Luận án tiến sĩ về phân bổ hợp lý nguồn nước mặt cho lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn

Luận án tiến sĩ phân tích và đề xuất giải pháp phân bổ hợp lý nguồn nước mặt cho lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn, góp phần phát triển bền vững.

• Tác giả: Thân Văn Đón
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lã Văn Chú
• Trường học: Viện Khoa Học Khí Tượng Thủy Văn Và Biến Đổi Khí Hậu
• Chuyên ngành: Thủy Văn Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Phân Bổ Hợp Lý Nguồn Nước Mặt Cho Lưu Vực Sông Vu Gia - Thu Bồn
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU PHÂN BỔ NGUỒN NƯỚC VÀ ĐẶC ĐIỂM LƯU VỰC SÔNG VU GIA - THU BỒN
• 1.1. Khái niệm và vai trò của phân bổ nguồn nước
• 1.2. Vai trò của phân bổ nguồn nước
• 1.3. Tổng quan các nghiên cứu có liên quan đến phân bổ nguồn nước
• 1.3.1. Trên thế giới
• 1.3.2. Tại Việt Nam
• 1.4. Những khoảng trống chưa được nghiên cứu trong phân bổ nguồn nước
• 1.5. Đặc điểm lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn
• 1.5.1. Đặc điểm tự nhiên
• 1.5.2. Tài nguyên nước mặt
• 1.5.3. Thủy triều và xâm nhập mặn
• 1.5.4. Tình hình và định hướng phát triển kinh tế - xã hội
• 1.5.5. Hiện trạng khai thác và sử dụng nguồn nước
• 1.5.6. Những vấn đề nổi cộm và mâu thuẫn khi tích và xả nước
• 1.6. Một số nhận xét về lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn
• 1.7. Kết luận Chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ PHÁP LÝ VÀ KHOA HỌC VỀ PHÂN BỔ NGUỒN NƯỚC MẶT Ở LƯU VỰC SÔNG VU GIA - THU BỒN
• 2.1. Thể chế, chính sách liên quan đến sử dụng và phân bổ nguồn nước
• 2.1.1. Mối quan hệ giữa thể chế, cơ chế, chính sách
• 2.1.2. Luật Tài nguyên nước năm 2012
• 2.1.3. Chiến lược quốc gia về TNN đến năm 2020
• 2.1.4. Thông tư số 04/2020/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường
• 2.2. Cơ chế phân bổ hợp lý nguồn nước mặt cho lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn
• 2.2.1. Nguyên tắc chung
• 2.2.2. Cơ chế phân bổ ưu tiên
• 2.2.3. Phương pháp phân bổ nguồn nước mặt
• 2.3. Lựa chọn mô hình toán phân bổ hợp lý nguồn nước mặt trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn
• 2.3.1. Mô hình toán ứng dụng trong phân bổ
• 2.3.2. Điều kiện lựa chọn mô hình
• 2.3.3. Lụa chọn mô hình toán phân bổ hợp lý nguồn nước mặt trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn
• 2.4. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN BỔ NGUỒN NƯỚC MẶT VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHIA SẺ LỢI ÍCH, TRÁCH NHIỆM TRÊN LƯU VỰC SÔNG VU GIA - THU BỒN
• 3.1. Phân vùng tính toán phân bổ nguồn nước
• 3.1.1. Căn cứ phân vùng tính toán
• 3.1.2. Phân vùng theo nguồn nước
• 3.1.3. Kết quả phân vùng tính toán phân bổ
• 3.2. Xác định điểm phân bổ
• 3.3. Xác định lượng nước mặt có thể phân bổ
• 3.3.1. Lượng nước mặt có thể sử dụng (Wsd)
• 3.3.2. Lượng nước đảm bảo dòng chảy tối thiểu (Wtt)
• 3.3.3. Lượng nước đảm bảo nhu cầu thiết yếu (Wty)
• 3.3.4. Lượng nước có thể phân bổ (Wpb)
• 3.4. Tiêu chuẩn và tính toán nhu cầu sử dụng nước
• 3.4.1. Tiêu chuẩn sử dụng nước
• 3.4.2. Nhu cầu sử dụng nước hiện trạng năm 2014
• 3.4.3. Nhu cầu sử dụng nước năm 2030
• 3.5. Phân vùng chức năng nguồn nước mặt
• 3.5.1. Căn cứ xác định chức năng nguồn nước
• 3.5.2. Kết quả xác định chức năng nguồn nước
• 3.6. Xác định thứ tự ưu tiên
• 3.6.1. Ưu tiên phân bổ theo vùng
• 3.6.2. Ưu tiên phân bổ theo các mục đích sử dụng nước
• 3.6.3. Ưu tiên sử dụng nguồn nước mặt
• 3.7. Xây dựng kịch bản và phương án phân bổ nguồn nước
• 3.7.1. Xây dựng kịch bản phân bổ nguồn nước
• 3.7.2. Các phương án phân bổ nguồn nước
• 3.7.3. Tính toán phân bổ nguồn nước mặt theo các phương án
• 3.8. Lựa chọn phương án phân bổ
• 3.8.1. Tiêu chí lựa chọn phương án phân bổ
• 3.8.2. Kết quả lựa chọn phương án
• 3.9. Đề xuất giải pháp, cơ chế chia sẻ lợi ích, trách nhiệm trong khai thác, sử dụng và quản lý bền vững nguồn nước mặt lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn
• 3.9.1. Giải pháp khai thác, sử dụng và quản lý bền vững nguồn nước mặt trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn
• 3.9.2. Cơ chế chia sẻ lợi ích, trách nhiệm trong khai thác, sử dụng nguồn nước mặt trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn
• 3.10. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về phân bổ nguồn nước

Phân bổ nguồn nước là một vấn đề quan trọng trong quản lý tài nguyên nước, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu và gia tăng nhu cầu sử dụng nước. Phân bổ nguồn nước không chỉ liên quan đến việc cung cấp nước cho các hoạt động kinh tế mà còn ảnh hưởng đến bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Nghiên cứu cho thấy rằng việc quản lý nguồn nước hiệu quả có thể giúp giảm thiểu xung đột giữa các ngành sử dụng nước như nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt. Đặc biệt, trong lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn, việc phân bổ nguồn nước cần được thực hiện một cách công bằng và hợp lý để đảm bảo an ninh nguồn nước cho cộng đồng và các hoạt động phát triển kinh tế. Theo đó, các nguyên tắc phân bổ cần được xây dựng dựa trên nhu cầu thực tế và khả năng cung cấp của nguồn nước mặt.

