Phân tích tiềm năng các nguồn nước cấp phục vụ lựa chọn quy hoạch chiến lược an toàn cấp nước đô thị vùng ven biển đồng bằng sông cửu long trường hợp nghiên cứu thành phố sóc trăng

Tuy nhiên, công tác đảm bảo an toàn cấp nướcđang đối mặt với nhiều khó khăn bởi những thay đổi bất định của các nguồnnước trong bối cảnh tác động biến đổi khí hậu và nước biển dâng hiện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

ĐINH DIỆP ANH TUẤN

PHÂN TÍCH TIỀM NĂNG CÁC NGUỒN NƯỚC CẤP PHỤC VỤ LỰA CHỌN QUY HOẠCH CHIẾN LƯỢC AN TOÀN CẤP NƯỚC ĐÔ THỊ VÙNG VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG – TRƯỜNG HỢP NGHIÊN CỨU TP.SÓC TRĂNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC

2021

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

ĐINH DIỆP ANH TUẤN

PHÂN TÍCH TIỀM NĂNG CÁC NGUỒN NƯỚC CẤP PHỤC VỤ LỰA CHỌN QUY HOẠCH CHIẾN LƯỢC AN TOÀN CẤP NƯỚC ĐÔ THỊ VÙNG VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG – TRƯỜNG HỢP NGHIÊN CỨU TP.SÓC TRĂNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGs Ts NGUYỄN HIẾU TRUNG PGs Ts ASSELA PARTHIRANA

2021

LỜI CẢM TẠ

Trong thời gian nghiên cứu thực hiện luận án tiến sĩ, tôi đã nhận được sựđộng viên, giúp đỡ vô cùng to lớn của quý Thầy/Cô bộ môn Khoa học Môitrường, Khoa Môi trường và Tài nguyên Thiên nhiên, trường Đại học CầnThơ, Ban giám hiệu Trường Đại học Cần Thơ, gia đình, bạn bè và đồngnghiệp Tôi xin tỏ lòng biết ơn chân thành đến:

- PGs.Ts Nguyễn Hiếu Trung và PGs.Ts Assela Parthirana đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án

- Xin cảm ơn đến dự án “Biến đổi khí hậu và Cấp nước sạch ở ĐBSCL”(Dự án VEI) đã tạo điều kiện hỗ trợ quá trình học tập ngắn hạn tại Hà Lan và Việt Nam, cũng như quá trình thực hiện nghiên cứu để tôi hoàn thành luận án

- Xin cảm ơn đến Công ty Cổ phần Cấp nước Sóc Trăng(SocTrangWaco) và Ban Lãnh đạo Công ty cùng Dự án “Hướng đến cấp nướcthích nghi khí hậu: Khu vực Tây Nam sông Hậu”, Hà Lan (WaterWorX) đãtạo điều kiện, chia sẽ thông tin, số liệu liên quan trong quá trình thực hiệnnghiên cứu

- Gs.Ts Lê Quang Trí, PGs.Ts Lê Anh Tuấn, PGs.Ts Văn Phạm ĐăngTrí, Ths Bùi Anh Thư, Ths Huỳnh Thị Mỹ Duyên, Ths Nguyễn Thành Lộccùng quý cán bộ Viện Nghiên cứu Biến đổi Khí hậu đã động viên và tạo mọiđiều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận án

- Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình là chỗ dựa vững chắc và lànguồn động viên lớn trong quá trình học tập và nghiên cứu để tôi hoàn thànhluận án này

Xin chân thành cảm ơn

Đinh Diệp Anh Tuấn

TRANG XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG

Luận án này với tựa đề là “Phân tích tiềm năng các nguồn nước cấp phục vụlựa chọn quy hoạch chiến lược an toàn cấp nước đô thị vùng ven biển Đồngbằng sông Cửu Long - Trường hợp nghiên cứu thành phố Sóc Trăng” DoNghiên cứu sinh Đinh Diệp Anh Tuấn thực hiện theo sự hướng dẫn của PGs

Ts Nguyễn Hiếu Trung và PGs Ts Assela Parthirana Luận án đã báo cáo vàđược Hội đồng thông qua ngày………

CAM KẾT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Tôi xin cam kết luận văn này được hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên cứucủa tôi và các kết quả nghiên cứu này chưa được dùng cho bất cứ luận án cùngcấp nào Luận án này được thực hiện với sự hỗ trợ của dự án “Biến đổi khí hậu

và Cấp nước sạch ở ĐBSCL” (Dự án VEI) và Hợp phần nghiên cứu Scan của Dự án “Hướng đến cấp nước thích nghi khí hậu: Khu vực Tây Namsông Hậu” (WaterWorX), Hà Lan

TÓM TẮT

Quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa diễn ra nhanh chóng đã làm giatăng nhu cầu cấp nước và đặt ra những áp lực khai thác nguồn nước cho các đôthị vùng ven biển ĐBSCL Tuy nhiên, công tác đảm bảo an toàn cấp nướcđang đối mặt với nhiều khó khăn bởi những thay đổi bất định của các nguồnnước trong bối cảnh tác động biến đổi khí hậu và nước biển dâng hiện nay Vìvậy, nghiên cứu được thực hiện nhằm xây dựng khung khái niệm về phươngpháp thiết lập kế hoạch cấp nước thích nghi (CRWSF) cho vùng ven biểnĐBSCL, góp phần nâng cao khả năng thích ứng của hệ thống cấp nước trướcnhững yếu tố thay đổi bất định trong tương lai Nghiên cứu đã áp dụng cáchtiếp cận đánh giá hạ tầng nước từ dưới lên, kết hợp các phương pháp đánh giá:ngưỡng thích ứng tới hạn, đánh giá lộ trình thích ứng và phân tích thực tếphương án, để xây dựng phương pháp lập kế hoạch cấp nước thích nghi theo lộtrình nhằm hạn chế tác động của những yếu tố không chắc chắn đến quyết địnhđầu tư cấp nước

Kết quả nghiên cứu cho thấy cấp nước theo lộ trình thích nghi với quanđiểm khai thác nguồn nước tổng hợp có thể góp phần nâng cao khả năngchống chịu của hệ thống cấp nước đô thị trước những thay đổi bất định trongtương lai Tại thành phố Sóc Trăng, nước ngầm hiện là nguồn cung cấp nướcngọt chính, sự sẵn có của nguồn nước này sẽ sụt giảm trong tương lai Nguồnnước mặt là nguồn cung cấp nước thay thế chính cho nước ngầm, nhưng việckhai thác nguồn nước này gặp nhiều hạn chế bởi tình trạng xâm nhập mặn, do

đó khu vực thượng nguồn tỉnh Sóc Trăng (huyện Kế Sách) được xác định làkhu vực có tiềm năng triển khai các giải pháp khai thác nước mặt cho thànhphố Nguồn nước lợ (công nghệ khử mặn) có tiềm năng khai thác, ứng dụngtrong những năm sắp đến cho hệ thống cấp nước của TP.Sóc Trăng Nguồnnước mưa được xem như nguồn nước bổ sung, góp phần giảm áp lực khai thácnhững nguồn nước khác trong thời gian mùa mưa Tuy nhiên, hạn chế về đặctrưng phân bố mưa theo thời gian và hạn chế về không gian trữ nước trong đô

thị, thể tích bể chứa nước mưa từ 1-2 m3 là tối ưu cho trường hợp TP.SócTrăng Thể tích bể chứa này có thể góp phần giảm nhu cầu cấp nước của thànhphố khoảng 7.836-8.464 m3/ngày vào thời gian mùa mưa

Các kịch bản sử dụng nước của khách hàng đều cho thấy nhu cầu cấpnước TP.Sóc Trăng có xu hướng tăng mạnh trong những năm sắp tới, gâynhiều áp lực đối với công tác đảm bảo an toàn cấp nước Tuy nhiên, kết quảnghiên cứu cũng cho thấy hệ thống cấp nước hiện trạng và các giải pháp như

kế hoạch hiện có của thành phố chỉ có thể đảm bảo cấp nước ở những năm tìnhtrạng nước mặn không diễn ra gay gắt Các thời điểm 2019/2020,

2024/2025, 2028-2030 được xác định là những ngưỡng thích ứng tới hạn của

hệ thống cấp nước, do đó thành phố cần lựa chọn phương án đầu tư bổ sungnguồn cấp nước để đảm bảo an toàn cấp nước ở các thời điểm này

Theo kết quả nghiên cứu, để nâng cao khả năng thích ứng của hệ thốngcấp nước trước những yếu tố thay đổi bất định trong tương lai, kế hoạch cấpnước thích nghi cho TP.Sóc Trăng có thể theo lộ trình: các giải pháp cấp nướctheo kế hoạch hiện hữu có thể được triển khai trong 1-2 năm tiếp theo (2019-2021), phương án đầu tư giai đoạn 1 nhà máy cấp nước tập trung (theo địnhhướng của tỉnh) có điều kiện thuận lợi để triển khai tiếp theo (sau năm 2021).Phương án khai thác nguồn nước lợ (khử mặn) kết hợp quản lý nhu cầu dùngnước (SW2-M3) được đề xuất lựa chọn cho giai đoạn tiếp theo, tuy nhiên tổngcông suất các nhà máy khử mặn ≤5000 (đến năm 2024) và ≤20.000 m3/ngày(đến năm 2027) để không làm mất cân bằng dòng tài chính của đơn vị cungcấp nước sạch Phương án đầu tư hệ thống hồ chứa nước thô (SW2-M4) được

đề xuất đầu tư ở giai đoạn trung và dài hạn để đảm bảo tính khả thi củaphương án và cân bằng dòng tài chính của công tác cấp nước

Từ khóa: an toàn cấp nước, cấp nước vùng ĐBSCL, kế hoạch cấp nước thích nghi, nguồn cấp nước, phương án cấp nước, quy hoạch cấp nước chống chịu.

