b) Đặc điể m
I.3. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NƯỚ C
I.3.1. Nguyên tắc
Để quản lý các lưu vực thì những kiến thức và hiểu biết về trữ lượng nước cần phải nắm vững. Việc xác định lượng nước hữu hiệu trên lưu vực đòi hỏi đánh giá các thành phần trong phương trình cân bằng nước. Vòng tuần hoàn nước cho một lưu vực ngầm bất kỳ
phải tồn tại sự cân bằng giữa lượng cung cấp cho lưu vực và lượng ra khỏi lưu vực. Phương trình cân bằng được biểu diễn:
Dòng chảy mặt đến + Dòng chảy dưới đất đến + Mưa + Lượng nhập lưu vào lưu vực + Giảm lượng trữ mặt + Giảm lượng trữ ngầm =
Dòng chảy mặt đi + Dòng chảy ngầm đi + Lượng nước đã sử dụng + Nước thoát lưu + Lượng tăng lượng trữ mặt + Tăng lượng trữ ngầm
Trong phương trình này tất cả các thành phần nước đến và nước đi, trên mặt và dưới đất
đều được biểu diễn. Tuy nhiên tùy theo từng trường hợp cụ thể mà bỏ qua một số thành phần vì giá trị của nó quá nhỏ hoặc nó không ảnh hưởng đến kết quả tính toán. Chẳng hạn đối với tầng ngậm nước có áp có cân bằng nước độc lập với dòng chảy trên mặt, do
đó thành phần dòng chảy trên mặt, mưa, nước dùng, nước nhập lưu và thoát lưu, thay đổi lượng trữ có thể bỏ qua trong phương trình.
Phương trình này có thể áp dụng cho một lưu vực có diện tích bất kỳ. Tuy nhiên những kết quả với ý nghĩa đầy đủ nhất thì một lưu vực nước ngầm, một tầng ngậm nước hoặc một lưu vực sông là những đơn vị tốt nhất.
Quá trình hình thành dòng chảy cũng như các yếu tốảnh hưởng đến dòng chảy tuy phức tạp, nhưng đối với bất kỳ một lưu vực nào trong một thời gian nhất định, sự thay đổi của các yếu tố thủy văn (mưa, bốc hơi, dòng chảy) vẫn tuân theo quy luật “lượng nước đến phải bằng lượng nước mất đi cộng với (hoặc trừ đi khi lượng nước mất đi lớn hơn lượng nước đến) lượng nước trữ lại trong lưu vực”. Đó là nguyên lý cân bằng nước.
Dựa vào nguyên lý này ta có thể lập phương trình cân bằng nước - cơ sở chủ yếu để phân tích nguyên nhân hình thành dòng chảy về mặt định tính cũng nhưđịnh lượng.
Lấy một lưu vực bất kỳ, xét lượng nước đến và đi trong một thời gian nhất định ta sẽ lập
được phương trình cân bằng nước sau:
X + Z1 + Y1 + W1 + U1 = Z2 + Y2 + W2 + U2 (1.6) Với X: lượng mưa bình quân rơi trên lưu vực
Z1, Z2: lượng nước ngưng tụ và bốc hơi trên lưu vực Y1, Y2: lượng dòng chảy mặt chảy đến và chảy đi W1, W2: lượng dòng chảy ngầm chảy đến và chảy đi
U1, U2: lượng nước trữ trong lưu vực ởđầu và cuối thời đoạn Δt
Hình 1.7. Lưu vực sông và các thành phần cân bằng nước
I.3.2. Phương trình cân bằng nước thông dụng
Trong một lưu vực bất kỳ, giả sử có một mặt trụ thẳng đứng bao quanh khu vực đó tới tầng không thấm nước. Chọn một thời đoạn Δt bất kỳ, dựa vào nguyên lý cân bằng nước ta có biểu thức:
(X + Z1 + Y1 + W1) – (Z2 + Y2 + W2) = ⎜U2 – U1⎜ = ±ΔU (1.7) (nước đến) (nước đi) (thay đổi nước trữ)
với ΔU mang dấu (+) khi U1 > U2 và mang dấu (–) khi U1 < U2
I.3.3. Phương trình cân bằng nước một lưu vực trong một thời đoạn bất kỳ
a) Lưu vực kín
Lưu vực kín là một lưu vực mà đường phân chia nước mặt và nước ngầm là trùng nhau khi không có nước mặt và nước ngầm từ lưu vực khác chảy đến, tức là Y1 = 0 và W1 = 0. Gọi Y = Y2 + W2 là tổng lượng nước mặt và nước ngầm chảy ra khỏi lưu vực
U Y1 Z2 X Z1 W W Y2
Z = Z2 – Z1 là lượng bốc hơi đã trừđi lượng ngưng tụ
ta có X = Y + Z ± ΔU (1.8)
b) Lưu vực hở
Đối với lưu vực hở sẽ có lượng nước ngầm từ lưu vực khác chảy vào hoặc ngược lại, khi
đó phương trình có dạng:
X = Y + Z ± ΔW ± ΔU (1.9) với ±ΔW = W2 – W1
ΔW mang dấu (+) khi W1 > W2
ΔW mang dấu (–) khi W1 < W2
I.3.4. Phương trình cân bằng nước trong nhiều năm
Phương trình (1.8) và (1.9) viết cho thời đoạn bất kỳ, tức ΔT có thể là 1 năm, 1 tháng, 1 ngày hoặc nhỏ hơn nữa. Để viết phương trình cân bằng nước trong thời đoạn nhiều năm, người ta lấy bình quân trong nhiều năm các thành phần trong phương trình cân bằng nước. Xét một lưu vực kín trong n năm:
(1.10) Có thể xem như tổng do có sự xen kẽ của những năm nhiều nước và ít nước, kết hợp phương trình (a) và (c), ta có:
X0 = Y0 + Z0 (1.11) trong đó Nếu n đủ lớn thì X0 gọi là chuẩn mưa năm, Y0 gọi là chuẩn dòng chảy năm và Z0 gọi là chuẩn bốc hơi năm. Đối với lưu vực hở, kết hợp phương trình (1.9) và (1.10) tương tự ta có: X0 = Y0 + Z0 ± ΔW (1.12)
Trong trường hợp lưu vực hở, giá trị bình quân nhiều năm của ±ΔW không tiến đến 0 được vì sự trao đổi nước ngầm giữa các lưu vực không cân bằng nhau và thường diễn ra một chiều.
Bảng 1.8. Cân bằng nước trung bình nhiều năm trên thế giới và Việt Nam
Mưa Chảy mặt Bốc hơi
Vùng lãnh thổ Diện tích (103 km2) (mm) (108 km3) (mm) (108 km3) (mm) (108 km3) Toàn thế giới 510.000 1.130 577,000 - - 1.130 577,000 Toàn lục địa 149.000 800 119,000 315 47,000 485 72,000 Đại dương 361.000 1.270 458,000 130 47,000 1.400 505,000 Việt Nam 365 1.850 0,675 857 0,312 993 0,362 ĐB sông Hồng 27 1.800 0,048 837 0,022 963 0,025 ĐBSCL 39 1.556 0,060 700 0,027 856 0,033 [Nguồn: Nguyễn Khắc Cường]
I.4. QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC I.4.1. Khoa học quản lý môi trường I.4.1. Khoa học quản lý môi trường
Quản lý môi trường là sự tác động liên tục, có tổ chức, có phương hướng và mục đích xác định của chủ thể đối với một đối tượng nhằm khôi phục, duy trì và cải thiện tốt hơn môi trường sống của con người trong những khoảng thời gian dựđịnh. Bản chất của việc quản lý môi trường là hạn chế hành vi vô ý thức hoặc có ý thức của con người trong các hoạt động của mình để môi trường ổn định, luôn ở trạng thái cân bằng.
Các đặc thù của quản lý môi trường gồm:
- Hoạt động quản lý môi trường mang tính trách nhiệm có ý thức của con người, trách nhiệm của mọi người trong mối quan hệ ràng buộc lẫn nhau.
- Hoạt động quản lý môi trường phải nhằm đạt được mục đích cơ bản là bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
- Hoạt động quản lý môi trường có tính liên tục theo không gian và thời gian.
- Hoạt động quản lý môi trường là công việc đòi hỏi phải có sự nỗ lực chung của mọi quốc gia trên toàn thế giới.
Hoạt động quản lý môi trường dựa trên những nguyên tắc cơ bản sau:
- Bảo đảm duy trì trạng thái cân bằng của hệ sinh thái bằng việc tổ hợp các biện pháp kinh tế, kỹ thuật, xã hội.
- Mối liên hệ cho - nhận.
- Mang lại hiệu quả và có khả năng thực thi. - Ða dạng hóa.
- Phân cấp và chuyên môn hóa. - Gắn hiệu quả hiện tại với tương lai. - Thử - sai - sửa.
Cơ sở triết học của quản lý môi trường dựa trên tính thống nhất vật chất của thế giới tự
nhiên, con người và xã hội thành một hệ thống rộng lớn. Ðể bảo vệ môi trường sống cần giữ gìn hài hòa quan hệ con người - tự nhiên và con người - xã hội bằng cách đưa thêm vào nền sản xuất vật chất của con người chức năng tái sản xuất tài nguyên thiên nhiên. Cơ sở khoa học, kỹ thuật, công nghệ của quản lý môi trường là việc thực hiện tổng hợp các biện pháp khoa học, kỹ thuật, kinh tế, luật pháp xã hội nhằm bảo vệ môi trường sống và phát triển kinh tế - xã hội một cách bền vững. Các công cụ kỹ thuật có thể gồm các
đánh giá môi trường, xử lý chất thải, tái chế.
Trong nền kinh tế thị trường, hoạt động phát triển và sản xuất của cải vật chất diễn ra dưới sức ép của sự trao đổi hàng hóa theo giá trị. Vì vậy, sử dụng các phương pháp và công cụ kinh tếđể đánh giá và định hướng hoạt động phát triển sản xuất có lợi cho công tác bảo vệ môi trường. Các công cụ kinh tế như các loại thuế, phí môi trường, quy chế đóng góp bồi hoàn, hệ thống các tiêu chuẩn ISO…
Hoạt động trong xã hội rất đa dạng và phức tạp, nên cơ sở luật pháp của quản lý môi trường là các văn bản luật quốc tế và quốc gia về môi trường.
I.4.2. Quản lý tài nguyên nước
1. Yêu cầu quản lý
Khi lập kế hoạch khai thác, đánh giá môi trường nước cho một vùng hoặc một lưu vực cần phải đánh giá đầy đủ ba loại đặc trưng của tài nguyên nước:
- Số lượng nước: biểu thịđộ phong phú của tài nguyên nước trên một vùng lãnh thổ. - Chất lượng nước: hàm lượng của các chất hòa tan hoặc không hòa tan trong nước (có
lợi hoặc gây hại theo tiêu chuẩn của đối tượng sử dụng nước).
- Động thái của nước: được đánh giá bởi sự thay đổi của các đặc trưng dòng chảy theo thời gian. Sự trao đổi nước giữa các khu vực chứa nước, sự vận chuyển và quy luật chuyển động của nước trong sông, sự chuyển động của nước ngầm, các quá trình trao
đổi chất hòa tan, truyền mặn…
Kiểm tra, giám sát chất lượng nguồn nước, việc khai thác hợp lý tài nguyên nước, phòng chống và khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường nước.
2. Giáo dục trong cộng đồng
Cần giáo dục cho người dân biết nhân loại đang đứng trước nguy cơ khủng hoảng môi trường ngày một trầm trọng hơn. Ðây là hậu quả tất yếu của những khủng hoảng về dân số, lương thực, năng lượng, tài nguyên và sinh thái. Trong đó sự bùng nổ dân sốđóng vai trò chủ chốt. Một khi người dân biết rõ được mối nguy cơ đe dọa đến môi trường, họ sẽ
chung tay cùng giải quyết các vấn đềđó.
Giáo dục ý thức tự giác giữ gìn vệ sinh môi trường, cùng nhau cải thiện các điều kiện vệ
sinh trong hộ gia đình và nơi công cộng. Ðồng thời phổ biến các điều luật bảo vệ môi trường để người dân nắm vững và chấp hành.
3. Tăng cường khả năng tự làm sạch của nguồn nước
Tự làm sạch nguồn nước là sự phục hồi trạng thái nước ban đầu nhờ các quá trình thủy
động học, lý học, hóa học, sinh hóa… diễn ra trong nguồn nước,
Bản chất của tự làm sạch nguồn nước là sự xáo trộn pha loãng nước thải với nguồn nước, sự phân hủy và chuyển hóa các chất bẩn trong nguồn nước. Khả năng tự làm sạch của nguồn nước phụ thuộc nhiều yếu tố như loại nước thải, chếđộ thủy động học của nguồn nước, đặc điểm khí hậu.
I.4.3.Các chính sách liên quan đến tài nguyên nước ở Việt Nam
Có thể nói ở Việt Nam vấn đề quản lý tài nguyên nước bền vững chỉ bắt đầu được đề cập đến vào thập kỷ 80. Và cho đến cuối thế kỷ 20 chính phủđã có nhiều mối quan tâm hơn về vấn
đề này thông qua những luật định, chính sách… có liên quan đến bảo vệ tài nguyên nước.
a) Các chính sách và chiến lược cấp quốc gia
Trong những thập niên gần đây, việc quản lý tài nguyên nước ở Việt Nam đã được cải thiện đáng kể về mặt pháp lý, cấu trúc thể chế và các cơ chế, góp phần vào sự phát triển kinh tế xã hội của đất nước. Luật Tài nguyên nước đã được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa X, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày 20 tháng 5 năm 1998. Luật
Tài nguyên nước và các văn bản pháp quy hướng dẫn tiếp theo đã cung cấp các quy định việc quản lý, bảo vệ, khai thác, sử dụng tài nguyên nước; phòng, chống và khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra. Qua đó tăng cường hiệu quả quản lý nhà nước, nâng cao trách nhiệm của cơ quan nhà nước, tổ chức kinh tế, tổ chức chính trị, tổ chức chính trị - xã hội, tổ chức xã hội, đơn vị vũ trang nhân dân và mọi cá nhân trong việc bảo vệ, khai thác, sử
dụng tài nguyên nước; phòng chống và khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra. Cấu trúc của Luật Tài nguyên nước 1998 gồm có 10 chương với 75 điều được phân bố:
- Chương I. Những quy định chung (9 điều) - Chương II. Bảo vệ tài nguyên nước (10 điều)
- Chương III. Khai thác, sử dụng tài nguyên nước (16 điều)
- Chương IV. Phòng, chống, khắc phục hậu quả lũ, lụt và tác hại khác do nước gây ra (11 điều)
- Chương V. Khai thác và bảo vệ công trình thủy lợi (6 điều) - Chương VI. Quan hệ quốc tế về tài nguyên nước (4 điều) - Chương VII. Quản lý nhà nước về tài nguyên nước (9 điều)
- Chương VIII. Thanh tra chuyên ngành về tài nguyên nước (4 điều) - Chương IX. Khen thưởng, xử lý và vi phạm (2 điều)
- Chương X. Ðiều khoản thi hành (4 điều)
Đến năm 2006, Hội đồng Quốc gia về tài nguyên nước (NWRC) đã trình Chính phủ
“Chiến lược quốc gia về tài nguyên nước đến năm 2020”. Và sau đó đã được Thủ tướng Chính phủ ký Quyết định ban hành số 81/2006/QĐ-TTg ngày 14/4/2006. Có thể nói đây là một chiến lược về tài nguyên nước và các chương trình hành động về tài nguyên nước
ở cấp độ quốc gia được ban hành lần đầu tiên ở Việt Nam. Nội dung chủ yếu của chiến lược gồm 6 điểm chính:
- Tăng cường bảo vệ nguồn nước và bảo vệ hệ sinh thái thủy sinh
- Bảo đảm tính bền vững, hiệu quả trong khai thác, sử dụng tài nguyên nước - Phát triển bền vững tài nguyên nước
- Giảm thiểu tác hại do nước gây ra - Hoàn thiện thể chế, tổ chức
Bên cạnh đó, việc khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên nước cũng được đề cập đến trong một số văn bản dưới luật khác:
- Chiến lược quốc gia và chương trình hành động nhằm giảm nhẹ và quản lý thiên tai tại Việt Nam từ 2001 đến 2020 (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn MARD và Ban chỉđạo phòng chống lụt bão trung ương, 12/2001).
- Kế hoạch phát triển nông nghiệp và nông thôn giai đoạn 2001 ÷ 2005 (MARD, 8/2000).
- Chiến lược phát triển nông nghiệp nông thôn trong giai đoạn công nghiệp hóa - hiện
đại hóa đến năm 2010 (MARD, 7/2000).
- Định hướng và nhiệm vụ phát triển tài nguyên nước đến năm 2010 (MARD, 9/1999). - Tăng cường công tác bảo vệ môi trường trong giai đoạn công nghiệp hóa - hiện đại
hóa đất nước (Bộ Chính trị Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam, Chỉ thị 36/CT-TW, ngày 26/6/1998).
- Kế hoạch phát triển tài nguyên nước đến năm 2000 và Kế hoạch hành động phát triển
đến năm 2010 (MARD, 6/1998).
- Chiến lược quốc gia về nước sạch và vệ sinh môi trường (NRWSS).
b) Các thể chế chính trong quản lý nguồn nước
b1. Có liên quan đến môi trường nói chung - Luật Bảo vệ môi trường (29/11/2005).
- Quyết định 45/QĐ-TTg ngày 02/4/2003 của Thủ tướng Chính phủ về việc thành lập các Sở Tài nguyên và Môi trường.
- Nghị định 91/2002 ngày 11/11/2002 Quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ
cấu tổ chức của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
- Quyết định 82/2002/QĐ-TTg ngày 26/6/2002 của Thủ tướng Chính phủ về việc thành lập, tổ chức và hoạt động của Quỹ bảo vệ môi trường Việt Nam.
- Quyết định 395/1998/QĐ-BKHCNMT ngày 10/4/1998 của Bộ trưởng Bộ Khoa học Công nghệ & Môi trường về việc ban hành Quy chế bảo vệ môi trường trong việc tìm kiếm, thăm dò, phát triển mỏ, khai thác, tàng trữ, vận chuyển, chế biến dầu khí và các