Tài liệu Nghiên cứu giải pháp phân bổ tài nguyên nước mặt cho các ngành dùng nước tỉnh hà nam

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT CHO CÁC NGÀNH DÙNG NƯỚC TỈNH HÀ NAM CHUYÊN NGÀNH: THỦY VĂN HÀ THỊ HỒNG VÂN HÀ NỘI, NĂM 2018 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT CHO CÁC NGÀNH DÙNG NƯỚC TỈNH HÀ NAM HÀ THỊ HỒNG VÂN CHUYÊN NGÀNH: THỦY VĂN MÃ SỐ: 60440224 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS. HOÀNG THỊ NGUYỆT MINH HÀ NỘI, NĂM 2018 i CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán bộ hướng dẫn chính: TS. Hoàng Thị Nguyệt Minh Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS. Lã Văn Chú Cán bộ chấm phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Hữu Khải Luận văn được bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Ngày 17 tháng 9 năm 2018 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS.Hoàng Thị Nguyệt Minh. Các số liệu, những kết luận được trình bày trong luận văn này trung thực và chưa từng được công bố dưới bất kì hình thức nào. Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình. Học viên Hà Thị Hồng Vân iii LỜI CẢM ƠN Qua một thời gian nghiên cứu thực hiện, đến nay luận văn thạc sĩ đề tài “Nghiên cứu giải pháp phân bổ tài nguyên nước mặt cho các ngành dùng nước tỉnh Hà Nam” đã hoàn thành. Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.Hoàng Thị Nguyệt Minh, người đã tận tình và hướng dẫn, góp ý chỉ bảo trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy, cô giáo trong Khoa Khí tượng – Thủy văn, Phòng Đào tạo sau Đại học – Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức chuyên môn trong suốt quá trình học tập. Xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, các đồng nghiệp ở Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nam đã cổ vũ, động viên, tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập và hoàn thành bản luận văn này. Với thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những khiếm khuyết, học viên rất mong nhận được sự góp ý của các thầy, cô giáo, các cán bộ khoa học và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn. Hà Nội, tháng 10 năm 2018 Học viên Hà Thị Hồng Vân iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................ ii LỜI CẢM ƠN ................................................................................................. iii MỤC LỤC ....................................................................................................... iv TÓM TẮT LUẬN VĂN ................................................................................. vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................... vii DANH MỤC BẢNG ..................................................................................... viii DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... x MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1 2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 2 3. Đối tượng nghiên cứu.................................................................................... 2 4. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 2 5. Phương pháp nghiên cứu............................................................................... 2 6. Bố cục luận văn ............................................................................................. 3 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU......................................................... 4 1.1. Tổng quan về phân bổ nguồn nước ............................................................ 4 1.1.1. Các khái niệm cơ bản trong phân bổ nguồn nước .................................. 4 1.1.2. Tổng quan các nghiên cứu và phương pháp phân bổ nguồn nước ......... 5 1.1.3. Ứng dụng mô hình toán trong phân bổ nguồn nước ............................... 9 1.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ........................................................... 11 1.2.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên ....................................................................... 11 1.2.2. Đặc điểm khí tượng và mạng lưới sông ngòi ........................................ 12 1.2.3. Hiện trạng phát triển kinh tế - xã hội .................................................... 17 Chương 2 CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC ........................................................................... 20 v 2.1. Phương pháp tiếp cận bài toán ................................................................. 20 2.2. Phân vùng đánh giá tài nguyên nước ....................................................... 21 2.2.1. Cơ sở phân chia tiểu vùng ..................................................................... 21 2.2.2. Kết quả phân chia tiểu vùng .................................................................. 21 2.3. Cơ sở số liệu ............................................................................................. 24 2.3.1. Số liệu tính toán .................................................................................... 24 2.3.2. Công cụ tính toán .................................................................................. 28 2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 31 2.4.1. Nguyên tắc phân bổ nguồn nước .......................................................... 31 2.4.2. Xác định thứ tự ưu tiên ......................................................................... 32 2.4.3. Phương án phân bổ tài nguyên nước mặt .............................................. 33 Chương 3 NGHIÊN CỨU PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT TỈNH HÀ NAM ........................................................................................................ 35 3.1. Phân tích, đánh giá tài nguyên nước mặt ................................................. 35 3.1.1. Tài nguyên nước mưa............................................................................ 35 3.1.2. Tài nguyên nước mặt............................................................................. 39 3.2. Dự báo nhu cầu sử dụng nước.................................................................. 41 3.2.1. Các tiêu chuẩn và chỉ tiêu tính toán nhu cầu sử dụng nước.................. 41 3.2.2. Nhu cầu sử dụng nước các ngành sử dụng nước .................................. 43 3.2.3. Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước các ngành hiện trạng 2016, 2020 định hướng 2030...................................................................................................... 46 3.3. Ứng dụng mô hình WEAP phân bổ tài nguyên nước mặt ....................... 48 3.3.1. Tính toán cân bằng nước hiện trạng ...................................................... 48 3.3.2. Tính toán cân bằng nước theo các kịch bản, phương án ....................... 50 3.3.3. Lựa chọn phương án phân bổ tài nguyên nước mặt tỉnh Hà Nam ........ 