Tài liệu Giáo trình kinh tế sử dụng tổng hợp tài nguyên nước

DỰ ÁN TĂNG CƯỜNG NĂNG LỰC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGÔ THỊ THANH VÂN GIÁO TRÌNH KINH TẾ SỬ DỤNG TỔNG HỢP TÀI NGUYÊN NƯỚC WRU/ SCB NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2005 2 3 MỤC LỤC CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN........................................................................................................ 10 1.1. ĐỊNH NGHĨA, KHÁI NIỆM VÀ CÁC NGUYÊN TẮC CƠ BẢN SỬ DỤNG TỔNG HỢP TÀI NGUYÊN NƯỚC .................................................................................................................... 10 1.1.1. Các định nghĩa, khái niệm chính về sử dụng tổng hợp tài nguyên nước ................ 10 1.1.2. Nguyên tắc sử dụng tổng hợp nguồn nước ............................................................. 12 1.2. TÀI NGUYÊN NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM ................................................ 13 1.2.1. Tài nguyên nước mặt ............................................................................................... 13 (a) Nguồn tài nguyên nước trên thế giới ......................................................................................13 (b) Nguồn tài nguyên nước ở Việt Nam .......................................................................................17 1.2.2. Tài nguyên nước ngầm ............................................................................................ 20 1.3. NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẶT RA ĐỐI VỚI TÀI NGUYÊN NƯỚC .............................................. 22 1.3.1. Lũ lụt......................................................................................................................... 22 1.3.2. Hạn hán.................................................................................................................... 23 1.3.3. Vấn đề suy kiệt và ô nhiễm nguồn nước.................................................................. 23 1.3.4. Sự xâm nhập mặn .................................................................................................... 25 1.3.5. Sự xuống cấp của các lưu vực sông........................................................................ 25 1.4. BẢO VỆ TÀI NGUYÊN NƯỚC ......................................................................................... 26 1.5. VÍ DỤ VỀ SỬ DỤNG TỔNG HỢP TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở LƯU VỰC SÔNG HỒNG.... 27 1.5.1. Khí hậu và các đặc điểm thủy văn của lưu vực ....................................................... 27 1.5.2. Những ưu thế của lưu vực ....................................................................................... 28 (a) Đồng bằng đông dân ..............................................................................................................28 (b) Nền kinh tế mạnh....................................................................................................................28 (c) Nền nông nghiệp mạnh...........................................................................................................28 (d) Tài nguyên nước phong phú và mạng đường thủy rộng lớn ..................................................28 1.5.3. Cân bằng nước......................................................................................................... 28 1.5.4. Lũ lụt - mối đe dọa chủ yếu đối với sự phát triển trong lưu vực............................... 29 1.5.5. Bảo đảm nước ngầm cấp nước đô thị và nông thôn................................................ 29 1.5.6. Các chiến lược được khuyến nghị đối với lưu vực................................................... 30 1.6. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG VÀ NỘI DUNG MÔN HỌC....................................................... 30 1.6.1. Mục tiêu và đối tượng của môn học ......................................................................... 30 1.6.2. Nội dung môn học .................................................................................................... 31 CHƯƠNG 2 CÁC VẤN ĐỀ KINH TẾ VÀ XÃ HỘI ................................................................. 32 2.1. TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở CÁC NƯỚC PHÁT TRIỂN VÀ CÁC NƯỚC ĐANG PHÁT TRIỂN ................................................................................................................................................ 32 2.1.1. Khái niệm .............................................................................................................. 32 2.1.2. Cách tiếp cận của các nhà kinh tế ........................................................................... 33 2.1.3. Tại sao lập chính sách về nước là rất khó? Kinh tế và mọi sự liên quan ................ 35 (a) Các đặc điểm khí tượng, thủy văn và bản chất của nước ......................................................35 (b) Nhu cầu dùng nước - Đặc điểm phụ thuộc vào người sử dụng..............................................36 (c) Quan điểm xã hội đối với tài nguyên nước .............................................................................38 (d) Chính sách và luật về nước: các vấn đề có liên quan là: .......................................................38 2.1.4. Kinh tế học thực chứng về nước: quan hệ kinh nghiệm và đo lường ...................... 38 (a) Lượng nước tiêu thụ...............................................................................................................38 (b) Giá trị kinh tế của nước ..........................................................................................................39 (c) Tác động của khai thác tài nguyên nước đến phát triển kinh tế vùng.....................................39 2.1.5. Kinh tế học chuẩn tắc và chính sách về nước ......................................................... 39 (a) Kinh tế học chuẩn tắc .............................................................................................................39 (b) Ứng dụng kinh tế phúc lợi ......................................................................................................40 4 (c) Đánh giá chính sách nước đa mục tiêu ..................................................................................40 2.1.6. Hoạt động chính sách đối với quản lý nước............................................................. 40 (a) Thị trường............................................................................................................................... 40 (b) Vai trò của Chính phủ .............................................................................................................43 2.2. CHẤT LƯỢNG NƯỚC, LỢI ÍCH KINH TẾ VÀ PHÚC LỢI XÃ HỘI .................................. 43 2.2.1. Chất lượng nước phục vụ sự sống........................................................................... 43 2.2.2. Lợi ích kinh tế nước và phúc lợi xã hội của nước .................................................... 45 1. Lợi ích kinh tế nước .................................................................................................................45 2. Nước là phúc lợi xã hội............................................................................................................47 2.3. CHÍNH SÁCH KINH TẾ VÀ MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI TÀI NGUYÊN NƯỚC .................... 48 2.4. THỎA THUẬN QUỐC TẾ VỀ QUẢN LÝ HỆ THỐNG SÔNG ĐA QUỐC GIA ................... 49 2.4.1. Khái niệm chung....................................................................................................... 49 2.4.2. Vai trò của UNDP ở lưu vực sông Mê Kông ............................................................ 50 2.4.3. Sự thất bại của các tổ chức quốc tế tại sông Ganges ............................................. 52 2.4.4. Nhận xét và kết luận................................................................................................. 53 CHƯƠNG 3 NHỮNG VẤN ĐỀ THỂ CHẾ................................................................................ 55 3.1. CÁC KHÁI NIỆM VỀ THỂ CHẾ ........................................................................................ 55 3.1.1. Các thành phần thể chế ........................................................................................... 55 (1) Chính sách và luật pháp .........................................................................................................55 (2) Khung thể chế ........................................................................................................................56 (3) Hệ thống tổ chức quản lý nước ..............................................................................................56 3.1.2. Nội dung về quản lý tổng hợp tài nguyên nước ....................................................... 56 (1) Đối với nước và các yếu tố môi trường liên quan đến nước ..................................................56 (2) Về phương diện quản lý .........................................................................................................57 3.1.3. Các nguyên tắc trong quản lý tổng hợp tài nguyên nước ........................................ 57 (1) Nguyên tắc 1: Nước ngọt là tài nguyên hữu hạn, không tài nguyên nào có thể thay thế được, rất thiết yếu để duy trì cuộc sống, phát triển xã hội và môi trường ........................................................58 (2) Nguyên tắc 2: Phát triển và bảo vệ tài nguyên nước phải dựa trên phương pháp tiếp cận có sự tham gia của tất cả các thành phần bao gồm những người dùng nước, người lập quy hoạch và người xây dựng chính sách ở các cấp ..........................................................................................58 (3) Nguyên tắc 3: Phụ nữ có vai trò trung tâm trong việc cung cấp, quản lý và bảo vệ nguồn nước ............................................................................................................................................ 59 (4) Nguyên tắc 4: Nước có giá trị kinh tế trong mọi hình thức sử dụng và cần phải được xem như một loại hàng hóa có lợi ích kinh tế..............................................................................................59 3.2. THỂ CHẾ TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở VIỆT NAM................................... 59 3.2.1. Khung pháp lý .......................................................................................................... 59 1. Chiến lược và chính sách quốc gia liên quan đến môi trường nước .......................................59 2. Luật Tài nguyên nước..............................................................................................................60 3. Vai trò của Bộ Tài nguyên và Môi trường ................................................................................61 3.2.2. Năng lực và thể chế ................................................................................................. 62 3.2.3. Mở rộng và đa dạng hóa đầu tư cho cơ sở hạ tầng................................................. 63 3.2.4. Tăng cường công tác tuân thủ và cưỡng chế .......................................................... 64 3.2.5 Thu hút sự tham gia của người dân ngày càng nhiều hơn ....................................... 64 CHƯƠNG 4 NHU CẦU DÙNG NƯỚC ...................................................................................... 65 4.1. NHU CẦU NƯỚC CHO NÔNG NGHIỆP.......................................................................... 66 4.1.1. Khái niệm nhu cầu nước của cây trồng ................................................................... 66 4.1.2. Cách xác định nhu cầu nước cho cây trồng............................................................. 67 1. Xác định lượng bốc thoát hơi thực vật.....................................................................................67 2. Chế độ tưới ..............................................................................................................................78 4.1.3. Chỉ tiêu dùng nước cho nông nghiệp ....................................................................... 81 4.2. NHU CẦU NƯỚC SINH HOẠT ........................................................................................ 81 4.2.1. Xác định nhu cầu dùng nước sinh hoạt ................................................................... 81 1. Cách xác định tổng dân số.......................................................................................................81 2. Cách xác định chỉ tiêu dùng nước............................................................................................84 5 4.2.2. Dự báo nhu cầu dùng nước sinh hoạt...................................................................... 85 1. Các nhân tố tác động đến nhu cầu dùng nước sinh hoạt ........................................................85 2. Ví dụ các mô hình tính nhu cầu dùng nước sinh hoạt..............................................................86 4.3. NHU CẦU NƯỚC CHO CÔNG NGHIỆP.......................................................................... 87 4.3.1. Khái niệm nhu cầu nước trong công nghiệp ............................................................ 87 4.3.2. Cách xác định nhu cầu nước trong công nghiệp ..................................................... 88 1. Mô hình kinh tế ........................................................................................................................89 2. Mô hình kinh tế lượng ..............................................................................................................89 3. Mô hình thống kê .....................................................................................................................90 4.3.3. Một số tiêu chuẩn dùng nước công nghiệp.............................................................. 90 4.4. NHU CẦU NƯỚC CHO HỆ SINH THÁI, GIẢI TRÍ, GIAO THÔNG THỦY ........................ 91 4.4.1. Nước cho hệ sinh thái .............................................................................................. 91 4.4.2. Nước cho giao thông thủy ........................................................................................ 92 4.4.3 Nước cho nuôi trồng thủy sản ................................................................................... 92 CHƯƠNG 5 NGUỒN NƯỚC .................................................................................................. 95 5.1. ĐẶC ĐIỂM CỦA TÀI NGUYÊN NƯỚC ............................................................................ 95 5.1.1. Vòng tuần hoàn nước trong tự nhiên (vòng tuần hoàn thủy văn) ............................ 95 5.1.2. Lưu vực và sự hình thành dòng chảy trên lưu vực .................................................. 96 5.2. CÂN BẰNG NƯỚC .......................................................................................................... 98 5.2.1. Phương trình cân bằng nước ................................................................................... 98 5.2.2. Tổn thất bốc hơi, tổn thất thấm và phương trình cân bằng nước của hồ chứa ....... 99 (1) Tổn thất bốc hơi từ mặt hồ ....................................................................................................99 (2) Tổn thất thấm từ hồ .............................................................................................................101 (3) Phương trình cân bằng nước của hồ chứa .........................................................................102 5.3. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA QUÁ TRÌNH DÒNG CHẢY .................................................... 103 5.3.1. Bản chất của quá trình dòng chảy và phương pháp nghiên cứu tương ứng ......... 103 5.3.2. Các đặc trưng của dòng chảy ................................................................................ 105 (1) Đặc trưng theo thứ tự thời gian của dòng chảy....................................................................105 (2) Đặc trưng theo xác suất của dòng chảy ...............................................................................106 5.3.3. Đường tần suất lý luận và kéo dài tài liệu .............................................................. 111 5.3.4. Tương quan và bổ sung tài liệu.............................................................................. 115 5.4. XÁC ĐỊNH QUÁ TRÌNH DÒNG CHẢY BẰNG CÁC MÔ HÌNH THỦY VĂN .................... 118 5.4.1. Mô hình HEC-1....................................................................................................... 119 5.4.2. Mô hình TANK........................................................................................................ 121 5.4.3. Mô hình THOMAS-FIERING .................................................................................. 122 CHƯƠNG 6 HỆ THỐNG THỦY LỢI VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM..................................................... 128 6.1. HỆ THỐNG THỦY LỢI VÀ CÁC THÀNH PHẦN CỦA NÓ.............................................. 128 6.1.1. Khái niệm về hệ thống thủy lợi ........................................................................... 128 6.1.2. Phân loại hệ thống thủy lợi ................................................................................. 131 (1) Phân loại theo quy mô và tầm quan trọng của HTTL............................................................ 131 (2) Phân loại theo mức độ và khả năng phục vụ........................................................................134 (3) Phân loại theo ý nghĩa và mục tiêu của HTTL đối với con người ......................................... 141 6.1.3. Các hạng mục công trình trong một hệ thống thủy lợi ....................................... 142 6.2. LỰA CHỌN VỊ TRÍ XÂY DỰNG VÀ QUY MÔ CỦA HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH ............ 149 6.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn vị trí xây dựng công trình ......................... 149 1. Các yếu tố tự nhiên................................................................................................................149 2. Các yếu tố kinh tế-kỹ thuật.....................................................................................................149 3. Các yếu tố xã hội-môi trường ................................................................................................149 6.2.2. Bài toán kinh tế xác định vị trí và quy mô công trình.......................................... 150 CHƯƠNG 7 PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU VỚI ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG THỦY LỢI... 152 7.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TOÁN TỐI ƯU........................................................................ 152 7.1.1. Lịch sử phát triển toán tối ưu .............................................................................. 152 6 7.1.2. Dạng chung của bài toán tối ưu cơ bản.............................................................. 153 1. Bài toán tìm cực tiểu và cực đại.............................................................................................153 2. Bài toán tối ưu tổng quát và các khái niệm ............................................................................154 7.1.3. Phân loại toán tối ưu........................................................................................... 155 7.1.4. Một số lý thuyết tối ưu được đề cập trong chương này ......................................... 156 7.2. QUI HOẠCH TUYẾN TÍNH (QHTT)................................................................................ 156 7.2.1. Mô hình bài toán quy hoạch tuyến tính .............................................................. 157 7.2.2. Thiết lập mô hình bài toán QHTT qua thí dụ minh họa.......................................... 158 7.2.3. Giải bài toán QHTT ................................................................................................ 161 1. Giải bằng phương pháp đồ thị ...............................................................................................161 2. Một số nhận xét quan trọng từ phương pháp đồ thị...............................................................163 3. Giải bài toán bằng phương pháp đơn hình (Simplex Method) ............................................... 163 4. Phương pháp số lớn M ..........................................................................................................168 5. Bài toán đối ngẫu ...................................................................................................................169 6. Phương pháp tìm nghiệm tắt .................................................................................................176 7. Chương trình và phần mềm tính toán giải bài toán QHTT .....................................................177 7.3. LÝ THUYẾT QUY HOẠCH ĐỘNG (QHĐ) ...................................................................... 178 7.3.1. Thành phần của một bài toán QHĐ ....................................................................... 178 7.3.2. Đặc điểm chung của bài toán QHĐ - Phương trình truy toán............................. 179 7.3.3. Thí dụ về bài toán QHĐ ...................................................................................... 181 7.4. GIỚI THIỆU LÝ THUYẾT QUY HOẠCH PHI TUYẾN (QHPT) ....................................... 186 7.4.1. Tối ưu phi tuyến không ràng buộc ......................................................................... 187 7.4.2. Tối ưu phi tuyến ràng buộc................................................................................. 189 7.5. GIỚI THIỆU LÝ THUYẾT TỐI ƯU ĐA MỤC TIÊU.......................................................... 196 7.5.1 Mô hình bài toán tối ưu đa mục tiêu....................................................................... 197 7.5.2 Một số phương pháp giải bài toán tối ưu đa mục tiêu............................................ 198 1. Phương pháp nghiệm có khoảng cách ngắn nhất tới nghiệm lý tưởng ................................. 198 2. Phương pháp theo dãy mục tiêu được sắp xếp.....................................................................198 3. Phương pháp hàm khả dụng .................................................................................................199 4. Phương pháp hàm khả dụng nghịch đảo...............................................................................200 7.6. TỐI ƯU HỆ THỐNG THỦY LỢI ĐA CHỨC NĂNG......................................................... 200 7.6.1. Vấn đề xây dựng mô hình toán của bài toán ......................................................... 