NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ KHAI THÁC BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG TRÀ KHÚC, TỈNH QUẢNG NGÃI

Cách tiếp cận: 1 Tiếp cận tổng hợp Xem khu vực nghiên cứu là toàn bộ lưu vực sông Trà Khúc, trong đó các điều kiện cấu thành hệ thống gồm: địa hình, địa chất, khí hậu, nước, sinh vật, c

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

- -

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ KHAI THÁC BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC

Chuyên ngành : Kỹ thuật tài nguyên nước

Mã số : 60580212

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học:

1 TS Nguyễn Văn Tuấn

2 PGS.TS Nguyễn Cao Đơn

HÀ NỘI – 2014

LỜI CAM KẾT

Tôi xin cam kết: Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân, và

PGS TS Nguyễn Cao Đơn

Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này trung thực và chưa từng được công bố dưới bất kỳ hình thức nào

Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình

H ọc viên

Nguy ễn Tiến Dũng

LỜI CẢM ƠN

nguyên nước lưu vực sông Trà Khúc, tỉnh Quảng Ngãi ” được hoàn thành tại Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, trường Đại học Thủy lợi Hà Nội

Văn Tuấn và PGS TS Nguyễn Cao Đơn, người thầy đã luôn cổ vũ, động

viên, tận tình hướng dẫn và góp ý chỉ bảo trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này

Học viên xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, thầy cô giáo Phòng Đào tạo Đại học và Sau đại học, thầy cô giáo các bộ môn trong Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội, những người đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức chuyên môn và kỹ thuật trong suốt quá trình học tập

Cảm ơn gia đình, cơ quan, bạn bè và đồng nghiệp đã cổ vũ, khích lệ và tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này

những thiếu sót, vì vậy rất mong nhận được sự góp ý của các Thầy, Cô và các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn

Hà Nội, ngày / /2014

H ọc viên

Nguy ễn Tiến Dũng

MỤC LỤC

M Ở ĐẦU ………7

1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ, KHAI THÁC TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG 11

1.1 Tổng quan về quản lý, khai thác tài nguyên nước lưu vực sông 11

1.1.1 Về quản lý, khai thác nước lưu vực sông trên thế giới 12

1.1.2 Về quản lý, khai thác nước lưu vực sông tại Việt Nam 17

1.2 Tổng quan vùng nghiên cứu 19

1.2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 19

1.2.2 Tình hình phát triển kinh tế xã hội trên lưu vực sông Trà Khúc 29

2 CHƯƠNG 2: MỘT SỐ MÔ HÌNH TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC VÀ GIỚI THIỆU MÔ HÌNH MIKE BASIN 36

2.1 Khái niệm về hệ thống nguồn nước và cân bằng nước hệ thống 36

2.1.1 Hệ thống nguồn nước 36

2.1.2 Khái niệm cân bằng nước hệ thống 36

2.2 Các mô hình tính toán cân bằng nước 37

2.2.1 Hệ thống mô hình GIBSI 37

2.2.2 Chương trình Sử dụng nước (Water Ultilization Project) 38

2.2.3 Mô hình BASINS 39

2.2.4 Mô hình hệ thống đánh giá và phát triển nguồn nước WEAP 40

2.2.5 Bộ mô hình MIKE (DHI) 41

2.3 Giới thiệu mô hình MIKE BASIN 42

2.3.1 Giới thiệu chung 42

2.3.2 Giới thiệu về MIKE BASIN 43

2.3.3 C ơ sở lý thuyết của mô hình MIKE BASIN 44

3 CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG MÔ HÌNH MIKE BASIN NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, KHAI THÁC BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG TRÀ KHÚC, TỈNH QUẢNG NGÃI 47

3.1 Hiện trạng dùng nước trên lưu vực 47

3.1.1 Tài liệu nhu cầu dùng nước 47

3.1.2 Hiện trạng các hộ sử dụng nước trên lưu vực sông Trà Khúc 47

3.2 Cân bằng nước lưu vực sông Trà Khúc bằng mô hình MIKE BASIN 50

3.2.1 Phân vùng tính cân bằng nước 50

3.2.2 Tính toán nhu cầu dùng nước cho các nghành tại các tiểu vùng 52

3.2.3 Ứng dụng mô hình MIKE BASIN để tính toán cân bằng nước hệ thống lưu vực sông Trà Khúc 69

3.3 Giải pháp quản lý, khai thác bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Trà Khúc 74

3.3.1 Giải pháp công trình 74

3.3.2 Giải pháp quản lý, vận hành công trình 75

3.3.3 Giải pháp quản lý lưu vực 78

3.3.4 Các giải pháp phi công trình khác 81

4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82

5 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Nhiệt độ trung bình tháng, năm tại các trạm ( 0 C) 23

Bảng 1.2: Độ ẩm trung bình tháng, năm tại các trạm (%) 23

Bảng 1.3: Số giờ nắng bình quân tháng, năm tại các trạm (giờ) 24

Bảng 1.4: Lượng bốc hơi ống pitch trung bình tháng, năm (mm) 24

Bảng 1.5: Lượng mưa trung bình tháng và tỷ lệ so với mưa năm của một số trạm thuộc LVS Trà Khúc 25

Bảng 1.6: Phân phối dòng chảy trung bình nhiều năm trạm Sơn Giang (m 3 /s) 27

Bảng 1.7: Biến động dòng chảy tháng tại trạm Sơn Giang – sông Trà Khúc (F LV = 2706 km2) 27

Bảng 1.8: Đặc trưng lũ lớn nhất trong lưu vực sông Trà Khúc 28

Bảng 1.9: Dòng chảy nhỏ nhất tại trạm Sơn Giang 28

Bảng 3.1: Phân tiểu lưu vực khai thác, sử dụng nước trên lưu vực sông Trà Khúc 51

Bảng 3.2: Các tiểu lưu vực trên lưu vực sông Trà Khúc 51

Bảng 3.3: Dân số đô thị, nông thôn trên lưu vực sông Trà Khúc (người) [2] 52

Bảng 3.4: Xác định các hộ, ngành sử dụng nước chính trên các tiểu lưu vực thuộc lưu vực sông Trà Khúc 53

Bảng 3.5: Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt trong tỉnh Quảng Ngãi [10] 53

Bảng 3.6: Nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt phân theo LVS 53

Bảng 3.7: Diện tích tưới thượng lưu LVS Trà Khúc [2] 54

Bảng 3.8: Diện tích tưới hạ lưu LVS Trà Khúc [2] 54

Bảng 3.9: Mức tưới tại mặt ruộng vùng thượng và hạ lưu lưu vực sông Trà Khúc [14] 55

Bảng 3.10: Nhu cầu sử dụng nước cho tưới nông nghiệp 56

Bảng 3.11: Chỉ tiêu dùng nước cho chăn nuôi 56

Bảng 3.12: Số lượng đàn gia cầm, gia súc [2] 57

Bảng 3.13: Nhu cầu sử dụng nước cho chăn nuôi 57

Bảng 3.14: Nhu cầu sử dụng nước ngành công nghiệp trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi 58

Bảng 3.15: Nhu cầu sử dụng nước cho thủy sản 59

Bảng 3.16: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước của các ngành giai đoạn hiện trạng 60

Bảng 3.17: Tổng hợp kết quả tính toán nhu cầu sử dụng nước của các ngành trên từng tiểu lưu vực thuộc lưu vực sông Trà Khúc 61

Bảng 3.18: Dự kiến dân số lưu vực sông Trà Khúc đến năm 2020 (người) [9] 63

Bảng 3.19: Dự kiến nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt giai đoạn 2020 63

Bảng 3.20: Dự kiến diện tích gieo trồng trên LVS Trà Khúc đến năm 2020 (ha) [9] 64

Bảng 3.21: Dự báo nhu cầu sử dụng nước cho tưới trên LVS Trà Khúc đến năm 2020 64

Bảng 3.22: Dự kiến số lượng gia cầm, gia súc đến năm 2020 (con) 64

Bảng 3.23: Dự báo nhu cầu sử dụng nước cho chăn nuôi đến năm 2020 65

Bảng 3.24: Dự báo nhu cầu cấp nước cho công nghiệp trên LVS Trà Khúc đến năm 2020 (m3) 65

Bảng 3.25: Dự báo nhu cầu sử dụng nước cho nuôi trồng thủy sản đến năm 2020 66

Bảng 3.26: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước của các ngành trong tương lai (năm 2020) 66

Bảng 3.27: Tổng hợp kết quả tính toán nhu cầu sử dụng nước của các ngành trên từng tiểu lưu vực thuộc LVS Trà Khúc đến năm 2020 67

Bảng 3.28: Đặc trưng thủy văn tại các vị trí [14] 70

Bảng 3.29: Lượng nước thiếu trên từng tiểu lưu vực thuộc LVS Trà Khúc (triệu m 3) 72

Bảng 3.30: Tổng lượng nước thiếu trên lưu vực sông Trà Khúc (triệu m 3 ) 73

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ tổ chức của Hội đồng lưu vực sông Lerma- Chapala 15 Hình 1.2: Sơ đồ lưu vực sông Trà Khúc 20 Hình 2.1: Sơ đồ minh hoạ cấu trúc mô hình MIKE BASIN 45 Hình 3.1: Sơ đồ tính toán cân bằng nước bằng mô hình MIKE - BASIN trên lưu vực sông

Trà Khúc – tỉnh Quảng Ngãi 71 Hình 3.2: Biểu đồ lượng nước thiếu của các ngành giai đoạn hiện tại (P = 85%) 72 Hình 3.3: Biểu đồ lượng nước thiếu của các ngành giai đoạn 2020 (P = 85%) 73

M Ở ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Quảng Ngãi là một tỉnh ven biển miền Trung, có diện tích tự nhiên 5.131

dựng cảng Nước sâu và KCN phức hợp về lọc và hoá dầu, công nghiệp luyện

sẽ tạo cơ hội cho Quảng Ngãi trong đó có LVS Trà Khúc có nhịp độ tăng trưởng đột biến và chuyển dịch nhanh cơ cấu kinh tế theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá, đô thị hoá sẽ được phát triển nhanh do được tiếp nhận vốn đầu tư của nhà nước, vốn đầu tư của nước ngoài và động lực phát triển bên trong của tỉnh

Hệ thống sông Trà Khúc là hệ thống sông lớn nhất tỉnh Quảng Ngãi, có

vực sông nằm trên địa bàn các huyện Sơn Hà, Sơn Tây, Trà Bồng, Ba Tơ, Sơn Tịnh, Tư Nghĩa, Nghĩa Hành, TP Quảng Ngãi của tỉnh Quảng Ngãi và một phần huyện Kon Plong tỉnh Kon Tum Ngoài ra, một phần diện tích thuộc các huyện Bình Sơn, Mộ Đức, Đức Phổ nằm trong khu hưởng lợi của công trình Thạch Nham cũng được nghiên cứu trong qui hoạch này

Quảng Ngãi có các hệ thống sông lớn là sông Trà Bồng, Trà Khúc và sông Vệ, sông Trà khúc có diện tích lưu vực lớn nhất và lượng nước dồi dào nhất Sông Trà Khúc bắt nguồn từ vùng núi cao Kon Plong tỉnh Kon Tum ở độ cao 1500 m Phần thượng nguồn sông chảy theo hướng Nam-Bắc, đến Thạch Nham chảy theo hướng Tây-Đông, đổ ra biển qua cửa Cổ Lũy Sông có chiều dài 135 km, diện tích lưu vực 3240 km2, diện tích tính đến Thạch Nham 2840 km2, mật độ lưới sông 0,39 km/km2, độ cao bình quân lưu vực 550m, chiều dài lưu vực 123 km, chiều rộng trung bình lưu vực 26,3 km, độ dốc bình quân lưu vực 18,5% Với chiều dài sông 135 km, khoảng 2/3 chảy trong vùng núi cao có cao độ từ 200-1000m, phần còn lại chảy qua vùng đồng bằng

Chế độ mưa :

Trong lưu vực lượng mưa có xu hướng giảm dần từ Bắc vào Nam và từ

Đông sang Tây Vùng mưa lớn tập trung ở các vùng núi cao như Ba Tơ, Gia Vực từ 3200- 4000 mm/năm, vùng đồng bằng ven biển lượng mưa nhỏ hơn nhiều chỉ đạt từ 2300- 2700 mm/năm Mùa mưa ở đây kéo dài 4 tháng, từ tháng

9 đến tháng 12, chiếm từ 70-80% tổng lượng mưa cả năm Mưa đặc biệt lớn vào

2 tháng 10 và 11, lượng mưa trong 2 tháng này chiếm tới 40- 50% tổng lượng mưa năm Cường độ mưa lớn thường xuất hiện vào các tháng 10 và 11, là nguyên nhân sinh ra lũ lụt và xói mòn trên lưu vực

Mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8, lượng mưa chiếm từ 20- 35% tổng lượng mưa năm Tháng có lượng mưa nhỏ nhất thường là tháng 2 Trong các tháng 5

và 6 trong vùng xuất hiện các đợt mưa phụ, càng về phía Tây của vùng các đợt mưa phụ càng rõ nét hơn, tuy nhiên giá trị mưa bình quân các tháng này cũng không vượt qúa giá trị mưa bình quân các tháng trong năm

Phân phối dòng chảy năm

Cũng như phân phối của mưa, dòng chảy trong năm phân phối không đều trong vùng dự án và cũng chia làm 2 mùa rõ rệt là mùa lũ và mùa cạn Dòng chảy giữa các tháng trong năm không đều nhau, chênh lệch giữa các tháng nhiều nước và các tháng ít nước trong năm là rất lớn

Mùa mưa ở đây kéo dài 4 tháng, nhưng mùa lũ chỉ có 3 tháng và thường mùa lũ chậm hơn mùa mưa 1 tháng Tháng 9 là tháng bắt đầu mùa mưa nhưng đến tháng 10 lượng mưa mới lớn và lúc đó thực sự mới bước vào mùa lũ Mùa

lũ kéo dài từ tháng 10 đến tháng 12, đôi khi sang tháng 1 Tháng có lượng dòng chảy lũ lớn nhất là tháng 11 Mùa kiệt kéo dài 8 tháng, dòng chảy chỉ chiếm 30% tổng lượng dòng chảy năm, tháng 4 là tháng có dòng chảy kiệt nhỏ nhất Biến động dòng chảy giữa các năm tương đối lớn, năm nước lớn có thể gấp 4- 7 lần năm nước nhỏ Biến động dòng chảy giữa các tháng cũng gấp từ 2- 12 lần

Như vậy, lượng mưa trong vùng có sự chênh lệch rất lớn giữa tháng mưa nhiều và tháng mưa ít khoảng từ 400- 600 mm, tức tháng mưa nhiều có tổng lượng mưa gấp 1,5- 2,0 lần tháng mưa ít Hơn nữa, phân phối mưa trong năm rất không đồng đều, điều này gây nhiều khó khăn cho sản xuất nông nghiêp, mùa

khô thiếu nước, mùa mưa thường bị ngập lụt Do sự phân phối dòng chảy không đều trong năm, chênh lệch giữa mùa lũ và mùa kiệt rất lớn nên gây ra những bất lợi, mùa kiệt xảy ra tình trạng thiếu nước và hạn hán, mùa lũ gây ngập lụt, tổn thất nhiều về người và tài sản Để từng bước khắc phục các bất lợi này cần có các biện pháp điều hòa dòng chảy để phục vụ cho việc khai thác sử dụng nguồn nước, phục vụ phát triển kinh tế xã hội trong vùng

Chính vì vậy, đề tài “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý, khai thác

bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Trà Khúc, tỉnh Quảng Ngãi” là cấp

thiết, sẽ tập trung giải quyết được các vấn đề về quản lý, khai thác bền vững tài nguyên nước trên lưu vực sông

2 Mục tiêu nghiên cứu

bằng nước hiện tại và tương lai

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: tài nguyên nước và lưu vực sông Trà Khúc

- Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực sông Trà Khúc, tỉnh Quảng Ngãi

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

4.1 Cách tiếp cận:

(1) Tiếp cận tổng hợp

Xem khu vực nghiên cứu là toàn bộ lưu vực sông Trà Khúc, trong đó các điều kiện cấu thành hệ thống gồm: địa hình, địa chất, khí hậu, nước, sinh vật, con người, phương thức quản lý, khai thác v.v…, là các thành phần của hệ tương tác có quan hệ ràng buộc, tác động lẫn nhau

(2) Tiếp cận hệ kinh tế – sinh thái – môi trường

Mục tiêu cơ bản của việc tính toán cân bằng nước lưu vực sông Trà Khúc nhằm sử dụng hợp lý tài nguyên nước phục vụ lợi ích con người và phát triển kinh tế Tuy nhiên, việc khai thác tài nguyên sẽ tác động tới hệ sinh thái và môi

trường Vì vậy cách tiếp cận này bảo đảm nguyên tắc sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường và đảm bảo cho sự phát triển bền vững

(3) Tiếp cận tích hợp thông tin (ảnh viễn thám, bản đồ và hệ thống GIS) Vùng nghiên cứu có cấu trúc địa hình phức tạp, điều kiện tự nhiên biến động Do vậy để nắm bắt thông tin cập nhật về tài nguyên về đất, nước phục vụ công tác nghiên cứu đòi hỏi phải tích hợp các thông tin như ảnh vệ tinh; khai thác bản đồ chuyên ngành ( bản đồ sử dụng đất, bản đồ về các vị trí khai thác nước ngầm, bản đồ các vùng dân cư, đường xá ) và so sánh, đối chiếu với tài liệu khảo sát mặt đất

