6. Bố cục của luận án
1.1.2 Tổng quan nghiên cứu về điều hòa phân bổ nước liên vùng, liên lưu vực
Chuyển nước là việc chuyển một lượng nước từ một lưu vực, một dòng sông này sang lưu vực hoặc dòng sông khác có khác biệt về mặt địa lý [28]. Khối lượng và phạm vi chuyển nước được xác định bằng bài toán đánh giá điều hoà và phân bổ nguồn nước. Khái niệm điều hòa và phân bổ là quá trình đánh giá khối lượng nước có sẵn để sử dụng trong một lưu vực hoặc khu vực và xác định tại sao mà nước cần được phân bổ giữa các khu vực khác nhau, ngành hoặc người sử dụng. Kết quả của việc này là kế hoạch phân bổ nước được thực hiện bằng các giải pháp chuyển nước [29].
Điều hòa phân bổ nguồn nước liên vùng, liên lưu vực sông là quá trình chia sẻ tài nguyên nước hạn chế giữa các vùng và các lưu vực sông trong đó bao gồm việc sử dụng nước cạnh tranh. Đây là một quá trình cần thiết khi nguồn nước phân bố tự nhiên và khả năng cấp nước không đáp ứng được nhu cầu của tất cả các hộ sử dụng nước: Nhu cầu về số lượng, chất lượng, thời điểm sẵn có, hoặc độ tin cậy. Nói một cách đơn giản, đó là cơ sở để xác định vùng nào, lưu vực nào có thể chia sẻ nguồn nước cho vùng khác, lưu vực khác, chia sẻ bao nhiêu và ở đâu với mục đích gì [29].
Thông thường bài toán điều hòa và phân bổ nguồn nước thường đi đôi với nhau. Trong nghiên cứu tại Ấn Độ, Anik 2011 [30] về chuyển nước liên lưu vực sông để phân bổ nước liên vùng đã chỉ ra mô hình tính toán điều hòa phân bổ nước cần dựa trên tính toán cân bằng nước và giá trị kinh tế nước, ở trong nghiên cứu khác Sanjay 2012 [31] đã đánh giá tính khả thi của các hệ thống chuyển nước trên các vùng và các lưu vực sông ở Ấn Độ.
Đánh giá cân bằng nước và phân bổ nguồn nước liên lưu vực sông thường rất phức tạp và ảnh hưởng đến rất nhiều các bên liên quan. Nước Úc đã nhận thức được vấn đề này do ảnh hưởng của thời kỳ hạn hán từ năm 2001 đến năm 2010, dẫn đến việc phân bổ nước quá mức làm lưu lượng dòng chảy thấp ở hạ lưu, đã tác động tiêu cực đáng kể đến lưu vực sông Murray ở Nam Úc [32]. Sau đó Chính phủ Úc đã xây dựng kế hoạch hành động về nước cung cấp khuôn khổ phân phối nguồn nước phù hợp cho kế hoạch lưu vực sông Murray - Đarling và là một bước tiến trong việc bảo đảm hai con sông hoạt động bền vững, bảo vệ môi trường và đảm bảo tương lai cho thế hệ kế tiếp. Thoả thuận lưu vực sông Murray - Đarling 2008 được đưa vào kế hoạch hành động về nước đã đưa ra các sắp xếp về chia sẻ nguồn nước của hệ thống sông Murray - Đarling, nhằm thúc đẩy và điều phối việc lập kế hoạch và quản lý hiệu quả để sử dụng nước, đất đai và các nguồn lực khác một cách hợp lý, hiệu quả và bền vững cho hai lưu vực Murray và Darling.
Cùng với sự phát triển của kinh tế xã hội và sự bùng nổ về dân số, nhu cầu nước ngày càng có nguy cơ vượt quá lượng nước sẵn có [33], vì vậy phương pháp tiếp cận quản lý tài nguyên nước tổng hợp là cần thiết để đảm bảo phân phối nước cho mọi đối tượng sử dụng nước đồng thời bảo vệ môi trường. Quản lý tổng hợp tài nguyên nước (IWRM) ở các quốc gia Đông Âu, vùng Caucasus và Trung Á đang diễn ra như một phần trong nỗ lực toàn cầu để cải thiện quản lý nước và phù hợp với cam kết của các nước trong lĩnh vực quản lý và bảo vệ tài nguyên nước. Các nước trên đã và đang tiến hành các bước hướng tới tạo ra một môi trường thuận lợi (về chính sách, khuôn khổ pháp lý và thể chế) để đưa ra các nguyên tắc quản lý nước hợp lý ở cấp độ liên lưu vực dựa trên nguyên tắc của IWRM [34]. Kế hoạch liên kết sông cũng đang được thực hiện ở Ấn Độ giữa sông Brahmaputra và sông Ganga ở phía Đông Ấn Độ. Hệ thống thông tin địa lý được sử dụng kết hợp với các yếu tố thể chế và kinh tế xã hội để xác định các khu vực tiềm năng xây dựng các hồ chứa, đập dâng và xác định lộ trình tối ưu cho các kênh rạch chuyển nước từ lưu vực Brahmaputra đến lưu vực Ganga bổ sung thêm nguồn nước tới các vùng thiếu nước của Ấn Độ [35].
Có thể thấy rằng tình trạng khan hiếm nước ngày càng tăng trên phạm vi toàn cầu và việc điều hòa phân bổ nước ngày càng có ý nghĩa trong việc giải quyết xung đột lợi ích mang tính quốc tế, khu vực và địa phương về khai thác sử dụng nước.
1.1.2.1 Các thách thức liên quan đến vấn đề điều hoà phân bổ nước
Theo nghiên cứu của Speed [29], các thách thức liên quan đến vấn đề điều hoà phân bổ nước bao gồm: (1) Sự gia tăng sử dụng nước; (2) Lưu vực không có khả năng tiếp nhận nguồn nước từ bên ngoài và công trình hạ tầng cấp nước không được đáp ứng; (3) Tăng trưởng và thay đổi trong nền kinh tế, dẫn đến sự đa dạng hơn của các hộ sử dụng nước với nhu cầu nước khác nhau; (4) Sự suy giảm hệ sinh thái nước ngọt và suy kiệt của các dòng sông; (5) Tình hình biến đổi khí hậu.
Để đối phó với những thách thức về biến đổi khí hậu và quá trình phát triển của lưu vực, quy hoạch điều hòa phân bổ nguồn nước hiện nay cần tập trung nhiều hơn vào việc tối ưu hoá sử dụng nguồn nước hiện có thông qua các phân tích kinh tế, xã hội môi trường và đánh giá sự cân bằng cạnh tranh giữa các hộ sử dụng nước. Bên cạnh đó cần kết hợp với xây dựng cơ sở hạ tầng mới nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng thông qua các biện pháp quản lý nhu cầu nước [29].
1.1.2.2 Phương pháp tiếp cận tính toán điều hoà phân bổ nguồn nước
Các phương pháp tiếp cận điều hòa phân bổ nguồn nước trên các lưu vực sông thường dựa trên các quy tắc phức tạp để giải quyết vấn đề biến động và cân bằng các biến động liên quan đến môi trường, xã hội, kinh tế và chính trị của các kịch bản cấp nước khác nhau. Thay vì một bộ quy tắc cố định đơn giản dựa trên việc chia sẻ nguồn nước, các kế hoạch phân bổ nước hiện đại có thể bao gồm hoặc dựa trên các kịch bản dự báo mức độ sử dụng nước trong điều kiện BĐKH, tăng trưởng của nền kinh tế, các ưu đãi về giá nước và các lựa chọn để chia sẻ lợi ích của việc sử dụng nước.
Cách tiếp cận điều hòa phân bổ nước được đặc trưng bởi:
-Sự cân bằng tốt hơn giữa quyền sử dụng nước và bảo vệ môi trường: Công nhận những giới hạn tự nhiên của hệ thống sông ngòi và nhu cầu bảo vệ môi trường tự nhiên. Điều này bao gồm cả việc đánh giá được cải thiện nhu cầu về môi trường nước và đánh giá chi tiết hơn về nhu cầu nước để sử dụng cho con người, bao gồm mức độ hiệu quả sử dụng nước.
- Đánh giá dòng chảy môi trường dựa trên rủi ro: Công nhận tầm quan trọng của chế độ dòng chảy để duy trì các hệ sinh thái nước ngọt và các dịch vụ, chức năng mà dòng sông cung cấp cho cộng đồng.
- Hiểu rõ hơn về giá trị của nước và nhu cầu của người sử dụng nước: Thừa nhận vai trò trung tâm của nước trong nền kinh tế và phạm vi rộng lớn, đa dạng với nhu cầu nước khác nhau của người sử dụng.
- Tính linh hoạt trong cách phân bổ nước: Thừa nhận sự không chắc chắn của nguồn nước liên quan đến biến đổi khí hậu, kinh tế, nhân khẩu học và nhu cầu nước đáp ứng các thay đổi nêu trên.
1.1.2.3 Mục tiêu của việc điều hoà phân bổ nước liên vùng, liên lưu vực sông
Với cách tiếp cận như vậy, việc điều hòa phân bổ nước liên vùng, liên lưu vực sông thường được thực hiện ở các mục tiêu sau:
-Mục tiêu công bằng: Phân bổ nước một cách công bằng giữa các khu vực và các nhóm sử dụng khác nhau. Điều này có thể bao gồm sự công bằng giữa các vùng hành chính khác nhau, giữa các khu vực thượng lưu và hạ lưu và giữa các hộ sử dụng nước.
- Mục tiêu bảo vệ môi trường: Phân bổ nước theo cách đáp ứng nhu cầu của các hệ sinh thái phụ thuộc vào nước ngọt và bảo vệ các dịch vụ nước ngọt quan trọng như vận chuyển trầm tích, phục hồi nước ngầm, phân hủy chất thải và vận hành của cửa sông. - Mục tiêu các ưu tiên phát triển: Phân bổ nước theo cách hỗ trợ và thúc đẩy sự phát triển kinh tế xã hội. Điều này có thể bao gồm hỗ trợ các ưu tiên chiến lược và bảo vệ cho các vấn đề phụ thuộc về nước hiện có và trong tương lai.
-Mục tiêu cân bằng cung và cầu: Kế hoạch điều hòa phân bổ nước cần phải cân đối giữa nguồn cung cấp nước với nhu cầu, đặc biệt cần quản lý sự biến động tự nhiên của nước, tính sẵn có nhằm tránh sự thiếu nước bất ngờ hoặc thường xuyên.
- Mục tiêu thúc đẩy việc sử dụng nước hiệu quả: Phân bổ nước theo cách thúc đẩy sử dụng có hiệu quả nguồn nước sẵn có.
Các mục tiêu của phân bổ nguồn nước đã phát triển theo thời gian với nhiều phương pháp khác nhau nhằm tính toán, xác định và quản lý, phân bổ tài nguyên nước, trong đó điều hòa và phân bổ nguồn nước vẫn là quá trình quyết định đối tượng nào được hưởng nguồn nước sẵn có.
1.1.2.4 Nội dung cơ bản về điều hòa và phân bổ nguồn nước
- Xác định lượng nước có sẵn để phân bổ: Điều này bao gồm đánh giá tại các vùng khác nhau, các nguồn nước khác nhau (như nước ngầm và nước mặt), cho các thời điểm khác nhau hoặc trong các điều kiện khí hậu khác nhau.
-Xác định cách thức phân chia nguồn nước giữa các khu vực khác nhau và các đối tượng sử dụng nước: Đối tượng nào sẽ được hưởng lợi và được hưởng bao nhiêu giữa các khu vực hành chính hoặc địa lý khác nhau, các lĩnh vực khác nhau và các đối tượng sử dụng nước cũng như các hộ sử dụng nước riêng lẻ.
Do đó quá trình điều hòa và phân bổ nguồn nước, cần phải xem xét đến: (i) Các nguồn cung cấp và lượng nước mỗi nguồn dự kiến sẽ cung cấp; (ii) Các nhu cầu khác nhau của từng đối tượng sử dụng nước và nhu cầu sử dụng nước của họ; (iii) Chi phí và lợi ích của việc cung cấp nước được phân bổ cho từng đối tượng sử dụng hoặc người dùng [36]. Theo [29], quá trình điều hòa và phân bổ nguồn nước cũng liên quan đến việc phân bổ nguồn nước ở nhiều cấp độ hành chính và địa lý khác nhau, bao gồm ở cấp quốc gia, cấp lưu vực hoặc cấp khu vực.
Các kế hoạch liên quan đến nước khác, như các kế hoạch liên quan đến phát triển thủy điện, quản lý lũ lụt, hạn hán và bảo vệ tài nguyên nước, môi trường…cũng là các đối tượng liên kết chặt chẽ với các quyết định phân bổ nước. Nội dung cơ bản của bài toán điều hoà phân bổ nguồn nước được thể hiện như sơ đồ đi kèm.
Hình 1.2 Sơ đồ mối liên hệ giữa tổng lượng nước mặt, lượng nước có thể sử dụng và lượng nước có thể điều hòa phân bổ [29]