Nghiên cứu quy hoạch phân bổ nguồn nước phục vụ phát triển kinh tế xã hội tỉnh Phú Thọ (Luận văn thạc sĩ)

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH PHÂN BỔ NGUỒN NƯỚC
PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI TỈNH PHÚ THỌ

CHUYÊN NGÀNH: THUỶ VĂN HỌC

NGUYỄN ANH QUÂN

HÀ NỘI, NĂM 201


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH PHÂN BỔ NGUỒN NƯỚC
PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI TỈNH PHÚ THỌ

NGUYỄN ANH QUÂN
CHUYÊN NGÀNH: THUỶ VĂN HỌC
MÃ SỐ: 62.44.02.24

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS PHẠM QUÝ NHÂN
\

HÀ NỘI, NĂM 201

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUN MƠI TRƯỜNG HÀ NỘI

Cán bộ hướng dẫn chính: PGS.TS Phạm Quý Nhân

Cán bộ chấm phản biện 1:

Cán bộ chấm phản biện 2:

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Ngày

tháng

năm 2017


i

LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là: NGUYỄN ANH QUÂN
Mã số học viên: 1698010010
Học viên lớp: CH2AT

Chuyên ngành: Thủy văn học
Khoa: Khí tượng Thủy văn – Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội.
Tên đề tài luận văn: Nghiên cứu quy hoạch phân bổ nguồn nước phục vụ
phát triển kinh tế xã hội tỉnh Phú Thọ
Tôi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của bản thân, được thực hiện
dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Phạm Quý Nhân. Nội dung, số liệu và kết quả
trong luận văn nghiên cứu trên là trung thực và chưa được công bố dưới bất kì hình
thức nào. Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về nội dung nghiên cứu của mình.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2017

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Anh Quân


ii

LỜI CÁM ƠN
Luận văn “Nghiên cứu quy hoạch phân bổ nguồn nước phục vụ phát triển
kinh tế xã hội tỉnh Phú Thọ” được hoàn thành với sự giúp đỡ tận tình của các thầy
giáo, cơ giáo trường đại học Tài ngun và mơi trường Hà Nội, gia đình và sự nỗ
lực của bản thân trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Trước hết tác giả xin chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu nhà trường, phòng
Đào tạo Đại học và Sau đại học, khoa Khí tượng - Thủy văn - Tài nguyên nước và
các Thầy giáo, Cơ giáo trong trường đã tận tình truyền đạt kiến thức, giúp đỡ tác
giả trong quá trình làm luận văn.

Xin chân thành cảm ơn tới Liên đoàn Quy hoạch và điều tra tài nguyên nước
miền Bắc, đặc biệt là chị Phạm Thị Thường, phòng Quy hoạch, đã cho phép tác giả
tham gia và sử dụng nguồn tài liệu, tạo điều kiện cho tác giả trong thời gian thực
hiện luận văn.
Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Phạm Quý Nhân,
đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này.
Cuối cùng tác giả xin cảm ơn tới bạn bè và người thân trong gia đình đã tin
tưởng, giúp đỡ, động viên, khích lệ để tác giả hồn thành luận văn theo đúng kế
hoạch đề ra.
Trong luận văn không thể tránh khỏi thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý
quý báu của các thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp những người quan tâm đến nghiên
cứu của tác giả.
Xin chân thành cảm ơn!

Tác giả

Nguyễn Anh Quân


iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i
LỜI CÁM ƠN .............................................................................................................ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
THÔNG TIN LUẬN VĂN ........................................................................................ vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.................................................................................vii
DANH SÁCH BẢNG ............................................................................................. viii
DANH SÁCH HÌNH.................................................................................................. ix
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
Đặt vấn đề .............................................................................................................. 1

Mục tiêu luận văn .................................................................................................. 2
Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 2
Nội dung nghiên cứu ............................................................................................. 3
Cấu trúc luận văn ................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ......................................... 4
1.1. Tổng quan về quy hoạch tài nguyên nước.......................................................... 4
1.1.1. Các khái niệm về quy hoạch tài nguyên nước ............................................... 4
1.1.2. Tổng quan các nghiên cứu về quy hoạch phân bổ tài nguyên nước .............. 5
1.2. Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội tỉnh Phú Thọ ............................................. 11
1.2.1. Điều kiện tự nhiên ....................................................................................... 11
1.2.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội............................................................................. 15
1.3. Hiện trạng tài nguyên nước .............................................................................. 19
1.3.1. Tài nguyên nước mặt ................................................................................... 19
1.3.2. Tài nguyên nước dưới đất ............................................................................ 25
1.3.3. Trữ lượng, chất lượng nước ......................................................................... 27
1.4. Tổng quan về khai thác, sử dụng, bảo vệ tài nguyên nước .............................. 29
1.4.1. Khai thác, sử dụng nguồn nước [1] ............................................................. 29
1.4.2. Bảo vệ nguồn nước ...................................................................................... 32


iv
1.5. Đánh giá, xác định các vấn đề liên quan đến quy hoạch phân bổ tài nguyên
nước ......................................................................................................................... 32
1.5.1. Vấn đề khai thác, sử dụng nước .................................................................. 32
1.5.2. Các vấn đề về bảo vệ tài nguyên nước ........................................................ 34
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN ĐƯA RA GIẢI PHÁP PHÂN
BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC ....................................................................................... 39
2.1. Xác định các điểm phân bổ .............................................................................. 40
2.2. Xác định lượng nước có thể sử dụng................................................................ 46
2.2.1. Lượng nước mặt có thể sử dụng .................................................................. 46

2.2.2. Lượng nước dưới đất có thể khai thác ổn định ............................................ 48
2.3. Xác định lượng nước đảm bảo dòng chảy môi trường ..................................... 49
2.4. Xác định lượng nước cho các nhu cầu thiết yếu .............................................. 51
2.5. Xác định lượng nước có thể phân bổ................................................................ 52
2.6. Lựa chọn phương pháp ..................................................................................... 54
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH WEAP XÁC ĐỊNH QUY HOẠCH PHÂN
BỐ TÀI NGUYÊN NƯỚC ....................................................................................... 55
3.1. Tình hình số liệu, tài liệu liên quan đến phân bổ nguồn nước ......................... 55
3.2. Giới thiệu mơ hình ............................................................................................ 55
3.3. Ứng dụng mơ hình vào bài tốn quy hoạch phân bổ tài ngun nước ............. 61
3.3.1. Thiết lập mơ hình cho khu vực nghiên cứu ................................................. 61
3.3.2. Dự báo nhu cầu sử dụng nước ..................................................................... 66
3.3.3. Nhu cầu sử dụng nước trong tương lai ........................................................ 70
3.3.4. Tổng hợp nhu cầu nước ............................................................................... 79
3.4. Phân tích kết quả mơ hình vào việc lập quy hoạch .......................................... 80
3.4.1. Lượng nước phân bổ cho các đối tượng khai thác, sử dụng nước hiện trạng
............................................................................................................................... 81
3.4.2. Lượng nước phân bổ cho các đối tượng khai thác, sử dụng nước trong giai
đoạn quy hoạch trường hợp nước đến trung bình P=50% ..................................... 82
3.4.3. Lượng nước phân bổ cho các đối tượng khai thác, sử dụng nước trong giai
đoạn quy hoạch trường hợp nước đến thấp P=85% .............................................. 83


v
CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH PHÂN BỔ . 86
4.1. Đề xuất lựa chọn phương án quy hoạch phân bổ tài nguyên nước .................. 86
4.1.1. Quan điểm, nguyên tắc phân bổ tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Phú Thọ
............................................................................................................................... 86
4.1.2. Mục tiêu và quy tắc phân bổ ........................................................................ 88
4.1.3. Phương án chia sẻ, phân bổ tài nguyên nước .............................................. 88

4.2. Đề xuất giải pháp thực hiện quy hoạch phân bổ tài nguyên nước ................... 89
4.2.1. Giải pháp cơng trình [1]............................................................................... 89
4.2.2. Giải pháp phi cơng trình [1] ........................................................................ 93
4.2.3. Tổ chức thực hiện quy hoạch....................................................................... 95
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 98
KẾT LUẬN ......................................................................................................... 98
KIẾN NGHỊ......................................................................................................... 99
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 101


vi

THÔNG TIN LUẬN VĂN
 Họ và tên học viên: Nguyễn Anh Quân
 Lớp: CH2AT

Khoá: 2016 – 2018

 Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS Phạm Quý Nhân
 Tên đề tài: Nghiên cứu quy hoạch phân bổ nguồn nước phục vụ phát triển kinh
tế xã hội tỉnh Phú Thọ
 Nội dung nghiên cứu:
 Nghiên cứu tổng quan các cơng trình nghiên cứu trong và ngoài nước
 Nghiên cứu, lựa chọn ra các phương pháp quy hoạch nhằm mục đích khai
thác, sử dụng tiết kiệm, có hiệu quả tài nguyên nước. Đảm bảo việc khai
thác không vượt quá ngưỡng giới hạn khai thác đối với các sơng, khơng
vượt q trữ lượng có thể khai thác đối với các tầng chứa nước. Khai thác,
sử dụng bảo đảm sự thống nhất giữa quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội,
quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch phát triển rừng...
 Đề xuất một số phương án quy hoạch áp dụng cho khu vực nghiên cứu góp

phần phân bổ tài nguyên nước để khai thác, sử dụng nguồn nước bền vững.
 Kết quả nghiên cứu:
 Luận văn đã xây dựng phương pháp luận phù hợp trong vấn đề nghiên cứu
giải pháp phân bổ tài nguyên nước, đề xuất biện pháp bảo vệ tài nguyên
nước tỉnh Phú Thọ nhằm có những giải pháp đảm bảo hài hịa giữa các lợi
ích, đảm bảo ưu tiên cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất cơng nghiệp có giá
trị cao, tiêu tốn ít nước, hạn chế xung đột giữa các đối tượng sử dụng nước,
phục vụ phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Phú Thọ


vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BTNMT

Bộ Tài nguyên và Môi trường

BVMT

Bảo vệ môi trường

BXD

Bộ Xây dựng

BYT

Bộ Y tế

ĐCTV

Địa chất thủy văn

KCN

Khu công nghiệp

CCN

Cụm công nghiệp

TTCN

Tiểu thủ công nghiệp

GHCP

Giới hạn cho phép

KHCN

Khoa học cơng nghệ

KT-XH

Kinh tế xã hội

KTTV

Khí tượng thủy văn

NDĐ

Nước dưới đất

TCN

Tầng chứa nước

NĐ-CP

Nghị định Chính phủ

NN&PTNT

Nơng nghiệp và Phát triển nông thôn

NSNN

Ngân sách Nhà nước

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

TNMT

Tài nguyên Môi trường

UBND

Ủy ban nhân dân

KTSD

Khai thác sử dụng

CSSX

Cơ sở sản xuất

CTR

Chất thải rắn

TNN

Tài nguyên nước


viii
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1.1: Tổng hợp mạng lưới trạm thủy văn trên địa bàn tỉnh Phú Thọ và khu vực lân cận............ 20
Bảng 1.2: Đặc trưng dịng chảy trung bình nhiều năm một số trạm ......................... 21
Bảng 1.3: Phân phối dịng chảy năm trung bình một số trạm ................................... 22
Bảng 1.4: Bảng tính mơđuyn dịng chảy trung bình các trạm thuỷ văn tỉnh Phú Thọ ..... 22
Bảng 1.5: Tổng hợp tài nguyên nước mặt tỉnh Phú Thọ ........................................... 24
Bảng 2.1: Các điểm phân bổ tài nguyên nước .......................................................... 42
Bảng 2.2: Tổng lượng nước mặt có thể sử dụng trên địa bàn tỉnh Phú Thọ giai đoạn
hiện tại và ứng với tần suất nước đến 50% và 85% .................................................. 47

Bảng 2.3: Tổng lượng nước dưới đất có thể khai thác ổn định................................. 48
Bảng 2.4: Phần trăm (%) của chuẩn dòng chảy cho tính tốn DCMT tương ứng với
các mục tiêu bảo vệ môi trường sông theo phương pháp Tennant ........................... 50
Bảng 2.5: Dịng chảy mơi trường tại các điểm phân bổ............................................ 50
Bảng 2.6: Lượng nước bảo đảm cho các nhu cầu thiết trước khi phân bổ ............... 52
Bảng 2.7: Lượng nước mặt có thể phân bổ hiện trạng và các giai đoạn quy hoạch
ứng với trường hợp nước đến P=50% và P=85% ..................................................... 53
Bảng 3.1: Tiêu chuẩn dùng nước của tỉnh Phú Thọ hiện trạng và trong kỳ quy hoạch ... 66
Bảng 3.2: Tiêu chuẩn cấp nước cho hoạt động dịch vụ, công cộng ......................... 67
Bảng 3.3: Mức tưới của các loại cây trồng năm hiện trạng 2016 ............................. 69
Bảng 3.4: Tiêu chuẩn cấp nước cho các loại vật nuôi .............................................. 69
Bảng 3.5: Tiêu chuẩn cấp nước cho thủy sản nước ngọt .......................................... 70
Bảng 3.6: Dân số của tỉnh Phú Thọ theo huyện hiện trạng và trong kỳ quy hoạch .. 70
Bảng 3.7: Dự báo nhu cầu nước sinh hoạt tỉnh Phú Thọ theo khu dùng nước ......... 71
Bảng 3.8: Dự báo nhu cầu nước sinh hoạt, dịch vụ theo đơn vị hành chính ............ 72
Bảng 3.9: Dự báo nhu cầu nước công nghiệp tỉnh Phú Thọ theo khu dùng nước .... 73
Bảng 3.10: Dự báo nhu cầu nước công nghiệp tỉnh Phú Thọ theo đơn vị hành chính..... 74
Bảng 3.11: Dự báo nhu cầu nước cho ngành nông nghiệp tỉnh Phú Thọ theo khu
dùng nước .................................................................................................................. 76
Bảng 3.12: Dự báo nhu cầu nước cho ngành nông nghiệp tỉnh Phú Thọ theo đơn vị
hành chính ................................................................................................................. 77


ix
Bảng 3.13: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước tỉnh Phú Thọ theo khu dùng nước ..... 79
Bảng 3.14: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước tỉnh Phú Thọ theo đơn vị hành chính 80
Bảng 3.15: Kết quả phân bổ nguồn nước năm hiện trạng ......................................... 81
Bảng 3.16: Kết quả phân bổ nguồn nước với nước đến trung bình P=50% ............. 82
Bảng 3.17: Kết quả phân bổ nguồn nước với nước đến ít P=85%............................ 83
Bảng 4.1: Mạng lưới giám sát khai thác sử dụng tài ngun nước........................... 91

DANH SÁCH HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ vị trí vùng quy hoạch ...................................................................... 12
Hình 1.2: Bản đồ hệ thống trạm khí tượng - thuỷ văn .............................................. 20
Hình 2.1: Sơ đồ vị trí các điểm phân bổ tài ngun nước......................................... 46
Hình 3.1: Giao diện mơ hình WEAP ........................................................................ 57
Hình 3.2: Giao diện khung sơ đồ mơ hình WEAP .................................................... 58
Hình 3.3: Giao diện khung dữ liệu trong mơ hình WEAP ........................................ 58
Hình 3.4: Giao diện khung kết quả trong mơ hình WEAP ....................................... 59
Hình 3.5: Giao diện khung kịch bản trong mơ hình WEAP ..................................... 60
Hình 3.6: Giao diện khung ghi chú trong mơ hình WEAP ....................................... 60
Hình 3.7: Thêm lớp ranh giới tỉnh và hệ thống sơng vào mơ hình WEAP ............... 61
Hình 3.8: Thiết lập hệ thống sơng trong mơ hình WEAP ......................................... 62
Hình 3.9: Thiết lập các điểm cấp nước ngầm trong mơ hình WEAP ....................... 62
Hình 3.10: Thiết lập số liệu lưu lượng đầu vào trong mơ hình WEAP .................... 63
Hình 3.11: Thiết lập các điểm sử dụng nước trong mô hình WEAP ........................ 64
Hình 3.12: Thiết lập nhu cầu sử dụng nước của từng điểm sử dụng nước trong mơ
hình WEAP ............................................................................................................... 64
Hình 3.13: Thiết lập lượng dịng chảy hồi quy tại từng điểm sử dụng nước trong mơ
hình WEAP ............................................................................................................... 65
Hình 3.14: Thiết lập kịch bản với lượng nước đến có tần suất 50% và 85% ........... 65
Hình 4.1: Sơ đồ thứ tự ưu tiên phân bổ tài nguyên nước .......................................... 87


1

MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Tài nguyên nước Việt Nam ẩn chứa nhiều yếu tố khơng bền vững: phần nước
mặt từ ngồi lãnh thổ chảy vào nước ta chiếm tỷ lệ lớn. Biến đổi khí hậu tồn cầu

dẫn đến sự suy giảm nguồn nước, tính riêng lượng nước mặt sản sinh trên lãnh thổ
thì Việt Nam là một quốc gia thiếu nước. Nhận thức được điều đó, việc nghiên cứu
và xây dựng các kế hoạch, quy hoạch phân bổ tài nguyên nước đã được thực hiện
trên cả nước với địa bàn theo lưu vực sông hoặc theo từng địa phương cụ thể.
Phú Thọ cũng là một trong những tỉnh có hệ thống tài ngun nước dồi dào,
sơng ngịi phong phú, đa dạng. Tuy nhiên, Phú Thọ lại chưa có quy hoạch phân bổ
tài nguyên nước hợp lý. Để phục vụ cho công tác này, việc nghiên cứu xác định
nguồn nước phân bổ là thực sự cần thiết.
Tỉnh Phú Thọ thuộc trung du miền núi phía Bắc nước ta, có diện tích đất tự
nhiên khoảng 3500km2, dân số khoảng 1.3 triệu người, toàn tỉnh có 12 đơn vị hành
chính bao gồm thành phố Việt Trì, thị xã Phú Thọ và 10 huyện lỵ. Với vị trí “ngã ba
sơng” Phú Thọ là nơi trung chuyển và giao lưu kinh tế giữa các tỉnh đồng bằng và
các tỉnh miền núi phía Bắc. Phú Thọ có lượng mưa trung bình năm khoảng
1520mm, có nguồn tài ngun nước khá dồi dào, song lượng mưa phân bổ không
đều theo không gian và thời gian nên gây ra lũ lụt về mùa mưa và hạn hán về mua
khô ở nhiều nơi. Mặt khác với sự gia tăng dân số và sự phát triển kinh tế đã dẫn đến
những cạnh tranh và mâu thuẫn gay gắt trong quá trình khai thác và sử dụng tài
nguyên nước. Địa hình đồi núi ở đây tạo ra tiềm năng đáng kể về thuỷ điện nhỏ và
dự trữ nước, đồng thời cũng làm tăng khả năng lũ lụt và sạt lở đất, gây bồi lắng và
giảm tuổi thọ của các hồ chứa, đập dâng. Từ đó, luận văn “Nghiên cứu quy hoạch
phân bổ nguồn nước phục vụ phát triển kinh tế xã hội tỉnh Phú Thọ” được hình
thành nhằm khai thác bền vững tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Phú Thọ.
- Ý nghĩa khoa học của luận văn: Đóng góp một phần vào việc nghiên cứu quy
hoạch phân bổ nguồn nước cho tỉnh Phú Thọ.


2

- Ý nghĩa thực tiễn của luận văn: Kết quả của luận văn là nghiên cứu, điều tra,
đánh giá, có biện pháp quy hoạch một cách khoa học nhằm phân vùng được nguồn

nước, đưa ra thứ tự ưu tiên những vùng cần phân bổ nước và xác định được lượng
nước cần phân bổ cho những đối tượng khai thác, sử dụng nước.
Mục tiêu luận văn
- Xây dựng phương pháp luận phù hợp trong vấn đề nghiên cứu giải pháp
phân bổ tài nguyên nước, đề xuất biện pháp bảo vệ tài nguyên nước tỉnh Phú Thọ
nhằm có những giải pháp đảm bảo hài hịa giữa các lợi ích, đảm bảo ưu tiên cấp
nước cho sinh hoạt và sản xuất công nghiệp có giá trị cao, tiêu tốn ít nước, hạn chế
xung đột giữa các đối tượng sử dụng nước, phục vụ phát triển kinh tế xã hội của
tỉnh Phú Thọ.
Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện được mục tiêu của đề tài, một số phương pháp chính được áp
dụng như sau:
- Phương pháp thống kê, phân tích, tổng hợp các tài liệu, cơng trình nghiên cứu
về lĩnh vực nghiên cứu và khu vực nghiên cứu: Phương pháp này được thực hiện trên
cơ sở kế thừa, phân tích và tổng hợp các nguồn tài liệu, tư liệu, số liệu thơng tin có liên
quan một cách có chọn lọc, từ đó đánh giá chúng theo yêu cầu và mục đích nghiên cứu.
- Phương pháp chuyên gia: được tiến hành thông qua các hội thảo khoa học để
xin ý kiến tư vấn của các chuyên gia về lập quy hoạch phân bổ tài nguyên nước, từ
đó áp dụng theo thực tiễn khu vực nghiên cứu.
- Phương pháp mơ hình: Sử dụng mơ hình WEAP để tính tốn trong q trình
nghiên cứu với ưu điểm của mơ hình: WEAP là một mơ hình tồn diện, đơn giản,
dễ sử dụng và có thể xem là cơng cụ trợ giúp cho các nhà lập kế hoạch. Hơn nữa,
WEAP có thể được sử dụng để đáp ứng nhiều mục tiêu khác nhau: phân tích nhu
cầu của các ngành, bảo tồn nguồn nước, xác định thứ tự ưu tiên phân bổ nguồn
nước, mơ phỏng dịng chảy mặt và dịng chảy ngầm, vận hành hồ chứa, vận hành
phát điện, kiểm soát ô nhiễm, đảm bảo môi trường sinh thái và phân tích kinh tế.


3

WEAP đã được áp dụng trong nhiều dự án trên thế giới trong công tác quản lý tổng
hợp tài nguyên nước.
Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan các công trình nghiên cứu trong và ngồi nước
- Nghiên cứu, lựa chọn ra các phương pháp quy hoạch nhằm mục đích khai
thác, sử dụng tiết kiệm, có hiệu quả tài nguyên nước. Đảm bảo việc khai thác không
vượt quá ngưỡng giới hạn khai thác đối với các sông, không vượt quá trữ lượng có
thể khai thác đối với các tầng chứa nước. Khai thác, sử dụng bảo đảm sự thống nhất
giữa quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội, quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch phát
triển rừng...
- Đề xuất một số phương án quy hoạch áp dụng cho khu vực nghiên cứu góp
phần phân bổ tài nguyên nước để khai thác, sử dụng nguồn nước bền vững.
Cấu trúc luận văn
Nội dung luận văn, ngoài phần mở đầu và kết luận gồm 3 chương cụ thể như
sau:
Chương 1: Tổng quan về khu vực nghiên cứu
Chương 2: Xây dựng phương pháp luận đưa ra giải pháp phân bổ tài nguyên nước
Chương 3: Ứng dụng mơ hình WEAP xác định nguồn quy hoạch phân bổ tài
nguyên nước
Chương 4: Đề xuất lựa chọn phương án quy hoạch phân bổ


4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về quy hoạch tài nguyên nước
1.1.1. Các khái niệm về quy hoạch tài nguyên nước
Quá trình khai thác nguồn nước đã hình thành hệ thống các cơng trình thuỷ
lợi. Những cơng trình thuỷ lợi được xây dựng đã làm thay đổi đáng kể những đặc
điểm tự nhiên của hệ thống nguồn nước. Mức độ khai thác nguồn nước càng lớn thì

sự thay đổi thuộc tính tài ngun nước càng lớn và chính nó lại ảnh hưởng đến q trình
khai thác sử dụng nước của con người. Chính vì vậy, khi lập các quy hoạch khai thác
nguồn nước cần xem xét sự tác động qua lại giữa tài nguyên nước, phương thức khai
thác và các biện pháp cơng trình. “Hệ thống nguồn nước là một hệ thống phức tạp bao
gồm tài nguyên nước, các biện pháp khai thác và bảo vệ nguồn nước, các yêu cầu về
nước cùng với mối quan hệ tương tác giữa chúng cùng với sự tác động của mơi trường
lên nó”.
(1) Nguồn nước được đánh giá bởi các đặc trưng sau: Lượng và phân bố
của nó theo không gian và thời gian; Chất lượng nước; Động thái của nước và
chất lượng nước.
(2) Các biện pháp khai thác và bảo vệ nguồn nước: Bao gồm các cơng trình
thuỷ lợi, các biện pháp cải tạo và bảo vệ nguồn nước, bao gồm cả biện pháp cơng
trình và phi cơng trình, được cấu trúc tuỳ thuộc vào mục đích khai thác và bảo vệ
nguồn nước.
(3) Các yêu cầu về nước: Bao gồm các hộ dùng nước, các yêu cầu về mức bảo
đảm phòng chống lũ lụt, úng hạn, các yêu cầu về bảo vệ hoặc cải tạo môi trường
cùng các yêu cầu dùng nước khác.
Quy hoạch nguồn nước là sự hoạch định chiến lược sử dụng nước một cách
hợp lý của một quốc gia, trên một vùng lãnh thổ hoặc một lưu vực sông, bao gồm


5

chiến lược đầu tư phát triển nguồn nước và phương thức quản lý nguồn nước nhằm
đáp ứng các yêu cầu về nước và đảm bảo sự phát triển bền vững.
Quy hoạch và quản lý nguồn nước là lĩnh vực khoa học khá phức tạp. Trong
thời đại hiện nay, việc khai thác nguồn nước liên quan không những phải đảm bảo
sự đầu tư có hiệu quả mà cịn phải đảm bảo sự phát triển bền vững. Nguồn nước
trên hành tinh càng ngày càng cạn kiệt so với sự phát triển dân số và mức độ yêu
cầu ngày càng cao của các ngành dùng nước cả về số lượng và chất lượng. Chính vì

vậy trong các quy hoạch khai thác nguồn nước thường tồn tại các mâu thuẫn: mâu
thuẫn giữa các ngành dùng nước, mẫu thuẫn giữa khai thác và bảo vệ môi
trường, mâu thuẫn giữa sử dụng nước với sự đảm bảo phát triển bền vững. Nếu
trước đây, theo quan điểm truyền thống khai thác nguồn nước phải đảm bảo tối
ưu về mặt đầu tư, thì ngày này vấn đề phân tích kinh tế chỉ là một loại tiêu chuẩn
đánh giá dự án quy hoạch. Khi phải đảm bảo sự phá triển bền vững trong quá
trình phát triển nguồn nước thì vấn đề đặt ra khơng phải tìm phương án tối ưu mà
cần phải tìm phương án hợp lý nhất là phương án tối ưu kinh tế và thỏa mãn các
yêu cầu phát triển bền vững.
1.1.2. Tổng quan các nghiên cứu về quy hoạch phân bổ tài nguyên nước
1.1.2.1. Các nghiên cứu trên thế giới
Những năm gần đây, tình trạng hạn hán, thiếu hụt nguồn nước ở nước ta xảy
ra ngày càng nhiều. Sự cạnh tranh giữa sử dụng nguồn nước cho phát điện và các
nhu cầu tiêu thụ nước khác cũng gia tăng. Ở nhiều vùng, lưu vực sông đang xảy ra
hoặc có nguy cơ xảy ra cạnh tranh giữa các ngành, các địa phương dùng nước thì
việc phân bổ, chia sẻ sao cho bảo đảm nguyên tắc công bằng và sử dụng nguồn
nước hiệu quả là yêu cầu quan trọng để giải quyết mâu thuẫn. Ở những vùng này
cần được quan tâm, làm sớm công tác quy hoạch, phân bổ tài nguyên nước.


6

Trên thế giới, do ý nghĩa to lớn của việc khai thác, sử dụng hợp lý nguồn tài
nguyên nước nên vấn đề phân bổ tài nguyên nước đã được quan tâm và nghiên cứu
ở nước ngoài và các tổ chức quốc tế. Nhiều hội nghị đã được tổ chức để bàn thảo về
quản lý tổng hợp tài nguyên nước và khai thác, sử dụng bền vững nguồn tài nguyên
nước. Nhiều nước đã tiến hành nghiên cứu phân bổ và ứng dụng trong phát triển
bền vững tài ngun nước. Đó chính là sự thừa nhận về một loạt các vấn đề cạnh
tranh cần được giải quyết trong quản lý tài nguyên nước ở cấp độ lưu vực sông và
thách thức đặt ra là làm cách nào để tối ưu hoá lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường.

Tại Úc, việc nghiên cứu xây dựng phân bổ tài nguyên nước được tiến hành với
nguồn nước sông và nước ngầm tại một các vùng cụ thể như: bang New South
Wales, bang Victoria, bang Queens land, bang Tasmania, vùng Nam Australia,
vùng Tây Australia với mục tiêu: đề ra các cách tiếp cận để quy hoạch nước; kết
hợp quy hoạch phân bổ tài nguyên nước với tài nguyên thiên nhiên và quy hoạch
cấp nước; đảm bảo sự bền vững sinh thái; dự báodòng chảy tương lai; đảm bảo
phân phối cơng bằng; có sự tham gia của cộng đồng; giảm nhẹ tác động và rủi ro.
Ở Úc, lưu vực sơng Murray – Darling đã có nhiều nghiên cứu và áp dụng vào
trong việc phân bổ tài nguyên nước. Hiệp định nước Murray về phân bổ nước đã
được ký vào năm 1917. Cuối năm 2008 các bang đã có quyền hạn nhất định với quy
hoạch và quản lý lưu vực. Hiệp định này đã được thay đổi và Hiệp định lưu vực
Murray Darling đã được ký vào năm 1987. Hiệp định này đã cung cấp một ví dụ về
đàm phán thỏa thuận chia sẻ nước giữa các vùng trong liên bang.
Tại Trung Quốc, sơng Hồng Hà dài 5.500km và chảy qua 9 tỉnh. Trong
những năm gần đây, con sông đã được tập chung xây dựng hệ thống phân bổ nước
hàng năm. Lượng nước sử dụng ở lưu vực sơng Hồng Hà có sự phát triển mạnh mẽ
và lượng nước tính trên đầu người và diện tích canh tác là thấp so với thế giới.
Trong những năm 1970 – 1980, sự tăng trưởng này dẫn đến tình trạng thiếu nước ở
số tỉnh. Để giải quyết vấn đề này, Nhà nước đã ban hành “Đề án phân bổ nước cho
sơng Hồng Hà”. Đề án xác định tổng lượng nước mặt sẵn có hàng năm là 58 tỷ m3
và phân bổ cho 10 tỉnh với nguồn nước sông. Đề án cũng phân bổ 21 tỷ m3 của


7

lượng dòng chảy hàng năm cho vận chuyển bùn cát và các mục đích mơi trường
khác.
Tại Mexico, lưu vực Lerma-Chapala chảy qua năm bang. Nước mặt trong lưu
vực được phân bổ thông qua “Thỏa thuận phân bổ nước 2004” với chữ ký của
Chính phủ, chính quyền các bang và đại diện người sử dụng nước. Thỏa thuận này

được xây dựng bởi Ủy ban nước quốc gia và Hội đồng lưu vực sông LermaChapala. Việc xây dựng thoả thuận được dựa trên một mơ hình phân phối nước
trong đó đã kết hợp nhu cầu sử dụng nước của 400.000 người sử dụng nước. Tất
nhiên, các ưu tiên phân bổ cũng được xác đinh trong thỏa thuận, gồm nước cho các
mục đích đô thị. Nước cho môi trường được quản lý bởi các yêu cầu duy trì mực
nước hồ Chapala.
Tại Nam Phi, năm 2007 bộ Ngoại giao đã xây dựng một khung phân bổ tài
nguyên nước cho Nam Phi (liên quan chủ yếu đến lưu vực sông Inkomati). Văn bản
đã nêu lên các mục tiêu và nguyên tắc cho mục tiêu phân bổ lại cho các lĩnh vực sử
dụng nước khác nhau. Quá trình tái phân bổ được xây dựng dựa trên các đánh giá
chi tiết về thủy văn và kinh tế. Đây là ví dụ về cách tiếp cận có hệ thống để xác định
nguồn nước hiện có, xác định các ưu tiên phân bổ, đánh giá nhu cầu nước cho các
lĩnh vực khác nhau dựa trên tính hiệu quả, và thiết lập khung phân bổ nước giữa các
vùng, nhóm người sử dụng và các khu vực khác nhau.
Trên thế giới việc sử dụng mơ hình tốn để hỗ trợ việc nghiên cứu xây dựng
phân bổ tài nguyên nước như mô hình Weap, Mike Basin… và đã có những thành
cơng nhất định. Một số nghiên cứu ứng dụng mơ hình Weap tại một số quốc gia cụ
thể như:
Trung Quốc: xây dựng các kịch bản hỗ trợ công tác phân bổ nguồn nước giữa các
hộ sử dụng. Dự án đã cung cấp các cơ sở để hướng tới sự hợp tác về các vấn đề liên
quan đến nước, liên quan giữa các bên ở thượng nguồn trong 14 huyện của tỉnh Hà
Bắc và các bên ở hạ nguồn trong 6 quận của Bắc Kinh.


8

Trung Đông: xây dựng các phương án phát triển nguồn nước và các kịch bản
phân bổ nguồn nước ở Isarel và Palestin. Kết quả này đã được sử dụng trong hội
thảo có sự tham gia gồm chính phủ, các viện nghiên cứu và các bên liên quan để lựa
chọn việc phân bổ nguồn nước.
Ấn Độ và Nepal: xây dựng các phương án khai thác và bảo vệ nguồn nước

trong các điều kiện khác nhau.
Một số nghiên cứu sử dụng mô hình Mike Basin như:
Ethiopia: Cân bằng nước bằng mơ hình Mike Basin cho lưu vực sông Nile
Xanh. Đây là một nghiên cứu quy hoạch với mục tiêu xây dựng phân bổ và sử dụng
nước theo các kịch bản phát triển
Ghana: xây dựng hệ thống phân bổ nước lưu vực sông Volta
Cộng hịa Séc: quy hoạch các lưu vực sơng chính của Cộng hịa Séc
Tóm lại, việc nghiên cứu phân bổ tài nguyên nước trên thế giới đã đượctiến
hành khá sớm và rất đa dạng và phong phú. Các thành tựu của việc nghiên cứu phân
bổ tài nguyên nước đã được áp dụng vào thực tế. [9]
1.1.2.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, trong chiến lược quốc gia về TNN đến năm 2020 đã quy định
phải thực hiện việc điều hoà và phân bổ nguồn nước trên lưu vực sông đảm bảo
phân bổ, khai thác, sử dụng TNN hợp lý giữa các ngành, các địa phương. Ưu tiên
bảo đảm nguồn nước cấp cho sinh hoạt, các đô thị lớn, các khu công nghiệp, khu
kinh tế tập trung và các ngành sản xuất có giá trị kinh tế cao. Bảo đảm nước tưới hợp lý
cho cây trồng.
Tại cấp trung ương, Nhà nước đã ban hành một số văn bản pháp luật liên quan
đến phân bổ tài nguyên nước.
Luật Tài nguyên nước của Quốc hội số 17/2012/QH13 ban hành ngày 21
tháng 6 năm 2012 đã có các quy định về các nội dung của quy hoạch phân bổ tài
nguyên nước. Trong khoản 1 của điều 19 quy định quy hoạch phân bổ tài nguyên


9

nước là một trong các nội dung của quy hoạch tài nguyên nước, quy hoạch phân bổ
bao gồm một hoặc các nội dung:
Đánh giá số lượng, chất lượng của nguồn nước, hiện trạng khai thác, sử dụng
tài nguyên nước; dự báo xu thế biến động dòng chảy, mực nước của các tầng chứa

nước, nhu cầu sử dụng nước.
Phân vùng chức năng của nguồn nước;
Xác định tỷ lệ phân bổ tài nguyên nước cho các đối tượng khai thác, sử dụng
nước, thứ tự ưu tiên và tỷ lệ phân bổ trong trường hợp hạn hán, thiếu nước; xác định
nguồn nước dự phòng để cấp nước sinh hoạt trong trường hợp xảy ra sự cố ô nhiễm
nguồn nước;
Xác định hệ thống giám sát tài nguyên nước, giám sát khai thác, sử dụng nước;
Xác định nhu cầu chuyển nước giữa các tiểu lưu vực trong lưu vực sông, nhu
cầu chuyển nước với lưu vực sơng khác;
Xác định các cơng trình điều tiết, khai thác, sử dụng, phát triển tài nguyên nước;
Giải pháp, kinh phí, kế hoạch và tiến độ thực hiện
Trong những năm gần đây, việc xây dựng các quy hoạch phân bổ tài nguyên
nước đã được thực hiện, tuy nhiên các quy phân bổ nay thường được lồng ghép
trong quy hoạch tổng thể tài nguyên nước của lưu vực sông hoặc tỉnh:
Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước KC.08.05 “Nghiên cứu xây dựng cơ
sở khoa học và đề xuất các giải pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý tàinguyên nước vùng
Tây Nguyên” do PGS. TS Đoàn Văn Cánh chủ nhiệm đã cung cấp bộ dữ liệu đầy
đủ và toàn diện cho đồng bào Tây Nguyên về phân bố nguồn nước, khai thác nguồn
nước, các giải pháp hợp lý nhằm cải thiện nguồn nước cho mùa khô, lưu giữ nước
mưa, giải quyết hạn hán.
Năm 2006, Nguyễn Thanh Sơn và cộng sự thực hiện cơng trình “Lập quy
hoạch tổng thể tài nguyên nước tỉnh Quảng Trị năm 2010 có định hướng đến năm


10

2020” trong đó đã tính tốn cân đối tài ngun nước và nhu cầu sử dụng nước trên
địa bàn tỉnh với 5 lưu vực sơng Bến Hải, Thạch Hãn, Ơ Lâu, Sê Pơn và Sê Păng
Hiêng, từ đó xây dựng xây dựng quy hoạch tài nguyên nước đảm bảo các nguyên
tắc cụ thể về khai thác, sử dụng, môi trường.

Năm 2008, Viện Khoa học thủy lợi miền Nam đã thực hiện dự án “Quy hoạch
tài nguyên nước lưu vực sông Đồng Nai” trong đó có chương quy hoạch phân bổ tài
ngun nước đã tính tốn cân bằng nước cho 3 phương án hiện trạng 2005, năm
2015 và năm 2020, xây dựng phương án và đề ra các giải pháp khai thác sử dụng tài
nguyên nước cho các giai đoạn 2015 và 2020.
Dự án “Quy hoạch tài nguyên nước vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ” do Viện
Khoa học Khí tượng thủy văn và Môi trường thực hiện năm 2007 đã xây dựng quy
hoạch phân bổ dựa trên phương pháp cân bằng nước hệ thống với các kịch bản về
sự điều tiết của hệ thống hồ chứa thượng nguồn, có sự ảnh hưởng của điểm kiểm
sốt sơng Đáy và có sự thay đổi của nguồn nước đến theo các giai đoạn 2015 và
2020. Dự án đã đưa ra các giải pháp cơng trình (tu bổ, sửa chữa xây mới cơng trình
thủy lợi) và phi cơng trình (lập quy hoạch cấp nước, quản lý nhu cầu, chuyển đổi cơ
cấu cây trồng). Đến nay các giải pháp đã được thực hiện tuy nhiên tiến độ thực hiện
còn chậm, kết quả đạt được chưa cao.
Ngồi ra, một số các dự án khác có nội dung quy hoạch phân bổ tài nguyên
nước như: Quy hoạch tài nguyên nước lưu vực sông Cầu (Bộ Tài nguyên và Môi
trường, 2006), Quy hoạch tài nguyên nước lưu vực sông Ba (Cục quản lý Tài
nguyên nước, 2007), Lập quy hoạch khai thác sử dụng và bảo vệ tài nguyên nước
tỉnh Cao Bằng đến năm 2020 (Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Cao Bằng, 2012),
Quy hoạch tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Đồng Nai đến năm 2020 (2012).
Như vậy, việc nghiên cứu xây dựng quy hoạch phân bổ đã được tiến hành
trong những năm vừa qua trên cả cấp độ lưu vực sông và cả cấp độ địa phương.
Những kết quả nghiên cứu đạt được là minh chứng cho sự quan tâm đến việc khai


11

thác, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước và là cơ sở cho phát triển bền vững tài
nguyên nước ở Việt Nam. [9]
1.2. Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội tỉnh Phú Thọ

1.2.1. Điều kiện tự nhiên
1.2.1.1. Đặc điểm tự nhiên
Phú Thọ là tỉnh thuộc vùng miền núi trung du Bắc Bộ với diện tích tự nhiên
3.534,5 km2, có tọa độ địa lý từ 20o55’ đến 21o43’ vĩ độ Bắc; 104o48’ đến 105o27’
kinh độ Đông. Địa giới hành chính của tỉnh: Phía Bắc tiếp giáp với tỉnh Tun
Quang; Phía Nam tiếp giáp với tỉnh Hịa Bình; Phía Đông tiếp giáp với tỉnh Vĩnh
Phúc và thành phố Hà Nội; Phía Tây tiếp giáp với tỉnh Sơn La và tỉnh n Bái.
Tồn tỉnh hiện có 13 đơn vị hành chính cấp huyện gồm thành phố Việt Trì, thị
xã Phú Thọ và 11 huyện: Thanh Sơn, Tân Sơn, Yên Lập, Cẩm Khê, Tam Nơng,
Thanh Thủy, Hạ Hịa, Thanh Ba, Đoan Hùng, Lâm Thao, Phù Ninh với 277 đơn vị
hành chính cấp xã.


12

Hình 1.1: Sơ đồ vị trí vùng quy hoạch
1.2.1.2. Địa hình, địa mạo
Địa hình tỉnh Phú Thọ mang đặc điểm nổi bật là chia cắt tương đối mạnh vì
nằm ở phần cuối của dãy Hoàng Liên Sơn, nơi chuyển tiếp giữa miền núi cao và
miền núi thấp, gò đồi, độ cao giảm dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam. Căn cứ vào
địa hình, có thể chia Phú Thọ thành hai tiểu vùng cơ bản sau:


13

- Tiểu vùng Tây Nam hay hữu ngạn sông Hồng: gồm các huyện Thanh Sơn,
Tân Sơn, Yên Lập, Tam Nông, Thanh Thủy, Cẩm Khê và một phần của Hạ Hòa có
diện tích tự nhiên gần 2.400 km2, bằng 67,94% diện tích tự nhiên tồn tỉnh; độ cao
trung bình so với mặt nước biển từ 200 - 500 m.
- Tiểu vùng Đông Bắc hay tả ngạn sông Hồng: gồm thành phố Việt Trì, thị xã

Phú Thọ và các huyện Lâm Thao, Phù Ninh, Thanh Ba, Đoan Hùng và phần còn lại
của Hạ Hịa, có diện tích tự nhiên 1.132,5 km2, bằng 32,06% diện tích tự nhiên tồn
tỉnh. Địa hình đặc trưng của tiểu vùng này là các đồi gò thấp, phát triển trên phù sa
cổ, độ cao trung bình so với mực nước biển từ 50 - 200m.
1.2.1.3. Đặc điểm khí hậu và mạng lưới sơng ngịi
 Đặc điểm khí hậu
Phú Thọ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, điểm nổi bật là mùa đơng
khơ, lượng mưa ít, hướng gió thịnh hành là gió mùa Đơng Bắc; mùa hè nắng, nóng,
mưa nhiều, hướng gió thịnh hành là gió mùa Đơng Nam. Nhiệt độ bình qn 230C,
tổng lượng mưa trung bình từ 1.600 - 1.800mm/năm, độ ẩm khơng khí trung bình
hàng năm 85 - 87%, số giờ nắng trung bình hàng năm 1.330 giờ.
Nhìn chung, khí hậu Phú Thọ phù hợp cho sinh trưởng và phát triển đa dạng
hóa các loại cây trồng nông nghiệp, lâm nghiệp và chăn nuôi gia súc. Tuy nhiên, do
lượng mưa tập trung vào mùa hè (70%) là điều kiện hình thành lũ ở những vùng đất
dốc, gây khó khăn cho canh tác và đời sống của nhân dân. Vùng miền núi phía Tây
thường xuất hiện sương muối vào mùa đông nên tác động xấu tới sinh trưởng của
cây trồng, vật nuôi và đời sống con người.
 Mạng lưới sơng ngịi
Nằm ở trung lưu của hệ thống sơng Hồng, hệ thống sơng ngịi của tỉnh phân
bố tương đối đồng đều, gồm 3 con sông lớn là Sông Hồng, Sông Đà và Sông Lô
cùng với hàng chục sông, suối nhỏ khác đã tạo ra nguồn cung cấp nước chủ yếu cho
sản xuất và sinh hoạt của nhân dân. Đặc điểm chủ yếu của hệ thống sông ngòi trên
địa bàn tỉnh như sau: