Luận Văn Thạc Sĩ: Nghiên Cứu Giải Pháp Tối Ưu Phân Phối Nước Hệ Thống Thủy Lợi Nội Đồng

Luận văn thạc sĩ phân tích nghiên cứu giải pháp cải thiện kết quả phân phối nước ở hệ thống thủy lợi nội đồng, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp khả thi cho

• Tác giả: Đỗ Xuân Hoan
• Người hướng dẫn: PGS. TS Trần Chí Trung – Giám đốc trung tâm PIM-Viện khoa học thủy lợi Việt Nam
• Trường học: Đại học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Kỹ thuật tài nguyên nước
• Đề tài: Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả phân phối nước ở hệ thống thủy lợi nội đồng
• Loại tài liệu: luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ PHÂN PHỐI NƯỚC Ở HỆ THỐNG THỦY LỢI NỘI ĐỒNG
• 1.1. Tổng quan kết quả nghiên cứu về các giải pháp phân phối nước trên thế giới
• 1.2. Các kết quả nghiên cứu đánh giá hiệu quả phân phối nước
• 1.3. Các kết quả nghiên cứu về các giải pháp phân phối nước
• 1.4. Tổng quan các kết quả nghiên cứu về các giải pháp phân phối nước ở nước ta
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÂN PHỐI NƯỚC Ở HỆ THỐNG THỦY LỢI NỘI ĐỒNG
• 2.1. Đề xuất các tiêu chí đánh giá hiệu quả phân phối nước cho hệ thống thủy lợi nội đồng
• 2.2. Cơ sở khoa học xây dựng các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phân phối nước của hệ thống thủy nông
• 2.3. Phương pháp xác định các tiêu chí đánh giá hiệu quả phân phối nước ở hệ thống thủy lợi nội đồng
• 3. CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG HIỆU QUẢ PHÂN PHỐI NƯỚC Ở HỆ THỐNG THỦY LỢI NỘI ĐỒNG
• 3.1. Tính toán nhu cầu tưới
• 3.2. Cơ sở khoa học tính toán nhu cầu tưới
• 3.3. Tinh toán nhu cầu nước tưới của cây trồng
• 3.4. Tính toán nhu cầu tưới tại đầu các kênh cấp 3
• 3.5. Xác định lượng cấp thực tế tại đầu các kênh cấp 3
• 3.6. Thực nghiệm xác định hệ số lưu lượng cống lấy nước
• 3.7. Xác định lượng nước cấp thực tế
• 3.8. Đánh giá thực trạng hiệu quả phân phối nước
• 4. CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH PHÂN PHỐI NƯỚC NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHÂN PHỐI NƯỚC Ở HỆ THỐNG THỦY LỢI NỘI ĐỒNG
• 4.1. Xây dựng kế hoạch phân phối nước cho hệ thống thuỷ lợi nội đồng
• 4.2. Hiệu quả áp dụng kế hoạch phân phối nước
• 4.3. Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả phân phối nước ở hệ thống thủy lợi nội đồng
• 4.3.1. Các giải pháp xây dựng kênh nội đồng
• 4.3.2. Giải pháp tổ chức thực hiện kế hoạch phân phối nước
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Phát triển nông nghiệp là yếu tố then chốt trong việc thúc đẩy kinh tế ở Việt Nam. Hệ thống thủy lợi đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước tưới cho sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên, tình trạng xuống cấp của các hệ thống này đã dẫn đến hiệu quả phục vụ chỉ đạt trung bình trên 70%. Nguyên nhân chính bao gồm việc thất thoát nước trong quá trình vận hành, thiếu phương tiện kiểm soát lượng nước, và mô hình tổ chức quản lý còn nhiều bất cập. Đặc biệt, việc bố trí kinh phí cho bảo trì và sửa chữa các công trình thủy lợi đang có xu hướng giảm. Do đó, nghiên cứu về giải pháp nâng cao hiệu quả phân phối nước trong hệ thống thủy lợi nội đồng là rất cần thiết.

II. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

Mục tiêu chính của nghiên cứu này là đề xuất phương pháp đánh giá hiệu quả phân phối nước và quy trình phân phối nước nhằm nâng cao hiệu quả trong hệ thống thủy lợi nội đồng. Việc này không chỉ giúp cải thiện hiệu quả sử dụng nước mà còn đảm bảo tính công bằng trong phân phối nước giữa các hộ nông dân. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc xây dựng các tiêu chí đánh giá cụ thể, từ đó đưa ra các giải pháp thực tiễn nhằm cải thiện tình hình hiện tại.

III. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu áp dụng cách tiếp cận phân tích nguyên nhân và kết quả để đánh giá hiệu quả phân phối nước. Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc sử dụng phần mềm CROPWAT để tính toán nhu cầu nước của cây trồng, đo đạc thực nghiệm xác định lượng nước cấp ở hệ thống thủy lợi nội đồng, và áp dụng phương pháp thống kê để xác định các tiêu chí đánh giá hiệu quả. Các kết quả nghiên cứu sẽ được kế thừa từ các nghiên cứu trước đó, nhằm đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của dữ liệu.

IV. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÂN PHỐI NƯỚC

Để đánh giá hiệu quả phân phối nước, cần xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá toàn diện. Các chỉ tiêu này bao gồm hiệu quả vận chuyển nước, hiệu quả phân phối nước, và độ công bằng trong phân phối nước. Việc áp dụng các chỉ tiêu này sẽ giúp xác định rõ ràng mức độ hiệu quả của hệ thống thủy lợi và từ đó đề xuất các giải pháp cải thiện. Đặc biệt, việc đánh giá cần được thực hiện định kỳ để theo dõi sự thay đổi và cải thiện trong quản lý nước.

V. ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG HIỆU QUẢ PHÂN PHỐI NƯỚC

Thực trạng hiệu quả phân phối nước ở hệ thống thủy lợi nội đồng hiện nay cho thấy nhiều vấn đề cần khắc phục. Việc tính toán nhu cầu tưới và xác định lượng nước cấp thực tế tại các kênh cấp 3 cho thấy sự không đồng đều trong phân phối nước. Các số liệu thu thập được cho thấy rằng nhiều khu vực vẫn chưa được cung cấp đủ nước cần thiết cho sản xuất nông nghiệp. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến năng suất cây trồng mà còn gây ra sự bất bình đẳng trong việc tiếp cận nước giữa các hộ nông dân.

VI. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH PHÂN PHỐI NƯỚC NÂNG CAO HIỆU QUẢ

Để nâng cao hiệu quả phân phối nước, cần xây dựng kế hoạch phân phối nước cho hệ thống thủy lợi nội đồng. Kế hoạch này cần được thực hiện một cách đồng bộ và có sự tham gia của các bên liên quan. Việc tổ chức thực hiện kế hoạch phân phối nước cũng cần được cải thiện để đảm bảo tính hiệu quả và công bằng. Các giải pháp xây dựng kênh nội đồng và tổ chức thực hiện kế hoạch phân phối nước sẽ là những yếu tố quyết định đến thành công của quy trình này.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Phân phối nước hiệu quả trong hệ thống thủy lợi nội đồng đóng vai trò then chốt trong phát triển nông nghiệp bền vững tại Việt Nam. Với tổng diện tích tưới khoảng 3,4 triệu ha, tương ứng gần 6,85 triệu ha lúa hàng năm, hệ thống thủy lợi nội đồng góp phần quan trọng trong việc đảm bảo nguồn nước tưới cho sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên, hiệu quả phục vụ của các hệ thống này mới chỉ đạt trung bình trên 70%, chủ yếu do tình trạng xuống cấp công trình, thất thoát nước, thiếu kiểm soát lượng nước và mô hình quản lý chưa phù hợp. Đặc biệt, các công trình đo đếm và điều tiết nước trên kênh nội đồng còn rất hạn chế, gây khó khăn trong việc kiểm soát và phân phối nước công bằng, tiết kiệm.

Luận văn tập trung nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả phân phối nước ở hệ thống thủy lợi nội đồng thuộc hệ thống thủy lợi Bắc Nghệ An, với phạm vi nghiên cứu tại hai tuyến kênh cấp 2 điển hình là N6 và N20. Mục tiêu chính là đề xuất phương pháp đánh giá hiệu quả phân phối nước và quy trình phân phối nước nhằm cải thiện hiệu quả vận hành, tiết kiệm nước và đảm bảo công bằng trong phân phối. Nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao, góp phần hiện đại hóa công tác quản lý vận hành hệ thống thủy lợi nội đồng, đồng thời hỗ trợ thực hiện các chính sách quản lý tài nguyên nước và thu phí thủy lợi theo Nghị định 115 của Chính phủ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình quản lý thủy lợi hiện đại, trong đó:

• Lý thuyết hiệu quả tưới (IWMI): Định nghĩa hiệu quả tưới là mức độ đạt được các mục tiêu ban đầu của hệ thống thủy lợi, bao gồm hiệu quả vận chuyển, phân phối và sử dụng nước tưới.
• Mô hình đánh giá hiệu quả phân phối nước: Bao gồm các chỉ tiêu như độ công bằng, độ tin cậy và độ chính xác trong phân phối nước, được xác định qua hệ số cấp nước tương đối và các chỉ số thống kê như hệ số biến thiên (CV).
• Khái niệm quản lý thủy lợi bền vững: Nhấn mạnh sự kết hợp giữa phần cứng (công trình thủy lợi) và phần mềm (quản lý vận hành, tổ chức quản lý) để nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên nước.

Các khái niệm chính được sử dụng gồm: hiệu quả tưới, hiệu quả phân phối nước, độ công bằng phân phối nước, độ tin cậy phân phối nước, hệ số cấp nước tương đối, và quy trình phân phối nước.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa phân tích lý thuyết, đo đạc thực nghiệm và mô phỏng tính toán:

• Nguồn dữ liệu: Số liệu khí tượng thu thập từ trạm Đô Lương và Quỳnh Lưu; số liệu thực địa đo đạc lưu lượng nước tại các cống đầu kênh cấp 3 trên tuyến kênh N6 và N20; tài liệu về cơ chế chính sách và quy trình vận hành hệ thống thủy lợi.
• Phương pháp phân tích: Áp dụng phần mềm CROPWAT để tính toán nhu cầu nước tưới dựa trên phương trình cân bằng nước và phương pháp Penman-Monteith để tính lượng bốc hơi tiêu chuẩn. Sử dụng phương pháp xác suất thống kê để tính các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phân phối nước như độ công bằng, độ tin cậy và độ chính xác.
• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Đo đạc tại 25-30 điểm đo thực nghiệm trên các cống đầu kênh cấp 3, lựa chọn hai tuyến kênh cấp 2 đại diện cho khu vực đầu và cuối hệ thống thủy lợi Bắc Nghệ An.
• Timeline nghiên cứu: Thu thập số liệu và đo đạc thực địa trong vòng 1-2 vụ sản xuất, phân tích và đề xuất giải pháp trong suốt quá trình nghiên cứu kéo dài 2 năm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu quả phân phối nước chưa đồng đều và chưa công bằng: Tại hệ thống kênh N6, tỷ lệ cứng hóa kênh chỉ đạt 27,2%, nhiều công trình xuống cấp, dẫn đến thất thoát nước lớn. Đo đạc thực nghiệm cho thấy lượng nước cấp tại các cống đầu kênh cấp 3 có sự biến động lớn, với hệ số biến thiên (CV) cao, phản ánh độ công bằng phân phối nước thấp. Trong khi đó, kênh N20 có tỷ lệ cứng hóa cao hơn (73,8%) nhưng vẫn thiếu các công trình điều tiết nước trên kênh nội đồng, gây khó khăn trong kiểm soát lượng nước.

2. Chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phân phối nước: Giá trị độ công bằng phân phối nước (chỉ tiêu e) tại các điểm đo dao động từ gần 0 (tốt) đến cao, cho thấy sự không đồng đều trong phân phối nước giữa đầu và cuối kênh. Độ tin cậy phân phối nước (chỉ tiêu r) cũng biến động theo thời gian, phản ánh sự không ổn định trong cung cấp nước tưới. Độ chính xác phân phối nước (chỉ tiêu a) có giá trị gần 1 ở một số khu vực, nhưng vẫn còn nhiều nơi lượng nước cấp thấp hơn nhu cầu thực tế.

3. Nhu cầu tưới được tính toán chính xác: Sử dụng phần mềm CROPWAT và phương pháp Penman-Monteith, nhu cầu tưới cho các vụ Đông Xuân và Hè Thu tại hai khu mẫu được xác định chi tiết theo từng giai đoạn sinh trưởng của cây lúa, với lượng nước tưới dao động từ khoảng 1,5 đến 1,6 mm/ngày, phù hợp với đặc điểm khí hậu và cây trồng vùng Bắc Nghệ An.

4. Ảnh hưởng của mô hình quản lý đến hiệu quả phân phối nước: Kênh N6 do Hợp tác xã dùng nước quản lý có hiệu quả phân phối nước thấp hơn so với kênh N20 do Công ty Bắc Nghệ An quản lý, thể hiện qua các chỉ tiêu đánh giá và thực trạng công trình. Điều này cho thấy mô hình tổ chức quản lý có vai trò quan trọng trong nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống thủy lợi.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc phân phối nước trong hệ thống thủy lợi nội đồng còn nhiều hạn chế do công trình xuống cấp, thiếu các công trình đo đếm và điều tiết nước, cũng như mô hình quản lý chưa tối ưu. So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, hiệu quả phân phối nước tại Bắc Nghệ An tương đồng với các hệ thống thủy lợi truyền thống khác, nơi mà sự không công bằng và thất thoát nước vẫn là vấn đề phổ biến.

Việc áp dụng các chỉ tiêu đánh giá đa chiều như độ công bằng, độ tin cậy và độ chính xác giúp cung cấp cái nhìn toàn diện về hiệu quả phân phối nước, từ đó hỗ trợ việc ra quyết định quản lý và vận hành. Các biểu đồ thể hiện sự biến động của hệ số cấp nước tương đối theo không gian và thời gian sẽ minh họa rõ ràng mức độ công bằng và ổn định của phân phối nước.

Ngoài ra, việc tính toán nhu cầu tưới chính xác theo từng giai đoạn sinh trưởng của cây trồng giúp tối ưu hóa kế hoạch phân phối nước, giảm thất thoát và nâng cao hiệu quả sử dụng nước. Kết quả cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hiện đại hóa công tác quản lý vận hành, bao gồm đầu tư công trình đo đếm, điều tiết nước và áp dụng công nghệ quản lý hiện đại.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng và hoàn thiện hệ thống công trình đo đếm, điều tiết nước trên kênh nội đồng: Đầu tư lắp đặt các công trình đo nước và cống điều tiết tại các kênh cấp 3 nhằm kiểm soát chính xác lượng nước phân phối, giảm thất thoát và nâng cao độ công bằng. Thời gian thực hiện trong vòng 2-3 năm, do các công ty thủy nông và chính quyền địa phương chủ trì.

2. Áp dụng quy trình phân phối nước khoa học dựa trên nhu cầu thực tế của cây trồng: Sử dụng phần mềm CROPWAT và các mô hình tính toán nhu cầu nước để lập kế hoạch tưới luân phiên phù hợp, đảm bảo cung cấp đủ nước cho từng khu vực. Thực hiện ngay trong các vụ sản xuất tiếp theo, do các đơn vị quản lý vận hành phối hợp với nông dân.

3. Tăng cường đào tạo và nâng cao năng lực quản lý vận hành cho cán bộ thủy nông: Tổ chức các khóa đào tạo về kỹ thuật đo đếm, điều tiết nước và sử dụng công nghệ quản lý hiện đại như SCADA, giúp nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống. Kế hoạch đào tạo kéo dài 1 năm, do các viện nghiên cứu và trường đại học phối hợp thực hiện.

4. Khuyến khích mô hình quản lý thủy lợi đa dạng, có sự tham gia của người dân: Thúc đẩy mô hình hợp tác xã dùng nước và các tổ chức cộng đồng tham gia quản lý, vận hành hệ thống thủy lợi nhằm nâng cao tính minh bạch và hiệu quả phân phối nước. Triển khai thí điểm trong 2-3 năm tại các khu vực điển hình, do chính quyền địa phương và các tổ chức xã hội chủ trì.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý và vận hành hệ thống thủy lợi: Nhận được các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phân phối nước và quy trình vận hành khoa học để nâng cao hiệu quả quản lý, giảm thất thoát nước và đảm bảo công bằng phân phối.

2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành thủy lợi, tài nguyên nước: Có cơ sở lý thuyết và phương pháp thực nghiệm để phát triển nghiên cứu sâu hơn về quản lý và phân phối nước trong hệ thống thủy lợi nội đồng.

3. Chính quyền địa phương và các tổ chức quản lý tài nguyên nước: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, kế hoạch đầu tư và phát triển hệ thống thủy lợi phù hợp với điều kiện thực tế và nhu cầu sản xuất.

4. Nông dân và hợp tác xã dùng nước: Hiểu rõ hơn về quy trình phân phối nước và vai trò của mình trong quản lý, vận hành hệ thống thủy lợi, từ đó tham gia tích cực vào các hoạt động quản lý và sử dụng nước hiệu quả.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao hiệu quả phân phối nước trong hệ thống thủy lợi nội đồng lại thấp?
   Hiệu quả thấp do công trình xuống cấp, thiếu các công trình đo đếm và điều tiết nước, mô hình quản lý chưa phù hợp, và thiếu kiểm soát lượng nước phân phối, dẫn đến thất thoát và phân phối không công bằng.

2. Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phân phối nước gồm những gì?
   Bao gồm độ công bằng (đánh giá sự phân phối đồng đều theo nhu cầu), độ tin cậy (sự ổn định theo thời gian), và độ chính xác (mức độ đáp ứng nhu cầu nước thực tế), được tính dựa trên hệ số cấp nước tương đối và các chỉ số thống kê.

3. Phương pháp tính nhu cầu tưới nước cho cây trồng như thế nào?
   Sử dụng phương trình cân bằng nước, tính lượng bốc hơi tiêu chuẩn theo phương pháp Penman-Monteith, kết hợp với hệ số cây trồng và lượng mưa hiệu quả để xác định nhu cầu tưới chính xác theo từng giai đoạn sinh trưởng.

4. Làm thế nào để nâng cao hiệu quả phân phối nước trong hệ thống thủy lợi nội đồng?
   Cần đầu tư công trình đo đếm, điều tiết nước, áp dụng quy trình phân phối nước dựa trên nhu cầu thực tế, nâng cao năng lực quản lý vận hành và khuyến khích sự tham gia của người dân trong quản lý.

5. Vai trò của mô hình quản lý trong hiệu quả phân phối nước là gì?
   Mô hình quản lý ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả vận hành và phân phối nước; mô hình có sự tham gia của người dân và tổ chức quản lý hiệu quả thường đạt hiệu quả phân phối nước cao hơn so với mô hình truyền thống.

Kết luận

• Đề tài đã đề xuất hệ thống chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phân phối nước gồm độ công bằng, độ tin cậy và độ chính xác, phù hợp với điều kiện hệ thống thủy lợi nội đồng Việt Nam.
• Đánh giá thực trạng tại hai tuyến kênh N6 và N20 cho thấy hiệu quả phân phối nước còn nhiều hạn chế do công trình xuống cấp và mô hình quản lý chưa tối ưu.
• Quy trình phân phối nước dựa trên nhu cầu thực tế của cây trồng và các chỉ tiêu đánh giá giúp nâng cao hiệu quả vận hành, tiết kiệm nước và đảm bảo công bằng phân phối.
• Giải pháp nâng cao hiệu quả bao gồm đầu tư công trình đo đếm, điều tiết nước, áp dụng công nghệ quản lý hiện đại và phát triển mô hình quản lý đa dạng, có sự tham gia của người dân.
• Các bước tiếp theo cần tập trung vào triển khai thí điểm các giải pháp, đào tạo cán bộ quản lý và hoàn thiện chính sách hỗ trợ phát triển hệ thống thủy lợi nội đồng.

Hành động ngay hôm nay: Các đơn vị quản lý thủy lợi và chính quyền địa phương nên áp dụng các chỉ tiêu đánh giá và quy trình phân phối nước được đề xuất để cải thiện hiệu quả vận hành, đồng thời chuẩn bị kế hoạch đầu tư và đào tạo phù hợp nhằm hiện đại hóa hệ thống thủy lợi nội đồng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I TỔNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ PHÂN PHỐI NƯỚC Ở HỆ THỐNG THỦY LỢI NỘI ĐỒNG 1.1 Tổng quan kết quả nghiên cứu về các giải pháp phân phối nước trên thế giới 1.1 Các kết quả nghiên cứu đánh giá hiệu quả phân phối nước Hoạt động của các hệ thống thuỷ lợi liên quan đến nhiều yếu khác nhau, như mô hình quản lý, điều kiện khí hậu, các yếu tố xã hội, cho nên nếu chỉ đánh giá hiệu quả hệ thống bằng một chỉ tiêu như tổng sản lượng sản phẩm nông nghiệp, hoặc thậm chí một vài chỉ tiêu khác nữa cũng không thể đánh giá đầy đủ được hiệu quả tưới của hệ thống. Để đánh giá hiệu quả quản lý thuỷ nông cần phải xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá một cách toàn diện, khách quan hiệu quả tưới của công trình thuỷ lợi. Hiệu quả hoạt động của các hệ thống thuỷ nông cần được đánh giá một cách chính xác để khẳng định được hiệu quả hoạt động, tìm ra nguyên nhân tồn tại và đề ra các giải pháp khắc phục nâng cao hiệu quả phục vụ của hệ thống công trình thuỷ lợi. Hoạt động của hệ thống thuỷ lợi liên quan đến nhiều mặt của đời sống kinh tế xã hội của người dùng nước.

Có nhiều ý kiến đưa ra định nghĩa về quản lý tưới, trong đó định nghĩa của Viện quản lý nước quốc tế (IWMI) được nhiều người biết đến là: "Quản lý tưới là quá trình mà tổ chức hoặc cá nhân đưa ra các mục tiêu cho một hệ thống tưới, từ đó thiết lập nên các điều kiện thích hợp, huy động các nguồn lực khác nhau để đạt mục tiêu đã đề ra mà không gây ra những tác động xấu nào ". Tiến sĩ Mark Svedsen cho rằng không có bộ phận nào của công trình hạ tầng bảo đảm chức năng làm việc quá một vài năm trừ khi có một tổ chức vận hành, duy tu và nâng cấp nó". Sự thành công của hệ thống thuỷ lợi cần cả hai yếu tố "Phần cứng" và "Phần mềm". Phần cứng ở đây gồm công trình đầu mối, hệ thống kênh mương, công trình điều tiết và các trang thiết bị, còn phần mềm là công tác quản lý hệ thống thuỷ nông.

Viện quản lý nước quốc tế (IWMI) định nghĩa: “Hiệu quả tưới của hệ thống là mức độ đạt được của những mục tiêu ban đầu đề ra đối với hệ thống đó”. Theo Murray Rust và Snellen (1993) thì hiệu quả hoạt động của tổ chức quản lý là: (1) Học viên: Đỗ Xuân Hoan Lớp cao học: 20Q21 5 mức độ đáp ứng nhu cầu của khách hàng hoặc người sử dụng về một loại sản phẩm, dịch vụ nhất định nào đó và (2) hiệu quả có được do hoạt động của các tổ chức toàn quyền sử dụng những nguồn lực của mình. Viện quản lý nước quốc tế (IWMI) định nghĩa: “Hiệu quả tưới của hệ thống là mức độ đạt được của những mục tiêu ban đầu đề ra đối với hệ thống đó”. Theo Murray Rust và Snellen (1993) thì hiệu quả hoạt động của tổ chức quản lý là: (1) mức độ đáp ứng nhu cầu của khách hàng hoặc người sử dụng về một loại sản phẩm, dịch vụ nhất định nào đó và (2) hiệu quả có được do hoạt động của các tổ chức toàn quyền sử dụng những nguồn lực của mình.

Vào những năm gần đây, công tác đánh giá hiệu quả hoạt động của các mô hình quản lý thuỷ nông để tìm kiếm giải pháp để nâng cao hiệu quả cuả các công trình thuỷ lợi rất được quan tâm. Đối với hệ thống thuỷ lợi, nếu chỉ đánh giá hiệu quả hệ thống bằng một chỉ tiêu như tổng sản lượng sản phẩm nông nghiệp thu được khi có tưới hoặc không tưới, hoặc thậm chí một vài chỉ tiêu khác nữa cũng không thể đánh giá đầy đủ được công tác vận hành của hệ thống. Chuyên gia về môi trường có thể quan tâm đến dòng chảy trên sông, kênh và ngăn chặn sự suy giảm khối lượng và chất lượng nước trong khi chuyên gia xã hội có thể quan tâm nhiều về vấn đề xã hội; Chuyên gia kinh tế có thể chỉ quan tâm đến hiệu quả đầu tư, trong khi nhà nông học có thể tập trung vào năng suất cây trồng trên mỗi hecta. Tuy nhiên, nếu chúng ta tập chung vào đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của tổ chức quản lý công trình và chất lượng dịch vụ cung cấp tưới thì chúng ta có thể nhận thấy một cách khái quát hiệu quả hoạt động của các mô hình quản lý thuỷ nông trong những điều kiện khác nhau.

Việc đánh giá chất lượng dịch vụ cung cấp tưới là rõ ràng vì nó đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống thuỷ lợi, song việc đánh giá hiệu quả hoạt động của tổ chức quản lý cũng rất cần thiết vì việc nâng cao hiệu quả tưới ở các công trình thuỷ lợi là do yếu tố mô hình quản lý (thể chế/chính sách) quyết định hơn là yếu tố kỹ thuật. Các nhà nghiên cứu ngoài nước và trong nước đã đề xuất, xây dựng, kiểm nghiệm hệ thống chỉ tiêu đánh hiệu quả hoạt động của một hệ thống thuỷ nông, Tại Hội thảo quốc tế vùng Châu Á Thái Bình Dương về nâng cao hiệu quả khai thác công trình thuỷ lợi được tổ chức tại Băng Cốc, Thái Lan tháng 5/1994 đã nhất trí Học viên: Đỗ Xuân Hoan Lớp cao học: 20Q21 6 các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phân phối nước của hệ thống thủy lợi bao gồm: (i) Hiệu quả vận chuyển nước ở các cấp kênh, (ii) Hiệu quả phân phối nước và (iii) Bồi lắng và cỏ rác. Kloezen và Carlos Garces-Restrepo (1998) đề xuất việc áp dụng các chỉ tiêu đánh giá cho các quy mô khác nhau trong hệ thống thuỷ nông như Bảng 1. Áp dụng các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả tưới Kênh Mặt Chỉ tiêu đánh giá Hệ thống nhánh ruộng Chỉ tiêu so sánh Hệ số cấp nước tương đối V v v Hệ số cấp nước tưới tương đối V v x Khả năng cấp nước V v x Chỉ tiêu quá trình Hiệu quả tưới (chuyển nước, phân phối V v v nước, sử dụng nước mặt ruộng, hiệu quả hệ thống) Độ tin cậy cuả việc phân phối nước V v v Công bằng trong phân phối nước X v x Độ chính xác trong phân phối nước V v v Chú thích: v = áp dụng, x = không áp dụng Nguồn: Kloezen và Carlos Garces-Restrepo (1998) Bos và các cộng sự (1994) phân loại các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống thuỷ lợi thành 3 nhóm cơ bản, phản ánh tương đối toàn diện các khía cạnh khác nhau bao gồm: Hiệu quả cung cấp nước, hiệu quả sản xuất nông nghiệp và hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường, trong đó hiệu quả cung cấp nước là nhóm chỉ tiêu liên quan đến nhiệm vụ cơ bản của người quản lý thuỷ lợi từ lấy nước, phân phối nước từ nguồn nước tới mặt ruộng bằng cách quản lý các công trình thuỷ lợi.

Các chỉ tiêu đánh giá được một số khía cạnh của nhiệm vụ này như hiệu quả tưới, mức độ hiệu quả của các công ty thuỷ nông vận hành các công trình thuỷ lợi và các khía cạnh về hiệu quả phân phối nước như là độ chính xác và mức độ công bằng. Học viên: Đỗ Xuân Hoan Lớp cao học: 20Q21 7 - Các tiêu chí đánh giá theo hiệu quả tưới: Hiệu quả tưới là chỉ tiêu phản ánh điều kiện thuỷ lực của hệ thống theo không gian trong một thời đoạn nào đó. Những chỉ tiêu cơ bản xác định hiệu quả tưới bao gồm 4 loại chỉ tiêu sau: Hiệu quả tưới hệ thống = Yêu cầu tưới của cây trồng Tổng lượng nước vào hệ thống Hiệu quả chuyển nước = Tổng lượng nước vào hệ thống kênh Tổng lượng nước vào hệ thống Hiệu quả phân phối nước = Tổng lượng nước cấp vào ruộng Tổng lượng nước vào hệ thống kênh Hiệu quả sử dụng nước mặt ruộng = Yêu cầu tưới của cây trồng Tổng lượng nước cấp vào ruộng Hiệu quả sử dụng nước tưới = Hiệu quả sử dụng nước tưới thực tế Hiệu quả sử dụng nước yêu cầu -Các tiêu chí đánh giá theo hiệu quả phân phối nước: Bình quân HQPPN của 25% tốt nhất hệ thống Phân phối nước công bằng = Bình quân HQPPN của 25% kém nhất hệ thống Bình quân HQPPN của 25% đầu kênh Công bằng đầu cuối = Bình quân HQPPN của 25% cuối kênh Tỷ số hiệu quả phân phối nước càng gần 1 thì độ công bằng phân phối nước của hệ thống càng tốt. Trường hợp chỉ tiêu hiệu quả phân phối nước được tính toán cho nhiều khu tưới khác nhau, các giá trị hiệu quả phân phối nước đều giống nhau chứng tỏ sự phân phối nước công bằng trong hệ thống thuỷ lợi.

Chỉ tiêu so sánh hiệu quả phân phối nước đầu-cuối kênh được đánh giá mức độ công bằng của việc phân phối nước trong một hệ thống thuỷ lợi. Hiệu quả phân phối nước được tính bằng tỷ số giữa lượng nước thực tưới so với lượng nước thiết kế tại đầu các kênh nhánh cung cấp nước tưới cho nhiều khu tưới khác nhau trong hệ thống thuỷ lợi. Học viên: Đỗ Xuân Hoan Lớp cao học: 20Q21 8 Viện nghiên cứu nuớc quốc tế (IWMI) đề xuất 9 chỉ tiêu cơ bản để đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống thuỷ lợi cũng như hệ thống nông nghiệp có tưới về thuỷ lực, nông nghiệp, kinh tế, tài chính và môi trường (1998). Nhóm chỉ tiêu về phân phối nước gồm có 3 chỉ tiêu: (1) Hệ số cấp nước tương đối; (2) Hệ số cấp nước tưới tương đối và (3) Khả năng phân phối nước.

Hệ số cấp nước tưới tương đối được xác định đảo nghịch với hiệu quả tưới. Cả 2 hệ số cấp nước tương đối và cấp nước tưới tương đối biểu thị mối liên quan giữa lượng nước cấp và lượng nước yêu cầu cho thấy nguồn nước tưới là dồi dào hay khan hiếm và mức độ đáp ứng đáp ứng nhu cầu tưới của đồng ruộng Bảng 1.2 Kết quả các chỉ tiêu so sánh ở hệ thống Alto Rio Lernma và 2 tiểu khu tưới Cortaza và Salvatierra Alto Rio Alto Rio Salvatierra Loại công trình Vụ Lernma Lernma Khai thác nước mặt Hệ số cấp nước tương Đông 1995-96 2.0 Hệ số cấp nước tưới Đông 1995-96 2.8 tương đối Mùa 1996 0.0 Khả năng cấp nước Đông 1995-96 4.6 Giếng ngầm Hệ số cấp nước tương Đông 1995-96 2.3 Hệ số cấp nước tưới Đông 1995-96 2.2 tương đối Mùa 1996 0.7 Học viên: Đỗ Xuân Hoan Lớp cao học: 20Q21 9 1.