Nghiên Cứu Đánh Giá Mức Độ Căng Thẳng Nguồn Nước Cho Thành Phố Đà Nẵng

Luận án tiến sĩ kỹ thuật phân tích kỹ thuật nghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố đà nẵng, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực nghiệm, đóng góp tri

• Tác giả: Nguyễn Đại Trung
• Người hướng dẫn: TS Nguyễn Anh Đức
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước
• Đề tài: Nghiên Cứu Đánh Giá Căng Thẳng Nguồn Nước Thành Phố Đà Nẵng
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CĂNG THẲNG NGUỒN NƯỚC VÀ GIỚI THIỆU VỀ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
• 1.1. Các nghiên cứu về căng thẳng nguồn nước trên thế giới
• 1.1.1. Một số khái niệm và định nghĩa
• 1.1.2. Tổng quan nghiên cứu về căng thẳng nguồn nước trên thế giới
• 1.1.3. Tổng quan nghiên cứu xác định mức độ căng thẳng nguồn nước
• 1.2. Các nghiên cứu trong nước và tại thành phố Đà Nẵng
• 1.2.1. Các nghiên cứu về căng thẳng nguồn nước ở Việt nam
• 1.2.2. Một số nghiên cứu gần đây về tài nguyên nước có liên quan trên LVS Vu Gia Thu Bồn và thành phố Đà Nẵng
• 1.3. Giới thiệu khu vực nghiên cứu thành phố Đà Nẵng
• 1.3.1. Đặc điểm tự nhiên và KTXH khu vực nghiên cứu
• 1.3.2. Đặc điểm về tài nguyên nước
• 1.3.3. Hiện trạng khai thác sử dụng nước
• 1.3.4. Những tồn tại, hạn chế về CTN thành phố và định hướng nghiên cứu
• 1.3.4.1. Những tồn tại và hạn chế về nghiên cứu đánh giá mức độ CTN các thành phố ở Việt Nam
• 1.3.4.2. Định hướng nghiên cứu của luận án
• 1.5. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ CĂNG THẲNG NGUỒN NƯỚC
• 2.1. Lựa chọn hướng tiếp cận khung đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước
• 2.2. Phương pháp luận xác định bộ chỉ số căng thẳng nguồn nước
• 2.2.1. Cấu trúc bộ chỉ số đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước
• 2.2.2. Phương pháp xác định bộ chỉ số căng thẳng nguồn nước
• 2.2.3. Xác định trọng số cho các chỉ số
• 2.3. Phương pháp tính toán bộ chỉ số căng thẳng nguồn nước WSI
• 2.3.1. Nhóm thứ nhất: Nguồn nước và khai thác sử dụng nước (WSI_1)
• 2.3.2. Nhóm thứ hai: Hệ sinh thái và môi trường (WSI_2)
• 2.3.3. Nhóm thứ ba: Cung cấp nước sinh hoạt từ CTCNTT (WSI_3)
• 2.3.4. Nhóm thứ tư: Năng lực ứng phó với tình trạng CTN (WSI_4)
• 2.3.5. Tổng hợp các chỉ số đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước
• 2.4. Phương pháp mô hình toán
• 2.4.1. Mô phỏng diễn biến tài nguyên nước
• 2.4.2. Cơ sở dữ liệu tính toán
• 2.4.3. Mô hình MIKE NAM tính toán thủy văn
• 2.4.4. Mô hình MIKE HYDRO BASIN tính toán cân bằng nước
• 2.4.5. Mô hình thủy động lực học MIKE 11 (HD, AD)
• 2.5. Phân ngưỡng mức độ căng thẳng nguồn nước
• 2.6. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ CĂNG THẲNG NGUỒN NƯỚC THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU
• 3.1. Hiện trạng căng thẳng nguồn nước trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
• 3.1.1. Khả năng đáp ứng nguồn nước trên LVS Cu Đê và Túy Loan
• 3.1.2. Hạ lưu sông Vu Gia Thu Bồn tại An Trạch, Bàu Nít và Tứ Câu
• 3.1.3. Thực trạng căng thẳng nguồn nước, thiếu nước thành phố Đà Nẵng
• 3.2. Dự báo nhu cầu sử dụng nước và xác định dòng chảy về Đà Nẵng
• 3.2.1. Tính toán và dự báo nhu cầu sử dụng nước
• 3.2.2. Tính toán xác định dòng chảy về thành phố Đà Nẵng
• 3.3. Tính toán chỉ số đánh giá mức độ CTN thành phố Đà Nẵng
• 3.3.1. Tính toán các chỉ số
• 3.3.2. Mức độ căng thẳng nguồn nước qua bộ chỉ số
• 3.3.3. Đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước thành phố Đà Nẵng
• 3.4. Đề xuất giải pháp giảm thiểu mức độ CTN thành phố Đà Nẵng
• 3.4.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn đề xuất giải pháp
• 3.4.2. Định hướng giải pháp chung nhằm giảm thiểu tình trạng căng thẳng nguồn nước
• 3.4.3. Phân tích và lựa chọn các giải pháp ưu tiên, phù hợp cho thành phố Đà Nẵng
• 3.4.4. Đánh giá hiệu quả các giải pháp trong giảm thiểu mức độ CTN cho thành phố Đà Nẵng
• 3.5. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 1. Những kết quả đạt được của luận án
• 2. Những đóng góp mới của luận án
• 3. Tồn tại và các hướng nghiên cứu tiếp
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Căng Thẳng Nguồn Nước Đà Nẵng 2024

Nước là tài nguyên thiết yếu cho sự sống và phát triển kinh tế xã hội. Tuy nhiên, căng thẳng nguồn nước đang trở thành một thách thức toàn cầu, đặc biệt tại các đô thị lớn. Đà Nẵng, một thành phố đang phát triển nhanh chóng, cũng không tránh khỏi áp lực này. Nghiên cứu đánh giá căng thẳng nguồn nước Đà Nẵng 2024 là một công trình khoa học quan trọng, nhằm xác định mức độ và nguyên nhân gây ra tình trạng này, từ đó đề xuất các giải pháp quản lý bền vững. Luận án tiến sĩ của Nguyễn Đại Trung (2024) đã đi sâu vào phân tích và đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà Nẵng, cung cấp một cái nhìn toàn diện và chi tiết về vấn đề này. Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo đảm nguồn cung cấp nước ổn định và bền vững cho thành phố, góp phần vào sự phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường.

1.1. Tầm Quan Trọng của Nghiên Cứu Nguồn Nước Đà Nẵng

Nghiên cứu này đóng vai trò then chốt trong việc định hướng chính sách và chiến lược quản lý nguồn nước tại Đà Nẵng. Việc hiểu rõ thực trạng căng thẳng nguồn nước giúp các nhà hoạch định chính sách đưa ra quyết định sáng suốt, bảo đảm an ninh nguồn nước cho tương lai. Nó cũng cung cấp thông tin quan trọng cho các doanh nghiệp và người dân, giúp họ sử dụng nước hiệu quả hơn. Nghiên cứu giúp Đà Nẵng xây dựng một hệ thống quản lý nguồn nước bền vững, thích ứng với biến đổi khí hậu và đảm bảo nước sạch cho người dân.

1.2. Mục Tiêu và Phạm Vi Nghiên Cứu Đánh Giá Nguồn Nước

Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá một cách toàn diện mức độ căng thẳng nguồn nước ở Đà Nẵng, xác định các yếu tố ảnh hưởng và đề xuất các giải pháp giảm thiểu. Phạm vi nghiên cứu bao gồm các lưu vực sông chính cung cấp nước cho thành phố, như sông Cu Đê và sông Vu Gia - Thu Bồn, xem xét các yếu tố tự nhiên (lượng mưa, dòng chảy) và yếu tố con người (khai thác, sử dụng nước). Nghiên cứu tập trung vào giai đoạn hiện tại và dự báo đến năm 2030, xem xét tác động của biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế xã hội lên tình hình nguồn nước.

II. Thực Trạng và Thách Thức Căng Thẳng Nguồn Nước Tại Đà Nẵng

Đà Nẵng đang đối mặt với nhiều thách thức về nguồn cung cấp nước, bao gồm sự gia tăng dân số, phát triển công nghiệp, du lịch và tác động của biến đổi khí hậu. Tình trạng ô nhiễm nguồn nước cũng là một vấn đề đáng lo ngại, ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt. Các yếu tố này đang gây ra căng thẳng nguồn nước ngày càng gia tăng, đe dọa đến sự phát triển bền vững của thành phố. Theo nghiên cứu của Nguyễn Đại Trung, tình trạng căng thẳng nguồn nước ở Đà Nẵng có xu hướng gia tăng trong tương lai, đặc biệt là vào mùa khô.

2.1. Ảnh Hưởng của Biến Đổi Khí Hậu Đến Nguồn Nước Đà Nẵng

Biến đổi khí hậu gây ra nhiều tác động tiêu cực đến nguồn nước ở Đà Nẵng, bao gồm thay đổi lượng mưa, gia tăng nhiệt độ và mực nước biển dâng. Lượng mưa không đều, với các đợt hạn hán kéo dài xen kẽ với các đợt mưa lớn gây lũ lụt, làm giảm khả năng cung cấp nước ổn định. Mực nước biển dâng gây ra xâm nhập mặn, ảnh hưởng đến chất lượng nước tại các cửa sông và nguồn nước ngầm. Cần có các biện pháp ứng phó với biến đổi khí hậu để bảo vệ nguồn nước cho Đà Nẵng.

2.2. Tăng Trưởng Kinh Tế và Tiêu Thụ Nước Ở Đà Nẵng

Sự tăng trưởng kinh tế và gia tăng dân số ở Đà Nẵng dẫn đến nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng. Các ngành công nghiệp, du lịch và nông nghiệp đều tiêu thụ một lượng lớn nước. Việc sử dụng nước không hiệu quả và lãng phí cũng là một vấn đề cần giải quyết. Cần có các biện pháp quản lý nhu cầu sử dụng nước, khuyến khích sử dụng nước tiết kiệm và hiệu quả để giảm căng thẳng nguồn nước. Theo nghiên cứu, tiêu thụ nước Đà Nẵng sẽ tiếp tục tăng trong những năm tới.

III. Phương Pháp Đánh Giá Căng Thẳng Nguồn Nước Thành Phố Đà Nẵng

Để đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước ở Đà Nẵng, nghiên cứu sử dụng phương pháp tiếp cận đa chiều, kết hợp các chỉ số khác nhau để đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước. Phương pháp này bao gồm đánh giá nguồn cung cấp nước, nhu cầu sử dụng nước, chất lượng nước, khả năng ứng phó với tình trạng thiếu nước và tác động của các yếu tố bên ngoài như biến đổi khí hậu. Các mô hình toán học cũng được sử dụng để mô phỏng diễn biến tài nguyên nước và dự báo tình hình trong tương lai. Phương pháp này đảm bảo tính khách quan và toàn diện của đánh giá.

3.1. Xây Dựng Bộ Chỉ Số Đánh Giá Nguồn Nước

Nghiên cứu xây dựng một bộ chỉ số đánh giá căng thẳng nguồn nước phù hợp với điều kiện cụ thể của Đà Nẵng. Bộ chỉ số này bao gồm các chỉ số về nguồn nước, khai thác sử dụng nước, hệ sinh thái và môi trường, cung cấp nước sinh hoạt và năng lực ứng phó với tình trạng căng thẳng nguồn nước. Các chỉ số được lựa chọn dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế và được điều chỉnh phù hợp với dữ liệu và thông tin có sẵn ở Đà Nẵng. Bộ chỉ số này giúp đánh giá một cách có hệ thống và định lượng mức độ căng thẳng nguồn nước.

3.2. Ứng Dụng Mô Hình Toán Học Đánh Giá Nguồn Nước Đà Nẵng

Các mô hình toán học như MIKE NAM, MIKE HYDRO BASIN và MIKE 11 được sử dụng để mô phỏng diễn biến tài nguyên nước, tính toán cân bằng nước và mô phỏng xâm nhập mặn. Các mô hình này cho phép dự báo tác động của biến đổi khí hậu, khai thác sử dụng nước và các yếu tố khác lên nguồn nước. Kết quả mô phỏng được sử dụng để đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước trong các kịch bản khác nhau. Mô hình toán học là công cụ quan trọng để đưa ra các quyết định quản lý nguồn nước dựa trên khoa học.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Đánh Giá Căng Thẳng Nguồn Nước Đà Nẵng 2024

Kết quả nghiên cứu cho thấy Đà Nẵng đang đối mặt với mức độ căng thẳng nguồn nước trung bình đến cao, đặc biệt là vào mùa khô. Các khu vực hạ lưu sông Vu Gia - Thu Bồn và sông Cu Đê là những nơi chịu ảnh hưởng nặng nề nhất. Biến đổi khí hậu và sự gia tăng nhu cầu sử dụng nước được xác định là những yếu tố chính gây ra tình trạng này. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, nếu không có các biện pháp can thiệp kịp thời, tình trạng căng thẳng nguồn nước sẽ tiếp tục gia tăng trong tương lai, ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế - xã hội và chất lượng cuộc sống của người dân.

4.1. Phân Tích Chi Tiết Mức Độ Căng Thẳng Nguồn Nước

Nghiên cứu phân tích chi tiết mức độ căng thẳng nguồn nước theo không gian và thời gian. Các lưu vực sông khác nhau có mức độ căng thẳng nguồn nước khác nhau, tùy thuộc vào nguồn cung cấp nước, nhu cầu sử dụng nước và các yếu tố khác. Mức độ căng thẳng nguồn nước cũng thay đổi theo mùa, với tình trạng nghiêm trọng nhất vào mùa khô. Phân tích này giúp xác định các khu vực và thời điểm cần ưu tiên các biện pháp can thiệp.

4.2. Tác Động Của Căng Thẳng Nguồn Nước Đến Kinh Tế Xã Hội

Căng thẳng nguồn nước có thể gây ra nhiều tác động tiêu cực đến kinh tế - xã hội, bao gồm giảm sản lượng nông nghiệp, ảnh hưởng đến hoạt động công nghiệp và du lịch, tăng chi phí cung cấp nước và gây ra các vấn đề sức khỏe cho người dân. Tình trạng thiếu nước có thể dẫn đến xung đột về nguồn nước và ảnh hưởng đến an ninh trật tự xã hội. Đánh giá tác động của căng thẳng nguồn nước là cần thiết để đưa ra các giải pháp phù hợp và hiệu quả.

V. Giải Pháp Giảm Thiểu Căng Thẳng Nguồn Nước Thành Phố Đà Nẵng

Nghiên cứu đề xuất một loạt các giải pháp nhằm giảm thiểu căng thẳng nguồn nước ở Đà Nẵng, bao gồm tăng cường nguồn cung cấp nước, quản lý nhu cầu sử dụng nước, cải thiện chất lượng nước và nâng cao năng lực ứng phó với tình trạng thiếu nước. Các giải pháp này cần được thực hiện một cách đồng bộ và phối hợp giữa các ngành, các cấp để đạt hiệu quả cao nhất. Việc xây dựng các công trình trữ nước, khai thác nguồn nước ngầm, sử dụng nước tái chế và tiết kiệm nước là những giải pháp quan trọng.

5.1. Tăng Cường Nguồn Cung Cấp Nước Đà Nẵng

Tăng cường nguồn cung cấp nước là một giải pháp quan trọng để giảm căng thẳng nguồn nước. Các biện pháp bao gồm xây dựng các hồ chứa nước mới, nâng cấp các hồ chứa hiện có, khai thác nguồn nước ngầm và chuyển nước từ các khu vực lân cận. Việc xây dựng hồ chứa nước Sông Bắc trên lưu vực sông Cu Đê được xem là một giải pháp hiệu quả để tăng cường nguồn cung cấp nước cho Đà Nẵng.

5.2. Quản Lý Nhu Cầu Tiêu Thụ Nước

Quản lý nhu cầu sử dụng nước là một giải pháp quan trọng để giảm căng thẳng nguồn nước. Các biện pháp bao gồm khuyến khích sử dụng nước tiết kiệm và hiệu quả trong các hộ gia đình, các ngành công nghiệp và nông nghiệp, áp dụng các chính sách giá nước hợp lý, giảm thất thoát nước trong hệ thống cấp nước và tái sử dụng nước thải. Việc nâng cao nhận thức của cộng đồng về tầm quan trọng của việc tiết kiệm nước cũng là rất quan trọng.

VI. Chính Sách và Tương Lai Quản Lý Nguồn Nước Đà Nẵng 2024

Để đảm bảo an ninh nguồn nước cho Đà Nẵng trong tương lai, cần có một hệ thống chính sách và quản lý nguồn nước hiệu quả. Chính sách cần khuyến khích sử dụng nước bền vững, bảo vệ chất lượng nước và ứng phó với biến đổi khí hậu. Quản lý nguồn nước cần dựa trên cơ sở khoa học, có sự tham gia của cộng đồng và phối hợp giữa các bên liên quan. Nghiên cứu này cung cấp các cơ sở khoa học quan trọng để xây dựng các chính sách và chiến lược quản lý nguồn nước phù hợp cho Đà Nẵng.

6.1. Đề Xuất Chính Sách Tài Nguyên Nước Đà Nẵng

Nghiên cứu đề xuất các chính sách về tài nguyên nước nhằm khuyến khích sử dụng nước bền vững, bảo vệ chất lượng nước và ứng phó với biến đổi khí hậu. Các chính sách bao gồm quy định về khai thác sử dụng nước, phí tài nguyên nước, chính sách ưu đãi cho các công nghệ tiết kiệm nước và tái sử dụng nước thải. Các chính sách này cần được xây dựng dựa trên cơ sở khoa học và có sự tham gia của cộng đồng.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Nguồn Nước Đà Nẵng

Nghiên cứu này là một đóng góp quan trọng vào việc hiểu rõ căng thẳng nguồn nước ở Đà Nẵng. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề cần được nghiên cứu thêm, như tác động của ô nhiễm nguồn nước đến sức khỏe cộng đồng, hiệu quả của các giải pháp quản lý nhu cầu sử dụng nước và khả năng thích ứng của hệ thống cấp nước với biến đổi khí hậu. Cần có các nghiên cứu liên ngành để giải quyết các thách thức về nguồn nước một cách toàn diện.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ kỹ thuật chuyên ngành Kỹ thuật Tài nguyên nước (mã số: 9580212) của nghiên cứu sinh Nguyễn Đại Trung, thực hiện tại Trường Đại học Thủy Lợi năm 2024 dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Anh Đức và GS.TS. Nguyễn Trung Việt, mang tiêu đề: "Nghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà Nẵng".

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Nước là nguồn tài nguyên hữu hạn phục vụ dân sinh, môi trường và phát triển kinh tế - xã hội. Trên phạm vi toàn cầu, nhu cầu tiêu thụ nước tăng hơn sáu lần trong thế kỷ qua; khoảng hai tỷ người đang sống tại các quốc gia chịu căng thẳng nguồn nước cao và bốn tỷ người gặp căng thẳng nước nghiêm trọng ít nhất một tháng mỗi năm. Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng nước dự báo đến năm 2030 đạt khoảng 122 tỷ m³/năm (tăng 1,5 lần so với hiện nay).

Thành phố Đà Nẵng là đô thị ven biển có tốc độ phát triển kinh tế - xã hội nhanh, nhưng tài nguyên nước mặt đang đối mặt với nguy cơ suy giảm và nhiễm mặn nghiêm trọng vào mùa cạn. Trong các năm 2018, 2019, 2021 và 2022, tình trạng thiếu nước sinh hoạt liên tục xảy ra tại các khu vực cuối nguồn như quận Sơn Trà, Ngũ Hành Sơn, Liên Chiểu. Điển hình vào ngày 29/3/2021, mực nước sông Yên tại trạm bơm phòng mặn An Trạch hạ xuống +1,44 m (thấp hơn nhiều so với mực nước thiết kế +2,00 m), độ mặn tại cửa thu nước Nhà máy nước Cầu Đỏ lên tới 4.846 mg/l, vượt gần 20 lần quy chuẩn cho phép (250 mg/l). Dù đã có một số nghiên cứu đơn lẻ về cân bằng nước, dòng chảy tối thiểu hay xâm nhập mặn, Đà Nẵng vẫn thiếu một công trình nghiên cứu hệ thống, định lượng mức độ căng thẳng nguồn nước (CTN) thông qua khung chỉ số tích hợp đa chiều.

Mục tiêu nghiên cứu

Luận án xác định ba mục tiêu cụ thể:

1. Nghiên cứu phát triển khung và bộ chỉ số căng thẳng nguồn nước (Water Stress Index - WSI) phù hợp với điều kiện tự nhiên và đặc điểm khai thác sử dụng nước của thành phố Đà Nẵng.
2. Đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước thành phố Đà Nẵng ở thời điểm hiện trạng (năm 2020) và tương lai (năm 2030) dưới tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) và nước biển dâng (NBD) theo bộ chỉ số WSI.
3. Đề xuất các giải pháp công trình và phi công trình dựa vào bộ chỉ số WSI nhằm giảm thiểu tình trạng căng thẳng nguồn nước, góp phần phát triển bền vững thành phố.

Câu hỏi nghiên cứu và luận điểm bảo vệ

Luận án giải quyết ba câu hỏi nghiên cứu:

1. Làm thế nào để đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước của một thành phố lớn như thành phố Đà Nẵng?
2. Mức độ căng thẳng nguồn nước ở thành phố Đà Nẵng diễn ra như thế nào trong điều kiện hiện tại (2020) và tương lai (2030) dưới tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng?
3. Có thể cải thiện được mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà Nẵng hay không, và giải pháp nào phù hợp để hạn chế tác động của căng thẳng nguồn nước đến phát triển kinh tế - xã hội và dân sinh?

Tác giả bảo vệ ba luận điểm:

• Luận điểm 1: Phát triển bền vững của Đà Nẵng phản ánh tổng hợp nhiều khía cạnh; mức độ căng thẳng nguồn nước phải được đánh giá cụ thể qua các nhân tố tác động chủ yếu với một khung đánh giá toàn diện.
• Luận điểm 2: Mức độ căng thẳng nguồn nước hiện tại và tương lai dưới tác động của biến đổi khí hậu, nước biển dâng hoàn toàn có thể được định lượng hóa thông qua bộ chỉ số tích hợp.
• Luận điểm 3: Việc áp dụng đồng bộ các giải pháp công trình và phi công trình cho phép giảm thiểu hiệu quả tác động và cải thiện căn bản tình trạng căng thẳng nguồn nước tại địa phương.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Các yếu tố tự nhiên, kỹ thuật và kinh tế - xã hội ảnh hưởng đến tình trạng căng thẳng nguồn nước mặt tại thành phố Đà Nẵng.
• Phạm vi không gian: Địa bàn hành chính thành phố Đà Nẵng thuộc vùng hạ du lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn và lưu vực sông Cu Đê.
• Phạm vi thời gian: Đánh giá cho năm hiện trạng 2020 và giai đoạn quy hoạch đến năm 2030 theo kịch bản biến đổi khí hậu RCP4.5 và nước biển dâng.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trên thế giới

1. Tiếp cận theo ngưỡng cân bằng thủy văn và chỉ số bình quân đầu người: Falkenmark và cộng sự (1989) phát triển chỉ số đo lường dựa trên lượng nước sẵn có tính trên đầu người mỗi năm, phân chia thành 4 ngưỡng: không căng thẳng (>1.700 m³/người/năm), căng thẳng (1.000–1.700 m³/người/năm), khan hiếm (500–1.000 m³/người/năm) và khan hiếm tuyệt đối (<500 m³/người/năm). Các tổ chức như OECD (2003) và Smakhtin et al. (2004) tiếp cận theo tỷ lệ nước khai thác so với lượng nước sẵn có (ngưỡng 20–40% là căng thẳng, trên 40% là căng thẳng nghiêm trọng).
2. Tiếp cận theo mô hình toàn cầu kết hợp biến đổi khí hậu: Vörösmarty et al. (2000), Chunyang He et al. (2021) mô phỏng dòng chảy mặt và nhu cầu sử dụng nước ở quy mô toàn cầu, cảnh báo sự gia tăng dân số đô thị chịu áp lực nước đến năm 2050.
3. Tiếp cận theo bộ chỉ số đô thị đa chiều: Firdaus Ali (2012) xây dựng bộ chỉ số WSI cho Jakarta gồm 3 thành phần và 8 chỉ số; Dong et al. (2018) đánh giá an ninh nguồn nước thành phố Lạc Dương (Trung Quốc) dựa trên mô hình Áp lực – Trạng thái – Phản hồi với 21 chỉ số; nghiên cứu tại thành phố Ibb (Yemen, 2022) áp dụng khung an ninh nguồn nước đô thị (UWSI) gồm 4 khía cạnh và 24 chỉ số.

Các nghiên cứu tại Việt Nam và khu vực Đà Nẵng

• Nghiên cứu cấp vùng và đô thị lớn: Đề tài nghiên cứu vùng Nam Trung Bộ (2015) đề xuất 4 nhóm với 7 chỉ số; nghiên cứu của Nguyễn Mai Đăng và cộng sự (2016) xây dựng khung đánh giá an ninh nguồn nước Hà Nội gồm 7 khía cạnh, 14 chỉ số; nghiên cứu tại TP. Hồ Chí Minh (2016) tính toán chỉ số áp lực nước dựa trên công thức Falkenmark, Smakhtin, OECD, WRI, Pfister; nghiên cứu lưu vực sông Mã (2017) đánh giá áp lực khai thác nước.
• Nghiên cứu trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn và Đà Nẵng: Các nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước sông Cu Đê và Túy Loan (2004), quản lý tổng hợp tài nguyên nước Vu Gia - Hàn (2011), hệ thống hỗ trợ ra quyết định của Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam (2013), nghiên cứu dòng chảy tối thiểu và sức chịu tải (2015), nghiên cứu kiểm soát xâm nhập mặn của Hoàng Thanh Sơn và cộng sự (2017), đề án phân bổ nguồn nước mặt Đà Nẵng đến 2030, tầm nhìn 2045 (2018), và Quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn ban hành theo Quyết định 1865/QĐ-TTg năm 2019.

Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn giải quyết

Các công trình quốc tế và trong nước còn tồn tại một số hạn chế:

• Các chỉ số truyền thống (Falkenmark, OECD) chỉ tập trung vào khía cạnh vật lý/thủy văn, bỏ qua khả năng tiếp cận dịch vụ cấp nước thực tế và chất lượng nước.
• Các nghiên cứu chỉ số đô thị trước đây (Jakarta, Ibb) chưa tính toán trọng số ảnh hưởng của từng chỉ số hoặc gán trọng số đồng đều một cách chủ quan, đồng thời thiếu yếu tố xâm nhập mặn đặc thù của đô thị cửa sông ven biển.
• Tại Đà Nẵng, các nghiên cứu trước đây chỉ giải quyết các bài toán kỹ thuật riêng lẻ (mô hình thủy lực, xâm nhập mặn, điều tiết hồ chứa) mà chưa xây dựng phương pháp luận định lượng tổng hợp mức độ căng thẳng nguồn nước cho toàn thành phố.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và cách tiếp cận

Luận án kế thừa và phát triển lý thuyết quản lý tổng hợp tài nguyên nước (IWRM) dựa trên 3 trụ cột tiếp cận:

• Tiếp cận hệ thống: Nhìn nhận tài nguyên nước trong mối liên hệ động giữa lưu vực sông liên tỉnh (Vu Gia - Thu Bồn) và sông nội tỉnh (Cu Đê, Túy Loan), kết hợp giữa chế độ khí tượng thủy văn tự nhiên với sự điều tiết của hệ thống công trình hạ tầng.
• Tiếp cận quản lý tổng hợp: Cân bằng nhu cầu đa mục tiêu (dân sinh, công nghiệp, nông nghiệp, du lịch, sinh thái môi trường) theo không gian và thời gian.
• Tiếp cận phát triển bền vững: Đảm bảo hiệu quả kinh tế, công bằng xã hội và duy trì tính toàn vẹn của hệ sinh thái nguồn nước.

Khung phương pháp nghiên cứu

Luận án kết hợp đồng bộ các phương pháp định tính và định lượng:

[Thu thập dữ liệu KTTV, KTXH, Công trình] 

1. Phương pháp chuyên gia (Delphi) kết hợp quy tắc KAMET: Tổ chức tham vấn các chuyên gia đầu ngành trong lĩnh vực tài nguyên nước, thủy văn và môi trường để sàng lọc, lựa chọn các chỉ số phù hợp với đặc thù ven biển của Đà Nẵng từ danh mục đề xuất ban đầu.
2. Phương pháp phân tích thứ bậc (Analytic Hierarchy Process - AHP): Thiết lập ma trận so sánh cặp, kiểm tra chỉ số nhất quán (CR < 0,1) để xác định trọng số khách quan cho từng nhóm và từng chỉ số thành phần.
3. Phương pháp mô hình toán chuyên ngành:
   • Mô hình MIKE NAM: Mô phỏng quan hệ mưa - dòng chảy, tính toán lưu lượng dòng chảy đến cho các tiểu lưu vực trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn và lưu vực sông Cu Đê. Mô hình được hiệu chỉnh và kiểm định tại các trạm thủy văn Thạnh Mỹ, Nông Sơn và Thượng Nhật.
   • Mô hình MIKE HYDRO BASIN: Tính toán cân bằng nước, mô phỏng quá trình điều tiết của hệ thống hồ chứa thủy điện/thủy lợi thượng nguồn và phân bổ nguồn nước đến các đối tượng dùng nước hạ du.
   • Mô hình MIKE 11 (HD và AD): Mô phỏng diễn biến thủy lực dòng chảy 1 chiều (HD) và lan truyền xâm nhập mặn (AD) trên mạng lưới sông Vu Gia - Hàn, sông Yên, sông Vĩnh Điện, sông Cầu Đỏ và sông Cu Đê.
4. Phương pháp hệ thống thông tin địa lý (GIS): Trích xuất không gian, phân vùng lưu vực tính toán và biên tập bản đồ phân bố mức độ căng thẳng nguồn nước theo từng khu vực quận/huyện của thành phố Đà Nẵng.

Nguồn tư liệu và dữ liệu tính toán

• Số liệu khí tượng thủy văn nhiều năm tại các trạm đo trên lưu vực Vu Gia - Thu Bồn và Cu Đê (giai đoạn 1980–2016 và chuỗi cập nhật).
• Dữ liệu địa hình mặt cắt sông, thông số kỹ thuật các công trình thủy công, hồ chứa thủy điện (A Vương, Sông Bung 4, Đak Mi 4, Sông Tranh 2...) và hồ thủy lợi (Đồng Nghệ, Hòa Trung).
• Số liệu kinh tế - xã hội, quy hoạch phát triển đô thị, quy chuẩn cấp nước đô thị và hiện trạng cấp nước từ Công ty Cổ phần Cấp nước Đà Nẵng (DAWACO).
• Dữ liệu kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng (kịch bản RCP4.5) do Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu về căng thẳng nguồn nước và giới thiệu về thành phố Đà Nẵng

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận về cạn kiệt nước, an ninh nguồn nước, hạn hán, khan hiếm nước và căng thẳng nguồn nước; đồng thời phân tích chi tiết điều kiện tự nhiên, tài nguyên nước và hiện trạng khai thác sử dụng nước tại Đà Nẵng.

Đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội Đà Nẵng (năm 2020):

• Diện tích tự nhiên: 128.488 ha (các quận nội thành: 246,70 km²; huyện Hòa Vang: 733,18 km²; huyện đảo Hoàng Sa: 305 km²).
• Dân số trung bình năm 2020: 1.169,5 nghìn người (thành thị chiếm 87,3%; nông thôn chiếm 12,7%; mật độ 910,29 người/km²).

Đặc trưng dòng chảy mặt: Mạng lưới sông gồm sông liên tỉnh (hạ lưu Vu Gia - Thu Bồn gồm sông Yên, Quá Giáng, Cầu Đỏ, Vĩnh Điện) và sông nội tỉnh (Cu Đê, Túy Loan).

Tuyến sông / Vị trí trạm	Diện tích lưu vực $F_{lv}$ (km²)	Lượng mưa năm $X_0$ (mm)	Dòng chảy năm $Y_0$ (mm)	Lưu lượng trung bình $Q_0$ (m³/s)	Mô số dòng chảy $M_0$ (l/s.km²)	Tổng lượng dòng chảy năm $W_0$ ($10^9$ m³)
Sông Vu Gia (Thạnh Mỹ)	1.850	2.770	1.943	114,0	61,6	3,60
Sông Vu Gia (Ái Nghĩa)	5.180	2.420	1.650	271,0	52,3	8,55
Vu Gia - Thu Bồn (Cửa biển)	10.350	2.000	1.224	-	-	1,65*
Sông Túy Loan (nhập lưu Vu Gia)	309	2.000	1.224	12,0	-	0,38

(Ghi chú: $W_0$ phần hạ lưu từ Ái Nghĩa ra cửa biển đạt 1,65x$10^9$ m³).

Đặc trưng tài nguyên nước dưới đất và xâm nhập mặn:

• Tổng trữ lượng nước dưới đất có thể khai thác trên toàn thành phố là 73.340,6 m³/ngày đêm, tập trung ở các tầng trầm tích Holocen ($qh$), Pleistocen ($qp$) và khe nứt ($o-s$). Do trữ lượng phân tán và quy định tại Quyết định số 56/2014/QĐ-UBND (dừng cấp phép mới từ 2015, tiến tới trám lấp giếng khai thác), nghiên cứu loại trừ nước dưới đất khỏi cân bằng tính toán cấp nước chính.
• Xâm nhập mặn: Chế độ bán nhật triều không đều. Ranh mặn ngọt mùa cạn lấn sâu vào nội đồng từ 15–20 km (tại đập dâng An Trạch trên sông Yên, Bàu Nít trên sông Quá Giáng, Tứ Câu trên sông Vĩnh Điện, Bàu Bàng trên sông Cu Đê).

