Xung đột nước liên quan đến quản lý hồ chứa đa mục đích trong lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn

Nghiên cứu xung đột nước trong quản lý hồ chứa đa mục tiêu tại lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn, phân tích tác động và giải pháp bền vững.

• Tác giả: Nguyen Thi Nhat Anh
• Người hướng dẫn: Prof. Shigeto Naka
• Trường học: Vietnam Japan University
• Chuyên ngành: Water Resources Management
• Đề tài: Water Conflicts Related To Management Of Multi-Purpose Reservoirs In Vu Gia - Thu Bon River Basin
• Loại tài liệu: Master's Thesis
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hanoi

Mục lục chi tiết

• ACKNOWLEDGMENTS
• ABSTRACT
• LIST OF ABBREVIATION
• LIST OF TABLES
• LIST OF FIGURES
• 1. GENERAL TOPIC AND RESEARCH BACKGROUND
• 2. RESEARCH OBJECTIVES
• 3. RESEARCH GAP AND RESEARCH CONTRIBUTION
• 4. RESEARCH SCOPE
• 5. RESEARCH METHODS AND FRAMEWORK
• 6. DISSERTATION STRUCTURE
• 7. CONCEPTUAL FRAMEWORK AND LITERATURE REVIEW
• 7.1. Conceptual framework of Water conflict and Reservoir
• 7.2. Water conflict
• 7.3. Water conflict resolution

Tóm tắt

I. Tổng quan về xung đột nước tại lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn

Lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn là một trong những khu vực có nguồn nước phong phú tại Việt Nam. Tuy nhiên, sự gia tăng nhu cầu sử dụng nước cho phát triển kinh tế, nông nghiệp và đô thị đã dẫn đến xung đột giữa các bên sử dụng nước. Nghiên cứu này sẽ phân tích các yếu tố gây ra xung đột nước và tầm quan trọng của việc quản lý hồ chứa đa mục đích trong khu vực này.

1.1. Tình hình hiện tại của nguồn nước tại lưu vực sông

Nguồn nước tại lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn được đánh giá là dồi dào, với lượng nước trung bình đạt 4,280 m3/người/năm trong mùa khô. Tuy nhiên, sự phân bổ không đồng đều và tác động của biến đổi khí hậu đã làm giảm khả năng cung cấp nước, dẫn đến xung đột giữa các bên sử dụng nước.

1.2. Các bên liên quan trong xung đột nước

Trong lưu vực này, có ba nhóm người sử dụng nước chính: các nhà máy thủy điện ở thượng nguồn, hệ thống tưới tiêu nông nghiệp và cung cấp nước đô thị. Mỗi bên có lợi ích và nhu cầu khác nhau, dẫn đến sự cạnh tranh gay gắt về nguồn nước.

II. Vấn đề xung đột tài nguyên nước tại lưu vực sông

Xung đột tài nguyên nước tại lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn không chỉ ảnh hưởng đến các bên sử dụng nước mà còn tác động đến môi trường và phát triển bền vững. Việc quản lý không hiệu quả các hồ chứa đa mục đích đã dẫn đến nhiều vấn đề nghiêm trọng.

2.1. Nguyên nhân chính gây ra xung đột nước

Nguyên nhân chính của xung đột nước bao gồm sự gia tăng nhu cầu sử dụng nước, sự thay đổi trong quy hoạch sử dụng nước và tác động của biến đổi khí hậu. Những yếu tố này đã làm gia tăng áp lực lên nguồn nước và dẫn đến xung đột giữa các bên sử dụng.

2.2. Tác động của xung đột nước đến môi trường

Xung đột nước không chỉ ảnh hưởng đến các bên sử dụng mà còn gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường, như suy giảm chất lượng nước, mất cân bằng sinh thái và ảnh hưởng đến đời sống của người dân địa phương.

III. Phương pháp quản lý hồ chứa đa mục đích hiệu quả

Quản lý hồ chứa đa mục đích là một trong những giải pháp quan trọng để giảm thiểu xung đột nước tại lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn. Việc áp dụng các phương pháp quản lý hiệu quả có thể giúp cân bằng lợi ích giữa các bên sử dụng nước.

3.1. Các phương pháp quản lý hồ chứa hiện tại

Hiện nay, các phương pháp quản lý hồ chứa bao gồm quy hoạch sử dụng nước, điều tiết dòng chảy và phân phối nước hợp lý. Những phương pháp này cần được áp dụng đồng bộ để đảm bảo sự công bằng và bền vững trong việc sử dụng tài nguyên nước.

3.2. Giải pháp cải thiện quản lý nước

Để cải thiện quản lý nước, cần có sự tham gia của tất cả các bên liên quan trong quá trình ra quyết định. Việc xây dựng các cơ chế hợp tác và đối thoại giữa các bên sử dụng nước sẽ giúp giảm thiểu xung đột và nâng cao hiệu quả quản lý.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng việc áp dụng lý thuyết trò chơi trong quản lý xung đột nước có thể mang lại những kết quả tích cực. Các mô hình lý thuyết trò chơi giúp phân tích hành vi của các bên sử dụng nước và đưa ra các giải pháp hợp lý.

4.1. Kết quả từ mô hình lý thuyết trò chơi

Mô hình lý thuyết trò chơi cho thấy rằng việc điều chỉnh hành vi của các bên sử dụng nước thông qua các biến kiểm soát như 'hoàn trả' và 'trừng phạt' có thể giúp cải thiện tình hình xung đột nước.

4.2. Các ví dụ thực tiễn từ lưu vực sông

Các ví dụ thực tiễn từ lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn cho thấy rằng việc áp dụng các giải pháp quản lý nước hiệu quả đã giúp giảm thiểu xung đột và nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên nước.

V. Kết luận và tương lai của quản lý nước tại lưu vực sông

Quản lý nước tại lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn cần được cải thiện để đảm bảo sự bền vững và công bằng trong việc sử dụng tài nguyên nước. Tương lai của quản lý nước phụ thuộc vào khả năng hợp tác giữa các bên liên quan và việc áp dụng các phương pháp quản lý hiệu quả.

5.1. Tầm quan trọng của hợp tác trong quản lý nước

Hợp tác giữa các bên sử dụng nước là yếu tố then chốt để giải quyết xung đột và nâng cao hiệu quả quản lý nước. Việc xây dựng các cơ chế hợp tác sẽ giúp tạo ra một môi trường thuận lợi cho việc sử dụng tài nguyên nước bền vững.

5.2. Định hướng tương lai cho quản lý nước

Định hướng tương lai cho quản lý nước tại lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn cần tập trung vào việc phát triển các chính sách quản lý nước bền vững, đồng thời nâng cao nhận thức của cộng đồng về tầm quan trọng của việc bảo vệ tài nguyên nước.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam sở hữu nguồn tài nguyên nước dồi dào với lượng nước bình quân hàng năm đạt khoảng 9.560 m³/người/năm, nhưng lại phân bố không đồng đều theo không gian và thời gian. Cùng với tốc độ tăng trưởng GDP đạt 7,08% và quy mô dân số xấp xỉ 97 triệu người, nhu cầu tiêu thụ điện năng, lương thực và nước sạch đang gia tăng nhanh chóng. Nằm trong nhóm các quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề bởi biến đổi khí hậu (xếp thứ 5 toàn cầu theo Chỉ số Rủi ro Khí hậu Toàn cầu), tình trạng khan hiếm nguồn nước cục bộ tại các lưu vực sông lớn ngày càng trở nên gay gắt.

Lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn là một trong những lưu vực lớn nhất miền Trung với diện tích 10.350 km² và tổng lượng nước khai thác đạt khoảng 20,22 tỷ m³/năm. Mặc dù lượng dòng chảy mùa khô đạt 4.280 m³/người/năm (đứng thứ 3 cả nước), sự phát triển ồ ạt của chuỗi 60 công trình thủy điện tại thượng nguồn tỉnh Quảng Nam (tổng công suất thiết kế 1.502 MW) đã làm biến đổi sâu sắc chế độ dòng chảy tự nhiên. Vấn đề nghiên cứu trọng tâm là sự xung đột gay gắt về phân bổ nước trong mùa cạn giữa ba chủ thể: nhà máy thủy điện thượng nguồn, hệ thống thủy nông nông nghiệp và hệ thống cấp nước đô thị cho hơn 1 triệu dân tại thành phố Đà Nẵng với nhu cầu 205.000 m³/ngày.