(4) Tiếp cận kế thừa, phát triển các kết quả nghiên cứu và tiếp thu công nghệ

+ Tiếp cận các kết quả nghiên cứu về tài nguyên nước tỉnh Quảng Ngãi, Kon Tum để ứng dụng vào điều kiện cụ thể của vùng nghiên cứu

+ Sử dụng các công cụ tiên tiến để triển khai thực hiện đề tài như: Sử dụng các phần mềm tính toán cân bằng nước và các phần mềm ứng dụng khác

để phục vụ công tác tính toán, dự báo

4.2 Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng các phương pháp sau:

- Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu;

- Phương pháp phân tích, xử lý, đánh giá số liệu;

- Phương pháp sử dụng mô hình toán

5 Cấu trúc của luận văn

Cấu trúc luận văn có 3 chương cùng với mở đầu và kết luận

Chương I Tổng quan về quản lý, khai thác tài nguyên nước lưu vực sông; Chương II Một số mô hình tính toán cân bằng nước và giới thiệu mô hình Mike Basin;

Chương III Áp dụng mô hình Mike Basin nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý khai thác bền vững TNN LVS Trà Khúc, tỉnh Quảng Ngãi

1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ, KHAI THÁC TÀI NGUYÊN

NƯỚC LƯU VỰC SÔNG 1.1 Tổng quan về quản lý, khai thác tài nguyên nước lưu vực sông

Tài nguyên nước là các nguồn nước mà con người sử dụng hoặc có thể sử dụng vào những mục đích khác nhau Nước được dùng trong các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, dân dụng, giải trí và môi trường Hầu hết các hoạt động trên đều cần nước ngọt Theo thống kê thì 97% nước trên Trái Đất là nước muối, chỉ 3% còn lại là nước ngọt nhưng gần hơn 2/3 lượng nước này tồn tại ở dạng sông băng và các mũ băng ở Bắc và Nam cực Phần còn lại không đóng băng được tìm thấy chủ yếu ở dạng nước ngầm, và chỉ một tỷ lệ nhỏ tồn tại trên mặt đất và trong không khí Tất cả sông hồ, đất ngập nước trên thế giới cùng chỉ chiếm khoảng 1% diện tích đất và 0,01% tổng lượng nước ngọt

Tài nguyên nước là tài nguyên thiết yếu cho sự sống nhưng đồng thời cũng là yếu tố môi trường rất quan trọng, do vậy quản lý và nghiên cứu tài nguyên nước vừa là hoạt động đánh giá tài nguyên nước vừa là đánh giá tình trạng môi trường của một vùng lãnh thổ Nước có quan hệ mật thiết với các tài nguyên khác như sinh vật, đất và chính vì thế khi xu thế sa mạc hóa, hủy hoại tài nguyên đất, rừng thì cũng đồng thời làm trầm trọng thêm tình trạng thiều nước về mùa khô và gây lũ lụt vào mùa mưa

Trên thế giới, kể từ sau Hội nghi Dublin và Hội nghị thượng đỉnh về Môi trường và phát triển của thế giới họp tại Rio de Janero (Brazil, 1992), phần lớn các nước trên thế giới đều trong tiến trình thực hiện quản lý tổng hợp tài nguyên nước (QLTHTNN) với việc lấy lưu vực sông làm đơn vị quản lý nước càng được chú trọng và được coi là điều kiện cần thiết để nâng cao hiệu quả sử dụng nước, điều phối và giải quyết tốt các mâu thuẫn trong khai thác và sử dụng tài nguyên nước giữa các vùng, các khu vực thượng hạ lưu của lưu vực sông

Tổ chức công tác vì nước toàn cầu (GWP) cho rằng: “Quản lý tổng hợp lưu vực sông là một quá trình mà trong đó con người phát triển và quản lý tài nguyên nước, đất và các tài nguyên khác nhằm đạt được hiệu quả tối ưu của các thành quả kinh tế xã hội một cách công bằng mà không đánh đổi bằng sự bền

vững của các hệ sinh thái then chốt” Định nghĩa này nhấn mạnh những khía cạnh nổi bật của quản lý tổng hợp lưu vực sông và cho thấy quản lý tổng hợp lưu vực sông là sự hợp tác trong quản lý và khai thác sử dụng các nguồn tài nguyên có trên toàn bộ lưu vực một cách hợp lý, hiệu quả và công bằng để đạt được lợi ích kinh tế và xã hội mà không làm tổn hại đến sự bền vững của hệ sinh thái

Lưu vực sông có thể xem như một vùng địa lý được giới hạn bởi đường chia nước trên mặt và dưới đất mà trong phạm vi đó nước trên mặt và dưới đất đều chảy một cách tự nhiên vào lưu vực sông Trong lưu vực sông tồn tại các mối quan hệ chặt chẽ giữa nước mặt và nước ngầm, giữa số lượng và chất lượng nước, giữa đất và nước và giữa vùng thượng lưu và hạ lưu Các mối quan hệ này

đã khiến cho lưu vực sông từ một vùng địa lý đã trở thành một hệ thống luôn dính kết với nhau (Bryan Bruns, D.J, 2001)

Như vậy, mục đích của quản lý lưu vực sông là:

và các tài nguyên sinh thái khác;

- Hạn chế suy thoái và duy trì môi trường của sông và lưu vực sông bền vững cho các thế hệ hiện tại và tương lai

1.1.1 Về quản lý, khai thác nước lưu vực sông trên thế giới

Quản lý lưu vực sông (QLLVS) đã có lịch sử phát triển hơn một thế kỷ qua và hiện nay nó càng được quan tâm của tất cả các nước trên thế giới để thực hiện các mục tiêu của phát triển bền vững Khái niệm quản lý lưu vực sông hiện đại ngày nay đã vượt ra ngoài khái niệm quản lý đất và nước truyền thống, bao gồm việc quản lý tất cả những hoạt động của con người sử dụng nước hoặc gây ảnh hưởng đến các hệ thống nước ngọt

Hiện nay việc đổi mới thế chế trong QLLVS ở các nước phát triển và đang phát triển thường tập trung vào hai việc là: (1) thành lập các tổ chức quản

lý ở cấp lưu vực, và (2) đổi mới các hoạt động liên quan đến quản lý nước ở lưu vực sông như là xây dựng cơ chế phối hợp, đổi mới pháp chế, thiết kế lại các

công cụ kinh tế trong chính sách nước (như giá chuyển nước, thuế, trợ cấp), thiết

kế lại các tổ chức kinh tế (các tổ chức dịch vụ công, các tổ chức cung cấp dịch

vụ, thị trường nước, chuyển giao quản lý tưới cho các tổ chức dùng nước)

Trên thế giới có hàng trăm tổ chức lưu vực sông đang hoạt động, các tổ chức này có thể có cơ cấu tổ chức và chức năng không hoàn toàn giống nhau tùy thuộc vào mỗi nước và điều kiện lưu vực Các sự khác nhau thường tập trung vào các điểm chính: Hình thức tổ chức, chức năng, mức độ tham gia trong quản

lý nước của tổ chức lưu vực sông, phương thức hoạt động, cơ chế tài chính

* Mô hình quản lý lưu vực sông ở Pháp:

Nước Pháp từ năm 1966 đã quản lý tất cả 6 lưu vực sông trên cả nước dựa theo luật về nước ban hành năm 1964 Mỗi lưu vực sông có một cơ quan lưu vực với chức năng chính là:

- Định hướng và khuyến khích các hộ dùng nước sử dụng hợp lý tài nguyên nước thông qua các công cụ kinh tế

thực hiện dự án), điều hòa các lợi ích địa phương, lợi ích cá biệt và lợi ích chung trong khai thác tài nguyên nước

Cơ quan lưu vực có một Hội đồng quản trị trong đó một nửa đại diện các

cơ quan nhà nước, 1/4 là đại diện các chính quyền địa phương và 1/4 còn lại là đại diện các hộ dùng nước (công nghiệp, nông nghiệp, cấp nước sinh hoạt và công nghiệp, thủy sản,…) Các quyết định của Hội đồng quản trị phải được Cơ quan lưu vực sông phê chuẩn

* Mô hình quản lý lưu vực sông Hoàng Hà (Trung Quốc):

Sông Hoàng Hà lớn thứ 2 Trung Quốc với diện tích lưu vực 795.000km2,

số dân 98 triệu người sống trên lưu vực Để quản lý lưu vực sông Hoàng Hà, Nhà nước Trung Quốc thành lập Ủy ban bảo vệ sông Hoàng Hà (YRCC) Ủy ban này là một cơ quan của Bộ Thủy Lợi Trung Quốc nhằm quản lý lưu vực sông Hoàng Hà và các sông nội địa thuộc một số tỉnh và khu vực phía Tây Bắc Trung Quốc với chức năng chủ yếu là:

- Quản lý thống nhất tài nguyên nước và dòng sông;

- Phát triển và quản lý các công trình thủy lợi quan trọng trên lưu vực;

- Thực hiện quy hoạch, quản lý, điều phối, hướng dẫn và bổ trợ;

nguyên nước;

Sông Lerma - chapala dài 750 km ở miền Trung Mexico, có diện tích lưu vực 54.000km2 , bao gồm 5 tiểu bang với tổng dân số 15 triệu người Trong lưu vực có một hồ tự nhiên là hồ Chapala rộng 111.000ha dung tích 8 tỷ m3 nước Một trong những thách thức lớn nhất của lưu vực là hồ này bị khai thác quá mức đang bị cạn kiệt nguồn nước Việc thành lập tổ chức quản lý lưu vực sông nhằm giải quyết khó khăn này

Hội đồng lưu vực sông lưu vực sông Lerma - chapala (Lerma - chapala river basin council) thành lập năm 1993 Trong giai đoạn năm 1993 - 1998 cơ cấu tổ chức của Hội đồng bao gồm Chủ tịch là một Bộ trưởng, các thành viên là Thống đốc các tiểu bang thuộc lưu vực, Bộ trưởng của 5 bộ có liên quan và lãnh đạo của một số Ủy ban thuộc Chính Phủ Từ năm 1998 cơ cấu này được điều chỉnh lại, Chủ tịch hội đồng là chủ nhiệm Ủy ban nước quốc gia, các Ủy viên là Thống đốc của 5 tiểu bang thuộc lưu vực Ngoài ra còn có đại diện của các hộ dùng nước thuộc 6 ngành nông nghiệp, thủy sản, dịch vụ, công nghiệp, chăn nuôi và cấp nước

Hình 1.1: Sơ đồ tổ chức của Hội đồng lưu vực sông Lerma- Chapala

Tổng hợp các mô hình của tổ chức quản lý lưu vực sông của thế giới có thể rút ra một số ý kiến đánh giá như sau:

hiện hành trên thế giới, nhưng có thể quy thành ba hình thức phổ biến nhất đó là: (i) cơ quan thủy vụ lưu vực sông, (ii) ủy hội lưu vực sông, và (iii) hội đồng lưu vực sông Mỗi loại có một mức độ tập trung quyền lực cũng như mức độ tham gia vào quản lý nước khác nhau

lưu vực sông có thể nhiều hay ít tùy thuộc theo mục tiêu của cơ quan quản lý lưu vực sông được đặt ra khi thành lập Việc xác định các chức năng và nhiệm vụ của cơ quan quản lý lưu vực sông phải tương xứng với yêu cầu quản lý của lưu vực sông cần phải thực hiện

Văn phòng Hội đồng

Văn phòng khu vực của Uỷ ban

nước Quốc gia

Ủy viên Hội

3 Ủy ban tiểu

khu vực Nhóm công tác giám sát và đánh giá

Đại hội các hộ dùng nước cấp lưu vực

Đại hội các hộ dùng nước cấp tiểu bang

Các nhóm cộng tác chuyên đề

Trung tâm thông tin

vực sông để thực hiện các nhiệm vụ và trách nhiệm quản lý lưu vực sông Không có đủ quyền hạn thì cơ quan quản lý lưu vực sông khó có thể thực hiện các chức năng và nhiệm vụ được giao Nói chung, tùy theo hình thức tổ chức của mỗi cơ quan quản lý lưu vực sông mà nó có thể có nhiều hoặc ít quyền hạn trong quản lý TNN Quyền hạn của cơ quan quản lý lưu vực sông phải được thể chế hóa trong các văn bản Nhà nước và phải tương xứng với trách nhiệm và nhiệm vụ quản lý được giao

- Phương thức hoạt động: Phương thức hoạt động là cách thức để cơ quan quản lý lưu vực sông thực hiện các hoạt động quản lý của mình Thí dụ như cách thức làm việc của Cơ quan điều hành hay văn phòng thường trực của cơ quan quản lý lưu vực sông với các cơ quan hành chính trung ương hay địa phương Mỗi cơ quan quản lý lư vực sông cần có một phương thức hoạt động phù hợp với hình thức và quy mô công việc của cơ quan quản lý lưu vực sông được giao

và phải thuận lợi cho việc tổ chức và triển khai các hoạt động hàng ngày

nguồn kinh phí ổn định lâu dài, nếu không thì cơ quan quản lý lưu vực sông nếu thành lập cũng khó mà hoạt động được như yêu cầu Vì thế mỗi cơ quan quản lý lưu vực sông cần xây dựng một cơ chế tài chính hợp lý để duy trì hoạt động thường xuyên hàng năm của cơ quan quản lý lưu vực sông ngay khi đề xuất thành lập cơ quan quản lý lưu vực sông Nguồn tài chính này có thể dựa trên sự trợ giúp của Nhà nước, các tổ chức quốc tế hoặc đóng góp tài chính của các tỉnh, các hộ dùng nước được hưởng lợi trên lưu vực sông Tuy nhiên phần lớn các tổ chức lưu vực sông trích một phần nguồn thu từ thuế tài nguyên nước và phí ô nhiễm nước cho các hoạt động quản lý của mình

chung một cơ quan quản lý lưu vực sông thường có sự tham gia của các thành phần chủ yếu sau:

+ Cơ quan quản lý cấp Trung ương;

+ Đại diện của các Tỉnh và địa phương;

+ Đại diện của các Bộ, ngành dùng nước;

+ Đại diện các hộ dùng nước

Tùy theo chức năng và nhiệm vụ của mỗi cơ quan quản lý lưu vực sông

mà mức độ tham gia của các thành phần này có thể khác nhau tạo nên đặc điểm riêng về hoạt động của tổ chức lưu vực sông đó

1.1.2 Về quản lý, khai thác nước lưu vực sông tại Việt Nam

Việt Nam là một quốc gia có lượng mưa trung bình năm khá lớn tới trên

2000 mm Ba phần tư lãnh thổ là đồi núi với độ che phủ rừng hiện khoảng 29%, mạng lưới sông, suối, đầm, hồ ao, kênh mương khá dày và có nước quanh năm Nhờ đó TNN nhìn chung tương đối phong phú: hàng năm lượng nước mặt sản sinh nội địa đạt 32,5 tỷ m3/năm, nếu kể cả lượng nước từ bên ngoài lãnh thổ chảy vào khoảng 889 tỷ m3/năm, nước dưới đất có trữ lượng tiềm năng khoảng

48 tỷ m3/năm (trầm tích bở rời: 12,6; đá lục nguyên: 7,31; đá phun trào: 2,11; đá xâm nhập: 8,05; đá carbonat: 2,4; đá biến chất: 7,79 và đá hỗn hợp: 7,75)

Mạng lưới sông suối trên lãnh thổ Việt Nam khá là nhiều Nếu chỉ tính những sông suối có nước chảy thường xuyên và có chiều dài trên 10km thì trên lãnh thổ Việt Nam có khoảng 2360 sông, suối các loại Tất cả các sông suối này tập trung trong 8 hệ thống sông chính và các sông vừa và nhỏ khác Tám hệ thống sông chính đó là: sông Kỳ Cùng-Bằng Giang, sông Hồng-Thái Bình, sông

Mã, sông Cả, sông Thu Bồn, sông Ba, sông Đồng Nai-Sài Gòn và sông Mê Công; trong đó hệ thống sông Mê Công là lớn nhất sau đó đến hệ thống sông Hồng Trong các hệ thống sông ở Việt Nam thì có một số sông bắt nguồn hay có dòng chảy qua các nước láng giềng, như sông Kỳ Cùng-Bằng Giang, sông Hồng-Thái Bình, sông Mã, sông Cả, sông Đồng Nai-Sài Gòn và sông Mê Công

1 Hệ thống tổ chức quản lý, khai thác tài nguyên nước tại Việt Nam

Theo điều 58 luật Tài nguyên nước, tổ chức quản lý nguồn nước ở nước ta hiện nay chủ yếu vẫn theo địa giới hành chính theo các cấp từ Trung ương đến địa phương : Hệ thống quản lý hành chính có 4 cấp, đó là:( i) chính quyền từ Trung ương; (ii) chính quyền cấp tỉnh và thành phố; (iii) quận (ở thành thị) và

