Luận án Tiến sĩ: Xây dựng cơ sở phương pháp luận để đánh giá và định hướng công tác quản lý tài nguyên nước mặt khu vực Đồng bằng sông Cửu Long: Trường hợp nghiên cứu sông Cần Thơ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:194

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của luận án nhằm nghiên cứu xây dựng quy trình phương pháp luận làm cơ sở để đánh giá chất lượng và trữ lượng nước nhằm định hướng công tác quản lý tài nguyên nước mặt vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long. Mời các bạn tham khảo nội dung chi tiết đề tài!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ: Xây dựng cơ sở phương pháp luận để đánh giá và định hướng công tác quản lý tài nguyên nước mặt khu vực Đồng bằng sông Cửu Long: Trường hợp nghiên cứu sông Cần Thơ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN VÕ THỊ NGỌC GIÀU XÂY DỰNG CƠ SỞ PHƢƠNG PHÁP LUẬN ĐỂ ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỊNH HƢỚNG CÔNG TÁC QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƢỚC MẶT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG: TRƢỜNG HỢP NGHIÊN CỨU SÔNG CẦN THƠ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SINH NGÀNH MÔI TRƢỜNG ĐẤT VÀ NƢỚC 2020
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN VÕ THỊ NGỌC GIÀU XÂY DỰNG CƠ SỞ PHƢƠNG PHÁP LUẬN ĐỂ ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỊNH HƢỚNG CÔNG TÁC QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƢỚC MẶT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG: TRƢỜNG HỢP NGHIÊN CỨU SÔNG CẦN THƠ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SINH NGÀNH MÔI TRƢỜNG ĐẤT VÀ NƢỚC CÁN BỘ HƢỚNG DẪN PGs. Ts. Nguyễn Hiếu Trung 2020
LỜI CẢM TẠ Tôi xin chân thành biết ơn! Thầy hƣớng dẫn đã tận tình hƣớng dẫn, đóng góp những ý kiến quý giá và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi từ lúc bắt đầu thực hiện đề tài và hoàn thành luận án tốt nghiệp. Thạc sĩ Phan Thị Bích Tuyền đã hỗ trợ đắc lực cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài và hoàn thành luận án. Tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành nhất đến Ban Giám hiệu trƣờng Đại học Cần Thơ, Ban Chủ nhiệm Khoa Môi trƣờng và Tài nguyên Thiên nhiên, quý thầy cô và các anh chị trong Khoa Môi Trƣờng và TNTN, Khoa sau đại học và các anh chị em trong Viện Biến đổi khí hậu đã hết lòng và tận tình giúp đỡ tôi rất nhiều để hoàn thành luận án tốt nghiệp. Tôi xin gởi lời chân thành cảm ơn đến Ban giám đốc và các anh chị em Trung tâm quan trắc Tài nguyên và Môi trƣờng TP. Cần Thơ đã hỗ trợ, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong thời gian tôi thu mẫu, phân tích và thu thập số liệu trong suốt quá trình thực hiện luận án. Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến toàn thể quí thầy cô đã quan tâm, tận tụy, dìu dắt, truyền đạt những kiến thức thật quí báo trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu tại trƣờng. Đó là hành trang cho tôi có thể bƣớc ra trƣờng một cách vững vàng. Sau cùng tôi xin gởi lòng biết ơn sâu sắc đến toàn thể gia đình, bạn bè và anh chị em NCS khóa 2013 đã quan tâm, động viên, khích lệ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập tại trƣờng và hoàn thành luận án tốt nghiệp. Xin chân thành cảm ơn! i
LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC Họ và tên: Võ Thị Ngọc Giàu Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 22/08/1981 Nơi sinh: Sóc Trăng Quê quán: Sóc Trăng Dân tộc: Kinh Chức vụ, đơn vị công tác trƣớc khi đi học tập, nghiên cứu: Cán bộ Công an quận Cái Răng - TP. Cần Thơ Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 279B, Trần Vĩnh Kiết, P. An Bình, Q. Ninh Kiều, TP. Cần Thơ. Điện thoại cơ quan: 02923836205 Điện thoại nhà riêng: 02923.782225 Fax: 02923.841666 E-mail: vtngiau01@gmail.com II. ĐẠI HỌC Hệ đào tạo: Chính quy, Thời gian đào tạo từ 05/09/1999 -30/04/2004 Nơi học (Trƣờng, thành phố): Đại Học Cần Thơ Ngành học: Môi Trƣờng Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Loại bỏ đạm amôn, nitrát, nitrít và phôtpho ra khỏi nƣớc bằng vật liệu địa phƣơng. Ngày và nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: Ngƣời hƣớng dẫn: ThS. Nguyễn Anh Kha III. THẠC SĨ Hệ đào tạo: Chính quy, Thời gian đào tạo từ 01/09/2005 đến 04/02/2009 Nơi học (Trƣờng, thành phố): Trƣờng Đại Học Cần Thơ liên kết với dự án DANIDA đại học Aghus - Đan Mạch Ngành học: Khoa học Môi Trƣờng Tên luận văn: Phân lập dòng vi khuẩn phân hủy cenllulose và thử nghiệm xử lý rác thải thực vật. Ngày và nơi bảo vệ luận văn: Ngày 23/8/2008, Khoa Môi trƣờng trƣờng Đại Học Cần Thơ. Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hữu Hiệp IV. TIẾN SĨ Hệ đào tạo: Chính quy, Thời gian đào tạo từ 04/10/2013 đến 04/10/2017 Tại (Trƣờng, Viện, Nƣớc): Trƣờng Đại Học Cần Thơ ii
Tên luận án: Xây dựng cơ sở phƣơng pháp luận để đánh giá và định hƣớng công tác quản lý tài nguyên nƣớc mặt khu vực Đồng bằng sông Cửu Long: trƣờng hợp nghiên cứu sông Cần Thơ. Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hiếu Trung – Viện Trƣởng Viện nghiên cứu biến đổi khí hậu, Đại học Cần Thơ. V. TRÌNH ĐỘ NGOẠI NGỮ: Anh Văn B2 iii
TÓM TẮT Các lƣu vực sông là điểm đến và là nơi định cƣ phổ biến nhất của các nền văn minh bởi vì nƣớc là tài nguyên then chốt cho sự sống, có thể tái tạo nhƣng là tài nguyên có hạn. Thành phố (TP) Cần Thơ là trung tâm kinh tế của Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) với xu hƣớng mở rộng đô thị và công nghiệp tƣơng lai sẽ tạo áp lực về nhu cầu sử dụng nƣớc nhằm đáp ứng phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH) của khu vực. Những thách thức trong chiến lƣợc định hƣớng công tác quản lý và sử dụng bền vững tài nguyên nƣớc mặt hiện nay là tìm ra cơ sở phƣơng pháp luận phù hợp để giải quyết các vấn đề trên là rất cần thiết. Để thực hiện mục tiêu trên nghiên cứu “Xây dựng cơ sở phƣơng pháp luận để đánh giá và định hƣớng công tác quản lý tài nguyên nƣớc mặt khu vực Đồng bằng sông Cửu Long: trƣờng hợp nghiên cứu sông Cần Thơ” đƣợc thực hiện nhƣ sau: Chương 1 mô tả những vấn đề trên rất cấp thiết và cần đƣợc nghiên cứu, mục tiêu, giả thuyết và đƣa ra những câu hỏi nghiên cứu, ý nghĩa và điểm mới của nghiên cứu. Tổng quan về tài nguyên nƣớc mặt khu vực nghiên cứu, sự phát triển KT- XH ảnh hƣởng đến hiện trạng chất lƣợng nƣớc cũng nhƣ các phƣơng pháp quản lý bền vững và mối liên hệ giữa các phƣơng pháp quản lý, sử dụng tài nguyên nƣớc trên Thế giới, Việt Nam và ĐBSCL trình bày chi tiết qua Chương 2. Chương 3 mô tả chi tiết khu vực nghiên cứu về điều kiện tự nhiên và các phƣơng pháp đƣợc áp dụng trong nghiên cứu này. Các bƣớc trong quy trình đƣợc thực hiện theo các phƣơng pháp nhƣ sau: (i) Đánh giá hiện trạng diễn biến chất lƣợng nƣớc mặt bằng chỉ số VN-WQI (water quality indices) (ii) Xác định trữ lƣợng và chất lƣợng nƣớc theo kịch bản nền; (iii) Xác định nhu cầu sử dụng nƣớc theo kịch bản nền (iv) Tính tải lƣợng ô nhiễm và khả năng chịu tải theo kịch bản nền (v) Tính toán cân bằng nƣớc cho kịch bản nền; (vi) Đánh giá trữ lƣợng nƣớc theo kịch bản tƣơng lai; (vii) Xác định nhu cầu nƣớc theo kịch bản tƣơng lai; (viii) Tính tải lƣợng ô nhiễm và khả năng chịu tải theo kịch bản tƣơng lai; (ix) Đánh giá cân bằng nƣớc trong tƣơng lai theo các kịch bản khác nhau; (x) Đề xuất kế hoạch khai thác và sử dụng bền vững tài nguyên nƣớc; (xi) Từ các kết quả trên xây dựng quy trình cơ sở phƣơng pháp luận để đánh giá và định hƣớng công tác quản lý tài nguyên nƣớc mặt cho lƣu vực sông. Chương 4 trình bày kết quả nghiên cứu của luận án. Nghiên cứu đã xây dựng đƣợc cơ sở phƣơng pháp luận để đánh giá và định hƣớng công tác quản lý tài nguyên nƣớc mặt khu vực nghiên cứu. Trong đó, nghiên cứu đánh giá đƣợc iv
hiện trạng diễn biến chất lƣợng nƣớc trong 10 năm và dự báo đƣợc cân bằng nƣớc trong tƣơng lai vào năm 2030 và 2050. Đồng thời kết hợp với phƣơng pháp kỹ thuật sử dụng các công cụ hỗ trợ từ các mô hình toán (WEAP) để có thể đánh giá và dự đoán cân bằng nƣớc về trữ lƣợng nƣớc và chất lƣợng nƣớc trong tƣơng lai tùy theo điều kiện giả định nhờ vào các số liệu thu thập đƣợc cùng với việc thừa kế các nghiên cứu và kinh nghiệm của các chuyên gia. Cụ thể là nghiên cứu đã đánh giá đƣợc trữ lƣợng và chất lƣợng nƣớc trong kịch bản tƣơng lai vẫn đáp ứng đƣợc các nhu cầu về nguồn nƣớc. Đồng thời nghiên cứu cũng đánh giá đƣợc tải lƣợng ô nhiễm và khả năng chịu tải của sông Cần Thơ vào những năm 2030 và 2050, sông Cần Thơ không còn khả năng chịu tải với các thông số BOD, COD và NH4+. Từ các kết quả nghiên cứu trên, tác giả đã rút ra đƣợc quy trình cở sở phƣơng pháp luận để đánh giá và định hƣớng cho công tác quản lý tài nguyên nƣớc mặt TP. Cần Thơ nói riêng và ĐBSCL nói chung. Chương 5 trình bày kết luận của nghiên cứu. Giải quyết mục tiêu chung của đề tài nhằm xây dựng quy trình cơ sở phƣơng pháp luận phục vụ định hƣớng công tác quản lý tài nguyên nƣớc mặt khu vực sông Cần Thơ nói riêng và ở ĐBSCL nói chung. v
ABSTRACT River basins are the destinations and the most popular settlements of civilizations because water is a key resource for life. It is renewable but limited natural resources. Can Tho city is the central economic center of the Mekong Delta, with a growing tendency for the expansion of urban areas and the development of industry. This will put more pressure on water demand to meet the regional socio-economic development. Challenges in the strategic management strategy and sustainable use of water resources are now finding the appropriate methodology. It is, therefore, necessary to conduct a research aiming at building a methodology to assess and orient the sustainable management of water resources in order to address those issues. To achieve the objectives, the study is conducted as follows: Chapter 1 describes some issues that speak the urgency, objectives, hypothesis and issue research questions, meaning and new points of study. The overview of regional natural water resources in the research area, the effects of socio - economic development on water quality as well as sustainable management methods and linkages with the management and the use of water resources in the world, Vietnam and the Mekong Delta detailed in Chapter 2. Chapter 3 describes in detail the natural conditions of the studied area and the methods applied in this study. The steps in the process are implemented in the following methods: (i) Assess the status of surafce water quality by indicator WQI; (ii) Evaluate the present quanlity and quality of water reservation in the current scenario; (iii) Assess and calculate the demand for water use in the current scenario (iv) Forecast the discharge volume of emissions and the bearing capactity in the current scenario (v) Calculate the water balance for the current scenario; (vi) Assess the quanlity of water reserves in the scenario of the future context; (vii) Identify the requirements of water resources for future scenarios; (viii) Assess and calculate the discharge volume of emissions and the bearing capacity for the future scenario; (ix) Assess the water balance in different scenarios; (x) Propose appropriate schemes for using and managing the water resources; (xi) To develop an approach for river basin water resources evaluation and management strategies. Chapter 4 shows the results of thesis research. The study has also presented the assessment of the performance of water quality in the past 10 years and forecasted the balance of water demand in the future by 2030, and by 2050. At the same time, this method is combined with technical methods using support tools from vi
mathematical models (WEAP) to determine the flow of water, to analyze and evaluate the correlation between the flow of water and the quality in the river, based on the results of researchs and from previous studies by specialists. The results have showed the assessment of the water reserves in the scenario in the context of the future, which still meet the demand for water sources. The study also presents the assessment of the discharge volume of emissions and the bearing capacity of Cần Thơ river between 2030 and 2050 as Can Tho river is currently unable to meet the bearing capactiy requirements under the BOD, COD and NH4+. Finally, from the results above, this research shows that develop an approach for river basin water resources evaluation and management strategies in particular of Can Tho city and the Mekong Delta in general. Chapter 5 shows the findings of the study. The study has developed an approach for river basin water resources evaluation and management strategies of the river Can Tho in particular and in the Mekong Delta in general. vii
LỜI CAM ĐOAN Tôi, xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do chính tôi đã thực hiện. Tất cả các số liệu trong luận án là trung thực và chƣa đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Ngƣời hƣớng dẫn Tác giả luận án PGs. Ts Nguyễn Hiếu Trung Võ Thị Ngoc Giàu viii
MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ ............................................................................................................ i LÝ LỊCH KHOA HỌC ............................................................................................. ii TÓM TẮT ................................................................................................................ iv LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................viii MỤC LỤC ............................................................................................................... ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................. xii Khu công Nghiệp .................................................................................................... xii DANH SÁCH BẢNG ............................................................................................ xiv DANH SÁCH HÌNH ............................................................................................. xvi CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU ...................................................................................... 1 1.1 Đặt vấn đề ........................................................................................................... 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 2 1.2.1 Mục tiêu tổng quát ................................................................................... 2 1.2.2 Mục tiêu cụ thể ........................................................................................ 2 1.2.3 Giả thuyết và câu hỏi nghiên cứu ................................................................... 2 1.3 Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 3 1.4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .............................................................. 3 1.4.1. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................. 3 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 3 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ................................................................... 3 1.5.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................... 3 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................... 4 CHƢƠNG 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU .................................................................. 5 2.1 Tổng quan về vùng nghiên cứu .......................................................................... 5 2.1.1 Đặc điểm tự nhiên .................................................................................... 5 2.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội ....................................................................... 13 2.2 Tổng quan các kinh nghiệm liên quan quản lý tài nguyên nƣớc trên thế giới và Việt Nam ................................................................................................... 23 2.2.1. Tổng quan các kinh nghiệm liên quan đến quản lý tài nguyên nƣớc trên thế giới. .......................................................................................................... 23 2.2.2 Tổng quan các giải pháp quản lý tài nguyên nƣớc Việt Nam ................. 28 2.3 Tổng quan về một số mô hình toán ứng dụng để đánh giá và quản lý tài nguyên nƣớc. .................................................................................................. 30 2.3.1 Mô hình HEC-RAS................................................................................ 31 2.3.2 Mô hình WEAP (The Water Evaluation and Planning System) - Hệ thống đánh giá và quản lý nguồn nƣớc). ................................................................... 34 2.3.3. Phƣơng pháp đề xuất lựa chọn mô hình ứng dụng hiệu quả cho nghiên cứu công tác quản lý tài nguyên nƣớc mặt Đồng Bằng Sông Cửu Long .......... 35 ix
2.4 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc .............................................................. 40 2.5 Bộ chỉ số đánh giá chất lƣợng nƣớc của Việt Nam (VN-WQI) ................. 46 2.6 Một số thông s ố đánh giá chất lƣợng nƣớc ............................................... 47 2.7 Đánh giá chung và định hƣớng nghiên cứu cho luận án ............................ 48 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................... 50 3.1 Cách tiếp cận..................................................................................................... 50 3.2 Các nội dung nghiên cứu .................................................................................. 50 3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................. 51 pháp 5: Tính toán cân bằng nƣớc cho kịch bản nền......................................... 61 3.4 Ứng dụng quy trình vào nghiên cứu cụ thể sông Cần Thơ......................... 63 3.4.1 Đánh giá hiện trạng diễn biến chất lƣợng nƣớc mặt: Đánh giá định lƣợng và định tính .................................................................................................... 64 3.4.2 Xác định trữ lƣợng và chất lƣợng nƣớc theo kịch bản nền (năm 2012) .. 65 3.4.3 Xác định nhu cầu nƣớc theo kịch bản nền (năm 2012) ........................... 66 3.4.4 Tính tải lƣợng ô nhiễm và khả năng chịu tải theo kịch bản nền (năm 2012) .............................................................................................................. 67 3.4.5 Tính toán cân bằng nƣớc cho kịch bản nền ............................................ 67 3.4.6 Đánh giá trữ lƣợng và nhu cầu nƣớc theo các kịch bản tƣơng lai (2030 và 2050) .............................................................................................................. 68 3.4.7 Xác định nhu cầu nƣớc theo kịch bản tƣơng lai ..................................... 75 3.4.8 Tính tải lƣợng ô nhiễm và khả năng chịu tải theo kịch bản tƣơng lai ..... 75 3.4.9 Tính toán cân bằng nƣớc cho kịch bản tƣơng lai .................................... 75 3.4.10 Đề xuất kế hoạch khai thác và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nƣớc mặt cho khu vực nghiên cứu. .......................................................................... 75 3.4.11 Xây dựng quy trình cơ sở phƣơng pháp luận để đánh giá và định hƣớng quản lý tài nguyên nƣớc mặt cho lƣu vực sông. .............................................. 75 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 76 4.1 Kết quả diễn biến chất lƣợng nƣớc mặt: Đánh giá định lƣợng và định tính .... 76 4.1.1 Diễn biến về chất lƣợng nƣớc sông Cần Thơ qua 10 năm. ........................... 76 4.1.2 Đánh giá chỉ số chất lƣợng nƣớc VN-WQI sông Cần Thơ ..................... 83 4.2 Xác định trữ lƣợng và chất lƣợng nƣớc theo kịch bản nền ........................ 94 4.2.1 Hiện trạng trữ lƣợng nƣớc khu vực nghiên cứu ...................................... 94 4.2.2 Hiện trạng chất lƣợng nƣớc khu vực nghiên cứu theo kịch bản nền (năm 2012) .............................................................................................................. 95 4.3 Xác định nhu cầu nƣớc theo kịch bản nền ................................................. 97 4.3.1 Nhu cầu dùng nƣớc của nhà máy cấp nƣớc năm 2012 ............................ 98 4.3.2 Nhu cầu nƣớc cho ngành nông nghiệp ...................................................100 4.3.3 Nhu cầu hộ dân sử dụng nƣớc trực tiếp trên Sông Cần Thơ ...................101 4.4 Tính tải lƣợng ô nhiễm và khả năng chịu tải theo kịch bản nền................103 4.4.1 Tải lƣợng ô nhiễm phát sinh từ các hoạt động.......................................103 x
4.4.2 Khả năng tiếp nhận nƣớc thải của sông Cần Thơ ............................... 106 4.5 Tính toán cân bằng nƣớc cho kịch bản nền ..............................................106 4.6 Đánh giá trữ lƣợng nƣớc theo kịch bản tƣơng lai .....................................108 4.6.1 Trữ lƣợng nƣớc theo bịch bản 1 ............................................................108 4.6.2 Trữ lƣợng nƣớc theo bịch bản 2 ............................................................108 4.6.3 Trữ lƣợng nƣớc theo kịch bản 3 ............................................................110 4.7 Xác định nhu cầu nƣớc theo kịch bản tƣơng lai .......................................111 4.7.1 Nhu cầu dùng nƣớc theo kịch bản 1 ......................................................111 4.7.2 Nhu cầu dùng nƣớc theo kịch bản 2 ......................................................117 4.7.3 Nhu cầu dùng nƣớc theo kịch bản 3 ......................................................118 4.8 Tính tải lƣợng ô nhiễm và khả năng chịu tải theo kịch bản tƣơng lai .......119 4.9 Tính toán cân bằng nƣớc cho kịch bản tƣơng lai ......................................123 4.9.1 Tính toán cân bằng nguồn nƣớc ............................................................123 4.9.2 Đánh giá hiệu quả của việc ứng dụng mô hình cân bằng nƣớc và kết quả kiểm định các kịch bản ..................................................................................125 4.10 Đề xuất kế hoạch khai thác và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nƣớc mặt cho khu vực nghiên cứu.................................................................................129 4.10.1 Giải pháp đề xuất khai thác và sử dụng cho lƣu vực sông Cần Thơ.....129 4.10.2 Giải pháp đề xuất cho khu vực ĐBSCL ...................................................131 4.11 Xây dựng quy trình cơ sở phƣơng pháp luận để đánh giá và định hƣớng quản lý tài nguyên nƣớc mặt cho lƣu vực sông. .............................................132 CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ........................................................... 137 5.1 Kết Luận ......................................................................................................... 137 5.2 Đề xuất ............................................................................................................ 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC xi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Ý nghĩa từ viết tắt Biochemical oxygen Demand - Lƣợng oxy cần thiết BOD5 để oxy hóa hết các chất hữu cơ và sinh hóa do vi khuẩn thời gian 5 ngày. BVMT Bảo vệ môi trƣờng BBDKH Biến đổi khí hậu BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trƣờng CP Chính phủ CHXHCNVN Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam COD Chemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy hóa học). CLN Chất lƣợng nƣớc DO Oxy hòa tan ĐBSCL Đồng bằng Sông Cửu Long. HEC Hydrologic Engineering Center (Trung tâm kỹ thuật thủy văn). Hydrologic Engineering Center‟s River Analysis HEC-RAS System (Hệ thống phân tích sông của trung tâm kỹ thuật thủy văn). KT-XH Kinh tế - Xã hội KCN Khu công Nghiệp KTTV Khí tƣợng thủy văn KCX Khu chế xuất NGTK Niên giám thống kê NĐ Nghị định TP. Thành phố. TSS Turbidity & Suspendid Solids (Tổng rắn lơ lửng). TTLT Thông tƣ liên tịch TNKS Tài nguyên khoáng sản QCVN Quy chuẩn Việt Nam UBND Ủy ban nhân dân TTg Thủ tƣớng TT Thông tƣ xii
Từ viết tắt Ý nghĩa từ viết tắt TNN Tài nguyên nƣớc TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên WQI Water Quality Index - Chỉ số chất lƣợng nƣớc WEAP (The Water Evaluation and Planning System) – Hệ thống đánh giá và quản lý nguồn nƣớc xiii
DANH SÁCH BẢNG Bảng 2. 1 Lƣợng bốc hơi (Piche) bình quân tháng ở một số nơi ........................... 8 Bảng 2. 2 Các chỉ tiêu về môi trƣờng thực hiện giai đoạn 2011-2015 ................... 14 Bảng 2. 3 Các dự án BVMT liên quan đến tài nguyên nƣớc của TP. Cần Thơ............. 22 Bảng 2. 4 tổng hợp các ƣu, khuyết điểm của 4 mô hình toán HEC-RAS, WEAP, MIKE, VRSAP. ...................................................................................................... 35 Bảng 2. 5 Ma trận điểm (score matrix) ................................................................... 38 Bảng 2. 6 Ma trận ƣu tiên (priorities matrix) ......................................................... 38 Bảng 2. 7 Gia trọng (weight matrix) thể hiện đối với chỉ tiêu Q, h : ..................... 39 Bảng 2. 8 Ma trận đánh giá (appraisal matrix) ....................................................... 39 Bảng 3. 1 Phƣơng pháp phân tích từng thông số.................................................. 51 Bảng 3. 2 Quy định các giá trị qi, BPi cho các thông số nhóm IV và V ................. 54 Bảng 3. 3 Quy định các giá trị qi, BPi cho các thông số kim loại nặng (nhóm III) 54 Bảng 3. 4 Quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa ............................. 55 Bảng 3. 5 Quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH ................................ 55 Bảng 3. 6 Quy định trọng số của các nhóm thông số ............................................. 56 Bảng 3. 7 Các thay đổi về nhu cầu nƣớc nhƣ sau ................................................... 73 Bảng 3. 8 Các thay đổi về lƣợng nƣớc trên sông.................................................... 73 Bảng 4. 1 Kết quả tính toán chỉ số VN-WQI trên Sông Hậu trong quý 2 năm 2019 đƣợc thể hiện nhƣ sau ............................................................................................. 86 Bảng 4. 2 Lƣợng nƣớc bình quân đến khu vực nghiên cứu năm 2012 ................ 94 Bảng 4. 3 Cơ cấu dùng nƣớc của các nút nhu cầu trong năm 2012 ..................... 97 Bảng 4. 4 Cơ cấu dùng nƣớc của các nhà máy nƣớc năm 2012 ........................... 99 Bảng 4. 5 Cơ cầu dùng nƣớc của ngành nông nghiệp năm 2012 ....................... 100 Bảng 4. 6 Cơ cấu dùng nƣớc hộ dân sử dụng trên sông Cần Thơ năm 2012 .... 102 Bảng 4. 7 Tải lƣợng ô nhiễm phát sinh từ nguồn sinh hoạt năm 2012 ................. 103 Bảng 4. 8 Tải lƣợng ô nhiễm phát sinh từ nguồn thủy sản năm 2012 .................. 103 Bảng 4. 9 Tải lƣợng ô nhiễm phát sinh từ nguồn chăn nuôi năm 2012 ............... 104 Bảng 4. 10 Tải lƣợng ô nhiễm phát sinh do rửa trôi đất năm 2012 ...................... 105 Bảng 4. 11 Tổng tải lƣợng ô nhiễm phát sinh tại khu vực nghiên cứu (Lt).......... 105 Bảng 4. 12 Tải lƣợng tối đa của thông số chất lƣợng nƣớc sông Cần Thơ .......... 106 Bảng 4. 13 Tải lƣợng ô nhiễm hiện có trên sông Cần Thơ .................................. 106 Bảng 4. 14 Khả năng tiếp nhận nƣớc thải, sức chịu tải của sông Cần Thơ (kg/ngày)...... 106 xiv
Bảng 4. 15 Lƣợng nƣớc các tháng đến khu vực nghiên cứu theo kịch bản 1 .... 108 Bảng 4. 16 Lƣợng nƣớc đến khu vực nghiên cứu theo kịch bản 3 .................... 110 Bảng 4. 17 Bảng tổng hợp lƣợng nƣớc đến khu vực nghiên cứu ......................... 111 Bảng 4. 18 Cơ cấu dùng nƣớc các ngành qua các năm của kịch bản 1 ............. 112 Bảng 4. 19 Cơ cấu dùng nƣớc của các nhà máy nƣớc theo kịch bản 1 .............. 113 Bảng 4. 20 Cơ cấu dùng nƣớc của ngành nông nghiệp theo kịch bản 1 ............ 114 Bảng 4. 21 Cơ cấu dùng nƣớc của các hộ dân theo kịch bản 1 .......................... 116 Bảng 4. 22 Nhu cầu dùng nƣớc các ngành qua các năm theo kịch bản 2 .......... 117 Bảng 4. 23 Nhu cầu dùng nƣớc của các ngành theo kịch bản 3 ......................... 118 Bảng 4. 24 tổng hợp nhu cầu sử dụng nƣớc ......................................................... 118 Bảng 4. 25 Tải lƣợng ô nhiễm phát sinh từ nguồn sinh hoạt................................ 119 Bảng 4. 26 Tải lƣợng ô nhiễm phát sinh từ nguồn thủy sản ................................. 119 Bảng 4. 27 Tải lƣợng ô nhiễm phát sinh từ nguồn chăn nuôi .............................. 120 Bảng 4. 28 Tải lƣợng ô nhiễm phát sinh do rửa trôi đất ..................................... 120 Bảng 4. 29 Tổng hợp tải lƣợng ô nhiễm phát sinh tại khu vực nghiên cứu (Lt) .. 121 Bảng 4. 30 Tải lƣợng tối đa của thông số chất lƣợng nƣớc sông Cần Thơ .......... 121 Bảng 4. 31 Tải lƣợng ô nhiễm hiện có trên sông Cần Thơ .................................. 122 Bảng 4. 32 Khả năng tiếp nhận nƣớc thải, sức chịu tải sông Cần Thơ năm 2030 .... 122 Bảng 4. 33 Khả năng tiếp nhận nƣớc thải, sức chịu tải của sông Cần Thơ năm 2050 122 Bảng 4. 34 Tổng hợp khả năng đáp ứng nguồn nƣớc của các kịch bản (%) ........ 125 Bảng 4. 35 Kết quả kiểm định theo kịch bản 1..................................................... 126 Bảng 4. 36 Kết quả kiểm định theo kịch bản 1..................................................... 127 xv
DANH SÁCH HÌNH Hình 2. 1 Bản đồ hành chính thành Phố Cần Thơ .............................................. 5 Hình 2. 2 Nhiệt độ không khí trung bình qua các năm ......................................... 7 Hình 2. 3 Độ ẩm không khí trung bình các năm........................................................ 7 Hình 2. 4 Tổng số giờ nắng qua các năm ............................................................... 8 Hình 2. 5 Tổng lƣợng mƣa các tháng trong năm (Đơn vị: mm) ........................................... 9 Hình 2. 6 Tác động của BĐKH và suy giảm tài nguyên tự nhiên, kinh tế xã hội 16 Hình 2. 7 Chuỗi dây chuyền tác động của hiện tƣợng BĐKH - nƣớc biển dâng lên hệ sinh thái, sản xuất và đời sống ......................................................................... 16 Hình 2. 8 So sánh số liệu thực đo và mô phỏng tại Xuân Tô .................... 34 Hình 3. 1 Sơ đồ các bƣớc nghiên cứu luận án .................................................... 60 Hình 3. 2 Bản đồ thể hiện khu vực nghiên cứu ................................................... 63 Hình 3. 3 Vị trí các điểm thu mẫu khu vực nghiên cứu ......................................... 65 Hình 3. 4 Sơ đồ nghiệm lý mô hình WEAP ......................................................... 71 Hình 3. 5 Sơ đồ mô phỏng các bƣớc tiến hành xây dựng CSDL ......................... 74 Hình 4. 1 Diễn biến chỉ số pH trên sông Cần Thơ năm 2010 – 2019 ................ 76 Hình 4. 2 Diễn biến hàm lƣợng TSS trên sông Cần Thơ năm 2010-2019 ........... 77 Hình 4. 3 Diễn biến hàm lƣợng DO trên sông Cần Thơ giai đoạn 2010 – 2019 .. 78 Hình 4. 4 Diễn biến hàm lƣợng BOD5 trên sông Cần Thơ năm 2010 - 2019 ...... 79 Hình 4. 5 Diễn biến hàm lƣợng COD trên sông Cần Thơ năm 2010 – 2019 ....... 80 Hình 4. 6 Hàm lƣợng N –NH4+ trên sông Cần Thơ giai đoạn 2010-2019............ 81 Hình 4. 7 Hàm lƣợng N-NO3- trên sông Cần Thơ qua 10 năm (2010 – 2019)..... 81 Hình 4. 8 Hàm lƣợng Coliform trên sông Cần Thơ giai đoạn 2010–2019 ........... 82 Hình 4. 9 Diễn biến VN-WQI tại các quận huyện ở khu vực nghiên cứu .......... 84 Hình 4. 10 So sánh kết quả tính WQI theo quyết định 879 và 1460 .................... 87 Hình 4. 11 Chỉ số WQI các thông số đoạn sông thuộc quận Ninh Kiều năm 2016 . 88 Hình 4. 12 Chỉ số WQI của các thông số đoạn sông thuộc quận Cái Răng............. 89 Hình 4. 13 Chỉ số WQI thông số môi trƣờng đoạn sông thuộc huyện Phong Điền . 90 Hình 4. 14 Giá trị VN-WQI của các rạch thuộc sông Cần Thơ ........................... 91 Hình 4. 15 Cơ cấu sử dụng nƣớc của các hộ dân đƣợc phỏng vấn ...................... 93 Hình 4. 16 Nhận định ngƣời dân về chất lƣợng nƣớc năm 2010-2019 ................ 94 Hình 4. 17 Chỉ số chất lƣợng nƣớc WQI của quận Ninh Kiều năm 2012............ 95 Hình 4. 18 Chỉ số chất lƣợng nƣớc WQI của quận Cái Răng năm 2012 ............. 96 xvi
Hình 4. 19 Chỉ số chất lƣợng nƣớc WQI của huyện Phong Điền năm 2012 ....... 96 Hình 4. 20 Nhu cầu dùng nƣớc hàng tháng của các ngành năm 2012 ............... 98 Hình 4. 21 Nhu cầu dùng nƣớc hàng tháng các nhà máy nƣớc năm 2012 ........ 99 Hình 4. 22 Nhu cầu nƣớc hàng tháng ngành nông nghiệp năm 2012 .............. 101 Hình 4. 23 Diễn biến nhu cầu nƣớc hàng tháng các hộ dân năm 2012 ............ 102 Hình 4. 24 khả năng đáp ứng nguồn nƣớc của SCT với các nhu cầu dùng nƣớc năm 2012 .................................................................................................. 107 Hình 4. 25 Lƣợng nƣớc đến khu vực qua các năm theo kịch bản 2 ................. 109 Hình 4. 26 Nhu cầu nƣớc các hoạt động dùng nƣớc của kịch bản 1 ................ 112 Hình 4. 27 Lƣợng nƣớc dùng của các nhà máy nƣớc theo kịch bản 1 ............. 113 Hình 4. 28 Lƣợng nƣớc dùng của các hoạt động nông nghiệp theo kịch bản 1115 Hình 4. 29 Nhu cầu dùng nƣớc trực tiếp các hộ dân theo kịch bản 1 .............. 116 Hình 4. 30 khả năng đáp ứng nguồn nƣớc của SCT với các nhu cầu dùng nƣớc theo kịch bản 1,2,3 .................................................................................. 124 Hình 4. 31 Mối tƣơng quan giữa nhu cầu dùng nƣớc đến theo kịch bản 1 và lƣợng nƣớc thực tế ............................................................................................. 127 Hình 4. 32 Mối tƣơng quan giữa lƣợng nƣớc đến theo kịch bản 2 và lƣợng nƣớc thực tế ................................................................................................................. 128 Hình 4. 33 Sơ đồ quy trình xây dựng cơ sở phƣơng pháp luận để đánh giá và định hƣớng công tác quản lý tài nguyên nƣớc mặt khu vực ĐBSCL ......................... 132 xvii
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Nƣớc là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá mà tự nhiên ban tặng cho loài ngƣời. Tuy vậy, nguồn tài nguyên nƣớc đang ngày càng khan hiếm về khối lƣợng và chất lƣợng. Việc quản lý, khai thác và sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên nƣớc có ý nghĩa hết sức quan trọng đối với sự tồn tại và phát triển của con ngƣời, (Đoàn Thế Lợi, 2014). Rủi ro do biến đổi khí hậu và dòng chảy môi trƣờng Việt Nam là một trong những quốc gia hứng chịu thiên tai lớn nhất ở Đông Á và Thái Bình Dƣơng. Theo dự báo, từ những năm 2040 trở đi, lƣợng mƣa toàn quốc vào mùa khô sẽ giảm trong khi lƣợng mƣa trong mùa mƣa sẽ đạt mức cực đại. Những bằng chứng đã cho thấy nguyên nhân là do sự bất cập về thiết kế cơ sở hạ tầng và khả năng chống chịu thấp. Hạ tầng cơ sở hiện tại không phù hợp để thích ứng với những rủi ro thiên tai (bão lũ và hạn hán), một trong những lý do khác nữa là do tình trạng bảo dƣỡng kém. Quản lý tài nguyên nƣớc và quy hoạch lƣu vực sông phù hợp là chìa khóa để nâng cao khả năng chống chịu trƣớc các thiên tai và bảo vệ tính mạng, tài sản của ngƣời dân. Những đợt hạn hán gần đây càng làm cho việc sụt giảm dòng chảy thêm nghiêm trọng (World Bank, 2019). Đứng trƣớc các tác động và thách thức của biến đổi khí hậu (BĐKH), phát triển thƣợng lƣu và những vấn đề xảy ra ngay tại lƣu vực sông Cửu Long, Chính phủ đã ban hành Nghị quyết 120/NQ-CP ngày 17/11/2017 về phát triển bền vững ĐBSCL thích ứng với BĐKH (http://www.monre.gov.vn/Pages/trien- khai-lap-quy-hoach-tong-hop-luu-vuc-song-cuu-long.aspx ngày 17/10/2019). Sông Cần Thơ cũng nhƣ các sông khác của vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), là một trong các nhánh sông chính của sông Hậu nằm ngay vị trí trung tâm của thành phố Cần Thơ (TP. Cần Thơ) chảy qua ba quận, huyện trung tâm là quận Ninh Kiều, quận Cái Răng và huyện Phong Điền. Theo kết quả giám sát ô nhiễm môi trƣờng ở TP. Cần Thơ gần nhƣ tất cả các kênh mƣơng cấp thoát nƣớc chính trong địa bàn thành phố đã và đang bị ô nhiễm ở mức báo động, (Trung tâm quan trắc tài nguyên và môi trƣờng TP. Cần Thơ, 2013). Chính vì vậy, làm thế nào để đánh giá và định hƣớng công tác quản lý tài nguyên nƣớc mặt khu vực ĐBSCL nói chung và TP. Cần Thơ nói riêng là một nhiệm vụ quan trọng, là một yêu cầu cấp thiết, do đó cần thiết phải tiến hành nghiên cứu “Xây dựng cơ sở phương pháp luận để đánh giá và định hướng công tác quản lý tài nguyên nước mặt khu vực ĐBSCL: trường hợp nghiên cứu sông Cần Thơ” giúp đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc lƣu vực sông Cần Thơ cũng 1