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 70 PHỤ LỤC ........................................................... Error! Bookmark not defined. vi TÓM TẮT LUẬN VĂN Họ và tên học viên: Hà Thị Hồng Vân Lớp: CH2B.T Khóa: 2B Cán bộ hướng dẫn: TS. Hoàng Thị Nguyệt Minh Tên đề tài: Nghiên cứu giải pháp phân bổ tài nguyên nước mặt cho các ngành dùng nước tỉnh Hà Nam Tóm tắt: Luận văn được trình bày trong 3 chương, bao gồm các nội dung chính như sau: Chương 1: Tổng quan về nghiên cứu phân bổ tài nguyên nước và khu vực nghiên cứu Chương 2: Cơ sở số liệu và phương pháp nghiên cứu phân bổ tài nguyên nước Chương 3: Nghiên cứu phân bổ tài nguyên nước mặt tỉnh Hà Nam Luận văn đã lựa chọn phương án phân bổ nguồn nước dựa trên hiện trạng tài nguyên nước và nhu cầu nước cho phát triển kinh tế trên địa bàn. Hà Nam là một trong những vùng có nguồn nước dồi dào, nên lượng nước đáp ứng tương đối đầy đủ nhu cầu dùng nước hiện tại. Trong tương lai, cùng với sự phát triển kinh tế xã hội cao, đặc biệt các ngành công nghiệp và nông nghiệp thì nguồn nước không đáp ứng đủ cho các ngành dùng nước đặc biệt là các khu dùng nước nông nghiệp, lượng nước thiếu trong giai đoạn 2020 đến 2030 là 3,44 và 1,8 triệu m3. vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TNN Tài nguyên nước HTX Hợp tác xã TNMT Tài nguyên môi trường KCN Khu công nghiệp KTSD Khai thác sử dụng TLV Tiểu lưu vực NCSD Nhu cầu sử dụng UBND Ủy ban nhân dân KT – XH Kinh tế - xã hội ATGT An toàn giao thông viii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Nhiệt độ bình quân tháng, năm tại các trạm quan trắc ................... 13 Bảng 1.2. Lượng bốc hơi tháng, trung bình năm tại các trạm quan trắc ........ 13 Bảng 1.3. Dân số năm 2016 tỉnh Hà Nam ...................................................... 18 Bảng 2.1. Phân chia tiểu vùng tỉnh Hà Nam ................................................... 22 Bảng 2.2. Dòng chảy tối thiểu trên sông (m3/s) .............................................. 27 Bảng 2.3. Thứ tự ưu tiên phân bổ nguồn nước ............................................... 33 Bảng 3.1.Danh sách các trạm đo mưa trên địa bàn tỉnh và các vùng lân cận . 35 Bảng 3.2. Tổng lượng tài nguyên nước mưa sinh dòng chảy hiện trạng (triệu m3/năm) ........................................................................................................... 36 Bảng 3.3. Tổng lượng tài nguyên nước mưa sinh dòng chảy với tần suất 50% (triệu m3/năm) .................................................................................................. 36 Bảng 3.4. Tổng lượng tài nguyên nước mưa sinh dòng chảy với tần suất 85% (triệu m3/năm) .................................................................................................. 36 Bảng 3.5. Phân phối lượng mưa theo tháng, mùa ........................................... 38 Bảng 3.6.Danh sách trạm thủy văn trên địa bàn tỉnh ...................................... 39 Bảng 3.7. Tổng lượng nước trên địa bàn tỉnh ................................................. 41 Bảng 3.8. Tiêu chuẩn dùng nước của tỉnh Hà Nam ........................................ 41 Bảng 3.9. Mức tưới của các loại cây trồng ..................................................... 42 Bảng 3.10. Tiêu chuẩn cấp nước cho các loại vật nuôi .................................. 42 Bảng 3.11. Dự báo nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt, dịch vụ theo tiểu vùng 43 Bảng 3.12. Dự báo nhu cầu nước công nghiệp theo tiểu vùng ....................... 44 Bảng 3.13. Dự báo nhu cầu nước tưới theo tiểu vùng .................................... 44 Bảng 3.14. Dự báo nhu cầu nước chăn nuôi theo tiểu vùng ........................... 45 Bảng 3.15. Nhu cầu nước cho thủy sản .......................................................... 45 Bảng 3.16. Dự báo nhu cầu nước theo tiểu vùng ............................................ 46 ix Bảng 3.17. Kết quả tính toán nhu cầu nước của các vùng theo thời đoạn tháng ................................................................................................................ 47 Bảng 3.18. Lượng nước thiếu theo các tiểu vùng năm 2016 (triệu m3).......... 49 Bảng 3.19. Các phương án phân bổ tài nguyên nước tỉnh Hà Nam ............... 50 Bảng 3.20. Lượng nước được phân bổ PA1 ................................................... 52 Bảng 3.21. Mức độ đáp ứng của lượng nước phân bổ .................................... 52 Bảng 3.22. Lượng nước thiếu trên địa bàn tỉnh PA1 năm 2020 – 2030 tần suất 50% .................................................................................................................. 53 Bảng 3.23. Lượng nước thiếu trên địa bàn tỉnh PA1năm 2020 – 2030 tần suất 85% .......................................................................................................... 54 Bảng 3.24. Lượng nước được phân bổ PA2 ................................................... 55 Bảng 3.25. Mức độ đáp ứng của lượng nước phân bổ .................................... 56 Bảng 0.1. Lượng nước thiếu trên địa bàn tỉnh PA2 năm 2020 - 2030 tần suất 50%.................................................................................................................. 56 Bảng 3.27. Lượng nước thiếu trên địa bàn tỉnh PA2 năm 2020 tần suất 85% 57 Bảng 3.28. Lượng nước được phân bổ PA3 ................................................... 59 Bảng 3.29. Mức độ đáp ứng của lượng nước phân bổ PA3 ............................ 60 Bảng 3.30. Lượng nước thiếu trên địa bàn tỉnh PA3 năm 2020 - 2030 tần suất 50%.................................................................................................................. 60 Bảng 3.31. Lượng nước thiếu trên địa bàn tỉnh PA3 năm 2020 - 2030 tần suất 85% ......................................................................................................... 61 Bảng 3.32. So sánh lượng nước thiếu với từng phương án ............................ 63 Bảng 3.33. Tổng hợp lựa chọn phương án theo các tiêu chí lựa chọn............ 65 x DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Bản đồ hành chính tỉnh Hà Nam ..................................................... 11 Hình 1.2. Phân bố lượng mưa năm trên địa bàn tỉnh Hà Nam........................ 14 Hình 1.3. Sơ đồ mạng lưới sông suối tỉnh Hà Nam ........................................ 17 Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu............................................................................. 20 Hình 2.2. Quá trình phân chia tiểu lưu vực trên toàn tỉnh Hà Nam ................ 21 Hình 2.3. Bản đồ phân chia tiểu vùng trên địa bàn tỉnh Hà Nam ................... 23 Hình 2.4. Số hóa hệ thống sông suối khu vực nghiên cứu.............................. 24 Hình 2.5. Xây dựng sơ đồ khai thác sử dụng của các ngành .......................... 25 Hình 2.6. Xây dựng sơ đồ khai thác sử dụng nước của các hộ ngành ............ 25 Hình 2.7. Thống kê các thành phần và đưa vào mô hình với hiện trạng khai thác nước và dự báo năm 2020 – 2030 ........................................................... 