Tài liệu đánh giá khả năng khai thác nguồn nước trên lưu vực sông bé phục vụ phát triển kinh tế xã hội tỉnh bình phước đến năm 2030

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ------ HUỲNH THỊ HẰNG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHAI THÁC NGUỒN NƯỚC TRÊN LƯU VỰC SÔNG BÉ PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI TỈNH BÌNH PHƯỚC ĐẾN NĂM 2030 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ------ HUỲNH THỊ HẰNG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHAI THÁC NGUỒN NƯỚC TRÊN LƯU VỰC SÔNG BÉ PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI TỈNH BÌNH PHƯỚC ĐẾN NĂM 2030 Chuyên ngành: Quy hoạch và Quản lý tài nguyên nước Mã số: 60.58.02.12 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Nguyễn Đăng Tính HÀ NỘI – NĂM 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan Luận văn này là do bản thân tự thực hiện và không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác để làm sản phẩm của riêng mình. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực, có nguồn gốc và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Hà Nội, Ngày 15 tháng 07 năm 2015 Học viên Huỳnh Thị Hằng ii LỜI CẢM ƠN Luận văn này được thực hiện trong khóa 21 ngành Quy hoạch và Quản lý tài nguyên nước tại trường Đại học Thủy Lợi. Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu luận văn này, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ chân thành và nhiệt tình của các Thầy, Cô trường Đại học Thủy Lợi, bạn bè và đồng nghiệp. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Đăng Tính, người đã định hướng nghiên cứu và trực tiếp hướng dẫn tác giả tận tình để thực hiện luận văn này. Tác giả xin cảm ơn Th.s. Vũ Thị Hương- Phân viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu, người đã hỗ trợ, cung cấp các số liệu khí tượng, thủy văn để tác giả được thuận lợi hơn trong quá trình nghiên cứu. Tác giả xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các Thầy Cô trong Trường Đại học Thủy lợi, Phòng đào tạo Đại học và sau Đại học về sự giúp đỡ trong thời gian tác giả học tập và nghiên cứu tại trường. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đặc biệt là các bạn học viên khóa 2013-2015 đã tận tình trao đổi, đóng góp và động viên tôi rất nhiều để giúp đỡ tôi hoàn thành được luận văn này. Hà Nội, Ngày 15 tháng 07 năm 2015 Học viên Huỳnh Thị Hằng iii MỤC LỤC MỤC LỤC......... ............................................................................................................ iii DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................... v DANH MỤC BẢNG .................................................................................................... vii BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................... viii LỜI MỞ ĐẦU........ ........................................................................................................ 1 TỔNG QUAN VỀ LUẬN VĂN .................................................................................... 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU VÀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ....................................................................................... 9 1.1 CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN CÂN BẰNG NƯỚC.......................................... 9 1.2 TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU .......................................................................... 10 1.2.1 Tình hình biến đổi khí hậu trên thế giới ........................................................................... 10 1.2.2 Tình hình biến đổi khí hậu tại Việt Nam ......................................................................... 11 1.2.3 Xu thế biến đổi khí hậu ở Việt Nam ................................................................................ 12 1.3 TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU ....................................................................... 17 1.3.1 Điều kiện tự nhiên, xã hội và kinh tế ............................................................................... 17 1.3.2 Đặc điểm khí hậu ............................................................................................................. 23 1.3.3 Khái quát về sông Bé và nhu cầu dùng nước trong vùng ................................................ 26 CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỂ TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG BÉ .................................................. 29 2.1 PHÂN TÍCH VỀ HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ HIỆU QUẢ PHÂN PHỐI NƯỚC ................................................................................................................................ 30 2.2 PHÂN VÙNG TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC ............................................................ 31 2.2.1 Quan điểm, nguyên tắc phân vùng tính toán cân bằng nước ........................................... 31 2.2.2 Phân vùng tính toán.......................................................................................................... 32 2.3 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC .................................................................................... 34 2.3.1 Xác định các hộ dùng nước chính trong phạm vi nghiên cứu .......................................... 34 2.3.2 Căn cứ tính toán nhu cầu sử dụng nước ........................................................................... 37 2.4 TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY ĐẾN CÁC TIỂU VÙNG .................................................... 38 2.4.1 Số liệu đầu vào ................................................................................................................. 39 2.4.2 Phân chia lưu vực: ............................................................................................................ 40 2.4.3 Tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy năm ......................................................... 43 2.4.4 Tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy mùa lũ ..................................................... 46 2.4.5 Tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy mùa cạn .................................................. 48 CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH WEAP TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC VÀ QUY HOẠCH SỬ DỤNG NƯỚC SÔNG BÉ PHỤC VỤ SINH HOẠT VÀ SẢN XUẤT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH PHƯỚC ........................................ 50 3.1 GIỚI THIỆU MÔ HÌNH WEAP [16] ................................................................................ 50 iv 3.1.1 Tổng quan về phần mềm Weap........................................................................................ 50 3.1.2 Cở sở lý thuyết mô hình Weap......................................................................................... 50 3.1.3 Cấu trúc mô hình .............................................................................................................. 52 3.2 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG BÉ THEO CÁC KỊCH BẢN PHÁT TRIỂN ..................................................................................................................... 55 3.2.1 Dữ liệu, số liệu cho mô hình Weap .................................................................................. 55 3.2.2 Kết quả tính nhu cầu nước theo hiện trạng năm 2010 ..................................................... 58 3.2.3 Cân bằng nước theo kịch bản phát triển kinh tế xã hội năm 2030 ................................... 61 3.3 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG BÉ DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ......................................................................................................... 62 3.4 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC THEO CÁC TỶ LỆ PHÂN BỔ ................................ 63 3.4.1 Không xét đến tác động của biến đổi khí hậu .................................................................. 63 3.4.2 Có xét đến tác động của biến đổi khí hậu ........................................................................ 64 3.5 NHẬN XÉT CHUNG ........................................................................................................ 65 CHƯƠNG 4 XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ TỔN THƯƠNG TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN LƯU VỰC SÔNG BÉ ........................................................................................ 66 4.1 CHỈ SỐ TỔN THƯƠNG TNN LƯU VỰC SÔNG BÉ ..................................................... 66 4.1.1 Thông số sức ép nguồn nước ........................................................................................... 68 4.1.2 Thông số sức ép khai thác sử dụng nguồn nước DP: ....................................................... 69 4.1.3 Thông số hệ sinh thái EH ................................................................................................. 71 4.1.4 Thông số khả năng quản lý (MC): ................................................................................... 75 4.1.5 Tính tổn thương và các chỉ số đối với lưu vực sông Bé thuộc địa phận tỉnh Bình Phước78 4.2 MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG BÉ. ........................................................ 82 4.2.1 Biện pháp công trình. ....................................................................................................... 83 4.2.2 Biện pháp phi công trình. ................................................................................................. 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 90 PHỤ LỤC................ ..................................................................................................... 93 v DANH MỤC HÌNH Hình 1-1. Biến trình mưa năm vùng Nam Bộ tại một số trạm (mm/năm) ....................14 Hình 1-2. Biến trình nhiệt độ cao nhất khu vực Đông Nam Bộ (oC) ............................15 Hình 1-3. Biến trình nhiệt độ cao nhất khu vực ĐBSCL (oC) .......................................15 Hình 1-4. Biến trình nhiệt độ thấp nhất vùng Nam Bộ (oC) ..........................................16 Hình 1-5. Biến trình số giờ năng năm khu vực ĐBSCL (giờ/năm) ..............................17 Hình 1-8. Bản đồ địa hình lưu vực sông Bé ..................................................................19 Hình 1-9. Bản đồ đất lưu vực sông Bé ..........................................................................21 Hình 1-10. Bản đồ hệ thống sông, suối lưu vực sông Bé [2] ........................................27 Hình 2-1. Sơ đồ nghiên cứu...........................................................................................29 Hình 2-2. Sơ đồ các bậc thang dọc sông Bé ..................................................................30 Hình 2-3. Đoạn kênh Phước Hòa nối vào hồ Dầu Tiếng ..............................................30 Hình 2-4. Bản đồ DEM lưu vực sông Bé ......................................................................34 Hình 2-5. Phân vùng các tiểu lưu vực trên lưu vực sông Bé .........................................34 Hình 2-6. Sơ đồ cụm công nghiệp toàn lưu vực sông Bé ..............................................36 Hình 2-7. Sơ đồ cụm dân cư trên lưu vực .....................................................................37 Hình 2-8. Sơ đồ quá trình hiệu chỉnh bộ thông số mô hình ..........................................41 Hình 2-9. Lưu lượng thực đo và tính toán tại trạm Phước Long (1980- 1994).............43 Hình 2-10. Lưu lượng thực đo và tính toán tại trạm Phước Hòa ( 1990- 1994) ...........43 Hình 2-11. Thay đổi dòng chảy trung bình năm tại các tiểu lưu vực trên lưu vực sông Bé theo kịch bản trung bình B2 .....................................................................................45 Hình 2-12. Thay đổi dòng chảy trung bình năm tại các tiểu lưu vực trên lưu vực sông Bé theo kịch bản cao......................................................................................................46 Hình 2-13. Thay đổi dòng chảy trung bình mùa lũ tại các tiểu lưu vực trên lưu vực sông Bé theo kịch bản trung bình ..................................................................................47 Hình 2-14. Thay đổi dòng chảy trung bình mùa lũ tại các tiểu lưu vực trên lưu vực sông Bé theo kịch bản cao .............................................................................................47 Hình 2-15. Thay đổi dòng chảy trung bình mùa cạn tại các tiểu lưu vực trên lưu vực sông Bé theo kịch bản trung bình ..................................................................................48 Hình 2-16. Thay đổi dòng chảy trung bình mùa cạn tại các tiểu lưu vực trên lưu vực sông Bé theo kịch bản cao .............................................................................................49 Hình 3-1. Sơ đồ tính toán cân bằng nước bằng WEAP .................................................52 Hình 3-2. Khung hình sơ đồ trong WEAP ....................................................................53 Hình 3-3. Khung hình dữ liệu trong WEAP ..................................................................54 Hình 3-4. Khung hình kết quả trong WEAP .................................................................54 Hình 3-5. Hệ thống nguồn nước lưu vực sông Bé mô phỏng trong WEAP..................55 Hình 3-6. Lượng nước thiếu hụt các tiểu lưu vực năm 2010 (nghìn m3) ......................61 Hình 3-7. Lượng nước thiếu hụt các tiểu lưu vực năm 2030 (nghìn m3) ......................62 vi Hình 3-8. Lượng nước thiếu hụt các tiểu lưu vực năm 2030 dưới tác động của BĐKH (nghìn m3) ......................................................................................................................63 Hình 4-1. Thông số sức ép nguồn nước các tiểu lưu vực của tỉnh Bình Phước năm 2010 ...............................................................................................................................69 Hình 4-2. Tỷ lệ người sử dụng nước HVS tỉnh Bình Phước .........................................70 Hình 4-3. Thông số sức ép sử dụng nước các tiểu lưu vực (2010) ...............................71 Hình 4-4. Phân bổ tỷ lệ sử dụng các loại đất thuộc tỉnh Bình Phước............................74 Hình 4-5. Thông số hệ sinh thái các tiểu lưu vực thuộc tỉnh Bình Phước (2010) .........75 Hình 4-6. Các chỉ số tổn thương lưu vực sông Bé năm 2010 .......................................81 vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1-1. Dân số các huyện thuộc các tỉnh nằm trong lưu vực sông Bé ......................22 Bảng 1-2. Bảng thống kê dân số và mật độ dân số tỉnh Bình Phước (2013) ................22 Bảng 1-3. Một số đặc trưng của lưu vực sông Bé (VQHTLMN) .................................28 Bảng 2-1. Thông số kỹ thuật của các công trình trên lưu vực sông Bé ........................31 Bảng 2-2. Các tiểu lưu vực trên lưu vực .......................................................................34 Bảng 2-3. Tiêu chuẩn cấp nuớc cho sinh hoạt và chăn nuôi .........................................35 Bảng 2-4. Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt (l/người/ngày) .............................................36 Bảng 2-5. Mức độ mô phỏng của mô hình tương ứng với chỉ số Nash ........................40 Bảng 2-6. Các thông số lựa chọn cho điều kiện ban đầu ..............................................41 Bảng 2-7. Bộ thông số tối ưu cho lưu vực sông Bé ......................................................42 Bảng 2-8. Thay đổi dòng chảy năm lưu vực sông Bé theo kịch bản trung bình B2 so với kịch bản hiện trạng ..................................................................................................44 Bảng 2-9. Thay đổi dòng chảy năm lưu vực sông Bé theo kịch bản cao A2 so với kịch bản hiện trạng ................................................................................................................45 Bảng 3-1. Nhu cầu nước trong năm 2010 trên lưu vực sông Bé (106m3) .....................60 Bảng 3-2. Bảng tính nhu cầu nước từng tiểu lưu vực theo tháng (103m3) ....................60 Bảng 3-3. Lượng thiếu nước của các ngành ..................................................................64 Bảng 3-4. Mức độ giảm điện lượng tại nhà máy (%) ....................................................65 Bảng 3-5. Lượng nước thiếu của các khu dùng nước sinh hoạt và công nghiệp giai đoạn năm 2030...............................................................................................................65 Bảng 4-1. Bảng tính thông số sức ép nguồn nước RS ...................................................68 Bảng 4-2. Bảng tính hệ số DPs, DPd và thống số DP ...................................................71 Bảng 4-3. Bảng tính hệ số ô nhiễm nguồn nước EHp ...................................................72 Bảng 4-4. Diện tích các loại đất phân bố theo các huyện .............................................73 Bảng 4-5. Hệ số EHp, EHe và thông số EH các tiểu lưu vực tỉnh Bình Phước ............74 Bảng 4-6. Chỉ số đánh giá khả năng dễ bị tổn thương của tài nguyên nước LV sông Bé năm 2010 .......................................................................................................................79 Bảng 4-7. Chỉ số đánh giá khả năng dễ bị tổn thương của tài nguyên nước LV sông Bé năm 2030 dưới tác động của BĐKH .............................................................................80 Bảng 4-8. Chỉ số đánh giá khả năng dễ bị tổn thương của tài nguyên nước lưu vực sông Bé giai đoạn hiện trạng và đến năm 2030 .............................................................80 viii BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT BVMT Bảo vệ môi trường BĐKH Biến đổi khí hậu DCMT Dòng chảy môi trường ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long KTSD Khai thác sử dụng KTTV & MT Khí tượng Thủy văn và Môi trường LVS Lưu vực sông NAM Nedbor-afstromnings Model NCKH Nghiên cứu khoa học PTBV Phát triển bền vững PTTNN Phát triển tài nguyên nước Sở NN&PTNT Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Sở TN&MT Sở Tài Nguyên và Môi trường QLTHTNN Quản lý tổng hợp tài nguyên nước VQHTLMN Viện Quy hoạch Thủy lợi miền Nam IMHEN Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường VSMT Vệ sinh môi trường TNN Tài nguyên nước KT-XH Kinh tế xã hội 1 LỜI MỞ ĐẦU N ước là rất cần thiết cho sự sống và phát triển. Trong Luật Tài nguyên nước “Nước là tài nguyên đặc biệt quan trọng, là thành phần thiết yếu của sự sống và môi trường, quyết định sự tồn tại, phát triển bền vững của đất nước...”. Nước là một trong những nguồn tài nguyên quý giá nhất - nước trong thế kỷ 21 còn được xem quý như dầu mỏ. Nhưng nước không phải là nguồn tài nguyên vô hạn, hiện nguồn tài nguyên này đang bị khai thác triệt để và chịu sự ô nhiễm nghiêm trọng ở nhiều nơi trên thế giới. Trong những năm gần đây, tài nguyên nước trên sông Bé không những thay đổi cả về chất và lượng nước, mà điều này ảnh hưởng đến tình hình kinh tế, xã hội và môi trường sống trong khu vực mà con sông này đi qua, đặc biệt là đối với tỉnh Bình Phước, tỉnh có dân số lớn, phạm vi diện tích lưu vực nằm trọn vẹn trong lưu vực sông Bé. Mặt khác, dưới tác động của biến đổi khí hậu, đã được tính toán, trong khoảng 50 năm qua, nhiệt độ trung bình năm đã tăng khoảng 0,5 - 0,7oC, mực nước biển đã dâng khoảng 20cm. Biến đổi khí hậu tác động làm cho các thiên tai, đặc biệt là bão, lũ, hạn hán ngày càng ác liệt. Biến đổi khí hậu có thể tác động đến nông nghiệp, gây rủi ro lớn đối với công nghiệp và các hệ thống kinh tế- xã hội trong tương lai. Việc tính toán được tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước là một vấn đề cấp thiết đặt ra cho các nhà quản lý tài nguyên nước. Đề tài: “Đánh giá khả năng khai thác nguồn nước trên lưu vực Sông Bé phục vụ phát triển kinh tế xã hội tỉnh Bình Phước đến năm 2030” sẽ đưa ra các đề xuất và kiến nghị các giải pháp cấp nước nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên nước cũng như việc quản lý tổng hợp tài nguyên nước dưới tác động của biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế - xã hội của hệ thống. Đây 2 sẽ là một luận cứ khoa học tốt cho chiến lược phát triển kinh tế xã hội bền vững của tỉnh Bình Phước. Cấu trúc, nội dung của Luận văn gồm 4 chương, không kể phần tổng quan, kết luận, tài liệu tham khảo. Tổng quan Luận văn (tính cấp thiết, mục đích nghiên cứu, phương pháp, phương hướng giải quyết) Chương 1. Tổng quan về vùng nghiên cứu và lĩnh vực nghiên cứu liên quan Chương 2. Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn để tính toán cân bằng nước lưu vực Sông Bé Chương 3. Ứng dụng mô hình WEAP tính toán cân bằng nước và quy hoạch sử dụng nước Sông Bé phục vụ sinh hoạt và sản xuất trên địa bàn tỉnh Bình Phước. Chương 4: Đề xuất giải pháp phân bổ tài nguyên nước dưới tác động của biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Bình Phước 3 TỔNG QUAN VỀ LUẬN VĂN 1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu Vấn đề biến đổi khí hậu (BĐKH) đã được Svante Arrhenius, một nhà khoa học người Thụy Điển, đề cập đến lần đầu tiên vào năm 1896, cho rằng sự đốt cháy nhiên liệu hóa thạch sẽ dẫn đến khả năng hiện tượng nóng lên toàn cầu cao dần. Nghiên cứu về vấn đề này bị gián đoạn do vào thời điểm đó ảnh hưởng của con người là không đáng kể so với yếu tố thiên nhiên. Đến cuối thập niên 1980, khi nhiệt độ bắt đầu tăng lên nhanh thì hiện tượng nóng lên toàn cầu lại được chú ý đến. Lý thuyết về hiệu ứng nhà kính ra đời và Tổ chức Liên Chính phủ về Biến đổi khí hậu của Liên Hiệp quốc (IPCC) đã được thành lập qua Chương trình Môi trường Liên Hiệp quốc và Tổ chức Khí tượng thế giới. Năm 1990, các nghiên cứu về BĐKH của IPCC được công bố, bao gồm hiện tượng nóng lên toàn cầu, khí nhà kính, hiệu ứng nhà kính, nước biển dâng, các tác nhân khí hậu, lịch sử thay đổi của khí hậu Trái Đất và trở thành một cơ sở khoa học khi nghiên cứu về vấn đề này. Dựa trên việc mở rộng, cải thiện khối lượng lớn dữ liệu quan trắc và phân tích có độ tin cậy cao, IPCC đã đưa ra những bằng chứng mạnh mẽ rằng, hiện tượng nóng lên toàn cầu quan trắc thấy trong 50 năm qua là do các hoạt động của con người. Đồng thời, sự hợp nhất cả nhân tố tự nhiên và con người trong kết quả quan trắc và tính toán mô hình trong 140 năm. Những thay đổi trong khí hậu khu vực cho thấy tác động đến hệ thống sinh thái, vật lý và có dấu hiệu về tác động của nó đối với hệ thống kinh tế, xã hội. Xu hướng tăng nhiệt độ đã tác động đến hệ thống tài nguyên nước và các hệ sinh thái ven biển, trong lục địa ở nhiều nơi trên thế giới, dẫn tới chi phí kinh tế xã hội tăng lên do BĐKH khu vực và thời tiết nguy hiểm tăng lên. BĐKH có khả năng ảnh hưởng đến rất nhiều lĩnh vực trong đó có tài nguyên nước. Trong khoảng 10 – 15 năm qua đã có nhiều nhà thủy văn trên thế giới nghiên cứu tác động của BĐKH đối với tài nguyên nước. Trong những nghiên cứu này, vận dụng nhiều cách tiếp cận các mô hình khác nhau. Dù là theo cách tiếp cận nào thì mục tiêu chính của các hoạt động nghiên cứu 4 tài nguyên nước liên quan đến BĐKH là nhằm đánh giá tác động của BĐKH đối với tài nguyên nước. BĐKH tác động đến tài nguyên nước thông qua việc làm thay đổi lượng mưa và phân bố mưa các vùng theo mùa. Một hậu quả nữa của BĐKH mà hiện nay đã nhận thấy rõ đó là thay đổi về thời gian mùa mưa. Những thay đổi về mưa sẽ kéo theo một loạt những thay đổi về dòng chảy của các dòng sông, tần suất và cường độ lũ, tần suất hạn hán, lượng nước trong đất. Hiện đã có một số nghiên cứu về tác động của BĐKH đến sông Hồng và sông MeKong như sau: so với hiện nay, vào năm 2070, dòng chảy năm biến đổi trong khoảng +5,8% đến -19,0% đối với sông Hồng và từ +4,2% đến -14,5% đối với sông MeKong, dòng chảy kiệt biến đổi trong khoảng từ 10,3% đến -14,5% đối với sông Hồng và từ -2,0 đến -24,0% đối với sông MeKong, dòng chảy lũ biến đổi trong khoảng từ +12,0 đến 5,0% đối với sông Hồng và từ +15,0% đến 7,0% đối với sông MeKong, (PGS.TS. Hoàng Minh Tuyển và CS, 2010). Như vậy, trên cả hai sông lớn là sông Hồng và MeKong các biến đổi âm nhiều hơn đối với dòng chảy kiệt và biến đổi dương nhiều hơn đối với dòng chảy lũ. Đáng chú ý là, các sông lớn này đều bắt nguồn từ ngoài lãnh thổ. Việc khai thác nước ngày càng nhiều ở lưu vực thượng nguồn, nhất là sông MeKong, trong khi nguồn cung cấp nước có xu thế giảm làm gia tăng sức ép về nước và nguy cơ thiếu nước trong mùa khô ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). BĐKH sẽ làm tăng các thiên tai liên quan đến nước, trong đó quan trọng nhất có lẽ là lũ lụt và hạn hán. Những đợt hạn hán trầm trọng kéo dài có thể ảnh hưởng đến xã hội với quy mô rộng hơn nhiều so với lũ lụt. Những năm gần đây các thiên tai liên quan đến nước dường như xảy ra nhiều hơn. Như vậy, Việt Nam đang phải đối mặt với nhiều tác động của BĐKH đến tài nguyên nước. Hậu quả của BĐKH được đánh giá là nghiêm trọng và là một nguy cơ hiện hữu cho việc thực hiện mục tiêu xoá đói giảm nghèo và các mục tiêu thiên niên kỷ cũng như đe dọa sự phát triển bền vững của đất nước. Lưu vực sông Bé là một trong những sông lớn nằm trong hệ thống sông Đồng Nai. Theo nghiên cứu của Viện Quy hoạch Thủy lợi miền nam (2007), 5 lưu lượng dòng chảy trung bình hàng năm trên lưu vực là 251,4 m3/s và tổng lượng nước mặt hàng năm trên lưu vực nhận được khoảng 7.929,45 triệu m3. Sông Bé với điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên phong phú đã tạo nên những đặc thù riêng. Với tiềm năng nguồn nước khá dồi dào, Sông Bé không chỉ có ý nghĩa đóng góp thúc đẩy và làm thay đổi bộ mặt về kinh tế xã hội của hai tỉnh Dương và Bình Phước nằm trong lưu vực mà còn mang ý nghĩa quan trọng đối với cả vùng Kinh tế trọng điểm phía Nam. Khả năng khai thác và sử dụng thủy điện, thủy lợi tại lưu vực sông Bé rất lớn nhằm phục vụ nhu cầu ngày càng tăng và đa dạng. Các hoạt động nông nghiệp phát triển đa dạng, công nghiệp đang trên đà trở thành khu công nghiệp lớn trong tam giác kinh tế Đông Nam Bộ với mức tập trung dân cư và đô thị hóa nhanh. Trước đây, lưu vực sông Bé có một tỷ lệ rừng tự nhiên ở đầu nguồn khá lớn và có giá trị cao trong việc sản sinh và bảo vệ nguồn nước của dòng sông. Do đó, với những đặc thù riêng của lưu vực và những vấn đề cần quan tâm cụ thể của dòng sông Bé, đòi hỏi phải có sự quản lý và quy hoạch theo một cách độc lập đối với sông Đồng Nai bằng phương thức phù hợp nhằm bảo vệ tài nguyên nước sao cho hiệu quả. Hiện tại và dự báo đến năm 2020, nhu cầu dùng nước tại các bậc thang trên sông Bé chủ yếu bao gồm: nhu cầu nước cho nông nghiệp, nhu cầu cấp nước sinh hoạt, nhu cầu phát triển công nghiệp, nhu cầu phát điện, nhu cầu chuyển nước cho hồ Dầu Tiếng, nhu cầu nước cho nhà máy nước Nam Bình Dương và cuối cùng là dòng chảy môi trường cho vùng hạ lưu sông Sài Gòn Đồng Nai. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, tình trạng thiếu nước cục bộ vẫn xảy ra trên lưu vực sông Bé. Nguyên nhân là do nhu cầu sử dụng nước ngày một tăng cao dưới áp lực gia tăng dân số và phát triển kinh tế - xã hội. Bên cạnh đó, sự phân bố nguồn nước không đều theo thời gian và không gian cùng với tình hình diễn biến bất thường của thời tiết dưới tác động của BĐKH đã làm cho sự thiếu hụt nước ngày càng nghiêm trọng hơn. Điển hình như đợt hạn hán vào năm 2002 với nguyên nhân chính là do thời tiết bất thường, đã gây thiệt hại đáng kể đến sản xuất và sinh hoạt. Theo thống kê, đợt hạn này đã khiến gần 10.000 ha cây trồng thiếu nước. Trong đó, có 1.300 ha cây trồng hàng năm và lâu năm bị mất trắng. Nhiều nơi các giếng nước ngầm bị khô 6 kiệt làm cho hàng nghìn hộ nông dân thiếu nước sinh hoạt. (VQHTLMN, 2002). Trong tình hình BĐKH hiện nay và trong tương lai, với các hiện tượng thời tiết cực đoan luôn biến động sẽ tác động đến tài nguyên nước lưu vực sông Bé, làm ảnh hưởng đến nhu cầu cấp nước cho các ngành. Dựa trên những cấp thiết của lưu vực, đề tài dựa trên cơ sở phân tích nguyên nhân và biểu hiện của xu thế BĐKH để đi đến những nhận định khách quan về xu thế diễn biến và ước lượng được trị số trung bình và cực trị của một số đặc trưng khí hậu chủ yếu trên khu vực nghiên cứu. Đề tài sử dụng các kết quả của các kịch bản BĐKH do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành, kết hợp việc ứng dụng mô hình thủy văn (i) tính toán sự thay đổi dòng chảy trên các sông ngòi của lưu vực sông Bé; (ii) tính toác cân bằng nước lưu vực sông Bé giai đoạn 2030 dưới điều kiện định hướng phát triển kinh tế xã hội năm 2020 và BĐKH; (iii) tính chỉ số tổn thương tài nguyên nước lưu vực sông Bé. Từ đó, có các nhận xét, đánh giá cũng như tìm ra phương hướng giảm thiểu tác động của BĐKH đến tài nguyên nước lưu vực sông Bé. Với những lý do nêu trên, Luận văn “Đánh giá khả năng khai thác nguồn nước trên lưu vực Sông Bé phục vụ phát triển kinh tế xã hội tỉnh Bình Phước đến năm 2030” được thực hiện để góp phần giải quyết những đòi hỏi trên và đáp ứng nhu cầu thực tiễn về nghiên cứu tác động của BĐKH đến sông ngòi và nhu cầu sử dụng nước của các tỉnh thuộc lưu vực sông Bé. 2. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của Luận văn gồm: • Tài nguyên nước mặt trên lưu vực sông Bé. • Nhu cầu sử dụng nước lưu vực sông Bé. 3. Mục đích nghiên cứu Luận văn được thực hiện nhằm các mục đích sau:  Đánh giá được tác động của BĐKH đến nhu cầu sử dụng nước lưu vực sông Bé, trong đó có tỉnh Bình Phước.  Đề xuất được giải pháp giảm thiểu tác động tiêu cực của BĐKH đến dòng chảy sông ngòi lưu vực sông Bé và phát triển kinh tế xã hội bền 7 vững tỉnh Bình Phước. 4. Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp dùng trong Luận văn: i. Phương pháp thống kê và thu thập số liệu, thông tin của vùng nghiên cứu, chủ yếu thu thập số liệu về khí tượng thủy văn, số liệu hồ chứa… liên quan đến lưu vực sông Bé từ Đài Khí tượng thủy văn khu vực Nam Bộ và Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia. ii. Phương pháp phân tích khí hậu: Trên cơ sở phân tích nguyên nhân và biểu hiện của xu thế BĐKH để đi đến những nhận định khách quan về xu thế diễn biến và ước lượng được trị số trung bình và cực trị của một số đặc trưng khí hậu chủ yếu trên khu vực nghiên cứu. Phương pháp chính sử dụng là toán thống kê phân tích chuỗi thời gian; iii. Phương pháp áp dụng mô hình thủy văn: Trên cơ sở các kịch bản BĐKH mới nhất (năm 2012) của Bộ Tài nguyên Môi trường đưa ra về sự thay đổi lượng mưa, nhiệt độ, áp dụng mô hình thủy văn tính sự thay đổi dòng chảy trên các sông ngòi của lưu vực sông Bé. iv. Phương pháp ứng dụng GIS: Sử dụng hệ thông tin địa lý nhằm tích hợp các loại thông tin số liệu, tài liệu, bản đồ,… liên quan đến khí hậu và BĐKH phục vụ công tác quản lý và khai thác thông tin. v. Phương pháp đánh giá tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) theo IPCC hoặc Local Climate Change Impact Profile (LCLIP) Số liệu sử dụng cho nghiên cứu gồm: + Số liệu thủy văn: mực nước, dòng chảy… + Số liệu khí tượng: mưa, nhiệt độ, bốc hơi... + Thông tin về dân sinh, hoạt động kinh tế xã hội hiện tại và tương lai các tỉnh Bình Phước, Bình Dương, Đồng Nai, Đắk Nông. 5. Cách tiếp cận 8 Để đạt được các mục tiêu đề ra, các cách tiếp cận sau đây sẽ được sử dụng: - Kế thừa, ứng dụng những kiến thức khoa học, công nghệ sản phẩm (cơ sở dữ liệu, các kết quả nghiên cứu liên quan đến Luận văn. Kế thừa tối đa cơ sở số liệu của địa phương). - Kế thừa các kết quả nghiên cứu các kịch bản BĐKH cho khu vực thuộc lưu vực sông Bé (tỉnh Bình Dương, Bình Phước) để tính cho lưu vực sông Bé. 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Luận văn Các kết quả nghiên cứu của Luận văn về đánh giá tác động của BĐKH đến dòng chảy sông ngòi của lưu vực sông Bé sẽ là cơ sở tham khảo cho những người làm công tác quy hoạch, quản lý tài nguyên nước, quản lý bảo vệ môi trường của LVS để xem xét, điều chỉnh các hoạt động phát triển trên lưu vực theo hướng bền vững. 9 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU VÀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 1.1 CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN CÂN BẰNG NƯỚC Hiện nay ở Việt Nam, có rất nhiều mô hình cân bằng nước được sử dụng trong các cơ quan, viện nghiên cứu như MIKE BASIN, MITSIM, RIBASIM, WEAP,… tùy thuộc vào đặc điểm của từng lưu vực sông khác nhau mà các nghiên cứu ứng dụng các mô hình cho các lưu vực khác nhau. Do chưa có một mô hình nào đề cập đến toàn bộ các vấn đề liên quan tới nội dung cân bằng nước nên thông thường khi nghiên cứu cân bằng nước lưu vực sông, các mô hình thủy văn được sử dụng kết hợp với mô hình cân bằng nước. Một số nghiên cứu điển hình có thể kể đến như ứng dụng mô hình WEAP tính toán cân bằng nước trên địa bàn huyện Lạc Dương, tỉnh Lâm Đồng (Bùi Thị Ninh và nnk, 2008), tích hợp mô hình NAM, MIKE BASIN và GIS hỗ trợ quản lý sử dụng hiệu quả tài nguyên nước lưu vực sông Bé (Nguyễn Hải Âu, 2009), ứng dụng mô hình MIKE BASIN cân bằng nước lưu vực sông Thạch Hãn (Ngô Chí Tuấn, 2009), tính toán cân bằng nước lưu vực sông Cầu bằng mô hình MIKE BASIN (Nguyễn Phương Nhung, 2011). Đối với mô hình mưa – dòng chảy SWAT, trong nước đã có một số nghiên cứu ứng dụng tại các khu vực khác nhau, chủ yếu xoay quanh các vấn đề như tính toán dòng chảy (Trịnh Minh Ngọc, 2009), đánh giá tác động của kịch bản sử dụng đất lên dòng chảy, bồi lắng, nitrat, photpho (Nguyễn Ý Như và Nguyễn Thanh Sơn, 2009), đánh giá chất lượng nước (Lê Bảo Trung, 2005). Trong khi đó, viễn thám và GIS ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong giám sát môi trường và tài nguyên thiên nhiên (Nguyễn Kim Lợi và Trần Thống Nhất, 2007; Trần Thống Nhất và Nguyễn Kim Lợi, 2009). Đối với lưu vực sông Bé, các nghiên cứu về mô hình cân bằng nước đa phần sử dụng mô hình MIKE BASIN. Hiện cũng đã có rất nhiều các nghiên cứu từ các đề tài, các dự án thực hiện cân bằng nước cho lưu vực hệ thống sông Đồng Nai, trong đó có lưu vực sông Bé. Điển hình như đề tài KC08 18/06-10, “Quản lý tổng hợp lưu vực và sử dụng hợp lý tài nguyên nước Hệ