1.1. Vai trò của phân bổ nguồn nước

Phân bổ nguồn nước có vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo sự phát triển bền vững của các lưu vực sông. Nguồn nước mặt không chỉ phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt mà còn cho sản xuất nông nghiệp và công nghiệp. Việc đánh giá nguồn nước và xác định lượng nước có thể phân bổ là rất quan trọng để tránh tình trạng khan hiếm nước, đặc biệt trong mùa khô. Nghiên cứu cho thấy rằng, trong lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn, gần 95% lượng nước từ các tiểu lưu vực phía thượng nguồn đóng vai trò thiết yếu cho an ninh nguồn nước. Do đó, việc quy hoạch lưu vực và phân bổ nguồn nước cần được thực hiện một cách đồng bộ và khoa học.

II. Đặc điểm lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn

Lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn có những đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội đặc thù, ảnh hưởng đến khả năng cung cấp và sử dụng nguồn nước. Đặc điểm địa hình, khí hậu và hệ sinh thái của khu vực này tạo ra những thách thức trong việc quản lý tài nguyên nước. Nguồn nước mặt tại đây không chỉ phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt mà còn cho các hoạt động nông nghiệp và công nghiệp. Tuy nhiên, áp lực từ phát triển đô thị hóa và biến đổi khí hậu đã làm gia tăng tình trạng khan hiếm nước. Việc đánh giá nguồn nước và xác định các yếu tố ảnh hưởng đến dòng chảy là cần thiết để có thể đưa ra các giải pháp phân bổ hợp lý.

2.1. Tài nguyên nước mặt

Tài nguyên nước mặt tại lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn rất phong phú, nhưng cũng chịu nhiều áp lực từ các hoạt động khai thác và sử dụng. Nghiên cứu cho thấy rằng, lượng nước mặt có thể phân bổ cho các nhu cầu khác nhau cần được xác định rõ ràng. Các yếu tố như biến đổi khí hậu, xâm nhập mặn, và thủy triều đều ảnh hưởng đến chất lượng và số lượng nước mặt. Do đó, việc xây dựng các kịch bản và phương án phân bổ nguồn nước là rất quan trọng để đảm bảo sự phát triển bền vững cho khu vực này.

III. Giải pháp phân bổ nguồn nước mặt

Để phân bổ nguồn nước mặt một cách hợp lý, cần có các giải pháp cụ thể và khả thi. Việc xây dựng các phương án phân bổ dựa trên nhu cầu sử dụng nước hiện tại và tương lai là rất cần thiết. Các giải pháp này cần phải đảm bảo tính công bằng và hợp lý giữa các ngành sử dụng nước. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc quản lý nguồn nước hiệu quả không chỉ giúp giảm thiểu xung đột giữa các ngành mà còn bảo vệ môi trường. Cần thiết phải có cơ chế chia sẻ lợi ích và trách nhiệm trong việc khai thác và sử dụng nguồn nước, nhằm đảm bảo sự phát triển bền vững cho lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn.

3.1. Cơ chế chia sẻ lợi ích

Cơ chế chia sẻ lợi ích trong khai thác và sử dụng nguồn nước là một yếu tố quan trọng để đảm bảo sự công bằng và hợp lý. Việc xác định rõ ràng trách nhiệm của các bên liên quan trong việc sử dụng nguồn nước sẽ giúp giảm thiểu xung đột và nâng cao hiệu quả sử dụng. Nghiên cứu đã đề xuất các giải pháp cụ thể để xây dựng cơ chế chia sẻ lợi ích, bao gồm việc thiết lập các quy định pháp lý và chính sách hỗ trợ cho việc phân bổ nguồn nước. Điều này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn đảm bảo an ninh nguồn nước cho cộng đồng.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Công trình khoa học "Nghiên cứu phân bổ hợp lý nguồn nước mặt cho lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn" do nghiên cứu sinh Thân Văn Đón thực hiện tại Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu (Bộ Tài nguyên và Môi trường), thuộc chuyên ngành Thủy văn học (mã số: 9440 224), dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Lã Văn Chú và TS. Tống Ngọc Thanh. Luận án được hoàn thành và bảo vệ năm 2021.

Tính cấp thiết của luận án bắt nguồn từ áp lực thiếu hụt nguồn nước mặt vào mùa khô trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn. Theo khảo sát trong văn bản, gần 95% lượng nước từ các tiểu lưu vực thượng nguồn đổ về đồng bằng giữ vai trò quyết định đối với an ninh nguồn nước vùng hạ du. Tuy nhiên, sự kết hợp giữa biến đổi khí hậu, suy giảm dòng chảy kiệt, hạn hán kéo dài cùng áp lực gia tăng dân số, đô thị hóa, mất rừng đầu nguồn và mật độ các nhà máy thủy điện dày đặc ở thượng lưu đã làm gia tăng xung đột lợi ích sử dụng nước giữa thủy điện, nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt và môi trường sinh thái. Khoảng trống nghiên cứu được chỉ rõ: việc xác định thứ tự ưu tiên, tỷ lệ phân bổ nguồn nước và cơ chế chia sẻ lợi ích, trách nhiệm khi xảy ra hạn hán thiếu nước trên lưu vực vẫn chưa có đủ cơ sở khoa học và thực tiễn để giải quyết thỏa đáng.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án gồm:

• Xây dựng cơ sở khoa học và dựa trên quy định pháp lý hiện hành để thực hiện phân bổ nguồn nước mặt hợp lý giữa các vùng, các đối tượng sử dụng nước ở lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn.
• Đề xuất phương án phân bổ nguồn nước mặt hợp lý và giải pháp, cơ chế sử dụng, quản lý, khai thác, sử dụng bền vững tài nguyên nước mặt ở lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn.

Hai câu hỏi nghiên cứu chính được đánh số trong văn bản:

1. Hiện tại và tương lai, nguồn nước mặt ở lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn có đủ đáp ứng nhu cầu cho các hộ khai thác sử dụng nước không?
2. Trong trường hợp thiếu nước thì tỷ lệ phân bổ là bao nhiêu và thứ tự ưu tiên cho các vùng, các hộ dùng nước trên lưu vực như sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp, thủy điện, môi trường sinh thái,...? Sự phối hợp, cơ chế chia sẻ lợi ích, trách nhiệm trong khai thác, sử dụng nước ra sao?

Đối tượng nghiên cứu là nguồn nước mặt trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn. Phạm vi nghiên cứu về không gian bao trùm toàn bộ lưu vực với diện tích 10.350 km², thuộc địa phận tỉnh Kon Tum (560,5 km²), tỉnh Quảng Nam và thành phố Đà Nẵng. Phạm vi thời gian sử dụng chuỗi số liệu thủy văn nhiều năm giai đoạn 1977 - 2016, dữ liệu khảo sát thực địa thực hiện từ ngày 15 đến 30/7/2017, năm hiện trạng tính toán cân bằng nước là năm 2014 và thời điểm quy hoạch tương lai là năm 2030.

