Nghiên cứu giải pháp ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, mô hình quản lý và tổ chức sản xuất cho vùng bãi sông thành phố hà nội

Nguyễn Quang Phi Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu giải pháp ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, mô hình quản lý và tổ chức sản xuất cho vùng bãi sông Thành phố Hà Nội” Tác giả xin c

LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ

Tên tác giả: Vũ Thị Thu Thảo

Học viên cao học lớp: 25Q21

Ngành: Kỹ Thuật Tài nguyên Nước

Người hướng dẫn khoa học: Người hướng dẫn 1: PGS.TS.Trần Chí Trung

Người hướng dẫn 2: TS Nguyễn Quang Phi

Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu giải pháp ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước,

mô hình quản lý và tổ chức sản xuất cho vùng bãi sông Thành phố Hà Nội”

Tác giả xin cam đoan đề tài luận văn được làm dựa trên số liệu, tư liệu thu thập được

từ nguồn thực tế…để tính toán ra các kết quả, từ đó mô phỏng đánh giá đưa ra nhận xét Tác giả không sao chép bất kỳ một luận văn hoặc một đề tài nghiên cứu nào trước

đó

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

Tác giả

Vũ Thị Thu Thảo

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu, đến nay luận văn thạc sĩ với đề tài: “Nghiên cứu giải pháp ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, mô hình quản lý và tổ chức sản xuất cho vùng bãi sông Thành phố Hà Nội” đã được hoàn thành tại Trường Đại học

Thủy lợi Hà Nội với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ, chỉ bảo, hướng dẫn nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo, của các đồng nghiệp và bạn bè

Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Trường đại học Thủy lợi đã truyền đạt kiến thức, phương pháp nghiên cứu trong quá trình học tập, công tác Tác

giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần Chí Trung và TS Nguyễn Quang Phi - người hướng dẫn khoa học đã trực tiếp, tận tình hướng dẫn tác giả cùng các cán

bộ Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam thực hiện đề tài “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp công nghệ khai thác nguồn nước và hệ thống tưới hợp lý cho vùng bãi sông trên địa bàn Hà Nội” đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này Tôi cũng 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 Hà Nội

Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn tấm lòng của những người thân trong gia đình, bạn

bè, đồng nghiệp đã tin tưởng động viên và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập

và hoàn thành luận văn này Đây là lần đầu tiên nghiên cứu khoa học, với thời gian và kiến thức có hạn Luận văn chắc chắn không thể tránh khỏi những khiếm khuyết, tác giả rất mong nhận được sự thông cảm, góp ý chân tình của các Thầy, Cô và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Hà nội, ngày tháng năm 2019

Tác giả

Vũ Thị Thu Thảo

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ v

DANH MỤC BẢNG BIỂU vii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ GIẢI PHÁP KHAI THÁC NGUỒN NƯỚC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP NƯỚC TƯỚI CHO VÙNG BÃI SÔNG 6

1.1 Tổng quan kết quả nghiên cứu về khai thác nguồn nước và công nghệ cấp nước tưới vùng bãi sông trên thế giới 6

1.2 Tổng quan kết quả nghiên cứu về khai thác nguồn nước và công nghệ cấp nước tưới vùng bãi sông tại Việt Nam 9

CHƯƠNG II ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP VÀ THỰC TRẠNG TƯỚI TIÊU CỦA VÙNG BÃI SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI 14

2.1 Đánh giá thực trạng nông nghiệp vùng bãi sông 14

2.1.1 Thổ nhưỡng, đất đai vùng bãi sông 14

2.1.2 Hiện trạng trồng trọt vùng bãi sông 15

2.1.3 Thực trạng tổ chức sản xuất vùng bãi sông 19

2.2 Đánh giá hiện trạng khai thác nguồn nước vùng bãi sông 22

2.3 Đánh giá hiện trạng hệ thống thủy lợi và công trình khai thác nước vùng bãi sông 27

2.3.1 Hiện trạng công trình khai thác nguồn nước mặt 27

2.3.2 Hiện trạng công trình khai thác nguồn nước ngầm 31

2.4 Đánh giá thực trạng tưới tiêu của vùng bãi sông 34

CHƯƠNG III ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHAI THÁC HỢP LÝ NGUỒN NƯỚC CHO SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP VÙNG BÃI SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI 37

3.1 Nghiên cứu đề xuất giải pháp khai thác hợp lý nguồn nước mặt cho sản xuất nông nghiệp vùng bãi sông 37

3.1.1 Đánh giá khả năng khai thác nguồn nước mặt 37

3.1.2 Giải pháp công trình khai thác nguồn nước mặt từ các sông chính 40

3.1.3 Giải pháp công trình khai thác nguồn nước mặt từ các ao, đầm 51

3.2 Nghiên cứu đề xuất giải pháp khai thác hợp lý nguồn nước ngầm cho sản xuất nông nghiệp vùng bãi sông 54

3.2.1 Đánh giá khả năng khai thác nguồn nước ngầm 54

3.2.2 Giải pháp công trình khai thác nguồn nước ngầm 57

CHƯƠNG IV NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ TƯỚI HỢP LÝ VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH QUẢN LÝ GẮN VỚI TỔ CHỨC SẢN XUẤT CHO VÙNG BÃI SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI 65

4.1 Nghiên cứu đề xuất giải pháp xây dựng cơ sở hạ tầng thủy lợi cho vùng bãi sông 65

4.1.1 Hiện trạng cơ sở hạ tầng vùng bãi sông 65

4.1.2 Giải pháp xây dựng cơ sở hạ tầng thủy lợi cho vùng bãi sông 66

4.2 Nghiên cứu đề xuất giải pháp xây dựng hệ thống tưới tiết kiệm nước phù hợp cho vùng bãi sông 68

4.2.1 Đề xuất giải pháp công nghệ tưới tiết kiệm nước phù hợp cho vùng bãi sông 68

4.2.2 Giải pháp sử dụng nguồn nước để áp dụng tưới tiết kiệm nước 72

4.2.2.3 Giải pháp xây dựng giếng khoan quy mô hộ 79

4.3 Nghiên cứu đề xuất giải pháp xây dựng tưới mặt phù hợp cho vùng bãi sông 80

4.3.1 Giải pháp xây dựng hệ thống tưới tiết kiệm nước 80

4.3.2 Giải pháp tưới rãnh 83

4.4 Xây dựng mô hình tưới tiết kiệm nước gắn với tổ chức sản xuất hiệu quả 85

4.4.1 Xây dựng mô hình tưới tiết kiệm nước cho vùng chuyên canh 85

4.4.2 Xây dựng mô hình tổ chức sản xuất gắn với mô hình tưới tiết kiệm nước 89

4.4.3 Đánh giá hiệu quả mô hình 92

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 99

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.1 Bản đồ địa giới hành chính Thành phố Hà Nội 15

Hình 2.2 Cơ cấu diện tích các loại cây trồng vùng bãi ở các xã điều tra năm 2016 của Trung tâm Tư vấn PIM 18

Hình 2.3 Khu sản xuất rau an toàn của HTX Tiền Lệ 20

Hình 2.4 Một số mô hình sản xuất vùng bãi sông 21

Hình 2.5 Bãi hoa màu vùng bãi sông bị ngập nước năm 2002 24

Hình 2.6 Vườn cây ăn quả tại xã Võng La, huyện Đông Anh bị ngập năm 2017 25

Hình 2.7 Tình trạng khô cạn tại sông Hồng năm 2010 26

Hình 2.8 Diễn biến mực nước trung bình ngày của 4 tháng mùa kiệt năm 2010 tại trạm bơm Xuân Phú 28

Hình 2.9 Trạm bơm dã chiến Bá Giang (trái) và Trạm bơm dã chiến ở xã Xuân Phú lấy nước sông Hồng năm 2002 (phải) 29

Hình 2.10 Trạm bơm Cửa Đình, xã Văn Đức, huyện Gia Lâm 30

Hình 2.11 Trạm bơm dã chiến nhỏ ở xã Văn Đức, huyện Gia Lâm 31

Hình 2.12 Trạm bơm khai thác nước ngầm tập trung ở xã Yên Mỹ, huyện Thanh Trì 32 Hình 2.13 Giếng khoan hộ gia đình ở xã Tiền Yên và Đắc Sở, huyện Hoài Đức 34

Hình 2.14 Hiện trạng tưới rãnh cho cây rau mầu ở vùng bãi sông 35

Hình 2.15 Áp dụng tưới tiết kiệm nước ở vùng bãi sông 35

Hình 3.1 Diễn biến lưu lượng và mực nước mùa kiệt tại trạm Sơn Tây trên sông Hồng 37

Hình 3.2 Diễn biến lưu lượng và mực nước mùa kiệt tại trạm Thượng Cát trên sông Đuống 38

Hình 3.3 Nối dài ống hút máy bơm 41

Hình 3.4 Trạm bơm bán cố định 42

Hình 3.5 Sơ đồ bố trí trạm bơm dã chiến 43

Hình 3.6 Trạm bơm dã chiến (cột nước thấp) cấp nước cho kênh dẫn sau cống lấy nước 43

Hình 3.7 Trạm bơm dã chiến lấy nước từ sông cấp nước cho kênh xả 44

Hình 3.8 Trạm bơm cột hút sâu 45

Hình 3.9 Cắt dọc trạm bơm chìm xiên 46

Hình 3.10 Trạm bơm chìm xiên (áp dụng tại Xuân Phú, Phúc Thọ) 47

Hình 3.11 Trạm bơm buồng ướt máy bơm chìm 48

Hình 3.12 Trạm bơm trục đứng có trục trung gian 49

Hình 3.13 Trạm bơm di chuyển trên ray máy bơm ly tâm trục ngang 50

Hình 3.14 Ao trữ nước tưới cho màu 53

Hình 3.15 Đồ thị mực nước trung bình tháng năm 2016, 2017 và trung bình nhiều năm tầng chứa nước Holocence (qh) 56

Hình 3.16 Đồ thị mực nước trung bình tháng năm 2016, 2017 và trung bình nhiều năm tầng chứa nước Pleistocence (qp) 56

