ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC
TRẦN THÙY DƢƠNG
ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA TÀ I NGUYÊN NƢỚC DƢ
ỚI
TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CÁC DỰ ÁN
THỦY ĐIỆN VỪA VÀ NHỎ
TRÊN ĐIA
,
̣ BÀ N TỈNH SƠN LA
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ THÍCH
ỨNG
LUẬN VĂN THẠC SỸ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
`
Hà Nội – 2017
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC
TRẦN THÙY DƢƠNG
ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA TÀ I NGUYÊN NƢỚC DƢ
ỚI
TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CÁC DỰ ÁN
THỦY ĐIỆN VỪA VÀ NHỎ TRÊN
1.1. CÁC KHÁI NIệM ......................................................................................................... 5
1.1.1. Về tài nguyên nước.................................................................................................. 5
1.1.2. Khí tượng, thời tiết, khí hậu, thủy văn và biến đổi khí hậu ...................................................... 5
1.1.3. Quản lý, thích ứng trong bối cảnh biến đổi khí hậu
............................................................. 6
1.2. MộT Số QUY ĐịNH CủA PHÁP LUậT VIệT NAM Về TÀI NGUYÊN NƢớC ................................................ 6
1.2.1. Nguyên tác quản lý, khai thác, bảo vệ tài nguyên nước ......................................................... 6
1.2.2 . Sử dụng, điều hòa, điều phối tài nguyên nước ................................................................... 8
1.3. TổNG QUAN Về TÀI NGUYÊN NƢớC ở VIệT NAM VÀ TỉNH SƠN LA ................................................... 9
1.3.1. Tổng quan về tài nguyên nước ở Việt Nam ....................................................................... 9
1.3.2. Tổng quan về tài nguyên nước ở tỉnh Sơn La ................................................................... 12
1.4. TổNG QUAN Về CÁC Dự ÁN THủY ĐIệN VừA VÀ NHỏ ................................................................. 15
1.4.1. Tổng quan về công trình thủy điện vừa và nhỏ ................................................................. 15
1.4.1.2. Các dự án thủy điện vừa và nhỏ tại một số nước trên thế giới.............................................. 17
1.5. BIểU BIệN CủA BIếN ĐốI KHÍ HậU TạI TỉNH SƠN LA TRONG THờI GIAN QUA ........................................ 22
1.5.1. Về nhiệt độ trung bình ............................................................................................ 22
1.5.2. Yếu tố thời tiết cực đoan rét đậm rét hại ........................................................................ 23
1.5.3. Yếu tố cực đoan nắng nóng ...................................................................................... 25
1.5.4. Yếu tố hiện tượng thời tiết cực đoan hạn hán................................................................ 26
1.5.5. Biế n đổ i về lượng mưa ............................................................................................ 27
KếT LUậN CHƢƠNG I ................................................................................................ 31
CHƢƠNG II. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, SỐ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. ĐốI TƢợNG NGHIÊN CứU
................ 33
.............................................. 66
3.6. Đề XUấT MộT Số GIảI PHÁP QUảN LÝ, BảO Vệ TÀI NGUYÊN NƢớC NHằM NÂNG CAO HIệU QUả HOạT ĐộNG VÀ PHÁT
TRIểN BềN VữNG CÁC Dự ÁN THủY ĐIệN VừA VÀ NHỏ TRONG BốI CảNH BIếN ĐốI KHÍ HậU ở SƠN LA
............... 69
3.6.1. Giải pháp quản lý, bảo vệ tài nguyên nước trong bối cảnh biến đối khí hậu ................................ 69
3.6.2. Giải pháp quản lý nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động và phát triển bền vững các dự án thủy điện vừa và
nhỏ trong bối cảnh BĐKH....................................................................................... 71
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................................... 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 81
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp cao học, đƣợc sự giúp
đỡ của các thầy, cô giáo Khoa sau đại học - Đại học Quốc gia Hà Nội, đặc biệt
là giáo viên hƣớng dẫn PGS.TS. Nguyễn Mạnh Khải, cùng sự nỗ lực của bản
thân. Đến nay, tác giả đã hoàn thành luận văn thạc sỹ chuyên ngành biến đổi khí
hậu với đề tài “Đánh giá ảnh hưởng của tài nguyên nước dưới tác động của
biến đổi khí hậu đến các dự án thủy điện vừa và nhỏ trên địa bàn tỉnh Sơn La,
đề xuất giải pháp quản lý thích ứng”.
Các kết quả đạt đƣợc là những đóng góp nhỏ trong việc lựa chọn giải
pháp nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động bền vững các dự án thủy điện vừa và
nhỏ trên địa bàn tỉnh Sơn La.Tuy nhiên, trong khuôn khổ luận văn, do điều kiện
thời gian và trình độ có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả
rất mong nhận đƣợc những lời chỉ bảo và góp ý của các thầy, cô giáo và các
đồng nghiệp.
Trần Thùy Dƣơng
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
STT
Chữ cái viết tắt/Kí hiệu
1
BĐKH
2
GDP
3
KTTVKVTB
4
IPCC
Cụm từ đầy đủ
Biến đổi khí hậu
Tổng sản phẩm nội địa
Khí tƣợng thủy văn khu vực Tây Bắc
Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu
(Intergovernmental Panel on Climate Change)
KTTV
Khí tƣợng thủy văn
12
TB
13
UBND
Ủy ban nhân dân
14
TNN
Tài nguyên nƣớc
15
RCC
Bê tông đầm lăn (Roller compacted concrete)
16
CFRD
Bảng 2. 1: Bảng phân bố tiểu vùng QH tài nguyên nƣớc mặt tỉnh Sơn La…. 34
Bảng 2. 2: Lƣu lƣợng lớn nhất thời kỳ quan trắc tại một số trạm trên địa bàn tỉnh
Sơn La ................................................................................................................. 40
Bảng 2. 3: Tần suất dòng chảy lũ lớn nhất năm tại các trạm .............................. 41
Bảng 2. 4: Lƣu lƣợng nhỏ nhất thời kỳ quan trắc tại một số trạm trên địa bàn
tỉnh Sơn La .......................................................................................................... 42
Bảng 2. 5: Thống kê nhà máy thủy điện vừa và nhỏ hiện có trên địa bàn tỉnh
Sơn La đến năm 2015 .......................................................................................... 44
Bảng 2. 6: Bảng thống kê số đơn vị hành chính trên địa bàn tỉnh Sơn La ......... 50
Bảng 3. 1: Bảng tổng hợp nguồn nƣớc phân theo tiểu vùng quy hoạch (trên địa
bàn tỉnh Sơn La ................................................................................................... 53
Bảng 3. 2: Tổng hợp nhu cầu và tỷ lệ % nhu cầu so với nguồn nƣớc năm 2015
tỉnh Sơn La .......................................................................................................... 54
Bảng 3. 3: Dự báo tháng thiếu nƣớc trên lƣợng nƣớc thiếu tỉnh Sơn La năm
2020 ..................................................................................................................... 55
Bảng 3. 4: Kết quả tính toán cân bằng nƣớc các vùng năm 2020 ....................... 56
Bảng 3. 5: Tổng hợp nhu cầu điện năng theo các huyện, thành phố tỉnh Sơn La
giai đoạn 2016-2020 ............................................................................................ 57
Bảng 3. 6: Danh mục các công trình thủy điện vừa và nhỏ trên địa bàn tỉnh Sơn
La dự kiến đƣa vào vận hành giai đoạn 2016-2021 ............................................ 58
Bảng 3. 7: Dƣ̣ báo m ức thay đổi lƣợng mƣa mùa mƣa (%) qua các thập kỷ của
thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980 - 1999 ứng với kịch bản phát thải trung biǹ h của
tỉnh Sơn La .......................................................................................................... 62
Bảng 3. 8: Mức độ thay đổi lƣợng mƣa (%) vào năm 2020 so với thời kỳ 19801999 ứng với kịch bản phát thải trung bình B2 của Sơn La ............................. 65
Bảng 3. 9: Danh mu ̣c các công triǹ h thủy điện thuô ̣c lƣu vực sông có nguy cơ
thiế u nƣớc ............................................................................................................ 67
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ở Việt Nam, năng lƣợng điện chủ yếu bao gồm: nhiệt điện than, nhiệt điện
dầu, nhiệt điện khí, thủy điện..., trong đó thủy điện chiếm 39,7% và chi phí sản
xuất thủy điện rẻ hơn nhiều so với các nguồn năng lƣợng khác, mặt khác công
trình thủy điện còn là công trình lợi dụng tổng hợp nguồn nƣớc nhƣ thủy lợi,
phòng chống lũ... Phát triển thủy điện sẽ góp phần mang lại nhiều lợi ích nhƣ:
Thúc đẩy các khả năng kinh tế, cung cấp một nguồn năng lƣợng sạch, góp
phần vào phát triển bền vững, sử dụng nƣớc đa mục tiêu, phát triển cơ sở hạ
tầng và cải thiện công bằng xã hội, đặc biệt nếu so với sự phát thải khí nhà kính
của nhiệt điện thì thủy điện góp phần làm giảm phát thải khí nhà kính và chống
biến đổi khí hậu.
Các nghiên cứu cho thấy các công trình thủy điê ̣n là mô ̣t trong nhƣ̃ng đối
tƣợng chịu tác động của khí hậu , qua sƣ̣ thay đổ i của tài nguyên nƣớc và dòng
chảy. Tác động tiềm tàng của biến đổi khí hậu lên tài nguyên nƣớc đã đƣợc đề
cập đến từ thập niên 80 trong dự báo biến đổi khí hậu. Nhiều nghiên cứu đã
đƣợc thực hiện ở từng lƣu vực riêng cho thấy các lƣu vực sông biểu hiện sự
nhạy cảm khác nhau với biến đổi khí hậu. Các nghiên cứu sau này đã xem xét
biế u đổ i khí hâ ̣u không chỉ tác động lên dòng chảy sông mà còn tác động tới khả
năng sản xuất điện của các công triǹ h thủy điện.
Sơn La là tỉnh miền núi Tây Bắc với độ cao trung bình 600-700m so với
mực nƣớc biển, địa hình bị chia cắt bởi sông Đà , sông Mã và các dãy núi cao ,
tạo tiền năng lợi thế về thủy điện với 97% diện tích tự nhiên thuộc lƣu vực sông
Đà, sông Mã. Do điạ hình phân cắ t , Sơn La có ma ̣ng lƣới sông , suố i khá dày ,
mâ ̣t đô ̣ tƣ̀ 1-1,8km/km2 nhƣng phân bố không đều, sông suố i có đô ̣ dố c lớn ,
nhiề u thác ghề nh do điạ hình núi cao , chia cắ t sâu. Trên điạ bàn tỉnh có 2 con
sông lớn chảy qua cùng 35 con suố i lớn, nhỏ do đó có ƣu thế lớn để khai thác và
dựa trên những kiến thức lí luận chung của bộ môn khí hậu và môi trƣờng trong
cái nhìn tổng quan nhất, gồm:
2
- Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến đề tài.
- Phân tích thực trạng hiệu quả hoạt động của các dự án thủy điện vừa và
nhỏ trên địa bàn tỉnh Sơn La trong thời gian qua và lợi ích của nó đối với sự phát
triển kinh tế - xã hội.
- Phân tích hiện trạng, sự biến động của tài nguyên nƣớc và ảnh hƣởng
của tài nguyên nƣớc dƣới tác động của biến đổi khí hậu đối với hiệu quả hoạt
động và sự phát triển bền vững của các dự án thủy điện vừa và nhỏ trên địa bàn
tỉnh Sơn La.
- Đề xuất một số giải pháp quản lý thích ứng nhằm nâng cao hiệu quả
quản lý nguồn tài nguyên nƣớc và hiệu quả hoạt động bền vững của các dự án
thủy điện vừa và nhỏ trên địa bàn tỉnh Sơn La, góp phần vào sự phát triển kinh
tế - xã hội tỉnh Sơn La giai đoạn 2016-2020 và giai đoạn sau năm 2020.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tƣợng nghiên cứu: tài nguyên nƣớc mặt tỉnh Sơn La; các dự án thủy
điện vừa và nhỏ trên địa bàn tỉnh Sơn La; tìm hiểu ảnh hƣởng của biến đối khí
hậu đến tài nguyên nƣớc; tìm hiểu ảnh hƣởng của tài nguyên nƣớc đến các dự án
thủy điện trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
- Phạm vi nghiên cứu:
+ Phạm vi về nội dung: Sử dụng các kết quả nghiên cứu về biến đổi khí
hậu ảnh hƣởng đến đến tài nguyên nƣớc tỉnh Sơn La để phân tích các ảnh hƣởng
đến hoạt động của các công trình thủy điện vừa và nhỏ trên địa bàn tỉnh Sơn La.
Từ đó đề xuất các giải pháp quản lý nhằm quản lý và sử dụng hiệu quả hơn tài
nguyên nƣớc và các công trình thủy điện vừa và nhỏ.
+ Phạm vi về không gian: Đề tài đƣợc nghiên cứu trên địa bàn 12/12
huyện, thành phố của tỉnh Sơn La.
thác, sử dụng bao gồm sông, suối, kênh, rạch, hồ, ao, đầm, phá, biển, các tầng
chứa nƣớc dƣới đất; mƣa, băng, tuyết và các dạng tích tụ nƣớc khác.
- Nước mặt là nƣớc tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo.
- Nước dưới đất là nƣớc tồn tại trong các tầng chứa nƣớc dƣới đất.
- Nguồn nước liên tỉnh là nguồn nƣớc phân bố trên địa bàn từ hai tỉnh,
thành phố trực thuộc trung ƣơng trở lên.
- Nguồn nước nội tỉnh là nguồn nƣớc phân bố trên địa bàn một tỉnh, thành
phố trực thuộc trung ƣơng.
1.1.2. Khí tượng, thời tiết, khí hậu, thủy văn và biến đổi khí hậu
Theo điều 3 Luật Khí tƣợng thủy văn số 90/2015/QH13 đƣợc hiểu nhƣ
sau:
- Khí tượng là trạng thái của khí quyền, quá trình diễn biến của các hiện
tƣợng tự nhiên trong khí quyển.
- Thời tiết là trạng thái khí quyển tại một điểm và khu vực cụ thể đƣợc xác
định bằng các yếu tố và hiện tƣợng khí hậu...
- Thủy văn là trạng thái, quá trình diễn biến của các hiện tƣợng tự nhiên
trong khí quyển.
5
- Khí hậu là tổng hợp các điều kiện thời tiết ở một khu vực nhất định, đặc
trƣng bởi các đại lƣợng thống kê dài hạn của các yếu tố khí tƣợng tại khu vực đó.
- Biến đổi khí hậu là sự thay đổi của khí hậu trong một khoảng thời gian
dài do tác động của các điều kiện tự nhiên và hoạt động của con ngƣời, biểu hiện
bởi sự nóng lên toàn cầu, mực nƣớc biển dâng và gia tăng các hiện tƣợng khí
tƣợng thủy văn cực đoan.
- Kịch bản biến đổi khí hậu là giả định có cơ sở khoa học và có tính tin cậy
về xu hƣớng trong tƣơng lai của khí hậu dựa trên mối quan hệ giữa hoạt động kinh
tế - xã hội, phát thải khí nhà kính, biến đổi khí hậu và mực nƣớc biển dâng.
1.1.3. Quản lý, thích ứng trong bối cảnh biến đổi khí hậu
trật tự, an toàn xã hội.
- Bảo vệ tài nguyên nƣớc là trách nhiệm của mọi cơ quan, tổ chức, cá
nhân và phải lấy phòng ngừa là chính, gắn với việc bảo vệ, phát triển rừng, khả
năng tái tạo tài nguyên nƣớc, kết hợp với bảo vệ chất lƣợng nƣớc và hệ sinh thái
thủy sinh, khắc phục, hạn chế ô nhiễm, suy thoái, cạn kiệt nguồn nƣớc.
- Khai thác, sử dụng tài nguyên nƣớc phải tiết kiệm, an toàn, có hiệu quả;
bảo đảm sử dụng tổng hợp, đa mục tiêu, công bằng, hợp lý, hài hòa lợi ích, bình
đẳng về quyền lợi và nghĩa vụ giữa các tổ chức, cá nhân.
- Phòng, chống và khắc phục hậu quả tác hại do nƣớc gây ra phải có kế
hoạch và biện pháp chủ động; bảo đảm kết hợp hài hòa lợi ích của cả nƣớc, các
vùng, ngành; kết hợp giữa khoa học, công nghệ hiện đại với kinh nghiệm truyền
thống của nhân dân và phù hợp với điều kiện kinh tế - xã hội.
- Các dự án bảo vệ, khai thác, sử dụng tài nguyên nƣớc, phòng, chống và
khắc phục hậu quả tác hại do nƣớc gây ra phải góp phần phát triển kinh tế - xã
7
hội và có các biện pháp bảo đảm đời sống dân cƣ, quốc phòng, an ninh, bảo vệ
di tích lịch sử - văn hóa, danh lam thắng cảnh và môi trƣờng.
- Các quy hoạch, kế hoạch, chƣơng trình, dự án phát triển KT-XH, quốc
phòng, an ninh phải gắn với khả năng nguồn nƣớc, bảo vệ tài nguyên nƣớc; bảo
đảm duy trì dòng chảy tối thiểu trên sông, không vƣợt quá ngƣỡng khai thác đối
với các tầng chứa nƣớc và có các biện pháp bảo đảm đời sống dân cƣ.
- Bảo đảm chủ quyền lãnh thổ, lợi ích quốc gia, công bằng, hợp lý trong
bảo vệ, khai thác, sử dụng, phát triển tài nguyên nƣớc, phòng, chống và khắc
phục hậu quả tác hại do nƣớc gây ra đối với các nguồn nƣớc liên quốc gia.
Nguyên tắc quản lý tài nguyên nƣớc theo vùng lƣu vực ở VN đƣợc thể
hiện ở sơ đồ sau:
thế giới. Nƣớc ta có khoảng 830 tỷ m3 nƣớc mặt, tổng trữ lƣợng tiềm tàng nƣớc
dƣới đất khoảng 60 tỷ m3/năm. Nguồn tài nguyên nƣớc ở Việt Nam gồm: nƣớc
mƣa, nƣớc mặt lục địa, nƣớc dƣới đất và nƣớc mặt.
9
- Nước mưa: Việt Nam với địa hình đồi núi chiếm 3/4 diện tích lãnh thổ,
tập trung phần lớn ở vùng Đông Bắc, Tây Bắc và miền Trung phần diện tích còn
lại là châu thổ và đồng bằng phù sa, chủ yếu là ở Đồng bằng Sông Cửu Long và
đồng bằng Sông Hồng. Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đớt gió mùa, do đó
có lƣợng mƣa tƣơng đối phong phú, lƣợng mƣa trung bình hàng năm đạt 1.940
mm đã cung cấp xấp xỉ 650 km3 nƣớc trong năm.
- Nước mặt lục địa: Việt Nam có hơn 3.450 con suối, sông có chiều dài từ
10km trở lên. Các con sông, suối này nằm trong 108 lƣu vực sông, trong đó có
16 lƣu vực sông chính với diện tích lƣu vực lớn hơn 2.500km2 , 10/16 lƣu vực
có diện tích trên 10.000 km2. Tổng diện tích các lƣu vực trên cả nƣớc lên đến
1.167.000 km2. Tổng nƣớc mặt các lƣu vực sông là 830-840 tỷ m3/năm.
Tổng lƣợng nƣớc mặt của Việt Nam phân bố không đồng đều theo lãnh
thổ và biến đổi theo tháng, theo mùa trong năm và từ năm này qua năm khác vì
nƣớc mặt phụ thuộc chặt chẽ vào sự phân bố của mƣa. Vùng có lƣợng mƣa lớn
thì có dòng chảy lớn và ngƣợc lại. Tổng lƣợng nƣớc mặt của các lƣu vực sông
trên lãnh thổ Việt Nam khoảng 830-840 tỷ m3/năm, nhƣng chỉ có khoảng 310315 tỷ m3(37%) là nƣớc nội sinh, còn 520-525 tỷ m3 (63%) là nƣớc chảy từ các
nƣớc láng giềng vào lãnh thổ Việt Nam.
- Nước dưới đất: Tổng trữ lƣợng nƣớc dƣới đất 1.828m3/s. Tiềm năng
nƣớc dƣới đất có khả năng khai thác của nƣớc ta là rất lớn, khoảng 63 tỷ
m3/năm, tập trung chủ yếu ở các khu vực đồng bằng Bắc Bộ, đồng bằng Nam
Bộ và khu vực Tây Nguyên. Tổng trữ lƣợng động tự nhiên trên toàn lãnh thổ
(chƣa kể phần hải đảo) đƣợc đánh giá vào khoảng 1.828 m3/s.
kiệt thƣờng xảy ra vào tháng 3.
Bảng 1. 1: Đặc trƣng hình thái lƣu vực sông địa bàn tỉnh Sơn La
TT
Lƣu vực
Đổ vào
sông phía
ờ của
sông
F
Lsông
Llv
(Km2)
(Km)
(Km)
Chiều
Hệ số
không
đối
Hệ số
lƣới sông
(km/km2)
Hệ số
uốn
khúc
I.
SÔNG MÃ
1
Nậm Khoai
Mã (T)
1640
62,5
55
890
18,0
29,7
2
705
47,5
39
984
19,3
18,1
-
-0,57
0,46
1,28
4
Nậm Công
Mã (P)
893
52
-
-0,16
0,22
1,76
Mã (T)
298
28
30
3,3
-
5
6
Phụ số 12
(Nậm Soi)
Nậm Le
12
Mã (T)
497
41
43
Đà (T)
68,4
10,2
15
2
(Km)
(Km)
Độ cao
Độ dốc
bq
bqlv
Mật độ
bq
lƣới sông
(m)
(%o)
km/km
808
23,7
11,6
2
uốn
Phụ lƣu 29
1
4,6
1,27
(Nậm Cà nàng)
Đà (T)
601
50,5
40,5
665
27,9
7,4
0,49
0,43
0,18
1,51
4
Nậm Mu
Đà (T)
3400
1464
44,2
10,4
1,15
0,07
0,22
1,37
6
Nậm Bú
Đà (P)
1410
81,5
88
789
23,0
0,02
0,36
1,28
8
Nậm Chim
Đà (T)
147
30
26,5
1270
49,3
5,5
1,27
0,44
0,21
Suối Sập
Đà (T)
402
50
41,5
1122
38,6
9,8
1,11
-0,29
0,23
1,45
11
Suối Tấc
Đà (T)
25,6
696
25,1
15,1
0,39
0,59
1,49
13
Suối Khoang
Đà (T)
208
27
28
741
35,5
0,39
0,32
2,14
15
Suối Tân
Đà (P)
316
36
39
756
25,8
8,1
0,63
0,46
0,21