1
LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian dài thực hiện, luận văn Thạc sĩ chuyên ngành Quy hoạch và
Quản lý Tài nguyên nước với đề tài: “Nghiên cứu giải pháp điều tiết nguồn nước
trên dòng chính sông Bưởi trong mùa kiệt, trong điều kiện biến đổi khí hậu” đã
được hoàn thành. Ngoài sự nỗ lực của bản thân, tác giả còn được sự chỉ bảo, hướng
dẫn tận tình của các thầy cô giáo và các đồng nghiệp, bạn bè.
Đầu tiên, tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới người hướng
dẫn khoa học PGS.TS. Trần Viết Ổn - Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Thủy lợi và
TS. Nguyễn Văn Tuấn - Viện Quy hoạch Thủy lợi đã trực tiếp tận tình hướng dẫn,
giúp đỡ và cung cấp những tài liệu, những thông tin cần thiết cho tác giả hoàn thành
Luận văn này.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Thủy lợi, các thầy giáo, cô
giáo Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước, các thầy giáo, cô giáo các bộ môn đã truyền
đạt những kiến thức chuyên môn trong quá trình học tập.
Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Viện Quy hoạch Thuỷ lợi,
Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Thanh Hóa, Hòa Bình và các đồng
nghiệp, bạn bè đã giúp đỡ, cung cấp các tài liệu cần thiết và đóng góp ý kiến cho tác
giả hoàn thành luận văn.
Tuy nhiên do thời gian có hạn, khối lượng tính toán lớn nên những thiếu sót
của luận văn là không thể tránh khỏi. Tác giả rất mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo
giúp đỡ của các thầy cô giáo cũng như những ý kiến đóng góp của bạn bè và của
đồng nghiệp.
Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn tấm lòng của những người thân
trong gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ khích lệ tác giả trong suốt quá trình học
tập và hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn./.
Hà Nội, tháng 10 năm 2013
Tác giả
3
MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Sông Bưởi là phụ lưu cấp I của sông Mã, với diện tích 1.633 km
P
2
P, lưu vực sông
nằm trải rộng trên địa bàn 3 huyện Tân Lạc, Lạc Sơn, Yên Thủy của tỉnh Hòa Bình và 2
huyện Thạch Thành, Vĩnh Lộc của tỉnh Thanh Hoá. Dân số trên lưu vực tính đến năm
2010 là 409.756 người.
Tiềm năng phát triển kinh tế trên lưu vực sông Bưởi rất phong phú: Nông
nghiệp, lâm nghiệp, công nghiệp, du lịch, thuỷ sản và khai khoáng… chính vì vậy
yêu cầu đáp ứng về nguồn nước cũng rất đa dạng và có những đặc thù khác nhau
giữa các ngành.
Trong công tác phát triển thủy lợi, hiện nay toàn vùng đã xây dựng được gần
500 công trình cấp nước nhưng mới đáp ứng được trên 50% diện tích cần tưới. Trong
đó đáng chú là các công trình đập dâng, trạm bơm khai thác trên dòng chính khu vực
trung và hạ du sông Bưởi với diện tích phục vụ tưới cho khoảng 4.800 ha canh tác
nông nghiệp hàng năm trong thời kỳ mùa kiệt thường bị thiếu nguồn không đáp ứng
được yêu cầu cần tưới.
Đánh giá về tình hình hạn hán trong những năm gần đây của Sở Nông nghiệp
và PTNT Thanh Hóa cho thấy:
1
Đồng Ngư
31,80
19,50
25,23
27,87
-6,57
5,73
-2,64
2
Xuân Lũng
39,90
26,00
30,70
35,80
-9,20
4,70
-5,10
3
Đồng Múc
71,50
58,00
63,48
71,35
-8,02
5,48
-7,87
4
Tây Trác
29,50
Từ những phân tích trên cho thấy cần phải có một nghiên cứu để chỉ ra những
nguyên nhân gây suy giảm nguồn nước trên dòng chính sông Bưởi; Từ đó đề xuất
các giải pháp điều tiết nguồn nước để phục vụ kịp thời yêu cầu phát triển kinh tế xã
hội vùng hạ du lưu vực sông Bưởi.
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Đề xuất được giải pháp điều tiết nguồn nước trên dòng chính sông Bưởi phục
vụ chống hạn, phát triển kinh tế xã hội vùng hạ du lưu vực sông trong điều kiện biến
đổi khí hậu.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Đối tượng nghiên cứu: Diễn biến dòng chảy mùa kiệt vùng hạ du sông Bưởi;
Tác động của suy giảm dòng chảy kiệt đến các hoạt động phát triển kinh tế; Đề xuất
giải pháp điều tiết dòng chảy hạ du sông Bưởi trong mùa kiệt.
- Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực sông Bưởi, trên địa bàn các huyện Lạc Sơn, Tân
Lạc, Yên Thủy của tỉnh Hòa Bình và huyện Thạch Thành, Vĩnh Lộc tỉnh Thanh Hóa.
4. NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CÁCH TIẾP CẬN
4.1. Nội dụng nghiên cứu
- Đánh giá tình hình suy giảm nguồn nước ở hạ du sông Bưởi mùa kiệt trong
điều kiện biến đổi khí hậu.
- Phân tích xác định nguyên nhân gây ra hiện tượng suy giảm dòng chảy kiệt.
5
- Đánh giá tác động của suy giảm dòng chảy kiệt vùng hạ du sông Bưởi đến các
hoạt động phát triển kinh tế xã hội của vùng.
- Đề xuất các giải pháp công trình và phi công trình nhằm điều tiết dòng chảy
hạ du sông Bưởi trong mùa kiệt.
4.2. Cách tiếp cận
Diễn biễn trong những năm gần đây cho thấy mức độ ảnh hưởng của việc suy
giảm dòng chảy mùa kiệt đối với sự phát triển của kinh tế-xã hội và vấn đề môi
trường vùng hạ du sông Bưởi là rất đáng báo động. Phân tích đánh giá các đặc điểm
tự nhiên, tình hình khai thác và sử dụng nguồn nước, những tác động của việc hạ
tượng, thủy văn làm cơ sở đánh giá ảnh hưởng và xác định nguyên nhân gây ra hiện
tượng suy giảm nguồn nước trên dòng chính sông Bưởi, từ đó có cơ sở đề xuất giải
pháp khắc phục.
• Tiếp cận các phương pháp, công cụ hiện đại trong nghiên cứu:
Đề tài này ứng dụng, khai thác các phần mềm, mô hình hiện đại như mô hình
tính toán thủy động lực học (MIKE 11), phần mềm tính toán hệ số tưới cho các loại
cây trồng (CROPWAT), công nghệ GIS phục vụ lập bản đồ.
4.3. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp kế thừa: Kế thừa các tài liệu, kết quả tính toán của các dự án
quy hoạch, các đề tài nghiên cứu khoa học, điều tra cơ bản thực hiện trên lưu vực
sông Bưởi.
- Phương pháp phân tích, thống kê.
- Phương pháp ứng dụng các mô hình hiện đại: Ứng dụng các mô hình, công
cụ tiên tiến phục vụ tính toán bao gồm phần mềm Mapinfo xây dựng bản đồ; Phần
mềm CROPWAT tính toán hệ số tưới cho các loại cây trồng phục bài toán cân bằng
nước; Mô hình MIKE 11 tính toán biến động dòng chảy kiệt vùng hạ du sông Bưởi.
7
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC SÔNG BƯỞI,
CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC SÔNG BƯỞI
1.1.1. Phạm vi vùng nghiên cứu
Lưu vực sông Bưởi nằm trên địa bàn 3 huyện Lạc Sơn, Tân Lạc, Yên Thủy
của tỉnh Hòa Bình và 2 huyện Thạch Thành, Vĩnh Lộc của tỉnh Thanh Hóa, có tọa độ
địa lý: 20
P
o
Hình 1.1: Lưu vực sông Bưởi trên bản đồ vệ tinh
8
1.1.2. Đặc điểm tự nhiên
a. Đặc điểm địa hình
Địa hình lưu vực sông Bưởi có thể chia ra làm ba dạng: Dạng địa hình đồng
bằng; Dạng địa hình núi đá vôi; Dạng địa hình đồi bát úp có xen kẽ các thung lũng.
- Địa hình đồng bằng: Tập trung phần lớn ở huyện Vĩnh Lộc và phía Nam của
huyện Thạch Thành. Tổng diện tích mặt bằng khoảng 187 km
P
2
P, chiếm 10,8% diện
tích toàn vùng nghiên cứu.
- Địa hình núi đá vôi: Địa hình này chạy dài từ Mai Châu xuống đến huyện
Yên Thuỷ theo hướng Tây bắc - Đông nam. Dạng địa hình này có diện tích khoảng
362 km
P
2
P chiếm tỷ lệ 20% diện tích toàn lưu vực. Khả năng trữ nước trên dạng địa
hình này kém, khả năng sinh lũ lớn.
- Địa hình miền đồi thấp xen kẹp các thung lũng: Dạng địa hình này phân bố
hầu hết ở trung lưu và thượng lưu sông Bưởi, có cao độ từ 150 - 200 m, diện tích mặt
bằng khoảng 1.240 km
P
2
P, chiếm khoảng 69,5% diện tích toàn lưu vực. Đây là vùng có
tiềm năng lớn để phát triển cây công nghiệp, cây đặc sản với diện tích đất nông
P
3
P/s, lũ tập trung nhanh và lớn.
9
Ngoài các suối chính nêu ra ở trên, hệ thống sông Bưởi còn hàng trăm khe
suối lớn nhỏ tạo nên một chế độ thuỷ văn khá phức tạp.
Bảng 1.1: Đặc trưng hình thái các sông trên lưu vực sông Bưởi
Tên sông
Vị
trí
K/cách từ cửa
phụ lưu tới
cửa sông (km)
Độ cao
nguồn
sông (m)
LR
sông
R
(km)
FR
lưu vực
R
(km
P
2
P)
F
R
14,7
Suối Cái
P
88,5
540
52,5
349
88,0
50,0
1,95
1,0
1,78
Sông Tạng
T
86,5
825
30,0
237
22,0 1,33
Suối Ngang
P
65,5
Sông Bưởi 450
130
1.633
362
112
1,22
0,59
1,53
Nguồn: Viện Khí tượng Thủy văn (1985), “Đặc trưng hình thái lưu vực sông Việt Nam”
c. Đặc điểm khí hậu trên lưu vực
• Các đặc trưng về khí hậu:
- Chế độ nhiệt: Nhiệt độ không khí trung bình năm trong từ 23-24
P
o
PC, mức độ
chênh lệch nhiệt độ giữa vùng thượng nguồn và hạ du sông Bưởi không nhiều chỉ
xấp xỉ 1
P
o
PC. Tháng có nhiệt độ cao nhất là thường tháng VI và VII, tháng có nhiệt độ
thấp nhất thường là tháng I.
- Số giờ nắng: Bình quân số giờ nắng trong năm khoảng 1.400 giờ. Tại Lạc
Sơn bình quân số giờ nắng trong tháng biến đổi từ 61 giờ vào tháng I tới 158 giờ vào
tháng VIII. Tại Yên Định số giờ nắng biến đổi từ 51 giờ vào tháng II tới 200 giờ vào
tháng VII.
- Bốc hơi Piche: Bốc hơi bình quân nhiều năm nằm trong khoảng 719-775
mm. Tháng có lượng bốc hơi nhỏ nhất là tháng 4 và tháng lớn nhất là tháng 6.
P, lớp dòng chảy
năm tương ứng là 1.008 mm và tổng lượng chảy là 893,7 triệu m
P
3
P.
Bảng 1.2: Đặc trưng dòng chảy năm lưu vực sông Bưởi tại trạm Vụ Bản
Đặc trưng
Tháng
Năm
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
0B
IX
X
XI
XII
1B
Qo (m
3
/s)
5,62
5,47
6,39
8,52
7,12
9,89
18,1
45,0
48,2
56,0
98,5
49,7
21,9
12,3
31,9
• Dòng chảy lũ:
Theo số liệu thống kê cho thấy mùa lũ trên sông Bưởi kéo dài 5 tháng, từ tháng
VI đến tháng X với tổng lượng dòng chảy chiếm đến 78% tổng lượng dòng chảy năm.
Tháng có lượng dòng chảy lớn nhất là tháng IX chiếm 25,7% tổng lượng dòng chảy
năm. Đặc trưng mực nước và lưu lượng lũ tại một số trạm trên sông Bưởi như sau:
- Mực nước lũ trung bình nhiều năm đạt 15,18 m tại Thạch Quảng, 10,92 m
tại Kim Tân. Mực nước lũ cao nhất tại Kim Tân là 14,25 m ngày 5/X năm 2007, tại
Thạch Quảng là 21,29 m ngày 24/VII/1980.
- Lưu lượng lũ tại trạm Vụ Bản khống chế diện tích là 886 km
P
2
P có số liệu đo
từ 1962-1971. Lưu lượng lớn nhất thực đo là 2300 m
P
3
P/s, mô đun dòng chảy 2,60
m
P
3
3
P/s)
Mtb
(l/s.km
P
2
P)
Cv Cs
QR
P%
R (mP
3
P/s)
Qtháng
min
(m
P
3
P
/s)
M tháng
nhỏ nhất
(l/s.km
P
2
P
)
Năm
50 75 85 90
3,22
2,31
1,78
2,50
2,8
1966
IV
8,8
9,9
0,41
0,45
8,49
6,21
5,09
4,36
2,72
3,1
1966
V
16,0
18,1
0,50
2,01
13,60
10,30
9,28
8,79
9,70
10,9
1962
1.1.3. Hiện trạng và định hướng phát triển kinh tế xã hội
1.1.3.1. Hiện trạng phát triển kinh tế xã hội
5Ta. Dân cư và lao động:
- Dân số vùng nghiên cứu tính đến năm 2010 là 409.756 người, mật độ bình
quân toàn vùng đạt 236,7 người/km
P
2
P. Trong đó: 5,4% dân số thành thị, 94,6% dân số
sống ở nông thôn; Nam giới có 203.639 người (chiếm 49,6%), nữ gới có 206.117
người (chiếm 50,4%).
5T- Dân số trong độ tuổi lao động là 231.720 người chiếm tỷ lệ 56,6%. Trong số
lao động trong độ tuổi, tỷ lệ có việc làm là 90%, trong đó lao động khu vực nông
nghiệp chiếm 80%, khu vực công nghiệp 7% và dịch vụ 3%. Tỷ lệ lao động qua đào
tạo thấp, đạt 17,89%.
b. Nền kinh tế chung:
• Cơ cấu phát triển kinh tế
5TNgành kinh tế chủ đạo trên địa bàn vùng nghiên cứu hiện nay vẫn là lấy nông
nghiệp làm nền tảng để phát triển, tuy nhiên trong những năm gần đây cơ cấu kinh tế
đã có những chuyển biến theo xu hướng tích cực. Tỷ trọng công nghiệp và dịch vụ
ngày một tăng, tỷ trọng nông nghiệp trong nền kinh tế có xu hướng giảm dần.
12
Bảng 1.4: Cơ cấu kinh tế trên địa bàn vùng nghiên cứu
5T
Năm
5T
Cơ cấu
5T
46,27
5T
24,36
5T
29,37
Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Hòa Bình, Thanh Hóa
• Kết quả phát triển kinh tế
5T- Nền kinh tế đạt tốc độ tăng trưởng khá cao, giai đoạn 2001-2010 giá trị sản xuất
tăng thêm bình quân 9,63%/năm, trong đó: Ngành công nghiệp, xây dựng đạt tốc độ
tăng trưởng cao nhất 18,97%/năm; tiếp đó là ngành Thương mại, dịch vụ 17,58%/năm;
Nông, lâm nghiệp, thủy sản có tốc độ tăng trưởng thấp nhất 2,99%/năm.
5T- Cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng tích cực. Từ năm 2001 đến 2010 tỷ
trọng giá trị sản xuất ngành nông, lâm nghiệp, thủy sản giảm 16,74% trong cơ cấu (từ
63,01% xuống còn 46,27%); ngành Công nghiệp và xây dựng tăng 10,03%; ngành
thương mại, dịch vụ tăng 6,57%.
c. Hiện trạng phát triển các ngành
• Nông nghiệp:
Tổng diện tích tự nhiên vùng là 173.082 ha, trong đó: Diện tích đất nông
nghiệp chiếm tới 83%, đất phi nông nghiệp chiếm 14% và đất chưa sử dụng chỉ còn
3% diện tích toàn vùng.
- Ngành trồng trọt vẫn là ngành chiếm tỷ trọng lớn nhất trong nông nghiệp.
Năm 2010 tỷ trọng ngành trồng trọt chiếm tới 68,4% giá trị sản xuất nông nghiệp.
Với diện tích đất nông nghiệp là 143.410 ha, đất trồng cây hàng năm là 35.751 ha,
riêng đất lúa có 21.788 ha gieo trồng được 2 vụ.
- Chăn nuôi: Ngành chăn nuôi phát triển tương đối ổn định nhưng tăng trưởng
không cao. Năm 2010 tổng đàn lợn có 168.116 con, đàn bò 30.022 con, đàn trâu
54.768 con và gia cầm là 2.272.991 con. Giá trị sản xuất tăng bình quân đạt
5÷7%/năm thời kỳ 2001-2010.
- Lâm nghiệp: Hiện nay diện tích đất lâm nghiệp toàn vùng có 98.386 ha,
1.1.3.2. Định hướng phát triển kinh tế xã hội
a. Xu thế phát triển dân số, nguồn nhân lực:
Với mục tiêu: Phấn đấu giảm tỷ lệ tăng dân số tự nhiên hàng năm dưới 1%, duy trì
ở mức 1% trong thời kỳ 2010-2015 và 0,9% giai đoạn 2016-2020. Dự kiến dân số đến
2020 là 446.949 người, trong đó: Thành thị 27.884 người, nông thôn 419.065 người.
b. Mục tiêu phát triển kinh tế
5T- Về cơ cấu kinh tế: Chuyển dịch theo hướng hiện đại, giảm mạnh tỷ trong
nông nghiệp, tăng nhanh tỷ trọng công nghiệp và dịch vụ trong nền kinh tế.
14
Bảng 1.5: Cơ cấu kinh tế và chuyển dịch cơ cấu kinh tế
5TCác ngành kinh tế 5TNăm 2010
5T
Kế hoạch phát triển
5T
2015
5T
2020
5T
Giá trị GDP (%)
5T
100
5T
100
5T
100
5T
nghiệp 34.700 ha, đất lâm nghiệp 98.976 ha, đất ở 11.745 ha, đất chưa sử dụng 3.510
ha và đất khác 24.269 ha.
- Dự kiến diện tích gieo trồng một số loại cây trồng chính đến 2020 như sau:
Diện tích lúa cả năm 32.598ha, diện tích lúa đông xuân 14.356 ha, lúa hè thu 7.449,
lúa mùa 10.784 ha, cây vụ đông 6.259 ha và mía 6.926 ha.
- Về chăn nuôi: Nâng tỷ trọng chăn nuôi trong giá trị sản xuất nông nghiệp lên
hơn 40% năm 2015 và hơn 50% vào năm 2020.
- Nâng cao độ che phủ rừng, đảm bảo độ che phủ đạt 50% vào năm 2015 và 60%
vào năm 2020. Đảm bảo chức năng phòng hộ đầu nguồn và đóng góp lớn cho nền kinh tế.
• Phát triển công nghiệp:
- Tốc độ tăng trưởng bình quân giai đoạn 2010-2015 là khoảng 22%/năm, giai
đoạn 2016-2020 là khoảng 16%/năm, cả thời kỳ 2010-2020 là khoảng 19%/năm.
- Tỷ trọng ngành công nghiệp và xây dựng trong cơ cấu kinh tế đến năm 2015
là khoảng 29% (trong đó tỷ trọng công nghiệp là gần 6%), đến năm 2020 là khoảng
31% (trong đó tỷ trọng công nghiệp là hơn 6%).
Theo định hướng phát triển ngành, trong tương lai sẽ phát triển một số khu
công nghiệp sau: Khu công nghiệp Lạc Thịnh quy mô 200 ha; Cụm sản xuất tiểu thủ
công nghiệp thị trấn Hàng Trạm diện tích 5 ha; Cụm công nghiệp Phong Mỹ diện
tích 100 ha, Thanh Hối - Đông Lai 28,9 ha, Đầm Đuống 200 ha, Vĩnh Long 20 ha,
Vĩnh Hòa 35 ha, Thạch Quảng 200 ha… và còn rất nhiều cụm công nghiệp vừa và
nhỏ khác với tổng diện tích các khu công nghiệp toàn vùng lên tới 1.102 ha.
15
• Phát triển kết cấu hạ tầng:
- Giao thông: Xây dựng hoàn chỉnh mạng lưới giao thông liên hoàn nối các địa bàn
các huyện trong vùng một cách thông suốt, hòa nhập vào hệ thống giao thông liên tỉnh.
- Hệ thống điện: Cung cấp điện an toàn, liên tục phục vu cho mục tiêu kinh tế xã
hội an ninh quốc phòng trên địa bàn. Đảm bảo 100% số hộ sử dụng điện vào năm 2015.
- Về thuỷ lợi: Quan tâm thực hiện các mục tiêu trong xây dựng và khai thác sử
dụng hệ thống thuỷ lợi nhằm nâng cao hiệu quả của công trình thuỷ lợi Hoàn thiện
mưa (cái)
5T
SD nước
sông (số hộ)
5T
Nước vòi nhà
máy (vòi)
5T
1
5T
Tân Lạc
5T
11.963
5T
958
5T
762
5T
1.483
5T
764
5T
98
5T
2
5T
Lạc Sơn
5T
26.896
5T
24.592
5T
19589
5T
3.634
5T
182
5T
954
5T
168
5T
5
5T
Vĩnh Lộc
5T
10.254
5T
5734
5T
8.985
5T
606
5T
36
5T
1.508
5T
Tổng
Hình 1.2: Bản đồ hiện trạng công trình thủy lợi lưu vực sông Bưởi
Bảng 1.7: Tổng hợp công trình tưới trên địa bàn vùng nghiên cứu
TT Vùng
Số công trình
Diện tích tưới
Đạt tỷ
lệ
Hồ chứa
Đập dâng
Trạm bơm
Ftk (ha)
Ftt (ha)
1
Thượng nguồn s. Bưởi
237
153
17
8.742
68
23.369
17.511
0,75
17
• 5TMột số tồn tại trong công tác phát triển thủy lợi:
5T- Khu vực trung và thượng nguồn sông Bưởi địa hình bị chia cắt mạnh, khó
khăn trong việc bố trí công trình tưới. Còn khoảng 5.900ha canh tác trên đất dốc
không có khả năng bố trí công trình tưới.
5T- Dòng chính sông Bưởi đoạn từ Thạch Tượng đến Kim Tân hàng năm trong
mùa kiệt luôn xảy ra tình trạng thiếu nguồn, nhiều trạm bơm lấy nước trên sông Bưởi
hoạt động kém hiệu quả.
5T- Nhiều công trình xây dựng đã lâu, nguồn kinh phí sửa chữa thường xuyên
còn hạn chế nên công trình xuống cấp, chưa đảm bảo nhiệm vụ công trình.
1.1.4.3. Hiện trạng các công trình tiêu úng
Tổng diện tích cần tiêu trên địa bàn là 173.082ha, trong đó vùng thượng
nguồn sông Bưởi được tiêu tự chảy hoàn toàn bằng sông suối tự nhiên. Vùng hạ du
sông Bưởi có diện tích cần tiêu là 31.102ha, trong đó tiêu tự chảy gần 26.662ha, còn
lại gần 4.500ha cần phải tiêu bằng động lực. Trong đó:
+ Công trình tiêu động lực trong vùng chỉ có trạm bơm Cầu Mư tiêu cho
2.500ha. Tuy nhiên hệ thống kênh thu gom nước bị bồi lắng, khả năng tải nước kém
dẫn đến thời gian tiêu bị kéo dài.
+ Diện tích úng cần phải tiêu động lực chưa có công trình là gần 2.000ha.
1.1.4.4. Hiện trạng công trình chống lũ:
Trước trận lũ năm 2007, đê sông Bưởi được thiết kế chống được lũ thực tế
năm 1996 (mực nước tại Kim Tân 13,39 m). Sau trận lũ năm 2007, đê sông Bưởi
được đầu tư nâng cấp chống lũ với mức đảm bảo P=5% (mực nước tại Kim Tân là
14,90m).
Chống lũ trên sông Bưởi chủ yếu là sử dụng hệ thống đê. Trong đó: Đê hữu sông
cứu điển hình cũng như các phần mềm, công cụ tính toán dự báo về dòng chảy kiệt
trên thế giới:
Trung tâm Giảm thiểu Hạn hán Quốc gia (National Drought Mitigation Center
- NDMC) thuộc trường Đại học Nebraska-Lincoln, Mỹ đã nghiên cứu xây dựng một
hệ thống dự báo thủy lực tiên tiến (Advanced Hydrologic Prediction Service –
AHPS) để tính toán và dự báo dòng chảy mùa lũ cũng như mùa kiệt và tác động đối
với sản xuất nông nghiệp cũng như thủy sản. Nghiên cứu điển hình ứng dụng hệ
thống này tại thương lưu sông Colorado, Mỹ cho thấy (Nguồn: Brian Artery, District
Manager, Platte County Conservation District):
- Dòng chảy kiệt sông Colorado có tác động mạnh mẽ đến kinh tế, xã hội, môi
trường, phát triển nông nghiệp và thủy sản vùng ven sông
- Khi dòng chảy khoảng 1,1 m
P
3
P/s thì việc tưới tiêu trở nên thất thường và một
vài nơi sẽ không đủ nước để tưới
- Khi dòng chảy khoảng 0,5 m
P
3
P/s thì các điều kiện cho sinh hoạt 2 bên bờ là rất
khó tiếp cận
- Khi dòng chảy khoảng 0,2 m
P
3
P/s thì không có khả năng cho tưới, việc cung
cấp nước tưới cần phải có các hệ thống cấp nước thay thế khác
- Cũng với dòng chảy khoảng 0,2 m
P
3
P/s thì đây là một điều kiện rất bất lợi cho
mô hình Mike 11 đã được ứng dụng thực tế.
- Tại Ấn Độ, năm 2004, một dự án nghiên cứu kết hợp giữa Viện Công nghệ
Quốc gia Ấn Độ với Viện Thủy lực Đan Mạch được thực hiện trên cơ sở ứng dụng
mô hình MIKE11 và MIKE SHE để tính toán tối ưu hóa hệ thống thủy nông. Dự án
được thực hiện trên hệ thống thủy nông Mahanadi, bao gồm hồ chứa và hệ thống
kênh thuộc loại lớn nằm ở miền Trung của Ấn Độ. Nhờ công cụ MIKE 11 và MIKE
SHE, dự án đã tiến hành tính toán mô phỏng lượng mưa trên lưu vực, tính toán thủy
lực trên các hệ thống sông, xây dựng quy trình vận hành hồ chứa và vận hành hệ
thống kênh nội đồng. Kết quả thực hiện dự án cho thấy, hiện trạng các hệ thống kênh
đã vận hành không hiệu quả trong việc cấp nước tưới và tình trạng tổn thất nước dọc
kênh là rất lớn, trong khi đó một phần diện tích cây trồng thường gặp nguy cơ thiếu
nước và hạn hán trong mùa khô. Từ kết quả nghiên cứu, dự án đã đưa ra các nguyên
20
tắc vận hành công trình thủy lợi trong hệ thống thủy nông được hiệu quả, giảm áp
lực về hạn hán lên cây trồng.
- Tại Bangladesh, năm 1997, nhằm đối phó với hạn hạn trên sông Gorai, DHI
đã phối hợp với uỷ ban phát triển nước Bangladesh thiết lập mô hình Mike 11 để mô
tả các biến đổi hình thái ở hạ lưu sông, đồng thời dự báo sự thay đổi trong lưu lượng
trước và sau khi nạo vét sông trong mùa khô và mùa lũ. Đồng thời kết hợp các
module HD và module tải khuếch tán, chất lượng nước để tính toán xâm nhập mặn
trong mùa khô ở các vùng cửa sông. Kết quả dự án đã kết luận khả năng xâm nhập
mặn vùng cửa sông lên tới 30km, làm ảnh hưởng đến khả năng lấy nước của các
công trình thủy nông dọc sông. Ngoài ra dự án đã chỉ ra mức độ nạo vét hợp lý để
không gây ra những biến đổi lớn về hình thái sông.
- Trung Quốc, năm 2008 một nghiên cứu về xây dựng hệ thống hỗ trợ ra
quyết định về diện tích tưới đã được thực hiện. Nghiên cứu đã sử dụng công cụ
MapObject và Visual C++ để thiết lập ra một mô hình mà việc sử dụng mô hình vào
thực tế có thể tiết kiệm được lượng nước tưới và gia tăng thu nhập cho cộng đồng.
Ngoài ra, dự án còn sử dụng mô hình dự báo độ ẩm của đất ở các khu vực khác nhau,
của việc hạ thấp mực nước hạ du dưới tác động của các yếu tố, được Chính phủ đặc
biệt quan tâm và đầu tư rất nhiều kinh phí cho công tác nghiên cứu. Các chương
trình, dự án, đề tài nghiên cứu về vấn đề này có thể kể đến như:
- Trên lưu vực sông Mã, đã có một số những nghiên cứu về lĩnh vực tài nguyên
nước như “Tổng quan quy hoạch thủy lợi sông Mã do Viện quy hoạch thủy lợi lập năm
1998-1999”. Tổng quan này đã đưa ra được một số giải pháp nhằm bổ sung nguồn nước
cho lưu vực như đề xuất xây dựng hồ cửa Đạt, hồ Trung Sơn và một số công trình lợi
dụng tổng hợp khác phần thượng nguồn như hồ Pama…vv. Đồng thời cũng xem xét đến
các công trình ngăn dòng phía thượng nguồn trên đất Lào.
- “Tổng quan quy hoạch thủy lợi khai thác bậc thang sông Mã phục vụ phát
triển kinh tế xã hội hạ du” Viện Quy hoạch Thủy lợi lập Năm 2002. Quy hoạch này
đề xuất xây dựng nhiều công trình vừa và nhỏ để lấy nước, tích nước phục vụ tại chỗ
các nhu cầu về tưới, tiêu, phòng chống lũ và công trình lợi dụng tổng hợp.
- Gần đây nhất, lưu vực sông Mã cũng đã được xem xét trong “Quy hoạch Tổng
thể Thủy lợi vùng Bắc Trung Bộ trong điều kiện BĐKH và nước biển dâng” do Viện
quy hoạch Thủy lợi thực hiện năm 2009-2011. Trong quy hoạch này đã đề cập và xem
xét đến những vấn đề về thay đổi các yếu tố lượng mưa, dòng chảy do BĐKH mang lại,
những yếu tố tác động để từ đó đưa ra một số các kịch bản thích ứng như xây dựng công
trình điều tiết nước, các hồ chứa tích nước, các phương án cân bằng nước, bổ sung và
cấp nước cũng như đẩy mặn và phòng chống lũ. Do đây là nghiên cứu trên phạm vi rộng
(6 tỉnh Bắc Trung Bộ) nên các vấn đề đưa ra mang tính tổng thể.
- Đề tài: “Nghiên cứu về thực trạng suy giảm nguồn nước ở hạ lưu các lưu
vực sông và vấn đề cấp bách cần ưu tiên giải quyết”. PGS. Tiến Sỹ Lê Bắc Huỳnh-
Phó tổng thư ký hội bảo vệ TN&MTVN năm 2011. Nghiên cứu đã chỉ ra được một
số các nguyên nhân cơ bản dẫn đến quá trình suy giảm nguồn nước các lưu vực sông
đặc biệt là Sông Hồng, đồng thời cũng đề xuất một số các giải pháp giảm thiểu và
hạn chế hiện tượng này.
- Đề tài “Nghiên cứu mô hình quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trường lưu
vực sông Đà”. Đề tài cấp Nhà nước KC 08.04 năm 2002-2004. PGS.TS. Nguyễn
Quang Trung chủ nhiệm. Đề tài đã đề xuất phương pháp luận và đề xuất xây dựng
Trong lĩnh vực này và một số lĩnh vực liên quan đến mục tiêu nghiên cứu của
đề tài, các giáo sư, tiến sỹ cũng như nhiều nhà nghiên cứu từ trường Đại học Thủy
lợi đã thực hiện nhiều đề tài nghiên cứu như:
- Đề tài “Nghiên cứu giải pháp khai thác sử dụng hợp lý nguồn nước tương thích
các kịch bản phát triển công trình ở thượng lưu để phòng chống hạn và xâm nhập mặn
ở Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL)”. Đề tài cấp Nhà nước mã số KC08.11/06-10 do
GS.TS Nguyễn Quang Kim chủ nhiệm thực hiện 2007-2010. Đề tài đã đánh giá tác
động của các yếu tố ở thượng lưu đến dòng chảy hiện tại và tương lai, đề xuất chiến
lược phòng chống hạn hán và xâm nhập mặn ĐBSCL ứng với các kịch bản khai thác
thượng lưu, đánh giá tác động của hệ thống công trình cống đập quy mô lớn ngăn cửa
sông Mê Công, đề xuất các giải pháp quản lý vận hành hệ thống công trình kiểm soát
dòng chảy hợp lý, hiệu quả phục vụ phát triển kinh tế xã hội ở ĐBSCL.
- Đề tài: “Nghiên cứu cơ sở khoa học và phương pháp tính toán ngưỡng khai
thác và dòng chảy môi trường, ứng dụng cho 2 lưu vực sộng Trà Khúc và sông Ba”.
do PGS. TS. Nguyễn Văn Thắng chủ nhiệm thực hiện 2004-2005. Đề tài đã nghiên
cứu bài toán vận hành hồ chứa sử dụng nước tổng hợp để đáp ứng yêu cầu dòng chảy
23
môi trường ở hạ du, kết quả đánh giá về sử dụng nước và ngưỡng khai thác sử dụng
nguồn nước của 2 lưu vực sông trên.
Đề tài: “Nghiên cứu, đề xuất các cơ sở khoa học cho sử dụng nguồn nước tiết
kiệm, có hiệu quả và bền vững trên hệ thống sông Hồng khi gặp các năm hạn hán”.
Tiến sỹ Hoàng Thái Đại chủ nhiệm, thực hiện năm 2006.
- Cũng theo hướng này một số nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học Khí tượng
Thủy văn và Môi trường; khoa Khí tượng Thủy văn và Hải Dương học thuộc Trường
Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tập trung nghiên cứu đề tài
“Ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu đến biến đổi Tài nguyên nước lưu vực sông Nhuệ-
Đáy” dựa trên những dự báo cũng như những kịch bản khác nhau (kịch bản phát thải
cao A2 và trung bình A1B) mà Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố đề tài đã sử dụng
mô hình NAM, MIKE để mô phỏng cũng như dự báo các kết quả đến 2020 và 2050.
Điều này sẽ dễ dẫn đến sự xung đột nếu như thiếu sự phối hợp chặt chẽ giữa hai tỉnh
và sự giám sát chặt chẽ từ Trung ương ở cấp độ lưu vực về bảo vệ, duy trì nguồn sinh
thuỷ và kế hoạch sử dụng nước.
5T- Công tác nghiên cứu, quy hoạch phát triển thủy lợi: Từ năm 1979 cho đến
nay mới có 3 dự án cho riêng lưu vực sông Bưởi về quy hoạch thuỷ lợi phục vụ đa
ngành, đa lĩnh vực. Do các nghiên cứu trên địa bàn còn ít, có giai đoạn cách xa nhau
đến 25 năm nên công tác phát triển công trình thủy lợi trên lưu vực sông Bưởi gặp
nhiều khó khăn do thiếu định hướng.
- Về khai thác và sử dụng nguồn nước trên dòng chính sông Bưởi:
+ Do yêu cầu khai thác nguồn nước trên lưu vực ngày một lớn, dòng chính
sông Bưởi đoạn từ Thạch Tượng đến Thành Trực hàng năm trong mùa kiệt luôn xảy
ra tình trạng thiếu nước nghiêm trọng, hàng loạt các trạm bơm phải nối dài ống hút,
hạ thấp bể hút hay đắp các đập tạm cho trạm bơm hoạt động nhưng vẫn không bơm
được theo công suất thiết kế.
+ Vùng phụ cận sông Bưởi gồm 6 xã Đa Phúc, Bảo Hiệu, Phú Lai, Yên Trị,
Yên Lạc và thị trấn Hàng Trạm của huyện Yên Thuỷ hàng năm có tới 2.706 ha
(trong tổng số 3.525 ha) sản xuất nông nghiệp bị hạn hán. Các nghiên cứu trước đây
chưa đưa ra được phương án về nguồn nước cho vùng này. Trong nghiên cứu này
cần đề xuất giải pháp điều tiết và xem xét khả năng lấy nước từ dòng chính sông
Bưởi để cấp cho vùng này. 25
CHƯƠNG II
PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH SUY GIẢM NGUỒN NƯỚC
TRÊN DÒNG CHÍNH SÔNG BƯỞI
2.1. ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH THỦY VĂN NGUỒN NƯỚC TRÊN DÒNG CHÍNH
SÔNG BƯỞI NHỮNG NĂM GẦN ĐÂY
Trên các sông suối thuộc lưu vực sông Bưởi hiện nay còn 2 trạm đo mực nước
đang hoạt động trên dòng chính là Kim Tân và Thạch Quảng, đều nằm ở vùng trung và
Min năm
(cm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1997
318
299
295
315
308
279
345
503
472
406
343
319
279
1998
295
256
283
334
365
447
457
404
327
297
256
2001
268
265
260
250
248
377
490
478
416
378
326
298
248
2002
274
263
244
234
239
311
497
406
332
294
260
200
2006 244 237 231 213 228 277 308 439 314 275 232 218 213
2007
204
198
207
189
217
264
292
299
315
330
258
237
189
2008
213
214
200
195
210
314
405
276
219
181
161
Qua chuỗi số liệu thực đo cho thấy mực nước nhỏ nhất thường tập trung vào
các tháng từ tháng 1 đến tháng 5. Mực nước tại Kim Tân có xu hướng giảm rõ rệt
qua các năm. Đặc biệt năm 2010 mực nước vào tháng 3 xuống thấp tới mức kỷ lục ở
Copyright: Tài liệu đại học ©