Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đến khả năng khai thác và sử dụng tổng hợp tài nguyên nước cho hệ thống hồ chứa cửa đạt

iii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................i
BẢN CAM KẾT ............................................................................................................. ii
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ...............................................................................................x
PHẦN MỞ ĐẦU .............................................................................................................1
I. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................................1
II. Mục đích của Đề tài .................................................................................................2
III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu ............................................................2
IV. Kết quả đạt được ....................................................................................................4
V. Nội dung luận văn ...................................................................................................4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ KHU VỰC
NGHIÊN CỨU ................................................................................................................5
1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu .........................................................................5
1.1.1 Các nghiên cứu liên quan dưới tác động của BĐKH ......................................5
1.1.2 Tổng quan các nghiên cứu liên quan đã được ứng dụng trong nước ..............8
1.1.3 Các mô hình đã được ứng dụng trong tính toán cân bằng nước ....................11
1.1.4 Lựa chọn và giới thiệu mô hình .....................................................................22
1.1.4.1 Lựa chọn mô hình....................................................................................22
1.1.4.2 Giới thiệu mô hình WEAP ......................................................................23
1.2 Tổng quan về khu vực nghiên cứu .......................................................................28
1.2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên ................................................................................28
1.2.2 Đặc điểm địa hình ..........................................................................................29
1.2.3 Đặc điểm khí tượng, thủy văn .......................................................................30
1.2.4 Hiện trạng hệ thống thủy lợi, hiện trạng phát triển KT-XH trong khu vực...35
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU
TRONG THỜI KÌ 1980-1999 .......................................................................................42

iv

2.1 Phân vùng cân bằng nước ....................................................................................42
2.1.1 Nguyên tắc phân vùng tính toán cân bằng nước............................................42
2.1.2 Phân vùng cân bằng nước cho khu vực .........................................................43
2.2 Tính toán dòng chảy đến khu vực ........................................................................46
2.3 Tính toán nhu cầu dùng nước trong khu vực .......................................................46
2.3.1 Hiện trạng các đối tượng sử dụng nước .........................................................46
2.3.1.1 Nông nghiệp ............................................................................................46
2.3.1.2 Chăn nuôi ................................................................................................47
2.3.1.3 Công nghiệp ............................................................................................47
2.3.1.4 Sinh hoạt ..................................................................................................47
2.3.1.5 Thủy sản ..................................................................................................48
2.3.1.6 Môi trường..............................................................................................48
2.3.2 Tính toán nhu cầu nước cho các ngành .........................................................49
2.3.2.1 Nông nghiệp ............................................................................................49
2.3.2.2 Chăn nuôi ................................................................................................63
2.3.2.3 Công nghiệp ............................................................................................64
2.3.2.4 Sinh hoạt ..................................................................................................64
2.3.2.5 Thủy sản ..................................................................................................65
2.3.2.6 Môi trường...............................................................................................65
2.3.3. Kết quả tính toán nhu cầu nước cho khu vực ...............................................65
2.4 Tính toán cân bằng nước cho khu vực năm 2013 ................................................66
CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CÂN
BẰNG NƯỚC CHO HỆ THỐNG HỒ CHỨA CỬA ĐẠT GIAI ĐOẠN 2020 VÀ
2030 ...............................................................................................................................70
3.1 Các kịch bản BĐKH.............................................................................................70
3.2 Kịch bản BĐKH B2 .............................................................................................70
3.2.1 Kịch bản về nhiệt độ ......................................................................................70
3.2.2 Kịch bản về lượng mưa..................................................................................72

v

3.3 Tính toán cân bằng nước cho khu vực trong tương lai ........................................73
3.3.1 Sự phát triển của các đối tượng dùng nước trong tương lai ..........................73
3.3.2 Tính toán nguồn nước đến dưới ảnh hưởng của BĐKH trong điều kiện phát
triển kinh tế: ............................................................................................................78
3.3.2.1 Ảnh hưởng của BĐKH đến tài nguyên nước ..........................................78
3.3.2.2 Xu thế nguồn nước đến trong tương lai ..................................................81
3.3.3 Tính toán và kết quả nhu cầu nước nước cho các ngành trong khu vực trong
tương lai ..................................................................................................................83
3.3.4 Tính toán cân bằng nước cho khu vực trong tương lai ..................................85
3.4 Xây dựng bản đồ nhu cầu nước các ngành năm 2013, 2020, 2030 .....................88
CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG ÁN KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC
DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRONG ĐIỀU KIỆN PHÁT TRIỂN
KINH TẾ - XÃ HỘI CHO HỆ THỐNG HỒ CHỨA NƯỚC CỬA ĐẠT ....................91
4.1 Cơ sở đề xuất các giải pháp khai thác và sử dụng nguồn nước: ..........................91
4.1.1 Mục tiêu khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên nước .................................91
4.1.2. Cơ sở xác định ưu tiên trong sử dụng tài nguyên nước ................................91
4.2 Các phương án khai thác và sử dụng nguồn nước: ..............................................94
4.2.1 Cơ sở, nguyên tắc đề xuất các phương án khai thác và sử dụng nguồn nước
................................................................................................................................94
4.2.2 Đề xuất các phương án khai thác và sử dụng nguồn nước ..........................111
4.3 Tính toán cân bằng nước theo các phương án đề xuất .......................................112
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................120
5.1 Kết luận ..............................................................................................................120
5.2 Kiến nghị ............................................................................................................121
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................123

vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ý nghĩa

Thứ tự

Chữ viết tắt

1

BĐKH

2

CHDCND

Cộng hòa Dân chủ nhân dân

3

KTCTTL

Khai thác công trình thủy lợi

4

KT-XH

5

NN&PTNT

6

HTTL

Biến đổi khí hậu

Kinh tế xã hội
Nông nghiệp và phát triển nông thôn
Hệ thống thủy lợi


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng
1-1

1-2
1-3
1-4

Tên bảng
Nhiệt độ trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất theo tháng năm 2013 tại trạm
Cửa Đạt
Độ ẩm bình quân và thấp nhất theo tháng năm 2013 tại trạm Cửa
Đạt

Lượng bốc hơi trung bình theo tháng năm 2013 tại trạm Cửa Đạt
Tốc độ gió trung bình, lớn nhất theo tháng năm 2013 tại trạm Cửa
Đạt

