LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ kỹ thuật : “Nghiên cứu, đề xuất quy hoạch thành phần phục vụ Quy hoạch tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sơng Cả” hồn thành hướng dẫn trực tiếp PGS.TS Trần Viết Ổn Nội dung nghiên cứu luận văn vấn đề quan tâm công tác quản lý tài nguyên nước Khai thác, sử dụng tài nguyên nước có hiệu quả, tiết kiệm, cơng bằng, hợp lý, khai thác đôi với bảo vệ, phát triển tài nguyên nước, tiến tới quản lý tổng hợp tài nguyên nước theo lưu vực sông xu định hướng mà nước ta phải thực giai đoạn tới Tuy nhiên vấn đề bối cảnh nước ta việc thực thực tế dễ dàng, có nhiều vấn đề đặt cần phải nghiên cứu để bước giải Mục tiêu luận văn nghiên cứu, đề xuất xây dựng nội dung đề xuất quy hoạch thành phần phục vụ Quy hoạch tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông Cả nhằm đáp ứng nhu cầu nước cho phát triển kinh tế xã hội tiếp cận quản lý tài ngun nước theo lưu vực sơng Để có kết nghiên cứu luận văn, xin chân thành cảm ơn thầy, cô khoa Kỹ thuật tài nguyên nước truyền đạt kiến thức, hướng dẫn suốt thời gian học tập thời gian nghiên cứu xây dựng luận văn Đặc biệt, xin cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Trần Viết Ổn giúp đỡ, hướng dẫn, quan tâm tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian thực luận văn Qua đây, xin kính chúc thầy, giáo trường lời chúc sức khỏe tới thầy, cô, chúc thầy, cô mạnh khỏe để tiếp tục truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho mai sau Hà nội, tháng 12 năm 2012 Lương Quang Phục BẢN CAM KẾT VỀ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Kính gửi: - Ban giám hiệu trường Đại học Thuỷ lợi - Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, khoa Đào tạo Đại học sau Đại học trường Đại học Thuỷ lợi - Bộ môn Kỹ thuật Tài nguyên nước - trường Đại học Thuỷ lợi Tên là: Lương Quang Phục Ngày tháng năm sinh: 13/ 9/ 1978 Học viên cao học lớp: CH17Q1, niên khoá: 2009- 2011, trường Đại học Thuỷ lợi Tôi viết cam kết xin cam kết đề tài luận văn “Nghiên cứu, đề xuất quy hoạch thành phần phục vụ Quy hoạch tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông Cả” cơng trình nghiên cứu cá nhân Tơi nghiêm túc đầu tư thời gian công sức hướng dẫn PGS.TS Trần Viết Ổn để hoàn thành đề tài theo quy định nhà trường Tơi xin cam đoan có điểm khơng đúng, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Hà Nội, ngày 29 tháng 11 năm 2012 Cá nhân cam kết Lương Quang Phục MỤC LỤC MỞ ĐẦU T T CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU T T 1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI T NƯỚC VỀ KHAI THÁC, SỬ DỤNG VÀ QUẢN LÝ TỔNG HỢP TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG T 1.1.1 Tình hình nghiên cứu nước T T 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước T T 1.1.3 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 12 T T 1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LƯU VỰC SÔNG CẢ 13 T T 1.2.1 Điều kiện tự nhiên 13 T T 1.1.2 Đặc điểm địa hình 15 T T 1.1.3 Đặc trưng khí hậu 16 T T CHƯƠNG II ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN NƯỚC, TÌNH HÌNH KHAI THÁC SỬ DỤNG VÀ CÁC VẤN ĐỀ TRONG KHAI THÁC, SỬ DỤNG, BẢO VỆ VÀ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC TRÊN LƯU VỰC 19 T T 2.1 ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC, SỬ DỤNG 19 T T 2.1.1 Mạng lưới sông, suối lưu vực 19 T T 2.1.2 Đặc điểm tài nguyên nước 21 T T 2.1.2.1 Mạng lưới quan trắc thủy văn lưu vực 21 T T 2.1.2.2 Nước mưa 22 T T 2.1.2.3 Nước mặt 24 T T 2.1.3 Tình hình khai thác, sử dụng tài nguyên nước lưu vực 26 T T 2.1.3.1 Khai thác, sử dụng nước cho tưới 27 T T 2.1.3.2 Khai thác, sử dụng nước công nghiệp 30 T T 2.1.3.3 Khai thác, sử dụng nước sinh hoạt 32 T T 2.1.3.4 Khai thác, sử dụng nước nuôi trồng thủy sản 34 T T 2.1.4 Tình hình thiên tai, nhiễm, suy thối nguồn nước lưu vực 34 T T 2.1.4.1 Bão lụt thiên tai 34 T T 2.1.4.2 Tình hình nhiễm, suy thoái nguồn nước 38 T T 2.3 NHỮNG VẤN ĐỀ TỒN TẠI TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ 39 T T 2.3.1 Các vấn đề tồn công tác quản lý tài nguyên nước 40 T T 2.3.2 Các vấn đề tồn khai thác, sử dụng tài nguyên nước 40 T T 2.3.3 Các vấn đề tồn bảo vệ nguồn nước 41 T T 2.3.4 Các vấn đề tồn phòng, chống tác hại nước gây 42 T T 2.4 PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA CÁC T TỈNH TRÊN LƯU VỰC ĐẾN NĂM 2020 42 T CHƯƠNG III BÀI TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC HỆ THỐNG SÔNG VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC, SỬ DỤNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CẢ 48 T T 3.1 BÀI TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC HỆ THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP MÔ T PHỎNG 48 T 3.1.1 Tổng quan cân nước hệ thống 48 T T 3.1.2 Các phương pháp mơ tốn cân nước lựa chọn phương pháp mô 51 T T 3.2 MƠ HÌNH MIKE BASIN VÀ ỨNG DỤNG MÔ PHỎNG HIỆN TRẠNG CÂN BẰNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CẢ 53 T T 3.2.1 Giới thiệu chung mơ hình Mike Basin 53 T T 3.2.2 Phân khu tính tốn cân nước lưu vực sơng Cả .58 T T 3.3 NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU ĐẦU VÀO CHO BÀI TOÁN 60 T T 3.3.1 Tính toán lượng nước đến tiểu lưu vực 60 T T 3.3.2 Tính tốn nhu cầu sử dụng nước ngành 61 T T 3.3.2.1 Tính tốn nhu cầu nước cho nông nghiệp 61 T T 3.3.2.2 Tính toán nhu cầu nước cho sinh hoạt .62 T T 3.3.2.3 Tính toán nhu cầu nước cho công nghiệp thủy sản 63 T T 3.4 KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH MIKE BASIN CHO GIAI ĐOẠN HIỆN T TRẠNG 64 T 3.4.1 Nguyên tắc kiểm định 64 T T 3.4.2 Kết mô 64 T T 3.5 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC CHO GIAI ĐOẠN HIỆN TRẠNG 67 T T 3.5.1 Sơ đồ mô cân nước phương án trạng 67 T T 3.5.2 Kết mô 67 T T 3.5.2.1 Đánh giá biến đổi dịng chảy sơng sơng Cả 67 T T 3.5.2.2 Kết tính tốn cân nước nút mô tưới, nút cấp nước tưới, sinh hoạt, công nghiệp, thủy sản 70 T T CHƯƠNG IV PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ VÀ XÂY DỰNG MỤC TIÊU TÀI NGUYÊN NƯỚC, ĐỀ XUẤT CÁC QUY HOẠCH VÀ LỰA CHỌN QUY HOẠCH TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CẢ ĐẾN NĂM 2020, NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ TÀI NGUYÊ NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CẢ ĐẾN NĂM 2020 74 T T 4.1 PHÂN TÍCH, TÍNH TỐN VÀ DỰ BÁO NHU CẦU NƯỚC ĐẾN NĂM 2020 CỦA CÁC NGÀNH 74 T T 4.1.1 Cơ sở xác định tính tốn, dự báo nhu cầu nước cho ngành 74 T T 4.1.2 Nhu cầu nước ngành năm 2020 75 T T 4.2 NHỮNG VẤN ĐỀ NỔI CỘM, THÁCH THỨC TRONG LĨNH VỰC TÀI NGUYÊN NƯỚC TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ 77 T T 4.2.1 Những vấn đề cộm thách thức 77 T T 4.2.2 Những thách thức tương lai 81 T T 4.3 PHÂN TÍCH, XÂY DỰNG MỤC TIÊU TÀI NGUYÊN NƯỚC TRONG GIAI ĐOẠN 2011-2020, TẦM NHÌN ĐẾN NĂM 2030 83 T T 4.3.1 Xây dựng mục tiêu tài nguyên nước 83 T T 4.3.2 Tầm nhìn tài nguyên nước đến năm 2030 87 T T 4.4 ĐỀ XUẤT CÁC QUY HOẠCH, THỨ TỰ ƯU TIÊN LẬP, THỰC HIỆN VÀ LỘ TRÌNH BƯỚC ĐI THỰC HIỆN QUY HOẠCH 93 T T 4.5 NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CẢ ĐẾN NĂM 2020 101 T T 4.5.1 Công tác quản lý tài nguyên nước 101 T T 4.5.1.1 Tăng cường bảo vệ tài nguyên nước, phát triển bền vững tài nguyên nước, khai thác, sử dụng có hiệu nguồn nước 101 T T 4.5.1.2 Quản lý hồ chứa xây dựng quy trình vận hành liên hồ lưu vực 102 T T 4.5.1.3 Hoàn thiện thể chế hành lang pháp lý quản lý quản lý tổng hợp lưu vực sông 102 T T 4.5.1.4 Nâng cao hiệu lực hiệu quản lý nhà nước tài nguyên nước, đẩy mạnh ứng dụng khoa học công nghệ trình quản lý 103 T T 4.5.2 Điều hòa nguồn nước giải mâu thuẫn xung đột ngành khai thác, sử dụng nước 104 T T 4.5.3 Sự tham gia cộng đồng khai thác, sử dụng, bảo vệ phát triển tài nguyên nước 105 T T 4.5.3.1 Các mơ hình truyền thống 105 T T 4.5.3.2 Các mơ hình tiên tiến 106 T T MỞ ĐẦU Tổng lượng dòng chảy trung bình nhiều năm lưu vực sông Cả khoảng 24,6 tỷ m 3, đó lượng dòng chảy phát sinh lãnh thổ Việt Nam P P 19,3 tỷ m3, chiếm khoảng 78% so với tổng lượng dòng chảy lưu vực Lưu vực sông P P Cả được đánh giá là không thiếu nước , nhiên, nguồn tài nguyên biến động mạnh theo thời gian (giữa năm mùa năm) phân bố không đồng vùng lưu vực Hiện nay, việc gia tăng sử dụng nước mùa khô và vấn đề suy thoái chất lượng nước các tác động của sử dụng đất , các hoạt động của người cũng sức ép của phát triển kinh tế – xã hợi đã và có n hững tác động tiêu cực đến tài nguyên nước, các loại hình thiên tai (đặc biệt lũ, lụt) gây tổn thất nặng nề về kinh tế và người lưu vực Bên cạnh đó, với mục tiêu tăng trưởng kinh tế theo hướng tăng nhanh tỷ trọng ngành công nghiệp, dịch vụ, kéo theo đó là tốc độ đô thị hóa diễn nhanh chóng , điều này đồng nghĩa với việc nhu cầu không chỉ về số lượng mà và về cả chất lượng nước cũng tăng nhanh chóng Sức ép của phát triển kinh tế – xã hội và hàng loạt vấn đề : sự gia tăng dân số , chuyển đổi mục đích sử dụng đất , phát triển công nghiệp , tiểu thủ công nghiệp , chuyển đổi thâm canh tăng vụ, nuôi trồng thủy sản đã và là nguyên nhân gâ y ô nhiễm môi trường , đặc biệt là môi trường nước Nguy thiếu nước , ô nhiễm cục trước mắt toàn diện lâu dài cũng công tác phòng , chống, giảm thiểu tác hại nước gây đặt công tác quản lý tài nguyên nước trước thách thức to lớn Công tác bảo vệ, phát triển nguồn nước, khai thác, sử dụng bền vững có ý nghĩa quan trọng tương lai đất nước nói chung và phát triển kinh tế , xã hội lưu vực nói riêng Các nghiên cứu quy hoạch xác lập trước chủ yếu giải vấn đề tưới, cấp nước cho khu công nghiệp , đô thị khu dân cư tập trung mà chưa đề cập nhiều đến vấn đề khác kiểm sốt lũ lụt , xâm nhập mặn , ni trồng thuỷ sản , giao thông thuỷ , du lịch , bồi lắng xói lở bờ sơng, kiểm sốt giảm Luận văn thạc sĩ kỹ thuật thiểu ô nhiễm nguồn nước, bảo vệ chống suy thoái, cạn kiệt nguồn nước Ngoài ra, nghiên cứu quy hoạch thuỷ lợi, quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn nước trước chủ yếu sâu vào đề xuất giải pháp cơng trình, chưa gắn giải pháp cơng trình phi cơng trình, chưa thống xây dựng - quản lý bảo vệ, chưa kết nối người quản lý tài nguyên người sử dụng tài nguyên, chưa lồng ghép việc xây dựng giải pháp tuyên truyền, giáo dục cộng đồng biện pháp chế tài mang tính luật pháp, chưa phối hợp giám sát, quản lý, vận hành điều chỉnh Mặt khác, tính đặc thù tầm quan trọng quy hoạch tài nguyên nước nói chung, đặc điểm địa lý tự nhiên, đặc trưng hình thái lưu vực sơng nói riêng, bên cạnh vấn đề lưu vựu sông như: đối tượng khai thác sử dụng, loại hình cơng trình khai thác sử dụng, mức độ rủi ro, loại hình thiên tai thường xảy lưu vực, yêu cầu, mục tiêu tài nguyên nước, vấn đề bảo vệ, hợp tác, chia sẻ, phát triển tài nguyên nước, mối quan tâm cộng đồng, hiệu kinh tế khai thác sử dụng nguồn nước, mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội khác Trong bối cảnh kinh tế nay, việc đầu tư nghiên cứu xây dựng thực quy hoạch tài nguyên nước dự báo với kinh phí đầu tư lớn, bên cạnh đó, có yêu cầu, nội dung giải pháp khó thực lúc hay giai đoạn quy hoạch Vì vậy, để xác định có đưa quy hoạch thành phần cần đáp ứng cho nhu cầu Quy hoạch tài nguyên nước, vấn cần phải nghiên cứu, tính tốn, phân tích, đánh giá, xác định vấn đề, thứ tự ưu tiên thực Trên sở tiến hành tổng hợp, phân tích, đánh giá, xác định vấn đề tài nguyên nước Đề xuất mục tiêu tài nguyên nước giai đoạn 2010 – 2020, Đề xuất quy hoạch thành phần, thứ tự ưu tiên lập lộ trình bước thực quy hoạch Việc xác định vấn đề , hội, thách thức dự báo vấn đề về tài nguyên nước lưu vực sông Cả để có phương án giải quyết nhằm tiến tới khai thác có hiệu quả tài nguyên nước , đáp ứng đủ nhu cầu về nước và bảo vệ , phát triển tài nguyên n ước, phịng, chớng, khắc phục hậu quả nước gây Luận văn thạc sĩ kỹ thuật giai đoạn trước mắt cũng lâu dài được thể hiện qua nội dung nghiên cứu của luận văn sau: - Phân tích , đánh giá trạng với các nội dung : Đặc điểm tự nhiên, đặc trưng hình thái sơng ; Hiện trạng, định hướng phát triển các ngành kinh tế lưu vực; Tình hình khai thác, sử dụng và phân bổ tài nguyên nước lưu vực sông Cả; Tình hình bảo vệ, phát triển tài ng̀n tài ngun nước; Tình hình phịng, chống và khắc phục hậu quả nước gây ; Tình hình quản lý tài nguyên nước lưu vực; Những vấn đề cần giải quyết đối với tài nguyên nước - Nghiên cứu toán cân nước hệ thống sông Cả - Nghiên cứu sử dụng Mơ hình MIKE BASIN ứng dụng tính tốn cân nước lưu vực sông Cả - Xác định vấn đề cộm, thách thức lĩnh vực tài nguyên nước lưu vực - Nghiên cứu, đề xuất mục tiêu tài nguyên nước giai đoạn 2010 -2020 tầm nhìn đến năm 2030 - Nghiên cứu, đề xuất quy hoạch thành phần thứ tự ưu tiên, lộ trình bước thực quy hoạch thành phần quy hoạch tài nguyên nước lưu vực sông Cả Phạm vi thực dự án toàn bộ diện tích lưu vực sông Cả thuộc lãnh thổ Việt Nam, với diện tích là 17.900 km2 P P Những phương pháp sau sử dụng trình nghiên cứu - Phương pháp điều tra phân tích tổng hợp - Phương pháp phân tích thống kê, phân tích xử lý số liệu - Phương pháp phân tích đánh giá diễn biến - Phương pháp mô hình toán cân nước ứng dụng phần mềm tính toán cân nước Luận văn thạc sĩ kỹ thuật CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƯỚC VỀ KHAI THÁC, SỬ DỤNG VÀ QUẢN LÝ TỔNG HỢP TÀI NGUN NƯỚC LƯU VỰC SƠNG 1.1.1 Tình hình nghiên cứu nước Quy hoạch tài nguyên nước lưu vực sơng q trình, liên quan đến nhiều vấn đề khoa học công nghệ Do vậy, khó đưa tổng quan chung cho vấn đề giới Tuy nhiên, liên quan đến quy hoạch khung lưu vực sông quy hoạch thành phần theo cách tiếp cận hợp lý với điều kiện Việt Nam trình bày, kể số hoạt động, cơng trình nghiên cứu tiêu biểu nước ngồi: Tháng năm 1983, Tổng thống Mỹ lúc Ronald Reagan ký ban hành “Các nguyên tắc kinh tế môi trường nghiên cứu triển khai nước tài nguyên đất có liên quan” (Economic and Environmental Principles for Water and Related Land Resources Implementation Studies) Trên sở nguyên tắc này, Hội đồng Quốc gia Tài nguyên nước Hoa Kỳ ban hành hướng dẫn, phục vụ việc xây dựng quản lý quy hoạch Nhằm cụ thể công việc cần tiến hành, tháng năm 2002, lực lượng công binh Hoa Kỳ biên soạn, cập nhật sổ tay hướng dẫn quy hoạch (Planning Guidance Notebook) bao gồm nhiều khía cạnh khác cơng tác quy hoạch tài nguyên nước Viện Tài nguyên nước quan đưa nhiều mơ hình phục vụ quy hoạch tài nguyên nước IWR – MAIN; IWR – PLAN Ở Úc, lưu vực sông Murray – Darling với diện tích triệu km2 nằm P P phần lãnh thổ thuộc bang New South Wales, Victoria, Queenland, South Australia Để tiến hành quản lý lưu vực sông, chiến lược quản lý lưu vực sông chuẩn bị phê duyệt trước tiên, sau quy hoạch xây dựng bao gồm: quy hoạch bảo vệ tài nguyên nước chất lượng nước, quy hoạch chia sẻ, phân bổ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Phụ lục 3.4: Phụ lục tính tốn cân nước giai đoạn trạng theo mơ hình Mike Basin Hình 1: Kết cân nước nút 12 Hình 2: Kết cân nước nút 15 Hình 3: Kết cân nước nút 16 Hình 4: Kết cân nước nút 18 Hình 5: Kết cân nước nút 27 Hình 6: Kết cân nước nút 28 Hình 7: Kết cân nước nút 30 Hình 8: Kết cân nước nút 51 Hình 9: Kết cân nước nút 49 Hình 10: Kết cân nước nút 41 Hình 11: Kết cân nước nút 44 Hình 12: Kết cân nước nút Hình 13: Kết cân nước nút 21 Hình 14: Kết cân nước nút 25 Hình 15: Kết cân nước nút 26 Hình 16: Kết cân nước nút 31 Hình 17: Kết cân nước nút 39 Hình 18: Kết tính tốn cân I1 (tưới cho nơng nghiệp) Hình 19: Kết tính tốn cân I2 (tưới cho nơng nghiệp) Hình 20: Kết tính tốn cân I3 (tưới cho nơng nghiệp) Hình 21: Kết tính tốn cân I4 (tưới cho nơng nghiệp) Hình 22: Kết tính tốn cân W2 (sinh hoạt+cơng nghiệp) Hình 23: Kết tính tốn cân W3 (sinh hoạt+cơng nghiệp) Hình 24: Kết tính tốn cân W4 (sinh hoạt+cơng nghiệp) Hình 25: Kết tính tốn cân W5 (sinh hoạt+cơng nghiệp) Hình 26: Kết tính tốn cân W6 (sinh hoạt+cơng nghiệp) Hình 27: Kết tính tốn cân W7 (sinh hoạt+cơng nghiệp) Hình 28: Kết tính tốn cân W8 (sinh hoạt+cơng nghiệp) Hình 29: Kết tính tốn cân W9 (sinh hoạt+cơng nghiệp) Hình 30: Kết tính tốn cân W10 (sinh hoạt+công nghiệp) ... nguyên nước lưu vực sơng, quy hoạch tài ngun nước lưu vực sông bao gồm quy hoạch thành phần sau: - Quy hoạch phân bổ tài nguyên nước gồm: + Quy hoạch phân bổ tài nguyên nước mặt; + Quy hoạch phân... nước lưu vực Trên sở đó, xác định thứ tự ưu tiên việc giải quy? ??t, xử lý vấn đề tài nguyên nước lưu vực sông; (iv) Đề xuất xây dựng quy hoạch thành phần quy hoạch tài nguyên nước lưu vực sông Cả; ... TÀI NGUYÊN NƯỚC, ĐỀ XUẤT CÁC QUY HOẠCH VÀ LỰA CHỌN QUY HOẠCH TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CẢ ĐẾN NĂM 2020, NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ TÀI NGUYÊ NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CẢ ĐẾN NĂM 2020