Nghiên cứu ảnh hưởng của hồ chứa vùng thượng nguồn tới sự chuyển tải cát bùn lơ lửng và các chất gắn kết (C, N, P, Si) trong nước vùng hạ lưu sông Hồng

Các hồ chứa mang lại lợi ích rất to lớn và được coi là một trong những công cụ hiệu quả nhất đối với việc sử dụng và quản lý tài nguyên nước. Trên thế giới, hơn 45 nghìn đập lớn được xây dựng đã thực sự đóng vai trò quan trọng trợ giúp nguồn nước cho cộng đồng và phát triển kinh tế. Các đập trữ nước lớn trên thế giới đã đóng vai trò tích cực phòng chống lũ lụt và góp phần giảm nhẹ thiên tai, đồng thời cung cấp điện năng và cung cấp điện năng và cung cấp nước tưới nông nghiệp… Thủy điện đã cung cấp 19% điện năng ở hơn 150 nước trên thế giới, trong đó có 24 nước đạt tới 90% điện từ thủy điện. Tuy nhiên, việc xây dựng và vận hành các hồ chứa cũng có những tác động xấu đến con người, tài nguyên, môi trường, kể cả vùng trung lưu tới vùng hạ lưu, cửa sông ven biển ở quy mô địa phương và toàn cầu. Vì vậy, việc nghiên cứu chuyên sâu, đánh giá tác động nhiều mặt của việc vận hành hồ chứa tới vùng hạ lưu cửa sông ven biển, đặc biệt cho các nước đang phát triển là hết sức cần thiết trong giai đoạn hiện nay.

Hệ thống sông Hồng với tổng diện tích lưu vực vào khoảng 169.000km2, là một trong hai hệ thống sống lớn nhất ở Việt Nam. Hệ thống sông Hồng đóng vai trò quan trọng trong đời sống kinh tế, chính trị và xã hội của vùng phía bắc Việt Nam. Sông Hồng giàu tài nguyên nước mang lại nhiều lợi ích: không những cung cấp nước cho sản xuất công nghiệp, nước tưới cho công nông nghiệp, sản xuất thủy điện, giao thông thủy và nuôi trồng thủy sản mà còn cung cấp nước sinh hoạt cho một số bộ phận dân cư hai bên bờ kề, kể cả vùng hạ lưu. Trong lưu vực sông Hồng, trên cả địa phận Việt Nam và Trung Quốc, nhiều hồ chứa lớn và nhỏ đã được xây dựng phục vụ đa mục đích. Từ những năm 1970-1980, trên hệ thống sông Đà và sông Lô ở địa phận Việt Nam, đã có một số hồ lớn chứa lớn như Hòa Bình- Thác Bà được xây dựng. Gần đây, một số hồ chứa lớn như Sơn La, Lai Châu, Huội Quảng, Tuyên Quang tiếp tục được xây dựng trên các hệ thống sông này. Trên địa phận Trung Quốc, từ năm 2007 đến nay, hàng loạt các công trình hồ chứa bậc thang đã được xây dựng, khai thác mạnh mẽ nguồn tài nguyên nước ở thượng nguồn và đang dự kiện xây dựng thêm nhiều hồ chứa mới trong những năm tới.

Xuất phát từ thực tiễn đó, Cơ quan chủ trì Trường Đại học Điện Lực cùng phối hợp với Chủ nhiệm đề tài TS. Phùng Thị Xuân Bình thực hiện “Nghiên cứu ảnh hưởng của hồ chứa vùng thượng nguồn tới sự chuyển tải cát bùn lơ lửng và các chất gắn kết (C, N, P, Si) trong nước vùng hạ lưu sông Hồng” với mục tiêu: Xác định ảnh hưởng của hồ chứa thủy điện vùng thượng nguồn sông Hồng tới chuyển tải cát bùn lơ lửng và chuyển tải các chất dinh dưỡng gắn kết (C, N, P và Si) vùng hạ lưu sông Hồng, đoạn từ Hà Nội về cửa sông Ba Lạt.

Các hồ chứa lớn trên thế giới đều được xây dựng theo phương thức đắp đập ngăn sông. Trên thế giới có khoảng 800.000 đập đã đi vào hoạt động trong số đó đã có khoảng 45.000 đập lớn và khoảng 1.700 đập lớn đang được xúc tiến xây dựng, chủ yếu là ở các nước đang phát triển. Đập lớn được xem là biểu tượng của khả năng chế ngự tự nhiên và phát triển công nghiệp. Hơn một nửa các con sông chính trên thế giới đã được xây dựng các đập. Trung Quốc là nước có nhiều đập lớn nhất, với khoảng 20.000 đập (trên tổng số>90.000 đập), Mỹ có khoảng 6.400, Ấn Độ 4.000, Nhật và Tây Ban Nha có>1.000 đập. Tính đến tháng 10 năm 2020, nếu chỉ tính các đập thủy điện có công suất lắp đặt >2000 MW, trên thế giới có khoảng 71 hồ chứa, trong đó có khoảng 1/3 hồ chứa nằm ở Trung Quốc. Việc xây dựng các hồ chứa mới hầu như đã dừng lại ỏ Châu Âu và Bắc Mỹ trong khi các hồ chứa mới đang tiếp tục được hình thành và hầu hết các đập được đưa vào sử dụng trong thế kỷ 21 đều tập trung ở châu Á, châu Phi và Nam Mỹ.

Hiện nay, Việt Nam có trên 2.900 hồ chứa thủy điện, thủy lợi với tổng dung tích trên 65 tỷ m3 đã vận hành, đang xây dựng hoặc đã có quy hoạch xây dựng. Trong đó, có khoảng 2.100 hồ đang vận hành với tổng dung tích hơn 34 tỷ m3. Trong số các hồ nêu trên, có khoảng 800 hồ thủy điện, tổng dung tích trên 56 tỷ m3, tuy nhiên, mới chỉ có 59 hồ đã đi vận hành. Ngoài ra, hiện trên toàn quốc còn có khoảng 2.100 hồ chứa thủy lợi với tổng dung tích hơn 9 tỷ m3 nhưng phần lớn là hồ chứa nhỏ.

Các hồ chứa thủy điện góp phần giảm lũ và cung cấp nước tưới cho mùa kiệt. Các nhà máy thủy điện ở Việt Nam còn góp phần quan trọng trong việc tạo nguồn lực phát triển kinh tế - xã hội ở nhiều địa phương.

Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:

- Về chất lượng nước sông Hồng (đoạn từ thành phố Hà Nội đến cửa sông Ba Lạt) vào mùa mưa và mùa khô năm 2019: Kết quả quan trắc cho thấy: hàm lượng trung bình của các chất dinh dưỡng nhìn chung thấp hơn giá trị cho phép quy chuẩn Việt Nam về chất lượng nước mặt. Dọc theo dòng sông từ Hà Nội đến cửa biển Ba Lạt, hàm lượng N03 và silic hòa tan (Dsi) có xu hướng suy giảm, trong khi hàm lượng NO2 tăng rõ rệt, đặc biệt là từ điểm SH6 nơi độ mặn bắt đầu tăng.

Dựa vào hai phương pháp quốc tế khác nhau về phân loại mức độ chất dinh dưỡng và hàm lượng các chất dinh dưỡng quan trắc được năm 2019, có thể thấy, mức dinh dưỡng sông Hồng xu hướng tăng từ điểm SH1 (Hà Nội) đến điểm SH5 (Nam Định), phản ánh sự gia tăng du nhập dinh dưỡng ngoại lai của đoạn sông này, trong khi mức dinh dưỡng có xu hướng giảm từ điểm SH6 đến cửa biển do sự pha loãng của nước biển. Nước biển có thể xâm nhập, ảnh hưởng tới chất lượng nước hạ lưu sông Hồng khoảng 35km, tính từ cửa biển vào mùa khô. Các kết quả này có thể giúp ích cho việc quy hoạch sử dụng nước, trong đó có nước canh tác nông nghiệp tại vùng hạ lưu cửa sông Hồng.

- Về đánh giá ảnh hưởng của hồ chứa: Kết quả phân tích, tính toán sự biến đổi hàm lượng và tải lượng TSS trong nước sông Hồng cho thấy có sự thay đổi rõ rệt theo không gian và theo thời gian về hàm lượng và tải lượng TSS của sông Hồng.

Kết quả phân tích, tính toán sự biển đổi về hàm lượng và tải lượng các chất gắn kết (C, N, P) trong nước sông Hồng cho thấy có sự suy giảm rõ rệt theo thời gian của hàm lượng và tải lượng TON, TC và TP của hệ thống sông Hồng. Cần lưu ý rằng trong giai đoạn 1960-2019, gia tăng dân số và thay đổi diện tích rừng trong lưu vực sông Hồng đã được quan sát thấy rõ rệt. Điều này cho thấy vai trò đặc biệt của các hồ chứa trong việc lưu giữ TSS và các chất dinh dưỡng gắn kết, làm suy giảm tải lượng TSS, TON, TC và TP của hệ thống sông Hồng đổ ra biển.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 18203/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Đ.T.V (NASATI)