Hình 3.17 Sơ sồ công nghệ công trình khai thác nước ngầm 60

Hình 3.18 Cấu tạo trạm bơm giếng khoan 61

Hình 3.19 Bộ phận lọc của giếng khoan 62

Hình 3.20 Công nghệ thổi rửa giếng khoan bằng phương pháp nén khí 62

Hình 3.21 Công nghệ xử lý nước bằng dàn thoáng tự nhiên 64

Hình 3.22 Mô hình xử lý nước ngầm đơn giản 64

Hình 4.1 Sơ đồ tưới tiết kiệm nước sử dụng nguồn nước từ kênh tưới 73

Hình 4.2 Mặt cắt bể trữ nước 74

Hình 4.3 Sơ đồ tưới tiết kiệm sử dụng nguồn nước ngầm quy mô nhỏ 76

Hình 4.4 Kết cấu bể trữ có lọc 77

Hình 4.5 Bể trữ có lọc và dàn phun mưa 78

Hình 4.6 Biện pháp lắp đặt đường ống 81

Hình 4.7 Khoảng cách giữa các rãnh và tiết diện rãnh 85

Hình 4.8 Sơ đồ công nghệ áp dụng cho khu mô hình 87

Hình 4.9 Công trình đầu mối hệ thống tưới tiết kiệm nước 88

Hình 4.10 Sơ đồ hệ thống tưới tiết kiệm nước khu xây dựng mô hình 88

Hình 4.11 Sơ đồ mô hình liên kết tiêu thụ sản phẩm gắn với phát triển tưới TKN cho vùng chuyên canh ở xã Yên Mỹ 91

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Hiện trạng diện tích đất sản xuất nông nghiệp ở một số xã năm 2016 16

Bảng 2.2 Hiện trạng cơ cấu cây trồng vùng bãi ở một số xã năm 2016 17

Bảng 2.3 Năng suất, doanh thu các loại cây trồng chính ở vùng bãi 19

Bảng 2.4 Một số mô hình sản xuất rau an toàn, cây ăn quả hiệu quả 20

Bảng 2.5 Diện tích tưới từ các loại hình khai thác nguồn nước ở các xã điều tra (ha) 23 Bảng 2.6 Tỷ lệ diện tích được tưới bằng các loại hình từ khai thác nguồn nước ở các xã điều tra (%) 23

Bảng 2.7 Các thông số kỹ thuật của trạm bơm khai thác nước ngầm tập trung 32

Bảng 2.8 Các biện pháp tưới áp dụng phổ biến ở vùng bãi sông 34

Bảng 2.9 Thực trạng áp dụng tưới tiết kiệm nước vùng bãi sông 36

Bảng 3.1 Tổng hợp các giải pháp cho trạm bơm hiện có không lấy được nước 44

Bảng 3.2 Tổng hợp các giải pháp xây dựng trạm bơm mới 51

Bảng 3.3 Chiều sâu và lưu lượng giếng khoan tập trung 58

Bảng 3.4 Chiều sâu và lưu lượng giếng khoan phân tán 59

Bảng 3.5 Ưu, nhược điểm của các hình thức giếng khoan tập trung, phân tán 59

Bảng 4.1 Các chỉ tiêu thửa ruộng, bờ khoảnh, bờ vùng 67

Bảng 4.2 Các thông số kỹ thuật đường giao thông nội đồng vùng bãi sông 68

Bảng 4.3 Lựa chọn loại bể trữ 75

Bảng 4.4 Chiều sâu khoan giếng đối với khai thác nước ngầm quy mô nhỏ 76

Bảng 4.5 Lựa chọn loại bể trữ 79

Bảng 4.6 Lựa chọn đường ống cấp nước 80

Bảng 4.7 Các loại thiết bị tưới 82

Bảng 4.8 Lựa chọn thiết bị tưới 83

Bảng 4.9 Kích thước rãnh 85

Bảng 4.10 Lựa chọn đường ống cho khu mô hình 89

Bảng 4.11 Hiệu quả tổ chức sản xuất của mô hình 92

Bảng 4.12 Hiệu quả kinh tế của mô hình áp dụng tưới tiết kiệm nước 93

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

BOD Biochemical oxygen Demand – nhu cầu oxy sinh hóa BTCT Bê tông cốt thép

COD Chemical Oxygen Demand – nhu cầu oxy hóa học

DO Dissolved Oxygen - Nồng độ ôxy hòa tan

FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

HDPE Hight Density Poli Etilen (vật liệu HPDE)

qp Tầng chứa nước Pleistocene

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TNMT Tài nguyên môi trường

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Trên thế giới hiện nay đang áp dụng rộng rãi các nguyên tắc về quản lý tổng hợp tài nguyên nước, trong đó nguyên tắc kinh tế là một trong bốn nguyên tắc về quản lý tổng hợp tài nguyên nước đã coi nước có giá trị kinh tế đối với mọi đối tượng sử dụng

và cần phải được coi là hàng hoá xã hội và kinh tế, được định giá, phân phối hợp lý (Hội nghị quốc tế Dublin năm 1992) Sự phát triển trong sản xuất nông nghiệp như sự thâm canh tăng vụ và mở rộng diện tích đất canh tác cũng đòi hỏi một lượng nước ngày càng cao Theo M.I.Lvovits (1974), trong tương lai do thâm canh nông nghiệp

mà dòng chảy cả năm của các con sông trên toàn thế giới có thể giảm đi khoảng 700

km3/năm Khan hiếm và thiếu nước là mối đe doạ rất nghiêm trọng đối với sự tồn tại của con người trong tương lai Vì lẽ đó, cần có các giải pháp quản lý, khai thác và bảo

vệ tốt tài nguyên nước, tăng sản lượng, nhưng giảm chi phí đầu vào và tiết kiệm nước

là bài toàn hóc búa cho nông nghiệp nhiều nước.Đối với vùng đất bãi bồi ven sông, mỗi nước có những cách làm riêng để khai thác nguồn tài nguyên đất này sản xuất nông nghiệp trong mùa khô Xu hướng phát triển thủy lợi của nhiều nước hiện nay là khai thác tốt hệ thống các công trình hiện có, tăng cường các phương pháp, kỹ thuật tưới theo chiều sâu để nâng cao hiệu quả kinh tế thông qua việc tăng hiệu quả sử dụng nước Một trong những biện pháp quan trọng nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế tưới nước cho các loại cây trồng là việc lựa chọn và áp dụng phương pháp, kỹ thuật tưới thích hợp vì các kỹ thuật tưới tại mặt ruộng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp, phân bố nước trực tiếp đến cây trồng và quyết định lượng nước tổn thất mặt ruộng nhiều hay ít Với các phương pháp, kỹ thuật tưới thông thường (tưới cổ truyền) hiện nay thì lượng nước tổn thất còn rất lớn Mục đích cơ bản của tưới nước là đưa đủ nước vào trong đất để đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt nhất Với các kỹ thuật tưới đã được phổ biến cho cây trồng cạn trước đây thường là không duy trì được

độ ẩm theo yêu cầu thích hợp mà phạm vi thay đổi độ ẩm trong đất khá lớn, cao hoặc thấp hơn so với độ ẩm thích hợp, gây bất lợi cho quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng Đối với các vùng khí hậu khô hạn, hoặc bán khô hạn, chỉ có tưới nước mới

có thể duy trì được sự phát triển nông nghiệp, vấn đề nước tưới ở đây cũng trở nên cấp

thiết hơn ở bất cứ nơi nào khác Kỹ thuật tưới tiết kiệm nước là kỹ thuật tưới cung cấp

nước hiệu quả nhất, góp phần tăng năng suất và sản lượng cây trồng một cách đáng kể

Ở Việt Nam đến nay đã có nhiều nghiên cứu về các giải pháp KHCN khai thác,

sử dụng nguồn nước cho sản xuất nông nghiệp và dân sinh đã góp phần quan trọng trong phát triển nguồn nước ở những vùng có điều kiện địa hình phức tạp phục vụ phát triển nông nghiệp.Đối với vùng bãi sông, nghiên cứu các giải pháp khai thác, sử dụng nguồn nước mặt và nước ngầm cho sản xuất nông nghiệp và dân sinh vùng bãi sông là chưa nhiều Hơn nữa, dưới tác động của biến đổi khí hậu và trong điều kiện hạn hán, cạn kiệt nguồn nước như hiện nay thì giải pháp tưới tiên tiến, tiết kiệm nước là yêu cầu cấp bách cần phải đẩy mạnh áp dụng Tuy nhiên hiện nay áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước trên diện rộng ở nước ta còn nhiều hạn chế

Thành phố Hà Nội có diện tích lớn vùng bãi sông, theo quy hoạch đến 2020 là 29.400 ha là vùng đất phì nhiêu màu mỡ cho sản xuất nông nghiệp, đảm bảo an sinh xã hội Tuy nhiên diện tích vùng bãi hầu như chưa được tưới, chủ yếu là dựa vào nước trời dẫn đến năng xuất còn thấp Về hiện trạng tưới tiêu, hiện tại chỉ có một số mô hình

áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước và một số địa phương, người dân tự bơm nước tưới cho rau mầu từ những giếng khoan nhỏ lẻ hoặc từ các ao, đầm trữ nước có dung tích hạn chế Một số mô hình sản xuất rau an toàn, trồng cây ăn quả trên vùng đất bãi

đã mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn Về hình thức tổ chức sản xuất, chỉ có một số mô hình đã xây dựng các tổ chức sản xuất rau an toàn như HTX sản xuât rau an toàn tập trung như Hợp tác xã trồng cây ăn quả hay Hợp tác xã nông nghiệp, tuy nhiên còn lại hầu hết là hình thức sản xuất mô hộ gia đình nên hiệu quả sản xuất nông nghiệp còn thấp

Do các đặc điểm vùng bãi sông khác với trong đồng (ngập nước về mùa lũ, mực nước sông thấp hơn đất bãi về mùa kiệt, chưa có hệ thống thủy lợi) nên cần nghiên cứu

về các giải pháp khai thác nguồn nước và công nghệ nước tưới hợp lý cho vùng bãi sông Việc nghiên cứu về các giải pháp khai thác nguồn nước, công nghệ tưới gắn với hình thức tổ chức sản xuất phù hợp cho vùng bãi sông là có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao phục vụ phát triển kinh tế, xã hội cho các địa phương vùng bãi sông trên địa bàn thành phố Hà Nội

Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về giải pháp khai thác

nguồn nước và công nghệ tưới cấp nước tưới cũng như phân tích hiện trạng canh tác, tưới tiêu ở vùng bãi sông trên địa bàn Thành phố Hà Nội cho thấy những vần đề còn tồn tại cần nghiên cứu như sau:

- Việc nghiên cứu các giải pháp khai thác nguồn nước và công nghệ xây dựng hệ thống cấp nước tưới cho các vùng bãi sông chưa được quan tâm nhiều Hầu hết các nghiên cứu trong nước chưa nhắm tới đối tượng nghiên cứu là vùng bãi sông

- Thành phố Hà Nội có diện tích lớn vùng bãi sông là vùng đất phì nhiêu màu mỡ cho sản xuất nông nghiệp, đảm bảo an sinh xã hội Một số mô hình sản xuất rau an toàn, trồng cây ăn quả trên vùng đất bãi đã mang lại hiệu quả kinh tế cao, nhưng đến nay chưa có nghiên cứu đánh giá tiềm năng khai thác đất vùng bãi sông, cũng như giải pháp cấp nước phục vụ sản xuất cho các vùng này

- Diện tích vùng bãi hầu như chưa được tưới, chủ yếu là dựa vào nước mưa dẫn đến năng suất còn thấp Hiện tại chỉ có một số mô hình áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước và một số địa phương, người dân tự bơm nước tưới cho rau mầu từ những giếng khoan nhỏ lẻ hoặc từ các ao, đầm trữ nước có dung tích hạn chế Tuy nhiên khai thác nguồn nước mặt để cấp nước cho vùng bãi sông, nhất là sông Hồng gặp nhiều khó khăn do biến động về mực nước giữa mùa lũ và mùa kiệt rất lớn (chênh lệch khoảng 10m), do vậy cần có các giải pháp khai thác nguồn nước mặt phù hợp cho vùng bãi sông

- Hiện nay áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước trên diện rộng còn nhiều hạn chế Nguyên nhân chủ yếu là do chi phí đầu tư, nhất là đầu tư ban đầu, đối với công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước còn cao so với thu nhập của người dân và đòi hỏi có một kiến thức, trình độ nhất định khi sử dụng, trong khi động lực của người sản xuất chưa

đủ lớn (chưa thấy hết được lợi ích, nhất là lợi ích kinh tế của việc áp dụng công nghệ này so với phương pháp tưới truyền thống) nên chưa mạnh dạn áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước Do vậy mà cần nghiên cứu các giải pháp công nghệ tưới tiết kiệm nước phù hợp cho vùng bãi sông

- Về hình thức tổ chức sản xuất hiện nay, chỉ có một số mô hình đã xây dựng các tổ chức sản xuất rau an toàn như HTX sản xuất rau an toàn tập trung như Hợp tác xã trồng cây ăn quả hay Hợp tác xã nông nghiệp, tuy nhiên còn lại hầu hết là hình thức sản xuất mô hộ gia đình nên hiệu quả sản xuất nông nghiệp còn thấp Do vậy mà cần

xây dựng các tổ chức sản xuất quy mô tập chung, hình thành chuỗi liên kết sản xuất để gia tăng giá trị sản xuất nông nghiệp cho vùng bãi sông

Từ những phân tích trên, việc ”Nghiên cứu giải pháp ứng dụng công nghệ tưới

tiết kiệm nước, mô hình quản lý và tổ chức sản xuất cho vùng bãi sông Thành phố Hà Nội” nhằm đánh giá thực trạng sản xuất nông nghiệp và hiện trạng tưới tiêu ở

các vùng bãi sông, từ đó đề xuất được các giải pháp khai thác nguồn nước, hệ thống cấp nước và công nghệ tưới gắn với mô hình tổ chức sản xuất phù hợp cho vùng bãi sông phục vụ phát triển kinh tế, xã hội cho các địa phương vùng bãi sông trên địa bàn thành phố Hà Nội là hết sức cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu hệ thống tưới vùng bãi sông trên địa bàn TP.Hà Nội

3 CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Cách tiếp cận:

- Tiếp cận chủ trương chính sách của trung ương: Xây dựng hoàn chỉnh hệ thống thủy lợi nội đồng, ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước và chuyển đổi cơ cấu cây trồng thực hiện tái cơ cấu ngành nông nghiệp

- Tiếp cận nhu cầu thực tiễn: Xác định tiềm năng khai thác vùng đất màu mỡ vùng bãi sông để phát triển sản xuất nông nghiệp phục vụ phát triển kinh tế, xã hội vùng bãi sông Định hướng phát triển các vùng sản xuất hàng hóa trên vùng bãi sông là hướng

đi đúng, phù hợp với nhu cầu của thị trường và quy hoạch chung của TP.Hà Nội Đặc biệt, khi hoàn thành công tác dồn điền đổi thửa và hoàn thiện hệ thống giao thông, thủy lợi nội đồng, các vùng bãi sông sẽ là điểm thu hút mạnh mẽ đầu tư và đẩy nhanh tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất

- Tiếp cận có sự tham gia: Đánh giá nhu cầu thực tế của cộng đồng từ đó đưa ra giải

pháp thích ứng với quy luật phát triển xã hội trong sử dụng khai thác các nguồn tài nguyên vùng bãi sông

3.2 Phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp kế thừa

- Phương pháp đánh giá nhanh nông thôn có sự tham gia (PRA)

- Phương pháp điều tra, khảo sát

Phần kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC

VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ GIẢI PHÁP KHAI THÁC NGUỒN NƯỚC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP NƯỚC TƯỚI CHO VÙNG BÃI SÔNG

1.1 Tổng quan kết quả nghiên cứu về khai thác nguồn nước và công nghệ cấp

nước tưới vùng bãi sông trên thế giới

Trên thế giới hiện nay đang áp dụng rộng rãi các nguyên tắc về quản lý tổng hợp tài nguyên nước, trong đó nguyên tắc kinh tế là một trong bốn nguyên tắc về quản lý tổng hợp tài nguyên nước đã coi nước có giá trị kinh tế đối với mọi đối tượng sử dụng

và cần phải được coi là hàng hoá xã hội và kinh tế, được định giá, phân phối hợp lý (Hội nghị quốc tế Dublin năm 1992) Sự phát triển trong sản xuất nông nghiệp như sự thâm canh tăng vụ và mở rộng diện tích đất canh tác cũng đòi hỏi một lượng nước ngày càng cao Theo M.I.Lvovits (1974), trong tương lai do thâm canh nông nghiệp

mà dòng chảy cả năm của các con sông trên toàn thế giới có thể giảm đi khoảng 700

km3/năm Khan hiếm và thiếu nước là mối đe doạ rất nghiêm trọng đối với sự tồn tại của con người trong tương lai Vì lẽ đó, cần có các giải pháp quản lý, khai thác và bảo

vệ tốt tài nguyên nước Tăng sản lượng, nhưng giảm chi phí đầu vào và tiết kiệm nước

là bài toàn hóc búa cho nông nghiệp nhiều nước

Đối với vùng đất bãi bồi ven sông, mỗi nước có những cách làm riêng để khai thác nguồn tài nguyên đất này sản xuất nông nghiệp trong mùa khô Tại miền Nam Nigeria, trên các sông Omo, Ethiopia được xây dựng nhiều đập điều tiết để dâng nước Việc này làm dâng cao cả mực nước ngầm, nước mặt, và nước được khai thác phục vụ tưới cho từng vùng diện tích Trong giai đoạn những năm thập niên 70, 80, các hộ sản xuất dùng nước tự mua bơm để bơm cấp nước cho đồng ruộng Năm 1982, một chương trình hỗ trợ phát triển nông nghiệp ở Kano đã bán trợ giá cho nông dân 2000 máy bơm phục vụ tưới Hiện nay thì nhiều vùng đã áp dụng phương pháp tưới hiện đại như tưới tia, tưới phun sương, và người dân trả tiền cho những dịch vụ tưới này

Tại nước Cộng hoà Senegal, một quốc gia phía Nam của sông Senegal nằm ở Tây châu Phi, dọc các sông hình thành các khu sản xuất có quy mô trên dưới 20ha được dẫn nước tưới từ sông qua hệ thống kênh và trạm bơm Hệ thống này được vận hành, bảo trì, sửa chữa bởi chính người nông dân Vốn xây dựng do Nhà nước đầu tư, người dân có quyền lựa chọn vị trí xây dựng và đóng góp công sức để xây dựng

(Diemer and Huibers, 1996)

Hay tại Tây Phi, vùng đất bãi dọc theo các con sông vào mùa khô cũng được tưới bằng hệ thống kênh, trạm bơm Nước trong sông được dâng bởi các công trình dâng lên từ 1-2m nước đủ điều kiện cho các máy bơm hoạt động Cũng theo cách xây dựng công trình điều tiết dâng nước này, dâng mực nước ngầm để khai thác sử dụng như ở Malawi, Zambia, and Zimbabwe, Niger, Nile, Tana River, Kenya

Khai thác nước dưới đất vùng ven sông, hồ thường cho lưu lượng lớn, đôi khi rất lớn do được nước sông, hồ cung cấp thấm trực tiếp Trong một số điều kiện lượng cung cấp đó rất lớn Công trình khai thác như vậy gọi là công trình khai thác thấm Đó

là một dạng của bổ sung nhân tạo nước dưới đất, được áp dụng rộng rãi trong khai thác nước dưới đất ở nhiều nước trên thế giới Tại Hungary, các công trình khai thác nước thấm lọc cung cấp phần lớn cho nhu cầu ăn uống sinh hoạt Phần thượng lưu của thành phố Budapest là đảo Szentendre cấu tạo từ cát, sạn, sỏi là môi trường tốt cho xây dựng các công trình khai thác thấm ven sông Ở đó đã xây dựng các lỗ khoan khai thác có ống lọc nằm ngang, mỗi lỗ khoan có công suất 10-20 nghìn m3/ng Tổng công suất của bãi giếng 600.000m3/ngày, nhưng hiện tại chỉ khai thác 50% công suất, cung cấp 60% nhu cầu nước sinh hoạt của thành phố Budapest

Tuần lễ nước toàn cầu (2013) với sự tham gia của hơn 2.000 chuyên gia từ 133 quốc gia diễn ra tại Stockholm (Thụy Điển) khẳng định tiết kiệm nước đang trở thành yêu cầu mang tính sống còn đối với nhiều khu vực trên thế giới khi đối mặt với khủng hoảng thiếu nước ngày càng tăng và nước sạch trở thành thứ “xa xỉ” đối với gần một

tỷ người Báo cáo công bố gần đây của Tổ chức Nông lương LHQ (FAO) và Viện quản lý nước quốc tế (IWMI) cũng khẳng định nhiều quốc gia tại châu Á sẽ phải nhập khẩu lương thực từ châu lục khác nếu họ không thay đổi cách thức tưới tiêu Biện pháp khả thi nhất hiện nay là cải tạo tất cả các hệ thống thủy lợi lạc hậu ở châu Á, nơi mà phần lớn nông dân canh tác sử dụng một lượng nước lớn nhưng không hiệu quả khiến các nguồn nước ngầm nhanh chóng cạn kiệt

Xu hướng phát triển thủy lợi của nhiều nước hiện nay là khai thác tốt hệ thống các công trình hiện có, tăng cường các phương pháp, kỹ thuật tưới theo chiều sâu để nâng cao hiệu quả kinh tế thông qua việc tăng hiệu quả sử dụng nước Một trong những biện pháp quan trọng nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế tưới nước cho các loại

cây trồng là việc lựa chọn và áp dụng phương pháp, kỹ thuật tưới thích hợp vì các kỹ thuật tưới tại mặt ruộng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp, phân bố nước trực tiếp đến cây trồng và quyết định lượng nước tổn thất mặt ruộng nhiều hay ít Với các phương pháp, kỹ thuật tưới thông thường (tưới cổ truyền) hiện nay thì lượng nước tổn thất còn rất lớn Mục đích cơ bản của tưới nước là đưa đủ nước vào trong đất để đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt nhất Với các kỹ thuật tưới đã được phổ biến cho cây trồng cạn trước đây thường là không duy trì được độ ẩm theo yêu cầu thích hợp mà phạm vi thay đổi độ ẩm trong đất khá lớn, cao hoặc thấp hơn so với độ

ẩm thích hợp, gây bất lợi cho quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng Đối với các vùng khí hậu khô hạn, hoặc bán khô hạn, chỉ có tưới nước mới có thể duy trì được

sự phát triển nông nghiệp, vấn đề nước tưới ở đây cũng trở nên cấp thiết hơn ở bất cứ nơi nào khác Kỹ thuật tưới tiết kiệm nước là kỹ thuật tưới cung cấp nước hiệu quả nhất, góp phần tăng năng suất và sản lượng cây trồng một cách đáng kể Vì vậy, yêu cầu phát triển công nghệ tưới tiết kiệm nước là rất cần thiết, sẽ mở ra triển vọng to lớn trong việc phát triển cây công nghiệp, cây ăn quả, rau màu và các loại cây có giá trị kinh tế cao trên các vùng khan hiếm nước ở Việt Nam

Công nghệ, kỹ thuật tưới tiết kiệm nước lần đầu tiên được sử dụng trong các nhà kính ở nước Anh vào cuối năm 1940 Trong những năm của thập kỷ 50, nhiều hệ thống tưới tiết kiệm nước đã được áp dụng rộng rãi trên các cánh đồng ở Israel Tiếp theo, cùng với công cuộc nghiên cứu phát triển kỹ thuật tưới nhỏ giọt ở Mỹ và Israel trong những năm 60 là một quá trình phát triển ứng dụng và thay thế các kỹ thuật truyền thống bằng các kỹ thuật công nghệ tưới hiện đại, tiết kiệm nước

Việc nghiên cứu ứng dụng thành công các đường ống và thiết bị tưới bằng nhựa của Israel đã mở ra một giai đoạn mới cho công nghệ tưới tiết kiệm nước trên toàn cầu Diện tích canh tác được tưới bằng kỹ thuật, công nghệ tưới tiết kiệm nước trên thế giới không ngừng tăng lên Mỹ, Israel, Úc, Ý, Áo, Tây Ban Nha, Hungary, Đức là những nước trên thế giới có nhiều kinh nghiệm và thành tựu trong lĩnh vực nghiên cứu, áp dụng công nghệ kỹ thuật tưới tiết kiệm nước Công nghệ tưới tiết kiệm nước Israel hiện không chỉ tập trung tại những khu vực ít nguồn nước tự nhiên của các nước phát triển mà đang được mở rộng trên phạm vi toàn cầu

1.2 Tổng quan kết quả nghiên cứu về khai thác nguồn nước và công nghệ cấp

nước tưới vùng bãi sông tại Việt Nam

Chiến lược phát triển thủy lợi đến năm 2020 đã xác định mở rộng diện tích tưới các vùng bãi sông Hồng khoảng 4 vạn ha Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Quy hoạch phòng chống lũ và quy hoạch đê điều hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình đã xác định mục tiêu chung của quy hoạch là chủ động phòng, chống lũ, bão trên lưu vực sông Hồng, sông Thái Bình, góp phần ổn định, phát triển kinh tế - xã hội và an ninh quốc phòng; làm cơ sở để lập và điều chỉnh quy hoạch phòng chống lũ chi tiết các tuyến sông có đê, quy hoạch đê điều, quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch xây dựng và các quy hoạch khác có liên quan trên địa bàn các tỉnh, thành phố trong hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình Đồng thời, đề xuất các giải pháp nhằm đảm bảo phòng, chống

lũ theo tiêu chuẩn thiết kế cho hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình; đề xuất giải pháp quản lý, khai thác, sử dụng hiệu quả bãi sông, tạo điều kiện ổn định đời sống dân cư hiện có ở vùng bãi sông trên nguyên tắc bảo đảm an toàn đê điều, không ảnh hưởng lớn đến thoát lũ, chủ động dành không gian cho phát triển trong tương lai và ứng phó với những bất thường chưa lường hết được

Đến nay đã có nhiều nghiên cứu về các giải pháp KHCN khai thác, sử dụng nguồn nước cho sản xuất nông nghiệp và dân sinh đã góp phần quan trọng trong phát triển nguồn nước ở những vùng có điều kiện địa hình phức tạp phục vụ phát triển nông nghiệp Công nghệ bơm cột hút nước cao của Viện KHTLVN cấp nước tưới cho vùng

có chênh lệch địa hình từ vài mét cho đến gần 50m so với nguồn nước, giải quyết khó khăn về tưới do chênh lệch mực nước lớn cho các vùng bãi sông Các giải pháp ứng dụng công nghệ tiến bộ trong xây dựng hoàn chỉnh hệ thống thủy nông như mương bê tông cốt thép thành mỏng đúc sẵn Kênh bê tông cốt sợi thành mỏng đúc sẵn có thể giúp tiết kiệm chi phí từ 10-20% so với phương pháp xây dựng truyền thống, thi công nhanh, giảm thiểu ảnh hưởng của công tác thi công đến sản xuất

Đối với vùng bãi sông, nghiên cứu các giải pháp khai thác, sử dụng nguồn nước mặt và nước ngầm cho sản xuất nông nghiệp và dân sinh vùng bãi sông là chưa nhiều Năm 1990, Viện Khoa học thủy lợi đã nghiên cứu thiết kế trạm bơm Xuân Phú lấy nước từ sông Hồng để cấp nước cho vũng bãi của huyện Phúc Thọ, Hà Nội Trạm bơm Xuân Phú là trạm bơm cố định ở ngoài bãi sông, có kết cấu nhà trạm 3 tầng để thoáng

để nước chảy qua, máy bơm hoạt động ở tâng 1 về mùa khô, đưa lên tầng 2 về mùa mưa và đưa lên tầng 3 khi mực nước sông Hồng lên cao Trạm bơm đã hoạt động được

12 năm, đến năm 2001 thi bị lũ cuốn trôi Từ đó đến nay cũng chưa có trạm bơm cố định nào được xây dựng ở ngoài bãi sông

Đối với giải pháp khai thác nước ngầm, Trần Minh (1993), bằng phương pháp giải tích đã xác định đại lượng cung cấp cho tầng chứa nước từ sông Hồng cho các công trình khai thác nước vùng thành phố Hà Nội là 37.00 m3/ng/km đường bờ [1] Nguyễn Văn Đản (2000), bằng phương pháp mô hình số đã nghiên cứu ở vùng bãi giếng Cao Đỉnh, đã rút ra kết luận: công trình khai thác càng đặt gần mép nước sông Hồng càng nhận được lượng cung cấp từ sông lớn Tác giả đã tính toán khi công trình khai thác cách mép nước sông 200 m thì lượng cung cấp từ sông Hồng là 44.000

m3/ng/km đường bờ, đạt 88% tổng nguồn hình thành trữ lượng khai thác Từ đó đã đưa

ra kết luận là khi đưa các giếng khai thác ra mép nước sông Hồng, lưu lượng khai thác

ở mỗi giếng và cả bãi giếng đều tăng hơn 3 lần so với vị trí hiện tại mà mực nước hạ thấp nhỏ hơn Nếu đưa các giếng khai ra vùng cồn nổi giữa sông thì lưu lượng khai thác ở mỗi giếng tăng gần gấp gần 2 lần Điều đó có nghĩa là bố trí các giếng khoan khai thác nước ngầm một cách hợp lý sẽ cho lưu lượng lớn, càng gần sông lưu lượng càng lớn Công suất mỗi một giếng khoan vùng ven sông Hồng có thể đạt khoảng từ 3.000 đến 10.000 m3/ng tùy theo vị trí giếng khoan [2]

Ở Việt Nam, công nghệ tưới tiết kiệm nước được bắt đầu từ năm 1993 và chủ yếu

là thực nghiệm tại các cơ sở sản xuất Hệ thống tưới tiết kiệm nước ở mức thấp, đơn giản hơn là tưới trực tiếp vào tận gốc cây trồng (nhờ đường ống dẫn áp lực thấp – vòi nước mềm do công nhân điều khiển), đã được Trường Đại học Thủy lợi thiết kế, xây dựng áp dụng thử nghiệm trên quy mô khá rộng (hơn 200ha) vào các năm 1993 đến năm 1995 tại khu dự án khoa học công nghệ “phát triển hệ sinh thái nông nghiệp Phủ Quỳ - Nghệ An” trên đồi núi canh tác cây ăn quả (cam, quýt) rất khó khăn về nguồn nước, đất đai thoái hóa Ứng dụng và phát triển kết quả từ hệ thống tưới gốc dự án Phủ Quỳ - Nghệ An, một số nông trại canh tác cà phê ở Đắk Lắk, Lâm Đồng, Sơn La và một số tưới gốc cho các vườn ươm cây rừng ở Vĩnh Phúc, Lâm Đồng, Đắk Lắk, Gia Lai, Hệ thống có hạn chế là độ bền, tuổi thọ chưa cao do thiết bị đường ống không được sản xuất chuyên dùng

Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam là đơn vị khoa học công nghệ của ngành ở phía Nam đã xây dựng và thực hiện thành công chuyển giao khoa học công nghệ áp dụng thực nghiệm kỹ thuật tưới tiết kiệm nước cho cây công nghiệp (chè, cà phê) tại các huyện Di Linh (cà phê), Bảo Lộc (chè) – tỉnh Lâm Đồng và tiến tới mở ra triển vọng áp dụng cho toàn vùng đất dốc Tây Nguyên; áp dụng kỹ thuật tưới tiết kiệm nước cho rau quả xuất khẩu tại thành phố Đà Lạt – Lâm Đồng, mô hình tưới nhỏ giọt cho cây nho ở vùng khan hiếm nước Ninh Thuận, tưới cho cây nhãn trên đất cát ven biển, tưới cho cây điều ở Hải Lăng, cây tiêu ở Vĩnh Linh – Quảng Trị

Ngoài ra, Viện cũng đã nghiên cứu chế tạo thành công được 9 loại vòi (7 loại vòi phun mưa, 1 loại vòi phun sương, 1 loại vòi nhỏ giọt) và bộ lọc nước Đây là những thiết bị tưới tiết kiệm nước đầu tiên được sản xuất trong nước, có thể chủ động sản xuất cung ứng cho yêu cầu của công nghệ, kỹ thuật tưới tiết kiệm nước Các loại vòi này đã qua kiểm định, cho thấy tương đương với vòi ngoại về tính năng, tác dụng, mà giá thành chỉ bằng khoảng 1/3 so với vòi nhập ngoại [3]

Dưới tác động của biến đổi khí hậu và trong điều kiện hạn hán, cạn kiệt nguồn nước đã có nhiều nghiên cứu về giải pháp tưới tiên tiến, tiết kiệm nước Kết quả nghiên cứu và thực tế áp dụng tưới tiên tiến, tiết kiệm nước cho một số cây chủ lực có lợi thế và có thị trường như cà phê, hồ tiêu, thanh long, mía ở Việt Nam đã cho thấy rằng, áp dụng công nghệ này kết hợp với tưới phân có thể gia tăng năng suất từ 10-40%, giảm chi phí công chăm sóc, tăng thu nhập của hộ gia đình từ 20-50% và tiết kiệm nước so với tưới truyền thống từ 20-40% Một lợi thế quan trọng nữa, đó là áp dụng công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước có thể tạo ra phương thức sản xuất nông nghiệp mới trên những vùng đất dốc, vùng đất hoang hóa và nhờ đó mở ra những cơ hội mới cho sản xuất, xóa đói giảm nghèo, ổn định kinh tế - xã hội, bảo vệ rừng và phát triển bền vững

Hiện nay đã có một số mô hình thực tiễn đem lại hiệu quả cao và ấn tượng như

mô hình tưới chuối ở Lào Cai, mô hình tưới rau, củ, quả trên đất cát bạc màu ở Hà Tĩnh, mô hình tưới hồ tiêu, cà phê ở Tây Nguyên, mô hình tưới rau, hoa ở Lâm Đồng,

mô hình Khu nông nghiệp công nghệ cao Unifarm ở Bình Dương, mô hình tưới cây ăn quả ở Đồng Nai…

Từ năm 2013, UBND tỉnh Hà Tĩnh đã chỉ đạo xây dựng mô hình sản xuất rau, củ,

quả trên đất cát ven biển tại xã thạch Thạch Văn, huyện Thạch Hà, tỉnh Hà Tĩnh với quy mô 12ha đất cát hoang Mô hình này sử dụng nguồn nước ngầm tại vị trí thực hiện

dự án bằng cách đào các hố thu nước ngầm có kích thước 40x50x2,5 có dung tích tương đương 5.000m3 phục vụ tưới cho 1 module là 3ha Sử dụng kỹ thuật tưới phun mưa, phun sương và tưới nhỏ giọt Hệ thống ống phun được thiết kế theo ô bàn cờ, khoảng cách giữa các ống là 8,0m (bán kính hoạt động 4m) Kết quả sản xuất: Một số loại rau, củ, quả đã khẳng định được tính thích ứng, phù hợp và cho năng suất khá cao như: Măng tây, củ cải trắng loại nhỏ, củ cải trắng loại lớn, cải bẹ nhỏ, cải thảo, cà rốt, dưa chuột, mướp đắng, cà chua, bí xanh, ớt cay, rau…

Trong “nghiên cứu ứng dụng công nghệ tưới tưới nhỏ giọt cho cây bưởi của một trang trại hộ gia đình quy mô 0.2 ha ở huyện Sóc Sơn ngoại thành Hà Nội” của PGS.TS Trần Chí Trung (2010) cho thấy kỹ thuật tưới nhỏ giọt có hiệu quả tiết kiệm nước 40% so với lượng nước tưới áp dụng kỹ thuật tưới rãnh thông thường Áp dụng chế độ tưới theo theo độ ẩm tối ưu đối với hệ thống tưới nhỏ giọt cho cây bưởi vừa đảm bảo cung cấp đủ nước theo nhu cầu nước của cây trồng vừa đảm bảo độ ẩm phân

bố tương đối đồng đều theo các tầng đất canh tác là yếu tố quan trọng đảm bảo tăng năng suất cây bưởi là loại cây trồng có giá trị kinh tế cao đang được phát triển ở vùng ngoại thành Hà Nội

Tóm lại, hiện nay các nghiên cứu các giải pháp khai thác, sử dụng nguồn nước và công nghệ tưới cho sản xuất nông nghiệp và dân sinh vùng bãi sông là chưa nhiều Hầu hết các nghiên cứu trong nước chưa nhắm tới đối tượng nghiên cứu là vùng bãi sông Một số mô hình sản xuất rau an toàn, trồng cây ăn quả trên vùng đất bãi đã mang lại hiệu quả kinh tế cao, nhưng đến nay chưa có nghiên cứu đánh giá tiềm năng khai thác đất vùng bãi sông, cũng như giải pháp công nghệ cấp nước phục vụ sản xuất cho các vùng này Tuy nhiên, hiện nay áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước trên diện rộng ở nước ta còn nhiều hạn chế Nguyên nhân chủ yếu là do chi phí đầu tư, nhất là đầu tư ban đầu, đối với công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước còn cao so với thu nhập của người dân và đòi hỏi có một kiến thức, trình độ nhất định khi sử dụng, trong khi động lực của người sản xuất chưa đủ lớn (chưa thấy hết được lợi ích, nhất là lợi ích kinh tế của việc áp dụng công nghệ này so với phương pháp tưới truyền thống) nên chưa mạnh dạn áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước Ngoài ra, cơ chế, chính sách

hỗ trợ cho người nông dân, tổ chức kinh tế, xã hội để thúc đẩy ứng dụng công nghệ, kỹ thuật tưới tiết kiệm cho cây trồng chủ lực còn chưa hoàn thiện, đồng bộ, chưa tạo động lực cho việc áp dụng công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước trong sản xuất nông nghiệp

Công nghệ tưới tiết kiệm nước là tiết kiệm nước tưới, tăng năng suất, chất lượng sản phẩm và cải tạo đất, tiết kiệm đất canh tác, giảm sức lao động, tăng năng suất tưới, thuận lợi cho việc cơ giới hóa, dễ thích ứng với nhiều loại cây trồng Là công cụ giúp định hướng, quản lý tốt và kiểm soát được tổng lượng nước dùng Giải pháp tưới khoa học, tiết kiệm nước là tối ưu cho các vùng khan hiếm nước, tuy nhiên hiện nay nhiều nơi còn chưa có điều kiện áp dụng đại trà, lý do chính là vấn đề kinh tế, thêm vào đó còn có những nguyên nhân khách quan như vấn đề xây dựng các vùng cây trồng chuyên canh, giải quyết tốt khâu tiêu thụ sản phẩm, chính sách hỗ trợ nông dân, tìm đầu ra cho sản phẩm là những yếu tố tác động mạnh đến khả năng áp dụng kỹ thuật tưới kinh tế này Để áp dụng kỹ thuật tưới tiết kiệm nước vào thực tế sản xuất và được sản xuất chấp nhận thì cần nghiên cứu kỹ và phải được tiến hành phù hợp và song song với sự cải tiến tập quán nông học, sự hợp tác chặt chẽ của người nông dân

CHƯƠNG II ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP VÀ THỰC TRẠNG TƯỚI TIÊU CỦA VÙNG BÃI SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI

2.1 Đánh giá thực trạng nông nghiệp vùng bãi sông

2.1.1 Thổ nhưỡng, đất đai vùng bãi sông

Vùng bãi sông Hồng, sông Đuống, sông Đáy của thành phố Hà Nội là một phần của vùng đồng bằng sông Hồng do sự bồi tích của hệ thống sông Hồng tạo nên Hệ thống sông Hồng có đặc điểm thủy chế thất thường, có năm lũ lớn có năm lũ nhỏ nên đất phù sa sông Hồng có sự biến động lớn về thành phần cơ giới trên bề mặt cũng như theo chiều sâu phẫu diện Ðất phù sa sông Hồng có thành phần cơ giới dao động chủ yếu từ thịt nhẹ đến thịt trung bình do đó phù hợp với rất nhiều loại cây trồng Trầm tích sông Hồng có độ phì nhiêu tự nhiên cao, có phản ứng trung tính và độ no bazơ cao

do đó đất thường giàu các kim loại kiềm và kiềm thổ Trước kia, khi sông Hồng chưa được cắt lũ hoàn toàn bằng hệ thống hồ chứa ở thượng nguồn thì dải đất nằm ở phía ngoài đê (đất bãi) năm nào cũng được bồi phù sa nên đất ở đây luôn được trẻ hóa và màu mỡ

Đất bãi ven sông có thể phân chia thành một số chủng lọai như sau:

+ Bãi cát ven sông: Phân bố ở ngoài đê các sông Loại đất này có thành phần cơ giới

nhẹ, hàng năm thường bị ngập nước vào mùa mưa lũ nên hầu như chỉ bố trí được 1 vụ canh tác trong năm

+ Đất phù sa được bồi của hệ thống sông Hồng: Loại đất này cũng được phân bố

ngoài đê sông Trước kia khi sông Hồng chưa được cắt lũ, chậm lũ bằng hệ thống hồ chứa ở thượng nguồn, hàng năm vào mùa mưa lũ vẫn thường được bồi đắp phù sa, đất

có độ phì khá, phù hợp với trồng cây hoa màu và cây công nghiệp ngắn ngày

Nói chung đất bãi ven sông có độ tơi xốp cao, giàu dinh dưỡng, tính thấm mạnh nên phù hợp trồng các cây công nghiệp ngắn ngày, cây ăn quả, hoa màu, rau củ quả… Các cây này phù hợp với chất đất và chế độ tưới thường là tưới ẩm, nhu cầu nước tưới thấp

Hình 2.1 Bản đồ địa giới hành chính Thành phố Hà Nội

2.1.2 Hiện trạng trồng trọt vùng bãi sông

2.1.2.1 Hiện trạng sử dụng đất và cơ cấu cây trồng vùng bãi

- Hiện trạng sử dụng đất:

Theo thống kê của Trung tâm Tư vấn PIM, diện tích vùng bãi trên địa bàn thành phố Hà Nội chiếm khoảng 8,8% diện tích đất tự nhiên toàn thành phố Tại các xã điều tra, diện tích đất nông nghiệp vùng bãi chiếm khoảng 74,77% diện tích tự nhiên vùng bãi sông

Bảng 2.1 Hiện trạng diện tích đất sản xuất nông nghiệp ở một số xã năm 2016

STT Tên xã

Diện tích

tự nhiên vùng bãi sông (ha)

Diện tích sản xuất nông nghiệp vùng bãi sông (ha)

Diện tích cây lương thực (ha)

Diện tích cây rau các loại (ha)

Diện tích cây

ăn quả (ha)

Diện tích hoa, cây cảnh (ha)

diện tích nuôi trồng thủy sản (ha)

Diện tích khác (ha)

- Cơ cấu cây trồng:

Bảng 2.2 Hiện trạng cơ cấu cây trồng vùng bãi ở một số xã năm 2016

Tỷ lệ cơ cấu diện tích (%) Cây

lương thực

Cây rau các loại

Cây ăn quả

Hoa cây cảnh

Nuôi trồng thủy sản

Đất khác

(Nguồn: Số liệu điều tra 2016 của Trung tâm Tư vấn PIM)

Kết quả phân tích cơ cấu diện tích các loại cây trồng xét theo vùng bãi các sông như sau:

+ Bãi sông Hồng: Tỷ lệ diện tích trồng cây lương thực khoảng 13,50%; cây rau các loại khoảng 55,02%; cây ăn quả khoảng 18,21%; hoa, cây cảnh khoảng 0,64%, nuôi trồng thủy sản khoảng 2,22%; loại hình khác khoảng 10,42%

+ Bãi sông Đuống: Tỷ lệ diện tích trồng cây lương thực khoảng 27,36%; cây rau các loại khoảng 29,37%; cây ăn quả khoảng 6,67%; hoa, cây cảnh khoảng 0%, nuôi trồng thủy sản khoảng 0%; loại hình khác khoảng 36,59%

+ Bãi sông Đáy: Tỷ lệ diện tích trồng cây lương thực khoảng 33,33%; cây rau các loại khoảng 31,48%; cây ăn quả khoảng 29,12%; hoa, cây cảnh khoảng 5,47%, nuôi trồng thủy sản khoảng 0%; loại hình khác khoảng 0,59%

Hình 2.2 Cơ cấu diện tích các loại cây trồng vùng bãi ở các xã điều tra năm

2016 của Trung tâm Tư vấn PIM

1 Cây lương thực 4 Hoa cây cảnh

2 Cây rau các loại 5 Nuôi trồng thủy sản

3 Cây ăn quả 6 Khác

Kết quả phân tích cơ cấu diện tích các loại cây trồng vùng bãi tại các xã điều tra cho thấy: Cây lương thực (lúa, ngô…) chiếm khoảng 19,30%; cây rau các loại chiếm khoảng 47,56%; cây ăn quả chiếm khoảng 20,2%; hoa, cây cảnh chiếm khoảng 1,8%, nuôi trồng thủy sản chiếm khoảng 1,53%; loại hình khác chiếm khoảng 9,62%

Như vậy các loại cây trồng được trồng nhiều ở vùng bãi hiện nay là cây rau xanh, cây

ăn quả và cây lương thực Đây đều là cây trồng chủ lực của địa phương, có diện tích đất canh tác lớn, giúp nâng cao thu nhập, tạo nhiều công ăn việc làm cho người dân địa phương Về cơ bản đã hình thành phân vùng sản xuất nông nghiệp hàng hoá, tuy nhiên hiện nay còn chậm khoanh lô, dồn điền đổi thửa để tạo đà tập trung sản xuất

2.1.2.2 Năng suất, sản lượng cây trồng

Bảng 2.3 Năng suất, doanh thu các loại cây trồng chính ở vùng bãi

(tạ/ha)

Doanh thu (triệu đồng/ha/năm)

(Nguồn: Số liệu điều tra 2016 của Trung tâm Tư vấn PIM)

Từ số liệu thống kê ở bảng trên cho thấy:

+ Các loại cây rau, cây ăn quả và hoa cây cảnh là cây trồng mang lại lợi ích kinh tế lớn nhất ở vùng bãi, nhất là ở những diện tích gieo trồng đạt chuẩn sạch, an toàn

+ Khi chuyển đổi từ trồng lúa, ngô sang trồng rau, cây ăn quả, hoa cây cảnh thì giá trị kinh tế trên một diện tích canh tác tăng lên đáng kể Điều này cho thấy hướng chuyển dịch cơ cấu cây trồng khi phát triển kinh tế nông nghiệp vùng bãi sông của thành phố

Hà Nội là có cơ sở thực tiễn, tiềm năng của vùng bãi sẽ được khai thác, tăng cao thu nhập của người nông dân

Hiện nay theo điều tra thực tế, các chi phí trong sản xuất chiếm từ 60 - 70% sản lượng đầu ra bao gồm: tiền thuê đất, giống, công chăm sóc, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật Trong đó công lao động chiếm phần lớn trong tổng số chi phí bỏ ra

2.1.3 Thực trạng tổ chức sản xuất vùng bãi sông

Hình thức tổ chức sản xuất ở vùng bãi sông hiện tại hầu hết là quy mô hộ gia đình Hiện nay, một số cá nhân đã thu gom, tích tụ ruộng đất để sản xuất kinh doanh với các quy mô từ 0,5 ha đến 2,0 ha, tuy nhiên số hộ gia đình sở hữu diện tích canh tác

từ 1-2ha là không nhiều Một số nơi các hộ nông dân liên kết, tập trung lại sản xuất ở một khu vực có diện tích lớn dưới sự chỉ đạo của các Hợp tác xã (HTX) dịch vụ nông nghiệp Các mô hình điểm sản xuất hiệu quả không có nhiều, thường tập trung chủ yếu

là trồng rau an toàn và một vài loại cây ăn quả

Hình 2.3 Khu sản xuất rau an toàn của HTX Tiền Lệ

Bảng 2.4 Một số mô hình sản xuất rau an toàn, cây ăn quả hiệu quả

1

Mô hình sản xuất rau an toàn diện

tích 70ha (gồm trên 20 loại rau ) và

trông cây ăn quả 50ha

Phường Lĩnh Nam, Q

Hoàng Mai (Vùng bãi sông Hồng)

Thu nhập bình quân từ 400-500tr/ha/năm

2

Mô hình sử dụng nhà kính trồng

phật thủ quy mô 45ha

Xã Đắc Sở, h Hoài Đức (Vùng bãi sông Đáy)

Thu nhập bình quân từ 600-900tr/ha/năm

3

Mô hình nhà lưới sản xuất rau an

toàn, quy mô 30ha

Xã Tiền Yên, h Hoài Đức (Vùng bãi sông Đáy)

Thu nhập bình quân từ 150-300tr/ha/năm

4

Mô hình sản xuất rau an toàn

(Hành, rau thơm, su hào, bắp cải,

rau muống), quy mô 20ha

Xã Tiến Thắng- Mê Linh (Vùng bãi sông

Cà Lồ)

Thu nhập bình quân là 80- 120tr/ha/năm

(Nguồn: Số liệu điều tra 2016 của Trung tâm Tư vấn PIM)

Điển hình như mô hình sản xuất rau an toàn tập trung tại phường Lĩnh Nam, quận Hoàng Mai, Thành phố Hà Nội có diện tích trồng rau 35 ha tập trung chủ yếu là các loại rau lấy thân lá chiếm 75% và 25% là các loại rau lấy quả củ Các loại rau được canh tác theo các mùa vụ, trung bình 1 năm diện tích ở đây có thể canh tác tư 7-11 vụ tùy thuộc vào các loại cây trồng Doanh thu bình quân là 400 ÷ 500 triệu đồng/ha/năm Hay mô hình nhà màng lưới, kính sản xuất măng tây tại xã Hồng Thái, huyện Phú Xuyên, Thành phố Hà Nội với diện tích 1,3ha gồm 0,3ha măng tây trắng trong nhà màng lưới và 1ha măng tây xanh sau khi thu hoạch, hạch toán kinh tế cho thấy mô hình trồng măng tây ứng dụng công nghệ cao cho thu nhập ước đạt 1,5 tỷ đồng/ha/năm

[4] Mô hình tổ chức sản xuất của các mô hình hiệu quả này là mô hình HTX dịch vụ nông nghiệp bao gồm các dịch vụ về tưới, dịch vụ về rau sạch và dịch vụ về chợ HTX

NN ký nhận tiêu thu cho bà con nông dân sau khi thu hoạch

Hiện nay có rất ít các doanh nghiệp trực tiếp đầu tư sản xuất hay hoạt động trong chuỗi liên kết giữa doanh nghiệp và người sản xuất ở vùng bãi sông Quy mô sản xuất của các doanh nghiệp này ở mức vừa chỉ từ 2 – 5 ha Tuy nhiên do được đầu tư bài bản

về vốn, nhân lực, khoa học kỹ thuật, cùng với ưu đãi của địa phương nên các doanh ngiệp này làm ăn khá hiệu quả (như các doanh nghiệp hoạt động ở phường Lĩnh Nam

ở quận Hoàng Mai, xã Hát Môn ở huyện Phúc Thọ; xã Thụy Hương ở huyện Chương

Mỹ, xã Hồng Thái ở huyện Phú Xuyên…)

Tuy đã có các văn bản hướng dẫn thành lập và hoạt động của các HTX dịch vụ nông nghiệp, nhưng do trình độ quản lý chưa cao nên các HTX hiện tại mới chỉ dừng lại ở các hoạt động cung cấp dịch vụ tưới thông qua vận hành các công trình thủy lợi

và quản lý điều hành về giống cây, bố trí khung lịch sản xuất, thời vụ theo kế hoạch Một số HTX cũng đã cung ứng được một số vật tư, dụng cụ lao động cho sản xuất nhưng không nhiều và chưa đa dạng sản phẩm

Riêng khâu quan trọng nhất trong sản xuất là phân phối, tiêu thụ sản phẩm thì gần như toàn bộ các HTX chưa làm được, chưa xây dựng được chuỗi cung ứng hàng hóa

ra thị trường Có một số HTX đã thực hiện việc bao tiêu sản phẩm nhưng hoạt động chưa hiệu quả và cầm chừng như HXT xã Đại Lan ở xã Duyên Hà ở huyện Thanh Trì; HTX Tráng Việt ở huyện Mê Linh… Việc tìm đầu ra cho sản phẩm chủ yếu vẫn là các

xã viên của HTX, nên thị trường tiêu thụ còn hạn hẹp, đây cũng là một nguyên nhân làm cho quy mô sản xuất chậm được mở rộng

Như vậy, hầu hết việc tổ chức sản xuất còn manh mún, vẫn còn xu hướng phong trào, gieo trồng các loại cây trồng giống nhau khi thấy giá bán cao, gây lên hiện tượng được mùa thì mất giá Mới chỉ hình thành được một sô HTX chuyên ngành, số lượng rất ít (như HTX Tiền Lệ xã Tiền Yên; HTX rau sạch, HTX trồng cây ăn quả xã Thụy Hương, HTX rau quả Hồng Thái) Chính quyền các địa phương đang hướng tới thành lập các HTX chuyên ngành trong sản xuất nông nghiệp (như HTX rau, HTX bưởi, HTX ổi…), xây dựng mô hình hoạt động dựa trên chuỗi sản xuất kinh doanh, trong đó HTX có nhiệm vụ từ khâu quản lý đến việc tiêu thụ sản phẩm cho người dân

2.2 Đánh giá hiện trạng khai thác nguồn nước vùng bãi sông

Bảng 2.5 Diện tích tưới từ các loại hình khai thác nguồn nước ở các xã điều tra

(ha)

TT Vùng bãi sông Sông chính Ao đầm, kênh

rạch

Khai thác nước ngầm tập trung

Giêng khoan quy mô hộ gia đình

(Nguồn: Số liệu điều tra 2016 của Trung tâm Tư vấn PIM)

Bảng 2.6 Tỷ lệ diện tích được tưới bằng các loại hình từ khai thác nguồn nước

ở các xã điều tra (%)

TT Vùng bãi sông Sông chính Ao đầm, kênh

rạch

Khai thác nước ngầm tập trung

Giêng khoan quy mô hộ gia đình

(Nguồn: Số liệu điều tra 2016 của Trung tâm Tư vấn PIM)

Từ kết quả phân tích tổng hợp ở các bảng trên có thể thấy diện tích được tưới vùng bãi sông chủ yếu là từ các giếng khoan quy mô hộ gia đình (57,72%), tiếp đến là

từ khai thác nguồn nước từ các sông chính, như sông Hồng sông Đuống và sông Đáy (22,62%) Trong khi đó diện tích được tưới từ các công trình khai thác nước ngầm tập trung còn rất thấp (3,22%) Diện tích được tưới từ nguồn ao, đầm kênh rạch tự nhiên là không đáng kể (2,58%)

Một số đánh giá chung về hiện trạng khai thác sử dụng nguồn nước cho sản xuất nông nghiệp vùng bãi sông như sau:

1 Về hiện trạng khai thác nguồn nước mặt vùng bãi sông:

Một đặc điểm nổi bật của vùng bãi sông là có sự khác biệt mực nước sông rất lớn giữa mùa lũ và mùa kiệt Sự biến động lớn về mực nước giữa mùa kiệt và mùa lũ là nguyên nhân chính dẫn đến việc khai thác nguồn nước mặt để cấp nước cho vùng bãi

sông, nhất là sông Hồng gặp nhiều khó khăn

- Tình trạng ngập úng về mùa lũ:

Trước đây vùng bãi sông Hồng thường xuyên bị ngập về mùa lũ, trong đó năm

2002, 2008 và 2017 là các năm có mực nước sông chính rất cao gây ngập úng nghiêm trọng cho vùng bãi sông

Ngày 17/8/2002 mực nước hạ lưu sông Hồng tại Hà Nội là 11,67 m vượt báo động ba 17 cm Đây sẽ là mức cao nhất kể từ năm 1996 dẫn đến nhà cửa, ruộng vườn chìm trong nước phù sa Ngày 19/8/2002, do mực nước sông Đuống lên cao, vượt quá báo động 3, đê bối ở hai thôn Chi Đông, Chi Nam, xã Lệ Chi, huyện Gia Lâm, Hà Nội

bị vỡ một đoạn dài 10 m Nước tràn ngập bãi trồng dâu rộng hơn 100 ha và tấn công vào 600 hộ dân với khoảng 2.800 nhân khẩu của xã

Có lẽ ngoại trừ trận 'đại hồng thủy' năm 2008, sau gần 10 năm, người dân sống ở khu vực ngoài đê ở huyện Mê Linh lại dính một trận lũ kinh hoàng Với 8 cửa xả đáy

hồ Hòa Bình trút nước xuống sông Hồng, tới ngày 12/10/2017, dải đất nông nghiệp trù phú ngoài đê sông Hồng thuộc các huyện Mê Linh, nơi tập trung hàng chục nghìn ha rau màu, cây ăn quả, chuồng trại chăn nuôi đã chìm sâu trong lũ Nhiều nhà vườn, nông dân, chủ trang trại trắng tay Tại các xã như Tráng Việt, Văn Khê, Hoàng Kim (huyện Mê Linh), phần lớn diện tích rau, hoa, cây ăn quả đã bị nhấn chìm Ở xã Tráng Việt, vựa rau lớn nhất của huyện Mê Linh, toàn bộ hơn 200 ha rau màu thâm canh đã chìm dưới nước lũ sâu 3-4m Tại xã Hoàng Kim, hàng trăm ha rau, hoa, cây ăn quả như chuối, táo, bưởi đã cầm chắc mất trắng vì lũ

Hình 2.5 Bãi hoa màu vùng bãi sông bị ngập nước năm 2002

Hình 2.6 Vườn cây ăn quả tại xã Võng La, huyện Đông Anh bị ngập năm 2017

Từ hiện trạng mực nước các sông chính về mùa lũ cũng cho thấy khó khăn trong khai thác, bảo vệ các trạm bơm về mùa lũ, mặc dù trong những năm gần đây các hồ thủy điện ở thượng nguồn hầu như đã cắt được lũ hoàn toàn cho vùng hạ du nói chung

và Hà Nội nói riêng Tuy nhiên, kết quả điều tra cho thấy từ ngày có điều tiết của hồ Hòa Bình, hồ Sơn La thì tình trạng ngập ở vùng bãi sông ít xảy ra, từ năm 2008 đến nay (10 năm) vùng bãi gần như không bị ngập

- Tình trạng mực nước sông hạ thấp về mùa kiệt:

Những năm gần đây, mực nước trên các sông, nhất là sông Hồng về mùa kiệt đã giảm đi rõ rệt, cao trình mực nước sông Hồng mùa kiệt hạ thấp gây khó khăn lớn cho việc khai thác nước mặt tưới nước cho sản xuất nông nghiệp, trong đó có vùng bãi sông Tình trạng hạn hán, thiếu nước về mùa kiệt trên hệ thống sông Hồng đã gây thiệt hại lớn cho sản xuất và ảnh hưởng xấu đến sự phát triển kinh tế - xã hội Đặc biệt nghiêm trọng là các năm 2004, 2010 Năm 2014, theo ghi nhận là năm hạn hán được đánh giá là khốc liệt nhất trong 40 năm trở về trước, số diện tích đất làm lúa bị hạn

233.400ha trên tổng số 500.000ha lúa đông xuân vùng đồng bằng sông Hồng Điển

hình từ tháng 11/2009 đến tháng 4/2010 trên sông Hồng đã trải qua mùa kiệt chưa từng có, mực nước tại cống Cẩm Đình liên tục dưới mức 3,0m Mực nước sông Hồng tại Hà Nội xuống 0,56 m, thấp nhất trong chuỗi số liệu quan trắc từ nhiều năm Chiều ngày 21/2/2010 mực nước sông Hồng tại trạm đo Hà Nội chỉ còn xấp xỉ 10 cm Đây là mực nước thấp nhất kể từ khi có số liệu quan trắc Nguyên nhân khiến sông Hồng cạn kiệt là ảnh hưởng của El Nino gây thiếu nước, khô hạn trên diện rộng Nguồn cung cấp

nước cho sông Hồng gồm các sông Đà, Thao, Lô đều chung tình trạng khô cạn Nhiều

sông nhánh do không được bổ sung nước nguồn đã bị ô nhiễm nghiêm trọng

Hình 2.7 Tình trạng khô cạn tại sông Hồng năm 2010

Tóm lại, về hiện trạng khai thác nguồn nước mặt vùng bãi sông còn những vấn đề bất cập như sau:

- Hiện nay số lượng các công trình khai thác nguồn nước từ sông chính để tưới cho vùng bãi còn ít, vẫn còn sử dụng nhiều trạm bơm dã chiến

- Sông Đáy ít được bổ sung nguồn nước từ sông Hồng, nên mực nước sông rất thấp về mùa kiệt, ngoài ra nguồn nước sông bị ô nhiễm do hoạt động xả thải của con người nên không phù hợp để khai thác phục vụ tưới cho vùng bãi

- Các ao hồ vùng bãi, phần lớn hiện nay được sử dụng để nuôi trồng thủy sản Việc cân đối giữa nuôi trồng thủy sản và tưới cho nông nghiệp rất khó khăn, các lợi ích của các bên bị xung đột với nhau Cần thiết phải có quy hoạch cụ thể, hoặc có biện pháp cân đối nhu cầu để khai thác hiệu quả nguồn nước này, mang lại lơi ích hài hòa giữa hai bên

2 Về hiện trạng khai thác nguồn nước ngầm vùng bãi sông:

- Các hệ thống khai thác nước ngầm tập trung hiện tại hoạt động kém hiệu quả

- Ngược lại với hệ thống khai thác nước ngầm tập trung, hệ thống các giếng khoan hộ gia đình đã phát huy rất tốt vai trò cung cấp nước tưới cho sản xuất nông nghiệp vùng bãi Tuy nhiên, các giếng khoan quy mô hộ gia đình chỉ tưới được diện tích nhỏ, manh mún, khó khăn cho hiện đại hóa tưới và sản xuất Nước từ các giếng này được sử dụng

Từ các vấn đề bất cập như trên cho thấy cần phải có giải pháp công trình để khai thác hợp lý các nguồn nước mặt, nước ngầm cấp nước cho sản xuất nông nghiệp vùng bãi sông

2.3 Đánh giá hiện trạng hệ thống thủy lợi và công trình khai thác nước vùng

bãi sông

2.3.1 Hiện trạng công trình khai thác nguồn nước mặt

2.3.1.1 Hiện trạng công trình khai thác nguồn nước từ các sông chính

Các công trình khai thác nguồn nước mặt phục vụ tưới cho vùng bãi sông là các trạm bơm cố định hay các trạm bơm dã chiến

1 Công trình trạm bơm cố định:

Theo số liệu điều tra, hiện nay có một số trạm bơm cố định kiên cố được xây dựng để lấy nước sông Hồng, sông Đuống, sông Đáy tưới cho vùng bãi sông, như các trạm bơm ở xã Xuân Phú huyện Phúc Thọ; xã Văn Đức, Kim Lan huyện Gia Lâm; một vài xã ở huyện Thường Tín

Tuy nhiên, tình trạng mực nước sông hạ thấp về mùa kiệt trên các sông chính, nhất là sông Hồng và sông Đuống đã ảnh hưởng nghiệm trọng đến hiệu quả khai thác của các trạm bơm Mực nước sông hạ thấp đã dẫn đến nhiều trạm bơm tưới sau khi được đầu tư hoàn thiện không thể hoạt động, không phát huy được hết năng lực thiết

kế ban đầu, hoạt động cầm chừng

Vấn đề hạ thấp mực nước sông qua các thời kỳ ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của các trạm bơm được minh chứng cụ thể qua công trình trạm bơm Xuân Phú như dưới đây:

+ Thời kỳ trước năm 2001 mực nước sông Hồng về mùa kiệt nói chung tương đối cao, mực nước trung bình nhỏ nhất đo tại cống Cẩm Đình là 4,99m vào tháng 3 Những năm 2002, 2003 tiếp theo mực nước sông Hồng về mùa kiệt vẫn duy trì ở mức cao, mặc dù vào tháng 2 là tháng có mực nước trung bình tháng, trung bình ngày thấp và nhu cầu dùng nước cao Nhưng từ năm 2004 trở đi mực nước trên sông vào mùa kiệt

đã bắt đầu giảm dần

+ Năm 2007 trạm bơm Xuân Phú đưa vào sử dụng, tuy nhiên nối tiếp năm 2006 mực nước sông Hồng vẫn thấp đến giữa tháng 1 mực nước cao nhất cũng chỉ đạt 4,3m trạm bơm không thể hoạt động được Như vậy, sau 2 năm đưa vào sử dụng có thể thấy trạm

bơm Xuân Phú không đáp ứng được nhu cầu sử dụng nước của khu vực, những khi trạm bơm có thể hoạt động được (chỉ vào mùa lũ) thì không cần đến nước, còn khi cần nước thì ống hút lại bị treo Chính vì vậy, để phục vụ sản xuất của khu vực, ngay trong năm 2009 trạm bơm dã chiến được lắp đặt với công suất 6000m3/h lấy nước ở cao trình mực nước thấp Sau đó trạm bơm Xuân Phú được xây dựng lần thứ 3 theo công nghệ trạm bơm chìm xiên, sử dụng 3 máy bơm chìm công xuất 2.100 m3/h, động cơ 100KW cột nước 10m đã đưa vào sử dụng từ năm 2017

Hình 2.8 Diễn biến mực nước trung bình ngày của 4 tháng mùa kiệt năm 2010

tại trạm bơm Xuân Phú

Một số trạm bơm lấy nước từ sông Đáy được xây dựng đã lâu, hiện nay hầu như không hoạt động do nguồn nước sông bị ô nhiễm, mực nước hạ thấp, hệ thống kênh mương sau trạm bơm xuống cấp…Điển hình như các trạm bơm Tiền Lệ, Yên Thái của

xã Tiền Yên, huyện Hoài Đức; trạm bơm Trại Tằm xã Thụy Hương, huyên Chương

Mỹ Một số công trình trạm bơm, như trạm bơm xã Thụy Hương được đầu tư xây dựng nhằm mục tiêu bảo đảm tưới cho đất canh tác ngoài bãi Tuy nhiên, do nguồn nước sông bị ô nhiễm đã nhiều năm qua trạm bơm không hoạt động, người dân vẫn sử dụng giếng khoan quy mô hộ để tưới cho cây trồng

2 Trạm bơm dã chiến lấy nước từ sông chính:

Trước thực trạng mực nước sông hạ thấp kỷ lục vào mùa kiệt, các công trình trạm bơm, cống lấy nước xây dựng thời gian trước không lấy được nước tưới Giải pháp tình thế giải quyết vẫn đề này là nhiều địa phương đã xây dựng các trạm bơm dã chiến

để tiếp nguồn, tăng đầu nước cho các công trình lấy nước Một số địa phương vùng bãi xây dựng các trạm bơm dã chiến cấp nước tưới cho toàn vùng bãi của xã, hoặc các khu vực cao, khu vực có địa hình phức tạp mà hệ thống tưới liên vùng không bảo đảm được như: xã Yên Mỹ, Duyên Hà, Vạn Phúc (Thanh Trì); xã Mai Lâm (Đông Anh)…

có trạm bơm cấp 1 là dã chiến; xã Văn Đức (Gia Lâm) có xây dựng các trạm bơm dã chiến cấp 2, là trạm bơm nội đồng cấp nước cho các khu vực có địa hình cao

Trạm bơm dã chiến Bá Giang có 30 máy loại 1000 m3/h lấy nước từ Sông Hồng được lắp đặt đưa vào vận hành từ năm 2010 tiếp tục phát huy hiệu quả trong việc bơm nước đổ ải, tưới dưỡng cho các vụ Đông Xuân cho trên 5.800 ha diện tích đất canh tác thuộc địa bàn các huyện Đan Phượng và Hoài Đức Ngoài ra còn cấp nước vào sông Đáy để tạo nguồn bơm cho trên 4.000 ha đất sản xuất nông nghiệp của quận Hà Đông, phía Bắc huyện Thanh Oai và vùng ven Đáy của huyện Chương Mỹ, (Công ty TNHH MTV ĐTPT thủy lợi sông Đáy) Tuy nhiên, một số trạm bơm dã chiến do không đủ nguồn nước hoặc hệ thống kênh không bảo đảm nên đã bị tháo dỡ; một số trạm bơm

do nguồn điện quá xa nên bị sụt áp không hoạt động được Một số trạm bơm phải nối ống hút để có thể lấy nước tưới vào mùa kiệt, công suất cấp giảm khoảng 50% như trạm bơm dã chiến xã Yên Mỹ- Thanh Trì…

Hình 2.9 Trạm bơm dã chiến Bá Giang (trái) và Trạm bơm dã chiến ở xã Xuân

Phú lấy nước sông Hồng năm 2002 (phải)

Như vậy, những phân tích trên cho thấy vấn đề tồn tại lớn nhất đối với các trạm bơm khai thác nguồn nước từ các sông chính hiện nay là mực nước sông xuống thấp vào mùa kiệt, các trạm bơm không lấy được nước, trong khi đó đây lại là mùa có nhu cầu cấp nước cao nhất, năng lực tưới tiêu phục vụ sản xuất nông nghiệp của Thành

phố, trong đó có diện tích vùng bãi sông bị giảm rất nhiều

Hình 2.10 Trạm bơm Cửa Đình, xã Văn Đức, huyện Gia Lâm

2.3.1.2 Hiện trạng công trình khai thác nguồn nước từ ao, đầm ở vùng bãi sông

Theo kết quả điều tra, các ao, đầm tự nhiên ở vùng bãi sông là không nhiều Một

số địa phương đã xây dựng trạm bơm dã chiến khai thác nguồn nước từ các ao, đầm như các trạm bơm Đông Cao, Tráng Việt, Đẹp Thôn của xã Tráng Việt, huyện Mê Linh Tuy nhiên do mực nước ao đầm dao động nhanh theo mực nước sông Hồng, cùng với đó là địa hình từ ao đầm đến khu tưới có độ dốc cao, chiều dài lớn, nên trạm bơm không bố trí xây dựng được ở cạnh nguồn nước ao hồ dẫn đến đường ống hút dài làm giảm công suất của trạm bơm, trạm bơm hoạt động với hiệu suất thấp

Ngoài ra, một vài xã đã xây dựng trạm bơm dã chiến lấy nước từ hệ thống kênh tưới tiêu kết hợp hoàn chỉnh như xã Văn Đức, Kim Lan huyện Gia Lâm… Do đặc điểm hệ thống kênh mương chính của xã là hệ thống kênh tưới tiêu kết hợp, kênh có kích thước rộng và sâu, việc lấy nước tưới tự chảy từ các kênh này vào ruộng là điều khó khăn Vì vậy các địa phương đã xây dựng một số trạm bơm cấp 2 nội đồng là trạm bơm cố định hoặc dã chiến để lấy nước từ các kênh rạch này

Mặc dù số lượng ao đầm tự nhiên vùng bãi sông không nhiều, nhưng một số ao đầm tự nhiên được sử dụng để nuôi trồng thủy sản, nên không khai thác được để cấp nước tưới cho cây trồng

Hình 2.11 Trạm bơm dã chiến nhỏ ở xã Văn Đức, huyện Gia Lâm

2.3.2 Hiện trạng công trình khai thác nguồn nước ngầm

2.3.2.1 Hiện trạng công trình khai thác nước ngầm tập trung

Hiện nay, một số trạm bơm khai thác nước ngầm tập trung được xây dựng để cấp nước tưới cho các diện tích canh tác lớn đã được xây dựng ở một số địa phương Điển hình là các trạm khai thác nước ngầm tập trung cấp nước tưới cho sản xuất rau an toàn tại các xã Hát Môn, Thanh Đa huyện Phúc Thọ, xã Thụy Hương huyện Chương Mỹ,

xã Yên Mỹ, Duyên Hà huyện Thanh Trì Hệ thống khai thác nước ngầm tập trung gồm

có các hạng mục công trình chính là: Giếng khoan, trạm bơm hút (Trạm bơm cấp 1) hút nước ngầm từ các giếng khoan, hệ thống bể lắng, bể lọc và bể chứa, sau đó trạm bơm cấp nước (trạm bơm cấp 2) lấy nước từ bể chứa cấp nước vào hệ thống tưới tiết kiệm nước Các hệ thống này không trực tiếp tưới tiết kiệm nước đến mặt ruộng cho các hộ dân mà cấp nước cho các bể trữ hoặc trụ vòi, sau đó người dân sử dụng bơm nhỏ lấy nước từ các bể trữ hoặc dây tưới đấu nối vào các trụ vòi để tưới theo hình thức tưới dí cho cây trồng Các thông số kỹ thuật chủ yếu của các trạm bơm khai thác nước ngầm tập trung ở các xã điều tra như ở bảng dưới đây:

Bảng 2.7 Các thông số kỹ thuật của trạm bơm khai thác nước ngầm tập trung

TT Hạng mục công

1 Giếng khoan

- Đường kính giếng: 200mm

110 Chiều sâu giếng: 40110 120m

4 Diện tích tưới 5-40ha

(Số liệu điều tra năm 2016 của Trung tâm Tư vấn PIM)

Hình 2.12 Trạm bơm khai thác nước ngầm tập trung ở xã Yên Mỹ, huyện