Luận văn thạc sĩ Thủy văn học: Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính lưu vực sông Cả

dink số 112/2008/NĐ-CP ngày 20/12/2008 của Chính phủ về tại các vị trí kiểm soát ở hạ lưu là rất cần thí vì thể ma trong Ne việc quản lý, bảo vệ, khai thác tong hợp tải nguyên và môi trư

- Trang

ï-LỜI CẢM ƠN Sau hơn 6 tháng thực hiện, dưới sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS.N gô Lê Long, TS Huỳnh Thị Lan Hương được sự ủng hộ động viên của gia đình, bạn bè,

đồng nghiệp, cùng với sự nỗ lực của bản thân, tác giả đã hoàn thành luận văn thạc

sỹ kỹ thuật chuyên ngành Thủy văn với đề tài: “Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính lưu vực sông Cả”

Trong quá trình thực hiện, tác giả đã có cơ hội học hỏi và tích lũy thêm được

nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu phục vụ cho công việc của mình.Tuy nhiên

do thời gian có hạn, trình độ còn hạn ché, số liệu và công tác xử lý số liệu với khối lượng lớn nên những thiếu sót của Luận văn là không thể tránh khỏi Do đó, tác giả rất mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy cô giáo cũng như những ý kiến đóng góp của bạn bè và đồng nghiệp.

Qua đây tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới

PGS.TS.Ngô Lê Long, TS Huỳnh Thị Lan Hương đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ cho tác gia hoàn thành Luận văn này.

Đồng thời, tác giả xin chân thành cảm ơn các thay, cô giáo khoa Thủy văn Tài nguyên nước đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn trong suốt quá trình

học tập.

Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn các cơ quan, đơn vị đã nhiệt tình giúp đỡ

trong quá trình điều tra thu thập tài liệu cho Luận văn này.

Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, cơ quan, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên, khích lệ tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn

thành Luận văn.

Xin chân thành cảm ơn./.

Hà Nội, ngày 30 tháng 08 năm 2013

Tác giả

Ngô Thu Hằng

Ung dung mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tôi thiểu trên dòng chính LVS Cả

- Trang li

BẢN CAM KÉT

“Tên tác giả: Ngô Thu Hing

Học viên cao học CHIOV

Người hướng din: PGS.TS, Ngô Lê Long:TS Huỳnh Thị Lan Hương;

“Tên đề tài Luận văn: "Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tinh toán đồng chảy tối

thiểu trên dong chính lưu vực sông Ca”

“Tác giả xin cam đoan để tài Luận văn được làm dựa trên các số liệu, tư liệu

được thu thập từ nguồn thự tổ, được công

tẻ tính toán ra các kết quả, từ đó đánh giá và đưa ra một số nhận xét Tác giá

ố trên báo cáo của các cơ quan nhà

nước

"không sao chép bắt kỳ một Luận văn hoặc một dé tài nghiên cứu não trước đó,

Ned Thu Hằng

= Trang li

MỤC LỤC

MỞ ĐÀU 1

L TINH CAP THIẾT CUA DE TAL 1

IL MUC ĐÍCH NGHIÊN CUU 2ILL DOL TƯỢNG VA PHAM VI NGHIÊN COU 2

IV CÁCH TIẾP CAN VA PHƯƠNG PHAP NGHIÊN CỨU, 2

Y BO CYC CUA LUẬN VĂN 3

'CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE DONG CHAY TOI THIEU VÀ CÁC PHƯƠNG.PHAP ĐÁNH GIA DONG CHAY TOI THIÊU 41.1 GIGI THIỆU CHUNG 4+1.2 CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA 4

1.2.1 Dong chảy môi trường (DCMT) 4

1.2.2 Dòng chảy tối thiểu (DCTT) 4+

13 TONG QUAN VE TINH HINH NGHIÊN CỨU DONG CHAY TOI THIEU

‘TREN THE GIỚI VÀ VIET NAM 5

1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu trên thé giới 5

1 2 Tổng quan các nghiên cứu ở Việt Nam, "

1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ DONG CHAY MOI TRƯỜNG NEN 15,

1.4.1 Phuong pháp thủy văn (Hydrological methods) 15

1.4.2 Phương pháp thủy lực (Hydraulic rating methods) 7

143 Phương pháp mô phỏng mối tường sống (Habitat simulation of

mierohabitat modelling methods), 9

2.1.2 Đặc điểm địa hình lưu vực sông Cả

2.1.4 Đặc điểm dia chất thổ nhưỡng lưu vực sông Ci

2.2 ĐẶC ĐIÊM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

2.2.1 Mang lưới các trạm khí tượng, thủy vấn

2.2.2 Chế độ khí hậu, khí tượng lưu vực sông Cả.

2.2.3 Đặc điểm thủy văn trên các sông chính của lưu vực sông Cả

3.3 ĐẶC DIÊM DÂN SINH KINH TẾ

CHƯƠNG 3: PHAN TÍCH HIEN TRANG KHAI THÁC SỬ DỤNG NƯỚC VÀ

THIET LAP MÔ HÌNH MO PHONG DONG CHẢY TREN DONG CHÍNH

3.1 PHAN TÍCH HIỆN TRẠNG KHAI THÁC SỬ DUNG NƯỚC TREN DONGCHÍNH SÔNG CÁ

3.1.1 Hiện trang khai thấc sử dụng nước cho nông nghiệp.

3.1.2 Hiện trang, khai thác sử đụng nước cho sinh hoạt

3.1.3 Hiện trang khai thác sử dụng nước cho công nghiệp,

3.1.4 Hiện trang giao thông thủy.

3.2 THIẾT LAP MÔ HÌNH MÔ PHONG DONG CHẢY MÙA CAN TREN

LƯU VUC SÔNG CA 66

~ Trang

v-3.2.1 Phân tích lựa chọn công cụ mô hình mô phỏng 66

3.2.2 Giới thiệu khái quát bộ mô hình MIKE ~ NAM, MIKE 11 68

3.2.3 Thiết lập mô hình NAM tính toán dong chảy khu giữa 70

CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH DONG CHAY TÔI THIEU VẢ DANH GIÁ 87

KHẢ NANG DAP UNG NHU CAU SỬ DỤNG NƯỚC 87

‘TREN DONG CHÍNH SONG CẢ 87

4.1 HIEN TRANG TAI NGUYÊN NƯỚC TREN LƯU VỰC SÔNG CẢ 874.2 XÁC ĐỊNH DIEM KIEM SOÁT VÀ TÍNH TOÁN NHU CÂU NƯỚC:

90

4.2.1 Đề xuất điểm kiểm soát 90

4.2.2 Tính toán nhu cầu nước trên các khu tưới 9

4.3 XÁC ĐỊNH DONG CHAY TOI THIEU TẠI CÁC DIEM KIEM SOÁT 10343.1 Lượng nước khaithéc cho nông nghiệp vùng ha du các tuyển kiểm soát

dòng chay tối thiểu 104

43.2 Lượng nước khai thác cho sinh hoạt vùng ha du các tuyển kiểm soát dong

hay tối thiểu 108

4.3.3 Lượng nước kh thác cho công nghiệp vùng hạ du các uyễn kiễm soát

đồng chy tối thiểu 108

4.3.4 Xúc định dng chảy môi trường sinh thái cho vùng hạ du các điểm kiểm soát đồng chảy tối thiêu, 108

4.3.5 Xác định dòng chảy tối thiểu tại các điểm kiểm soát 104.4 DANH GIA KHA NANG DAP UNG NHU CAU KHAI THAC, SU DUNG

NUGC TREN DONG CHINH SONG CA H6

4.4.1 Xây dựng kịch bản "6

Ting dụng mô hình tần nghiên cứu tinh todn dòng chủy ti hi trên dòng chính LVS Ca

= Trang vi

-DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Bản đồ lưu vực sông Cả [lun án TS Hoàng Thanh Tang] m Hình 2, 2 Ban đồ địa hình lưu vực sông Ca 2 Hình 2.3 Ban đồ mang lưới các trạm khí tượng lưu vực sông Cả +

Hình 2 4 Ban đồ mạng lưới các trạm thủy văn lưu vực sông Cả 34

Hình 2,5 Biểu đồ độ âm trung bình năm tại một số trạm do lưu vực sông Cả

Hình 2.6 Bản đồ mô duyn dòng chảy trung bình nấm lưu vực sông Cả 47 Hình 3 1 Vị trí đập Đô Lương 54

Hình 3, 2 Sơ đồ thẳng trục kênh chính hg théng thủy lợi Đồ Luong “

Hình 3 3 Một số trạm bơm từ huyện Anh Sơn tới đập ding Đô Lương 56

Hình 3 4 Một số trạm bơm từ đập Đô Lương đến huyện Thanh Chương 59

Hình 3 5 Cong Nam Dan cũ 60

Hình 3,6 Sơ đồ hệ thống cổng Nam Bin- Bến Thủy- Nghỉ Quang ot Hình 3.7 Một số trạm bơm ving hạ lưu sông Ca 2

Hình 3,8 Sơ đồ mô phòng cầu rúc mô hình NAM _)

Hình 3, 9 Đa giác Thiessen lưu vực thượng lưu Thác Muối n

Hình 3 10 Quả trình lưu lượng trung bình ngày thực đo — tính toán T3

Hình 3 11 Qué trình lưu lượng trung bình ngày thực đo - tính toán 74 Hình 3 12 Mạng lưới tính toán trong MIKE 11 76

Hình 3, 13 Giao ign thiết lập biên thủy lực trong MIKE 11 n

Hình 3 14 Đường quá trình lưu lượng và mực nước biên tính toán trong n

Hình 3 15 Đường quá trình lưu lượng gia nhập khu giữa tính toán bằng NAM 78

Hình 3 16 Nhu cầu sử dụng nước tại các vị trí trên lưu vực sông Cả 29

Hình 3 17 Mô phỏng vận hành đập Đô Lương theo mực nước 80

Hình 3 18 Mô phỏng cổng Nam Ban theo thời gian ấy nước ai

Hình 3.19 Kết quả mô phòng tinh toán và thực đo lưu lượng 82 Hình 3 20 Kết quả mo phóng tính toán va thực do mực nu 8 Hình 3 21 Kết quả mô phỏng tinh toán và thực do mục nước 83 Hình 3.22 Kết quá mồ phỏng tính toán và thực do mực nude 8s

Ting dung mô hình ton nghiên cứu tinh tan ding chủy ti hiện trên ding thính LVS Ca

~ Trang vũi

-Hình 3,23 Kết quả mô phỏng tính toán và hực đo mực nước 84

Hình 3 24 Ket quả mô phỏng tính toán và thực đo mực nước 85

Hình 3, 25 Kết quả mô phỏng tinh toán và thực do mực nước 85 Hình 3 26 Kết quả mô phỏng tính toán va thực do mực nước 85

Hình 4 1 Biển thiên của Mụ tại Dừa theo thời gian 88

Hình 4,2 Biển thiên của Mo tại Hòa Duyệt theo thời giam 89

Hình 4 3 Biển thiên của Mụ tại Sơn Diệm theo thời gian 89Hình 4,4 Đường quá tinh nha cầu nước tính toán và lưu lượng thiết kế 102Hình 4 5 Dường quá trình nhu cầu nước tinh toán va lưu lượng thiết kế 103Hình 4, 6 Đường tin suất dong chảy trang bình tháng kiệt nhất trạm Dừa 109

Hình 4, Đường tan suất đồng chảy trung bình tháng kiệt nhất 110 Hình 4, 8 Đường fh mùa kiệt (XI-VI) trạm Dita 116 Hình 4, 9 Đường quá trình dòng chảy mùa kiệt 79-80 và các đường quá

suất đồng chảy trùng

chảy tối thiểu tính toán tại tuyến đập Đô Lương

Hình 4 10 Đường quá

“chảy tối thiểu tính toán tại cống Nam Đàn 118

inh dong chảy mùa kiệt 79-80 và các đường quá trình dong

Hình 4 11 Đường quá ảnh đồng chiy mùa kiệt 7-78 vi các đường quá tình đồng

chiy tối thiểu tính toán ti tuyến đập Đô Lương 19

Hình 4, 12 Dường quá tình đồng chiy mùa kiệt 7-78 và các đường quá tình đồng

chiy ti thiểu tinh toán tại cổng Nam Bin 120

~ Trang ix

DANH MỤC BANG

Bang 1.1 Phan trim dòng chảy bình quân năm (AAF- Percentage of Average

Annual Flow) được yêu cầu để đạt các mục tiêu khai thác khác nhau

Bảng 2.1 Thống ké một số trạm đo mưa và khí tượng trên lưu vực sông Cả

hồi kỳ đo đạc Bang 2.2 Thống kê lưới tram đo thuỷ văn và

Bảng 2.3 Nhiệt độ không khí trung bình tháng, năm tại các tram do (°C)

Bảng 2.4 Bốc hơi trung bình tháng tại các trạm (đo bằng ống Piche)

Bảng 2.5 Lượng mưa trung bình nhiều năm tại các trạm đo (mm)

Bang 2.6 Đặc trưng hình thai lưu vực sông Cả.

Bảng 2.7 Đặc trưng dòng chảy năm trên lưu vực sông Cả

Bảng 3 1 Thông các trạm bơm trên đoạn sông Cả từ huyện Anh Son tới

Bảng 3 2 Thống kê các trạm bơm trên đoạn sông Cả từ huyện Thanh Chương tới dap dâng Đô Lương,

Bảng 3.3 Thống kẻ các tram bơm vũng hạ lưu sông Cả

16

32

uM 37 39 41 45 46 5s

5

¬ Bảng 3 4 Điểm cấp nước đô thị và sinh hoạt tập trung trên dòng chính sông Ca 64 Bang 3 5 Thống kê các khu công nghiệp trên địa bàn tỉnh Nghệ An

Bảng 3 6 Các tuyển giao thông thủy trên dòng chính sông Cả.

65 66

Bảng 3.7 Kết qua tính toán trọng số các tram mưa theo phương pháp Thiessen 72Bảng 4 1 Chuỗn dồng chảy năm của một số trạm trên dòng chính ưu vực

Bang 4 2 Diện tích trong lúa vụ đông xuân trên lưu vực sông Cả.

Bảng 4 3 Hệ số tương ứng vớ sắc thời kỷ sin trường của cây lứa

Bảng 4, 4Nhu cầu nước của lúa trong vụ Đông Xuân vùng Bắc Nghệ An

Bảng 4, 5Nhu cầu nước của lia trong vụ Hè Thu vùng Bắc Nghệ An

Bảng 4 6 Nhu cầu nước của hia trong vụ Đông Xuân ving Nam Nghệ An

Bảng 4 7 Nhu cầu nước của la trong vụ Hè Thu vùng Nam Nghệ An

Bảng 4 8 Lượng nước tưới lúa trên các khu tưới trong các tháng mùa kiệt thời kỳ

10 ngày trên khu vực Bắc Nghệ An.

Bang 4 9 Lượng nước tưới lúa trên các khu tưới trong các tháng mùa kiệt thời kỳ

10 ngày trên khu vực Nam Nghệ An

87 9Ị 9

10 Nhu cầu ding nước sinh hoạt tai vùng nghiên cứu hàng tháng

11 Số gia súc, gia cằm có trên vùng nghiên cứu tính đến năm 2010

12 Tiêu chuẩn cắp nước cho chăn môi (Ưngày đêm),

13 Nhu cầu nước cho chăn nuôi (m3/s),

1ANhu cầu nước cho công nghiệp (mãis)

15 Tổng hợp nhủ cầu nước vùng Bắc Nghệ An (m3/s)

16 Tổng hợp nhu cầu nước vùng Nam Nghệ An (mils)

17 Lượng nước mặt kha thác bởi các trạm bơm ở vùng hạ du

1 Lượng nước mặt khai thác cho nông nghiệp ở vùng hạ du.

19 Lượng nước mặt bơm khai thác ở vùng hạ du cống Nam Đàn.

30 Lượng nước mật khai thác cho nông nghiệp ở vùng he du cổng Nam

31 Dong chây tối thiểu tại tuyến đập Đô Lương theo phương án

22 Dòng chảy tối thiểu tại tuyến đập Đô Lương theo phương an

23 Dòng chiy tối thiểu ti cổng Nam Din theo phương én

24 Dòng chảy tối thiểu tại cống Nam Dan theo phương án.

25 Kết quả tinh toán tn suất lý luận và chọn năm điễn hình

98 99 99

99

100 100 101 104 105 106

107 110 mà 113 11s 116

- Tang 1

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CAP THIẾT CUA DE TÀI

Dưới tác động của biển đổi khí hậu và các hoạt động phát triển kinh tế xã hội đã có những tác động không nhỏ đến dòng chảy trên các lưu vực sông ở Việt Nam nói chung và lưu vực sông Cả nói riêng Hàng loạt các công trình thủy lợi, thủy điện xây dựng trên lưu vực nhằm cung cấp nước cho các mục đích khác nhau đã

sây ra tình trạng thiếu nước, cạn kiệt trong mùa khô ở khu vực hạ lưu và gia tăng

nguyé nước giữa các hộ sử dụng nước ngày càng gay gắt, đặc biệt giữa các công trình thiy xâm nhập mặn vùng cửa sông Việc tranh chấp trong khai thác sử dụng.

ú

điện thượng nguồn với các nhu cầu khai thác sử dụng nước ở hạ lưu Đ có thể giảiquyết tốt các mâu thuẫn, đồng thời hai hòa được việc khai tic sử dụng nước việcxác định dòng chảy tối thi Chính

dink số 112/2008/NĐ-CP ngày 20/12/2008 của Chính phủ về

tại các vị trí kiểm soát ở hạ lưu là rất cần thí

vì thể ma trong Ne

việc quản lý, bảo vệ, khai thác tong hợp tải nguyên và môi trường các hỗ chứa thủy:

Nghị định số 120/2008/NĐ-CP ngày 1/12/2008 của Chính phủ việc quản lý lưu vực sông đã đưa ra khai niệm dong chảy tối thi

điện, thủy lợi

Theo các Nghị

định này thì thidt để duy tìlòng chảy tối thiêu là dong chảy ở mức thấp nhấi

dong sông hoặc đoạn sông, bảo đâm sự phát triễn bình thưởng của hệsnh thái diy

sink và bảo đầm mức tỗi thiêu cho hoạt đồng Khai thắc, st đơn tồi nghyên nước

củu cúc đồi tương sử dụng nước theo thứ tự t tiến đã được xác định trong quy hoạch lưu vực sông”.Hiện nay, trên lưu vực sông Cả hiện nay chưa có các quy định.

về điểm kiểm soát và giá trì đồng chiy ti thiểu, gây khổ khăn tong công tác Quản

lý ti nguyên nước, lập Quy hoạch ti nguyễn nước và xây dựng Quy trình vận hành liên hỗ chứa trên lưu vực sông Cả Do đó, in thiết phải tiến hành xác định dòng chảy tối thiểu trên sông, làm cơ sở cho các ngành dùng nước xây dựng quy trình

vận hành, điều chỉnh kế hoạch khai thác sit dụng nước, phục vụ cho công tác quản.

lý, giám sát, và cấp phép cho các đối tượng khai thác, sử dung nước trên lưu vực để

‘dam bảo hài hòa về nhủ cầu nước cho con người và nước cho môi trường Luận

văn: Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu tên dong

Ting de mô hình tần nghiền cứu tinh toán đồng chủy ri hiền trên dòng chính LVS Ca

- Tang 2

chính lưu vực sông Cả nhằm xây dụng cơ sở cho iệc tinh toán dòng chảy tối thiểu

trên lưu vực sông Cả.

MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

~ Xây dụng cơ sở khoa học và phương pháp tinh toán đồng chảy tối thiểu hạ

lưu lưu vực sông Cả

~ Ứng dụng tính toán dang chảy ti thiểu tại một số điểm kiểm soát trên đồng chính lưu vực sông Cả

ĐÔI TƯỢNG VÀ PHAM VI NGHIÊN CỨU

~ VỀ không gian nghiên cứu: Tài nguyên nước mặt trên dòng chính sông Cả.

đi qua địa phận tinh Nghệ An, Việt Nam,

- VỀ đối tượng nghiên cứu: Luận văn tập trung xây dựng, tính toán dongchảy ti thiểu và đánh giá khả dip img của đồng chảy tại các tyén kiếm soát trên

lưu vực sông

IV CÁCH TIẾP CAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN COU

BE thực hiện các nội dung của ĐỀ 3 dùng phương pháp thông kệ, tính

toán thủy văn, phương pháp mô hình toán như sau

+ Phương pháp điều tra khảo sắt thực dia: Điễu tra khảo sắt thực dia để có

tằm nhìn tổng thé về lưu vực nghiên cứu nhằm đánh giá đặc điểm dòngchiy sông ngồi, nhu cầu sử dụng nước và kết quả điều tra cũng là cơ sở đểhiệu chỉnh các thông số đặc trưng lưu vực khi ding các mô hình toán để

mô phòng, tinh toần

+ Phương pháp thing ki 8 liệu: Phuong pháp này được sử dung

trong việc xử lý các tài liệu khí tượng, thủy văn, thuỷ lực phục vụ cho các, phân tí tinh toán của luận văn.

*ˆ Phương pháp mô hình toán: Mô hình được ding dé tính toán lưu lượng

nhập khu giữa, mô phỏng dòng chảy trên sông, qua các công trình nhằm

nh gid khả năng dip ứng nguỗn nước trên lưu vực

= Tang 3

V.BO CYC CUA LUẬN VĂN

Ngoài phần mở dau, kết luận kiến nghị, luận văn được trình bảy trong 4

chương

= _ Chương 1: Tổng quan về dòng chảy tôi thiểu và các phương pháp dah giá

i thiện đồng chay

= Chương 2: Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội lưu vực sông Cải

~ _ Chương 3: Phân tích hiện trạng khai thác sử đụng nước và thiết lập mô hình

mô phỏng dòng chảy trên dòng chính sông Cả.

~ _ Chương 4: Xác định dòng chảy tối thiểu và đánh giá khả năng đáp ứng như

cầu sử dụng nước trên dong chính sông Ca

Ting dụng mô hình tần nghiên cứu tinh todn dòng chủy ti hi trên dòng chính LVS Ca

- Tang 4~

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VỀ ĐỒNG CHAY TOI THIẾU VÀ CÁCPHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ DONG CHẢY TỎI THIED

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Khái niệm về dong chảy tố thiểu cũng mới chỉ được đưa ra ở Việt Nam và

được nêu rõ tong Nghỉ định số 112/2008/NĐ-CP ngày 20/12/2008 của Chính phủ

về việc quan lý, bảo vệ, khai thác tổng hợp tải nguyên và môi trường các hỗ chứa

thủy điện, thủy lợi và Nghị định số 120/2008/NĐ-CP ngày 1/12/2008 của Chính

phủ về sc quản lý lưu vực sông Tuy nhiên, các nghiên cứu để đưa ra phương

pháp luận xác định giá ti đồng chay ti thiểu này mới đang ở bước ban đầu và còn

hạn chế Trong khi đó, những nghiên cứu về phương pháp luận xác định dòngchi môi trường lại được nghiên cứu khá nhiều ở tên The giới và ở cả Việt Nam.1.2 CÁC KHÁI NIỆM VA ĐỊNH NGHĨA

1.2.1 Dong chảy mỗi trường (DCMT)

C6 nhiều định nghĩa khác nhau về dòng chảy môi trường, ở đây nêu một định

nghĩa thường được sử dụng hiện nay

Dong chiy mdi trường là ché độ dong chảy cầu duy t trong sông, trong

tim phá hay trong các Khu vực củ sông ven biển nhằm diy tr các hệ sink táinước và các giá trị của hệ sink thái nhẫ là khi nguẫn nước của dong sông chị ảnh

®ưởng của các hoại động điều tiết và có sự cạnh tranh trong sử dung mước”

Hệ thống sông ngồi cần đủ nước để duy tr dòng chiy và được quản lý để

dam bảo lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường cho hạ lưu, đảm bảo duy mat hệ

sinh thai cân bằng và khoẻ mạnh Điều đó cũng có nghĩa li đảm bảo cho dong sông

khỏe mạnh cả về lượng và chất theo thoả thuận giữa những người dùng nước trong

Ê độ đồng chiy của một ding sông như vậy được coi là chế độ đồng

8

2.2 Ding chảy tối thiểu (DCTT)

Khái niệm về đồng chảy tố thiểu cũng mới chỉ được đưa ra ở Việt Nam và

được nêu rõ trong Nghị định số 112/2008/NĐ-CP ngày 20/12/2008 của Chính phủ

= Tang 5

về việc quản lý, bảo vệ, khai thác tổng hợp tải nguyên và môi trường các hỗ chứa.

thủy điện, thủy lợi và Nghị định số 120/2008/NĐ-CP ngày 1/12/2008 của Chính

phù về độc quản lý ưu vục sông Theo các Nghĩ định này tì "Đồng cha tố tiếu

là dong chảy ở mức thấp nhất cần thất dé duy trì đồng sông hoặc đoạn sông, bảotam sự phát triển bình thường của bệnh thi thấy sinh và bảo đảm mức ti tiêucho hoạt động Khai thác, sử dựng tài nguyén nước của các đi trợng sử dụng nước

theo thứ tự tụ tiên đã được xúc định trong quy hoạch lưu vực sông”

1.3 TONG QUAN VE TINH HÌNH NGHIÊN CỨU DONG CHẢY TỎI

‘THIEU TREN THE GIỚI VÀ VIỆT NAM

1.41 Tổng quan các nghiên cứu trên thé gii

ong thời gian qua, việc nghiên cứu đánh giá đỏng chảy môi trường phục vụ cho mục dich quản lý và phát tiễn tải nguyên nước một cách bên ving đã và dang được nghiên cứu ở nhiều quốc gia trên thể ới với nhiều phương phip tiếp cận

khác nhau Ví dụ như: Stalnaker and Arnette (1976); Wesche and Rechard (1980);

Morhardt (1986); Estes and Orsborn (1986); Loar et al (1986); Kinhill Engincers

(1988), Reiser et al (1989a), Growns and Kotlash (1994), Karim et al (1995),

'Tharme (1996, 1997, 2000, in prep.); Jowett (1997); Stewardson and Gippel (1997); Dunbar et al (1998); Anhington (19984); Anhington and Zalucki (1998a, b): Arthington et al, (1998a, b); and King et al (1999) Nghiên cứu của Tharme R.E

2003 da cho biết, có 307 phương pháp của 44 quốc gia đánh giả ding chảy cần tht

để duy trì "sự trong lành của dong sông” Các phương pháp nảy tương doi khác.

nhau tỷ thuộc vào mục dich, tính phức tạp, các yêu cầu khoa học kỹ thuật và mức

độ kết hợp các yếu tố Những điểm chính của phương pháp luận đánh giá đồng chảy

mỗi trưng có thể chia thành 4 nhóm chính: đảnh giá thuỷ văn, thuỷ lực, đánh

iá/mô phòng môi trường sống, và tổng hop (Loar et al, 1986; Gordon etal, 1992

ind Harris, 1995; Tharme, 1996; Jowett, 1997; Dunbar eta, 1998).

Một trong những nghiên cứu diễn hình cho các phương pháp xác định dòng Swales

chảy môi trường là các nghiên cứu ở Mỹ, Úc, Anh, New Zealand, Nam Phi hoặc

muộn hơn như Cộng hoà Czech, Brizil, Nhật và Bồ Dio Nha Phin khác của thể

Ting dụng mô hình tần nghiên cứu tinh todn dòng chủy ti hi trên dòng chính LVS Ca

- Tang 6~

giới, bao gồm Đông Âu, Châu Mỹ La tinh, Châu Phi và châu A, có rất ít các sáchđược xuất bản vé lĩnh vực này Tuy nhiên, trong những năm gin đây, các nghiêncứu vé dòng chảy mỗi trường đã bit đầu được chủ ý đến ở châu A nói chung và

Việt Nam nói riêng Một số tổ chức Quốc tế đã đầu tư vào việc nâng cao nhận thức.

và đánh giá dòng chảy môi trường (như IUCN với các dự án được tién hành ở Thụy Điển, SriLanka, An Độ, Việt Nam, v.v)

‘Tom tắt các kết quả nghiên cứu của một vai nước trên thể giới như sau:

1.3.1.1 Những nghiên cứu ở Mỹ.

tăm 1940, một cụ cách mạng về phương pháp đánh giá dòng chảy môi

trường được iến hành ở miễn Tây nước Mỹ với bước nhảy vot vào những năm

như nhụ

1970, Đây là hệ quả của thể chế về môi trường và tài nguyên nước cũi

cu cia các công đồng trong việc cần các ti liệu về đồng chảy mỗi trường phục vụ

cho việc kế hoạch hóa tải nguyễn nước, có liên quan đến việc xây dụng các đập

nước (Stalnaker, 1982; Trihey and Stalnaker, 1985, WCD, 2000).

“Các phương pháp đánh giả ding chảy môi trường áp dụng ở Mỹ bao gồm các

nhóm phương pháp sau: các phương pháp thủy văn, thủy lực mô phòng mdi trường

sống và tấp cận ổng thể Phổ biễn và điển hình cho các nhóm phương phấp đó có

khoảng 17 phương pháp: phương pháp ting đồng chảy trong sông (IFIM — Instream.

Flow Incremental Methdology); phương pháp Tennant với các hiệu chính khác nhau

theo khu vục tính cho từng cơ chế thấy văn và những biển đổi xa hơn, ví dụ biển

đổi Bayha và biến đổi Tessman; phương pháp 7Q10; phương pháp chuyên gia;

phương pháp thủy văn dựa vào chế độ dòng FDCA; phương pháp chit lượng nước, Trong các phương pháp này, phương pháp IFIM và phương pháp Tennal là

được sử dụng rộng rãi nhất

1.3.1.2 Những nghiên cứu ở Australia.

Những nghiên cứu về dòng chảy môi trường được thực hiện khá nhiều ở

tây thuộc vào từng bang sẽ có những lụa chọn khác nhau về

Australia, tuy nhỉ

phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường (Growns & Kotlash 1994; Tharme

Hydraulic and Habitat Simulation Program); TiẾp cặn tổng thổ: Phương pháp

Tema FDCA (Flow Duration Curve Analysis) và một loạt các chỉ số thủy văn

khác: phân tích môi trường sống và lập kế hoạch quản lý và phan phối nước

(WAMP~ Water Allocation and Management Planning); BBM,

Phuong pháp ti 1g hợp (Arthington et al 1992; Davies et al 1996; Arthington 1998; Petit et al 2001) được xây dựng để đánh giá yêu cầu dòng chảy của toàn bộ hệ sinh thấi sông với những khái niệm cơ bản như của phương pháp BBM, Benchmarking và phương pháp bảo tin đồng chiy (Flow Restoration

methodology) Các tiếp cận dựa trên khái niệm và ý thuyết về sự xây dưng cơ chếđồng chảy môi trường cho toàn bộ hệ sinh thi ven sông từ đầu nguồn đến đồng

bằng, gồm nước ngằm và cửa sông hoặc nước ven biển; mô tả cấu trúc hệ sinh thái của cơ ch dong chảy bị biển đổi theo từng tháng (hoặc quy mô thời gian ngắn hơn), từng thành phần dòng chảy và dựa vào số liệu khoa học có giá trị nhất để đạt được

inh bảy chủ yếu

ách

những mục tiêu được định trước cho đồng sông trong tương lai;

khung kì

tiếp cận tổng thể khác nhau và cho các nghiên cứu độc lập

ái niệm lĩnh hoạt, trong đồ các thành phần được điền chín theo cá

1.3.1.3 Những nghiên cứu ở Nam Phi

Nam phi là một trong những nước đầu tiên ở Châu Phi thực biện những nghiên cứu về đánh giá dòng chảy môi trường Giai đoạn phát triển mạnh của các nghiên cứu này là vào thập ky trước (King & O'Keeffe 1989; Gore & King 1989 (O'Keefe & Davies 1991; Gore etal 1991; King & Tharme 1994; King etal 1995).

“Trong một vai năm gin dy, các nghiên cứu tập trung vào phát triển phương pháp BBM (Building Block Methodology-phuong pháp phản tích chức năng) và DRIFT

Downstream response to imposed flow tranformation-stphin ứng của hạ lưu đối

Ting dụng mô hình tần nghiên cứu tinh todn dòng chủy ti hi trên dòng chính LVS Ca

= Trang 8

với sự thay đổi dong chảy bit buộc) cũng như các cách iếp cận phát sinh khác đểxác định sự bảo tồn đa dạng sinh học Các phương pháp này được xem là phù hợp.nhất với did kiện của Nam Phi, nơi cổ những giới hạn vé nguồn số iệu thủy văn,

sinh thái và địa mạo của hệ thống sông; nguồn tài chính cũng như nhân lực hạn chế,

ấp lực về thời gian do những dự án khai thác tai nguyên nước trong tương lai.

‘Therm (1996, 1997) đã đề nghị một cách tiếp cận đa quy mô cho đảnh giádong chảy môi trường ở Nam Phi, gồm 3 bậc với ý kiến chuyên gia được sử dụng ởtất cả các bộc, Mặc đà, tất cả các bậc nên được áp dụng ở các ngưỡng khác nhau

trong chiến lược phát iễn ti nguyên nước chính nhưng rit có thể bậc 3 sẽ chỉ áp

cdụng cho trường hop dự án gây nhiễu tranh cãi hoặc noi cỏ hệ sinh thấi ven sông

cần được bảo tổn.

Phương pháp tổng th sẽ la phù hợp nhất cho ting dung ti bậc rung gian, ti

bậc này phần lớn các đánh giá thô về dồng chảy môi trường được thực hiện Therm

(1997) đã đề nghị phương pháp BBM là phương pháp hiệu quả nhất Với những con

xông tụ tiên cho bảo tổn sinh học, phương pháp mô phỏng mỗi trường sống kết hợp

với phương pháp tổng thể như BRM hay DRIFT

Đối với con sông có nguỗn nước dỗi dào chưa bị khai thác và chưa cổ kế

hoạch cụ thể cho việc khai thúc thì phương pháp đơn giản nhất, phương pháp Phân

tích bàn giấy (Desktop Estimate), có thể đáp ứng được Trong trường hợp dong.

sông đã bit đầu thác và có kế hoạch thì phiên bản mỡ rí ý của Phương pháp Phin

tích bàn giấy, phương pháp Xác định nhanh có thể được sử dụng Những nơi có khả

năng cạnh tranh giữa bảo tổn và sử dụng phương pháp Xác định trung gian có thể

phù hợp Những con sông quan trọng và nhạy cảm, một phương pháp xác định toàn điện sử dụng BBM hay phương pháp tương tự khác có thể được sử dụng

1.3.1.4 Những nghiên cứu ở México

© Mexico, Cơ quan bảo tôn tự nhiền đã để xuất việc xây dựng quan hệ sinh

thai và sự in đổi dong chảy cho 2 lưu vực sông này từ đó xây dung yêu cầu dòng.

chảy cần duy trì để bảo vệ hệ sinh thái thủy sinh Phương pháp này bao gồm các

bước sau

- Tang 9<

- Thành lập một nhóm chuyên gia nguyên nước và sinh thái để xây

dựng kế hoạch nghiên ứu cụ th

- Xây dựng cơ sở dữ liệu vé dòng chảy:

‘Thu thập thông tin về dòng chảy tai các điểm kiểm soát và các vị trí điều tra sinh thái để xây dựng quan hệ lưu lượng và mực nước và từ đó, ác định các mực nước để duy trì hoặc đáp ứng cho môi trường sinh thủy sinh

Phan tích thủy văn tại các vị trí có đủ số liệu và xây dựng các điều kiện nền

và điều kiện phát triển

- Xây dựng cơ sở dữ liệu vé sinh thai

‘Thu thập và xây dựng cơ sở dữ liệu v sinh thái tại các đoạn xông

việc xây dựng quan hệ giữa sự phản ứng của sinh thái với sự biển đổi dong chảy;

~ Tính toán sự thay đổi đồng chảy

‘Tinh toán và phân tích sự thay đổi dong chảy tại các diém kiểm soát theo

điều kiện nén và điều kiện phát tiển;

- Hội thảo để lấy ý kiến vỀ mức đồng chảy duy t hộ sinh thái thủy sinh:

1.3.1.5 Những nghiên cứu ở Tây Ban Nha

G Tây Ban Nha, phương pháp IFIM-PHABSIM đã được áp dung ở nhi

sông để tinh toán ra chế độ dòng chảy sinh thái Phương pháp này được sử dung

loại mô hình hỗ trợ tính toán như mô hình Rhabsim.rộng rãi trên thể giới với nhiễ

của Mỹ, Rhyahabsim của New Zealand, River-2D của Canada và

CAUDAL-SIMUL

Yeu cầu duy ti hệ sinh thái thủy sinh có để được đánh giá theo các loài sinh

vật chỉ thị, Sinh vật chỉ thi được lựa chon trong số các loài sinh vật thủy sinh là loại

sinh vật uu tiên cho vùng, khu vực nghiên cứu Có hai nội dung edn được phân biệttrong quá trình đánh giá dé là cấu trúc sông (đáy sông và chất lượng vùng, khu sinhsống, bãi để) và dié

để xi

kiện thủy lực (độ sâu và vận tốc dòng chảy)

“Tiêu c inh dong chảy sinh thái là việc xem xét quan hệ giữa dòng cchay và nhu cầu sinh thái Có hai giá trị dong chảy cn phải được xem xét trong quá trình tính đó là

Ting dụng mô hình tần nghiên cứu tinh todn dòng chủy ti hi trên dòng chính LVS Ca

= Trang

10-= Đồng chiy cơ bản: là đồng chảy ti thiểu cần có đễ duy tg sinh ti Với

mức dòng chảy thấp hơn dòng chảy cơ bản hệ sinh thái có nguy cơ bị suy giám Các

dẫn đến

giá tr mực nước khác nhau dé đáp ứng các yêu cầu duy tà hệ sinh th

sự khác nhau về dòng chảy cơ bản trong cả năm;

~ Dòng chảy tdi ưu: đồng chảy trong sông có

cho hệ sinh tha.

1.3.1.6 Những nghiên cứu ở Châu A

Tại Trung Quốc: Từ năm 1998, có nhiều nghiễn cứu vé dòng chảy mỗitrường đã được thực hiện Bắt đầu là từ Dự án Nghiên cứu về HE sinh thái cửa sông

Vang và được xuất phát từ như cầu cấp thiết bảo vệ dòng sông Vàng, con sông lớn nhất của Trung Quốc và sau này là các con sông khác ở phía Bắc Phương pháp.

đánh giá dòng chảy môi trường cũng được giới thiệu ở Trung Quốc Dự

lên cứu về Hệ sinh thấi cửa sông Vàng và nhủ cầu nước môi trường sử dụng

số liệu viễn thám và mô hình hóa môi trường sống để xem xét và lý giải một cách.khoa học các đánh giá ding chảy mỗi trường Tại cuộc hội thảo về Bảo vệ Mỗi

trường, được tài ty bởi GWP, Trung Quốc đã đưa ra một chương trnh kiểm soát

trim tích và sông có tên lý thuyết khoa học và hệ thống chỉ thị sóc khỏe sông, Hệthống này xác định ác chỉ thì sinh thi, kinh tế xã hội của sông để xác định nhu cầu

nước mỗi trường

Tai An Dộ: dầu những năm 70, một dao luật v8 kiểm soát 6 nhiễm đã được

thông qua và gần đây là Kế hoạch bảo tôn sông quốc gia nhằm giảm ô nhiễm trong

sông Bởi vì các con sông luôn giữ một vai trò quan trọng rong đặc điểm kinh tẾ xã

hội ở An Độ Sự gia tăng dân số nhanh chóng và nhu cầu vỀ nước trong nông

nghiệp, đồ thị và phát triển công nghiệp ting mạnh dẫn đến điều tết mở rộng vàphân phối dòng chay sông Nguồn nước trong sông suy giảm, hệ sinh thai ven sông

bị mất tính đa dạng Cuộc sối

nghiêm trọng Tuy nhiên, bắt chip mọi cổ gắng chit lượng nước vẫn tiếp tục suy

của hàng triệu người dân ven sông bị ảnh hưởng

giảm Rao cản chính trong sự nhận thức về tim quan trọng của duy tì dòng chảy

trong sông là thiểu những nghiên cứu v8 méi quan hệ giữa dong chảy và chức năng

Trang HH

-của hệsinh thái sông ở An Độ Vấn để đồng chảy môi trường được đặc biệt quantầm từ phán quyết của Tòa án Tôi cao An Dộ tháng 5/1999 về duy ti dong chây tối

thiểu 10m'/s ở sông Yamuna Sau đó, đồng chảy môi trường đã được thảo luận tại

cuộc hội thảo 5/2001, Chính phủ An Độ đã thông qua Quyền đánh gi chất

lượng nước (WQAA) trong đó có để cập đến "dòng chảy tối thiểu trong các sông để bảo tổn hệ sinh thai”

“Tại Bangladesh: Trường Đại học Kỹ thuật và Công nghệ Bangladesh kết hợp,

với Dutch Delft Cluster đã thực hiện nghiên cứu sự phù hợp của các phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường ở Bangladesh; các khía cạnh kinh tế, xã hội trong ảnh giá đồng chảy mỗi trường Nghiên cửu cũng đã tién hành các thu thập và phân

tích số liệu thủy văn và sử dụng một số phương pháp thủy văn khác như phương,

pháp Tennant, Constant Yield, Flow Duration Curve và Range of Variability

Approach Tit cả các số liệu sẽ được sử dụng để so sánh các phương pháp dính giádong chảy môi trường khác nhau và dé nghị phương pháp tốt nhất trong điều kiện

của Bangladesh

1.3.2 Tổng quan các nghiên cứu ở Việt Nam

Tại Việt Nam đồng chảy môi trường mới được chủ ý đến trong khoảng 10

đây Trong một nghiên cứu của mình, Fitzgerald (2005) đã cho rằngnhững yếu tổ được xem là quan trong nhất trong việc xác định những phương phápphù hợp trong điều kiện của những con sông cỏ đi tết ở Việt Nam là

vin để môi trường có liên quan đến hệ sinh thi nói chung

chữ không đơn thuẫn chỉ bảo vệ một sổ loi sinh vật ou thế:

- Biển động của các thông tin có sin về mỗi trường sinh thái và những hạn

chế của nó;

lượng rất lớn các phát tiển mới dược d xuất,

- Tâm quan trọng của vẫn đề bảo vệ sự lành mạnh của dòng sông đối với sựphin vinh lâu dai của cộng đồng din cư xung quanh và bản chất cia các sinh vật

khác nhau sống phụ thuộc vào những con sông này.

