Thập niên 1960, chúng ta chỉ nói nhiều về Phát triễn Lưu vực sông Tennessee, TVA - Hoa Kỳ , nay có lẽ cần cập nhật thêm hiểu biết và thực hiện với:
Câu chuyện chế ngự dòng sông Colorado ở Hoa Kỳ
G S Tôn Thất Trình
Michael E. Weber viết ở nguyệt san “ Khoa học phổ thông “ số tháng 6 năm 2014 là năm 2003, khi nhà đọat giải thưởng Nobel Richard Smalley diễn thuyết ở Hội Nghị về Năng lượng và Kỷ thuật Nanô - Nanotechnology tại viện Đại học Rice - Texas , nhấn mạnh đến 10 vấn đề cho nhân lọai 50 năm tới, Smalley đã liệt kê ở một bản danh sách theo thứ tự quan trọng từ trên xuống dưới là: năng lượng, nước, thực phẩm, môi trường, nghèo khổ, khủng bố và chiến tranh, bệnh tật , giáo dục, dân chủ và dân số. Lý do năng lượng và nước đứng hàng đầu, trên hẳn thực phẩm và nghèo khổ là vì giải quyết chúng sẽ làm dịu bớt các vấn đề xảy ra sau đó. Phát triễn những nguồn phong phú năng lượng sạch, đáng tin cậy, đủ khả năng cung cấp, sẽ giúp kiếm ra nước sạch phong phú. Một nguồn nước sạch phong phú cũng sẽ giúp sản xuất thực phẩm, bảo vệ môi trường và tiếp diễn như thế.
Trên nhiều phương cách, 1990 là thế kỷ tranh chấp năng lượng, các cuộc chiến du kích đã kích động và đốt lò vụ tìm kiếm dầu lữa. Nay, bình minh một thời đại năng lượng mới đang hiện ra trước mắt, nhờ giá cả điện mặt trời giảm mạnh, phân phối tạo dựng và hửu hiệu năng lượng đang ở đỉnh nhọn cất cánh, chúng ta có thể dự tính tiến tới thời kỳ “ mới” ở thế kỷ này lúc nước thay năng lượng biến thành thách thức lớn nhất cho nhân lọai, và có được nước đứng đắn sẽ dọn đường cho một nền văn hóa tự do, lành mạnh và hòa bình hơn .
Nhưng nước rất phức tạp. Trước tiên, không có thể thức thay thế. Than đá, dầu lữa đều có thay thế, nhưng nước không thể thay thế được. Thứ hai, nước bện- cuộn vào mọi lảnh vực khác của xã hội. Sản xuất năng lượng đòi hỏi ( yêu cầu, nhu cầu ) nước làm nguội mát các nhà máy điện và làm đứt gảy đá phiến lớp( diệp thạch) - fracturing shale. Nông nghiệp đòi hỏi nước tưới tiêu. Công nghệ và đô thị sử dụng hàng ngàn tỉ ga lông ( gần 4 lít ) nước cho nhiều mục đích khác nhau. Thứ ba, đòi hỏi nước đang tăng lên, khi nguồn cung cấp lại lên xuống, biến thiên thất thường. Thay đổi khí hậu có cơ làm hạn hán hay ngập lũ tăng thêm và nơi nào và lúc nào cần đưa nước tới. Điều này có nghĩa là nhân lọai phải đối đầu với những quyết định là có nên di dời dân gian đến nước và nước đến dân gian .không ?
May mắn thay là có nhiều giải pháp. Vài giải pháp to lớn, quá ư tốn kém và cường tính năng lượng - energy intensive , tỉ như xây cất cầu ”dẫn”nước - aqueduct chuyễn nước xuyên lục địa , nhưng đập thủy điện mới và các nhà máy lọc nước biển đồ sộ. Vài giải pháp nhỏ bé , tỉ như các máy thu họach nước vi tiểu - microwater harvesters làm cô đặc hơi nước từ không khí. Mọi sự này cần chốc lát .
Tháng tư năm 1961 , tổng thống Kenedy nói : Nếu chúng ta có được nước ngọt - freshwater rẽ tiền, đúng theo cạnh tranh từ nước mặn - saltwater thì đó là môt lợi lộc lâu dài của nhân lọai và thật sự làm lùn hẳn mọi thành công kỷ thuât khoa học khác. Tuyên bố này xảy ra một tháng trước ngày ông tuyên bố là bắn ( người ) lên Mặt Trăng. Trước khi chấm dứt thập niên, Hoa Kỳ đưa người lên Mặt Trăng và trở về . Nhưng Hoa Kỳ vẫn chưa giải mã được mã số cách nào làm nước ngọt từ nước mặn mà không có tiền bạc và năng lượng. Chính vì bộ máy tạo sáng kiến mới lớn lao Hoa Kỳ không chú ý nhiều tới nước. Các ngân sách khảo cứu đặt ưu tiên cho năng lượng, quốc phòng và y tế trong khi quên bẳng nước, dù rằng giải quyết nước sẽ giúp nhiều cho các vấn đề năng lượng, quốc phòng và y tế. Nếu Hoa Kỳ chi tiêu tìm nước ở Trái Đất cũng lớn bằng chi tiêu tìm nước trên Hỏa Tinh - Mars. thành quả đã có thể khác hẳn. Tóm lạ , Hoa Kỳ có thể giải quyết vấn đề nước . Nhưng Hoa Kỳ cần phải bảo tồn nước năng nổ hơn, hầu có đủ thì gìờ cho các nhà sáng kiến họat động .
Phần I
I - Câu chuyện đường hầm mới ở hồ chứa Lake Mead: gánh nặng không chịu đựng được nổi rồi !
Hồ Lake Mead là hồ nhân tạo đập thủy điện Hoover Dam. Đây là hồ chứa lớn nhất Hoa Kỳ . Mực nước hồ cao nhất là 1229 bộ ( trên 450 m ), thấp nhất “ Dead Pool” 895 bộ ( 298m ) . iện tại là 1096 bộ( 365 m). Ở mức nước cao khi các cổng tràn - spillway gates đóng lại, hồ sẽ chứa 28 945 000 bộ mẩu tây Anh - acre feet ( gần 40. 5 tỉ m3) , nghĩa là lưu lượng dòng nước sông Colorado , suốt hai năm tròn. Nhắc lại là đập thủy điện lớn nhất nước nhà Sơn La có hồ chứa ước lựợng là 4.26 tỉ m3, nghĩa là 1/10 dung tích hồ chứa Lake Mead ? Năm 2015, một đường hầm mới, dưới Lake Mead sẽ bắt đầu cung cấp nước cho thành phố Las Vegas . Dự án đường hầm này rất là đồ sộ, tốn kém, nhiều khía cạnh chánh trị đầy nguy hiểm: một điềm báo hiệu những gì sẽ xảy ra.
Nhìn thấy vòng bồn tắm cách xa đến vài km . Một giải đá tảng cao 120 bộ Anh( 36 m ) nước giàu kim lọai rửa sạch gần như trắng xóa bao quanh bờ rìa hồ Lake Mead . Các mức nước đã rớt xuống gần 30m thập niên qua , và vòng đá màu trắng trổi dậy nhắc nhở cứng đờ là hạn hán đang bao trùm miền Tây Nam Hoa Kỳ. Nó cũng biểu lộ là một khủng hỏang bóng thấp thóang cho hồ chứa nước uống lớn nhất Hoa Kỳ, khiến Hoa Kỳ đã phải mau lẹ làm dự án xây đắp nước tham vọng lớn nhất ở lịch sử Hoa Kỳ gần đây .
Nay, 180 m dưới mặt nước gương xanh dươnghồ Lake Mead, một máy làm theo đặt mua đào xoi hầm , dài hai sân đá banh Mỹ và nặng hơn 4 máy bay B 747 , đang buồn tẻ đào từng ngón ( 2.5 cm ) Anh một xuyên qua băng đá ẩm uớt , nứt gãy. Kéo dài gần 7.2m đường kính, bộ mặt gặm đá tảng sống động theo di chuyễn các dàn 44 dao cắt tròn và 23 dao lưỡi. Hầm Nuốt Chửng To bự - Big Gulp khi đào, sẽ cắt ngang một cột bê tông và thép thiết lập ở đáy hồ, như thể một ống cống. Hai ống lấy nước vào đã mang nước từ Lake Mead đến Las Vegas, cách đó chừng 25 dặm Anh ( 40 km) về phía Tây. Tên gọi là Cọng Rơm Thứ 3, ống lấy nước Số 3 sẽ xuống sâu vào nước hồ khỏang 60 m và để cho nước chảy vào mãi khi còn nước bơm vào.
Theo Erika Moonin , nhà quản lý dự án và đã là nhân viên 17 năm cho Cơ quan Quản trị Nước miền Nam ( Bang )Nevada thì các ống lấy nước vào của bà là căn bản cho chứng minh hạn hán. Có một cơ may lớn là chúng tôi sẽ mất Ống Lấy nước vào Số 1, nếu hạn hán tiếp tục tệ hại hơn , và các dự liệu nay không có vẽ gì là tốt đẹp cả cho hai năm tới cả . Bà Moonin mặc áo chòang lụa xanh trong, chân đi đôi bốt - giày ống ngón thép và đầu đội mũ cứng, đã ở vị trí xây cất cách hồ vài trăm thước. Bà nói xuyên qua một bản đồ trình bày cách nào hầm lấy nước mới, dài 3 dặm Anh ( 4, 8 km) , sẽ nối kết trạm bơm hiện hửu qua một hầm nối dài nữa dặm Anh ( chừng 0.8 km ). Trừ phi có những thay đổi quyết liệt thật sự , bà nghĩ rằng họ có thể hòan tất , trước khi Ống lấy vào Số 1 cạn hết nước đi.
Hạn hán nay đã kéo dài 14 năm trời là một hạn hán năng nề nhất, kể từ khi bắt đầu ghi chép sông Colorado từ năm 1906 . Nay hồ Mead chỉ còn chưa đầy phân nữa dung tích cũ. Khi Kalee Thompson , biên tập viên của Popular Science thăm viếng hồ vào đầu tháng 2 năm 2014, mực nước hồ ở cao độ 1 108 bộ Anh trên mực nước biển ( Cọng Rơm Thứ Ba sẽ đến đáy hồ ở 860 bộ Anh ). Nếu nước xuống thêm 50 bộ Anh nữa, ống lấy nước vào số 1 sẽ bắt đầu hút không khí. Đó là cả một vấn đề cho Las Vegas , nhận được 90% nước từ các ống này. Nhưng đó cũng đáng báo động cho tất cả mọi người ở miền Nam. Đập Hoover, kế cận vị trí xây cất , giải tỏa nước xuống hạ bạn, theo những lọat hồ và kinh dẫn nước tới các cộng đồng khắp miền Tây Nam Hoa Kỳ , kể luôn cả ngọai ô TP Los Angeles , bang Ca Li .
1 -Những cách làm dòng thay thế hạ lưu sông Colorado ( xem các hình đính kèm )
Giữa các năm 2004 và 2013, dòng nước trung bình từ đập Glen Canyon Dam , ngay thượng nguồn Lưu vực Hạ Lưu sông Colorado - Lower Colorado River Basin, chỉ là 8.88 triệu bộ - mẩu Anh( acre -feet ). Từ đó được chuyễn hướng đến các đo% thị và nông trang các bang Nevada, Arizona , và Nam California . Cho đến khi gặp quốc gia Mexico, dòng còn 1.55 triệu acre- feet . Năm 2014 lần đầu tiên trong nhiều thập niên, 1% của lưu luợng hàng năm của dòng được giải tỏa để nuôi sống châu thổ sông từ lâu khô cạn . Các hình cho thấy máy đào đường hầm Ống Lấy Nước- Intake số 3 họat động được ở áp xuất 17 bar ( 1 bar là đơn vị áp lực tương đương 100 000 Newton một mét vuông ). Một đường hầm dài nữa dặm Anh ( trên 800 m ) sẽ nối kết ống lấy nước đến hạ tầng cơ sở gần Hồ Mead . Vì lẽ cả hai đường hầm đi ngang qua đá tảng gãy nứt , ngập lũ luôn luôn là một thách thức lớn .
Từ thượng nguồn ở vùng núi Rockies, sông Colorado uốn khúc 1400 dặm Anh ( trên 2252 km ) chảy qua 5 tiểu bang Hoa Kỳ đến quốc Gia Mexico , nuôi sống 40 triệu dân và tưới cho 5.5 triệu mẩu Anh - acres ( gần 2, 23 triệu ha ) ruộng nương dọc đường. Dù đã có nhiều thập niên phát triễn tiếp nhau , quyền hạn sử dụng nước được thiết lập đầu tiên, theo Dày Đặc Sông Colorado River Compact năm 1922 , trên căn bản vẫn không thay đổi ngày nay . Thỏa hiệp cấp 15 triệu bộ , mẩu Anh -acre - feet (gần 2,03 tỉ m3) mỗi năm cho 7 tiểu bang thuộc lưu vực sông Colorado : Wyoming, Utah, Colorado, New Mexico, Nevada, Arizona và California . Dày Đặc cũng hiểu rỏ quyền hạn về nước của Mexico và năm 1944 quốc gia này được bảo đảm 1.5 triệu acre- feet ( 2 03 triệu m3 ) , đem tổng cọng lên 16,5 triệu acre - feet (2.2 triệu m3 ) Trong nhiều năm, các tiểu bang ít khi nhận đủ số lượng nước: hiện tại sông không đến gần kề thỏa mãn yêu cầu
. Theo Peter Gleick , một chuyên viên nước ở Viện Thái Bình Dương thành phố Oakland , bang California : Hoa Kỳ đã biết là những quyền hạn về nước căn cứ trên một đánh gía sai lạc quan trọng . Sông Colorado đã phân cấp nước qúa đáng . Hoa Kỳ đã chia nước nhiều hơn là thiên nhiên cung cấp cho Hoa Kỳ. Con số 16.5 triệu là căn cứ trên dòng chảy của sông Colorado , chỉ trong 2 thập niên. Trong một thế kỷ trải dài từ năm 1906 đến năm 2005, trung bình nước ngọt đưa vào hệ thống chỉ bằng 15 triệu acre- feet . Cho nên, theo Gleick, thay vì thăng trầm như các hồ chứa cần có, Hoa Kỳ đang ở vào tình trạng , nước hạ thấp, hạ thấp. Cục liên bang Hoa Kỳ về Khai hoang đã tiên đóan là mực nước Hồ Meade sẽ xuống thấp hơn cao độ 1 075 bộ Anh ( 322 m ) vào tháng giêng 2016 buộc phải giảm bớt tự động phân cấp nước cho các tiểu bang .
I2- . Thay đổi khí hậu làm vấn đề trầm trọng thêm
Càng rắc rối thêm lên khi các nhà khoa học đã học hỏi lúc nghiên cứu các vòng trên gỗ cây là thế kỷ thứ 20 là một trong hai năm ẩm uớt nhất những thời gian 100 năm của 1200 năm qua . Trong 2 thiên niên kỷ qua , đã xảy ra rất nhiều hạn hán kéo dài ở Tây Nam Hoa Kỳ; vai hạn hán dài 3 thập niên hay hơn nữa . Thiếu nước xảy ra ngày nay có thể không phải là một lầm lạc đâu , mà là quay đầu về tiêu chuẩn lịch sử.
Thay đổi khí hậu chỉ có thể làm vấn đề trầm trọng hơn. Các mô hình tiên đóan lượng mưa ở lưu vực sông Colorado có thể giảm bớt khỏang 15% trong 50 năm tới. Theo nhà vật lý học biển cả Tim Bernett của viện Đại dương Cơ quan Scripps, thì 10 % đã là hung bạo rồi. Barnett tìm thấy ở nghiên cứu 2009 là nếu khí hậu thay đổi vẫn tiếp tục làm khô hạn cả vùng, nước sông Colorado cung cấp có cơ khan hiếm 60- 90 % vào giữa thế kỷ này. Nhiệt độ ấm áp hơn cũng có thể làm tăng bốc hơi nước từ mặt nước và giảm các hồ dự trữ thiên nhiên các núi đống tuyết chưa tan, nguồn cung cấp vững chắc của nước tuyết tan đặc biệt vào mùa hè . Các nhà khoa học chưa biết nói sao về thay đổi khí hậu sẽ ảnh hưởng đến hạn hán ngày nay, nhưng trên một khía cạnh điều này không đáng quan tâm. Họ đã biết là khí hậu thay đổi và sẽ làm các hạn hán tệ hại hơn. Hoa kỳ ước lượng là hạn hán năm 2012 là hạn hán nới rộng nhất kể từ thập niên 1930 , làm thiệt hại đến 30 tỉ đô la Mỹ. Hơn phân nữa lảnh thổ Hoa Kỳ đau khổ vừa phải hay cực kỳ về nhưng điều kiện hạn hán .
Nhưng nhiều nơi sửa sọan cho tương lai này lại chậm rì . Hạn hán hiện hửu đặc biệt trầm trọng cho bang California, nơi nông nghiệp sử dụng đến 80% tổng số nước. 40 % ruộng nương bang California thường xuyên tưới tiêu ngập tràn - flood irrigation , và các nông dân trồng hoa màu ( như lúa gạo chẳng hán ) thích nghi cho môi trường ẩm ứớt. Rất nhiều hóa đơn thu tiền nước cư dân bang vẫn tính tách rời số nước họ thật sự dùng , gạt bỏ ra ngoài bất cứ một lọai khích lệ tài chánh nào để bảo tồn nước, mãi cho đến khi thi hành một luật liên bang năm 2025 . Tại đa số miền Tây Hoa Kỳ. không ai lo ngại nhiều về nước, kể từ khi hạn hạn cuối cùng nới rộng giữa thập niên1980. Điều này không đúng ở TP tội lỗi Sin City Las Vegas. Hạn hạn kéo dài nhất từ 14 năm nay, làm mực nước hồ Meade chỉ còn 1075 bộ ( 332,5 m )
