Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước: Nghiên cứu giải pháp ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, mô hình quản lý và tổ chức sản xuất cho vùng bãi sông thành phố Hà Nội

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:108

Thêm vào BST

Báo xấu

44
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn đề xuất giải pháp khai thác nguồn nước, ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước phù hợp cho vùng bãi sông trên địa bàn TP. Hà Nội; đề xuất mô hình quản lý hệ thống tưới tiết kiệm nước tập trung gắn với tổ chức sản xuất hiệu quả cho vùng bãi sông. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước: Nghiên cứu giải pháp ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, mô hình quản lý và tổ chức sản xuất cho vùng bãi sông thành phố Hà Nội

LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ Tên tác giả: Vũ Thị Thu Thảo Học viên cao học lớp: 25Q21 Ngành: Kỹ Thuật Tài nguyên Nước Người hướng dẫn khoa học: Người hướng dẫn 1: PGS.TS.Trần Chí Trung Người hướng dẫn 2: TS. Nguyễn Quang Phi Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu giải pháp ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, mô hình quản lý và tổ chức sản xuất cho vùng bãi sông Thành phố Hà Nội” Tác giả xin cam đoan đề tài luận văn được làm dựa trên số liệu, tư liệu thu thập được từ nguồn thực tế…để tính toán ra các kết quả, từ đó mô phỏng đánh giá đưa ra nhận xét. Tác giả không sao chép bất kỳ một luận văn hoặc một đề tài nghiên cứu nào trước đó. Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả Vũ Thị Thu Thảo i
LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian nghiên cứu, đến nay luận văn thạc sĩ với đề tài: “Nghiên cứu giải pháp ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, mô hình quản lý và tổ chức sản xuất cho vùng bãi sông Thành phố Hà Nội” đã được hoàn thành tại Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ, chỉ bảo, hướng dẫn nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo, của các đồng nghiệp và bạn bè. Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Trường đại học Thủy lợi đã truyền đạt kiến thức, phương pháp nghiên cứu trong quá trình học tập, công tác. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Trần Chí Trung và TS. Nguyễn Quang Phi - người hướng dẫn khoa học đã trực tiếp, tận tình hướng dẫn tác giả cùng các cán bộ Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam thực hiện đề tài “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp công nghệ khai thác nguồn nước và hệ thống tưới hợp lý cho vùng bãi sông trên địa bàn Hà Nội” đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu, các thầy cô giáo trong Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước, các thầy giáo cô giáo các bộ môn – Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội. Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn tấm lòng của những người thân trong gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã tin tưởng động viên và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Đây là lần đầu tiên nghiên cứu khoa học, với thời gian và kiến thức có hạn. Luận văn chắc chắn không thể tránh khỏi những khiếm khuyết, tác giả rất mong nhận được sự thông cảm, góp ý chân tình của các Thầy, Cô và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả Vũ Thị Thu Thảo ii
MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................................. v DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................... vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ..................................................... viii MỞ ĐẦU.................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ GIẢI PHÁP KHAI THÁC NGUỒN NƯỚC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP NƯỚC TƯỚI CHO VÙNG BÃI SÔNG ..................................................................... 6 1.1. Tổng quan kết quả nghiên cứu về khai thác nguồn nước và công nghệ cấp nước tưới vùng bãi sông trên thế giới ................................................................................... 6 1.2. Tổng quan kết quả nghiên cứu về khai thác nguồn nước và công nghệ cấp nước tưới vùng bãi sông tại Việt Nam .................................................................................. 9 CHƯƠNG II. ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP VÀ THỰC TRẠNG TƯỚI TIÊU CỦA VÙNG BÃI SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI .......................................................................................................................... 14 2.1. Đánh giá thực trạng nông nghiệp vùng bãi sông .................................................. 14 2.1.1. Thổ nhưỡng, đất đai vùng bãi sông .................................................................. 14 2.1.2. Hiện trạng trồng trọt vùng bãi sông .................................................................. 15 2.1.3. Thực trạng tổ chức sản xuất vùng bãi sông ....................................................... 19 2.2. Đánh giá hiện trạng khai thác nguồn nước vùng bãi sông .................................... 22 2.3. Đánh giá hiện trạng hệ thống thủy lợi và công trình khai thác nước vùng bãi sông................................................................................................................................27 2.3.1. Hiện trạng công trình khai thác nguồn nước mặt .............................................. 27 2.3.2. Hiện trạng công trình khai thác nguồn nước ngầm ........................................... 31 2.4. Đánh giá thực trạng tưới tiêu của vùng bãi sông ............................... 34 CHƯƠNG III. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHAI THÁC HỢP LÝ NGUỒN NƯỚC CHO SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP VÙNG BÃI SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI .................................................................................................................... 37 3.1. Nghiên cứu đề xuất giải pháp khai thác hợp lý nguồn nước mặt cho sản xuất nông nghiệp vùng bãi sông ................................................................................................. 37 iii