200 7.6.2. Vấn đề giải mô hình và tìm lời giải của bài toán .................................................... 207 CHƯƠNG 8: PHÂN TÍCH KINH TẾ VÀ MÔI TRƯỜNG CỦA HỆ THỐNG SỬ DỤNG TỔNG HỢP NGUỒN NƯỚC................................................................................................................ 211 8.1. VỐN ĐẦU TƯ VÀ CÁC LOẠI CHI PHÍ............................................................................ 211 8.1.1. Vốn đầu tư.............................................................................................................. 212 8.1.2. Chi phí sản xuất ..................................................................................................... 216 8.1.3. Chi phí hàng năm của nhiệm vụ phát điện ............................................................ 218 8.1.4. Chi phí hàng năm của nhiệm vụ phòng lũ ............................................................. 220 8.1.5. Chi phí hàng năm của nhiệm vụ cấp nước hạ du .................................................. 222 8.2. THU NHẬP CỦA DỰ ÁN THỦY LỢI............................................................................... 224 8.2.1. Khái niệm về thu nhập của dự án .......................................................................... 224 8.2.2. Thu nhập của dự án thủy lợi đa mục tiêu............................................................... 225 1. Thu nhập hàng năm của nhiệm vụ phát điện .........................................................................225 2. Thu nhập hàng năm của nhiệm vụ phòng lũ ..........................................................................226 3. Thu nhập hàng năm của nhiệm vụ cấp nước ........................................................................228 8.3. PHÂN TÍCH CHI PHÍ VÀ LỢI ÍCH .................................................................................. 228 8.3.1. Giá trị hiện tại ròng của dự án đầu tư (NPV) ...................................................... 228 1. Giá trị hiện tại ròng.................................................................................................................228 2. Sử dụng NPV trong đánh giá hiệu quả đầu tư .......................................................................229 8.3.2. Hệ số hoàn vốn nội tại (IRR).................................................................................. 230 1. Khái niệm về hệ số hoàn vốn nội tại IRR ............................................................................... 230 2. Tính toán hệ số hoàn vốn nội IRR .........................................................................................231 3. Sử dụng IRR trong đánh giá hiệu quả đầu tư ........................................................................231 7 8.3.3. Tỷ số lợi ích - chi phí (B/C) ................................................................................. 232 1. Khái niệm về tỷ số lợi ích - chi phí .........................................................................................232 2. Tính toán tỷ số lợi ích - chi phí ...............................................................................................233 8.3.4. Mối quan hệ giữa NPV, IRR và B/C....................................................................... 233 1. Mối quan hệ về toán học........................................................................................................233 2. Mối quan hệ trong phân tích so sánh chọn phương án.......................................................... 233 8.4. ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG ......................................................................... 234 8.4.1. Đánh giá tác động môi trường và tác dụng của nó ................................................ 234 8.4.2. Quá trình đánh giá tác động môi trường ................................................................ 235 1. Mô tả điều kiện môi trường của vùng dự án ..........................................................................235 2. Đánh giá tiềm năng tác động .................................................................................................236 3. Hình thành các biện pháp giảm nhẹ.......................................................................................236 4. Đánh giá hiệu quả kinh tế ......................................................................................................236 5. Chuẩn bị kế hoạch quản lý môi trường ..................................................................................236 6. Thảo luận và tham gia ý kiến cộng đồng................................................................................237 7. Kết luận.................................................................................................................................. 237 8.5. ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA THỦY LỢI ĐẾN XÃ HỘI VÀ MÔI TRƯỜNG .................... 237 8.5.1. Tác động tích cực của thủy lợi tới xã hội và môi trường..................................... 237 8.5.2. Tác động tiêu cực của thủy lợi tới môi trường .................................................... 239 8.6. PHƯƠNG PHÁP PHÂN BỔ VỐN ĐẦU TƯ VÀ TÍNH TOÁN CHI PHÍ CHO CÁC NGÀNH DÙNG NƯỚC ......................................................................................................... 242 8.6.1. Đặc điểm vận hành điều tiết hồ chứa thủy lợi đa chức năng................................. 242 1. Thời kỳ cấp nước...................................................................................................................242 2. Thời kỳ hồ không cấp-không trữ ............................................................................................242 3. Thời kỳ trữ nước ....................................................................................................................243 4. Thời kỳ phòng lũ ....................................................................................................................243 5. Thời kỳ hồ không trữ-không cấp ............................................................................................243 8.6.2. Phân bổ vốn đầu tư và tính toán chi phí cho các ngành dùng nước ..................... 243 1. Phân bổ vốn đầu tư theo nguyên tắc thỏa thuận giữa các ngành.......................................... 244 2. Phân bổ vốn đầu tư theo nguyên tắc phân bổ trực tiếp .........................................................245 3. Phân bổ vốn đầu tư theo nguyên tắc tỷ lệ với thu nhập.........................................................246 8.7. SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ............................................................................ 247 8.7.1. Phương pháp phân tích chi phí-lợi ích ................................................................... 247 8.7.2. Phương pháp phân tích dự án thay thế.............................................................. 258 8.8. ĐẦU TƯ CHO DỰ ÁN THỦY LỢI................................................................................... 271 8.8.1. Khái niệm về đầu tư ............................................................................................... 271 8.8.2. Phân loại đầu tư ..................................................................................................... 