Nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước vùng hoang mạc ninh thuận có xét đến biến đổi khí hậu, đề xuất các giải pháp thích ứng

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................. IV
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................... V
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... VII
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN
NƯỚC VÙNG HOANG MẠC CÓ XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU .....................4
1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM, ĐỊNH NGHĨA CÁC THUẬT NGỮ LIÊN QUAN ..........4
1.1.1. Tài nguyên nước: ...............................................................................................4
1.1.2. Khô hạn ..............................................................................................................4
1.1.3. Hoang mạc hóa ...................................................................................................5
1.1.4. Biến đổi khí hậu .................................................................................................6
1.2. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG
HOANG MẠC .................................................................................................................7
1.2.1. Tổng quan các nghiên cứu đánh giá TNN vùng HM trên thế giới ....................7
1.2.2. Các nghiên cứu đánh giá TNN vùng khô hạn ở Việt Nam ..............................18
1.2.3. Các nghiên cứu về TNN vùng HM Ninh Thuận ..............................................24
1.3. CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG
HOANG MẠC NINH THUẬN.....................................................................................29
1.3.1. Giới thiệu chung về vùng nghiên cứu ..............................................................29
1.3.2. Cơ sở dữ liệu phục vụ tính toán .......................................................................30
1.3.3. Cách tiếp cận trong nghiên cứu ........................................................................33
1.3.4. Các phương pháp nghiên cứu...........................................................................34
1.3.5. Các kỹ thuật sử dụng ........................................................................................36
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 ................................................................................................37
CHƯƠNG 2. ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HM NINH THUẬN ....39
2.1. PHÂN TÍCH TÁC ĐỘNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ĐẾN HÌNH
THÀNH VÙNG HOANG MẠC NINH THUẬN .........................................................39
2.1.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên Ninh Thuận ........................................................39
2.1.2. Phân tích tác động của điều kiện tự nhiên hình thành vùng HM Ninh Thuận .46

2.2. ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HOANG MẠC NINH THUẬN ......54
i


2.2.1. Đánh giá tài nguyên nước mưa. .......................................................................54
2.2.2. Đánh giá tài nguyên nước mặt .........................................................................57
2.2.3. Đánh giá tài nguyên nước dưới đất ..................................................................62
2.2.4. Đánh giá chất lượng các nguồn nước ...............................................................65
2.3. CÁC THIÊN TAI LIÊN QUAN ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC .............................73
2.3.1. Hạn hán ............................................................................................................75
2.3.2. Lũ và ngập lụt...................................................................................................78
2.3.3. Lũ quét .............................................................................................................79
2.3.4. Đánh giá cấp độ các loại hình thiên tai liên quan đến TNN ............................80
2.4. HIỆN TRẠNG HOANG MẠC NINH THUẬN ....................................................81
2.4.1. Hoang mạc cát ..................................................................................................82
2.4.2. Hoang mạc đất mặn..........................................................................................83
2.4.3. Hoang mạc đất cằn ...........................................................................................84
2.4.4. Hoang mạc đá ...................................................................................................85
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 ................................................................................................86
CHƯƠNG 3. DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG HOANG MẠC
NINH THUẬN CÓ XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU .............................................88
3.1. ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA CÁC HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC NGUỒN
NƯỚC PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN KT - XH ĐẾN BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN
NƯỚC NINH THUẬN..................................................................................................88
3.1.1. Đặc điểm KT – XH tỉnh Ninh Thuận ...............................................................88
3.1.2. Hiện trạng các công trình khai thác nguồn nước trên sông .............................89
3.1.3. Đánh giá hiện trạng nhu cầu nước ...................................................................94
3.1.4. Cân bằng hệ thống nguồn nước .......................................................................97
3.2 DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN NƯỚC ĐẾN NĂM 2020 CÓ XÉT ĐẾN
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ..................................................................................................109

3.2.1. Các tác nhân gây biến động tài nguyên nước ................................................109
3.2.2. Biến động TNN theo các kịch bản BĐKH.....................................................116
3.2.3. Cân bằng nước trong tương lai theo quy hoạch đến năm 2020 .....................117
TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 ..............................................................................................122
CHƯƠNG 4 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN
NƯỚC VÙNG HOANG MẠC NINH THUẬN CÓ XÉT ĐẾN BĐKH ................123
ii


4.1. MỤC TIÊU ...........................................................................................................123
4.2. GIẢI PHÁP CHUNG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC THEO NHU CẦU ...124
4.3. GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH .................................................................................131
4.3.1. Giải pháp phát triển và bảo vệ nguồn nước .....................................................132
4.3.2. Giải pháp thu gom, bổ cập nước dưới đất ......................................................133
4.3.3. Giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng nước ...................................................138
4.4. CÁC GIẢI PHÁP PHI CÔNG TRÌNH ................................................................143
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................147
KẾT LUẬN .................................................................................................................147
KIẾN NGHỊ .................................................................................................................148
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN .........................................................150
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ...............................................151
PHỤ LỤC ...................................................................................................................... A
Phụ lục 1: Cơ sở lý thuyết và thiết lập mô hình Mike Nam ............................................ a
1.1. Cấu trúc mô hình MIKE NAM ............................................................................. a
1.2. Các thông số cơ bản của mô hình MIKE NAM .................................................... c
1.3. Thiết lập mô hình Mike Nam ................................................................................d
Phụ lục 2: Tính toán nhu cầu sử dụng nước ....................................................................g
2.1. Xác định nhu cầu nước cho ngành nông nghiệp ...................................................g
2.2. Xác định nhu cầu nước cho các ngành khác ..........................................................i
Phụ lục 3: Thiết lập mô hình Mike Basin tính toán cân bằng nước ...............................n

3.1. Giới thiệu chung về mô hình Mike Basin .............................................................n
3.2. Cơ sở lý thuyết của mô hình Mike Basin ..............................................................n

iii


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BĐKH

Biến đổi khí hậu

CBN

Cân bằng nước

CLN

Chất lượng nước

CTTL

Công trình thủy lợi

ĐB

Đông bắc

ĐN

Đông nam

HM

Hoang mạc

HMH

Hoang mạc hóa

IPCC

The Intergovernmental Panel on Climate Change
Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu

KH&CN

Khoa học và Công nghệ

KTTV

Khí tượng thủy văn

KT - XH

Kinh tế - xã hội

LHQ

Liên hiệp quốc (United Nations)

LVS

Lưu vực sông

NDĐ

Nước dưới đất

NCS

Nghiên cứu sinh

NN&PTNT

Nông nghiệp và phát triển nông thôn

PTBV

Phát triển bền vững

QLTH

Quản lý tổng hợp

SMH

Sa mạc hóa

TB

Tây bắc

TN

Tây nam

TNN

Tài nguyên nước

UBND

Ủy ban nhân dân

iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Đặc trưng hình thái các sông suối Ninh Thuận ........................................... 29c
Bảng 1.2. Thống kê các trạm khí tượng tỉnh Ninh Thuận [35] .....................................31
Bảng 1.3. Thống kê trạm quan trắc thuỷ văn tỉnh Ninh Thuận [35] .............................32
Bảng 2.1. Các chỉ tiêu đánh giá mức độ khô hạn tỉnh Ninh Thuận [35] .......................47
Bảng 2.2. Diện tích phân vùng khí hậu tỉnh Ninh Thuận [36] ......................................49
Bảng 2.3. Lượng mưa năm trung bình nhiều năm (mm) ...............................................54
Bảng 2.4. Cực trị lượng mưa năm đã quan trắc được (thời kỳ 1980-2014) ..................55
Bảng 2.5. Phân phối lượng mưa tháng trong năm trung bình nhiều năm .....................56
Bảng 2.6. Lượng dòng chảy năm trung bình nhiều năm trên các LVS Ninh Thuận ......57
Bảng 2.7. Phân phối dòng chảy tháng trong năm của các sông Ninh Thuận ................60
Bảng 2.8. Một số đặc trưng lũ trên sông .......................................................................61
Bảng 2.9. Độ mặn đặc trưng phân bố dọc sông Cái Phan Rang (S‰)..........................66

Bảng 2.10. So sánh chất lượng nước mặt với chỉ tiêu QCVN 08-MT:2015/BTNMT ..69
Bảng 2.11. Tổng hợp kết quả phân tích mẫu nước tầng chứa nước lổ hổng các trầm
tích Pleistocen ..............................................................................................72
Bảng 2.12. Các nhóm thiên tai liên quan đến TNN Ninh Thuận ..................................74
Bảng 2.13. Mực nước và dung tích hồ chứa thủy lợi tại Ninh Thuận (tháng 3/2013) .77
Bảng 2.14. Tổng hợp thiệt hại do lũ và ngập lụt ...........................................................79
Bảng 2.15. Một số trận lũ quét điển hình tỉnh Ninh Thuận ...........................................80
Bảng 2.16. Diện tích hoang mạc tỉnh Ninh Thuận ........................................................82
Bảng 3.1. Tổng hợp diện tích tưới của các hồ chứa trên địa bàn Ninh Thuận ..............90
Bảng 3.2. Nhu cầu sử dụng nước trồng trọt từng huyện (106 m3/tháng) .......................95
Bảng 3.3. Nhu cầu sử dụng nước cho chăn nuôi từng huyện (106 m3/tháng) ................95
Bảng 3.4. Nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt và dịch vụ từng huyện .......................96
Bảng 3.5. Tổng nhu cầu dùng nước phân theo huyện (106 m3/ tháng) ..........................97
Bảng 3.6. Thống kê các kết quả cân bằng nước theo phương án hiện trạng .............104b
Bảng 3.7. Diện tích (ha) các loại hình hoang mạc theo các tiểu lưu vực ....................107
Bảng 3.8. Đặc trưng TNN và HM theo các tiểu vùng .................................................107
v


Bảng 3.9. Dự báo các đặc trưng khí hậu qua các kịch bản BĐKH 2012 Trạm Phan
Rang ...........................................................................................................109
Bảng 3.10. Mức thay đổi trung bình năm so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch bản
phát thải trung bình (B2) ............................................................................110
Bảng 3.11. Nhu cầu sử dụng nước từng huyện/TP năm 2020 (106 m3/tháng) ............116
Bảng 3.12. Thống kê các kết quả cân bằng nước theo phương án quy hoạch ..........119b
Bảng 3.13. Dự báo khả năng xuất hiện HM tỉnh Ninh Thuận ....................................121
Bảng 4.1. Dự kiến diện tích cây trồng của Ninh Thuận thời kỳ 2020 – 2039 ............125
Bảng 4.2. Kết quả cân bằng nước tỉnh Ninh Thuận theo đề xuất..............................125b
Bảng 4.3. Lưu lượng xả trung bình tháng (m3/s) từ thủy điện Đa Nhim xuống sông Cái
Phan Rang ....................................................................................................................133

Bảng 4.4. So sánh một số chỉ tiêu tưới của một số loại cây trồng ..............................139

vi


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Tác động của BĐKH đến TNN .....................................................................11
Hình 1.2. Tính toán tiềm năng nguồn nước hàng năm trên website tại Mỹ ..................14
Hình 1.3. Bản đồ vị trí địa lý tỉnh Ninh Thuận ...........................................................29b
Hình 1.4. Bản đồ mạng lưới sông suối tỉnh Ninh Thuận ............................................30b
Hình 1.5. Bản đồ vị trí trạm Khí tượng - Thủy văn tỉnh Ninh Thuận .........................31b
Hình 1.6. Bản đồ vị trí các điểm lấy mẫu nước tỉnh Ninh Thuận ...............................32b

Hình 2.1. Bản đồ địa mạo tỉnh Ninh Thuận ................................................................39b
Hình 2.2. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỉnh Ninh Thuận - năm 2010 ......................42b
Hình 2.3. Bản đồ đẳng trị lượng mưa năm tỉnh Ninh Thuận ......................................55b
Hình 2.4. Bản đồ đẳng trị chuẩn dòng chảy năm Y0 tỉnh Ninh Thuận .......................57b
Hình 2.5. Đường quá trình dòng chảy tháng trạm Tân Mỹ (1980 - 1984) ....................58
Hình 2.6. Đường quá trình dòng chảy tháng trạm Tân Mỹ (1998 - 2000) ....................59
Hình 2.7. Bản đồ địa chất thủy văn tỉnh Ninh Thuận ..................................................64b
Hình 2.8. Bản đồ đánh giá chất lượng nước mặt tỉnh Ninh Thuận .............................69b
Hình 2.9. Bản đồ chất lượng nước dưới đất tỉnh Ninh Thuận .....................................70b
Hình 2.10. Bản đồ hiện trạng hạn tỉnh Ninh Thuận ....................................................75b
Hình 2.11. Bản đồ hiện trạng ngập lụt lớn nhất tỉnh Ninh Thuận ...............................78b
Hình 2.12. Bản đồ những khu vực dễ xảy ra lũ quét tỉnh Ninh Thuận .......................79b
Hình 2.13. Bản đồ các loại hình hoang mạc hóa tỉnh Ninh Thuận năm 2010 ............82b

Hình 3.1. Bản đồ hiện trạng các công trình thủy lợi tỉnh Ninh Thuận ........................90b
Hình 3.2. Bản đồ phân vùng cân bằng nước Ninh Thuận ...........................................101
Hình 3.3. Sơ đồ tính được mô phỏng CBN theo điều kiện hiện trạng ........................102

Hình 3.4. So sánh kết quả tính toán và thực đo tại trạm Tân Mỹ................................103
Hình 3.5. Bản đồ cân bằng nước hệ thống năm 2013 tỉnh Ninh Thuận ....................104b
Hình 3.6. Mối tương quan giữa TNN và HM theo các tiểu lưu vực Ninh Thuận .......108

vii


Hình 3.7. Bản đồ mức biến đổi dòng chảy mùa lũ giai đoạn 2020 - 2039 so với giai
đoạn nền, tỉnh Ninh Thuận .......................................................................116b
Hình 3.8. Bản đồ mức biến đổi dòng chảy mùa kiệt giai đoạn 2020 - 2039 so với giai
đoạn nền, tỉnh Ninh Thuận ....................................................................... 116c
Hình 3.9. Sơ đồ mô phỏng CBN theo phương án quy hoạch phát triển KT - XH đến
năm 2020, tầm nhìn 2030 ...........................................................................118
Hình 3.10. Bản đồ cân bằng nước hệ thống đến năm 2020 tỉnh Ninh Thuận ...........119b

Hình 4.1. Sơ đồ nguyên lý tổng quát của công nghệ thu trữ nước ..............................134
Hình 4.2. Sơ đồ bố trí thiết bị cụm công trình đầu mối ...............................................140
Hình 4.3. Sơ đồ tưới rãnh ............................................................................................142

viii


MỞ ĐẦU
Nước là tài nguyên đặc biệt quan trọng, là thành phần thiết yếu của môi trường
và là một trong những yếu tố quyết định sự tồn tại của sự sống, sự phát triển của một
vùng, quốc gia, khu vực và toàn thế giới. Hiện nay, nguy cơ thiếu nước, đặc biệt là nước
ngọt và sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồn vong của con người cũng như toàn bộ
sự sống trên trái đất. Hệ quả là hiện tượng HMH, SMH với diện tích có xu hướng ngày
càng mở rộng từ những vùng có điều kiện khí hậu khô hạn và bán khô hạn đến vùng bán
ẩm ướt. HMH, SMH đang ảnh hưởng đến sự PTBV của nhiều quốc gia và nhiều khu

vực trên toàn thế giới. Theo thống kê của LHQ năm 2012, có đến 2,6 tỷ người phụ thuộc
vào nông nghiệp, nhưng 52% diện tích đất được sử dụng cho nông nghiệp bị suy thoái
vừa hoặc nghiêm trọng và tới 30% diện tích đất khô cằn đang bị HMH do hạn hán. Tính
trung bình mỗi năm, 12.000.000ha đất bị mất (gấp ba lần diện tích đất nước Thụy Sĩ) do
tình trạng HMH, tương đương 23ha/phút và đã gây thiệt hại 490 tỉ USD/năm. Nhận thức
rõ được tầm quan trọng của vấn đề hạn hán, thiếu nguồn nước và HMH, LHQ đã nhất
trí thông qua Công ước chống hoang mạc hoá tại Hội nghị thượng đỉnh về môi trường
và phát triển của LHQ ở Rio de Janeiro (Brazil) năm 1992. Đến năm 1994, Đại hội đồng
LHQ tuyên bố lấy ngày 17/6 hàng năm là “Ngày thế giới chống HMH và hạn hán”.
Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang là vấn đề toàn cầu và đang tác động mạnh mẽ đến trái
đất cùng những người sống trên đó. Những hiện tượng cực đoan về khí hậu đã tác động
mạnh mẽ làm thay đổi những quy luật đã có trong đó có chế độ thủy văn, TNN với các
thiên tai như hạn hán, lũ lụt, trượt đất, xâm nhập mặn, HMH… ngày càng dồn dập, ác
liệt với cường độ mạnh hơn và nguy hiểm hơn đe dọa nhiểu vùng địa lý hiện tại và tương
lai. Sự nguy hiểm của những biến động này là từ những thiên tai cực đoan, trong đó có
hạn hán và HMH có thể dẫn đến những thảm họa khôn lường.
Ở Việt Nam, tỉnh Ninh Thuận có nguồn TNN khan hiếm nhất và được mệnh danh
là miền viễn tây “thiếu mưa, thừa nắng” của cả nước và theo nhà địa lý học Dufeil thì
Ninh Thuận là “vùng sa thảo độc nhất Đông Nam Á”. Lượng mưa hàng năm thấp, địa
hình ngắn, dốc tạo nên kiểu thảm thực vật thưa rụng lá, truông bụi gai hạn nhiệt đới [32,
95] không có khả năng lưu trữ nên phần lớn lượng nước mặt hình thành trong mùa mưa
đều đổ ra biển. TNN dưới đất khu vực tỉnh Ninh Thuận cũng thuộc loại nghèo, tầng
chứa nước mỏng, mực nước tĩnh nằm sát mặt đất. Trong những năm gần đây, cùng với

1


nhu cầu tiêu thụ nước ngày một tăng cao do áp lực của sự phát triển kinh tế, tác động
của BĐKH đã làm suy giảm nguồn nước, nên tỉnh Ninh Thuận luôn phải đối mặt với
tình trạng hạn hán, thiếu nước sử dụng. Hạn hán liên tục kéo dài từ năm 2014 đến nay

đã làm thiệt hại trên 3.300 tỷ đồng và UBND tỉnh Ninh Thuận liên tiếp 2 năm (2015,
2016) công bố thiên tai do hạn hán và là tỉnh đầu tiên trong cả nước công bố thiên tai do
hạn hán.
Trong điều kiện khí hậu khô hạn khác thường đối với lãnh thổ nhiệt đới gió mùa
Việt Nam đã tạo ra cho Ninh Thuận những lợi thế riêng không thể tìm thấy ở nơi khác.
Một số loại cây trồng ở đây luôn đậm đà hương vị riêng, độc đáo như: nho, táo xanh,
hành, tỏi và những sản phẩm đậm chất biển đã trở thành thương hiệu: nước mắm Cà Ná,
mực một nắng, mực khô. Bên cạnh đó còn có nhiều địa điểm với nhiều loại hình du lịch
như: tắm biển, nghỉ dưỡng, du thuyền, leo núi, săn bắn, tham quan các di tích lịch sử,
cảnh quan địa lý vùng hoang mạc (cát đỏ) hoặc tham dự các lễ hội của các dân tộc như
Chăm, Raglai...
Trong tiến trình phát triển KT - XH, những cố gắng nhằm hạn chế quá trình HMH
đang có xu hướng mở rộng trong điều kiện toàn cầu hóa và BĐKH, nước biển dâng rất
cần có một chiến lược sử dụng hợp lý TNN với tiêu chí: “Thích nghi với khô hạn” để
cải thiện tình trạng thoái hóa đất dẫn đến HMH; tăng cường công tác quản lý và bảo vệ
TNN, chuyển đổi cơ cấu kinh tế và hệ sinh thái nông nghiệp thích ứng với tình trạng
khô hạn khắc nghiệt hơn do gia tăng tần số xuất hiện những hiện tượng cực đoan khí
hậu; chuyển phương thức quản lý TNN theo cung (khả năng công trình) sang phương
thức quản lý cầu (quản lý nhu cầu nước) tiết kiệm nước, chống thất thoát nguồn nước.
Vì những lý do nêu trên, NCS đã lựa chọn thực hiện luận án “Nghiên cứu đánh giá tài
nguyên nước vùng hoang mạc Ninh Thuận có xét đến biến đổi khí hậu, Đề xuất các
giải pháp thích ứng”.
1. Mục tiêu nghiên cứu
(i)

Đánh giá TNN vùng hoang mạc Ninh Thuận có xét đến biến đổi khí hậu.

(ii)

Đề xuất giải pháp thích ứng có tính định hướng sử dụng hợp lý TNN nhằm

ngăn chặn và từng bước phục hồi các vùng hoang mạc tỉnh Ninh Thuận có
xét đến điều kiện BĐKH.

2. Đối tượng nghiên cứu: TNN bao gồm tất cả các nguồn nước: nước mưa, nước

2


mặt, nước dưới đất; về trữ lượng và chất lượng các nguồn nước.
3. Phạm vi nghiên cứu: Phần lục địa nằm trong ranh giới hành chính tỉnh Ninh
Thuận, nơi tồn tại khu vực khô hạn điển hình nhất của lãnh thổ nước ta.
4. Các nội dung nghiên cứu
(1). Đánh giá TNN (bao gồm nước mưa, nước mặt, nước dưới đất) theo lưu vực
sông Cái Phan Rang và các lưu vực phụ cận thuộc địa phận của tỉnh Ninh Thuận; trong
đó tính toán cân bằng nguồn nước trong từng tiểu vùng có chú trọng đến các khu vực
hoang mạc hóa.
(2). Dự báo biến động TNN và diện tích các vùng HMH theo kịch bản BĐKH
(phiên bản 2012).
(3). Đề xuất một số giải pháp khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi
trường nước vùng HMH Ninh Thuận để tiến tới QLTH TNN theo hướng PTBV.
5. Những đóng góp mới của Luận án
i.

Đánh giá TNN theo các tiểu vùng tỉnh Ninh Thuận có xét đến BĐKH với độ tin
cậy có thể chấp nhận. Trên cơ sở đó xây dựng được mối tương quan của TNN
với các diện tích HMH - yếu tố tự nhiên đặc thù của khu vực nghiên cứu.

ii.

Đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý TNN cho các tiểu vùng khô hạn đặc thù

nhằm hạn chế phát triển HMH do tác động của BĐKH đáp ứng yêu cầu phát
triển KT - XH, xây dựng nông thôn mới tỉnh Ninh Thuận.

6. Cấu trúc của Luận án
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận án được trình bày trong
4 chương
Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu, đánh giá TNN vùng HM có xét đến BĐKH
Chương 2: Đánh giá TNN vùng HM Ninh Thuận
Chương 3: Dự báo biến động TNN vùng HM Ninh Thuận có xét đến BĐKH
Chương 4: Đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý TNN vùng HM Ninh Thuận có xét
đến BĐKH.

3


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC
VÙNG HOANG MẠC CÓ XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM, ĐỊNH NGHĨA CÁC THUẬT NGỮ LIÊN QUAN
1.1.1. Tài nguyên nước:
Theo Luật Tài nguyên nước năm 2012 [59], định nghĩa:
(1) Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, NDĐ, nước mưa và nước biển
thuộc lãnh thổ của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam. Nước mặt là nước tồn tại
trên mặt đất liền hoặc hải đảo. Nước dưới đất là nước tồn tại trong các tầng chứa dưới
đất
(2) Nguồn nước là các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể khai thác,
sử dụng bao gồm sông, suối, kênh, rạch, hồ, ao, đầm, phá, biển, các tầng chứa NDĐ;
mưa, băng, tuyết và các dạng tích tụ nước khác.
(3) Đánh giá TNN là đánh giá số lượng, chất lượng và nhu cầu sử dụng nước
thông qua cân bằng nước hệ thống.

1.1.2. Khô hạn
Theo bảng Phân loại khí hậu Köppen được dựa trên các điều kiện về nhiệt độ
(tháng, năm) và lượng mưa cũng như tính chất phân mùa của nó kết hợp với phân loại
thảm thực vật. Theo sự phân chia này vùng khô hạn là khu vực có lượng mưa thấp, nhiệt
độ cao và lượng mưa thấp hơn lượng bốc thoát hơi nước tiềm năng. Vùng khô hạn được
chia thành 2 cấp:
+ Khô cằn (sa mạc) có diện tích chiếm khoảng 12% bề mặt đất liền như các vùng sa mạc
Sahara, Arizona, New South Wales…
+ Bán khô cằn (thảo nguyên – xavan) có diện tích chiếm khoảng 14% bề mặt đất liền.
Đây là kiểu khí hậu có nhiệt độ trung bình các tháng trong năm trên 180C và thường có
một mùa khô rõ rệt, tháng khô nhất có lượng mưa trung bình dưới 60mm và mùa mưa
rất ngắn (từ vài tuần đến vài tháng). Đặc trưng cơ bản nhất là lượng bốc hơi luôn cao
hơn lượng mưa. Theo lượng mưa xavan được chia thành xavan khô hạn, xavan bán khô
hạn. Theo nhiệt độ chia thành xavan khô hạn lạnh hay xavan khô hạn nóng.
4


Ở Việt Nam, hạn hán (khô hạn) không chỉ là yếu tố khí tượng (mưa ít, không
mưa kéo dài), yếu tố thủy văn (lượng nước đến ít, dòng chảy cạn kiệt, bị ô nhiễm, bị
xâm nhập mặn kéo dài nhiều ngày) mà được coi là một dạng thiên tai liên quan đến TNN
và trong 19 loại hình thiên tai theo Luật Phòng, chống thiên tai. Nguyên nhân chính là
do lượng mưa thấp hơn so với trung bình nhiều năm cùng với biến động của các điều
kiện mặt đệm (tỷ lệ diện tích đất – nước, thảm phủ...) đã làm thay đổi tỷ lệ cán cân nước
(giữa nước mưa với nước mặt và nước dưới đất), dẫn đến tình trạng khô hạn và hạn hán
nghiêm trọng trong những năm gần đây.
1.1.3. Hoang mạc hóa
Hiện nay, trên thế giới có nhiều định nghĩa về HMH, SMH (Desertification):
(1) Theo Chương trình Môi trường của LHQ (UNEP - 1992) định nghĩa: HMH là
quá trình suy thoái đất đai về mặt sinh học, dần dẫn đến sự suy giảm sản xuất sinh học và
cuối cùng đất đai trở nên vô dụng giống như HM [63].

(2) Trong văn kiện Công ước chống HMH được thông qua tại Hội nghị thượng
đỉnh của LHQ về môi trường và phát triển tại Rio de Janeiro năm 1994, HMH có nghĩa
là sự suy thoái đất đai tại các vùng khô hạn, bán khô hạn, vùng ẩm nửa khô hạn do các
nguyên nhân khác nhau, trong đó có BĐKH và các hoạt động của con người gây ra [65].
(3) Theo định nghĩa của FAO: HMH là quá trình tự nhiên và xã hội phá vỡ cân
bằng sinh thái của đất, thảm thực vật, không khí và nước ở các vùng khô hạn và bán ẩm
ướt. Quá trình này xảy ra liên tục, qua nhiều giai đoạn, dẫn đến giảm sút hoặc huỷ hoại
hoàn toàn khả năng dinh dưỡng của đất trồng trọt, giảm thiểu các điều kiện sinh sống và
làm gia tăng cảnh hoang tàn [89].
(4) Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam: HMH là quá trình và hiện tượng đất trở
thành khô cằn, cây cỏ tự nhiên không mọc lại được, cây trồng không trồng lại được. Do
đốt rừng, liên tiếp chăn thả quá mức, đất sử dụng không hợp lý và trong những điều kiện
hạn hán kéo dài hàng năm nên đã trở thành HM [58].
Các định nghĩa nêu trên đều có điểm chung là HMH hình thành do quá trình thoái
hóa lớp thổ nhưỡng mà nguyên nhân bao gồm cả tác động của các điều kiện tự nhiên
cũng như hoạt động của con người, vì vậy trong nghiên cứu của mình, NCS lựa chọn
định nghĩa HMH theo văn kiện “Công ước chống HMH” của LHQ: “HMH có nghĩa là

5


sự suy thoái đất đai tại các vùng khô hạn, bán khô hạn, vùng ẩm nửa khô hạn do các
nguyên nhân khác nhau, trong đó có BĐKH và các hoạt động của con người gây ra”.
Đối với Việt Nam, HMH xuất hiện ở các khu vực có nguồn TNN hạn chế (bán
khô hạn, vùng ẩm nửa khô hạn) vì vậy nguyên nhân hình thành và phát triển HMH có
liên quan chặt chẽ với điều kiện khí tượng, thủy văn và TNN.
1.1.4. Biến đổi khí hậu
Theo “Công ước khung của LHQ về BĐKH” [64] định nghĩa: “BĐKH trái đất
là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển
hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo”

Những ảnh hưởng tiêu cực của BĐKH là những biến đổi trong môi trường vật lý
hoặc sinh học gây ra những ảnh hưởng có hại đáng kể đến thành phần, khả năng phục
hồi hoặc sinh sản của các hệ sinh thái tự nhiên và hoạt động của các hệ thống KT - XH
hoặc đến sức khỏe và phúc lợi của con người. BĐKH cũng có tác động tích cực đến sự
phân bố lại các sinh vật, làm cho những vùng đất lạnh lẽo trở nên ấm áp… BĐKH là
vấn đề toàn cầu và có tác động đến những yếu tố cơ bản của đời sống nhân loại: nước,
lương thực, sức khỏe và môi trường. Theo Nicolas Stem (2007) - nguyên chuyên gia
kinh tế hàng đầu của Ngân hàng Thế giới, thì trong vòng 10 năm tới, chi phí thiệt hại do
BĐKH gây ra cho toàn thế giới ước tính khoảng 7.000 tỉ USD; nếu chúng ta không làm
gì để ứng phó thì thiệt hại mỗi năm sẽ chiếm khoảng 5 - 20% tổng sản phẩm nội địa
(GDP), còn nếu chúng ta có những ứng phó tích cực để ổn định khí nhà kính ở mức
550ppm tới năm 2030 thì chi phí chỉ còn khoảng 1%GDP [101]. Báo cáo đánh giá lần
thứ 5 của Ủy ban Liên chính phủ về BĐKH (IPCC) [62] về tác động của BĐKH và đề
xuất chiến lược ứng phó khẳng định: Đã có đầy đủ chứng cứ về tác động của BĐKH
trên toàn bộ các lục địa và hầu hết đại dương, đặc biệt là đối với hệ sinh thái tự nhiên và
lục địa. Tỷ lệ tử vong do bão, lũ lụt, hạn hán tăng lên, tỷ lệ người bệnh tật, ốm đau nhiều
lên. Vì thế, IPCC đã khuyến cáo và thực hiện đánh giá tác động của BĐKH cho tất cả
các lĩnh vực và vùng lãnh thổ, đặc biệt là 5 lĩnh vực: nước, các hệ sinh thái, lương thực,
các dải ven biển và sức khoẻ.
Việt Nam là một trong 9 quốc gia trên thế giới phải gánh chịu thảm họa BĐKH
nặng nề nhất do vị trí tự nhiên kéo dài trên 3260km bờ biển (nhưng có diện tích vùng
đồng bằng ven biển chiếm 25% tổng diện tích lãnh thổ), khí hậu nhiệt đới, thường xuyên
6


có mưa bão, lũ lụt, hạn hán, xâm nhập mặn… và đây là nơi tập trung dân cư đông đúc
(70% dân số cả nước). Thời gian qua, Chính phủ đã rất quan tâm đến diễn biến của
BĐKH và đã có nhiều giải pháp được nghiên cứu nhằm ứng phó với các hiện tượng
thiên tai cực đoan liên quan đến BĐKH. Ngày 02/12/2008, Thủ tướng Chính phủ đã ban
hành quyết định số 158/2008/QĐ-TTg phê duyệt chương trình mục tiêu quốc gia ứng

phó với BĐKH và đến năm 2011, phê duyệt Chiến lược quốc gia về BĐKH (theo Quyết
định số 2139/QĐ-TTg ngày 05/12/2011) [70]. Theo đó, 2 phiên bản kịch bản BĐKH,
nước biển dâng đã được công bố vào các năm 2009 và 2012 [49, 52]. Nhiều chương
trình/dự án hợp tác quốc tế cũng đã được triển khai thực hiện nhằm huy động các nguồn
vốn thân thiện với môi trường, bảo vệ hệ thống khí hậu toàn cầu. Công tác tuyên truyền
nâng cao nhận thức trong toàn xã hội về BĐKH ngày càng được đẩy mạnh.
Kịch bản BĐKH năm 2012 [52]: Dựa trên kịch bản đã được công bố năm 2009
và được cập nhật năm 2011, trong đó bổ sung các dữ liệu, kiến thức mới về hệ thống
khí hậu và các phương pháp tính toán mới để chi tiết hóa kịch bản BĐKH toàn cầu đến
từng tỉnh và vùng (nhỏ hơn so với kịch bản năm 2009), có cơ sở khoa học và phù hợp
với thực tiễn hơn. Các loại số liệu quan trắc tại các trạm khí tượng, khí hậu, các trạm hải
văn, dữ liệu vệ tinh, số liệu mô phỏng của mô hình được khai thác tối đa trong quá trình
xây dựng kịch bản.
Như vậy, đối với khu vực nghiên cứu nói riêng và toàn lãnh thổ Việt Nam nói
chung có mối quan hệ chặt chẽ giữa các yếu tố TNN với các loại hình hạn hán, HMH.
BĐKH đã có những tác động rất rõ nét đến TNN, làm gia tăng tính cực đoan và các
thiên tai liên quan đến TNN, bao gồm hạn hán và HMH.
1.2. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG
HOANG MẠC
1.2.1. Tổng quan các nghiên cứu đánh giá TNN vùng HM trên thế giới
Trước đây, cùng với sự hiểu biết về chu trình tuần hoàn nước tự nhiên (mưa - bốc
hơi - dòng chảy) và nhu cầu sử dụng nước rất nhỏ của mình, con người đã tự coi nước
như một dạng tài nguyên vô hạn. Việc nghiên cứu TNN bấy giờ tập trung kiểm kê, đánh
giá và đưa ra các giải pháp sử dụng nước theo nhu cầu. Khi con người khai thác tài
nguyên thiên nhiên nói chung và TNN nói riêng ở quy mô lớn, trữ lượng nước ngọt có
thể khai thác phục vụ cho nhu cầu phát triển của con người ngày càng khó khăn hơn.
7


Người ta đã thống kê tỷ lệ nước ngọt được thế giới sử dụng cho các mục đích khác nhau

như sau: nước dùng cho nông nghiệp chiếm tới 69%, cho công nghiệp và năng lượng
chiếm 22%, cho sinh hoạt chiếm 9% [101]. Khi thế giới càng phát triển (tăng dân số,
phát triển công nghiệp) thì nguy cơ mất an ninh về nước là không tránh khỏi và kéo theo
đó là nguy cơ mất an ninh lương thực cùng với tình trạng HMH, SMH càng có xu hướng
mở rộng. Trong 25 năm (1990 - 2015), thế giới đã trở nên dễ bị hạn hán hơn và các cuộc
khủng hoảng do hạn hán liên tục đe dọa sẽ lan rộng, nghiêm trọng và thường xuyên hơn
do BĐKH. Những tác động trong dài hạn của hạn hán đối với các hệ sinh thái ngày càng
trở nên sâu sắc; suy thoái đất và HMH đang tăng tốc với mức độ lo ngại. Hậu quả của
tất cả các hiện tượng này bao gồm không ít tổn thất kinh tế và nguy cơ xảy ra xung đột
giữa các địa phương xung quanh nguồn nước và đất sản xuất. Các tổn thất xã hội, chính
trị và kinh tế mà hạn hán gây ra được thể hiện rõ từ Uzbekistan tới Brazil, từ Sahel đến
Australia.
-

Năm 2011, hạn hán ở vùng Sừng châu Phi - tồi tệ nhất kể từ đầu những năm 90

của thế kỷ 20 - đã khiến gần 13 triệu người bị ảnh hưởng.
-

Năm 2012, Mỹ đã trải qua đợt hạn hán tồi tệ nhất trong 50 năm qua, 80% đất

nông nghiệp đã bị ảnh hưởng.
-

Năm 2013, Namibia đã ban bố cảnh báo quốc gia về hạn hán bởi vì 14% dân số

nước này đã rơi vào tình trạng bất ổn lương thực.
-

Năm 2016, Chương trình Lương thực Thế giới của Liên hợp quốc (WFP) cho

biết khoảng 32 triệu người ở miền Nam châu Phi đang phải đối mặt với nguy cơ thiếu
lương thực trong thời gian từ tháng 4/2016 - 3/2017. Trong những tháng gần đây, hàng
nghìn gia súc đã chết, các hồ chứa nước đều cạn, liên tiếp 2 năm 2015, 2016 không có
vụ thu hoạch nào và các nhà máy, xí nghiệp dừng hoạt động vì thiếu năng lượng và nước.
Theo đánh giá của Chính phủ Nam Phi, đây là đợt hạn hán tồi tệ nhất trong hơn 100 năm
qua và cần đến số tiền là 677 triệu USD để hỗ trợ lương thực cho người dân ở đây. Chính
phủ các nước Zimbabwe, Malawi, Mozambique… đều đã phải đưa ra cảnh báo về hạn
hán đối với người dân.
Với sự khẳng định trên, các nghiên cứu đã tập trung vào lĩnh vực quản lý nhằm
sử dụng hợp lý TNN và phòng chống hạn hán, HMH, SMH không chỉ ở khu vực khí
hậu khô hạn mà còn ở các vùng bán khô hạn, bán ẩm..
8


Năm 1977, lần đầu tiên LHQ đưa vấn đề Nước lên diễn đàn quốc tế. Tại Hội nghị
Mar Del Plata (Argentina) đã nhấn mạnh về vấn đề quy hoạch nước sạch và vệ sinh, và
lấy thập kỷ 80 của thế kỷ 20 là “Thập kỷ Quốc tế nước sạch và Vệ sinh”.
Năm 1991, tại Hội nghị tư vấn không chính thức về Nước họp tại Copenhagen
(Đan Mạch) đã đưa ra nguyên lý cơ bản về TNN:
- Nước phải được coi là một thứ hàng hóa.
- TNN cần được quản lý ở cấp thích hợp nhất.
Những nguyên lý này được khẳng định, làm rõ hơn tại Hội nghị Quốc tế về Nước
và môi trường ở DuBlin (Ireland, 1/1992) và quy định trong Chương 18 có tiêu đề “Bảo
vệ chất lượng và cung cấp nước ngọt: ứng dụng các cách tiếp cận về phát triển, quản lý
và sử dụng nước” của chương trình nghị sự 21 (Agenda 21) [63] với 4 nguyên tắc:
- Nước ngọt là tài nguyên có hạn và dễ suy thoái, cần thiết để duy trì sự sống,
phát triển môi trường.
- Phát triển và quản lý cần dựa trên nguyên tắc cùng tham gia của người dùng
nước, người lập kế hoạch và hoạch định chính sách ở mọi cấp.

- Phụ nữ có vai trò trung tâm trong việc dự trữ, quản lý và bảo vệ nước.
- Nước có giá trị kinh tế trong mọi sử dụng cạnh tranh và cần được thừa nhận là
một hàng hóa kinh tế.
Tháng 6/1992 Hội nghị Thượng đỉnh Trái đất (The Earth Summit) họp tại Rio de
Janeiro - Braxin hội tụ những người đứng đầu và đại diện của 179 quốc gia để bàn về
các chính sách môi trường và phát triển của Trái đất đã thống nhất đưa ra hai bản thoả
thuận mang tính quốc tế, hai bản tuyên bố những nguyên tắc và một chương trình hành
động lớn về sự PTBV trên toàn thế giới, trong đó đã khẳng định “HMH là quá trình suy
thoái đất do những thay đổi về khí hậu và do tác động của con người” và “Để ngăn chặn
nạn HMH phát triển, việc sử dụng đất, bao gồm cả vấn đề trồng trọt và chăn thả, phải
được tiến hành một cách đúng đắn về mặt môi trường, có thể chấp nhận được về mặt xã
hội, và khả thi về mặt kinh tế”. Nhằm hạn chế sự mở rộng của sa mạc các quốc gia cần
thực hiện kế hoạch sử dụng đất và quản lý TNN bền vững. Quản lý tổ ng hợp TNN dựa
trên nhâ ̣n thức nước là nguồ n tài nguyên thiên nhiên và là mô ̣t loa ̣i hàng hóa kinh tế và
xã hội, mà số lượng và chấ t lươ ̣ng quyế t đinh
̣ bản chấ t của việc sử du ̣ng.
9


Theo báo cáo Chương trình môi trường của LHQ [83], có 50% tổng diện tích đất
không còn khả năng sử dụng để sản xuất nông nghiệp ở các nước Nam Á và Đông Nam
Á do bị thoái hóa, là hậu quả của việc áp dụng những biện pháp canh tác không bền
vững trong sản xuất nông nghiệp, tình trạng phá rừng, chăn thả quá mức và BĐKH. Hiện
tượng thoái hóa đất diễn ra trong điều kiện khí hậu khô hạn, bán khô hạn và thậm chí
bán ẩm ướt do sử dụng không hợp lý nguồn nước đã thúc đẩy quá trình HMH và mở
rộng diện tích HM trên thế giới chiếm trên 30% diện tích đất. Vì vậy, trong Hội nghị
Thượng đỉnh Trái đất Johannesburg (tháng 7/2002) đã đặt TNN lên hàng đầu trong 5 ưu
tiên và trong những năm gần đây liên tục tổ chức các diễn đàn thảo luận về TNN, đặc
biệt trong bối cảnh BĐKH ngày càng hiện hữu.
Từ năm 1820, nhà khoa học Joseph Fourier đã khám phá ra hiện tượng “hiệu ứng

nhà kính” (green house effect) làm bề mặt trái đất nóng lên gây ra “BĐKH” (Climate
change). Từ năm 1850 thế giới bắt đầu theo dõi, ghi chép có hệ thống hiện tượng tăng
nhiệt độ trái đất cho đến năm 2013, nhận thấy rằng nhiệt độ trung bình của bề mặt trái
đất tăng khoảng 0,80C (1,40F) có mối quan hệ với sự tăng trưởng của lượng CO2 trong
khí quyển, được tạo ra bởi những hoạt động công nghiệp, nông ngiệp, giao thông… của
con người. Khoa học thế giới đã đưa ra kết luận chính thức, được IPCC tóm tắt như sau:
“Có thể chắc chắn hơn 90%, phần lớn hiện tượng trái đất nóng lên quan sát được là
do khí nhà kính được phát thải từ những hoạt động của con người” [61].
Những biểu hiện đặc trưng của tác động BĐKH đến các khu vực như sau: (1)
mức độ mưa nặng hạt xuất hiện nhiều ở đất liền đi kèm với hiện tượng nóng lên và hơi
nước nhiều trong không khí; (2) hiện tượng khô nóng đi kèm với hiện tượng nhiệt độ
tăng cao, tần số nắng nóng gia tăng và giảm lượng mưa, góp phần gây hạn hán, làm tăng
nhiệt độ bề mặt đại dương và lượng băng tuyết tan chảy. Trung tâm Hadley (Anh)
chuyên nghiên cứu và dự đoán thời tiết dự đoán: 1/3 hành tinh sẽ chịu ảnh hưởng của
hạn hán nếu việc thay đổi khí hậu không được kiểm soát; (3) làm thay đổi dòng chảy
mặt và chế độ mưa hàng năm. Lượng mưa tăng nhưng tập trung vào mùa mưa; (4) mực
nước biển dâng 0,5 - 0,6cm/năm sẽ dẫn đến sự xâm nhập mặn vào nguồn nước ngọt của
vùng ven biển; và (5) làm thay đổi CLN, nhu cầu sử dụng nước do lượng bốc hơi nhiều
lên, độ ẩm giảm đi... Có thể thấy rằng, tác động của BĐKH đến TNN đã được IPCC xếp
lên hàng đầu trong các lĩnh vực bị tác động mạnh của BĐKH (hình 1.1). TNN đặc biệt
dễ bị tổn thương trước BĐKH, bao gồm các vấn đề về tăng nhu cầu về nước do nhiệt độ
10


tăng và phát triển của địa phương, trong khi đó công suất cấp nước lại giảm do nhiễm
mặn nguồn nước mặt và NDĐ.

Hình 1.1. Tác động của BĐKH đến TNN
Ngày thế giới chống sa mạc hóa và hạn hán (17/6/2013), Tổng Thư ký Liên hợp
quốc Ban Kimoon đã kêu gọi “Đừng để hạn hán cướp đi tương lai của chúng ta”. Rõ

ràng, việc sử dụng TNN hợp lý hơn nữa để ứng phó với tình trạng khan hiếm nước và
hạn hán là hết sức cần thiết. Khẩu hiệu trên được đưa ra đồng nghĩa với việc tất cả chúng
ta cùng chịu trách nhiệm về việc bảo tồn đất và nước; sử dụng bền vững hai nguồn tài
nguyên này; và có giải pháp cho những vấn đề nghiêm trọng liên quan tới hai nguồn tài
nguyên thiên nhiên quan trọng. Suy thoái đất sẽ không thể đe dọa tương lai của chúng
taTừ nhận thức “nước là tài nguyên tái tạo” đến “Nước ngọt là tài nguyên có hạn và dễ
suy thoái” và “Nước có giá trị kinh tế trong mọi sử dụng cạnh tranh và cần được thừa
nhận là một hàng hóa kinh tế” nên các nghiên cứu về sử dụng TNN trong quá trình HM
ngày càng được thế giới quan tâm và nghiên cứu. Tuy nhiên với các quốc gia có trình độ
phát triển KT - XH và KHCN khác nhau thì việc nghiên cứu TNN nói chung và TNN
vùng khô hạn, HMH cũng có định hướng khác nhau.
1.2.1.1. Đối với các nước phát triển (Pháp, Anh, Mỹ, Úc, Nhật...)
Đầu thế kỷ 20, ở các nước phát triển, việc nghiên cứu các phương pháp đánh giá
TNN đã đề ra các quy trình, quy phạm nhằm QLTH tài nguyên môi trường nước theo

11


LVS. Các dữ liệu về TNN được chuẩn hóa và đưa lên Website phổ biến đến nhà quản
lý cũng như người dân.
a) Kinh nghiệm của Australia
Australia là một nước phát triển với diện tích tự nhiên 7.686.850km2 - là đất nước
duy nhất chiếm toàn bộ một lục địa có khí hậu khô hạn, phần lớn diện tích là HM và xa
van. Vì vậy Australia thường xuyên phải đối mặt với hạn hán nên có nhiều kinh nghiệm
tốt trong nghiên cứu TNN nhằm hướng tới quản lý tổng hợp TNN theo hướng bền vững.
Hàng năm, Tổng cục Thống kê Úc (Australian Bureau of Statistics) đã tính toán, tổng
hợp, xuất bản số liệu thống kê về TNN (trên trang Web), gồm:
(i) Về trữ lượng
+ Nguồn nước mặt:
- Nguồn nước (tổng lượng nước trung bình năm có thể khai thác, sử dụng cho cả

hệ thống kết cấu hạ tầng hiện tại và tiềm năng; tổng lượng nước trung bình năm có thể
khai thác, sử dụng cho hệ thống kết cấu hạ tầng hiện tại; tổng lượng nước trung bình
năm thực tế khai thác, sử dụng);
- Các đặc trưng thủy văn bao gồm: tổng lượng dòng chảy trung bình năm (tại
tuyến đo, theo sự phân bố của các khu vực đã được phân chia bằng mô hình toán mưa dòng chảy (350 vùng trên toàn lãnh thổ)
- Khai thác, sử dụng nước và các vấn đề khác gồm: các công trình đập, hồ chứa
chính (vị trí, dung tích), các công trình lấy nước chính (vị trí, lượng nước sử dụng), tổng
lượng nước mặt bán đi và nhập khẩu vào của một đơn vị quản lý nước
+ Nguồn nước dưới đất
- Nguồn nước (tổng lượng nước trung bình năm có thể khai thác kể cả nước cho
môi trường, tổng lượng nước trung bình năm thực tế khai thác, sử dụng, những công
trình khai thác dưới đất chính (vị trí và tổng lượng);
- Các đặc trưng tầng chứa NDĐ bao gồm: độ sâu trung bình trong một tầng chứa
nước, độ dầy bão hòa, độ muối, mực nước, lưu lượng NDĐ trung bình tháng
(ii) Về CLN: Kiểm kê chất lượng TNN tập trung vào 05 thông số gồm độ pH, độ
đục, độ dẫn điện/độ muối, tổng Nitơ, tổng Phốtpho.

12


Các số liệu được cung cấp trên website [101].
Trên cơ sở đó, các nhà quản lý sẽ đưa ra các kế hoạch cụ thể cho từng khu vực để đảm
bảo hiệu ích sử dụng tài nguyên là cao nhất và giảm thiểu sự phát triển của HM trong
khu vực [93, 94, 99].
Phương pháp đánh giá TNN ở đây là sử dụng các mô hình toán được xây dựng
cho các vùng địa lý tự nhiên kết hợp với các công cụ giám sát từ không gian (vệ tinh)
xác định chi tiết:
- Xác định được lưu lượng nước có thể sử dụng cho sản xuất nông nghiệp và
lượng nước cần dự trữ để bảo vệ môi trường nhằm đưa ra được phương thức phân bổ
TNN một cách tối ưu. Các mô hình này giúp các nhà lãnh đạo và hoạch định chính sách

có căn cứ khoa học để đưa ra quyết sách phân bố nguồn nước có lợi cho cả môi trường
và kinh tế.
- Kiểm soát các dạng thiên tai bằng mô hình thủy văn - thủy lực. Các mô hình
được xác định cụ thể cho từng LVS ngoài dự báo tình trạng thiên tai còn kiểm tra tác
động của những phát triển trong tương lai đến tình trạng ngập lụt.
b) Kinh nghiệm của Hợp chủng quốc Hoa Kỳ
Hoa Kỳ là quốc gia có diện tích tự nhiên lớn thứ 3 thế giới, trải dài trên nhiều
vùng khí hậu; đây cũng là quốc gia có trình độ khoa học, công nghệ và quản lý hàng đầu
thế giới vì vậy trong lĩnh vực quản lý TNN đã đạt tới các chính sách, các hành động,
các kế hoạch, và các chương trình.
- Các cơ quan liên quan đến quản lý TNN gồm: Điều tra khảo sát địa lý Mỹ (United
States Geography Surveys - USGS) thuộc Bộ Nội vụ, Cục TNN Mỹ (Water Resources of the
United States - WRUS); Cơ quan Bảo vệ Môi trường (Environmental Protection Agency EPA), Tổng cục Thống kê Liên bang (U.S. Census Bureau - USCB) [97, 98]
- Các số liệu đặc trưng dòng chảy (số liệu hiện tại, số liệu lịch sử… cả trữ lượng
và chất lượng) của các trạm quan trắc dòng chảy trên toàn quốc, các hồ chứa được đăng
tải công khai trên địa chỉ và [101] gồm:
- Lượng mưa trung bình tháng và năm tại 71 trạm khí tượng đại biểu;
- Tổng diện tích mặt nước; vị trí và diện tích của 30 hồ lớn nhất; các đặc trưng
thủy văn của 27 hệ thống sông chính toàn Liên bang;
13


Hình 1.2. Tính toán tiềm năng nguồn nước hàng năm trên website tại Mỹ
- Tổng lượng nước tiêu thụ trong năm và lượng nước tiêu thụ bình quân tính theo
đầu người, trong đó phân ra lượng nước khai thác sử dụng cho cấp nước sinh hoạt, nông
nghiệp, công nghiệp, sản xuất nhiệt điện; Tổng lượng nước thải, tổng lượng nước thải
từ các hoạt động công nghiệp, tổng lượng nước thải được tái tuần hoàn, tổng lượng nước
thải được xử lý trên toàn Liên bang;
- Số lần xảy ra sự cố tràn dầu, lượng dầu tràn trên các thủy vực và vùng ven bờ.
Cũng tương tự như Australia, tại Hoa Kỳ các mô hình toán cũng được sử dụng

để tính toán TNN và được kiểm tra qua thực nghiệm trên các vùng địa lý của Mỹ (như
SWAT, HEC...) cùng với hệ thống giám sát bằng vệ tinh. Đây là những phần mềm đã
được thương mại hóa sử dụng cho toàn cầu với mục tiêu: đánh giá trữ lượng nước, các
thiên tai liên quan đến dòng chảy, diễn biến lòng dẫn...
c) Kinh nghiệm của CHLB Nga
Nga là quốc gia có diện tích lớn nhất thế giới, bao phủ phần phía bắc của siêu lục
địa Á - Âu với điều kiện cảnh quan đa dạng. Với trình độ nghiên cứu cơ bản hàng đầu
thế giới, Nga luôn là một quốc gia có những nghiên cứu về TNN rất cơ bản.
Từ năm 1933 - 1940, Viện Thủy văn Quốc gia (Liên Xô cũ) đã xây dựng Tập
Danh bạ TNN đầu tiên bao gồm 3 phần: (i) Sổ tra cứu (sổ tay) TNN các vùng; (ii) Tài
liệu về chế độ nước sông; và (iii) Thông tin về mực nước. Sau đó, Niên giám thủy văn
hàng năm đã được xuất bản.
Năm 1997 Giáo sư I.A.Shiklomanov, Viện Thủy văn Liên bang Nga công bố Công
trình “Đánh giá TNN và tiềm năng nước sử dụng được trên thế giới” (Assessment of
water resources and water availability in the world) thuộc chương trình “Đánh giá toàn
14


diện TNN ngọt trên thế giới” (Comprehensive assessment of the fresh water resources in
the world). Dựa trên số liệu của 2400 trạm quan trắc KTTV toàn thế giới với thời gian
quan trắc từ 5 đến 178 năm, tác giả đã đưa ra đánh giá về tổng lượng nước trên trái đất,
hệ số biến động cũng như tiềm năng nguồn nước sẵn có trên các lục địa. Công trình cũng
đưa ra các dạng phân bố dòng chảy trong năm, xu thế biến đổi của tổng lượng TNN theo
chu kỳ nhiều năm của một số lưu vực điển hình.
Tóm lại, đối với các quốc gia phát triển, KHCN phát triển nên các phương pháp
tính toán TNN đã tiến tới “quản lý TNN” theo nhu cầu sử dụng và định giá TNN. Đứng
trước tình hình sẽ thiếu nước (hoặc do tranh chấp nguồn nước liên quốc gia, hoặc do
những thay đổi của khí hậu toàn cầu) việc định giá TNN thực sự trở nên cần thiết để qua
đó xác định được giá trị của nó, áp dụng các công cụ kinh tế giúp các nhà quản lý cũng
như là những người sử dụng nhận thức rõ về giới hạn của TNN và sử dụng nước tiết

kiệm và hiệu quả hơn. Một số phương pháp định giá nước thường được sử dụng như
định giá theo nhu cầu sử dụng, định giá theo nguồn cung, tính giá trị của nước bằng
phương pháp lượng giá cảnh quan môi trường, tính giá trị của nước trong sản xuất qua
dấu chân nước và nước ảo…
1.2.1.2. Đối với các nước đang phát triển
Do điều kiện về phát triển KHCN nên ở các nước đang phát triển, việc nghiên
cứu TNN mới được quan tâm từ vài chục năm trở lại đây và cũng mới chỉ đạt tới mức
kiểm kê, đánh giá và đưa ra các giải pháp sử dụng nước theo nhu cầu sử dụng bằng các
công trình cung cấp nguồn nước (nhà máy nước, giếng, hồ chứa, trạm bơm, kênh mương,
đường ống ...).
a) Các nghiên cứu của Nam Phi
Nam Phi nằm ở phần đỉnh phía Nam của lục địa châu Phi có nền nhiệt độ đặc
biệt cao nên rất thuận lợi cho canh tác nông nghiệp cận nhiệt đới, vì vậy đây là khu vực
cung cấp lương thực chính cho đất nước. Tuy nhiên đây cũng là khu vực khô hạn và
nguy cơ mở rộng sa mạc Namib tới khu vực này cũng rất lớn vì vậy chính phủ Nam Phi
đã thực hiện các chiến lược nhằm khai thác khu vực này cũng như hạn chế sự mở rộng
của sa mạc Namib. Trong vòng 20 năm qua, Nam Phi đã có sự thay đổi quan trọng trong
sử dụng TNN và quản lý TNN đã thành chính sách của quốc gia “White paper - sách
trắng” Trong đó xây dựng một chiến lược quản lý rủi ro hiệu quả gồm: (a) công cụ quản
15


lý rủi ro bảo hiểm cây trồng, bảo vệ tài sản…; và (b) một hệ thống cảnh báo sớm: có khả
năng cung cấp kịp thời, chính xác và miễn phí thông tin về thời tiết qua nhiều kênh cung
cấp thông tin [5].
b) Trung Quốc
Trung Quốc là một nước lớn trên thế giới, với diện tích lãnh thổ 9,6 triệu km2 và
dân số trên 1,3 tỷ người. Do lãnh thổ trải rộng nên Trung Quốc có địa hình đa dạng, phía
tây có nhiều cao nguyên và núi non, trong khi phía đông đất đai bằng phẳng và thấp hơn.
Địa hình đa dạng và nằm sâu trong lục địa về phía tây, miền bắc có đồng bằng phù sa

lớn, còn miền nam có cao nguyên đá vôi mênh mông bao phủ bởi các ngọn đồi, trong
đó dãy Himalaya có đỉnh cao nhất là ngọn Everest. Phía TB cũng có các cao nguyên khá
cao trong các vùng đất sa mạc khô cằn như Takla-Makan và sa mạc Gobi ngày càng mở
rộng do hạn hán kéo dài và có thể là kỹ thuật canh tác kém. Nền khí hậu của Trung Quốc
cũng rất đa dạng. Miền bắc có khí hậu với mùa đông khắc nghiệt kiểu Bắc cực, miền
trung có khí hậu ôn đới hơn còn miền nam chủ yếu là khí hậu tiểu nhiệt đới.
Từ năm 1987, Cục Thủy văn, Bộ Thủy lợi và Điện lực Trung Quốc đã xuất bản
cuốn sách “Đánh giá TNN Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa” trên cơ sở số liệu quan trắc
từ 1956 - 1979, xây dựng các bản đồ đẳng trị mưa, dòng chảy, CLN sông cho toàn bộ
lãnh thổ Trung Quốc, đồng thời công trình cũng đưa ra các bản đồ phân khu tiềm năng
nguồn nước (nước mặt và NDĐ) theo cả số lượng và chất lượng. Các số liệu về TNN
bao gồm số lượng, CLN mưa, nước mặt, động thái trữ lượng NDĐ; tình trạng khai thác,
sử dụng và tiêu hao của TNN, ảnh hưởng của các hoạt động này đến TNN, các tình hình
thiên tai liên quan tới nước đều được đặc biệt quan tâm và thống kê hàng năm [96].
Tóm lại, hiện nay tại một số quốc gia có nền KHCN phát triển mạnh như Mỹ, Úc,
Nga đã có những tính toán xác định và thống kê tiềm năng nguồn nước hàng năm trên
toàn lãnh thổ quốc gia rất chi tiết. Tiêu biểu nhất là Mỹ, trên website của Cơ quan Điều
tra khảo sát và Nghiên cứu Địa lý Hoa Kỳ (USGS) và Trung tâm Dự báo Khí tượng
Quốc Gia, thuộc Cục Quản lý khí quyển và Đại Dương Hoa Kỳ (NOAA), trạng thái
nguồn nước tại các điểm quan trắc từng ngày, tuần, tháng và mùa được cập nhật thường
xuyên trên website, các báo cáo tổng quát về TNN cũng như mạng lưới trạm quan trắc
TNN khá dày, mạng lưới sông suối đều được số hóa trên các bản đồ thể hiện ở các lớp
khác nhau rất chi tiết cụ thể trên tỷ lệ lớn. Tiềm năng nguồn nước trên LVS đều được

16


tính toán và xác định dựa vào trạm quan trắc tại cửa ra của lưu vực, các yếu tố thể hiện
độ lớn tổng lượng nước, lưu lượng trung bình, lưu lượng lớn nhất và nhỏ nhất được
thống kê và so sánh với trung bình nhiều năm. Phương pháp tính toán xác định tiềm

năng nguồn nước tại các quốc gia này là sử dụng các mô hình toán mưa rào - dòng chảy.
Các biện pháp giảm thiểu chất thải bằng việc áp dụng công nghệ sản xuất sạch và kiểm
toán chất thải, thu gom tái sử dụng các chất thải, xử lý một phần và xử lý toàn bộ các
chất thải, nước thải trước khi đổ vào sông. Quy hoạch khai thác hợp lý nguồn nước phục
vụ PTBV KT - XH LVS, quan trắc số lượng và chất lượng môi trường nước, cảnh báo
sự khuếch tán các chất độc hại trong sông và dự báo sinh thái - CLN trên toàn LVS. Với
những nước có nguồn TNN không phong phú đã phát triển các công cụ xác định định
lượng TNN của từng thời kỳ nhằm đưa ra các chính sách sử dụng TNN có hiệu quả kinh
tế và bền vững.
Đối với những nước đang phát triển, việc nghiên cứu TNN mới được quan tâm
từ vài chục năm trở lại đây và cũng mới chỉ đạt tới mức kiểm kê, đánh giá và đưa ra các
giải pháp sử dụng nước theo nhu cầu sử dụng bằng các công trình cung cấp nguồn nước
(nhà máy nước, giếng, hồ chứa, trạm bơm, kênh mương, đường ống ...).
Tổng hợp lại, trên cơ sở tổng thuật những nghiên cứu về TNN trong vùng khô
hạn, HMH trên thế giới trong điều kiện BĐKH, luận án rút ra những nhận xét sau:
(1) Trên phạm vi quốc tế, TNN đã được tiến hành nghiên cứu kiểm kê và đánh
giá cả về trữ lượng, chất lượng, đồng thời cũng hướng tới sử dụng TNN hợp lý với tiêu
chí phát triển bên vững: quản lý theo nhu cầu dùng nước trên cơ sở cân bằng nước hệ
thống nhằm tiết kiệm nước, chống thất thoát và giảm thiểu các tác hại do thiên tai liên
quan đến TNN gây ra (hạn hán, lũ lụt, lũ quét…).
(2) Nhiều quốc gia đã thực thi các giải pháp sử dụng hợp lý TNN
+ Thời gian trước đây tại các vùng hạn hán, HMH… chính phủ chủ yếu hỗ trợ
tài chính cho nông nghiệp; cho phát triển chăn nuôi… Đến nay các chính phủ đã lựa
chọn các giải pháp đặt trách nhiệm và hỗ trợ người dân khi cần thiết chống chọi được
với rủi ro và có thể từng bước giảm rủi ro cho đời sống;
+ Chính phủ thiết lập quản lý thiên tai hiệu quả bằng công cụ tổ chức và thể chế;
+ Nhà nước đã tăng cường mạng lưới quan trắc KTTV và mạng lưới quan trắc

17