nước đi của hệ thống nguồn nước trong đó đã bao gồm các yêu cầu về nước và khả năng điều tiết của chúng.

Lượng nước đến bao gồm các dạng nước mưa, dòng chảy đến và nước hồi quy sau khi sử dụng, lượng nước đi bao gồm lượng nước tiêu hao cho các hoạt động sử dụng nước, bốc hơi, ngấm và dòng chảy ra khỏi lưu vực. Từ đó đánh giá mối tương quan giữa các thành phần trong hệ thống và các tác động của môi trường xung quanh lên nó để đề ra các biện pháp phân bổ tài nguyên nước một cách hợp lý [16]. Lưu lượng nước có thể dùng để phân bổ cho các ngành khác nhau được xác định dựa trên công thức nước có thể sử dụng trừ đi dòng chảy môi trường, theo đó, lượng nước dùng để phân bổ phụ thuộc vào đặc điểm thủy văn, cơ sở hạ thầng và nhu cầu môi trường. Tuy nhiên, lượng nước có thể phân bổ cũng phụ thuộc vào mục đích sử dụng nguồn nước.

Có hai loại phân bổ cơ bản là: (1) Phân bổ theo khu vực: được thực hiện trên các tiểu lưu vực hoặc các khu vực hành chính; (2) Phân bổ theo mục đích sử dụng: được thực hiện với các nhóm đối tượng ngành hoặc theo các kế hoạch cấp nước. Trong khuôn khổ luận văn, dựa trên các mục tiêu chính sách phát triển kinh tế xã hội của các nhóm ngành, học viên đã sử dụng hình thức phân bổ theo khu vực hành chính, cụ thể là tỉnh Hà Nam. Việc phân bổ nguồn nước ở đây là việc cân đối giữa trữ lượng nước có thể phân bổ với các nhu cầu sử dụng nước, do đó, bản chất và nhu cầu sử dụng nước của các đối tượng sử dụng nước sẽ ảnh hưởng đến lượng nước có thể phân bổ trong khu vực [6]. Tổng quan các nghiên cứu và phương pháp phân bổ nguồn nước 1.

Trên thế giới Phân bổ nguồn nước đầu tiên trên thế giới xảy ra vào thế kỷ 19 do sự phát triển mạnh mẽ của việc xây dựng các đập ngăn nước với sức chứa lớn, gây ảnh hưởng đến các đối tượng sử dụng nước quy mô rộng rãi trên toàn lưu vực chứ không chỉ ảnh hưởng cục bộ. Nước được phân bổ dựa trên thỏa thuận của các đơn vị có liên quan, dựa trên lợi ích của người dùng phía hạ lưu đồng thời xét đến hệ thống nông nghiệp thủy lợi. Tuy nhiên, các thỏa thuận phân bổ nguồn nước khi đó vẫn tương đối đơn giản, chỉ lập ra các yêu cầu đối với các nguồn nước xuyên biên giới hoặc hạn chế xây dựng các công trình ngăn nước, trữ nước trên sông. Trong suốt thập niên 1990 và cho đến nay, việc phân bổ nguồn nước đã thay đổi từ đơn giản đến phức tạp và cụ thể hơn với mục đích tối đa hóa các lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường.

