Nghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà Nẵng

Nghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà NẵngNghiên cứu đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước cho thành phố Đà Nẵng

BỘ GIÁO DỤC VÀĐÀOTẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠIHỌCTHỦYLỢI NGUYỄN ĐẠI TRUNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ CĂNG THẲNG NGUỒN NƯỚC CHO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2024 BỘ GIÁO DỤC VÀĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠIHỌCTHỦYLỢI NGUYỄN ĐẠI TRUNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ CĂNG THẲNG NGUỒN NƯỚC CHO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Ngành: Kỹ thuật Tài nguyênnướcMãsố: NGƯỜI HƯỚNG DẪNKHOA HỌC 9580212 1.TS NGUYỄN ANHĐỨC 2.GS.TS NGUYỄN TRUNG VIỆT LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận án Nguyễn Đại Trung LỜI CÁM ƠN LờiđầutiêntácgiảxinbàytỏlịngcảmơnsâusắctớiGS.TSNguyễnTrungViệtvàTS NguyễnAnhĐứcđãtậntìnhhướngdẫntácgiảtrongsuốtqtrìnhnghiêncứuđểhồn thành luậnán TácgiảxinbàytỏlịngbiếtơnBanGiámhiệu,phịngĐàotạo,khoaKỹthuậttàingun nước, mơn Thủy văn Biến đổi khí hậu, Trường Đại học Thủy Lợi TrườngCaođẳng Công nghệ - Kinhtế Thủy lợimiền Trung, giúp đỡ tạo điềukiệnđể tác giả hồnthànhluậnánnày Nhândịpnày,tácgiảcũngxinđượcbàytỏlờicảmơnsâusắctớicácnhàkhoahọc,các thầy đồng nghiệp với tình cảm lòng chân thành động viên, dành nhiều thời gianvàcơngsứcgiúpđỡvàđónggópnhữngýkiếnqbáutrongsuốtqtrìnhnghiên cứu thực luậnán Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình quan tâm, động viên, khích lệ,ủnghộvàtạođiềukiệnthuậnlợiđểtácgiảntâmthựchiệnvàhồnthànhluậnán MỤC LỤC DANH MỤC CÁCHÌNHẢNH vi DANH MỤCBẢNGBIỂU viii DANH MỤC CÁC TỪVIẾTTẮT xii Tính cấp thiết củađềtài .1 Mục tiêunghiên cứu 3 Đối tượng phạm vinghiêncứu Câu hỏinghiên cứu .3 Luận điểmbảovệ Cách tiếp cận phương phápnghiêncứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn củaluậnán Cấu trúc củaluậnán .6 CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CĂNG THẲNG NGUỒNNƯỚC VÀ GIỚI THIỆU VỀ THÀNH PHỐĐÀNẴNG 1.1 Các nghiên cứu căng thẳng nguồn nước trênthếgiới .7 1.1.1 Một số khái niệm vàđịnhnghĩa 1.1.2 Tổng quan nghiên cứu căng thẳng nguồn nước trênthếgiới 10 1.1.3 Tổng quan nghiên cứu xác định mức độ căng thẳngnguồnnước 15 1.2 Các nghiên cứu nước thành phốĐàNẵng 24 1.2.1 Các nghiên cứu căng thẳng nguồn nước ởViệtnam 24 1.2.2 Một số nghiên cứu gần tài nguyên nước có liên quan LVS VuGia Thu Bồn thành phốĐàNẵng 26 1.3 Giới thiệu khu vực nghiên cứu thành phốĐà Nẵng 28 1.3.1 Đặc điểm tự nhiên KTXH khu vựcnghiên cứu 28 1.3.2 Đặc điểm tàinguyênnước 29 1.3.3 Hiện trạng khai thác sửdụngnước 32 1.4 Những tồn tại, hạn chế CTN thành phố định hướngnghiêncứu 34 1.4.1 Những tồn hạn chế nghiên cứu đánh giá mức độ CTN cácthànhphố ởViệtNam .34 1.4.2 Định hướng nghiên cứu củaluậnán 35 1.5 Kết luậnchương1 .36 CHƯƠNG 2.1 NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ CĂNGTHẲNGNGUỒN NƯỚC .37 Lựachọnhướngtiếpcậnkhungđánhgiámứcđộcăngthẳngnguồnnước 37 2.2 Phương pháp luận xác định số căng thẳngnguồn nước 39 2.2.1 Cấu trúc số đánh giá mức độ căng thẳngnguồnnước .39 2.2.2 Phương pháp xác định số căng thẳngnguồnnước 41 2.2.3 Xác định trọng số cho cácchỉsố .46 2.3 Phương pháp tính toán số căng thẳng nguồnnướcWSI 50 2.3.1 Nhóm thứ nhất: Nguồn nước khai thác sử dụngnước(WSI_1) 50 2.3.2 Nhóm thứ hai: Hệ sinh thái mơitrường(WSI_2) 57 2.3.3 Nhóm thứ ba: Cung cấp nước sinh hoạt từCTCNTT(WSI_3) 60 2.3.4 Nhóm thứ tư: Năng lực ứng phó với tình trạngCTN(WSI_4) 63 2.3.5 Tổng hợp số đánh giá mức độ căng thẳngnguồnnước 64 2.4 Phương pháp mơhìnhtốn .68 2.4.1 Mô diễn biến tàinguyênnước 68 2.4.2 Cơ sở liệutínhtốn 69 2.4.3 Mơ hình MIKE NAM tính tốnthủyvăn 70 2.4.4 Mơ hình MIKE HYDRO BASIN tính tốn cânbằngnước .74 2.4.5 Mơ hình thủy động lực học MIKE 11(HD,AD) .76 2.5 Phân ngưỡng mức độ căng thẳngnguồnnước 80 2.6 Kết luậnchương2 .81 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ CĂNG THẲNG NGUỒN NƯỚC THÀNHPHỐ ĐÀ NẴNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁPGIẢMTHIỂU 82 3.1 Hiện trạng căng thẳng nguồn nước địa bàn thành phốĐàNẵng 82 3.1.1 Khả đáp ứng nguồn nước LVS Cu Đê vàTúy Loan 82 3.1.2 Hạ lưu sơng Vu Gia Thu Bồn An Trạch, Bàu Nít vàTứCâu .83 3.1.3 Thực trạng căng thẳng nguồn nước, thiếu nước thành phốĐàNẵng 84 3.2 Dự báo nhu cầu sử dụng nước xác định dòng chảy vềĐàNẵng 85 3.2.1 Tính tốn dự báo nhu cầu sửdụng nước .86 3.2.2 Tính tốn xác định dịng chảy thành phốĐàNẵng .91 3.3 Tính tốn số đánh giá mức độ CTN thành phốĐàNẵng 97 3.3.1 Tính tốn cácchỉsố 97 3.3.2 Mức độ căng thẳng nguồn nước qua bộchỉ số 120 3.3.3 Đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước thành phốĐà Nẵng .124 3.4 Đề xuất giải pháp giảm thiểu mức độ CTN thành phốĐà Nẵng .127 3.4.1 Cơ sở khoa học thực tiễn đề xuấtgiảipháp 127 3.4.2 Định hướng giải pháp chung nhằm giảm thiểu tình trạng căng thẳng nguồnnước 128 3.4.3 Phântíchvàlựachọncácgiảiphápưutiên,phùhợpchothànhphốĐàNẵng 130 3.4.4 Đánh giá hiệu giải pháp giảm thiểu mức độ CTN cho thànhphốĐàNẵng 138 3.5 Kết luậnchương3 139 KẾT LUẬN VÀKIẾN NGHỊ 141 Những kết đạt củaluậnán 141 Những đóng góp củaluậnán 142 Tồn hướng nghiêncứutiếp 142 Kiếnnghị 143 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃCƠNGBỐ 144 TÀI LIỆUTHAM KHẢO 145 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 KHN phần kháiniệmCTN Hình 1.2 Bốn khía cạnh tìnhtrạngKHN 13 Hình 1.3 Mức độ ảnh hưởng khan nướcđếnGDP 15 Hình 1.4 Phân bố số vùng căng thẳng TNN thành phốJakarta,Indonesia 20 Hình 1.5 Tình trạng khan nước thịhiệnnay 22 Hình 1.6 Khung đánh giá số an ninh nguồn nước đôthị(UWSI) 23 Hình 1.7 Bản đồ hành thành phốĐàNẵng 28 Hình 1.8 Mạng lưới sông suối thành phốĐàNẵng 29 Hình 1.9 Phạm vi xâm nhập mặn vùng cửa sơng thuộcĐàNẵng 32 Hình 1.10 Sơ đồ khối tổng thể trình nghiên cứu củaluậnán 36 Hình 2.1 Sơ đồ khối xác định khung nghiên cứu mứcđộCTN 39 Hình 2.2 Quy trình tham vấn lựa chọn số WSI theo phươngpháp Delphi 43 Hình 2.3 Sơ đồ tính tốn trọng số theo phươngphápAHP 47 Hình 2.4 Sơ đồ tính tốn biến số chuẩn hóa thành chỉsốWSI 49 Hình 2.5 Sơ đồ tính xác định dịng chảy thành phốĐàNẵng 68 Hình 2.6 Sơ đồ mạng lưới trạm KTTV LVS VGTB (Nguồn: Đài KTTV tỉnhQuảngNam) 69 Hình 2.7 Sơ đồ phân chia tiểu lưu vựcsôngVGTB .71 Hình 2.8 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình Nơng Sơn vàThạnhMỹ 72 Hình 2.9 Phân chia TLV sơngCuĐê 73 Hình 2.10 Kết hiệu chỉnh lưu vực Thượng Nhậttừ1981÷1996 73 Hình 2.11 Kết kiểm định lưu vực Thượng Nhậttừ 1997÷2014 73 Hình 2.12 Sơ đồ tính tốn mơ hình MIKE HYDRO Basin choLVSVGTB 75 Hình 2.13 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình MIKE HYDRO BASINLVSVGTB .75 Hình 2.14 Sơ đồ mơ xâm nhập mặn vào sơng phương phápmơhình .76 Hình 2.15 Sơ đồ thủy lực sông VGTB thiết lập mô hìnhMIKE11 76 Hình 2.16 Bố trí biên nhập lưu trongmơhình .77 Hình 2.17 Sơ đồ mạng lưới sông Cu Đê mô hìnhMIKE11 79 Hình 2.18 Ranh giới xâm nhập mặn lớn vào thời kỳ tháng năm 2017 sông CuĐê 79 Hình 3.1 Sơ đồ phân vùng SDN theo LVS thuộc thành phốĐàNẵng 86 Hình 3.2 Phân bố lượng dịng chảy bình qn giaiđoạn1980÷2016 95 Hình 3.3 Phân bổ lượng dịng chảy bình qn giaiđoạn2016÷2035 97 Hình 3.4 Tỉ lệ thất thoát nước địa bàn TP Đà Nẵng giaiđoạn 2015÷2021 115 Hình 3.5 Điểm đánh giá nhóm số (WSI_1)năm2020 122 Hình 3.6 Điểm đánh giá nhóm số (WSI_1)năm2030 122 Hình 3.7 Điểm đánh giá nhóm số WSI_2năm2020 123 Hình 3.8 Điểm đánh giá nhóm số WSI_2năm2030 123 Hình 3.9 Điểm đánh giá nhóm số WSI_3năm2020 123 Hình 3.10 Điểm đánh giá nhóm số WSI_3năm2030 123 Hình 3.11 Điểm đánh giá nhóm số WSI_4năm2020 124 Hình 3.12 Điểm đánh giá nhóm số WSI_4năm2030 124 Hình 3.13 Biểu đồ mức độ CTN thành phố Đà Nẵngnăm 2020 124 Hình 3.14 Biểu đồ mức độ CTN thành phố Đà Nẵngnăm 2030 126 Hình 3.15 Biểu đồ so sánh mức độ CTN thành phố Đà Nẵng năm 2020 năm 2030 .127 Hình 3.16 Vị trí hồ chứa nước Sơng Bắc LVSCu Đê 132 Hình 3.17 Vị trí cần tăng cường độ che phủ rừng địa bàn