ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính lưu vực sông cả

- Trang i -

LỜI CẢM ƠN
Sau hơn 6 tháng thực hiện, dưới sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS.Ngô Lê
Long, TS. Huỳnh Thị Lan Hương được sự ủng hộ động viên của gia đình, bạn bè,
đồng nghiệp, cùng với sự nỗ lực của bản thân, tác giả đã hoàn thành luận văn thạc
sỹ kỹ thuật chuyên ngành Thủy văn với đề tài: “Ứng dụng mô hình toán nghiên
cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính lưu vực sông Cả”
Trong quá trình thực hiện, tác giả đã có cơ hội học hỏi và tích lũy thêm được
nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu phục vụ cho công việc của mình.Tuy nhiên
do thời gian có hạn, trình độ còn hạn chế, số liệu và công tác xử lý số liệu với khối
lượng lớn nên những thiếu sót của Luận văn là không thể tránh khỏi. Do đó, tác giả
rất mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy cô giáo cũng như
những ý kiến đóng góp của bạn bè và đồng nghiệp.
Qua đây tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới
PGS.TS.Ngô Lê Long, TS. Huỳnh Thị Lan Hương đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ
cho tác giả hoàn thành Luận văn này.
Đồng thời, tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo khoa Thủy văn
Tài nguyên nước đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn trong suốt quá trình
học tập.
Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn các cơ quan, đơn vị đã nhiệt tình giúp đỡ
trong quá trình điều tra thu thập tài liệu cho Luận văn này.
Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, cơ quan, bạn bè và
đồng nghiệp đã động viên, khích lệ tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn
thành Luận văn.
Xin chân thành cảm ơn./.

Hà Nội, ngày 30 tháng 08 năm 2013
Tác giả

Ngô Thu Hằng
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang ii -

BẢN CAM KẾT
Tên tác giả: Ngô Thu Hằng
Học viên cao học CH19V
Người hướng dẫn: PGS.TS.Ngô Lê Long;TS Huỳnh Thị Lan Hương;
Tên đề tài Luận văn: “Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối
thiểu trên dòng chính lưu vực sông Cả”
Tác giả xin cam đoan đề tài Luận văn được làm dựa trên các số liệu, tư liệu
được thu thập từ nguồn thực tế, được công bố trên báo cáo của các cơ quan nhà
nước…để tính toán ra các kết quả, từ đó đánh giá và đưa ra một số nhận xét. Tác giả
không sao chép bất kỳ một Luận văn hoặc một đề tài nghiên cứu nào trước đó.


Tác giả


Ngô Thu Hằng

Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang iii -

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 2
III. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2
IV. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2
V. BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DÒNG CHẢY TỐI THIỂU VÀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP ĐÁNH GIÁ DÒNG CHẢY TỐI THIỂU 4
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 4
1.2 CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA 4
1.2.1 Dòng chảy môi trường (DCMT) 4
1.2.2 Dòng chảy tối thiểu (DCTT) 4
1.3 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU DÒNG CHẢY TỐI THIỂU
TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 5
1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu trên thế giới 5
1.3.2 Tổng quan các nghiên cứu ở Việt Nam 11
1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ DÒNG CHẢY MÔI TRƯỜNG NỀN 15
1.4.1. Phương pháp thủy văn (Hydrological methods) 15
1.4.2. Phương pháp thủy lực (Hydraulic rating methods) 17
1.4.3. Phương pháp mô phỏng môi trường sống (Habitat simulation of
microhabitat modelling methods) 19
1.4.4. Phương pháp tổng thể 22

1.4.5. Phương pháp chuyên gia 24
1.4.6. Phương pháp kết hợp 25
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang iv -

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI 26
LƯU VỰC SÔNG CẢ 26
2.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN 26
2.1.1 Vị trí địa lý 26
2.1.2 Đặc điểm địa hình lưu vực sông Cả 27
2.1.4 Đặc điểm địa chất thổ nhưỡng lưu vực sông Cả 30
2.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN 31
2.2.1 Mạng lưới các trạm khí tượng, thủy văn 31
2.2.2 Chế độ khí hậu, khí tượng lưu vực sông Cả 35
2.2.3 Đặc điểm thủy văn trên các sông chính của lưu vực sông Cả 43
2.3 ĐẶC ĐIỂM DÂN SINH KINH TẾ 50
2.3.1 Dân số 50
2.3.2 Phát triển kinh tế 50
2.3.3 Mục tiêu phát triển kinh tế xã hội đến năm 2010 và 2020: 52
CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG KHAI THÁC SỬ DỤNG NƯỚC VÀ
THIẾT LẬP MÔ HÌNH MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY TRÊN DÒNG CHÍNH
SÔNG CẢ 53
3.1 PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG KHAI THÁC SỬ DỤNG NƯỚC TRÊN DÒNG
CHÍNH SÔNG CẢ 53
3.1.1 Hiện trạng khai thác sử dụng nước cho nông nghiệp 53
3.1.2 Hiện trạng, khai thác sử dụng nước cho sinh hoạt 63
3.1.3 Hiện trạng khai thác sử dụng nước cho công nghiệp 64

3.1.4 Hiện trạng giao thông thủy 66
3.2 THIẾT LẬP MÔ HÌNH MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY MÙA CẠN TRÊN

LƯU VỰC SÔNG CẢ 66
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang v -

3.2.1 Phân tích lựa chọn công cụ mô hình mô phỏng 66
3.2.2 Giới thiệu khái quát bộ mô hình MIKE – NAM, MIKE 11 68
3.2.3 Thiết lập mô hình NAM tính toán dòng chảy khu giữa 70
CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI THIỂU VÀ ĐÁNH GIÁ 87
KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC 87
TRÊN DÒNG CHÍNH SÔNG CẢ 87
4.1 HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN NƯỚC TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ 87
4.2 XÁC ĐỊNH ĐIỂM KIỂM SOÁT VÀ TÍNH TOÁN NHU CẦU NƯỚC
TRÊN VÙNG NGHIÊN CỨU 90
4.2.1 Đề xuất điểm kiểm soát 90
4.2.2 Tính toán nhu cầu nước trên các khu tưới 91
4.3 XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI THIỂU TẠI CÁC ĐIỂM KIỂM SOÁT 103
4.3.1 Lượng nước khai thác cho nông nghiệp vùng hạ du các tuyến kiểm soát
dòng chảy tối thiểu 104
4.3.2 Lượng nước khai thác cho sinh hoạt vùng hạ du các tuyến kiểm soát dòng
chảy tối thiểu 108
4.3.3 Lượng nước khai thác cho công nghiệp vùng hạ du các tuyến kiểm soát
dòng chảy tối thiểu 108
4.3.4 Xác định dòng chảy môi trường sinh thái cho vùng hạ du các điểm kiểm
soát dòng chảy tối thiểu 108
4.3.5 Xác định dòng chảy tối thiểu tại các điểm kiểm soát 110
4.4 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG NHU CẦU KHAI THÁC, SỬ DỤNG
NƯỚC TRÊN DÒNG CHÍNH SÔNG CẢ 116
4.4.1 Xây dựng kịch bản 116
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang vi -

4.4.2 Đánh giá khả năng đáp ứng nhu cầu dung nước tối thiểu trên dòng chính
sông Cả 117
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 121
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1
























Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả

- Trang vii -

DANH MỤC HÌNH
Hình 2. 1 Bản đồ lưu vực sông Cả [luận án TS. Hoàng Thanh Tùng] 27
Hình 2. 2 Bản đồ địa hình lưu vực sông Cả 27
Hình 2. 3 Bản đồ mạng lưới các trạm khí tượng lưu vực sông Cả 32
Hình 2. 4 Bản đồ mạng lưới các trạm thủy văn lưu vực sông Cả 34
Hình 2. 5 Biểu đồ độ ẩm trung bình năm tại một số trạm đo lưu vực sông Cả 38
Hình 2. 6 Bản đồ mô duyn dòng chảy trung bình năm lưu vực sông Cả 47
Hình 3. 1 Vị trí đập Đô Lương 54

Hình 3. 2 Sơ đồ thẳng trục kênh chính hệ thống thủy lợi Đô Lương 54
Hình 3. 3 Một số trạm bơm từ huyện Anh Sơn tới đập dâng Đô Lương 56
Hình 3. 4 Một số trạm bơm từ đập Đô Lương đến huyện Thanh Chương 59
Hình 3. 5 Cống Nam Đàn cũ 60
Hình 3. 6 Sơ đồ hệ thống cống Nam Đàn- Bến Thủy- Nghi Quang 61
Hình 3. 7 Một số trạm bơm vùng hạ lưu sông Cả 62
Hình 3. 8 Sơ đồ mô phỏng cấu trúc mô hình NAM 69
Hình 3. 9 Đa giác Thiessen lưu vực thượng lưu Thác Muối 72
Hình 3. 10 Quá trình lưu lượng trung bình ngày thực đo – tính toán 73
Hình 3. 11 Quá trình lưu lượng trung bình ngày thực đo – tính toán 74
Hình 3. 12 Mạng lưới tính toán trong MIKE 11 76
Hình 3. 13 Giao diện thiết lập biên thủy lực trong MIKE 11 77
Hình 3. 14 Đường quá trình lưu lượng và mực nước biên tính toán trong 77
Hình 3. 15 Đường quá trình lưu lượng gia nhập khu giữa tính toán bằng NAM 78
Hình 3. 16 Nhu cầu sử dụng nước tại các vị trí trên lưu vực sông Cả 79
Hình 3. 17 Mô phỏng vận hành đập Đô Lương theo mực nước 80
Hình 3. 18 Mô phỏng cống Nam Đàn theo thời gian lấy nước 81
Hình 3. 19 Kết quả mô phỏng tính toán và thực đo lưu lượng 82
Hình 3. 20 Kết quả mô phỏng tính toán và thực đo mực nước 83

Hình 3. 21 Kết quả mô phỏng tính toán và thực đo mực nước 83
Hình 3. 22 Kết quả mô phỏng tính toán và thực đo mực nước 84
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang viii -

Hình 3. 23 Kết quả mô phỏng tính toán và thực đo mực nước 84
Hình 3. 24 Kết quả mô phỏng tính toán và thực đo mực nước 85
Hình 3. 25 Kết quả mô phỏng tính toán và thực đo mực nước 85
Hình 3. 26 Kết quả mô phỏng tính toán và thực đo mực nước 85
Hình 4. 1 Biến thiên của M
0
tại Dừa theo thời gian 88
Hình 4. 2 Biến thiên của M
0
tại Hòa Duyệt theo thời gian 89
Hình 4. 3 Biến thiên của M
0
tại Sơn Diệm theo thời gian 89
Hình 4. 4 Đường quá trình nhu cầu nước tính toán và lưu lượng thiết kế 102
Hình 4. 5 Đường quá trình nhu cầu nước tính toán và lưu lượng thiết kế 103
Hình 4. 6 Đường tần suất dòng chảy trung bình tháng kiệt nhất trạm Dừa 109
Hình 4. 7 Đường tần suất dòng chảy trung bình tháng kiệt nhất 110
Hình 4. 8 Đường tần suất dòng chảy trung bình mùa kiệt (XII-VI) trạm Dừa 116
Hình 4. 9 Đường quá trình dòng chảy mùa kiệt 79-80 và các đường quá trình dòng
chảy tối thiểu tính toán tại tuyến đập Đô Lương 117

Hình 4. 10 Đường quá trình dòng chảy mùa kiệt 79-80 và các đường quá trình dòng
chảy tối thiểu tính toán tại cống Nam Đàn 118

Hình 4. 11 Đường quá trình dòng chảy mùa kiệt 77-78 và các đường quá trình dòng

chảy tối thiểu tính toán tại tuyến đập Đô Lương 119

Hình 4. 12 Đường quá trình dòng chảy mùa kiệt 77-78 và các đường quá trình dòng
chảy tối thiểu tính toán tại cống Nam Đàn 120









Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang ix -

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Phần trăm dòng chảy bình quân năm (AAF- Percentage of Average
Annual Flow) được yêu cầu để đạt các mục tiêu khai thác khác nhau 16

Bảng 2.1 Thống kê một số trạm đo mưa và khí tượng trên lưu vực sông Cả 32
Bảng 2.2 Thống kê lưới trạm đo thuỷ văn và thời kỳ đo đạc 34
Bảng 2.3 Nhiệt độ không khí trung bình tháng, năm tại các trạm đo (t°C) 37
Bảng 2.4 Bốc hơi trung bình tháng tại các trạm (đo bằng ống Piche) 39
Bảng 2.5 Lượng mưa trung bình nhiều năm tại các trạm đo (mm) 41
Bảng 2.6 Đặc trưng hình thái lưu vực sông Cả 45
Bảng 2.7 Đặc trưng dòng chảy năm trên lưu vực sông Cả 46
Bảng 3. 1 Thống kê các trạm bơm trên đoạn sông Cả từ huyện Anh Sơn tới 55

