Nghiên cứu và xác lập cơ sở khoa học để khôi phục dòng chảy sông đáy phục vụ khai thác tổng hợp tài nguyên nước và cải thiện môi trường (đoạn từ hát môn đến ba thá)

ĐẠI HỌC Q U ỐC GIA HÀ NỘI
T R Ư Ờ N G ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỤ NHIÊN
•

•

•

•

NGHIÊN CỨU VÀ XÁC LẶP c o SỎ KHOA HỌC ĐÉ
KHÔI PHỤC DÒNG C HẢ Y SÔNG ĐÁ Y PHỤC v ụ KHAI
•

•

•

THÁC TÔNG HỢP TÀI NG U YÊN NƯỚC
VÀ CẢI THIỆN MÔI T R Ư Ờ N G
(ĐOẠN T Ừ HÁT MÔN ĐÉN BA THÁ)

( HUYÊN NG ÀN H : s ử DỤNG VÀ BẢ O VỆ TÀI N G U Y Ê N MÔI TR Ư Ờ NG
M Ã SÒ : 6 2 8 5 1 5 0 1

LUẬN ÁN TI ÉN SỶ ĐỊA LÝ

NG Ư Ờ I H Ư Ớ N G DẢN K H O A HỌC:
1. P G S . T S . T R À N X U Â N T H Á I
2. P G S . T S . V ủ V Ã N P H Á I

11À NỘI. 2007.


G iải th ích ký hiệu viết tắt:

WB

Ngân hàng thế giới

ADB

Ngân hàng phát triển châu Á

DO

Ôxy hòa tan

BOD5

Nhu cầu oxy sinh hoá

Ca2 +

Canxi

Mg2 +

Magiê

cr

Clo

NCV

Nitorit

PO43'

Phophorit

Pb

Chì

Bo

Boren

As

Thạch tín (Asenic)

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCN

Tiêu chuẩn ngành

DANIDA

Cơ quan hợp tác phát triển Đan Mạch


MỤC LỤC

MỚ ĐÀU

1

Chương I

TÒNG QUAN VÈ DÒNG CHẢY MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC NGHIÊN c ử u VÈ

10

SÔNG ĐẢY T Ừ KHI CÓ C Ô N G TRÌNH PHÂN LŨ ĐẬP ĐÁY
Một số bài học kinh ng h i ệ m về s ự can thiệp qua giói hạ n của
con người v à o d ò n g c hảy s ô n g pgòi

10

T ố n g quan về d ò n g c hảy m ôi trường

14

Khái niệm về d ò n g c h ả y môi trư ờ ng

14

Lưu lượng d ò n g chảy m ôi trư ợ n g

15

N g h iê n cứu và áp d ụ n g thực tế trên the giới về d ò n g c h á y m ô i trư ờ n g

17

C ơ sở tiếp cậ n p h ư ơ n g ph áp xá c định d ò n g c h ả y m ôi trư ờ n g

18

M ột sổ p h ư ơ n g ph áp xá c định d ò n g c h ả y m ôi trư ờ ng

20

T ổ n g quan các nghiên cứu về s ô n g Đ á y t ừ khi có c ô n g trình
phân lũ sô ng Đáy

25

Ch iro n g 2

NHẬN DIỆN CÁC TÁC ĐỘNG TỈẺU c ự c CỦA CÔNG TRÌNH PHẢN LỦ
SÒNG ĐÁY TÓI DÒNG CH ẢY VÀ MÔI TR Ư Ờ N G N Ư Ớ C SÔ N G ĐÁY
ĐOẠN TỪ HÁT MÔN ĐÉN BA THÁ
Đặc điểm tự nhiên, dân sinh kinh tế xã hội luru v ụ c s ô n g Đ á y v à khu vực
từ Há t M ôn đến Ba T h á

Đặc điểm tự nhiên lưu vực s ô n g Đ áy và k h u vực từ H át M ô n
đến Ba Thá
T inh hình phát triển dân sinh kinh tế xă hội trong lưu vự c
sông Đ áy khu vực từ H át M ô n đến Ba T há

29

29
29
34

C ô n g trình phân lũ s ô n g Đ á y - c h ứ c n ă n g và nhiệm vụ

36

Sự hìn h thành cô n g trình phàn lũ sô n g Đ áy

36

N hiệm vụ cô n g trình ph ân lũ sô n g Đ áy và s ô n g Đ áy tro n g tình hình mới khi
có các hồ chứ a th ư ợ n g ngu ồ n
Nhận diện các tác đ ộ n g ticu cực của c ôn g trình phân lũ s ô n g Đ á y
Các tác đ ộ n g tiêu cực cù a c ô n g trình phân lũ s ô n g Đ áy tới d ò n g
chày sô n g Đ áy
Các tác động tiêu cực cù a c ô n g trình phân lũ sông Đ áy tới lòng
dẫn s ô n g Đáv
Các tác động tiêu cực cù a c ô n g trình ph â n lũ sông Đ áy tới m ô i trư ờ n g
nước sô n g Đ áy đoạn từ H át M ô n đến Ba T há

40

42
42
43
50


TRANG
2

3

đ ộ n g l'^ u c Vrc cù a c ô n g trình phân lũ sô n g Đ áy tới d â n sinh kin h tể xã

4

hội
2

3

5

^

trêu c v c cù a việc lấp cửa phàn lưu s ô n g Đ áy H át M ô n tới biến

d ộ n g lòng dẫn sông n ồ n g khu vực C â m Đ ình - T ru n g Hà.
Chương 3
X Á C LẠ P C ơ SỞ K H O A H Ọ C K H Ô I PH Ụ C D Ò N G C H Ả Y . CẢ I T Ạ O

83

M ỒI T R Ư Ờ N G SÒ N G Đ A Y ĐO Ạ N T Ừ H Á T M Ô N Đ Ế N BA TH Á
J

Thiết lập sơ đồ logic nghién cứu xác lập c ơ sở khoa học khôi p h ụ c d ò n g
chảy, cải tạo m ôi t r ư ờ n g s ô n g Đáy đo ạ n từ Hát M ô n đến Ba Th á
Xác đị nh nhu cầu d ù n g nư ớ c hiện tại và d ự báo t ron g t ư ơ n g lai trên lưu

3.2

vực s ô n g Đáy đoạn t ừ Há t M ô n đến Ba T h á theo q u a n đi ể m t ổ n g h ọ p v à

85

d ò n g c h ả y m ôi t r ư ờ n g
3.2.1
2

Các định m ức d ù n g n ư ớ c theo tiêu c h u ẩ n các n g à n h củ a V iệ t N a m

85

P hân tích xác định n h u cầ u d ù n g n ư ớ c hiện tại cho lưu v ự c s ô n g Đ áy đoạn
từ Hát M ô n đến Ba T h á vào m ù a khô

1

2

D ự báo nh u cầ u d ù n g n ư ớ c cho lưu vực sông Đ áy đo ạn từ H át M ô n đến Ba
T h á tính toán theo p h ư ơ n g h ư ớ n g phát triển kinh tế xã hội

3.2.4
^

Xác địn h nhu c ầ u d ù n g n ư ớ c theo q u a n điềm d ò n g c h à y m ô i trư ờ n g

93

Lựa ch ọn p h ư ơ n g p h á p tính toán th ủy lực d ò n g ch ả y và chất l ư ợn g môi
t rư ờ ng n ư ớ c mới đ ư ợ c tái tạo
J

^

2

L ự a c h ọ n m ô hình và thiết lập sơ đồ tính toán thuỷ lực d ò n g c h à y
m ới đ ư ợ c tái tạo
Lự a c h ọ n và th iế t lập m ô hình tinh to án chất lượ ng n ư ớ c d ò n g c h ả y

^

I Q J

m ới đ ư ợ c tái tạo
3.4

Xá c đị nh chế đ ộ th uỷ lực của d ò n g ch ả y s ô n g Đ á y m ới đ ư ợ c tái tạo

109

Tính t oán xác định ch ất lư ợn g môi t r ư ờ n g n ư ó c của d ò n g ch ả y s ô n g
Đ á y mới đ ư ợ c tái tạo
3.5.1

X ác định các đ iều k iện tính toán chất lư ợ n g nướ c sô n g Đ á y

113

3.5.2

K et quá tính toán chất lư ợ n g n ư ớ c với trạ n g thái lòng dẫn h iện tại

116

3.5.3

Kết quà tính toán tro n g trư ờ n g hợp lòng dẫn đã đ ư ợ c cải tạo

124

3.6

Kiến n ghi các giải p h á p hỗ trơ để d u v trì bền v ữ n g d ò n g c hả y môi

*

A Ẩ

t r u ò n g đ ư ợ c tái tạo trên đo ạ n sô ng Đ á y từ Hát M ô n đê n Ba Thá

14-0

3.6.1

Giái ph áp c ô n g trinh

128

3.6.2

C ác giái p h á p phi c ô n g trinh

135

KÉTLUÀN

143


DANH MỤC BẢNG

Bang

1.1

Các giá trị. chứ c năn g cùa sông ngòi m à kru lư ự n g c ù a d ò n g cháy
m òi trư ờ n g cần thiết đáp ứng

Ba nu 2.1

Sự m ất cân đối giữa các thông s ố hình d ạ n g m ặt cắt n g a n g sông Đ áy
từ đ ậ p Đ á y đ ế n Ba Trá

Bảng ~> ->

T h a y đổi cù a ca o trình đáy thấp nhất (Z đ á y ) và c a o trình bãi sô n g (Zbãi)
tại m ột số m ặt cắt trên sông Đ á y .đ o ạ n từ đ ậ p Đ á y tới Ba T há

B áng 2.3

N h u c ầ u sứ d ụ n g n g u y ê n nhiên vật liệu trong 1 n g à y tại m ộ t số

làng nghề

c h ế biến n ô n g san trong khu vực

B àng ^ ẩ

N h u cầ u sử d ụ n g nướ c trong sàn x uất tại m ộ t số làn g n g h ề ch ế biến nông sản

B àng 2 s

L ư ợ n g n ư ớ c thải từ sàn xuất tại làng ng h ề dệt n h u ộ m D ư ơ n g Nội

Hàng 2.6

C h ấ t lư ợ ng n ư ớ c m ặt trong khu vực

B á n e ~) ~

K ết q u á phân tích ch ấ t lượng n ư ớ c sô n g Đ áy n g à y 6 th á n g 10 năm 2003

Hang 2.8

K et quà phàn tích ch ấ t lượng n ư ớ c s ô n g Đ á y n g à y 21 th á n g 12 năm 2003

B ảng 3.1

L ư ợ n g nước tưới đ ổ ải c h o đất k h ô n g bị chua, m ậ n

B àng 3.2

L ư ợ n g nước tưới trong thời gian n g â m ải

Háng J .J

N h u c ầ u nướ c c h o k h u chăn nuôi c ùa lưu vực s ô n g Đ á y đ o ạ n từ H át M ô n đến
B a T há

B ảng 3.4

D ự báo n h u cầ u n ư ớ c cho c h ă n nuôi tới năm 2 0 2 0

B àng 3.5

D ự báo n h u cầ u n ư ớ c sinh hoạt tới n ă m 2020

Báng 3.6

D ự báo nhu cầ u n ư ớ c ch o c ô n g trình c ô n g c ộ n g tới n ă m 2 0 2 0

B ảng 3.7
B áng 3.8

D ự báo nhu cầ u n ư ớ c c h o c ô n g n g h iệ p nhò, tiếu th ù c ô n g nghiệp, m ôi trư ờ ng
n ô n g th ô n tới n ă m 2020
T ỷ lệ cầ n thiết c ú a d ò n g chày tru n g bình n ă m đề đ ạ t đ ư ợ c
các m ụ c tiêu khác nhau

Bang 3.9

M ộ t số m ô hình th u ý lực đã và đ a n g đ ư ợ c s ử d ụ n g ở V iệt N a m

Bàng 3.10

M ộ t sổ m ô hình chất lượ ng nướ c đ ư ợ c sir d ụ n g trên thế giới v à ở Việt N a m

B àng 3.1

M ự c nướ c tính to án trên sông Đ á y th eo các cấ p lưu lư ợ ng

B àng 3.12

C h ấ t lượ ng n ư ớ c lấy vào từ s ô n g H ồ n g

B àng 3.13
B áng 3.1-

T ô n g h ợ p tính to án hiệu quà pha loãng các th àn h p h ầ n ô n hiễm cùa
d ò n g c h ả y m ới đ ư ợ c tái tạo
C ác đ o ạ n s ô n g và cao độ đáy s ô n g tại các m ặt c ắt cải tạo nạo vét


D A N H M Ụ C H ÌN H
Hình 2 . 1

Ban đồ lưu vực sông Đáy

Hình 2.2

Hình dạng dòng sỏnq Đáy đoạn từ sau đập Đáy đến Ba Thá

Hình 2.3

Quan hệ giữa lưu lượng và mực nước tại trạm Ba Thá (1965-1980)

Hình 2.4

Phân bô dân số sản xuất nông nghiệp và phi nông nghiệp

Hình 2.5

Ti trọng giá trị sản xuất nòng nghiệp cùa các huyện năm 2003

Hình 2.6

Giá trị sàn xuất công nghiệp và tiều thủ công nghiệp năm 2003

Hình 2.7

Sơ đồ đầu mối công trình phân lũ sônc Đáy '

Hình 2.8

Đê tràn Hát Môn

Hình 2.9

Đập Đáy nhìn từ hạ lưu

Hình 2 . 10

Sự mất cân đối giữa các thông số hình dạniỉ mặt cắt ngang sông Đáy

Hình 2.1 I

Biến thiên cao độ đường đáy sông Đáy

Hình 2.12

Rau m uống phù kín lòng sông Đáy

Hình 2 . 13

Sản xuất miến dong tại làng nghề Minh Khai

Hình 2. ] 4

Nước thải tại mương tiêu làng nghề sản xuất nông sản Cát Quế

Hình 2.15

N ồng độ các chi tiêu COD. BOD, DO trong nước sông Đáy

Hình 2.16

Sơ đồ vị trí lấy mẫu lưu vực sông Đáy

Hình 2.17

Diễn biến độ dẫn điện trone nước sône Đáy đoạn từ Hát Môn đén Ba Thá

Hình 2 . 18

Diền biến hàm lượng răn hoà tan trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá

Hình 2 . 19

Diễn biến nồng độ Magiê trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá

Hình 2.20

Cổng tiêu nước thài Đào Nguyên

Hình 2 . 2 1

Diễn biến hàm lượng sắt trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá

Hình 2.22

Nước sông Đáy đen đặc tại cầu qua sông Đáy trên đường L á ng-H òa Lạc

Hình 2.23

Diễn bién hàm lượng Boren trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá

Hình 2.24

N ồng độ Oxy hoà tan trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá

Hỉnh 2.25

Diễn biến nhu cầu ôxy sinh hoá trong sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá

Hình 2.26

Diễn biến nồng độ nitorit trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá

Hình 2.27

Nước thải từ làng nghề đổ vào sông Đáy qua trạm bơm Minh Khai

Hình 2.28

Diễn biến hàm lượng EColi trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến

Hình 2.29

Diễn biến hàm lượng Cl.ferfrigens trong nuớc sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thí

Hình 2.30

Diễn biến nồng độ Chì trong nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn tới Ba Thá

Hình
Hình

7^I

Biến động lòng dẫn sông Hồng khu vực cứa phân lưu sông Đáy cũ (Hát
giai đoạn 1965-1987

0

Biến động lòng dẫn sông Hồnẹ khu vực cứa phân lưu sông Đáy cù (Hát
giai đoạn 1987-1993

Ba Thá

Môn)
Môn)


11 ình 2.33

Biến động lòng dần sông Hồng khu vực cua phân lưu sông Đá) cũ (Hát Mòn)
giai đoạn 1993-2001

ỉ linh 2.34

Sạt lò bãi Trung Kiên - Trung Hà

H ình 3.1

Sơ đồ logic nghiên cứu xác lập cơ sờ khoa học khôi phục dòng chảy, cái tạo mỏi
trường sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá

Hình 3.2

So đồ biễu diễn dòng chảy cho phương trình liên tục

Hình 3.3

Sa đồ tính toán thủy lực đoạn sông Đáy

H ình 3.4

Trắc dọc đoạn sông Đáy từ Hát Môn đến Ba Thá

Hình 3.5

Diễn biến mực nước trèn sông đáy theo các cấp lưu lượng

Hình 3.6
Hình 3.7
Hình 3.8
Hình 3.9

Hình 3.10
Hình 3.11
Hình 3.12
Hình 3.13
Hình 3.14
Hình 3.15
Hình 3.16
Hình 3.17

Diễn biến hàm lưọng chì trong sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá với lưu lạrng
tái tạo Q = 35m 3/s
Diễn biến nồng độ nhu cầu oxy sinh hoá và oxy hoà tan troníi sông Đáy đoạn từ Hát
Môn đến Ba Thá với lưu lượng tái tạo Q = 35m 3/s
Diễn biến nồng độ thạch tín trong sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá với lưu
lượng tái tạo Q = 3 5 m 3/s
Diễn biến nồng độ Boren trong sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá với lưu
lượng tái tạo Q = 3 5 m 3/s
Diễn biến hàm lượng Boren trong sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá với lưu
lượng tái tạo Q = 5 0 m 3/s
Diễn biến hàm lượng Chì và Thạch tín sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá
với lưu lượng tái tạo Q = 50m 3/s
Diễn biến hàm lượng oxy hoà tan và nhu cầu oxy sinh hoá trong sòng Đáy đoạn từ
Hát Môn đến Ba Thá với lưu lượng tái tạo Q = 50m 3/s
Diễn biến hàm lượng oxy hoà tan và nhu cầu oxy sinh hoá trong sông Đáy đoạn từ
Hát Môn đến Ba Thá với lưu lượng tái tạo Q = 75m 3/s. Q = 1 0 0 m 3/s.
Diễn biến hàm lượng chi, thạch tín và boren trong sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến
Ba Thá với lưu lượng tái tạo Q = 75m 3/s
Diễn biến giá trị nhu cầu ôxy sinh hoá khi cải tạo và không cải tạo lòng dẫn sông
Đáy với liru lượrm tái tạo Q = 3 5 m 3/s.
Diễn biến giá trị ôxy hoà tan khi cải tạo và không cải tạo lòng dẫn sông Đáy với lưu

lượng tái tạo Q = 35m 3/s.
Diễn biến giá trị nhu cầu ôxy sinh hoá khi cải tạo và không cải tạo lòng dẫn sông
Đáy với lưu lượng tái tạo Q = 5 0 m 3/s.
Diễn biến giá trị ôxy hoà tan khi cải tạo và không cải tạo lòng dẫn sône Đáy với lưu

1lình 3.18

lượng tái tạo Q = 50m ‘Vs.

Hình 3.19

Sơ đồ tái sừ dụng nước trong sản xuất bún khô

Hình 3.20

Sơ đồ tái sù' dụng nước trong sàn xuất tinh bột dong

Hình 3.21

Mô hình xử lý nước thài tập trung làng nghề chế biến nông sản

Hình 3.22

Sơ đồ xử lý nước thải tập trung tại các làng nghề dệt nhuộm

Hình 3.23

Sơ đo hệ thốnq xừ lý nước thài cán

M Ở ĐẦU

1.

Tính cấp thiết của đề tài:
Sông Đáy là phân lưu tự nhiên của sông Hồng. Sông Đáy tách ra từ

sông Hồng ớ cửa Hát Môn thuộc huyện Đan Phượng tỉnh Hà Tây và đố ra
biển ơ cửa Đáy. Một điểm đặc biệt của sông Đáy là tách ra từ sông Hồng
nhưng tới Ninh Bình sông Đáy lại nhận thêm nước của sông Hồng qua sông
Đào Nam Định, vị trí hợp lưu là Độc Bộ và qua sông Ninh Cơ nối thông bằng
kênh Quần Liêu. Ngoài ra sông Đáy còn nhận thêm một phần nước của sông
Hồng qua sông Nhuệ bằng sự điều tiết của cống Liên Mạc (Hà Nội). Vị trí
hợp lưu của sông Đáy và sông Nhuệ là Phủ Lý. Hai chi lưu độc lập của sông
Đáy nằm ở phía tây của lưu vực là sông Tích, hợp lưu vào sông Đáy ở Ba Thá
và sông Hoàng Long, hợp lưu vào sông Đáy ở Gián Khẩu.
Do đặc điểm tự nhiên, lưu vực sông Đáy nàm ờ phía tây của đồng bàng
sông Hồng là khu vực có cao độ trung bình tương đổi thấp nên từ nhiều thế kỷ
trước, hàng năm vào mùa lũ, lũ sông Hồng dồn đổ vào sông Đáy rất lớn gây
ra úng ngập cho các khu vực ven sông Đáy thuộc các tỉnh Hà Tây, Hà Nam,
Nam Định, Ninh Bình. Trung bình mồi năm có tới hàng chục con lũ làm ngập
vùng rộng lớn ven sông Đáy. Đời sổng của nhân dân trong vùng ngập úng rất
cùng cực, sản xuất canh tác bị động, bấp bênh.
Trong khai thác thuộc địa nhừng năm đầu thế kỷ 20, người Pháp đã chú
ý tới phòng chống lũ sông Hồng báo vệ đồng bàng Bắc Bộ, đặc biệt là bảo vệ
thủ đô Hà Nội - trung tâm hành chính của Đông Dương thuộc địa. Còng trình
phân lù đầu tiên và lớn nhất Đông Dương được xây dựng nhằm mục đích hạ
thâp mực nước lũ tại Hà Nội círu nguy cho Hà Nội khi gặp lũ lớn là công
trình phân lù sông Đáy với hạng mục chính là đập Đáy. Đập Đáy được xây
dựng từ

năm 1934 và hoàn thành năm 1937 do Chánh kỳ sư công chính

2


Anbert thiết kế. Đập Đáy dược đặt ơ khu vực Phùng huyện Đan Phượníỉ tinh
Hà Tày, cách cứa Hát Môn khoang 10km vê hạ lưu.
Nhiệm vụ của công trình phân lũ sông Đáy là chặn dòng cháy sông Đáy
không cho nước sông Hồng chảy vào sông Đáv bằng đê tràn Hát Môn. Như
vậy, trên sông Đáy vào mùa lũ sẽ không còn lũ đê gây úng ngập thường
xuvên cho lưu vực sông Đáy thuôc các tỉnh Hà Tây, Hà Nam, Nam Định,
Ninh Bình như trước đây. Chì khi nào mực nước trên sông Hồng dâng cao, uy
hiếp thú đô Hà Nội thì nước lũ sông Hồng sẽ tràn qua đê tràn Hát Môn vào
khu chứa lũ Vân Cốc và đập Đáy được mở ra đe phân lũ vào sông Đáv, giảm
mực nước sông Hồng cứu nguy cho Hà Nội.
Từ sau khi có công trình phân lũ sông Đáy đến nay, đoạn sông Đảy từ
Hát Môn đến Ba Thá có chiều dài hơn 60km là đoạn sông “chết” vì không có
nguồn nước nhập vào, ngoài lượng nước thải đổ vào từ các khu dân cư, khu
sản xuất và khu canh tác trong lưu vực sông. Việc canh tác sản xuất, sinh hoạt
cùa nhân dân rất khó khăn do thiếu nước, cùng với ảnh hưởng to lớn của ô
nhiỗm môi trường. Chỉ đến Ba Thá sông Đáy mới có nước của sông Tích
nhập vào, lưu lượng của sông Đáy mới được cải thiện một chút.
Cho đến nay chưa có một nghiên cứu nào đánh giá so sánh giừa “cái
được” và “cái mất” của việc xây dựng công trình phân lũ sông Đáy. Một thực
tế cho thấy rằng, qua 70 năm, chức năng phân lù của sông Đáy bàng công
trình đập Đáy chưa khi nào thực hiện được. Trong thời gian trên chỉ có 4 lần
pỉiân lũ lớn vào các năm 1940, 1945, 1969, 1971 và cả 4 lần đều không thành
công. Chức năng triệt tiêu lũ thường xuyên từ sông Hồng vào sông Đáy
dirờng như đã thực hiện được do việc lấp cửa vào sông đáy ở Hát Môn tới cao

trình + 15m. Nhưng triệt tiêu lù thường xuyên cũng là triệt tiêu dòng chảy tự
nhiên của sông Đáy đoạn từ Hát Môn tới Ba Thá và kéo theo nhiền hệ lụy mà
cho đến nay chưa có nhiều nghiên cứu đánh giá. Do không còn dòng chảy tự
nhiên nên lòng dẫn cơ bán của sông Đáy bị san lấp làm khu canh tác, khu dân
cư dần tới khả năng thoát lù của lòng dẫn sông Đáy khi phải phân lù rất hạn
3


chê. Không còn nguôn nước từ sỏim Hóng, dòng cháy sông Đáy hình thành
chú yếu từ nguồn nước thải sinh hoạt và sản xuất của làng nghề ven sông
cùng vói nước hồi quy từ canh tác nônc, nghiệp nên dòng chảy sông Đáy bị ô
nhiềm rất nghiêm trọng. Do cửa phân lưu sông Đáy ớ Hát Môn bị lấp nên tạo
ra hiệu ứng động lực gây diễn biên rất mạnh mè lòng dần đoạn sông Hồng
khu vực Hát Môn, c ấ m Đình, Trung Hà trong rất nhiều năm qua.
Cần thiết phải làm sống lại sông Đáy trong thời gian dài khống phân lũ
và ca khi phai phân lù. c ầ n phái đira sông Đáy ít nhất là đoạn từ Hát Môn tới
Eia Thá trở lại là con sông bình thường cùng với cuộc sổng tự nhiên, bền vừng
của nó. Đó là tư duy xuất phát điểm khi nghiên cứu sinh lựa chọn đề tài cho
luận án tiến sĩ của mình: '''‘Nghiên cihỉ và xác lập cơ sở khoa học đê khôi phục
dòng chảy sông Đáy, phục vụ khai thác tông hợp tài nguyên nước và cải thiện
môi trường (đoạn từ Hát M ôn đến Ba Thả)".
Luận án không đặt vấn đề xem xét lại nhiệm vụ phân lũ rất cần thiểt và
rất tích cực cùa công trình phân lũ sông Đáy trong chiến lược quốc gia về
phònii chổng 10 ở đồng bằng sông Hồng. Luận án chỉ đi sâu tìm hiểu các mặt
hạn chế của công trình phân lũ sông Đáy mà khi thiết kế cũng như khi vận
hành, nhất là trong tình hình mới hiện nay chưa được xem xét thấu đáo. Từ đó
luận án xác lập các cơ sở khoa học cho việc khôi phục dòng chảy sông Đáy
nhàm khai thác tối đa tài nguyên nước và cải thiện môi trường đoạn từ Hát
Môn đến Ba Thá.
2.

•

Mục tiêu luân án:
Nhận diện các mặt tiêu cực cua công trình phân lũ sóng Đảy anh hường

tỏi dòng cháy, lòng dẫn, chất lượng nước và các tác động bất lợi khác trên
đoạn sông Đáy từ Hát Môn đến Ba Thả.
•

Xác lập các

CƯ

sở khoa học dựa trên các luận điêm m ới vé khai thác

tóníỊ hợp tài nguyên nước và dòng chày môi (rường đê khói phục tái tạo lại
dong chày sông Đáy đoạn tù Hát Môn đến Ba Thả theo hướng bền vừng.
4


3.

Giói hạn phạm vi nghiên cứu:

•

Phạm vi nghiên ciht của luận án được giới hạn:

Là lưu vực và dòng sông Đáy từ Hát Môn đến Ba Thá trong đó có xét tới mối
quan hệ với toàn hệ thống.

Các vẩn đề nghiên cínt được giới hạn:

•
-

Điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế xà hội iưu vực sông Đáy đoạn từ Hát

Môn đến Ba Thá.
-

Chế độ thuỷ lực dòng chảy và lòng dẫn sông Đáy trong khu vực nghiên

cứu.
-

Chất lượng môi trường nước dòng chảy sông Đáy trong khu vực nghiên

cứu.
4.

Nhiệm vụ và nội dung thực hiện của luận án:

•

Thu thập xử lý phân tích các tài liệu cơ bản về địa hình, địa chất, khí

tượng thuỷ văn, dân sinh kinh tế xã hội lưu vực sông Đáy và đoạn sông Đáy
từ Hát Môn đến Ba Thá.
• Khảo sát thực địa, đo đạc lấy mầu và phân tích mẫu
định mức độ

nước sông Đáy, xác

ô nhiễm môi trường nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba

Thá.
•

Phân tích, đánh giá, nhận diện các mặt tiêu cực của công trình phân lũ

sông Đáy tới nguồn nước, dòng chảy, lòng dẫn và chất lượng nước sông Đáy
đoạn từ Hát Môn tới Ba Thá.
•

Phân tích đánh giá xác định nhu cầu dùng nước cho sản xuất nông nghiệp,

sinh hoạt, sán xuất tiểu thú công nghiệp, làng nghề và các yêu cầu dân sinh
kinh tế khác trong khu vực nghiên cứu hiện tại và cho tương lai theo phương
pháp phổ biến thông dụng.

5


•

Vận dụng các nguyên lý mới về dòng cháy môi trường, phân tích đánh giá

xác định nhu cầu dùng nước cần thiết để đáp ứng khai thác tôna, hợp tài
nguyên nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá.
•

Xác định chế độ thuỷ lực mới được tái tạo của dòng chảy sông Đáy từ Hát

Môn tới Ba Thá bàng mô hình MIKE 11 của Viện Thuỷ lực Đan Mạch (DHI).
•

Xác định chất lượng nước của dòng chảy môi trường mới được tái tạo

trong sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá bàng mô hình chất lượng nước
trong sông QƯAL2E của cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (USEPA).
•

Đề xuất, kiến nghị các giải pháp hồ trợ để duy trì bền vừng dòng cháy -

môi trường mới được tái tạo trên đoạn sông Đáy từ Hát Môn đến Ba Thá.
5.
•

Co1sở tài liêu để thưc hiên luân án:
•

•

•

•

Tài liệu về điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế xã hội và phương hướng

phát triển của địa phương, của các làng nghề do nghiên cứu sinh đi điều tra

thực tế tại các xã trong khu vực nghiên cứu và thu thập tại các cơ quan quản
lý địa phương.
•

Tài liệu chất lượng nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá do

nghiên cứu sinh khảo sát đo đạc trong 2 đợt vào tháng 10 và tháng 12 năm
2003 kết hợp với các tài liệu chất lượng nước sông Đáy từ các dự án khác.
•

Tài liệu địa hình mặt cẳt ngang sông Đáy (29 mặt cẳt) của Đài Khí tượng

thuv văn khu vực đồng bàng Bẳc bộ làm cơ sở cho tính toán thủy lực và môi
trường nước.
•

Tài liệu thúy văn tại trạm Ba Thá được lấy từ nguồn số liệu do Đài Khí

tượng thuỷ văn khu vực đồng bằng Bẳc bộ thực hiện.
6.
•

Phương pháp nghiên cứu:
Plnrơng pháp thu thập thông tin từ các nguồn tài liệu:
-

Các tài liệu cơ bán địa hình, khí tượng thuý văn;
6

-

Điêu tra dân sinh kinh tế xã hội qua các phiêu thăm dò;

-

Nguyên lý mới về dòng chảy môi trường.

•

Phương pháp điều tra khảo sát thực địa: đo đạc chất lượng nước, ô nhiềm

môi trường nước.
•

Phương pháp phân tích thống kê: Xứ lý số liệu cơ bản, xử lý số liệu kháo

sáí đo đạc.
•

Phương pháp mô hình toán:
-

Ap dụng mô hình MIKE 11 xác định chế độ thuỷ lực cho dòng chảy
sông Đáy mới được tái tạo.

-

Áp dụng mô hình QUAL 2E xác định chất lượng nước cho dòng chảy
sông Đáy mới được tái tạo.

7.
•

Luận điểm bảo vệ:
Luận điêm ì: Trước nhiệm vụ phòng chông lũ quá quan trọng, khi thiết kế

xây dựng và suốt trong quá trình vận hành người ta chi chú ý tới chức năng
phân lũ của công trình phân lù sông Đáy mà chưa chú ý tới các mặt tiêu cực
cùa công trình này. Luận án phân tích, xác định và nhận diện các mặt tiêu cực
cùa công trình phân lù sông Đáy.
•

Luận điêm 2: Dựa trẽn quan điểm sử dụng tổng hợp tài nguyên nước và

lý luận mới về dòng chảy môi trường, luận án định lượng nhu cầu dùng nước
và xác định hiệu quả cải thiện ô nhiễm chắt lượng nước của dòng chảy cần
được tái tạo trên đoạn sông Đ ảy từ Hát Môn đến Ba Thả.
8.
•

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án:
Ke từ khi có công trình phân lũ sông Đáy (1937) cho tới nay, chưa có một

nghiên cứu đánh giá nào về những tác động tiêu cực bất lợi tới dòng cháy,
môi trường và dàn sinh kinh tế xã hội của công trình này. Việc triệt tiêu dòng
chảy sông Đáy bằng đê tràn Hát Môn và đập Đáy cùng với việc vận hành
7

phân lù hâu như chưa bao giờ được thực hiện, con người đã can thiệp quá thô
bạo vào tự nhiên, đã làm “chết” đi một đoạn sông, phá vỡ hoàn toàn cân bàng
tự nhiên, sinh thái và môi trường của một khu vực rộng lớn, trên đó có hàng
ngàn dân sinh sônR.
Mặc dù gặp nhiều khó khăn về tài liệu và hạn chê vê kiên thức mới song
nghiên cứu sinh đà mạnh dạn nghiên cứu đề tài có tính khoa học và thực tiền
lớn này.
•

Luận án đưa ra nhừng kết quả bước đâu xác lập các cơ sớ khoa học cho

việc khôi phục và tái tạo lại dòng chảy sông Đáy dựa trên các luận điêm mới
vê dòng chảy môi trường và khai thác tong hợp tài nguyên nước.
•

Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ rất hữu ích cho các dự án về sông Đáy

đà và đang được tiến hành cho công tác quản lý lưu vực, quản lý lòng sông và
quán lý vận hành công trình đầu mổi khi dòng sông Đáy được tái tạo.
•

Kết quá nghiên cứu cua luận án cũng là thông điệp đê cho chính quyền và

nhân dân các địa phương trong lưu vực sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba
Thá chú ý tới bảo vệ môi trường sông Đáy, đưa các nhiệm vụ bảo vệ môi
trường vào trong các định hướng phát triển kinh tế xã hội của địa phương.
9.
•

Những đóng góp mới của luận án:

Nhận diện được các mặt tiêu cực và những tác động bât lợi do con người

can thiệp vào tự nhiên khi xây dựng công trình phân lù sông Đáy đã làm triệt
tiêu dòng chảy của một phân lưu lớn của sông Hồng.
•

Vận dụng các lý luận mới về dòng chảy môi trường cùng với quan điêm

sử dụng tổng hợp tài nguvên nước để xác định lưu lượng yêu cầu của dòng
chàv mới cần tái tạo trên đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá. Đây là bước đầu trong
hướng nghiên cứu mới về dòng chảy môi trường ớ Việt Nam.

8


•

Chứng minh được hiệu quả cai thiện môi trường chât lượng nước cua

dòng chay mói dược tái tạo bằng các mô hình hiện đại: MIKE1 1 - mô hình
thuy lực), ỌUAL2E - mô hình chất lượng nước.
•

Các

g ia i

pháp đề xuất đẻ hồ trợ duy trì bền vừng dòng cháv - môi trường

mới được tái tạo có tính khá thi và thực tiền cao.

10.

Cấu trú c luận án:

Luận án bao £ồm 3 chương và các phần:
Mỏ’ đầu
Chương 1: Tổng quan về dòng chảy môi trường và các nghiên cứu về sông
Đáy từ khi có công trinh phân lù sông Đáy.
C h ư ơ n g 2: Nhận diện các tác động tiêu cực của công trình phân lũ sông Đáy
tới dòní chay và môi trường nước sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá.
Chưong 3: Xác lập cơ sớ khoa học khôi phục dòng chay, cai tạo môi trường
sông Đáy đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá.
Kết luận

9


Chưong 1

TÒ NG QUAN VÈ DÒNG CHẢY MÔI TRƯỜNG VÀ CÁ C NGHIÊN c ử u
V È SÔ N G ĐÁY TỪ KHỈ C Ó C Ò N G T R ÌN H PH Â N LŨ SÔ N G ĐÁY.

1.1. Một số bài học kinh nghiệm về sự can thiệp quá giói hạn của con
nguòi vào dòng chảy sông ngòi:
Từ khi xã hội loài người hình thành, con người luôn đấu tranh và thích
nghi với tự nhiên đê tồn tại và phát triển. Ở vùng châu thồ của các con sông
lớn trên thê giới như châu thô sông Hoàng Hà (Trung Quốc), châu thô sông
Hằng (Án Độ), châu thố sông Nin (Ai Cập) và các châu thổ các sông khác thì
cuộc đau tranh và thích nghi giữa con người với dòng sông được thề hiện rât
rò nét. Thực chất của cuộc đấu tranh và thích nghi này chính là giám thiêu các

mặt hại cùa dòng sông như: lù lụt, xói lớ, bồi lấp... và khai thác các mặt lợi
nlnr: nguồn nước phù sa, giao thông thuỷ, thuỷ sàn, năng lượng dòng chảy....
Đê ngăn ngừa các tác hại của lũ lụt, con niurời đã xây dựng hệ thống đê
bao chổng lù dọc các triền sông. Đe khai thác nguồn nước với mục đích cấp
nước và khai thác thuỷ điện, người ta đã xây dựng các đập ngăn sông tạo hô
chửa nước ... Đê chỉnh trị dòng sông với mục đích khác nhau người ta sứ
dụng các phương án cất dòng, uốn dòng, chuyển dòng, thậm chí đào con sông
mới ....
Tuy nhiên nếu khai thác vừa phái, hài hoà thân thiện với tự nhiên thì hiệu
quá hữu ích gia tăng, nêu khai thác quá mức, can thiệp quá giới hạn vào dòng
sông thì sề gây tác động bất lợi tới xà hội và môi trường. Một sổ ví dụ sau đây
cho thấv hậu quả từ những can thiệp vượt quá giới hạn của con người vào
dòng sông tự nhiên:
a. Ván để XÚY dim g đê bao chổng lũ:
Điển hình cho cuộc đấu tranh giữa con người với lũ lụt là hệ thống đê
bao chổng lù dọc các triền sông lớn ở Trung Quốc, Án Độ, Việt Nam... được
xây dựníỊ từ hàng ngàn năm trước đây. Sau này con người tiếp tục tu bỏ, gia
cườne;, tôn cao đê cho đê chống được các con lũ lớn hơn. Hậu qua đưa lại từ
10


những con đẻ đó là mực nước sông dâng cao, bùn cát lăng đọng trong lòng
sông, đáy sông tăng lên và tạo thành các “dòng sông treo”. Mực nước trong
SÔM2, cao hơn nội đồng có nơi lên tới 7m~lOm như ở đông bang sône Hông
(Việt Nam) và từ 8m-12m như ở đôns, bằng sông Hoàng Hà (Trung Quôc)....
Mực nước sông dâng cao luôn kèm theo hiểm hoạ vữ đê mà thực tế đã xảy ra
rất nhiều nơi trên thế giới cùng như ơ Việt Nam.
Một tác động bất lợi khác cua đê bao chòng lù la ngăn cách neuỏn phu
sa tự nhiên làm khô càn hoá vùng đồng bằng bồi tụ của chinh con sông đó tạo
ra. Ví dụ như ở lưu vực sông Nin, sông Hoàng Hà có rất nhiều vùng đang bị

sa mạc hoá do không có nguồn nước tự nhiên cung cấp, không có nguồn phù
sa nuôi dưỡng. Đất đai ở đồng bằng sông Hồng do đê chổng lũ ngăn cách
nguồn nước tự nhiên nên ngày càng suy kiệt dintí dưỡng bởi thiếu nguồn phù
sa màu mờ của sông Hồng. Ngay từ năm 1940, trong tác phẩm "Sử dụng đất ở
Đông Dương thuộc địa" Pierre Gourou đà nhận định rằng: "cháu thổ Bắc Bộ
đã chết trong tuoi vị thành niên của nỏ" (Pierre Gourou [16]). Nhận ra thực
trạng này, Bộ Nông nghiệp và Phát triền Nông thôn trong những năm gần đây
đà cho xây dựng một số cống lẩy phù sa ven sông Hồng, c ố n g được mớ vào
mùa lũ đề cấp nước có nhiều phù sa cho các hệ thống thuỷ nông để đưa vào
dồng ruộng đang thiếu nguồn dinh dưỡng tự nhiên từ phù sa. Đây cùng là
điểm chúng ta cần suy nghT cho việc xây dựng hệ thống bờ bao, đê bao ớ
đồng bàng sông Cửu Long hiện nay. Có thế chúng ta được những cái trước
mẳt song chúng ta lại mất rất nhiều về lâu dài.
b. Vẩn đề xây dựng các hồ chứa, đập dáng :
Theo các tư liệu lịch sử, việc xây đập và hồ chứa đã bắt đầu từ hơn
5.000 năm trước, điển hình là ở Ai Cập, Trung Quốc (Park Ch. [43]). Đến năm
1986, trên thế giới đã có khoảng 36.000 đập lớn, trong đó 2/3 tập trung ở
Cháu Á mà chù yếu là ở Trung Quốc. Tuy dưa lại các hiệu ích tích cực rất lớn
song các công trình đập, hổ chứa không phải là không có các tiêu cực. Như ở
Việt Nam, sau ngày thống nhất, Nhà nước ta đã rất chú trọng đến xây dựng
các đập, hồ chứa dế phục vụ cho cấp nước, chống 10, phát điện như công trinh
thuỷ điện Thác Bà trên sông Chảy, đập thuý điện Hoà Bình Irên sông Đà, đập
11


dàng Thạch Nham trên sòng Trà Khúc, công trình Dầu Tiếng trên sông Sài
Gòn, v.v. Các công trình này đã đem lại những lợi ích rất to lớn, song các ánh
hưởng cùa chúng đến mỏi trường khu vực cũng là rất đáng kể, trong đó có khu
vực hạ lưu đập. Sau khi có đập dâng Thạch Nham, đoạn sông Trà Khúc ớ hạ
lưu đập đèn cửa c ổ Luỹ đã bị mặn xâm nhập lân sáu vào trong sông, cùng với

sư ỏ nhiễm môi trường đã làm cho loài cá bống - một đặc sán cùa sông này
"cá bống sòng Trà” bị suy giám, bờ sông bị xói lớ mạnh, cửa sông bị bồi nông
lum (Lê Thạc Cán [10]). Hai bên bờ sông Đà, sông Hổng ớ hạ lưu đập Hoà
Bình, đặc biệt là đoạn Sơn Tây - Hà Nội, trong các năm qua đà xảy ra xói lở
bờ rất nghiêm trọng, nhiều như khu vực dân cư đông đúc đã bị sạt lở, nhà cửa
sụp đố xuống sông như Phong Vân (Ba Vì) nãm 2003, Minh Nông, Tân Đức
(Việt Trì) năm 2001, Trung Hà (Vĩnh Phúc) năm 2002, c ẩ m Đình (Hà Tây)
năm 2001....Nguyên nhân là do xói phổ biến lan truyền ở vùng hạ du đập Hoà
Bình.
c. Vấn đề chặn dòng, cắt dòng, chuyển dòng và khôi phục các con sông
Trong những năm 50-60 của thế kỷ 20, người Mỹ đã mắc một sai lầm
khi chuyển một phần lưu lượng của một dòng nhánh sông Colorado thông qua
việc xây dựng đập Glen Canyon để lấy nước cấp cho một thành phố công
nghiệp thuộc bang Colorado đã làm cho điều kiện tự nhiên của nhánh sông
này bị mất cân bàng, ảnh hưởng tới môi trường trong khu vực. Mức độ ảnh
hướng nghiêm trọng đến nồi vào những năm 80 của thế kỷ này, người ta đã
phải điều chinh, khôi phục lại dòng sông cũ, trả lại chế độ dòng chảy tự nhiên
ban đầu.
Con sông trớ nên nổi tiếng sau khi được khôi phục là sông
Cheonggyecheon ở Hàn Quốc. Trong lòng Seoul rộng 607km2 với 10,5 triệu
dân cùng với nhịp sống công nghiệp hiện đại, một con sông rất đẹp đã được
tái tạo,

đem lại

bộ mặt tươi

mát, đầy ẳp

khôna, khí thiên nhiên.

Cheonggyecheon vốn là một con suối dài 3.670m, có chiều rộng tối đa là
84m, chạy từ hợp lun Seongbukcheon đến hợp lưu Jungnangcheon. Có 24 cây
cầu bác ngang Cheonggyecheon hầu hết được xây từ triều đại Joseon nhung
theo thời gian đã bị bồi lấp. Con sông Cheonggyecheon là con sông chêt.
12


Năm

2003,

chính

quyền

Seoul

quyết

định

tái

tạo

và

khôi

phục

Cheonggvecheon. Đây là dự án khỏi phục và chinh trang đô thị lớn nhât lịch
sư Hàn Quôc cho thành phố Seoul 600 năm tuôi này.
Cheonsgyecheon không chi đem lại hình anh thiên nhiên tươi mát về
cám quan mà còn có giá trị hữu dụng thực tẻ khi nó trớ thành cái máy điêu
hòa không lo đem lại hơi thờ trong lành cho Seoul. Trước khi công trình xây
dựng, nhiệt độ quanh khu vực dọc theo các cây câu Cheonggyecheon thường
cao hơn ít nhất 5 ° c so với nhiệt độ trung bình Seoul. Cheonggyecheon đà
giúp hạ nhiệt 3 ,6 °c cho Seoul. Đồng thời gió trong khu vực thôi nhanh gâp
hai lần, làm cho nồng độ bụi lẫn CƠ2 đều giảm rõ rệt... Hiệu quả của dòng
chày môi trường do tái tạo lại sông Cheonggyecheon là hết sức thuyết phục.
Việc chinh trị, khai thác, mớ thêm hoặc lấp đi một số nhánh sông của
Amuadaria và Sưdaria ớ miền Trung Á - Liên Xô vào nhừng năm 50-60 của
thế kỷ trước, nay đã phải trá giá. ơ rất nhiều khu vực trước đây màu mỡ trù
phú nay đà trớ thành sa mạc. Khu vực thượng lưu Sưdaria trước đây có rất
nhiều các khu dân cư sầm uất, các bến cảng sôi động, các khu nghi mát nôi
tiếng nhưng đến nay khi dòng chảy không còn, thì các hoạt động kinh tế và
dân sinh đó cũng mất theo, tất cả trở thành hoang phế.
Ở Việt Nam, năm 1980 chúng ta xây dựng đập Đình Vũ (Hải phòng)
với ý định dồn hết nước qua cửa c ấ m để hạn chế bồi lấp cảng Hải Phòng nam
ở cứa này. Từ đó, công trình Đình Vũ đã làm cho cả một vùng rộng lớn ớ hạ
lưu trờ thành hoang hoá do không có nguồn nước làm mất cân bang tự nhiên
và sinh thái khu vực. Có ý kiến cho ràng cần dỡ bò đập Đình Vũ trả lại cho tự
nhiên dòns, cháy von dĩ của nó đê khôi phục lại hệ sinh thái và cân băng nước
cho khu vực.
Trong lịch sử Việt Nam, vào thế kỷ 18 và 19, việc khơi dòng, lấp dòng
các con sông đã đê lại những hậu quả nghiêm trọng và là bài học kinh nghiệm
cho chúng ta ngày nay. Sông Hồng là con sông lớn có nhiều sông nhánh: sông
Cà Lồ tách ra ở Vĩnh Yên, sône, Thiên Đức (sông Đuốn^) tách ra ơ Hà Nội,

sônti Cưu An tách ra ơ Nghi Xuyên - Hưng Yên. Các cứa sông này thường bị

13


bôi lãp không tiêu thoát dược lù cho sông llồnu. Dưới triều Tự Đức và Minh
Mạng, triều Nguyền đã cho khơi mơ cứa vào sông Cửu An với hy vọng tiêu
thoát lũ cho sông Hồng (1832-1847) song kết quả không như mong muốn.
Việc tiêu thoát lù qua sông Cưu An lại gây neập lụt nghiêm trọng cho các tinh
Mưng Yên, Hai Dương và gây vỡ đẽ sông Cưu An mà tình hình lũ trên sông
Mồng vẫn rất căng thăng. Sau đó, khắc phục tình trạng này, triều Nguyền đã
cho láp hoàn toàn của vào sông Cửu An, biên sông Cứu An thành sông nội
dông không có nguồn cấp nước. Từ đó làm cho vùng Hưng Yên, Hải Dương
thieu nước trâm trọng (Đồ Đức Hùng [9]). Vào năm 1955, Chính phủ ta đã
cho xây dựng công trình Đại thuỷ none Bắc Hưng Hải để cấp nước cho khu
vực Hưng Yên, Hai Dương, lấy nước sông Hồng từ cổng Xuân Ọuan, sứ dụng
sông Cửu An làm một phần trong kênh chính.
Vì vậy việc m ở hoặc lấp một con sông là một bài toán phức tạp, liền
quan và ảnh hướng rất nhiều tới sinh thái, môi trường, điều kiện tự nhiên và
dân sinh kinh tế xã hội .... Khi đưa ra quyết định về những vấn đề này cần
phai xem xét cân nhắc một cách thấu đáo.
1.2. Tổng quan về dòng chảy môi trường:

1.2.1.

Khái niệm về dòng chảy môi trường:
Trước nhừng thách thức lớn cùa biến đổi khí hậu toàn cầu, cùng với

suy thoái môi trường nghiêm trọng do sự phát triển mất cân đối của các nền
kinh tế và sự can thiệp quá thô bạo của con người vào tự nhiên, bất đầu từ

thập kỷ cuối của thế kỷ trước đã xuất hiện một lĩnh vực học thuật mới với
thuật ngữ mới là "dòng chảy môi trường" (Environmental Flow).
Khái niệm dòng chảy môi trường không chỉ là một khái niệm mới ờ
Việt Nam mà còn mới ơ thế giới. Hiện nay trên thế giới vẫn chưa thống nhất
để có định nghĩa chính thức về dòng chảy môi trường. Tổ chức bảo tồn thiên
nhiên Ọuôc tế đà đưa ra định nghĩa: "‘'dòng chay mỏi trường là sự phân bỏ
nước trong cúc sông và hệ thống nước ngầm đê duy trì các hệ sinh thái và lọi
ích cua chúmỊ ơ hạ lim, nơi mà sông và hệ nước ngầm là đổi tượng cho sự
cạnh tranh vê sư dụng nước và điêu htìà dòng ch a y'. Theo định nghĩa của

14


Boulton (1999) thì “Dừng chav môi trường là sự xà tự nhiên cua nước với
mục đích đáp ứng nhu câu cản thiêt của môi t r ư ờ n g Theo

Therm, R.E

"dòng cháy môi trường có thê định nghĩa khái quát là sự cung cáp nước cho
hệ sinh thái nước đê duy trì sự toàn vẹn, năng suât, phục vụ và lợi nhuận cua
nó trong trường hợp hệ sinh thủi phai chiu đựng sự điều tiết dòng chay và sụ
cạnh tranh cùa nhiều người sư dụng nước ”, hoặc theo Richard Davis & Rafik
Hirji (2003) “D òng chảy môi trường là lượng nước còn sót lại tronẹ hệ sinh
thái sông, hoặc từ nơi khác đến đê nhằm mục đích quản lý điểu kiện cùa hệ
sinh thải đó".
Dòng chảy môi trường là một thuật ngừ tổng hợp bao gồm tất cà mọi
thành phần của dòng chảy sông ngòi, nó luôn thay đổi theo thời gian mà vẫn
mang tính chất đa dạng của dòng chảy tự nhiên, nó gắn liền với các vấn đề
kinh tế, xà hội, cũng như là lý sinh và hoá sinh của môi trường nước.
Như vậy hệ thống sông ngòi cần đủ nước để duy trì dòng cháy và được

quản lý để bảo đảm lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường cho hạ lưu, báo đảm
duy trì một hệ sinh thái cân bằng và khoẻ mạnh. Có nghĩa là bảo đám dòng
sông khoẻ mạnh cả về lượng và chất. Một dòng chảy như vậy được gọi là
dòne, chảy môi trường.
Dòng cháy m ôi trường là điều kiện sonẹ còn đê hệ thống sóng ngòi tồn
tại, hoạt động bình thường, bển vừng và gắn liền với con người và hệ sinh
thải. Có nhiều yếu tổ được dùng làm cơ sở phát triển các chỉ thị bền vừng cùa
dòng sông, bao gồm:
- Các yếu tố thuỷ văn dòng chảy
- Các yếu tố hệ sinh thái
- Các yếu tố chất lượng nước
- Các yếu tố quản lý

1.2.2.

Lưu lượng dòng chảy môi trường
Lưu lượng dòng chảy môi trường là thành phần chính, thành phần đầu

tiên cua clone chảy môi trường, nó thê hiện mức độ khoẻ mạnh của dòng
sông. Lưu lirợne của dòng chảy môi tnrờng càng lớn thì dòng chảy đó càng
bao đam cunẹ cấp đủ các yêu cầu dùn? nước khác nhau.
15


Báng 1.1. Các giá trị, chức năng cùa sông ngòi mà lưu lu ọ n g của dòng chảy
m ô i t r ư ờ n g c ầ n thiết đ á p ứ n g
Thành

L ư u lư ợ n g củ a d ò n g chay m ôi

C á c g i á trị, c h ứ c n à n g

t r ư ờ n g c ầ n t h iế t đ á p ứ n g

phần
Động
vật
dưới nước

C á nước ngọt là n guồn Protein có giá
trị cho con người . Các quần thê động
vật có giá trị khác bao gồm : cá, các
loài chim biển quí. hoặc các sinh vật
nhỏ dưới nước hình thành nên cơ sở
cua dây c h uyền thức ăn.

Thực vật

Ó n định bờ sông, cu n g cấp thức ăn và
nhiên liệu cho con người, đ ộ n g vật và
là vùng đệm đề sông ngòi c h ố n g lại
việc mất chất dinh d ư ỡ n g và phù sa từ
các hoạt động dẫn nước cùa con người.

ven sông

- Lưu lượng đê duy trì mỏi trường
sống vật lý
- Lưu lượng để duy trì chất lưọng
nước phù hợp

- Lưu lượng cho các loài cá di trú di
chuyên
- Lụt nhò để báo hiệu chu kỳ sống
của độ n g vật dưới nước
- Lưu lượng d uy trì độ âm cùa đât ớ
bờ sông
- L un lượ ng cao để chuyển chất
dinh dư ỡ n g trên b ờ và phát tán hạt
giống

Cát ờ sông

D ùng đế xây dựng.

D òng cháy vận chuyển cát và tách
ra thành n h ữ n g hạt mịn hơn

Cưa sông

C u n g cấp các khu bào tồn cho sinh vật
dưới nước.

Lưu lượng d uy trì m ức độ cân băng
cùa muối hay nước ngọt cần thiết
và nối biển với cừa sông

Tâng ngậm
nước và

Lưu lượng đế nạp lại tầng ngậm

nước

nước ngầm

D uy tri nước tự nhiên quanh năm cùa
sông ngòi, đ ó n g vai trò là nguồn cung
cấp nước trong suốt m ù a khô.

Vùng ngập
lụt

H ồ trợ nghề cá v à nô n g nghiệp ơ vùng
ngập lụt cho n ô n g dân.

Đe cho lũ lụt vào vùng ngập lụt vào
thời điềm thích h ạ p trong nảm

Mỹ quan

A m thanh của nước chày q u a các khe
đá, mùi hư ơ ng và p hong cành của
dòng sông với cây cối, c h im m u ô n g và
cá cành.

Lưu lượng dồi dào để tối đa hoá các
nét m ỹ q u a n thiên nhiên gồm cà
nhiều lưu lượ ng được đề cập ở trên

Giai trí và
văn hoá

N ư ớ c sạch và thác ghềnh lý tườ ng cho
du lịch trên sông, các hồ nước sạch là
nơi nghi d ư ỡ n g tốt cho sức khoe cộng
đồng.

Lưu lượng làm sạch cặn và tào, và
duy tri chất lượng nước cũng có thê
thấy ơ độ n g vật dưới nước

Hệ sinh

Duy trì khà n ă n g cùa hệ sinh thái dưới
nước đề điều hoà các tiến trình sinh
thái thiết yếu n h ư làm sạch, giám lũ lụt
hoặc khống chế sâu bệnh.

Lưu lượng d u y trì sự đa dạng sinh
học và chức năng cùa hệ sinh thái.

N g u ồ n nước tối thiêu hoá các tác động
của con người và g iữ gìn môi trường
tự nhiên cho các thế hệ mai sau.

M ột vài hoặc tất cả các loại lưu
lượng trên.

thái
1
Báo vệ

toàn bộ
; môi trường

— ----

16


Việc nghiên cứu các lưu lượng cua dòng cháy môi trường trong sông
như trên đưa lại những lợi ích:
- Giam thiêu những tác độna bất lợi từ các diễn biến mới của nguôn nước.
- Phục hồi các hệ sinh thái đã bị ành hưởng bới những diễn biến trong quá khứ.
- Có thê hoạch định, tính toán hiệu ích hoặc tôn thât kinh tê cua dòng chay.
Mô ta liru iượng dòng chay môi trường có thê đơn giàn như là việc chi
ra mực nước để cung cấp cho môi trường sống, một chế độ dòng chảy bổ sung
hoàn chỉnh đê duy trì toàn bộ dòng sông và hệ sinh thái vùng ngập nước.

1.2.3.

Nghiên cứu và áp dụng thực tế trên thế giới về dòng chảy môi
trường,
Mặc dù có nhiều phương pháp đánh giá xác định dòng chảy môi

trường, song hầu hết các phương pháp đều thể hiện theo quan điểm và tình
hình của mỗi quốc gia và chưa có một quốc gia nào xây dựng được một
phương pháp toàn diện. Các nghiên cứu yêu cầu dòng chảy của dòng sông
đầu tiên được cơ quan quản lý cá và sinh vật hoang dã Hoa Kỳ thực hiện từ
1940 đển 1970, đây là quốc gia đưa ra văn kiện lập pháp chính thức về yêu
cầu dòng chảy của dòng sông từ năm 1971. Văn kiện này được xây dựng từ
các nghiên cứu và luật chính sách môi trường Hoa Kỳ năm 1969, luật quy

hoạch tài nguyên nước năm 1965.
ở các nước Anh, Australia và New Zealand, khái niệm dòng chảy môi
trường bắt đầu xuất hiện từ thập niên 1980, trong khi đó ở các nước khác ở
Châu Âu, Nam Mỹ và Châu Á khái niệm này vẫn còn mới. Một trong nhừng
vấn đề khó khăn là thuật ngừ giữa các nước khác nhau, điều quan trọng là định
nghĩa các thuật ngừ như thế nào, vì chúng có thê có nghĩa khác nhau trong các
phương pháp luận khác nhau. Ví dụ, nước cân thiết cho dòng chảy môi trường
được các quốc gia gọi theo các tên khác nhau như: ở Nam Phi gọi là yêu cầu
dòns chàv trong dòne chính, ờ Zimbabwe gọi là dòng chảy môi trường, ờ
Australia gọi là mục tiêu dòng chảy sông, ờ Mozambique gọi là dòng cháy tôi
'C

17

G IA H A N O i

N G TIN THƯ VIỆN


.thiêu châp nhận được. Các phương pháp luận có thê dùng đê tính toán yêu cẩu
dònu chảy môi trường (EFR) bao gôm:
-

Các phương pháp thuỷ văn.

-

Các phương pháp môi trường sông: dựa trẽn phân hạnẹ thuý văn và
mỏi trường sống.

-

Các phươne pháp toán diện - ngày cáng thông dụng hơn, đặc biệt là ớ
Australia và Nam Phi.

1.2.4.

Cơ sớ tiếp cận phương pháp xác định dòng chảy m ôi trường

Tất cả các yếu tố dòng chảy sẽ ảnh hướng đến hệ sinh thái cúa sông ngòi
theo một cách nào đó. Muốn có một hệ sinh thái hoàn toàn tự nhiên thì chế độ
dòng chảy cũng phải hoàn toàn tự nhiên. Hầu hết các hệ sinh thái sông ngòi
đều được quán lý ở một mức độ nào đó, mọi người đều thừa nhận là cần phải
lấy nước sông để phục vụ các mục đích như nước sinh hoạt, tưới tiêu, phát
điện, xử lý công nghiệp,... đó là những mục đích cần thiết cho sự tồn tại và
phát triển cùa con người. Vì vậy, dòng chảy môi trường được phân bổ cho
sông là Iĩiột vấn đề được xã hội lựa chọn, được khoa học cung cấp hồ trợ kỳ
thuật bằng cách cho biết hệ sinh thái sông sẽ như thế nào với các chế độ dòng
chảy khác nhau. Điều kiện cần thiết của dòng chảy trong sông có thể được thiết
lập bởi cơ quan lập pháp, hoặc có thể đánh đổi thông qua thương lượng giừa
những người dùng nước.
Trong một số trường hợp, nước sẽ hồi quy về sông sau khi được sứ
dụng như trường hợp thuỷ điện hoặc làm mát nhà máy công nghiệp, nhiệt
điện.... Thời gian dòng chảy sông ờ hạ lưu điểm hồi quy cùa nước có thể bị
thay đổi và mực nước trong sông sè thấp hơn mức tự nhiên.
Trong các trường hợp khác, như khai thác nước phục vụ tưới tiêu, nước
được hồi quy sẽ có số lượng rất nhò và rất xa so với điểm khai thác, thực tế có
thò coi nước đã bị tiêu hao.

18

Trontỉ 20 năm qua, ờ các nước phát triên, một loạt những plurơng pháp,
cách tiêp cận, và khung pháp lý đã được xây dựng đê giúp xác định dòng chay
môi trường. Phương pháp thường giai quyêt là cách đánh giá cụ thế cua yêu
cẩu sinh thái. Cách tiếp cận là cách làm việc đê đưa ra những đánh giá. ví dụ;
thông qua nhóm chuyên gia, khung pháp lý cho việc quản lý dòng chày cung
càp một chiên lược rộng hơn đê đánh giá dòng chảy môi trường. Chúng
thường sử dụng một hoặc một số phương pháp cụ thê và áp dụng các cách
tiếp cận nhất định. Các phương pháp, cách tiếp cận, và khung pháp lý khác
nhau đều có các ưu điểm và nhược điếm.
Không có cách nào là tốt nhất cho mọi đánh giá dòng chảy môi trường.
Mồi phương pháp, cách tiếp cận, hoặc khung pháp lý chỉ phù hợp với một
nhóm các hoàn cảnh cụ thể. Các tiêu chí để chọn một phương pháp, cách tiếp
cận, hoặc khung pháp lý là giải quyết riêng các vấn đề ví dụ: khai thác nguồn
nước, hồ, đập, chế độ dòng chảy trong sông, thoát nước mặt. Trong những
năm gần đây, sự phân biệt giữa các phương pháp tập trung vào yêu cầu sinh
thái và các khung pháp lý tập trung vào dòng chảy môi trường đã hài hoà hơn.
Nhiều phương pháp ngày càng toàn diện hơn, sử dụng các nhóm nhiều thành
phần có quyền lợi liên quan và các nhóm chuyên gia của nhiều chuyên môn
khác nhau đê xác định lượng nước được giữ lại trên sông.
Với yêu cầu khắt khe nhất thì khôi phục là tái thiết lập cấu trúc và chức
năng của một hệ sinh thái đến mức xấp xỉ điều kiện tự nhiên. Trong thực tế,
khôi phục hoàn toàn là không thể, do có các khai thác lớn, các can thiệp quá
mức vào dòng sông. Vì vậy, khôi phục được hiểu là đưa sông hoặc một đoạn
SÔMỊ trớ về trạng thái khônẹ còn ô nhiễm sau khi đã khai thác và đã cung cấp
đù nước cho các nhu cầu sử dụng. Việc khôi phục dòng sông thường liên
quan đến khai thác hợp lý, vận hành hồ chứa, bổ sung nguồn nước và các biện
pháp công trình, chinh trị lòng dẫn .... Một cách tiếp cận toàn diện đối với khôi
phục có thê cho phép đánh giá lợi ích cua bât kỳ hoạt động nào vê mặt cải thiện

chúc năng của toàn bộ hoặc một phần hệ sinh thái sông.

19