Tên đề tài: “Phân tích tiềm năng các nguồn nước cấp phục vụ lựa chọn quy hoạch chiến lược an toàn cấp nước đô thị vùng ven biển Đồng bằng sông Cửu Long: Trường hợp nghiên cứu thành phố Sóc Trăng”.

Tác giả: Đinh Diệp Anh Tuấn, Khóa: 2015

Chuyên ngành: Môi trường đất và nước ; Mã số: 62440303. Nhóm ngành: Khoa học tự nhiên.

Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Nguyễn Hiếu Trung - Trường Đại học Cần Thơ.

Người hướng dẫn phụ: PGS.TS. Assela Parthirana - Viện Giáo dục về nước (UNESCO-IHE), Hà Lan

1. Tóm tắt nội dung luận án

Quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa diễn ra nhanh chóng đã làm gia tăng nhu cầu cấp nước và đặt ra những áp lược khai thác nguồn nước cho các đô thị vùng ven biển ĐBSCL. Tuy nhiên, công tác đảm bảo an toàn cấp nước đang đối mặt với nhiều khó khăn bởi những thay đổi bất định của các nguồn nước trong bối cảnh tác động biến đổi khí hậu và nước biển dâng hiện nay. Vì vậy, Luận án “Phân tích tiềm năng các nguồn nước cấp phục vụ lựa chọn quy hoạch chiến lược an toàn cấp nước đô thị vùng ven biển Đồng bằng sông Cửu Long: Trường hợp nghiên cứu thành phố Sóc” được thực hiện nhằm nghiên cứu, xây dựng khung khái niệm phương pháp thiết lập kế hoạch cấp nước thích nghi (CRWSF) cho vùng ven biển ĐBSCL. Các nội dung chính của Luận án gồm:  

Chương 1 mô tả tính cấp thiết nghiên cứu về vấn đề trên, mục tiêu nghiên cứu, những giả thuyết và câu hỏi nghiên cứu, ý nghĩa và điểm mới của Luận án.

Tổng quan về đặc trưng thủy văn và tài nguyên nước ở khu vực nghiên cứu, thách thức khó khăn của cấp nước trên thế giới,  tại vùng nghiên cứu , đặc điểm và hiện trạng công tác ở vùng nghiên cứu, những cách tiếp cận, phương pháp đánh giá, thiết lập kế hoạch cấp nước cũng như ưu khuyết điểm của từng phương pháp, tất cả được trình bày chi tiết qua Chương 2.

Chương 3 trình bày chi tiết giới hạn, cách tiếp cận và các phương pháp được áp dụng trong nghiên cứu này. Nghiên cứu đã áp dụng cách tiếp cận đánh giá tổn thương hạ tầng cấp nước từ dưới lên với sự kết hợp 3 phương pháp quy hoạch thích ứng biến đổi khí hậu gồm: ngưỡng tiếp cận thích ứng, đánh giá lộ trình thích ứng và phân tích thực tế phương án. Qua đó hình thành các bước nghiên cứu được thực hiện liên hoàn, gồm:  (1) Đánh giá hiện trạng tiềm năng khai thác nguồn nước, (2) Thiết lập kịch bản nhu cầu cấp nước, (3) Tông hợp giải pháp cấp nước hiện có và theo quy hoạch, (4) Xác định ngưỡng thích ứng tới hạn của các giải pháp, (5) Đề xuất và đánh giá nhanh các phương án/giải pháp bổ sung, (6) Phân tích giá trị kinh tế các phương án/giải pháp, (7) Xây dựng lộ trình cấp nước.

Chương 4 trình bày kết quả nghiên cứu của luận án. Nghiên cứu đã thiết lập được khung khái niệm phương pháp quy hoạch cấp nước thích nghi (CRWSF) cho đô thị ven biển ĐBSCL.  Trong đó, nghiên cứu đánh giá đã đánh giá được hiện trạng tiềm năng khai thác nguồn nước mặt, nước ngầm, nước mưa và nước lợ cho cấp nước của thành phố Sóc Trăng. Các kịch bản nhu cầu cấp nước cao, thấp và theo quy hoạch đã được nghiên cứu phân tích, tính toán. Nghiên cứu cũng tổng hợp được những phương án cấp nước cho TP.Sóc Trăng và đánh giá tiêu chí các phương án này. Qua kết quả phân tích cho thấy hệ thống cấp nước của TP.Sóc Trăng gặp nhiều khó khăn để đảm bảo an toàn cấp nước nếu xảy ra tình trạng xâm nhập mặn cực đoan. Các thời điểm 2019/2020, 2024/2025, 2028-2030 là những ngưỡng thích ứng tới hạn của hệ thống cấp nước. Để thích ứng, các giải pháp sẵn có nên được triển khai ở 1-2 năm tới, xây dựng nhà máy cấp nước mặt tập trung với công suất không quá lớn (≤30.000 m³/ngày) để ứng phó thêm một vài năm tiếp theo, sau năm 2024/2025 giải pháp khử mặn nước lợ và khuyến khích quản lý nhu cầu dùng nước được đề xuất (với tổng công suất khử mặn ≤20.000 m³/ngày), hệ thống hồ chứa nước thô được đề xuất là phương án dài hạn, có thể đầu tư sau năm 2027/2028.

Chương 5 trình bày kết luận của nghiên cứu. Giải quyết mục tiêu chung và những mục tiêu cụ thể của đề tài. Đồng thời, kiến nghị, đề xuất cho những nghiên cứu tiếp theo cũng được trình bày.

2. Những kết quả mới của luận án

Nghiên cứu đã kết hợp 3 phương pháp quy hoạch thích ứng biến đổi khí hậu gồm: ngưỡng thích ứng tới hạn, đánh giá lộ trình thích ứng và phân tích thực tế phương án để xây dựng một phương pháp thiết lập kế hoạch cấp nước thích nghi cho những khu vực mà sự sẵn có của nguồn nước cho cấp nước thay đổi bất định.

Cách tiếp cận thiết lập kế hoạch cấp nước thích nghi theo lộ trình cho thấy sự linh hoạt và phù hợp trong bối cảnh tác động biến đổi khí hậu ở vùng ĐBSCL.

Nghiên cứu này đã áp dụng cách tiếp cận khai thác nước tổng hợp cho vùng nghiên cứu. Phương pháp lựa chọn khu vực khai thác nước mặt và phân tích thể tích bể chứa nước mưa tối ưu tại vùng đô thị đã cho thấy tính đơn giản và khả năng ứng dụng thực tế cao.

3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

Ý nghĩa khoa học

- Cách tiếp cận kết hợp các phương pháp đánh giá thích ứng, gồm: ngưỡng thích ứng tới hạn, đánh giá lộ trình thích ứng và phân tích thực tế phương án đã cho thấy khả năng ứng dụng trong thiết lập kế hoạch cấp nước thích nghi trong bối cảnh tác động biến đổi khí hậu và nước biển dâng toàn cầu.

Ý nghĩa thực tiễn

- Kế hoạch cấp nước thích nghi cụ thể cho thành phố Sóc Trăng đã được thiết lập.

- Khung thiết lập kế hoạch cấp nước thích nghi khí hậu (CRWSF) được xây dựng để hỗ trợ ban hành quyết định trong công tác an toàn cấp nước vùng ven biển ĐBSCL. 

- Kết quả nghiên cứu đã đóng góp những cơ sở khoa học để giải quyết bài toán an toàn cấp nước ở ĐBSCL, góp phần an sinh xã hội và phát triển đô thị bền vững.

-  Phục vụ cho công tác giảng dạy và nghiên cứu về lĩnh vực quản lý, quy hoạch cấp nước tại các trường Đại học hoặc ứng dụng nghiên cứu cho những khu vực khác tương tự.

Các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

Bên cạnh các yếu tố không chắc chắn liên quan đến nguồn nước cấp, ban hành quyết định đầu tư cấp nước ở vùng ĐBSCL trong bối cảnh hiện tại còn liên quan đến nhiều yếu tố không chắc chắn khác, đặc biệt là các yếu tố không chắc chắn liên quan đến kinh tế. Do đó, Những nghiên cứu dự báo các yếu tố kinh tế có thể được tích hợp vào khung CRWFS.

Trong thời gian nghiên cứu, một số quy hoạch liên quan khác cũng đang triển khai cho vùng ĐBSCL, do đó TP.Sóc Trăng cần cập nhật và phân tích tiềm năng khai thác nguồn nước từ những dự án này ở những năm tiếp theo.

1. Abstract of the study

Increase of water supply demand as results of rapid urbanization and industrialization is putting strong pressures on securing water supply for the coastal urbans in Vietnamese Mekong Delta. However, the water supply security in the delta is facing with various barriers, particularly uncertainties of the water resource availability under the contexts of climate change impacts and sea level rise. Therefore, this study of “Assessing water resource availabilities for strategic planning on urban water security in coastal area of the Mekong delta: A case study for Soc Trang city” was carried-out to design a conceptual methodology framework of climate resilient water supply planning (CRWSF) for the coastal urban areas in the delta. This dissertation consisting of contents as follows:

Chapter 1 presents about the issues, objectives, hypothesis and research questions, novelty  points of study.

The overview of hydrologic, water resources in the delta, challenges of the water infrastructure in the world and in the study area, current of water supply in the study area as well as the approaches of urban water planning was summarized in Chapter 2.

Chapter 3 describes in detail the approach and the research methodology of the study. The study applied an integration approach of “Adaptation Tipping Points”, “Adaptation Pathways” and “Real Options Approach” to develop a climate adaptation assessment methodology for planning the adaptive water supply pathways. Thereby, the research steps/contents as a loop-processing has been established, including: (1) Water resource availability assessment, (2) Defining water supply demand scenarios, (3) Analysis on current available measures/plans, (4) Identifying Adaptation Tipping Points, (5) Gathering options and criteria-analysis, (6) Analysis on value of the options, (7) Building adaptive water supply pathways.

Chapter 4 shows findings and discussion of the study. The CRWSF has been recommended for urban water supply planning for the coastal Mekong delta. The availability of surface, ground, rain and desalinated water resources which have been evaluated for the study area. The study also identified the future water demand and the adaptation measures for the city. The periods of 2019/2020, 2024/2025, 2028-2030 were identified as the adaptation tipping points of the water supply systems. A Climate adaptive plan for the city could be recommended as follows: implementing the defined measures according the current available plan; Then, a centrialized surface water treatement plan with lower 30,000 m³/d capacity is proposed for the next; After 2024/2025, the desalination technology could be applied for the existing water treatment plans but the total desalination capacity is should not exceeded 20.000 m³/d; Then, a large-reservoir system is identied as the long-term measure, it can be take the next few years in considerasion but the implementation could be moved later 2027/2028.

Chapter 5 shows on the conclusion and recommendations of the study. The study has responded to the research question. Moreover, recommendations for water supply security for the study area are proposed.  

1. Novelty of the study

The study combined there evaluation methods namely an adaptation tipping point, real option analysis and adaptation pathways to develop an integrated methodology for urban water supply planning under uncertainty context of availabilities of water supply resource.

The approach of adaptation pathway planning for the water has shown its flexibility and suitable with the context of climate change impacts in the delta

The IWUM approach was successfully applied for the water system of Soc Trang city, the results revealed the resilience of the water system can be enhanced by exploiting multi-water resources.

The study presented the method of selecting location for surface water exploitation and the method of optimal rainwater tank calculation, these are quite simplicity and practical applicability.

2. Applications/Scientific and practical values of the study, In the future, study problems

• Scientific values

- The integration approach of “Adaptation Tipping Points”, “Adaptation Pathways” and “Real Options Approach” has shown applicability in adaptive urban water planning under context of climate change adaptation and sea level rise.    

• Practical values

- A plan for adaptation water supply for Soc Trang city has been designed.

- The conceptual frame work of adaptive urban water supply planning (CRWSF) has been suggested. It can support for decision making in the water security for the delta.

Results of the study has provided scientific bases to solve the uncertainty of availability water resources for water supply in the delta, contributing for the sustainable city development.

-  Using as academic materials for training, research on the water planning.

• Recommended further study

A further study on sensitivity of economic factors related to construction investment is proposed. The study findings can be integrated as the inputs for the real option analysis process of the CRWSF.

There are a number of other relevant planning projects are conducting in the delta as the same time. So, the city needs updating on progress as well as analyzing on water resources potential of these projects over the coming years.

• Xem chi tiết nội dung luận án
•  Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo. (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)