Ting dụng mô hình tần nghiên cứu tinh todn dòng chủy ti hi trên dòng chính LVS Ca

= Tang 12

-(Ong cho rằng với các con sông có điều tết ở Việt Nam, các phương pháp đưa

ra dòng chảy môi trường đơn lẻ không có giá trị Fitzgerald khuyến cáo nên sử dụng.phương pháp tiếp cân RVA (Range of Variable) và các phương phip tiếp cận tổng

thé tong việc đánh giá dòng chảy môi trường ở các con sông cổ diễu tiế Tuy

việc đánh giá dong chảy môi trường bằng phương pháp tổng hợp thường là rất tốn kém, khó khăn trong điều kiện Việt Nam Tóm tắt một số nghiên cứu đã

<duge tiền hành ở Việt Nam trong thời gian qua được trình bày ở dưới đây

1.3.2.1 Nghiên cứu của Ủy ban sông Mê Công

Ủy hội sông Mê Công quốc tế từ năm 2003 bắt đầu thực hiện một dự án

nghiên cứu dòng chảy môi trường để lập quy hoạch về duy trì dòng chảy trên dòng chính của sông Mê Công thuộc chương trình sử dụng nước (WUP) của Uy ban sông

Mê Công, theo 3 giải đoạn

- Theo phương pháp thuỷ văn (đã kết thúc 2004);

= Theo kiến thức sẵn có (song song với giai đoạn 1 và kết thúc vào năm

2004);

~ Theo nghiên cứu trực

2008);

p, trong đó có các điều tra về hệ sinh that (2004

-1.3.2.2 Nghiên cứu của Viện Khoa học thủy lợi Miễn Nam

Viện Khoa học Thuỷ lợi Miễn Nam đã tiến hành đề

pháp luận nghiên cứu dòng chảy môi trường sông Mê Công phục vụ lập quy hoạch

lài: "Xây dựng phương,

duy tri dong chảy trên sông chính”, Tuy nhiên, ĐỀ tài này mới chỉ tiếp cận về mặt

phương pháp luận và đề xuất các ý kiến về ứng dung dòng chảy mỗi trường đối với vùng hạ lưu sông Mê Công tại Việt Nam mà chưa di vào phương pháp đánh giá cụ thể

1.3.2.3 Nghiên cứu của Trường đại học Thay lợi.

“Trường đại học Thủy lợi trong một số năm qua đã tiếp cận khái niệm nhu

cầu nước sinh thấi và phương pháp đánh giá ding chảy mỗi trường để giảng dạy

trong nhà trường, Một số phương pháp đánh giá dng chảy môi trường như phương

pháp Tennant, phương pháp chỉ vi ướt đã được áp dùng thử nghiệm để tính toán

= Tang l3

-đồng chảy môi trường cho một số sông như sông Sê san, hạ lưu sông Ba, sông Trà

Khúc, Một trong những dé tài nghiên cứu khoa học cắp Bộ là Đề tài "Nghién cứu

cơ sở khoa học và phương pháp tink toán ngưỡng khai thác sử dung nguẫn nước và

dong chảy môi trường, ứng dụng cho lưu vực sông Ba và song Tra Khúc" thực hiện

& quả nghiên cứu của ĐỀ tài đưa ra phương pháp tink toán ngưỡng

vử dụng nước và xây dựng phương pháp tính toán đồng chảy môi

trường cho lưu vực sông Ba và lưu vực sông Trà Khúc.

13.24 Nghiên cứu của TUCN và Viện quản lý nguồn nước quốc tế (WMD đấi

với lưu vực sông Hương

“Trong năm 2003 ~ 2004, TUCN phối hợp với IWMI và Ban Quản lý lưu vue

sông Hương thực hiện Dự án " lánh giá dòng chảy mỗi trường cho lưu vực sông Huong” với mục tiêu là đưa ra một phương pháp phù hợp cho lưu vực Phương

pháp DRIFT sửa đổi đã đuợc sử dung trong nghiên cứu này Tuy nhiên, kết quảnghiên cứu của dự án này còn rất hạn chế, không có độ tin cậy cao do hạn chế vềthời gian và kiến thúc như sinh thải học, kinh tế xã hội và một số kiến thức khác

Kiến nghị của dự án sau khi tổng kết những thành công và bạn chế, bao gồm các

điểm chính sau

= Do các điều kiện sinh thi, thuỷ văn và kính tế xã hội thay đổi đáng kể doe

theo con sông nên mỗi trường sống và tinh tổng thể của dòng sông cần được đánh

giá cho từng đoạn sông, nhất à những đoạn sát ngay với vị trí nghiên cứu.

~ Việc thiết lập mỗi quan hệ giữa lưu lượng, mực nước tại tr nghiên

cứu sẽ giúp hiểu thêm vé các tác động sinh thái và xã hội do chế độ đồng chảy bị

biển đội gây rà

~ Các quy hoạch eu thể và chỉ Ht v8 các thông số kỹ thuật và quy tình vận

hành các công trình cơ sở hạ ting cũng cần cung cấp cho nhóm công tác đánh giá

đồng chảy môi trường để đảm bảo rằng các kịch bản thảo luận là phù hợp và mang

tính thực tiễn.

Ting dụng mô hình tần nghiên cứu tinh todn dòng chủy ti hi trên dòng chính LVS Ca

= Trang

H-~ Đựa vào các dé cương và tham chiếu nhiệm vụ đã được xây dựng, các khảosát sinh thái và kinh tế xã hội cần được hoàn thiện tập trung vào các vị trí nghiên

- Cần quan tâm nhiều hơn đến hợp phần kinh tế xã hội để hiểu biết rõ hơn về

nhủ cầu và cách thức sử dụng nguồn nước của các bê:

13.2.5 Nghiên cứu của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường

“Trong những năm qua, Viện Khoa học Khí tượng thủy văn và Môi trường —

quan

Bộ Tải nguyên vi Moi trường cũng đã thực hiện một số Dễ ti nghiên cứu khoa học

về dòng chảy môi trường Cụ thể là

Nghiên cứu cơ sở khoa học trong việc đảnh giá dòng chảy môi trưởng” thực hiện năm 2007 do TS Trần Hồng Thái là chủ nhiệm Trong đề tài này

p dụng được một số phương pháp đính giá dòng chiy môi tường cho đoạn

sông sau đập Hòa Bình Trong dé tài này chưa kiến nghị đưa ra phương pháp phù

hợp với các lưu vực sông ở Việt Nam.

tài "Xây đụng cơ sở Khoa học và thực tiễn đảnh giả đông chảy mỗi

trường, ứng dụng cho ha lưu sống CẢM” thực hiện năm 2006-2007 ĐỀ tải đưa ra các cơ ở xắc định phương pháp dinh giá đông chiy mai trường phù họp với đặc điểm chế độ đồng chây lưu vục sông ở Việt Nam và ứng dụng thí điểm cho hạ lưu

của lưu vực sông Câu

Bên cạnh nha dong chảy môi trường nêu trên thì hiệ tại Trang tâm Thi định - Tư vin tải nguyên nước thuộc Cục Quản lý tài

nguyên nước đang thực hiện Dự án "Xúc định dòng chảy tối thi trên dong chính

lu vực sông Hồng — Thái Bình” và dự kiễn kết thúc vào năm 2011

niệm hoặc một phương pháp đánh giá nhanh theo các chỉ số, đơn giản nhưng thông dung

tên thể giới Các nghiên cứu cũng bước đầu tim hiễu để tên tới xây dựng phươngphip đánh giá dòng chiy mỗi trường phù hợp với inh hình số liệu, năng lực và điều

kiện của các lưu vực sông ở Việt Nam.

= Tang 15

-1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIA DONG CHAY MOL TRƯỜNG NEN'Từ những nghiên cửu trên Thể giới và Việt Nam có thé tổng quát các phương

pháp xác định dòng chảy môi trường như sau:

1.4.1 Phương pháp thủy văn (Hydrological methods)

Phương pháp thuỷ văn là phương pháp đánh giá đơn giản nhất, nó dựa vào

việc phân tích các số iệu thống kẻ đồng chảy tự nhiên Thông thường phương phápnày sử dụng các số liệu dong chảy lich sử hiện có và điều chinh khi có những ảnh

hưởng do các đập và việc khai thác nước gây ra Số u dòng chảy tự nhiên sẽ được

phân tích để tìm tốc độ dòng chảy tương ứng với số liệu thống kê mà phương pháp.

này lấy im căn cứ Thông thường các số iệu thống ké được sử dụng là những sốliệu về ốc độ đồng chảy nhỏ nhất để sông có thể đạt được mức độ lành mạnh nhất

inh, cho phép các loài sinh vật tiêu biểu tổn tại và cho phép các quá trình khai thác

tiếp tục diễn ra, Số liệu này có thể là số liệu về tin suất dồng chảy Các phương

pháp khác nhau lại sử dụng các số liệu thông kê dòng chảy khác nhau Mội

phương phip thông dung đánh giá ding chảy môi trường theo phương phip thuỷ

văn bao gồm các phương pháp như phương pháp dòng chảy ti thiểu (Phương phápTennant), các chỉ số đồng chảy tự nhiên, phương pháp thuy văn toàn điện (ví dụ

như phương pháp khoảng biến động), phương pháp Texas Consensus Three Zone

Concept Các phương pháp này, ngoài số liệu về dòng chảy, không cần có nhữngthông tin về sinh thai hay các số liệu về thự địa khác có liên quan Đối với mỗi

phương pháp cụ thể, sẽ có thể cho những kết quả khác nhau Ví dụ, đối với phương.

pháp Tennant, kết quả dự kiến sẽ là một giới hạn, diễm dòng chảy tối thiểu Còn

phương pháp Texas Consensus Three Zone Concept đưa ra các quy luật dòng chảy

dựa trên các yếu tổ rủi ro trong việc cung cắp nước, các điều kiện của đồng chảy

hiện tai và thời gian trong năm Trong khi đó, phương pháp khoảng biển động đưa

ra một độ lệch chuẩn mặc định cho giá trị trung bình của mỗi thông số trong 32

thông số mà phương pháp này sử dụng.

Một trong số những phương pháp thủy văn đơn giản này có phương pháp

‘Tennant.

Ting dụng mô hình tần nghiên cứu tinh trần ding chủy ti hi tren dòng chính LVS Ca

Tang l6

-Phương pháp Tennant là một phương pháp p cận trơng đổi rẻ, nhanh và để

ấp dụng Các kết quả so với kết quả từ các phương pháp phức tạp là tương đối phù

hợp Phương pháp này dựa trên sự tổng hợp các khảo sắt thực địa ở

‘quan hệ giữa điều kiện sông, lượng dòng chảy trong sông với môi trường sống của

cá, Các phương phip này được sử dụng để đưa ra các gi tri DCMT nhằm duy tì

các loài cá, các sinh vật hoang đã, các hoạt động vui chơi giả trí và các nguồn ti

nguyên khác liên quan DCMT tỉnh cho hai mùa khác nhau trong năm ở Mỹ là

Xuân Hạ và Thủ Déng (tương ứng với mùa cạn và mùa 18) theo phần tăm của

chuin dong chy Qy tại tuyến tinh toán thy theo yêu cầu bảo vệ môi trường sông

duy trì ở mức tốt, trung bình hay kém Ở nước ta, vận dung tính toán cho mùa cạn

và mùa lũ

Bang 1.1Phan trầm đồng chy bình quân năm (AAF- Percentage of Average

Annual Flow) được yêu cầu dé đạt các mục tiêu khai thác khác nhau.