UBND các cấp là cơ quan đại diện chính quyền ở mỗi cấp

Theo hệ thống này, Cơ quan quản lý nguồn nước cấp Trung ương xây dựng thể chế, chính sách để nhà nước ban hành, đồng thời chỉ đạo các tỉnh thực hiện Các tỉnh thực hiện nhiệm vụ quản lý nguồn nước cũng như thực hiện các chính sách và luật pháp về nước trong tỉnh Giữa các tỉnh không có cơ chế phối hợp cụ thể được quy định trong luật pháp mà có thể là cơ chế tự hợp tác khi cần thiết

2 Về thực hiện quản lý, khai thác nước theo các lưu vực sông

Trước khi có luật tài nguyên nước, tại Việt Nam chưa có tiền đề cho việc quản lý nước theo các lưu vực sông

Luật tài nguyên nước năm 1998 trong điều 64 đã đặt cơ sở về mặt luật pháp cho việc thực hiện quản lý lưu vực sông Điều 64 Luật Tài nguyên nước mới chỉ đề cập đến việc thành lập Ban quản lý quy hoạch lưu vực sông và các nội dung của quản lý quy hoạch lưu vực sông, còn về quản lý nước mới quy định về kiến nghị giải quyết tranh chấp về tài nguyên nước trong lưu vực sông Tuy nhiên nghị định 179/199 NĐ-CP mới quy định việc quản lý lưu vực sông cần tổ chức thực hiện đối với các lưu vực sông lớn như lưu vực sông Hồng - Thái Bình, sông Đồng Nai, sông Cửu Long Trên các lưu vực sông này thành lập các Cơ quan quản lý quy hoạch lưu vực sông với các chức năng chủ yếu là:

bảo quản lý thống nhất quy hoạch kết hợp với địa bàn hành chính

- Thực hiện việc phối hợp với các cơ quan hữu quan của các Bộ, ngành và địa phương trong việc điều tra cơ bản, kiểm kê, đánh giá tài nguyên nước của lưu vực sông và trong việc lập, trình duyệt và theo dõi việc thực hiện các quy hoạch lưu vực sông nhánh

sông

Thực hiện quy định của luật Tài nguyên nước, Năm 2002 Bộ Nông Nghiệp và PTNT quyết định thành lập 3 Ban quản lý quy hoạch các lưu vực

sông Hồng - Thái Bình, sông Đồng Nai, sông Cửu Long Điểm nổi bật của các Ban này là chỉ có chức năng về lập và theo dõi việc thực hiện quy hoạch lưu vực sông mà chưa có chức năng về quản lý nước

Thực tế này cho thấy cần phải cải tiến về mặt thể chế đặc biệt là việc kiến nghị sửa đổi luật Tài nguyên nước để bổ sung thêm chức năng quản lý tài nguyên nước cho cơ quan quản lý lưu vực sông hơn là chỉ quản lý quy hoạch lưu vực sông như là Luật tài nguyên nước 1998 đã ban hành Việc cải tiến tổ chức lại các Ban quản lý cả ba lưu vực sông nói trên cho phù hợp với thực tế thì mới

có thể thực hiện quản lý tổng hợp tài nguyên nước các lưu vực sông đạt được hiệu quả tốt

1.2 Tổng quan vùng nghiên cứu

1.2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

1 Vị trí địa lý

Hệ thống sông Trà Khúc là hệ thống sông lớn nhất tỉnh Quảng Ngãi, có

vực sông nằm trên địa bàn các huyện Sơn Hà, Sơn Tây, Trà Bồng, Ba Tơ, Sơn Tịnh, Tư Nghĩa, Nghĩa Hành, TP Quảng Ngãi, một phần diện tích thuộc các huyện Bình Sơn, Mộ Đức, Đức Phổ của tỉnh Quảng Ngãi và một phần huyện Kon Plong tỉnh Kon Tum

Vùng nghiên cứu có tọa độ địa lý:

- 140 35’ đến 150 25’ Vĩ độ Bắc;

Ranh giới vùng nghiên cứu:

Hình 1.2: Sơ đồ lưu vực sông Trà Khúc

2 Địa hình

Tum, có độ cao 1300m - 1500m Phần thượng lưu sông chảy theo hướng Bắc - Nam, phần hạ lưu chảy theo hướng Tây - Đông, đổ ra biển qua cửa Cổ Lũy

giữa vùng núi và vùng đồng bằng địa hình thay đổi đáng kể, hình thành hai bậc địa hình cao và thấp nằm kế tiếp nhau, hầu như không có khu đệm chuyển tiếp

- Toàn lưu vực có thể chia thành hai loại địa hình:

Thạch Nham, đất đai đa phần là đồi núi, thuộc phía tây của lưu vực đồng thời cũng là phía tây của tỉnh Quảng Ngãi Vùng có độ cao trung bình 600m – 700m, thượng nguồn có các đỉnh núi cao 1200 – 1500 m, thấp dần về phía hạ lưu, tiếp giáp với đồng bằng là các đỉnh núi thấp có cao độ từ 200m – 250m như núi Vách Đá, núi Lin, núi Đá Lơ….Trong khu vực địa hình này diện tích rừng còn nhiều, độ dốc lớn và địa hình chia cắt mạnh Dạng địa hình này thuộc các huyện Sơn Tây, Sơn Hà, Trà Bồng, Ba Tơ của tỉnh Quảng Ngãi và huyện Kon Plong của Kon Tum Đất canh tác trong vùng chủ yếu tập trung ở thị trấn Sơn Hà và ven hai bên sông Trà Khúc, sông Đăk Đrinh, sông Re

đông vùng nghiên cứu, chiếm khoảng 30% diện tích tự nhiên toàn lưu vực Đây

là vùng đất tương đối bằng phẳng, có cao độ từ 2m – 20m, nằm trên địa bàn các huyện Sơn Tịnh, Tư Nghĩa, Nghĩa Hành, Bình Sơn và Mộ Đức, ở dạng địa hình này có diện tích canh tác lớn và thích hợp cho trồng lúa, hoa màu và cây công nghiệp ngắn ngày

3 Địa chất

Theo một số tài liệu thu thập được, lãnh thổ Quảng Ngãi nằm trên đới cấu tạo Kon Tum, gồm hai loại chính:

anh, ngoài ra có mica Đất hình thành trên đá granit thường có thành phần cơ giới nhẹ

- Đá trầm tích thuộc dạng sa thạch, phiến thạch và phiến sa Đất hình thành trên sa thạch, kết cấu thường rời rạc, giữ nước kém

4 Thổ nhưỡng

dày do tích tụ lá cây qua nhiều năm Đất vùng thung lũng hình thành trong quá trình bào mòn từ núi xuống, những chỗ có nước đất thường bị lầy và chua

- Đất vùng đồi gò bị bào mòn, bạc màu, tầng đất canh tác mỏng chủ yếu tập trung trong các huyện: Sơn Hà, Sơn Tây, Nghĩa hành và Minh Long

- Vùng đồng bằng chủ yếu là đất phù sa, hàm lượng NPK khá, đây là nhóm đất màu mỡ được hình thành do tích tụ phù sa của các sông rất thích hợp với các loại cây lương thực và hoa màu Loại đất này được phân bố rộng rãi ở hạ lưu sông Trà Bồng, Trà Khúc và Sông Vệ trong phạm vi các huyện: Bình Sơn, Sơn Tịnh, Tư Nghĩa, Nghĩa Hành, Mộ Đức, Đức Phổ và TP Quảng Ngãi

- Đất cát ven biển phần lớn là đất cát rời rạc, dinh dưỡng kém

5 Thảm phủ thực vật

Thảm phủ thực vật có tác dụng quan trọng trong việc điều hòa khí hậu và điều tiết dòng chảy Đặc biệt rừng có tác dụng làm giảm dòng chảy lũ và tăng lượng dòng chảy mùa kiệt

Rừng ở Quảng Ngãi tuy ít so với cả nước, chủ yếu là rừng nghèo và rừng trung bình nhưng trữ lượng rừng rất phong phú và có nhiều loại gỗ quý như gõ, sơn, dổi, và có nhiều quế … như ở Minh Long, Ba Tơ, Sơn Tây, Sơn Hà

Rừng trong lưu vực chủ yếu tập trung ở vùng thượng nguồn trên các vùng

những tổn thất về rừng trong thời kỳ chiến tranh và hậu quả của việc khai thác bừa bãi, chưa hợp lý và tệ chặt phá rừng lấy gỗ và làm nương rẫy Hiện nay có

xu thế giảm rừng giàu và trung bình, tăng diện tích rừng nghèo Độ che phủ của rừng thấp làm cho xói mòn đất, suy thoái nguồn nước làm cho tình hình lũ lụt hạn hán ngày càng gia tăng