26 Hình 2.8. Tỷ lệ tổng lượng dòng chảy trên từng tiểu vùng............................. 27 Hình 2.9. Sơ đồ tổng hợp các phương án tính toán ........................................ 34 Hình 3.1. Bản đồ phân bố trạm khí tượng – thủy văn trên địa bàn tỉnh Hà Nam ... 39 Hình 3.2. Cơ cấu nhu cầu nước tỉnh Hà Nam ................................................. 47 Hình 3.3. Tổng hợp lượng nước trên sông và lượng nước thiếu năm 2016 ... 50 Hình 3.4. Biểu đồ tổng lượng nước thiếu năm 2020 - 2030 đối với PA1 - 50% .... 53 Hình 3.5. Biểu đồ tổng lượng nước thiếu năm 2020 - 2030 đối với PA1 - 85% .... 54 Hình 3.6. Biểu đồ tổng lượng nước thiếu năm 2020 - 2030 đối với PA2 - 50% .... 57 Hình 3.7. Biểu đồ tổng lượng nước thiếu năm 2020 - 2030 đối với PA2 - 85% .... 58 Hình 3.8. Biểu đồ tổng lượng nước thiếu năm 2020 - 2030 đối với PA3 - 50% .... 61 Hình 3.9. Biểu đồ tổng lượng nước thiếu năm 2020 - 2030 đối với PA3 - 85% .. 62 Hình 3.10. Biểu đồ kết quả chạy mô hình WEAP với tần suất P=50% .......... 65 Hình 3.11. Tổng lượng nước thiếu trong giai đoạn 2020 – 2030 ứng với P = 50%.................................................................................................................. 66 xi Hình 3.12. Tổng lượng nước thiếu tiểu vùng Châu Giang trong giai đoạn 2020 – 2030 ứng với tần suất 50% ........................................................................... 66 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hà Nam là một tỉnh nằm ở vùng đồng bằng sông Hồng Việt Nam, cách thủ đô Hà Nội 60km với tổng diện tích tự nhiên là 86.192,7ha. Tài nguyên nước tỉnh Hà Nam tương tối phong phú, phần lớn nguồn nước mặt từ bên ngoài chảy vào. Trong tỉnh Hà Nam có 4 hệ thống sông lớn là: sông Hồng, sông Đáy, sông Châu Giang, sông Nhuệ với tổng chiều dài 196km. Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội, thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn, cơ cấu kinh tế tỉnh Hà Nam đã chuyển dịch theo hướng tăng tỷ trọng công nghiệp – xây dựng – dịch vụ, những bước đi này đều phải sử dụng nguồn nước với lượng khai thác rất lớn. Trong khi đó, nhu cầu nước sinh hoạt của người dân cũng ngày càng tăng. Trong những năm qua, việc đánh giá chất lượng, trữ lượng tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh chưa được làm rõ, lượng nước phân bố không đều, việc khai thác và sử dụng tài nguyên nước không hợp lý. Tỉnh Hà Nam cũng đã và đang có sự quan tâm đầu tư nhiều công trình cấp nước sinh hoạt nông thôn, sinh hoạt đô thị, phục vụ công nghiệp, xây dựng nhiều công trình thủy lợi,…tuy nhiên, nhiều khu vực vẫn xảy ra tình trạng thiếu nước, mặt khác, theo chính sách mới của tỉnh là hạn chế sử dụng nước dưới đất, chú trọng đầu tư các công trình khai thác, sử dụng nước mặt, vì vậy, tình trạng tranh chấp về mục tiêu sử dụng nguồn nước mặt của tỉnh bắt đầu nảy sinh ở một số khu vực. Một trong những nguyên nhần gây ra tình trạng nếu trên là do thiếu đánh giá cơ bản về nguồn nước hiện có. Việc sử dụng tài nguyên nước chưa cân đối theo mục tiêu ưu tiên cho những lợi ích cao nhất, khai thác sử dụng nước chưa hợp lý, hầu hết người dân chưa có sự hiểu biết đầy đủ về giá trị tài nguyên nước. Trước tình hình đó, việc ứng dụng mô hình toán thủy văn trong bài toán phân bổ tài nguyên nước mặt tỉnh Hà Nam là rất cấp thiết. Nó giúp cho các nhà quản lý có một cách nhìn tổng thể để ra quyết định khai thác sử dụng nước cho các ngành, địa phương trên quan điểm sử dụng nguồn nước bền vững, lợi ích và hợp lý. Vì vậy, 2 xuất phát từ lý do trên, đề tài “Nghiên cứu giải pháp phân bổ tài nguyên nước mặt cho các ngành dùng nước tỉnh Hà Nam” vừa mang tính cần thiết, vừa mang tính khoa học và thực tiễn đã được đề xuất thực hiện. 2. Mục tiêu của đề tài Trên cơ sở phân tích, đánh giá tài nguyên nước mặt, khai thác và sử dụng tài nguyên nước mặt tỉnh Hà Nam, mục tiêu của đề tài: - Nghiên cứu tài nguyên nước mặt tỉnh Hà Nam, xây dựng và lựa chọn phương án phân bổ tài nguyên nước mặt tỉnh Hà Nam. 3. Đối tượng nghiên cứu Tài nguyên nước mặt tỉnh Hà Nam và các phương án khai thác, sử dụng tài nguyên nước mặt. 4. Phạm vi nghiên cứu Toàn bộ tỉnh Hà Nam, với diện tích 86.192,7ha. 5. Phương pháp nghiên cứu Luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau đây: - Phương pháp kế thừa: Tham khảo và kế thừa một số tài liệu, kết quả có liên quan đã được nghiên cứu trước đây của các tác giả, cơ quan, tổ chức khác. Dựa trên các kết quả tính toán tiềm năng nguồn nước của dự án quy hoạch năm 2017, luận văn đã kế thừa và tiếp cận phân bổ nguồn nước. Những tài liệu và kết quả này là đặc biệt quan trọng trong việc định hướng, phân tích và đánh giá trong quá trình nghiên cứu. - Phương pháp phân tích thống kê: Thu thập và tổng hợp, phân tích các số liệu, tài liệu hiện có liên quan như thủy văn, môi trường, phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Hà Nam … từ đó phân tích xử lý dữ liệu để rút ra những kết luận cần thiết làm cơ sở cho việc tính toán mô hình. - Phương pháp ứng dụng mô hình: Phầm mềm WEAP tính toán nhu cầu dùng nước dựa trên nguyên lý cơ bản của tính toán cân bằng nước. Luận văn lựa chọn mô hình WEAP để tính toán bởi WEAP là công cụ tổng hợp các vấn đề tài nguyên nước. Phân tích kịch bản là một trong những tính năng rất mạnh của WEAP. Trên 3 cơ sở hiện trạng của khu vực nghiên cứu, dựa trên sự thay đổi cơ cấu kinh tế, thủy văn và tiến độ khoa học công nghệ của khu vực để lập ra một hay nhiều kịch bản cho tương lai của khu vực đó. 6. Bố cục luận văn Cấu trúc luận văn ngoài phần mở đầu và kết luận bao gồm 3 chương: Chương I: Tổng quan về nghiên cứu phân bổ tài nguyên nước và khu vực nghiên cứu Chương II: Cơ sở số liệu và phương pháp nghiên cứu phân bổ tài nguyên nước Chương III: Nghiên cứu phân bổ tài nguyên nước mặt tỉnh Hà Nam 4 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1. Tổng quan về phân bổ nguồn nước 1.1.1. Các khái niệm cơ bản trong phân bổ nguồn nước Cân bằng nước là một vấn đề luôn được quan tâm bởi nó vừa là phương pháp vừa là đối tượng nghiên cứu. Cân bằng nước thể hiện mối tương quan giữa nước đến và nước đi của hệ thống nguồn nước trong đó đã bao gồm các yêu cầu về nước và khả năng điều tiết của chúng. Lượng nước đến bao gồm các dạng nước mưa, dòng chảy đến và nước hồi quy sau khi sử dụng, lượng nước đi bao gồm lượng nước tiêu hao cho các hoạt động sử dụng nước, bốc hơi, ngấm và dòng chảy ra khỏi lưu vực. Từ đó đánh giá mối tương quan giữa các thành phần trong hệ thống và các tác động của môi trường xung quanh lên nó để đề ra các biện pháp phân bổ tài nguyên nước một cách hợp lý [16]. Lưu lượng nước có thể dùng để phân bổ cho các ngành khác nhau được xác định dựa trên công thức nước có thể sử dụng trừ đi dòng chảy môi trường, theo đó, lượng nước dùng để phân bổ phụ thuộc vào đặc điểm thủy văn, cơ sở hạ thầng và nhu cầu môi trường. Tuy nhiên, lượng nước có thể phân bổ cũng phụ thuộc vào mục đích sử dụng nguồn nước. Có hai loại phân bổ cơ bản là: (1) Phân bổ theo khu vực: được thực hiện trên các tiểu lưu vực hoặc các khu vực