thành phốĐàNẵng 134 Hình 3.18 Tương quan cấp lưu lượng Ái Nghĩa với ranh giới XNM sông Hàn Cầu Đỏ- Nguồn 137 Hình 3.19 Vị trí đề xuất đập ngăn mặn sơng Hàn –CầuĐỏ .137 Hình 3.20 So sánh số căng thẳng nguồn nước có chưa cógiảipháp 138 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các ngưỡng chỉsốFalkenmark 10 Bảng 1.2 Tác động thiếu nước Hoa Kỳ ngànhnôngnghiệp .14 Bảng 1.3 Khung đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nướcởJakarta 19 Bảng 1.4 Khung đánh giá ANNN ởLạc Dương 20 Bảng 1.4 Khung đánh giá ANNN sinh hoạt thành phố AddisAbaba, Ethiopia 21 Bảng 1.6 Khung đánh giá an ninh nguồn nước đô thị thành phốIbb,Yemen 23 Bảng 1.7 Khung đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước khu vực NamTrungBộ 25 Bảng 1.8 Khung đánh giá ANNN cho thành phốHàNội .25 Bảng 1.9 Khung đánh giá mức độ khan nước cho thành phố HồChíMinh 26 Bảng 1.10 Nguồn nước sông tronglưuvực 30 Bảng 1.11 Trữ lượng nước đất có thểkhaithác 31 Bảng 1.12 Các đặc trưng thủy triều vịnhĐàNẵng 31 Bảng 1.12 Hiện trạng cơng trình cấp nước sinh hoạt sản xuất phinôngnghiệp .33 Bảng 2.1 Đặc điểm tỷ lệ tới hạn (Căng thẳngnguồn nước) 38 Bảng 2.2 Bộ số đề xuất ban đầu đánh giá mức độ căng thẳngnguồnnước .40 Bảng 2.3 Mẫu câu hỏi mức độ liên quan số đánh mức độ CTNđô thị 43 Bảng 2.4 Bảng Quy tắc KAMET phân tích đánh giá sử dụng phươngphápDelphi .44 Bảng 2.5 Kết xin ý kiến chuyên gia bộchỉsố 45 Bảng 2.6 Kết số đánh giá mức độ căng thẳngnguồnnước 46 Bảng 2.7 Bảng mức độ ưutiênchuẩn 47 Bảng 2.8 Ma trận sosánhcặp 48 Bảng 2.9 Véc tơtrọng số .48 Bảng 2.10 Bảng phân loại số ngẫunhiênRI 48 Bảng 2.11 Thang điểm đánh giá số (WSI_1.1.1)và(WSI_1.1.2) 51 Bảng 2.12 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_1.2.1) 52 Bảng 2.13 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_1.2.2;_1.2.3;_1.2.4) 52 Bảng 2.14 Bảng phân loại giá trị trung bình CVtheo lưuvựcsơng 53 Bảng 2.15 Thang điểm đánh giá số (WSI_1.3.1)và(WSI_1.3.2) 53 Bảng 2.17 Thang điểm đánh giá số(WSI_1.4.1),(WSI_1.4.2) 54 Bảng 2.17 Mức đánh giá chất lượng nướctheoVN_WQI 55 Bảng 2.18 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_1.5) .55 Bảng 2.19 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_1.6) .56 Bảng 2.20 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_1.7) .56 Bảng 2.21 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_1.8) .57 Bảng 2.22 Phần trăm (%) Q0cho tính tốn DCMT theo phươngphápTennant .58 Bảng 2.23 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_2.1) .58 Bảng 2.24 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_2.2) .59 Bảng 2.25 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_2.3) .59