Trang
32

32
33
33

1-5

Số giờ nắng trung bình tháng năm 2013 tại trạm Cửa Đạt

33

1-6

Lượng mưa trung bình theo tháng năm 2013 tại hồ Cửa Đạt

34

1-7

Các thông số kĩ thuật hồ chứa Cửa Đạt

36

2-1

Lưu lượng dòng chảy P=75% theo tháng đến khu vực

46

2-2

Diện tích nông nghiệp theo vùng

46

2-3

Hiện trạng chăn nuôi theo vùng

47

2-4

Hiện trạng dân số theo vùng

48

2-5

Hiện trạng thủy sản theo vùng

49

2-6

Bảng thống kê chọn mô hình mưa đại diện từng vụ trạm Cửa Đạt

50

2-7

Bảng tổng hợp mưa theo tháng thiết kế (P=85%) tại trạm Cửa Đạt

51

2-8

Bảng tổng hợp mưa theo tháng thiết kế (P=85%) trạm Như Xuân

52

2-9

Thời vụ cây trồng

53

2-10

Mức tưới của các loại cây trồng

63

2-11

Tiêu chuẩn cấp nước cho chăn nuôi

63


viii

2-12

Tiêu chuẩn cấp nước cho sinh hoạt

65

2-13

Nhu cầu nước theo tháng các ngành trong khu vực

66

2-14

Sự thiếu hụt nước các ngành trong khu vực

69

3-1
3-2
3-3

Mức tăng nhiệt độ trung bình (°C) so với thời kỳ 1980-1999 ở vùng
nghiên cứu theo kịch bản phát thải trung bình B2
Nhiệt độ ở Cửa Đạt các năm trong tương lai theo kịch bản B2 (°C)
Mức thay đổi lượng mưa (%) so với thời kỳ 1980-1999 ở vùng
nghiên cứu theo kịch bản phát thải trung bình (B2)

71
71
72

3-4

Lượng mưa thiết kế tương lai theo kịch bản B2 tại hồ Cửa Đạt

72

3-5

Dự báo diện tích nông nghiệp trong khu vực năm 2020

73

3-6

Dự báo diện tích nông nghiệp trong khu vực năm 2030

74

3-7

Dự báo sự phát triển và nhu cầu nước cho công nghiệp trong khu vực
năm 2020 và 2030

75

3-8

Dự báo dân số các vùng năm 2020

76

3-9

Dự báo dân số các vùng năm 2030

76

3-10

Dự báo sự phát triển chăn nuôi các vùng năm 2020

76

3-11

Dự báo sự phát triển chăn nuôi các vùng năm 2030

77

3-12

Dự báo diện tích thủy sản các vùng đến 2020

77

3-13

Dự báo diện tích thủy sản các vùng đến 2030

78

3-14

Lưu lượng nước đến 2020

82

3-15

Lưu lượng nước đến 2030

82

3-16

Nhu cầu nước các ngành trong khu vực năm 2020

83

3-17

Nhu cầu nước các ngành trong khu vực năm 2030

83

3-18

Sự thiếu hụt nước các ngành trong khu vực năm 2020

85


ix

3-19

Sự thiếu hụt nước các ngành trong khu vực năm 2030

86

4-1

Tỷ lệ % lượng nước sử dụng của các ngành 2020

97

4-2

Tỷ lệ % lượng nước sử dụng của các ngành 2030

97

4-3

Sự thiếu hụt nước bình quân tháng của các ngành năm 2020 và 2030
theo phương án nâng cấp HTTL

113

4-4

Diện tích nông nghiệp theo giả thiết 1 phương án 2 năm 2020

113

4-5

Diện tích nông nghiệp theo giả thiết 1 phương án 2 năm 2030

114

4-6

4-7

Sự thiếu hụt nước trong năm 2020 của hệ thống khi sử dụng phương
án theo giả thiết 1
Sự thiếu hụt nước trong năm 2030 của hệ thống khi sử dụng phương
án theo giả thiết 1

115

115

4-8

Diện tích nông nghiệp theo giả thiết 2 phương án 2 năm 2020

116

4-9

Diện tích nông nghiệp theo giả thiết 2 phương án 2 năm 2030

117

4-10

4-11

Sự thiếu hụt nước trong năm 2020 của hệ thống khi sử dụng phương
án theo giả thiết 2
Sự thiếu hụt nước trong năm 2030 của hệ thống khi sử dụng phương
án theo giả thiết 2

118

118

x

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình

Tên hình

Trang

1-1

Vị trí hồ chứa Cửa Đạt và khu vực nghiên cứu

29

1-2

Đường quan hệ H-Z của hồ chứa Cửa Đạt

36

1-3

Vị trí các đập phụ hồ chứa Cửa Đạt

37

2-1

Bản đồ phân vùng cân bằng nước khu vực nghiên cứu

44

2-2

Bản đồ phân vùng các ngành trong khu vực

45

2-3

Mức tưới cho lúa chiêm khu vực Bắc sông Chu

58

2-4

Mức tưới cho lúa mùa khu vực Bắc sông Chu

58

2-5

Mức tưới cho ngô chiêm khu vực Bắc sông Chu

59

2-6

Mức tưới cho ngô mùa khu vực Bắc sông Chu

59

2-7

Mức tưới ngô đông khu vực Bắc sông Chu

60

2-8

Mức tưới cho lúa chiêm khu vực Nam sông Chu

60

2-9

Mức tưới lúa mùa khu vực Nam sông Chu

61

2-10

Mức tưới cho ngô chiêm khu vực Nam sông Chu

61

2-11

Mức tưới ngô mùa khu vực Nam sông Chu

62

2-12

Mức tưới cho ngô đông khu vực Nam sông Chu

62

2-13

Sơ đồ tính toán cân bằng nước khu vực

67

2-14

Hiện trạng các ngành sử dụng nước

68

2-15

Mức sử dụng nước của các ngành

68

2-16

Mức độ chia sẻ nguồn nước theo tháng của các ngành

69

3-1

Lưu lượng dòng chảy mùa lũ và mùa kiệt tại trạm Cửa Đạt trong
tương lai

82


xi

3-1

Sự thay đổi nhu cầu nước các ngành trong giai đoạn 2013-2030

84

3-2

Sự phát triển các ngành trong giai đoạn 2014-2030 so với 2013

86

3-3

Sự thiếu hụt nước các ngành trong hệ thống năm 2020

87

3-4

Sự thiếu hụt nước các ngành trong hệ thống năm 2030

87

3-5

Bản đồ nhu cầu sử dụng nước các ngành năm 2013

89

3-6

Bản đồ nhu cầu sử dụng nước các ngành năm 2020

89

3-7

Bản đồ nhu cầu sử dụng nước các ngành năm 2030

80

4-1

4-2

4-3

4-4

Sự thay đổi nhu cầu nước của phương án nâng cấp HTTL với trường
hợp không sử dụng phương án
Sự thay đổi nhu cầu nước của phương án chuyển đổi cơ cấu cây
trồng theo giả thiết 1 với trường hợp không sử dụng phương án
Sự thiếu hụt nước trong năm 2030 của khu vực khi sử dụng phương
án theo giả thiết 1
Sự thay đổi nhu cầu nước của phương án chuyển đổi cơ cấu cây
trồng theo giả thiết 2 với trường hợp không sử dụng phương án

113

115

117

118


1

PHẦN MỞ ĐẦU
I. Tính cấp thiết của đề tài
Biến đổi khí hậu (BĐKH) đã và đang trở thành một trong những vấn đề đáng
được quan tâm nhất thế giới trong giai đoạn hiện nay. Nó ảnh hưởng nghiêm trọng
và tiêu cực đến mọi mặt của cuộc sống trên toàn thế giới đặc biệt là trong sản xuất
nông nghiệp. Với vị trí địa lý và có 3 mặt giáp biển thì Việt Nam là 1 trong những
nước chịu tác động nặng nề nhất do BĐKH gây ra. Hiện nay, có rất ít nghiên cứu về

ảnh hưởng của BĐKH tới hệ thống thuỷ lợi nói chung và hệ thống tưới nói riêng,
đặc biệt là khu vực tỉnh Thanh Hóa, một trong những tỉnh có nền sản xuất nông
nghiệp là chủ yếu.
Hệ thống hồ chứa nước Cửa Đạt là một hồ chứa lớn được xây dựng trên
thượng nguồn sông Chu ( là phụ lưu lớn nhất của sông Mã) tại vị trí thuộc Xã Xuân
Mỹ, huyện Thường Xuân, tỉnh Thanh Hóa được khởi công xây dựng vào 2/2/2004,
chặn dòng 2/12/2006 và hoàn thành năm 2009. Đây là một hồ chứa lớn khai thác
tổng hợp nguồn nước sông Chu phục vụ cho các yêu cầu phát triển 1 vùng rộng lớn
lưu vực sông Chu và hạ lưu sông Mã, tỉnh Thanh Hóa. Mặc dù có nhiều tiềm năng
để phát triển kinh tế - văn hoá - xã hội, song nền kinh tế nơi đây còn gặp nhiều khó
khăn do chịu ảnh hưởng các diễn biến thiên tai tự nhiên như BĐKH và những ảnh
hưởng liên quan đến dòng chảy như ngập lụt, lũ quét, khô hạn... làm cản trở tới quá
trình phát triển KT-XH. Ngoài ra, với dân số khá đông ( khoảng 2 triệu người), diện
tích lớn khoảng 3.000 km2, những năm gần đây vùng được hưởng lợi từ hồ chứa
nước Cửa Đạt đang đẩy mạnh phát triển các ngành kinh tế với tốc độ nhanh như
đang hình thành nhiều các khu công nghiệp, các khu dân cư, thủy sản, dịch vụ…vì
thế nhu cầu cung cấp nước cho các ngành dùng nước trong khu vực đang được các
ngành các cấp hết sức quan tâm. Để ổn định đời sống của người dân, đảm bảo phát
triển bền vững trong khu vực, việc tìm ra các giải pháp khai thác, sử dụng tổng hợp


2

nguồn nước hệ thống hồ chứa Cửa Đạt dưới tác động của BĐKH trong điều kiện
phát KT-XH đã trở thành vấn đề thực tế cấp bách.
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ thông tin với việc ứng dụng
các phần mềm tiên tiến đã giúp ích rất nhiều cho con người trong việc theo dõi,
nghiên cứu, khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên nước. Trong đó GIS và WEAP
là 1 công cụ rất hiệu quả trong lĩnh vực này.
Vì vậy trong luận văn này tôi muốn nghiên cứu đến vấn đề đó thông qua đề

tài: “ Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đến khả năng khai thác và sử dụng
tổng hợp tài nguyên nước cho hệ thống hồ chứa Cửa Đạt” nhằm giúp cho các nhà
quản lý có 1 cách nhìn tổng thể để đưa ra những chính sách và sử dụng tổng hợp
nguồn nước cho các ngành trong toàn hệ thống.
II. Mục đích của Đề tài
Mục đích chính của đề tài là ứng dụng mô hình Weap và ArcGis để nghiên
cứu tác động của BĐKH đến khả năng khai thác và sử dụng tổng hợp tài nguyên
nước cho hệ thống hồ chứa Cửa Đạt.
Mục tiêu cụ thể:
- Phân tích, đánh giá hiện trạng nguồn nước đến và tính toán nhu cầu sử dụng
nước giai đoạn 1980-1999 và dự báo trong tương lai, tính toán cân bằng nước cho
khu vực nghiên cứu dưới tác động của BĐKH trong điều kiện phát triển KT-XH
giai đoạn năm 2020 và 2030.
- Đề xuất các phương án khai thác để nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nước
trong tương lai.
III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
• Cách tiếp cận
- Tiếp cận kế thừa: Trên cơ sở 1 số kết quả nghiên cứu đã có dự kiến kế thừa
và ứng dụng để đạt được mục tiêu đề tài.


3

- Tiếp cận thực tiễn: Tiến hành khảo sát, thu thập số liệu liên quan để nắm rõ
chi tiết hiện trạng và định hướng phát triển KT-XH và hiện trạng hệ thống công
trình khai thác sử dụng nguồn nước. Dựa trên tình hình thực tế để đánh giá và là cơ
sở đưa ra các kiến nghị đề xuất phát triển và khắc phục thiếu sót trong sử dụng tổng
hợp nguồn nước.
- Tiếp cận các phương pháp, công cụ hiện đại trong nghiên cứu: Để đạt được
mục tiêu đề tài, các công cụ hiện đại là các mô hình, phần mềm như: CropWat để

tính toán nhu cầu nước cho nông nghiệp, NAM để tính toán dòng chảy đến, Weap
được ứng dụng trong tính toán cân bằng nước, ArcGIS để xây dựng các bản đồ cần
thiết.
• Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp kế thừa: Dự kiến áp dụng các sản phẩm khoa học và công
nghệ, hoặc các số liệu từ những nghiên cứu trước đã có nhằm giảm bớt khối lượng
công việc trong quá trình điều tra, thu thập.
- Phương pháp điều tra, thu thập: Thu thập các tài liệu, thông tin về chiến
lược phát triển các ngành, hiện trạng sử dụng tài nguyên nước, hiện trạng các công
trình thủy lợi hiện có để có cơ sở phân tích và tổng quan tình hình khu vực nghiên
cứu.
- Phương pháp chuyên gia: Dựa trên các chuyên gia nghiên cứu các vấn đề
liên quan, xin ý kiến hoặc tham gia đóng góp để giải quyết các vấn đề liên quan đến
lĩnh vực nghiên cứu.
- Phương pháp thống kê nhằm phân tích, đánh giá các số liệu đã có: Thống
kê, phân tích và thu nhập các số liệu, sử dụng các công cụ trong việc phân tích để
đạt được các số liệu và thông tin chính xác về tình hình địa chất, thủy văn trong khu
vực.
- Phương pháp ứng dụng các mô hình hiện đại: Ứng dụng các mô hình tính
toán thủy văn, thủy lực, phân phối nước..


4

IV. Kết quả đạt được
- Phân tích, đánh giá tổng quan tài nguyên nước trong hệ thống thủy lợi hồ
Cửa Đạt.
- Tính toán nhu cầu nước cho nông nghiệp và các ngành kinh tế khác trong
hệ thống thủy lợi hồ chứa Cửa Đạt có xét đến tác động của BĐKH trong điều kiện
phát triển KT-XH giai đoạn năm 2020 và 2030.

- Tính toán cân bằng nước cho hệ thống hồ chứa Cửa Đạt dưới tác động của
BĐKH trong điều kiện phát triển KT-XH. Xây dựng bản đồ nhu cầu sử dụng nước
trong hệ thống các giai đoạn 2013; 2020; 2030.
- Đề xuất được các phương án khai thác và sử dụng nguồn nước mặt cho hệ
thống hồ chứa Cửa Đạt dưới tác động của BĐKH trong điều kiện phát triển KTXH.
V. Nội dung luận văn
Ngoài phần mở đầu Luận văn gồm 5 chương:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ KHU
VỰC NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC CHO KHU VỰC NGHIÊN
CỨU TRONG THỜI KÌ 1980-1999
CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN
CÂN BẰNG NƯỚC CHO HỆ THỐNG HỒ CHỨA CỬA ĐẠT GIAI ĐOẠN 2020
VÀ 2030
CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG ÁN KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG

NGUỒN NƯỚC DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRONG
ĐIỀU KIỆN PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI CHO HỆ THỐNG HỒ
CHỨA NƯỚC CỬA ĐẠT
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ


5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ KHU
VỰC NGHIÊN CỨU
1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu
1.1.1 Các nghiên cứu liên quan dưới tác động của BĐKH
BĐKH thực sự đã tác động và ảnh hưởng trực tiếp đến việc quản lý, khai
thác và sử dụng tổng hợp nguồn nước, đây sẽ là thách thức rất lớn đối với các nhà

quản lý quy hoạch và phát triển tài nguyên nước không chỉ hiện nay mà còn trong
tương lai. Trong những năm gần đây một số nhà khoa học đã quan tâm và nghiên
cứu về diễn biến của BĐKH mà nguyên nhân là do sự gia tăng các hoạt động tạo ra
các chất thải khí nhà kính. BĐKH ảnh hưởng đến sự thay đổi lượng mưa và nhiệt độ
không khí trung bình trong ba thập kỷ qua có sự thay đổi lớn. Cụ thể, nghiên cứu đã
chỉ ra trong ba thập niên tới tại Hàn Quốc lượng mưa tại các lưu vực nhỏ sẽ tăng từ
6.6% đến 9.3%, và nhiệt độ không khí có xu hướng tăng thêm từ 0.80C đến 3.20C
(Bae. D.H et al., 2011). Đối với Việt Nam trong năm thập niên qua (1958 – 2007)
nhiệt độ trong bình đã tăng lên vào khoảng 0.50C đến 0.70C (MORE., 2009). Một
vài nghiên cứu cũng đã chỉ ra sự biến đổi của các yếu tố và hiện tượng khí hậu cực
đoan như nhiệt độ cực đại trên toàn Việt Nam nhìn chung có xu thế tăng, điển hình
là vùng Tây Bắc và vùng Bắc Trung Bộ. Lượng mưa ngày cực đại tăng lên ở hầu
hết các vùng khí hậu, nhất là trong những năm gần đây. Số ngày mưa lớn cũng có
xu thế tăng lên tương ứng và biến động mạnh, nhất là ở khu vực Miền Trung (Tan
et al., 2011). Ngoài ra, kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra khí hậu nửa đầu thế kỷ 21
cũng cho thấy nhiệt độ không khí trung bình của Việt Nam sẽ tăng lên đáng kể, có
thể lên tới 0.3ºC/thập kỷ. Lượng mưa cũng có xu thế tăng lên trên hầu hết các vùng
khí hậu, đặc biệt là dải ven biển Miền Trung (Thanh, et al., 2013)
Thêm vào đó, một vài nghiên cứu đã chỉ ra rằng BĐKH có ảnh hưởng khác
nhau tại các vùng trên thế giới như tại Châu Âu nhiệt độ trung bình năm có xu
hướng tăng nhiều hơn so với nhiệt độ trung bình toàn cầu, kết quả cũng chỉ ra nhiệt


6

độ tăng mạnh nhất vào mùa hè vùng Địa Trung Hải nhưng lượng mưa lại có xu
hướng giảm dần trong thời gian này (Christensen et al., 2007). Ngoài ra, tác động
của BĐKH đã ảnh trực tiếp đến chế độ thủy văn và dòng chảy mặt của lưu vực được
thể hiện qua một số kết quả nghiên cứu (Lee et al, 2010; Shon et al., 2010). Ngoài
ra một vài nghiên cứu chỉ ra rằng sản xuất lương thực đang và sẽ gặp nhiều rủi ro vì

những tác động của hiện tượng BĐKH (Dasgupta S., et al., 2007; HLC, 2008).
Bên cạnh đó, các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng nguyên nhân của BĐKH là do
tự nhiên và chủ yếu là do tác động của con người và BĐKH gây nên hiện tượng trái
đất nóng lên và kéo theo nhiều hậu quả khác như nước biển dâng, hiện tượng ElNino hoạt động mạnh lên cả về cường độ và tần suất.. Trong thế kỉ 20, nhiệt độ
trung bình của không khí gần mặt đất đã tăng 0,6 ± 0,2 °C. Theo báo cáo của Cơ
quan Bảo vệ Môi trường (EPA), nhiệt độ trung bình của Trái đất ở cuối thế kỉ 19 đã
tăng +0,8 °C và thế kỉ 20 tăng 0,6 ± 0,2 °C. Các dự án mô hình khí hậu của Ủy ban
Liên chính phủ về BĐKH (IPCC) chỉ ra rằng nhiệt độ bề mặt Trái Đất sẽ có thể tăng
1,1 đến 6,4 °C trong suốt thế kỷ 21. Tình trạng ấm dần lên của trái đất tác động lớn
đến thời tiết. Nhiệt độ tăng khiến băng ở Bắc Cực tan chảy, mực nước biển dâng
lên, theo nghiên cứu thì mực nước biển vào năm 2090 – 2100 sẽ dâng cao 0,18 –
0,59m so với mực nước biển năm 1980 – 1999. Hiện tượng này làm cho dòng muối
nhiệt chậm lại, làm tăng cường độ các cơn bão, thời tiết sẽ trở nên khắc nghiệt hơn,
lũ lụt, hạn hán gia tăng cả về tần suất cũng như cường độ. Trái đất nóng dần lên
khiến cho tầng ozone bị suy giảm, khí hậu thay đổi thất thường khiến ngành nông
nghiệp gặp nhiều khó khăn. Có thể nói BĐKH làm ảnh hưởng trực tiếp đến tất cả
các mặt của cuộc sống: hệ sinh thái, sự phát triển KT-XH, sức khỏe cộng đồng...
Riêng về ảnh hưởng đến tài nguyên nước, BĐKH gây ra ảnh hưởng chính sau:
BĐKH làm thay đổi lượng mưa và phân bố mưa ở các vùng. Nhiệt độ tăng sẽ
làm bốc hơi nhiều hơn và do đó mưa sẽ nhiều hơn. Đặc điểm mưa đối với từng khu
vực cũng thay đổi.Những thay đổi về mưa sẽ dẫn tới những thay đổi về dòng chảy
của các sông, tần suất và cường độ các trận lũ, hạn hán. Nhiệt độ tăng lên sẽ làm tan


7

băng tuyết ở nhiều núi cao, dẫn đến tăng dòng chảy ở các sông và gia tăng lũ lụt.
Sau một thời gian khi băng trên núi tan hết. nguồn cung cấp nước sẽ cạn, lũ lụt sẽ
giảm và dòng chảy các sông sẽ giảm đi rất nhiều.Lượng mưa lớn gây trượt lở đất,
dẫn đến sự bồi lắng, giảm sức chứa các hồ, chất lượng nước ở các hồ thay đổi.

Những đợt hạn hán trầm trọng kéo dài có thể ảnh hưởng đến xã hội với quy mô
rộng hơn nhiều so với lũ lụt… Hạn hán và kèm theo là sa mạc hóa xảy ra ở nhiều
vùng trên thế giới, làm tăng nguy cơ cháy rừng, gây ra những thiệt hại to lớn về KTXH và môi trường,…
Việt Nam là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề của BĐKH.
Nhiệt độ ở các vùng phía Bắc tăng nhanh hơn các vùng phía Nam, nhiệt độ ở các
vùng ven biển tăng chậm hơn các vùng sâu hơn trong lục địa. BĐKH kéo theo hiện
tượng El Nino, làm giảm đến 20 – 25% lượng mưa ở khu vực miền Trung - Tây
Nguyên, gây ra hạn hán không chỉ phổ biến và kéo dài mà thậm chí còn gây khô
hạn thời đoạn ngay trong thời gian El Nino. Tác động này ở Nam Trung Bộ lớn hơn
Bắc Trung Bộ, Bắc Tây Nguyên lớn hơn Nam Tây Nguyên. Sự biến động của thời
tiết nước ta không thể tách rời những thay đổi lớn của khí hậu thời tiết toàn cầu.
Chính sự biến đổi phức tạp của hệ thống khí hậu thời tiết toàn cầu đã và đang làm
tăng thêm tính cực đoan của khí hậu thời tiết Việt Nam.
BĐKH tại Việt Nam đã ảnh hưởng lên đời sống của người dân ngày càng rõ
ràng. Nếu như năm 1990, thành phố Hồ Chí Minh (TP HCM) chỉ có 10 điểm ngập
thì đến năm 2003 số điểm ngập đã tăng lên 80 điểm và hiện tại là trên 100 điểm
ngập. Thạc sỹ Hoàng Phi Long, Đại học Bách Khoa dự tính, nếu mức thủy triều
đỉnh chỉ cần tăng lên 50 cm nữa thì gần như 90% diện tích đất của TP. HCM đều bị
ngập. Khảo sát của Viện khoa học Khí tượng thủy văn và môi trường cho biết, tại
Bến Tre, mực nước biển đã dâng lên khoảng 20cm so với cách đây 10 năm, hiện
tượng thời tiết cực đoan xuất hiện ngày càng nhiều. Do BĐKH, ô nhiễm mặn đã
tăng lên khoảng 20% so với cách đây 10 năm. Thay đổi khí hậu đã làm gia tăng
thêm thiên tai ở nhiều vùng của Việt Nam. Điều này được thể hiện rõ qua hiện


8

tượng bão lụt xảy ra liên tiếp tại khu vực duyên hải miền trung Việt Nam những
năm gần đây. Khi mực nước biển dâng lên khoảng 1m, Việt Nam sẽ có khoảng 22
triệu người bị mất nhà cửa.

Do đó việc nghiên cứu tác động của BĐKH và đề xuất những giải pháp đối
phó với BĐKH tại Việt Nam là một trong những vấn đề đã, đang và sẽ được quan
tâm vì nó không chỉ ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp mà còn ảnh hưởng nhiều
đến các hoạt động KT-XH khác. Những năm gần đây BĐKH đã ảnh hưởng xấu đến
việc điều hành của hồ chứa, bên cạnh đó xu hướng phát triển KT-XH đã dẫn đến
các khu công nghiệp mọc lên ngày càng nhiều, đời sống kinh tế tăng cao, dân số
phát triển nhanh, sử dụng tài nguyên đất-nước thay đổi theo đà phát triển KT-XH
đang gây ra nhiều khó khăn và thách thức cho việc cung cấp nước cho nông nghiệp
cũng các ngành kinh tế khác. Tôi lựa chọn nghiên cứu tác động của BĐKH đến khả
năng khai thác và sử dụng tổng hợp tài nguyên nước cho hệ thống hồ chứa Cửa Đạt
trong điều kiện phát triển KT-XH vì đây là 1 hệ thống hồ chứa lớn và điển hình cho
khu vực miền Trung Việt Nam.
1.1.2 Tổng quan các nghiên cứu liên quan đã được ứng dụng trong nước
Các dự án phát triển nguồn nước những năm 80 chủ yếu của Viện Quy hoạch
thủy lợi dưới dạng các dự án quy hoạch chuyên ngành có liên quan đến nguồn nước
với các tên gọi như quy hoạch thủy lợi; quy hoạch tưới, tiêu; quy hoạch sử dụng
tổng hợp nguồn nước và bảo vệ môi trường, thời kỳ đó việc tính toán cân bằng nước
chủ yếu áp dụng công cụ mô hình MITSIM chạy trên môi trường DOS. Sau những
năm 2000 đặc biệt là sau năm 2002 với sự hỗ trợ nguồn lực và công nghệ từ các tổ
chức nước ngoài, tiêu biểu nhất là tổ chức DANIDA của Đan Mạch đã hợp tác hỗ
trợ thực hiện dự án “Tăng cường năng lực các viện ngành nước” và đưa bộ công cụ
mô hình MIKE do DHI (viện thủy lực Đan Mạch) phát triển vào ứng dụng rộng rãi
và mạnh mẽ ở Việt Nam, từ đó việc tính toán cân bằng nước ngoài cơ quan đầu mối
là Viện Quy hoạch Thủy lợi với kinh nghiệm và thực tiễn sử dụng mô hình
MITSIM cùng với “người dùng mới” từ các cơ quan thuộc Viện Khoa học Thủy lợi


9

(nay là viện nghiên cứu Thủy lợi); các trường Trường Đại học (tiêu biểu là Đại học

Thủy lợi); các Viện nghiên cứu …vv đã bắt đầu tiếp cận ứng dụng mô hình MIKE
BASIN.
Gần đây, tham gia vào việc tính toán cân bằng nước trên các lưu vực sông ở
Việt Nam ngoài việc ứng dụng mô hình MITSIM (đã được cải tiến chạy trên môi
trường Window), mô hình MIKE BASIN (đã trở nên phổ biến), mô hình IQQM
(tích hợp trong bộ MRC Toolbox của Ủy hội sông Mêkong quốc tế) thì còn có thêm
mô hình WEAP (do Viện môi trường Stockhom có trụ sở tại Mỹ phát triển) tham
gia vào việc tính toán cân bằng nước và lập kế hoạch sử dụng nước.
Dựa vào các kết quả nghiên cứu có thể phân quá trình phát triển thành 2 thời
kỳ: thời kỳ nghiên cứu cân bằng nước tự nhiên và cân bằng nước kinh tế.
a. Cân bằng nước tự nhiên
Các nghiên cứu cân bằng nước tự nhiên được tiến hành từ những năm 1950
đến đầu những năm 1975. Trong thời kỳ này, kế thừa các tiến bộ trong nghiên cứu
qui luật khí tượng khí hậu của thế giới và hệ thống thiết bị quan trắc, ở nước ta
mạng lưới quan trắc các đặc trưng khí tượng, thủy văn, hải dương, các hiện tượng
thời tiết nguy hiểm như bão, dông, lũ ống, lũ quét, các hệ thống cảnh báo được
thành lập nhằm nghiên cứu cân bằng nước với quy mô toàn lãnh thổ, miền, các khu
vực. Chẳng hạn công trình nghiên cứu của GS. Ngô Đình Tuấn về chế độ dòng chảy
của các sông suối Việt Nam. Tác giả đã đưa ra các khái niệm làm cơ sở cho việc lựa
chọn các phương pháp nghiên cứu thích hợp. Sự hình thành dòng chảy trước hết là
mối quan hệ giữa mưa và lớp dòng chảy tương ứng tại cửa ra của lưu vực, mối quan
hệ giữa khí hậu và dòng chảy với 2 mùa khí hậu trong năm dẫn tới việc hình thành 2
mùa dòng chảy tương ứng và tác động của mặt đệm tới quá trình hình thành dòng
chảy. Qua nghiên cứu và tổng kết các tác giả xếp thứ tự các nhân tố như sau: Hồ ao,
đầm lầy, thổ nhưỡng, thảm rừng. Một trong các đóng góp có giá trị là đưa ra chỉ tiêu
phân vùng thủy văn làm cơ sở cho việc xác lập cán cân nước theo vùng, địa phương
và ô thủy văn. Nghiên cứu căn nguyên quá trình hình thành dòng chảy trên các sông


10

suối nước ta, PTS Nguyễn Lại đã xuất phát từ các khái niệm về các quá trình thủy
văn chịu sự chi phối của các quá trình synop vĩ mô trên toàn miền Đông Á đồng
thời với sự chi phối của điều kiện mặt đệm với mức độ khác nhau. Trên cơ sở đó
xây dựng lý thuyết về kỳ dòng chảy sông ngòi gió mùa nhiệt đới Việt Nam. Tác giả
đã đưa ra chỉ tiêu phân định kỳ dòng chảy “Đường tần suất dòng chảy của các kỳ kế
cận nhau không được cắt nhau khi vẽ chúng trên cùng hệ tọa độ”. Hai công trình
trên thực sự là các công trình nghiên cứu cơ bản làm cơ sở cho việc nghiên cứu cân
bằng nước ở Việt Nam.
Trong giai đoạn này công cụ chủ yếu nghiên cứu cân bằng nước tự nhiên là
phương pháp tổng hợp địa lý kết hợp với một khối lượng khổng lồ các số liệu quan
trắc về mưa, dòng chảy, bốc hơi. Một loạt các bản đồ hoàn lưu khí quyển, vùng khí
hậu, bản đồ mưa, dòng chảy ra đời là các luận cứ khoa học giúp các nhà hoạch định
chiến lược đưa ra các quyết định chính xác trên phạm vi toàn quốc.
Tuy vậy do việc nghiên cứu còn gắn với địa giới hành chính cũng gây không
ít khó khăn trong việc khai thác và sử dụng tài nguyên nước.
b. Giai đoạn nghiên cứu cân bằng nước có gắn với bài toán kinh tế nước
Khi KT-XH phát triển thì nhu cầu về nước ngày càng nhiều và yêu cầu chất
lượng ngày càng cao. Do vậy việc nghiên cứu nguồn nước được tiến hành tỉ mỉ hơn.
Đó là chương trình nghiên cứu tổng thể về cân bằng nước hệ thống sông suối Việt
Nam (Chương trình KC12), quy hoạch tổng thể đồng bằng sông Hồng, sông Cửu
Long, Tây Nguyên, Đồng Nai, vùng núi phía Bắc.
Ngoài việc đánh giá tổng lượng, nhiều mô hình toán đã được quan tâm
nghiên cứu, cải tiến và ứng dụng để dự tính sự thay đổi của nguồn nước ngắn hạn
và dài kỳ. Một loạt các vấn đề như thủy văn - thủy lực hệ thống sông Hồng - Thái
Bình, hệ thống sông Mekông, quy hoạch thủy lợi, hoàn chỉnh các hệ thống thủy
nông đã được tiến hành.


11

Về nghiên cứu sử dụng nguồn nước các hệ thống tưới, từ những năm 1960
chúng ta đã thành lập một mạng lưới các trạm, trại thí nghiệm ở Hà Nội, các tỉnh Hà
Tây (cũ), Hải Hưng, Thanh Hóa, Nghệ An, và sau năm 1975 là các trạm ở miền
Trung và đồng bằng sông Cửu Long nhằm nghiên cứu về nhu cầu nước của cây
trồng. Các nghiên cứu không dừng lại ở cây lúa nước mà còn nghiên cứu với nhiều
loại cây trồng cạn và hoa màu.
1.1.3 Các mô hình đã được ứng dụng trong tính toán cân bằng nước
a. Mô hình GIBSI
Hệ thống mô hình GIBSI được áp dụng cho các lưu vực ở Canada có hệ sinh
thái và tình hình phát triển công nghiệp, nông nghiệp, đô thị phức tạp. GIBSI là một
hệ thống mô hình tổng hợp chạy trên máy PC cho các kết quả kiểm tra tác động của
nông nghiệp, công nghiệp, quản lý nước cả về lượng và chất đến tài nguyên nước.
GIBSI là tập hợp những mô hình bộ phận bao gồm:
- Mô hình thuỷ văn HYDROTEL;
- Mô hình phân giải vật lý có hệ thống viễn thám, hệ thống thông tin địa lý;
- Mô hình USLE dùng cho vận chuyển phù sa và xói mòn đất;
- Mô hình lan truyền chất hoá học trong nông nghiệp dựa trên mô hình lan
truyền ni-tơ, phốt-pho, thuốc trừ sâu (sử dụng một mô đun trong mô hình SWAT);
- Mô hình chất lượng nước QUAL2E, mô hình chất lượng nước để mô phỏng
các yếu tố:
+ Độ khuyếch tán và keo tụ các chất hoà tan trong nước (chất gây ô nhiễm)
+ Sự phát triển loài tảo
+ Chu trình của ni-tơ, phốt-pho;
+ Sự phân rã Coliform;
+ Làm thông khí;


12

+ Nhiệt độ của nước.
Ưu điểm:
Mô hình GIBSI có khả năng dự báo các tác động của công nghiêp, rừng, đô
thị, các dự án nông nghiệp đối với môi trường tự nhiên, có tác dụng cảnh báo các hộ
dùng nước biết trước và tôn trọng các tiêu chuẩn về số lượng, chất lượng nguồn
nước dùng.
b. Mô hình BASINS
Mô hình BASINS được xây dựng bởi Văn phòng Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ
để đưa ra một công cụ đánh giá tốt hơn và tổng hợp hơn các nguồn phát thải tập
trung và không tập trung trong công tác quản lý chất lượng nước trên lưu vực. Đây
là một mô hình hệ thống phân tích môi trường đa mục tiêu, có khả năng ứng dụng
cho một quốc gia, một vùng để thực hiện các nghiên cứu về nước bao gồm cả lượng
và chất trên lưu vực. Mô hình được xây dựng để đáp ứng 3 mục tiêu:
- Thuận tiện trong công tác kiểm soát thông tin môi trường;
- Hỗ trợ công tác phân tích hệ thống môi trường;
- Cung cấp hệ thống các phương án quản lý lưu vực.
Mô hình BASINS là một công cụ hữu ích trong công tác nghiên cứu về chất
và lượng nước. Với nhiều mô đun thành phần trong hệ thống, thời gian tính toán
được rút ngắn hơn, nhiều vấn đề được giải quyết hơn và các thông tin được quản lý
hiệu quả hơn trong mô hình. Với việc sử dụng GIS, mô hình BASINS thuận tiện
hơn trong việc biểu thị và tổ hợp các thông tin (sử dụng đất, lưu lượng các nguồn
thải, lượng nước hồi quy,...) tại bất kỳ một vị trí nào. Các thành phần của mô hình
cho phép người sử dụng có thể xác định ảnh hưởng của lượng phát thải từ các điểm
tập trung và không tập trung. Tổ hợp các mô đun thành phần có thể giúp cho việc
phân tích và quản lý lưu vực theo hướng:
- Xác định và thứ tự ưu tiên các giới hạn về môi trường nước;


13

- Đặc trưng các nguồn thải và xác định độ lớn cũng như tiềm năng phát thải;
- Tổ hợp các lượng thải từ các điểm nguồn tập trung và không tập trung và
quá trình vận chuyển trên lưu vực cũng như trên sông;
- Xác định, so sánh giá trị tương đối của các chiến lược kiểm soát ô nhiễm;
- Trình diễn và công bố trước công chúng dưới dạng các bảng biểu, hình vẽ
và bản đồ.
Mô hình BASIN bao gồm các mô hình thành phần sau:
- Mô hình trong sông: QUAL2E, phiên bản 3.2 mô hình chất lượng nước.
- Các mô hình lưu vực: WinHSPF là một mô hình lưu vực dùng để xác định
nồng độ các chất thải từ các nguồn thải tập trung và không tập trung trong sông;
SWAT là một mô hình dựa trên cơ sở vật lý được xây dựng để dự đoán ảnh hưởng
của các hoạt động sử dụng đất trên lưu vực đến chế độ dòng chảy, xác định lượng
bùn cát và các các chất hoá học dùng trong nông nghiệp trên toàn lưu vực.
- Các mô hình lan truyền: PLOAD, là một mô hình lan truyền chất ô nhiễm,
PLOAD xác định các nguồn thải không tập trung trung bình trong một khoảng thời
gian nhất định.
Ưu điểm:
- Các chức năng của mô hình BASIN cho phép người sử dụng có thể trình
diễn, xuất dữ liệu và thực hiện các phân tích theo các mục tiêu khác nhau.
- Mô hình BASIN được sử dụng rộng rãi ở Mỹ, nó thuận tiện trong việc lưu
trữ và phân tích các thông tin môi trường, và có thể sử dụng như là một công cụ hỗ
trợ ra quyết định trong quá trình xây dựng khung quản lý lưu vực.
c. Mô hình MITSIM
Mô hình MITSIM do viện kỹ thuật Massachusets xây dựng năm 1977-1978.
Đây là mô hình mô phỏng một công cụ để đánh giá, định hướng quy hoạch và quản


14

lý lưu vực sông. Mục đích của mô hình là đánh giá về mặt thuỷ văn và kinh tế của

các phương án khai thác nước mặt. Đặc biệt mô hình có thể đánh giá những tác
động của các phương án khai thác của hệ thống tưới, hồ chứa, nhà máy thủy điện,
cấp nước sinh hoạt và công nghiệp tại nhiều vị trí khác nhau theo trình tự thực hiện
trong phạm vi lưu vực. Mô hình có thể đánh giá tác động về mặt kinh tế đối với việc
khai thác tài nguyên nước thông qua các chỉ tiêu kinh tế. Mô hình cũng cho biết
hiệu ích đầu tư khai thác cho từng lưu vực nhỏ trong lưu vực lớn cũng như các công
trình trong khai thác tài nguyên nước.
Vai trò quan trọng nhất của mô hình là đánh giá các phương án khai thác tài
nguyên nước trong lưu vực sông. Thực tế cho thấy, hoạt động của các công trình
thuỷ lợi có thể biểu diễn dưới hàm phi tuyến, vì vậy khó có thể dùng các mô hình
tổi ưu để tìm kết quả hoạt động của hệ thống. Đầu vào của mô hình là các số liệu
thủy văn và nhu cầu nước, thông qua vận hành các hệ thống công trình sẽ cho kết
quả tương ứng.
Kết quả nghiên cứu theo mô hình có thể đáp ứng những vấn đề sau:
- Thực hiện nhiều phương án khai thác tài nguyên nước trong thời gian ngắn;
- Cân đối và lựa chọn các phương án khai thác với các mục tiêu khác nhau:
phát điện, cấp nước tưới, sinh hoạt...;
- Lựa chọn các quy tắc điều phối hồ chứa;
- Lựa chọn các biện pháp khai thác nguồn nước;
- Lựa chọn quy mô khu tưới có lợi.
Nhược điểm:
Mô hình MITSIM có hạn chế là bộ nhớ chỉ mô tả được 100 nút, 35 nút hồ
chứa, 20 nút khu tưới trong đó không có nút phân lưu. Tổ chức cập nhật số liệu còn
cứng nhắc vì vào trực tiếp trên file theo format định sẵn. Chưa sử dụng menu vào
điều hành chương trình, chưa áp dụng kỹ thuật đồ hoạ vào lập trình để có thể kết


15

xuất dưới dạng hình vẽ. Mô hình mô phỏng quá trình tính toán kinh tế cho một hệ

thống sông hoàn hảo ở Việt Nam khó thu thập tài liệu đủ nên thường bỏ qua phần
này.
d. Mô hình WUS
Mô hình WUS là mô hình cân bằng nước tương tự như mô hình MITSIM đã
được ứng dụng cho một số lưu vực sông ở Trung Bộ và Tây Nguyên như sông
Srepok, sông Kone và thu được một số kết quả khá phù hợp.
Ưu điểm: Đơn giản, dễ sử dụng.
Nhược điểm: Không cho kết quả tính toán kinh tế nên khó so sánh quyết
định các phương án.
e. Mô hình RIBASIM
RIBASIM (River Basin Simulation Model) là một mô hình chung cho việc
phân tích các lưu vực sông trong điều kiện thủy văn khác nhau. Mô hình là một
công cụ toàn diện và linh hoạt trong đó liên kết các yếu tố đầu vào là các yếu tố
thủy văn tại các địa điểm khác nhau với các yếu tố cụ thể trong lưu vực.
RIBASIM phép người sử dụng đánh giá một loạt các biện pháp liên quan đến
cơ sở hạ tầng, quản lý hoạt động và nhu cầu, kết quả về số lượng nước và chất
lượng nước. RIBASIM tạo ra mô hình phân phối nước và cung cấp cơ sở cho việc
phân tích chất lượng nước và trầm tích chi tiết ở sông và hồ chứa. Nó cung cấp một
mã nguồn, cho cái nhìn sâu sắc về nguồn gốc của nước ở bất kỳ vị trí của lưu vực.
RIBASIM là một mô hình lập kế hoạch và quản lý lưu vực sông. Mô hình
này đã được áp dụng trong hơn 20 năm cho 1 số quốc gia và trong một loạt các dự
án. Tổ chức quản lý nước trên toàn thế giới sử dụng nó để hỗ trợ các hoạt động
quản lý và lập kế hoạch. Các lưu vực sông lớn và phức tạp đã được mô hình hóa và
mô phỏng với RIBASIM. Riêng mô hình tiểu lưu vực có thể được kết hợp vào trong
một lưu vực.


16

RIBASIM có thể liên kết với cơ sở dữ liệu với mô hình hóa hệ thống thủy

văn HYMOS. Đối với chi tiết chất lượng nước, RIBASIM có thể được liên kết với
các mô hình chất lượng nước DELWAQ.
Mô hình ở Việt nam được áp dụng tính toán cho sông Hồng.
Nhược điểm: Mô hình không tính toán kinh tế nên khó lựa chọn phương án
tính toán.
f. Mô hình MIKE BASIN
Mô hình MIKE BASIN là sự trình bày toán học về lưu vực sông bao gồm
đặc tính cấu trúc của sông chính và sông nhánh, thuỷ văn của lưu vực về mặt thời
gian và không gian, các công trình hiện có cũng như các công trình tiềm năng trong
tương lai và nhu cầu nước khác nhau trên cùng một lưu vực. Mike Basin được cấu
trúc như là một mô hình mạng sông trong đó sông và các nhánh chính được hiện thị
bằng một mạng lưới các nhánh và nút. Nhánh sông biểu diễn cho các dòng chảy
riêng lẻ trong khi đó các nút thì biểu diễn các điểm tụ hội của sông, điểm chuyển
dòng hoặc vị trí mà ở đó có diễn ra các hoạt động liên quan đến nước hay các vị trí
quan trọng mà kết quả mô hình yêu cầu. Tóm lại, việc nghiên cứu phân bổ tài
nguyên nước trên thế giới được tiến hành khá sớm và đa dạng, trong đó các mô hình
toán được xem là những công cụ hỗ trợ đắc lực, góp phần không nhỏ vào thành tựu
của các nghiên cứu này trong thực tế.
Nhược điểm: Tính lặp, chạy lâu, nhất là khi tạo điều kiện đầu cần bước thời
gian nhỏ để bảo đảm tính ổn định. Phần tính lan truyền chất còn gặp khuếch tán số.
Phần vận hành công trình nhiều khi mất ổn định. Đây là bộ mô hình mới được thử
nghiệm ở ĐBSCL và cần các khóa cứng. Vì là phần mềm thương mại nên giá thành
cho một license cũng không rẻ (15.000-18.000 Euro cho một license) mà không
biết cách xử lý trong mô hình ra sao khi cần cải biên.
g. Mô hình WEAP