1

MỞ ĐẦU
Hiện nay các hệ thống thủy lợi phát triển rộng khắp trên cả nước, từ
những hệ thống nhỏ (vài chục ha) đến hệ thống vừa và lớn (hàng ngàn, hàng
chục ngàn ha). Những hệ thống này có tuổi từ vài năm đến hàng chục năm
phục vụ, đã góp phần phát triển kinh tế, xã hội của cả nước trong nhiều năm
qua. Đã từ lâu các hệ thống thủy lợi không những cung cấp nước cho nông
nghiệp mà còn cung cấp nước cho các nhu cầu khác như công nghiệp, dân
sinh, và cả giao thông thủy,… Tuy nhiên trong hơn hai chục năm qua với
chính sách mở cửa, và yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa cả nước nói
chung và nông thôn nói riêng, các hệ thống thủy lợi đã gánh thêm nhiều vai
trò quan trọng, trong đó có bảo vệ môi trường nước.
Với đà phát triển kinh tế, xã hội nhanh chóng, với đặc điểm cơ bản
chung là các hệ thống thủy lợi thường đi qua nhiều khu dân cư mật độ cao,
nhiều khu đô thị,… thậm chí cả các khu công nghiệp với nhu cầu sử dụng
nước tăng và nhiều nguồn xả thải khác nhau. Do vậy hiện nay chất lượng
nước của các hệ thống thủy lợi đang có nhiều vấn đề cả về khối lượng và chất
lượng, thậm chí có những vấn đề rất nan giải như nạn xả chất thải (rác thải,
nước thải) trực tiếp vào hệ thống thủy lợi. Điều này đồng nghĩa với làm ô
nhiễm nguồn nước trong hệ thống dẫn đến nhiều rủi ro, bệnh tật cho người
dân sử dụng nước và ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng sản phẩm cây
trồng,…
Những năm gần đây Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã nhận
thức rõ các vấn đề này và đã đầu tư điều tra, khảo sát cơ bản bước đầu về chất
lượng nước các hệ thống thủy lợi nhằm đánh giá hiện trạng, nguyên nhân ô
nhiễm từ đó có những giải pháp bảo vệ phù hợp. Tuy nhiên các số liệu điều
tra mới được thực hiện ở một số hệ thống lớn ở đồng bằng sông Hồng và Bắc

3

Nội dung luận văn, ngoài phần mở đầu và kết luận, các nội dung chính của
luận văn được trình bày trong các chương:
Chương 1: Tổng quan về các hệ thống thủy lợi Việt Nam và hệ thống Nam
Bắc Nghệ An, với các thông tin chính về phát triển các hệt hống thủy lợi Việt Nam
cùng các đặc điểm của hệ thống thủy lợi Nam Bắc Nghệ An.
Chương 2: Các nguyên nhân và xác định các nguồn gây ô nhiễm nước hệ
thống thủy lợi, nội dung chương với các nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước mặt,
đặc biệt các nguồn gây ô nhiễm nước hệ thống nghiên cứu.
Chương 3: Phân tích, đánh giá diễn biến chất lượng nước hệ thống Nam Bắc
Nghệ An, diễn biến một số chỉ tiêu chất lượng nước của hệ thống được phân tích
theo thời gian và không gian nhằm làm cơ sở cho đề xuất giải pháp giảm thiểu.
Chương 4: Đề xuất các giải pháp các giải pháp bảo vệ môi trường nước
thích hợp cho hệ thống. Một số định hướng chung và biện pháp cụ thể cho việc
giảm thiểu ô nhiễm và quản lý hiệu quả hơn chất lượng nước hệ thống thủy lợi được
đề xuất.
Nhân dịp này em xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Thủy lợi, Khoa
Môi trường, Phòng Đào tạo Đại học và Sau đại học cùng các thầy cô của Nhà
trường đã tạo điều kiện cho em hoàn thành khóa học. Em xin chân thành cảm ơn
thầy PGS.TS Lê Đình Thành và thầy Hoàng Xuân Hiệp đã giúp em có đầy đủ thông
tin số liệu chất lượng nước và được khảo sát thực tế tại hệ thống thủy lợi Nam Bắc
Nghệ An phục vụ cho nghiên cứu và hoàn thành Luận văn này. 5

