CHƯƠNG 1: TONG QUAN 1. Tống quan nghiên cứu hiệu quả hệ thống tưới 1. Tổng quan nghiên cứu hiệu quả hệ thong tưới trên thế giới Trong những năm qua, trên thế giới đã có nhiều nhiều nghiên cứu về hệ thống thủy lợi phục vụ sản xuất nông nghiệp (hệ thống tưới). Các kết quả nghiên cứu cho thấy, hiệu quả tưới của các hệ thống thủy lợi còn thấp, trung bình chỉ đạt 60 - 70% so với thiết kế, cá biệt có hệ thống chỉ đạt 25 - 30%, hầu hết các hệ thống thủy lợi không có đủ kinh phí dé chi cho công tác quản lý và duy tu bảo đưỡng công trình.
Các dé tài, dự án đánh giá về hiệu quả tưới đã được nghiên cứu ở các quốc gia và thảo luận ở nhiều hội thảo quốc tế. Molden va Gates (1990) đã định nghĩa các mục tiêu hệ thống phân nước tưới gồm: độ chính xác, hiệu quả, độ tin cậy và sự công bang của việc phân nước và đã phát triển các phương pháp đo sự hoạt động băng các thuật ngữ cho phép phân tích hiệu quả của các hệ thống phân nước tưới phục vụ các mục đích đánh giá, quy hoạch và thiết kế. Các phương pháp này cung cấp một sự đánh giá định lượng không chỉ hoạt động của toàn hệ thống mà còn đáng giá xem sự hoạt động này có thé bi hạn chế bởi sự kém coi của công trình hoặc của quản lý. Sakthivadivel và đồng nghiệp (1993) đã thảo luận sự hữu ích và việc sử dụng khái niệm " Cấp nước tương đối - RWS" để đánh giá sự hoạt động của các hệ thống tưới với sự đề cập đặc biệt đến các hệ thông tưới lúa.
Về mặt khái niệm, khái niệm này được định nghĩa là tỷ số giữa nước cấp với yêu cầu nước liên quan với các cây trồng thực tế, thời kỳ sinh trưởng với các biện pháp canh tác thực tế được dùng và cho một khu tưới thực tế. Mặc dù những thuận lợi của khái niệm là tiện lợi cho phân tích và sáng tỏ các khoảng cách thời gian va vi trí khác nhau, nhưng các giá tri RWS đôi với các khoảng thời gian dai hơn lại biểu lộ một vài sự mâu thuẫn. Đó là bởi vì khái niệm này không xem xét sự trữ trên ruộng lúa trong mùa sinh trưởng của cây trông. Đề khắc phục hạn chế này, khái niệm " cấp nước tương đối lũy tích - CRWS" yêu cầu 10 được tính toán trong các khoảng thời gian ngắn (ví dụ tuần hoặc là ngày) bắt đầu từ một thời gian cụ thé trong mùa.
Thuận lợi chính của CRWS so với RWS là nó có thé được dùng dé miêu tả sinh động tỷ lệ nước cấp với yêu cần nước day ý nghĩa cho cả mua, trong khi đó RWS chỉ hữu dụng cho việc đánh giá tỷ lệ này cho một giai đoạn cụ thể trong mùa. Mặc dù có những thuận lợi như đã nói ở trên, nhưng những khái niệm này chỉ có thể được dùng để đánh giá sự hoạt động của hệ thống tưới trong đó chỉ xem xét đến nông nhiệp được tưới. Trong những trường hợp mà có nhiều loại hình sử dụng nước khác như nước sinh hoạt và cây mọc hoang thì nhưng khái niệm này bị hạn chế. Bos và đồng nghiệp (1993) đã cung cấp một khung mà những nhà quản lý tưới có thể sử dụng dé đánh giá hoạt động tưới dựa trên khung đánh giá do Murray - Rust và Snellen (1930) đã gợi ý.
Có thê thấy rằng khung đánh giá và các chỉ số được gợi ý ở trên nhằm vào các mục tiêu dự kiến đề ra và mức độ đạt được chúng trong quá trình hoạt động thực tế của hệ thống tưới. Các chỉ số được nhận ra trong các loại hình khác nhau dé chỉ ra các khía cạnh đạt được từ sự hoạt động của hệ thống tưới theo một cách thực chi tiết hơn. Phương thức này hữu ích cho việc đánh giá sự hoạt động ở mức độ hệ thống. Tuy nhiên, có một số khó khăn.
Chắng hạn, những mục tiêu nào sẽ được lựa chọn trong các quá trình đánh giá sự hoạt động của hệ thống cũng như những sự thay đổi trong các mục tiêu sẽ dẫn tới việc cần phải xem xét lại. Hơn nữa, sự tiêu thụ nưới thực tế trong các hệ thống tưới không được chỉ ra một cách rõ ràng. Một số loại hình sử dụng khác (từ thực vật tự nhiên trong khu tưới, từ các khu vườn, từ sinh hoạt, công nghiép,v.) không được kể đến trong các đánh giá này. Vì vậy hiệu quả được sử dụng nước trong hệ thông tưới vẫn chưa được đánh giá day đủ hơn.
Bos(1997) tóm tắt các chỉ số hoạt động được dùng trong chương trình nghiên cứu về sự hoạt động tưới, trong đó có khoảng 40 chỉ số hoạt động đa nguyên tắc được định lượng và khảo sat , dựa trên tập chi số hoạt động được Bos và đồng nghiệp (1993) miên tả. Các chỉ số này rất phù hợp cho sử dụng trong đánh giá sự hoạt động tưới tiêu. Các nghiên cứu trước đây và các chỉ sô hiệu quả sử dụng nước được định nghĩa vẫn II quan tâm đến hiệu quả sử dụng nước liên quan đến các yếu tố dòng chảy, đất và năng suất, sản lượng cây trồng (trong đó chủ yếu là đề cập đến kha năng đáp ứng tiêu chuẩn và mục tiêu đặt ra). Các chỉ số này khá có ý nghĩa đối với các người quản lý hệ thống tưới - những người quan tâm đến việc vận hành hệ thống hàng ngày.
Tuy nhiên, những nghiên cứu trước đây chưa chú trọng vào mối liên quan giữa nước, đất và giá trị đầu ra. Thực chất mà nói, đối với một hệ thống tưới, hiệu quả sử dụng nước của nó phải được đánh giá ở khía cạnh giá trị kinh tế cho một đơn vị nước và vấn đề này đã được R.Sakthivadived và đồng nghiệp (1999) nghiên cứu. Đánh giá hiệu quả tưới tại một số nước trên thé giới 1. Đánh giá hiệu quả tưới tại Pakistan và Srilanca Năm 1993, IWMI đã có nghiên cứu liên quan đến đánh giá hiệu quả phân phối nước của dự án tưới tại Pakistan và Srilanca.
Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả tưới được chuyên gia IWMI và Srilanca đưa ra là: + Chỉ tiêu lượng nước dùng trên 1 đơn vi diện tích đất canh tác, + Năng suất cây trồng, + Thu thập trên 1 ha đất canh tác, + Sản lượng trên 1m? nước tưới, + Sự công bằng trong phân phối nước ở đầu và cuối nguồn nước. Đánh giá hiệu quả tưới tại An Độ Năm 1989, Ấn Độ đã xuất bản 2 tác phâm " Tiêu chuẩn đo đạc quản lý vận hành hệ thống tưới" và " Giám sát đánh giá hệ thống tưới". Tiếp sau đó các chuyên gia An Độ và IWMI đã đánh giá hệ thống tưới Sisa có sự trợ giúp của công nghệ viễn thám và các mô hình thủy lực, đánh giá hệ thống tưới Bhakra với sự giúp của công nghệ viễn thám và hệ thông thông tin địa lý (GIS). Dé nâng cao hiệu quả tưới nói chung và cụ thé là đảm bao đọ tin cậy trong việc phân phối nước cho người sử dụng, nhiều hệ thống tưới ở Ấn Độ, cả các hệ thống đang hoạt động và hệ thống mới xây dựng đã tiến hành nâng cao quản lý nước bằng các cách 12 quan trắc và điều hành các công trình và các thông số từ xa.
Ở hầu hết các hệ thống đều chọn một đoạn kênh đang hoạt động làm mau dé nghién cuu va phan tich loi ich do cải thiện hệ thống quản lý nước và sau đó mở rộng cho vùng rộng hơn (mô hình điểm). Đánh giá hiệu quả tưới tại Trung quốc Trong các năm 1993-1994, Trung Quốc đã tiễn hành đánh giá 195 hệ thống tưới lớn với 3 mức đánh giá: + Mức 1: Đánh giá kết cau công trình hoặc kênh mương, + Mức 2: Đánh giá toàn bộ hệ thống , + Mức 3: Đánh giá cải tạo hệ thống. Kết quả đánh giá cho thấy : 70% công trình đầu mối bị xuống cấp hoặc trong tình trạng nguy hiểm, 16% mat khả năng làm việc, 10% bị bỏ hoang, chỉ có có 4% làm việc bình thường. Đối với kênh mương: 60% chuyển nước tốt, 21% xuống cấp nghiêm trọng, 9% mat khả năng làm việc, 10% bị bỏ hoang.
Đối với các trạm bơm: 36% mat khả năng làm việc, 32% xuống cấp hoặc trong tình trạng nguy hiểm. Đánh giá hiệu quả tưới tại Malaysia Từ những năm 1990, đã bắt đầu đánh giá ở 8 vùng trọng điểm lúa với nội dung chính là đánh giá hiệu quả sử dụng nước. Trong quá trình đánh giá các chỉ tiêu đã được sử dụng như: Tỷ lệ cấp nước tương đối, hiệu quả tưới, chỉ tiêu sử dụng nước, hệ số quay vòng dat,. IWMI đã có nghiên cứu ở Kerian năm 1991 cho thấy chi số hiệu quả dùng nước từ 0,03510,271 kg/mỶ, trung bình 0,12 kg/m, trong khi đó theo tài liệu của FAO với hệ thống tưới lúa cho việc sử dụng nước có hiệu quả chỉ số này nằm trong khoảng từ 0,7 I1,Ikg/m.
Tổng quan nghiên cứu hiệu quả hệ thống tưới ở Việt Nam Ở nước ta, nghiên cứu về hiệu quả sử dụng nước còn ít. Bắt đầu từ năm 2005 là nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Thế Quảng và PGS.TS Đoàn Doãn Tuấn thực hiện. Nghiên cứu đã đưa ra phương pháp phân tích, đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ 13 thống thủy nông dựa trên 29 chỉ số đánh giá có liên quan đến năng suất cây trồng, nước, đất và năng suất lao động, nguồn nước cấp, kinh tế, môi trường, cơ sở hạ tầng và các cấp quản lý thủy nông chính thức và cộng đồng. Mặc dù phương pháp này đã đề cập đến nhiều khía cạnh ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống thủy nông nhưng nó vẫn chủ yêu là so sánh hiệu quả hoạt động thực tế và mục tiêu đặt ra cho hệ thong va vì vậy nó chỉ có ý nghĩa nhiều đối với những người quản lý vận hành hệ thống ma không có ý nghĩa nhiều đối với những nhà quản lý và lập chính sách dài hạn và có tính chiên lược.
Giáo sư Bùi Hiếu và Trần Quốc Lập ( năm 2005) đã thực hiện một nghiên cứu về “ Công trình thủy lợi phục vụ phát triển các ngành kinh tế khác nông nghiệp của các tỉnh trung du miền núi phía Bắc Việt Nam”. Nghiên cứu tập trung vào đánh giá hiệu quả các công trình thủy lợi phục vụ các ngành kinh tế như thủy sản, sinh hoạt, công nghiệp, pháp điện, giao thông và lâm nghiệp. Tuy nhiên nghiên cứu mới dung lại ở mức điều tra khảo sát và đánh giá thực trạng của hệ thống thủy lợi phục vụ đa mục tiêu.