MỞ ĐẦU Việt Nam là một quốc gia có nền kinh tế đang phát triển với xu thế hội nhập.Theo tổng cục Thống kê Việt Nam năm 2015, tốc độ tăng trƣởng trung bình hàng năm tăng khoảng 7,2 %, mặc dù những năm gần đây tình hình kinh tế Thế giới có phần giảm sút. Theo số liệu của Tổng cục thống kê Việt Nam cho thấy, Tổng sản phẩm trong nƣớc (GDP) năm 2015 ƣớc tính tăng 6,68% so với năm 2014, trong đó quý I tăng 6,12%; quý II tăng 6,47%; quý III tăng 6,87%; quý IV tăng 7,01%. Mức tăng trƣởng này cao hơn mục tiêu 6,2% đề ra và cao hơn mức tăng của các năm từ 2011-2014, cho thấy nền kinh tế phục hồi rõ nét. Trong mức tăng 6,68% của toàn nền kinh tế, khu vực nông, lâm nghiệp và thủy sản tăng 2,41%, thấp hơn mức 3,44% của năm 2014, đóng góp 0,4 điểm phần trăm vào mức tăng chung; khu vực công nghiệp và KLTN Thông tin địa lý xây dựng tăng 9,64%, cao hơn nhiều mức tăng 6,42% của năm trƣớc, đóng góp 3,2 điểm phần trăm; khu vực dịch vụ tăng 6,33%, đóng góp 2,43 điểm phần trăm.Tuy nhiên, nƣớc ta vẫn đang phải đối mặt với nhiều thách thức, trong đó những tác động của Biến đổi khí hậu (BĐKH) là vấn đề nóng bỏng và đƣợc cộng đồng đặc biệt quan tâm.
Một trong những vấn đề đƣợc nhắc đến nhiều nhất trong giai đoạn này là tình trạng hạn hán dẫn đến xâm nhập mặn ở khu vực Tây Nam Bộ, đặc biệt là các tỉnh giáp biển nhƣ: Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau,…Theo ƣớc tính, có khoảng hàng trăm nghìn hecta lúa, mía, cây ăn trái, hoa màu, vùng nuôi thủy sản bị thiệt hại; hơn một triệu ngƣời dân thiếu nƣớc ngọt sử dụng. Ở đồng bằng sông Cửu Long, có một số hệ thống thủy lợi quy mô lớn - chẳng hạn nhƣ: Quản Lộ - Phụng Hiệp, Tứ giác Long Xuyên, Nam Măng Thít, O Môn - Xà No… tất cả điều đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết nguồn nƣớc cho sinh hoạt 1 và sản xuất. Tất cả các hệ thống thủy lợi, đã có quy chế hoạt động nhằm đạt đƣợc mục tiêu đã đặt ra ban đầu. Tuy nhiên, sự tăng trƣởng dân số và phát triển kinh tế trong những năm gần đây đã dẫn đến những thay đổi đáng kể trong nhu cầu tƣới tiêu cũng nhƣ nƣớc sinh hoạt.
Cùng với đó là những thay đổi điều kiện khí hậu làm cho hoạt động của hệ thống trở nên quá tải. Đối với Quản Lộ - Phụng Hiệp, Hội đồng quản lý khu vực (RMC) đƣợc thành lập năm 2007 do Bộ NN & PTNT. Mặc dù RMC đƣợc thành lập và quy định hoạt động đã đƣợc ban hành từ 2007-2013, các hoạt động của hội đồng vẫn còn rất hạn chế với chỉ 1-2 cuộc họp mỗi năm để chuẩn bị kế hoạch và đƣa ra những giải pháp, kết luận. Do đó, hiệu quả hầu nhƣ không đạt đƣợc.Tình trạng này tồn tại cho đến gần đây khi Bộ NN & PTNT thành lập tổ chức mới - Ban Chỉ đạo hệ thống thủy lợi QLPH, Tháng 3 năm 2013 - để điều phối các hoạt động hệ thống và KLTN quản lý.
Tuy nhiên, vẫn chƣa cóThông quyết địnhtin hiệu địa lý thực hiện trong việc giải quả đƣợc quyết các vấn đề trong thực tế, trong đó nổi trội nhất là điều tiết nƣớc dọc theo hệ thống sản xuất lúa và nuôi tôm. Tình trạng thiếu nƣớc lợ để nuôi tôm và nƣớc ngọt để trồng lúa hoặc xâm nhập mặn vào vùng lúa đã xuất hiện thƣờng xuyên trong một số tiểu vùng. Có nhiều phƣơng pháp quản lý nƣớc đã đƣợc áp dụng ở đây.Tuy nhiên, những phƣơng pháp này rất tốn kém về mặt thời gian, công sức và phạm vi lấy mẫu bị giới hạn. Việc sử dụng mô hình có thể khắc phục đƣợc các hạn chế của phƣơng pháp truyền thống, không những cho phép mô phỏng dòng chảy và đánh giá Chất lƣợng nƣớc (CLN ) trên toàn bộ lƣu vực một cách liên tục theo không gian và thời gian mà còn tiết kiệm thời gian và công sức.
2 Những mô hình dòng chảy và chất lƣợng nƣớc có tính thƣơng mại trên Thế giới phải kể đến là mô hình MIKE, trong đó MIKE 11 ( với mô dum thủy lực HD, mô dum tính mặn, chất lƣợng nƣớc AD, ECOLAB,.) đang đƣợc sử dụng phổ biến nhất. Đây là phần mềm của Viện DHI Đan Mạch, và đang đƣợc sử dụng nhiều ở nhiều quốc gia phát triển trên Thế giới trong việc nghiên cứu quản lý tài nguyên nƣớc và phòng chống thiên tai. Tuy nhiên để tổ chức cơ sở dữ liệu và thể hiện kết quả, trong Mike đã có những môdun có thể kết hợp với phần mềm ArcGis. Xuất phát từ những lý do trên, đề tài “Ứng dụng GIS trong quản lý nước tại quản lộ Phụng Hiệp” đã đƣợc thực hiện.
KLTN Thông tin địa lý 3 Mục tiêu nghiên cứu: Ứng dụng GIS cho hệ thống thủy lợi Quản Lộ- Phụng Hiệp nhằm cung cấp thông tin hỗ trợ công tác sử dụng nƣớc và quản lý vận hành hệ thống thủy lợi phục vụ sản xuất nông nghiệp trong khu vực. Mục tiêu cụ thể là: - Tìm hiểu thực tế sử dụng nƣớc, những vấn đề trong việc quy định và xây dựng công trình thủy lợi bổ sung trong QLPH. - Đề ra những phƣơng pháp hiệu quả trong quản lý và hoạt động của hệ thống thủy lợi. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu: Đối tƣợng nghiên cứu là bản đồ GIS nguồn nƣớc trong điều kiện vận hành hệ thống thủy lợi và những tác động đến sản xuất liên tỉnh.
KLTN Thông tin địa lý 4 Phƣơng pháp nghiên cứu: Phƣơng pháp lập trình và mô hình hóa bằng phần mềm thủy lực Mike11; Kỹ thuật GIS. Sơ đồ tổng quát thực hiện nghiên cứu Hình sau. KLTN Thông tin địa lý 5 Nội dung thực hiện: Tổng hợp thông tin về điều kiện tự nhiên (địa hình, thủy văn), kinh tế (thời vụ và diện tích khu vực sản xuất nông nghiệp), xã hội (dân cƣ), và xâm nhập mặn (phạm vi và nồng độ mặn, những tác động ngoài mong muốn). Trình bày các phƣơng pháp thiết lập bản đồ GIS về xâm nhập mặn và sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản (tôm nƣớc lợ); Lựa chọn đƣợc phƣơng pháp mô hình toán thủy lực mô phỏng độ mặn theo không gian và thời gian.
Đánh giá các phƣơng pháp mô hình toán mô phỏng ngập lũ và lựa chọn mô hình thích hợp (Mike11-AD). Thu thập thông tin để xây dựng bản đồ sử dụng đất cho tỉnh. Thiết lập bản đồ xâm nhập mặn năm gần đây có đầy đủ số liệu và độ mặn theo các tổ hợp tần suất 1%KLTN từ kết quảThông tinmôđịa mô phỏng của hình lý thủy lực Mike11-AD. Phân tích tiềm năng sử dung nƣớc mặn đối với nuôi tôm và vùng lúa bị tác động tiêu cực bằng phƣơng pháp chồng ghép bản đồ GIS (thể hiện đƣợc ví trí vùng đủ hay thừa, thiếu độ mặn, bảng biểu số liệu diện tích tƣơng ứng); Kiến nghị một số giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng nƣớc mặn vùng nuôi tôm và phòng ngừa tác động xâm nhập mặn vùng trồng lúa.
Kết quả đạt đƣợc: Bộ bản đồ xâm nhập mặn. Số liệu và báo cáo phân tích lợi ích sử dụng nƣớc và giảm thiểu rủi ro. 6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn: Thể hiện đƣợc hiệu quả của công nghệ GIS tích hợp và chồng ghép thông tin phục vụ khai thác sử dụng nƣớc mặn và hỗ trợ ra quyết định vận hành hệ thống thủy lợi điều tiết nƣớc. Nâng cao nhận thức tổng hợp của học viên.
KLTN Thông tin địa lý 7 CHƢƠNG 2.TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIS VÀ HỆ THỐNG THỦY LỢI QLPH 2. Giới thiệu công nghệ GIS 2. Lịch sử phát triển nghệ GIS GIS đƣợc hình thành từ các ngành khoa học: Địa lý, Bản đồ, Tin học và Toán học. Nguồn gốc của GIS là việc tạo ra các bản đồ chuyên đề, các nhà quy hoạch sử dụng phƣơng pháp chồng lắp bản đồ, phƣơng pháp này đƣợc mô tả một cách có hệ thống lần đầu tiên bởi Jacqueline Tyrwhitt trong quyển sổ tay quy hoạch và năm 1950, kỹ thuật này còn đƣợc sử dụng trong việc tìm kiếm vị trí thích hợp cho các công trình đƣợc quy hoạch.
Viện sử dụng máy tính trong vẽ bản đồ đƣợc bắt đầu vào cuối thập KLTN Thông tin địa lý niên 50, đầu thập niên 60, từ đây thì khái niệm về GIS ra đời nhƣng chỉ đến những năm 80 thì GIS mới thực sự có thể phát huy hết khả năng của mình do sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ phần cứng. Từ những năm 90 trở lại đây, công nghệ GIS đã có một sự phát triển nhảy vọt, trở thành một công cụ hữu hiệu trong quản lý và trợ giúp việc ra quyết định. Các phần mềm GIS đang hƣớng tới đƣa công nghệ GIS thành hệ tự động thành lập bản đồ và xử lý số liệu, hệ chuyên gia, hệ trí tuệ nhân tạo và hƣớng đối tƣợng. Ngày nay, công nghệ GIS phát triển theo hƣớng tổ hợp và liên kết mạng.
Có thể nói trong suốt quá trình phát triển, công nghệ GIS đã luôn hoàn thiện từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp, từ chuyên dụng đến đa dụng để phù hợp với tiến bộ của khoa học kỹ thuật nhằm giải quyết các vấn đề ngày một đa dạng và phức tạp hơn. 8 Tại Việt Nam, GIS đƣợc du nhập vào những năm của thập niên 80 thông qua các dự án trong khuôn khổ hợp tác quấc tế. Tuy nhiên, GIS thực sự đƣợc ứng dụng tại Việt Nam chỉ đến những năm cuối của thập niên 90. Hiện nay, rất nhiều cơ quan nghiên cứu và doanh nghiệp đã và đang áp dụng công nghệ GIS để giải quyết các bài toán trong các lĩnh vực nhƣ: Tài nguyên thiên nhiên, quy hoạch sử dụng đất, thiết kế các mô hình tối ƣu trong việc quy hoạch cơ sở hạ tầng, đặc biệt trong việc hỗ trợ ra quyết định 2.
Các phƣơng pháp GIS và ứng dụng GIS có mặt hầu hết các lĩnh vực khoa học công nghệ và đời sống xã hội từ những thập kỷ 70 của thế kỷ trƣớc. -Trong lĩnh vực môi trƣờng, GIS dùng để phân tích, mô hình hóa các tiến trình KLTN xói mòn đất, sƣ lan truyền Thông ô nhiễm trong môitin địa trƣờng khí lý hoặc nƣớc. -Trong nông nghiệp, GIS là công cụ đắc lực trong giám sát thu hoạch, quản lý sử dụng đất, dự báo về hàng hoá, nghiên cứu về đất trồng, kế hoạch tƣới tiêu, kiểm tra nguồn nƣớc. -Trong lĩnh vực tài chính, GIS đã từng đƣợc áp dụng cho việc xác định vị trí những chi nhánh mới của ngân hàng.