Giáo trình Kỹ thuật tài nguyên nước: Phần 1 - PGS.TS. Ngô Văn Quận

TRƯỜNGĐẠIHỌCTHỦYLỢI
BỘMÔNKỸTHUẬTTÀINGUYÊNNƯỚC
Tập thể tác giả:

PGS.TS. NGÔ VĂN QUẬN (Chủ biên)
PGS.TS. PHẠM VIỆT HÒA - PGS.TS. LÊ QUANG VINH TS. NGUYỄN LƯƠNG BẰNG - TS. NGÔ ĐĂNG HẢI
TS. TRẦN QUỐC LẬP - TS. NGUYỄN QUANG PHI THS. NGUYỄN VĂN TÍNH

GIÁO TRÌNH 
KỸTHUẬTTÀINGUNNƯỚC

NHÀ XUẤT BẢN BÁCH KHOA HÀ NỘI



MỤC LỤC
Trang
Các từ viết tắt..................................................................................................................... 11
Lời nói đầu......................................................................................................................... 13
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG................................................................................. 15
1.1. KHÁI QUÁT CHUNG............................................................................................... 15
1.2. CÁC NGUỒN NƯỚC NGỌT TRÊN THẾ GIỚI..................................................... 16
1.3. TÀI NGUYÊN NƯỚC VIỆT NAM.......................................................................... 21
1.3.1. Tài nguyên nước mặt Việt Nam........................................................................... 21
1.3.2. Tài nguyên nước ngầm ở Việt Nam .................................................................... 22
1.3.3. Thực trạng tài nguyên nước Việt Nam hiện nay ................................................. 23
1.3.4. Nguồn nước trong tương lai................................................................................. 25
1.4. VẤN ĐỀ SỬ DỤNG NƯỚC Ở VIỆT NAM VÀ NHỮNG THÁCH THỨC
TRONG TƯƠNG LAI .............................................................................................. 26
1.4.1. Vấn đề sử dụng nước ở Việt Nam ....................................................................... 26
1.4.2. Những thách thức trong tương lai........................................................................ 28

CHƯƠNG 2. DÒNG CHẢY MẶT..................................................................................... 33
2.1. KHÁI NIỆM DÒNG CHẢY MẶT........................................................................... 33
2.2. LƯU VỰC VÀ ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA LƯU VỰC............................... 34
2.2.1. Khái niệm về lưu vực ........................................................................................... 34
2.2.2. Các phương pháp xác định lưu vực ..................................................................... 36
2.2.3. Các đặc trưng hình học của lưu vực .................................................................... 38
2.3. QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH DỊNG CHẢY ......................................................... 42
2.3.1. Sự hình thành dịng chảy...................................................................................... 42
2.3.2. Q trình hình thành dịng chảy........................................................................... 43
2.4. PHÂN TÍCH QUAN HỆ MƯA-DÒNG CHẢY ...................................................... 45
2.4.1. Phương pháp biểu đồ thủy văn đơn vị ................................................................. 45

3


2.4.2. Biểu đồ thủy văn đơn vị tổng hợp........................................................................ 49
2.4.3. Biểu đồ thủy văn S ............................................................................................... 52
2.4.4. Quan hệ mưa - dòng chảy CSC............................................................................ 55
2.4.5. Xác định số đường cong và tổn thất .................................................................... 57
2.4.6. Các số đường cong ............................................................................................... 63
2.4.7. Phương pháp biểu đồ thủy văn đơn vị SCS......................................................... 65
CHƯƠNG 3. DÒNG CHẢY NƯỚC NGẦM.................................................................... 71
3.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NƯỚC NGẦM ................................................... 71
3.1.1. Đặc tính của tầng nước ngầm............................................................................... 75
3.1.2. Tính khơng đồng nhất và khơng đẳng hướng của hệ số dẫn thủy lực ................ 77
3.1.3. Các tầng chứa nước ngầm.................................................................................... 78
3.1.4. Sự chuyển động của nước ngầm.......................................................................... 78
3.2. DÒNG CHẢY NGẦM BÃO HÒA .......................................................................... 78
3.2.1. Các phương trình điều khiển................................................................................ 78
3.2.2. Các mạng dịng chảy ............................................................................................ 81

3.3. DÒNG CHẢY MỘT CHIỀU Ở TRẠNG THÁI ỔN ĐỊNH ................................... 83
3.3.1. Tầng nước ngầm giới hạn .................................................................................... 83
3.3.2. Tầng nước ngầm không giới hạn ......................................................................... 84
3.4. THỦY LỰC HỌC GIẾNG Ở TRẠNG THÁI ỔN ĐỊNH ....................................... 85
3.4.1 Dòng chảy vào các giếng ...................................................................................... 85
3.4.2. Tầng nước ngầm bị giới hạn ................................................................................ 87
3.4.3. Các tầng nước ngầm không bị giới hạn (không áp) ............................................ 89
3.5. THỦY LỰC GIẾNG TRẠNG THÁI NHẤT THỜI - ĐIỀU KIỆN CÓ ÁP........... 90
3.6. THỦY LỰC GIẾNG TRẠNG THÁI NHẤT THỜI - ĐIỀU KIỆN KHÔNG ÁP . 92
3.7. NƯỚC NGẦM Ở VIỆT NAM VÀ KHẢ NĂNG KHAI THÁC, SỬ DỤNG ....... 95
3.7.1. Các tầng chứa nước lỗ hổng................................................................................. 95
3.7.2. Các tầng chứa nước khe nứt trong các thành tạo Bazan Pliocen - Đệ tứ............ 97
3.7.3. Các tầng chứa nước khe nứt trong các thành tạo lục nguyên Mesozoi (ms)...... 97
3.7.4. Các tầng chứa nước khe nứt - Karst trong các thành tạo Cacbonat.................... 97
3.7.5. Các thành tạo địa chất rất nghèo nước hoặc không chứa nước........................... 98

4


CHƯƠNG 4. NHU CẦU NƯỚC ........................................................................................ 99
4.1. MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 99
4.2. NƯỚC CHO NÔNG NGHIỆP ............................................................................... 101
4.2.1 Giới thiệu chung .................................................................................................. 101
4.2.2. Khái quát về chế độ tưới và cách xác định lưu lượng yêu cầu đầu hệ thống ... 107
4.2.3. Nhu cầu nước tưới cho một số loại cây trồng theo hướng dẫn của FAO ......... 115
4.3. NƯỚC CHO SINH HOẠT ..................................................................................... 118
4.3.1. Nước sinh hoạt cho đô thị .................................................................................. 119
4.3.2. Cấp nước sinh hoạt cho nông thôn..................................................................... 124
4.4. NƯỚC CHO CÔNG NGHIỆP ............................................................................... 125
4.5. NHU CẦU NƯỚC CHO CHĂN NUÔI, THỦY SẢN.......................................... 132

4.5.1. Nhu cầu nước cho chăn nuôi.............................................................................. 132
4.5.2. Nhu cầu nước cho thủy sản ................................................................................ 133
4.6. NƯỚC DÙNG CHO GIAO THÔNG THỦY........................................................ 135
4.6.1. Chiều sâu bảo đảm ............................................................................................. 135
4.6.2. Lưu lượng yêu cầu khi sử dụng âu tàu............................................................... 136
4.7. NƯỚC CHO SẢN SINH NĂNG LƯỢNG............................................................ 137
4.8. PHÂN TÍCH Q TRÌNH CUNG CẤP NƯỚC MẶT ....................................... 141
4.8.1. Hệ thống hồ chứa nước mặt ............................................................................... 141
4.8.2. Trữ nước - phân tích sự ổn định cho việc cung cấp nước ................................. 142
CHƯƠNG 5. HỆ THỐNG PHÂN PHỐI NƯỚC........................................................... 144
5.1. HỆ THỐNG MẠNG LƯỚI KÊNH HỞ................................................................. 144
5.1.1. Bố trí hệ thống kênh tưới.................................................................................... 144
5.1.2. Bố trí hệ thống kênh tiêu .................................................................................... 148
5.1.3. Bố trí mạng lưới giao thơng và cây chắn gió..................................................... 149
5.1.4. Bố trí cơng trình trên kênh ................................................................................. 152
5.1.5. Tính tốn lưu lượng trên kênh tưới.................................................................... 160
5.2. HỆ THỐNG MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC BẰNG ĐƯỜNG ỐNG ....................... 160
5.2.1. Các thành phần cơ bản của hệ thống cấp nước và chức năng
của các cơng trình trong hệ thống...................................................................... 160

5


5.2.2. Phân loại hệ thống cấp nước .............................................................................. 164
5.2.3. Tiêu chuẩn, chế độ dùng nước và quy mô công suất của trạm cấp nước ......... 166
CHƯƠNG 6. THỦY NĂNG VÀ TRẠM THUỶ ĐIỆN................................................. 174
6.1. MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 174
6.2. KHÁI NIỆM VỀ THỦY NĂNG ............................................................................ 174
6.2.1. Trữ lượng thủy năng cho một con sơng............................................................. 175
6.2.2. Xác định lưu lượng bình qn dịng chảy.......................................................... 176

6.3. ĐÁNH GIÁ TRỮ NĂNG DỊNG CHẢY ............................................................. 176
6.3.1. Đánh giá năng lượng nguồn nước...................................................................... 176
6.3.2. Đánh giá trữ năng dòng chảy ............................................................................. 179
6.4. CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ NĂNG LƯỢNG.................. 181
6.4.1. Mục đích và nhiệm vụ tính tốn thủy năng ....................................................... 181
6.4.2. Các tài liệu cơ bản cho tính tốn đánh giá thủy năng........................................ 182
6.5. BIỆN PHÁP KHAI THÁC THỦY NĂNG............................................................ 183
6.5.1. Cách tập trung cột nước ..................................................................................... 184
6.5.2. Cách tập trung lưu lượng và điều tiết lưu lượng................................................ 187
6.6. KHÁI NIỆM VỀ THỦY ĐIỆN .............................................................................. 190
6.7. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN..................................... 190
6.7.1. Các thành phần phát điện ................................................................................... 190
6.7.2. Phân loại nhà máy thủy điện .............................................................................. 191
6.7.3. Các thông số chủ yếu của trạm thủy điện.......................................................... 193
6.8. XÁC ĐỊNH NHIỆM VỤ CUNG CẤP NƯỚC VÀ MỨC BẢO ĐẢM ............... 194
6.8.1. Mức bảo đảm tính tốn....................................................................................... 194
6.8.2. Chọn năm tính tốn và các năm đặc trưng về thủy văn .................................... 196
CHƯƠNG 7. KIỂM SOÁT HẠN ..................................................................................... 199
7.1. MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 199
7.2. TÌNH HÌNH HẠN HÁN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM .......................... 199
7.2.1. Tình hình hạn hán trên thế giới .......................................................................... 199
7.2.2. Tình hình hạn hán ở Việt Nam........................................................................... 202
7.2.3. Tình hình giám sát, dự báo và cảnh báo hạn hán của Việt Nam....................... 205

6


7.3. KHÁI NIỆM VỀ HẠN HÁN.................................................................................. 206
7.3.1. Định nghĩa và phân loại hạn hán........................................................................ 206
7.3.2. Các chỉ số hạn..................................................................................................... 209

7.3.3. Các đặc trưng của hạn hán ................................................................................. 220
7.4. DỰ BÁO, CẢNH BÁO SỚM HẠN HÁN............................................................. 220
7.4.1. Sự cần thiết phải dự báo, cảnh báo hạn hán....................................................... 220
7.4.2. Thực trạng và thách thức trong xây dựng hệ thống giám sát
và cảnh báo sớm hạn hán ở nước ta................................................................... 223
7.4.3. Mơ hình dự báo hạn............................................................................................ 225
7.4.4. Mơ hình giám sát và cảnh báo hạn..................................................................... 227
7.4.5. Xây dựng Bản đồ dự báo và bản tin cảnh báo hạn sớm.................................... 228
7.5. CÁC CÔNG CỤ QUẢN LÝ HẠN HÁN PHỤC VỤ CẤP NƯỚC
CHO CÁC NGÀNH KINH TẾ QUỐC DÂN........................................................... 231
CHƯƠNG 8. KIỂM SOÁT TIÊU THOÁT NƯỚC....................................................... 233
8.1. SỰ CẦN THIẾT PHẢI KIỂM SOÁT TIÊU THOÁT NƯỚC ............................. 233
8.1.1. Khái quát chung.................................................................................................. 233
8.1.2. Yếu tố tự nhiên ................................................................................................... 233
8.1.3. Yếu tố kinh tế - xã hội ........................................................................................ 236
8.2. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TIÊU THOÁT NƯỚC ............................................... 237
8.2.1. Phân loại theo đặc điểm của đối tượng tiêu nước.............................................. 237
8.2.2. Phân loại theo biện pháp tiêu ............................................................................. 240
8.3. BỐ TRÍ HỆ THỐNG TIÊU THỐT NƯỚC CỦA HỆ THỐNG THỦY LỢI.... 241
8.3.1. Phân cấp kênh..................................................................................................... 241
8.3.2. Yêu cầu bố trí hệ thống kênh tiêu thốt nước.................................................... 243
8.3.3. Ngun tắc bố trí ................................................................................................ 243
8.3.4. Khoảng cách giữa các kênh................................................................................ 244
8.3.5. Sơ đồ bố trí hệ thống kênh tiêu và kênh cấp nước riêng biệt............................ 244
8.3.6. Sơ đồ bố trí hệ thống kênh cấp nước và tiêu thoát nước kết hợp...................... 245
8.4. QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG NƯỚC MƯA TRONG QUẢN LÝ
HỆ THỐNG THỦY LỢI......................................................................................... 246
8.4.1. Khái quát chung.................................................................................................. 246

7

8.4.2. Phân vùng tiêu .................................................................................................... 247
8.4.3. Hồ điều hòa......................................................................................................... 248
8.4.4. Tiêu nước đệm.................................................................................................... 251
8.4.5. Trữ thêm nước trên ruộng lúa ............................................................................ 251
8.4.6. Yêu cầu tiêu nước mưa....................................................................................... 251
8.5. QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG NƯỚC MƯA TRONG CÁC KHU ĐÔ THỊ
VÀ KHU CƠNG NGHIỆP ..................................................................................... 256
8.5.1. Tính tốn nhu cầu tiêu thốt nước cho đơ thị và cơng nghiệp .......................... 256
8.5.2. Quy hoạch, thiết kế, thi công xây dựng và quản lý hệ thống cơng trình
tiêu thốt nước cho các khu đơ thị và cơng nghiệp ........................................... 259
8.5.3. Mạng lưới thốt nước mưa................................................................................. 262
8.5.4. Hệ thống thoát nước thải, nước bẩn................................................................... 262
8.5.5. Hệ thống thốt nước chân khơng và hệ thống thốt nước giản lược ................ 266
8.5.6. Cơng trình xử lý nước thải sinh hoạt đô thị (cục bộ và khu vực) ..................... 266
8.5.7. Yêu cầu đối với vật liệu và cấu kiện hệ thống thốt nước đơ thị...................... 270
8.6. THU TRỮ VÀ ĐIỀU TIẾT NƯỚC MƯA ............................................................ 270
8.6.1. Sự cần thiết phải có các cơng trình thu trữ và điều tiết nước mưa.................... 270
8.6.2. Một số loại cơng trình thu trữ và điều tiết nước mưa trong khu đô thị............. 272
CHƯƠNG 9. KIỂM SOÁT LŨ......................................................................................... 276
9.1. KHÁI QUÁT CHUNG ........................................................................................... 276
9.2. QUẢN LÝ ĐỒNG BẰNG VÙNG LŨ.................................................................. 280
9.2.1. Khái niệm về đồng bằng vùng lũ ....................................................................... 280
9.2.2. Phân tích về thủy văn và thủy lực đối với lũ ..................................................... 281
9.2.3. Quản lý đồng bằng vùng lũ và các quy định ..................................................... 283
9.2.4. Quản lý nước mưa và quản lý đồng bằng vùng lũ............................................. 284
9.3. CÁC NGUYÊN NHÂN VÀ TÁC ĐỘNG CỦA LŨ ............................................ 285
9.3.1. Nguyên nhân lũ lụt ............................................................................................. 285
9.3.2. Tác động của lũ................................................................................................... 286

9.3.3. Những thiệt hại do lũ gây ra............................................................................... 286
9.4. CÁC BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT LŨ ..................................................................... 288

8


9.4.1. Các biện pháp cơng trình.................................................................................... 289
9.4.2. Biện pháp phi cơng trình .................................................................................... 298
9.5. THIỆT HẠI VÀ ƯỚC TÍNH LỢI ÍCH THỰC CỦA LŨ..................................... 301
9.5.1. Các mối quan hệ của thiệt hại ............................................................................ 301
9.5.2. Các thiệt hại dự kiến........................................................................................... 302
9.5.3. Phân tích dựa trên rủi ro ..................................................................................... 305
9.6. ĐÁNH GIÁ LỢI ÍCH ............................................................................................. 314
CHƯƠNG 10. bTÁC ĐỘNG MƠI TRƯỜNG ............................................................... 316
10.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TÀI NGUYÊN VÀ MƠI TRƯỜNG ............ 317
10.1.1. Tài ngun và mơi trường................................................................................ 317
10.1.2. Phát triển kinh tế - xã hội ................................................................................. 319
10.1.3. Quan hệ giữa phát triển và môi trường............................................................ 320
10.2. NỘI DUNG VÀ NHỮNG KIẾN THỨC CẦN THIẾT ...................................... 321
10.2.1. Nội dung ........................................................................................................... 321
10.2.2. Những kiến thức cần thiết ................................................................................ 321
10.2.3. Nhiệm vụ của đánh giá tác động môi trường .................................................. 321
10.2.4. Những yêu cầu cần đạt được của đánh giá tác động môi trường.................... 322
10.2.5. Phương châm đánh giá tác động mơi trường................................................... 322
10.3. TRÌNH TỰ THỰC HIỆN ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MƠI TRƯỜNG.............. 323
10.3.1. Lược duyệt các tác động mơi trường ............................................................... 323
10.3.2. Đánh giá sơ bộ tác động môi trường................................................................ 323
10.3.3. Đánh giá tác động môi trường đầy đủ ............................................................. 323
10.3.4. Tác động môi trường của các dự án tưới, tiêu nước........................................ 325
10.4. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG............................ 326

10.4.1. Phương pháp liệt kê số liệu về thông số môi trường....................................... 327
10.4.2. Phương pháp danh mục các điều kiện môi trường.......................................... 327
10.4.3. Phương pháp ma trận môi trường .................................................................... 328
10.4.4. Phương pháp chập bản đồ môi trường............................................................. 328
10.4.5. Phương pháp mơ hình ...................................................................................... 328
10.4.6. Phương pháp phân tích lợi ích - chi phí mở rộng............................................ 329

9


10.5. ĐÁNH GIÁ NHỮNG TÁC ĐỘNG CỦA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI
ĐẾN MÔI TRƯỜNG ............................................................................................ 332
10.5.1. Trừ hại, tăng lợi - lợi nhiều hơn hại ................................................................. 332
10.5.2. Cơng trình thủy lợi đã trực tiếp làm thay đổi các yếu tố môi trường.............. 332
10.5.3. Sự cố cơng trình thủy lợi gây tác hại lớn......................................................... 333
10.6. ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG CÁC DỰ ÁN
PHÁT TRIỂN TÀI NGUYÊN NƯỚC ................................................................. 334
10.6.1. Nội dung và phương pháp đánh giá sơ bộ cho dự án thủy lợi ........................ 334
10.6.2. Những tài liệu cần thiết .................................................................................... 335
10.6.3. Một số dự án phát triển tài nguyên nước điển hình......................................... 335
10.7. QUẢN LÝ VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRONG CÁC
HỆ THỐNG THỦY LỢI...................................................................................... 344
10.7.1. Yêu cầu chất lượng nước dùng cho sản xuất nông nghiệp ............................. 344
10.7.2. Hệ chỉ tiêu để đánh giá chất lượng nước tưới.................................................. 344
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 350

10


CÁC TỪ VIẾT TẮT

ADB

Ngân hàng Phát triển châu Á

ANN

Mạng thần kinh nhân tạo

Bộ NN&PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nơng thơn
CTĐM

Cơng trình đầu mối

CTTL

Cơng trình Thủy lợi

DHMT

Dun hải miền Trung

DHBTB

Duyên hải Bắc Trung Bộ

DHNTB

Duyên hải Nam Trung Bộ

ĐCTV

Địa chất thủy văn

ĐBSCL

Đồng bằng sông Cửu Long

ĐTM

Đồng Tháp Mười

ĐBSH

Đồng bằng sông Hồng

ĐGSB

Đánh giá sơ bộ

ĐGSBMT

Đánh giá sơ bộ môi trường

ĐNB

Đông Nam Bộ

FAO

Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp quốc

GDP

Tổng thu nhập quốc dân

HTTL

Hệ thống thủy lợi

ICID

Ủy ban Quốc tế về vấn đề tưới tiêu

IWRA

Hiệp hội nước Quốc tế

KTCTTL

Khai thác cơng trình thủy lợi

KTNN

Khí tượng nơng nghiệp

LVS

Lưu vực sơng

11


MNDBT

Mực nước dâng bình thường

NOAA

Trung tâm Giảm nhẹ Hạn hán Mỹ và Trung tâm Thông tin
Hạn hán

PDSI

Chỉ số khắc nghiệt hạn Palmer

QHTH-TNN

Quy hoạch tổng hợp Tài nguyên nước

SMI

Chỉ số độ ẩm cây trồng

RSMI

Chỉ số độ ẩm tương đối của đất

SSI

Chỉ số chuẩn hóa độ ẩm đất

SPI

Chỉ số chuẩn hóa lượng mưa

SPEI

Chỉ số chuẩn hóa lượng mưa và bốc hơi

SMAPI

Chỉ số độ ẩm đất bất thường

SWSI

Chỉ số cung cấp nước mặt

TCXD

Tiêu chuẩn xây dựng

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TDMNBB

Trung du miền núi Bắc Bộ

TĐMT

Tác động môi trường

TNN

Tài nguyên nước

TTĐ

Trạm thủy điện

TGLX

Tứ giác Long Xun

UNDP

Tổ chức Liên Hợp quốc

WB

Ngân hàng Thế giới

WEAP

Chương trình tính tốn lượng nước và quy hoạch hệ thống

WMO

Tổ chức Khí tượng Thế giới

12


LỜI NĨI ĐẦU

Nước là nguồn tài ngun vơ cùng q giá và cần thiết cho mọi sự sống và phát
triển. Tài nguyên nước bao gồm các nguồn chính như nước mặt, nước ngầm và nước
mưa. Hiện nay nguồn nước ngọt trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang
đứng trước khủng hoảng về sự thiếu hụt nước cung cấp cho nhu cầu thiết yếu cho tất
cả các ngành kinh tế như: Nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt, thương mại, dịch
vụ… Hậu quả của việc khan hiếm và thiếu nước là một thách thức rất lớn đối với sự
phát triển kinh tế xã hội trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Việc đảm
bảo tính bền vững trong khai thác và sử dụng tài nguyên nước hiệu quả hiện tại và
trong tương lai là vấn đề hết sức quan trọng và cấp thiết đối với cán bộ kỹ thuật nói
chung và cán bộ ngành nước nói riêng. Chính vì những lý do trên, chúng tơi biên
soạn Giáo trình Kỹ thuật Tài nguyên nước để dùng làm tài liệu giảng dạy chính
thức cho mơn học Kỹ thuật Tài nguyên nước, nhằm trang bị một cách có hệ thống
những kiến thức cần thiết để cung cấp và tạo điều kiện cho sinh viên trong quá trình
học tập cũng như sau khi tốt nghiệp ra trường sẽ đảm nhiệm tốt chức năng được
giao trong lĩnh vực Kỹ thuật Tài nguyên nước. Đồng thời, giáo trình cũng là tài liệu
tham khảo cho các cán bộ, kỹ sư thủy lợi đang công tác tại các Công ty khai thác hệ
thống thủy lợi, các Vụ, Viện, Cục thuộc Bộ Nông nghiệp & Phát triển Nơng thơn và
những cơ quan có liên quan khác.
Đề cương Giáo trình Kỹ thuật Tài nguyên nước được xây dựng với sự phối hợp
của các cán bộ giảng dạy thuộc Bộ môn Kỹ thuật Tài nguyên nước và được biên
soạn bởi một nhóm các cán bộ giảng dạy thuộc Bộ môn Kỹ thuật Tài nguyên nước
do PGS.TS. Ngô Văn Quận làm chủ biên.
Chương 1. Giới thiệu chung - Do PGS.TS. Phạm Việt Hòa biên soạn.

Chương 2. Dòng chảy mặt - Do TS. Nguyễn Quang Phi biên soạn.
Chương 3. Dòng chảy ngầm - Do PGS.TS. Phạm Việt Hòa biên soạn.
Chương 4. Nhu cầu sử dụng nước - Do TS. Trần Quốc Lập biên soạn.
Chương 5. Hệ thống phân phối nước - Do ThS. Nguyễn Văn Tính biên soạn.
Chương 6. Thủy năng và trạm thủy điện - Do PGS.TS. Ngô Văn Quận biên soạn.
Chương 7. Kiểm soát hạn - Do TS. Nguyễn Lương Bằng biên soạn.

13


Chương 8. Kiểm soát tiêu thoát nước - Do PGS.TS. Lê Quang Vinh biên soạn.
Chương 9. Kiểm soát lũ - Do TS. Ngô Đăng Hải, PGS.TS. Ngô Văn Quận biên soạn.
Chương 10. Tác động môi trường và chất lượng nước trong các hệ thống thủy lợi
- Do PGS.TS. Ngô Văn Quận, PGS.TS. Phạm Việt Hòa biên soạn.
Các tác giả muốn gửi lời cảm ơn đặc biệt tới Trường Đại học Thủy lợi, Khoa Kỹ
thuật Tài nguyên nước và tập thể Bộ môn Kỹ thuật Tài nguyên nước - những người
đã góp cơng rất lớn trong việc đề xuất, xây dựng đề cương mơn học và đề cương
giáo trình này.
Hà Nội, tháng 8 năm 2019
Các tác giả

14


Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1. KHÁI QUÁT CHUNG
Quản lý nguồn nước bao gồm kỹ thuật quản lý cung cấp nước, quản lý sự quá dư

thừa nước và hồi phục môi trường (xem hình 1.1). Quản lý cung cấp nước và quản
lý sự q dư thừa nước là q trình phân tích thủy văn và q trình phân tích thủy
lực. Cốt lõi chung có liên quan đến việc giải thích các q trình thủy văn, thủy lực là
trên cơ sở của cơ học chất lỏng. Quá trình thủy lực bao gồm 3 dạng của dòng chảy:
dòng chảy trong ống, dòng chảy trong kênh hở và dịng chảy nước ngầm.

Hình 1.1. Các yếu tố của quản lý nguồn nước

Kỹ thuật nguồn nước theo nghĩa rộng bao gồm các mặt nghiên cứu về khoa học
sinh học, kỹ thuật, khoa học tự nhiên, khoa học xã hội, được minh họa trong hình
1.1. Các lĩnh vực trong khoa học sinh vật học được liệt kê từ sinh thái đến động vật
học. Khoa học tự nhiên được liệt kê từ hố học, khí tượng học và vật lý học. Khoa
học xã hội là kinh tế học và xã hội học. Thuật ngữ kỹ thuật nguồn nước được sử

15


dụng tập trung vào các lĩnh vực kỹ thuật của thủy văn và thủy lực trong việc quản lý
cung cấp nước và quản lý sự quá dư thừa nước (Mays, 1996[1]).
Kỹ thật tài nguyên nước không chỉ bao gồm phân tích và tổng hợp những vấn đề
về nước khác nhau thơng qua các cơng cụ phân tích trong kỹ thuật thủy văn, thủy
lực mà còn vươn tới lĩnh vực thiết kế. Lĩnh vực kỹ thuật tài nguyên nước đã phát
triển qua 9000 - 10000 năm, khi loài người phát triển kiến thức và kỹ thuật trong
việc xây dựng các công trình thủy lợi để dẫn nước và trữ nước. Ví dụ: Từ lâu các hệ
thống tưới đã được xây dựng bởi người Ai Cập và người Hôhcam ở Bắc Mỹ. Đập
lớn và lâu đời nhất là đập Sadd-el-Kafara được xây dựng ở Ai Cập khoảng năm
2950 đến năm 2690 - trước Công nguyên. Hệ thống phân phối nước áp lực lâu đời
nhất được biết đến (vào khoảng 2000 năm trước Công nguyên) tại thành phố cổ đại
của Knossos ở Krete. Trên thế giới có rất nhiều các hệ thống thủy lợi đã được xây
dựng từ rất lâu.

1.2. CÁC NGUỒN NƯỚC NGỌT TRÊN THẾ GIỚI
Một trong những vấn đề nhạy cảm và phức tạp nhất hiện nay là vấn đề liên quan tới
sử dụng hợp lý và bảo vệ nguồn nước (Gleick, 1993[2]). Gắn liền vấn đề nước là việc
cung cấp cho con người đầy đủ lượng nước ngọt. Tài liệu thu thập được về nguồn
nước trên toàn cầu bởi các nhà khoa học Xô Viết được thống kê trong bảng 1.1.
Những tài liệu này rõ ràng là chỉ đưa ra các số liệu thống kê một cách tương đối chứ
không chú ý nhiều đến độ chính xác. Bảng 1.2 trình bày sự vận động của lượng nước
sẵn có trên thực tế ở các vùng khác nhau trong toàn thế giới. Bảng 1.3 trình bày sự vận
động của nước được sử dụng trên thế giới bởi những hoạt động của con người. Bảng
1.4 trình bày dịng chảy hàng năm và lượng nước tiêu hao do sử dụng bởi các lục địa,
các vùng địa lý, các vùng kinh tế trên thế giới (Shiklomanov, 1993[9]).
Bảng 1.1. Trữ lượng nước trên Trái đất
Diện tích
phân bố
(103km2)

Thể
tích
(103km3)

Chiều
dày
(m)

Đại dương

361,300

1338,000

Nước ngầm

134,800

Địa danh vùng, miền
và nguồn nước ngọt

Nước ngọt
Nước dưới dạng độ ẩm của đất

16

Số % trữ lượng
nước toàn cầu
Toàn
bộ nước

Nước
ngọt

3.700

96,5

-

23,400

174

1,7

-

10,530

78

0,76

30,1

16,5

0,2

0,001

0,05


Địa danh vùng, miền
và nguồn nước ngọt

Diện tích
phân bố
(103km2)

Thể
tích

(103km3)

Chiều
dày
(m)

Sơng băng và tuyết phủ vĩnh cửu

16,227

24,064

Nam Cực

13,980

Greenland

Số % trữ lượng
nước toàn cầu
Tồn
bộ nước

Nước
ngọt

1463

1,74

68,7

21,600

1,546

1,56

61,7

1,802

2,340

1,298

0,17

6,68

Các đảo Bắc Cực

226

83,5

369

0,006

0,24

Các vùng núi cao

224

40,6

181

0,003

0,12

Vùng đất đóng băng vĩnh cửu

21,000

300

14

0,022

0,86

Nước trữ ở các hồ:
- Nước ngọt
- Nước mặn

2058,7
1236,4
822,3

176,40
91,00
85,40

85,7
73,6
103,8

0,013
0,007
0,006

0,26
-

Nước đầm lầy

2682,6

11,47

4,28

0,0008

0,03

Dịng chảy trên sơng

148,800

2,12

0,014

0,0002

0,006

Nước sinh học

510,000

1,12

0,002

0,0001

0,003

Nước trong khơng khí

510,000

12,90

0,025

0,001

0,040

Tổng trữ lượng nước

510,000

1385,984

2,718

100

-

Tổng trữ lượng nước ngọt

148,800

35,029

235

2,53

100

Bảng 1.2. Lượng nước thực tế của nguồn nước sẵn có
tại các vùng trên thế giới
Vùng
và lục địa

Diện tích
(106km2)

Lượng nước thực tế sẵn có
(103m3 trên năm trên đầu người)
1950

1960

1970

1980

2000

Châu Âu

10,28

5,9

5,4

4,9

4,6

4,1

Bắc Âu

1,32

39,2

36,5

33,9

32,7

30,9

Trung Âu

1,86

3,0

2,8

2,6

2,4

2,3

Nam Âu

1,76

3,8

3,5

3,1

2,8

2,5

Liên Xô thuộc châu Âu
(Bắc)

1,82

33,8

29,2

26,3

24,1

20,9

Liên Xô thuộc châu Âu
(Nam)

2,52

4,4

4,0

3,6

3,2

2,4

17


Vùng
và lục địa

Diện tích
(106km2)

Lượng nước thực tế sẵn có
(103m3 trên năm trên đầu người)
1950

1960

1970

1980

2000

Bắc Mỹ

24,16

37,2

30,2

25,2

21,3

17,5

Canađa và Alaska

13,67

384

294

246

219

189

Hoa Kỳ

7,83

10,6

8,8

7,6

6,8

5,6

Trung Mỹ

2,67

22,7

17,2

12,5

9,4

7,1

Châu Phi

30,10

20,6

16,5

12,7

9,4

5,1

Bắc

8,78

2,3

1,6

1,1

0,69

0,21

Nam

5,11

12,2

10,3

7,6

5,7

3,0

Đông

5,17

15,0

12,0

9,2

6,9

3,7

Tây

6,96

20,5

16,0

12,4

9,2

4,9

Trung tâm

4,08

92,7

79,5

59,1

46,0

25,4

Châu Á

44,56

9,6

7,9

6,1

5,1

3,3

Bắc Trung Quốc
và Mông Cổ

9,14

3,8

3,0

2,3

1,9

1,2

Nam

4,49

4,1

3,4

2,5

2,1

1,1

Tây

6,82

6,3

4,2

3,3

2,3

1,3

Đông Nam

7,17

13,2

11,1

8,6

7,1

4,9

Trung Á và Kazakhstan

2,43

7,5

5,5

3,3

2,0

0,7

Sibêri và Viễn Đông

14,32

124

112

102

96,2

95,3

Tran và Capcazơ

0,19

8,8

6,9

5,4

4,5

3,0

Nam Mỹ

17,85

105

80,2

61,7

48,8

28,3

Bắc

2,55

179

128

94,8

72,9

37,4

Brazil

8,51

115

86,0

64,5

50,3

32,2

Tây

2,33

97,9

77,1

58,6

45,8

25,7

Trung tâm

4,46

34,0

27,0

23,9

20,5

10,4

Úc và châu Đại Dương

8,59

112

91,3

74,6

64,0

50,0

Úc

7,62

35,7

28,4

23,0

19,8

15,0

Châu Đại Dương

1,34

161

132

108,0

92,4

73,5

18


Bảng 1.3. Động thái của việc sử dụng nước do hoạt động của con người
Nước sử dụng

1980

1990

2000

km3/năm

%

km3/năm

%

km3/năm

%

Lấy ra

2,290

69,0

2,680

64,9

3,250

62,6

Tiêu thụ

1,730

88,7

2,050

86,9

2,500

86,2

Lấy ra

710

214

973

23,6

1,280

24,7

Tiêu thụ

61,9

3,2

88,5

3,8

117

4,0

Lấy ra

200

6,0

300

7,3

441

8,5

Tiêu thụ

41,1

2,1

52,4

2,2

64,5

2,2

Lấy ra

120

3,6

170

4,1

220

4,2

Tiêu thụ

120

6,2

170

7,2

220

7,6

Lấy ra

3,320

100

4,130

100

5,190

100

Tiêu thụ

1,950

100

2,360

100

2,900

100

Nông nghiệp

Công nghiệp

Cung cấp cho đơ thị

Hồ chứa

Tổng cộng

Bảng 1.4. Lượng dịng chảy năm và lượng nước tiêu thụ
ở các lục địa và các vùng địa lý, kinh tế trên thế giới

Lục địa
hoặc vùng

Dòng chảy
bình qn năm

Chỉ
Lượng nước tiêu thụ (km3/ năm)
số
khơ Tổng
1980
1990
2000
hạn
Tất
Tất
Tổng
Tổng Tất yếu
R/LP
yếu

yếu

(mm)

km3/
năm

Châu Âu

310

3,210

-

435

127

555

178

673

222

Bắc

480

737

0,6

9,9

1,6

12

2,0

13

2,3

Trung tâm

380

705

0,7

141

22

176

28

205

33

Nam

320

564

1,4

132

51

184

64

226

73

Liên Xô (châu Âu)
Bắc

330

601

0,7

18

2,1

24

3,4

29

5,2

19


Lục địa
hoặc vùng

Dịng chảy
bình qn năm

Chỉ
Lượng nước tiêu thụ (km3/ năm)
số

khô Tổng
1980
1990
2000
hạn
Tất
Tất
Tổng
Tổng Tất yếu
R/LP
yếu
yếu

(mm)

km3/
năm

Liên Xô (châu Âu)
Nam

150

525

1,5

134

50

159

81

200

108

Bắc Mỹ

340

8,200

-

663

224

724

255

796

302

Canađa và Alaska

390

5,300

0,8

41

8

57

11

97

15

Hoa Kỳ

220

1,700

1,5

527

155

546

171

531

194

Trung Mỹ

450

1,200

1,2

95

61

120

73

168

93

Châu Phi

150

4,570

-

168

129

232

165

317

211

Bắc

17

154

8,1

100

79

125

97

150

112

Nam

68

349

2,5

23

16

36

20

63

34

Đông

160

809

2,2

23

18

32

23

45

28

Tây

190

1,350

2,5

19

14

33

23

51

34

Trung Phi

470

1,909

0,8

2,8

1,3

4,8

2,1

8,4

3,4

Châu Á

330

14,410

-

Bắc Trung Quốc
và Mông Cổ

160

1,470

2,2

395

270

527

314

677

360

Nam Á

490

2,200

1,3

668

518

857

638

1,200

865

Tây Á

72

490

2,7

192

147

220

165

262

190

1,090

6,650

0,7

461

337

609

399

741

435

Trung Á,
Kazakhstan

70

170

3,1

135

87

157

109

174

128

Sibêri
và Viễn Đơng

230

3,350

0,9

34

11

40

17

49

25

Tran - Capcazơ

410

77

1,2

24

14

26

18

33

21

Nam Mỹ

660

11,760

-

111

71

150

86

216

116

Diện tích phía Bắc 1,230

3,126

0,6

15

11

23

16

33

20

Brazil

720

6,148

0,7

23

10

33

14

48

21

Tây

740

1,714

1,3

40

30

45

32

64

44

Đông Nam Á

20

1,910 1,380 2,440 1,660 3,140 2,020


Lục địa
hoặc vùng

Dịng chảy
bình qn năm

Chỉ

Lượng nước tiêu thụ (km3/ năm)
số
khô Tổng
1980
1990
2000
hạn
Tất
Tất
Tổng
Tổng Tất yếu
R/LP
yếu
yếu

(mm)

km3/
năm

Trung tâm

170

812

2,0

33

20

48

24

70

31

Úc và
châu Đại Dương

270

2,390

-

29

15

38

17

47

22

Úc

39

301

4,0

27

13

34

16

42

20

1,560

2,090

0,6

2,4

1,5

3,3

1,8

4,5

2,3

-

44,500

-

Châu Đại Dương
Diện tích
(đất thuộc)

3,320 1,450 4,130 2,360 5,190 2,900

1.3. TÀI NGUYÊN NƯỚC VIỆT NAM
1.3.1. Tài nguyên nước mặt Việt Nam
Tài nguyên nước bao gồm: nguồn nước mặt, nước mưa, nước dưới đất, nước
biển. Nguồn nước mặt, thường được gọi là tài nguyên nước mặt, tồn tại thường
xuyên hay không thường xuyên trong các thủy vực ở trên mặt đất như: sơng ngịi, hồ
tự nhiên, hồ chứa (hồ nhân tạo), đầm lầy, đồng ruộng và băng tuyết. Tài nguyên
nước sông là thành phần chủ yếu và quan trọng nhất, được sử dụng rộng rãi trong
đời sống và sản xuất. Do đó, tài nguyên nước nói chung và tài nguyên nước mặt nói
riêng là một trong những yếu tố quyết định sự phát triển kinh tế xã hội của một vùng

lãnh thổ hay một quốc gia.
 Tài nguyên nước mặt
Tài nguyên nước mặt (dòng chảy sơng ngịi) của một vùng lãnh thổ hay một quốc
gia là tổng của lượng dịng chảy sơng ngịi từ ngồi vùng chảy vào và lượng dịng
chảy được sinh ra trong vùng (dịng chảy nội địa)[77].
Tổng lượng dịng chảy sơng ngịi trung bình hàng năm của nước ta bằng khoảng
847km3, trong đó tổng lượng ngồi vùng chảy vào là 507km3 chiếm 60% và dòng
chảy nội địa là 340km3, chiếm 40%.
Nếu xét chung cho cả nước, thì tài nguyên nước mặt của nước ta tương đối phong
phú, chiếm khoảng 2% tổng lượng dịng chảy của các sơng trên thế giới, trong khi
đó diện tích đất liền nước ta chỉ chiếm khoảng 1,35% của thế giới. Tuy nhiên, một
đặc điểm quan trọng của tài nguyên nước mặt là những biến đổi mạnh mẽ theo thời

21


gian (dao động giữa các năm và phân phối không đều trong năm) và cịn phân bố rất
khơng đều giữa các hệ thống sơng và các vùng.
Tổng lượng dịng chảy năm của sông Mêkông bằng khoảng 500km3, chiếm tới
59% tổng lượng dịng chảy năm của các sơng trong cả nước, sau đó đến hệ thống sơng
Hồng 126,5km3 (14,9%), hệ thống sông Đồng Nai 36,3km3 (4,3%), sông Mã, sông
Cả, sông Thu Bồn có tổng lượng dịng chảy xấp xỉ nhau, khoảng trên dưới 20km3 (2,3
- 2,6%), các hệ thống sông Kỳ Cùng, Thái Bình và sơng Ba cũng xấp xỉ nhau, khoảng
9km3 (1%), các sơng cịn lại là 94,5km3 (11,1%).
Một đặc điểm quan trọng nữa của tài nguyên nước sông của nước ta là phần lớn
nước sông (khoảng 60%) lại được hình thành trên phần lưu vực nằm ở nước ngồi,
trong đó hệ thống sơng Mêkơng chiếm nhiều nhất (447km3, chiếm 88%). Nếu chỉ
xét thành phần lượng nước sơng được hình thành trong lãnh thổ nước ta, thì hệ
thống sơng Hồng có tổng lượng dịng chảy lớn nhất (81,3km3, chiếm 23,9%), sau
đó đến hệ thống sơng Mêkơng (53km3, chiếm 15,6%), hệ thống sông Đồng Nai

(32,8km3, chiếm 9,6%) [10].
1.3.2. Tài nguyên nước ngầm ở Việt Nam
Nước ta có nguồn tài nguyên nước ngầm khá phong phú. Dịng chảy ngầm trên
tồn lãnh thổ (chưa kể phần hải đảo) khoảng 2.000m3/s. Lưu lượng các sông trong
mùa khô phần lớn là nước ngầm.
Các thành hệ chứa nước lớn, có vai trị quan trọng bao gồm:
a) Thành hệ chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Đệ tứ và Neogen
- Phân bố rộng ở đồng bằng Bắc Bộ, ven biển miền Trung và đồng bằng Nam Bộ.
- Chiều dày của tầng nước ngầm từ vài chục mét đến 500m.
- Nước ngầm tồn tại trong 2 đến 3 tầng chứa nước như ở đồng bằng Bắc Bộ, ven
biển miền Trung. Đồng bằng Nam Bộ có đến 6-7 tầng chứa nước.
- Mức độ chứa nước của các tầng chứa nước lớn (Khả năng dẫn nước của tầng
chứa nước từ vài trăm đến 2000 m2/ngày; các giếng khoan có lưu lượng khai thác từ
vài chục đến vài trăm m3/h).
- Thành hệ chứa nước này là nguồn cấp nước quan trọng cho ăn uống, sinh hoạt
và công nghiệp ở đồng bằng Bắc Bộ, ven biển miền Trung và đồng bằng Nam Bộ
của nước ta.
b) Thành hệ chứa nước Karst:
- Phân bố chủ yếu ở khu vực miền Bắc: chiếm 1/3 diện tích của miền Bắc.
- Mơđun dịng ngầm trung bình khoảng 10 - 12 l/s.km2.

22


- Trong vùng Karst, nước mặt hiếm, vì vậy, nước ngầm có vai trị rất quan trọng
cho cấp nước (như ở Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn, Sơn La, Thái Nguyên…).
c) Thành hệ chứa nước khe nứt-lỗ hổng trong bazan
- Phân bố ở Tây Nguyên, chiều sâu từ 10m đến hơn 100m.
- Mơđun dịng ngầm trung bình trong bazan từ 8 đến hơn 10l/s.km2.
- Lưu lượng khai thác của các giếng khoan có thể đạt tới 100m3/h.

- Ở khu vực Tây Nguyên nước chứa trong khe nứt-lỗ hổng bazan là nguồn cung cấp
chủ yếu cho ăn uống, sinh hoạt của nhân dân vùng Tây Ngun, ngồi ra cịn là nguồn
cấp nước quan trọng cho tưới cà phê, hồ tiêu, cao su và các loại cây trồng cạn khác.
d) Ngoài các thành hệ chứa nước chủ yếu trên, cịn có các thành hệ chứa nước
khác (trầm tích, biến chất, macma) tuy có mức độ chứa nước, dẫn nước hạn chế
nhưng cũng có giá trị đối với việc cấp nước ăn uống, sinh hoạt quy mô nhỏ và cho
tưới vườn, chăn nuôi… ở nhiều vùng, nhất là các khu vực thường xuyên bị hạn hán,
thiếu nước như các tỉnh ở miền Trung, Tây Nguyên và trung du miền núi Bắc Bộ.
1.3.3. Thực trạng tài nguyên nước Việt Nam hiện nay
Do vị trí địa lý, đặc điểm điều kiện tự nhiên đặc thù của nước ta, nên khoảng 60%
lượng nước của cả nước tập trung ở lưu vực sông Mêkông, 16% tập trung ở lưu vực
sơng Hồng - Thái Bình, khoảng 4% ở lưu vực sông Đồng Nai, các lưu vực sông lớn
khác, tổng lượng nước chỉ chiếm phần nhỏ còn lại.
Tổng lượng nước mặt của nước ta phân bố không đều giữa các mùa, một phần là
do lượng mưa phân bố không đồng đều cả về thời gian và không gian, gây nên lũ lụt
thường xuyên và khô hạn trong thời gian dài. Lượng mưa thay đổi theo mùa và thời
điểm mùa mưa, mùa khô ở các vùng là khác nhau. Ở miền Bắc, mùa khô bắt đầu vào
tháng XI và tháng XII, ở miền Trung và miền Nam mùa khô bắt đầu muộn hơn, vào
tháng I. Mùa khô ở nước ta kéo dài từ 6 đến 9 tháng và khắc nghiệt, lượng nước
trong thời gian này chỉ bằng khoảng 20 - 30% lượng nước của cả năm. Vào thời
điểm này, khoảng một nửa trong số 15 lưu vực sơng chính bị thiếu nước bất thường
hoặc cục bộ.
Tổng lượng nước mặt của các lưu vực sông trên lãnh thổ Việt Nam khoảng 830 - 840
tỷ m3/năm, nhưng chỉ có khoảng 310 - 315 tỷ m3 (37%) là nước nội sinh, còn 520 - 525
tỷ m3 (63%) là nước chảy từ các nước láng giềng vào lãnh thổ Việt Nam. Chẳng hạn, ở
lưu vực sông Hồng nguồn nước ngoại lai chiếm 50% tổng khối lượng nước bề mặt. Cịn
ở lưu vực sơng Mêkơng có đến 90% tổng khối lượng nước bề mặt có nguồn gốc ngoại
lai. Nếu chỉ xem xét tổng lượng nước cả năm sẽ thấy tài nguyên nước của Việt Nam rất

23

dồi dào. Xét trên từng lưu vực, theo tiêu chuẩn quốc tế (theo Chỉ số về mức căng thẳng
nước của Falkenmark), thì nguồn cung cấp nước: Mức trên 1.700m3/người/năm được
xem là đủ nước; Trong khoảng 1.700 - 1.000m3/người/năm thì có khả năng xảy ra thiếu
nước bất thường hoặc cục bộ; Dưới 1.000m3/năm thì xảy ra hiện tượng khan hiếm
nước) trong mùa khơ, chỉ có 4 lưu vực sơng có đủ nước đó là: Mêkơng, Sê San, Vu Gia
- Thu Bồn và sông Gianh; 2 lưu vực khác là lưu vực sông Hương và lưu vực sông Ba ở
ngưỡng xấp xỉ mức đủ nước; lưu vực sông Đông Nam Bộ và Đồng Nai thì việc thiếu
nước có thể thường xun hơn; lưu vực sông Ba gần tiến đến mức này; các lưu vực
sơng cịn lại có khả năng thiếu nước khơng thường xuyên hoặc cục bộ. Nếu xét trên cơ
sở tổng lượng nước trung bình năm, 2 lưu vực sơng Đồng Nai và Đông Nam Bộ với số
dân hiện tại đều có nguy cơ thiếu nước khơng thường xun hoặc thiếu nước cục bộ,
lưu vực sông Mã và lưu vực sông Kôn đang gần với mức này. Với dân số gần 88 triệu
người, Việt Nam có tổng lượng nước bình qn đầu người theo năm đạt khoảng
9.560m3/người, thấp hơn chuẩn 10.000m3/người/năm của quốc gia có tài ngun nước ở
mức trung bình theo quan điểm của Hiệp hội Nước quốc tế (IWRA).
Tính theo lượng nước nội sinh thì Việt Nam hiện mới đạt khoảng
4.000m3/người/năm, và đến năm 2025 có thể bị giảm xuống còn 3.100 m3. Đặc
biệt, trong trường hợp các quốc gia thượng nguồn khơng có sự chia sẻ cơng bằng
và sử dụng hợp lý nguồn nước trên các dịng sơng liên quốc gia, thì Việt Nam
chắc chắn sẽ phải đối mặt với nguy cơ khan hiếm nước, có khả năng sẽ xảy ra
khủng hoảng nước, đe dọa đến sự phát triển ổn định về kinh tế, xã hội và an ninh
lương thực. Mực nước và lưu lượng trung bình cao nhất và thấp nhất trên các con
sông trong giai đoạn từ năm 2006 đến nay có xu hướng giảm, điều này càng minh
chứng rõ hơn cho các nhận định trên. Các hồ chứa (tự nhiên và nhân tạo), đập dâng
và các cơng trình thủy lợi là một phần khơng thể thiếu của các lưu vực sông và thực
tế cho thấy, dịng chảy của các con sơng trong lưu vực đang được kiểm soát bởi các
hồ chứa và đập nước. Theo con số tính tốn, tổng dung tích hữu ích của các hồ chứa
của nước ta vào khoảng 37 tỷ m3 (chiếm khoảng 4,5% của tổng lượng nước mặt

trung bình năm). Trong đó, trên 45% nằm trong lưu vực sơng Hồng - Thái Bình,
22% ở lưu vực sơng Đồng Nai và 5 - 7% nằm ở lưu vực sông Cả, lưu vực sơng Ba
và Sê San. Tính riêng cho lưu vực sơng Đồng Nai thì dung tích hữu ích của các hồ
chứa chiếm 23% tổng lượng nước trung bình năm của cả lưu vực. Trên các lưu vực
sông khác lượng nước trữ bằng 20% tổng lượng nước mặt hàng năm, trong đó có 12
lưu vực sơng ở mức dưới 10%.
Những năm gần đây, do nhiều nguyên nhân, ở hạ lưu hầu hết các lưu vực sơng,
tình trạng suy giảm nguồn nước dẫn tới thiếu nước, khan hiếm nước không đủ cung
cấp cho sinh hoạt, sản xuất đang diễn ra ngày một thường xuyên hơn, trên phạm vi

24


rộng lớn hơn và ngày càng nghiêm trọng, gây tác động lớn đến mơi trường sinh thái
các dịng sơng, gia tăng nguy cơ kém bền vững của tăng trưởng kinh tế, xóa đói
giảm nghèo và phát triển xã hội. Thêm vào đó, tài ngun nước trên các lưu vực
sơng ở Việt Nam đang bị suy giảm và suy thoái nghiêm trọng do nhu cầu dùng nước
tăng cao trong sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, nuôi trồng thủy sản, thủy điện,
làng nghề và do khả năng quản lý yếu kém. Các hệ sinh thái rừng tự nhiên duy trì
nguồn sinh thủy từ thượng nguồn các lưu vực cũng bị suy giảm trên diện rộng do
nạn phá rừng, do canh tác nông, lâm nghiệp, khai khoáng và xây dựng cơ sở hạ tầng.
Xét lượng nước vào mùa khơ thì nước ta thuộc vào vùng phải đối mặt với thiếu
nước, một số khu vực thuộc loại khan hiếm nước. Chưa bao giờ tài nguyên nước lại
trở nên quý hiếm như những năm gần đây, khi nhu cầu nước không ngừng tăng lên
mà nhiều dịng sơng lại bị suy thối, ơ nhiễm, nước sạch ngày một khan hiếm. Hạn
hán, thiếu nước diễn ra thường xuyên, nghiêm trọng. An ninh về nguồn nước cho
thấy sự phát triển bền vững và bảo vệ môi trường đang không được bảo đảm ở nhiều
nơi, nhiều vùng ở nước ta.
1.3.4. Nguồn nước trong tương lai
Quản lý tài nguyên nước có thể được chia nhỏ thành 3 cách phân loại rộng rãi: (1)

quản lý cấp nước; (2) quản lý nước thừa; (3) phục hồi môi trường. Tất cả các dự án
nguồn nước phục vụ đa mục tiêu hiện đại được thiết kế và xây dựng để quản lý cấp
nước hoặc quản lý nước thừa. Thực tế trong lịch sử của nhân loại, tất cả các dự án về
nguồn nước đã được thiết kế và xây dựng cho một hoặc cả hai loại này. Một hệ
thống nguồn nước là một hệ thống phân phối lại theo không gian và thời gian của
nguồn nước sẵn có từ một vùng để đáp ứng yêu cầu xã hội (theo Plate, 1993[11]).
Nước có thể được sử dụng từ hệ thống nước mặt, hệ thống nước ngầm hoặc từ hệ
thống liên kết giữa nước mặt và nước ngầm.
Khi thảo luận về các nguồn nước, chúng ta phải quan tâm đến cả hai lĩnh vực
khối lượng và chất lượng. Chu trình thủy văn phải xác định rõ vấn đề khối lượng và
chất lượng nước. Bởi vì có nhiều vấn đề rất phức tạp về nước, trong đó nhiều vấn đề
hiện nay chúng ta phải đối mặt, nhiều lĩnh vực nghiên cứu có liên quan đến lời giải
của chúng. Những vấn đề này bao gồm khoa học sinh học, kỹ thuật, khoa học vật lý
và khoa học xã hội. Hình 1.1 minh họa tính đa dạng rộng rãi của các ngành kiến
thức liên quan tới tài nguyên nước.
Trong thế kỷ XXI này, chúng ta đang đặt ra câu hỏi: hình mẫu phát triển của cơng
nghiệp hố, hiện đại hóa và sử dụng nguồn nước như thế nào? Chúng ta đang thảo
luận về các mục tiêu hướng tới một thế giới công bằng và bền vững trong cộng đồng
quốc tế. Nhìn về tương lai, những vấn đề mới mà cả thế giới đang phải đối mặt bao

25