Nghiên cứu và xác lập cơ sở khoa học để khôi phục dòng chảy sông Đáy phục vụ khai thác tổng hợp tài nguyên nước và cải thiện môi trường (đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỤ NHIÊN
• • • •
NGHIÊN CỨU VÀ XÁC LẶP c o SỎ KHOA HỌC ĐÉ
KHÔI PHỤC DÒNG CHẢY SÔNG ĐÁY PHỤC vụ KHAI
• • •
THÁC TÔNG HỢP TÀI NGUYÊN NƯỚC
VÀ CẢI THIỆN MÔI TRƯỜNG
(ĐOẠN TỪ HÁT MÔN ĐÉN BA THÁ)
( HUYÊN NGÀNH: s ử DỤNG VÀ BẢO VỆ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG
MÃ SÒ: 62851501
LUẬN ÁN TI ÉN SỶ ĐỊA LÝ
NGƯỜI H Ư ỚNG DẢN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. TRÀN XUÂN THÁI
2. PGS.TS. V ủ VÃN PHÁI
11À NỘI. 2007.
Giải thích ký hiệu viết tắt:
WB
Ngân hàng thế giới
ADB
Ngân hàng phát triển châu Á
DO
Ôxy hòa tan
BOD5
Nhu cầu oxy sinh hoá
Ca2 +
Canxi
Mg2 +
Magiê
c r
Clo

NCV
Nitorit
PO43'
Phophorit
Pb
Chì
Bo
Boren
As
Thạch tín (Asenic)
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
TCN
Tiêu chuẩn ngành
DANIDA
Cơ quan hợp tác phát triển Đan Mạch
1
10
10
14
14
15
17
18
20
25
29
29
29
34

36
36
40
42
42
43
50
MỤC LỤC
MỚ ĐÀU
Chương I
TÒNG QUAN VÈ DÒNG CHẢY MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC NGHIÊN cử u VÈ
SÔNG ĐẢY TỪ KHI CÓ CÔNG TRÌNH PHÂN LŨ ĐẬP ĐÁY
Một số bài học kinh nghiệm về sự can thiệp qua giói hạn của
con người vào dòng chảy sông pgòi
Tống quan về dòng chảy môi trường
Khái niệm về dòng chảy môi trường
Lưu lượng dòng chảy môi trượng
Nghiên cứu và áp dụng thực tế trên the giới về dòng cháy môi trường
Cơ sở tiếp cận phương pháp xác định dòng chảy môi trường
Một sổ phương pháp xác định dòng chảy môi trường
Tổng quan các nghiên cứu về sông Đáy từ khi có công trình
phân lũ sông Đáy
Ch iro n g 2
NHẬN DIỆN CÁC TÁC ĐỘNG TỈẺU c ự c CỦA CÔNG TRÌNH PHẢN LỦ
SÒNG ĐÁY TÓI DÒNG CHẢY VÀ MÔI TRƯỜNG NƯỚC SÔNG ĐÁY
ĐOẠN TỪ HÁT MÔN ĐÉN BA THÁ
Đặc điểm tự nhiên, dân sinh kinh tế xã hội luru vục sông Đáy và khu vực
từ Hát Môn đến Ba Thá
Đặc điểm tự nhiên lưu vực sông Đáy và khu vực từ Hát Môn
đến Ba Thá

Tinh hình phát triển dân sinh kinh tế xă hội trong lưu vực
sông Đáy khu vực từ Hát Môn đến Ba Thá
Công trình phân lũ sông Đáy - chức năng và nhiệm vụ
Sự hình thành công trình phàn lũ sông Đáy
Nhiệm vụ công trình phân lũ sông Đáy và sông Đáy trong tình hình mới khi
có các hồ chứa thượng nguồn
Nhận diện các tác động ticu cực của công trình phân lũ sông Đáy
Các tác động tiêu cực cùa công trình phân lũ sông Đáy tới dòng
chày sông Đáy
Các tác động tiêu cực cùa công trình phân lũ sông Đáy tới lòng
dẫn sông Đáv
Các tác động tiêu cực cùa công trình phân lũ sông Đáy tới môi trường
nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá
TRANG
2 3 4 động l'^u cVrc cùa công trình phân lũ sông Đáy tới dân sinh kinh tể xã
hội
2 3 5 ^ trêu cvc cùa việc lấp cửa phàn lưu sông Đáy Hát Môn tới biến
dộng lòng dẫn sông nồ n g khu vực Câm Đình - Trung Hà.
Chương 3
XÁC LẠP C ơ SỞ KHOA HỌC KHÔI PHỤC DÒNG CHẢY. CẢI TẠO 83
MỒI TRƯỜNG SÒNG ĐAY ĐOẠN TỪ HÁT MÔN ĐẾN BA THÁ
J Thiết lập sơ đồ logic nghién cứu xác lập cơ sở khoa học khôi phục dòng
chảy, cải tạo môi trường sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá
Xác định nhu cầu dùng nước hiện tại và dự báo trong tương lai trên lưu
3.2 vực sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá theo quan điểm tổng họp và 85
dòng chảy môi trường
3.2.1 Các định mức dùng nước theo tiêu chuẩn các ngành của Việt Nam 85
2 Phân tích xác định nhu cầu dùng nước hiện tại cho lưu vực sông Đáy đoạn
từ Hát Môn đến Ba Thá vào mùa khô
1 2 Dự báo nhu cầu dùng nước cho lưu vực sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba

Thá tính toán theo phương hướng phát triển kinh tế xã hội
3.2.4 Xác định nhu cầu dùng nước theo quan điềm dòng chày môi trường 93
^ Lựa chọn phương pháp tính toán thủy lực dòng chảy và chất lượng môi
trường nước mới được tái tạo
J Lựa chọn mô hình và thiết lập sơ đồ tính toán thuỷ lực dòng chày ^
mới được tái tạo
^ 2 Lựa chọn và thiết lập mô hình tinh toán chất lượng nước dòng chảy IQ J
mới được tái tạo
3.4 Xác định chế độ thuỷ lực của dòng chảy sông Đáy mới được tái tạo 109
Tính toán xác định chất lượng môi trường nưóc của dòng chảy sông
Đáy mới được tái tạo
3.5.1 Xác định các điều kiện tính toán chất lượng nước sông Đáy 113
3.5.2 Ket quá tính toán chất lượng nước với trạng thái lòng dẫn hiện tại 116
3.5.3 Kết quà tính toán trong trường hợp lòng dẫn đã được cải tạo 124
Kiến nghi các giải pháp hỗ trơ để duv trì bền vững dòng chảy môi
3.6 * A Ẩ 14-0
truòng được tái tạo trên đoạn sông Đáy từ Hát Môn đên Ba Thá
3.6.1 Giái pháp công trinh 128
3.6.2 Các giái pháp phi công trinh 135
KÉTLUÀN 143
DANH MỤC BẢNG
Bang
1.1
Ba nu
2.1
Bảng
~> ->
Báng
2.3
Bàng

^ ẩ
Bàng
2 s
Hàng
2.6
Báne
~) ~
Hang 2.8
Bảng
3.1
Bàng
3.2
Háng
J.J
Bảng
3.4
Bàng
3.5
Báng
3.6
Bảng
3.7
Báng 3.8
Bang
3.9
Bàng
3.10
Bàng
3.1
Bàng