Mục tiêu cụ thể của luận văn là nhận diện bản chất xung đột, xây dựng mô hình lý thuyết trò chơi kinh tế để lượng hóa tương tác chiến lược giữa các bên, từ đó đề xuất cơ chế vận hành tối ưu cho tổ chức lưu vực sông. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc cung cấp công cụ kinh tế hỗ trợ ban hành chính sách điều tiết tài nguyên nước bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn kết hợp đa chiều giữa lý thuyết kinh tế học tài nguyên và khoa học môi trường thông qua ba trụ cột lý thuyết:

• Lý thuyết trò chơi (Game Theory): Dựa trên nền tảng của John von Neumann, Oskar Morgenstern và cân bằng Nash (Nash Equilibrium). Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết trò chơi phi hợp tác và hợp tác nhằm mô phỏng hành vi tự tối đa hóa lợi ích (self-interested behavior) của các chủ thể tiêu thụ nước độc lập khi cạnh tranh nguồn tài nguyên khan hiếm.
• Lý thuyết khan hiếm tài nguyên và xung đột môi trường: Vận dụng mô hình 4 chiều kích khan hiếm tài nguyên của Libiszewski (1992) để phân tích nguyên nhân chuyển hóa từ khan hiếm vật lý sang xung đột phân bổ và môi trường.
• Mô hình kinh tế - thủy văn (Hydrological-Economic Model): Tích hợp hàm mục tiêu tối đa hóa phúc lợi xã hội với hàm chi trả tổng quát $\mathcal{V} = \mathcal{P} \pm \mu \pm \sigma$, trong đó lợi ích kinh tế ($\mathcal{P}$) được điều chỉnh thông qua biến số phạt vi phạm ($\mu$) và cơ chế hoàn trả/bù đắp tài chính ($\sigma$).

Các khái niệm then chốt được chuẩn hóa bao gồm: ngoại ứng một chiều (unidirectional externalities), dòng chảy duy trì sinh thái tối thiểu, và quy trình vận hành liên hồ chứa đa mục tiêu.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp định tính kết hợp phân tích định lượng dữ liệu thứ cấp thu thập trong giai đoạn từ năm 2000 đến năm 2018.

• Cỡ mẫu và nguồn dữ liệu: Cỡ mẫu khảo sát tập trung vào 4 nhà máy thủy điện bậc thang lớn nhất lưu vực (Đak Mi 4, Sông Bung 4, A Vương, Sông Tranh 2) chiếm trên 80% tổng dung tích điều tiết; toàn bộ hệ thống tưới tiêu phục vụ hơn 30.000 ha lúa tại Quảng Nam; và 3 nhà máy xử lý nước chính của Công ty Cổ phần Cấp nước Đà Nẵng (DAWACO) gồm Cầu Đỏ, Sân Bay và Sơn Trà.
• Phương pháp chọn mẫu: Nghiên cứu áp dụng phương pháp chọn mẫu có chủ đích (purposive sampling), tập trung vào các mắt xích xung đột trực tiếp trên nhánh sông Vu Gia và sông Thu Bồn nhằm bảo đảm tính đại diện cao nhất cho bức tranh phân bổ nước.
• Lý do lựa chọn phương pháp phân tích: Lý thuyết trò chơi dạng mở rộng (Game Tree) và cân bằng hoàn hảo tập con (SPNE) được lựa chọn thay vì mô hình tối ưu hóa đơn tuyến truyền thống. Phương pháp này phản ánh chính xác các quyết định chiến lược đa mục tiêu không đồng nhất trong thực tế khi các bên có quyền lực bất cân xứng và hành động theo động cơ tối đa hóa lợi nhuận riêng lẻ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã làm rõ các tương tác kinh tế và rút ra bốn phát hiện mang tính then chốt:

