CỤC QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC
BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BỘ CÔNG CỤ NHẰM XÁC ĐỊNH
DÒNG CHẢY TỐI THIỂU TRÊN SÔNG : ÁP DỤNG THÍ ĐIỂM
CHO MỘT HỆ THỐNG SÔNG

CNĐT : NGUYỄN VĂN NGHĨA 9649

HÀ NỘI : 2012

2. Nghiên cứu đề xuất phương án tổ hợp dòng chảy tối thiểu 42
2.1. Phân tích, lựa chọn tiêu chí cho điểm kiểm soát chung 42
2.2. Phương án tổ hợp các dòng chảy thành phần 44
II. XÂY DỰNG PHẦN MỀM HỖ TRỢ XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI THIỂU 47
1. Sơ đồ thuật toán 47
1.1. Sơ đồ thuật toán Xác định ĐKS chung 47
1.2. Sơ đồ thuật toán tính toán lựa chọn ĐKS bất kỳ 48
1.3. Sơ đồ thuật toán tính Q tại ĐKS chung 48
2. Cơ sở và mô hình chức năng của phần mềm 49
2.1. Cơ sở xây dựng phần mềm 49
2.2. Mô hình chức năng của phần mềm 49
2.3. Mô hình phân cấp chức năng mức 0(mức hệ thống) 49
2.4. Mô hình chức năng mức 1: 49
2.5. Mô hình chức năng mức 2: 50
2.6. Mô hình chức năng mức 3 52
3. Thiết kế giao diện của phần mềm 53
III. BỘ CÔNG CỤ XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI THIỂU 61
CHƯƠNG 4. ÁP DỤNG THÍ ĐIỂM BỘ CÔNG CỤ, XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI
THIỂU CHO HẠ LƯU DÒNG CHÍNH SÔNG BA 61

I. TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC SÔNG BA 61
1. Đặc điểm tự nhiên 61
1.1. Vị trí địa lý 62
1.2. Đặc điểm địa hình 62
1.3. Thảm phủ thực vật 62
1.4. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn trên lưu vực sông Ba 63
1.5. Đặc điểm khí hậu 64
1.6. Đặc điểm mạng lưới sông suối 66
2. Đặc điểm tài nguyên nước 68
2.1. Dòng chảy năm 68

LỜI CẢM ƠN 116
TÀI LIỆU THAM KHẢO 117

MỤC LỤC HÌNH

H×nh 1:
 Mặt cắt giả thuyết và đường biểu diễn quan hệ chu vi ướt đối với lưu lượng
dòng chảy 29

H×nh 2: “Khối” chế độ dòng chảy thay đổi được tạo ra bằng phương pháp BBM 32
H×nh 3: Vị trí địa lý lưu vực sông Ba 62
H×nh 4: Mặt cắt sông Ba vị trí tại trạm Củng Sơn 79
H×nh 5: Quan hệ lưu lượng và chu vi ướt mặt cắt trạm Củng Sơn 80
H×nh 6: Bản đồ phân chia tiểu lưu vực 90
H×nh 7: Đường quá trình dòng chảy tính toán và dòng chảy thực đo tại trạm An Khê 99
H×nh 8: Đường quá trình dòng chảy tính toán và dòng chảy thực đo tại Củng Sơn 100
H×nh 9: Sơ đồ mô phỏng bài toán kiểm định mô hình Mike Basin lưu vực sông Ba 101
H×nh 10: Đường quá trình dòng chảy tính toán và thực đo tại trạm thủy văn An Khê 102
H×nh 11: Đường quá trình dòng chảy tính toán và thực đo tại trạm thủy văn Củng Sơn 102

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1:
 Mức độ phong phú tài nguyên nước theo tiêu chí môđun dòng chảy TBNN 19
Bảng 2: Dòng chảy và tầm quan trọng của chúng đối với hệ sinh thái 33
Tiêu chuẩn nước dùng cho chăn nuôi (lít/ngày.đêm) 39
Bảng 1: Các trạm khí tượng trong và lân cận lưu vực sông Ba 63
Bảng 2: Danh sách các trạm thủy văn trên lưu vực sông Ba 63
Bảng 3: Lượng mưa tháng, năm bình quân nhiều năm (mm) 65
Bảng 4: Lượng bốc hơi ống piche tháng, năm (mm) 66

trong các tháng mùa cạn 75

Bảng 17: Lưu lượng yêu cầu tối thiểu bảo đảm duy trì dòng sông tại các điểm kiểm soát
trong các tháng mùa cạn (m
3
/s) 76
Bảng 18: Vị trí và đặc trưng hình thái lưu vực sông tính đến các điểm kiểm soát 78
Bảng 19: Bảng số liệu mặt cắt sông Ba tại trạm Củng Sơn 79
Bảng 20: Quan hệ mực nước và lưu lượng trạm Củng Sơn 79
Bảng 21: Lưu lượng yêu cầu tối thiểu bảo đảm sự phát triển bình thường của HST điểm
kiểm soát trong các tháng mùa cạn (m
3
/s) 81
Bảng 22: Lượng nước sau thủy điện sông Hinh chuyển sang sông Bàn Thạch qua đập sông
Con (m
3
/s) 86
Bảng 23: Vị trí và đặc trưng hình thái lưu vực sông tính đến các điểm kiểm soát 88
Bảng 24: Tiêu chuẩn cấp nước cho nuôi trồng thủy sản nước ngọt (đơn vị : m
3
/ha) 94
Bảng 25: Định mức sử dụng nước sinh hoạt cho các cấp đô thị l/người/ ngày đêm 94
Bảng 26: Nhu cầu nước nông nghiệp 95
Bảng 27: Nhu cầu nước dân sinh 95
Bảng 28: Nhu cầu nước công nghiệp 95
Bảng 29: Tổng nhu cầu nước 96
Bảng 30: Sơ đồ mô phỏng bài toán hiệu chỉnh mô hình Mike Basin 99
Bảng 31: So sánh dòng chảy tháng thực đo và tính toán tại trạm thủy văn An Khê và Củng
Sơn cho năm 1998 – năm có dòng chảy kiệt 102


ước của các đối tượng sử dụng nước
theo thứ tự ưu tiên đã được xác định trong quy hoạch lưu vực sông”.
Tuy nhiên, cho đến nay các nghiên cứu để đưa ra phương pháp luận xác
định giá trị dòng chảy tối thiểu mới đang ở bước ban đầu và còn nhiều hạn chế.
Trong khi đó, những nghiên cứu về phương pháp luận xác định dòng chảy môi
trường lại được nghiên cứu khá nhiều
ở trên Thế giới và ở cả Việt Nam.
* Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Trong thời gian qua, việc nghiên cứu đánh giá dòng chảy môi trường phục
vụ cho mục đích quản lý và phát triển tài nguyên nước một cách bền vững đã và
đang được nghiên cứu ở nhiều quốc gia trên thế giới với nhiều phương pháp tiếp
cận khác nhau. Ví dụ như: Stalnaker and Arnette (1976); Wesche and Rechard
(1980); Morhardt (1986); Estes and Orsborn (1986); Loar et al. (1986); Kinhill
Engineers (1988); Reiser et al. (1989a), Growns and Kotlash (1994), Karim et
al. (1995), Tharme (1996, 1997, 2000, in prep.); Jowett (1997); Stewardson and
Gippel (1997); Dunbar et al. (1998); Arthington (1998a); Arthington and
Zalucki (1998a, b); Arthington et al. (1998a, b); and King et al. (1999). Nghiên
cứu c
ủa Tharme R.E., 2003 đã cho biết, có 207 phương pháp của 44 quốc gia
đánh giá dòng chảy cần thiết để duy trì “sự trong lành của dòng sông”. Các
phương pháp này tương đối khác nhau tuỳ thuộc vào mục đích, tính phức tạp,
các yêu cầu khoa học kỹ thuật và mức độ kết hợp các yếu tố. Những điểm chính
của phương pháp luận đánh giá dòng chảy môi trường có thể chia thành 4 nhóm
chính: đánh giá thuỷ văn, thuỷ lực, đánh giá/mô phỏ
ng môi trường sống, và tổng
hợp (Loar et al., 1986; Gordon et al., 1992; Swales and Harris, 1995; Tharme,
1996; Jowett, 1997; Dunbar et al., 1998).
Trước đây, những nghiên cứu điển hình cho các phương pháp xác định
dòng chảy môi trường chủ yếu là các nghiên cứu ở Mỹ, Úc, Anh, New Zealand,
Nam Phi hoặc muộn hơn như Cộng hoà Czech, Brazil, Nhật và Bồ Đào Nha.

IFIM và phương pháp Tennal là được sử dụng rộng rãi nhất.
- Nghiên cứu ở Australia
Những nghiên cứu về dòng chảy môi trường được thực hiện khá nhiều ở
Australia, tuy nhiên tùy thuộc vào t
ừng bang sẽ có những lựa chọn khác nhau về
phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường (Growns & Kotlash 1994; Tharme
1996; Stewardson & Gippel 1997; Dunbar et al.1998; Arthington 1998; and
Arthington & Zalucki 1998).
Một loạt các phương pháp đang được sử dụng ở Australia như: phương
pháp tăng dòng chảy trong sông (IFIM – Instream Flow Incremental
Methodology); Chương trình mô phỏng động lực sông và môi trường sống
(RHYHABSIM –River Hydraulic and Habitat Simulation Program); Tiếp cận
tổng thể; Phương pháp Tennant; FDCA (Flow Duration Curve Analysis) và một
loạt các chỉ số thủy văn khác; phân tích môi trường sống và lập kế hoạch quả
n lý
và phân phối nước (WAMP – Water Allocation and Management Planning);
BBM,…
Phương pháp tiếp cận tổng hợp (Arthington et al. 1992; Davies et al.
1996; Arthington 1998; Petit et al. 2001) được xây dựng để đánh giá yêu cầu
dòng chảy của toàn bộ hệ sinh thái sông với những khái niệm cơ bản như của
phương pháp BBM, Benchmarking và phương pháp bảo tồn dòng chảy (Flow
Restoration methodology). Các tiếp cận dựa trên khái niệm và lý thuyết về sự
xây dựng cơ chế dòng chảy môi trường cho toàn bộ hệ sinh thái ven sông từ đầu
nguồn đế
n đồng bằng, gồm nước ngầm và cửa sông hoặc nước ven biển; mô tả
cấu trúc hệ sinh thái của cơ chế dòng chảy bị biến đổi theo từng tháng (hoặc quy
mô thời gian ngắn hơn), từng thành phần dòng chảy và dựa vào số liệu khoa học
có giá trị nhất để đạt được những mục tiêu được định trước cho dòng sông trong
tương lai; trình bày chủ yếu khung khái niệm linh hoạt, trong đó các thành phần
Báo cáo tổng kết

Phân tích bàn giấy (Desktop Estimate), có thể đáp ứng được. Trong trường hợp
dòng sông đã bắt đầu khai thác và có kế hoạch thì phiên bản mở rộng của
phương pháp Phân tích bàn giấy, phương pháp Xác định nhanh có th
ể được sử
dụng. Những nơi có khả năng cạnh tranh giữa bảo tồn và sử dụng phương pháp
xác định trung gian có thể phù hợp, những con sông quan trọng và nhạy cảm,
một phương pháp xác định toàn diện sử dụng BBM hay phuơng pháp tương tự
khác có thể được sử dụng.
- Nghiên cứu ở Mêxico
Ở Mexico, Cơ quan bảo tồn tự nhiên đã đề xuất việc xây dựng quan hệ
sinh thái và sự biến đổi dòng chảy cho 2 lưu vực sông này từ đó xây dựng yêu
cầu dòng chảy cần duy trì để bảo vệ hệ sinh thái thủy sinh. Phương pháp này bao
gồm các bước sau:
- Thành lập một nhóm chuyên gia về tài nguyên nước và sinh thái để xây
dựng kế hoạch nghiên cứu cụ thể.
- Xây dựng cơ sở dữ liệu về dòng chảy: Thu thập thông tin về dòng chảy
tại các điểm kiểm soát và các vị trí đi
ều tra sinh thái để xây dựng quan hệ lưu
lượng và mực nước và từ đó xác định các mực nước để duy trì hoặc đáp ứng cho
môi trường sinh thủy sinh; Phân tích thủy văn tại các vị trí có đủ số liệu và xây
dựng các điều kiện nền và điều kiện phát triển.
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
7
- Xây dựng cơ sở dữ liệu về sinh thái: Thu thập và xây dựng cơ sở dữ liệu
về sinh thái tại các đoạn sông để hỗ trợ việc xây dựng quan hệ giữa sự phản ứng
của sinh thái với sự biến đổi dòng chảy.
- Tính toán sự thay đổi dòng chảy: Tính toán và phân tích sự thay đổi

định nhu cầu duy trì dòng chảy sông để đảm bảo các mục đích sau:
+ Ngăn nước mặn xâm nhập đảm bảo độ mặn phù hợp với yêu cầu lấy
nước trên sông, lượng nước này xác định qua tính toán sự xâm nhập mặn để xác
định lượng nước cần đẩy mặn.
+ Ngăn ngừa ô nhiễm n
ước do thải nước để bảo vệ môi trường sinh thái
và đảm bảo chất lượng cần thiết cho sinh hoạt và công nghiệp. Lưu lượng tối
thiểu để đảm bảo duy trì hệ sinh thái và môi trường được xác định là lưu lượng
tương đương với lưu lượng trung bình tháng tối thiểu ở cửa sông với tần suất
p=90%.
+ Duy trì các hoạt động hiện có trên sông như giao thông thuỷ.
- Nghiên cứu ở Châu Á
+ T
ại Trung Quốc: Từ năm 1998, có nhiều nghiên cứu về dòng chảy môi
trường đã được thực hiện, bắt đầu là từ Dự án Nghiên cứu về Hệ sinh thái cửa
sông Vàng và được xuất phát từ nhu cầu cấp thiết bảo vệ dòng sông Vàng, con
sông lớn nhất của Trung Quốc và sau này là các con sông khác ở phía Bắc. Dự
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
8
án Nghiên cứu về Hệ sinh thái cửa sông Vàng và nhu cầu nước môi trường sử
dụng số liệu viễn thám và mô hình hóa môi trường sống để xem xét và lý giải
một cách khoa học các đánh giá dòng chảy môi trường. Tại cuộc hội thảo về
Bảo vệ Môi trường, được tài trợ bởi GWP, Trung Quốc đã đưa ra một chương
trình kiểm soát trầm tích và sông có tên lý thuyết khoa học và hệ thống chỉ thị
sức khỏe sông, hệ
thống này xác định các chỉ thị sinh thái, kinh tế xã hội của
sông để xác định nhu cầu nước môi trường.

những yếu tố được xem là quan trọng nhất trong việc xác định những phương
pháp phù hợp trong điều kiện của những con sông có điều tiết ở Việt Nam là:
- Cần xem xét các vấn
đề môi trường có liên quan đến hệ sinh thái nói
chung chứ không đơn thuần chỉ bảo vệ một số loài sinh vật cụ thể.
- Biến động của các thông tin có sẵn về môi trường sinh thái và những
hạn chế của nó.
- Số lượng rất lớn các phát triển mới được đề xuất.
- Tầm quan trọng của vấn đề bảo vệ sự lành mạnh của dòng sông đối với
sự phồ
n vinh lâu dài của cộng đồng dân cư xung quanh và bản chất của các sinh
vật khác nhau sống phụ thuộc vào những con sông này.
Ông cho rằng với các con sông có điều tiết ở Việt Nam, các phương pháp
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
9
đưa ra dòng chảy môi trường đơn lẻ không có giá trị. Fitzgerald khuyến cáo nên
sử dụng phương pháp tiếp cận RVA (Range of Variable) và các phương pháp
tiếp cận tổng thể trong việc đánh giá dòng chảy môi trường ở các con sông có
điều tiết. Tuy nhiên, việc đánh giá dòng chảy môi trường bằng phương pháp
tổng hợp thường là rất tốn kém, khó khăn trong điều kiện Việt Nam.
- Nghiên cứu của Ủy ban sông Mê Công
Ủy hội sông Mê Công quốc tế từ
năm 2003 bắt đầu thực hiện một dự án
nghiên cứu dòng chảy môi trường để lập quy hoạch về duy trì dòng chảy trên
dòng chính của sông Mê Công thuộc chương trình sử dụng nước (WUP) của Uỷ
ban sông Mê Công, theo 3 giai đoạn:
+ Theo phương pháp thuỷ văn (đã kết thúc 2004).

các thông số kỹ thuật và quy trình
vận hành các công trình cơ sở hạ tầng cũng cần cung cấp cho nhóm công tác
đánh giá dòng chảy môi trường để đảm bảo rằng các kịch bản thảo luận là phù
hợp và mang tính thực tiễn.
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
10
- Dựa vào các đề cương và tham chiếu nhiệm vụ đã được xây dựng, các
khảo sát sinh thái và kinh tế xã hội cần được hoàn thiện tập trung vào các vị trí
nghiên cứu.
- Cần quan tâm nhiều hơn đến hợp phần kinh tế xã hội để hiểu biết rõ hơn
về nhu cầu và cách thức sử dụng nguồn nước của các bên liên quan.
- Nghiên cứu của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường
Trong những n
ăm qua, Viện Khoa học Khí tượng thủy văn và Môi trường
– Bộ Tài nguyên và Môi trường cũng đã thực hiện một số Đề tài nghiên cứu
khoa học về dòng chảy môi trường. Cụ thể là:
+ Đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học trong việc đánh giá dòng chảy môi
trường” thực hiện năm 2007 do TS. Trần Hồng Thái là chủ nhiệm. Trong đề tài
này đã áp dụng được một số phương pháp đánh giá dòng chảy môi tr
ường cho
đoạn sông sau đập Hòa Bình. Trong đề tài này chưa kiến nghị đưa ra phương
pháp phù hợp với các lưu vực sông ở Việt Nam.
+ Đề tài “Xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn đánh giá dòng chảy môi
trường, ứng dụng cho hạ lưu sông Cầu” thực hiện năm 2006-2007. Đề tài đưa ra
các cơ sở xác định phương pháp đánh giá dòng chảy môi trường phù hợp với
đặc điểm chế
độ dòng chảy lưu vực sông ở Việt Nam và ứng dụng thí điểm cho

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
11
góc nhìn khác nhau về những vấn đề có liên quan đến dòng chảy môi trường.
Các kết quả đạt được là cơ sở, là tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo và cũng là
cơ sở quan trọng phục vụ cho công tác quản lý tài nguyên nước.
Bên cạnh những ưu điểm thì các nghiên cứu còn tồn tại một số vấn đề
chưa giải quyết được, cụ thể:
+ Về cơ bản đã giả
i quyết được vấn đề tính toán, xác định dòng chảy duy
trì sông, cho hệ sinh thái nhưng chưa đề cập cụ thể việc tính toán nhu cầu nước
cho sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông thủy, thủy điện, thủy sản,…
+ Chủ yếu chỉ xem xét nhu cầu nước cho môi trường, tập trung vào việc
bảo tồn các loại sinh vật có giá trị kinh tế cao như các loài cá đặc hữu mà chưa
lồng ghép được các yếu tố về
khai thác, sử dụng nước vào trong đó.
+ Chưa xem xét cụ thể đến tiềm năng của nguồn nước trong quá trình tính
toán, đánh giá.
+ Việc phân loại mức độ ưu tiên trong khai thác, sử dụng nước giữa các
ngành chưa được làm rõ, cụ thể nếu nguồn nước không thể đáp ứng đầy đủ tất cả
các nhu cầu khai thác, sử dụng của các đối tượng thì đối tượng nào, ngành kinh
tế nào sẽ
được ưu tiên cấp nước, đối tượng nào không được ưu tiên hoặc phải
điều chỉnh hoạt động khai thác để phù hợp với khả năng đáp ứng của nguồn
nước. Thứ tự ưu tiên được xác định trong các quy hoạch phát triển kinh tế - xã
hội, quy hoạch lưu vực sông hoặc trong trường hợp chưa xác định được thứ tự
ưu tiên trong các quy hoạch đó thì có thể dự
a trên sự đồng thuận của các bên
liên quan đến nguồn nước.
+ Trước đây các đề tài, dự án mới chỉ tập nghiên cứu về khái niệm và

- Dòng chảy tối thiểu cần phải đảm bảo được 3 đi
ều kiện sau: (i) dòng
chảy ở mức thấp nhất cần thiết để duy trì dòng sông hoặc đoạn sông, (ii) bảo
đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy sinh và (iii) bảo đảm mức
tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên nước của các đối tượng sử
dụng nước theo thứ tự ưu tiên đã được xác định trong quy hoạch lưu vực sông.
- Kế thừa cơ
sở khoa học của các phương pháp tính toán thủy văn, thủy
lực, sinh thái và chế độ dòng chảy tối thiểu tại điểm kiểm soát cần có sự đồng
thuận của các các bên liên quan.
Dựa trên những cơ sở trên, Đề tài đề xuất ra phương pháp tiếp cận tính
toán xác định dòng chảy tối thiểu.
3.2. Hướng tiếp cận và các bước thực hiện
Theo hướng tiếp cận của Đề tài, dòng ch
ảy tối thiểu bao gồm 3 thành
phần:
(i) Dòng chảy ở mức thấp nhất cần thiết để bảo đảm duy trì dòng sông
hoặc đoạn sông;
(ii) Dòng chảy bảo đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy
sinh và
(iii) Dòng chảy bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử dụng
tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước khác.
Khi đó, nội dung và trình tự
xác định DCTT theo hướng của Đề tài như
sau:
Bước 1: Xác định dòng chảy tối thiểu bảo đảm duy trì sông, bao gồm:
- Lựa chọn điểm kiểm soát dòng chảy tối thiểu bảo đảm duy trì dòng
sông.
- Xác định DCTT bảo đảm duy trì dòng sông tại điểm kiểm soát.
Bước 2: Xác định dòng chảy tối thiểu bảo đảm sự phát triển bình thường

phần của DCTT.
- Hiệu chỉnh, xác định lại chế độ DCTT của từng thành phần tại các điểm
kiểm soát chung.
- Nghiên cứu, xây dựng các phương án tổ hợp các dòng chảy thành phần
nhằm xác định DCTT chung.
- Đề xuất chế độ DCTT tại các điểm kiểm soát.
3.3. Các nguyên t
ắc chung trong việc xác định dòng chảy tối thiểu
- Xác định dòng chảy tối thiểu phải phù hợp với các quy định tại Nghị
định số 120/2008/NĐ-CP ngày 01 tháng 12 năm 2008 của Chính phủ quy định
việc quản lý lưu vực sông và Nghị định 112/2008/NĐ-CP ngày 20 tháng 10 năm
2008 của Chính phủ quy định về quản lý, bảo vệ, khai thác tổng hợp tài nguyên
và môi trường các hồ chứa thuỷ điện, thủy lợi và các quy đị
nh khác có liên quan.
- Quá trình xác định dòng chảy tối thiểu cần được lồng ghép trong quản lý
tổng hợp tài nguyên nước, thúc đẩy sự liên kết trong phát triển và quản lý nguồn
nước, đất đai, và các tài nguyên khác có liên quan ở quy mô lưu vực sông, nhằm
tăng tối đa những lợi ích kinh tế-xã hội.
- Quá trình xác định dòng chảy tối thiểu phải được tiến hành một cách
khoa học; dựa trên sự tham gia và đồng thuận của các bên liên quan; phải phù
h
ợp với hoàn cảnh hiện tại và có định hướng trong tương lai. Trước mắt, phương
pháp phù hợp với các số liệu hiện có cần được áp dụng.
- Trong quá trình xác định dòng chảy tối thiểu cần xem xét các phương án
thay đổi nhu cầu nước và quy trình vận hành của các công trình điều tiết nhằm
đạt được các loại sông phân theo điều kiện sinh thái ngay cả trong điều kiện cực
đoan nhất.
- Các số liệ
u sử dụng để xác định dòng chảy tối thiểu phải có độ tin cậy.


(2). Nghiên cứu cơ sở khoa học và phương pháp xác định DCTT bảo đảm
duy trì dòng sông tại điểm kiểm soát.
Nội dung 3: Nghiên cứu cơ sở khoa học và phương pháp luận xác
định dòng chảy tối thiểu bảo đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh
thái thủ
y sinh.
(1). Nghiên cứu, xây dựng bộ tiêu chí lựa chọn điểm kiểm soát DCTT bảo
đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy sinh.
(2). Nghiên cứu cơ sở khoa học và phương pháp luận xác định DCTT bảo
đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy sinh tại các điểm kiểm soát.
Nội dung 4: Nghiên cứu cơ sở khoa học và phương pháp luận xác
định DCTT bảo đảm mức tối thiểu cho hoạ
t động khai thác, sử dụng tài
nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước.
(1). Nghiên cứu, xây dựng bộ tiêu chí lựa chọn điểm kiểm soát DCTT bảo
đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên nước của các đối
tượng sử dụng nước.
(2). Xây dựng các phương án xác định dòng chảy cần duy trì tại các điểm
kiểm soát DCTT.
(3). Xây dựng các phương án khai thác, sử dụng n
ước của các đối tượng
sử dụng nước trên lưu vực.
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
15
(4). Tính toán cân bằng nước lưu vực
(5). Nghiên cứu cơ sở khoa học lựa chọn DCTT bảo đảm mức tối thiểu
cho hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng

(6). Xây dựng môđun số 6
: hướng dẫn sử dụng bộ công cụ/trình tự xác
định DCTT trên sông
Nội dung 7: Áp dụng thí điểm cho hạ lưu dòng chính sông Ba
(1). Thu thập, phân tích các thông tin, tài liệu, số liệu phục vụ tính toán
bao gồm:
(2). Phân tích các thông tin, tài liệu, số liệu phục vụ tính toán.
(3). Thu thập các biểu số liệu lưu lượng, mực nước tại 2 trạm An Khê,
Củng Sơn(2000-2009) trên lưu vực sông Ba (2trạm*10năm *2).
(4). Thu thập các biểu số liệu mư
a ngày tại 10 trạm(2000-2009) trên lưu
vực sông Ba (10trạm*10năm).
(5). Điều tra khảo sát chi tiết
(6). Áp dụng bộ công cụ xác định DCTT bảo đảm duy trì dòng sông cho
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
16
hạ lưu dòng chính sông Ba
(7). Áp dụng bộ công cụ xác định DCTT bảo đảm sự phát triển bình
thường của hệ sinh thái thủy sinh trên hạ lưu dòng chính sông Ba
(8). Áp dụng bộ công cụ xác định DCTT bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt
động khai thác, sử dụng tài nguyên nước của các đối tượng sử dụng nước trên
lưu vực sông Ba.
(9). Áp dụng bộ công cụ đề xuất chế độ DCTT cho hạ lưu dòng chính
sông Ba
(10). Đề xuất các giải pháp nhằm duy trì chế độ DCTT hạ lưu dòng chính
sông Ba
(11). Xây dựng các Bản đồ (Bản đồ hiện trạng khai thác, sử dụng tài

Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
17
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG BỘ CÔNG CỤ XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI
THIỂU
I. NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI
THIỂU.
1. Xác định dòng chảy tối thiểu thành phần
1.1. Dòng chảy duy trì sông
1.1.1. Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất dòng chảy tối thiểu đảm bảo duy
trì sông
1.1.1.1. Quan điểm của Đề tài về thành phần DCTT bảo đảm duy trì dòng
sông
Nước trong các sông, suối là không thể thiếu cho các nhu c
ầu sử dụng của
con người, bên cạnh đó cũng rất cần để duy trì cuộc sống cho các loài trong hệ
sinh thái nước và duy trì cho sự sống của chính dòng sông đó. Một dòng sông
“khô” hay một dòng sông “chết” là điều khó có thể chấp nhận được nhưng với
một dòng sông lại phải hạn chế việc khai thác, sử dụng tới mức thấp nhất chỉ để
dành nước cho việc duy trì một hệ sinh thái th
ủy sinh nghèo nàn, không có loài
thủy sinh có giá trị bảo tồn, không có giá trị kinh tế hay chỉ để duy trì dòng chảy
trong sông cũng là vấn đề cần xem xét.
Việc định ra nhu cầu nước đảm bảo cho khai thác, sử dụng là bao nhiêu?
Nhu cầu nước để đảm bảo cho sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy
sinh là bao nhiêu? Và nhu cầu nước để duy trì dòng sông không làm cho dòng
sông “khô, chết” là bao nhiêu thì chúng ta cần phải xem xét. Có quan điểm cho
rằng việc duy trì dòng chảy trong sông là duy trì hệ sinh thái thủy sinh trong

giá trị này nên lấy bằng lưu lượng trung bình tháng nhỏ nhất ứng với tần suất
90% hay có những nghiên cứu khác lại đề xuất lấy bằng lưu lượng trung bình 3
tháng liên tục nhỏ nhất ứ
ng với một tần suất nào đó 90% hoặc 95% hay lấy bằng
10% lưu lượng trung bình nhiều năm,…
Rõ ràng, mỗi dòng sông thuộc các vùng miền khác nhau thì chế độ thủy
văn, đặc trưng nguồn nước cũng khác nhau nên quan điểm lấy đồng nhất một giá
trị DCTT để duy trì dòng sông sẽ không phù hợp. Như vậy, sông nào ta cần duy
trì ở mức lưu lượng trung bình tháng nhỏ nhất tần suất 90%, sông nào lại phải
duy trì v
ới lưu lượng trung bình 3 tháng liên tục nhỏ nhất ứng với tần suất
90%? Mặt khác, giá trị DCTT bảo đảm duy trì dòng sông còn thể hiện ở cả đặc
trưng về mực nước, với cùng một lưu lượng trên sông, khi lòng sông có mặt cắt
ngang thu hẹp thì rõ ràng độ sâu lớp nước sẽ lớn hơn so với những dòng sông có
mặt cắt ngang rộng và việc duy trì được lưu lượng trên sông nhưng lại không
đảm bả
o yêu cầu về mực nước cũng sẽ không còn ý nghĩa. Vấn đề này cũng khá
phức tạp, vì thực tế mặt cắt ngang lòng sông biến đổi dọc theo chiều dài dòng
sông và thường là mặt cắt thu hẹp trên thượng lưu và mở rộng ở vùng đồng bằng
phía dưới hạ lưu.
Một vấn đề nữa đặt ra là giá trị DCTT này cần phải duy trì trong thời gian
bao lâu? Và vào thời điểm nào trong năm? Có nhữ
ng ý kiến cho rằng việc duy
trì giá trị DCTT này chỉ cần trong mùa cạn và không cần thiết trong mùa lũ vì
thường là trong mùa lũ lưu lượng nước trong sông thường lớn hơn lưu lượng tối
thiểu đảm bảo duy trì dòng sông. Vậy, đối với những dòng sông có những hồ
chứa điều tiết tận dụng tối đa lượng nước vào mùa lũ để có thể đảm bảo có đủ
nước sử
dụng trong mùa kiệt (hồ chứa điều tiết năm) thì các tháng trong mùa lũ
phía dưới hạ du các hồ chứa sẽ không có nước? giá trị DCTT bảo đảm duy trì

số về mô đun dòng chảy trung bình nhiều năm ở bảng dưới đây:
Bảng 1: Mức độ phong phú tài nguyên nước theo tiêu chí môđun dòng chảy TBNN
TT
Mo (l/s.km
2
)
Mức độ
1 < 10 Hiếm nước
2 10 – 20 Thiếu nước
3 20 – 40 Trung bình
4 40 – 60 Tương đối giàu nước
5 60 – 80 Giàu nước
6 > 80 Dồi dào nước
Tuy nhiên nếu dựa vào mức độ phong phú tài nguyên nước mà lựa chọn
tần suất thì chưa có cơ sở khoa học và thực tế rõ ràng. Do vậy, ở thời điểm hiện
tại có thể lựa chọn phương pháp tính toán dòng chảy tối thiểu duy trì sông theo
như kinh nghiệm trong nước và các nghiêu cứu của GS.TS Ngô Đình Tuấn thì
với quan điểm dòng chảy tối thiểu bảo đảm duy trì dòng sông là thành phần môi
trường nền. Đ
ây là lưu lượng nước cần thiết cho con sông được sống, là lưu
lượng nước tối thiểu cần cung cấp cho sông để đảm bảo yêu cầu sinh thái tối
thiểu ở hạ lưu sông lấy bằng lưu lượng nước dưới đất nhỏ nhất cung cấp cho
sông trong chuỗi năm thống kê tại tuyến quan trắc thuỷ văn. Lưu lượng nước
dưới đất nhỏ nhất cung c
ấp trong sông thường bằng lưu lượng trung bình tháng
nhỏ nhất ứng với tần suất 90÷95%.
Q
ttduy trì sông
= Q
ndđmin

được sự đồng thuận cao trước khi ra quyết định chế độ DCTT bảo đảm duy trì
dòng sông nghiên cứu.
1.1.2. Tiêu chí lựa chọn điểm kiểm soát DCTT bảo đảm duy trì dòng sông
Nước ta có mạng lưới sông ngòi khá dày đặc với 13 lưu vực sông l
ớn là:
Bằng Giang – Kỳ Cùng, Hồng, Thái Bình, Mã, Cả, Hương, Vu Gia – Thu Bồn,
Kôn – Hà Thanh, Trà Khúc, Ba, SêSan, Srêpôk và Đồng Nai. Tuy nhiên, mạng
lưới sông ngòi phát triển không đồng đều trên toàn lãnh thổ và bị chia cắt mãnh
mẽ bởi địa hình. Hình dạng mặt cắt ngang sông của các sông suối ở nước ta bao
gồm cả mặt cắt đơn và mặt cắt kép. Mặt cắt đơn thường không có bãi bồi và mặt
cắt kép thường có bãi bồi ở 1 bên hay cả 2 bên lòng chính, mỗi khi có lũ về,
nước lũ vượt khỏi lòng sông chính tràn ngập vào hai bên bãi tràn. Như vậy, mỗi
con sông với đặc điểm địa hình khác nhau thì chế độ dòng chảy cũng khác nhau
và tại mỗi một vị trí hay mặt cắt ngang trên sông thì đặc điểm dòng chảy qua đó
cũng là khác nhau. Khi đó, việc lựa chọn vị trí để kiểm soát DCTT trên sông
cũng cần phải xem xét đến đặc điểm địa hình của dòng sông/đoạn sông nơi
đặt
vị trí điểm kiểm soát.
Ở nước ta, từ đầu thế kỷ XX, một số trạm thủy văn đã được xây dựng trên
hệ thống sông Hồng – Thái Bình, sông Tiền, sông Hậu và các sông khác. Trong
thời kỳ kháng chiến chống thực dân Pháp (1946 – 1954), nhiều trạm đã phải
ngừng hoạt động hay quan trắc không liên tục. Tuy nhiên để phục vụ cho công
cuộc khôi phục và phát triển kinh tế, phòng tránh thiên tai thì sau năm 1954 đã
ti
ến hành quy hoạch lưới trạm thủy văn và do đó vào cuối thập kỷ 50, đầu thập
kỷ 60 của thế kỷ XX hàng loạt trạm khí tượng thủy văn đã được xây dựng trên
nhiều sông ở miền Bắc. Tính đến năm 2009, trong lưới trạm thủy văn cơ bản
nước ta có 235 trạm thủy văn, trong đó có 154 trạm quan trắc mực nước (59
trạm ở vùng không chịu ả
nh hưởng thủy triều), 80 trạm đo lưu lượng (trong đó

t cắt ngang lựa chọn phải mang tính đại biểu cho đoạn
sông/dòng sông tính toán, các mặt cắt hẹp và rộng sẽ cho các độ sâu mực nước
khác nhau với cùng một giá trị lưu lượng chảy qua mặt cắt đó. Với một lưu
lượng chảy qua lại tương ứng với một mức mực nước qúa thấp (H ≈ 0) như
trường hợp mặt cắt ngang sông rộng thì sẽ khó đảm b
ảo yêu cầu cần thiết để duy
trì dòng sông, duy trì sự liên tục của chế độ dòng chảy trong sông và khi đó,
chúng ta cần hiệu chỉnh tăng thêm một lưu lượng ∆Q để đảm bảo yêu cầu về
mực nước.
Từ những phân tích các căn cứ trên, những tiêu chí cho việc lựa chọn
điểm kiểm soát DCTT bảo đảm duy trì dòng sông cho các sông suối thuộc lãnh
thổ Việt nam được đề xuất như sau:
1) Vị trí điểm kiểm soát nằm ở một đoạn sông thẳng, đặc trưng cho hình
thái của đoạn sông.
2) Mặt cắt ngang tại điểm kiểm soát phải ổn định, nếu có các bãi bồi thì
phải phát triển theo phương ngang, các bãi bồi mở rộng theo cấp mực nước và
kiểm soát được lượng nước chảy qua.
3) Tại vị trí có thể khống chế được mực nướ
c, lưu lượng, đại diện cho chế
độ dòng chảy của đoạn sông/ dòng sông cần tính toán.
4) Tại vị trí có số liệu thuỷ văn hoặc có điều kiện thuận lợi cho việc khôi
phục số liệu thủy văn.
5) Tại vị trí có thể thuận tiện cho việc giám sát dòng chảy duy trì sông.
1.1.3. Phương pháp xác định dòng chảy tối thiểu bảo đảm duy trì dòng
sông theo hướng đề xuất của đề
tài.
1.1.3.1. Trình tự tính toán xác định DCTT bảo đảm duy trì dòng sông
Từ chế độ DCTT bảo đảm duy trì sông mà Đề tài đã đề xuất thì trình tự
xác định chế độ DCTT này tại điểm kiểm soát như sau:
Bước 1: Xác định chuỗi lưu lượng bình quân tháng (bình quân ngày) tại

những điểm kiểm soát không có chuỗi số liệu thủy văn thì cần khôi phục lại
chuỗi số liệu thủy văn tại đó. Vấn đề khôi phục chuỗi số liệu thủy văn cho các
điểm này cần dựa vào chuỗi số liệu thủy văn thực đo tại một trạm thuỷ v
ăn phân
bố trên mạng lưới sông, có thể áp dụng các mô hình xây dựng có sẵn để tính
toán xác định chuỗi lưu lượng bình quân (tháng, ngày) tại điểm kiểm soát như
sử dụng các mô hình mưa – dòng chảy: Tank, NAM,…
Tuy nhiên, đây chỉ là một bước nhỏ trong cả một quá trình xác định
DCTT nói chung và thành phần DCTT bảo đảm duy trì dòng sông nói riêng và
các phương pháp tính toán đã có rất nhiều những tài liệu hay ngay cả trong các
giáo trình giảng dạy đã trình bày rất kỹ. Vì vậy, trong nội dung c
ủa Đề tài này
chúng tôi không đi sâu vào các phương pháp tính toán xác định chuỗi dòng chảy
bình quân ngày tại các điểm kiểm soát.
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
23
1.1.3.3. Xác định mực nước tương ứng với lưu lượng
Sau khi đã sơ bộ đưa ra giá trị dòng chảy tối thiểu bảo đảm duy trì dòng
sông chúng ta cần xem xét đến giá trị về mực nước dựa trên quan hệ mực nước
lưu lượng. Có nhiều phương pháp khác nhau để xây dựng quan hệ mực nước –
lưu lượng tại điểm kiểm soát, với những phương pháp không có tài liệu thực
đo
Q và H thì sử dụng phương pháp xây dựng quan hệ này dựa trên công thức
Chezy – Manning:

ω
3/22/1

tính toán để có thể cùng lúc giải quyết nhiều công việc một cách liên tục và có
hệ thống. Tuy nhiên, phương pháp sử d
ụng mô hình này đỏi hỏi một lượng lớn
các số liệu đầu vào và nên áp dụng cho các lưu vực sông lớn, có tính phức tạp
Báo cáo tổng kết

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ nhằm xác định dòng chảy tối thiểu trên sông; Áp dụng
thí điểm cho một hệ thống sông”
24
cao.
Một trong những mô hình đề nghị sử dụng là bộ mô hình MIKE 11 và mô
hình sử dụng để khôi phục chuỗi dòng chảy tại các điểm kiểm soát là mô hình
NAM.
1.2. Dòng chảy hệ sinh thái
1.2.1. Lựa chọn điểm kiểm soát
1.2.1.1. Mối quan hệ giữa đời sống của các sinh vật thuỷ sinh với biến đổi
chế độ thuỷ văn và điều kiện nơi cư trú trên các bãi bồi dọc sông
Do
đặc điểm lòng dẫn, hình thái lòng sông, chế độ dòng chảy, chất lượng
nước,… tại từng đoạn sông có sự khác nhau dẫn đến đặc điểm hệ sinh thái thủy
sinh cũng khác nhau. Nhìn chung, các hệ sinh thái thủy sinh trong sông cũng
khác nhau giữa các khu vực thượng lưu, trung lưu và hạ lưu dòng chảy, khác
nhau giữa đoạn thượng lưu và hạ lưu các công trình điều tiết nước,…
Khu vực thượng lưu

Vùng thượng lưu của sông chủ yếu là vùng núi cao là nơi bắt nguồn của
các dòng sông, với địa hình núi dốc, chia cắt và thường bao phủ bằng những
cánh rừng đầu nguồn có ảnh hưởng rất lớn đến chế độ dòng chảy của sông thông
qua việc giữ nước và làm giảm tốc độ tập trung nước xuống khu vực hạ lưu.
Các con suối ở các vùng cao thường có các vực và các thác ghềnh kế tiế