Nghiên cứu cơ sở khoa học và giải pháp công nghệ để phát triển bền vững lưu vực sông hồng tính toán chỉnh biên số liệu chi phí và lợi nhuận cho các ngành kinh tế dùng nước

Nghiên cứu sẽ bắt đầu bằng bước rà soát các nghiên cứu liên quan để lựa chọn, xác định các giải pháp cụ thể cho các vấn đề đặc thù của lưu vực nghiên cứu lưu vực sông Hông-Thái Bình cũng

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

VIỆN QUI HOẠCH THỦY LỢI

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KH&CN CẤP BỘ:

“NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC

VÀ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ ĐỂ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

LƯU VỰC SÔNG HỒNG”

Chủ nhiệm đề tài: TS Tô Trung Nghĩa _

BÁO CÁO TỔNG KẾT CÁC CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU:

TÍNH TOÁN, CHỈNH BIÊN SỐ LIỆU CHI PHÍ VÀ LỢI NHUẬN SỬ DỤNG NƯỚC

CHO CÁC LĨNH VỰC

7226-13

19/03/2009

HÀ NỘI - 2008

CHUYÊN ĐỀ

TÍNH TOÁN VÀ CHỈNH BIÊN SỐ LIỆU TÍNH TOÁN KINH TẾ

VỀ CHI PHÍ VÀ LỢI NHUẬN CHO NGÀNH SẢN XUẤT TRỒNG TRỌT CHO SƠ ĐỒ TỐI ƯU KINH TẾ, PHÂN BỔ NGUỒN

NƯỚC (CHO CÁC KỊCH BẢN)

2 MỤC LỤC

I Khái quát 3

1.1.Vị TRÍ GIớI HạN: 3

I.2.MụC TIÊU NGHIÊN CứU: 3

I.3.GIớI HạN NGHIÊN CứU: 4

I.4.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CứU: 4

II Chi phí và lợi nhuận cho trồng trọt 5

II.1 Hiện trạng phát triển nông nghiệp 5

II.1.1 Hiện trạng sử dụng đất 5

II.1.2.Hiện trạng phát triển ngành trồng trọt 5

II.2 Phương hướng phát triển ngành trồng trọt 6

II.2.1 Kịch bản 1 6

II.2.2 Kịch bản 2 7

II.2.3 Kịch bản 3 8

II.2 Nhu cầu nước cho trồng trọt trên lưu vực sông Hồng 10

II.3 Xác định chi phí và lợi nhuận của trồng trọt 17

II.3.1 Lợi ích ròng của ngành trồng trọt 17

II.3.2 Chi phí cho trồng trọt 20

III Kết luận 21

Tài liệu tham khảo 21

+ Phía Tây giáp lưu vực sông Mêkông

+ Phía Nam giáp lưu vực sông Mã

+ Phía Đông giáp vịnh Bắc Bộ

Phần lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình trên lãnh thổ Việt Nam có vị trí địa lý từ: 20023’ đến 23022’ vĩ độ Bắc và từ 102010’ đến 107010’ kinh độ Tây

Lưu vực bao gồm đất đai của 26 tỉnh thành ở Việt Nam nằm trong lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình là các tỉnh thành: Lai Châu, Điện Biên, Sơn La, Hoà Bình, Hà Giang, Tuyên Quang, Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Thái Nguyên, Bắc Cạn, Bắc Ninh, Bắc Giang, Hải Dương, Hải Phòng, Hưng yên, Hà Nội, Hà Tây, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình và một phần đất đai của 3 tỉnh Quảng Ninh, Lạng Sơn, Cao Bằng

Tổng số huyện thị: 196 huyện

Dân số tính đến năm 2003: 25.731.639 người

Với tổng diện tích đất tự nhiên: 86.680 km2

Trong đó: Đất nông nghiệp: 1.946.197 ha chiếm 22,5% diện tích tự nhiên Đất canh tác: 1.527.442 ha

Đất lâm nghiệp: 2.759.548 ha chiếm 31,8% diện tích tự nhiên

I.2 Mục tiêu nghiên cứu:

Mục tiêu của đề tài là:

Xây dựng luận cứ khoa học và giải pháp công nghệ phục vụ quy hoạch phát triển bền vững lưu vực sông

Đề xuất một số vấn đề về chiến lược phát triển tổng hợp bền vững phục vụ phát triển kinh tế xã hội lưu vực sông

Mục tiêu cụ thể của đề tài bao gồm:

Xây dựng mô hình tính toán kinh tế, cân bằng nước, và môi trường nguồn nước phục vụ phát triển nguồn nước lưu vực sông Hồng-Thái Bình

Đề xuất và đánh giá định lượng các kịch bản phát triển bền vững đa mục tiêu nguồn nước bằng ứng dụng mô hình toán/công nghệ GAMS (s.Hồng), MIKE 11 (s.Nhuệ), EcoLab (s.Nhuệ)

Đề xuất một số vấn đề chiến lược phát triển tổng hợp bền vững phục vụ phát triển KTXH

lưu vực sông

I.3 Giới hạn nghiên cứu:

Từ mục tiêu Xây dựng luận cứ khoa học và giải pháp công nghệ phục vụ quy hoạch phát triển bền vững lưu vực sông Nghiên cứu sẽ bắt đầu bằng bước rà soát các nghiên cứu liên quan để lựa chọn, xác định các giải pháp cụ thể cho các vấn đề đặc thù của lưu vực nghiên cứu lưu vực sông Hông-Thái Bình cũng như các vấn đề liên quan như phân bổ tối

ưu nguồn nước, dự báo định lượng các tác động về chế độ dòng chảy và diễn biến chất lượng môi trường nước trong vùng

Tiếp theo nghiên cứu sẽ lựa chọn các công cụ tiên tiến trong và ngoài nước, phù hợp với trình độ khoa học công nghệ của các cơ quan trong nước, phù hợp với đặc thù của lưu vực nghiên cứu là lưu vực sông Hồng-Thái Bình cũng như khả năng có thể đáp ứng về số liệu hiện tại

Qua việc xây dựng các kịch bản nghiên cứu cho lưu vực sông Hồng, phát triển và ứng dụng các công nghệ tiến tiến trong dự báo định lượng tác động của các hoạt động phát triển kinh tế xã hội nghiên cứu sẽ khuyến cáo một số vấn đề về chiến lược phát triển bền vững lưu vực sông Hồng-Thái Bình cũng như các biện pháp quản lý giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước lưu vực sông Nhuệ

I.4 Phương pháp nghiên cứu:

Dựa trên ngôn ngữ GAMS xây dựng tổng hợp mô hình cân bằng nước và tối ưu kinh tế cho toàn vùng nghiên cứu

Hệ thống GAMS được thiết kế để giải các bài toán lớn về tối ưu tuyến tính, tối ưu phi tuyến, tối ưu biến nguyên… GAMS là một loại ngôn ngữ lập trình bậc cao được sử dụng

để quản lý số liệu, mô phỏng hệ thống cùng với một bộ các thư viện toán giải tối ưu GAMS được Ngân hàng thế giới (WB) phát triển và khuyến cáo sử dụng

Nghiên cứu vận hành tối hệ thống tài nguyên nước đã được phát triển mạnh mẽ và rất đa dạng

Đối với từng bài toán, việc chọn phương pháp tối ưu thích hợp để giải phụ thuộc vào các đặc trưng sau:

- Dạng hàm mục tiêu,

- Dạng ràng buộc, và

- Số lượng các biến tối ưu

Tuỳ thuộc vào đặc điểm của bài toán tối ưu nghiên cứu của hai tác giả Edgar và Himmelblau (1988) đã đề xuất các bước xây dựng và giải bài toán tối ưu hệ thống như sau:

• Bước 1: Phân tích bản chất bài toán để có thể thấy rõ được các đặc tính riêng

biệt để có thể xác định hệ thống biến tối ưu

• Bước 2: Xác định tiêu chuẩn tối ưu, thiết lập hàm mục tiêu từ biến tối ưu đã

xác định và các hệ số tương ứng

• Bước 3: Phát triển hệ thống các quan hệ toán học mô phỏng, liên hệ giữa các

biến tối ưu, số liệu vào ra và các hệ số tương ứng, bao gồm các ràng

buộc dưới dạng đẳng thức, bất đẳng thức Sử dụng cỏc quan hệ vật

lý, hàm kinh nghiệm

• Bước 4: Trong trường hợp phạm vi của bài toỏn quỏ lớn: (i) Phõn ra thành

những phần nhỏ dễ mụ phỏng hơn, (ii) Đơn giản hoỏ hàm mục tiờu hoặc cỏch mụ phỏng

• Bước 5: Ứng dụng kỹ thuật giải tương thớch

• Bước 6: Kiểm tra kết quả, phõn tớch độ nhạy của mụ hỡnh bằng cỏch thay đổi

hệ số cung như cỏc giả thiết

Một số bài toỏn khụng bắt buộc phải theo sỏt cỏc bước trờn, tuy vậy nờn xem xột từng bước khi tiến hành xõy dựng mụ hỡnh

Túm lại, đề tài ứng dụng GAMs để giải bài toỏn phõn bổ tối ưu nguồn nước trong mựa kiệt cho cỏc ngành kinh tế với mục tiờu là tối đa lợi ớch mang lại từ cỏc ngành dựng nước, bao gồm: nụng nghiệp, cụng nghiệp, sinh hoạt và phỏt điện cho toàn lưu vực sụng Hồng_Thỏi Bỡnh

II Chi phớ và lợi nhuận cho trồng trọt

II.1 Hiện trạng phỏt triển nụng nghiệp

II.1.1 Hiện trạng sử dụng đất

Đất nụng nghiệp toàn lưu vực là 1.946.199 ha, chiếm 21,53% diện tớch đất tự nhiờn của lưu vực Theo thống kờ toàn lưu vực cú 3.750.717 ha đất chưa sử dụng, trong đú cú thể đưa vào sản suất là 129.658 ha, cõy lõu năm là 83.582 ha, đồng cỏ chăn thả 45.548 ha, nuụi trồng thuỷ sản là 26.524 ha (chiếm 67.34% đất chưa sử dụng)

Bảng 3 HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT NễNG NGHIỆP NĂM 2003 LƯU VỰC

SễNG HỒNG - SễNG THÁI BèNH

Đơn vị tớnh: ha

Chia ra các lưu vực Hạng mục

Tổng toàn lưu vực

Tỷ lệ (%) S.Cầu

S Thương

Hữu Hồng (S Đáy)

Sông Đà Tả sông

Hồng

Hạ du S.Thái Bình

Sông Lô

Sông Gâm

Sông Thao Tổng diện tích đất NN 1.946.199 100,00 357.262 390.293 331.380 247.027 147.604 322.194 150.437

1 Đất trồng cây hàng năm 1.527.441 78,48 255.507 323.146 284.992 220.893 103.985 244.353 94.566

- Đất ruộng lúa, lúa màu 1.006.920 51,74 219.681 290.959 41.339 206.629 99.945 90.398 57.969 + Ruộng 3 vụ 91.479 4,70 33.072 19.227 196 23.554 10.530 1.187 3.713 + Ruộng 2 vụ 679.221 34,90 120.900 217.059 14.527 169.995 81.546 43.283 31.911 + Ruộng 1 vụ 202.552 10,41 60.514 36.846 26.066 6.575 7.487 44.186 20.876 + Đất chuyên mạ 33.668 1,73 5.196 17.827 549 6.504 381 1.742 1.469

- Đất nương rẫy 335.288 17,23 6.130 345 215.763 - 103 91.370 21.577

- Đất trồng cây hàng năm khác 185.234 9,52 29.696 31.842 27.890 14.264 3.937 62.585 15.020

2 Đất vườn tạp 165.488 8,50 37.325 32.953 17.686 6.920 12.654 34.873 23.077

3 Đất trồng cây lâu năm 156.761 8,05 53.823 8.287 18.636 2.034 12.631 37.016 24.334

4 Đất cỏ dùng vào chăn nuôi 17.006 0,87 598 2.020 7.439 142 14 1.693 5.101

5 Đất có mặt nước NTTS 79.202 4,07 10.009 23.887 2.529 16.839 18.320 4.259 3.359

II.1.2.Hiện trạng phỏt triển ngành trồng trọt

Năm 2000 cỏc loại cõy lương thực chủ yếu như lỳa nước, ngụ đều tăng so với năm 1995, điều

đú chứng tỏ việc mở rộng đất trồng lỳa nước ở miền nỳi tăng khỏ, trờn đất 1 vụ được tăng

Bảng 4: HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT (NĂM 2003) CÁC CÂY LƯƠNG THỰC CHÍNH LƯU VỰC

SÔNG HỒNG - SÔNG THÁI BÌNH

Đơn vị tính: DT(ha), NS (Tạ/ha), SL(tấn)

Chia ra c¸c lưu vùc H¹ng môc

Tæng toµn lưu vùc S.CÇu

S Thư¬ng

H÷u Hång (S §¸y)

S«ng §µ T¶ s«ng

Hång

H¹ du S.Th¸i B×nh

S«ng L«

S.G©m

S«ng Thao

- Tốc độ tăng trưởng của ngành nông lâm, thuỷ sản là 5.31% năm (giai đoạn

1995-1999) và 4,33 % năm (giai đoạn 1999-2003)

Với dự báo xu thế phát triển giai đoạn sau tương tự như giai đoạn 1999-2003:

Đất nông nghiệp năm 2003 là 1,96 triệu ha dự kiến đến năm 2010 là 2,02 triệu ha và đến năm 2020 là 2,08 triệu ha

Mặc dù diện tích nông nghiệp tăng nhưng diện tích canh tác có xu hướng giảm khoảng 0,28% năm, dự kiến đến năm 2010 diện tích canh tác trên toàn lưu vực khoảng 1,49 triệu

ha và 2020 là 1,45 triệu ha

Diện tích trồng lúa xuân trên toàn lưu vực có xu hướng tăng tuy nhiên chủ yếu là ở vùng miền núi, vùng đồng bằng gần như không thay đổi và còn có xu hướng giảm Dự kiến

đến năm 2010 diện tích lúa xuân là 810 nghìn ha và lúa mùa là 870 nghìn ha, đến năm

2020 diện tích lúa xuân là 818 nghìn ha và lúa mùa là 843 nghìn ha

II.2.2 Kịch bản 2

Kịch bản phát triển bền vững

Kịch bản phát triển bền vững được xây dựng thành 2 kịch bản con 2.1 và 2.2 với sự khác biệt về áp dụng khoa học công nghệ trong nông nghiệp và thuỷ lợi và chuyển đổi cơ cấu trong sản xuất

35 triệu đồng/ha.năm với các tỉnh miền núi vào năm 2020

Đến năm 2010, các loại đất chính toàn lưu vực như sau:

Đất nông nghiệp là 1.945.037 ha, giảm 1.162 ha so với năm 2003

Đất lâm nghiệp có rừng là 3.608.803, tăng 873.200 ha so với năm 2003

Đất chuyên dùng là 519.760 ha, tăng 65.204 ha so với năm 2003

Đất ở là 169.670 ha, tăng 18.669 ha so với năm 2003

Đất chưa sử dụng là 2.494.804 ha, giảm 1.255.913 ha so với năm 2003

Như vậy đến năm 2010, diện tích được khai thác cho phát triển nông lâm nghiệp tăng 874.362 ha so với năm 2003, bằng 9,7% diện tích tự nhiên và bằng 23,3% diện tích đất chưa sử dụng năm 2003

Đất nông nghiệp toàn lưu vực đến năm 2010 là 1.945.037 ha giảm 1.162 ha so với năm

2003 Trong đó:

+ Đất ruộng 3 vụ toàn lưu vực là 175.385 ha tăng 83.907 ha so với năm 2003

+ Đất ruộng 2 vụ toàn lưu vực là 643.536 ha giảm 35.682 ha so với năm 2003

+ Đất ruộng 1 vụ toàn lưu vực là 133.686 ha giảm 68.857 ha so với năm 2003

do đáp ứng các yêu cầu về khả năng huy động vốn cao hơn, khai thác tốt có hiệu qủa các tiến bộ khoa học, công nghệ phát triển rộng và sâu hơn công nghiệp chế biến các loại nông sản hàng hoá Đồng thời mở rộng thị trường tiêu thụ sản phẩm ở trong nước và suất khẩu Như vậy với kịch bản 2 sẽ thực hiện rộng rãi với quy mô lớn các loại sản phẩm

hàng hoá như lúa, rau, ngô, cói, thịt lợn, gia cầm, thuỷ sản Có chất lượng đáp ứng với yêu cầu thị trường Áp dụng các công nghệ hiện đại trong khâu sản xuất, bảo quản và chế biến nông sản, trình độ hiểu biết và năng lực thực hiện của người lao động nâng cao Tập trung đẩy nhanh hơn quy mô, tốc độ phát triển sản xuất so với Kịch bản 1 cụ thể:

- Chuyển đổi đất lúa cao hơn 1,4 đến 1,5 lần,

- Quy mô diện tích vụ đông tăng hơn 1,2 đến 1,3 lần

- Cây công nghiệp ngắn ngày và rau đậu thực phẩm cao hơn từ 1,1 đến 1,2 lần

- Thuỷ sản tăng cao hơn từ 1,3 đến 1,5 lần

- Sản xuất cây dài ngày có giá trị tăng gấp 1,3 đến 1,5 lần

Kịch bản 2, sẽ đặt nông nghiệp của lưu vực ở mức độ phát triển khá cao toàn diện, gắn liền tốt hơn giữa sản xuất, chế biến và tiêu thụ sản phẩm

Đến năm 2010, các loại đất chính toàn lưu vực như sau:

Đất nông nghiệp là 1.962.406 ha, tăng 16.207 ha so với năm 2003

Đất lâm nghiệp có rừng là 3.608.802, tăng 873.199 ha so với năm 2003

Đất chuyên dùng là 519.761 ha, tăng 65.205 ha so với năm 2003

Đất ở là 169.670 ha, tăng 18.669 ha so với năm 2003

Đất chưa sử dụng là 2.777.435 ha, giảm 973.282 ha so với năm 2003

Như vậy đến năm 2010, diện tích được khai thác cho phát triển nông lâm nghiệp tăng 889.406 ha so với năm 2003, bằng 9,8% diện tích tự nhiên và bằng 23,7% diện tích đất chưa sử dụng năm 2003

- Đất nông nghiệp toàn lưu vực đến năm 2010 là 1.962.406 ha, tăng 16.207 ha so với năm 2003, chủ yếu tăng ở các nhóm đất trồng cây lâu năm, đất cỏ dùng vào chăn nuôi, đất có mặt nước nuôi trồng thuỷ sản

Đến năm 2010:

+ Đất ruộng 3 vụ toàn lưu vực là 211.435 ha, tăng 119.956ha so với 2003

+ Đất ruộng 2 vụ toàn lưu vực là 612.135 ha, giảm 67.086 ha so với 2003

+ Đất ruộng 1 vụ toàn lưu vực là 122.106 ha, giảm 80.446 ha so với 2003

+ Đất chuyên mạ là 15.440 ha, giảm 18.228 ha so với năm 2003

Như vậy lưu vực trong thời gian tới, diện tích đất 2 lúa 1 màu, 1 lúa 2 màu, 1lúa 1 màu sẽ tăng trên cơ sở tăng vụ trên đất 2 vụ, đất 1 vụ và đất chuyên mạ

II.2.3 Kịch bản 3

Kịch bản khủng hoảng :

Chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất so với kịch bản 2-2 như sau:

Giai đoạn 2010:

- Diện tích đất 1 vụ lúa 2 vụ màu chuyển thành đất 2 lúa 1 màu: 25560ha

- Diện tích đất 1 vụ lúa 1 vụ màu chuyển thành đất 2 lúa: 71920ha

- Diện tích đất 1 vụ lúa chiêm chuyển thành đất 1 lúa 1 cá: 48046ha

- Tưới cho diện tích đất trồng cỏ: 4270ha

Giai đoạn 2020:

- Diện tích đất 1 vụ lúa 2 vụ màu chuyển thành đất 2 lúa 1 màu: 33100ha

- Diện tích đất 1 vụ lúa 1 vụ màu chuyển thành đất 2 lúa: 90400ha

- Diện tích đất 1 vụ lúa chiêm chuyển thành đất 1 lúa 1 cá: 36500ha

- Tưới cho diện tích đất trồng cỏ: 6600ha

Bảng 3.1 :CÁC CHỈ TIÊU CHÍNH CỦA KỊCH BẢN

2010 2020 Hạng mục

Khu CN tập trung (ha) 14418 15845 15845 19014 55700 25311 25311 30373

6 Giao thông thuỷ b

Xà lan (tấn) 200 200 200 200 400 400 400 400

Tàu (CV) 135 135 135 135 150 150 150 150

II Nhóm công nghệ, chính sách

Hệ số sử dụng kênh mương 0.60 0.60 0.65 0.57 0.65 0.70 0.75 0.60

2010 2020 Hạng mục

II.2 Nhu cầu nước cho trồng trọt trên lưu vực sông Hồng

Lưu vực sông Hồng - Thái Bình có nguồn nước dồi dào nhưng phân bố không đều cả về

không gian và thời gian Việc nghiên cứu và tìm ra phương án phân bổ nguồn nước hạn

hẹp một cách thích hợp mang lại lợi ích lớn nhất cho các ngành kinh tế và xã hội toàn

vùng là một việc làm cần thiết GAMs được lựa chọn để giải bài toán phân bổ tối ưu

nguồn nước

Để phục vụ cho mô hình GAMs thì cần thiết phải tính toán lợi ích mà các ngành sử dụng

nước mang lại Giả sử P1 là chi phí cấp một m3 nước Quan hệ cung cầu của dịch vụ cấp

nước được thể hiện như sau:

Mục tiêu của chuyên đề là xác định hàm mục tiêu – hàm lợi nhuận của các ngành dùng

nước Nhìn chung lợi nhuận (CS-consumers surplus) của dịch vụ cấp nước là phần diện

tích nằm dưới đường cầu và trên đường cung, tính bằng công thức tích phân Tuy nhiên,

phương pháp này chỉ áp dụng cho dịch vụ nước sinh hoạt và nước công nghiệp, còn đối

với nước tưới và nước phát điện thì lợi nhuận được tính theo phương pháp cụ thể khác

1 Nhu cầu nước của trồng trọt

Cơ cấu trồng trọt trong lưu vực được bố trí theo quy hoạch nông nghiệp đến giai

đoạn 2020 theo 3 kịch bản cấp nước: Theo xu thế hiện thời, phát triển bền vững và kịch

bản khủng hoảng nước

Nhu cầu nước của nông nghiệp kể cả cải tạo đất được tính toán với liệt số liệu khí

tượng từ 1960-2000 ứng với tình hình gieo trồng của các giai đoạn 2000-2010-2020 theo các

kịch bản theo xu thế hiện thời, phát triển bền vững và kịch bản khủng hoảng nước Nhu cầu

nước theo các kịch bản ứng với liệt yếu tố khí tượng 1960-2000 ở bảng 20

Bảng 4.8 : LƯU LƯỢNG BÌNH QUÂN, MAX, MIN (1960-2000) THEO CÁC

Tính theo tần suất 75% thì tại mặt ruộng toàn lưu vực cần khoảng 10,6 tỷ m3 nước

trong giai đoạn hiện tại (2000), đến năm 2020 với kịch bản khủng hoảng nước là khoảng

11,7 tỷ m3 Trong đó nhu cầu lớn nhất là vào tháng 2 và tháng 6 Tuy nhiên nếu tính nhu

cầu đến tại đầu mối thì nhu cầu nước của giai đoạn hiện tại lại rất cao (21,2 tỷ m3) do hệ

số sử dụng kênh mương trong các hệ thống tưới là rất thấp chỉ khoảng 50% Trong lúc đó

dự báo hệ số này trong các giai đoạn sau lại tăng lên khi có các đầu tư về kiên cố hoá

kênh mương và hiện đại hoá công tác quản lý làm cho nhu cầu nước nông nghiệp có xu

Nhìn chung nhu cầu nước của các khu vực đồng bằng rất lớn chiếm khoảng 63-64%

tổng lưu vực (trong đó vùng sông Đáy chiếm khoảng 30%, Tả Hồng khoảng 24%, Hạ Du

khoảng 10%, Đà: 4%, Thao: 6%, Lô Gâm: 6%, Cầu- Thương: 20%) Cơ cấu nhu cầu

nước giữa các khu thuỷ lợi qua các kịch bản, các giai đoạn gần như không thay đổi

nhiều

Nhu cầu sử dụng nước cho nông nghiệp

Bảng 4.1: MỨC TƯỚI CÁC LOẠI CÂY TRỒNG- tần suất 75%

Khu tưới chiêm Lúa mùa Lúa chiêm Màu Màu mùa đông Màu Cây lâu năm

Bảng 4.2: MỨC TƯỚI CÁC LOẠI CÂY TRỒNG- tần suất 85%

Khu tưới chiêm Lúa mùa Lúa chiêm Màu mùa Màu đông Màu Cây lâu năm

LV sông Đà

Thượng du sông Đà 8463 3344 1356 19 1287 1610 Trung du sông Đà I 8162 3523 1110 30 1322 1610 Trung du sông Đà II 7713 3801 1237 116 1360 1689 Trung du sông Đà III 7582 3675 789 790 1522 1757 Trung du sông Đà IV 8130 4546 493 984 1673 2121

LV sông Phó Đáy 6623 4321 1058 537 1374 2615

LV sông Cầu- Thương

Thác Huống 6929 4637 1113 616 1273 1625

Hạ Núi Cốc 6538 3934 860 389 1271 1442 Thượng sông Công 6532 4594 809 574 1281 1439 Thượng sông Cầu 6707 4879 989 700 1340 1706 Bắc Đuống 7353 5331 1388 788 1585 1987

Thượng sông Thương 6779 5210 1166 908 1413 1839 Cầu Sơn- Cấm Sơn 6746 5174 1149 858 1418 2097 Lục Nam 7319 5411 1288 913 1518 2089

Khu Hữu Hồng

Tả, Hữu Tích 7034 4495 1235 597 1566 1804

Tả Mỹ Hà 7503 4722 1254 682 1429 1776 Thượng Thanh Hà 6496 4512 899 624 1374 1493 Trên Đồng quan 7143 4776 1139 673 1603 1860 Dưới Đồng Quan 7318 5087 1334 753 1706 2174 Thượng sông Bôi 6748 3724 1145 277 1252 1507

Hạ sông Bôi 7348 4520 1389 683 1383 1871 Bán sơn địa Hữu Đáy 6599 4532 837 620 1285 1373 Tây 6 trạm bơm 6599 4532 837 620 1285 1373 Đông 6 trạm bơm 6783 4822 947 1068 1370 1687 Nam Ninh 6783 4822 947 1068 1370 1687 Nghĩa Hưng 7205 4683 1183 1135 1312 1788

14 Nam Nam Định 7205 4683 1183 1135 1312 1788 Bắc Ninh Bình 6621 4534 839 698 1366 1713 Đồng bằng Nam Ninh Bình 6959 4637 1089 800 1322 1519 Nam Nam Ninh Bình 6959 4637 1089 800 1322 1519

Tả Hồng

Bắc Hưng Hải 6960 4738 962 500 1418 1713 Bắc Thái Bình 7025 4913 1054 667 1351 1685 Nam Thái Bình 7025 4913 1054 667 1351 1685

Hạ du Thái Bình

Chí Linh 6675 5402 1494 733 1443 1801 Nam Thanh 6675 5402 1494 733 1443 1801 Kinh Môn 6675 5402 1494 733 1443 1801 Thuỷ Nguyên 6444 4444 1081 471 1642 1851 An- Kim - Hải 6444 4444 1081 471 1642 1851

Tiên Lãng 6444 4444 1081 471 1642 1851 Vĩnh Bảo 6444 4444 1081 471 1642 1851 Đông Uông Hưng 6917 4423 1557 451 1901 2380

1 Khu Mưêng TÌ 1.51 1.51 1.51 1.51 1.51 1.51 1.51 1.51

2 TiÓu khu I T¹ Bó (Phong Thæ- Tam §ưêng) 1.57 1.57 1.57 1.57 1.57 1.57 1.57 1.57

3 TiÓu khu II T¹ Bó (Lai Ch©u) 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52

4 TiÓu khu III T¹ Bó (Lai Ch©u) 1.59 1.59 1.59 1.59 1.59 1.59 1.59 1.59

5 TiÓu khu IV T¹ Bó (S¬n La) 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61

6 TiÓu khu I Hoµ B×nh (Phï Yªn) 1.54 1.54 1.54 1.54 1.54 1.54 1.54 1.54

7 TiÓu khu II Hoµ B×nh (Méc Ch©u) 1.64 1.64 1.64 1.64 1.64 1.64 1.64 1.64

8 TiÓu khu III Hoµ B×nh (Hoµ B×nh) 1.57 1.57 1.57 1.57 1.57 1.57 1.57 1.57

II Lưu vùc s«ng Thao

1 Thưîng s«ng Thao (Lao Cai) 1.45 1.45 1.45 1.45 1.45 1.45 1.45 1.45

2 H¹ s«ng Thao (Yªn B¸i) 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38

Hệ số tưới

TT Khu tưới

2010-kb1 2010-kb21

kb22 2010- kb3 2020- kb1 2020- kb21 2020- kb22 2020- kb3

5 Nam Ninh 1.31 1.24 1.24 1.45 1.36 1.26 1.25 1.42

6 Nghĩa Hưng 1.25 1.24 1.24 1.39 1.3 1.21 1.19 1.36

7 Nghĩa Hưng (có rửa mặn) 1.55 1.54 1.57 1.64 1.61 1.52 1.53 1.64

8 Khu Nam Nam Định 1.31 1.25 1.25 1.46 1.31 1.21 1.23 1.36

9 Khu Nam Nam Định(có rửa mặn) 1.55 1.48 1.5 1.65 1.54 1.46 1.5 1.57 Khu sông Bôi

10 Thượng sông Bôi 1.15 1.19 1.19 1.32 1.32 1.28 1.35 1.47

11 Hạ sông Bôi 1.2 1.05 0.98 1.08 1.12 1.12 1.26 1.22 Khu sông Nhuệ

12 Trên Đồng Quan 1.28 1.21 1.22 1.43 1.33 1.25 1.2 1.37

13 Dưới Đồng Quan 1.32 1.3 1.26 1.46 1.38 1.34 1.29 1.40 Khu 6 trạm bơm

14 Phủ Lý 1.33 1.27 1.27 1.49 1.32 1.26 1.19 1.36

15 Nam Định 1.34 1.33 1.28 1.55 1.35 1.33 1.25 1.42 Khu Hữu Đáy

16 Phủ Lý 1.36 1.32 1.33 1.49 1.36 1.36 1.25 1.42

17 Khu Bắc Ninh Bình 1.25 1.23 1.24 1.38 1.31 1.22 1.21 1.37

18 Khu Trung du và đồng bằng Nam Ninh bình 1.22 1.22 1.23 1.37 1.26 1.18 1.16 1.32

19 Khu ven biển Nam Ninh bình 1.22 1.22 1.23 1.37 1.26 1.18 1.16 1.32

20 Khu ven biển Nam Ninh bình(có rửa mặn) 1.34 1.38 1.39 1.54 1.39 1.32 1.31 1.48

1 Đông Triều -Uông Bí-Yên Hng 1.41 1.25 1.38 1.50 1.41 1.29 1.29 1.45

2 Đông Triều -Uông Bí-Yên Hng (có rửa mặn) 1.49 1.53 1.48 1.66 1.53 1.57 1.55 1.60

3 Chí Linh 1.11 1.04 1.33 1.33 1.19 1.06 1.13 1.34

4 Kinh Môn-Nam Thanh 1.4 1.37 1.43 1.50 1.42 1.39 1.39 1.41

5 Vĩnh Bảo 1.13 1.34 1.39 1.46 1.09 1.12 1.12 1.47

6 Vĩnh Bảo (có rửa mặn) 1.52 1.6 1.67 1.64 1.48 1.51 1.5 1.65

2010-8 An Kim H¶I (cã röa mÆn) 1.6 1.53 1.61 1.67 1.53 1.48 1.55 1.61

1 Nhu cầu nước của trồng trọt

Cơ cấu trồng trọt trong lưu vực được bố trí theo quy hoạch nông nghiệp đến giai

đoạn 2020 theo 3 kịch bản cấp nước: Theo xu thế hiện thời, phát triển bền vững và kịch

bản khủng hoảng nước

Nhu cầu nước của nông nghiệp kể cả cải tạo đất được tính toán với liệt số liệu khí

tượng từ 1960-2000 ứng với tình hình gieo trồng của các giai đoạn 2000-2010-2020 theo các

kịch bản theo xu thế hiện thời, phát triển bền vững và kịch bản khủng hoảng nước Nhu cầu

nước theo các kịch bản ứng với liệt yếu tố khí tượng 1960-2000 ở bảng 20

Bảng 4.8 : LƯU LƯỢNG BÌNH QUÂN, MAX, MIN (1960-2000) THEO CÁC

Tính theo tần suất 75% thì tại mặt ruộng toàn lưu vực cần khoảng 10,6 tỷ m3 nước

trong giai đoạn hiện tại (2000), đến năm 2020 với kịch bản khủng hoảng nước là khoảng

11,7 tỷ m3 Trong đó nhu cầu lớn nhất là vào tháng 2 và tháng 6 Tuy nhiên nếu tính nhu

cầu đến tại đầu mối thì nhu cầu nước của giai đoạn hiện tại lại rất cao (21,2 tỷ m3) do hệ

số sử dụng kênh mương trong các hệ thống tưới là rất thấp chỉ khoảng 50% Trong lúc đó

dự báo hệ số này trong các giai đoạn sau lại tăng lên khi có các đầu tư về kiên cố hoá

kênh mương và hiện đại hoá công tác quản lý làm cho nhu cầu nước nông nghiệp có xu

6 2020-Kb1 17297.22 11243.19 18555.27 12060.93

7 2020-Kb2-TH1 15919.30 11143.51 17024.47 11917.13

8 2020-Kb2-TH2 13801.27 10350.95 16025.34 12019.00

9 2020-Kb3 19607.60 11764.56 20926.11 12555.67

Nhìn chung nhu cầu nước của các khu vực đồng bằng rất lớn chiếm khoảng 63-64%

tổng lưu vực (trong đó vùng sông Đáy chiếm khoảng 30%, Tả Hồng khoảng 24%, Hạ Du

khoảng 10%, Đà: 4%, Thao: 6%, Lô Gâm: 6%, Cầu- Thương: 20%) Cơ cấu nhu cầu

nước giữa các khu thuỷ lợi qua các kịch bản, các giai đoạn gần như không thay đổi

nhiều

II.3 Xác định chi phí và lợi nhuận của trồng trọt

II.3.1 Lợi ích ròng của ngành trồng trọt

Tình hình trồng trọt:

Dự kiến diện tích năng suất sản lượng toàn lưu vực các loại cây trồng

+ Lúa đông xuân toàn lưu vực sông Hồng, sông Thái Bình: Diện tích lúa đông

xuân xu thế tăng năm 2000: 798.376ha đến năm 2010 là 801.806ha, nhưng đến 2020

diện tích lúa đông xuân lại giảm còn 795.000ha

+ Lúa mùa: diện tích lúa mùa cũng chỉ tăng đến năm 2010 và đến năm 2020 lại

giảm Diện tích lúa mùa năm 2000: 911.464ha đến năm 2010: 967.282ha và đến năm

2020 giảm xuống còn: 835.000ha

+ Diện tích ngô, khoai, sắn xu thế từ năm 2000 đến năm 2020 đều tăng

+ Diện tích cây rau đậu, lạc, đậu tương xu thế từ năm 2000 đến 2020 đều tăng

+ Diện ích cây chè xu thế tăng năm 2000: 34.550ha đến năm 2010: 40.338ha và

đến 2020: 50.200ha

+ Diện tích cây ăn quả xu thế tăng năm 2000: 92.528ha đến 2010: 115.633ha đến năm

2020: 151.000ha

Trên lưu vực có rất nhiều loại cây được trồng như lúa, ngô, lạc, đậu, khoai, chè và cây ăn

quả Chè và cây ăn quả lâu năm thường được tưới bằng nước ngầm Do mô hình chỉ mô

phỏng phần nước mặt nên các cây trồng chính được đưa vào tính toán bao gồm lúa, ngô,

lạc và đậu của hai vụ đông xuân (Rs, Ms, Gs, Ss) và vụ mùa (Rw, Mw, Gw, Sw), riêng

vụ 3 chỉ có ngô, đậu và khoai tây M3, S3, P3)

Lợi ích ròng cho một cây trồng được tính theo công thức chung:

Lợi ích ròng (trồng trọt) = Lợi ích (trồng trọt) - Lượng nước cấp (trồng trọt) * chi

phí kinh tế cấp nước trung bình (trồng trọt)/1m3 = diện tích nhân với năng suất nhân với

giá, trừ đi các chi phí khác (lao động, đạm, lân, kali, máy móc, thuốc trừ sâu và chi phí

khác), trừ đi chi phí nước tưới

Tổng lợi ích ròng của ngành trồng trọt (SC) bằng tổng lợi ích ròng của các loại cây trồng

tại tất cả các nút

(1) Trong đó:

A diện tích thu hoạch được tưới

n nút tưới

c cây trồng (Rs, Ms, Gs, Ss, Rw, Mw, Gw, Sw, M3, S3, P3)

Y năng suất cây trồng thực tế

P giá sản phẩm cây trồng

L ngày công lao động của người nhà và người làm thuê (ngày công)

Lc chi phí nhân công (đồng/ngày)

Fn lượng phân đạm dùng N (kg/ha)

Fnc giá phân đạm (đồng/kg)

Fp lượng phân lân dùng (kg/ha)

Fpc giá phân lân (đồng/kg)

Fk lượng phân ka li (kg/ha)

Fkc giá phân kali (đồng/kg)

M thuê máy móc + trâu bò (đồng/ha)

Pi thuốc trừ sâu (đồng/ha)

O chi phí khác

Dc lượng nước tưới thời đoạn (m3/ha/t)

Wc chi phí kinh tế nước tưới tại các nút (đồng/m 3 )

Với

)/1(

*)1(

* ky ET a ET m Yst

Giả thiết các điều kiện khác đủ và cố định thì cây trồng sẽ cho năng suất cao nhất nếu được cung cấp đủ nước Tuy nhiên, nước không phải lúc nào cũng đủ, và khi thiếu nước thì năng suất cây trồng sẽ bị giảm và mức giảm tùy thuộc vào lượng nước thiếu ở từng giai đoạn sinh trưởng của cây trồng Do vậy cần phải đưa vào hàm giảm sản (penalty)

(2) Trong đó:

penalty Hàm giảm sản khi không cấp đủ nước cho cây trồng ở các giai đoạn

Ym Năng suất lớn nhất của cây trồng (Năng suất lớn nhất đạt được)

Yst Năng suất khi không có khủng hoảng nước (năng suất những năm không hạn)

P Giá sản phẩm

A Diện tích được tưới

mdf Thiếu thời đoạn lớn nhất trong vòng một vụ

adf Thiếu thời đoạn trung bình trong một vụ

Với:

dft = kym (1 – ETa/ETm)

(2.1) Trong đó:

dft Thiếu thời đoạn

kym Hệ số năng suất cây trồng hàng tháng

ET a Bốc hơi thực tế (mm)

∑ ∑

∑ ∑

− +

+ +

+ +

c O c Pi c M c Fkc c Fk

c Fpc c Fp c Fnc c Fn c Lc c L c P c Y c A SC

) ) , (

* c ))

( ) ( ) ( ) (

* ) (

) (

* ) ( ) (

* ) ( ) (

* ) ( ( ) (

* ) ( (

* ) ( (

)) , ( )

, ( (

* ) (

* ) (

* ) , ( n c P c A n mdf n c adf n c Ym

penalty

n c

−

ET m Bốc hơi tiềm năng (mm)

Hệ số năng suất cây trồng theo tháng hoặc theo thời đoạn:

Đã được xác định trong Doorenbos and Kassam (1979)

• Lượng nước thiếu lớn nhất đối với cây trồng

(2.3)

Phương trình 2.2 và 2.3 được sử dụng cho hàm giảm sản ở trên

Công thức (1) và các công thức (2, 2.1-2.4) cho thấy lợi ích ròng từ trồng trọt sẽ phụ thuộc vào các yếu tố khách quan (mưa, bốc hơi, dòng chảy đến, địa hình và chất đất, giá cả) và các yếu tố chủ quan (phân bón, trình độ canh tác)

Do không có thông tin về chất đất và ảnh hưởng của nó đến năng suất cây trồng nên đề tài giả thiết ảnh hưởng của chất đất đến năng suất các cây trồng trên toàn lưu vực là như nhau Như vậy cần phải phân vùng tính toán theo mưa, bốc hơi, dòng chảy đến, địa hình

và phân vùng theo các yếu tố chủ quan ở trên Dòng chảy đến được tính toán đến từng nút trong mô hình Về mặt địa hình thì có hai loại địa hình chủ yếu trên lưu vực là đồi núi và đồng bằng Sự khác nhau về địa hình được thể hiện qua chi phí kinh tế cấp nước trung bình trên 1m3 từ nguồn (tại vị trí nút trong mô hình) Căn cứ vào lượng mưa thì lưu vực sẽ được phân thành 4 vùng theo các tâm mưa: Mường Tè, Hoàng Liên Sơn, Bắc Quang và các vùng còn lại Nếu căn cứ vào lượng bốc hơi thì lưu vực được chia thành 3 vùng: Tây Bắc, Đông Bắc, ĐBSH Cuối cùng, căn cứ vào các yếu tố chủ quan như trình

độ canh tác thì người miền xuôi có trình độ canh tác tốt hơn người miền ngược, do vậy lưu vực sông Hồng_Thái Bình sẽ được chia thành 2 vùng: miền núi và đồng bằng để kể đến sự khác biệt về trình độ thâm canh Điều này được thể hiện qua năng suất cây trồng theo các vụ

Mô hình RRB-Gams được xây dựng bằng ngôn ngữ GAMS cho lưu vực sông Hồng_Thái Bình sẽ tính toán diện tích cây trồng mỗi loại và cấp nước cho cây trồng ở các thời đoạn sao cho ảnh hưởng giảm sản do thiếu nước là nhỏ nhất ứng với lượng nước đến ở thời đoạn đó

Các biến trong hàm lợi ích ròng của ngành trồng trọt

Diện tích của các loại cây trồng mỗi vụ: A(c) = A(Rs, Ms, Gs, Ss, Rw, Mw, Gw,

Sw, M3, S3, P3)

Lượng nước cấp cho mỗi loại cây trồng trong thời đoạn t tại nút n: Dc(n,c,t)

Diện tích canh tác theo nút

Năng suất cây trồng theo tỉnh

) ) , , ( ) , , ( 1

(

* ) , , ( )

, ,

(

t c n etm

t c n eta t

c n kym t

c n

)) , , ( ( max )

, (

_

t c n dft c

n mdf

t C t

∈

=

II.3.2 Chi phí cho trồng trọt

Chi phí sản xuất cho trồng trọt

Như đã phân vùng, năng suất và chi phí sản xuất được lấy theo 2 vùng: miền núi và đồng bằng, lấy theo giá cố định tháng 10/2006 Đơn vị: nghìn đồng

Ngô đông

Ngô đông

ĐX

Lúa mùa

Ngô mùa

Lạc mùa

Đậu tương mùa

Ngô

vụ 3

Đậu tương

vụ 3 Khoai tây vụ

3

bổ nước trên lưu vực sông Hồng Kết quả cuối cùng sẽ được trình bày trong báo cáo tổng hợp

Tài liệu tham khảo

1 Các báo cáo của dự án “Quy hoạch tổng hợp lưu vực sông Hồng”

2 Determining the economic value of water, concepts and methods by Robert A.Young, 2005

3 Báo cáo nghiên cứu mô hình lưu vực sông Đồng Nai của Claudia Ringer

4 Các chuyên đề khác của dự án

CHUYÊN ĐỀ

TÍNH TOÁN VÀ CHỈNH BIÊN SỐ LIỆU TÍNH TOÁN KINH TẾ

VỀ CHI PHÍ VÀ LỢI NHUẬN CHO NGÀNH CHĂN NUÔI CHO

SƠ ĐỒ TỐI ƯU KINH TẾ, PHÂN BỔ NGUỒN NƯỚC (CHO CÁC

KỊCH BẢN)

MỤC LỤC

I Khái quát 3

1.1 Vị trí giới hạn: 3 1.2 Đặc điểm địa hình 3 I.3 Điều kiện khí hậu 5 I.3 Đặc điểm nguồn nước và dòng chảy kiệt 6 I.4 Mục tiêu nghiên cứu: 10 I.5 Giới hạn nghiên cứu: 10 I.6 Phương pháp nghiên cứu: 10

II Chi phí và lợi nhuận của chăn nuôi 11

II.1 Hiện trạng phát triển nông nghiệp 11

II.1.1 Hiện trạng sử dụng đất 11 II.1.2.Hiện trạng phát triển nông nghiệp ngành chăn nuôi 12

II.2 Phương hướng phát triển ngành chăn nuôi theo kịch bản 12

II.2.1 Kịch bản 1: 12 II.2.2 Kịch bản 2 13 II.2.3 Kịch bản 3 14

II.3 Nhu cầu nước cho chăn nuôi trên lưu vực sông Hồng 15 II.4 Xác định chi phí và lợi nhuận của chăn nuôi 16

II.3.1 Chi phí cho chăn nuôi 16 II.3.2 Lợi nhuận từ chăn nuôi 16

III Kết luận 17 Tài liệu tham khảo 17

+ Phía Nam giáp lưu vực sông Mã

+ Phía Đông giáp vịnh Bắc Bộ

Phần lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình trên lãnh thổ Việt Nam có vị trí địa lý từ: 20023’ đến 23022’ vĩ độ Bắc và từ 102010’ đến 107010’ kinh độ Tây

Lưu vực bao gồm đất đai của 26 tỉnh thành ở Việt Nam nằm trong lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình là các tỉnh thành: Lai Châu, Điện Biên, Sơn La, Hoà Bình, Hà Giang, Tuyên Quang, Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Thái Nguyên, Bắc Cạn, Bắc Ninh, Bắc Giang, Hải Dương, Hải Phòng, Hưng yên, Hà Nội, Hà Tây, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình và một phần đất đai của 3 tỉnh Quảng Ninh, Lạng Sơn, Cao Bằng

Tổng số huyện thị: 196 huyện

Dân số tính đến năm 2003: 25.731.639 người

Với tổng diện tích đất tự nhiên: 86.680 km2

Trong đó: Đất nông nghiệp: 1.946.197 ha chiếm 22,5% diện tích tự nhiên Đất canh tác: 1.527.442 ha

Đất lâm nghiệp: 2.759.548 ha chiếm 31,8% diện tích tự nhiên

1.2 Đặc điểm địa hình

Địa thế lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình nói chung dốc nghiêng từ Tây Bắc xuống Đông Nam và từ Bắc xuống Nam Địa hình của lưu vực có thể chia làm bốn miền lớn: Miền Tây Bắc, Miền cao nguyên phía Bắc, miền núi thấp ở phần dưới lưu vực sông Hồng và phần trên của lưu vực sông Thái Bình, miền đồng bằng tam giác châu lưu vực sông Hồng và sông Thái Bình

* Miền Tây Bắc rộng chừng 65000 km2 bao gồm những dãy núi lớn đồ sộ chạy dọc hai bên sông Đà và bờ phải sông Thao theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Cao độ của các đường phân thủy trên các dãy núi ở phía Trung Quốc khoảng 2000m và giảm dần xuống khoảng 1000m ở địa phận Việt Nam, có nơi cao trên 3000m như dãy Vô Lượng Sơn và Ai Lao Sơn là phân lưu giữa hai nhánh lớn sông Đà và sông Thao thuộc lưu vực sông Hồng Địa hình ở đây chia cắt mạnh bởi một mạng lưới sông suối ngắn và dốc, các thung lũng thì nhỏ hẹp, mặt cắt sông suối dạng khe sâu hình chữ V Trong miền có các cao nguyên đá vôi kéo dài từ phong thổ - Sìn Hồ - Tủa Chùa - Thuận Châu - Sơn La - Mai Sơn - Mộc Châu - Hoà Bình (các cao nguyên này có cao độ biến đổi từ 1000m ở Lai Châu và giảm dần đến 600 ÷ 700m ở Sơn La), bề mặt các cao nguyên tương đối bằng

phẳng có thể chăn nuôi, trồng trọt được nhưng mạng lưới sông suối thưa thớt, nhiều hang Kastơ, mùa kiệt hầu như nước chảy ngầm trong đá vôi

* Miền cao nguyên phía Bắc rộng chừng 24.230 km2 gồm những dãy núi đá cao từ

1000 ÷ 2000m, hầu hết là nằm ở Trung Quốc thuộc bờ trái của dòng Nguyên Giang (thượng nguồn sông Thao và thượng nguồn sông Lô) Các khối đá vôi trong miền khá lớn như Đồng Văn - Mèo Vạc - Quản Bạ cùng với hiện tượng Kastơ phát triển mạnh Các dãy núi như Tây Côn Lĩnh có đỉnh cao 2419m và dãy Ngân Sơn có độ cao khoảng từ

1000 ÷ 2000m

* Miền núi thấp ở phần dưới lưu vực sông Hồng và phần trên của lưu vực sông Thái Bình rộng khoảng 39000 km2 với nhiều dãy núi ngắn, phân bố theo dạng nan quạt cao độ khoảng từ 100 ÷ 1000m Hướng núi chuyển từ Tây Bắc - Đông Nam sang Đông - Tây Một số dãy núi như Con Voi, Tam Đảo, Ba Vì, Yên Tử v.v Các đỉnh đặc trưng: Ba

Vì (2181m), Con Voi (1316m), Chàm Chu (1587m), Địa Các (1502 m), Tam Đảo (1403 m) đều ở hạ du của các nhánh sông Đà, Thao, Lô - Gâm và sông Cầu

* Miền đồng bằng tam giác châu sông Hồng và sông Thái Bình: Đây là miền có diện tích khoảng 21000 km2 bao gồm những đồi thấp, những thung lũng sông ở hạ du của những nhánh lớn: Sông Đà, sông Thao, sông Lô - Gâm, sông Thái Bình và vùng đồng bằng rộng lớn được bồi tụ bằng phù sa sông Hồng - sông Thái Bình Có thể chia miền này thành hai vùng là: vùng đồi trung du và vùng đồng bằng Vùng đồi trung du gồm những đồi tròn thấp hơn 100m và những thềm phù sa có mặt lượn sóng ở cao độ trên dưới 25 m Vùng đồng bằng bồi tụ và tam giác châu hiện đại có diện tích khoảng 15000

km2 với địa hình khá bằng phẳng, độ dốc trung bình từ Việt Trì tới bờ biển (theo hướng Tây Bắc - Đông Nam) khoảng 9cm/km, chênh lệch nơi cao nhất và nơi thấp nhất khoảng 10m Ngoài ra còn những đồi núi còn sót cao trên dưới 100m nằm rải rác ở đồng bằng (nhất là rìa phía Đông Bắc và Tây Nam)

Sông Hồng với nguồn phù sa lớn (100.106 tấn/năm), qua hàng ngàn năm đã bồi tụ nên mặt bằng của tam giác châu hiện nay Hàng năm khi nước lũ tràn bãi sông Hồng mang phù sa vào sâu các vùng trũng hai bên, song ngay sau khi tràn tốc độ giảm rõ rệt tạo mức lắng đọng gần bờ sông rất lớn, xa bờ giảm dần hình thành thế địa dốc từ hai bờ đến rìa phía Bắc và phía Nam của đồng bằng Bắc Bộ, tạo thành thế tiêu nước từ sông Hồng sang các sông Cầu, Thái Bình ở phía Bắc và sông Đáy ở phía Nam Trước khi hình thành hệ thống đê như ngày nay, nước sông Hồng vẫn qua sông Phan, sông Cà Lồ, sông Thiếp, sông Đuống, sông Đình Đào, sông Cửu An, sông Luộc sang sông Thái Bình và theo sông Tích, sông Đáy, sông Nhuệ, sông Tô Lịch, sông Châu Giang, sông Nam Định qua sông Đáy

Qua hàng ngàn năm đắp đê và làm thủy lợi đã tạo ra hình thái một tam giác châu (đồng bằng sông Hồng) với các khu thuỷ lợi tương đối độc lập có diện tích từ 30000 ha ÷

200000 ha được bao bởi hệ thống đê xung quanh để tránh sự uy hiếp của lũ Trong mỗi khu, Đảng và Nhà nước cùng với nhân dân đã tập trung công sức và tiền của xây dựng các công trình đầu mối như trạm bơm, cống, đập và đào đắp nhiều triệu m3 tạo ra một hệ thống kênh nương dẫn nước tưới tiêu phục vụ các ngành kinh tế trong từng khu phát triển như hiện nay

Đất ở đồng bằng sông Hồng và sông Thái Bình có cao độ phổ biến từ 0,4m ÷ 9m trong đó diện tích có cao độ < 2,0m khoảng 456000 ha chiếm 58% Tỷ lệ diện tích đồng bằng theo cao độ xem bảng 1.1

Địa thế chung của lưu vực sông Hồng rất hiểm trở, có đến 47% có độ cao trên 1000m, phần lớn nằm ở miền Tây của lưu vực thuộc hai nhánh lớn sông Đà và sông Thao, còn một phần nằm trên cao nguyên phía Bắc thuộc sông Lô Phần đất bằng chỉ phân bố lẻ tẻ dọc thung lũng của các sông lớn, song phần chủ yếu tập trung ở tam giác châu sông Hồng - sông Thái Bình (bảng 1.2 phân bố theo cao độ của lưu vực sông Hồng)

Bảng 1.1 DIỆN TÍCH PHÂN BỔ THEO CAO ĐỘ CỦA ĐỒNG BẰNG

SÔNG HỒNG - SÔNG THÁI BÌNH

Cao độ (m) Diện tích (ha) Cộng dồn (ha) Tỷ lệ %

Bảng 1.2 PHÂN BỔ DIỆN TÍCH THEO CAO ĐỘ CỦA LƯU VỰC

SÔNG HỒNG TÍNH ĐẾN VIỆT TRÌ (GỒM 3 SÔNG ĐÀ, THAO, LÔ)

Diện tích tổng cộng tính tới Việt Trì

Diện tích thuộc Trung Quốc

Diện tích thuộc Việt Nam

I.3 Điều kiện khí hậu

Khí hậu trên lưu vực là khí hậu á nhiệt đới và nhiệt đới gió mùa, mùa đông lạnh ít mưa, mùa hè nóng ẩm mưa nhiều Do vị trí địa lý và ảnh hưởng của địa hình nên tính chất khí hậu trong lưu vực rất phức tạp

Nằm trong vùng nhiệt đới nguồn bức xạ đạt 60-80 Kcal/cm2/tháng Tháng nhỏ nhất rơi vào tháng I và II có tổng lượng bức xạ khoảng 5-8Kcal/cm2/tháng và lớn nhất vào tháng VII lên tới 12-16Kcal/cm2/tháng Chế độ nhiệt trên lưu vực sông Hồng-sông Thái Bình chịu ảnh hưởng của chế độ khí hậu biển Nhìn chung chế độ nhiệt trên lưu vực phụ thuộc chủ yếu vào địa hình và chế độ gió mùa, mùa hè có chế độ nhiệt ổn định hơn mùa đông Biến đổi nhiệt độ trung bình tháng cao nhất so với tháng thấp nhất khoảng 9-10oC

Độ ẩm trên lưu vực khá cao 80%-90%, giai đoạn khí hậu khô khoảng 70% và thời kỳ ẩm thấp nhất nhiều nơi vượt quá 90%

Do điều kiện nóng ẩm của khí hậu nhiệt đới gió mùa nên lượng bốc hơi phần lưu vực sông Hồng-sông Thái Bình thuộc lãnh thổ Việt Nam không lớn, trung bình từ 500-1200mm/năm Lượng bốc hơi khoảng 660-1150mm/năm ở vùng Tây Bắc, vùng trung du khoảng 560-1050mm/năm và vùng đồng bằng 100-990mm/năm

Chế độ mưa trên lưu vực biến đổi mạnh trên phạm vi toàn lưu vực Trung bình khoảng 1500mm/năm nhưng biến đổi rất mạnh từ 700-4800mm/năm Phần lãnh thổ Trung Quốc biến đổi trong khoảng 700-2100mm/năm và phần Việt Nam từ 1200-4800mm/năm Trong phần lãnh thổ Việt Nam với lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1900mm/năm thì nơi mưa ít nhất là vùng thung lũng Yên Châu trên lưu vực sông Đà hay vùng Bảo Lạc trên sông Lô-Gâm chỉ đạt 1200/năm Những vùng mưa nhiều là Tam Đảo,

Ba Vì đạt 2400mm/năm, Mường Tè 2800-3000mm/năm, Bắc Quang trên sông Lô đạt 4000-4800mm/năm Chế độ mưa và lượng mưa trên lưu vực phụ thuộc vào chế độ gió mùa và cũng phân theo mùa khá rõ rệt Mùa mưa gần như trung với gió mùa đông nam từ tháng V đến tháng X Lượng mưa mùa mưa chiếm 75-85% lượng mưa năm chủ yếu rơi vào các tháng VII, VIII Lượng mưa mùa khô (từ tháng XI đến tháng IV năm sau) chỉ chiếm 15-20% lượng mưa năm Tháng có lượng mưa nhỏ nhất là tháng I và II

Nhìn chung chế độ khí hậu lưu vực sông Hồng-sông Thái Bình có những đặc trưng cơ bản như sau:

- Chế độ khí hậu được chia thành hai mùa rõ rệt vì thế các đặc trưng cơ bản năm không phản ảnh rõ được đặc tính khí hậu các vùng trong khu vực Mùa hè chế độ nhiệt ổn định hơn mùa đông, và sự phân hoá giữa các vùng cũng không rõ nét Độ

ẩm không khí, lượng bốc hơi năm biến đổi phụ thuộc nhiều vào lượng mưa

- Mùa hè nhiệt độ cao, độ ẩm lớn, mưa nhiều là điều kiện thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp Tuy nhiên đầu mùa nhiều khi nắng hạn kéo dài, thiếu nước, đến giữa mùa lại thường có bão kèm mưa to gây ngập úng trên diện rộng gây khó khăn cho các hoạt động sản xuất trên lưu vực

- Mùa đông lượng mưa nhỏ không đủ đảm bảo nhu cầu nước cho cây trồng và hoạt động sản xuất, về cuối mùa tuy mưa được bổ sung nhưng lại là thời kỳ mưa phùn

ẩm thấp, thiếu ánh sáng, nhiều sâu bệnh

- Lượng mưa năm biến đổi không nhiều, song phân bố không đều trong năm cùng với biến động mạnh của mưa trong tháng gây khó khăn cho sản xuất nông nghiệp Phân bố mưa trên lưu vực phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện địa hình, hướng của các dãy núi đối với luồng khí ẩm

I.3 Đặc điểm nguồn nước và dòng chảy kiệt

Vùng nghiên cứu sông Hồng-Thái Bình gồm có ba nhánh sông chính sông Đà, sông Thao

và sông Lô bắt nguồn từ lãnh thổ Trung Quốc chảy vào Việt Nam và gặp nhau tại Việt Trì trên dòng chính sông Hồng chảy theo hướng Tây Bắc-Đông Nam có phân lưu sông Đuống sang sông Thái Bình và đổ ra biển Đông qua cửa Ba Lạt

Sông Thái Bình hình thành trên lãnh thổ Việt Nam gồm ba nhánh sông Chính Thương-Lục Nam hợp lưu tại Phả Lại sau đó nhập lưu với sông Đuống (là phân lưu của sông Hồng) trước khi đổ ra biển đông qua các cửa Thái Bình, Văn Úc sông Hồng chuyển nước sang sông Thái Bình qua sông Đuống và sông Luộc

Cầu-Sông Đáy, bên hữu sông Hồng, là một phân lưu tự nhiên của sông Hồng trước khi xây dựng đập Đáy Sông Đáy chảy song song với sông Hồng theo hướng Tây Bắc – Đông Nam đổ ra biển Đông qua cửa Như Tân Sông Đáy có một nhánh lớn là sông Nhuệ nằm kẹp giữa sông Đáy và sông Hồng Trên hệ thống còn có sông Đào nối sông Hồng với

Trong ba nhánh lớn của sông Hồng thì sông Đà đóng góp dòng chảy nhiều nhất khoảng 42%, sông Thao 19% mặc dù diện tích lưu vực xấp xỉ bằng lưu vực sông Đà Lưu vực sông Lô-Gâm nhỏ nhưng lại đóng góp 25.4% Dòng chảy các sông này không chỉ phụ thuộc vào lượng dòng chảy từ thượng lưu đổ về mà còn chịu ảnh hưởng do sự biến đổi lòng dẫn và diễn biến của chế độ thuỷ triều, càng về gần biển thì ảnh hưởng của thủy triều càng lớn Việc đo đạc dòng chảy khó khăn và tốn kém và cũng không đủ tài liệu để thống kê đánh giá dòng chảy cho từng phân lưu mà chỉ xác định tỷ lệ phân phối lưu lượng tương đối (song tỷ lệ này cũng thay đổi theo năm) Trong mùa lũ thì tỷ lệ biến đổi trong phạm vi hẹp nhưng về mùa cạn thì tỷ lệ này thay đổi lớn và chỉ có thể xác định từng trường hợp cụ thể hoặc theo tần suất nào đó bằng mô hình thuỷ lực

Chế độ phân phối dòng chảy các tháng trong năm phụ thuộc vào chế độ mưa, do đó cũng hình thành hai mùa rõ rệt; Mùa lũ chiếm khoảng 76% dòng chảy năm trong đó tháng VIII

là tháng có dòng chảy chiếm tỷ lệ cao nhất khoảng 21,5%; mùa kiệt chiếm khoảng 24% dòng chảy năm trong đó tháng kiệt nhất là tháng III chỉ chiếm có 2,1%

Nước lũ sông Hồng mang tính chất lũ của sông miền núi, có nhiều ngọn, lên nhanh, xuống nhanh, biên độ lớn Cùng một thời gian trên lưu vực có thể có từ 1 ÷ 3 loại hình thời tiết hoạt động hoặc xảy ra kế tiếp nhau gây mưa lớn kéo dài, phạm vi và cường độ phụ thuộc vào sự diễn biến của các loại hình thời tiết và những nhiễu động

Hội tụ nhiệt đới là loại hình thời tiết hay gây mưa lớn và nhiễu động mạnh trên phạm vi rộng Tháng VIII thường là lúc dải hội tụ nhiệt đới nằm ngang trên lưu vực nên thường hay có mưa lớn và gây ra lũ lớn như tháng 8/1945, 8/1969, 8/1971 Trong mùa lũ khi trên một sông có lũ lớn thì các sông kia cũng có lũ, song thường khác về quy mô và thời gian xuất hiện đỉnh ít trùng nhau

Do chế độ mưa trên lưu vực biến đổi cả về không gian và thời gian, nên sự xuất hiện lũ lớn trên sông Hồng có tính chất phân kỳ rõ rệt (các trận lũ lớn thường xuất hiện vào trung tuần tháng VIII, tháng VII và IX ít có cơ hội xuất hiện lũ lớn)

Mùa kiệt trên lưu vực thường từ tháng XI đến tháng V gồm 7 tháng (có lưu lượng bình quân tháng nhỏ hơn lưu lượng trung bình năm) Trong đó có tháng XI là tháng chuyển tiếp từ mùa mưa sang mùa ít mưa Từ tháng X đến tháng XI dòng chảy trong sông giảm nhanh và từ tháng XII đến tháng IV dòng chảy ít biến động, cuối tháng IV và tháng V do

có mưa nên dòng chảy lại tăng nhanh, chính thức mùa kiệt là từ tháng XII đến tháng IV

Do vậy việc dùng nước cần được quan tâm đến dòng chảy kiệt từ tháng XII đến tháng IV

và có thể là cả tháng V

Trong các tháng mùa kiệt vẫn còn có lượng mưa chiếm khoảng 20 ÷ 25% lượng mưa cả năm nhưng lượng mưa này lại tập trung vào 3 tháng XI, IV và V còn các tháng XII đến

tháng III mưa nhỏ và nhất là 2 tháng XII và I là thời tiết khô hanh, tháng II và III tuy đã

có mưa nhưng chỉ là mưa phùn, từ tháng XII đến tháng III dòng chảy trong sông suối là

do nước ngầm và nước điều tiết từ các hồ chứa cung cấp Tháng có lưu lượng nhỏ nhất trong năm là tháng III (xác suất xuất hiện là 53% ở Hoà Bình, 52% ở Yên Bái, 45% ở Phù Ninh, 49% ở Thác Bưởi, 57% ở Chũ và 63% ở Sơn Tây), ngoài ra dòng chảy kiệt nhất cũng đã xảy ra vào tháng II và tháng IV một số năm Dòng chảy mùa kiệt ngày nay

và trong tương lai đã chịu tác động rất lớn do tác động của con người đó là xây dựng các công trình điều tiết nước, lấy nước, cải tạo dòng chảy v.v phát triển mạnh nhất là 3 thập

kỷ 80, 90 và 2000 song mạnh mẽ nhất là thập kỷ 2000 khi hồ Hoà Bình đi vào vận hành khai thác

Tuy nhiên trong thời gian gần đây hạn hán thường xuyên xảy ra trên lưu vực trong những năm 2004, 2005, 2006 Hạn hán gây thiệt hại lớn cho sản xuất nông nghiệp trên lưu vực Giao thông thuỷ và thuỷ điện cũng bị ảnh hưởng lớn trong những năm gần đây

Nguyên nhân hạn hán có thể kể đến là do biến đổi bất thường về chế độ mưa trên lưu vực cũng nhưng suy giảm dòng chảy từ phần thượng lưu thuộc lãnh thổ Trung Quốc

Trên địa phận lưu vực thuộc Trung Quốc do không có số liệu mà chỉ được thông tin là: trên sông Nguyên đã làm một số hồ chứa dẫn nước tưới với dung tích 409.106 m3 dẫn 26,7 m3/s; Sông Lô chứa 326.106 m3 dẫn 48,4 m3/s, sông Lý Tiên chứa 6,8.106 m3 dẫn 7,1

m3/s (là số liệu năm 1960); ngoài ra còn các công trình thuỷ điện từ 1000 KW ÷ 4000

KW Có hai công trình trên sông Nguyên ở Nam Khê (5m3/s) và Nghiệp Hảo (6m3/s) để cấp cho lưu vực khác Từ 1960 đến nay chắc chắn đã có nhiều công trình mới ra đời nên chưa thể khẳng định được tác động của chúng đến dòng chảy các sông đổ vào Việt Nam

Hồ chứa Thác Bà, là hồ điều tiết nhiều năm bắt đầu hoạt động từ cuối năm 1971, nói chung có thể bổ sung thêm khoảng 100-200 m3/s trong các tháng mùa kiệt song do chủ yếu phục vụ mục tiêu phát điện nên khả năng bổ sung dòng chảy phục vụ cấp nước hạ du còn hạn chế

Hồ chứa Hoà Bình, hoàn thành và đưa vào sử dụng năm 1990 làm khả năng điều tiết mùa kiệt tăng thêm khoảng 300 ÷ 400 m3/s song do là hồ lợi dụng tổng hợp chống lũ-phát điện-cấp nước mùa kiệt nên các nhiệm vụ cấp nước chưa được coi trọng Tuy nhiên qua các đợt hạn hán gần đây hồ Hoà Bình đã góp phần đáng kể giải quyết vấn đề cấp nước tưới phục vụ chống hạn thành công cho vụ đông xuân, nhưng đồng thời thiệt hại đáng kể

về thuỷ điện cũng đã được ghi nhận

Hệ thống công trình thuỷ lợi vùng hạ du chủ yếu là trạm bơm và cống tự chảy nên việc duy trì mực nước cần thiết trên các sông phải đảm bảo theo thiết kế các công trình mới phát huy hết được năng lực Nếu mực nước xuống thấp, lưu lượng nhỏ công trình không thể hoạt động theo thiết kế và với các công trình gần biển còn chịu tác động của nước mặn xậm nhập gây thiếu nguồn và tác động môi trường sinh thái

Hiện tại và trong tương lai Nhà nước đang và sẽ đầu tư xây dựng các hồ chứa lớn phục

vụ đa mục tiêu trên hệ thống trong đó mục tiêu cấp nước có thể được xem là mục tiêu hàng đầu Có thể kể đến các công trình hồ Tuyên Quang (hoàn thành năm 2007), hồ Sơn

La (sau 2010), các hồ Huổi Quảng, Bản Chát, Nậm Chiến, Nậm Nhùn, Nậm Na, Bắc Mục, Vân Lăng, Nà Lạnh… khả năng bổ sung thêm khoảng 18 tỉ m3 dung tích điều tiết cấp nước đến 2020

Bảng 1 Phân bố dòng chảy trung bình nhiều năm trên hệ thống

sông Hồng-sông Thái Bình

Diện tích Tổng lượng nước sinh trên lãnh thổ Lượng nước sản

Việt Nam Phần lưu vực

Bảng 2 Đặc trưng dòng chảy kiệt thời kỳ chưa có hồ Thác Bà (1957-1972)

Lưu lượng mùa kiệt Lưu lượng tuyệt đối ngày

đã xây dựng và đi vào vận hành phục vụ đa mục tiêu phát điện, chống lũ và cấp nước cho

hạ du… Khi thiết kế các công trình thuỷ điện đều có quy trình vận hành (tuy nhiên mới ở mức độc lập, riêng rẽ mà chủ yếu là phát điện), việc phối hợp vận hành của các hồ chứa bậc thang phục vụ đa mục tiêu chưa được xem xét một cách chi tiết

Hồ Hoà Bình trên sông Đà được xây dựng và đưa vào vận hành từ năm 1989, quá trình hoạt động đều căn cứ vào Quy trình vận hành năm 1994 (thiết kế) và Quy trình vận hành chống lũ hạ du ban hành năm 1997 Quá trình hoạt động gần 15 năm hồ Hoà Bình

đã tham gia chống lũ, bổ sung nước về mùa kiệt cho hạ du (từ tháng 1-3 hàng năm) rất

có hiệu quả Trong tương lai trên nhánh sông Đà sẽ có thêm một số hồ chứa theo các giai đoạn như sau:

- Giai đoạn hiện tại: Hoà Bình + Thác Bà

- Giai đoạn sau 2006: Hoà Bình + Thác Bà + Tuyên Quang

Trong các nghiên cứu Quy hoạch cấp nước lưu vực sông Hồng- Thái Bình (Viện QHTL thực hiện) đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội, đến năm 2010 và 2020 nhu cầu sử dụng nước ngày càng gia tăng Như vậy việc nghiên cứu cơ sở khoa học và giải pháp công nghệ để phát triển bền vững lưu vực sông Hồng là cần thiết

I.4 Mục tiêu nghiên cứu:

Mục tiêu của đề tài là:

Xây dựng luận cứ khoa học và giải pháp công nghệ phục vụ quy hoạch phát triển bền vững lưu vực sông

Đề xuất một số vấn đề về chiến lược phát triển tổng hợp bền vững phục vụ phát triển kinh

tế xã hội lưu vực sông

Mục tiêu cụ thể của đề tài bao gồm:

Xây dựng mô hình tính toán kinh tế, cân bằng nước, và môi trường nguồn nước phục vụ phát triển nguồn nước lưu vực sông Hồng-Thái Bình

Đề xuất và đánh giá định lượng các kịch bản phát triển bền vững đa mục tiêu nguồn nước bằng ứng dụng mô hình toán/công nghệ GAMS (s.Hồng), MIKE 11 (s.Nhuệ), EcoLab (s.Nhuệ)

Đề xuất một số vấn đề chiến lược phát triển tổng hợp bền vững phục vụ phát triển KTXH lưu vực sông

I.5 Giới hạn nghiên cứu:

Từ mục tiêu Xây dựng luận cứ khoa học và giải pháp công nghệ phục vụ quy hoạch phát triển bền vững lưu vực sông Nghiên cứu sẽ bắt đầu bằng bước rà soát các nghiên cứu liên quan để lựa chọn, xác định các giải pháp cụ thể cho các vấn đề đặc thù của lưu vực nghiên cứu lưu vực sông Hông-Thái Bình cũng như các vấn đề liên quan như phân bổ tối

ưu nguồn nước, dự báo định lượng các tác động về chế độ dòng chảy và diễn biến chất lượng môi trường nước trong vùng

Tiếp theo nghiên cứu sẽ lựa chọn các công cụ tiên tiến trong và ngoài nước, phù hợp với trình độ khoa học công nghệ của các cơ quan trong nước, phù hợp với đặc thù của lưu vực nghiên cứu là lưu vực sông Hồng-Thái Bình cũng như khả năng có thể đáp ứng về số liệu hiện tại

Qua việc xây dựng các kịch bản nghiên cứu cho lưu vực sông Hồng, phát triển và ứng dụng các công nghệ tiến tiến trong dự báo định lượng tác động của các hoạt động phát triển kinh tế xã hội nghiên cứu sẽ khuyến cáo một số vấn đề về chiến lược phát triển bền vững lưu vực sông Hồng-Thái Bình cũng như các biện pháp quản lý giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước lưu vực sông Nhuệ

I.6 Phương pháp nghiên cứu:

Dựa trên ngôn ngữ GAMS xây dựng tổng hợp mô hình cân bằng nước và tối ưu kinh tế cho toàn vùng nghiên cứu

Hệ thống GAMS được thiết kế để giải các bài toán lớn về tối ưu tuyến tính, tối ưu phi tuyến, tối ưu biến nguyên… GAMS là một loại ngôn ngữ lập trình bậc cao được sử dụng

- Số lượng các biến tối ưu

Tuỳ thuộc vào đặc điểm của bài toán tối ưu nghiên cứu của hai tác giả Edgar và Himmelblau (1988) đã đề xuất các bước xây dựng và giải bài toán tối ưu hệ thống như sau:

• Bước 1: Phân tích bản chất bài toán để có thể thấy rõ được các đặc tính riêng

biệt để có thể xác định hệ thống biến tối ưu

• Bước 2: Xác định tiêu chuẩn tối ưu, thiết lập hàm mục tiêu từ biến tối ưu đã

xác định và các hệ số tương ứng

• Bước 3: Phát triển hệ thống các quan hệ toán học mô phỏng, liên hệ giữa các

biến tối ưu, số liệu vào ra và các hệ số tương ứng, bao gồm các ràng buộc dưới dạng đẳng thức, bất đẳng thức Sử dụng các quan hệ vật

lý, hàm kinh nghiệm

• Bước 4: Trong trường hợp phạm vi của bài toán quá lớn: (i) Phân ra thành

những phần nhỏ dễ mô phỏng hơn, (ii) Đơn giản hoá hàm mục tiêu hoặc cách mô phỏng

• Bước 5: Ứng dụng kỹ thuật giải tương thích

• Bước 6: Kiểm tra kết quả, phân tích độ nhạy của mô hình bằng cách thay đổi

hệ số cung như các giả thiết

Một số bài toán không bắt buộc phải theo sát các bước trên, tuy vậy nên xem xét từng bước khi tiến hành xây dựng mô hình

Tóm lại, đề tài ứng dụng GAMs để giải bài toán phân bổ tối ưu nguồn nước trong mùa kiệt cho các ngành kinh tế với mục tiêu là tối đa lợi ích mang lại từ các ngành dùng nước, bao gồm: nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt và phát điện cho toàn lưu vực sông Hồng_Thái Bình

II Chi phí và lợi nhuận của chăn nuôi

II.1 Hiện trạng phát triển nông nghiệp

II.1.1 Hiện trạng sử dụng đất

Đất nông nghiệp toàn lưu vựclà 1.946.199 ha, chiếm 21,53% diện tích đất tự nhiên của lưu vực Theo thống kê toàn lưu vực có 3.750.717 ha đất chưa sử dụng, trong đó có thể đưa vào sản suất là 129.658 ha, cây lâu năm là 83.582 ha, đồng cỏ chăn thả 45.548 ha, nuôi trồng thuỷ sản là 26.524 ha (chiếm 67.34% đất chưa sử dụng)

Bảng 3 HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT NễNG NGHIỆP NĂM 2003 LƯU VỰC

SễNG HỒNG - SễNG THÁI BèNH

Đơn vị tớnh: ha

Chia ra các lưu vực Hạng mục

Tổng toàn lưu vực

Tỷ lệ (%) S.Cầu

S Thương

Hữu Hồng (S Đáy)

Sông Đà Tả sông

Hồng

Hạ du S.Thái Bình

Sông Lô

Sông Gâm

Sông Thao Tổng diện tích đất NN 1.946.199 100,00 357.262 390.293 331.380 247.027 147.604 322.194 150.437

1 Đất trồng cây hàng năm 1.527.441 78,48 255.507 323.146 284.992 220.893 103.985 244.353 94.566

- Đất ruộng lúa, lúa màu 1.006.920 51,74 219.681 290.959 41.339 206.629 99.945 90.398 57.969 + Ruộng 3 vụ 91.479 4,70 33.072 19.227 196 23.554 10.530 1.187 3.713 + Ruộng 2 vụ 679.221 34,90 120.900 217.059 14.527 169.995 81.546 43.283 31.911 + Ruộng 1 vụ 202.552 10,41 60.514 36.846 26.066 6.575 7.487 44.186 20.876 + Đất chuyên mạ 33.668 1,73 5.196 17.827 549 6.504 381 1.742 1.469

- Đất nương rẫy 335.288 17,23 6.130 345 215.763 - 103 91.370 21.577

- Đất trồng cây hàng năm khác 185.234 9,52 29.696 31.842 27.890 14.264 3.937 62.585 15.020

2 Đất vườn tạp 165.488 8,50 37.325 32.953 17.686 6.920 12.654 34.873 23.077

3 Đất trồng cây lâu năm 156.761 8,05 53.823 8.287 18.636 2.034 12.631 37.016 24.334

4 Đất cỏ dùng vào chăn nuôi 17.006 0,87 598 2.020 7.439 142 14 1.693 5.101

5 Đất có mặt nước NTTS 79.202 4,07 10.009 23.887 2.529 16.839 18.320 4.259 3.359

II.1.2.Hiện trạng phỏt triển nụng nghiệp ngành chăn nuụi

Bảng 2.3 HIỆN TRẠNG CHĂN NUễI NĂM 2003 TOÀN LƯU VỰC

Đơn vị tớnh: 1000 Con

Chia ra các lưu vực Hạng mục Tổng S.Cầu -

Thương

Hữu Hồng (S Đáy)

Sông

Đà Tả S

Hồng

Hạ du S.Thái Bình

Sông Lô

S.Gâm

Sông Thao

Với dự bỏo xu thế phỏt triển giai đoạn sau tương tự như giai đoạn 1999-2003:

- Đàn trõu cú xu hướng tăng trong giai đoạn trước 1999 nhưng sau 1999 lại cú

xu hướng giảm mạnh với tốc độ 4,38% năm rồi đến giai đoạn 2000-2003 chỉ giảm nhẹ với tốc độ giảm 0,72% Với tốc độ đú dự kiến đến năm 2010 số lượng đàn trõu

sẽ là 1,41 triệu con và 2020 là 1,34 triệu con

- Đàn bũ cũng cú xu hướng tăng trong giai đoạn trước 1999 và sau 1999 cũng

cú xu hướng giảm tuy nhiờn khụng nhiều (0,53% năm) Số lượng giảm chủ yếu là ở

khu vực đồng bằng Với tốc độ đó dự kiến đến năm 2010 số lượng đàn bò sẽ là 1064 nghìn con và 1025 nghìn con

- Đàn lợn có xu hướng phát triển nhanh với tốc độ bình quân là 4-5% năm Và với tốc

độ này dự kiến đến năm 2010 đàn lợn sẽ khoảng 14,5 triệu con và năm 2020 đạt 20 triệu con

độ tăng trưởng đạt bình quân từ 4,0 ÷ 4,5% năm vào 2010 và 4,5÷5,5% vào 2020 Chăn nuôi đạt 7,5% ÷ 9,5% vào 2010 và 8÷10% vào 2020

Dự kiến phát triển chăn nuôi đến năm 2010 và 2020 lưu vực sông Hồng sông Thái Bình

- Phát triển mạnh đàn trâu trên các vùng đồi, núi; hạn chế dần đàn trâu tại vùng đồng bằng sông Hồng Dự kiến tốc độ phát triển quy mô đàn đạt 3,5 - 4,0%/năm

- Phát triển qui mô đàn bò với tốc độ tăng trưởng bình quân 6 - 6,5%/năm Phát triển đàn bò theo hướng thịt, sữa, tăng tỷ lệ bò lai ngoại nhằm nâng cao năng suất thịt, sữa Hình thành các vùng sản xuất tập trung : vùng nuôi bò sữa, vùng nuôi bò thịt

- Phát triển đàn lợn với tốc độ tăng trưởng khá (dự kiến mức tăng trưởng qui mô đàn 7%/năm, sản lượng thịt hơi xuất chuồng có mức tăng trưởng 8-9% năm) Phát triển đàn lợn theo hướng nâng cao chất lượng thịt bằng cải tạo đàn lợn giống (nái ngoại và lai ngoại), đưa tỷ lệ nạc thịt lên 50 - 55%

6 Đang phát triển nhanh đàn gia cầm với tốc độ tăng trưởng qui mô đàn bình quân đạt 8 - 10%/năm Phát triển đàn gia cầm theo hướng thịt, trứng, khuyến khích phát triển gà công nghiệp, phát triển chăn nuôi thả vườn theo hướng thâm canh, bán thâm canh Đẩy mạnh chăn nuôi vịt vùng bãi triều, ven sông biển, kết hợp chăn nuôi vịt nội đồng

- Phát triển qui mô đàn bò với tốc độ tăng trưởng bình quân 6 - 6,5%/năm Phát triển đàn bò theo hướng thịt, sữa, tăng tỷ lệ bò lai ngoại nhằm nâng cao năng suất thịt, sữa Hình thành các vùng sản xuất tập trung : vùng nuôi bò sữa, vùng nuôi bò thịt

- Phát triển đàn lợn với tốc độ tăng trưởng khá (dự kiến mức tăng trưởng qui mô đàn 7%/năm, sản lượng thịt hơi xuất chuồng có mức tăng trưởng 8-9% năm) Phát triển đàn lợn

6-theo hướng nâng cao chất lượng thịt bằng cải tạo đàn lợn giống (nái ngoại và lai ngoại),

đưa tỷ lệ nạc thịt lên 50 - 55%

- Đang phát triển nhanh đàn gia cầm với tốc độ tăng trưởng qui mô đàn bình quân

đạt 8 - 10%/năm Phát triển đàn gia cầm theo hướng thịt, trứng, khuyến khích phát triển gà

công nghiệp, phát triển chăn nuôi thả vườn theo hướng thâm canh, bán thâm canh Đẩy

mạnh chăn nuôi vịt vùng bãi triều, ven sông biển, kết hợp chăn nuôi vịt nội đồng

II.2.3 Kịch bản 3

Kịch bản khủng hoảng

Với giả thiết số lượng trâu bò không thay đổi so với kịch bản 2-2 nhưng số lượng về lợn

tăng nhanh do ảnh hưởng của yếu tố thị trường Số lượng đàn lợn dự kiến đến năm 2010

sẽ là 19 triệu và đến năm 2020 sẽ là: 50 triệu con, tuy nhiên số lượng gia cầm sẽ không

tăng nhiều như kịch bản 2 mà đến năm 2010 có khoảng 160 triệu con, và 236 triệu con

vào năm 2020

Bảng 3.1 :CÁC CHỈ TIÊU CHÍNH CỦA KỊCH BẢN

2010 2020 Hạng mục

Khu CN tập trung (ha) 14418 15845 15845 19014 55700 25311 25311 30373

6 Giao thông thuỷ

2010 2020 Hạng mục

II.3 Nhu cầu nước cho chăn nuôi trên lưu vực sông Hồng

TCVN 4454: 1987 quy định nước dùng trong chăn nuôi tập trung được lấy như sau:

Trâu bò: 70 - 100 l/ngđ, Lợn: 15 - 25 l/ngđ, Gia cầm: 1 - 2 l/ngđ

Đối với chăn nuôi phân tán không có quy định, chúng tôi tạm lấy bằng một nửa tiêu

chuẩn dùng cho chăn nuôi tập trung Tiêu chuẩn tính tạm lấy như sau: Trâu bò: 40 l/ngđ,

Lợn: 10 l/ngđ, Gia cầm: 1 l/ngđ

Hiện tại trên toàn lưu vực có 2,56 triệu trâu bò, 9,21 triệu con lợn và 75,99 triệu gia

cầm Đến năm 2010 (KB2) dự kiến sẽ là 3,23 triệu trâu bò, 17,93 triệu con lợn và hơn

200 triệu gia cầm, năm 2020 (KB2) dự kiến sẽ là 4,1 triệu trâu bò, 48,3 triệu con lợn và

gần 400 triệu gia cầm Như vậy tốc độ phát triển của đàn lợn và gia cầm trong khu vực

theo quy hoạch nông nghiệp là rất lớn

Nhu cầu nước cho chăn nuôi trong giai đoạn 2000 là 270 nghìn m3/ngđ (3,13

m3/s), dự báo nhu cầu nước đến giai đoạn 2010(Kb2) là 509 nghìn m3/ngđ (5,89m3/s) và

đến giai đoạn 2020 (kb2) nhu cầu nước là 966 nghìn m3/ngđ (11,18m3/s)

Bảng 4.13: NHU CẦU NƯỚC CHĂN NUÔI

Kịch bản Tổng lưu vực Sông Đà Sông Thao Sông Lô Gâm Sông Cầu - Thương Sông Đáy Hồng Tả

Hạ du Thái Bình

106m /năm 352.70 51.09 30.11 39.65 65.79 91.90 51.01 23.16

m 3 /s 11.18 1.62 0.95 1.26 2.09 2.91 1.62 0.73 (m 3 /ngđ) 338316 51550 32651 46528 70419 72375 46262 18531

II.4 Xác định chi phí và lợi nhuận của chăn nuôi

II.3.1 Lợi nhuận từ chăn nuôi

Sản phẩm của ngành chăn nuôi nói chung bao gồm gia cầm, lợn và trâu bò (k)

Lợi ích ròng của ngành chăn nuôi được tính bằng số đầu gia súc nhân với trọng lượng gia

súc, nhân với giá gia súc thịt, trừ đi chi phí chăn nuôi và chi phí sử dụng nước

(4)

Trong đó:

k: Loại vật nuôi (chicken, pig and cow = gia cầm, lợn, trâu bò)

Poh: Số đầu gia súc của từng khu chăn nuôi

Yh: Năng suất chăn nuôi kg/năm

Ph: Giá sản phẩm chăn nuôi đ/kg

Ch Chi phí chăn nuôi bình quân đ/năm không kể nước

Wh: Chi phí kinh tế cấp nước chăn nuôi đ/m 3

Dh Lượng nước cần cho chăn nuôi tại thời đoạn t (m 3 /t)

Các biến trong hàm lợi ích ròng của ngành chăn nuôi:

- Số lượng các loại vật nuôi: Poh (n,k)

- Lượng nước cấp cho chăn nuôi tại các nút: Dh(n,t)

Ngoài yếu tố về giá cả thì những vùng có lợi thế về chăn nuôi là những vùng có diện tích

đất rộng, có điều kiện thuận lợi để sản xuất với quy mô lớn, có điều kiện chăn thả và

nguồn thức ăn dồi dào Với lập luận như vậy thì đề tài chia lưu vực sông Hồng thành hai

vùng: miền núi và đồng bằng để kể đến sự khác biệt về chi phí chăn nuôi

II.3.2 Chi phí cho chăn nuôi

- Chi phí chăn nuôi đối với loại hình chăn nuôi phân tán

) (

* Wh

-

*

* (

=

t n

k

t Dh Ch

Ph Yh Poh SH

- Chi phí chăn nuôi đối với loại hình chăn nuôi tập trung

III Kết luận

Chuyên đề đã đi sâu tìm hiểu về nhu cầu nước cho chăn nuôi trên lưu vực sông Hồng

Phương pháp ước tính lợi nhuận nước cho chăn nuôi cũng đã được nêu ra Kết quả của

chuyên đề sẽ được sử dụng trong việc mô hình hóa và tính toán phân bổ nước trên lưu

vực sông Hồng Kết quả cuối cùng sẽ được trình bày trong báo cáo tổng hợp

Tài liệu tham khảo

1 Báo cáo tổng hợp dự án Quy hoạch tổng hợp lưu vực song Hồng - Viện Quy

hoạch Thuỷ lợi

2 Determining the economic value of water, concepts and methods by Robert

A.Young, 2005

3 Báo cáo nghiên cứu mô hình lưu vực sông Đồng Nai của Claudia Ringer

4 Các chuyên đề khác của đề tài

NCKH cấp Bộ: Nghiên cứu cơ sở khoa học và giải pháp công nghệ để phát triển bền vững lưu vực sông Hồng (Chuyên đề: Tính toán và chỉnh biên số liệu tính toán kinh tế về chi phí và lợi nhuận cho công nghiệp

và dịch vụ cho sơ đồ tính tối ưu kinh tế, phân bổ nguồn nước)

CHUYÊN ĐỀ

TÍNH TOÁN VÀ CHỈNH BIÊN SỐ LIỆU TÍNH TOÁN KINH TẾ VỀ CHI PHÍ VÀ LỢI NHUẬN CHO CÔNG NGHIỆP VÀ DỊCH VỤ CHO SƠ ĐỒ TÍNH TÔI ƯU

KINH TẾ PHÂN BỔ NGUỒN NƯỚC