Nghiên cứu sử dụng tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông sedon, lào trong bối cảnh biến đổi khí hậu (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

VINVILAY SAYAPHONE

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TỔNG HỢP TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC
SÔNG SEDON, LÀO TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Chuyên ngành: Kỹ thuật tài nguyên nước
Mã số: 9 - 58 - 02 - 12

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2018


Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Thủy lợi

Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS Lê Văn Chín
Người hướng dẫn khoa học 2: GS.TS Trần Viết Ổn

Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................

vào lúc

giờ

ngày

tháng

năm

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
- Thư viện Quốc gia
- Thư viện Trường Đại học Thủy lợi


MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài luận án
Trong mấy thập kỷ qua, nhân loại đã và đang trải qua các biến động bất thường
của khí hậu toàn cầu. Hậu quả của biến đổi khí hậu (BĐKH) đối với Lào là rất
nghiêm trọng. Các công trình nghiên cứu khoa học liên quan đến dự báo ảnh
hưởng và đề xuất giải pháp thích ứng với BĐKH đã công bố ở Lào trong thời
gian qua cho thấy những vấn đề sau đây có liên quan đến đề tài này vẫn chưa
được nghiên cứu giải quyết: (i) Chưa nghiên cứu dự báo diễn biến điều kiện khí
tượng thủy văn, đặc biệt là diễn biến dòng chảy các lưu vực sông ở Lào trong
đó có lưu vực Sedon; (ii) Chưa nghiên cứu chi tiết biến đổi khí hậu (BĐKH)
tác động cụ thể đến thay đổi nhu cầu nước của nông nghiệp và hạn hán do
lượng mưa giảm về mùa kiệt và tăng về mùa mưa; (iii) Chưa có nghiên cứu,
tính toán, đánh giá chi tiết về tình trạng hạn hán và đề xuất giải pháp ứng phó
ảnh hưởng của BĐKH đến tài nguyên nước của Lào nói chung và lưu vực sông
Sedon nói riêng.

Với những lý do đã nêu ở trên, đề tài: “Nghiên cứu sử dụng tổng hợp tài
nguyên nước lưu vực sông Sedon, Lào trong bối cảnh biến đổi khí hậu” đã
được đề xuất để nghiên cứu.
2. Mục tiêu của nghiên cứu
Phân tích đánh giá được tiềm năng tài nguyên nước và nhu cầu sử dụng nước
tổng hợp lưu vực sông Sedon hiện tại và tương lai trong bối cảnh biến đổi khí
hậu; Đề xuất các giải pháp công trình và phi công trình nhằm ứng phó với hạn
hán, thiếu hụt nước tại lưu vực sông Sedon trong bối cảnh BĐKH và PTKT.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Luận án sẽ tập trung nghiên cứu hệ thống sông ngòi, dòng chảy và các đối
tượng dùng nước trong lưu vực sông Sedon.
4. Hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
4.1. Hướng tiếp cận nghiên cứu
Cách tiếp cận hệ thống, tiếp cận toàn diện, kế thừa các công trình nghiên cứu
đã có, phối hợp các nghiên cứu đang tiến hành, sử dụng thành tựu khoa học
công nghệ hiện đại vào nghiên cứu.
1


4.2. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp điều tra khảo sát hiện trường, thu thập tài liệu, tổng hợp tài liệu,
kế thừa, phân tích hệ thống, phân tích tổng hợp; mô hình toán; chuyên gia và
hội thảo.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
+ Ý nghĩa khoa học: Xây dựng kịch bản BĐKH cho vùng nghiên cứu dựa trên
các mô hình BĐKH và PTKT-XH của khu vực nghiên cứu, định lượng được
mức độ tăng, giảm lượng mưa, nhiệt độ; Xác định trình tự tính toán, mô phỏng
cũng như các bước để tiến hành thực hiện đề xuất công trình dựa trên tính toán
cân bằng nước, từ đó áp dụng các bước tiến hành này cho các lưu vực sông
khác trên lãnh thổ nước CHDCND Lào.

+ Ý nghĩa thực tiễn: Xây dựng được kịch bản BĐKH cho vùng nghiên cứu, áp
dụng để xây dựng cho các vùng khác nhau của Lào; Xác định được các giải
pháp công trình và phi công trình để tối ưu hóa năng lực cấp nước và các giải
pháp quy hoạch tổng thể, làm cơ sở cho các dự án đầu tư quy hoạch thủy lợi
cho lưu vực sông Sedon và các lưu vực sông khác ở Lào.
6. Đóng góp mới của luận án
(1). Luận án đã xây dựng được kịch bản BĐKH trong giai đoạn hiện tại và
tương lai cho vùng nghiên cứu theo các kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 có xem
xét tính bất định trong mô phỏng của các mô hình khí hậu.
(2). Luận án đã nghiên cứu được ảnh hưởng của BĐKH và phát triển kinh tế
đến tài nguyên nước cũng như cân bằng nước của lưu vực nghiên cứu. Từ đó
đề xuất khung quản lý và sử dụng tổng hợp tài nguyên nước, các giải pháp
công trình và phi công trình phù hợp cho giai đoạn trước mắt cũng như lâu dài
để đảm bảo phát triển bền vững cho lưu vực trong bối cảnh BĐKH.
7. Cấu trúc của luận án
Không kể phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, luận án gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu.

2


Chương 2: Xây dựng cơ sở khoa học và phương pháp nghiên cứu.
Chương 3: Ảnh hưởng của BĐKH đến sử dụng nước lưu vực sông Sedon và
giải pháp ứng phó
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Tổng quan về sử dụng tổng hợp tài nguyên nước
1.1.1 Cơ sở lý thuyết về sử dụng tổng hợp tài nguyên nước
Tài nguyên nước đóng một vai trò đặc biệt quan trọng, là thành phần thiết yếu
của sự sống và môi trường. Tài nguyên nước đang ngày càng khan hiếm, suy
giảm cả về số lượng và chất lượng. Trong tuyên bố Dublin năm 1992 đã nêu rõ

"Sử dụng tổng hợp tài nguyên nước là một quá trình đẩy mạnh phối hợp phát
triển và quản lý tài nguyên nước, đất và các tài nguyên liên quan, sao cho tối đa
hoá các lợi ích kinh tế và phúc lợi xã hội một cách công bằng mà không
phương hại đến tính bền vững của các hệ sinh thái thiết yếu". Như vậy, sử dụng
tổng hợp tài nguyên nước không đơn thuần là việc lập quy hoạch, kế hoạch mà
đây là một quá trình, cần quản lý theo hướng tổng hợp, cần giải quyết tốt các
mối quan hệ tương tác giữa con người và tự nhiên; giữa đất và nước; giữa nước
mặt và nước dưới đất; giữa khối lượng và chất lượng; giữa thượng lưu và hạ
lưu; giữa nước ngọt và các vùng ven biển; giữa các đối tượng sử dụng nước.
1.1.2 Các nghiên cứu về sử dụng tổng hợp tài nguyên nước
Việc quản lý tổng hợp tài nguyên nước có thể diễn ra trong những phạm vi
không gian khác nhau với đối tượng được nghiên cứu là lưu vực sông. Khái
niệm này được đưa ra trong hội nghị Quốc tế về thuỷ văn ở Paris, Đan Mạch,
Dublin, Australia... Các nước đang phát triển cũng lập ra các uỷ ban lưu vực
sông như Trung Quốc, Srilanka, ... nhưng hoạt động còn hạn chế.
Ủy hội sông Mekong đang tiến hành các chương trình lớn trong đó có các
chương trình liên quan chặt chẽ với nhau: Quản lý lưu vực (BDP), Chương
trình sử dụng nước (WUP), Quản lý lũ (FMM)… với mục tiêu là phát triển bền
vững, cụ thể là phát triển tối ưu về nguồn nước cho nông nghiệp, thủy điện,
giao thông thủy; chống lũ, thủy sản, du lịch, bảo vệ môi trường...
3


Ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu về tài nguyên nước và quản lý
nước như: Cân bằng bảo vệ và sử dụng có hiệu quả nguồn nước vùng Bắc
Trung bộ (1995); Quy hoạch tổng hợp nguồn nước lưu vực sông Cả (20022004) và các công trình khác, nhưng hệ thống hỗ trợ ra quyết định DSS trong
quản lý nước và đất còn rất khiêm tốn.
Ở Lào công tác quản lý tổng hợp tài nguyên nước (QLTHTNN) đang được
triển khai ở tất cả các cấp từ trung ương đến địa phương, từ nhận thức, khái
niệm đến hành đồng thực tiễn… trong đó có các nghiên cứu tập trung giải

quyết các bài toán về quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp, quy hoạch quản lý
lưu vực sông..., nhưng phần lớn các nghiên cứu là riêng lẻ, chưa được tập hợp
trong một khung phân tích tổng hợp.
1.2 Tổng quan về biến đổi khí hậu và ảnh hưởng đến tài nguyên nước
1.2.1 Biến đổi khí hậu
Biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự thay đổi trạng thái của khí hậu có thể nhận
dạng được bằng việc đánh giá thay đổi của trị số trung bình và/hoặc các thay
đổi thuộc tính của nó và tiếp tục tiếp diễn theo thời gian dài.
Sự nóng lên của hệ thống khí hậu toàn cầu rất rõ ràng với biểu hiện là sự tăng
nhiệt độ không khí và đại dương, sự tan băng diện rộng, dẫn đến sự tăng mực
nước biển trung bình toàn cầu.
Kịch bản BĐKH mới nhất được xây dựng theo Đường nồng độ khí nhà kính
đại diện (RCP). Bốn RCPs được lựa chọn và xác định theo các cưỡng bức bức
xạ, lộ trình và cấp độ đến năm 2100. RCP’s được chọn để đại diện xu thế chính
khí hậu hướng tới theo các kịch bản khác nhau.
1.2.2 Tác động của BĐKH đến tài nguyên nước
Trên thế giới, có rất nhiều các nghiên cứu về tác động của BĐKH đến dòng
chảy, chế độ thuỷ văn cũng như tài nguyên nước. Nhìn chung, các nghiên cứu
đều cho thấy, BĐKH đã làm thay đổi đáng kể về dòng chảy cũng như chế độ
của nó cả về không gian và thời gian.
1.2.3 Tác động của BĐKH đến cân bằng nước

4


Nhu cầu nước trên toàn cầu ngày càng tăng do sự phát triển dân số, kinh tế và
xã hội, nguồn nước tưới từ dòng chảy nền trên các con sông. Qua một số
nghiên cứu có thể thấy tác động của BĐKH đến cân bằng nước của các lưu vực
sông là rõ rệt.
1.2.4 Các nghiên cứu về tác động của BĐKH ở Lào

Ở Lào, các nghiên cứu về tài nguyên nước cũng như tác động của BĐKH đã
được thực hiện cho một số khu vực, vấn đề này còn khá mới mẻ và mới chỉ
thực sự bắt đầu được nghiên cứu vào những năm 2000. Các chương trình, đề
tài, dự án KHCN đã và đang nghiên cứu có liên quan tới tác động của BĐKH
đến lĩnh vực tài nguyên nước còn rất ít.
1.3 Tổng quan về lưu vực nghiên cứu
Sông Sedon là một nhánh của sông Mê Kông, nằm ở phần phía Nam của Lào
và có diện tích khoảng 7.000km2. Tổng chiều dài khoảng 254,5km bắt nguồn từ
phía Đông Bắc của cao nguyên Bolaven gần huyện Thateng. Phần lớn các khu
vực của lưu vực sông Sedon tương đối bằng phẳng với một vài ngọn núi ở phía
thượng nguồn của lưu vực. Cao độ của lưu vực khoảng 183m. Dân cư sinh
sống trong lưu vực khoảng 700.622 người trên địa bàn 12 huyện.
1.3.1 Khí tượng, thủy văn
Trong lưu vực và lân cận có 9 trạm khí tượng và 2 trạm thủy văn với số liệu
quan trắc đầy đủ. Căn cứ vào số liệu thực đo tại các trạm có thể phân mùa cho
các tiểu lưu vực như sau: Mùa mưa vùng bắt đầu từ tháng V và kết thúc vào
cuối tháng IX, các tháng còn lại là mùa ít mưa.
1.3.2 Hiện trạng thủy lợi và tình hình khai thác sử dụng tài nguyên nước
của vùng nghiên cứu
Theo thống kê, trên phạm vi toàn vùng hiện có 146 công trình cấp nước tưới (5
hồ, 62 đập và 79 trạm bơm), thực tế mới tưới được cho 13.661ha/16.712ha diện
tích đất canh tác, đạt 82%.
1.3.3 Phương hướng phát triển kinh tế - xã hội của các ngành sử dụng nước
Xây dựng nền kinh tế của lưu vực sông Sedon có bước phát triển nhanh, bền
vững, cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng tích cực, trọng tâm là công

5


nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp và phát triển nông thôn.

Các kịch bản về phát triển kinh tế của lưu vực trong tương lai so với nền: diện
tích đất nông nghiệp tăng 8% (2030) và 20% (2050); dân số tăng 1,5% (2030)
và 1,5% (2050); gia súc/gia cầm tăng 3% (2030) và 4% (2050); diện tích nuôi
trồng thủy sản tăng 3% (2030) và 4% (2050); du lịch tăng 7% (2030) và 10%
(2050).
1.4 Định hướng nghiên cứu của luận án
- Các tồn tại chính: (i) Các nghiên cứu dự báo diễn biến điều kiện khí tượng
thủy văn trong bối cảnh BĐKH, đặc biệt là diễn biến dòng chảy các lưu vực
sông ở Lào trong đó có lưu vực Sedone rất hiếm. (ii) Chưa nghiên cứu chi tiết
BĐKH tác động cụ thể đến thay đổi nhu cầu nước của nông nghiệp và hạn hán
do lượng mưa giảm về mùa kiệt và tăng về mùa mưa. (iii) Rất ít các mô hình
RCM trong mô phỏng BĐKH cho Lào được sử dụng. (iv) Chưa có nghiên cứu,
tính toán, đánh giá chi tiết về tình trạng hạn hán và đề xuất giải pháp ứng phó
ảnh hưởng của BĐKH đến tài nguyên nước của Lào nói chung và lưu vực sông
Sedone nói riêng.
- Định hướng nghiên cứu: Sử dụng các kết quả mô phỏng mưa, nhiệt độ từ các
mô hình khí hậu (RCM) ứng với các kịch bản BĐKH để xác định sự thay đổi
các đặc trưng khí tượng này trong tương lai có sử dụng các phương pháp hiệu
chỉnh sai số nhằm đảm bảo tính hợp lý trong mô phỏng tương lai của các mô
hình. Từ việc thay đổi các đặc trưng khí hậu, luận án sẽ sử dụng mô hình mưa
dòng chảy để mô phỏng sự thay đổi về dòng chảy trong tương lai, mô hình cân
bằng nước được sử dụng để đánh giá việc đáp ứng các yêu cầu sử dụng nước
trong lưu vực. Các giải pháp quản lý được đề xuất để đảm bảo sử dụng nước
trong tương lai.
Kết luận chương 1: Đã có rất nhiều các nghiên cứu trên thế giới về bài toán
này nhưng vẫn còn rất hạn chế tại Lào, đặc biệt là ở lưu vực sông Sedon. Các
phương pháp nghiên cứu mới chỉ ở mức độ đơn giản, số liệu cho kịch bản
BĐKH có độ phân giải thô và trung bình hoá cho giai đoạn dài.
Luận án tập trung nghiên cứu các mô hình RCM để đánh giá tác động của

6


BĐKH đến tài nguyên nước, sử dụng nước tưới và cân bằng nước để từ đó đưa
ra các giải pháp quản lý bền vững.
CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1 Xây dựng cơ sở khoa học
2.1.1 Cơ sở lý thuyết tính toán xác định dòng chảy trên lưu vực
Lưu vực sông Sedon có diện tích trên 5000km2 với 9 trạm đo mưa, 2 trạm đo
dòng chảy trên dòng chính. Để mô phỏng chính xác diễn biến các đặc trưng khí
tượng thuỷ văn theo không gian và thời gian cho lưu vực, luận án sử dụng mô
hình thông số phân bố SWAT trong nghiên cứu này.
2.1.2 Cơ sở lý thuyết tính toán nhu cầu nước của lưu vực
Cơ sở khoa học để xác định chế độ tưới cho cây trồng là cân bằng nước ruộng
và quan hệ đất - nước - cây trồng - khí hậu. Phương trình cân bằng nước tại
ruộng:
(Wy – W0) + (Vy – V0) = (P + N + G + A) – (E + S + R)
(Lượng nước tăng, giảm) = (lượng nước đến) – (lượng nước đi)
Ở Lào tiêu chuẩn tính toán nhu cầu nước cho các ngành chưa được xây dựng,
nên trong luận án này, để tính toán nhu cầu nước cho sinh hoạt, công nghiệp,
du lịch tác giả tham khảo tiêu chuẩn (TCXDVN 33 – 2006), nhu cầu nước cho
chăn nuôi tham khảo theo TCVN 4454:2012. Nhu cầu nước cho thủy sản tính
toán theo quy trình nuôi thả cá.
2.1.3 Cơ sở lý thuyết tính toán cân bằng nước lưu vực
Trong luận án này, tác giả lựa chọn mô hình WEAP do đây là một mô hình có
giao diện thuận tiện, các chức năng mô hình đáp ứng đầy đủ yêu cầu bài toán
cân bằng nước có xét đến các kịch bản khác nhau về điều kiện tự nhiên, khí
tượng thuỷ văn cũng như phát triển kinh tế xã hội.
2.2 Cơ sở dữ liệu

2.2.1 Giai đoạn nền (số liệu thực đo)
Số liệu thực đo sử dụng trong luận án được lấy từ 9 trạm đo KongSedon,
7


Saravane, Selabam, Pakse, LaoNgam, Nikom34, Batieng, Paksong, Sekong.
Các trạm đo này có số liệu đo đầy đủ từ khoảng 1990 trở lại đây. Do các mô
hình khí hậu , thời kỳ lịch sử được lấy đến năm 2005, từ năm 2006 đến 2100 sẽ
là thời kỳ mô phỏng trong tương lai. Vì thế, thời kỳ nền trong luận án sẽ được
lấy từ năm 1990 đến năm 2005.
2.2.2 Giai đoạn tương lai
2.2.2.1 Các mô hình biến đổi khí hậu
Trong luận án này, 2 kịch bản BĐKH được xây dựng là RCP4.5 đại diện cho
kịch bản trung bình và RCP8.5 đại diện cho kịch bản cao. Thời kỳ tính toán
trong luận án được lựa chọn là các giai đoạn 2021-2040 (giai đoạn 2030s) và
giai đoạn 2041-2060 (giai đoạn 2050s).
2.2.2.2 Hiệu chỉnh sai số mô hình khí hậu
Phương pháp hiệu chỉnh sai số của mô hình khí hậu sử dụng trong luận án này
là phương pháp “biến đổi thống kê” theo công thức: Po = Fo-1(Fm(Pm)). Với Fm
là phân bố xác suất luỹ tích của Pm và Fo-1 là hàm ngược phân bố luỹ tích tương
ứng với Po.
2.2.2.3 Kết quả hiệu chỉnh sai số mô hình RCM
Bảng 2.1 Lượng mưa ngày trung bình giai đoạn nền - mô hình REMO2009
(MPI-ESM-LR) (mm)
Kongse Sarava Selaba
done
ne
m
Thực đo
5,56

5,68 5,06
Sau hiệu chỉnh 5,57
5,68 5,06
Sai lệch (%) 0,04
0,04 -0,13
Trường hợp

LaoNgar Nikom3 Batien Pakson Sekon
m
4
g
g
g
5,27
5,25
6,77 6,43 9,76 4,74
5,27
5,25
6,77 6,43 9,75 4,74
-0,04
-0,03
0,02 -0,01 -0,06 0,02

Pakse

Bảng 2.2 Độ lệch chuẩn lượng mưa ngày trung bình giai đoạn nền - mô hình
REMO2009 (MPI-ESM-LR) (mm)
Trường hợp
Thực đo
Sau hiệu

chỉnh
Sai lệch (%)

Kongsedo Saravan Selaba Paks LaoNgar Nikom3 Batien Pakson Sekon
ne
e
m
e
m
4
g
g
g
15,62
15,30 15,15 13,85 14,54
15,58 17,71 21,65 11,30
15,64

15,34

15,07 13,81 14,54

15,59 17,71 21,58 11,30

0,13

0,22

-0,52 -0,27

0,04

8

-0,02

-0,04

-0,34

0,01


2.3 Phương pháp tính toán nhu cầu nước cho các đối tượng dùng nước
trong lưu vực
2.3.1 Nhu cầu sử dụng nước cho trồng trọt
Các căn tính toán nhu cầu nước: Dữ liệu khí tượng; giống cây trồng, thời vụ
cây trồng, thời kỳ sinh trưởng của cây trồng; các chỉ tiêu của đất;
Từ số liệu diện tích các loại cây trồng phân theo từng tiểu lưu vực và kết quả
tính toán mức tưới cho các loại cây trồng ứng với tấn suất 85%.
2.3.2 Nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt, công nghiệp, du lịch, chăn nuôi
Từ số liệu về dân số, công nghiệp, du lịch, gia súc, gia cầm, thủy sản phân theo
tiểu lưu vực và vận dụng tiêu chuẩn dùng nước của từng loại ta tính được nhu
cầu nước của từng lưu vực này.
2.4 Phương pháp tính toán dòng chảy cho lưu vực
2.4.1 Xây dựng sơ đồ mạng sông mô hình SWAT
Căn cứ vào hiện trạng hệ thống công trình, hiện trạng sử dụng nước của các
khu tưới, sơ đồ mạng sông đưa vào xây dựng trong mô hình SWAT bao gồm
20 sông suối.
2.4.2 Thu thập dữ liệu

Tài liệu lưu lượng 2 trạm giai đoạn 1992-2014 và dữ liệu khí hậu của 9 trạm.
Số liệu sử dụng đất, dữ liệu đất, mô hình số độ cao.
2.4.3 Xây dựng mô hình tính toán mô phỏng dòng chảy
2.4.3.1 Mô phỏng lưu vực trong SWAT

Hình 2.1 Bản đồ phân chia lưu vực trong SWAT
9


2.4.3.2 Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình
Số liệu đầu vào để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy văn cho lưu vực
Sedon bao gồm số liệu mưa và bốc hơi của 9 trạm.
Bảng 2.3 Giai đoạn hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy văn SWAT
Tên trạm

Thuộc sông

KongSedone
Sounvannakhily

Sedon
Sedon

Giai đoạn
đo đạc
1993-2014
1993-2014

Giai đoạn hiệu
chỉnh

1993-2003
1993-2003

Giai đoạn
kiểm định
2004-2014
2004-2014

Bảng 2.4 Hiệu quả mô phỏng
Tên trạm
KongSedone
Sounvannakhily

Nash
Hiệu chỉnh
Kiểm định
0,85
0,85
0,87
0,83

R2
Hiệu chỉnh
0,91
0,96

Kiểm định
0,93
0,92

2.5 Phương pháp tính toán cân bằng nước trên lưu vực
2.5.1 Phân chia tiểu lưu vực để tính lượng nước đến trong mô hình WEAP
Dựa vào việc phân vùng tính mô số dòng chảy, hiện trạng hệ thống công trình
thủy lợi, thủy điện và hiện trạng sử dụng nguồn nước trên các hệ thống sông
suối, toàn bộ lưu vực Sedon đã được phân thành 20 tiểu lưu vực.
2.5.2 Tài liệu tính toán cân bằng nước
Tài liệu về dòng chảy đến các tiểu lưu vực mô phỏng từ mô hình SWAT; hiện
trạng thủy điện, hồ chứa; tài liệu về nhu cầu nước các khu tưới.
2.6 Tính toán cần bằng nước cho lưu vực giai đoạn hiện tại
2.6.1 Tính toán xác định dòng chảy trên lưu vực ở giai đoạn hiện tại
Từ bộ thông số hiệu chỉnh và kiểm định ở trên. Ứng dựng mô hình SWAT tính
toán dòng chảy đến giai đoạn hiện tại cho lưu vực sông Sedon.
2.6.2 Tính toán nhu cầu nước của các đối tượng dùng nước trong lưu vực
Nhu cầu nước cho trồng trọt: Từ số liệu diện tích các loại cây trồng phân theo
từng tiểu lưu vực giai đoạn hiện tại và kết quả tính toán mức tưới cho các loại
cây trồng ứng với tần suất 85% ở giai đoạn hiện tại.
Từ số liệu về dân số, công nghiệp, du lịch, gia súc, gia cầm, thủy sản giai đoạn
hiện tại phân theo tiểu lưu vực và vận dụng tiêu chuẩn dùng nước của từng loại
ta tính được nhu cầu nước giai đoạn hiện tại của từng lưu vực này.
10


2.6.3 Kết quả tính toán cân bằng nước bằng mô hình WEAP
Kết quả tính toán cân bằng nước cho toàn lưu vực sông Sedon trong giai đoạn
hiện tại theo mô hình WEAP cho thấy: Tổng lượng nhu cầu nước giai đoạn
hiện tại là 3.012,65 triệu m3 tuy nhiên nguồn nước đến lưu vực chỉ đáp ứng
khoảng 1.256,37 triệu m3. Như vậy lượng nước thiếu trung bình giai đoạn hiện
tại lên đến 1.756,28 triệu m3 trên toàn lưu vực chiếm khoảng 58,3% so với tổng
lượng nước giai đoạn hiện tại. Nông nghiệp là ngành có lượng nước thiếu hụt
lớn nhất.

Kết luận chương 2: Từ quá trình phân tích cơ sở khoa học và phương pháp
nghiên cứu tác giả đã phân tích và lựa chọn được các mô hình toán phù hợp sử
dụng trong luận án gồm: (i) Mô hình SWAT ứng dụng trong tính toán dòng
chảy đến lưu vực; (ii) mô hình CROPWAT ứng dụng trong tính toán nhu cầu
nước cho ngành trồng trọt; (iii) mô hình WEAP ứng dụng trong tính toán cân
bằng nước cho lưu vực. (iv) Bốn mô hình RCMs ứng dụng trong mô phỏng các
kịch bản BĐKH RCP4.5 và RCP8.5.
Sau khi tính toán cân bằng nước giai đoạn hiện tại thấy rằng trong 29 nút sử
dụng nước trên toàn lưu vực thì có 10 nút sử dụng nước được đảm bảo cấp
nước tới với tần suất từ 85% trở lên; 19 nút sử dụng nước còn lại đều được đảm
bảo cấp nước với tần suất lớn hơn 75%; Lượng nước thiếu hụt thường tập trung
vào các tháng 1,2,3 và 11. Tổng lượng nước thiếu hụt trung bình năm khoảng
1756,28 triệu m3.
CHƯƠNG 3. ẢNH HƯỞNG CỦA BĐKH ĐẾN SỬ DỤNG NƯỚC LƯU
VỰC SÔNG SEDON VÀ GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ
3.1 Ảnh hưởng của BĐKH đến mưa và nhiệt độ
Kết quả mô phỏng lượng mưa và nhiệt độ trong tương lai của các mô hình khí
hậu sẽ được hiệu chỉnh bằng hàm chuyển đổi, được xác định dựa trên chuỗi số
liệu quá khứ mô phỏng ở giai đoạn nền và số liệu thực đo.
3.1.1 Lượng mưa
Sự thay đổi lượng mưa tại 9 trạm đo thuộc lưu vực nghiên cứu trong hai giai

11


đoạn 2030s và 2050s. Kết quả sự thay đổi lượng mưa (%) được trình bày ở các
bảng 3.1 và 3.2:
Bảng 3.1 Sự thay đổi lượng mưa (%) giai đoạn 2030s so với giai đoạn nền

RCP8.5

RCP4.5

Kịch
bản

Mô hình

Kongsedone Saravane Selabam

CCLM5-0-2 (EC-EARTH)
CCLM5-0-2 (MPI-ESM-LR)
REMO2009 (MPI-ESM-LR)
HadGEM3-RA
CCLM5-0-2 (EC-EARTH)
CCLM5-0-2 (MPI-ESM-LR)
REMO2009 (MPI-ESM-LR)
HadGEM3-RA

6,8
46,4
5,5
-6,4
-3,1
38,0
12,1
-6,4

-3,1
43,8

2,9
-6,2
-10,8
35,3
9,9
-6,2

0,6
44,2
4,1
-8,3
-8,8
30,5
8,5
-8,3

Pakse
1,3
40,2
4,6
-10,6
-8,4
32,1
6,9
-10,6

Bảng 3.2 Sự thay đổi lượng mưa (%) giai đoạn 2050s so với giai đoạn nền

RCP8.5

RCP4.5

Kịch
bản

Mô hình
CCLM5-0-2 (EC-EARTH)
CCLM5-0-2 (MPI-ESM-LR)
REMO2009 (MPI-ESM-LR)
HadGEM3-RA
CCLM5-0-2 (EC-EARTH)
CCLM5-0-2 (MPI-ESM-LR)
REMO2009 (MPI-ESM-LR)
HadGEM3-RA

Kongsedone Saravane Selabam
0,7
46,1
0,6
-0,8
6,6
39,1
5,2
-0,8

-3,5
45,9
-2,5
-0,1
0,3

36,2
3,3
-0,1

-4,1
37,4
-7,0
-7,5
-0,4
29,7
1,8
-7,5

Pakse
-4,4
39,1
-3,9
-6,8
0,4
33,3
2,8
-6,8

Đối với lượng mưa mùa, sự thay đổi lượng mưa của từng mùa được thể hiện ở
Bảng 3.3 và Bảng 3.4.
Bảng 3.3 Sự thay đổi lượng mưa mùa tại các trạm đo lưu vực sông Sedon (giai
đoạn 2030s)
Trạm
Kongsedone
Saravane

Selabam
Pakse
LaoNgarm
Nikom34

Mùa mưa (mm)
Mùa khô (mm)
Sự thay đổi (mm)
Giai đoạn
Giai đoạn
Mô phỏng
Mô phỏng
Mùa mưa Mùa khô
nền
nền
1999,8
1663,0
207,4
314,3
336,8
-106,9
2023,2
1785,8
227,3
294,2
237,4
-67,0
1779,7
1689,8
245,2

188,1
89,9
57,2
1895,9
1729,3
212,7
242,7
166,6
-30,0
1762,8
1425,2
328,8
322,0
337,6
6,8
2383,5
1884,5
294,4
627,0
499,0
-332,6

12


Trạm
Batieng
Paksong
Sekong

Mùa mưa (mm)
Mùa khô (mm)
Sự thay đổi (mm)
Giai đoạn
Giai đoạn
Mô phỏng
Mô phỏng
Mùa mưa Mùa khô
nền
nền
2297,6
1885,1
271,1
309,9
412,5
-38,8
3394,0
2808,2
420,5
703,2
585,8
-282,6
1695,0
1263,4
198,2
314,8
431,6
-116,5

Bảng 3.4 Sự thay đổi lượng mưa mùa tại các trạm đo lưu vực sông Sedon (giai

đoạn 2050s)
Trạm
Kongsedone
Saravane
Selabam
Pakse
LaoNgarm
Nikom34
Batieng
Paksong
Sekong

Mùa mưa
Mùa khô
Sự thay đổi
Mô
Giai
Giai
Mô phỏng
Mùa mưa Mùa khô
phỏng đoạn nền
đoạn nền
2033,7
1663,0
182,6
314,3
370,7
-131,7
2083,1
1785,8

203,9
294,2
297,3
-90,4
1762,7
1689,8
214,6
188,1
73,0
26,6
1916,3
1729,3
188,6
242,7
187,0
-54,1
1748,8
1425,2
299,4
322,0
323,6
-22,6
2401,0
1884,5
256,7
627,0
516,5
-370,4
2329,5
1885,1

237,7
309,9
444,5
-72,2
3463,8
2808,2
381,7
703,2
655,6
-321,5
1707,4
1263,4
174,8
314,8
444,0
-139,9

Từ kết quả tính toán thể hiện trên hai Bảng 3.3 và Bảng 3.4 có thể thấy rằng,
lượng mưa mùa mưa tăng lên rõ rệt với mức độ tằng từ 100mm đến 600mm
trong khi lượng mưa mùa khô chủ yếu lại giảm từ 50mm-300mm. Điều này cho
thấy tác động của BĐKH đã làm gia tăng sự khắc nghiệt trong bài toán khai
thác và quản lý tài nguyên nước. Lượng mưa mùa mưa tăng trên toàn lưu vực
sông Sedon, còn lượng mưa mùa khô giảm trên phần lớn diện tích lưu vực.
3.1.2 Nhiệt độ
Tương tự như phần tính toán lượng mưa, sự thay đổi về nhiệt độ trung bình cả
giai đoạn

Kịch
bản

Mô hình

RC
P4.
5

Bảng 3.5 Sự thay đổi nhiệt độ tối thấp (oC) giai đoạn 2030s so với giai đoạn
nền

CCLM5-0-2 (EC-EARTH)
CCLM5-0-2 (MPI-ESM-LR)

Kongsedone Saravane Pakse LaoNgarm
0,8
0,8

13

0,6
0,6

0,8
0,8

0,2
0,2


RCP8.5

Kịch
bản

Mô hình

Kongsedone Saravane Pakse LaoNgarm

REMO2009 (MPI-ESM-LR)
HadGEM3-RA
CCLM5-0-2 (EC-EARTH)
CCLM5-0-2 (MPI-ESM-LR)
REMO2009 (MPI-ESM-LR)
HadGEM3-RA

1,1
1,0
1,2
1,0
1,2
1,0

0,7
0,7
0,8
0,7
0,8
0,8

0,9
0,9

1,1
0,9
1,0
1,0

0,3
0,3
0,5
0,3
0,4
0,3

Bảng 3.6 Sự thay đổi nhiệt độ tối thấp (oC) giai đoạn 2050s so với giai đoạn
nền

RCP8.5

RCP4.5

Kịch
bản

Mô hình

Kongsedone Saravane Pakse LaoNgarm

CCLM5-0-2 (EC-EARTH)
CCLM5-0-2 (MPI-ESM-LR)
REMO2009 (MPI-ESM-LR)
HadGEM3-RA

CCLM5-0-2 (EC-EARTH)
CCLM5-0-2 (MPI-ESM-LR)
REMO2009 (MPI-ESM-LR)
HadGEM3-RA

1,4
1,1
1,5
1,4
1,7
1,5
2,2
1,8

1,0
0,8
1,2
1,1
1,2
1,2
1,7
1,4

1,3
1,0
1,3
1,3
1,5
1,4
1,8

1,6

0,8
0,4
0,7
0,7
0,9
0,8
1,2
1,0

Bảng 3.7 Sự thay đổi nhiệt độ tối cao (oC) giai đoạn 2030s so với giai đoạn nền

RCP8.5

RCP4.5

Kịch
bản

Mô hình

Kongsedone Saravane Pakse LaoNgarm
0,4
0,3
0,3
0,9
0,6
0,5
0,3

0,8

CCLM5-0-2 (EC-EARTH)
CCLM5-0-2 (MPI-ESM-LR)
REMO2009 (MPI-ESM-LR)
HadGEM3-RA
CCLM5-0-2 (EC-EARTH)
CCLM5-0-2 (MPI-ESM-LR)
REMO2009 (MPI-ESM-LR)
HadGEM3-RA

0,6
0,5
0,4
1,0
0,8
0,7
0,5
0,9

1,0
0,9
0,8
1,5
1,2
1,1
1,0
1,4

0,4

0,3
0,3
0,6
0,6
0,5
0,3
0,6

Kịch
bản

Mô hình

RCP4.5

Bảng 3.8 Sự thay đổi nhiệt độ tối cao (oC) giai đoạn 2050s so với giai đoạn nền
CCLM5-0-2 (EC-EARTH)
CCLM5-0-2 (MPI-ESM-LR)
REMO2009 (MPI-ESM-LR)
HadGEM3-RA

Kongsedone Saravane Pakse LaoNgarm
0,7
0,7
0,7
1,2

14

0,9

0,8
0,8
1,4

1,3
1,3
1,4
1,9

0,6
0,6
0,6
0,9


Kịch
bản

Mô hình

RCP8.5

CCLM5-0-2 (EC-EARTH)
CCLM5-0-2 (MPI-ESM-LR)
REMO2009 (MPI-ESM-LR)
HadGEM3-RA

Kongsedone Saravane Pakse LaoNgarm
1,1
1,1

0,9
1,4

1,4
1,3
1,0
1,5

1,9
1,8
1,7
2,2

1,0
1,0
0,7
1,1

Kết quả tính toán cho thấy, nhìn chung nhiệt độ tối thấp và tối cao trung bình
năm trong cả giai đoạn có xu thế tăng ở tất cả các kịch bản, các mô hình và
trạm đo. Mức độ tăng nhiệt độ trung bình từ 0,3oC cho đến 2,3oC. Kết quả tính
toán cho thấy, nhìn chung nhiệt độ gia tăng nhiều ở vùng hạ lưu, vùng thượng
lưu lưu vực có mức độ tăng nhiệt độ thấp hơn.
3.2 Ảnh hưởng của BĐKH đến nhu cầu nước của các đối tượng dùng nước
trong lưu vực
3.2.1 Căn cứ xác định nhu cầu nước cho tương lai
Thời vụ cây trồng, cơ cấu sử dụng đất, gia súc, gia cầm, dân số, công nghiệp,
thủy sản giai đoạn tương lai của Nước cộng hòa dân chủ nhân dân Lào; Số liệu
mưa, nhiệt độ tính toán theo kịch bản BĐKH…
3.2.2 Tính toán nhu cầu nước của các đối tượng dùng nước trong lưu vực ở

giai đoạn tương lai
Nhu cầu sử dụng nước cho trồng trọt: Từ số liệu diện tích các loại cây trồng
phân theo từng tiểu lưu vực giai đoạn tương lai và kết quả tính toán mức tưới
cho các loại cây trồng ứng với tần suất 85% ở giai đoạn tương lai.
Từ số liệu về dân số, công nghiệp, du lịch, gia súc, gia cầm, thủy sản giai đoạn
tương phân theo tiểu lưu vực và vận dụng tiêu chuẩn dùng nước của từng loại
ta tính được nhu cầu nước giai đoạn tương lai của từng lưu vực.
Kết quả tính toán cho thấy: Tổng nhu cầu nước cho toàn lưu vực sông Sedon
theo mô hình chọn “CCLM5-0-2 (MPI-ESM-LR)” tăng trung bình 11,31% vào
giai đoạn 2030s, tăng trung bình 16,89% vào giai đoạn 2050s so với giai đoạn
nền.
3.3 Ảnh hưởng của BĐKH đến dòng chảy
Để đánh giá ảnh hưởng của BĐKH đến dòng chảy trên lưu vực sông Sedone,
luận án sử dụng mô hình SWAT với số liệu đầu vào là lượng mưa và nhiệt độ

15


tối thấp, nhiệt độ tối cao trong tương lai được mô phỏng bởi các mô hình RCM
đã được hiệu chỉnh sai số bằng phương pháp thống kê. Kết quả mô phỏng dòng
chảy trong tương lai ở hai giai đoạn 2030s và 2050s so với giai đoạn nền được
trình bày ở bảng 3.9, 3.10.

6,5
-3,8
-9,0
18,7
161,6
697,5
608,7

169,5
-51,7
18,3
16,3
8,0

HadGEM3-RA
RCP8.5

8,6
-2,5
-8,1
52,8
247,4
813,2
465,7
300,7
8,6
31,9
51,2
28,1

HadGEM3-RA
RCP4.5

-5,0
-8,1
-5,4
0,1
96,9

288,6
50,4
-91,5
-241,3
-83,1
-18,7
-15,2

REMO2009
(MPI-ESM-LR)
RCP8.5

-6,9
-8,1
-9,1
-6,9
151,1
332,5
124,8
-9,9
-234,8
-61,9
-29,5
-13,5

REMO2009
(MPI-ESM-LR)
RCP4.5

I

II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII

CCLM5-0-2
(EC-EARTH)
RCP4.5
CCLM5-0-2
(EC-EARTH)
RCP8.5
CCLM5-0-2
(MPI-ESM-LR)
RCP4.5
CCLM5-0-2
(MPI-ESM-LR)
RCP8.5

Tháng

Bảng 3.9 Sự thay đổi dòng chảy trung bình (m3/s) giai đoạn 2030s tại
Kongsedone so với giai đoạn nền

9,8
1,5
0,3
4,2
2,4
37,1
-15,7
-71,0
-24,7
46,7
77,5
34,6

12,9
9,9
7,3
33,1
13,3
102,5
-16,0
47,0
-0,4
95,1
74,3
25,4

-6,8
-8,0
-9,2
-11,8

-5,1
229,3
14,2
166,2
130,7
-89,0
-33,2
-13,0

-7,4
-8,2
-9,2
-11,2
-3,4
235,3
17,5
170,1
131,1
-94,1
-36,1
-14,2

2,3
-5,2
-7,6
40,8
221,7
745,2

16

HadGEM3-RA
RCP8.5

4,5
-4,3
-6,2
42,7
210,5
762,2

HadGEM3-RA
RCP4.5

-5,8
-8,1
-9,2
4,9
134,8
380,7

REMO2009
(MPI-ESMLR) RCP8.5

-7,0
-8,5
-9,2
-0,1
186,0
383,7

REMO2009
(MPI-ESMLR) RCP4.5

I
II
III
IV
V
VI

CCLM5-0-2
(EC-EARTH)
RCP4.5
CCLM5-0-2
(EC-EARTH)
RCP8.5
CCLM5-0-2
(MPI-ESMLR) RCP4.5
CCLM5-0-2
(MPI-ESMLR) RCP8.5

Tháng

Bảng 3.10 Sự thay đổi dòng chảy trung bình (m3/s) giai đoạn 2050s tại
Kongsedone so với giai đoạn nền

4,3
-3,4
-0,2

0,4
31,3
26,0

10,6
1,6
-4,9
6,5
1,4
80,6

-4,5
-7,9
-9,2
-12,6
-12,4
379,2

-5,2
-8,1
-9,2
-12,5
-10,0
386,3


CCLM5-0-2
(EC-EARTH)
RCP4.5
CCLM5-0-2

(EC-EARTH)
RCP8.5
CCLM5-0-2
(MPI-ESMLR) RCP4.5
CCLM5-0-2
(MPI-ESMLR) RCP8.5

REMO2009
(MPI-ESMLR) RCP4.5

REMO2009
(MPI-ESMLR) RCP8.5

HadGEM3-RA
RCP4.5

HadGEM3-RA
RCP8.5

Tháng
VII
VIII
IX
X
XI
XII

56,5
-120,2
-197,9

-88,1
-35,6
-16,5

-54,3
-65,7
-118,6
43,8
52,3
15,6

26,3
-65,4
-21,1
88,2
49,5
14,8

104,7
98,2
171,7
-44,5
-15,5
-5,3

106,6
99,6
171,6
-49,9
-19,1

-6,9

42,2
35,7
-152,6
-85,1
-26,3
-12,8

596,6
234,8
-33,0
29,9
18,8
17,2

352,1
235,9
50,3
6,6
16,6
7,5

Từ kết quả tính toán cho thấy, tổng lượng dòng chảy tại lưu vực có sự gia tăng
rõ rệt ở các mô hình (ngoại trừ REMO2009). Sự gia tăng dòng chảy này là phù
hợp khi lượng mưa có xu thế tăng trong tương lai.
3.4 Ảnh hưởng của BĐKH đến cân bằng nước
Luận án tiến hành đánh giá cân bằng nước theo kịch bản trung bình RCP4.5.
Ứng dụng mô hình WEAP với thông số mô hình ở trên. Kết quả tính toán cân
bằng nước từng giai đoạn theo từng mô hình được thể hiện ở các mục sau.

3.4.1 Giai đoạn 2030s
Kết quả tính toán cân bằng nước giai đoạn 2030 theo mô hình được lựa chọn
CCLM5-0-2 (MPI-ESM-LR) cho thấy: Tổng lượng nước thiếu trung bình năm
giai đoạn 2030s là 1977,95 triệu m3 chiếm 58,5% lượng nước yêu cầu của lưu
vực. Trong đó lượng nước thiếu tập trung chủ yếu ở các tháng 1,2,3 với lượng
nước thiếu trên 440 triệu m3.
3.4.2 Giai đoạn 2050s
Kết quả tính toán cân bằng nước giai đoạn 2050s theo mô hình CCLM5-0-2
(MPI-ESM-LR) cho thấy: Tổng lượng nước thiếu trung bình năm giai đoạn
2050s là 2029,15 triệu m3 chiếm 59,6 % lượng nước yêu cầu của lưu vực.
Trong đó lượng nước thiếu tập trung chủ yếu ở các tháng 1, 2, 3 với lượng
nước thiếu lớn nhất lên đến 537,92 triệu m3.
Đánh giá chung: Từ kết quả cân bằng nước cho thấy, dưới tác động của
BĐKH, lượng thiếu hụt nước trên lưu vực tăng lên rất lớn, lượng mưa tăng vào
các tháng mùa mưa, giảm khá nhiều vào mùa khô. Ngoài ra, với sự gia tăng về
17


nhiệt độ đã dẫn đến nhu cầu sử dụng nước cũng tăng lên.
3.5 Đề xuất khung chương trình sử dụng tổng hợp tài nguyên nước lưu
vực sông Sedon
3.5.1 Các cơ sở đề xuất giải pháp
Căn cứ kết quả tính toán cân bằng nước cho lưu vực giai đoạn hiện tại, giai
đoạn 2030s, 2050s; dựa trên cơ sở về điều kiện tự nhiên, xã hội, xu hướng phát
triển trên lưu vực, thực trạng và xu thế quản lý, sử dụng tài nguyên nước trên
lưu vực sông Sedon.
3.5.2 Đề xuất giải pháp
3.5.2.1 Giải pháp phi công trình
a) Đề xuất khung sử dụng tổng hợp tài nguyên nước hợp lý cho lưu vực sông
- Chính sách phát triển kinh tế: (i) Chính sách quản lý và sử dụng đất đai (Giao

đất, giao rừng; cho thuê đất và sử dụng đất); (ii) Chính sách phát triển kết cấu
hạ tầng (Tăng tỷ lệ vốn đầu tư cho phát triển cơ sở hạ tầng nông thôn; Gắn
chính sách phát triển kinh tế với các chương trình quốc gia); (iii) Chính sách
khuyến khích ứng dụng tiến bộ kỹ thuật, công nghệ và bảo vệ môi trường
(nhập thiết bị, công nghệ hiện đại; đầu tư, xây dựng và phát triển các tiềm lực
về khoa học và công nghệ…); (iii) Chính sách nguồn nhân lực (Ưu tiên đào tạo
cán bộ khoa học - kỹ thuật đầu đàn; Có chính sách thu hút và đãi ngộ thoả
đáng; Đa dạng hoá các hình thức đào tạo). (iv) Xây dựng chính sách về giá
nước (Cấp nước thành thị, nông thôn; Nước dùng cho thuỷ điện; Cấp nước
thuỷ sản, trồng trọt; Cấp nước công nghiệp; Cấp nước du lịch, dịch vụ).
- Cơ chế của quản lý lưu vực sông: Xây dựng và ban hành luật bảo vệ môi
trường, luật tài nguyên nước; tổ chức giáo dục, tuyên truyền thi hành luật; Bảo
đảm minh bạch, công khai và có sự tham gia của người dân, các tổ chức xã hội
trong hoạt động khai thác, bảo vệ tài nguyên nước.
- Hoạt động của ban quản lý lưu vực sông: Cập nhật, đánh giá đầy đủ về cả
lượng và chất đối với nước mặt, nước ngầm trên lưu vực sông; Quy hoạch lưu
vực sông; Xây dựng các quy tắc cơ bản về sử dụng nước trong lưu vực; Tiến
hành các hoạt động phối hợp liên ngành trong quản lý quy hoạch lưu vực; Xây

18


dựng mô hình quản lý quy hoạch, hệ thống trợ giúp ra quyết định; Kiến nghị
giải pháp tranh chấp giữa các hộ dùng nước.
b) Các giải pháp quản lý, khai thác
- Quản lý nhà nước về khai thác và bảo vệ công trình thủy lợi: Tổ chức quản lý
nhà nước về khai thác và bảo vệ công trình thủy lợi phải được phân cấp có
thẩm quyền phê duyệt kế hoạch quản lý vận hành, quản lý và chỉ đạo, giám sát,
kiểm tra thực hiện kế hoạch đã được phê duyệt. Tổ chức quản lý vận hành, bảo
dưỡng hệ thống kênh cần được thành lập và hoạt động theo chức năng, nhiệm

vụ, qui định phân cấp. Nội dung yêu cầu của vận hành, bảo dưỡng hệ thống
công trình thuỷ lợi nói chung, hệ thống kênh nói riêng phải được qui định thành
Pháp lệnh Khai thác và bảo vệ công trình thủy lợi hoặc thành Nghị định và phải
cụ thể hóa các bước qua các thông tư.
- Giải pháp cơ chế chính sách phát triển tổ chức dùng nước quản lý hiệu quả,
bền vững công trình thủy lợi: Hướng dẫn việc thành lập, củng cố và phát triển
tổ chức dùng nước cần được thiết lập cho phù hợp với tình hình thực hiện chính
sách thủy lợi phí. Các tỉnh cần ban hành các quy định cụ thể phù hợp với điều
kiện của từng địa phương. Thực hiện chương trình đào tạo cho các tổ chức
dùng nước.
c) Đề xuất bố trí cơ cấu cây trồng có hiệu quả kinh tế cao
Qua tính toán ở trên, lượng nước thiếu hụt trong tương lai là trên 30% so với
tổng yêu cầu thực tế như vậy là rất lớn. Nếu chỉ tập trung vào vào giải pháp
công trình thì sẽ rất khó đáp ứng được yêu cầu đảm bảo nước cho phát triển
kinh tế. Do vậy, cần phải tính đến giải pháp phi công trình và tập trung ở giải
pháp chuyển cơ cấu cây trồng, chuyển đổi từ cây trồng dùng nước nhiều hiệu
quả kinh tế thấp sang cây trồng dùng ít nước và hiệu quả kinh tế cao. Kết quả
tính toán cho thấy, nếu chuyển đổi khoảng 20% diện tích lúa trên toàn lưu vực
sông Sedon sang cây trồng cạn, tổng mức tưới cho cây trồng ở các giai đoạn sẽ
được giảm như sau: giai đoạn hiện tại giảm 15,73 triệu m3, giai đoạn 2030s
giảm 36,47 triệu m3,giai đoạn 2050s giảm 40,88 triệu m3.
d) Áp dụng một số công nghệ tưới tiết kiệm cho các loại cây trồng
Tưới tiết kiệm cho cỏ chăn nuôi, cây ăn quả, cây công nghiệp; tưới tiết kiệm
19


cho lúa nước ướt khô xen kẽ (IRRI).
3.5.2.2 Giải pháp công trình
a) Giải pháp trước mắt
Trong trường hợp lượng mưa hàng năm nằm trong khoảng tần suất xuất hiện

50%-70% thì lượng nước thiếu hụt bằng khoảng 30% lượng nước yêu cầu cần
bổ sung giải pháp công trình như sau: (i) Rà soát nâng mực nước dâng bình
thường, đỉnh đập để tăng dung tích hữu ích các hồ chứa. (ii) Bổ sung trạm bơm
dã chiến lấy trực tiếp nước từ sông, hồ trong trường hợp mực nước trong hồ
thấp hơn mực nước chết, mực nước sông hạ thấp cực đoan. (iii) Kiên cố hóa
kênh mương nhằm giảm tổn thất nước; nâng cấp, sửa chữa và cải tạo hệ thống
đóng mở điều tiết hồ chứa, chống thẩm lậu công trình; từng bước trang bị đầy
đủ, hiện đại hóa các trang thiết bị phục vụ công tác quản lý hồ chứa, an toàn hồ
đập;
b) Giải pháp lâu dài
Trường hợp năm có lượng mưa năm ở tần suất lớn hơn hoặc bằng 70% thì
thiếu hụt nước sẽ rất nghiêm trọng và những giải pháp trước mắt ở trên sẽ
không thể khắc phục được tình trạng hạn hán vì theo kết quả tính toán của giai
đoạn 2030s và 2050s lượng nước thiếu hút giao động từ 50% đến 70% vào
mùa khô. Để giảm thiểu thiệt hại do hạn hán cần triển khai các giải pháp công
trình, như sau: (i) Phát huy hiệu quả vận hành các hồ chứa; xây dựng mới hồ
chứa để tích, trữ, điều tiết, điều hòa, phân phối nước tạo thành một hệ thống
liên hồ tăng hiệu quả sử dụng nước. (ii) Phát triển hệ thống hồ chứa nhỏ, đập
dâng ở vùng cao và trạm bơm vùng ven sông phục vụ tưới.
Cụ thể các phương án xây dựng thêm các hồ chứa nước, trạm bơm:
Giai đoạn đến năm 2030: Dựa vào Giai đoạn từ năm 2030 đến năm
kết quả tính toán cân bằng nước và 2050: Dựa vào kết quả tính toán cân
lượng thiếu nước của các tiểu lưu vực bằng nước và lượng thiếu nước của
cho giai đoạn 2030s đề xuất phương các tiểu lưu vực cho giai đoạn 2050s
án: Nâng cấp các công trình cũ, xây đề xuất xây dựng mới 01 hồ chứa trên
dựng mới 3 hồ chứa và 7 trạm bơm tại sông Sedon tại tiểu lưu vực 20 với

20

các sông nhánh và sông Sedon tưới dung tích khoảng 230 triệu m3.
cho khoảng 80 nghìn ha.

Hình 3.1 Bố trí các công trình dự kiến
giai đoạn 2030s

Hình 3.2 Bố trí các công trình dự kiến
giai đoạn 2050s

Kết quả tính toán cân bằng nước cho thấy mức giảm tổng nhu cầu nước cho
giai đoạn 2030s, 2050s trước và sau khi bố trí xây dựng thêm công trình được
giảm đi đáng kể, với mức giảm cho từng tiểu lưu vực trung bình khoảng 70%
giai đoạn 2030s và 80% giai đoạn 2050s.
Kết luận chương 3:
Dưới tác động của BĐKH, lượng mưa có xu hướng gia tăng trong mùa mưa và
giảm trong mùa khô. Kết quả tính toán nhu cầu sử dụng nước trong tương lai
cho thấy, tổng nhu cầu nước cho toàn lưu vực sông Sedon tăng trung bình
khoảng 11,31% vào giai đoạn 2030s và 16,89% vào giai đoạn 2050s.
Kết quả tính toán mô phỏng dòng chảy trong tương lai đã chỉ ra rằng, mùa lũ có
xu hướng đến sớm hơn với lượng dòng chảy nhiều hơn. Trong khi đó, vào mùa
kiệt lượng dòng chảy suy giảm.
Kết quả tính toán cân bằng nước cho giai đoạn 2030s; 2050s cũng đã chỉ ra
rằng lượng nước cấp từ hệ thống sông Sedon hiện nay không đáp ứng được yêu
cầu nước tưới trong tương lai cho lưu vực. Cụ thể, tổng lượng nước thiếu hụt
khoảng 1977,95 triệu m3 (tăng 13% so với hiện tại) vào giai đoạn 2030s và
tổng lượng nước thiếu hụt tăng lên khoảng 2029,15 triệu m3 (tăng 16% so với
hiện tại) vào giai đoạn 2050s.

21

Cũng theo kết quả tính toán cân bằng nước ở trên, khi lượng mưa hàng năm lớn
hơn hoặc bằng lượng mưa trung bình nhiều năm thì cơ bản hệ thống công trình
thủy lợi đáp ứng đủ nước tưới, cấp nước sinh hoạt, phát triển kinh tế xã hội của
vùng.
+ Trong trường hợp lượng mưa hàng năm nằm trong khoảng tần suất xuất hiện
50%-70% thì lượng nước thiếu hụt bằng khoảng 30% lượng nước yêu cầu. Để
giảm thiểu thiệt hại do hạn hán, tác giả đưa ra giải pháp công trình trước mắt.
Các giải pháp đưa ra cơ bản đáp ứng được lượng nước thiếu hụt.
+ Trường hợp năm có lượng mưa năm ở tần suất lớn hơn hoặc bằng 70% thì
thiếu hụt nước sẽ rất nghiêm trọng và những giải pháp trước mắt ở trên sẽ
không thể khắc phục được tình trạng hạn hán. Để giảm thiểu thiệt hại do hạn
hán cần triển khai các giải pháp công trình lâu dài, cụ thể cần phải xây dựng
mới 3 hồ chứa nước và 7 trạm bơm tại các sông nhánh để cấp nước cho tiểu lưu
vực 13 đến tiểu lưu vực 1 với tổng diện tích khoảng 80.000ha.
Ngoài các giải pháp công trình trước mắt và lâu dài trên. Tác giả đề xuất một số
giải pháp phi công trình chính như sau: (i) Thay đổi cơ cấu cây trồng (qua tính
toán nếu chuyển đổi khoảng 20% diện tích lúa trên toàn lưu vực sông Sedon
sang cây trồng cạn thì tổng mức tưới cho cây trồng ở giai đoạn hiện tại giảm
15,73 triệu m3 (0,54%); giai đoạn 2030s giảm 36,47 triệu m3 (1,06%), giai
đoạn 2050s giảm 40,88 triệu m3 (1,01%)). (ii) Áp dụng một số công nghệ tưới
tiết kiệm cho các loại cây trồng.
- Từ các vấn đề tồn tại, tác giả đã đề xuất khung chương trình tổng quát và các
giải pháp công trình và phi công trình chủ yếu mang tính định hướng cho phát
triển bền vững tài nguyên nước của lưu vực sông Sedon. Các kết quả nghiên
cứu của luận án đã phần nào làm rõ con đường phải đi tới để thực hiện sử dụng
tổng hơp tài nguyên nước một cách hiệu quả cho lưu vực sông Sedon.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Những năm gần đây, do tác động của BĐKH cùng với phát triển nhanh của

kinh tế-xã hội là nguyên nhân gây ra tình trạng thiếu hụt nước và hạn hán cho

22


nông nghiệp, sinh hoạt và các hoạt động sản xuất khác ở Lào và cũng như tại
nhiều quốc gia trên thế giới. Tại Lào, trong những năm qua, diễn biến của khí
hậu theo chiều hướng bất lợi cho nông nghiệp, lượng mưa tăng mạnh vào mùa
mưa và giảm vào mùa khô, cùng với nhiệt độ trung bình tăng. Các kết quả
nghiên cứu đề tài luận án đã đạt được:
- Đã nghiên cứu, phân tích, đánh giá khả năng nguồn nước, diễn biến nguồn
nước trên lưu vực sông Sedon theo chiều hướng cực đoan, tăng, giảm không
đều ở tất cả các tháng, là cơ sở để xem xét các phương án đối phó với nguồn
nước giảm mạnh về mùa kiệt;
- Xem xét đến các vấn đề liên quan đến nguồn nước trên lưu vực sông Sedon,
tính toán nhu cầu sử dụng nước ở hiện tại và các giai đoạn trong tương lai có kể
đến BĐKH cho các ngành dùng nước chính trên lưu vực Sedon. Các kết quả
tính toán đã cho thấy cái nhìn trực quan về mức độ đảm bảo cấp nước theo từng
tiểu vùng, là cơ sở để đề xuất các giải pháp về công trình, phi công trình nhằm
giải quyết các yêu cầu về tổng lượng nước và phân phối theo các tháng cho các
tiểu vùng trong lưu vực, phát huy hiệu quả tối ưu hóa nguồn nước;
- Nghiên cứu, xây dựng, ứng dụng mô hình SWAT mô phỏng dòng chảy và
mô hình WEAP tính toán cân bằng nước giai đoạn hiện tại và cân bằng nước
giai đoạn 2030s và 2050s có xét đến ảnh hưởng của BĐKH.
- Đề xuất được một số giải pháp khai thác bền vững nguồn nước trên lưu vực
như các giải pháp công trình (xây dựng và cải tạo, xây dựng mới các công
trình) và phi công trình (chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất, cơ cấu giống cây trồng;
các giải pháp về thể chế, chính sách, quản lý nhằm khắc phục tình trạng thiếu
nước, khai thác hiệu quả và bảo vệ nguồn nước) nhằm khắc phục tình trạng
thiếu nước và khai thác hiệu quả nguồn nước. Khi các giải pháp phi công trình

được áp dụng và giải pháp xây dựng công trình được xây dựng và đi vào sử
dụng, sẽ làm giảm rất lớn sự thiếu hụt nước cho hệ thống, sự thiếu hụt nước
còn lại khoảng 10% -15% lượng nước yêu cầu trong tương lai.
2. Kiến nghị
Do nghiên cứu này là một nghiên cứu vừa tổng hợp, vừa chuyên sâu trên phạm

23