BỘ GIÁO DỤC VÀĐÀOTẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠIHỌCTHỦYLỢI

NGUYỄN ĐẠI TRUNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ CĂNG THẲNG
NGUỒN NƯỚC CHO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2024


BỘ GIÁO DỤC VÀĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠIHỌCTHỦYLỢI

NGUYỄN ĐẠI TRUNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ CĂNG THẲNG
NGUỒN NƯỚC CHO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

Ngành: Kỹ thuật Tài
nguyênnướcMãsố:

NGƯỜI HƯỚNG DẪNKHOA HỌC

9580212

1.TS NGUYỄN ANHĐỨC

2.GS.TS NGUYỄN TRUNG VIỆT


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 văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một
nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã
được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.
Tác giả luận án

Nguyễn Đại Trung

1


LỜI CÁM ƠN
LờiđầutiêntácgiảxinbàytỏlịngcảmơnsâusắctớiGS.TSNguyễnTrungViệtvàTS
NguyễnAnhĐứcđãtậntìnhhướngdẫntácgiảtrongsuốtqtrìnhnghiêncứuđểhồn

thành

luậnán.
TácgiảxinbàytỏlịngbiếtơnBanGiámhiệu,phịngĐàotạo,khoaKỹthuậttàingun nước, bộ mơn
Thủy văn và Biến đổi khí hậu, Trường Đại học Thủy Lợi và TrườngCaođẳng Cơng nghệ - Kinhtế và
Thủy lợimiền Trung, đã giúp đỡ tạo mọi điềukiệnđể tác giả hồnthànhluậnánnày.
Nhândịpnày,tácgiảcũngxinđượcbàytỏlờicảmơnsâusắctớicácnhàkhoahọc,các thầy cơ và
đồng nghiệp với tình cảm và lịng chân thành đã động viên, dành nhiều thời
gianvàcơngsứcgiúpđỡvàđónggópnhữngýkiếnqbáutrongsuốtqtrìnhnghiên cứu thực hiện
luậnán.
Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình đã quan tâm, động viên, khích

lệ,ủnghộvàtạođiềukiệnthuậnlợiđểtácgiảntâmthựchiệnvàhồnthànhluậnán.


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁCHÌNHẢNH.....................................................................................vi
DANH MỤCBẢNGBIỂU..........................................................................................viii
DANH MỤC CÁC TỪVIẾTTẮT................................................................................xii
1. Tính cấp thiết củađềtài.........................................................................................1
2. Mục tiêunghiên cứu.............................................................................................3
3. Đối tượng và phạm vinghiêncứu..........................................................................3
4. Câu hỏinghiên cứu...............................................................................................3
5. Luận điểmbảovệ...................................................................................................4
6. Cách tiếp cận và phương phápnghiêncứu.............................................................4
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn củaluậnán.............................................................5
8. Cấu trúc củaluậnán...............................................................................................6
CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CĂNG THẲNG
NGUỒNNƯỚC VÀ GIỚI THIỆU VỀ THÀNH PHỐĐÀNẴNG................7

1.1

Các nghiên cứu về căng thẳng nguồn nước trênthếgiới...............................7

1.1.1

Một số khái niệm vàđịnhnghĩa....................................................................7

1.1.2


Tổng quan nghiên cứu về căng thẳng nguồn nước trênthếgiới..................10

1.1.3

Tổng quan nghiên cứu xác định mức độ căng thẳngnguồnnước................15

1.2

Các nghiên cứu trong nước và tại thành phốĐàNẵng................................24

1.2.1

Các nghiên cứu về căng thẳng nguồn nước ởViệtnam..............................24

1.2.2

Một số nghiên cứu gần đây về tài nguyên nước có liên quan trên LVS
VuGia Thu Bồn và thành phốĐàNẵng........................................................26

1.3

Giới thiệu khu vực nghiên cứu thành phốĐà Nẵng....................................28

1.3.1

Đặc điểm tự nhiên và KTXH khu vựcnghiên cứu......................................28

1.3.2

Đặc điểm về tàinguyênnước......................................................................29


1.3.3

Hiện trạng khai thác sửdụngnước..............................................................32

1.4

Những tồn tại, hạn chế về CTN thành phố và định hướngnghiêncứu........34

1.4.1

Những tồn tại và hạn chế về nghiên cứu đánh giá mức độ CTN cácthànhphố
ởViệtNam.................................................................................................34

1.4.2

Định hướng nghiên cứu củaluậnán...........................................................35

1.5

Kết luậnchương1.......................................................................................36


CHƯƠNG 2
2.1

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ
CĂNGTHẲNGNGUỒN NƯỚC.........................................................37
Lựachọnhướngtiếpcậnkhungđánhgiámứcđộcăngthẳngnguồnnước
....................................................................................................................37


2.2

Phương pháp luận xác định bộ chỉ số căng thẳngnguồn nước....................39

2.2.1

Cấu trúc bộ chỉ số đánh giá mức độ căng thẳngnguồnnước.......................39

2.2.2

Phương pháp xác định bộ chỉ số căng thẳngnguồnnước............................41

2.2.3

Xác định trọng số cho cácchỉsố.................................................................46

2.3

Phương pháp tính tốn bộ chỉ số căng thẳng nguồnnướcWSI...................50

2.3.1

Nhóm thứ nhất: Nguồn nước và khai thác sử dụngnước(WSI_1)..............50

2.3.2

Nhóm thứ hai: Hệ sinh thái và mơitrường(WSI_2)...................................57

2.3.3


Nhóm thứ ba: Cung cấp nước sinh hoạt từCTCNTT(WSI_3)....................60

2.3.4

Nhóm thứ tư: Năng lực ứng phó với tình trạngCTN(WSI_4)...................63

2.3.5

Tổng hợp các chỉ số đánh giá mức độ căng thẳngnguồnnước...................64

2.4

Phương pháp mơhìnhtốn.........................................................................68

2.4.1

Mơ phỏng diễn biến tàingunnước..........................................................68

2.4.2

Cơ sở dữ liệutínhtốn................................................................................69

2.4.3

Mơ hình MIKE NAM tính tốnthủyvăn....................................................70

2.4.4

Mơ hình MIKE HYDRO BASIN tính tốn cânbằngnước.........................74


2.4.5

Mơ hình thủy động lực học MIKE 11(HD,AD).........................................76

2.5

Phân ngưỡng mức độ căng thẳngnguồnnước.............................................80

2.6

Kết luậnchương2.......................................................................................81

CHƯƠNG 3

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ CĂNG THẲNG NGUỒN NƯỚC
THÀNHPHỐ ĐÀ NẴNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁPGIẢMTHIỂU....82

3.1

Hiện trạng căng thẳng nguồn nước trên địa bàn thành phốĐàNẵng..........82

3.1.1

Khả năng đáp ứng nguồn nước trên LVS Cu Đê vàTúy Loan....................82

3.1.2

Hạ lưu sông Vu Gia Thu Bồn tại An Trạch, Bàu Nít vàTứCâu.................83


3.1.3

Thực trạng căng thẳng nguồn nước, thiếu nước thành phốĐàNẵng..........84

3.2

Dự báo nhu cầu sử dụng nước và xác định dịng chảy vềĐàNẵng............85

3.2.1

Tính tốn và dự báo nhu cầu sửdụng nước.................................................86

3.2.2

Tính tốn xác định dịng chảy về thành phốĐàNẵng.................................91

3.3

Tính tốn chỉ số đánh giá mức độ CTN thành phốĐàNẵng......................97


3.3.1

Tính tốn cácchỉsố....................................................................................97

3.3.2

Mức độ căng thẳng nguồn nước qua bộchỉ số..........................................120

3.3.3


Đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước thành phốĐà Nẵng.................124

3.4

Đề xuất giải pháp giảm thiểu mức độ CTN thành phốĐà Nẵng...............127

3.4.1

Cơ sở khoa học và thực tiễn đề xuấtgiảipháp..........................................127

3.4.2

Định hướng giải pháp chung nhằm giảm thiểu tình trạng căng thẳng
nguồnnước..............................................................................................128

3.4.3

Phântíchvàlựachọncácgiảiphápưutiên,phùhợpchothànhphốĐàNẵng
..................................................................................................................130

3.4.4

Đánh giá hiệu quả các giải pháp trong giảm thiểu mức độ CTN cho
thànhphốĐàNẵng....................................................................................138

3.5

Kết luậnchương3.....................................................................................139


KẾT LUẬN VÀKIẾN NGHỊ.....................................................................................141
1. Những kết quả đạt được củaluậnán..................................................................141
2. Những đóng góp mới củaluậnán......................................................................142
3. Tồn tại và các hướng nghiêncứutiếp................................................................142
4. Kiếnnghị..........................................................................................................143
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃCÔNGBỐ.....................................................144
TÀI LIỆUTHAM KHẢO...........................................................................................145


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 KHN là một phần của kháiniệmCTN..............................................................9
Hình 1.2 Bốn khía cạnh chính của tìnhtrạngKHN........................................................13
Hình 1.3 Mức độ ảnh hưởng của khan hiếm nướcđếnGDP..........................................15
Hình 1.4 Phân bố chỉ số và vùng căng thẳng TNN thành phốJakarta,Indonesia............20
Hình 1.5 Tình trạng khan hiếm nước đơ thịhiệnnay.....................................................22
Hình 1.6 Khung đánh giá chỉ số an ninh nguồn nước đơthị(UWSI).............................23
Hình 1.7 Bản đồ hành chính thành phốĐàNẵng...........................................................28
Hình 1.8 Mạng lưới sơng suối thành phốĐàNẵng........................................................29
Hình 1.9 Phạm vi xâm nhập mặn tại vùng cửa sơng thuộcĐàNẵng..............................32
Hình 1.10 Sơ đồ khối tổng thể quá trình nghiên cứu củaluậnán...................................36
Hình 2.1 Sơ đồ khối xác định khung nghiên cứu mứcđộCTN......................................39
Hình 2.2 Quy trình tham vấn lựa chọn chỉ số WSI theo phươngpháp Delphi..................43
Hình 2.3 Sơ đồ tính tốn trọng số theo phươngphápAHP.............................................47
Hình 2.4 Sơ đồ tính tốn các biến số và chuẩn hóa thành các chỉsốWSI......................49
Hình 2.5 Sơ đồ tính xác định dịng chảy về thành phốĐàNẵng....................................68
Hình 2.6 Sơ đồ mạng lưới trạm KTTV trên LVS VGTB (Nguồn: Đài KTTV
tỉnhQuảngNam)............................................................................................................69
Hình 2.7 Sơ đồ phân chia tiểu lưu vựcsơngVGTB.......................................................71
Hình 2.8 Hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình tại Nơng Sơn vàThạnhMỹ........................72
Hình 2.9 Phân chia TLV trên sơngCuĐê......................................................................73

Hình 2.10 Kết quả hiệu chỉnh lưu vực Thượng Nhậttừ1981÷1996..............................73
Hình 2.11 Kết quả kiểm định lưu vực Thượng Nhậttừ 1997÷2014................................73
Hình 2.12 Sơ đồ tính tốn trong mơ hình MIKE HYDRO Basin choLVSVGTB........75
Hình 2.13 Hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình MIKE HYDRO BASINLVSVGTB.......75
Hình 2.14 Sơ đồ mơ phỏng xâm nhập mặn vào sơng bằng phương phápmơhình.........76
Hình 2.15 Sơ đồ thủy lực sơng VGTB được thiết lập trong mơ hìnhMIKE11..............76
Hình 2.16 Bố trí các biên nhập lưu trongmơhình.........................................................77
Hình 2.17 Sơ đồ mạng lưới sơng Cu Đê trong mơ hìnhMIKE11..................................79
Hình 2.18 Ranh giới xâm nhập mặn lớn nhất vào thời kỳ tháng 7 năm 2017 sơng CuĐê
..................................................................................................................................... 79
Hình 3.1 Sơ đồ phân vùng SDN theo LVS thuộc thành phốĐàNẵng...........................86
Hình 3.2 Phân bố lượng dịng chảy bình qn giaiđoạn1980÷2016.............................95
Hình 3.3 Phân bổ lượng dịng chảy bình qn giaiđoạn2016÷2035.............................97
Hình 3.4 Tỉ lệ thất thốt nước trên địa bàn TP Đà Nẵng giaiđoạn 2015÷2021..............115
Hình 3.5 Điểm đánh giá nhóm chỉ số (WSI_1)năm2020............................................122
Hình 3.6 Điểm đánh giá nhóm chỉ số (WSI_1)năm2030............................................122
Hình 3.7 Điểm đánh giá nhóm chỉ số WSI_2năm2020..............................................123
Hình 3.8 Điểm đánh giá nhóm chỉ số WSI_2năm2030..............................................123


Hình 3.9 Điểm đánh giá nhóm chỉ số WSI_3năm2020..............................................123
Hình 3.10 Điểm đánh giá nhóm chỉ số WSI_3năm2030.............................................123
Hình 3.11 Điểm đánh giá nhóm chỉ số WSI_4năm2020.............................................124
Hình 3.12 Điểm đánh giá nhóm chỉ số WSI_4năm2030.............................................124
Hình 3.13 Biểu đồ mức độ CTN thành phố Đà Nẵngnăm 2020..................................124
Hình 3.14 Biểu đồ mức độ CTN thành phố Đà Nẵngnăm 2030..................................126
Hình 3.15 Biểu đồ so sánh mức độ CTN thành phố Đà Nẵng năm 2020 và năm 2030
.....................................................................................................................................127
Hình 3.16 Vị trí hồ chứa nước Sơng Bắc trên LVSCu Đê..........................................132
Hình 3.17 Vị trí cần tăng cường độ che phủ rừng trên địa bàn thành phốĐàNẵng.....134

Hình 3.18 Tương quan các cấp lưu lượng tại Ái Nghĩa với ranh giới XNM sơng Hàn Cầu Đỏ- Nguồn...........................................................................................................137
Hình 3.19 Vị trí đề xuất đập ngăn mặn trên sơng Hàn –CầuĐỏ.................................137
Hình 3.20 So sánh chỉ số căng thẳng nguồn nước giữa có và chưa cógiảipháp..........138


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Các ngưỡng của chỉsốFalkenmark................................................................10
Bảng 1.2 Tác động của sự thiếu nước ở Hoa Kỳ đối với ngànhnôngnghiệp.................14
Bảng 1.3 Khung đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nướcởJakarta.............................19
Bảng 1.4 Khung đánh giá ANNN ởLạc Dương............................................................20
Bảng 1.4 Khung đánh giá ANNN sinh hoạt thành phố AddisAbaba, Ethiopia................21
Bảng 1.6 Khung đánh giá an ninh nguồn nước đô thị thành phốIbb,Yemen................23
Bảng 1.7 Khung đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước khu vực NamTrungBộ......25
Bảng 1.8 Khung đánh giá ANNN cho thành phốHàNội...............................................25
Bảng 1.9 Khung đánh giá mức độ khan hiếm nước cho thành phố HồChíMinh...........26
Bảng 1.10 Nguồn nước các sơng tronglưuvực.............................................................30
Bảng 1.11 Trữ lượng nước dưới đất có thểkhaithác.....................................................31
Bảng 1.12 Các đặc trưng của thủy triều tại vịnhĐàNẵng.............................................31
Bảng 1.12 Hiện trạng cơng trình cấp nước sinh hoạt và sản xuất phinôngnghiệp.........33
Bảng 2.1 Đặc điểm của tỷ lệ tới hạn (Căng thẳngnguồn nước)......................................38
Bảng 2.2 Bộ chỉ số đề xuất ban đầu đánh giá mức độ căng thẳngnguồnnước...............40
Bảng 2.3 Mẫu câu hỏi về mức độ liên quan của bộ chỉ số đánh mức độ CTNđô thị......43
Bảng 2.4 Bảng Quy tắc KAMET phân tích đánh giá sử dụng phươngphápDelphi.......44
Bảng 2.5 Kết quả xin ý kiến chuyên gia về bộchỉsố.....................................................45
Bảng 2.6 Kết quả bộ chỉ số đánh giá mức độ căng thẳngnguồnnước............................46
Bảng 2.7 Bảng mức độ ưutiênchuẩn.............................................................................47
Bảng 2.8 Ma trận sosánhcặp........................................................................................48
Bảng 2.9 Véc tơtrọng số...............................................................................................48
Bảng 2.10 Bảng phân loại chỉ số ngẫunhiênRI.............................................................48
Bảng 2.11 Thang điểm đánh giá chỉ số (WSI_1.1.1)và(WSI_1.1.2)............................51

Bảng 2.12 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_1.2.1)......................................................52
Bảng 2.13 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_1.2.2;_1.2.3;_1.2.4)................................52
Bảng 2.14 Bảng phân loại giá trị trung bình CVtheo lưuvựcsơng..................................53
Bảng 2.15 Thang điểm đánh giá chỉ số (WSI_1.3.1)và(WSI_1.3.2)............................53
Bảng 2.17 Thang điểm đánh giá chỉ số(WSI_1.4.1),(WSI_1.4.2)..................................54
Bảng 2.17 Mức đánh giá chất lượng nướctheoVN_WQI..............................................55
Bảng 2.18 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_1.5).........................................................55
Bảng 2.19 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_1.6).........................................................56
Bảng 2.20 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_1.7).........................................................56
Bảng 2.21 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_1.8).........................................................57
Bảng 2.22 Phần trăm (%) của Q0cho tính tốn DCMT theo phươngphápTennant.........58
Bảng 2.23 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_2.1).........................................................58
Bảng 2.24 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_2.2).........................................................59
Bảng 2.25 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_2.3).........................................................59


Bảng 2.26 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_2.4).........................................................60
Bảng 2.27 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_3.1).........................................................61
Bảng 2.28. Tỉ lệ % dân số được cấpnướcsạch..............................................................61
Bảng 2.29 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_3.2).........................................................61
Bảng 2.31 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_3.3).........................................................62
Bảng 2.32 Thống kê độ mặn tại cửa thu nước NMN Cầu Đỏ giaiđoạn2012÷2021.......62
Bảng 2.32 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_3.4).........................................................63
Bảng 2.33 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_4.1).........................................................63
Bảng 2.34 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_4.2).........................................................64
Bảng 2.36 Thang điểm đánh giá chỉsố(WSI_4.3).........................................................64
Bảng 2.36 Bảng tổng hợp bộ chỉ số đánh giá mức độ căng thẳngnguồnnước...............65
Bảng 2.37 Thống kê các trạm đo mặn thuộc TP. Đà Nẵng vàlâncận............................69
Bảng 2.38 Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình MIKE NAMLVSVGTB...........72
Bảng 2.39 Các TLV trên sôngCu Đê............................................................................73

Bảng 2.40 Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mơ hìnhMIKENAM................................73
Bảng 2.41 Chỉ số Nash giữa giá trị mực nước tính tốn vàthựcđo...............................78
Bảng 2.42 So sánh kết quả mặn lớn nhất tại các điểm thực địa trên sôngCuĐê...........79
Bảng 2.49 Phân ngưỡng mức độ căng thẳngnguồnnước...............................................80
Bảng 3.1 Khả năng đáp ứng của nguồn nước tại lưu vựcCuĐê....................................82
Bảng 3.2 Khả năng đáp ứng của nguồn nước tại lưu vực sôngTúyLoan......................83
Bảng 3.3 Khả năng đáp ứng của nguồn nước tại sông Yên, Quá Giáng và Vĩnh
Điện83Bảng 3.4 Các khu vực xảy ra CTN trên địa bàn thành phốĐàNẵng.........................84
Bảng 3.5 Phân bố dân số theo lưuvựcsơng...................................................................88
Bảng 3.6 Diện tích các KCN theo lưuvựcsơng.............................................................88
Bảng 3.7 Diện tích đất sản xuất nơng nghiệp và NTTS theo lưuvựcsông.....................89
Bảng 3.8 Tổng đàn gia súc gia cầm năm theo lưuvực sông...........................................89
Bảng 3.9 Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt đếnnăm2030................................................89
Bảng 3.10 Tiêu chuẩn cấp nước khu công nghiệptậptrung...........................................90
Bảng 3.11 Chế độ tưới cho các loại cây trồng-P=85%.................................................90
Bảng 3.12 Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước theolưuvực..............................................91
Bảng 3.13 Mức thay đổi (%) lượng mưa các mùa trong năm so với thời kỳ
nền1986÷2005 theo kịch bản RCP4.5 khu vực tỉnh Quảng Nam -ĐàNẵng.........................92
Bảng 3.14 Mực nước biển dâng theo kịch bảnRCP4.5.................................................92
Bảng 3.15 Các kịch bản đề xuất mơ phỏng dịng chảy theo quy trình vận hành hồ chứa
.......................................................................................................................................92
Bảng 3.16 Các đặc trưng dịng chảy tại cửa ra sơng TúyLoan(m3/s)............................93
Bảng 3.17 Lưu lượng tại hạ lưu Túy Loan ứng với KB BĐKH(2016÷2035)(m3/s)........93
Bảng 3.18 Lưu lượng trung bình năm tại Phị Nam ứng với các kịch bản BĐKH (m3/s)
.......................................................................................................................................93
Bảng 3.19 Dòng chảy thiết kế tại Phị Nam ứng với KB BĐKH (2016÷2035) (m 3/s).93


Bảng 3.20 Phân bố lưu lượng tại các ngã ba sông trong HTTL An Trạch với Pkiệt75%
.......................................................................................................................................94

Bảng 3.21 Tỷ lệ lưu lượng về các nút tại HTTLAnTrạch.............................................95
Bảng 3.22 Các đặc trưng dịng chảy bình qn giaiđoạn 1981÷2016.............................95
Bảng 3.23 Các đặc trưng dịng chảy bình qn nhiều năm giaiđoạn 2016÷2035............96
Bảng 3.24 Thang điểm đánh giá chỉ số WSI_1.1.1,WSI_1.1.2....................................98
Bảng 3.25 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.1.1 giaiđoạn1986÷2016................................98
Bảng 3.26 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.1.1 giaiđoạn2016÷2035................................98
Bảng 3.27 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.1.2 giaiđoạn1986÷2016................................99
Bảng 3.28 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.1.2 giaiđoạn2016÷2035................................99
Bảng 3.29 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.2.1năm2020................................................100
Bảng 3.30 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.2.1năm2030................................................100
Bảng 3.31 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.2.2năm2020................................................100
Bảng 3.32 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.2.2năm2030................................................100
Bảng 3.33 Điểm đánh giá chỉ số WSI _1.2.3năm2020...............................................101
Bảng 3.34 Điểm đánh giá chỉ số WSI _1.2.3năm2030...............................................101
Bảng 3.35 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.2.4năm2020................................................101
Bảng 3.36 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.2.4năm2030................................................101
Bảng 3.37 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.3.1 giaiđoạn1986÷2016..............................102
Bảng 3.38 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.3.1 giaiđoạn2016÷2035..............................102
Bảng 3.39 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.3.2 giaiđoạn1986÷2016..............................102
Bảng 3.40 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.3.2 giaiđoạn2016÷2035..............................103
Bảng 3.41 Điểm đánh giá chỉ số WSI _1.4.1năm2020...............................................103
Bảng 3.42 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.4.1năm2030................................................103
Bảng 3.43 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.4.2năm2020................................................104
Bảng 3.44 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.4.2năm2030................................................104
Bảng 3.45 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.5năm2020...................................................105
Bảng 3.46 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.5năm2030...................................................105
Bảng 3.47 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.6năm2020...................................................105
Bảng 3.48 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.6năm2030...................................................106
Bảng 3.49 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.7năm2020...................................................106
Bảng 3.50 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.7năm2030...................................................106

Bảng 3.51 Tổng hợp dung tích trữ nước của các cơng trình chính trên các LVS
năm2020..................................................................................................................... 107
Bảng 3.52 Tổng hợp dung tích trữ nước của các cơng trình chính dự kiến đến năm2030
................................................................................................................................... 107
Bảng 3.53 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.8năm2020...................................................108
Bảng 3.54 Điểm đánh giá chỉ số WSI _1.8năm2030..................................................108
Bảng 3.55 Điểm đánh giá chỉ số WSI_2.1năm2020...................................................109
Bảng 3.56 Điểm đánh giá chỉ số WSI_2.1năm2030...................................................109


Bảng 3.57 Điểm đánh giá chỉ số WSI_2.2năm2020...................................................110
Bảng 3.58 Điểm đánh giá chỉ số WSI_2.2năm2030...................................................110
Bảng 3.59 Tỷ lệ che phủ rừng trên địa bàn thành phố Đà Nẵng giai đoạn 2016÷2020
.....................................................................................................................................110
Bảng 3.60 Điểm đánh giá chỉ số WSI_2.3 năm 2020 vànăm2030.............................110
Bảng 3.61 Điểm đánh giá chỉ số WSI_2.4năm2020...................................................111
Bảng 3.62 Điểm đánh giá chỉ số WSI_2.4năm2030...................................................112
Bảng 3.63 Điểm đánh giá chỉ số WSI_3.1năm2020...................................................112
Bảng 3.64 Điểm đánh giá chỉ số WSI_3.1năm2030...................................................113
Bảng 3.65. Điểm đánh giá chỉ số WSI_3.2năm2020.................................................113
Bảng 3.66 Điểm đánh giá chỉ số WSI_3.2năm2030...................................................114
Bảng 3.67. Điểm đánh giá chỉ số WSI_3.3năm2020.................................................115
Bảng 3.68 Điểm đánh giá chỉ số WSI_3.3năm2030...................................................115
Bảng 3.69 Điểm đánh giá chỉ số WSI_3.4năm2020...................................................116
Bảng 3.70 Điểm đánh giá chỉ số WSI_3.4năm2030...................................................116
Bảng 3.71 Điểm đánh giá chỉ số WSI_4.1năm2020...................................................117
Bảng 3.72 Điểm đánh giá chỉ số WSI_4.1năm2030...................................................117
Bảng 3.73 Điểm đánh giá chỉ số WSI_4.2năm2020...................................................118
Bảng 3.74 Điểm đánh giá chỉ số WSI_4.2năm2030...................................................118
Bảng 3.75 Điểm đánh giá chỉ số WSI_4.3năm2020...................................................120

Bảng 3.76 Điểm đánh giá chỉ số WSI_4.3năm2030...................................................120
Bảng 3.77 Kết quả trọng số bộ chỉ số đánh giá mức độ CTN thành phốĐàNẵng.......120
Bảng 3.78 Tổng hợp điểm đánh giá căng thẳng nguồn nướcnăm2020.......................125
Bảng 3.79 Tổng hợp điểm đánh giá căng thẳng nguồn nướcnăm2030.......................126
Bảng 3.80 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.5 năm 2030 có kèmgiảipháp.......................131
Bảng 3.81 Vị trí và thơng số cơ bản HCNSơngBắc....................................................131
Bảng 3.82 Điểm đánh giá chỉ số WSI_1.8 năm 2030 kèmgiảipháp...........................132
Bảng 3.83 Điểm đánh giá chỉ số WSI_4.2 năm 2030 có kèmgiảipháp.......................133
Bảng 3.84 Tổng hợp diện tích trồng rừng trên địa bàn thành phốĐàNẵng.................133
Bảng 3.85 Điểm đánh giá chỉ số WSI_2.3 năm 2030 có kèmgiảipháp.......................134
Bảng 3.86 Điểm đánh giá chỉ số WSI_3.3 năm 2030 có kèmgiảipháp.......................135
Bảng 3.87 Điểm đánh giá chỉ số WSI_3.4 năm 2030 có kèmgiảipháp.......................138
Bảng 3.88 So sánh căng thẳng nguồn nước trong trường hợp áp dụng các giải pháp138


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

AHP

Analytic Hierarchy Process: Phương pháp phân tích hệ thốngphân
cấp

ANNN

An ninh nguồn nước

BĐKH

Biến đổi khí hậu


CBN

Cân bằng nước

CTN

Căng thẳng nguồn nước

CTTL

Cơng trình thủy lợi

CTCNTT

Cơng trình cấp nước tập trung

DAWACO

Cơng ty cổ phần Cấp nước Đà Nẵng

DCMT

Dịng chảy mơi trường

DCTT

Dịng chảy tối thiểu

FAO


Tổ chức Nơng lương Liên Hợp Quốc

HST

Hệ sinh thái

HTCN

Hệ thống cấp nước

HTTL

Hệ thống thủy lợi

HTTN

Hệ thống thốt nước

KB

Kịch bản

KCN

Khu cơng nghiệp

KHN

Khan hiếm nước


KTXH

Kinh tế xã hội

KTSDN

Khai thác sử dụng nước

LVS

Lưu vực sông

MCN

Mặt cắt ngang

MT

Môi trường

NBD

Nước biển dâng

NCN

Nhu cầu nước

NCSDN


Nhu cầu sử dụng nước

NMN

Nhà máy nước

QT

Quy trình


QTVH-AT

Quy trình vận hành HTTL An Trạch

QLLVS

Quản lý lưu vựcsơng

TCN

Trạm cấpmước

TĐ

Thủyđiện

TNMT

Tài nguyên Môitrường


TNN

Tài nguyênnước

TNNM

Tài nguyên nướcmặt

UN-WATER

Ủy ban nước của Liên hiệpquốc

VGTB
WSI

Vu Gia ThuBồn
Water Stress Indexs: Chỉ số căng thẳng nguồnnước


MỞ ĐẦU
1. Tínhcấp thiết của đềtài
Nướclàtàingunđặcbiệtquantrọngcủamỗiquốcgia,làmộtphầnkhơngthểthiếutrong đời sống của con
người, cho môi trường và sự phát triển bền vững. Tuy nhiên nước lại là nguồn tài nguyên hữu hạn và
việc đảm bảo an ninh nguồn nước là một trong những thách thức mang tính tồn cầu. Lượng nước tiêu
thụ trên toàn cầu đã tăng hơn sáu lần trongthếkỷ qua và khủng hoảng nước là rủi ro số một đối
với sự phát triển kinh tế xã hội (KTXH) [1]. Trước sức ép của việc gia tăng dân số và sự
tăng trưởng kinh tế thì tình trạng căng thẳng nguồn nước (CTN) và ô nhiễm đã trở thành
những vấn đề nghiêm trọng đe dọa sức khỏe con người, môi trường sống và sự phát triển
bền vững. Trên toàn cầu, hai tỷ người sống ở các quốc gia mà tình trạng căng thẳng về

nước cao, bốn tỷ người gặp căng thẳng nghiêm trọng về nước ít nhất một tháng mỗi năm.
Ước tính đến năm 2050 hơn một nửa dân số toàn cầu sẽ sống ở các vùng thiếu nước và
hàng triệu người chết vì các bệnh liên quan đến thiếu và ơ nhiễm nước mỗi năm [2]. Ở
Việt

Nam

đến

năm

2030,

dự

báo

nhu

sửdụngnướcchodânsinhvàpháttriểnKTXHkhoảng122tỷm3/năm,tứctăng1,5lầnso

cầu
với

hiện

nay[3].
Sựcăngthẳngnguồnnướcxảyraởnhiềunơi,nhiềulúcđãgâyranhiềutháchthứcđốivới
côngtácquảnlý,khaithác,sửdụngvàbảovệtàinguyênnước.ViệcxácđịnhmứcđộCTN và đánh giá các
tác động của nó đến sự phát triển KTXH và đời sống dân sinh có ý nghĩa quan trọng trong việc

hoạch định chính sách phù hợp nhằm đảm bảo việc cung cấp nước nhưtrongkếtluậnsố36/KLTW[4]là:“Bảođảmsốlượng,chấtlượngnướcphụcvụdân sinh trong mọi tình huống; đáp ứng
nhu cầu sử dụng nước cho sản xuất, kinh doanh của các ngành, lĩnh vực, đặc biệt là các
ngành kinh tế quan trọng, thiết yếu; mọi người dân, mọi đối tượng được tiếp cận, sử dụng
nước cơng bằng, hợplý.
ThànhphốĐàNẵngcóvịthếquantrọngtrongnềnkinhtếcủaViệtNamvớimụctiêuxây dựng thành
phố Đà Nẵng trở thành một trong những trung tâm kinh tế xã hội lớn của cả nước và khu vực
Đông Nam Á [5]. Hiện nay Đà Nẵng đã có những phát triển vượt bậc về
KTXH,hệthốngcơsởhạtầng,quymôđôthịngàycànglớnmạnhvàmởrộngvềmọimặt. Các vấn đề liên
quan tới TNN đã trở thành mối quan tâm hàng đầu của thành phố khiphảiđốimặtvớimộttổhợptháchthức
ảnhhưởngtớikhảnăngcungcấpnướcchocáchoạtđộngsảnxuấtvàdânsinh.TNNchopháttriểnbềnvữngthànhphốđangđứngtrướcnguycơ
suygiảmvàcạnkiệtdotácđộngđachiềucủanhiềunhântốgiữatựnhiênvàxãhội.

1


Liêntụctrongnhữngnămvừaquatìnhtrạngcăngthẳngnguồnnướcsinhhoạttrênđịabàn thành phố Đà
Nẵng rất nghiêm trọng, nhiều khu vực đã xảy ra tình trạng thiếu nước như các mùa cạn năm
2018, 2019, 2021, 2022. Một số khu vực dân cư cuối nguồn cấp nước thuộc quận Sơn Trà, Ngũ
Hành

Sơn,

Liên

Chiểu

khơng

đủ


nước

để

sử

dụng.

Cụ

thể

sáng

ngày29/3/2021,mựcnướcsơngntạitrạmbơmphịngmặnAnTrạchhạxuốngmức
+1,44m (rất thấp so với thiết kế là +2,00m) gây khó khăn cho việc vận hành bình thường
của các máy bơm, độ mặn trên sông Cẩm Lệ tại cửa thu nước của nhà máy nước Cầu Đỏ
tăngcaolênđến4.846mg/l,gấpgần20lầnsovớingưỡngantồntheoquyđịnh(250mg/l).

Hình ảnh thể hiện sự CTN trên địa bàn thành phố Đà Nẵng thời điểm tháng 3 năm 2021
ThànhphốĐàNẵngđãvàđangphảiđốimặtvớitìnhtrạngCTNchodânsinhvàhoạtđộng
pháttriểnKTXH.Trướcthựctrạngđóđãcónhiềudựán,đềtàinghiêncứuđềcậpđếncác vấn đề riêng
lẻ liên quan đến TNN như đánh giá nguồn nước, cân bằng nước và phân bổ nguồn nước,
dòng chảy tối thiểu, xâm nhập mặn hay tác động của việc vận hành hồ thủy
điệnđếnXNMvàcungcấpnướcsinhhoạtởhạlưu,...Kếtquảnghiêncứuđãđượcápdụng kịp thời vào
thực tiễn quản lý, KTSDN và đã mang lại hiệu quả nhất định. Tuy nhiên hiện
nayvẫnchưacónghiêncứunàotrựctiếpvàbàibảnvềmứcđộCTNtrênđịabànĐàNẵng.
Trên thế giới đã có các nghiên cứu về mức độ CTN theo nhiều cấp và thang bậc đánh giá
khác nhau như của Falkenmark (1989), OECD (2003), Smakhtin et al (2004), Rita
Hochstrat (2006), AQUAREC (2006) hay F.Ali (2012). Hầu hết các nghiên cứu này mới

chỉ dừng lại ở việc áp dụng một vài tiêu chí đánh giá cho từng khu vực nghiên cứu cụ thể
với từng mục tiêu cụ thể. Ở Việt Nam cũng đã có một vài nghiên cứu ban đầu đánh giá về
mứcđộCTNchomộtvàivùngnghiêncứunhưngvẫncịnrờirạcvàchưacóphươngpháp luận rõ ràng.
Để có cơ sở khoa học cho các nhà quản lý hoạch định chiến lược phát triển bền vững cần có
phương thức định lượng mức độ CTN, và một trong những phươngpháp


là sử dụng khung đánh giá với số chỉ số phù hợp. Bộ chỉ số được xem là công cụ có độtin
cậycaođểđánhgiámứcđộCTNcủamộtvùng/LVShaymộtquốcgia.Vìvậy,nghiêncứu phát triển và sử
dụng bộ chỉ số căng thẳng nguồn nước (Water Stress Indexs - WSI) phù hợp để tìm lời giải trong
bài tốn đánh giá mức độ CTN là cách tiếp cận hiện đại và khả thi. Luận án đề xuất khung cùng
với bộ chỉ số đánh giá mức độ CTN trên cơ sở phát triển các chỉ số phù hợp với đặc trưng riêng có
của thành phố ĐàNẵng.
Vớinhữnglýdonêutrên,đềtàiluậnán“Nghiêncứuđánhgiámứcđộcăngthẳngnguồnnước

cho

thành phố Đà Nẵng” là rất cần thiết, có tính thời sự, khoa học và thựctiễn.
2. Mục tiêu nghiêncứu
i) Nghiên cứu phát triển được khung và bộ chỉ số WSI để đánh giá mức độ CTN phù hợp
với điều kiện và đặc điểm KTSDN của thành phố ĐàNẵng.
ii) Đánh giá được mức độ CTN thành phố Đà Nẵng ở thời điểm hiện tại (năm 2020) và
trong tương lai (năm 2030) dưới tác động của BĐKH và NBD theo bộ chỉ sốWSI.
iii) ĐềxuấtđượccácgiảiphápphùhợpdựavàobộchỉsốWSInhằmgiảmthiểutìnhtrạng CTN góp
phần phát triển bền vững thành phố ĐàNẵng.
3. Đối tượng và phạm vi nghiêncứu
*Đốitượngnghiêncứu:Đốitượngnghiêncứulàcácyếutốảnhhưởngđếnsựcăngthẳng nguồn nước
(tập trung chủ yếu vào tài nguyên nước mặt) đối với thành phố ĐàNẵng.
* Phạm vi nghiên cứu:Theo không gian: thành phố Đà Nẵng thuộc vùng hạ du LVS Vu
Gia Thu Bồn và LVS Cu Đê; Theo thời gian: Đánh giá mức độ CTN cho thành phố Đà

Nẵng thời điểm hiện trạng (năm 2020) và tương lai (năm 2030) theo kịch bản phát triển
KTXH dưới tác động của BĐKH và NBD.
4. Câuhỏi nghiêncứu
i) Làm thế nào để đánh giá mức độ CTN của thành phố lớn như thành phố ĐàNẵng?
ii) Mức độ CTN ở thành phố Đà Nẵng như thế nào trong điều kiện hiện tại và trong
tương lai dưới tác động của BĐKH vàNBD?
iii) CóthểcảithiệnđượcmứcđộCTNchothànhphốĐàNẵngđượckhơng?Giảiphápnào để hạn chế
tác động của CTN đến các hoạt động phát triển KTXH và dân sinh thành phố ĐàNẵng?


5. Luận điểm bảovệ
i) Sự phát triển bền vững của thành phố Đà Nẵng là sự phản ánh một cách tổng hợp nhiều
khíacạnh,trongđócóvấnđềvềkhaithác,sửdụng,bảovệTNNnóichungvàvấnđềCTN
nóiriêng.MứcđộCTNvàphảiđượcđánhgiácụthểquacácnhântốtácđộngchủyếuvới một khung
đánh giá tồn diện và đầyđủ;
ii) Mức độ CTN thành phố Đà Nẵng ở thời điểm hiện tại và trong tương lai dưới tác động
của BĐKH và NBD có thể được định lượng thơng qua bộ chỉsố;
iii) Có thể áp dụng đồng bộ các giải pháp phi cơng trình và cơng trình để giảm thiểu tác
động và cải thiện tình trạng CTN ở thành phố ĐàNẵng.
6. Cáchtiếp cận và phương pháp nghiêncứu
* Cách tiếpcận:
i) Tiếp cận theo quan điểm hệ thống:Nguồn nước của một vùng/lưu vực bao gồm nhiều
thànhphần,chúngtươngtácvàảnhhưởnglẫnnhau.Khinghiêncứucácbàitoánliênquan đến TNN cần
dựa trên quan điểm hệ thống, chú trọng vào thơng số thủy văn, đặc điểm
TNNvàhệthốngcơngtrìnhvớivaitrịđiềuchỉnhphânbốTNNtheokhơnggian,thờigian để đáp ứng các
nhu cầu dùng nước của người dân và phục vụ phát triểnKTXH.
ii) Tiếp cận theo quan điểm quản lý tổng hợp tài nguyên nước: Nguồn nước được sử dụng
cho nhiều mục đích khác nhau như sinh hoạt, dịch vụ, cơng nghiệp, nơng nghiệp, chăn
ni,…NCSDNgiữacácvùnglàkhácnhaudođặcthùtrongphânbốdâncưvàpháttriển KTXH, bên
cạnh đó là sự phân bố không đều theo cả thời gian và không gian dẫn đến sự mất cân bằng

giữa nguồn cung và NCSDN. Quản lý tổng hợp TNN là nguyên tắc chủ đạo trong các bài
toán khai thác và sử dụng nước cũng như đề xuất các giải pháp đảm bảo vấn đề cấp nước
củavùng.
iii) Tiếpcậntheoquanđiểmpháttriểnbềnvững:Pháttriểnbềnvữnglàmụctiêuhàngđầu
hướngtớitrongtấtcảcáchoạtđộngpháttriển.LuậnánhướngtớipháttriểnbềnvữngTTN trên cả ba khía
cạnh: mang lại hiệu quả kinh tế; được xã hội chấp nhận và bảo vệ môi trường. Nguồn nước được
cung ứng đầy đủ góp phần đảm bảo sự phát triển bền vững về kinh tế, xã hội và môi trường của
vùng nghiêncứu.
* Phương pháp nghiên cứu: Luận án sử dụng các phương pháp nghiên cứu sauđây:
(1) Phươngphápthuthập,điềutra,khảosátthựcđịa:nhằmbổsung,cậpnhậtnhữngthông


tin, số liệu liên quan đến TNN vùng hạ du LVS VGTB, sông Cu Đê thuộc thành phố Đà
Nẵng, bao gồm số liệu khí tượng, thủy văn, mơi trường, địa hình, kinh tế xã hội, hệ thống
các cơng trình trên lưu vực, tình trạng KTSDN... làm đầu vào cho các bài tốn về CTN.
(2) Phương pháp phân tích, thống kê và tổng hợp:kế thừa có chọn lọc các tài liệu đã có
nhằm tập hợp, phân tích đánh giá các số liệu liên quan vềTNN,đồng thời nó cũng được
sửdụngđểxửlývàphântíchsốliệutínhtốn.Phươngphápnàyđượcsửdụngxunsuốt trong tồn bộ
nghiên cứu của luậnán.
(3) Phương pháp mơ hình tốn: Phương pháp mơ hình tốn nhằm đánh giá các tác động
tíchlũy,tácđộngtươnghỗgiữacácyếutốtrênlưuvựcđếnchếđộthủyvăn,điềukiệnmơi trường. Cụ thể
luận án đã sử dụng các mơ hình MIKE-NAM, MIKE HYDRO BASIN và
MIKE11đểtínhtốncânbằng,xácđịnhnguồnnướcđếnvàtìnhtrạngxâmnhậpmặncác

vùng/lưu

vực trong khu vực nghiêncứu.
(4) PhươngphápGIS:PhươngphápbảnđồGISđượcsửdụngđểphânvùngtínhtốn,xây dựng bản
đồ thể hiện mức độ CTN trên các vùng tính tốn thuộc thành phố ĐàNẵng.
(5) Phương pháp chun gia:Phương pháp này được sử dụng để tăng thêm nguồn thông

tinvàđộtincậytrongnộidungnghiêncứu.Cácchuyêngiađượcthamvấnýkiếngồmcác nhà khoa học
có kinh nghiệm thuộc các lĩnh vực tài nguyên nước, thủy văn, sinh thái môi trường từ các trường
đại học, viện nghiên cứu, cơ quan quản lý ở cấp Trung ương và địa phương. Luận án tham khảo ý
kiến chuyên gia về tính phù hợp của bộ chỉ số được lựa chọn, mức độ ảnh hưởng của các chỉ số,
phương pháp tính tốn giá trị các biếnsố.
7. Ýnghĩa khoa học và thực tiễn của luậnán
* Ýnghĩakhoahọc:Luậnánđãcơbảnhoànthiệncơsởkhoahọcvàphươngphápluậnđể

đánh

giá

mức độ CTN cho thành phố Đà Nẵng. Luận án sử dụng phương pháp Delphi kết hợp cùng
quy tắc KAMET và phương pháp phân tích hệ thống phân cấp (AHP) xác định
trọngsốđểpháttriểnkhungđánhgiámứcđộCTNgồm4nhómchỉsốvới25chỉsốthành phần có trọng
số ảnh hưởng khác nhau đến mức độ CTN. Bộ chỉ số cuối cùng được dùng để đánh giá mức
độ CTN cho thành phố Đà Nẵng. Kết quả đánh giá là cơ sở đề xuất giải pháp nhằm giảm
thiểu tác động của việcCTN.
* Ýnghĩathựctiễn:ÁpdụngbộchỉsốvàoviệctínhtốnđánhgiámứcđộCTNthànhphố
ĐàNẵngởthờiđiểmhiệntrạng(năm2020)vàtrongtươnglaiđếnnăm2030dướitácđộng