các lĩnh vực:
- Tưới, tiêu phục vụ sản xuất nông nghiệp
- Phòng chống thiên tai
- Phát triển thuỷ điện
- Cấp nước sinh hoạt, công nghiệp
- Một số vấn đề bảo vệ môi trường
- Một số thành tự khoa học kỹ thuật liên quan đến nước.
Năm 1945 cả nước mới có 13 hệ thống thuỷ nông vừa và lớn tập trung
ở các tỉnh trung du, đồng bằng Bắc bộ, khu 4 cũ, duyên hải miền Trung cùng
với một số kênh lạch tạo nguồn ở đồng bằng sông Cửu Long. Tổng năng lực
tưới mới đạt 324.000 ha, tiêu mới đạt 77.000 ha.
Tính đến năm 2000, cả nước đã xây dựng được trên 80 hệ thống thủy
lợi vừa và lớn, hàng ngàn công trình thủy lợi nhỏ, trong đó có gần 500 hồ đập
lớn có dung tích trên 1 triệu m
3
nước hoặc có đập cao trên 10m hoặc công
trình xả lũ trên 2000m
3
/s (phân loại theo tiêu chuẩn của ICOLD).
Trong những thập kỷ qua đặc biệt sau ngày thống nhất đất nước được
sự quan tâm của Đảng và Chính phủ đã đầu tư xây dựng được hệ thống công
trình thuỷ lợi đồ sộ: đã xây dựng 75 hệ thống thủy lợi lớn, 1967 hồ chứa dung
tích trên 0,2 triệu m
3
, hơn 5.000 cống tưới, tiêu lớn, trên 10.000 trạm bơm lớn
và vừa có tổng công suất bơm 24,8 (10

là ảnh hưởng nặng nề nhất, đòi hỏi chúng ta phải nhìn nhận toàn diện để đưa
ra một giải pháp tổng thể kể cả trước mắt và lâu dài. Đặc biệt cần quan tâm
đến hiện trạng các hệ thống công trình thuỷ lợi và chất lượng nước của các hệ
thống này.
1.1.2. Đặc điểm nguồn nước, khai thác sử dụng
1.1.2.1. Đặc điểm nguồn nước
Việt Nam nằm ở Đông Nam Á, thuộc hạ lưu hai hệ thống sông lớn là
sông Hồng và sông Mê Kông, chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa,
lượng mưa và dòng chảy khá phong phú, tổng lượng mưa và dòng chảy khá
phong phú, tổng lượng dòng chảy bình quân là 835 tỷ m
3
, đứng thứ 12 trên
trên thế giới. Rong đó 62% của tổng lượng dòng chảy trên là từ bên ngoài
lãnh thổ chảy vào và tập trung ở Đồng bằng sông Cửu Long, sông Hồng. Các
vùng còn lại đều có lượng dòng chảy thấp so với mức trung bình của thế giới. 7

Do phân bố mưa và dòng chảy không đều theo không gian, thời gian, mùa
mưa lại trùng với mùa bão nên từ xa xưa đất nước ta đã phải đối mặt với
nhiều thiên tai, đặc biệt là bão, lụt, úng, hạn
1.1.2.2. Khai thác sử dụng
Các công trình thuỷ lợi ở Việt Nam chủ yếu được sử dụng ở các lĩnh
vực: Phục vụ sản xuất nông nghiệp; phòng chống thiên tai; phát triển thuỷ
điện; cấp nước sinh hoạt, công nghiệp; Một số vấn đề môi trường; Một số
thành tự khoa học kỹ thuật.
Qua khai thác và sử dụng các hệ thống thuỷ lợi đã tạo điều kiện quan
trọng cho phát triển nhanh và ổn định diện tích canh tác, năng suất, sản lượng
lúa để đảm bảo an ninh lương thực và xuất khẩu.

