CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1. Vấn đề nghiên cứu 1. Nghiên cứu ngoài nước Từ rất xa xưa, lịch sử phát triển của loài người luôn gắn liền với các nguồn nước, và các nền văn minh lớn trên thế giới đều hình thành ở đồng bằng các lưu vực sông lớn.
Ngày nay, nguồn nước vẫn có vai trò rất quan trọng đối với đời sống con người, không chỉ cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp, mà cả cho các hoạt động dịch vụ và sản suất công nghiệp. Phần lớn các quốc gia trên thế giới hiện nay đều phải đối mặt với vấn đề rất lớn về tài nguyên nước, thậm chí nguyên nhân xảy ra chiến tranh giữa một số quốc gia cũng xuất phát từ các vấn đề liên quan đến tranh chấp nguồn nước. Với tốc độ tăng nhanh của dân số toàn cầu và tốc độ phát triển kinh tế, quá trình đô thị hóa như hiện nay thì đến năm 2030, toàn thế giới sẽ thiếu hụt khoảng 40% nhu cầu sử dụng nước so với nguồn cung có thể đáp ứng được (World bank, 2017). Ngoài ra, với sự tăng nhanh dân số trên thế giới, dự kiến lên tới khoảng 9 tỷ người vào năm 2050, nhu cầu sản suất lương thực cũng được dự báo sẽ tăng lên khoảng 60% so với hiện tại, nhu cầu sử dụng nước sẽ tăng lên khoảng 15% so với hiện nay thì áp lực khai thác, sử dụng các nguồn tài nguyên nước ngày càng tăng lên.
Ngân hàng thế giới cũng dự báo sẽ có khoảng 40% dân số thế giới sống trong điều kiện thiếu nước và khoảng 25% GDP toàn cầu chịu tác động ảnh hưởng liên quan đến tài nguyên nước. Nhận thức được tầm quan trọng của các nguồn tài nguyên nước đến sự phát triển chung của nhân loại, nhiều quốc gia và các tổ chức quốc tế đã rất quan tâm đến vấn đề quản lý tài nguyên nước. Thậm chí đây còn là vấn đề có tầm quan trọng sống còn ở nhiều quốc gia trên thế giới. Để giảm những ảnh hưởng tiêu cực do suy giảm tài nguyên nước, nghiên cứu các phương án quản lý tài nguyên nước là một trong những cách tiếp cận được sử dụng phổ biến hiện nay.
Đây là hành động xây dựng kế hoạch, phát triển, phân bổ và quản lý tối ưu việc sử dụng Khoá luận tốt nghiệp chuyên ngành Quản lý tài nguyên và Môi trường nước 3 Nghiên cứu đánh giá biến động theo mùa của nguồn nước mặt khu vực Hải Phòng các nguồn nước. Nó cũng là một phần của quản lý chu trình nước, nhưng với các cấp độ khác nhau như khu vực, cấp quốc gia, cấp vùng và địa phương. Với những ý nghĩa và tầm quan trọng đó, quản lý tài nguyên nước đã được tiến hành ở rất nhiều quốc gia, nhiều lưu vực sông lớn trên thế giới. Tiêu biểu trong số đó là một số hợp tác quản lý, chia sẻ nguồn nước giữa các quốc gia Nam Á (Iraq, Iran và Syria) trong việc quản lý nguồn nước lưu vực sông Tigris và Euphrates (Loucks và Van Beek, 2017).
Hợp tác giữa các quốc gia như Israel, Jordan, Lebanon trong quản lý, chia sẻ các nguồn nước của lưu vực sông Jordan (Loucks và Van Beek, 2017). Một ví dụ khác là đầm lầy Florida, đây là vùng đầm lầy có diện tích lơn nhất Hoa kỳ. Tuy nhiên vào giữa những năm 1800 trở đi, vùng đầm lầy này bị cạn dần và mất khoảng 50% diện tích cho sản suất nông nghiệp và phát triển đô thị. Diện tích còn lại của khu đầm đã bị chia cắt, tiếp tục khai thác cho phát triển kinh tế.