• Bất cân xứng sâu sắc về cấu trúc giá trị kinh tế: Ngành nông nghiệp tỉnh Quảng Nam đóng góp giá trị sản xuất lớn (khoảng 10.312 tỷ đồng năm 2014, chiếm 63,36% ngành nông - lâm - thủy sản), nhưng giá trị biên trên mỗi mét khối nước sử dụng cho trồng lúa lại rất thấp và phân tán. Ngược lại, thủy điện và cấp nước đô thị có tổng giá trị thấp hơn nhưng lợi nhuận biên tập trung rất cao.
• Tác động tiêu cực của chuyển dòng dòng chảy: Nhà máy thủy điện Đak Mi 4 chuyển lưu lượng lớn nước từ sông Vu Gia sang sông Thu Bồn mà không hoàn lưu, khiến lưu lượng về hạ du sông Vu Gia sụt giảm nghiêm trọng trong mùa khô kéo dài 9 tháng (dòng chảy mùa kiệt chỉ chiếm 25-35% tổng lượng nước năm, cá biệt tháng 4 chỉ đạt 2-3%), dẫn đến xâm nhập mặn nghiêm trọng tại trạm bơm Cầu Đỏ của Đà Nẵng.
• Cân bằng Nash kém hiệu quả trong mô hình thực tế: Trong trò chơi không có chế tài bù trừ, thủy điện luôn chọn chiến lược "không chia sẻ nước" ($D_1$) để đạt mức lợi nhuận phát điện tối đa ($p_{H-M}$), đẩy hệ thống nông nghiệp và cấp nước đô thị vào thế chịu tổn thất nặng nề ($p_{I-m} = 0$, $p_{C-m} = 0$).
• Hiệu quả tối ưu hóa của mô hình biến đổi: Khi tích hợp trọng số quyền về nước ($\gamma$), cơ chế bồi hoàn chi phí ($\sigma$) và mức phạt vi phạm ($\mu$), mô hình đã chuyển dịch cân bằng về trạng thái hợp tác chia sẻ dòng chảy tối thiểu đạt 25 m³/s, giúp nâng tổng phúc lợi xã hội ($\mathcal{V}_{SW}$) lên mức cao nhất.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân căn bản của xung đột bắt nguồn từ việc quyền tiếp cận nước thực tế đang nghiêng hẳn về phía các nhà máy thủy điện thượng nguồn do vị trí địa lý chi phối, trong khi khung pháp lý truyền thống quản lý theo địa giới hành chính thay vì lưu vực sông. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu tại lưu vực sông Ba và sông Sêrêpôk, nơi các đập thủy điện bậc thang tạo ra ngoại ứng tiêu cực lớn cho hạ du.

Khi lượng hóa bằng các biểu đồ nhánh cây trò chơi và bảng ma trận chi trả đa kịch bản, dữ liệu đã chứng minh rõ nét rằng nếu thành phố Đà Nẵng chủ động thực hiện cơ chế bù đắp tài chính cho thủy điện để bù lại sản lượng điện bị suy giảm trong các giờ cao điểm, giải pháp này hoàn toàn khả thi về mặt kinh tế và giúp giảm thiểu tối đa thiệt hại do thiếu nước sinh hoạt và xâm nhập mặn.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm giải quyết triệt để tình trạng xung đột nước và nâng cao hiệu quả quản lý hồ chứa đa mục đích tại lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược:

• Sửa đổi và hoàn thiện quy trình vận hành liên hồ chứa (Quyết định 1537/QĐ-TTg): Quy định bắt buộc hồ thủy điện Đak Mi 4 và các hồ bậc thang phải duy trì lưu lượng xả liên tục từ 15 m³/s đến 25 m³/s về hạ lưu sông Vu Gia trong suốt các tháng cao điểm mùa kiệt (tháng 3 đến tháng 8 hàng năm). Chủ thể thực hiện: Bộ Tài nguyên và Môi trường chủ trì phối hợp với Bộ Công Thương trong lộ trình 2020-2022.
• Thiết lập cơ chế bồi hoàn kinh tế và chia sẻ chi phí xả nước: Áp dụng công cụ kinh tế cho phép Công ty Cấp nước Đà Nẵng (DAWACO) trích từ 5% đến 10% doanh thu nước sạch mùa cạn để bồi hoàn phần tổn thất doanh thu phát điện cho các nhà máy thủy điện khi phải xả nước chống hạn mặn theo yêu cầu khẩn cấp. Chủ thể thực hiện: UBND TP. Đà Nẵng phối hợp cùng Tập đoàn Điện lực Việt Nam từ năm 2021.
• Kiện toàn thể chế và nâng cao năng lực giám sát của Ban điều phối lưu vực: Trao quyền hạn pháp lý đầy đủ và cấp ngân sách hoạt động độc lập cho Ban điều phối tích hợp lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn; đồng thời áp dụng mức phạt hành chính lên tới 100% giá trị thiệt hại kinh tế đối với các chủ hồ cố tình vi phạm quy chế xả nước. Chủ thể thực hiện: UBND tỉnh Quảng Nam và UBND TP. Đà Nẵng hoàn thành trong giai đoạn 2021-2023.
• Đầu tư nâng cấp công trình kiểm soát mặn và tiết kiệm nước tưới: Xây dựng kiên cố hóa đập ngăn mặn tạm trên sông Vĩnh Điện, nâng cấp 100% các trạm bơm điện hạ du và chuyển đổi kỹ thuật tưới tiết kiệm nhằm giảm 15-20% lượng nước tưới hao hụt trên 30.000 ha đất canh tác lúa. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Quảng Nam và Sở Nông nghiệp thành phố Đà Nẵng giai đoạn 2021-2025.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị ứng dụng cao cho 4 nhóm đối tượng:

• Cơ quan hoạch định chính sách và quản lý nhà nước: Bộ Tài nguyên và Môi trường, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Cục Điều tiết Điện lực, UBND tỉnh Quảng Nam và TP. Đà Nẵng. Tài liệu là căn cứ khoa học trực tiếp để xây dựng quy chế điều phối liên tỉnh đối với 20,22 tỷ m³ nước và điều chỉnh quy trình vận hành liên hồ chứa.
• Các doanh nghiệp khai thác, vận hành nguồn nước: Các ban quản lý nhà máy thủy điện bậc thang (Đak Mi 4, Sông Bung 4, A Vương, Sông Tranh 2) và Công ty DAWACO. Doanh nghiệp có thể sử dụng các hàm chi trả kinh tế để xây dựng phương án đàm phán hợp đồng cung ứng và bù trừ rủi ro vận hành.
• Giảng viên và nhà nghiên cứu học thuật: Các chuyên gia thuộc ngành Quản lý tài nguyên nước, Kinh tế tài nguyên và môi trường, Kỹ thuật thủy văn. Luận văn cung cấp phương pháp luận mẫu mực về ứng dụng lý thuyết trò chơi trong xử lý xung đột tài nguyên tại hơn 10 lưu vực sông lớn ở Việt Nam.
• Kỹ sư quy hoạch thủy nông và đô thị: Các đơn vị tư vấn thiết kế công trình thủy lợi, cấp thoát nước đô thị ứng dụng số liệu tính toán nhu cầu dùng nước thực tế để tối ưu hóa công suất hơn 400 công trình đập dâng, trạm bơm tại vùng duyên hải miền Trung.

Câu hỏi thường gặp

Nguyên nhân cốt lõi gây ra xung đột nước tại lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn là gì?
Nguyên nhân xuất phát từ sự mất cân đối dòng chảy sâu sắc trong 9 tháng mùa cạn (chỉ chiếm 30-40% lượng nước cả năm), kết hợp với việc các nhà máy thủy điện công suất trên 1.000 MW chuyển dòng dòng chảy tự nhiên, khiến hạ lưu sông Vu Gia cạn kiệt và trạm bơm cấp nước sinh hoạt cho Đà Nẵng bị nhiễm mặn nghiêm trọng.

Tại sao ngành nông nghiệp có giá trị sản xuất lớn nhưng lại chịu thiệt hại nặng nề nhất?
Mặc dù nông nghiệp đóng góp trên 10.300 tỷ đồng tại Quảng Nam, giá trị gia tăng kinh tế trên mỗi đơn vị mét khối nước tưới lúa lại rất thấp so với thủy điện và nước sạch đô thị. Người nông dân phân tán, thiếu công cụ đàm phán thị trường và quyền tiếp cận nước bị phụ thuộc hoàn toàn vào lưu lượng xả của các hồ chứa thượng nguồn.

Lý thuyết trò chơi đóng vai trò như thế nào trong việc giải quyết xung đột tài nguyên nước?
Lý thuyết trò chơi mô phỏng hành vi tự tối đa hóa lợi ích của từng bên, từ đó thiết lập ma trận chi trả tích hợp các công cụ kinh tế như phí bù đắp sản lượng điện và mức phạt vi phạm. Cách tiếp cận này giúp tìm ra điểm cân bằng tối ưu để các bên tự nguyện hợp tác xả nước mà không chịu thiệt hại đơn phương.

