Nghiên cứu sử dụng tổng hợp nguồn nước các hồ đập phục vụ chiến lược phát triển kinh tế xã hội thành phố Đà Nẵng trong điều kiện biến đổi khí hậu và nước biển dâng

Quá trình đô thị hóa của thành phố Đà Nẵng đang diễn ra rất nhanh kéo theo nhu cầu nước cũng tăng nhanh. Nhưng nguồn nước cung cấp lại giảm do Đà Nẵng nằm ở hạ lưu sông Vu Gia – Hàn, sát biển; Nguồn nước sạch cấp cho thành phố chủ yếu là lấy nước từ Sông Yên (hạ lưu sông Vu Gia) bị chi phối rất nhiều bởi các công trình thủy điện lớn cũng như chế độ thủy văn, thủy lực trên hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn và xâm nhập mặn từ biển vào qua cửa sông Hàn.

Theo quy hoạch phát triển KTXH của TP thì diện tích sản xuất Nông nghiệp sử dụng nước của các hồ ngày càng giảm nguồn nước ở các hồ chứa sẽ dư thừa, chính vì vậy cần phải tính toán, đánh giá lại để chúng ta có thể khai thác tối đa nguồn nước này một cách tốt nhất nhằm phục vụ phát triển KTXH trong điều kiện BĐKH, NBD cũng như khai thác nước ở thượng nguồn tỉnh Quảng Nam. Trong khuôn khổ bài báo này nhóm tác giả đã sử dụng Mô hình Weap (Water Evaluation and Planning System) của Mỹ để tính toán đây là 1 mô hình tính toán cân bằng nước có tích hợp đầy đủ các mô đun tính thủy văn dòng chảy, mô đun tính toán nhu cầu nước của các ngành cũng đưa ra rất nhiều kịch bản về việc sử dụng nước trong tương lai; trong mô hình Weap này đã sử dụng kịch bản phát thải trung bình B2 do Bộ TNMT khuyến nghị và sử dụng bộ cơ sở dữ liệu khí tượng của dự án Lucci đã được kiểm chứng; thông số của các CTTĐ, CTTL khai thác nước trên hệ thống cũng như quy hoạch KTXH của TP Đà Nẵng và tỉnh Quảng Nam. Từ đó tính toán xác định lượng nước sẵn có và nhu cầu cho các ngành kinh tế, tính toán cân bằng và đề xuất các giải pháp khai thác sử dụng nguồn nước hợp lý, mang lại hiệu quả kinh tế cho thành phố theo các giai đoạn đến năm 2020, 2030, 2050.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Trên địa bàn thành phố Đà Nẵng hiện có 21 hồ chứa và 1 đập dâng An Trạch trong đó có 2 hồ lớn là Hòa Trung (11 triệu m3); Đồng Nghệ (17 triệu m3); và 19 hồ chứa có dung tích nhỏ hơn 1 triệu m3 có nhiệm vụ cấp nước tưới cho khoảng 6100ha đất nông nghiệp cho TP Đà Nẵng chủ yếu là huyện Hòa Vang, đối với đập An Trạch ngoài việc cấp nước tưới còn có nhiệm vụ nữa là cung cấp nước sinh hoạt cho thành phố khi sông Cầu Đỏ bị nhiễm mặn.

Với định hướng phát triển của thành phố thì nhu cầu sử dụng nước cho Nông nghiệp ngày càng giảm, trong khi nhu cầu sử dụng nước cho các ngành kinh tế khác như dân sinh, du lịch dịch vụ tăng lên.

Đà Nẵng là thành phố ven biển, nằm ở hạ lưu của sông Vu Gia do đó hiện nay đang phải đối mặt với tình trạng nước biển dâng và xâm nhập mặn ngày càng tăng ảnh hưởng đến quá trình khai thác và cung cấp nước cho sinh hoạt của thành phố. Vì theo Công ty TNHH MTV cấp nước Đà Nẵng (Dawaco) thì hiện nay nước sinh hoạt cung cấp cho thành phố lấy ở hạ lưu sông Vu Gia (sông Cầu Đỏ) khoảng 70%.

Hiện nay quá trình Biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp, lượng nước đến trong mùa kiệt ngày càng có xu hướng giảm, trong khi đó nhu cầu dùng nước cho các ngành ngày càng tăng. Trước vấn đề đó thì việc nghiên cứu sử dụng tổng hợp nguồn nước từ các hồ đập trên địa bàn thành phố một cách hợp lý sẽ góp phần hạn chế tình trạng thiếu nước cho thành phố.

Trong khuôn khổ bài báo này, nhóm tác giả tập trung nghiên cứu tính toán dòng chảy đến, nhu cầu dùng nước của các ngành và tính toán cân bằng nước ứng với các thời đoạn 2020, 2030 và 2050 cho các lưu vực nghiên cứu của Đà Nẵng và 1 phần của tỉnh Quảng Nam bằng việc sử dụng mô hình WEAP của Mỹ (Water Evaluation and Planning System; đây là mô hình tích hợp giữa lượng nước đến/cung cấp, nhu cầu sử dụng nước, chất lượng nước có xét đến nhu cầu sinh thái) có xét đến BĐKH trong đó sử dụng bộ cơ sở dữ liệu khí tượng của dự án Lucci đã được nghiệm thu và bàn giao với kịch bản phát thải trung bình B2.

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ DỮ LIỆU 

2.1. Phương pháp nghiên cứu

2.2. Đối tượng nghiên cứu

2.3. Cơ sở dữ liệu

3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH  

3.1. Phân chia tiểu lưu vực

3.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1. Dòng chảy đến hồ và nhu cầu dùng nước trong điều kiện hiện tại

4.2. Dự báo nguồn tài nguyên nước đến các hồ đập và nhu cầu dùng nước của các ngành ứng với các giai đoạn 2020, 2030, 2050.

4.3. Cân bằng nước giữa nguồn nước đến hồ đập và nhu cầu dùng nước của hồ đập các ngành

4.4. Đề xuất giải pháp khai thác, sử dụng tổng hợp nguồn nước hợp lý nhằm phục vụ chiến lược phát triển KT-XH thành phố Đà Nẵng trong điều kiện BĐKH-NBD

4.5. Hiệu quả kinh tế xã hội của giải pháp đã đề xuất

5. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]        Yates, D., J. Sieber, D. Purkey, and A. Huber-Lee, (2005). WEAP21 a demand, priority, and preference driven water planning model (WEAP21: Nhu cầu, ưu tiên và mô hình quy hoạch nước vượt trội): Part 1, Model Characteristics, Water International, 30,4, pg 487-500.

[2]        B. Joyce, and M. Rayej, (2009). A Climate-Driven Water Resources Model of the Sacramento Basin, California (Mô hình tài nguyên nước dưới tác động của khí hậu của lưu vực Sacramento, California). J. of Water Resources Planning and Management, 135(5), pp. 303-313.

[3]        Yates, D., Gangopadhyay, S., Rajagopalan, B., and K. Strzepek, (2003). A technique for generating regional climate scenarios using a nearest neighbor algorithm (Kỹ thuật xây dựng kịch bản khí hậu vùng sử dụng thuật toán láng giềng gần nhất), Water Resources Research. 39, 7, 1199, doi:10.1029/2002WR001769

[4]        Nguyễn Văn Hạnh, Viện KHTL VN, 2006. Mô hình sử dụng tổng hợp nguồn nước phục vụ đa mục tiêu ở các tỉnh Tây Nguyên.

[5]        Lucci, (tháng 7 năm 2010 đến tháng 7 năm 2015). Dự án nghiên cứu "Sử dụng đất và biến đổi khí hậu tương tác ở miền Trung Việt Nam"

[6]        Hoàng Ngọc Tuấn, Phạm Ngọc Phúc, Nguyễn Mạnh Linh, Viện KHTL MT&TN, (2015). Tính toán xác định tỷ phân lưu tại các điểm ngã 3 sông Vu Gia – Quảng Huế - Ái Nghĩa và Ái Nghĩa – Yên – Lạc Thành.

[7]        Hoàng Ngọc Tuấn, Phạm Ngọc Phúc, Nguyễn Mạnh Linh, Viện KHTL MT&TN, (2015). Tính toán  xác định quan hệ giữa lưu lượng và độ mặn tại vị trí cửa lấy nước nhà máy nước Cầu Đỏ.

[8]        Hoàng Ngọc Tuấn, Thái Phúc Thuận, Viện KHTL MT&TN, 2015. Hội thảo công nghệ xây dựng tiên tiến hướng đến phát triển bền vững. Đánh giá tài nguyên nước mặt thành phố Đà Nẵng có xét đến biến đổi khí hậu, phát triển kinh tế xã hội và đề xuất định hướng khai thác sử dụng đến năm 2050.