Luận án xây dựng hai luận điểm bảo vệ:

• Luận điểm 1: Do lượng nước trong lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn phân bố không đồng đều theo không gian và thời gian, không phù hợp với nhu cầu sử dụng nước của con người, dẫn đến sức ép và căng thẳng về nguồn nước, gây ra mâu thuẫn sử dụng nước giữa các vùng, các địa phương, các ngành, cũng như làm thay đổi chức năng tự nhiên của các nhánh sông.
• Luận điểm 2: Để quản lý, phân bổ hợp lý nguồn nước mặt cho lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn, cần xác định được lượng nước có thể phân bổ, nhu cầu sử dụng nước hiện tại và tương lai, thứ tự ưu tiên, tỷ lệ phân bổ phù hợp với quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội trong lưu vực sông, bảo vệ môi trường và tuân thủ Luật Tài nguyên nước hiện hành.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu của luận án hệ thống hóa các thành tựu và bài học từ các công trình quốc tế và trong nước về phân bổ tài nguyên nước.

Trên bình diện quốc tế, tác giả phân tích tiến trình lịch sử từ kỹ thuật tưới tiêu thiên niên kỷ thứ 3 trước Công nguyên dọc các dòng sông lớn (sông Nile ở Ai Cập, Tigris và Euphrates ở Babylon, Indus của nền văn minh Harappan, sông Hoàng Hà thời Thương - Chu) và dấu mốc pháp lý đầu tiên qua Bộ luật Hammurabi (1795 - 1750 TCN). Về pháp lý quốc tế, luận án dẫn chiếu Bộ Quy tắc Helsinki 1966 và Công ước Liên Hợp Quốc về Luật sử dụng nguồn nước quốc tế phi hàng hải năm 1997, đồng thời viện dẫn tranh chấp việc tích nước đập thủy điện Đại Phục Hưng trên thượng lưu sông Nile giữa Ethiopia, Ai Cập và Sudan.

Về kinh nghiệm phân bổ theo vùng và hiệp ước, luận án phân tích:

• Lưu vực sông Colorado (Mỹ - Mexico): Hiệp ước 1922 và các sửa đổi phân bổ 9,25 tỷ m³ nước trong 10 năm cho hạ lưu và xả tối thiểu 1,85 tỷ m³ qua biên giới Mexico. Điểm hạn chế được chỉ ra là thiếu cơ chế dòng chảy môi trường và thiếu sự linh hoạt điều chỉnh khi xảy ra hạn hán.
• Lưu vực sông Indus: Hiệp ước 1996 giữa Ấn Độ và Pakistan xác định tổng lượng nước phân bổ khoảng 144 tỷ m³, trong đó tỉnh Punjab nhận 55,5 tỷ m³, quy định dòng chảy môi trường 10 MAF nhưng còn thiếu tầm nhìn dài hạn cho tương lai.
• Lưu vực sông Incomati (Nam Phi, Mozambique, Swaziland): Mô hình thủy văn kết hợp kinh tế để tái phân bổ nước nhằm giải quyết bất bình đẳng, duy trì nghĩa vụ quốc tế và dòng chảy sinh thái.
• Lưu vực sông Murray-Darling (Úc): Tổ chức CSIRO chia lưu vực thành 18 tiểu vùng, ứng dụng mô hình MIKE BASIN, SEEWAT, GMS và 15 mô hình khí hậu; cắt giảm 20% lượng nước phân bổ và chính phủ chi 3,1 tỷ AUD mua lại quyền khai thác nước để trả về cho môi trường.
• Lưu vực sông Lerma - Chapala (Mexico): Ứng dụng mô hình LERMA gồm 6 module (mưa - dòng chảy, cân bằng hồ, nước ngầm, nhu cầu đô thị và cây trồng, chất lượng nước BOD và photpho, nguyên tắc phân bổ) trên 17 tiểu lưu vực, 9 hồ chứa chính và 20 tầng chứa nước.

Tại Việt Nam, các nghiên cứu phân bổ nước được phát triển trên cơ sở khung pháp lý gồm Nghị định số 120/2008/NĐ-CP và Luật Tài nguyên nước năm 2012. Tác giả điểm lại:

• Nghiên cứu mô hình GAMS tính toán phân bổ nước cho lưu vực sông Đồng Nai của Viện Quy hoạch Thủy lợi miền Nam; lưu vực sông Hồng của Tô Trung Nghĩa, Lê Mạnh Hùng, Claudia Ringler và Nguyễn Thị Dung.
• Các nghiên cứu khôi phục và phát triển nguồn nước lưu vực sông của Nguyễn Văn Thắng, Ngô Đình Tuấn, Nguyễn Mậu Văn.
• Nghiên cứu ứng dụng mô hình NAM kết hợp MIKE BASIN tính cân bằng nước lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn của Viện Quy hoạch Thủy lợi, Lê Thế Trung và cộng sự, Cục Quản lý Tài nguyên nước, Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước quốc gia, ADB, MONRE và EVN. Tác giả nhận định các nghiên cứu này chủ yếu tính toán cân bằng nước theo nhu cầu sử dụng mà chưa gắn chặt với khả năng thực tế của nguồn nước đến và chưa xác định rõ lượng nước có thể phân bổ.
• Nghiên cứu phân tích hệ thống phân bổ nước theo huyện trên lưu vực sông Ba của Vũ Thanh Tâm và nghiên cứu tiêu chí quy hoạch tài nguyên nước của Dương Văn Khánh.
• Nghiên cứu cơ chế và tỷ lệ chia sẻ nguồn nước trên lưu vực sông Đồng Nai bằng phần mềm Excel của Nguyễn Chí Công (ứng với tần suất 75% và 85%).
• Nghiên cứu giá trị kinh tế của nước trên lưu vực sông Vệ của Nguyễn Ngọc Hà (ứng dụng mô hình WEAP, WRAM và LINGO).
• Nghiên cứu cơ chế chia sẻ lợi ích, trách nhiệm hồ chứa thủy điện và đề xuất thành lập Ủy ban Lưu vực sông trên lưu vực Vu Gia - Thu Bồn của Trần Thị Diễn; nghiên cứu khả năng chịu tải và dòng chảy tối thiểu của Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường; hệ thống hỗ trợ giải quyết tranh chấp tài nguyên nước của Huỳnh Thị Lan Hương.

Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn giải quyết bao gồm 3 điểm:

1. Thiếu vắng cơ chế, chính sách rõ ràng cùng bộ tiêu chí cụ thể để chia sẻ nguồn nước hài hòa, giải quyết xung đột sử dụng nước giữa các ngành.
2. Thiếu quy trình kỹ thuật mang tính hệ thống trong việc xác định các bước phân bổ, xây dựng kịch bản, xác định tỷ lệ và thứ tự ưu tiên phân bổ nguồn nước mặt trong điều kiện hạn hán, thiếu nước.
3. Phương pháp phân bổ trước đây phần lớn mang tính mệnh lệnh hành chính, thiếu các phân tích kịch bản định lượng đa phương án ("nếu - thì") có tính đến khả năng thực tế của nguồn nước.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án kế thừa và chuẩn hóa các khái niệm nền tảng theo Luật Tài nguyên nước năm 2012 và Viện Quản lý Nước Quốc tế (IWMI):

• Nguồn nước: Các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể khai thác, sử dụng.
• Nước mặt: Nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo.
• Hệ thống tài nguyên nước: Hệ thống phức tạp gồm nguồn nước, công trình khai thác, nhu cầu sử dụng nước và các tương tác với môi trường.
• Phân bổ nguồn nước: Quá trình chia sẻ nguồn nước giữa các vùng và đối tượng sử dụng khác nhau nhằm xác định ai khai thác, lượng bao nhiêu, ở đâu, khi nào và cho mục đích gì. Quá trình này chịu sự điều chỉnh của 6 chức năng: Thể chế, Luật pháp, Kỹ thuật, Công trình, Kinh tế tài chính và Sự tham gia của người dùng.

Khung tính toán lượng nước mặt có thể phân bổ ($W_{pb}$) được xác lập theo công thức: $$W_{pb} = W_{sd} - W_{tt} - W_{ty}$$ Trong đó:

• $W_{sd}$: Lượng nước mặt có thể sử dụng được tại các điểm khống chế.
• $W_{tt}$: Lượng nước cần thiết để đảm bảo dòng chảy tối thiểu nhằm duy trì hệ sinh thái thủy sinh và các chức năng tự nhiên của dòng sông.
• $W_{ty}$: Lượng nước dành để bảo đảm các nhu cầu thiết yếu không thể cắt giảm (đặc biệt là nước sinh hoạt tối thiểu của dân cư).

Luận án vận dụng 4 phương pháp tiếp cận: Tiếp cận hệ thống (tương tác giữa nguồn nước - sử dụng nước - quản lý tài nguyên nước); Tiếp cận tổng hợp (phát triển bền vững 3 trụ cột kinh tế, xã hội, môi trường); Tiếp cận nhân quả (phân tích nguồn nước sinh ra từ mưa và biến đổi mặt đệm); Tiếp cận theo không gian và thời gian.

Phương pháp nghiên cứu cụ thể bao gồm:

• Phương pháp kế thừa tài liệu: Thu thập kết quả tính toán hiện trạng, nhu cầu nước nông nghiệp từ các nghiên cứu trước.
• Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa: Tiến hành khảo sát thực tế từ 15 - 30/7/2017 để cập nhật hiện trạng khai thác, tương tác với các đơn vị vận hành và cơ quan khí tượng thủy văn.
• Phương pháp phân vùng mưa: Ứng dụng phương pháp đa giác Thiessen để tính toán phân bố mưa trạm khống chế.
• Phương pháp mô hình toán: Luận án kết hợp hai công cụ mô hình:
  • Mô hình Mike-Nam: Mô phỏng quan hệ mưa - dòng chảy, tính toán lượng nước đến từ các tiểu lưu vực thượng nguồn và khu giữa, được hiệu chỉnh và kiểm định tại 2 trạm thủy văn chính là Nông Sơn và Thành Mỹ.
  • Mô hình WEAP (Water Evaluation And Planning system): Mô phỏng hệ thống quản lý, tích hợp cân bằng nước, phân bổ dòng chảy theo kịch bản, thứ tự ưu tiên và tỷ lệ phân bổ cho các đối tượng dùng nước.

Nguồn tư liệu sử dụng gồm chuỗi quan trắc khí tượng thủy văn giai đoạn 1977 - 2016 từ Trung tâm Thông tin dữ liệu Khí tượng Thủy văn; cơ sở dữ liệu GIS mạng lưới sông và địa hình tỷ lệ 1/50.000 từ Cục Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam; Niên giám thống kê năm 2016 và báo cáo Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội đến các năm 2015, 2020, 2030 của tỉnh Quảng Nam và thành phố Đà Nẵng; cùng cơ sở dữ liệu từ Đề tài cấp Bộ mã số TNMT.08.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu phân bổ nguồn nước và đặc điểm lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn

Chương 1 làm rõ cơ sở lý luận về phân bổ nguồn nước, đồng thời phân tích chi tiết các đặc trưng tự nhiên, kinh tế - xã hội và hiện trạng khai thác tài nguyên nước mặt trên lưu vực Vu Gia - Thu Bồn:

1. Về mạng lưới sông và hình thái: Lưu vực có diện tích 10.350 km², địa hình nghiêng từ Tây sang Đông với 4 dạng địa hình (vùng núi, gò đồi, đồng bằng và cồn cát ven biển). Mạng lưới sông gồm hai trục chính là sông Vu Gia (dài 204 km, diện tích lưu vực đến Ái Nghĩa là 5.180 km²) và sông Thu Bồn (dài 205 km, diện tích lưu vực đến Giao Thủy là 3.825 km²). Dòng chảy giữa hai hệ thống được trao đổi qua sông nối Quảng Huế (dẫn nước từ Vu Gia sang Thu Bồn) và sông Vĩnh Điện (cách 16 km, dẫn nước từ Thu Bồn trả lại Vu Gia).

Tên sông	Đổ vào	Chiều dài lưu vực (km)	Diện tích lưu vực (km²)	Độ cao trung bình (m)	Độ dốc lưu vực (%)	Mật độ lưới sông (km/km²)
Thu Bồn	Cửa Đại	148	10.350	552	25,5	0,47
Đắc Mi (Vu Gia)	Sông Bung	129	1.900	1.000	23,4	0,32
Boung (Bung)	Vu Gia	74	2.530	816	37,0	0,31
A Vương	Bung	39	898	817	40,0	0,37
Kôn	Vu Gia	34	627	527	31,0	0,66
Sông Tranh	Thu Bồn	196	644	811	13,8	0,17
Khang	Thu Bồn	50	609	210	20,4	1,10
Tuý Loan	Vu Gia	25	309	271	15,0	0,57
Ly Ly	Thu Bồn	31	275	204	5,7	0,26

2. Về tài nguyên nước và chế độ dòng chảy: Tổng lượng dòng chảy năm trung bình thời kỳ 1977 - 2016 đạt khoảng 24 tỷ m³ (chiếm 2,6% tổng lượng dòng chảy cả nước và 6,8% lượng dòng chảy nội địa). Dòng chảy phân bố rất bất đối xứng: mùa lũ kéo dài 3 tháng (tháng X - XII) chiếm tới 63% tổng lượng dòng chảy năm (lớn nhất vào tháng XI); mùa cạn kéo dài 8 tháng (tháng I - VIII) chỉ chiếm 32 - 44% dòng chảy năm. Tháng kiệt nhất là tháng IV (chỉ chiếm 2 - 3% lượng năm); dòng chảy kiệt nhất cũng có năm rơi vào tháng IX (như năm 1988 tại Thành Mỹ lưu lượng xuống 11,5 m³/s). Hệ số biến thiên dòng chảy năm $C_v$ dao động 0,15 - 0,25.

