Tóm tắt bài báo 19: Ứng dụng mô hình phân tích kinh tế GAMS trong đánh giá tài nguyên nước – Trường hợp điển hình lưu vực sông Lá Buông

Đỗ Đức Dũng

9/13/20253 min read

a man riding a skateboard down the side of a ramp
a man riding a skateboard down the side of a ramp

Tiêu đề

Ứng dụng mô hình phân tích kinh tế GAMS trong đánh giá tài nguyên nước – Trường hợp điển hình lưu vực sông Lá Buông

Tác giả

ThS. Nguyễn Vũ Huy, ThS. NCS. Đỗ Đức Dũng – Viện Quy hoạch Thủy lợi miền Nam

Tóm tắt

  • Bối cảnh: Quản lý tài nguyên nước cần sự kết hợp giữa thủy văn và kinh tế. Ngoài các mô hình mô phỏng (mưa – dòng chảy, cân bằng nước, thủy lực, chất lượng nước), mô hình tối ưu kinh tế ngày càng được quan tâm.

  • Mục tiêu: Thử nghiệm mô hình tối ưu GAMS (General Algebraic Modeling System) cho lưu vực sông Lá Buông (tỉnh Đồng Nai) nhằm phân tích hiệu quả phân phối nguồn nước.

  • Phương pháp:

    • Mô hình kinh tế – thủy văn tổng hợp, gồm 3 thành phần: thủy văn, kinh tế, thể chế.

    • Hàm mục tiêu: tối đa lợi nhuận ròng từ nông nghiệp, sinh hoạt, công nghiệp, thủy điện, có xét ràng buộc dòng chảy môi trường.

    • Thời đoạn tính toán: tháng, mô phỏng 1 năm thủy văn.

    • Đầu vào: 23 nút sông, 12 hồ chứa, 20 khu tưới với 12 loại cây, 1 khu cấp nước sinh hoạt, 1 khu công nghiệp.

    • Xét 3 kịch bản nguồn nước đến: P=50%, P=75%, P=90%.

Kết quả chính

  1. Phương án PA1 (không xét dòng chảy môi trường sau đập):

    • Lợi nhuận cao nhất: 9,1 triệu USD (P=50%), thấp nhất 8,6 triệu USD (P=90%).

    • Tổng diện tích gieo trồng giảm từ 8.582 ha (P=50%) → 7.544 ha (P=90%).

    • Lúa Hè Thu giảm mạnh (–40% diện tích).

    • Lưu lượng kiệt sau hồ Lá Buông 2 rất thấp (0,15–0,2 m³/s), không đủ duy trì hệ sinh thái.

  2. Phương án PA2 (có xét dòng chảy môi trường ≥1 m³/s sau đập):

    • Lợi nhuận thấp hơn PA1: 9,0 triệu USD (P=50%) → 8,4 triệu USD (P=90%).

    • Tổng diện tích gieo trồng giảm mạnh hơn: 8.108 ha (P=50%) → 7.089 ha (P=90%).

    • Lúa Hè Thu giảm 60%, cà phê giảm >40%.

    • Tuy nhiên, dòng chảy môi trường được duy trì ổn định 1 m³/s → bảo đảm sinh thái hạ lưu.

Kết luận

  • Mô hình GAMS cho phép phân tích tối ưu giữa hiệu quả kinh tế và yêu cầu bảo vệ môi trường.

  • Kết quả cho thấy:

    • Nếu không xét dòng chảy môi trường → lợi nhuận cao hơn nhưng nguy cơ suy thoái sinh thái.

    • Nếu xét dòng chảy môi trường → lợi nhuận giảm nhẹ nhưng bền vững hơn.

  • Mô hình GAMS là công cụ hữu ích trong quy hoạch và phân bổ nguồn nước tại lưu vực nhỏ, cần áp dụng rộng rãi hơn.