Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; áp dụng thí điểm cho một hệ thống sông

CỤC QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC






BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BỘ CÔNG CỤ NHẰM XÁC ĐỊNH
DÒNG CHẢY TỐI THIỂU TRÊN SÔNG : ÁP DỤNG THÍ ĐIỂM
CHO MỘT HỆ THỐNG SÔNG

CNĐT : NGUYỄN VĂN NGHĨA














9649

HÀ NỘI : 2012

Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
1
MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN vỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 4
1. Đặt vấn đề 4
2. Mục tiêu của đề tài 11
3. Cách tiếp cận 11
3.1. Phương pháp luận 11
3.2. Hướng tiếp cận và các bước thực hiện 12
3.3. Các nguyên tắc chung trong việc xác định dòng chảy tối thiểu 13
CHƯƠNG 2: PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU 14

1. Phạm vi, đối tượng nghiên cứu 14
2. Nội dung nghiên cứu 14
3. Phương pháp nghiên cứu 16
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG BỘ CÔNG CỤ XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI THIỂU 17
I. NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI THIỂU 17
1. Xác định dòng chảy tối thiểu thành phần 17
1.1. Dòng chảy duy trì sông 17
1.2. Dòng chảy hệ sinh thái 24
1.3. Dòng chảy đảm bảo khai thác, sử dụng 35

2. Nghiên cứu đề xuất phương án tổ hợp dòng chảy tối thiểu 42
2.1. Phân tích, lựa chọn tiêu chí cho điểm kiểm soát chung 42
2.2. Phương án tổ hợp các dòng chảy thành phần 44
II. XÂY DỰNG PHẦN MỀM HỖ TRỢ XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI THIỂU 47
1. Sơ đồ thuật toán 47
1.1. Sơ đồ thuật toán Xác định ĐKS chung 47
1.2. Sơ đồ thuật toán tính toán lựa chọn ĐKS bất kỳ 48
1.3. Sơ đồ thuật toán tính Q tại ĐKS chung 48
2. Cơ sở và mô hình chức năng của phần mềm 49
2.1. Cơ sở xây dựng phần mềm 49
2.2. Mô hình chức năng của phần mềm 49
2.3. Mô hình phân cấp chức năng mức 0(mức hệ thống) 49
2.4. Mô hình chức năng mức 1: 49
2.5. Mô hình chức năng mức 2: 50
2.6. Mô hình chức năng mức 3 52
3. Thiết kế giao diện của phần mềm 53
III. BỘ CÔNG CỤ XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI THIỂU 61
CHƯƠNG 4. ÁP DỤNG THÍ ĐIỂM BỘ CÔNG CỤ, XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI
THIỂU CHO HẠ LƯU DÒNG CHÍNH SÔNG BA 61

I. TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC SÔNG BA 61
1. Đặc điểm tự nhiên 61
1.1. Vị trí địa lý 62
1.2. Đặc điểm địa hình 62
1.3. Thảm phủ thực vật 62
1.4. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn trên lưu vực sông Ba 63
1.5. Đặc điểm khí hậu 64
1.6. Đặc điểm mạng lưới sông suối 66
2. Đặc điểm tài nguyên nước 68
2.1. Dòng chảy năm 68

2.2. Phân phối dòng chảy năm 68
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
2
2.3. Dòng chảy lũ lớn nhất 70
2.4. Dòng chảy nhỏ nhất 71
II. Áp DỤNG BỘ CÔNG CỤ XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐT THIỂU 72
1. Các thông tin, số liệu điều tra, thu thập, xử lý 72
2. Áp dụng Bộ công cụ 74
2.1. Xác định DCTT bảo đảm duy trì dòng sông cho hạ lưu dòng chính sông Ba 74
2.2. Xác định DCTT bảo đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy sinh trên hạ
lưu dòng chính sông Ba 77

2.3. Xác định DCTT bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên
nước trên lưu vực sông Ba 83

2.4. Đề xuất chế độ DCTT cho hạ lưu dòng chính sông Ba 108
III. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NHẰM DUY TRÌ DÒNG CHẢY TỐI THIỂU 109
1. Đề xuất một số giải pháp công trình 109
2. Đề xuất một số giải pháp phi công trình 110
CHƯƠNG 5 : ĐÁNH GIÁ NHỮNG TỒN TẠI VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CỦA BỘ
CÔNG CỤ 112

1. Tồn tại và hạn chế của Bộ Công cụ 112
2. Đánh giá khả năng áp dụng 114
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 115
1. Kết luận 115
2. Kiến nghị 116

LỜI CẢM ƠN 116
TÀI LIỆU THAM KHẢO 117

MỤC LỤC HÌNH

H×nh 1:
 Mặt cắt giả thuyết và đường biểu diễn quan hệ chu vi ướt đối với lưu lượng
dòng chảy 29

H×nh 2: “Khối” chế độ dòng chảy thay đổi được tạo ra bằng phương pháp BBM 32
H×nh 3: Vị trí địa lý lưu vực sông Ba 62
H×nh 4: Mặt cắt sông Ba vị trí tại trạm Củng Sơn 79
H×nh 5: Quan hệ lưu lượng và chu vi ướt mặt cắt trạm Củng Sơn 80
H×nh 6: Bản đồ phân chia tiểu lưu vực 90
H×nh 7: Đường quá trình dòng chảy tính toán và dòng chảy thực đo tại trạm An Khê 99
H×nh 8: Đường quá trình dòng chảy tính toán và dòng chảy thực đo tại Củng Sơn 100
H×nh 9: Sơ đồ mô phỏng bài toán kiểm định mô hình Mike Basin lưu vực sông Ba 101
H×nh 10: Đường quá trình dòng chảy tính toán và thực đo tại trạm thủy văn An Khê 102
H×nh 11: Đường quá trình dòng chảy tính toán và thực đo tại trạm thủy văn Củng Sơn 102

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1:
 Mức độ phong phú tài nguyên nước theo tiêu chí môđun dòng chảy TBNN 19
Bảng 2: Dòng chảy và tầm quan trọng của chúng đối với hệ sinh thái 33
Tiêu chuẩn nước dùng cho chăn nuôi (lít/ngày.đêm) 39
Bảng 1: Các trạm khí tượng trong và lân cận lưu vực sông Ba 63
Bảng 2: Danh sách các trạm thủy văn trên lưu vực sông Ba 63
Bảng 3: Lượng mưa tháng, năm bình quân nhiều năm (mm) 65
Bảng 4: Lượng bốc hơi ống piche tháng, năm (mm) 66

Bảng 5: Đặc trưng hình thái lưu vực sông Ba và các sông nhánh 67
Bảng 6: Lượng dòng chảy năm trung bình nhiều năm tại các trạm thủy văn 68
Bảng 7: Lưu lượng nước trung bình tháng, năm các trạm thủy văn (Qm
3
/s) 69
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
3
Bảng 8: Lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất ứng với tần suất thiết kế tại các trạm thủy văn 70
Bảng 9: Mô đuyn kiệt theo số liệu quan trắc tại các trạm thủy văn Mmin 71
Bảng 10: Đặc trưng thống kê đường tần suất Qtbngàymin tại các trạm thủy văn 71
Bảng 11: Đặc trưng thống kê đường tần suất Qtbthángmin tại các trạm thủy văn
(m
3
/s) 71
Bảng 12: Kết quả điều tra kiệt tại một số sông suối trên sông nhánh và dòng chính sông Ba
71

Bảng 13: Đặc trưng thống kê đường tần suất Qtbtháng min tại các các trạm thủy văn (m
3
/s)
72

Bảng 14: Vị trí và đặc trưng hình thái lưu vực sông tính đến các điểm kiểm soát 74
Bảng 15: Lưu lượng trung bình tháng nhỏ nhất ứng với các tần suất tại các điểm kiểm soát
duy trì sông 75

