BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LÊ NGỌC VIÊN

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ AN NINH NGUỒN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG
VU GIA - THU BỒN TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ
PHÁT TRIỂN LƯU VỰC

Ngành: Thủy văn học
Mã số : 9 44 02 24

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2024


Cơng trình được hồn thành tại Trường Đại học Thủy lợi

Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS Nguyễn Mai Đăng
Người hướng dẫn khoa học 2: GS.TS Lê Đình Thành

Phản biện 1: GS.TS Huỳnh Thị Lan Hương, Trường Đại học Tài nguyên và Môi
trường Hà Nội.
Phản biện 2: PGS. TS Trịnh Quang Toàn, Viện khoa học Thủy lợi Việt Nam
Phản biện 3: PGS.TS Hoàng Thanh Tùng, Trường Đại học Thủy lợi

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại Phòng 5 Nhà K1,

Trường Đại học Thủy lợi, 175 Tây Sơn, Đống Đa, Hà Nội, vào lúc 08 giờ 30
ngày 28 tháng 02 năm 2024.

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
- Thư viện Quốc gia
- Thư viện Trường Đại học Thủy lợi


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
An ninh nguồn nước (ANNN) hiện nay là vấn đề có tính tồn cầu, tác động đến
hầu hết các lĩnh vực phát triển kinh tế - xã hội nói chung, đặc biệt là sự sống của
con người trên toàn thế giới. Cũng như nhiều nước trên thế giới và trong khu vực,
Việt Nam đang phải đối mặt với nhiều thách thức liên quan đến việc quản lý,
khai thác nguồn nước. Thực tế hiện nay cho thấy, sự gia tăng dân số cùng với sự
phát triển kinh tế - xã hội (KTXH), việc khai thác, sử dụng thiếu tính bền vững
cùng với những tác động ngày càng rõ nét của biến đổi khí hậu (BĐKH) đã làm
cho nguồn tài nguyên nước ngày càng suy thối, cạn kiệt. Khơng nằm ngồi thực
trạng trên, việc khai thác nguồn tài nguyên nước trên lưu vực sông Vu Gia - Thu
Bồn (VGTB) thời gian qua đã nảy sinh nhiều bất cập và ảnh hưởng lớn đến sự
phát triển kinh tế xã hội của các địa phương trên lưu vực. Tác động của thiên tai
và các hoạt động phát triển trên lưu vực (PTLV) như: lũ lụt, hạn hán, xâm nhập
mặn, khai thác khoáng sản, phá rừng, sự phát triển của các thủy điện, đơ thị hóa,
và các hoạt động sản xuất (nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ,…) đã ảnh hưởng
không nhỏ đến việc đảm bảo nguồn cung cấp nước an toàn cho các ngành dùng
nước tại lưu vực.
Thực tế trên cho thấy rằng cần có những đánh giá mang tính tổng hợp, tồn diện
về mức độ đảm bảo ANNN, thực trạng khai thác, sử dụng nguồn nước từ đó có
các giải pháp quản lý nguồn nước hợp lý, đảm bảo mục tiêu phát triển bền vững
tại lưu vực. Các nghiên cứu trước đây tập trung nhiều vào tính tốn cân bằng

nước, nghiên cứu các diễn biến mưa lũ, hạn hán, giải pháp vận hành hệ thống
liên hồ chứa,…đa phần các nghiên cứu, đề tài tập trung vào giải quyết những vấn
đề, khía cạnh riêng lẻ mà chưa giải quyết các vấn đề mang tính tổng hợp, có tính
hệ thống của lưu vực. Các nghiên cứu thiên về chính sách quản trị, quản lý chưa
nhiều, đặc biệt là vấn đề ANNN trong điều kiện biến đổi khí hậu (BĐKH) đối
với hệ thống sông VGTB chưa được quan tâm đúng mức và vẫn còn nhiều vấn
đề cần được nghiên cứu trên cơ sở khoa học một cách toàn diện và bài bản.
1


Qua những phân tích trên, có thể khẳng định rằng việc nghiên cứu, đánh giá ANNN
của lưu vực sông VGTB trong điều kiện BĐKH, PTLV là cấp thiết qua đó có thể
cung cấp những thơng tin có giá trị để các nhà quản lý, ra quyết định có thể tham
khảo và đưa ra các cảnh báo về ANNN, hoạch định chiến lược phát triển, quản lý
nguồn tài nguyên nước trên lưu vực một cách bền vững nhất.
2. Mục tiêu nghiên cứu
1) Đánh giá được tình trạng, mức độ ANNN của lưu vực sông VGTB trong điều kiện
hiện tại và tương lai khi xét đến tác động của BĐKH và sự PTLV thông qua Khung
đánh giá ANNN.
2) Từ kết quả đánh giá tình trạng và mức độ ANNN, định hướng được các giải pháp
đảm bảo ANNN trong điều kiện hiện tại và tương lai.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1) Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu của luận án là tình trạng ANNN của
lưu vực với các nội hàm của nó bao gồm: các yếu tố tài nguyên nước, môi trường,
tác động của BĐKH, và các hoạt động phát triển KTXH trên lưu vực.
2) Phạm vi nghiên cứu:
 Phạm vi khơng gian: Tồn bộ lưu vực sơng VGTB bao gồm các địa phương thuộc
tỉnh Quảng Nam và thành phố Đà Nẵng.
 Phạm vi thời gian: Đánh giá tình trạng ANNN lưu vực thời điểm hiện tại và tương
lai ứng với các kịch bản BĐKH năm 2050 (giữa thế kỷ) theo kịch bản phát triển

KTXH, các kịch bản BĐKH đối với tỉnh Quảng Nam và thành phố Đà Nẵng.
4. Câu hỏi nghiên cứu và luận điểm bảo vệ
4.1 Câu hỏi nghiên cứu
1) Làm thế nào để đánh giá được tình hình và mức độ ANNN của lưu vực hiện tại,
tương lai trong điều kiện BĐKH và phát triển lưu vực?
2) Tình hình ANNN lưu vực sơng Vu Gia - Thu Bồn đang ở tình trạng nào, cần làm
gì để đảm bảo ANNN của lưu vực hiện tại và trong tương lai?
2


4.2 Luận điểm bảo vệ
1) Có thể định lượng để đánh giá được tình trạng, mức độ ANNN của lưu vực và các
địa phương (cấp quận/huyện) trên lưu vực thông qua khung đánh giá với bộ tiêu chí
tương ứng.
2) Lưu vực sông VGTB đang đối mặt với nhiều vấn đề bất ổn về quản lý, khai thác
tài nguyên nước do tác động của thiên tai và các hoạt động phát triển KTXH dẫn đến
khả năng không đảm bảo ANNN. Từ tình trạng, mức độ ANNN được đánh giá với
các nguyên nhân dẫn đến việc mất ANNN, có thể đề xuất được các giải pháp phù
hợp để đảm bảo ANNN của lưu vực.
5. Hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
5.1. Hướng tiếp cận
 Tiếp cận hệ thống: xem xét ANNN của lưu vực từ đầu nguồn cho đến cửa ra
của lưu vực bao gồm tác động bên ngoài (các yếu tố tự nhiên, thiên tai), tác động
phát sinh trong nội tại lưu vực (con người và các hoạt động phát triển KTXH).
 Tiếp cận tổng hợp: xét đến các mối quan hệ qua lại giữa nguồn nước và người
dân sống trên lưu vực, tác động của các hiện tượng thiên tai đối với việc khai
thác sử dụng tài nguyên nước của con người và ngược lại.
5.2. Phương pháp nghiên cứu
Luận án đã kế thừa có chọn lọc các kết quả nghiên cứu ở trong và ngoài nước, sử
dụng các phương pháp nghiên cứu vừa truyền thống, vừa hiện đại: phương pháp

điều tra, phỏng vấn; thu thập, thống kê, tổng hợp thơng tin, mơ hình tốn, kỹ
thuật GIS và phương pháp chuyên gia.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
 Ý nghĩa khoa học: góp phần hồn thiện phương pháp đánh giá ANNN, đưa ra
được cơ sở khoa học cho việc xây dựng 1 khung đánh giá ANNN gắn với đặc
trưng riêng của lưu vực sông VGTB. Khung đánh giá trong đó có xét đến trọng
số đóng góp của các chỉ số thành phần, đây là một kết quả quan trọng giúp việc
đánh giá ANNN có độ tin cậy cao, phù hợp với tình hình thực tế tại lưu vực.
3


 Ý nghĩa thực tiễn: kết quả nghiên cứu của luận án sẽ là tài liệu tham khảo có
giá trị trong công tác giảng dạy, quản lý điều hành và cảnh báo việc đảm bảo
ANNN trên lưu vực sông VGTB.
7. Kết cấu của luận án
Ngoài phần mở đầu, kết luận và phụ lục, luận án được bố cục gồm có 3 chương:
Chương 1: Đánh giá tổng quan về các nghiên cứu về ANNN, phân tích những
hạn chế của các nghiên cứu hiện tại, các khoảng trống trong nghiên cứu từ đó
đưa ra vấn đề nghiên cứu của luận án.
Chương 2: Nghiên cứu xây dựng Khung đánh giá ANNN phù hợp với điều kiện
tự nhiên, đặc điểm KTXH gắn với BĐKH và các hoạt động PTLV.
Chương 3: Đánh giá tình trạng ANNN của lưu vực giai đoạn hiện tại, xét đến tác
động của BĐKH, sự PTLV trong tương lai từ đó đề xuất, định hướng các giải
pháp đảm bảo ANNN của lưu vực.
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ ANNN
1.1
1.1.1

Tình hình nghiên cứu ANNN trên thế giới
Các định nghĩa về ANNN


Thuật ngữ “An ninh nguồn nước” đã được sử dụng trong giới học thuật từ những
năm 1990 trước khi nó được đưa vào thực thi trong các chính sách điều hành của
các quốc gia và đã liên tục được phát triển, hồn thiện [8]. Cho đến hiện tại có rất
nhiều định nghĩa được đề xuất và sử dụng, điển hình có thể kể đến định nghĩa do
Ủy ban nước của LHQ (UN-Water) đề xuất: “ANNN là khả năng của cộng đồng
dân cư trong việc đảm bảo sự tiếp cận nguồn nước một cách bền vững với số lượng
và chất lượng chấp nhận được để duy trì sinh kế, thỏa mãn nhu cầu và phát triển
kinh tế xã hội, có khả năng chống chịu với sự ô nhiễm và các thảm họa liên quan
đến nước, bảo tồn được các hệ sinh thái trong một mơi trường chính trị hịa bình
và ổn định” [16]. Định nghĩa này được nhìn nhận là đã xem xét một cách tồn diện
nhất các khía cạnh liên quan đến tình trạng, mức độ của đối tượng được đánh giá
và được sử dụng rất nhiều trong các nghiên cứu [31, 38, 32, 42, 40, 24].
4


1.1.2

Quan điểm tiếp cận về ANNN

Trước năm 2000, hầu hết các nghiên cứu đánh giá ANNN theo quan điểm tiếp
cận cơ bản dựa trên mối quan hệ “Nước - Con người”, chủ yếu tập trung vào việc
xem xét nguồn tài nguyên nước phục vụ cho nhu cầu sử dụng của con người, coi
con người là trung tâm trong mối quan hệ Nước - Con người. Hiện tại, các nghiên
cứu đã tiếp cận theo hướng tổng hợp với quan điểm linh hoạt và năng động hơn
trong đó quan niệm ANNN khơng chỉ đơn giản là đảm bảo sự cân bằng giữa nhu
cầu và nguồn cung cấp nước mà là một vấn đề phức hợp của sự tương tác giữa
“Nguồn nước - con người”.

1.1.3


Một số nghiên cứu về ANNN và các khung đánh giá ANNN trên thế giới

Cho đến nay, các nghiên cứu về ANNN trên thế giới đã có nhiều bước tiến đáng
kể cả trong phương pháp luận cũng như trong ứng dụng. Theo quy mô, đối tượng
nghiên cứu, cách tiếp cận,… có thể kể đến một số nghiên cứu với các khung đánh
giá điển hình sau:
ANNN phạm vi tồn cầu: các nghiên cứu [23] (2016), nghiên cứu [24] (2023);
ANNN quy mô khu vực: các Báo cáo triển vọng phát triển nước Châu Á (AWDO)
phát hành các năm 2007 [25], 2013 [26], 2016 [17], và 2020 [3]; ANNN quy mô
quốc gia: nghiên cứu [27] (2019); ANNN quy mô lưu vực: nghiên cứu [28]
(2015), nghiên cứu [29] (2018); ANNN các đô thị: nghiên cứu [32] (2020); ANNN
có xét đến tác động của BĐKH: nghiên cứu [33] (2012).
Tổng quan các nghiên cứu trên thế giới cho đến thời điểm hiện tại cho thấy có
thể phân các kiểu khung đánh giá thành 2 nhóm chính: (1) nhóm xét đến trải
nghiệm dùng nước của các Hộ gia đình và tác động của nó đối với sức khỏe con
người; (2) nhóm xét đến lượng nước ngọt sẵn có hay tiềm năng của nguồn nước
đáp ứng các nhu cầu sử dụng của con người [34]. Đây chính là hai thuộc tính cơ
bản, quan trọng của ANNN.
1.2

Tình hình nghiên cứu về ANNN ở Việt Nam và lưu vực nghiên cứu

Tính đến thời điểm hiện tại, các nghiên cứu về ANNN ở Việt Nam còn chưa
nhiều, đa phần các nghiên cứu liên quan đề cập đến ANNN ở khía cạnh chung
5


nhất như là việc đảm bảo nguồn cung cấp nước cho các đối tượng dùng nước về
số lượng, chất lượng chứ chưa đi sâu vào xem xét một cách tổng thể tác động lẫn

nhau của các yếu tố tạo nên ANNN. Có thể kể đến một số nghiên cứu như:
Nghiên cứu [35] (2016) đã đề xuất khung để đánh giá được tình hình ANNN của
thành phố Hà Nội; Nghiên cứu [36] (2017) đã đề xuất khung đánh giá ANNN ở
quy mô lưu vực, áp dụng cho lưu vực sông Hồng - Thái Bình; Luận án tiến sĩ
[37] (2018) đã xây dựng một bộ chỉ số ANNN có thể áp dụng cho các lưu vực
sơng ở Việt Nam trong đó áp dụng tính tốn xác định mức độ ANNN cho lưu
vực sông Mã. Bài báo [38] (2018) đã áp dụng phương pháp phân tích đa tiêu chí
để tính tốn chỉ số ANNN (WSI) phục vụ cho việc định lượng mức độ ANNN
của thành phố Trà Vinh. Luận án tiến sĩ [39] (2021) đã xây dựng được bộ chỉ số
đánh giá ANNN cấp tỉnh trong điều kiện biến đổi khí hậu áp dụng cho tỉnh Quảng
Ngãi. Bài báo [40] (2022) đã xây dựng bộ chỉ số đánh giá ANNN cho vùng đồng
bằng sông Cửu Long; Nghiên cứu [41] (2023) đã đưa ra các khung đánh giá
ANNN cho Việt Nam ở các phạm vi: tồn quốc, vùng, lưu vực sơng và tỉnh/thành
phố. Bộ chỉ số được lựa chọn dựa trên cơ sở nguyên tắc phân tích tiêu chí
SMART, KPI và kế thừa một số khung đánh giá ANNN của các nghiên cứu khác.
Về các nghiên cứu ANNN có xem xét đến ảnh hưởng của BĐKH, hiện nay mới
chỉ có nghiên cứu [42] xét đến trong đánh giá ANNN của tỉnh Quảng Ngãi. Đối
với lưu vực sơng VGTB hiện tại, chưa có nghiên cứu trực tiếp nào về đánh giá
mức độ ANNN tại lưu vực sông VGTB. Hầu hết các nghiên cứu đều đề cập gián
tiếp đến một số khía cạnh riêng lẻ liên quan đến việc đảm bảo ANNN của lưu
vực như: vấn đề về cân bằng nước [47] và phân bổ nguồn nước [48, 49], dịng
chảy mơi trường [50], tác động của mưa lũ [51], [44], hạn hán [45], biến đổi thảm
phủ thực vật [52], và tác động của việc vận hành hệ thống thủy điện đối với việc
cung cấp nước sinh hoạt ở hạ lưu [46],...
1.3

Một số hạn chế về nghiên cứu ANNN và định hướng giải quyết trong
luận án

Các nghiên cứu về ANNN tại Việt Nam đối với lưu vực sông và các đô thị như tại

lưu vực sông Hồng [36], lưu vực sông Mã [37], lưu vực sông Việt Nam nói chung
6


[41], Đồng bằng sông Cửu Long [40], tỉnh Quảng Ngãi [39], tỉnh Trà Vinh
[38],…đều chưa đề cập đến các yếu tố có tính đặc trưng của lưu vực sơng VGTB.
Đối với lưu vực sông VGTB, việc xem xét các tác động của hệ thống Thủy điện,
vấn đề phân bổ hài hịa nguồn nước của 2 con sơng lớn trên lưu vực, nhu cầu đảm
bảo nguồn cung cấp nước ở hạ lưu với các thành phố du lịch lớn, đảm bảo môi
trường sinh thái đối với vườn quốc gia, khu dự trữ sinh quyển,…là hết sức quan
trọng và cần thiết.
Các nghiên cứu hiện tại về ANNN ở Việt Nam chưa xét đến trọng số ảnh hưởng
của các chỉ số thành phần hoặc mới sử dụng phương pháp trọng số đều (coi các
chỉ số thành phần có ảnh hưởng như nhau trong nhóm chỉ số), các nghiên cứu
cũng chưa đề cập đến đến tác động của BĐKH (trừ nghiên cứu [42]) và ảnh
hưởng của các hoạt động phát triển trên lưu vực nghiên cứu.
Chưa có nghiên cứu nào đánh giá về tình hình cũng như đưa ra cơng cụ để có thể
định lượng, đánh giá được mức độ ANNN của lưu vực sông VGTB.
Từ những khoảng trống nghiên cứu trên, luận án đã xây dựng khung đánh giá
ANNN với bộ chỉ số đánh giá phù hợp với các đặc trưng riêng của lưu vực sơng
VGTB trong đó có xét đến các tác động của BĐKH và sự phát triển của lưu vực
trong tương lai. Phương pháp tiếp cận để thực hiện mục tiêu nghiên cứu được
khái quát như sơ đồ hình 1.1.
Kết luận chương 1
Phân tích tổng quan đã cho thấy:
1) Việc sử dụng các khung tiêu chí để đánh giá tình trạng ANNN là phương pháp
phổ biến được các nghiên cứu sử dụng hiện tại.
2) Các nghiên cứu gần đây đã xem xét tổng quan về mối quan hệ tương tác lẫn
nhau giữa “Nước - Con người - Môi trường sinh thái”, xét đến các rủi ro, thảm
họa, tác động của BĐKH thay cho việc chỉ tập trung vào mối quan hệ “Nước Con người”, hoặc sự cân bằng theo nghĩa “vật lý” giữa nguồn cung cấp và nhu

cầu sử dụng nước trước đây.
3) Ở Việt Nam, các nghiên cứu về ANNN chưa xem xét đến ảnh hưởng của
7


BĐKH (ngồi nghiên cứu [42]) nên cách tiếp cận có xét đến BĐKH và ảnh hưởng
của các hoạt động PTLV của luận án là phù hợp.
4) Các nghiên cứu thiết lập Khung đánh giá ANNN hiện tại ở Việt Nam hầu hết
chưa xét đến trọng số ảnh hưởng của các chỉ số thành phần trong nhóm chỉ số
đánh giá mà chủ yếu sử dụng phương pháp trọng số đều hoặc trọng số khơng đều
theo ý kiến chun gia.

Hình 1.1 Sơ đồ hướng nghiên cứu

8


CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC, THỰC TIỄN VÀ PHƯƠNG PHÁP
ĐÁNH GIÁ AN NINH NGUỒN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG VU GIA - THU
BỒN
2.1 Cơ sở khoa học, thực tiễn và phương pháp đánh giá ANNN lưu vực sông
2.1.1 Quan điểm đánh giá ANNN
Sau khi phân tích về các quan điểm đánh giá hiện tại, luận án chọn định nghĩa
ANNN của UN-Water làm cơ sở lựa chọn các biến số đánh giá để xây dựng khung
đánh giá ANNN gắn với điều kiện thực tế tại lưu vực sông VGTB. Luận án đồng
thời cũng xem xét đến việc đáp ứng các tiêu chí của mục tiêu phát triển bền vững
tồn cầu về nước (SDG6) và cách tiếp cận về ANNN của các báo cáo AWDO.
2.1.2 Nguyên tắc lựa chọn bộ chỉ số để xây dựng khung đánh giá ANNN cho
lưu vực sông
Trên cơ sở tham khảo các các nguyên tắc lựa chọn bộ chỉ số đánh giá tác động môi

trường của OECD [53], căn cứ điều kiện thực tế tại lưu vực sông VGTB, khi xây
dựng mới hay kế thừa các chỉ số ANNN đã có cần tuân thủ các nguyên tắc sau:
(1) Các khía cạnh, chỉ thị và biến số được lựa chọn phải đáp ứng các điều kiện về
đảm bảo ANNN theo định nghĩa của UN-Water, mục tiêu phát triển bền vững toàn
cầu về nước (SDG6), và theo cách tiếp cận của các báo cáo AWDO; (2) Các chỉ số
được lựa chọn phải được xác định rõ ràng, có thể kiểm chứng mức độ phù hợp một
cách tương đối và khơng q nhiều; (3) Có thể đo lường được; (4) Có tính đại diện,
phù hợp với mục tiêu đánh giá; (5) Có nội hàm thể hiện được các xu hướng thay
đổi do sự phát triển KTXH và điều kiện tự nhiên trong tương lai trong đó tập trung
vào các yếu tố tác động do BĐKH và sự phát triển KTXH tại lưu vực;
2.1.3 Phương pháp lựa chọn, xác định bộ chỉ số đánh giá
Hiện tại, hầu hết các nghiên cứu xây dựng khung ANNN liên quan đến lĩnh vực tài
nguyên nước và môi trường thường sử dụng phương pháp DPSIR (Driving Force
- Pressure - State - Impact - Response), phân tích tổng quan đã cho thấy phương
pháp phân tích quá trình PAM (Process Analysis Method) [56] có ưu điểm là đưa
ra được các kết quả đơn giản nhưng vẫn đảm bảo ý nghĩa (theo nghiên cứu [55]).
Luận án chọn phương pháp phân tích q trình PAM để xác định, lựa chọn các
9


khía cạnh (dimension), chỉ thị (indicator) và biến số (variable) với các bước cụ thể
như sơ đồ hình 2.1. Sau khi có bộ tiêu chí sơ bộ, tiến hành lựa chọn tính phù hợp
của bộ tiêu chí theo nguyên tắc SMART [57] để xác định bộ chỉ số. Sơ đồ nguyên
tắc SMART thể hiện ở hình 2.2. Các bước xây dựng khung đánh giá theo phương
pháp PAM thể hiện ở sơ đồ hình 2.3.

Hình 2.1 Sơ đồ khối phương pháp PAM

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên tắc SMART


10


Hình 2.3 Sơ đồ khối xây dựng khung đánh giá ANNN

2.1.4 Phương pháp xác định trọng số AHP (Analysis Hierarchy Process)
Theo phân tích tổng quan, các nghiên cứu tại Việt Nam chủ yếu sử dụng phương
pháp trọng số đều (xem các yếu tố có ảnh hưởng như nhau) khi xác định mức
đóng góp nội tại giữa các yếu tố nên không thể hiện được ảnh hưởng khác nhau
giữa các yếu tố thành phần trong nhóm chỉ số. Hiện nay có nhiều phương pháp
tính tốn trọng số được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực và phổ biến như phương
pháp Entropy, phương pháp Iyengar-Sudarshan, phương pháp phân tích hệ thống
phân cấp AHP (Analysis Hierarchy Process) của Thomas Saaty,…Sau phân tích,
luận án chọn phương pháp phân tích hệ thống phân cấp AHP của Thomas Saaty
[58] để tính tốn xác định trọng số cho bộ chỉ số.
11


2.1.5 Phương pháp tính tốn các chỉ số ANNN (WSI)
Để xác định được mức độ ANNN của các địa phương trên lưu vực cũng như toàn
bộ lưu vực, tiến hành tính tốn giá trị các biến số (Variable). Sau khi có giá trị
của chuỗi biến số (variable), chuẩn hóa giá trị các biến số về dạng chỉ số (Index)
theo thang phân cấp được đề xuất sẽ có được giá trị các WSI tương ứng của các
biến số. Từ giá trị các chỉ số WSI của các biến số, kết hợp với trọng số (weight)
của biến số thơng qua tính tốn bằng phương pháp AHP, tính được giá trị các chỉ
số WSI của các chỉ thị, khía cạnh và cuối cùng là WSI tổng hợp.
Tài liệu KTTV, viễn thám & GIS, mơi
trường, kinh tế, xã hội,…

Phân tích thống kê, Mơ phỏng thủy lực, thủy

văn, kỹ thuật viễn thám, GIS
Tính tốn giá trị các biến
số (Variable)

Chuẩn hóa biến số thành chỉ
số (khơng thứ ngun)
Trọng số
Tính tốn chỉ số của các chỉ
thị, khía cạnh

Các yếu tố
BĐKH

Tính chỉ số ANNN tổng hợp

Kỹ thuật GIS chập bản đồ

Bản đồ ANNN có xét đến tác động
của BĐKH, PTLV

Bản đồ ANNN hiện trạng của
lưu vực

Hình 2.5 Sơ đồ khối tính tốn, xây dựng bản đồ chỉ số ANNN

Sử dụng kỹ thuật GIS để xây dựng và chập các bản đồ đối với từng lớp chỉ số để
thể hiện sự phân bố theo khơng gian, ta có được bản đồ phân cấp mức độ ANNN
của các chỉ số. Chồng chập bản đồ phân cấp của các chỉ số ta sẽ có được kết quả
12



bản đồ ANNN của lưu vực. Trong luận án này, 05 khía cạnh then chốt liên quan
đến mức độ ANNN được xác định và tổng hợp thành bản đồ ANNN lưu vực sơng
VGTB, tính tốn trong điều kiện hiện trạng cũng như trong trường hợp có xét
đến ảnh hưởng của BĐKH và PTLV trong tương lai. Sơ đồ khối các bước tính
tốn các chỉ số WSI đánh giá ANNN của lưu vực sơng VGTB được thực hiện
như hình 2.5.
2.1.5.1 Phân cấp đánh giá mức độ ANNN
Nghiên cứu tổng quan cho thấy, một số thang phân cấp đánh giá mức độ ANNN
đã được sử dụng trong các nghiên cứu trên thế giới và trong nước như: thang
phân cấp (1 - 5) [26], [17], [2], thang (1 - 10) [24], thang (0 - 1) [39]. Trong đó,
thang phân cấp (1 - 5) được sử dụng khá phổ biến, các báo cáo AWDO của ADB
đã sử dụng thang phân cấp này để đánh giá ANNN tại khu vực châu Á. Luận án
chọn sử dụng thang phân cấp này với 5 mức độ từ 1 - 5 tương ứng với các mức
độ ANNN từ rất kém (mức thấp nhất) đến rất cao (mức cao nhất) để tính tốn,
xác định mức độ ANNN của các biến số, chỉ số cho lưu vực VGTB (Bảng 2.4).
Bảng 2.4 Thang phân cấp đánh giá mức độ ANNN
Chỉ số
WSI

Mức độ
ANNN

Màu biểu thị trên
bản đồ ANNN

Ý nghĩa

1


Rất kém

Tím

ANNN ở mức độ cần cảnh báo

2

Kém

Đỏ

Khơng đảm bảo ANNN

3

Trung bình

Da cam

ANNN mức độ bình thường

4

Cao

Vàng nhạt

ANNN ở mức độ tốt


5

Rất cao

Xanh dương

ANNN ở mức độ hình mẫu

2.1.5.2 Chuẩn hóa các biến số thành các chỉ số (không thứ nguyên)
Từ thang điểm đánh giá của biến số, căn cứ thang phân cấp ta sẽ chuẩn hóa giá
trị các biến số về dạng chỉ số WSI (không thứ nguyên) với giá trị biến thiên trong
khoảng từ (1-5). Sau khi xác định được giá trị chỉ số của các biến số này, kết hợp
với trọng số tương ứng của biến số đó, tiến hành tính toán xác định các chỉ số
WSI của các chỉ thị, khía cạnh.

13


2.1.5.3 Tính chỉ số WSI của các chỉ thị (Indicator) thành phần:
Giá trị chỉ số WSI của các chỉ thị được xác định theo cơng thức:
𝑊𝑆𝐼𝐼𝑖 = ∑𝑙𝑖=1 𝑊𝑆𝐼𝑉𝑖 × 𝑤𝑖

( 2-6)

trong đó: WSIIi: Chỉ số ANNN của chỉ thị thành phần thứ i;
WSIVi: Chỉ số WSI của biến số thứ i;
wi: Trọng số (Weight) của biến số thứ i;
l: số biến số của chỉ thị thành phần;
2.1.5.4 Tính chỉ số WSI của các khía cạnh (Dimension) thành phần:
𝑊𝑆𝐼𝐷𝑖 = ∑𝑘𝑖=1 𝑊𝑆𝐼𝐼𝑖 × 𝑤𝑖

( 2-7)
trong đó: WSIDi: chỉ số ANNN của khía cạnh thành phần thứ i;
WSIIi: chỉ số WSI của chỉ thị thứ i; wi: trọng số của chỉ thị thứ i;
k: số chỉ thị của khía cạnh thành phần;
2.1.5.5 Chỉ số ANNN tổng hợp (WSI):
Chỉ số WSI tổng hợp được xác định theo công thức:
𝑗
𝑊𝑆𝐼 = ∑𝑖=1 𝑊𝑆𝐼𝐷𝑖 × 𝑤𝑖
(2-8)
trong đó: WSI: chỉ số ANNN tổng hợp của các khía cạnh;
WSIDi: chỉ số WSI của khía cạnh thứ i; wi: trọng số của khía cạnh thứ i;
j: số khía cạnh của WSI;

2.1.6 Lập bản đồ đánh giá ANNN
Từ số liệu thủy lực, thủy văn, kinh tế xã hội tại các tiểu lưu vực, các địa phương,
chuẩn hóa giá trị các biến số về thành chỉ số WSI (không thứ nguyên), kết hợp với
trọng số tương ứng để tính tốn xác định các chỉ số WSI theo các cơng thức (2-6),
(2-7), (2-8) để xác định được các chỉ số WSI tổng hợp. Sử dụng kỹ thuật GIS chập
bản đồ (hình 2.8) để thể hiện mức độ ANNN của từng địa phương trên bản đồ.
2.2 Xây dựng khung đánh giá ANNN cho lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn
2.2.1 Xác định bộ chỉ số đánh giá ANNN
Trên cơ sở tham khảo các nghiên cứu hiện tại và đặc điểm tự nhiên, tình hình phát
triển kinh tế, xã hội tại tỉnh Quảng Nam và thành phố Đà Nẵng, luận án đã xác định
5 khía cạnh then chốt (key dimensions) phản ánh tổng quan được tình trạng ANNN
14


của lưu vực sông VGTB, bao gồm: 1) Tiềm năng nguồn nước (WSI1), 2) Chất
lượng nước (WSI2), 3) Thiên tai (WSI3), 4) Khả năng đáp ứng nhu cầu nước
(WSI4), và 5) Các hoạt động phát triển trên lưu vực (WSI4). Luận án đã đề xuất sơ

bộ khung đánh giá với 5 khía cạnh, 17 chỉ thị và 34 biến số, sau khi sử dụng nguyên
tắc SMART và tham khảo ý kiến chuyên gia, xác định được khung đánh giá ANNN
bao gồm 5 khía cạnh, 15 chỉ thị và 28 biến số, cụ thể ở bảng 2.6.
Bảng 2.6 Khung đánh giá ANNN lưu vực sơng VGTB
Khía
cạnh

Chỉ thị

Tiềm năng
nước mặt
(WSI1-1)
I. Tiềm
năng
nguồn
nước
(WSI1)

II. Chất
lượng
nước
(WSI2)

Tiềm năng
nước mưa
(WSI1-2)
Tiềm năng
nước ngầm
(WSI1-3)
Khả năng

tích trữ
nước
(WSI1-4)

Nguồn thải
(WSI2-1)

Chất lượng
nước mặt,
ngầm
(WSI2-2)

Biến số

Cách xác định

Modun dịng chảy
năm (WSI1-1-1)
Modun dịng chảy
mùa kiệt (WSI1-1-2)

Tính từ mơ hình tốn ra dịng chảy ngày.
Dựa trên chuỗi số liệu này xác định Qo và
Qkiệt các năm. Tính tốn Mo và Mkiệt trung
bình nhiều năm.
Từ dịng chảy trung bình mùa kiệt các
năm, thiết lập chuỗi dòng chảy kiệt và Cv
dòng chảy kiệt
Lượng mưa phân bố tại các địa phương
được xác định từ bản đồ đẳng trị lượng

mưa năm

Mức độ biến động
dịng chảy kiệt WSI1-1-3
Lượng mưa bình qn
năm (WSI1-2-1)
Trữ lượng nước ngầm
có khả năng khai thác
(WSI1-3-1)

Xác định trữ lượng nước ngầm từ báo cáo
tiềm năng nước ngầm. (m3/ngày đêm)

Dung tích các hồ chứa
(WSI1-4-1)

Báo cáo thống kê dung tích hữu ích của
các hồ chứa. Vùng hạ lưu được hưởng lợi
từ nguồn nước của các hồ chứa sẽ có điểm
ANNN cao.

Hoạt động canh tác
nơng nghiệp (WSI2-1-1)

Tỷ lệ diện tích đất dùng trong canh tác
nơng nghiệp / tổng diện tích tự nhiên

Hoạt động chăn nuôi
gia súc (WSI2-1-2)


Tổng đàn gia súc (con) của mỗi địa
phương

Hoạt động CN gia
cầm (WSI2-1-3)

Tổng đàn gia cầm (nghìn con) của mỗi địa
phương

Hoạt động nuôi trồng
Thủy sản (WSI2-1-4)

Tỷ lệ DT nuôi trồng thủy sản của mỗi địa
phương / tổng DT đất tự nhiên.

Hoạt động dịch vụ du
lịch (WSI2-1-5)

Tổng số phòng lưu trú phục vụ du lịch của
mỗi địa phương (thời điểm năm 2022)
Số lần vượt ngưỡng cho phép mức B1
(QCVN 08-MT:2015/BTNMT) của 12 chỉ
tiêu cơ bản trong năm /tổng số lần quan
trắc trong năm.

Số lần vượt ngưỡng
cho phép của các chỉ
tiêu / năm (WSI2-2-1)

15



Khía
cạnh

Chỉ thị

Mức độ cải
thiện chất
lượng nước
(WSI2-3)

Lũ lụt
(WSI3-1)

III.
Thiên
tai
(WSI3)

IV. Khả
năng
đáp ứng
nhu cầu
nước
(WSI4)

V. Các
hoạt
động

phát
triển
trên lưu
vực
(WSI5)

Biến số

Cách xác định

Tỷ lệ số xã có hệ
thống nước thải sinh
hoạt chung (WSI2-3-1)

Tỷ lệ số xã có hệ thống nước thải sinh hoạt
chung /tổng số xã (%)

Tỷ lệ số xã có thu
gom rác thải trên địa
bàn (WSI2-3-2)

Tỷ lệ số xã có thu gom rác thải trên địa bàn
/ Tổng số xã (%)

Khả năng cấp nước
sạch theo QC 02 2009 BYT (WSI2-3-3)

Tỷ lệ số hộ dân được cung cấp nước sạch
theo QC 02 /Tổng số hộ dân (%)


Độ sâu ngập lụt
(WSI3-1-1)

Bản đồ ngập lụt của trận lũ thường xuyên
xảy ra ứng với P = 5% - 10%
Chỉ số SPI12 được xác định:
𝑅 − 𝑅̅
𝑆𝑃𝐼12 =
𝜎
R: lượng mưa CHIRPS năm tính tốn; 𝑅̅:
lượng mưa CHIRPS bình qn liệt tài liệu;

Hạn hán
(WSI3-2)

Chỉ số hạn hán 12
tháng SPI12 (WSI3-2-1)

Xâm nhập
mặn (WSI3-3)

Ảnh hưởng của XNM
(đến nguồn cung cấp
nước phục vụ sản xuất
NN) (WSI3-3-1)

Tỷ lệ diện tích cây trồng (lúa, hoa màu) bị
ảnh hưởng so với tổng diện tích canh tác
nơng nghiệp ở các địa phương.


Mức độ đáp
ứng nhu cầu
nước
(WSI4-1)

Mức độ thiếu nước
(sự khan hiếm nước)
(WSI4-1-1)

Tính tốn cân bằng nước giữa lượng nước
đến và tổng nhu cầu dùng nước của các
ngành trên lưu vực

Sự chuyển
nước trong
lưu vực
(WSI5-1)

Cho / nhận nước
(WSI5-1-1)

Tổng lượng nước chuyển đi (đến) / tổng
lượng nước tự nhiên đến lưu vực đó (%)

Dân trí (Mức độ nhận
thức về ANNN)
(WSI5-2-1)

Tỷ lệ số xã thuộc khu vực III (xã đặc biệt
khó khăn) trên tổng số xã ở địa phương

(%).

Thu nhập bình qn
đầu người (WSI5-2-2)

Thơng tin thu nhập bình quân (Nghìn
đồng/người/tháng) từ NGTK

Dịch vụ Y tế
(WSI5-2-3)

Tỷ lệ số xã/phường/thị trấn đạt tiêu chí quốc
gia về y tế xã trên tổng số xã mỗi địa phương.

Mức độ suy giảm diện
tích cây xanh
(WSI5-3-1)
Mật độ dân số
(WSI5-3-2)

Xác định chỉ số từ ảnh viễn thám các thời
kỳ để xác định mức độ suy giảm diện tích
cây xanh.
Mật độ dân số của các địa phương (người
/ km2)

 khoảng lệch tiêu chuẩn của liệt tài liệu.

Kinh tế Xã hội
(WSI5-2)


Đơ thị hóa
(WSI5-3)

16


Khía
cạnh

Chỉ thị

Biến số

Cách xác định

Quản lý
lưu vực
(WSI5-4)

Nguồn vốn đầu tư cho
các hoạt động cung
cấp nước, quản lý, xử
lý rác thải và nước
thải (WSI5-4-1)
Sự phát triển cơ sở hạ
tầng khu vực nông
thôn (WSI5-4-2)
Tỷ lệ cán bộ QL lĩnh
vực trong cơ quan

QLNN (cấp huyện) có
chun mơn phù hợp
(WSI5-4-3)

Nguồn vốn đầu tư cho các hoạt động cung
cấp nước, quản lý, xử lý rác thải và nước
thải các địa phương (triệu đồng)
Tỷ lệ số xã đạt chuẩn nông thôn mới / tổng
số xã của địa phương (%)
Số người có chun mơn lĩnh vực TNN /
số cán bộ UBND huyện (%)

2.2.2 Tính tốn trọng số của các chỉ số thành phần trong khung đánh giá
Sau xác định được khung đánh giá với các biến số, chỉ thị và khía cạnh ở Bảng
2.6, sử dụng phương pháp tính tốn trọng số AHP như trình bày ở mục 2.1.4, tính
tốn xác định được trọng số của các thành phần của các biến, chỉ thị và khía cạnh.
Kết quả tính tốn thể hiện ở các biểu đồ và bảng tổng hợp các trọng số của các
biến, chỉ thị và khía cạnh trình bày ở Phụ lục 2.4. Trọng số của các khía cạnh đối
với chỉ số ANNN tổng hợp của lưu vực (WSI) thể hiện ở Hình 2.19.

Hình 2.19 Biểu đồ trọng số các khía cạnh trong chỉ số ANNN tổng hợp của Lưu vực

2.3 Tài liệu và số liệu sử dụng cho đánh giá ANNN
Để phục vụ mục đích tính tốn các chỉ số ANNN, luận án đã thu thập một khối
lượng lớn dữ liệu với nhiều định dạng, lĩnh vực. Cụ thể: tài liệu về khí tượng thủy
văn, tài liệu về KTXH thu thập từ Niên giám thống kê (NGTK) tỉnh Quảng Nam
và thành phố Đà Nẵng, tài liệu về quản lý, vận hành của các cơng ty khai thác cơng
trình thủy lợi, nhà máy cấp nước và các nhà máy Thủy điện liên quan.
17



Kết luận chương 2
1) Đây là nghiên cứu đầu tiên xây dựng khung tiêu chí với bộ chỉ số đánh giá
ANNN phù hợp với đặc trưng riêng của lưu vực, làm cơ sở cho việc tính tốn và
đánh giá mức độ ANNN của lưu vực với 5 khía cạnh, 15 chỉ thị và 28 biến số.
2) Do sự những khó khăn về việc điều tra, thu thập số liệu từ các cơ quan quản
lý ở địa phương cũng như thông tin ở NGTK chưa đầy đủ nên một số chỉ tiêu dự
kiến rất phù hợp với mục tiêu đánh giá khơng thể thực hiện được.
CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN, ĐÁNH GIÁ AN NINH NGUỒN NƯỚC LƯU
VỰC SÔNG VU GIA - THU BỒN
3.1 Giới thiệu lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn
 Sơ lược về lưu vực
Nằm trong 107000 - 108030 kinh độ Đông, 15000 - 16000 vĩ độ Bắc, lưu vực sơng
VGTB có diện tích là 10.350 km2, được giới hạn phía Bắc bởi dãy núi Bạch Mã,
phía Tây là dãy Trường Sơn, phía Đơng giáp biển. Địa giới hành chính lưu vực
sơng VGTB gồm 15 huyện, thị xã và thành phố của tỉnh Quảng Nam [64] và 5
quận, huyện thuộc thành phố Đà Nẵng [63], một phần của vùng núi phía thượng
lưu của huyện Đak Glei tỉnh Kon Tum.
 Đánh giá sơ bộ về tình hình quản lý, khai thác tài nguyên nước tại lưu vực
Hiện tại, tình hình ANNN tại lưu vực VGTB có khá nhiều vấn đề tồn tại cần được
giải quyết. Diện tích rừng bị suy giảm, bão lũ, hạn hán xảy ra bất thường và có
xu hướng gia tăng, mưa lũ gây xói mịn đất, xói lở bờ, tình trạng ơ nhiễm nước,
mặn xâm nhập sâu vào các con sông; Mùa cao điểm hạn hán, xâm nhập mặn hằng
năm (tháng 5 đến tháng 8) thường trùng với vụ sản xuất lúa hè thu, mùa cao điểm
khách du lịch dẫn đến tình trạng thiếu hụt trầm trọng nguồn cung cấp nước;
Việc quản lý vận hành hệ thống Hồ chứa thủy điện phía thượng nguồn chưa hợp
lý do các nguyên nhân chủ quan cũng như khách quan đã làm thay đổi dịng chảy
của hệ thống sơng, dẫn tới tình trạng mùa kiệt những năm gần đây vùng hạ lưu bị
nhiễm mặn và thiếu nước sinh hoạt một cách trầm trọng;
18