Bài giảng Phân tích hệ thống tài nguyên nước - Chương 1: Tài nguyên nước và vấn đề sử dụng tài nguyên nước

Nội dung text: Bài giảng Phân tích hệ thống tài nguyên nước - Chương 1: Tài nguyên nước và vấn đề sử dụng tài nguyên nước

1. Chương 1 TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ VẤN ĐỀ SỬ DỤNG TNN
2. I. Tài nguyên nước trên thế giới
3. Chức năng của nước Chức năng cho Chức năng tinh Chức năng MT sự sống thần -Hệ thực vật và động -Sức khỏe -Truyền thống vật -Vệ sinh -Tôn giáo -Chức năng điều tiết -Sinh hoạt -Văn hóa -Bồi lắng Sinh Thái Chức năng KT Thể nước như một hệ -Nông nghiệp sinh thái: Ao, hồ, -Sản xuất hàng hóa “Nước là cần thiết sông, đầm lấy, cửa -Dịch vụ sông, hệ sinh thái -Vận tải thủy cho tất cả khía biển cạnh của cuộc sống” (Agenda 21)
4. 1. Tài nguyên nước trên thế giới • Vòng tuần hoàn thuỷ văn • Phân bố nguồn nước toàn cầu • Tài nguyên nước m3/người/năm
5. Vòng Tuần Hoàn Thuỷ Văn 577,000 km3/năm 90% (458,000 km3) 10% (44,800 km3) 35% 44,800 km3 + 9,000 km3 +65,200 km3 = 119,000 km3
6. Tài nguyên nước toàn cầu 105,000 km3 hoặc chiếm 0.0076% trong tổng số Tổng nguồn nước ngọt có thể sử dụng cho sinh thái và con người là 200,000 km3 (< 1% trong tổng số nguồn nước ngọt và ~ 0.01% tổng nguồn nước nói chung)
7. Tài nguyên nước theo m3/người/năm
8. 2. Xu hướng toàn cầu Tăng trưởng dân số Đô thị hoá Tăng trưởng kinh tế Biến đổi khí hậu
9. Cách mạng về dân số thế giới
10. Dân số: Nước giàu và nghèo
11. Dự báo dân số thế giới cho các lục địa
12. 9000 Nước và dân số 8000 Withdrawal (km3/yr) 7000 Population (million) 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
13. Nhu cầu về thực phẩm cao Cần nhiều nước để tưới Nhiều người Cần nhiều năng lượng Thuỷ điện phát triển Nhu cầu cao đối với nhà cửa và sản phảm công nghiệp Nhiều nước cho công nghiệp Ô nhiễm
14. 4 billion.
15. Vấn đề cấp nước cho các thành phố lớn Nhu cầu nước cao cho các hộ sử dụng nước đô thị Bê tông hoá = Thấm ít hơn Ô nhiễm
16. 3. Những vấn đề đối mặt • Khai thác và tiêu thụ • Cạnh tranh sử dụng nước giữa các ngành • Cấp nước và vệ sinh • Nghèo đói và phát triển • Khan hiếm và căng thẳng • Ô nhiễm nước • Nước và mâu thuẫn chính trị
17. Khai thác nước toàn cầu World Water Assessment Programme. 2009. The United Nations World Water Development Report 3: Water in a Changing World. Paris: UNESCO, and London: Earthscan
18. Khai thác và tiêu thụ: Một khoảng trống lớn
19. Dự báo sử dụng nước toàn cầu theo ngành
20. Nguồn cung cấp nước theo ngành World Water Assessment Programme. 2009. The United Nations World Water Development Report 3: Water in a Changing World. Paris: UNESCO, and London: Earthscan
21. Ngành sử dụng nước theo quốc gia
22. Phân bố ngành sử dụng nước theo quốc gia
23. Nhiều nước bốc hơi từ hồ chứa nhiều hơn sự tiêu thụ do con người
24. Cấp nước và Vệ sinh • Cấp nước (2002) – 1.1 tỷ người không được khai thác nguồn nước sạch (chiếm 17% dân số thế giới) – Gần 2/3 thuộc châu Á (733 triệu người) – 42% châu Phi hạ Sahara không có nguồn nước sạch • Vệ sinh (2002) – 2.6 tỷ người không có hệ thống vệ sinh tốt (42% dân số thế giới) – Một nửa trong số đó sống trong trung Quốc, Ấn độ ( ~ 1.5 tỷ người) – 64% Châu Phi hạ Sahara không có hệ thống vệ sinh tốt – 69% dân số vùng nông thông trong đất nước đang phát triển không có hệ thống vệ sinh tốt (27% đối với dân đô thị)
25. Vấn đề khai thác nước sạch
26. Vấn đề vệ sinh
27. Nước sạch và vệ sinh: đô thị & nông thôn
28. Bệnh liên quan tới nước • Bệnh tiêu chảy (2004) – 1.8 triệu người chết mỗi năm do bệnh tiêu chảy (bao gồm dịch tả) – 90% trong số đó là trẻ dưới 5 tuổi trong đất nước đang phát triển – 88% nguyên nhân bệnh tiêu chảy là do cấp nước không an toàn, điều kiện vệ sinh kém – Cải thiện cấp nước và vệ sinh có thể giảm tỷ lệ mắc bệnh tiêu chảy: • Cấp nước : 6% – 25% (108,000 – 450,000 người) • Vệ sinh: 32% (576,000 người) • Tổng cộng: 1.026 triệu
29. Bệnh tiêu chảy là nguyên nhân thứ hai dẫn đến cái chết của trẻ trên toàn thế giới Summary of the World Water Crisis and USG Investments in the Water Sector, USAID, 2010
30. Nghèo đói và phát triển • 2/3 của 884 triệu người (2009) không có nguồn nước uống có thu nhập ít hơn $2/ngày . • Dân đô thị nghèo chiếm phần lớn và phát triển nhanh chóng. Một nửa dân đô thị sống trong khu ổ chuột – nơi không có điều kiện nước sạch hoặc vệ sinh an toàn • > 1 tỷ người sống ở mức cực nghèo (< $1/ngày)
31. Nghèo đói trong Châu Phi hạ Sahara World Water Assessment Programme. 2009. The United Nations World Water Development Report 3: Water in a Changing World. Paris: UNESCO, and London: Earthscan
32. Nước, vệ sinh và nghèo đói World Water Assessment Programme. 2009. The United Nations World Water Development Report 3: Water in a Changing World. Paris: UNESCO, and London: Earthscan
33. Khan hiếm và căng thẳng nước • Khai thác nước quá mức từ nguồn nước mặt • Khai thác nước quá mức từ tầng nước ngầm (underground aquifers) • Ô nhiễm nguồn nước ngọt • Sử dụng không hiệu quả nguồn nước ngọt
34. Khan hiếm và căng thẳng nước Chỉ số căng thẳng nước • Dựa vào tiêu thụ nước của con người – Có xét đến tăng trưởng dân số • Nhu cầu nước sinh hoạt: – Khoảng 100 L/người/d = 40 m3/người/yr • Nhu cầu cho nông nghiệp, công nghiệp và năng lượng: – Khoảng 20 x 40 m3/người/yr = 800 m3/người/yr • Tổng nhu cầu: – 840 m3/người/yr – Khoảng 1000 m3/người/yr
35. Chỉ số căng thẳng nước • Nguồn nước có sẵn dưới 1,000 m3/người/yr – Thiếu nước thường xuyên gây cản trở cho sự phát triển và có hại đối với sức khoẻ con người • Đủ nước (Water sufficiency): >1700 m3/c/yr • Căng thẳng nước (Water stress): <1700 m3/c/yr • Khan hiếm nước (Water scarcity): <1000 m3/c/yr • Khan hiếm nước tự nhiên (physical water scarcity) • Kham hiếm nước kinh tế (economic water scarcity)
36. Chỉ số căng thẳng nước ◼ Mức độ căng thẳng nước: khi % khai thác so với nguồn nước ngọt có sẵn : - Bắt đầu: 10% - Trung bình tới cao: 20% - Nghiêm trọng: 40%. Tại mức độ này mô hình sử dụng nước là không bền vững và khan hiếm nước trở thành nhân tố giới hạn đối với sư tăng trưởng kinh tế
37. Căng thẳng và khan hiếm nước toàn cầu
38. Khan hiếm nước(2008) Trong năm 2008, khoảng 1.54 tỷ người chịu đựng từ việc căng thẳng nước Summary of the World Water Crisis and USG Investments in the Water Sector, USAID, 2010
39. Khan hiếm nước (2030) Vào năm 2030, 3.3 tỷ người sống dưới điều kiện căng thẳng nước Summary of the World Water Crisis and USG Investments in the Water Sector, USAID, 2010
40. Khan hiếm nước về mặt vật lý và kinh tế (2025)
41. Ô nhiễm nước
42. Ô nhiễm nước
43. Nước và mâu thuẫn chính trị • Căng thẳng giữa những hộ sử dụng nước khác nhau trong cùng một đất nước như nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt; giữa nông thôn và thành thị • Căng thẳng trở nên nghiêm trọng hơn khi tài nguyên nước chảy qua biên quốc tế • Hầu hết sự kiện mâu thuẫn thường liên quan tới sự thay đổi lượng dòng chảy và việc xây dựng các công trình thuỷ lợi mới, điều này có thể làm thay đổi về mặt lượng và phân bố theo thời gian của dòng chảy.
44. Những điểm nóng mâu thuẫn • Châu phi là vùng khô hạn thứ hai trên thế giới sau Trung Đông • 90% nguồn nước mặt trong châu Phi nằm trong các lưu vực sông xuyên biên giới • Mâu thuẫn trong hệ thống sông Nile, • Sự biến mất của hồ Chad • Trung đông/ Bắc Phi: Sông Jordan • Trung và Nam Á: hệ thống sông Indus • Đông Nam Á: Hệ thống sông Mekong • Bắc Mỹ: hệ thống sông Rio Grande: mâu thuẫn giữa Mexico và US
45. • Sông Nile (qua các nước Đông Phi và vùng Sừng châu phi), nguồn nước của sông này chia sẻ cho 11 quốc gia, trong đó chủ yếu nguồn nước được kiểm soát bởi Ai cập. Vùng này nổi bật bởi căng thẳng và mâu thuẫn quốc tế, bao gồm Rwanda, cộng hoà Congo, Burundi, Ethiopoa, Sudan và Uganda.
46. Sự biến mất của hồ Chad
47. Sông Mekong -
48. Nước và biến đổi khí hậu Tăng tần suất xuất hiện hiện tượng cực trị: Mưa Lũ Hạn Nhu cầu nước cao do nhiệt độ cao Nước biển dâng: mất đất, xâm nhập mặn
49. Tăng căng thẳng nước
50. Mực nước biển dâng
51. Tác động của mực nước biển dâng trong Bangladesh
52. Tác động của mực nước biển dâng trong châu thổ sông Nile
53. Sản lượng gạo trong Châu phi hạ Sahara dưới kịch bản dự báo của IPCC
54. Nguồn nước giảm
55. Kết luận • Nguồn nước ngọt phân bố không đều, với % rất lớn con người không thể sử dụng được. • Áp lực về dân số, đô thị hoá, phát triển kinh tế, tăng nhu cầu nước • Sử dụng nước cho nông nghiệp (75%, chủ yếu là tưới), công nghiệp (20%) và sinh hoạt (5%) • Cứ 3 người thì có 2 người sống trong vùng căng thẳng nước vào năm 2025. • Vấn đề cấp nước và vệ sinh: 20% dân số thế giới thiếu nước uống an toàn. Khoảng 1.1 tỷ người không có nguồn nước tốt sử dụng, trong khi đó 2.4 tỷ người không có phương tiện vệ sinh hợp lý. Khoảng 2 triệu người chết hàng năm do các bệnh liên quan tới nước • Tác động của biến đổi khí hậu vào tài nguyên nước.
56. Những thách thức chính đối với QH&QLN • Khủng hoảng về cơ chế QLN – Quản lý theo ngành và rời rạc, không hợp tác, tiếp cận từ trên xuống • An ninh về nước cho mọi người – Cấp nước và vệ sinh cho vùng đô thị và nông thôn • An ninh nước cho sản xuất thực phẩm • Bảo vệ hệ sinh thái thiết yếu – Hệ sinh thái trên cạn trong vùng thượng lưu của lưu vực quan trọng đối với thấm, bổ cập nước ngầm và chế độ dòng chảy sông – Hệ sinh thái dưới nước: lợi nhuận kinh tế, phụ thuộc vào dòng chảy sông, tính chất mùa, sự dao động của mực nước và chất lượng nước – Quản lý TNN đất và nước phải đảm bảo những hệ sinh thái thiết yếu này được duy trì và những ảnh hưởng có hại vào tài nguyên tự nhiên của chúng phải được nghiên cứu xem xét
57. Những thách thức chính đối với QH&QLN • Giải quyết sự biến đổi của nước theo thời gian và không gian – Nhu cầu tăng đối với sự phát triển những biện pháp công trình – Sự cần thiết quản lý cung và cầu – Thách thức lớn đối với những nước nghèo khi nguồn nhân lực và tài chính yếu – Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu • Quản lý rủi ro – Khô hạn và lũ lụt: sự sống, thiệt hại về kinh tế, xã hội và môi trường – Rủi ro do ô nhiễm nước: • Nhận thức và hiểu biết của cộng đồng • Sự không bình đẳng giới • Đảm bảo sự hợp tác giữa các ngành và các bên hay lĩnh vực khác.
58. Quản lý nước và mục tiêu phát triển thiên niên kỷ (Millennium Development Goal) • MDG1: Xóa bỏ tình trạng nghèo cùng cực và thiếu đói o Cấp nước an toàn, bền vững và lợi nhuận từ hoạt động kinh tế có thể phá vỡ vòng luẩn quẩn nghèo đói. • MDG2: Đạt phổ cập giáo dục tiểu học, thúc đẩy cân bằng giới và trao quyền cho phụ nữ. o Cấp nước an toàn giúp tất cả đứa trẻ - trai và gái đến trường và có thể tạo khả năng cho người phụ nữ tham gia chủ động hơn trong hoạt động công đồng.
59. Quản lý nước và mục tiêu phát triển thiên niên kỷ (Millennium Development Goal) • MDG4,5&6: Giảm tỷ lệ tử vong ở trẻ em, Nâng cao sức khỏe bà mẹ, Phòng chống HIV/AIDS, sốt rét và các bệnh khác o Vệ sinh an toàn và hợp lý là trung tâm đối với vấn đề sức khoẻ và giàu sang. • MDG 7: Đảm bảo bền vững về môi trường. o Quản lý nước tốt sẽ dẫn tới ít ô nhiễm và cải thiện bảo toàn nước hướng tới đảm bảo bền vững, hệ sinh thái duy trì sự sống.
60. Quản lý nước và mục tiêu phát triển thiên niên kỷ (Millennium Development Goal) • MDG8: Thiết lập mối quan hệ đối tác toàn cầu vì mục đích phát triển o Nước không có biên chính trị và đặc biệt dễ bị tổn thương đối với tác động của con người. Chúng ta phải làm việc cùng nhau một cách thông minh để sử dụng nguồn tài nguyên không thể thay thế này. • Quản lý nước thông minh là chía khoá chính để đạt được mục tiêu phát triển thiên niên kỷ.
61. Methodology Assessment Climate Change Impacts on the Water Resources Climate input Flows: Land Use Infrastructure Pr, T, HR, Wv Natural & historical Downscaling: River Basin Model Statistical or Dynamic Policy Improvements & Adaptation Water Supply Forecast Global Climate Model Scenarios Climate Change Impacts Climate Change Scenario
62. II. Tài nguyên nước việt nam • Tổng quan tài nguyên nước việt nam (trữ lượng, phân bố và chất lượng) • Hiện trạng về khai thác và quản lý nguồn nước ở Việt nam • Chiến lược phát triển TNN trong tương lai (chiến lược phát triển tài nguyên nước 2020)
63. Tổng quan về hệ thống tài nguyên nước ở Việt nam
64. 1. Quá trình phát triển hệ thống tài nguyên nước Có thể tóm tắt các biện pháp thủy lợi chủ yếu như sau: (1) Nâng cấp, tu bổ và phát triển hệ thống đê điều đã có, nhằm nâng cao hiệu quả chống lũ cho vùng đồng bằng châu thổ Bắc bộ và các tỉnh thuộc khu vực miền Trung. (2) Xây dựng các hồ chứa, trong đó có cả các hồ chứa lớn, các hồ chứa vừa và nhỏ. Các hồ chứa lớn thường có nhiệm vụ điều tiết nước phát điện kết hợp phòng lũ và cấp nước. Các hồ chứa nhỏ thường chỉ có nhiệm vụ cấp nước cho nông nghiệp. Khai thác thủy năng từ các hồ chứa chiếm tỷ trọng lớn trong hệ thống năng lượng Việt nam (xem bảng 1-4). Theo thống kê của Cục Thủy lợi Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn năm 1998, ở nước ta hiện nay có hơn 60 hồ chứa có dung tích trên 10 triệu m3. Tổng dung tích chứa trong các hồ phục vụ tưới là 5,2 tỷ m3. Ngoài ra còn có các hệ thống thủy nông lấy nước trực tiếp từ những sông lớn như hệ thống Bắc hưng hải, Sông chu, Bái thượng v v. (3) Xây dựng các trạm bơm tưới, tiêu hoặc tưới tiêu kết hợp, các cống lấy nước tưới tiêu ở vùng đồng bằng. Đồng thời xây dựng các hệ thống cống ngăn mặn ở vùng cửa sông. (4) Phát triển thuỷ năng hiện đang chiếm tỷ trọng lớn trong hệ thống năng lượng của Việt nam, tính đến năm 2005 tổng công suất lắp máy của các nhà máy điện ở Việt Nam là 11.286 MW trong đó thuỷ điện là 4.198 MW, chiếm 36,5%, nhiệt điện chiếm 40%, tỷ trọng này còn giữ trong nhiều năm nữa. Theo quy hoạch đến năm 2020 tổng công suất lắp máy của tất cả các nguồn điện cần đạt 62.465 MW, gấp gần 6 lần công suất lắp máy năm 2005, mới có thể đấp ứng yêu cầu về điện của nước ta. Theo đánh giá của ngành điện tiềm năng kinh tế-kỹ thuật của thuỷ điện vào khoảng 18.000~20.000 MW, gấp khoảng 5 lần công suất lắp máy đã khai thác đến năm 2005.
65. Các công trình đã xây dựng đến năm 2005 (NLM là công suất lắp máy, đơn vị tính MW) Công trình Lưu vực NLM 1. Hoà bình S. Đà 1920 2. Thác bà S. Chảy 108 3. Vĩnh sơn 1 S. Côn 66 4. Thác mơ S. Bé 150 5. Sông Hinh S. Ba 70 6. Đa nhim S. Đồng nai 160 7. Trị an S. Đồng nai 400 8. Yaly S. Serepok 720 9. Hàm thuận - Đa mi S. Đồng nai 475 10. Tuyên quang (Na hang) Gâm 342
66. Các công trình thuỷ điện chính đang xây dựng hoặc đã có kế hoạch phát triển (NLM là công suất lắp máy, đơn vị tính MW) hinh3.ppt Công trình Lưu vực NLM Dự kiến đưa vào vận hành 1. Đại Ninh Đồng Nai 300 Đang xây dựng, đưa vào vận hành năm 2008 2. Sê San 3 Sê San 273 Đang xây dựng, đưa vào vận hành năm 2006 3. Sê San 3ª Sê San 100 Đang xây dựng, đưa vào vận hành năm 2006 4. Cửa đạt S.Chu 97 Đang xây dựng, đưa vào vận hành năm 2009 5. Khe Bố S.Cả 96 Đang xây dựng, đưa vào vận hành năm 2008 6. Bản vẽ S.Cả 320 Đang xây dựng, đưa vào vận hành năm 2008 7. Sông Ba Hạ S.Ba 220 Đang xây dựng, đưa vào vận hành năm 2008 8. Buôn Kuôp- Chư Srêpôk 280 Đang xây dựng, đưa vào vận hành năm 2008 PôngKrông 9. Sơn la(Pa vinh) Đà 2400 Đang xây dựng, đưa vào vận hành năm 2012 10. Bản chát Nậm mu (S.Đà) 200 Dự kiến đưa vào vận hành năm 2011 – 2012 11. Huổi Quảng Nậm mu (S.Đà) 560 Dự kiến đưa vào vận hành năm 2011 – 2012 12. Rào quán S. Rào quán 64 13. A Vương 1 A Vương(Vũ gia- 210 Đang xây dựng, đưa vào vận hành năm 2008 Thu bồn) 14. Kanak-A khê S.Ba 173 Dự kiến đưa vào vận hành năm 2010 15. PleyKrông S. Sê San 100 Đang xây dựng, đưa vào vận hành năm 2008 16. Sê San 4 S. Sê San 330 Dự kiến đưa vào vận hành năm 2010 17. Đak Drinh S. Trà khúc 100 Dự kiến đưa vào vận hành năm 2010 18. Srêpôk 3 Srêpôk 195 Dự kiến đưa vào vận hành năm 2009
67. 2. Những thách thức trong lĩnh vực quản lý tài nguyên nước 1. Do những tác động xấu gây ra bởi các hoạt động kinh tế của con người dẫn đến sự thay đổi khí hậu toàn cầu, những hiện tượng bất thường về thời tiết cùng với sự suy thoái của yếuu tố mặt đệm nên tình trạng hạn hán, lũ lụt ngày càng khốc liệt hơn đặc biệt là các tỉnh miền núi và khu vực miền trung Việt nam. 2. Tình trạng suy thoái tài nguyên nước là không thể tránh khỏi do sự gia tăng của những tác động xấu đến tài nguyên nước. Tình hình ô nhiễm nguồn nước có nguy cơ ngày càng cao ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái. 3. Mâu thuẫn giữa các ngành dùng nước ngày càng ngày càng cao, đặc biệt là ở vùng đồng bằng bắc bộ và đồng bằng sông Cửu Long. 4. Tình trạng sử dụng và khai thác không hợp lý tài nguyên nước có thể gia tăng nếu không có sự kiểm soát tốt của Nhà nước trong lĩnh vực này. 5. Những quy hoạch chiến lược cho những vùng quan trọng như đồng bằng sông Cửu long, Tây nguyên, Đồng bằng Bắc bộ và các quy hoạch phòng chống lũ vẫn còn là những vấn đề tiếp tục nghiên cứu và hoàn chỉnh. 6. Quản lý tài nguyên nước đã được đề cập đến trong công tác quy họạch phát triển tài nguyên nước. Tuy nhiên, hiện chưa có các mô hình hiệu quả được sử dụng trong công tác quản lý. Hệ thống chính sách trong quản lý tài nguyên nước chậm đưa vào thực tế sản xuất.