3. Thủy triều và xâm nhập mặn: Cửa sông Hàn có chế độ nhật triều trung bình 2,9 ngày/tháng, biên độ triều cực đại 1,4 m; Cửa Đại có nhật triều trung bình 12,2 ngày/tháng. Trong mùa khô, triều truyền sâu vào sông Thu Bồn gần 35 km. Trên sông Vĩnh Điện, ranh mặn 1‰ xâm nhập sâu từ 15 đến 25 km tính từ cửa Hàn. Trên sông Thu Bồn, mặn xâm nhập qua cầu Câu Lâu (cách biển 16 km), tại sông Bà Rén ranh mặn tới cầu Bà Rén (cách biển 15,4 km) với độ mặn 0,3 - 3‰.

4. Hiện trạng kinh tế - xã hội và nhu cầu nước: Dân số toàn lưu vực năm 2016 là 1.518.000 người, mật độ trung bình 207 người/km² (tập trung cao tại nội thành Đà Nẵng: 3.458 người/km², Hội An: 1.491 người/km²). Toàn lưu vực có 878 công trình thủy lợi (106 hồ chứa, 560 đập dâng, 208 trạm bơm, 4 hệ thống kênh), phục vụ tưới thực tế cho 61.049,5 ha canh tác. Về công nghiệp, Quảng Nam có 5 khu công nghiệp và 7 cụm công nghiệp; Đà Nẵng có 6 khu công nghiệp lớn và 6 cụm công nghiệp nhỏ với tỷ lệ lấp đầy trên 70%.

5. Xung đột tích - xả nước: Việc xây dựng hàng loạt thủy điện lớn ở thượng nguồn (A Vương, Sông Bung 4, Đăk Mi 4, Sông Tranh 2) làm thay đổi chế độ dòng chảy tự nhiên. Sự chuyển dòng của thủy điện Đăk Mi 4 làm suy giảm nghiêm trọng lưu lượng bổ cập về hạ lưu sông Vu Gia trong mùa cạn, gây thiếu nước sinh hoạt cho nhà máy nước Cầu Đỏ (Đà Nẵng) và suy giảm nguồn nước phục vụ nông nghiệp tại các huyện Đại Lộc, Điện Bàn.

Chương 2: Cơ sở pháp lý và khoa học về phân bổ nguồn nước mặt ở lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn

Chương 2 thiết lập khung thể chế, nguyên tắc và công cụ tính toán phân bổ:

• Cơ sở pháp lý: Dựa trên Luật Tài nguyên nước năm 2012, Chiến lược quốc gia về tài nguyên nước đến năm 2020 và Thông tư số 04/2020/TT-BTNMT quy định kỹ thuật quy hoạch tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông.
• Nguyên tắc phân bổ: Bảo đảm an ninh nguồn nước; ưu tiên cấp nước cho sinh hoạt và duy trì dòng chảy tối thiểu môi trường; phân bổ công bằng, hợp lý dựa trên chức năng nguồn nước và quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội; kết hợp hài hòa lợi ích giữa thượng lưu và hạ lưu, giữa địa phương dùng nước (Quảng Nam và Đà Nẵng).
• Xác lập quy trình tính toán: Phân định lượng nước có thể phân bổ ($W_{pb}$) qua việc loại trừ dòng chảy tối thiểu ($W_{tt}$) và nhu cầu thiết yếu ($W_{ty}$) khỏi tổng lượng nước có thể sử dụng ($W_{sd}$).
• Ứng dụng mô hình toán: Thiết lập sơ đồ kết nối mô hình thủy văn Mike-Nam để mô phỏng dòng chảy từ mưa cho các tiểu lưu vực chưa có số liệu quan trắc, cung cấp biên đầu vào cho mô hình cân bằng hệ thống WEAP nhằm mô phỏng các phương án vận hành hồ chứa và điều tiết lưu lượng theo thứ tự ưu tiên.

Chương 3: Phân bổ nguồn nước mặt và đề xuất giải pháp chia sẻ lợi ích, trách nhiệm trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn

Chương 3 trình bày các kết quả tính toán định lượng và giải pháp thực thi:

• Phân vùng và xác định điểm phân bổ: Lưu vực được phân chia thành các tiểu vùng tính toán và xác định các điểm phân bổ chính tại các trạm thủy văn, nút nhập lưu và vị trí khống chế nguồn nước.
• Nhu cầu dùng nước: Tính toán nhu cầu nước chi tiết cho năm hiện trạng 2014 và dự báo cho năm 2030 theo 4 khối ngành chính: sinh hoạt, nông nghiệp (trồng trọt, chăn nuôi), nuôi trồng thủy sản và sản xuất công nghiệp.
• Thứ tự ưu tiên cấp nước:
  1. Nước cho sinh hoạt dân sinh;
  2. Dòng chảy tối thiểu bảo vệ môi trường, sinh thái thủy sinh;
  3. Sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản;
  4. Sản xuất công nghiệp;
  5. Thủy điện và các mục đích khác.
• Kịch bản và phương án phân bổ: Xây dựng 2 kịch bản phân bổ (Kịch bản hiện trạng năm 2014 và Kịch bản quy hoạch năm 2030) ứng với các tần suất dòng chảy kiệt $P = 85%$ và $P = 95%$. Mô hình WEAP tính toán các phương án cắt giảm và phân bổ theo tỷ lệ cho từng tiểu vùng và từng đối tượng dùng nước khi xảy ra thiếu nước.
• Tiêu chí lựa chọn phương án: Xây dựng ma trận tiêu chí đánh giá đa mục tiêu bao gồm mức độ đáp ứng nhu cầu nước sinh hoạt (100%), giảm thiểu tối đa lượng nước thiếu cho nông nghiệp, bảo đảm dòng chảy tối thiểu sau đập và hiệu quả kinh tế - xã hội tổng hợp.
• Cơ chế và giải pháp chia sẻ: Luận án kiến nghị thành lập Ủy ban Lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn để điều phối liên tỉnh; xây dựng quy chế chia sẻ dữ liệu vận hành hồ chứa theo thời gian thực; áp dụng cơ chế bồi hoàn kinh tế và chia sẻ chi phí vận hành điều tiết giữa các nhà máy thủy điện thượng nguồn và các đối tượng hưởng lợi hạ du; nâng cấp các công trình ngăn mặn giữ ngọt tại hạ lưu (như đập dâng An Trạch).

Kết quả và những đóng góp mới

Các đóng góp mới của luận án được khẳng định cụ thể:

1. Về mặt lý luận và khoa học:

• Luận án đã hệ thống hóa và làm rõ cơ chế, phương pháp cùng trình tự các bước phân bổ nguồn nước mặt cho một lưu vực sông có cấu trúc thủy văn phức tạp và mạng lưới sông nối chuyển dòng hai chiều.
• Thiết lập phương pháp xác định lượng nước mặt có thể phân bổ ($W_{pb}$) dựa trên việc tích hợp mô hình dòng chảy Mike-Nam và mô hình cân bằng hệ thống WEAP, cho phép phân tích định lượng các kịch bản thiếu hụt nguồn nước theo tần suất kiệt ($P = 85%$, $P = 95%$).

2. Về mặt thực tiễn:

• Phân tích và định lượng hóa tính đặc thù tài nguyên nước mặt lưu vực Vu Gia - Thu Bồn, đặc biệt là sự mất cân đối dòng chảy giữa mùa lũ và mùa cạn, cùng tác động chuyển dòng của các công trình thủy điện thượng nguồn đối với tình trạng cạn kiệt và xâm nhập mặn hạ du.
• Cung cấp bộ số liệu tính toán chi tiết về lượng nước có thể phân bổ, nhu cầu dùng nước hiện trạng (2014) và tương lai (2030), cùng bảng ma trận tỷ lệ phân bổ cụ thể cho từng đối tượng dùng nước khi xảy ra hạn hán.
• Đề xuất khung cơ chế chia sẻ lợi ích, trách nhiệm và giải pháp thể chế thông qua cơ chế phối hợp liên tỉnh Quảng Nam - Đà Nẵng, làm căn cứ hỗ trợ ra quyết định vận hành liên hồ chứa và lập quy hoạch tổng hợp tài nguyên nước mặt lưu vực.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Văn bản luận án cho thấy một số hạn chế gắn liền với phạm vi và điều kiện dữ liệu nghiên cứu:

• Chuỗi dữ liệu dòng chảy thực đo tại một số tiểu lưu vực miền núi còn hạn chế về mật độ và thời gian quan trắc, đòi hỏi phải dựa nhiều vào kết quả mô phỏng từ mô hình Mike-Nam.
• Nghiên cứu tập trung giải quyết bài toán phân bổ nguồn nước mặt, chưa xét đến mức độ tương tác và trao đổi động lực chi tiết giữa nước mặt và các tầng chứa nước dưới đất trong toàn lưu vực.
• Các phân tích kinh tế sử dụng nước mới dừng ở mức định tính và bán định lượng trong khuôn khổ lựa chọn kịch bản kỹ thuật, chưa lượng hóa toàn diện giá trị kinh tế cận biên của từng mét khối nước cho từng ngành sản xuất khi bị cắt giảm.

Hướng nghiên cứu tiếp theo cần tập trung:

• Mở rộng mô hình phân bổ tích hợp đồng thời cả nguồn nước mặt và tài nguyên nước dưới đất (mô hình liên hợp).
• Bổ sung các công cụ kinh tế lượng tối ưu hóa giá trị tài nguyên nước nhằm hỗ trợ cơ chế định giá nước và đền bù thiệt hại chi tiết hơn giữa thủy điện và nông nghiệp hạ du.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu chuyên khảo có giá trị ứng dụng rõ ràng đối với nhiều nhóm đối tượng:

• Cơ quan quản lý nhà nước: Bộ Tài nguyên và Môi trường, Cục Quản lý Tài nguyên nước, Ủy ban nhân dân tỉnh Quảng Nam và Ủy ban nhân dân thành phố Đà Nẵng có thể sử dụng kết quả tính toán và khung thứ tự ưu tiên của luận án để phục vụ công tác thẩm định, phê duyệt quy hoạch tài nguyên nước lưu vực và điều chỉnh Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn.
• Cơ quan tư vấn, quy hoạch: Các viện nghiên cứu, trung tâm điều tra quy hoạch tài nguyên nước có thể tham khảo phương pháp luận tích hợp mô hình Mike-Nam và WEAP cùng quy trình xác định lượng nước có thể phân bổ ($W_{pb}$) để áp dụng cho các lưu vực sông khác có điều kiện địa hình và mâu thuẫn sử dụng nước tương tự ở miền Trung.
• Giảng viên và học viên sau đại học: Tài liệu hữu ích cho nghiên cứu sinh, học viên cao học ngành Thủy văn học, Quản lý tài nguyên nước và Biến đổi khí hậu trong việc nghiên cứu mô hình cân bằng nước, phân tích dòng chảy kiệt và quản lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông.

Câu hỏi thường gặp

1. Lượng nước có thể phân bổ ($W_{pb}$) trong luận án được xác định như thế nào? Trả lời: Theo khung phương pháp luận của luận án, lượng nước có thể phân bổ được tính bằng lượng nước mặt có thể sử dụng ($W_{sd}$) trừ đi lượng nước bảo đảm dòng chảy tối thiểu ($W_{tt}$) và lượng nước dành cho các nhu cầu thiết yếu ($W_{ty}$): $$W_{pb} = W_{sd} - W_{tt} - W_{ty}$$

2. Thứ tự ưu tiên phân bổ nguồn nước mặt trên lưu vực Vu Gia - Thu Bồn được xác lập ra sao khi xảy ra hạn hán? Trả lời: Thứ tự ưu tiên được xác định theo 5 cấp độ:

1. Nước cho sinh hoạt dân sinh (bảo đảm 100% không cắt giảm);
2. Nước duy trì dòng chảy tối thiểu bảo vệ môi trường và hệ sinh thái;
3. Nước cho nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản;
4. Nước cho sản xuất công nghiệp;
5. Nước cho thủy điện và các mục đích sử dụng khác.

3. Mô hình toán nào được lựa chọn để thực hiện bài toán phân bổ nguồn nước trong luận án? Trả lời: Luận án kết hợp mô hình thủy văn Mike-Nam (mô phỏng mưa - dòng chảy từ các tiểu lưu vực, được hiệu chỉnh và kiểm định tại trạm Nông Sơn và Thành Mỹ) và mô hình hệ thống WEAP (mô phỏng mạng lưới cân bằng nước, nhu cầu các ngành, thứ tự ưu tiên và tỷ lệ phân bổ theo kịch bản tần suất 85% và 95%).

4. Nguyên nhân chính gây nên mâu thuẫn sử dụng nước mặt vào mùa khô trên lưu vực Vu Gia - Thu Bồn là gì? Trả lời: Do dòng chảy mùa kiệt chỉ chiếm 32 - 44% lượng nước cả năm (tháng kiệt nhất chỉ chiếm 2 - 3%), trong khi các nhà máy thủy điện thượng nguồn (đặc biệt là thủy điện Đăk Mi 4 chuyển dòng sang sông Thu Bồn) tích nước và làm biến đổi dòng chảy tự nhiên đổ về hạ lưu Vu Gia, kết hợp hiện tượng xâm nhập mặn sâu tại cửa sông gây thiếu nước ngọt cho trạm bơm Cầu Đỏ cấp cho thành phố Đà Nẵng và các vùng nông nghiệp thuộc tỉnh Quảng Nam.

5. Thời gian và tần suất nào được sử dụng trong các kịch bản tính toán phân bổ của luận án? Trả lời: Luận án tính toán cho 2 mốc thời gian: Hiện trạng năm 2014 và Quy hoạch tương lai năm 2030; ứng với hai tần suất dòng chảy kiệt thiết kế là $P = 85%$ (năm hạn vừa) và $P = 95%$ (năm hạn nặng).

Kết luận

Luận án tiến sĩ "Nghiên cứu phân bổ hợp lý nguồn nước mặt cho lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn" của tác giả Thân Văn Đón đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu xác lập cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc phân bổ nguồn nước mặt trên một lưu vực sông trọng điểm, phức tạp ở miền Trung. Bằng cách kết hợp phương pháp luận quản lý tổng hợp tài nguyên nước với các công cụ mô hình toán Mike-Nam và WEAP, công trình đã định lượng hóa dòng chảy đến, lượng nước có thể phân bổ và nhu cầu dùng nước hiện trạng (2014) lẫn tương lai (2030) ứng với các kịch bản kiệt $P=85%$ và $P=95%$. Luận án đưa ra được ma trận thứ tự ưu tiên, tỷ lệ phân chia nguồn nước và đề xuất cơ chế phối hợp chia sẻ lợi ích, trách nhiệm liên tỉnh giữa Quảng Nam và Đà Nẵng, cung cấp cơ sở kỹ thuật hỗ trợ cho công tác quy hoạch tài nguyên nước và quản lý vận hành liên hồ chứa bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU PHÂN BỔ NGUỒN NƯỚC VÀ ĐẶC ĐIỂM LƯU VỰC SÔNG VU GIA - THU BỒN 1. Khái niệm và vai trò của phân bổ nguồn nước 1. Khái niệm Nguồn nước: theo Luật Tài nguyên nước năm 2012, “Nguồn nước là các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể khai thác, sử dụng bao gồm sông, suối, kênh, rạch, hồ, ao, đầm, phá, biển, các tầng chứa nước dưới đất; mưa, băng, tuyết và các dạng tích tụ nước khác”. Nước mặt: là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo.

Hệ thống tài nguyên nước: là một hệ thống phức tạp, bao gồm nguồn nước, các công trình khai thác tài nguyên nước, các yêu cầu về nước cùng với mối quan hệ tương tác giữa chúng và sự tác động của môi trường lên nó [11]. Lượng nước có thể phân bổ: là lượng nước có thể sử dụng trừ đi lượng nước dành cho các ưu tiên sử dụng, lượng nước quy định trong các thỏa thuận liên vùng, liên quốc gia và lượng nước dành cho đảm bảo yêu cầu dòng chảy tối thiểu [70]. Phân bổ nguồn nước: là quá trình chia sẻ nguồn nước giữa các vùng và các đối tượng sử dụng nước khác nhau. Nói một cách đơn giản, đó là cơ chế xác định ai có thể khai thác, khai thác bao nhiêu, khai thác ở đâu, khi nào và cho mục đích gì [80].

Theo IWMI (International Water Management Institute): “Phân bổ nguồn nước (water allocation) hiểu theo nghĩa đơn giản là sự chia sẻ nguồn nước giữa các ngành dùng nước với nhau trên lưu vực sông để đảm bảo lợi ích của tất cả người dùng”. Phân bổ nguồn nước cũng bao gồm cả sự chia sẻ nguồn nước giữa các lưu vực sông lân cận với nhau, nhất là giữa lưu vực sông có nhiều nước với lưu vực sông có ít nước nhằm đảm bảo lợi ích cao nhất cho phát triển kinh tế của toàn vùng. Phân bổ hợp lý nguồn luan an 8 nước sử dụng là một yêu cầu quan trọng cần phải thực hiện trong quản lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông hiện nay, trong đó cần xác định các nguyên tắc phân bổ nguồn nước, cách thức tổ chức quản lý và giải quyết các mâu thuẫn trong sử dụng nước [73]. Vai trò của phân bổ nguồn nước Trong bối cảnh hiện nay, tài nguyên nước là tài nguyên có vai trò đặc biệt quan trọng với tất cả các lĩnh vực, các đối tượng sử dụng cho các mục đích khác nhau.

Phân bổ nguồn nước là công cụ đặc biệt quan trọng cho việc xây dựng văn bản quy phạm pháp luật, ra quyết định, định hướng phát triển kinh tế - xã hội và thúc đẩy phát triển bền vững [71]. Do vậy, phân bổ nguồn nước hài hòa, hợp lý và hiệu quả giữa các đối tượng sử dụng nước sẽ đảm bảo cho sự phát triển kinh tế - xã hội, bảo vệ môi trường và giảm áp lực đối với các cơ quan nhà nước về tài nguyên nước. Lợi ích tiềm năng của phân bổ nguồn nước được thể hiện thông qua: (i) Tăng cường lợi ích kinh tế lâu dài từ việc sử dụng nước; (ii) Cải thiện về mặt xã hội; (iii) Cải thiện tính bền vững về môi trường; (iv) Giảm áp lực đối với chính phủ và cơ quan quản lý nhà nước về TNN. Trên lưu vực sông, nếu nguồn nước được phân chia rõ ràng, hợp lý cho tất cả các yêu cầu sử dụng thì sẽ giảm bớt các xung đột trong sử dụng nước và quyền sử dụng nước chính đáng của người dùng mới được bảo vệ, nhất là quyền dùng nước của các cộng đồng dân cư nhỏ và người dân sống ven sông, những con người thường ít có cơ hội và tiếng nói trong việc đòi hỏi quyền dùng nước của mình khi bị xâm phạm [48], [57], [60].

Trong thực tế, vấn đề phân bổ nguồn nước chưa thực sự cần thiết đối với những lưu vực sông có lượng nước sử dụng còn ít so với tiềm năng nguồn nước. Tuy nhiên, phân bổ nguồn nước lại đặc biệt quan trọng đối với những luan an 9 sông có nguồn nước bị hạn chế so với yêu cầu sử dụng của các ngành trong những thời gian hạn hán, thiếu nước. Phân bổ nguồn nước hợp lý sẽ góp phần giảm sự mất cân đối giữa cung và cầu, mang lại lợi ích cho tất cả mọi người dùng nước và sự bền vững của môi trường [68]. Giải quyết vấn đề phân bổ nguồn nước không chỉ bao gồm việc nghiên cứu để đưa ra các nguyên tắc phân bổ lượng nước cho các ngành dùng nước, như mỗi ngành có thể sử dụng bao nhiêu phần trăm lượng nước của sông trong những điều kiện ràng buộc của nguồn nước đến, mà còn phải giải quyết các khía cạnh liên quan như thể chế, luật pháp, kỹ thuật, kinh tế tài chính, công trình, sự tham gia của người dùng.trong việc sử dụng nước [61].