3.1.1. Đánh giá khả năng khai thác nguồn nước mặt .................................................. 37 3.1.2. Giải pháp công trình khai thác nguồn nước mặt từ các sông chính ................... 40 3.1.3. Giải pháp công trình khai thác nguồn nước mặt từ các ao, đầm ........................ 51 3.2. Nghiên cứu đề xuất giải pháp khai thác hợp lý nguồn nước ngầm cho sản xuất nông nghiệp vùng bãi sông ........................................................................................ 54 3.2.1. Đánh giá khả năng khai thác nguồn nước ngầm ............................................... 54 3.2.2. Giải pháp công trình khai thác nguồn nước ngầm............................................. 57 CHƯƠNG IV. NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ TƯỚI HỢP LÝ VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH QUẢN LÝ GẮN VỚI TỔ CHỨC SẢN XUẤT CHO VÙNG BÃI SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI ........................ 65 4.1. Nghiên cứu đề xuất giải pháp xây dựng cơ sở hạ tầng thủy lợi cho vùng bãi sông................................................................................................................................65 4.1.1. Hiện trạng cơ sở hạ tầng vùng bãi sông ............................................................ 65 4.1.2. Giải pháp xây dựng cơ sở hạ tầng thủy lợi cho vùng bãi sông .......................... 66 4.2. Nghiên cứu đề xuất giải pháp xây dựng hệ thống tưới tiết kiệm nước phù hợp cho vùng bãi sông.................................................................................................................68 4.2.1. Đề xuất giải pháp công nghệ tưới tiết kiệm nước phù hợp cho vùng bãi sông... 68 4.2.2. Giải pháp sử dụng nguồn nước để áp dụng tưới tiết kiệm nước ........................ 72 4.2.2.3. Giải pháp xây dựng giếng khoan quy mô hộ.................................................. 79 4.3. Nghiên cứu đề xuất giải pháp xây dựng tưới mặt phù hợp cho vùng bãi sông ..... 80 4.3.1. Giải pháp xây dựng hệ thống tưới tiết kiệm nước ............................................. 80 4.3.2. Giải pháp tưới rãnh .......................................................................................... 83 4.4. Xây dựng mô hình tưới tiết kiệm nước gắn với tổ chức sản xuất hiệu quả ........... 85 4.4.1. Xây dựng mô hình tưới tiết kiệm nước cho vùng chuyên canh ......................... 85 4.4.2. Xây dựng mô hình tổ chức sản xuất gắn với mô hình tưới tiết kiệm nước ........ 89 4.4.3. Đánh giá hiệu quả mô hình............................................................................... 92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 99 iv
DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Bản đồ địa giới hành chính Thành phố Hà Nội ............................................ 15 Hình 2.2 Cơ cấu diện tích các loại cây trồng vùng bãi ở các xã điều tra năm 2016 của Trung tâm Tư vấn PIM ....................................................................................... 18 Hình 2.3 Khu sản xuất rau an toàn của HTX Tiền Lệ ................................................. 20 Hình 2.4 Một số mô hình sản xuất vùng bãi sông ....................................................... 21 Hình 2.5 Bãi hoa màu vùng bãi sông bị ngập nước năm 2002 .................................... 24 Hình 2.6 Vườn cây ăn quả tại xã Võng La, huyện Đông Anh bị ngập năm 2017 ........ 25 Hình 2.7 Tình trạng khô cạn tại sông Hồng năm 2010 ............................................... 26 Hình 2.8 Diễn biến mực nước trung bình ngày của 4 tháng mùa kiệt năm 2010 tại trạm bơm Xuân Phú .................................................................................................... 28 Hình 2.9 Trạm bơm dã chiến Bá Giang (trái) và Trạm bơm dã chiến ở xã Xuân Phú lấy nước sông Hồng năm 2002 (phải) ....................................................................... 29 Hình 2.10 Trạm bơm Cửa Đình, xã Văn Đức, huyện Gia Lâm ................................... 30 Hình 2.11 Trạm bơm dã chiến nhỏ ở xã Văn Đức, huyện Gia Lâm ............................ 31 Hình 2.12 Trạm bơm khai thác nước ngầm tập trung ở xã Yên Mỹ, huyện Thanh Trì 32 Hình 2.13 Giếng khoan hộ gia đình ở xã Tiền Yên và Đắc Sở, huyện Hoài Đức ........ 34 Hình 2.14 Hiện trạng tưới rãnh cho cây rau mầu ở vùng bãi sông .............................. 35 Hình 2.15 Áp dụng tưới tiết kiệm nước ở vùng bãi sông ............................................ 35 Hình 3.1 Diễn biến lưu lượng và mực nước mùa kiệt tại trạm Sơn Tây trên sông Hồng ........................................................................................................................... 37 Hình 3.2 Diễn biến lưu lượng và mực nước mùa kiệt tại trạm Thượng Cát trên sông Đuống................................................................................................................. 38 Hình 3.3 Nối dài ống hút máy bơm ............................................................................ 41 Hình 3.4 Trạm bơm bán cố định ................................................................................ 42 Hình 3.5 Sơ đồ bố trí trạm bơm dã chiến ................................................................... 43 Hình 3.6 Trạm bơm dã chiến (cột nước thấp) cấp nước cho kênh dẫn sau cống lấy nước ................................................................................................................... 43 Hình 3.7 Trạm bơm dã chiến lấy nước từ sông cấp nước cho kênh xả ........................ 44 Hình 3.8 Trạm bơm cột hút sâu.................................................................................. 45 Hình 3.9 Cắt dọc trạm bơm chìm xiên ....................................................................... 46 v
Hình 3.10 Trạm bơm chìm xiên (áp dụng tại Xuân Phú, Phúc Thọ) ........................... 47 Hình 3.11 Trạm bơm buồng ướt máy bơm chìm ........................................................ 48 Hình 3.12 Trạm bơm trục đứng có trục trung gian ..................................................... 49 Hình 3.13 Trạm bơm di chuyển trên ray máy bơm ly tâm trục ngang ......................... 50 Hình 3.14 Ao trữ nước tưới cho màu ......................................................................... 53 Hình 3.15 Đồ thị mực nước trung bình tháng năm 2016, 2017 và trung bình nhiều năm tầng chứa nước Holocence (qh) .......................................................................... 56 Hình 3.16 Đồ thị mực nước trung bình tháng năm 2016, 2017 và trung bình nhiều năm tầng chứa nước Pleistocence (qp) ....................................................................... 56 Hình 3.17 Sơ sồ công nghệ công trình khai thác nước ngầm ...................................... 60 Hình 3.18 Cấu tạo trạm bơm giếng khoan .................................................................. 61 Hình 3.19 Bộ phận lọc của giếng khoan ..................................................................... 62 Hình 3.20 Công nghệ thổi rửa giếng khoan bằng phương pháp nén khí...................... 62 Hình 3.21 Công nghệ xử lý nước bằng dàn thoáng tự nhiên ....................................... 64 Hình 3.22 Mô hình xử lý nước ngầm đơn giản ........................................................... 64 Hình 4.1 Sơ đồ tưới tiết kiệm nước sử dụng nguồn nước từ kênh tưới ....................... 73 Hình 4.2 Mặt cắt bể trữ nước ..................................................................................... 74 Hình 4.3 Sơ đồ tưới tiết kiệm sử dụng nguồn nước ngầm quy mô nhỏ ....................... 76 Hình 4.4 Kết cấu bể trữ có lọc ................................................................................... 77 Hình 4.5 Bể trữ có lọc và dàn phun mưa .................................................................... 78 Hình 4.6 Biện pháp lắp đặt đường ống ....................................................................... 81 Hình 4.7 Khoảng cách giữa các rãnh và tiết diện rãnh................................................ 85 Hình 4.8 Sơ đồ công nghệ áp dụng cho khu mô hình ................................................. 87 Hình 4.9 Công trình đầu mối hệ thống tưới tiết kiệm nước ........................................ 88 Hình 4.10 Sơ đồ hệ thống tưới tiết kiệm nước khu xây dựng mô hình ........................ 88 Hình 4.11 Sơ đồ mô hình liên kết tiêu thụ sản phẩm gắn với phát triển tưới TKN cho vùng chuyên canh ở xã Yên Mỹ.......................................................................... 91 vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Hiện trạng diện tích đất sản xuất nông nghiệp ở một số xã năm 2016 ......... 16 Bảng 2.2 Hiện trạng cơ cấu cây trồng vùng bãi ở một số xã năm 2016....................... 17 Bảng 2.3 Năng suất, doanh thu các loại cây trồng chính ở vùng bãi ........................... 19 Bảng 2.4 Một số mô hình sản xuất rau an toàn, cây ăn quả hiệu quả .......................... 20 Bảng 2.5 Diện tích tưới từ các loại hình khai thác nguồn nước ở các xã điều tra (ha) . 23 Bảng 2.6 Tỷ lệ diện tích được tưới bằng các loại hình từ khai thác nguồn nước ở các xã điều tra (%)......................................................................................................... 23 Bảng 2.7 Các thông số kỹ thuật của trạm bơm khai thác nước ngầm tập trung ........... 32 Bảng 2.8 Các biện pháp tưới áp dụng phổ biến ở vùng bãi sông ................................ 34 Bảng 2.9 Thực trạng áp dụng tưới tiết kiệm nước vùng bãi sông................................ 36 Bảng 3.1 Tổng hợp các giải pháp cho trạm bơm hiện có không lấy được nước .......... 44 Bảng 3.2 Tổng hợp các giải pháp xây dựng trạm bơm mới ........................................ 51 Bảng 3.3 Chiều sâu và lưu lượng giếng khoan tập trung ............................................ 58 Bảng 3.4 Chiều sâu và lưu lượng giếng khoan phân tán ............................................. 59 Bảng 3.5 Ưu, nhược điểm của các hình thức giếng khoan tập trung, phân tán ............ 59 Bảng 4.1 Các chỉ tiêu thửa ruộng, bờ khoảnh, bờ vùng .............................................. 67 Bảng 4.2 Các thông số kỹ thuật đường giao thông nội đồng vùng bãi sông ................ 68 Bảng 4.3 Lựa chọn loại bể trữ .................................................................................... 75 Bảng 4.4 Chiều sâu khoan giếng đối với khai thác nước ngầm quy mô nhỏ ............... 76 Bảng 4.5 Lựa chọn loại bể trữ .................................................................................... 79 Bảng 4.6 Lựa chọn đường ống cấp nước .................................................................... 80 Bảng 4.7 Các loại thiết bị tưới ................................................................................... 82 Bảng 4.8 Lựa chọn thiết bị tưới ................................................................................. 83 Bảng 4.9 Kích thước rãnh .......................................................................................... 85 Bảng 4.10 Lựa chọn đường ống cho khu mô hình ...................................................... 89 Bảng 4.11 Hiệu quả tổ chức sản xuất của mô hình ..................................................... 92 Bảng 4.12 Hiệu quả kinh tế của mô hình áp dụng tưới tiết kiệm nước........................ 93 vii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT BOD Biochemical oxygen Demand – nhu cầu oxy sinh hóa BTCT Bê tông cốt thép COD Chemical Oxygen Demand – nhu cầu oxy hóa học CT Công thức CT1 Công thức 1 ĐCTV Địa chất thủy văn ĐBSH Đồng bằng sông Hồng DO Dissolved Oxygen - Nồng độ ôxy hòa tan FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc HDPE Hight Density Poli Etilen (vật liệu HPDE) HTX Hợp tác xã HTX DVNN Hợp tác xã dịch vụ nông nghiệp HTX NN Hợp tác xã nông nghiệp LK Lỗ khoan NDĐ Nước dưới đất PVC Polyvinylclorua (nhựa PVC) QCVN Quy chuẩn Việt Nam qh Tầng chứa nước Holocene qp Tầng chứa nước Pleistocene TKN Tiết kiệm nước TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TNMT Tài nguyên môi trường UBND Ủy ban nhân dân KHTL Khoa học Thủy lợi viii
MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trên thế giới hiện nay đang áp dụng rộng rãi các nguyên tắc về quản lý tổng hợp tài nguyên nước, trong đó nguyên tắc kinh tế là một trong bốn nguyên tắc về quản lý tổng hợp tài nguyên nước đã coi nước có giá trị kinh tế đối với mọi đối tượng sử dụng và cần phải được coi là hàng hoá xã hội và kinh tế, được định giá, phân phối hợp lý (Hội nghị quốc tế Dublin năm 1992). Sự phát triển trong sản xuất nông nghiệp như sự thâm canh tăng vụ và mở rộng diện tích đất canh tác cũng đòi hỏi một lượng nước ngày càng cao. Theo M.I.Lvovits (1974), trong tương lai do thâm canh nông nghiệp mà dòng chảy cả năm của các con sông trên toàn thế giới có thể giảm đi khoảng 700 km3/năm. Khan hiếm và thiếu nước là mối đe doạ rất nghiêm trọng đối với sự tồn tại của con người trong tương lai. Vì lẽ đó, cần có các giải pháp quản lý, khai thác và bảo vệ tốt tài nguyên nước, tăng sản lượng, nhưng giảm chi phí đầu vào và tiết kiệm nước là bài toàn hóc búa cho nông nghiệp nhiều nước. Đối với vùng đất bãi bồi ven sông, mỗi nước có những cách làm riêng để khai thác nguồn tài nguyên đất này sản xuất nông nghiệp trong mùa khô. Xu hướng phát triển thủy lợi của nhiều nước hiện nay là khai thác tốt hệ thống các công trình hiện có, tăng cường các phương pháp, kỹ thuật tưới theo chiều sâu để nâng cao hiệu quả kinh tế thông qua việc tăng hiệu quả sử dụng nước. Một trong những biện pháp quan trọng nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế tưới nước cho các loại cây trồng là việc lựa chọn và áp dụng phương pháp, kỹ thuật tưới thích hợp vì các kỹ thuật tưới tại mặt ruộng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp, phân bố nước trực tiếp đến cây trồng và quyết định lượng nước tổn thất mặt ruộng nhiều hay ít. Với các phương pháp, kỹ thuật tưới thông thường (tưới cổ truyền) hiện nay thì lượng nước tổn thất còn rất lớn. Mục đích cơ bản của tưới nước là đưa đủ nước vào trong đất để đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt nhất. Với các kỹ thuật tưới đã được phổ biến cho cây trồng cạn trước đây thường là không duy trì được độ ẩm theo yêu cầu thích hợp mà phạm vi thay đổi độ ẩm trong đất khá lớn, cao hoặc thấp hơn so với độ ẩm thích hợp, gây bất lợi cho quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng. Đối với các vùng khí hậu khô hạn, hoặc bán khô hạn, chỉ có tưới nước mới có thể duy trì được sự phát triển nông nghiệp, vấn đề nước tưới ở đây cũng trở nên cấp 1
thiết hơn ở bất cứ nơi nào khác. Kỹ thuật tưới tiết kiệm nước là kỹ thuật tưới cung cấp nước hiệu quả nhất, góp phần tăng năng suất và sản lượng cây trồng một cách đáng kể. Ở Việt Nam đến nay đã có nhiều nghiên cứu về các giải pháp KHCN khai thác, sử dụng nguồn nước cho sản xuất nông nghiệp và dân sinh đã góp phần quan trọng trong phát triển nguồn nước ở những vùng có điều kiện địa hình phức tạp phục vụ phát triển nông nghiệp. Đối với vùng bãi sông, nghiên cứu các giải pháp khai thác, sử dụng nguồn nước mặt và nước ngầm cho sản xuất nông nghiệp và dân sinh vùng bãi sông là chưa nhiều. Hơn nữa, dưới tác động của biến đổi khí hậu và trong điều kiện hạn hán, cạn kiệt nguồn nước như hiện nay thì giải pháp tưới tiên tiến, tiết kiệm nước là yêu cầu cấp bách cần phải đẩy mạnh áp dụng. Tuy nhiên hiện nay áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước trên diện rộng ở nước ta còn nhiều hạn chế. Thành phố Hà Nội có diện tích lớn vùng bãi sông, theo quy hoạch đến 2020 là 29.400 ha là vùng đất phì nhiêu màu mỡ cho sản xuất nông nghiệp, đảm bảo an sinh xã hội. Tuy nhiên diện tích vùng bãi hầu như chưa được tưới, chủ yếu là dựa vào nước trời dẫn đến năng xuất còn thấp. Về hiện trạng tưới tiêu, hiện tại chỉ có một số mô hình áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước và một số địa phương, người dân tự bơm nước tưới cho rau mầu từ những giếng khoan nhỏ lẻ hoặc từ các ao, đầm trữ nước có dung tích hạn chế. Một số mô hình sản xuất rau an toàn, trồng cây ăn quả trên vùng đất bãi đã mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn. Về hình thức tổ chức sản xuất, chỉ có một số mô hình đã xây dựng các tổ chức sản xuất rau an toàn như HTX sản xuât rau an toàn tập trung như Hợp tác xã trồng cây ăn quả hay Hợp tác xã nông nghiệp, tuy nhiên còn lại hầu hết là hình thức sản xuất mô hộ gia đình nên hiệu quả sản xuất nông nghiệp còn thấp. Do các đặc điểm vùng bãi sông khác với trong đồng (ngập nước về mùa lũ, mực nước sông thấp hơn đất bãi về mùa kiệt, chưa có hệ thống thủy lợi) nên cần nghiên cứu về các giải pháp khai thác nguồn nước và công nghệ nước tưới hợp lý cho vùng bãi sông. Việc nghiên cứu về các giải pháp khai thác nguồn nước, công nghệ tưới gắn với hình thức tổ chức sản xuất phù hợp cho vùng bãi sông là có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao phục vụ phát triển kinh tế, xã hội cho các địa phương vùng bãi sông trên địa bàn thành phố Hà Nội. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về giải pháp khai thác 2
nguồn nước và công nghệ tưới cấp nước tưới cũng như phân tích hiện trạng canh tác, tưới tiêu ở vùng bãi sông trên địa bàn Thành phố Hà Nội cho thấy những vần đề còn tồn tại cần nghiên cứu như sau: - Việc nghiên cứu các giải pháp khai thác nguồn nước và công nghệ xây dựng hệ thống cấp nước tưới cho các vùng bãi sông chưa được quan tâm nhiều. Hầu hết các nghiên cứu trong nước chưa nhắm tới đối tượng nghiên cứu là vùng bãi sông. - Thành phố Hà Nội có diện tích lớn vùng bãi sông là vùng đất phì nhiêu màu mỡ cho sản xuất nông nghiệp, đảm bảo an sinh xã hội. Một số mô hình sản xuất rau an toàn, trồng cây ăn quả trên vùng đất bãi đã mang lại hiệu quả kinh tế cao, nhưng đến nay chưa có nghiên cứu đánh giá tiềm năng khai thác đất vùng bãi sông, cũng như giải pháp cấp nước phục vụ sản xuất cho các vùng này. - Diện tích vùng bãi hầu như chưa được tưới, chủ yếu là dựa vào nước mưa dẫn đến năng suất còn thấp. Hiện tại chỉ có một số mô hình áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước và một số địa phương, người dân tự bơm nước tưới cho rau mầu từ những giếng khoan nhỏ lẻ hoặc từ các ao, đầm trữ nước có dung tích hạn chế. Tuy nhiên khai thác nguồn nước mặt để cấp nước cho vùng bãi sông, nhất là sông Hồng gặp nhiều khó khăn do biến động về mực nước giữa mùa lũ và mùa kiệt rất lớn (chênh lệch khoảng 10m), do vậy cần có các giải pháp khai thác nguồn nước mặt phù hợp cho vùng bãi sông. - Hiện nay áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước trên diện rộng còn nhiều hạn chế. Nguyên nhân chủ yếu là do chi phí đầu tư, nhất là đầu tư ban đầu, đối với công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước còn cao so với thu nhập của người dân và đòi hỏi có một kiến thức, trình độ nhất định khi sử dụng, trong khi động lực của người sản xuất chưa đủ lớn (chưa thấy hết được lợi ích, nhất là lợi ích kinh tế của việc áp dụng công nghệ này so với phương pháp tưới truyền thống) nên chưa mạnh dạn áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước. Do vậy mà cần nghiên cứu các giải pháp công nghệ tưới tiết kiệm nước phù hợp cho vùng bãi sông. - Về hình thức tổ chức sản xuất hiện nay, chỉ có một số mô hình đã xây dựng các tổ chức sản xuất rau an toàn như HTX sản xuất rau an toàn tập trung như Hợp tác xã trồng cây ăn quả hay Hợp tác xã nông nghiệp, tuy nhiên còn lại hầu hết là hình thức sản xuất mô hộ gia đình nên hiệu quả sản xuất nông nghiệp còn thấp. Do vậy mà cần 3
xây dựng các tổ chức sản xuất quy mô tập chung, hình thành chuỗi liên kết sản xuất để gia tăng giá trị sản xuất nông nghiệp cho vùng bãi sông. Từ những phân tích trên, việc ”Nghiên cứu giải pháp ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, mô hình quản lý và tổ chức sản xuất cho vùng bãi sông Thành phố Hà Nội” nhằm đánh giá thực trạng sản xuất nông nghiệp và hiện trạng tưới tiêu ở các vùng bãi sông, từ đó đề xuất được các giải pháp khai thác nguồn nước, hệ thống cấp nước và công nghệ tưới gắn với mô hình tổ chức sản xuất phù hợp cho vùng bãi sông phục vụ phát triển kinh tế, xã hội cho các địa phương vùng bãi sông trên địa bàn thành phố Hà Nội là hết sức cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn. 2. MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2.1. Mục đích nghiên cứu: - Đề xuất giải pháp khai thác nguồn nước, ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước phù hợp cho vùng bãi sông trên địa bàn TP. Hà Nội. - Đề xuất mô hình quản lý hệ thống tưới tiết kiệm nước tập trung gắn với tổ chức sản xuất hiệu quả cho vùng bãi sông. 2.2. Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu hệ thống tưới vùng bãi sông trên địa bàn TP.Hà Nội. 3. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Cách tiếp cận: - Tiếp cận chủ trương chính sách của trung ương: Xây dựng hoàn chỉnh hệ thống thủy lợi nội đồng, ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước và chuyển đổi cơ cấu cây trồng thực hiện tái cơ cấu ngành nông nghiệp. - Tiếp cận nhu cầu thực tiễn: Xác định tiềm năng khai thác vùng đất màu mỡ vùng bãi sông để phát triển sản xuất nông nghiệp phục vụ phát triển kinh tế, xã hội vùng bãi sông. Định hướng phát triển các vùng sản xuất hàng hóa trên vùng bãi sông là hướng đi đúng, phù hợp với nhu cầu của thị trường và quy hoạch chung của TP.Hà Nội. Đặc biệt, khi hoàn thành công tác dồn điền đổi thửa và hoàn thiện hệ thống giao thông, thủy lợi nội đồng, các vùng bãi sông sẽ là điểm thu hút mạnh mẽ đầu tư và đẩy nhanh tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất. - Tiếp cận có sự tham gia: Đánh giá nhu cầu thực tế của cộng đồng từ đó đưa ra giải 4
pháp thích ứng với quy luật phát triển xã hội trong sử dụng khai thác các nguồn tài nguyên vùng bãi sông. 3.2. Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp kế thừa - Phương pháp đánh giá nhanh nông thôn có sự tham gia (PRA) - Phương pháp điều tra, khảo sát - Phương pháp thống kê 4. Bố cục luận văn Phần mở đầu. Chương 1: Tổng quan về kết quả nghiên cứu trong nước và ngoài nước về giải pháp khai thác nguồn nước và công nghệ cấp nước tưới vùng bãi sông Chương 2: Đánh giá tình hình sản xuất nông nghiệp và thực trạng tưới tiêu của vùng bãi sông trên địa bàn Thành phố Hà Nội Chương 3: Đề xuất giải pháp khai thác hợp lý nguồn nước cho sản xuất nông nghiệp vùng bãi sông trên địa bàn Thành phố Hà Nội Chương 4: Nghiên cứu đề xuất các giải pháp công nghệ tưới hợp lý và xây dựng mô hình quản lý gắn với tổ chức sản xuất cho vùng bãi sông trên địa bàn Thành phố Hà Nội Phần kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo 5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ GIẢI PHÁP KHAI THÁC NGUỒN NƯỚC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP NƯỚC TƯỚI CHO VÙNG BÃI SÔNG 1.1. Tổng quan kết quả nghiên cứu về khai thác nguồn nước và công nghệ cấp nước tưới vùng bãi sông trên thế giới Trên thế giới hiện nay đang áp dụng rộng rãi các nguyên tắc về quản lý tổng hợp tài nguyên nước, trong đó nguyên tắc kinh tế là một trong bốn nguyên tắc về quản lý tổng hợp tài nguyên nước đã coi nước có giá trị kinh tế đối với mọi đối tượng sử dụng và cần phải được coi là hàng hoá xã hội và kinh tế, được định giá, phân phối hợp lý (Hội nghị quốc tế Dublin năm 1992). Sự phát triển trong sản xuất nông nghiệp như sự thâm canh tăng vụ và mở rộng diện tích đất canh tác cũng đòi hỏi một lượng nước ngày càng cao. Theo M.I.Lvovits (1974), trong tương lai do thâm canh nông nghiệp mà dòng chảy cả năm của các con sông trên toàn thế giới có thể giảm đi khoảng 700 km3/năm. Khan hiếm và thiếu nước là mối đe doạ rất nghiêm trọng đối với sự tồn tại của con người trong tương lai. Vì lẽ đó, cần có các giải pháp quản lý, khai thác và bảo vệ tốt tài nguyên nước. Tăng sản lượng, nhưng giảm chi phí đầu vào và tiết kiệm nước là bài toàn hóc búa cho nông nghiệp nhiều nước. Đối với vùng đất bãi bồi ven sông, mỗi nước có những cách làm riêng để khai thác nguồn tài nguyên đất này sản xuất nông nghiệp trong mùa khô. Tại miền Nam Nigeria, trên các sông Omo, Ethiopia được xây dựng nhiều đập điều tiết để dâng nước. Việc này làm dâng cao cả mực nước ngầm, nước mặt, và nước được khai thác phục vụ tưới cho từng vùng diện tích. Trong giai đoạn những năm thập niên 70, 80, các hộ sản xuất dùng nước tự mua bơm để bơm cấp nước cho đồng ruộng. Năm 1982, một chương trình hỗ trợ phát triển nông nghiệp ở Kano đã bán trợ giá cho nông dân 2000 máy bơm phục vụ tưới. Hiện nay thì nhiều vùng đã áp dụng phương pháp tưới hiện đại như tưới tia, tưới phun sương, và người dân trả tiền cho những dịch vụ tưới này. Tại nước Cộng hoà Senegal, một quốc gia phía Nam của sông Senegal nằm ở Tây châu Phi, dọc các sông hình thành các khu sản xuất có quy mô trên dưới 20ha được dẫn nước tưới từ sông qua hệ thống kênh và trạm bơm. Hệ thống này được vận hành, bảo trì, sửa chữa bởi chính người nông dân. Vốn xây dựng do Nhà nước đầu tư, người dân có quyền lựa chọn vị trí xây dựng và đóng góp công sức để xây dựng 6
(Diemer and Huibers, 1996). Hay tại Tây Phi, vùng đất bãi dọc theo các con sông vào mùa khô cũng được tưới bằng hệ thống kênh, trạm bơm. Nước trong sông được dâng bởi các công trình dâng lên từ 1-2m nước đủ điều kiện cho các máy bơm hoạt động. Cũng theo cách xây dựng công trình điều tiết dâng nước này, dâng mực nước ngầm để khai thác sử dụng như ở Malawi, Zambia, and Zimbabwe, Niger, Nile, Tana River, Kenya. Khai thác nước dưới đất vùng ven sông, hồ thường cho lưu lượng lớn, đôi khi rất lớn do được nước sông, hồ cung cấp thấm trực tiếp. Trong một số điều kiện lượng cung cấp đó rất lớn. Công trình khai thác như vậy gọi là công trình khai thác thấm. Đó là một dạng của bổ sung nhân tạo nước dưới đất, được áp dụng rộng rãi trong khai thác nước dưới đất ở nhiều nước trên thế giới. Tại Hungary, các công trình khai thác nước thấm lọc cung cấp phần lớn cho nhu cầu ăn uống sinh hoạt. Phần thượng lưu của thành phố Budapest là đảo Szentendre cấu tạo từ cát, sạn, sỏi là môi trường tốt cho xây dựng các công trình khai thác thấm ven sông. Ở đó đã xây dựng các lỗ khoan khai thác có ống lọc nằm ngang, mỗi lỗ khoan có công suất 10-20 nghìn m3/ng. Tổng công suất của bãi giếng 600.000m3/ngày, nhưng hiện tại chỉ khai thác 50% công suất, cung cấp 60% nhu cầu nước sinh hoạt của thành phố Budapest. Tuần lễ nước toàn cầu (2013) với sự tham gia của hơn 2.000 chuyên gia từ 133 quốc gia diễn ra tại Stockholm (Thụy Điển) khẳng định tiết kiệm nước đang trở thành yêu cầu mang tính sống còn đối với nhiều khu vực trên thế giới khi đối mặt với khủng hoảng thiếu nước ngày càng tăng và nước sạch trở thành thứ “xa xỉ” đối với gần một tỷ người. Báo cáo công bố gần đây của Tổ chức Nông lương LHQ (FAO) và Viện quản lý nước quốc tế (IWMI) cũng khẳng định nhiều quốc gia tại châu Á sẽ phải nhập khẩu lương thực từ châu lục khác nếu họ không thay đổi cách thức tưới tiêu. Biện pháp khả thi nhất hiện nay là cải tạo tất cả các hệ thống thủy lợi lạc hậu ở châu Á, nơi mà phần lớn nông dân canh tác sử dụng một lượng nước lớn nhưng không hiệu quả khiến các nguồn nước ngầm nhanh chóng cạn kiệt. Xu hướng phát triển thủy lợi của nhiều nước hiện nay là khai thác tốt hệ thống các công trình hiện có, tăng cường các phương pháp, kỹ thuật tưới theo chiều sâu để nâng cao hiệu quả kinh tế thông qua việc tăng hiệu quả sử dụng nước. Một trong những biện pháp quan trọng nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế tưới nước cho các loại 7
cây trồng là việc lựa chọn và áp dụng phương pháp, kỹ thuật tưới thích hợp vì các kỹ thuật tưới tại mặt ruộng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp, phân bố nước trực tiếp đến cây trồng và quyết định lượng nước tổn thất mặt ruộng nhiều hay ít. Với các phương pháp, kỹ thuật tưới thông thường (tưới cổ truyền) hiện nay thì lượng nước tổn thất còn rất lớn. Mục đích cơ bản của tưới nước là đưa đủ nước vào trong đất để đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt nhất. Với các kỹ thuật tưới đã được phổ biến cho cây trồng cạn trước đây thường là không duy trì được độ ẩm theo yêu cầu thích hợp mà phạm vi thay đổi độ ẩm trong đất khá lớn, cao hoặc thấp hơn so với độ ẩm thích hợp, gây bất lợi cho quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng. Đối với các vùng khí hậu khô hạn, hoặc bán khô hạn, chỉ có tưới nước mới có thể duy trì được sự phát triển nông nghiệp, vấn đề nước tưới ở đây cũng trở nên cấp thiết hơn ở bất cứ nơi nào khác. Kỹ thuật tưới tiết kiệm nước là kỹ thuật tưới cung cấp nước hiệu quả nhất, góp phần tăng năng suất và sản lượng cây trồng một cách đáng kể. Vì vậy, yêu cầu phát triển công nghệ tưới tiết kiệm nước là rất cần thiết, sẽ mở ra triển vọng to lớn trong việc phát triển cây công nghiệp, cây ăn quả, rau màu và các loại cây có giá trị kinh tế cao trên các vùng khan hiếm nước ở Việt Nam. Công nghệ, kỹ thuật tưới tiết kiệm nước lần đầu tiên được sử dụng trong các nhà kính ở nước Anh vào cuối năm 1940. Trong những năm của thập kỷ 50, nhiều hệ thống tưới tiết kiệm nước đã được áp dụng rộng rãi trên các cánh đồng ở Israel. Tiếp theo, cùng với công cuộc nghiên cứu phát triển kỹ thuật tưới nhỏ giọt ở Mỹ và Israel trong những năm 60 là một quá trình phát triển ứng dụng và thay thế các kỹ thuật truyền thống bằng các kỹ thuật công nghệ tưới hiện đại, tiết kiệm nước. Việc nghiên cứu ứng dụng thành công các đường ống và thiết bị tưới bằng nhựa của Israel đã mở ra một giai đoạn mới cho công nghệ tưới tiết kiệm nước trên toàn cầu. Diện tích canh tác được tưới bằng kỹ thuật, công nghệ tưới tiết kiệm nước trên thế giới không ngừng tăng lên. Mỹ, Israel, Úc, Ý, Áo, Tây Ban Nha, Hungary, Đức... là những nước trên thế giới có nhiều kinh nghiệm và thành tựu trong lĩnh vực nghiên cứu, áp dụng công nghệ kỹ thuật tưới tiết kiệm nước. Công nghệ tưới tiết kiệm nước Israel hiện không chỉ tập trung tại những khu vực ít nguồn nước tự nhiên của các nước phát triển mà đang được mở rộng trên phạm vi toàn cầu. 8
1.2. Tổng quan kết quả nghiên cứu về khai thác nguồn nước và công nghệ cấp nước tưới vùng bãi sông tại Việt Nam Chiến lược phát triển thủy lợi đến năm 2020 đã xác định mở rộng diện tích tưới các vùng bãi sông Hồng khoảng 4 vạn ha. Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Quy hoạch phòng chống lũ và quy hoạch đê điều hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình đã xác định mục tiêu chung của quy hoạch là chủ động phòng, chống lũ, bão trên lưu vực sông Hồng, sông Thái Bình, góp phần ổn định, phát triển kinh tế - xã hội và an ninh quốc phòng; làm cơ sở để lập và điều chỉnh quy hoạch phòng chống lũ chi tiết các tuyến sông có đê, quy hoạch đê điều, quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch xây dựng và các quy hoạch khác có liên quan trên địa bàn các tỉnh, thành phố trong hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình. Đồng thời, đề xuất các giải pháp nhằm đảm bảo phòng, chống lũ theo tiêu chuẩn thiết kế cho hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình; đề xuất giải pháp quản lý, khai thác, sử dụng hiệu quả bãi sông, tạo điều kiện ổn định đời sống dân cư hiện có ở vùng bãi sông trên nguyên tắc bảo đảm an toàn đê điều, không ảnh hưởng lớn đến thoát lũ, chủ động dành không gian cho phát triển trong tương lai và ứng phó với những bất thường chưa lường hết được. Đến nay đã có nhiều nghiên cứu về các giải pháp KHCN khai thác, sử dụng nguồn nước cho sản xuất nông nghiệp và dân sinh đã góp phần quan trọng trong phát triển nguồn nước ở những vùng có điều kiện địa hình phức tạp phục vụ phát triển nông nghiệp. Công nghệ bơm cột hút nước cao của Viện KHTLVN cấp nước tưới cho vùng có chênh lệch địa hình từ vài mét cho đến gần 50m so với nguồn nước, giải quyết khó khăn về tưới do chênh lệch mực nước lớn cho các vùng bãi sông. Các giải pháp ứng dụng công nghệ tiến bộ trong xây dựng hoàn chỉnh hệ thống thủy nông như mương bê tông cốt thép thành mỏng đúc sẵn. Kênh bê tông cốt sợi thành mỏng đúc sẵn có thể giúp tiết kiệm chi phí từ 10-20% so với phương pháp xây dựng truyền thống, thi công nhanh, giảm thiểu ảnh hưởng của công tác thi công đến sản xuất. Đối với vùng bãi sông, nghiên cứu các giải pháp khai thác, sử dụng nguồn nước mặt và nước ngầm cho sản xuất nông nghiệp và dân sinh vùng bãi sông là chưa nhiều. Năm 1990, Viện Khoa học thủy lợi đã nghiên cứu thiết kế trạm bơm Xuân Phú lấy nước từ sông Hồng để cấp nước cho vũng bãi của huyện Phúc Thọ, Hà Nội. Trạm bơm Xuân Phú là trạm bơm cố định ở ngoài bãi sông, có kết cấu nhà trạm 3 tầng để thoáng 9
để nước chảy qua, máy bơm hoạt động ở tâng 1 về mùa khô, đưa lên tầng 2 về mùa mưa và đưa lên tầng 3 khi mực nước sông Hồng lên cao. Trạm bơm đã hoạt động được 12 năm, đến năm 2001 thi bị lũ cuốn trôi. Từ đó đến nay cũng chưa có trạm bơm cố định nào được xây dựng ở ngoài bãi sông. Đối với giải pháp khai thác nước ngầm, Trần Minh (1993), bằng phương pháp giải tích đã xác định đại lượng cung cấp cho tầng chứa nước từ sông Hồng cho các công trình khai thác nước vùng thành phố Hà Nội là 37.00 m3/ng/km đường bờ [1]. Nguyễn Văn Đản (2000), bằng phương pháp mô hình số đã nghiên cứu ở vùng bãi giếng Cao Đỉnh, đã rút ra kết luận: công trình khai thác càng đặt gần mép nước sông Hồng càng nhận được lượng cung cấp từ sông lớn. Tác giả đã tính toán khi công trình khai thác cách mép nước sông 200 m thì lượng cung cấp từ sông Hồng là 44.000 m3/ng/km đường bờ, đạt 88% tổng nguồn hình thành trữ lượng khai thác. Từ đó đã đưa ra kết luận là khi đưa các giếng khai thác ra mép nước sông Hồng, lưu lượng khai thác ở mỗi giếng và cả bãi giếng đều tăng hơn 3 lần so với vị trí hiện tại mà mực nước hạ thấp nhỏ hơn. Nếu đưa các giếng khai ra vùng cồn nổi giữa sông thì lưu lượng khai thác ở mỗi giếng tăng gần gấp gần 2 lần. Điều đó có nghĩa là bố trí các giếng khoan khai thác nước ngầm một cách hợp lý sẽ cho lưu lượng lớn, càng gần sông lưu lượng càng lớn. Công suất mỗi một giếng khoan vùng ven sông Hồng có thể đạt khoảng từ 3.000 đến 10.000 m3/ng tùy theo vị trí giếng khoan [2]. Ở Việt Nam, công nghệ tưới tiết kiệm nước được bắt đầu từ năm 1993 và chủ yếu là thực nghiệm tại các cơ sở sản xuất. Hệ thống tưới tiết kiệm nước ở mức thấp, đơn giản hơn là tưới trực tiếp vào tận gốc cây trồng (nhờ đường ống dẫn áp lực thấp – vòi nước mềm do công nhân điều khiển), đã được Trường Đại học Thủy lợi thiết kế, xây dựng áp dụng thử nghiệm trên quy mô khá rộng (hơn 200ha) vào các năm 1993 đến năm 1995 tại khu dự án khoa học công nghệ “phát triển hệ sinh thái nông nghiệp Phủ Quỳ - Nghệ An” trên đồi núi canh tác cây ăn quả (cam, quýt) rất khó khăn về nguồn nước, đất đai thoái hóa. Ứng dụng và phát triển kết quả từ hệ thống tưới gốc dự án Phủ Quỳ - Nghệ An, một số nông trại canh tác cà phê ở Đắk Lắk, Lâm Đồng, Sơn La... và một số tưới gốc cho các vườn ươm cây rừng ở Vĩnh Phúc, Lâm Đồng, Đắk Lắk, Gia Lai,... Hệ thống có hạn chế là độ bền, tuổi thọ chưa cao do thiết bị đường ống không được sản xuất chuyên dùng. 10
Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam là đơn vị khoa học công nghệ của ngành ở phía Nam đã xây dựng và thực hiện thành công chuyển giao khoa học công nghệ áp dụng thực nghiệm kỹ thuật tưới tiết kiệm nước cho cây công nghiệp (chè, cà phê) tại các huyện Di Linh (cà phê), Bảo Lộc (chè) – tỉnh Lâm Đồng và tiến tới mở ra triển vọng áp dụng cho toàn vùng đất dốc Tây Nguyên; áp dụng kỹ thuật tưới tiết kiệm nước cho rau quả xuất khẩu tại thành phố Đà Lạt – Lâm Đồng, mô hình tưới nhỏ giọt cho cây nho ở vùng khan hiếm nước Ninh Thuận, tưới cho cây nhãn trên đất cát ven biển, tưới cho cây điều ở Hải Lăng, cây tiêu ở Vĩnh Linh – Quảng Trị... Ngoài ra, Viện cũng đã nghiên cứu chế tạo thành công được 9 loại vòi (7 loại vòi phun mưa, 1 loại vòi phun sương, 1 loại vòi nhỏ giọt) và bộ lọc nước. Đây là những thiết bị tưới tiết kiệm nước đầu tiên được sản xuất trong nước, có thể chủ động sản xuất cung ứng cho yêu cầu của công nghệ, kỹ thuật tưới tiết kiệm nước. Các loại vòi này đã qua kiểm định, cho thấy tương đương với vòi ngoại về tính năng, tác dụng, mà giá thành chỉ bằng khoảng 1/3 so với vòi nhập ngoại [3]. Dưới tác động của biến đổi khí hậu và trong điều kiện hạn hán, cạn kiệt nguồn nước đã có nhiều nghiên cứu về giải pháp tưới tiên tiến, tiết kiệm nước. Kết quả nghiên cứu và thực tế áp dụng tưới tiên tiến, tiết kiệm nước cho một số cây chủ lực có lợi thế và có thị trường như cà phê, hồ tiêu, thanh long, mía ở Việt Nam đã cho thấy rằng, áp dụng công nghệ này kết hợp với tưới phân có thể gia tăng năng suất từ 10- 40%, giảm chi phí công chăm sóc, tăng thu nhập của hộ gia đình từ 20-50% và tiết kiệm nước so với tưới truyền thống từ 20-40%. Một lợi thế quan trọng nữa, đó là áp dụng công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước có thể tạo ra phương thức sản xuất nông nghiệp mới trên những vùng đất dốc, vùng đất hoang hóa và nhờ đó mở ra những cơ hội mới cho sản xuất, xóa đói giảm nghèo, ổn định kinh tế - xã hội, bảo vệ rừng và phát triển bền vững. Hiện nay đã có một số mô hình thực tiễn đem lại hiệu quả cao và ấn tượng như mô hình tưới chuối ở Lào Cai, mô hình tưới rau, củ, quả trên đất cát bạc màu ở Hà Tĩnh, mô hình tưới hồ tiêu, cà phê ở Tây Nguyên, mô hình tưới rau, hoa ở Lâm Đồng, mô hình Khu nông nghiệp công nghệ cao Unifarm ở Bình Dương, mô hình tưới cây ăn quả ở Đồng Nai… Từ năm 2013, UBND tỉnh Hà Tĩnh đã chỉ đạo xây dựng mô hình sản xuất rau, củ, 11
quả trên đất cát ven biển tại xã thạch Thạch Văn, huyện Thạch Hà, tỉnh Hà Tĩnh với quy mô 12ha đất cát hoang. Mô hình này sử dụng nguồn nước ngầm tại vị trí thực hiện dự án bằng cách đào các hố thu nước ngầm có kích thước 40x50x2,5 có dung tích tương đương 5.000m3 phục vụ tưới cho 1 module là 3ha. Sử dụng kỹ thuật tưới phun mưa, phun sương và tưới nhỏ giọt. Hệ thống ống phun được thiết kế theo ô bàn cờ, khoảng cách giữa các ống là 8,0m (bán kính hoạt động 4m). Kết quả sản xuất: Một số loại rau, củ, quả đã khẳng định được tính thích ứng, phù hợp và cho năng suất khá cao như: Măng tây, củ cải trắng loại nhỏ, củ cải trắng loại lớn, cải bẹ nhỏ, cải thảo, cà rốt, dưa chuột, mướp đắng, cà chua, bí xanh, ớt cay, rau… Trong “nghiên cứu ứng dụng công nghệ tưới tưới nhỏ giọt cho cây bưởi của một trang trại hộ gia đình quy mô 0.2 ha ở huyện Sóc Sơn ngoại thành Hà Nội” của PGS.TS Trần Chí Trung (2010) cho thấy kỹ thuật tưới nhỏ giọt có hiệu quả tiết kiệm nước 40% so với lượng nước tưới áp dụng kỹ thuật tưới rãnh thông thường. Áp dụng chế độ tưới theo theo độ ẩm tối ưu đối với hệ thống tưới nhỏ giọt cho cây bưởi vừa đảm bảo cung cấp đủ nước theo nhu cầu nước của cây trồng vừa đảm bảo độ ẩm phân bố tương đối đồng đều theo các tầng đất canh tác là yếu tố quan trọng đảm bảo tăng năng suất cây bưởi là loại cây trồng có giá trị kinh tế cao đang được phát triển ở vùng ngoại thành Hà Nội. Tóm lại, hiện nay các nghiên cứu các giải pháp khai thác, sử dụng nguồn nước và công nghệ tưới cho sản xuất nông nghiệp và dân sinh vùng bãi sông là chưa nhiều. Hầu hết các nghiên cứu trong nước chưa nhắm tới đối tượng nghiên cứu là vùng bãi sông. Một số mô hình sản xuất rau an toàn, trồng cây ăn quả trên vùng đất bãi đã mang lại hiệu quả kinh tế cao, nhưng đến nay chưa có nghiên cứu đánh giá tiềm năng khai thác đất vùng bãi sông, cũng như giải pháp công nghệ cấp nước phục vụ sản xuất cho các vùng này. Tuy nhiên, hiện nay áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước trên diện rộng ở nước ta còn nhiều hạn chế. Nguyên nhân chủ yếu là do chi phí đầu tư, nhất là đầu tư ban đầu, đối với công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước còn cao so với thu nhập của người dân và đòi hỏi có một kiến thức, trình độ nhất định khi sử dụng, trong khi động lực của người sản xuất chưa đủ lớn (chưa thấy hết được lợi ích, nhất là lợi ích kinh tế của việc áp dụng công nghệ này so với phương pháp tưới truyền thống) nên chưa mạnh dạn áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước. Ngoài ra, cơ chế, chính sách 12