271 1. Phân loại đầu tư theo cơ cấu vốn ..........................................................................................271 2. Phân loại đầu tư theo mục đích đầu tư ..................................................................................273 3. Phân loại đầu tư theo hình thức đầu tư .................................................................................273 8.8.3. Các hình thức đầu tư đối với dự án thủy lợi........................................................... 273 8.8.4. Các giai đoạn đầu tư cho dự án thủy lợi ................................................................ 275 1. Giai đoạn chuẩn bị đầu tư......................................................................................................275 2. Giai đoạn thực hiện đầu tư ....................................................................................................277 3. Giai đoạn khai thác vận hành.................................................................................................278 8.8.5. Nguồn vốn cho dự án thủy lợi ................................................................................ 278 CHƯƠNG 9 QUẢN LÝ BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN NƯỚC .................................................... 282 9.1. CHIẾN LƯỢC QUẢN LÝ BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở CÁC NƯỚC ĐANG PHÁT TRIỂN ................................................................................................................................... 282 9.1.1. Đặt vấn đề .............................................................................................................. 282 9.1.2. Chiến lược quản lý bền vững tài nguyên nước ở các nước đang phát triển.......... 286 (1) Thu thập và chia sẻ tài liệu về tài nguyên nước ...................................................................287 (2) Kinh tế tài nguyên nước .......................................................................................................287 (3) Luật và quản lý tài nguyên nước ..........................................................................................287 (4) Sử dụng nước có hiệu quả...................................................................................................288 (5) Phát triển các dự án đầu tư tài nguyên nước mới ................................................................288 8 (6) Giải pháp quản lý tài nguyên nước truyền thống ..................................................................288 (7) Giảm sự rủi ro và mâu thuẫn liên quan đến nước ................................................................289 (8) Mục tiêu bền vững ................................................................................................................289 9.2. CHÍNH SÁCH TÀI NGUYÊN NƯỚC CHO SỰ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG Ở CÁC NƯỚC ĐANG PHÁT TRIỂN.............................................................................................................. 289 9.2.1. Đề xuất khung chính sách tài nguyên nước........................................................... 290 9.2.2. Hệ thống tài nguyên nước tự nhiên........................................................................ 291 9.2.3. Hệ thống hoạt động của con người........................................................................ 292 (a) Nhu cầu cho các dịch vụ cấp nước ......................................................................................292 (b) Giảm thiểu tác hại của thiên tai như lũ lụt và hạn hán .......................................................... 293 (c) Giảm sự ô nhiễm từ các hoạt động của con người...............................................................293 9.2.4. Hệ thống quản lý tài nguyên nước ......................................................................... 294 9.2.5. Thể chế và tổ chức................................................................................................. 295 9.2.6. Sự gối nhau về chính sách..................................................................................... 295 9.3. TÁC ĐỘNG TÍCH CỰC VÀ TIÊU CỰC CỦA NƯỚC TƯỚI TRONG NÔNG NGHIỆP .............................................................................................................................................. 296 9.4. TRÁCH NHIỆM THAM GIA QUẢN LÝ NƯỚC ............................................................... 297 9.5. QUẢN LÝ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở VIỆT NAM ..................... 298 9.5.1. Vấn đề tài nguyên nước ở Việt Nam ...................................................................... 298 9.5.2. Tăng cường quản lý bền vững tài nguyên nước ở Việt Nam ................................. 299 9.5.3. Chiến lược bền vững tài nguyên ............................................................................ 300 CHƯƠNG 10 NGHIÊN CỨU VỀ GIÁ NƯỚC .......................................................................... 302 10.1. GIÁ NƯỚC TRUNG BÌNH HAY GIÁ NƯỚC CẬN BIÊN? ............................................ 303 10.1.1. Chỉ số nguồn cung cấp nước sẵn có ................................................................... 303 10.1.2. So sánh giá nước trên thế giới ............................................................................. 306 10.1.3. Cơ sở để tính giá nước ........................................................................................ 307 10.1.4. Chi phí vận hành và duy tu - Vốn đầu tư ............................................................. 307 10.1.5. Các chính sách phi giá nước để khuyến khích hiệu quả sử dụng nước.............. 308 10.1.6. Sự tiến bộ trong cải cách giá nước ...................................................................... 308 10.2. VẤN ĐỀ GIÁ NƯỚC TƯỚI Ở CÁC NƯỚC ĐANG PHÁT TRIỂN ................................ 310 10.2.1. Khái quát chung ................................................................................................... 310 10.2.2. Vai trò của chính phủ trong sự phát triển và phân phối nước tưới ...................... 311 10.2.3. Giá nước tưới ở các nước đang phát triển ........................................................... 311 10.2.4. Một số đề xuất cải tiến việc tính thủy lợi phí ........................................................ 312 10.3. XÁC ĐỊNH GIÁ NƯỚC VÀ GIÁ TRỊ CỦA NƯỚC ......................................................... 313 10.3.1. Nguyên lý chung................................................................................................... 313 10.3.2. Các thành phần của chi phí đầy đủ (Full cost)..................................................... 314 1. Chi phí cung cấp đầy đủ (Full supply cost) ............................................................................315 2. Chi phí kinh tế đầy đủ (Full Economic Cost) ..........................................................................315 3. Chi phí đầy đủ (Full Cost) ......................................................................................................316 10.3.3. Các thành phần trong giá trị của nước (value of water)....................................... 316 2. Giá trị kinh tế..........................................................................................................................317 3. Giá trị thực chất bên trong (intrinsic value) ............................................................................ 