Phân bổ nguồn nước được nhìn nhận là một thành phần trong quản lý tổng hợp tài nguyên nước ở một lưu vực sông, nên chịu sự chi phối của các chức năng sau: - Thể chế: xác định và quy định rõ trách nhiệm của các cơ quan nhà nước, tư nhân trên lưu vực sông về phân bổ nguồn nước trong sông và nhất là khi nguồn nước đến bị hạn chế. - Luật pháp: quy định rõ quyền dùng nước trong các văn bản quy phạm pháp luật và khuôn khổ pháp lý trong việc quy hoạch, quản lý việc phân bổ, chia sẻ nguồn nước trên lưu vực sông. - Kỹ thuật: tính toán và đánh giá nguồn nước, mô hình hoá đặc tính và quá trình sử dụng nước, phân bổ nguồn nước, kỹ thuật vận hành, giám sát chất lượng nước. - Công trình: thiết kế, quy trình vận hành các công trình cung cấp và điều tiết nước, dẫn nước tới các hộ dùng nước hoặc chuyển nước sang lưu vực lân cận.

- Kinh tế tài chính: tính toán các chi phí và lợi ích trong sử dụng nước, xác định giá nước hợp lý trên cơ sở coi nước là hàng hoá có giá trị kinh tế để đánh giá hiệu quả kinh tế cho các phương án phân chia nước. luan an 10 - Sự tham gia của người dùng: cần có cơ chế phù hợp cho sự tham gia của tất cả người dùng nước trong việc phân bổ nguồn nước. Phân bổ hợp lý nguồn nước cho các ngành dùng nước cũng là giải pháp giúp cho thực hiện quyền dùng nước, đem lại sự công bằng cho xã hội, hiệu quả kinh tế cho những người dùng và sự bền vững về môi trường [72], [80]. Tổng quan các nghiên cứu có liên quan đến phân bổ nguồn nước 1.

Trên thế giới 1. Nguồn gốc phân bổ nguồn nước Nguồn gốc của phân bổ nguồn nước được bắt đầu từ sự ra đời của kỹ thuật tưới tiêu trong Thiên niên kỷ thứ 3 trước Công nguyên. Kỹ thuật tưới tiêu đã thúc đẩy sự phát triển của nền nông nghiệp cố định dài hạn. Năng suất tăng từ các cánh đồng phù sa bồi đắp được tưới tiêu đã tạo nên hiện tượng dư thừa lương thực và giải phóng một bộ phận nông dân để họ có thể tự do theo đuổi các sinh kế khác [79].

Thực tế lịch sử cho thấy, những nền văn minh sớm nhất của loài người thường phát triển dọc theo các hệ thống sông rộng lớn, ở những vùng đất đai màu mỡ trên thế giới. Phân bổ nguồn nước còn bổ sung độ màu mỡ cho đất nhờ ngập lụt, không những cho phép mà còn duy trì củng cố những nền văn minh này đến hàng nghìn năm. Tiêu biểu như nền văn minh cổ đại của Ai Cập (dọc sông Nile), Babylon (trên sông Tigris và Euphrates), Harappan (trên sông Indus) và triều đại Thương, Chu của Trung Hoa (trên sông Hoàng Hà). Cũng vì vậy mà đã có được những phương pháp phân bổ nguồn nước sớm nhất trong lịch sử thông qua các hệ thống thủy lợi [48], [54], [59], [83].

Các nền văn minh này tiếp tục phát triển dọc các hệ thống sông lớn ở thời điểm khi lượng nước vượt xa nhu cầu. Do đó, cách phân bổ nguồn nước thời kỳ xa xưa tập trung vào việc phân bổ nước giữa các hộ nông dân dọc các hệ thống thủy lợi. Thời kỳ Babylon cổ đại, vua Hammurabi (1795-1750 bc) đã lập đạo luật Hammurabi là tập hợp của các đạo luật với chủ đề khác nhau, luan an 11 trong đó có luật phân bổ nguồn nước. Tại Babylon, hệ thống thủy lợi ở châu thổ khô cằn Tigris và Euphrates dựa vào nguồn nước từ tuyết tan mùa đông.

Hệ thống tưới tiêu mùa hè hoạt động được nhờ một hệ thống các đập chứa nước nhỏ và kênh mương thủy lợi. Bộ luật Hammurabi thiết lập một loạt các đạo luật đảm bảo sự công bằng trong sử dụng nguồn nước từ nguồn lưu trữ cũng như kiểm soát tình hình sử dụng quá mức cho phép [80], [82]. Phân bổ nguồn nước và pháp luật Phân bổ nguồn nước được pháp luật quy định trong một quốc gia hay liên quốc gia. Đối với các nước có chủ quyền, thường được thực hiện trong khuôn khổ văn bản quy phạm pháp luật của Nhà nước.

Trung Quốc, Nam Phi và Úc cũng như nhiều nước khác đã thiết lập quyền của nhà nước trong quản lý tài nguyên nước và cung cấp căn cứ cũng như yêu cầu đối với các cơ quan chính phủ phát triển và thực hiện các quy hoạch phân bổ nguồn nước. Thay vì các phương pháp tiếp cận đặc biệt trong giải quyết các tranh chấp về nước, quy hoạch phân bổ nguồn nước hiện nay thường tuân theo các nguyên tắc và quy trình đánh giá nguồn nước hiện có để chia sẻ, phân bổ giữa các vùng và các đối tượng sử dụng [50], [55], [68], [78]. Trên phạm vi quốc tế, luật pháp cũng là vấn đề tác động lên các cuộc thương thuyết, thực hiện các thỏa thuận phân bổ nước đối với các dòng sông xuyên biên giới, như Ấn Độ và Pakistan đối với sông Indus, Mexico và Mỹ đối với sông Colorado và Bravo. Nhiều nỗ lực được thực hiện để thúc đẩy các thỏa thuận xuyên biên giới, trong đó có Bộ Quy tắc Helsinki 1966 về việc sử dụng nước trên các con sông Quốc tế và Hội nghị về Luật sử dụng nguồn nước quốc tế phi Hàng hải năm 1997.

Cùng với những văn bản khác, các điều khoản liên quan đến sử dụng “hợp lý và công bằng” các dòng sông xuyên quốc gia, chính là các nguyên tắc phân bổ nguồn nước [51], [52], [62], [65], [67], [69]. Sông Nile chảy qua 11 quốc gia, gồm Tanzania, Uganda, Rwanda, Burundi, Cộng hòa Dân chủ Congo, Kenya, Ethiopia, Eritrea, Nam Sudan, luan an 12 Cộng hòa Sudan và Ai Cập. Với lượng nước khoảng 300 triệu m³/ngày, sông Nile là nguồn sống của hơn 300 triệu người và là nguồn cung cấp nước chính cho Ethiopia, Ai Cập và Sudan.