Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ chuyên ngành Quản lý đô thị và công trình (mã số: 62.06) với đề tài "Quản lý nguồn cung cấp nước cho các đô thị và khu công nghiệp tỉnh Phú Yên ứng phó với biến đổi khí hậu" do nghiên cứu sinh Vũ Bình Sơn thực hiện tại Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Thị Ngọc Dung và PGS. Trần Thanh Sơn (năm 2021).

Quá trình đô thị hóa nhanh chóng cùng tác động của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư đặt ra yêu cầu gia tăng và chuyển dịch cơ cấu sử dụng nước tại Việt Nam nói chung và tỉnh Phú Yên nói riêng. Phú Yên là tỉnh thuộc duyên hải Nam Trung Bộ, có 9 đơn vị hành chính cấp huyện, 9 đô thị và nhiều khu, cụm công nghiệp. Mạng lưới sông ngòi của tỉnh có đặc điểm ngắn và dốc, khiến dòng chảy mùa khô không ổn định và suy giảm lưu lượng. Dưới tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng, địa phương phải đối mặt với nguy cơ hạn hán, ngập lụt, xói lở bờ sông, ô nhiễm cục bộ và hiện tượng xâm nhập mặn gia tăng sâu vào nội địa. Nguồn nước ngầm tại Phú Yên có trữ lượng nhỏ, phân tán và dễ nhiễm mặn, do đó định hướng quy hoạch của tỉnh xác định không khai thác quy mô lớn mà chuyển thành nguồn dự phòng chiến lược.

Khoảng trống nghiên cứu được tác giả xác định xuất phát từ thực trạng công tác quản lý nguồn cung cấp nước trên địa bàn tỉnh còn nhiều bất cập:

  • Đội ngũ cán bộ quản lý tài nguyên nước tại địa phương còn thiếu về số lượng và hạn chế về năng lực chuyên môn, thiếu các chương trình đào tạo chuyên ngành phù hợp;
  • Chức năng, nhiệm vụ quản lý giữa các cơ quan ban ngành còn phân tán, có sự chồng chéo giữa quản lý nhà nước về tài nguyên nước và quản lý vận hành dịch vụ cấp nước;
  • Công tác quản lý trữ lượng nguồn cung cấp nước theo quy hoạch chưa được chú trọng đầy đủ;
  • Việc ứng dụng công nghệ thông tin, tự động hóa và các hệ thống quan trắc, cảnh báo sớm phục vụ kiểm soát chất lượng nước thô tại các sông, hồ cấp cho đô thị và khu công nghiệp còn thiếu đồng bộ.

Mục tiêu nghiên cứu: Quản lý nguồn cung cấp nước cho các đô thị và khu công nghiệp tỉnh Phú Yên ứng phó với biến đổi khí hậu, nhằm hướng tới mục đích quản lý kiểm soát trữ lượng và chất lượng nguồn cung cấp nước, đáp ứng nhu cầu sử dụng nước an toàn cho các đô thị và khu công nghiệp nói riêng và các ngành kinh tế - xã hội nói chung ở tỉnh Phú Yên.

Nội dung nghiên cứu của luận án được cấu trúc thành 7 nhiệm vụ cụ thể:

  1. Nghiên cứu hiện trạng nguồn cung cấp nước, tác động của biến đổi khí hậu đến nguồn cung cấp nước;
  2. Phân tích và đánh giá thực trạng công tác quản lý nguồn cung cấp nước;
  3. Nghiên cứu tổng quan các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến quản lý nguồn cung cấp nước;
  4. Xác lập cơ sở khoa học đề xuất mô hình và một số giải pháp quản lý nguồn cung cấp nước;
  5. Tổng hợp kinh nghiệm quản lý nguồn cung cấp nước;
  6. Đề xuất giải pháp cân đối nguồn nước thô, kiểm soát trữ lượng và chất lượng nguồn cung cấp nước;
  7. Đề xuất mô hình và một số giải pháp quản lý nguồn cung cấp nước.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Công tác quản lý nguồn cung cấp nước cho các đô thị và khu công nghiệp tỉnh Phú Yên ứng phó với biến đổi khí hậu (trọng tâm là nguồn nước mặt).
  • Phạm vi không gian: Toàn bộ các đô thị, khu công nghiệp, khu kinh tế Nam Phú Yên trong địa giới hành chính tỉnh Phú Yên.
  • Phạm vi thời gian: Giai đoạn nghiên cứu thực tế đến năm 2020, định hướng quy hoạch và đề xuất giải pháp đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Trong phần tổng quan, tác giả điểm lại các báo cáo, công trình nghiên cứu quốc tế và trong nước về quản trị tài nguyên nước, cấp nước an toàn và thích ứng biến đổi khí hậu:

  • Nhận định của Hội đồng Nước Thế giới (World Water Council - WWC, 2000) về khủng hoảng quản trị ngành nước, chỉ ra nguyên nhân thiếu hụt nước bắt nguồn từ năng lực quản trị;
  • Báo cáo của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC) về quản lý tài nguyên nước bền vững thông qua cách tiếp cận Quản lý tổng hợp tài nguyên nước (IWRM);
  • Chương trình phối hợp quản lý lũ lụt (APFM) và phương pháp tiếp cận quản lý lũ tổng hợp (IFM) của Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO);
  • Mục tiêu Phát triển Bền vững số 6 (SDG 6 và chỉ tiêu SDG 6.1) của Liên Hợp Quốc cùng Mạng lưới cộng tác vì nước toàn cầu (GWP);
  • Nghiên cứu định lượng biến động nước mặt toàn cầu trong 32 năm của Trung tâm Nghiên cứu Hợp tác (JRC) thuộc Ủy ban Châu Âu;
  • Mô hình bảo vệ nguồn nước lưu vực dãy núi Catskill phục vụ cấp nước cho Thành phố New York (Hoa Kỳ);
  • Kinh nghiệm quản lý nguồn nước lưu vực Sông Dương Tử (Trung Quốc);
  • Hệ thống văn bản quy phạm pháp luật và nghiên cứu trong nước, trọng tâm là Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13, các nghiên cứu của Bộ Tài nguyên và Môi trường, Bộ Xây dựng, Viện Khí tượng Thủy văn và Môi trường về kịch bản biến đổi khí hậu và xâm nhập mặn;
  • Hướng dẫn xây dựng Kế hoạch cấp nước an toàn theo 11 mô-đun do Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Bộ Xây dựng ban hành.

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết: Mặc dù hệ thống pháp lý về tài nguyên nước tại Việt Nam đã tiếp cận phương thức quản lý tổng hợp theo lưu vực sông, việc triển khai cụ thể tại một tỉnh duyên hải có địa hình phân cắt mạnh như Phú Yên vẫn thiếu một khung quản lý tích hợp giữa trữ lượng - chất lượng và cơ chế vận hành cấp nước đô thị. Luận án giải quyết khoảng trống này bằng cách thiết lập phương án cân đối nguồn nước thô theo phân vùng lưu vực, xây dựng quy trình cảnh báo sớm ô nhiễm và xâm nhập mặn tự động tại công trình thu nước, đồng thời tái cấu trúc mô hình phối hợp quản lý giữa cơ quan nhà nước và doanh nghiệp cấp nước.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án xây dựng cơ sở khoa học dựa trên các khái niệm, khung lý luận và quy chuẩn kỹ thuật:

  • Khái niệm nguồn nước, ô nhiễm nguồn nước, quy hoạch nguồn nước theo Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13;
  • Khái niệm Quản lý nguồn nước: sự tác động có tổ chức bằng quyền lực Nhà nước kết hợp các giải pháp quản lý kỹ thuật đối với hoạt động đầu tư, khai thác, bảo vệ và phân phối nước;
  • Khái niệm Quản lý tổng hợp tài nguyên nước (IWRM): nguyên tắc quản lý thống nhất theo lưu vực sông kết hợp với địa bàn hành chính, quản lý đồng thời số lượng và chất lượng;
  • Khái niệm Biến đổi khí hậu, Kịch bản biến đổi khí hậu, Nước biển dâng và Xâm nhập mặn;
  • Khái niệm Cấp nước an toàn (CNAT) và Kế hoạch cấp nước an toàn: kiểm soát các mối nguy cơ từ nguồn nước qua các khâu thu nước, xử lý, dự trữ đến mạng lưới truyền dẫn và phân phối;
  • Hệ thống quy chuẩn áp dụng: QCVN 08:2015/BTNMT (chất lượng nước mặt), QCVN 09-MT:2015/BTNMT (chất lượng nước dưới đất), QCVN 04-05:2012/BNNPTNT (công trình thủy lợi - mức đảm bảo cấp nước P = 90-95%, giới hạn lưu lượng khai thác không vượt quá 15% lưu lượng nhỏ nhất của sông).

Phương pháp nghiên cứu được tác giả sử dụng:

  • Phương pháp điều tra, khảo sát thu thập số liệu: khảo sát thực địa hiện trạng hệ thống công trình thu nước, trạm xử lý, mạng lưới cấp nước và các nguồn xả thải;
  • Phương pháp thống kê: xử lý chuỗi số liệu khí tượng thủy văn, diễn biến chất lượng nước, lưu lượng khai thác và nhu cầu dùng nước qua các năm;
  • Phương pháp phân tích tổng hợp: đánh giá hiện trạng tài nguyên nước mặt, nước ngầm, cơ chế thể chế và năng lực của các đơn vị quản lý;
  • Phương pháp so sánh, đối chiếu: so chiếu các chỉ tiêu quan trắc chất lượng nước với QCVN, so sánh hiện trạng quản lý với các mô hình quốc tế và quy định hiện hành;
  • Phương pháp dự báo: tính toán nhu cầu sử dụng nước đô thị và công nghiệp đến năm 2025, 2030 dựa trên các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội và biến đổi khí hậu;
  • Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia: tham vấn các nhà khoa học, chuyên gia quản lý tài nguyên nước, môi trường, hạ tầng kỹ thuật và lấy ý kiến tại hội thảo khoa học;
  • Phương pháp kế thừa: sử dụng các số liệu quan trắc của Trung tâm Quan trắc môi trường tỉnh Phú Yên, các quy hoạch cấp nước đô thị và kịch bản biến đổi khí hậu đã được cơ quan nhà nước phê duyệt.

Nguồn dữ liệu thực tế:

  • Chuỗi số liệu khí tượng thủy văn tại trạm Tuy Hòa, Củng Sơn, Hà Bằng;
  • Kết quả quan trắc chỉ số WQI và các thông số hóa lý, vi sinh (BOD5, COD, Nitrat, Coliform, E.Coli) giai đoạn 2011-2020 trên sông Ba, sông Kỳ Lộ, sông Bàn Thạch của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Phú Yên;
  • Số liệu hoạt động của Công ty Cổ phần Cấp thoát nước Phú Yên và các nhà máy nước trên địa bàn tỉnh.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan về quản lý nguồn cung cấp nước cho các đô thị và khu công nghiệp tỉnh Phú Yên ứng phó với biến đổi khí hậu

Chương 1 trình bày bức tranh toàn diện về điều kiện tự nhiên, tài nguyên nước, hiện trạng hệ thống cấp nước, diễn biến chất lượng nước và tác động của biến đổi khí hậu tại tỉnh Phú Yên:

  1. Đặc điểm tự nhiên và tài nguyên nước:
  • Tỉnh Phú Yên có diện tích tự nhiên 506.057 ha, dân số năm 2015 là 897.676 người, mật độ trung bình 175 người/km2 (TP. Tuy Hòa cao nhất: 1.473 người/km2; huyện Sông Hinh thấp nhất: 52 người/km2). Toàn tỉnh có 9 đô thị (1 đô thị loại II, 2 đô thị loại IV, 6 đô thị loại V), 3 khu công nghiệp tập trung (Hòa Hiệp, An Phú, Đông Bắc Sông Cầu) và 10 cụm công nghiệp.
  • Mạng lưới sông ngòi gồm 4 hệ thống sông chính: sông Ba, sông Kỳ Lộ, sông Bàn Thạch và sông Cầu. Diện tích lưu vực thuộc địa phận tỉnh là 5.045,3 km2. Tổng lượng dòng chảy trung bình năm toàn tỉnh đạt 12,64 tỷ m3 (trong đó nguồn từ các tỉnh lân cận chảy vào khoảng 6,9 tỷ m3, lượng nước sinh ra nội tỉnh khoảng 5,6 tỷ m3).
  • Hồ chứa và thủy điện: Trên địa bàn có 18 hồ chứa lớn (hồ Phú Xuân có diện tích lưu vực lớn nhất: 126 km2, các hồ khác gồm Hóc Răm, Đồng Khôn, Đồng Tròn, Xuân Bình, Suối Vực, Ea Din 2, Buôn La Bách...) cùng 3 nhà máy thủy điện lớn đã vận hành: Thủy điện Sông Ba Hạ (công suất 220 MW, diện tích lưu vực 11.168 km2, điện lượng 825 triệu kWh), Thủy điện Sông Hinh (70 MW, 350 triệu kWh) và Thủy điện Krông H'Năng (64 MW, 247,72 triệu kWh).
Tên sông Diện tích lưu vực F (km2) Chiều dài sông L (km) Độ rộng bình quân B (km) Hệ số hình dạng lưu vực (φ) Hệ số uốn khúc sông (K) Độ dốc sông J (‰) Mật độ lưới sông (km/km2)
Sông Ba 13.043 360 33,9 0,1 2,0 2,7 0,5
Sông Bàn Thạch 5.900 68 4,0 0,1 1,8 14,0 0,5
Sông Kỳ Lộ 1.950 105 8,7 0,2 1,5 5,8 0,6
Sông Cầu 146 137 9,9 0,2 1,2 16,0 0,3
  1. Hiện trạng chất lượng nguồn nước mặt theo WQI:
  • Lưu vực sông Ba: WQI trung bình mùa khô dao động từ 10 đến 82, mùa mưa từ 59 đến 82. Vị trí rạch Bầu Hạ bị ô nhiễm nặng (WQI mùa khô = 10), trong khi các trạm Củng Sơn (WQI = 82), Cầu Đồng Bò (WQI = 79-81), Đập Đồng Cam (WQI = 76-77) đạt mức sử dụng cho cấp nước sinh hoạt nhưng cần xử lý phù hợp. Hàm lượng Nitrat mùa khô vượt quy chuẩn 1,24-3,32 lần; E.Coli mùa khô tại 9/10 điểm vượt 2,1-42 lần (210-4.200 MPN/100ml).
  • Lưu vực sông Kỳ Lộ: Hồ Phú Xuân có WQI mùa khô đạt 100, mùa mưa đạt 82; trạm Hà Bằng WQI đạt 78-80; cầu Ngân Sơn WQI mùa khô đạt 66, mùa mưa đạt 77. Hàm lượng BOD5 vượt quy chuẩn 1,33-4 lần; COD vượt 1,1-3,2 lần; E.Coli mùa khô năm 2018 vượt 9,3-24 lần (930-2.400 MPN/100ml).
  • Lưu vực sông Bàn Thạch: Chỉ số WQI ở mức thấp (cầu sông Đăng WQI = 14, cách cầu Đà Nông 950m WQI = 15, cầu Đà Nông WQI = 33, cầu Bàn Thạch WQI = 49), BOD5 vượt quy chuẩn 2,6-4,9 lần, COD vượt 2,1-3,9 lần.
Điểm quan trắc Sông WQI Mùa khô WQI Mùa mưa Đánh giá chất lượng nước
Trạm TV Củng Sơn Sông Ba 82 82 Cấp nước sinh hoạt (cần xử lý phù hợp)
Cầu Đồng Bò Sông Ba 79 81 Cấp nước sinh hoạt (cần xử lý phù hợp)
Đập Đồng Cam Sông Ba 77 76 Cấp nước sinh hoạt (cần xử lý phù hợp)
Rạch Bầu Hạ Sông Ba 10 59 Ô nhiễm nặng mùa khô (cần xử lý tương lai)
Hồ chứa nước Phú Xuân Sông Kỳ Lộ 100 82 Sử dụng tốt cho cấp nước sinh hoạt
Trạm TV Hà Bằng Sông Kỳ Lộ 78 80 Cấp nước sinh hoạt (cần xử lý phù hợp)
Cầu Ngân Sơn Sông Kỳ Lộ 66 77 Tưới tiêu mùa khô; Cấp nước mùa mưa (cần xử lý)
Cầu Bàn Thạch Sông Bàn Thạch 49 - Tưới tiêu và mục đích tương đương
Khu vực cách cầu Đà Nông 950m Sông Bàn Thạch 15 - Ô nhiễm nặng (cần xử lý trong tương lai)
Cầu Sông Đăng Sông Bàn Thạch 14 - Ô nhiễm nặng (cần xử lý trong tương lai)
  1. Hiện trạng khai thác và phân phối cấp nước đô thị: Công ty Cổ phần Cấp thoát nước Phú Yên quản lý 9 nhà máy nước với tổng công suất thiết kế 47.400 m3/ngđ (NMN Tuy Hòa: 28.000 m3/ngđ; NMN Sông Cầu: 5.000 m3/ngđ; NMN Chí Thạnh: 3.000 m3/ngđ; NMN Phú Hòa: 2.000 m3/ngđ; NMN Đông Bắc Sông Cầu: 900 m3/ngđ; NMN Tân Lập: 500 m3/ngđ...). Dân số được cấp nước đạt khoảng 198.000 người, tỷ lệ cấp nước trung bình 77%, định mức tiêu thụ bình quân 100 l/người/ngđ, tỷ lệ thất thoát nước 21,5%. Cơ cấu sử dụng nước: sinh hoạt chiếm 71%, hành chính sự nghiệp 11%, công nghiệp 11%, kinh doanh dịch vụ 5%, còn lại bán buôn và tàu thuyền.

  2. Biến đổi khí hậu và thủy văn cực đoan:

  • Nhiệt độ trung bình tại trạm Tuy Hòa tăng 0,25°C/năm, trung bình nhiều năm đạt 26,7°C (tháng VI cao nhất 29,4°C, tháng I thấp nhất 23,3°C).
  • Lượng mưa trung bình nhiều năm đạt 2.125 mm, tốc độ tăng 11,37 mm/năm nhưng phân bố không đều (80% lượng mưa tập trung trong mùa mưa từ tháng VIII đến tháng XII; mùa khô lượng mưa giảm mạnh, hạn hán tập trung vào tháng VI, VII).
  • Kịch bản nước biển dâng 100 cm gây ngập 1,08% diện tích toàn tỉnh, trong đó huyện Đông Hòa ngập 7,28% và huyện Tuy An ngập 4,46%.
  • Xâm nhập mặn: Độ mặn đo được tại trạm thủy văn Phú Lâm (cửa sông Đà Rằng) ngày 04/7/2019 vượt 2.000 mg/l (Cl-), vượt quy chuẩn cột A2 QCVN 08:2015/BTNMT xấp xỉ 5 lần.
  • Trị số dòng chảy kiệt một ngày nhỏ nhất (P = 95%): Củng Sơn (sông Ba) đạt 16,8 m3/s; Hà Bằng (sông Kỳ Lộ) đạt 3,58 m3/s; Cầu Bàn Thạch đạt 2,98 m3/s; La Hai đạt 0,012 m3/s; Trà Bương đạt 0,112 m3/s.
Điểm đo Sông Q (m3/s) ứng với P=95% Q (m3/s) ứng với P=90% Q (m3/s) ứng với P=80% Q (m3/s) ứng với P=75% Q (m3/s) ứng với P=70%
Hà Bằng Kỳ Lộ 3,58 3,26 2,86 2,50 1,49
Kỳ Lộ thượng Kỳ Lộ 2,36 2,16 1,95 1,37 0,89
Trà Bương Kỳ Lộ 0,112 0,076 0,039 - -
La Hai Kỳ Lộ 0,012 0,007 0,003 - -
Củng Sơn Ba 16,80 15,30 13,70 12,10 8,32
Cầu Bàn Thạch Bàn Thạch 2,98 2,76 2,52 1,86 1,29
  1. Thực trạng bộ máy quản lý: Hệ thống quản lý nguồn nước gồm UBND tỉnh, Ban chỉ đạo Cấp nước an toàn, Sở Xây dựng, Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Sở Tài chính, Sở Kế hoạch và Đầu tư, Sở Y tế, UBND cấp huyện/xã và Công ty Cổ phần Cấp thoát nước Phú Yên. Bộ máy còn bộc lộ sự thiếu hụt nhân lực chuyên sâu và thiếu sự phối hợp chặt chẽ trong chia sẻ dữ liệu quan trắc.

Chương 2: Cơ sở khoa học quản lý nguồn cung cấp nước cho các đô thị và khu công nghiệp tỉnh Phú Yên ứng phó với biến đổi khí hậu

Chương 2 luận giải các căn cứ pháp lý, lý luận quản lý và tổng kết bài học thực tiễn:

  1. Cơ sở pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật:
  • Hệ thống văn bản quy phạm pháp luật về quản lý tài nguyên nước, quy hoạch cấp nước đô thị, bảo vệ hành lang an toàn nguồn nước và các công trình thu nước;
  • Các tiêu chuẩn, quy chuẩn định mức kỹ thuật: QCVN 08:2015/BTNMT, QCVN 09-MT:2015/BTNMT, QCVN 04-05:2012/BNNPTNT. Nguyên tắc thiết kế công trình thu nước yêu cầu lưu lượng khai thác không được vượt quá 15% lưu lượng kiệt nhỏ nhất tương ứng với tần suất bảo đảm P = 90-95%.
  1. Quy hoạch nguồn nước và dự báo nhu cầu dùng nước:
  • Tổng hợp dự báo nhu cầu sử dụng nước cho 9 đô thị và các khu, cụm công nghiệp trên địa bàn tỉnh đến năm 2025 và 2030;
  • Phân tích bản đồ ngập lụt và kịch bản biến đổi khí hậu tỉnh Phú Yên làm cơ sở xác định vùng rủi ro ngập úng và ranh giới xâm nhập mặn đối với các công trình thu nước thô.
  1. Cơ sở lý luận về quản lý nguồn nước và cấp nước an toàn:
  • Khung lý thuyết quản lý nhà nước về trữ lượng và chất lượng nguồn nước theo lưu vực sông kết hợp địa bàn hành chính;
  • Khung hướng dẫn Kế hoạch cấp nước an toàn (11 mô-đun) tích hợp đánh giá rủi ro từ lưu vực thu nước;
  • Phương pháp luận phân vùng cân đối nguồn nước thô và các yếu tố ảnh hưởng đặc thù: địa hình dốc đứng phía Tây, đồng bằng hẹp ven biển phía Đông, biến động dòng chảy theo mùa.
  1. Kinh nghiệm quản lý trong và ngoài nước:
  • Kinh nghiệm quốc tế về quản lý tổng hợp lưu vực sông tại các lưu vực sông lớn (Hoa Kỳ, Trung Quốc, Châu Âu);
  • Bài học kinh nghiệm từ các đô thị duyên hải tại Việt Nam trong việc phối hợp liên ngành, điều tiết xả nước từ các hồ chứa thủy điện thượng nguồn để đẩy mặn cho hạ du trong mùa kiệt.