Lải, Đồng Mô - Ngải Sơn, hồ Xuân Hương, Dầu Tiếng
- Các hệt hống thủy lợi góp phần lớn vào xây dựng nông thôn mới:
thủy lợi là biện pháp hết sức hiệu quả đảm bảo an toàn lương thực tại chỗ, ổn
định xã hội, xoá đói giảm nghèo nhất là tại các vùng sâu, vùng xa, biên giới.
Đã có nhiều công trình thuỷ điện vừa và nhỏ do ngành Thuỷ lợi đầu tư xây
dựng. Sơ đồ khai thác thuỷ năng trên các sông do ngành Thuỷ lợi đề xuất
trong quy hoạch đóng vai trò quan trọng để ngành Điện triển khai chuẩn bị
đầu tư, xây dựng nhanh và hiệu quả hơn.
- Ngoài ra thủy lợi còn góp phần cải tạo môi trường: các công trình
thủy lợi đã góp phần làm tăng độ ẩm, điều hòa dòng chảy, cải tạo đất chua,
phèn, mặn, cải tạo môi trường nước, phòng chống cháy rừng. Các công trình
thuỷ lợi kết hợp giao thông, quốc phòng, chỉnh trang đô thị, phát triển cơ sở
hạ tầng nông thôn; nhiều trạm bơm phục vụ nông nghiệp góp phần đảm bảo
tiêu thoát nước cho các đô thị và khu công nghiệp lớn.
a) Tuy nhiên công tác thủy lợi vẫn còn những tồn tại chính
Thuỷ lợi chưa đáp ứng kịp yêu cầu phát triển của các đô thị lớn, hiện có
các thành phố lớn đang bị ngập lụt nặng do ngập triều (TP Hồ Chí Minh, Cần
Thơ, Cà Mau, Hải Phòng và Vĩnh Long). Thành phố Huế và các đô thị khu 9

vực Trung Bộ, ngập úng do lũ. Thành phố Hà Nội và các đô thị vùng đồng
bằng sông Hồng ngập úng nặng do mưa.
Các công trình phòng chống và giảm nhẹ thiên tai, mặc dù cũng đã đầu tư
xây dựng nhiều hồ chứa thượng nguồn kết hợp hệ thống đê dưới hạ du nhưng
hiện nay hệ thống đê biển, đê sông và các cống dưới đê vẫn còn nhiều bất cập,
phần lớn đê chưa đủ mặt cắt thiết kế, chỉ chống lũ đầu vụ và cuối vụ, chính vụ
(miền Trung), các cống dưới đê hư hỏng và xuống cấp nhiều. Hiện tượng bồi
lấp, xói lở các cửa sông miền Trung còn diễn ra nhiều và chưa được khắc

chiếm tỷ lệ rất nhỏ (nhất là ở các huyện và xã), có huyện không có kỹ sư thuỷ
lợi phụ trách công tác thuỷ lợi. Theo số liệu thống kê, lực lượng nhân lực có
trình độ kỹ sư thuỷ lợi/1 vạn dân ở Hà Nội là 1,64, thành phố Hồ Chí Minh
0,89, Hà Giang 0,56, Quảng Bình 0,09 và Đăk Lăk là 0,21.
b) Mục tiêu chung của Chiến lược phát triển thủy lợi đến năm 2012
chủ yếu là:
- Đảm bảo ổn định an toàn dân cư cho các thành phố, các vùng, miền, đặc biệt
là vùng đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu Long, miền Trung, Tây
Nguyên
- Phát triển thủy lợi theo hướng bền vững, hiện đại hoá, tăng mức đảm bảo
cấp nước cho các ngành kinh tế; đảm bảo sản xuất nông nghiệp ổn định, an
ninh lương thực quốc gia; đảm bảo 3,8 triệu ha đất canh tác lúa hai vụ.
- Chủ động phòng, chống và giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai gây ra, từng bước
thích ứng với điều kiện biến đổi khí hậu và nước biển dâng.
c) Các mục tiêu cụ thể đến năm 2020 gồm:
Mục tiêu 1: Cấp nước phục vụ dân sinh kinh tế.
- Đáp ứng nguồn nước phục vụ nhu cầu nước sinh hoạt cho dân cư đô thị và
nông thôn theo tiêu chuẩn đã được ban hành.
- Đáp ứng nguồn nước phục vụ phát triển công nghiệp, quan tâm vùng khan
hiếm nước: các tỉnh miền Trung, Ninh Thuận, Bình Thuận 11

- Cấp đủ nguồn nước để khai thác 4,5 triệu ha đất cây hàng năm (riêng đất lúa
3,8 triệu ha), tiến tới bảo đảm tưới chủ động cho 100% diện tích lúa 2 vụ (3,3
triệu ha), nâng tần suất đảm bảo tưới lên 85%.
- Đảm bảo tưới, tiêu nước chủ động phục vụ phát triển vùng cây ăn quả, nuôi
trồng thuỷ sản và sản xuất muối tập trung.
Mục tiêu 2: Tiêu thoát nước và bảo vệ môi trường nước.

- Đảm bảo an toàn công trình hồ chứa, đê, kè, cống, ổn định bờ sông, bờ biển.
Mục tiêu 4: Nâng cao hiệu quả quản lý, khai thác các công trình thủy
lợi, đảm bảo phát huy trên 90% năng lực thiết kế.
Mục tiêu 5: Đưa trình độ khoa học công nghệ thủy lợi đạt mức trung
bình của Châu Á vào năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050 đạt trình độ trung
bình tiên tiến trên thế giới.
1.2. HỆ THỐNG THỦY LỢI NAM – BẮC NGHỆ AN
1.2.1. Vị trí, quy mô:
1.2.1.1. Hệ thống Thuỷ nông Bắc nghệ An
Hệ thống thuỷ nông Bắc Nghệ An (Hệ thống tưới Đô Lương) được
người Pháp xây dựng từ năm 1933 đến năm 1936 là hệ thống tưới tiêu kết
hợp. Vùng hưởng lợi của Hệ thống thuỷ nông Bắc Nghệ An (Hệ thống tưới
Đô Lương) được giới hạn bởi những dãy núi ở phia Bắc và đê Sông Lam ở
phía Tây, Tây Nam; phía Bắc giáp lưu vực sông Hoàng Mai và Thanh Hoá,
phía Tây giáp Sông Cả và huyện Tân Kỳ, Anh Sơn, phía Nam giáp khu tưới
Nam Hương Nghi, phía Đông giáp Biển Đông.
1.2.1.2. Hệ thống Thuỷ nông Nam nghệ An
Công trình thuỷ nông Nam Nghệ An được Pháp xây dựng từ năm
1936-1941 là hệ thống tưới tiêu kết hợp.
Khu vực hưởng lợi của hệ thống bao gồm 3 huyện Nam Đàn, Hưng Nguyên,
Nghi Lộc là trung tâm kinh tế của tỉnh Nghệ An, mật độ dân số cao tập trung
tại thành phố Vinh và thị xã Cửa Lò. được bao bọc bởi 2 con sông: Sông Cam 13

ở phía Bắc và Sông Cả ở phía Nam. Phía Bắc giáp huyện Diễn Châu và Yên
Thành, phía Nam giáp Sông Lam ( Sông Cả), phía Tây giáp vùng đồi núi của
2 huyện thanh Chương và Đô Lương, phía Đông giáp Biển Đông
Tổng diện tích tự nhiên: 672 km


14 Hình 1.1: Ngưỡng chắn cát đầu kênh Đô Lương
- Ngưỡng chắn cát đầu kênh bằng thép, chiều rộng 20 m.
Ngưỡng cửa ở cao độ + 8,05. Mùa cạn, cửa sập xuống để đưa nước vào
kênh. Mùa lũ, cửa nâng lên cao độ +9,50 để hạn chế bùn cát vào kênh. Cửa
được vận hành thủ công thông qua hệ thống tời xích.
b/ Công trình tưới gồm:
- Cống Mụ Bà: trên kênh chính, có 5 cửa nhỏ, kích thước mỗi cửa
2x2,75 m, và một cửa lớn rộng 4 m.
- Kênh chính: dài 54,270 km Chiều rộng đáy tại đầu kênh 15-16m,
chiều sâu nước 3-3,5 m, mặt cắt hình thang. Kênh có khả năng tải với lưu l-
ượng 30-36m
3
/s tuỳ thuộc vào cột nước trong thời kỳ khai thác.
Nước từ kênh chính tự chảy vào kênh nhánh tưới cho các khu canh tác
của 3 huyện Diễn Châu, Yên Thành và Quỳnh Lưu . 15 Hình 1.2: Ngã ba kênh chính Vân Tràng

- Các công trình tưới trên kênh chính:
Cống Hiệp Hoà ngăn lũ Khe Khuôn để bảo vệ cho tuy nen Truông
Khắp phía sau luôn làm việc không áp, 4 cống điều tiết (Đô Lý, Phúc Tăng,
Qui Lăng, Yên Lý), xi phông Sông Dinh, cầu máng Bầu Rú và 68 cống lấy

Hình 1.5 Cống Bầu Rú
1.2.2.2. Hệ thống thuỷ nông Nam Nghệ An
1) Vai trò, nhiệm vụ: Là hệ thống tưới tiêu kết hợp, lấy nước từ sông
Lam qua cống Nam Đàn. Theo thiết kế, hệ thống cung cấp nước tưới và tiêu
thoát lũ cho khoảng 35.000 ha đất canh tác của 3 huyện Nam Đàn, Nghi Lộc,
Hưng Nguyên, thành phố Vinh và cấp nước sinh hoạt cho thị xã Cửa Lò qua
hệ thống kênh Thấp, kênh Gai, kênh Hoàng Cần, kênh Vinh, kênh Lai Trên -
Lê Xuân Đào (thường gọi là kênh Nhà Lê). Công trình ngăn mặn là cống Bến
Thuỷ và cống Nghi Quang.
2) Đặc điểm:
a/ Công trình đầu mối: Cống Nam Đàn 4 cửa x 2 m, 1 cửa âu thuyền 18

B= 5 m, có nhiệm vụ lấy nước từ Sông Lam vào hệ thống tưới, chống lũ Sông
Lam cho khu hưởng lợi và giao thông thuỷ.
Cống Nam Đàn bằng bê tông cối thép có các thông số thiết kế:
- 4 cửa, mỗi cửa rộng 2 mét : B c = 8 mét
- Âu thuyền : B = 5 mét
- Mực nước thượng lưu ( TK) : +1,903 mét
- Mực nước hạ lưu (TK) : + 0,903 mét
- Lưu lượng qua cống : Qmax = 33,6 m
3
/s
- Lưu lượng bình quân năm : Qbq = 26,1 m
3
/s
- Lưu lượng kiệt : Qk = 10 m
3

- Công trình tiêu úng, ngăn lũ: Các công trình tiêu gồm có Cống đầu
mối Bến Thuỷ, 6 cống tiêu trên kênh chính là Nghi Quang, Thượng Xá,
Nghi Khánh, Bến Thuỷ, 3A, 3B và các trạm bơm tiêu Hưng Châu, Hưng
Lợi.
Về mùa mưa, nước trong khu hưởng lợi hầu hết tập trung vào các
kênh dẫn trên đổ ra biển theo 2 cửa là cống Bến Thuỷ và Cửa Lò. Khi mực
nước trong sông Lam cao hơn trong đồng thì cống Bến Thuỷ đóng lại, lúc
này toàn bộ lượng nước tiêu dồn qua kênh Gai và sông Cấm rồi đổ ra biển
tại Cửa Lò; một phần diện tích phía Đông đường 1A thuộc Nghi Lộc, Bắc
T.P Vinh và thị xã Cửa Lò tiêu ra cửa Nghi Khánh, Thượng Xá (sông Cấm), 20

cửa Rào Đừng, Hói Cống (sông Lam)
- Cống Bến Thuỷ:

Hình 1.7: Cống Bến Thủy
Được Pháp xây dựng năm 1936-1941, là công trình đầu mối chủ yếu,
có tác dụng tiêu lũ, ngăn mặn, giữ ngọt và giao thông thuỷ. Cống bằng bê
tông cốt thép có:
+ Tám cửa quay biên rộng 4 mét : Bc = 32 mét
+ Một cửa van cung : B = 5 mét
+ Âu thuyền : B = 5 mét
+ Cao trình đáy cống : - 2,5 mét
+ Cao trình đỉnh cống : + 5,54 mét
+ Lưu lượng tiêu : Qmax= 256 m
3
/s
- Cống Nghi Quang:

bệnh đường ruột và bệnh đau mắt cho con người và gia súc.
Hệ thống thuỷ nông Nam Nghệ An (hệ thống tưới Nam Đàn) nguyên
nhân ô nhiễm cũng tương tự như hệ thống thuỷ nông Bắc Nghệ An, ngoài ra,
hệ thống thuỷ nông Nam Nghệ An còn cấp nước và nhận nước thải từ thành
phố Vinh, thị xã Cửa Lò, là 2 khu vực tập trung đông dân cư và phát triển
kinh tế nhất của tỉnh, khối lượng các chất thải càng lớn, nhiều nơi đổ trực tiếp
xuống công trình. Hệ thống này còn có 2 điểm cấp nước sinh hoạt cho nhà
máy nước Vinh với công suất từ 80-120 m
3
/ngày đêm, sự ô nhiễm nước càng
thêm nguy hiểm cho đời sống dân sinh.
Việc khảo sát phân tích chất lượng nước sẽ bước đầu định lượng được
các chất gây ô nhiễm, nguồn phát thải, để có cơ sở kiến nghị biện pháp giảm
thiểu ô nhiễm, đảm bảo chất lượng nước phục vụ nhu cầu sản xuất và sinh
hoạt cho nhân dân. Đồng thời việc giám sát chất lượng nước trong hệ thống
công trình thuỷ lợi cũng là một nội dung quan trọng nhằm nâng cao hiệu quả
phục vụ của hệ thống và góp phần tăng cường công tác quản lý công trình nói
riêng và công tác quản lý nói chung.

23



mặn tại các cửa sông và của nguồn nước ngầm, tác động đến sự sẵn có của
nguồn nước ngọt ở tại thủy vực. Trong khi đó, hiểu biết của con người về
những ảnh hưởng của biến đổi khí hậu tới nguồn nước vẫn còn rất nhiều hạn
chế và nhất là những tác động lên chất lượng nguồn nước. Một cơ chế quản lý
mới, mang tính linh hoạt thì luôn đòi hỏi một hệ thống dữ liệu được thu thập
đầy đủ nhưng trên thực tế thì hệ thống mạng quan trắc thì ngày càng thu nhỏ
lại. Do đó, điều cần thiết ở đây là phải cải thiện những hiểu biết và khả năng
mô hình hoá được những tác động của biến đổi khí hậu, có tính đến chu kỳ
thủy văn ở các cấp liên quan tới quá trình ra quyết định.
2.1.2. Các nguyên nhân do hoạt động của con người:
Nước ta có nền công nghiệp đang phát triển, các khu công nghiệp và
các đô thị đang phát triển mạnh mẽ, tình trạng ô nhiễm nước đã xảy ra ở nhiều
nơi với các mức độ nghiêm trọng khác nhau.
Nông nghiệp là ngành sử dụng nhiều nước nhất dùng tưới lúa và hoa
màu, chủ yếu là ở đồng bằng sông Cửu Long và sông Hồng. Việc sử dụng
nông dược và phân bón hóa học càng góp thêm phần ô nhiễm môi trường
nông thôn.
Nước dùng trong sinh hoạt của dân cư ngày càng tăng nhanh do dân số
và các đô thị. Nước cống từ nước thải sinh hoạt cộng với nước thải cuả các cơ
sở tiểu thủ công nghiệp trong khu dân cư là đặc trưng ô nhiễm của các đô thị
ở nước ta.
Với đặc trưng là sản xuất gia đình, công nghệ sản xuất ở các làng nghề
phần lớn còn lạc hậu, công tác vệ sinh môi trường, an toàn lao động không
được quan tâm đúng mức, người lao động chủ yếu xuất thân từ nông thôn,
nông nghiệp nên ý thức bảo vệ môi trường chưa cao, có thói quen xấu tuỳ tiện
đổ xả thải, kể cả những chất thải độc hại từ sản xuất ra ao hồ, sông
ruộng…Thực tế, phần lớn nước thải không qua bất kỳ khâu xử lý nào, được
nước, đất và có thể gây đột biến gen đối với cây trồng. Bên cạnh đó, lượng rất
lơn phân đạm, kali clorua được bón vào đất nhưng chưa được cây trồng hấp