6 Đặc điểm khí tượng, thủy văn

A ) Mạng lưới các trạm quan trắc khí tượng, thủy văn

c) Trạm đo mưa

trạm đo mưa với liệt thời gian đo tương đối dài (trên 20 năm)

b) Độ ẩm

Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm trong vùng khoảng 85% Vào các tháng mùa mưa độ ẩm không khí vùng đồng bằng ven biển đạt 85- 88%, vùng núi có thể đạt 90- 95% Các tháng mùa khô độ ẩm thấp hơn, vùng đồng bằng ven biển dưới 80%, vùng núi 80- 85%

Vào những tháng mùa khô, trong một vài ngày cá biệt độ ẩm có thể xuống dưới 30 - 40%

Bảng 1.2: Độ ẩm trung bình tháng, năm tại các trạm (%)

Ba T ơ 88 87 84 82 83 81 80 80 86 89 90 90 85 Quảng Ngãi 88 87 86 84 82 81 80 80 85 88 89 89 85

c) Số giờ nắng

Vùng có số giờ nắng rất phong phú, vùng núi ít nắng cũng đạt khoảng

2000 giờ/năm, vùng đồng bằng nắng nhiều hơn khoảng 2200 giờ/năm Tháng có

số giờ nắng lớn vào các tháng IV và tháng V, trung bình từ 8 - 9 giờ/ngày ở vùng đồng bằng (TP Quảng Ngãi) và 7 - 8 giờ/ngày ở vùng núi (Ba Tơ) Tháng nắng ít là tháng XII, ở TP Quảng Ngãi chỉ đạt 3,5 giờ/ngày và Ba Tơ chỉ đạt 2,4

giờ/ngày

Bảng 1.3: Số giờ nắng bình quân tháng, năm tại các trạm (giờ)

Ba Tơ 114.2 154.6 205.5 215.6 222.6 210.1 222.3 201.8 166.9 132.2 91.5 71.1 2008 Quảng Ngãi 130.2 154.7 210.9 224.1 250.5 229.8 240.5 225.2 183.2 155.8 111.3 84.6 2200

d) Bốc hơi

Nhìn chung lượng bốc hơi trong tỉnh không lớn so với các vùng khác trong nước Vùng đồng bằng ven biển có khả năng bốc hơi từ 800 - 900 mm/năm, càng lên cao khả năng bốc hơi càng giảm, chỉ từ 750- 800 mm/năm

Bảng 1.4: Lượng bốc hơi ống pitch trung bình tháng, năm (mm)

Ba Tơ 43.3 50.7 75.1 86.6 87.0 96.2 101.8 97.1 61.1 44.3 35.8 33.6 812.7 Quảng Ngãi 52.9 54.9 73.9 83.6 94.6 94.9 103.9 96.1 68.6 69.1 50.1 47.8 890.5

70-Cường độ mưa lớn thường xuất hiện vào các tháng X và XI, là nguyên nhân sinh ra lũ lụt và xói mòn trên lưu vực

Lượng mưa năm lớn nhất quan trắc được rơi vào năm 1999 ở một số trạm như sau:

các đợt mưa phụ càng rõ nét hơn, tuy nhiên giá trị mưa bình quân các tháng này cũng không vượt quá giá trị mưa bình quân các tháng trong năm

Theo tài liệu quan trắc được năm 1982 là năm mưa ít với lượng mưa đo được ở các trạm là :

Bảng 1.5: Lượng mưa trung bình tháng và tỷ lệ so với mưa năm của một số trạm thuộc

C) Đặc điểm thủy văn

* Mạng lưới sông ngòi

Sông Trà Khúc bắt nguồn từ vùng núi cao Kon Plong tỉnh Kon Tum ở độ cao 1500m Phần thượng nguồn sông chảy theo hướng Nam - Bắc, đến Thạch Nham chảy theo hướng Tây - Đông, đổ ra biển qua cửa Cổ Lũy Sông có chiều dài 135 km, diện tích lưu vực 3240 km2, diện tích tính đến Thạch Nham 2840 km2, mật độ lưới sông 0,39 km/km2, độ cao bình quân lưu vực 550m, chiều dài

lưu vực 123 km, chiều rộng trung bình lưu vực 26,3 km, độ dốc bình quân lưu vực 18,5% Với chiều dài sông 135 km, khoảng 2/3 chảy trong vùng núi cao có cao độ từ 200 -1000m, phần còn lại chảy qua vùng đồng bằng

Mạng sông trong lưu vực có dạng cành cây Ngoài dòng chính ra sông có các phụ lưu sau :

- Nhánh Đăk Đrinh: chảy trong vùng núi phía Tây của tỉnh ở độ cao 1100m, hợp lưu với dòng chính tại Tay On, có chiều dài 19 km,diện tích lưu vực

745 km2

- Nhánh Đak se Lô: bắt nguồn từ vùng núi cao phía Nam của tỉnh, có chiều dài 65 km và diện tích lưu vực 530 km2

ở độ cao 800m, sông có chiều dài 82 km với diện tích lưu vực 786 km2

- Sông Nước Trong: bắt nguồn từ vùng núi huyện Trà Bồng ở độ cao

a) Phân phối dòng chảy năm

Cũng như phân phối của mưa, dòng chảy trong năm phân phối không đều

và cũng chia làm 2 mùa rõ rệt là mùa lũ và mùa cạn Dòng chảy giữa các tháng

nước trong năm là rất lớn

Mùa mưa ở đây kéo dài 4 tháng, nhưng mùa lũ chỉ có 3 tháng và thường mùa lũ chậm hơn mùa mưa 1 tháng Tháng IX là tháng bắt đầu mùa mưa nhưng đến tháng X lượng mưa mới lớn và lúc đó thực sự mới bước vào mùa lũ Mùa lũ kéo dài từ tháng X đến tháng XII, đôi khi sang tháng I Tháng có lượng dòng chảy lũ lớn nhất là tháng XI Mùa kiệt kéo dài 8 tháng, dòng chảy chỉ chiếm 30% tổng lượng dòng chảy năm, tháng IV là tháng có dòng chảy kiệt nhỏ nhất

,

/s

Biến động dòng chảy giữa các năm tương đối lớn, năm nước lớn có thể gấp 4

- 7 lần năm nước nhỏ Biến động dòng chảy giữa các tháng cũng gấp từ 2 - 12 lần

Bảng 1.6: Phân phối dòng chảy trung bình nhiều năm trạm Sơn Giang (m 3

Để từng bước khắc phục các bất lợi này cần có các biện pháp điều hòa dòng chảy để phục vụ cho việc KTSD nguồn nước, phục vụ phát triển kinh tế xã hội trong vùng

b) Dòng chảy lũ

Lưu vực sông Trà Khúc hàng năm có mùa lũ từ tháng X đến tháng XII Tuy nhiên mùa lũ ở đây không ổn định, nhiều năm lũ xảy ra vào tháng IX và cũng nhiều năm sang tháng I năm sau vẫn còn lũ Điều này chứng tỏ lũ lụt trong lưu vực có sự biến đổi khá mạnh mẽ

Trong những thập kỷ gần đây lũ lụt xảy ra ngày một thường xuyên hơn, bất bình thường hơn với những trận lũ lụt rất lớn và gây hậu quả nặng nề như lũ lụt những năm 1986, 1996, 1998, 1999

Trong mùa lũ lượng dòng chảy chiếm tới 65 - 75% tổng lượng dòng chảy

năm Tháng có lượng dòng chảy lớn nhất là tháng XI với lượng dòng chảy trung bình tháng nhiều năm có thể đạt tới 30% lượng dòng chảy năm, năm lớn nhất vào năm 1998 tại Sơn Giang lượng dòng chảy chiếm tới 49% lượng dòng chảy năm

/s Trong mùa lũ ngoài các trận lũ chính vụ còn có các đợt lũ sớm và lũ muộn Vào các thời kỳ tháng V, tháng VI xảy ra lũ tiểu mãn

+ Lũ sớm: lũ xảy ra vào cuối tháng VIII đến đầu tháng X gọi là lũ sớm

Lũ sớm thường có biên độ không lớn và thường là lũ đơn một đỉnh Tuy nhiên

có năm lũ sớm có trị số khá lớn như năm 1997 lưu lượng lũ sớm tại Sơn Giang đạt tới 6650 m3

/s vào ngày 22/IX

+ Lũ muộn: là lũ xảy ra vào tháng XII đến nửa đầu tháng I năm sau Lưu lượng lũ không lớn lắm, theo số liệu quan trắc được lũ muộn có trị số lớn nhất

/s vào XII/2000

+ Lũ tiểu mãn: vào các tháng V và VI có mưa tiểu mãn, mưa này nhiều năm đã gây ra lũ tiểu mãn Tuy nhiên lũ tiểu mãn thường có trị số không lớn lắm, theo số liệu đã quan trắc được lưu lượng lũ tiểu mãn lớn nhất tại Sơn Giang

Bảng 1.8: Đặc trưng lũ lớn nhất trong lưu vực sông Trà Khúc

Sơn Giang Trà Khúc 2.706 18.400 6,80 3/XII/1986

c) Dòng chảy kiệt

Về mùa kiệt dòng chảy trong sông nhỏ, nguồn cung cấp nước cho sông chủ yếu là nước ngầm Mùa kiệt trên sông Trà Khúc kéo dài từ tháng I đến tháng VIII với tổng lượng dòng chảy từ 30 - 35% tổng lượng dòng chảy năm Trong năm có hai thời kỳ kiệt, thời kỳ kiệt nhất xuất hiện vào tháng IV với lưu lượng bình quân Qbq= 50,3 m3/s; thời kỳ kiệt thứ hai xảy ra vào tháng VII, VIII với lưu

/s

Bảng 1.9: Dòng chảy nhỏ nhất tại trạm Sơn Giang

Sơn Giang Trà Khúc 2706 79 - 08 7.98 IV/ 1983

d) Dòng chảy bùn cát

Căn cứ vào tài liệu đo đạc bùn cát tại trạm Sơn Giang trên sông Trà Khúc

và trạm An Chỉ trên sông Vệ cho thấy lượng vận chuyển bùn cát vào các tháng mùa lũ tương đối lớn, thể hiện chất lơ lửng bình quân tháng có thể đạt tới 445,5 kg/s tại Sơn Giang và 169 kg/s tại An Chỉ vào 11/1998

Hàm lượng bùn cát lớn nhất cũng rơi vào các tháng mùa lũ, tại Sơn Giang

ngày 20/10/1998

Hàm lượng bùn cát nhỏ nhất rơi vào các tháng mùa khô, theo số liệu đã

, trong khi đó miền núi chỉ khoảng 62

Trong tỉnh Quảng Ngãi, thành phần dân tộc đa dạng, có nhiều dân tộc khác nhau sinh sống, gồm các dân tộc Kinh, Xơ Đăng, Hrê, Cor Người Kinh sống tập trung nhiều ở các huyện đồng bằng và chiếm tới 99% dân số của các huyện này

Ở các huyện miền núi như Sơn Tây, Sơn Hà chủ yếu lại là đồng bào dân tộc ít người như Xơ Đăng, Hrê sinh sống, họ chiếm tới 84 - 88% dân số tại đây

2 Cơ cấu kinh tế

a) Hiện trạng sản xuất nông nghiệp

Trong những năm gần đây ngành nông nghiệp của tỉnh Quảng Ngãi nói

sản xuất lương thực Nông nghiệp phát triển đã góp phần quan trọng vào việc ổn định đời sống nhân dân và phát triển kinh tế xã hội trong vùng

Tuy nhiên do ảnh hưởng nhiều yếu tố nên tốc độ tăng trưởng ngành nông nghiệp chưa cao, tốc độ tăng trưởng bình quân của ngành khoảng 4,5%/năm Một số vùng sản xuất tập trung chuyên canh đã hình thành, sản lượng lương thực nhìn chung tăng dần, tương đối ổn định và có khả năng đáp ứng được cơ bản về nhu cầu tại chỗ Bên cạnh ngành trồng trọt ngành chăn nuôi đã được quan tâm và cũng có sự tăng trưởng khá

* Hiện trạng sản xuất ngành trồng trọt

Sản xuất lương thực vẫn là chủ đạo trong vùng, cây lúa vẫn là cây trồng chính, diện tích lúa hàng năm khoảng 49000 ha Ngoài lúa ngô, khoai, sắn, đỗ đậu cũng được trồng, tuy nhiên diện tích so với lúa không nhiều Cây công nghiệp hàng năm có cây mía được trồng trong vùng dự án với diện tích từ 5000-

7000 ha tùy theo từng năm cũng đóng góp nhiều cho thu nhập người dân

Tổng sản lượng lương thực năm 2012 toàn tỉnh Quảng Ngãi đạt 335.566 tấn, trong vùng dự án là 264.748 tấn Nhìn chung năng suất và sản lượng cây trồng có tăng, song diện tích còn phụ thuộc vào thiên nhiên, những năm mưa thuận gió hòa diện tích gieo trồng nhiều hơn các năm khác Mặt khác do chủ trương chuyển đổi cơ cấu cây trồng nên trong năm 2011 và 2012 diện tích trồng lúa mùa đã giảm dần, diện tích lúa hè thu tăng chậm, do vậy trong những năm trước mắt sản lượng lúa có giảm đi song không đáng kể Trong những năm tới khi chủ trương chuyển đổi mùa vụ đi vào ổn định năng suất và sản lượng lúa sẽ ngày càng tăng theo với diện tích lúa tăng trong vụ hè thu

* Chăn nuôi

nông nghiệp Các loại gia súc gia cầm chính trong vùng dự án là trâu, bò, lợn và

gà vịt Chăn nuôi trong vùng chủ yếu là chăn nuôi cá thể theo các hộ gia đình Ngoài việc để phục vụ sản xuất như cày, kéo, sản lượng gia súc cùng các loại gia cầm còn được dùng để phục vụ cho cuộc sống hàng ngày của người dân

Năm 2012 giá trị sản xuất ngành chăn nuôi chiếm 25% giá trị sản lượng

ngành nông nghiệp với 308206 x 106đồng

Số lượng gia súc gia cầm năm 2012 là:

- Đàn trâu 45.776 con

- Đàn bò 201.522 con

- Đàn lợn 411.849 con

- Gia cầm 1.338.753 con

b) H iện trạng sản xuất lâm nghiệp

Hiện tại trong lưu vực sông Trà Khúc có diện tích đất lâm nghiệp 154130

ha, trong đó rừng tự nhiên là 125694 ha và rừng trồng là 28326 ha So với vốn rừng trong cả nước thì vốn rừng của Quảng Ngãi nói chung và lưu vực sông Trà Khúc nói riêng là ít, chủ yếu là rừng trung bình và rừng nghèo Tuy nhiên trữ lượng rừng cao hơn mức trung bình của cả nước

Rừng trong lưu vực chủ yếu tập trung ở vùng thượng nguồn, ở các vùng núi cao, độ dốc lớn từ 50

hiện đang có xu thế giảm rừng giàu và trung bình, tăng diện tích rừng nghèo

Diện tích các loại rừng trong vùng dự án:

Tổng diện tích đất lâm nghiệp 154131 ha

+ Đất ươm cây giống 4 ha

Do rừng trong lưu vực không nhiều nên sản lượng khai thác chưa cao, sản

như củi, tre nứa, song mây, mật ong, sa nhân

Việc trồng và nuôi rừng ngày một phát triển, năm 2010 trồng thêm được

1836 ha rừng, đến năm 2012 trồng thêm được 3240 ha rừng

c) Hiện trạng sản xuất công nghiệp

Trong những năm qua ngành công nghiệp đã từng bước phát triển song chủ yếu với qui mô vừa và nhỏ Các ngành công nghiệp đáng quan tâm là công nghiệp chế biến nông - lâm - thủy sản và sản xuất vật liệu xây dựng Tính đến nay trong vùng đã có 60 doanh nghiệp sản xuất công nghiệp, gần 1200 cơ sở và các hộ sản xuất tiểu thủ công nghiệp

Ngành công nghiệp chiếm tỷ trọng 21% trong nền kinh tế của tỉnh, với tỷ

lệ tăng trưởng bình quân 14,8%/năm

phân thành 3 ngành chính là công nghiệp chế biến, công nghiệp khai thác mỏ và công nghiệp phân phối điện, khí đốt và nước Công nghiệp chế biến chiếm tới

thứ đến là ngành chế biến sản phẩm từ chất khoáng phi kim loại, hóa chất, sản phẩm từ gỗ và tre, trang phục và thuộc nhuộm da Ngành công nghiệp khai thác

Công nghiệp trung ương chiếm tỷ trọng lớn, khoảng 60% giá trị sản xuất toàn ngành và phát triển với tốc độ khá cao khoảng 26%/năm, đóng góp hiệu quả lớn cho ngành công nghiệp trong vùng và toàn tỉnh Công nghiệp địa phương có qui mô nhỏ, trang thiết bị lạc hậu, thiếu vốn hoạt động nên nhịp độ tăng trưởng chậm, bình quân khoảng 4%/năm

Các sản phẩm chủ yếu của ngành công nghiệp là đường, bánh kẹo, sữa, bia, rượu, nước khoáng, nước ngọt, vật liệu xây dựng , thủy sản đông lạnh

khu công nghiệp tập trung mới bắt đầu hoặc đang xây dựng Một số nhà máy sản xuất đường, bánh kẹo, bia, nước giải khát đều tập trung ở thành phố Quảng

Nhìn chung ngành công nghiệp trong những năm qua đã từng bước phát triển song vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu phát triển kinh tế Trong những năm tới khi khu công nghiệp Dung Quất và các khu công nghiệp phía Tây, phía Nam

thành phố Quảng Ngãi đi vào hoạt động chắc chắn ngành công nghiệp trong vùng dự án và trong tỉnh Quảng Ngãi sẽ có những bước nhảy vọt

d) Hiện trạng sản xuất ngành thủy sản

Ngành thủy sản có những chuyển biến mạnh trong những năm gần đây cả

về đánh bắt lẫn nuôi trồng và chế biến Tổng giá trị sản xuất ngành thủy sản năm

Sản lượng của ngành thủy hải sản như sau:

Tổng sản lượng 67191 tấn + Thủy hải sản đánh bắt 66384 tấn

- Hải sản khai thác 66372 tấn

- Thủy sản nước ngọt, lợ 12 tấn + Thủy sản nuôi trồng 807 tấn

- Tôm 804 tấn

- Cá 3 tấn + Diện tích nuôi trồng 676,9 ha

Ngành thương nghiệp trong vùng đã dần thích ứng với cơ chế thị trường Mạng lưới thương nghiệp gồm các mặt hàng chủ yếu là lương thực, thực phẩm, vật liệu vật tư phục vụ sản xuất và tiêu dùng của địa phương

Thương nghiệp quốc doanh chiếm tỷ trọng nhỏ và phát triển chậm Trong khi đó thương nghiệp ngoài quốc doanh lại tăng nhanh, chiếm tỷ trọng tới gần 90% tổng mức thu của ngành với 26600 hộ kinh doanh và gồm 30490 lao động

Về xuất khẩu đã đạt được một số kết quả nhất định Tổng kim ngạch xuất

công nghiệp và nông - lâm - thủy sản

Kinh doanh du lịch cũng ngày càng phát triển, tốc độ tăng trưởng bình

78104 lượt khách, trong đó khách quốc tế là 6186 lượt người

f) Hiện trạng cơ sở hạ tầng

* Giao thông

Mạng lưới giao thông với 4 loại đường: sắt, bộ, sông, biển Đường sắt và đường bộ phát triển hơn cả

Giao thông đường sắt có tuyến đường sắt Bắc – Nam chạy qua

, đường ô tô đã tới hầu hết các xã

Các tuyến đường giao thông chính gồm:

- Tuyến đường sắt thống nhất

- Tuyến quốc lộ 1A và quốc lộ 24

- Tuyến tỉnh lộ: có 6 tuyến với chiều dài 179 km

* Điện

Lưới điện quốc gia đã vươn tới gần hết các xã trong vùng dự án Mạng lưới điện nông phát triển với các đường điện lưới 110 kv, 35 kv, 15 kv và 10 kv

Mức tiêu thụ điện bình quân 127 kwh/người/năm

* Bưu chính viễn thông

Đã xây dựng tổng đài kỹ thuật số, hệ thống truyền dẫn cáp xuyên Việt, hệ thống vi ba số và vi ba nội tỉnh

Tính đến năm 2012 đã có 91% xã, phường sử dụng máy điện thoại, bình quân đạt 2,05 máy/100 người dân

g) Y tế - giáo dục

Tính đến nay các xã trong vùng dự án đều có các trạm y tế.Toàn vùng có

01 bệnh viện cấp tỉnh, 10 bệnh viện cấp huyện và 13 phòng khám khu vực Bình quân cứ 1 vạn dân có 3,4 bác sĩ và 18,4 giường bệnh Nhìn chung công tác chăm sóc và bảo vệ sức khỏe người dân đã đạt được nhiều kết quả tốt

Công tác giáo dục có nhiều chuyển biến tốt trong những năm qua Các ngành học, cấp học ổn định và phát triển cả về số lượng và chất lượng Số học sinh phổ thông có 303.597 học sinh, đạt 2610 học sinh/1 vạn dân với tổng số gần 300 trường phổ thông các cấp và 10508 giáo viên

2 CHƯƠNG 2: MỘT SỐ MÔ HÌNH TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC VÀ

GIỚI THIỆU MÔ HÌNH MIKE BASIN 2.1 Khái niệm về hệ thống nguồn nước và cân bằng nước hệ thống

2.1.1 Hệ thống nguồn nước

Quá trình khai thác nguồn nước đã hình thành hệ thống các công trình thuỷ lợi Những công trình thuỷ lợi được xây dựng đã làm thay đổi đáng kể

Mức độ khai thác nguồn nước càng lớn thì sự thay đổi thuộc tính tài nguyên nước càng lớn và chính nó lại ảnh hưởng đến quá trình khai thác sử dụng nước của con người Chính vì vậy, khi lập các quy hoạch khai thác nguồn nước cần xem xét sự tác động qua lại giữa tài nguyên nước, phương thức khai

sau: “Hệ thống nguồn nước là một hệ thống phức tạp bao gồm tài nguyên

(1) Nguồn nước được đánh giá bởi các đặc trưng: lượng và phân bố của

nó theo không gian và thời gian, chất lượng nước, động thái của chúng

trình và phi công trình, được cấu trúc tuỳ thuộc vào mục đích khai thác và bảo vệ nguồn nước

(3) Các yêu cầu về nước: các hộ dùng nước, các yêu cầu về mức đảm bảo phòng chống lũ lụt, úng hạn, các yêu cầu bảo vệ hoặc cải tạo môi trường cùng các yêu cầu dùng nước khác Tác động của môi trường là những tác động

về hoạt động dân sinh kinh tế, hoạt động của con người bao gồm ảnh hưởng

của các biện pháp canh tác làm thay đổi mặt đệm và lòng dẫn, sự tác động không có ý thức vào hệ thống các công trình thuỷ lợi

2.1.2 K hái niệm cân bằng nước hệ thống

Cân bằng nước là một vấn đề rất xưa nhưng lại luôn mới, nó vừa là

phương pháp, vừa là đối tượng nghiên cứu Cân bằng nước là mối quan hệ định lượng giữa nước đến và đi của hệ thống nguồn nước (lưu vực, đoạn sông, ) Lượng nước đi gồm bốc thoát hơi nước, ngấm xuống tầng sâu, nước cấp cho các nhu cầu sử dụng nước trên lưu vực và dòng chảy ra khỏi lưu vực Lượng nước đến hệ thống được thể hiện dưới các dạng nước mưa, dòng chảy và nước

hồi quy sau khi sử dụng

hệ thống; định lượng nước đến, đi khỏi hệ thống, trong đó đã bao gồm các yêu cầu về nước giữa các thành phần trong hệ thống, các tác động của môi trường

2.2 Các mô hình tính toán cân bằng nước

Do yêu cầu phát triển tài nguyên nước lưu vực sông để đáp ứng được các yêu cầu về phát triển kinh tế - xã hội Hiện nay trên thế giới đã tiến hành xây

đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới như sau:

2.2.1 H ệ thống mô hình GIBSI

Hệ thống mô hình GIBSI là một hệ thống mô hình tổng hợp chạy trên

liệu (bao gồm cả các số liệu và các đặc trưng) về thuỷ văn, xói mòn đất, lan

cơ bản của hệ thống Mô hình GIBSI cũng có hệ thống thông tin địa lý GIS và

Hệ thống mô hình GIBSI được áp dụng cho các lưu vực ở Canada có hệ

hơn và nhiều nước hơn so với các lưu vực đối chứng Kịch bản mô phỏng xử lý

cũng giảm Mô hình GIBSI cho khả năng dự báo các tác động của công nghiêp, rừng, đô thị, các dự án nông nghiệp đối với môi trường tự nhiên, có tác dụng cảnh báo các hộ dùng nước biết trước và tôn trọng các tiêu chuẩn về số lượng,

đây:

- Mô hình thuỷ văn HYDROTEL;

- Mô hình phân giải vật lý có hệ thống viễn thám, hệ thống thông tin địa lý;

lan truyền ni-tơ, phốt-pho, thuốc trừ sâu: sử dụng một mô đun trong SWAT;

phỏng các yếu tố: + Độ khuyếch tán và hội tụ các chất hoà tan trong nước (chất gây ô nhiễm); + Sự phát triển loài tảo; + Chu trình của ni-tơ, phốt-

2.2.2 Chương trình Sử dụng nước (Water Ultilization Project)

Mô hình lưu vực và xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu là một hợp phần của Chương trình sử dụng nước của Uỷ hội sông Mê Kông Kết quả chủ yếu

thống cơ sở dữ liệu, bộ mô hình lưu vực và các công cụ đánh giá tác động

hỗ trợ ra quyết định cho công tác quản lý lưu vực sông thông qua các đánh giá về ảnh hưởng của các kịch bản phát triển đến tài nguyên môi trường

chảy đầu ra tại các nút trong hệ thống Các số liệu này sẽ được sử dụng để