Nhận thức rằng đặc điểm cơ bản của tài nguyên nước là: thay đổi không ngừng theo không gian và thời gian; việc khai thác sử dụng nước, phát triển tài nguyên nước và các hệ quả do khai thác sử dụng nước là rất khác nhau giữa các vùng, miền, khu vực và thậm chí khác nhau giữa các tiểu lưu vực trong phạm vi một lưu vực sông; các tác hại do nước gây ra liên quan đến số lượng, chất lượng và động thái nguồn nước cũng rất khác nhau. Do vậy, không thể có được một giải pháp chung để xử lý các vấn đề liên quan đến tài nguyên nước cho cả một vùng hay một lưu vực sông, nói cách khác để bảo đảm vấn đề được xem xét toàn diện và phản ánh đúng thực tế thì không thể xem xét trên bình diện chung của cả một lưu vực.
Khi đó, xem xét cụ thể đối với từng không gian xác định để có thể xác định được những đồng nhất về: tiềm năng nguồn nước; có chung sự tác động của các hoạt động khai thác sử dụng nước; cùng chịu các tác động của những thiên tai do nước gây ra. Không gian đó được xem là các vùng quy hoạch hay là các tiểu lưu vực bộ phận.
Khi tính toán cân bằng nước cho một hệ thống sông nào đó cần phải chia hệ thống lưu vực ra thành từng vùng, từng khu, từng ô…để thuận lợi cho việc tính toán và việc phân chia này dựa vào một số tiêu chí nhất định [3].
34
+ Dựa vào đặc điểm tự nhiên, sự phân chia địa hình tương ứng của các dòng chính, các nhánh sông tạo nên các khu cân bằng (tiểu vùng cân bằng) có tính độc lập tương đối về tiềm năng nguồn nước và các yếu tố tự nhiên liên quan;
+ Dựa theo các hệ thống công trình khai thác, sử dụng tài nguyên nước kết hợp với địa giới hành chính và đơn vị quản lý hệ thống công trình khai thác sử dụng nước;
+ Căn cứ theo tính hệ thống của nguồn nước bảo đảm cho việc quản lý khai thác tài nguyên nước, phát triển tài nguyên nước một cách hiệu quả;
+ Căn cứ nhu cầu, đặc điểm sử dụng nước, các hộ ngành sử dụng nước và nguồn cấp nước kể cả hướng tiêu thoát nước sau khi sử dụng.
+ Áp dụng công cụ kỹ thuật GIS phân chia các tiểu khu cân bằng
+ Các tiểu khu cân bằng thuộc lưu vực sông Vệ là một bộ phận không thể tách rời và thống nhất chung trong các tiểu lưu vực thuộc toàn bộ lưu vực sông Vệ - tỉnh Quảng Ngãi.
2.2.2. Phân vùng tính cân bằng nước
Trên cơ sở các quan điểm, nguyên tắc phân vùng tính cân bằng nước ở trên và áp dụng công cụ phần mềm Mapinfo, Arcview để phân chia và tính toán các đặc trưng thống kê, lưu vực sông Vệ được phân chia thành 6 vùng cân bằng nước với các thông tin liên quan được ghi ở bảng 6 và các hình 10, 11.
Bảng 6.Tổng hợp phân vùng tính toán cân bằng nước trên lưu vực sông Vệ và các thông tin liên quan ST T Vùng cân bằng nƣớc Diện tích,
km2 Nguồn nƣớc chính Thuộc huyện
Tổng chiều dài các sông chính, km
1 Thượng sông vệ - bao gồm Sông Nước lếch
306 Sông Vệ, Sông Nước Lếch Ba Tơ 77
2 Sông Trà Nô - bao gồm Sông Tô và
Phụ lưu số 2 157
Sông Trà Nô, Sông
Tô, Phụ lưu 2 Ba Tơ 47
3 Sông Nề (Sông Nô) 108 Sông Nề Ba Tơ 15
4 Khu giữa Sông Vệ 281 Sông Vệ
Ba Tơ, Mộ Đức, Nghĩa Hành, Đức
Phổ 58
5 Sông Vực Hồng 257 Sông Vực Hồng, Sông Cái Bứa Minh Long, Nghĩa Hành, Tư Nghĩa 68
6 Hạ Sông Vệ 151 Sông Vệ Mộ Đức, Tư Nghĩa 25
35
Sơ đồ phân vùng tính toán cân bằng nước trên lưu vực sông Vệ
36
2.3. Tính toán nhu cầu dùng nƣớc tại các tiểu vùng
2.3.1. Xác định, nhận diện các hộ ngành sử dụng nước chính
Kết quả phân chia các tiểu lưu vực bộ phận (vùng cân bằng nước) thuộc lưu vực sông Vệ ở trên thành 6 tiểu lưu vực, trên cơ sở đó, nhận diện các hộ, ngành sử dụng nước chính trên từng tiểu lưu vực như sau:
+ Tiểu lưu vực 1 (bao gồm vùng thượng sông Vệ và sông Nước Lếch): ở vùng này đất đai chủ yếu là vùng núi cao, dân cư sống tập trung ven các lũng sông và các dải hẹp đất bằng. Các hộ sử dụng nước chính ở đây là sử dụng nước cho sinh hoạt đô thị (thị trấn) và nông thôn, sử dụng nước cho canh tác nông nghiệp;
+ Tiểu lưu vực 2 (bao gồm sông Trà Nô, sông Tô và phụ lưu số 2): ở vùng này đất đai chủ yếu là vùng núi cao, dân cư sống tập trung ven các lũng sông, tại các làng bản và các dải hẹp đất bằng. Các hộ sử dụng nước chính ở đây là sử dụng nước cho sinh hoạt đô thị (thị trấn) và nông thôn, sử dụng nước cho canh tác nông nghiệp;
+ Tiểu lưu vực 3 (vùng sông Nê (sông Nô)): ở vùng này đất đai chủ yếu là vùng núi cao, địa hình thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam, dân cư sống tập trung ven các lũng sông và các dải hẹp đất bằng. Các hộ sử dụng nước chính ở đây là sử dụng nước cho sinh hoạt đô thị (thị trấn) và nông thôn, sử dụng nước cho canh tác nông nghiệp;
+ Tiểu lưu vực 4 (vùng Khu giữa sông Vệ): ở vùng này địa hình có sự chuyển tiếp từ vùng núi xuống vùng đồng bằng, dân cư sống và canh tác tập trung ven hai bên bờ sông Vệ. Các hộ sử dụng nước chính ở đây là sử dụng nước cho sinh hoạt đô thị (thị trấn sông Vệ) và nông thôn, sử dụng nước cho canh tác nông nghiệp;
+ Tiểu lưu vực 5 (vùng sông Vực Hồng, sông Cái Bứa): cũng giống như vùng 4, ở vùng này địa hình có sự chuyển tiếp từ vùng núi xuống vùng đồng bằng và theo xu hướng thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam, dân cư sống và canh tác tập trung ven hai bên bờ sông Vực Hồng và tập trung lớn ở hai bên bờ
37
vùng sông Nước Lếch. Các hộ sử dụng nước chính ở đây là sử dụng nước cho sinh hoạt (đô thị và nông thôn), sử dụng nước cho canh tác nông nghiệp;
+ Tiểu lưu vực 6 (vùng hạ sông Vệ): nơi tập trung đông dan cư và có mặt hầu hết các hộ ngành sử dụng nước bao gồm sinh hoạt (đô thị và nông thôn), công nghiệp, nông nghiệp, thủy sản, du lịch – dịch vụ.
Tổng hợp các hộ ngành sử dụng nước chính trên từng tiểu lưu vực thuộc lưu vực sông Vệ
Bảng 7.Xác định các hộ, ngành sử dụng nước chính trên lưu vực sông Vệ
TT Tiểu vùng Nguồn nƣớc chính Các ngành sử dụng nƣớc chính Nôn Du lịch, dịch vụ 1 Thượng sông Vệ Sông Vệ, sông Nước Lếch + + 2 Sông Trà Nô
Sông Trà Nô, sông Tô, phụ lưu số 2
+ +
3 Sông Nê Sông Nê + +
4 Khu giữa Sông Vệ SôngVệ + + 5 Sông Vực Hồng Sông Vực Hồng, sông Cái Bứa
+ +
6 Hạ Sông Vệ Sông Vệ + + + + +
2.3.2. Căn cứ tính toán nhu cầu sử dụng nước
Trong luận văn này, lượng nước khai thác, sử dụng cho các mục đích sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thuỷ sản và sản xuất công nghiệp được tính theo các tiêu chuẩn sau:
- Lượng nước sử dụng cho công nghiệp là 200 m3/1000 USD và đối với các khu công nghiệp là 50-100 m3/ha xây dựng; nước cho công nghiệp nhỏ, tiểu thủ công nghiệp lấy bằng 10% nước sinh hoạt theo các năm (TCXDVN 33:2006);
38
- Lượng nước sử dụng cho nông nghiệp: từ mức tưới của các loại cây trồng, cơ cấu sử dụng đất, mùa vụ theo 14TCN 61-92;
- Lượng nước sinh hoạt được tính gần đúng: cấp nước đô thị 120 l/người/ngày (theo Định hướng phát triển cấp nước Đô thị quốc gia đến năm
2010 được Thủ tướng chính phủ phê duyệt ngày 03 ngày 05 năm 1998) và cấp
nước nông thôn 80l/người/ngày (theo Chiến lược Quốc gia về Cấp nước và Vệ
sinh Môi trường nông thôn-Quyết định 104 của Thủ tướng chính phủ ngày 25
tháng 8 năm 2000), cũng theo định hướng này, nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt đô thị tính cho giai đoạn 2015 và 2020 lần lượt là: đô thị 150, 180 lít/người/ngày và cho nông thôn lần lượt là 90, 100 lít/người/ngày;
- Lượng nước cho nuôi trồng thuỷ sản được tính từ 10 đến 15 nghìn m3/ha/năm (cho ao hồ nhỏ và vùng ruộng trũng dành cho nuôi trồng thuỷ sản).
- Lượng nước cho môi trường – dòng chảy môi trường (nhu cầu nước để duy trì và cải thiện môi trường như pha loãng, đẩy mặn): đây là một thuật ngữ mới được cộng đồng quốc tế đưa ra trong ngành nước và đưa vào nghiên cứu sử dụng ở Việt Nam 10 năm trở lại đây trong xu thế chung hướng đến quy hoạch và quản lý tổng hợp tài nguyên nước. Xuất phát từ thực tế tài nguyên nước ngày càng bị khai thác quá mức dẫn đến tình trạng suy thoái cạn kiệt nguồn nước trên các vùng, các lưu vực sông ngày càng phổ biến, khi đó, việc duy trì một chế độ dòng chảy trên sông vừa đảm bảo được tính bền vững về mặt môi trường, sinh thái, vừa đáp ứng được các nhu cầu sử dụng nước khác nhau để mang lại lợi ích tổng hợp cao nhất về kinh tế - xã hội - môi trường là một trong những vấn đề hết sức cấp bách. Từ quan điểm đó, tính toán xác định dòng chảy môi trường cũng đã được cộng đồng quốc tế đưa ra nhiều phương pháp, cách tính khác nhau cho mỗi vùng, miền địa lý khác nhau. Trong đó, nổi lên hai cách tính được ứng dụng rộng rãi hơn cả đó là: (1) Dòng chảy môi trường được tính bằng 90 – 95% dòng chảy tháng kiệt nhất; (2) Dòng chảy môi trường được tính bằng 10% tổng nhu cầu của các ngành trên mỗi tiểu lưu vực.
39
Cách tính (1) được sử dụng khi xem xét đối với một lưu vực sông lớn, có đủ số liệu quan trắc tại các trạm đo cơ bản với liệt số liệu dài và dòng chảy môi trường được xem xét ngay tại chân công trình trữ nước hay tại cửa ra của lưu vực. Trong điều kiện Việt Nam, cách tính này đã được vận dụng trong công tác cấp phép sử dụng nước cho thủy điện với quy định trong giấy phép là lưu lượng bắt buộc phải xả sau nhà máy thủy điện (duy trì dòng chảy môi trường sau nhà máy thủy điện) không nhỏ hơn 90% dòng chảy tháng kiệt nhất trong tự nhiên tại tuyến công trình.
Cách tính (2) được các chuyên gia thuộc tổng cục tài nguyên nước và năng lượng (NEV) – vương quốc Nauy khuyến nghị đưa vào trong điều kiện cấp phép khai thác nước cho thủy điện ở Việt Nam trong khuôn khổ hợp tác “xây dựng quy trình và tăng cường năng lực cấp phép khai thác nước cho thủy điện” từ năm 2006 – 2011 giữa NVE và Cục Quản lý tài nguyên nước.
Để tính dòng chảy môi trường cho lưu vực sông Vệ, trong luận văn này sẽ sử dụng cách tính (2) với lý do sau: thứ nhất, lưu vực sông Vệ chỉ có 1 trạm đo thủy văn – trạm An Chỉ; thứ hai, cách tính này sẽ xác định được dòng chảy môi trường cho mỗi lưu vực bộ phận thuộc lưu vực sông Vệ và cuối cùng là qua so sánh kết quả giữa hai cách tính tại vị trí trạm An Chỉ cho kết quả khá tương đồng. Do đó, dòng chảy môi trường lưu vực sông Vệ được tính bằng 10% tổng nhu cầu sử dụng nước của các hộ ngành trên mỗi tiểu lưu vực bộ phận.
Trên cơ sở nhận diện các hộ ngành sử dụng nước chính, định mức, phương pháp và cả kinh nghiệm thực tiễn trong quá trình tính toán nhu cầu nước ở trên, trong luận văn này xem xét nhu cầu với 3 hộ ngành sử dụng nước chính, chủ yếu và lớn nhất bao gồm nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt. Trong đó, nhu cầu nước cho nông nghiệp đã bao gồm nhu cầu nước cho chăn nuôi và nhu cầu nước cho nuôi trồng thủy sản để trở thành 1 “hộ” nông nghiệp; nhu cầu nước cho công nghiệp được tính thêm vào với nhu cầu nước cho du lịch, dịch vụ để thành 1 “hộ” công nghiệp; nhu cầu nước cho sinh hoạt đã bao gồm nhu cầu nước cho sinh hoạt đô thị và sinh hoạt nông thôn để trở thành 1 “hộ” sinh hoạt. Đồng thời, sẽ xem
40
xét nhu cầu nước cho môi trường (nhu cầu nước để duy trì và cải thiện môi trường).
Căn cứ vào số liệu niên giám thống kê của tỉnh Quảng Ngãi các năm 2009 và 2010, sử dụng các số liệu thống kê đến năm 2010 trên phần diện tích các huyện thuộc tỉnh Quảng Ngãi bao gồm: dân số đô thị; dân số nông thôn; diện tích gieo trồng các loại cây lúa và hoa màu; số lượng đàn (con) gia súc, gia cầm; diện tích nuôi trồng thủy sản; tổng giá trị sản xuất công nghiệp; diện tích đang hoạt động tại các khu công nghiệp… cụ thể:
- Tổng dân số đến năm 2010 trên lưu vực sông Vệ 139.476 người trong đó: dân số thành thị 10.681 người; dân số nông thôn 128.786 người;
- Tổng diện tích gieo trồng các loại cây lúa và hoa màu 37.821 ha trong đó: diện tích lúa đông xuân 27.758 ha; lúa hè thu 4.394 ha; lúa mùa 101 ha; diện tích hoa màu 4.689 ha; diện tích mía 881 ha;
- Tổng số lượng gia súc, gia cầm 279.994 con trong đó: trâu 8.041 con; bò 27.256 con; lợn 75.475 con; gia cầm 169.222 con;
- Tổng diện tích nuôi trồng thủy hải sản (nuôi tôm nước lợ và nước ngọt ) 56 ha;
- Giá trị sản xuất công nghiệp theo giá thực tế năm 2010 đạt 955 triệu USD.
Sử dụng nền bản đồ hành chính và công cụ GIS tính toán tỷ lệ phần trăm diện tích của mỗi huyện thuộc lưu vực sông Vệ nhằm xác định các các số liệu thống kê trên toàn lưu vực sông Vệ ở trên phân chia về 6 vùng cân bằng nước để từ đó, cùng với tiêu chuẩn, định mức nhu cầu sử dụng nước của các ngành nêu ở trên, tính toán nhu cầu sử dụng nước trên từng vùng cân bằng nước. Tổng hợp kết quả tính toán nhu cầu sử dụng nước cho các ngành trên toàn lưu vực sông vệ và trên từng tiểu lưu vực thuộc lưu vực sông Vệ năm 2010 và các năm 2015 và 2020 được trình bày trong các bảng từ 8 đến 11.
41
Bảng 8.Kết quả tính toán nhu cầu nước hiện trạng năm 2010, các năm 2015, 2020 trên toàn lưu vực sông Vệ
NĂM 2010, nghìn m3 Ngành sử dụng Tháng I Tháng II Tháng III Tháng IV Tháng V Tháng VI Tháng VII Tháng VIII Tháng IX Tháng X Tháng XI Tháng XII Tổng cộng Sinh hoạt 483 437 483 468 483 468 483 483 468 483 468 483 5.692 Công nghiệp 1.188 1.073 1.188 1.150 1.188 1.150 1.188 1.188 1.150 1.188 1.150 1.188 13.987 Nông nghiệp 29.395 43.109 35.884 12.601 12.184 12.329 12.506 7.680 1.370 134 130 23.695 191.017 Môi trường 3.107 4.462 3.756 1.422 1.386 1.395 1.418 935 299 181 175 2.537 21.070 Tổng 34.173 49.080 41.311 15.640 15.241 15.341 15.595 10.287 3.286 1.986 1.922 27.903 231.765 NĂM 2015, nghìn m3 Sinh hoạt 580 524 580 561 580 561 580 580 561 580 561 580 6.830 Công nghiệp 9.503 8.584 9.503 9.197 9.503 9.197 9.503 9.503 9.197 9.503 9.197 9.503 111.895 Nông nghiệp 44.093 64.663 53.826 18.901 18.276 18.494 18.759 11.520 2.055 201 194 35.543 286.525 Môi trường 5.418 7.377 6.391 2.866 2.836 2.825 2.884 2.160 1.181 1.028 995 4.563 40.525 Tổng 59.594 81.148 70.300 31.525 31.195 31.077 31.727 23.764 12.995 11.313 10.948 50.189 445.776 NĂM 2020, nghìn m3 Sinh hoạt 677 611 677 655 677 655 677 677 655 677 655 677 7.969 Công nghiệp 21.383 19.313 21.383 20.693 21.383 20.693 21.383 21.383 20.693 21.383 20.693 21.383 251.764 Nông nghiệp 55.851 81.907 68.180 23.941 23.150 23.425 23.761 14.592 2.603 254 246 45.021 362.932 Môi trường 7.791 10.183.16 9.023.90 4.528.89 4.520.91 4.477.31 4.582.08 3.665.19 2.395.09 2.231.39 2.159.41 6.708.05 62.266 Tổng 85.702 112.015 99.263 49.818 49.730 49.250 50.403 40.317 26.346 24.545 23.753 73.788 684.931
42
Bảng 9.Tổng hợp kết quả tính toán nhu cầu nước hiện trạng 2010 của các ngành trên từng tiểu lưu vực thuộc lưu vực sông Vệ (nghìn m3)
Vùng Ngành sử dụng Tháng I Tháng II Tháng III Tháng IV Tháng V Tháng VI Tháng VII Tháng VII Tháng IX Tháng X Tháng XI