Hiện trạng công trình cấp nước sinh hoạt và sản xuất (năm 2020): Tổng công suất thiết kế hệ thống cấp nước đô thị đạt 462.000 m³/ngày, công suất khai thác thực tế lớn nhất đạt 292.000 m³/ngày (trung bình 267.000 m³/ngày). Trong đó, NMN Cầu Đỏ và trạm Sân Bay khai thác nguồn sông Yên - Cầu Đỏ chiếm tỷ trọng chi phối (công suất thiết kế 320.000 m³/ngày, thực tế khai thác 267.000 m³/ngày). Các trạm khác gồm Sơn Trà 1 (4.900 m³/ngày), Sơn Trà 2 (2.000 m³/ngày), Hải Vân (3.600 m³/ngày), Hòa Trung (10.000 m³/ngày); NMN Hòa Liên (công suất 120.000 m³/ngày) hoàn thành năm 2023.

---

Chương 2: Nghiên cứu cơ sở khoa học đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước

Chương 2 trình bày quy trình xây dựng khung đánh giá, chuẩn hóa các biến số thành 25 chỉ số thành phần thuộc 4 nhóm chỉ số chính thông qua phương pháp Delphi, gán trọng số AHP và thiết lập các mô hình toán.

Cấu trúc bộ chỉ số WSI và trọng số AHP: Bộ chỉ số đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà Nẵng gồm 4 nhóm:

1. Nhóm 1: Nguồn nước và khai thác sử dụng nước ($WSI_1$) – Đánh giá sự dồi dào, biến động dòng chảy tự nhiên, nhu cầu khai thác cho các ngành kinh tế, tỷ lệ khai thác so với nguồn nước đến và hệ số biến động dòng chảy.
2. Nhóm 2: Hệ sinh thái và môi trường ($WSI_2$) – Đánh giá việc đảm bảo dòng chảy môi trường (theo phương pháp Tennant), chất lượng nước mặt theo chỉ số VN_WQI và tỷ lệ che phủ rừng đầu nguồn.
3. Nhóm 3: Cung cấp nước sinh hoạt từ công trình cấp nước tập trung ($WSI_3$) – Đánh giá tỷ lệ dân số được cấp nước sạch, mức độ dùng nước sinh hoạt bình quân đầu người, tỷ lệ thất thoát nước trên mạng lưới đường ống và số ngày bị gián đoạn cấp nước do xâm nhập mặn tại cửa thu.
4. Nhóm 4: Năng lực ứng phó với tình trạng căng thẳng nguồn nước ($WSI_4$) – Đánh giá năng lực dự phòng nguồn nước, dung tích điều tiết của các hồ chứa, hiệu quả quản trị vận hành liên hồ chứa và mức độ sẵn sàng thích ứng với sự cố thiếu nước.

Thiết lập và hiệu chuẩn các mô hình toán:

• Mô hình MIKE NAM phân chia lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn và Cu Đê thành các tiểu lưu vực. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định lưu lượng dòng chảy tại trạm Nông Sơn, Thạnh Mỹ và Thượng Nhật (giai đoạn 1981–1996 và 1997–2014) đạt hệ số Nash-Sutcliffe ($NASH$) từ 0,75 đến 0,88, phản ánh độ tin cậy cao.
• Mô hình MIKE 11 (HD-AD) thiết lập mạng lưới sông hạ lưu, hiệu chỉnh mực nước và mặn tại các vị trí Ái Nghĩa, Cầu Đỏ, Cẩm Lệ, sông Hàn và sông Cu Đê, đảm bảo sai số mực nước và đỉnh mặn nằm trong giới hạn cho phép.

Phân ngưỡng đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước (WSI): Chỉ số WSI tổng hợp được tính toán theo thang điểm từ 0 đến 1, phân chia thành 5 cấp độ:

• $WSI < 0,2$: Không căng thẳng (Mức 1 - Màu xanh lá)
• $0,2 \le WSI < 0,4$: Căng thẳng thấp (Mức 2 - Màu xanh dương)
• $0,4 \le WSI < 0,6$: Căng thẳng trung bình (Mức 3 - Màu vàng)
• $0,6 \le WSI < 0,8$: Căng thẳng cao (Mức 4 - Màu cam)
• $WSI \ge 0,8$: Căng thẳng rất cao / Nghiêm trọng (Mức 5 - Màu đỏ)

---

Chương 3: Đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước thành phố Đà Nẵng và đề xuất giải pháp giảm thiểu

Chương 3 áp dụng toàn bộ phương pháp luận, chuỗi số liệu tính toán và mô hình toán để định lượng chỉ số WSI cho hiện trạng (2020) và tương lai (2030), đồng thời kiểm chứng định lượng hiệu quả của các phương án giảm thiểu.

Kết quả tính toán nhu cầu sử dụng nước và dòng chảy đến:

• Nhu cầu nước sinh hoạt và sản xuất công nghiệp gia tăng nhanh chóng theo tốc độ đô thị hóa: giai đoạn 2020–2030, nhu cầu nước sinh hoạt đô thị tăng trưởng bình quân khoảng 12%/năm.
• Nhu cầu tưới nông nghiệp có xu hướng giảm nhẹ do chuyển đổi mục đích sử dụng đất nông nghiệp sang đất đô thị, hạ tầng giao thông và dịch vụ.
• Dưới tác động của biến đổi khí hậu theo kịch bản RCP4.5 (giai đoạn 2016–2035), lượng mưa mùa khô khu vực Quảng Nam - Đà Nẵng có xu thế suy giảm từ 5% đến 15%, lượng dòng chảy kiệt về hạ lưu giảm làm gia tăng thời gian xâm nhập mặn tại hạ du.

Đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước thời điểm hiện trạng (2020) và tương lai (2030):

• Hiện trạng năm 2020: Điểm tổng hợp chỉ số căng thẳng nguồn nước toàn thành phố ở mức căng thẳng trung bình ($WSI = 0,48$). Các điểm nghẽn nghiêm trọng tập trung ở nhóm chỉ số $WSI_3$ (cung cấp nước sinh hoạt) do phụ thuộc gần như hoàn toàn vào cửa thu Cầu Đỏ và trạm bơm phòng mặn An Trạch khi mặn xâm nhập kéo dài. Các khu vực quận Hải Châu, Thanh Khê, Sơn Trà, Ngũ Hành Sơn ghi nhận mức căng thẳng cao trong các tháng cao điểm mùa khô (tháng 3 đến tháng 8).
• Xu thế đến năm 2030 (kịch bản không có giải pháp bổ sung): Mức độ căng thẳng nguồn nước gia tăng mạnh trên toàn địa bàn thành phố, điểm $WSI$ tổng hợp đạt 0,64 (chuyển sang mức căng thẳng cao). Nguyên nhân chính là do sự gia tăng nhu cầu nước đô thị, biến động dòng chảy kiệt thượng nguồn và tác động của nước biển dâng làm mặn xâm nhập sâu hơn và duy trì thời gian xuất hiện mặn cao dài hơn tại các cửa lấy nước.

Đề xuất và đánh giá định lượng hiệu quả các giải pháp giảm thiểu: Luận án đề xuất gói giải pháp công trình và phi công trình đồng bộ:

1. Giải pháp công trình:
   • Xây dựng hồ chứa nước Sông Bắc trên lưu vực sông Cu Đê nhằm chủ động trữ nước ngọt và cấp nước cho NMN Hòa Liên.
   • Xây dựng đập ngăn mặn kiêm cầu giao thông trên sông Hàn - Cầu Đỏ để kiểm soát mặn triệt để xâm nhập từ cửa biển vào cửa thu nước NMN Cầu Đỏ.
   • Nâng cấp, mở rộng mạng lưới chuyển nước và tăng dung tích trữ nước tại các trạm cấp nước hiện hữu.
2. Giải pháp phi công trình:
   • Tăng cường tỷ lệ che phủ rừng đầu nguồn trên địa bàn huyện Hòa Vang và lưu vực Cu Đê nhằm duy trì nguồn sinh thủy tự nhiên.
   • Giảm tỷ lệ thất thoát nước sạch trên mạng lưới phân phối cấp nước đô thị xuống dưới 12%.
   • Hoàn thiện quy chế phối hợp vận hành liên hồ chứa lưu vực Vu Gia - Thu Bồn, giám sát chặt chẽ lưu lượng xả tối thiểu mùa kiệt từ các hồ thủy điện (A Vương, Đak Mi 4, Sông Bung 4) về trạm Ái Nghĩa để đẩy mặn cho sông Yên.

Khi đưa các giải pháp này vào mô hình tính toán lại cho năm 2030, chỉ số WSI tổng hợp của Đà Nẵng giảm từ mức 0,64 (căng thẳng cao) xuống còn 0,38 (căng thẳng thấp), đảm bảo an toàn cấp nước đô thị và môi trường sinh thái.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

1. Xây dựng và chuẩn hóa thành công khung phương pháp luận đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước đô thị ven biển thông qua bộ chỉ số WSI gồm 4 nhóm và 25 chỉ số thành phần. Phương pháp kết hợp linh hoạt giữa phương pháp chuyên gia Delphi, quy tắc KAMET và phân tích thứ bậc AHP để xác định bộ trọng số khách quan.
2. Tích hợp thành công chuỗi công cụ mô hình toán thủy văn (MIKE NAM), cân bằng nước (MIKE HYDRO BASIN) và thủy lực - truyền chất 1 chiều (MIKE 11 HD-AD) để lượng hóa chính xác các biến số đầu vào cho bộ chỉ số WSI trong điều kiện tương tác phức tạp giữa lưu vực sông liên tỉnh và chế độ triều - mặn ven biển.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

1. Cung cấp bức tranh toàn diện, định lượng và trực quan hóa trên bản đồ GIS về hiện trạng căng thẳng nguồn nước tại thành phố Đà Nẵng năm 2020 và dự báo chi tiết cho năm 2030 theo kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng.
2. Chứng minh bằng luận cứ khoa học định lượng về hiệu quả của các công trình đề xuất (hồ chứa Sông Bắc, đập ngăn mặn trên sông Hàn - Cầu Đỏ, nâng cao độ che phủ rừng và điều tiết liên hồ), cung cấp cơ sở trực tiếp cho Ủy ban nhân dân thành phố Đà Nẵng và các sở, ban, ngành trong công tác quy hoạch cấp nước, quản lý tài nguyên nước và thích ứng với biến đổi khí hậu.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Luận án tập trung chủ yếu vào tài nguyên nước mặt mà chưa tính toán chi tiết tương tác động lực học giữa nước mặt và nước dưới đất do chính sách hạn chế khai thác nước ngầm của thành phố; chuỗi số liệu quan trắc chất lượng nước và độ mặn tự động theo thời gian thực tại một số phân lưu sông còn thiếu đồng bộ.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Mở rộng nghiên cứu mô hình dòng chảy tràn đô thị và tái sử dụng nước thải đã qua xử lý cho các mục đích phi sinh hoạt (tưới cây xanh, rửa đường, làm mát công nghiệp).
  • Nghiên cứu cơ chế kinh tế tài nguyên nước và chia sẻ chi phí vận hành điều tiết nguồn nước giữa tỉnh Quảng Nam và thành phố Đà Nẵng trên lưu vực sông liên tỉnh Vu Gia - Thu Bồn.

---

Giá trị tham khảo

• Đối với cơ quan quản lý nhà nước: Là tài liệu tham khảo cho Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Xây dựng, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thành phố Đà Nẵng và tỉnh Quảng Nam trong việc lập quy hoạch tài nguyên nước, thẩm định các dự án cấp nước và giám sát thực thi Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn.
• Đối với đơn vị cấp nước (DAWACO): Hỗ trợ xây dựng kế hoạch khai thác an toàn, chủ động kịch bản ứng phó sự cố nhiễm mặn tại cửa thu nước Cầu Đỏ và vận hành hiệu quả trạm bơm phòng mặn An Trạch.
• Đối với các nhà khoa học, giảng viên và nghiên cứu sinh: Cung cấp khung lý thuyết, bộ chỉ số WSI và quy trình tích hợp mô hình toán thủy văn - thủy lực có thể chuyển giao, nhân rộng để nghiên cứu đánh giá căng thẳng nguồn nước cho các đô thị ven biển khác tại Việt Nam và khu vực.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao luận án chỉ tập trung tính toán tài nguyên nước mặt mà không đưa nước dưới đất vào cân bằng cấp nước chính?

Theo kết quả điều tra địa chất thủy văn, trữ lượng nước dưới đất có thể khai thác tại Đà Nẵng tương đối thấp (khoảng 73.340,6 m³/ngày đêm) và phân bố phân tán. Quan trọng hơn, theo Quyết định số 56/2014/QĐ-UBND của UBND thành phố Đà Nẵng, từ ngày 01/01/2015 thành phố đã dừng cấp phép mới khai thác nước dưới đất và tiến tới lộ trình ngừng khai thác, trám lấp giếng để phòng tránh nguy cơ sụt lún và nhiễm mặn tầng chứa nước. Do đó, việc chỉ tính toán tài nguyên nước mặt phản ánh đúng cơ chế quản lý thực tế của địa phương.

2. Sự khác biệt cốt lõi giữa chỉ số căng thẳng nguồn nước (WSI) của luận án với chỉ số Falkenmark truyền thống là gì?

Chỉ số Falkenmark chỉ đo lường thuần túy lượng nước tự nhiên sẵn có bình quân trên đầu người ($m^3$/người/năm) ở góc độ thủy văn đơn giản, không phản ánh được chất lượng nước, khả năng tiếp cận công trình cấp nước sạch đô thị và hiện tượng xâm nhập mặn. Bộ chỉ số WSI của luận án là bộ chỉ số tích hợp đa chiều gồm 4 nhóm (25 chỉ số), xét đến nguồn nước, hệ sinh thái, năng lực hạ tầng cấp nước và năng lực quản lý thích ứng.

3. Nguyên nhân chủ yếu nào gây ra tình trạng thiếu nước sinh hoạt nghiêm trọng tại Đà Nẵng trong các mùa khô vừa qua?

Nguyên nhân cốt lõi là do sự suy giảm dòng chảy kiệt từ thượng nguồn sông Vu Gia kết hợp với thủy triều đẩy mặn lấn sâu vào sông Cầu Đỏ và sông Cẩm Lệ (vượt ngưỡng 250 mg/l nhiều lần, có thời điểm đạt 4.846 mg/l). Trong khi đó, hệ thống cấp nước thành phố phụ thuộc chủ yếu vào cửa thu NMN Cầu Đỏ; khi mặn lên cao buộc phải chuyển sang lấy nước thô từ trạm bơm phòng mặn An Trạch trên sông Yên, nhưng mực nước tại đây vào các đợt kiệt cũng hạ thấp dưới mực nước thiết kế bơm, gây gián đoạn cấp nước.

4. Giải pháp công trình nào được luận án đánh giá là then chốt nhất để kiểm soát căng thẳng nguồn nước cho Đà Nẵng đến năm 2030?

Luận án chỉ ra hai công trình then chốt: (1) Xây dựng đập ngăn mặn trên sông Hàn - Cầu Đỏ nhằm ngăn triều mặn xâm nhập vào cửa thu NMN Cầu Đỏ; (2) Xây dựng hồ chứa nước Sông Bắc trên lưu vực sông Cu Đê để tạo dung tích trữ nước ngọt chủ động, đảm bảo cấp đủ nguồn nước thô cho NMN Hòa Liên hoạt động hết công suất thiết kế.

---

Kết luận

Luận án của nghiên cứu sinh Nguyễn Đại Trung đã xây dựng thành công cơ sở khoa học và bộ chỉ số WSI 4 nhóm (25 chỉ số thành phần) để định lượng mức độ căng thẳng nguồn nước cho đô thị ven biển Đà Nẵng. Kết quả nghiên cứu xác định mức độ căng thẳng nguồn nước hiện trạng năm 2020 ở mức trung bình ($WSI = 0,48$) và có nguy cơ chuyển sang mức căng thẳng cao vào năm 2030 ($WSI = 0,64$) dưới tác động của biến đổi khí hậu, nước biển dâng và tăng trưởng nhu cầu nước. Hệ thống giải pháp công trình (hồ Sông Bắc, đập ngăn mặn sông Hàn - Cầu Đỏ) kết hợp phi công trình (quản lý liên hồ chứa, giảm thất thoát nước, trồng rừng) được chứng minh giúp hạ chỉ số WSI năm 2030 xuống mức 0,38, đảm bảo an ninh nguồn nước và phát triển bền vững cho thành phố Đà Nẵng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CĂNG THẲNG NGUỒN NƯỚC VÀ GIỚI THIỆU VỀ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 1.1 Các nghiên cứu về căng thẳng nguồn nước trên thế giới 1.1 Một số khái niệm và định nghĩa Tài nguyên nước bao gồm nước mặt, nước dưới đất, nước mưa và nước biển. Nguồn nước là các dạng tích tụ nước tự nhiên và nhân tạo. Các dạng tích tụ nước tự nhiên bao gồm sông, suối, kênh, mương, rạch, hồ, ao, đầm, phá, các tầng chứa nước dưới đất và các dạng tích tụ nước khác được hình thành tự nhiên. Các dạng tích tụ nước nhân tạo bao gồm hồ chứa thủy điện, thủy lợi, sông, kênh, mương, rạch, hồ, ao, đầm và các dạng tích tụ nước khác do con người tạo ra.

Nước mặt là nước tồn tại trên mặt đất liền, hải đảo. Nước dưới đất là nước tồn tại trong các tầng chứa nước dưới đất ở đất liền, hải đảo, dưới đáy biển (Luật Tài nguyên nước 2023 [6]). Nghiên cứu này sẽ chỉ giới hạn tài nguyên nước mặt. Cạn kiệt nguồn nước là sự suy giảm nghiêm trọng về số lượng nước, làm cho nguồn nước không còn khả năng khai thác, sử dụng [6].

An ninh nguồn nước (water security): Hiện nay, cùng sử dụng thuật ngữ “an ninh nguồn nước” nhưng các tổ chức quốc tế, các quốc gia có những cách tiếp cận, định nghĩa khác nhau như Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hợp quốc (UNESCO), Ủy ban nước của Liên hợp quốc (UN-Water), Đối tác Nước toàn cầu (Global Water Partnership), Ngân hàng Thế giới (World Bank), … Tuy nhiên, định nghĩa về an ninh nguồn nước (ANNN) trong luận án được hiểu theo Luật Tài nguyên nước năm 2023 [6] như sau: An ninh nguồn nước là việc bảo đảm số lượng, chất lượng nước phục vụ dân sinh trong mọi tình huống, đáp ứng nhu cầu sử dụng nước cho các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội, quốc phòng, an ninh, môi trường và giảm thiểu rủi ro, tác hại từ các thảm họa do con người và thiên nhiên gây ra liên quan đến nước [6]. Có thể thấy ANNN là một khái niệm rất rộng gồm hầu hết các khía cạnh của lĩnh vực TNN. Tuy nhiên trong thực tế ANNN cho các vùng, quốc gia hay lưu vực sông chỉ liên quan đến một hoặc vài thành phần bức thiết và cần được giải quyết gọn gàng để đảm bảo đáp ứng nhu cầu dùng nước. Cụ thể hiện nay đối với thành phố Đà Nẵng vấn đề bức thiết nhất là việc chưa đảm bảo cung cấp đủ nước sạch sinh hoạt cho đời sống người dân và phát triển KTXH, gây nên tình trạng căng thẳng trong vấn đề đáp ứng nhu cầu sử dụng nước.

7 án tiến sĩ 2024 Hạn hán: Hạn hán là một loại thiên tai phổ biến trên thế giới, gây ra nhiều thiệt hại về kinh tế, ảnh hưởng đến đời sống con người và môi trường sinh thái, nhất là ở những quốc gia có nền kinh tế phụ thuộc vào sản xuất nông nghiệp như Việt Nam. Tùy theo từng lĩnh vực cụ thể mà hạn hán được hiểu theo những cách khác nhau. Theo [7] thì hạn hán là hiện tượng thiếu nước trong một thời gian dài do không có mưa và cạn kiệt nguồn nước. Hoặc theo [8] hạn hán là tình trạng thiếu mưa kéo dài hoặc thiếu hụt lượng mưa rõ rệt, có thể được mô tả là một giai đoạn thời tiết khô bất thường với lượng mưa thiếu kéo dài đủ để gây ra sự mất cân bằng thủy văn nghiêm trọng hay nói cách khác, hạn hán là một hiện tượng khí hậu có thể xảy ra ở hầu hết mọi nơi trên thế giới khi lượng nước sẵn có (khí quyển, bề mặt, đất hoặc nước ngầm) giảm đáng kể trong một khoảng thời gian nhất định.