BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ……..….***…………
HOÀNG THANH SƠN NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HOANG MẠC NINH THUẬN CÓ XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG Chuyên ngành: Thủy văn học Mã số: 62.44.02.24
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA LÝ
Hà Nội – 2016
Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Người hướng dẫn khoa học 1: GS.TS Ngô Đình Tuấn Người hướng dẫn khoa học 2: TS. Vũ Thị Thu Lan
Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Thanh Sơn
Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Mai Đăng
Phản biện 3: PGS.TS. Nguyễn Kiên Dũng
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ, họp tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi … giờ ..’, ngày … tháng … năm 2016 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Thư viện Viện Địa lý, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ VN
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Ở Việt Nam, tỉnh Ninh Thuận được xác định có nguồn TNN khan hiếm nhất, được mệnh danh là miền viễn tây “thiếu mưa, thừa nắng” của cả nước. Lượng mưa thấp, địa hình ngắn, dốc, cùng với thảm thực vật có khả năng trữ ít nên phần lớn lượng nước mặt trong mùa mưa đều đổ ra biển. Tài nguyên nước dưới đất cũng thuộc loại nghèo, khả năng khai thác ít. Trong những năm gần đây, cùng với nhu cầu sử dụng nước ngày một tăng cao cùng với tác động của BĐKH nên tỉnh Ninh Thuận luôn phải đối mặt với tình trạng hạn hán, hoang mạc hóa, thiếu nước dùng. Để PTBV kinh tế xã hội trong điều kiện BĐKH rất cần có một chiến lược sử dụng hợp lý TNN với tiêu chí: Thích nghi với hạn hán để cải thiện tình trạng HMH; tăng cường công tác quản lý và bảo vệ TNN, chuyển đổi cơ cấu kinh tế và hệ sinh thái nông nghiệp thích ứng với BĐKH; tiết kiệm nước, chống thất thoát nguồn nước. Chính vì vậy, NCS thực hiện luận án: “Nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước vùng hoang mạc Ninh Thuận có xét đến biến đổi khí hậu, đề xuất các giải pháp thích ứng” 2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
- Nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước vùng hoang mạc Ninh Thuận có xét đến biến đổi khí hậu - Đề xuất giải pháp thích ứng có tính định hướng sử dụng hợp lý tài nguyên nước nhằm ngăn chặn và phục hồi các vùng hoang mạc tỉnh Ninh Thuận
3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án
Luận án được trình bày trong 4 chương:
Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu, đánh giá tài nguyên nước vùng
hoang mạc có xét đến biến đổi khí hậu
Chương 2: Đánh giá tài nguyên nước vùng hoang mạc Ninh Thuận Chương 3: Dự báo biến động tài nguyên nước vùng hoang mạc Ninh
Thuận có xét đến biến đổi khí hậu
Chương 4: Đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên nước vùng
1
hoang mạc Ninh Thuận có xét đến biến đổi khí hậu.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HM CÓ XÉT ĐẾN BĐKH
1.1. Một số khái niệm, định nghĩa các thuật ngữ liên quan
Các khái niệm liên quan đến đề tài như: Tài nguyên nước, hoang mạc hóa, biến đổi khí hậu, được dẫn ra làm cơ sở cho việc giải quyết các nội dung của luận án.
1.2. Tổng quan các nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước vùng
hoang mạc
1.2.1. Tổng quan các nghiên cứu đánh giá TNN vùng HMH trên thế
giới
Trên thế giới TNN đã được tiến hành nghiên cứu kiểm kê và đánh giá cả về trữ lượng, chất lượng, đồng thời cũng hướng tới sử dụng TNN hợp lý với tiêu chí phát triển bền vững: quản lý theo nhu cầu dùng nước trên cơ sở cân bằng nước hệ thống nhằm tiết kiệm nước, chống thất thoát và giảm thiểu các tác hại do thiên tai liên quan đến TNN gây ra (hạn hán, lũ lụt, lũ quét…).
Nhiều quốc gia trên thế giới trên cơ sở nghiên cứu khoa học đã thực thi các giải pháp sử dụng hợp lý TNN: quản lý thiên tai hiệu quả bằng công cụ tổ chức và thể chế; tăng cường mạng lưới quan trắc KTTV và mạng lưới quan trắc NDĐ, đảm bảo tính đại diện, độ tin cậy của các đánh giá về TNN; tính toán định lượng TNN như xác định trạng thái nguồn nước tại các điểm quan trắc, dự báo tiềm năng nguồn nước ngắn, trung và dài hạn tại từng khu vực. Tiến tới QLTH TNN bằng các quy tắc giám sát, kiểm soát và chia sẻ nguồn nước nhằm đạt được sự phát triển hài hòa về kinh tế, chính trị, xã hội, bảo vệ môi trường giữa các vùng (từ thượng lưu đến hạ lưu).
1.2.2. Các nghiên cứu đánh giá TNN vùng khô hạn ở Việt Nam
2
Ở Việt Nam đã triển khai các đề tài nghiên cứu và đạt được nhiều kết quả, cụ thể: đánh giá tài nguyên khí hậu, TNN trong các khu vực khô hạn; xác lập các chỉ tiêu khô hạn đặc thù cho miền khí hậu nhiệt đới Việt Nam. Từ đó đưa ra những giải pháp sử dụng nguồn nước có hiệu quả nhằm giảm thiểu các tác động của hạn hán, HMH...
1.2.3. Các nghiên cứu về TNN vùng HM Ninh Thuận
Đã có một khối lượng lớn các nghiên cứu về vùng khô hạn Ninh Thuận như các kết quả nghiên cứu về địa chất, địa mạo, khí tượng, thuỷ văn, quy hoạch thuỷ lợi... Các tác giả đã ứng dụng các chỉ tiêu hạn hán, HMH – SMH để xác định các loại hình HM ở Ninh Thuận. Trên cơ sở đó đã đề xuất được các giải pháp phòng chống hạn ứng dụng công nghệ tiên tiến.
Các đề tài nghiên cứu đã đạt được nhiều kết quả. Tuy nhiên, tình hình khô hạn, hoang mạc hóa diễn ra ngày càng nghiêm trọng trong điều kiện BĐKH. Cần có những nghiên cứu nhằm định lượng TNN và đề xuất được hướng khai thác, sử dụng phù hợp với điều kiện thực trạng của vùng HM Ninh Thuận.
1.3. Cơ sở khoa học phục vụ nghiên cứu tài nguyên nước vùng
hoang mạc Ninh Thuận
1.3.1. Giới thiệu chung về vùng nghiên cứu
Ninh Thuận có tọa độ địa lý từ 11018’14” - 12009’15” vĩ độ Bắc và từ 109009’08” - 109014’25” kinh độ Đông thuộc cực Nam Trung Bộ. Phía bắc giáp tỉnh Khánh Hòa, Tây giáp tỉnh Lâm Đồng, Nam giáp tỉnh Bình Thuận và Đông giáp biển Đông với đường bờ biển dài 105km. Đây là tỉnh có vị trí địa chính trị, kinh tế và quốc phòng - an ninh quan trọng trong dải ven biển miền Trung, là cửa ngõ giao thương với các tỉnh trong vùng kinh tế động lực Đông Nam Bộ và Tây Nguyên ra biển (với 3 cửa biển Đông Hải, Cà Ná, Khánh Hải). Là miền đất cổ với nền văn hóa Chăm Pa nổi tiếng và có truyền thống khai thác nguồn nước từ thế kỷ thứ 13 sau Công nguyên [74, 75]
1.3.2. Cơ sở dữ liệu phục vụ tính toán
3
Số liệu KT-TV: Trên vùng nghiên cứu có 13 trạm khí tượng – thủy văn và điểm đo mưa. Tuy vậy, không có trạm thủy văn đo lưu lượng nước. Các số liệu quan trắc lưu lượng được đo đạc trong các thời kỳ ngắn, phục vụ công tác thiết kế, xây dựng các công trình thủy lợi.
Số liệu chất lượng nước: quan trắc định kỳ chất lượng nước hàng
tháng của Sở Tài nguyên môi trường tỉnh Ninh Thuận
Ngoài ra, NCS còn sử dụng nguồn tài liệu từ các đề tài, dự án đã được nghiệm thu liên quan đến lĩnh vực và địa bàn nghiên cứu Ninh Thuận
1.3.3. Cách tiếp cận trong nghiên cứu
Tiếp cận kế thừa có chọn lọc kinh nghiệm, tri thức, cơ sở dữ liệu đã có liên quan đến đề tài và tiếp thu công nghệ
Kế thừa, ứng dụng có chọn lọc tối đa các kết quả nghiên cứu khoa
học về TNN vùng khô hạn, HMH, tác động của BĐKH đến TNN.
Tiếp cận toàn diện, hệ thống và tổng hợp
Phân tích đánh giá tổng hợp điều kiện khí hậu, thủy văn, các yếu tố mặt đệm và tác động của con người nhằm đánh giá thực trạng, xác định nguyên nhân của hạn hán và HM ở Ninh Thuận
Tiếp cận kinh tế - sinh thái - môi trường và PTBV
Ứng phó với hạn hán, HMH có xét đến BĐKH và toàn cầu hóa là sự tổng hoà các mối quan hệ giữa yếu tố quản lý do con người điều khiển sao cho đạt hiệu quả tổng hợp đảm bảo PTBV, bảo vệ môi trường và giữ cân bằng sinh thái.
1.3.4. Các phương pháp nghiên cứu
Phương pháp phân tích thống kê
Phương pháp đánh giá tổng hợp trên quan điểm hệ thống
Phương pháp ứng dụng mô hình toán
Phương pháp bản đồ và hệ thông tin địa lý (GIS)
Phương pháp chuyên gia
Tiểu kết chương 1
4
Nguồn tài liệu, số liệu về TNN ở Ninh Thuận rất hạn chế từ các số liệu quan trắc, đo đạc trên sông đến các công trình khai thác nước. Vì vậy, để đánh giá chính xác tổng lượng nước cũng như diễn biến TNN
mặt theo không gian và thời gian rất khó khăn.
Để kết quả đánh giá TNN đạt được mức độ cho phép, luận án đã sử dụng kết hợp nhiều phương pháp từ phương pháp phân tích xác suất, tổng hợp địa lý nhằm xác định đầu vào cho mô hình Mike (Mike Nam, Mike Basin). Các kết quả tính toán được biểu diễn trên bản đồ thông qua sử dụng các phần mềm GIS.
CHƯƠNG 2. ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC
VÙNG HOANG MẠC NINH THUẬN
2.1. Phân tích tác động của các điều kiện tự nhiên đến hình thành vùng khô hạn, hoang mạc Ninh Thuận
2.1.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên Ninh Thuận
Ninh Thuận có 3 dạng địa hình gồm: núi, đồi gò bán sơn địa và đồng
bằng ven biển.
Địa hình vùng núi: Vùng đồi núi chiếm khoảng 63% diện tích toàn tỉnh bao bọc 3 mặt Bắc, Tây và Nam của tỉnh.
Địa hình vùng đồi: Vùng đồi gò bán sơn địa chiếm khoảng 15% diện tích toàn tỉnh, phân bố ở các huyện Ninh Phước, Ninh Hải, Ninh Sơn
Địa hình vùng đồng bằng: Vùng đồng bằng ven biển chiếm khoảng 22% diện tích tự nhiên toàn tỉnh, thuộc địa phận các huyện Thuận Bắc, Ninh Hải, Ninh Phước, Thuận Nam và TP. Phan Rang - Tháp Chàm.
Đặc điểm khí hậu: Nằm hoàn toàn trong miền khí hậu nhiệt đới, gió mùa nhưng do tác động của điều kiện địa hình mà đặc biệt địa hình đường bờ biển đã tạo ra một kiểu chế độ khí hậu đặc thù của Ninh Thuận. Nền nhiệt độ cao nhất thuộc lãnh thổ Việt Nam. Độ ẩm tương đối trung bình năm thấp, trong các tháng mùa khô lượng bốc hơi thường vượt đến vài chục và hàng trăm lần so với lượng mưa.
Đặc điểm thổ nhưỡng: Theo hệ thống phân loại đất Việt Nam, Ninh Thuận có 8 nhóm thuộc đất vùng đồi núi (đất xám, đất đỏ vàng, đất vàng đỏ trên đá mắcma acid, đất thung lũng dốc tụ, đất xói mòn trơ sỏi đá) và đồng bằng ven biển (đất cát, đất mặn, đất phù sa).
5
Đặc điểm thảm phủ thực vật: Thảm thực vật tự nhiên chủ yếu là rừng lá
kim (thông 2 lá, thông 3 lá) phân bố trên độ cao từ 600 - 700m trở lên và rừng rậm nhiệt đới rụng lá cây lá rộng phân bố ở các vùng đồi núi giáp đồng bằng Phan Rang. Xen giữa 2 loại rừng này là các loại rừng hỗn giao (rừng thông hỗn giao với cây lá rộng) và rừng tre nứa nhiệt đới thứ sinh. Ở đây, tồn tại các loại cây gỗ điển hình cho vùng có mùa khô sâu sắc như săng lẻ, săng lẻ lá bé, chò nhai, trắc, cây họ dầu...
2.1.2. Phân tích tác động của điều kiện tự nhiên hình thành vùng HM Ninh Thuận
Yếu tố khí hậu
Dựa trên số liệu của các trạm khí tượng khu vực Ninh Thuận và lân cận cùng với các tiêu chí khí hậu trong đánh giá HMH [53], NCS xác định giá trị chỉ số khô hạn (K). Có thể thấy vùng ven biển Ninh Thuận luôn ở mức hạn nặng với chỉ số khô hạn (K) lớn hơn 4 và kéo dài trên 5 tháng; vùng trung lưu (phần thềm pediment trước núi) ở mức hạn trung bình với chỉ só khô hạn dao động từ 2 - 4 và số tháng hạn từ 3 - 5 tháng. Vùng núi ở mức hạn nhẹ.
Trừ chỉ tiêu về lượng mưa năm, còn lại các chỉ tiêu khác đều phản ánh vùng đồng bằng ven biển tỉnh Ninh Thuận thuộc vùng khô hạn; trong đó có tới 8 tháng (1 - 8) có chế độ hạn và liên tiếp trong 3 tháng (từ tháng 1 - 3) có chế độ khí hậu từ bán sa mạc đến sa mạc.
Điều kiện địa hình
Sự sắp xếp địa hình núi vòng cung bao bọc khắp ba phía tỉnh Ninh Thuận và sự đổi hướng đường bờ biển từ Bắc - Nam sang ĐB - TN tại đây nên gió mùa ĐB cũng như TN thổi song song với bờ biển, trút mưa mang theo chúng trên các sườn trước gió. Bên cạnh đó với tính chất “bẫy” nên đây cũng là khu vực có cường độ gió rất mạnh, vì vậy khi vào khu vực này các luồng gió mang ẩm có đặc tính của hiện tượng “fơn” nên lượng mưa rất thấp. Và đây là nguyên nhân trực tiếp dẫn đến tính khô hạn của TNN
Các yếu tố mặt đệm khác
6
Với các dạng địa hình - địa mạo khác nhau hình thành nên các loại thổ nhưỡng cùng với khí hậu khô hạn khác nhau tạo nên các loại hình thảm thực vật thể hiện sự khô hạn dẫn đến hoang mạc khác nhau.
2.2. Đánh giá tài nguyên nước vùng HM Ninh Thuận
2.2.1. Đánh tài nguyên nước mưa
Lượng mưa năm trung bình nhiều năm của tỉnh đạt 1310mm. So với lượng mưa trung bình toàn lãnh thổ Việt Nam (1950mm) thì Ninh Thuận chỉ đạt 67%. Đặc biệt vùng đồng bằng ven biển như huyện Thuận Bắc, Thuận Nam, Ninh Hải, Ninh Phước và TP Phan Rang – Tháp Chàm nằm ở vùng rất ít mưa (khô hạn) có lượng mưa năm dưới 1000mm; đặc biệt tồn tại ở dải ven biển thuộc Ninh Hải, Thuận Nam có lượng mưa năm dưới 700mm.
2.2.2. Đánh giá tài nguyên nước mặt
Phương pháp tổng hợp địa lý
Sử dụng bản đồ đẳng trị chuẩn dòng chảy năm Y0 để xác định lượng dòng chảy các lưu vực sông tỉnh Ninh Thuận, kết quả chi tiết trong bảng 2.6.
Bảng 2.6. Lượng dòng chảy năm trung bình nhiều năm trên các LVS Ninh Thuận
TT Tên sông
Flưu vực km2 M0 l/s.km2 W0 triệu m3 Y0 mm X0 mm
3.043 1310 15,9 1517,1 500
1 Cái Phan Rang
2 Trâu 148 749 90,3 2,87 13,4
3 Bà Râu 214 866 177,8 5,65 38,1
4 Quán Thẻ 116 788 119,4 3,79 13,9
5 Một số 392 3,86 47,7
sông nhỏ
Phương pháp mô hình toán
Luận án sử dụng mô hình mưa dòng chảy Mike Nam với bộ thông số đã được hiệu chỉnh và kiểm định cho hệ số Nash = 94%. Kết quả tính toán tài nguyên nước mặt cho Ninh Thuận là 1,99 tỷ m3/năm.
7
So sánh kết quả giữa 2 phương pháp cho thấy kết quả tính toán theo
mô hình Mike Nam cao hơn 15% so với phương pháp tổng hợp địa lý. Tổng hợp kết quả xác định được TNN mặt tỉnh Ninh Thuận như sau:
+ Lượng nước trên sông Cái Phan Rang: 1.722 triệu m3 + Lượng nước các sông suối nhỏ: 268 triệu m3 Tương ứng với moduyn dòng chảy trung bình năm là 18,8l/s.km2. So với trung bình toàn lãnh thổ Việt Nam (30l/s.km2), Ninh Thuận được xếp vào tỉnh có nguồn nước mặt nhỏ nhất. Đặc biệt đối với vùng ven biển có moduyn dòng chảy trung bình năm dưới 10l/s.km2 là khu vực rất ít nước (khô hạn, HMH).
Mùa lũ: Vùng thượng lưu, mùa lũ từ tháng 9 - 12 với lượng dòng chảy chiếm 65% cả năm, tháng 10 có lượng dòng chảy lớn nhất. Lũ tiểu mãn xuất hiện vào tháng 5, 6, có năm lũ tiểu mãn là lũ lớn nhất trong năm. Phần hạ du, mùa lũ từ tháng 9 – 11, lượng dòng chảy chiếm tới 68% cả năm. Tháng 10 có dòng chảy lớn nhất (35% tổng lượng dòng chảy năm). Sự biến đổi dòng chảy lũ lớn nhất trong toàn quốc với hệ số biến động dòng chảy lũ đạt tới 1,00 - 2,00.
Mùa kiệt: kéo dài 8 - 9 tháng (12, 1 – 8), lượng dòng chảy mùa kiệt trung bình là 26,7l/s.km2. Ba tháng có dòng chảy nhỏ nhất (1 - 3) chiếm 7,5% lượng dòng chảy năm, moduyn trung bình 12,9l/s.km2 và tháng 2 có dòng chảy nhỏ nhất chiếm 2,4% lượng dòng chảy năm, moduyn dòng chảy 12,5l/s.km2.
2.2.3. Đánh giá tài nguyên nước dưới đất
Trữ lượng khai thác tiềm năng nước dưới đất của vùng đồng bằng ven biển thuộc tỉnh Ninh Thuận đạt 338.543m3/ngày, trong đó bao gồm:
+ Tầng chứa nước Holocen (qh) là 186.437m3/ngày, + Tầng chứa nước Pleistocen (qp) là 52.106m3/ngày.
Trữ lượng cấp C1 - trữ lượng khai thác triển vọng nước dưới đất
Trữ lương cấp C1 được tính theo lưu lượng thực bơm tại các lỗ khoan
điều tra, thăm dò khai thác với điều kiện:
- Lưu lượng lỗ khoan: Q > 0,5 l/s;
8
- Tổng khoáng hoá (M) < 1000 mg/l (nước nhạt).
Kết quả tính toán tổng trữ lượng cấp C1 = 11.988m3/ngày.
Tổng hợp trữ lượng nước dưới đất các tầng chứa nước chính tỉnh Ninh Thuận như sau:
- Trữ lượng cấp B: 2.000m3/ngày; - Trữ lượng cấp C1: 11.988m3/ngày; - Trữ lượng khai thác tiềm năng Qtn = 338.543m3/ngày.
2.2.4. Đánh giá chất lượng các nguồn nước
Chất lượng nước mặt
So sánh với Quy chuẩn việt Nam cho thấy chất lượng nước mặt tỉnh
Ninh Thuận đáp ứng được tiêu chí sử dụng cho tưới [47].
Xác định chỉ số WQI trung bình cho thấy: chỉ số WQI giảm dần theo chiều dòng chảy của sông. Nếu như ở vùng núi, chỉ số WQI thường đạt tới 80 thì tới khu vực trung lưu (từ Tân Mỹ trở xuống) chỉ số WQI giảm dần (từ 65) đến khu vực đồng bằng ven biển (<25). Như vậy có thể thấy rằng nước mặt trên địa bàn tỉnh Ninh Thuận có thể sử dụng tốt kể cả mục đích sinh hoạt (đối với vùng thượng du) còn khu vực thấp và đồng bằng đáp ứng được mục đích tưới tiêu và các mục đích tương đương khác (đạt ở ngưỡng vàng). Riêng khu vực thuộc thành phố Phan Rang – Tháp Chàm (vùng hạ lưu) nước trên sông, kênh chỉ đạt ở ngưỡng da cam - sử dụng cho giao thông thủy và các mục đích tương đương khác. Trên toàn vùng chưa xuất hiện nước bị ô nhiễm nặng.
Chất lượng nước dưới đất: các chỉ tiêu được phân tích phần lớn có hàm lượng nhỏ hơn giới hạn cho phép, tuy nhiên có một số chỉ tiêu như Coliform, Nitơ,.. vượt giới hạn cho phép vì vậy cần phải có biện pháp bảo vệ và xử lý trước khi đưa vào mục tiêu cấp nước sinh hoạt. Khu vực chất lượng không đạt yêu cầu chủ yếu tập trung ở huyện Ninh Sơn, Ninh Phước, và thành phố Phan Rang Tháp Chàm.
2.3. Các thiên tai liên quan đến tài nguyên nước
2.3.1. Hạn hán
9
Thống kê từ năm 1998 - 2015, trên phạm vi toàn tỉnh hạn hán đã gây thiệt hại gồm 20.912ha đất trồng trọt bị thiếu nước không sản xuất được
trong vụ đông xuân và hè thu; hơn 2.000ha đìa tôm không có nước ngọt; 2867ha rừng bị chết; 39.172 hộ dân với 203.722 nhân khẩu thiếu nước sinh hoạt; 1352 con gia súc bị chết do thiếu nước uống và thiếu thức ăn; số hộ phải cứu đói lên tới 34.520 hộ với 171.291 nhân khẩu; số lượng gạo phải cứu đói cho dân là 9.004,6 tấn.
2.3.2. Lũ và ngập lụt
Mặc dù được đánh giá là khô hạn nhất Việt Nam nhưng từ đầu những năm 60 thế kỷ XX đến nay đã diễn ra một số trận lũ đặc biệt lớn, gây thiệt hại nghiêm trọng về người và của trên địa bàn tỉnh Ninh Thuận như các năm 1964, 1998, 1999, 2000, 2003, 2005, 2009, 2010, 2011.
2.3.3. Lũ quét
Khi có mưa lớn, dòng chảy tập trung nhanh trên nền địa hình dốc gây ra lũ quét đối với các vùng dân cư ven sông, suối, vùng đồi núi dốc và trung du. Những năm từ 1978 trở lại đây, lũ quét xảy ra hầu như trên toàn bộ các lưu vực sông, suối vừa và nhỏ, và ngày càng gia tăng. Kiểm soát và phòng chống lũ quét là công việc rất khó khăn, vì vậy cần phải tìm cách thích nghi và phòng tránh.
2.3.4. Đánh giá cấp độ các loại hình thiên tai liên quan đến TNN
Có thể chia Ninh Thuận thành 2 vùng thiên tai liên quan với TNN
như sau:
- Vùng thường xuyên đối mặt với thiên tai gồm các huyện: Ninh Phước, Thuận Nam, Ninh Hải và thành phố Phan Rang – Tháp Chàm với cấp độ rủi ro 2.
- Vùng chịu ảnh hưởng với tần suất và mức độ ảnh hưởng ít hơn gồm
các huyện: Thuận Bắc, Ninh Sơn, Bác Ái với cấp độ rủi ro 1.
2.4. Hiện trạng hoang mạc Ninh Thuận
10
Ở đây tồn tại 4 loại hình HM là HM cát, HM đất mặn, HM đất cằn trơ sạn sỏi hay đất xương xẩu và HM đá. Theo các số liệu thống kê của những năm gần đây, tình trạng HMH đang diễn ra khá mạnh do sự gia tăng tình trạng khô hạn kéo dài bên cạnh đó độ che phủ giảm cả về diện tích lẫn chất lượng; do sử dụng đất chưa hợp lý dẫn đến thoái hoá đất và
hình thành “đất trống đồi núi trọc”, “đất xói mòn trơ sỏi đá” khá phổ biến.
Bả ng 2.16. Diện tích hoang mạc tỉnh Ninh Thuận
Diện tích hoang mạc (ha)
STT Dạng hoang mạc
Năm 2001 (*) Năm 2010 (**)
1 HM cát 4.878 3.056
2 HM muối 11.867 1.570
3 HM đất cằn 20.124 39.044
4 HM đá 3.457 21.793
Tổng 40.326 65.464
Chú thích: (*) Theo nguồn TLTK số 20
(**) Do NCS tính theo tiêu chí của TLTK số 3
2.4.1. Hoang mạc cát
HM cát phân bố dọc theo bờ biển dưới dạng gò đồi cát cao từ 10 - 20m đến 50 - 100m. Loại hình HM này hình thành do nguồn gốc phong thành, đang có xu hướng lan rộng, sâu vào nội địa dưới tác động thổi mòn của gió, ảnh hưởng nghiêm trọng đến canh tác nông nghiệp và giao thông.
2.4.2. Hoang mạc đất mặn
2)
Ninh Thuận có 2 dạng đất mặn, gồm:
3 và QIV
Đất nhiễm mặn: Hình thành do cơ chế xâm nhập của nước biển vào các đồng bằng thềm biển trẻ (chủ yếu tuổi QIII
Đất muối kiềm: Thực chất của loại hình HM này là do sự tích muối kiềm Natri Cacbonat Na2CO3.nH2O trên các địa hình thoải đồng bằng và đồng bằng đồi bóc mòn rửa trôi.
2.4.3. Hoang mạc đất cằn
11
Đây là loại hình HM có diện tích lớn nhất ở tỉnh Ninh Thuận
39.044ha chiếm 18,6% diện tích toàn tỉnh và phổ biến ở mọi địa bàn trong tỉnh và tập trung nhất ở Ninh Sơn, Ninh Phước và Thuận Nam.
2.4.4. Hoang mạc đá
HM dạng này xuất hiện từ khu vực vùng núi thấp, gò đồi và tạo thành
dải đâm thẳng ra biển như ở huyện Ninh Sơn, Ninh Hải, Ninh Phước.
Tiểu kết chương 2
Ninh Thuận là tỉnh có TNN nghèo nhất so với toàn lãnh thổ Việt Nam cả nguồn nước mưa, nước mặt và NDĐ. Tổng lượng nước mặt trên toàn tỉnh Ninh Thuận đạt 2,515.109 m3, trong đó trên sông Cái Phan Rang là 1,722.109m3 ; lượng nước các sông suối nhỏ 268.106m3 và lượng nước xả trung bình năm của nhà máy thủy điện Đa Nhim là 525.106m3. TNN dưới đất của tỉnh thuộc dạng nghèo với trữ lượng tĩnh đạt 338.543m3/ngày; Chất lượng các nguồn nước tỉnh Ninh Thuận còn tương đối đáp ứng được các nhu cầu sử dụng nước, tuy nhiên phần hạ du ven biển đã xuất hiện hiện tượng ô nhiễm các chất hữu cơ, dinh dưỡng và nhiễm mặn.
Tính chất khô hạn là do sự tương tác giữa địa hình và hoàn lưu khí quyển. Tình trạng thiên tai do hạn hán và đây cũng là một trong những nguyên nhân tác động hình thành nên các dạng HM ở đây. Hiện nay, các dạng HM xuất hiện ra cục bộ trên địa bàn tỉnh dạng da báo, song nguy cơ gắn kết với nhau thành khu vực lớn và với tốc độ lan rộng nhanh. Nguyên nhân là ngoài các điều kiện tự nhiên khắc nghiệt vốn có, tình trạng khai thác kiệt quệ lớp phủ thực vật tự nhiên dẫn đến thoái hoá đất và hình thành “đất trống đồi trọc”, “đất xói mòn trơ sỏi đá” ở Ninh Thuận khá phổ biến
CHƯƠNG 3. DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HOANG MẠC NINH THUẬN CÓ XÉT ĐẾN BĐKH
3.1. Đánh giá tác động của các hoạt động khai thác nguồn nước phục vụ phát triển kinh tế xã hội đến biến động TNN vùng HM Ninh Thuận
12
3.1.1. Đặc điểm KT – XH tỉnh Ninh Thuận
Nông nghiệp và thủy sản: trong những năm vừa qua Ninh Thuận đã hình thành các vùng sản xuất tập trung đối với các nông sản có lợi thế của tỉnh. Ngành thủy sản Ninh Thuận tăng trưởng với tốc độ cao, bình quân đạt 11,8%/năm.
Du lịch: có nhiều danh lam thắng cảnh đẹp và quần thể di tích nổi
tiếng. Đây là ngành lợi nhuận cao nhưng sử dụng ít nước.
Khu công nghiệp: Để đẩy mạnh chuyển dịch cơ cấu kinh tế, tỉnh Ninh Thuận xem việc đầu tư xây dựng các khu, cụm công nghiệp là giải pháp đột phá. Ninh Thuận hiện có 2 khu công nghiệp (KCN) Du Long và Phước Nam tập trung có hệ thống hạ tầng đồng bộ, hiện đại.
Nguồn lao động dồi dào, tính về số lượng có thể đáp ứng lao động
cho các ngành kinh tế.
3.1.2. Hiện trạng các công trình khai thác nguồn nước trên sông
3.1.2.1. Khai thác nguồn nước mặt
Toàn tỉnh có 93 công trình thuỷ lợi lớn nhỏ, với tổng diện tích tưới theo thiết kế là 37.411ha, trong đó có 14 trạm bơm với diện tích tưới là 1.751ha; 56 đập dâng, diện tích tưới theo thiết kế là 18.425ha; hồ chứa 23 hồ, diện tích tưới theo thiết kế là 16.722ha và 5 hệ thống tiêu, bảo đảm tiêu chủ động cho hơn 20.000ha [81]. 4 công trình thủy điện là: thủy điện Đa Nhim, thủy điện sông Pha, thủy điện sông Ông và công trình thủy điện Bác Ái. Tổng dung tích thiết kế là 349,2 triệu m3 chiếm 22,4% tổng lượng dòng chảy tự nhiên, trong đó lượng nước được chuyển từ sông Đồng Nai qua công trình thủy điện Đa Nhim chiếm 57% (12,8% tổng lượng nước tự nhiên).
Các công trình khai thác nước phục vụ cho nông nghiệp mới đáp ứng khoảng 23% diện tích đất gieo trồng (bao gồm cả đất lúa là 43.600ha và các loại cây nông nghiệp khác [76]).
3.1.2.2. Khai thác nguồn NDĐ
13
Hiện tại, trên địa bàn toàn tỉnh chỉ có nhà máy Tháp Chàm của Công ty cổ phần cấp nước Đông Mỹ Hải tại phường Tấn Tài - TP. Phan Rang - Tháp Chàm khai thác trong trầm tích sông (qh). Ngoài ra đã thi công một số giếng khoan, giếng đào để phục vụ cho mục đích sinh hoạt. Bên
cạnh đó một số cơ sở, doanh nghiệp khai thác nước đưới đất với lưu lượng khoảng 500 - 2.000m3/ngàyđêm phục vụ nuôi trồng thuỷ sản và các mục đích khác.
3.1.3. Đánh giá hiện trạng nhu cầu nước
3.1.3.1. Nhu cầu nước cho nông nghiệp
Dựa trên số liệu thống kê (2010 - 2014), NCS xác định tổng nhu cầu sử dụng nước cho các loại cây trồng đạt 565 triệu m3. Tổng nhu cầu sử dụng nước trong chăn nuôi tỉnh Ninh Thuận đạt 15,4 triệu m3.
3.1.3.2. Nhu cầu nước cho sinh hoạt và dịch vụ, du lịch
Dựa trên trung bình số dân trong thời kỳ tính toán 2010 - 2014 và các hoạt động du lịch, dịch vụ của tỉnh Ninh Thuận theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Quy hoạch xây dựng (QCVN:01/2008/BXD), NCS xác định được lượng nước sử dụng cho toàn tỉnh là 17,6 triệu m3
3.1.3.3. Nhu cầu nước cho công nghiệp:
Hiện nay trên toàn tỉnh có 2 khu công nghiệp (Du Long - Thuận Bắc và Phước Nam - Ninh Phước) cùng 2 cụm công nghiệp (Thành Hải và Tháp Chàm đều nằm ở TP. Phan Rang Tháp Chàm), nhu cầu nước cho công nghiệp hiện nay không lớn, đạt 12,7 triệu m3
3.1.3.4. Tổng nhu cầu sử dụng nước toàn tỉnh Ninh Thuận
Kết quả tính toán nhu cầu nước cho các hộ dùng nước toàn tỉnh Ninh Thuận đạt khoảng 860 triệu m3 và khu vực đồng bằng ven biển sông Cái Phan Rang có nhu cầu lớn nhất (huyện Ninh Hải 127 triệu m3, Ninh Phước 295 triệu m3, huyện Thuận Bắc 136 triệu m3). Nhu cầu nước tập trung lớn vào mùa kiệt (chiếm 80% nhu cầu nước cả năm) và tháng 3 - tháng khô hạn nhất- nhu cầu nước chiếm tới 19%.
3.1.4. Cân bằng hệ thống nguồn nước
3.1.4.1. Phân vùng cân bằng nguồn nước
NCS phân chia tỉnh Ninh Thuận thành 9 tiểu vùng. Theo thứ tự từ
thượng lưu xuống hạ du và từ Bắc vào Nam, được ký hiệu từ 1 đến 9
3.1.4.2. Cân bằng nước hiện tại theo mô hình MIKE BASIN
14
Kết quả mô hình cho thấy, với hiện trạng các công trình đã có đến
năm 2013 cũng như tính toán với nhu cầu sử dụng nước hiện tại, nguồn nước đến luôn không đáp ứng được nhu cầu dùng nước (hình 3.6). Nguồn nước thiếu là 130.106m3 tập trung ở 4 tiểu vùng với thời gian thiếu nước tập trung vào các tháng mùa kiệt, từ tháng 1 – 4
Đối với tiểu vùng 5, tiểu vùng 6 thuộc huyện Thuận Bắc, Ninh Hải lượng nước thiếu lớn nhất so với toàn tỉnh (84,8.106m3). Đây là khu vực phát triển KT - XH mạnh với các ngành nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, các khu công nghiệp và du lịch... Hầu hết nguồn nước cấp cho khu vực này thuộc hệ thống Nha Trinh - Lâm Cấm bằng động lực là chủ yếu (trạm bơm)
Đối với tiểu vùng số 8 (huyện Ninh Phước, Thuận Nam) lượng nước thiếu đạt 43 triệu m3 và kéo dài trong 3 tháng mùa kiệt. Đây là khu vực đồng bằng và vùng cát ven biển có chế độ khô hạn nhưng thường xuyên bị ngập úng trong thời gian mùa lũ vì vậy nguồn cấp nước của khu vực do hệ thống Nha Trinh (kênh Nam) đảm nhiệm một phần, còn lại chủ yếu do các hồ chứa, đập dâng khác.
Bảng 3.8. Đặc trưng TNN và HM theo các tiểu vùng
Diện tích HM (ha) Tiểu LV Diện tích tiểu vùng (km2) Tổng nhu cầu nước sử dụng (106 m3) Tổng lượng nước đến (mm)
15
752,8 581,7 393,5 582,3 466,5 151,1 78,9 670,5 237 36,5 53,6 33,4 124,7 202,0 64,8 66,9 247,1 21,0 876 502 428 250 211 211 147 91 91 2088 12262 6590 2988 12667 568 538 16364 11398 TLV 1 TLV 2 TLV 3 TLV 4 TLV 5 TLV 6 TLV 7 TLV 8 TLV 9
Dựa vào các số liệu đã được tính toán, NCS thiết lập tương quan
giữa TNN và HM (hình 3.8)
Hình 3.8. Mối tương quan giữa TNN và HM theo các tiểu lưu vực Ninh Thuận
Qua hình cho thấy có mối tương quan tỷ lệ nghịch giữa TNN và diện tích HMH của tỉnh Ninh Thuận với hệ số tương quan đạt trên 0,7 và thể hiện bằng hàm số:
Y = -1,357.Fhoangmac + 140
Trong đó: Y lớp dòng chảy (mm) và Fhoangmac diện tích HMH
3.2. Dự báo biến động tài nguyên nước đến năm 2020 có xét đến biến đổi khí hậu
3.2.1. Các tác nhân gây biến động tài nguyên nước
3.2.1.1. Tác động của biến đổi khí hậu, nước biển dâng
16
Kịch bản về lượng mưa: Lượng mưa trung bình năm ở khu vực tỉnh Ninh Thuận có xu hướng tăng dần qua các giai đoạn và theo kịch bản phát thải với tốc độ 10,3mm/năm (trạm Tân Mỹ), 58,4mm/năm (trạm Sông Pha), 14,6mm/năm (trạm Quán Thẻ), 8,8mm/năm (trạm Nhị Hà), 10,9mm/năm (trạm Ba Tháp). Phân bố không gian lượng mưa năm 2010 so với 2000 cho thấy lượng mưa giảm ở phía đông và tăng ở khu vực phía tây của tỉnh. Khu vực ven biển thuộc TP.Phan Rang, huyện Ninh Hải, huyện Ninh Phước lượng mưa giảm với mức giảm từ 200 - 600mm, còn khu vực phía tây thuộc huyện Ninh Sơn lượng mưa tăng cao nhất lên đến 400mm.
Kịch bản về nhiệt độ: Tại trạm Phan Rang, mức độ thay đổi nhiệt
độ từ +0,40C đến +0,50C.
NCS sử dụng các giá trị thay đổi về nhiệt độ, lượng mưa của Ninh Thuận đã được công bố theo kịch bản B2 làm biên đầu vào của mô hình MIKE Nam, MIKE Basin để đánh giá biến động TNN và CBN đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 cho Ninh Thuận.
3.2.1.2. Biến động nhu cầu sử dụng nước theo quy hoạch phát triển KT - XH tỉnh Ninh Thuận đến năm 2020 tầm nhìn đến năm 2030
So với hiện tại, lượng nước sử dụng năm 2020 tăng gấp 1,6 lần, trong đó nhu cầu nước dành cho nông nghiệp giảm (chiếm 64% tổng nhu cầu) nhưng nước sử dụng cho ngành du lịch dịch vụ và công nghiệp tăng - phù hợp với chiến lược phát triển KT - XH của tỉnh: tăng mạnh ở hàng đầu ngành năng lượng, du lịch
3.2.2. Biến động TNN theo các kịch bản BĐKH.
Trên cơ sở bộ thông số mô hình MIKE Nam đã được thiết lập ở chương 2, NCS đánh giá biến động TNN trên sông theo kịch bản phát thải trung bình B2 và thời đoạn tính cho tương lai từ năm 2020 – 2039.
* Về dòng chảy năm: Dòng chảy năm cũng như tổng lượng dòng chảy có xu thế giảm nhưng không đều trên toàn vùng. Xét trung bình toàn vùng, dòng chảy giảm 1,32.106 m3, giảm nhưng không lớn (0,06% so với số liệu nền) nhưng giảm nhiều hơn ở vùng thượng du (0,3%). Đây là khu vực có xu hướng giảm lượng mưa trong năm.
* Về dòng chảy mùa lũ: Mặc dù không thay đổi về thời gian xuất hiện nhưng tổng lượng dòng chảy tăng lên. So với giai đoạn nền, đến giai đoạn năm 2020 tổng lượng dòng chảy mùa lũ tăng 17 triệu m3 (tăng 1,34%) và dòng chảy tháng lũ lớn nhất tăng 2,06% và dòng chảy ngày lớn nhất tăng 4,86%.
17
* Về dòng chảy kiệt: Ngược lại với biến đổi dòng chảy mùa lũ, vào thời kỳ mùa kiệt tổng lượng dòng chảy trên các sông Ninh Thuận có chiều hướng giảm. So với giai đoạn nền, đến giai đoạn 2020 – 2039, lượng dòng chảy mùa kiệt giảm 18,4 triệu m3 (1,93%) và phân phối dòng chảy biến động theo không gian rất lớn; dòng chảy mùa kiệt và dòng chảy tháng kiệt nhất có xu thế giảm mạnh ở vùng thượng lưu và giảm ít hơn
ở vùng hạ lưu nhưng dòng chảy 3 tháng kiệt nhất lại có xu thế biến đổi ngược lại.
3.2.3. Cân bằng nước trong tương lai nước theo quy hoạch đến năm 2020
Kết quả CBN cho thấy các nhu cầu nước sinh hoạt du lịch, chăn nuôi được đáp ứng đủ, riêng nhu cầu nước cho trồng trọt vẫn không được đáp ứng (82,5.106 m3). Vùng thiếu nước chủ yếu tập trung ở 2 tiểu vùng có diện tích HM lớn nhất đó là tiểu vùng 5 (Ninh Hải) và tiểu vùng 8 (Ninh Phước, Thuận Nam).
Đối với tiểu vùng 5 (Ninh Hải) do nguồn nước cấp đã được cải thiện bởi hệ thống hồ chứa Hồ sông Cái - Tân Mỹ cung cấp nước bổ xung ổn định cho hệ thống Nha Trinh - Lâm Cấm nên lượng nước thiếu đã giảm và thời gian thiếu nước tập trung vào 3 tháng (3 - 5).
Đối với tiểu vùng 8, lượng nước thiếu đến 51,7.106 m3 và thời gian thiếu nước trong năm kéo dài tới 5 tháng (từ tháng 2 - 6). Tiểu vùng 8 là khu vực khô hạn tập trung diện tích HM cát và HM đất cằn.
Tiểu kết chương 3
18
Quá trình phát triển KT-XH đã gia tăng mức độ khai thác tài nguyên trong đó có TNN cùng với tác động của BĐKH làm thay đổi những hiện tượng tự nhiên theo chiều hướng cực đoan hơn, các thiên tai như lũ lụt, hạn hán xảy ra xen kẽ với tần suất xuất hiện ngày càng lớn đã dẫn đến hiện tượng thiếu nước sử dụng ngày càng trầm trọng. Kết quả tính CBN theo các tiểu vùng cho thấy nguồn nước hiện tại không đủ đáp ứng nhu cầu dùng nước và theo quy hoạch phát triển KT – XH của Ninh Thuận đến năm 2020, tầm nhìn 2030, nguy cơ thiếu nước có mức độ tiềm ẩn rất cao, mặc dù sẽ được đầu tư xây dựng rất nhiều các công trình khai thác nước. Vấn đề thiếu nước là nguyên nhân gây đất bị khô hạn, thoái hóa dẫn đến quá trình HMH điển hình của Việt Nam với xu hướng tăng nhanh. Dự tính đến giai đoạn 2020 – 2039, diện tích HM ở Ninh Thuận tăng 46,6% (từ 65.464ha lên tới 95.964ha) nhưng tập trung ở 2 loại hình HM đất cằn (tăng 19.111ha), tiếp sau là HM cát (tăng 6390ha) và HM đất mặn (tăng 5.000ha).
CHƯƠNG 4. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP
SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HM NINH THUẬN
4.1. Mục tiêu
Quản lý tổng hợp TNN là việc xây dựng và thực hiện các quy tắc giám sát, kiểm soát và chia sẻ nguồn nước nhằm đạt được sự phát triển hài hòa về kinh tế, chính trị, xã hội, bảo vệ môi trường giữa các vùng (từ thượng lưu đến hạ du) lưu vực sông.
Tiến tới quản lý tổng hợp TNN bằng phương pháp quản lý nhu cầu.
4.2. Giải pháp chung quản lý TNN theo nhu cầu
- Sắp xếp, điều chỉnh cơ cấu kinh tế, xã hội - Điều chỉnh cơ cấu sản xuất nông nghiệp, cây trồng, mùa vụ - Sử dụng nước hợp lý, tiết kiệm - Giảm thiểu thất thoát nguồn nước - Nâng cao nhận thức và sự tham gia của cộng đồng - Giá nước & hình thành thị trường nước - Chia sẻ nguồn nước trong năm hạn hán.
4.3. Giải pháp công trình
Dựa trên các đánh giá về TNN, cân bằng nước hệ thống và các loại hình hoang mạc theo các tiểu vùng, NCS đưa ra các giải pháp công trình nhằm tăng cường khả năng sử dụng nguồn nước để giảm diện tích hoang mạc trong từng tiểu lưu vực với các tiêu chí:
+ Đối với các khu vực bậc thềm pediment trước núi, nơi phát triển các loại hình hoang mạc đất cằn cần tăng cường các giải pháp phát triển và bảo vệ nguồn nước nhằm sử dụng hợp lý TNN và tài nguyên đất sẽ làm thu hẹp được diện tích hoang mạc ở khu vực này
19
+ Đối với khu vực ven biển, nơi phát triển mạnh dạng hoang mạc cát, hoang mạc muối và hoang mạc đá rất cần có các giải pháp như thu gom, bổ cập nguồn nước và các hình thức sử dụng nước tiết kiệm với mục tiêu giảm được diện tích hoang mạc cát và hoang mạc muối và cải tạo được 1 phần hoang mạc đá.
4.3.1. Giải pháp phát triển và bảo vệ nguồn nước
Hiện nay, tổng diện tích tưới thiết kế bằng các biện pháp công trình (khai thác TNN mặt) của tỉnh là 37.253ha, trong đó các công trình hồ chứa đạt 16.722ha; các công trình đập dâng là 18.425ha và các biện pháp khác là 2.106ha. Tuy nhiên tổng diện tích được tưới thực tế bằng các biện pháp công trình chỉ đạt 63% thiết kế và tưới chủ động chiếm 38% diện tích đất canh tác
+ Tu bổ hoàn thiện và xây dựng các công trình khai thác nguồn nước tại chỗ đa mục tiêu (cấp nước, chống lũ, phát điện...). Thực hiện theo quy hoạch xây dựng các công trình thủy lợi đến năm 2020 [76, 79] nhằm đảm bảo cung cấp nước cho các ngành khác với tổng lượng nước 1,123 tỷ m3, tập trung chủ yếu ở huyện Ninh Phước (các hồ chứa Trà Van, Lanh Ra) và huyện Ninh Hải (tăng cường thêm hồ chứa Đông Nha và các trạm bơm).
+ Mở rộng nhà máy thủy điện Đa Nhim trên sông Đồng Nai tăng cường cấp nước cho tỉnh Ninh Thuận. Theo thiết kế, khi mở rộng nhà máy thủy điện Đa Nhim lượng nước cấp xuống sông Cái Phan Rang sẽ tăng 2,78m3/s đạt lưu lượng trung bình năm là 19,62m3/s (tương ứng với 618 triệu m3). Trong các tháng mùa kiệt lưu lượng trung bình tháng sẽ tăng từ 2 – 3m3/s. Đây là nguồn nước bổ sung quan trọng làm giảm mức độ khô hạn của vùng hạ du trong mùa kiệt.
4.3.2. Giải pháp thu gom, bổ cập nước dưới đất
+ Thu gom (bao gồm cả nước mưa, nước mặt trong thời kỳ mùa lũ, nước dưới đất) vừa sử dụng trực tiếp vừa có tác dụng bổ cập nước dưới đất.
+ Bổ sung nhân tạo nước dưới đất là các hoạt động của con người làm nước mặt từ sông, suối, hồ thấm vào lòng đất nhằm gia tăng trữ lượng an toàn khi khai thác nước dưới đất.
4.3.3. Giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng nước: Nhằm hạn chế sự phát triển của các loại hình hoang mạc.
20
Sử dụng hệ thống tưới bằng các biện pháp giảm thiểu rò rỉ thấm ngang, biện pháp giảm tổn thất trên hệ thống kênh tưới, công nghệ tưới tiết kiệm nước (tưới phun mưa, tưới nhỏ giọt, tưới ngầm), nâng cao khả năng trữ nước của các hồ chứa
Công nghệ mới tưới tiết kiệm nước: phun mưa, nhỏ giọt, tưới thấm, phun sương: Nguồn nước, cụm công trình đầu mối, hệ thống đường ống và phân phối, vòi tưới (vòi phun mưa, vòi nhỏ giọt)
Tưới rãnh: Tưới theo hình thức này nước được trữ vào các rãnh và dưới tác dụng của mao quản nước ngấm vào thân luống để cung cấp nước cho cây trồng
Ngoài ra đối với vùng Ninh Thuận có chế độ nhiệt, bức xạ cao vì vậy cần áp dụng các biện pháp giữ ẩm cho đất: Che phủ đất bằng rơm rạ, cỏ khô, và bèo đối với cây trồng lâu năm như cà phê, chè, cây ăn quả ... có tác dụng chống hạn lại còn bổ sung lượng mùn làm xốp đất, tốt cây.
Sử dụng nước hồi quy: Để sử dụng nước hồi quy cần quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi (chủ yếu là hệ thống kênh tiêu) sao cho có thể giữ được nước thừa từ kênh tưới hoặc ruộng, bố trí các công trình điều tiết trên hệ thống kênh tiêu.
Áp dụng các biện pháp thu trữ nước: Thu trữ nước tiểu vùng, Thu
trữ nước đồi cát, Thu trữ nước lũ
4.4. Các giải pháp phi công trình
Dựa trên cơ sở số liệu được cập nhật về các đặc trưng khí tượng, thủy văn và địa chất thủy văn, lượng trữ nước của các hồ chưa … tính toán, phân tích để xác định được diễn biến TNN, nhằm đưa ra được thực trạng và dự báo, cảnh báo hạn
Quy định thứ tự ưu tiên và chia sẻ nguồn nước khi hạn hán:
- Ưu tiên cấp nước theo mức bảo đảm cấp nước (hay tần suất thiết kế): Lượng nước sẽ được phân bổ theo mức bảo đảm cấp nước thiết kế của các ngành dùng nước trên cơ sở của tần suất lượng nước đến.
- Ưu tiên cấp nước theo đối tượng dùng nước: Thứ tự ưu tiên theo đối tượng dùng nước không cố định mà phụ thuộc vào sự phát triển KT- XH.
- Ưu tiên cấp nước theo cấp hạn hán (nhẹ - vừa - nặng - đặc biệt):
Thứ tự ưu tiên và chia sẻ nguồn nước phải xem xét theo cấp hạn hán
21
Nước cho sinh hoạt: nước phải được ưu tiên số 1. Nước cho chăn nuôi: sẽ là ưu tiên thứ 2. Nước cho nông nghiệp: phải được xếp ưu tiên thứ 3. Trong cấp
nước tưới lại phân thành các ưu tiên như: ưu tiên cho cây trồng sắp thu hoạch, cho cây trồng đang vào giai đoạn cần nước (quyết định đến năng suất), cây trồng có giá trị kinh tế cao, cây trồng lâu năm…
Nước cho công nghiệp phải được xem xét từng ngành sản xuất để có thể xếp thứ tự ưu tiên, ví dụ nước cho chế biến nông sản, thủy sản, nước cho thủy điện cũng cần được ưu tiên...
Nước cho dịch vụ: là ngành sản xuất phải chịu thiệt thòi nếu nguồn nước thiếu hụt mặc dù ngành sản xuất này mang lại thu nhập cao cho nền kinh tế.
Nước cho các hoạt động vui chơi giải trí được ưu tiên cuối cùng.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
(1) Tỉnh Ninh Thuận là khu vực có chế độ khí hậu dị thường so với lãnh thổ nhiệt đới gió mùa Việt Nam mà nguyên nhân chính là do tác động của điều kiện địa hình. Địa hình núi cao từ 1.200 - 2.000m bao bọc xung quanh ba mặt của tỉnh Bắc - Tây - Nam tạo nên một vòng cung chắn gió từ phía Bắc qua Tây và TN. Địa hình bờ biển phía Đông của tỉnh Ninh Thuận khúc khuỷu, chuyển hướng từ Bắc - Nam sang ĐB - TN là hướng song song với các gió mùa mang ẩm đến, ngăn trở sự hình thành lượng mưa ở tỉnh, đặc biệt là khu vực đồng bằng ven biển. Nhiệt độ cao, gió mạnh và lượng mưa thấp đã tạo nên khu vực đồng bằng ven biển thuộc khu vực khô hạn nặng với chỉ số khô hạn (K) từ 4 đến trên 200 và số tháng hạn vượt trên 5 tháng. Đây là nguyên nhân của chế độ dòng chảy thấp và thúc đẩy quá trình thoái hóa đất và HMH điển hình của tỉnh Ninh Thuận. Vì vậy, phương pháp đánh giá TNN tỉnh Ninh Thuận có những điểm khác biệt với các phương pháp khác: (i) Sử dụng phương pháp tổng hợp địa lý kết hợp với thực trạng sử dụng xác định cân bằng TNN trong các tiểu vùng và (ii) Đánh giá TNN cần quan tâm đến HMH của các tiểu vùng
(2) Ninh Thuận là tỉnh nghèo nước cả nguồn nước mưa, nước mặt
và NDĐ.
22
- Về mặt trữ lượng: Tổng lượng nước mặt trên toàn tỉnh Ninh Thuận đạt 2.515 triệu m3, trong đó trên sông Cái Phan Rang là 1.722
; lượng nước các sông suối nhỏ 268 triệu m3 và lượng nước xả triệu m3 trung bình năm của nhà máy thủy điện Đa Nhim là 525 triệu m3. TNN dưới đất của tỉnh thuộc dạng nghèo với trữ lượng tĩnh đạt 338.543m3/ngày; So với các tiêu chuẩn quy định, tỉnh Ninh Thuận luôn không đủ nước và đặc biệt vùng ven biển ở mức khan hiếm nước..
- Về mặt CLN: chất lượng các nguồn nước tỉnh Ninh Thuận còn tương đối đáp ứng được các nhu cầu sử dụng nước, tuy nhiên phần hạ du ven biển đã xuất hiện hiện tượng ô nhiễm các chất hữu cơ, dinh dưỡng và nhiễm mặn.
Qua cân bằng nước hệ thống cho các tiểu vùng thể hiện nguồn nước hiện tại không đủ đáp ứng nhu cầu dùng nước, lượng nước thiếu lên tới 130 triệu m3/năm. Mặc dù đã xây dựng rất nhiều các công trình khai thác nước nhưng trong tương lai vẫn chưa đảm bảo cấp nước và các công trình có hiệu ích khai thác thấp
(3) Các thiên tai liên quan đến TNN tỉnh Ninh Thuận mạnh nhất là hạn hán, lũ lụt và lũ quét. Các dạng thiên tai ở mức độ rủi ro cấp 2 đối vùng ven biển và đây cũng là một trong những nguyên nhân tác động hình thành HM ở đây
(4) Điều kiện tự nhiên và phương thức canh tác của cư dân trong tỉnh Ninh Thuận đã tồn tại đủ 4 loại hình HMH: HM cát, HM muối, HM đất cằn và HM đá. Trên cơ sở bộ tiêu chí đã được bộ Tài nguyên môi trường quy định, NCS xây dựng bản đồ Hiện trạng phân bố các dạng HM: (i) ở vùng ven biển khô hạn nặng nề thường xuất hiện dạng hình HM đá, HM cát - đây là dạng HM tự nhiên và (ii) đối với các khu vực bề mặt thềm trước núi ở vùng có điều kiện khí hậu hạn trung bình xuất hiện chủ yếu là HM đất cằn - đây là dạng HM nhân tác.
(5) Xác định được tương quan tỷ lệ nghịch giữa TNN và diện tích HM ở Ninh Thuận. Đây sẽ là cơ sở để NCS đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý TNN nhằm hạn chế sự phát triển của HMH trong tương lai dưới tác động của BĐKH, nước biển dâng và sự phát triển KT - XH của tỉnh.
(6) Với cách tiếp cận tổng hợp địa lý và phương thức quản lý nhu
cầu nước, các giải pháp cụ thể được NCS đề xuất:
23
+ Đối với khu vực hạn trung bình và HM đất cằn cần phát triển và
bảo vệ nguồn nước nhằm đảm bảo đủ nguồn nước cấp, gồm có hoàn thiện hệ thống khai thác nguồn nước và tăng cường nước bổ sung từ ngoài lưu vực.
+ Đối với khu vực ven biển: hạn nặng và HM chủ yếu là cát, mặn cần có các biện pháp tăng cường nguồn nước từ phương pháp thu trữ nước mưa và bổ cập NDĐ tăng khả năng sử dụng nguồn nước; đồng thời thực hiện các phương pháp tưới tiết kiệm.
Ngoài ra, cần các biện pháp như giáo dục cộng đồng, chia sẻ nguồn nước, tăng hệ số sử dụng kênh mương... nhằm nâng cao giá trị của nước ở khu vực khô hạn nhất Việt Nam
KIẾN NGHỊ
Ninh Thuận là vùng có điều kiện tự nhiên rất khác biệt với các khu vực khác của lãnh thổ Việt Nam (khí hậu, cảnh quan, đa dạng sinh học...) vì vậy việc nghiên cứu, đánh giá các TNTN, trong đó có TNN vùng HM Ninh Thuận đã được triển khai từ rất lâu. Nhằm đánh giá định lượng TNN luận án đã sử dụng bộ công cụ mô hình toán thủy văn Mike Nam, Mike Basin. Tuy nhiên trước mắt việc áp dụng các mô hình mưa – dòng chảy đối với vùng khô hạn gặp nhiều hạn chế. Tương lai để phát triển, cần tiếp tục hoàn thiện bộ mô hình mô phỏng kết hợp với công cụ hiện đại khác như viễn thám, hệ thông tin địa lý, công nghệ thông tin. Bên cạnh đó là phát triển mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn phù hợp nhằm đánh giá TNN vùng HM Ninh Thuận và các vùng khác có điều kiện tương tự. Từ đó nâng cao nhận thức về TNN cho các nhà quản lý cũng như người dân để hướng đến nền kinh tế nước với TNN làm trọng tâm.
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
Đánh giá TNN theo các tiểu vùng tỉnh Ninh Thuận có xét đến BĐKH với độ tin cậy có thể chấp nhận. Trên cơ sở đó xây dựng được mối tương quan của TNN với các diện tích HMH - yếu tố tự nhiên đặc thù của khu vực nghiên cứu
24
Đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý TNN cho các tiểu vùng khô hạn đặc thù nhằm hạn chế phát triển HMH do tác động của BĐKH đáp ứng yêu cầu phát triển KT - XH, xây dựng nông thôn mới tỉnh Ninh Thuận.
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
(1) Vũ Thị Thu Lan, Hoàng Thanh Sơn (2007), Nguyên nhân và giải pháp hạn chế sự suy thoái TNN LVS Cái Phan Rang, Tạp chí Các khoa học về trái đất, 29 (2)
(2) Hoàng Thanh Sơn, Vũ Thị Thu Lan, Bùi Hồng Hà (2013), Ứng dụng mô hình MIKE BASIN xác định cân bằng nước trên LVS Cái Phan Rang, Tạp chí Các Khoa học về Trái đất, số 1 (35)
(3) Vũ Thị Thu Lan, Hoàng Thanh Sơn (2013) Nghiên cứu biến động của thiên tai (lũ lụt và hạn hán) ở tỉnh Quảng Nam trong bối cảnh biến đổi khí hậu, Tạp chí Các Khoa học về Trái đất, số 1 (35)
(4) Vũ Thị Thu Lan, Hoàng Thanh Sơn, Bùi Anh Tuấn, (2013), Thực trạng và nguyên nhân thiếu nước vùng Đồng bằng sông Hồng, Tạp chí Các Khoa học về Trái đất, số 4 (35)
(5) Hoàng Thanh Sơn, Vũ Thị Thu Lan, Nguyễn Quang Chiến (2014), Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến TNN mặt vùng khô hạn Ninh Thuận, Kỷ yếu hội nghị khoa học địa lý toàn quốc lần thứ 8, p.648-653 (I)
(6) Hoàng Thanh Sơn và nnk, (2014), Cân bằng nước LVS Srêpôk có xét đến biến đổi khí hậu, Kỷ yếu hội nghị khoa học địa lý toàn quốc lần thứ 8, p.648-653 (I)
(7) Vũ Thị Thu Lan, Hoàng Thanh Sơn, Lương Hữu Dũng (2015), Xác định biến động mực nước hạ du sông Hồng dưới tác động của hệ thống các công trình thủy điện thượng du, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, ISSN 1859-4794
(8) Vũ Thị Thu Lan, Lại Tiến Vinh, Hoàng Thanh Sơn (2015), Đánh giá chỉ số nhạy cảm hạn KT - XH vùng Đồng bằng sông Hồng, Tạp chí Các Khoa Học về Trái Đất, ISSN 0886 – 7187
(9) Vũ Thị Thu Lan, Hoàng Thanh Sơn (2015), Xây dựng tiêu chí xác định hạn KT - XH vùng hạ du sông Hồng, Tạp chí Khoa Học, ĐHQGHN, ISSN 0866-8612, p. 195-201
25
