Nghiên cứu xây dựng quy hoạch phân bổ và đề xuất biện pháp bảo vệ tài nguyên nước tỉnh bắc giang

LỜI CẢM ƠN
Luận văn “Nghiên cứu xây dựng quy hoạch phân bổ và đề xuất biện pháp
bảo vệ tài nguyên nước tỉnh Bắc Giang” được hoàn thành với sự giúp đỡ tận tình
của các thầy giáo, cơ giáo trường đại học Thuỷ Lợi Hà Nội, các đồng nghiệp, 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 Thủy văn - Tài nguyên nước và các
Thầy giáo, Cô 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 ban lãnh đạo Trung tâm Công nghệ Tài nguyên
nước – Cục Quản lý tài nguyên nước nơi tác giả đang công tác đã tạo mọi điều kiện
cho tác giả trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn.
Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Phạm Thanh Hải và
PGS.TS Phạm Thị Hương Lan, khoa Thủy văn - Tài nguyên nước 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 hoàn thành luận văn theo đúng kế
hoạch đề ra.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2013

Tác giả

Trần Đức Quang


LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi. Các thơng
tin, tài liệu trích dẫn trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc. Kết quả nêu
trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng
trình nào trước đây.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2013

Tác giả

Trần Đức Quang


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
T
1
3

T
1
3

CHƯƠNG 1 ...................................................................................................... 5
T
1
3

T
1
3

TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH PHÂN BỔ TÀI
T
1
3

NGUYÊN NƯỚC Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI ................................ 5
T
1
3

1.1. CÁC KHÁI NIỆM VỀ QUY HOẠCH PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC
T
1
3

T
1
3

........................................................................................................................... 5
1.2. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ QUY HOẠCH PHÂN BỔ TÀI
T
1
3

NGUYÊN NƯỚC ............................................................................................. 6

T
1
3

1.2.1. Các nghiên cứu trên thế giới ................................................................... 6
T
1
3

T
1
3

1.2.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam .................................................................... 9
T
1
3

T
1
3

1.3. CÁC CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU PHỤC VỤ QUY HOẠCH PHÂN BỔ
T
1
3

TÀI NGUN NƯỚC .................................................................................... 12
T
1

3

1.3.1. Mơ hình mưa – dịng chảy .................................................................... 13
T
1
3

T
1
3

1.3.2. Mơ hình cân bằng nước hệ thống .......................................................... 21
T
1
3

T
1
3

CHƯƠNG 2 .................................................................................................... 31
T
1
3

T
1
3

ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN

T
1
3

NƯỚC TỈNH BẮC GIANG ........................................................................... 31
T
1
3

2.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI TỈNH BẮC GIANG ..... 31
T
1
3

T
1
3

2.1.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 31
T
1
3

T
1
3

2.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ...................................................................... 35
T
1

3

T
1
3

2.2. TỔNG QUAN VỀ TÀI NGUYÊN NƯỚC TỈNH BẮC GIANG............ 42
T
1
3

T
1
3

2.2.1. Mạng lưới quan trắc tài nguyên nước ................................................... 42
T
1
3

T
1
3

2.2.2. Tài nguyên nước mặt............................................................................. 42
T
1
3

T

1
3

2.2.3. Tài nguyên nước dưới đất ..................................................................... 48
T
1
3

T
1
3

2.2.4. Hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nước .................................... 52
T
1
3

T
1
3


2.3. ĐÁNH GIÁ, XÁC ĐỊNH CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN QUY
T
1
3

HOẠCH PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC .................................................. 55
T
1

3

2.3.1. Lượng mưa và tài nguyên nước phân bố không đều theo không gian và
T
1
3

thời gian ........................................................................................................... 55
T
1
3

2.3.2. Vấn đề khai thác sử dụng tài nguyên nước mặt .................................... 56
T
1
3

T
1
3

2.3.3. Chuyển nước giữa các vùng thông qua hệ thống thủy lợi .................... 56
T
1
3

T
1
3

2.3.4. Tốc độ phát triển kinh tế - xã hội gây áp lực lớn đến nguồn nước ....... 57
T
1
3

T
1
3

2.3.5. Sự suy giảm tài nguyên nước ngày càng gia tăng................................. 57
T
1
3

T
1
3

2.3.6. Cơng trình hạ tầng cơ sở, hệ thống thủy lợi, hệ thống cấp nước xuống
T
1
3

cấp. .................................................................................................................. 58
T
1
3

2.3.7. Phương thức khai thác, sử dụng tài nguyên nước chưa hiệu quả ......... 58
T

1
3

T
1
3

CHƯƠNG 3 .................................................................................................... 59
T
1
3

T
1
3

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY HOẠCH PHÂN BỔ TÀI NGUN
T
1
3

NƯỚC TỈNH BẮC GIANG ........................................................................... 59
T
1
3

3.1. TÍNH TỐN VÀ DỰ BÁO NHU CẦU NƯỚC ..................................... 59
T
1
3

T
1
3

3.1.1. Cơ sở của việc tính tốn dự báo ............................................................ 59
T
1
3

T
1
3

3.1.2. Phân vùng tính cân bằng nước .............................................................. 65
T
1
3

T
1
3

3.1.3. Nhu cầu sử dụng nước nước cho giai đoạn hiện tại .............................. 66
T
1
3

T
1

3

3.1.4. Nhu cầu sử dụng nước cho năm 2015 và 2020 ..................................... 69
T
1
3

T
1
3

3.1.5. Tính tốn dịng chảy đến các vùng........................................................ 75
T
1
3

T
1
3

3.2. ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC ............ 82
T
1
3

T
1
3

3.3. XÂY DỰNG CÁC PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH PHÂN BỔ TRONG

T
1
3

TƯƠNG LAI ................................................................................................... 86
T
1
3

CHƯƠNG 4 .................................................................................................. 101
T
1
3

T
1
3

ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH PHÂN BỔ VÀ GIẢI
T
1
3

PHÁP BẢO VỆ TÀI NGUYÊN NƯỚC ...................................................... 101
T
1
3


4.1. ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH PHÂN BỔ TÀI

T
1
3

NGUYÊN NƯỚC ......................................................................................... 101
T
1
3

4.1.1. Quan điểm, nguyên tắc phân bổ tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bắc
T
1
3

Giang ............................................................................................................. 101
T
1
3

4.1.2. Mục tiêu và quy tắc phân bổ ............................................................... 102
T
1
3

T
1
3

4.1.3. Phương án chia sẻ, phân bổ tài nguyên nước...................................... 103
T

1
3

T
1
3

4.2. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THỰC HIỆN QUY HOẠCH PHÂN BỔ VÀ
T
1
3

BẢO VỆ TÀI NGUYÊN NƯỚC .................................................................. 107
T
1
3

4.2.1. Giải pháp công trình ............................................................................ 107
T
1
3

T
1
3

4.2.2. Các giải pháp phi cơng trình ............................................................... 108
T
1
3

T
1
3

KẾT LUẬN ................................................................................................... 110
T
1
3

T
1
3

1. Những kết quả đạt được ............................................................................ 110
T
1
3

T
1
3

2. Các tồn tại cần tiếp tục nghiên cứu ........................................................... 110
T
1
3

T
1

3

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 111
T
1
3

T
1
3

PHỤ LỤC ...................................................................................................... 113
T
1
3

T
1
3


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Nhiệt độ khơng khí trung bình tháng tại các trạm khí tượng (giai đoạn
T
1
3

1994-2009) (0C) ................................................................................................ 34
P

P

T
1
3

Bảng 2.2: Độ ẩm khơng khí trung bình tháng (%)Trạm Bắc Giang giai đoạn 2000
T
1
3

– 2010 .............................................................................................................. 34
T
1
3

Bảng 2.3: Lượng bốc hơi trung bình tháng Trạm Bắc Giang (giai đoạn 2004T
1
3

2009) (mm) ...................................................................................................... 35
T
1
3

Bảng 2.4: Tổng hợp dân số trên toàn tỉnh Bắc Giang ......................................... 36
T
1
3

T
1
3

Bảng 2.5 : Bảng diện tích đất nơng nghiệp ........................................................ 36
T
1
3

T
1
3

Bảng 2.6: Số lượng gia súc, gia cầm phân theo huyện, thị năm 2010 ................. 37
T
1
3

T
1
3

Bảng 2.7: Diện tích ni trồng thủy sản tỉnh Bắc Giang..................................... 38
T
1
3

T
1
3

Bảng 2.8: Giá trị sản xuất công nghiệp theo thực tế (tỷ đồng) ............................ 39
T
1
3

T
1
3

Bảng 2.9: Bảng lượng mưa tháng và năm tại các trạm khí tượng thủy văn trên địa
T
1
3

bàn tỉnh Bắc Giang và khu vực lân cận giai đoạn (1996-2011)........................... 44
T
1
3

Bảng 2.10: Lượng mưa lớn nhất tại một số trạm khí tượng trên địa bàn tỉnh Bắc
T
1
3

Giang................................................................................................................ 45
T
1
3

Bảng 2.11: Lưu lượng trung bình nhiều năm theo tài liệu thực đo (đơn vị: m3/s) 46
T
1
3

P

P

T
1
3

Bảng 2.12: Lưu lượng lớn nhất trong các tháng mùa lũ (đơn vị: m3/s) ............... 47
T
1
3

T
1
3

Bảng 2.13: Bảng tổng hợp cơng trình khai thác nước cho nông nghiệp trên địa bàn
T
1
3

tỉnh Bắc Giang .................................................................................................. 52
T
1

3

Bảng 2.14: Hiện trạng khai thác nước phục vụ cho sinh hoạt trên địa bàn tỉnh Bắc
T
1
3

Giang................................................................................................................ 53
T
1
3

Bảng 2.15: Bảng tổng hợp cơng trình khai thác nước cho cơng nghiệp trên địa bàn
T
1
3

tỉnh Bắc Giang .................................................................................................. 54
T
1
3

Bảng 3.1: Tổng hợp tiêu chuẩn sử dụng nước cho các mục đích ........................ 62
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.2: Nhu cầu sử dụng nước cho các ngành ở hiện tại ................................ 66
T
1
3

T
1
3


Bảng 3.3: Nhu cầu nước cho sinh hoạt năm 2011 .............................................. 66
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.4: Nhu cầu sử dụng nước cho công nghiệp năm 2011 ............................ 67
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.5: Nhu cầu nước cho nông nghiệp năm 2011 ......................................... 67

T
1
3

T
1
3

Bảng 3.6: Nhu cầu sử dụng nước cho chăn nuôi năm 2011 ................................ 68
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.7: Nhu cầu sử dụng nước cho y tế năm 2011 ......................................... 68
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.8: Nhu cầu sử dụng nước cho thủy sản năm 2011 .................................. 68
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.9: Nhu cầu sử dụng nước cho dịch vụ năm 2011 ................................... 69
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.10: Nhu cầu cho các mục đích mơi trường năm 2011 ............................ 69
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.11: Tổng nhu cầu sử dụng nước theo các giai đoạn 2015 và 2020 .......... 71
T
1
3

T
1

3

Bảng 3.12: Nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt đến 2015 và 2020 ................... 71
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.13: Nhu cầu sử dụng nước cho sản xuất công nghiệp đến năm 2015, 2020
T
1
3

T
1
3

......................................................................................................................... 72
Bảng 3.14: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước tưới cho sản xuất nông nghiệp đến
T
1
3

năm 2015 và 2020 ............................................................................................ 72
T
1
3

Bảng 3.15: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước cho chăn nuôi đến năm 2015 và 2020
T
1
3

T
1
3

......................................................................................................................... 73
Bảng 3.16: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước cho nuôi trồng thủy sản đến năm
T
1
3

2015 và 2020 .................................................................................................... 73
T
1
3

Bảng 3.17: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước cho y tế đến năm 2015 và 2020 ..... 74
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.18: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước cho dịch vụ, du lịch đến năm 2015 và
T
1
3

2020 ................................................................................................................. 74
T
1
3

Bảng 3.19: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước cho môi trường đến năm 2015 và
T
1
3

2020 ................................................................................................................. 75
T
1
3

Bảng 3.20: Kết quả đánh giá mức độ phù hợp của bộ thông số mơ hình xác định
T
1
3

được tại các trạm thủy văn ................................................................................ 77
T
1
3

Bảng 3.21: Bảng danh sách trạm thủy văn tương ứng sử dụng bộ thơng số để tính
T
1
3

tốn .................................................................................................................. 77
T
1
3


Bảng 3.22: Bảng dịng chảy trung bình nhiều năm trên các vùng ....................... 78
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.23: Bảng dòng chảy đến các vùng năm 2011 ......................................... 78
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.24: Bảng dòng chảy đến các vùng theo các năm ít nước ........................ 79

T
1
3

T
1
3

Bảng 3.25: Bảng dòng chảy đến các vùng theo các năm trung bình nước........... 80
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.26: Bảng dịng chảy đến các vùng theo các năm nhiều nước .................. 81
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.27: Dòng chảy tại các trạm thủy văn theo năm nhiều nước .................... 81
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.28: Dòng chảy tại các trạm thủy văn theo năm nước trung bình ............. 82
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.29: Dịng chảy tại các trạm thủy văn theo năm ít nước ........................... 82
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.30: Dòng chảy đến các trạm thủy văn năm 2011.................................... 82
T
1
3

T
1

3

Bảng 3.31: Lượng nước thiếu các vùng năm 2011 (triệu m3) ............................. 84
T
1
3

P

P

T
1
3

Bảng 3.32: Phương án cân bằng nước năm 2015 và 2020 .................................. 86
T
1
3

T
1
3

Bảng 3.33: Kết quả lượng nước thiếu theo phương án 1a (triệu m3) ................... 87
T
1
3

P

P

T
1
3

Bảng 3.34: Kết quả tính tốn lượng nước thiếu theo phương án 1b (triệu m3)..... 88
T
1
3

P

P

T
1
3

Bảng 3.35: Kết quả tính tốn lượng nước thiếu theo phương án 1c (triệu m3) ..... 89
T
1
3

P

P

T

1
3

Bảng 3.36: Kết quả tính tốn lượng nước thiếu theo phương án 1d (triệu m3)..... 90
T
1
3

P

P

T
1
3

Bảng 3.37: Kết quả tính tốn lượng nước thiếu theo phương án 1e (triệu m3) ..... 91
T
1
3

P

P

T
1
3

Bảng 3.38: Kết quả tính tốn lượng nước thiếu theo phương án 1f (triệu m3) ..... 92

T
1
3

P

P

T
1
3

Bảng 3.39: Kết quả tính tốn lượng nước thiếu theo phương án 2a (triệu m3) ..... 93
T
1
3

P

P

T
1
3

Bảng 3.40: Kết quả tính tốn lượng nước thiếu theo phương án 2b (triệu m3)..... 94
T
1
3

P

P

T
1
3

Bảng 3.41: Kết quả tính tốn theo lượng nước thiếu phương án 2c (triệu m3) ..... 96
T
1
3

P

P

T
1
3

Bảng 3.42: Kết quả tính tốn theo lượng nước thiếu phương án 2d (triệu m3)..... 97
T
1
3

P

P

T
1
3

Bảng 3.43: Kết quả tính tốn theo lượng nước thiếu phương án 2e (triệu m3) ..... 97
T
1
3

P

P

T
1
3

Bảng 3.44: Kết quả tính tốn theo lượng nước thiếu phương án 2f (triệu m3) ..... 98
T
1
3

P

P

T
1
3

Bảng 4.1: Kết quả phân bổ phương án 1a (triệu m3)......................................... 104
T
1
3

P

P

T
1
3

Bảng 4.2: Kết quả phân bổ theo phương án 2a (triệu m3) ................................. 106
T
1
3

P

P

T
1
3


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Sơ đồ hướng tiếp cận quy hoạch phân bổ tài nguyên nước ............ 13
T

1
3

T
1
3

Hình 1.2: Bể chứa thứ nhất ............................................................................. 15
T
1
3

T
1
3

Hình 1.3: Bể chứa thứ hai ............................................................................... 19
T
1
3

T
1
3

Hình 1.4: Bể chứa thứ 3 .................................................................................. 21
T
1
3

T
1
3

Hình 1.5: Cấu trúc mơ hình và q trình mơ phỏng trong MIKE BASIN ..... 26
T
1
3

T
1
3

Hình 1.6: Kiểu sơ đồ mơ phỏng hệ thống sơng trong Mike Basin ................. 28
T
1
3

T
1
3

Hình 2.1: Sơ đồ vị trí địa lý vùng quy hoạch .................................................. 32
T
1
3

T
1
3

Hình 2.2: Bản đồ đẳng trị mưa tỉnh Bắc Giang ...................................................... 45
T
1
3

T
1
3

Hình 3.1: Sơ đồ các vùng cân bằng nước ....................................................... 65
T
1
3

T
1
3

Hình 3.2: Sơ đồ tính tốn mơ hình Mike Basin .............................................. 83
T
1
3

T
1
3

Hình 3.3: So sánh dịng chảy thực đo và tính tốn tại trạm thủy văn Chũ ..... 84
T

1
3

T
1
3

Hình 3.4: Bản đồ vùng thiếu nước phương án hiện trạng............................... 85
T
1
3

T
1
3

Hình 3.5: Bản đồ vùng thiếu nước theo phương án 1a ................................... 88
T
1
3

T
1
3

Hình 3.6: Bản đồ vùng thiếu nước theo phương án 1b ................................... 89
T
1
3

T
1
3

Hình 3.7: Bản đồ vùng thiếu nước theo phương án 1c ................................... 90
T
1
3

T
1
3

Hình 3.8: Bản đồ vùng thiếu nước theo phương án 1d ................................... 91
T
1
3

T
1
3

Hình 3.9: Bản đồ vùng thiếu nước theo phương án 1e ................................... 92
T
1
3

T
1
3

Hình 3.10: Bản đồ vùng thiếu nước theo phương án 1f.................................. 93
T
1
3

T
1
3

Hình 3.11: Bản đồ vùng thiếu nước theo phương án 2a ................................. 94
T
1
3

T
1
3

Hình 3.12: Bản đồ vùng thiếu nước theo phương án 2b ................................. 95
T
1
3

T
1
3

Hình 3.13: Bản đồ vùng thiếu nước theo phương án 2c ................................. 96
T

1
3

T
1
3

Hình 3.14: Bản đồ vùng thiếu nước theo phương án 2d ................................. 97
T
1
3

T
1
3

Hình 3.15: Bản đồ vùng thiếu nước theo phương án 2e ................................. 98
T
1
3

T
1
3

Hình 3.16: Bản đồ vùng thiếu nước phương án 2f ......................................... 99
T
1
3

T
1
3

Hình 4.1: Sơ đồ thứ tự ưu tiên phân bổ tài nguyên nước.............................. 102
T
1
3

T
1
3


1

MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, là yếu tố
liên quan đến mọi hoạt động sống của con người. Trong quá trình phát triển
kinh tế - xã hội, các hoạt động của con người tác động mạnh mẽ đến tài
nguyên nước do sử dụng nước không ngừng tăng cao. Các hoạt động nhằm
cung cấp, phân phối nguồn nước cho các nhu cầu sử dụng là một yếu tố quan
trọng cho sự phát triển của xã hội hiện đại. Tuy nhiên, các hoạt động này làm
đã làm suy giảm mơi trường thiên nhiên nói chung và mơi trường nước nói
riêng. Vấn đề đặt ra là phải khai thác sử dụng nguồn tài nguyên nước hiệu quả
phục vụ phát triển bền vững và bảo vệ được nguồn tài nguyên nước.
Tỉnh Bắc Giang thuộc vùng Trung du và miền núi phía Bắc, phía Bắc
giáp Lạng Sơn, phía Đơng giáp Quảng Ninh, phía tây giáp Thái Nguyên và
Hà Nội, phía Nam giáp Bắc Ninh và Hải Dương. Theo Quyết định số

05/2009/QĐ-TTg ngày 13/01/2009 Phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển
kinh tế - xã hội tỉnh Bắc Giang đến năm 2020, với mục tiêu “Chuyển dịch cơ
cấu kinh tế theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa”, năm 2010, cơ cấu tỷ
trọng tỷ trọng ngành Công nghiệp - Xây dựng chiếm 35%; Dịch vụ chiếm
34,5%; Nông, Lâm nghiệp, Thuỷ sản chiếm 30,5%; đến năm 2015, tỷ trọng
này tương ứng là 44,7% - 35,1% - 20,3% và đến năm 2020 là 49,2% - 37,1% 13,7% và phấn đấu đến năm 2020 cơ cấu kinh tế của tỉnh chủ yếu là công
nghiệp, dịch vụ, theo đó sẽ phát triển khu đơ thị, khu dân cư tập trung, gia
tăng cơ sở sản xuất, khu/cụm công nghiệp kéo theo việc gia tăng khai thác, sử
dụng nước, xả nước thải vào nguồn nước. Trong khi, nguồn nước mặt, nước
dưới đất là hữu hạn và đang chịu tác động của biến đổi khí hậu, của việc khai
thác sử dụng nước ở thượng nguồn.


2

Đề tài luận văn “Nghiên cứu xây dựng quy hoạch phân bổ và đề
xuất biện pháp bảo vệ tài nguyên nước tỉnh Bắc Giang” được thực hiện
nhằm khai thác, sử dụng tiết kiệm và có hiệu quả tài nguyên nước. Bảo đảm
việc khai thác nước 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,
chú trọng đối với các dịng chính trên các lưu vực sông lớn và các tầng chứa
nước quan trọng. Khai thác, sử dụng tài nguyên nước bảo đảm sự thống nhất
giữa quy hoạch phát triển kinh tế-xã hội, quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch
phát triển rừng, yêu cầu nhiệm vụ quốc phòng - an ninh với quy hoạch khai
thác, sử dụng tài nguyên nước và quy hoạch lưu vực sông ở cấp quốc gia cũng
như ở cấp vùng và địa phương. Đồng thời, bảo đảm gắn kết quy hoạch phát
triển bền vững tài nguyên nước với các quy hoạch bảo vệ, khai thác, sử dụng
tài nguyên nước, phòng, chống tác hại do nước gây ra và các quy hoạch bảo
vệ và phát triển rừng, quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch phát triển kinh tế - xã
hội và quy hoạch quốc phịng - an ninh.

2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Xây dựng phương pháp luận trong vấn đề nghiên cứu giải pháp chia sẻ,
phân bổ tài nguyên nước, đề xuất biện pháp bảo vệ tài nguyên nước tỉnh Bắc
Giang 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 Bắc Giang.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Luận văn tiến hành nghiên cứu xây dựng quy hoạch phân bổ tài nguyên
nước trên địa bàn toàn tỉnh Bắc Giang có diện tích 3.841,57km2, với 10
huyện, thành phố (thành phố Bắc Giang, Hiệp Hòa, Việt Yên, Yên Dũng,
Lạng Giang, Lục Nam, Lục Ngạn, Sơn Động, Tân Yên và Yên Thế), có 230
xã, phường, thị trấn


3

4. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Cách tiếp cận:
Để giải quyết các nội dung nghiên cứu, luận văn sử dụng các cách tiếp
cận như sau:
- Tiếp cận thực tế của khu vực nghiên cứu: tìm hiểu hiện trạng tài
nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bắc Giang để tìm ra các vấn đề về chia sẻ,
phân bổ nguồn nước.
- Tiếp cận các nguyên tắc về quản lý tổng hợp tài ngun nước.
- Tiếp cận các cơng cụ mơ hình để tiến hành nghiên cứu phân bổ và đề
ra giải pháp
Phương pháp nghiên cứu:
Luận văn được hoàn thành trên cơ sở sử dụng các phương pháp nghiên
cứu sau:

- Phương pháp tổng hợp và phân tích tài liệu : Trong phương pháp này
cần thu thập những số liệu hiện có liên quan đến luận văn. Trên cơ sở số liệu
thu thập được, tiến hành hiệu chỉnh, phân tích.
- Phương pháp điều tra khảo sát thực địa: Nhằm thu thập số liệu cịn
thiếu, lấy mẫu thí nghiệm để hiểu rõ vấn đề cần nghiên cứu.
- Phương pháp phân tích thống kê: Nhằm giải quyết số liệu đầu vào
tính tốn, phân tích kết quả tính tốn.
- Phương pháp mơ hình tốn: Nhằm giải quyết số liệu đầu vào cho cân
bằng nước (mơ hình tốn thủy văn) và tính tốn cân bằng nước.
5. NỘI DUNG LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung của luận văn được trình bày
thành 4 chương với các tiêu đề như sau:
- Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu quy hoạch phân bổ tài
nguyên nước ở Việt Nam và trên thế giới


4

- Chương 2: Đặc điểm điều kiện tự nhiên và hiện trạng tài nguyên nước
tỉnh Bắc Giang
- Chương 3: Nghiên cứu xây dựng quy hoạch phân bổ tài nguyên nước
tỉnh Bắc Giang
- Chương 4: Đề xuất lựa chọn phương án quy hoạch phân bổ và giải
pháp bảo vệ tài nguyên nước.


5

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH PHÂN BỔ

TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI
1.1. CÁC KHÁI NIỆM VỀ QUY HOẠCH PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN
NƯỚC
Tài nguyên nước bao gồm các nguồn nước mặt, nước dưới đất, nước mưa
và nước biển thuộc lãnh thổ của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam.
Nguồn nước là các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể
khai thác, sử dụng bao gồm sơng, suối, kênh, rạch, hồ, ao, đầm, phá, biển, các
tầng chứa nước dưới đất; mưa, bang, tuyết và các dạng tích tụ khác.
Quản lý tài nguyên nước theo Savanije là ‘tập hợp tất cả các hoạt
động thuộc về kỹ thuật, tổ chức, quản lý và vận hành cần thiết để quy hoạch,
xây dựng các cơng trình sử dụng nguồn nước cũng như thực hiện quản lý
nguồn nước của lưu vực sông.
Quản lý tổng hợp tài nguyên nước là một quá trình đẩy mạnh sự phối
hợp phát triển và quản lý tài nguyên nước, đất và các tài nguyên liên quan
khác để tối đa hóa lợi ích kinh tế và phúc lợi xã hội một cách công bằng mà
không tổn hại đến sự bền vững của các hệ sinh thái thiết yếu.
Quy hoạch phân bổ tài nguyên nước (water allocation planning) là
một quá trình đánh giá lượng nước sẵn có trong một lưu vực sông hoặc một
vùng và xác định cách thức nước được phân bổ giữa các vùng, các ngành và
người sử dụng nước khác nhau.
Cân bằng nước là sự cân bằng tổng thể giữa tài nguyên nước của hệ
thống; định lượng nước đến, đi ra khỏi hệ thống, trong đó đã bao gồm các yêu
cầu về nước giữa các thành phần trong hệ thống, các tác động của mơi trường
lên nó và đề ra các biện pháp khai thác, bảo vệ nguồn nước một cách hợp lý.


6

Vùng cân bằng nước là một hệ phức tạp bao gồm nguồn nước, các cơng
trình thủy lợi, cơng trình kiểm soát và điều khiển, các hộ dùng nước cùng với

sự tác động qua lại giữa chúng với môi trường.
Khu cân bằng nước là một hệ thống con trong hệ thống cân bằng nước,
một lãnh thổ chịu chi phối bởi nguồn nước của một hệ thống khai thác nguồn
nước một bậc. Nó có thể là đơn vị hành chính gồm nhiều cơng trình thủy lợi
nhỏ khai thác độc lập
1.2. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ QUY HOẠCH PHÂN BỔ
TÀI NGUYÊN NƯỚC
1.2.1. Các nghiên cứu 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 quốc tế 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 tài
nguyên nước và ứng dụng trong việc phát triển bền vững tài nguyên nước.
Từ những năm 1990 đến đầu thế kỷ 21, các quy hoạch và thỏa thuận
lưu vực tương đối đơn giản đã dần dần được thay thế bằng các văn bản phức
tạp hơn. 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 đa hóa 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 báo


7

dịng 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 sông 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 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 Lerma-Chapala. 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 đơ thị. Nước cho môi trường được


8

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 mơ hình Weap, Mike Basin… và đã có
những thành công 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.
- 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 mơ 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


9

và sử dụng nước theo các kịch bản phát triển
- Ghana: xây dựng hệ thống phân bổ nước lưu vực sơng 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 được
tiến 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.
1.2.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam
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; sự biến đổi của
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; tài nguyên
nước phân bố không đều theo không gia và thời gian; tốc độ tăng trưởng kinh
tế cao đã có những ảnh hưởng tiêu cực tới tài nguyên nước. Nhận thức rõ điều
đó, trong những năm qua, cùng với những thành tựu trong việc khai thác phục
vụ phát triển kinh tế xã hội, việc nghiên cứu và xây dựng các văn bản pháp
luật, 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.
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 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;

10

- 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 sông 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.
Chiến lược quốc gia về tài nguyên nước đến năm 2020 được Chính phủ
phê duyệt đã nêu lên các mục tiêu cụ thể về khai thác, sử dụng tài nguyên
nước là phân bổ, chia sẻ tài nguyên nước hợp lý giữa các ngành, các địa
phương, ưu tiên sử dụng nước cho sinh hoạt, sử dụng nước mang lại giá trị
kinh tế cao, đảm bảo dòng chảy môi trường. Trong chiến lược đã đề ra các đề
án ưu tiên thực hiện, cụ thể: Đề án chia sẻ tài nguyên nước, ưu tiên nguồn
nước cho sinh hoạt và bảo đảm phát điện đối với các cơng trình thủy điện
trong trường hợp xảy ra hạn hán; Đề án điều hòa phân phối nước đảm bảo an
ninh về nước cho các tỉnh đặc biệt khan hiếm nước.
Tại Việt Nam, việc xây dựng các quy hoạch phân bổ tài nguyên nước
đã được thực hiện trong những năm gần đây, 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 tài

11

nguyên 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 2020” trong đó đã tính tốn cân đối tài nguyên nước và nhu cầu sử
dụng nước trên địa bàn tỉnh với 5 lưu vực sông 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 sơng 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 Mơi 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 hiiẹn còn chậm, kết quả đạt
được chưa cao.
Ngoài 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

12

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 thác, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước và là cơ sở cho
phát triển bền vững tài nguyên nước ở Việt Nam.
1.3. CÁC CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU PHỤC VỤ QUY HOẠCH PHÂN
BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC
Trong quy hoạch phân bổ tài nguyên nước có nhiều cơng cụ được sử
dụng để trợ giúp việc ra quyết định. Trong số đó các cơng cụ mơ hình tốn
được sử dụng phổ biến, trong đó có mơ hình mưa dịng chảy và mơ hình cân
bằng nước lưu vực.


13

Hình 1.1: Sơ đồ hướng tiếp cận quy hoạch phân bổ tài ngun nước
1.3.1. Mơ hình mưa – dịng chảy
Mưa là một q trình đóng vai trị chính trong sự hình thành dịng chảy
trên lưu vực. Lượng mưa và q trình mưa quyết định lưu lượng và q trình
dịng chảy.
Trên địa bàn tỉnh Bắc Giang do mạng lưới trạm quan trắc thủy văn cịn

thưa, vì vậy cần sử dụng thêm mơ hình tốn mưa dịng chảy để xác định dịng
chảy phục vụ cho bài toán phân bổ tài nguyên nước.
Khi thiếu tài liệu việc tính tốn thuỷ văn sẽ trở nên khơng chính xác sẽ
ảnh hướng đến việc đánh giá đúng tài nguyên nước của lưu vực từ đó sẽ dẫn
đến việc đưa ra phương án khai thác và sử dụng nguốn nước không hợp lý,
gây ra những thiệt hại đến sự phát triến kinh tế xã hội của khu vực đó.


14

Có rất nhiều cách để kéo dài và bổ sung tài liệu, ngày nay khi khoa học
công nghệ phát triển việc sử dụng mơ hình tốn kéo dài tài liệu dòng chảy từ
số liệu mưa đang mang lại nhưng hiệu quả đáng kể và được cả thế giới áp
dụng. Như mơ hình Tank, Nielsen, Coren – Cusmen… và các mơ hình tốn
thống kê khác.
Hiện nay, trong các mơ hình tính tốn dịng chảy từ số liệu mưa, mơ
hình Tank sử dụng kiểu bể chứa tuyến tính được coi là đơn giản, dễ sử dụng
và cho kết quả phù hợp hơn cả. Mơ hình Tank là mơ hình tốn cho phép kéo
dài tài liệu dòng chảy từ tài liệu mưa và bốc hơi. Mơ hình này có nhiều thơng
số nên việc tính tốn theo mơ hình địi hỏi việc dị tìm bộ thơng số hợp lý của
mơ hình cho lưu vực nghiên cứu
Mơ hình Tank là mơ hình nhận thức và tất định. Mơ hình do Surawara (
Nhật) đưa ra từ năm 1956 và tới nay đã được tác giả cải tiến nhiều lần, được
thế giới công nhận là một mô hình ứng dụng cho kết quả tốt.
Mơ hình Tank có hai loại Tank đơn và Tank kép. Tank đơn thích hợp
với các lưu vực vừa và nhỏ nằm trong vung ẩm ướt như ở nước ta. Trong
phạm vi luận văn chỉ nghiên cứu mơ hình Tank đơn.
Mơ hình coi lưu vực sông như là một dãy bể chứa xếp theo chiều thẳng
đứng. Bể thứ nhất mô tả lớp đất mặt nên có thêm cơ cấu truyền ẩm, cịn từ bể
thứ hai trở đi có cấu tạo tương tự nhau. Về nguyên tắc có thể chọn số bể chứa

tuỳ ý nhưng thường chỉ chọn 3 hay 4 bể chứa là đủ. Có khi chỉ chọn 2 bể
chứa, nhưng bao giờ cũng phải có bể chứa thứ nhất.
a) Bể thứ nhất:
Bể thứ nhất mơ phỏng độ ẩm của lớp đất phía trên, có độ dày từ mặt đất
đến độ sâu nào đó, sao cho khi mặt đất khô đi do bốc hơi thì lượng nước từ
dưới sâu có thể truyền lên mặt đất phía trên theo mao dẫn.
Bể thứ nhất có hai lớp, đây là một phát hiện độc đáo của mô hình


15

TANK. Cách mô tả này vẫn tuân theo nguyên tắc của bể chứa là nước chỉ đi
từ bể chứa phía trên xuống bể chứa phía dưới, khơng xảy ra trường hợp nước
từ bể chứa phía dưới đi lên bể chứa phía trên. Thực tế vẫn xảy ra hiện tượng
truyền ẩm từ lớp đất sâu lên lớp đất trên mặt, mô hình TANK đưa ra loại bể
chứa đặc biệt, có hai lớp (bể thứ nhất) để mô tả hiện tượng này. Lớp sát mặt
đất ký hiệu là A1 , và lớp đất dưới sâu ký hiệu là A 2 , lớp A 1 biểu thị độ ẩm ở
R

R

R

R

R

R

mặt đất và lớp A 2 biểu thị độ ẩm của lớp đất dưới mặt đất nhưng vẫn có liên

R

R

hệ với lớp đất phía trên mặt.
Giả sử có lượng mưa X m mm/ngày rơi xuống bể A sẽ tạo ra lượng nước
R

R

ngấm xuống lớp đất dưới sâu hơn: A2 tính theo cơng thức:
 X 
T1 = C0 + C.1 − A 2 
 C A2 

Trong đó:
C 0 , C : là các hằng số. Y A3
R

R

R

X A2 : lượng ẩm hiện có ở lớp A 2 H A3 Y A2
R

R

R

R

R

R

R

C A2 : lượng ẩm bão hòa ở lớp A 2 X A Y A1
R

R

R

R

R

R

R

Lớp nước tự do còn lại ở bể A là: H A1 H A2
R

R

R

X A = X Ao + X M - E - T 1
R

R

R

R

R

R

R

Hình 1.2: Bể chứa thứ nhất
Nếu lớp nước tự do trên bể A cao hơn ngưỡng tràn: X A > H 1A thì sinh
R

R

R

R

R

R

ra dịng chảy mặt. Ngược lại khi lớp nước tự do trên bể A thấp hơn ngưỡng

tràn: X A < H 1A Y Ad khi đó lượng mưa chưa đủ thấm ướt điền trũng nên lượng
R

R

R

R

R

R


16

dịng chảy tràn trên mặt đất bằng khơng.
Bể thứ nhất được đặt từ 1 đến 3 cửa ra có các ngưỡng tràn tương ứng
các độ cao: H 1A , H 2A và H 3A
R

R

R

R

R

- Khi X A > H 1A , Y 1A = ( X A - H 1A ). α A1 , khi XA < H 1A thì lấy Y 1A = 0

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

- Nếu X A > H 2A , Y 2A = ( X A - H 2A ). α A2, khi Y 2A < 0 thì lấy Y 2A = 0
R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

Lớp nước tự do còn lại ở bể A là: X A = X Ao + X M - E - T 1 - Y 1A - Y 2A
R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

- Nếu X A > H 3A Y 3A = ( X A - H 3A ).α A3
R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

- Khi Y 3A < 0 thì lấy Y 3A = 0
R

R

R

R

α Ai : Là hệ số của dòng chảy <1 và là thơng số của mơ hình
R

R

R

R

Lớp nước tự do còn lại ở bể A là: X A = X Ao + X M - E - T1 - Y 1A
R

R

R

R

R

R

R

- Nếu X A > H 2A , Y 2A = ( X A - H 2A ). α A3
R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

- Khi Y 2A < 0 thì lấy Y 2A = 0
R

R

R

R

Lớp nước tự do còn lại ở bể A là: XA = XAo + XM - E - T1 - Y 1A - Y 2A
R

R

R

- Nếu X A > H 3A , Y 3A = ( X A - H 3A ). α A3
R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

- Khi Y 3A < 0 thì lấy Y 3A = 0
R

R

R

R

Lớp nước tự do còn lại ở bể A là: XA = XAo + XM - E - T1 - Y1A - Y2A - Y3A
R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

Dòng chảy xuống bể B phía dưới cũng được coi là tỷ lệ thuận với lớp
nước tự do trên bể A: Y Ad = α Ađ . X A
R

R

R

R

R

Dòng chảy ra khỏi bể A là: Y A = Y 1A + Y 2A + Y 3A + Y Ad
R

R

R

R

R

R

R

R

R

Mực nước ở bể A vào cuối ngày thứ nhất là: XA = XAo - E - T1 +XM - YA - YAd
R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

Thực ra quá trình bay hơi, thấm xuống lớp đất dưới, và sinh ra dòng
chảy tràn trên mặt đất, dòng chảy xuống lớp đất sâu hơn xảy ra đồng thời. Các
giá trị độ sâu lớp nước tự do ở bể A: X A phải là trung bình cộng của hai giá trị
R

R

tại đầu và cuối thời đoạn tính tốn, như vậy sẽ phải tính lặp, để tránh tính lặp
người ta coi độ sâu lớp nước tự do ở bể A trong thời đoạn t bằng giá trị tại
đầu thời đoạn. Điều này chỉ đúng khi thời đoạn ngắn.