hành chính; (2) Phân bổ theo mục đích sử dụng: được thực hiện với các nhóm đối tượng ngành hoặc theo các kế hoạch cấp nước. Trong khuôn khổ luận văn, dựa trên các mục tiêu chính sách phát triển kinh tế xã hội của các nhóm ngành, học viên đã sử dụng hình thức phân bổ theo khu vực hành chính, cụ thể là tỉnh Hà Nam. Việc phân bổ nguồn nước ở đây là việc cân đối giữa trữ lượng nước có thể phân bổ với các nhu cầu sử dụng nước, do đó, bản chất và nhu cầu sử dụng nước của các đối tượng sử dụng nước sẽ ảnh hưởng đến lượng nước có thể phân bổ trong khu vực [6]. 5 1.1.2. Tổng quan các nghiên cứu và phương pháp phân bổ nguồn nước 1.1.2.1. Trên thế giới Phân bổ nguồn nước đầu tiên trên thế giới xảy ra vào thế kỷ 19 do sự phát triển mạnh mẽ của việc xây dựng các đập ngăn nước với sức chứa lớn, gây ảnh hưởng đến các đối tượng sử dụng nước quy mô rộng rãi trên toàn lưu vực chứ không chỉ ảnh hưởng cục bộ. Nước được phân bổ dựa trên thỏa thuận của các đơn vị có liên quan, dựa trên lợi ích của người dùng phía hạ lưu đồng thời xét đến hệ thống nông nghiệp thủy lợi. Tuy nhiên, các thỏa thuận phân bổ nguồn nước khi đó vẫn tương đối đơn giản, chỉ lập ra các yêu cầu đối với các nguồn nước xuyên biên giới hoặc hạn chế xây dựng các công trình ngăn nước, trữ nước trên sông. Trong suốt thập niên 1990 và cho đến nay, việc phân bổ nguồn nước đã thay đổi từ đơn giản đến phức tạp và cụ thể hơn với mục đích tối đa hóa các lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường. Nguyên nhân của việc phân bổ nguồn nước ngày càng phức tạp bắt nguồn từ tình trạng khan hiếm nguồn nước và sự cạnh tranh về nguồn nước ngày càng gia tăng. Các thỏa thuận và quy hoạch phân bổ nguồn nước được thực hiện trong hơn một thế kỷ qua bao gồm các thỏa thuận trên các con sông Colorado, Indus, Muray – Darling, Lerma – Chapala và sông Hoàng Hà, những thỏa thuận này phản ánh sự chuyển đổi theo thời gian trong việc tiếp cận phân bổ nguồn nước lưu vực, chỉ rõ sự nỗ lực trong việc giải quyết vấn đề áp lực giữa dân số - kinh tế - môi trường [16]. Về cơ bản, mục đích phân bổ nguồn nước không có gì thay đổi, tuy nhiên, sự gia tăng về nhu cầu dùng nước để đáp ứng sự gia tăng dân số, tăng trưởng kinh tế cùng với sự xuống cấp của các hệ sinh thái và hệ thống sông dần mất đi chức năng của nó dẫn đến những thay đổi về tính chất của các phương pháp tiếp cận hiện đại trong phân bổ nguồn nước với các đặc điểm dưới đây. Chú trọng hài hòa giữa các đối tượng sử dụng hơn phát triển xây dựng cơ sở hạ tầng: Quy hoạch phân bổ nguồn nước hiện nay thường được thực hiện với các lưu vực kín với trữ lượng nước hạn chế hoặc không có thêm trữ lượng. Vì vậy, cần tập trung nhiều hơn về quản lý nhu cầu và tối ưu hóa việc sử dụng nguồn cấp nước hiện tại. 6 Đảm bảo duy trì dòng chảy tối thiểu: Phân bổ nguồn nước đã phát triển từ không xét đến nhu cầu nước cho môi trường đến đảm bảo dòng chảy tối thiểu. Việc duy trì dòng chảy tối thiểu trước hết là có sự hiểu biết về mối tương quan giữa hệ sinh thái môi trường với các lợi ích mà nó mang lại cho cộng đồng. Thứ hai, thay đổi cơ chế dòng chảy gây ảnh hưởng tới hệ sinh thái và đánh mất đi lợi ích mà nó mang lại. Thứ ba, các thành phần dòng chảy khác nhau phục vụ cho các mục đích khác nhau của hệ sinh thái. Tính linh hoạt trong phân bổ: Kinh tế xã hội thay đổi nhanh thúc đẩy sự thay đổi trong cách thức phân bổ, thay đổi các cơ chế phân bổ không còn phù hợp trước đây. Phổ biến nhất là tái phân bổ giúp chuyển nguồn nước sử dụng cho mục đích nông nghiệp sang các mục đích khác như phát triển đô thị và công nghiệp mang lại lợi ích kinh tế cao. Tập trung quản lý hiệu quả và tăng năng suất sử dụng nước: Mối quan tâm về hiệu quả và năng suất sử dụng nước đã trở thành trọng tâm của hoạt động phân bổ nguồn nước. Áp dụng phương châm, sản xuất nhiều hơn với nguồn nước ít hơn, đồng nghĩa với việc ngành có hiệu quả sử dụng thấp sẽ hạn chế phân bổ nguồn nước. 1.1.2.2. Việt Nam Quản lý tài nguyên nước hiệu quả luôn là một vấn đề quan trọng và rất được quan tâm tại Việt Nam với mục tiêu phát triển kinh tế một cách bền vững. Để đạt được mục tiêu đó đã có những chính sách xem xét phát triển bền vững và hiệu quả, đồng thời có sự kết hợp giữa phát triển kinh tế và phát triển văn hóa, cải thiện từng bước đời sống vật chất và tinh thần, đạt được sự tiến bộ và công bằng xã hội, bảo vệ và cải thiện môi trường. Đến nay, việc xây dựng phương pháp tiếp cận quản lý tổng hợp tài nguyên nước ở Việt Nam đang được thực hiện theo các nguyên tắc: hiệu quả về kinh tế, bền vững về môi trường và công bằng xã hội nhằm cụ thể hóa vai trò của quản lý tổng hợp tài nguyên nước để hỗ trợ việc ra quyết định phân bổ và quản lý nguồn nước ở cấp lưu vực sông hoặc tiểu lưu vực. 7 Trong Luật Tài nguyên nước 2012 [3] đã quy định nước cho sinh hoạt phải được ưu tiên đã cho thấy việc đáp ứng các nhu cầu cơ bản của cuộc sống là quan trọng nhất. Tại cuộc Hội thảo về quản lý dòng chảy môi trường tổ chức tại Tam Đảo do USAEP tài trợ đã khẳng định: các nhu cầu, yêu cầu và giá trị con người sẽ quyết định đến việc phân bổ nguồn nước. Việt Nam đang trên đà phát triển, đồng nghĩa với việc các nhu cầu sử dụng nước sẽ tăng lên tác động đến yêu cầu nguồn nước. Theo báo cáo của Ủy ban sông MêKông dự đoán, nhu cầu nước cho sinh hoạt và công nghiệp thuộc lưu vực sông MêKông (nằm trong phạm vi Việt Nam) sẽ tăng từ 900 triệu m3 (năm 1990) lên 2000 triệu m3 (năm 2020) trong khi nhu cầu nước cho thủy điện tăng gần sáu lần, từ 2 GW (năm 1993) lên 11,2 GW (năm 2020). Vì vậy, việc phân bổ nguồn nước cũng cần phải thay đổi theo thời gian nhằm đáp ứng các nhu cầu của các đối tượng sử dụng nước do nguồn tài nguyên nước có hạn, đặc biệt là giai đoạn mùa khô. Hiệu quả kinh tế là yêu cầu quan trọng trong việc phân bổ nguồn nước để với cùng một khối lượng nước phải đạt được hiệu quả kinh tế tối ưu nhất đồng thời vẫn đáp ứng được yêu cầu dùng nước của các ngành và đảm bảo duy trì dòng chảy tối thiểu. Theo báo cáo về mô hình kinh tế - thủy văn của Ringler và Huy (2004) với lưu vực sông Đồng Nai trong việc tối ưu hóa phân bổ nguồn nước cho các mục đích công nghiệp, sinh hoạt, tưới nông nghiệp và phát điện cho thấy có sự thay đổi đáng kể từ việc phân bổ nguồn nước trong phương án tối ưu. Cụ thể, chuyển từ cấp cho cây trồng có giá trị sử dụng nước thấp (mía, ngũ cốc) sang cấp cho cây trồng có giá trị sử dụng nước cao ở vùng đất cao (đậu trong mùa khô, rau quả trong mùa mưa) đã tăng giá trị kinh tế nông nghiệp. Với 1 m3 nước, hạt tiêu chỉ thu được 1,4 USD trong khi với rau quả thu được 2 – 3 USD, ngoài ra diện tích tưới giảm khoảng 75.000 ha nhưng diện tích trồng ở vùng đất cao lại tăng lên. Một mô hình tương tự được áp dụng với lưu vực sông MêKông (Ringler, 2001) đã tối ưu hóa việc phân bổ nguồn nước cho thủy sản, thủy điện, nông nghiệp, đô thị, công nghiệp và các vùng đất ngập nước đã đưa tổng lợi ích sử dụng nước sông MêKông lên khoảng 825 triệu USD/năm. Việc đánh cá và các mục đích sử dụng không trực tiếp trên dòng chảy