Bảng 16: Lưu lượng yêu cầu tối thiểu bảo đảm duy trì dòng sông tại các điểm kiểm soát

trong các tháng mùa cạn 75

Bảng 17: Lưu lượng yêu cầu tối thiểu bảo đảm duy trì dòng sông tại các điểm kiểm soát
trong các tháng mùa cạn (m
3
/s) 76
Bảng 18: Vị trí và đặc trưng hình thái lưu vực sông tính đến các điểm kiểm soát 78
Bảng 19: Bảng số liệu mặt cắt sông Ba tại trạm Củng Sơn 79
Bảng 20: Quan hệ mực nước và lưu lượng trạm Củng Sơn 79
Bảng 21: Lưu lượng yêu cầu tối thiểu bảo đảm sự phát triển bình thường của HST điểm
kiểm soát trong các tháng mùa cạn (m
3
/s) 81
Bảng 22: Lượng nước sau thủy điện sông Hinh chuyển sang sông Bàn Thạch qua đập sông
Con (m
3
/s) 86
Bảng 23: Vị trí và đặc trưng hình thái lưu vực sông tính đến các điểm kiểm soát 88
Bảng 24: Tiêu chuẩn cấp nước cho nuôi trồng thủy sản nước ngọt (đơn vị : m
3
/ha) 94
Bảng 25: Định mức sử dụng nước sinh hoạt cho các cấp đô thị l/người/ ngày đêm 94
Bảng 26: Nhu cầu nước nông nghiệp 95
Bảng 27: Nhu cầu nước dân sinh 95
Bảng 28: Nhu cầu nước công nghiệp 95
Bảng 29: Tổng nhu cầu nước 96
Bảng 30: Sơ đồ mô phỏng bài toán hiệu chỉnh mô hình Mike Basin 99
Bảng 31: So sánh dòng chảy tháng thực đo và tính toán tại trạm thủy văn An Khê và Củng
Sơn cho năm 1998 – năm có dòng chảy kiệt 102


Bảng 32: Lưu lượng yêu cầu tối thiểu bảo đảm khai thác, sử dụng tại các điểm kiểm soát
trong các tháng mùa cạn (m
3
/s) 106









Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1. Đặt vấn đề
Khái niệm về dòng chảy tối thiểu là một khái niệm hết sức mới mẻ và chỉ
được xem là đầy đủ kể từ khi Chính Phủ ban hành Nghị định số 112/2008/NĐ-
CP ngày 20/12/2008 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 về việc quản lý lưu vực sông. Theo 2 Nghị định nêu trên thì
dòng chảy tối thiểu được định nghĩa như sau: “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 n

ước của các đối tượng sử dụng nước
theo thứ tự ưu tiên đã được xác định trong quy hoạch lưu vực sông”.
Tuy nhiên, cho đến nay các nghiên cứu để đưa ra phương pháp luận xác
định giá trị dòng chảy tối thiểu 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.
* Tình hình 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 c
ủa 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 phỏ
ng 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).
Trước đây, những nghiên cứu điển hình cho các phương pháp xác định
dòng chảy môi trường chủ yếu 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.

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 chứ
c 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, ).
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
5
- 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 vự
c 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.
- Nghiên cứu ở Australia
Những nghiên cứu về dòng chảy môi trường được thực hiện khá nhiều ở
Australia, tuy nhiên tùy thuộc vào t
ừng bang sẽ có những lựa chọn khác nhau về
phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường (Growns & Kotlash 1994; Tharme
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 Tennant; FDCA (Flow Duration Curve Analysis) và một
loạt các chỉ số thủy văn khác; phân tích môi trường sống và lập kế hoạch quả
n lý
và phân 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 đế
n 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
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
6
được điều chỉnh theo các cách tiếp cận tổng thể khác nhau và cho các nghiên
cứu độc lập.
- 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). Các nghiên cứu gần đây 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 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 hạn chế về nguồn số liệu thủy
văn, sinh thái và địa mạo của hệ thống sông; nguồn tài chính cũ
ng như nhân lực
hạn chế; áp lực về thời gian do những dự án khai thác tài nguyên nước trong
tương lai.
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 ph
ỏng 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 khai thác và có kế hoạch thì phiên bản mở rộng của
phương pháp Phân tích bàn giấy, phương pháp Xác định nhanh có th
ể được sử
dụng. Những nơi có khả năng cạnh tranh giữa bảo 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.
- 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:
- 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 đi
ều 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.
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
7
- 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 ki
ện phát triển.
- Hội thảo để lấy ý kiến về mức dòng chảy duy trì hệ sinh thái thủy sinh.
- Nghiên cứu của đại học Basel – The Alcamo water scarity Indicator:
Đã sử dụng khái niệm tỷ lệ tới hạn, tỷ lệ này được tính bằng tỷ lệ của
nước dùng so với lượng nước có trên lưu vực, tỷ lệ càng cao thì áp lực lên nguồn
nước càng lớn, nó phản ảnh mức độ gây áp lực
đến nguồn nước, cụ thể đã chia
ra các cấp: từ 0-0,1 không áp lực; 0,1-0,2 áp lực thấp; từ 0,2-0,4 áp lực trung
bình; từ 0,4-0,8 áp lực cao; 0,8-1 rất cao. Nghiên cứu chỉ rõ những vùng nào có
chỉ số lớn hơn 0.4 sẽ phải đối diện với áp lực về nguồn nước, thêm nữa tỷ lệ cao
cũng đồng nghĩa với việc biểu thị chất lượng nước thấp cho các hộ sử dụ
ng nước
phía hạ lưu. Ngoài ra, để làm rõ tính tổn thương của nguồn nước trên lưu vực thì
đã kết hợp phân tích tỷ lệ tới hạn và lượng nước bình quân đầu người trên lưu
vực, đã xây dựng được chỉ số tới hạn, chỉ số này được đánh giá theo 2 điều kiện:
(i) Lượng nước dùng tăng, biểu thị tỷ lệ tới hạn lớn; (ii) Áp lự
c lên nguồn nước
tăng, biểu thị lượng nước bình quân đầu người thấp hơn.
Tỷ lệ tới hạn Lượng nước bq đầu người
(m
3
/người năm)
<0.4 0.4-0.6 0.6-0.8 >0.8
< 2.000 2 3 4 4
2.000-10.000 1 2 3 4
>10.000 1 1 2 4
* 1: thừa nước; 2 có giới hạn; 3: Áp lực đến nguồn nước; 4: khan hiếm nước
- Nghiên cứu của JICA về duy trì dòng chảy sông
Qua nghiên cứu tổng quan 14 lưu vực sông của Việt Nam, JICA đã xác

định nhu cầu duy trì dòng chảy sông để đảm bảo các mục đích sau:
+ Ngăn nước mặn xâm nhập đảm bảo độ mặn phù hợp với yêu cầu lấy
nước trên sông, lượng nước này xác định qua tính toán sự xâm nhập mặn để xác
định lượng nước cần đẩy mặn.
+ Ngăn ngừa ô nhiễm n
ước do thải nước để bảo vệ môi trường sinh thái
và đảm bảo chất lượng cần thiết cho sinh hoạt và công nghiệp. Lưu lượng tối
thiểu để đảm bảo duy trì hệ sinh thái và môi trường được xác định là lưu lượng
tương đương với lưu lượng trung bình tháng tối thiểu ở cửa sông với tần suất
p=90%.
+ Duy trì các hoạt động hiện có trên sông như giao thông thuỷ.
- Nghiên cứu ở Châu Á
+ T
ại 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. Dự
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
8
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. Nguồn nước trong sông suy giảm, hệ sinh thái ven sông bị
mất tính đa dạng, cuộc sống của hàng triệu ng
ười 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 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 Tối 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 h
ợp 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.
* Tình hình nghiên cứu trong nước
Tại Việt Nam dòng chảy môi trường mới được chú ý đến trong khoảng 15
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 phồ
n 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.
Ông cho rằng với các con sông có điều tiết ở Việt Nam, các phương pháp
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
9
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.
- 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).
- 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 t
ại Việt Nam mà chưa đi vào
phương pháp đánh giá cụ thể.
- Nghiên cứu của IUCN và Viện quản lý nguồn nước quốc tế (IWMI)
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.
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
10
- 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.
- Nghiên cứu của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường
Trong những n
ăm 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 tr
ường 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.
- Các nghiên cứu khác
+ Đề tài “Nghiên cứu xác định dòng chảy môi trường của hệ thống sông
Hồng – Thái Bình và đề xuất các giải pháp duy trì dòng chảy môi trường phù
hợp với các yêu cầu phát triển bền vững tài nguyên nước” của TS. Nguyễn Văn
Hạnh thực hiện 2008-2010. Đây là đề tài được xem là
đầu tiên áp dụng thành
công mô hình toán thủy văn, thủy lực đánh giá dòng chảy môi trường trên hệ
thống sông lớn như sông Hồng. Tuy nhiên, xét về mặt khoa học thì đề tài đã đề
xuất được phương pháp rất hay, nhưng nếu đi về mặt áp dụng vào thực tế thì còn
nhiều vấn đề phải bàn.
+ Đề tài “ Nghiên cứu cơ sở khoa học và phương pháp tính toán ngưỡng
giới hạn khai thác sử dụng nguồ
n nước và dòng chảy môi trường, ứng dụng cho
lưu vực sông Trà Khúc và sông Ba” năm 2004-2006 do TS. Nguyễn Văn Thắng
thực hiện từ 2004-2006, đây là 1 trong những đề tài tiên phong đề cập đến dòng
chảy môi trường, một trong những nội dung cơ bản là nghiên cứu cơ sở khoa
khọc và đề xuất phương pháp tính toán dòng chảy môi trường cho 2 lưu vực
trên. Phương pháp tính toán dòng chảy môi trường của đề tài này là kết hợp giữa
phương pháp th
ủy văn (Tennant), phương pháp thủy lực (chu vi ướt) và sinh
thái. Bên cạnh những kết quả đạt được thì đề tài đã bộc lộ khó khăn về mặt số
liệu, nhất là số liệu về sinh thái của các hệ thủy sinh trên sông.
* Đánh giá các kết quả nghiên cứu
Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào dòng chảy môi trường,
mỗi nghiên cứu đều có những nhận định, đánh giá riêng, tuy không thể gi
ải
quyết được hết các vấn đề còn tồn tại nhưng đã tạo ra các hướng nghiên cứu, các
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
11
góc nhìn khác nhau về những vấn đề có liên quan đến dòng chảy môi trường.
Các kết quả đạt được là cơ sở, là tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo và cũng là
cơ sở quan trọng phục vụ cho công tác quản lý tài nguyên nước.
Bên cạnh những ưu điểm thì các nghiên cứu còn tồn tại một số vấn đề
chưa giải quyết được, cụ thể:
+ Về cơ bản đã giả
i quyết được vấn đề tính toán, xác định dòng chảy duy
trì sông, cho hệ sinh thái nhưng chưa đề cập cụ thể việc tính toán nhu cầu nước
cho sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông thủy, thủy điện, thủy sản,…
+ Chủ yếu chỉ xem xét nhu cầu nước cho môi trường, tập trung vào việc
bảo tồn các loại sinh vật có giá trị kinh tế cao như các loài cá đặc hữu mà chưa
lồng ghép được các yếu tố về
khai thác, sử dụng nước vào trong đó.
+ Chưa xem xét cụ thể đến tiềm năng của nguồn nước trong quá trình tính
toán, đánh giá.
+ Việc phân loại mức độ ưu tiên trong khai thác, sử dụng nước giữa các
ngành chưa được làm rõ, cụ thể nếu nguồn nước không thể đáp ứng đầy đủ tất cả
các nhu cầu khai thác, sử dụng của các đối tượng thì đối tượng nào, ngành kinh
tế nào sẽ
được ưu tiên cấp nước, đối tượng nào không được ưu tiên hoặc phải
điều chỉnh hoạt động khai thác để phù hợp với khả năng đáp ứng của nguồn
nước. Thứ tự ưu tiên được xác định trong các quy hoạch phát triển kinh tế - xã
hội, quy hoạch lưu vực sông hoặc trong trường hợp chưa xác định được thứ tự
ưu tiên trong các quy hoạch đó thì có thể dự
a trên sự đồng thuận của các bên
liên quan đến nguồn nước.
+ Trước đây các đề tài, dự án mới chỉ tập nghiên cứu về khái niệm và

phương pháp tính toán dòng chảy môi trường. Khái niệm dòng chảy môi trường
mới chỉ đề cập tới chế độ dòng chảy cần duy trì trong sông, vùng đất ngập nước,
vùng cửa sông ven biển để duy trì tính toàn vẹn và các điều kiện cần thiết cho hệ
sinh thái phụ thuộc vào n
ước ngọt mà chưa đề cập đến việc đảm bảo sử dụng
nước tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên nước ở hạ du.
2. Mục tiêu của đề tài
Đề tài được nghiên cứu để giải quyết các mục tiêu sau:
+ Xây dựng được bộ công cụ xác định dòng chảy tối thiểu trên sông đảm
bảo tính khoa học và có tính khả thi trong điều kiện của Việt Nam.
+ Áp d
ụng thí điểm bộ công cụ để xác định dòng chảy tối thiểu cho một
lưu vực sông.
+ Đề xuất các giải pháp nhằm duy trì dòng chảy tối thiểu.
3. Cách tiếp cận
3.1. Phương pháp luận
Trong nội dung nghiên cứu của Đề tài này chúng tôi đề xuất ra một hướng
tiếp cận và một phương pháp luận xác định dòng chảy tối thiểu trên sông dựa
trên một số cơ sở khoa học sau
đây:
- Dòng chảy tối thiểu trên sông phải được xác định tại một vị trí/một
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
12
tuyến cụ thể hay nói cách khác dòng chảy tối thiểu được quy định tại một vị
trí/điểm kiểm soát và được thực hiện trên cả dòng sông hay một đoạn sông.
- Đặc trưng dòng chảy tối thiểu xác định được, ngoài giá trị độ lớn (lưu
lượng, mực nước) còn có cả thời gian duy trì các giá trị này trong năm.

- Dòng chảy tối thiểu cần phải đảm bảo được 3 đi
ều kiện sau: (i) dòng
chảy ở mức thấp nhất cần thiết để duy trì dòng sông hoặc đoạn sông, (ii) bảo
đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy sinh và (iii) 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.
- Kế thừa cơ
sở khoa học của các phương pháp tính toán thủy văn, thủy
lực, sinh thái và chế độ dòng chảy tối thiểu tại điểm kiểm soát cần có sự đồng
thuận của các các bên liên quan.
Dựa trên những cơ sở trên, Đề tài đề xuất ra phương pháp tiếp cận tính
toán xác định dòng chảy tối thiểu.
3.2. Hướng tiếp cận và các bước thực hiện
Theo hướng tiếp cận của Đề tài, dòng ch
ảy tối thiểu bao gồm 3 thành
phần:
(i) Dòng chảy ở mức thấp nhất cần thiết để bảo đảm duy trì dòng sông
hoặc đoạn sông;
(ii) Dòng chảy bảo đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy
sinh và
(iii) Dòng chảy bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử dụng
tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước khác.
Khi đó, nội dung và trình tự
xác định DCTT theo hướng của Đề tài như
sau:
Bước 1: Xác định dòng chảy tối thiểu bảo đảm duy trì sông, bao gồm:
- Lựa chọn điểm kiểm soát dòng chảy tối thiểu bảo đảm duy trì dòng
sông.
- Xác định DCTT bảo đảm duy trì dòng sông tại điểm kiểm soát.
Bước 2: Xác định dòng chảy tối thiểu bảo đảm sự phát triển bình thường

của hệ sinh thái thủy sinh, bao gồm:
- Lựa ch
ọn điểm kiểm soát DCTT bảo đảm sự phát triển bình thường của
hệ sinh thái thủy sinh.
- Xác định DCTT bảo đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy
sinh tại các điểm kiểm soát.
Bước 3: Xác định DCTT bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thác,
sử dụng tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước, bao gồm:
- Lựa chọn đi
ểm kiểm soát DCTT bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt động
khai thác, sử dụng tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước.
- Xây dựng các phương án xác định dòng chảy cần duy trì tại các điểm
kiểm soát DCTT.
- Xây dựng các phương án khai thác, sử dụng nước của các đối tượng sử
dụng nước trên lưu vực.
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
13
- Tính toán cân bằng nước lưu vực.
- Nghiên cứu cơ sở khoa học lựa chọn DCTT bảo đảm mức tối thiểu cho
hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước.
* Ghi chú: Đối với những con sông, lưu vực sông đã có quy hoạch TNN
được phê duyệt thì có thể không cần thực hiện nội dung xây dựng phương án và
tính toán cân bằng nước nữa.
Bước 4: Đề xu
ất phương pháp tổ hợp xác định chế độ DCTT trên sông,
bao gồm:
- Nghiên cứu, phân tích, lựa chọn các điểm kiểm soát chung cho 3 thành

phần của DCTT.
- Hiệu chỉnh, xác định lại chế độ DCTT của từng thành phần tại các điểm
kiểm soát chung.
- Nghiên cứu, xây dựng các phương án tổ hợp các dòng chảy thành phần
nhằm xác định DCTT chung.
- Đề xuất chế độ DCTT tại các điểm kiểm soát.
3.3. Các nguyên t
ắc chung trong việc xác định dòng chảy tối thiểu
- Xác định dòng chảy tối thiểu phải phù hợp với các quy định tại Nghị
định số 120/2008/NĐ-CP ngày 01 tháng 12 năm 2008 của Chính phủ quy định
việc quản lý lưu vực sông và Nghị định 112/2008/NĐ-CP ngày 20 tháng 10 năm
2008 của Chính phủ quy định về quản lý, bảo vệ, khai thác tổng hợp tài nguyên
và môi trường các hồ chứa thuỷ điện, thủy lợi và các quy đị
nh khác có liên quan.
- Quá trình xác định dòng chảy tối thiểu cần được lồng ghép trong quản lý
tổng hợp tài nguyên nước, thúc đẩy sự liên kết trong phát triển và quản lý nguồn
nước, đất đai, và các tài nguyên khác có liên quan ở quy mô lưu vực sông, nhằm
tăng tối đa những lợi ích kinh tế-xã hội.
- Quá trình xác định dòng chảy tối thiểu phải được tiến hành một cách
khoa học; dựa trên sự tham gia và đồng thuận của các bên liên quan; phải phù
h
ợp với hoàn cảnh hiện tại và có định hướng trong tương lai. Trước mắt, phương
pháp phù hợp với các số liệu hiện có cần được áp dụng.
- Trong quá trình xác định dòng chảy tối thiểu cần xem xét các phương án
thay đổi nhu cầu nước và quy trình vận hành của các công trình điều tiết nhằm
đạt được các loại sông phân theo điều kiện sinh thái ngay cả trong điều kiện cực
đoan nhất.
- Các số liệ
u sử dụng để xác định dòng chảy tối thiểu phải có độ tin cậy.

Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
14
CHƯƠNG 2: PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
1. Phạm vi, đối tượng nghiên cứu
Sau khi nghiên cứu, xây dựng được bộ công cụ xác định dòng chảy tối
thiểu sẽ tiến hành áp dụng thử nghiệm cho dòng chính hạ lưu lưu vực sông Ba,
cụ thể là dòng chính sông Ba đoạn từ sau hồ chứa thủy điện Sông Ba Hạ đến cửa
sông Ba trong các tháng mùa cạn.
2. Nội dung nghiên cứu
Các nội dung nghiên c
ứu chính như sau:
Nội dung 1: Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến dòng chảy tối
thiểu trên thế giới và ở Việt Nam.
Tổng quan tình hình nghiên cứu dòng chảy môi trường trên thế giới, phân
tích, đánh giá các phương pháp xác định dòng chảy môi trường hiện nay và khả
năng áp dụng của các phương pháp đó trong việc xác định dòng chảy tối thiểu ở
Việt Nam.
Nội dung 2: Nghiên cứu cơ sở khoa học và phương pháp luận xác
định dòng chảy t
ối thiểu bảo đảm duy trì sông
(1). Nghiên cứu, xây dựng bộ tiêu chí lựa chọn điểm kiểm soát dòng chảy
tối thiểu bảo đảm duy trì dòng sông.

(2). Nghiên cứu cơ sở khoa học và phương pháp xác định DCTT bảo đảm
duy trì dòng sông tại điểm kiểm soát.
Nội dung 3: Nghiên cứu cơ sở khoa học và phương pháp luận xác
định dòng chảy tối thiểu bảo đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh
thái thủ
y sinh.
(1). Nghiên cứu, xây dựng bộ tiêu chí lựa chọn điểm kiểm soát DCTT bảo
đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy sinh.
(2). Nghiên cứu cơ sở khoa học và phương pháp luận xác định DCTT bảo
đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy sinh tại các điểm kiểm soát.
Nội dung 4: Nghiên cứu cơ sở khoa học và phương pháp luận xác
định DCTT bảo đảm mức tối thiểu cho hoạ
t động khai thác, sử dụng tài
nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước.
(1). Nghiên cứu, xây dựng bộ tiêu chí lựa chọn điểm kiểm soát DCTT bảo
đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên nước của các đối
tượng sử dụng nước.
(2). Xây dựng các phương án xác định dòng chảy cần duy trì tại các điểm
kiểm soát DCTT.
(3). Xây dựng các phương án khai thác, sử dụng n
ước của các đối tượng
sử dụng nước trên lưu vực.
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
15
(4). Tính toán cân bằng nước lưu vực
(5). Nghiên cứu cơ sở khoa học lựa chọn DCTT bảo đảm mức tối thiểu
cho hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng

nước.
Nội dung 5: Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất phương pháp tổ hợp
xác định chế độ DCTT trên sông
(1). Nghiên cứu, phân tích, lựa chọn các điểm kiểm soát chung cho 3
thành phần củ
a DCTT.
(2). Hiệu chỉnh, xác định lại chế độ DCTT của từng thành phần tại các
điểm kiểm soát chung.
(3). Nghiên cứu, xây dựng các phương án tổ hợp các dòng chảy thành
phần nhằm xác định DCTT chung.
(4). Đề xuất chế độ DCTT tại các điểm kiểm soát
Nội dung 6: Xây dựng phần mềm
Việc xây dựng phần mềm có ý nghĩa hết sức quan trọng, nó được lập sao
cho người sử dụ
ng dễ tiếp cận và dễ dàng trong việc tính toán dòng chảy tối
thiểu, phần mềm được tích hợp các kết quả tính toán theo phương pháp nghiên
cứu từ các chương trình độc lập và phân tích, trích xuất kết quả tính toán.
(1). Xây dựng môđun số 1
: Xây dựng cơ sở dữ liệu
(2). Xây dựng môđun số 2
: xác định DCTT bảo đảm duy trì dòng sông
(3). Xây dựng môđun số 3
: xác định DCTT bảo đảm sự phát triển bình
thường của hệ sinh thái thủy sinh.
(4). Xây dựng môđun số 4
: xác định DCTT bảo đảm mức tối thiểu cho
hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước.
(5). Xây dựng môđun số 5
: Tổng hợp kết quả xác định chế độ dòng chảy
tối thiểu trên sông

