XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐÁNH GIÁ DÒNG CHẢY MÔI TRƯỜNG, ỨNG DỤNG CHO HẠ LƯU SÔNG CẦU

BTNMT
VKTTVMT
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ MÔI TRƯỜNG
23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội
-----------------********--------------------

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ MÔI TRƯỜNG
23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội
-----------------********--------------------

BÁO CÁO
TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ
ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐÁNH GIÁ
DÒNG CHẢY MÔI TRƯỜNG, ỨNG DỤNG CHO HẠ LƯU SÔNG CẦU

BÁO CÁO
TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ

ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐÁNH GIÁ
DÒNG CHẢY MÔI TRƯỜNG, ỨNG DỤNG CHO HẠ LƯU SÔNG CẦU

Chủ nhiệm Đề tài: TS. Phan Thị Anh Đào

7430

Chỉ số đăng ký:
Chỉ số phân loại:

Chỉ số lưu trữ:
Cộng tác viên chính: (Ghi rõ học hàm, học vị)
• TS. Trần Hồng Thái, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường
• TS. Trần Thị Thanh Bình, Đại học Sư phạm Hà Nội
• CN. Phan Văn Mạch, Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật
• ThS. Trần Thị Diệu Hằng, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường
• CN. Đỗ Thị Thanh Bình, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường
• CN. Nguyễn Thị Thanh Hoài, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường
Hà Nội, ngày…tháng 5 năm 2009
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
(Ký và ghi rõ họ tên)

Hà Nội, ngày…tháng 5 năm 2009
CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI
(Thủ trưởng đơn vị chủ trì ký tên, đóng dấu)

Hà Nội, ngày…tháng 5 năm 2009
HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ CHÍNH THỨC
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Ký và ghi rõ họ tên, học hàm, học vị)

Hà Nội, ngày…tháng 5 năm 2009
CƠ QUAN QUẢN LÝ ĐỀ TÀI
TL. BỘ TRƯỞNG
VỤ TRƯỞNG
VỤ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

24/6/2009

HÀ NỘI, 5-2009

HÀ NỘI, 11-2008


MỤC LỤC
MỤC LỤC .............................................................................................................1
DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................4
MỞ ĐẦU ...............................................................................................................8
CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ KINH
TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG CẦU ..............................................................11
1.1. Điều kiện tự nhiên....................................................................................11
1.1.1. Vị trí địa lý............................................................................................11
1.1.2. Địa chất, địa hình .................................................................................11
1.1.3. Đất........................................................................................................13
1.1.4. Khí hậu .................................................................................................14
1.1.5. Đặc điểm sinh thái, tài nguyên sinh vật.................................................18
1.2. Đặc điểm thủy văn – tài nguyên nước...................................................19
1.2.1. Mạng lưới sông suối .............................................................................19

2.2. Tổng quan về nghiên cứu dòng chảy môi trường ở Việt Nam ............50
2.2.1. Biến đổi dòng chảy và tác động ..........................................................50
2.2.2. Những nghiên cứu về dòng chảy môi trường ở Việt Nam...................51
2.3. Lựa chọn phương pháp ...........................................................................55
2.3.1. Cơ sở lựa chọn và phát triển phương pháp ........................................55
2.3.2. Các phương pháp lựa chọn và các bước tiến hành ............................58
CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG CÁC MÔ HÌNH TÍNH TOÁN CÂN BẰNG
NƯỚC, MÔ HÌNH THỦY LỰC VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC ......................66
3.1. Mô hình tính toán cân bằng nước Mike Basin......................................66
3.1.1. Số liệu nguồn nước đến .......................................................................68
3.1.2. Phân vùng sử dụng nước.....................................................................70

3.1.3. Tính toán nhu cầu sử dụng nước.........................................................76
3.1.4. Sơ đồ tính toán cân bằng nước hệ thống ............................................79
a)
Điều kiện tính toán cân bằng nước hệ thống......................................81
b)
Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình cân bằng nước ..............................82

1.2.2. Mạng lưới trạm thủy văn ......................................................................20
1.2.3. Tài nguyên nước mưa ...........................................................................23
1.2.4. Tài nguyên nước mặt ............................................................................25

3.2. Mô hình tính toán thủy lực (MIKE 11) .................................................83
3.2.1 Hiện trạng số liệu................................................................................84
3.2.2. Ứng dụng mô hình MiKE 11 tính toán thủy lực..................................86

1.2.5. Tài nguyên nước ngầm..........................................................................28
1.2.6. Chất lượng nước sông...........................................................................29

3.3. Mô hình tính toán chất lượng nước (MIKE 11) ...................................92
3.3.1. Hiện trạng số liệu................................................................................92

1.3. Đặc điểm kinh tế, xã hội ..........................................................................30
1.3.1. Cơ sở hạ tầng .......................................................................................30
1.3.2. Dân số ..................................................................................................30
1.3.3. Hoạt động kinh tế..................................................................................31
1.3.4. Giáo dục, y tế và các vấn đề xã hội khác...............................................34
1.4. Định hướng phát triển kinh tế xã hội đến năm 2010............................34
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU DÒNG CHẢY MÔI
TRƯỜNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP................................................38
2.1. Tổng quan về nghiên cứu dòng chảy môi trường trên thế giới ...........38

2.1.1. Nhóm phương pháp thuỷ văn ..............................................................42
2.1.2. Nhóm phương pháp thuỷ lực ...............................................................44
2.1.3. Nhóm phương pháp mô phỏng môi trường sống ................................45
2.1.4. Nhóm phương pháp tiếp cận tổng thể .................................................46
1

3.3.2. Ứng dụng mô hình MIKE 11 tính toán chất lượng nước ....................96
CHƯƠNG 4. ĐÁNH GIÁ DÒNG CHẢY MÔI TRƯỜNG CHO MỘT SỐ
TUYẾN NGHIÊN CỨU...................................................................................103
4.1. Đặc điểm các tuyến nghiên cứu ............................................................103
4.1.1. Vị trí...................................................................................................103
4.1.2. Đặc điểm sinh thái.............................................................................105
4.2. Một số đặc trưng thủy văn tại các tuyến nghiên cứu .........................116
4.2.1. Lưu lượng trung bình ngày tương ứng với các mức bảo đảm của sông
Cầu tại Thác Huống (tuyến 1).....................................................................117
4.2.2. Tính lưu lượng trung bình ngày tương ứng với các mức bảo đảm của
sông Công tại cửa sông (tuyến 2)................................................................118
4.2.3. Xác định lưu lượng trung bình tương ứng với các mức bảo đảm của
sông Cà Lồ tại cửa sông (tuyến 4) ..............................................................119
2


4.2.4. Xác định lưu lượng trung bình năm tại tuyến 4 và tuyến 5...............120
4.3. Đánh giá dòng chảy môi trường theo phương pháp Tennant ...........122
4.4. Đánh giá dòng chảy môi trường theo phương pháp Chu vi ướt .......124
4.5. Đánh giá dòng chảy môi trường theo phương pháp DRIFT .............126
4.5.1. Kịch bản đánh giá dòng chảy môi trường theo phương pháp DRIFT127
4.5.2. Đánh giá khả năng đáp ứng nhu cầu sử dụng nước .........................128
4.5.3. Đánh giá chất lượng nước ................................................................132
4.5.4. Đánh giá tác động về phương diện sinh thái ....................................133

4.5.5. Đánh giá chung cho các kịch bản .....................................................137
4.6. Một số nhận xét về khả năng ứng dụng các phương pháp đánh giá
dòng chảy môi trường đã sử dụng trong đề tài..........................................141
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................................144
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................147

3

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ lưu vực sông Cầu ................................................................................ 12
Hình 1.2: Sơ đồ mạng lưới sông, mạng lưới khí tượng thủy văn lưu vực sông Cầu ....14
Hình 1.3: Bản đồ đường đẳng trị mưa năm (mm) lưu vực sông Cầu............................ 24
Hình 1.4: Đường tích luỹ hiệu số lưu lượng dòng chảy năm tại trạm Thác Bưởi trên
sông Cầu (1960-2005) ................................................................................................... 27
Hình 2. 1: Sơ đồ thay đổi dòng chảy và tác động …………………………………….33
Hình 2. 2: “Khối” chế độ dòng chảy thay đổi được tạo ra bằng phương pháp BBM ... 47
Hình 2.3. Mặt cắt giả thuyết và đường biểu diễn quan hệ chu vi ướt đối với lưu lượng
dòng chảy....................................................................................................................... 60
Hình 2.4. Các hợp phần chính trong thực hiện đánh giá dòng chảy môi trường theo
phương pháp DRIFT (sửa đổi) được sử dụng trong đề tài ............................................ 64
Hình 3.1. Sơ đồ minh họa cấu trúc mô hình mạng sông trong MIKE BASIN ............. 67
Hình 3.2. Bản đồ phân vùng thủy lợi lưu vực sông Cầu ................................................. 1
Hình 3.3 (a). Sơ đồ tính toán cân bằng nước hệ thống cho lưu vực sông Cầu............. 80
Hình 3.3 (b). Lưới tính toán cân bằng nước hệ thống cho lưu vực sông Cầu .............. 81
Hình 3.4. Kết quả kiểm định mô hình cân bằng nước tại trạm Gia Bẩy ....................... 83
Hình 3.5. Sơ đồ mô phỏng thủy lực các sông thuộc hệ thống sông lưu vực sông Cầu Thương .......................................................................................................................... 85
Hình 3.6. Sơ đồ mạng tính toán thủy lực hệ thống sông Cầu........................................ 87
Hình 3.7. So sánh giữa kết quả tính toán hiệu chỉnh mô hình diễn toán MIKE 11 với số
liệu mực nước thực đo Đáp Cầu từ 01/01/2003 đến tháng 31/12/2003 ........................ 88
Hình 3.8. So sánh giữa kết quả tính toán hiệu chỉnh mô hình diễn toán MIKE 11 với số

liệu mực nước thực đo Phủ Lạng Thương từ 01/01/2003 đến tháng 31/12/2003 ......... 89
Hình 3.9. So sánh giữa kết quả tính toán hiệu chỉnh mô hình diễn toán MIKE 11 với số
liệu mực nước thực đo Lục Nam từ 01/01/2003 đến tháng 31/12/2003 ....................... 89
Hình 3.10. So sánh giữa kết quả tính toán kiểm định mô hình diễn toán MIKE 11 với
số liệu mực nước thực đo Đáp Cầu từ 01/01/2005 đến tháng 31/12/2005.................... 90
Hình 3.11. So sánh giữa kết quả tính toán kiểm định mô hình diễn toán MIKE 11 với
số liệu mực nước thực đo Phủ Lạng Thương từ 01/01/2005 đến tháng 31/12/2005..... 91
Hình 3.12. So sánh giữa kết quả tính toán kiểm định mô hình diễn toán MIKE 11 với
số liệu mực nước thực đo Lục Nam từ 01/01/2005 đến tháng 31/12/2005................... 91
Hình 3.13. Sơ đồ mô phỏng chất lượng nước các sông thuộc hệ thống sông lưu vực
sông Cầu ........................................................................................................................ 92
Hình 3.14. Sơ đồ phân bố nguồn thải ............................................................................ 94
Hình 3.15. So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh nồng độ DO với số liệu thực đo, dọc
4


theo sông Cầu, tháng 11/2005 ....................................................................................... 97
Hình 3.16. So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh nồng độ DO với số liệu thực đo, dọc
theo sông Cầu, tháng 12/2005 ....................................................................................... 97
Hình 3.17. So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh nồng độ BOD với số liệu thực đo, dọc
sông Cầu, tháng 11/2005 ............................................................................................... 98
Hình 3.18. So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh nồng độ BOD với số liệu thực đo, dọc
sông Cầu, tháng 12/2005 ............................................................................................... 98
Hình 3.19. So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh tổng Nitơ với số liệu thực đo, dọc
sông Cầu, tháng 11/2005 ............................................................................................... 98
Hình 3.20. So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh tổng Nitơ với số liệu thực đo, dọc
sông Cầu, tháng 12/2005 ............................................................................................... 99
Hình 3.21. So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh tổng Photpho với số liệu thực đo, dọc
sông Cầu, tháng 11/2005 ............................................................................................... 99
Hình 3.22. So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh tổng Photpho với số liệu thực đo, dọc

sông Cầu, tháng 12/2005 ............................................................................................... 99
Hình 3.23. So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh lượng Coliform với số liệu thực đo,
dọc sông Cầu, tháng 11/2005 ...................................................................................... 100
Hình 3.24. So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh lượng Coliform với số liệu thực đo,
dọc sông Cầu, tháng 12/2005 ...................................................................................... 100
Hình 3.25. So sánh kết quả tính toán kiểm định nồng độ DO với số liệu thực đo, dọc
theo sông Cầu, tháng 02/2006 ..................................................................................... 101
Hình 3.26. So sánh kết quả tính toán kiểm định nồng độ BOD với số liệu thực đo, dọc
sông Cầu, tháng 02/2006 ............................................................................................. 101
Hình 3.27. So sánh kết quả tính toán kiểm định định lượng Coliform với số liệu thực
đo, dọc sông Cầu, tháng 02/2006 ................................................................................ 102
Hình 4.1. Sơ đồ vị trí các tuyến nghiên cứu .............................................................. 1047
Hình 4.2. Số loài các nhóm thực vật nổi tại các tuyến nghiên cứu ............................. 103
Hình 4.3. Mật độ thực vật nổi các các tuyến nghiên cứu ............................................ 103
Hình 4.4. Số loài các nhóm động vật nổi tại các tuyến nghiên cứu ........................... 103
Hình 4.5. Mật độ động vật nổi tại các tuyến nghiên cứu ........................................... 104
Hình 4.6. Số loài các nhóm động vật đáy tại các tuyến nghiên cứu............................ 104
Hình 4.7. Mật độ các nhóm động vật đáy tại các tại các tuyến nghiên cứu ................ 104
Hình 4.8. Bản đồ đường mô đun dòng chảy năm (l/s.km2) lưu vực sông Cầu……...114
Hình 4.9. Quan hệ lưu lượng – chu vi ướt (tính cho cả năm) ..................................... 117
Hình 4.10. Quan hệ lưu lượng – chu vi ướt vào mùa cạn ........................................... 118

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Phân bố diện tích theo loại đất của lưu vực sông................................................14
Bảng 1.2: Nhiệt độ không khí trung bình tháng, tối cao và tối thấp trung bình trong thời kỳ
quan trắc 1960-2001 ............................................................................................................15
Bảng 1.3: Độ ẩm tương đối của không khí trung bình nhiều năm tại một số vùng (thời kỳ
1960 – 2001)........................................................................................................................16
Bảng 1.4: Tốc độ gió trung bình tháng và năm trong lưu vực sông Cầu (thời kỳ 1960 –
2001)....................................................................................................................................16

Bảng 1.5: Lượng mưa (mm) tháng trung bình nhiều năm tại một số trạm trên lưu vực (thời
kỳ 1960 – 2001)...................................................................................................................17
Bảng 1.6: Tổng lượng bốc hơi trung bình tháng và năm (ống Piche) (thời kỳ 1960 – 2001)17
Bảng 1.7: Đặc trưng hình thái các nhánh sông trong lưu vực sông Cầu .............................20
Bảng 1.8: Trạm đo lưu lượng trên các sông trong lưu vực .................................................21
Bảng 1.9. Đặc trưng dòng chảy năm tại một số trạm quan trắc trong lưu vực sông Cầu....25
Bảng 1.10. Lưu lượng lũ lớn nhất tương ứng với các tần suất trên lưu vực sông Cầu .......26
Bảng 1.11. Đặc trưng dòng chảy mùa cạn tại một số trạm thủy văn ở lưu vực sông Cầu .27
Bảng 1.12. Tóm tắt đặc điểm kinh tế xã hội của LVS Cầu (năm 2005)..............................30
Bảng 1.13. Cơ cấu kinh tế của các tỉnh trên lưu vực sông Cầu năm 2005..........................31
Bảng 1.14. Một số nhà máy, khu công nghiệp lưu vực sông Cầu.......................................33
Bảng 1.15: Ước tính GDP một số tỉnh thuộc lưu vực sông Cầu vào năm 2010 .................37
Bảng 2.1: Ví dụ về giá trị của sông ngòi và dòng chảy môi trường....................................38
Bảng 2.2: Dòng chảy và tầm quan trọng của chúng đối với hệ sinh thái ............................48
Bảng 2.3. Đặc điểm 1 số phương pháp đánh giá DCMT ...................................................58
Bảng 2.4. Loại dòng chảy và tỷ lệ (%) dòng chảy trung bình năm (AAF) .........................59
Bảng 2.5. Các môđun của khung đánh giá theo phương pháp DRIFT...............................62
Bảng 3.1: Bảng kết quả tính toán dòng chảy năm thiết kế ứng với các tần suất .................69
Bảng 3.2 : Phân phối dòng chảy năm với các tần suất thiết kế tại trạm Thác Bưởi............69
Bảng 3.3: Phân phối dòng chảy năm với các tần suất thiết kế tại trạm Tân Cương............70
Bảng 3.4: Phân phối dòng chảy năm với các tần suất thiết kế tại trạm Phú Cường............70
Bảng 3.5: Tiêu chuẩn cấp nước cho nuôi trồng thủy sản nước ngọt ...................................77
Bảng 3.6. Định mức sử dụng nước sinh hoạt cho các cấp đô thị ........................................77
Bảng 3.7: Ước tính nhu cầu sử dụng nước trên lưu vực sông Cầu cho năm 2004..............78
Bảng 3.8 . Dự báo nhu cầu sử dụng nước trên lưu vực sông Cầu cho năm 2010 ...............79
Bảng 3.9: Số liệu của các trạm thủy văn được dùng trong mô hình ...................................86
Bảng 3.10. Phân tích hiệu quả của hiệu chỉnh mô hình ......................................................88
Bảng 3.11. Phân tích hiệu quả của kiểm định mô hình .......................................................90