Increase of water supply demand as results of rapid urbanization andindustrialization is putting strong pressures on securing water supply for thecoastal urbans in Vietnamese Mekong Delta However, the water supplysecurity in the delta is facing with various barriers, particularly uncertainties ofthe water resource availability under the contexts of climate change impactsand sea level rise Therefore, this study was carried-out to design a conceptualframework of climate resilient water supply planning (CRWSF) for the urbancoastal areas in the delta, supporting the water adapting with scenarios offuture uncertainty in the delta The study applied an integration approach of

“Adaptation Tipping Points”, “Adaptation Pathways” and “Real OptionsApproach” to develop a climate adaptation assessment methodology forplanning the adaptive water supply pathways It‟s aiming to mitigate theuncertainty impacts on investment decisions in water supply

The results shows water supply planning accordingly adaptive pathways with aperspective of integrated water supply resources can contribute to enhancingresilience of the water supply systems under future uncertainties Regardingpotential of the water resources providing to Soc Trang City, groundwater isdeclining both quality and quantity in the next coming years although it iscurrently the main water resource Surface water is considered as the mainalternative water resource but the exploitation of such a kind of this resource islimited by salinity intrusion Therefore, Ke Sach district, an upstream area ofSoc Trang province, was identified as a potential area for applying solutions ofsurface water abstracting for the city Besides, the brackish water resource bydesalination technology has potential to be exploited and applied in the comingyears to the water supply system of the city Meanwhile, there is a limitation ofrainwater harvesting for the urban water supply in the study area since theseasonal rainfall distribution and the limit of available space for the tank inresidential houses The optimal size of rainwater tank in the study area is only

about 1-2 m3 The water supply demand can reduce by 7,836-8,464 m3/dayduring the rainfall season if the rainwater tank is encouraged for implementing

on all the households in the city So, rainwater resource can be regarded as anadditional water supply resource to reduce pressure on pumping the otherwater resources during the rain season

Scenarios of water uses of the water customers in the city shows the waterdemand of the city will strongly increase in the next coming years, it is puttingpressures on the water security of the city However, the result shows the

existing water supply system and its plan can not secure water supply in casethe salinity intrusion severely The following periods 2019-2020, 2024-2025and 2028-2030 were identified as adaptation tipping points of the water supplysystem, and the city thereby needs to invest prevention measures before thesetipping points for securing water supply to the city.

According to the study result, to increase adaptive capacity of the water supplysystem in Soc Trang City under future uncertainties, a resilient water supplyplanning as adaptive pathways can be designed as: implementing water supplymeasures as the existing plan in one-two years ahead (2019-2021) Thecentralized scheme of surface water treatment (approved) at phase 1 can be anext selection (after 2021) since avantage of implementation conditions of theoption The option of brackish water desalination and water demandmanagement (SW2-M3) is proposed as a next further selection but the totalcapacity of desalination plants is not over 5000 m3/day (towards 2024) and

≤20.000 m3/day (towards 2027) to ensure a stable cash flow of water supplycompany Regarding the mid-long term, the option of large-raw-water-reservoirs system (SW2-M4) is suggested The suggestion of the reservoirsystem for the mid-long term is to ensure the option feasibility and to keep thebalance cash flow of the company

Key words: resilient water supply planning, water supply adaptation plan, water supply in the Mekong Delta, water supply options, water supply resources, water supply security.

MỤC LỤC

LỜI CẢM TẠ……… ……… i

TRANG XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG ii

CAM KẾT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU iii

TÓM TẮT iv

ABSTRACT vi

MỤC LỤC viii

DANH SÁCH BẢNG xiii

DANH SÁCH HÌNH xiv

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xvii

THUẬT NGỮ TRONG LUẬN ÁN xviii

Chương 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 Tính cấp thiết 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.2.1 Mục tiêu chung 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2

1.2.3 Giả thuyết và câu hỏi nghiên cứu 3

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 3

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 3

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 4

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

1.5 Điểm mới của luận án 4

Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 6

2.1 Đặc trưng thủy văn và tài nguyên nước vùng ĐBSCL 6

2.1.1 Chế độ thủy văn và tài nguyên nước mặt 7

2.1.2 Chế độ mưa 11

2.1.3 Đặc trưng địa chất thủy văn 12

2.2 Thách thức của hạ tầng nước trên thế giới và Việt Nam 15

2.2.1 Khó khăn hạ tầng nước trên thế giới 15

2.2.2 Thách thức công tác cấp nước vùng ven biển ĐBSCL 16

2.2.2.1 Khó khăn liên quan đến nguồn cấp nước17 2.2.2.2 Nhu cầu sử dụng nước sạch gia tăng 17 2.2.2.3 Cạnh tranh khai thác nước 18 2.2.2.4 Chi phí và công nghệ xử lý nước 19 2.3 Cách tiếp cận trong đánh giá và lập kế hoạch cấp nước 20

2.3.1 Quản lý nước đô thị tổng hợp (IUWM) 20

2.3.2 Đánh giá tổn thương hạ tầng nước 20

2.4 Các phương pháp đánh giá thiết lập kế hoạch cấp nước 22

2.4.1 Các phương pháp đánh giá thiết lập kế hoạch cấp nước 22

2.4.2 Tồn tại trong quy hoạch cấp nước ở vùng nghiên cứu 27

2.5 Hiện trạng quy hoạch cấp nước vùng ĐBSCL 28

2.5.1 Hiện trạng nhu cầu cấp nước đô thị 28

2.5.2 Hiện trạng nguồn nước và các nhà máy cấp nước 29

2.5.3 Hiện trạng quy hoạch cấp nước vùng ĐBSCL 30

2.6 Đặc điểm khu vực nghiên cứu thí điểm 32

2.6.1 Điều kiện tự nhiên 32

2.6.2 Dân số, kinh tế, xã hội 33

2.6.3 Quy hoạch phát triển không gian đô thị 34

2.6.4 Công tác cấp nước của thành phố Sóc Trăng 36

2.6.4.1 Nguồn cấp nước 36 2.6.4.2 Hiện trạng nhu cầu cấp nước 39 2.6.4.3 Hiện trạng hệ thống cấp nước 40 2.6.4.4 Hiện trạng qui hoạch và kế hoạch cấp nước 41 2.6.5 Khó khăn trong công tác an toàn cấp nước TP.Sóc Trăng 43

Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45

3.1 Giới hạn và khu vực thí điểm nghiên cứu 45

3.1.1 Giới hạn nghiên cứu 45

3.1.2 Khu vực nghiên cứu thí điểm 45

3.2 Phương pháp nghiên cứu 46

3.2.1 Cách tiếp cận 46

3.2.2 Các bước thực hiện nghiên cứu 46

3.2.3 Đánh giá hiện trạng tiềm năng khai thác nguồn nước 49

3.2.3.1 Nguồn nước ngầm 49 3.2.3.2 Nguồn nước mặt 50 3.2.3.3 Nguồn nước mưa 53 3.2.3.4 Nguồn nước lợ (khử mặn) 55 3.2.4 Thiết lập kịch bản nhu cầu cấp nước 56

3.2.5 Tổng hợp giải pháp cấp nước hiện có và theo qui hoạch 59

3.2.6 Đánh giá ngưỡng thích ứng tới hạn 60

3.2.7 Đề xuất phương án/giải pháp tiềm năng 60

3.2.8 Tiêu chí đánh giá giải pháp cấp nước 61

3.2.9 Đánh giá nhanh tính khả thi phương án 62

3.2.10 Phân tích giá trị các phương án 63

3.2.11 Thiết lập kế hoạch cấp nước thích ứng và chống chịu 65

3.2.12 Lấy ý kiến đánh giá kết quả của nghiên cứu thí điểm 65

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 67

4.1 Hiện trạng tiềm năng nguồn nước cấp 67

4.1.1 Nguồn nước ngầm 67

4.1.1.1 Hiện trạng các giếng khai thác nước ngầm 67 4.1.1.2 Chất lượng nguồn nước ngầm 67 4.1.1.3 Lưu lượng khai thác 69 4.1.1.4 Tiềm năng khai thác nguồn nước ngầm 70 4.1.2 Tiềm năng khai thác nguồn nước mặt 72

4.1.2.1 Nhận xét về trữ lượng nguồn nước sông Hậu 72

4.1.2.2 Đánh giá diễn biến độ mặn trong nước mặt 72

4.1.2.3 Lựa chọn khu vực có rủi ro xâm nhập mặn thấp 75

4.1.2.4 Các chỉ tiêu ô nhiễm nước mặt 77

4.1.2.5 Khảo sát và quan trắc chất lượng nước 79

4.1.2.6 Kịch bản xâm nhập mặn và khai thác nguồn nước mặt 81

4.1.3 Tiềm năng khai thác nguồn nước mưa 83

4.1.3.1 Đặc trưng phân bố mưa ở TP.Sóc Trăng 83

4.1.3.2 Hiện trạng thu gom và sử dụng nước mưa ở TP.Sóc Trăng……… 84

4.1.3.3 Độ tin cậy của thể tích bể chứa nước mưa 86

4.1.3.4 Thể tích bể chứa nước mưa tối ưu 87

4.1.3.5 Tiềm năng sử dụng nước mưa tại thành phố Sóc Trăng 90 4.1.4 Tiềm năng khai thác nguồn nước lợ (khử mặn) 91 4.2 Mục đích sử dụng nước và các kịch bản nhu cầu dùng nước……… 93

4.2.1 Nhu cầu cấp nước bình quân ngày 93

4.2.2 Kết quả khảo sát hiện trạng sử dụng nước hộ gia đình 93

4.2.2.1 Hiện trạng nhu cầu dùng nước hộ gia đình 93

4.2.2.2 Mục đích sử dụng nước máy 94

4.2.2.3 Ưu tiên sử dụng nước sạch 96

4.2.2.4 Lượng nước sử dụng khi khan hiếm nguồn nước 97

4.2.2.5 Sẵn lòng chi trả 97

4.2.2.6 Đơn giá nước máy và lượng nước có thể sử dụng 98

4.2.3 Phân tích nhu cầu cấp nước của đấu nối công nghiệp 100

4.2.4 Các kịch bản nhu cầu dùng nước 101

4.2.4.1 Cơ sở thiết lập các kịch bản 101

4.2.4.2 Nhu cầu cấp nước của thành phố Sóc Trăng 105

4.3 Các phương án cấp nước dài hạn cho TP.Sóc Trăng 105

4.3.1 Phương án 1: Đầu tư xây mới nhà máy cấp nước mặt Hồ Đắc Kiện……… 106

4.3.2 Phương án 2: Khai thác/mua nguồn nước sạch từ các nhà máy cấp nước vùng (AquaOne)……… 107

4.3.3 Phương án 3: Đầu tư công nghệ khử mặn, khai thác nguồn

nước bổ sung và kết hợp quản lý nhu cầu dùng nước 109

4.3.4 Phương án 4: Xây dựng hồ chứa nước thô và cải tạo công nghệ xử lý cấp nước hiện trạng……… 110

4.4Tiêu chí lựa chọn và đánh giá phương án cấp nước 112

4.4.1 Tiêu chí lựa chọn phương án cấp nước 112

4.4.2 Phân tích phương án theo tiêu chí 112

4.4.3 Đánh giá nhanh các phương án 116

4.5Phân tích ngưỡng thích ứng tới hạn của các phương án 118 4.5.1 Ngưỡng thích ứng tới hạn của kế hoạch hiện có 118

4.5.2 Ngưỡng thích ứng tới hạn của các phương án cấp nước 119

4.5.2.1 Kịch bản xâm nhập mặn năm bình thường (SW1) 120

4.5.2.2 Kịch bản xâm nhập mặn năm cực đoan (SW2) 121

4.6Giá trị các phương án cấp nước 124

4.6.1 Dòng giá trị hiện tại thuần (NPV) các phương án cấp nước……… 124

4.6.2 Giá trị của các phương án cấp nước 126

4.6.3 Thiết lập kế hoạch cấp nước thích nghi 127

4.7 Nhận xét và đề xuất khung đánh giá kế hoạch cấp nước thích nghi khí hậu (CRWSF) ở ven biển ĐBSCL 132

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 136

5.1 Kết luận 136

5.2 Kiến nghị 137

TÀI LIỆU THAM KHẢO 139

PHỤ LỤC 148

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Nhu cầu dùng nước bình quân người vùng ven biển ĐBSCL 28

Bảng 2.2 Hiện trạng nhà máy cấp nước các tỉnh ven biển ĐBSCL 29

Bảng 2.3 Quy hoạch nhà máy cấp nước được phê duyệt 41

Bảng 2.4 Kế hoạch đầu tư nâng cấp các nhà máy cấp nước ở TP Sóc Trăng 42 Bảng 4.1 Dự báo trữ lượng khai thác của các cụm giếng cấp nước 71

Bảng 4.2 Thời gian và tần suất nhiễm mặn nguồn nước mặt ở Sóc Trăng 76

Bảng 4.3 Hàm lượng chất ô nhiễm trong nước tại vị trí M3, M11 & M16 78

Bảng 4.4 Khái toán đơn giá các loại bể chứa 88

Bảng 4.5 Biểu đơn giá sử dụng nước máy theo các mức tăng giá chấp nhận 99 Bảng 4.6 Lượng nước sạch theo khả năng chi trả và đơn giá tiêu thụ 100

Bảng 4.7 Các kịch bản nhu cầu dùng nước của thành phố Sóc Trăng 103

Bảng 4.8 Hệ số gia trọng của các tiêu chí lựa chọn phương án cấp nước 112

Bảng 4.9 Tổng hợp ý kiến đánh giá và cho điểm các phương án 113

Bảng 4.10 Kết quả phân tích điểm phương án theo các tiêu chí 117

Bảng 4.11 Ký hiệu và chú thích các phương án 119

Bảng 4.12 Giá trị phương án vào các thời điểm thích ứng tới hạn 126

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Bản đồ vị trí ĐBSCL và hệ thống sông rạch trong vùng 7

Hình 2.2 Đặc trưng phân bố dòng chảy mặt vùng ĐBSCL 8

Hình 2.3 Lưu lượng dòng chảy mặt từ thượng nguồn về ĐBSCL 9

Hình 2.4 Hiện trạng xâm nhập mặn ở ĐBSCL năm 2015-2016 10

Hình 2.5 Biểu đồ đường đẳng mưa các tỉnh ĐBSCL 12

Hình 2.6 Mặt cắt ngang đại diện các tầng ngậm nước ở ĐBSCL 13

Hình 2.7 Tổng trữ lượng nước ngọt dưới đất vùng ĐBSCL gần đây 14

Hình 2.8 Tổng trữ lượng nước nhạt tiềm năng các tỉnh ven biển ĐBSCL 14

Hình 2.9 Khung đánh giá khai thác nguồn cấp nước tổng hợp 23

Hình 2.10 Minh họa ngưỡng thích ứng tới hạn trong cấp nước 24

Hình 2.11 Khung phân tích thực tế các phương án 25

Hình 2.12 Sơ đồ đánh giá phương án cấp nước ở Singapore 26

Hình 2.13 Phương pháp xây dựng lộ trình thích ứng 27

Hình 2.14 Quy hoạch cấp nước vùng Tây Nam sông Hậu 31

Hình 2.15 Sơ đồ định hướng không gian phát triển đô thị TP.Sóc Trăng 35

Hình 2.16 Biểu đồ đỉnh thủy lực nước ngầm tại tỉnh Sóc Trăng 37

Hình 2.17 Mực nước và lưu lượng dòng chảy trên sông Hậu 38

Hình 2.18 Lượng nước cấp hằng năm cho TP.Sóc Trăng 39

Hình 2.19 Hiện trạng hệ thống cấp nước sạch của thành phố Sóc Trăng 40

Hình 3.1 Các bước thực hiện nghiên cứu và thiết lập kế hoạch cấp nước thích nghi BĐKH (CRWSF) 47

Hình 3.2 Vị trí quan trắc chất lượng nước mặt tỉnh Sóc Trăng 50

Hình 3.3 Khu vực điều tra sử dụng nước sạch trên địa bàn TP.Sóc Trăng 57

Hình 3.4 Đường hồi quy tuyến tính lượng nước sạch tiêu thụ công nghiệp trên địa bàn TP.Sóc Trăng 59

Hình 3.5 Minh họa phương pháp đánh giá ngưỡng thích ứng tới hạn 60

Hình 3.6 Phương pháp thiết lập lộ trình thích nghi 65

Hình 4.1 Vị trí các cụm giếng nước ngầm cấp nước cho TP.Sóc Trăng 67

Hình 4.2 Hiện trạng độ mặn trong nước các giếng nước ngầm 68

Hình 4.3 Hiện trạng khai thác nước ngầm cấp nước cho TP Sóc Trăng 69

Hình 4.4 Dự báo độ mặn các giếng khai thác cấp nước cho TP Sóc Trăng 70

Hình 4.5 Lưu lượng và mực nước trung bình trên sông Hậu vào các tháng trong năm 72

Hình 4.6 Độ mặn (Cl-) nước mặt các trạm quan trắc ở tỉnh Sóc Trăng (2005-2018) 74

Hình 4.7 Tần suất độ mặn (Cl-) trong nước mặt so với giá trị cho phép 75

Hình 4.8 Khu vực nguồn nước mặt bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn thấp 77

Hình 4.9 Tần suất các chỉ tiêu ô nhiễm nước mặt vị trí M3, M11 và M16 79

Hình 4.10 Hướng xâm nhập mặn tại khu vực đề xuất khai thác nước mặt 80

Hình 4.11 Độ mặn và mực nước quan trắc tại khu vực đề xuất khai thác nước mặt 81

Hình 4.12 Xâm nhập mặn nước mặt năm cực đoan và năm bình thường 82

Hình 4.13 Đặc trưng phân bố mưa trên địa bàn TP.Sóc Trăng 84

Hình 4.14 Nhu cầu sử dụng nước hộ gia đình (Lít/hộ/ngày) 85

Hình 4.15 Diện tích mái nhà và không gian trữ nước 85

Hình 4.16 Tỉ lệ đáp ứng nhu cầu dùng nước theo thể tích bể chứa 87

Hình 4.17 Lợi nhuận của bể chứa nước mưa theo thể tích bể chưa 90

Hình 4.18 Hiện trạng đơn giá khử mặn bằng công nghệ lọc RO 92

Hình 4.19 Nhu cầu bình quân ngày của các nhóm khách hàng dùng nước 93

Hình 4.20 Nhu cầu dùng nước trung bình tháng của hộ dân ở TP.Sóc Trăng 94 Hình 4.21 Các mục đích sử dụng nước máy hộ gia đình ở TP.Sóc Trăng 95

Hình 4.22 Mức độ ưu tiên của các mục đích sử dụng nước sạch 96

Hình 4.23 Nhu cầu dùng nước hộ gia đình cho mục đích thiết yếu 97

Hình 4.24 Hiện trạng mức chi trả tiền sử dụng nước sạch hàng tháng của các hộ gia đình 98

Hình 4.25 Lượng nước sạch tiêu thụ của đấu nối công nghiệp 101

Hình 4.26 Các kịch bản nhu cầu dùng nước thành phố Sóc Trăng 105 Hình 4.27 Vị trí nhà máy cấp nước KCN Hồ Đắc Kiện - 100.000 m3/ngày 107

Hình 4.28 Minh họa phương án tuyến ống chuyền tải từ nhà máy nướcAquaOne (Sông Hậu 1) cho TP.Sóc Trăng 108Hình 4.29 Minh họa vị trí các hồ điều hòa nước mưa theo quy hoạch 110

Hình 4.30 Minh họa phương án xây dựng hồ chứa và tuyến ống nước thô 111

Hình 4.31 Ngưỡng thích ứng tới hạn của kế hoạch hiện có 118

Hình 4.32 Tổng lượng nước sạch cung cấp của các giải pháp theo kế hoạchcủa SocTrangWaco vào các năm bình thường 120

Hình 4.33 Điểm thích ứng tới hạn các giải pháp theo kế hoạch cấp nước hiệntrạng vào các năm xâm nhập mặn 122

Hình 4.34 Kết quả mô phỏng dòng NPV của hệ thống cấp nước theo cácphương án đầu tư đến năm 2035 124Hình 4.35 Kế hoạch cấp nước thích nghi trong giai đoạn ngắn hạn 128Hình 4.36 Lộ trình cấp nước thích nghi cho TP.Sóc Trăng 130Hình 4.38 Các bước thiết lập kế hoạch cấp nước thích nghi biến đổi khí hậu(CRWSF) 135

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

resources planning and điều tra tài nguyên nướcInvestigation for the south Miền Nam

Long

quốc

nước - CT Đô thị HậuGiang

Desalination Association tế

trường

Environmental Protection Hoa KỳAgency

nước Sóc Trăng

THUẬT NGỮ TRONG LUẬN ÁN

An toàn cấp nước: là những hoạt động nhằm giảm thiểu, loại bỏ, phòngngừa các nguy cơ, rủi ro gây mất an toàn cấp nước từ nguồn nước qua cáccông đoạn thu nước, xử lý, dự trữ và phân phối đến khách hàng sử dụng nước(Bộ Xây dựng, 2012)

Kế hoạch cấp nước an toàn: các nội dung cụ thể để triển khai thực hiệnviệc bảo đảm cấp nước an toàn (Bộ Xây dựng, 2012)

Phương án: lựa chọn tập hợp các giải pháp cung cấp nước an toàn

Giải pháp: đề xuất, ý tưởng, thiết kế nhằm tăng khả năng cấp nước

Nước máy: nguồn nước sạch được cung cấp từ các đường ống truyền dẫnnước sau quá trình xử lý của các nhà máy cấp nước

Nhu cầu dùng nước/nhu cầu sử dụng nước: Lượng nước sạch cần để cungcấp cho các nhu cầu hoạt động/sinh hoạt của con người

Nguồn nước truyền thống: Nguồn nước mặt (sông/kênh/rạch) hoặc nguồnnước dưới đất/nước ngầm/nước giếng (của khu vực nghiên cứu)

Nguồn nước thay thế: Những nguồn cung cấp nước sạch khác khôngphải nguồn nước truyền thống

Nguồn nước bổ sung: Nguồn cung cấp nước khác cho các nhà máy cấpnước bên cạnh nguồn cung cấp nước đang được nhà máy khai thác

Qui hoạch chiến lược: quá trình hoạch định các mục tiêu, định hướnggiải pháp thực hiện để đạt được mục tiêu

Xâm nhập mặn: hiện tượng hàm lượng độ mặn Cl- trong nước vượt hơngiá trị cho phép theo QCVN 08:2015/BTNMT (hàm lượng Cl- ≤ 250 mg/L)

Ngưỡng thích ứng tới hạn (Adaptation tipping points): giới hạn/khả năng

mà hệ thống có thể thích ứng được với các tác động bên ngoài, đây cũng làthời điểm các giải pháp thay thế khác cần được bổ sung để nâng cao khả năngthích ứng

Phân tích thực tế phương án (Real option approach): mô phỏng giá trịphương án dưới những điều kiện vận hành thực tế của phương án

Lộ trình thích ứng (Adaptation pathways): thích ứng từng bước và giảiquyết tập hợp các vấn đề theo trình tự dựa vào các giải pháp thay thế được xácđịnh theo thời gian

Chương 1: GIỚI THIỆU

1.1 Tính cấp thiết

Nước sạch là nhu cầu thiết yếu cho sự phát triển và thịnh vượng của các

đô thị (Larry, 2004) Nghiên cứu về cấp nước đô thị, đặc biệt cho các đô thịven biển ở vùng ĐBSCL là bài toán phức tạp trong bối cảnh tác động biến đổikhí hậu và nước biển dâng hiện tại (Alexander et al., 2010; Staben et al., 2015;

US EPA, 2015)

Hiện nay, công tác cung cấp nước sạch cho các đô thị vùng ven biểnĐBSCL đang đối mặt với nhiều thách thức, đặc biệt là vấn đề an toàn nguồnnước (Chintalapudi et al., 2018, World Bank, 2019) Nguồn nước cung cấpcho các nhà máy cấp nước đô thị hiện nay phụ thuộc nhiều vào nguồn nướcdưới đất, tuy nhiên nguồn nước này đang bị suy giảm cả về chất và lượng (BộXây dựng, 2016; Chintalapudi et al., 2018; SOCTRANGWACO, 2019) Vìvậy, các đơn vị cấp nước ở vùng ven biển ĐBSCL đang tìm kiếm, khai thácnhững nguồn nước khác bền vững hơn (Chintalapudi et al., 2018; NguyễnHồng Tiến, 2018) Mặc dù, nguồn nước mặt được đánh giá là nguồn nước ngọtthay thế chính cho nước ngầm nhưng việc khai thác nguồn nước này cũng gặpnhiều khó khăn bởi sự sẵn có của nguồn nước mặt cho cấp nước đang bị sụtgiảm (Bộ Xây dựng, 2016; Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2018; World Bank,2019) Đặc biệt, tình trạng xâm nhập mặn diễn ra ngày càng gay gắt hơn trongbối cảnh tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng toàn cầu và tìnhtrạng ô nhiễm nguồn nước mặt bởi sự xả thải từ các hoạt động sản xuất, sinhhoạt, đã gây ra nhiều trở ngại để khai thác nguồn nước mặt cho cấp nước đôthị (Nguyen and Van, 2012; Wilbers et al., 2014; Chintalapudi et al., 2018;Nguyễn Hồng Tiến, 2018)

Mặt khác, nhu cầu cấp nước của các đô thị ở vùng ven biển ĐBSCL ngàycàng tăng cao để đáp ứng sự phát triển của đô thị, cũng như các hoạt động sinhhoạt, sản xuất của cư dân, điều này tạo ra nhiều áp lực to lớn đối với công tácqui hoạch an toàn cấp nước cho các đô thị ở vùng ven biển ĐBSCL hiện nay(Alexander et al., 2010; Chintalapudi et al., 2018, Nguyễn Hồng Tiến, 2018,World Bank, 2019) Tuy nhiên, các qui hoạch cấp nước truyền thống trước đâythường xem xét trên cơ sở đáp ứng nhu cầu sử dụng nước, dẫn đến sự gia tăng

về công suất và chi phí đầu tư cho các hệ thống cấp nước (Medellin-Azuara etal., 2007) Nguồn nước và vị trí khai thác nước mặt của các nhà máy cấp nướctập trung thường được lựa chọn thông qua đánh giá hiện trạng diễn biến về lưulượng, chất lượng của nguồn nước và khả năng đảm bảo cung cấp đủ nhu cầu

sử dụng nước (Chính phủ, 2007; Neufville and Stefan, 2011;

Lazarow, 2016) Các đánh giá này chưa xem xét hết những kịch bản nguồnnước có thể xảy ra trong tương lai, cũng như những kịch bản về nhu cầu cấpnước của đô thị (Zhang and Babovic, 2011; Zhang and Babovic, 2012; Beh etal., 2015) Do đó, các phương án cấp nước được lựa chọn, thiết kế thường cócông suất lớn, chưa mang tính linh hoạt, thích nghi với những thay đổi bất lợitrong tương lai (Haasnoot, 2012; Nishtha and Babovi, 2018).

Trong thời gian gần đây, khái niệm Quản lý nước đô thị tổng hợp(IUWM) được xem là cách tiếp cận mang tính chiến lược để đảm bảo cung cấp

đủ nước cho các mục đích sử dụng khác nhau và đảm bảo sự phát triển toàndiện cho đô thị (GWP, 2012) Qua khái niệm IUWM, lĩnh vực cấp nước đô thị

đã có nhiều nghiên cứu trên thế giới xem xét khai thác kết hợp các nguồn nướcphi truyền thống như nguồn nước bổ sung cho các nguồn nước truyền thốngkhi thực hiện qui hoạch cấp nước (Zhang and Babovic, 2012; Beh et al., 2014;Paton et al., 2014) Ở ĐBSCL, Nhà nước đã ban hành quy hoạch cấp nước cấpnước với quan điểm “Khai thác sản xuất và cung cấp nước sạch không phụthuộc vào địa giới hành chính, ưu tiên khai thác nguồn nước mặt và khai tháchợp lý nguồn nước ngầm, từng bước giảm lưu lượng khai thác nước ngầm”(Bộ Xây dựng, 2016; Thủ tướng Chính phủ, 2016) Bên cạnh đó, khai thác cácnguồn nước bổ sung như nước lợ, nước mưa cho các hoạt động sinh hoạt vàsản xuất cũng được khuyến khích áp dụng cho các nhà máy cấp nước (Thủtướng Chính phủ, 2016)

Trước các thách thức và quan điểm của công tác cấp nước như trên, cácđơn vị cấp nước cần xây dựng lộ trình thích ứng như thế nào để đảm bảo côngtác cấp nước an toàn và đạt được hiệu quả, nhằm thích nghi với các tìnhhuống, thay đổi bất lợi có thể trong tương lai Vì vậy, đề tài được thực hiệnnhằm tìm ra phương thức xây dựng kế hoạch, lộ trình cung cấp nước thíchnghi hướng đến chống chịu với mọi kịch bản bất lợi có thể xảy ra

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

1.2.1 Mục tiêu chung

Đánh giá tiềm năng khai thác các nguồn nước cấp và đề xuất khung đánhgiá chiến lược an toàn cấp nước cho đô thị vùng ven biển Đồng bằng sôngCửu Long thích ứng với thay đổi khí hậu và môi trường

- Đánh giá ngưỡng thích ứng tới hạn của hệ thống cấp nước và các giải pháp cấp nước theo quy hoạch hiện có ở vùng nghiên cứu.

- Xây dựng lộ trình thích ứng cho công tác cấp nước của thành phố SócTrăng

1.2.3 Giả thuyết và câu hỏi nghiên cứu

Các giả thuyết nghiên cứu của Luận án:

- Khu vực nghiên cứu có tiềm năng khai thác nguồn nước thay thế (nướcmặt) và các nguồn nước bổ sung khác (nước mưa, nước lợ) để giảm áp lựckhai thác nguồn nước ngầm cho cấp nước

- Hệ thống cấp nước hiện trạng và các giải pháp khai thác nguồn nướctheo quy hoạch hiện chưa thể đảm bảo an toàn cấp nước cho vùng nghiên cứu

- Xây dựng lộ trình cấp nước thích nghi có thể giúp nâng cao khả năngchống chịu của hệ thống cấp nước với các thay đổi trong tương lai ở vùngnghiên cứu

Qua đó, câu hỏi nghiên cứu chính và phụ được đặt ra:

Câu hỏi nghiên cứu chính: Phương thức nào để thiết lập lộ trình cấp nướcthích ứng với tình trạng nguồn cấp nước không chắc chắn?

Câu hỏi nghiên cứu (1): Hiện trạng tiềm năng khai thác các nguồn nướccho cấp nước ở vùng nghiên cứu như thế nào?

Câu hỏi nghiên cứu (2): Các kịch bản nhu cầu cấp nước sạch của thànhphố Sóc Trăng như thế nào?

Câu hỏi nghiên cứu (3): Hệ thống cấp nước hiện trạng và các giải phápnhư quy hoạch có đảm bảo an toàn cấp nước cho vùng nghiên cứu không?

Câu hỏi nghiên cứu (4): Giải pháp cấp nước nào nên thực hiện trước?Khi nào nên thực hiện giải pháp?

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

Cách tiếp cận đánh giá tổn thương hạ tầng cấp nước từ dưới lên được kếthợp với cách tiếp cận khai thác nguồn nước đô thị tổng hợp để xây dựng mộtcách tiếp cận lập kế hoạch cấp nước thích nghi với nhiều kịch bản không chắcchắn trong tương lai Cụ thể, cách tiếp cận kết hợp các phương pháp đánh giáthích ứng, gồm: ngưỡng thích ứng tới hạn, đánh giá lộ trình thích ứng và phân tíchthực tế phương án đã cho thấy khả năng ứng dụng trong thiết lập kế hoạch cấp

nước thích nghi trong bối cảnh tác động biến đổi khí hậu và nước biển dângtoàn cầu.

- Kế hoạch cấp nước thích nghi cụ thể cho thành phố Sóc Trăng đượcthiết lập có thể góp phần đảm bảo an toàn cấp nước và phát triển thành phốbền vững

- Phục vụ cho công tác giảng dạy và nghiên cứu về lĩnh vực quản lý,quy hoạch cấp nước tại các trường Đại học hoặc ứng dụng nghiên cứu chonhững khu vực khác tương tự

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá hiện trạng tiềm năngkhai thác các nguồn cấp nước và tìm ra phương thức xây dựng kế hoạch/lộtrình cung cấp nước thích nghi hướng đến chống chịu cho vùng ĐBSCL, vớitrường hợp nghiên cứu thí điểm cho hệ thống cấp nước của thành phố SócTrăng Do đó, đối tượng nghiên cứu chính của đề tài là nguồn nước và quyhoạch cấp nước đô thị

Đề tài có phạm vi nghiên cứu:

- Về phạm vi không gian nghiên cứu chính cho vùng ven biển ĐBSCL với trường hợp nghiên cứu thí điểm cho thành phố Sóc Trăng, tỉnh Sóc Trăng

- Về phạm vi thời gian nghiên cứu tính toán đến năm 2035

1.5 Điểm mới của luận án

Nghiên cứu đã kết hợp 3 phương pháp quy hoạch thích ứng biến đổi khíhậu đã được những nghiên cứu trước đề xuất gồm: ngưỡng tiếp cận thích ứng,đánh giá lộ trình thích ứng và phân tích thực tế phương án để xây dựng mộtphương pháp thiết lập kế hoạch cấp nước thích nghi, phù hợp với những khuvực mà công tác công nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố thay đổi bất định.Các qui hoạch cấp nước truyền thống thường xem xét trên cơ sở đáp ứngnhu cầu sử dụng nước, dẫn đến sự gia tăng về công suất và chi phí đầu tư cho

các hệ thống cấp nước Do đó, cách tiếp cận thiết lập kế hoạch cấp nước thíchnghi cũng cho thấy sự linh hoạt và phù hợp trong bối cảnh thay đổi khí hậu ởvùng ĐBSCL nói riêng cũng như những khu vực tương tự khác trên thế giới.

Nước ngầm và nước mặt thường được xem là các nguồn cấp nước chính

ở vùng ven biển ĐBSCL Nghiên cứu này đã áp dụng cách tiếp cận khai thác nước tổng hợp cho vùng nghiên cứu

Phương pháp lựa chọn khu vực khai thác nước mặt và phân tích thể tích

bể chứa nước mưa tối ưu tại vùng đô thị đã được nghiên cứu đề xuất Cácphương pháp này đã cho thấy tính đơn giản và khả năng ứng dụng thực tế cao

Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Đặc trưng thủy văn và tài nguyên nước vùng ĐBSCL

Việt Nam nói chung và vùng ĐBSCL nói riêng, có nguồn tài nguyênnước đa dạng, bao gồm nhiều nguồn nước tự nhiên như nước mặt, nước ngầm,nước mưa (BTNMT, 2012; BTNMT, 2018) Mặc dù, nguồn tài nguyên nướcmặt và nước mưa có trữ lượng tương đối dồi dào, tuy nhiên đặc điểm phân bốnước theo không gian, thời gian cùng với đặc điểm khai thác, sử dụng nước vàphát triển kinh tế xã hội khiến các nguồn tài nguyên nước tự nhiên đối mặtnguy cơ không đảm bảo đáp ứng nhu cầu khai thác cho các mục đích sử dụng(World Bank, 2019) Những hạn chế khai thác nước mặt trên dẫn đến việc khaithác nước ngầm ngày càng gia tăng Do đó, nguồn nước này đang đối mặt vớinhiều rủi ro, bên cạnh tác động của biến đổi khí hậu thì việc khai thác nướcngầm quá mức đã khiến cho nguồn nước này suy giảm cả về chất lượng và trữlượng (Minderhoud, 2017, World Bank, 2019)

Đồng bằng sông Cửu Long là vùng châu thổ hạ lưu sông Mekong (MRC,2010) (Hình 2.1) Nước mặt, nước ngầm và nước mưa là các nguồn tài nguyênnước tự nhiên chính ở vùng ĐBSCL (Viện Khí tượng Thủy văn và Môitrường, 2010) Do vùng đồng bằng này nằm ở hạ nguồn sông Mekong nên chế

độ dòng chảy mặt ở ĐBSCL phụ thuộc vào các lưu vực sông ở thượng nguồn,không nằm trong ranh giới của vùng (MRC, 2010; BTNMT, 2012) Sự thayđổi khí hậu và phát triển ở thượng nguồn gây ra thay đổi chế độ dòng chảy mặttrong vùng, kết hợp với đặc điểm chế độ bán nhật triều của biển Đông, điềunày gây ra hiện tượng xâm nhập mặn gây ảnh hưởng đến khả năng khai thác,

sử dụng tài nguyên nước ngọt của vùng (BTNMT, 2012, Mekong Delta Plan,

2013, World Bank, 2019) Đặc trưng chế độ thủy văn và các nguồn tài nguyênnước ở vùng ĐBSCL được trình bày ở những đề mục bên dưới

ở các tỉnh Kiên Giang, Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng, Trà Vinh, Bến Tre, TiềnGiang, Long An, thủy triều của biển luôn dao động theo chu kỳ: từ ngắn (hàngngày) đến trung bình (nửa tháng, tháng) và dài (năm, nhiều năm) (MRC,

2010) Do vậy, chế độ thủy văn, thủy lực ở ĐBSCL rất phức tạp, chất lượngmôi trường nước cũng đa dạng theo từng khu vực từ ngọt nằm sâu vào nội địa,

lợ ở các vùng giao lưu mặn - ngọt và mặn ở các vùng ven biển

Sông Hậu là con sông chính cung cấp nước ngọt cho vùng nghiên cứu.Sông Hậu có chế độ thủy văn khá phức tạp, hệ thống các nhánh sông chằngchịt, cửa sông tiếp giáp biển nên toàn lưu vực sông chịu ảnh hưởng mạnh mẽcủa chế độ bán nhật triều không đều của biển Đông Chế độ thủy văn sông Hậuphụ thuộc rất lớn chế độ lũ của sông Mekong và thủy triều của biển chi phối,

do đó lưu lượng nước sông Hậu biến động theo mùa khô và mùa mưa trongnăm là rất lớn (MRC, 2010; BTNMT, 2012)

b) Lưu lượng dòng chảy mặt

Với vị trị ở hạ nguồn sông Mekong nên vùng ĐBSCL được xem là vùng

có chế độ dòng chảy lớn thứ 10 trên thế giới Tổng lượng dòng chảy hàng năm

khoảng 475 tỉ m3, trung bình 15.000 m3/s (Viện Khí tượng Thủy văn và Môitrường, 2010) Sông Tiền và sông Hậu là 2 nhánh chính của dòng sôngMekong thuộc vùng ĐBSCL, Việt Nam (Hình 2.2) Hằng năm, ước tínhkhoảng 83% tổng lượng dòng chảy đổ về vùng ĐBSCL chảy qua trạm TânChâu và 17% còn lại chảy qua trạm Châu Đốc, tuy nhiên tổng lượng dòngchảy của sông Tiền và sông Hậu thì bằng nhau sau khi qua (đoạn nối sôngTiền và sông Hậu) sông Vàm Nao; Mực nước tại trạm Tân Châu trên sôngTiền cũng thường cao hơn so với mực nước tại trạm Châu Đốc trên sông Hậu(Bộ TNMT, 2012; Bộ TNMT, 2017)

Hình 2.2 Đặc trưng phân bố dòng chảy mặt vùng ĐBSCL

(Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2017)

Tổng lượng dòng chảy trong vùng ĐBSCL thay đổi theo mùa trong năm,lưu lượng dòng chảy các tháng trong năm cũng phân bố không đều Từ cuốitháng 12 đến giữa tháng 6 hàng năm, lượng dòng chảy từ thượng nguồn sôngMekong về vùng ĐBSCL thường rất thấp (2.579-6.849 m3/tháng) Tuy nhiên,

lượng dòng chảy này về ĐBSCL rất cao (12.736-25.997 m3/tháng) từ cuối tháng 6 đến giữa tháng 12 hằng năm (Hình 2.3).

Hình 2.3 Lưu lượng dòng chảy mặt từ thượng nguồn về ĐBSCL

(Bộ TNMT, 2018)

Hiện tượng xâm nhập mặn ở vùng ven biển ĐBSCL có mối quan hệ mậtthiết với lưu lượng dòng chảy thượng nguồn và chế độ thủy triều của cả biểnĐông và biển Tây, Việt Nam (Lê Sâm, 2003) Chế độ ngập mặn và quá trìnhxâm nhập mặn đã chi phối phần lớn diện tích của vùng ven biển ĐBSCL, nướcmặn từ biển truyền vào trong nội đồng theo cửa Định An và cửa Trần Đề, kếthợp với dòng chảy sông Tiền và sông Hậu, đặc biệt vào mùa khô, khi dòngchảy từ sông Mekong về thấp đã khiến cho, hiện tượng này càng trầm trọnghơn (Nguyen H Trung & Van PD Tri, 2014) Bên cạnh đó, quá trình chuyểndịch cơ cấu canh tác nông nghiệp lúa nước truyền thống sang nuôi tôm nướcmặn trong những năm gần đây, cũng đã làm cho diễn biến xâm nhập mặn giatăng nhanh chóng gây áp lực đối với hệ canh tác nước ngọt ở khu vực ĐBSCL(Cục kiểm soát ô nhiễm, 2012)

Tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng đã khiến cho hiệntượng xâm nhập mặn ở vùng ven biển ĐBSCL ngày càng trầm trọng hơn, đặcbiệt khi hiện tượng El Nino xảy ra, hiện tượng xâm nhập mặn diễn ra vớicường độ và mức độ mạnh, kéo dài, lượng nước ngọt cung cấp cho vùngĐBSCL giảm gần 50% và nước lợ (4g/l) có thể ảnh hưởng với phạm vi từ 40-60km (Hoàng Minh Tuyển, 2016, Nguyen, 2016) Hiện trạng xâm nhập mặn ởĐBSCL vào mùa khô năm 2015-2016 được thể hiện qua Hình 2.4

Hình 2.4 Hiện trạng xâm nhập mặn ở ĐBSCL năm 2015-2016

Mặc dù tình trạng xâm nhập mặn diễn ra ngày càng nghiêm trọng ở vùngĐBSCL dưới tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu Tuy nhiên, hiện nay cácgiải pháp hạn chế xâm nhập mặn, bảo vệ vùng nước ngọt chưa được hình

thành (MDP, 2013) Điều này cho thấy hiện tượng xâm nhập mặn là một

trong những thách thức lớn đối với công tác đảm bảo an toàn nguồn cung cấp nước sạch cho người dân trong vùng.

Chất lượng nước mặt ở ĐBSCL diễn biến khá phức tạp theo không gian

và thời gian (Wilbers et al, 2014) Bên cạnh sự xâm nhập mặn gây ảnh hưởngđến chất lượng nước, ảnh hưởng của nước phèn chua trong đất và các chất ônhiễm nước xả thải bởi hoạt động sản xuất và sinh hoạt của người dân trongvùng đã làm suy giảm chất lượng nguồn nước mặt (Lê Sâm, 2003; BTNMT,2012)

Nghiên cứu của Ljung & ctv (2009) cho thấy tính axit mạnh trong đất cóthể thúc đẩy các quá trình sinh ra những thành phần gây ảnh hưởng chất lượngnước mặt ở một số khu vực của vùng ĐBSCL Tại một số vùng thấp của đồngbằng, đất có pH thấp 3.5 kèm theo đó là hiện tượng sinh ra/rửa trôi phèn (Alhoặc Fe) vào đầu mùa mưa (Tin và Wilander, 1995; Husson & ctv, 2000) Bên

cạnh chỉ tiêu Al va Fe, một số chỉ tiêu kim loại năng khác cũng được tìm thấytrong nước mặt ở một số vùng có cơ cấu đất phù sa (Hòa & ctv, 2007).

Theo kết quả một số nghiên cứu gần đây về chất lượng nước sông rạch ởĐBSCL cho thấy dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong môi trường nước có thểdẫn đến sự phơi nhiễm của các bệnh kinh niên của con người và sinh vật dướinước (Toàn et al., 2013) Các chỉ tiêu vi sinh cũng có hàm lượng cao, đặc biệt

là vi khuẩn Escherichia Coli (102-107 CFU/100ml) và tổng Coliform (102-107CFU/100ml) (Isobe et al., 2004) Lượng oxy hòa tan trong nước thấp, BOD,COD, SS và các chất phú dưỡng (nutrients) trong nước thường có hàm lượngcao bởi nước xả thải từ các hoạt động sinh hoạt, công nghiệp và nuôi trồngthủy sản (Johntson et al, 2002; Quyen & ctv, 2005; Anh et al, 2010; Wilbers et

al, 2014) Nhìn chung, các chỉ tiêu nước mặt của kênh rạch nội đồng ở ĐBSCLđều cao hơn quy chuẩn qui định về chất lượng nước ăn uống và sinh hoạt củaViệt Nam

Tại Việt Nam, quy chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT, quy định về giátrị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt sử dụng cho các mục đích khácnhau, được áp dụng để làm căn cứ quản lý và đánh giá chất lượng nguồn nướcmặt Các chỉ tiêu chất lượng nguồn nước mặt khai thác cấp nước, được quyđịnh tại Cột A2 của quy chuẩn này Do đó, quy chuẩn này được sử dụng đểđánh giá chất lượng nguồn nước mặt cho vùng nghiên cứu

2.1.2 Chế độ mưa

Lượng mưa ở ĐBSCL khá lớn, lượng mưa hằng năm từ 1400-2400 mm,tuy nhiên phân bố mưa biến động lớn theo không gian và thời gian (Lê Sâm,2003; Viện Khoa học Khí tượng thủy văn và Môi trường, 2010) Do ảnhhưởng của vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, hầu hết lượng mưa ở vùng ĐBSCL(hơn 90%) tập trung vào mùa mưa, từ tháng 5 đến tháng 11 hằng năm, cáctháng mùa khô hầu như không có mưa, vì vậy tình trạng khô hạn của vùngthường xảy ra vào mùa khô từ tháng I đến tháng III (Lê Sâm, 2003; Ozdemir etal., 2011) Đây cũng là thời điểm tình trạng xâm nhập mặn thường diễn ra gaygắt ở vùng ĐBSCL nên công tác cấp nước thường gặp khó khăn trong giaiđoạn này.Mặt khác, qua ghi nhận về mưa trong vùng ở thời gần đây, các trậnmưa có cường độ lớn thường xuất hiện hơn và thời gian giữa hai ngày có mưathường kéo dài hơn (Đài Khí tượng Thủy văn Nam Bộ, 2013), gây ra khó khăntrong việc quản lý và sử dụng nước mưa

Lượng mưa trung bình năm và phân bố ở các trạm quan đo mưa ởĐBSCL được thể hiện qua Hình 2.5 Theo đó cho thấy vùng ven biển ĐBSCL

có thể chia thành 4 tiểu vùng có lượng mưa tương đồng, gồm:

- Tiểu vùng 1: Khu vực TP Rạch giá và các vùng lân cận, có lượng mưa trung bình năm dao động từ 2000-2100 mm/năm.

- Tiểu vùng 2: Khu vực bán đảo Cà Mau và một phần tỉnh Bạc Liêu, với lượng mưa trung bình năm dao động từ 2000-2200 mm/năm

- Tiểu vùng 3: bao gồm tỉnh Sóc Trăng và một phần tỉnh Bạc Liêu, với lượng mưa trung bình năm dao động từ 1800-2000 mm/năm

- Tiểu vùng 4: bao gồm khu vực Càng Long (Trà Vinh) và vùng ven biểntỉnh Bến Tre, Tiền Giang, với lượng mưa trung bình năm dao động từ 1400-

1500 mm/năm

Hình 2.5 Biểu đồ đường đẳng mưa các tỉnh ĐBSCL

2.1.3 Đặc trưng địa chất thủy văn

Theo Liên đoàn Quy hoạch Điều tra Tài nguyên nước miền Nam (2007),đặc trưng thủy văn nước dưới đất ở ĐBSCL khá phức tạp, giữa độ sâu từ200m đến 500m hiện có 7 tầng chứa nước (Hình 2.6) nhưng tồn tại song song

cả nước ngọt và nước lợ Từ mặt đất, các tầng gồm: (1) Holocene Aquifer (qh)

có chiều dày tầng nước thường dao động từ 15-50 m, lượng nước ngầm ở tầngnày thường có mối quan hệ với lượng mưa; (2) Upper Pleistocene Aquifer(qp3) có chiều dày tầng nước dao động từ 18-39 m với chiều sâu đáy tầng từ46-128 m; (3) Middle-Upper Pleistocene Aquifer (qp2-3) có Chiều dày tầngnước dao động từ 26.5-65 m với chiều sâu đỉnh tầng từ 41.5-132.5 m và đáytầng từ 58-207 m, đây là tầng nước ngầm phân bố phổ biến trong vùng; (4)

Lower Pleitocene Aquider (qp1) có chiều sâu đỉnh tầng từ 80-174 m và đáytầng từ 81-225 m; (5) Middle Plicene Aquifer (n22) có chiều dày lớp nước từ42-70,5 m, sâu đỉnh tầng từ 157.5-241 m và đáy tầng từ 195-313 m; (6) LowerPliocene Aquifer (n21), đây là tầng nước có chiều dày lớn nhất (28-59m),chiều sâu tầng nước thường dao động từ 201-307,5 m; (7) Upper MioceneAquider (n13), tầng này thường rất sâu (từ 311-390 m), chiều dày lớp nướcthường dao động từ 46.5-75 m.

Hình 2.6 Mặt cắt ngang đại diện các tầng ngậm nước ở ĐBSCL

(Minderhoud et al., 2017)

Nguồn nước nhạt đã được khai thác ở vùng ĐBSCL từ nhiều năm qua,

sự khai thác này có mối quan hệ mật thiết đến sụt giảm mực nước ngầm và sụtlún đất, mực nước ngầm sụt giảm trung bình được ước tính khoảng 18cm/năm, một số khu vực mực nước ngầm có tốc độ sụt giảm từ 0,3 – 0,39m/năm (Huỳnh Vương Thu Minh & ctv, 2015; Minderhour et al., 2017) TheoHung et al (2019), tổng trữ lượng nước ngọt dưới đất của các tỉnh trong vùng

có xu hướng giảm trong vài thập niên gần đây, đặc biệt tại Cà Mau, SócTrăng, Bạc Liêu, Trà Vinh và Long An (Hình 2.7)

Hình 2.7 Tổng trữ lượng nước ngọt dưới đất vùng ĐBSCL gần đây

(Hung et al., 2019)

Qua đánh giá của Liên đoàn Quy hoạch điều tra tài nguyên nước MiềnNam (DWRPIS, 2010), lưu lượng khai thác tiềm năng tại ĐBSCL là khoảng22,5 triệu m3/ngày với lưu lượng bơm khoảng 4,5 triệu m3/ngày, tổng trữlượng nước nhạt (ở cả 7 tầng nước ngầm) tại các tỉnh ven biển ĐBSCL phân

bố không đều, tập trung cao nhất tại các tỉnh Bạc Liêu, Sóc Trăng (Hình 2.8)

Hình 2.8 Tổng trữ lượng nước nhạt tiềm năng các tỉnh ven biển ĐBSCL

(DWRPIS, 2010)

2.2 Thách thức của hạ tầng nước trên thế giới và Việt Nam

2.2.1 Khó khăn hạ tầng nước trên thế giới

Nước sạch là nhu cầu tất yếu cho đời sống và sinh hoạt của con người.Đảm bảo an toàn cấp nước luôn là chủ đề được quan tâm và là một trongnhững mục tiêu phát triển của thiên niên kỷ Hiện nay, nhiều quốc gia trên thếgiới đang đối mặt với các khó khăn trong đảm bảo an toàn cấp nước cho ngườidân, đặc biêt là những nước đang phát triển, tỉ lệ cung cấp nước sạch chỉ đạt86%, trong khi tỉ lệ này đạt 99% tại những nước phát triển (WHO/UNICEF,2012) Điều này cho thấy sự đảm bảo an toàn cấp nước và gia tăng tỉ lệ đấu nốinước sạch tại các nước đang phát triển mang tính cấp bách hiện nay

Bên cạnh đó, trong bối cảnh dân số gia tăng, tốc độ đô thị hóa và pháttriển kinh tế đang diễn ra nhanh và phức tạp như hiện nay, các vấn đề này đãgây ra nhiều khó khăn cho các đơn vị cấp nước (EPA, 2015; World Bank,2019) Theo Alexander et al., (2010) ghi nhận về hạ tầng nước và thách thứctrong bối cảnh biến đổi khí hậu, đã cho thấy những khó khăn chính đối với cácđơn vị cấp nước thường bao gồm:

- Áp lực về đô thị hóa: bởi sự thay đổi về cơ cấu dân cư đang diễn ranhanh chóng và được dự báo sẽ có khoảng 2 tỉ dân sẽ tập trung sinh sống ở cácvùng đô thị trong 20 năm tới Đặc biệt, dân số đô thị tại vùng Nam Á và châuPhi có thể tăng gấp đôi cũng trong khoảng thời gian này Điều này cho thấymột áp lực về sự gia tăng công suất của hạ tầng nước để đáp ứng nhu cầu sửdụng nước tăng cao bởi sự tăng dân số đô thị Áp lực về việc đầu tư mở rộngcông suất hạ tầng cấp nước càng lớn hơn đối với các nước đang phát triển bởi

sự giới hạn về nguồn tài chính, mức sống – giá nước, giới hạn trong khả năngcải thiện dịch vụ cấp nước

- Sự thay đổi của khí hậu: Nhiều nghiên cứu đã cho thấy tình trạng biếnđổi khí hậu sẽ gây tác động đến tài nguyên nước ở nhiều khu vực khác nhautrên toàn cầu, đặc biệt là thay đổi cả về trữ lượng và chất lượng nguồn nước(Chales et al., 2000, IPPC, 2007, Bates et al., 2008, UN-Water, 2009) Nhiệt

độ gia tăng, thay đổi phân bố, cường độ mưa và nước biển dâng là nhữngnguyên nhân dẫn đến thay đổi sự sẵn có của nguồn nước mặt và nước ngầm,gây ra tình trạng thiếu hụt nguồn cung cấp nước cho các hoạt động sinh hoạt,sản xuất của người dân ở một số nơi trên thế giới (IPPC, 2007; Bates et al.,2008) Đối với các đơn vị cấp nước, khi các hiện tượng trên xảy ra sẽ dẫn đếncác tác động tiêu cực về nguồn nước cấp của các nhà máy cũng như sự vậnhành của hệ thống cấp nước đô thị và vệ sinh môi trường Tác động tiêu cựcđến nguồn nước cấp bởi sự thay đổi của thời tiết có thể dễ dàng nhận thấy, đó

là sự thay đổi của nhiệt độ và lượng mưa sẽ dẫn đến sự chậm bổ sung lượngnước ngầm hoặc giảm lượng nước mặt sẵn có của nguồn nước cho cấp nước(Alexander et al., 2010).

- Cạnh tranh nguồn nước với các mục đích sử dụng nước khác: từ thế kỷqua đến hiện nay, nhu cầu sử dụng nước cho nông nghiệp đang tăng cao đểđảm bảo đáp ứng sự gia tăng nhu cầu lương thực Bên cạnh đó, tại một sốvùng đã ưu tiên nguồn nước phục vụ cho sản xuất nông nghiệp Điều này đãdẫn đến sự thiếu hụt nguồn nước cho cấp nước đô thị Vì vậy, sự gia tăng cạnhtranh nguồn nước cho cấp nước và sản xuất nông nghiệp đã tạo ra nhiều tháchthức cho các nhà ban hành chính sách và quản lý Đặc biệt, việc tìm ra các giảipháp nhằm cải thiện quản lý & vận hành khai thác nguồn nước trong điều kiệnBĐKH sẽ là một trong những áp lực to lớn đối với các đơn vị cấp nước hiệnnay

- Cơ sở hạ tầng lạc hậu: Các mạng lưới cấp nước và hạ tầng liên quanthường đòi hỏi chế độ vận hành tốt Nếu cơ sở hạ tầng cấp nước lạc hậu có thểdẫn đến sự gia tăng về chi phí bảo dưỡng, làm mất cân đối về nguồn thu chitrong sản xuất nước và giảm năng lực tài chính cho việc đầu tư cải thiện vàthay thế hạ tầng nước Bên cạnh đó, sự lạc hậu của cơ sở hạ tầng cũng dẫn đến

sự rò rỉ nước, điều này làm giảm khả năng đảm bảo cung cấp nước khi nhu cầu

sử dụng nước tăng cao

Nhìn chung, trước các thách thức thay đổi khí hậu hiện nay và trongtương lai, đòi hỏi các công ty cung cấp dịch vụ nước cần thực hiện một kếhoạch thích ứng cho hệ thống cấp nước nhằm đảm bảo an toàn cấp nước chocác đối tượng sử dụng (EPA, 2015; Alexander et al., 2010) Bên cạnh đó, cáccông ty cấp nước cũng cần có nhiều hơn những kỹ thuật vận hành hệ thống cấpnước một cách phù hợp Các yêu cầu trên sẽ liên quan trực tiếp đến chi phí sảnxuất và cung cấp nước của các công ty, do đó kế hoạch thích ứng phục vụ choviệc qui hoạch (mở rộng), giám sát và vận hành sẽ giúp nâng cao khả năngchống chịu của hệ thống cấp nước, đồng thời đảm bảo hiệu quả kinh tế choquá trình vận hành của các công ty cấp nước (Danilenko et al., 2010; WorldBank, 2019)

2.2.2 Thách thức công tác cấp nước vùng ven biển ĐBSCL

Hiện nay, các nguồn nước này đang thay đổi cả về lượng và chất nêncông tác an toàn cấp nước cho vùng ven biển ĐBSCL đang đối mặt với rấtnhiều thách thức Các khó khăn trong công tác an toàn cấp nước ở vùng venbiển ĐBSCL có thể tóm tắt như sau:

2.2.2.1 Khó khăn liên quan đến nguồn cấp nước

Tài nguyên nước vùng ven biển ĐBSCL chịu nhiều tác động bởi nhữngthay đổi của khí hậu và hiện tượng nước biển dâng toàn cầu (IPCC, 2007; NLAgency, 2013; Hoàng Minh Tuyền, 2016) Hiện nay, nước dưới đất là nguồncung cấp nước chính cho các khu vực đô thị ở vùng ven biển ĐBSCL, tuynhiên nguồn nước này đang bị khai thác quá mức để phục vụ cho sản xuấtnông nghiệp, thủy sản và sinh hoạt của người dân (CEE, 2010; DWRPIS,2012; Minderhoud et al., 2017) Điều này góp phần dẫn đến tình trạng sụt lúnđất và hạ thấp mực nước ngầm ở vùng ĐBSCL, gây ra hiện tượng nước mặnxâm nhập vào những tầng chứa nước dưới đất (Laura et al., 2014; Minderhoud

et al., 2015; Minderhoud et al., 2017; World Bank, 2018) Điều này đòi hỏi cácđơn vị cấp nước ở vùng ven biển ĐBSCL cần tìm kiếm, khai thác nhữngnguồn nước khác bền vững hơn

Nguồn nước mặt là một trong những nguồn cung cấp nước ngọt chính,thay thế cho nước ngầm Tuy nhiên, trong bối cảnh tác động của biến đổi khíhậu và nước biển dâng toàn cầu, dòng chảy mặt của dòng chính sông Mekong(sông Hậu) và các nhánh sông/rạch nội đồng đã thay đổi đáng kể so với trướcđây, đặc biệt là sự phân bố lưu lượng dòng chảy không đều theo thời gian, kếthợp với đặc trưng phân bố mưa vào mùa khô không đáng kể, khiến cho nướcmặn xâm nhập sâu hơn vào nội động, gây nhiều trở ngại đến việc khai thác cấpnước (Nguyen & Van, 2012) Bên cạnh đó, tình trạng ô nhiễm nguồn nước mặtbởi sự xả thải từ các hoạt động sản xuất, sinh hoạt, khiến cho khả năng khaithác và xử lý nước mặt cho cấp nước gặp nhiều rủi ro và thách thức (Wilbers

et al., 2014)

2.2.2.2 Nhu cầu sử dụng nước sạch gia tăng

ĐBSCL đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế cả nước, là mộttrong bảy vùng kinh tế của Việt Nam Với lợi thế lớn về nguồn tài nguyên và

vị trí địa lý thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp, vùng đóng vai trò then chốtcho sự phát triển nông nghiệp Việt Nam và an ninh lương thực của khu vực,cung cấp 50% sản lượng lúa gạo cho Việt Nam (90% cho xuất khẩu), và 70%các sản phẩm nuôi trồng thủy sản (Bộ Xây dựng, 2016) Các kế hoạch, chínhsách, tốc độ gia tăng dân số và đô thị hóa, tăng trưởng GDP và phát triển nôngnghiệp, công nghiệp và dịch vụ là những yếu tố chính ảnh hưởng tương lai củavùng (NL Agency, 2013)

Dựa trên các dự báo chính thức của Việt Nam và các xu hướng hiện tại,trong kịch bản tăng trưởng thấp, dân số ĐBSCL sẽ từ 15 đến 30 triệu dân vàonăm 2050 Nếu điều này được thực hiện, nó sẽ làm thay đổi mạnh các nhu cầu

đầu tư và các ưu tiên được quy định trong các kế hoạch tổng thể về côngnghiệp, quy hoạch sử dụng đất và các hoạt động thích ứng với biến đổi khí hậu(NL Agency, 2013) Tuy nhiên, theo định hướng quy hoạch phát triển đô thịvùng ven biển ĐBSCL đã được phê duyệt, vùng ven biển phía Nam sông Hậubao gồm 18 đô thị chính, với quy mô dân số từ 4,34 – 4,8 triệu người, tươngứng tỉ lệ đô thị hóa khoảng 45-50% (Bộ Xây dựng, 2016).

Hiện nay, vùng ven biển ĐBSCL có 43 khu công nghiệp với tổng diệntích 7543,8 ha, trong đó sản xuất, chế biến thủy sản, thực phẩm là những loạihình sản xuất công nghiệp chính, bên cạnh sản xuất sản phẩm thủy sản, nănglượng, xi măng, hóa chất và mía đường (Chintalapudi et al., 2018) Theo địnhhướng phát triển vùng ĐBSCL đã được phê duyệt, về phát triển công nghiệptheo hướng phát triển sản xuất chế biến nông, lâm, thủy sản và thực phẩm gắnvới đặc trưng vùng sản xuất nguyên liệu; Về Thương mại dịch vụ sẽ phát triểnchuỗi giá trị cho sản phẩm nông nghiệp theo thị trường trong nước và quốc tế,đồng thời phát triển những chuỗi cung ứng đến người tiêu dùng (Bộ Xây dựng,2016)

Tóm lại, qua định hướng quy hoạch phát triển đô thị trên và các dự báodân số của vùng ĐBSCL cho thấy số dân cư đô thị và tốc độ phát triển, mởrộng của các đô thị ở vùng ven biển ĐBSCL sẽ có xu hướng gia tăng trongnhững năm sắp đến Điều này sẽ góp phần làm tăng nhu cầu dùng nước sinhhoạt ở vùng ven biển ĐBSCL Bên cạnh đó, định hướng phát triển sản xuấtcông nghiệp và thương mại-dịch vụ được dự báo ở mức cao, tuy nhiên quanđiểm giảm và tiến tới ngừng khai thác nước dưới đất ở vùng ĐBSCL đã đượcChính phủ ban hành, điều này cho thấy xu hướng gia tăng nhu cầu đấu nốinước sạch cho sản xuất công nghiệp, thương mại-dịch vụ ở những năm sắp tới

Vì vậy, gia tăng nhu cầu dùng nước sạch được dự báo là một yếu tố áp lực đốivới công tác cấp nước ở vùng ven biển ĐBSCL

2.2.2.3 Cạnh tranh khai thác nước

Thay đổi cơ cấu sử dụng đất là yếu tố tạo ra nhiều thách thức trong côngtác đảm bảo an toàn cấp nước đô thị ở vùng ĐBSCL (Chintalapudi et al., 2018,World Bank, 2019) Theo báo cáo của World Bank (2019), ở Việt Nam nóichung và vùng ĐBSCL nói riêng, khoảng 90% tổng lượng nước sử dụng chohoạt động tưới tiêu và nuôi trồng thủy sản, nếu nhu cầu sử dụng nước chonhững mục đích cấp thiết và đạt giá trị cao khác như cung cấp nước sạch cóthể tạo ra sự cạnh tranh khai thác nước

Vùng ven biển ĐBSCL chiếm 47% diện tích tự nhiên vùng ĐBSCL, làvùng có sự chuyển đổi nuôi trồng thủy sản nước lợ, nước mặn trong điều kiện

xâm nhập mặn gia tăng, đây là vùng phát triển kinh tế biển năng động nhưng

có thể gặp các rủi ro thiên tai do biến đổi khí hậu và nước biển dâng (Bộ Xâydựng, 2016) Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Việt Nam, địnhhướng sử dụng đất nông nghiệp vùng ven biển ĐBSCL đến năm 2020, tầmnhìn đến năm 2030 trong điều kiện BĐKH, bao gồm 2 tiểu vùng như sau: (1)Tiểu vùng phía bán đảo Cà Mau: thế mạnh là nuôi trồng thủy sản, trồng rừng

và sản xuất muối ở bị ảnh hưởng bởi mặn Sản xuất lúa, cây ăn trái, mía trongkhu vực ngọt hóa Hướng chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất chính là ổn định diệntích sản xuất muối, diện tích sản xuất lúa 2-3 vụ và mía, tăng diện tích nuôitrồng thủy sản và rừng ngập mặn, lúa tôm nước lợ và cây ăn trái; (2) Tiểu vùngven biển Đông: thế mạnh sản xuất lúa, cây ăn trái và mía trong khu vực ngọthóa, nuôi trồng thủy sản, trồng rừng ngập mặn trong khu vực bị ảnh hưởng bởimặn Hướng chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất chính là ổn định diện tích lúa 2-3

vụ, cây ăn trái và mía, tăng diện tích lúa tôm nước lợ trong khu vực ngọt hóa,tăng diện tích nuôi trồng thủy sản và rừng ngập mặn ven biển Sự thay đổi cơcấu sử dụng đất cũng có thể tạo ra những yếu tố ô nhiễm gây ảnh hưởng đếnchất lượng các nguồn nước, làm hạn chế khả năng khai thác cấp nước sạch(Alexander et al., 2010; SWITCH, 2011)

Nhìn chung, những định hướng thay đổi cơ cấu sử dụng đất và mục tiêutăng trưởng kinh tế của vùng ĐBSCL có thể làm tăng áp lực khai thác tàinguyên nước phục vụ cho nông nghiệp, thủy sản và sản xuất công nghiệp,thương mại, dịch vụ trong tương lai (World Bank, 2019) Điều này có thể dẫnđến sự cạnh tranh khai thác tài nguyên nước giữa công tác cấp nước với nhữngmục tiêu phát triển khác như sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, thủy sản…

2.2.2.4 Chi phí và công nghệ xử lý nước

Trên thế giới, nước mặt và nước ngầm được xem là các nguồn cung cấpnước sạch truyền thống cho các hoạt động của con người (Lary, 2004; Paton etal., 2013, Bichai et al., 2014) Ở các tỉnh (Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau) vùngven biển ĐBSCL, nguồn nước ngọt cung cấp cho các nhà máy cấp nước chủyếu từ nước ngầm, các nhà máy cấp nước này thường có tuổi thọ khá cao vàcông nghệ xử lý nước tương đối đơn giản (Chintalapudi et al., 2018) Trongbối cảnh khai thác nguồn nước ngầm được đánh giá không bền vững hiện nay,các nhà máy cấp nước đang tìm kiếm những nguồn nước thay thế khác, điềunày đòi hỏi các đơn vị cấp nước cần đầu tư và cải tiến công nghệ xử lý nướcphù hợp với những nguồn nước khác (nước mặt, nước lợ…) bên cạnh nướcngầm để đảm bảo sự vận hành của các nhà máy cấp nước Do đó, đầu tư cảitiến công nghệ xử lý nước làm tăng chi phí sản xuất và cung cấp nước cũng cóthể là thách thức đối với công tác cấp nước ở vùng nghiên cứu

2.3 Cách tiếp cận trong đánh giá và lập kế hoạch cấp nước

2.3.1 Quản lý nước đô thị tổng hợp (IUWM)

Quản lý nước đô thị tổng hợp là tập hợp các nguyên tắc quản lý tàinguyên nước đô thị theo hướng bền vững hơn Đây là cách tiếp cận quản lýtích hợp các nguồn nước (nước ngọt, nước mặn, nước thải và nước mưa…),lĩnh vực sử dụng nước, dịch vụ và quy mô quản lý nước như những thành phầncủa kế hoạch quản lý (GWP, 2012) Trong thời gian gần đây, khái niệm quản

lý nước đô thị tổng hợp được nhận ra như một chiến lược để đảm bảo cung cấp

đủ nước cho các mục đích sử dụng khác nhau và đảm bảo sự phát triển bềnvững của các đô thị (Mitchell, 2006; GWP, 2012) Qua khái niệm IUWM,trong lĩnh vực cấp nước đô thị, đã có nhiều nghiên cứu trên thế giới xem xétviệc kết hợp các nguồn nước phi truyền thống như những nguồn nước bổ sungcho các nguồn nước truyền thống khi thực hiện lập kế hoạch cấp nước(Mitchell, 2006; Mahdi et al., 2007; Markopolus et al., 2008; SWITCH, 2011;Santosh et al., 2014; Wang et al., 2018)

Biến đổi khí hậu đòi hỏi công tác cấp nước quan tâm nhiều hơn đến tàinguyên nước và bảo vệ nguồn nước, bên cạnh cải thiện hiệu suất hoạt động sảnxuất và cung cấp nước sạch (Danilenko et al., 2010) Theo EPA (2015), nguồncung cấp nước sẽ thay đổi cả về chất và lượng trong tương lai bởi các tác độngcủa biến đổi khí hậu và sự phát triển của con người, điều này gây ra nhiều tổnthương/tác động tiêu cực đến các hệ thống cấp nước, đặc biệt công tác cungcấp nước sạch có thể bị gián đoạn gây ảnh hưởng đến các hoạt động sinh hoạt

và sản xuất của các đô thị Do đó, hạ tầng cấp nước sẽ đạt nhiều lợi ích hơnnếu cách tiếp cận quản lý nước tổng hợp được áp dụng kết hợp với những hoạtđộng truyền thống (Danilenko et al., 2010; SWITCH, 2011; Wang et al.,2018) Qua cách tiếp cận IUWM, công tác cấp nước có thể xem xét khai thácnhiều nguồn nước bổ sung kết hợp với các nguồn nước truyền thống để đảmbảo an toàn cấp nước đô thị (Danilenko et al., 2010; Santosh et al., 2014;Paton et al., 2014)

2.3.2 Đánh giá tổn thương hạ tầng nước

Sự tổn thương của hạ tầng nước được định nghĩa như một mức độ mà hệthống không thể ứng phó với các tác động tiêu cực hay các sự kiện cực đoan

Sự tổn thương này thường bao hàm các yếu tố như: đặc trưng, độ lớn và mức

độ ảnh hưởng của các yếu tố tác động khiến cho hệ thống nước không thể ứngphó (IPCC, 2007)