(6). Xây dựng môđun số 6
: hướng dẫn sử dụng bộ công cụ/trình tự xác
định DCTT trên sông
Nội dung 7: Áp dụng thí điểm cho hạ lưu dòng chính sông Ba
(1). Thu thập, phân tích các thông tin, tài liệu, số liệu phục vụ tính toán
bao gồm:
(2). Phân tích các thông tin, tài liệu, số liệu phục vụ tính toán.
(3). Thu thập các biểu số liệu lưu lượng, mực nước tại 2 trạm An Khê,
Củng Sơn(2000-2009) trên lưu vực sông Ba (2trạm*10năm *2).
(4). Thu thập các biểu số liệu mư
a ngày tại 10 trạm(2000-2009) trên lưu
vực sông Ba (10trạm*10năm).
(5). Điều tra khảo sát chi tiết
(6). Áp dụng bộ công cụ xác định DCTT bảo đảm duy trì dòng sông cho
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
16
hạ lưu dòng chính sông Ba
(7). Áp dụng bộ công cụ xác định DCTT bảo đảm sự phát triển bình
thường của hệ sinh thái thủy sinh trên hạ lưu dòng chính sông Ba
(8). Áp dụng bộ công cụ xác định DCTT bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt
động khai thác, sử dụng tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước trên
lưu vực sông Ba.
(9). Áp dụng bộ công cụ đề xuất chế độ DCTT cho hạ lưu dòng chính
sông Ba
(10). Đề xuất các giải pháp nhằm duy trì chế độ DCTT hạ lưu dòng chính
sông Ba
(11). Xây dựng các Bản đồ (Bản đồ hiện trạng khai thác, sử dụng tài

nguyên nước trên dòng chính hạ lưu sông Ba, tỷ lệ 1/100.000; Bản đồ vị trí và
giá trị dòng chảy tối thiểu trên dòng chính hạ lưu sông Ba, tỷ lệ 1/100.000).
Nội dung 8: Đánh giá khả năng áp dụng và những tồn tại, hạn chế
của bộ công cụ.
Nội dung 9: Xây dựng báo cáo tổng hợp kết quả của đề tài.
3. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp phân tích, thống kê: Các phương pháp này đã được sử
dụng trong quá trình thực hiện thu thập, tổng hợp các tài liệu, đề tài, dự án liên
quan đến bài toán xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên
sông và thông tin, số liệu liên quan đến lưu vực sông Ba nơi mà sẽ áp dụng thí
điểm bộ công cụ.
- Phương pháp mô hình toán: mô hình mưa – dòng chảy (Tank và mô hình
quản lý tổng hợp lưu vực sông (mô hình Mike Basin) để tính toán dòng ch
ảy đến
và tính toán cân bằng nước cho lưu vực sông Ba theo các phương án dùng nước
khác nhau.
- Phương pháp chuyên gia, hội thảo để nhận được nhiều ý kiến chuyên
sâu của các chuyên gia cũng như sự góp ý của các nhà quản lý, cơ quan, ban
ngành liên quan; giúp nâng cao hiệu quả và tính thiết thực của đề tài nghiên cứu.
Phương pháp này sẽ được áp dụng trong toàn bộ quá trình thực hiện đề tài, từ
khi xây dựng đề cương đến khi lập báo cáo tổng kết.
- Phân tích tổ
ng hợp kết quả nghiên cứu.

Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
17
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG BỘ CÔNG CỤ XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI
THIỂU
I. NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI
THIỂU.
1. Xác định dòng chảy tối thiểu thành phần
1.1. Dòng chảy duy trì sông
1.1.1. Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất dòng chảy tối thiểu đảm bảo duy
trì sông
1.1.1.1. Quan điểm của Đề tài về thành phần DCTT bảo đảm duy trì dòng
sông
Nước trong các sông, suối là không thể thiếu cho các nhu c
ầu sử dụng của
con người, bên cạnh đó cũng rất cần để duy trì cuộc sống cho các loài trong hệ
sinh thái nước và duy trì cho sự sống của chính dòng sông đó. Một dòng sông
“khô” hay một dòng sông “chết” là điều khó có thể chấp nhận được nhưng với
một dòng sông lại phải hạn chế việc khai thác, sử dụng tới mức thấp nhất chỉ để
dành nước cho việc duy trì một hệ sinh thái th
ủy sinh nghèo nàn, không có loài
thủy sinh có giá trị bảo tồn, không có giá trị kinh tế hay chỉ để duy trì dòng chảy
trong sông cũng là vấn đề cần xem xét.
Việc định ra nhu cầu nước đảm bảo cho khai thác, sử dụng là bao nhiêu?
Nhu cầu nước để đảm bảo cho sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy
sinh là bao nhiêu? Và nhu cầu nước để duy trì dòng sông không làm cho dòng
sông “khô, chết” là bao nhiêu thì chúng ta cần phải xem xét. Có quan điểm cho
rằng việc duy trì dòng chảy trong sông là duy trì hệ sinh thái thủy sinh trong

sông, quan
điểm này là tiếp cận theo hướng dòng chảy môi trường. Ở đây, Đề tài
sẽ tiếp cận theo hướng nghiên cứu khác về dòng chảy tối thiểu, cụ thể dòng chảy
tối thiểu là:
- Dòng chảy ở mức thấp nhất cần thiết để bảo đảm duy trì dòng sông hoặc
đoạn sông;
- Dòng chảy bảo đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy sinh;
- Dòng chảy bảo
đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử dụng tài
nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước khác.
Với quan điểm này, áp dụng đối với các dòng sông của Việt Nam đang
chịu sự điều tiết của các công trình khai thác, sử dụng nước và nhất là với các
công trình thủy lợi, thủy điện sẽ rất phù hợp. Ví dụ, với các công trình thủy điện
ki
ểu kênh dẫn sẽ tạo ra những đoạn sông giảm nước từ hạ lưu đập đến nhà máy,
khi đó việc duy trì một lưu lượng tối thiểu dưới hạ du đập là rất cần thiết nhưng
lưu lượng đó bằng bao nhiêu khi hiện trạng đoạn sông hạ lưu này không có nhu
cầu khai thác, sử dụng nước; không có những loài đặc hữu, loài quý hiếm, loài
có giá trị kinh tế, hoặ
c loài có ý nghĩa sinh kế đối với cộng đồng. Lúc này, việc
duy trì dòng chảy tối thiểu dưới hạ du đập chỉ là lưu lượng ở mức thấp nhất để
đảm bảo duy trì dòng sông không cho nó bị đứt đoạn hay không bị “khô, chết”.
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
18
1.1.1.2. Đề xuất chế độ dòng chảy tối thiểu bảo đảm duy trì dòng sông
Cho đến nay, chưa có một nghiên cứu nào đưa ra giá trị dòng chảy tối
thiểu bảo đảm duy trì dòng sông là bao nhiêu là phù hợp, có quan điểm cho rằng