3.12
Bàng
3.13
Báng
3.1-
Các giá trị. chức năng cùa sông ngòi mà kru lưựng cùa dòng cháy
mòi trường cần thiết đáp ứng
Sự mất cân đối giữa các thông số hình dạng mặt cắt ngang sông Đáy
từ đập Đáy đến Ba Trá
Thay đổi cùa cao trình đáy thấp nhất (Zđáy) và cao trình bãi sông (Zbãi)
tại một số mặt cắt trên sông Đáy.đoạn từ đập Đáy tới Ba Thá
Nhu cầu sứ dụng nguyên nhiên vật liệu trong 1 ngày tại một số làng nghề
chế biến nông san trong khu vực
Nhu cầu sử dụng nước trong sàn xuất tại một số làng nghề chế biến nông sản
Lượng nước thải từ sàn xuất tại làng nghề dệt nhuộm Dương Nội
Chất lượng nước mặt trong khu vực
Kết quá phân tích chất lượng nước sông Đáy ngày 6 tháng 10 năm 2003
Ket quà phàn tích chất lượng nước sông Đáy ngày 21 tháng 12 năm 2003
Lượng nước tưới đổ ải cho đất không bị chua, mận
Lượng nước tưới trong thời gian ngâm ải
Nhu cầu nước cho khu chăn nuôi cùa lưu vực sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến
Ba Thá
Dự báo nhu cầu nước cho chăn nuôi tới năm 2020
Dự báo nhu cầu nước sinh hoạt tới năm 2020
Dự báo nhu cầu nước cho công trình công cộng tới năm 2020
Dự báo nhu cầu nước cho công nghiệp nhò, tiếu thù công nghiệp, môi trường
nông thôn tới năm 2020
Tỷ lệ cần thiết cúa dòng chày trung bình năm đề đạt được
các mục tiêu khác nhau
Một số mô hình thuý lực đã và đang được sử dụng ở Việt Nam

Một sổ mô hình chất lượng nước được sir dụng trên thế giới và ở Việt Nam
Mực nước tính toán trên sông Đáy theo các cấp lưu lượng
Chất lượng nước lấy vào từ sông Hồng
Tông hợp tính toán hiệu quà pha loãng các thành phần ô nhiễm cùa
dòng chảy mới được tái tạo
Các đoạn sông và cao độ đáy sông tại các mặt cắt cải tạo nạo vét
DANH MỤC HÌNH
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình

Hình
Hỉnh
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
2.1 Ban đồ lưu vực sông Đáy
2.2 Hình dạng dòng sỏnq Đáy đoạn từ sau đập Đáy đến Ba Thá
2.3 Quan hệ giữa lưu lượng và mực nước tại trạm Ba Thá (1965-1980)
2.4 Phân bô dân số sản xuất nông nghiệp và phi nông nghiệp
2.5 Ti trọng giá trị sản xuất nòng nghiệp cùa các huyện năm 2003
2.6 Giá trị sàn xuất công nghiệp và tiều thủ công nghiệp năm 2003
2.7 Sơ đồ đầu mối công trình phân lũ sônc Đáy '
2.8 Đê tràn Hát Môn
2.9 Đập Đáy nhìn từ hạ lưu
2.10 Sự mất cân đối giữa các thông số hình dạniỉ mặt cắt ngang sông Đáy
2.1 I Biến thiên cao độ đường đáy sông Đáy
2.12 Rau muống phù kín lòng sông Đáy
2.13 Sản xuất miến dong tại làng nghề Minh Khai
2. ] 4 Nước thải tại mương tiêu làng nghề sản xuất nông sản Cát Quế
2.15 Nồng độ các chi tiêu COD. BOD, DO trong nước sông Đáy
2.16 Sơ đồ vị trí lấy mẫu lưu vực sông Đáy
2.17 Diễn biến độ dẫn điện trone nước sône Đáy đoạn từ Hát Môn đén Ba Thá
2.18 Diền biến hàm lượng răn hoà tan trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá
2.19 Diễn biến nồng độ Magiê trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá
2.20 Cổng tiêu nước thài Đào Nguyên
2.21 Diễn biến hàm lượng sắt trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá

2.22 Nước sông Đáy đen đặc tại cầu qua sông Đáy trên đường Láng-Hòa Lạc
2.23 Diễn bién hàm lượng Boren trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá
2.24 Nồng độ Oxy hoà tan trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá
2.25 Diễn biến nhu cầu ôxy sinh hoá trong sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá
2.26 Diễn biến nồng độ nitorit trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá
2.27 Nước thải từ làng nghề đổ vào sông Đáy qua trạm bơm Minh Khai
2.28 Diễn biến hàm lượng EColi trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá
2.29 Diễn biến hàm lượng Cl.ferfrigens trong nuớc sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thí
2.30 Diễn biến nồng độ Chì trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn tới Ba Thá
7 ^ I Biến động lòng dẫn sông Hồng khu vực cứa phân lưu sông Đáy cũ (Hát Môn)
giai đoạn 1965-1987
0 Biến động lòng dẫn sông Hồnẹ khu vực cứa phân lưu sông Đáy cù (Hát Môn)
giai đoạn 1987-1993
11 ình
2.33
ỉ linh
2.34
H ình
3.1
Hình
3.2
Hình
3.3
H ình
3.4
Hình 3.5
Hình 3.6
Hình
3.7
Hình 3.8

Hình
3.9
Hình
3.10
Hình
3.11
Hình
3.12
Hình
3.13
Hình
3.14
Hình 3.15
Hình
3.16
Hình
3.17
1 lình 3.18
Hình
3.19
Hình
3.20
Hình
3.21
Hình
3.22
Hình
3.23
Biến động lòng dần sông Hồng khu vực cua phân lưu sông Đá) cũ (Hát Mòn)
giai đoạn 1993-2001

Sạt lò bãi Trung Kiên - Trung Hà
Sơ đồ logic nghiên cứu xác lập cơ sờ khoa học khôi phục dòng chảy, cái tạo mỏi
trường sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá
So đồ biễu diễn dòng chảy cho phương trình liên tục
Sa đồ tính toán thủy lực đoạn sông Đáy
Trắc dọc đoạn sông Đáy từ Hát Môn đến Ba Thá
Diễn biến mực nước trèn sông đáy theo các cấp lưu lượng
Diễn biến hàm lưọng chì trong sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá với lưu lạrng
tái tạo Q=35m3/s
Diễn biến nồng độ nhu cầu oxy sinh hoá và oxy hoà tan troníi sông Đáy đoạn từ Hát
Môn đến Ba Thá với lưu lượng tái tạo Q=35m3/s
Diễn biến nồng độ thạch tín trong sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá với lưu
lượng tái tạo Q=35m3/s
Diễn biến nồng độ Boren trong sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá với lưu
lượng tái tạo Q=35m3/s
Diễn biến hàm lượng Boren trong sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá với lưu
lượng tái tạo Q=50m3/s
Diễn biến hàm lượng Chì và Thạch tín sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá
với lưu lượng tái tạo Q=50m3/s
Diễn biến hàm lượng oxy hoà tan và nhu cầu oxy sinh hoá trong sòng Đáy đoạn từ
Hát Môn đến Ba Thá với lưu lượng tái tạo Q=50m3/s
Diễn biến hàm lượng oxy hoà tan và nhu cầu oxy sinh hoá trong sông Đáy đoạn từ
Hát Môn đến Ba Thá với lưu lượng tái tạo Q=75m3/s. Q=100m3/s.
Diễn biến hàm lượng chi, thạch tín và boren trong sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến
Ba Thá với lưu lượng tái tạo Q=75m3/s
Diễn biến giá trị nhu cầu ôxy sinh hoá khi cải tạo và không cải tạo lòng dẫn sông
Đáy với liru lượrm tái tạo Q = 35m3/s.
Diễn biến giá trị ôxy hoà tan khi cải tạo và không cải tạo lòng dẫn sông Đáy với lưu
lượng tái tạo Q = 35m3/s.
Diễn biến giá trị nhu cầu ôxy sinh hoá khi cải tạo và không cải tạo lòng dẫn sông

Đáy với lưu lượng tái tạo Q = 50m3/s.
Diễn biến giá trị ôxy hoà tan khi cải tạo và không cải tạo lòng dẫn sône Đáy với lưu
lượng tái tạo Q = 50m‘Vs.
Sơ đồ tái sừ dụng nước trong sản xuất bún khô
Sơ đồ tái sù' dụng nước trong sàn xuất tinh bột dong
Mô hình xử lý nước thài tập trung làng nghề chế biến nông sản
Sơ đồ xử lý nước thải tập trung tại các làng nghề dệt nhuộm
Sơ đo hệ thốnq xừ lý nước thài cán
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:
Sông Đáy là phân lưu tự nhiên của sông Hồng. Sông Đáy tách ra từ
sông Hồng ớ cửa Hát Môn thuộc huyện Đan Phượng tỉnh Hà Tây và đố ra
biển ơ cửa Đáy. Một điểm đặc biệt của sông Đáy là tách ra từ sông Hồng
nhưng tới Ninh Bình sông Đáy lại nhận thêm nước của sông Hồng qua sông
Đào Nam Định, vị trí hợp lưu là Độc Bộ và qua sông Ninh Cơ nối thông bằng
kênh Quần Liêu. Ngoài ra sông Đáy còn nhận thêm một phần nước của sông
Hồng qua sông Nhuệ bằng sự điều tiết của cống Liên Mạc (Hà Nội). Vị trí
hợp lưu của sông Đáy và sông Nhuệ là Phủ Lý. Hai chi lưu độc lập của sông
Đáy nằm ở phía tây của lưu vực là sông Tích, hợp lưu vào sông Đáy ở Ba Thá
và sông Hoàng Long, hợp lưu vào sông Đáy ở Gián Khẩu.
Do đặc điểm tự nhiên, lưu vực sông Đáy nàm ờ phía tây của đồng bàng
sông Hồng là khu vực có cao độ trung bình tương đổi thấp nên từ nhiều thế kỷ
trước, hàng năm vào mùa lũ, lũ sông Hồng dồn đổ vào sông Đáy rất lớn gây
ra úng ngập cho các khu vực ven sông Đáy thuộc các tỉnh Hà Tây, Hà Nam,
Nam Định, Ninh Bình. Trung bình mồi năm có tới hàng chục con lũ làm ngập
vùng rộng lớn ven sông Đáy. Đời sổng của nhân dân trong vùng ngập úng rất
cùng cực, sản xuất canh tác bị động, bấp bênh.
Trong khai thác thuộc địa nhừng năm đầu thế kỷ 20, người Pháp đã chú
ý tới phòng chống lũ sông Hồng báo vệ đồng bàng Bắc Bộ, đặc biệt là bảo vệ
thủ đô Hà Nội - trung tâm hành chính của Đông Dương thuộc địa. Còng trình

phân lù đầu tiên và lớn nhất Đông Dương được xây dựng nhằm mục đích hạ
thâp mực nước lũ tại Hà Nội círu nguy cho Hà Nội khi gặp lũ lớn là công
trình phân lù sông Đáy với hạng mục chính là đập Đáy. Đập Đáy được xây
dựng từ năm 1934 và hoàn thành năm 1937 do Chánh kỳ sư công chính
2
Anbert thiết kế. Đập Đáy dược đặt ơ khu vực Phùng huyện Đan Phượníỉ tinh
Hà Tày, cách cứa Hát Môn khoang 10km vê hạ lưu.
Nhiệm vụ của công trình phân lũ sông Đáy là chặn dòng cháy sông Đáy
không cho nước sông Hồng chảy vào sông Đáv bằng đê tràn Hát Môn. Như
vậy, trên sông Đáy vào mùa lũ sẽ không còn lũ đê gây úng ngập thường
xuvên cho lưu vực sông Đáy thuôc các tỉnh Hà Tây, Hà Nam, Nam Định,
Ninh Bình như trước đây. Chì khi nào mực nước trên sông Hồng dâng cao, uy
hiếp thú đô Hà Nội thì nước lũ sông Hồng sẽ tràn qua đê tràn Hát Môn vào
khu chứa lũ Vân Cốc và đập Đáy được mở ra đe phân lũ vào sông Đáv, giảm
mực nước sông Hồng cứu nguy cho Hà Nội.
Từ sau khi có công trình phân lũ sông Đáy đến nay, đoạn sông Đảy từ
Hát Môn đến Ba Thá có chiều dài hơn 60km là đoạn sông “chết” vì không có
nguồn nước nhập vào, ngoài lượng nước thải đổ vào từ các khu dân cư, khu
sản xuất và khu canh tác trong lưu vực sông. Việc canh tác sản xuất, sinh hoạt
cùa nhân dân rất khó khăn do thiếu nước, cùng với ảnh hưởng to lớn của ô
nhiỗm môi trường. Chỉ đến Ba Thá sông Đáy mới có nước của sông Tích
nhập vào, lưu lượng của sông Đáy mới được cải thiện một chút.
Cho đến nay chưa có một nghiên cứu nào đánh giá so sánh giừa “cái
được” và “cái mất” của việc xây dựng công trình phân lũ sông Đáy. Một thực
tế cho thấy rằng, qua 70 năm, chức năng phân lù của sông Đáy bàng công
trình đập Đáy chưa khi nào thực hiện được. Trong thời gian trên chỉ có 4 lần
pỉiân lũ lớn vào các năm 1940, 1945, 1969, 1971 và cả 4 lần đều không thành
công. Chức năng triệt tiêu lũ thường xuyên từ sông Hồng vào sông Đáy
dirờng như đã thực hiện được do việc lấp cửa vào sông đáy ở Hát Môn tới cao
trình + 15m. Nhưng triệt tiêu lù thường xuyên cũng là triệt tiêu dòng chảy tự

nhiên của sông Đáy đoạn từ Hát Môn tới Ba Thá và kéo theo nhiền hệ lụy mà
cho đến nay chưa có nhiều nghiên cứu đánh giá. Do không còn dòng chảy tự
nhiên nên lòng dẫn cơ bán của sông Đáy bị san lấp làm khu canh tác, khu dân
cư dần tới khả năng thoát lù của lòng dẫn sông Đáy khi phải phân lù rất hạn
3
chê. Không còn nguôn nước từ sỏim Hóng, dòng cháy sông Đáy hình thành
chú yếu từ nguồn nước thải sinh hoạt và sản xuất của làng nghề ven sông
cùng vói nước hồi quy từ canh tác nônc, nghiệp nên dòng chảy sông Đáy bị ô
nhiềm rất nghiêm trọng. Do cửa phân lưu sông Đáy ớ Hát Môn bị lấp nên tạo
ra hiệu ứng động lực gây diễn biên rất mạnh mè lòng dần đoạn sông Hồng
khu vực Hát Môn, cấm Đình, Trung Hà trong rất nhiều năm qua.
Cần thiết phải làm sống lại sông Đáy trong thời gian dài khống phân lũ
và ca khi phai phân lù. cần phái đira sông Đáy ít nhất là đoạn từ Hát Môn tới
Eia Thá trở lại là con sông bình thường cùng với cuộc sổng tự nhiên, bền vừng
của nó. Đó là tư duy xuất phát điểm khi nghiên cứu sinh lựa chọn đề tài cho
luận án tiến sĩ của mình: '''‘Nghiên cihỉ và xác lập cơ sở khoa học đê khôi phục
dòng chảy sông Đáy, phục vụ khai thác tông hợp tài nguyên nước và cải thiện
môi trường (đoạn từ Hát Môn đến Ba Thả)".
Luận án không đặt vấn đề xem xét lại nhiệm vụ phân lũ rất cần thiểt và
rất tích cực cùa công trình phân lũ sông Đáy trong chiến lược quốc gia về
phònii chổng 10 ở đồng bằng sông Hồng. Luận án chỉ đi sâu tìm hiểu các mặt
hạn chế của công trình phân lũ sông Đáy mà khi thiết kế cũng như khi vận
hành, nhất là trong tình hình mới hiện nay chưa được xem xét thấu đáo. Từ đó
luận án xác lập các cơ sở khoa học cho việc khôi phục dòng chảy sông Đáy
nhàm khai thác tối đa tài nguyên nước và cải thiện môi trường đoạn từ Hát
Môn đến Ba Thá.
2. Mục tiêu luân án:
• Nhận diện các mặt tiêu cực cua công trình phân lũ sóng Đảy anh hường
tỏi dòng cháy, lòng dẫn, chất lượng nước và các tác động bất lợi khác trên
đoạn sông Đáy từ Hát Môn đến Ba Thả.

• Xác lập các CƯ sở khoa học dựa trên các luận điêm mới vé khai thác
tóníỊ hợp tài nguyên nước và dòng chày môi (rường đê khói phục tái tạo lại
dong chày sông Đáy đoạn tù Hát Môn đến Ba Thả theo hướng bền vừng.
4
3. Giói hạn phạm vi nghiên cứu:
• Phạm vi nghiên ciht của luận án được giới hạn:
Là lưu vực và dòng sông Đáy từ Hát Môn đến Ba Thá trong đó có xét tới mối
quan hệ với toàn hệ thống.
• Các vẩn đề nghiên cínt được giới hạn:
- Điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế xà hội iưu vực sông Đáy đoạn từ Hát
Môn đến Ba Thá.
- Chế độ thuỷ lực dòng chảy và lòng dẫn sông Đáy trong khu vực nghiên
cứu.
- Chất lượng môi trường nước dòng chảy sông Đáy trong khu vực nghiên
cứu.
4. Nhiệm vụ và nội dung thực hiện của luận án:
• Thu thập xử lý phân tích các tài liệu cơ bản về địa hình, địa chất, khí
tượng thuỷ văn, dân sinh kinh tế xã hội lưu vực sông Đáy và đoạn sông Đáy
từ Hát Môn đến Ba Thá.
• Khảo sát thực địa, đo đạc lấy mầu và phân tích mẫu nước sông Đáy, xác
định mức độ ô nhiễm môi trường nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba
Thá.
• Phân tích, đánh giá, nhận diện các mặt tiêu cực của công trình phân lũ
sông Đáy tới nguồn nước, dòng chảy, lòng dẫn và chất lượng nước sông Đáy
đoạn từ Hát Môn tới Ba Thá.
• Phân tích đánh giá xác định nhu cầu dùng nước cho sản xuất nông nghiệp,
sinh hoạt, sán xuất tiểu thú công nghiệp, làng nghề và các yêu cầu dân sinh
kinh tế khác trong khu vực nghiên cứu hiện tại và cho tương lai theo phương
pháp phổ biến thông dụng.
5

• Vận dụng các nguyên lý mới về dòng cháy môi trường, phân tích đánh giá
xác định nhu cầu dùng nước cần thiết để đáp ứng khai thác tôna, hợp tài
nguyên nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá.
• Xác định chế độ thuỷ lực mới được tái tạo của dòng chảy sông Đáy từ Hát
Môn tới Ba Thá bàng mô hình MIKE 11 của Viện Thuỷ lực Đan Mạch (DHI).
• Xác định chất lượng nước của dòng chảy môi trường mới được tái tạo
trong sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá bàng mô hình chất lượng nước
trong sông QƯAL2E của cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (USEPA).
• Đề xuất, kiến nghị các giải pháp hồ trợ để duy trì bền vừng dòng cháy -
môi trường mới được tái tạo trên đoạn sông Đáy từ Hát Môn đến Ba Thá.
5. Co1 sở tài liêu để thưc hiên luân án:
• • • •
• Tài liệu về điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế xã hội và phương hướng
phát triển của địa phương, của các làng nghề do nghiên cứu sinh đi điều tra
thực tế tại các xã trong khu vực nghiên cứu và thu thập tại các cơ quan quản
lý địa phương.
• Tài liệu chất lượng nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá do
nghiên cứu sinh khảo sát đo đạc trong 2 đợt vào tháng 10 và tháng 12 năm
2003 kết hợp với các tài liệu chất lượng nước sông Đáy từ các dự án khác.
• Tài liệu địa hình mặt cẳt ngang sông Đáy (29 mặt cẳt) của Đài Khí tượng
thuv văn khu vực đồng bàng Bẳc bộ làm cơ sở cho tính toán thủy lực và môi
trường nước.
• Tài liệu thúy văn tại trạm Ba Thá được lấy từ nguồn số liệu do Đài Khí
tượng thuỷ văn khu vực đồng bằng Bẳc bộ thực hiện.
6. Phương pháp nghiên cứu:
• Plnrơng pháp thu thập thông tin từ các nguồn tài liệu:
- Các tài liệu cơ bán địa hình, khí tượng thuý văn;
6
- Điêu tra dân sinh kinh tế xã hội qua các phiêu thăm dò;
- Nguyên lý mới về dòng chảy môi trường.

• Phương pháp điều tra khảo sát thực địa: đo đạc chất lượng nước, ô nhiềm
môi trường nước.
• Phương pháp phân tích thống kê: Xứ lý số liệu cơ bản, xử lý số liệu kháo
sáí đo đạc.
• Phương pháp mô hình toán:
- Ap dụng mô hình MIKE 11 xác định chế độ thuỷ lực cho dòng chảy
sông Đáy mới được tái tạo.
- Áp dụng mô hình QUAL 2E xác định chất lượng nước cho dòng chảy
sông Đáy mới được tái tạo.
7. Luận điểm bảo vệ:
• Luận điêm ì: Trước nhiệm vụ phòng chông lũ quá quan trọng, khi thiết kế
xây dựng và suốt trong quá trình vận hành người ta chi chú ý tới chức năng
phân lũ của công trình phân lù sông Đáy mà chưa chú ý tới các mặt tiêu cực
cùa công trình này. Luận án phân tích, xác định và nhận diện các mặt tiêu cực
cùa công trình phân lù sông Đáy.
• Luận điêm 2: Dựa trẽn quan điểm sử dụng tổng hợp tài nguyên nước và
lý luận mới về dòng chảy môi trường, luận án định lượng nhu cầu dùng nước
và xác định hiệu quả cải thiện ô nhiễm chắt lượng nước của dòng chảy cần
được tái tạo trên đoạn sông Đảy từ Hát Môn đến Ba Thả.
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án:
• Ke từ khi có công trình phân lũ sông Đáy (1937) cho tới nay, chưa có một
nghiên cứu đánh giá nào về những tác động tiêu cực bất lợi tới dòng cháy,
môi trường và dàn sinh kinh tế xã hội của công trình này. Việc triệt tiêu dòng
chảy sông Đáy bằng đê tràn Hát Môn và đập Đáy cùng với việc vận hành
7
phân lù hâu như chưa bao giờ được thực hiện, con người đã can thiệp quá thô
bạo vào tự nhiên, đã làm “chết” đi một đoạn sông, phá vỡ hoàn toàn cân bàng
tự nhiên, sinh thái và môi trường của một khu vực rộng lớn, trên đó có hàng
ngàn dân sinh sônR.
Mặc dù gặp nhiều khó khăn về tài liệu và hạn chê vê kiên thức mới song

nghiên cứu sinh đà mạnh dạn nghiên cứu đề tài có tính khoa học và thực tiền
lớn này.
• Luận án đưa ra nhừng kết quả bước đâu xác lập các cơ sớ khoa học cho
việc khôi phục và tái tạo lại dòng chảy sông Đáy dựa trên các luận điêm mới
vê dòng chảy môi trường và khai thác tong hợp tài nguyên nước.
• Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ rất hữu ích cho các dự án về sông Đáy
đà và đang được tiến hành cho công tác quản lý lưu vực, quản lý lòng sông và
quán lý vận hành công trình đầu mổi khi dòng sông Đáy được tái tạo.
• Kết quá nghiên cứu cua luận án cũng là thông điệp đê cho chính quyền và
nhân dân các địa phương trong lưu vực sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba
Thá chú ý tới bảo vệ môi trường sông Đáy, đưa các nhiệm vụ bảo vệ môi
trường vào trong các định hướng phát triển kinh tế xã hội của địa phương.
9. Những đóng góp mới của luận án:
• Nhận diện được các mặt tiêu cực và những tác động bât lợi do con người
can thiệp vào tự nhiên khi xây dựng công trình phân lù sông Đáy đã làm triệt
tiêu dòng chảy của một phân lưu lớn của sông Hồng.
• Vận dụng các lý luận mới về dòng chảy môi trường cùng với quan điêm
sử dụng tổng hợp tài nguvên nước để xác định lưu lượng yêu cầu của dòng
chàv mới cần tái tạo trên đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá. Đây là bước đầu trong
hướng nghiên cứu mới về dòng chảy môi trường ớ Việt Nam.
8
• Chứng minh được hiệu quả cai thiện môi trường chât lượng nước cua
dòng chay mói dược tái tạo bằng các mô hình hiện đại: MIKE1 1 - mô hình
thuy lực), ỌUAL2E - mô hình chất lượng nước.
• Các giai pháp đề xuất đẻ hồ trợ duy trì bền vừng dòng cháv - môi trường
mới được tái tạo có tính khá thi và thực tiền cao.
10. Cấu trúc luận án:
Luận án bao £ồm 3 chương và các phần:
Mỏ’ đầu
Chương 1: Tổng quan về dòng chảy môi trường và các nghiên cứu về sông

Đáy từ khi có công trinh phân lù sông Đáy.
Chương 2: Nhận diện các tác động tiêu cực của công trình phân lũ sông Đáy
tới dòní chay và môi trường nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá.
Chưong 3: Xác lập cơ sớ khoa học khôi phục dòng chay, cai tạo môi trường
sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá.
Kết luận
9
C h ư ong 1
TÒNG QUAN VÈ DÒNG CHẢY MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC NGHIÊN c ử u
VÈ SÔNG ĐÁY TỪ KHỈ C Ó C Ò NG TRÌNH PH ÂN LŨ SÔNG ĐÁY.
1.1. Một số bài học kinh nghiệm về sự can thiệp quá giói hạn của con
nguòi vào dòng chảy sông ngòi:
Từ khi xã hội loài người hình thành, con người luôn đấu tranh và thích
nghi với tự nhiên đê tồn tại và phát triển. Ở vùng châu thồ của các con sông
lớn trên thê giới như châu thô sông Hoàng Hà (Trung Quốc), châu thô sông
Hằng (Án Độ), châu thố sông Nin (Ai Cập) và các châu thổ các sông khác thì
cuộc đau tranh và thích nghi giữa con người với dòng sông được thề hiện rât
rò nét. Thực chất của cuộc đấu tranh và thích nghi này chính là giám thiêu các
mặt hại cùa dòng sông như: lù lụt, xói lớ, bồi lấp và khai thác các mặt lợi
nlnr: nguồn nước phù sa, giao thông thuỷ, thuỷ sàn, năng lượng dòng chảy
Đê ngăn ngừa các tác hại của lũ lụt, con niurời đã xây dựng hệ thống đê
bao chổng lù dọc các triền sông. Đe khai thác nguồn nước với mục đích cấp
nước và khai thác thuỷ điện, người ta đã xây dựng các đập ngăn sông tạo hô
chửa nước Đê chỉnh trị dòng sông với mục đích khác nhau người ta sứ
dụng các phương án cất dòng, uốn dòng, chuyển dòng, thậm chí đào con sông
mới
Tuy nhiên nếu khai thác vừa phái, hài hoà thân thiện với tự nhiên thì hiệu
quá hữu ích gia tăng, nêu khai thác quá mức, can thiệp quá giới hạn vào dòng
sông thì sề gây tác động bất lợi tới xà hội và môi trường. Một sổ ví dụ sau đây
cho thấv hậu quả từ những can thiệp vượt quá giới hạn của con người vào

dòng sông tự nhiên:
a. Ván để XÚY dim g đê bao chổng lũ:
Điển hình cho cuộc đấu tranh giữa con người với lũ lụt là hệ thống đê
bao chổng lù dọc các triền sông lớn ở Trung Quốc, Án Độ, Việt Nam được
xây dựníỊ từ hàng ngàn năm trước đây. Sau này con người tiếp tục tu bỏ, gia
cườne;, tôn cao đê cho đê chống được các con lũ lớn hơn. Hậu qua đưa lại từ
10
những con đẻ đó là mực nước sông dâng cao, bùn cát lăng đọng trong lòng
sông, đáy sông tăng lên và tạo thành các “dòng sông treo”. Mực nước trong
SÔM2, cao hơn nội đồng có nơi lên tới 7m~lOm như ở đông bang sône Hông
(Việt Nam) và từ 8m-12m như ở đôns, bằng sông Hoàng Hà (Trung Quôc)
Mực nước sông dâng cao luôn kèm theo hiểm hoạ vữ đê mà thực tế đã xảy ra
rất nhiều nơi trên thế giới cùng như ơ Việt Nam.
Một tác động bất lợi khác cua đê bao chòng lù la ngăn cách neuỏn phu
sa tự nhiên làm khô càn hoá vùng đồng bằng bồi tụ của chinh con sông đó tạo
ra. Ví dụ như ở lưu vực sông Nin, sông Hoàng Hà có rất nhiều vùng đang bị
sa mạc hoá do không có nguồn nước tự nhiên cung cấp, không có nguồn phù
sa nuôi dưỡng. Đất đai ở đồng bằng sông Hồng do đê chổng lũ ngăn cách
nguồn nước tự nhiên nên ngày càng suy kiệt dintí dưỡng bởi thiếu nguồn phù
sa màu mờ của sông Hồng. Ngay từ năm 1940, trong tác phẩm "Sử dụng đất ở
Đông Dương thuộc địa" Pierre Gourou đà nhận định rằng: "cháu thổ Bắc Bộ
đã chết trong tuoi vị thành niên của nỏ" (Pierre Gourou [16]). Nhận ra thực
trạng này, Bộ Nông nghiệp và Phát triền Nông thôn trong những năm gần đây
đà cho xây dựng một số cống lẩy phù sa ven sông Hồng, cống được mớ vào
mùa lũ đề cấp nước có nhiều phù sa cho các hệ thống thuỷ nông để đưa vào
dồng ruộng đang thiếu nguồn dinh dưỡng tự nhiên từ phù sa. Đây cùng là
điểm chúng ta cần suy nghT cho việc xây dựng hệ thống bờ bao, đê bao ớ
đồng bàng sông Cửu Long hiện nay. Có thế chúng ta được những cái trước
mẳt song chúng ta lại mất rất nhiều về lâu dài.
b. Vẩn đề xây dựng các hồ chứa, đập dáng :

Theo các tư liệu lịch sử, việc xây đập và hồ chứa đã bắt đầu từ hơn
5.000 năm trước, điển hình là ở Ai Cập, Trung Quốc (Park Ch. [43]). Đến năm
1986, trên thế giới đã có khoảng 36.000 đập lớn, trong đó 2/3 tập trung ở
Cháu Á mà chù yếu là ở Trung Quốc. Tuy dưa lại các hiệu ích tích cực rất lớn
song các công trình đập, hổ chứa không phải là không có các tiêu cực. Như ở
Việt Nam, sau ngày thống nhất, Nhà nước ta đã rất chú trọng đến xây dựng
các đập, hồ chứa dế phục vụ cho cấp nước, chống 10, phát điện như công trinh
thuỷ điện Thác Bà trên sông Chảy, đập thuý điện Hoà Bình Irên sông Đà, đập
11
dàng Thạch Nham trên sòng Trà Khúc, công trình Dầu Tiếng trên sông Sài
Gòn, v.v. Các công trình này đã đem lại những lợi ích rất to lớn, song các ánh
hưởng cùa chúng đến mỏi trường khu vực cũng là rất đáng kể, trong đó có khu
vực hạ lưu đập. Sau khi có đập dâng Thạch Nham, đoạn sông Trà Khúc ớ hạ
lưu đập đèn cửa cổ Luỹ đã bị mặn xâm nhập lân sáu vào trong sông, cùng với
sư ỏ nhiễm môi trường đã làm cho loài cá bống - một đặc sán cùa sông này
"cá bống sòng Trà” bị suy giám, bờ sông bị xói lớ mạnh, cửa sông bị bồi nông
lum (Lê Thạc Cán [10]). Hai bên bờ sông Đà, sông Hổng ớ hạ lưu đập Hoà
Bình, đặc biệt là đoạn Sơn Tây - Hà Nội, trong các năm qua đà xảy ra xói lở
bờ rất nghiêm trọng, nhiều như khu vực dân cư đông đúc đã bị sạt lở, nhà cửa
sụp đố xuống sông như Phong Vân (Ba Vì) nãm 2003, Minh Nông, Tân Đức
(Việt Trì) năm 2001, Trung Hà (Vĩnh Phúc) năm 2002, cẩm Đình (Hà Tây)
năm 2001 Nguyên nhân là do xói phổ biến lan truyền ở vùng hạ du đập Hoà
Bình.
c. Vấn đề chặn dòng, cắt dòng, chuyển dòng và khôi phục các con sông
Trong những năm 50-60 của thế kỷ 20, người Mỹ đã mắc một sai lầm
khi chuyển một phần lưu lượng của một dòng nhánh sông Colorado thông qua
việc xây dựng đập Glen Canyon để lấy nước cấp cho một thành phố công
nghiệp thuộc bang Colorado đã làm cho điều kiện tự nhiên của nhánh sông
này bị mất cân bàng, ảnh hưởng tới môi trường trong khu vực. Mức độ ảnh
hướng nghiêm trọng đến nồi vào những năm 80 của thế kỷ này, người ta đã

phải điều chinh, khôi phục lại dòng sông cũ, trả lại chế độ dòng chảy tự nhiên
ban đầu.
Con sông trớ nên nổi tiếng sau khi được khôi phục là sông
Cheonggyecheon ở Hàn Quốc. Trong lòng Seoul rộng 607km2 với 10,5 triệu
dân cùng với nhịp sống công nghiệp hiện đại, một con sông rất đẹp đã được
tái tạo, đem lại bộ mặt tươi mát, đầy ẳp khôna, khí thiên nhiên.
Cheonggyecheon vốn là một con suối dài 3.670m, có chiều rộng tối đa là
84m, chạy từ hợp lun Seongbukcheon đến hợp lưu Jungnangcheon. Có 24 cây
cầu bác ngang Cheonggyecheon hầu hết được xây từ triều đại Joseon nhung
theo thời gian đã bị bồi lấp. Con sông Cheonggyecheon là con sông chêt.
12
Năm 2003, chính quyền Seoul quyết định tái tạo và khôi phục
Cheonggvecheon. Đây là dự án khỏi phục và chinh trang đô thị lớn nhât lịch
sư Hàn Quôc cho thành phố Seoul 600 năm tuôi này.
Cheonsgyecheon không chi đem lại hình anh thiên nhiên tươi mát về
cám quan mà còn có giá trị hữu dụng thực tẻ khi nó trớ thành cái máy điêu
hòa không lo đem lại hơi thờ trong lành cho Seoul. Trước khi công trình xây
dựng, nhiệt độ quanh khu vực dọc theo các cây câu Cheonggyecheon thường
cao hơn ít nhất 5°c so với nhiệt độ trung bình Seoul. Cheonggyecheon đà
giúp hạ nhiệt 3,6°c cho Seoul. Đồng thời gió trong khu vực thôi nhanh gâp
hai lần, làm cho nồng độ bụi lẫn CƠ2 đều giảm rõ rệt Hiệu quả của dòng
chày môi trường do tái tạo lại sông Cheonggyecheon là hết sức thuyết phục.
Việc chinh trị, khai thác, mớ thêm hoặc lấp đi một số nhánh sông của
Amuadaria và Sưdaria ớ miền Trung Á - Liên Xô vào nhừng năm 50-60 của
thế kỷ trước, nay đã phải trá giá. ơ rất nhiều khu vực trước đây màu mỡ trù
phú nay đà trớ thành sa mạc. Khu vực thượng lưu Sưdaria trước đây có rất
nhiều các khu dân cư sầm uất, các bến cảng sôi động, các khu nghi mát nôi
tiếng nhưng đến nay khi dòng chảy không còn, thì các hoạt động kinh tế và
dân sinh đó cũng mất theo, tất cả trở thành hoang phế.
Ở Việt Nam, năm 1980 chúng ta xây dựng đập Đình Vũ (Hải phòng)

với ý định dồn hết nước qua cửa cấm để hạn chế bồi lấp cảng Hải Phòng nam
ở cứa này. Từ đó, công trình Đình Vũ đã làm cho cả một vùng rộng lớn ớ hạ
lưu trờ thành hoang hoá do không có nguồn nước làm mất cân bang tự nhiên
và sinh thái khu vực. Có ý kiến cho ràng cần dỡ bò đập Đình Vũ trả lại cho tự
nhiên dòns, cháy von dĩ của nó đê khôi phục lại hệ sinh thái và cân băng nước
cho khu vực.
Trong lịch sử Việt Nam, vào thế kỷ 18 và 19, việc khơi dòng, lấp dòng
các con sông đã đê lại những hậu quả nghiêm trọng và là bài học kinh nghiệm
cho chúng ta ngày nay. Sông Hồng là con sông lớn có nhiều sông nhánh: sông
Cà Lồ tách ra ở Vĩnh Yên, sône, Thiên Đức (sông Đuốn^) tách ra ơ Hà Nội,
sônti Cưu An tách ra ơ Nghi Xuyên - Hưng Yên. Các cứa sông này thường bị
13
bôi lãp không tiêu thoát dược lù cho sông llồnu. Dưới triều Tự Đức và Minh
Mạng, triều Nguyền đã cho khơi mơ cứa vào sông Cửu An với hy vọng tiêu
thoát lũ cho sông Hồng (1832-1847) song kết quả không như mong muốn.
Việc tiêu thoát lù qua sông Cưu An lại gây neập lụt nghiêm trọng cho các tinh
Mưng Yên, Hai Dương và gây vỡ đẽ sông Cưu An mà tình hình lũ trên sông
Mồng vẫn rất căng thăng. Sau đó, khắc phục tình trạng này, triều Nguyền đã
cho láp hoàn toàn của vào sông Cửu An, biên sông Cứu An thành sông nội
dông không có nguồn cấp nước. Từ đó làm cho vùng Hưng Yên, Hải Dương
thieu nước trâm trọng (Đồ Đức Hùng [9]). Vào năm 1955, Chính phủ ta đã
cho xây dựng công trình Đại thuỷ none Bắc Hưng Hải để cấp nước cho khu
vực Hưng Yên, Hai Dương, lấy nước sông Hồng từ cổng Xuân Ọuan, sứ dụng
sông Cửu An làm một phần trong kênh chính.
Vì vậy việc mở hoặc lấp một con sông là một bài toán phức tạp, liền
quan và ảnh hướng rất nhiều tới sinh thái, môi trường, điều kiện tự nhiên và
dân sinh kinh tế xã hội Khi đưa ra quyết định về những vấn đề này cần
phai xem xét cân nhắc một cách thấu đáo.
1.2. Tổng quan về dòng chảy môi trường:
1.2.1. Khái niệm về dòng chảy môi trường:

Trước nhừng thách thức lớn cùa biến đổi khí hậu toàn cầu, cùng với
suy thoái môi trường nghiêm trọng do sự phát triển mất cân đối của các nền
kinh tế và sự can thiệp quá thô bạo của con người vào tự nhiên, bất đầu từ
thập kỷ cuối của thế kỷ trước đã xuất hiện một lĩnh vực học thuật mới với
thuật ngữ mới là "dòng chảy môi trường" (Environmental Flow).
Khái niệm dòng chảy môi trường không chỉ là một khái niệm mới ờ
Việt Nam mà còn mới ơ thế giới. Hiện nay trên thế giới vẫn chưa thống nhất
để có định nghĩa chính thức về dòng chảy môi trường. Tổ chức bảo tồn thiên
nhiên Ọuôc tế đà đưa ra định nghĩa: "‘'dòng chay mỏi trường là sự phân bỏ
nước trong cúc sông và hệ thống nước ngầm đê duy trì các hệ sinh thái và lọi
ích cua chúmỊ ơ hạ lim, nơi mà sông và hệ nước ngầm là đổi tượng cho sự
cạnh tranh vê sư dụng nước và điêu htìà dòng chay'. Theo định nghĩa của
14
Boulton (1999) thì “Dừng chav môi trường là sự xà tự nhiên cua nước với
mục đích đáp ứng nhu câu cản thiêt của môi t r ư ờ n g Theo Therm, R.E
"dòng cháy môi trường có thê định nghĩa khái quát là sự cung cáp nước cho
hệ sinh thái nước đê duy trì sự toàn vẹn, năng suât, phục vụ và lợi nhuận cua
nó trong trường hợp hệ sinh thủi phai chiu đựng sự điều tiết dòng chay và sụ
cạnh tranh cùa nhiều người sư dụng nước ”, hoặc theo Richard Davis & Rafik
Hirji (2003) “Dòng chảy môi trường là lượng nước còn sót lại tronẹ hệ sinh
thái sông, hoặc từ nơi khác đến đê nhằm mục đích quản lý điểu kiện cùa hệ
sinh thải đó".
Dòng chảy môi trường là một thuật ngừ tổng hợp bao gồm tất cà mọi
thành phần của dòng chảy sông ngòi, nó luôn thay đổi theo thời gian mà vẫn
mang tính chất đa dạng của dòng chảy tự nhiên, nó gắn liền với các vấn đề
kinh tế, xà hội, cũng như là lý sinh và hoá sinh của môi trường nước.
Như vậy hệ thống sông ngòi cần đủ nước để duy trì dòng cháy và được
quản lý để bảo đảm lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường cho hạ lưu, báo đảm
duy trì một hệ sinh thái cân bằng và khoẻ mạnh. Có nghĩa là bảo đám dòng
sông khoẻ mạnh cả về lượng và chất. Một dòng chảy như vậy được gọi là

dòne, chảy môi trường.
Dòng cháy môi trường là điều kiện sonẹ còn đê hệ thống sóng ngòi tồn
tại, hoạt động bình thường, bển vừng và gắn liền với con người và hệ sinh
thải. Có nhiều yếu tổ được dùng làm cơ sở phát triển các chỉ thị bền vừng cùa
dòng sông, bao gồm:
- Các yếu tố thuỷ văn dòng chảy
- Các yếu tố hệ sinh thái
- Các yếu tố chất lượng nước
- Các yếu tố quản lý
1.2.2. Lưu lượng dòng chảy môi trường
Lưu lượng dòng chảy môi trường là thành phần chính, thành phần đầu
tiên cua clone chảy môi trường, nó thê hiện mức độ khoẻ mạnh của dòng
sông. Lưu lirợne của dòng chảy môi tnrờng càng lớn thì dòng chảy đó càng
bao đam cunẹ cấp đủ các yêu cầu dùn? nước khác nhau.
15
Báng 1.1. Các giá trị, chức năng cùa sông ngòi mà lưu luọng của dòng chảy
môi trường cần thiết đáp ứng
Thành
phần
C ác giá trị, chức nàng
Lưu lư ợng của dò ng chay môi
trường cần thiết đáp ứng
Động vật
dưới nước
Cá nước ngọt là nguồn Protein có giá
trị cho con người . Các quần thê động
vật có giá trị khác bao gồm: cá, các
loài chim biển quí. hoặc các sinh vật
nhỏ dưới nước hình thành nên cơ sở
cua dây chuyền thức ăn.

- Lưu lượng đê duy trì mỏi trường
sống vật lý
- Lưu lượng để duy trì chất lưọng
nước phù hợp
- Lưu lượng cho các loài cá di trú di
chuyên
- Lụt nhò để báo hiệu chu kỳ sống
của động vật dưới nước
Thực vật
ven sông
Ón định bờ sông, cung cấp thức ăn và
nhiên liệu cho con người, động vật và
là vùng đệm đề sông ngòi chống lại
việc mất chất dinh dưỡng và phù sa từ
các hoạt động dẫn nước cùa con người.
- Lưu lượng duy trì độ âm cùa đât ớ
bờ sông
- Lun lượng cao để chuyển chất
dinh dưỡng trên bờ và phát tán hạt
giống
Cát ờ sông
Dùng đế xây dựng.
Dòng cháy vận chuyển cát và tách
ra thành những hạt mịn hơn
Cưa sông
Cung cấp các khu bào tồn cho sinh vật
dưới nước.
Lưu lượng duy trì mức độ cân băng
cùa muối hay nước ngọt cần thiết
và nối biển với cừa sông

Tâng ngậm
nước và
nước ngầm
Duy tri nước tự nhiên quanh năm cùa
sông ngòi, đóng vai trò là nguồn cung
cấp nước trong suốt mùa khô.
Lưu lượng đế nạp lại tầng ngậm
nước
Vùng ngập
lụt
Hồ trợ nghề cá và nông nghiệp ơ vùng
ngập lụt cho nông dân.
Đe cho lũ lụt vào vùng ngập lụt vào
thời điềm thích hạp trong nảm
Mỹ quan
Am thanh của nước chày qua các khe
đá, mùi hương và phong cành của
dòng sông với cây cối, chim muông và
cá cành.
Lưu lượng dồi dào để tối đa hoá các
nét mỹ quan thiên nhiên gồm cà
nhiều lưu lượng được đề cập ở trên
Giai trí và
văn hoá
Nước sạch và thác ghềnh lý tường cho
du lịch trên sông, các hồ nước sạch là
nơi nghi dưỡng tốt cho sức khoe cộng
đồng.
Lưu lượng làm sạch cặn và tào, và
duy tri chất lượng nước cũng có thê

thấy ơ động vật dưới nước
Hệ sinh
thái
1
Duy trì khà năng cùa hệ sinh thái dưới
nước đề điều hoà các tiến trình sinh
thái thiết yếu như làm sạch, giám lũ lụt
hoặc khống chế sâu bệnh.
Lưu lượng duy trì sự đa dạng sinh
học và chức năng cùa hệ sinh thái.
Báo vệ
toàn bộ
; môi trường
Nguồn nước tối thiêu hoá các tác động
của con người và giữ gìn môi trường
tự nhiên cho các thế hệ mai sau.
—

Một vài hoặc tất cả các loại lưu
lượng trên.
16
Việc nghiên cứu các lưu lượng cua dòng cháy môi trường trong sông
như trên đưa lại những lợi ích:
- Giam thiêu những tác độna bất lợi từ các diễn biến mới của nguôn nước.
- Phục hồi các hệ sinh thái đã bị ành hưởng bới những diễn biến trong quá khứ.
- Có thê hoạch định, tính toán hiệu ích hoặc tôn thât kinh tê cua dòng chay.
Mô ta liru iượng dòng chay môi trường có thê đơn giàn như là việc chi
ra mực nước để cung cấp cho môi trường sống, một chế độ dòng chảy bổ sung
hoàn chỉnh đê duy trì toàn bộ dòng sông và hệ sinh thái vùng ngập nước.
1.2.3. Nghiên cứu và áp dụng thực tế trên thế giới về dòng chảy môi

Mặc dù có nhiều phương pháp đánh giá xác định dòng chảy môi
trường, song hầu hết các phương pháp đều thể hiện theo quan điểm và tình
hình của mỗi quốc gia và chưa có một quốc gia nào xây dựng được một
phương pháp toàn diện. Các nghiên cứu yêu cầu dòng chảy của dòng sông
đầu tiên được cơ quan quản lý cá và sinh vật hoang dã Hoa Kỳ thực hiện từ
1940 đển 1970, đây là quốc gia đưa ra văn kiện lập pháp chính thức về yêu
cầu dòng chảy của dòng sông từ năm 1971. Văn kiện này được xây dựng từ
các nghiên cứu và luật chính sách môi trường Hoa Kỳ năm 1969, luật quy
hoạch tài nguyên nước năm 1965.
ở các nước Anh, Australia và New Zealand, khái niệm dòng chảy môi
trường bắt đầu xuất hiện từ thập niên 1980, trong khi đó ở các nước khác ở
Châu Âu, Nam Mỹ và Châu Á khái niệm này vẫn còn mới. Một trong nhừng
vấn đề khó khăn là thuật ngừ giữa các nước khác nhau, điều quan trọng là định
nghĩa các thuật ngừ như thế nào, vì chúng có thê có nghĩa khác nhau trong các
phương pháp luận khác nhau. Ví dụ, nước cân thiết cho dòng chảy môi trường
được các quốc gia gọi theo các tên khác nhau như: ở Nam Phi gọi là yêu cầu
dòns chàv trong dòne chính, ờ Zimbabwe gọi là dòng chảy môi trường, ờ
Australia gọi là mục tiêu dòng chảy sông, ờ Mozambique gọi là dòng cháy tôi
trường,
'C G IA HA N O i
N G TIN THƯ VIỆN
17
.thiêu châp nhận được. Các phương pháp luận có thê dùng đê tính toán yêu cẩu
dònu chảy môi trường (EFR) bao gôm:
- Các phương pháp thuỷ văn.
- Các phương pháp môi trường sông: dựa trẽn phân hạnẹ thuý văn và
mỏi trường sống.
- Các phươne pháp toán diện - ngày cáng thông dụng hơn, đặc biệt là ớ
Australia và Nam Phi.
1.2.4. Cơ sớ tiếp cận phương pháp xác định dòng chảy môi trường

Tất cả các yếu tố dòng chảy sẽ ảnh hướng đến hệ sinh thái cúa sông ngòi
theo một cách nào đó. Muốn có một hệ sinh thái hoàn toàn tự nhiên thì chế độ
dòng chảy cũng phải hoàn toàn tự nhiên. Hầu hết các hệ sinh thái sông ngòi
đều được quán lý ở một mức độ nào đó, mọi người đều thừa nhận là cần phải
lấy nước sông để phục vụ các mục đích như nước sinh hoạt, tưới tiêu, phát
điện, xử lý công nghiệp, đó là những mục đích cần thiết cho sự tồn tại và
phát triển cùa con người. Vì vậy, dòng chảy môi trường được phân bổ cho
sông là Iĩiột vấn đề được xã hội lựa chọn, được khoa học cung cấp hồ trợ kỳ
thuật bằng cách cho biết hệ sinh thái sông sẽ như thế nào với các chế độ dòng
chảy khác nhau. Điều kiện cần thiết của dòng chảy trong sông có thể được thiết
lập bởi cơ quan lập pháp, hoặc có thể đánh đổi thông qua thương lượng giừa
những người dùng nước.
Trong một số trường hợp, nước sẽ hồi quy về sông sau khi được sứ
dụng như trường hợp thuỷ điện hoặc làm mát nhà máy công nghiệp, nhiệt
điện Thời gian dòng chảy sông ờ hạ lưu điểm hồi quy cùa nước có thể bị
thay đổi và mực nước trong sông sè thấp hơn mức tự nhiên.
Trong các trường hợp khác, như khai thác nước phục vụ tưới tiêu, nước
được hồi quy sẽ có số lượng rất nhò và rất xa so với điểm khai thác, thực tế có
thò coi nước đã bị tiêu hao.
18
Trontỉ 20 năm qua, ờ các nước phát triên, một loạt những plurơng pháp,
cách tiêp cận, và khung pháp lý đã được xây dựng đê giúp xác định dòng chay
môi trường. Phương pháp thường giai quyêt là cách đánh giá cụ thế cua yêu
cẩu sinh thái. Cách tiếp cận là cách làm việc đê đưa ra những đánh giá. ví dụ;
thông qua nhóm chuyên gia, khung pháp lý cho việc quản lý dòng chày cung
càp một chiên lược rộng hơn đê đánh giá dòng chảy môi trường. Chúng
thường sử dụng một hoặc một số phương pháp cụ thê và áp dụng các cách
tiếp cận nhất định. Các phương pháp, cách tiếp cận, và khung pháp lý khác
nhau đều có các ưu điểm và nhược điếm.
Không có cách nào là tốt nhất cho mọi đánh giá dòng chảy môi trường.

Mồi phương pháp, cách tiếp cận, hoặc khung pháp lý chỉ phù hợp với một
nhóm các hoàn cảnh cụ thể. Các tiêu chí để chọn một phương pháp, cách tiếp
cận, hoặc khung pháp lý là giải quyết riêng các vấn đề ví dụ: khai thác nguồn
nước, hồ, đập, chế độ dòng chảy trong sông, thoát nước mặt. Trong những
năm gần đây, sự phân biệt giữa các phương pháp tập trung vào yêu cầu sinh
thái và các khung pháp lý tập trung vào dòng chảy môi trường đã hài hoà hơn.
Nhiều phương pháp ngày càng toàn diện hơn, sử dụng các nhóm nhiều thành
phần có quyền lợi liên quan và các nhóm chuyên gia của nhiều chuyên môn
khác nhau đê xác định lượng nước được giữ lại trên sông.
Với yêu cầu khắt khe nhất thì khôi phục là tái thiết lập cấu trúc và chức
năng của một hệ sinh thái đến mức xấp xỉ điều kiện tự nhiên. Trong thực tế,
khôi phục hoàn toàn là không thể, do có các khai thác lớn, các can thiệp quá
mức vào dòng sông. Vì vậy, khôi phục được hiểu là đưa sông hoặc một đoạn
SÔMỊ trớ về trạng thái khônẹ còn ô nhiễm sau khi đã khai thác và đã cung cấp
đù nước cho các nhu cầu sử dụng. Việc khôi phục dòng sông thường liên
quan đến khai thác hợp lý, vận hành hồ chứa, bổ sung nguồn nước và các biện
pháp công trình, chinh trị lòng dẫn Một cách tiếp cận toàn diện đối với khôi
phục có thê cho phép đánh giá lợi ích cua bât kỳ hoạt động nào vê mặt cải thiện
chúc năng của toàn bộ hoặc một phần hệ sinh thái sông.
19