Nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước vùng hoang mạc ninh thuận có xét đến biến đổi khí hậu, đề xuất các giải pháp thích ứng

Cấu trúc của Luận án Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận án được trình bày trong 4 chương Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu, đánh giá TNN vùng HM có xét đến BĐKH Ch

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT IV DANH MỤC BẢNG V DANH MỤC HÌNH VII

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HOANG MẠC CÓ XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 4

1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM, ĐỊNH NGHĨA CÁC THUẬT NGỮ LIÊN QUAN 4

1.1.1 Tài nguyên nước: 4

1.1.2 Khô hạn 4

1.1.3 Hoang mạc hóa 5

1.1.4 Biến đổi khí hậu 6

1.2 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HOANG MẠC 7

1.2.1 Tổng quan các nghiên cứu đánh giá TNN vùng HM trên thế giới 7

1.2.2 Các nghiên cứu đánh giá TNN vùng khô hạn ở Việt Nam 18

1.2.3 Các nghiên cứu về TNN vùng HM Ninh Thuận 24

1.3 CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HOANG MẠC NINH THUẬN 29

1.3.1 Giới thiệu chung về vùng nghiên cứu 29

1.3.2 Cơ sở dữ liệu phục vụ tính toán 30

1.3.3 Cách tiếp cận trong nghiên cứu 33

1.3.4 Các phương pháp nghiên cứu 34

1.3.5 Các kỹ thuật sử dụng 36

TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 37

CHƯƠNG 2 ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HM NINH THUẬN 39

2.1 PHÂN TÍCH TÁC ĐỘNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ĐẾN HÌNH THÀNH VÙNG HOANG MẠC NINH THUẬN 39

2.1.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên Ninh Thuận 39

2.1.2 Phân tích tác động của điều kiện tự nhiên hình thành vùng HM Ninh Thuận 46 2.2 ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HOANG MẠC NINH THUẬN 54

2.2.1 Đánh giá tài nguyên nước mưa 54

2.2.2 Đánh giá tài nguyên nước mặt 57

2.2.3 Đánh giá tài nguyên nước dưới đất 62

2.2.4 Đánh giá chất lượng các nguồn nước 65

2.3 CÁC THIÊN TAI LIÊN QUAN ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC 73

2.3.1 Hạn hán 75

2.3.2 Lũ và ngập lụt 78

2.3.3 Lũ quét 79

2.3.4 Đánh giá cấp độ các loại hình thiên tai liên quan đến TNN 80

2.4 HIỆN TRẠNG HOANG MẠC NINH THUẬN 81

2.4.1 Hoang mạc cát 82

2.4.2 Hoang mạc đất mặn 83

2.4.3 Hoang mạc đất cằn 84

2.4.4 Hoang mạc đá 85

TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 86

CHƯƠNG 3 DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HOANG MẠC NINH THUẬN CÓ XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 88

3.1 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA CÁC HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC NGUỒN NƯỚC PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN KT - XH ĐẾN BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN NƯỚC NINH THUẬN 88

3.1.1 Đặc điểm KT – XH tỉnh Ninh Thuận 88

3.1.2 Hiện trạng các công trình khai thác nguồn nước trên sông 89

3.1.3 Đánh giá hiện trạng nhu cầu nước 94

3.1.4 Cân bằng hệ thống nguồn nước 97

3.2 DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN NƯỚC ĐẾN NĂM 2020 CÓ XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 109

3.2.1 Các tác nhân gây biến động tài nguyên nước 109

3.2.2 Biến động TNN theo các kịch bản BĐKH 116

3.2.3 Cân bằng nước trong tương lai theo quy hoạch đến năm 2020 117

TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 122

CHƯƠNG 4 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN

4.1 MỤC TIÊU 123

4.2 GIẢI PHÁP CHUNG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC THEO NHU CẦU 124

4.3 GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH 131

4.3.1 Giải pháp phát triển và bảo vệ nguồn nước 132

4.3.2 Giải pháp thu gom, bổ cập nước dưới đất 133

4.3.3 Giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng nước 138

4.4 CÁC GIẢI PHÁP PHI CÔNG TRÌNH 143

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 147

KẾT LUẬN 147

KIẾN NGHỊ 148

NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 150

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 151

PHỤ LỤC A Phụ lục 1: Cơ sở lý thuyết và thiết lập mô hình Mike Nam a 1.1 Cấu trúc mô hình MIKE NAM a 1.2 Các thông số cơ bản của mô hình MIKE NAM c 1.3 Thiết lập mô hình Mike Nam d Phụ lục 2: Tính toán nhu cầu sử dụng nước g 2.1 Xác định nhu cầu nước cho ngành nông nghiệp g 2.2 Xác định nhu cầu nước cho các ngành khác i Phụ lục 3: Thiết lập mô hình Mike Basin tính toán cân bằng nước n 3.1 Giới thiệu chung về mô hình Mike Basin n 3.2 Cơ sở lý thuyết của mô hình Mike Basin n

IPCC The Intergovernmental Panel on Climate Change

Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu KH&CN Khoa học và Công nghệ

KTTV Khí tượng thủy văn

KT - XH Kinh tế - xã hội

LHQ Liên hiệp quốc (United Nations)

LVS Lưu vực sông

NDĐ Nước dưới đất

NCS Nghiên cứu sinh

NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn

TNN Tài nguyên nước

UBND Ủy ban nhân dân

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Đặc trưng hình thái các sông suối Ninh Thuận 29c

Bảng 1.2 Thống kê các trạm khí tượng tỉnh Ninh Thuận [35] 31

Bảng 1.3 Thống kê trạm quan trắc thuỷ văn tỉnh Ninh Thuận [35] 32

Bảng 2.1 Các chỉ tiêu đánh giá mức độ khô hạn tỉnh Ninh Thuận [35] 47

Bảng 2.2 Diện tích phân vùng khí hậu tỉnh Ninh Thuận [36] 49

Bảng 2.3 Lượng mưa năm trung bình nhiều năm (mm) 54

Bảng 2.4 Cực trị lượng mưa năm đã quan trắc được (thời kỳ 1980-2014) 55

Bảng 2.5 Phân phối lượng mưa tháng trong năm trung bình nhiều năm 56

Bảng 2.6 Lượng dòng chảy năm trung bình nhiều năm trên các LVS Ninh Thuận 57

Bảng 2.7 Phân phối dòng chảy tháng trong năm của các sông Ninh Thuận 60

Bảng 2.8 Một số đặc trưng lũ trên sông 61

Bảng 2.9 Độ mặn đặc trưng phân bố dọc sông Cái Phan Rang (S‰) 66

Bảng 2.10 So sánh chất lượng nước mặt với chỉ tiêu QCVN 08-MT:2015/BTNMT 69

Bảng 2.11 Tổng hợp kết quả phân tích mẫu nước tầng chứa nước lổ hổng các trầm tích Pleistocen 72

Bảng 2.12 Các nhóm thiên tai liên quan đến TNN Ninh Thuận 74

Bảng 2.13 Mực nước và dung tích hồ chứa thủy lợi tại Ninh Thuận (tháng 3/2013) 77 Bảng 2.14 Tổng hợp thiệt hại do lũ và ngập lụt 79

Bảng 2.15 Một số trận lũ quét điển hình tỉnh Ninh Thuận 80

Bảng 2.16 Diện tích hoang mạc tỉnh Ninh Thuận 82

Bảng 3.1 Tổng hợp diện tích tưới của các hồ chứa trên địa bàn Ninh Thuận 90

Bảng 3.2 Nhu cầu sử dụng nước trồng trọt từng huyện (106 m3/tháng) 95

Bảng 3.3 Nhu cầu sử dụng nước cho chăn nuôi từng huyện (106 m3/tháng) 95

Bảng 3.4 Nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt và dịch vụ từng huyện 96

Bảng 3.5 Tổng nhu cầu dùng nước phân theo huyện (106 m3/ tháng) 97

Bảng 3.6 Thống kê các kết quả cân bằng nước theo phương án hiện trạng 104b Bảng 3.7 Diện tích (ha) các loại hình hoang mạc theo các tiểu lưu vực 107

Bảng 3.8 Đặc trưng TNN và HM theo các tiểu vùng 107

Bảng 3.9 Dự báo các đặc trưng khí hậu qua các kịch bản BĐKH 2012 Trạm Phan

Rang 109 Bảng 3.10 Mức thay đổi trung bình năm so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch bản

phát thải trung bình (B2) 110 Bảng 3.11 Nhu cầu sử dụng nước từng huyện/TP năm 2020 (106 m3/tháng) 116

Bảng 3.12 Thống kê các kết quả cân bằng nước theo phương án quy hoạch 119b

Bảng 3.13 Dự báo khả năng xuất hiện HM tỉnh Ninh Thuận 121

Bảng 4.1 Dự kiến diện tích cây trồng của Ninh Thuận thời kỳ 2020 – 2039 125

Bảng 4.2 Kết quả cân bằng nước tỉnh Ninh Thuận theo đề xuất 125b

Bảng 4.3 Lưu lượng xả trung bình tháng (m3/s) từ thủy điện Đa Nhim xuống sông Cái Phan Rang 133 Bảng 4.4 So sánh một số chỉ tiêu tưới của một số loại cây trồng 139

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Tác động của BĐKH đến TNN 11 Hình 1.2 Tính toán tiềm năng nguồn nước hàng năm trên website tại Mỹ 14

Hình 1.3 Bản đồ vị trí địa lý tỉnh Ninh Thuận 29b Hình 1.4 Bản đồ mạng lưới sông suối tỉnh Ninh Thuận 30b Hình 1.5 Bản đồ vị trí trạm Khí tượng - Thủy văn tỉnh Ninh Thuận 31b Hình 1.6 Bản đồ vị trí các điểm lấy mẫu nước tỉnh Ninh Thuận 32b

Hình 2.1 Bản đồ địa mạo tỉnh Ninh Thuận 39b Hình 2.2 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỉnh Ninh Thuận - năm 2010 42b Hình 2.3 Bản đồ đẳng trị lượng mưa năm tỉnh Ninh Thuận 55b Hình 2.4 Bản đồ đẳng trị chuẩn dòng chảy năm Y0 tỉnh Ninh Thuận 57b

Hình 2.5 Đường quá trình dòng chảy tháng trạm Tân Mỹ (1980 - 1984) 58 Hình 2.6 Đường quá trình dòng chảy tháng trạm Tân Mỹ (1998 - 2000) 59

Hình 2.7 Bản đồ địa chất thủy văn tỉnh Ninh Thuận 64b Hình 2.8 Bản đồ đánh giá chất lượng nước mặt tỉnh Ninh Thuận 69b Hình 2.9 Bản đồ chất lượng nước dưới đất tỉnh Ninh Thuận 70b Hình 2.10 Bản đồ hiện trạng hạn tỉnh Ninh Thuận 75b Hình 2.11 Bản đồ hiện trạng ngập lụt lớn nhất tỉnh Ninh Thuận 78b Hình 2.12 Bản đồ những khu vực dễ xảy ra lũ quét tỉnh Ninh Thuận 79b Hình 2.13 Bản đồ các loại hình hoang mạc hóa tỉnh Ninh Thuận năm 2010 82b

Hình 3.1 Bản đồ hiện trạng các công trình thủy lợi tỉnh Ninh Thuận 90b

Hình 3.2 Bản đồ phân vùng cân bằng nước Ninh Thuận 101 Hình 3.3 Sơ đồ tính được mô phỏng CBN theo điều kiện hiện trạng 102 Hình 3.4 So sánh kết quả tính toán và thực đo tại trạm Tân Mỹ 103

Hình 3.5 Bản đồ cân bằng nước hệ thống năm 2013 tỉnh Ninh Thuận 104b

Hình 3.6 Mối tương quan giữa TNN và HM theo các tiểu lưu vực Ninh Thuận 108

Hình 3.7 Bản đồ mức biến đổi dòng chảy mùa lũ giai đoạn 2020 - 2039 so với giai

đoạn nền, tỉnh Ninh Thuận 116b Hình 3.8 Bản đồ mức biến đổi dòng chảy mùa kiệt giai đoạn 2020 - 2039 so với giai

đoạn nền, tỉnh Ninh Thuận 116c

Hình 3.9 Sơ đồ mô phỏng CBN theo phương án quy hoạch phát triển KT - XH đến

năm 2020, tầm nhìn 2030 118

Hình 3.10 Bản đồ cân bằng nước hệ thống đến năm 2020 tỉnh Ninh Thuận 119b

Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý tổng quát của công nghệ thu trữ nước 134 Hình 4.2 Sơ đồ bố trí thiết bị cụm công trình đầu mối 140 Hình 4.3 Sơ đồ tưới rãnh 142

MỞ ĐẦU

Nước là tài nguyên đặc biệt quan trọng, là thành phần thiết yếu của môi trường

và là một trong những yếu tố quyết định sự tồn tại của sự sống, sự phát triển của một vùng, quốc gia, khu vực và toàn thế giới Hiện nay, nguy cơ thiếu nước, đặc biệt là nước ngọt và sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồn vong của con người cũng như toàn bộ

sự sống trên trái đất Hệ quả là hiện tượng HMH, SMH với diện tích có xu hướng ngày càng mở rộng từ những vùng có điều kiện khí hậu khô hạn và bán khô hạn đến vùng bán

ẩm ướt HMH, SMH đang ảnh hưởng đến sự PTBV của nhiều quốc gia và nhiều khu vực trên toàn thế giới Theo thống kê của LHQ năm 2012, có đến 2,6 tỷ người phụ thuộc vào nông nghiệp, nhưng 52% diện tích đất được sử dụng cho nông nghiệp bị suy thoái vừa hoặc nghiêm trọng và tới 30% diện tích đất khô cằn đang bị HMH do hạn hán Tính trung bình mỗi năm, 12.000.000ha đất bị mất (gấp ba lần diện tích đất nước Thụy Sĩ) do tình trạng HMH, tương đương 23ha/phút và đã gây thiệt hại 490 tỉ USD/năm Nhận thức

rõ được tầm quan trọng của vấn đề hạn hán, thiếu nguồn nước và HMH, LHQ đã nhất

trí thông qua Công ước chống hoang mạc hoá tại Hội nghị thượng đỉnh về môi trường

và phát triển của LHQ ở Rio de Janeiro (Brazil) năm 1992 Đến năm 1994, Đại hội đồng

LHQ tuyên bố lấy ngày 17/6 hàng năm là “Ngày thế giới chống HMH và hạn hán”

Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang là vấn đề toàn cầu và đang tác động mạnh mẽ đến trái đất cùng những người sống trên đó Những hiện tượng cực đoan về khí hậu đã tác động mạnh mẽ làm thay đổi những quy luật đã có trong đó có chế độ thủy văn, TNN với các thiên tai như hạn hán, lũ lụt, trượt đất, xâm nhập mặn, HMH… ngày càng dồn dập, ác liệt với cường độ mạnh hơn và nguy hiểm hơn đe dọa nhiểu vùng địa lý hiện tại và tương lai Sự nguy hiểm của những biến động này là từ những thiên tai cực đoan, trong đó có hạn hán và HMH có thể dẫn đến những thảm họa khôn lường

Ở Việt Nam, tỉnh Ninh Thuận có nguồn TNN khan hiếm nhất và được mệnh danh

là miền viễn tây “thiếu mưa, thừa nắng” của cả nước và theo nhà địa lý học Dufeil thì

Ninh Thuận là “vùng sa thảo độc nhất Đông Nam Á” Lượng mưa hàng năm thấp, địa hình ngắn, dốc tạo nên kiểu thảm thực vật thưa rụng lá, truông bụi gai hạn nhiệt đới [32, 95] không có khả năng lưu trữ nên phần lớn lượng nước mặt hình thành trong mùa mưa đều đổ ra biển TNN dưới đất khu vực tỉnh Ninh Thuận cũng thuộc loại nghèo, tầng chứa nước mỏng, mực nước tĩnh nằm sát mặt đất Trong những năm gần đây, cùng với

nhu cầu tiêu thụ nước ngày một tăng cao do áp lực của sự phát triển kinh tế, tác động của BĐKH đã làm suy giảm nguồn nước, nên tỉnh Ninh Thuận luôn phải đối mặt với tình trạng hạn hán, thiếu nước sử dụng Hạn hán liên tục kéo dài từ năm 2014 đến nay

đã làm thiệt hại trên 3.300 tỷ đồng và UBND tỉnh Ninh Thuận liên tiếp 2 năm (2015, 2016) công bố thiên tai do hạn hán và là tỉnh đầu tiên trong cả nước công bố thiên tai do hạn hán

Trong điều kiện khí hậu khô hạn khác thường đối với lãnh thổ nhiệt đới gió mùa Việt Nam đã tạo ra cho Ninh Thuận những lợi thế riêng không thể tìm thấy ở nơi khác Một số loại cây trồng ở đây luôn đậm đà hương vị riêng, độc đáo như: nho, táo xanh, hành, tỏi và những sản phẩm đậm chất biển đã trở thành thương hiệu: nước mắm Cà Ná, mực một nắng, mực khô Bên cạnh đó còn có nhiều địa điểm với nhiều loại hình du lịch như: tắm biển, nghỉ dưỡng, du thuyền, leo núi, săn bắn, tham quan các di tích lịch sử, cảnh quan địa lý vùng hoang mạc (cát đỏ) hoặc tham dự các lễ hội của các dân tộc như Chăm, Raglai

Trong tiến trình phát triển KT - XH, những cố gắng nhằm hạn chế quá trình HMH đang có xu hướng mở rộng trong điều kiện toàn cầu hóa và BĐKH, nước biển dâng rất

cần có một chiến lược sử dụng hợp lý TNN với tiêu chí: “Thích nghi với khô hạn” để

cải thiện tình trạng thoái hóa đất dẫn đến HMH; tăng cường công tác quản lý và bảo vệ TNN, chuyển đổi cơ cấu kinh tế và hệ sinh thái nông nghiệp thích ứng với tình trạng khô hạn khắc nghiệt hơn do gia tăng tần số xuất hiện những hiện tượng cực đoan khí hậu; chuyển phương thức quản lý TNN theo cung (khả năng công trình) sang phương thức quản lý cầu (quản lý nhu cầu nước) tiết kiệm nước, chống thất thoát nguồn nước

Vì những lý do nêu trên, NCS đã lựa chọn thực hiện luận án “Nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước vùng hoang mạc Ninh Thuận có xét đến biến đổi khí hậu, Đề xuất các giải pháp thích ứng”

1 Mục tiêu nghiên cứu

(i) Đánh giá TNN vùng hoang mạc Ninh Thuận có xét đến biến đổi khí hậu (ii) Đề xuất giải pháp thích ứng có tính định hướng sử dụng hợp lý TNN nhằm

ngăn chặn và từng bước phục hồi các vùng hoang mạc tỉnh Ninh Thuận có xét đến điều kiện BĐKH

mặt, nước dưới đất; về trữ lượng và chất lượng các nguồn nước

3 Phạm vi nghiên cứu: Phần lục địa nằm trong ranh giới hành chính tỉnh Ninh Thuận, nơi tồn tại khu vực khô hạn điển hình nhất của lãnh thổ nước ta

4 Các nội dung nghiên cứu

(1) Đánh giá TNN (bao gồm nước mưa, nước mặt, nước dưới đất) theo lưu vực

sông Cái Phan Rang và các lưu vực phụ cận thuộc địa phận của tỉnh Ninh Thuận; trong

đó tính toán cân bằng nguồn nước trong từng tiểu vùng có chú trọng đến các khu vực hoang mạc hóa

(2) Dự báo biến động TNN và diện tích các vùng HMH theo kịch bản BĐKH

(phiên bản 2012)

(3) Đề xuất một số giải pháp khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi

trường nước vùng HMH Ninh Thuận để tiến tới QLTH TNN theo hướng PTBV

5 Những đóng góp mới của Luận án

i Đánh giá TNN theo các tiểu vùng tỉnh Ninh Thuận có xét đến BĐKH với độ tin cậy có thể chấp nhận Trên cơ sở đó xây dựng được mối tương quan của TNN với các diện tích HMH - yếu tố tự nhiên đặc thù của khu vực nghiên cứu

ii Đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý TNN cho các tiểu vùng khô hạn đặc thù nhằm hạn chế phát triển HMH do tác động của BĐKH đáp ứng yêu cầu phát triển KT - XH, xây dựng nông thôn mới tỉnh Ninh Thuận

6 Cấu trúc của Luận án

Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận án được trình bày trong

4 chương

Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu, đánh giá TNN vùng HM có xét đến BĐKH Chương 2: Đánh giá TNN vùng HM Ninh Thuận

Chương 3: Dự báo biến động TNN vùng HM Ninh Thuận có xét đến BĐKH

Chương 4: Đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý TNN vùng HM Ninh Thuận có xét

đến BĐKH

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC

1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM, ĐỊNH NGHĨA CÁC THUẬT NGỮ LIÊN QUAN 1.1.1 Tài nguyên nước:

Theo Luật Tài nguyên nước năm 2012 [59], định nghĩa:

(1) Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, NDĐ, nước mưa và nước biển

thuộc lãnh thổ của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Nước mặt là nước tồn tại

trên mặt đất liền hoặc hải đảo Nước dưới đất là nước tồn tại trong các tầng chứa dưới

đất

(2) Nguồn nước là các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể khai thác,

sử dụng bao gồm sông, suối, kênh, rạch, hồ, ao, đầm, phá, biển, các tầng chứa NDĐ; mưa, băng, tuyết và các dạng tích tụ nước khác

(3) Đánh giá TNN là đánh giá số lượng, chất lượng và nhu cầu sử dụng nước

thông qua cân bằng nước hệ thống

1.1.2 Khô hạn

Theo bảng Phân loại khí hậu Köppen được dựa trên các điều kiện về nhiệt độ (tháng, năm) và lượng mưa cũng như tính chất phân mùa của nó kết hợp với phân loại thảm thực vật Theo sự phân chia này vùng khô hạn là khu vực có lượng mưa thấp, nhiệt

độ cao và lượng mưa thấp hơn lượng bốc thoát hơi nước tiềm năng Vùng khô hạn được chia thành 2 cấp:

+ Khô cằn (sa mạc) có diện tích chiếm khoảng 12% bề mặt đất liền như các vùng sa mạc Sahara, Arizona, New South Wales…

+ Bán khô cằn (thảo nguyên – xavan) có diện tích chiếm khoảng 14% bề mặt đất liền Đây là kiểu khí hậu có nhiệt độ trung bình các tháng trong năm trên 180C và thường có một mùa khô rõ rệt, tháng khô nhất có lượng mưa trung bình dưới 60mm và mùa mưa rất ngắn (từ vài tuần đến vài tháng) Đặc trưng cơ bản nhất là lượng bốc hơi luôn cao hơn lượng mưa Theo lượng mưa xavan được chia thành xavan khô hạn, xavan bán khô

Ở Việt Nam, hạn hán (khô hạn) không chỉ là yếu tố khí tượng (mưa ít, không mưa kéo dài), yếu tố thủy văn (lượng nước đến ít, dòng chảy cạn kiệt, bị ô nhiễm, bị xâm nhập mặn kéo dài nhiều ngày) mà được coi là một dạng thiên tai liên quan đến TNN

và trong 19 loại hình thiên tai theo Luật Phòng, chống thiên tai Nguyên nhân chính là

do lượng mưa thấp hơn so với trung bình nhiều năm cùng với biến động của các điều kiện mặt đệm (tỷ lệ diện tích đất – nước, thảm phủ ) đã làm thay đổi tỷ lệ cán cân nước (giữa nước mưa với nước mặt và nước dưới đất), dẫn đến tình trạng khô hạn và hạn hán nghiêm trọng trong những năm gần đây

1.1.3 Hoang mạc hóa

Hiện nay, trên thế giới có nhiều định nghĩa về HMH, SMH (Desertification):

(1) Theo Chương trình Môi trường của LHQ (UNEP - 1992) định nghĩa: HMH là quá trình suy thoái đất đai về mặt sinh học, dần dẫn đến sự suy giảm sản xuất sinh học và cuối cùng đất đai trở nên vô dụng giống như HM [63]

(2) Trong văn kiện Công ước chống HMH được thông qua tại Hội nghị thượng

đỉnh của LHQ về môi trường và phát triển tại Rio de Janeiro năm 1994, HMH có nghĩa

là sự suy thoái đất đai tại các vùng khô hạn, bán khô hạn, vùng ẩm nửa khô hạn do các nguyên nhân khác nhau, trong đó có BĐKH và các hoạt động của con người gây ra [65]

(3) Theo định nghĩa của FAO: HMH là quá trình tự nhiên và xã hội phá vỡ cân bằng sinh thái của đất, thảm thực vật, không khí và nước ở các vùng khô hạn và bán ẩm ướt Quá trình này xảy ra liên tục, qua nhiều giai đoạn, dẫn đến giảm sút hoặc huỷ hoại hoàn toàn khả năng dinh dưỡng của đất trồng trọt, giảm thiểu các điều kiện sinh sống và làm gia tăng cảnh hoang tàn [89]

(4) Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam: HMH là quá trình và hiện tượng đất trở thành khô cằn, cây cỏ tự nhiên không mọc lại được, cây trồng không trồng lại được Do đốt rừng, liên tiếp chăn thả quá mức, đất sử dụng không hợp lý và trong những điều kiện hạn hán kéo dài hàng năm nên đã trở thành HM [58]

Các định nghĩa nêu trên đều có điểm chung là HMH hình thành do quá trình thoái hóa lớp thổ nhưỡng mà nguyên nhân bao gồm cả tác động của các điều kiện tự nhiên cũng như hoạt động của con người, vì vậy trong nghiên cứu của mình, NCS lựa chọn

định nghĩa HMH theo văn kiện “ Công ước chống HMH” của LHQ: “HMH có nghĩa là

sự suy thoái đất đai tại các vùng khô hạn, bán khô hạn, vùng ẩm nửa khô hạn do các nguyên nhân khác nhau, trong đó có BĐKH và các hoạt động của con người gây ra”

Đối với Việt Nam, HMH xuất hiện ở các khu vực có nguồn TNN hạn chế (bán khô hạn, vùng ẩm nửa khô hạn) vì vậy nguyên nhân hình thành và phát triển HMH có liên quan chặt chẽ với điều kiện khí tượng, thủy văn và TNN

1.1.4 Biến đổi khí hậu

Theo “Công ước khung của LHQ về BĐKH” [64] định nghĩa: “BĐKH trái đất

là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển

hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo”

Những ảnh hưởng tiêu cực của BĐKH là những biến đổi trong môi trường vật lý hoặc sinh học gây ra những ảnh hưởng có hại đáng kể đến thành phần, khả năng phục hồi hoặc sinh sản của các hệ sinh thái tự nhiên và hoạt động của các hệ thống KT - XH hoặc đến sức khỏe và phúc lợi của con người BĐKH cũng có tác động tích cực đến sự phân bố lại các sinh vật, làm cho những vùng đất lạnh lẽo trở nên ấm áp… BĐKH là vấn đề toàn cầu và có tác động đến những yếu tố cơ bản của đời sống nhân loại: nước, lương thực, sức khỏe và môi trường Theo Nicolas Stem (2007) - nguyên chuyên gia kinh tế hàng đầu của Ngân hàng Thế giới, thì trong vòng 10 năm tới, chi phí thiệt hại do BĐKH gây ra cho toàn thế giới ước tính khoảng 7.000 tỉ USD; nếu chúng ta không làm

gì để ứng phó thì thiệt hại mỗi năm sẽ chiếm khoảng 5 - 20% tổng sản phẩm nội địa (GDP), còn nếu chúng ta có những ứng phó tích cực để ổn định khí nhà kính ở mức 550ppm tới năm 2030 thì chi phí chỉ còn khoảng 1%GDP [101] Báo cáo đánh giá lần thứ 5 của Ủy ban Liên chính phủ về BĐKH (IPCC) [62] về tác động của BĐKH và đề xuất chiến lược ứng phó khẳng định: Đã có đầy đủ chứng cứ về tác động của BĐKH trên toàn bộ các lục địa và hầu hết đại dương, đặc biệt là đối với hệ sinh thái tự nhiên và lục địa Tỷ lệ tử vong do bão, lũ lụt, hạn hán tăng lên, tỷ lệ người bệnh tật, ốm đau nhiều lên Vì thế, IPCC đã khuyến cáo và thực hiện đánh giá tác động của BĐKH cho tất cả các lĩnh vực và vùng lãnh thổ, đặc biệt là 5 lĩnh vực: nước, các hệ sinh thái, lương thực, các dải ven biển và sức khoẻ

Việt Nam là một trong 9 quốc gia trên thế giới phải gánh chịu thảm họa BĐKH nặng nề nhất do vị trí tự nhiên kéo dài trên 3260km bờ biển (nhưng có diện tích vùng

có mưa bão, lũ lụt, hạn hán, xâm nhập mặn… và đây là nơi tập trung dân cư đông đúc (70% dân số cả nước) Thời gian qua, Chính phủ đã rất quan tâm đến diễn biến của BĐKH và đã có nhiều giải pháp được nghiên cứu nhằm ứng phó với các hiện tượng thiên tai cực đoan liên quan đến BĐKH Ngày 02/12/2008, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành quyết định số 158/2008/QĐ-TTg phê duyệt chương trình mục tiêu quốc gia ứng

phó với BĐKH và đến năm 2011, phê duyệt Chiến lược quốc gia về BĐKH (theo Quyết

định số 2139/QĐ-TTg ngày 05/12/2011) [70] Theo đó, 2 phiên bản kịch bản BĐKH, nước biển dâng đã được công bố vào các năm 2009 và 2012 [49, 52] Nhiều chương trình/dự án hợp tác quốc tế cũng đã được triển khai thực hiện nhằm huy động các nguồn vốn thân thiện với môi trường, bảo vệ hệ thống khí hậu toàn cầu Công tác tuyên truyền nâng cao nhận thức trong toàn xã hội về BĐKH ngày càng được đẩy mạnh

Kịch bản BĐKH năm 2012 [52]: Dựa trên kịch bản đã được công bố năm 2009

và được cập nhật năm 2011, trong đó bổ sung các dữ liệu, kiến thức mới về hệ thống khí hậu và các phương pháp tính toán mới để chi tiết hóa kịch bản BĐKH toàn cầu đến từng tỉnh và vùng (nhỏ hơn so với kịch bản năm 2009), có cơ sở khoa học và phù hợp với thực tiễn hơn Các loại số liệu quan trắc tại các trạm khí tượng, khí hậu, các trạm hải văn, dữ liệu vệ tinh, số liệu mô phỏng của mô hình được khai thác tối đa trong quá trình xây dựng kịch bản

Như vậy, đối với khu vực nghiên cứu nói riêng và toàn lãnh thổ Việt Nam nói chung có mối quan hệ chặt chẽ giữa các yếu tố TNN với các loại hình hạn hán, HMH BĐKH đã có những tác động rất rõ nét đến TNN, làm gia tăng tính cực đoan và các thiên tai liên quan đến TNN, bao gồm hạn hán và HMH

1.2 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HOANG MẠC

1.2.1 Tổng quan các nghiên cứu đánh giá TNN vùng HM trên thế giới

Trước đây, cùng với sự hiểu biết về chu trình tuần hoàn nước tự nhiên (mưa - bốc hơi - dòng chảy) và nhu cầu sử dụng nước rất nhỏ của mình, con người đã tự coi nước như một dạng tài nguyên vô hạn Việc nghiên cứu TNN bấy giờ tập trung kiểm kê, đánh giá và đưa ra các giải pháp sử dụng nước theo nhu cầu Khi con người khai thác tài nguyên thiên nhiên nói chung và TNN nói riêng ở quy mô lớn, trữ lượng nước ngọt có thể khai thác phục vụ cho nhu cầu phát triển của con người ngày càng khó khăn hơn

Người ta đã thống kê tỷ lệ nước ngọt được thế giới sử dụng cho các mục đích khác nhau như sau: nước dùng cho nông nghiệp chiếm tới 69%, cho công nghiệp và năng lượng chiếm 22%, cho sinh hoạt chiếm 9% [101] Khi thế giới càng phát triển (tăng dân số, phát triển công nghiệp) thì nguy cơ mất an ninh về nước là không tránh khỏi và kéo theo

đó là nguy cơ mất an ninh lương thực cùng với tình trạng HMH, SMH càng có xu hướng

mở rộng Trong 25 năm (1990 - 2015), thế giới đã trở nên dễ bị hạn hán hơn và các cuộc khủng hoảng do hạn hán liên tục đe dọa sẽ lan rộng, nghiêm trọng và thường xuyên hơn

do BĐKH Những tác động trong dài hạn của hạn hán đối với các hệ sinh thái ngày càng trở nên sâu sắc; suy thoái đất và HMH đang tăng tốc với mức độ lo ngại Hậu quả của tất cả các hiện tượng này bao gồm không ít tổn thất kinh tế và nguy cơ xảy ra xung đột giữa các địa phương xung quanh nguồn nước và đất sản xuất Các tổn thất xã hội, chính trị và kinh tế mà hạn hán gây ra được thể hiện rõ từ Uzbekistan tới Brazil, từ Sahel đến Australia

- Năm 2011, hạn hán ở vùng Sừng châu Phi - tồi tệ nhất kể từ đầu những năm 90 của thế kỷ 20 - đã khiến gần 13 triệu người bị ảnh hưởng

- Năm 2012, Mỹ đã trải qua đợt hạn hán tồi tệ nhất trong 50 năm qua, 80% đất nông nghiệp đã bị ảnh hưởng

- Năm 2013, Namibia đã ban bố cảnh báo quốc gia về hạn hán bởi vì 14% dân số nước này đã rơi vào tình trạng bất ổn lương thực

- Năm 2016, Chương trình Lương thực Thế giới của Liên hợp quốc (WFP) cho biết khoảng 32 triệu người ở miền Nam châu Phi đang phải đối mặt với nguy cơ thiếu lương thực trong thời gian từ tháng 4/2016 - 3/2017 Trong những tháng gần đây, hàng nghìn gia súc đã chết, các hồ chứa nước đều cạn, liên tiếp 2 năm 2015, 2016 không có

vụ thu hoạch nào và các nhà máy, xí nghiệp dừng hoạt động vì thiếu năng lượng và nước Theo đánh giá của Chính phủ Nam Phi, đây là đợt hạn hán tồi tệ nhất trong hơn 100 năm qua và cần đến số tiền là 677 triệu USD để hỗ trợ lương thực cho người dân ở đây Chính phủ các nước Zimbabwe, Malawi, Mozambique… đều đã phải đưa ra cảnh báo về hạn hán đối với người dân

Với sự khẳng định trên, các nghiên cứu đã tập trung vào lĩnh vực quản lý nhằm

sử dụng hợp lý TNN và phòng chống hạn hán, HMH, SMH không chỉ ở khu vực khí

Năm 1977, lần đầu tiên LHQ đưa vấn đề Nước lên diễn đàn quốc tế Tại Hội nghị Mar Del Plata (Argentina) đã nhấn mạnh về vấn đề quy hoạch nước sạch và vệ sinh, và

lấy thập kỷ 80 của thế kỷ 20 là “Thập kỷ Quốc tế nước sạch và Vệ sinh”

Năm 1991, tại Hội nghị tư vấn không chính thức về Nước họp tại Copenhagen (Đan Mạch) đã đưa ra nguyên lý cơ bản về TNN:

- Nước phải được coi là một thứ hàng hóa

- TNN cần được quản lý ở cấp thích hợp nhất

Những nguyên lý này được khẳng định, làm rõ hơn tại Hội nghị Quốc tế về Nước

và môi trường ở DuBlin (Ireland, 1/1992) và quy định trong Chương 18 có tiêu đề “Bảo

vệ chất lượng và cung cấp nước ngọt: ứng dụng các cách tiếp cận về phát triển, quản lý

và sử dụng nước” của chương trình nghị sự 21 (Agenda 21) [63] với 4 nguyên tắc:

- Nước ngọt là tài nguyên có hạn và dễ suy thoái, cần thiết để duy trì sự sống, phát triển môi trường

- Phát triển và quản lý cần dựa trên nguyên tắc cùng tham gia của người dùng nước, người lập kế hoạch và hoạch định chính sách ở mọi cấp

- Phụ nữ có vai trò trung tâm trong việc dự trữ, quản lý và bảo vệ nước

- Nước có giá trị kinh tế trong mọi sử dụng cạnh tranh và cần được thừa nhận là một hàng hóa kinh tế

Tháng 6/1992 Hội nghị Thượng đỉnh Trái đất (The Earth Summit) họp tại Rio de Janeiro - Braxin hội tụ những người đứng đầu và đại diện của 179 quốc gia để bàn về các chính sách môi trường và phát triển của Trái đất đã thống nhất đưa ra hai bản thoả thuận mang tính quốc tế, hai bản tuyên bố những nguyên tắc và một chương trình hành

động lớn về sự PTBV trên toàn thế giới, trong đó đã khẳng định “HMH là quá trình suy

thoái đất do những thay đổi về khí hậu và do tác động của con người” và “Để ngăn chặn nạn HMH phát triển, việc sử dụng đất, bao gồm cả vấn đề trồng trọt và chăn thả, phải được tiến hành một cách đúng đắn về mặt môi trường, có thể chấp nhận được về mặt xã hội, và khả thi về mặt kinh tế” Nhằm hạn chế sự mở rộng của sa mạc các quốc gia cần

thực hiện kế hoạch sử dụng đất và quản lý TNN bền vững Quản lý tổng hợp TNN dựa trên nhận thức nước là nguồn tài nguyên thiên nhiên và là mô ̣t loa ̣i hàng hóa kinh tế và

xã hội, mà số lượng và chất lượng quyết đi ̣nh bản chất của việc sử du ̣ng

Theo báo cáo Chương trình môi trường của LHQ [83], có 50% tổng diện tích đất không còn khả năng sử dụng để sản xuất nông nghiệp ở các nước Nam Á và Đông Nam

Á do bị thoái hóa, là hậu quả của việc áp dụng những biện pháp canh tác không bền vững trong sản xuất nông nghiệp, tình trạng phá rừng, chăn thả quá mức và BĐKH Hiện tượng thoái hóa đất diễn ra trong điều kiện khí hậu khô hạn, bán khô hạn và thậm chí bán ẩm ướt do sử dụng không hợp lý nguồn nước đã thúc đẩy quá trình HMH và mở rộng diện tích HM trên thế giới chiếm trên 30% diện tích đất Vì vậy, trong Hội nghị Thượng đỉnh Trái đất Johannesburg (tháng 7/2002) đã đặt TNN lên hàng đầu trong 5 ưu tiên và trong những năm gần đây liên tục tổ chức các diễn đàn thảo luận về TNN, đặc biệt trong bối cảnh BĐKH ngày càng hiện hữu

Từ năm 1820, nhà khoa học Joseph Fourier đã khám phá ra hiện tượng “hiệu ứng nhà kính” (green house effect) làm bề mặt trái đất nóng lên gây ra “BĐKH” (Climate change) Từ năm 1850 thế giới bắt đầu theo dõi, ghi chép có hệ thống hiện tượng tăng nhiệt độ trái đất cho đến năm 2013, nhận thấy rằng nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất tăng khoảng 0,80C (1,40F) có mối quan hệ với sự tăng trưởng của lượng CO2 trong khí quyển, được tạo ra bởi những hoạt động công nghiệp, nông ngiệp, giao thông… của con người Khoa học thế giới đã đưa ra kết luận chính thức, được IPCC tóm tắt như sau:

“Có thể chắc chắn hơn 90%, phần lớn hiện tượng trái đất nóng lên quan sát được là

do khí nhà kính được phát thải từ những hoạt động của con người” [61]

Những biểu hiện đặc trưng của tác động BĐKH đến các khu vực như sau: (1) mức độ mưa nặng hạt xuất hiện nhiều ở đất liền đi kèm với hiện tượng nóng lên và hơi nước nhiều trong không khí; (2) hiện tượng khô nóng đi kèm với hiện tượng nhiệt độ tăng cao, tần số nắng nóng gia tăng và giảm lượng mưa, góp phần gây hạn hán, làm tăng nhiệt độ bề mặt đại dương và lượng băng tuyết tan chảy Trung tâm Hadley (Anh) chuyên nghiên cứu và dự đoán thời tiết dự đoán: 1/3 hành tinh sẽ chịu ảnh hưởng của hạn hán nếu việc thay đổi khí hậu không được kiểm soát; (3) làm thay đổi dòng chảy mặt và chế độ mưa hàng năm Lượng mưa tăng nhưng tập trung vào mùa mưa; (4) mực nước biển dâng 0,5 - 0,6cm/năm sẽ dẫn đến sự xâm nhập mặn vào nguồn nước ngọt của vùng ven biển; và (5) làm thay đổi CLN, nhu cầu sử dụng nước do lượng bốc hơi nhiều lên, độ ẩm giảm đi Có thể thấy rằng, tác động của BĐKH đến TNN đã được IPCC xếp lên hàng đầu trong các lĩnh vực bị tác động mạnh của BĐKH (hình 1.1) TNN đặc biệt

tăng và phát triển của địa phương, trong khi đó công suất cấp nước lại giảm do nhiễm mặn nguồn nước mặt và NDĐ

Hình 1.1 Tác động của BĐKH đến TNN

Ngày thế giới chống sa mạc hóa và hạn hán (17/6/2013), Tổng Thư ký Liên hợp quốc Ban Kimoon đã kêu gọi “Đừng để hạn hán cướp đi tương lai của chúng ta” Rõ ràng, việc sử dụng TNN hợp lý hơn nữa để ứng phó với tình trạng khan hiếm nước và hạn hán là hết sức cần thiết Khẩu hiệu trên được đưa ra đồng nghĩa với việc tất cả chúng

ta cùng chịu trách nhiệm về việc bảo tồn đất và nước; sử dụng bền vững hai nguồn tài nguyên này; và có giải pháp cho những vấn đề nghiêm trọng liên quan tới hai nguồn tài nguyên thiên nhiên quan trọng Suy thoái đất sẽ không thể đe dọa tương lai của chúng

taTừ nhận thức “nước là tài nguyên tái tạo” đến “Nước ngọt là tài nguyên có hạn và dễ suy thoái” và “Nước có giá trị kinh tế trong mọi sử dụng cạnh tranh và cần được thừa nhận là một hàng hóa kinh tế” nên các nghiên cứu về sử dụng TNN trong quá trình HM

ngày càng được thế giới quan tâm và nghiên cứu Tuy nhiên với các quốc gia có trình độ phát triển KT - XH và KHCN khác nhau thì việc nghiên cứu TNN nói chung và TNN vùng khô hạn, HMH cũng có định hướng khác nhau

1.2.1.1 Đối với các nước phát triển (Pháp, Anh, Mỹ, Úc, Nhật )

Đầu thế kỷ 20, ở các nước phát triển, việc nghiên cứu các phương pháp đánh giá TNN đã đề ra các quy trình, quy phạm nhằm QLTH tài nguyên môi trường nước theo

LVS Các dữ liệu về TNN được chuẩn hóa và đưa lên Website phổ biến đến nhà quản

lý cũng như người dân

a) Kinh nghiệm của Australia

Australia là một nước phát triển với diện tích tự nhiên 7.686.850km2 - là đất nước duy nhất chiếm toàn bộ một lục địa có khí hậu khô hạn, phần lớn diện tích là HM và xa van Vì vậy Australia thường xuyên phải đối mặt với hạn hán nên có nhiều kinh nghiệm tốt trong nghiên cứu TNN nhằm hướng tới quản lý tổng hợp TNN theo hướng bền vững Hàng năm, Tổng cục Thống kê Úc (Australian Bureau of Statistics) đã tính toán, tổng hợp, xuất bản số liệu thống kê về TNN (trên trang Web), gồm:

(i) Về trữ lượng

+ Nguồn nước mặt:

- Nguồn nước (tổng lượng nước trung bình năm có thể khai thác, sử dụng cho cả

hệ thống kết cấu hạ tầng hiện tại và tiềm năng; tổng lượng nước trung bình năm có thể khai thác, sử dụng cho hệ thống kết cấu hạ tầng hiện tại; tổng lượng nước trung bình năm thực tế khai thác, sử dụng);

- Các đặc trưng thủy văn bao gồm: tổng lượng dòng chảy trung bình năm (tại tuyến đo, theo sự phân bố của các khu vực đã được phân chia bằng mô hình toán mưa - dòng chảy (350 vùng trên toàn lãnh thổ)

- Khai thác, sử dụng nước và các vấn đề khác gồm: các công trình đập, hồ chứa chính (vị trí, dung tích), các công trình lấy nước chính (vị trí, lượng nước sử dụng), tổng lượng nước mặt bán đi và nhập khẩu vào của một đơn vị quản lý nước

+ Nguồn nước dưới đất

- Nguồn nước (tổng lượng nước trung bình năm có thể khai thác kể cả nước cho môi trường, tổng lượng nước trung bình năm thực tế khai thác, sử dụng, những công trình khai thác dưới đất chính (vị trí và tổng lượng);

- Các đặc trưng tầng chứa NDĐ bao gồm: độ sâu trung bình trong một tầng chứa nước, độ dầy bão hòa, độ muối, mực nước, lưu lượng NDĐ trung bình tháng

(ii) Về CLN: Kiểm kê chất lượng TNN tập trung vào 05 thông số gồm độ pH, độ đục, độ dẫn điện/độ muối, tổng Nitơ, tổng Phốtpho

Các số liệu được cung cấp trên website http://www.bom.gov.au/water/nwa [101] Trên cơ sở đó, các nhà quản lý sẽ đưa ra các kế hoạch cụ thể cho từng khu vực để đảm bảo hiệu ích sử dụng tài nguyên là cao nhất và giảm thiểu sự phát triển của HM trong khu vực [93, 94, 99]

Phương pháp đánh giá TNN ở đây là sử dụng các mô hình toán được xây dựng cho các vùng địa lý tự nhiên kết hợp với các công cụ giám sát từ không gian (vệ tinh) xác định chi tiết:

- Xác định được lưu lượng nước có thể sử dụng cho sản xuất nông nghiệp và lượng nước cần dự trữ để bảo vệ môi trường nhằm đưa ra được phương thức phân bổ TNN một cách tối ưu Các mô hình này giúp các nhà lãnh đạo và hoạch định chính sách

có căn cứ khoa học để đưa ra quyết sách phân bố nguồn nước có lợi cho cả môi trường

và kinh tế

- Kiểm soát các dạng thiên tai bằng mô hình thủy văn - thủy lực Các mô hình được xác định cụ thể cho từng LVS ngoài dự báo tình trạng thiên tai còn kiểm tra tác động của những phát triển trong tương lai đến tình trạng ngập lụt

b) Kinh nghiệm của Hợp chủng quốc Hoa Kỳ

Hoa Kỳ là quốc gia có diện tích tự nhiên lớn thứ 3 thế giới, trải dài trên nhiều vùng khí hậu; đây cũng là quốc gia có trình độ khoa học, công nghệ và quản lý hàng đầu

thế giới vì vậy trong lĩnh vực quản lý TNN đã đạt tới các chính sách, các hành động,

các kế hoạch, và các chương trình

- Các cơ quan liên quan đến quản lý TNN gồm: Điều tra khảo sát địa lý Mỹ (United States Geography Surveys - USGS) thuộc Bộ Nội vụ, Cục TNN Mỹ (Water Resources of the United States - WRUS); Cơ quan Bảo vệ Môi trường (Environmental Protection Agency - EPA), Tổng cục Thống kê Liên bang (U.S Census Bureau - USCB) [97, 98]

- Các số liệu đặc trưng dòng chảy (số liệu hiện tại, số liệu lịch sử… cả trữ lượng

và chất lượng) của các trạm quan trắc dòng chảy trên toàn quốc, các hồ chứa được đăng tải công khai trên địa chỉ http://www.water.usgs.gov và http://www.epa.gov [101] gồm:

- Lượng mưa trung bình tháng và năm tại 71 trạm khí tượng đại biểu;

- Tổng diện tích mặt nước; vị trí và diện tích của 30 hồ lớn nhất; các đặc trưng thủy văn của 27 hệ thống sông chính toàn Liên bang;

- Tổng lượng nước tiêu thụ trong năm và lượng nước tiêu thụ bình quân tính theo đầu người, trong đó phân ra lượng nước khai thác sử dụng cho cấp nước sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp, sản xuất nhiệt điện; Tổng lượng nước thải, tổng lượng nước thải

từ các hoạt động công nghiệp, tổng lượng nước thải được tái tuần hoàn, tổng lượng nước thải được xử lý trên toàn Liên bang;

- Số lần xảy ra sự cố tràn dầu, lượng dầu tràn trên các thủy vực và vùng ven bờ Cũng tương tự như Australia, tại Hoa Kỳ các mô hình toán cũng được sử dụng

để tính toán TNN và được kiểm tra qua thực nghiệm trên các vùng địa lý của Mỹ (như SWAT, HEC ) cùng với hệ thống giám sát bằng vệ tinh Đây là những phần mềm đã được thương mại hóa sử dụng cho toàn cầu với mục tiêu: đánh giá trữ lượng nước, các thiên tai liên quan đến dòng chảy, diễn biến lòng dẫn

c) Kinh nghiệm của CHLB Nga

Nga là quốc gia có diện tích lớn nhất thế giới, bao phủ phần phía bắc của siêu lục

địa Á - Âu với điều kiện cảnh quan đa dạng Với trình độ nghiên cứu cơ bản hàng đầu thế giới, Nga luôn là một quốc gia có những nghiên cứu về TNN rất cơ bản

Từ năm 1933 - 1940, Viện Thủy văn Quốc gia (Liên Xô cũ) đã xây dựng Tập Danh bạ TNN đầu tiên bao gồm 3 phần: (i) Sổ tra cứu (sổ tay) TNN các vùng; (ii) Tài liệu về chế độ nước sông; và (iii) Thông tin về mực nước Sau đó, Niên giám thủy văn hàng năm đã được xuất bản

Năm 1997 Giáo sư I.A.Shiklomanov, Viện Thủy văn Liên bang Nga công bố Công

trình “Đánh giá TNN và tiềm năng nước sử dụng được trên thế giới” (Assessment of

Hình 1.2 Tính toán tiềm năng nguồn nước hàng năm trên website tại Mỹ

diện TNN ngọt trên thế giới” (Comprehensive assessment of the fresh water resources in the world) Dựa trên số liệu của 2400 trạm quan trắc KTTV toàn thế giới với thời gian quan trắc từ 5 đến 178 năm, tác giả đã đưa ra đánh giá về tổng lượng nước trên trái đất,

hệ số biến động cũng như tiềm năng nguồn nước sẵn có trên các lục địa Công trình cũng đưa ra các dạng phân bố dòng chảy trong năm, xu thế biến đổi của tổng lượng TNN theo chu kỳ nhiều năm của một số lưu vực điển hình

Tóm lại, đối với các quốc gia phát triển, KHCN phát triển nên các phương pháp tính toán TNN đã tiến tới “quản lý TNN” theo nhu cầu sử dụng và định giá TNN Đứng trước tình hình sẽ thiếu nước (hoặc do tranh chấp nguồn nước liên quốc gia, hoặc do những thay đổi của khí hậu toàn cầu) việc định giá TNN thực sự trở nên cần thiết để qua

đó xác định được giá trị của nó, áp dụng các công cụ kinh tế giúp các nhà quản lý cũng như là những người sử dụng nhận thức rõ về giới hạn của TNN và sử dụng nước tiết

kiệm và hiệu quả hơn Một số phương pháp định giá nước thường được sử dụng như

định giá theo nhu cầu sử dụng, định giá theo nguồn cung, tính giá trị của nước bằng phương pháp lượng giá cảnh quan môi trường, tính giá trị của nước trong sản xuất qua dấu chân nước và nước ảo…

1.2.1.2 Đối với các nước đang phát triển

Do điều kiện về phát triển KHCN nên ở các nước đang phát triển, việc nghiên

cứu TNN mới được quan tâm từ vài chục năm trở lại đây và cũng mới chỉ đạt tới mức kiểm kê, đánh giá và đưa ra các giải pháp sử dụng nước theo nhu cầu sử dụng bằng các công trình cung cấp nguồn nước (nhà máy nước, giếng, hồ chứa, trạm bơm, kênh mương,

đường ống )

a) Các nghiên cứu của Nam Phi

Nam Phi nằm ở phần đỉnh phía Nam của lục địa châu Phi có nền nhiệt độ đặc biệt cao nên rất thuận lợi cho canh tác nông nghiệp cận nhiệt đới, vì vậy đây là khu vực cung cấp lương thực chính cho đất nước Tuy nhiên đây cũng là khu vực khô hạn và nguy cơ mở rộng sa mạc Namib tới khu vực này cũng rất lớn vì vậy chính phủ Nam Phi

đã thực hiện các chiến lược nhằm khai thác khu vực này cũng như hạn chế sự mở rộng của sa mạc Namib Trong vòng 20 năm qua, Nam Phi đã có sự thay đổi quan trọng trong

sử dụng TNN và quản lý TNN đã thành chính sách của quốc gia “White paper - sách trắng” Trong đó xây dựng một chiến lược quản lý rủi ro hiệu quả gồm: (a) công cụ quản

lý rủi ro bảo hiểm cây trồng, bảo vệ tài sản…; và (b) một hệ thống cảnh báo sớm: có khả năng cung cấp kịp thời, chính xác và miễn phí thông tin về thời tiết qua nhiều kênh cung cấp thông tin [5]

b) Trung Quốc

Trung Quốc là một nước lớn trên thế giới, với diện tích lãnh thổ 9,6 triệu km2 và dân số trên 1,3 tỷ người Do lãnh thổ trải rộng nên Trung Quốc có địa hình đa dạng, phía tây có nhiều cao nguyên và núi non, trong khi phía đông đất đai bằng phẳng và thấp hơn Địa hình đa dạng và nằm sâu trong lục địa về phía tây, miền bắc có đồng bằng phù sa lớn, còn miền nam có cao nguyên đá vôi mênh mông bao phủ bởi các ngọn đồi, trong

đó dãy Himalaya có đỉnh cao nhất là ngọn Everest Phía TB cũng có các cao nguyên khá cao trong các vùng đất sa mạc khô cằn như Takla-Makan và sa mạc Gobi ngày càng mở rộng do hạn hán kéo dài và có thể là kỹ thuật canh tác kém Nền khí hậu của Trung Quốc cũng rất đa dạng Miền bắc có khí hậu với mùa đông khắc nghiệt kiểu Bắc cực, miền trung có khí hậu ôn đới hơn còn miền nam chủ yếu là khí hậu tiểu nhiệt đới

Từ năm 1987, Cục Thủy văn, Bộ Thủy lợi và Điện lực Trung Quốc đã xuất bản

cuốn sách “Đánh giá TNN Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa” trên cơ sở số liệu quan trắc

từ 1956 - 1979, xây dựng các bản đồ đẳng trị mưa, dòng chảy, CLN sông cho toàn bộ lãnh thổ Trung Quốc, đồng thời công trình cũng đưa ra các bản đồ phân khu tiềm năng nguồn nước (nước mặt và NDĐ) theo cả số lượng và chất lượng Các số liệu về TNN bao gồm số lượng, CLN mưa, nước mặt, động thái trữ lượng NDĐ; tình trạng khai thác,

sử dụng và tiêu hao của TNN, ảnh hưởng của các hoạt động này đến TNN, các tình hình thiên tai liên quan tới nước đều được đặc biệt quan tâm và thống kê hàng năm [96]

Tóm lại, hiện nay tại một số quốc gia có nền KHCN phát triển mạnh như Mỹ, Úc, Nga đã có những tính toán xác định và thống kê tiềm năng nguồn nước hàng năm trên toàn lãnh thổ quốc gia rất chi tiết Tiêu biểu nhất là Mỹ, trên website của Cơ quan Điều tra khảo sát và Nghiên cứu Địa lý Hoa Kỳ (USGS) và Trung tâm Dự báo Khí tượng Quốc Gia, thuộc Cục Quản lý khí quyển và Đại Dương Hoa Kỳ (NOAA), trạng thái nguồn nước tại các điểm quan trắc từng ngày, tuần, tháng và mùa được cập nhật thường xuyên trên website, các báo cáo tổng quát về TNN cũng như mạng lưới trạm quan trắc TNN khá dày, mạng lưới sông suối đều được số hóa trên các bản đồ thể hiện ở các lớp

tính toán và xác định dựa vào trạm quan trắc tại cửa ra của lưu vực, các yếu tố thể hiện

độ lớn tổng lượng nước, lưu lượng trung bình, lưu lượng lớn nhất và nhỏ nhất được thống kê và so sánh với trung bình nhiều năm Phương pháp tính toán xác định tiềm năng nguồn nước tại các quốc gia này là sử dụng các mô hình toán mưa rào - dòng chảy Các biện pháp giảm thiểu chất thải bằng việc áp dụng công nghệ sản xuất sạch và kiểm toán chất thải, thu gom tái sử dụng các chất thải, xử lý một phần và xử lý toàn bộ các chất thải, nước thải trước khi đổ vào sông Quy hoạch khai thác hợp lý nguồn nước phục

vụ PTBV KT - XH LVS, quan trắc số lượng và chất lượng môi trường nước, cảnh báo

sự khuếch tán các chất độc hại trong sông và dự báo sinh thái - CLN trên toàn LVS Với những nước có nguồn TNN không phong phú đã phát triển các công cụ xác định định lượng TNN của từng thời kỳ nhằm đưa ra các chính sách sử dụng TNN có hiệu quả kinh

tế và bền vững

Đối với những nước đang phát triển, việc nghiên cứu TNN mới được quan tâm

từ vài chục năm trở lại đây và cũng mới chỉ đạt tới mức kiểm kê, đánh giá và đưa ra các giải pháp sử dụng nước theo nhu cầu sử dụng bằng các công trình cung cấp nguồn nước (nhà máy nước, giếng, hồ chứa, trạm bơm, kênh mương, đường ống )

Tổng hợp lại, trên cơ sở tổng thuật những nghiên cứu về TNN trong vùng khô hạn, HMH trên thế giới trong điều kiện BĐKH, luận án rút ra những nhận xét sau:

(1) Trên phạm vi quốc tế, TNN đã được tiến hành nghiên cứu kiểm kê và đánh giá cả về trữ lượng, chất lượng, đồng thời cũng hướng tới sử dụng TNN hợp lý với tiêu chí phát triển bên vững: quản lý theo nhu cầu dùng nước trên cơ sở cân bằng nước hệ thống nhằm tiết kiệm nước, chống thất thoát và giảm thiểu các tác hại do thiên tai liên quan đến TNN gây ra (hạn hán, lũ lụt, lũ quét…)

(2) Nhiều quốc gia đã thực thi các giải pháp sử dụng hợp lý TNN

+ Thời gian trước đây tại các vùng hạn hán, HMH… chính phủ chủ yếu hỗ trợ tài chính cho nông nghiệp; cho phát triển chăn nuôi… Đến nay các chính phủ đã lựa chọn các giải pháp đặt trách nhiệm và hỗ trợ người dân khi cần thiết chống chọi được với rủi ro và có thể từng bước giảm rủi ro cho đời sống;

+ Chính phủ thiết lập quản lý thiên tai hiệu quả bằng công cụ tổ chức và thể chế; + Nhà nước đã tăng cường mạng lưới quan trắc KTTV và mạng lưới quan trắc

NDĐ, đảm bảo tính đại diện, độ tin cậy của các đánh giá về TNN Các nghiên cứu trên thế giới đã khẳng định chân lý: “Nước ngọt là tài nguyên hữu hạn và cần được bảo vệ để

duy trì cuộc sống, phát triển và bảo vệ môi truờng” và “thế giới càng phát triển, thì nguy

cơ mất an ninh về nước là không tránh khỏi và kéo theo nguy cơ mất an ninh lương thực ngày càng trầm trọng” Trên cơ sở các luận điểm đó, các nghiên cứu trên thế giới đã hướng vào nghiên cứu định lượng theo thời gian thực về TNN và đã đạt được những thành quả đáng khích lệ trong lĩnh vực quản lý TNN

+ Về tính toán định lượng TNN: Các nước phát triển trên thế giới đã cập nhật thường xuyên trên website về:

- Trạng thái nguồn nước tại các điểm quan trắc từng ngày, tuần, tháng và mùa

- Atlat TNN: báo cáo tổng quát, mạng lưới trạm quan trắc, mạng lưới sông suối, tiềm năng nguồn nước (tổng lượng dòng chảy, lưu lượng trung bình, lưu lượng lớn nhất

và nhỏ nhất tại các điểm quan trắc TNN được thống kê và so sánh với trung bình nhiều năm) được tính toán và xác định tới mọi địa điểm của lưu vực

- Dự báo tiềm năng nguồn nước tại mỗi khu vực theo dự báo ngắn, trung và dài hạn Các tài liệu nêu trên chính là cơ sở để các nhà quản lý và người dân ở đó có kế hoạch sử dụng TNN đạt hiệu quả kinh tế cũng như ổn định xã hội cao nhất

+ Về chính sách quản lý TNN: nhận thức phát triển TNN từ năm 1960 - 1970, sau đó là quản lý TNN (1980 - 1990) và QLTH TNN nhằm PTBV được đề cập từ những năm

1990 trở lại đây đã góp phần từng bước hoàn chỉnh các nghiên cứu trên thế giới

- QLTH TNN là việc xây dựng và thực hiện các quy tắc giám sát, kiểm soát và chia sẻ nguồn nước nhằm đạt được sự phát triển hài hòa về kinh tế, chính trị, xã hội, bảo

vệ môi trường giữa các vùng (từ thượng lưu đến hạ du) LVS

- Đặc biệt đối với những vùng khô hạn nhiều nhà khoa học đã đưa ra nhiều tiêu chí đánh giá mức độ khô hạn, HMH, sa mạc hóa Đồng thời đề xuất rất nhiều các biện pháp

cụ thể và tiến tới QLTH TNN bằng phương thức quản lý nhu cầu thay cho phương thức quản lý cung (theo khả năng công trình), tiến tới định giá TNN

1.2.2 Các nghiên cứu đánh giá TNN vùng khô hạn ở Việt Nam

Từ năm 1967, dựa vào bản đồ địa hình tỷ lệ 1/100.000 ở miền Bắc (do Cục Đo

Viện KTTV thuộc Tổng Cục KTTV (cũ) đã triển khai thống kê các sông suối trên toàn

lãnh thổ nước ta và tập hợp trong cuốn "Đặc trưng hình thái LVS Việt Nam" vào năm

1985 Công trình do KS Trần Tuất chủ trì cùng với các cộng sự thực hiện đã đưa ra danh mục sông suối các cấp và đặc trưng hình thái LVS của 2.360 sông suối có nước chảy thường xuyên với chiều dài từ 10km trở lên, bao gồm các chỉ tiêu về: chiều dài sông chính, chiều dài lưu vực, diện tích lưu vực, các đặc trưng hình thái trung bình lưu vực, số lượng sông suối các cấp của 9 hệ thống sông có diện tích lưu vực từ 10.000km2

trở lên và 86 sông vừa và nhỏ khác (được gọi là sông độc lập) Năm 2009, Cục Quản lý

TNN, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã triển khai thực hiện dự án “Danh mục LVS Việt

Nam” và kết quả của dự án đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt ban hành Danh

mục LVS Việt Nam gồm 392 sông liên tỉnh và nguồn nước liên quốc gia trong Quyết định số 1989/QĐ-TTg ngày 01/11/2010 [69]; ngày 23/3/2012 Bộ trưởng Bộ Tài nguyên

và Môi trường đã ký Quyết định số 341/QĐBTNMT ban hành danh mục LVS nội tỉnh gồm 3.045 sông trực thuộc 63 tỉnh/thành phố [51] Đây là lần đầu tiên, Việt Nam có một văn bản pháp quy quy định về mạng lưới sông suối trên toàn lãnh thổ Việt Nam

Trong những năm 1980 - 2000, một số chương trình và đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước, cấp Bộ về đánh giá nguồn nước mặt và NDĐ đã được thực hiện bởi một số đơn

vị nghiên cứu như Viện KTTV thuộc Tổng cục KTTV (cũ), Viện Địa lý thuộc Viện KH&CN Việt Nam, Viện Quy hoạch Thủy lợi thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Trường Đại học Thủy lợi, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam…

Chương trình tiến bộ khoa học kỹ thuật trọng điểm cấp Nhà nước “Đánh giá tài

nguyên và điều kiện thiên nhiên về KTTV phục vụ sản xuất và đời sống, trọng tâm là phục

vụ nông nghiệp” mang mã số 42A [74], được thực hiện thời kỳ 1986 – 1990; một trong

những sản phẩm là tập báo cáo đánh giá điều kiện KTTV (đặc trưng khí tượng, thủy văn tính đến 1985) và tập Atlat (bản đồ) KTTV cho toàn lãnh thổ Việt Nam Trong tập số liệu đặc trưng thủy văn đã đưa ra các đặc trưng thống kê của các yếu tố thủy văn, bao gồm giá trị trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất của các yếu tố mực nước, lưu lượng nước, độ đục (hàm lượng) và lưu lượng cát bùn lơ lửng, thành phần độ hạt cát bùn, nhiệt độ nước, thành phần hóa nước tại tất cả các trạm thủy văn trong lưới trạm thủy văn cơ bản do Tổng cục KTTV (cũ) quản lý Trong tập Atlat KTTV đã đưa ra các bản đồ phân bố trong không gian và biến đổi theo thời gian của các chỉ tiêu số lượng và chất lượng TNN mặt và TNN mưa

Tuy nhiên, do điều kiện chiến tranh nên chuỗi số liệu đưa vào tính toán chưa được đồng

bộ hóa và mang tính đại biểu; đối với các trạm quan trắc ở miền Bắc chuỗi số liệu dài (1961 – 1985) còn ở miền Nam chuỗi số liệu (1976 – 1985) vì vậy các tài liệu phục vụ xây dựng bản đồ chưa có tính đồng nhất, đại biểu vì vậy mức độ tin cậy không cao

Chương trình nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước "Cân bằng bảo vệ và sử dụng

có hiệu quả nguồn nước quốc gia", mã số KC12 (1990 - 1995) đã tiến hành thống kê, đánh giá TNN của các hệ thống sông, các vùng kinh tế và toàn lãnh thổ nước ta trên cơ

sở số liệu đo đạc, điều tra về TNN mặt và TNN dưới đất (chuỗi số liệu đồng bộ 1961 - 1990); tiến hành tính toán cân bằng nước cho các vùng trong giai đoạn hiện trạng (năm 1990) và các thời kỳ tương lai (năm 2000, 2010, 2040); trên cơ sở đó, đề xuất các giải pháp sử dụng có hiệu quả và bảo vệ TNN Nhìn chung, các chỉ tiêu TNN được đánh giá cũng bao gồm các chỉ tiêu: tổng lượng nước của các hệ thống sông/sông, các vùng và

cả nước, dòng chảy mùa lũ/mùa cạn và lưu lượng lũ lớn nhất thời kỳ quan trắc và lũ lịch

sử theo số liệu điều tra, CLN sông (tổng độ khoáng hóa và các thành phần hóa học chính,

độ mặn); trữ lượng động tự nhiên, trữ lượng nước tĩnh và trữ lượng khai thác tiềm năng của NDĐ trong các LVS chính và một số vùng Cũng tương tự như chương trình 42A [74], kết quả của chương trình này được sử dụng làm cơ sở khoa học cho những nghiên cứu tiếp theo

Ngoài chương trình KC12 nêu trên, TNN dưới đất cũng đã được Tổng cục Địa chất

và các Liên đoàn Địa chất thủy văn hiện nay là Trung tâm Quy hoạch và Điều tra TNN Quốc gia [73] thống kê, đánh giá cho các vùng và lãnh thổ cả nước Đánh giá NDĐ trên toàn lãnh thổ Việt Nam được triển khai nghiên cứu ngay từ năm 1983; tiếp đó là các công trình điều tra, nghiên cứu, thống kê, đánh giá NDĐ các Đồng bằng ven biển Bắc Trung

Bộ (1996), NDĐ các Đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ (1998), NDĐ khu vực Tây Nguyên (1999), NDĐ Đồng bằng Nam Bộ (1998), NDĐ Đồng bằng Bắc Bộ (2000) [14] Gần đây nhất, đề tài nghiên cứu khoa học độc lập cấp Nhà nước "Nước dưới đất Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam” [10] đã đánh giá tính bền vững của việc khai thác sử dụng tài nguyên NDĐ lãnh thổ và định hướng chiến lược khai thác sử dụng hợp lý, bảo

vệ TNN dưới đất đến năm 2020 Tác giả đã đánh giá trữ lượng động tự nhiên (m3/ngày)

và trữ lượng khai thác tiềm năng (m3/ngày) không theo LVS mà theo địa phương (từng tỉnh và các vùng sinh thái như Đông Bắc, Tây Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ,

được đánh giá theo các chỉ tiêu về: tổng hàm lượng muối và các thành phần hóa học chính, trị số pH, độ cứng, loại hình hóa học của các tầng chứa nước…

Trong các chương trình, đề tài, dự án đánh giá TNN đã có một số các công trình đánh giá TNN vùng khô hạn ở Việt Nam:

+ Nguyễn Trọng Hiệu (2000): Nguyên nhân, giải pháp phòng ngừa, ngăn chặn các quá trình HMH vùng Nam Trung Bộ (Quảng Ngãi - Bình Định), KHCN 07 - 02

(1996 - 2000) [9] Đề tài đã xác định được các loại cảnh quan sinh thái có biểu hiện HMH ở Quảng Ngãi - Bình Định, bao gồm HM đá (chỉ xảy ra trong lớp núi), HM đất cằn (xảy ra ở các loại địa hình núi, cao nguyên đồi và đồng bằng) và HM cát (chỉ xảy ra

ở đồng bằng ven biển) với diện tích trên 900km2 Quá trình HMH ở đây là kết quả chung của các điều kiện tự nhiên và nhân tác Trên cơ sở đó đề xuất các giải pháp liên quan đến qui hoạch; các giải pháp kỹ thuật và quản lý và các mô hình kinh tế sinh thái áp dụng cho các vùng đất có nhiều biểu hiện HMH nhằm giảm thiểu tốc độ HMH và dần khôi phục bằng các tập đoàn cây trồng, vật nuôi phù hợp Đề tài đã xác định được 03 loại hình HM đặc trưng của khu vực, tập trung ở vùng đồng bằng và cồn cát ven biển; đồng thời cũng đưa ra đến giải pháp cụ thể là các mô hình kinh tế sinh thái phù hợp với điều kiện thực tiễn ở địa phương Tuy nhiên, do chuỗi thời gian đánh giá về điều kiện khí hậu, thủy văn chưa dài cũng như sự chuyển đổi nền kinh tế từ kế hoạch hóa sang kinh tế thị trường định hướng chủ nghĩa xã hội nên các mô hình kinh tế sinh thái đến nay chưa mang lại hiệu quả kinh tế cho vùng nghiên cứu

+ Đào Xuân Học (2002): Nghiên cứu các giải pháp giảm nhẹ thiên tai hạn hán

ở các tỉnh duyên hải miền Trung từ Hà Tĩnh đến Bình Thuận [8] đã đánh giá tình hình

hạn hán và ảnh hưởng của hạn hán tới các vùng kinh tế của Việt Nam, xác định nguyên nhân gây ra hạn hán, phân loại và phân cấp hạn Dựa trên các nguyên nhân gây ra, đề tài đã đưa ra các biện pháp phòng chống, giảm nhẹ hạn hán Các giải pháp đề xuất hướng đến vấn đề khai thác nguồn nước nhằm phục vụ đủ nhu cầu nhưng chưa xét đến vấn đề kinh tế nguồn nước như các giải pháp tăng cường công trình thủy lợi, thể chế chính sách của ngành nông nghiệp giảm nhẹ tác động của hạn hán

+ Nguyễn Quang Kim (2005): Nghiên cứu dự báo hạn hán vùng Nam Trung

Bộ và Tây Nguyên và xây dựng các giải pháp phòng chống [11], mã số KC.08.22,

nghiên cứu hiện trạng hạn hán, thiết lập cơ sở khoa học cho quy trình dự báo hạn dựa

trên nguyên tắc phân tích mối tương quan giữa các yếu tố khí hậu, các hoạt động ENSO

và các điều kiện thực tế vùng nghiên cứu Đề tài đã xây dựng được phần mềm dự báo hạn (bao gồm dự báo hạn khí tượng, thủy văn và chỉ số hạn SWQI) để phục vụ công tác cảnh báo sớm hạn hán Tuy nhiên do có nhiều thông số được xác định từ mô hình khí tượng toàn cầu cũng như việc khó khăn trong sử dụng phần mềm nên kết quả của đề tài

sẽ làm cơ sở để một số các đề tài khác tiếp tục phát triển theo hướng xây dựng các công

cụ dự báo hạn

+ Nguyễn Quang Kim (2008): Điều tra sa mạc hóa khu vực miền Trung từ Khánh Hòa đến Bình Thuận [12], đã đi vào đánh giá thực trạng SMH, HMH của 3

tỉnh Khánh Hoà, Ninh Thuận, Bình Thuận nhằm xác định nguyên nhân dẫn đến SMH

và đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu tình trạng SMH, cải tạo, sử dụng đất SMH từ (i) Giải pháp về quy hoạch: cần có quy hoạch cụ thể từ vùng (tỉnh, huyện) đến các xã Xác định rõ các vùng trọng điểm đầu tư, các vùng đặc biệt khó khăn, định hướng phát triển dài hạn và ngắn hạn; (ii) Giải pháp ứng dụng tiến bộ KHKT và công nghệ như trồng rừng chắn gió cố định cát; xây dựng các công trình thủy lợi; bảo vệ nguồn nước và (iii) các giải pháp chính sách Phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung ở vùng đồng bằng ven biển và bước đầu đã đưa ra được một số nguyên nhân (chủ yếu tập trung vào TNN

và đất) vì vậy việc xác định SMH, HMH chưa được thể hiện rõ

+ Nguyễn Thị Kim Thoa (2007): Nghiên cứu cơ sở KH&CN bổ sung nhân tạo nước dưới đất nhằm đảm bảo khai thác bền vững TNN tại Việt Nam, Mã số ĐTĐL

2004/07 [27] Đề tài đã đưa ra được cơ sở KH&CN bổ sung nhân tạo NDĐ cũng như giới thiệu mô hình quản lý bổ sung tầng chứa NDĐ tại Bắc Bình (Bình Thuận) và xây dựng công trình thử nghiệm quản lý bổ sung Đây là cơ sở khoa học giúp NCS định hướng sử dụng TNN có hiệu quả khi biến động nguồn nước mặt ngày cực đoan dưới tác động của BĐKH và khai thác của con người

+ Nguyễn Quang Trung (2008): Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước cho cây nho và cây thanh long tại vùng khô hạn Nam trung bộ [31] đã đưa ra

được các biện pháp tưới đảm bảo cho sự phát triển của cây trồng phù hợp với điều kiện thiếu nước trong vùng khô hạn Đề tài đã đánh giá khả năng cấp nước cho một số loại hình cây trồng đặc trưng của vùng khô phục vụ canh tác nông nghiệp Đây là một trong những hướng sử dụng tiết kiệm nước nhưng có mức đầu tư ban đầu cao, nên chưa được

+ Trần Thục (2009): Xây dựng bản đồ hạn hán và mức độ thiếu nước sinh hoạt

ở Nam Trung bộ và Tây Nguyên [27] đã đánh giá được mức độ hạn hán và thiếu nước

sinh hoạt ở 9 tỉnh Nam Trung Bộ và Tây Nguyên; đã xây dựng được bản đồ hạn hán thiếu nước sinh hoạt của khu vực Tuy nhiên, ở đây cũng chỉ xét đến hạn khí tượng, hạn thủy văn và hạn nông nghiệp với chuỗi số liệu đánh giá đến năm 2005

+ Lê Trung Tuân (2011): Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp KHCN phòng chống hạn hán phục vụ phát triển nông nghiệp bền vững ở các tỉnh miền Trung [33]

với mục tiêu nghiên cứu ứng dụng các giải pháp phòng chống hạn cho các tỉnh miền Trung Các giải pháp đề xuất ứng dụng được chia thành 3 nhóm: (i) Thu trữ nước, bảo

vệ đất và giữ ẩm; (ii) Quản lý vận hành công trình thuỷ lợi trong điều kiện hạn hán, chế

độ tưới và (iii) Kỹ thuật tưới tiết kiệm nước Theo tiêu chí có thể khai thác bền vững có hiệu quả các vùng đất khô hạn các tỉnh miền Trung là giải quyết vấn đề nước tưới và nước sinh hoạt cho người dân bằng các giải pháp thu trữ nước, đề tài đã đưa ra các mô hình thu trữ nước ngầm (chân đồi cát) và nước mưa (đồi cát) phục vụ cho các mục tiêu tưới, sinh hoạt cho người dân ở vùng ven biển Ninh Thuận Đây là các biện pháp công trình có hiệu quả đối với các quy mô nhỏ nhưng chưa được xem xét đến vấn đề BĐKH gia tăng các cực trị khí hậu và xâm nhập mặn nguồn nước dưới đất

+ Nguyễn Lập Dân (2012): Quản lý hạn hán, SMH vùng Nam Trung Bộ trong bối cảnh BĐKH đã xây dựng hệ thống quản lý hạn hán và SMH vùng Nam Trung Bộ,

thí điểm áp dụng cho tỉnh Ninh Thuận và đề xuất các giải pháp chiến lược và tổng thể quản lý hạn Quốc Gia, phòng ngừa, ngăn chặn và phục hồi các vùng HMH, SMH, sử dụng hiệu quả TNN góp phần ổn định sản xuất, PTBV KT - XH [5] Với hướng tiếp cận

“quản lý thiên tai”, các giải pháp được đưa ra đi vào chính sách, thể chế từ cấp Quốc gia xuống đến tỉnh, tuy nhiên chưa giải quyết được vấn đề cơ chế nên việc áp dụng còn gặp nhiều khó khăn

+ Nguyễn Văn Thắng (2015): Nghiên cứu và xây dựng công nghệ dự báo và cảnh báo sớm hạn hán ở Việt Nam đã đánh giá được mức độ hạn hán ở các vùng khí

hậu và chọn được các chỉ tiêu xác định hạn hán phù hợp với từng vùng khí hậu ở Việt Nam, đồng thời xây dựng được công nghệ dự báo và cảnh báo sớm hạn hán cho các vùng khí hậu ở Việt Nam bằng các số liệu khí tượng thuỷ văn và các tư liệu viễn thám

để phục vụ phát triển KT - XH, trọng tâm là sản xuất nông nghiệp và quản lý TNN trong

cả nước [26] Đề tài đã đáp ứng được mục tiêu là cảnh báo sớm hạn hán trên website

bằng các chỉ số hạn khí tượng, hạn thủy văn và hạn nông nghiệp được lựa chọn phù hợp với một số vùng tiêu biểu

+ Đặng Thị Kim Nhung (2015): Nghiên cứu đánh giá tiềm năng, hiện trạng sử dụng nguồn nước mặt để cân bằng nước và đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả

sử dụng, bảo vệ TNN bền vững cho vùng Nam Trung Bộ [16] do ThS Đặng Thị Kim Nhung chủ nhiệm đã đánh giá tình hình hiện trạng và tiềm năng TNN cũng như khả năng cân bằng nước trên các vùng sử dụng nước cho khu vực Nam Trung Bộ, tập trung cho các lưu vực chính như Vu Gia – Thu Bồn, Sông Kôn – Hà Thanh, sông Ba – Bàn Thạch Đề tài cũng đánh giá được tác động của các hệ thống thủy lợi, thủy điện dòng chính tác động đến nguồn nước và rủi ro thiên tai cho 3 lưu vực trên Đây là cơ sở đề xuất các giải pháp về quy hoạch công trình và phi công trình, về thể chế - chính sách quản lý vận hành hệ thống công trình thủy lợi nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nước và phát triển nguồn nước bền vững cho vùng Nam Trung Bộ

Các đề tài nghiên cứu nêu trên đã có nhiều kết quả, từ đánh giá, tính toán tài nguyên khí hậu, TNN trong các khu vực khô hạn; xác lập các chỉ tiêu khô hạn đặc thù cho miền khí hậu nhiệt đới Việt Nam đến việc đưa ra những giải pháp thích ứng cho việc sử dụng nguồn nước có hiệu quả nhằm giảm thiểu các tác động của hạn hán, HMH Mặc dù có rất nhiều nghiên cứu và chủ yếu tập trung vào 2 vấn đề chính: (i) Các nghiên cứu cơ bản về hạn hán, HMH và tác động tới dân sinh, KT-XH và (ii) Các giải pháp, phòng chống và giảm nhẹ hạn hán bao gồm các giải pháp công trình (tập trung vào công trình thuỷ lợi) và phi công trình (nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo sớm, các giải pháp về chính sách giảm nhẹ hạn hán, sử dụng TNN hiệu quả ) Tuy nhiên, sự phát triển KT-XH trong khu vực cũng như tác động của BĐKH, tình hình khô hạn, thiếu nước dùng ngày càng xảy ra nghiêm trọng ở đây, rất cần những nghiên cứu tiếp tục nhằm xác định định lượng TNN (đã biến động bởi BĐKH và sự khai thác bề mặt của con người) nhằm đề xuất hướng sử dụng hợp lý phù hợp với điều kiện thực trạng, giảm thiểu rủi ro do tính chất khô hạn gây ra trong vùng đối với KT-XH và môi trường

1.2.3 Các nghiên cứu về TNN vùng HM Ninh Thuận

Trong lĩnh vực TNN, Ninh Thuận được biết đến như một điển hình ở nước ta về khô hạn và thiếu nước sử dụng cho các mục đích, là sự bất lợi lớn nhất của thiên nhiên đối với phát triển KT - XH Đây cũng là nơi đã phát triển thủy lợi từ rất lâu đời (thế kỷ

13 Sau Công Nguyên) với nền văn hóa Chăm Pa nổi tiếng Sự tương tác giữa địa hình

và hoàn lưu khí quyển đã tạo nên nét đặc thù của khu vực, lượng mưa nhỏ và có chế độ mưa mùa thu do ảnh hưởng của hoạt động xoáy thuận làm cho phân phối của lượng mưa theo không gian và thời gian không ổn định đã thường xuyên xuất hiện các thiên tai cực đoan của dòng chảy xen kẽ nhau như lũ và ngập lụt ở hạ du, lũ quét ở thượng du trong mùa mưa lũ, hạn hán do thiếu nước trong mùa kiệt Các tai biến thiên nhiên xảy ra do chịu sự tác động của các yếu tố ngoại sinh, nội sinh cùng với các hoạt động phát triển

KT - XH trên bề mặt lưu vực đã gây ra nhiều thiệt hại nghiêm trọng cả về người và của, tàn phá môi trường sinh thái

Sau khi thống nhất đất nước, từ những năm cuối thập kỷ 70 của thế kỷ 20, đã có rất nhiều các nghiên cứu nhằm khai thác tiềm năng lợi thế phát triển KT - XH tỉnh Ninh Thuận

+ Chương trình điều tra cơ bản Thuận Hải - Minh Hải (1976 - 1980) trong đó tiến hành kiểm kê các nguồn TNTN của Ninh Thuận (thuộc Thuận Hải) Đây là cơ sở ban đầu cho các nghiên cứu tiếp sau đó về khu vực có khí hậu khô hạn đặc trưng [75] Tuy nhiên với các tài liệu về KTTV chưa đủ tính đại biểu (số lượng trạm cũng như độ dài chuỗi số liệu tính toán) nên các đặc trưng về TNN của Ninh Thuận chưa được phản ánh

và đại biểu nên các giá trị về TNN chưa phản ánh được quy luật biến động của TNN; bên cạnh đó sự phát triển KT – XH vượt bậc sau 20 năm, cùng tác động của BĐKH nên rất cần phải có những nghiên cứu mới định hướng cho vấn đề khai thác nguồn nước ở đây đặc biệt trong bối cảnh HMH ngày càng mở rộng

+ Lần đầu tiên, Nguyễn Văn Cư (2001) đã nghiên cứu vấn đề HMH ở Ninh Thuận

trong đề tài “Nguyên nhân, giải pháp phòng ngừa và ngăn chặn quá trình HMH vùng Nam Trung bộ (vùng Ninh Thuận, Bình Thuận)” [3] Theo đó, đã phân tích các điều

kiện tự nhiên và xã hội nhằm xác định nguyên nhân hình thành HMH trên cơ sở bản đồ

tổng hợp Cảnh quan sinh thái Với quan điểm tổng hợp, TNN được đánh giá là nguồn tài nguyên tái tạo và định hướng khai thác sử dụng theo yêu cầu, chưa xét đến kinh tế nước, vì vậy mô hình đề xuất nhằm sử dụng vùng đất khô hạn của đề tài chưa đủ sức sống trong thực tiễn để phòng ngừa HMH

+ Phạm Văn Thanh (2002) thực hiện “Nghiên cứu đánh giá đặc điểm địa chất môi trường đới khô và bán khô từ Nha Trang đến Bình Thuận” [22] Đề tài đã xây dựng

các bản đồ Địa chất - Khoáng sản; vỏ phong hoá và trầm tích Đệ tứ; Địa chất thuỷ văn; Địa mạo và Địa chất công trình và bản đồ Địa chất môi trường, bản đồ Định hướng sử dụng hợp lý lãnh thổ đới khô và bán khô ở tỷ lệ 1/100.000, nhằm phục vụ cho việc quy hoạch phát triển KT - XH, khai thác lãnh thổ bảo vệ bền vững tài nguyên và môi trường

Đề tài cũng đã xác định được 9 đơn vị địa chất môi trường đặc trưng cho những cảnh quan địa hoá khác nhau; từ đó đề xuất mang tính định hướng cho việc sử dụng hợp lý lãnh thổ vùng nghiên cứu để tận dụng lợi thế và khắc phục những bất lợi Đề tài đi sâu hướng nghiên cứu TNN dưới đất và đã xác định được sự hình thành đặc thù NDĐ - 1 phần của TNN trong nghiên cứu của luận án

+ Vũ Thị Thu Lan (2006): Luận án Tiến sĩ Địa lý Nghiên cứu, đánh giá TNN và

đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường nước vùng khô hạn Ninh Thuận, Bình Thuận đã xây dựng bản đồ tài nguyên và môi trường nước vùng khô

hạn Ninh Thuận - Bình Thuận tỷ lệ 1/100.000 Đây là cơ sở tác giả đề xuất được các giải pháp khai thác sử dụng hợp lý TNN trong vùng theo các đơn vị cảnh quan sinh thái đặc trưng [13] Mặc dù vấn đề sử dụng nước ở Ninh Thuận – Bình Thuận đã được đề xuất phù hợp với điều kiện tự nhiên cũng như tập quán của người dân, nhưng các giải pháp đưa ra trong Luận án vẫn theo hướng sử dụng theo yêu cầu thực tiễn chưa xét đến kinh tế nguồn nước và BĐKH

+ Ngô Đình Tuấn (2012) “Nghiên cứu ứng dụng đồng bộ các giải pháp KH&CN nhằm PTBV KT - XH - môi trường vùng khan hiếm nước Ninh Thuận và Bình Thuận phòng chống HMH” [35] đã đánh giá thực trạng hạn hán, HMH và dự báo xu thế của

chúng theo các chỉ tiêu thường được sử dụng trên thế giới và có thể áp dụng trong điều kiện Việt Nam đặc biệt đối với vùng Ninh Thuận và Bình Thuận Trên cơ sở đó đề xuất các giải pháp KH&CN đồng bộ nhằm PTBV nông nghiệp vùng khan hiếm nước Ninh

nước; (ii) Công nghệ tái sử dụng nước thải; (iii) Phương thức quản lý nhu cầu nước và (iv) Giải pháp KH&CN thu gom nước mưa, nước mặt và bổ sung nhân tạo NDĐ NCS

đã được kế thừa các kết quả của đề tài và tiếp tục cập nhật, bổ sung tài liệu, số liệu cũng như đánh giá tác động của BĐKH đến TNN ở đây theo chiều hướng thiên tai và đi sâu xem xét mối tương quan giữa TNN với sự phát triển HMH ở tỉnh Ninh Thuận

+ Phạm Quang Vinh (2015): Hạn hán và vấn đề BĐKH tỉnh Ninh Thuận[37] là chuyên khảo tập hợp các kết quả nghiên cứu nhằm xác định các khu vực khô hạn, dễ bị tổn thương của tỉnh Ninh Thuận bằng công nghệ địa - tin học dựa vào chỉ số nhạy cảm hạn hán (được xác định từ các dữ liệu khí tượng của không ảnh) trong hệ thống GIS Tuy nhiên đề tài đã không xét đến các vấn đề sử dụng TNN trên địa bàn mà chỉ quan tâm đến điều kiện khô hạn của khí hậu ở đây

Như vậy, đã có rất nhiều các nghiên cứu về Ninh Thuận, kết quả của các nghiên cứu đã khẳng định tính chất khô hạn và các khu vực HMH điển hình tồn tại ở Ninh Thuận; từ đó đã đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên đặc thù của vùng: tận dụng lợi thế và khắc phục những bất lợi gồm: (i) sử dụng TNN phù hợp với điều kiện cảnh quan sinh thái, (ii) phòng chống hạn hán (tăng các công trình khai thác nguồn nước, ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm…) và (iii) chuyển đổi cơ cấu sử dụng nước…

Tuy nhiên, các công trình đã công bố liên quan đến TNN tỉnh Ninh Thuận do nhiều đơn vị thực hiện, ở nhiều thời điểm khác nhau, vai trò của TNN trong các nghiên cứu cũng rất khác nhau Trong các nghiên cứu trước đây TNN vẫn được xem như là nguồn tài nguyên “vô hạn” và được khai thác theo các mục tiêu của phát triển KT – XH,

mà chưa coi nước là một tài nguyên hữu hạn cần tiếp cận theo hướng “hiệu quả kinh tế

và bình đẳng trong sử dụng nước” cũng như đảm bảo tính bền vững về môi trường và sinh thái BĐKH với hệ lụy là sự gia tăng hiện tượng khí hậu cực đoan, TNN vốn rất dễ

bị tổn thương và sẽ ngày càng trở nên khan hiếm mà nguyên nhân lại do chính con người tạo ra Sử dụng quá mức và quản lý yếu kém gây nên cạn kiệt nguồn nước cả về lượng

và chất lượng đã trở thành mối đe dọa tới sự phát triển và an ninh toàn cầu Thống kê của LHQ “cứ mỗi giờ, có khoảng 38 người chết bởi các bệnh liên quan đến nguồn

nước”, vì vậy chủ đề của Ngày Nước thế giới năm 2015 đã đặt ra “Nước là cốt lõi của phát triển bền vững” Theo quan điểm trên, Luận án đã đi vào nghiên cứu tổng thể TNN

vùng HM Ninh Thuận với chuỗi số liệu quan trắc khí tượng thủy văn đồng bộ từ năm

1980 - 2014 và các phương pháp tính toán hiện đại (mô hình toán, hệ thông tin địa lý…) trên nền công nghệ phát triển hiện nay Các công cụ này sẽ đưa ra các kết quả có độ tin cậy như:

+ Phân bố TNN theo không gian và mối tương quan của TNN với các diện tích HMH - yếu tố tự nhiên đặc thù của khu vực

+ Sử dụng nước và định hướng hướng sử dụng nước phù hợp với tiêu chí “TNN

là thiết yếu đối với cuộc sống của con người, là điều kiện tiên quyết để phát triển KT

- XH của một quốc gia”, coi nước là trọng tâm trong mọi quy hoạch phát triển Đồng

thời khai thác những lợi thế của vùng khô hạn, chống sự mở rộng các vùng HM, hưởng

ứng Thông điệp của LHQ, nhân ngày Môi trường thế giới năm 2006: “Đừng từ bỏ các vùng đất khô cằn!”

Để thực hiện Luận án, NCS đã được thừa kế các tài liệu của các đề tài/dự án liên quan đến tỉnh Ninh Thuận mà NCS là thành viên, gồm:

- Đề tài KHCN cấp nhà nước KC 08.23/06-10: “Nghiên cứu cơ sở khoa học quản

lý hạn hán và sa mạc hóa để xây dựng hệ thống quản lý, đề xuất các giải pháp chiến lược

và tổng thể giảm thiểu tác hại, nghiên cứu điển hình cho vùng đồng bằng sông Hồng và Nam Trung Bộ” do Nguyễn Lập Dân chủ nhiệm, Viện Địa lý - Viện KH&CN Việt Nam

chủ trì thực hiện từ năm 2008 - 2010 NCS tham gia thực hiện nhiệm vụ xác định các hệ

số khô hạn và xây dựng cơ sở dữ liệu của đề tài [5]

- Đề tài KHCN Viện HLKHCNVN: “Nghiên cứu dự báo nguy cơ các thiên tai

liên quan đến dòng chảy (lũ lụt, lũ quét và hạn hán) theo LVS ở đới khô trên lãnh thổ Việt Nam (lấy sông Cái - Phan Rang làm ví dụ) Đề xuất chiến lược phòng tránh và giảm thiểu” do Nguyễn Lập Dân chủ nhiệm, NCS thư ký, Viện Địa lý - Viện KH&CN

Việt Nam chủ trì thực hiện từ năm 2010 - 2011 NCS đã thực hiện việc ứng dụng các module (MIKE 11 RR, MIKE FLOOD) xây dựng bản đồ ngập lụt LVS Cái Phan Rang, bản đồ phân vùng nguy cơ xảy ra lũ quét [4]

- Đề tài KHCN Độc lập cấp Nhà nước ĐTĐL.2008G/05 “Nghiên cứu ứng dụng

đồng bộ các giải pháp KH&CN nhằm PTBV KT - XH - môi trường vùng khan hiếm nước Ninh Thuận và Bình Thuận phòng chống HMH” [35] do Ngô Đình Tuấn chủ trì thực

- Dự án: “Điê ̀u tra khảo sát môi trường và kỹ thuật khu vực nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 1” do Đặng Kim Nhung chủ trì, Viện Địa lý - Viện KH&CN Việt

Nam chủ trì thực hiện năm 2012 NCS tham gia chủ trì nhiệm vụ điều tra khảo sát chế

độ thủy văn và đánh giá tác động đến tài nguyên, môi trường nước khi nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 1 khởi công xây dựng

- Đề tài NCKH: “Nghiên cứu sử dụng hiệu quả TNN mặt nhằm giảm thiểu hạn

hán LVS Cái Phan Rang tỉnh Ninh Thuận” do NCS làm chủ nhiệm thực hiện từ năm

2011 - 2012 [21]

- Dự án Tăng cường năng lực quản lý rủi ro thiên tai: “Xây dựng kế hoạch phòng

ngừa rủi ro khẩn cấp cấp tỉnh (ERPPs)” do Vũ Thị Thu Lan chủ nhiệm, Viện Địa lý -

Viện KH&CN Việt Nam chủ trì thực hiện năm 2012 - 2013 NCS chủ trì xây dựng phần:

Kế hoạch ứng phó với thiên tai lũ lụt của 14 tỉnh miền Trung trong đó có Ninh Thuận

- Đề tài hợp tác quốc tế Việt Nam - Ấn Độ: “Nghiên cứu xác định các điểm khô

hạn nhạy cảm và dễ bị tổn thương dưới tác động của BĐKH toàn cầu bằng công nghệ Địa - tin học ở khu vực Nam Trung bộ (nghiên cứu thí điểm cho tỉnh Ninh Thuận)”, do Phạm Quang Vinh chủ nhiệm, Viện Địa lý - Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam chủ trì thực hiện từ năm 2012 – 2014 [37] NCS chủ trì thực hiện chuyên đề: “Đánh giá TNN mặt tỉnh Ninh Thuận”

- Đề tài NCKH: “Nghiên cứu ảnh hưởng của BĐKH đến TNN lưu vực sông Cái

Phan Rang” do NCS làm chủ nhiệm thực hiện năm 2014 [22]

1.3 CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HOANG MẠC NINH THUẬN

1.3.1 Giới thiệu chung về vùng nghiên cứu

Ninh Thuận có tọa độ địa lý từ 11018’14” - 12009’15” vĩ độ Bắc và từ 109009’08”

- 109014’25” kinh độ Đông thuộc cực Nam Trung Bộ Phía bắc giáp tỉnh Khánh Hòa, tây giáp tỉnh Lâm Đồng, nam giáp tỉnh Bình Thuận và đông giáp biển Đông với đường

bờ biển dài 105km, diện tích vùng lãnh hải rộng trên 18.000km2 gấp hơn 5 lần diện tích

tự nhiên phần đất liền là 3.358km2 (hình 1.3) Đây là tỉnh có vị trí địa chính trị, kinh tế

và quốc phòng - an ninh quan trọng trong dải ven biển miền Trung, là cửa ngõ giao thương với các tỉnh trong vùng kinh tế động lực Đông Nam Bộ và Tây Nguyên ra biển

(với 3 cửa biển Đông Hải, Cà Ná, Khánh Hải) Là miền đất cổ với nền văn hóa Chăm

Pa nổi tiếng, Ninh Thuận có truyền thống khai thác nguồn nước từ thế kỷ thứ 13 sau Công nguyên [74, 75]

Do đặc điểm địa hình dốc thẳng ra biển nên mạng lưới sông suối trong tỉnh Ninh Thuận hầu hết là ngắn, dốc và tập trung chủ yếu trên LVS Cái Phan Rang Với tổng chiều dài các con sông trong tỉnh là 430km (bảng 1.1 và hình 1.4) nhưng chỉ có sông Cái Phan Rang có chiều dài 119km, các sông còn lại đều dưới 30km Nhìn chung các sông đều có dạng nhành cây tập trung chủ yếu trong LVS Cái Phan Rang (chiếm 76,5% diện tích tự nhiên của tỉnh)

Sông Cái Phan Rang bắt nguồn từ vùng núi Gia Rich (1923m) có cao độ 1880m giáp với tỉnh Lâm Đồng, chảy theo hướng TB - ĐN đổ ra biển qua một cửa duy nhất gọi

là cửa Kinh Dinh Được bao bọc bởi 3 mặt là núi, 1 mặt biển khiến hình thái LVS Cái Phan Rang có dạng của hình bàu với chiều rộng bình quân lưu vực 31,5km Phần lớn địa hình LVS Cái Phan Rang đều cao và dốc với diện tích đồi núi chiếm tới 78%, vùng đồng bằng hạ lưu chiếm 22% nên cao độ bình quân toàn lưu vực 483m, độ dốc bình quân lưu vực 17,7%, mật độ mạng lưới sông suối thấp, 0,55km/km2 Với địa hình pelement bằng phẳng trước núi của khu vực, mạng lưới sông suối dạng cành cây có dạng lòng sông hình chữ U và hình thái cửa sông có dạng cửa sông bao tử (cửa liman) tích tụ nhiều cồn, đảo, bãi giữa cửa sông, lại bị chắn bởi doi cát trước cửa sông, nên mặc dù đây là LVS nằm trong vùng khô hạn nhất Việt Nam nhưng vẫn thường xuyên chịu tác động ngập lụt của lũ

Ngoài LVS Cái Phan Rang, tỉnh Ninh Thuận còn 08 LVS nhỏ đổ ra biển có chiều dài sông chính trên 10km nhưng tập trung ở phía Bắc cửa sông Cái Phan Rang còn phía Nam cửa sông Cái Phan Rang chỉ có 01 LVS là sông Quán Thẻ

1.3.2 Cơ sở dữ liệu phục vụ tính toán

1.3.2.1 Mạng lưới trạm khí tượng

Trên vùng nghiên cứu của luận án có 13 trạm khí tượng, điểm đo mưa (hình 1.5), tuy nhiên sự phân bố của các trạm này không đồng đều trên toàn tỉnh và bản thân các chuỗi số liệu quan trắc hầu hết có số liệu ngắn thiếu và gián đoạn Chỉ có 3 trạm Tân

Mỹ, Nha Hố và Phan Rang có số liệu khá dài và đáng tin cậy và đến nay, chỉ có trạm

Về mặt không gian: Các trạm, điểm đo đều tập trung chủ yếu ở khu vực có địa

hình thấp, phần lớn là vùng đồng bằng, ven biển nơi lượng mưa rất ít, còn vùng miền núi mưa nhiều lại không có trạm đo nên rất khó đánh giá TNN mưa

Về thời gian: Chuỗi số liệu quan trắc tại từng trạm, điểm không liên tục, không

những thiếu năm mà còn thiếu tháng

Bảng 1.2 Thống kê các trạm khí tượng tỉnh Ninh Thuận [35]

TT Trạm Tọa độ Thời gian đo Các yếu tố đo đạc

Ghi chú: X - Mưa; T0C - Nhiệt độ; U - Độ ẩm; Z -Bốc hơi; Gió

1.3.2.2 Mạng lưới trạm thủy văn

Mặc dù được đánh giá là khu vực có đặc điểm tự nhiên khác biệt so với miền nhiệt đới gió mùa nhưng trên toàn bộ tỉnh không có trạm thủy văn đo lưu lượng nước Các số liệu quan trắc lưu lượng được đo đạc trong các thời kỳ ngắn, phục vụ công tác thiết kế, xây dựng các công trình thủy lợi

- Tại Nha Trinh (diện tích hứng nước 2140km2) theo tài liệu của Pháp đo được

Bảng 1.3 Thống kê trạm quan trắc thuỷ văn tỉnh Ninh Thuận [35]

TT Trạm thuỷ văn Tọa độ Yếu tố quan trắc Thời gian quan trắc

Do ảnh hưởng của đập dâng ở thượng nguồn nên số liệu mùa kiệt tại trạm Tân

Mỹ vừa chịu ảnh hưởng của lượng xả nước từ hồ thuỷ điện Đơn Dương vừa chịu ảnh hưởng của đập dâng sông Pha nên sẽ rất khó khăn trong việc hiệu chỉnh và kiểm định

mô hình toán mưa rào - dòng chảy trên lưu vực

1.3.2.3 Mạng lưới quan trắc chất lượng nước

Trong khuôn khổ nghiên cứu luận án sử dụng tài liệu quan trắc định kỳ của Sở Tài nguyên môi trường tỉnh Ninh Thuận và một số tài liệu quan trắc của các dự án, đề tài do NCS tham gia; tài liệu quan trắc định kỳ hàng tháng của Sở Tài nguyên môi trường tỉnh Ninh Thuận mà NCS thu thập được (từ năm 2008 - 2014)

Các thông số quan trắc: Nhiệt độ, pH, Oxy hòa tan (DO), sắt tổng, Amoni, Nitrit (NO2-), Nitrat (NO3-), BOD5, Coliform

Phân bố không gian các điểm đo CLN được thể hiện trên bản đồ hình 1.6