Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu an ninh nguồn nước lưu vực sông Mã - Đại học Thủy Lợi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN THỊ MÙI NGHIÊN CỨU AN NINH NGUỒN NƢỚC CHO PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG LƢU VỰC SÔNG MÃ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN THỊ MÙI NGHIÊN CỨU AN NINH NGUỒN NƢỚC CHO PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG LƢU VỰC SÔNG MÃ Chuyên ngành: Môi trƣờng đất và nƣớc Mã số: 9.03 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TS Lê Đình Thành HÀ NỘI, NĂM 2018 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận án là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dƣới bất kỳ hình thức nào.Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã đƣợc thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Tác giả luận án Nguyễn Thị Mùi i LỜI CẢM ƠN Trải qua quá trình học tập và nghiên cứu, luận án nghiên cứu của tác giả đã hoàn thành. Trƣớc những thành quả đạt đƣợc ngoài sự nỗ lực của bản thân, tác giả cũng đã nhận đƣợc sự giúp đỡ tận tình của thầy, cô giáo; gia đình; bạn bè và đồng nghiệp.

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới GS.Lê Đình Thành, ngƣời đã hƣớng dẫn chính tác giả trong suốt quá trình tìm hiểu, nghiên cứu và hoàn thiện luận án. Tác giả xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Nguyễn Văn Thắng; PGS.TS Nguyễn Mai Đăng cùng các thầy giáo, cô giáo Khoa Môi trƣờng và bộ môn Quản lý môi trƣờng, Khoa sau Đại học trƣờng Đại học Thủy Lợi đã hƣớng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận án. Trân trọng cảm ơn trƣờng Đại học Hồng Đức và khoa Kỹ Thuật Công nghệ đã tạo điều kiện thời gian cho tác giả tập trung học tập và nghiên cứu. Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu.

ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH.vi DANH MỤC BẢNG BIỂU. vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .Tính cấp thiết của đề tài luận án. Mục tiêu nghiên cứu. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu.

Hƣớng tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án. Cấu trúc luận án .7 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ AN NINH NGUỒN NƢỚC VÀ GIỚI THIỆU LƢU VỰC SÔNG MÃ .1 Khái niệm về an ninh nguồn nƣớc .2 Nghiên cứu về an ninh nguồn nƣớc trên thế giới.1 Những nghiên cứu về phƣơng pháp luận an ninh nguồn nƣớc .2 Nghiên cứu về khung an ninh nguồn nƣớc .3 Nghiên cứu các chỉ số an ninh nguồn nƣớc .3 Các nghiên cứu ANNN ở Việt Nam .4 Nghiên cứu liên quan đến ANNN lƣu vực sông Mã .5 Giới thiệu lƣu vực sông Mã .1 Lƣu vực sông Mã và các nhánh sông chính .2 Điều kiện kinh tế xã hội lƣu vực .3 Nguồn nƣớc lƣu vực sông Mã liên quan đến ANNN và bảo vệ môi trƣờng….4 Môi trƣờng, chất lƣợng nƣớc và thiên tai .5 Khai thác sử dụng nƣớc và quy hoạch quản lý TNN lƣu vực sông Mã .6 Những hạn chế, tồn tại về nghiên cứu ANNN trƣớc đây và định hƣớng nghiên cứu của luận án .1 Những hạn chế và tồn tại.2 Định hƣớng nghiên cứu của luận án .39 Kết luận chƣơng 1: .41 iii CHƢƠNG 2 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÁC CHỈ SỐ AN NINH NGUỒN NƢỚC LƢU VỰC SÔNG VIỆT NAM .1 Phƣơng pháp và nguyên tắc xây dựng các chỉ số ANNN .1 Phƣơng pháp xây dựng chỉ số ANNN .2 Nguyên tắc xây dựng và lựa chọn các chỉ số ANNN .2 Nghiên cứu xây dựng bộ chỉ số ANNN lƣu vực sông Việt Nam .1 Các nhóm chỉ số ANNN lƣu vực sông Việt Nam .2 Tổng hợp các chỉ số ANNN lƣu vực sông Việt Nam .3 Xác định chỉ số tổng hợp an ninh nguồn nƣớc lƣu vực sông Việt Nam .3 Đề xuất các chỉ số ANNN lƣu vực sông Mã .1 Cơ sở lựa chọn các chỉ số ANNN cho lƣu vực sông Mã .2 Phân cấp mức độ đảm bảo ANNN của các chỉ số trên lƣu vực sông Mã .67 Kết luận chƣơng 2 .69 CHƢƠNG 3 XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ ANNN LƢU VỰC SÔNG MÃ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO ANNN CỦA LƢU VỰC .1 Giới thiệu chung.1 Hiện trạng và phƣơng hƣớng phát triển KTXH đến năm 2030 lƣu vực sông Mã .2 Tính toán cân bằng nƣớc lƣu vực sông Mã .3 Môi trƣờng nƣớc và xâm nhập mặn .4 Mâu thuẫn trong sử dụng nƣớc và mức độ căng thẳng về nguồn nƣớc trên lƣu vực………………………………………………………………………….5 Lựa chọn các vùng điển hình cho đánh giá ANNN lƣu vực sông Mã .2 Xác định chỉ số ANNN vùng điển hình lƣu vực sông Mã năm 2015 .1 Các nhóm chỉ số ANNN lƣu vực .2 Tổng hợp điểm đánh giá các chỉ số ANNN vùng điển hình LV năm 2015………….3 Xác định chỉ số ANNN vùng điển hình lƣu vực năm 2015 .4 Đánh giá ANNN vùng điển hình lƣu vực sông Mã năm 2015 .3 Xác định chỉ số ANNN vùng điển hình lƣu vực sông Mã năm 2030 .1 Các nhóm chỉ số ANNN lƣu vực .2 Tổng hợp điểm đánh giá các chỉ số ANNN vùng điển hình LV sông Mã năm 2030 .3 Đánh giá chung ANNN vùng điển hình lƣu vực sông Mã năm 2030 .4 Tổng hợp đánh giá ANNN vùng điển hình LV sông Mã năm 2015 và năm 2030……….4 Đề xuất định hƣớng giải pháp đảm bảo ANNN cho các vùng điển hình lƣu vực sông Mã đến năm 2030 .1 Cơ sở khoa học và thực tiễn đề xuất giải pháp .2 Đề xuất định hƣớng giải pháp đảm bảo ANNN .124 Kết luận chƣơng 3: .132 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. Những kết quả đạt đƣợc của luận án.

Những đóng góp mới của luận án. Những tồn tại và các hƣớng nghiên cứu tiếp .136 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ .137 TÀI LIỆU THAM KHẢO .1 v DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.Bản đồ lƣu vực sông Mã và vùng phụ cận .2: Phân phối dòng chảy năm trung bình nhiều năm lƣu vực sông Mã. Sơ đồ hệ thống công trình khai thác, sử dụng nƣớc trên dòng chính sông Mã. Sơ đồ nghiên cứu chỉ số ANNN lƣu vực sông Mã.

Phân vùng cân bằng nƣớc lƣu vực sông Mã và vùng phụ cận. Sơ đồ cân bằng nƣớc lƣu vực sông Mã và vùng phụ cận. Lƣợng nƣớc thiếu lƣu vực sông Mã, KB HT 2015. Lƣợng nƣớc thiếu lƣu vực sông Mã, KBPT 2030.

Lƣợng nƣớc thiếu lƣu vực sông Mã, KBPT 2030+BĐKH. Tổng lƣợng nƣớc thiếu các vùng trên LV sông Mã theo các kịch bản. Biểu đồ chỉ số ANNN vùng điển hình LV sông Mã năm 2015. Biểu đồ chỉ số ANNN vùng điển hình lƣu vực sông Mã năm 2030.

Biểu đồ chỉ số ANNN vùng điển hình LV sông Mã năm 2015, 2030 .122 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Nhóm và các chỉ số ANNN của C. Vorosmarty và cộng sự, 2010 .Tính toán chỉ số ANNN của J.Chỉ số an ninh nguồn nƣớc lƣu vực sông của S.Xiao và cộng sự.Sự đánh giá chỉ số ANNN tại lƣu vực sông Haile .Các chỉ số cho đánh giá ANNN ở Tây Bắc Trung Quốc .Các chỉ số của khung đánh giá ANNN của S. Phân bố dân cƣ trên lƣu vực sông Mã đến năm 2015 .8: Mƣa năm theo tần suất ở một số trạm trên lƣu vực. Dòng chảy năm bình quân nhiều năm lƣu vực sông Mã .Tổng lƣợng dòng chảy năm bình quân nhiều năm lƣu vực sông Mã .11 Chỉ số chất lƣợng nƣớc (WQI) của sông Mã.

Mức đánh giá chất lƣợng nƣớc theo WQI. Chỉ số chất lƣợng nƣớc (WQI) của sông Chu. Chỉ số chất lƣợng nƣớc (WQI) của sông Cầu Chày. Chỉ số chất lƣợng nƣớc (WQI) dọc sông Lèn.

Chỉ số chất lƣợng nƣớc (WQI) của sông Lạch Trƣờng. Chỉ số chất lƣợng nƣớc (WQI) của hệ thống sông Yên. Diễn biến độ mặn dọc các sông (1990-2010). Các công trình thủy điện, thủy lợi chính đã, đang xây dựng trên dòng chính sông Mã và trên các sông nhánh chính của lƣu vực sông.

Thang điểm đánh giá chỉ số WSI (1,1). Thang điểm đánh giá chỉ số WSI (1,2). Thang điểm đánh giá chỉ số WSI(2,1). Thang điểm đánh giá chỉ số WSI (2,2).

Thang điểm đánh giá chỉ số WSI(2,3) .6 Thang điểm đánh giá chỉ số WSI (2,4) .7: Thang điểm đánh giá chỉ số WSI(3,1). Thang điểm đánh giá chỉ số WSI (3,2). Thang điểm đánh giá chỉ số WSI(3,3). Phần trăm (%) của Q0 cho tính toán DCMT theo phƣơng pháp Tennant.

Thang điểm đánh giá chỉ số WSI(4,1). Mức đánh giá chất lƣợng nƣớc theo WQI. Thang điểm đánh giá chỉ số WSI (4,2). Thang điểm đánh giá chỉ số WSI (4,3).

Thang điểm đánh giá chỉ số WSI (5,1). Thang điểm đánh giá chỉ số WSI (5,2). Thang điểm đánh giá chỉ số WSI (5,3). Thang điểm đánh giá chỉ số WSI(5,4).

Thang điểm đánh giá chỉ số WSI (6,1). Thang điểm đánh giá chỉ số WSI (6,2). Bảng tổng hợp các nhóm chỉ số, chỉ số ANNN lƣu vực sông Việt Nam. Bảng tổng hợp các nhóm chỉ số, chỉ số ANNN lƣu vực sông Mã.

Bảng tổng hợp thang đánh giá và mức độ đảm bảo ANNN lƣu vực sông Mã. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định thông số mô hình MIKE-NAM tại các trạm. Lƣu lƣợng dòng chảy đến bình quân tháng tại các nút tính toán trên mạng lƣới sông LV sông Mã ứng với tần suất 85% giai đoạn (1986-2005) (m3/s). Lƣu lƣợng dòng chảy đến bình quân tháng tại các nút tính toán trên mạng lƣới sông LV sông Mã ứng với tần suất 85% giai đoạn (2016-2030) (m3/s).

Tổng hợp nhu cầu sử dụng nƣớc tại đầu mối của các ngành năm 2015 lƣu vực sông Mã (Đơn vị: 106 m3). Tổng hợp nhu cầu sử dụng nƣớc tại đầu mối của các ngành năm 2030 lƣu vực sông Mã (Đơn vị: 106 m3). Tổng hợp nhu cầu sử dụng nƣớc tại đầu mối LV sông Mã năm 2030+BĐKH (Đơn vị: 106 m3). Dòng chảy môi trƣờng giai đoạn (1986-2005) LV sông Mã (Đơn vị: 106 m3).

Dòng chảy môi trƣờng giai đoạn (2016-2030) LV sông Mã (Đơn vị: 106 m3). Lƣợng nƣớc thiếu trong cân bằng nƣớc LV sông Mã, KBHT 2015 (106m3)81 Bảng 3. Lƣợng nƣớc thiếu trong cân bằng nƣớc lƣu vực sông Mã, KBPT 2030 (Đơn vị: 106m3).