giá trị này nên lấy bằng lưu lượng trung bình tháng nhỏ nhất ứng với tần suất
90% hay có những nghiên cứu khác lại đề xuất lấy bằng lưu lượng trung bình 3
tháng liên tục nhỏ nhất ứ
ng với một tần suất nào đó 90% hoặc 95% hay lấy bằng
10% lưu lượng trung bình nhiều năm,…
Rõ ràng, mỗi dòng sông thuộc các vùng miền khác nhau thì chế độ thủy
văn, đặc trưng nguồn nước cũng khác nhau nên quan điểm lấy đồng nhất một giá
trị DCTT để duy trì dòng sông sẽ không phù hợp. Như vậy, sông nào ta cần duy
trì ở mức lưu lượng trung bình tháng nhỏ nhất tần suất 90%, sông nào lại phải
duy trì v
ới lưu lượng trung bình 3 tháng liên tục nhỏ nhất ứng với tần suất
90%? Mặt khác, giá trị DCTT bảo đảm duy trì dòng sông còn thể hiện ở cả đặc
trưng về mực nước, với cùng một lưu lượng trên sông, khi lòng sông có mặt cắt
ngang thu hẹp thì rõ ràng độ sâu lớp nước sẽ lớn hơn so với những dòng sông có
mặt cắt ngang rộng và việc duy trì được lưu lượng trên sông nhưng lại không
đảm bả
o yêu cầu về mực nước cũng sẽ không còn ý nghĩa. Vấn đề này cũng khá
phức tạp, vì thực tế mặt cắt ngang lòng sông biến đổi dọc theo chiều dài dòng
sông và thường là mặt cắt thu hẹp trên thượng lưu và mở rộng ở vùng đồng bằng
phía dưới hạ lưu.
Một vấn đề nữa đặt ra là giá trị DCTT này cần phải duy trì trong thời gian
bao lâu? Và vào thời điểm nào trong năm? Có nhữ
ng ý kiến cho rằng việc duy
trì giá trị DCTT này chỉ cần trong mùa cạn và không cần thiết trong mùa lũ vì
thường là trong mùa lũ lưu lượng nước trong sông thường lớn hơn lưu lượng tối
thiểu đảm bảo duy trì dòng sông. Vậy, đối với những dòng sông có những hồ
chứa điều tiết tận dụng tối đa lượng nước vào mùa lũ để có thể đảm bảo có đủ
nước sử
dụng trong mùa kiệt (hồ chứa điều tiết năm) thì các tháng trong mùa lũ
phía dưới hạ du các hồ chứa sẽ không có nước? giá trị DCTT bảo đảm duy trì

dòng sông không chỉ có độ lớn (lưu lượng, mực nước) mà còn có cả thời gian
duy trì hay nói cách khác đó là một chế độ DCTT bảo đảm duy trì dòng sông.
Một chế độ dòng chảy đã được xác định để đảm bảo duy trì cho dòng
sông nhưng đây có phải là chế độ
dòng chảy được quyết định lựa chọn hay
không thì lại cần phải xem xét ý kiến của các chuyên gia, các nhà quản lý và
cộng đồng, tức là chế độ dòng chảy này cần phải đạt được sự đồng thuận của các
bên liên quan.
Xuất phát từ những nhận định trên, đề tài đã dựa vào 3 tiêu chí sau để đề
xuất chế độ DCTT để bảo đảm duy trì dòng sông:
+ Tiêu chí thứ nhất: dựa vào đặc đi
ểm nguồn nước trong sông.
+ Tiêu chí thứ hai: đặc điểm mặt cắt ngang sông.
+ Tiêu chí thứ ba: đạt được sự đồng thuận của các chuyên gia, các nhà
quản lý và các đối tượng sử dụng nước phụ thuộc vào sông.
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
19
Về tiêu chí thứ nhất:
Với những dòng sông có lượng dòng chảy nhỏ, đặc biệt là về mùa cạn,
việc duy trì một lưu lượng cần thiết phải ở mức có tần suất cao hơn so với những
dòng sông có lượng dòng chảy dồi dào hơn. Ví dụ, với dòng sông A nằm trong
vùng thủy văn có lượng dòng chảy nhỏ thì DCTT cần bảo đảm duy trì dòng sông
có thể là lưu lượng bình ngày ứng với tần suất 80% và nếu dòng sông này lại
thu
ộc vùng thủy văn có lượng dòng chảy dồi dào thì giá trị DCTT này chỉ cần là
lưu lượng bình quân ngày ứng với tần suất 95% chẳng hạn.
Về mức độ phong phú của tài nguyên nước trong sông Đề tài lấy theo chỉ

số về mô đun dòng chảy trung bình nhiều năm ở bảng dưới đây:
Bảng 1: Mức độ phong phú tài nguyên nước theo tiêu chí môđun dòng chảy TBNN
TT
Mo (l/s.km
2
)
Mức độ
1 < 10 Hiếm nước
2 10 – 20 Thiếu nước
3 20 – 40 Trung bình
4 40 – 60 Tương đối giàu nước
5 60 – 80 Giàu nước
6 > 80 Dồi dào nước
Tuy nhiên nếu dựa vào mức độ phong phú tài nguyên nước mà lựa chọn
tần suất thì chưa có cơ sở khoa học và thực tế rõ ràng. Do vậy, ở thời điểm hiện
tại có thể lựa chọn phương pháp tính toán dòng chảy tối thiểu duy trì sông theo
như kinh nghiệm trong nước và các nghiêu cứu của GS.TS Ngô Đình Tuấn thì
với quan điểm dòng chảy tối thiểu bảo đảm duy trì dòng sông là thành phần môi
trường nền. Đ
ây là lưu lượng nước cần thiết cho con sông được sống, là lưu
lượng nước tối thiểu cần cung cấp cho sông để đảm bảo yêu cầu sinh thái tối
thiểu ở hạ lưu sông lấy bằng lưu lượng nước dưới đất nhỏ nhất cung cấp cho
sông trong chuỗi năm thống kê tại tuyến quan trắc thuỷ văn. Lưu lượng nước
dưới đất nhỏ nhất cung c
ấp trong sông thường bằng lưu lượng trung bình tháng
nhỏ nhất ứng với tần suất 90÷95%.
Q
ttduy trì sông
= Q
ndđmin

= Q
tháng minmin
≈ Q
tháng min 90%
~ Q
thángmin95%

Về tiêu chí thứ hai:

Tiêu chí này Đề tài xem đây như là một tiêu chí thứ yếu để quyết định cho
việc điều chỉnh chế độ DCTT bảo đảm duy trì dòng sông được xác định dựa trên
tiêu chí thứ nhất. Nó có ý nghĩa trong việc xem xét về độ sâu lớp nước (hay mực
nước H) tương ứng với độ lớn của lưu lượng Q và sẽ phụ thuộc vào hình dạng
mặt cắt ngang tại điểm kiể
m soát. Với những sông có mặt cắt ngang hẹp thì
không cần điều chỉnh giá trị lưu lượng lấy theo tiêu chí thứ nhất. Với những
sông có mặt cắt ngang rộng thì có thể với giá trị Q đề xuất lại cho mực nước H
quá nhỏ (H ≈ 0), trong trường hợp này cần thiết phải điều chỉnh tăng thêm một
giá trị ∆Q để đảm bảo có được độ sâu lớp n
ước.
Về tiêu chí thứ ba:

Đây là một tiêu chí khách quan và cần phải thực hiện thông qua các hình
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
20
thức như hội thảo, hội nghị, tham vấn,… lấy ý kiến của các nhà khoa học, các cơ
quan quản lý và các đối tượng sử dụng nươc phụ thuộc vào dòng sông để đạt

được sự đồng thuận cao trước khi ra quyết định chế độ DCTT bảo đảm duy trì
dòng sông nghiên cứu.
1.1.2. Tiêu chí lựa chọn điểm kiểm soát DCTT bảo đảm duy trì dòng sông
Nước ta có mạng lưới sông ngòi khá dày đặc với 13 lưu vực sông l
ớn là:
Bằng Giang – Kỳ Cùng, Hồng, Thái Bình, Mã, Cả, Hương, Vu Gia – Thu Bồn,
Kôn – Hà Thanh, Trà Khúc, Ba, SêSan, Srêpôk và Đồng Nai. Tuy nhiên, mạng
lưới sông ngòi phát triển không đồng đều trên toàn lãnh thổ và bị chia cắt mãnh
mẽ bởi địa hình. Hình dạng mặt cắt ngang sông của các sông suối ở nước ta bao
gồm cả mặt cắt đơn và mặt cắt kép. Mặt cắt đơn thường không có bãi bồi và mặt
cắt kép thường có bãi bồi ở 1 bên hay cả 2 bên lòng chính, mỗi khi có lũ về,
nước lũ vượt khỏi lòng sông chính tràn ngập vào hai bên bãi tràn. Như vậy, mỗi
con sông với đặc điểm địa hình khác nhau thì chế độ dòng chảy cũng khác nhau
và tại mỗi một vị trí hay mặt cắt ngang trên sông thì đặc điểm dòng chảy qua đó
cũng là khác nhau. Khi đó, việc lựa chọn vị trí để kiểm soát DCTT trên sông
cũng cần phải xem xét đến đặc điểm địa hình của dòng sông/đoạn sông nơi
đặt
vị trí điểm kiểm soát.
Ở nước ta, từ đầu thế kỷ XX, một số trạm thủy văn đã được xây dựng trên
hệ thống sông Hồng – Thái Bình, sông Tiền, sông Hậu và các sông khác. Trong
thời kỳ kháng chiến chống thực dân Pháp (1946 – 1954), nhiều trạm đã phải
ngừng hoạt động hay quan trắc không liên tục. Tuy nhiên để phục vụ cho công
cuộc khôi phục và phát triển kinh tế, phòng tránh thiên tai thì sau năm 1954 đã
ti
ến hành quy hoạch lưới trạm thủy văn và do đó vào cuối thập kỷ 50, đầu thập
kỷ 60 của thế kỷ XX hàng loạt trạm khí tượng thủy văn đã được xây dựng trên
nhiều sông ở miền Bắc. Tính đến năm 2009, trong lưới trạm thủy văn cơ bản
nước ta có 235 trạm thủy văn, trong đó có 154 trạm quan trắc mực nước (59
trạm ở vùng không chịu ả
nh hưởng thủy triều), 80 trạm đo lưu lượng (trong đó

có 13 trạm ở vùng chịu ảnh hưởng của thủy triều), 54 trạm đo cát bùn lơ lửng
(trong đó có 8 trạm ở hạ lưu hệ thống sông Hồng - Thái Bình). Về thời gian
quan trắc, phần lớn các trạm thủy văn có chuỗi số liệu đo lưu lượng từ 10 năm
quan trắc trở lên, trong đó có tới trên 30 tr
ạm có số năm quan trắc trên 30 năm,
các trạm Sơn Tây, Hà Nội,…có trên 100 năm. Như vậy, với hiện trạng mạng
lưới trạm quan trắc thủy văn như trên về cơ bản đã có thể đáp ứng được yêu cầu
về số liệu phục vụ tính toán thủy văn tại các điểm kiểm soát. Nhưng việc lựa
chọn điểm kiểm soát như
thế nào? Tại các trạm thủy văn hay tại một vị trí khác
không trùng với trạm thủy văn? Với những điểm kiểm soát trùng với trạm thủy
văn sẵn có sẽ là một điều kiện thuận lợi cho việc tính toán và giám sát DCTT
nhưng với một điểm kiểm soát không trùng thì cần phải xem xét để lựa chọn vị
trí sao cho việc tính toán DCTT là đơn giản nhất.
Hình thái lòng sông và hình dạng mặ
t cắt ngang các sông nói chung được
tạo nên do quá trình tương tác giữa dòng nước và lòng sông qua thời gian nhiều
năm, trong đó các nhân tố chủ yếu tác động đến hình dạng mặt cắt ngang sông là
chế độ thuỷ văn và điều kiện và đặc điểm địa hình, địa chất của lòng và bờ sông.
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
21
Do ảnh hưởng biến đổi của các yếu tố khí hậu, nhất là mưa nên lượng dòng chảy
trong sông luôn biến động rất lớn theo thời gian trong năm, hình thành các giai
đoạn mùa lũ mùa cạn, từ đó gây nên hiện tượng xói lở hoặc bồi tụ và hình thành
nên các bãi sông. Trong quá trình xác định giá trị DCTT bảo đảm duy trì dòng
sông thì việc lựa chọn mặt cắt ngang có những ảnh hưởng nhất định đến kết quả
tính toán, các mặ

t cắt ngang lựa chọn phải mang tính đại biểu cho đoạn
sông/dòng sông tính toán, các mặt cắt hẹp và rộng sẽ cho các độ sâu mực nước
khác nhau với cùng một giá trị lưu lượng chảy qua mặt cắt đó. Với một lưu
lượng chảy qua lại tương ứng với một mức mực nước qúa thấp (H ≈ 0) như
trường hợp mặt cắt ngang sông rộng thì sẽ khó đảm b
ảo yêu cầu cần thiết để duy
trì dòng sông, duy trì sự liên tục của chế độ dòng chảy trong sông và khi đó,
chúng ta cần hiệu chỉnh tăng thêm một lưu lượng ∆Q để đảm bảo yêu cầu về
mực nước.
Từ những phân tích các căn cứ trên, những tiêu chí cho việc lựa chọn
điểm kiểm soát DCTT bảo đảm duy trì dòng sông cho các sông suối thuộc lãnh
thổ Việt nam được đề xuất như sau:
1) Vị trí điểm kiểm soát nằm ở một đoạn sông thẳng, đặc trưng cho hình
thái của đoạn sông.
2) Mặt cắt ngang tại điểm kiểm soát phải ổn định, nếu có các bãi bồi thì
phải phát triển theo phương ngang, các bãi bồi mở rộng theo cấp mực nước và
kiểm soát được lượng nước chảy qua.
3) Tại vị trí có thể khống chế được mực nướ
c, lưu lượng, đại diện cho chế
độ dòng chảy của đoạn sông/ dòng sông cần tính toán.
4) Tại vị trí có số liệu thuỷ văn hoặc có điều kiện thuận lợi cho việc khôi
phục số liệu thủy văn.
5) Tại vị trí có thể thuận tiện cho việc giám sát dòng chảy duy trì sông.
1.1.3. Phương pháp xác định dòng chảy tối thiểu bảo đảm duy trì dòng
sông theo hướng đề xuất của đề
tài.
1.1.3.1. Trình tự tính toán xác định DCTT bảo đảm duy trì dòng sông
Từ chế độ DCTT bảo đảm duy trì sông mà Đề tài đã đề xuất thì trình tự
xác định chế độ DCTT này tại điểm kiểm soát như sau:
Bước 1: Xác định chuỗi lưu lượng bình quân tháng (bình quân ngày) tại

điểm kiểm soát;
Bước 2: Xây dựng đường duy trì lưu lượng bình quân tháng tại điểm kiểm
soát;
Bước 3: Xác định lưu lượng nước t
ối thiểu đảm bảo duy trì sông.
Bước 4: Xem xét đặc điểm mặt cắt ngang để lựa chọn giá trị hiệu chỉnh
∆Q và đưa ra giá trị Q; xác định giá trị mực nước tương ứng với giá trị Q.
Bước 5: Tổ chức lấy ý kiến về chế độ DCTT bảo đảm duy trì dòng sông
và đưa ra quyết định cuối cùng về chế độ DCTT bảo đảm duy trì sông.
Các bước xác đị
nh DCTT bảo đảm duy trì dòng sông như sau:
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
22

1.1.3.2. Xác định chuỗi lưu lượng tại điểm kiểm soát
Số liệu thuỷ văn vô cùng quan trọng cho quá trình phân tích, tính toán
DCTT bảo đảm duy trì sông và để đạt được một chế độ dòng chảy tự nhiên trên
sông là rất khó vì các dòng sông luôn bị ảnh hưởng bởi các hoạt động khai thác,
sử dụng nước của con người, đặc biệt là việc xây dựng các công trình khai thác
sử dụng nguồn nước thường làm biến đổi và suy giảm ch
ế độ dòng chảy tự
nhiên của sông. Do đó, tại một điểm kiểm soát, chuỗi số thuỷ văn thực đo hay
khôi phục bằng các phương pháp nào đó không phải là chuỗi lưu lượng tự nhiên
của sông nhưng về cơ bản chuỗi dòng chảy này cũng có thể phản ánh gần đúng
được chế độ dòng chảy tự nhiên.
Với điểm kiểm soát trung với trạ
m thủy văn thì rất đơn giản nhưng với

những điểm kiểm soát không có chuỗi số liệu thủy văn thì cần khôi phục lại
chuỗi số liệu thủy văn tại đó. Vấn đề khôi phục chuỗi số liệu thủy văn cho các
điểm này cần dựa vào chuỗi số liệu thủy văn thực đo tại một trạm thuỷ v
ăn phân
bố trên mạng lưới sông, có thể áp dụng các mô hình xây dựng có sẵn để tính
toán xác định chuỗi lưu lượng bình quân (tháng, ngày) tại điểm kiểm soát như
sử dụng các mô hình mưa – dòng chảy: Tank, NAM,…
Tuy nhiên, đây chỉ là một bước nhỏ trong cả một quá trình xác định
DCTT nói chung và thành phần DCTT bảo đảm duy trì dòng sông nói riêng và
các phương pháp tính toán đã có rất nhiều những tài liệu hay ngay cả trong các
giáo trình giảng dạy đã trình bày rất kỹ. Vì vậy, trong nội dung c
ủa Đề tài này
chúng tôi không đi sâu vào các phương pháp tính toán xác định chuỗi dòng chảy
bình quân ngày tại các điểm kiểm soát.
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
23
1.1.3.3. Xác định mực nước tương ứng với lưu lượng
Sau khi đã sơ bộ đưa ra giá trị dòng chảy tối thiểu bảo đảm duy trì dòng
sông chúng ta cần xem xét đến giá trị về mực nước dựa trên quan hệ mực nước
lưu lượng. Có nhiều phương pháp khác nhau để xây dựng quan hệ mực nước –
lưu lượng tại điểm kiểm soát, với những phương pháp không có tài liệu thực
đo
Q và H thì sử dụng phương pháp xây dựng quan hệ này dựa trên công thức
Chezy – Manning:

ω
3/22/1

1
RJ
n
Q =

* Trong đó:
+ Q: lưu lượng nước chảy qua mặt cắt
+ J: độ dốc thủy lực mặt nước
Độ dốc thủy lực là tỷ số hạ thấp của đường tổng cột nước tức đường năng
đối với độ dài của đoạn dòng nguyên tố trên đó thực hiện độ hạ thấp: J = h
w
/l
Trường hợp tổng quát: khi cột nước là đường cong thì độ dốc giữa các
mặt cắt là không bằng nhau, khi đó ta dùng đạo hàm để biểu diễn: J = - dh
w
/dl

+ R: bán kính thủy lực
+ ω: diện tích mặt cắt ướt tương ứng với mực nước H
+ n: hệ số nhám lòng sông tại vị trí tuyến tính toán.
Với quan hệ Q ~ H xây dựng được, xác định mực nước H với giá trị lưu
lượng Q đề xuất ở trên. Từ đây, phân tích đặc điểm mặt cắt ngang để hiệu chỉnh
lưu lượng Q thêm một lượng ∆Q (nếu c
ần) để có thể có một giá trị mực nước H
mong muốn.
1.1.3.4. Ứng dụng các mô hình toán trong việc xác định DCTT bảo đảm
duy trì dòng sông
Ở trên, chúng đang đang xem xét các phương pháp và kỹ thuật tính toán
riêng lẻ để xác định cho từng nội dung công việc của qúa trình xác định DCTT
bảo đảm duy trì dòng sông. Ở đây, chúng ta cần xem xét ứng dụng các mô hình

tính toán để có thể cùng lúc giải quyết nhiều công việc một cách liên tục và có
hệ thống. Tuy nhiên, phương pháp sử d
ụng mô hình này đỏi hỏi một lượng lớn
các số liệu đầu vào và nên áp dụng cho các lưu vực sông lớn, có tính phức tạp
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
24
cao.
Một trong những mô hình đề nghị sử dụng là bộ mô hình MIKE 11 và mô
hình sử dụng để khôi phục chuỗi dòng chảy tại các điểm kiểm soát là mô hình
NAM.
1.2. Dòng chảy hệ sinh thái
1.2.1. Lựa chọn điểm kiểm soát
1.2.1.1. Mối quan hệ giữa đời sống của các sinh vật thuỷ sinh với biến đổi
chế độ thuỷ văn và điều kiện nơi cư trú trên các bãi bồi dọc sông
Do
đặc điểm lòng dẫn, hình thái lòng sông, chế độ dòng chảy, chất lượng
nước,… tại từng đoạn sông có sự khác nhau dẫn đến đặc điểm hệ sinh thái thủy
sinh cũng khác nhau. Nhìn chung, các hệ sinh thái thủy sinh trong sông cũng
khác nhau giữa các khu vực thượng lưu, trung lưu và hạ lưu dòng chảy, khác
nhau giữa đoạn thượng lưu và hạ lưu các công trình điều tiết nước,…
Khu vực thượng lưu

Vùng thượng lưu của sông chủ yếu là vùng núi cao là nơi bắt nguồn của
các dòng sông, với địa hình núi dốc, chia cắt và thường bao phủ bằng những
cánh rừng đầu nguồn có ảnh hưởng rất lớn đến chế độ dòng chảy của sông thông
qua việc giữ nước và làm giảm tốc độ tập trung nước xuống khu vực hạ lưu.
Các con suối ở các vùng cao thường có các vực và các thác ghềnh kế tiế

p
nhau, xen kẽ cũng có hình thành các bãi chứa lũ nhỏ thường bị ngập lụt khi lũ
tràn về. Nước thường cuốn theo bùn cát có kích thước lớn như đá cuội, sỏi. Các
loài động vật thuỷ sinh như động vật không xương sống và cá phải thích nghi
với môi trường sống trong dòng chảy cuộn xoáy. Các thác nước thường là nơi đẻ
trứng của các loài cá di cư từ hạ lưu lên vì ở đây có chất lượ
ng nước rất tốt và
lượng oxy hoà tan cao, các loài cá thường ưa đẻ trứng vào các khe của các viên
đá sỏi.
Ngược lại, các vực nước ở vùng thượng lưu sông lại là những vùng nước
sâu có độ dốc nhỏ và dòng chảy chậm. Vì vậy, ở vùng này thường có sự bồi lắng
bùn cát xuống đáy sông và nhờ đó đã tạo môi trường sống cho nhiều sinh vật
thuỷ sinh khác nhau như:
- Các sinh vật ngập sâu dưới n
ước.
- Các thực vật trôi nổi ở các vùng nước nông và tĩnh, được tạo bởi các dải
đất bồi.
- Các thực vật bán ngập nước thường mọc lan tràn ở các khu vực xung
quanh.
Khu vực trung lưu

Trung lưu là vùng đồi núi hoặc cao nguyên có địa hình thấp và thoải hơn,
là trung gian chuyển nước xuống vùng hạ lưu. Nói chung, vùng trung lưu của
các con sông thường được đặc trưng bằng sự cân bằng giữa xói lở và bồi lắng,
các hạt bùn cát nặng từ thượng nguồn theo dòng nước đưa về sẽ có xu hướng
lắng đọng trong khu vực này, trong khi đó ḍng chảy lại gây xói và cuốn đi các