Nghiên cứu, đánh giá khả năng cấp nước tưới và đề xuất giải pháp tưới cho hệ thống thủy lợi nam nghệ an

Vùng Nam Nghệ An có tầm quan trọng đặc biệt đối với tỉnh Nghệ An, nhu cầu cấp nước phục vụ nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế-xã hội

LỜI CẢM ƠN

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật với đề tài: “Nghiên cứu, đánh giá khả năng cấp nước tưới

và đề xuất giải pháp tưới cho hệ thống thuỷ lợi Nam Nghệ An” được hoàn thành tại

Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội với sự giúp đỡ, chỉ bảo, hướng dẫn nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo, của các đồng nghiệp và bạn bè

Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy TS Trần Dũng Tiến và TS Nguyễn Lương Bằng, người hướng dẫn khoa học đã rất chân tình hướng dẫn học viên hoàn thành luận văn này Xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu, các thầy cô giáo trong Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, các thầy giáo cô giáo các bộ môn – Trường Đại học Thủy lợi Xin chân thành cảm ơn đến các cơ quan đoàn thể, đồng nghiệp, bạn bè đã giúp đỡ và góp những ý kiến quý báu trong luận văn này

Cuối cùng xin cảm tạ tấm lòng của những người thân trong gia đình, đã tin tưởng động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này Do

đề tài giải quyết vấn đề mới mẻ, cũng như thời gian và tài liệu thu thập chưa thực sự đầy đủ, luận văn chắc chắn không thể tránh khỏi các thiếu sót, học viên rất mong nhận được sự thông cảm, góp ý chân tình của các thầy cô và đồng nghiệp quan tâm tới vấn

đề này

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2018

Học viên

Chantha INTA

LỜI CAM ĐOAN

Học viên xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân học viên Các kết quả nghiên cứu và những kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất

kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác Việc tham khảo, trích dẫn các nguồn tài liệu đã được ghi rõ nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định

Học viên

Chantha INTA

M ỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 2

III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2

 Đối tượng nghiên cứu: 2

 Phạm vi nghiên cứu: 2

IV CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

1 Cách tiếp cận: 2

2 Phương pháp nghiên cứu: 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU 4

1.1 Tổng quan về hệ thống thuỷ lợi Nam Nghệ An 4

1.1.1 Tổng quan về điều kiện tự nhiên, dân sinh, kinh tế-xã hội của vùng 4

1.1.2 Hiện trạng hệ thống thuỷ lợi Nam Nghệ An 22

1.1.3 Hiện trạng cấp nước tưới và quản lý vận hành hệ thống thuỷ lợi Nam Nghệ An 29

1.2 Các nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài 31

1.2.1 Nghiên cứu ngoài nước 31

1.2.2 Nghiên cứu trong nước 33

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN YÊU CẦU TƯỚI CỦA HỆ THỐNG THUỶ LỢI NAM NGHỆ AN 35

2.1 Tính toán các yếu tố khí tượng 35

2.1.1 Mục đích, ý nghĩa và nội dung tính toán 35

2.1.2 Chọn trạm, tần suất thiết kế và thời đoạn tính toán 36

2.1.3 Tính toán các đặc trưng khí tượng thiết kế 38

2.2 Tính toán chế độ tưới cho các loại cây trồng 53

2.2.1 Nội dung tính toán chế độ tưới 53

2.2.2 Mục đích, ý nghĩa và nội dung tính toán 54

2.2.3 Phương pháp xác định chế độ tưới cho cây trồng 55

2.2.4 Nội dung tính toán 56

2.2.5 Kết quả tính toán 61

2.3 Kết quả tính toán yêu cầu tưới cho vùng nghiên cứu 64

2.3.1 Tính toán nhu cầu nước cho nuôi trồng thủy sản 64

2.3.2 Kết quả tính toán nhu cầu nước tưới cho cây trồng 66

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP TƯỚI NƯỚC CHO HỆ THỐNG THUỶ LỢI NAM NGHỆ AN 70

3.1 Phân tích lựa chọn mô hình phù hợp với bài toán tưới cho hệ thống 70

3.1.1 Mô hình VRSAP (Vietnam river systerm and plains) 70

3.1.2 Mô hình SOBEK 71

3.1.3 Mô hình kết hợp TL1D + ECOMOD-2D 72

3.1.4 Mô hình thuỷ lực một chiều MIKE 11 72

3.2 Thiết lập mô hình thủy lực cho bài toán tưới nước cho hệ thống 74

3.2.1 Hiệu chỉnh mô hình 77

3.2.2 Kiểm định mô hình 79

3.3 Các kịch bản tính toán tưới cho hệ thống thủy lợi Nam Nghệ An trong điều kiện suy giảm mực nước sông Lam 80

3.3.1 Các điều kiện biên khi tính toán 80

3.3.2 Kịch bản cấp nước 82

3.4 Kết quả và giải pháp tưới cho hệ thống thủy lợi Nam Nghệ An 83

3.4.1 Kết quả tính cân bằng nước cho hệ thống thuỷ lợi Nam Nghệ An 83

3.4.2 Đề xuất các giải pháp tưới cho hệ thống thuỷ lợi Nam Nghệ An 93

3.5 Kết luận và kiến nghị 94

3.5.1 Kết luận 94

3.5.2 Kiến nghị 95

PHỤ LỤC I 97

TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG 97

PHỤ LỤC II 110

TÍNH TOÁN NHU CẦU TƯỚI CHO VÙNG NGHIÊN CỨU 110

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Số lượng gia súc, gia cầm các nam 2007-2011……… 18

Bảng 1.2: Thông số thiết kế kênh Hoàng Cần……… …29

Bảng 2.1: Bảng thống kê chọn mô hình mưa điển hình - Trạm Nam Đàn 46

Bảng 2.2: Bảng thống kê chọn mô hình mưa điển hình - Trạm Vinh 46

Bảng 2.3: Mô hình mưa thiết kế vụ Chiêm – Trạm Nam Đàn 47

Bảng 2.4: Mô hình mưa thiết kế vụ Mùa – Trạm Nam Đàn 48

Bảng 2.5: Mô hình mưa thiết kế vụ Đông – Trạm Nam Đàn 49

Bảng 2.6: Mô hình mưa thiết kế vụ Chiêm – Trạm Vinh 50

Bảng 2.7: Mô hình mưa thiết kế vụ Mùa – Trạm Vinh 51

Bảng 2.8: Mô hình mưa thiết kế vụ Đông – Trạm Vinh 52

Bảng 2.9: Kết quả tính toán lượng bốc hơi tiềm năng ET0Error! Bookmark not defined Bảng 2.10: Tính toán lượng mưa hiệu quả – Trạm VinhError! Bookmark not defined Bảng 2.11: Kết quả tính toán chế độ tưới cho cây trồng huyện Nam Đàn (m3 /ha) 66

Bảng 2.12: Kết quả tính toán chế độ tưới cho cây trồng huyện Hưng Nguyên (m3/ha)67 Bảng 2.13: Kết quả tính toán chế độ tưới cho cây trồng Thành phố Vinh (m3/ha) 68

Bảng 2.14: Kết quả tính toán chế độ tưới cho cây trồng huyện Nghi Lộc (m3 /ha) 69

Bảng 3.1: Tóm tắt một số mô hình toán thường được sử dụng ở Việt Nam 73

Bảng 3.2: Các mặt cắt trên hệ thống thủy lợi Nam Nghệ An 74

Bảng 3.3: Tổng hợp chiều dài kên tưới của các trạm bơm trong hệ thống (Công ty TNHH MTV Nam Nghệ An) 75

Bảng 3.4: Kết quả kiểm định mô hình 80

Bảng 3.5: Thống kê kết quả tính toán cho các kịch bản 86

Bảng 3.6: Yêu cầu nước cho hệ thống và tổng lượng nước lấy được qua cống Nam Đàn theo các kịch bản và phương án (*10^6 m3 ) 93

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Số liệu thuỷ văn từ năm 1995 đến năm 2014 14

Hình 1.2: Mực nước nhỏ nhất từng tháng theo năm 14

Hình 1.3: Cống Nam Đàn 23

Hình 1.4: Bản đồ hiện trạng công trình và phân vùng tưới 25

Hình 1.5: Trạm Bơm tiêu Hưng Châu 26

Hình 3.1: Sơ đồ thủy lực hệ thống Nam Nghệ An 77

Hình 3.2: Kết quả hiệu chỉnh mô hình Mike 11 78

Hình 3.3: Kết quả kiểm định mô hình Mike 11 80

Hình 3.4: Diễn biến mực nước theo kịch bản 1 84

Hình 3.5: Diễn biến mực nước và lưu lượng tại TB Hưng Châu theo kịch bản 1 85

Hình 3.6: Diễn biến mực nước và lưu lượng tại TB Thanh Hà theo kịch bản 1 85

Hình 3.7: Đường quá trình mực mước tại một số vị trí trên hệ thống (Kịch bản 7 – vụ Đông Xuân) 889

Hình 3.8: Đường quá trình mực nước tại một số vị trí trên kênh Hoàng Cần và kênh Khe Cái (kịch bản 8 – Pa1) 89

Hình 3.9: Đường quá trình mực nước, lưu lượng tại cống Nam Đàn cũ, Nam Đàn mới và trạm bơm Thanh Hà (kịch bản 8 – Pa1) 90

Hình 3.10: Đường quá trình mực nước tại một số vị trí trên kênh Hoàng Cần và kênh Khe Cái (kịch bản 8 – Pa2) 90

Hình 3.11: Đường quá trình mực nước, lưu lượng tại cống Nam Đàn cũ, Nam Đàn mới và trạm bơm Thanh Hà (kịch bản 8 – Pa3) 91

Hình 3.12: Đường quá trình mực nước tại một số vị trí trên hệ thống (kịch bản 10 – Pa4) 91

Hình 3.13: Đường quá trình mực nước tại một số vị trí trên hệ thống (kịch bản 11 – Pa4) 92

MỞ ĐẦU

I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Nam Nghệ An là vùng đất nằm kẹp giữa các khối địa hình lớn như dãy núi Sông Mã ở phía Bắc và dãy Trường Sơn ở phía Tây Nam; bao gồm các huyện Nam Đàn, Hưng Nguyên, Nghi Lộc, thành phố Vinh và thị xã Cửa Lò Địa hình vùng này

có thể chia làm hai vùng khác biệt là vùng đồi núi và vùng đồng bằng Các dãy núi có các đỉnh núi cao khoảng 450m÷500m Các dãy đồi thấp có cao độ từ 30m÷50m Đồi núi cao có cây cối thấp, thưa, còn đại bộ phận là đồi trọc Đồi núi đã chia cắt nơi này thành những dải đồng bằng nhỏ hẹp,có nhiều khe suối chảy qua Thế đất giữa các vùng

có hình lòng chảo, có xu thế thấp dần từ Tây sang Đông

Hệ thống thủy lợi Nam Nghệ An bao gồm các công trình: Các cống đầu mối, trạm bơm, kênh Cống đầu mối Nam Đàn có nhiệm vụ lấy nước từ sông Lam để đảm bảo nhu cầu nước cho nông nghiệp, thủy sản, sinh hoạt và phụ vụ sản xuất Theo thiết kế, công Nam Đàn mới được xây dựng để thay thế cống Nam Đàn cũ làm nhiệm vụ cấp nước tưới cho 19.472 ha diện tích đất canh tác, nuôi trồng thủy sản, công nghiệp và sinh hoạt của vùng dự án

Vùng Nam Nghệ An có tầm quan trọng đặc biệt đối với tỉnh Nghệ An, nhu cầu cấp nước phục vụ nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế-xã hội của tỉnh

Tuy nhiên, do sự gia tăng diện tích canh tác so với thiết kế, quá trình biến đổi khí hậu

và sự hạ thấp mực nước bất thường trên sông Lam trong những năm gần đây đã làm suy kiệt nguồn nước trên sông Lam dẫn đến giảm khả năng cấp nước cho hệ thống qua cống Nam Đàn Vấn đề này đặc biệt nghiêm trọng vào các tháng mùa khô; mực nước sông Lam xuống thấp, lượng mưa trong khu vực ít và trùng với kế hoạch sản xuất nông nghiệp của địa phương Thực tế gần đây cho thấy, vào các tháng từ 12 đến tháng

2, nhiều vùng trong khu vực bị thiếu nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp, một số nơi bị khô hạn cục bộ, ảnh hưởng lớn đến việc sản xuất nông nghiệp và năng suất cây trồng

Do vậy, việc nghiên cứu yêu cầu tưới của hệ thống thủy lợi Nam Nghệ An và tính toán khả năng lấy nước qua cống Nam Đàn trong điều kiện không thuận lợi, như: mực nước sông Lam xuống thấp, lượng mưa nội đồng ít là rất cần thiết, phù hợp với thực tế và tình hình biến đổi khí hậu trong vùng dự án Qua đó đề xuất các biện pháp (kỹ thuật, quản lý) hợp lý để tăng cường khả năng lấy nước qua cống Nam Đàn để giảm thiểu thấp nhất vấn đề thiếu nước, hạn hán cục bộ ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp là rất cần thiết để đáp ứng các đòi hỏi của thực tiễn trong điều kiện phát triển kinh tế - xã hội

và biến đổi khí hậu hiện nay

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Đánh giá hiện trạng cấp nước của hệ thống thủy lợi Nam Nghệ An trong điều kiện thay đổi diện tích tưới và mực nước sông Lam xuống thấp;

Đề xuất các giải pháp kỹ thuật, quản lý hiệu quả để tăng cường khả năng lấy nước qua cống Nam Đàn đảm bảo cấp nước cho hệ thống Nam Nghệ An trong điều kiện mực nước sông Lam xuống thấp

III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

 Đối tượng nghiên cứu:

Hệ thống thủy lợi Nam Nghệ An

 Phạm vi nghiên cứu:

Nghiên cứu đánh giá hiện trạng, khả năng lấy nước tưới qua cống Nam Đàn đảm bảo cấp nước cho hệ thống thủy lợi Nam Nghệ An trong điều kiện thay đổi diện tích tưới

và mực nước sông Lam xuống thấp

IV CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Cách tiếp cận:

- Tiếp cận thực tế: Điều tra, khảo sát và thu thập số liệu;

- Tiếp cận tổng hợp và liên ngành;

- Tiếp cận kế thừa có chọn lọc và bổ sung;

- Tiếp cận các phương pháp, công cụ hiện đại trong nghiên cứu: Đề tài này ứng dụng

mô hình thủy lực Mike 11

2 Phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp điều tra, khảo sát, tổng hợp số liệu, thu thập tài liệu thực tế, tài liệu tham khảo, phân tích, xử lý số liệu;

- Phương pháp thống kê, xác suất: Thu thập, tổng hợp và phân tích số liệu để đánh giá hiện trạng hệ thống;

- Phương pháp kế thừa;

- Phương pháp phân tích hệ thống: Là tập hợp những phương pháp phân tích nhằm tìm

ra lời giải tối ưu cho các bài toán quản lý hệ thống thủy nông và điều khiển các hệ thống thủy lợi;

- Phương pháp mô hình toán: sử dụng phần mềm tính tưới Cropwat và tính toán thủy lực Mike11;

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ VÙNG

NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về hệ thống thuỷ lợi Nam Nghệ An

1.1.1 Tổng quan về điều kiện tự nhiên, dân sinh, kinh tế-xã hội của vùng

1.1.1.1 Điều kiến tự nhiên

a) Vị trí địa lý

- Tỉnh Nghệ An thuộc bắc trung bộ nước cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam, toạ độ địa lý từ 18o33'10" đến 19o24'43" vĩ độ Bắc và từ 103o52'53" đến 105o45'50" kinh độ Đông

- Cống Nam Đàn mới nằm tại nơi giao nhau giữa Kênh Cụt và đê tả Sông Lam, vị trí công trình thuộc địa bàn xã Xuân Hòa, huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An Tuyến cống mới cách cống Nam Đàn cũ khoảng 2 km về phía hạ lưu Tọa độ địa lý khu đầu mối:

+ 105o30’53” kinh độ đông

+ 18 o41’18” vĩ độ Bắc

Vùng dự án được giới hạn bởi:

+ Phía Bắc giáp huyện Diễn Châu;

+ Phía Nam giáp sông Cả (sông Lam);

+ Phía Tây giáp vùng đồi núi của hai huyện Thanh Chương và Đô Lương;

+ Phía Đông giáp biển;

- Nghệ An nằm trong hành lang kinh tế Đông – Tây nối liền My-an-ma, Thái Lan, Lào, Việt Nam và Biển Đông theo đường 7 đến cảng Cửa Lò Nằm trên các tuyến du lịch quốc gia và quốc tế Với vị trí như vậy, Nghệ An đống vai trò quan trọng trong

giao lưu kinh tế, thương mại, du lịch, vận chuyển hàng hoá với cả nước và các nước

b) Đặc điểm địa hình

- Nam Nghệ An là vùng đất nằm kẹp giữa các khối địa hình lớn như dãy núi Sông Mã

ở phía Bắc và dãy Trường Sơn ở phía Tây Nam Địa hình vùng này có thể chia làm hai vùng khác biệt: vùng đồi núi và vùng đồng bằng cao

- Vùng đồi núi có các dãy núi và dồi thấp, tổng diện tích 177km2

Các dãy núi có các đỉnh núi cao khoảng 450m÷500m Các dãy đồi thấp có cao độ từ 30m÷50m.Đồi núi cao có cây cối thấp, thưa, còn đại bộ phận là đồi trọc Đồi núi đã chia cắt nơi này thành những dải đồng bằng nhỏ hẹp,có nhiều khe suối chảy qua Thế đất giữa các vùng có hình lòng chảo, có xu thế thấp dần từ Tây sang Đông

- Vùng đồng bằng và vùng cao nằm chủ yếu phía Đông và Đông Nam của vùng, có tổng diện tích là 495km2 Vùng đồng bằng có cao độ 5÷15m nằm xen kẽ các chân núi Đại Vạc, Đại Huệ và thường bị chia cắt bởi các khe suối nhỏ nên diện tích không lớn Vùng đồng bằng bao gồm vùng đất thịt sông Lam thuộc Nam Đàn, Hưng Yên, phía Tây quốc lộ 1A của huyện Nghi Lộc có cao độ +7m÷0.3m Vùng đất cát pha ở phía Đông đường quốc lộ 1A thuộc huyện Nghi Lộc và bắc thành phố Vinh có diện tích tự nhiên khoảng 15000ha, cao độ +1,55m÷5,0m Vùng ven biển hạ lưu sông Cấm và đông thành phố Vinh đất thấp, cao trình 0,5÷1,5m

- Vùng đồng ruộng phía Bắc đường 46 và Tây quốc lộ 1 có cao độ từ +0,5m÷6,0m thấp dần về phía kênh Thấp và kênh Gai cao độ +1,5m÷2,0m tạo thành một số vùng trũng như vùng Bãi Nón, Tây-Yên-Trung Vùng kẹp giữa quốc lộ 46 và đê 42 đồng ruộng có xu hướng thấp dần từ Tây sang Đông Tại Nam Đàn có chỗ cao độ +5,0m÷6,8m, thấp dần xuống Hưng Nguyên vùng Châu, Lợi (1,0÷0,7)m, trong đó vẫn nhiều vùng trũng cục bộ

c) Đặc điểm về thổ nhưỡng, địa chất,

 Đặc điểm thổ nhưỡng

- Các vùng có cao độ từ +3 trở lên là đất thịt nhẹ, thịt pha cát, là đất ít chua (PH = 5,5÷6,5)

- Vùng trũng thấp thường bị ngập lụt, thành phần cơ giới là đất thịt nặng, thịt pha sét là đất chua có độ PH < 5,5

- Đất cát ven biển thành phần chủ yếu là cát hạt vừa, cát hạt mịn, hạt sét rất ít Đất kém giữ nước, khi đào sâu có cát chảy

- Đất ven đồi là đất thịt pha cát bị xói mòn, bạc màu

- Các vùng ven sông Cấm là đất nhiễm mặn nhưng từ khi có cống Nghi Quang đã được ngọt hóa

 Địa chất công trình khu vực đầu mối

Theo tài liệu Báo cáo khảo sát địa chất công trình, địa tầng khu vực công trình đầu mối (cống lấy nước và âu thuyền) từ trên xuống bao gồm các lớp đất phân bố như sau:

- Lớp 1: Sét, sét pha xám nâu, xám vàng, trạng thái dẻo cứng, nửa cứng Lớp có bề dày

mỏng nhưng tương đối đều, có sức chịu tải trung bình đến nhỏ, tính nén lún trung bình, không thấm nước – thấm nước yếu (Ktb 3.8.10-5cm/s, φ=9o

19’, C=0.15kg/cm2, a

1-2=0.041cm2/kg) Áp lực xuyên tiêu chuẩn (SPT) N/30=5 búa;

- Lớp 2: Cát hạt nhỏ, hạt mịn, màu xám, xám vàng, xám đen, xốp bão hòa nước kẹp

các lớp bùn sét pha Đây là lớp đất rất dẽ gây mất ổn định, hiện tượng cát chảy, đất chảy sẽ xảy ra tại lớp này Tuy nhiên lớp này thấm nước nhỏ (Ktb=2.4.10-4cm/s, φ=2049’,C=0.06kg/cm2, a1-2=0.045cm2/kg), áp lực xuyên tiêu chuẩnN/30=2 búa;

- Lớp 4: Sét màu xám, xám nâu, xám đen chứa hữu cơ, trạng thái dẻo chảy – chảy,

phía dưới xen kẹp các lớp và ổ cát nhỏ Đây là lớp đất yếu có thành phần tính chất đặc biệt: độ ẩm lớn, dung trọng nhỏ, tính nén lún lớn và lâu dài Lớp này dễ gây hiện tượng mất ổn định như lún, trượt sạt, thấm nước nhỏ (Ktb=5,1.10-5cm/s, φ=3049’, C=0.088kg/cm2/kg, a1-2=0.112cm2/kg), áp lực xuyên tiêu chuẩn N/30=2 búa;

- Lớp 5: Sét xám , xám đen, xám ghi, dẻo chảy – chảy Sét xám, xám xanh, xám đen,

trạng thái chảy Đây cũng là lớp đất yếu dễ gây mất ổn định khi mở hố móng Hệ số thấm Ktb=5,5.10-5cm/s, φ=2024’, C=0.072kg/cm2, a1-2=0.078cm2/kg, áp lực xuyên tiêu chuẩn N/30=5.5 búa;

- Lớp 6a: Cát pha xám, xám trắng, xám vàng, trạng thái chảy, đôi chỗ lẫn ít dăm sạn,

đây là lớp đất yếu Hệ số thấm Ktb=6,3.10-4cm/s, a1-2=0.0283cm2/kg, áp lực xuyên tiêu chuẩn N/30=6 3 búa;

- Lớp 6b: Dăm sạn, cát sỏi lẫn sét, xám vàng Lớp có sức chịu tải đáng kể nhưng chỉ

gặp duy nhất trong mặt cắt hố khoan KT33 Áp lực xuyên tiêu chuẩn N/30= 17 búa;

- Lớp 7: Sét màut xám xanh, xám vàng lẫn kết vón Laterit trạng thái nửa cứng đến

cứng Đây là lớp đất có sức chịu tải chịu tải đáng kể nhưng có bề dày không đều và trong lớp có cường độ phân bố không đều, không thích hợp cho việc đặt móng cầu cống Hệ số thấm Ktb=3,2.10-7cm/s, φ=1902’, C=0,627kg/cm2, a1-2=0,0244cm2/kg, áp lực xuyên tiêu chuẩn N/30=25 búa;

- Lớp 8: Sét màu nâu vàng, nâu đỏ, xám trắng loang lổ dăm sạn phong hóa, trạng thái

cứng Đây là lớp đất chịu tải tương đối lớn nhưng không đồng đều trong toàn mặt cắt

vì vậy không nên dung lớp này đặt móng công trình cầu Hệ số thấm Ktb=1,7.10-8cm/s, φ=190

02’, C=0.672kg/cm2, a1-2=0,0244cm2/kg, áp lực xuyên tiêu chuẩn N/30=25 búa;

- Lớp 9: Hòn mảnh vụn phong hóa lẫn sét, sét pha màu vàng, xám trắng trạng thái

cứng (sản phẩm phong hóa từ đá cát bột kết sét kết) Lớp này có sức chịu tải tốt nhưng

có bề dày mỏng Áp lực xuyên tiêu chuẩn N/30>50 búa;

- Lớp 10: Đá két bột kết màu xám vàng, nâu vàng, trạng thái cứng, nứt nẻ vỡ vụn Lớp

này có sức chịu tải rất lớn thích hợp cho việc đặt móng công trình C = 6.0kg/cm2

; φ=35°45’;

d) Đặc điểm khí tượng thủy văn

 Khí tượng

 Chế độ nhiệt:

- Trên lưu vực sông Cả chia làm hai thời kỳ rõ rệt Nhiệt độ mùa đông và nhiệt độ mùa

lũ, nhiệt độ bình quân năm trên lưu vực có ít biến đổi Vùng đồng bằng cao hơm trung

du và miền núi, thể hiện theo nhiệt độ bình quân: Vinh 23,8°C, Đô Lương 23,7°C, Tương Dương 23,6°C, Tây Hiếu 23,2°C;

- Mùa đông có thể tính từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau trùng với thời kỳ hoạt động mạnh của khối không khí lạnh lục địa Châu Á Nhiệt độ thấp nhất là tháng 1 Nhiệt độ tức thời thấp nhất tại Quỳ Châu là -0,5°C (1974), Tương Dương 1,7°C, Đô Lương 4°C, Vinh 4°C Chênh lệch nhiệt độ ngày trong mùa đông từ 6°C đến 8°C;

- Mùa hè có thể tính bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10 khi khối không khí xích đạo-Thái Bình Dương ảnh hưởng lớn tới lưu vực Nhiệt độ trung bình ngày các tháng mùa lũ đạt

từ 26°C – 28°C Tháng có nhiệt độ cao nhất là tháng 7 bình quân ngày đạt đến 39°C Nhiệt độ tối cao đo được tuyệt đối tại Tương Dương 42.7°C (tháng 5/1996), Vinh 42,1°C (tháng 5/1902) Chênh lệch nhiệt độ trong ngày về màu lũ đạt tới 12-14°C;

 Chế độ mưa:

- Mưa là loại hình thời tiết nhìn chung là có lợi cho các hoạt động kinh tế trên lưu vực Mưa à tác nhân điều chỉnh khí hậu rất tốt trên lưu vực Cũng như chế độ mưa vùng miền Bắc lượng mưa bình quân năm trên lưu vực dao động từ1.100 ÷ 2.500 mm/năm,

có các trung tâm mưa lớn như thượng nguồn sông Hiếu, lưu vực sông La, lưu vực sông Giăng lượng mưa bình quân năm đạt 2.000 ÷ 2.400 mm/năm Trung tâm mưa nhỏ dọc theo dòng chính sông Cả, tại Cửa Rào, Mường Xén đạt từ 1.100 ÷ 1.400 mm/năm Vùng đồng bằng hạ du sông Cả có lượng mưa bình quân năm từ 1.700 ÷ 1.800 mm/năm

- Mưa phân bố theo thời gian trong năm có 2 mùa rõ rệt: màu mưa ít và màu mưa nhiều Ở thượng nguồn sông Cả, sông Hiếu mùa mưa có thể tính từ tháng 5 đến tháng

10 nhưng ở hạ du và phía sông La mùa mưa có thể tính từ tháng 6 đến tháng 11 Diễn biến mưa trong năm cũng mang tính đặc thù của miền Trung Mưa lớn trong năm thường có 2 đỉnh, đỉnh mưa lớn thứ nhất xuất hiện vào cuối tháng 5 đầu tháng 6 khi

nhất trong năm thường xuất hiện cuối tháng 9, 10 hàng năm Đầu mùa hạ lượng mưa tháng đạt cực đại vào tháng 5, 6 sau đó mưa giảm nhỏ vào tháng 7, 8 Tổng lượng mưa tháng 5, 6 đạt tới 20% tổng lượng mưa năm Trong 2 tháng mưa lớn tháng 9, 10 lượng mưa đạt tới 40÷50% tổng lượng mưa năm, cường độ trong mùa mưa rất lớn Trong 1 ngày lượng mưa có thể đạt đến từ 700 mm đến 800 mmm, mưa 3 ngày đạt trên 1000mm điển hình như trận mưa ngày 20/8/1965 thành phố vinh chỉ trong 1 giờ lượng mưa đạt 142 mm/giờ Những trận mưa lớn như trên thường gây lũ nghiêm trọng trên lưu vực sông Cả

- Tổng lượng mưa 6 tháng mùa khô lại rất nhỏ chỉ chiếm 15 ÷ 20% tổng lượng mưa năm Lượng mưa nhỏ nhất thường vào tháng 2, 3 Nhiều trạm đo trong vùng lượng mưa hai tháng này chi đạt 1÷2% lượng mưa năm

- Lưu vực sông Cả so với các lưu vực Bắc Bộ ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc đã giảm đi nhiều Nhưng số ngày có mưa phùn trong các tháng mùa khô cũng khá nhiều Vùng đồng bằng số ngày mưa phùn có thể tới 30÷40ngày/năm Lượng mưa mùa đông

từ tháng 12 đến tháng 4 có thể đạt tới 130 ÷ 300 mm/tháng, đây là loại hình mưa thuận lợi cho canh tác vụ Đông Xuân

 Độ ẩm không khí:

- Độ ẩm bình quân năm trên lưu vực sông Cả biến động từ 82% đến 85% Vùng có độ

ảm bình quân cao là Con Cuông 86,5%, Đô Lương 85,5%, Tương Dương 81,5%, Quỳ Châu 86,6%, Vinh83,5% Độ ẩm cũng phù hợp với lượng bốc hơi năm Vùng trung lưu có độ ẩm lớn- độ bốc thoát hơi nước nhỏ và vùng miền núi, đồng bằng có lượng bốc hơi lớn-độ ẩm không khí nhỏ Tháng có độ ẩm cao nhất là tháng 1, 2 độ ảm cao đạt tới 94%, tháng có độ ẩm thấp nhất là tháng 7, có ngày độ ẩm chỉ còn 36-38%;

 Chế độ gió:

- Hoạt động trên lưu vực sông Cả có hai mùa rõ rệt gió mùa Đông và gió mùa hè Vào mùa đông hướng gió thịnh hành là Tây Bắc – Đông Nam và gió Đông Bắc Tốc độ gió trung bình đạt 1,9÷3,0 m/s Một năm có thể có khoảng 3÷4 đợt gió mùa gây lạnh trên lưu vực;

- Gió mùa hè có hướng thịnh hành là gió Đông và Đông Nam Tốc độ gió trung bình 1,5 ÷ 3,0 m/s giữa mùa Đông và mùa Hè có gió Tây và Tây Nam hoạt động Trên toàn lưu vực gió có tốc độ từ 2,0÷4,0 m/s Đặc trưng của gió này là khô, nóng, thổi theo

từng đợt từ 5-7 ngày mà nhân dân thường gọi là gió Lào

 Bốc thoát hơi nước:

- Thiết bị đo bốc hơi trên lưu vực sông Cả hầu hết bằng ống Piche Riêng trạm Vinh đo bốc thoát hơi nước bằng thiết bị GGI-3000 Theo tính toán thuỷ văn lượng bốc hơi nước trên lưu vực sông Cả khoảng 940 mm/năm Trạm Vinh do theo thiết bị GGI-

3000 lượng nước bốc hơi bình quân năm 954 mm/năm Khu vực có lượng bốc hơi năm bình quân nhỏ nhất là lưu vực sông Hiếu Tại Quỳ Châu là 701 mm/năm Lượng nước bốc hơi bình quân năm đồng bằng nhỏ hơn miền núi nhưng phần trung lưu giữa lưu vực lại có lượng bốc hơi nhỏ hơn cả Lượng nước bốc hơi bình quân tháng lớn nhất vào tháng 7 khi gió Lào và nắng hoạt động lớn trên lưu vực Tại Vinh tháng 7 đạt 172 mm/tháng Tháng có lượng bốc hơi nhỏ nhất vào tháng 2 chỉ đạt 29,7 mm/tháng Bốc hơi 4 tháng lớn nhất là 5, 6, 7, 8 tổng lượng bốc hơi đạt tới 541 mm chiếm gần 60% tổng lượng bốc hơi năm Bốc hơi ngày lớn nhất tại Vinh đạt tới 5,4 mm/ngày Lượng bốc hơi bình quân tháng các khu vực trên lưu vực sông Cả đạt được như sau:

Bão:

- Vùng đồng bằng sông Cả mở rộng theo hướng nhìn ra phía Đông lại sát bờ biển chịu ảnh hưởng nhiều của các đợt mưa bão càng đi lên phía Tây Bắc và phía Tây lưu vực ảnh hưởng của bão càng giảm nhỏ Vào đầu tháng 7 khi hoạt động của các hình thái thời tiết gây mưa tăng lên ở vùng Thái Bình Dương Khối áp cao Thái Bình Dương lớn mạnh lên, hoạt động mạnh ở vùng rìa vịnh Bắc Bộ lấn áp dần khối áp thấp Sibêri dịch dần vào bờ biển phía ngbắc Việt Nam gây ra bão hoặc áp thấp nhiệt đới kèm theo mưa

to vùng ven biển phía bắc trong đó có lưu vực sông Cả Hằng năm lưu vực sông Cả chịa ảnh hưởng của bão và bão đổ bộ trực tiếp từ 1,0÷1,5 cơn bão trong năm Tốc độ gió do bão sinh ra đạt tới cấp 9÷10 khi giật lên tới cấp 12 Bão thường đổ bộ vào lưu vực sông Cả từ cuối tháng 9, 10 và đầu tháng 11 Tốc độ gió lớn nhất đã quan trắc

hướng N.W năm 1973, tại Đô Lương 28 m/s hướng E.N.E (1965), tại Vinh 40 m/s xuất hiện năm 1982, 1987, 1989, 1990 Thông thường bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào lưu vực sông Cả là gây mưa lớn ngập lụt trên diện rộng Bão là một hình thái thời tiết bất thường khó chống nhưng nếu có biện pháp phòng chống tốt sẽ giảm đi thiệt hại về người và của nhà nước và nhân dân trên lưu vực

 Các hiện tượng thời tiết khác:

- Là tỉnh có diện tích rộng, có đủ các dạng địa hình: miền núi, trung du, đồng bằng và ven biển nên khí hậu tỉnh Nghệ An đa dạng, đồng thời có sự phân hoá theo không gian

và biến động theo thời gian Bên cạnh những yếu tố chủ yếu như nhiệt độ, lượng mưa,

gió, độ ẩm không khí thì Nghệ An còn là một tỉnh chịu ảnh hưởng của bão và áp thấp nhiệt đới Trung bình mỗi năm có 2 - 3 cơn bão, thường tập trung vào tháng 8 và 10 và

có khi gây ra lũ lụt

- Sương muối chỉ có khả năng xảy ra ở các vùng núi cao và một vài vùng trung du có điều kiện địa hình và thổ nhưỡng thuận lợi cho sự thâm nhập của không khí lạnh và sự mất nhiệt do bức xạ mạnh mẽ của mặt đất như khu vực Phủ Quỳ

- Nhìn chung, Nghệ An nằm trong vùng khí hậu có nhiều đặc thù, phân dị rõ rệt trên toàn lãnh thổ và theo các mùa, tạo điều kiện cho nhiều loại cây trồng phát triển Khí hậu có phần khắc nghiệt, đặc biệt là bão và gió Tây Nam gây trở ngại không nhỏ cho

sự phát triển chung, nhất là sản xuất nông nghiệp

 Thủy văn sông ngòi

- Tỉnh Nghệ An có 7 lưu vực sông (có cửa riêng biệt), tuy nhiên 6 trong số này là các sông ngắn ven biển có chiều dài dưới 50 km, Sông lớn nhất là sông Cả (sông Lam) bắt nguồn từ huyện Mường Pẹc tỉnh Xieng Khoảng (Lào), có chiều dài là 532 km (riêng trên đất Nghệ An có chiều dài là 361 km), diện tích lưu vực 27.200 km2 (riêng ở Nghệ

An là 17.730 km2) Tổng lượng nước hàng năm khoảng 28.109 m3 trong đó 14,4.109 là nước mặt

- Đặc trưng hình thái lưu vực sông Cả được thể hiện qua các chỉ tiêu đánh giá lưu vực sau:

Có những vùng rất khan hiếm nước trong mùa kiệt, đồng thời có những vùng bị lũ uy hiếp thường xuyên

- Địa hình núi thấp và gò đồi chiếm tỷ trọng lớn nên mạng lưới sông suối trong khu vực khá phát triển với mật độ trung bình đạt 0,62 km/km2nhưng phân bố không đều trong toàn vùng Vùng núi có độ dốc địa hình lớn, chia cắt mạnh, mạng lưới sông suối phát triển mạnh trên 1 km/km2, còn đối với khu vực trung du địa hình gò đồi nên mạng lưới sông suối kém phát triển, trung bình đạt dưới 0,5 km/km2

- Lưu vực sông Cả có lượng dòng chảy khá dồi dào nhưng phân bố không đều, thiên lệch mạnh theo thời gian và không gian nên việc khai thác sử dụng nguồn nước sông cho sản xuất và đời sống gặp nhiều khó khăn Mô đuyn dòng chảy năm tăng dần từ Tây sang Đông và Tây Bắc xuống Đông Nam Mô duyn dòng chảy trung bình năm vùng thượng nguồn sông Cả đạt 20 l/s.km2, vùng trung lưu đạt 25 l/s.km2 và hạ du đạt

- Dòng chảy trên lưu vực sông Cả cũng chia làm 2 mùa theo với 2 mùa của biến trình mưa năm Dòng chảy mùa khô và dòng chảy mùa kiệt trên các sông nhánh thuộc lưu vực sông Cả cũng có sự khác nhau về thời gian bắt đầu và thời gian kết thúc

- Tổng lượng dòng chảy trung bình năm trên sông Cả khoảng 21÷ 24.109 m3/năm Tổng lượng dòng chảy năm nhiều nước gấp 2,7÷ 2,9 lần năm ít nước, ở những sông nhánh tỷ lệ này còn biến động nhiều hơn Sự xuất hiện những năm nhiều nước trên lưu vực sông Cả thường không xuất hiện đồng thời giữa các nhập lưu Trên dòng chính sông Cả năm nhiều nước xuất hiện vào năm 1973 Sự phân bố nguồn nước trên lưu vực sông Cả biến động nhiều theo không gian và thời gian Nhưng nó cũng có quy luật riêng của mình đó là: Ít khi xuất hiện 2 năm liên tiếp đều kiệt và 2 năm liên tiếp đều là năm nước lớn Sau những năm nước lớn, năm tiếp theo thường là bị kiệt và ngược lại

Dù là năm nước lớn hay năm kiệt nước thì phần trung và hạ du sông cũng tương đối điều hoà và đây cũng là một thuận lợi cho việc sử dụng nước phục vụ cho các ngành

kinh tế quốc dân trên lưu vực

- Mùa kiệt bắt đầu từ tháng 1 và kết thúc vào cuối tháng 8 hàng năm, giữa mùa kiệt vào tháng 5, 6 có xuất hiện lũ tiểu mãn và chính vì có thời gian lũ chen giữa mùa kiệt này mà dòng chảy trên sông Cả có 2 thời kỳ kiệt khác biệt nhau: Kiệt vào tháng 3 ÷ 4

và kiệt vào tháng 7 ÷ 8 Trong những năm qua kiệt vào tháng 3 ÷ 4 ảnh hưởng tới sản xuất nhiều hơn kiệt vào tháng 7 ÷ 8

- Thời gian bắt đầu và kết thúc mùa kiệt trên toàn lưu vực sông Cả không giống nhau Vùng thượng nguồn dòng chính sông Cả thời gian bắt đầu kiệt từ tháng 11 đến tháng 5 năm sau giống như thời gian kiệt của các sông miền Bắc Vùng trung lưu sông Cả thời gian kiệt lại bắt đầu từ cuối tháng 11 đầu tháng 12 và kết thúc vào cuối tháng 7 và nửa

đầu tháng 8

- Dòng chảy kiệt phân bố trên toàn lưu vực rất không đều nhau

Số liệu thủy văn được thu thập tại trạm Nam Đàn từ các năm 1995 đến 2014 cho thấy

xu hướng thay đổi của mực nước sông Lam

Hình 1.1 : Số liệu thuỷ văn từ năm 1995 đến năm 2014

Mực nước TB theo các năm có sự biến động lớn giữa các năm, tuy nhiên hình 1.1 cho thấy một xu hướng hạ thấp của MN TB năm Qua đó ta thấy được sự xụt giảm nguồn nước từ thượng lưu về sông Lam, điều này ảnh hướng rất lớn đến việc cấp nước cho hệ thống Nam Nghệ An Hệ thống được lấy nước hoàn toàn bằng trọng lực qua cống Nam Đàn

Vụ Đông xuân diễn ra từ tháng 12 đến tháng 5, đây là thời điểm nhu cầu cấp nước tưới cao để đảm bảo sản xuất nông nghiệp khi lượng mưa trong nội đồng thường rất thấp Việc mực nước sông Lam xuống thấp trong những tháng này gây nhiều khó khăn cho việc lấy nước qua cống Nam Đàn

Hình 1.2 thể hiện xu hướng xuống thấp của mực nước Min trong tháng theo các năm Trong vụ Đông Xuân thì thời điểm tháng 12 đến hết tháng 1 có nhu cầu nước lớn nhất, đây là thời điểm làm đất và reo mạ, trong khi thời tiết hanh khô và ít mưa Theo báo cáo thì Cống Nam Đàn không đảm bảo cấp đủ nước và trong thời gian cần thiết nên đã gây hạn cục bộ tại một số nơi, ảnh hưởng đến sản lượng và năng xuất cây trồng, cũng như tình hình kinh tế xã hội của khu vực

e) Địa chất thủy văn

 Nước ngầm

- Nước dưới đất xuất hiện trong lớp 2: Cát hạt nhỏ kẹp các lớp bùn, sét, sét pha, đây là

tầng chứa nước đầu tiên từ trên mặt đất xuống, đôi chỗ có quan hệ thủy lực với nước

mặt thông qua lớp 1 (ao, ruộng trũng) Hệ số thấm trung bình lớp 2: Ktb=2,4.10-4cm/s

 Đánh giá điều kiện địa chất công trình

Đánh giá khả năng chịu tải của đất nền

- Đáy móng cống lấy nước và âu thuyền chủ yếu đặt trong lớp 4 là lớp sét chứa hữu cơ,

trạng thái dẻo chảy - chảy, phía dưới là lớp xen kẹp các lớp và ổ cát nhỏ Đây là lớp đất yếu có thành phần và tính chất đặc biệt: độ ẩm lớn, dung trọng nhỏ, tính nén lún

lớn và lâu dài Dưới lớp 4 là lớp 5 hoặc lớp 6a, 6b Lớp 5 có bề dày thay đổi từ 2÷8m,

sức chịu tải yếu, thấm ít nước Lớp 6a có bề dày phân bố không đều từ 0,5÷3,7m, đây cũng là lớp đất yếu – bùn cát pha Lớp 6b có sức chịu tải tốt hơn, giá trị áplực xuyên

tiêu chuẩn N/30=17 Như vậy cần có biện pháp gia cố xử lý nền để đảm bảo an toàn cho công trình

- Nước dưới đất có quan hệ trực tiếp với nước sông vì vậy khi thi công trong mùa lũ và khi vận hành công trình cần đề phòng bục nền khi mực nước sông lên cao;

 Đánh giá khả năng ổn định của mái

- Cao độ đáy móng cống và âu thuyền đặt ở cao trình (-3,1m), đáy kênh dẫn thượng và

hạ lưa ở cao trình (-1.4m), cao độ mặt đất tự nhiên hai bênh bơ kênh thay đổi từ +6,0m đến +4,5m Như vậy hố móng cống và âu thuyền sẽ đào qua các lớp 1, 1a và 2, đáy kênh sẽ phải đào qua các lớp1, 2, 2a và 3 nên cần có biện pháp ngăn nước mặt và làm khô móng cống và âu Đối với kênh, hiện tượng cát chảy, đất chảy sẽ xảy ra tại lớp 2,

để giữ ổn định mái kênh phải dùng các biện pháp gia cố nền như cọc xi măng đất hay tường cừ bê tông dự ứng lực…

1.1.1.2 Tình hình dân sinh

- Theo số liệu thống kê đến năm 2006 dân số toàn vùng có dân số toàn vùng có 730.613 người

Trong đó: Nam Đàn: 134.277 người

Hưng Nguyên: 104.535 người

- Do đặc điểm nêu trên, sự phát triển kinh tế của các huyện không đồng đều Các huyện chuyên sản xuất nông nghiệp đời sống thấp hơn, Vùng thành phố, thị xã có nền công nghiệp và dịch vụ phát phát triển nên đời sống nhân dân được nâng cao

1.1.1.3 Tình hình kinh tế

 Nông nghiệp

- Sản xuất nông nghiệp là ngành kinh tế chủ đạo của vùng Diện tích đã huy động vào sản xuất nông nghiệp chiếm tới 80% tổng diện tích đang gieo trồng, trong đó có tới 70% là diện tích lúa, còn lại là các diện tích cây trồng khác như ngô, khoai, cây công nghiệp ngắn ngày: lạc, vừng, mía, đậu đỗ các loại Diện tích trồng chủ yếu ở phía Tây đường I, diện tích trồng cây dài ngày chủ yếu tập trung vùng đồi, núi với các loại cây

ăn quả có múi, dứa…

- Ngoài trồng trọt, trong vùng có chăn nuôi các loại gia súc gia cầm và nuôi trông thủy sản cung cấp cho thị trường nội địa và xuất khẩu

 Ngành trồng trọt

- Ngành trồng trọt các huyện vùng hạ lưu sông Cả liên tục phát triển với tốc độ tăng bình quân 4,95 % /năm trong 10 năm qua, trong đó giai đoạn 2007-2011 tăng bình quân 3,78 % /năm Bước đầu đã hình thành một số vùng cây nguyên liệu tập trung, gắn với công nghiệp chế biến, tạo nên một khối lượng nông sản hàng hoá tương đối khá, đáp ứng nhu cầu trong các tỉnh và phục vụ xuất khẩu

Sản lượng lương thực liên tục tăng qua các năm, năm 2011 đạt 1.016.238 tấn, chiếm 61% sản lượng toàn lưu vực Lương thực bình quân đầu người đạt 435,2 kg năm (bình quân toàn tỉnh Nghệ An 398 kg, Hà tĩnh 403,2 kg), tăng so với năm 2007 là 18,4 kg/người (416,8 kg/người ) Cơ cấu cây trồng, cơ cấu mùa vụ được chuyển dịch đúng hướng, diện tích lúa giảm, diện tích ngô tăng, nhất là ngô vụ đông trên đất hai lúa Sản lượng lúa tăng đều qua các năm mặc dù diện tích giảm nhờ năng suất tăng nhanh, năm

2008 đạt trên 707 nghìn tấn, năm 2010 đạt 721 ngàn tấn Sản lượng ngô cũng tăng do diện tích và năng suất ngô đều tăng nhanh (bình quân 18,06%/năm cả thời kỳ 10 năm

2000 - 2010, trong đó giai đoạn 2005 - 2010 tăng 22,68%/năm), năm 2010 đạt trên

166,8 nghìn tấn Đã hình thành một số vùng sản xuất tập trung cây công nghiệp, cây ăn quả và một số cây hàng năm với quy mô khá lớn: lạc trên 26.000 ha, mía 24.000-25.000 ha, sắn nguyên liệu chế biến 8.000 ha, dứa trên 2.000 ha, chè trên 7.000 ha, cà phê trên 2.400 ha, cao su trên 3.500 ha, Việc phát triển sản xuất các loại cây công nghiệp đã gắn với xây dựng các cơ sở chế biến, tạo khối lượng hàng hoá xuất khẩu khá

 Chăn nuôi

- Trong những năm qua, ngành chăn nuôi đạt tốc độ phát triển nhanh về cả số lượng và

chất lượng đàn Năm 2011 các huyện thuộc hạ lưu lưu vực sông Cả có số lượng đàn trâu, bò tăng khá (năm 2007 có 139 986 con trâu và 308.549 con Bò, năm 2008 có 139.266 con Trâu, 309.994 con Bò, năm 2010 có 147.250 con Trâu, 307.391 con Bò)

và tỉnh Nghệ An, một trong những tỉnh làm tốt công tác cải tạo giống đàn bò (chương trình Sind hoá đàn bò) Các chương trình dự án chăn nuôi do tỉnh đầu tư như: chương trình cải tạo đàn bò theo hướng Zê-bu hoá, bò thịt chất lượng cao, chương trình lợn hướng nạc… đã góp phần cải tạo, nâng cấp chất lượng đàn nên đã nâng cao hiệu quả kinh tế cho người chăn nuôi Một số mô hình sản xuất chăn nuôi tiên tiến, với quy mô

vừa và lớn đã được hình thành và phát triển Những kết quả đạt được đã góp phần đưa

tỷ trọng giá trị sản xuất của chăn nuôi trong tổng GTSX nông nghiệp các huyện vùng

- Theo thống kê, diện tích nuôi trồng thuỷ sản vùng hạ lưu sông Cả liên tục tăng trong những năm gần đây Tỉnh Nghệ An năm 2001 diện tích nuôi mới đạt 13.277ha, đến năm 2010 toàn tỉnh đưa vào nuôi 19.800 Trong đó, diện tích nước ngọt là 17.800, diện tích mặn lợ đã sử dụng là 2.000 ha

 Hiện trạng công nghiệp

- Hạ lưu lưu vực sông Cả có 15 huyện thị, Thành phố là vùng có ngành công nghiệp và

tiểu thủ công nghiệp phát triển của khu vực Bắc Trung Bộ như thành phố Vinh, thị xã

Cửa Lò ( tỉnh Nghệ An ), thị xã Hồng Lĩnh ( Hà Tĩnh ) Hiện tại có 3 khu công nghiệp,

1 khu kinh tế Đông Nam tương đối quy mô đã dần đi vào hoạt động:

 Hiện trạng giao thông

- Cùng với việc phát triển kinh tế trong vùng các cơ sở hạ tầng cũng được xây dựng tương đối đồng bộ để hỗ trợ cho phát triển kinh tế Ngành giao thông vận tải trong khu vực đã phát triển trên cả lĩnh vực đường bộ, đường sắt và đường thủy

+ Tuyến đường 400 từ thành phố Vinh đi Thanh Chương và cửa khẩu Thanh Thủy nhằm hỗ trợ phát triển kinh tế đường Hồ Chí Minh và vùng miền núi Thanh Chương,

+ Các tuyến đường liên thôn, liên xã cũng đã được mở rộng và nâng cấp nhờ vào chương trình phát triển công nghiệp, chương trìinh 135, chương trình xóa đói giảm nghèo và chương trình hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn;

+ Tuyến đường sắt Bắc – Nam đảm bảo giao thông thông suốt cho toàn khu vực;

+ Đường thủy có 2 cảng Bến Thủy và Cửa Lò có sức bốc rỡ hàng 1.8÷2.2 triệu tấn/năm

có thể lưu thông theo hướng Đông để mở ra hướng buôn bán cho nền kinh tế lưu vực sông Cả So với đường bộ thì giao thông đường sông kém phát triển hơn;

- Các loại hình giao thông trong vùng đã phát triển đúng hướng kinh tế thị trường và tạo điều kiện thuận lợi để khai thác tiềm năng trên khu vực đưa vào phát triển kinh tế Tuy nhiên, công tác đầu tư về giao thông và duy tu bảo dưỡng sẽ còn phải đầu tư hơn trong tương lai Công cuộc khai thác tài nguyên nước cũng sẽ tác động lớn tới sự phát

triển này, ngược lại sự phát triển giao thông cũng sẽ hỗ trợ cho sự phát triển tài nguyên nước

 Các loại dịch vụ khác

(1) D ịch vụ: Đây là vùng có các ngành dịch vụ phát triển chủ yếu của tỉnh đáp ứng

yêu cầu thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội của toàn tỉnh Thành phố Vinh là trung tâm lưu trú và phân phối khách du lịch của tỉnh và vùng Bắc Trung Bộ; trong những năm qua, các cơ sở phục vụ du lịch tăng lên nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng Là vùng có nhiều di tích lịch sử văn hoá, trong đó di tích khu Kim Liên là di tích được

xếp hạng đặc biệt cấp Quốc gia, quảng trường Hồ Chí Minh, bãi biển Cửa Lò nổi tiếng

du khách trong và ngoài nước và có nhiều danh thắng đẹp lại có hệ thống giao thông thuận lợi Đây cũng là trung tâm đầu mối của các tua du lịch nội địa như rừng Quốc

gia Pù mát, Thác Sao va, Hang Bua …

- Hoạt động thương mại diễn ra đa dạng, chất lượng ngày càng cao Hàng hoá ngày càng phong phú bao gồm sản phẩm hàng hóa trên địa bàn, sản phẩm thu hút từ các vùng miền khác trong nước và hàng hóa nhập khẩu từ Lào qua các cửa khẩu và hàng hoá từ các nước khác qua các cảng: Cửa Lò, Lạch Quèn, Bến Thủy Từ thành phố Vinh, hàng hóa được phân phối tới các trung tâm thương mại lớn của khu vực như: Hà Tĩnh, Thanh Hóa, Quảng Bình, Quảng Trị, các trung tâm thương mại cấp huyện khác

của tỉnh Nghệ An và đi các nước: Lào, Trung Quốc Hoạt động thương mại của vùng

đã có sức chi phối trong vùng Bắc Trung Bộ là tiền đề để trở thành trung tâm dịch vụ

của vùng Bắc Trung Bộ

- Hệ thống chợ, siêu thị trên địa bàn khu vực phát triển khá mạnh đủ đáp ứng nhu cầu trao đổi mua sắm tại chỗ của nhân dân, cũng như việc tiêu thụ hàng hóa nông sản trong

tỉnh Nhiều chợ đã có chức năng như những Trung tâm thương mại lớn cấp vùng như

Chợ Vinh, Chợ Ga… đáp ứng được chức năng là đầu mối bán buôn bán lẻ, xuất nhập

khẩu của tỉnh Nghệ An và khu Bắc Trung Bộ Hệ thống siêu thị của thành phố hiện

gồm có 9 siêu thị, trong đó có 4 siêu thị kinh doanh tổng hợp với trên 2.000 mặt hàng các loại về điện tử, điện máy, hàng tiêu dùng , 5 siêu thị chuyên doanh các mặt hàng

chuyên doanh trên địa bàn, một hình thức tổ chức phù hợp với xu thế phát triển dịch

vụ mới, đặc biệt đối với ngành du lịch

(2) Y t ế: Mạng lưới y tế trên lưu vực phát triển mạnh cả về số lượng và chất lượng

Bình quân cứ 10.000 dân có 1 bác sĩ, 5 y sĩ và 16 y tá để phục vụ chăm sóc sức khoẻ cho nhân dân và thực hiện chức năng y tế cộng đồng Tuy nhiên trong lưu vực còn tồn

tại những vùng dịch sốt rét như thượng nguồn sông Cả, sông Hiếu, và sông Giăng Y

tế môi trường còn nhiều vấn đề cần đầu tư để có cơ sở kiểm soát môi trường y tế

(3) Giáo D ục: Trung tâm giáo dục việc làm thành phố Vinh đã có một hệ các trường

đại học, cao đẳng, dạy nghề để đào tạo lao động cho lưu vực và cả khu vực Bắc Trung

Bộ Trong giáo dục thường xuyên và hệ trường phổ thông các cấp đã hình thành khắp các xã trong vùng Bình quân 1 huyện có từ 1 đến 4 trường phổ thông trung học, mỗi

xã ở đồng bằng có một trường PTCS, ở miền núi 2÷3 xã có một trường tuy nhiên ở các

bản làng xa xôi vẫn tồn tại lớp ghép Mỗi huyện miền núi có từ 1÷2 trường dân tộc nội trú Tỷ lệ học sinh phổ thông chiếm tới 24,5 % dân số trên lưu vực Trẻ em đến tuổi đi

học đã đến lớp đạt 92% Toàn lưu vực đã hoàn thành phổ cập tiểu học Lực lượng lao động ở đồng bằng có tới 40% đã có trình độ phổ thông trung học

(4) D ịch vụ bưu chính viễn thông: Các xã đều đã có nhà văn hoá bưu điện trung tâm

xã Bưu chính viễn thông trên toàn lưu vực phát triển mạnh đã phủ sóng điện thoại di động toàn bộ vùng đồng bằng hạ lưu Việc thông tin liên lạc trong khu vực rất thuận

lợi để hỗ trợ cho việc phát triển kinh tế xã hội trên địa bàn

1.1.1.4 Tình hình văn hóa xã hội

- Trong những năm gần đây kinh tế phát triển nhanh theo xu thế kinh tế thị trường, tăng

tỷ trọng các ngành công nghiệp - xây dựng - dịch vụ và giảm dần tỷ trọng nông nghiệp

Đời sống nhân dân cũng đang từng bước được nâng lên

- Ngành văn hoá, thông tin, thể dục thể thao thường xuyên được quan tâm và phát triển khá đều hầu hết ở các xã và trường học Chế độ thông tin liên lạc ngày càng phát triển,

hệ thống bưu điện văn hoá xã hoạt động có hiệu quả, các mạng điện thoại hầu như đã

phủ sóng khắp toàn vùng, báo chí, truyền hình đã đến được với người dân

- Trên địa bàn thành phố Vinh hiện nay có một số lượng lớn các công trình thể thao, trong đó có những công trình thi đấu cấp quốc gia như: Sân vận động do ngành quản lý

có sức chứa 25.000 người; Sân vận động Quân khu IV có sức chứa dưới 10.000 chỗ; bể bơi 8 đường bơi 50 m, 3 nhà thi đấu đa năng 2.000 chỗ/1 nhà; 16 sân tenis; 54 nhà luyện

tập Ngoài ra còn nhiều công trình tập luyện các loại: sân đá bóng thuộc Thành phố và câu lạc bộ, sân luyện tập bóng chuyền, bóng rổ, cầu lông và một số cơ sở phục vụ khác như nhà ở VĐV Tại các phường xã cũng đều có một sân vận động nhỏ và các sân chơi tennít, cầu lông.… Tại các huyện trong vùng đều có trung tâm thi đấu thể thao của các huyện, các xã đều có sân vận động,…

- Thời gian qua toàn vùng đã tiến hành trùng tu, củng cố các công trình văn hóa, lịch sử Các công trình có giá trị lớn về văn hóa và lịch sử như khu di tích Kim Liên, Thành cổ

Vinh, Thành Phượng Hoàng Trung Đô, Khu di tích cách mạng Bến Thuỷ, Đền Trìa, Làng Đỏ Bảo tàng Xô Viết - Nghệ Tĩnh với những tư liệu, hiện vật, các sự kiện hào hùng trong

cuộc kháng chiến chống Pháp; Bảo tàng Quân khu 4 tại thành phố Vinh là cơ sở văn hóa

cấp Vùng có giá trị, lưu giữ nhiều tư liệu, hiện vật, sự kiện của quân và dân ta về cuộc kháng chiến oanh liệt chống Mỹ; Bảo tàng tổng hợp, nhà lao Vinh trưng bày các hiện vật có giá trị lịch sử qua các thời kỳ Các bảo tàng đã và đang phát huy tính tích cực của nó, là

những nơi để mọi người dân và du khách có thể tìm hiểu về quá khứ, truyền thụ những truyền thống quý báu và niềm tự hào dân tộc của cách mạng Các công trình văn hóa gắn

với danh nhân ghi nhớ công lao của các bậc tiền bối như: Quảng trường Hồ Chí Minh với Công viên trung tâm, Đền thờ Vua Quang Trung với Lâm viên Núi Quyết, Quảng trường Bình Minh, khu tưởng niệm Phan Bội Châu, Lê Hồng Phong, đền thờ vua Mai Hắc Đế là

những địa điểm tổ chức các hoạt động văn hóa, được nhiều người dân trong vùng và khách

du lịch đến tham quan, vãn cảnh và tìm hiểu

1.1.2 Hiện trạng hệ thống thuỷ lợi Nam Nghệ An

1.1.2.1 Hiện trạng công trình đầu mối

- Hạ lưu sông Cả có 7 hệ thống lớn lấy nước trực tiếp từ sông và một số hệ thống lấy nước bằng các trạm bơm Trong đó Nam Nghệ An có hệ thống tưới lớn là Cống Nam

 Hệ thống cống Nam Đàn

Hình 1.3 : Cống Nam Đàn

- Cống Nam Đàn là công trình đầu mối lấy nước từ sông Lam vào kênh dẫn tạo nguồn

cấp cho các trạm bơm tưới trong khu vực Cống còn làm nhiệm vụ ngăn lũ và kết hơp giao thông thủy

- Cống làm bằng bê tông cốt thép có các chỉ tiêu:

- Tuy nhiên do cống có thời gian hoạt động quá dài đồng thời trải qua 2 cuộc chiến tranh nhiều lần bị máy bay bắn phá, những lần sửa chữa cúng chỉ là xử lý nhỏ mang tính chất cục bộ chưa triệt để Hiện nay do yêu cầu phát triển kinh tế trong khu vực, ngoài việc cấp nước cho Nông nghiệp cống Nam Đàn còn làm nhiệm vụ cấp nước sinh

hoạt, công nghiệp, thủy sản, … Vì vậy để đảm bảo đáp ứng được nhiệm vụ đề ra lâu dài cần có giải pháp tổng thể để nâng cấp và mở rộng quy mô cho phù hợp với yêu cầu

hiện nay và yêu cầu phát triển kinh tế xã hội của khu vực

Hình 1.4 : Bản đồ hiện trạng công trình và phân vùng tưới

 Cụm tiêu cống Bến Thuỷ

- Cống gồm 8 cửa bằng bê tông khẩu độ mỗi cửa là BxH = (3,2x4)m các cửa đều vận hành bình thường, riêng cửa số 4 vận hành nặng; một cửa cung nằm ở chính giữa cống

có khẩu độ BxH= (5x4)m và một cửa âu thuyền có khẩu độ B xH =(5x7)m Hiện tại

dầm đỉnh cửa cung bị han rỉ rò nước; ray định hướng cánh cửa thượng, hạ lưu cửa âu thuyền bị mòn vẹt, hư hỏng nhiều, vận hành khó khăn, không an toàn; cửa van phẳng đóng mở tự động Cao trình đáy cống -2.50m, cao trình đỉnh tường chắn sóng +5.54m,

cao trình đỉnh tường âu thuyền thượng lưu +2.15m

- Nhiệm vụ cống:Là ngăn mặn, giữ ngọt, chống lũ sông Lam, tiêu lũ nội đồng và giao thông thuỷ phục vụ tàu thuyền qua lại chở vật liệu xây dựng và trao đổi hàng hóa giữa các vùng bằng đường thủy Từ ngày 25/8 hàng năm trở đi để cửa bê tông ở chế độ tự

động vận hành theo phương châm “Gạn triều, tiêu úng”, khi cần thiết cho phép tiêu

qua cửa âu với mực nước thượng lưu nhỏ hơn +2,0m Khi mực nước ở thượng lưu cao hơn nước hạ lưu cống tự động mở, mực nước hạ lưu cao hơn cống tự động đóng

 Trạm Bơm tiêu Hưng Châu

- Cống Nghi Quang làm nhiệm vụ ngăn mặn, giữ ngọt, tiêu lũ đồng thời kết hợp giao thông thủy

- Cống có khẩu độ: 12 cửa x 4m = 48m, âu thuyền x 6m

Dự án WB đã nạo vét đảm bảo các chỉ tiêu:

- Chiều dài kênh: L = 23,23 km

- Mực nước đầu kênh: +0,903m

- Lưu lượng đầu kênh: Qmax=33,67 m3/s

- Chiều rộng lòng: B = 22,0m

- Mái: m = 1,5÷2m

- Theo thiết kế kênh thấp dẫn được lưu lượng 33,67m3/s, sơ bộ tính toán nhu cầu dùng nước cho các ngành kinh tế trong vùng dự án là 4,04m3/s Do đó hiện trạng kênh thấp không đảm bảo dẫn đủ lưu lượng theo yêu cầu, vậy để đảm bảo dẫn được lưu lượng thiết kế cần cải tạo, nâng cấp tuyến kênh

 Kênh Gai

- Kênh Gai từ ngã 3 Cầu Đước đến gặp khe Cái có chiều dài từ 1,7km

- Mực nước đầu kênh: + 0,903m

- Lưu lượng tải: Q = 18,796 m3/s

- Trước đây kênh cũng bị bồi lấp, hẹp dòng nhưng dự án WB đã nạo vét bảo đảm các chỉ tiêu

+ Kênh Lam Trà qua Kim Liên bị sạt lở nhiều, lòng cát bị chảy nên bị bồi lấp Dự án

WB nạo vét từ K0+600÷cuối với cao độ đáy -0,4 Lòng sông rộng 4,5m; mái m = 1,5÷2 Song hiện tại chỉ nạo vét được đoạn từ đập Dực đến hết kênh Đoạn qua Kim Liên 1 do cát chảy không khắc phục được Vì vậy kênh không đảm bảo cho các trạm bơm hút

 Kênh Hoàng Cần

Kênh Hoàng Cần dài 13.464m tải nước cung cấp cho các trạm bơm thuộc Hưng Tân, Hưng Mĩ, Hưng Thịnh

Bảng 1.2 Thông số thiết kế kênh Hoàng Cần

Kết luận: Như vậy đáy kênh giữa cao, lòng kênh đoạn cuối còn hẹp

1.1.3 Hiện trạng cấp nước tưới và quản lý vận hành hệ thống thuỷ lợi Nam Nghệ

- Tiểu vùng Nghi Lộc diện tích được tưới ổn định cho Nghi Lộc (trừ 5 xã vùng hồ) là 3800ha so với 9579,48ha cây hàng nănm thì diện tích thiếu nước tưới còn 5779,48ha

- Thành phố Vinh hiện tại diện tích tưới ổn định là 950ha so với tổng diện tích hàng năm là 1998,31ha Vinh còn thiếu nước khoảng 1000ha, diện tích này tập trung ở Nghi Phú, Hưng Dũng, Hưng Lộc

- Thị xã Cửa Lò đến nay chưa có nguồn nước mặt nào tưới Do đó toàn bộ diện tích trồng cây hàng năm 588ha còn dựa vào thiên nhiên

 Hiện trạng cấp nước cho nông nghiệp

Thiết kế Hiện tại Thiết kế Hiện tại Đầu kênh

4

10

5

5

- Trong những năm gần đây tình hình hạn hán tại hạ lưu sông Cả diễn ra gay gắt Lượng mưa mùa khô liên tục giảm mạnh năm sau thấp hơn năm trước Cùng với tác

động của gió Lào nên hạn hán tại vùng này càng khốc liệt hơn

- Theo Báo cáo của Sở NN và PTNT tỉnh Nghệ An mùa khô tháng 6 năm 2010 toàn tỉnh có 12.689 trong số 55.000 ha kế hoạch lúa hè thu không thể gieo cấy do thiếu nước Lớn nhất là huyện Nghi Lộc phải chuyển 3.000 ha lúa hè thu sang sản xuất vụ mùa, huyện Đô Lương vẫn còn 1.450 ha ở các xã Lam Sơn, Trù Sơn, Hiến Sơn không gieo cấy được và huyện Yên Thành cũng phải chuyển 1.300 ha lúa hè thu sang

vụ mùa

 Hiện trạng cấp nước cho công nghiệp, sinh hoạt

 Hiện nay dọc sông Cả từ Đô Lương về đến Bến Thuỷ có 4 nhà máy sử dụng nước

của hệ thống đó là:

- Nhà máy nước Thị trấn Nam Đàn lấy nước từ sông Cả với công suất 1000m3/ngày đêm ≈ 12(l/s)

- Nhà máy nước Hưng Vĩnh có công suất 60.000 m3/ngày đêm ≈ 694(l/s)

- Nhà máy nước Thanh Chương có công suất 2000m3/ ngày đêm ≈ 23(l/s)

- Nhà máy nước Đô Lương với công suất 1000m3/ngày đêm ≈ 12(l/s)

- Nhà mấy bia Sài Gòn đóng tại cầu Mượu với nhu cầu dùng nước bình quân hằng năm lên đến 900.000m3≈ 2.466 m3/ ngày đêm

- Ngoài ra còn có 4 nhà máy nước dọc theo sông Hiếu có tổng công suất 15.000m3

/ ngày đêm

1.1.3.2 Công tác quản lý, vận hành

- Trong quản lý, hàng năm các công ty đã xây dựng các phương án lấy nước phục vụ

sản xuất nông nghiệp và các ngành kinh tế khác Đề xuất các giải pháp chống hạn do

sửa các các thiết bị bơm tát Tuy nhiên trong quản lý để xảy ra các diện tích hạn còn

lớn do còn có những sai sót sau:

- Công tác điều hành, quản lý các hệ thống tưới tiêu hết sức khó khăn, chưa có được một quy trình quản lý vận hành chặt chẽ Hệ thống kênh mương, bảo dưỡng hàng năm chưa tốt làm cho công trình xuống cấp nhanh

- Một số địa phương và trực tiếp là chính quyền cấp xã, chưa thật sự làm tốt công tác

kiểm tra đồng ruộng, chưa thực sự quan tâm đến công tác chống hạn, coi nhiệm vụ

chống hạn là nhiệm vụ của các doanh nghiệp thủy nông, công tác thông tin báo cáo từ chưa chuẩn xác, vì lợi ích cục bộ nên các địa phương không ký hợp hợp đồng tưới, tiêu với các công ty, khi hạn thì yêu cầu bơm do đó công ty mất thế chủ động trong

việc cấp nước

1.2 Các nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài

1.2.1 Nghiên cứu ngoài nước

- Trong những năm gần đây, BĐKH và ảnh hưởng của BĐKH càng ngày càng gia tăng

và đã gây ra nhiều hậu quả không thể lường trước được Hầu hết các quốc gia trên toàn thế giới đã công nhận và xác định BĐKH là một trong những mối đe dọa có nguy cơ làm ảnh hưởng đến mọi mặt cả về kinh tế, xã hội, môi trường Vấn đề về BĐKH luôn

là tâm điểm trong những cuộc gặp mặt, hội nghị đa quốc gia, các tổ chức toàn cầu,… BĐKH ảnh hưởng tới chế độ thủy văn và đi kèm với nó là ảnh hưởng đến nhu cầu sử dụng nước và khả năng cung cấp nước của các hệ thống thủy lợi Trước tình hình đó

đã có rất nhiều đề tài được thực hiện, trong số đó học viên nhận thấy có rất nhiều

những kết quả nghiên cứu có giá trị thực tiễn, tính ứng dụng cao như:

- Báo cáo công bố kết quả nghiên cứu “Impact of Climate Change on the Irrigation Water Requirement in Northern Taiwan” của hai tác giả người Đài Loan là Jyun-Long Lee và Wen-Cheng Huang được đăng trên tạp chí Water tháng 10 năm 2014 Theo đó hai tác giả đã nghiên cứu về tác động của BĐKH (theo kịch bản A1B) đến nhu cầu nước phục vụ tưới cho nông nghiệp của khu vực Taoyuan phía bắc Đài Loan Mục tiêu nghiên cứu là tính toán sự thay đổi của lượng mưa và nhiệt độ của thời kì tương lai

(năm 2046-2065) so với thời kì hiện tại (năm 2004-2001), sau đó kết hợp với tính toán cân bằng nước trên đồng ruộng và yêu cầu về nước tưới cho nông nghiệp trong tương lai để tìm ra ảnh hưởng của BĐKH đối với nhu cầu nước Theo nghiên cứu cho thấy

chắc chắn trong tương lai dưới ảnh hưởng BĐKH sẽ dẫn tới lượng mưa và nhiệt độ sẽ tăng lên, điều này dẫn tới lượng mưa hiệu dụng và yêu cầu tưới cũng tăng theo Kết

quả so sánh giữa hai thời kì, trong tương lai yêu cầu tưới sẽ tăng gần 7,1% so với thời

kì hiện tại

- Nghiên cứu của các tác giả Fischer, G., Tubiello, F.N., van Velthuizen, H.T và Wiberg,D trong bài báo “Climate Change Impacts on Irrigation Water Requirements: Effects of Mitigation.” đã được đăng trên tạp chí Technological Forecasting and socio-economic Social Change số 74 tháng 9 năm 2007 cũng đưa ra được những kết quả có giá trị Nghiên cứu dựa trên kịch bản kinh tế xã hội A2r của IIASA, kèm theo hoặc không kèm theo những ảnh hưởng BĐKH và tìm ra nhu cầu tưới cho nông nghiệp trong thời kì từ năm 1990 đến 2080 Kết quả chỉ ra rằng nếu có thể giảm nhẹ những tác động của BĐKH trong tương lai thì yêu cầu về nước tưới cho nông nghiệp cũng sẽ có

xu hướng giảm theo Nếu có thể giảm nhẹ những tác động của BĐKH, tăng khả năng tái sử dụng nước thì trong tương lai sẽ có thể giảm đến 40% (khoảng 125-160 tỉ m3

) lượng nước sử dụng cho nông nghiệp so với việc không có phương án giảm nhẹ

- Ngoài những ảnh hưởng có thể nhận thấy của BĐKH còn có những tác động của quá trình ĐTH cũng làm thay đổi nhu cầu sử dụng nước trong tương lai, theo Ruth Meinzen-Dick và Paul P Appasamy trong bài viết “Urbanization and Intersectoral Competition for Water” được đăng tải trên tạp chí Finding the Source: The Linkages Between Population and Water đã chỉ ra, từ thời điểm hiện tại đến năm 2025 quá trình

đô thị hóa sẽ diễn ra nhanh chóng trên toàn thế giới, đặc biệt là tại các nước đang phát triển ở Châu Á và Châu Phi Dân số đô thị sẽ tăng nhanh chóng, các khu công nghiệp được mở rộng cả diện tích lẫn quy mô dẫn tới các nhu cầu thiết yếu tăng theo, đặc biệt

là nhu cầu về nước Nước dùng cho nông nghiệp cũng tăng thêm để đảm bảo an ninh lương thực cho số dân ngày càng tăng Tác giả chỉ ra thách thức rất lớn mà các nước đang phát triển sẽ phải đối mặt trong tương lai là phải đảm bảo nhu cầu nước cả về

chất và lượng cho cả khu vực nông thôn và khu vực thành thị, mâu thuẫn giữa các ngành sử dụng nước

1.2.2 Nghiên cứu trong nước

- Ở nước ta cũng đã có những tác giả đầu tư công sức để nghiên cứu những vấn đề có liên quan đến đề tài này như PGS.TS Nguyễn Văn Sửu với công trình “Công nghiệp hóa, đô thị hóa và biến đổi sinh kế ở ven đô Hà Nội” được Nhà xuất bản Tri thức phát hành năm 2014 Trong đó tác giả cũng đã chỉ ra được trong quá trình ĐTH thần tốc của Việt Nam, đặc biệt là thủ đô Hà Nội kể từ năm 1990 đã có những chuyển biến rõ nét về quy hoạch sử dụng đất Theo đó một diện tích lớn đất nông nghiệp đã chuyển thành đất phi nông nghiệp, phục vụ cho quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa

- Điều này tác động không nhỏ đến cuộc sống của người nông dân đang sống dựa vào đồng ruộng, không có kinh nghiệm, không được đào tạo để làm các công việc trong các khu công nghiệp Thất nghiệp dẫn tới đói nghèo, gây ra tác động xấu đến kinh tế -

xã hội – môi trường Đất nông nghiệp giảm đi dẫn tới nhu cầu về nước tưới cũng giảm theo, tuy nhiên hậu quả của quá trình ĐTH lại dẫn đến suy giảm trầm trọng chất lượng

nước trong khu vực

- Đối với vấn đề BĐKH, trong Báo cáo cuối cùng của Viện Môi trường Nông nghiệp (IAE) về “Phân tích tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp Việt Nam, đề xuất các biện pháp thích ứng và chính sách giảm thiểu” đã kết luận rằng: nông nghiệp sẽ là ngành chịu tác động nặng nề nhất của BĐKH như suy giảm năng

suất, giảm đa dạng sinh học, mất đất sản xuất, thiên tai hạn hạn, đặc biệt là ảnh hưởng do nước biển dâng cao

- Các tác giả Nguyễn Thanh Sơn, Ngô Chí Tuấn, Vân Thị Hằng, Nguyễn Ý Như thuộc Khoa Khí tượng Thủy văn - Hải dương học và Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn - Môi trường đưa ra công trình nghiên cứu “Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến biến đổi tài nguyên nước lưu vực sông Nhuệ - Đáy” Nghiên cứu đã sử dụng mô hình MIKE NAM dưới tác động của BĐKH theo kịch bản của nhóm REMOCLIC (do GS

TS Phan Văn Tân lãnh đạo) để khảo sát biến động tài nguyên nước cho thời kì tương lai năm 2020, 2050 so với giai đoạn nền 1970-1999 Kết quả tính toán cho thấy vào

năm 2020 tại các lưu vực sông, dòng chảy trung bình năm tăng khoảng 0,9 – 1,1 %

Với dòng chảy lũ tại các lưu vực tăng lên lớn hơn so với trung bình năm trong khoảng

từ xấp xỉ 0,9 % - 1,2%

- Tác giả nhận thấy các công trình nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam đã đưa ra được những kết quả, nhận định chính xác về tình hình BĐKH và những ảnh hưởng của BĐKH cũng như tác động của quá trình ĐTH đến tài nguyên nước Tuy nhiên các nghiên cứu chưa liên hệ được ảnh hưởng của BĐKH và ĐTH đến khả năng cấp nước -

nhu cầu sử dụng nước Tác giả hy vọng thông qua đề tài “Nghiên cứu giải pháp đảm bảo nhu cầu cấp nước cho hệ thống thủy nông Sông Nhuệ dưới tác động của biến đổi khí hậu và đô thị hóa” có thể đưa ra được góc nhìn mới về tác động kết hợp ảnh hưởng

của BĐKH và quá trình ĐTH đến tài nguyên nước trong khu vực