Hình 7. Sơ đồ hình thái sơng suối thuộc lưu vực sơng Vệ vực sơng Vệ
Hình 8. Bản đồ DEM (90x90 m) lưu vực sông Vệ sông Vệ
Đặc điể ưa [8]
+ i n động c a ưa n theo h ng gian: Nhìn chung trên lưu vực sơng
Vệ, lượng mưa có xu hướng giảm dần từ Bắc vào Nam và từ Tây sang Đông. Vùng mưa lớn chủ yếu ở vùng núi cao như Trà Bồng, Ba Tơ, Giá Vực từ 3200 – 4000 mm và vùng trung du, đồng bằng ven biển lượng mưa chỉ còn 1700 – 2200 mm.
+ i n động c a ưa n theo th i gian: Theo thời gian, sự biến động của mưa năm ở vùng nghiên cứu khá lớn. Hệ số biến sai Cv lượng mưa năm đạt từ 0,30 đến 0,50. Nguyên nhân là do khu vực này chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão và các nhiễu động thời tiết từ biển Đông làm cho lượng mưa hàng năm khơng ổn định. Năm mưa nhiều có thể gấp 3-4 lần năm mưa ít, năm 1996, 1998 và năm 1999 là năm mưa nhiều và đều khắp vùng nghiên cứu, năm 1999 đạt 5095 mm tại Giá Vực, 4557,7 mm tại Sơn Hà, 6520 mm tại Ba Tơ, 5157 mm tại Sơn Giang và 3947 mm tại Quảng Ngãi. Nhưng năm 1982 là năm mưa ít nhất với lượng mưa đo được ở tại Giá Vực 1299 mm, tại Ba Tơ 1952,6 mm, tại Sơn Giang 1975,6 mm và 1373,9 mm tại Quảng Ngãi.
+ i n động c a ưa theo ùa: Theo chỉ tiêu phân mùa, nếu coi thời gian mùa nhiều mưa bao gồm những tháng có lượng mưa lớn hơn lượng mưa bình quân tháng trong năm và đạt trên 50% tổng số năm quan trắc. Theo chỉ tiêu này phân bố của mưa theo mùa của vùng nghiên cứu có 2 mùa: mùa mưa và mùa khô.
- Mùa mưa ngắn chỉ từ 3 - 4 tháng, từ tháng IX đến tháng XII hàng năm, Mùa mưa phù hợp với mùa lũ trên các lưu vực sông và trùng với thời kỳ gió mùa Đơng Bắc và bão hoạt động trên biển Đông. Lượng mưa trong mùa mưa ở đây chiếm từ 70% - 80% lượng mưa cả năm. Tháng có lượng mưa lớn nhất thường xảy ra vào tháng X, XI có thể đạt từ 600 đến 900 mm/tháng như tại Giá Vực lượng mưa trung bình tháng XI đạt 904,2 mm, tại Ba Tơ đạt 887,5 mm, tại Sơn Giang 923,6 mm, Lượng mưa trung bình tháng X tại An Chỉ 666,7 mm, tại Quảng Ngãi 649,9 mm.
- Trong khi đó mùa khơ kéo dài 8 - 9 tháng, từ tháng I đến tháng VIII với lượng mưa chỉ chiếm 30% - 35% tổng lượng mưa năm. Thời kỳ ít mưa nhất trong vùng thường tập trung vào 3 tháng từ tháng II đến tháng IV lượng mưa trong 3 tháng chỉ chiếm khoảng 3¸5% lượng mưa năm.
Tháng có lượng mưa nhỏ nhất thường là tháng II với lượng mưa chỉ chiếm xấp xỉ 1%-2% lượng mưa năm.
Do địa hình trong vùng nghiên cứu xuất hiện các đỉnh mưa phụ vào tháng V và tháng VI, ở thời kỳ này gió mùa mùa hạ hướng Tây Nam hoặc Đông Nam thổi tới, càng về phía Tây của tỉnh lượng mưa này càng rõ nét hơn với lượng mưa trung bình tháng chiếm khoảng 4-7% lượng mưa năm, tuy nhiên giá trị bình quân của tháng V và tháng VI cũng khơng vượt q giá trị bình qn các tháng trong năm.
Như vậy, qua biến trình mưa trong vùng cho thấy sự chênh lệch giữa tháng mưa nhiều và tháng mưa ít khoảng 400 - 800 mm. Tức là tháng mưa nhiều có tổng lượng mưa gấp 1,5- 20 lần tháng mưa ít. Sự phân phối mưa trong năm rất khơng đồng đều, đó là điều khơng thuận lợi cho sản xuất nơng nghiệp.
Đặc điểm dịng ch y n [3],[5]
Dòng chảy giữa các tháng trong năm không đều nhau, chênh lệch giữa tháng nhiều nước và tháng ít nước là rất lớn. Tổng lượng dịng chảy năm trung bình tại An Chỉ đạt hơn 2 tỷ m3, tương đương với lưu lượng bình quân 64 m3
/s.
Bảng 1. Phân phối dịng chảy trung bình tháng nhiều năm (m3 /s)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
An Chỉ 55.3 29.1 20.8 15.5 17.5 17.5 12.4 13.6 25.5 146 245 178
Đặc điểm dòng ch y lũ [3],[5]
Mùa lũ kéo dài 3 tháng bắt đầu từ tháng X và kết thúc vào tháng XII và diễn ra khơng ổn định, tháng có lượng dịng chảy lũ lớn nhất là tháng XI. Lượng dòng chảy lũ chiếm tới 70% tổng lượng dịng chảy năm. Ngồi lũ chính vụ, cịn có lũ tiểu mãn vào các thời kỳ tháng V và tháng VI, lũ xảy ra sớm vào tháng VII,
đến đầu tháng X và lũ muộn thường xảy ra vào tháng XII đến nửa đầu tháng I năm sau. Bảng 2. Đặc trưng lũ lớn tại trạm An Chỉ từ 1976 – 2009. Trạm Sông Q max Mlũ (m3/s.km2) Thời gian An Chỉ Vệ 814 4290 19/10/1987 Đặc điểm dòng ch y kiệt [3],[5]
Mùa kiệt dòng chảy nhỏ, nguồn nước cung cấp cho sông chủ yếu là nước ngầm. Tổng lượng dòng chảy mùa kiệt chiếm 30 – 35% tổng lượng dòng chảy năm. Thời kỳ kiệt nhất trong năm xuất hiện vào tháng VII, VIII mơ đun dịng chảy kiệt tháng khoảng 2,82 l/s.km2 và mô đun dịng chảy kiệt ngày thậm chí gần bằng khơng.
Bảng 3. Dịng chảy nhỏ nhất của trạm An Chỉ từ 1977 – 2009.
Trạm Sông Kiệt tháng
(l/s.km2) Thời gian Kiệt ngày
(l/s.km2) Thời gian
An Chỉ Vệ 2,82 8/1993 0 25/8/1993
Bảng 4. Các đặc trưng dòng chảy năm thiết kế [6]
Trạm Flv (km2) Q tb (m3/s) Cv Cs Qp (m3/s) 10% 25% 50% 75% 90% An Chỉ 854 64,9 0,55 1,10 113 84,1 58,6 38,9 25,4
Đặc điể tài nguyên nước dưới đất
Theo tài liệu nghiên cứu Nc252 của Cục Địa Chất khoáng sản Việt Nam nay và Tổng cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam – Bộ Tài nguyên và Môi trường; báo cáo kết quả đánh giá tài nguyên nước dưới đất Quảng Ngãi và Bình Định (2006), tổng hợp kết quả tính tốn cho thấy trên địa bàn tỉnh Quãng Ngãi có tổng trữ lượng tĩnh là 1.232.250.000 (m3); trữ lượng động là 959670 (m3/ngày); trữ lượng khai thác tiềm năng là 996.640 (m3/ngày), chiều dày tầng chứa nước biến đổi từ 10 đến 60m. Liên quan đến phạm vi lưu vực sông Vệ, các báo cáo nghiên cứu, điều tra, đánh giá số lượng tài nguyên nước dưới đất trên các phần diện tích thuộc lưu vực sơng Vệ cho thấy:
Do lưu vực sơng Vệ có đến ¾ diện tích lưu vực thuộc vùng đồi núi, cũng theo các tài liệu đánh giá trên thì ở vùng này nguồn nước dưới đất chủ yếu chứa trong tầng chứa nước Bazan (N2 đn), nguồn nước dưới đất ở đây nhìn chung là nghèo, chỉ có thể khai thác để đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ở các cụm dân cư miền núi và các hộ gia đình ở nơng thơn với mức bình qn 40 – 50 m3/ngày ở mỗi giếng khoan có quy mơ lớn. Cịn lại một phần tư diện tích lưu vực sơng Vệ thuộc vùng đồng bằng Mộ Đức, Tổng hợp kết quả tính tốn trữ lượng nước dưới đất có thể khai thác trên từng vùng (tiểu lưu vực) thuộc lưu vực sông Vệ như sau:
Bảng 5. Lưu lượng nước dưới đất có thể khai thác trên lưu vực sông Vệ
TT Số hiệu vùng Tên vùng Lƣu lƣợng có thể khai thác, m3
/ngày
1 Vùng 1
Thượng sông vệ - bao gồm
Sông Nước lếch 2,441
2 Vùng 2
Sông Trà Nô - bao gồm Sông
Tô và Phụ lưu số 2 1,046
3 Vùng 3 Sông Nề (sông Nô) 697
4 Vùng 4 Khu giữa Sông Vệ 6,974
5 Vùng 5 Sông Vực Hồng 6,276
6 Vùng 6 Hạ Sông Vệ 17,434
Tổng 34,868
1.5. Nhận xét
- Áp dụng cơng cụ mơ hình tốn để tính tốn cân bằng nước trên các lưu vực sông là xu thế tất yếu của thế giới nói chung và của ngành nước Việt Nam nói riêng.
- Cơng cụ mơ hình tốn nói chung và mơ hình cân bằng nước nói riêng ngồi việc liên tục được cập nhật, cải tiến khả năng mô phỏng, khả năng mơ hình hóa, xây dựng kịch bản tính tốn của mơ hình cịn chú trọng tới khả năng tương tác với người dùng, khả năng phân tích, xử lý và trình bày kết quả. Điều đó trợ giúp tăng cơ sở thông tin, luận chứng cho các nhà chuyên môn, các nhà quản lý, hoạch định chính sách trong việc đốn định và trả lời các câu hỏi “nếu… thì” liên quan đến nguồn nước.
sinh và sản xuất hàng hóa. Các cộng đồng xã hội đã xây dựng cơ sở hạ tầng và các cơng trình để duy trì việc chia sẻ này. Tuy nhiên, sự phát triển của xã hội cùng với sự hiểu biết về phân phối hàng hóa đã nảy sinh các vấn đề mới về chia sẻ phân bổ nước. Dân số phát triển đã dẫn đến vấn đề lớn về khan hiếm và ô nhiễm nước ở nhiều quốc gia. Trong bối cảnh đó, nước dần dần được coi như một thứ hàng hóa và người ta đã đưa ra những nguyên tắc có thể giúp việc quản lý chia sẻ phân bổ nguồn nước trên cơ sở coi nước là hàng hóa. Đồng thời, cũng có những nguyên tắc kinh tế áp dụng trong tình huống thiếu nước. Bên cạnh đó, cũng có các công cụ và giải pháp thực tế hỗ trợ cho việc phân bổ nước trên cơ sở nhu cầu người sử dụng, tính chí phí thực của nước, kế hoạch phát triển kinh tế-xã hội, và thị trường về nước.
- Ở Việt Nam, tài nguyên nước thuộc sở hữu toàn dân do Nhà nước thống nhất quản lý nên tránh được tình trạng cá nhân chiếm hữu nguồn nước như một số quốc gia trên thế giới. Quyền ưu tiên cấp nước cho sinh hoạt và chính sách cơng bằng cho các vùng khó khăn đã được quy định trong Luật Tài nguyên nước năm 1998. Chính sách này của Nhà nước ta đã được cụ thể hóa bằng Chương trình
mục tiêu quốc gia về cấp nước và vệ sinh nông thôn đã đem lại sự công bằng về
quyền dùng nước cho nhân dân ở các vùng nơng thơn, vùng sâu, vùng xa; góp phần xóa đói, giảm nghèo. Tuy nhiên, để xác định được thứ tự ưu tiên và tỷ lệ phân bổ tài nguyên nước cho từng mục đích sử dụng nước cần phải có cơ sở lý luận và thực tiễn xác đáng về các các nguyên tắc ưu tiên cấp nước; phương pháp, cơ chế phân bổ, chia sẻ nguồn nước…trong trường hợp hạn hán, thiếu nước. Các vấn đề này vẫn chưa có nghiên cứu và hướng dẫn cách thực hiện. Do vậy, các cán bộ làm công tác quy hoạch tài nguyên nước lưu vực sông rất lúng túng và gặp khó khăn khi xây dựng các quy hoạch phân bổ tài nguyên nước. Đồng thời, các cơ quan quản lý Nhà nước cũng gặp khó khăn và thiếu cơ sở trong việc đánh giá, phê duyệt các phương án quy hoạch phân bổ nguồn nước.
- Sông Vệ là một trong hai con sông lớn nhất của tỉnh Quảng Ngãi (sau sông Trà Khúc). Lưu vực sông Vệ nằm trọn vẹn trong địa giới hành chính của
tỉnh Quảng Ngãi bao gồm phần lớn diện tích của các huyện Ba Tơ, Minh Long, Mộ Đức, Nghĩa Hành và một phần diện tích của huyện Tư Nghĩa. Tài nguyên nước mặt trên lưu vực, tính đến trạm An Chỉ tổng lượng dịng chảy năm trung bình nhiều năm là 2,05 tỷ m3
nước. Tài nguyên nước dưới đất đặc trưng bởi lưu lượng nước trong các tầng chứa nước có thể khai thác là gần 35 nghìn m3
/ngày. Hiện tại, khai thác sử dụng nước cho các ngành kinh tế trên lưu vực chủ yếu từ nguồn nước mặt trong khi đó, nguồn nước dưới đất chủ yếu phục vụ mục đích ăn uống và tập chung ở khu vực miền núi. Các vấn đề liên quan đến khai thác sử dụng, bảo vệ và phát triển nguồn nước, phòng chống khắc phục tác hại do nước gây ra trên toàn lưu vực chưa thực sự nóng bỏng nếu so sánh với các lưu vực khác, tuy nhiên khu vực hạ du, nơi tập trung đông dân cư và tốc độ phát triển công nghiệp nhanh đã kéo theo các vấn đề cạnh tranh, mâu thuẫn liên quan đến nguồn nước mà đang phải đối mặt như: khả năng đáp ứng nguồn nước, mục đích và mục tiêu sử dụng nước, chất lượng nước …
- Việc lựa chọn tài nguyên nước (nước mặt và nước dưới đất) trên lưu vực sông Vệ là đối tượng nghiên cứu trong luận văn này xuất phát từ: tính sẵn có thơng tin, số liệu về khí tượng, thủy văn và tài nguyên nước trên lưu vực; tính phù hợp lựa chọn lưu vực nghiên cứu cùng với khả năng tiếp cận triển khai ứng dụng mơ hình WEAP; tính khả thi khi xây dựng các kịch bản phát triển nguồn nước trên lưu vực bằng mơ hình WEAP và sau cùng là khả năng thử nghiệm áp dụng nguyên tắc, tỷ lệ phân bổ chia sẻ nguồn nước được đề xuất đối với bài toán cân bằng nước trên lưu vực sông Vệ trong tương lai.
Chƣơng 2. PHƢƠNG PHÁP TIẾP CẬN BÀI TOÁN CÂN BẰNG NƢỚC LƢU VỰC SÔNG VỆ
Luận văn tập trung nghiên cứu ứng dụng mơ hình WEAP tính tốn cân bằng nước cho lưu vực sông Vệ - tỉnh Quảng Ngãi (giai đoạn hiện trạng 2010 và đến năm 2015 và 2020). Đồng thời, qua kết quả tính tốn cân bằng nước bằng mơ hình WEAP đề xuất nguyên tắc và tỷ lệ phân bổ nguồn nước trên lưu vực sơng Vệ, đặc biệt là trong tình huống thiếu nước.
Với mục tiêu đã được xác định gồm: (1) xây dựng được công cụ ứng dụng mơ hình WEAP tính cân bằng nước lưu vực sơng Vệ giai đoạn hiện trạng 2010 và giai đoạn 2011 – 2020 có xét đến sử dụng thành phần nước ngầm; (2) đề xuất phương pháp luận phân bổ chia sẻ nguồn nước áp dụng đối với lưu vực sông Vệ. Trên cơ sở đó, hướng giải quyết bài tốn cân bằng nước trên lưu vực sông Vệ thông qua việc ứng dụng cơng cụ mơ hình WEAP được nghiên cứu sử dụng trong luận văn này như sau: