(Dams on Mekong tributaries as significant contributors of hydrological alterations to the Tonle Sap Floodplain in Cambodia)
M.E. Arias, T. Piman, H. Lauri, T.A. Cochrane, and M. Kummu – Bình Yên Đông lược dịch
Hydrology and Earth System Sciences – 18 December 2014
Đập Yaly trên sông Sesan ở Việt Nam. [Ảnh: yeudulich]
Tóm lược
Các phụ lưu sông đóng một vai trò then chốt trong chức năng sinh vật lý của lưu vực Mekong. Được quan tâm nhiều nhất là các sông Sesan, Srepok và Sekong (3S), đóng góp gần ¼ tổng số lưu lượng của Mekong. 40 đập được đề nghị trong 3S, và khi hoàn tất chúng sẽ vượt quá dung tích hoạt động của chuỗi đập lớn của Trung Hoa trên thượng lưu Mekong. Với sự gần gũi của chúng với các đồng lụt ở hạ lưu Mekong, các đập 3S có thể thay đổi thủy học nhịp lũ thúc đẩy năng suất của các hệ sinh thái ở hạ lưu. Do đó, mục đích chánh của nghiên cứu nầy là định lượng làm thế nào việc phát triển thủy điện trong 3S, cùng với các kế hoạch phát triển hạ tầng cơ sở trên khắp lưu vực trong tương lai chắc chắn (definite future (DF)), sẽ thay đổi thủy học của đồng lụt Tonle Sap, đất ngập nước lớn nhất ở Mekong và nơi cư trú của một trong những nền thủy sản nội địa phong phú nhất trên thế giới. Chúng tôi kết hợp kết quả của 4 mô hình toán đại diện cho thủy học nước mặt của lưu vực, phát triển nguồn nước, và thủy động học của đồng lụt. Qui mô của những thay đổi do thủy điện gây ra trong 3S được so sánh với tình huống DF của lưu vực được thúc đẩy bởi chuỗi đập Mekong ở thượng lưu. Tình huống DF hay phát triển 3S có thể làm tăng một cách độc lập mực nước tối thiểu 30-ngày của Tonle Sap đến 30±5 cm và làm giảm vận tốc hạ thấp của mực nước hàng năm đến 0,30±0,05 cm/ngày. Khi phân tích với nhau (DF+3S), những tình huống nầy hầu như loại trừ tất cả các điều kiện căn bản (1986-2000) của mực nước thấp cực đoan, một thành phần quan trọng đặc biệt của dòng chảy môi trường của Tonle Sap. Với chiều hướng đang diễn ra và những đãi ngộ kinh tế lớn trong doanh nghiệp thủy điện trong khu vực, có khả năng cao là hầu hết tiềm năng thủy diện của 3S sẽ được khai thác và rằng các đập sẽ được xây ở những nơi có rủi ro xáo trộn sinh thái cao. Vì thế, sửa lại các thiết kế và việc điều hành hiện nay để khuyến khích lề lối thủy điện khả chấp để tối ưu hóa nhiều dịch vụ của sông – thay vì chỉ tối đa hóa việc sản xuất thủy điện – có vẻ là một giải pháp thay thế khả thi nhất để giảm nhẹ những xáo trộn liên quan đến thủy điện trong Mekong.
1. Phần giới thiệu
Trên ½ sông lớn nhất trên thế giới đã bị thay đổi bởi đập (Nilsson et al., 2005) và có bằng chứng trên toàn thế giới cho thấy việc phát triển thủy điện gây xáo trộn sinh thái và thủy học đáng kể đối với hệ sinh thái nước ngọt ở hạ lưu (Poff and Zimmerman, 2010). Hiểu được ảnh hưởng cộng dồn của hạ tầng cơ sở nguồn nước rất quan trọng để phát triển khả chấp các lưu vực sông, và mặc dù những thay đổi thủy học của đập có những hệ quả toàn lưu vực, đánh giá ảnh hưởng thường tập trung vào những khúc sông ở ngay trên và dưới các dự án đập riêng biệt (Nilsson and Berggren, 2000). Tuy nhiên, đánh giá ảnh hưởng trở nên thách thức hơn khi các hệ sinh thái quan trọng ở xa về phía hạ lưu dưới ảnh hưởng của nhiều đập cũng như các thành phần hạ tầng cơ sở nước khác (thí dụ, thủy nông, cấp thủy, và ngừa lụt). Tình hình trở nên phức tạp hơn trong các sông lớn nơi quyền lợi của các bên liên hệ ở thượng lưu khác với các bên liên hệ ở hạ lưu. Chằng hạn như trong trường hợp của Mekong, một lưu vực xuyên biên giới với mức kiểm soát thủy học thấp trong lịch sử (thí dụ, tỉ lệ của lưu lượng hàng năm có thể được trữ trong các hồ chứa) so với các lưu vực nhiệt đới lớn khác chẳng hạn như Amazon và Congo (Lehner et al., 2011; Nilsson et al., 2005). Các kế hoạch hăm hở cho nhiều kế hoạch thủy điện lớn trên khắp lưu vực Mekong để phát triển kinh tế được dự trù mang lại những xáo trộn đáng kể cho chế độ thủy học (Lauri et al., 2012; Piman et al., 2013b), gồm có địa mạo học (geomorphology) (Kummu et al., 2010; Walling, 2009), sinh học cá (Ziv et al., 2012), và năng suất của các hệ sinh thái đồng lụt ở hạ lưu (Arias et al., 2014) đã duy trì an ninh lương thực cho hàng triệu người.
Mekong là sông và lưu vực lớn nhất Đông Nam Á, rộng khoảng 795.000 km2 được chia sẻ bởi 6 quốc gia khác nhau: Trung Hoa, Myanmar (Burma), Thái Lan, Lào, Cambodia và Việt Nam (Hình 1). Lưu lượng hàng năm trung bình của Mekong ở Kratie, Cambodia là 475 km3/năm hay 14.500 m3/sec, thay đổi từ trung bình dưới 3.000 m3/sec từ tháng 3-4, đến gần 40.000 m3/sec trong tháng 8-9 (Adamson et al., 2009). Lưu vực 3S rộng khoảng 78.650 km2 được phân phối giữa Cambodia (33%), Lào (29%), và Việt Nam (38%). Vì có lượng mưa tương đối cao (1.100-3.800 mm/năm), 3S đóng góp dòng chảy lớn nhất trong số các phụ lưu Mekong, với một lưu lượng trung bình là 510 m3/sec trong tháng 3-4 và 6.133 m3/sec trong tháng 9. Nói chung, 3S đóng góp 23% lưu lượng hàng năm của Mekong, so với 16% từ thượng lưu Mekong ở Trung Hoa (Adamson et al., 2009).
Hình 1. Bản đồ của lưu vực Mekong nhấn mạnh đến các đồng lụt và đập trong tương lai chắc chắn (điểm đen) và tình huống phát triển 3S (tam giác tím). Tam giác xanh lá cây là trạm thủy học Kampong Luong trên Tonle Sap.
Mekong gặp hệ thống Tonle Sap khoảng 300 km về phía hạ lưu của Stung Treng ở thủ đô Phnom Penh của Cambodia. Từ tháng 10 đến tháng 5, nước chảy từ Tonle Sap vào Mekong với một lưu lượng hàng ngày tối đa là 8.300 m3/sec; khi mưa mùa ẩm ướt đến lưu vực trong tháng 5, sông Mekong dâng lên đến mức cao hơn Tonle Sap, buộc sông nầy đảo ngược dòng chảy vào hồ. Hiện tượng nầy tạo nên một đồng lụt lan rộng trên 15.000 km2 và trữ đến 76,1 km3 của nhịp lũ hàng năm của Mekong (Kummu et al., 2014). Nói chung, 53,5% nước chảy vào hệ thống Tonle Sap đến từ Mekong, 34% từ các phụ lưu, và 12,5% trực tiếp từ mưa (kummu et al., 2014).
Việc phát triển thủy điện trong Mekong đang xảy ra ở 3 khu vực khác nhau. Thứ nhất là chuỗi Lancang Jiang ở thượng lưu Mekong ở Trung Hoa (Hình 1), một loạt 6 đập (5 đã được xây) với những thay đổi thủy học ở hạ lưu được dự đoán xa đến Kratie (Räsänen et al., 2012). Chú trọng thứ hai của việc phát triển là một loạt 11 đập trên dòng chánh ở hạ lưu Mekong, chỉ có 1 đang được xây cất, đập Xayaburi ở Lào. Các đập trên dòng chánh ở hạ lưu Mekong đã gây tranh cãi vì những ảnh hưởng tiềm tàng của chúng đối với thủy sản (Ziv et al., 2012) và vai trò của chúng trong ngoại giao chánh trị giữa các quốc gia trong lưu vực (Grumbine et al., 2012; Grumbine and Xu, 2011; Stone, 2011). Lo ngại lớn hơn về thay đổi thủy học là vùng phát triển thứ ba đang xảy ra trong các phụ lưu Mekong, đặc biệt là 3S, nơi có ít nhất 42 đập đang ở trong những giai đoạn phát triển khác nhau mà không có nhiều phối hợp khu vực hay tham vấn bên liên hệ. Vì sự gần gũi của nó với Tonle Sap và phần còn lại của các đồng lụt ở hạ lưu Mekong, việc kiểm soát dòng chảy trong 3S hầu như sẽ ảnh hưởng tính theo mùa thủy học của đồng lụt. Nếu thủy học của Tonle Sap bị thay đổi, có thể có những hậu quả nghiêm trọng cho năng suất sinh thái được hỗ trợ bởi đồng lụt của nó (Arias et al., 2014).
Cho đến nay, các đập hiện hữu được cho là đã gây ra rất ít thay đổi thủy học ở hạ lưu Mekong (Adamson et al., 2009). Đã có những thay đổi đối với tần suất của các sự kiện cực đoan bắt đầu vào giữa thập niên 1970s, nhưng điều nầy được liên kết với những thay đổi trong El Niño–Southern Oscillation (Delgado et al., 2012; Räsänen and Kummu, 2013). Một vài nỗ lực nghiên cứu và dụng cụ mô phỏng đã được phát triển để lượng định những thay đổi thủy học đang diễn ra và trong tương lai trong Mekong (Johnston and Kummu, 2011). Chú trọng chánh của những nghiên cứu nầy là ảnh hưởng cộng dồn của nhiều kế hoạch phát triển hạ tầng cơ sở nước đối với lưu vực (Lauri et al., 2012; Piman et al., 2013b; WB, 2004). Các nghiên cứu khác cũng xoi mói những thay đổi nhất là trong những khu vực phát triển, chẳng hạn như chuỗi đập trên thượng lưu Mekong (Räsänen et al., 2012) và 3S (Piman et at., 2013a; Ty et al., 2011), nhưng liên kết giữa phát triển trong những khu vực nầy và ảnh hưởng đối với các đồng lụt ở hạ lưu Mekong chưa được đánh giá. Đánh giá ảnh hưởng của những thay đổi toàn lưu vực đối với Tonle Sap, tuy nhiên, được thực hiện và cung cấp một sự hiểu biết tốt của chiều hướng chung của những thay đổi trong tương lai trong đồng lụt. Kummu and Sarkkula (2008) ban đầu lập luận rằng tình huống phát triển ở thượng lưu của phúc trình của Ngân hàng Thế giới (WB, 2004) có thể làm tăng mực nước trong mùa khô của Tonle Sap 15 cm và làm giảm mực nước trong mùa mưa 36 cm, đưa đến một sự sụt giảm lớn diện tích bị ngập theo mùa. Arias et al. (2012,2013,2014) cho thấy rằng những thay đổi liên quan đến thủy điện đối với thủy học của Tonle Sap có thể gây xáo trộn quan trọng đến nơi cư trú dồng lụt hiện hữu và sự đóng góp của chúng đến việc sản xuất chánh ở dưới nước.
Các ảnh hưởng của thay đổi thủy học trong các sông và đồng lụt đã được ghi nhận rõ từ nhiều thập niên (Petts, 1980). Hàng trăm nghiên cứu cung cấp bằng chứng cho rằng những thay đổi thủy học gây xáo trộn sinh thái trong sông và các hệ thống ven sông (Poff and Zimmerman, 2010), nhưng hầu hết nghiên cứu chỉ thực hiện trong những khúc sông ở Bắc Mỹ và Âu Châu, nơi trên ¾ lưu lượng sông được kiểm soát (Dynesius and Nilsson, 1994), và nơi có đủ dữ kiện theo thời gian để thống kê sự can thiệp của những thay đổi trước và sau đập (FitzHugh, 2014; Poff et al., 2007). Những nghiên cứu trong các khu vực nầy đã đánh giá ảnh hưởng của việc phát triển đập dựa trên qui mô của những thay đổi đối với cường độ, tần suất, thời gian, thời điểm, và mức thay đổi của chế độ dòng chảy tự nhiên được đòi hỏi cho tính toàn vẹn của hệ sinh thái sông và đồng lụt (Poff et al., 1997). Dựa trên các đặc tính nầy, một phương pháp đánh giá ảnh hưởng của thay đổi thủy học (impacts of hydrological alterations (IHAs)) đối với dòng chảy môi trường được phát triển (Richter et al., 1996,1997). Phương pháp nầy định nghĩa 32 thông số thủy học và thành phần dòng chảy môi trường (environmental flow components (EFCs)) và đánh giá tầm quan trọng cường độ và thống kê của những thay đổi do việc kiểm soát dòng chảy. Những phát triển gần đây được đề nghị cho phương pháp IHA, gồm có phân tích các thành phần thay đổi giữa các chỉ số thay đổi (Gao et al., 2009) và xếp hạng mức thay đổi cho các EFCs riêng biệt (FitzHugh, 2014).
Hầu hết việc xây cất các dự án thủy điện hiện nay đang xảy ra trong các vùng ở Nam Mỹ, Phi Châu và Á Châu (Kareiva, 2012), nơi việc theo dõi thủy học và sinh thái chưa được thực hiện đúng với độ phân giải và khoảng cách thời gian để dùng phương pháp IHA. (Nó thường đòi hỏi những chuỗi thời gian ít nhất 20 năm đo đạc hàng ngày; The Nature Conservancy, 2009). Những ngoại lệ duy nhất đối với hạn chế khu vực nầy là lưu vực Murray-Darling ở Australia (Kingsford, 2000) và sông Paraná ở Brazil (Agostinho et al., 2009), nơi những thay đổi thủy học và những xáo trộn sinh thái tương ứng đã được ghi nhận đầy đủ. Mặc dù có những giới hạn rõ rệt, việc áp dụng phương pháp IHA cho các sông nhiệt đới đang được phát triển mang lại những thách thức và lợi ích đáng quan tâm. Thứ nhất, IHA có thể được dùng như một dụng cụ đánh giá ảnh hưởng trước tiên được áp dụng để mô phỏng các tình huống phát triển thủy điện để hoạch định tối ưu và khả chấp vị trí đập và cách điều hành. Hơn nữa, dụng cụ có thể được dùng để so sánh mức thay đổi giữa các dự án và/hay chuỗi khác nhau, vì thế giúp ưu tiên hóa nơi thủy diện khả chấp và các chiến lược quản lý lưu vực cần nhất. Hơn nữa, dụng cụ IHA cũng có thể được dùng để lượng định ảnh hưởng cộng dồn của chuỗi đập ở những khúc sông quan trọng ở hạ lưu và các hệ sinh thái có giá trị cao, thay vì chỉ chú trọng đến ảnh hưởng ở ngay hạ lưu đập. Với những áp dụng nầy trong trí, một đánh giá những thay đổi thủy học trong Mekong sẽ là một nghiên cứu trường hợp nâng cao kiến thức không chỉ cho các nhà nghiên cứu và quản đốc trong lưu vực mà còn cho những người quản lý các sông (bán) nhiệt đới đang trải qua phát triển và biến chuyển sinh vật lý tương tự.
Mục đích chánh của nghiên cứu nầy là để định lượng làm thế nào các đập thủy điện được đề nghị trong các phụ lưu ở hạ lưu Mekong, cùng với các kế hoạch tương lai chắc chắn (DF) để phát triển hạ tầng cơ sở trên khắp lưu vực, sẽ thay đổi thủy học của đồng lụt Tonle Sap. Điều nầy được thực hiện trước hết bằng cách kiểm chứng một mô hình thủy động học 2D của các đồng lụt ở hạ lưu Mekong với mực nước lịch sử ở Tonle Sap. Đoạn chúng tôi so sánh những thay đổi thủy học được dự đoán gây ra bởi việc phát triển thủy điện 3S và tình huống hầu như xảy ra (đó là DF) cho phần còn lại của lưu vực Mekong vào năm 2015. Một khi 2 tình huống nầy được phân tích riêng rẽ, ảnh hưởng cộng dồn của chúng đối với các thông số thủy học và dòng chảy môi trường ở đồng lụt Tonle Sap được ước tính. Chúng tôi kết luận với phần thảo luận các hậu quả quan trọng những điều được tìm thấy của chúng tôi cũng như các giải pháp thay thế khả thi để giảm nhẹ sự thay đổi thủy học được dự đoán và những xáo trộn sinh thái kèm theo.
XIN BẤM "READ MORE" ĐỂ ĐỌC TIẾP
2. Phương pháp
2.1. Mô hình
Hình 2. Các mô hình được dùng và các đặc tính chung. DF là tương lai chắc chắn.
Nghiên cứu nầy kết hợp các kết quả của 4 mô hình toán khác nhau (Hình 2). Thủy học lưu vực và chảy tràn hàng ngày được mô phỏng hàng ngày bằng mô hình Soil and Water Assessment Tool (SWAT) được mô tả bởi Piman et al. (2013a). Mô hình SWAT nầy được điều chỉnh cho 28 trạm thủy học ở thượng lưu Kratie. Sau đó, dòng chảy tràn phụ lưu vực được dùng làm nhập kiện cho 2 mô hình khác nhau về ảnh hưởng của phát triển đối với nguồn nước. Kết quả đầu tiên từ việc mô phỏng mô hình Integrated Quantity and Quality Model (IQQM) mà Piman et al. (2013b) áp dụng để đánh giá ảnh hưởng của việc kiểm soát và lấy nước trong Mekong. Kết quả thứ nhì từ việc sử dụng mô hình HEC-ResSim được trình bày bởi Piman et al. (2013a), mô phỏng ảnh hưởng của việc phát triển thủy điện và việc điều hành trong 3S. Kết quả của IQQM và HEC-ResSim được dùng để tính lưu lượng sông hàng ngày của Mekong ở Kratie ở phía nam của hợp lưu (vị trí trong Hình 1). Từ vị trí nầy, nước di chuyển xuống qua đồng lụt hạ lưu Mekong (bao gồm Tonle Sap) được mô phỏng bằng mô hình Environmental Impact Assessment Model (2D EIA), một mô hình thủy động học 2D giải các phương trình liên tục và đơn giản hóa Navier-Stokes bằng phương pháp khác biệt giới hạn (finite difference) (Koponen et al., 2010). 2D EIA cho hạ lưu Mekong bao trùm một diện tích 430 kmx570 km từ Kratie đến Đồng bằng sông Cửu Long với độ phân giải 1 km2. Một phiên bản trước của việc áp dụng nầy được trình bày bởi Västilä et al. (2010). Mực nước hàng ngày từ mô hình 2D EIA được rút ra và kiểm chứng ở Kampong Luong, nơi đặt trạm thủy học chánh trên hồ Tonle Sap (Hình 1). Mực nước được mô phỏng được kiểm chứng với trị số đo đạc lịch sử cho toàn bộ thời gian mô phỏng (1986-2000). Kết quả kiểm chứng được lượng định theo hệ số liên hệ thẳng (linear correlation coefficient) (r) giữa kết quả mô phỏng và quan sát, cùng với hệ số hiệu quả Nash-Sutcliffe (Nash and Sutcliffe, 1970).
2.2. Các tình huống mô phỏng
Bảng 1. Mô tả các tình huống phát triển hạ tầng cơ sở nước.
Tổng cộng có 4 tình huống được cứu xét trong nghiên cứu nầy (Bảng 1). Tình huống căn bản (baseline scenario (BL)) đại diện cho điều kiện lịch sử gần đây (1986-2000) trước khi các dự án thủy điện được xây trên thượng lưu Mekong và 3S. Chúng tôi giới hạn trong thời gian 15 năm nầy vì không có dữ kiện mực nước liên tục và đáng tin cậy cho Tonle Sap trước thời kỳ nầy, và vì việc xây các đập lớn bắt đầu sau 2000. Hai năm ướt nhất và 5 năm khô nhất trong 7 thế kỷ qua xảy ra trong thời gian căn bản nầy (Räsänen et al., 2013), và đo dó được xem như đại diện tốt cho điều kiện thủy học lịch sử và biến đổi trong lưu vực. Mặc dù 17 đập đã hoạt động vào cuối thời kỳ (kể cả đập Manwan (Mạn Loan) ở Trung Hoa được xây trong năm 1993), chúng thường nhỏ và chỉ chiếm 9,1 km3 dung tích hoạt động, ngược với khoảng 38 km3 được xây kể từ năm 2000 (MRC, 2009). Tình huống thứ nhất của việc phát triển nguồn nước được phân tích tương tự như tình huống tương lai chắc chắn (DF) được đề nghị bởi MRC (MRC; Piman et al., 2013b), đại diện cho việc phát triển hạ tầng cơ sở nguồn nước hiện tại cho đến năm 2015. Tình huống DF phần lớn được thúc đẩy bởi 6 đập trong chuỗi Lancang Jiang trên thượng lưu Mekong ở Trung Hoa, cung cấp thêm 23,2 km3 dung tích hoạt động cho tình huống căn bản (Räsänen et al., 2012). Tình huống DF trong nghiên cứu của chúng tôi không cứu xét bất cứ đập được đề nghị trong 3S. Tình huống thứ hai của việc phát triển nguồn nước dựa trên những mô phỏng của việc điều hành đập trong 3S được trình bày bởi Piman et al. (2013a). Tình huống nầy đại diện tổng cộng 42 đập ở trong các giai đoạn phát triển khác nhau (hiện hữu, đang xây cất, và đề nghị) trong các phụ lưu 3S và các nhánh phụ lưu với 26,3 km3 dung tích hoạt động. Tình huống cuối cùng được phân tích đại diện ảnh hưởng cộng dồn của DF và 3S (DF+3S) với 49,5 km3 dung tích hoạt động cộng thêm vào căn bản. Tất cả các mô phỏng được thực hiện hàng ngày cho thời kỳ 15 năm từ ngày 1 tháng 1 năm 1986 đến 31 tháng 12 năm 2000.
2.3. Phân tích dữ kiện
Mực nước được mô phỏng được dùng để tính 30 thông số thủy học và những thay đổi tương ứn bằng cách dùng Dụng cụ IHA (The Nature Conservacy 2009). Dụng cụ nầy tính các thông số thủy học thích hợp với các tiến trình hệ sinh thái và tính mức độ thay đổi giữa các thời kỳ căn bản và sau khi thay đổi. Các phân tích được thực hiện bằng cách kết hợp loạt thời gian của tình huống BL với mỗi tình huống phát triển nước, cho nên 15 năm đầu tiên định nghĩa thời kỳ trước thay đổi và 15 năm sau đại diện thời kỳ sau phát triển, khi tất cả các đập được xây ngay vào ngày 1 tháng 1 năm 2001. Ba phân tích được thực hiện: tình huống DF, 3S và DF+3S. Tất cả các phân tích được thực hiện bằng phương pháp thống kê không có thông số. Dữ kiện được phân tích theo năm (1 tháng 1 đến 31 tháng 12). Những thành phần dòng chảy môi trường được đặt theo các thông số được dùng. Phân vị (percentile) 75th của mực nước cho mỗi năm được định nghĩa như ngưỡng giữa các thời kỳ dòng chảy thấp và cao. Lụt nhỏ được định nghĩa lụt với đỉnh cao hơn lụt 2-năm, trong khi lụt lớn có đỉnh cao hơn lụt 10-năm. Dòng chảy thấp cực đoan được định nghĩa là dòng chảy bắt đầu dưới phân vị 10th của dòng chảy hàng ngày cho mỗi thời kỳ.
Thống kê tóm tắt hàng năm được dùng để so sánh cường độ thay đổi giữa các tình huống. Tất cả các thông số thủy học được phân tích với thí nghiệm Kruskal-Wallis (Kruskal and Wallis, 1952) để xác định nếu khác biệt giữa các tình huống BL, DF và 3S đáng kể ở mức phân vị 95th. Một khi các tình huống riêng biệt được so sánh, những thay đổi thủy học được tính toán cho tình huống DF và DF+3S. Các thành phần dòng chảy môi trường được ước tính, biểu đồ xác xuất vượt quá (exceedance probability) được vẽ, và các yếu tố thay đổi thủy học được tính cho tất cả thông số theo tầm biến thiên (range of variability approach) (RVA; Richter et al., 1997). Phương pháp nầy gồm có việc chia dữ kiện thành 3 loại khác nhau (giới hạn bởi phân vị 33rd và 67th), ước tính tần suất ở đó các trị số được dự đoán xảy ra bên trong mỗi loại, và rồi ước tính tỉ lệ khác biệt giữa tần suất được dự đoán và mô phỏng cho các tình huống ảnh hưởng.
Ngoài phân tích IHA, những thay đổi trong lề lối ngập lụt không gian cũng được phân tích. Hình ảnh số (raster images) đại diện thời gian lụt cộng dồn được tạo nên từ mô hình 2D EIA trên khắp phạm vi địa dư của dồng lụt Tonle Sap (khoảng 15.000 km2). Chúng được đổi thành dãy số tần suất lụt bằng cách tiêu chuẩn hóa thời gian lụt theo chiều dài mô phỏng tổng cộng. Xuất kiện từ các tình huống ảnh hưởng được chồng lên dãy số căn bản để tính và xem xét những thay đổi không gian của chế độ lũ.
3. Kết quả
3.1. Kiểm chứng tình huống căn bản
Trước khi phân tích và so sánh các tình huống, mực nước hàng ngày được mô phỏng ở Kampong Luong được kiểm chứng với trị số đo đạc lịch sử cho toàn thể thời kỳ mô phỏng (1986-2000). Nói chung, các mô phỏng của tình huống căn bản cho thấy khuynh hướng ước tính cao hơn mực nước hàng ngày lịch sử ở mực nước thấp, nhưng sự chênh lệch nầy biến mất khi mực nước trên khoảng 7 m (Hình 3). Hệ số liên kết thẳng giữa mực nước quan sát và mô phỏng là 0,97 và hệ số năng suất Nash-Sutcliffe là 0,91.
Hình 3. Mực nước hàng ngày được quan sát so với tiên đoán (m trên mực nước biển, m a.s.l.) từ 1986 đến 2000 ở Kampong Luong.
3.2. So sánh các tình huống BL, DF và 3S
Nói chung, những qui mô và chiều hướng thay đổi tương tự giữa tình huống DF và 3S được tìm thấy. Trong số 30 thông số thủy học được phân tích, 9 có vẻ khác biệt đáng kể (p≤0,05) trong tình huống DF hay 3S khi so sánh với tình huống BL (Bảng 2): mực nước hàng tháng 4 và 5, vận tốc nước hạ xuống (đó là, khác biệt giữa mực nước tối đa và tối thiểu hàng năm chia cho thời gian giữa chúng), chỉ số dòng chảy căn bản (đó la, tối thiểu 7-ngày trên mực nước hàng năm trung bình), và trị số tối thiể 1,3,7,30 và 90-ngày. Không có thông số nào có vẻ khác biệt đáng kể giữa tình huống DF và 3S. Biểu đồ khung của một số thông số đại diện nhất được soạn để cho thấy chiều hướng chung được thấy trong so sánh nầy (Hình 4). Thí dụ, mực nước tối thiểu 30-ngày ở giữa là 1,52 m (thay đổi từ 1,22 đến 2,18 m) cho tình huống BL, khác đáng kể với 1,84 m (1,51-2,48 m) và 1,80 m (1,50-2,46 m) cho các tình huống DF và 3S, theo thứ tự (Hình 4a). Vận tốc hạ thấp của mực nước cho BL (ở giữa là 3,2 cm/ngày, thay đổi từ 3,0-3,6 cm/ngày) và cũng khác đáng kể với DF (ở giữa 2,8 cm/ngày, thay đổi từ 2,7-3,4 cm/ngày) và 3S (ở giữa 2,9 cm/ngày, thay đổi 2,7-3,4 cm/ngày; Hình 4c). Ngược lại, mực nước hàng năm tối đa của tình huống BL (ở giữa 8,58 m, thay đổi 7,42-9,67 m) không thấy khác biệt đáng kể từ các tình huống phát triển khác (Hình 4b).
Bảng 2. Kết quả thí nghiệm Kruskal-Wallis để so sánh các thông số hàng năm. Mỗi nhóm cột đại diện việc so sánh một-với-một giữa các tình huống căn bản (BL), tương lai chắc chắn (DF) và thủy điện 3S (3S). χ2 là thống kê thí nghiệm và p là trị số xác suất của χ2. Các trị số đáng kể p (≤0,05) được nhấn mạnh bởi tô đậm.
Hình 4. Biểu đồ khung (a) mực nước tối thiểu 30-ngày, (b) mực nước tối đa 30-ngày, và (c) vận tốc lên/xuống của nước cho các tình huống căn bản (BL), tương lai chắc chắn (DF), và phát triển thủy điện 3S (3S). Tối thiểu 30-ngày và mức tụt xuống của DF và 3S khác biệt đáng kể với BL (p≤0,05). Vận tốc lên/xuống là sự khác biệt giữa mực nước tối đa và tối thiểu chia cho thời gian giữa chúng. Không có khác biệt đáng kể trong mực nước tối đa 30-ngày giữa các tình huống.
3.3. Thay đổi thủy học cộng dồn của tình huống DF+3S
Kết quả của các mô phỏng với ảnh hưởng cộng dồn của tình huống DF+3S cho thấy rằng có thể có ảnh hưởng đáng kể đến chế độ lũ Tonle Sap nói chung. Về dòng chảy môi trường, ảnh hưởng cộng dồn của tình huống DF+3S hoàn toàn loại trừ tất cả các điều kiện dòng chảy thấp cực đoan căn bản (Hình 5): tần suất của những sự kiện nầy được giảm từ 11 xuống chỉ còn 1 sư kiện trong 15 năm. Hơn nữa, tình huống BL cho thấy nhịp lũ cao và ngập lụt xảy ra mỗi năm, nhưng tần suất của những sự kiện nầy giảm còn 2 cho mỗi 3 năm.
Hình 5. So sánh mực nước hàng ngày và thành phần dòng chảy môi trường giữa tình huống căn bản (BL) và ảnh hưởng gộp chung của tình huống tương lai chắc chắn và thủy điện 3S (DF+3S).
Những thay đổi trong chế độ lũ lụt của Tonle Sap cũng được phản ánh trong xác suất vượt quá mực nước (Hình 6). Chênh lệch lớn nhất xảy ra ở mức vượt quá mực nước trên 70%: thí dụ, 2,36 m tương ứng với 80% mức vượt quá trong BL, nhưng sự gia tăng nầy đến 2,62 và 2,80 m cho các tình huống DF và DF+3S, theo thứ tự. Giảm ở giữa xảy ra ở mức 20% mức vượt quá, nhưng thay đổi nhẹ nhàng hơn nhiều được tìm thấy trong các sự kiện có cường độ lớn nhất (và ít thường xuyên).
Hình 6. Biểu đồ sác xuất vượt quá của mực nước hàng ngày. Chênh lệch lớn nhất được mong đợi cho mực nước gần 20% mức vượt quá (~ 7 m a.s.l.) và dưới mức 70% vượt quá (thấp hơn 3 m a.s.l.)
Việc phát triển thủy điện trên khắp Mekong và các phụ lưu của nó sẽ thay đổi các thông số thủy học hàng năm và nhiều mùa. Các yếu tố thay đổi lớn nhất được dự đoán xảy ra trong những tháng mùa khô, với các yếu tố thay đổi lớn cho mực nước hàng tháng trong tháng 4 và 5, cũng như các thông số khác gồm có tối thiểu 1-ngày, 3-ngày, 7-ngày, 30-ngày, và 90-ngày (Bảng 3). Tình huống DF làm giảm tần suất xảy ra của các thông số mùa khô căn bản 40-60%, nhưng việc thêm hệ thống thủy điện 3S (DF+3S) khiến thay đổi các yếu tố -100% cho tất cả các thông số nầy (có nghĩa là chúng được dự đoán thay đổi hàng năm). Các yếu tố của thay đổi trong mức hàng năm của nước lên -33% và xuống -20% trong tình huống DF, nhưng cường độ của các yếu tố thay đổi gia tăng đến -83 và -60% trong tình huống DF+3S (Bảng 4).
Bảng 3. Tóm tắt các thông số thủy học hàng tháng và tối thiểu/tối đa. Thay đổi lớn nhất xảy ra trong mùa khô (tháng 4, tháng 5, tối thiểu 1-ngày, tối thiểu 3-ngày, tối thiểu 30-ngày, tối thiểu 90-ngày).
Bảng 4. Tóm tắt thông số thủy học hàng năm. Yếu tố thay đổi lớn nhất (HAFs) được ước tính cho chỉ số dòng chảy căn bản và mức độ nước xuống.
3.4. Thay đổi trong thời gian ngập lụt
Cả 2 tình huống DF và DF+3S có thể mang những thay đổi cho lề lối ngập lụt không gian dài hạn trên khắp 51-60% đồng lụt của Tonle Sap (Hình 7). Nói chung, các diện tích bị ngập ngoài lề và diện tích bị ngập thường xuyên chắc sẽ nới rộng, trong khi diện tích bị ngập theo mùa sẽ giảm. Thí dụ, diện tích ở ngoài cùng (bị ngập giữa 0,5-10% thời gian) nới rộng 177 km2 (10,1%) và 283 km2 (16,1%) trong các tình huống DF và DF+3S, theo thứ tự (Bảng 5). Hơn nữa, biến chuyển diện tích lớn nhất xảy ra trong những vùng bị ngập 90-100% thời gian, nới rộng 279 km2 (5,7%) và 424 km2 (8,6%) trong tình huống DF và DF+3S, theo thứ tự. Ngược lại, loại bị ngập 20-90% thu hẹp 20-90% khoảng 600 km2 và 994 km2 trong tình huống DF và DF+3S, theo thứ tự.
Hình 7. Bản đồ đại diện thời gian ngập lụt trong 15 năm mô phỏng: (a) bản đồ thời gian ngập lụt căn bản (BL) như bách phân của tổng số thời gian mô phỏng, trong khi (b) là khác biệt trong thời gian ngập lụt giữa tình huống DF+3S và BL. Những vùng với thời gian ngập lụt được mong đợi gia tăng được tô màu xanh, vùng với thời gian ngập lụt giảm ở ngoài lề được tô màu đỏ, xanh lá cây và cam.
Bảng 5. Những thay đổi trong lề lối ngập lụt không gian trong Tonle Sap.
4. Thảo luận
Nghiên cứu nầy trình bày một đóng góp quan trọng trong việc đánh giá việc phát triển và quản lý nguồn nước trong lưu vực Mekong. Chúng tôi kết hợp nhiều dụng cụ mô phỏng thủy học – tất cả đã được kiểm chứng trước đây cho lưu vực – và mô phỏng ảnh hưởng riêng rẽ và kết hợp của việc phát triển nguồn nước trong 4 vùng có đóng góp thủy học lớn đối với toàn lưu vực. Piman et al. (2013a) đã cho thấy rằng qui mô của việc phát triển thủy điện trong 3S lớn như chuỗi đập Lancang Jiang, chúng tôi đi xa hơn và cho thấy những thay đổi thủy học tương ứng của các dự án thủy điện 3S cũng lớn; có lẽ quan trọng hơn, chúng tôi cho thấy rằng ảnh hưởng cộng dồn của việc phát triển trên thượng lưu Mekong và 3S sẽ gây xáo trộn đáng kể đến lề lối ngập lụt của các đồng lụt ở hạ lưu Mekong, nhất là qua sự gia tăng mực nước trong mùa khô cũng như giảm vận tốc lên/xuống của mực nước.
Nghiên cứu của chúng tôi (quốc tế) giả sử rằng không có thay đổi trong lượng mưa-chảy tràn từ mô phỏng nầy sang mô phỏng khác để chỉ thăm dò vấn đề kiểm soát nước ở các đập trên phụ lưu. Giả thiết nầy, tuy nhiên, không hoàn toàn đại diện cho những thay đổi của chu kỳ thủy học của lưu vực, vì có những yếu tố then chốt khác chẳng hạn như thay đổi khí hậu (Kingston et al., 2011; Lauri et al., 2012), các kế hoạch thủy nông mới (Piman et al., 2013 b), và những thay đổi sử dụng/bao phủ đất (Costa-Cabral et al., 2007; Ishidaira et al., 2008) làm thay đổi các đặc tính lượng mưa-chảy tràn và vì thế ảnh hưởng đồng thời vai trò của 3S đối với thủy học của Tonle Sap. Như Ty et al., (2012) cho thấy một trong các sông 3S (Srepok), các yếu tố khác nầy cũng có thể làm thay đổi, nhất là làm giảm tính sẵn có của nước trong mùa khô. Räsänen et al. (2014) cho thấy rằng chuỗi đập Sesan ở Việt Nam dùng nước cho thủy nông trong mùa khô tương đối ít so với sự gia tăng dòng chảy bởi các đập thủy điện. Tóm lại, có sự cần thiết to lớn để nghiên cứu mô phỏng chi tiết cứu xét tất cả những động cơ quan trọng của thay đổi thủy học nầy.
Nghiên cứu nầy cho thấy việc sử dụng dụng cụ IHA để đánh giá ảnh hưởng của các tình huống phát triển nguồn nước trong tương lai. Mặc dù dụng cụ nầy đã được sử dụng trước đây để mô phỏng các tình huống bởi Gao et al. (2009), các tình huống của họ đại diện các hồ chứa và điều hành đập phỏng đoán, trong khi nghiên cứu của chúng tôi trình bày các dự án hiên hữu và được đề nghị dựa trên các đâc tính thiết kế thực sự. Dụng cụ IHA đã được sử dụng trong Mekong bởi Ty et al. (2011) và Thompson et al. (2013), nhưng áp dụng của họ chú trọng đến thay đổi khí hậu và loại trừ các đặc tính ngập lụt ở Tonle Sap. Nghiên cứu của chúng tôi là nỗ lực đầu tiên để định lượng dòng chảy môi trường cho Tonle Sap bằng cách mô phỏng các điều kiên căn bản, và ước tính của chúng tôi có thể giúp hướng dẫn các tiêu chuẩn dòng chảy môi trường dựa trên nhu cầu sinh thái đặc thù của hệ thống nầy. Như kết quả kiểm chứng cho thấy, tuy nhiên, mô hình của chúng tôi có khuynh hướng ước tính cao hơn mực nước trong mùa khô lịch sử; vì lý do đó, cường độ mực nước được báo cáo cho dòng chảy thấp cựa đoan nên được sử dụng cẩn thận vì chúng có thể cao hơn quan sát lịch sử. Chúng tôi đề nghị một phân tích gần hơn bằng cách dùng mực nước được quan sát dài hạn được thực hiện để định nghĩa chính xác hơn dòng chảy môi trường và theo dõi những thay đổi đang diễn ra đối với những thông số nầy.
Các nghiên cứu trước đây (Arias et al., 2012, 2014) cũng đánh giá ảnh hưởng của việc phát triển nguồn nước đối với mực nước và thời gian ngập lụt ở Tonle Sap. Những nghiên cứu nầy dùng 3 năm thủy học đại diện (khô, trung bình và ướt) để tiêu biểu cho biến đổi nhiều năm. Nói chung, nghiên cứu thấy rằng những thay đổi thủy học gia tăng từ năm ướt đến năm khô. Mặc dù kết quả của nghiên cứu nầy vẫn hỗ trợ chiều hướng nầy trong các năm đại diện, chúng tôi thấy rằng trong một loạt thời gian dài hơn, chỉ có những thay đổi đối với mực nước trong mùa khô được mong sẽ tái diễn. Hơn nữa, ước tính của chúng tôi về những thay đổi mực nước trong mùa khô trong tình huống DF phù hợp với các trị số được báo cáo trước đây (Arias et al., 2012; ICEM, 2010), trong khi ước tính của chúng tôi trong tình huống DF+3S (+47 và +61 cm cho tháng 4 và 5, theo thứ tự) lớn hơn nhiều so với bất cứ tình huống phát triển trong tương lai của MRC được báo cáo trước đây (tối đa +33 cm trong tháng 4 và +39 cm trong tháng 5; MRC, 2010). Sự khác biệt nầy làm nổi bật tầm quan trọng của các đập trên phụ lưu đối với thủy học của toàn thể lưu vực và tầm quan trọng của mô phỏng kích thước và việc điều hành của chúng một cách chi tiết. Những khác biệt giữa tình huống DF+3S và các ước tính trước đây cũng có thể do một phần vào việc lấy nước cho thủy nông trong mùa khô không được cứu xét trong nghiên cứu nầy. Một so sánh trước đây của những thay đổi do đập thủy điện so với những thay đổi cộng dồn của thủy điện và thủy nông không cho thấy bất cứ sai biệt quan trọng ở hạ lưu Mekong (Piman et al., 2013b). Để đối phó với vấn đề nầy một cách tổng thể hơn, các mô phỏng thêm trong Mekong nên so sánh ảnh hưởng của thủy điện với phát triển thủy nông.
Những thay đổi thủy học đáng kể được mong đợi trong Tonle Sap và phần còn lại của các đồng lụt ở hạ lưu Mekong nếu các kế hoạch phát triển thủy điện được đề nghị được thực hiện. Chiều hướng đang xảy ra và khích lệ kinh tế lớn trong doanh nghiệp thủy điện có chiều hướng đề nghị rằng hầu hết tiềm năng thủy điện sẽ được khai thác và đập sẽ được xây ở những nơi có rủi ro cao làm xáo trộn dòng chảy môi trường. Thí dụ, một số đập đã hoạt đông trong 3S, chẳng hạn như đập Thác Yali (hoạt động trong năm 1994) trên sông Sesan, được xây mà không cứu xét nhiều đến ảnh hưởng môi trường xuyên biên giới và quả thật đã gây nhiều thiệt hại ở hạ lưu Cambodia (Wyatt and Baird, 2007). Bằng chứng rõ rệt của chiều hướng gần đây hơn là đập Xayaburi trên dòng chánh Mekong ở Lào và đập Hạ Sesan 2 ở hợp lưu của 3S ở Cambodia. Cả 2 đập đã hoạt động mặc dù không chỉ nhấn mạnh như có ảnh hưởng sinh thái tiềm tàng lớn lao trong tài liệu khoa học (ICEM, 2010; Ziv et al., 2010) mà sau khi gây tranh cãi trong truyền thông quốc tế. Dưới một tình huống hầu như “phát triển như thường lệ”, một giải pháp thay thế khả thi nhất để giảm nhẹ sự xáo trộn trong Mekong của các đập hiện hữu và đề nghị gồm có sửa đổi việc kiểm soát thiết kế hiện nay và các lề lối hoạt động để tối ưu các dịch vụ sông thay vì chỉ tối đa hóa việc sản xuất thủy diện. Nói cách khác, các quy định điều hành trong ngày và theo mùa cũng nhắm đến việc tối thiểu hóa những thay đổi thủy học ở hạ lưu ngoài việc đáp ứng nhu cầu điện. Từ quan điểm thủy học, thiết kế và điều hành đập dòng chảy trong đó điện phần lớn đến từ lưu lượng chứ không phải thủy thế sẽ làm giảm những thay đổi dòng chảy môi trường. Ngoài việc cứu xét thủy học, có những khía cạnh khác, chẳng hạn như xả phù sa và đường cá đi, cần được thực hiện. Những yếu tố nầy chưa được cứu xét rộng rãi trong việc đánh giá các nghiên cứu trong Mekong (có lẽ ngoại trừ Kummu et al., 2010; Ziv et al., 2012) và do đó nên là chủ đề của nghiên cứu thêm.
5. Kết luận
Bài viết nầy trình bày một nghiên cứu trong đó mô phỏng thủy học và dụng cụ đánh giá được dùng để cung cấp bằng chứng của những thay đổi thủy học được mong đợi mà việc phát triển thủy điện trên phụ lưu ở hạ lưu Mekong có thể đem lại cho Tonle Sap. Những thay đổi thủy học do đập trong 3S gây ra có cường độ giống như tình huống DF, mô tả việc phát triển hạ tầng cơ sở nước đến năm 2015 được thúc đẩy bởi chuỗi đập Lancang Jiang ở Trung Hoa trên thượng lưu Mekong. Các kế hoạch DF kết hợp với việc phát triển hoàn toàn hệ thống đập 3S chắc sẽ gây những thay đổi thủy học đáng kể và không được ghi nhận cho Tonle Sap và phần còn lại của đồng lụt hạ lưu Mekong. Những thay đổi đáng kể nhất là mực nước trong mùa khô (tháng 4 và 5) và vận tốc của mực nước lên xuống; những thông số thủy học nầy rất quan trọng đối với các yếu tố sinh học chẳng hạn như việc nẩy mầm của hạt và việc di chuyển của cá, và do đó những xáo trộn sinh thái quan trọng hầu như sẽ đi theo. Mặc dù có thể có sự sụt giảm trong mực nước trong mùa mưa trong những năm có dòng chảy thấp từ Mekong, những xáo trộn mùa mưa không tái diễn trong những năm có lũ lớn. Vì tầm quan trọng của 3S đối với phần còn lại của hạ lưu Mekong, chúng tôi đề nghị nghiên cứu chi tiết thêm các động cơ của thay đổi thủy học trong 3S, gồm có thủy nông, sử dụng đất/bao phủ dất, và thay đổi khí hậu. Hơn nữa, tối ưu hóa việc điều hành thủy điện cứu xét việc sản xuất thủy điện lẫn dòng chảy môi trường nên được tìm kiếm như giải pháp thay thế khả thi, và nghiên cứu thêm và được thực hiện trong các đập hiện hữu và đề nghị trong phụ lưu quan trọng nầy.
Cảm tạ
Tài trợ cho Đại học Canterbury do Hiệp hội John D. and Catherine T. MacArthur cung cấp qua dự án có tựa đề “Lưu vực Quan trọng Lâm nguy: Đánh giá và quản lý áp lực hệ sinh thái của việc phát triển và thay đổi khí hậu trong lưu vực 3S”. Ý kiến của 2 duyệt xét viên rất hữu ích trong việc cải thiện bản thảo đầu tiên.
Tài liệu tham khảo
Adamson, P. T., Rutherfurd, I. D., Peel, M. C., and Conlan, I. A.: The Hydrology of the Mekong River, in: The Mekong, 53–76, Academic Press, San Diego, available from: http://www.sciencedirect.com/science/article/B9FBM-4Y59TWF-M/2/29840b78b5de4ee935ae707cd803a3b4, 2009.
Agostinho, A. A., Bonecker, C. C., and Gomes, L. C.: Ef[1]fects of water quantity on connectivity: the case of the up[1]per Paraná River floodplain, Ecohydrol. Hydrobiol., 9, 99–113, doi:10.2478/v10104-009-0040-x, 2009.
Arias, M. E., Cochrane, T. A., Kummu, M., Killeen, T. J., Piman, T., and Caruso, B. S.: Quantifying changes in flooding and habitats in the Tonle Sap Lake (Cambodia) caused by water infrastruc[1]ture development and climate change in the Mekong Basin, J. Environ. Manage., 112, 53–66, 2012.
Arias, M. E., Cochrane, T. A., Kummu, M., Lauri, H., Koponen, J., Holtgrieve, G. W., and Piman, T.: Impacts of hydropower and climate change on drivers of ecological productivity of Southeast Asia’s most important wetland, Ecol. Model., 272, 252–263, 2014.
Arias, M. E., Cochrane, T. A., Norton, D., Killeen, T. J., and Khon, P.: The flood pulse as the underlying driver of vegetation in the largest wetland and fishery of the Mekong Basin, AMBIO, 42, 864–876, doi:10.1007/s13280-013-0424-4, 2013.
Costa-Cabral, M. C., Richey, J. E., Goteti, G., Lettenmaier, D. P., Feldkötter, C., and Snidvongs, A.: Landscape structure and use, climate, and water movement in the Mekong River basin, Hydrol. Process., 22, 1731–1746, 2007.
Delgado, J. M., Merz, B., and Apel, H.: A climate-flood link for the lower Mekong River, Hydrol. Earth Syst. Sci., 16, 1533–1541, doi:10.5194/hess-16-1533-2012, 2012.
Dynesius, M. and Nilsson, C.: Fragmentation and Flow Regulation of River Systems in the Northern Third of the World, Science, 266, 753–762, doi:10.1126/science.266.5186.753, 1994.
FitzHugh, T. W.: EFCAM: A Method for Assessing Alteration of Environmental Flow Components. River Res. Appl. 30, 825–844, doi:10.1002/rra.2681, 2014.
Gao, Y., Vogel, R. M., Kroll, C. N., Poff, N. L., and Olden, J. D.: De[1]velopment of representative indicators of hydrologic alteration, J. Hydrol., 374, 136–147, doi:10.1016/j.jhydrol.2009.06.009, 2009.
Grumbine, R. E., Dore, J., and Xu, J.: Mekong hydropower: drivers of change and governance challenges, Front. Ecol. Environ., 10, 91–98, doi:10.1890/110146, 2012.
Grumbine, R. E. and Xu, J.: Mekong Hydropower Development, Science, 332, 178–179, doi:10.1126/science.1200990, 2011.
ICEM: MRC Strategic Environmental Assessment of Hydropower on the Mekong mainstream, available at: http://icem.com.au/portfolio-items/mrc-sea-of-hydropower-on-the-mekong-mainstream-reports-series/ (last access: 3 November 2013), 2010.
Ishidaira, H., Ishikawa, Y., Funada, S., and Takeuchi, K.: Estimating the evolution of vegetation cover and its hydrological impact in the Mekong River basin in the 21st century, Hydrol. Process., 22, 1395–1405, 2008.
Johnston, R. and Kummu, M.: Water Resource Models in the Mekong Basin: A Review, Water Resour. Manag., 26, 1–27, doi:10.1007/s11269-011-9925-8, 2011.
Kareiva, P. M.: Dam choices: Analyses for multiple needs, Proc. Natl. Acad. Sci., 109, 5553–5554, 2012.
Kingsford, R. T.: Ecological impacts of dams, water diversions and river management on floodplain wetlands in Australia, Austral Ecol., 25, 109–127, 2000.
Kingston, D. G., Thompson, J. R., and Kite, G.: Uncer[1]tainty in climate change projections of discharge for the Mekong River Basin, Hydrol. Earth Syst. Sci., 15, 1459–1471, doi:10.5194/hess-15-1459-2011, 2011.
Koponen, J., Kummu, M., Lauri, H., Virtanen, M., Inkala, A., and Sarkkula, J.: 3D Modelling User Guide, Final Report, MRC In[1]formation Knowledge Management Programme/Finnish Environment Institute (SYKE)/EIA Centre of Finland Ltd, 2010.
Kruskal, W. H. and Wallis, W. A.: Use of Ranks in One[1]Criterion Variance Analysis, J. Am. Stat. Assoc., 47, 583–621, doi:10.1080/01621459.1952.10483441, 1952. Kummu, M., Lu, X. X., Wang, J. J., and Varis, O.: Basin[1]wide sediment trapping efficiency of emerging reser[1]voirs along the Mekong, Geomorphology, 119, 181–197, doi:10.1016/j.geomorph.2010.03.018, 2010.
Kummu, M. and Sarkkula, J.: Impact of the Mekong River flow alteration on the Tonle Sap flood pulse, Ambio, 37, 185–192, 2008.
Kummu, M., Tes, S., Yin, S., Adamson, P., Józsa, J., Koponen, J., Richey, J., and Sarkkula, J.: Water balance analysis for the Tonle Sap lake – floodplain system, Hydrol. Process., 28, 1722–1733, doi:10.1002/hyp.9718, 2014.
Lauri, H., de Moel, H., Ward, P. J., Räsänen, T. A., Keskinen, M., and Kummu, M.: Future changes in Mekong River hydrology: impact of climate change and reservoir operation on discharge, Hydrol. Earth Syst. Sci., 16, 4603–4619, doi:10.5194/hess-16- 4603-2012, 2012.
Lehner, B., Liermann, C. R., Revenga, C., Vörösmarty, C., Fekete, B., Crouzet, P., Döll, P., Endejan, M., Frenken, K., Magome, J., Nilsson, C., Robertson, J. C., Rödel, R., Sindorf, N., and Wisser, D.: High-resolution mapping of the world’s reservoirs and dams for sustainable river-flow management, Front. Ecol. Environ., 9, 494–502, doi:10.1890/100125, 2011.
MRC: Impacts on the Tonle Sap Ecosystem, Basin Development Plan Programme, Phase 2. Mekong River Commission, Vien[1]tiane, Lao PDR, 2010.
MRC: Mekong River Commission Data Information Services Master Catalogue, available at: http://portal.mrcmekong.org/ master-catalogue, last access: 21 February 2014.
Nash, J. E. and Sutcliffe, J. V.: River flow forecasting through con[1]ceptual models part I – A discussion of principles, J. Hydrol., 10, 282–290, doi:10.1016/0022-1694(70)90255-6, 1970.
Nilsson, C. and Berggren, K.: Alterations of Riparian Ecosys[1]tems Caused by River Regulation, Bioscience, 50, 783–792, doi:10.1641/0006-3568(2000)050[0783:AORECB]2.0.CO;2, 2000.
Nilsson, C., Reidy, C. A., Dynesius, M., and Revenga, C.: Fragmen[1]tation and Flow Regulation of the World’s Large River Systems, Science, 308, 405–408, doi:10.1126/science.1107887, 2005.
Petts, G. E.: Long-term Consequences of Upstream Impoundment, Environ. Conserv., 7, 325–332, doi:10.1017/S0376892900008183, 1980.
Piman, T., Cochrane, T. A., Arias, M. E., Green, A., and Dat, N. D.: Assessment of Flow Changes from Hydropower Develop[1]ment and Operations in Sekong, Sesan and Srepok Rivers of the Mekong Basin, J. Water Resour. Plan. Manag., 139, 723–732, doi:10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000286, 2013a.
Piman, T., Lennaerts, T., and Southalack, P.: Assessment of hy[1]drological changes in the lower Mekong basin from basin[1]wide development scenarios, Hydrol. Process., 27, 2115–2125, doi:10.1002/hyp.9764, 2013b.
Poff, N. L., Allan, J. D., Bain, M. B., Karr, J. R., Prestegaard, K. L., Richter, B. D., Sparks, R. E., and Stromberg, J. C.: The Natural Flow Regime, BioScience, 47, 769–784, doi:10.2307/1313099, 1997.
Poff, N. L., Olden, J. D., Merritt, D. M., and Pepin, D. M.: Homog[1]enization of regional river dynamics by dams and global bio[1]diversity implications, Proc. Natl. Acad. Sci., 104, 5732–5737, doi:10.1073/pnas.0609812104, 2007.
Poff, N. L. and Zimmermann, J. K. H.: Ecological responses to al[1]tered flow regimes: a literature review to inform the science and management of environmental flows, Freshw. Biol., 55, 194–205, doi:10.1111/j.1365-2427.2009.02272.x, 2010.
Räsänen, T. A., Koponen, J., Lauri, H., and Kummu, M.: Down[1]stream Hydrological Impacts of Hydropower Development in the Upper Mekong Basin, Water Resour. Manaeg., 26, 3495–3513, doi:10.1007/s11269-012-0087-0, 2012.
Räsänen, T. A. and Kummu, M.: Spatiotemporal influ[1]ences of ENSO on precipitation and flood pulse in the Mekong River Basin, J. Hydrol., 476, 154–168, doi:10.1016/j.jhydrol.2012.10.028, 2013.
Räsänen, T. A., Lehr, C., Mellin, I., Ward, P. J., and Kummu, M.: Palaeoclimatological perspective on river basin hydrometeorol[1]ogy: case of the Mekong Basin, Hydrol. Earth Syst. Sci., 17, 2069–2081, doi:10.5194/hess-17-2069-2013, 2013.
Räsänen, T., Joffre, O., Someth, P., Thanh, C., Keskinen, M., and Kummu, M.: Model-Based Assessment of Water, Food, and Energy Trade-Offs in a Cascade of Multipurpose Reser[1]voirs: Case Study of the Sesan Tributary of the Mekong River, J. Water Resour. Plan. Manag., 05014007, 1–10, doi:10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000459, 2014.
Richter, B. D., Baumgartner, J. V., Powell, J., and Braun, D. P.: A Method for Assessing Hydrologic Alteration within Ecosystems, Conserv. Biol., 10, 1163–1174, doi:10.1046/j.1523- 1739.1996.10041163.x, 1996.
Richter, B. D., Baumgartner, J., Wigington, R., and Braun, D.: How much water does a river need?, Freshw. Biol., 37, 231–249, doi:10.1046/j.1365-2427.1997.00153.x, 1997.
Stone, R.: Mayhem on the Mekong, Science, 333, 814–818, doi:10.1126/science.333.6044.814, 2011.
The Nature Conservancy: Indicators of Hydrologic Alteration Version 7.1 User’s Manual, available at: http://www.conservationgateway.org/ConservationPractices/Freshwater/EnvironmentalFlows/MethodsandTools/IndicatorsofHydrologicAlteration/Pages/indicators-hydrologic-alt.aspx, (last access: 3 October 2013), 2009.
Thompson, J. R., Laizé, C. L. R., Green, A. J., Acreman, M. C., and Kingston, D. G.: Climate change uncertainty in environmen[1]tal flows for the Mekong River, Hydrol. Sci. J., (Special Issue: Hydrological Science for Environmental Flows), 59, 935–954, doi:10.1080/02626667.2013.842074, 2013.
Ty, T. V., Sunada, K., and Ichikawa, Y.: A spatial impact assess[1]ment of human-induced intervention on hydrological regimes: a case study in the upper Srepok River basin, Central Highlands of Vietnam, Int. J. River Basin Manag., 9, 103–116, doi:10.1080/15715124.2011.595720, 2011.
Ty, T. V., Sunada, K., Ichikawa, Y., and Oishi, S.: Scenario-based Impact Assessment of Land Use/Cover and Climate Changes on Water Resources and Demand: A Case Study in the Srepok River Basin, Vietnam – Cambodia, Water Resour. Manag., 26, 1387– 1407, doi:10.1007/s11269-011-9964-1, 2012.
Västilä, K., Kummu, M., Sangmanee, C., and Chinvanno, S.: Modelling climate change impacts on the flood pulse in the Lower Mekong floodplains, J. Water Clim. Change, 01, 67–86, doi:10.2166/wcc.2010.008, 2010.
Walling, D. E.: The Sediment Load of the Mekong River, in The Mekong, 113–142, Academic Press, San Diego, 2009.
WB: Modelled Observations on Development Scenarios in the Lower Mekong Basin, World Bank, Vientiane, Lao PDR, 2004.
Wyatt, A. B. and Baird, I. G.: Transboundary Impact Assessment in the Sesan River Basin: The Case of the Yali Falls Dam, Int. J. Water Resour. D, 23, 427–442, 2007.
Ziv, G., Baran, E., Nam, S., Rodriguez-Iturbe, I., and Levin, S. A.: Trading-off fish biodiversity, food security, and hydropower in the Mekong River Basin, Proc. Natl. Acad. Sci., 109, 5609–5614, doi:10.1073/pnas.1201423109, 2012.
No comments:
Post a Comment