Hệ quả là rất nhiều loại động thực vật đặc hữu ở vùng đầm lầy Everglades đã biến mất, trong khi chất lượng môi trường nước bị suy giảm nghiêm trọng. Nhận thức được tầm quan trọng của việc phục hồi môi trường sinh thái cũng như nguồn nước của khu đầm này, chính phủ Hoa Kỳ đã phê chuẩn một kế hoạch phục hồi khu đầm Everglades với kinh phí lên đến trên 8 tỷ đô la Mỹ. Tuy nhiên, cho đến nay những kết quả thu được vẫn còn rất nhiều hạn chế vì môi trường sinh thái của khu vực đã bị quá kiệt quệ, khả năng hồi phục rất chậm (Loucks và Van Beek, 2017). Các nghiên cứu liên quan về tài nguyên nước đều chỉ ra rằng, các nguồn tài nguyên này biến động rất rõ rệt theo các điều kiện khí tượng thủy văn và động lực.
Trong đó các yếu tố chính ảnh hưởng đến nguồn tài nguyên nước là lượng mưa trên lưu vực, các điều kiện thủy văn ở vùng hạ lưu, chẳng hạn như thủy triều. Ví dụ như những điều kiện thời tiết bất thường như hạn hán/lũ lụt, thay đổi nhiệt độ, bốc hơi, lượng mưa, chế độ gió ở nhiều vùng khác nhau trên thế giới có ảnh hưởng rất lớn đến tài nguyên nước(Solomon et al. Đặc biệt là ở các vùng hạ lưu sông, nơi tiếp giáp với các đại dương, còn có thể chịu thêm những tác động khác do ảnh hưởng của thủy triều. Khoá luận tốt nghiệp chuyên ngành Quản lý tài nguyên và Môi trường nước 4 Nghiên cứu đánh giá biến động theo mùa của nguồn nước mặt khu vực Hải Phòng Vi dụ như ở Hoa Kỳ, ngay từ những năm 1990 của thế kỷ trước, đã xuất hiện một số nghiên cứu về ảnh hưởng của biến động mùa của nguồn tài nguyên nước do sự thay đổi của các điều kiện khí tượng và dao động mực nước ở vùng hạ lưu các lưu vực sông.
Fankhauser (1995) đánh giá sự suy giảm khoảng 7% tài nguyên nước ở Hoa Kỳ có thể gây ra sự thiệt hại kinh tế khoảng 13,7 tỷ đô la cho nước này. Các mô hình cũng đã được thiết kế xây dựng để đánh giá biến động theo mùa của nguồn tài nguyên nước cũng như nhu cầu quản lý tài nguyên nước cho 4 lưu vực sông lớn nhất của Hoa Kỳ trong bối cảnh BĐKH (Hurd và Harrod, 2001; Hurd et al., 1999, 2004), qua đó đưa ra các đề xuất tối ưu việc sử dụng của các nguồn nước cho mỗi lưu vực thông qua kế hoạch phân bố lượng nước sử dụng theo khả năng cung cấp và nhu cầu theo thời gian. Với sự phát triển của các phương tiện tính toán, bên cạnh các phương pháp phân tích thống kê, các công cụ mô hình cũng đã được sử dụng và hỗ trợ tích cực cho quản lý tài nguyên nước (McKinney và mnnk, 1999). Các kết quả của mô hình có thể cung cấp kết quả định lượng hơn, trực quan hơn về biến động mùa, biến động theo năm của các nguồn tài nguyên nước, từ đó giúp dễ dàng đưa ra lựa chọn các phương án quản lý hiệu quả, phù hợp nhất.
Một số mô hình toán được sử dụng nhiều để hỗ trợ quản lý tài nguyên nước có thể kể đến như River Basin Simulation Model (RIBASIM), MIKEBasin, Water Balance Model (WBalMo), MULtisectoral, Integrated and Operational Decision Support System (MULINO– DSS), Water Evaluation and Planning System (WEAP), và Delft3D (Tollenaar, 2009; Conradt và nnk, 2007; Christensen, 2006; Farrokhzadeh và nnk, 2020; Mysiak và nnk, 2002; Raskin và nnk, 1992) 1. Nghiên cứu trong nước Việt Nam có hệ thống sông ngòi dày đặc với khoảng 108 lưu vực sông và có đến 3.450 sông suối lớn nhỏ. Tổng lượng nước mặt trung bình ở Việt nam có thể lên tới 830 tỷ m3. Mặc dù vậy, do nước ta nằm ở hạ nguồn các hệ thống sông lớn nên lượng nước này chủ yếu từ thượng nguồn chảy vào.
Lượng nước sinh ra trên Khoá luận tốt nghiệp chuyên ngành Quản lý tài nguyên và Môi trường nước 5 Nghiên cứu đánh giá biến động theo mùa của nguồn nước mặt khu vực Hải Phòng lãnh thổ Việt Nam chỉ chiếm khoảng 37% tổng lượng nước, bình quân đầu người chỉ đạt khoảng 9. Nước dưới đất dù có tiềm năng ước tính khoảng 63 tỷ m3/năm nhưng chỉ tập trung ở một số khu vực như đồng bằng Bắc Bộ, đồng bằng Nam Bộ và khu vực Tây Nguyên. Là một quốc gia có có truyền thống văn hóa, lịch sử gắn liền với sản xuất nông nghiệp, trước các yêu cầu khai thác, sử dụng bền vững, bảo đảm an ninh nguồn nước quốc gia trong bối cảnh biến đổi khí hậu, Việt Nam đã ý thức được những vấn đề thách thức liên quan đến sử dụng hợp lý các nguồn nước như: - Nguồn nước có hạn, nguy cơ suy thoái, cạn kiệt nguồn nước có chiều hướng gia tăng: tăng trưởng kinh tế nhanh, đời sống người dân ngày càng cao khiến cho nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng trong khi nguồn nước có hạn và hiệu quả sử dụng nước còn thấp. Khai thác nước chưa được kiểm soát chặt chẽ, tình trạng ô nhiễm, suy thoái, cạn kiệt nguồn nước đang ngày càng gia tăng cả về mức độ nghiêm trọng và phạm vi ảnh hưởng.
- Do đặc điểm địa hình ngắn - dốc và đường bờ biển dài: Lũ lụt, hạn hán, xâm nhập mặn, ngập úng, nước biển dâng là các vấn đề luôn luôn phải đối mặt và tính đến trong các phương án, khai thác sử dụng các nguồn tài nguyên nước. - Tính cạnh tranh, mâu thuẫn trong việc khai thác sử dụng các nguồn nước ngày càng tăng lên cùng với sự tăng lên của tốc độ phát triển KTXH. Vấn đề sử dụng nước phía thượng lưu của các sông liên quốc gia hiện nay đang tiềm ẩn nhiều nguy cơ ảnh hưởng đến nguồn nước Việt Nam. Gần 2/3 lượng nước của nước ta được hình thành từ ngoài lãnh thổ, nhưng chưa có cơ chế, biện pháp hiệu quả để hợp tác, chia sẻ nguồn nước giữa các quốc gia có chung nguồn nước, trong khi các quốc gia ở thượng nguồn đang tăng cường các hoạt động khai thác, sử dụng.
Vấn đề này hiện nay còn mở rộng ra giữa các địa phương trong cùng lưu vực sông. - Mặc dù nguồn nước tương đối dồi dào so với các quốc gia khác trong khu vực nhưng, tổng lượng nước phân bố trong năm rất không đều. Trong khi các Khoá luận tốt nghiệp chuyên ngành Quản lý tài nguyên và Môi trường nước 6 Nghiên cứu đánh giá biến động theo mùa của nguồn nước mặt khu vực Hải Phòng tháng vào mùa mưa, nguồn nước dư thừa gây ra ngập lụt, lũ làm thiệt hại khổng chỉ về tài sản, hoa màu mà còn ảnh hưởng rất lớn đến cuộc sống của con người thì vào mùa khô, nguồn nước bị thiếu hụt nghiêm trọng, gây khó khăn trong sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp cũng như các hoạt động khác. Từ những vấn đề trên, vấn đề nghiên cứu biến động nguồn tài nguyên nước ở Việt Nam cũng đã được quan tâm từ khá sớm.
Từ những năm 1997 - 1998, nước ta đã là thành viên của Mạng lưới Cộng tác vì Nước toàn cầu và mạng lưới cộng tác vì nước khu vực Đông Nam Á (SEATAC - nay là SEARWP).