5

6


Bảng 3.12. Vị trí các điểm quan trắc chất lượng nước trên sông ........................................93
Bảng 3.13. Các nguồn thải chính đổ vào sông Cầu và lưu lượng thải ...............................95

MỞ ĐẦU

Bảng 4.1. Đặc điểm sinh thái các tuyến nghiên cứu..........................................................106
Bảng 4.2. Lưu lượng trung bình ngày tại các trạm thuỷ văn trên các sông......................109
Bảng 4.3. Đặc trưng dòng chảy sông Cầu tại Thác Huống và 2 trạm thuỷ văn Thác Bưởi

Khai thác, sử dụng tài nguyên nước tăng lên ngày càng mạnh mẽ trong thời
gian qua đã dẫn đến sự thay đổi dòng chảy ở các con sông, hay các vùng đất ngập
nước. Với mục tiêu phát triển bền vững, việc đảm bảo dòng chảy môi trường (DCMT)
là một trong những vấn đề được quan tâm trong quản lý tổng hợp tài nguyên nước.
Dòng chảy môi trường được hiểu là “chế độ dòng chảy cần thiết của một con sông,
trong đầm phá hoặc khu vực ven biển để có thể duy trì các hệ sinh thái và lợi ích của
chúng ở những nơi có sự cạnh tranh giữa các mục đích sử dụng nước và khi dòng
chảy chịu ảnh hưởng điều tiết của các công trình”. Trong thời gian qua, nhận thức về
tầm quan trọng của việc đánh giá dòng chảy môi trường với mục đích quản lý và phát
triển tài nguyên nước mà vẫn đảm bảo tính toàn vẹn về cấu trúc và chức năng của
chúng hoặc ở mức độ chấp nhận được để duy trì hệ sinh thái đã thúc đẩy các nghiên
cứu về dòng chảy môi trường (Tharme, 1996; Zalewski, 2002; Kundzewicz, 2002;
Boruah et al, 2002). Cho đến năm 2002, có khoảng 270 phương pháp đánh giá dòng
chảy môi trường cuả 50 quốc gia đã được ghi nhận với 4 nhóm chính như sau: thuỷ
văn, thuỷ lực, đánh giá/mô phỏng môi trường sống, và tiếp cận tổng thể (R. E. Tharme,
2002).

và Gia Bảy .........................................................................................................................110
Bảng 4.4. Tỷ số giữa lưu lượng trung bình ngày tương ứng với các mức bảo đảm so với
lưu lượng trung bình mùa cạn của sông Cầu tại Thác Huống ...........................................111
Bảng 4.5. Đặc trưng dòng chảy cạn trung bình thời kỳ quan trắc của sông Công tại trạm
thuỷ văn Tân Cương ..........................................................................................................112
Bảng 4.6. Giá trị lưu lượng trung bình ngày tương ứng với các mức bảo đảm của sông
Công tại cửa sông ..............................................................................................................112
Bảng 4.7. Lưu lượng trung bình tại cửa sông Cà Lồ .........................................................113
Bảng 4.8. Lưu lượng trung bình năm tại các tuyến nghiên cứu (m3/s) .............................113
Bảng 4.9. Dòng chảy môi trường tuyến 1(m3/s)................................................................115
Bảng 4.10. Dòng chảy môi trường tuyến 2 (m3/s).............................................................115
Bảng 4.11. Dòng chảy môi trường tuyến 3 (m3/s).............................................................115
Bảng 4.12. Dòng chảy môi trường tuyến 4 (m3/s).............................................................116
Bảng 4.13. Dòng chảy môi trường tuyến 5 (m3/s).............................................................116
Bảng 4.14. So sánh dòng chảy ở mức tốt, trung bình hoặc tối thiểu tính theo phương pháp
Tennant với dòng chảy bình quân vào mùa cạn (m3/s) .....................................................116
Bảng 4.15. Hệ số k và dòng chảy môi trường (tính cho cả năm) ......................................118
Bảng 4.16. Hệ số k và dòng chảy môi trường mùa cạn.....................................................119
Bảng 4.17. Một số giá trị dòng chảy “môi trường“ đề xuất (m3/s)....................................120
Bảng 4.18. Các kịch bản tính toán cân bằng nước ...........................................................121
Bảng 4.19. Kết quả tính toán cân bằng nước theo kịch bản cân bằng nước KB1_a .........120
Bảng 4.20. Kết quả tính toán cân bằng nước theo kịch bản cân bằng nước KB1_b .........120
Bảng 4.21. Kết quả tính toán cân bằng nước theo kịch bản cân bằng nước KB1_c .........123
Bảng 4.22. Kết quả tính toán cân bằng nước theo kịch bản cân bằng nước KB2_a .........123
Bảng 4.23. Kết quả tính toán cân bằng nước theo kịch bản cân bằng nước KB2_b .........124
Bảng 4.24. Kết quả tính toán cân bằng nước theo kịch bản cân bằng nước KB2_c .........124
Bảng 4. 25. Tóm tắt kịch bản 1.........................................................................................131
Bảng 4. 26. Tóm tắt kịch bản 2.........................................................................................132

Bảng 4. 27. Các giá trị dòng chảy môi trường tối thiểu trong mùa cạn được khuyến nghị

theo các phương pháp đã ứng dụng trong đề tài (m3/s) ………………………..134

7

Việt Nam có nhiều lưu vực sông có vai trò rất quan trọng trong đời sống người
dân, cũng như phát triển kinh tế xã hội. Thực tế cho thấy, nhu cầu khai thác, dự trữ
nước và cơ sở hạ tầng quản lý nước sẽ tiếp tục gia tăng. Việc khai thác nước sông ở
Việt Nam đã ở mức có thể gây ảnh hưởng với mức độ khác nhau đến sự lành mạnh
của các dòng sông. Các công trình thuỷ lợi, thuỷ điện trên các sông đã và đang gây
nhiều tác động làm biến đổi dòng chảy ở hạ lưu, có tác động tiêu cực đến hệ sinh thái
nước và suy giảm các giá trị môi trường ở khu vực hạ lưu. Để có các biện pháp quản lý
tốt, cũng như có được các quyết định hợp lý về phát triển cơ sở hạ tầng, khai thác tài
nguyên nước, việc xác định các giới hạn về dòng chảy để có thể đảm bảo sức khỏe của
các con sông là rất cần thiết. Đồng thời, việc cân bằng giữa các yếu tố kinh tế, xã hội
và môi trường cũng cần được chú ý trong việc quản lý tài nguyên nước sông. Các vấn
đề này, trong đó có dòng chảy môi trường đã được đề cập đến trong một số văn bản
chính sách về tài nguyên nước. Chiến lược quản lý tài nguyên nước của Việt Nam
cũng định hướng là sẽ có những chính sách quy định công tác quản lý tài nguyên nước
và các cơ chế thực thi phải xem xét bảo đảm dòng chảy cho môi trường và sự bền
vững của các con sông.
Trong thời gian qua, nghiên cứu đánh giá dòng chảy môi trường ở Việt Nam
chưa được tiến hành trên quy mô rộng, chủ yếu được thực hiện trong một vài nghiên
cứu khoa học, như nghiên cứu ứng dụng đánh giá dòng chảy môi trường cho sông Ba,
Trà Khúc (Nguyễn Văn Thắng và cs, 2006), sông Hương (IUCN, ban quản lý lưu vực
8


sông Hương, 2007), một số đoạn trên sông Hồng (Trần Hồng Thái và cs, 2007). Do
vậy, việc nghiên cứu các phương pháp và ứng dụng nhằm đánh giá dòng chảy môi
trường ở các lưu vực sông của Việt Nam là rất cần thiết.

Lưu vực sông Cầu là một trong những lưu vực lớn của Việt Nam, có vị trí địa lý
đặc biệt, đa dạng và phong phú về tài nguyên cũng như về lịch sử phát triển xã hội
(Hình 1.1). Lưu vực sông Cầu với dòng chính bắt đầu từ núi Vạn On và đổ vào sông
Thái Bình ở Phả Lại. Chế độ dòng chảy của sông Công, hạ lưu sông Cầu bị ảnh hưởng
bởi hồ núi Cốc và đập Thác Huống. Có thể nhận thấy rằng, dòng chảy trong mùa kiệt
đã gây nên một số vấn đề về môi trường cũng như tác động mạnh mẽ đến các hoạt
động sản xuất nông nghiệp và một số hoạt động kinh tế khác. Quá trình đô thị hoá và
phát triển kinh tế trong vùng, việc khai thác tài nguyên nước còn lỏng lẻo và việc quản
lý môi trường có nhiều hạn chế, đã gây ô nhiễm, suy thoái môi trường nước (Cư và cs,
2003). Với việc hình thành Ủy ban lưu vực sông Cầu và thông qua “Đề án tổng thể
bảo vệ môi trường sinh thái cảnh quan lưu vực sông Cầu”, các vấn đề về môi trường,
trong đó có tài nguyên nước sông, đã bắt đầu được quan tâm giải quyết. Với mong
muốn đáp ứng phần nào yêu cầu thực tiễn, đề tài nghiên cứu khoa học “Xây dựng cở
sở khoa học và thực tiễn đánh giá dòng chảy môi trường, ứng dụng cho hạ lưu sông
Cầu” đã được đề xuất và phê duyệt. Đề tài được tiến hành từ 2006 đến 2008.
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu, đề xuất phương pháp đánh giá dòng chảy môi
trường trong điều kiện Việt Nam thông qua việc ứng dụng đánh giá dòng chảy môi
trường hạ lưu sông Cầu (trên cơ sở phát triển các phương pháp sẵn có) nhằm đáp ứng
yêu cầu phục vụ công tác quản lý tài nguyên nước và bảo vệ môi trường. Trên cơ sở các
phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường đã được công bố, đề tài này đã tiếp thu và
áp dụng phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường cho phù hợp với điều kiện của lưu
vực sông Cầu. Nội dung nghiên cứu chính như sau:

• Tài nguyên nước được giới hạn trong nguồn tài nguyên nước sông và dòng
chảy trong mùa kiệt sẽ được tập trung nghiên cứu.
• Phạm vi nghiên cứu tập trung vào đánh giá dòng chảy môi trường tại các tuyến:
01 tuyến ở cuối nhánh sông Công, 01 tuyến ở cuối nhánh sông Cà Lồ và 03
tuyến trên nhánh chính sông Cầu (từ hạ lưu đập Thác Huống đến đò Quan
Biểu, Quế Võ, Bắc Ninh).
Đề tài đã đăng được 03 bài báo khoa học trong tuyển tập Hội thảo khoa học của

Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường năm 2006 và 2008. Đề tài cũng
cung cấp hướng dẫn sơ bộ về việc áp dụng các phương pháp đánh giá dòng chảy môi
trường đã tiến hành trong phạm vi của đề tài.
Trong quá trình thực hiện nghiên cứu này, đề tài đã được sự quan tâm, giúp đỡ
rất hiệu quả của Vụ Khoa học và Công nghệ, Vụ kế hoạch tài chính, Viện Khoa học
khí tượng Thủy văn và Môi trường, Trung tâm Nghiên cứu Môi trường, đồng thời với
sự cộng tác chặt chẽ của các cộng tác viên và đồng nghiệp. Vấn đề đặt ra trong đề tài
là khá mới đối với Việt Nam và chủ nhiệm đề tài, liên quan đến nhiều lĩnh vực. Tuy
nhiên, với những hạn chế của mình, đề tài đã cố gắng đóng góp một phần vào công tác
quản lý và phát triển tài nguyên nước sông trong lưu vực sông Cầu. Với những hạn chế
về mọi mặt, kết quả của đề tài chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Chủ nhiệm và các cộng
tác viên của đề tài mong muốn nhận được sự đóng góp quý báu của các đồng nghiệp.

• Tổng hợp cơ sở lý thuyết và thực tiễn của việc đánh giá dòng chảy môi trường
trên thế giới và Việt Nam.
• Nghiên cứu ứng dụng ba phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường
(Tennant, Chu vi ướt và Phản ứng của hạ lưu trước sự biến đổi của dòng chảy DRIFT) cho đoạn sông thuộc hạ lưu sông Cầu
Trên cơ sở đó, đề tài đã đưa ra kiến nghị về các chỉ tiêu, tiêu chí cụ thể trong
đánh giá dòng chảy môi trường cho hạ lưu sông Cầu trong mùa kiệt và khả năng áp
dụng cho các lưu vực sông khác. Trong khuôn khổ đề tài, các nội dung và phạm vi
nghiên cứu được giới hạn như sau:
• Trong số các phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường đã được ứng dụng
trên thế giới và Việt Nam, 3 phương pháp cụ thể (theo hướng thuỷ văn, thuỷ lực
và tiếp cận tổng hợp) sẽ được lựa chọn, phát triển và ứng dụng để đánh giá
dòng chảy môi trường cho lưu vực sông Cầu.
9

10

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ KINH
TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG CẦU
1.1. Điều kiện tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lý
Sông Cầu là con sông chính của hệ thống sông Thái Bình, bắt nguồn từ vùng
núi Vạn On cao 1527 m ở sườn đông nam của dãy Pia-bi-óc - vùng núi cao của tỉnh
Bắc Kạn. Lưu vực sông Cầu nằm ở toạ độ từ 21007’ đến 22018’ vĩ độ bắc, 105028’ đến
106008’ kinh độ đông. Diện tích của lưu vực sông Cầu (tính đến Phả Lại) là 6030 km2,
với chiều dài lưu vực trên 288,5 km. Lưu vực có dạng hình lông chim, bao gồm toàn
bộ hoặc một phần lãnh thổ của 5 tỉnh Bắc Kạn, Thái Nguyên, Bắc Ninh, Bắc Giang,
Vĩnh Phúc. Lưu vực sông Cầu được giới hạn bởi:
™ Cánh cung sông Gâm ở phía tây.
™ Cánh cung Ngân Sơn ở phía đông.
™ Phía bắc và tây bắc giới hạn bởi những dãy núi cao hơn 1000 m.
™ Phía nam giáp với Hải Dương và Hà Nội.

1.1.2. Địa chất, địa hình
Nét đặc thù lớn nhất của địa hình lưu vực sông Cầu là miền chuyển tiếp từ địa
hình núi, sang địa hình đồi và đồng bằng. Nhìn chung toàn lưu vực có hướng dốc từ
Đông Bắc sang Tây Nam. Địa hình của lưu vực sông Cầu có thể chia làm ba nhóm :
miền núi, đồi và đồng bằng (Nguyễn Văn Cư và cộng sự, 2003).
- Địa hình núi thấp và núi trung bình: chủ yếu tập trung ở vùng thượng nguồn
của sông Cầu, thuộc địa phận các tỉnh Bắc Kạn, Thái Nguyên và dãy núi Tam Đảo. Ở
phía Bắc và tây Bắc có những đỉnh núi cao trên 1000m (Hoa Sen 1525m, Phia Đeng
1527m, Pianon 1125m). Ở phía Đông có những đỉnh núi cao trên 700m (Cốc Xô
1131m, Lung Giang 785m, Khao Khiên 1107m). Dãy núi Tam Đảo ở phía Tây có đỉnh
Tam Đảo cao 1592m, chạy theo hướng Tây Bắc-Đông Nam. Đây là vùng có địa hình
phức tạp bị chia cắt bởi các đồi núi khe lạch tạo thành những thung lũng hẹp bởi vậy ở
đây có rất ít những cánh đồng canh tác lớn.

Hình 1.1: Sơ đồ lưu vực sông Cầu

- Nhóm địa hình đồi dạng bát úp đỉnh rộng bằng phẳng, đồi cao: phổ biến ở
vùng Phú Bình, Phổ Yên, Hiệp Hòa - Bắc Giang, Giang Tiến - Thái Nguyên, Chợ
Đồn, Na Rì - Bắc Kạn.

11

12


- Địa hình đồng bằng chủ yếu tập trung ở vùng hạ lưu sông Cầu: phổ biến ở
phía nam tỉnh Bắc Kạn, phân bố dọc hai bên thung lũng sông Cầu, sông Công, thị xã
Bắc Giang, Hiệp Hòa và vùng Đại Lải, Vĩnh Phúc và tỉnh Bắc Ninh. Các khu vực
đồng bằng này tạo nên vùng đất canh tác lớn khá bằng phẳng. Tuy nhiên xét cụ thể cho
từng khu vực thì cao độ thường cao, thấp không đều nên đã gây khó khăn cho việc xây
dựng các công trình tưới, tiêu. Trên lưu vực sông Cầu có mặt nhiều loại thành tạo địa
chất khác nhau, từ các thành tạo có tuổi rất trẻ cho đến Cambri với thành phần biến đổi
từ trầm tích vụn bở hiện đại đến những loại đá trầm tích biến chất, macma có tuổi cổ đến
rất cổ.
Trên lưu vực có 4 tầng chứa nước lỗ hổng, 21 tầng chứa nước khe nứt và 2 tầng
rất nghèo nước. Trong đó cả 4 tầng chứa nước thuộc tầng chứa nước lỗ hổng và 4 tầng
chứa nước (Tầng trầm tích cacbonat hệ tầng Bắc Sơn, Tầng trầm tích Devon hệ tầng
Tốc Tác, Tầng trầm tích Devon hệ tầng Nà Quản và tầng trầm tích Silua-Devon hệ
tầng Pia Phương) thuộc tầng chứa nước khe nứt là những tầng chứa nước chính được
khai thác phục vụ sản xuất và sinh hoạt cho các tỉnh trên lưu vực. Vùng miền núi gồm
các hệ:

vôi ở huyện Bạch Thông, đất tốt, thích hợp cho trồng cây nông nghiệp ngắn
ngày, giàu chất canxi, nhưng độ dày không đồng đều và thiếu nước mặt. Loại

đất phát triển trên đá kiềm tập trung ở phía tây và tây nam huyện Phú Lương
tỉnh Thái Nguyên, giàu chất dinh dưỡng, độ dày thường sâu, thuận tiện cho
trồng cây công nghiệp.
-

Nhóm đất phát triển trên phù sa cổ tập trung ở phần hạ lưu sông, đất có tầng sâu
dày, nhưng bạc màu, tập trung ở các huyện Hiệp Hòa, Việt Yên, Sóc Sơn...

-

Nhóm đất trồng lúa phân bố ở các huyện Vĩnh Lạc, Tiên Sơn, Quế Võ, Yên
Dũng. Thành phần cơ giới thịt nhẹ hay trung bình, dinh dưỡng khá.
Diện tích các loại đất của lưu vực sông Cầu được trình bày trong bảng 1.1.
Bảng 1.1: Phân bố diện tích theo loại đất của lưu vực sông
Loại đất

Diện tích (ha)

Đất dốc tụ (có hoặc không trồng lúa)

3.1315,60

Núi đá vôi

2.7421,87

Đất feralit màu vàng trên macma axit

7.607,62

-

Hệ Tura không phân chia, thành tạo trầm tích của núi lửa màu đỏ phún xuất axit
và BaZơ, sa thạch, Alơrôlit.

Đất feralit mùn, vàng nhạt trên núi 700 -1700m

22.397,48

Đất feralit đỏ vàng trên đá biến chất

12.580,741

-

Hệ Triat không phân chia: Sa thạch, diệp thạch sét, sạn kết đá vôi, phún xuất
Bazơ và axit.

Đất feralit nâu đỏ trên macma bazơ và trung tính

16.627,97

Đất feralit nâu vàng trên phù sa cổ

18.704,53

Hệ Đê Vôn các bậc Eifêli, Givêti đá vôi, diệp thạch sét sa thạch.

Đất feralit vàng nhạt trên đá cát

55.374,62

Đất feralit mùn trên núi thấp 200 - 700 m

72.051,60

Đất feralit màu đỏ vàng trên đá biến chất

9.950,92

-

Hệ Ôcdovi alơrôlit và sa thạch, đôi khi dạng dải đá vôi.

Với các đặc điểm địa chất, vùng miền núi thường thuận lợi cho việc xây dựng
công trình thuỷ lợi. Vùng trung du và đồng bằng thuộc hệ đệ tứ bồi tích, trầm tích sỏi,
cát, đất thịt nên khi xây dựng các công trình thủy lợi thường gặp khó khăn trong việc
xử lý nền móng.

1.1.3. Đất
Dựa theo nguồn gốc phát sinh, thổ nhưỡng trong lưu vực sông Cầu có thể phân
thành những nhóm chính dưới đây:
-

-

Nhóm đất feralít đỏ vàng phát triển trên đá phiến thạch sét, phiến sa và biến
chất. Loại đất này thường chua, khả năng giữ nước kém, tỷ lệ sắt trong đất cao,
giàu canxi. Đây là nhóm đất thích hợp cho phát triển sản xuất lâm nghiệp, cây
công nghiệp (chè), cây ăn quả. Nhóm đất feralít đỏ vàng phát triển trên đá

macma a xít, phù sa cổ, đá vôi phân bố tập trung ở sườn một số dãy núi nằm ở
phía tây và tây nam lưu vực; độ dày tầng đất vào loại trung bình và mỏng.
Nhóm đất phát triển trên đá kiềm (đá vôi, đá bazic). Loại đất phát triển trên đá
13

Đất feralit màu nâu đỏ trên macma bazơ và trung tính

6.261,83

Đất feralit màu vàng đỏ trên phiến thạch sét

68.650,19

Đất feralit màu đỏ nâu trên đá vôi

12.071,56

Đất feralit vàng đỏ trên phiến thạch sét

80.618,46

Đất lầy thụt

33.795,98

Đất phù sa sông suối

148.308,60

Nguồn: Viện Quy hoạch thủy lợi. 2006. Báo cáo tổng hợp dự án quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn

nước lưu vực sông Hồng, sông Thái Bình. Hà Nội.

1.1.4. Khí hậu
Khí hậu của lưu vực sông Cầu, mang đặc điểm cơ bản của khí hậu nhiệt đới gió
mùa của khí hậu miền bắc Việt Nam.
Nhiệt độ
Nhiệt độ trung bình năm dao động từ 18 - 230C , thấp nhất là vùng Tam Đảo và
Chợ Đồn từ 18 - 200C. Nhiệt độ cao nhất là vùng hạ du Vĩnh Yên, Bắc Giang, Hiệp
Hoà, Tân Yên,… từ 23 - 240C.
14


Bảng 1.2: Nhiệt độ không khí trung bình tháng, tối cao và tối thấp trung bình trong thời
kỳ quan trắc 1960-2001

Bảng 1.3: Độ ẩm tương đối của không khí trung bình nhiều năm tại một số vùng
(thời kỳ 1960 – 2001)

Đơn vị: oC
TT

Trạm

Yếu
tố

Tháng
I

II

III

IV

V

VI

VII VIII IX

X

XI

XII

Tmax 19,1 20,0 23,2 27,3 31,1 32,3 32,4 32,4 31,4 28,7 25,1 21,7

1

Bắc
Kạn

TTB 14,1 16,3 19,4 23,2 26,2 27,4 27,5 27,2 25,9 23,2 19,5 15,9
Tmin 12,1 13,7 17,0 20,3 22,7 24,2 24,4 24,1 22,5 19,7 15,9 12,6
Tmax 19,5 20,1 23,2 27,1 31,3 32,5 32,7 32,5 31,7 28,9 25,3 21,9

2

Định
Hoá

TTB 15,5 16,9 19,7 23,6 26,7 28,6 28,2 27,7 26,5 23,8 20,0 16,6
Tmin 13,0 14,4 17,5 21,0 23,5 24,9 25,2 24,7 23,3 20,5 16,5 13,3
Tmax 19,7 20,3 22,9 27,0 31,3 32,6 32,7 32,4 31,6 29,1 25,7 22,2

Thái
3
TTB 16,1 17,3 19,9 23,7 27,0 28,4 28,5 28,1 27,1 24,6 21,1 17,6
Nguyên

Đơn vị: %
TT

Trạm

1

Tháng
I

II

III

IV

V

VI

VII VIII

IX

X

XI

Bắc Kạn

82

82

83

83

82

84

86

86

84

83

82

81

2

Định Hoá

82

83

85

85

82

83

84

85

84

83

82

81

3

Thái Nguyên

80

81

85

86

82

83

84

85

83

80

78

77

4

Bắc Ninh

80

83

87

88

84

83

83

85

85

82

78

78

5

Vĩnh Yên

81

83

85

85

81

81

82

84

82

81

79

79

Nguồn: Trung tâm nghiên cứu Khí tượng, Khí hậu – Viện khoa học Khí tượng Thủy
Văn và Môi Trường

Gió
Khí hậu lưu vực sông Cầu thuộc vùng nhiệt đới gió mùa, trong năm hình thành
hai mùa rõ rệt: mùa hè nóng ẩm mưa nhiều, mùa đông lạnh khô và ít mưa. Sự tác động
của hoàn lưu khí quyển tới địa hình lưu vực tạo nên chế độ khí hậu riêng cho lưu vực.
Bảng 1.4: Tốc độ gió trung bình tháng và năm trong lưu vực sông Cầu
(thời kỳ 1960 – 2001)

Tmin 13,7 15,0 17,8 21,3 24,0 25,4 25,5 25,2 24,1 21,3 17,6 14,6

Đơn vị: m/s

Tmax 19,4 20,1 22,9 26,7 31,0 32,4 32,5 31,7 30,7 28,5 25,1 21,8

4

Bắc
Ninh

TTB 16,0 17,2 20,2 23,5 27,1 28,6 28,9 28,3 27,2 24,7 20,9 17,9
Tmin 13,7 15,3 18,2 21,4 24,3 25,8 26,1 25,9 24,8 22,0 17,8 15,1
Tmax 19,9 20,5 23,4 27,5 31,7 33,0 33,1 32,4 31,6 29,2 25,7 22,2

5

Vĩnh
Yên

TTB 16,7 17,6 20,5 24,2 27,6 29,6 29,2 28,6 27,6 25,2 21,8 18,2
Tmin 14,5 15,6 18,5 21,8 24,6 26,0 26,2 25,9 24,8 22,2 18,7 15,5

Nguồn: Trung tâm nghiên cứu Khí tượng, Khí hậu - Viện khoa học Khí tượng Thủy
Văn và Môi Trường
Độ ẩm

XII

Tháng
TT

Trạm

I

II

III

IV

V

VI

VII VIII

IX

X

XI

XII

Năm

1

Bắc Kạn

1,40 1,50 1,30 1,20 1,20 1,00 1,00 0,90 1,00 1,10 1,20 1,30 1,20

2

Định Hoá

1,00 1,10 1,00 1,30 1,10 1,10 1,00 1,00 0,90 0,90 0,90 1,00 1,00

3 TháiNguyên 1,40 1,50 1,40 1,60 1,70 1,50 1,40 1,20 1,30 1,30 1,30 1,40 1,40
4

Bắc Ninh

2,20 2,20 2,10 2,30 2,30 2,20 2,20 1,90 1,90 2,00 2,00 2,00 2,10

5

Vĩnh Yên

1,60 1,80 2,00 2,20 2,10 1,80 1,80 1,40 1,20 1,20 1,20 1,30 1,60

Nguồn: Trung tâm nghiên cứu Khí tượng Khí hậu – Viện khoa học Khí tượng Thủy
Văn và Môi Trường

Độ ẩm trung bình nhiều năm ở các vùng trên lưu vực dao động từ 81-87%, ở
các vùng núi còn nhiều cây rừng, có mưa nhiều thì độ ẩm cao hơn. Nơi có độ ẩm cao
nhất là vùng núi Tam Đảo 87% rồi đến vùng Bắc Kạn, Định Hoá, Đình Lập từ 8384%. Vùng có độ ẩm thấp nhất là Vĩnh Yên, Lục Ngạn, Sơn Động, Bắc Giang 81%.

Tốc độ gió trung bình tháng và năm trên lưu vực sông Cầu biến động theo địa
hình và độ cao khá rõ rệt. Chẳng hạn ở vùng Bắc Kạn, Định Hóa, tốc độ gió bình quân
các tháng trong năm nhỏ, chỉ dao động trên dưới 1m/s. Còn các khu vực đồng bằng hạ
du sông như Bắc Ninh thì giá trị này lên tới trên dưới 2 m/s. Đặc biệt vùng núi cao
Tam Đảo đạt tới 3 m/s.

15

16


(thời kỳ 1960 – 2001)

Mưa
Lượng mưa hàng năm trên lưu vực sông Cầu khá lớn 1500-2700mm. Có thể
nhận thấy trong phạm vi của lưu vực đã xuất hiện một trung tâm mưa khá lớn của
miền Bắc, đó là trung tâm mưa Tam Đảo. Ở phía đông nam của dãy Tam Đảo nhất là
phần gần đỉnh, lượng mưa năm có thể vượt 3000mm. Vùng mưa lớn này kéo dài về
phía đông qua thành phố Thái Nguyên, với lượng mưa năm vượt 2000mm. Xa hơn lên
phía bắc, nằm khuất sau cánh cung Ngân Sơn thuộc vùng thung lũng thấp Bắc Kạn, là
một khu vực ít mưa với lượng mưa năm chỉ khoảng 1400-1500mm. Gần đó, trên vùng
cao của cánh cung này, lượng mưa lại tăng lên khá lớn đạt 1800-2000mm. Trung tâm
mưa lớn nhất là vùng Tam Đảo khoảng 2500 mm/năm.

Bảng 1.5: Lượng mưa (mm) tháng trung bình nhiều năm tại một số trạm trên lưu vực
(thời kỳ 1960 – 2001)
TT

Trạm

1

Tháng
V

VI

Đơn vị: mm
TT

Trạm

Tháng
I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII IX

X

XI

XII

Năm

1 Bắc Kạn

56,9 55,6 60,6 64,0 79,7 67,9 60,7 59,1 63,8 68,6 62,2 60,8 759,9

2 Định Hoá

51,4 48,8 53,0 59,6 81,7 74,2 74,0 65,4 66,6 66,2 61,3 59,7 757,5

3 Thái Nguyên

72,7 63,1 61,7 65,7 96,3 92,8 89,9 79,3 86,0 92,4 87,1 84,0 971,2

4 Vĩnh Yên

67,3 60,0 64,9 73,4 105,3 99,8 97,6 78,8 79,6 81,8 76,5 76,2 961,2

5 Bắc Ninh

79,2 63,4 61,0 61,4 91,2 97,0 104,0 83,2 76,7 88,5 92,9 87,6 986,0

Nguồn: Trung tâm nghiên cứu Khí tượng, Khí hậu - Viện khoa học Khí tượng Thủy
Văn và Môi Trường

I

II

III

IV

VII VIII IX

X

XI

XII

Năm

1.1.5. Đặc điểm sinh thái, tài nguyên sinh vật

Bắc Kạn

23

30

56

110 176 263 280 290 158

83

44

19

1530

2

Định Hoá

22

30

54

106 210 278 332 320 185 108

43

17

1710

3

Thái Nguyên

27

35

62

121 237 336 424 360 248 146

52

25

2070

4

Vĩnh Yên

23

25

40

102 181 246 266 314 196 130

53

15

1590

5

Bắc Ninh

18

23

35

96

44

18

1480

Lưu vực sông Cầu là một vùng rộng lớn có cả 3 dạng địa hình miền núi, trung
du và đồng bằng, chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới gió mùa. Các hệ sinh thái trên cạn
chính gồm có hệ sinh thái rừng, hệ sinh thái đồi núi, hệ sinh thái nông nghiệp. Trong
lưu vực, thảm phủ thực vật rừng được xếp loại rừng rậm nhiệt đới. Do khai thác gỗ và

lâm sản và canh tác nương rẫy, du canh, du cư nên tốc độ mất rừng trước năm 1990
khá mạnh. Rừng tự nhiên trên toàn lưu vực đã bị tàn phá khá nhiều, còn ít rừng nguyên
sinh. Rừng có cấu tạo từ 2 ÷ 3 tầng, cây to, xanh trong đó có các loại gỗ quí như: lim,
sến, táu, dẻ v.v... Vườn Quốc gia Ba Bể, Tam Đảo, khu BTTN Kim Hỷ có giá trị sinh
thái cao. Ví dụ như Vườn quốc gia Tam Đảo có tài nguyên rừng khá phong phú và đa
dạng với trên 620 loại cây thân gỗ và thân thảo, có cả gỗ quí như Pơmu, nhiều loại cây
thuốc và một số rau có giá trị. Động vật hoang dã và chim trên núi Tam Đảo có nhiều
loại (120 loài chim, 45 loài thú rừng).

173 226 243 270 197 135

Nguồn: Trung tâm nghiên cứu Khí tượng, Khí hậu – Viện khoa học Khí tượng Thủy
Văn và Môi Trường
Lượng mưa trong lưu vực phân bố không đều và chia thành hai mùa:
-

Mùa mưa từ tháng V đến tháng X. Tháng có lượng mưa lớn nhất là tháng VII
và tháng VIII trên 300 mm/ tháng.

-

Mùa khô từ tháng XI đến tháng IV năm sau. Tháng mưa ít nhất là tháng XII và
tháng I.
Bốc hơi

Lượng bốc hơi trung bình ở các vùng dao động từ 540-1000mm/năm, tùy thuộc vị
trí, địa hình, các đặc trưng về nhiệt độ, số giờ nắng. Vùng có lượng bốc hơi nhỏ như Tam
Đảo 561mm/năm, thượng nguồn sông Cầu từ 760-800mm/năm. Các vùng thấp có lượng
bốc hơi lớn như Bắc Ninh, Thái Nguyên (tương ứng với 986-971,2 mm/năm).

Bảng 1.6: Tổng lượng bốc hơi trung bình tháng và năm (ống Piche)
17

Do chính sách trồng và khoanh nuôi, phục hồi rừng thông qua hợp đồng khoán
lâm nghiệp giữa Nhà nước với dân, diện tích rừng đã tăng đáng kể. Diện tích rừng còn
lại chủ yếu là rừng tái sinh, rừng trồng và và rừng vầu, nứa. Đặc trưng của các loại
rừng này đã hình thành từng ưu thế sinh thái. Rừng chủ yếu có hai tầng trở lên, tầng
trên tán không liên tục, rải rác vẫn còn một số cây to, vượt tán. Rừng trồng tập trung
một số loài chính như: Mỡ, thông, sa mộc, bồ đề, trầm, lái sao. Một số diện tích đất
rừng đã được khai thác để trồng một số loài cây ăn quả có giá trị kinh tế cao như nhãn,
vải thiều, na, hồng xiêm. Trên thực tế, nhiều khu vực đầu nguồn, xung yếu của lưu vực
vẫn còn đất trống, đồi trọc hoặc rừng nghèo kiệt, kém tác dụng phòng hộ. Tuy nhiên
giá trị phủ xanh từ những diện tích rừng sản xuất có giá trị môi trường và tham gia
đáng kể vào cải thiện điều kiện môi trường trên lưu vực. Độ che phủ của rừng bình
18


quân toàn lưu vực đạt khoảng 40% (Cục Quản lý tài nguyên nước, 2007). Một trong
những nhóm cây, con quan trọng trong lưu vực là nhóm cây nông nghiệp và chăn nuôi.
Các loài cây chính là lúa, ngô khoai, đậu đỗ và rau màu các loại. Bò, trâu, ngựa, dê,
thỏ, gà, vịt, ngỗng là các loài chính được chăn nuôi trong khu vực.

lưu Hồ Núi Cốc) gần như hoàn toàn mất nguồn nước từ trung và thượng lưu.

Thực vật thủy sinh trong lưu vực sông Cầu cũng khá phong phú với các loài
thực vật sống ngoi trên mặt nước, thực vật lá nổi, hay thực vật sống nổi, thực vật sống
chìm dưới nước. Đa số thực vật thuỷ sinh là những loài hoang dại tự nhiên, thường
thấy xuất hiện trong các thuỷ vực chưa bị tác động mạnh của con người. Tại các suối,
xác định được 17 loài và tại ao, ruộng trũng xác định được 20 loài thực vật thuỷ sinh.
Thực vật nổi (Phytoplankton) chủ yếu bao gồm các loài trong nhóm tảo Lam dạng sợi

và dạng tập đoàn, tảo Lục dạng sợi và tảo Silíc dạng sợi. Động vật nổi (Zooplankton)
chủ yếu là các loài trong nhóm Động vật Giáp xác râu ngành (Cladocera). Động vật
Đáy (Zoobenthos) trong khu vực sông suối có các loài thuộc các nhóm như Thân mềm
chân bụng Mollusca – Gastropoda và nhóm Thân mềm hai mảnh vỏ Mollusca Bivalvia. Ngoài ra, có một số loài cá như chép, diếc, mè, mương, ngạnh, v.v. sống ở
các tầng nước khác nhau.
1.2. Đặc điểm thủy văn – tài nguyên nước

-

Sông Nghinh Tường bắt nguồn từ độ cao 550 m tại xã Vân Cư huyện Phú Bình,
chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam đến xã Cúc Đường huyện Võ Nhai rồi
chuyển hướng Đông Nam - Tây Bắc và đổ vào bờ trái sông Cầu tại thượng lưu
Lang Hinh. Sông Nghinh Tường dài 46 km, độ cao trung bình lưu vực 290 m,
độ dốc 12,9 %, mật độ lưới sông 1,05 km/km2, diện tích lưu vực 465 km2.

-

Sông Đu bắt nguồn từ độ cao 275 m ở xã Yên Trạch huyện Phú Lương, chảy
theo hướng gần Bắc - Nam hoặc Tây Bắc - Đông Nam chảy vào sông Cầu tại
Sơn Cẩm. Sông Đu có chiều dài 44,5 km độ cao trung bình lưu vực 129 m, độ
dốc 13,3 %, mật độ lưới sông 0,94 km/km2 và diện tích lưu vực 361 km2.

-

Sông Cà Lồ bắt nguồn từ sườn Tây Bắc dãy núi Tam Đảo, chảy qua vùng đồng
bằng Vĩnh Phúc rồi đổ vào sông Cầu ở phía phải tại Lương Phú. Sông Cà Lồ
dài 89 km, độ cao trung bình lưu vực 87 m, độc dốc 4,7%, mật độ lưới sông
0,73 km/km2, diện tích lưu vực 881 km2. Trong lưu vực sông Cà Lồ có hồ Đại
Lải, diện tích mặt nước là 550 ha với dung tích 25,0 × 106 m3, hồ Xạ Hương có
diện tích mặt nước là 46,2 ha với dung tích 12,7 ×106 m3, Đầm Vạc diện tích

mặt nước 255 ha.
Bảng 1.7: Đặc trưng hình thái các nhánh sông trong lưu vực sông Cầu

1.2.1. Mạng lưới sông suối
Mạng lưới sông suối trên lưu vực sông Cầu tương đối dày đặc, mật độ lưới sông
đạt 0,7 -1,2 km/km2, các nhánh sông chính phân bố tương đối đều dọc theo dòng
chính. Lượng dòng chảy trung bình năm của lưu vực sông Cầu tại Phả Lại là 4,50
km3/năm, trong đó đóng góp của sông Công là 0,9km3/năm (19,8%), sông Cà Lồ là
0,88 km3/năm (19,5%). Đặc trưng hình thái các sông thuộc lưu vực sông Cầu được
trình bày trong Bảng 1.7.
-

-

-

Sông Cầu: Bắt nguồn từ đỉnh núi Vạn On tỉnh Bắc Kạn, chảy theo hướng Bắc –
Đông – Nam, qua các tỉnh Bắc Kạn, Thái Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh rồi đổ
vào sông Thái Bình tại Phả Lại.
Sông Chợ Chu: Bắt nguồn từ xã Bảo Linh huyện Định Hóa, chảy theo hướng
Tây Bắc - Đông Nam và nhập vào sông Cầu tại Chợ Mới. Tổng diện tích lưu
vực 437 km2, với chiều dài từ nguồn đến điểm nhập lưu là 36,5 km.
Sông Công: Bắt nguồn từ độ cao 275 m ở xã Thanh Tịnh huyện Định Hoá, chảy
theo hướng Bắc Nam đến xã Phú Cường huyện Đại Từ thì chuyển hướng Tây
Bắc - Đông Nam đổ vào sông Cầu ở phía bờ phải, tại Hương Ninh xã Hợp
Thịnh huyện Hiệp Hòa. Sông Công dài 96 km, độ cao trung bình lưu vực 224
m, độ dốc 27,3 %, mật độ lưới sông 1,20 km/km2, diện tích lưu vực 957 km2.
Hồ Núi Cốc trên sông Công chính thức hoạt động từ năm 1978. Với dung tích
175.106 m3. Do đập chắn ngang sông, nên từ 1978 trở đi, hạ lưu sông Cầu (từ hạ
19

TT

Tên sông

Chiều
dài sông
(km)

Diện
tích
(km2)

Độ
cao
trung
bình
(m)

Độ
dốc
trung
bình
(%)

Độ
rộng
(km)

Hệ số

tập
trung
nước

Hệ số
uốn
khúc

Mật độ
lưới sông
(km/km2)

1

Cầu

288,5

6030

190

16,1

31,0

2,1

2,02

0,95

2

Chợ Chu

36,5

437

206

24,6

11,6

1,4

1,40

1,19

3

Nghinh Tường

46,0

465

290

39,4

12,9

1,5

1,60

1,05

4

Đu

44,0

360

129

13,3

10,0

1,7

1,40

0,94

5

Công

96,0

951

224

27,3

13,0

2,2

1,43

1,20

6

Cà Lồ

89,0

881

87

4,7

13,6

1,7

2,70

0,73

Nguồn: Viện Quy hoạch thủy lợi. 2006.

1.2.2. Mạng lưới trạm thủy văn
Hệ thống các trạm quan trắc mực nước, lưu lượng và phù sa trên lưu vực sông
Cầu được bắt đầu từ những năm 1960 với tổng số 16 trạm, chủ yếu được bố trí trên
dòng chính sông Cầu (9 trạm), còn lại được phân bố trên các phụ lưu chính như sông
Công, sông Cà Lồ. Do nguyên nhân khách quan, một số trạm phải ngừng hoạt động
hoặc ngừng quan trắc lưu lượng. Mạng lưới trạm đo mực nước, lưu lượng và phù sa
20


trong lưu vực được nêu trong bảng 1.8.
c

1

2

Cầu Phà

Vị trí

Flv

Chợ mới

4

Thác Bưởi

Trên

2
Kinh độ Vĩ độ (km )

sông

105o5’ 22o09’ 366

S. Cầu

Thác Riềng 105o53’ 22o05’ 712

3

nt

105o46’ 21o52’

nt

105o48’ 21o42’ 2220

nt

5

Thái Nguyên 105o40’ 21o35’ 276

nt

6

Thác Huống 105o52’ 21o34’ 2960

nt

105o54’ 21o32’ 3450

nt

7

8

9

10

Hình 1.2. Sơ đồ mạng lưới sông, mạng lưới khí tượng thuỷ văn lưu vực sông Cầu

Trạm đo

Chã
Phúc Lộc
Phương
Đáp Cầu

105o55’ 22o14’

-

nt

106o04’ 21o12’

-

nt

Giang Tiên 103o43’ 21o39’ 283

Đu

11

Cầu Mai

105o55’ 21o40’ 27,7 Cầu Mai

12

Núi Hồng

105o33’ 21o43’ 128 S. Công

13

Tân Cương 105o44’ 21o32’ 548 S. Công

Yếu tố đo
H(cm) Q(m3/s)
60 ÷
81
60 ÷
97
61 ÷
97
62 ÷
97
62 ÷
97
60 ÷
81
62 ÷
97
60 ÷
97

60 ÷
97
62 ÷
76
70 ÷
85
62 ÷
69
61 ÷
76

-

Phù sa
-

60 ÷ 81 70 ÷ 80
-

-

62 ÷ 69 61 ÷ 80

Ghi chú

Ngừng đo
Ngừng đo
Q
Ngừng đo
Q

97

-

-

-

-

Ngừng đo

-

-

-

-

-

-

Thiếu
73÷76

61 ÷ 71 61 ÷ 71 Ngừng đo
70 ÷ 85 77 ÷ 80 Ngừng đo

62 ÷ 69

-

Ngừng đo

61 ÷ 76 61 ÷ 76 Ngừng đo

Bảng 1.8: Trạm đo lưu lượng trên các sông trong lưu vực
21

22


Vị trí
14

Ngọc Thanh 105o42’ 21o32’ 19,5

15

Phú Cường 105o14’ 21o11’ 880

16

Gia Bẩy

Yếu tố đo
Thanh

67 ÷

Lộc

81

Cà Lồ

105042’ 21034’ S.Cầu 2960

67 ÷ 81

63 ÷ 65-66,6871

75
97-05

-

Ngừng đo

-

Ngừng đo

-

1.2.3. Tài nguyên nước mưa
Mưa có đặc trưng là mức độ ổn định thấp cả theo thời gian và không gian, vì
thế lưới trạm đo mưa cần dày hơn nhiều lần so với lưới trạm khí tượng. Lượng mưa

quan hệ mật thiết với cơ chế hoạt động của gió mùa, đặc biệt các nhiễu động khí quyển
xảy ra trong cơ chế hoàn lưu này. Hình 1.3 là bản đồ đường đẳng trị lượng mưa năm
(mm) trên lưu vực sông Cầu. Từ hình này có thể nhận thấy: Trên lưu vực Sông Cầu,
lượng mưa hàng năm khá lớn 1500-2700mm. Có thể nhận thấy trong phạm vi không
lớn của lưu vực đã tồn tại một trung tâm mưa khá lớn của miền Bắc, đó là trung tâm
mưa Tam Đảo. Trên mặt hướng phía đông nam của dãy Tam Đảo nhất là phần gần
đỉnh, lượng mưa năm có thể vượt 3000mm. Vùng mưa lớn này kéo dài về phía đông
sang qua thành phố Thái Nguyên, với lượng mưa năm vượt 2000mm. Xa hơn lên phía
bắc, nằm khuất sau cánh cung Ngân Sơn thuộc vùng thung lũng thấp Bắc Kạn, là một
khu vực ít mưa với lượng mưa năm chỉ khoảng 1400-1500mm. Gần đó trên vùng cao
của cánh cung này, lượng mưa lại tăng lên khá lớn đạt 1800-2000mm.

Hình 1.3: Bản đồ đường đẳng trị mưa năm (mm) lưu vực sông Cầu
(Nguồn: Trần Thanh Xuân, 2007)
23

24


Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, cũng như các yếu tố khí tượng
khác, mưa trong lưu vực sông Cầu cũng biến đổi theo mùa: mùa mưa và mùa khô
(mùa mưa ít). Do phụ thuộc vào sự hoạt động của các hoàn lưu khí quyển nên thời
gian bắt đầu/kết thúc mùa mưa/mùa khô không hoàn toàn cố định mà có sự biến đổi
giữa các năm và không hoàn toàn đồng thời xuất hiện trong toàn lưu vực. Nhưng nhìn
chung, các mùa này cũng có sự ổn định tương đối. Cho rằng, mùa mưa bao gồm những
tháng liên tục có lượng mưa trung bình tháng từ 100 mm trở lên, thì mùa mưa trong
lưu vực sông Cầu thường bắt đầu từ tháng IV, V đến tháng X, kéo dài 6-7 tháng.
Tháng IV là tháng chuyển mùa và lượng mưa trung bình tháng có thể cao hơn hoặc
thấp hơn 100mm. Ở một số vùng mưa ít, từ tháng V lượng mưa mới vượt 100 mm và
lượng mưa tháng X dưới 100 mm… Trái lại, ở nơi mưa nhiều như Tam Đảo, lượng

mưa tháng X vẫn còn lớn hơn 100 mm rất nhiều. Trong nghiên cứu này, mùa khô tính
từ tháng XI đến tháng IV năm sau. Tuy nhiên, thời gian xuất hiện mùa mưa/mùa khô
của từng năm cụ thể có thể sớm hay muộn hơn một hai tháng so với thời gian xuất
hiện trung bình nêu trên. Mưa đá xẩy ra trong những cơn dông phát triển đặc biệt
mạnh, gắn với những nguyên nhân động lực như front cực tràn về nhanh và mạnh, các
dạng đường đứt hoặc hội tụ do quá trình tranh chấp giữa các hệ thống thời tiết khác
nhau. Trên lưu vực đã có những trận mưa đá ở hầu khắp các nơi tuy số lần không
nhiều, tập trung vào thời kỳ từ tháng II đến tháng V.

1700÷1800 mm/năm, môđun dòng chảy năm đạt từ 23÷24 l/s/km2; ở vùng núi Tam
Đảo có môđun dòng chảy năm trung bình nhiều năm lớn hơn 30 l/s/km2. Tính bình
quân toàn lưu vực, lượng mưa năm trung bình nhiều năm khoảng 1700mm, môđun
dòng chảy năm trung bình nhiều năm trên lưu vực là 21.4 l/s/km2.
Sự biến đổi dòng chảy năm trên toàn lưu vực không lớn, năm nhiều nước cũng
chỉ gấp từ 2 đến 3 lần năm ít nước, hệ số Cv dòng chảy năm biến động từ 0.18 ÷ 0.40
giữa các vùng. Vùng có rừng che phủ lớn thì Cv nhỏ, ngược lại vùng ít cây, đồi núi
trọc nhiều hoặc độ che phủ rừng nhỏ thì Cv lớn.
Dòng chảy lũ
Mùa mưa kéo dài từ tháng V đến tháng X. Trừ một số lưu vực nhỏ thuộc dãy
núi Tam Đảo lượng mưa tháng X còn khá lớn nên thời gian lũ có xê dịch đi chút ít,
thường là từ tháng VI đến tháng X. Xét trên toàn lưu vực mùa lũ kéo dài từ tháng V
đến tháng X.
Nhìn chung lũ ở thượng du sông Cầu thường lên nhanh, xuống nhanh và có
dạng nhọn, thời gian duy trì lũ tùy thuộc vào vị trí trên mỗi con sông mà kéo dài từ 3
đến 10 ngày. Xác suất gặp gỡ của lũ lớn trên sông Cầu và các sông nhánh như sông
Đu, sông Công và Cà Lồ không lớn. Lưu lượng lũ lớn nhất quan trắc Qmax xảy ra tại
Thác Bưởi (sông Cầu) là 3490 m3/s (10/8/1968).
Bảng 1.10. Lưu lượng lũ lớn nhất tương ứng với các tần suất trên lưu vực sông Cầu

1.2.4. Tài nguyên nước mặt

Đơn vị: m3/s

Dòng chảy năm

Lưu lượng ứng với tần suất %
( m3/s)
Thời gian xuất hiện
1%
5%
10%

Qmax

Chế độ dòng chảy trong lưu vực sông Cầu chia thành 2 mùa rõ rệt, mùa lũ bắt
đầu từ tháng V và kết thúc vào tháng X, mùa kiệt từ tháng XI đến tháng IV năm sau.
Trong một số phụ lưu như sông Đu, sông Công và một số sông suối lớn ven dãy núi
Tam Đảo, mùa mưa thường kéo dài hơn, do vậy mùa lũ kéo dài từ tháng VI đến tháng X.

TT

Trạm

1

Thác Riềng

873

27/VII/1966

1170

855

719

2

Thác Bưởi

3490

10/VIII/1968

3861

2804

2334

Bảng 1.9. Đặc trưng dòng chảy năm tại một số trạm quan trắc trong lưu vực sông Cầu

3

Giang Tiên

360

24/VII/1971

420

291

243

4

Cầu Mai

197

VI/1978

310

204

162

TT
1

Trạm

Sông

Thời kỳ quan trắc

Qtb(m3/s)

Mo l/s.km2

Cv

Thác Riềng

Cầu

1960 - 1981

17,3

24,3

0,23

2

Thác Bưởi

3

Giang Tiên

4

Cầu Mai

5
6

Cầu

1960 - 1998

51,5

23,2

0,26

Đu

1962 - 1971

5,69

20,1

0,18

Cầu Mai

1970 - 1987

0,769

27,8

0,37

Tân Cương

Công

1961 - 1976

15,2

27,7

0,23

Ngọc Thanh

Thanh Lộc

1967 - 1980

0,446

22,9

0,32

m3/s

5

Tân Cương

789

4/VIII/1964

1030

862

773

6

Ngọc Thanh

122

23/VII/1971

164

114

91

Nguồn: Trần Thanh Xuân, 2007
Dòng chảy kiệt

Phần thượng nguồn sông Cầu có lượng mưa năm bình nhiều năm vào khoảng

Thời gian mùa cạn được tính từ tháng XI năm trước đến tháng IV năm sau. Từ
tháng X chế độ gió Đông-Nam bắt đầu yếu đi vì giải hội tụ nhiệt đới lúc này đã lùi dần
về phía Nam. Lượng mưa trên lưu vực giảm xuống dưới mức bình quân tháng và nhỏ
nhất vào các tháng XII, I và II, nhỏ hơn cả tổng lượng bốc hơi trong tháng. Tổng lượng

25

26

Nguồn: Trần Thanh Xuân, 2007


dòng chảy trong các tháng mùa kiệt ở hầu hết các điểm đo trên các sông trong lưu vực
chiếm khoảng 20-25% tổng lượng dòng chảy năm. Tại Phúc Lộc Phương và Đáp Cầu
trên sông Cầu đo được biên độ mực nước triều trong mùa cạn từ 0,2 ÷ 0,4 m.
Bảng 1.11. Đặc trưng dòng chảy mùa cạn tại một số trạm thủy văn ở lưu vực sông Cầu

Trạm

Lưu lượng nước, m3/s
Mô đun dòng chảy, l/s.km2 Thời gian
Thời kỳ quan
xuất hiện
Mùa Ba tháng Tháng Nhỏ Mùa Ba tháng Tháng Nhỏ Ba tháng
trắc
cạn
min
min nhất cạn

min
min nhất
min

Thác Riềng 1960-1981

7,76

4,99

4,29

3,24 10,9

7,01

6,03

4,55

I-III

Thác Bưởi 1960-2000

22,9

11,3

10,2

7,82 10,3

5,08

4,59

3,52

I-III

Giang Tiên 1962-1971

2,40

1,40

1,17 0,832 8,50

4,95

4,13

2,94

I-III

Cầu Mai

1970-1985

0,260

0,123

0,100 0,060 9,39

4,45

3,61

2,17

I-III

Núi Hồng

1962-1968

1,52

0,899

0,850 0,391 11,9

7,02

6,64

3,05

I-III

Tân Cương 1961-1976

5,59

3,18

2,18 1,310 10,2

5,80

3,98

2,39

I-III

1965-1966;
1968-1975

10,8

5,99

3,35 2,600 12,3

6,81

3,81

2,95

I-III

Ngọc Thanh 1967-1981

0,100

0,030

0,0201 0,011 5,13

1,54

1,03 0,564

I-III

Phú Cường

Tại Thác Bưởi trên sông Cầu đo được môđun dòng chảy trung bình mùa kiệt bằng
10,3 l/s/km2. Phía hạ lưu sông Cầu về mùa kiệt chịu ảnh hưởng của chế độ thủy triều. Tại
Đáp Cầu, trên sông Cầu đo được biên độ mực nước triều trong mùa kiệt từ 0,2-0,4 m. Từ
đường tích luỹ hiệu số của đặc trưng dòng chảy trung bình năm trong thời kỳ 1960-2005
tại trạm Thác Bưởi trên sông Cầu (hình 1.4) có thể nhận thấy: trong thời kỳ quan trắc có 1
pha nước ít (1961-1977) và 1 pha nước nhiều (1977-1997). Số liệu cũng cho thấy, đặc
trưng dòng chảy hiện nay nằm trong pha nước ít (1998-2005), thể hiện tương đối rõ.

1.2.5. Tài nguyên nước ngầm

Có thể nói việc tìm kiếm, thăm dò trên phạm vi toàn lưu vực sông Cầu chưa
được triển khai rộng rãi và đều khắp do nhiều nguyên nhân khác nhau. Từ các kết quả
khảo sát, thăm dò và nghiên cứu trên lưu vực, có thể sơ bộ đánh giá nguồn nước ngầm
ở một số địa phương như sau:

Nguồn: Trần Thanh Xuân, 2007
Do chế độ mưa phân bố trong năm không đều, sự khác nhau về điều kiện địa
chất, thổ nhưỡng, độ dốc và tầng phủ thực vật nên chế độ dòng chảy về mùa lũ cũng
như về mùa kiệt trên mỗi sông có khác nhau.

-

Huyện Đại Từ thuộc vùng nghèo nước dưới đất, chỉ có phức hệ chứa nước Q
thuộc vùng ven sông là có độ giàu nước khá lớn, nhưng năng suất lỗ khoan
cũng chỉ ở mức dưới 100m3/ngày. Việc cấp nước sinh hoạt phải dựa vào 2
nguồn: Nước dưới đất ở các hố khoan thuộc trầm tích đệ tứ ven sông và nguồn
nước mặt thuộc hệ thống Sông Công.

-

Thành Phố Thái Nguyên đã được tiến hành khảo sát địa chất thủy văn khá kỹ
với công suất lỗ khoan 50,7m3/ngày. Do vậy đủ nước ngầm cung cấp cho thành
phố Thái Nguyên, các thị trấn và các tụ điểm dân cư.

-

Thị xã Sông Công cũng thuộc vùng nghèo nước dưới đất, tổng công suất lỗ
khoan từ 150-200m3/ngày, nên cấp nước sinh hoạt phải sử dụng chủ yếu là
nguồn nước mặt Sông Công.

-

Huyện Phổ Yên thuộc vùng có trữ lượng nước dưới đất khá dồi dào, năng suất
hố khoan 11,3m3/ngày. Đủ cấp nước cho nhu cầu sinh hoạt của thị trấn Ba
Hàng và các tụ điểm dân cư lân cận.

-

Huyện Phú Bình: theo khảo sát sơ bộ, nước dưới đất ở phức hệ chứa nước Q
thuộc dải ven sông, các đới hủy hoại trong trong phức hệ chứa nước T1-2 với
trữ lượng không lớn, nên việc cấp nước sinh hoạt vẫn chủ yếu sử dụng nguồn
nước mặt Sông Cầu.

8.0

6.0

Σ(ki-1)/Cv

4.0

2.0

0.0

-2.0

-4.0

-6.0

1958 1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006

N¨m

Hình 1.4: Đường tích luỹ hiệu số lưu lượng dòng chảy năm tại trạm Thác Bưởi
trên sông Cầu (1960-2005)
27

Cũng theo tài liệu từ Liên đoàn địa chất thủy văn cho thấy, vùng đồng bằng thuộc
hạ du lưu vực sông chẳng hạn như Đông Anh, Đáp Cầu. Từ năm 1990 trở lại đây người
ta đã tiến hành khai thác nước ngầm đưa vào sử dụng phục vụ cho sinh hoạt với lưu
lượng trung bình ở mức 4000-5000m3/ngày. Do vậy có thể nhận thấy, khả năng về
nguồn nước ngầm trên lưu vực sông Cầu không phong phú lắm. Ở những nơi nguồn
nước mặt bị ô nhiễm và khan hiếm, đặc biệt là những tụ điểm tập trung dân cư như trung
tâm huyện Phổ Yên, hoàn toàn có khả năng khai thác nước ngầm để phục vụ dân sinh.
28


nước thải nên chất lượng nước ở đoạn này suy giảm đáng kể. Ô nhiễm nước sông Ngũ
Huyện Khê là vấn đề đáng lưu ý, góp phần làm gia tăng ô nhiễm nước trong lưu vực.

1.2.6. Chất lượng nước sông
-

Đoạn từ thượng lưu đến đập Thác Huống:

Thượng nguồn lưu vực sông Cầu ngoài dòng chính là sông Cầu còn có phụ lưu
là sông Chợ Chu. Chất lượng nước sông Chợ Chu và sông Cầu cho đến Xuất Hoá, thị
xã Bắc Kạn có chất lượng khá tốt, đạt mức A-TCVN 5942-1995 (Cục Quản lý Tài
nguyên nước, 2007). Đoạn tiếp theo của sông Cầu trước khi chảy vào thành phố Thái

Nguyên, bắt đầu chịu tác động do các hoạt động sản xuất công nghiệp, khai thác
khoáng sản, sản xuất nông nghiệp dọc bên bờ sông. Sông Nghinh Tường chịu tác động
của hoạt động khai thác vàng. Đoạn cuối sông Đu tiếp nhận nước thải của mỏ than
Phấn Mễ, tuy nhiên mức độ ô nhiễm nước ở hai nhánh sông này tới sông Cầu chưa cao
(Cục Quản lý Tài nguyên nước, 2007). Cho đến trước đập Thác Huống, chất lượng
nước có sự biến đổi theo chiều hướng xấu đi, phần lớn do ảnh hưởng của nước thải
sinh hoạt từ thành phố Thái Nguyên.
-

Đoạn từ Thác Huống đến Đáp Cầu:

Qua phân tích diễn biến chất lượng nước cho thấy, chất lượng nước sông Cầu
chịu ảnh hưởng rất nhiều vào nước thải từ các khu dân cư tập trung, khu công nghiệp
và các làng nghề dọc theo dòng sông. Nước thải xuống sông Cầu kể từ đập Thác
Huống (điểm đầu của đoạn sông chảy qua khu luyện kim Thái Nguyên) về phía
thượng lưu chủ yếu là nước thải từ thành phố Thái Nguyên và một số nhà máy đặc biệt
là nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ. Tại đây nước bị ô nhiễm rõ rệt, chứa nhiều các hợp
chất hữu cơ và dầu mỡ. Một số chỉ tiêu chất lượng nước không đạt mức A nhưng vẫn
nằm trong mức B-TCVN 5942-1995. Sau khi ra khỏi thành phố Thái Nguyên, do
không có các khu công nghiệp và các hoạt động sản xuất không nhiều nên nồng độ các
chất ô nhiễm trong nước sông có xu hướng giảm.
Sông Công là sông lớn thứ hai trong lưu vực, chảy qua địa phận Thái Nguyên và
nhập lưu với sông Cầu tại Đa phúc. Nước sông đã bắt đầu bị ô nhiễm hữu cơ, dầu mỡ. Dư
lượng thuốc bảo vệ được phát hiện ở một số điểm. Đây là khu vực chịu ảnh hưởng bởi
hoạt động của các thuyền du lịch trên hồ núi Cốc, tàu thuyền khai thác cát trên sông, nước
thải của hoạt động khai thác khoáng sản và nước thải của Khu công nghiệp Sông Công.

Kết quả đánh giá chất lượng nước của dự án Dự án 3892 – VIE (2005) cũng
cho rằng, chất lượng nước trên nhiều đoạn sông thấp hơn tiêu chuẩn rất nhiều. Để đảm
bảo cung cấp đủ nước trong lưu vực cần cải thiện chất lượng nước bằng cách giảm ô

nhiễm ngay từ nguồn.

1.3. Đặc điểm kinh tế, xã hội
1.3.1. Cơ sở hạ tầng
Trên sông Cầu đập Thác Huống được xây dựng từ 1929 đến 1936 thì hoàn thành,
mực nước mùa cạn dâng lên được 3m. Ở hệ thống sông Cầu người ta cũng đã xây dựng
hồ Núi Cốc trên sông Công có Flv = 535 km2 (1973 ÷ 1978) MNDBT 46.2m tương ứng
với dung tích chống lũ 496.106m3 , độ cao mực nước chống lũ 48.25m.
Mạng lưới giao thông trong lưu vực sông Cầu phân bố tương đối đều và khá
phát triển với 3 loại đường cùng tồn tại và có thể sử dụng trong công tác vận chuyển,
giao thông là: đường bộ, đường sắt, đường sông. Đường sông với ba con sông chính
trong lưu vực là: sông Cầu, sông Công và sông Cà Lồ. Tổng chiều dài các tuyến
đường sông có thể dùng vận chuyển hàng hoá khoảng 350km. Các phương tiện vận
chuyển đường sông thải ra các chất dầu, mỡ cũng gây ô nhiễm ở một số đoạn sông
Cầu (Báo cáo Môi trường Quốc gia 2006).

1.3.2. Dân số
Bảng 1.12. Tóm tắt đặc điểm kinh tế xã hội của LVS Cầu (năm 2005)
Tỉnh

Diện
tích
(km2)

Dân số
(nghìn
người)

Mật độ
(người/km2)

GDP (tỷ
đồng)

Thu nhập bình
quân (nghìn
đồng/tháng)

Tốc độ tăng
trưởng so với
2004 (%)

Bắc Kạn

4.857,2

289,9

60

1.032,7

1.050,2

114,5

Vùng hạ lưu của lưu vực còn tiếp nhận nước của sông Cà Lồ tại Bắc Giang và
sông Ngũ Huyện Khê tại Bắc Ninh. Sông Cà Lồ chảy qua nhiều khu vực cụm công
nghiệp và đô thị trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc và một phần của thành phố Hà Nội
(huyện Sóc Sơn, Đông Anh). Nước sông có dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ do nước thải sinh

hoạt, đô thị, du lịch và ô nhiễm dầu mỡ từ chất thải công nghiệp. Hàm lượng các chất
hữu cơ và các chất dinh dưỡng cũng lớn hơn tiêu chuẩn cho phép loại A.

Thái Nguyên

3.542,6

1.109,0

313

6.459,0

1.229,1

117,8

Tới ranh giới tỉnh Bắc Ninh, do tác động của các nguồn thải sinh hoạt, công
nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ từ khu vực dân cư hai bên bờ nơi có mức độ phát triển
kinh tế tương đối cao, độ tập trung dân lớn, đoạn sông phải tiếp nhận một lượng lớn

Nguồn: Chi cục thống kê các tỉnh Bắc Kạn, Bắc Ninh, Bắc Giang, Vĩnh Phúc, Thái
Nguyên và thành phố Hà Nội, 2006.

29

30

Bắc Ninh

807,6

998,4

1.236

8.356,8

1.099,4

121,5

Bắc Giang

3.822,7

1.581,5

414

7.559,8

1.095,3

123,0

Vĩnh Phúc

1.371,4

1.169,0

852

9.565,3

1.025,9

122,0

3.145,0

3.450

64.000

1.863,250

Hà Nội


Lưu vực sông Cầu là một vùng khá đông dân cư. Theo số liệu điều tra dân số
trên lưu vực sông Cầu đến năm 2005 có 3.993.655 người thuộc 44 dân tộc khác nhau,
trong đó đông nhất là dân tộc Kinh 87,2%.

là Hà Nội (57,60%), tiếp đến là Thái Nguyên (38,65%), Bắc Kạn (36,21%), Tỉnh có tỷ
trọng ngành dịch vụ thấp nhất là tỉnh Bắc Ninh (27,82%). Giá trị tổng sản phẩm và cơ cấu
kinh tế của các tỉnh trên toàn lưu vực sông Cầu được trình bày trong Bảng 1.13.

Mật độ dân số bình quân trên lưu vực đạt 392 người/km2. Số lượng dân cư sống

ở nông thôn chiếm tỷ lệ rất lớn 79,80% (2.717.190 người), trong khi đó số dân sống ở
thành thị chỉ khoảng 792,74 nghìn người chiếm 20,20%. Tỷ lệ tăng dân số trung bình
trong 10 năm (1995-2005) trên toàn lưu vực là 1,01%/năm và tỷ lệ này không biến đổi
nhiều suốt 10 năm qua. Trên lưu vực, tỉnh có tỷ lệ tăng dân số cao nhất là Hà Nội
(1,03%) tiếp đến là Bắc Kạn (1,02%), còn các tỉnh khác trên lưu vực đều đạt 1.01%.

Đây là vùng có nền nông nghiệp phát triển lâu đời, song do đặc điểm địa hình,
điều kiện tự nhiên nên sản xuất nông nghiệp ở đây vừa mang tính chất canh tác của
vùng đồng bằng vừa mang tính chất của vùng trung du và miền núi.

1.3.3. Hoạt động kinh tế
Phân tích tốc độ tăng trưởng trong từng ngành kinh tế cho thấy, thời gian qua
ngành nông nghiệp vẫn giữ được tốc độ tăng trưởng ở mức cao. Tỷ trọng kinh tế của
ngành nông lâm nghiệp trên toàn lưu vực trung bình năm 2005 là 26,43%, trong đó
tỉnh có tỷ trọng nông nghiệp lớn nhất là Bắc Giang (42,1%), tiếp đến là Bắc Kạn
(41,96%), tỉnh có tỷ trọng nhỏ nhất là thành phố Hà Nội (1,6%).
Bảng 1.13. Cơ cấu kinh tế của các tỉnh trên lưu vực sông Cầu năm 2005
Chỉ tiêu
Tổng sản phẩm
(theo giá hiện hành)

Đơn vị

Bắc
Giang

Thái
Nguyên

Vĩnh

Bắc Kạn Hà Nội Bắc Ninh
Phúc

Tỷ đồng 7565,3 6,587,382 9961,3 1060,4 34150 4,766,106

Cơ cấu kinh tế

%

100

100

100

100

100

100

- Nông lâm thuỷ sản

%

42,1

26,21

20,48

- Công nghiệp và X D

%

23,3

38,71

52,44

41,96

1,60

26,26

21,83

40,80

- Dịch vụ

%

34,6

35,08

27,08

45,92

36,21

57,60

27,82

Nguồn: Cục thống kê Bắc Ninh, Vĩnh Phúc, Thái Nguyên và Tổng cục thống kê. 2006.

Sản xuất nông nghiệp

Tổng diện tích đất canh tác trên toàn lưu vực là 189.499 ha chiếm 23% trong đó
diện tích trồng lúa là 143.923ha, còn lại là diện tích các loại cây trồng khác. Tiềm năng
đất nông nghiệp toàn lưu vực còn khá nhiều nhưng phần lớn tập trung ở các tỉnh miền
núi như Thái Nguyên, Bắc Giang, Bắc Kạn. Diện tích này có khả năng trồng lúa ít,
chủ yếu là trồng màu, câu ăn quả, cây công nghiệp.
Hoạt động sản xuất nông nghiệp trên lưu vực sông Cầu chủ yếu là trồng trọt,
trong đó canh tác lúa nước và trồng hoa màu chiếm ưu thế. Trong cơ cấu sản xuất
nông nghiệp thì trồng trọt vẫn chiếm ưu thế (trên 54%).
Cơ cấu sản xuất nông nghiệp giữa các tỉnh trên lưu vực có sự khác nhau. Tỉnh
có tỷ trọng ngành trồng trọt lớn nhất là Bắc Kạn (66,7%), tiếp đến là Thái Nguyên
(66,11%), tỉnh có tỷ trọng trồng trọt nhỏ nhất là Hà Nội (54,85%) và Bắc Ninh
(58,9%). Tỉnh có tỷ trọng ngành dịch vụ nhỏ nhất là Bắc Kạn, chỉ đạt 0,51%, tỷ trọng
ngành dịch vụ cao nhất là tỉnh Vĩnh Phúc (4,51%).
Sản xuất công nghiệp
Ngành công nghiệp trong lưu vực chủ yếu tập trung ở các tỉnh vùng trung du,
và đồng bằng. Trước năm 1990 ngành công nghiệp chủ yếu là các ngành khai
khoáng, cơ khí, chế biến v.v. Các nhà máy phần lớn là đơn lẻ, quy mô sản xuất nhỏ,

chỉ có một số nhà máy, khu công nghiệp có quy mô, năng suất lớn như khu gang thép
Thái Nguyên, khu công nghiệp Sông Công của tỉnh Thái Nguyên, khu công nghiệp
Xuân Hoà -Vĩnh Yên-Vĩnh Phúc, một số nhà máy ở Đông Anh, Bắc Ninh v.v.

Ngành có tốc độ tăng nhanh là ngành công nghiệp xây dựng, từ tỷ trọng 24,89%
năm 2000 đã tăng lên chiếm 37,17% trong cơ cấu kinh tế của toàn lưu vực năm 2005. Tỉnh
có tỷ trọng công nghiệp lớn nhất là Vĩnh Phúc (52,44%), tiếp đến là Bắc Ninh (45,92%),
tỉnh có tỷ trọng công nghiệp nhỏ nhất là Bắc Kạn (21,83%) và Bắc Giang (23,3%). Như
vậy, trong những năm qua tỉnh Bắc Ninh và Vĩnh Phúc đã phát huy được lợi thế là tỉnh có
vị trí gần thủ đô Hà Nội và có những tuyến đường huyết mạch của khu vực kinh tế trọng
điểm Bắc Bộ, tốc độ công nghiệp hóa đã đạt cao nhất trên toàn lưu vực. Trong cơ chế thị
trường, ngành dịch vụ bao gồm nhiều ngành như: điện, giao thông, vận tải, tài chính, ngân
hàng, khoa học… do đó nó không chỉ là ngành thương mại đơn thuần. Trong thời gian qua
khối ngành này phát triển rất nhanh trên lưu vực sông Cầu với tốc độ 18%năm, tỷ trọng của
ngành này trong cơ cấu kinh tế chung toàn lưu vực chiếm 36,99%. Tỉnh có tỷ trọng lớn nhất

Hiện nay ngành công nghiệp trên lưu vực đang được quan tâm đầu tư rất lớn.
Các nhà máy, khu công nghiệp đang trong quá trình xây dựng và đi vào hoạt động với
tốc độ nhanh chóng. Quá trình công nghiệp hóa trên lưu vực diễn ra nhanh nhất tại tỉnh
Bắc Ninh và Vĩnh Phúc.

31

32

Tỉnh Bắc Ninh mặc dù là tỉnh có diện tích nhỏ nhất nhưng đã có tới 25 khu
công nghiệp lớn, chưa kể đến các khu, cụm công nghiệp nhỏ và vừa. Một số nhà máy
lớn và khu công nghiệp lớn trên lưu vực sông Cầu được trình bày trong Bảng 1.14.
Trong những năm qua, tỷ trọng ngành công nghiệp trên lưu vực sông Cầu, đã tăng từ
24,89% năm 2000 lên 37,17% .

Bảng 1.14. Một số nhà máy, khu công nghiệp lưu vực sông Cầu
Địa điểm

Du lịch

Huyện

Tỉnh

Năng lực sản
suất (năm)

Mê Linh

Vĩnh Phúc

-

Vĩnh Tường

Vĩnh Phúc

-

Khu CN tập trung Khai Quang

Vĩnh Yên

Vĩnh Phúc

-

4

Khu CN tập trung Kim Hoa

Phúc Yên

Vĩnh Phúc

-

5

Khu Gang thép Thái Nguyên

TP T.Nguyên

Thái Nguyên

12 vạn tấn

6

Cán thép Gia Sàng

TP T.Nguyên

Thái Nguyên

5 vạn tấn

7

NM giấy Hoàng Văn Thụ

TP T.Nguyên

Thái Nguyên

2.200tấn

8

NM Diezen Sông Công

TX S. Công

Thái Nguyên

12 MW

9

Nhà máy dụng cụ y tế

TX S. Công

Thái Nguyên

700 tấn

10

NM phụ tùng Ôtô

TX S. Công

Thái Nguyên

500 tấn

11

NM thép và cơ khí Đông Anh

Đông Anh

Hà Nội

2500tấn

12

CTy Điện máy Việt Hưng

Đông Anh

Hà Nội

-

13

NM kính Đáp Cầu

Đáp Cầu

Bắc Ninh

-

14

NM gạch chịu nhiệt

Đáp Cầu

Bắc Ninh

-

15

Khu công nghiệp Tiên Sơn

Từ Sơn

Bắc Ninh

-

16

KCN Quế Võ

Quế Võ

Bắc Ninh

-

17

KCN Đồng Nguyên - Đồng Quang

Từ Sơn

Bắc Ninh

-

18

KCN Yên Phong

Yên Phong

Bắc Ninh

-

19

CTy cơ khí 1-5

Đông Anh

Hà Nội

-

TT

Tên nhà máy

1

NM xe đạp Xuân Hoà

2

NM Cơ khí Nông nghiệp

3

Hiện tại, ngành du lịch trong lưu vực sông Cầu đang trên đà phát triển. Hàng
năm lưu vực tiếp đón hàng vạn lượt khách trong, ngoài nước đến thăm quan, nghỉ mát.

Các điểm du lịch lớn như: Khu nghỉ mát Tam Đảo, hồ Núi Cốc, khu nghỉ cuối tuần hồ
Đại Lải, khu nghỉ mát Cấm Sơn ... Mặc dù ngành du lịch đã được quan tâm đầu tư
nhưng hiện nay các cơ sở kỹ thuật vẫn còn nghèo nàn.

1.3.4. Giáo dục, y tế và các vấn đề xã hội khác
Giáo dục
Công tác giáo dục, đào tạo từ lâu đã được chú trọng đầu tư do đó phát triển rất
tốt. Với phương châm tất cả mọi trẻ em đến tuổi đều được đi học, ở tất cả các xã đều
có trường học từ trung học cơ sở trở xuống, với số lớp học từ hàng chục đến vài chục
lớp. Tuyến huyện đều có các trường PTTH. Ở một số huyện vùng núi, do điều kiện đi
lại khó khăn nên nhà nước đã đầu tư xây dựng các ngôi trường nội trú dành cho con
em các dân tộc, vùng sâu, vùng xa có điều kiện về học tập rèn luyện văn hoá và tạo
điều kiện cho các em học tiếp ở các bậc cao hơn. Hệ thống đào tạo đại học và dạy nghề,
riêng Thái Nguyên có 5 trường đại học, khoảng 15 trường trung học chuyên nghiệp và
hơn 10 trường công nhân kỹ thuật, là trung tâm đào tạo và dạy nghề của cả tỉnh và các
tỉnh Tây Bắc của Tổ quốc. Với việc chú trọng phổ cập giáo dục và phát triển hệ thống
đào tạo, dạy nghề đã tạo ra cuộc sống văn hoá cộng đồng ngày càng được nâng cao.
Y tế, văn hóa xã hội
Gần 100% số xã đã có các trạm y tế, cùng với các chiến dịch tiêm phòng và
tuyên truyền phòng chống các bệnh dịch đã ngày một phát huy hiệu quả bảo vệ sức
khoẻ cho nhân dân trong vùng. Hiện nay, 100% số xã đã được phủ sóng phát thanh và
hơn 90% số xã được phủ sóng truyền hình góp phần truyền tải các thông tin đến tận
người dân. Cùng với hoạt động tích cực của các ngành văn hoá địa phương, Trung
ương, bộ mặt văn hoá xã hội của các địa phương trong những năm gần đây đã có nhiều
tiến bộ vượt bậc.

20

Liên doanh DAIHATSU

Sóc Sơn

Hà Nội

-

21

NM chè Kim Anh

Sóc Sơn

Hà Nội

-

22

Khu chế xuất Nội Bài

Sóc Sơn

Hà Nội

-

23

NM gạch chịu lửa

Gia Lâm

Hà Nội

-

24

CTy Phân đạm - Hoá chất

TX B.Giang

Bắc Giang

10.000tấn
-

1.4. Định hướng phát triển kinh tế xã hội đến năm 2010

25

NM Cơ khí Bắc Giang

TX B.Giang

Bắc Giang

26

Nhà máy Phân Lân

TX B.Giang

Bắc Giang

-

27

CTy vật liệu chịu lửa cầu Đuống

Đông Anh

Hà Nội

50 triệu viên

Nguồn: Viện Quy hoạch Thủy lợi, 2006.

Triển vọng cho đến năm 2010, mức độ phát triển của lưu vực sông Cầu sẽ diễn
ra mạnh mẽ trên cơ sở khai thác tối đa các tiềm năng nội sinh trong lưu vực. Các hoạt
động kinh tế bao gồm các hoạt động đầu tư phát triển, liên doanh liên kết trong phát
triển kinh tế sẽ ngày một sôi động hơn, cụ thể như sau.
+) Phương hướng phát triển nông nghiệp
Phương hướng phát triển nông nghiệp chung của các tỉnh trong lưu vực như sau:
• Tập trung thâm canh cao các vùng sản xuất lúa có điều kiện tưới tiêu chủ động,

33

34

để giải quyết ổn định sản xuất lương thực ở mức hiệu quả, phấn đấu lương
lương thực 350kg/người. năm. Đối với cây màu và cây vụ đông chú trọng phát
triển cây ngô để giải quyết thức ăn tinh bột cho chăn nuôi.

trũng cấy lúa vụ mùa bấp bênh sang cơ cấu 1cá - 1 lúa để nuôi các loại cá tăng trọng
nhanh và có chất lượng cao. Nói chung giá trị sản xuất thủy sản chỉ chiếm 2,3% trong
cơ cấu giá trị sản xuất nông nghiệp, nhưng nó tạo nguồn thu nhập hỗ trợ cho nông dân.

• Khai thác lợi thế về đất đai, thời tiết, khí hậu trong lưu vực; phát triển cây trồng vật
nuôi có thế mạnh, tạo các vùng hàng hoá cho thị trường trong nước và tham gia
xuất khẩu, trọng tâm là cây ăn quả, cây công nghiệp ngắn ngày, rau thực phẩm.

Trên lưu vực sông Cầu diện tích rừng chủ yếu tập trung ở thượng nguồn sông
Cầu, thượng nguồn sông Cà Lồ, phân bố ở các tỉnh Bắc Giang, Thái Nguyên, Vĩnh
Phúc, Bắc Kạn. Vùng thượng nguồn sông Cà Lồ (thuộc tỉnh Vĩnh Phúc) quản lý và
bảo vệ chặt chẽ 15.000 ha (có 982,7 ha rừng tự nhiên) rừng đặc dụng thuộc vườn quốc
gia Tam Đảo để phát huy tốt hơn cho khu nghỉ mát Tam Đảo đồng thời phục vụ cho
công tác nhiên cứu khoa học và bảo vệ nguồn gien thực vật quý hiếm.

• Phát triển nhanh hệ thống cơ sở hạ tầng phục vụ nông nghiệp và hệ thống dịch
vụ kỹ thuật nông nghiệp, đảm bảo cung cấp đầy đủ và kịp thời các dịch vụ cho
sản xuất.
• Tăng cường bảo vệ nguồn tài nguyên và môi trường để đảm bảo cho quá trình
phát triển bền vững. Xây dựng phương thức canh tác nông - lâm kết hợp trên
vùng đồi, để vừa đạt hiệu quả kinh tế và hiệu quả về sinh thái.
Hướng bố trí sản xuất trồng trọt đến năm 2010 là tập trung thâm canh các vùng
lúa để tăng năng suất, sản lượng. Chuyển những diện tích trồng lúa trên chân ruộng
cao năng suất quá thấp không hiệu quả sang trồng cây công nghiệp ngắn ngày và cây

ăn quả một số diện tích ruộng trũng sang nuôi cá và kết hợp một vụ lúa một vụ nuôi cá
kết hợp tăng thời vụ và tăng diện tích nông nghiệp đặc biệt là đất cây trồng cạn. Diện
tích đất nông nghiệp tăng chủ yếu tập trung ở các tỉnh miền núi như Bắc Giang và
Thái Nguyên. Còn các huyện của các tỉnh đồng bằng như Bắc Ninh, Vĩnh Phúc, đất
nông nghiệp lại giảm do chuyển sang trồng cây ăn quả, nuôi cá ruộng trũng và đất xây
dựng cơ bản.
Hướng phát triển chăn nuôi của toàn lưu vực là: ưu tiên phát triển đàn lợn, bò,
gà ngoài ra phát triển các vật nuôi khác để tăng chất lượng bữa ăn và tăng thu nhập của
các hộ gia đình.
• Đàn lợn: Phương án tăng trưởng nhanh có thể đưa tốc độ tăng trưởng đàn lên 35%.
• Đàn bò: Tăng nhanh số lượng và cải tạo chất lượng đàn bằng cách tiếp tục
chương trình sinh hoá đàn bò, đến năm 2010 có ít nhất 60% bò lai trong tổng
đàn.
• Đàn Trâu: Duy trì đàn trâu chủ yếu phục vụ cho cày kéo ở các vùng canh tác
ruộng quy mô đến năm 2010 giữ ở mức: 483.244 con.
• Đàn gia cầm: Phương thức chăn nuôi chủ yếu trong các hộ gia đình với các
giống gà nội đạt: 24.366.000 con vào năm 2010.
Diện tích nuôi trồng thuỷ sản chủ yếu tập trung ở các tỉnh Vĩnh Phúc, Bắc
Ninh, Bắc Giang và phía nam tỉnh Thái Nguyên. Diện tích mặt nước có thể nuôi trồng
thủy sản lớn bao gồm ao, hồ, ruộng trũng và sông suối. Với phương châm tận dụng
mặt nước có khả năng nuôi trồng thủy sản, đồng thời mạnh dạn chuyển dịch loại đất
35

+) Phương hướng phát triển công nghiệp
Trên lưu vực đã hình thành một số khu công nghiệp lớn như liên hiệp Gang
thép Thái Nguyên, khu công nghiệp chế tạo Bắc Thăng Long, khu công nghiệp Diezen
Sông Công, công nghiệp khai khoáng khu vực bắc Thái Nguyên, ngoài ra còn nhiều cơ
sở công nghiệp địa phương khác. Công nghiệp nặng chủ yếu của Thái Nguyên là luyện
kim (nhà máy gang thép Thái Nguyên) chiếm tỷ trọng trên 50% giá trị sản sản lượng
công nghiệp nặng của ngành và là thế mạnh của tỉnh. Theo tính toán của bộ Công

nghiệp thì nhu cầu sử dụng thép trong toàn quốc giai đoạn từ 1996 - 2000 tăng
23%năm, từ năm 2000 - 2005 tăng 13% năm, từ 2006- 2010 tăng 10% năm. Để thoả
mãn nhu cầu trên đến năm 2010, ngành luyện kim của tỉnh phấn đấu đạt 7,5 đến 8 triệu
tấn. Ở Đáp Cầu - Bắc Ninh, các ngành công nghiệp địa phương có xu hướng phát triển
chủ yếu là sản xuất vật liệu xây dựng, chế biến gỗ, lâm sản các sản phẩm kim loại,
sành sứ thuỷ tinh, giấy và chế biến thực phẩm, v.v.
+) Phương hướng phát triển Giao thông
Mục tiêu phát triển mạng lưới giao thông đến năm 2010 là tập trung vào nâng
cấp các trục đường bộ, đường thuỷ, đường sắt và phát triển thêm các tuyến đường mới.
Đường thuỷ, việc nạo vét luồng lạch, cải tạo bến bãi, cảng chưa nhiều, khả năng vận
chuyển còn hạn chế.
+) Phương hướng phát triển Du lịch, Đô thị
-

Du lịch: Đầu tư phát triển các khu du lịch có tiềm năng như: khu du lịch Tam
Đảo, Đại Lải (Vĩnh Phúc), Khu hồ Cấm Sơn, Suối Mơ, khu Hoàng Hoa Thám
(Bắc Giang), Khu bảo tàng Việt Bắc, ATK Định Hoá (Thái Nguyên) v.v.

-

Đô thị: Sự phát triển kinh tế kéo theo sự phát triển đô thị cả về quy mô và chất
lượng. Thành phố Thái Nguyên là khu đô thị lớn nhất trong lưu vực nghiên cứu,
sau đó là TX Bắc Ninh, TX Vĩnh Yên, TX Sông Công, các thị trấn như Đông
Anh, Sóc Sơn (Hà Nội).

Hệ thống đô thị trong lưu vực những năm tới sẽ phát triển với phương châm lấy
công nghiệp và dịch vụ làm hạt nhân lấy hệ thống đô thị làm nền tảng, từ đó nâng cao
chất lượng và tính đồng bộ của chúng. Hạn chế mở rộng quy mô diện tích của đô thị
36

chủ yếu là tăng quy mô dân số, về mặt không gian sẽ phát triển theo xu hướng bám
theo các đường quốc lộ, các khu công nghiệp đang được hình thành.
Tỷ lệ phát triển dân số toàn vùng đến năm 2010 dự kiến vào khoảng 1,05- 1,10
% đối với Thái Nguyên, Bắc Ninh, Bắc Giang, 1,25 % đối với Bắc Kạn và 1,2% đối
với Vĩnh Phúc. Ước tính GDP một số tỉnh thuộc lưu vực sông Cầu được trình bày ở
bảng 1.15.
Bảng 1.15: Ước tính GDP một số tỉnh thuộc lưu vực sông Cầu vào năm 2010
Bắc Giang

Thái
Nguyên

Vĩnh Phúc

cả tỉnh

cả tỉnh

trừ Lập
Thạch

3 huyện 5 huyện

+ Tổng sản phẩm GDP
Tỷ đồng
theo giá hiện hành

15519.8

11378.4

10504.8

1385.2 7519.8

103 người

1686.9

1197.7

1000.5

162.0

9200.0

9500.0

10500.0

8550.0 11000

Chỉ tiêu

+ Dân số trung bình
+ GDP đầu người

Đơn vị

3

10 đ/người

Bắc
Kạn

Bắc
Ninh

683.6

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU DÒNG CHẢY MÔI
TRƯỜNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP
2.1. Tổng quan về nghiên cứu dòng chảy môi trường trên thế giới
Nước là nguồn tài nguyên có ý nghĩa quyết định đối với sự sống còn và phát
triển của xã hội loài người. Chất lượng và số lượng nước sẽ quyết định đến tình trạng
tài nguyên nước. Lưu lượng là một trong các đặc trưng thường được quan tâm khi xem
xét các vấn đề liên quan đến tài nguyên nước. Bảng 2.1 dưới đây trình bày giá trị của
sông ngòi có liên quan chặt chẽ với lưu lượng, dòng chảy môi trường.
Bảng 2.1: Ví dụ về giá trị của sông ngòi và dòng chảy môi trường
Giải thích giá trị
Động vật
dưới nước

Nguồn: Quy hoạch phát triển kinh tế xã hội các tỉnh Bắc Giang, Thái Nguyên, Vĩnh
Phúc, Bắc Kạn, Bắc Ninh
Có thể thấy, các đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội trong lưu vực sông Cầu
khá thuận lợi cho việc phát triển trong những năm tới. Tuy nhiên, kèm theo đó là các

nhu cầu về sử dụng tài nguyên, trong đó có tài nguyên nước sông sẽ tăng nhanh. Việc
hài hòa giữa phát triển kinh tế xã hội và phát triển tài nguyên nước sông là rất cần thiết
để đảm bảo cho phát triển bền vững trong vùng.

37

Cá nước ngọt là nguồn Protein
có giá trị cho con người. Các
quần thể động vật có giá trị
khác các sinh vật nhỏ dưới
nước hình thành nên cơ sở của
dây chuyền thức ăn.

Ví dụ về dòng chảy môi trường
cần thiết
- Dòng chảy duy trì môi trường
sống vật lý.
- Dòng chảy duy trì chất lượng
nước phù hợp.
- Dòng chảy cho phép các loài cá
di trú di chuyển.
- Lũ nhỏ - hỗ trợ chu trình sống
(ví dụ như quá trình đẻ trứng).

Thực vật
ven sông

Ổn định bờ sông, cung cấp
thức ăn và củi đốt cho con
người; là môi trường sống của

động vật và làm vật đệm để
giảm việc mất chất dinh
dưỡng và trầm tích do các
hoạt động của con người trong
lưu vực.

- Dòng chảy duy trì độ ẩm của đất
ở bờ sông.
- Dòng chảy cao để chuyển chất
dinh dưỡng vào khu vực ven bờ
và phát tán hạt giống.

Cát ở sông

Dùng để xây dựng.

Dòng chảy vận chuyển cát và
tách ra thành những hạt mịn hơn.

Cửa sông

Cung cấp các vườn ươm cho Dòng chảy duy trì mức độ cân
cá biển.
bằng của nước mặn-nước ngọt
cần thiết và chuyển tiếp vùng cửa
sông.

38

Gii thớch giỏ tr
Tng ngm
nc v
nc ngm

m bo bn cht quanh nm Dũng chy np li tng ngm
ca dũng sụng nh cung cp nc.
nc trong sut mựa khụ.

Vựng ng
bng ca
sụng do
nc l to
thnh

H tr ngh cỏ v hot ng Nhng trn l thi im thớch
nụng nghip khi khụng cú l hp trong nm.
cho nụng dõn.

M hc

Gii trớ v
vn hoỏ

m thanh ca nc chy qua
cỏc khe ỏ, mựi hng v
phong cnh ca dũng sụng vi
cõy ci, chim muụng v cỏ
cnh

Nhng hot ng khai thỏc ti nguyờn nc ó dn n nhiu tỏc ng n cỏc
h sinh thỏi cng nh dn n cỏc vn kinh t - xó hi (Hỡnh 2.1). Di cỏc tỏc
ng ú, h sinh thỏi khu vc h lu phớa sau nhiu con p cú th b tn thng nng
n do cn kit ngun nc. Tuy nhiờn, cng phi thy rng, dũng chy khụng phi l
yu t duy nht tỏc ng lờn sc kho ca dũng sụng. X thi, ỏnh bt quỏ mc, u
tỏc ng n cỏc h sinh thỏi thy sinh. Cỏc giỏ tr mụi trng khỏc vựng h lu
cng cú th suy gim nghiờm trng. iu ny dn n phỏt sinh cỏc chi phớ v kinh t,
xó hi mụi trng lõu di v lm gim c hi phỏt trin trong tng lai.

Vớ d v dũng chy mụi trng
cn thit

Cỏc p v
vic khai
thỏc nc

Dũng chy cú c cỏc nột
m quan thiờn nhiờn, bao gm
nhiu loi dũng chy c cp
trờn.

Thay i khi lng v
cỏc dng dũng chy

Gim tớnh bn vng ca
cỏc h sinh thỏi hin ti

Nhng thay i ca dũng chy
tỏc ng n:
Hỡnh dng t nhiờn ca sụng

Hot ng trao i cht

Nc sch v thỏc ghnh cho Dũng chy m cú th m bo
vic th bố, l hi, ngh ngi, cht lng nc
tm mỏt, chp nh, quan sỏt
chim, vv.

C hi cho thc vt, cỏ, ng
vt sinh sn, di chuyn v tỡm
thc n,

Cú th nh hng
n nhng ngi s
dng nc hin ti

Cht lng nc

H sinh thỏi Duy trỡ kh nng ca h sinh Dũng chy cú th duy trỡ h sinh
thỏi nc iu ho cỏc quỏ thỏi v chc nng h sinh thỏi
trỡnh sinh thỏi cn thit, vớ d
nh lm sch nc, gim l
lt hoc khng ch sõu bnh

Tỏi to ngun nc ngm v
cỏc vn khỏc

Tạo ra các lợi ích kinh tế thông
qua thuỷ điện, tới tiêu

Bo v ton Mong mun gim thiu cỏc Mt vi hoc tt c cỏc loi dũng

b mụi
tỏc ng ca con ngi v gi chy trờn.
trng
gỡn mụi trng t nhiờn cho
cỏc th h mai sau.

Cú th phỏt sinh cỏc
chi phớ kinh t-xó hi
lõu di v gim cỏc c
hi phỏt trin trong
tng lai

Hỡnh 2.1: S thay i dũng chy v tỏc ng
(Ngun: Fitzgerald, 2005a)

Ngun: Brown C., King J., 2003.
S phỏt trin kinh t xó hi cựng vi s gia tng dõn s lm cho nhu cu s
dng nc ngy cng tng cao. Cỏc bin phỏp cụng trỡnh ó c ỏp dng nhiu lu
vc, nhu cu s dng nc v tranh chp trong s dng nc sụng ngy cng tng.
Ngay c khi nc chy tr li sụng sau khi c s dng, dũng chy sụng cú th b
thay i mt s on hoc mt s thi gian nht nh. Nc hi quy sau khi ti cú
th cú s lng ớt hoc quỏ xa so vi im khai thỏc, nờn v mt thc t cú th coi l mt
lng nc nht nh ó b tiờu hao.
39

Trong thi gian di, cỏc dũng sụng c coi l ngun cung cp ti nguyờn
nc vụ hn. Cỏc nh qun lý dng nh khụng quan tõm nhiu n tỡnh trng, sc
kho ca dũng sụng, cng nh hiu bit v tỏc ng ca vic khai thỏc nc ti tỡnh
trng ca ca cỏc dũng sụng cũn rt hn ch. Tuy nhiờn, vi thc t hin nay, khi tỡnh
trng ca nhiu dũng sụng b suy gim do khai thỏc khụng hp lý, quỏ mc ó lm

thay i quan nim truyn thng ny. Con ngi ó nhn ra rng nhng thay i i
vi lu lng dũng chy l mt ngun quan trng i vi khu vc ven sụng, vựng
ngp lt v trong vi trng hp ca sụng b xúi mũn.
Hin nay, cỏc nh qun lý ti nguyờn nc cú cỏch nhỡn ton din hn i vi
40


hệ thống sông. Họ ngày càng hiểu rằng bên cạnh việc cung cấp nước cho các nhu cầu
cơ bản của con người và các hoạt động kinh tế-xã hội, hệ sinh thái thủy sinh và các
chức năng khác cũng cần phải quan tâm đến. Để khai thác nguồn nước có hiệu quả đòi
hỏi phải sử dụng tổng hợp, phù hợp với qui luật phát triển tài nguyên nước. Việc quản
lý, cấp phép khai thác, sử dụng tài nguyên nước phải đảm bảo “dòng chảy môi
trường” (DCMT). Khái niệm này đã được lồng ghép trong chính sách quản lý nguồn
nước của một vài Công ước Quốc tế, Chương trình nghị sự 21 và Kế hoạch của Hội
nghị thế giới về Phát triển bền vững. Về phương diện quản lý, dòng chảy môi trường
cần được đánh giá trước khi triển khai một hoạt động khai thác nguồn nước. Đã có
nhiều nước, đặc biệt ở Úc và Nam Phi luật pháp đòi hỏi phải đảm bảo dòng chảy môi
trường tối thiểu, phải có kế hoạch quản lý để đảm bảo yêu cầu về dòng chảy môi
trường đối với các con sông hay sinh cảnh hoang dã. Một số nước khác, đánh giá
DCMT đã được đề cập đến ở các tuyên bố của Chính phủ, mặc dù các nghiên cứu của
họ mới ở thời kỳ nghiên cứu ban đầu.
Nhìn chung, cho đến nay định nghĩa về dòng chảy môi trường thường phụ
thuộc vào quan điểm các tổ chức, các nhà nghiên cứu. Điểm chung của các định nghĩa
về dòng chảy môi trường hướng đến “đáp ứng nhu cầu cần thiết của môi trường”,
“duy trì các hệ sinh thái và lợi ích của chúng” hay “đảm bảo lợi ích về kinh tế, xã hội
và môi trường” ở vùng hạ lưu (Boulton 1999, IUCN, 2003; Richard Davis & Rafik
Hirji, 2003; Tharme, R.E, 2003; Dyson và các cộng sự, 2007).
Trong nghiên cứu này, dòng chảy môi trường sẽ được hiểu theo định nghĩa sau:
“dòng chảy môi trường là chế độ dòng chảy cần thiết của một con sông, trong đầm
phá hoặc khu vực ven biển để có thể duy trì các hệ sinh thái và lợi ích của chúng ở

những nơi có sự cạnh tranh giữa các mục đích sử dụng nước và khi dòng chảy chịu
ảnh hưởng điều tiết của các công trình”.
Hiểu biết về dòng chảy môi trường sẽ trợ giúp rất nhiều trong việc hạn chế sự
suy thoái của dòng sông, mất các giá trị sinh thái, hay hạn chế tác động bất lợi của các
dự án phát triển tài nguyên nước cũng như trong việc khôi phục các nguồn tài nguyên
nước đã bị tác động do các hoạt động kinh tế xã hội gây nên. Việc nhận thức sự cần
thiết của thiết lập mức độ dòng chảy đã bị thay đổi so với điều kiện tự nhiên, nhằm
mục đích quản lý và phát triển nguồn nước nhưng vẫn đảm bảo được tính toàn vẹn về
cấu trúc và chức năng hoặc mức độ suy thoái chấp nhận được, đã thúc đẩy sự phát
triển của khoa học đánh giá dòng chảy môi trường (Tharme, 1996).

quan đến việc phân phối nước theo tháng, theo mùa. Quy mô không gian của việc
đánh giá DCMT cũng có thể là toàn bộ lưu vực hay chỉ là một con sông riêng lẻ (King
et al., 1999). Kết quả đánh giá DCMT cũng có thể đưa ra một (hoặc nhiều) mô tả về
chế độ dòng chảy thuỷ văn, nhu cầu về dòng chảy môi trường và chúng được liên kết
với nhau để đảm bảo cho các mục tiêu được đặt ra về điều kiện của hệ sinh thái.
Những mục tiêu này có thể là trực tiếp, ví dụ như đảm bảo hoặc nâng cao chất lượng
dòng sông, bao gồm vùng sinh cảnh và các thành phần của nó, tăng sản lượng của các
loài cá thương mại, bảo tồn các loài quý hiếm, cũng như bảo vệ các đặc tính, giá trị về
văn hoá, giải trí. Việc đánh giá DCMT cho hệ thống sông không chỉ nhằm phục vụ cho
phát triển tài nguyên nước, mà hiện nay, cũng rất chú trọng tới các vấn đề liên quan
đến việc khôi phục các dòng sông (e.g. Arthington et al., 2000).
Các phương pháp khác nhau được đưa ra nhằm thoả mãn những yêu cầu khác
nhau về quy mô và mức đòi hỏi về các giải pháp. Các phương pháp cũng có nhiều vấn
đề cần cân nhắc như thời gian, số liệu, khả năng về kỹ thuật và tài chính. Các phương
pháp đánh giá DCMT đã được phát triển từ những năm 20 của thế kỷ 20, ở Mỹ, châu
Âu, Nam Phi và Úc. Một số kỹ thuật ban đầu đã được phát triển nhằm mục đích bảo vệ
các loài cụ thể (thường là loài bị đe dọa) hay cho toàn bộ hệ sinh thái. Các kỹ thuật này
hiện nay được áp dụng chủ yếu ở các sông bán khô hạn hay tạm thời bị khô hạn, còn
đối với các sông vùng nhiệt đới, các kinh nghiệm còn rất hạn chế. Có khoảng 270

phương pháp của 50 quốc gia đã được ghi nhận vào năm 2002 (Tharme, 2002). Những
điểm chính của phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường có thể chia thành 4 nhóm
chính: thuỷ văn, thuỷ lực, đánh giá/mô phỏng môi trường sống, và tiếp cận tổng thể.

2.1.1. Nhóm phương pháp thuỷ văn
Phương pháp thuỷ văn chiếm tỷ lệ cao nhất (30%) trong số các phương pháp
đánh giá DCMT đã được phát triển trên thế giới. Trong số đó, 1 số ít (4 phương pháp)
đã lỗi thời theo thời gian, số còn lại vẫn được sử dụng cho đến ngày nay dưới dạng
nguyên bản hoặc đã được sửa đổi để có thể phù hợp với khu vực nghiên cứu (Tharme,
2002).

Đánh giá dòng chảy môi trường (environmental flow assessment) đối với các
dòng sông thường là việc đánh giá xem bao nhiêu phần của dòng chảy tự nhiên cần
phải được giữ lại để đảm bảo những giá trị đặc trưng, quan trọng của các hệ sinh thái
(Tharme and King, 1998; King., 1999). Kết quả đánh giá dòng chảy môi trường có thể
dựa trên lưu lượng nước hàng năm, hay tập hợp các chế độ dòng chảy khác nhau liên

Phương pháp thuỷ văn chủ yếu dựa vào việc phân tích các số liệu thống kê
dòng chảy tự nhiên, sử dụng các số liệu dòng chảy lịch sử hiện có và điều chỉnh khi có
những ảnh hưởng do các đập và việc khai thác nước gây ra (Fitzgerald, 2005b). Thông
thường các số liệu thống kê được sử dụng là những số liệu về dòng chảy nhỏ nhất mà
vẫn cho phép dòng sông đạt được sự lành mạnh nhất định, cho phép các loài sinh vật
tiêu biểu tồn tại và các quá trình khai thác tiếp tục diễn ra. Các phương pháp thủy văn,
ngoài số liệu về dòng chảy, không cần có những thông tin về sinh thái hay các số liệu
về thực địa khác có liên quan. Tuy nhiên, độ tin cậy của đánh giá phương pháp này
thường phù hợp cho giai đoạn quy hoạch phát triển tài nguyên nước và trong những

41

42

bối cảnh có ít tranh cãi thì chúng có thể đưa ra được giá trị DCMT dự kiến ban đầu
(Nguyễn Văn Thắng, 2006).
Một vài phương pháp thông dụng đánh giá dòng chảy môi trường theo phương
pháp thuỷ văn bao gồm các phương pháp như phương pháp dòng chảy tối thiểu
(Phương pháp Tennant), các chỉ số dòng chảy tự nhiên, phương pháp thuỷ văn toàn
diện (ví dụ như phương pháp khoảng biến động) sẽ được tóm tắt dưới dây.
™ Phương pháp Tennant (hoặc Montana)
Phương pháp Tennant (hoặc Montana) là một phương pháp đánh giá dòng chảy
môi trường bằng cách tính tỷ lệ phần trăm của dòng chảy trung bình năm theo số liệu
thủy văn. Các tỷ lệ khác nhau sẽ cho các mức độ duy trì điều kiện môi trường khác
nhau của dòng sông. Phương pháp này không tốn nhiều chi phí, nhanh chóng, và dễ
ứng dụng. Sự phát triển của nó cần có nghiên cứu thích đáng và thông tin đầu vào từ
các chuyên gia. Phương pháp dựa trên các xu thế có được từ việc quan sát hiện trường
tại Hoa Kỳ về mối quan hệ giữa điều kiện dòng sông, lượng dòng chảy trong dòng
sông, và môi trường sống của cá. Phương pháp này được sử dụng cho dòng chảy môi
trường để duy trì cá, động vật hoang dã, để tái tạo và các nguồn liên quan.
Trong số các phương pháp đánh giá nhanh, phương pháp Tennant là thích hợp
nhất đối với khu vực miền tây hoa Kỳ, nơi mà các đặc tính sinh thái và thuỷ văn của
các dòng sông được nghiên cứu kỹ, chi tiết. Phương pháp được thiết kế chủ yếu là để
quản lý môi trường sống của cá hồi, nhưng đã được ứng dụng đối với nhiều vùng khác
trên thế giới. Ở những vùng mới nơi mà thời gian là sự hạn chế chủ yếu, phương pháp
“Tennant sửa đổi” được thiết kế, dựa trên quan sát hiện trường về việc phản ứng môi
trường sống của sinh vật quan tâm trong vùng đó, sẽ cung cấp một kỹ thuật giải quyết
ở mức trung bình khá cho việc xác định các dòng chảy môi trường.
™ Phương pháp khoảng biến động (Range of Variability Approach-RVA)

năng dự báo và khoảng thời gian của lũ, hạn hán và dòng chảy không liên tục; sự biến
đổi dòng chảy theo ngày, mùa và hàng năm; tốc độ biến đổi. RVA có 6 bước cho thiết

lập, thực hiện và sàng lọc mục tiêu quản lý và quy tắc cho một con sông cụ thể.

2.1.2. Nhóm phương pháp thuỷ lực
Các phương pháp trong nhóm này dùng các kết quả tính toán dựa trên mặt cắt,
độ sâu, tốc độ dòng chảy hoặc các biến số khác như là các chỉ thị môi trường. Có
khoảng 23 phương pháp đánh giá DCMT trên cơ sở thuỷ lực. Trong những năm 19601970, các phương pháp thuộc nhóm này đã được phát triển nhằm khuyến nghị chế độ
dòng chảy cho cá hồi ở Mỹ.
Đối với hầu hết các phương pháp thuỷ lực đã được sử dụng, mục tiêu của nó là
duy trì môi trường sống cho các loài cá, hay ở những nơi có liên quan đến các hồ nuôi.
Phương pháp này dựa trên cở sở giả thiết rằng các điều kiện thuỷ lực tại các điểm dẫn
nước đều có những thông số môi trường tốt và do vậy, chỉ cần duy trì dòng chảy ở
mức thấp (hoặc cao hơn 1 chút) cũng duy trì được mật độ phân bố của các loài sinh vật
tiêu biểu. Các phương pháp này thường được ứng dụng với các con sông nông, ít bị tác
động của con người. Lợi thế của phương pháp này là không đòi hỏi nhiều các số liệu
lịch sử (Fitzgerald, 2005b).
Nhìn chung, phương pháp thuỷ lực ít tốn kém, được sử dụng khi những biến đổi lớn
của cơ chế dòng chảy chỉ xảy ra khi dòng chảy tự nhiên thấp hoặc khi mục tiêu giới hạn ở
những tác động xuất hiện vào thời gian dòng chảy tự nhiên thấp. Một số ví dụ về phương
pháp thủy lực như như Phương pháp dòng chảy tối thiểu thoả mãn một hay nhiều mục tiêu
thuỷ lực, Phương pháp chu vi ướt (Wetted Perimeter-WPM) và Phương pháp R-2Cross.
™ Phương pháp chu vi ướt WPM

Phương pháp này được sử dụng để quản lý sông dựa vào dòng chảy kết hợp
chặt chẽ với sự thay đổi thủy văn và tính toàn vẹn hệ sinh thái sông. RVA bắt đầu với
sự mô tả toàn diện các thuộc tính liên quan đến sinh thái của một cơ chế dòng chảy và
sau đó chuyển những thuộc tính này sang mục tiêu quản lý dựa vào dòng chảy đơn
giản hơn. RVA phù hợp nhất với mục tiêu bảo vệ tính đa dạng sinh học ven sông và
các chức năng của hệ sinh thái tự nhiên. Nghiên cứu theo phương pháp này tập trung
vào mối quan hệ giữa sự biến đổi của thủy văn và tính toàn vẹn hệ sinh thái sông đã đề
xuất một mẫu dòng chảy tự nhiên bao gồm đầy đủ các biến đổi tự nhiên trong một

năm và qua nhiều năm của cơ chế thủy văn; các đặc tính có liên quan như thời điểm,
khoảng thời gian, tần suất và tốc độ thay đổi là các tiêu chí trong sự duy trì tính đa
dạng sinh học và toàn vẹn hệ thủy sinh. Nhiều đặc trưng dòng chảy có vai trò quan
trọng trong sự duy trì và tái tạo môi trường sống ven sông và đa dạng sinh học, bao
gồm: phân bố theo mùa của dòng chảy; thời điểm các điều kiện cực đoan, tần suất, khả

Phương pháp này được sử dụng rộng rãi nhất, và là phương pháp đặc trưng cho
phương pháp thuỷ lực để đánh giá dòng chảy môi trường. Phương pháp này dựa trên
mối quan hệ giữa dòng chảy trong sông và các đặc tính thuỷ lực đơn giản như độ sâu,
vận tốc chảy của nước, chu vi ướt của mặt cắt. Dòng chảy môi trường (lưu lượng) sẽ
được xác định tại điểm có chu vi ướt của mặt cắt lớn nhất hay tại điểm trên đường
quan hệ lưu lượng và chu vi ướt bị gãy khúc và có điểm chuyển tiếp (“điểm uốn”).
Giả thiết cơ bản của phương pháp này là coi sự tồn tại và phát triển của cá và các sinh
vật thuỷ sinh trong sông luôn liên quan đến diện tích nơi ở và cũng là nơi cung cấp
nguồn thức ăn cho chúng. Sự tồn tại và phát triển của cá cũng như các sinh vật thuỷ
sinh có mối tương quan nhất định với phần mặt cắt sông bị ngập nước hay chu vi ướt
của mặt cắt. Mối quan hệ giữa chu vi ướt và lưu lượng đã được thiết lập nhằm đưa ra
dòng chảy cần thiết cho sự phát triển của các loài cá và động vật không xương. Dòng
chảy môi trường được xác định ở nơi gần với “điểm uốn” nhất, với giả thiết cho rằng
đại diện cho dòng chảy tối ưu và nếu thấp hơn đó, sinh cảnh sẽ bị phá vỡ (Stalnaker et

43

44


al., 1994; Gippel and Stewardson, 1996, 1998; Espegren, 1998).
Điểm yếu của phương pháp là các mối quan hệ nghiên cứu giữa chu vi ướt và
lưu lượng chảy được sử dụng để đề xuất môi trường sống thích hợp cho cá được dựa
trên các nguyên tắc tổng quát, và không được chứng minh là có liên quan đến cá của

một dòng sông cụ thể. Để hạn chế yếu điểm này, các nghiên cứu bổ sung về mối quan
hệ giữa chu vi ướt, khả năng tồn tại và sinh sản của các loại cá cụ thể nên được thực
hiện. Mặc dù những nghiên cứu này làm tăng độ tin cậy của các kết quả, nhưng cũng
sẽ làm tăng đáng kể yêu cầu về thời gian và giá thành khi thực hiện.
™ Phương pháp R2Cross
Phương pháp này hiện đang được sử dụng nhiều mặc dù nó đã được xây dựng
và phát triển cách đây 25 năm. Cũng như nhiều phương pháp thuỷ lực khác, phương
pháp này phụ thuộc vào mô hình thuỷ lực, R2 Cross, để thiết lập mối quan hệ giữa
dòng chảy và các yếu tố thuỷ lực trong sông, từ đó các yêu cầu dòng chảy môi trường
cho cá được thiết lập bằng cách sử dụng ý kiến chuyên gia và các thông số thuỷ lực
chính (R.E. Tharme, 2003). Phương pháp này và hầu hết các phương pháp tiếp cận
thuỷ lực khác được áp dụng cho các hệ thống sông phù sa tù đọng, những con sông
này tự chảy chứ không chảy do các điều kiện địa chất hoặc là có sự can thiệp của con
người (Bruce Fitzgerald, 2005a).

2.1.3. Nhóm phương pháp mô phỏng môi trường sống
Có tới 28% trong tổng số các phương pháp đánh giá DCMT là phương pháp thuộc
nhóm này, được ứng dụng ở 50 nước (Tharme, 2002). Trong phạm vi các điều kiện cần
thiết cho các loài nước ngọt cụ thể, thì khía cạnh dinh dưỡng, môi trường vật lý thường
bị ảnh hưởng nặng nề nhất do những thay đổi trong chế độ dòng chảy. Phương pháp
mô phỏng môi trường sống tập trung vào bảo tồn điều kiện sống thích hợp cho một số loài
sinh vật nhất định, thường là các loài cá có giá trị thương mại tiêu biểu của sông chứ
không phải là bảo tồn toàn bộ hệ sinh thái.
Phương pháp mô phỏng môi trường sống được đề xuất và áp dụng ở Bắc Mỹ và
Châu Âu. Phương pháp này xác lập mối quan hệ giữa các yếu tố thuỷ văn, thuỷ lực với
các yếu tố sinh thái. Thí dụ như quan hệ giữa các yếu tố thuỷ lực (độ sâu, vận tốc dòng
chảy) và mức độ phù hợp với môi trường sống của những loài sinh vật cụ thể (Bruce
Fitzgerald, 2005b). Mối quan hệ của ba yếu tố trên được sử dụng để tính toán xem môi
trường sinh cảnh biến động như thế nào khi điều kiện dòng chảy và các điều kiện thuỷ lực
thay đổi. Chúng cũng có thể sử dụng để xác định sự biến động môi trường sống của các

loài khi chế độ dòng chảy thay đổi theo các bối cảnh khác nhau của sự phát triển và công
tác quản lý (Nguyễn Văn Thắng và cs, 2006).
Để thực hiện phương pháp mô phỏng môi trường sống phải tiến hành khảo sát chi
tiết các kênh rạch và các điều kiện của từng con sông trong hệ thống sông và những đoạn
45

sông nghiên cứu, tập trung vào mối quan hệ giữa các điều kiện thuỷ lực, kiểu môi trường
sống và sự hiện diện của các loài sinh vật sinh sống trong sông. Việc xây dựng mối quan
hệ giữa những thay đổi trong chế độ dòng chảy trực tiếp với những phản ứng của loài
và quần thể là rất phức tạp. Một số mô hình toán và phần mềm để tính toán, ứng dụng
như IFIM/PHABSIM. Một số phương pháp khác đã được xây dựng và phát triển như
phương pháp số gia dòng chảy chính.
Phương pháp số gia dòng chảy chính (IFIM) là một phương pháp được đặt ra
với mục tiêu giải quyết các tác động lên các hệ sinh thái sông của việc thay đổi chế độ
dòng chảy. Cơ quan Cá và Sinh vật Tự nhiên Hoa Kỳ đã xây dựng IFIM và việc sử
dụng nó như một yêu cầu pháp lý ở một số bang của Hoa Kỳ, đặc biệt đối với đánh giá
tác động của đập hoặc khai thác tài nguyên nước. Phương pháp này có năm giai đoạn
(pha) để tạo ra các đầu vào cho quá trình thương thảo dòng chảy môi trường. Ưu điểm
của IFIM là một khuôn khổ toàn diện để xem xét cả các vấn đề chính sách lẫn kỹ
thuật, và cấu trúc hướng tới vấn đề của nó. Bản chất định lượng ngầm định của nó tích
hợp được môi trường sống vi mô và vĩ mô được coi là một ưu điểm. Hơn nữa, cách
tiếp cận dựa trên kịch bản của nó phù hợp với việc thương thảo giữa các bên sử dụng
nước, nhưng có thể ít phù hợp cho việc đặt chế độ dòng chảy theo các mục tiêu sinh
thái. Một nghiên cứu đầy đủ cần nhiều thời gian và vì đề cập rất nhiều vấn đề, nên tạo
rất nhiều khe hở cho chỉ trích. Hơn nữa, điều quan trọng là phải hiểu được những hạn
chế của mô hình sử dụng, chúng chứa đựng những gì, bỏ qua hoặc đơn giản hoá những
gì, và các vấn đề khác nảy sinh từ việc kết nối các mô hình. Nhiều nghiên cứu “IFIM”
đã bị chỉ trích, nhưng những chỉ trích thường nảy sinh do khuôn khổ không được áp
dụng trọn vẹn. Thường thì Bước 3 – Mô hình hoá được nhấn mạnh, trong khi không
chú ý nhiều đến các bước quan trọng khác. IFIM là một thủ tục số gia – nó không đưa

ra “câu trả lời” – đây vừa được coi là một ưu điểm vừa là một nhược điểm.

2.1.4. Nhóm phương pháp tiếp cận tổng thể
Cho đến nay, khoảng 7,7% số các phương pháp thuộc nhóm này, được dùng ở
nhiều nước, kể cả châu Á (Tharme, 2002). Không như phương pháp mô phỏng môi
trường sống, phương pháp tiếp cận tổng thể chú trọng vào bảo tồn toàn bộ hệ sinh thái và
sức khoẻ của dòng sông chứ không tập trung vào một loài cụ thể. Phương pháp tiếp cận
tổng thể phổ biến nhất ở Nam Phi và Úc; hai quốc gia này không có các loài cá nước ngọt
sử dụng cho mục đích thương mại và giải trí như ở Mỹ và Canada mà chú trọng vào việc
bảo tồn toàn bộ hệ sinh thái.
Mục đích của phương pháp tiếp cận tổng thể là tiếp cận tất cả các vấn đề của
dòng sông để đưa ra một chế độ dòng chảy, không phải là chế độ dòng chảy tự nhiên
nhưng có khả năng duy trì được hệ sinh thái và các chức năng tự nhiên của dòng
sông. Chế độ nước của sông được điều chỉnh theo thời gian để lượng nước lấy đi
46


khơng làm biến đổi hệ sinh thái từ trạng thái đang phát triển sang trạng thái khơng
mong muốn (Nguyễn Văn Thắng và cs, 2006). Một trong những cách tiếp cận thường
bắt đầu từ chế độ dòng chảy tự nhiên, sau đó cố gắng xác định mức độ thay đổi dòng
chảy tới hạn mà những tác động đến sức khoẻ của dòng chảy khơng vượt q ngưỡng
cho phép, hay xác định mối quan hệ giữa sự thay đổi của chế độ dòng chảy đối với các
loại ảnh hưởng và các mức độ ảnh hưởng khác nhau. Một số phương pháp theo hướng
tiếp cận tổng thể được trình bày ở phần dưới đây.
™ Phương pháp xây dựng khối (BBM)
Một chế độ dòng chảy mơi trường sẽ được xây dựng trên cơ sở xem xét riêng
biệt đối với các hợp phần khác nhau của chế độ dòng chảy hàng tháng (hình 2.2) - để
đạt được và duy trì điều kiện này. Mỗi hợp phần của dòng chảy được hoạch định để
đạt được mục tiêu về chất lượng nước, địa mạo hoặc sinh thái cụ thể.

Ưu thế của BBM là nó có khả năng kết hợp tất cả các kiến thức phù hợp và ứng
dụng ở các điều kiện giàu thơng tin cũng như ít thơng tin. Nó giải quyết trên diện rộng
các thành phần sinh thái và thiết lập sự thống nhất về dòng chảy mơi trường với sự
nhất trí của đội ngũ chun gia sơng ngòi BBM. Điều này đã được cơng nhận và ứng
dụng thực tiễn rộng rãi ở Nam Phi.
™ Phương pháp đánh giá phản ứng của hạ lưu với thay đổi bị áp đặt của
dòng chảy (Downstream response to imposed flow transformation-DRIFT )
Phương pháp DRIFT được xây dựng dựa trên giả thuyết cho rằng các chế độ
dòng chảy sẽ dẫn tới các phản ứng khác nhau về sinh thái và địa mạo (Brown and
King 2003). DRIFT đã được áp dụng cho Lesotho, Nam Phi, kết hợp đánh giá về ảnh
hưởng kinh tế xã hội và sinh thái với sự thay đổi khác nhau của dòng chảy (Fitzgerald,
2005b). Trong phương pháp này, các chế độ dòng chảy khác nhau được quan tâm, do
chúng có vai trò khác nhau đối với hệ sinh thái (Bảng 2.2 ).
Bảng 2.2: Dòng chảy và tầm quan trọng của chúng đối với hệ sinh thái
Chế độ dòng chảy

Lưu lượng

Kênh sông và môi trường sống duy trì lũ
(Khối thứ hai)

Đẻ trứng / di
cư của cá
(Khối thứ 3)

Các trận lũ nhỏ
(cường độ, số lần
trong năm, thời
gian)

Dòng chảy cạn
(Khối thứ nhất)

1

2

3

4

5

6

8
7
Tháng

9

10

11

Tầm quan trọng đối với chức năng của hệ sinh thái

Dòng chảy thấp (cả Dòng chảy ở trong sơng khi khơng có lũ, duy trì các đặc
trong mùa khơ và điểm tự nhiên lâu năm cơ bản của hệ thống. Biên độ dòng
mùa mưa)

chảy thay đổi giữa mùa mưa và mùa khơ giúp tạo các mơi
trường sống khác nhau, quyết định các động thực vật nào đó
có thể sống trong mơi trường đó

12

Các trận lũ nhỏ kích thích q trình đẻ trứng của cá, tháo xả
nước ơ nhiễm do ứ đọng, làm sạch đáy sơng, sắp xếp lại các
loại đá trong sơng tạo nên các nơi cư trú khác nhau. Tạo điều
kiện thuận lợi cho các lồi cá di cư và nảy mầm của hạt
giống ở vùng bãi ven sơng

Các trận lũ lớn Trận lũ hàng năm tạo điều kiện thuận lợi cho cá di chuyển và
hàng năm (thời hạt giống nảy mầm, làm sạch dòng sơng. Chúng làm lắng
gian và cường độ) đọng phù sa, chất dinh dưỡng và các hạt giống ở vùng ngập
lụt. Khi làm ngập các nhánh nhỏ, các bãi, chúng kích thích
sự phát triển của rất nhiều lồi, tạo độ ẩm cho đất đai ven
sơng, giúp các lồi thực vật ven sơng phát triển

Hình 2. 2: “Khối” chế độ dòng chảy thay đổi được tạo ra bằng phương pháp
BBM
Nguồn: Brown C. et all., 2003
BBM được thiết kế nhằm giải quyết vấn đề thực tiễn ở Nam Phi với những hạn
chế về dữ liệu, thiếu thốn về tiền bạc và thời gian. Chỉ dựa vào kiến thức sẵn có, ý kiến
chun gia và các dữ liệu hạn chế để định dạng dòng chảy mơi trường. Các thành phần
cơ bản của hệ sinh thái sơng ngòi về mặt tự nhiên (thủy văn, mơi trường vật lý và chất
lượng nước về mặt hóa học) và về mặt sinh học (thực vật, cá và các lồi động vật
khơng xương sống) được xem xét như là nguồn sinh kế của cư dân sống ở ven sơng.
47

Đặc tính thay đổi theo thời gian của các chế độ dòng chảy ảnh hưởng rất lớn đến
các hệ sinh thái. Sự dao động giữa dòng chảy thấp và các trận lũ tạo ra các điều
kiện sống với các thời gian khác nhau. Các điều kiện sống càng phong phú, đa
dạng sinh học và khả năng mau phục hồi càng lớn.
Nguồn: Brown và King, 2002.
48