Mục tiêu bảo vệ môi trường và hệ sinh thái của | Phần trăm AAF dé nghị

sông Miia eqn | Mia Ta

Đồng chảy lớn nhất hay x65 mạnh 200 T880

Phạm vitỗtnhất của AAE 60100 J60100 Phần trăm đồng chay yên cầu để duy trì một điễu kiện sông theo yêu cầu Tin hảo 30 w

Rito m 30

Tit 30 +0

Trung bình hay đang bị suy giảm 10 30

Keim hay tu 0 10

Say hod irndag 100 T00

Vi dạ, nến tì số đồng chy bình quân năm (AF) trong sông là 100 mht đồi với môi trường sông là hoàn hảo th đồng chây rong sông trong mùa cạn sẽ en

40% tri số đồng chảy bình quân, hay 40mŸs Phương pháp cổ th áp đụng vớ nhiềuloại sông và kích thước sông khác nhau Khi mỗi quan hệ ban đầu giữa diéu kiện

= Tang 17

-sông và đồng chảy được tết lập cho một khu vực tht yêu cầu dữ liệu của phương

pháp ở mức độ trung bình (tài liệu thủy văn tháng tỉnh toán hoặc thực đo)

“Trong các phương phip đánh giá nhanh, phương pháp Tennant là phủ hop

nhất với Khu ve, trong trường bop này, vùng phía Tây nước MY - là nơi phương

pháp đã được xây dựng, các đặc trưng thủy văn và sinh thái của sông được nghi

cứu và tim hiểu kỹ, Phương pháp này đã được xây dựng nhằm mục tiêu bảo vệ môitrường sống cho loài cá hồi có giá trị thương mại ở đây Do vậy, mức độ ứng dụng

số thé hạn chế đối với các khu vực khác trên thể giới

© một số khu vục mà thời gian là một yêu tổ ràng buộc chỉnh tì, phương:pháp Tennant sẽ đặc biệt phù hợp Trên cơ s các cuộc khả sit thực địa về phân

ứng môi trưởng của quần thé sinh vật trong khu vực đồ sẽ có thể xây dựng được một phương pháp xác định DCMT khá tốt Phương pháp này có thé sử dụng ở mọi nơi, tuy nhiên các chỉ số chính xác cần được tính toán lại cho từng khu vực, trên cơ

sở những đo đạc thực nghiệm phù hợp với nơi mà chúng được áp dụng.

Uu điểm của phương pháp là khi quy trình chung được xây dung, việc ứng

dụng yêu cầu tương đối ít các nguồn tài nguyên Tuy nhiên, thực tế chưa cổ cơ sở

nào chứng t6 các chỉ số thủy văn đơn giản có thể chuyển đổi giữa các vùng và ì thé

các phương pháp này chỉ trở thành "nhanh" khi được hiệu chỉnh lại cho khu vực

mới Các ch số này chí dựa trên các số liệu thủy văn, nên chúng rất d& hiệu chỉnhlại cho một khu vực mới, nhưng không cổ giá tỉ sin tha, do đồ không chắc chinđạt được kết quả tốt Những chỉ số mà dựa trên tài liệu vé sinh thái sẽ mang ¥ nghĩa

xề sin thái hơn, tuy nhiên việc thu thập các tai liệu này rất tổn nhiễu thi gian và

kinh phí Kết qua của phương pháp Tennant sẽ là một bảng tương tự như bảng 2, tuy nhiên số phần trim xúc định tong bảng là ứng với sự phát triển của cá hồi còn vận dụng vào DCMT nói chung thì chưa có cách xác định.

1.4.2 Phương pháp thủy lực (Hydraulic rating methods)

Phương pháp thuỷ lục là phương pháp dùng các kết quả tính toán dựa tí

mặt cắt ướt, độ sâu, tốc độ dòng chảy hoặc các biến số khác như là các chỉ thị môi

trường Cúc phương pháp tip cận và sử dụng như Phương pháp dng chảy tối thêu

Ting dụng mô hình tần nghiên cứu tinh todn dòng chủy ti hi trên dòng chính LVS Ca

= Tang 18

-thoả mãn một hay nhiều mục tiêu thuỷ lực, Phương pháp Wetted Perimeter vi

Phương pháp R-2Cross, Đối với hầu hết các phương pháp thuỷ lực đã được sửdung, mục tiêu của nó là duy tri môi trưởng sống cho các loài cá, đặc biệt là có sự

liên hệ với các hồ nuôi Phương pháp này dựa trên cơ sở giả thiết rằng các điều kiện

thuỷ lực tại các điểm dẫn nước đều có những thông số mỗi trưởng tốt và do vậy, chỉcần duy t đồng chảy ở mức thấp (hoặc cao hơn 1 chit) cũng duy trì được mit độphân bé của các loài sinh vật tiêu biểu Tuy nhiên, các phương pháp này thường.được ứng dung với các con sông cạn, í bị tác động của con người Lợi thể của

phương pháp này là không đồi hỏi nhiều các sổ liệ lịch sử

Nhìn chung, phương pháp thuỷ văn, thuỷ lực ít tổn kém, được sử dung khi

những biến đổi lớn của cơ chế dong chảy chỉ xảy ra khi dồng chảy tư nhiền thấp

xuất hi hoặc khi mục tiêu giới hạn ở những tác đội vào thời gian dòng chảy tự nhiên thấp,

“Các phương pháp thủy lực sử dụng sự thay đổi về các đặc trưng thủy lực như.

chu vi ướt hay độ sâu dòng chảy lớn nhất, điện tích long sông có nước thường

xuyên để xác định DCMT Chúng đưa ra các chỉ số đơn giản về môi trường trong

sông ứng với một giá trị lưu lượng cho trước Theo kinh nghiệm, các sông nông và

chu vi ướt nhạy cảm đối với sự thay đổi của dòng chảy hon các sông hẹp và

Tạ vị tí mà quan hệ cha vi ớt và lượng nước trong sông xuất hiện điểm uốn

sẽ có chu vi ướt mặt cắt lớn nhất và đó cũng là giá trì lưu lượng làm ngập bãi và

vùng đất ngập nước ven sông Giá tị lưu lượng tạ vị trí này có thé phân tích xemxết và có thể lấy làm giá tr đồng chảy môi trường cin duy tủ trong sông

Phương pháp này được sử dụng khá pho biến ở Mỹ và Úc và một nhà nghiên

cứu đã chỉ ra 3 trong việc cố gắng xác định các gia tri lưu lượng ngưỡng.

mà dudi các giá tị này, chu vi ướt giảm rắt nhanh Do hạn chế này, phương pháp sẽ

phù hợp trong việc hỗ trợ ra quyết định theo các kịch bản và các cuộc dim phán phân bổ nước hơn là để xác định một giá trị ngưỡng sinh thái

- Trang

19-“Các phương pháp phân tích sử dụng các tài liệu về sinh thái có xu hướng dựa.

trên các kỹ uật thông kê liên quan đến các thông số độc lập như đồng chay và các

thông số phụ thuộc như số lượng các chỉ u trúc cộng đồng được tính toán tit

danh sách các loài.Ưu điểm của loại phương pháp này là nó trực tiếp để cập đến hai

dng chảy và sinh thi, đồng thời cũng trực iếp xế đến bản chất của sônghiên cứu Tuy nhiên, phương pháp cũng có một sổ han ché sau:

~ Rất khó hoặc thậm chí không thể có được các chỉ số sinh học chỉ nhạy cảm

với đồng chiy mà không bị ảnh hướng boi các nhân tổ khác như cấu trúc mỗi

trường sống và chất lượng nước Các chỉ số sinh học đã xây dựng cho vige giám sátchất lượng nước nên được sử dụng một cách thận trong

- Thiếu cả số a thủy văn và số liệ sinh học thường là một khó khăn vả đổi

Khi các số liệu đã thủ thập lại được phục vụ cho các mục đích khác và không phù

hợp,

~ Chuỗi đồng chảy và các chỉ số sinh thái có thể độc lập nhau Điu này ảnhhưởng đến các gi thiết của các kỹ thuật thống kẽ cổ điễn và cn phải lưu ý

CCác giá trị DCMT được xác định từ một đồ thị biểu diễn mỗi quan hệ giữa

các đặc trưng thủy lực với lưu lượng, thông thường bằng cách xác định các điểm

gián đoạn của đường cong, tại đó xảy ra sự giảm đáng ké về chất lượng môi trường.

ông cùng với sự giảm về lưu lượng Người ta cho ring việc đảm bảo gi tị ngưỡng

nào đồ của thông số thủy lực đã chọn ở một mức độ của dòng chảy đã bị biến déi cduy trì các sinh vật thủy, nh và tính nguyên vẹn ‘ia hệ sinh thái

3 Phương pháp mô phỏng môi trường sống (Habitat simulation of

mierohabitat modelling methods)

Phương pháp mô phòng mỗi trường sống là đánh giá cách thức giảm bớt tác đông của đập ngân nước, vân hình đập hoặc của việc quản lý khai thác

ấu tổ thuỷ lực (độ

vân tốc đồng chảy) và mức độ phù hop của môi trường đối với các loài sinh vật

¿đu

nước Phương này yêu cầu phải xác lập mối quan hệ giữa các

cụ thể, Mỗi quan hệ nà ir dụng để tính toán xem môi trường sinh cảnh.

biển động như thể nào khi chế độ dng chiy thay đổi theo các bối cảnh phát iển và

Ting dụng mô hình tần nghiên cứu tinh todn dòng chủy ti hi trên dòng chính LVS Ca

= Trang 20

-«qin lý khác nhau Phương pháp này bắt buộc phải khảo sát chỉ tiết các dạng kênhrạch, điều kiện của từng con sông trong hệ thống sông nghiên cứu, tập trung vào các.mỗi quan hệ giữa các điều kiện thuỷ lục, ku mỗi trường sống và sự hiện diện của

sắc loài sinh vat, Phương pháp này sẽ đưa ra những thông tin xác thực về phương

diện sinh thấ chữ không như cá cũng cắpc phương pháp trên, chỉ đừng lại ở vi khuyến nghị về "dòng chảy tối thiêu”.Phương pháp này nhằm vào loài cụ thể, và chỉ

66 giá trị như một phn của phương pháp tổng thể.Phương pháp này thường đòi hỏi

chỉ phí cao.

Do sự thay đổi của chế độ dòng chảy có liên quan trực tiếp đến phản ứng của.

sắc loài và của công đồng sinh vật Vì thể, ce phương pháp mô phông mỗi trưởng

sống đã được xây dụng sử dụng dữ liệu về môi trường sông của các loài để xác định

nhủ u đồng chảy sinh thái Trong các điều kiện môi trường đảm bảo cho một

loài sinh vật nước ngọt, chính các yếu tổ vật lý bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi cácthay đổi của chế độ dòng chảy Mỗi quan hệ giữa dòng chảy, môi trường sống và

các loài sinh vật có thể được mô tả bằng sự liên kết giữa các đặc trưng của sông như.