318 4. Những vấn đề khác được xem xét.........................................................................................318 10.4. VÍ DỤ VỀ GIÁ NƯỚC VÀ GIÁ TRỊ CỦA NƯỚC Ở JAMSHEDPUR, LƯU VỰC SÔNG SUBERNAREKHA, ẤN ĐỘ........................................................................................ 318 9 LỜI NÓI ĐẦU Kinh tế sử dụng tổng hợp tài nguyên nước là môn học được giảng dạy cho sinh viên thuộc chuyên ngành Kinh tế Thủy lợi, Khoa Kinh tế Thủy lợi Trường Đại học Thủy lợi. Trong khuôn khổ Dự án tăng cường năng lực đào tạo Trường Đại học Thủy lợi do Chính phủ Đan Mạch tài trợ (DANIDA), môn học được dự án tài trợ nâng cấp để phù hợp với quan điểm hiện đại về quản lý tổng hợp tài nguyên nước. Mục tiêu của môn học nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức về kinh tế sử dụng tổng hợp tài nguyên nước, cách tiếp cận, quan điểm và phương pháp nghiên cứu và ứng dụng các phương pháp đó vào thực tế thủy lợi ở Việt Nam. Sau khi học xong sinh viên nhận biết được nước là một hàng hóa vừa mang lại lợi ích kinh tế vừa là phúc lợi xã hội, nắm được các phương pháp dự báo nhu cầu dùng nước trong các ngành dùng nước khác nhau, phân tích các yếu tố về mặt tự nhiên, kỹ thuật, về mặt kinh tế, xã hội có tác động đến nhu cầu dùng nước một cách chủ động. Hơn nữa, sinh viên sẽ hiểu kỹ hơn về các loại công trình tổng hợp, các phương pháp điều hành khai thác tối ưu các công trình sử dụng tổng hợp này, phân phối chi phí một cách hợp lý và toàn diện hơn cho công trình tổng hợp. Giáo trình được biên soạn với sự giúp đỡ của chuyên gia tư vấn quốc tế PGS. TS. Thorkil Casse, Trường Đại học tổng hợp Roskilde, Đan Mạch, và có sự đảm bảo chất lượng của tư vấn trong nước TS. Nguyễn Thượng Bằng, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội. Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban Quản lý dự án DANIDA, Ban Giám hiệu, Ban Chủ nhiệm khoa Kinh tế Thủy lợi và các phòng ban liên quan đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành cuốn giáo trình này. Nhân đây tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn các giáo sư, các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp trong Bộ môn Kinh tế Thủy lợi, Khoa Kinh tế Thủy lợi đã có những nhận xét sâu sắc về nội dung khoa học. Cuốn sách xuất bản lần đầu nên không tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong nhận được sự góp ý của bạn đọc để lần xuất bản sau được tốt hơn. TÁC GIẢ 10 DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT CT SDTHNN CTTL GRG HTTL LC KTKT MNC MNDBT MNTL NCKT NMNĐ NMTĐ NN&PTNT QHTT QHĐ QHPT QLTHTNN TCN TKKT TNMT TNN TTĐ UBND UNDP XDCB Công trình sử dụng tổng hợp nguồn nước Công trình thủy lợi Phương pháp gradient tổng hạ nhanh Hệ thống thủy lợi Luận chứng kinh tế kỹ thuật Mực nước chết Mực nước dâng bình thường Mực nước trước lũ Nghiên cứu khả thi Nhà máy nhiệt điện Nhà máy thủy điện Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Quy hoạch tuyến tính Quy hoạch động Quy hoạch phi tuyến Quản lý tổng hợp tài nguyên nước Tiêu chuẩn ngành Thiết kế kỹ thuật Tài nguyên và Môi trường Tài nguyên nước Trạm thủy điện Ủy ban nhân dân Chương trình phát triển Liên hợp quốc Xây dựng cơ bản. Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. ĐỊNH NGHĨA, KHÁI NIỆM VÀ CÁC NGUYÊN TẮC CƠ BẢN SỬ DỤNG TỔNG HỢP TÀI NGUYÊN NƯỚC 1.1.1. Các định nghĩa, khái niệm chính về sử dụng tổng hợp tài nguyên nước 1. "Nguồn nước" chỉ các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể khai thác, sử dụng được, bao gồm sông, suối, kênh, rạch; biển, hồ, đầm, ao; các tầng chứa nước dưới đất; mưa, băng, tuyết và các dạng tích tụ nước khác. 2. "Nước mặt" là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo. 11 3. "Nước dưới đất" là nước tồn tại trong các tầng chứa nước dưới mặt đất. 4. "Nước sinh hoạt" là nước dùng cho ăn uống, vệ sinh của con người. 5. "Nước sạch" là nước đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng nước sạch của mỗi quốc gia. 6. "Nguồn nước sinh hoạt" là nguồn có thể cung cấp nước sinh hoạt hoặc nước có thể xử lý thành nước sạch với chi phí không đáng kể. 7. "Nguồn nước quốc tế" là nguồn nước thuộc từ hai quốc gia trở lên. 8. "Phát triển tài nguyên nước" là biện pháp nhằm nâng cao khả năng khai thác, sử dụng bền vững tài nguyên nước và nâng cao giá trị của tài nguyên nước. 9. "Bảo vệ tài nguyên nước" là biện pháp phòng, chống suy thoái, cạn kiệt nguồn nước, bảo đảm an toàn nguồn nước và bảo vệ khả năng phát triển tài nguyên nước. 10. "Khai thác nguồn nước" là hoạt động nhằm mang lại lợi ích từ nguồn nước. 11. "Sử dụng tổng hợp nguồn nước" là sử dụng hợp lý, phát triển tiềm năng của một nguồn nước và hạn chế tác hại do nước gây ra để phục vụ tổng hợp cho nhiều mục đích. 12. "Vùng bảo hộ vệ sinh khu vực lấy nước" là vùng phụ cận khu vực lấy nước từ nguồn nước được quy định phải bảo vệ để phòng, chống ô nhiễm nguồn nước. 13. "Ô nhiễm nguồn nước" là sự thay đổi tính chất vật lý, tính chất hóa học, thành phần sinh học của nước vi phạm tiêu chuẩn cho phép về nguồn nước. 14. "Giấy phép về tài nguyên nước" bao gồm giấy phép thăm dò nước dưới đất; giấy phép khai thác, sử dụng tài nguyên nước; giấy phép xả nước thải vào nguồn nước và giấy phép về các hoạt động khai thác liên quan đến tài nguyên nước. 15. "Suy thoái, cạn kiệt nguồn nước" là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của nguồn nước. 16. "Lưu vực sông là vùng địa lý mà trong phạm vi đó nước mặt, nước dưới đất chảy tự nhiên vào sông. 17. "Quy hoạch lưu vực sông" là quy hoạch về bảo vệ, khai thác, sử dụng nguồn nước, phát triển tài nguyên nước, phòng, chống và khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra trong lưu vực sông. 18. "Công trình thủy lợi" là công trình khai thác mặt lợi của nước; phòng, chống tác hại do nước gây ra, bảo vệ môi trường và cân bằng sinh thái. 12 19. "Phân lũ, chậm lũ" là việc chủ động chuyển một phần dòng nước lũ theo hướng chảy khác, tạm chứa nước lại ở một khu vực để giảm thiểu tác hại của lũ. 20. "Địa bàn có điều kiện kinh tế - xã hội khó khăn" là địa bàn vùng dân tộc thiểu số, miền núi, vùng có kết cấu hạ tầng chưa phát triển, vùng có điều kiện tự nhiên không thuận lợi. 21. "Địa bàn có điều kiện kinh tế - xã hội đặc biệt khó khăn" là địa bàn vùng dân tộc thiểu số ở miền núi cao, hải đảo, vùng có kết cấu hạ tầng yếu kém, vùng có điều kiện tự nhiên rất không thuận lợi. 1.1.2. Nguyên tắc sử dụng tổng hợp nguồn nước Nguyên tắc chung khi khai thác và sử dụng tổng hợp nguồn nước là: Sử dụng nguồn nước đa mục tiêu, phối hợp lợi ích giữa các ngành, phân phối chi phí cho các ngành hợp lý trên cơ sở nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nước đến mức cao nhất. Kinh tế sử dụng tổng hợp nguồn nước sẽ giải quyết bài toán kinh tế tối ưu hàm lợi nhuận hoặc hàm chi phí khi sử dụng tài nguyên nước đa mục tiêu bằng phương pháp quy hoạch tuyến tính, phi tuyến hoặc quy hoạch động. Thực tế trong lĩnh vực quản lý tổng hợp tài nguyên nước đang phải đối mặt với các vấn đề sau: Nhu cầu vô hạn mâu thuẫn với khả năng có hạn của nguồn nước. Nhu cầu khá ổn định (trong thời kỳ tính toán) mâu thuẫn với khả năng biến động thất thường. Nhu cầu của ngành này mâu thuẫn với nhu cầu của ngành khác (ví dụ cần tích trữ ở hồ chứa để phục vụ mục đích cấp nước trong mùa kiệt mâu thuẫn với nhu cầu xả nước để đảm bảo chống lũ cho bản thân công trình và phòng lũ hạ du). Như vậy kinh tế sử dụng tổng hợp nguồn nước sẽ phải giải quyết thêm bài toán đánh giá hiệu quả của sử dụng tổng hợp tài nguyên nước đa mục tiêu rất phức tạp. Muốn đánh giá nó một cách đầy đủ và khách quan, cần có những mô hình tổng hợp và các phương pháp tối ưu sử dụng tài nguyên nước. Thông thường để đánh giá hiệu quả sử dụng phải thông qua bài toán phân tích Lợi ích - Chi phí của dự án trên quan điểm tổng hợp và khách quan. Hiện nay nhiều ngành kinh tế quốc dân đang có nhu cầu tăng lên về sử dụng nước. Còn nguồn tài nguyên nước ở một lưu vực, một con sông hiện nay đã và đang phục vụ cho nhiều ngành, kể cả các ngành nằm trong phạm vi lưu vực và cả những ngành, những đơn vị nằm ở địa bàn thuộc lưu vực khác. Có thể minh họa tính đa chức năng trong phục vụ qua hệ thống sông Đà ở miền Bắc nước ta hoặc hệ thống sông Đồng Nai ở miền Nam. 13 Với hệ thống sông Đà, chúng ta cùng một lúc khai thác năng lượng của dòng chảy để phát điện thông qua những bậc thang thủy điện như Hoà Bình, Sơn La, Lai Châu, Huội Quảng..., trên dòng sông chính và dòng sông nhánh. Mặt khác nhu cầu cấp nước cho hạ du (đồng bằng châu thổ sông Hồng và sông Thái Bình) ngày càng tăng nhanh, yêu cầu về lưu lượng tối thiểu ở hạ lưu để đảm bảo tàu thuyền trên sông đi lại bình thường. Mặt khác các hồ chứa lớn ở thượng nguồn sông Đà còn có nhiệm vụ phòng lũ cho hạ du, đảm bảo mực nước lũ không uy hiếp hệ thống đê điều. Nếu kể đến nhiệm vụ khai thác cảnh quan du lịch và nuôi trồng thủy sản lòng hồ thì mỗi hồ như vậy là mục tiêu khai thác của nhiều ngành kinh tế quốc dân khác nhau. Trong khi năng lực của dòng chảy có hạn, các ngành kinh tế khai thác nguồn nước đều quan trọng, thì một hồ chứa được xây dựng phải thỏa mãn nhiều nhiệm vụ. Những hồ chứa này được gọi là hồ chứa sử dụng tổng hợp hay hồ chứa đa chức năng. Đối với hồ chứa đa chức năng thì nhiệm vụ phát điện hay bất cứ nhiệm vụ nào khác đều không thể giữ vai trò tuyệt đối nữa mà buộc phải san sẻ chi phí cũng như lợi ích thu được từ nguồn tài nguyên nước. Như vậy tính toán cân đối trong quá trình khai thác tổng hợp nguồn nước càng trở nên phức tạp. Vấn đề sử dụng tổng hợp tài nguyên nước và nâng cao hiệu quả khai thác nguồn nước sẽ được làm rõ trong các chương tiếp theo. Còn có một số hệ thống sông ở Việt Nam, ngoài nhu cầu tương tự như hệ thống sông Đà về phát điện, phòng lũ, cấp nước phục vụ tưới, sinh hoạt, giao thông thủy, các công trình và hồ chứa còn thỏa mãn thêm hai nhiệm vụ nữa là đẩy mặn ở hạ lưu và san sẻ nguồn nước của lưu vực cho các tỉnh thuộc lưu vực khác có nguồn nước mặt không dồi dào. Như vậy chế độ xả nước của các hồ chứa phải tuân thủ theo nhiệm vụ đẩy sức dồn ép của thủy triều và qua đó giữ được những diện tích trồng trọt ít bị xâm nhập mặn hơn. Trong khi đó khả năng của nguồn nước phía thượng lưu đôi khi lại bị cắt giảm để phục vụ nhiệm vụ chuyển nước sang lưu vực khác. 1.2. TÀI NGUYÊN NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.2.1. Tài nguyên nước mặt (a) Nguồn tài nguyên nước trên thế giới Bề mặt trái đất rộng 510 triệu km2 trong đó biển và đại dương chiếm 70,8%. Tổng lượng nước thủy quyển trái đất vào khoảng 1454 triệu km3, trong đó nước mặn chiếm khoảng 1370 triệu km3 (chiếm 93,9%). Hàm lượng muối trung bình trong nước biển là 3,5%, tức là khoảng 35g/lít. Khoảng 7% lục địa là các hồ tự 14 nhiên, trong đó chứa khoảng 280.000 nghìn km3 nước ngọt. 11% diện tích trái đất ở hai cực của địa cầu bị băng tuyết bao phủ, thể tích các núi băng ở đó khoảng 24 triệu km3, nếu chúng tan ra sẽ làm cho mực nước biển trên hành tinh tăng thêm 64 m. Trữ lượng nước ngầm trên thế giới khoảng 8500 km3. Các con sông trên thế giới thường xuyên chứa khoảng 1200 km3 nước ngọt, tức là khoảng 1/1 000 000 tổng lượng nước các loại. Tuy trữ lượng nước và nước ngọt trên trái đất lớn như vậy nhưng lại phân bố không đều theo không gian và thời gian. Thí dụ trong khi ở Hawai (Mỹ) lượng mưa trung bình là 11084 mm/năm thì ở vùng Liev (Chilê) lại chỉ khoảng 8mm/năm. Tại khu vực Yêmen có nhiều năm hầu như không có mưa, trong khi ở New Deli (Ấn Độ) cách đó không xa, có năm lại mưa liên tục trong 4-5 tháng liên tiếp. Những số liệu thống kê trên đây cho thấy nước là nguồn tài nguyên phong phú và quý giá đối với con người. Trữ lượng tài nguyên nước của trái đất được đánh giá bằng 1,445 tỷ km3 và phân chia như ở bảng 1.1. Bảng 1.1. Trữ lượng nước trên trái đất TT Phần thủy quyển Diện tích 103m2 Khối lượng nước 103m2 % so với tổng lượng 1 Đại dương 361.300 1.370.323 94,20 2 Nước ngầm trong đó ở vùng trao đổi 134.800 82.000 60.000 4.000 4,12 0,27 3 Băng hà 16.227 24.000 1,65 4 Nước hồ 2.059 280* 0,019 5 Nước trong tầng thổ nhưỡng 82.000 85** 0,006 6 Hơi nước trong khí quyển 510.000 14 0.001 7 Nước sông 148.000 1,2 0.0001 1.454.703,2 100 Tổng cộng * có kể đến gần 5000 km3 nước trong các hồ chứa nhân tạo ** có kể đến gần 2000 km3 nước trong các hệ thống tưới Số liệu bảng 1.1 cho thấy nước sông chiếm tỷ lệ nhỏ nhất (0,0001%) so với các dạng nước khác của thủy quyển, song nó lại có vai trò vô cùng quan trọng đối với con người, vì đó là nước nhạt, nước luôn vận động (chảy) và tuần hoàn nên được tái tạo phục hồi rất mau chóng. Chính vì thế tổng lượng dòng chảy của sông trên toàn cầu được tính tới 41.500km3/năm nghĩa là gấp 34,6 lần khối lượng nước chứa trong sông trong một thời điểm đó. 15 Nói cách khác, dòng chảy đã thay nước 34,6 lần trong một năm. Nếu không có sự tuần hoàn nước như vậy thì con người đã chết vì thiếu nước, bởi lẽ nhu cầu sử dụng nước hiện nay đã đạt tới con số 15.000 km3/năm. Bảng 1.2, 1.3 và 1.4 là những số liệu tham khảo về phân bố lượng dòng chảy theo khu vực và ở một số sông lớn. Bảng 1.2. Lượng chảy sông theo châu lục Lượng dòng chảy bình quân năm Châu lục Diện tích 103km2 Tổng (km3) Bình quân diện tích 103m3/km2 Châu Á 44.363 13.400 302 Nam Mỹ 17.834 11.500 645 Bắc Mỹ 24.247 6.322 269 Châu Phi 30.319 4.020 133 Châu Âu 10.507 3.140 299 Châu Úc 8.501 1.890 222 Toàn cầu 148.817 41.500 279 Bảng 1.3. Lượng dòng chảy của một số nước Lượng dòng chảy bình quân năm Diện tích 103km2 Tổng, km3 Bình quân diện tích 103m3/km2 % so với toàn cầu Brazin 8.512 9.230 1.084 22,2 Nga 17.075 4.003 234 9,6 Trung Quốc 9.597 2.550 268 6,1 Canada 9.975 2.472 248 5,9 Mỹ 9.347 1.938 207 4,7 Ấn Độ 3.269 1.680 514 4,1 Inđônêxia 2027 1510 745 3,64 Pháp 551 183 332 0,4 Phần Lan 337 110 326 0,2 Việt Nam 330 300,4* 910,3 0,73 Toàn cầu 148.817 41.500 279 100 Tên nước * không kể lượng dòng chảy từ các nước lân cận. Bảng 1.4. Lượng dòng chảy một số sông lớn Tên sông Diện tích lưu vực 103km2 Lượng dòng chảy trung bình năm km3 Lưu lượng trung bình ở cửa sông Q0, m3/s 16 Diện tích lưu vực 103km2 Lượng dòng chảy trung bình năm km3 Lưu lượng trung bình ở cửa sông Q0, m3/s Amazon 7000 6930 220.000 Công gô 3670 1350 43.000 Hằng 2000 1200 38.000 Dương tử 1940 693 22.000 Braxmaputra 936 630 20.000 Enixây 2580 624 19.800 Missisipi 3275 599 19.000 Parana (La Plata) 300 599 19.000 Mê Kông 810 551 17.500 Lê na 2490 536 17.000 Oricono 1086 441 14.000 Iravađi 431 441 14.000 Obi 2990 400 12.700 Tên sông Về cơ cấu, nước đại dương (bao gồm cả nước biển) chiếm tỷ lệ lớn nhất: 94,2% khối lượng, 70,84% diện tích bề mặt trái đất. Như vậy, độ sâu nước trung bình của đại dương là 1795m, nơi sâu nhất tới 11.022m (vùng Marian của Thái Bình Dương). Tuy nhiên, nước đại dương có độ mặn cao nên sử dụng còn hạn chế, chủ yếu khai thác dưới dạng tiềm năng và môi trường như môi trường vận tải biển, môi trường phát triển và khai thác hải sản, sử dụng năng lượng thủy triều. Đặc biệt tác dụng to lớn của đại dương là môi trường điều tiết khí hậu. Đứng thứ hai về lượng là nước ngầm (4,12%), trong đó phần nước ngầm trao đổi mạnh với nước mặt thông qua mối quan hệ thủy lực được ước tính bằng 4 triệu km3 (xem bảng 1.5). Bảng 1.5. Trữ lượng nước ngầm toàn cầu Phạm vi Ở độ sâu tới 100m Độ sâu từ 1000m đến 6000m Khối lượng 103km3 Độ khoáng hóa g/l 4000 Chủ yếu là nước nhạt ≤1 Đáp ứng yêu cầu đối với nước sinh hoạt và nước tưới khoảng 5000 Phần lớn là nước mặn, ĐKH trung bình 30-100; có nơi đến 400 Có thể sử dụng cho công nghiệp hoá. Nếu sử dụng để tưới hoặc cấp nước sinh hoạt cần phải làm nhạt Khả năng sử dụng 17 Tổng các loại nước ngầm theo dự báo (tới độ sâu 1520km) 60.000 Bao gồm các loại nước nhạt, mặn, nước nóng, nước không áp và có áp Sử dụng cho các lĩnh vực khác nhau tuỳ theo tính chất và nhu cầu Lưu ý rằng việc đánh giá chính xác trữ lượng nước ngầm là vấn đề khó trong điều kiện hiện nay, vì khả năng khoan sâu có hạn (mới tới độ sâu 9.000÷10.000m), chi phí khoan khá cao, các phương pháp điều tra khác (như phương pháp địa vật lý, phương pháp phóng xạ, v.v... ) còn chưa cho kết quả khả quan tin cậy đối với độ sâu lớn. Số liệu ở bảng 1.5 là kết quả nghiên cứu của UNESCO trong chương trình “Thập kỷ quốc tế về thủy văn - địa chất” giai đoạn 1966-1975. Nước ở dạng băng hà vĩnh cửu được đánh giá tới 24 triệu km3, bằng gấp 2 vạn lần thể tích nước sông. Đây là loại nước tinh khiết, nhạt và sạch, tập trung chủ yếu ở hai đầu địa cực của Trái đất (Bắc và Nam cực). Nếu giả thiết khối lượng băng hà tan thành nước (thể lỏng) thì mực nước biển và đại dương sẽ dâng cao thêm 64,4 m. Như vậy sẽ có bao nhiêu thành phố, làng mạc, đồng ruộng v.v..., kể cả nhiều quốc gia bị chìm ngập trong nước. Tuy vậy, một thực tế là nhiều quốc gia đã và sẽ thiếu nước nhạt một cách nghiêm trọng, do đó đã có các dự án nghiên cứu khai thác băng hà, kể cả vấn đề vận chuyển băng với cự ly xa tương tự như các dự án nghiên cứu làm nhạt nước biển để sử dụng vào mục đích sinh hoạt hay tưới. Đương nhiên giá thành để có 1 mét khối nước được khai thác như vậy còn khá cao, do đó các dự án nghiên cứu trên chỉ mới ở dạng thử nghiệm. Hy vọng với sự phát triển của khoa học công nghệ trong thế kỷ 21 chi phí trong khai thác nước như vậy sẽ giảm rất nhiều và vì thế phương thức làm nhạt nước biển hoặc khai thác nước băng hà sẽ trở thành phổ biến, chấp nhận được. (b) Nguồn tài nguyên nước ở Việt Nam Ở Việt Nam, do địa hình núi non và khí hậu nhiệt đới gió mùa tác động sâu sắc tới khối lượng và việc phân phối nước, nên lượng mưa rất không đều, gây ra lũ lụt và tình trạng thiếu nước thường xuyên. Lượng mưa trung bình 2000 mm/năm, nhưng phần lớn là từ tháng 5 đến tháng 11. Khoảng 70÷75% lượng mưa hằng năm được tạo ra trong 3 đến 4 tháng và 20÷30% được tạo ra trong khoảng một tháng cao điểm. Lượng nước trong 3 tháng có ít nước nhất chỉ có 1÷2% (World Bank, 1996). Việt Nam có thuận lợi về nước dựa trên hệ thống sông ngòi chằng chịt, địa hình và độ mưa thuận lợi và so với quy mô dân số. Tổng số lượng nước trung bình hàng năm là 847 m3, trong đó chỉ riêng lưu vực sông Hồng và sông Mê Kông chiếm 75% (World Bank, 1996). Tuy nhiên Việt Nam nằm hầu như ở cuối hạ lưu 18 sông Mê Kông, sông Hồng, sông Mã, sông Cả và sông Đồng Nai; chẳng hạn, hơn 90% lưu vực sông Mê Kông là nằm ngoài Việt Nam và 90% dòng chảy của nó là bắt đầu ở ngoài; Một nửa sông Hồng là nằm ngoài và 1/3 dòng chảy của nó bắt nguồn từ Trung Quốc. Do đó, khả năng có nước, đặc biệt là trong mùa khô khi các nước ở thượng nguồn sử dụng nhiều, là điều nằm ngoài tầm kiểm soát của Việt Nam. Việc phát triển các nguồn nước đòi hỏi phải có sự phối hợp rộng rãi trong khu vực. Uỷ ban sông Mê Kông được thành lập 4/1995 nhằm giải quyết các vấn đề liên quan đến nước sông của các quốc gia có sông Mê Kông chảy ra. Nguồn nước mặt trên lãnh thổ Việt Nam bao gồm nguồn nước trực tiếp sản sinh trên phần lãnh thổ và nguồn nước từ lãnh thổ nước ngoài chảy vào các sông lớn liên quốc gia như hệ thống sông Hồng, sông Mã, sông Cả, sông vùng Đông Nam Bộ, hệ thống sông Mê Kông. Tổng diện tích hứng nước của các sông hệ thống sông là 1 167 000 km2. Phần diện tích hứng nước nằm ngoài lãnh thổ là 823 250 km2, trong đó của sông Mê Kông 724 000 km2, sông Hồng 82 300 km2, sông Mã 10 800 km2, sông Cả 9 470 km2, các sông ở vùng Đông Nam bộ 6 700 km2, hệ thống sông Bằng Giang - Kỳ Cùng 2 658 km2. Tổng lượng dòng chảy năm trên các lưu vực sông Việt Nam khoảng 847 tỷ m , trong đó có 327 tỷ m3 sản sinh trên lãng thổ Việt Nam còn 520 tỷ m3 là từ nước ngoài chảy vào. Đặc trưng mưa và dòng chảy năm trên các lưu vực sông Việt Nam được tổng hợp ở bảng 1.6. 3 Bảng 1.6. Đặc trưng mưa và dòng chảy năm trên các lưu vực sông TT Lưu vực sông F (km2) Xo (mm) Wo (109m3) 1 Sông Kỳ Cùng - Việt Nam Sông Kỳ Cùng nước ngoài 6352 308 1500 1500 3,70 0,18 2 Bằng Giang Việt Nam Bằng Giang nước ngoài 4000 1560 1746 1746 3,62 0,50 3 Sông Quay Sơn Việt Nam Sông Quay Sơn nước ngoài 370 790 1550 1550 0,36 0,77 4 Các sông cùng Đông Bắc 3744 2560 5,21 5 Sông Thái Bình tới Phả Lại 12700 1320 8,46 6 Châu thổ sông Hồng 13000 1690 11,3 7 Sông Hồng: - ngoài nước - trong nước đến Việt 81 200 62 100 1500 1980 52,9 63,6 19 TT Lưu vực sông F (km2) Xo (mm) Wo (109m3) Trì 8 Sông Mã: - ngoài nước - trong nước 10 800 17 600 1400 1640 3,9 14,1 9 Sông Mực + sông Yên 2810 1750 1,75 10 Sông Cả: - ngoài nước - trong nước cả phụ cận 9470 20 527 1400 2000 5,32 20,20 11 Các sông Quảng Bình 7977 2420 17,0 12 Các sông thuộc Quảng Trị 4369 2600 7,11 13 Sông Hương và phụ cận 3298 3050 8,60 14 Sông Thu Bồn 10 350 2780 25,0 15 Hệ thống Tam Kỳ, Trà Bồng, Trà Khúc, Vệ 8935 2580 19,3 16 Sông Kone và phụ cận 7204 1700 7,23 17 Sông Cái Ninh Hoà 1048 1700 1,06 18 Sông Cái Nha Trang + phụ cận 2942 2100 4,31 19 Lưu vực sông Ba 13 800 1740 9,87 20 Các sông Ninh Thuận, Bình Thuận Các sông nhỏ 9567 3033 1200 1200 4,43 1,40 21 Hệ thống sông Đồng Nai: - ngoài nước trong nước (cả vàm cỏ Đông, Vàm cỏ Tây) 6700 37 400 2160 2200 4,00 33,8 22 Hệ thống sông Mê Kông: - ngoài nước - trong nước 724 000 70 520 1400 1800 452,8 55,1 Tổng - Trong nước - Ngoài nước 847 327 520 20 nguån n−íc mÆt trªn toµn l∙nh thæ (847 tû m3) Trong n−íc 327 39% N−íc ngoµi 520 61% Hình 1.1. Nguồn nước mặt trên toàn lãnh thổ 1.2.2. Tài nguyên nước ngầm Kiến tạo địa lý thủy văn của Việt Nam là không vững chắc, có nhiều chất cacbonat và bazan. Người ta tìm thấy các trầm tích không vững chắc suốt các vùng ven biển và châu thổ và là dự trữ đáng hứa hẹn nhất. Sự kiến tạo từ cacbonat chủ yếu là ở miền Bắc. Các tần ngậm nước bazan, hầu hết là ở cao nguyên trung phần là có hạn, các điều tra sơ bộ ước tính nguồn nước ngầm có thể khai thác được là khoảng 6-7 km3 mỗi năm (World Bank, 1996). Hiện nay nguồn nước lấy ra hằng năm là không đầy 1 km3. Tuy nhiên, nước ngầm đáp ứng 30% nhu cầu về nước ở các thành phố; Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh dựa chủ yếu vào nguồn nước ngầm. Mới chỉ 15% dự trữ nước ngầm đã được khai thác do nguồn nước mặt nhìn chung là dồi dào và không tốn kém trong hầu hết thời gian trong năm. Đồng thời, nguồn nước mặt được nhấn mạnh do nhu cầu chống lụt. Ngoài ra việc lấy nước ngầm có thể còn tốn kém đối với người nông dân. Tuy nhiên, nhu cầu phát triển hơn nữa đang tăng lên ở các vùng mà ở đó đã hoặc dự tính sẽ xảy ra tình trạng thiếu các nguồn nước ở trên mặt đất, hay ở đó chất lượng nước đang trở thành một vấn đề chẳng hạn như ở các vùng châu thổ sông Srepok, Đồng Nai và Mê Kông. Trữ lượng nước ngầm trên các lưu vực sông Việt Nam đã được xác định như sau: Lưu lượng sông Bằng Giang-Kỳ Cùng có trữ lượng động tự nhiên là 3 296 160 m3/ngày, với mô số dòng ngầm từ 2÷5 l/s.km2. Vùng ven biển Quảng Ninh có trữ lượng động tự nhiên là 1 907 712 m3/ngày, lưu lượng dòng ngầm là 1,5 ÷ 7 l/s.km2.