CÁC KHÁI NIỆM và PHƯƠNG PHÁP của DÒNG CHẢY môi TRƯỜNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH

------------------

TIỂU LUẬN NHĨM
(BÀI DỊCH: Environmental Flows Concepts and Methods)

CÁC KHÁI NIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP
CỦA DỊNG CHẢY MƠI TRƯỜNG

GVHD:

TS.Nguyễn Hồng Quân

HỌC VIÊN:

Đỗ Kiều Anh - 12260637
Trần Thu Hà - 12260643
Bùi Phan Quỳnh Chi – 12260650

1


Mục lục

Lời nói đầu
Lời cảm ơn
Giới thiệu
Dịng chảy mơi trường và quản lý sơng
Dịng chảy mơi trường – dịng nước chảy vào hoặc chảy ra khỏi

hệ sinh thái dịng sơng – rất quan trọng cho việc duy trì các hệ
sinh thái
Ý nghĩa của các dòng chảy khác nhau
Chế độ dòng chảy của một con sơng có thể được chia thành các
loại dòng chảy cơ bản, lũ lụt nhỏ xảy ra hàng năm, và thỉnh
thoảng xảy ra lũ lụt lớn ở vùng đồng bằng. Xác định loại dòng
chảy - hiểu biết về đặc tính, ảnh hưởng của các loại dịng chảy là cách để đánh giá dòng chảy
Phương pháp Định lượng dịng chảy mơi trường
Nhiều phương pháp đã được phát triển qua 20 năm để thiết lập
dịng chảy mơi trường. Phương pháp áp dụng đối với các khu
vựôn đới và bán khô hạn, và giới hạn ứng dụng đối với các sơng
vùng nhiệt đới.
Dịng chảy mơi trường trong q trình ra quyết định
Đánh giá dòng chảy đang ngày càng được sử dụng như là một
phần của đánh giá môi trường, là một cơng cụ trong quản lý tài
ngun nước
Thực hiện
Dịng chảy môi trường nên chỉ là một phần của sự phát triển tích
hợp nguồn tài ngun nước.
Kết luận
Thơng tin thêm

5
7
9
11

13

16

24

25

27
28

2


Hộp
1 Thuật ngữ
2 Ví dụ về các tính năng có giá trị của các dịng sơng mà có thể
được bảo vệ thơng qua các dịng chảy mơi trường
3 Tác dụng của các thành phần khác nhau của chế độ dòng chảy
trên sơng
4 Các hành động tác động đến dịng chảy và hậu quả cho hệ sinh
thái thuỷ sinh
5 Các dòng chảy khơng phải là dịng chảy mơi trường
6 Các tính năng của phương pháp quy và tương tác
7 Kết hợp dữ liệu xã hội vào đánh giá dòng chảy
8 Các tính năng mong muốn để trường thực hiện dịng chảy mơi
trường thành cơng

11
12
13
14
15

16
23
26

Hình
1
2
3
4
5
6

Chế độ thủy văn hàng năm theo số liệu mỗi ngày
Giả định sơ đồ minh họa các mối quan hệ giữa sử dụng hệ sinh thái và
điều kiện
Phương pháp chu vi-ướt
"Khối xây dựng" của chế độ dòng chảy bị biến đổi tạo ra bằng cách sử
dụng BBM
Khái niệm về phương phá tính tốn PHABSIM - tính tốn giá trị mơi
trường sống như một chức năng của dịng chảy
Các thành phần cơ bản của cách đánh giá DRIFT

Bảng
1 Dữ liệu và yêu cầu về thời gian trong chọn lựa phương pháp
đánh giá dòng chảy
2 Phương pháp Tennant: tỷ lệ phần trăm của dịng chảy trung
bình hàng năm (AAF) cần thiết để đạt được các mục tiêu
khác nhau
3 Các giai đoạn của IFIM và DRIFT

13
15
19
20
22
23

17
17

21

3


LỜI NĨI ĐẦU
Sự phát triển bền vững về mơi trường và quản lý tài nguyên nước là một vấn đề quan trọng
và phức tạp cho cả nước giàu và nghèo. Nó là thách thức về mặt kỹ thuật và thường khó khăn
để cân bằng giữa các vấn đề xã hội, kinh tế và chính trị. Thơng thường, mơi trường được xử
lý là một vấn đề cần thiết khi nó thực sự là chìa khóa để quản lý nước bền vững.
Theo chiến lược nguồn tài nguyên nước gần đây của Ngân hàng Thế giới, “Môi trường – đặc
biệt trong vấn đề sử dụng nước là mối quan tâm tổng thể của môi trường là quản lý nguồn
nước, và không phải chỉ là một phần của một ngành sử dụng nước "(Ngân hàng Thế giới
2003: 28). Tích hợp để quản lý tài ngun nước tổng thể, mơi trường là "khơng có tiếng nói"
khi những yếu tố sử dụng nước khác có tiếng nói khác biệt. Như một hệ quả, đại diện của các
yếu tố sử dụng nước khác cần có nhận thức đầy đủ tầm quan trọng của các khía cạnh mơi
trường trong quản lý tài nguyên nước cho sự phát triển lợi ích ngành của họ.
Đối với chúng tơi trong Ngân hàng Thế giới, quản lý tài nguyên nước bao gồm cả sự phát
triển của bề mặt và nguồn tài nguyên nước ngầm đô thị, nông thôn, nông nghiệp, năng lượng,
khai thác mỏ, và sử dụng công nghiệp, cũng như bảo vệ nguồn nước mặt và nước ngầm, ơ

nhiễm kiểm sốt, quản lý lưu vực đầu nguồn, kiểm soát cỏ dại, nước và phục hồi các hệ sinh
thái bị suy thoái chẳng hạn như hồ và các vùng đất ngập nước quan trọng là một yếu tố cho
vay của chúng tôi, hỗ trợ thiết yếu cao ốc cho sinh kế bền vững và cho phát triển xã hội và
kinh tế nói chung. Trước năm 1993, đầu tư môi trường đã được giải quyết một cách chủ động
và chủ yếu thông qua các chính sách an tồn của Ngân hàng. Năm 1993 chính sách quản lý
Tài nguyên nước mở rộng tập trung phát triển bao gồm việc bảo vệ và quản lý tài nguyên
nước trong môi trường bền vững, xã hội chấp nhận, và kinh tế có hiệu quả như là một trường
mới nổi ưu tiên cho vay Ngân hàng. Nhiều bài học đã được học được, và những điều này đã
góp phần thay đổi thái độ và thực hành trong hoạt động của Ngân hàng Thế giới.
Quản lý tài nguyên nước cũng là yếu tố phát triển quan trọng vì có quan hệ đến giảm đói
nghèo, bao gồm cả y tế, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp và phát triển năng lượng, và tăng
trưởng bền vững trong các cộng đồng ở hạ nguồn. Tuy nhiên, chiến lược xóa đói giảm nghèo
khơng nên giảm suy thoái nguồn nước và dịch vụ sinh thái. Việc tìm kiếm một sự cân bằng
giữa những mục tiêu là một khía cạnh quan trọng của lãi suất của Ngân hàng trong phát triển
bền vững. Năm 2001, Chiến lược môi trường nhấn mạnh sự liên kết giữa quản lý nguồn
nước, mơi trường tính bền vững, nghèo đói.
Kristalina Georgieva
Giám đốc môi trường

4


GIỚI THIỆU
Dịng chảy của các con sơng trên thế giới đang ngày càng được thay đổi thơng qua các
cơng trình ngăn nước như đập và đập tràn, cung cấp cho nơng nghiệp và đơ thị, duy trì dịng
chảy để điều hướng, hệ thống thốt nước vào dịng chảy, và các cấu trúc để kiểm soát lũ.
Những biện pháp này đã có tác động đáng kể, giảm tổng lưu lượng của nhiều con sơng và
ảnh hưởng đến dịng chảy theo mùa, kích thước và tần suất lũ lụt. Trong nhiều trường hợp,
những sửa đổi gây ảnh hưởng đến sinh thái và dịch vụ thủy văn được cung cấp bởi các hệ
sinh thái nước, do đó đã làm tăng tính dễ tổn thương của người dân đặc biệt là người nghèo,

những người phụ thuộc vào dịch vụ. Hiện giờ có một sự cơng nhận ngày càng tăng là sửa đổi
dịng chảy cần phải được cân bằng với việc bảo dưỡng các dịch vụ sinh thái thiết yếu dựa vào
nước. Các dòng chảy cần được duy trì các chức năng này được gọi là "dịng chảy mơi
trường", và q trình để xác định các dòng chảy được gọi là "Đánh giá dòng chảy mơi trường
", hoặc EFA.
Việc nhận ra sự thay đổi dịng chảy rất quan trọng đối với các khu vực đồng bằng ngập
lũ, vùng ven sông và trong một số trường hợp cửa sơng suy thối. Phương pháp liên kết tài
ngun hạ lưu bị suy thoái và hậu quả xã hội cũng là trong giai đoạn đầu của sự phát triển.
Ngân hàng Thế giới công nhận vấn đề vào năm 1993 trong quyển Chính sách Quản lý tài
ngun nước, trong đó bao gồm các mục tiêu "Sự cần thiết cung cấp nước sông, đầm lầy, và
cá sẽ được xem xét trong các quyết định liên quan đến hoạt động của hồ chứa và phân bổ
nước. "Chính sách đánh giá mơi trường của Ngân hàng Thế giới (Chính sách hoạt động 4.01)
được kích hoạt nếu thay đổi dịng chảy dẫn đến những rủi ro và tác động môi trường. Nếu
những thay đổi dịng chảy có tiềm năng gây ra thiệt hại đáng kể hoặc suy thối mơi trường
sống tự nhiên, người vay cũng phải tuân thủ các chính sách của Ngân hàng (Chính sách hoạt
động 4,04) để cho một khoản vay được chấp thuận”
Sách kỹ thuật từ C.1 đến C.4 liên quan đến dịng chảy mơi trường. Mặc dù những thay
đổi trong dòng chảy sẽ ảnh hưởng đến chất lượng nước - ví dụ, bằng cách tăng hoặc giảm độ
đục - tập trung trong các ghi chép là chủ yếu dựa vào ảnh hưởng trực tiếp của dòng chảy trên
các chức năng sinh thái sông và quản lý số lượng nước.
Quyển C.1 giới thiệu các khái niệm và phương pháp xác định các u cầu dịng chảy mơi
trường cho sơng, bao gồm mô tả làm thế nào các loại khác nhau của các dịng sơng đóng góp
vào việc duy trì các con sơng, thực tiễn của việc thực hiện đánh giá dịng chảy, sự cần thiết
để cân bằng môi trường và nhu cầu nước và những thách thức phải đối mặt trong việc thực
hiện các dịng chảy mơi trường. Quyển C.2 xem xét một số trường hợp lịch sử quan trọng.
C.3 mô tả sự phục hồi lũ từ hồ chứa để vùng đồng bằng ngập lũ ngập lụt. C.4 cung cấp các
vấn đề xã hội ở hạ lưu phát sinh từ những thay đổi trong dòng chảy.

5

DỊNG CHẢY MƠI TRƯỜNG VÀ QUẢN LÝ SƠNG NGỊI
Dịng chảy mơi trường là một dịng nước chảy ra hoặc chảy vào một dịng sơng với mục
đích cụ thể để quản lý các hiện trạng của hệ sinh thái sông. (Hộp 1)
Sự thất bại của việc duy trì dịng chảy như vậy đã dẫn đến sự suy giảm chất lượng của rất
nhiều hệ sinh thái liên quan đến nước, phần lớn là kết quả của việc gia tăng áp lực từ nước và
sự phát triển của các lưu vực. Các hệ sinh thái này không chỉ bao gồm hệ động vật và thực
vật mà còn bao gồm vùng đồng bằng ngập nước, vùng đất ngập nước, hệ sinh thái liên quan
đến nước ngầm, hệ sinh thái cửa sông và ven sông.
Không chỉ suy giảm các hệ sinh thái phụ thuộc vào nước mà cịn đe dọa các giá trị về
mơi trường như duy trì đa dạng sinh học, bảo vệ đa loài và trực tiếp ảnh hưởng đến nhiều nền
kinh tế ngành dựa vào các hệ sinh thái này. Ở nhiều nơi trên thế giới, con người phụ thuộc
vào dịng sơng để lấy cá, thảm thực vật vùng đồng bằng ngập lũ để chăn thả gia súc, đất ngập
nước để trữ trầm tích là xử lý mơi trường. Vì vậy, sinh lý thay đổi ảnh hưởng đến sinh kế.
Sự hiểu biết rằng dịng chảy rất quan trọng cho việc duy trì các hệ sinh thái là khởi nguồn
từ sự hiểu biết quốc tế và mơ tả mối quan hệ giữa dịng chảy và chức năng của hệ sinh thái.
Do đó dịng chảy mơi trường có thể ngăn chặn hoặc đảo ngược sự giảm sút này và để giúp
giảm thiểu sự mất mát của các chức năng hệ sinh thái (Hộp 2). Chính sự hiểu biết này có thể
được sử dụng để mơ tả dịng chảy của dịng sơng như sau:
- Giảm thiểu các tác động của nguồn tài nguyên mới phát triển;
- Phục hồi các hệ thống bị ảnh hưởng bởi sự phát triển trong q khứ;
- Cho phép tính tốn chi phí bồi thường cho người dân khi bị những tác động đó.
Những mơ tả dịng chảy có thể đơn giản như mô tả đặc điểm độ sâu của nước nhằm tìm
hiểu mơi trường sống của một lồi cá hay phức tạp như mơ tả hồn tồn chế độ dịng chảy để
duy trì tồn bộ dịng sơng và hệ sinh thái ngập nước. Với những thông tin này, các nhà hoạch
định có thể trang bị tốt hơn để có thể tạo được sự cân bằng giữa tiêu hao sử dụng và việc sử
dụng hệ sinh thái của tài nguyên nước. Tất nhiên, chỉ có một mình dịng chảy mơi trường
khơng thể cải thiện chất lượng dịng sơng hiệu quả. Vì vậy, phân bố dịng chảy mơi trường có
xem xét kết hợp với một số biện pháp giảm nhẹ như cải thiện nguồn nước để có thể đạt hiệu
quả chi phí kết hợp với biện pháp quản lý.

6


Hộp 1. Thuật ngữ
Một số thuật ngữ được sử dụng để mơ tả
dịng chảy cho việc duy trì sinh thái của
dịng sơng. Dịng chảy mơi trường là một
thuật ngữ tồn diện bao gồm tất cả các
thành phần của dịng sơng theo thời gian,
sự cần thiết của việc thay đổi dòng chảy tự
nhiên, các vấn đề kinh tế xã hội và sinh lý.
Các yếu tố đó bao gồm:

Dịng lưu lượng hạn hán: Một chế độ dòng
chảy trong năm hạn hán đủ để duy trì lồi
trong một hệ khơng quan tâm đến việc sinh
sản.

IFRS – Yêu cầu dòng lưu lượng: trước đây, Dịng chảy tối thiểu: Một thuật ngữ chung
nghiên cứu ít tồn diện cho dịng chảy mơi được sử dụng để mơ tả dịng chảy cần thiết
trường, chỉ tập trung vào dịng chảy cho cá. để duy trì một số tính năng của hệ sinh thái
sơng. Khái niệm về dịng chảy tối thiểu có
nguồn gốc ở Hoa Kỳ như một tiêu chuẩn để
hạn chế việc sử dụng nước trong mùa khô.
Duy trì dịng lưu lượng: Một chế độ dịng Tất cả các định nghĩa trên mô tả việc duy
chảy cần thiết để duy trì tất cả các chức trì những điều kiện tốt của một dịng sơng.
năng của hệ sinh thái sông và cung cấp
nước đầy đủ cho các động vật, thực vật
sinh sản trong năm.

7


Hộp 2. Ví dụ về các chức năng của dịng sơng được bảo vệ bởi dịng chảy mơi trường
Chức năng

Mơ tả

Ví dụ về những địi hỏi về dịng
chảy mơi trường

Động
vật Cá nước ngọt là nguồn có giá trị về
dưới nước
dinh dưỡng cho người dân. Các giá
trị khác: Cá để câu, chim nước quý
hiếm, thủy sinh nhỏ là cơ sở của các
chuỗi thức ăn

-Dịng chảy duy trì mơi trường
sống vật lý;
-Dịng chảy duy trì chất lượng
nước;
-Dịng chảy vận chuyển cá di cư;
-Cơn lũ nhỏ để kích thích vịng
đời cho chuỗi thức ăn

Thực vật ven Ổn định bờ sông, cung cấp thực
sông

phẩm và củi cho người dân, môi
trường sống cho động vật và bộ đệm
của sông (bù lại tổn thất chất dinh
dưỡng và trầm tích do hoạt hoạt
động của con người)

-Dịng chảy duy trì độ ẩm của đất
cho bờ;
-Dịng chảy cường độ cao để bồi
đắp phù sa cho bờ và phân phối
hạt giống.

Cát của sơng

Sử dụng cho xây dựng

-Dịng chảy để vận chuyển cát và
tách chúng thành những hạt mịn
hơn.

Cửa sông

Cung cấp vườn ươm cho cá biển

-Dịng chảy duy trì lượng muối
đồng thời cân bằng luồng nước
ngọt và nước biển tại cửa sơng

Tầng
ngầm

nước Duy trì cây lâu năm, nguồn nước bổ -Dịng chảy để cung cấp nước cho
sung vào mùa khô.
các tầng chứa nước.

Vùng
nước

ngập Hỗ trợ ngành thủy sản và ngành -Dòng chảy tràn ngập vùng đồng
nông nghiệp khi nước rút đi cho bằng tại các thời điểm thích hợp
người dân.
trong năm.

Cảnh quan

Giải trí
văn hóa

Những âm thanh của dịng nước -Dịng chảy để tối đa hóa các đặc
chảy trên đá, mùi hương và khung điểm về cảnh quan bao gồm rất
cảnh của sơng với cây, cá và chim.
nhiều dịng chảy ở trên.
và Nước sạch và ghềnh thác để đi bè -Dòng chảy để đẩy trầm tích và
hoặc là hồ bơi sạch để tắm hoặc làm tảo đi để duy trì chất lượng nước.
nghi lễ rửa tội. Ngồi ra cịn là nơi
để câu cá, ngắm chim và chụp ảnh.

Dịch vụ sinh Duy trì chức năng của các hệ sinh -Dòng chảy để duy trì đa dạng
8

thái

thái thủy sinh để điều chỉnh các hệ sinh học và chức năng sinh thái.
sinh thái cơ bản để làm sạch nước,
giảm bớt lũ lụt hoặc kiểm sốt cơn
trùng gây hại

Tổng quan về Muốn giảm thiểu tác động của con -Một số hoặc tất cả các loại dịng
bảo vệ mơi người và bảo tồn hệ thống tự nhiên chảy trên.
trường
cho các thế hệ tương lai.

9


CÁC Ý NGHĨA CỦA CÁC DỊNG CHẢY KHÁC
Nhìn chung, các nhà hoạch định muốn hệ thống thủy sinh phải tự nhiên, lưu lượng dòng
chảy lớn hơn so với chế độ dịng chảy ban đầu sẽ cần dịng chảy mơi trường. Tuy nhiên, mơ
hình dịng chảy trên quan trọng bởi thơng số tổng thể. Chế độ dòng chảy của một con sơng có
thể chia thành các loại dịng chảy như dịng chảy cơ bản (dòng chảy lưu lượng thấp), lũ lụt
nhỏ hàng năm, lũ lụt lớn thường xuyên xảy ra tại các vùng đồng bằng. (Hình 1). Những dịng
chảy khác nhau duy trì những phần khác nhau trong hệ thủy sinh (Hộp 3).
Sự suy thoái hoặc mất đi của một trong những chế độ dòng chảy sẽ ảnh hưởng khác nhau
đến hệ thống so với một số thành phần khác. Xác định thành phần của một số dòng chảy và
hiểu rõ hậu quả của việc mất mát hệ sinh thái tập trung vào việc đánh giá dòng chảy. Thành
phần dòng chảy trong vòng 1 năm rất quan trọng bao gồm nhiệt độ, dấu hiệu của các chức
năng hệ sinh thái. Tuy nhiên, những dấu hiệu này không theo những ngày tháng nhất định
nên các nhà nghiên cứu có thể quy định dịng chảy mơi trường trong thời hạn quy định để
dảm bảo hiệu quả dịng chảy.

Hình 1. Chế độ thủy văn (chế độ dịng chảy) hàng ngày trong 1 dịng sơng (bắt đầu từ tháng
10 năm nay và kết thúc vào tháng 9 năm sau).

Đặc tính thời gian của chế độ dịng chảy có một ảnh hưởng quan trọng đối với tính tổng
thể của hệ sinh thái của sơng. Biến động giữa mức dòng chảy thấp và lũ lụt nhỏ, lớn thông
qua mỗi ngày và mỗi mùa tạo liên kết của vùng bị ngập và thời gian ngập. Điều này làm đa
10


dạng hơn các điều kiện vật lý, đa dạng sinh học và khả năng phục hồi lớn của các vùng sinh
thái bị xáo trộn.
Hộp 3. Ảnh hưởng các thành phần khác nhau của chế độ dịng chảy đối với sơng.
Dịng chảy

Sự quan trọng đối với dịng sơng

Dịng chảy lưu lượng thấp: ranh Dịng chảy thấp khi dịng sơng khơng ở trong mùa lũ.
giới giữa mùa khô và mùa mưa
Chúng lớn hơn và đa dạng hơn trong mùa mưa hơn là
mùa khơ và xác định dịng chảy cả năm, chỉ trong mùa
mưa hoặc sau khi mưa. Chúng tạo ra các điều kiện khác
nhau trong những mùa khác nhau, điều khiển loài sinh
học nào hoặc bao nhiêu trong bất cứ thời gian nào trong
năm
Lũ lụt nhỏ: số lượng, lưu lượng Lũ lụt nhỏ kích thích sinh sản của cá, loại bỏ chất thải,
theo năm và thời gian
làm sạch dịng sơng và tùy theo kích thước các loại đá
trong dịng sơng để tạo ra các dạng khác nhau của mơi
trường sống. Chúng kích hoạt hay đồng bộ các hoạt động
như di cư ngược dịng sơng của cá hay sự nảy mầm của

các cây non trên dịng sơng.
Lũ lụt lớn: lưu lượng theo thời gian Lũ lụt lớn khơng những kích thích phản ứng của sơng
như lũ lụt nhỏ mà cịn cung cấp dịng chảy để vét lịng
sơng. Chúng di chuyển và làm sạch đá cuội, gửi lại phù
sa, chất dinh dưỡng trên các đồng bằng. Chúng mang độ
ẩm đến cho bờ, tạo điều kiện để cây non phát triển và duy
trì liên kết giữa biển và các cửa sông. Lũ lụt lớn cung cấp
nước cho kênh, các đồng bằng và kích hoạt sinh trưởng
cho nhiều loài bao gồm các loài chim.
Sự phát triển khác nhau cũng ảnh hưởng khác nhau đến các thành phần trong chế độ
dòng chảy và lần lượt nhận được sự phản hồi khác nhau từ hệ sinh thái thủy sinh. Tuy nhiên,
không phải tất cả các thay đổi của chế độ dòng chảy đều phát sinh trực tiếp từ các dòng chảy.
Đối với nạn phá rừng tại một khu vực vùng cao có thể làm tăng đáng kể lũ lụt, dẫn đến sự
thay đổi hình thức dưới lịng sơng cũng như lắng đọng trầm tích quá mức tại các vùng đồng
bằng. Hộp 4 tóm tắt các phát triển điển hình của các thành phần của chế độ dịng chảy bị ảnh
hưởng và các ví dụ về hậu quả của hệ sinh thái thủy sinh. Những hậu quả này tác động trực
tiếp lên những người phụ thuộc và các hệ sinh thái. Như vậy, việc giảm kích thước của cơn lũ
bằng việc xây dựng một đập lớn có thể loại bỏ các tín hiệu cần thiết cho việc ni cá sẽ ảnh
hưởng đến sinh kế của cộng đồng hạ lưu phụ thuộc vào nước.
Hộp 4. Các hành động ảnh hưởng đến chế độ dòng chảy và hậu quả cho hệ sinh thái
11


Các hành động
Ảnh hưởng đến dòng chảy
quản lý
Dòng chảy tưới tiêu Tăng dòng chảy lưu lượng
(sử dụng các con nhỏ trong mùa khô và giảm
sông như ống dẫn theo mùa.
nước)

Hướng dòng chảy

Giảm dòng chảy lưu lượng
nhỏ vào mùa mưa và khô

Đập lớn

Giảm tần số và thời gian của
lũ lụt

Trạm thủy điện

Giảm thời gian và phân bố
dòng chảy, thay đổi tỉ lệ giữa
dịng chảy có lưu lượng nhỏ
và lưu lượng lớn
Trồng rừng trong Giảm dịng chảy có lưu
các lưu vực
lượng nhỏ vào mùa khô và
mưa nhằm glam cho lũ lụt
suy yếu.
Nạn phá rừng trong Làm lũ lụt tăng lên, tăng

Hậu quả cho hệ sinh thái
-Là kết quả của dịng chảy có lưu lượng
cao hơn trong mùa khô so với mùa mưa.
Điều kiện thủy lực và nhiệt độ đặc biệt
có thể trở nên khơng phù hợp với các u
cầu về vịng đời, sự đa dạng và số lượng

các loài cây. Sâu bệnh thường tận dụng
điều kiện môi trường này để gia tăng
nhanh chóng.
-Giảm mơi trường sống, hạn chế sự di
chuyển của động vật dưới nước do đó
làm tăng khả năng cạnh tranh về không
gian và nguy cơ bị ăn thịt.
-Tăng biến động nhiệt độ, tập trung nước
thải có thể dẫn đến phú dưỡng hóa.
-Kích thích sinh sản của các lồi cá hoặc
thực vật xảy ra không đúng thời điểm
dẫn đến sự thất bại trong việc sinh sản.
-Giảm độ ẩm của bờ là giamt thảm thực
vật ven sơng và các lồi cây khác. Sự ổn
định của bờ suy yếu dẫn đến nguy cơ xói
mịn tăng
-Giảm dịng chảy tại các cửa sơng làm
giảm sự cư trú của cá biển sử dụng vườn
ươm;
-Giảm lũ lụt của vùng đồng bằng và
vùng ngập nước ven sông gây ra các thiệt
hại về thủy sản.
Dịng chảy khơng phù hợp ảnh hưởng bất
thường đến giai đoạn vịng đời của nhiều
lồi động vật và thực vật.
Giảm tín hiệu kích thích sinh sản của cá
hoặc nảy mầm của hạt giống làm giảm
môi trường sống trong năm.
-Tăng diện tích xói mịn bờ, làm thay đổi
12

lưu vực

dịng chảy vào mùa khơ.

mơi trường sống có sẵn của các lồi thủy
sản
-Giảm mơi trường sống trong mùa khơ
-Tăng nguy cơ rửa trôi của các loại động
vật.
Hộp 5. Những dịng chảy khơng phải là dịng chảy mơi trường

Thốt nước phát điện

Nước được dùng cho thủy điện tạo ra biến động lớn cho dịng
chảy hạ lưu, lũ lụt và mơi trường sống khơ hạn các các lồi thủy
sản như cá. Có thể kiểm sốt mức độ và lưu lượng để giảm thiểu
tác động của chúng đến các sông ở hạ lưu.

Thốt nước thủy lợi

Nước tưới tiêu có thể gây ra sự đảo ngược theo mùa của chế độ
dòng chảy, với các dịng có lưu lượng trong mùa khơ cao hơn
trong mùa mưa. Tín hiệu cho chu kỳ sống của các lồi thủy sản
được cung cấp bởi dịng chảy trở nên không phù hợp với nhiệt độ
và các điều kiện khác gây mất loài và mất cân bằng các hệ sinh
thái khác.

Chuyển hướng dịng Dịng chảy lưu lượng cao khơng phát sinh từ tự nhiên để điều

chảy
hướng có thể gây ra xói mịn bờ và có thể giảm hoặc biến đổi
dịng chảy (bảng 3)
Pha lỗng ơ nhiễm

Pha lỗng các chất ơ nhiễm như một cách để cải thiện chất lượng
nước là cách quản lý yếu kém. Nếu nguồn ô nhiễm được kiểm
sốt tại nguồn mà khơng thơng qua pha lỗng thì có nhiều nước
sử dụng cho mục đích khác.

Thốt nước thải

Giống như hình thức chuyển hướng dịng chảy nhưng với tải
lượng ô nhiễm tăng

Lưu chuyển lưu vực

Nước di chuyển từ lưu vực này đến lưu vực khác có thể ảnh
hưởng đến đa dạng sinh học thông qua việc đưa vào lưu vực đó
lồi cạnh tranh hoặc lồi khác.
Những dịng nước chảy vào dịng sơng khơng phải là dịng chảy mơi trường (Hộp 5) có thể
gây tổn hại đến mơi trường nước. Bất kỳ các đánh giá dòng chảy là một phần của các định
hướng phát triển nên bao gồm cả tác động của dòng chảy trên đối với hệ sinh thái. Trên
nguyên tắc chung, những lợi ích tổng thể từ khai thác tài nguyên nước tăng lên kéo theo là
việc sử dụng khơng cịn bền vững như làm suy giảm các hệ thống với việc khai thác quá mức
và các chi phí cuối cùng cũng lớn hơn lợi ích. (hình 2)
Hình 2. Biểu đồ mô tả mối quan hệ chung giữa việc sử dụng hệ sinh thái và các điều kiện
13

14


PHƯƠNG PHÁP ĐỂ ĐỊNH LƯỢNG DỊNG CHẢY MƠI TRƯỜNG
Nhiều phương pháp đã được phát triển trong 20 năm chủ yếu ở Châu âu, Hoa kỳ, Nam phi,
Úc để thiết lập dịng chảy mơi trường. Một số kỹ thuật đã được phát triển nhằm bảo vệ một
số loài cụ thể (thường bị đe dọa), trong khi một số khác đã được phát triển đẻ bảo vệ hệ sinh
thái. Những kỹ thuật này hiện nay đã được áp dụng tại 25 quốc gia, kết quả là có rất nhiều
kinh nghiệm cho các vùng sơng khơ cằn và ơn đới nhưng lại ít kinh nghiệm cho các sông ở
nhiệt đới.
Phương pháp xác định dịng chảy mơi trường gồm 2 loại: theo truyền thống và tương tác
(Hộp 6). Phương pháp dựa trên cách tiếp cận truyền thống thường áp dụng cho 1 mục tiêu cụ
thể và trong phạm vi nhỏ hẹp và kết quả dẫn đến sự lựa chọn duy nhất một chế độ dịng chảy,
khơng có sự lựa chọn thứ hai để biện minh cho một gia trị duy nhất và thông tin không được
cung cấp đầy đủ. Phương pháp tiếp cận tương tác tập trung vào mối quan hệ giữa sự thay đổi
của dịng sơng với một hay nhiều khía cạnh khác của sông. Một khi các mối quan hệ được
thiết lập, kết quả khơng cịn giới hạn trong sự giải thích duy nhất dựa vào điều kiện của dịng
sơng. Phương pháp trên dựa trên cách tiếp cận tương tác do đó phù hợp để sử dụng cho thay
đổi và thay đổi này có xu hướng phức tạp hơn. Tuy nhiên, dữ liệu và thời gian hợp lý hơn so
với phương pháp truyền thống. Một số phương pháp đã được phát triển cho mỗi trường hợp.
Các phương pháp này được trình bày có minh họa ở mức độ khác nhau của dữ liệu và yêu
cầu về thời gian cũng như độ tin cậy và mức độ kinh nghiệm có thể áp dụng (bảng 1).
PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG
Phương pháp truyền thống có thể chia ra thành bốn loại:
- Phương pháp chỉ số thủy văn chủ yếu là phương pháp tiếp cận dựa vào lịch sử những
hồ sơ lưu để đưa ra khuyến cáo cho các dịng chảy trong tương lai. Rất ít hoặc nếu có
chỉ chú trọng đến bản chất cụ thể của sơng hay các sinh vật trong nó;
- Phương pháp đánh giá thủy lực sử dụng các mối quan hệ giữa dịng chảy cúa sơng và
đặc điểm thủy lực đơn giản như độ sâu, tốc độ nước hoặc mặt cắt ước để tính tốn
dịng chảy chấp nhận được. Phương pháp này là cải tiến của phương pháp chỉ số thủy

văn khi có u cầu đo lường về dịng sơng. Tuy nhiên dịng chấp nhận được vẫn cịn
dựa vào các tính năng vật lý của con sông hơn là biết đến mối liên quan giữa sinh vật
và dòng chảy.
- Phương pháp chuyên gia sử dụng đội ngũ các chuyên gia để làm các kịch bản khác
nhau của dòng chảy trên nhu cầu khác nhau của sinh vật thủy sinh.
- Phương pháp tiếp cận truyền thống toàn diện cần thu thập dữ liệu cụ thể của sơng và
tạo liên kết giữa đặc tính dịng chảy của sơng và nhu cầu sinh học của các nhóm sinh
vật chính (cá, thực vật, động vật khơng xương). Hai ví dụ sau đây:

15


Hộp 6. Đặc điểm của phương pháp truyền thống và phương pháp tương tác
Phương pháp truyền thống

Phương pháp tương tác

Thường cung cấp một chế độ dòng chảy Cung cấp một loạt chế độ dịng chảy, mỗi
duy nhất để duy trì một điều kiện khách loại liên kết với một điều kiện sông khác
quan.
nhau.
Tạo động lực cho các bộ phận cụ thể của Giải thích những hậu quả do chế độ dịng
chế độ dịng chảy.
chảy
Khơng có lợi cho khảo sát tỉ mỉ

Thuận lợi cho khảo sát tỉ mỉ

Thích hợp cho các lựa chọn mà mục tiêu rõ Thích hợp cho các lựa chọn dòng chảy cuối
ràng

cùng là kết quả của sự đàm phán với người
dùng khác.
Bảng 1. Quan hệ giữa dữ liệu và yêu cầu thời gian của phương pháp xác định dòng chảy
được lựa chọn
Đầu ra

Truyền thống

Phương
pháp

Thời gian
đánh giá

Quan hệ
phụ thuộc
vào đầu ra

Mức độ
kinh
nghiệm

Phương
Trung bình 2 tuần
pháp Tennat đến thấp

Thấp

USA/Mở
rộng

Phương
Trung bình
pháp chu vi
ướt

Thấp

USA/Mở
rộng

Trung bình

Nam
phi,
Úc/Mở rộng

Phương
Trung bình 6 – 18 tháng
pháp
tiếp đến cao
cận
tồn
diện

Trung bình

Úc/giới hạn

IFIM

Rất cao

2 – 5 năm

Cao

USA,
UK/Mở rộng

DRIFT

Cao đến rất 1 – 3 năm
cao

Cao

Bắc phi/ rất
giới hạn

Phương
pháp
chuyên gia

Tương tác

Dữ liệu và
thời gian

2 – 4 tháng

Trung bình 1 – 2 tháng
đến thấp

Phương pháp chỉ số thủy văn.
16


Phương pháp Tennent chủ yếu là tiếp cận qua máy tính nên khá rẻ tiền, nhanh chóng
và dễ dàng áp dụng. Sự phát triển của phương pháp này dựa vào nghiên cứu và đầu vào của
các chuyên gia. Kết quả so sánh tương đối với những kỹ thuật dữ liệu chuyên sâu khác.
Phương pháp nghiên cứu trên xuất phát từ quan sát thực địa tại Hoa kỳ và mối quan hệ giữa
điều kiện sơng, lưu lượng dịng chảy, mơi trường sống của cá quả.
Phương pháp này giới thiệu dòng chảy mơi trường dể duy trì cá, động vật hoang dã,
các thích ứng và liên quan đến nguồn nước (bảng 8). Ví dụ, nếu dịng chảy trung bình hàng
năm trong một con sông là 100 x 106 m3/năm, điều kiện sông là hồn hảo, dịng chảy của
sơng vào mùa thu đơng cần phải có khoảng 40% tức là trung bình khoảng 1,3m 3/s. Phương
pháp này được áp dụng ở các loại sơng và kích cỡ sơng và theo cách tiếp cận trên có thể áp
dụng trên khắp thế giới. Một khi mối quan hệ ban đầu giữa điều kiện sông và chế độ dòng
chảy được thành lập tại một khu vực, các yêu cầu dữ liệu của phương pháp này là vừa phải
và dễ dàng mô phỏng điều kiện thủy văn hàng tháng.
Phương pháp Tennant phù hợp với các khu vực tại miền Tây Hoa kỳ, nơi nó phát
triển,nơi mà các đặc trung thủy văn và sinh thái các dịng sơng đều được nghiên cứu và hiểu
rõ. Nó được thiết kế chủ yếu để quản lý môi trường sống của các hồi và có thể ứng dụng với
các sinh vật khác trên thế giới. Trong khu vực mới mà thời gian nghiên cứu là một hạn chế,
cách tiếp cận Tennant, dựa trên quan sát các phản ứng môi trường của các sinh vật cần quan
tâm trong khu vực đó, sẽ cung cấp thơng tin tốt để xác định dịng chảy mơi trường. Bảng
tương tự các tiếp cận Tennant trong bảng 8 nhưng có dựa trên quan sát thực nghiệm có liên
quan đến đất nước họ đã thực hiện.
Một ví dụ khác về phương pháp chỉ số thủy văn bao gồm phân tích đường cong thời

gian, thay đổi cách tiếp cận và phương pháp máy tính.
Bảng 2. Phương pháp Tennant: Lưu lượng dịng chảy trung bình (AAF) cần thiết để đạt các mục tiêu khác
nhau

Nội dung
Dòng chảy tối đa
Phạm vi tối ưu của AAF

Phần trăm yêu cầu của lưu lượng dòng chảy trung bình
Thu Đơng

Xn hè

200

200

60 – 100

60 – 100c

u cầu phần trăm của AAF theo điều kiện sơng
Hồn hảo

40

60

Xuất sắc

30

50

Tốt

20

40

Khơng tốt

10

30

Nghèo nàn

10

10
17


Suy thoái trầm trọng
0 – 10
0 – 10
Phương pháp đánh giá thủy lực
Như phương pháp chỉ số thủy văn, phương pháp đánh giá thủy lực cũng sử dụng các số liệu
của thủy văn. Tuy nhiên, liên kết này chỉ đơn giản là dữ liệu mặt cắt ngang thu được của

sông. Có thể dùng phương pháp này để có dịng chảy cần thiết để duy trì quần thể cá. Phương
pháp này tương đối nhanh chóng và chi phí hiệu quả. Các phép đo được thực hiện dựa vào
quan sát thực địa và rất hữu ích cho việc lập kế hoạch nghiên cứu ở quy mơ lưu vực hoặc cao
hơn. Bởi vì nó được sử dụng ở Mỹ, có rất nhiều kinh nghiệm và kiến thức để rút ra.
Phương pháp này dựa trên giả định rằng dịng sơng có ni cá do đó liên quan đến chu vi ướt
của dịng sơng. Nó sử dụng mối quan hệ giữa chu vi ướt, chiều sâu và vận tốc tối thiểu để cho
cá sinh sản và sinh trưởng. Các mối quan hệ này được xây dựng từ việc đo chiều dài của chu
vi ướt tại các điểm thải nước khác nhau của dịng sơng mà ta quan tâm. Kết quả đề nghị dựa
trên các điểm uốn trên chu vi ướt và đường cong thải nước được giả định là đại diện cho môi
trường sống tốt nhất cho dòng chảy tối thiểu trước khi đến điểm uốn tiếp theo. (hình 3).
Những bất lợi của phương pháp này là đưa ra mối quan hệ giữa chu vi ướt và dịng thải được
sử dụng để giới thiệu mơi trường sống thích hợp cho cá dựa trên nguyên tắc chung và khơng
được chứng minh là có liên quan đến cá của một con sông cụ thể. Để khắc phục điểm này,
các nghiên cứu cụ thể phải được thực hiện về mối quan hệ giữa chu vi ướt và sự tồn tại và
sinh sản của các loài cá đặc biệt. Mặc dù các nghiên cứu này làm tăng độ tin cậy, chúng cũng
thêm vào yêu cầu thời gian và chi phí của phương pháp này.
Hình 3. Phương pháp chu vi ướt: (a) mặt cắt ướt; (b) Đồ thị giữa chu vi ướt và dòng thải.
Điểm uốn trên được chọn trong mơi trường có cá tốt nhất cho sơng ít nước đến khi có điểm
uốn tiếp theo.

18


Phương pháp chuyên gia
Phương pháp chuyên gia có đặc điểm là sử dụng nhóm chuyên gia để xây dựng các
kịch bản dựa vào các nhu cầu khác nhau của dòng chảy đối với nhu cầu của sinh vật thủy
sinh. Thành phần của phương pháp này phụ thuộc và môi trường cụ thể và các tính năng của
con sơng bao gồm thủy văn, địa mạo, thủy sinh thực vật, sinh vật và một hoặc nhiều đại diện
cộng đồng tham gia vào. Kinh nghiệm của các chuyên gia thành viên sẽ được sử dụng trong
trường hợp mơ hình dự báo dịng chảy không đáng tin cậy. Bảng cách hỏi ý kiến của một

nhóm chun gia thay vì sử dụng độc lập, sẽ đánh giá được nhu cầu về lưu lượng. Mặc dù
đánh giá có thay đổi từ các nhóm chuyên gia này đến nhóm chun gia khác, điều này cũng
là bình thường để kiểm tra thực tế tại các điểm khác nhau. Nếu dịng sơng có hồ chứa tại
thượng nguồn, nó cũng được phổ biến cho các dòng khác nhau trong khu vực này để chun
gia có thể nhìn thấy mức độ ngập lụt và trong một số trường hợp là phản ứng của sinh vật để
ngăn các dòng chảy khác nhau. Các chuyên gia cũng có thể xem hồ sơ thủy van cũng như các
dữ liệu sinh thái, các báo cáo, các phản ứng sinh thái của các sinh vật trên sông để đưa ra các
kịch bản khác nhau gồm cao, thâp, trung bình. Báo cáo này được thảo luận tại một hoặc
nhiều hội thảo với sự tham gia của các bên có liên quan và các nhà quản lý trước khi hoàn
thành.
Phương pháp này được áp dụng rộng rãi tại các tiểu ban phía Đơng Úc với thành cơng
đáng kể. Thành cơng của nó có lợi thế nhanh chóng có kết quả và tích hợp nhiều kiến thức
của các chuyên gia khác nhau và tính linh hoạt của nó. Phương pháp này khơng dựa vào sự
tồn tại của mơ hình (mặc dù có thể được sử dụng). Tuy nhiên, kết quả là cụ thể và không sử
dụng cho bất cứ trường hợp nào khác do đó cũng là thách thức cho phương pháp dữ liệu
truyền thống hay phương pháp tiếp cận toàn diện.
Phương pháp tiếp cận toàn diện
Phương pháp tiếp cận toàn diện cơ bản là cách thức tổ chức và bằng kiến thức để sử
dụng dòng chảy. Chúng thường kết hợp các phương pháp trên lại với nhau đặc biệt là phương
pháp chuyên gia. Chúng được mô tả tốt hơn như liên kết nhiều điểm khác biệt của các
phương pháp tạo ra một đầu ra tốt. Chúng được phát triển ở Bắc bán cầu và nhằm đến mục
tiêu loài cụ thể (thường là thương mại), quá giới hạn khi mục đích là quản lý chất lượng hệ
sinh thái sơng. Phương pháp toàn diện tại Úc và phương pháp khối xây dựng tại Nam phi đã
được phát triển phối hợp và được chia sẻ theo nguyên lý và giả định cơ bản. Cả hại yêu cầu
xác định điều kiện mong muốn của con sơng trong tương lai. Sau đó xây dựng một chế độ
dịng chảy mơi trường trên cơ sở thángnày qua tháng kia và thông qua xem xét riêng biệt của
các thơng số khác nhau của chế độ dịng chảy (hình 4). Để đạt được và duy trì điều kiện này,
mỗi điều kiện dòng chảy phải được thiết kế cho hệ sinh thái, địa mạo đặc biệt hoặc mục tiêu
là chất lượng nước. Về sự giống nhau của hai phương pháp, phương pháp xây dựng khối
được tiếp tục thảo luận.

19


Hình 4. Phương pháp xây dựng khối để tạo chế độ dòng chảy

BBM được thiết kế để giải quyết thực tế của Nam phi với dữ liệu, thời gian, tiền bạc hạn chế.
Phương pháp này dựa vào kiến thức sẵn có, ý kiến chun gia, ít dữ liệu mới và được sử
dụng trong một cấu trúc được thiết lập để mơ tả một dịng chảy mơi trường. Các thành phần
chính của hệ sinh thái sơng và các đặc tính ( thủy văn, môi trường sống vật lý, chất lượng
nước) và sinh học (thực vật, cá, động vật không xương) và những hoạt động sinh hoạt của
người dân ven sông. Đối với mỗi thành phần, tất cả các dữ liệu được tổng hợp và thu thập dữ
liệu mới khi cần thiết. Đo đạc thực địa bao gồm khảo sát các mặt cắt tại điểm đại diện của
sông, mối quan hệ giữa độ sâu và dòng chảy, vận tốc và khu vực ngập lụt. Các chuyên gia
sinh học cũng tiến hành nghiên cứu thực địa từ đó có thể phát triển kiến thức về liên kết giữa
các lồi thủy sản và dịng chảy tại những thời điểm khác nhau. Sau khi đã thu thập đầy đủ kết
hợp với mục tiêu là dòng chảy mong muốn của sông sẽ được thảo luận trong các hội thảo
chun mơi. Các chun gia sau đó thảo luận và đạt được sự đồng thuận về chế độ dòng chảy
đạt được mục tiêu. Sức mạnh của BBM là có thể kết hợp với tất cả các kiến thức liên quan và
được sử dụng trong 2 trường hợp dữ liệu phong phú và nghèo nàn. Phương pháp này đề cập
đến một loạt các thành phần về hệ sinh thái và dịng chảy mơi trường được thơng qua có sự
đồng thuận của nhóm BBM và các chuyên gia. Nó cũng là nguồn tài liệu được sử dụng rộng
rãi ở Nam phi. Phương pháp tiếp cận toàn diện là mới và để đánh giá sự hiệu quả cần thời
gian.
PHƯƠNG PHÁP TƯƠNG TÁC
Phương pháp đánh giá dòng chảy sử dụng cách tiếp cận tương tác với nhau có xu hướng
phức tạp hơn so với các phương pháp truyền thống và chủ yếu được giới hạn trong 2 loại lớn:
mô phỏng môi trường sống và phương pháp toàn diện. Chúng được minh họa ở đây bởi một
trong những phương pháp lâu đời nhất – phương pháp gia tăng lưu lượng theo luồn (IFIM) –
một trong những phương pháp mới nhất – chuyển đổi lưu lượng áp đặt vào hạ lưu (DRIFT).
20