Nguyên nhân của việc phân bổ nguồn nước ngày càng phức tạp bắt nguồn từ tình trạng khan hiếm nguồn nước và sự cạnh tranh về nguồn nước ngày càng gia tăng. Các thỏa thuận và quy hoạch phân bổ nguồn nước được thực hiện trong hơn một thế kỷ qua bao gồm các thỏa thuận trên các con sông Colorado, Indus, Muray – Darling, Lerma – Chapala và sông Hoàng Hà, những thỏa thuận này phản ánh sự chuyển đổi theo thời gian trong việc tiếp cận phân bổ nguồn nước lưu vực, chỉ rõ sự nỗ lực trong việc giải quyết vấn đề áp lực giữa dân số - kinh tế - môi trường [16]. Về cơ bản, mục đích phân bổ nguồn nước không có gì thay đổi, tuy nhiên, sự gia tăng về nhu cầu dùng nước để đáp ứng sự gia tăng dân số, tăng trưởng kinh tế cùng với sự xuống cấp của các hệ sinh thái và hệ thống sông dần mất đi chức năng của nó dẫn đến những thay đổi về tính chất của các phương pháp tiếp cận hiện đại trong phân bổ nguồn nước với các đặc điểm dưới đây. Chú trọng hài hòa giữa các đối tượng sử dụng hơn phát triển xây dựng cơ sở hạ tầng: Quy hoạch phân bổ nguồn nước hiện nay thường được thực hiện với các lưu vực kín với trữ lượng nước hạn chế hoặc không có thêm trữ lượng.

Vì vậy, cần tập trung nhiều hơn về quản lý nhu cầu và tối ưu hóa việc sử dụng nguồn cấp nước hiện tại. Luan van 6 Đảm bảo duy trì dòng chảy tối thiểu: Phân bổ nguồn nước đã phát triển từ không xét đến nhu cầu nước cho môi trường đến đảm bảo dòng chảy tối thiểu. Việc duy trì dòng chảy tối thiểu trước hết là có sự hiểu biết về mối tương quan giữa hệ sinh thái môi trường với các lợi ích mà nó mang lại cho cộng đồng. Thứ hai, thay đổi cơ chế dòng chảy gây ảnh hưởng tới hệ sinh thái và đánh mất đi lợi ích mà nó mang lại.

Thứ ba, các thành phần dòng chảy khác nhau phục vụ cho các mục đích khác nhau của hệ sinh thái. Tính linh hoạt trong phân bổ: Kinh tế xã hội thay đổi nhanh thúc đẩy sự thay đổi trong cách thức phân bổ, thay đổi các cơ chế phân bổ không còn phù hợp trước đây. Phổ biến nhất là tái phân bổ giúp chuyển nguồn nước sử dụng cho mục đích nông nghiệp sang các mục đích khác như phát triển đô thị và công nghiệp mang lại lợi ích kinh tế cao. Tập trung quản lý hiệu quả và tăng năng suất sử dụng nước: Mối quan tâm về hiệu quả và năng suất sử dụng nước đã trở thành trọng tâm của hoạt động phân bổ nguồn nước.

Áp dụng phương châm, sản xuất nhiều hơn với nguồn nước ít hơn, đồng nghĩa với việc ngành có hiệu quả sử dụng thấp sẽ hạn chế phân bổ nguồn nước. Việt Nam Quản lý tài nguyên nước hiệu quả luôn là một vấn đề quan trọng và rất được quan tâm tại Việt Nam với mục tiêu phát triển kinh tế một cách bền vững. Để đạt được mục tiêu đó đã có những chính sách xem xét phát triển bền vững và hiệu quả, đồng thời có sự kết hợp giữa phát triển kinh tế và phát triển văn hóa, cải thiện từng bước đời sống vật chất và tinh thần, đạt được sự tiến bộ và công bằng xã hội, bảo vệ và cải thiện môi trường. Đến nay, việc xây dựng phương pháp tiếp cận quản lý tổng hợp tài nguyên nước ở Việt Nam đang được thực hiện theo các nguyên tắc: hiệu quả về kinh tế, bền vững về môi trường và công bằng xã hội nhằm cụ thể hóa vai trò của quản lý tổng hợp tài nguyên nước để hỗ trợ việc ra quyết định phân bổ và quản lý nguồn nước ở cấp lưu vực sông hoặc tiểu lưu vực.

Luan van 7 Trong Luật Tài nguyên nước 2012 [3] đã quy định nước cho sinh hoạt phải được ưu tiên đã cho thấy việc đáp ứng các nhu cầu cơ bản của cuộc sống là quan trọng nhất. Tại cuộc Hội thảo về quản lý dòng chảy môi trường tổ chức tại Tam Đảo do USAEP tài trợ đã khẳng định: các nhu cầu, yêu cầu và giá trị con người sẽ quyết định đến việc phân bổ nguồn nước. Việt Nam đang trên đà phát triển, đồng nghĩa với việc các nhu cầu sử dụng nước sẽ tăng lên tác động đến yêu cầu nguồn nước. Theo báo cáo của Ủy ban sông MêKông dự đoán, nhu cầu nước cho sinh hoạt và công nghiệp thuộc lưu vực sông MêKông (nằm trong phạm vi Việt Nam) sẽ tăng từ 900 triệu m3 (năm 1990) lên 2000 triệu m3 (năm 2020) trong khi nhu cầu nước cho thủy điện tăng gần sáu lần, từ 2 GW (năm 1993) lên 11,2 GW (năm 2020).

Vì vậy, việc phân bổ nguồn nước cũng cần phải thay đổi theo thời gian nhằm đáp ứng các nhu cầu của các đối tượng sử dụng nước do nguồn tài nguyên nước có hạn, đặc biệt là giai đoạn mùa khô. Hiệu quả kinh tế là yêu cầu quan trọng trong việc phân bổ nguồn nước để với cùng một khối lượng nước phải đạt được hiệu quả kinh tế tối ưu nhất đồng thời vẫn đáp ứng được yêu cầu dùng nước của các ngành và đảm bảo duy trì dòng chảy tối thiểu. Theo báo cáo về mô hình kinh tế - thủy văn của Ringler và Huy (2004) với lưu vực sông Đồng Nai trong việc tối ưu hóa phân bổ nguồn nước cho các mục đích công nghiệp, sinh hoạt, tưới nông nghiệp và phát điện cho thấy có sự thay đổi đáng kể từ việc phân bổ nguồn nước trong phương án tối ưu. Cụ thể, chuyển từ cấp cho cây trồng có giá trị sử dụng nước thấp (mía, ngũ cốc) sang cấp cho cây trồng có giá trị sử dụng nước cao ở vùng đất cao (đậu trong mùa khô, rau quả trong mùa mưa) đã tăng giá trị kinh tế nông nghiệp.

Với 1 m3 nước, hạt tiêu chỉ thu được 1,4 USD trong khi với rau quả thu được 2 – 3 USD, ngoài ra diện tích tưới giảm khoảng 75.000 ha nhưng diện tích trồng ở vùng đất cao lại tăng lên. Một mô hình tương tự được áp dụng với lưu vực sông MêKông (Ringler, 2001) đã tối ưu hóa việc phân bổ nguồn nước cho thủy sản, thủy điện, nông nghiệp, đô thị, công nghiệp và các vùng đất ngập nước đã đưa tổng lợi ích sử dụng nước sông MêKông lên khoảng 825 triệu USD/năm. Việc đánh cá và các mục đích sử dụng không trực tiếp trên dòng chảy Luan van 8 như: tưới, đô thị và công nghiệp đã được xem xét lựa chọn phương án phân bổ tối ưu. Kết quả tính toán mô hình cho thấy việc thay đổi cơ cấu mùa vụ sẽ tiết kiệm được một lượng nước khá lớn trong mùa khô so với phương án canh tác độc canh.

Khu vực nghiên cứu Trên phạm vi của Tỉnh Hà Nam các nghiên cứu về tài nguyên nước vẫn chưa được quan tâm nhiều, các nghiên cứu mới được đề cập đến trong 5 năm gần đây với 2 Dự án Quy hoạch phân bổ tài nguyên nước tỉnh Hà nam được phê duyệt vào năm 2011 và 2017. Nội dung các dự án đã thực hiện: - Dự án quy hoạch tài nguyên nước năm 2011 [13], nội dung nghiên cứu trong dự án đã sử dụng mô hình WEAP để tính toán cân bằng nước, với số liệu tính toán cập nhập đến năm 2010.