Nghiên cứu xác định mức đảm bảo tưới hợp lý cho cây trồng cạn chủ lực có giá trị kinh tế cao ở Việt Nam

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hiện nay việc thiết kế và xây dựng công trình thủy lợi sử dụng mức đảm bảo chung cho toàn hệ thống mà chưa có quy định hay tiêu chuẩn nào xác định mức đảm bảo riêng, hợp lý cho từng loại cây trồng cạn có giá trị kinh tế cao. Vì vậy, trong nghiên cứu này, nhóm tác giả tập trung vào xây dựng cơ sở và đưa ra mức đảm bảo hợp lý cho nhóm cây trồng này.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu xác định mức đảm bảo tưới hợp lý cho cây trồng cạn chủ lực có giá trị kinh tế cao ở Việt Nam

BÀI BÁO KHOA HỌC NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỨC ĐẢM BẢO TƯỚI HỢP LÝ CHO CÂY TRỒNG CẠN CHỦ LỰC CÓ GIÁ TRỊ KINH TẾ CAO Ở VIỆT NAM Trần Tuấn Thạch1, Trần Quốc Lập1, Lê Văn Chín1 Tóm tắt: Cây trồng cạn có giá trị kinh tế cao đóng góp tỷ trọng lớn về mặt giá trị trong cơ cấu của ngành nông nghiệp Việt Nam, việc đảm bảo cấp nước đầy đủ bằng các hệ thống thủy lợi được xem là một trong những yếu tố quan trọng, quyết định đến chất lượng và sản lượng của sản phẩm nông nghiệp. Trong quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi, quy mô của hệ thống được xác định dựa trên tần suất thiết kế (tương ứng với mức đảm bảo của công trình). Hiện nay việc thiết kế và xây dựng công trình thủy lợi sử dụng mức đảm bảo chung cho toàn hệ thống mà chưa có quy định hay tiêu chuẩn nào xác định mức đảm bảo riêng, hợp lý cho từng loại cây trồng cạn có giá trị kinh tế cao. Vì vậy, trong nghiên cứu này, nhóm tác giả tập trung vào xây dựng cơ sở và đưa ra mức đảm bảo hợp lý cho nhóm cây trồng này. Dựa trên cơ sở về đặc trưng khí tượng, quan hệ giữa nhu cầu nước-năng suất cây trồng, giữa chi phí-lợi ích và các nghiên cứu trước đây, nghiên cứu đề xuất mức đảm bảo cấp nước cho: Cây Vải khu vực Trung du miền núi phía Bắc là P=90%; Cây Chè khu vực Trung du miền núi phía Bắc là P=85%; Cây Bưởi, khu vực Bắc Trung Bộ là P=90%; Cây Cà phê, khu vực Tây Nguyên là P=90%. Từ khóa: Mức đảm bảo, nhu cầu tưới, hệ thống thủy lợi, cây giá trị kinh tế cao. 1. GIỚI THIỆU * dựa trên tần suất xuất hiện của lượng mưa với Trong quy hoạch, thiết kế, và quản lý vận hành quan điểm cho rằng, nếu công trình được thiết kế các công trình thuỷ lợi, mức đảm bảo được hiểu là đáp ứng được nhu cầu nước của những năm hạn mức an toàn đối với công trình và chế độ cung cấp thì cũng sẽ đáp ứng được yêu cầu cho các năm nước (Phạm Ngọc Hải et al, 2006). Theo đó, mức khác (Gourabi, 2010), thông qua các chỉ số hạn đảm bảo về an toàn công trình được xác định DPI, SPI, SWSI,...vv. Dựa trên quan điểm này, trong trường hợp xảy ra các hiện tượng khí tượng, một số tác giả đã đưa ra mức đảm bảo thiết kế thuỷ văn đặc biệt lớn gây phá hoại công trình. Nếu công trình cấp nước tưới cho các loại cây trồng. xét trên khía cạnh về cấp nước, mức đảm bảo này Tác giả (Makanjuola, 2018) cho rằng, tần suất được đánh giá trong điều kiện xảy ra những hiện thiết kế cho hệ thống tưới được tính với P=80%, tượng khí tượng, thuỷ văn, gây ra sự phá hoại chế tức là nếu công trình thiết kế với tần suất này thì độ làm việc của công trình, do đó, gây ra phá hoại trong vòng 10 năm sẽ có 8 năm được cấp nước đủ chế độ cung cấp sản phẩm được hiểu là chế độ cấp (tương đương mức đảm bảo 80%). Mức đảm bảo nước. Trong quy hoạch, thiết kế, và xây dựng này tương ứng với giá trị mà Bộ nông nghiệp Hoa công trình thủy lợi, mức đảm bảo cấp nước tưới Kỳ khuyến cáo, trong sổ “tay kỹ thuật quốc gia tương ứng với tần suất thiết kế. Tần suất thiết kế hướng dẫn về tưới của USDA”, lựa chọn P=80% của các công trình thủy lợi này được xác định (USDA, 1997). Nghiên cứu của (Sharma & bằng phương pháp xác suất thống kê. Việc xác Conservation, 2013) cho rằng với một số loại cây định tần suất thiết kế đối với công trình cấp nước trồng họ đậu thì tần suất phù hợp là 75%, trong khi tưới gắn liền với việc xác định tần suất lượng mưa với các loại cây trồng ngắn ngày như mù tạt, đậu thiết kế (Savva & Frenken, 2002). Trên thế giới đã lăng và cây lúa mạch tần suất là 85%. Mức đảm bảo có nhiều nghiên cứu về mức đảm bảo cấp nước cấp nước tưới ngoài phụ thuộc vào lượng mưa hiệu quả cung cấp nước trực tiếp cho cây trồng còn phụ 1 thuộc nhiều vào giá trị kinh tế của cây, nếu cây có Trường Đại học Thủy lợi KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 85 (9/2023) 35
giá trị kinh tế càng lớn thì mức đảm bảo càng cao 2) Cây công nghiệp lâu năm: cây Cà phê (vùng (Nyatuame, 2022). Tây Nguyên) và cây Chè (vùng Trung du miền núi Mức đảm bảo hợp lý được tính dựa trên bài toán phía Bắc). thể hiện mối tương quan giữa chi phí xây dựng công 2.2. Phương pháp nghiên cứu trình và hiệu ích của cấp nước đem lại đối với loại Xác định mức đảm bảo cấp nước như đã đề cập ở cây trồng đó (RAES, 2013), mức đảm bảo trong trên phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Trong đó trường hợp cây có giá trị kinh tế cao có thể đạt tới các yếu tố chính quyết định mức độ cao hay thấp 90%, tức là trong 10 năm thì 9 năm công trình đáp phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, đặc điểm của cây ứng được nhu cầu nước nhằm hạn chế thiệt hại lớn. trồng, giá trị kinh tế mà cây trồng đem lại...vv. Từ Từ các kết quả nghiên cứu cho thấy, mức đảm bảo tổng hợp các nghiên cứu về xác định mức đảm bảo dùng để thiết kế công trình cấp nước tưới phụ thuộc đối với cây trồng, nhóm tác giả đề xuất 4 cơ sở để vào nhiều yếu tố khác nhau như: yếu tố khí tượng, lựa chọn mức đảm bảo cho phù hợp với điều kiện giá trị kinh tế của cây trồng,...vv. của từng vùng, miền nghiên cứu. Ở Việt Nam, các tiêu chuẩn hiện hành đều đưa ra 2.2.1. Điều kiện khí tượng mức đảm bảo dựa trên việc kế thừa các nghiên cứu Trong tính toán nhu cầu nước phục vụ cho thiết và các tiêu chuẩn trên thế giới, trong đó quy định tần kế các hệ thống thủy lợi thường đưa ra khái niệm suất thiết kế công trình cấp nước tưới cho cây trồng về lượng mưa thiết kế “Depanable rainfall”, và nói chung (bao gồm cả lúa) là P=75%-85%, hay chọn tần suất để tính toán mưa từ 75% đến 80%, mức đảm bảo cấp nước tưới là 85% hoặc 75%, tùy nghĩa là nếu công trình được thiết kế với tần xuất theo diện tích phụ trách (QCVN 04-05, 2022), tuy như trên thì trong vòng 10 năm thì mức đảm bảo nhiên các tiêu chuẩn này chưa xét đến giá trị kinh cấp nước tương ứng từ 7,5-8 năm (tương ứng với tế mà cây trồng đem lại. Đối với các loại cây trồng mức đảm bảo 75%-80%) (Jotte, 2017). Giá trị cạn chủ lực (cây ăn quả, cây công nghiệp, rau hoa lượng mưa thiết kế được xác định dựa trên chỉ số màu...), có giá trị kinh tế trên 1ha cao hơn lúa, nếu DPI (Depenable Precipitation Index) (Gourabi, cung cấp nước không đủ có thể dẫn đến thiệt hại 2010), (Tayfur, 2021). Chỉ số DPI được xác định rất lớn, do đó, có thể cần mức đảm bảo cao hơn. theo công thức: Vì vậy, trong nghiên cứu này, nhóm tác giả tập (2.1) trung vào xây dựng cơ sở cho việc lựa chọn mức Trong đó: đảm bảo tưới hợp lý cho một số loại cây trồng cạn P: là giá trị lượng mưa của từng năm được chủ lực theo điều kiện từng vùng miền. quan trắc 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU n: số năm quan trắc mưa 2.1. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi 0,8: là hằng số không đổi nghiên cứu Giá trị lượng mưa có thể được phân loại thành: Căn cứ theo “Quyết định số 1788/QĐ-BNN- Năm khô hạn (D), năm nước trung bình (NR), và TCTL ngày 19/5/2012”, và “Kế hoạch chiến lược năm nhiều nước (W). phát triển trồng trọt Việt Nam đến năm 2030” của Điều kiện để phân loại năm dựa trên lượng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã xác mưa như sau: định các loại cây trồng cạn chủ lực có quy mô sản NR=DPIPGM xuất tập trung, có giá trị, và có thị trường tiêu thụ. D=PGM (GM là lượng mưa trung bình các nhóm cây lâu năm có giá trị kinh tế cao. Dựa trên năm quan trắc). Công trình thiết kế ra phải đảm các đặc điểm kể trên có thể được chia thành các bảo sao cho cấp nước đầy đủ cho các năm hạn. nhóm và vùng chuyên canh trọng điểm như sau: Tác giả (Jotte, 2017) đề xuất cách xác định mức 1) Nhóm cây ăn quả lâu năm: cây có múi đại đảm bảo công trình thiết kế tưới theo công thức: diện là cây Bưởi (vùng Bắc Trung Bộ), cây Vải .100% (2.2) (vùng Trung du miền núi phía Bắc). 36 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 85 (9/2023)
Trong đó: xác định theo văn bản quy định hiện hành nước D: là số năm khô hạn cấp cho 1 m3. n: là số năm quan trắc 2) Chi phí gia tăng nếu nâng mức đảm bảo cấp 2.2.2. Quan hệ giữa nhu cầu nước và năng nước so với năm trung bình nước=Tổng chi phí suất cây trồng (Pi>50%)-Tổng chi phí (Pi=50%). Với giải thuyết, Nhu cầu nước tưới trước tiên được xác định năm trung bình nước (Pi=50%) thì năng suất theo phương trình cân bằng nước, ứng với các tần không bị giảm. tính toán mô hình mưa khác nhau: P=50%, 60%, 3) Lợi ích tăng thêm = (Năng suất năm trung 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, và 95% cho các khu bình nước (Pi=50%)-Năng suất trung bình các năm vực nghiên cứu. Nhu cầu nước cho các loại cây hạn) x Đơn giá của sản phẩm. Giả thuyết rằng, đối trồng cạn chủ lực được tính toán bằng phần mềm với các năm hạn thì năng suất giảm mạnh so với CROPWAT phiên bản 8.0 của FAO. Dựa trên kết năm trung bình nước. quả tính toán, đường quan hệ giữa tần suất và mức 2.2.4. Dựa trên các tham khảo của Việt Nam tưới được xây dựng. và thế giới Năng suất của cây trồng cạn chủ lực vùng Mức đảm bảo dùng trong thiết kế công trình cấp nghiên cứu được thống kê trong vòng 10 năm trở nước đã được quy định trong nhiều tiêu chuẩn kỹ lại đây (2010-2021), với giả thiết rằng điều kiện thuật của Việt Nam. Từ những năm 1990 có TCVN canh tác (chăm sóc, giống....) là như nhau. Nhu 5060-90, trong năm 2002 có tiêu chuẩn ngành cầu nước của các năm có thống kê năng suất cũng TCXD VN 285-2002 quy định, mức đảm bảo cấp được xác định và nội suy thành tần suất tính toán nước tưới cho các loại cây trồng là 75% được áp tương ứng (dựa trên đường quan hệ giữa nhu cầu dụng cho mọi loại công trình. Tuy nhiên, dựa theo nước và tần suất tính toán). yêu cầu cao hơn về mức đảm bảo cấp nước trong 2.2.3. Quan hệ giữa chi phí và lợi ích thiết kế công trình thủy lợi phục vụ một số ngành Để xác định mức đảm bảo cấp nước hợp lý cho nên Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã các loại cây trồng cạn, nhóm tác giả đề xuất bài điều chỉnh và chuyển đổi thành QCVN 04-05- toán giữa chi phí xây dựng công trình cấp nước và 2022, trong đó quy định mức đảm bảo cho cấp lợi ích. Đây là bài toán rất phức tạp, phụ thuộc vào nước tưới là 85% (công trình cấp III) và 75% (công nhiều biến số, cần rất nhiều số liệu điều tra thu trình cấp IV). thập. Tuy nhiên, hiện nay trên thế giới và cả ở Ở các quốc gia trên thế giới, tần suất thiết kế Việt Nam hầu như chưa có nhiều nghiên cứu về công trình cấp nước tưới được quy định khoảng từ mức độ thiệt hại của từng loại cây trồng cạn riêng 75%-80%. Ở Sri Lanka, tần suất tính toán mưa lẻ, có giá trị kinh tế cao do các mức độ thiếu hụt thiết kế cho hệ thống cấp nước tưới nói chung nước khác nhau. Vì vậy, trong thuyết minh này, được quy định là 75%-80%, tương ứng với mức nhóm tác giả đề xuất một số giả thuyết để đơn đảm bảo cấp nước ít nhất 3 năm trong vòng 4 năm giản hóa quá trình tính toán. Các loại chi phí và (K.D.N. Weerasinghe, 1991). Tần suất thiết kế cho thiệt hại khi tính toán để đảm bảo cấp nước tưới các công trình thủy lợi ở Nigeria: Hồ chứa, hệ thống như sau: kênh dẫn nước... là 80%, tương ứng với số năm có 1) Tổng chi phí=Chi phí xây dựng công thể đảm bảo cấp nước trong 5 là 4 năm (Makanjuola, trình+Chi phí quản lý vận hành (QLVH) 2018). Tương tự, trong yêu cầu thiết kế hồ chứa - Chi phí xây công trình=Lượng nước yêu cầu x phục vụ tưới, tần suất tính toán mưa ở Indonesia quy Suất vốn đầu tư (SVĐT). SVĐT của công trình theo định là 80% (Widyaningsih et al., 2020). m3 (hồ chứa) hoặc m3/s (Trạm bơm), SVĐT được Đối với cây trồng có giá trị kinh tế cao hơn thì xác định theo thống kê (trong vòng 10 năm) của Cục yêu cầu mức đảm bảo lớn hơn vì vậy tần suất mưa quản lý XDCT- Bộ Nông nghiệp và PTNT; dùng trong tính toán thiết kế cũng cao hơn có thể - Chi phí quản lý vận hành (QLVH) =Lượng lên đến 90% (RAES, 2013). Mức đảm bảo cấp nước cấp x Đơn giá (1m3). Đơn giá cấp nước được nước an toàn hơn (9 năm trong số 10 năm, lượng KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 85 (9/2023) 37
mưa được sử dụng để thiết kế ứng với tần suất P= thì tần suất xuất hiện như sau: Khu vực Trung du 90%) đối với cây có giá trị cao trong các dự án miền núi phía Bắc, tần suất xuất hiện khoảng P=85- thiết kế, nghĩa là rủi ro cho việc cấp nước không 90%; Khu vực Đồng bằng Bắc Bộ, tần suất xuất đủ là thấp nhưng kèm theo đó là chi phí về cơ sở hiện khoảng 80-85%; Khu vực Bắc Trung Bộ, tần hạ tầng tăng cao (Nyatuame et al., 2022). Trong suất xuất hiện P=85-90%; Khu vực Tây Nguyên, tần hướng dẫn của FAO (Savva & Frenken, 2002) về suất xuất hiện khoảng P=70-85%; Khu vực duyên tính toán chế độ tưới cho cây trồng dùng cho thiết hải Nam Trung Bộ tần suất xuất hiện khoảng P=80- kế, thường chọn tần suất P=75% (mức đảm bảo 3 85%; Khu vực Đông Nam Bộ tần suất xuất hiện trong 4 năm) hoặc tốt hơn nữa mức đảm bảo 4 khoảng P=90%; Khu vực Đồng bằng sông Cửu trong 5 năm (P= 80%). Mức độ đảm bảo cao hơn Long, tần suất xuất khoảng P=80-85%. (9 trong10 năm) có thể được chọn trong khoảng Để đảm bảo cấp nước đầy đủ cho cây trồng thì thời gian mà cây trồng nhạy cảm về nước (nếu mức đảm bảo cấp nước nên  tần suất xuất hiện của thiếu sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng) hoặc cho các những năm hạn. Dựa trên quan điểm này, mức đảm loại cây trồng có giá trị kinh tế cao. bảo cho từng vùng miền được đề suất như sau: Trung 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN du miền núi phía Bắc, mức đảm bảo 85%; Khu vực 3.1. Điều kiện khí tượng Đồng bằng Bắc Bộ, mức đảm bảo 80%; Bắc Trung Dựa trên số liệu lượng mưa ngày từ năm 1990- Bộ, mức đảm bảo 85%; Tây Nguyên, mức đảm bảo 2021 của các trạm khí tượng trong khu vực nghiên 80%; Duyên hải Nam Trung Bộ, mức đảm bảo cứu của Việt Nam. Tần suất xuất hiện những năm 80%; Đông Nam Bộ, mức đảm bảo 90%; Đồng hạn được tính toán dựa trên chỉ số khí tượng DPI bằng sông Cửu Long, mức đảm bảo 80%. được thể hiện như Hình 1 dưới đây. 3.2. Quan hệ giữa nhu cầu nước và năng suất cây trồng Dựa trên quan hệ giữa mức tưới-tần suất tính toán-năng suất (Hình 2) của một số loại cây trồng cạn chủ lực ở các vùng nghiên cứu cho thấy. Cây Chè năng suất giảm mạnh tương ứng với năm có tần suất tính toán P75%. Năng suất cây Vải giảm nhiều (so với năng suất trung bình các năm) trong các năm hạn (năm yêu cầu tưới nhiều), tần suất tính toàn P80%. Cây Bưởi tương ứng với năm hạn (P85%) thì năng suất cũng bắt đầu giảm mạnh. Cây Cà phê vùng Tây Nguyên, năng suất giảm mạnh tương ứng với năm hạn có tần suất tính toán P80%. Để đảm bảo cây không bị giảm năng suất thì công trình thiết kế cấp nước nên có tần suất lớn hơn tần suất xuất hiện của năm hạn (làm giảm năng suất đáng kể của cây trồng). Dựa trên căn cứ này, mức đảm bảo được đề xuất cho các vùng: -Mức đảm bảo 75% đối với cây Chè vùng Trung du miền núi phía Bắc; - Mức đảm bảo 80% đối với cây Vải vùng Hình 1. Bản đồ tần suất các năm hạn Trung du miền núi phía Bắc; dựa trên chỉ số DPI - Mức đảm bảo 85% đối với cây Bưởi vùng Bắc Trung Bộ; Dựa vào kết quả tính toán thấy rằng, khi xét phân - Mức đảm bảo 80% đối với cây Cà phê vùng bố theo không gian của các vùng miền trên cả nước Tây Nguyên. 38 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 85 (9/2023)
M? c tu?i và nang su?t cây Chè-Thái Nguyên Quan h? gi?a M?c tu?i-T?n su?t tính toán-nang su?t- 4000 12,50 4000 Cây Chè-Thái Nguyên 12,50 3500 3500 12,00 ) 12,00 ) 3000 a a ) a h / ) 3000 a h / h / 2500 T ( h / 2500 T ( 3 11,50 t 3 11,50 t m ( ? u m ? u i 2000 s ( s ? g i 2000 g u n ? n t u c1500 11,00 a N t c 11,00 a N ? ?1500 M M 1000 1000 10,50 10,50 500 500 0 10,00 0 10,00 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 M? c tu?i Nang su?t Nam M? c tu?i Nang su?t T?n su?t P(%) M ? c tu?i và nang su?t cây V?i-B?c Giang Quan h? gi? a M? c tu?i-T?n su?t tính toán-nang su?t- 3500 7,00 3500 Cây V?i -B?c Giang 7,00 3000 6,00 3000 6,00 ) ) a ) 2500 5,00 a h h a / ) a2500 5,00 / h / T ( h / T ( 3 t 3 t ? ( 2000 m 4,00 ? u s ( 2000 m 4,00 u s i i ? g ? g n u1500 t 3,00 n a u t 1500 3,00 a c N c N ? ? M 1000 2,00 M 1000 2,00 500 1,00 500 1,00 0 0,00 0 0,00 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 M? c tu ?i Nang su?t Nam M? c tu?i Nang su?t T?n su?t P(%) M? c tu ?i và nang su?t cây Bu ?i-Hà Tinh Quan h? gi?a M?c tu?i-T?n su?t tính toán-nang su?t- 4000 12,00 4000 Cây Bu?i-Hà Tinh 12,00 3500 3500 11,00 11,00 3000 ) a ) a ) a h / ) 3000 a h / h / 10,00 T ( h / 10,00 T ( 32500 t 32500 t m ? u m ? u ( ( s i 2000 ? 9,00 sg i 2000 ? 9,00 g u t n a u t n a c N c N ?1500 8,00 ?1500 8,00 M M 1000 1000 7,00 7,00 500 500 0 6,00 0 6,00 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 M?c tu?i Nang su?t Nam M? c tu?i Nang su?t T?n su?t P(%) M? c tu?i và nang su?t cây Cà phê-Ðak Lak Quan h? gi?a M?c tu?i-T?n su?t tính toán-nang su?t 5000 2,70 5000 Cây Cà Phê-Ðak Lak 2,70 4500 4500 2,60 2,60 4000 ) 4000 ) a h a h ) 3500 a 2,50 / ) 3500 2,50 / h T a h T / ( / ( 33000 t 33000 t m ( 2,40 ? u m 2,40 ? u i 2500 s ( s ? g i 2500 g u n ? n t 2000 2,30 a u t 2000 2,30 a c N c N ? ? M 1500 2,20 M 1500 2,20 1000 1000 2,10 2,10 500 500 0 2,00 0 2,00 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 M? c tu?i Nang su?t Nam M? c tu?i Nang su?t T?n su?t P(%) Hình 2. Quan hệ Mức tưới-Tần suất tính toán- năng suất của các loại cây trồng cạn Bảng 1. Quan hệ giữa Chi phí-lợi ích cấp nước Cây Chè M XD QLVH Tổng Chi Phí Chi phí tăng Lợi ích tăng P(%) (m3/ha) (Tr đ) (Tr đ) (Tr.đ) thêm (Tr.đ) thêm (Tr.đ) 50 1653 36,4 1,4 37,7 0,0 60 2174 47,8 1,8 49,6 11,9 70 2399 52,8 2,0 54,7 17,0 75 2797 61,5 2,3 63,8 26,1 32 80 3035 66,8 2,5 69,2 31,5 85 3493 76,8 2,9 79,7 42,0 90 3814 83,9 3,1 87,0 49,3 95 3886 85,5 3,2 88,7 50,9 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 85 (9/2023) 39
Bảng 2. Quan hệ giữa Chi phí-lợi ích cấp nước Cây Vải M XD QLVH Tổng Chi Phí Chi phí tăng Lợi ích tăng P(%) (m3/ha) (Tr đ) (Tr đ) (Tr.đ) thêm (Tr.đ) thêm (Tr.đ) 50 2246 49,4 1,8 51,2 0,0 60 2577 56,7 2,1 58,8 7,6 70 2650 58,3 2,2 60,5 9,2 75 2960 65,1 2,4 67,5 16,3 31,8 80 3182 70,0 2,6 72,6 21,4 85 3434 75,5 2,8 78,4 27,1 90 3608 79,4 3,0 82,3 31,1 95 3663 80,6 3,0 83,6 32,3 Bảng 3. Quan hệ giữa Chi phí-lợi ích cấp nước Cây Bưởi M XD QLVH Tổng Chi Phí Chi phí tăng Lợi ích tăng P(%) (m3/ha) (Tr đ) (Tr đ) (Tr.đ) thêm (Tr.đ) thêm (Tr.đ) 50 1831 50,1 1,5 51,6 0,0 60 2005 54,8 1,6 56,5 4,9 70 2117 57,9 1,7 59,6 8,1 75 2341 64,0 1,9 66,0 14,4 50,3 80 2411 66,0 2,0 67,9 16,3 85 3061 83,7 2,5 86,2 34,7 90 3731 102,1 3,1 105,1 53,5 95 3810 104,2 3,1 107,4 55,8 Bảng 4. Quan hệ giữa Chi phí-lợi ích cấp nước Cây Cà Phê M XD QLVH Tổng Chi Phí Chi phí tăng Lợi ích tăng P(%) (m3/ha) (Tr đ) (Tr đ) (Tr.đ) thêm (Tr.đ) thêm (Tr.đ) 50 2812 74,5 2,3 76,8 0,0 60 3653 96,8 3,0 99,8 23,0 70 4143 109,8 3,4 113,1 36,4 75 4547 120,5 3,7 124,2 47,4 58,4 80 4796 127,1 3,9 131,0 54,2 85 5170 137,0 4,2 141,2 64,4 90 5623 149,0 4,6 153,6 76,8 95 6304 167,0 5,2 172,2 95,4 3.3. Quan hệ giữa chi phí và lợi ích 3.4. Dựa trên các tham khảo của Việt Nam Dựa trên kết quả tính toán mối tương quan giữa và thế giới chi phí cấp nước tưới và lợi ích nếu đảm bảo cấp Dựa trên nghiên cứu trong nước và trên thế nước đầy đủ, mức đảm bảo phù hợp với giá trị giới cho thấy: kinh tế cho các loại cây trồng cạn theo vùng trọng -Mức đảm cho các loại cây trồng 85% điểm chuyên canh như sau: -Đối với cây có giá trị kinh tế cao, khuyến cáo -Mức đảm bảo không quá 85% đối với cây Chè mức đảm bảo có thể lên đến 90%. vùng Trung du miền núi phía Bắc; Do đó, trên cơ sở tầm quan trọng của các loại -Mức đảm bảo không quá 90% đối với cây Vải cây trồng cạn chủ lực ở Việt Nam, tác giả đề xuất vùng Trung du miền núi phía Bắc; mức đảm bảo cho nhóm cây này từ 85%-90%. -Mức đảm bảo không quá 90% đối với cây 3.5. Đề xuất mức đảm bảo Bưởi vùng Bắc Trung Bộ; Căn cứ theo tiêu chuẩn hiện hành ở Việt Nam, -Mức đảm bảo không quá 85% đối với cây Cà mức độ đảm bảo thường dùng trong thiết kế phê vùng Tây Nguyên. 85%. Do đó, nếu xét về góc độ kinh tế mức đảm 40 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 85 (9/2023)
bảo thực tế với cây trồng cạn (có giá trị kinh tế kinh tế cao. Do đó, trong nghiên cứu này, nhóm cao hơn lúa) ít nhất cũng tương đương với ngưỡng tác giả tập trung vào xác định mức đảm bảo tưới mức đảm bảo cho hệ thống thủy lợi nói chung. cho một số loại cây trồng cạn chủ lực có giá trị Kết hợp với các cơ sở đưa ra mức đảm bảo như đã kinh tế cao ở các vùng, miền trong cả nước. Cở sở phân tích ở trên về: khí hậu, yêu cầu nước-năng để xác định mức đảm bảo này dựa trên: suất, chi -Các điều kiện về khí tượng; phí-lợi ích, mức đảm bảo được đề xuất cho các - Quan hệ giữa nhu cầu nước-tần suất-năng vùng nghiên cứu của một số loại cây trồng cạn suất cây trồng; chủ lực ở Việt Nam như sau: - Quan hệ giữa chi phí-lợi ích đem lại khi đảm -Khu vực Trung du miền núi phía Bắc, cây Chè bảo cấp nước; mức đảm bảo phù hợp là 85%, cây Vải mức đảm - Dựa vào các nghiên cứu trong nước và bảo phù hợp là 90%; quốc tế. -Khu vực Bắc Trung Bộ, cây Bưởi mức đảm Từ các cơ sở trên, tác giả đề xuất mức đảm bảo bảo phù hợp là 90%; cấp nước cho các loại cây trồng như sau: -Khu vực Tây Nguyên, cây Cà phê mức đảm -Cây Chè khu vực Trung du miền núi phía Bắc, bảo tưới phù hợp là 90%. mức đảm bảo 85%; 4. KẾT LUẬN -Cây Vải khu vực Trung du miền núi phái Bắc, Mức đảm bảo cấp nước tưới được sử dụng mức đảm bảo 90%; trong công tác quy hoạch, thiết kế và quản lý vận -Cây Bưởi, khu vực Bắc Trung Bộ, mức đảm hành các hệ thống thủy lợi. Mức đảm bảo tưới bảo 90%; tương ứng với tần suất thiết kế công trình thủy lợi -Cây Cà phê, khu vực Tây Nguyên, mức đảm phục vục cấp nước tưới cho nông nghiệp và quy bảo 90%. mô công trình thường được tính toán dựa trên nhu cầu nước thông qua việc xác định mô hình mưa LỜI CẢM ƠN ứng với tần suất thiết kế. Hầu hết các hệ thống Bài báo này là một phần kết quả nghiên cứu thủy lợi trong cả nước được xây dựng nhằm mục của Đề tài “Nghiên cứu mức đảm bảo tưới, tiêu, đích tưới chủ yếu cho cây lúa (yêu cầu nước thoát nước phù hợp cho cây trồng cạn chủ lực và nhiều, giá trị kinh tế thường không cao so với một một số đối tượng phi nông nghiệp xen kẹp trong số loại cây trồng cạn khác). Tuy nhiên, hiện nay hệ thống thủy lợi”. Chúng tôi xin cảm ơn Bộ chưa có nhiều nghiên cứu nhằm xác định mức Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã hỗ trợ đảm bảo tưới riêng cho từng cây trồng cạn giá trị kinh phí để thực hiện nghiên cứu này. TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Ngọc Hải, Giáo trình Quy hoạch và thiết kế hệ thống thuỷ lợi, 2006. [và những người khác]. Tập 1; Hà Nội: Xây dựng. (#000000892) QCVN 04-05:2022/BNNPTNT, 2022, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về công trình thủy lợi, phòng chống thiên Gourabi, B. R. (2010). Identifying dry years by using the dependable rainfall index and its effects on the olive crop in Roudbar, Gilan,south western of Caspian sea. World Academy of Science, Engineering and Technology, 43(7), 614–617. Jotte, L. (2017). Water Resource Management for Integrated Use of Rivers and Reservoirs in Rural Areas of Developing Countries : Guder River Basin Lensa Jotte. June. K.D.N.Weerasinghe, S. (1991). Monthly, Weekly and Ten Day Intervals for Sri. 19(1), 63–71. Makanjuola, M. B. (2018). Estimating Dependable Rainfall for Improved Crop Production in Idofian ,. Global Scientific Journals, 6(4), 262–273. www.globalscientificjournal.com Nyatuame, M. (2022). Ghana Journal of Science, Technology and Development. May. https://doi.org/10.47881/271.967x KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 85 (9/2023) 41
Nyatuame, M., Agodzo, S. K., & Amekudzi, L. K. (2022). Analysis of rainfall and temperature trend and variability of the Tordzie Watershed. Ghana Journal of Science, Technology and Development, 8(1), 1–17. https://doi.org/10.47881/271.967x RAES, D. (2013). Frequency analysis of rainfall data. College on Soil Physics 30th Anniversary (1983 - 2013), 42. http://indico.ictp.it/event/a12165/session/21/contribution/16/material/0/0.pdf Savva, A. P., & Frenken, K. (2002). Crop Water Requirements and Irrigation Scheduling. Developed By: A. P. Savva and K. Frenken. Irrigation Manual Module 4, 1–122. Sharma, K. K., & Conservation, W. (2013). Probability analysis of rainfall for planning water harvesting and irrigation in semi arid region of Uttar pradesh Probability analysis of rainfall for planning water harvesting and irrigation in semi arid region of Uttar Pradesh. July 2014. Tayfur, G. (2021). Discrepancy precipitation index for monitoring meteorological drought. Journal of Hydrology, 597(January), 126174. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.126174 USDA. (1997). Irrigation Guide. Natural Resources Conservation Servi Ce, September, 754. Widyaningsih, I., Abu Bakar, B., & Kusdian, D. (2020). The design of an artificial lake as a reservoir for potential rainwater from rainfall for daily usage: A case study of Pangandaran in West Java, Indonesia. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science,437(1).https://doi.org/10.1088/1755- 1315/437/1/012044 Abstract: RESEARCH TO DETERMINE REASONABLE FREQUENCY EXCEEDANCES OF WATER REQUIREMENT OF HIGH-VALUE CROPS IN VIETNAM High-value crops have contributed greatly to the development of agricultural sectors in Vietnam, in which one of the most factors affecting product values (quality and quantity) is adequate water supply demand for agricultural activity by irrigation systems. In the planning and designing irrigation systems, the construction cost of these systems depends on the design frequency that corresponds to frequency exceedance. In Vietnam, most irrigation systems including (reservoirs, pumping stations, canals...etc.) have been designed and built to supply water for different human activities in general, no regulations or indexes of frequency exceedances are presently built for high-value crops. Therefore, this study focuses on setting up basic knowledge and suggesting the frequency exceedances of these valuable crops based on: Meteorological characteristics; the Relationship between water demand -yield; cost-benefit. The frequency exceedances of high-value crops are proposed as P=90% with the Lychee plants for the Northern midland and mountainous; P=85% with the Tea plants for the Northern midland and mountainous; P=90% with Pomelo plants for the North Central; P=90% with Coffee plants for the Central Highlands. Keywords: Frequency exceedances, water supply demand, irrigation systems, high-value crops Ngày nhận bài: 29/6/2023 Ngày chấp nhận đăng: 04/8/2023 42 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 85 (9/2023)