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. 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.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 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
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 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 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 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. 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.