6. Bố cục của luận án
1.3 Phân tích lựa chọn mục tiêu và nội dung nghiên cứu
1.3.1 Phân tích lựa chọn mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Vấn đề đảm bảo an ninh nguồn nước cho một số khu vực khô hạn thuộc vùng Nam Trung Bộ hiện nay địi hỏi phải có các giải pháp cấp nước mang tính đột phá nhằm chủ động ứng phó với tình hình hạn hán thiếu nước trong khu vực, tự thân các khu vực khô hạn không đủ nguồn nước để phục vụ sinh hoạt và sản xuất trong khi các khu vực phụ cận lại có nguồn nước rất dồi dào. Như vậy thực tiễn địi hỏi phải có các giải pháp tạo nguồn chuyển nước mang tính liên vùng, liên lưu vực sơng giữa Tây Ngun và Nam Trung Bộ.
Các cơ sở lý luận về khoa học, thực tiễn và pháp lý hiện nay chưa được nghiên cứu đầy đủ và chặt chẽ. Các nghiên cứu đã có trong vùng và các chủ đề có liên quan phần lớn đều tập trung ở quy mô lưu vực sơng, hoặc một số ít ở quy mơ vùng. Một số nghiên cứu chỉ tập trung và chuyên sâu vào các lĩnh vực nhỏ như nước mặt, nước ngầm, sản xuất nơng nghiệp, hạn hán, chưa có nghiên cứu nào mang tính tổng thể, bao quát và gắn các lĩnh vực nguồn nước, sử dụng nước và tình hình hạn hán thiếu nước để đánh giá một cách tổng thể cũng như tập trung vào vấn đề điều hòa phân bổ nguồn nước trên cả 2 vùng vốn có mối quan hệ hữu cơ với nhau về nguồn nước.
Mặc dù các mơ hình tốn và cơng cụ GIS hiện nay được áp dụng phổ biến trong các đề tài dự án trong vùng, nhưng việc áp dụng và triển khai nhằm tính tốn đánh giá về điều hịa phân bổ nước trên quy mơ lớn ở Tây Nguyên và Nam Trung bộ hầu như chưa được nghiên cứu, một số nghiên cứu hiện nay mang tính điển hình và học thuật là chính, khó có khả năng ứng dụng trong thực tế.
Như vậy, cần thiết phải có một nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu quả và tác động của các cơng trình chuyển nước hiện có, tổng hợp phân tích và xây dựng cơ sở lý luận về mặt khoa học, thực tiễn và pháp lý để xác định khả năng và mức độ điều hoà phân bổ nguồn nước liên lưu vực sông từ vùng Tây Nguyên sang vùng Nam Trung Bộ và giữa các lưu vực sông nội vùng với nhau làm cơ sở đề xuất các định hướng giải pháp sử dụng bền vững nguồn tài nguyên nước, chuyển nước liên vùng, liên lưu vực sông nhằm nâng cao hiệu quả và sử dụng bền vững tài nguyên nước khu vực Tây Nguyên và Nam Trung Bộ.
Trên cơ sở phân tích các tồn tại và sự cần thiết cũng như đã tổng quan được các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước, nghiên cứu này chỉ tập trung đối tượng, phạm vi nghiên cứu với 03 mục tiêu chính được trình bày ở chương Mở đầu.
Phạm vi số liệu sử dụng: Luận án này ngoài nghiên cứu trên phạm vi 02 vùng kinh tế rộng lớn về mặt khơng gian, cịn đề cập đến hàng loạt vấn đề nóng và nhạy cảm về quản lý nước đã và đang diễn ra trong thực tiễn đòi hỏi sự kế thừa kinh nghiệm, hiểu biết vùng nghiên cứu. Do đó để đảm bảo đồng bộ, phạm vi số liệu thu thập thực hiện đến năm 2019 đối với các số liệu tính tốn, cập nhật đến năm 2020 đối với các số liệu dạng thông tin báo cáo.
1.3.2 Hướng tiếp cận nghiên cứu
1.3.2.1 Định hướng nội dung nghiên cứu
Để đảm bảo đạt được 03 mục tiêu nêu trên, nội dung nghiên cứu thực hiện theo các định hướng sau: Kế thừa hướng nghiên cứu, các mơ hình tốn, các số liệu cơ bản và các kết quả nhu cầu nước đã thực hiện do chính nghiên cứu sinh là chủ nhiệm đề tài trong đề tài KC08.29/16-20 [45] “Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp điều hòa, phân bổ nguồn nước liên vùng, liên lưu vực sông khu vực Tây Nguyên và Nam Trung Bộ”; đề tài KC08.24/11-15 [46] “Nghiên cứu đánh giá tiềm năng, hiện trạng sử dụng nguồn nước mặt để cân bằng nước và đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng, bảo vệ tài nguyên nước bền vững cho vùng Nam Trung Bộ”; dự án quy hoạch thuỷ lợi vùng Tây Nguyên và các dự án quy hoạch khác.
Nội dung nghiên cứu sẽ tập trung luận giải bằng nhiều cách tiếp cận khác như đánh giá thực trạng hiệu quả các hệ thống chuyển nước hiện có, đánh giá nguồn nước và cân bằng nước liên vùng, liên lưu vực sơng, đánh giá khả năng điều hồ phân bổ nguồn nước giữa các vùng … để đảm bảo được mục tiêu cuối cùng là định hướng được các giải pháp điều hòa, phân bổ nguồn nước liên vùng liên lưu vực sông phù hợp và hiệu quả.
1.3.2.2 Phương pháp thực hiện các nội dung nghiên cứu và các bước triển khai
Vùng nghiên cứu của đề tài là rất rộng lớn và mục tiêu nghiên cứu nhằm giải quyết 03 vấn đề về lý luận khoa học và thực tiễn mang tính chiến lược dài hạn của ngành tài nguyên nước và thuỷ lợi. Do vậy Luận án sử dụng nhiều phương pháp nghiên cứu vừa mang tính định tính vừa mang tính định lượng, các phương pháp nghiên cứu được vận
dụng mang tính tổng hợp và linh hoạt đối với từng đối tượng nghiên cứu cụ thể. Quá trình tiếp cận vấn đề, giải quyết vấn đề đều được hiện thực hóa thơng qua áp dụng trực tiếp vào nghiên cứu điển hình. Sơ đồ logic tiếp cận nghiên cứu trong Luận án được mơ tả ở Hình 1.4 và một số phương pháp thực hiện chính được nhóm lại ở ba giai đoạn. Giai đoạn 1: Thu thập, tổng hợp và tổng quan các tài liệu cần thiết làm đầu vào cho các công cụ nghiên cứu ở giai đoạn tiếp theo. Giai đoạn này được triển khai đầu tiên và tiếp tục cho đến hết giai đoạn 2.
Giai đoạn 2: Đây là giai đoạn triển khai nghiên cứu tính tốn của Luận án. Sau khi đã có đủ các tài liệu cơ bản ở giai đoạn 1, tiến hành nghiên cứu tính tốn với các phương pháp và cơng cụ chính như sau:
- Phương pháp mơ hình thủy văn: Nghiên cứu áp dụng mơ hình MIKE 11 NAM để tính
tốn đánh giá hiện trạng nguồn nước và tiềm năng nguồn nước hiện trạng và theo các kịch bản biến đổi khí hậu trên tất cả các lưu vực sông vùng Tây Nguyên và Nam Trung Bộ. Các bước thiết lập mơ hình, kiểm định và hiệu chỉnh trên cơ sở kế thừa dự án QHTL vùng Tây Nguyên [42], đề tài KC08.24/11-15 [46], đề tài KC.08.29/16-20 [45] có cập nhật mơ hình và đồng bộ số liệu. Tính tốn tiềm năng nguồn nước cho giai đoạn 2050 được tính tốn với sự thay đổi đầu vào của mưa, nhiệt độ đã được Bộ TN&MT công bố năm 2016.
- Phương pháp mơ hình cân bằng nước: Nghiên cứu áp dụng mơ hình MIKE BASIN để
tính tốn đánh giá cân bằng nước liên vùng, liên lưu vực sông vùng Tây Nguyên và Nam Trung Bộ. Dữ liệu đầu vào bao gồm hiện trạng cơ sở hạ tầng nguồn nước, dữ liệu vận hành điều tiết nước trong vùng cũng như tình hình sinh hoạt và sản xuất trong vùng có sử dụng nước. Lượng nước sử dụng được tính tốn dựa trên các quy chuẩn, tiêu chuẩn hiện hành, riêng nhu cầu nước cho cây trồng được tính tốn bằng mơ hình CROPWAT 9.0 theo hướng dẫn của tổ chức Nông lương thế giới. Việc thiết lập mơ hình, kiểm định và hiệu chỉnh mơ hình MIKE BASIN trên các lưu vực sông trong vùng kế thừa các kết quả đã có từ dự án QHTL vùng Tây Nguyên [42], đề tài KC08.24/11-15 [46], đề tài KC.08.29/16-20 [45] có cập nhật mơ hình và đồng bộ số liệu tính tốn.
- Phương pháp GIS: Phương pháp này được khai thác và áp dụng trong nghiên cứu này
bao gồm việc sử dụng ảnh vệ tinh LANDSAT 8, bản đồ cao độ số SRTM DEM và Hình 1.4 Sơ đồ logic tiếp cận nghiên cứu trong luận án
Hình 1.5 Sơ đồ mối liên hệ giữa tổng lượng nước mặt, lượng nước có thể sử dụng và lượng nước có thể điều hịa phân bổ [29]
ASTER DEM, bình đồ địa hình 1/10.000. Các công cụ sử dụng là các phần mềm xử lý GIS thông dụng hiện nay như QUANTUM GIS, MAPINFO.
Để có cơ sở nghiên cứu về địa hình địa mạo một cách tổng thể, nghiên cứu đã xử lý bình đồ địa hình 1/10.000 kết hợp với bản đồ cao độ số SRTM DEM và ASTER DEM để xây dựng bộ bản đồ cao độ số cho 2 vùng Tây Nguyên và Nam Trung Bộ. Bản đồ hệ thống sơng ngịi của tồn vùng cũng đã được tập hợp với thủy hệ của bản đồ số 1/50.000 được bóc tách và đồng bộ hóa tọa độ với bản đồ cao độ số.
- Giai đoạn 3: Phân tích đánh giá kết quả, đề xuất các định hướng giải pháp và tham vấn các bên liên quan, trong giai đoạn này nội dung chủ yếu nhằm phát huy kiến thức và kinh nghiệm của nghiên cứu sinh về mặt lý luận và thực tiễn cũng như tham vấn các bên liên quan để định hướng được giải pháp chuyển nước phù hợp trong vùng.
Trong giai đoạn này, việc tham vấn chuyên gia là rất quan trọng, thông qua các buổi hội thảo cũng như trao đổi trực tiếp với các đơn vị, cơ quan chun mơi có liên quan như các Sở NN&PTNT của các tỉnh trong khu vực, Tổng cục Thuỷ lợi để hoàn chỉnh các kết luận về định hướng giải pháp đề xuất.