Xem mẫu
HỘI THẢO KHOA HỌC "CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG TIÊN TIẾN HƯỚNG ĐẾN PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG - ATCESD 2015"
ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG CÓ
XÉT ĐẾN ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU, PHÁT TRIỂN KINH TẾ
XÃ HỘI VÀ ĐỀ XUẤT ĐỊNH HƯỚNG KHAI THÁC SỬ DỤNG NƯỚC
ĐẾN 2050.
ASSESS SURFACE WATER IN DA NANG CONSIDERING THE CONDITIONS
OF CLIMATE CHANGE, SOCIO-ECONOMIC DEVELOPMENT AND
PROPOSED WATER USE ORIENTATION TO 2050.
Hoàng Ngọc Tuấn(1), Thái Phúc Thuận(2)
Viện Khoa học Thủy lợi miền Trung và Tây Nguyên
tuan.vientl@gmail.com, phucthuan.thai@gmail.com
(1),(2)
TÓM TẮT
Đà Nẵng là thành phố biển, nằm ở vị trí hạ lưu của sông Vu Gia – Thu Bồn. Đà Nẵng
thường bị lũ lụt và hạn hán gây ra thiệt hại cho dân sinh, kinh tế - xã hội. Trong bối cảnh biến
đổi khí hậu và phát triển đô thị của thành phố, việc dự báo và lập kế hoạch dùng nước trong
tương lai có một ý nghĩa quan trọng cho thành phố là cơ sở để tham mưu cho thành phố
trong quản lý, sử dụng bền vững tài nguyên nước.. Trong bài viết này chúng tôi đã nghiên
cứu ứng dụng phần mềm WEAP để mô hình hóa lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn, Túy Loan
và Cu Đê nhằm phục vụ công tác đánh giá hiện trạng tài nguyên nước, dự báo dòng chảy
đến, dự báo nhu cầu dùng nước và cân bằng nước đến năm 2020, 2030 và 2050 cho thành
phố Đà Nẵng.
ABSTRACT
Da nang is a coastal city, located downstream of the Vu Gia - Thu Bon river system. The
people's livelihood and socioeconomic development are always being seriously damaged by
floods and droughts. In the context of climate change and urban development of the city: water
using evaluation and planning for the future is very important. It is a basis to recommend
managers for the management and sustainable use of water resources. In this paper, we have
applied WEAP (water evaluation and planning) software to modeling the Vu Gia - Thu Bon, Tuy
Loan and Cu De river in order to help evaluate the current state of water resources and
forecast the flow, water using needs and water balance till 2020, 2030 and 2050 for Danang city.
1. Đặt vấn đề
Đà Nẵng là một trung tâm kinh tế có
vai trò quan trọng trong khu vực miền
Trung. Tuy nhiên, các nhà quy hoạch cũng
nhận định rằng thành phố sẽ phải đối mặt
với áp lực nghiêm trọng liên quan đến
nguồn nước trong các thập kỷ tới do sự
phát triển kinh tế và gia tăng dân số, nhu
cầu sử dụng nước ở khu vực thượng nguồn
và do các hiểm họa về khí hậu gây ra.
Dân số của thành phố hiện nay là
trên 1.046.876 người, theo Chiến lược phát
triển lồng ghép của thành phố Đà Nẵng và
các vùng lân cận, dân số Đà Nẵng sẽ tăng
hơn gấp đôi, lên mức trên 2,143 triệu
người vào năm 2020. Các dự báo do
DACRISS đưa ra dựa trên quy hoạch tổng
thể đô thị chỉ ra rằng, nguồn cung nước
sạch của thành phố sẽ không thể đáp ứng
đủ nhu cầu vào năm 2020 và sẽ chỉ đáp
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ …………..
ứng được dưới 50% nhu cầu của năm
2025.
Hình 1: Hệ thống thủy văn thành phố Đà Nẵng
Tuy nhiên, những dự đoán này vẫn
chưa tính đến các tác động của biến đổi khí
hậu và phát triển khu vực nguồn nước ở
khu vực thượng lưu (như xây các hồ đập
thủy lợi, thủy điện). Kế hoạch ứng phó với
biến đổi khí hậu của thành phố Đà Nẵng
(năm 2012) đã nêu bật nguy cơ hạn hán,
xâm nhập mặn cũng như sự gia tăng tần
suất và cường độ của các thiên tai cực
đoan sẽ đe dọa nguồn nước mặt của thành
phố.
Như vậy, nhu cầu nước cho Đà Nẵng
là rất lớn nhưng nguồn cung cấp nước để
đáp ứng cho nhu cầu này lại rất hạn hẹp.
Khả năng tiếp cận với những nguồn nước
có thể mở rộng và khai thác được còn hạn
chế. Hiện nay, thành phố đang dựa chủ yếu
vào việc khai thác nước sông Cầu Đỏ (hạ
lưu sông Vu Gia) và sông Cu Đê cho các
mục đích nông nghiệp, công nghiệp và sinh
hoạt. Tuy nhiên hiện nay cả hai con sông
này đều bị ảnh hưởng bởi việc phát triển
dân cư và thủy điện ở vùng thượng nguồn,
cũng như hiện tượng xâm nhập mặn vào
mùa khô đặc biệt là sông Cầu Đỏ.
Theo kết quả nghiên cứu do Viện
Công nghệ Môi trường – Viện Khoa học
Công nghệ Việt Nam thực hiện năm 2007
về lưu vực sông Vu Gia đã đề xuất một số
cơ chế phối hợp và can thiệp nhằm tối ưu
hóa việc cấp nước hiện nay ở vùng lưu
vực. Tuy nhiên, các kết quả của nghiên
cứu này chỉ mới phản ánh tình trạng hiện
tại của lưu vực và nguồn nước, mà không
tính đến các ảnh hưởng của đô thị hóa và
biến đổi khí hậu trong tương lai.
Trong khuôn khổ bài báo này, nhóm
tác giả trình bày kết quả ứng dụng mô hình
WEAP của Mỹ (Water Evaluation and
Planning System; đây là mô hình kết hợp
nhiều modul từ phục hồi dòng chảy, tính
toán nhu cầu nước, dự báo nguồn nước và
dự báo nhu cầu nước) để dự báo tài
nguyên nước mặt, nhu cầu nước tương ứng
với các kịch bản biến đổi khí hậu, phát
triển kinh tế xã hội đến năm 2050 để từ đó
đề xuất giải pháp khai thác, sử dụng nước
hợp lý, bền vững cho Thành phố Đà Nẵng
trong tương lai.
2. Phương pháp nghiên cứu và cơ sở dữ
liệu
2.1. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập, phân tích,
xử lý thông tin hồi cứu;điều tra phỏng vấn
Bộ dữ liệu
Xây dựng mô hình Đánh
giá và lập kế hoạc dùng
nước
Hiệu chỉnh –
Kiểm định
Đánh giá hiện trạng tài
nguyên nước của thành
phố
Dự báo nguồn
tài nguyên
nước đến
Dự báo nhu
cầu dùng
nước
Cân bằng
nước cho
thành phố
Đề xuất giải pháp
khai thác và quản
lý
Hình 2: Sơ đồ phương pháp tiếp cận nghiên
cứu
2
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ …………..
- Phương pháp mô hình:
+ Dự báo dòng chảy đến bằng
mô hình mưa-dòng chảy trong Weap để
tính toán
+Nhu cầu dùng nước: Ngành nông
nghiệp (sử dụng phần mềm Crowat – tích hợp
trong Weap để tính toán; nhu cầu sinh hoạt,
công nghiệp, dịch vụ v.v. tính theo các tiêu
chuẩn hiện hành theo quy hoạch phát triển
KTXH;
2.2. Cơ sở dữ liệu
- Đề tài đã xây dựng lưu vực nghiên
cứu bao gồm thành phố Đà Nẵng và một
phần tỉnh Quảng Nam (thượng nguồn sông
Vu Gia – Thu Bồn). Toàn bộ lưu vực được
chia thành 43 tiểu lưu vực; có 6 công trình
thủy điện có hồ chứa điều tiết năm là : Sông
Tranh 2, Đăk Mi 4, Sông Bung 2, Sông
Bung 4, A Vương, Sông Côn 2; 4 hồ chứa
thủy lợi: Đồng Nghệ, Hòa trung, Khe Tân,
Thạch Bàn; các nhu cầu cấp nước ở thượng
lưu tại các thị trấn: Khâm Đức, Ái Nghĩa,
Tiên Kỳ, Tân An, Đông Phú và Cụm công
nghiệp Đại Tân; nhu cầu dùng nước cho
nông nghiệp có xét đến trong từng tiểu lưu
vực cụ thể cho hai loại cây trồng chủ yếu là
lúa và hoa màu.
Trạm đo mưa và khí tượng: thu thập
được tài liệu của 15 trạm đo mưa và 3 trạm
đo khí tượng với 3 chỉ số nhiệt độ, độ ẩm
và tốc độ gió đảm bảo phục vụ nghiên cứu.
Trạm Đà Nẵng (tại Đà Nẵng), trạm Tam
Kỳ và Trà My (tại Quảng Nam) thời đoạn
đo từ năm 1979 ÷ 2012.
Dữ liệu thủy văn (lưu lượng) : Sử
dụng số liệu đo lưu lượng, mực nước tại
các trạm đo trong khu vực để hiệu chỉnh và
kiểm định mô hình mưa – dòng chảy. Các
số liệu này do Đài KTTV khu vực Trung
Trung Bộ, các nhà máy thủy điện như
Sông Bung 4, A Vương, Sông Côn 2,
Dawaco .. cung cấp.
Đối tượng nghiên cứu: chủ yếu tập
trung vào tài nguyên nước hai con sông
chính cung cấp nước cho thành phố là sông
Cu Đê và sông Cầu Đỏ; và có xét đến ảnh
hưởng của quá trình xâm nhập mặn ở hạ
du.
Sơ đồ nghiên cứu của lưu vực thể
hiện ở hình 3.
Hình 3: Sơ đồ lưu vực nghiên cứu
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Hiện trạng tài nguyên nước mặt
thành phố
Kết quả bảng 1 cho thấy hiện trạng
tài nguyên nước thành phố Đà Nẵng tập
trung chủ yếu trên sông Cầu Đỏ. So với
sông Cu Đê thì lưu lượng trên sông Cầu Đỏ
dồi dào hơn rất nhiều. Ứng với tần suất cấp
nước cho nông nghiệp (85%), lưu lượng
nước về trên sông Cầu Đỏ xấp xỉ gấp 8,5
lần lưu lượng trên sông Cu Đê. Ứng với tần
suất cấp nước sinh hoạt (95%), lưu lượng
nước về trên sông Cầu Đỏ xấp xỉ gấp 9 lần
lưu lượng trên sông Cu Đê. Điều này phù
hợp với thực trạng hiện nay khi 97% nhu
cầu cấp nước của thành phố có nguồn nước
thô trên sông Cầu Đỏ (Nguồn thông tin:
Báo cáo tình hình khai thác và sử dụng
nguồn tài nguyên nước mặt cho các hoạt
động phát triển kinh tế xã hội do
DAWACO).
Bảng 1: Lưu lượng dòng chảy trên các sông
ứng với các tần suất thiết kế
T
Tên
T Sông
1 Cầu Đỏ
2 Cu Đê
Lưu lượng tương ứng
85%
90% 95%
35.71
27.5 18.73
4.21
3.19
2.12
3
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ …………..
Kết quả ở hình 4 cho thấy phân phối
dòng chảy năm mô hình WEAP cho thấy
lưu lượng nước chênh lệch lớn giữa hai
mùa. Các sông trên thành phố Đà Nẵng
mùa cạn từ tháng 1 đến tháng 9 hàng năm.
Dòng chảy nhỏ nhất phần lớn vào tháng 4,
những năm ít hoặc không có mưa tiểu mãn
vào tháng 5, tháng 6 thì dòng chảy nhỏ
nhất vào tháng 7 và tháng 8. Dòng chảy
mùa cạn chiếm 20 ÷ 25% lượng nước cả
năm.
2021 2030
2031 2050
85%
90%
95%
85%
90%
95%
53.75
44.15
32.99
38.51
30.25
21.14
42.74
32.63
21.09
31.54
25.28
18.22
34.77
26.87
18.34
17.88
12.84
7.86
3.2.2. Đối với tài nguyên nươc trên sông
Cu Đê
Theo kịch bảnng trung bình thì lưu
lượng nước mùa kiệt về đến sông Cu Đê
trong tương lai đều giảm. Gai đoạn 2015 –
2020 giảm nhiều nhất tiếp đến là giai đoạn
2031 – 2050 và cuối cùng là giai đoạn
2021 – 2030.
Bảng 3: Lưu lượng dòng chảy dự báo trên
sông Cu Đê ứng với các tần suất thiết kế
Hình 4: Phân phối dòng chảy năm trên hai
sông Cầu Đỏ và Cu Đê
3.2. Dự báo nguồn tài nguyên nước đến
Sau khi xây dựng các giả định ảnh
hưởng đến nguồn nước đến cho thành phố
gồm có: Biến đổi khí hậu, vận hành hồ
chứa ở thượng lưu, thay đổi diện tích rừng,
thay đổi diện tích đất nông nghiệp, thay
đổi nhu cầu dùng nước ở thượng lưu thì
nguồn nước đến cho thành phố Đà Nẵng
được dự báo theo ba kịch bản thấp, trung
bình và cao theo ngày.
3.2.1. Đối với tài nguyên nươc trên sông
Cầu Đỏ
Theo kịch bảnng trung bình thì lưu
lượng nước mùa kiệt về đến sông Cầu Đỏ
trong tương lai đều giảm ở hai thời đoạn
2015 – 2030 và 2031 – 2050, riêng giai
đoạn 2021 – 2030 có tăng nhẹ.
Bảng 2: Lưu lượng dòng chảy dự báo trên
sông Cầu Đỏ ứng với các tần suất thiết kế
Giai
đoạn
2015 2020
Tần
suất
85%
90%
95%
Thấp
48.4
39.64
29.48
Kịch bản
Trung
Cao
30.34
28.47
22.62
20.53
14.65
12.64
Giai
đoạn
2015 2020
Tần
Kịch bản
Thấ Trung
Cao
suất
85%
4.16
3.27
3.1
90%
3.04
2.39
2.27
95%
1.91
1.5
1.42
85%
5.42
3.87
3.54
2021 90%
4.27
2.98
2.68
2030
95%
3
2.02
1.78
85%
3.68
2.92
1.57
2031 90%
2.81
2.29
1.59
2050
95%
1.89
1.57
0.63
Mô hình WEAP còn xuất các kết
quả dự báo lưu lượng trên sông Cu Đê tại
các mặt cắt: Nam Mỹ, Cầu Phò Nam và
Cầu Trường Định. Lưu lượng ứng với tần
suất cấp nước thì từ Nam Mỹ đến Phò
Nam lưu lượng tăng khoảng 15%, từ Nam
Mỹ đến Trường Định lưu lượng tăng
khoảng 30%.
3.3. Dự báo nhu cầu dùng nước thành
phố cho các ngành: Dân sinh, thương
mại – dịch vụ, công nghiệp, công cộng
3.3.1. Nhu cầu dùng nước ứng với kịch bản
thấp
Ứng với kịch bản thấp, nhu cầu
nước cho dân sinh năm 2020 là 41,58
(triệu m3/năm) gấp 2,5 lần tổng nhu cầu
nước cả năm của ngành công nghiệp. Tổng
như cầu nước đến năm 2020 là 62,86 (triệu
4
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ …………..
m3/năm) chưa tính đến tổn thất và bản thân
nhà máy. Nhu cầu nước cho dân sinh năm
2030 là 47,38 (triệu m3/năm) gấp 1,7 lần
tổng nhu cầu nước cả năm của ngành công
nghiệp. Tổng như cầu nước đến năm 2030
là 80,63 (triệu m3/năm). Nhu cầu nước cho
dân sinh năm 2050 là 61,52 (triệu m3/năm)
xấp xỉ bằng tổng nhu cầu nước cả năm của
ngành công nghiệp. Tổng như cầu nước
đến năm 2050 là 147,35 (triệu m3/năm).
Ứng với kịch bản cao, nhu cầu nước
cho dân sinh năm 2020 là 66,96 (triệu
m3/năm) gấp 4 lần tổng nhu cầu nước cả
năm của ngành công nghiệp. Tổng như cầu
nước đến năm 2020 là 91,02 (triệu
m3/năm). Nhu cầu nước cho dân sinh năm
2030 là 88,6 (triệu m3/năm) gấp 3,2 lần
tổng nhu cầu nước cả năm của ngành công
nghiệp. Tổng như cầu nước đến năm 2030
là 126,39 (triệu m3/năm). Nhu cầu nước
cho dân sinh năm 2050 là 155,17 (triệu
m3/năm) gấp đôi tổng nhu cầu nước cả
năm của ngành công nghiệp. Tổng như cầu
nước đến năm 2050 là 251,3 (triệu
m3/năm).
Hình 5: Dự báo nhu cầu dùng nước kịch bản
thấp
3.3.2. Nhu cầu dùng nước ứng với kịch bản
trung bình
Ứng với kịch bản trung bình, nhu
cầu nước cho dân sinh năm 2020 là 50,78
(triệu m3/năm) gấp ba tổng nhu cầu nước
cả năm của ngành công nghiệp. Tổng như
cầu nước đến năm 2020 là 73,06 (triệu
m3/năm)Nhu cầu nước cho dân sinh năm
2030 là 60,47 (triệu m3/năm) gấp 2,2 lần
tổng nhu cầu nước cả năm của ngành công
nghiệp. Tổng như cầu nước đến năm 2030
là 95,16 (triệu m3/năm). Nhu cầu nước cho
dân sinh năm 2050 là 85,77 (triệu m3/năm)
gấp 1,1 lần tổng nhu cầu nước cả năm của
ngành công nghiệp. Tổng như cầu nước
đến năm 2050 là 174.27 (triệu m3/năm).
Hình 7: Dự báo nhu cầu dùng nước kịch bản
cao
3.4. Cân bằng nước giữa nguồn nước đến
và nhu cầu dùng nước của thành phố
3.4.1. Lưu vực sông Cầu Đỏ
a) Đối với kịch bản thấp
Theo kịch bản thấp lượng nước
thiếu cả ba giai đoạn đều thấp hơn so với
hiện trạng là 9,35 (triệu m3/năm), lượng
thiếu hụt là tăng theo các thời đoạn. So với
hiện trạng thì giai đoạn 2015 – 2020 giảm
60,5%; giai đoạn 2021 – 2030 giảm
55,9%; giai đoạn 2031 – 2050 giảm 9,4%.
Hình 6: Dự báo nhu cầu dùng nước kịch bản
trung bình
3.3.3. Nhu cầu dùng nước ứng với kịch bản
cao
Hình 8: Tổng lượng nước thiếu tại Cầu Đỏ
ứng với kịch bản thấp
5
nguon tai.lieu . vn
ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG CÓ
XÉT ĐẾN ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU, PHÁT TRIỂN KINH TẾ
XÃ HỘI VÀ ĐỀ XUẤT ĐỊNH HƯỚNG KHAI THÁC SỬ DỤNG NƯỚC
ĐẾN 2050.
ASSESS SURFACE WATER IN DA NANG CONSIDERING THE CONDITIONS
OF CLIMATE CHANGE, SOCIO-ECONOMIC DEVELOPMENT AND
PROPOSED WATER USE ORIENTATION TO 2050.
Hoàng Ngọc Tuấn(1), Thái Phúc Thuận(2)
Viện Khoa học Thủy lợi miền Trung và Tây Nguyên
tuan.vientl@gmail.com, phucthuan.thai@gmail.com
(1),(2)
TÓM TẮT
Đà Nẵng là thành phố biển, nằm ở vị trí hạ lưu của sông Vu Gia – Thu Bồn. Đà Nẵng
thường bị lũ lụt và hạn hán gây ra thiệt hại cho dân sinh, kinh tế - xã hội. Trong bối cảnh biến
đổi khí hậu và phát triển đô thị của thành phố, việc dự báo và lập kế hoạch dùng nước trong
tương lai có một ý nghĩa quan trọng cho thành phố là cơ sở để tham mưu cho thành phố
trong quản lý, sử dụng bền vững tài nguyên nước.. Trong bài viết này chúng tôi đã nghiên
cứu ứng dụng phần mềm WEAP để mô hình hóa lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn, Túy Loan
và Cu Đê nhằm phục vụ công tác đánh giá hiện trạng tài nguyên nước, dự báo dòng chảy
đến, dự báo nhu cầu dùng nước và cân bằng nước đến năm 2020, 2030 và 2050 cho thành
phố Đà Nẵng.
ABSTRACT
Da nang is a coastal city, located downstream of the Vu Gia - Thu Bon river system. The
people's livelihood and socioeconomic development are always being seriously damaged by
floods and droughts. In the context of climate change and urban development of the city: water
using evaluation and planning for the future is very important. It is a basis to recommend
managers for the management and sustainable use of water resources. In this paper, we have
applied WEAP (water evaluation and planning) software to modeling the Vu Gia - Thu Bon, Tuy
Loan and Cu De river in order to help evaluate the current state of water resources and
forecast the flow, water using needs and water balance till 2020, 2030 and 2050 for Danang city.
1. Đặt vấn đề
Đà Nẵng là một trung tâm kinh tế có
vai trò quan trọng trong khu vực miền
Trung. Tuy nhiên, các nhà quy hoạch cũng
nhận định rằng thành phố sẽ phải đối mặt
với áp lực nghiêm trọng liên quan đến
nguồn nước trong các thập kỷ tới do sự
phát triển kinh tế và gia tăng dân số, nhu
cầu sử dụng nước ở khu vực thượng nguồn
và do các hiểm họa về khí hậu gây ra.
Dân số của thành phố hiện nay là
trên 1.046.876 người, theo Chiến lược phát
triển lồng ghép của thành phố Đà Nẵng và
các vùng lân cận, dân số Đà Nẵng sẽ tăng
hơn gấp đôi, lên mức trên 2,143 triệu
người vào năm 2020. Các dự báo do
DACRISS đưa ra dựa trên quy hoạch tổng
thể đô thị chỉ ra rằng, nguồn cung nước
sạch của thành phố sẽ không thể đáp ứng
đủ nhu cầu vào năm 2020 và sẽ chỉ đáp
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ …………..
ứng được dưới 50% nhu cầu của năm
2025.
Hình 1: Hệ thống thủy văn thành phố Đà Nẵng
Tuy nhiên, những dự đoán này vẫn
chưa tính đến các tác động của biến đổi khí
hậu và phát triển khu vực nguồn nước ở
khu vực thượng lưu (như xây các hồ đập
thủy lợi, thủy điện). Kế hoạch ứng phó với
biến đổi khí hậu của thành phố Đà Nẵng
(năm 2012) đã nêu bật nguy cơ hạn hán,
xâm nhập mặn cũng như sự gia tăng tần
suất và cường độ của các thiên tai cực
đoan sẽ đe dọa nguồn nước mặt của thành
phố.
Như vậy, nhu cầu nước cho Đà Nẵng
là rất lớn nhưng nguồn cung cấp nước để
đáp ứng cho nhu cầu này lại rất hạn hẹp.
Khả năng tiếp cận với những nguồn nước
có thể mở rộng và khai thác được còn hạn
chế. Hiện nay, thành phố đang dựa chủ yếu
vào việc khai thác nước sông Cầu Đỏ (hạ
lưu sông Vu Gia) và sông Cu Đê cho các
mục đích nông nghiệp, công nghiệp và sinh
hoạt. Tuy nhiên hiện nay cả hai con sông
này đều bị ảnh hưởng bởi việc phát triển
dân cư và thủy điện ở vùng thượng nguồn,
cũng như hiện tượng xâm nhập mặn vào
mùa khô đặc biệt là sông Cầu Đỏ.
Theo kết quả nghiên cứu do Viện
Công nghệ Môi trường – Viện Khoa học
Công nghệ Việt Nam thực hiện năm 2007
về lưu vực sông Vu Gia đã đề xuất một số
cơ chế phối hợp và can thiệp nhằm tối ưu
hóa việc cấp nước hiện nay ở vùng lưu
vực. Tuy nhiên, các kết quả của nghiên
cứu này chỉ mới phản ánh tình trạng hiện
tại của lưu vực và nguồn nước, mà không
tính đến các ảnh hưởng của đô thị hóa và
biến đổi khí hậu trong tương lai.
Trong khuôn khổ bài báo này, nhóm
tác giả trình bày kết quả ứng dụng mô hình
WEAP của Mỹ (Water Evaluation and
Planning System; đây là mô hình kết hợp
nhiều modul từ phục hồi dòng chảy, tính
toán nhu cầu nước, dự báo nguồn nước và
dự báo nhu cầu nước) để dự báo tài
nguyên nước mặt, nhu cầu nước tương ứng
với các kịch bản biến đổi khí hậu, phát
triển kinh tế xã hội đến năm 2050 để từ đó
đề xuất giải pháp khai thác, sử dụng nước
hợp lý, bền vững cho Thành phố Đà Nẵng
trong tương lai.
2. Phương pháp nghiên cứu và cơ sở dữ
liệu
2.1. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập, phân tích,
xử lý thông tin hồi cứu;điều tra phỏng vấn
Bộ dữ liệu
Xây dựng mô hình Đánh
giá và lập kế hoạc dùng
nước
Hiệu chỉnh –
Kiểm định
Đánh giá hiện trạng tài
nguyên nước của thành
phố
Dự báo nguồn
tài nguyên
nước đến
Dự báo nhu
cầu dùng
nước
Cân bằng
nước cho
thành phố
Đề xuất giải pháp
khai thác và quản
lý
Hình 2: Sơ đồ phương pháp tiếp cận nghiên
cứu
2
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ …………..
- Phương pháp mô hình:
+ Dự báo dòng chảy đến bằng
mô hình mưa-dòng chảy trong Weap để
tính toán
+Nhu cầu dùng nước: Ngành nông
nghiệp (sử dụng phần mềm Crowat – tích hợp
trong Weap để tính toán; nhu cầu sinh hoạt,
công nghiệp, dịch vụ v.v. tính theo các tiêu
chuẩn hiện hành theo quy hoạch phát triển
KTXH;
2.2. Cơ sở dữ liệu
- Đề tài đã xây dựng lưu vực nghiên
cứu bao gồm thành phố Đà Nẵng và một
phần tỉnh Quảng Nam (thượng nguồn sông
Vu Gia – Thu Bồn). Toàn bộ lưu vực được
chia thành 43 tiểu lưu vực; có 6 công trình
thủy điện có hồ chứa điều tiết năm là : Sông
Tranh 2, Đăk Mi 4, Sông Bung 2, Sông
Bung 4, A Vương, Sông Côn 2; 4 hồ chứa
thủy lợi: Đồng Nghệ, Hòa trung, Khe Tân,
Thạch Bàn; các nhu cầu cấp nước ở thượng
lưu tại các thị trấn: Khâm Đức, Ái Nghĩa,
Tiên Kỳ, Tân An, Đông Phú và Cụm công
nghiệp Đại Tân; nhu cầu dùng nước cho
nông nghiệp có xét đến trong từng tiểu lưu
vực cụ thể cho hai loại cây trồng chủ yếu là
lúa và hoa màu.
Trạm đo mưa và khí tượng: thu thập
được tài liệu của 15 trạm đo mưa và 3 trạm
đo khí tượng với 3 chỉ số nhiệt độ, độ ẩm
và tốc độ gió đảm bảo phục vụ nghiên cứu.
Trạm Đà Nẵng (tại Đà Nẵng), trạm Tam
Kỳ và Trà My (tại Quảng Nam) thời đoạn
đo từ năm 1979 ÷ 2012.
Dữ liệu thủy văn (lưu lượng) : Sử
dụng số liệu đo lưu lượng, mực nước tại
các trạm đo trong khu vực để hiệu chỉnh và
kiểm định mô hình mưa – dòng chảy. Các
số liệu này do Đài KTTV khu vực Trung
Trung Bộ, các nhà máy thủy điện như
Sông Bung 4, A Vương, Sông Côn 2,
Dawaco .. cung cấp.
Đối tượng nghiên cứu: chủ yếu tập
trung vào tài nguyên nước hai con sông
chính cung cấp nước cho thành phố là sông
Cu Đê và sông Cầu Đỏ; và có xét đến ảnh
hưởng của quá trình xâm nhập mặn ở hạ
du.
Sơ đồ nghiên cứu của lưu vực thể
hiện ở hình 3.
Hình 3: Sơ đồ lưu vực nghiên cứu
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Hiện trạng tài nguyên nước mặt
thành phố
Kết quả bảng 1 cho thấy hiện trạng
tài nguyên nước thành phố Đà Nẵng tập
trung chủ yếu trên sông Cầu Đỏ. So với
sông Cu Đê thì lưu lượng trên sông Cầu Đỏ
dồi dào hơn rất nhiều. Ứng với tần suất cấp
nước cho nông nghiệp (85%), lưu lượng
nước về trên sông Cầu Đỏ xấp xỉ gấp 8,5
lần lưu lượng trên sông Cu Đê. Ứng với tần
suất cấp nước sinh hoạt (95%), lưu lượng
nước về trên sông Cầu Đỏ xấp xỉ gấp 9 lần
lưu lượng trên sông Cu Đê. Điều này phù
hợp với thực trạng hiện nay khi 97% nhu
cầu cấp nước của thành phố có nguồn nước
thô trên sông Cầu Đỏ (Nguồn thông tin:
Báo cáo tình hình khai thác và sử dụng
nguồn tài nguyên nước mặt cho các hoạt
động phát triển kinh tế xã hội do
DAWACO).
Bảng 1: Lưu lượng dòng chảy trên các sông
ứng với các tần suất thiết kế
T
Tên
T Sông
1 Cầu Đỏ
2 Cu Đê
Lưu lượng tương ứng
85%
90% 95%
35.71
27.5 18.73
4.21
3.19
2.12
3
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ …………..
Kết quả ở hình 4 cho thấy phân phối
dòng chảy năm mô hình WEAP cho thấy
lưu lượng nước chênh lệch lớn giữa hai
mùa. Các sông trên thành phố Đà Nẵng
mùa cạn từ tháng 1 đến tháng 9 hàng năm.
Dòng chảy nhỏ nhất phần lớn vào tháng 4,
những năm ít hoặc không có mưa tiểu mãn
vào tháng 5, tháng 6 thì dòng chảy nhỏ
nhất vào tháng 7 và tháng 8. Dòng chảy
mùa cạn chiếm 20 ÷ 25% lượng nước cả
năm.
2021 2030
2031 2050
85%
90%
95%
85%
90%
95%
53.75
44.15
32.99
38.51
30.25
21.14
42.74
32.63
21.09
31.54
25.28
18.22
34.77
26.87
18.34
17.88
12.84
7.86
3.2.2. Đối với tài nguyên nươc trên sông
Cu Đê
Theo kịch bảnng trung bình thì lưu
lượng nước mùa kiệt về đến sông Cu Đê
trong tương lai đều giảm. Gai đoạn 2015 –
2020 giảm nhiều nhất tiếp đến là giai đoạn
2031 – 2050 và cuối cùng là giai đoạn
2021 – 2030.
Bảng 3: Lưu lượng dòng chảy dự báo trên
sông Cu Đê ứng với các tần suất thiết kế
Hình 4: Phân phối dòng chảy năm trên hai
sông Cầu Đỏ và Cu Đê
3.2. Dự báo nguồn tài nguyên nước đến
Sau khi xây dựng các giả định ảnh
hưởng đến nguồn nước đến cho thành phố
gồm có: Biến đổi khí hậu, vận hành hồ
chứa ở thượng lưu, thay đổi diện tích rừng,
thay đổi diện tích đất nông nghiệp, thay
đổi nhu cầu dùng nước ở thượng lưu thì
nguồn nước đến cho thành phố Đà Nẵng
được dự báo theo ba kịch bản thấp, trung
bình và cao theo ngày.
3.2.1. Đối với tài nguyên nươc trên sông
Cầu Đỏ
Theo kịch bảnng trung bình thì lưu
lượng nước mùa kiệt về đến sông Cầu Đỏ
trong tương lai đều giảm ở hai thời đoạn
2015 – 2030 và 2031 – 2050, riêng giai
đoạn 2021 – 2030 có tăng nhẹ.
Bảng 2: Lưu lượng dòng chảy dự báo trên
sông Cầu Đỏ ứng với các tần suất thiết kế
Giai
đoạn
2015 2020
Tần
suất
85%
90%
95%
Thấp
48.4
39.64
29.48
Kịch bản
Trung
Cao
30.34
28.47
22.62
20.53
14.65
12.64
Giai
đoạn
2015 2020
Tần
Kịch bản
Thấ Trung
Cao
suất
85%
4.16
3.27
3.1
90%
3.04
2.39
2.27
95%
1.91
1.5
1.42
85%
5.42
3.87
3.54
2021 90%
4.27
2.98
2.68
2030
95%
3
2.02
1.78
85%
3.68
2.92
1.57
2031 90%
2.81
2.29
1.59
2050
95%
1.89
1.57
0.63
Mô hình WEAP còn xuất các kết
quả dự báo lưu lượng trên sông Cu Đê tại
các mặt cắt: Nam Mỹ, Cầu Phò Nam và
Cầu Trường Định. Lưu lượng ứng với tần
suất cấp nước thì từ Nam Mỹ đến Phò
Nam lưu lượng tăng khoảng 15%, từ Nam
Mỹ đến Trường Định lưu lượng tăng
khoảng 30%.
3.3. Dự báo nhu cầu dùng nước thành
phố cho các ngành: Dân sinh, thương
mại – dịch vụ, công nghiệp, công cộng
3.3.1. Nhu cầu dùng nước ứng với kịch bản
thấp
Ứng với kịch bản thấp, nhu cầu
nước cho dân sinh năm 2020 là 41,58
(triệu m3/năm) gấp 2,5 lần tổng nhu cầu
nước cả năm của ngành công nghiệp. Tổng
như cầu nước đến năm 2020 là 62,86 (triệu
4
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ …………..
m3/năm) chưa tính đến tổn thất và bản thân
nhà máy. Nhu cầu nước cho dân sinh năm
2030 là 47,38 (triệu m3/năm) gấp 1,7 lần
tổng nhu cầu nước cả năm của ngành công
nghiệp. Tổng như cầu nước đến năm 2030
là 80,63 (triệu m3/năm). Nhu cầu nước cho
dân sinh năm 2050 là 61,52 (triệu m3/năm)
xấp xỉ bằng tổng nhu cầu nước cả năm của
ngành công nghiệp. Tổng như cầu nước
đến năm 2050 là 147,35 (triệu m3/năm).
Ứng với kịch bản cao, nhu cầu nước
cho dân sinh năm 2020 là 66,96 (triệu
m3/năm) gấp 4 lần tổng nhu cầu nước cả
năm của ngành công nghiệp. Tổng như cầu
nước đến năm 2020 là 91,02 (triệu
m3/năm). Nhu cầu nước cho dân sinh năm
2030 là 88,6 (triệu m3/năm) gấp 3,2 lần
tổng nhu cầu nước cả năm của ngành công
nghiệp. Tổng như cầu nước đến năm 2030
là 126,39 (triệu m3/năm). Nhu cầu nước
cho dân sinh năm 2050 là 155,17 (triệu
m3/năm) gấp đôi tổng nhu cầu nước cả
năm của ngành công nghiệp. Tổng như cầu
nước đến năm 2050 là 251,3 (triệu
m3/năm).
Hình 5: Dự báo nhu cầu dùng nước kịch bản
thấp
3.3.2. Nhu cầu dùng nước ứng với kịch bản
trung bình
Ứng với kịch bản trung bình, nhu
cầu nước cho dân sinh năm 2020 là 50,78
(triệu m3/năm) gấp ba tổng nhu cầu nước
cả năm của ngành công nghiệp. Tổng như
cầu nước đến năm 2020 là 73,06 (triệu
m3/năm)Nhu cầu nước cho dân sinh năm
2030 là 60,47 (triệu m3/năm) gấp 2,2 lần
tổng nhu cầu nước cả năm của ngành công
nghiệp. Tổng như cầu nước đến năm 2030
là 95,16 (triệu m3/năm). Nhu cầu nước cho
dân sinh năm 2050 là 85,77 (triệu m3/năm)
gấp 1,1 lần tổng nhu cầu nước cả năm của
ngành công nghiệp. Tổng như cầu nước
đến năm 2050 là 174.27 (triệu m3/năm).
Hình 7: Dự báo nhu cầu dùng nước kịch bản
cao
3.4. Cân bằng nước giữa nguồn nước đến
và nhu cầu dùng nước của thành phố
3.4.1. Lưu vực sông Cầu Đỏ
a) Đối với kịch bản thấp
Theo kịch bản thấp lượng nước
thiếu cả ba giai đoạn đều thấp hơn so với
hiện trạng là 9,35 (triệu m3/năm), lượng
thiếu hụt là tăng theo các thời đoạn. So với
hiện trạng thì giai đoạn 2015 – 2020 giảm
60,5%; giai đoạn 2021 – 2030 giảm
55,9%; giai đoạn 2031 – 2050 giảm 9,4%.
Hình 6: Dự báo nhu cầu dùng nước kịch bản
trung bình
3.3.3. Nhu cầu dùng nước ứng với kịch bản
cao
Hình 8: Tổng lượng nước thiếu tại Cầu Đỏ
ứng với kịch bản thấp
5