Thạc Sĩ Xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn đánh giá dòng chảy môi trường, ứng dụng cho hạ lưu sông Cầu

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ MÔI TRƯỜNG

MỤC LỤC
MỤC LỤC .1
DANH MỤC CÁC HÌNH 4
MỞ ĐẦU .8
CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ KINH
TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG CẦU 11
1.1. Điều kiện tự nhiên 11
1.1.1. Vị trí địa lý 11
1.1.2. Địa chất, địa hình .11
1.1.3. Đất 13
1.1.4. Khí hậu .14
1.1.5. Đặc điểm sinh thái, tài nguyên sinh vật .18
1.2. Đặc điểm thủy văn – tài nguyên nước .19
1.2.1. Mạng lưới sông suối .19
1.2.2. Mạng lưới trạm thủy văn 20
1.2.3. Tài nguyên nước mưa .23
1.2.4. Tài nguyên nước mặt 25
1.2.5. Tài nguyên nước ngầm 28
1.2.6. Chất lượng nước sông .29
1.3. Đặc điểm kinh tế, xã hội 30
1.3.1. Cơ sở hạ tầng .30
1.3.2. Dân số 30
1.3.3. Hoạt động kinh tế 31
1.3.4. Giáo dục, y tế và các vấn đề xã hội khác .34
1.4. Định hướng phát triển kinh tế xã hội đến năm 2010 34

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU DÒNG CHẢY MÔI
TRƯỜNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP 38
2.1. Tổng quan về nghiên cứu dòng chảy môi trường trên thế giới .38
2.1.1. Nhóm phương pháp thuỷ văn 42
2.1.2. Nhóm phương pháp thuỷ lực .44
2.1.3. Nhóm phương pháp mô phỏng môi trường sống 45
2.1.4. Nhóm phương pháp tiếp cận tổng thể .46
2.2. Tổng quan về nghiên cứu dòng chảy môi trường ở Việt Nam 50
2.2.1. Biến đổi dòng chảy và tác động 50
2.2.2. Những nghiên cứu về dòng chảy môi trường ở Việt Nam .51
2.3. Lựa chọn phương pháp .55
2.3.1. Cơ sở lựa chọn và phát triển phương pháp 55
2.3.2. Các phương pháp lựa chọn và các bước tiến hành 58

CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG CÁC MÔ HÌNH TÍNH TOÁN CÂN BẰNG
NƯỚC, MÔ HÌNH THỦY LỰC VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 66
3.1. Mô hình tính toán cân bằng nước Mike Basin 66
3.1.1. Số liệu nguồn nước đến .68
3.1.2. Phân vùng sử dụng nước .70
3.1.3. Tính toán nhu cầu sử dụng nước .76
3.1.4. Sơ đồ tính toán cân bằng nước hệ thống 79
a) Điều kiện tính toán cân bằng nước hệ thống 81
b) Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình cân bằng nước 82
3.2. Mô hình tính toán thủy lực (MIKE 11) .83
3.2.1 Hiện trạng số liệu 84
3.2.2. Ứng dụng mô hình MiKE 11 tính toán thủy lực 86
3.3. Mô hình tính toán chất lượng nước (MIKE 11) .92
3.3.1. Hiện trạng số liệu 92
3.3.2. Ứng dụng mô hình MIKE 11 tính toán chất lượng nước 96

CHƯƠNG 4. ĐÁNH GIÁ DÒNG CHẢY MÔI TRƯỜNG CHO MỘT SỐ
TUYẾN NGHIÊN CỨU .103
4.1. Đặc điểm các tuyến nghiên cứu 103
4.1.1. Vị trí .103
4.1.2. Đặc điểm sinh thái .105
4.2. Một số đặc trưng thủy văn tại các tuyến nghiên cứu .116
4.2.1. Lưu lượng trung bình ngày tương ứng với các mức bảo đảm của sông
Cầu tại Thác Huống (tuyến 1) .117
4.2.2. Tính lưu lượng trung bình ngày tương ứng với các mức bảo đảm của
sông Công tại cửa sông (tuyến 2) 118
4.2.3. Xác định lưu lượng trung bình tương ứng với các mức bảo đảm của
sông Cà Lồ tại cửa sông (tuyến 4) 119
4.2.4. Xác định lưu lượng trung bình năm tại tuyến 4 và tuyến 5 .120
4.3. Đánh giá dòng chảy môi trường theo phương pháp Tennant .122
4.4. Đánh giá dòng chảy môi trường theo phương pháp Chu vi ướt .124
4.5. Đánh giá dòng chảy môi trường theo phương pháp DRIFT .126
4.5.1. Kịch bản đánh giá dòng chảy môi trường theo phương pháp DRIFT127
4.5.2. Đánh giá khả năng đáp ứng nhu cầu sử dụng nước .128
4.5.3. Đánh giá chất lượng nước 132
4.5.4. Đánh giá tác động về phương diện sinh thái 133
4.5.5. Đánh giá chung cho các kịch bản .137
4.6. Một số nhận xét về khả năng ứng dụng các phương pháp đánh giá
dòng chảy môi trường đã sử dụng trong đề tài 141
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .144
TÀI LIỆU THAM KHẢO .147

MỞ ĐẦU
Khai thác, sử dụng tài nguyên nước tăng lên ngày càng mạnh mẽ trong thời
gian qua đã dẫn đến sự thay đổi dòng chảy ở các con sông, hay các vùng đất ngập
nước. Với mục tiêu phát triển bền vững, việc đảm bảo dòng chảy môi trường (DCMT)
là một trong những vấn đề được quan tâm trong quản lý tổng hợp tài nguyên nước.
Dòng chảy môi trường được hiểu là “chế độ dòng chảy cần thiết của một con sông,
trong đầm phá hoặc khu vực ven biển để có thể duy trì các hệ sinh thái và lợi ích của
chúng ở những nơi có sự cạnh tranh giữa các mục đích sử dụng nước và khi dòng
chảy chịu ảnh hưởng điều tiết của các công trình”. Trong thời gian qua, nhận thức về
tầm quan trọng của việc đánh giá dòng chảy môi trường với mục đích quản lý và phát
triển tài nguyên nước mà vẫn đảm bảo tính toàn vẹn về cấu trúc và chức năng của
chúng hoặc ở mức độ chấp nhận được để duy trì hệ sinh thái đã thúc đẩy các nghiên
cứu về dòng chảy môi trường (Tharme, 1996; Zalewski, 2002; Kundzewicz, 2002;
Boruah et al, 2002). Cho đến năm 2002, có khoảng 270 phương pháp đánh giá dòng
chảy môi trường cuả 50 quốc gia đã được ghi nhận với 4 nhóm chính như sau: thuỷ
văn, thuỷ lực, đánh giá/mô phỏng môi trường sống, và tiếp cận tổng thể (R. E. Tharme,
2002).
Việt Nam có nhiều lưu vực sông có vai trò rất quan trọng trong đời sống người
dân, cũng như phát triển kinh tế xã hội. Thực tế cho thấy, nhu cầu khai thác, dự trữ
nước và cơ sở hạ tầng quản lý nước sẽ tiếp tục gia tăng. Việc khai thác nước sông ở
Việt Nam đã ở mức có thể gây ảnh hưởng với mức độ khác nhau đến sự lành mạnh
của các dòng sông. Các công trình thuỷ lợi, thuỷ điện trên các sông đã và đang gây
nhiều tác động làm biến đổi dòng chảy ở hạ lưu, có tác động tiêu cực đến hệ sinh thái
nước và suy giảm các giá trị môi trường ở khu vực hạ lưu. Để có các biện pháp quản lý
tốt, cũng như có được các quyết định hợp lý về phát triển cơ sở hạ tầng, khai thác tài
nguyên nước, việc xác định các giới hạn về dòng chảy để có thể đảm bảo sức khỏe của
các con sông là rất cần thiết. Đồng thời, việc cân bằng giữa các yếu tố kinh tế, xã hội
và môi trường cũng cần được chú ý trong việc quản lý tài nguyên nước sông. Các vấn
đề này, trong đó có dòng chảy môi trường đã được đề cập đến trong một số văn bản
chính sách về tài nguyên nước. Chiến lược quản lý tài nguyên nước của Việt Nam
cũng định hướng là sẽ có những chính sách quy định công tác quản lý tài nguyên nước
và các cơ chế thực thi phải xem xét bảo đảm dòng chảy cho môi trường và sự bền
vững của các con sông.
Trong thời gian qua, nghiên cứu đánh giá dòng chảy môi trường ở Việt Nam
chưa được tiến hành trên quy mô rộng, chủ yếu được thực hiện trong một vài nghiên
cứu khoa học, như nghiên cứu ứng dụng đánh giá dòng chảy môi trường cho sông Ba,
Trà Khúc (Nguyễn Văn Thắng và cs, 2006), sông Hương (IUCN, ban quản lý lưu vực
sông Hương, 2007), một số đoạn trên sông Hồng (Trần Hồng Thái và cs, 2007). Do
vậy, việc nghiên cứu các phương pháp và ứng dụng nhằm đánh giá dòng chảy môi
trường ở các lưu vực sông của Việt Nam là rất cần thiết.