Bảng 3. 2 Thống kê các trạm bơm trên đoạn sông Cả từ huyện Thanh Chương tới

đập dâng Đô Lương 57

Bảng 3. 3 Thống kê các trạm bơm vùng hạ lưu sông Cả 61
Bảng 3. 4 Điểm cấp nước đô thị và sinh hoạt tập trung trên dòng chính sông Cả. 64
Bảng 3. 5 Thống kê các khu công nghiệp trên địa bàn tỉnh Nghệ An 65
Bảng 3. 6 Các tuyến giao thông thủy trên dòng chính sông Cả 66
Bảng 3. 7 Kết quả tính toán trọng số các trạm mưa theo phương pháp Thiessen 72
Bảng 4. 1 Chuẩn dòng chảy năm của một số trạm trên dòng chính lưu vực 87

Bảng 4. 2 Diện tích trồng lúa vụ đông xuân trên lưu vực sông Cả 91
Bảng 4. 3 Hệ số tương ứng với các thời kỳ sinh trựởng của cây lúa 92
Bảng 4. 4Nhu cầu nước của lúa trong vụ Đông Xuân vùng Bắc Nghệ An 93
Bảng 4. 5Nhu cầu nước của lúa trong vụ Hè Thu vùng Bắc Nghệ An 93
Bảng 4. 6 Nhu cầu nước của lúa trong vụ Đông Xuân vùng Nam Nghệ An 94
Bảng 4. 7 Nhu cầu nước của lúa trong vụ Hè Thu vùng Nam Nghệ An 95
Bảng 4. 8 Lượng nước tưới lúa trên các khu tưới trong các tháng mùa kiệt thời kỳ
10 ngày trên khu vực Bắc Nghệ An 96

Bảng 4. 9 Lượng nước tưới lúa trên các khu tưới trong các tháng mùa kiệt thời kỳ
10 ngày trên khu vực Nam Nghệ An 97

Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang x -

Bảng 4. 10 Nhu cầu dùng nước sinh hoạt tại vùng nghiên cứu hàng tháng 98
Bảng 4. 11 Số gia súc, gia cầm có trên vùng nghiên cứu tính đến năm 2010. 99
Bảng 4. 12 Tiêu chuẩn cấp nước cho chăn nuôi (l/ngày đêm) 99
Bảng 4. 13 Nhu cầu nước cho chăn nuôi (m3/s) 99
Bảng 4. 14Nhu cầu nước cho công nghiệp (m3/s) 100
Bảng 4. 15 Tổng hợp nhu cầu nước vùng Bắc Nghệ An (m3/s) 100

Bảng 4. 16 Tổng hợp nhu cầu nước vùng Nam Nghệ An (m3/s) 101
Bảng 4. 17 Lượng nước mặt khai thác bởi các trạm bơm ở vùng hạ du 104
Bảng 4. 18 Lượng nước mặt khai thác cho nông nghiệp ở vùng hạ du 105
Bảng 4. 19 Lượng nước mặt bơm khai thác ở vùng hạ du cống Nam Đàn 106
Bảng 4. 20 Lượng nước mặt khai thác cho nông nghiệp ở vùng hạ du cống Nam
Đàn 107

Bảng 4. 21 Dòng chảy tối thiểu tại tuyến đập Đô Lương theo phương án 110
Bảng 4. 22 Dòng chảy tối thiểu tại tuyến đập Đô Lương theo phương án 112
Bảng 4. 23 Dòng chảy tối thiểu tại cống Nam Đàn theo phương án 113
Bảng 4. 24 Dòng chảy tối thiểu tại cống Nam Đàn theo phương án 115
Bảng 4. 25 Kết quả tính toán tần suất lý luận và chọn năm điển hình 116

Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang 1 -
MỞ ĐẦU
I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Dưới tác động của biến đổi khí hậu và các hoạt động phát triển kinh tế xã hội
đã có những tác động không nhỏ đến dòng chảy trên các lưu vực sông ở Việt Nam
nói chung và lưu vực sông Cả nói riêng. Hàng loạt các công trình thủy lợi, thủy
điện xây dựng trên lưu vực nhằm cung cấp nước cho các mục đích khác nhau đã
gây ra tình trạng thiếu nước, cạn kiệt trong mùa khô ở khu vực hạ lưu và gia tăng
xâm nhập mặn vùng cửa sông. Việc tranh chấp trong khai thác sử dụng tài nguyên
nước giữa các hộ sử dụng nước ngày càng gay gắt, đặc biệt giữa các công trình thủy
điện thượng nguồn với các nhu cầu khai thác sử dụng nước ở hạ lưu. Để có thể giải
quyết tốt các mâu thuẫn, đồng thời hài hòa được việc khai thác sử dụng nước việc
xác định dòng chảy tối thiểu tại các vị trí kiểm soát ở hạ lưu là rất cần thiết. Chính
vì thế mà trong Nghị định số 112/2008/NĐ-CP ngày 20/12/2008 của Chính phủ về
việc quản lý, bảo vệ, khai thác tổng hợp tài nguyên và môi trường các hồ chứa thủy
điện, thủy lợi và Nghị định số 120/2008/NĐ-CP ngày 1/12/2008 của Chính phủ về

việc quản lý lưu vực sông đã đưa ra khai niệm dòng chảy tối thiểu. Theo các Nghị
định này thì "Dòng chảy tối thiểu là dòng chảy ở mức thấp nhất cần thiết để duy trì
dòng sông hoặc đoạn sông, bảo đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy
sinh và bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên nước
của các đối tượng sử dụng nước theo thứ tự ưu tiên đã được xác định trong quy
hoạch lưu vực sông”.Hiện nay,
trên lưu vực sông Cả hiện nay chưa có các quy định
về điểm kiểm soát và giá trị dòng chảy tối thiểu, gây khó khăn trong công tác Quản
lý tài nguyên nước, lập Quy hoạch tài nguyên nước và xây dựng Quy trình vận hành
liên hồ chứa trên lưu vực sông Cả. Do đó, cần thiết phải tiến hành xác định dòng
chảy tối thiểu trên sông, làm cơ sở cho các ngành dùng nước xây dựng quy trình
vận hành, điều chỉnh kế hoạch khai thác sử dụng nước, phục vụ cho công tác quản
lý, giám sát, và cấp phép cho các đối tượng khai thác, sử dụng nước trên lưu vực để
đảm bảo hài hòa về nhu cầu nước cho con người và nước cho môi trường. Luận
văn: Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang 2 -
chính lưu vực sông Cả nhằm xây dựng cơ sở cho việc tính toán dòng chảy tối thiểu
trên lưu vực sông Cả.
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Xây dựng cơ sở khoa học và phương pháp tính toán dòng chảy tối thiểu hạ
lưu lưu vực sông Cả.
- Ứng dụng tính toán dòng chảy tối thiểu tại một số điểm kiểm soát trên dòng
chính lưu vực sông Cả
III. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Về không gian nghiên cứu: Tài nguyên nước mặt trên dòng chính sông Cả
đi qua địa phận tỉnh Nghệ An, Việt Nam.
- Về đối tượng nghiên cứu: Luận văn tập trung xây dựng, tính toán dòng
chảy tối thiểu và đánh giá khả đáp ứng của dòng chảy tại các tuyến kiếm soát trên
lưu vực sông.

IV. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để thực hiện các nội dung của Đề tài, sẽ dùng phương pháp thống kê, tính
toán thủy văn, phương pháp mô hình toán như sau:
 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa: Điều tra khảo sát thực địa để có
tầm nhìn tổng thể về lưu vực nghiên cứu nhằm đánh giá đặc điểm dòng
chảy sông ngòi, nhu cầu sử dụng nước và kết quả điều tra cũng là cơ sở để
hiệu chỉnh các thông số đặc trưng lưu vực khi dùng các mô hình toán để
mô phỏng, tính toán.
 Phương pháp thống kê và xử lý số liệu: Phương pháp này được sử dụng
trong việc xử lý các tài liệu khí tượng, thủy văn, thuỷ lực phục vụ cho các
phân tích, tính toán của luận văn.
 Phương pháp mô hình toán: Mô hình được dùng để tính toán lưu lượng gia
nhập khu giữa, mô phỏng dòng chảy trên sông, qua các công trình nhằm
đánh giá khả năng đáp ứng nguồn nước trên lưu vực.
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang 3 -
V. BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu, kết luận kiến nghị, luận văn được trình bày trong 4
chương
- Chương 1: Tổng quan về dòng chảy tối thiểu và các phương pháp đánh giá
dòng chảy tối thiểu
- Chương 2: Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội lưu vực sông Cả
- Chương 3: Phân tích hiện trạng khai thác sử dụng nước và thiết lập mô hình
mô phỏng dòng chảy trên dòng chính sông Cả.
- Chương 4: Xác định dòng chảy tối thiểu và đánh giá khả năng đáp ứng nhu
cầu sử dụng nước trên dòng chính sông Cả

Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang 4 -
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DÒNG CHẢY TỐI THIỂU VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ DÒNG CHẢY TỐI THIỂU
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG
Khái niệm về dòng chảy tối thiểu cũng mới chỉ được đưa ra ở Việt Nam và
được nêu rõ trong Nghị định số 112/2008/NĐ-CP ngày 20/12/2008 của Chính phủ
về việc quản lý, bảo vệ, khai thác tổng hợp tài nguyên và môi trường các hồ chứa
thủy điện, thủy lợi và Nghị định số 120/2008/NĐ-CP ngày 1/12/2008 của Chính
phủ về việc quản lý lưu vực sông. Tuy nhiên, các nghiên cứu để đưa ra phương
pháp luận xác định giá trị dòng chảy tối thiểu này mới đang ở bước ban đầu và còn
nhiều hạn chế. Trong khi đó, những nghiên cứu về phương pháp luận xác định dòng
chảy môi trường lại được nghiên cứu khá nhiều ở trên Thế giới và ở cả Việt Nam.
1.2 CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA
1.2.1 Dòng chảy môi trường (DCMT)
Có nhiều định nghĩa khác nhau về dòng chảy môi trường, ở đây nêu một định
nghĩa thường được sử dụng hiện nay
“Dòng chảy môi trường là chế độ dòng chảy cần duy trì trong sông, trong

đầm phá hay trong các khu vực cửa sông ven biển nhằm duy trì các hệ sinh thái
nước và các giá trị của hệ sinh thái nhất là khi nguồn nước của dòng sông chịu ảnh
hưởng của các hoạt động điều tiết và có sự cạnh tranh trong sử dụng nước”.
Hệ thống sông ngòi cần đủ nước để duy trì dòng chảy và được quản lý để
đảm bảo lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường cho hạ lưu, đảm bảo duy trì một hệ
sinh thái cân bằng và khoẻ mạnh. Điều đó cũng có nghĩa là đảm bảo cho dòng sông
khỏe mạnh cả về lượng và chất theo thoả thuận giữa những người dùng nước trong
lưu vực. Chế độ dòng chảy của một dòng sông như vậy được coi là chế độ dòng
chảy môi trường.
1.2.2 Dòng chảy tối thiểu (DCTT)
Khái niệm về dòng chảy tối thiểu cũng mới chỉ được đưa ra ở Việt Nam và
được nêu rõ trong Nghị định số 112/2008/NĐ-CP ngày 20/12/2008 của Chính phủ
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang 5 -
về việc quản lý, bảo vệ, khai thác tổng hợp tài nguyên và môi trường các hồ chứa
thủy điện, thủy lợi và Nghị định số 120/2008/NĐ-CP ngày 1/12/2008 của Chính
phủ về việc quản lý lưu vực sông. Theo các Nghị định này thì "Dòng chảy tối thiểu
là dòng chảy ở mức thấp nhất cần thiết để duy trì dòng sông hoặc đoạn sông, bảo
đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy sinh và bảo đảm mức tối thiểu
cho hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước
theo thứ tự ưu tiên đã được xác định trong quy hoạch lưu vực sông”.
1.3 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU DÒNG CHẢY TỐI
THIỂU TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu trên thế giới
Trong thời gian qua, việc nghiên cứu đánh giá dòng chảy môi trường phục vụ
cho mục đích quản lý và phát triển tài nguyên nước một cách bền vững đã và đang
được nghiên cứu ở nhiều quốc gia trên thế giới với nhiều phương pháp tiếp cận
khác nhau. Ví dụ như: Stalnaker and Arnette (1976); Wesche and Rechard (1980);
Morhardt (1986); Estes and Orsborn (1986); Loar et al. (1986); Kinhill Engineers
(1988); Reiser et al. (1989a), Growns and Kotlash (1994), Karim et al. (1995),

Tharme (1996, 1997, 2000, in prep.); Jowett (1997); Stewardson and Gippel (1997);
Dunbar et al. (1998); Arthington (1998a); Arthington and Zalucki (1998a, b);
Arthington et al. (1998a, b); and King et al. (1999). Nghiên cứu của Tharme R.E.,
2003 đã cho biết, có 207 phương pháp của 44 quốc gia đánh giá dòng chảy cần thiết
để duy trì “sự trong lành của dòng sông”. Các phương pháp này tương đối khác
nhau tuỳ thuộc vào mục đích, tính phức tạp, các yêu cầu khoa học kỹ thuật và mức
độ kết hợp các yếu tố. Những điểm chính của phương pháp luận đánh giá dòng chảy
môi trường có thể chia thành 4 nhóm chính: đánh giá thuỷ văn, thuỷ lực, đánh
giá/mô phỏng môi trường sống, và tổng hợp (Loar et al., 1986; Gordon et al., 1992;
Swales and Harris, 1995; Tharme, 1996; Jowett, 1997; Dunbar et al., 1998).
Một trong những nghiên cứu điển hình cho các phương pháp xác định dòng
chảy môi trường là các nghiên cứu ở Mỹ, Úc, Anh, New Zealand, Nam Phi hoặc
muộn hơn như Cộng hoà Czech, Brazil, Nhật và Bồ Đào Nha. Phần khác của thế
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang 6 -
giới, bao gồm Đông Âu, Châu Mỹ La tinh, Châu Phi và châu Á, có rất ít các sách
được xuất bản về lĩnh vực này. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, các nghiên
cứu về dòng chảy môi trường đã bắt đầu được chú ý đến ở châu Á nói chung và
Việt Nam nói riêng. Một số tổ chức Quốc tế đã đầu tư vào việc nâng cao nhận thức
và đánh giá dòng chảy môi trường (như IUCN với các dự án được tiến hành ở Thụy
Điển, SriLanka, Ấn Độ, Việt Nam, v.v).
Tóm tắt các kết quả nghiên cứu của một vài nước trên thế giới như sau:
1.3.1.1 Những nghiên cứu ở Mỹ
Từ năm 1940, một cuộc cách mạng về phương pháp đánh giá dòng chảy môi
trường được tiến hành ở miền Tây nước Mỹ với bước nhảy vọt vào những năm
1970. Đây là hệ quả của thể chế về môi trường và tài nguyên nước cũng như nhu
cầu của các cộng đồng trong việc cần các tài liệu về dòng chảy môi trường phục vụ
cho việc kế hoạch hóa tài nguyên nước, có liên quan đến việc xây dựng các đập
nước (Stalnaker, 1982; Trihey and Stalnaker, 1985; WCD, 2000).
Các phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường áp dụng ở Mỹ bao gồm các

nhóm phương pháp sau: các phương pháp thủy văn, thủy lực, mô phỏng môi trường
sống và tiếp cận tổng thể. Phổ biến và điển hình cho các nhóm phương pháp đó có
khoảng 17 phương pháp: phương pháp tăng dòng chảy trong sông (IFIM – Instream
Flow Incremental Methdology); phương pháp Tennant với các hiệu chỉnh khác nhau
theo khu vực tính cho từng cơ chế thủy văn và những biến đổi xa hơn, ví dụ biến
đổi Bayha và biến đổi Tessman; phương pháp 7Q10; phương pháp chuyên gia;
phương pháp thủy văn dựa vào chế độ dòng FDCA; phương pháp chất lượng
nước; Trong các phương pháp này, phương pháp IFIM và phương pháp Tennal là
được sử dụng rộng rãi nhất.
1.3.1.2 Những nghiên cứu ở Australia
Những nghiên cứu về dòng chảy môi trường được thực hiện khá nhiều ở
Australia, tuy nhiên tùy thuộc vào từng bang sẽ có những lựa chọn khác nhau về
phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường (Growns & Kotlash 1994; Tharme
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang 7 -
1996; Stewardson & Gippel 1997; Dunbar et al.1998; Arthington 1998; and
Arthington & Zalucki 1998).
Một loạt các phương pháp đang được sử dụng ở Australia như: phương pháp
tăng dòng chảy trong sông (IFIM – Instream Flow Incremental Methodology);
Chương trình mô phỏng động lực sông và môi trường sống (RHYHABSIM –River
Hydraulic and Habitat Simulation Program); Tiếp cận tổng thể; Phương pháp
Tennanl; FDCA (Flow Duration Curve Analysis) và một loạt các chỉ số thủy văn
khác; phân tích môi trường sống và lập kế hoạch quản lý và phan phối nước
(WAMP – Water Allocation and Management Planning); BBM,….
Phương pháp tiếp cận tổng hợp (Arthington et al. 1992; Davies et al. 1996;
Arthington 1998; Petit et al. 2001) được xây dựng để đánh giá yêu cầu dòng chảy
của toàn bộ hệ sinh thái sông với những khái niệm cơ bản như của phương pháp
BBM, Benchmarking và phương pháp bảo tồn dòng chảy (Flow Restoration
methodology). Các tiếp cận dựa trên khái niệm và lý thuyết về sự xây dựng cơ chế
dòng chảy môi trường cho toàn bộ hệ sinh thái ven sông từ đầu nguồn đến đồng

bằng, gồm nước ngầm và cửa sông hoặc nước ven biển; mô tả cấu trúc hệ sinh thái
của cơ chế dòng chảy bị biến đổi theo từng tháng (hoặc quy mô thời gian ngắn hơn),
từng thành phần dòng chảy và dựa vào số liệu khoa học có giá trị nhất để đạt được
những mục tiêu được định trước cho dòng sông trong tương lai; trình bày chủ yếu
khung khái niệm linh hoạt, trong đó các thành phần được điều chỉnh theo các cách
tiếp cận tổng thể khác nhau và cho các nghiên cứu độc lập.
1.3.1.3 Những nghiên cứu ở Nam Phi
Nam phi là một trong những nước đầu tiên ở Châu Phi thực hiện những
nghiên cứu về đánh giá dòng chảy môi trường. Giai đoạn phát triển mạnh của các
nghiên cứu này là vào thập kỷ trước (King & O’Keeffe 1989; Gore & King 1989;
O’Keeffe & Davies 1991; Gore et al. 1991; King & Tharme 1994; King et al. 1995).
Trong một vài năm gần đây, các nghiên cứu tập trung vào phát triển phương pháp
BBM (Building Block Methodology-phương pháp phân tích chức năng) và DRIFT
(Downstream response to imposed flow tranformation-sự phản ứng của hạ lưu đối
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang 8 -
với sự thay đổi dòng chảy bắt buộc) cũng như các cách tiếp cận phát sinh khác để
xác định sự bảo tồn đa dạng sinh học. Các phương pháp này được xem là phù hợp
nhất với điều kiện của Nam Phi, nơi có những giới hạn về nguồn số liệu thủy văn,
sinh thái và địa mạo của hệ thống sông; nguồn tài chính cũng như nhân lực hạn chế;
áp lực về thời gian do những dự án khai thác tài nguyên nước trong tương lai.
Therm (1996, 1997) đã đề nghị một cách tiếp cận đa quy mô cho đánh giá
dòng chảy môi trường ở Nam Phi, gồm 3 bậc với ý kiến chuyên gia được sử dụng ở
tất cả các bậc. Mặc dù, tất cả các bậc nên được áp dụng ở các ngưỡng khác nhau
trong chiến lược phát triển tài nguyên nước chính nhưng rất có thể bậc 3 sẽ chỉ áp
dụng cho trường hợp dự án gây nhiều tranh cãi hoặc nơi có hệ sinh thái ven sông
cần được bảo tồn.
Phương pháp tổng thể sẽ là phù hợp nhất cho ứng dụng tại bậc trung gian, tại
bậc này phần lớn các đánh giá thô về dòng chảy môi trường được thực hiện.Therm
(1997) đã đề nghị phương pháp BBM là phương pháp hiệu quả nhất. Với những con

sông ưu tiên cho bảo tồn sinh học, phương pháp mô phỏng môi trường sống kết hợp
với phương pháp tổng thể như BBM hay DRIFT.
Đối với con sông có nguồn nước dồi dào chưa bị khai thác và chưa có kế
hoạch cụ thể cho việc khai thác thì phương pháp đơn giản nhất, phương pháp Phân
tích bàn giấy (Desktop Estimate), có thể đáp ứng được. Trong trường hợp dòng
sông đã bắt đầu thác và có kế hoạch thì phiên bản mở rộng của Phương pháp Phân
tích bàn giấy, phương pháp Xác định nhanh có thể được sử dụng.Những nơi có khả
năng cạnh tranh giữa b
ảo tồn và sử dụng phương pháp Xác định trung gian có thể
phù hợp. Những con sông quan trọng và nhạy cảm, một phương pháp xác định toàn
diện sử dụng BBM hay phuơng pháp tương tự khác có thể được sử dụng.

1.3.1.4 Những nghiên cứu ở Mêxico
Ở Mexico, Cơ quan bảo tồn tự nhiên đã đề xuất việc xây dựng quan hệ sinh
thái và sự biến đổi dòng chảy cho 2 lưu vực sông này từ đó xây dựng yêu cầu dòng
chảy cần duy trì để bảo vệ hệ sinh thái thủy sinh. Phương pháp này bao gồm các
bước sau
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang 9 -
- Thành lập một nhóm chuyên gia về tài nguyên nước và sinh thái để xây
dựng kế hoạch nghiên cứu cụ thể;
- Xây dựng cơ sở dữ liệu về dòng chảy;
Thu thập thông tin về dòng chảy tại các điểm kiểm soát và các vị trí điều tra
sinh thái để xây dựng quan hệ lưu lượng và mực nước và từ đó xác định các mực
nước để duy trì hoặc đáp ứng cho môi trường sinh thủy sinh
Phân tích thủy văn tại các vị trí có đủ số liệu và xây dựng các điều kiện nền
và điều kiện phát triển.
- Xây dựng cơ sở dữ liệu về sinh thái
Thu thập và xây dựng cơ sở dữ liệu về sinh thái tại các đoạn sông để hỗ trợ
việc xây dựng quan hệ giữa sự phản ứng của sinh thái với sự biến đổi dòng chảy;

- Tính toán sự thay đổi dòng chảy
Tính toán và phân tích sự thay đổi dòng chảy tại các điểm kiểm soát theo
điều kiện nền và điều kiện phát triển;
- Hội thảo để lấy ý kiến về mức dòng chảy duy trì hệ sinh thái thủy sinh;
1.3.1.5 Những nghiên cứu ở Tây Ban Nha
Ở Tây Ban Nha, phương pháp IFIM-PHABSIM đã được áp dụng ở nhiều con
sông để tính toán ra chế độ dòng chảy sinh thái. Phương pháp này được sử dụng
rộng rãi trên thế giới với nhiều loại mô hình hỗ trợ tính toán như mô hình Rhabsim
của Mỹ, Rhyahabsim của New Zealand, River-2D của Canada và CAUDAL-
SIMUL.
Yêu cầu duy trì hệ sinh thái thủy sinh có để được đánh giá theo các loài sinh
vật chỉ thị. Sinh vật chỉ thị được lựa chọn trong số các loài sinh vật thủy sinh là loại
sinh vật ưu tiên cho vùng, khu vực nghiên cứu. Có hai nội dung cần được phân biệt
trong quá trình đánh giá đó là cấu trúc sông (đáy sông và chất lượng vùng, khu sinh
sống, bãi đẻ) và điều kiện thủy lực (độ sâu và vận tốc dòng chảy).
Tiêu chí để xác định dòng chảy sinh thái là việc xem xét quan hệ giữa dòng
chảy và nhu cầu sinh thái. Có hai giá trị dòng chảy cần phải được xem xét trong quá
trình tính đó là:
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang 10 -
- Dòng chảy cơ bản: là dòng chảy tối thiểu cần có để duy trì hệ sinh thái. Với
mức dòng chảy thấp hơn dòng chảy cơ bản hệ sinh thái có nguy cơ bị suy giảm. Các
giá trị mực nước khác nhau để đáp ứng các yêu cầu duy trì hệ sinh thái sẽ dẫn đến
sự khác nhau về dòng chảy cơ bản trong cả năm;
- Dòng chảy tối ưu: dòng chảy trong sông có để đáp ứng sự phát triển tối ưu
cho hệ sinh thái.
1.3.1.6 Những nghiên cứu ở Châu Á
Tại Trung Quốc: Từ năm 1998, có nhiều nghiên cứu về dòng chảy môi
trường đã được thực hiện. Bắt đầu là từ Dự án Nghiên cứu về Hệ sinh thái cửa sông
Vàng và được xuất phát từ nhu cầu cấp thiết bảo vệ dòng sông Vàng, con sông lớn

nhất của Trung Quốc và sau này là các con sông khác ở phía Bắc. Phương pháp
quốc tế để đánh giá dòng chảy môi trường cũng được giới thiệu ở Trung Quốc. Dự
án Nghiên cứu về Hệ sinh thái cửa sông Vàng và nhu cầu nước môi trường sử dụng
số liệu viễn thám và mô hình hóa môi trường sống để xem xét và lý giải một cách
khoa học các đánh giá dòng chảy môi trường. Tại cuộc hội thảo về Bảo vệ Môi
trường, được tài trợ bởi GWP, Trung Quốc đã đưa ra một chương trình kiểm soát
trầm tích và sông có tên lý thuyết khoa học và hệ thống chỉ thị sức khỏe sông. Hệ
thống này xác định các chỉ thị sinh thái, kinh tế xã hội của sông để xác định nhu cầu
nước môi trường.
Tại Ấn Độ: đầu những năm 70, một đạo luật về kiểm soát ô nhiễm đã được
thông qua và gần đây là Kế hoạch bảo tồn sông quốc gia nhằm giảm ô nhiễm trong
sông. Bởi vì các con sông luôn giữ một vai trò quan trọng trong đặc điểm kinh tế xã
hội ở Ấn Độ. Sự gia tăng dân số nhanh chóng và nhu cầu về nước trong nông
nghiệp, đô thị và phát triển công nghiệp tăng mạnh dẫn đến điều tiết mở rộng và
phân phối dòng chảy sông.Nguồn nước trong sông suy giảm, hệ sinh thái ven sông
bị mất tính đa dạng.Cuộc sống của hàng triệu người dân ven sông bị ảnh hưởng
nghiêm trọng.Tuy nhiên, bất chấp mọi cố gắng, chất lượng nước vẫn tiếp tục suy
giảm. Rào cản chính trong sự nhận thức về tầm quan trọng của duy trì dòng chảy
trong sông là thiếu những nghiên cứu về mối quan hệ giữa dòng chảy và chức năng
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang 11 -
của hệ sinh thái sông ở Ấn Độ. Vấn đề dòng chảy môi trường được đặc biệt quan
tâm từ phán quyết của Tòa án Tôi cao Ấn Độ tháng 5/1999 về duy trì dòng chảy tối
thiểu 10m
3
/s ở sông Yamuna. Sau đó, dòng chảy môi trường đã được thảo luận tại
nhiều cuộc hội thảo. 5/2001, Chính phủ Ấn Độ đã thông qua Quyền đánh giá chất
lượng nước (WQAA) trong đó có đề cập đến “dòng chảy tối thiểu trong các sông để
bảo tồn hệ sinh thái”
Tại Bangladesh: Trường Đại học Kỹ thuật và Công nghệ Bangladesh kết hợp

với Dutch Delft Cluster đã thực hiện nghiên cứu sự phù hợp của các phương pháp
đánh giá dòng chảy môi trường ở Bangladesh; các khía cạnh kinh tế, xã hội trong
đánh giá dòng chảy môi trường. Nghiên cứu cũng đã tiến hành các thu thập và phân
tích số liệu thủy văn và sử dụng một số phương pháp thủy văn khác như phương
pháp Tennant, Constant Yield, Flow Duration Curve và Range of Variability
Approach. Tất cả các số liệu sẽ được sử dụng để so sánh các phương pháp đánh giá
dòng chảy môi trường khác nhau và đề nghị phuơng pháp tốt nhất trong điều kiện
của Bangladesh.
1.3.2 Tổng quan các nghiên cứu ở Việt Nam
Tại Việt Nam dòng chảy môi trường mới được chú ý đến trong khoảng 10
năm gần đây. Trong một nghiên cứu của mình, Fitzgerald (2005) đã cho rằng,
những yếu tố được xem là quan trọng nhất trong việc xác định những phương pháp
phù hợp trong điều kiện của những con sông có điều tiết ở Việt Nam là:
- Cần xem xét các vấn đề môi trường có liên quan đến hệ sinh thái nói chung
chứ không đơn thuần chỉ bảo vệ một số loài sinh vật cụ thể;
- Biến động của các thông tin có sẵn về môi trường sinh thái và những hạn
chế của nó;
- Số lượng rất lớn các phát triển mới được đề xuất;
- Tầm quan trọng của vấn đề bảo vệ sự lành mạnh của dòng sông đối với sự
phồn vinh lâu dài của cộng đồng dân cư xung quanh và bản chất của các sinh vật
khác nhau sống phụ thuộc vào những con sông này.
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang 12 -
Ông cho rằng với các con sông có điều tiết ở Việt Nam, các phương pháp đưa
ra dòng chảy môi trường đơn lẻ không có giá trị. Fitzgerald khuyến cáo nên sử dụng
phương pháp tiếp cận RVA (Range of Variable) và các phương pháp tiếp cận tổng
thể trong việc đánh giá dòng chảy môi trường ở các con sông có điều tiết. Tuy
nhiên, việc đánh giá dòng chảy môi trường bằng phương pháp tổng hợp thường là
rất tốn kém, khó khăn trong điều kiện Việt Nam. Tóm tắt một số nghiên cứu đã
được tiến hành ở Việt Nam trong thời gian qua được trình bày ở dưới đây.

1.3.2.1 Nghiên cứu của Ủy ban sông Mê Công
Ủy hội sông Mê Công quốc tế từ năm 2003 bắt đầu thực hiện một dự án
nghiên cứu dòng chảy môi trường để lập quy hoạch về duy trì dòng chảy trên dòng
chính của sông Mê Công thuộc chương trình sử dụng nước (WUP) của Uỷ ban sông
Mê Công, theo 3 giai đoạn :
- Theo phương pháp thuỷ văn (đã kết thúc 2004);
- Theo kiến thức sẵn có (song song với giai đoạn 1 và kết thúc vào năm
2004);
- Theo nghiên cứu trực tiếp, trong đó có các điều tra về hệ sinh thái (2004 -
2008);
1.3.2.2 Nghiên cứu của Viện Khoa học thủy lợi Miền Nam
Viện Khoa học Thuỷ lợi Miền Nam đã tiến hành đề tài: “Xây dựng phương
pháp luận nghiên cứu dòng chảy môi trường sông Mê Công phục vụ lập quy hoạch
duy trì dòng chảy trên sông chính”. Tuy nhiên, Đề tài này mới chỉ tiếp cận về mặt
phương pháp luận và đề xuất các ý kiến về ứng dụng dòng chảy môi trường đối với
vùng hạ lưu sông Mê Công tại Việt Nam mà chưa đi vào phương pháp đánh giá cụ
thể.
1.3.2.3 Nghiên cứu của Trường đại học Thủy lợi
Trường đại học Thủy lợi trong một số năm qua đã tiếp cận khái niệm nhu
cầu nước sinh thái và phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường để giảng dạy
trong nhà trường. Một số phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường như phương
pháp Tennant, phương pháp chi vi ướt đã được áp dùng thử nghiệm để tính toán
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang 13 -
dòng chảy môi trường cho một số sông như sông Sê san, hạ lưu sông Ba, sông Trà
Khúc, Một trong những đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ là Đề tài "Nghiên cứu
cơ sở khoa học và phương pháp tính toán ngưỡng khai thác sử dụng nguồn nước và
dòng chảy môi trường, ứng dụng cho lưu vực sông Ba và sông Trà Khúc" thực hiện
năm 2006. Kết quả nghiên cứu của Đề tài đưa ra phương pháp tính toán ngưỡng
giới hạn khai thác, sử dụng nước và xây dựng phương pháp tính toán dòng chảy môi

trường cho lưu vực sông Ba và lưu vực sông Trà Khúc.
1.3.2.4 Nghiên cứu của IUCN và Viện quản lý nguồn nước quốc tế (IWMI) đối
với lưu vực sông Hương
Trong năm 2003 – 2004, IUCN phối hợp với IWMI và Ban Quản lý lưu vực
sông Hương thực hiện Dự án “Đánh giá dòng chảy môi trường cho lưu vực sông
Hương” với mục tiêu là đưa ra một phương pháp phù hợp cho lưu vực. Phương
pháp DRIFT sửa đổi đã đuợc sử dụng trong nghiên cứu này. Tuy nhiên, kết quả
nghiên cứu của dự án này còn rất hạn chế, không có độ tin cậy cao do hạn chế về
thời gian và kiến thức như sinh thái học, kinh tế xã hội và một số kiến thức khác.
Kiến nghị của dự án sau khi tổng kết những thành công và hạn chế, bao gồm các
điểm chính sau:
- Do các điều kiện sinh thái, thuỷ văn và kinh tế xã hội thay đổi đáng kể dọc
theo con sông nên môi trường sống và tính tổng thể của dòng sông cần được đánh
giá cho từng đoạn sông, nhất là những đoạn sát ngay với vị trí nghiên cứu.
- Việc thiết lập mối quan hệ giữa lưu lượng, mực nước tại các vị trí nghiên
cứu sẽ giúp hiểu thêm về các tác động sinh thái và xã hội do chế độ dòng chảy bị
biến đổi gây ra.
- Các quy hoạch cụ thể và chi tiết về các thông số kỹ thuật và quy trình vận
hành các công trình cơ sở hạ tầng cũng cần cung cấp cho nhóm công tác đánh giá
dòng chảy môi trường để đảm bảo rằng các kịch bản thảo luận là phù hợp và mang
tính thực tiễn.
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang 14 -
- Dựa vào các đề cương và tham chiếu nhiệm vụ đã được xây dựng, các khảo
sát sinh thái và kinh tế xã hội cần được hoàn thiện tập trung vào các vị trí nghiên
cứu.
- Cần quan tâm nhiều hơn đến hợp phần kinh tế xã hội để hiểu biết rõ hơn về
nhu cầu và cách thức sử dụng nguồn nước của các bên liên quan.
1.3.2.5 Nghiên cứu của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường
Trong những năm qua, Viện Khoa học Khí tượng thủy văn và Môi trường –

Bộ Tài nguyên và Môi trường cũng đã thực hiện một số Đề tài nghiên cứu khoa học
về dòng chảy môi trường. Cụ thể là:
- Đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học trong việc đánh giá dòng chảy môi
trường” thực hiện năm 2007 do TS. Trần Hồng Thái là chủ nhiệm. Trong đề tài này
đã áp dụng được một số phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường cho đoạn
sông sau đập Hòa Bình. Trong đề tài này chưa kiến nghị đưa ra phương pháp phù
hợp với các lưu vực sông ở Việt Nam.
- Đề tài “Xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn đánh giá dòng chảy môi
trường, ứng dụng cho hạ lưu sông Cầu” thực hiện năm 2006-2007. Đề tài đưa ra
các cơ sở xác định phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường phù hợp với đặc
điểm chế độ dòng chảy lưu vực sông ở Việt Nam và ứng dụng thí điểm cho hạ lưu
của lưu vực sông Cầu.
Bên cạnh những Dự án, Đề tài nghiên cứu về dòng chảy môi trường nêu trên
thì hiện tại Trung tâm Thẩm định - Tư vấn tài nguyên nước thuộc Cục Quản lý tài
nguyên nước đang thực hiện Dự án “Xác định dòng chảy tối thiểu trên dòng chính
lưu vực sông Hồng – Thái Bình” và dự kiến kết thúc vào năm 2011.
Như vậy, nhìn chung các nghiên cứu trong nước mới tiếp cận khái niệm hoặc
một số phương pháp đánh giá nhanh theo các chỉ số, đơn giản nhưng thông dụng
trên thế giới. Các nghiên cứu cũng bước đầu tìm hiểu để tiến tới xây dựng phương
pháp đánh giá dòng chảy môi trường phù hợp với tình hình số liệu, năng lực và điều
kiện của các lưu vực sông ở Việt Nam.
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả
- Trang 15 -
1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ DÒNG CHẢY MÔI TRƯỜNG NỀN
Từ những nghiên cứu trên Thế giới và Việt Nam có thể tổng quát các phương
pháp xác định dòng chảy môi trường như sau:
1.4.1. Phương pháp thủy văn (Hydrological methods)
Phương pháp thuỷ văn là phương pháp đánh giá đơn giản nhất, nó dựa vào
việc phân tích các số liệu thống kê dòng chảy tự nhiên. Thông thường phương pháp
này sử dụng các số liệu dòng chảy lịch sử hiện có và điều chỉnh khi có những ảnh

hưởng do các đập và việc khai thác nước gây ra. Số liệu dòng chảy tự nhiên sẽ được
phân tích để tìm tốc độ dòng chảy tương ứng với số liệu thống kê mà phương pháp
này lấy làm căn cứ. Thông thường các số liệu thống kê được sử dụng là những số
liệu về tốc độ dòng chảy nhỏ nhất để sông có thể đạt được mức độ lành mạnh nhất
định, cho phép các loài sinh vật tiêu biểu tồn tại và cho phép các quá trình khai thác
tiếp tục diễn ra. Số liệu này có thể là số liệu về tần suất dòng chảy. Các phương
pháp khác nhau lại sử dụng các số liệu thống kê dòng chảy khác nhau. Một số
phương pháp thông dụng đánh giá dòng chảy môi trường theo phương pháp thuỷ
văn bao gồm các phương pháp như phương pháp dòng chảy tối thiểu (Phương pháp
Tennant), các chỉ số dòng chảy tự nhiên, phương pháp thuỷ văn toàn diện (ví dụ
như phương pháp khoảng biến động), phương pháp Texas Consensus Three Zone
Concept. Các phương pháp này, ngoài số liệu về dòng chảy, không cần có những
thông tin về sinh thái hay các số liệu về thực địa khác có liên quan. Đối với mỗi
phương pháp cụ thể, sẽ có thể cho những kết quả khác nhau. Ví dụ, đối với phương
pháp Tennant, kết quả dự kiến sẽ là một giới hạn, điểm dòng chảy tối thiểu. Còn
phương pháp Texas Consensus Three Zone Concept đưa ra các quy luật dòng chảy
dựa trên các yếu tố rủi ro trong việc cung cấp nước, các điều kiện của dòng chảy
hiện tại và thời gian trong năm. Trong khi đó, phương pháp khoảng biế
n động đưa
ra một độ lệch chuẩn mặc định cho giá trị trung bình của mỗi thông số trong 32
thông số mà phương pháp này sử dụng.
Một trong số những phương pháp thủy văn đơn giản này có phương pháp
Tennant.
Ứng dụng mô hình toán nghiên cứu tính toán dòng chảy tối thiểu trên dòng chính LVS Cả