Chương 3: Đề xuất mô hình và giải pháp quản lý nguồn cung cấp nước cho các đô thị và khu công nghiệp tỉnh Phú Yên trong điều kiện biến đổi khí hậu

Chương 3 đề xuất hệ thống giải pháp công trình, phi công trình và mô hình thể chế:

  1. Quan điểm và mục tiêu quản lý:
  • Quản lý tích hợp số lượng và chất lượng nguồn nước mặt; ưu tiên cấp nước sinh hoạt và sản xuất công nghiệp;
  • Lấy mục tiêu cấp nước an toàn và thích ứng biến đổi khí hậu làm trọng tâm xuyên suốt;
  • Giảm thiểu khai thác nước dưới đất, bảo tồn làm nguồn dự phòng chiến lược.
  1. Phân vùng và cân đối nguồn nước thô đến năm 2030:
  • Xác định lưu lượng khai thác cho phép tại từng điểm lấy nước trên sông Ba, sông Kỳ Lộ và các hồ chứa (Phú Xuân, Đồng Tròn, Hóc Răm, Suối Vực...);
  • Đề xuất phương án bổ sung nguồn nước thô, nâng công suất các nhà máy nước hiện hữu và xây dựng mới các trạm cấp nước cho các đô thị độc lập đến năm 2025, 2030;
  • Cơ chế vận hành điều tiết liên hồ chứa (Thủy điện Sông Ba Hạ, Sông Hinh, Krông H'Năng) để duy trì dòng chảy tối thiểu đẩy mặn tại hạ lưu sông Ba trong mùa kiệt.
  1. Giải pháp kiểm soát trữ lượng, chất lượng và cảnh báo sớm:
  • Thiết lập mạng lưới các điểm quan trắc chất lượng nước thô tự động và định kỳ trên 3 lưu vực sông chính;
  • Xây dựng quy trình cảnh báo sớm ô nhiễm và xâm nhập mặn lấy trạm thu nước sông Ba cấp cho Nhà máy nước Tuy Hòa làm điển hình;
  • Thiết lập ngưỡng hành lang bảo vệ nguồn nước và vùng bảo hộ vệ sinh khu vực lấy nước sinh hoạt.
  1. Đề xuất mô hình tổ chức và cơ chế phối hợp:
  • Hoàn thiện mô hình quản lý nhà nước: phân định rõ trách nhiệm giữa Sở Xây dựng (quản lý hoạt động cấp nước và quy hoạch mạng lưới), Sở Tài nguyên và Môi trường (quản lý trữ lượng, chất lượng, cấp phép khai thác TNN và giám sát xả thải), Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (vận hành hồ đập thủy lợi), UBND các huyện, thị xã, thành phố;
  • Kiện toàn Ban chỉ đạo Cấp nước an toàn cấp tỉnh;
  • Tái cơ cấu mô hình quản trị nội bộ tại Công ty Cổ phần Cấp thoát nước Phú Yên gắn với quy trình vận hành cấp nước an toàn;
  • Xây dựng quy chế phối hợp liên ngành và cơ chế chia sẻ cơ sở dữ liệu quan trắc môi trường nước theo thời gian thực.
  1. Chính sách tài chính và nâng cao năng lực:
  • Đề xuất giải pháp đa dạng hóa nguồn vốn đầu tư (ngân sách nhà nước, vốn ODA, vốn vay ưu đãi và vốn doanh nghiệp) cho các dự án hạ tầng cấp nước ưu tiên giai đoạn 2020-2023;
  • Kế hoạch đào tạo, bồi dưỡng nâng cao năng lực chuyên môn cho cán bộ quản lý tài nguyên nước và nhân sự vận hành hệ thống cấp nước.

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án nêu 4 đóng góp mới về mặt khoa học và thực tiễn:

  1. Đề xuất phương án cân đối nguồn cung cấp nước cho các đô thị và khu công nghiệp tỉnh Phú Yên đến năm 2030 theo hướng cấp nước an toàn có tính đến biến đổi khí hậu;
  2. Đề xuất quy trình cảnh báo sớm, kiểm soát chất lượng nguồn cung cấp nước sông (lấy nguồn nước sông Ba tại vị trí công trình thu nước cấp cho Nhà máy nước Tuy Hòa làm điển hình);
  3. Đề xuất mô hình quản lý nguồn cung cấp nước cho các đô thị và khu công nghiệp tỉnh Phú Yên ứng phó với biến đổi khí hậu trên cơ sở kết hợp có chọn lọc các phương thức quản lý linh hoạt, phù hợp với điều kiện cụ thể ở địa phương;
  4. Đề xuất chính sách và giải pháp huy động nguồn lực tài chính để quản lý nguồn cung cấp nước, tạo hành lang pháp lý và làm cơ sở để thu hút nguồn vốn đầu tư phát triển, bảo đảm mục tiêu cấp nước an toàn.

Kiến nghị của luận án:

  • Đối với UBND tỉnh Phú Yên: Ban hành quy chế phối hợp liên ngành trong quản lý nguồn nước và cấp nước an toàn; phê duyệt danh mục hành lang bảo vệ nguồn nước; chỉ đạo các chủ hồ thủy điện phối hợp xả nước đẩy mặn trong mùa kiệt;
  • Đối với các Sở chuyên ngành (Sở Xây dựng, Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn): Tăng cường thanh tra, kiểm tra việc chấp hành quy định xả thải; đẩy nhanh tiến độ lắp đặt hệ thống quan trắc tự động tại các vị trí công trình thu nước trọng điểm;
  • Đối với Công ty Cổ phần Cấp thoát nước Phú Yên: Áp dụng quy trình cảnh báo sớm, triển khai đầy đủ 11 mô-đun cấp nước an toàn, giảm tỷ lệ thất thoát nước sạch xuống dưới mức 21,5%.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

  • Phạm vi nghiên cứu chủ yếu tập trung vào nguồn nước mặt phục vụ cấp nước tập trung; nguồn nước dưới đất chỉ được phân tích ở mức tổng quan do đặc điểm địa chất thủy văn phức tạp và định hướng địa phương không phát triển khai thác quy mô lớn;
  • Chuỗi dữ liệu quan trắc độ mặn và ô nhiễm tự động liên tục theo thời gian thực tại các nhánh sông phụ còn hạn chế, chủ yếu dựa trên số liệu quan trắc định kỳ theo đợt của cơ quan quản lý môi trường.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

  • Mở rộng ứng dụng các mô hình thủy lực và lan truyền chất ô nhiễm hai chiều (2D/3D) để mô phỏng chi tiết ranh giới xâm nhập mặn trên hạ lưu sông Ba và sông Kỳ Lộ dưới các kịch bản thủy triều cực đoan và chế độ xả nước phức tạp của hệ thống thủy điện thượng nguồn;
  • Nghiên cứu chi tiết các giải pháp kỹ thuật khai thác tầng chứa nước ngầm cục bộ làm nguồn cấp nước khẩn cấp khi xảy ra sự cố ô nhiễm nguồn nước mặt diện rộng.

Giá trị tham khảo

Công trình luận án mang lại giá trị tham khảo cho các nhóm đối tượng:

  • Cơ quan quản lý nhà nước: UBND tỉnh Phú Yên, Sở Xây dựng, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Phú Yên cùng các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ có điều kiện tự nhiên tương đồng trong việc xây dựng quy hoạch cấp nước, ban hành chính sách quản lý lưu vực và kế hoạch thích ứng biến đổi khí hậu;
  • Doanh nghiệp ngành nước: Công ty Cổ phần Cấp thoát nước Phú Yên và các công ty cấp nước đô thị trong việc thiết lập hệ thống cảnh báo sớm tại công trình thu, triển khai kế hoạch cấp nước an toàn và phương án cân đối nguồn nước thô;
  • Giới học thuật và đào tạo: Giảng viên, học viên cao học, nghiên cứu sinh các chuyên ngành Quản lý đô thị và công trình, Hạ tầng kỹ thuật đô thị, Kỹ thuật môi trường, Thủy văn và Tài nguyên nước sử dụng làm tài liệu tham khảo về phương pháp luận phân vùng và tích hợp quản lý kỹ thuật - thể chế.

Các nội dung đáng tham khảo: Bảng số liệu đặc trưng thủy văn và dòng chảy kiệt P = 95% của các sông chính tỉnh Phú Yên; Chuỗi số liệu WQI sông Ba, Kỳ Lộ, Bàn Thạch; Sơ đồ quy trình cảnh báo sớm chất lượng nước sông Ba và khung phân vùng nguồn nước thô đến năm 2030.

Câu hỏi thường gặp

  1. Hiện trạng cấp nước đô thị tại tỉnh Phú Yên ở thời điểm nghiên cứu đạt các chỉ số cơ bản nào? Toàn tỉnh có 09 nhà máy nước với tổng công suất thiết kế 47.400 m3/ngđ (lớn nhất là NMN Tuy Hòa 28.000 m3/ngđ, NMN Sông Cầu 5.000 m3/ngđ, NMN Chí Thạnh 3.000 m3/ngđ, NMN Phú Hòa 2.000 m3/ngđ). Mạng lưới phục vụ cho khoảng 198.000 người, tỷ lệ dân số đô thị được cấp nước trung bình đạt 77%, mức tiêu thụ nước sinh hoạt bình quân 100 l/người/ngđ, tỷ lệ thất thoát nước sạch khoảng 21,5%. Cơ cấu sử dụng nước gồm sinh hoạt (71%), công nghiệp (11%), hành chính sự nghiệp (11%), kinh doanh dịch vụ (5%) và bán buôn/khác.

  2. Nguy cơ ngập lụt do nước biển dâng tại tỉnh Phú Yên được xác định như thế nào theo kịch bản biến đổi khí hậu? Theo kịch bản nước biển dâng 100 cm, khoảng 1,08% diện tích tự nhiên của tỉnh Phú Yên có nguy cơ bị ngập úng. Trong đó, hai địa phương có tỷ lệ ngập cao nhất là huyện Đông Hòa (ngập 7,28% diện tích) và huyện Tuy An (ngập 4,46% diện tích).

  3. Diễn biến chất lượng nước mặt tại ba hệ thống sông chính ở Phú Yên theo chỉ số WQI ra sao?

  • Sông Ba: WQI mùa khô từ 10 đến 82, mùa mưa từ 59 đến 82; rạch Bầu Hạ ô nhiễm nặng (WQI = 10); các điểm đập Đồng Cam, trạm Củng Sơn, cầu Đồng Bò có WQI từ 76-82 (đạt yêu cầu cấp nước sinh hoạt nhưng cần xử lý); hàm lượng Nitrat mùa khô vượt chuẩn 1,24-3,32 lần; E.Coli mùa khô vượt chuẩn tại 9/10 điểm từ 2,1-42 lần;
  • Sông Kỳ Lộ: WQI hồ Phú Xuân đạt 100 (mùa khô) và 82 (mùa mưa); trạm Hà Bằng WQI đạt 78-80; cầu Ngân Sơn WQI đạt 66-77; hàm lượng BOD5 vượt chuẩn 1,33-4 lần, COD vượt 1,1-3,2 lần;
  • Sông Bàn Thạch: WQI ở mức thấp (cầu sông Đăng WQI = 14, cách cầu Đà Nông 950m WQI = 15, cầu Đà Nông WQI = 33, cầu Bàn Thạch WQI = 49), BOD5 vượt chuẩn 2,6-4,9 lần, COD vượt 2,1-3,9 lần, chủ yếu phục vụ mục đích tưới tiêu.
  1. Nguyên tắc kỹ thuật nào được áp dụng để tính toán giới hạn khai thác nước thô an toàn từ các sông? Theo QCVN 04-05:2012/BNNPTNT, mức đảm bảo phục vụ của các công trình cấp nước không cho phép gián đoạn tương ứng với tần suất lưu lượng kiệt P = 90-95%. Tại các điểm lấy nước thô, lưu lượng khai thác tối đa không được vượt quá 15% lưu lượng dòng chảy nhỏ nhất của sông nhằm duy trì dòng chảy môi trường và an toàn khai thác.

  2. Định hướng của tỉnh Phú Yên đối với việc khai thác nguồn nước dưới đất là gì? Các tầng chứa nước ngầm tại Phú Yên (trầm tích Holocen và Pleistocen) có trữ lượng trung bình và nhỏ, phân tán, hàm lượng Coliform vượt chuẩn và có nguy cơ nhiễm mặn cao ven biển. Theo dự báo, nếu dòng chảy mùa khô suy giảm 15-20% thì mực nước ngầm có thể hạ thấp khoảng 11m. Do đó, định hướng quy hoạch của tỉnh là ưu tiên sử dụng nguồn nước mặt, hạn chế khai thác nước ngầm và chuyển nguồn nước ngầm thành nguồn dự trữ chiến lược.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Vũ Bình Sơn đã hệ thống hóa cơ sở khoa học và thực tiễn về quản lý nguồn cung cấp nước mặt cho các đô thị và khu công nghiệp tỉnh Phú Yên trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Tác giả đã phân tích toàn diện hiện trạng thủy văn, trữ lượng, chất lượng nước theo chỉ số WQI và bất cập trong cơ chế quản lý nhà nước tại địa phương. Các kết quả nghiên cứu chính bao gồm phương án cân đối nguồn nước thô đến năm 2030, quy trình cảnh báo sớm ô nhiễm và xâm nhập mặn trên sông Ba, cùng mô hình tổ chức phối hợp liên ngành đáp ứng yêu cầu cấp nước an toàn. Công trình cung cấp tài liệu tham khảo cho công tác quản lý tài nguyên nước, quy hoạch hạ tầng đô thị và xây dựng chính sách thích ứng biến đổi khí hậu tại các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ.