Tổng quan luận án

Công trình Nghiên cứu quản lý bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Ba trong bối cảnh biến đổi khí hậu được tác giả Lê Đức Thường thực hiện và bảo vệ năm 2015 tại Trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, thuộc chuyên ngành Quy hoạch và Quản lý Tài nguyên nước (mã số 62623001). Luận án được hoàn thành dưới sự hướng dẫn khoa học của tập thể cán bộ hướng dẫn gồm PGS.TS Nguyễn Thống, GS.TS Trần Thục và TS Châu Nguyễn Xuân Quang.

Về tính cấp thiết, tài nguyên nước giữ vai trò then chốt trong phát triển kinh tế - xã hội nhưng đang chịu sức ép nghiêm trọng từ tốc độ đô thị hóa, gia tăng dân số và các hoạt động sản xuất. Tình trạng mất cân bằng giữa cung và cầu diễn ra thường xuyên, nguy cơ khan hiếm nước, suy thoái và ô nhiễm nguồn nước ngày càng trầm trọng hơn dưới tác động của biến đổi khí hậu. Lưu vực sông Ba là lưu vực sông lớn nhất khu vực duyên hải miền Trung, có ý nghĩa chiến lược đối với ba tỉnh Gia Lai, Đắk Lắk và Phú Yên. Tuy nhiên, toàn lưu vực chưa có quy hoạch khai thác, sử dụng tài nguyên nước tổng thể đưa ra được cơ chế điều phối và chính sách quản lý bền vững. Thực trạng này dẫn đến các mâu thuẫn gia tăng giữa các ngành dùng nước (thủy điện, nông nghiệp, sinh hoạt), giữa các địa phương thượng lưu và hạ lưu.

Khoảng trống nghiên cứu được luận án chỉ ra là sự thiếu hụt một cơ sở khoa học đồng bộ về quản lý tổng hợp tài nguyên nước có lồng ghép trực tiếp các yếu tố biến đổi khí hậu, nước biển dâng và đánh giá khả năng tổn thương của nguồn nước lưu vực sông Ba.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định rõ:

  1. Xác định được cơ sở khoa học cho việc quản lý bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Ba trong bối cảnh biến đổi khí hậu;
  2. Đề xuất được các giải pháp quản lý bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Ba trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Trữ lượng tài nguyên nước trên lưu vực bao gồm nước mặt, nước mưa và nước dưới đất. Trong đó, trọng tâm tính toán tập trung vào nguồn nước mặt và nước mưa; đối với nước dưới đất, do hạn chế về chuỗi số liệu quan trắc nên luận án dừng ở mức đánh giá tiềm năng và khả năng khai thác.
  • Phạm vi không gian: Toàn bộ lưu vực sông Ba với diện tích tự nhiên 13.417 km² (tính cả nhánh sông Bàn Thạch là 14.135 km²), thuộc địa giới hành chính của ba tỉnh Gia Lai, Đắk Lắk và Phú Yên.
  • Phạm vi thời gian: Thu thập và sử dụng chuỗi số liệu quan trắc khí tượng thủy văn lịch sử đến năm 2011 (thời kỳ chuẩn tính toán 1980–1999); tính toán cân bằng nước cho phương án hiện trạng và phương án quy hoạch phát triển đến năm 2020.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án điểm lại quá trình phát triển của lý luận Quản lý tổng hợp tài nguyên nước (QLTHTNN) trên thế giới từ Chương trình nghị sự 21 (Agenda 21) và 4 nguyên tắc Dublin (1992), cùng định nghĩa chuẩn hóa của Tổ chức cộng tác vì nước toàn cầu (GWP, 2000). Về mặt thực tiễn, tác giả tổng kết các mô hình quản lý lưu vực sông quốc tế:

  • Morocco: Luật Nước năm 1995 thiết lập 9 cơ quan lưu vực sông (RBAs), điển hình là Cơ quan lưu vực Soussa-Massa hoạt động theo nguyên tắc có sự tham gia của hiệp hội người dùng nước.
  • Pháp: Luật Nước năm 1964 và sửa đổi năm 1992 thành lập 6 Cục lưu vực sông, vận hành dựa trên công cụ kinh tế (thu phí tài nguyên nước và phí ô nhiễm, trong đó 10% kinh phí dành cho bộ máy quản lý và nghiên cứu, 90% tái đầu tư kiểm soát ô nhiễm).
  • Mexico: Hội đồng lưu vực Lerma – Chapala (thành lập năm 1993) hoạt động theo cơ chế đồng thuận giữa chính quyền liên bang, tiểu bang và đại diện các hộ dùng nước.
  • Lưu vực sông Pungwe (Mozambique - Zimbabwe): Chiến lược quản lý ba giai đoạn từ năm 2002 tích hợp trực tiếp khả năng thích ứng biến đổi khí hậu.
  • Lưu vực Murray – Darling (Úc): Cơ cấu quản lý kết hợp giữa Hội đồng Bộ trưởng và Ủy ban Quản lý tài nguyên nước gồm 28 thành viên đại diện đa ngành và cộng đồng.

Tại Việt Nam, khung thể chế được hình thành qua Luật Tài nguyên nước năm 1998, Luật Tài nguyên nước sửa đổi năm 2012, Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014, cùng các văn bản dưới luật như Nghị định 120/2008/NĐ-CP về quản lý lưu vực sông và Nghị định 112/2008/NĐ-CP về quản lý hồ chứa. Cả nước đã thành lập 4 Ban Quản lý quy hoạch lưu vực sông (Hồng – Thái Bình, Đồng Nai, Cửu Long, Vu Gia – Thu Bồn), 3 Ủy ban Bảo vệ môi trường lưu vực sông (sông Cầu, Nhuệ – Đáy, Đồng Nai) và 2 Hội đồng lưu vực sông (Srêpôk, Cả). Tác giả nhận định các mô hình này còn bộc lộ nhiều hạn chế do quản lý chồng chéo, thiếu quy hoạch thống nhất và nguồn nước nội địa bình quân đầu người chỉ đạt khoảng 3.600 m³/năm (dưới ngưỡng 4.000 m³/năm của Hội Tài nguyên nước quốc tế IWRA).

Đối với lưu vực sông Ba, các công trình tiêu biểu được tác giả tổng hợp gồm:

  • Đề tài của Nguyễn Văn Cư (nghiên cứu giải pháp tổng thể sử dụng tài nguyên và bảo vệ môi trường lưu vực sông Ba và sông Côn);
  • Đề tài của Ngô Đình Tuấn (đánh giá tổng hợp tài nguyên nước và quy hoạch thủy lợi – thủy điện sông Côn – sông Ba giai đoạn 2010–2020);
  • Đề tài của Nguyễn Văn Thắng (xác định ngưỡng khai thác sử dụng và dòng chảy môi trường sông Ba và Trà Khúc);
  • Đề tài của Huỳnh Thị Lan Hương (xây dựng hệ thống hỗ trợ kỹ thuật giải quyết tranh chấp tài nguyên nước lưu vực sông Ba);
  • Nghiên cứu của Vũ Thành Tâm, Đỗ Tiến Hùng, Trần Thành Lê (sử dụng mô hình WEAP phân bổ nước lưu vực sông Ba giai đoạn 2011–2020);
  • Dự án của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường (2010) về đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước;
  • Dự án của Viện Quy hoạch Thủy lợi (2004–2005) về quy hoạch tài nguyên nước lưu vực sông Ba.

Khoảng trống nghiên cứu được luận án giải quyết: Hầu hết các nghiên cứu trước đây chỉ giải quyết nhu cầu khai thác đơn ngành mang tính trước mắt, chưa đánh giá đầy đủ tính tổn thương của tài nguyên nước và thiếu một quy trình khoa học để tích hợp kịch bản biến đổi khí hậu vào phân bổ nguồn nước và vận hành hệ thống hồ chứa liên tỉnh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên nền tảng lý thuyết Quản lý tổng hợp tài nguyên nước (IWRM) theo 4 nguyên tắc Dublin (1992): nước ngọt là tài nguyên hữu hạn, quản lý dựa trên sự tham gia, vai trò trung tâm của phụ nữ và coi nước là hàng hóa kinh tế. Đồng thời, tác giả vận dụng phương pháp luận tính toán Chỉ số dễ bị tổn thương tài nguyên nước (Vulnerability Index - VI) và khung quy trình tích hợp biến đổi khí hậu vào quy hoạch phát triển.

Hệ thống phương pháp nghiên cứu cụ thể gồm:

  • Phương pháp kế thừa: Sử dụng kịch bản biến đổi khí hậu từ Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu (2010); kế thừa sơ đồ mạng lưới sông, hệ thống biên ô ruộng và chuỗi dữ liệu kiểm định (năm 1988, 1993, 2005) từ Dự án Quy hoạch tài nguyên nước lưu vực sông Ba của Viện Quy hoạch Thủy lợi (2004–2005).
  • Phương pháp thu thập, xử lý số liệu: Hệ thống hóa chuỗi số liệu quan trắc khí tượng, thủy văn, địa hình, thổ nhưỡng và kinh tế - xã hội.
  • Phương pháp điều tra thực địa: Khảo sát hiện trạng công trình khai thác, các điểm ô nhiễm và xói lở hạ du.
  • Phương pháp chuyên gia: Tham vấn các nhà khoa học và cơ quan quản lý chuyên ngành tại địa phương.
  • Bộ công cụ mô hình toán:
    • Mô hình NAM (thuộc bộ phần mềm MIKE 11 của Viện Thủy lực Đan Mạch - DHI): Mô phỏng quá trình mưa - dòng chảy, khôi phục dòng chảy tại các lưu vực không có số liệu và dự báo dòng chảy tương lai theo các kịch bản biến đổi khí hậu.
    • Mô hình CROPWAT (Tổ chức Lương Nông Liên Hiệp Quốc - FAO): Tính toán nhu cầu tưới cho từng loại cây trồng và biến động nhu cầu nước nông nghiệp.
    • Mô hình MIKE BASIN (DHI): Mô phỏng cân bằng nước hệ thống theo chuỗi thời gian, phân tích khả năng đáp ứng nước của hệ thống hồ chứa và công trình thủy lợi cho giai đoạn hiện trạng và năm 2020.
    • Mô hình MIKE 11 (DHI): Mô phỏng thủy lực dòng chảy 1 chiều, lan truyền lũ hạ du (dựa trên trận lũ lịch sử tháng X/1993) và xâm nhập mặn vùng cửa sông Đà Rằng.
  • Phương pháp tính toán chỉ số dễ bị tổn thương (VI): Đánh giá tổng hợp 8 hệ số thành phần: khan hiếm nguồn nước, sức ép nguồn nước, tỷ lệ tiếp cận nước sạch, ô nhiễm nguồn nước, GDP bình quân đầu người, hiệu quả sử dụng nước, tiếp nhận vệ sinh môi trường và năng lực quản lý lưu vực.

Nguồn dữ liệu đầu vào:

  • Mạng trạm khí tượng: 5 trạm trong lưu vực (An Khê, Ayun Pa, Sơn Hòa, Tuy Hòa, M’Đrăk) và 5 trạm lân cận (Quy Nhơn, Hoài Nhơn, Pleiku, Buôn Hồ, Buôn Ma Thuột).
  • Mạng trạm thủy văn: 7 trạm quan trắc (An Khê, Phú Lâm/Tuy Hòa, Ayun Pa, Pơ Mơ Rê, Củng Sơn, Sông Hinh, Krông Hnăng).
  • Số liệu thống kê dân số, diện tích cây trồng và kinh tế - xã hội từ Niên giám thống kê năm 2011 của ba tỉnh Gia Lai, Đắk Lắk và Phú Yên.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về quản lý tổng hợp tài nguyên nước

Chương này làm rõ cơ sở lý luận của QLTHTNN, nhấn mạnh mối quan hệ tương hỗ giữa hệ tự nhiên (số lượng, chất lượng nước, đất, rừng) và hệ con người (các chính sách kinh tế, xã hội, thể chế). Phân tích kinh nghiệm quốc tế tại Morocco, Pháp, Mexico, Australia và các nước lưu vực sông Pungwe cho thấy việc phân bổ nguồn nước thành công phải dựa trên tổ chức lưu vực sông có thẩm quyền thực chất và sử dụng công cụ tài chính hợp lý. Tại Việt Nam, hệ thống quản lý còn phân tán giữa Bộ Tài nguyên và Môi trường cùng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn; các ban quản lý lưu vực sông chưa có quyền tự chủ và thiếu nguồn lực kỹ thuật. Chương 1 chỉ ra các nghiên cứu tại lưu vực sông Ba chưa tích hợp yếu tố biến đổi khí hậu vào quy hoạch, từ đó xác lập khung tiếp cận nghiên cứu của luận án.

Chương 2: Đánh giá tài nguyên nước lưu vực sông Ba

Chương 2 trình bày chi tiết các đặc trưng tự nhiên, kinh tế - xã hội và tài nguyên nước:

  • Địa hình và thổ nhưỡng: Lưu vực có độ dốc lớn ở thượng lưu, lòng sông hẹp, trung lưu rất ngắn khiến dòng chảy lũ dồn nhanh xuống hạ du. Toàn lưu vực có 30 loại đất; chiếm diện tích lớn nhất là nhóm đất đỏ vàng (50–60% diện tích), đất phù sa đồng bằng Tuy Hòa (51.550 ha), đất cát ven biển (13.660 ha), đất mặn phèn (7.130 ha) và đất đen (Gia Lai có trên 27.870 ha, Phú Yên có 18.100 ha). Độ che phủ rừng đạt 41,6%, thảm thực vật có khoảng 2.000 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 204 họ.
  • Khí hậu: Chế độ bức xạ trung bình năm dao động từ 117,1 kcal/cm² (Ayun Pa) đến 149 kcal/cm² (Quy Nhơn). Số giờ nắng trung bình từ 2.190,5 giờ/năm (M'Đrăk) đến 2.485,5 giờ/năm (Pleiku). Nhiệt độ trung bình năm từ 21,9 °C (Buôn Hồ) đến 26,4 °C (Tuy Hòa); nhiệt độ cao nhất tuyệt đối ghi nhận là 41,7 °C tại Sơn Hòa (tháng IV/1983), thấp nhất tuyệt đối là 9,0 °C tại An Khê (tháng I/1984). Lượng bốc hơi tiềm năng năm cao nhất tại Ayun Pa đạt 1.625 mm và Sơn Hòa đạt 1.595 mm, tập trung cao vào các tháng III–V (chiếm trên 31% tổng năm).
  • Thủy văn và mạng lưới sông: Sông chính dài 374 km, bắt nguồn từ đỉnh Ngọc Rô (cao 1.549 m) đổ ra biển Đông tại cửa Đà Rằng. Mật độ lưới sông 0,22 km/km². Sông Ba có 36 phụ lưu cấp I, 54 phụ lưu cấp II và 14 phụ lưu cấp III. Các phụ lưu lớn nhất đều nằm ở hữu ngạn: sông Ia Yun (chiều dài 192 km, diện tích 2.950 km², mô đun dòng chảy 18,9 l/s.km²), sông Krông Hnăng (chiều dài 134 km, diện tích 1.753 km², mô đun dòng chảy 21,7 l/s.km²), sông Hinh (chiều dài 101 km, diện tích 1.021 km², mô đun dòng chảy 53,4 l/s.km²).
  • Đặc trưng dòng chảy và nguồn nước: Lượng mưa năm phân bố không đều, dao động từ dưới 1.400 mm ở thung lũng Ayun Pa (1.297 mm), Mang Yang (1.360 mm) đến trên 2.200 mm ở Pleiku (2.217 mm), Sơn Thành (2.226 mm). Mô đun dòng chảy bình quân toàn lưu vực $M_0$ đạt 22,8 l/s.km², hàng năm cung cấp gần 10 tỷ m³ nước đổ ra biển Đông.
  • Hải văn: Chế độ triều tại trạm Phú Lâm là nhật triều không đều (17–26 ngày nhật triều/tháng), biên độ triều lớn nhất trung bình nhiều năm là 2,02 m, mực nước triều cao nhất là 1,15 m và thấp nhất là -1,03 m.
  • Kinh tế - xã hội: Dân số năm 2011 là 1.593.180 người (thành thị chiếm 299.410 người, nông thôn chiếm 1.293.770 người). Mật độ dân số chênh lệch lớn giữa đồng bằng Tuy Hòa (476 người/km²) và vùng Tây Nguyên (51 người/km²). Tỷ lệ đồng bào dân tộc thiểu số chiếm 44,4%. Hơn 80% dân số sống dựa vào sản xuất nông nghiệp.
  • Tồn tại trong khai thác: Mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn mỏng và suy giảm (trên dòng chính chỉ còn 2 trạm đo lưu lượng là An Khê và Củng Sơn; các trạm Sông Hinh, Krông Hnăng bị ngừng đo). Sự vận hành của các công trình thủy điện lớn làm thay đổi chế độ dòng chảy hạ lưu, dẫn đến thiếu nước cục bộ mùa kiệt và gia tăng ngập lụt mùa lũ.
Trạm quan trắc Vị trí địa lý (Vĩ độ / Kinh độ) Lượng mưa TB năm (mm) Nhiệt độ TB năm (°C) Lượng bốc hơi tiềm năng năm (mm) Số giờ nắng TB năm (giờ)
An Khê 13º57' B - 108º38' Đ 1.470 23,6 1.420 2.358,8
Ayun Pa 13º25' B - 108º26' Đ 1.297 25,7 1.625 2.470,1
Sơn Hòa 13º03' B - 108º59' Đ 1.714 26,0 1.595 2.303,9
Tuy Hòa 13º05' B - 109º13' Đ 1.996 26,4 - 2.473,1
M’Đrăk 12º41' B - 108º47' Đ 1.963 23,7 1.434 2.190,5
Pleiku 13º59' B - 108º00' Đ 2.217 22,3 - 2.485,5

Chương 3: Cơ sở khoa học quản lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông Ba

Chương 3 thiết lập các công cụ phương pháp luận phục vụ tính toán và đánh giá:

  • Phân tích các yếu tố không bền vững: Sự bất cập về thể chế quản lý liên tỉnh, sự suy giảm dòng chảy mùa khô do các hồ chứa thủy điện tích nước và tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu.
  • Phương pháp tính cân bằng nước hệ thống: Phân vùng lưu vực thành các tiểu lưu vực tính toán, lập sơ đồ mạng lưới cân bằng nước qua các giai đoạn 1980–1999, 2000–2011 và kịch bản phát triển năm 2020 bằng mô hình MIKE BASIN.
  • Thiết lập kịch bản biến đổi khí hậu: Kế thừa kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng, xác định mức tăng nhiệt độ, biến đổi lượng mưa theo mùa và mực nước biển dâng tại vùng cửa sông Đà Rằng làm biên thủy lực cho mô hình MIKE 11.
  • Xây dựng chỉ số dễ bị tổn thương tài nguyên nước (VI): Xác định cấu trúc tính toán chỉ số dựa trên các tham số áp lực tự nhiên (khan hiếm dòng chảy, mức độ suy giảm mùa kiệt), áp lực sử dụng (tốc độ gia tăng dân số, nhu cầu tưới, tỷ lệ cấp nước sạch) và chỉ số phản ứng/năng lực quản lý của địa phương.
  • Xây dựng quy trình tích hợp biến đổi khí hậu: Đề xuất quy trình chuẩn hóa gồm các bước lồng ghép đánh giá rủi ro thiên tai và biến đổi khí hậu vào lập quy hoạch tài nguyên nước lưu vực sông.

Chương 4: Kết quả và thảo luận

Chương 4 trình bày các kết quả mô phỏng, tính toán định lượng:

  • Kết quả tính cân bằng nước: Nhu cầu dùng nước cho nông nghiệp chiếm tỷ trọng áp đảo (>80%). Ở phương án hiện trạng và định hướng năm 2020, hệ thống xuất hiện tình trạng thiếu nước cục bộ trong các tháng mùa kiệt (tháng III đến tháng VI) tại các khu tưới hạ lưu thuộc tỉnh Phú Yên và khu vực đồng bằng sông Ba do thủy điện thượng nguồn tích nước phát điện theo chu kỳ phụ tải.
  • Tác động của biến đổi khí hậu: Dòng chảy năm có biến động nhẹ nhưng phân phối lại theo mùa: dòng chảy mùa kiệt có xu thế giảm từ 5% đến 12% làm trầm trọng thêm hạn hán; dòng chảy mùa lũ tăng khiến đỉnh lũ dâng cao. Mô phỏng thủy lực trên MIKE 11 cho thấy diện tích ngập lụt hạ du gia tăng đáng kể khi gặp tổ hợp lũ lớn (như trận lũ kiểm định tháng X/1993) kết hợp triều dâng. Xâm nhập mặn trên sông Đà Rằng lấn sâu vào nội đồng thêm từ 1,5 km đến 3,5 km theo các kịch bản nước biển dâng, đe dọa trực tiếp các trạm bơm cấp nước sinh hoạt và nông nghiệp.
  • Đánh giá chỉ số tổn thương tài nguyên nước (VI): Các tiểu lưu vực vùng trung lưu và hạ lưu có chỉ số VI ở mức cao do kết hợp giữa áp lực dân số, mật độ khai thác nông nghiệp cao và năng lực quản lý nguồn nước của các tổ chức cơ sở còn hạn chế.
  • Giải pháp quản lý và mô hình tổ chức: Luận án đề xuất thành lập Hội đồng lưu vực sông Ba nhằm thống nhất quản lý giữa ba tỉnh (Gia Lai, Đắk Lắk, Phú Yên) và các bộ ngành. Đề xuất quy trình vận hành liên hồ chứa theo thời gian thực để xả nước bảo đảm dòng chảy môi trường và duy trì dòng chảy tối thiểu đẩy mặn cho hạ du. Đồng thời, đề xuất các công cụ kinh tế như cấp phép xả thải, thu phí sử dụng nước và quỹ bảo vệ tài nguyên nước lưu vực.

Kết quả và những đóng góp mới

Các đóng góp mới về mặt lý luận:

  • Xây dựng quy trình tích hợp vấn đề biến đổi khí hậu vào quản lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông, cụ thể hóa cho điều kiện thực tế của lưu vực sông Ba.
  • Hoàn thiện phương pháp luận đánh giá khả năng dễ bị tổn thương tài nguyên nước (chỉ số VI) thông qua việc lượng hóa 8 hệ số thành phần phù hợp với đặc thù một lưu vực sông liên tỉnh miền Trung.

Các đóng góp mới về mặt thực tiễn:

  • Cung cấp bộ số liệu tính toán cân bằng nước hoàn chỉnh cho lưu vực sông Ba theo các giai đoạn phát triển (hiện trạng và năm 2020) có xét đến tác động đồng thời của biến đổi khí hậu và việc phát triển các bậc thang thủy điện.
  • Lượng hóa tác động của các kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng đến chế độ dòng chảy mùa kiệt, quy mô ngập lụt hạ du và mức độ xâm nhập mặn vùng cửa sông Đà Rằng.
  • Đề xuất mô hình cơ cấu tổ chức Hội đồng lưu vực sông Ba và khung vận hành liên hồ chứa nhằm giải quyết mâu thuẫn sử dụng nước giữa phát điện thượng lưu và cấp nước hạ du.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất từ luận án:

  • Kiến nghị Bộ Tài nguyên và Môi trường cùng Ủy ban nhân dân ba tỉnh Gia Lai, Đắk Lắk, Phú Yên sớm thành lập Hội đồng lưu vực sông Ba để làm đầu mối điều phối tài nguyên nước.
  • Ban hành và áp dụng nghiêm ngặt quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Ba, trong đó quy định cụ thể lưu lượng xả tối thiểu về hạ du trong mùa kiệt nhằm duy trì dòng chảy môi trường và ngăn mặn.
  • Xây dựng ngân hàng dữ liệu quan trắc tài nguyên nước dùng chung, tăng cường bổ sung trạm đo lưu lượng tại các phụ lưu lớn và hiện đại hóa hệ thống đo đạc tự động.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án:

  • Do thiếu hụt mạng lưới trạm và chuỗi số liệu quan trắc dài hạn về tài nguyên nước dưới đất, luận án mới chỉ dừng lại ở việc đánh giá tiềm năng và khả năng khai thác sơ bộ, chưa mô phỏng được tương tác giữa nước mặt và nước dưới đất bằng mô hình số.
  • Mạng trạm thủy văn quan trắc lưu lượng trên lưu vực quá mỏng (dòng chính chỉ còn 2 trạm An Khê và Củng Sơn hoạt động; các trạm Sông Hinh, Krông Hnăng bị dừng đo) gây khó khăn cho việc hiệu chỉnh và kiểm định chi tiết mô hình dòng chảy trên toàn bộ các nhánh sông nhỏ.

Hướng nghiên cứu tiếp:

  • Điều tra, khảo sát bổ sung và thiết lập mạng quan trắc nước dưới đất để đánh giá chi tiết cân bằng nước ngầm toàn lưu vực.
  • Tiếp tục cập nhật các kịch bản biến đổi khí hậu mới của Bộ Tài nguyên và Môi trường để tinh chỉnh quy trình vận hành liên hồ chứa theo thời gian thực.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo cho:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học, giảng viên: Phục vụ nghiên cứu và giảng dạy các chuyên ngành Quy hoạch và Quản lý tài nguyên nước, Kỹ thuật tài nguyên nước, Thủy văn học và Biến đổi khí hậu. Phần đáng tham khảo nhất là phương pháp luận chuỗi mô hình kết hợp (NAM, CROPWAT, MIKE BASIN, MIKE 11) và phương pháp xác định chỉ số tổn thương tài nguyên nước.
  • Cơ quan quản lý nhà nước: Cục Quản lý Tài nguyên nước, Viện Quy hoạch Thủy lợi, Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn các tỉnh Gia Lai, Đắk Lắk, Phú Yên trong việc xây dựng quy hoạch lưu vực sông, phê duyệt kế hoạch phân bổ nguồn nước và thành lập tổ chức lưu vực sông liên tỉnh.
  • Đơn vị quản lý vận hành công trình: Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) và các công ty thủy điện, thủy lợi trên lưu vực sông Ba trong việc điều chỉnh kế hoạch tích nước và xả nước mùa khô.

Câu hỏi thường gặp

1. Phạm vi không gian và đặc điểm hành chính của lưu vực sông Ba được xác định như thế nào trong luận án?
Lưu vực sông Ba có diện tích tự nhiên 13.417 km² (nếu tính cả nhánh sông Bàn Thạch là 14.135 km²), nằm trên địa phận ba tỉnh Gia Lai, Đắk Lắk và Phú Yên. Dòng chính sông Ba dài 374 km, bắt nguồn từ đỉnh núi Ngọc Rô (1.549 m) và đổ ra biển Đông tại cửa Đà Rằng (thành phố Tuy Hòa).

2. Luận án đã sử dụng bộ công cụ mô hình toán nào để mô phỏng tài nguyên nước?
Luận án sử dụng 4 mô hình toán chuyên ngành: mô hình NAM (tính toán mưa - dòng chảy và đánh giá tác động BĐKH), mô hình CROPWAT (tính toán nhu cầu nước nông nghiệp), mô hình MIKE BASIN (tính toán cân bằng nước hệ thống hiện tại và tương lai) và mô hình MIKE 11 (mô phỏng thủy lực ngập lụt hạ du và xâm nhập mặn cửa sông Đà Rằng).

3. Tiềm năng nguồn nước mặt hàng năm của lưu vực sông Ba đạt bao nhiêu?
Mô đun dòng chảy bình quân năm toàn lưu vực đạt 22,8 l/s.km² (riêng lưu vực sông Hinh đạt 53,4–58,94 l/s.km²). Hàng năm, lưu vực sông Ba đổ ra biển Đông tổng lượng dòng chảy đạt gần 10 tỷ m³ nước.

4. Mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn trên lưu vực sông Ba có những hạn chế gì ảnh hưởng đến nghiên cứu?
Mạng lưới trạm còn thưa thớt, phân bố không đều (chủ yếu tập trung ở đô thị và đồng bằng, thiếu ở vùng núi cao đầu nguồn). Chuỗi số liệu đo mưa bị gián đoạn. Đặc biệt, trạm thủy văn đo lưu lượng trên dòng chính chỉ còn 2 trạm hoạt động (An Khê và Củng Sơn), một số trạm phụ lưu lớn như Sông Hinh và Krông Hnăng đã dừng quan trắc, làm hạn chế độ chính xác trong kiểm định mô hình.

5. Chỉ số dễ bị tổn thương tài nguyên nước (VI) của lưu vực sông Ba được xây dựng dựa trên những nhóm thông số nào?
Chỉ số VI được tổng hợp từ 8 hệ số: hệ số khan hiếm nguồn nước, hệ số sức ép nguồn nước, hệ số tiếp nhận nguồn nước sạch, hệ số ô nhiễm nguồn nước, GDP bình quân đầu người, hệ số sử dụng hiệu quả nguồn nước, hệ số khả năng tiếp nhận vệ sinh môi trường và hệ số đánh giá năng lực quản lý.

Kết luận

Luận án của tác giả Lê Đức Thường đã xây dựng cơ sở khoa học đồng bộ cho việc quản lý bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Ba thông qua việc kết hợp hệ thống mô hình toán và phương pháp luận đánh giá chỉ số tổn thương tài nguyên nước trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Công trình đã lượng hóa cụ thể nguy cơ thiếu nước mùa kiệt, ngập lụt mùa mưa và xâm nhập mặn cửa sông theo các kịch bản biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế - xã hội đến năm 2020. Các kết quả nghiên cứu và giải pháp đề xuất về cơ cấu tổ chức Hội đồng lưu vực sông Ba, quy trình vận hành liên hồ chứa cung cấp luận cứ thực tiễn phục vụ công tác quy hoạch, khai thác và bảo vệ nguồn nước lưu vực sông Ba.