độ sâu và lưu tốc đồng chảy ứng với các giá trị đồng chay đo đạc hay mô phỏng

Khác nhau Khi mỗi quan hệ giữa mỗi trường vật lý và đồng chảy được thết lập.chúng có thé được liên kết với các kịch bản dong chảy trong sông

Năm 1976, lần đầu tiên phương pháp được áp dụng cho sông Sau đó, nó

nhanh chóng được Cơ quan nghiên cứu cá và động vật hoang dã Mỹ, mô phòng

chính thức bằng máy tính với mô hình PHABSIM (Phì cal Habitat

Simulation) Cing như các phần mm khác, mô hình PHABSIM truyền thống sử

‘dung các mô hình thủy lực một chiều, phù hợp với các điều kiện dòng chảy nhỏ và

để mô hình hóa lưu tốc mặt cắt ngang Các mô hình này giáp xác định xem môitrường sống thay đổi như thể nào theo chế độ dòng chảy Mức độ thay đổi sẽ khác

nhau đ với các loài nghiên cứu và đối với những giai đoạn phát triển khác nhau của các loài

= Trang 21

-Hiện nay, các phương pháp mô phỏng môi trường sống dang được sử dung

phù hợp ở nhiều nước trên thể giới như Pháp, Na Uy, New Zealand, trong khi ở một

số nước khác cũng đã xây dựng các phương pháp tương tự

Phương pháp mô phỏng môi trường sống được sử dụng đẻ dự đoán các ảnh.

hưởng v môi trường vit lý và những thay đỗi đồng chảy dự báo trong quá khử hay tương li do sựlẾy nước hay xây dụng đập Phương pháp này được xây dựng từ kết

quả phân tích trạng thái chảy ôn định đối với các mức độ môi trường sống đã biết

và phân ích khoảng thời gian cho toàn bộ chế độ chiy trong sông Các kỹ thuật

phân tích được xây dựng từ việc phân tích các đường quan hệ đồng chảy~ môi

trường sống đơn giản, dn nhũng phân tích sâu sắc hơn về sự suy giảm điều kiện

môi trường sống theo các kịch bản khác nhau Việc nảy xét đến một loạt các kịch bán vượt giá tị i hạn, (thường là đồng chảy tự nhiên) và cho phép các kịch bản có thể so sánh một cách định lượng với nhau,

ih hóa chế độ.thủy lực và môi trường sống được đưa ra từ những năm 1980, Sự biểu diễn vé mặt

Tính don giản của các phương pháp loại này, kể cả việc môi

sinh học dựa trên các kết quả thực nghiệm của môi trường sối 18 không mô phòng được tính chất phức tạp cia các quả trinh dang điển ra trong bệ sinh thái sông Việc

mô phỏng các quá tình thay lực sử dụng các mô hình động lực học chất lỏng tính

toán 2 chiêu và 3 chiễu và các phương pháp mới Tương tự như xậy, các mô hình mới mô phỏng môi trường sống bao gồm các thông số khắc đã được mở rộng cho

sông đồng Tuy nhiên, tất cả các nỗ lực này chưa thể mang đến một sự phát triển gốiphần mềm có thể thay thé được mô hình PHABSIM Hiện nay, việc ei tiến mô hình

làm tăng tính phức tạp của nó Người ta hy vọng rằng các mô hình mới có thể đưa ra

các quy tắc mới cho các phương pháp tra bảng đã được cải tiễn và sẽ xác định được ảnh hưởng của các quy luật đồng chảy trong sông tới số lượng các loài và đến môi

trường sống

Uu điểm của các phương pháp mô phỏng môi trường sống là có số tay hướng

in rõ rằng để xác định chu trình từng bước một Điễu này cho phép việc phát triển

kết quả nghỉ ứu khá cứu của các cá nhân hay nhóm nghiê nhau

Ting de mô hình tần nghiền cứu tinh toán đồng chủy ri hiền trên dòng chính LVS Ca

= Tang 22

-Nhược điểm của phương pháp này là sự áp dung đơn giản do thiểu kinhnghiệm Để có được kết quả tốt, cần xây dựng một nhóm làm việc với các kỳ sư

thủy lực, các nhà thủy văn và các nhà sinh thái.

Do phương pháp mô phỏng môi trường sống đi sâu chỉ tiết về mặt sinh thái

n ết về đặc điểm sinh thái củacần có ắt nhiễu số liệu khảo sắt và quan tắc chỉ

fe và các loài sinh vật thủy sinh của hệ sinh thái nước trong sông trong các điều

kiện chế độ nước trong sông thay đối.

1.44, Phương pháp tổng thể

Trong suốt thập kỹ qua, các nhà sinh thái học vỀ sông đã đưa ra ngày cảng

i tổng thể hơn để xác định DCMT, duy tà và bảo tổn hệ sinh thi

sông, chứ không chỉ tập trung vào một số loài Từ phương pháp tiếp cận tổng thể hệ

nhiều cách tiếp

sinh thái do Arthington uất năm 1992, các phương pháp tiẾp cận tổng th

được xây dung và áp dung, dẫu tiên ở Úc và Nam Phi và gần diy là ở Anh Loạiphương pháp này cho rằng nếu các đặc trưng nào đó của chế độ thủy văn tự nhiên.của sông được xác định và lồng ghép vào ch độ đồng chảy đã bin đồi, thi cần phải

cduy trì tắt cả các yếu tổ khác dang cân bằng, quần thể sinh vật hiện tại và sự toàn

ven của các chức năng hệ sinh thái Tương tự như vậy, Spark (1992, 1995) đã chỉ ra

rằng thay vì vige tối ưu hóa chế độ dòng chảy cho một hay một số loài, cách tiếp

cận tốt hơn là xác lập chế độ dòng chảy tự nhiên duy trì tat cả các loài.

“Các phương pháp tiếp cận tổng thể nhằm giải quyết nhu cầu nước của toàn bộ

hệ sinh thái sông, chứ không chỉ của chỉ một số loài (thường là cá hay các loài

không xương sống) Các phương pháp này tuân thủ khái niêm về "sơ đỗ đồng chiy

tự nhiên” và các nguyên tắc cơ bản hướng dẫn vige trả lại nước sông Chúng có mục

tiêu chung là duy tà hay hoàn trả li chế độ đồng chảy liên quan đến các thành phầnsinh học và các quá tình sinh thái ong sông và nước ngằm, các ving đồng bằng lũ

và các Khu nhận nước bạ lư (như các hỗ cub hạ lưu hay các vùng đất ngập nước,

hệ sinh thấi khu vue cửa sông và ven biển)

‘Cc thành phần hệ sinh thái thường được xem xét trong phương pháp tiếp cận.tổng thể bao gồm địa mạo, môi trường sống thủy lực, chất lượng mi các loài thực

= Tang 23

-ng ven sô-ng và số-ng tro-ng nước, các loài khô-ng xươ-ng si-ng, cá và các độ-ngVật có xương s loài sống phụ thuộc vào hệ sinh thi sig khác và một s ‘ong và ven.

sông tác là động vật lưỡng cự, bỏ sắt, chim, động vật có vú) Mỗi thành phần này

có thể được đánh giá bằng nhiều kỹ thuật phân tích chuyên ngành và sau đó lồng

ghép các nhủ cầu đồng chảy vio các để xuất đánh giá DCMT theo các cách tiếp cận

hệ thông

Danh giá DCMT tổng thé có thể bao gồm sự đánh giá các phương pháp giảm.thiểu khác, ví dụ như, làm thé nào dé hoàn trả lại sự liên tục theo chiều dọc và chiều

ông bằng cách tạo dui

ngàng 18 di cho cá hay thay đổi hình dang bờ bao của vùng.

đồng ing lũ Một số phương pháp tiếp cận tổng thé cũng xem xét đến ảnh hưởng

của các quá tình và các nhiễu loạn không hoặc tiên quan trực tiếp đến dòng chảy

và để xuất các phương pháp giảm thiểu để khi phục lại mỗi trường sông và khu vực ven sông hay việc quản lý các loài thực vật và cábị ảnh hưởng.

Nhìn chung, các phương pháp tiếp cận tổng thể có sự tham gia của nhóm.

chuyên gia và các bên liên quan để đảm bảo quy trình là tổng thể về các bên tham,

gia cũng như các vin dé khoa học Khi nào các phương pháp mang tính chất tổng

thể, thì chúng sẽ bao quất được toàn bộ hệ thống thủy văn — sinh thái - các bên

tham gia Nhược điểm của phương pháp là tốn nhiều chỉ phí cho việc thu thập tài liệu

Mue dich của phương pháp là tếp cận tt cả vấn đề của sông để dua ra

một chế độ đồng chay không phải là chế độ đồng chảy tự nhiên nhưng có khả năng

duy trĩ được hệ sinh thái tiêu biểu và các chức năng tự nhiên của dang sông Chế độ

nước của đồng sông được điều chính theo thời gian để lượng nước lấy di không lảm

biển đổi hệ sinh thái từ trạng thải đang phốt triển sang trang thai không mong muốnPhương pháp này được áp dụng nhiều ở Nam Phi và Úc vì hai quốc gia này không

cổ các loài cá nước ngọt được sử dụng cho mục đích thương mại và giải trí như &

Mi và Canada Tuy nhiên, gần đây các phương pháp dang tu bút sự quan âm ngày

càng lớn của cả các khu vực phát triển và dang phát triển trên thé giới, với sự quan.

tâm lớn của trên 12 nước ở châu Au, châu Mỹ La tỉnh, châu A và châu Phi

Ting dụng mô hình tần nghiên cứu tinh todn dòng chủy ti hi trên dòng chính LVS Ca

= Tang 24

-Hiện nay, các phương pháp tếp cận tổng thể chiếm khoảng E⁄Z vớ ít nhất 16

phương pháp hiện có dựa trên các nguyên tắc tổng thể được mô tả ở trên đang được.

xây đựng trong suất 10 năm qua (heo Tharme, 2003)

C6 hai cách tiếp cận theo phương pháp này là tiếp cận từ dưới lên (xây dưng.

một chế độ dong chảy bin di bằng cách ting các thành phần đồng chảy đến gi tingưỡng) và cách tp cận từ trên xuống (tra lời câu hồi "chúng ta có thể biển đổi chế.độ đồng chảy đến mức nào trước khi hệ thủy sinh bắt đầu thay đổi đáng kế hoặc bịsuy thoái nghiêm trọng?") Phương pháp tiếp cin “dưới lên” thường bắt đầu xâydựng với chế độ dong chảy bằng cách thêm các thành phần của đồng chảy mong

én xuống” thi thường bắt

muốn vào dòng chảy bằng 0.Còn phương pháp.

dau với dòng chảy tự nhiên Sau đó cổ gắng xác định mức độ thay đổi dong chảy tới hạn mà những tác động đến sự lành mạnh của dòng chảy không vượt quá ngưỡng cho phép, hay xác định mốt quan hệ giữa sự thay đổi cia chế độ đồng chiy đối với

các loại ảnh hưởng và mức độ ảnh hưởng.

Một số phương pháp tiếp cận từ dưới én như phương pháp BBM (Building

Block Methodology) và phương pháp phục hồi dong chảy FSRM (Flow Stress

Respond Method) Các phương pháp tgp cặn từ trên xuống gồm cỏ phương pháp

Benchmarking và phương pháp DRIFT (Downstream Response to Imposed Flow Transformation ) Việc ứng dụng các phương pháp này phụ thuộc vào mye ti dong chày của những đoạn sông trong các lưu vực à trong những điều kiện cụ thể

v8 kinh phí, thời gian tiến hành và đôi hỏi của các nhà quản lý, những người ra

chính sách

Yêu cầu về số liệu khi ứng dung phương pháp này là rit lớn, nhất là ố liệu

sinh thái cho nên chỉ có 1 Sing dụng đối với những de án nghi cửu có quy mô và

5 Phương pháp chuyên gia

Phương pháp chuyên gia là một phương pháp có nhiều khả năng ứng dụng

trong thực tẾ trên thể giới và ở nước ta cũng không phải là ngoại lệ,Đặc điểm của

phương pháp này là dya vào ý kiến phân tích và kinh nghiệm của nhóm chuyên gia

trường cho một lưu vực sông cụ thé, có các đặc điểm riêng mang tinh đặc thù của.

mỗi nước Các sự kết hợp có thé là kết hợp giữa thủy văn - hủy lực, sin thái và

chuyên gia,

Ting dụng mô hình tần nghiên cứu tinh todn dòng chủy ti hi trên dòng chính LVS Ca

ng Ca là một tong những hệ thống sông lớn thuộc ving Bắc Trung Bộ

Việt Nam, Sông bắt nguồn từ đây núi cao (huộc tỉnh

cao trên 2000 m Lưu vực sông Cả nằm ở vị trí từ 181505" đến 20*1030° vĩ độ

Bắc và 103°14'10" đến 105°1520 kinh độ Đông (hình 2.1) Phia Bắc giáp với fra

iéng ~ Khoang (Lào) với độ

vực Sông Chu; Sông Beng, phia Tay giáp lưu vực sông Mê Kông và dãy Trường Sơn, phía Nam giáp với lưu vực Sông Gianh, phía Đông giáp với lưu vực Song Bùng; Sông Cắm và Biển Dông Sông Cá là con Sông liên quốc gia có diện tích lưu

vực là: 27,200 kmẺ Trên lãnh thổ Việt Nam sông Cả nằm trên địa phận 3 tỉnhNghệ An, Hà Tĩnh và Thanh Hoá với điện tích là 17.730km” chiếm 65,2% diện tíchtoàn lưu vực phần diện tích cồn lại 9470 kmỄ thuộc đất Xi Khoảng của Lào chiếm 34,8% diện tí h toàn lưu vực, Dòng chính sông Cả có chiều dài là 53km; đoạn sông chảy qua lãnh thổ Lào là 170km, còn lại 361km sông chảy qua hai tink Nghệ An và Hà Tĩnh rồi đổ ra biển Đông gỉ Cửa Hội

- Trang 27

-"Hình 2 1Béin dé lan vực sông Cả [lun án TS Hoàng Thanh Tùng]

2.1.2 Đặc điểm địa hình lưu vực sông Cả

ja hình trên lưu vực sông Cả gồm có các dạng địa hình chính như sau

"Hình 3 2Bản đỗ địa hình ten vực sông Cả

Ting đụng mô hình toán nghiên cứu tính toán đồng chây ti thibu rên dong chính LVS Cả

= Trang 28

-2.1.2.1 Địa hình đồng bằng và đồng bằng ven bién

Đồng bằng sông Cả nằm dọc hai bên bờ sông tính từ phần trung lưu của sôngtrở xuống bao gồm : Đô Lương Thanh Chương Nam Bin, Humg Nguyên và chủ

xế là vùng đồng bằng hưởng lợi từ nguồn nước của lưu vực sông Cả như vùng

đồng bing Diễn -Yên-Quỳnh, Nam-Hung-Nghi, sông À en và Nghỉ Xuân Đây là

vùng đắt đã được khai th ác liu đồi đưa vào sin xuất nông nghiệp Cho đến nayvũng đồng bằng này cũng là nơi tập trung phát triển kinh tế xã hi của lưu vực Địa

hình đồng bằng sông Cả theo dang lòng máng tring và sau đồ sắt với sườn đi, điển

hình của dạng địa hình này là ving hữu Thanh Chương Cao độ đồng bằng ven sông

(Ca biến đổi din từ +10m + +15m khu Đô Lương, 7m + 48m vũng Thanh Chương

và 425m + +Im vùng Nam Dàn „ Hưng Nguyễn Ving đồng bằng hưởn g lợi từ

nguồn nước sông Cả thực chất là dng bằng của các lưu vực sông nhỏ như

Đồng bằng Diễn -Yên-Quỳnh có dang lòng chảo phía đồi và phía biển cao

giữa đồng bằng thấp tring cao độbiển đổi từ +4m + +1m, Đồng bằng

Nam-Hưng-"Nghĩ có tính cục bội dia hình , vùng cát Nghỉ Lộc cao độ từ +2m + +4.5m tương

đối bằng phẳng, dốc về hai phí sông Cm và nhánh suối Rao Đừng Khu tring nhất

là dọc kênh Hoàng Cin phía iy kênh Vĩnh cao độ chỉ tờ +0#m + +1.5m, Đẳngbing sông Nghèn lạ có dang lòng ming dốc từ hai phía Tây và Đông d vio lòngtrũng sông Nghén Cao độ phổ biến ở +l.5m+ +2.0m Có nơi triing ven sông

Nghèn cao độ từ Ôm = 30 ấm,

Đồng bằng sông Cả thuộc log ¡ nhỏ hẹp và nằm sát với dòng chính Toàn bộ.

đồng bằng được bảo vé bằng để hai bên bờ sông trừ vàng hữu Thanh Chương và

vùng hữu Nam Dan chỉ bảo vệ bằng dé bối và đây được xác định là vùng chứa lũ

khi mye nước sông Cá vượt báo động IIT Day là vùng cần chủ động thủy lợi

1g lĩ để thâm canh Tổng điệ tích mặt bằng ving đồng bằng khoảng

10% diện tich lưu vực sông Cả và khu hưởng lợi

Trang 29

-2.1.2.2 Vùng đồi trung du

'Vùng trung du sông Cả nằm ở các huyện Nghĩa Đàn , Qủy Hợp, Tân Kỷ, Anh

Sơn, Thanh Chương, Vũ Quang, Hương Sơn và Hương Khê Đây là dạng địa hình

phức tạp, dạng đồi bát úp và đồi cao xen kế có các thung lãng thấp như khu —_ Bãi

‘Tap-Quy Hợp, vùng sông Sào -Nghĩa Dan, ving trung tâm huyện Hương Khê_, Vũ Quang, vùng Sơn Hà của Hương Sơn cao độ biến dỗi từ +20m = +200m Dạng địa

hình này bị chia cắt mạnh có thé đốc nhiều chi 1 do các sông nhỏ tạo nê _n Ven các

sông Hiểu, sông Dinh, sông Ca, sông Ngàn Sâu, Ngân Phổ địa ình trơng đổi bằng

phẳng và có thể đốc chính vào các lòng sông , cảng xa sông địa hinh cảng phức tap

Dang dia hình này it khỉ bị ngập ủng ib lũ đ e doa song lại thường xuyên thiệu

nước cho cây trồng Tổng diện tích mặt bằng dang địa hình này khoảng '680.000haTiềm năng đất dai trên dạng địa lớn cần có kế hoạch khai thác gieonày còn

theo nhiềtrồng hợp lý Với dạng dia hình d iu như phía sông Hiểu, sông Cả ít

kt iy ra lũ quét Nhung dạng địa hình hữu Thanh Chương trên sông Ngàn Phố.

Ngân Sâu tương đối không ing phẳng những thể đốc theo một chiều nên dễ sinh lũ

quết, lũ sườn dốc.

“Tuy nhiên dạng dia hình đổi nối thấp ở day do có nhiễu sông suối n

nhiều vị cho phép xây dựng các hỒ chứa vừa và nhỏ Điều này rắtthuận lợi chocông tác phát triển nguồn nước tưới và cắp nước cho các mục tiêu phát tiễn kinh tế

trên lưu vực.

2.12.3 Ving múi can

Địa hình ving núi cao chủ yếu tập trung ở phía Tây Tây Bắc và Tây Nam lưu vực Chay suốt từ Đồng Van Thong Thu ( Qué Phong) men theo biên giới Việt Lào đến tj n Hương Liên ( Hương Khé-Hi Tĩnh) các diy núi lên định như dây Gitng Man ở Hà Tĩnh và dãy núi biên giới từ Nậm Mô ( Làng Nhãn) đến cũa khẩu

‘Cau Treo ( Hương Sơn) Dạng địa hình này có cao độ từ _ +12,000 + 15,000m như

một bức tường ngăn giữa lưu vực sông Mê Kông và lưu vục sông Cả Các huyện

miễn núi cao thuộc lưu vực sông Cả là :Kỳ Sơn, Tương Duong, Con Cuông, Qué

Ting dụng mô hình tần nghiên cứu tinh todn dòng chủy ti hi trên dòng chính LVS Ca

Tang 30

-Phong, Qiy Châu và một phần đt dai của Qủy Hop, Nghia Đàn, Như Xuân, Anh

Sơn, Thanh Chương, Nam Đàn, Hương Khê, Vũ Quang, dạng địa hình này có độ

h

lớn, thung lũng hẹp Dang địa hình này chiếm tới 60% điện tích lưu vực nhưng

diện tích canh tác chỉ chiếm 1.5-2% tổng diện tích mặt bằng Đây là ving đắt được

xác định chủ yếu là vùng lâm nghiệp phòng hộ đầu nguồn Đây là vũng dự trữ cung

cắp nước chủ yéu cho sông Cả về mùa kiệt và li vùng cắt lũĩ cho hạ du Dothung

lũng tạo ra dọc dong chính sông Cả, sông Hiểu, sông Giang, sông Ngàn Sâu và sông

"Ngân Phố lai nằm trong vùng địa chit tốt nên trên dạng địa hình này có thể tim

.được những vị để xây dựng kho nước lớn như Bản La, Hudi Nguyễn để điều

tiế lũ và kiệt cho hạ đu

Vay địa hình sông Cá là một dang dia hinh tổng hợp nhiều dạng có thể dốcchung theo hướng Tây -Đông Tây Bắc -Đông Nam, Tây Nam -Đông Bắc và réntring nhất là ca sông Cả Độ dốc bình quân lưu vực lớn, phần đồng bằng hep Địahình ở lưu vực đa dạng thích hợp cho phát triển kinh tế tổng hợp đồng thời rất thuận.lợi cho nền nông nghiệp đa dạng hóa cây trồng vật nuôi và có khả năng tạo ra các

vũng chuyên canh cây hàng hóa, cây công nghiệp,

2.1.4 Đặc điểm địa chất thd nhưỡng lưu vực sông Cả

Đặc điểm địa chất trong vàng khá phức tạp.Đới Trường Sơn bắc, đới Phu

Hoạt trên lưu vực sông Hiểu, đới Sim Nita thượng nguồn sông Cả Do sự nâng lên

và hạ xuống đã tạo nên những nếp đút gãy phân ting chạy dọc theo hướng Tây Bac

~ Đông Nam Tạo nên sự phân cách riêng biệt giữa hệ thing sông chính và các sôngnhánh lớn cấp 1 Trong lưu vực các đút gay lớn bao gồm:

itt gây sâu sông Cá kéo dài theo hướng Tây Bắc -Đông Nam đây là một đút

trượt bằng phải cổ you tổ thuận, gc đốc mit tgt_ 65° cắm về Đông Bắc có

biên độ dịch chuyển ngang tới hơn 100m và biên độ dịch chuyển đứng hơn 100m.

‘Dirt gãy nảy được đánh gid hình thành đông thời với địa hảo Neogen ;

Dit gây siu Rio Nậy kéo dải hơn 100 km theo hướng Tây Bắc -Déng Namsóc đốc từ 80 đổ về Tây Nam sâu đến 32 m với cự ly dich chuyển móng 1.5 km;