BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
NGUYỄN ĐẠI TRUNG
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ CĂNG THẲNG NGUỒN NƯỚC
CHO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
Ngành:
Mã số:
Kỹ thuật tài nguyên nước
9580212
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: TS. Nguyễn Anh Đức
Người hướng dẫn khoa học 2: GS.TS Nguyễn Trung Việt
Phản biện 1: PGS.TS Hồng Minh Tuyển, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu
Phản biện 2: PGS.TS Đồn Quang Trí, Tạp chí Khí tượng Thủy văn
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 03 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 đề tài
Thành phố Đà Nẵng có vị thế quan trọng trong nền kinh tế của Việt Nam và là
một trong những trung tâm kinh tế xã hội lớn của cả nước và khu vực Đông Nam
Á. Thành phố Đà Nẵng đã và đang phải đối mặt với tình trạng căng thẳng nước
cho sinh hoạt và phát triển KTXH. Trước thực trạng đó đã có nhiều dự án, đề tài
nghiên cứu liên quan đến TNN như đánh giá về TNN, phân bổ nguồn nước, dòng
chảy tối thiểu, xâm nhập mặn hay tác động của việc vận hành hồ thủy điện đến
cấp nước,...Tuy nhiên, vẫn chưa có nghiên cứu nào trực tiếp và chuyên sâu về
vấn đề căng thẳng nguồn nước trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.
Một trong những phương pháp định lượng mức độ căng thẳng nguồn nước (CTN)
là sử dụng khung đánh giá với số chỉ số phù hợp. Bộ chỉ số được xem là cơng cụ
có độ tin cậy cao để đánh giá mức độ căng thẳng nước của một vùng hay một
quốc gia. Vì vậy, nghiên cứu của đề tài Luận án là rất cần thiết nhằm góp phần
hồn thiện cơ sở khoa học và phương pháp luận để đánh giá mức độ căng thẳng
nước cho thành phố Đà Nẵng.
2. Mục tiêu nghiên cứu
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 Đà Nẵng.
ii) Đánh giá được mức độ căng thẳng nước cho Đà Nẵng ở thời điểm hiện tại
(năm 2020) và trong tương lai (năm 2030) dưới tác động của BĐKH và NBD.
iii) Đề xuất được các giải pháp phù hợp dựa vào bộ chỉ số WSI nhằm giảm thiểu
tình trạng căng thẳng nước góp phần phát triển bền vững thành phố Đà Nẵng.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
* Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu là các yếu tố ảnh hưởng đến sự
căng thẳng nguồn nước (tập trung chủ yếu vào tài nguyên nước mặt).
* Phạm vi nghiên cứu: Đánh giá mức độ căng thẳng nước cho thành phố Đà Nẵng
ở thời điểm hiện trạng (năm 2020) và tương lai (đến năm 2030).
1
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
* Cách tiếp cận: Để giải quyết các bài toán trong lĩnh vực tài nguyên nước cần
tiếp cận theo quan điểm hệ thống, quản lý tổng hợp tài nguyên nước và phát triển
triển bền vững.
* Phương pháp nghiên cứu: Luận án đã sử dụng các phương pháp gồm: Phương
pháp thu thập, điều tra, khảo sát thực địa nhằm bổ sung, cập nhật số liệu liên
quan; Phương pháp phân tích, thống kê và tổng hợp được sử dụng xuyên suốt
trong qua trình nghiên cứu; Phương pháp mơ hình tốn và phương pháp GIS để
giải quyết các bài toán về tài nguyên nước; Phương pháp chuyên gia được sử
dụng để tăng nguồn thông tin và độ tin cậy trong nghiên cứu.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
* Ý nghĩa khoa học: Luận án đã cơ bản hoàn thiện cơ sở khoa học và phương
pháp luận để 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 trọng số để phát triển khung đánh giá mức độ
căng thẳng nước với trọng số ảnh hưởng khác nhau.
* Ý nghĩa thực tiễn: Áp dụng bộ chỉ số vào tính tốn đánh giá mức độ căng thẳng
nước thành phố Đà Nẵng. Qua đó đề xuất được các giải pháp tổng thể giảm thiểu
ảnh hưởng của căng thẳng nước. Khung đánh giá này có thể làm cơ sở áp dụng
cho các đô thị ven biển khác ở Việt Nam có điều kiện tương tự.
6. Cấu trúc của luận án
Ngoài phần mở đầu, kết luận, nội dung luận án gồm 3 chương sau:
Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu về căng thẳng nguồn nước và giới thiệu
về thành phố Đà Nẵng.
Chương 2: Nghiên cứu phát triển bộ chỉ số đánh giá mức độ căng thẳng nguồn
nước
Chương 3: Đánh giá mức độ căng thẳng nguồn nước thành phố Đà Nẵng và đề
xuất giải pháp giảm thiểu
2
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CĂNG THẲNG
NGUỒN NƯỚC VÀ GIỚI THIỆU VỀ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
1.1
1.1.1
Căng thẳng nước và các nghiên cứu về căng thẳng nước trên thế giới
Một số khái niệm về căng thẳng nguồn nước
Cạn kiệt nguồn nước: Theo Luật TNN 2023 là sự suy giảm nghiêm trọng về số
lượng nước, làm cho nguồn nước khơng cịn khả năng khai thác, sử dụng [6].
An ninh nguồn nước (Water Security): là việc bảo đảm số lượng, chất lượng nước
phục vụ dân sinh trong mọi tình huống, đáp ứng NCSDN cho các hoạt động phát
triển kinh tế - xã hội, quốc phịng, an ninh, mơi trường và giảm thiểu rủi ro, tác
hại từ các thảm họa do con người và thiên nhiên gây ra liên quan đến nước [6].
Khan hiếm nước (Water Scarcity): Theo UN Glolal Compact: Khan hiếm nước
là sự dồi dào hoặc thiếu hụt nguồn tài nguyên nước ngọt, nó là hàm số của lượng
nước tiêu thụ của con người so với lượng tài nguyên nước ở một khu vực nhất
định [11]. Sự khan hiếm nước đề cập đến sự dồi dào hoặc thiếu hụt nguồn tài
nguyên nước ngọt, nó là hàm số của lượng nước tiêu thụ của con người so với
lượng tài nguyên nước ở một khu vực nhất định. Khan hiếm nước đề cập đến tình
trạng thiếu nước tạm thời, đột ngột do sự gián đoạn cụ thể trong hệ thống cấp
nước, nó thường gay gắt và tức thời hơn sự căng thẳng nước.
Căng thẳng nguồn nước (Water Stress): Theo UN Glolal Compact-The CEO
Water Mandate: Căng thẳng nguồn nước (CTN) đề cập đến khả năng hoặc sự
thiếu hụt khả năng đáp ứng nhu cầu nước ngọt của con người và sinh thái . So
với tình trạng khan hiếm, CTN là một khái niệm bao hàm và rộng hơn. Nó xem
xét một số khía cạnh vật lý liên quan đến tài nguyên nước, bao gồm sự sẵn có
của nguồn nước; chất lượng nước; khả năng tiếp cận nguồn nước nghĩa là liệu
người dân có thể sử dụng nguồn cung cấp nước sẵn có hay khơng và dịng chảy
mơi trường [11]. Sự CTN phát triển dần dần theo thời gian khi nhu cầu vượt quá
nguồn cung trong một khu vực, nó xuất phát từ các yếu tố mang tính hệ thống và
địi hỏi các giải pháp lâu dài về công tác quản lý nguồn nước và cơ sở hạ tầng tốt
hơn.
3
Chỉ số căng thẳng nguồn nước_WSI (Water Stress Index): WSI là một thước đo
mức độ CTN tổng hợp trong một vùng, nó thể hiện mối quan hệ giữa nhu cầu về
nước và khả năng sẵn có của nguồn nước, khả năng tiếp cận nguồn nước trong
điều kiện môi trường sinh thái được đảm bảo.
1.1.2
Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Quá trình tổng quan trên thế giới cho thấy, đã có một số nghiên cứu cho một khu
vực hoặc với quy mơ tồn cầu hay cụ thể cho các các thành phố với nhiều cách
tiếp cận và tính tốn về các chỉ số khác nhau nhưng chưa bao phủ các yếu tố
chính ảnh hưởng đến CTN. Vấn đề CTN cần được xem xét đa ngành và đa lĩnh
vực hơn, tức là việc đánh giá được tính đến trong mối tương quan giữa Tự nhiên
- KTXH - Môi trường - Quản lý. Đối với việc đánh giá CTN cho các thành phố,
nơi tập trung lượng lớn dân số và là trọng tâm phát triển KTXH của vùng hoặc
quốc gia thì các nghiên cứu về CTN hiện nay là chưa nhiều về cả phương pháp
luận và cơng cụ đánh giá, bên cạnh đó các nghiên cứu cũng chưa đề cập đến tầm
quan trọng của từng chỉ số trong việc đánh giá mức độ CTN.
1.1.3
Tình hình nghiên cứu trong nước
Một vài nghiên cứu ban đầu có liên quan CTN có thể kể đến như sau: Phùng Thị
Thu Trang (2014), “Nghiên cứu ứng dụng bộ chỉ số xác định mức độ căng thẳng
tài nguyên nước ở Việt Nam và vận dụng trong điều kiện cụ thể của vùng Nam
Trung Bộ”; Nguyễn Mai Đăng (2016), “Water Security Assessment Framework
for Hanoi city: The data collection” đánh giá tình hình ANNN cho thành phố Hà
Nội và Vũ Văn Nghị (2016), “Đánh giá mức độ khan hiếm TNN ngọt cho thành
phố Hồ Chí Minh bằng chỉ số áp lực về nước WSI theo các kịch bản quy hoạch
phát triển đến năm 2030 và trong điều kiện Biến đổi khí hậu khi nước biển dâng”.
1.1.4
Tình hình nghiên cứu ở thành phố Đà Nẵng
Hiện nay trên địa bàn thành phố Đà Nẵng chưa có nghiên cứu trực tiếp nào về
CTN. Các nghiên cứu hiện có hầu hết chỉ tập trung vào các vấn đề về liên quan
đến tài nguyên nước TNN như đánh giá trữ lượng, xâm nhập mặn, tác động của
cơng trình thủy điện đến cấp nước,....
4
1.1.5
Nhận xét chung về các nghiên cứu có liên quan đến nội dung luận án
(1) Ở Việt Nam mặc dù đã có các nghiên cứu ban đầu về CTN nhưng chưa có
cách tiếp cận khoa học, cụ thể trong khi nghiên cứu ở TP. Hồ Chí Minh chỉ sử
dụng một chỉ số với các công thức khác nhau để đánh giá mức độ CTN, dẫn đến
việc là không bao quát hết các yếu tố tác động đến CTN còn ở thủ đơ Hà Nội,
vấn đề CTN chỉ là một khía cạnh được lồng ghép trong việc đánh giá ANNN.
(2) Nghiên cứu về CTN cho các thành phố lớn là vấn đề rất mới nên phương pháp
luận chưa rõ ràng và đồng bộ, các nghiên cứu chưa quan tâm đến trọng số của bộ
chỉ số, do đó cần có nghiên cứu chuyên sâu để chuẩn hóa được bộ chỉ số phù hợp
đánh giá mức độ CTN cho thành phố Đà Nẵng.
1.2
Tổng quan khu vực nghiên cứu thành phố Đà Nẵng
Thành phố Đà Nẵng là một trong những thành phố lớn của Việt Nam, là thành
phố động lực của của khu vực kinh tế trọng điểm duyên hải Miền Trung - Tây
Nguyên, mặc dù nguồn nước dồi dào nhưng do phân bố khơng đều và chịu tác
động của các cơng trình thủy điện nên vẫn xảy ra nhiều vấn đề liên quan đến căng
thẳng nước như: hạn hán, xâm nhập mặn, ô nhiễm nước, … đã làm gia tăng căng
thẳng đối với nguồn nước và môi trường thành phố. Hạn hán và XNM là hai
nguyên nhân chính gây ra CTN trên địa bàn Đà Nẵng với thời gian và khu vực
xảy ra như sau: sự thiếu nước do hạn hán thường xảy ra từ tháng 3 đến tháng 4
hoặc tháng 8 hằng năm trên các LVS Túy Loan và Cu Đê, còn CTN do xâm nhập
mặn xảy ra từ tháng 3 đến tháng 8 đối với khu vực đô thị Đà Nẵng.
1.3
Định hướng nghiên cứu của Luận án
Luận án đi theo hướng nghiên cứu để giải quyết các vấn đề sau: (1) Nghiên cứu
phát triển khung đánh giá với các chỉ số phù hợp để đánh giá mức độ CTN cho
thành phố Đà Nẵng; (2) Áp dụng bộ chỉ số để đánh giá mức độ CTN cho thành
phố Đà Nẵng, nơi thường xuyên đối mặt với vấn đề thiếu nước, CTN vào mùa
cạn; và (3) Đề xuất các giải pháp có tính khả thi dựa trên kết quả tính tốn và phù
hợp với điều kiện thực tế của thành phố Đà Nẵng trong tương lai dưới tác động
của BĐKH và NBD. Sơ đồ tiếp cận hướng nghiên cứu như Hình 1.10 như sau:
5
Hình 1.10. Sơ đồ khối tổng thể quá trình nghiên cứu của luận án
1.4
Kết luận Chương 1
CTN, thiếu nước là một lĩnh vực quan trọng đã được đề cập từ lâu trên thế giới.
Đối với các đô thị lớn, nơi giữ vai trò quan trọng trong sự phát triển của đất nước
thì vấn đề CTN, thiếu nước cần phải được nghiên cứu đánh giá một cách toàn
diện và đầy đủ hơn nhằm đảm bảo ổn định về nguồn nước đáp ứng nhu cầu phát
triển KTXH. Đối với thành phố Đà Nẵng thì chưa có nghiên cứu trực tiếp về vấn
đề CTN mặc dù là địa phương thường xuyên đối mặt với tình trạng CTN, thiếu
nước cho nhu cầu sinh hoạt của người dân và du khách. Vì vậy cần có các nghiên
cứu về khung đánh giá CTN thành phố Đà Nẵng với số chỉ số phù hợp bao hàm
đầy đủ các yếu tố ảnh hưởng từ đó có thể áp dụng đánh giá mức độ CTN cho các
thành phố lớn ven biển ở Việt Nam. Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học đề
xuất các giải pháp phù hợp nhằm giảm thiểu tác động của CTN đến các hoạt động
phát triển KTXH, góp phần phát triển bền vững thành phố Đà Nẵng.
6
CHƯƠNG 2
2.1
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN BỘ CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ
MỨC ĐỘ CĂNG THẲNG NGUỒN NƯỚC
Lựa chọn hướng tiếp cận khung đánh giá mức độ căng thẳng nước
Cách tiếp cận tính toán xác định mức độ CTN là “chỉ số thiếu hụt nước”. Cách
tiếp cận này xác định tình trạng CTN bằng cách đo đạc các yếu tố: (i) Mức độ
tiếp cận với nước qua việc KTSDN; (ii) Lượng nước, chất lượng nước, và sự biến
thiên nguồn nước; (iii) Nước sử dụng cho sinh hoạt, thực phẩm và mục đích sản
xuất; (iv) Các vấn đề môi trường, hệ sinh thái và (v) Năng lực quản lý nước. Cách
tiếp cận này đã đề cập tương đối đầy đủ các khía cạnh của tình trạng CTN.
2.2
2.2.1
Phương pháp luận xác định bộ chỉ số căng thẳng nước
Cấu trúc bộ chỉ số đánh giá mức độ căng thẳng nước
Luận án đã xác định các yếu tố cần đạt được để đảm bảo việc cung cấp nước
sạch, gồm: (i) Nguồn nước cấp có đủ để người dân sử dụng và phục vụ việc phát
triển KTXH; (ii) Chất lượng nước được đảm bảo và khả năng tiếp cận nguồn
nước đạt chất lượng; (iii) Tất cả các yếu tố trên phải được duy trì trong điều kiện
hệ sinh thái vẫn được bảo tồn; (iv) Năng lực ứng phó với các sức ép phát triển.
Sơ đồ khối xác định khung nghiên cứu mức độ CTN cho Đà Nẵng như Hình 2.1
Hình 2.1 Sơ đồ khối xác định khung nghiên cứu mức độ CTN
7
2.2.2
Phương pháp xác định bộ chỉ số căng thẳng nước đô thị
2.2.2.1 Nguyên tắc cơ bản trong việc xác định các chỉ số căng thẳng nước
Có rất nhiều yếu tố (biến/chỉ số) liên quan đến TNN và để tính tốn được chỉ số
WSI cho các vùng cần xác định được các yếu tố chủ yếu phù hợp với điều kiện
của từng vùng và phải đảm bảo được các nguyên tắc sau: (i) Phải mang tính đại
diện: Các yếu tố được lựa chọn phải có khả năng gây ra sự căng thẳng về nước;
(ii) Có thể đo lường được: Các yếu tố được chọn phải có khả năng tính tốn được;
(iii) Dễ dàng thể hiện trong các công thức: Các yếu tố được lựa chọn phải có khả
năng đưa được vào các cơng thức tính tốn; (iv) Có sẵn dữ liệu để tính tốn: Các
yếu tố được lựa chọn có khả năng có dữ liệu, nếu khơng thì khơng tính tốn được.
2.2.2.2 Phương pháp lựa chọn bộ chỉ số
Luận án sử dụng phương pháp Delphi cùng bảng quy tắc KAMET để phân tích
và lựa chọn chỉ số WSI. Phương pháp Delphi là một phương pháp nghiên cứu
định tính có hệ thống dựa trên đánh giá của các chuyên gia trong chủ đề đang
được xem xét. Quá trình lựa chọn chỉ số WSI và Quy tắc KAMET theo phương
pháp Delphi được thực hiện như Hình 2.2 và Bảng 2.4.
Hình 2.2. Quy trình tham vấn lựa chọn
chỉ số WSI theo phương pháp Delphi
8
Hình 2.3 Phương pháp tính tốn
trọng số theo phương pháp AHP
Bảng 2.4 Quy tắc KAMET phân tích đánh giá sử dụng phương pháp Delphi
Vịng t
Giá
trị
trung bình
(Mqi) ≥ 3,5
Giá
trị
trung bình
(Mqi) ≥ 3,5
Giá
trị
trung bình
(Mqi) < 3,5
2.2.2.3
Vịng t + 1
Nếu giá trị trung bình (Mqi) ≥ 3,5;
Độ lệch tứ phân vị (Qqi) ≤ 0,5 và
phương sai (Vqi) < 15%, thì qi
được chấp nhận và không cần phải
tham vấn về qi nữa.
Nếu (Mqi) ≥ 3,5; (Qqi) ≤ 0,5 và
(Vqi) ≥ 15% thì cần tham vấn vòng
2.
Nếu (Mqi) <3,5 và (Qqi) ≤ 0,5 và
(Vqi) ≤ 15% thì qi bị loại và khơng
cần phải tham vấn về qi nữa.
Vòng t + 2
Nếu (Mqi) ≥ 3,5, (Qqi) ≤ 0,5 và (Vqi) ≤
15% thì qi được chấp thuận và không
cần phải tham vấn về qi nữa.
Nếu (Mqi) ≥ 3,5, (Qqi) ≤ 0,5 và (Vqi) ≤
15% thì qi được chấp thuận và không
cần phải tham vấn về qi nữa.
Khung đánh giá mức độ CTN thành phố Đà Nẵng
Bảng 2.6. Kết quả bộ chỉ số đánh giá mức độ căng thẳng nước
Nhóm
Ký hiệu
chỉ số
Chỉ số
Nhóm
chỉ số
Độ sẵn có của nguồn
nước mặt
WSI_1.1.1 Mo-năm
WSI_1.1.2 Mo-mùa kiệt
Lượng nước mặt bình
WSI_1.2
quân đầu người
WSI_1.1
WSI_1.2.1
WSI_1.2.2
WSI_1. WSI_1.2.3
Nguồn
nước và WSI_1.2.4
khai
thác sử WSI_1.3
dụng
nước WSI_1.3.1
WSI_1.3.2
WSI_1.4
WSI_1.4.1
WSI_1.4.2
WSI_1.5
Ký
hiệu
Chỉ số
Mức độ duy trì nước cho
WSI_2.1
HST và MT
WSI_2.
Hệ sinh WSI_2.2 Ô nhiễm nguồn nước
thái
WSI_2.3 Suy giảm hệ sinh thái
&MT
Tác động của các hồ đập trên
WSI_2.4
sông đến HST và MT
KTSD nước cho lĩnh vực
Trong năm
WSI_3.1
sinh hoạt
WSI_3.
Số dân được cấp nước sạch
Trong mùa kiệt
Cung cấp WSI_3.2
SH
nước sinh
3 tháng kiệt nhất liên
Tổn thất của hệ thống cấp
hoạt từ WSI_3.3
tục
nước
CTCNTT
Ảnh hưởng của XNM đối với
Tháng kiệt nhất
WSI_3.4
cấp nước sinh hoạt
Sự biến đổi của nguồn
WSI_4.1 Ứng phó với tình trạng XNM
nước
WSI_4.
Ứng phó khi gặp sự cố về ơ
Trung bình năm
WSI_4.2
Năng lực
nhiễm MT
ứng phó
Ứng phó với lượng khách du
Trung bình mùa kiệt
WSI_4.3 lịch cao điểm 3 tháng cuối
mùa hạn
Sức ép KTSDN
Cả năm
KTSDN lĩnh vực nông
WSI_1.6
nghiệp
KTSDN lĩnh vực phi nông
Mùa kiệt
WSI_1 WSI_1.7
nghiệp
Khả năng trữ nước của cơng
Chất lượng nước
WSI_1.8
trình
9
2.2.3 Xác định trọng số cho các chỉ số
Trọng số cho từng chỉ số thể hiện vai trò của từng chỉ số trong bộ chỉ số. Lựa
chọn phương pháp AHP để tính tốn trọng số của các chỉ số. Phương pháp AHP
được tiến hành theo trình tự như sơ đồ Hình 2.3. Kết quả thể hiện ở Hình 2.4.
Hình 2.4. Kết quả trọng số của các nhóm chỉ sổ và chỉ số
Nhận xét: Nhóm quan trọng nhất trong đánh giá mức độ CTN thành phố Đà Nẵng
là nhóm thứ nhất WSI_1 với trọng số 50,3%; các nhóm chỉ số WSI_2 , WSI_3
và WSI_4 có trọng số ảnh hưởng lần lượt là 16,8%, 20,0% và 12,8%; Trong
nhóm WSI_1 thì chỉ số WSI_1.1 là quan trọng hơn hết chiếm trọng số 26,7%.
Các chỉ số còn lại WSI_1.2, WSI_1.3, WSI_1.4, WSI_1.5, WSI_1.6, WSI_1.7
và WSI_1.8 có trọng số lần lượt là 17,1%, 12,3%, 10,8%, 11,8%, 8,8%, 7,7% và
4,6%. Trong chỉ số WSI_1.1 thì chỉ số WSI_1.1.2 (Độ sẵn có của nguồn nước
bình qn mùa kiệt) đóng vai trị quan trọng hơn chỉ số WSI_1.1.1 (Độ sẵn có
của nguồn nước bình qn năm) với trọng số lần lượt là 65% so với 35%.
2.3 Phương pháp tính tốn bộ chỉ số căng thẳng nước WSI
Luận án đã phát triển khung với bộ chỉ số phù hợp phản ánh các điều kiện đặc
trưng của thành phố Đà Nẵng, kết quả như Bảng 2.37.
2.4
Phương pháp mơ hình tốn
2.4.1 Mô phỏng diễn biến tài nguyên nước
TNN mặt của Đà Nẵng phụ thuộc nguồn nước sông nội tỉnh và lượng dịng chảy
của hệ thống sơng VGTB dưới tác động của BĐKH, việc vận hành các hồ chứa
thủy điện và lượng nước khai thác sử dụng trong hệ thống. Việc tính tốn dịng
chảy thực hiện bằng các cơng cụ theo như sơ đồ Hình 2.5.
10
11
12
a. Đối với LVS Túy Loan và LVS Cu Đê: Sử dụng mơ hình MIKE NAMđể mơ
phỏng diễn biến dịng chảy quá khứ và tương lai đến năm 2030 và MIKE 11 mô
phỏng chế độ thủy lực và XNM trên các LVS.
b. Đối với lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn:
Việc dự báo diễn biến dòng
chảy về Đà Nẵng bao gồm:
Tính tốn dự báo dịng chảy tự
nhiên tại các lưu vực; tính tốn
vận hành các hồ thủy điện theo
Quy trình liên hồ đã được ban
hành; tính tốn xác định tỉ lệ
phân lưu tại các ngã ba sơng và
tính tốn cân bằng nước trong
LVS và HTTL An Trạch.
Trường hợp vận hành theo quy
trình thì sử dụng mơ hình Mike
Hydro Basin và MIKE 11 để
tính.
2.5
Hình 2.5 Sơ đồ tính xác định dòng chảy về
thành phố Đà Nẵng
Phân ngưỡng mức độ căng thẳng nước
Giá trị của chỉ số WSI nằm trong phạm vi từ [1÷5] được xác định từ các tiêu chí
đã được chuẩn hóa. Trường hợp cực đoan, khi chỉ số WSI = 5, hệ thống bị uy
hiếp nghiêm trọng còn khi chỉ số WSI = 1, hệ thống được đánh giá là rất đảm
bảo. Sau khi tính tốn được giá trị của các chỉ số thành phần cho từng vùng, tiếp
tục tính tốn được chỉ số WSI tổng hợp, giá trị WSI này cũng sẽ thay đổi trong
phạm vi từ [1÷5]. Để đánh giá được mức độ CTN cần phải phân được ngưỡng
giá trị cho chỉ số. Số lượng vùng tính tốn trên địa bàn Đà Nẵng khơng đủ lớn
với 05 vùng gồm 04 vùng được phân theo LVS và tính chung cho tồn thành phố
nên khó xác định đường lũy tích mức độ CTN đảm bảo độ tin cậy, vì thế mức độ
CTN được chia đều thành các khoảng như Bảng 2.41
13
Bảng 2.41 Phân ngưỡng mức độ căng thẳng nước đô thị
Thang màu
ST Thang
thể hiện mức
T điểm
độ CTN
1
> 4,0
Rất cao
2
>3,0÷
4,0
Cao
3
>2,0÷
3,0
Trung bình
4
>1,0÷
2,0
Thấp
5
<=
1,0
Rất thấp
2.6
Mức độ căng thẳng nước của khu vực đánh giá
Khu vực có mức độ CTN ở mức rất cao ứng với trạng thái
khan hiếm nước tuyệt đối. Khu vực bị ảnh hưởng rất nghiêm
trọng bởi các vấn đề liên quan đến nước. Ngồi ra, năng lực
ứng phó cũng khơng hiệu quả.
Khu vực có mức độ CTN ở mức cao tức đã rơi vào trạng thái
khan hiếm nước. Khu vực bị ảnh hưởng bởi một số vấn đề liên
quan đến nước. Cần tăng cường ứng phó với các bất lợi của
nguồn nước.
Khu vực có mức độ CTN ở mức trung bình, tức là nguồn nước
sinh hoạt đạt yêu cầu đối với các khía cạnh tuy vẫn cịn tồn tại
một số vấn đề liên quan đến nước. Đã có các cơng cụ ứng phó
với bất lợi nhưng vẫn chưa thực sự đem lại các kết quả như
mong đợi.
Khu vực có mức độ CTN ở mức thấp đối với hầu hết các khía
cạnh. Hầu như khơng có bất kỳ vấn đề gì liên quan đến nước
trong khu vực. Các công cụ quản lý và ứng phó đã và đang
đem lại hầu hết các kết quả như mong đợi.
Khu vực có mức độ CTN rất thấp hay nói cách khác là khơng
có các vấn đề nào liên quan đến nước trong khu vực. Các cơng
cụ quản lý và ứng phó đã và đang đem lại các kết quả như
mong đợi.
Kết luận Chương 2
Luận án đã sử dụng phương pháp Delphi cùng với Quy tắc KAMET để xây dựng
bộ chỉ số đánh đánh giá mức độ CTN cho thành phố Đà Nẵng. Luận án đã phát
triển được khung đánh giá gồm 4 nhóm chỉ số với 25 chỉ số thành phần. Mỗi chỉ
số được phân cấp thành 5 mức độ đánh giá khác nhau có độ tin cậy cao trên cơ
sở các nghiên cứu đã có kết hợp tham vấn chuyên gia xác định mức độ phù hợp
trong đánh giá. Từng chỉ số WSI, nhóm chỉ số thể hiện mức độ ảnh hưởng qua
giá trị trọng số được xác định theo theo phương pháp phân cấp thứ bậc AHP.
Cùng với đó, luận án đã thiết lập được các mơ hình tốn cho các LVS làm cơ sở
tính tốn xác định lượng nước về thành phố Đà Nẵng. Các mơ hình tốn gồm:
Mơ hình MIKE NAM tính tốn thủy văn, mơ hình MIKE HYDRO BASIN tính
tốn cân bằng nước và mơ hình MIKE 11 mơ đun HD, AD tính tốn thủy lực và
xâm nhập nhập mặn trên các LVS.
14
CHƯƠNG 3 ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ CĂNG THẲNG NƯỚC THÀNH PHỐ
ĐÀ NẴNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU
3.1 Tính toán chỉ số CTN thành phố Đà Nẵng
3.1.1 Thang điểm đánh giá mức độ căng thẳng nước
Mỗi chỉ số WSI được phân cấp thành 5 mức độ theo các tiêu chuẩn phân cấp đã
có kết hợp phương pháp chuyên gia trên cơ sở các quy phạm, tiêu chuẩn và văn
bản của cơ quan có thẩm quyền hiện hành. Kết quả tổng hợp như Bảng 3.1.
Bảng 3.1. Thang điểm đánh giá các chỉ số CTN
Chỉ số
Đơn vị
WSI_1.1.1
l/s/km2
WSI_1.1.2
WSI_1.2.1 m3/người/năm
WSI_1.2.2
WSI_1.2.3 m3/người/ngày
WSI_1.2.4
WSI_1.3.1
Cv
WSI_1.3.2
WSI_1.4.1
%
WSI_1.4.2
WSI_1.5
VN_WQI
WSI_1.6
%
WSI_1.7
%
WSI_1.8
%
WSI_2.1
%Qo
WSI_2.2
%
WSI_2.3
%
WSI_2.4
cơng trình
WSI_3.1
%
WSI_3.2
%
WSI_3.3
%
WSI_3.4
%
WSI_4.1
%
WSI_4.2
%
WSI_4.3
%
Thang điểm đánh giá
(3)
(2)
Tr bình
Thấp
>45÷56,3
>56,3÷67,5
>21÷26,3
>26,3÷31,5
>800÷1.000 >1.000÷1700
(5)
Rất cao
<30
<14
<500
(4)
Cao
40÷45
14÷21
500÷800
(1)
Rất thấp
>67,5
>31,5
>1.700
<1,4
1,4÷2,2
2,2÷2,7
2,7÷4,6
>4,6
>0,6
>0,5÷0,6
>0,3÷0,5
0,2÷0,3
<0,20
>70
>40÷70
>30÷40
20÷30
<20
<26
<20
<60
<0,5
< 10
>40
>80
5
<60
<80
>40
>40
≤60
≤20
≤40
26÷50
20÷30
60÷80
0,5÷5,0
10
>30÷404
>60÷80
4
60÷80
>80÷90
>30÷40
>25÷40
>60÷70
>20÷40
>40÷60
>50÷75
>30÷40
>80÷90
>5,0÷10
>10÷20
>20÷30
>40÷60
3
>80÷90
>90÷95
>20÷30
>10÷25
>70÷80
>40÷60
>60÷75
>75÷90
>40÷70
>90÷95
>10÷15
>20÷30
>10÷20
>20÷40
2
>91÷95
>95÷97
>10÷20
5,0÷10
>80÷90
>60÷80
>75÷90
>90
>70
>95
>15
>30
≤10
≤20
1
>95
>97
≤10
<5,0
>90
>80
>90
3.1.2. Tính tốn chỉ số căng thẳng nước
Bộ chỉ số đánh giá nức độ CTN thành phố Đà Nẵng được tính tốn cho giai đoạn
hiện trạng (năm 2020) và tương lai (2030) dưới tác động của BĐKH. Việc tính
tốn tiến hành cho 4 vùng trực thuộc gồm: Cu Đê; Túy Loan; Sông Yên, Vĩnh
Điện và toàn bộ thành phố Đà Nẵng.
15
3.1.2.1. Nhóm chỉ số Nguồn nước và Khai thác sử dụng nước (WSI_1):
So với năm 2020 thì đến năm 2030, nhóm chỉ số WSI_1 đã có sự cải thiện ở vùng
Cu Đê, Vĩnh Điện, cụ thể: vùng Cu Đê giảm 0,13 điểm, Vĩnh Điện giảm 0,02.
Ngược lại vùng Túy Loan và Sơng n có điểm số tăng lên lần lượt là 0,48 và
0,09 điểm, lý do là vùng Túy Loan trong quy hoạch có nhiều KCN kéo theo lượng
dân cư tăng lên đáng kể (từ mức 65.431 người đến 183.957 người), cịn đối với
vùng Sơng n là do NCSDN tăng quá lớn. Tính chung cả Đà Nẵng giảm 0,07
điểm từ mức điểm 1,75 xuống 1,69. Điểm đánh giá như Hình 3.5 và Hình 3.6.
Hình 3.5 Điểm đánh giá WSI_1 năm 2020 Hình 3.6 Điểm đánh giá WSI_1 năm 2030
3.1.2.2. Nhóm chỉ số Hệ sinh thái và môi trường (WSI_2):
Khác với nhóm WSI_1, điểm số đánh giá của nhóm WSI_2 năm 2030 có xu
hướng gia tăng ở các vùng Cu Đê, Túy Loan và toàn thành phố Đà Nẵng với mức
từ 0,32÷1,55 điểm, trong đó vùng Túy Loan tăng cao nhất từ 3,58 điểm năm 2030
so với 2,03 điểm của năm 2020; cịn lại hai vùng là Sơng n và Vĩnh Điện giá
trị là khơng đổi. Qua đó cho thấy đến năm 2030, dưới tác động của BĐKH và
việc phát triển KTXH đã tác động không tốt đến vấn đề sinh thái và mơi trường.
Điểm đánh giá nhóm chỉ số WSI_2 như Hình 3.7 và Hình 3.8.
Hình 3.7 Điểm đánh giá WSI_2 năm 2020 Hình 3.8 Điểm đánh giá WSI_2 năm 2030
16
3.1.2.3. Nhóm chỉ số Cung cấp nước sạch từ CTCNTT (WSI_3):
Theo quy hoạch đến năm 2030 thành phố dự kiến đầu tư xây dựng mới và nâng
cấp thêm nhiều NMN, cụ thể là NMN Hòa Liên trên LVS Cu Đê nên nhóm chỉ
số WSI_3 đã cải thiện đáng kể so với năm 2020 trên tất cả các vùng và toàn thành
phố Đà Nẵng. Mức độ cải thiện nhiều nhất ở LVS Cu Đê với mức giảm 2,19
điểm (từ 3,43 xuống 1,24) và toàn thành phố giảm hơn một nửa là 1,69 điểm (từ
3,06 xuống 1,43). Điểm đánh giá nhóm chỉ số WSI_3 năm hiện trạng 2020 và
trong tương lai như Hình 3.9 và Hình 3.10 như sau.
Hình 3.9 Điểm đánh giá WSI_3 năm 2020 Hình 3.10 Điểm đánh giá WSI_3 năm 2030
3.1.2.4. Nhóm chỉ số Năng lực ứng phó (WSI_4):
Đến năm 2030 năng lực ứng phó qua chỉ số WSI_4 đã cải thiện đáng kể so với
năm 2020 trên tất cả các vùng và toàn thành phố Đà Nẵng. Mức độ cải thiện
nhiều nhất ở LVS Cu Đê và Túy Loan với mức giảm 1,79 điểm và toàn thành
phố giảm 1,33 điểm xuống 1,86 điểm. Điểm đánh giá nhóm chỉ số WSI_4 năm
hiện trạng 2020 và tương lai năm 2030 như Hình 3.11 và Hình 3.12.
Hình 3.11 Điểm đánh giá WSI_4 năm 2020 Hình 3.12 Điểm đánh giá WSI_4 năm 2030
17
3.2
3.2.1
Đánh giá mức độ căng thẳng nước thành phố Đà Nẵng
Đánh giá mức độ CTN thành phố Đà Nẵng năm hiện trạng 2020
Kết quả tính tốn cho thấy mức độ CTN năm hiện trạng 2020 trên các vùng Cu
Đê, Túy Loan ở mức độ trung bình với điểm số đánh giá tổng hợp lần lượt là 2,73
và 2,75 điểm; vùng Sông Yên ở mức độ thấp với điểm số là 1,83 điểm; riêng
vùng Vĩnh Điện CTN ở mức độ cao với điểm số là 3,02. Xét chung cho toàn
thành phố Đà Nẵng CTN ở mức độ trung bình với điểm số là 2,16. Kết quả thể
hiện ở Bảng 3.76 và Hình 3.13.
Bảng 3.76 Tổng hợp điểm đánh giá căng thẳng nước năm 2020
TT
1
2
3
4
Nhóm chỉ số
Nguồn nước và KTSDN
(WSI_1)
Hệ sinh thái và bảo vệ môi
trường (WSI_2)
Cung cấp nước sạch từ
CTCNTT (WSI_3)
Năng lực ứng phó (WSI_4)
ĐIỂM TỔNG HỢP
KẾT QUẢ
Trọng
số
Cu Đê
0,503
2,58
2,53
1,42
3,28
1,75
0,168
2,32
2,03
1,84
2,01
1,55
0,200
3,43
3,90
2,00
3,36
3,06
0,130
2,79
2,73
2,79
2,75
3,19
1,83
2,79
3,02
3,19
2,16
Túy Loan S. n Vĩnh Điện Đà Nẵng
Trung
Trung
Thấp
Cao
Bình
bình
Nhận xét: Kết quả tính tốn đánh
giá phù hợp với tình hình thực tế
của thành phố Đà Nẵng năm
2020 qua việc thành phố Đà
Nẵng đã ban hành Kế hoạch số
3076/KH-UBND
ngày
11/5/2020 về việc Dự trữ nước
để ứng phó với hạn hán, xâm
nhập mặn trên địa bàn thành phố
Hình 3.13 Biểu đồ mức độ CTN thành phố Đà Nẵng mùa khô năm 2020.
Đà Nẵng năm 2020
ĐÁNH GIÁ
Mức độ căng thẳng nước
Trung
Bình
Kết quả tính tốn đánh giá mức độ CTN hiện trạng thành phố Đà Nẵng qua bộ
chỉ số WSI được phát triển là đáng tin cậy, có thể áp dụng để đánh giá cho các
giai đoạn nghiên cứu khác và các kịch bản.
18