Luận án: Phân tích tiềm năng, quy hoạch cấp nước an toàn đô thị ĐBSCL, Sóc Trăng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN ĐINH DIỆP ANH TUẤN PHÂN TÍCH TIỀM NĂNG CÁC NGUỒN NƯỚC CẤP PHỤC VỤ LỰA CHỌN QUY HOẠCH CHIẾN LƯỢC AN TOÀN CẤP NƯỚC ĐÔ THỊ VÙNG VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG – TRƯỜNG HỢP NGHIÊN CỨU TP.SÓC TRĂNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN ĐINH DIỆP ANH TUẤN PHÂN TÍCH TIỀM NĂNG CÁC NGUỒN NƯỚC CẤP PHỤC VỤ LỰA CHỌN QUY HOẠCH CHIẾN LƯỢC AN TOÀN CẤP NƯỚC ĐÔ THỊ VÙNG VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG – TRƯỜNG HỢP NGHIÊN CỨU TP.SÓC TRĂNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGs. NGUYỄN HIẾU TRUNG PGs. ASSELA PARTHIRANA 2021 LỜI CẢM TẠ Trong thời gian nghiên cứu thực hiện luận án tiến sĩ, tôi đã nhận được sự động viên, giúp đỡ vô cùng to lớn của quý Thầy/Cô bộ môn Khoa học Môi trường, Khoa Môi trường và Tài nguyên Thiên nhiên, trường Đại học Cần Thơ, Ban giám hiệu Trường Đại học Cần Thơ, gia đình, bạn bè và đồng nghiệp. Tôi xin tỏ lòng biết ơn chân thành đến: - PGs.

Nguyễn Hiếu Trung và PGs. Assela Parthirana đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án. - Xin cảm ơn đến dự án “Biến đổi khí hậu và Cấp nước sạch ở ĐBSCL” (Dự án VEI) đã tạo điều kiện hỗ trợ quá trình học tập ngắn hạn tại Hà Lan và Việt Nam, cũng như quá trình thực hiện nghiên cứu để tôi hoàn thành luận án. - Xin cảm ơn đến Công ty Cổ phần Cấp nước Sóc Trăng (SocTrangWaco) và Ban Lãnh đạo Công ty cùng Dự án “Hướng đến cấp nước thích nghi khí hậu: Khu vực Tây Nam sông Hậu”, Hà Lan (WaterWorX) đã tạo điều kiện, chia sẽ thông tin, số liệu liên quan trong quá trình thực hiện nghiên cứu.Ts Lê Quang Trí, PGs.

Lê Anh Tuấn, PGs. Văn Phạm Đăng Trí, Ths. Bùi Anh Thư, Ths. Huỳnh Thị Mỹ Duyên, Ths.

Nguyễn Thành Lộc cùng quý cán bộ Viện Nghiên cứu Biến đổi Khí hậu đã động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận án. - Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình là chỗ dựa vững chắc và là nguồn động viên lớn trong quá trình học tập và nghiên cứu để tôi hoàn thành luận án này. Xin chân thành cảm ơn Đinh Diệp Anh Tuấn i TRANG XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG Luận án này với tựa đề là “Phân tích tiềm năng các nguồn nước cấp phục vụ lựa chọn quy hoạch chiến lược an toàn cấp nước đô thị vùng ven biển Đồng bằng sông Cửu Long - Trường hợp nghiên cứu thành phố Sóc Trăng”. Do Nghiên cứu sinh Đinh Diệp Anh Tuấn thực hiện theo sự hướng dẫn của PGs.

Nguyễn Hiếu Trung và PGs. Luận án đã báo cáo và được Hội đồng thông qua ngày………. Ủy viên 1 Thư ký ………………………. Ủy viên 2 Ủy viên 3 ……………………….

………………………… Phản biện 1 Phản biện 2 ………………………. Cán bộ hướng dẫn Chủ tịch hội đồng ii CAM KẾT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Tôi xin cam kết luận văn này được hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên cứu của tôi và các kết quả nghiên cứu này chưa được dùng cho bất cứ luận án cùng cấp nào. Luận án này được thực hiện với sự hỗ trợ của dự án “Biến đổi khí hậu và Cấp nước sạch ở ĐBSCL” (Dự án VEI) và Hợp phần nghiên cứu Quick- Scan của Dự án “Hướng đến cấp nước thích nghi khí hậu: Khu vực Tây Nam sông Hậu” (WaterWorX), Hà Lan. Ngày tháng năm 2021 Người hướng dẫn Nghiên cứu sinh PGS.TS Nguyễn Hiếu Trung Đinh Diệp Anh Tuấn iii TÓM TẮT Quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa diễn ra nhanh chóng đã làm gia tăng nhu cầu cấp nước và đặt ra những áp lực khai thác nguồn nước cho các đô thị vùng ven biển ĐBSCL.

Tuy nhiên, công tác đảm bảo an toàn cấp nước đang đối mặt với nhiều khó khăn bởi những thay đổi bất định của các nguồn nước trong bối cảnh tác động biến đổi khí hậu và nước biển dâng hiện nay. Vì vậy, nghiên cứu được thực hiện nhằm xây dựng khung khái niệm về phương pháp thiết lập kế hoạch cấp nước thích nghi (CRWSF) cho vùng ven biển ĐBSCL, góp phần nâng cao khả năng thích ứng của hệ thống cấp nước trước những yếu tố thay đổi bất định trong tương lai. Nghiên cứu đã áp dụng cách tiếp cận đánh giá hạ tầng nước từ dưới lên, kết hợp các phương pháp đánh giá: ngưỡng thích ứng tới hạn, đánh giá lộ trình thích ứng và phân tích thực tế phương án, để xây dựng phương pháp lập kế hoạch cấp nước thích nghi theo lộ trình nhằm hạn chế tác động của những yếu tố không chắc chắn đến quyết định đầu tư cấp nước. Kết quả nghiên cứu cho thấy cấp nước theo lộ trình thích nghi với quan điểm khai thác nguồn nước tổng hợp có thể góp phần nâng cao khả năng chống chịu của hệ thống cấp nước đô thị trước những thay đổi bất định trong tương lai.

Tại thành phố Sóc Trăng, nước ngầm hiện là nguồn cung cấp nước ngọt chính, sự sẵn có của nguồn nước này sẽ sụt giảm trong tương lai. Nguồn nước mặt là nguồn cung cấp nước thay thế chính cho nước ngầm, nhưng việc khai thác nguồn nước này gặp nhiều hạn chế bởi tình trạng xâm nhập mặn, do đó khu vực thượng nguồn tỉnh Sóc Trăng (huyện Kế Sách) được xác định là khu vực có tiềm năng triển khai các giải pháp khai thác nước mặt cho thành phố. Nguồn nước lợ (công nghệ khử mặn) có tiềm năng khai thác, ứng dụng trong những năm sắp đến cho hệ thống cấp nước của TP. Nguồn nước mưa được xem như nguồn nước bổ sung, góp phần giảm áp lực khai thác những nguồn nước khác trong thời gian mùa mưa.

Tuy nhiên, hạn chế về đặc trưng phân bố mưa theo thời gian và hạn chế về không gian trữ nước trong đô 3 thị, thể tích bể chứa nước mưa từ 1-2 m là tối ưu cho trường hợp TP. Thể tích bể chứa này có thể góp phần giảm nhu cầu cấp nước của thành 3 phố khoảng 7.464 m /ngày vào thời gian mùa mưa. Các kịch bản sử dụng nước của khách hàng đều cho thấy nhu cầu cấp nước TP.Sóc Trăng có xu hướng tăng mạnh trong những năm sắp tới, gây nhiều áp lực đối với công tác đảm bảo an toàn cấp nước. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu cũng cho thấy hệ thống cấp nước hiện trạng và các giải pháp như kế hoạch hiện có của thành phố chỉ có thể đảm bảo cấp nước ở những năm tình trạng nước mặn không diễn ra gay gắt.

Các thời điểm 2019/2020, iv 2024/2025, 2028-2030 được xác định là những ngưỡng thích ứng tới hạn của hệ thống cấp nước, do đó thành phố cần lựa chọn phương án đầu tư bổ sung nguồn cấp nước để đảm bảo an toàn cấp nước ở các thời điểm này. Theo kết quả nghiên cứu, để nâng cao khả năng thích ứng của hệ thống cấp nước trước những yếu tố thay đổi bất định trong tương lai, kế hoạch cấp nước thích nghi cho TP.Sóc Trăng có thể theo lộ trình: các giải pháp cấp nước theo kế hoạch hiện hữu có thể được triển khai trong 1-2 năm tiếp theo (2019- 2021), phương án đầu tư giai đoạn 1 nhà máy cấp nước tập trung (theo định hướng của tỉnh) có điều kiện thuận lợi để triển khai tiếp theo (sau năm 2021). Phương án khai thác nguồn nước lợ (khử mặn) kết hợp quản lý nhu cầu dùng nước (SW2-M3) được đề xuất lựa chọn cho giai đoạn tiếp theo, tuy nhiên tổng 3 công suất các nhà máy khử mặn ≤5000 (đến năm 2024) và ≤20.000 m /ngày (đến năm 2027) để không làm mất cân bằng dòng tài chính của đơn vị cung cấp nước sạch. Phương án đầu tư hệ thống hồ chứa nước thô (SW2-M4) được đề xuất đầu tư ở giai đoạn trung và dài hạn để đảm bảo tính khả thi của phương án và cân bằng dòng tài chính của công tác cấp nước.

Từ khóa: an toàn cấp nước, cấp nước vùng ĐBSCL, kế hoạch cấp nước thích nghi, nguồn cấp nước, phương án cấp nước, quy hoạch cấp nước chống chịu. v ABSTRACT Increase of water supply demand as results of rapid urbanization and industrialization is putting strong pressures on securing water supply for the coastal urbans in Vietnamese Mekong Delta. However, the water supply security in the delta is facing with various barriers, particularly uncertainties of the water resource availability under the contexts of climate change impacts and sea level rise. Therefore, this study was carried-out to design a conceptual framework of climate resilient water supply planning (CRWSF) for the urban coastal areas in the delta, supporting the water adapting with scenarios of future uncertainty in the delta.

The study applied an integration approach of “Adaptation Tipping Points”, “Adaptation Pathways” and “Real Options Approach” to develop a climate adaptation assessment methodology for planning the adaptive water supply pathways. It‟s aiming to mitigate the uncertainty impacts on investment decisions in water supply. The results shows water supply planning accordingly adaptive pathways with a perspective of integrated water supply resources can contribute to enhancing resilience of the water supply systems under future uncertainties. Regarding potential of the water resources providing to Soc Trang City, groundwater is declining both quality and quantity in the next coming years although it is currently the main water resource.

Surface water is considered as the main alternative water resource but the exploitation of such a kind of this resource is limited by salinity intrusion. Therefore, Ke Sach district, an upstream area of Soc Trang province, was identified as a potential area for applying solutions of surface water abstracting for the city. Besides, the brackish water resource by desalination technology has potential to be exploited and applied in the coming years to the water supply system of the city. Meanwhile, there is a limitation of rainwater harvesting for the urban water supply in the study area since the seasonal rainfall distribution and the limit of available space for the tank in residential houses.

The optimal size of rainwater tank in the study area is only 3 3 about 1-2 m. The water supply demand can reduce by 7,836-8,464 m /day during the rainfall season if the rainwater tank is encouraged for implementing on all the households in the city. So, rainwater resource can be regarded as an additional water supply resource to reduce pressure on pumping the other water resources during the rain season. Scenarios of water uses of the water customers in the city shows the water demand of the city will strongly increase in the next coming years, it is putting pressures on the water security of the city.

However, the result shows the vi existing water supply system and its plan can not secure water supply in case the salinity intrusion severely.