Nghiên cứu phân bổ hợp lý nguồn nước mặt cho lưu vực sông vu gia thu bồn

BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU THÂN VĂN ĐÓN NGHIÊN CỨU PHÂN BỔ HỢP LÝ NGUỒN NƯỚC MẶT CHO LƯU VỰC SÔNG VU GIA - THU BỒN LUẬN ÁN TIẾN SĨ THỦY VĂN HỌC HÀ NỘI, 2021 BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU THÂN VĂN ĐĨN NGHIÊN CỨU PHÂN BỔ HỢP LÝ NGUỒN NƯỚC MẶT CHO LƯU VỰC SÔNG VU GIA - THU BỒN Ngành: Thuỷ văn học Mã số: 9440 224 LUẬN ÁN TIẾN SĨ THỦY VĂN HỌC HÀ NỘI, 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả, kết nghiên cứu kết luận luận án trung thực, khách quan không chép từ nguồn tài liệu nào, hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo theo quy định Tác giả luận án Thân Văn Đón ii LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn Biến đổi khí hậu tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả nghiên cứu hoàn thành Luận án tiến sĩ Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, tác giả xin trân trọng gửi tới thầy PGS.TS Lã Văn Chú, TS Tống Ngọc Thanh người thầy hướng dẫn, lắng nghe, thấu hiểu, động viên đưa hướng nghiên cứu đắn vào thời khắc quan trọng trình nghiên cứu Luận án Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến nhà khoa học dành thời gian tâm huyết để xem xét, đóng góp ý kiến cho Luận án Tác giả bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới thầy, cơ, nhà khoa học ngồi Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn Biến đổi khí hậu có đóng góp q báu buổi Hội thảo gặp riêng để tác giả hoàn thiện Luận án Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến đồng nghiệp, đặc biệt đồng nghiệp thuộc Trung tâm Quy hoạch Điều tra tài nguyên nước quốc gia tạo điều kiện giúp đỡ trình thực Luận án Sự động viên, khích lệ, giúp đỡ chia sẻ họ đếm Đồng thời, tác giả xin trân trọng cảm ơn Đề tài TNMT.2017.02.08 hỗ trợ nguồn số liệu, tài liệu cho tác giả trình thực Luận án Cuối cùng, từ tận đáy lòng, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới người thân gia đình ln bên cạnh, động viên, tạo điều kiện tốt để tác giả hoàn thành tốt Luận án Tác giả luận án Thân Văn Đón iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC .iii CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH x MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU PHÂN BỔ NGUỒN NƯỚC VÀ ĐẶC ĐIỂM LƯU VỰC SÔNG VU GIA - THU BỒN .7 1.1 Khái niệm vai trò phân bổ nguồn nước 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Vai trò phân bổ nguồn nước .8 1.2 Tổng quan nghiên cứu có liên quan đến phân bổ nguồn nước 10 1.2.1 Trên giới 10 1.2.2 Tại Việt Nam 19 1.2.3 Những khoảng trống chưa nghiên cứu phân bổ nguồn nước .22 1.3 Đặc điểm lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn 23 1.3.1 Đặc điểm tự nhiên 23 1.3.2 Tài nguyên nước mặt 28 1.3.3 Thủy triều xâm nhập mặn 31 1.3.4 Tình hình định hướng phát triển kinh tế - xã hội .33 1.3.5 Hiện trạng khai thác sử dụng nguồn nước 36 1.3.6 Những vấn đề cộm mâu thuẫn tích xả nước .43 1.3.7 Một số nhận xét lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn 46 iv 1.4 Kết luận Chương .48 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ PHÁP LÝ VÀ KHOA HỌC VỀ PHÂN BỔ NGUỒN NƯỚC MẶT Ở LƯU VỰC SÔNG VU GIA - THU BỒN 49 2.1 Thể chế, sách liên quan đến sử dụng phân bổ nguồn nước 49 2.1.1 Mối quan hệ thể chế, chế, sách 49 2.1.2 Luật Tài nguyên nước năm 2012 50 2.1.3 Chiến lược quốc gia TNN đến năm 2020 51 2.1.4 Thông tư số 04/2020/TT-BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường 52 2.2 Cơ chế phân bổ hợp lý nguồn nước mặt cho lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn .53 2.2.1 Nguyên tắc chung 53 2.2.2 Cơ chế phân bổ ưu tiên 54 2.2.3 Phương pháp phân bổ nguồn nước mặt 55 2.3 Lựa chọn mơ hình tốn phân bổ hợp lý nguồn nước mặt lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn 64 2.3.1 Mơ hình tốn ứng dụng phân bổ 64 2.3.2 Điều kiện lựa chọn mơ hình 65 2.3.3 Lụa chọn mơ hình tốn phân bổ hợp lý nguồn nước mặt lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn 65 2.4 Kết luận chương 68 CHƯƠNG 3: PHÂN BỔ NGUỒN NƯỚC MẶT VÀ ĐỀ XUẤT PHÁP CHIA SẺ LỢI ÍCH, TRÁCH NHIỆM GIẢI TRÊN LƯU VỰC SÔNG VU GIA - THU BỒN 70 3.1 Phân vùng tính tốn phân bổ nguồn nước 70 3.1.1 Căn phân vùng tính tốn 70 3.1.2 Phân vùng theo nguồn nước 70 3.1.3 Kết phân vùng tính tốn phân bổ .71 v 3.1.4 Xác định điểm phân bổ 72 3.2 Xác định lượng nước mặt phân bổ 73 3.2.1 Lượng nước mặt sử dụng (Wsd) 74 3.2.2 Lượng nước đảm bảo dòng chảy tối thiểu (Wtt) .83 3.2.3 Lượng nước đảm bảo nhu cầu thiết yếu (Wty) 84 3.2.4 Lượng nước phân bổ (Wpb) 86 3.3 Tiêu chuẩn tính tốn nhu cầu sử dụng nước 87 3.3.1 Tiêu chuẩn sử dụng nước 88 3.3.2 Nhu cầu sử dụng nước trạng năm 2014 90 3.3.3 Nhu cầu sử dụng nước năm 2030 96 3.4 Phân vùng chức nguồn nước mặt 97 3.4.1 Căn xác định chức nguồn nước 97 3.4.2 Kết xác định chức nguồn nước 97 3.5 Xác định thứ tự ưu tiên 98 3.5.1 Ưu tiên phân bổ theo vùng 98 3.5.2 Ưu tiên phân bổ theo mục đích sử dụng nước 99 3.5.3 Ưu tiên sử dụng nguồn nước mặt 99 3.6 Xây dựng kịch phương án phân bổ nguồn nước 100 3.6.1 Xây dựng kịch phân bổ nguồn nước 100 3.6.2 Các phương án phân bổ nguồn nước 100 3.6.3 Tính tốn phân bổ nguồn nước mặt theo phương án 104 3.7 Lựa chọn phương án phân bổ 121 3.7.1 Tiêu chí lựa chọn phương án phân bổ 121 3.7.2 Kết lựa chọn phương án 122 3.8 Đề xuất giải pháp, chế chia sẻ lợi ích, trách nhiệm khai thác, sử dụng quản lý bền vững nguồn nước mặt lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn .123 vi 3.8.1 Cơ sở đề xuất 123 3.8.2 Giải pháp khai thác, sử dụng quản lý bền vững nguồn nước mặt lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn 124 3.8.3 Cơ chế chia sẻ lợi ích, trách nhiệm khai thác, sử dụng nguồn nước mặt lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn 127 3.9 Kết luận chương 129 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .131 TÀI LIỆU THAM KHẢO 136 PHỤ LỤC 144 vii CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ BĐKH : Biến đổi khí hậu BVMT : Bảo vệ mơi trường CBN : Cân nước CCN : Cụm công nghiệp CTTL : Cơng trình thủy lợi DCTT : Dịng chảy tối thiểu GSMT : Giám sát môi trường HST : Hệ sinh thái HTTL : Hệ thống thủy lợi KCN : Khu công nghiệp KT&QL : Khai thác quản lý KTSDN : Khai thác sử dụng nước KTTV : Khí tượng thủy văn KTXH : Kinh tế xã hội LVS : Lưu vực sông NMN : Nhà máy nước NN&PTNT : Nông nghiệp phát triển nông thôn NTTS : Ni trồng thủy sản MNDBT : Mực nước dâng bình thường PBNNM : Phân bổ nguồn nước mặt QLTNN : Quản lý tài nguyên nước QLTHTNN : Quản lý tổng hợp tài nguyên nước TBNN : Trung bình nhiều năm TNN : Tài nguyên nước UBLVS : Ủy ban lưu vực sông viii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Đặc trưng hình thái lưu vực sơng Vu Gia - Thu Bồn [3] 27 Bảng 1.2: Dịng chảy năm sơng lưu vực [3] 30 Bảng 1.3: Lưu lượng trung bình tháng nhiều năm trạm lưu vực [3] 31 Bảng 1.4: Thơng số hồ chứa [13] 38 Bảng 3.1: Thơng tin vùng tính toán phân bổ 72 Bảng 3.2: Vị trí điểm phân bổ lưu vực sơng Vu Gia - Thu Bồn 73 Bảng 3.3: Tổng hợp kết tính trọng số tần suất lượng mưa trạm theo vùng 76 Bảng 3.4: Bộ thơng số mơ mơ hình Mike Nam 77 Bảng 3.5: Kết kiểm định hiệu chỉnh mơ hình Mike - Nam trạm Nơng Sơn Thành Mỹ 80 Bảng 3.6: Lượng lũ không kiểm soát điểm phân bổ 83 Bảng 3.7: Kết xác định dòng chảy tối thiểu điểm phân bổ 84 Bảng 3.8: Đánh giá mức tối thiểu dùng nước giới 85 Bảng 3.9: Lượng nước thiết yếu trạng tương lai năm 2030 85 Bảng 3.10: Lượng nước phân bổ hàng năm 86 Bảng 3.11: Tiêu chuẩn cấp nước cho sinh hoạt LVS Vu Gia - Thu Bồn 88 Bảng 3.12: Tiêu chuẩn cấp nước cho sinh hoạt LVS Vu Gia - Thu Bồn 89 Bảng 3.13: Nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt trạng năm 2014 90 Bảng 3.14: Nhu cầu sử dụng nước cho tưới trồng 91 Bảng 3.15: Nhu cầu sử dụng nước cho chăn nuôi 92 Bảng 3.16: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước cho nông nghiệp .93 Bảng 3.17: Nhu cầu sử dụng nước cho nuôi trồng thủy sản 93 Bảng 3.18: Nhu cầu sử dụng nước cho công nghiệp .94 Bảng 3.19: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước năm 2014 cho ngành 95 Bảng 3.20: Tổng nhu cầu sử dụng nước năm 2030 cho ngành .96 Vùng sông Quảng Huế Lưu vực sông Côn Lưu vực sông Túy Loan 10 Lưu vực sông Ly Ly 11 Hạ lưu Vu Gia Thu Bồn TỔNG CỘNG 168 3) Diện tích nuôi trồng thủy sản TT Vùng Thượng sông Vu Gia LVS Đăk Mi Lưu vực sông Cái Lưu vực sông Tranh Lưu vực sông Tranh Trung lưu sông Thu Bồn Vùng sông Quảng Huế Lưu vực sông Côn Lưu vực sông Túy Loan 10 Lưu vực sông Ly Ly 11 Hạ lưu Vu Gia Thu Bồn TỔNG CỘNG 4) Diện tích trồng theo tiểu vùng TT Vùng Thượng sông Vu Gia LVS Đăk Mi Lưu vực sông Cái Lưu vực sông Tranh Lưu vực sông Tranh Trung lưu Thu Bồn Vùng sông Quảng Huế Lưu vực sông Côn Lưu vực sông Túy Loan 10 Lưu vực sông Ly Ly 11 Hạ lưu Vu Gia Thu Bồn TỔNG CỘNG 169 5) Số lượng gia cầm, gia súc TT Vùng Thượng sông Vu Gia LVS Đăk Mi Lưu vực sông Cái Lưu vực sông Tranh Lưu vực sông Tranh Trung lưu sông Thu Bồn Vùng sông Quảng Huế Lưu vực sông Côn Lưu vực sông Túy Loan 10 Lưu vực sông Ly Ly 11 Hạ lưu Vu Gia Thu Bồn TỔNG CỘNG 6) Diện tích ni trồng thủy sản TT Vùng Thượng sông Vu Gia LVS Đăk Mi Lưu vực sông Cái Lưu vực sông Tranh Lưu vực sông Tranh Trung lưu sông Thu Bồn Vùng sông Quảng Huế Lưu vực sông Côn Lưu vực sông Túy Loan 10 Lưu vực sông Ly Ly 11 Hạ lưu Vu Gia Thu Bồn TỔNG CỘNG 170 Phụ lục 5.4 Kết tính tốn dịng chảy tháng nhỏ tháng nhỏ phục vụ tính tốn dòng chảy tối thiểu Vùng TSVu Gia Năm 1991 Min1t 25,52 MinTB3t 27,66 1992 14,73 1993 Min1t 4,29 5,3 15,34 5,34 16,6 13,92 14,68 2,25 2,2 1994 18,16 18,86 4,04 5,6 1995 11,56 12,83 3,63 6,0 1996 13,42 26,24 9,15 15,4 1997 20,54 35,79 18,60 15,9 1998 10,75 11,17 5,47 9,3 1999 87,83 88,77 22,67 48,9 2000 24,96 57,61 71,43 75,7 2001 20,74 20,42 8,06 22,0 2002 12,94 13,44 5,12 33,3 2003 22,52 26,30 2,82 5,1 2004 13,04 21,31 36,01 70,6 2005 24,58 24,04 25,73 21,2 2006 28,16 50,79 32,49 40,6 2007 37,28 37,69 37,21 51,3 2008 25,72 26,93 41,11 29,6 2009 25,15 44,15 30,64 27,7 2010 20,74 23,97 48,28 67,2 2011 17,70 25,29 18,18 34,2 2012 12,15 18,22 40,68 36,8 2013 34,72 58,72 66,71 39,2 2014 17,40 22,48 20,93 21,2 2015 29,11 35,13 10,15 25,9 TB 23,33 30,31 22,84 29,1 171 PHỤ LỤC 06 6.1 Hiệu chỉnh mơ hình WEAP Tháng Qtđ I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 225 164 151 107 145 123 109 99.8 102 387 469 728 6.2 Phụ lục tính phân bổ nguồn nước (WEAP) 1) Nhu cầu sử dụng nước tiểu vùng phân theo ngành năm trạng 2014 Vùng Ngành sử dụng Sinh hoạt Nông nghiệp Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nơng nghiệp Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nông nghiệp Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt 172 Vùng Ngành sử dụng Nông nghiệp Thủy sản Công nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nơng nghiệp Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nơng nghiệp Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nơng nghiệp Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nông nghiệp Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nơng nghiệp Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nơng nghiệp Thủy sản 10 Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt 11 Nông nghiệp Vùng 173 Ngành sử dụng Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nơng nghiệp TỔNG Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Vùng 2) Nhu cầu sử dụng nước tiểu vùng phân theo ngành năm 2030 Ngành sử dụng Sinh hoạt Nông nghiệp Thủy sản Công nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nơng nghiệp Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nơng nghiệp Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nông nghiệp Thủy sản Công nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nơng nghiệp Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt 174 Vùng Ngành sử dụng Nông nghiệp Thủy sản Công nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nơng nghiệp Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nơng nghiệp Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nông nghiệp Thủy sản Công nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nơng nghiệp Thủy sản 10 Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt Nơng nghiệp Thủy sản 11 Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng Sinh hoạt TỔNG Nơng nghiệp Thủy sản Cơng nghiệp Dịng chảy TT Tổng ... phân bổ nguồn nước mặt lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn Chương Phân bổ nguồn nước mặt đề xuất giải pháp chia sẻ lợi ích, trách nhiệm lưu vực sơng Vu Gia - Thu Bồn: chương trình bày kết phân bổ nguồn. .. chảy hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn - Đề xuất phương án, giải pháp, chế phân bổ nguồn nước mặt hợp lý cho lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn sở lượng nước phân bổ, thứ tự ưu tiên tỷ lệ phân bổ Cơ sở tài... Thu Bồn 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu a) Đối tượng nghiên cứu: Nguồn nước mặt lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn b) Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn Cách tiếp cận phương pháp nghiên