Đánh giá khả năng dễ bị tổn thương tài nguyên nước lưu vực sông Ba*

* ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG DỄ BỊ TỔN THƯƠNG TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG BA DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI TÍCH HỢP CÁC YẾU TỐ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀO KHAI THÁC, SỬ DỤNG VÀ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC

Tóm tắt: Nghiên cứu đánh giá chỉ số dễ bị tổn thương tài nguyên nước (VI) trên lưu vực sông Ba nhằm đề xuất các giải pháp đảm bảo an ninh nguồn nước, đặc biệt là nước sinh hoạt trong bối cảnh biến đổi khí hậu (BĐKH). Kết quả cho thấy, năm 2024, chỉ số VI ở mức cao (0,586), dự báo tăng lên 0,701 vào năm 2030 và 0,719 dưới tác động của BĐKH. Tuy nhiên, nếu tích hợp các giải pháp thích ứng, chỉ số này giảm còn 0,345. Các nguyên nhân chính gây tổn thương là khai thác thiếu bền vững, phân bố nguồn nước không hợp lý và năng lực quản lý yếu. Nghiên cứu khẳng định sự cần thiết của việc tích hợp BĐKH vào công tác quy hoạch và quản lý tài nguyên nước.

Từ khoá: Lưu vực sông Ba; Đánh giá tổn thương; Biến đổi khí hậu

ASSESSING THE VULNERABILITY OF WATER RESOURCES IN THE BA RIVER BASIN UNDER THE IMPACTS OF CLIMATE CHANGE AND THE NEED TO INTEGRATE CLIMATE CHANGE FACTORS INTO THE EXPLOITATION, UTILIZATION, AND MANAGEMENT OF WATER RESOURCES

Abstract: The study assesses the Water Resource Vulnerability Index (VI) of the Ba River Basin to propose solutions for ensuring water security, particularly for domestic use, in the context of climate change. Results show that in 2024, the VI is at a high level (0.586), and it is projected to increase to 0.701 by 2030 and 0.719 under the impact of climate change. However, if adaptive measures are integrated, the index could be reduced to 0.345. The main causes of vulnerability include unsustainable exploitation, uneven water distribution, and weak management capacity. The study emphasizes the necessity of incorporating climate change into water resource planning and management.

Keywords: Ba River Basin; Climate Change; Vulnerability Assessment.

1. Mở đầu

Nước là tài nguyên thiết yếu, giữ vai trò nền tảng cho sự sống, phát triển kinh tế – xã hội và duy trì cân bằng hệ sinh thái. Tài nguyên nước (TNN) có mối liên hệ chặt chẽ với đất, sinh vật và khí hậu, nên cần được quản lý theo hướng tổng hợp nhằm sử dụng hiệu quả và bảo vệ bền vững các tài nguyên liên quan.

Những năm gần đây, tốc độ đô thị hóa, gia tăng dân số và chuyển dịch cơ cấu sản xuất đã làm gia tăng áp lực lên tài nguyên nước, trong khi biến đổi khí hậu (BĐKH) ngày càng diễn biến phức tạp. Tình trạng thiếu nước, khan hiếm cục bộ và ô nhiễm đang trở nên phổ biến, đòi hỏi đổi mới tư duy và phương pháp quản lý TNN theo hướng tích hợp, thích ứng.

Một công cụ hỗ trợ hiệu quả trong hoạch định chính sách là đánh giá chỉ số dễ bị tổn thương tài nguyên nước (Vulnerability Index – VI). Đây là đại lượng tổng hợp phản ánh mức độ nhạy cảm của hệ thống TNN trước các tác động từ môi trường, khí hậu và con người, giúp xác định rủi ro và là cơ sở khoa học quan trọng trong quy hoạch, xây dựng chiến lược thích ứng, nâng cao hiệu quả sử dụng nước và phát triển bền vững lưu vực sông.

2. Vật liệu và Phương pháp nghiên cứu

2.1 Khung lý thuyết tác động đến tài nguyên nước

Tình trạng dễ bị tổn thương của tài nguyên nước lưu vực sông được xác định từ những nhân tố tác động đến tài nguyên nước như sau:

Các nhân tố tác động đến tài nguyên nước có thể được phân chia gồm: Sức ép của nguồn nước (resource stresses); Sức ép khai thác, sử dụng nước (development pressures); Sức ép của hệ sinh thái (ecological insecurities); Sức ép của công tác quản lý (management challenges).

Tác động của các nhóm nhân tố này có thể dẫn đến tình trạng khan hiếm, biến động và suy giảm tính bền vững của tài nguyên nước. Do đó, mỗi nhóm sức ép có thể được biểu diễn thông qua một hệ thống thông số đặc trưng, được xác định cụ thể gồm: (1) Thông số sức ép nguồn nước (RS); (2) Thông số sức ép khai thác, sử dụng nước (DP); (3) Thông số sức ép hệ sinh thái (EH); (4) Thông số quản lý (MC).

2.2 Chỉ số dễ bị tổn thương tài nguyên nước (Vulnerability Index – VI)

Chỉ số VI được xác định như sau:

VI = f (RS, DP, EH, MC) = (m_RS RS + m_DP DP + m_EH EH + m_MC MC) (2.1)

Trong đó: m_RS, m_DP, m_EH, m_MC là các trọng số (m_RS + m_DP + m_EH + m_MC = 1)

Với RS, DP, EH, MC được xác định như sau:

RS = m_s RS_s + m_v RS_v (2.2)

Trong đó: m_s, m_v là các trọng số (m_s + m_v = 1); các thông số của DP, EH và MC cũng được xác định tương tự.

Từ chỉ số khả năng dễ bị tổn thương tài nguyên nước, dựa vào bảng phân cấp (Bảng 1) để đánh giá thực trạng TNN cũng như công tác quản lý trên khu vực nghiên cứu.

Bảng 1. Chỉ số khả năng dễ bị tổn thương của TNN trên lưu vực sông [8] 

2.3 Thông số chi tiết của các nhóm sức ép

a. Thông số sức ép nguồn nước (RS): Phản ánh mức độ tổn thương TNN do đặc điểm tự nhiên của nguồn nước trên lưu vực, bao gồm hai yếu tố chính:

Hệ số khan hiếm nước (RS_S): là chỉ tiêu thể hiện mức độ dồi dào hay hạn chế của nguồn nước theo đầu người trên một lưu vực, được xác định theo công thức:

Hệ số biến động nguồn nước (RSv): Dùng để lượng hóa sự không ổn định của nguồn nước trên lưu vực, thể hiện qua hệ số biến động dòng chảy năm (C_v) và được chuẩn hóa theo công thức:

b. Thông số sức ép khai thác, sử dụng nước (DP): Thể hiện mức độ tổn thương TNN do các hoạt động khai thác và sử dụng, đặc biệt là mức độ mất cân đối giữa nhu cầu và khả năng cung cấp nước, cũng như khả năng người dân được tiếp cận nguồn nước sạch.

Hệ số sức ép nguồn nước (DP_e): Là tỷ lệ tổng nhu cầu sử dụng nước trong một khu vực với tổng lượng nước mặt và nước ngầm có thể khai thác được từ nguồn tự nhiên trong cùng thời kỳ. Chỉ số này phản ánh mức độ khai thác so với khả năng tái tạo của nguồn nước. Công thức tính: 

Hệ số tiếp nhận nguồn nước sạch (DP_d): Hệ số này phản ánh mức độ thiếu hụt dịch vụ cấp nước sạch, là tỷ lệ phần trăm giữa số dân không có khả năng tiếp nhận nguồn nước sạch và tổng dân số toàn lưu vực, Công thức tính:

c. Thông số sức ép hệ sinh thái (EH): Sức ép hệ sinh thái có ảnh hưởng lớn đến tính dễ bị tổn thương của TNN trên lưu vực. Thông số này được lượng hóa thông qua hai hệ số:

Hệ số ô nhiễm nguồn nước (EH_p): Là tỷ lệ giữa tổng lượng nước thải chưa xử lý và 15% tổng lượng nước tự nhiên trên lưu vực. Chỉ số này đánh giá nguy cơ suy giảm chất lượng nước và ảnh hưởng đến sức khỏe hệ sinh thái thủy vực. Công thức tính:

Hệ số suy giảm hệ sinh thái (EH_e): Là tỷ lệ phần trăm giữa diện tích đất không được che phủ bởi rừng, cây trồng hoặc mặt nước so với tổng diện tích toàn lưu vực.

Công thức tính:

d. Thông số quản lý (MC): Thông số này phản ánh mức độ dễ bị tổn thương của TNN dưới góc độ quản trị và thể chế, được xác định bởi 3 hệ số đại diện cho mỗi tiêu chuẩn như sau:

Hệ số hiệu quả sử dụng nguồn nước (MC_e): Thông số này được mô tả bởi tỷ số giữa giá trị GDP từ một m³ nước của lưu vực với giá trị trung bình của các quốc gia điển hình trên thế giới.

Hệ số khả năng tiếp nhận vệ sinh môi trường (MC_s): Là tỷ lệ số dân không có khả năng tiếp nhận vệ sinh môi trường với tổng số dân toàn lưu vực:

Hệ số năng lực quản lý (MC_c): Năng lực quản lý TNN của một lưu vực sông sẽ tác động không nhỏ đến tính bền vững của TNN, mực dù chưa có cơ sở khoa học để xác định nó một cách chính xác, nhưng không thể bỏ qua thông số này.

Bảng 2. Bảng tổng hợp các thông số đánh giá năng lực quản lý [8] 

3. Kết quả và thảo luận

a. Thông số sức ép nguồn nước (RS)

Hệ số khan hiếm nước (RS_S): Hàng năm trên toàn lưu vực sông (LVS) Ba nhận được lượng mưa khoảng 1.740 mm với mô đun dòng chảy đạt 22,8 l/s.km², lượng nước đổ ra biển Đông gần 10 tỷ m³ nước [5], [6]. Lưu vực có mật độ dân số không cao, nên mức đảm bảo cho một người dân vào các năm 2024, 2030 lần lượt khoảng 5.782 và 5.364m³/người.năm. Như vậy, so với mức đảm bảo nước cho một người trên thế giới 1.700 m³/người.năm [9] và ở Việt Nam là 3.847 m³/người.năm [7], có thể thấy xét về tổng lượng dòng chảy năm ở các phương án thì LVS Ba không bị khan hiếm nước. Như vậy: RS_S = 0.

Tuy nhiên, lượng nước trên LVS Ba thay đổi rất lớn theo không gian và thời gian, Kết quả tính toán trình bày tại Bảng 3

Bảng 3. Hệ số khan hiếm nước RS_S

Hệ số biến động nguồn nước (RS_v): Xét chuỗi số liệu dòng chảy từ 1978 – 1995 trên LVS Ba xác định được hệ số biến đổi dòng chảy năm C_v của các trạm dao động khá lớn từ 0,18 tại trạm Pơ Mơ Rê, đến 0,35 tại trạm M'Đrak. Như vậy nếu tính toàn LVS Ba có thể lấy giá trị C_v tại trạm Củng Sơn với giá trị là 0,3. Như vậy: RS_v=1.

b. Thông số sức ép khai thác, sử dụng nước (DP)

Hệ số sức ép nguồn nước (DP_e)

Bảng 4. Hệ số sức ép nguồn nước DP_e

Hệ số tiếp nhận nguồn nước sạch (DP_d): Dựa trên số liệu điều tra khảo sát và mục tiêu trong chương trình nước sạch nông thôn của các tỉnh trên lưu vực, tỉ lệ dân số sử dụng nước sạch trên LVS Ba năm 2024, 2030, tương lai có BĐKH nhưng đã tích hợp được trình bày tại Bảng 5 (Trong đó, phương án tương lai có BĐKH nhưng đã tích hợp vơi giả định phát triển tích cực, tỷ lệ dân số sử dụng nước sạch được xác định là đạt 100%).

Bảng 5. Hệ số tiếp nhận nguồn nước sạch DP_d

c. Thông số sức ép hệ sinh thái (EH)

Hệ số ô nhiễm nguồn nước (EH_p): Số liệu về tổng lượng nước thải trên toàn lưu vực rất khó thu thập hay đo đạc được, vì vậy giả thiết rằng 30% lượng nước dùng cho nông nghiệp và 80% lượng nước dùng cho sinh hoạt và công nghiệp sẽ trở thành lượng nước thải trên lưu vực. Do đó có thể ước tính lượng thải trên toàn lưu vực như sau:

Bảng 6. Hệ số ô nhiễm nguồn nước EHp

Hệ số suy giảm hệ sinh thái (EH_e): Từ số liệu thống kê về bản đồ hiện trạng sử dụng đất, từ bản đồ quy hoạch sử dụng đất trên lưu vực có thể xác định được hệ số suy giảm hệ sinh thái của LVS Ba phương án hiện trạng (2024) và 2030 lần lượt là EH_e = 0,1068 và 0,1257. Với phương án tương lai có xét đến biến đổi khí hậu hệ số EH_e không đổi so với phương án 2030 và tương lai có biến đổi khí hậu nhưng đã tích hợp, không còn đất trống trên toàn lưu vực nên EH_e=0.

d. Thông số quản lý (MC)

Hệ số hiệu quả sử dụng nguồn nước (MC_e): GDP trung bình hàng năm đều tăng nhưng mức tăng trưởng GDP của các địa phương trên LVS Ba đạt thấp hơn mức tăng của toàn quốc.

Bảng 7. GDP bình quân đầu người (USD/năm)

So với hiệu quả sử dụng nước trung bình trên thế giới hệ số hiệu quả sử dụng nguồn nước trong toàn lưu vực được xác định như sau:

Bảng 8. Hệ số sử dụng hiệu quả nguồn nước MC_e

Hệ số khả năng tiếp nhận vệ sinh môi trường (MC_s): Theo số liệu thống kê số dân có khả năng tiếp cận vệ sinh môi trường các địa phương trên LVS Ba như sau:

Bảng 9. Hệ số khả năng tiếp nhận vệ sinh môi trường MC_s 

Hệ số năng lực quản lý (MC_c): Hiện tại tên LVS Ba chưa có quy hoạch nào được phê duyệt theo hướng quản lý tổng hợp TNN, quy hoạch còn mang tính đơn ngành, chưa thực hiện quản lý theo lưu vực, chưa có sự tham gia của người sử dụng nước trong việc hoạch định chiến lược quản lý, đến năm 2030 xem như quản lý tổng hợp TNN vẫn chưa được thực hiện, quản lý tổng hợp TNN và thực thi đầy đủ khi đã tích hợp biến đổi khí hậu. Hệ số đánh giá năng lực quản lý LVS Ba trong các thời kỳ tính toán được trình bày tại Bảng 10.

Bảng 10. Hệ số đánh giá năng lực quản lý LVS Ba

e. Chỉ số dễ bị tổn thương tài nguyên nước lưu vực sông Ba:

Giá trị trọng số của các hệ số và thông số được xác định dựa trên phân tích các điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và hiện trạng quản lý TNN của lưu vực đó [3], được trình bày tại Bảng 11.

Bảng 11. Chỉ số dễ bị tổn thương tài nguyên nước lưu vực sông Ba

 4. Kết luận

Kết quả tính toán cho thấy: Năm 2024 chỉ số dễ bị tổn thương TNN (VI) của LVS Ba ở mức khá cao (0,586). Theo khung phân tích, lưu vực có điều kiện tương đối thuận lợi để phát triển bền vững nguồn nước. Tuy nhiên, TNN đang đối mặt với nhiều thách thức, đặc biệt là yếu kém về năng lực quản lý. Dự báo đến năm 2030, chỉ số VI có xu hướng tăng mạnh trong các kịch bản 2030: 0,701 (phát triển), 0,719 (có BĐKH) và giảm xuống 0,345 khi tích hợp các biện pháp thích ứng. Điều này phản ánh nguy cơ mất cân bằng và thiếu bền vững do khai thác thiếu hợp lý và quản lý kém hiệu quả. Dù còn một số hạn chế trong cách tính toán, kết quả cho thấy năng lực quản lý TNN trên LVS Ba còn yếu, cơ chế điều hành chưa phù hợp là nguyên nhân chính đe dọa đến sự bền vững của TNN trên lưu vực.

Để quản lý hiệu quả và bền vững TNN trên LVS Ba, cần sớm xây dựng kế hoạch tổng thể quản lý TNN; đồng thời ban hành chính sách nâng cao năng lực quản lý hiện hữu, chú trọng tích hợp các yếu tố BĐKH và ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật. Việc tích hợp BĐKH vào khai thác, sử dụng và quản lý TNN là yêu cầu cấp thiết nhằm giảm thiểu nguy cơ mất an toàn trong cấp nước trong mùa khô và các thời kỳ thời tiết cực đoan.

Tài liệu tham khảo

[1] Viện Quy hoạch thuỷ lợi - Bộ Nông nghiệp & PTN (2006), Báo cáo quy hoạch phát triển thủy lợi lưu vực Sông Ba.

[2] Viện Quy hoạch thuỷ lợi - Bộ Nông nghiệp & PTN (2008), Báo cáo rà soát quy hoạch thuỷ lợi toàn quốc.

[3] Huỳnh Thị Lan Hương (2009) – Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp quản lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông Lô. Luận án Tiến sĩ – Viện KH KTTVMT.

[4] Nguyễn Văn Cư (2003) - Nghiên cứu luận cứ khoa học cho các giải pháp phòng tránh, hạn chế hậu quả lũ lụt lưu vực sông Ba – Đề tài nghiên cứu độc lập cấp nhà nước, viện địa lý.

[5] Thủ Tướng Chính phủ (2010), Quyết định số 1989/QĐ-TTg ngày 1/11/2010 về việc ban hành danh mục sông liên tỉnh.

[6] Bộ Tài nguyên và Môi trường (2012), Quyết định số 341/QĐ-BTNMT về việc ban hành danh mục sông nội tỉnh.

[7] Bộ Tài nguyên và Môi trường. (2021). Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia năm 2021: Chuyên đề môi trường nước. Hà Nội: Nhà xuất bản Tài nguyên – Môi trường và Bản đồ Việt Nam.

[8] Asian Institute of Technology, Thailand – United Nations Environment Program (2009) - Vulnerability Assessment of Freshwater Resources – freshwater under threat South east Asia.

[9] Falkenmark, M. (1989). The massive water scarcity now threatening Africa: why isn't it being addressed? Ambio, 18(2), 112–118.

Tác giả: TS. Lê Đức Thường

^{Trường ĐHXD Miền Trung}