Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xác định dòng chảy tối thiểu nhằm quản lý bền vững tài nguyên nước vùng hạ du sông Mã

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LƢƠNG NGỌC CHUNG

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI THIỂU NHẰM QUẢN
LÝ BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN NƢỚC VÙNG HẠ DU SÔNG MÃ

Chuyên ngành: Kỹ thuật tài nguyên nƣớc
Mã số

:

9-58-02-12

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2018


Cơng trình được hồn thành tại Trƣờng đại học Thủy lợi

Người hướng dẫn khoa học

1: PGS.TS. Trần Viết Ổn
2: TS. Lê Viết Sơn

Phản biện 01:

Phản biện 02:

Phản biện 03:

Luận án đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tại Room 5- K1 trường
Đại học Thủy lợi.
Vào lúc giờ

ngày tháng năm 2018.

Có thể tìm hiểu luận án tại các thư viện:
-

Thư viện Quốc gia

-

Thư viện Trường Đại học thủy lợi


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
Sơng Mã có vị trí đặc biệt quan trọng đối với nước ta, với tài nguyên nước khá
phong phú, góp phần quan trọng trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội của
lưu vực. Thực tế hiện nay, nguồn tài nguyên sông Mã đang được khai thác, sử
dụng cho nhiều mục đích khác nhau, các hoạt động này đã làm thay đổi chế độ
dòng chảy tự nhiên trong mùa cạn đã tác động tiêu cực đến khai thác, sử dụng
nước và hệ sinh thái thủy sinh, đặc biệt là vùng hạ du sông Mã. Qua theo dõi tại
các trạm thủy văn cho thấy mực nước vào mùa cạn hiện nay đã xuống rất thấp

so với trung bình nhiều năm (từ 0,8÷1,4m).
Sự thay đổi chế độ dịng chảy trên sơng Mã đã tác động bất lợi một cách trực
tiếp và gián tiếp đến mơi trường nước, đặc tính sinh thái của con sơng. Do đó,
u cầu cân đối, hài hịa chế độ dịng chảy trên sơng nhằm đảm bảo chức năng
phục vụ phát triển kinh tế - xã hội và duy trì các hệ sinh thái thủy sinh của dịng
sơng là rất cần thiết. Mặt khác, Điều 5 của Nghị định 120/2008/NĐ-CP về
nguyên tắc quản lý lưu vực sông nêu rõ: “Đối với từng con sơng cần phải điều
hịa, phân bổ tài ngun nước, duy trì dịng chảy tối thiểu”. Đến nay, chưa có
nghiên cứu nào định lượng được lượng nước cần thiết để hài hoà nhu cầu sử
dụng nước giữa các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường
sinh thái ở vùng hạ du sơng Mã.
Để góp phần hỗ trợ xây dựng một chiến lược lâu dài trong quản lý bền vững tài
nguyên nước ở hạ lưu sông Mã, cần thiết phải nghiên cứu đầy đủ, chuyên sâu
về cơ sở khoa học, phương pháp xác định dòng chảy tối thiểu trên cơ sở: (1)
thỏa mãn nhu cầu nước tối thiểu của các đối tượng sử dụng nước và (2) đáp ứng
nhu cầu nước để duy trì dịng chảy mơi trường nhằm đảm bảo duy trì hệ sinh
thái thủy sinh trên lưu vực sơng.
Với những vấn đề trên, Luận án “Nghiên cứu xác định dòng chảy tối thiểu
nhằm quản lý bền vững tài nguyên nước vùng hạ du sông Mã” là rất cần thiết
và cấp bách cho việc khai thác sử dụng hợp lý và quản lý bền vững tài nguyên
nước ở hạ lưu sông Mã.
1


2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của Luận án bao gồm:
- Nghiên cứu, xây dựng cơ sở khoa học để xác định dòng chảy tối thiểu cần duy
trì ở hạ du sơng Mã đáp ứng yêu cầu nước tối thiểu của các đối tượng sử dụng
nước và duy trì hệ sinh thái thủy sinh vùng hạ du sông Mã.
- Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp duy trì dịng chảy tối thiểu đảm bảo phát

triển bền vững tài nguyên nước vùng hạ du sông Mã.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu: Dòng chảy yêu cầu tối thiểu mùa cạn (từ tháng 1
đến tháng 5), vùng hạ du dịng chính sơng Mã.
3.2. Phạm vi nghiên cứu:
Lưu vực sông Mã, (1) tập trung vào vùng hạ du dịng chính sơng Mã từ Cẩm
Thủy đến cửa sông, (2) vào mùa cạn, (3) Luận án tập trung nghiên cứu yêu cầu
dòng chảy tối thiểu đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội (dân sinh, công
nghiệp, nông nghiệp, giao thông thủy) và đảm bảo duy trì hệ sinh thái thủy sinh.
Trong đó, điều kiện về chất lượng nước sông Mã hiện đang đáp ứng được yêu
cầu của các mục đích sử dụng nước. Vì vậy, trong nghiên cứu này, chất lượng
nước được xem như luôn ổn định và đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng để duy trì
hệ sinh thái thủy sinh và cấp nước cho các ngành.
4. Hƣớng tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu
4.1. Hướng tiếp tiếp cận: (i) Tiếp cận hệ thống: Từ nghiên cứu lý thuyết đến áp
dụng thực tiễn, từ giải pháp tổng thể cho tới cụ thể; (ii) Tiếp cận mang tính kế
thừa: Số liệu được kế thừa từ các cơng trình nghiên cứu đã có trước đó.
4.2. Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp kế thừa; Phương pháp khảo sát,
đo đạc hiện trường, lấy mẫu phân tích trong phịng thí nghiệm; Phương pháp
phân tích thống kê; Phương pháp mơ hình tốn; Phương pháp phân tích so sánh.

2


5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu
5.1. Ý nghĩa khoa học: Hoàn thiện cơ sở khoa học xác định dịng chảy tối thiểu
có tính đến đầy đủ các yếu tố thủy văn, thủy lực, sinh thái và nhu cầu nước cho
các đối tượng sử dụng nước chính. Trong đó sử dụng các phương pháp phân
tích về sinh thái (điều kiện môi trường nước đáp ứng yêu cầu duy trì một số
quần thể cá chính) là một trong những đóng góp quan trọng về mặt khoa học

của Luận án
5.2. Ý nghĩa thực tiễn: Luận án xác định được dịng chảy tối thiểu vùng hạ lưu
sơng Mã, làm cơ sở khoa học và thực tiễn giúp công tác quản lý tài nguyên
nước trên sông Mã một cách bền vững, đáp ứng yêu cầu của các ngành kinh tế xã hội.
6. Đóng góp mới của Luận án:
a. Xác định được dịng chảy tối thiểu cho vùng hạ du sơng Mã trên cơ sở nhận
diện và định lượng những yếu tố chi phối gồm: Chế độ thủy văn, thủy lực và
sinh thái, trong đó ứng dụng thành cơng mơ hình sinh thái dựa trên các loài chỉ
thị.
b. Xác định được các loài chỉ thị sinh thái của hệ sinh thái thủy sinh vùng hạ du
sông Mã, gồm: 1) Cá Chép - Cyprinus carpio, 2) cá Ngạnh - Cranoglanis
henrici, 3) cá Đối đất - Chelon subviridis, 4) cá Bống mọi - Eleotris fusca, và 5)
cá Bống cát tối - Glossogobius giuris.
7. Bố cục của luận án: Không kể phần mở đầu, kết luận và kiến nghị luận án
gồm 03 chương chính sau: Chương 1: Tổng quan về dòng chảy tối thiểu và các
nghiên cứu có liên quan; Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
dòng chảy tối thiểu; Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận.

3


CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ DÒNG CHẢY TỐI THIỂU VÀ
CÁC NGHIÊN CỨU CĨ LIÊN QUAN
1.1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu dịng chảy tối thiểu, dịng chảy mơi
trƣờng ở các lƣu vực sơng
1.1.1. Khái niệm về dịng chảy tối thiểu, dịng chảy mơi trường
Nghị định số 120/2008/NĐ-CP ngày 1/12/2008 của Chính phủ về việc quản lý
lưu vực sơng định nghĩa "dòng chảy tối thiểu là dòng chảy ở mức thấp nhất cần
thiết để duy trì dịng sơng hoặc đoạn sơng, bảo đảm sự phát triển bình thường
của hệ sinh thái thủy sinh và bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử

dụng tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước theo thứ tự ưu tiên đã
được xác định trong quy hoạch lưu vực sơng”. Ngồi ra cịn nhiều định nghĩa
về dịng chảy mơi trường của một số cơ quan tổ chức như: Tổ chức bảo tồn
thiên nhiên thế giới (IUCN); Ngân hàng thế giới (WorldBank); Tổ chức các
dòng chảy quốc tế; Tổ chức mạng lưới dịng chảy mơi trường tồn cầu và một
số tác giả điển hình như của các tác giả Dyson, Bergkamp, Scanlon... Nhìn
chung những định nghĩa về “dịng chảy mơi trường” khá là tương đồng, tất cả
đều nhấn mạnh đến việc duy trì các hệ sinh thái. Tuy nhiên, trong các định
nghĩa về dịng chảy mơi trường chưa có thành phần dịng chảy để cung cấp cho
các nhu cầu sử dụng nước phục vụ cho phát triển kinh tế - xã hội. Xét về tổng
thể “dòng chảy tối thiểu” tổng quát và đầu đủ hơn về các đối tượng sử dụng
nước và có thể coi “dịng chảy tối thiểu” bao gồm dịng chảy mơi trường và
dịng chảy cho nhu cầu sử dụng nước tối thiểu của các đối tượng sử dụng nước.
Do đó, nghiên cứu của luận án về “dịng chảy tối thiểu” sẽ gồm 2 thành phần:
(1) Dịng chảy mơi trường sinh thái, (2) Dòng chảy cho nhu cầu nước tối thiểu.
1.1.2. Vai trị của dịng chảy tối thiểu
Dịng chảy mơi trường được coi là một phần của dòng chảy tối thiểu. Vì vậy,
vai trị của dịng chảy mơi trường cũng là vai trị của dịng chảy tối thiểu, nó có
vai trò quan trọng đối với sức khỏe của bất cứ dịng sơng nào. Thiếu dịng chảy
tối thiểu sẽ đặt sự tồn tại của các hệ sinh thái, con người và nền kinh tế trước rủi
4


ro. Trong bối cảnh thực hiện quản lý tổng hợp tài ngun nước, u cầu dịng
chảy tối thiểu chính là một thỏa thuận thương mại giữa các đối tượng sử dụng
nước. Để tạo thuận lợi cho việc phân tích, thỏa thuận thương mại đó, dịng chảy
tối thiểu phải được đảm bảo trên cơ sở bình đẳng và hài hồ quyền lợi giữa các
đối tượng sử dụng nước khác nhau cũng như với hệ sinh thái thủy sinh.
1.1.3. Tổng quan về các nghiên cứu dòng chảy tối thiểu
2 thành phần dòng chảy của dòng chảy tối thiểu: (1) Dòng chảy cho mơi trường

sinh thái và (2) dịng chảy cho nhu cầu nước. Trong đó việc tính tốn chế độ
dịng chảy cho các lưu vực sơng, tính tốn cân bằng nước, tính tốn thủy văn...
là một phần khơng thể thiếu trong các nghiên cứu về dịng chảy tối thiểu hoặc
dịng chảy mơi trường. Tùy theo mục đích, nội dung nghiên cứu và tình hình số
liệu để chọn lựa mơ hình tốn thủy văn, thuỷ lực. Để đánh giá chế độ dòng chảy
trong mùa cạn ở hạ du các lưu vực sông cần tính tốn trong một diễn biến dài
hạn (5 năm, 10 năm, 20 năm hoặc lâu hơn nữa), do đó trong các nghiên cứu
thường sử dụng các mơ hình thủy lực để mơ phỏng, tính tốn và đánh giá. Hiện
nay có rất nhiều mơ hình có thể ứng dụng cho việc tính tốn chế độ dịng chảy
ở hạ du trong mùa cạn như mơ hình VRSARP, HEC-RAS, MIKE11 và nhiều
mơ hình khác nữa. Trong 3 mơ hình VRSARP, HEC-RAS, MIKE11 mỗi mơ
hình đều có những ưu nhược điểm khác nhau, nhưng mơ hình MIKE 11 là một
trong những mơ hình được ứng dụng nhiều ở Việt Nam và Luận án lựa chọn
mơ hình này để tính tốn chế độ dịng chảy ở hạ du sông Mã.
Trên phạm vi thế giới, nghiên cứu về dịng chảy mơi trường đã phát triển mạnh
mẽ kể từ những năm 1990. Đây là khoảng thời gian mà một số nghiên cứu quan
trọng xuất hiện, tập trung vào chế độ dịng chảy tự nhiên và khơi phục lại dịng
chảy. Có những phương pháp chính sau: (1) Phương pháp thủy văn: các dòng
chảy thấp và cao sẽ tùy thuộc vào từng thời gian và thời đoạn sử dụng nhiều tại
Bắc - Trung Mỹ và được đánh giá là một phương pháp đơn giản, nhanh và chi
phí thấp nhất để cung cấp thơng tin về ngưỡng mức độ dịng chảy; (2) Phương
pháp đánh giá thủy lực hay còn được gọi là phương pháp duy trì mơi trường
sống hoặc phương pháp thủy lực hình học thể hiện mối quan hệ giữa độ sâu và
5


lưu lượng dòng chảy, lưu lượng dòng chảy sẽ ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp
đến các loài thủy sinh. Phương pháp thủy lực sẽ phụ thuộc nhiều vào hình thái
dịng sơng nên khơng phù hợp với các sơng nhánh; (3) Phương pháp mơ phỏng
mơi trường sống nhằm mục đích bảo tồn các loài đại diện đã được lựa chọn

trước đó, đáp ứng được mối liên hệ tồn diện thủy văn, thủy lực và môi trường
sinh học; (4) Phương pháp tổng thế và sử dụng chuyên gia. Sử dụng và phát
triền của phương pháp này đầu tiên là ở Úc và Nam Phi, gần đây mở rộng sang
Anh. Đây là phương pháp phức tạp, đòi hỏi nhiều thời gian và kinh phí.
Đánh giá các nghiên cứu trên thế giới, có thể nhận thấy dịng chảy mơi trường
được áp dụng tuỳ theo từng yêu cầu đặt ra và tuỳ theo đặc điểm của từng lưu
vực sông cũng như đặc điểm về hệ sinh thái của các lưu vực sông. Với những
yêu cầu nhiệm vụ khác nhau như vậy, các nghiên cứu có các phương thức tiếp
cận phù hợp với từng yêu cầu nhiệm vụ cụ thể của từng lưu vực sông. Do vậy,
luận án sẽ kế thừa những điểm tương đồng và đưa ra một phương thức tiếp cận
phù hợp nhất áp dụng cho lưu vực sông Mã tại Việt Nam.
Tại Việt Nam có một số nghiên cứu liên quan cần kể đến đó là nghiên cứu của
Nguyễn Thị Kim Dung đề xuất dòng chảy tối thiểu bao gồm 3 thành phần (1)
Dịng chảy duy trì sơng, (2) dịng chảy cho nhu cầu nước sinh thái, và (3) dòng
chảy tối thiểu cho các đối tượng sử dụng nước trên sông Vũ Gia - Thu Bồn;
Nghiên cứu của Đoàn Thị Tuyết Nga về dịng chảy mơi trường trên sơng Đáy
đoạn từ Hát Mơn đến Ba Thá, qua việc phân tích số liệu thủy văn và kết hợp
với dữ liệu chất lượng nước; Nghiên cứu đánh giá tác động của dòng chảy kiệt
tới sản xuất nông nghiệp, thủy sản vùng hạ dụ sông Cả và sông Mã của Nguyễn
Quang Trung.
Mặc dù các nghiên cứu đã đưa ra được kết quả của dòng chảy mơi trường hoặc
dịng chảy tối thiểu cho các lưu vực sơng, nhưng do số liệu về sinh thái cịn hạn
chế do đó chưa đề xuất được dịng chảy mơi trường hoặc dịng chảy tối thiểu cụ
thể và cịn thiếu tính thực tiễn.

6


1.2. Tổng quan về lƣu vực sông Mã
1.2.1. Giới thiệu chung

Lưu vực sơng Mã có diện tích 28.490 km2, dịng chính dài 512 km, có những
chi lưu lớn như sơng Chu, sơng Bưởi... và có 2 phân lưu là sơng Lèn và sông
Lạch Trường. Lưu vực sông Mã phân bố trên lãnh thổ 2 quốc gia là Lào và Việt
Nam. Trên lãnh thổ Việt Nam, có diện tích lưu vực 17.690 km2, trong đó phần
ở hạ du là 8.503 km2 tập trung chủ yếu trên địa bàn tỉnh Thanh Hoá. Đây là con
sơng có nguồn nước dồi dào và có đầy đủ các dạng địa hình núi cao, gị đồi,
đồng bằng và đồng bằng ven biển. (1) vùng miền núi sơng Mã có tiềm năng xây
dựng các cơng trình lợi dụng tổng hợp và các bậc thang thủy điện; (2) vùng
trung du có tiềm năng lớn về phát triển cây công nghiệp, cây đặc sản; (3) vùng
đồng bằng và đồng bằng ven biển chỉ chiếm khoảng 8,25% diện tích tồn lưu
vực, nhưng lại là trung tâm phát triển kinh tế chính của lưu vực, phù hợp cho
thâm canh phát triển nông nghiệp, nuôi trồng thuỷ sản, phát triển công nghiệp
và dịch vụ kinh tế biển.
1.2.2. Tình hình phát triển kinh tế - xã hội trên lưu vực sông Mã
Nền kinh tế trên lưu vực sơng Mã đang có những bước chuyển dịch mạnh mẽ
theo hướng cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa và đã hình thành nhiều khu cơng
nghiệp, khu kinh tế lớn như khu kinh tế Nghi Sơn, khu công nghiệp - đơ thị
Thành phố Thanh Hóa... Tính đến 2015, dân số trên toàn lưu vực đạt xấp xỉ 4
triệu người, phân bố không đều, ở vùng cao dân cư thưa thớt, trong khi đó vùng
thành thị, đồng bằng dân cư lại dày đặc, mật độ dân số bình quân toàn vùng là
197 người/km2. Dân cư tập trung chủ yếu ở vùng nông thôn chiếm 90%, khu
vực thành thị chiếm 10%. Cơ cấu kinh tế trên lưu vực như sau: Nông - Lâm Ngư nghiệp 42,58%, Công nghiệp 27,22%, Xây dựng - Dịch vụ 30,2%.
1.2.3. Hiện trạng môi trường, sinh thái vùng hạ du lưu vực song Mã
Qua khảo sát cho thấy hiện trạng môi trường nước ở hạ du sông Mã đều tốt, hầu
hết các chỉ số chất lượng nước đều nằm trong giới hạn cho phép ở mức A2, cho
7


thấy khả năng pha loãng và tự làm sạch của sông Mã là khá tốt. Ở hạ du sông
Mã cũng đã xác định được 747 loài thuộc 493 giống/chi, 218 họ thuộc các

nhóm sinh vật như: 153 lồi thực vật nổi, 232 lồi thực vật bậc cao có mạch, 71
lồi động vật nổi, 40 loài thân mềm, 48 loài giáp xác và 203 loài cá.
1.2.4. Lịch sử khai thác, sử dụng nguồn nước trên song Mã
Tài nguyên nước sông Mã đã, đang và sẽ được khai thác cho các hoạt động sinh
kế của người dân. Các cơng trình khai thác nguồn nước đã và đang phát huy
hiệu quả, điển hình như hệ thống Cửa Đạt - Bái Thượng, trạm bơm Hoằng
Khánh, trạm bơm Nam Sông Mã… với lượng khai thác ngày một lớn từ 50 m3/s
(trước 1950), đến nay đã đạt 277 m3/s.
1.3. Định hƣớng nghiên cứu và các vấn đề cần giải quyết của luận án
Luận án tập trung làm rõ một số vấn đề sau: (i) Đánh giá thực trạng các vấn đề
nổi cộm liên quan đến hoạt động khai thác tài nguyên nước trên sông Mã; (ii)
Xác định các loài đặc trưng của hệ sinh thái thủy sinh và xác định mực nước,
lưu lượng dòng chảy khi vực sơng Mã; (iii) Ứng dụng mơ hình mơ phỏng tính
tốn xác định lưu lượng dịng chảu hạ du sơng Mã có khả năng đáp ứng nhu cầu
sử dụng nước cho phát triển kinh tế - xã hội trên lưu vực; (iv) Đề xuất dòng
chảy tối thiểu và giải pháp tổng thể nhằm duy trì dịng chảy tối thiểu với sơ đồ
cấu trúc như (Hình 1.5)

Hình 1.5: Sơ đồ cấu trúc tổng thể về dòng chảy tối thiểu
8


1.4. Kết luận Chƣơng 1: Luận án sẽ nghiên cứu dòng chảy tối thiểu bao gồm 2
thành phần: (1) Dòng chảy mơi trường sinh thái và (2) dịng chảy cho nhu cầu
nước tối thiểu của các đối tượng sử dụng nước. Xác định dịng chảy tối thiểu ở
hạ du sơng Mã là bài toán đa mục tiêu, đáp ứng được yêu cầu của con người và
môi trường sinh thái trong điều kiện nguồn nước hiện nay, sẽ cần nghiên cứu
sâu về những tác động đến chế độ dòng chảy trên sông Mã, xây dựng phương
pháp luận, công cụ để xác định dịng chảy tối thiểu đảm bảo dịng sơng phát
triển bền vững. Nghiên cứu sẽ lựa chọn mơ hình thủy lực MIKE11, mơ hình

sinh thái RHYHABSIM để xác định dịng chảy tối thiểu cho hạ du sông Mã.

CHƢƠNG 2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DỊNG
CHẢY TỐI THIỂU HẠ DU SƠNG MÃ
2.1. Nhận diện các tác động đến chế độ dòng chảy ở hạ du sông Mã
Sông Mã hiện nay đang đối mặt với tình trạng suy giảm dịng chảy trong mùa
cạn, tác động không nhỏ đến việc khai thác, sử dụng nguồn nước cũng như vấn
đề môi trường nước, sự tồn tại và phát triển của hệ sinh thái thủy sinh, đặc biệt
là vùng hạ du.
2.1.1. Những tác động của tự nhiên
Theo số liệu đo đạc tại các trạm khí tượng trên lưu vực từ năm 1960 đến 2015,
cho thấy xu thế tăng rõ rệt của nhiệt độ khơng khí trung bình năm, đặc biệt là
thập kỷ 2001÷2010, mức tăng trung bình tồn lưu vực là 1oC. Nhiệt độ tăng làm
bốc thốt hơi nước tăng, làm thay đổi chu trình tuần hồn thủy văn. Khi đó, u
cầu cấp nước gia tăng, xâm nhập mặn sâu hơn vào nội địa do nước biển dâng
cao, môi trường sinh thái bị thay đổi và nhiều tác động khác đối với lồi người.
Qua phân tích số liệu thực đo tại các trạm mưa trên sông Mã, cho thấy lượng
mưa trên sơng Mã có xu thế tăng, giảm khơng rõ ràng và khơng có quy luật:
- Diễn biến lượng mưa mùa khơ: Vùng thượng nguồn có xu thế tăng, hạ du có
xu thế giảm. Lượng mưa mùa khơ có xu thế giảm ở thập kỷ 60, 90; có xu thế
tăng ở thập kỷ 70, 80 và xu thế tăng giảm xen kẽ giữa các thập kỷ.
9


- Diễn biến lượng mưa mùa mưa: Mùa mưa kéo dài từ tháng V÷X, riêng vùng
thượng nguồn sơng Mã thuộc Tây Bắc mùa mưa kết thúc sớm hơn từ tháng
V÷IX, qua phân tích lượng mưa mùa mưa tại các trạm đại biểu trên sông Mã
cho thấy xu thế lượng mưa mùa mưa tại các trạm đại diện đều có xu thế giảm.
2.1.2. Những tác động của các hoạt động kinh tế -xã hội
Do những lợi thế về địa hình và nguồn nước, hiện nay trên dịng chính sơng Mã

đã xây dựng trên 10 cơng trình thủy điện có quy mơ vừa và lớn, ngồi ra trên
các dịng nhánh cịn có rất nhiều cơng trình thủy điện có quy mơ dưới 10MW.
Các cơng trình lớn như Cửa Đạt, Trung Sơn, Hủa Na là cơng trình đa mục tiêu,
các cơng trình thủy điện còn lại chủ yếu dựa vào chiều cao cột nước và lưu
lượng cơ bản để phát điện. Trong điều kiện tiêu thụ điện năng như hiện nay,
việc phát triển hệ thống thủy điện đã góp phần khơng nhỏ vào việc đóng góp
nguồn điện cho hệ thống điện quốc gia. Nếu được xây dựng, quản lý vận hành
tốt thì thủy điện là nguồn lực to lớn đóng góp vào sự phát triển chung cho nền
kinh tế - xã hội của đất nước. Tuy nhiên, các cơng trình trên cũng gây ra những
tác động như: (i) Mất rừng đầu nguồn; (ii) Làm thay đổi chế độ dịng chảy của
cơng trình thủy điện; (iii) Do nhiều cơng trình thủy điện dung đường ống áp lực
để dẫn nước từ hồ chứa đến nhà máy thủy điện, nên đoạn sông từ đập đến nhà
máy khơng có nước trở thành đoạn sơng chết.
2.1.3. Biến động nhu cầu sử dụng nước trên lưu vực
Nhìn chung trong khoảng 10 năm trở lại đây, lưu vực sông Mã có những phát
triển mạnh mẽ về kinh tế địi hỏi yêu cầu cao hơn về nguồn nước. Trung bình
mỗi năm tăng 85 triệu m3 (khoảng 3%/năm). Tổng nhu cầu dùng nước trên lưu
vực sông Mã năm 2015 là 3,96 tỷ m3, tăng 1,27 tỷ m3 so với năm 2000. Trong
đó nhu cầu nước cho nông nghiệp là 3,6 tỷ m3 (chiếm 92%), sinh hoạt là 226,8
triệu m3 (chiếm 6%) và công nghiệp là 128 triệu m3 (chiếm 4%).
2.1.4. Biến đổi lòng dẫn
Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Thanh Hùng, đã sử dụng tài liệu
địa hình lịng sơng Mã đo đạc các năm 2008, 2011, 2012 và 2013 cho thấy:
10


Hình 2.5: Diễn biến cao độ đáy sơng Mã từ 2008 - 2013
- Lịng sơng Mã đoạn từ Cẩm Thủy đến cửa Hới có xu thế hạ thấp dần, với mức
độ hạ thấp phổ biến đạt trên 1m, có một số đoạn lịng sơng bị hạ thấp tới trên
3m, đặc biệt tại vị trí cao độ đáy sơng bị hạ thấp tới 5,08m.

- Trên sơng Chu mức độ xói hạ thấp đáy sông từ sau đập Bái Thượng đến ngã
ba Giàng, đoạn bị xói nhiều nhất ở thượng lưu ngã ba Giàng từ 1,69÷3,33 m,
đoạn phía thượng lưu ít xói hơn và nhiều vị trí có xu thế bồi tụ.
2.1.5. Hệ quả của những tác động
Qua phân tích cho thấy biến động về chế độ dịng chảy trên sơng Mã thời kỳ
trước khi có hồ (1980÷2009) và sau khi có hồ vận hành (2010÷2015) như sau:
- Trên sơng Chu, tại trạm thủy văn Cửa Đạt ghi nhận do ảnh hưởng sự điều tiết
của hồ Hủa Na và Cửa Đạt dẫn tới lưu lượng ngày nhỏ nhất và mực nước ngày
nhỏ nhất thì biến động mạnh hơn, xuất hiện nhiều giá trị từ 3÷5 m3/s, trong thời
kỳ trước khi có hồ lưu lượng nhỏ nhất tại trạm là khoảng 20m3/s
+ Trên sơng Mã (tại Lý Nhân): Mực nước trung bình ngày và mực nước min
ngày thời kỳ 2010÷2015, đều thấp hơn thời kỳ 1980÷2009 từ 0,9÷1,0m. Trong
khi đó, mực nước trung bình ngày và mực nước min ngày ở thượng nguồn (tại
Cẩm Thủy) thời kỳ 2010÷2015 đều cao hơn thời kỳ 1980÷2009 và lưu lượng tại
trạm Cẩm Thủy trong mùa cạn cũng thay đổi khơng nhiều trong 2 thời kỳ. Điều
đó cho thấy ảnh hưởng rõ ràng của hiện tượng hạ thấp lòng dẫn đối với việc hạ
thấp mực nước ở hạ du dịng chính sơng Mã trong giai đoạn 2010÷2015.
11


- Trên sông Chu (tại trạm Xuân Khánh): Mực nước trung bình ngày và mực
nước min ngày thời kỳ có hồ (2010÷2015) thấp hơn trước khi có hồ 30÷50cm,
mặc dù từ 2010÷2015 lưu lượng dịng chảy mùa cạn đã được cải thiện nhờ có
sự điều tiết của hồ Cửa Đạt trên thượng nguồn.
Những tác động của sự suy giảm dòng chảy mùa cạn ở hạ du sông Mã: Mặn
xâm nhập sâu hơn, mực nước hạ thấp ảnh hưởng trực tiếp đến các cơng trình
lấy nước dọc sơng, làm thay đổi môi trường sống của hệ sinh thái thủy sinh...
2.2. Xây dựng các phƣơng pháp xác định dòng chảy tối thiểu cho hạ lƣu
sơng Mã
2.2.1. Phương pháp xác định dịng chảy tối thiểu

Dịng chảy tối thiểu có thể coi là “lượng dịng chảy mơi trường” cộng với “nhu
cầu nước cho sử dụng ở đoạn sơng tính tốn nhưng (ở mức tối thiểu)”.
QTT = Tổng hịa ∑(QMT,ST, QKTSD)

(2-1)

Trong đó: QKTSD: Lưu lượng đảm bảo cho các hoạt động kinh tế - xã hội,
trong nghiên cứu này sẽ bao gồm: Nước cấp cho sinh hoạt, công nghiệp, nông
nghiệp và giao thông thủy. Các thành phần của QKTSD sẽ được chia thành 2
loại: (i) Dịng chảy mơi trường tiêu hao (Qmtth): Là lượng nước được khai thác
từ sông Mã để cấp cho nhu cầu sinh hoạt, cơng nghiệp và nơng nghiệp; (2)
Dịng chảy mơi trường khơng tiêu hao (Qmtkth): Là trong q trình khai thác,
sử dụng lượng nước khơng bị mất đi, đó là lượng nước cho giao thơng thủy.
- QMT,ST: Dịng chảy đảm bảo cho hệ sinh thái phát triển bình thường và là
dịng chảy mơi trường khơng tiêu hao.
Từ đặc điểm của dịng chảy mơi trường tiêu hao và dịng chảy mơi trường
không tiêu hao, công thức (2-1) được khái quát lại dưới dạng tổng quát như sau:
QTT = Tổng hòa ∑(Qmtkth+Qmtth)

(2-2)

Trong đó: Qmtkth là dịng chảy mơi trường khơng tiêu hao, là giá trị tổng hoà
đảm bảo hệ sinh thái thuỷ sinh phát triển, sức khoẻ dịng sơng, cảnh quan mơi
trường (xanh, sạch, đẹp) và nhu cầu giao thông. Trong khuôn khổ Luận án này,
12


dịng chảy mơi trường khơng tiêu hao chỉ xem xét 2 thành phần: (1) Dịng chảy
cho giao thơng thủy và (2) dòng chảy cho nhu cầu sinh thái. Như vậy, Qmtkth
được khái quát như sau:

Qmtkth = Tổng hoà (Qstts, Qgt)

(2-3)

Trong đó:
+ Qstts là lưu lượng cho nhu cầu sinh thái thủy sinh
+ Qgt là lưu lượng cho nhu cầu giao thơng thủy
Xác định dịng chảy tối thiểu cho hạ du sông Mã, trong Luận án này nghiên cứu
sinh lựa chọn phương pháp mang tính tổng hợp, trong đó bao gồm: (i) Phương
pháp khảo sát, đo đạc hiện trường; (ii) Phương pháp phân tích thống kê; (iii)
Phương pháp mơ hình thủy văn, thủy lực; (iv) Phương pháp mơ hình sinh thái;
(v) Phương pháp phân tích so sánh.

Xác định nhu cầu
sử dụng nước
- Tưới, sinh hoạt,
cơng nghiệp
- Giao thơng thủy

Hình 2.21: Sơ đồ các bước tính tốn, xác định dịng chảy tối thiểu
13


2.2.2. Phương pháp mơ hình tốn để mơ phỏng và tính tốn chế độ dịng chảy
a. Phương pháp xác định nhu cầu nước cho các nút lấy nước dọc sông
Lưu vực sông Mã được chia thành 8 vùng cấp nước. Trong đó các vùng thượng
nguồn dịng chính sơng Mã đến Cẩm Thủy, vùng thượng nguồn sông Chu đến
Cửa Đạt, vùng thượng nguồn sông Bưởi đến Thạch Quảng nguồn nước cấp cho
các ngành chủ yếu là từ các hồ đập trên các nhánh sông suối nhỏ. Đối với vùng
hạ du sông Mã, một trong những yếu tố ảnh hưởng đến chế độ dịng chảy ở hạ

du sơng Mã là do việc khai thác, sử dụng nước từ các cơng trình lấy nước trực
tiếp trên sông Mã, sông Chu và các sông khác. Vì vậy, việc xác định nhu cầu
nước cho vùng hạ du sông Mã trong nghiên cứu này sẽ tập trung vào xác định
nhu cầu nước tại các vị trí lấy nước trực tiếp trên sông. Phương pháp xác định
như sau: (i) Điều tra khảo sát, xác định nhu cầu khai thác thực tế từ 2010÷2015;
(ii) Xác định nhu cầu nước tại các nút tính tốn vùng hạ du Sơng Mã. Trong
điều kiện thực tế nguồn nước hiện nay đang bị suy giảm nghiêm trọng, các
cơng trình lấy nước vận hành trong điều kiện nguồn nước khó khăn, nên khả
năng đáp ứng nhu cầu nước của các cơng trình thủy lợi cũng đã tiệm cận với
nhu nước tối thiểu. Vì vậy trong Luận án xác định lượng nước khai thác thực tế
từ 2010÷2015 là lượng nước tối tối thiểu cho nhu cầu nước các ngành.
b. Phương pháp mơ hình mơ phỏng, tính tốn chế độ dịng chảy sơng Mã
Mơ hình thủy lực được sử dụng để tính tốn, mơ phỏng lại diễn biến dòng chảy
trong mùa cạn chuỗi năm trong q khứ làm cơ sở phân tích, xác định dịng
chảy cho nhu cầu giao thơng thủy, dịng chảy tối thiểu cho mơi trường sinh thái
và lựa chọn dịng chảy tối thiểu phù hợp cho các đoạn sông, cũng như đề xuất
các giải pháp duy trì dịng chảy tối thiểu.
Mơ hình MIKE 11 được sử dụng trong nghiên cứu, được xem xét tất cả các
thành phần trong phương trình sóng động lực và giải hệ phương trình bảo tồn
khối lượng và động lượng (hệ phương trình St Venant).
c. Phương pháp mơ hình mơ phỏng, tính tốn dịng chảy sinh thái
Nghiên cứu sử dụng mơ hình RHYHABSIM (River HYdraulic HABitat
14


SIMulation) để dự báo điều kiện dòng chảy và sự thay đổi dịng chảy ảnh
hưởng đến mơi trường sống sẵn có đối với một số lồi cá.
RHYHABSIM sử dụng sự kết hợp của mơ hình mơ phỏng thủy lực để dự báo
các điều kiện dòng chảy (chiều sâu, tốc độ) và các mơ hình sinh thái để dự báo
những biến động dịng chảy của mơi trường sống có sẵn tới các lồi thủy sinh.

Dự báo mơi trường sống của các loài cá được định lượng bằng cách sử dụng chỉ
số diện tích sử dụng có trọng số (WUA - Weighted Usable Area - vùng mà mức
độ phù hợp của môi trường sống với sinh vật đánh giá được xác định). Phương
pháp kết hợp số liệu về số lượng và chất lượng tương đối của mơi trường sống
sẵn có ở một dịng chảy nhất định được áp dụng để tính WUA. WUA thể hiện
như một khu vực có mơi trường sống thích hợp trên mỗi chiều dài hoặc độ sâu
của dịng chảy (m2/m).
Nghiên cứu đã sử dụng mơ hình RHYHABSIM để thiết lập giới hạn dòng chảy
sinh thái tối thiểu cho sơng Mã. Q trình này sử dụng các kết quả mơ hình
thủy động lực MIKE11 để xác định dịng chảy sinh thái tối thiểu yêu cầu giúp
cân bằng khai thác nguồn nước. Quá trình thực hiện chủ yếu gồm hai bước:
- Xác định điểm mà tại đó mơi trường sống của các loài thủy sinh lựa chọn
giảm đáng kể do suy giảm lưu lượng. Điểm đó được gọi là điểm uốn trên đường
cong mơi trường sống × phản ứng với dòng chảy (WUA);
- Xác định dòng chảy cơ sở và đánh giá mơi trường sống tương quan với dịng
chảy đó, thường là dịng chảy trung bình thấp nhất hàng năm (MALF).
2.2.3 Phương pháp khảo sát, đo đạc, phân tích trong phịng thí nghiệm
Tại các khu vực khảo sát (KS), nghiên cứu thực hiện các công việc như: Thu
mẫu thủy sinh vật; thu mẫu chất lượng nước; Đo nhanh một số yếu tố môi
trường; Chụp ảnh, quan sát, và ghi chép các đặc điểm điều kiện tự nhiên, thủy
lý hóa các trạm khảo sát của lưu vực sông Mã. Tiến hành đo đạc khảo, thí
nghiệm với mẫu nước, mẫu thuỷ sinh vật. Phỏng vấn người dân địa phương và
ghi chép tất cả các số liệu trên thực địa được ghi trong phiếu thu mẫu bao gồm
sinh vật nổi, động vật đáy, cá...
15


Hình 2.27: Sơ đồ các vị trí khảo sát, thu mẫu thủy sinh ở hạ du sông Mã
Kết quả điều tra và khảo sát cho thấy: trong vùng có 203 loài cá thuộc 144
giống, 54 họ, 12 bộ ở khu vực hạ du sông Mã với bộ cá Vược chiếm ưu thế ở

tất cả các bậc phân loại. Từ những kết quả phân tích và đánh giá thực trạng hệ
sinh thái trên sơng Mã, 5 lồi cá được xác định là chỉ thị sinh thái để đánh giá
về hệ sinh thái thủy sinh trên sông Mã, bao gồm: 1) Cá Chép - Cyprinus carpio,
2) cá Ngạnh - Cranoglanis henrici, 3) cá Đối đất - Chelon subviridis, 4) cá
Bống mọi - Eleotris fusca, 5) cá Bống cát tối - Glossogobius giuris.
2.3. Thiết lập mơ hình thủy lực cho mùa cạn mạng sông Mã
2.3.1. Sơ đồ mạng sông
Sông Mã là một hệ thống sơng hồn chỉnh, do vậy khi nghiên cứu chế độ thủy
văn, thủy lực ở hạ lưu cần phải xem xét tính tốn tồn bộ mạng sơng. Mạng
16


sơng đưa vào tính tốn thuỷ lực bao gồm tồn bộ dịng chính và các phụ lưu
chính của vùng trung, hạ du trong lưu vực sơng Mã bao gồm dịng chính sơng
Mã, sơng Bưởi, sơng Chu, sơng Lèn, sơng Hoạt, sơng Báo Văn, sơng Lạch
Trường, kênh De.

Hình 2.28: Sơ đồ thủy lực mạng sơng Mã đưa vào tính tốn
2.3.2. Số liệu đầu vào, các biên tính tốn
Sử dụng các số liệu liên quan đến: (i) Địa hình lịng dẫn sơng; (ii) Tài liệu thủy
văn; các cơng trình lấy nước dọc sơng.
2.3.3. Mơ phỏng, hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình
a. Tính tốn mơ phỏng
Để xác định bộ thơng số mơ hình thuỷ lực và xâm nhập mặn trong mùa cạn cho
vùng hạ du sông Mã, trong nghiên cứu này chọn thời kỳ từ 17÷30/03/2010 để
tính tốn mơ phỏng cho bài toán thủy lực kiệt - mặn. Đây là thời đoạn của một
con triều trong mùa cạn, có số liệu quan trắc tương đối đầy đủ, đồng bộ. Kết
quả tính tốn mực nước, nồng độ mặn max, min mô phỏng và thực đo tại một
17

số vị trí trên sơng Mã cũng được xác định.
b. Tính tốn kiểm định mơ hình
Để kiểm định bộ thơng số mơ hình thủy lực mùa cạn cho vùng hạ du sông Mã,
trong nghiên cứu này chọn thời kỳ từ 10/3÷22/03/2015 để tính kiểm định mơ
hình, đây là thời đoạn của một con triều trong thời kỳ mùa cạn và số liệu mới
được đo đạc năm 2015. Kết quả tính toán kiểm định và thực đo tại một số vị trí
trên sơng Mã cũng đã được xác định
Kết quả mơ phỏng và kiểm định mơ hình thủy lực mùa cạn ở hạ du sơng Mã
cho thấy: (1) Kết quả tính tốn mơ phỏng chế độ thuỷ lực kiệt - mặn tại các nút
kiểm tra có số liệu quan trắc cho kết quả mực nước, nồng độ mặn tính tốn và
giá trị thực đo chênh nhau không đáng kể; đường quá trình mực nước, nồng độ
mặn trong thời kỳ kiệt năm 2010 giữa tính tốn và thực đo tương đối phù hợp
nhau; (2) Kết quả tính tốn kiểm định mơ hình cho kết quả khá phù hợp với
thực tế khảo sát, như vậy bộ thơng số sử dụng trong mơ hình thuỷ lực đã phản
ánh khá chính xác chế độ thủy lực trong mùa cạn của mạng sông Mã, đủ độ tin
cậy để tiến hành các tính tốn thuỷ lực kiệt - mặn cho các trường hợp khác
trong nghiên cứu này.
2.4. Thiết lập các mơ hình sinh thái vùng hạ lƣu sơng Mã
2.4.1 Số liệu đầu vào, các biên tính tốn
Các số liệu đầu vào cho thực hiện mô phỏng mô hình bao gồm hai nhóm số liệu:
Nhóm số liệu khảo sát thực địa và chuỗi số liệu ghi chép nhiều năm về dịng
chảy trên sơng. Khi thực hiện khảo sát, các thông số đại diện cho mỗi mặt cắt
trên các đoạn sông về thủy lực và môi trường sống của các loài chỉ thị được thu
thập.
- Số liệu thủy văn - thủy lực, địa hình, bao gồm số liệu khảo sát tại 03 đoạn
sơng trên dịng chính sơng Mã như số liệu về thủy văn, địa hình và thể nền.
- Số liệu mơi trường sinh thái gồm 5 lồi cá được xác định là chỉ thị sinh thái để
đánh giá về hệ sinh thái thủy sinh trên sông Mã.

18


2.4.2. Đánh giá mức độ phù hợp của các loài với điều kiện mơi trường
Đánh giá và phân tích đặc điểm thích nghi với mơi trường sống của các lồi lựa
chọn với điều kiện thủy lực, và tính chất thể nền được thể hiện ở hình 2.36.
A. Cá Chép, Cyprinus carpio (Linnaeus, 1758)

B. Cá Ngạnh thường, Cranoglanis henrici (Vaillant, 1893)

C. Cá Đối đất, Chelon subviridis (Valenciennes, 1836)

D. Cá Bống mọi, Eleotris fusca (Forster, 1801)

E. Cá Bống cát tối, Glossogobius giuris (Hamilton, 1822)

Hình 2.36: Đặc tính thích nghi của các lồi cá với điều kiện môi trường sống
19


2.5. Kết luận chƣơng 2
Trong chương 2 đã nhận diện được những yếu tố chi phối đến chế độ dòng chảy
ở hạ du sông Mã, bao gồm các yếu tố tự nhiên và các hoạt động kinh tế - xã hội.
Trong đó, các hoạt động kinh tế - xã hội là nhân tố chính tác động đến dịng
chảy hạ du, đặc biệt là biến đổi lòng dẫn trong những năm gần đây đã làm cho
mực nước hạ du sông Mã bị hạ thấp, ảnh hưởng đến hoạt động của các cơng
trình lấy nước dọc sơng, làm cho mặn xâm nhập sâu vào nội địa và ảnh hưởng
đến môi trường sống của các lồi thủy sinh vùng hạ du sơng Mã.
Đã xác định được 5 loài cá chỉ thị sinh thái để đánh giá về hệ sinh thái thủy sinh
trên sông Mã, làm cơ sở xác định dịng chảy mơi trường sinh thái.

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Tính tốn xác định dịng chảy tối thiểu vùng hạ du sơng Mã
3.1.1. Xác định điểm kiểm sốt dịng chảy tối thiểu
Dịng chảy tối thiểu trên sơng qua điểm kiểm sốt là “Dịng chảy ở mức thấp
nhất cần thiết để duy trì dịng sơng hoặc đoạn sơng nhằm bảo đảm sự phát triển
bình thường của hệ sinh thái thủy sinh và bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt động
khai thác, sử dụng tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước”. Các điểm
kiểm sốt của các đoạn sơng được xác định như sau:
- Đoạn sông 1 (ĐKS1): Từ trạm thủy văn Cẩm Thủy đến ngã ba Vĩnh Khang,
điểm kiểm sốt tại trạm thủy văn Lý Nhân.
- Đoạn sơng 2 (ĐKS2): Từ ngã ba Vĩnh Khang đến ngã ba Bông, điểm kiểm
sốt tại Sét Thơn (cách ngã ba Vĩnh Khang khoảng 3km).
- Đoạn sông 3: Từ ngã ba Bông đến ngã ba Giàng, điểm kiểm soát tại hạ lưu
trạm bơm Hồng Khánh (cách ngã ba Bơng 2,2km).
3.1.2. Kết quả tính tốn thủy lực mùa cạn hạ lưu sơng Mã
Qua phân tích kết quả các trường hợp dịng chảy mùa cạn (trung bình mùa cạn,
trung bình 3 tháng kiệt nhất, trung bình tháng kiệt nhất và lưu lượng kiệt nhất)
20


các năm từ 1980÷2015 cho thấy: Năm kiệt nhất trong chuỗi 35 năm là năm
1999, tần suất hạn các trường hợp xét tại trạm thủy văn Cẩm Thủy tương đương
với 99%; giai đoạn kiệt nhất trong tồn chuỗi từ 1989÷1999; giai đoạn dòng
chảy đến cao nhất trong mùa cạn là từ 2000÷2009; giai đoạn từ 1980÷1988 và
2010÷2015 dịng chảy đến trong mùa cạn nằm ở mức trung bình tồn chuỗi.
3.1.3. Xác định lưu lượng cho các nhu cầu sử dụng nước các đoạn sông
Căn cứ theo lưu lượng nước của các cơng trình khai thác nguồn nước dọc sơng
Mã để xác định lưu lượng nước cần cho nhu cầu của các đối tượng sử dụng
nước các đoạn sông ở hạ du sông Mã như bảng 3.5.

Bảng 3.5 Lưu lượng khai thác cho nhu cầu nước tại các đoạn sơng
Qmax
Qmin Qtrungbình
Đoạn sơng
Sơng
3
(m /s)
(m3/s)
(m3/s)
Đoạn sơng 1: Từ thủy văn Cẩm Thủy ÷
Mã
15,55
11,55
14,17
ngã ba Vĩnh Khang
Đoạn sông 2: Từ ngã ba Vĩnh Khang ÷
Mã
4,72
4,72
4,72
ngã ba Bông
Đoạn sông 3: Ngã ba Bông÷ngã ba Giàng
Mã
14,49
8,89
12,06
Đoạn sơng 4: Từ cầu ngã ba Giàng ÷
Mã
1,25
1,25

1,25
Hồng Long
3.1.4. Xác định dịng chảy mơi trường khơng tiêu hao
Dịng chảy mơi trường khơng tiêu hao bao gồm: (1) Dịng chảy cho nhu cầu
giao thơng thủy và (2) dịng chảy cho mơi trường sinh thái.
Dựa trên số liệu đầu vào, mơ hình sinh thái RHYHABSIM đã xây dựng được
các đường cong sinh thái là mối tương quan giữa môi trường sống đánh giá trên
giá trị WUA của các lồi cá trên sơng Mã như Hình 3.7, từ đó xác định được
dịng chảy cho môi trường sinh thái.
Từ kết quả của 2 thành phần dòng chảy trên, nghiên cứu đã xác định được dịng
chảy mơi trường khơng tiêu hao cho các đoạn sơng ở hạ du dịng chính sơng
Mã như sau:

21


Bảng 3.15 Dịng chảy mơi trường khơng tiêu hao của các đoạn sơng
Đoạn sơng
Cấp sơng
Điểm kiểm sốt Qmtkth (m3/s)
Đoạn1: Từ Cẩm Thủy ÷ ngã khơng quy
ĐKS 1
51,0
ba Vĩnh Khang
định
Đoạn 2: Ngã ba Vĩnh Khang
IV
ĐKS 2
49,0
÷ ngã ba Bơng

Đoạn 3: Ngã ba Bơng ÷ ngã
III
ĐKS 3
61,0
ba Giàng
Đoạn sơng 2

Đoạn sơng 1

Q (m3/s)

Q (m3/s)

Đoạn sơng 3

Q (m3/s)

Hình 3.7: Mối tương quan giữa môi trường sống đánh giá trên giá trị WUA của
các lồi cá trên sơng Mã
3.1.5. Xác định dịng chảy tối thiểu vùng hạ du sông Mã
Trên cơ sở kết quả tính tốn dịng chảy mơi trường tiêu hao và dịng chảy môi
trường không tiêu hao của các đoạn sông được xác định. Kết quả tính dịng
chảy tối thiểu các đoạn sông như sau:

22


Bảng 3.16 Dịng chảy tối thiểu của các đoạn sơng vùng hạ du sơng Mã
Qmtkth
Qmtth

Qtt
Đoạn sơng
Vị trí
Sơng
3
3
(m /s)
(m /s
(m3/s)
Đoạn1: Từ Cẩm Thủy ÷ ngã ĐKS 1
Mã
51,0
14,17
65,17
ba Vĩnh Khang
Đoạn 2: Ngã ba Vĩnh Khang ĐKS 2
Mã
49,0
4,72
53,72
÷ ngã ba Bơng
Đoạn 3: Ngã ba Bơng ÷ ngã ĐKS 3
Mã
61,0
12,06
73,06
ba Giàng
3.2. Phân tích sự phù hợp của dịng chảy tối thiểu
Kết quả tính tốn dòng chảy tối thiểu theo phương pháp lựa chọn của Luận án
phù hợp với diễn biến dòng chảy thực tế từ 1980÷2015. Phương pháp lựa chọn

của Luận án đã xem xét cơ bản đầy đủ các thành phần của dòng chảy tối thiểu,
toàn diện hơn về mặt khoa học.
3.3. Các giải pháp duy trì dịng chảy tối thiểu vùng hạ du sông Mã
3.3.1. Giải pháp điều hành hồ chứa
Vận hành các hồ chứa theo Quy trình vận hành 214/QĐ-TTg; vận hành các hồ
chứa theo Quy trình vận hành 214/QĐ-TTg, kênh Cửa Đạt hoàn thành tưới thay
thế cho các trạm bơm dọc sông Mã với lưu lượng 15,42 m3/s cho thấy: Trong cả
2 trường hợp, khi tính tốn lưu lượng kiệt cho năm có dịng chảy kiệt nhất đã
từng xảy ra trên sông Mã (1999, tần suất kiệt xấp xỉ 99%), dịng chảy trên sơng
Mã đều có thể đáp ứng được yêu cầu dòng chảy tối thiểu đặt ra cho các đoạn
sơng ở hạ du sơng Mã. Khi có hồ Cửa Đạt, Hủa Na và Trung Sơn bổ sung lưu
lượng trong mùa cạn nồng độ mặn sẽ được cải thiện để các trạm bơm từ Giàng
đến cầu Hàm rồng có thể tranh thủ lấy được nước để cấp cho nông nghiệp. Như
vậy, khi có giải pháp duy trì được lưu lượng dịng chảy tối thiểu trên sơng đoạn
hạ du sơng Mã đã được xác định, yêu cầu về giao thông thủy cũng được đảm
bảo đối với trường hợp năm kiệt nhất như năm 1999.
3.3.2. Đề xuất giải pháp quản lý
Để duy trì dịng chảy tối thiểu, nghiên cứu đã đề xuất một số giải pháp quản lý
23