Việc vận hành thủy điện Đak Mi 4 tác động cụ thể ra sao đến nguồn nước sinh hoạt của thành phố Đà Nẵng?
Đak Mi 4 chuyển nước từ sông Vu Gia sang sông Thu Bồn để phát điện mà không trả lại dòng chảy ban đầu, làm tụt mực nước sông Cầu Đỏ. Điều này khiến nhà máy nước của DAWACO không thể lấy đủ 205.000 m³/ngày nước ngọt do độ mặn vượt ngưỡng cho phép, đe dọa trực tiếp đời sống của hơn 1 triệu người dân đô thị.

Quy trình vận hành liên hồ chứa theo Quyết định 1537/QĐ-TTg đã giải quyết triệt để xung đột chưa?
Quyết định 1537/QĐ-TTg là bước tiến quan trọng khi quy định khung xả nước mùa cạn cho 4 hồ chứa lớn, nhưng vẫn chưa giải quyết triệt để xung đột do thiếu vắng chế tài tài chính linh hoạt để bù đắp thiệt hại kinh tế khi các nhà máy phải xả nước phục vụ chống hạn mặn trong điều kiện thời tiết cực đoan.

Kết luận

• Lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn sở hữu nguồn tài nguyên 20,22 tỷ m³/năm nhưng đối mặt với nguy cơ cạn kiệt gay gắt trong 9 tháng mùa khô do phân bố dòng chảy không đều.
• Hệ thống bậc thang hơn 60 hồ chứa thủy điện công suất trên 1.050 MW tại thượng nguồn là tác nhân chính làm biến đổi thủy văn, gây xâm nhập mặn hạ du.
• Luận văn đã chứng minh phương pháp lý thuyết trò chơi kinh tế với các biến số phạt và bồi hoàn là công cụ hữu hiệu nhất để tái lập cân bằng lợi ích công bằng.
• Quy trình vận hành liên hồ chứa cần nhanh chóng được bổ sung cơ chế kinh tế chia sẻ rủi ro thay vì chỉ áp dụng mệnh lệnh hành chính đơn thuần.
• Hai địa phương Quảng Nam và Đà Nẵng cần sớm hoàn thiện thể chế Ban điều phối lưu vực có đầy đủ quyền lực và nguồn lực thực thi độc lập.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là việc tiên phong xây dựng thành công mô hình toán - kinh tế lượng hóa xung đột nước liên tỉnh tại Việt Nam. Trong giai đoạn tiếp theo từ năm 2021-2025, các cơ chế chi trả tài chính cần được thể chế hóa thành văn bản quy phạm pháp luật. Quý độc giả, các nhà quản lý và nhà khoa học quan tâm được khuyến khích khai thác chi tiết toàn văn luận văn để áp dụng vào thực tiễn quản trị tài nguyên nước bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY, HANOI VIETNAM JAPAN UNIVERSITY NGUYEN THI NHAT ANH WATER CONFLICTS RELATED TO MANAGEMENT OF MULTI-PURPOSE RESERVOIRS IN VU GIA - THU BON RIVER BASIN MASTER'S THESIS Hanoi, June 2019 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY, HANOI VIETNAM JAPAN UNIVERSITY NGUYEN THI NHAT ANH WATER CONFLICTS RELATED TO MANAGEMENT OF MULTI-PURPOSE RESERVOIRS IN VU GIA - THU BON RIVER BASIN RESEARCH SUPERVISOR: Prof. SHIGETO NAKA Assoc. MASAKAZU FUKUZUMI Dr. NGUYEN NGOC HUY Hanoi, June 2019 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CONTENTS Acknowledgments .iv List of Abbreviation.

v List of Tables.vi List of Figures. General topic and research background. Research gap and research contribution. Research methods and framework.

Conceptual framework and Literature review. Conceptual framework of Water conflict and Reservoir. Water conflict resolution. Research on Water conflicts.

Research on Water conflicts in Vietnamese river basin. Research on water allocation (to find payoff function). Research on Vu Gia – Thu Bon River Basin. Research on VGTB RB related to social or environmental aspects.

Research on VGTB RB about main water users in VGTB RB. Game theoretical approach can solve conflict. Game theory model. Current situation of water conflict.

Context of Vu Gia – Thu Bon River Basin. 25 i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Social-economic conditions. Urban water supply.

Water resource management in VGTB RB. Water resource management at basin level in Vietnam. Water resource management in VGTB RB. Management of reservoir system in VGTB RB.

Procedure for operation of inter-reservoir system in VGTB RB. Water conflict related to multi-purpose reservoir system. Discussion and Policy Recommendation. Game theoretical analysis.

Analysis of practical model. Analysis of modified model. Limitation and Future research. Irrigated water level for paddy.

Planted area and yield of paddy. Scenarios on sharing water from H (based on Procedure 1537). Specific examples for Practical model. 87 ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] ACKNOWLEDGMENTS Conducting the research is a journey to discover yourself and to develop critical thinking.

On that journey, supervisors and companions are indispensable. Firstly, I am particularly grateful for the assistance given by my supervisors for his valuable and constructive suggestions during the planning and development of this research work. Assistance provided by Naka Shigeto Sensei, which gave me great inspiration and led me to the academic world, was greatly appreciated. The knowledge I learned from Fukuzumi Masakazu Sensei in game theory gave me a great and attractive economic tool to build my original model.

Lastly, with his rich practical experience, Nguyen Ngoc Huy Sensei helped me understand a great deal more about the reality of the water sector in Vietnam. In this journey, I was also fortunate to be instructed by lecturers at Vietnam Japan University and to be able to discuss with other researchers from VACI 2019. I would like to offer my special thanks to Mr. Yoshifumi Hino in the MBA program, Mr.

Koshi Yoshida and Mr. Makoto Tamura in the MCCD program helped me gain a lot of knowledge about water, hydropower and game theory. In addition, I am grateful for the assistance given by Mr. Dao Trong Tu for helping me to understand the water resource management.

Moreover, I would like to thank the MPP program and VJU for creating what I think is the most favorable academic environment. Here, I had opportunities to discuss with my colleagues, who were always willing to listen to even the vaguest ideas of mine. Finally, I would like to express my sincere thanks to my lovely family and my enthusiastic friends, without whose endless motivations and support this work would have been impossible. iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] ABSTRACT Water conflict is becoming an urgent problem over the world because of rapid economic development leading to the rapid increase of water demand, and global climate change to the decrease of water availability in season dry.

This study is about water conflict occurring in Vu Gia - Thu Bon river basin among three main water users: hydropower reservoirs in upstream as well as an irrigation system and urban water supply in downstream. In order to understand deeply their interactions, this study builds a game theoretical model to describe the current conflict and their benefits in exploiting water. From the general model, the practical model is calculated by secondary data and then is modified with water right weight and average values. The initial results are that although the profitability for the whole agricultural sector is the largest, the average value is negligible.

In contrast, the profitability of hydropower and water supply companies is lower but more concentrated. In the perspectives of policymakers, it is essential to analyse the movement of each player, consider the total payoff values and use control variables as “refund” and “punishment” to adjust some water user’s behaviors. iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LIST OF ABBREVIATION Abbreviation Meaning HPP Hydropower Plant WTP Water Plant VGTB Vu Gia – Thu Bon RB River basin RBO River basin organization DAWACO Da Nang Water Supply Company NE Nash equilibrium SPNE Subgame perfect Nash equilibrium MONRE Ministry of Natural Resources and Environment MARD Ministry of Agriculture and Rural Development MOIT Ministry of Industry and Trade v LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LIST OF TABLES Table 3.1: Similarities of water conflict and game theory .1: Water flow of dry season and flood season in VGTB RB .2: Irrigation system of VGTB RB .3: Capacity of main water plants of DAWACO .4: Water supply-demand gap index of VGTB RB .5: Water exploitation index of VGTB RB .6: River basin organisations in VGTB RB .7: Main documents for procedure for operation of inter-reservoir system in VGTB .8: Changes in water resources of Vu Gia River .1: Matrix of Sub-game 1 in general model .2: Matrix of Sub-game 2 in general model .3: Outcomes of VGTB game’s example model .4: The basis to calculate M-value of H (hydropower plants) .5: Profit of hydropower plants in VGTB game’s practical model .6: The basis to calculate M-value of I (irrigation system) .7: Profit of Irrigation in VGTB game’s practical model .8: M-value of H, I and C .9: Guaranteed value for water demand of downstream .10: Total sharing water from three hydropower reservoirs in three scenarios .11: Outcomes of VGTB game’s practical model .12: Outcomes of VGTB game’s practical model (example). 58 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.13: M-value of three players with water right weight (γ) based on average profit .14: Outcomes of VGTB game’s modified model .15: Outcomes of VGTB game’s modified model (example) .16: Social payoff in general model, practical model and modified model (𝓥𝑺𝑾).

65 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LIST OF FIGURES Figure 1.1: Research framework based on the demand side and supply side .1: Four dimensions of resources scarcity .1: Game tree with three players .1: Irrigation planning map of Quang Nam province .2: Game tree with dominant strategies and value of payoffs of general model .3: Game tree with dominant strategies and value of payoffs of practical model .4: Payoffs of C - Urban water supply in VGTB game’s practical model.5: Payoffs of I - Irrigation in VGTB game’s practical model .6: Payoffs of H - Hydropower in VGTB game’s practical model .7: Game tree with dominant strategies and value of payoffs of modified model .8: Total payoffs of three players in VGTB game’s practical model .9: Total payoffs of three players in VGTB game’s modified model. 66 viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. General topic and research background Water resources in Vietnam are relatively abundant with an annual water withdrawal per capita around 9,560 m3/person, but water resources are unevenly distributed across space and time. Vietnam has a strong and growing economy - the GDP growth rate in 2018 is 7.08%, which is the country’s highest level of growth since 2008 and a large population scale with about 97 billion people as of 2019, ranking 14th in the world in terms of population.

As a result, the demand for food, energy, and water has been on the increase. Moreover, various international reports have stated that Vietnam belongs to a group of countries most affected by climate change and sea level rise. According to The Global Climate Risk Index1 for 2016, Vietnam is the 5th most affected country by climate change. Thus, the water availability is reduced, leading to the situation of exacerbating the food- energy-water nexus.

In this context, water resources are decreased in both quantity and quality, leading to a wide range of potential problems and becoming the source of water conflicts. Vu Gia – Thu Bon River Basin is one of Vietnam's biggest basins, which was not an exception from this trend of water conflict. Water resources of Vu Gia - Thu Bon River Basin is quite abundant with the amount of inflow in the dry season reaching 4,280 m3/person/year, ranking 3rd in Vietnam (only lower than the Mekong and Sesan RB). This basin also has dramatic increases in economic growth and urbanization.

Most noticeably in this area is the coastal plain area of Da Nang City and Hoi An City, which have high population density and dynamic economic activities. Therefore, water demand for development purposes is increasing especially rapidly in these downstream areas. It 1 The Global Climate Risk Index (CRI), developed by Germanwatch, analyses the quantifiable impacts of extreme weather events. 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] should be noted that this river basin also belongs to the Central of Vietnam, one of the areas in the country that are most vulnerable to impacts of climate change every year.

Therefore, it is understandable when conflict arises here. In comparison with other basins, VGTB RB has a great potential for hydropower exploitation, ranking 4th in Vietnam for total capacity can be exploited (2030 Water Resources Group, 2017). The rapid development of hydropower since the 2000s in the upstream areas has affected water resources throughout the basin, especially by changing the natural flow of rivers. Therefore, conflicts over water related to hydropower reservoirs are noticeable in many basins, including VGTB RB.

Currently, VGTB RB has about 60 hydropower plants in the plan with a total design capacity of 1,502 MW (L. Most large hydropower plants belong to the cascade hydropower systems which are constructed on Dak Mi River, Bung River, A Vuong River, Con River, and Tranh River. There have been so many studies from the social or environmental perspectives about the negative impacts of these reservoirs on the VGTB RB. This study aims to achieve a similar purpose as that of these studies but is based on the economic viewpoint, with a focus on analysing the link between upstream and downstream’ use of limited water resources.

More particularly, this study aims to examine the strategic interactions among upstream water users (hydropower) and downstream water users (irrigation and urban water supply), thereby suggesting policy recommendations. Therefore, the topic of this study is “Water conflicts related to management of multi- purpose reservoirs in Vu Gia - Thu Bon River Basin”. Research objectives Water conflicts have been occurring on most river basins. However, each region has been facing and solving the conflict in different ways with typical characteristics.

Therefore, the first goal of this study is to clarify the current situation of water conflicts. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] After understanding the current state of conflict, based on an analysis of the scenarios, the next goal of the study is to suggest solutions to solve these water conflicts. To achieve the above objectives, this research will answer the following research questions: ✓ Which kind of water conflict is occurring in VGTB RB?