- NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI THIỂU NHẰM QUẢN LÝ BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN NƢỚC VÙNG HẠ DU SÔNG MÃ. - Sự thay đổi chế độ dòng chảy trên sông Mã đã tác động bất lợi một cách trực tiếp và gián tiếp đến môi trường nước, đặc tính sinh thái của con sông. - Do đó, yêu cầu cân đối, hài hòa chế độ dòng chảy trên sông nhằm đảm bảo chức năng phục vụ phát triển kinh tế - xã hội và duy trì các hệ sinh thái thủy sinh của dòng sông là rất cần thiết. - Để góp phần hỗ trợ xây dựng một chiến lược lâu dài trong quản lý bền vững tài nguyên nước ở hạ lưu sông Mã, cần thiết phải nghiên cứu đầy đủ, chuyên sâu về cơ sở khoa học, phương pháp xác định dòng chảy tối thiểu trên cơ sở: (1) thỏa mãn nhu cầu nước tối thiểu của các đối tượng sử dụng nước và (2) đáp ứng nhu cầu nước để duy trì dòng chảy môi trường nhằm đảm bảo duy trì hệ sinh thái thủy sinh trên lưu vực sông.. - Với những vấn đề trên, Luận án “Nghiên cứu xác định dòng chảy tối thiểu nhằm quản lý bền vững tài nguyên nước vùng hạ du sông Mã” là rất cần thiết và cấp bách cho việc khai thác sử dụng hợp lý và quản lý bền vững tài nguyên nước ở hạ lưu sông Mã.. - Nghiên cứu, xây dựng cơ sở khoa học để xác định dòng chảy tối thiểu cần duy trì ở hạ du sông Mã đáp ứng yêu cầu nước tối thiểu của các đối tượng sử dụng nước và duy trì hệ sinh thái thủy sinh vùng hạ du sông Mã.. - Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp duy trì dòng chảy tối thiểu đảm bảo phát triển bền vững tài nguyên nước vùng hạ du sông Mã.. - Đối tượng nghiên cứu: Dòng chảy yêu cầu tối thiểu mùa cạn (từ tháng 1 đến tháng 5), vùng hạ du dòng chính sông Mã.. - Ý nghĩa khoa học: Hoàn thiện cơ sở khoa học xác định dòng chảy tối thiểu có tính đến đầy đủ các yếu tố thủy văn, thủy lực, sinh thái và nhu cầu nước cho các đối tượng sử dụng nước chính. - Ý nghĩa thực tiễn: Luận án xác định được dòng chảy tối thiểu vùng hạ lưu sông Mã, làm cơ sở khoa học và thực tiễn giúp công tác quản lý tài nguyên nước trên sông Mã một cách bền vững, đáp ứng yêu cầu của các ngành kinh tế - xã hội.. - Xác định được dòng chảy tối thiểu cho vùng hạ du sông Mã trên cơ sở nhận diện và định lượng những yếu tố chi phối gồm: Chế độ thủy văn, thủy lực và sinh thái, trong đó ứng dụng thành công mô hình sinh thái dựa trên các loài chỉ thị.. - Bố cục của luận án: Không kể phần mở đầu, kết luận và kiến nghị luận án gồm 03 chương chính sau: Chương 1: Tổng quan về dòng chảy tối thiểu và các nghiên cứu có liên quan. - Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu dòng chảy tối thiểu. - CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ DÒNG CHẢY TỐI THIỂU VÀ CÁC NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN. - Tổng quan về tình hình nghiên cứu dòng chảy tối thiểu, dòng chảy môi trƣờng ở các lƣu vực sông. - Khái niệm về dòng chảy tối thiểu, dòng chảy môi trường. - Tổ chức các dòng chảy quốc tế. - Tổ chức mạng lưới dòng chảy môi trường toàn cầu và một số tác giả điển hình như của các tác giả Dyson, Bergkamp, Scanlon. - Nhìn chung những định nghĩa về “dòng chảy môi trường” khá là tương đồng, tất cả đều nhấn mạnh đến việc duy trì các hệ sinh thái. - Tuy nhiên, trong các định nghĩa về dòng chảy môi trường chưa có thành phần dòng chảy để cung cấp cho các nhu cầu sử dụng nước phục vụ cho phát triển kinh tế - xã hội. - Do đó, nghiên cứu của luận án về “dòng chảy tối thiểu” sẽ gồm 2 thành phần:. - (1) Dòng chảy môi trường sinh thái, (2) Dòng chảy cho nhu cầu nước tối thiểu.. - Vai trò của dòng chảy tối thiểu. - Dòng chảy môi trường được coi là một phần của dòng chảy tối thiểu. - Thiếu dòng chảy tối thiểu sẽ đặt sự tồn tại của các hệ sinh thái, con người và nền kinh tế trước rủi. - Trong bối cảnh thực hiện quản lý tổng hợp tài nguyên nước, yêu cầu dòng chảy tối thiểu chính là một thỏa thuận thương mại giữa các đối tượng sử dụng nước. - Để tạo thuận lợi cho việc phân tích, thỏa thuận thương mại đó, dòng chảy tối thiểu phải được đảm bảo trên cơ sở bình đẳng và hài hoà quyền lợi giữa các đối tượng sử dụng nước khác nhau cũng như với hệ sinh thái thủy sinh.. - Tổng quan về các nghiên cứu dòng chảy tối thiểu. - 2 thành phần dòng chảy của dòng chảy tối thiểu: (1) Dòng chảy cho môi trường sinh thái và (2) dòng chảy cho nhu cầu nước. - Trong đó việc tính toán chế độ dòng chảy cho các lưu vực sông, tính toán cân bằng nước, tính toán thủy văn.... - là một phần không thể thiếu trong các nghiên cứu về dòng chảy tối thiểu hoặc dòng chảy môi trường. - Để đánh giá chế độ dòng chảy trong mùa cạn ở hạ du các lưu vực sông cần tính toán trong một diễn biến dài hạn (5 năm, 10 năm, 20 năm hoặc lâu hơn nữa), do đó trong các nghiên cứu thường sử dụng các mô hình thủy lực để mô phỏng, tính toán và đánh giá. - Trên phạm vi thế giới, nghiên cứu về dòng chảy môi trường đã phát triển mạnh mẽ kể từ những năm 1990. - lưu lượng dòng chảy, lưu lượng dòng chảy sẽ ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến các loài thủy sinh. - Tại Việt Nam có một số nghiên cứu liên quan cần kể đến đó là nghiên cứu của Nguyễn Thị Kim Dung đề xuất dòng chảy tối thiểu bao gồm 3 thành phần (1) Dòng chảy duy trì sông, (2) dòng chảy cho nhu cầu nước sinh thái, và (3) dòng chảy tối thiểu cho các đối tượng sử dụng nước trên sông Vũ Gia - Thu Bồn;. - Nghiên cứu đánh giá tác động của dòng chảy kiệt tới sản xuất nông nghiệp, thủy sản vùng hạ dụ sông Cả và sông Mã của Nguyễn Quang Trung.. - (ii) Xác định các loài đặc trưng của hệ sinh thái thủy sinh và xác định mực nước, lưu lượng dòng chảy khi vực sông Mã. - (iv) Đề xuất dòng chảy tối thiểu và giải pháp tổng thể nhằm duy trì dòng chảy tối thiểu với sơ đồ cấu trúc như (Hình 1.5). - Hình 1.5: Sơ đồ cấu trúc tổng thể về dòng chảy tối thiểu. - Kết luận Chƣơng 1: Luận án sẽ nghiên cứu dòng chảy tối thiểu bao gồm 2 thành phần: (1) Dòng chảy môi trường sinh thái và (2) dòng chảy cho nhu cầu nước tối thiểu của các đối tượng sử dụng nước. - Xác định dòng chảy tối thiểu ở hạ du sông Mã là bài toán đa mục tiêu, đáp ứng được yêu cầu của con người và môi trường sinh thái trong điều kiện nguồn nước hiện nay, sẽ cần nghiên cứu sâu về những tác động đến chế độ dòng chảy trên sông Mã, xây dựng phương pháp luận, công cụ để xác định dòng chảy tối thiểu đảm bảo dòng sông phát triển bền vững. - Nghiên cứu sẽ lựa chọn mô hình thủy lực MIKE11, mô hình sinh thái RHYHABSIM để xác định dòng chảy tối thiểu cho hạ du sông Mã.. - CHƢƠNG 2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DÒNG CHẢY TỐI THIỂU HẠ DU SÔNG MÃ. - Nhận diện các tác động đến chế độ dòng chảy ở hạ du sông Mã. - Sông Mã hiện nay đang đối mặt với tình trạng suy giảm dòng chảy trong mùa cạn, tác động không nhỏ đến việc khai thác, sử dụng nguồn nước cũng như vấn đề môi trường nước, sự tồn tại và phát triển của hệ sinh thái thủy sinh, đặc biệt là vùng hạ du.. - (ii) Làm thay đổi chế độ dòng chảy của công trình thủy điện. - Qua phân tích cho thấy biến động về chế độ dòng chảy trên sông Mã thời kỳ trước khi có hồ và sau khi có hồ vận hành như sau:. - Những tác động của sự suy giảm dòng chảy mùa cạn ở hạ du sông Mã: Mặn xâm nhập sâu hơn, mực nước hạ thấp ảnh hưởng trực tiếp đến các công trình lấy nước dọc sông, làm thay đổi môi trường sống của hệ sinh thái thủy sinh.... - Xây dựng các phƣơng pháp xác định dòng chảy tối thiểu cho hạ lƣu sông Mã. - Phương pháp xác định dòng chảy tối thiểu. - Dòng chảy tối thiểu có thể coi là “lượng dòng chảy môi trường” cộng với “nhu cầu nước cho sử dụng ở đoạn sông tính toán nhưng (ở mức tối thiểu)”.. - QMT,ST: Dòng chảy đảm bảo cho hệ sinh thái phát triển bình thường và là dòng chảy môi trường không tiêu hao.. - dòng chảy môi trường không tiêu hao chỉ xem xét 2 thành phần: (1) Dòng chảy cho giao thông thủy và (2) dòng chảy cho nhu cầu sinh thái. - Xác định dòng chảy tối thiểu cho hạ du sông Mã, trong Luận án này nghiên cứu sinh lựa chọn phương pháp mang tính tổng hợp, trong đó bao gồm: (i) Phương pháp khảo sát, đo đạc hiện trường. - Hình 2.21: Sơ đồ các bước tính toán, xác định dòng chảy tối thiểu. - Phương pháp mô hình toán để mô phỏng và tính toán chế độ dòng chảy. - Đối với vùng hạ du sông Mã, một trong những yếu tố ảnh hưởng đến chế độ dòng chảy ở hạ du sông Mã là do việc khai thác, sử dụng nước từ các công trình lấy nước trực tiếp trên sông Mã, sông Chu và các sông khác. - Phương pháp mô hình mô phỏng, tính toán chế độ dòng chảy sông Mã Mô hình thủy lực được sử dụng để tính toán, mô phỏng lại diễn biến dòng chảy trong mùa cạn chuỗi năm trong quá khứ làm cơ sở phân tích, xác định dòng chảy cho nhu cầu giao thông thủy, dòng chảy tối thiểu cho môi trường sinh thái và lựa chọn dòng chảy tối thiểu phù hợp cho các đoạn sông, cũng như đề xuất các giải pháp duy trì dòng chảy tối thiểu.. - Phương pháp mô hình mô phỏng, tính toán dòng chảy sinh thái. - WUA thể hiện như một khu vực có môi trường sống thích hợp trên mỗi chiều dài hoặc độ sâu của dòng chảy (m 2 /m).. - Nghiên cứu đã sử dụng mô hình RHYHABSIM để thiết lập giới hạn dòng chảy sinh thái tối thiểu cho sông Mã. - Quá trình này sử dụng các kết quả mô hình thủy động lực MIKE11 để xác định dòng chảy sinh thái tối thiểu yêu cầu giúp cân bằng khai thác nguồn nước. - Điểm đó được gọi là điểm uốn trên đường cong môi trường sống × phản ứng với dòng chảy (WUA);. - Xác định dòng chảy cơ sở và đánh giá môi trường sống tương quan với dòng chảy đó, thường là dòng chảy trung bình thấp nhất hàng năm (MALF).. - Nhóm số liệu khảo sát thực địa và chuỗi số liệu ghi chép nhiều năm về dòng chảy trên sông. - Trong chương 2 đã nhận diện được những yếu tố chi phối đến chế độ dòng chảy ở hạ du sông Mã, bao gồm các yếu tố tự nhiên và các hoạt động kinh tế - xã hội.. - Đã xác định được 5 loài cá chỉ thị sinh thái để đánh giá về hệ sinh thái thủy sinh trên sông Mã, làm cơ sở xác định dòng chảy môi trường sinh thái.. - Tính toán xác định dòng chảy tối thiểu vùng hạ du sông Mã 3.1.1. - Xác định điểm kiểm soát dòng chảy tối thiểu. - Dòng chảy tối thiểu trên sông qua điểm kiểm soát là “Dòng chảy ở mức thấp nhất cần thiết để duy trì dòng sông hoặc đoạn sông nhằm bảo đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy sinh và bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước. - Qua phân tích kết quả các trường hợp dòng chảy mùa cạn (trung bình mùa cạn, trung bình 3 tháng kiệt nhất, trung bình tháng kiệt nhất và lưu lượng kiệt nhất). - giai đoạn dòng chảy đến cao nhất trong mùa cạn là từ 2000÷2009. - giai đoạn từ 1980÷1988 và 2010÷2015 dòng chảy đến trong mùa cạn nằm ở mức trung bình toàn chuỗi.. - Xác định dòng chảy môi trường không tiêu hao. - Dòng chảy môi trường không tiêu hao bao gồm: (1) Dòng chảy cho nhu cầu giao thông thủy và (2) dòng chảy cho môi trường sinh thái.. - Dựa trên số liệu đầu vào, mô hình sinh thái RHYHABSIM đã xây dựng được các đường cong sinh thái là mối tương quan giữa môi trường sống đánh giá trên giá trị WUA của các loài cá trên sông Mã như Hình 3.7, từ đó xác định được dòng chảy cho môi trường sinh thái.. - Từ kết quả của 2 thành phần dòng chảy trên, nghiên cứu đã xác định được dòng chảy môi trường không tiêu hao cho các đoạn sông ở hạ du dòng chính sông Mã như sau:. - Bảng 3.15 Dòng chảy môi trường không tiêu hao của các đoạn sông Đoạn sông Cấp sông Điểm kiểm soát Q mtkth (m 3 /s) Đoạn1: Từ Cẩm Thủy ÷ ngã. - Xác định dòng chảy tối thiểu vùng hạ du sông Mã. - Trên cơ sở kết quả tính toán dòng chảy môi trường tiêu hao và dòng chảy môi trường không tiêu hao của các đoạn sông được xác định. - Kết quả tính dòng chảy tối thiểu các đoạn sông như sau:. - Bảng 3.16 Dòng chảy tối thiểu của các đoạn sông vùng hạ du sông Mã Đoạn sông Vị trí Sông Q mtkth. - Phân tích sự phù hợp của dòng chảy tối thiểu. - Kết quả tính toán dòng chảy tối thiểu theo phương pháp lựa chọn của Luận án phù hợp với diễn biến dòng chảy thực tế từ 1980÷2015. - Phương pháp lựa chọn của Luận án đã xem xét cơ bản đầy đủ các thành phần của dòng chảy tối thiểu, toàn diện hơn về mặt khoa học. - Các giải pháp duy trì dòng chảy tối thiểu vùng hạ du sông Mã 3.3.1. - dòng chảy trên sông Mã đều có thể đáp ứng được yêu cầu dòng chảy tối thiểu đặt ra cho các đoạn sông ở hạ du sông Mã. - Như vậy, khi có giải pháp duy trì được lưu lượng dòng chảy tối thiểu trên sông đoạn hạ du sông Mã đã được xác định, yêu cầu về giao thông thủy cũng được đảm bảo đối với trường hợp năm kiệt nhất như năm 1999.. - Để duy trì dòng chảy tối thiểu, nghiên cứu đã đề xuất một số giải pháp quản lý. - (3)Nghiên cứu phương án dự báo dòng chảy kiệt cho lưu vực sông Mã, làm cơ sở cho điều hành các hồ chứa trong mùa cạn. - (4) Chuyển đổi cơ cấu cây trồng hợp lý cho những năm hạn trên cơ sở dự báo dòng chảy kiệt của lưu vực sông Mã.. - Chương 3 đã xác định dòng chảy tối thiểu cho các đoạn sông dựa trên 2 tiêu chí:. - Kết luận: Luận án đã xác định được sự thay đổi chế độ thủy văn dòng chảy ở hạ du sông Mã, trong đó nổi bật nhất là việc hạ thấp mực nước trong những năm gần đây. - Dòng chảy suy giảm đã tác động đến hoạt động của các công trình lấy nước dọc sông và môi trường sinh thái ở khu vực nghiên cứu.. - Nghiên cứu đã xác định được dòng chảy tối thiểu cho các đoạn sông: Từ trạm thủy văn Cẩm Thủy đến ngã ba Vĩnh Khang là 65,17 m 3 /s, từ ngã ba Vĩnh Khang đến ngã ba Bông là 53,72 m 3 /s, từ ngã ba Bông đến ngã ba Giàng là 73,06 m 3 /s. - Dòng chảy tối thiểu đảm bảo đáp ứng nhu cầu nước sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông thủy và đảm bảo cho hệ sinh thái thủy sinh phát triển. - Mặt khác, dòng chảy tối thiểu đề xuất phù hợp với dòng chảy thực tế của các năm trong quá khứ trên sông Mã.. - Kiến nghị: Cần mở rộng tính toán và xác định được dòng chảy ở các nhánh sông khác như sông Chu, sông Bưởi.. - Lương Ngọc Chung, Bùi Nam Sách, 2018, Xác định dòng chảy tối thiểu và giải pháp duy trì dòng chảy tối thiểu ở hạ du sông Mã, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, số 12, tháng 6/2018, ISSN 1859-4581.. - Lương Ngọc Chung, 2016, Suy giảm dòng chảy kiệt và những tác động đến khai thác sử dụng nước và môi trường vùng hạ du lưu vực sông Mã, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 1/2016, Tr
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt