intTypePromotion=1

Giáo trình Tài nguyên nước: Phần II

Chia sẻ: Nguyễn Thị Ngọc Lựu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:55

0
138
lượt xem
37
download

Giáo trình Tài nguyên nước: Phần II

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Tài nguyên nước: Phần II trình bày các nội dung chính: tài nguyên nước hồ và hồ chứa, tài nguyên nước dưới đất, hiện trạng khai thác sử dụng nước và tác động đến môi trường, tài nguyên nước Việt Nam. Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên ngành Tài nguyên, Môi trường.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Tài nguyên nước: Phần II

  1. 54 Chương 3 TÀI NGUYÊN NƯỚC HỒ VÀ HỒ CHỨA 3.1 Tài nguyên nước hồ Hồ là những phần trũng của địa hình có nước tĩnh thường xuyên. Trên thế giới có khoảng 2,8 triệu hồ tự nhiên, trong đó có 145 hồ có diện tích mặt nước trên 100km2, chứa 95% tổng lượng nước các hồ. Hồ hiện chứa 0,313% thể tích nước ngọt lục địa, gấp khoảng 6 lần lượng nước có trong các hệ thống sông. Riêng Bai Can, hồ sâu nhất thế giới, đã chứa 23.000km3 nước, bằng gần 1/4 tổng lượng nước các hồ và bằng 1/10 lượng nước ngọt toàn cầu. Không phải tất cả các hồ trên thế giới đều chứa nước ngọt. Biển hồ Caxpiên là một hồ nước mặn, hồ Chết là hồ chứa loại nước mặn nhất thế giới. Đặc trưng hình thái quan trọng nhất của hồ là diện tích mặt nước và dung tích hồ. Chúng biến đổi theo sự thay đổi độ cao mặt nước hồ (hoặc độ sâu). Đối với những hồ có bờ đáy ổn định, quan hệ giữa diện tích mặt nước và dung tích hồ với độ sâu tương đối ổn định và được biểu diễn dưới dạng bảng hoặc đồ thị. Diện tích mặt hồ càng lớn, khả năng trao đổi chất và năng lượng với khí quyển càng lớn, trong đó đáng lưu ý là những quá trình như bốc hơi, xâm nhập ôxy từ khí quyển, đốt nóng, sóng... Chiều dài đà gió càng lớn thì sóng do gió càng cao, tạo ra sự xáo trộn sâu hơn trong tầng mặt và tạo nước dồn sinh dòng chảy do gió. Tỷ lệ dung tích trên độ sâu hồ càng lớn thì chế độ nước trong hồ càng ổn định, đồng thời sự phân bố các đặc trưng thuỷ lý, thuỷ hoá, thuỷ sinh và chế độ động lực càng kém đồng nhất. Bảng 3.1. Các hồ lớn trên thế giới Diện tích Độ sâu lớn Diện tích Độ sâu lớn Hồ Hồ (km2) nhất (m) (km2) nhất (m) Caxpiên 371.795 995 Misigân 58.016 282 Thượng 82.362 406 Tanganyika 32.893 1.417 Victoria 69.485 81 Gấu lớn 31.792 413 Aran 65.527 68 Baican 30.510 1.620 Hurôn 59.570 229 Nyatxa 29.604 678 Mực nước hồ là hàm của các yếu tố sau: Đặc điểm chu kì nước nhiều năm. Tương quan giữa lượng nước đến và nước đi. Đặc điểm mặt nước hồ. Chế độ động lực trong hồ. Hoạt động kiến tạo, địa chấn. Dao động mực nước hồ chia thành ba loại: Dao động tuyệt đối, có tính quy luật, là dao động có liên quan tới sự thay đổi trữ lượng nước hồ do các tác nhân khí hậu, biên độ dao động lớn. Dao động thế kỷ, liên quan tới hoạt động nâng lên hạ xuống của bề mặt Trái Đất, diễn ra chậm.
  2. 55 Dao động tương đối, bất thường, diễn biến nhanh, như sóng, nước dồn. Loại dao động thứ ba này có đặc điểm quan trọng là có thể mang tính khu vực, làm cho mặt nước hồ không bằng phẳng và không nằm ngang. Dòng chảy trong hồ có vai trò làm tăng xáo trộn trong khối nước, do đó nó là một nhân tố tích cực cho quá trình tự làm sạch và đồng nhất các đặc trưng thuỷ lý, thuỷ hoá theo không gian. Chế độ dòng chảy thường xuyên trong hồ có nhiều điểm phân biệt với chế độ dòng chảy trong sông như: Vận tốc không lớn. Dòng chảy thường khó phân bố trên toàn mặt cắt ngang Hướng dòng chảy phân tán, phụ thuộc phức tạp vào vị trí điểm nước vào ra hồ, lưu lượng nước, hình dạng hồ, gió, nhiệt độ... Đo đạc đầy đủ trên một số hồ lớn cho thấy hướng dòng chảy trong hồ phân hoá theo diện và độ sâu rất phức tạp. Điều kiện hình thành dòng phân tầng trong hồ là: Tỷ trọng của nước gia nhập so với nước hồ khác nhau đáng kể. Hồ tiếp nhận nước có độ sâu lớn, độ dốc thuận, đáy và chiều rộng không có những thay đổi đột biến. Khi có các điều kiện trên, dòng nước nhập vào sẽ có khả năng chuyển động thành tầng riêng, không hoà nhập, hoặc hoà nhập từ từ vào khối nước hồ. Các dòng phân tầng trên mặt có khả năng hoà trộn nhanh hơn do xáo trộn. Dòng phân tầng đáy vừa khó hòa nhập do xáo trộn kém, vừa tăng nguy cơ gây ô nhiễm đáy hồ. Dòng chảy không thường xuyên trong hồ bao gồm dòng trôi dạt do gió, dòng do chênh lệch áp suất không khí, dòng đối lưu nhiệt và dòng mật độ. Đối lưu nhiệt trong miền biến đổi nhiệt độ >4oC chỉ diễn ra trên tầng mặt khi nhiệt độ giảm do mất nhiệt từ trên mặt và trong miền biến đổi nhiệt độ
  3. 56 phát triển. Hệ động vật có mặt các loài ăn thực vật, động vật tầng mặt, tầng đáy, do đó đa dạng sinh học và năng suất sinh học đều cao. Vùng bờ hồ có thực vật phát triển có xu thế nông dần, bờ tiến vào vùng nước sâu rất nhanh, độ sâu khối nước và dung tích hồ giảm nhanh chóng, thậm chí tới mức biến hồ thành đầm lầy. Trầm tích hồ có thể trở thành nguồn gây ô nhiễm khối nước nếu xuất hiện những cơ chế cho phép cuốn chúng trở lại khối nước, như đối lưu, xáo trộn... Khả năng này tăng theo sự giảm độ sâu hồ. Cán cân nước hồ có đặc điểm là tỷ trọng dòng đến, dòng đi so với lượng nước trong hồ không lớn. Tiêu hao nước trong các hồ không có dòng chảy đi liên quan chủ yếu với ngấm, bốc hơi và các hoạt động nhân sinh. Khi bốc hơi là nguyên nhân chủ đạo gây tiêu hao nước hồ, thì sẽ xảy ra quá trình tích luỹ muối khoáng gây mặn hoá hồ và suy thoái hệ sinh thái hồ. Thành phần hoá học nước hồ phụ thuộc vào các yếu tố chính sau: Đặc điểm dòng đến và đi. Mức độ xáo trộn nước trong hồ. Đặc điểm các quá trình cơ lí, hoá sinh trong hồ. Dòng chất lơ lửng gia nhập vào hồ sẽ dễ dàng lắng đọng tạo trầm tích làm nông đáy hồ, do tốc độ dòng chảy trong hồ nhỏ hơn rất nhiều so với trong sông. Dòng chất tan, nếu có hàm lượng cao hơn trong nước hồ thì sẽ phân tán vào nước hồ, làm tăng độ khoáng hoá nước hồ ngay cả khi dòng chảy ra bằng dòng chảy vào. Bốc hơi không đem theo các chất khoáng, do vậy tương quan giữa lượng bốc hơi và lượng dòng vào càng lớn, độ khoáng hoá của hồ tăng càng nhanh. Chính vì vậy nước các hồ nằm trong vùng khô hạn thường có độ khoáng hoá cao. Mức độ xáo trộn nước hồ càng cao thì khả năng tự làm sạch của nước càng lớn và phân bố vật chất càng đồng đều, còn khi nước hồ càng tĩnh thì quá trình lắng đọng diễn ra càng thuận lợi. Chế độ nước hồ càng tĩnh, khả năng lắng đọng trầm tích trong hồ càng lớn. Các hồ sâu, bờ đá và nghèo dinh dưỡng, Oligotrophic, sinh vật kém phát triển, trầm tích đáy chủ yếu là chất khoáng (chiếm đến 85 - 95% trọng lượng khô). Trong các hồ nông, bờ đất và giàu dinh dưỡng, sinh vật phát triển tốt, trầm tích đáy có thành phần hữu cơ cao (chiếm đến 50-80% trọng lượng khô). Trong trầm tích một số hồ đặc biệt có thể có tích luỹ những loại chất có giá trị đạt tới mức độ khai thác, trong đó thường gặp nhất là than bùn, sắt, mangan. Hồ thuộc loại đất ngập nước biệt lập có vai trò tự nhiên và nhân văn hết sức quan trọng. Hồ cung cấp nước trực tiếp cho nhu cầu của người và sinh vật, cung cấp không gian sống cho thuỷ sinh, điều tiết dòng chảy mặt, lưu thông với các thuỷ vực mặt và ngầm, điều hoà khí hậu. Trong những vùng kém ẩm, khả năng sinh thuỷ không đủ hình thành mạng lưới sông ngòi, thì sự tồn tại của các hồ có vai trò quan trọng đối với toàn bộ hệ sinh thái khu vực nói chung và sự sống của con người nói riêng. Chúng tạo ra các ốc đảo nước ngọt có ý nghĩa sống còn đối với động vật hoang dã và hệ thuỷ sinh địa phương, là nơi nghỉ chân của nhiều loài chim di cư, góp phần tạo ra và duy trì đa dạng sinh học. Các hồ lớn ít lưu thông và có độ sâu lớn thường có hệ sinh thái đặc thù, với nhiều loài đặc hữu có giá trị rất cao cả về kinh tế và đa dạng sinh học. Hồ Bai Can sâu nhất thế giới (1.620m). Hồ nước mặn Caxpiên rộng nhất thế giới, 371.000km2. Biển Chết ở bán đảo A Rập có độ muối 20%, cao gấp 7 lần nước biển thông thường, là sản phẩm của quá trình bốc hơi liên tục, biển hầu như không có sự sống. Hồ Niuoacơ trên đảo Ki Tin, Bắc cực có 5 tầng nước do thành phần nước phân hoá, có nguồn gốc khác nhau, mặt hồ đóng băng gần như quanh năm nên ít xáo trộn. Trên cùng là nước ngọt với hệ sinh thái nước ngọt rất đa dạng; Tầng thứ
  4. 57 hai có chứa nhiều muối vi lượng, cư dân chủ yếu có các loài động vật tiết túc, giáp xác như tôm, cua...; Tầng thứ ba nước lợ, có các loài hải quỳ, sao biển, cá biển; Tầng thứ tư màu hồng, có nhiều tảo và vi khuẩn hấp thụ sunfuarơ; Tầng thứ năm ở đáy, có nhiều bùn thối đen và vi khuẩn yếm khí. Tuy nhiên hồ cũng là một hệ thống tự nhiên nhạy cảm. Những tác động tự nhiên vào cán cân nước hồ như làm tăng giảm thành phần dòng đến hoặc đi của hồ, làm thay đổi cân bằng nước hồ và cân bằng dòng vật chất trong hồ đều có thể gây nên những hệ quả rất xấu, như suy thoái, ô nhiễm hồ, khủng hoảng hệ sinh thái hồ, cạn kiệt và biến mất hồ... Nhiều loài đặc hữu trong các hồ có giá trị rất cao về mặt kinh tế hoặc sinh thái, có vai trò quan trọng tạo ra những giá trị cảnh quan sinh thái và du lịch trong hồ có thể bị tuyẹet diệt do bị khai thác quá mức hoặc do chất lượng nước hồ suy giảm. Bảng 3.1. Khủng hoảng biển Aran Aran từng là biển hồ lớn thứ 4 trên lục địa, diện tích 66.000km2, chứa 1.064km3 nước, dòng chảy hàng năm từ sông Amuaria và Sư Đaria gia nhập vào hồ là 56 km3, nhưng hồ cũng tiêu hao 60km3/năm vào bốc hơi, do đó cán cân nước hồ tự nhiên đã luôn bị thiếu hụt. Năm 1975, trên lưu vực hai con sông đổ vào hồ, người ta đã mở rộng sản xuất, làm cho diện tích bông cần tưới tăng trên 10 triệu ha, lượng nước tưới được khai thác trực tiếp 3 từ hai sông đổ vào hồ. Hệ quả là lượng nước nhập vào hồ giảm xuống, chỉ còn 7 - 11km /năm. Do thiếu hụt nghiêm trọng cán cân nước đến so với bốc hơi, hồ Aran thu hẹp dần kích thước. Đến nay diện tích hồ chỉ còn 36 km2, chia thành hai hồ nhỏ, dung tích giảm 69%, độ muối tăng 3 lần, đạt 24%. Phần lòng hồ nông nhiều trầm tích bở rời và muối mặn bị khô cạn, phơi ra trước nắng gió, là nguồn cung cấp từ 40 nghìn đến hàng triệu tấn bụi muối/năm, gây ô nhiễm nặng các vùng xung quanh. Sử dụng hoá chất trong nông nghiệp gây ô nhiễm nước. Hệ quả là đã gây ra bệnh tật cho gia súc, người và động vật hoang dại, năng suất cây trồng giảm tới 40%. Các loài hoang dã giảm từ 178 xuống còn 38, các loài đặc hữu biến mất. Quá trình hoang mạc hoá, mặn hoá, ô nhiễm nước vẫn đang tiếp diễn. 3.2 Tài nguyên nước hồ chứa 3.2.1 Tổng quan Hồ chứa, còn gọi là kho nước nhân tạo, hồ chứa nhân tạo, là những thuỷ vực chứa nước tương đối lớn, hình thành một cách nhân tạo hoặc bán nhân tạo, có chế độ nước bị điều tiết nhân tạo. Các hồ chứa lớn trên thế giới đều được xây dựng theo phương thức đắp đập ngăn sông. Những con đập đầu tiên đã được xây dựng từ khoảng 5.000 năm trước trên sông Ti-gri và Ơ-phra-tơ ở Me-zo-po-ta-mia, trên sông Nin ở Hi Lạp và trên sông In-du ở Pakistan. Tất cả các đập xa xưa được xây dựng chủ yếu để phục vụ cấp nước tưới cho nông nghiệp và kiểm soát lũ. Mục tiêu xây đập thủy điện được thực hiện từ 1890. Đập lớn được định nghĩa là loại đập có chiều cao >15m hoặc cao từ 5 – 15m nhưng có dung tích >3 tỷ m3. Những năm giữa của thế kỷ 20 có 5.000 đập lớn đã được xây dựng. Tốc độ xây dựng đập tăng nhanh và đến cuối thế kỷ trước đã có 45.000 đập lớn đang hoạt động. Thêm vào đó, toàn thế giới còn có khoảng 800.000 đập khác không thuộc loại lớn. Tổng chi phí của việc xây dựng đập trong thế kỷ 20 ước tính khoảng 2.000 tỷ USD. Trong gần suốt thế kỷ trước, đập lớn được xem là biểu tượng của khả năng chế ngự tự nhiên và phát triển công nghiệp cũng như quyền lực chính trị, kinh tế xã hội và điện lực. Đối với nhiều chính phủ, việc xây dựng các đập lớn có ý nghĩa thể hiện sức mạnh của đất nước. Kết quả là hơn một nửa các con sông chính trên thế giới đã bị ảnh hưởng của đập và gần 40 triệu người dân đã phải di dời. Trung Quốc là nước có nhiều đập lớn nhất, với khoảng hơn 20.000 đập (trên tổng số >90.000 đập), Mỹ có khoảng 6.400, Ấn Độ 4.000, Nhật và Tây Ban Nha có >1.000 đập. Năm 1992, Trung Quốc đã tiến hành công trình trên sông Dương Tử trị giá 30 tỷ đô la, với đập nước cao 185m, có chức năng cấp nước, điều tiết lũ, cung cấp điện
  5. 58 (12% nhu cầu toàn quốc). Công trình làm 1,3 triệu người phải di dời và ngập 41.000ha đất nông nghiệp. Những hồ chứa có dung tích >1 triệu m3 hoặc dung tích 30 hồ dung tích >10km3, 150 hồ dung tích >5km3, chiếm 80% tổng dung tích các hồ chứa. Tổng dung tích hữu ích của hồ chứa nhân tạo ước khoảng 5.000 km3, diện tích mặt nước >600.000 km2. Từ 1960 việc xây dựng kho nước trên thế giới phát triển mạnh. Trong khoảng 30 năm số kho nước tăng gấp đôi và dung tích chứa tăng còn nhiều hơn. Trên 60% dung tích kho nước hiện phân bố tại các nước đang phát triển. Kho nước được xây dựng phục vụ nhiều mục đích kinh tế xã hội và kỹ thuật như sau: Sản xuất điện cho tiêu thụ trong nước và xuất khẩu Trữ và cấp nước tưới cho các vùng đất nông nghiệp để nâng cao năng suất sản lượng cây trồng, đảm bảo an ninh lương thực Điều tiết chế độ dòng chảy, cắt lũ và tăng dòng chảy kiệt, cải thiện hệ sinh thái. Ngoài ra việc xây dựng đập và hồ chứa còn tạo thêm những lợi ích xã hội khác như: phát triển điện khí hóa nông thôn, tạo việc làm trong quá trình xây dựng đập nói riêng và tăng cường phát triển nói chung, phát triển ngư nghiệp và du lịch... Các lợi ích trên đã góp phần quan trọng cho sự phát triển con người ở nhiều nước. Nhưng cũng đã có những ví dụ về những đập không đáp ứng được sự mong đợi về mặt tài chính, kỹ thuật và kinh tế như dự kiến, đặc biệt là khi so sánh với các giải pháp thay thế khác có thể thực hiện được. Đồng thời những tác động bất lợi của việc xây dựng đập về mặt môi trường, sinh thái và xã hội vượt xa dự kiến ban đầu, dẫn đến gia tăng mức phản đối của cộng đồng đối với việc xây đập. Do đó xu thế phát triển nhanh các đập và kho nước lớn đã chững lại tại các quốc gia phát triển. Hơn thế nữa một số đập đã xây dựng cũng bị hủy bỏ. Mỹ đã loại bỏ >500 đập nhỏ trong những năm gần đây. Bảng 3.2. Một số kho nước lớn trên thế giới Dung tích Diện tích Stt Tên hồ/sông (châu lục hoặc quốc gia) km3 km2 1 Oden- Fols - Victoria /s. Nin (Phi) 205 76.000 2 Bratxk /s. Angara (CHLB Nga) 169 5.470 3 Cariba/s. Zamberi (Dămbia & Rođedia Nam) 160 4.450 4 Naser /s. Nin (Xuđăng & Ai Cập) 157 5.120 5 Volta /s. Volta (Ga Na) 148 8.480 6 Daniel – Djonson / s. Manikugan (Canađa) 142 1.940 7 En Ninho – Mateco /s.Karoni (Vênêzuêla) 111 - 8 Krasnoar /s. Enixây (CHLB Nga) 73 2.000 9 Vadi – Tactar /s. Tigre (Irăc) 67 2.000 10 Xamưnxa /s. Hoàng Hà (Trung Quốc) 65 3.500 11 Quibưsep /s. Vonga (CHLB Nga) 58 6.448 12 O – Mid /s. Kolorađô (Mỹ) 37 631 3.2.2 Các đặc trưng hình thái kho nước dạng đập Mực nước chết (mực nước thấp nhất thiết kế): Giới hạn trên của dung tích chết (Phần dung tích để chứa bồi lắng trong suốt tuổi thọ công trình, đảm bảo vệ sinh môi trường và hệ sinh thái vùng thượng lưu và đảm bảo đầu nước tối thiểu cho phát điện hiệu quả).
  6. 59 Mực nước dâng bình thường: Mực nước cao nhất mà kho có thể duy trì trong một thời gian lâu dài, ngang với cao trình đỉnh đập tràn tự do; là giới hạn trên của dung tích kho nước và dung tích hiệu dụng (Phần nằm trên dung tích chết, có vai trò đáp ứng các nhiệm vụ thiết kế của công trình). Mực nước siêu cao: Giới hạn trên của dung tích siêu cao (Phần nằm trên dung tích hiệu dụng, có thể chứa nước trong những thời đoạn ngắn đột xuất, bất thường). Dung tích phòng lũ: Dung tích nằm giữa mức nước siêu cao và cao trình cửa xả lũ. 3.2.3 Những vấn đề đặc biệt của kho nước nhân tạo Hơn một nửa số đập thuỷ điện trên toàn thế giới đã được quy hoạch và xây dựng bỏ qua việc đánh giá tác động môi trường một cách đầy đủ. Do đó, nhiều vấn đề môi trường đã xảy ra trong vùng thượng và hạ lưu đập, cả trên lưu vực và trong thuỷ vực, tác động xấu đến hệ sinh thái, điều kiện tự nhiên và con người. Tương tác nước - bờ vùng trên đập gây xói lở Do mực nước của các kho nước dâng rất cao so với tự nhiên nên vùng bờ cũ bị chìm sâu dưới nước và vùng đất vốn trước đây nằm rất cao trên mặt nước biến thành vùng bờ. Vùng bờ mới, bao gồm cả phần ngập nước thường xuyên và dải bán ngập, trước đây là sản phẩm của các quá trình tự nhiên trên sườn dốc nên có độ dốc, cấu trúc đặc điểm bề mặt hoàn toàn không phù hợp với một vùng bờ thường xuyên chịu tác động của sóng và dòng chảy. Hệ quả tất yếu là sẽ diễn ra một quá trình tương tác mạnh giữa khối nước với vùng bờ, theo xu thế chính là tăng xói mòn vùng gần mép nước, tăng chuyển tải vật chất vào vùng nước sâu và bồi lắng. Chế độ mực nước bị điều tiết nhân tạo có biên độ mực nước năm rất lớn, tạo ra một dải bờ rộng trên sườn dốc, luân phiên bị ngập hoặc phơi trống trong một khoảng thời gian tuỳ theo chế độ điều tiết hồ. Tương tác nước bờ cũng dịch chuyển liên tục theo sự thay đổi mực nước. Nhìn chung các quá trình trên diễn ra mạnh mẽ nhất trong những năm đầu hoạt động của kho nước và sẽ ổn định dần vào các năm sau. Tuy nhiên vấn đề có thể còn phụ thuộc vào việc quản lý vùng bán ngập. Trên dải bán ngập hồ Hoà Bình, những cư dân không chấp nhận di dời vẫn tiếp tục canh tác, làm tăng khả năng xói mòn cấp phù sa từ sườn dốc. Dao động mực nước gây trượt lở Dao động mực nước trên sông chính làm thay đổi mốc xâm thực của các phụ lưu, dẫn đến biến đổi chế độ thuỷ lực, thúc đẩy các quá trình tạo lòng sông. Vấn đề đặc biệt nghiêm trọng xảy ra khi mực nước hạ lưu đập hạ thấp trong một số thời kỳ đặc biệt nào đó (ví dụ như tích nước…), dẫn tới hạ thấp mực nước, xói lở hạ thấp đáy sông, từ đó gây trượt lở vùng bờ của các nhánh sông đổ vào phần hạ lưu đó. Dao động đột ngột và liên tục của mực nước vùng sát chân đập trong mùa lũ đe doạ gây sạt lở nghiêm trọng vùng bờ. Ngoài ra, dòng xả lũ mạnh có thể gây ra xói lở mạnh mẽ vùng sát chân đập, do động năng của nước lớn và dòng nước có rất ít phù sa. Bồi lắng trong lòng hồ Dòng chảy khi chuyển qua cửa hồ bị giảm vận tốc nhanh chóng, do mặt cắt ngang dòng chảy mở rộng, làm giảm động năng, giảm khả năng tải phù sa, dẫn đến tăng lắng đọng phù sa kích thước lớn bồi lấp đáy hồ. Vùng cửa hồ không cố định theo sự thay đổi mực nước, mà lùi dần về thượng nguồn khi mực nước lên và ngược lại, do đó vùng bồi lắng cũng trải dài trên
  7. 60 suốt vùng cửa hồ này, làm giảm dung tích hữu ích của hồ. Phần phù sa mịn có thể di chuyển về bồi lắng trong vùng dung tích chết. Trung bình mỗi năm các hồ chứa bị bồi mất 0,5% dung tích. Bồi lắng trong hồ làm thay đổi đáng kể sự lưu chuyển và chế độ phù sa sông. Sự tổn thất phù sa này gây thiệt hại cho việc bổ sung dinh dưỡng, tạo môi trường sống cho các loài thủy sinh, cũng như bồi đắp vùng cửa sông ven biển. Diện tích mặt nước lớn gây sóng lớn, tăng bốc hơi, thay đổi vi khí hậu vùng ven bờ và vấn đề tổn thất do di dời ra khỏi vùng ngập. Những thay đổi vi khí hậu vùng bờ xảy ra theo xu thế tích cực, biên độ nhiệt độ không khí giảm, độ ẩm tăng, thích hợp cho các hoạt động du lịch, nghỉ dưỡng nói riêng và đời sống nói chung. Sóng do gió trên mặt hồ phụ thuộc chiều dài đà sóng, do vậy khi diện tích hồ càng lớn, khả năng sinh sóng lớn càng cao, tác động bất lợi tới vùng bờ, công trình xây dựng và hoạt động du lịch, khai thác thuỷ sản trong hồ. Diện tích ngập càng lớn, số dân phải di dời càng lớn. Tuy nhiên, di dân không đơn thuần là sự di chuyển của những con người, mà là sự di dời và làm biến dạng những bản sắc văn hoá địa phương vốn gắn liền với vùng đất sinh thành ra nó, vì diện tích bị ngập thường là đất đai ven sông, nơi có điều kiện hình thành và duy trì các điểm dân cư với các nền văn hoá truyền thống đặc thù. Định cư dân vùng lòng hồ cũng là một vấn đề lớn, đi kèm với nó là việc thiết lập mới toàn bộ hạ tầng cơ sở cho điểm dân cư và tạo điều kiện cho bảo tồn, phát huy các giá trị văn hoá truyền thống. Trong nhiều trường hợp xây đập, quá trình tái định cư của những người vốn sống trong và trên vùng đất bị ngập thường được xác định bởi chính phủ, không qua quá trình tư vấn và có sự tham gia của người bị thiệt hại. Tầm quan trọng, phạm vi của việc di dời, tác động kinh tế xã hội không được đánh giá thích đáng trước. Quan điểm chi phối là một số người phải hy sinh cho lợi ích của đa số và sự hy sinh ấy sẽ được bù đắp bằng các lợi ích kinh tế và xã hội nào đó, cũng do chính chính phủ và các nhà đầu tư xác định. Hệ quả thường thấy là nảy sinh mâu thuẫn giữa người bị di dời, bị tước đoạt cơ hội định cư tại vùng đất truyền thống, với cư dân gốc vùng tái định cư, những người bị tước đoạt quyền lợi do phải san sẻ với người đến định cư trong các lĩnh vực như: cạnh tranh về đất đai, việc làm, tài nguyên nhiên, bất đồng văn hóa truyền thống.... Đối tượng thứ hai bị tổn hại là những người tuy không phải di dời, nhưng kế sinh nhai bị thay đổi do sự thay đổi của chế độ thủy văn. Ví dụ như việc khai thác cá trong hồ chứa hoàn toàn khác so với khai thác trong sông tự nhiên trước đó. Do vậy những người từ nơi khác đến, có sẵn phương tiện và kinh nghiệm khai thác kinh tế mặt nước hồ sẽ thành đạt, còn cộng đồng ngư dân tại chỗ có thêm sự thiệt hại, có thể trở nên nghèo hơn... Việc tạo thêm chỗ làm mới thông qua một số dự án phát triển cũng không đem lại nhiều cơ hội cho dân địa phương, vì trên thực tế công việc đòi hỏi kỹ năng cao, còn các chủ đầu tư thường đáp ứng nhu cầu bằng những người di cư có sẵn kinh nghiệm. Và thế là người dân tại chỗ bị tước đoạt cơ hội thành đạt do các công việc này mang lại. Không thể phán xét chính xác sự thành công của công việc tái định cư trong vòng một vài năm. Chỉ khi những đứa trẻ của dân định cư và dân tại chỗ cùng lớn lên có cuộc sống tốt đẹp, hòa nhập và thành đạt, trở thành thành viên của cùng một cộng đồng thống nhất và thịnh vượng, thì tái định cư mới được xem là thành công. Cột nước lớn gây gia tăng dư chấn địa chất
  8. 61 Cột nước lớn tạo ra áp lực rất lớn lên vùng đáy, do vậy trong vùng kho nước lớn, thời kỳ đầu, thường quan sát thấy sự tăng mạnh các trận động đất cấp thấp. Đây là vấn đề cần phải tính tới trong thiết kế để đảm bảo độ an toàn của công trình. Chế độ động lực thay đổi dẫn đến thay đổi hệ thuỷ sinh, thay đổi chất lượng nước, làm chậm tốc độ đổi mới nước của thuỷ vực Các hồ chứa đã làm giảm tốc độ đổi mới nước sông toàn cầu 3 - 4 lần. 80% hồ chứa có hiện tượng phì dưỡng trong những năm đầu. Các hồ chứa dạng đập có chế độ thuỷ lực nước chảy chậm, cột nước cao, áp lực nước lớn, vùng đáy có chế độ nhiệt, chế độ thuỷ hoá phân hoá so với vùng mặt, do đó sẽ phát triển một hệ thuỷ sinh mới, không giống hệ thuỷ sinh trong nước sông trước đó, hình thành hệ sinh vật vùng đáy phong phú. Cá trong hồ chứa sẽ khác so với cá trong sông tự nhiên. Những loài còn tồn tại được có thể sẽ bị yếu hơn và số cá thể có thể bị thay đổi. Nói chung, lượng cá lúc đầu tăng rất nhanh, nhưng sau đó lại giảm, do năng suất tổng thể thấp hơn trong tự nhiên. Việc đưa các loài du nhập có thể hủy diệt nốt những gì còn sót lại của các loài nguyên sản. Đập chắn ngang sông ngăn cản sự di cư của thủy sinh. Giải pháp sử dụng các bậc thang cho cá vượt ngàn được sử dụng hiệu quả đối với cá hồi, nhưng không có hiệu quả đối với các loài cá nhiệt đới. Ngoài ra, những hồ chứa nước không được làm sạch các loài thực vật là nguồn thải khí nhà kính CO2 và CH4 do sự phân hủy yếm khí chất hữu cơ. Vùng nước tĩnh mép hồ cung cấp môi trường sống cho các loài ốc sên, chủ nhân của Schistosomiasis parasite và các loài muỗi gây bệnh sốt rét. Do đó số lượng các loại bệnh lây truyền từ động vật có vòng đời liên quan với môi trường nước có thể tăng mạnh sau khi xây đập. Tác động gián tiếp của hồ chứa tới môi trường Kiểm soát lũ, điều tiết dòng chảy, phát điện… tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển, hạn chế tai biến liên quan tới phân hoá chế độ dòng chảy cực đoan, làm tăng tiêu thụ nước và các vấn đề môi trường liên quan. Do có hồ chứa nước nên hệ sinh thái trên cạn gồm rừng, đầm lầy, các thung lũng và môi trường sống của các loài động vật hang dã thường bị xóa một phần, thậm chí toàn bộ mà không có cách nào để hạn chế.
  9. 65 Chương 4 TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT 4.1 Khái niệm 4.1.1 Khái niệm chung về nước dưới đất Luật Tài nguyên nước Việt Nam (1998, điều 3) định nghĩa: Nước dưới đất là nước tồn tại trong các tầng chứa nước dưới mặt đất. Nước dưới đất chứa trong các lỗ hổng, khe nứt, hang động ngầm kích thước khác nhau, tồn tại ở ba trạng thái rắn, lỏng, khí và có thể chuyển đổi từ trạng thái này sang trạng thái kia. Nước dưới đất là loại tài nguyên ngầm được con người khai thác vào loại sớm nhất và lâu dài nhất. Tuy nhiên nhiều bí ẩn liên quan đến loại tài nguyên này vẫn còn là câu đố đối với nhân loại. Theo A.M. Opsinhicôp, thuỷ quyển ngầm phân bố tới độ sâu 12-16km, là độ sâu phân bố nhiệt độ tới hạn của nước (375 - 450oC), còn theo F.A.Macarenco, V.I.Lianco nó phải đạt tới độ sâu 70 - 100km. Các kết quả đánh giá trữ lượng nước dưới đất, do vậy, rất khác nhau. Tuy nhiên, phần nước ngầm nằm sâu có động thái biến đổi chậm, thành phần hóa học phức tạp, khai thác khó khăn, nên hiện ít có giá trị khai thác. Nước dưới đất phân bố trên diện rộng và có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với hệ thực vật và hệ sinh vật đất, bởi đa phần các cá thể này không thể tự vận động đi tìm nước được như con người và động vật khác. Nước dưới đất là nguồn cung cấp, duy trì sự tồn tại của các thuỷ vực mặt trong thời kỳ không mưa kéo dài. Nhiều nơi, trong quá trình thăm dò tìm kiếm nguồn nước đã phát hiện ra những nguồn khoáng sản quý hiếm khác có vai trò thay đổi nền kinh tế của cả một địa phương, một quốc gia, như sự tìm ra dầu và khí đốt ở Brunây. 4.1.2 Trữ lượng nước dưới đất Trữ lượng tĩnh (m3): Là lượng nước có mặt thường xuyên trong tầng chứa tại một thời điểm nhất định, tính với mức nước thấp nhất. Trữ lượng tĩnh trọng lực: Là lượng nước lấp đầy độ rỗng động lực của tầng chứa nước trong điều kiện không bị nén, tương đương với trữ lượng của khoáng sản rắn, được tính bằng tích giữa dung tích tầng chứa nước và hệ số nhả nước trọng lực. Trữ lượng tĩnh đàn hồi: Là phần nước chứa thêm được vào tầng chứa nước, ngoài phần tĩnh trọng lực, do khi bị nén bởi áp lực phần tĩnh trọng lực này bị co lại. Trữ lượng điều tiết (m3): Là lượng nước chứa trong phạm vi giữa mực nước thấp nhất và cao nhất của tầng chứa nước, hay nói cách khác là biến động trữ lượng nước nhiều năm. Trữ lượng động trong một thời đoạn (m3/s hoặc năm): Là tổng lượng nước lưu thông qua tầng chứa nước trong thời đoạn đó Trữ lượng cuốn theo (m3/s hoặc năm): Là khả năng bổ sung nước tự nhiên cho tầng chứa khi mực nước trong tầng bị giảm đột ngột do các tác động bất thường, như khi khai thác nhân tạo. Đây là một đại lượng khó xác định cả về mặt giá trị và chất lượng, nên tiềm ẩn những nguy cơ bất thường cần chú ý đối với chế độ nước dưới đất. Cơ chế cuốn lên theo hình nón cũng là một nguy cơ làm giảm chất lượng nước vùng khai thác. Cuốn hình nón xảy ra khi một
  10. 66 giếng đào tới gần sát tầng nước mặn nằm dưới tầng nước ngọt, nên khi hút khai thác với lưu lượng đủ lớn thì nước mặn sẽ bị cuốn vào giếng trong một dòng hướng lên có hình nón. Khả năng tái tạo về mặt lượng của tài nguyên nước dưới đất được tính bằng tổng trữ lượng động và trữ lượng cuốn theo (tính cho phần nước sạch). Khả năng tái tạo về mặt chất có thể được đại diện bằng chu kỳ đổi mới. Từ góc độ khai thác bền vững tài nguyên, chúng ta chỉ được phép khai thác trong phạm vi khả năng tái tạo này. Kết hợp với yêu cầu chất lượng thì trữ lượng khai thác tự nhiên cho phép có thể sẽ nhỏ hơn vì cần loại trừ phần nước có chất lượng kém của tầng khai thác và nguồn cuốn theo. Trữ lượng khai thác kỹ thuật là một phần trong khả năng tái tạo tự nhiên mà con người có thể khai thác được tuỳ thuộc khả năng kỹ thuật và kinh tế. Ngoài ra bằng các giải pháp nhân tạo, chúng ta cũng có thể tăng được trữ lượng cuốn theo, từ đó tăng khả năng cung cấp nước của nước dưới đất. Những trường hợp có thể cho phép khai thác vào trữ lượng tĩnh là: 1- Trữ lượng tĩnh rất lớn; 2- Có khả năng bổ sung nhân tạo tương đối thuận lợi; 3- Có khả năng tìm được nguồn nước thay thế khi trữ lượng tĩnh cạn kiệt. Đối với các loại nước dưới đất không áp trong vùng đồng bằng, vùng đá nứt nẻ tuyệt đối không nên khai thác vào trữ lượng tĩnh. 4.1.3 Quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất Giữa nước mặt và nước dưới đất tồn tại các dạng quan hệ sau: Nước mặt thường xuyên là nguồn nuôi nước dưới đất: Khi thuỷ vực mặt và nước dưới đất thông nhau và mực nước trong các thuỷ vực mặt cao hơn mực nước (mức áp lực thuỷ tĩnh) của các tầng chứa nước bão hoà. Nước dưới đất thường xuyên là nguồn nuôi nước mặt: Khi mực nước của các đới chứa nước bão hoà trong đất luôn cao hơn mực nước của thuỷ vực mặt. Nước dưới đất và nước mặt luân phiên nuôi nhau: Xảy ra khi mực nước của các đới chứa nước bão hoà trong đất cao hơn mực nước của thuỷ vực mặt có lưu thông trực tiếp với nó vào mùa kiệt và thấp hơn vào mùa lũ. Khi nước trong các thuỷ vực mặt dâng cao trong mùa lũ, một phần nước lũ sẽ ngấm qua vùng bờ vào các tầng chứa nước chưa bão hoà, một mặt làm dâng mực nước ngầm, mặt khác làm chậm lại quá trình dâng nước mặt. Khi nước lũ rút, phần nước lũ đã chứa tạm vào vùng bờ sẽ dần dần được rút ra, trả vào thuỷ vực mặt. Đây là cơ chế tạo ra quá trình điều tiết bờ, một trong những quá trình tự nhiên quan trọng góp phần làm giảm cao độ đỉnh lũ, giảm mức độ ác liệt của lũ. 4.2 Phân bố nước dưới đất theo thế nằm 4.2.1 Nước trong đới thông khí Đới thông khí là tầng đất nằm ngay dưới mặt đất và không bão hoà nước thường xuyên. Trong đới này có thể có hơi nước, nước mao dẫn, nước bão hoà không thường xuyên xuất hiện trong quá trình thấm trọng lực và nước thấu kính. Hơi nước có trong các lỗ rỗng, có thể chuyển dịch theo dòng khí trao đổi với khí quyển, tạo nước hấp phụ và ngưng tụ. Hơi nước trong đất có vai trò quan trọng đối với việc tạo vi khí hậu, cần thiết cho hệ sinh vật đất và thành tạo đất.
  11. 67 Nước mao dẫn tồn tại trong các mao mạch, khe đất rất nhỏ, hình thành và di chuyển do tác động của lực mao dẫn gây nên bởi sức căng mặt ngoài của nước. Nước mao dẫn có giá trị rất lớn đối với sống sinh vật. Trong đất tồn tại các dạng nước mao dẫn khác nhau như mao dẫn góc, mao dẫn dâng và mao dẫn treo. Mỗi loại đất đá có khả năng dâng nước mao dẫn khác nhau. Độ cao cột nước dâng mao dẫn cực đại có giá trị tương đối ổn định, phụ thuộc vào loại đất, kích thước lỗ hổng, thành phần, tính chất hoá học của nước dâng và thời gian nước dâng. Trong cát thô, độ cao này đạt tới 35cm sau 3 tháng dâng nước liên tục, trong sét - 500cm sau 1 năm dâng nước liên tục. Công thức Druren tính gần đúng độ cao nước dâng cực đại có dạng sau: Hmax = 0,15 . r-1 (4.1) trong đó r - bán kính mao mạch. Nước thấu kính là loại nước bão hoà, bị giữ lại phía trên các thấu kính không thấm nước nhỏ, phân bố xen kẽ trong đới thông khí. Nước này thường có lượng nhỏ, động thái biến đổi mạnh và chất lượng kém, chỉ có ý nghĩa cấp nước cục bộ quy mô nhỏ cho các đối tượng dùng nước không cần chất lượng cao. Đới thông khí có khả năng chứa nước tạm thời hoặc cho nước đi qua, do đó nó là nhân tố quyết định đặc điểm quá trình thấm lượng tổn thất nước do thấm trong quá trình hình thành dòng chảy do mưa, do đó nó là một trong những nhân tố điều tiết phân phối lại dòng chảy theo không gian và thời gian. Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình thấm là thành phần và tính chất của đất, độ ẩm đất, đặc điểm của quá trình cấp nước cho thấm. Mỗi loại đất đá có một khả năng thấm qua nhất định, đặc trưng bằng cường độ thấm ổn định, còn lượng nước cần thiết để bão hòa các lỗ hổng thì phụ thuộc độ rỗng của đất và độ ẩm đất. Cường độ thấm trong mỗi trận mưa giảm dần theo thời gian, tương ứng với sự tăng dần mức bão hoà nước trong các lỗ rỗng. Công thức Alecxâyep tính cường độ mưa theo thời gian có dạng: V = K + a. t-1/2 (4.2) trong đó: K- cường độ thấm ổn định, t- thời gian thấm; Tham số phụ thuộc tính chất thuỷ lý, độ hụt ẩm bão hoà của đất. Quá trình bão hoà nước tạm thời trong đới thông khí có thể xảy ra khi: 1- Nước ngấm xuống làm tăng dần mực nước ngầm; 2- Trên mặt đất tồn tại lớp nước bão hoà cấp đồng bộ và liên tục cho quá trình thấm, dẫn đến miền bão hoà đi từ trên xuống. Quá trình bão hoà thứ hai này là cơ sở cho hình thành dòng chảy treo, hay còn gọi là dòng dưới mặt, dòng thổ nhưỡng, là loại dòng chảy dưới mặt đất, nhưng lại có điều kiện tập trung khá nhanh về lưới sông, sinh lũ ác liệt và bất ngờ. 4.2.2 Nước trong đới bão hoà Đới chứa nước bão hoà bao gồm một số tầng chứa nước bão hoà nằm xen kẽ với các đáy cách nước. Tầng chứa nước bão hoà nằm trên đáy cách nước thứ nhất gọi là tầng nước ngầm. Tầng chứa nước trọng lực bão hoà kẹp giữa hai đáy cách nước gọi vỉa nước. Dưới đây là những dạng nước thường gặp nhất: Nước ngầm lỗ hổng, có trong các nón phóng vật, bồi tích thung lũng sông, trầm tích ven biển. Các nón phóng vật hoặc bình nguyên trước núi thường là lớp trầm tích hạt thô khá dày, phân bố tương đối rộng, thấm và chứa nước tốt, điều kiện cấp nước thuận lợi, nên lượng nước dồi dào, phục hồi nhanh. Bồi tích thung lũng sông thường sắp xếp có quy luật trong mỗi chu kỳ địa chất: phần dưới hạt thô hơn, thường là cuội sỏi, lên trên mịn dần, thường là sét, sét pha,
  12. 68 do đó các thung lũng sông có khả năng thấm và chứa nước ngầm tốt theo tầng, điều kiện phục hồi thuận lợi. Chất lượng hai loại nước trên dễ biến động và phụ thuộc nhiều vào các tác động trên mặt liên quan đến thấm. Trầm tích ven biển có khả năng chứa nước tốt, nhưng phần dưới thường là nước mặn. Nước ngọt tầng trên có dạng hình nêm ở ven bờ, hoặc thấu kính ở các đảo. Ranh giới giữa hai phần là một dải chuyển tiếp từ từ, có thể di động tuỳ thuộc tương quan giữa khả năng cấp và mức tiêu thụ nước ngọt. Do vậy tầng nước này rất nhạy cảm với ô nhiễm và nhiễm mặn. Nước ngầm khe nứt, phân bố trong các khe nứt đủ loại như nguyên sinh, phong hoá, kiến tạo. Trong tầng gần mặt đất có mặt đầy đủ các loại khe nứt, có thể thông nhau tạo thành tầng chứa nước liên tục, hoặc đã bị lấp một phần bởi các sản phẩm phong hoá bở vụn làm giảm khả năng chứa và lưu thông nước. Lưu lượng khai thác loại nước này thường không cao, không quá vài trăm lít/ngày. Trong các tầng đất sâu hơn chủ yếu gặp khe nứt kiến tạo riêng rẽ, cắt qua nhiều loại đất đá có tính chứa nước khác nhau, do đó nước có thể có tính có áp, có nhiệt độ và độ khoáng hoá cao. Trong đá phun trào bazan, hệ thống khe nứt nguyên sinh phát triển khá đều và mở rộng nên khả năng chứa nước tốt, lưu lượng lỗ khoan tới vài trăm lít/ngày. Tuy nhiên tầng trên cùng, do phong hoá triệt để thành lớp đất đỏ phì nhiêu, nên thấm nước rất kém. Nước ngầm caxtơ phân bố trong các hang động caxtơ thường có kích thước lớn và thông nhau tốt, do đó có trữ lượng lớn và động thái biến đổi mạnh, lan truyền ô nhiễm nhanh. Nước vỉa là loại nước nằm trong lớp đất đá thấm nước tốt kẹp giữa hai lớp cách nước, thường phân bố sâu, động thái biến đổi chậm, khả năng tiếp xúc với nguồn ô nhiễm cũng như khả năng tự làm sạch hạn chế. Nước có thể thuộc loại có áp hoặc không áp. 4.3 Chế độ nước dưới đất Mức biến động chế độ nước dưới đất phụ thuộc vào các yếu tố sau: 1- Điều kiện khí hậu miền cấp và miền phân bố; 2- Mức độ và khả năng lưu thông với nước mặt; 3- Khả năng thấm nước, chứa nước, giữ nước, cấp nước, biến đổi chất lượng nước của tầng đất đá. Yếu tố nguồn cấp bao gồm cường độ cấp nước, thời gian cấp nước và chất lượng nước cấp. Đối với nước cấp là mưa, yếu tố này phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, địa hình, thảm phủ thực vật, kích thước miền cấp và tác động của con người. Đối với nguồn cấp là nước của thuỷ vực khác, yếu tố nguồn cấp bao gồm đặc điểm chất lượng nước nguồn và mối quan hệ thuỷ lực giữa hai thuỷ vực, kích thước miền quan hệ. Nhìn chung các tầng nước nằm càng sâu càng khó có khả năng trao đổi nước tích cực, nên lượng nước biến đổi chậm và khả năng tái tạo hạn chế. Càng xuống sâu nhiệt độ đất càng cao, do đó nước dưới đất có thể có nhiệt độ cao. Mức nhiệt độ phụ thuộc vào độ sâu, miền chuyển qua và thời gian chuyển dịch. Những dao động mực nước do mưa, gây biến động trữ lượng, diễn ra rộng khắp và có tính quy luật nhất định, phản ánh tính biến động có chu kì theo mùa và nhiều năm của tài nguyên, nhưng diễn biến chậm, lệch pha về thời gian và nhỏ hơn về biên độ so với chế độ nước mặt. Những dao động mực nước gắn với biến động cung cầu bất thường thường diễn ra trong phạm vi hẹp hơn và mang tính địa phương. Ví dụ như: Trong vùng nước ngầm bị khai thác nhân tạo bằng giếng, gương nước ngầm có thể bị hạ thấp trên một diện rộng và có dạng hình phễu. Trong các tầng nước ngầm lưu thông trực tiếp với nước sông, khi mực nước sông lên cao hơn mực nước ngầm, sẽ xảy ra quá trình điều tiết bờ, trong đó nước sông xâm nhập mạnh vào tầng ngầm, làm thay đổi độ dốc mặt nước, hướng chảy, làm tăng trữ lượng nước ngầm,
  13. 69 đồng thời làm giảm cường suất lũ lên và cao trình đỉnh lũ trong sông. Khi mực nước sông giảm, lượng nước điều tiết được cấp trả lại sông, làm tăng dòng chảy sông. Những vùng bờ đã bị bê tông hoá sẽ mất khả năng điều tiết dòng chảy theo cơ chế này. Nhiệt độ nước dưới đất chịu tác động của điều kiện khí hậu miền cung cấp và phân bố. Như đã biết, dao động nhiệt độ ngày đêm của đất đá không truyền quá độ sâu 1-2m, theo mùa không truyền quá độ sâu 8 - 10m và theo năm không truyền quá độ sâu 15 - 30m. Dưới đó là đới nhiệt độ tăng dần theo độ sâu. Do đó nước dưới đất có chế độ nhiệt phân hoá rõ nét, có thể được dùng làm cơ sở cho nghiên cứu nguồn gốc của nó. Theo nhiệt độ nước dưới đất được chia thành sáu loại: lạnh < 30oC; ấm 30 – 35oC; nóng 35 – 50oC; rất nóng 50 – 70oC; quá nóng 70 - 100oC; nước sôi > 100oC. Chế độ khoáng của nước dưới đất biến đổi không có quy luật rõ rệt. Độ khoáng hoá của nước chịu ảnh hưởng trực tiếp của nguồn cấp, môi trường chứa và đặc điểm quá trình tiêu hao. Thông thường nước dưới đất có độ khoáng hoá cao hơn nước mưa và nước mặt. Do vậy vùng mặt đất thuận lợi cho bốc hơi nước dưới đất tự nhiên sẽ có nguy cơ bị mặn hoá cao. Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng nước trong các lớp trầm tích mặn dần theo độ sâu, gần tầng mặt nước nhiều sulfat, lớp trung gian nhiều muối bicacbonat, ở lớp sâu nhất nước có nồng độ clo cao hơn. Theo độ khoáng hóa nước khoáng được chia thành năm loại: rất thấp 35g/l.
  14. 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%
  15. 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
  16. 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.
  17. 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
  18. 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
  19. 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
  20. 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.
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2