Giáo trình Tài nguyên nước - Chương 5

Chia sẻ: Dalat Ngaymua | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

252
lượt xem 104
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 5 HIỆN TRẠNG KHAI THÁC, SỬ DỤNG NƯỚC VÀ TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG 5.1 Nhu cầu, phương thức khai thác nước và hệ quả Toàn thế giới hiện tiêu thụ 3.500 km3 nước một năm, tăng 35 lần trong 300 năm gần đây. Thế kỷ trước, lượng nước dùng của Mỹ tăng gấp bốn, châu Âu tăng gấp đôi.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Tài nguyên nước - Chương 5

69 Chương 5 HIỆN TRẠNG KHAI THÁC, SỬ DỤNG NƯỚC VÀ TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG 5.1 Nhu cầu, phương thức khai thác nước và hệ quả Toàn thế giới hiện tiêu thụ 3.500 km3 nước một năm, tăng 35 lần trong 300 năm gần đây. Thế kỷ trước, lượng nước dùng của Mỹ tăng gấp bốn, châu Âu tăng gấp đôi. Lượng nước dùng của các quốc gia đang phát triển trong những năm 50 tăng 4 - 8%/năm, còn trong những năm 80, 90 tăng chậm hơn, chỉ khoảng 2 - 3%/năm. Nhu cầu nước dùng của nhân loại tăng do: Gia tăng dân số và đô thị hoá. Tăng nhu cầu lương thực và hàng hoá công nghiệp. Ô nhiễm nước. Tại Mỹ, ước tính trong 30% gia tăng lượng nước dùng những năm 70 thì 19% do tăng dân số trực tiếp, còn 11% do tăng nhu cầu dùng nước của các cư dân cũ. 5.1.1 Tiêu thụ nước trong nông nghiệp Trước đây, hiện nay và trong tương lai gần, nông nghiệp vẫn là đối tượng tiêu thụ nước lớn nhất. Tưới tạo ra hàng loạt hiệu quả trực tiếp như: Cải tạo đất và vi khí hậu (tạo độ ẩm, giữ ấm, rửa trôi muối và các chất có hại…). Giảm thiệt hại do thiên tai. Tăng thời vụ và hệ số sử dụng đất. Thay đổi cơ cấu cây trồng, đa dạng hoá nông sản. Tăng năng suất, sản lượng, giá trị kinh tế của sản phẩm. Tạo việc làm, thu nhập, xoá đói giảm nghèo và làm giàu. Đảm bảo an ninh lương thực Theo FAO (1988) 17% diện tích đất canh tác đã được thuỷ lợi hoá, cung cấp cho nhân loại 36% sản lượng lương thực có mức đảm bảo ổn định cao. Do đó tưới là giải pháp chính để giải quyết vấn đề lương thực trong điều kiện dân số gia tăng và nguy cơ đất canh tác giảm hiện nay. Diện tích đất được tưới tăng rất nhanh, năm 1800 là 8 triệu ha, 1900 là 48 triệu ha và 1990 là 220 triệu ha. 3/4 đất được tưới nằm ở các nước đang phát triển, nơi sản xuất ra 60%
70 lượng gạo và 40% lượng lúa mì của các nước này. Nước cấp cho nông nghiệp hiện chiếm >1/2 tổng lượng tiêu thụ, trong đó 30% lấy từ dưới đất. Nhu cầu lượng nước tưới phụ thuộc vào độ thiếu ẩm thực tế của đất, điều kiện thời tiết, loại cây và giai đoạn sinh trưởng của cây. Lượng cần tưới biến đổi theo thời gian và dao động nhu cầu thường không trùng pha với biến động nước tự nhiên. Bảng 5.1. Tỷ trọng dùng nước các khu vực trên thế giới Vùng Công nghiệp % Nông nghiệp % Sinh hoạt % Bắc và Trung Mỹ 42 49 9 Nam Mỹ 22 59 19 Châu Âu 54 33 13 Châu Phi 5 88 7 Châu Á 8 86 6 Châu Đại dương 2 34 64 Toàn thế giới 23 69 8 Mỗi loại cây có những yêu cầu riêng về nước, thích hợp với một phương pháp tưới nhất định. Nhu cầu nước tưới phụ thuộc loại cây, tuổi cây, điều kiện khí hậu. Ví dụ như: cây ngô thời kỳ nảy mầm và ra lá sử dụng 19%, thời kỳ trổ bông 32%, thời kỳ ra bắp đến khi thu hoạch 49% tổng lượng nước cần. Đối với cây lúa, 3 tuần đầu cần duy trì mức ngập 25mm để chống cỏ dại và giữ đất trong điều kiện khử. Khi ngừng cấp nước vào ruộng thời kỳ ngày thứ 43 - 81, năng suất giảm từ 6,2tấn/ha xuống 4,4 tấn/ha, ngừng cấp nước muộn hơn, từ ngày thứ 63 - 102, năng suất giảm nặng, còn 2,2 tấn/ha. Đáng lưu ý là việc ngừng đưa nước vào ruộng không đồng nghĩa với giảm lượng tưới, vì sau thời kỳ hạn phải tưới một lượng nước lớn hơn để đưa ruộng về trạng thái bình thường và khi có nước, tốc độ thấm rỉ tăng mạnh. Nghiêm trọng hơn nữa là khi ruộng khô, nitơ sẽ bị ôxy hoá và bay đi. Các phương pháp tưới phổ biến hiện nay là: Tưới mặt ngập tạo ra lớp nước ngập tĩnh hoặc chuyển động trên mặt ruộng. Đây là phương pháp đơn giản, rẻ tiền nhưng làm tăng thấm, tăng bốc hơi lãng phí nước, tạo nguy cơ mặn hoá thứ sinh, rửa trôi màu, giảm tính cấu tượng của đất. Tổn thất hệ thống do ngấm ước tính bằng 40%, bốc hơi 20% lượng nước tưới. Chúng thường được biểu thị bằng hệ số lợi dụng kênh mương, là tỷ số giữa nhu cầu tưới của cây (lượng tưới hữu ích hay tưới tinh) và nhu cầu tưới ở công trình đầu mối (nhu cầu tưới thô), biến đổi trung bình từ 0,5 - 0,9. Tưới ngầm là tưới bằng hệ thống đường ống đặt ngầm cung cấp nước vào đất theo mao dẫn. Ưu điểm của phương pháp là bảo vệ cấu tượng đất, tiết kiệm nước, phù hợp nhu cầu cây trồng, cho phép kết hợp tưới bón không gây ô nhiễm. Nhược điểm là giá thành đắt, hệ thống dễ bị tắc, lớp đất trên mặt bị khô, bất lợi cho cây thời kỳ mọc mầm và còn non. Tưới phun được thực hiện bằng giàn phun mưa tạo ra sự phân phối nước đều với mức tưới chủ động, tạo vi khí hậu, rửa sạch không khí, tiết kiệm nước tưới. Chất lượng nước tưới được đánh giá bằng tổ hợp các chỉ tiêu có tính tới đặc điểm mỗi loại cây, đáng chú ý là các chỉ tiêu sau: 1- Độ khoáng hóa thông thường cho phép ở mức
71 Để xác định nguy cơ nhiễm natri của đất và nước, người ta thường dùng tỉ số hấp phụ natri của dịch chiết bão hoà SAR, được tính như sau: SAR = Na+/ [(Ca2+ + Mg2+) / 2]1/2 Giá trị SAR cao hiển thị khả năng Na+ trong nước tưới có thể thay thế Ca2+ và Mg2+ trong đất gây hủy hoại cấu trúc của đất. Nước tưới thường chứa từ 0,1 - 4 kg muối/m3, nên mỗi ha được tưới có nguy cơ phải nhận từ 1 - 60 tấn muối/năm, gây nên hiện tượng mặn hoá thứ sinh, do muối bị tích luỹ lại trong đất trong quá trình bốc hơi. Tưới có thể dẫn đến làm tăng mực nước ngầm lên, cao tới mức trực tiếp bị bốc hơi do bức xạ, gây nguy cơ mặn hoá, chua hoá đất thứ sinh. Trên thế giới có khoảng 1/4 diện tích đất được tưới đã bị mặn hoá. Quá trình tưới lãng phí cuốn nước tiêu có nồng độ muối cao xuống sâu, hoà tan các muối có trong đất rồi đổ vào thuỷ vực mặt, đã gây nguy cơ mặn hoá các nguồn nước này. Nước thải từ đất canh tác nông nghiệp thường có chất lượng kém, chứa nhiều chất hữu cơ, phù sa lơ lửng, dư lượng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật các loại, là nguồn thải vừa lớn về lượng, vừa mang tính diện rộng nên dễ gây ô nhiễm thuỷ vực và khó kiểm soát. Ngoài việc trực tiếp tiêu thụ tài nguyên nước, nông nghiệp còn là một ngành tác động rất lớn tới điều kiện hình thành dòng chảy trên lưu vực. Canh tác nông nghiệp làm thay đổi mạnh đặc điểm lớp phủ thực vật, như độ dày tán, thời gian che phủ..., thay đổi đặc điểm sườn dốc, như độ dốc, độ dài sườn dốc, độ thấm, thay đổi cấu tạo đất... dẫn đến làm thay đổi chế độ nước cả về lượng và về chất. 5.1.2 Tiêu thụ nước trong công nghiệp Trên thế giới, nhu cầu nước cấp cho công nghiệp đứng thứ hai sau nông nghiệp và ước tính bằng >1/4 tổng lượng nước tiêu thụ. Riêng ở châu Âu tỷ lệ này bị đảo ngược, với việc các ngành công nghiệp dùng lượng nước lớn gấp 2 lần nông nghiệp và bằng 1/2 tổng lượng nước tiêu thụ chung. Nhìn chung nhu cầu nước cho công nghiệp thường rất lớn so với nhu cầu sinh hoạt của dân cư. Ví dụ: một nhà máy sản xuất 1,5 triệu tấn thép/năm cần 1 - 1,2 triệu m3/ngày, trong khi đó một đô thị 1 triệu dân, với tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt 150 - 200l/ngày chỉ cần cấp 0,15 - 0,20 triệu m3/ngày. Nhưng cấp nước phục vụ dân sinh thường xen kẽ với cấp nước công nghiệp, các hệ thống cấp nước qua đường ống thường được thiết kế phục vụ chung cho cả hai đối tượng. Điều đó đồng nghĩa với việc đẩy tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho công nghiệp lên ngang tầm chất lượng nước sinh hoạt, làm tăng giá thành xử lý nước đơn vị, nhưng lại tiết kiệm được kinh phí xây dựng hệ thống phân phối. Yêu cầu về chất lượng nước cấp cho công nghiệp đa dạng và phân hoá, tăng giảm phức tạp tuỳ thuộc đối tượng và mục đích dùng nước. Tiêu chuẩn nước dùng cho công nghiệp thực phẩm là cao nhất và rất gần với nước sinh hoạt. Nước làm nguội có yêu cầu về chất lượng thuộc loại thấp nhất. Lượng nước cấp trên một đơn vị sản phẩm công nghiệp phụ thuộc vào sơ đồ quy trình công nghệ, loại thiết bị, điều kiện tự nhiên và nhiều yếu tố khác. Do vậy các cơ sở sản xuất cùng một mặt hàng cũng có thể tiêu thụ nước không giống nhau, còn nhu cầu cho các ngành khác nhau là hoàn toàn khác nhau.Chế độ cấp nước công nghiệp biến động theo thời gian giờ, ngày, mùa, liên quan tới thời gian sản xuất và nhu cầu tiêu thụ sản phẩm. Những ngành công nghiệp có nhu cầu tiêu thụ nước lớn hiện nay là luyện kim, hoá chất, giấy và xenluylô, sợi tổng hợp.
72 Tác động của các hoạt động công nghiệp tới tài nguyên nước diễn ra theo hai xu thế: Tiêu thụ nhiều và tập trung nguồn nước chất lượng cao. Xả thải nhiều và tập trung chất độc hại cho môi trường. Nhu cầu tập trung loại nước chất lượng cao là một trong những nguyên nhân dẫn đến tăng khai thác nước ngầm tại chỗ quá mức, gây sụt lún, tai biến địa chất trong vùng các đô thị. Đây cũng là bài toán nan giải về nước cấp cho tương lai, với việc mở rộng và nâng cấp đô thị ngày càng mạnh. Xả thải tập trung trực tiếp vào môi trường nước ở mức lớn hơn khả năng tự làm sạch của thuỷ vực sẽ làm suy thoái chức năng quý giá này của nó, dẫn đến gây suy thoái và ô nhiễm thuỷ vực. Xả thải chất độc hại vào thuỷ vực sẽ phá huỷ các chức năng duy trì sự sống và làm ô nhiễm nước. Xả thải chất ô nhiễm vào môi trường không khí và đất cùng với các hoạt động công nghiệp gây biến đổi hai thành tố này sẽ là tiền đề cho sự ô nhiễm nguồn nước, vì trong quá trình tuần hoàn, nước chuyển qua và hoà tan rửa trôi, cuốn theo nhiều loại vật chất khác nhau. Có thể lấy hiện tượng mưa axit làm một ví dụ, trong đó nền công nghiệp phát triển cao của các nước Tây Âu đã tạo ra cả một vùng mưa axit tại các nước Bắc Âu, làm axit hoá nước của phần lớn các hồ trong khu vực. Dùng nước hợp lí trong công nghiệp, do vậy cũng bao gồm các tiếp cận sử dụng khác nhau như: Tiết kiệm nước dùng nhờ thay đổi công nghệ, làm sạch, quay vòng, tái sử dụng (sử dụng nối tiếp); Giảm xả thải chất ô nhiễm vào nước. 5.1.3 Tiêu thụ nước trong sinh hoạt Về mặt sinh lý, mỗi người chỉ cần 1 - 2 lít nước/ngày. Trung bình nhu cầu nước sinh hoạt của một người trong một ngày là 10 - 15 lít cho vệ sinh cá nhân, 20 - 200 lít cho tắm, 20 - 50 lít cho làm cơm, 40 - 80 lít cho giặt bằng máy… Trung bình mỗi cư dân nông thôn tiêu thụ 50 l/ngày, vùng nông thôn châu Phi, Á và Mỹ Latinh tiêu thụ khoảng 20 - 30 l/ngày/người. Trong những năm 80 của thế kỷ XX chỉ có 4% dân số toàn cầu tiêu thụ nước ở mức lớn hơn 300 l/người/ngày cho các nhu cầu sinh hoạt và công cộng. Nhu cầu nước cho sinh hoạt ít về lượng nhưng lại rất cao về chất. Đối tượng dùng nước phân hoá, phân bố rộng khó kiểm soát, yêu cầu về nước và khả năng đáp ứng yêu cầu của ngành nước rất khác nhau. Định mức cấp nước sinh hoạt theo đầu người ở mức thấp là 30 l/ngày, cao là 300 - 400l/ngày, phụ thuộc chủ yếu vào mức sống và khả năng cấp nước của hệ thống. Chế độ cấp nước biến động theo thời gian tuỳ thuộc điều kiện tự nhiên và nhu cầu dùng nước thực tế. Trong lịch sử, các đô thị cổ từng đã xây dựng được những hệ thống cấp nước hoàn hảo tới khó tưởng tượng nổi. Ví dụ như ở thành Roma vẫn còn dấu tích của một hệ thống ống dẫn nước cổ, dài >80km, được đặt ngầm dưới đất, xuyên qua núi theo một tuyến thẳng, đưa nước về một kênh dẫn lớn trên cao, từ đó phân phối cho toàn thành phố (dân số 1 triệu người) với mức bình quân 1.000m3/người/ngày. Toàn bộ các đài phun nước của thành phố cũng hoạt động nhờ nguồn nước tự chảy này. Những thành phố lớn trên thế giới tiêu thụ nước tương đương dòng chảy của một con sông. Ví dụ như Luân Đôn, 8 triệu dân dùng nước với mức bình quân 400 l/người/ngày, cần lượng nước cấp là 37 m3/s, tương đương dòng chảy sông Thêm tự nhiên trước đây và 2 lần
73 dòng chảy bị điều tiết hiện nay. Năm 1950 có dưới 30% dân số sống ở đô thị, hiện nay là 46% và tới năm 2025 ước tính sẽ đạt 60%. Nhu cầu ngày càng nhiều về loại nước này sẽ gây quá tải cấp nước chất lượng cao. Mặt khác nước thải từ nguồn này chứa nhiều chất hữu cơ sẽ tăng mạnh, do 70 - 80% lượng nước cấp cho sinh hoạt và công cộng trở thành nước thải. Tiêu chuẩn nước sinh hoạt được các quốc gia và tổ chức liên quan quy định tuỳ thuộc yêu cầu về vệ sinh dịch tễ, nhu cầu xã hội và khả năng đáp ứng của tài chính, khoa học, công nghệ tại chỗ. Nước thải sinh hoạt, bao gồm cả nước thải từ khu nhà bếp và nhà vệ sinh, nên chứa rất nhiều chất hữu cơ và sinh vật gây bệnh. Ngoài ra trong nước thải sinh hoạt còn có nhiều loại hoá chất khác nhau, đặc biệt là các chất tẩy rửa. Nước thải thường ứ đọng trong các hệ thống cống lâu ngày nên càng độc hại và có mùi hôi thối. Đây là nguồn gây ô nhiễm đáng chú ý đối với các thuỷ vực tiếp nhận. Trong đó nguy hiểm hơn cả là sự ô nhiễm gây ra cho các tầng nước ngầm bởi các dòng thấm không kiểm soát được từ nguồn ô nhiễm hoặc bị nhiễm bẩn do thấm qua tầng đất đá ô nhiễm. Hộp 5.1. Một vài khả năng giảm tiêu thụ nước lãng phí Tại Anh, 1/3 nước dùng gia đình là để xả hố xí tự hoại. Việc chuyển từ bình xả 13,5 lít sang bình 4,5 lít giúp giảm 2/3 lượng nước xả. Đồng hồ nước giúp giảm 20 - 40% lượng nước tiêu thụ. Ví dụ: việc trang bị đồng hồ nước hết 30 - 40 triệu đô la cho dân vùng Kent Trung đã giúp vùng vượt qua được cơn hạn hán năm 93 - 94 với mức rẻ và hợp lý hơn là đầu tư 70 triệu đô la cho xây dựng kho nước Broad Oak, một công trình phản môi trường. Một phương thức tiết kiệm nữa là gom riêng nước thải để làm nước tưới, như hiện nay một số thành phố ở Trung Quốc đang làm. Quay vòng nước quy mô thành phố hiện mới chỉ được thực hiện ở một số nơi như Namibia, Windhoek. Khó khăn của vấn đề hiện nay chủ yếu liên quan tới kinh tế chứ không phải công nghệ. 5.1.4 Dùng nước trong thuỷ điện Trong các dạng điện năng, thuỷ điện có giá thành rẻ hơn các loại điện năng khác và được ưu tiên lựa chọn hơn do có lợi thế là: Không gây ô nhiễm khí, nhiệt như trong nhiệt điện, phóng xạ trong điện nguyên tử; Sử dụng năng lượng tự tái tạo, nên tiết kiệm tiêu thụ các tài nguyên không tái tạo khác; Chi phí quản lý vận hành thấp; Có thể kết hợp phòng lũ và cấp nước cho các đối tượng khác. Trong tổng sản lượng điện toàn thế giới năm 1973 là 6.147 tỷ KWh thì thuỷ điện có 1.275 tỷ KWh, còn lại là nhiệt điện và điện nguyên tử. Thuỷ điện từng được coi là ngành dùng nước sạch vì nó không gây ô nhiễm trực tiếp môi trường. Tuy nhiên, do nhu cầu tiêu thụ điện năng biến động theo các quy luật xã hội, trong khi phân phối nước tự nhiên có chu kỳ mùa và nhiều năm, thường không đồng pha với biến động nhu cầu điện. Nhà máy thuỷ điện luôn song hành với kho chứa nước dung tích lớn, gây ra một loạt các vấn đề môi trường tự nhiên, kinh tế, xã hội phức tạp cho vùng lòng hồ, vùng lân cận và hạ lưu. Ngoài ra, do diện tích mặt nước lớn, ước tính khoảng 0,5% dung tích hữu ích của các kho nước bị tổn thất vào bốc hơi. Tổn thất nước vào thấm cũng không nhỏ và phụ thuộc vào điều kiện địa chất vùng đáy cũng như cao độ cột nước dâng. Các kho nước lớn đều được thiết kế và điều tiết đa mục đích, ví dụ như phát điện, phòng lũ, giao thông thuỷ, tưới... Chế độ dùng nước của thuỷ điện phụ thuộc vào nhu cầu tiêu thụ điện thực tế nên biến động theo thời gian không trùng pha với nhu cầu của các ngành dùng nước khác, dẫn đến làm phức tạp công tác điều tiết và làm giảm hiệu quả điều tiết đa mục đích. Ví dụ, mục tiêu của thuỷ điện và các ngành tiêu thụ nước khác là có đủ nước dùng, do vậy, để đảm bảo an toàn, họ muốn quá trình tích nước sẽ được thực hiện ngay từ đầu mùa lũ và tích đầy càng sớm càng tốt. Trong khi đó để phục vụ mục tiêu cắt lũ, phòng lũ thì phải để trống dung tích phòng lũ trong suốt mùa lũ, đề phòng khi có lũ lớn về thì có chỗ chứa. Hơn
74 nữa độ bền vững của công trình có thể bị thử thách do phải chịu đựng những áp lực nước lớn lâu dài. Do vậy để điều tiết nước đa mục đích cần tiến hành quá trình tích nước sao cho nó diễn ra càng muộn càng tốt, nhưng vẫn đảm bảo tích đầy vào cuối mùa lũ. Các kho nước không phải là vĩnh cửu. Tuổi thọ của chúng được thiết kế căn cứ vào kích thước của dung tích chết. Khi dung tích chết bị lấp đầy, kho nước mất đi các chức năng cơ bản của chúng. Người ta không thể xây dựng một kho nước mới ngay trên kho nước đã chết. Còn trên các dòng sông không phải chỗ nào cũng thuận lợi cho việc xây dựng kho nước. Những nơi phù hợp nhất thường dễ bị khai thác sớm nhất. 5.1.5 Dùng nước trong giao thông thuỷ Giao thông thuỷ là ngành lợi dụng nước. Yêu cầu chính của ngành là đảm bảo độ sâu, chiều rộng, bán kính cong và mức độ ổn định của tuyến đường thuỷ. Chiều sâu đảm bảo được tính từ mực nước sông thấp nhất ứng tần suất tính toán 90 - 99% và được Bộ Giao thông vận tải quy định, tuỳ theo phương tiện và yêu cầu vận tải đối với mỗi tuyến. Khi mực nước thiết kế không đảm bảo yêu cầu khai thác giao thông thuỷ, có thể điều chỉnh bằng các biện pháp công trình như: 1- Điều tiết dòng chảy bằng kho nước hoặc chuyển dòng; 2- Nắn bờ tăng độ cong, nạo vét luồng; 3- Kênh hoá bằng đập dâng và âu tàu. Độ ổn định của tuyến sông phụ thuộc vào cấu tạo địa chất bờ đáy, chế độ nước sông và đặc điểm tương tác dòng nước - lòng sông. Gia cố bờ cần thiết cho việc bảo vệ các công trình cảng ven bờ, nhưng không phải là bắt buộc đối với việc bảo đảm độ sâu tuyến. Trong các sông chảy trên nền đáy bở rời, quá trình bồi xói diễn ra theo quy luật tự nhiên, mọi giải pháp công trình cản trở quy luật này tại một đoạn sông sẽ có tác dụng dây chuyền lên các đoạn kế tiếp, vừa phá vỡ quy luật tự nhiên, vừa tạo nên rủi ro bất thường mang tính nhân tác, mà một số người vẫn nhầm tưởng là tai biến thiên nhiên. Đây là điều cần phải tính đến trong công cuộc chinh phục các dòng sông vì mục đích sử dụng tổng hợp và hiệu quả tài nguyên. Ngoài ra, giao thông thuỷ cũng là một ngành thải chất độc hại (dầu mỡ...) và khi có sự cố thì lượng hàng hoá vận chuyển có thể sẽ phát tán toàn bộ vào khối nước, gây nguy cơ ô nhiễm cao hoặc tạo chướng ngại vật cản trở dòng chảy. 5.1.6 Dùng nước trong thuỷ sản Thuỷ sản là ngành lợi dụng nước, dùng nước làm môi trường sống cho thuỷ sinh vật hữu ích. Nhu cầu nước của ngành thuỷ sản có nhiều điểm khác biệt so với các ngành khác. Đó là: yêu cầu chế độ mực nước, nhiệt độ tương đối ổn định, điều kiện môi trường sống phù hợp, không độc hại cho sinh vật, thức ăn được cung cấp thường xuyên và đầy đủ. Biến động nhiệt độ nước là yếu tố giới hạn đối với ngành thuỷ sản. Theo quy định của Liên Xô (cũ), biên độ dao động nhiệt cho phép không quá 3-5oC và nhiệt độ nước tối đa không quá 30-32oC ở vùng nhiệt đới. Yêu cầu dùng nước cho thuỷ sản có thể mâu thuẫn với các ngành dùng nước khác. Khai thác thuỷ sản tự nhiên cần sự lưu thông dòng chảy từ thượng tới hạ nguồn, vì một số loài thuỷ sinh có nhu cầu sống ở mỗi thời kỳ sinh trưởng trong một môi trường (đoạn sông) khác nhau, do đó mâu thuẫn với nhu cầu đắp đập ngăn sông. Nuôi thuỷ sản nhân tạo cần hạn chế lưu thông tự nhiên giữa các thuỷ vực để bảo vệ nguồn lợi và hạn chế dao động của chế độ nước, do đó mâu thuẫn với các đối tượng có nhu cầu tiêu thụ nước cao, hoặc nhu cầu tích nước để kiểm soát lũ và cấp nước vào mùa kiệt. Nuôi trồng thuỷ sản có thể sử dụng nước thải đô thị và phân tươi, nên một mặt nó là tác nhân làm sạch môi trường rẻ tiền và hiệu quả, mặt khác nó
75 tạo nguy cơ lan truyền ô nhiễm tới các thuỷ vực cấp nước chất lượng cao, nhất là nước dưới đất và tạo ra sản phẩm sinh học ô nhiễm. 5.1.7 Ứng xử tai biến liên quan tới nước Ứng xử phòng chống lũ lụt Lịch sử chống chọi nhiều năm với lũ lụt đã giúp loài người tìm ra nhiều cách ứng xử khác nhau với chúng. Tuỳ thuộc đặc điểm tự nhiên và xã hội địa phương, cộng đồng có thể hình thành những phong cách ứng xử với lũ rất đa dạng, phức tạp và sáng tạo. Mỗi cách ứng xử với lũ lụt đều có những tiện ích và bất lợi nhất định. Ngoài ra, tuy cách tiếp cận ứng xử tai biến lũ lụt rất đa dạng, nhưng chúng đều dựa trên một nền tảng chung là cần các thông tin dự báo và báo bão lũ kịp thời, chính xác. Dưới đây là một số tiếp cận ứng xử phòng chống lũ lụt thường gặp: Tránh lũ bằng cách cư trú ở nơi cao, thoát lũ thuận lợi, chỉ thích hợp khi đất rộng, người thưa hoặc tiềm năng tài chính dồi dào. Trốn lũ bằng cách sơ tán đến các vùng an toàn hơn, là giải pháp tình thế vì nó làm gián đoạn mọi hoạt động sản xuất, sinh hoạt, chỉ nên áp dụng trong những trường hợp cấp bách và giải pháp cũng chỉ thực sự có hiệu quả khi dự báo và báo bão lũ được thực hiện một cách chính xác, kịp thời. Tôn cao vùng cần bảo vệ là giải pháp mang tính địa phương tốn kém, khó khăn và gây nhiều hệ quả xấu cho bên ngoài như tạo thêm những vùng trũng mới, cản trở chuyển động của dòng lũ... Khống chế lũ bằng các công trình như đê điều, hồ chứa... cần sự đồng lòng của toàn thể cộng đồng và đầu tư khoa học kỹ thuật, công nghệ, tài chính ở mức cao. Đê điều có tác dụng cách ly hoàn toàn các diện tích có giá trị khỏi nguy cơ ngập lụt và sóng lớn, nhưng cũng có hàng loạt nhược điểm là: Ngăn cản quá trình bồi tụ nâng cao đồng bằng và tăng cường bồi tụ nâng cao đáy sông; Cản trở sự phát triển tự nhiên của hệ thống sông trên mặt bằng; Chi phí xây dựng và bảo dưỡng lớn, thường xuyên; Tạo ra nguy cơ gây rủi ro lớn khi vỡ đê. Chung sống hoà bình với lũ (như sống trên thuyền bè, nhà vượt lũ...) và khai thác các giá trị kinh tế tích cực của lũ để phát triển là một hướng ứng xử với lũ lụt mang tính bền vững. Ứng xử phòng chống hạn hán Ứng xử phòng chống hạn hán thường ít được quan tâm hơn so với ứng xử phòng chống lũ lụt. Tuy nhiên, cũng đã có những ví dụ về sự điều chỉnh mùa vụ và cơ cấu cây trồng, sử dụng các giống cây chịu hạn cao để tránh nhu cầu nước tưới cao trong thời kỳ khan hiếm nước, tạo lớp che chắn bề mặt bằng thực vật hoặc vật nhân tạo để hạn chế bốc hơi nước, giữ ẩm cho cây, trồng cây gây rừng và giữ lớp thực vật mặt để tăng cường thấm và giữ nước ngầm. Sử dụng kho nước để tích nước dành cho mùa kiệt là một giải pháp công trình tốn kém và cũng gây nên những hệ quả môi trường nhất định. Ứng xử phòng chống dịch bệnh liên quan đến nước Đối với những loại bệnh mà tác nhân truyền bệnh có liên quan với nước, như muỗi, ốc... thì giải pháp phóng tránh hiệu quả nhất là kiểm soát chặt chẽ tại những vùng có độ ẩm cao, hạn chế tối đa những vùng nước mà các sinh vật này có thể sinh trưởng, cách ly hiệu quả với các sinh vật truyền bệnh, diệt trừ sinh vật truyền bệnh.
76 Đối những bệnh truyền nhiễm mà sinh vật gây bệnh có thể sống được trong nước thì giải pháp phòng ngừa hiệu quả là quản lý tốt phân rác thải, sống hợp vệ sinh, ăn chín uống sôi... 5.2 Quản lý tổng hợp nguồn nước 5.2.1 Lịch sử vấn đề Chất lượng cũng như việc phân bổ các nguồn nước ảnh hưởng tới mô hình tăng trưởng và phát triển kinh tế: Hình thành cơ cấu và phân bố các khu vực kinh tế và tác động tới các mô hình tăng trưởng; Khuyến khích đầu tư, đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng. Chính sách quản lý nguồn nước có thể hỗ trợ hoặc làm phương hại các mục tiêu phát triển kinh tế và tính bền vững của môi trường, nâng cao khả năng phục hồi hay làm tăng thêm tính nhạy cảm của nền kinh tế, ảnh hưởng đến phân bổ phúc lợi và cơ hội phát triển của các bộ phận cộng đồng. Hiện trên thế giới có hơn 100 quốc gia và khu vực thiếu nước với mức độ khác nhau, trong đó có 43 quốc gia thiếu nước nghiêm trọng. 60% diện tích các châu lục thiếu nước nghiêm trọng và trên một tỷ người không có nước sạch để dùng. Thế giới đang đứng trước nguy cơ thiếu nước trên toàn cầu. Tuy nhiên, các dự báo cụ thể về khủng hoảng nguồn nước chưa đủ độ tin cậy do: 1- Cơ sở dữ liệu không đủ tin cậy, thông tin không chính xác, ước tính trữ lượng nước các quốc gia và khu vực có sai lệch; 2- Tổng lượng nước tiêu thụ hiện tính bằng phép cộng số học, trong khi tiêu thụ nước thường được quay vòng nhiều lần; 3- Chưa tính hết các khả năng giảm dùng nước, ví dụ thông qua định giá nước hợp lý, thay đổi cơ cấu ngành nghề sản xuất và sản phẩm, điều tiết dòng chảy, phân phối, sử dụng nước hiệu quả; 4- Khả năng khai thác các nguồn nước có vấn đề nhờ tiến bộ khoa học, công nghệ ngày càng tăng. Khi cạnh tranh giữa các người sử dụng nước ngày càng trở nên gay gắt thì các quyết định quản lý nguồn nước sẽ ngày càng bao hàm trong nó những đánh đổi phức tạp và có ý nghĩa lớn đối với nền kinh tế, tăng trưởng và phân bổ lợi ích. Thậm chí có những quốc gia sẽ sẵn sàng sử dụng vũ lực để xâm chiếm và khai thác các nguồn nước hoặc vùng sinh thủy. Hộp 5.2. Xung đột chính trị và quân sự liên quan tới phân chia quyền kiểm soát và sử dụng nguồn nước ở Trung Đông Irắc, Siri và Thổ Nhĩ Kỳ đều phụ thuộc vào nguồn nước sinh ra tại vùng núi phía tây Thổ Nhĩ Kỳ. Năm 1990, khi Thổ Nhĩ Kỳ xây dựng đập Ataturk cắt nguồn nước của Irắc và Siri, hai nước này lập tức phản ứng bằng một cuộc chiến tranh quân sự, nhưng sau đó họ ngồi lại đàm phán và đạt được thoả thuận trong đó Thổ Nhĩ Kỳ điều tiết dòng chảy qua biên giới ở mức 7.000 m3/s trong mùa lũ từ tháng 3 đến tháng 5 và 100 m3/s trong thời gian còn lại. Từ 1990 lượng nước đến Siri giảm 59% và đến Irắc giảm 80%, đồng thời chất lượng nước giảm mạnh, hàm lượng muối tăng cao do sông phải nhận nước thải nông nghiệp từ những vùng khô hạn. Khả năng thoả thuận một chính sách đa quốc gia về nước trong khu vực bị cản trở do sự hình thành lãnh địa của người Quốc ngay trên vùng đất sinh thuỷ này. Việc chiếm giữ cao nguyên Gôlan của Ixraen, ngoài các mục tiêu quân sự, còn nhằm chiếm giữ đầu nguồn sinh thuỷ của các con sông trong khu vực, chuyển nước ngọt từ đó về Ixraen, đồng thời chuyển hướng nước mặn từ hồ Chết vào các sông của Jorđan. Việc trì hoãn trao trả phần bờ Tây sông Jorđan cũng liên quan tới quyền khai thác và sử dụng 80% nguồn nước ngầm tại đây. Tất cả những chính sách này đã góp phần làm cho lượng nước bình quân đầu người của Ixraen lên tới 300 l/người/ngày, trong khi ở Jorđani chỉ đạt 80 l/người/ngày và nguồn nước các sông của Jorđani đang có nguy cơ bị nhiễm mặn nghiêm trọng. Theo Hội đồng nước thế giới, cuộc khủng hoảng về nước hiện nay không chỉ do có quá ít nước để đáp ứng các nhu cầu của chúng ta, mà còn có lý do chính là việc quản lý nước quá tồi. Mục tiêu bảo đảm an ninh về nước trong thế kỷ 21 được thực thi trong một quá trình lớn chưa từng có với sự tham gia và trao đổi của nhiều chuyên gia, các bên có liên quan và các quan chức chính phủ thuộc nhiều khu vực trên thế giới. Quá trình cũng có được những thuận
77 lợi do có những đóng góp quan trọng của Hội đồng nước thế giới, Uỷ ban thế giới về nước thế kỷ 21 và Khuôn khổ hành động của đối tác nước toàn cầu. Hộp 5.3. Tầm nhìn an ninh về nước thế kỷ 21 Thế giới đặt ra 6 chỉ tiêu đến năm 2015 như sau: Thực hiện quản lý tổng hợp tài nguyên nước trên toàn thế giới. Giảm 1/2 số người chưa có phương tiện vệ sinh. Giảm 1/2 số người chưa được cấp nước sạch với giá phải chăng. Tăng 30% khả năng tưới cho lương thực bằng mưa và công trình. Giảm nguy hiểm do lũ lụt cho 50% số người sống trong vùng ngập. Tất cả các quốc gia có tiêu chuẩn về hệ sinh thái nước ngọt (2005) và chương trình cải thiện hệ sinh thái nước ngọt. Nhu cầu cần có phương thức quản lý nước mới đã được đưa ra xem xét tại hàng loạt các hội nghị quốc tế. Tháng 1/1992, tổ chức Khí tượng thế giới tổ chức Hội nghị nước ngọt quốc tế đầu tiên tại Dublin - Ireland (gọi tắt là hội nghị Dublin), với sự tham gia của đại biểu 114 nước, 35 tổ chức phi chính phủ và 14 tổ chức liên chính phủ. Tiếp theo, vấn đề được đưa vào chương trình nghị sự của nhiều hội nghị quốc tế khác như Rio - 92, Johanesbourg - 2002... Diễn đàn nước thế giới được tổ chức lần 1 tại Marrakeech, lần 2 tại Hague (2001) và lần 3 tại Tokyo (2003), Dublin + 10 tổ chức tại Bonn 2001. Tháng 11/1992, Đại hội đồng Liên Hợp Quốc thống nhất lấy ngày 22 tháng 3 hàng năm làm ngày Thế giới về nước. 5.2.2 Quản lý tổng hợp nguồn nước Quản lý tổng hợp nguồn nước là giải pháp tích cực do Liên Hợp Quốc đưa ra để quản lý và sử dụng hợp lý, hiệu quả tài nguyên nước. Quản lý tổng hợp nguồn nước được định nghĩa là quá trình đẩy mạnh sự hợp tác phát triển và quản lý nước, đất cùng các nguồn tài nguyên khác có liên quan, nhằm tối đa hoá phúc lợi xã hội - kinh tế một cách công bằng mà không phải hy sinh tính bền vững của các hệ sinh thái. Nó có thể bao gồm cả việc giảm một số lợi ích kinh tế nào đó để bảo vệ tự nhiên cho thế hệ tương lai, hoặc duy trì và phát triển giá trị của nước đối với xã hội. Quản lý tổng hợp nguồn nước dựa trên quan điểm cho rằng nước là một phần nội tại của hệ sinh thái, một nguồn tài nguyên thiên nhiên và một hàng hoá kinh tế xã hội mà số lượng cũng như chất lượng của nó quyết định bản chất của việc sử dụng. Như vậy nguồn nước phải được bảo vệ, có tính đến chức năng của hệ sinh thái nước và mức độ sẵn có của nguồn lực, nhằm thoả mãn những nhu cầu về nước cho các hoạt động của con người. Nước là một trong những yếu tố sống còn cho sự sống, tăng trưởng và phát triển. Việc quản lý một cách bền vững nguồn lực có hạn này cần phải tính đến một diện rộng các yếu tố xã hội, kinh tế và môi trường sinh thái. Quản lý tổng hợp nguồn nước là một quá trình thông qua đó các yếu tố này được kết hợp lại với nhau, cho phép ra quyết định ở tất cả các cấp trong khuôn khổ của việc lập kế hoạch tổng thể và điều phối chung giữa tất cả các ngành, các lĩnh vực trong xã hội. Nguyên tắc Dublin - Rio quản lý tổng hợp nguồn nước: Nguyên tắc sinh thái: Nước sạch là nguồn tài nguyên hữu hạn, dễ bị tổn thương, cần cho sự sống, phát triển và môi trường. Do đó tiếp cận sử dụng tổng hợp phải tính đến các thành phần cán cân nước, hoạt động phát triển và tác động tại mỗi vùng thượng hạ lưu, sử dụng đa mục đích, liên kết đa ngành, gắn kết xã hội loài người và thiên nhiên. Tỷ lệ dòng chảy tự nhiên không bị khai thác phản ánh điều kiện cư trú dưới nước: 10% của dòng chảy trung bình năm sẽ tạo nên điều kiện cư trú kém, 30% là khá và >40% là tốt.
78 Nguyên tắc thể chế: Phát triển và quản lý nguồn nước cần dựa trên tiếp cận có sự tham gia của các bên có liên quan thuộc khu vực công cộng và tư nhân, các cộng đồng và những người sử dụng nước, các nhà lập kế hoạch, hoạch định chính sách ở mọi cấp để đạt tới các thỏa thuận chung có tính lâu dài và cùng chịu trách nhiệm, chia sẻ, chấp nhận hy sinh để nâng cao hiệu quả dùng nước và bảo vệ nước. Nguyên tắc xã hội: Phụ nữ có vai trò trung tâm trong việc bảo vệ, quản lý và tiết kiệm nước, nên cần phải tính tới họ trong các dự án phát triển, dành cho họ cơ hội có tiếng nói tham gia và được hưởng lợi. Nguyên tắc kinh tế: Nước có giá trị kinh tế đối với mọi đối tượng sử dụng và cần phải được coi là hàng hoá xã hội và kinh tế, được định giá, phân phối hợp lý. Quản lý tổng hợp có đặc điểm là: Cấp đa dạng Đối tượng đa dạng Công cụ đa dạng. Quản lý tổng hợp nguồn nước có thể áp dụng được ở mọi cấp độ ra quyết định: địa phương, lưu vực sông, quốc gia, quốc tế. Tuy nhiên, mức độ phức tạp về chính trị và pháp lý của việc ra quyết định cũng tăng theo sự tăng cấp độ quyết định. Xét cho cùng, các phương án chiến lược phát triển và quyết định có liên quan đến việc sử dụng nguồn nước phải được biến thành chính sách cụ thể về quy hoạch, phân bổ và quản lý nguồn nước. Những chính sách này hướng đến quản lý tổng hợp nguồn nước tại một quốc gia hay lưu vực sông theo một tầm trung và dài hạn, bằng cách: 1- Gắn chính sách nguồn nước với tổng thể phát triển kinh tế xã hội (ví dụ vấn đề đô thị hoá...); 2- Tạo nền tảng cho sự tham gia và hành động của tất cả các bên có liên quan (ví dụ các tổ chức lưu vực, sự tham gia của người sử dụng và mức phí mà họ phải trả, hợp đồng, các biện pháp khuyến khích bảo tồn và sử dụng hiệu quả nguồn nước...). Quản lý tổng hợp nguồn nước phụ thuộc vào quan hệ hợp tác và đối tác ở tất cả các cấp, từ cá nhân đến các tổ chức xã hội và quốc tế, dựa trên những cam kết cũng như nhận thức rộng rãi hơn của xã hội đối với nhu cầu về an ninh nước và quản lý bền vững nguồn nước. Để đạt được quản lý tổng hợp nguồn nước cần phải có những chính sách nhất quán cấp quốc gia, vùng để vượt qua được tình trạng phân lẻ, manh mún, có được thể chế tổ chức minh bạch, có trách nhiệm cao tại tất cả các cấp. Phạm vi quản lý tổng hợp nguồn nước và các yếu tố môi trường liên quan đến nước bao gồm: Quản lý tổng hợp tất cả các nguồn nước. Quản lý tổng hợp tất cả các ngành dùng nước. Quản lý cả lượng và chất, kiểm soát và hạn chế ô nhiễm. Quản lý cả cung và cầu một cách tiết kiệm, hiệu quả. Quản lý sử dụng nước trong mối liên quan đến sử dụng đất và hệ sinh thái lưu vực. Quản lý tổng hợp việc khai thác và sử dụng nước ở cả thượng và hạ lưu, hạn chế mâu thuẫn sử dụng nước giữa các vùng này. Những thành tố cơ bản của quản lý tổng hợp nguồn nước là:
79 Những chính sách tốt về nước (dựa trên các mục tiêu phát triển tổng thể, đóng góp đầu vào của các bên có liên quan và các nhà tài trợ...). Khuôn khổ pháp lý, thể chế, điều tiết thích hợp. Sự tham gia của các bên có liên quan, nhất là phụ nữ. Quan điểm truyền thống về nước (văn hoá, tôn giáo...). Giá trị của nước (kinh tế, xã hội và môi trường). Phân bổ công bằng nguồn nước. Ra quyết định ở cấp thấp nhất có thể. Phân cấp trách nhiệm quản lý và phân phối nước cũng như các dịch vụ khác về hệ sinh thái. Phương thức tiếp cận khoa học kỹ thuật công nghệ tốt. Hệ thống dữ liệu thông tin và cơ sở tri thức. Công cụ phân tích đánh giá giá trị kinh tế của nước. Khuôn khổ giám sát và thực thi. Năng lực của tổ chức và cán bộ. Quản lý xung đột. Công cụ quản lý tài nguyên nước bao gồm: Các văn bản luật pháp quốc tế và quốc gia, quy định quyền hạn và nghĩa vụ của các tổ chức, cá nhân trong việc khai thác, sử dụng, bảo vệ và hưởng lợi từ các nguồn tài nguyên nước khác nhau, kể cả các văn bản pháp luật liên quan đến những thành tố khác của môi trường và tài nguyên, có quan hệ mật thiết với tài nguyên nước. Hệ thống đo đạc, dữ liệu cơ sở về mạng lưới thuỷ văn, chế độ nước và kết quả nghiên cứu của thuỷ văn học, hồ học, hồ chứa học, khí tượng học, địa chất thuỷ văn... Thiết chế giám sát và cơ sở dữ liệu về chất lượng nước. Tiêu chuẩn chất lượng nước và tiêu chuẩn dùng nước. Công cụ kinh tế quản lý nguồn nước. Chiến lược và các chương trình kế hoạch phát triển. 5.2.3 Quản lý tài nguyên nước theo lưu vực Quản lý nguồn nước theo lưu vực là một cấp độ trong quản lý tổng hợp tài nguyên nước. Quản lý nước theo lưu vực nhấn mạnh khía cạnh sử dụng hợp lý tài nguyên trên cơ sở hiểu biết và tôn trọng các quy luật tự nhiên hình thành tài nguyên nước trong một lưu vực cụ thể. Trong quản lý tài nguyên nước theo lưu vực, đơn vị địa lý để thực hiện quản lý không phải là địa giới hành chính mà là toàn bộ lưu vực sông. Thông qua hoạt động của bộ máy quản lý lưu vực, tất cả các hoạt động sử dụng và bảo vệ tài nguyên được xem xét một cách thống nhất và hợp lý. Đối với một lưu vực sông gồm nhiều đơn vị hành chính thì việc quản lý thống nhất theo lưu vực sông sẽ tạo cơ sở thuận lợi để giải quyết các mối quan hệ hay những mâu thuẫn nảy sinh trong quá trình sử dụng hay quản lý tài nguyên giữa các vùng khác nhau.
80 Quản lý tổng hợp lưu vực sông không chỉ giới hạn trong phạm vi quản lý tài nguyên nước, mà còn liên quan đến mọi khía cạnh của việc quản lý và sử dụng các tài nguyên liên quan khác trên lưu vực như đất, rừng, hệ sinh thái, hoạt động của con người... Về mặt nguyên tắc, trong quản lý phát triển theo lưu vực cần xây dựng các dự án phát triển khai thác được tối đa tiềm năng thế mạnh và hạn chế tới mức thấp nhất các rủi ro bất lợi có thể có của từng vùng. Thượng du là vùng sinh thuỷ và năng lượng nên mọi chương trình phát triển đều phải tính đến việc hạn chế đến mức thấp nhất nguy cơ gây tổn thương các điều kiện hình thành dòng chảy và phát sinh tai biến trượt lở, lũ lụt... Việc phát triển thuỷ điện ở thượng lưu sẽ cho hiệu quả kinh tế tối ưu nhất so với các khu vực còn lại. Hạ du là vùng nhận và tiêu nước, địa hình bằng phẳng, mật độ dân cư và đầu tư kinh tế cao, thuận lợi cho phát triển nhiều loại hình kinh tế, nhưng cần ưu tiên cho những mục tiêu thoát nước nhanh, hạn chế lũ lụt dài ngày và dùng nước tiết kiệm để hạn chế thiệt hại do thiếu nước dùng. Nhu cầu cấp nước của toàn lưu vực phải được tính trên cơ sở cân bằng với khả năng tái tạo về lượng và chất của tài nguyên. Nếu giả định việc khai thác tài nguyên không làm hệ sinh thái xấu hơn trạng thái tự nhiên vốn có của nó, thì lượng nước khai thác trong mùa kiệt không được làm mức nước sông hạ xuống thấp hơn ngưỡng bảo đảm an toàn sinh thái cho toàn hệ. Ngoài ra, nếu không tính tới các hệ quả sinh thái bất thường khác, thì toàn bộ lượng nước đưa vào lưu vực bằng con đường nhân tạo và lượng nước lũ mà các hồ chứa điều tiết được, sau khi đã trừ tổn thất, là phần mà loài người có thể độc quyền tiêu thụ, bao gồm cả phần để cải thiện hệ sinh thái tự nhiên theo nhu cầu của con người. Chức năng và nhiệm vụ về quản lý tổng hợp lưu vực sông được quy định tùy theo hình thức của mỗi kiểu tổ chức lưu vực. Tuy nhiên, có một số nhiệm vụ chung mà trong quản lý lưu vực sông đều phải thực hiện, đó là: Lập quy hoạch sử dụng tổng hợp và bảo vệ tài nguyên nước lưu vực sông và theo dõi việc thực hiện quy hoạch. Phối hợp với các cơ quan hữu quan của các bộ, ngành và địa phương trong việc điều tra cơ bản, kiểm kê, đánh giá tài nguyên nước của lưu vực sông. Phối hợp với các đơn vị hành chính các cấp để giải quyết tranh chấp về tài nguyên nước nảy sinh trên lưu vực. Ngoài ra, tùy theo hình thức, một số tổ chức lưu vực sông có thể tham gia trực tiếp vào chức năng thiết kế, thi công và quản lý các công trình khai thác, sử dụng tài nguyên nước trên lưu vực. Theo UNESCO, việc chi tiết hoá kế hoạch tổng hợp cho những lưu vực rộng đa quốc gia là khó có khả năng. Ví dụ Uỷ ban hạ lưu sông Mê Công mới chỉ hoạt động trong phạm vi liên quan đến thu thập số liệu và lập kế hoạch. Quản lý tổng hợp có cơ hội thành công lớn hơn ở những lưu vực nhỏ hơn. 5.2.4 Giám sát lượng nước Mục tiêu của giám sát lượng nước là đo đạc lượng nước, nghiên cứu chế độ và biến động tài nguyên nước, nghiên cứu các quy luật chi phối sự hình thành tài nguyên nước. Đây là lĩnh vực thuộc nhiệm vụ và khả năng của thuỷ văn học, hồ học, hồ chứa học, địa chất thuỷ văn và một số ngành dùng nước như thuỷ lợi, năng lượng, giao thông... Hộp 5. 4. Các công cụ đo nước Đo mực nước thường dùng thước, thuỷ chí, máy tự ghi. Công trình đo mực nước có thể được đặt ở vùng bờ hoặc vùng mặt nước, mực nước có thể được đo ngay trên mặt thuỷ vực, hoặc đo trong các giếng có lưu thông tự
81 do với thuỷ vực nghiên cứu. Đo sâu thường dùng thước, dây có tải trọng, máy hồi âm. Trong đo sâu trên các sông, tọa độ điểm đo trên mặt cắt ngang được xác định theo các phương pháp: căng dây, dùng mia đặt trên thuyền hoặc sào tiêu đặt trên bờ và máy kinh vĩ, dùng máy Xêchtăng đặt trên thuyền để đo góc, dùng tời hoặc hệ thống cọc tiêu trên bờ. Vị trí điểm đo trong đo sâu dọc sông được xác định bằng các điểm khống chế của tuyến dẫn ở trên bờ và phương pháp giao hội, đo góc từ hai điểm xác định trên bờ bằng hai máy kinh vĩ. Trong đo sâu cho hồ, các điểm đo được bố trí theo lưới ô cách nhau 5 - 10 m. Số liệu đo sâu đo đúng quy phạm thuỷ văn có sai số cho phép là: ± 2cm khi độ sâu ≤ 3m; ± 5cm khi độ sâu >3m đến ≤ 5m; ± 10cm khi độ sâu > 5m. Đo vận tốc dòng chảy thường dùng phao và lưu tốc kế. Phao đo vận tốc có hai loại: Phao nổi, đo vận tốc và hướng dòng chảy trên mặt, thường làm từ vật liệu nổi được như tre, nứa, gỗ, chất dẻo, có hình trụ, chữ nhật, chữ X, kích thước càng nhỏ càng tốt, mặt chìm không làm trơn, mặt nổi có cắm cờ hoặc đèn hiệu. Phao chìm được làm bằng các loại vật liệu như sáp, chất dẻo, gỗ..., hình cầu đường kính 2 - 3 cm, treo vào một đầu sợi dây mà đầu kia nối với một phao nổi. Vận tốc dòng chảy tính bằng tốc độ trôi của phao qua hai tuyến đo đã biết trước khoảng cách. Để đo hướng chảy bằng phao, cần xác định vị trí của các phao trên đường trôi. Di chuyển của phao nổi chịu ảnh hưởng của nhiều nhân tố tác động, nên độ chính xác đo đạc vận tốc không cao, tăng so với đo bằng máy. Hệ số kinh nghiệm hiệu chỉnh vận tốc trung bình đo bằng phao nổi là: 0,85 - 0,90 khi không có gió; 0,90 - 0,95 khi gió ngược dòng và 0, 80 - 0, 85 khi gió xuôi dòng. Lưu tốc kế cấu tạo gồm 3 phần: bộ phận cảm ứng làm bằng cánh quạt hoặc cốc, dễ dàng quay quanh trục đặt ngang hoặc đứng dưới tác dụng của dòng chảy, bộ phận thân có các thiết bị đếm và báo số vòng quay của cánh quạt, bộ phận đuôi có chức năng tự động điều chỉnh để thiết bị luôn song song dòng chảy. Mỗi máy có một bảng riêng để tra tốc độ dòng chảy ứng với các tốc độ quay khác nhau của cánh quạt. Máy được đưa tới điểm đo bằng cọc hoặc cá sắt. Tốc độ dòng chảy tại một điểm được xác định bằng tốc độ trung bình trong khoảng không dưới 100 giây. Vận tốc trung bình của một thuỷ trực được tính theo phương pháp phân tích, dùng các công thức gần đúng, tuỳ thuộc số điểm đo trên thuỷ trực, hoặc bằng phương pháp đồ giải, tính bằng tích phân biến đổi vận tốc theo độ sâu, tức thương giữa diện tích đồ thị biến đổi vận tốc theo độ sâu và độ sâu. Vận tốc trung bình trên toàn mặt cắt ngang được tính bằng thương giữa lưu lượng và diện tích mặt cắt ngang. Hải lưu - máy đo hướng chảy: Về mặt nguyên tắc máy có các bộ phận giống như lưu tốc kế, nhưng phần thân có thêm hộp la bàn ghi hướng dòng chảy. Hộp có kim la bàn luôn chỉ hướng bắc - nam, trên kim có rãnh ở nửa chỉ phương bắc để cho bi rơi khi đo đạc. Mặt hộp la bàn được chia thành 36 cung (ô), đánh số không từ ô ở đuôi máy. Do cấu tạo mà cứ khi nào cánh quạt quay được một số vòng nhất định thì một viên bi sẽ rơi ra, lăn vào cung mà kim chỉ phương bắc hướng tới. Góc lệch giữa phương chuyển động của viên bi và thân máy chính là góc lệch của hướng chảy, số bi rơi vào mỗi cung chỉ thị vận tốc dòng chảy ứng với hướng chảy đo được. Mạng lưới quan trắc được thiết lập một cách hệ thống, bao gồm ba loại lưới điểm sau: Lưới điểm quan trắc cố định, phân bố đều khắp các vùng địa lý, các đới khí hậu thuỷ văn khác nhau, đo liên tục, kéo dài theo quy phạm thống nhất để đảm bảo độ chính xác tối ưu, đồng nhất. Lưới điểm chuyên đề quan trắc theo đơn đặt hàng và lưới điểm khảo sát định kỳ phục vụ quan trắc bổ sung tại những điểm không nằm trong lưới cố định. Số liệu đo đạc thuỷ văn thường niên được lưu trữ tại Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn. Trên cơ sở các dữ liệu sơ cấp, ngành khí tượng thuỷ văn triển khai nghiên cứu, dự báo các hiện tượng và quá trình khí hậu, thời tiết, thuỷ văn, cung ứng cho các đối tượng có nhu cầu. Hộp 5.5. Quy phạm xác định tốc độ dòng chảy Tốc độ dòng chảy được đo tại từng điểm trên từng thuỷ trực của mặt cắt ngang. Số đường thuỷ trực trên mỗi mặt cắt được quy định tuỳ thuộc chiều rộng sông, bố trí thuỷ trực theo chiều rộng và số điểm đo trên mỗi thuỷ trực được chọn tuỳ thuộc độ sâu theo một quy phạm chung. Quy định số đường thuỷ trực đo vận tốc trên mặt cắt ngang Độ rộng sông B(m) < 50 50-100 100-300 300-1.000 >1.000 Số thuỷ trực đầy đủ 6-10 10-15 15-20 20-30 30-40 Công thức tính vận tốc trung bình thuỷ trực: V(6) = (Vm + 2 V0,2h + 2 V0,4h + 2 V0,6h + 2 V0,8h + Vđ)/10 V(5) = (Vm + 3 V0,2h + 3 V0,6h + 2 V0,8h + Vđ)/10 V(3) = (V0,2h + 3 V0,6h + V0,8h )/5 V(2) = (V0,2h + V0,8h)/2 V(1) = V0,6h trong đó chỉ số 1... trong V(1)... là số điểm đo vận tốc trên thuỷ trực. Công thức tính lưu lượng nước:
82 Q= ∑Qi i = ∑ (V .f ) i i i trong đó fi là diện tích bộ phận thứ i của mặt cắt ngang, giới hạn bởi hai thuỷ trực đo vận tốc kề nhau i và (i - 1), Vi là vận tốc trung bình của dòng chảy qua diện tích fi, tính bằng trung bình cộng vận tốc trung bình của hai thuỷ trực giới hạn. Riêng lưu lượng của diện tích đầu và cuối tính bằng công thức sau: Qi = K. Vi. fi trong đó K = 0,8-0,9 khi sông thẳng, mặt cắt ngang hình lòng chảo hoặc chữ nhật, K = 0,9-1,0 khi sông cong, bộ phận gần bờ có lạch sâu; K = 0,6-0,8 nếu vận tốc gần bờ giảm rõ rệt; K = 0,5 nếu bộ phận sát bờ có nước tù. 5.2.5 Giám sát chất lượng nước Giám sát chất lượng nước là các hoạt động nhằm mục tiêu đánh giá chất lượng nước nền và theo dõi biến động chất lượng nước trong quá trình khai thác sử dụng. Giám sát chất lượng nước được triển khai tuỳ theo mục đích, nhu cầu và khả năng về nhân lực, kỹ thuật, tài chính. Việc đo đạc các chỉ tiêu chất lượng nước và tiêu chuẩn chất lượng môi trường nước được quy ước đưa vào nội dung môn học về ô nhiễm môi trường, do đó giáo trình này không đề cập sâu. Tuy nhiên, cần lưu ý là việc nghiên cứu, ghi chép kỹ lưỡng các đặc điểm hình thái, động lực của thuỷ vực, cũng như điều kiện khí hậu, đặc điểm lưu vực, nguồn cấp nước, nguồn thải, vùng và phương thức tiêu nước... giúp chúng ta định ra được số điểm đo ít nhất và lý giải được những bất thường của kết quả phân tích. 5.2.6 Công cụ kinh tế trong quản lý nguồn nước Nguyên tắc Dublin coi nước có giá trị kinh tế trong tất cả những cách thức sử dụng cạnh tranh nhau, vì thế nó cần phải được phân bổ có tính đến những nguyên tắc kinh tế về tính hiệu quả, công bằng. Các công cụ kinh tế được sử dụng trong quản lý nguồn nước để phân phối công bằng hợp lý nguồn nước, đảm bảo phục vụ phát triển và bảo tồn trữ lượng nước, bảo vệ chất lượng nước, làm giảm thiểu các tác động bất lợi tới nguồn nước. Các công cụ kinh tế đa mục tiêu theo định hướng thị trường trong quản lý nguồn nước gồm: Cấp giấy phép, thu phí và tiền phạt, định giá nước và thu tiền dùng nước. Cấp giấy phép, là công cụ đơn giản, ít tốn chi phí quản lý, nhưng thường gặp khó khăn trong việc giám sát thực thi, không có tác động hiệu quả đối với việc khuyến khích một hành vi cụ thể và không mang lại nguồn thu. Phí và tiền phạt, là công cụ đơn giản, có thể dễ định hướng để khuyến khích những thay đổi hành vi cụ thể, nhưng tốn nhiều chi phí hơn, khó giám sát thực thi và không mang lại nhiều nguồn thu. Định giá nước Định giá nước là một công cụ dễ định hướng để khuyến khích thay đổi hành vi, mang lại nguồn thu lớn, nhưng phức tạp và có thể gây mâu thuẫn xã hội. Trong định giá nước, bên cạnh những chi phí/giá trị xã hội và cá nhân đối với nước và các chi phí tài chính thường tính đối với các cá nhân dùng nước (như đầu tư, vận hành và quản lý...), còn phải tính đến các chi phí trên bình diện rộng lớn hơn đối với nền kinh tế, ví dụ như chi phí cơ hội và ảnh hưởng hướng ngoại. Việc định giá phải đáp ứng các yêu cầu cơ bản là: Đảm bảo nguồn thu đủ để vận hành, duy trì và mở rộng hệ thống. Phân bổ nguồn nước theo những tín hiệu xã hội, đảm bảo các giá trị xã hội nhận được sẽ vượt xa chi phí. Bảo tồn nguồn nước, khuyến khích sử dụng hiệu quả và bảo tồn
83 Đưa ra mức giá đúng, trong đó công nhận các biện pháp khuyến khích phát sinh từ cơ chế giá và đảm bảo là chúng phù hợp với mục tiêu xã hội. Giá trị nguồn nước được tính bằng tổng các giá trị đối với người sử dụng, các tác động hướng ngoại ròng và các giá trị bị bỏ qua không sử dụng. Chi phí nguồn nước được tính bằng tổng chi phí vốn, chi phí O&M, các chi phí cơ hội, ảnh hưởng ngoại sinh, các chi phí cơ hội do không sử dụng và ảnh hưởng ngoại sinh. Hộp 5.6. Các khía cạnh kinh tế của việc sử dụng nguồn nước. Claudia Sadoff Nguyên tắc Dublin coi nước là một hàng hoá kinh tế, là nguồn lực khan hiếm và yếu tố sản xuất, vì thế cần được phân bổ có tính đến những nguyên tắc kinh tế về tính hiệu quả và tính công bằng. Những trục trặc của thị trường, sự phân kỳ giữa những vấn đề xã hội và môi trường có thể biện minh cho việc đặt cho nước một mức giá tập trung vào những mối quan tâm về tính bình đẳng (như là một vấn đề chính sách) đối lập với những quan tâm về tính hiệu quả. Trong những trường hợp như vậy, điều quan trọng đối với các nhà hoạch định chính sách là hiểu được các chi phí kinh tế và ý nghĩa của các quyết định mà họ đưa ra. Chi phí cơ hội là những lợi ích bị hy sinh mà lẽ ra đã có thể được tạo ra nếu như nguồn lực được phân bổ cho mục đích sử dụng tốt nhất. Khi nguồn nước không đủ để đáp ứng tất cả mọi nhu cầu thì việc sử dụng của một người này lại loại trừ sự sử dụng nước của người khác. Nếu nước không được phân bổ cho mục đích sử dụng có giá trị cao nhất, thì chi phí cơ hội có thể sẽ lớn hơn giá trị mà nó tạo ra khi được tiêu thụ, làm cho nền kinh tế bị thiệt hại. Dưới góc độ kinh tế, đây là một cách thức phân bổ nguồn lực không hiệu quả, dù rằng điều đó có thể biện minh bằng những lập luận khác. Tác động hướng ngoại xảy ra khi hành động của người dùng nước này ảnh hưởng đến người khác. Tác động hướng ngoại có thể tích cực (thí dụ như quản lý đầu nguồn) hoặc tiêu cực (thí dụ ô nhiễm). Tác động hướng ngoại tiêu cực nhất là việc sử dụng ở đầu nguồn làm cạn kiệt nguồn nước cho các mục đích sử dụng nước ở hạ lưu. Nhu cầu dùng nước ở hạ nguồn cũng có thể dẫn đến buộc vùng thượng nguồn giảm tiêu thụ nước. Sự tách biệt giữa chi phí cơ hội và tác động hướng ngoại là một điều thiết yếu. Cá nhân một người sử dụng nước coi tác động của việc anh ta sử dụng nước đối với hàng xóm của mình là một tác động hướng ngoại. Nhà quản lý lưu vực coi đó là chi phí cơ hội của một phương thức sử dụng nước được lựa chọn tại lưu vực sông. Quản lý tổng hợp nguồn nước một cách hiệu quả sẽ nội hoá tất cả các tác động hướng ngoại trong một khu vực, đòi hỏi người quản lý phải đánh giá được các tác động ở vùng hạ lưu như những chi phí cơ hội. Đây là trung tâm của công tác quản lý lưu vực sông. Giá trị đối với người sử dụng là giá trị thu được từ việc dùng nước cho một mục đích cụ thể duy nhất. Giá trị hệ thống là tổng giá trị tạo ra được bởi một đơn vị nước khi nó chảy qua hệ thống sông. Giá trị hệ thống là tổng hợp tất cả những giá trị đối với người sử dụng theo một cách thức sử dụng nước cụ thể, cộng chi phí cơ hội và các tác động hướng ngoại. Xem xét những thay đổi giá trị hệ thống trong những phương án quản lý khác nhau có thể giúp cho các nhà quản lý đánh giá tính hiệu quả tương đối của chúng, trong khi đó các giá trị đối với người sử dụng cho chúng ta thông tin về việc phân bổ chi phí và lợi ích nhằm đánh giá mức độ công bằng trong mỗi phương án. Phân bổ nguồn nước và mô hình tăng trưởng, phát triển: Việc phân bổ nguồn nước là điều kiện tiên quyết cho tăng trưởng và xoá đói giảm nghèo đã được chấp nhận rộng rãi, nhưng tác động của sự phân bổ nguồn nước giữa các ngành với nhau trong cơ cấu kinh tế, tăng trưởng và mô hình phát triển còn ít được cân nhắc đến. Các lĩnh vực như nông nghiệp, công nghiệp và dịch vụ thường có những nhu cầu dùng nước có tính cạnh tranh. Việc phân bổ nước thế nào cho các lĩnh vực đó sẽ, hoặc là tạo điều kiện thuận lợi, hoặc hạn chế sự tăng trưởng tương đối của chúng, dẫn đến những nền kinh tế rất khác nhau trong tầm trung hạn, với những phúc lợi khác nhau. Cũng tương tự, những khuyến khích cho việc sử dụng nước trong nội ngành ở từng lĩnh vực sẽ có tác động đến phúc lợi, tăng trưởng và bình đẳng. Thí dụ trong nông nghiệp, sự cân bằng giữa một nền nông nghiệp tự cung tự cấp truyền thống (thường nhằm vào những đối tượng rất nghèo và tạo thêm cho họ nhiều cơ hội việc làm) và sản xuất công nghệ cao (tạo ra những giá trị gia tăng lớn cho một nhóm nhỏ hơn) sẽ ảnh hưởng mạnh mẽ đến giá trị của sản xuất nông nghiệp và việc phân bổ những lợi ích đó. Các mục tiêu phát triển quốc gia có thể được ủng hộ hoặc bị làm thui chột đi bởi việc quản lý nguồn
84 nước. Các biện pháp khuyến khích về pháp lý, thể chế và kinh tế liên quan tới phân bổ nước sẽ tác động sâu sắc đến cơ cấu kinh tế, đặc biệt khi nước khan hiếm. Các chính sách về định giá, cấp phép và cho phép đều có thể được thiết kế nhằm: Khuyến khích hoặc hạn chế việc bảo tồn nguồn nước; Mở rộng hoặc hạn chế việc sử dụng nước cho những mục đích cụ thể; Thúc đẩy hay hạn chế sự chấp thuận việc tiết kiệm nước và/hoặc các phương thức sản xuất công nghệ cao cho những mục đích sử dụng cụ thể hoặc cho nhóm người sử dụng cụ thể. Vì thế, điều quan trọng là các mục tiêu phát triển công tác quản lý nguồn nước phải rõ ràng và việc quản lý nguồn nước phải được thiết kế để đạt được những mục tiêu đó một cách càng hiệu quả và hiệu suất càng cao càng tốt.