LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập, nghiên cứu, giảng dạy, giúp đỡ Thầy giáo, Cô giáo trường Đại học Thủy Lợi cố gắng, nỗ lực thân, tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật tài nguyên nước với đề tài: “Nghiên cứu giải pháp cấp nước có xét đến tác động biến đổi khí hậu phát triển kinh tế - xã hội cho hệ thống thủy lợi Xuân Thủy, tỉnh Nam Định” Tác giả xin chân thành cảm ơn Thầy giáo, Cô giáo trường Đại học Thủy Lợi tạo điều kiện cho tác giả suốt trình học tập thực luận văn Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo TS Ngơ Văn Quận, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tác giả trình thực luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Cơng ty TNHH thành viên khai thác cơng trình thủy lợi Xuân Thủy, tỉnh Nam Định tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trình điều tra, thu thập tài liệu để thực luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, đồng nghiệp bạn bè động viên, giúp đỡ tác giả suốt trình học tập thực luận văn Tuy nhiên, thời gian trình độ cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận bảo, giúp đỡ Thầy giáo, Cô giáo ý kiến đóng góp bạn bè, đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 25 tháng năm 2016 Tác giả Đặng Trần Dương i LỜI CAM ĐOAN Tên đề tài luận văn: Nghiên cứu giải pháp cấp nước có xét đến tác động biến đổi khí hậu phát triển kinh tế - xã hội cho hệ thống thủy lợi Xuân Thủy, tỉnh Nam Định Tác giả xin cam đoan đề tài luận văn làm dựa số liệu, tư liệu thu thập từ nguồn thực tế, công bố báo cáo quan nhà nước, đăng tải tạp chí chuyên ngành, sách, báo… để làm sở nghiên cứu Tác giả không chép luận văn trước Hà Nội, ngày 25 tháng năm 2016 Tác giả Đặng Trần Dương ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Kết đạt CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU .5 1.1 Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu 1.1.1 Các nghiên cứu liên quan giới 1.1.2 Các nghiên cứu liên quan Việt Nam 1.2 Tổng quan vùng nghiên cứu 10 1.2.1 Phạm vi nghiên cứu 10 1.2.2 Điều kiện tự nhiên hệ thống 10 1.2.2.1 Vị trí địa lý 10 1.2.2.2 Đặc điểm địa hình 10 1.2.2.3 Đặc điểm khí hậu 11 1.2.2.4 Đặc điểm đất đai, thổ nhưỡng 13 1.2.2.5 Đặc điểm thủy văn 15 1.2.3 Tình hình dân sinh, kinh tế yêu cầu phát triển hệ thống 19 1.2.3.1 Tình hình dân sinh 19 1.2.3.2 Tình hình kinh tế 19 1.2.3.3 Định hướng phát triển kinh tế hệ thống 23 1.2.4 Hiện trạng thủy lợi, nhiệm vụ quy hoạch hoàn chỉnh hệ thống cấp nước 27 1.2.4.1 Hiện trạng thủy lợi 27 1.2.4.2 Nhiệm vụ nghiên cứu giải pháp cấp nước cho hệ thống 32 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CHO GIẢI PHÁP CẤP NƯỚC TRONG ĐIỀU KIỆN BĐKH VÀ PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI CHO HỆ THỐNG THỦY LỢI XUÂN THỦY 34 2.1 Tác động Biến đổi khí hậu 34 2.1.1 Ảnh hưởng Biến đổi khí hậu đến hệ thống thủy lợi Xuân Thủy 34 2.1.1.1 Các ảnh hưởng Biến đổi khí hậu 34 2.1.1.2 Các ảnh hưởng Biến đổi khí hậu đến hệ thống thủy lợi Xuân Thủy 37 2.1.2 Kịch BĐKH, lựa chọn kịch thời đoạn tính tốn cho hệ thống tác động BĐKH giai đoạn 2020 2030 39 2.2 Phân tích đặc điểm khí hậu, thủy văn ảnh hưởng đến giải pháp cấp nước 41 2.3 Phân vùng cấp nước 43 2.3.1 Cơ sở phân vùng cấp nước 43 iii 2.3.2 Kết phân vùng cấp nước 44 2.4 Phân tích đặc điểm khu nhận nước cấp ảnh hưởng đến giải pháp cấp nước 52 2.5 Yêu cầu phát triển kinh tế xã hội vùng 53 2.5.1 Phát triển nông nghiệp 53 2.5.2 Phát triển công nghiệp - đô thị 54 2.6 Xác định nhu cầu cấp nước tính tốn cân nước 55 2.6.1 Xác định nhu cầu cấp nước 55 2.6.1.1 Xác định nhu cầu cấp nước thời điểm 55 2.6.1.2 Xác định nhu cầu cấp nước thời điểm năm 2020 năm 2030 67 2.6.2 Tính tốn cân nước 73 2.6.2.1 Phương pháp tính tốn 73 2.6.2.2 Kết tính tốn 77 2.6.2.3 Nhận xét kết tính tốn 80 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CẤP NƯỚC DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI CHO HỆ THỐNG THỦY LỢI XUÂN THỦY 81 3.1 Nguyên tắc chung 81 3.2 Đề xuất giải pháp cấp nước cho hệ thống thủy lợi Xuân Thủy 84 3.2.1 Khái quát giải pháp đề xuất 84 3.2.2 Giải pháp cơng trình 87 3.2.2.1 Cơng trình đầu mối lấy nước 87 3.2.2.2 Cơng trình sau đầu mối 89 3.2.3 Giải pháp phi cơng trình 91 3.2.3.1 Giải pháp máy quản lý khai thác hệ thống 92 3.2.3.2 Đổi công tác quản lý điều hành hệ thống 92 3.2.3.3 Chính sách đầu tư 94 3.2.3.4 Đổi công tác quản lý thủy lợi sở 94 3.2.3.5 Thay đổi cấu sản xuất 95 3.2.4 Nhận xét kết phương án đề xuất giải pháp cấp nước cho hệ thống thủy lợi Xuân Thủy 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99 I KẾT LUẬN 99 II KIẾN NGHỊ 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 PHỤ LỤC 103 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Các yếu tố khí tượng đặc trưng vùng .13 Bảng 1.2: Số lượng đàn gia súc, gia cầm năm 2015 .21 Bảng 2.1: Tổng hợp diện tích canh tác lưu vực thuộc hệ thống 47 Bảng 2.1: Nhiệt độ tương lai theo kịch phát thải trung bình (B2) 41 Bảng 2.2: Lượng mưa tương lai theo kịch phát thải trung bình (B2) 42 Bảng 2.3: Tổng hợp diện tích canh tác lưu vực thuộc hệ thống 47 Bảng 2.4: Thời vụ tưới cho lúa vụ đông xuân .56 Bảng 2.5: Thời vụ tưới cho lúa vụ mùa 57 Bảng 2.6: Thời vụ tưới cho lạc vụ đông xuân .57 Bảng 2.7: Thời vụ tưới cho đậu tương vụ thu đông 57 Bảng 2.8: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa đông xuân thời điểm 61 Bảng 2.9: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa mùa thời điểm 61 Bảng 2.10: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lạc đơng xuân thời điểm .62 Bảng 2.11: Kết tính tốn nhu cầu nước cho đậu tương vụ đơng thời điểm 62 Bảng 2.12: Tổng hợp kết tính tốn nhu cầu nước cho loại trồng thời điểm 62 Bảng 2.13: Định mức nước sinh hoạt cho đô thị, dân cư nông thôn khu công nghiệp thời điểm 64 Bảng 2.14: Lượng nước cần cấp cho chăn nuôi thời điểm .64 Bảng 2.15: Lưu lượng nước cần cấp cho chăn nuôi thời điểm .65 Bảng 2.16: Lượng nước, lưu lượng nước cần cấp cho thủy sản thời điểm 65 Bảng 2.17: Lưu lượng nước cần cấp cho sinh hoạt đô thị, dân cư nông thôn khu công nghiệp thời điểm 66 Bảng 2.18: Tổng hợp nhu cầu dùng nước toàn hệ thống thời điểm 66 Bảng 2.19: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa đông xuân thời điểm năm 2020 67 Bảng 2.20: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa mùa thời điểm năm 2020 67 Bảng 2.21: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lạc đơng xuân thời điểm năm 2020 67 Bảng 2.22: Kết tính tốn nhu cầu nước cho đậu tương vụ đơng thời điểm năm2020 67 Bảng 2.23: Tổng hợp kết tính tốn nhu cầu nước cho loại trồng thời điểm năm 2020 .68 Bảng 2.24: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa đông xuân thời điểm năm 2030 68 Bảng 2.25: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa mùa thời điểm năm 2030 68 Bảng 2.26: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lạc đơng xn thời điểm năm 2030 68 Bảng 2.27: Kết tính tốn nhu cầu nước cho đậu tương vụ đông thời điểm năm 2030 .69 Bảng 2.28: Tổng hợp kết tính tốn nhu cầu nước cho loại trồng thời điểm năm 2030 .69 v Bảng 2.29: Định mức nước sinh hoạt cho đô thị, dân cư nông thôn khu công nghiệp thời điểm năm 2020 năm 2030 69 Bảng 2.30: Lưu lượng nước cần cấp cho sinh hoạt đô thị, dân cư nông thôn khu công nghiệp thời điểm năm 2020 70 Bảng 2.31: Lưu lượng nước cần cấp cho sinh hoạt đô thị, dân cư nông thôn khu công nghiệp thời điểm năm 2030 70 Bảng 2.32: Lượng nước cần cấp cho chăn nuôi thời điểm năm 2020 năm 2030 71 Bảng 2.33: Lưu lượng nước cần cấp cho chăn nuôi thời điểm năm 2020 năm 2030 71 Bảng 2.34: Lượng nước, lưu lượng nước cần cấp cho thủy sản thời điểm năm 2020 năm 2030 72 Bảng 2.35: Tổng hợp nhu cầu dùng nước toàn hệ thống thời điểm năm 2020 năm 2030 72 Bảng 2.36: Khả cấp nước cống lượng nước cấp lưu vực (trong thời đoạn 10 ngày) 78 Bảng 2.37: Cân nước thời điểm 79 Bảng 2.38: Cân nước thời điểm năm 2020 79 Bảng 2.39: Cân nước thời điểm năm 2030 79 Bảng 3.1: Nhu cầu nước hệ thống thời điểm tương lai 83 Bảng 3.2: Bảng tổng hợp cơng trình tưới đầu mối cần nâng cấp, xây 88 Bảng 3.3: Tổng hợp hạng mục kiên cố hóa kênh tưới cấp 1, cấp 90 Bảng 3.4: Dự báo khả cấp nước cống lượng nước cấp lưu vực tương lai sau giải pháp cơng trình(trong thời đoạn 10 ngày) 96 Bảng 3.5: Cân nước tương lai sau giải pháp cơng trình 97 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Bản đồ hệ thống thủy lợi Xuân Thủy 27 Hình 1.2: Hiện trạng cống đầu mối Ngô Đồng .28 Hình 2.1: Bản đồ phân vùng tưới hệ thống thủy lợi Xuân Thủy 47 Hình 2.2: Đường mực nước cống lấy nước triền sơng Hồng 74 Hình 2.3: Đường mực nước cống lấy nước triền sông Ninh Cơ .75 vii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Biến đổi khí hậu (BĐKH) thách thức lớn nhân loại kỷ 21 Hiện giới có nhiều nghiên cứu BĐKH tác động đến tài nguyên nước, môi trường đời sống xã hội người Hậu BĐKH làm cho trái đất nóng lên, băng tan hai cực, tượng thời tiết cực đoan, thay đổi bất thường khó xác định ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất, sinh hoạt môi trường sinh thái BĐKH làm cho thiên tai trở nên ác liệt trở thành thảm họa, gây rủi ro lớn cho phát triển kinh tế, xã hội Việt Nam khoảng 50 năm qua, diễn biến khí hậu theo chiều hướng cực đoan Cụ thể, lượng mưa tăng mạnh vào mùa lũ giảm vào mùa kiệt với nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,5o-0,7oC Từ làm tăng thiên tai lũ lụt hạn hán dẫn đến tác động tiêu cực khả cấp nước hệ thống thủy lợi nói chung, đặc biệt hệ thống thủy lợi Xuân Thủy nói riêng ngày phải đối mặt với nhiều thách thức việc phân phối quản lý nguồn nước hệ thống Những năm gần hệ thống thủy lợi Xuân Thủy chịu ảnh hưởng BĐKH tác động mạnh đến khả ngăn cấp nước cho hệ thống đặc biệt vào thời điểm vụ đông xuân, mực nước lưu lượng triền sông xuống thấp, mặn tiến sâu vào cửa sông, nồng độ mặn tăng mạnh, số cống số mở cống lấy nước giảm, số thời điểm mực nước đảm bảo nước có độ mặn cao nên cống mở lấy nước Bên cạnh đó, hệ thống Thủy lợi Xn Thủy khơng chịu tác động BĐKH mà phát triển kinh tế-xã hội vùng thay đổi rõ rệt Ngoài ra, hệ thống có chuyển dịch mạnh cấu sử dụng đất, diện tích đất dành cho sản xuất loại nông nghiệp truyền thống lúa màu lương thực có xu hướng giảm dần, trái lại đất dành cho đô thị, đất trồng rau màu số loại cơng nghiệp khác có giá trị kinh tế cao có xu hướng tăng lên… Trên thực tế nhu cầu cấp nước cho ngành dùng nước hệ thống có nhiều thay đổi khác với thiết kế ban đầu Các cơng trình thủy lợi trước tính tốn thiết kế điều kiện kinh tế chưa phát triển mạnh, nhu cầu cấp thoát nước chưa cao căng thẳng năm gần Đối tượng sử dụng nước tập trung đáp ứng sản xuất nông nghiệp, chưa ý đến nhu cầu khác phát triển khu công nghiệp, sinh hoạt, thủy sản, chăn nuôi, Một số công trình đầu mối bị xuống cấp nghiêm trọng không sửa chữa nâng cấp kịp thời triệt để, hiệu cấp nước bị hạn chế, dịng chảy sơng Hồng xuống thấp mùa cạn Qua thấy, hệ thống thủy lợi Xuân Thủy tồn mâu thuẫn yêu cầu cấp nước phục vụ phát triển kinh tế - xã hội khả đáp ứng công trình thủy lợi điều kiện BĐKH… Vì vậy, mục đích nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu giải pháp cấp nước có xét đến tác động biến đổi khí hậu phát triển kinh tế - xã hội cho hệ thống thủy lợi Xuân Thủy, tỉnh Nam Định” cần thiết nhằm góp phần vào nghiệp phát triển bền vững kinh tế xã hội hệ thống Trong luận văn nghiên cứu đánh giá trạng hệ thống cơng trình thủy lợi Xuân Thủy, điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế định hướng phát triển kinh tế vùng hưởng lợi Trên sở nghiên cứu sở khoa học thực tiễn đề xuất giải pháp cấp nước điều kiện BĐKH phát triển kinh tế xã hội cho hệ thống thủy lợi Xuân Thủy nhằm khai thác, quản lý sử dụng bền vững nguồn nước, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội cho vùng nghiên cứu Mục tiêu đề tài Trên sở phân tích nhân tố ảnh hưởng biến đổi khí hậu phát triển kinh tế xã hội đến khả cấp nước hệ thống cơng trình thủy lợi Xn Thủy, qua đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu cấp nước việc quản lý tài nguyên nước toàn hệ thống Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Các đối tượng sử dụng nước như: Nơng nghiệp, cơng nghiệp, sinh hoạt, chăn nuôi, thủy sản, môi trường…Tác động biến đổi khí hậu, tác động phát triển kinh tế xã hội hệ thống - Phạm vi nghiên cứu: Toàn hệ thống thủy lợi Xuân Thủy, tỉnh Nam Định Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu - Cách tiếp cận: + Tiếp cận tổng hợp liên ngành; + Tiếp cận thực tiễn; + Tiếp cận kế thừa; + Tiếp cận bền vững; + Tiếp cận có tham gia người hưởng lợi - Phương pháp nghiên cứu: + Phương pháp điều tra, thu thập phân tích, xử lý, tổng hợp số liệu; + Phương pháp kế thừa có chọn lọc; + Phương pháp chuyên gia; + Phương pháp phân tích thống kê; + Phương pháp ứng dụng mơ hình Kết đạt Qua nghiên cứu sở khoa học thực tiễn điều kiện biến đổi khí hậu phát triển kinh tế - xã hội cho hệ thống thủy lợi Xuân Thủy, luận văn đạt kết sau: Tính tốn xác định nhu cầu nước ngành giai đoạn đến năm 2020, 2030 tác động biến đổi khí hậu phát triển kinh tế - xã hội cho hệ thống thủy lợi Xuân Thủy với tiêu tính tốn theo u cầu nay, trước tính nhu cầu nước cho nơng nghiệp, khơng trọng đến nhu cầu nước cho ngành khác sinh hoạt, công nghiệp, thủy sản Thông qua việc xác định quy luật chuyển tải nước khả lấy nước cơng trình đầu mối, tính tốn cân nước, từ đề xuất giải pháp cấp nước, xác định quy mơ kích thước cơng trình cần nâng cấp cải tạo, xây để nâng cao hiệu lấy nước việc quản lý tài nguyên nước toàn hệ thống Luận văn mâu thuẫn, bất cập cơng tác quản lý, vận hành hệ thống, từ đề xuất giải pháp đổi nâng cao hiệu khai thác hệ thống CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu 1.1.1 Các nghiên cứu liên quan giới Chúng ta sống giới mà mơi trường có nhiều biến đổi: khí hậu biến đổi, nhiệt độ trái đất tăng lên, mực nước biển dâng cao, hạn hán, lũ lụt, ô nhiễm môi trường, suy giảm đa dạng sinh học… Trong đó, BĐKH vấn đề nước giới quan tâm sâu sắc BĐKH mà tiêu biểu nóng lên tồn cầu diễn Nhiệt độ giới tăng thêm khoảng 0,70C kể từ thời kỳ tiền công nghiệp tăng với tốc độ ngày cao BĐKH thu hút quan tâm nhiều quốc gia ảnh hưởng hiểm họa tương lai xã hội loài người Các tượng khí hậu dị thường thiên tai liên tục diễn nhiều vùng giới Các nhà khoa học từ lâu lên tiếng cảnh báo hiểm họa nghiêm trọng gần đây, loài người thấy ý nghĩa quan trọng việc bảo vệ môi trường thực chiến thực chống lại BĐKH Trong năm 80, chứng khoa học khả BĐKH toàn cầu dẫn đến quan tâm chung ngày tăng Từ năm 1990, loạt hội nghị quốc tế đưa lời kêu gọi khẩn cấp để có hiệp ước tồn cầu vấn đề Chương trình Mơi trường Liên Hợp Quốc (UNEP) Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) hưởng ứng cách thiết lập nhóm Cơng tác Liên Chính phủ để chuẩn bị cho hiệp thương Hiệp ước Đã có tiến nhanh chóng, phần nỗ lực Ủy ban Liên Chính phủ BĐKH (IPCC) họp BĐKH cấp quốc gia, khu vực toàn cầu Đáp lại kiến nghị Nhóm Cơng tác, Đại Hội đồng Liên Hợp Quốc khóa họp năm 1990 thành lập Ủy ban Hiệp thương Liên Chính phủ cho Cơng ước khung Biến đổi khí hậu (INC/FCCC) INC/FCCC ủy nhiệm soạn thảo Công ước khung công cụ pháp lý liên quan coi cần thiết Những nhà thương thuyết từ 150 quốc gia gặp phiên họp khoảng thời gian từ tháng 2/1991 đến tháng 5/1992 chấp nhận Công ước khung Liên Hợp Quốc BĐKH vào ngày tháng năm 1992 trụ sở Liên Hợp Quốc New York Tháng 12/2007, Hội nghị khí hậu Liên Hợp Quốc tổ chức Bali, Inđônêxia, đại biểu đến từ gần 190 quốc gia, có Hoa Kỳ cố gắng tìm lộ trình cho đàm phán cơng ước nóng lên tồn cầu có hiệu lực vào năm 2012, kết thúc thời kỳ cam kết Nghị định thư Kyoto Các định đưa Hội nghị Bali lần mở đầu cho trình đạt thỏa thuận vào đầu năm 2009, dấu hiệu thể đoàn kết cộng đồng quốc tế ứng phó với BĐKH Hội nghị Bên lần đóng vai trị quan trọng việc thành lập chương trình nghị ứng phó với BĐKH tương lai Ban Liên Chính phủ Biến đổi khí hậu (IPCC) tổ chức lần báo cáo đánh giá tình hình BĐKH tồn cầu Mỗi lần đánh giá có tiến nguồn số liệu phương pháp, làm giảm đáng kể điều chưa chắn tồn trước đây, nâng cao rõ rệt mức độ tin cậy kết luận BĐKH khứ tương lai Những kết luận báo cáo đánh giá lần thứ tư IPCC công bố tháng năm 2007 Kết luận đưa xu tăng nhiệt độ chuỗi số liệu 100 năm (1906 - 2005) 0,740C; xu tăng nhiệt độ 50 năm gần 0,130C/1 thập kỷ, gấp lần xu tăng 100 năm qua Nhiệt độ trung bình Bắc cực tăng với tỷ lệ 1,50C/100 năm, gấp lần tỷ lệ tăng trung bình tồn cầu, nhiệt độ trung bình Bắc cực 50 năm cuối kỷ XX cao nhiệt độ trung bình 50 năm khác 500 năm gần BĐKH gây hậu ảnh hưởng nghiêm trọng tới nguồn tài nguyên nước Sự ấm lên toàn cầu làm cho chu trình thủy văn trở nên biến động mạnh thay đổi chế độ mưa bốc Mặc dù chưa xác định cụ thể ảnh hưởng tượng tác động đến tài nguyên nước, tình trạng thiếu nước chắn tác động trở lại đến chất lượng nước tần suất tượng cực đoan hạn hán, lũ lụt Do đó, vấn đề cạnh tranh nước ngày trở nên căng thẳng quốc gia, khu vực, đô thị, nông thôn, ngành nghề, lĩnh vực hoạt động khác Điều khiến cho nước dần trở thành vấn đề trị nhiều quốc gia giới Theo Giám đốc UNESCO Koichiro Matsuura, tình trạng thiếu nước gia tăng nay, vấn đề quản lý hiệu tài nguyên nước trở nên quan trọng hết Nhu cầu nước ngày tăng, nhiều quốc gia giới tài nguyên nước bị khai thác mức, vượt khả nguồn nước Hơn nữa, tác động BĐKH, tình trạng khan nước thêm trầm trọng Tài nguyên nước nguồn tài nguyên thiên nhiên tái tạo bị cạn kiệt tùy vào tốc độ khai thác người khả tái tạo môi trường Ngày nay, sử dụng nước cho hoạt động trở nên phổ biến nhu cầu nước ngày gia tăng điều tất yếu Tuy nhiên, việc sử dụng khai thác, sử dụng nước chưa hợp lý kết hợp với tác động BĐKH gây hậu ảnh hưởng nghiêm trọng tới nguồn tài nguyên nước Do đó, cần thiết phải có nghiên cứu chuyên sâu, chi tiết để đánh giá đầy đủ tác động BĐKH hoạt động kinh tế, xã hội đến hệ thống cấp nước nói riêng đến vấn đề quản lý, khai thác sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước giới nói chung 1.1.2 Các nghiên cứu liên quan Việt Nam Biến đổi khí hậu đe doạ nghiêm trọng đến lợi ích sống nhiều dân tộc, nhiều quốc gia giới, có Việt Nam Biểu rõ nét tượng thời tiết bất thường, trái đất nóng lên; hậu làm băng tan, mực nước biển dâng cao, mưa lũ, bão lốc, giông tố gia tăng Con người phải đối mặt với tác động khôn lường BĐKH dịch bệnh, đói nghèo, nơi ăn chốn ở, thiếu đất canh tác, suy giảm đa dạng sinh học… Theo đánh giá Chương trình Phát triển Liên Hợp Quốc (UNDP, 2007), Việt Nam nằm top nước đứng đầu giới dễ bị tổn thương trước biến đổi khí hậu: mực nước biển tăng 1m Việt Nam 5% diện tích đất đai, khoảng 11% dân số nhà cửa, giảm 7% sản lượng nông nghiệp 10% thu nhập quốc nội, gần 50% đất nông nghiệp vùng đồng sông Cửu Long bị ngập chìm khơng cịn khả canh tác Vùng đồng sơng Hồng tồn dân cư sống dọc theo 3200Km bờ biển bị ảnh hưởng lớn BĐKH ảnh hưởng đến tồn ngành nơng nghiệp phát triển nông thôn Theo kịch Ngân hàng Thế giới (World Bank), BĐKH làm cho Việt Nam 1/2 diện tích canh tác 22 triệu dân bị nhà cửa Ảnh hưởng đến đất canh tác ảnh hưởng đến vấn đề an ninh lương thực, đời sống người dân hệ thống công trình khác Tại họp BĐKH Chương trình Phát triển Liên hiệp quốc (UNDP) tổ chức gần đây, Phó ban đạo thực cơng ước khí hậu nghị định thư Kyoto Việt Nam cho rằng: “Sinh kế hàng chục triệu người Việt Nam bị đe dọa với ảnh hưởng BĐKH Vấn đề hệ khiến cho sống người nghèo người cận nghèo Việt Nam vùng núi, vùng biển, vùng đồng bị đe dọa” BĐKH mối đe doạ thực sự phát triển kinh tế - xã hội Việt Nam, đặc biệt, vùng ven biển Việt Nam chịu ảnh hưởng nhiều BĐKH gây hạn hán, bão, lũ lụt , gây thiệt hại lớn người Đây nguyên nhân làm chậm tốc độ tăng trưởng kinh tế khu vực kém, tỷ lệ nghèo gia tăng, làm giảm khả ứng phó thiên tai BĐKH gây Việt Nam có lịch sử lâu dài đối phó với thiên tai có nhiều biện pháp ứng phó có thiên tai xảy Tuy nhiên, năm gần đây, BĐKH khiến nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,1C/ thập kỷ, mực nước biển dâng cao,lượng mưa tăng vào mùa mưa gây nên lũ lớn đặc biệt giảm vào mùa khô gây nên hạn hán, tần suất thiên tai ngày cao gây nhiều thiệt hại cho nhiều vùng Việt Nam Các vùng ven biển Việt Nam có dân số khỏang 18 triệu người, chiếm gần 1/4 dân số nước diện tích đất sử dụng chiếm 16% tổng diện tích nước 58% dân cư vùng ven biển chủ yếu sống dựa nông nghiệp đánh bắt thuỷ sản, khoảng 480.000 người trực tiếp làm nghề đánh bắt hải sản, 10.000 người chế biến hải sản 2.140.000 người cung cấp dịch vụ liên quan đến nghề cá BĐKH gây ảnh hưởng trực tiếp đến việc phát triển kinh tế ven biển Việt Nam Nuôi trồng thuỷ sản vùng ven biển coi ngành có tăng trưởng quan trọng, có giá trị xuất cao ngành chịu nhiều thiệt hại BĐKH Ngoài việc ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc nuôi trồng thuỷ sản vùng ven biển Việt Nam, BĐKH mà cụ thể mực nước biển dâng cao cịn làm cho tình trạng xâm mặn vùng ven biển ngày trở nên nghiêm trọng Nó trở thành vấn đề nan giải số địa phương Đồng sông Cửu Long với 1,77 triệu đất nhiễm mặn, chiếm 45% diện tích địa phương có diện tích đất nhiễm mặn lớn Nếu mực nước biển tiếp tục dâng cao lên 30cm theo kịch BĐKH năm 2050, tình trạng nước mặn kèm theo đất xâm mặn đồng sông cửu long số khu vực đồng sông hồng, khu vực nông nghiệp quan trọng nơi cung cấp lượng gạo xuất lớn nước Nếu tình trạng xảy ra, ảnh hưởng nghiêm trọng đến an ninh lương thực quốc gia Ngoài ra, mực nước biển dâng cao, trại nuôi trồng thuỷ sản phải di dời xâm mặn, diện tích rừng ngập mặn giảm làm nơi cư trú sinh vật nứơc BĐKH khiến cho thiên tai lũ lụt, bão xuất với tần suất nhiều hơn, xâm mặn, hạn hán bão, nông nghiệp lẫn hệ sinh thái thiên nhiên chắn bị ảnh hưởng nhiệt độ tăng tối thiểu, số ngày có nhiệt độ 20oC giảm (050 ngày vào năm 2070) số ngày có nhiệt độ 25oC tăng lên (0-80 ngày vào năm 2070) Sự thay đổi ảnh hưởng xấu đến thời kỳ sinh trưởng, thời vụ phân bố trồng, làm tăng hoạt động sâu hại vi-rút Theo dự báo, BĐKH làm sản lượng lúa hè thu giảm từ đến 6% vào năm 2070 so với giai đoạn 1960-1998, sản lượng vụ lúa đơng xn giảm tới 17% vào năm 2070 miền Bắc, giảm 8% vào năm 2070 miền Nam, sản lượng ngơ đơng xn giảm 4% miền Trung 9% miền Nam BĐKH ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp đến nguồn tài nguyên nước Nguồn nước mặt khan mùa khô gây hạn hán, dư thừa mùa mưa gây lũ lụt Nguồn nước ngầm bị suy giảm thiếu nguồn bổ sung, giai đoạn sau năm 2020, mực nước ngầm giảm đáng kể chịu ảnh hưởng hoạt động khai thác suy giảm lượng nước cung cấp cho dịng chảy ngầm mùa khơ, mực nước vùng khơng bị ảnh hưởng thuỷ triều có xu hướng hạ thấp BĐKH làm cho dịng chảy sơng ngòi thay đổi lượng phân bố theo thời gian, vùng lãnh thổ Việt Nam năm quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề BĐKH, có khả tác động mạnh lên tài nguyên nước làm cho vấn đề vốn nghiêm trọng nêu nghiêm trọng hơn, nhiều vấn đề tài nguyên nước tiềm ẩn dạng nguy trở thành thực mai Theo dự báo, tác động BĐKH làm dịng chảy mùa khơ vùng đồng sông Cửu Long suy giảm khoảng 4,8% vào năm 2020, 14,5% vào năm 2050 khoảng 33,7% vào năm 2100 Những tác động nêu trên, với tác động BĐKH nhu cầu sử dụng nước quốc gia tăng lên mạnh mẽ năm tới tình trạng thiếu nước, khan nước ngày gia tăng 1.2 Tổng quan vùng nghiên cứu 1.2.1 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu giải pháp cấp nước có xét đến tác động biến đổi khí hậu phát triển kinh tế - xã hội cho toàn hệ thống thủy lợi Xuân Thủy, tỉnh Nam Định Các vấn đề khác đề cập đến trình nghiên cứu dừng lại mức độ nghiên cứu tổng quan để thấy tranh toàn diện hệ thống 1.2.2 Điều kiện tự nhiên hệ thống 1.2.2.1 Vị trí địa lý Hệ thống thuỷ lợi Xuân Thuỷ nằm phía Nam tỉnh Nam Định, gồm 39 Xã, Thị trấn thuộc hai huyện Xuân Trường Giao Thuỷ có tọa độ địa lý từ 20o10’27’’ đến 20o22’32’’ vĩ độ Bắc từ 106o17’44’’ đến 106o36’22’’ kinh độ Đơng, giới hạn bởi: - Phía Bắc giáp sơng Hồng - Phía Tây giáp sơng Ninh Cơ - Phía Đơng & Nam giáp Biển Đơng - Phía Tây Nam giáp huyện Hải Hậu 1.2.2.2 Đặc điểm địa hình Đặc điểm địa hình hệ thống thủy lợi Xuân Thủy chia làm vùng rõ rệt: - Vùng phía Bắc sơng Ngơ Đồng (sơng Sị): Bao gồm tồn phần đất huyện Xn Trường nằm phía đê có cao trình bình quân (+0,6) đến (+0,7) Trong vùng khu vực lịng chảo thấp, cao trình (+0,3m) đến (+0,4) nằm xã Xuân Thủy, Xuân Ngọc, Xuân Bắc, Xuân Đài, Xuân Tân… Những vùng cao nằm ven sông Hồng 10 sơng Ninh Cơ cao trình (+0,9) đến (+1,1) gồm xã Xuân Châu, Xuân Hồng, Xuân Thành, Xuân Phong, Xn Ninh… - Vùng phía Nam sơng Ngơ Đồng: Bao gồm tồn diện tích huyện Giao Thủy (phần nằm đê) Địa hình thoải dần từ Tây Bắc xuống Đơng Nam cao trình phổ biến (+0,7) – (+0,8) Vùng cao ven thượng lưu sông Ngô Đồng, sông Hồng, kênh Cồn Nhất có cao trình (+0,9) đến (+1,0) gồm xã Hoành Sơn, Giao Tiến, phần Giao Hà, Giao Nhân, Giao Châu… Đặc biệt có số cồn Cát khu vực nằm phía nam huyện có cao trình (+2,0) đến (+2,5) gồm xã Giao Lâm, Giao Phong, Giao Tiến Những vùng thấp nằm sát biển có cao trình (+0,2) đến (+0,4) gồm phần xã Giao Tiến, Giao Châu, Giao Long, Giao Hải, Giao An Giao Thiện - Vùng bãi sơng, bãi biển nằm ngồi đê: Địa hình vùng bãi gồm có bãi sơng Sị có diện tích 132ha thuộc xã Giao Tiến, Giao Tân, Giao Thịnh, Xn Hịa, Xn Vinh có cao trình tự nhiên trung bình (+0,8) đến (+1,0) Vùng bãi Cồn Lu – Cồn Ngạn cao trình trung bình (+0,7) Do phù sa cửa sông Hồng bồi đắp, vùng khu vườn Quốc gia ngập mặn Xuân Thủy có hệ động thực vật phong phú với nhiều loài chim quý công ước bảo tồn thiên nhiên quốc tế bảo vệ Nhìn chung, cao trình đất phân bố không đều, xu thấp dần từ ven đê sông Hồng, sơng Ninh Cơ sơng Sị Biển Ngồi ra, xa đầu mối tưới có số vùng cao xã Giao Phong, Giao Thịnh số vùng ven kênh Cồn Nhất, Cồn Năm, Cồn Giữa 1.2.2.3 Đặc điểm khí hậu Hệ thống thuỷ lợi Xuân Thuỷ thuộc địa lý đồng Bằng Bộ mang đầy đủ đặc điểm khí hậu khu vực nhiệt đới gió mùa, có mùa đơng lạnh mưa, cuối mùa ẩm ướt với tượng mưa phùn, mùa hè nóng ẩm mưa nhiều a Nhiệt độ Nhiệt độ trung bình năm 23,6oC; nhiệt độ thấp xuất vào tháng giêng 6,8oC, nhiệt độ cao vào mùa hè 40,1oC; mùa đông lạnh với tháng nhiệt độ trung bình nhỏ 18oC; mùa hè nóng, từ tháng đến tháng nhiệt độ trung bình 25oC, tháng tháng nóng có nhiệt độ trung bình 29,4oC 11 b Độ ẩm khơng khí Độ ẩm khơng khí tương đối trung bình năm vùng nghiên cứu dao động khoảng 85% Sự biến đổi độ ẩm tháng không nhiều Ba tháng mùa xuân (từ tháng đến tháng 4) thời kỳ ẩm ướt nhất, độ ẩm trung bình tháng đạt khoảng 89 đến 92% cao Các tháng cuối mùa thu đầu mùa đông thời kỳ khơ hanh nhất, độ ẩm trung bình tháng xuống 80% Độ ẩm ngày cao đạt tới 98% thấp xuống 64% c Bốc Lượng bốc bình quân năm khoảng 835,9 mm, độ bốc trung bình tháng biến thiên từ 86-126 mm/tháng Các tháng đầu mùa mưa (từ tháng đến tháng 7) tháng có lượng bốc lớn năm, tháng cuối đông mùa xuân (tháng đến tháng 4) có lượng bốc nhỏ nhất, tháng có nhiều mưa phùn độ ẩm khơng khí tương đối cao d Mưa Lượng mưa trung bình năm khoảng 1639,1 mm Phân bố lượng mưa biến đổi theo không gian, thời gian Số ngày mưa trung bình hàng năm khoảng 130 đến 140 ngày Tháng tháng có nhiều mưa bão nhất, lượng mưa lớn năm ứng với thời đoạn thường rơi vào tháng 8, tháng Số liệu tổng kết mưa gây úng 20 năm gần cho thấy lượng mưa lớn gây úng có khả xuất vào thời gian năm, chí tháng 10, tháng 11 xuất mưa lớn gây úng Năm có tổng lượng mưa cao 2538,2 mm, năm có tổng lượng mưa thấp 1087,5 mm e Gió bão Hướng gió thịnh hành mùa hè vùng nghiên cứu gió Nam Đơng Nam, cịn mùa đơng thường có gió Bắc Đơng Bắc Tốc độ gió trung bình khoảng 1,9 m/s Mặt khác, nằm vùng vịnh Bắc Bộ nên hàng năm khu vực thường chịu ảnh hưởng bão áp thấp nhiệt đới, bình quân 4–6 bão/ năm Các bão đổ vào đất liền thường gây mưa lớn vài ba ngày, gây ảnh hưởng lớn đến sản xuất đời sống nhân dân Tốc độ gió lớn bão lên tới 40 m/s 12 g Mây Lượng mây trung bình năm chiếm khoảng 75% bầu trời Tháng u ám có lượng mây cực đại, chiếm 90% bầu trời Tháng 10 trời quang đãng nhất, lượng mây trung bình chiếm khoảng 60% bầu trời h Nắng Số nắng trung bình hàng năm khoảng 1400 Các tháng mùa hè từ tháng đến tháng 10 có nhiều nắng nhất, 150 tháng Các tháng 2, tháng tháng u ám có nắng, đạt khoảng 34 đến 38 tháng i Các tượng thời tiết khác Nồm mưa phùn tượng thời tiết phổ biến xảy vào nửa cuối mùa đông đồng Bắc Bộ nói chung hệ thống thủy lợi Xn Thủy nói riêng Trung bình năm có khoảng 10 đến 20 ngày có sương mù Hiện tượng xảy chủ yếu vào tháng đầu mùa đông, nhiều vào tháng 11, 12 Hàng năm có từ 30 đến 40 ngày mưa phùn, tập trung nhiều vào tháng 2,3 sau tháng cuối mùa đông đầu mùa xuân Mưa phùn cho lượng nước khơng đáng kể lại có tác dụng quan trọng cho sản xuất nơng nghiệp trì trạng thái ẩm ướt thường xun, giảm bớt nguy hạn hán Bảng 1.1: Các yếu tố khí tượng đặc trưng vùng 10 11 12 16,7 17,2 19,3 23 27,1 29 29,4 28,7 27,6 25,1 21,8 18,5 23,62 85 88 91 89 85 83 82 85 85 83 82 82 85,00 Độ ẩm (%) TB năm Tháng Nhiệt độ (oC) Bốc (mm) 55,2 40,9 39,4 50,7 86,8 92,9 104,7 77,5 69,4 79,3 72,4 66,7 835,9 Lượng mưa (mm) 27,4 30,1 40,2 67,3 162,7 175 172,1 311,2 359 223 50,1 21 1639,1 Vận tốc gió (m/s) 2 1,8 2,1 2,2 1,6 1,7 1,9 1,8 1,8 1,9 1,90 2,19 1,2 1,21 2,68 5,63 5,31 5,87 4,92 4,78 4,71 3,98 3,34 3,82 Số nắng (h) 1.2.2.4 Đặc điểm đất đai, thổ nhưỡng Đại phận đất đai thuộc hệ thống thủy lợi Xuân Thủy đất phù sa cổ sông Hồng sông Ninh Cơ bồi đắp Trải qua trình canh tác lâu đời, tác dụng người thiên nhiên nên có phần thay đổi chất, có loại đất chính: - Đất phù sa bồi hàng năm (pb, ph b ) 13 Phân bố khu vực nằm ngồi đê sơng Hồng có số khu vực lấy nước tự chảy từ sông Hồng Đây loại đất có phản ứng trung tính, thành phần giới thịt nhẹ, hàm lượng mùn thấp có xu hướng giảm theo chiều sâu phẫu diện Đạm lân tổng số nghèo lại giàu tổng số kali Các chất dễ tiêu lân mức thấp , 3mg/100g đất, kali mức Trong thành phần cation trao đổi hàm lượng Ca++ mức cao magiê lại mức thấp Mặc dù có diện tích khơng lớn lại phân bố đê, mùa lũ việc canh tác loại đất có nhiều hạn chế lại loại đất thích hợp với nhiều loại rau, hoa màu cơng nghiệp ngắn ngày mía, ngơ, đậu đỗ… - Đất phù sa không bồi (p, ph) Là loại đất chiếm phần lớn diện tích tự nhiên hệ thống, phân bố khu đất cao khu vực dân cư Do có địa hình cao nắm phía đê nên loại đất không bồi bổ sung lượng phù sa Đất có màu nâu tươi, hình thái phẫu diện đồng nhất, chua tầng mặt, xuống PH KCL tăng Các chất tổng số đạm mức trung bình, lân mức kali mức cao Các chất dễ tiêu có kali mức cịn lân mức thấp Tương tự đất phù sa bồi, tổng lượng cation trao đổi hàm lượng Ca++ vượt trội so với Mg++ Dung tích hấp thụ cao Độ no bazơ khá, đạt xấp xỉ 70% Mặc dù hàng năm không bổ sung lượng phù sa đất phù sa bồi lại loại đất tốt thích hợp cho việc trồng lúa, hoa màu thâm canh tăng vụ - Đất phù sa glây (pg) Chiếm phần lớn đất canh tác lúa nước hệ thống Do phân bố khu vực có địa hình thấp trũng, bị ngập nước thời gian dài, mực nước ngầm thường xuyên mức cao tạo tình trạng đất bị yếm khí thường xuyên, trình glây phát triển mạnh làm cho đất có màu loang lổ Kết điều tra cho thấy tỷ lệ cấp hạt sét tầng đất cao tăng theo chiều sâu phẫu diện Đất có phản ứng chua, hàm lượng mùn, đạm kali tổng số cao lân tổng số thấp Các chất dễ tiêu lân nghèo, kali mức trung bình Trong thành phần cation trao đổi, hàm lượng canxi mức 14 trung bình, magiê thấp Dung tích hấp thụ trung bình cịn độ no bazơ Đây vùng đất chuyên trồng vụ lúa năm Nhiều nơi thâm canh trồng thêm vụ rau vụ màu đông khu đất cao có điều kiện tiêu nước tốt Nhìn chung ruộng đất thuộc hệ thống thủy lợi Xuân Thủy thuộc loại đất trung bình chua, lân, nghèo đạm, dễ tiêu Vì phải cải tạo thường xuyên bổ xung duỡng chất biện pháp kỹ thuật nông nghiệp, thau chua, rửa mặn, tăng độ phì nhiêu đất đồng thời đáp ứng yêu cầu tưới tiêu nước để đáp ứng yêu cầu phát triển ngày cao sản xuất nông nghiệp 1.2.2.5 Đặc điểm thủy văn a Mạng lưới sơng ngịi Trên địa bàn hệ thống có sơng lớn sông Hồng, sông Ninh Cơ bao quanh nhiều kênh mương nội đồng, có 60 kênh cấp với chiều dài 244km, 743 kênh cấp với tổng chiều dài 838km góp phần vào việc tưới tiêu cung cấp nước dùng cho người dân địa phương Con sông lớn nguồn cung cấp nước hệ thống sơng Hồng chảy từ Tây Bắc xuống Đơng Nam Ngồi ra, sơng Ninh Cơ chi lưu sơng Hồng có vai trị quan trọng việc cấp nước tưới cho hệ thống thủy lợi Xuân Thủy vào mùa kiệt mặn xâm nhập sâu vào sông Hồng làm cho cống tưới triền sông Hồng mở cống lấy nước để phục vụ sản xuất Độ dốc chung sơng ngịi nhỏ, dịng sơng uốn khúc quanh co Các sông lớn thường chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam đổ biển - Sông Hồng: Chảy qua phía Bắc hệ thống, sơng có hàm lượng phù sa lớn, nguồn nước tưới cho lưu vực, đồng thời sông nhận nước tiêu Mùa lũ sông Hồng tháng VI đến hết tháng X Về mùa lũ nước sông thường dâng lên cao, chênh lệch mực nước sông cao độ đất đồng từ 1-1,5m ảnh hưởng lớn đến việc tiêu úng Lũ sông Hồng chảy qua hệ thống thủy lợi Xuân Thủy mang tính chất lũ hạ du có nhiều đỉnh Đỉnh lũ lớn năm thường xuất vào tháng VII đến cuối 15 tháng VIII Lượng nước phân bố tháng không đều, mùa lũ từ tháng VI đến tháng X chiếm tới 80% lượng nước toàn năm, riêng tháng IX chiếm tới 20% Mùa cạn lượng dịng chảy nhỏ, mức độ nhiễm nặng gây khó khăn cho việc sử dụng nước hệ thống - Sông Ninh Cơ: Sông Ninh Cơ phân lưu cuối bờ hữu sơng Hồng, nằm hồn tồn địa phận tỉnh Nam Định, nhận nước sông Hồng Mom Rô đổ biển cửa Lạch Giang Trong năm gần đây, diễn biến sơng có chiều hướng phức tạp gây khó khăn cho cơng tác lấy nước thoát lũ địa bàn tỉnh Kết điều tra cho thấy sông Ninh Cơ bị bồi lắng mạnh tạo nhiều bơn dịng có chiều dài lớn Tại cửa Mom Rơ dịng sơng cong cửa bên bồi, bên lở, lịng sơng bị tắc nghẽn có chỗ cịn rộng 80-100m (tại khu vực Mom Rơ) Chính lượng nước phân từ sông Hồng sang sông Ninh nhỏ, mùa lũ tổng lưu lượng lũ sông Hồng phân vào sông Ninh đạt khoảng 5-7% tổng lưu lượng sông Hồng Trong lưu lượng sông Hồng phân vào cửa sông Đào Nam Định khoảng 5.970 m3/s lượng phân vào sơng Ninh khoảng 1.736 m3/s - Sơng Sị: Chảy từ Ngô Đồng đến Hạ Lạn chiều dài 22,7 km bị bồi lấp từ xây dựng cống thay cửa Ngô Đồng bỏ ngỏ xây dựng đập Nhất Đỗi Hiện sông từ đập Nhất Đỗi biển lại lạch biển, làm giảm khả tiêu úng Quan hệ mực nước đồng mực nước sông lớn: - Về mùa kiệt ngày có 8T đến 10T mực nước ngồi sơng cao đồng tác động thủy triều lên xuống Song ảnh hưởng mặn xâm nhập vào nội đồng nên việc thời gian mở cống lấy nước hạn chế - Về mùa lũ mực nước ngồi sơng thường cao mực nước sơng nội đồng Mỗi có mưa lớn sinh úng nội đồng sức chứa kênh, sông trục, mực nước sông nội đồng tăng nhanh đến mực nước sông đồng xấp xỉ bắt buộc phải tiêu khẩn cấp lượng nước sông động lực, trạm bơm hoạt động nhiệm vụ triệt để bơm vội Trường hợp đặc biệt mực nước ngồi 16 sơng lớn tới mức khơng bơm qua đê mực nước sơng trục đành để nguyên không rút xuống thấp Những trường hợp đồng chịu úng tạm thời đến nước sơng ngồi rút tới mức phép bơm (dưới báo động III) b Tài nguyên nước mặt Nguồn nước mặt Xuân Thủy phong phú, hệ thống sơng ngịi dạy đặc với hai sơng lớn sông Hồng, sông Ninh Cơ… hệ thống hồ, đầm, ao, kênh mương dày đặc nên tiềm nước bề mặt tương đối lớn Sông Hồng sông lớn chảy qua phía Bắc hệ thống, sơng Ninh Cơ chi lưu sơng Hồng Ngồi ra, địa bàn hệ thống cịn có hệ thống sơng ngịi vừa nhỏ sơng Ngơ Đồng c Tài nguyên nước ngầm Trên địa bàn hệ thống có tầng chứa nước có ý nghĩa quan trọng khai thác sử dụng Đó tầng chứa nước lỗ hổng Hơlơxen hệ tầng Thái Bình tầng chứa nước Pleistoxen hệ tầng Hà Nội Tầng chứa nước lỗ hổng Hơlơxen hệ tầng Thái Bình, có hàm lượng Clo phổ biến từ 200-400mg/l, phân bố thành dải (có dải rộng 4km) chạy dọc bờ biển từ cửa Hà Lạn đến cửa Ba Lạt chủ yếu nước mặt Chiều sâu phân bố tầng nước dao động khoảng 10-20m Tổng độ khống hóa biến đổi tăng dần theo hướng từ biển vào đất liền d Dòng chảy bùn cát Trong mùa lũ 80% lượng bùn cát đổ biển, Nam Định bùn cát bồi tích nhiều khu vực cửa Ba Lạt (sơng Hồng) Nhưng lượng bùn cát phân bổ không 91,5% vào mùa lũ 8,5% vào mùa kiệt e Đặc điểm thủy triều Hệ thống thủy lợi Xuân Thủy vùng chịu ảnh hưởng thủy triều Vịnh Bắc Bộ với chế độ nhật triều, biên độ triều trung bình từ 1,6-1,7m, lớn 3,31m nhỏ 0,11m Thời gian triều lên ngày khoảng 8-9 giờ, thời gian triều xuống khoảng 17 15-16 Hàng tháng trung bình có lần triều cường, lần triều kém, kỳ triều khoảng 14-15 ngày Thông qua hệ thống sơng ngịi, kênh mương, chế độ nhật triều giúp cho trình thau chua rửa mặn đồng ruộng Tuy nhiên cịn số diện tích bị nhiễm mặn Dịng chảy sơng Hồng với chế độ nhật triều bồi tụ vùng cửa sông tạo thành bãi bồi lớn Cồn Lu – Cồn Ngạn huyện Giao Thủy Độ lớn thủy triều chênh lệch mực nước đỉnh triều chân triều, khoảng 15 ngày có chu kỳ nước cường chu kỳ nước ròng (độ lớn thủy triều bé) Ảnh hưởng thủy triều mạnh vào tháng mùa kiệt, giảm tháng lũ lớn, sóng đỉnh triều truyền sâu vào nội địa 150km mùa cạn 50-100km mùa lũ, chế độ thủy triều khu vực vịnh Bắc Bộ chế độ nhật triều với biên độ triều biến đổi từ 3-4m g Tình hình xâm nhập mặn Về mùa cạn, lượng nước sông nhỏ, thủy triều xâm nhập mặn vào sâu mạnh, đưa mặn vào sâu, có độ mặn 10/ 00 xâm nhập vào sâu cách cửa biển 30-50 km, gây trở ngại cho việc lấy nước dùng cho ngành kinh tế ngày phát triển, cho nông nghiệp Mặn ảnh hưởng đến nguồn nước tưới cho khu vực Xuân Thủy Hàng năm mùa kiệt, lưu lượng nguồn nước giảm, nước thủy triều dâng cao đưa nước mặn từ biển Đông thâm nhập sâu vào triền sông, ảnh hưởng lớn đến việc lấy nước cống đầu mối, gây nhiều khó khăn cho sản xuất nông nghiệp vụ chiêm xuân Trong năm 2010 mặn lên cao xâm nhập sâu vào cửa sông ảnh hưởng đến công tác lấy nước phục vụ vùng trồng vụ đông sinh hoạt nhân dân vùng Xuân Thủy Các cống từ Cồn Năm tới cống Cồn Nhì mặn khơng mở được, cống Ngơ Đồng mở thời gian ngắn từ đến giờ, ngày 10/11/2010 mặn Hạ Miêu I đo 2,50/ 00 (đây cống thuộc hệ tiếp nước Xuân Thủy triền sông Hồng) Đặc biệt, theo số liệu đo đạc ngày 01/20/2010 mặn cống Ngô Đồng 70/ 00 năm 2009 mặn bắt đầu xuất vào 7/10/2009 40/ 00 ), ngày 10/11/2010 mặn cống Ngô Đồng 7,50/ 00 so với kỳ năm 2009 mặn đo 5,20/ 00 Thời gian lấy nước cống đạt giờ/ngày 18 Ảnh hưởng mặn sông Hồng, sơng Ninh Cơ trở ngại chính, gây bất lợi cho ổn định phát triển sản xuất nông nghiệp Mặn không hạn chế thời gian lấy nước cống đầu mối, rò rỉ qua cửa cống gây bốc mặn lên tầng đất canh tác lưu vực tưới mà có trực tiếp ảnh hưởng đến suất lúa phải sử dụng nguồn nước nhiễm mặn có độ mặn cao Nguy phát sinh bệnh lùn sọc đen, dịch bệnh gia súc, gia cầm tiềm ẩn nguy bùng phát 1.2.3 Tình hình dân sinh, kinh tế yêu cầu phát triển hệ thống 1.2.3.1 Tình hình dân sinh Hệ thống thủy lợi Xuân Thủy gồm 39 xã thị trấn thị trấn Xuân Trường, thị trấn Ngơ Đồng, thị trấn Quất Lâm có tổng diện tích tự nhiên 1.711,53ha, chiếm 4,83% diện tích tự nhiên vùng, dân số đô thị 22.373 người, chiếm 6,28 dân số tự nhiên toàn vùng, mật độ dân số đạt 1.551 người/km2 (mật độ dân số trung bình vùng 1.121 người/km2) Theo thống kê dân số 39 xã thị trấn thuộc huyện Xuân Trường Giao Thủy có khoảng 333.331 người Với tốc độ tăng dân số tự nhiên trung bình năm năm gần 1,18% Dự kiến đến năm 2020 dân số sống khu vực đô thị 25.169 người, dân số vùng nơng thơn khoảng 360.846 người Ngồi ra, hệ thống thủy lợi Xuân Thủy vùng kinh tế Cồn Ngạn đê thuộc xã Giao An, Giao Thiện với 200 hộ dân khoảng 2.400 người, dự kiến đến năm 2020 số hộ dân 270 hộ với khoảng 2.600 người 1.2.3.2 Tình hình kinh tế a Hiện trạng sử dụng đất Theo số liệu thống kê đất đai hai huyện Xuân Trường Giao Thủy có diện tích tự nhiên 35.376,6 ha, phân bố địa bàn 39 xã, thị trấn vùng Cồn Lu - Cồn Ngạn Đơn vị có diện tích lớn vùng Cồn Lu - Cồn Ngạn với diện tích 6.993,72 chiếm 19,7% diện tích tự nhiên đơn vị có diện tích nhỏ xã Xn Trung với 221 ha, chiếm 0,62% diện tích tồn hệ thống Trong đó: 19 - Diện tích canh tác: 16.097 đất canh tác đê 120 đất canh tác ngồi đê - Diện tích ni trồng thủy sản nước ngọt: 1.843,41 - Diện tích ni trồng thủy sản vùng Cồn Lu, Cồn Ngạn 2.490,1 Hiện có 120 vùng kinh tế Điện Biên - Cồn Ngạn nằm đê bao bãi lấy nước phần từ hệ thống thủy lợi Xuân Thủy qua cống Số 10, Hoành Đơng - Diện tích đất làm muối: 515,07 - Đất lâm nghiệp: 2.445,2 - Diện tích đất khu cơng nghiệp: 410 - Diện tích cịn lại khu dân cư, khu đô thị, đường xá loại đất khác Diện tích tự nhiên hệ thống phân bố theo đơn vị hành cấp xã, thị trấn trực thuộc hai huyện phụ lục 1.1 b Hiện trạng phát triển nông nghiệp Trong ngành nơng nghiệp, nhóm lương thực (đặc biệt lúa) ln có giá trị lớn chiếm tỷ trọng cao giá trị sản xuất ngành trồng trọt Mặc dù diện tích trồng lúa năm gần giảm sản lượng lương thực có hạt tăng giảm không ổn định, giai đoạn từ năm 2005 đến năm 2010 sản lượng lương thực có hạt tăng 27.980 tấn, giai đoạn từ năm 2010 trở lại lại có xu hướng giảm từ 182.225 năm 2010 xuống cịn 176.057 năm 2015 Nhóm cơng nghiệp ngắn ngày có xu hướng tăng mạnh, đặc biệt lạc vụ đông xuân đỗ tương vụ đông Phát huy mạnh chăn nuôi gia súc, gia cầm, thời gian qua dịch bệnh biễn biến phức tạp, chăn nuôi tỉnh phát triển mạnh số lượng chất lượng Nhiều tiến giống, thức ăn, thú y đưa nhanh vào sản xuất nuôi lợn ngoại tỷ lệ nạc cao Từ năm 2010 đến năm 2015 tỷ trọng đàn trâu, bị có xu hướng giảm dần từ 5.599 xuống 3.934 nhu cầu sức kéo sản xuất nông nghiệp thấp dần bị thay nguồn máy móc khác Đàn gia cầm có xu hướng tăng từ 1.255.000 năm 20 2010 lên đến 1.290.000 vào năm 2015 Đàn lợn có xu hướng tăng nhu cầu thịt năm gần ngày lớn, năm 2015 số lượng đàn lợn giữ mức khoảng 152.900 Bảng 1.2: Số lượng đàn gia súc, gia cầm năm 2015 Phân theo vùng Lưu vực Đồng Nê - Chợ Đê Lưu vực Cát Xuyên - Láng Lưu vực Trà Thượng Lưu vực Xuân Ninh Lưu vực Ngô Đồng - Cồn Giữa Lưu vực Cồn Nhất Lưu vực Cồn Năm - Hàng Tổng Tổng Trâu, bò 648 459 414 73 803 705 832 3.934 Lợn 21.022 20.778 19.500 7.834 26.500 32.578 24.688 152.900 Gia cầm 178.689 243.174 165.237 21.069 230.056 215.986 235.789 1.290.000 Trong vùng có 161,33 rừng chủ yếu trồng tập trung khu vực cửa sông Hồng (Cồn Lu - Cồn Ngạn) cửa sơng Sị Tại khu vực bãi cát cao (khu vực cống 8B) trồng phi lao để chắn gió, chắn cát, khu thường xuyên ngập mặn trồng sú, vẹt để giữ bãi, gây bồi lắng bảo vệ phía ngồi cho đê Ngồi phi lao cịn trồng dọc theo tuyến đê, bờ kênh mương chính, kênh cấp 1, cấp ven đê Ngồi ra, phía cửa Ba Lạt, vùng kinh tế Cồn Ngạn vườn Quốc gia Xn thuỷ có diện tích 2.560 chủ yếu rừng ngập mặn có hệ sinh thái nước mặn, lợ đa dạng; có nhiều lồi chim q két, giang, cị mỏ thìa… c Hiện trạng phát triển thủy sản Nuôi trồng thuỷ sản chiếm ưu địa bàn, nuôi trồng thuỷ sản nước mặn, lợ thu hút nhiều lao động, sản lượng lớn, giá trị hàng hoá cao Tuy năm 2015 diện tích ni có nhiều biến động tổng diện tích cịn là: 5.381,41 ha, giảm 271 Trong đó: diện tích ni ngao 921 ha; diện tích ni nước là: 1.843,41 ha; diện tích ni chun tơm 301 ha; diện tích ni sinh thái 100 ha; ni kêt hợp là: 2.217 Diện tích ni Ngao chuyển đổi tăng, song diện tích ni thủy sản nước lợ, ao nuôi dân cư giảm qui hoạch xây dựng Vườn Quốc gia, nạo vét, nâng cấp đê sơng Sị chuyển ao thành đất 21 d Hiện trạng phát triển công nghiệp Sản xuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp vùng nghiên cứu có bước tăng trưởng khá, mức tăng trưởng bình qn 18,91%/năm, quy mơ sản xuất doanh nghiệp bước mở rộng Một số sản phẩm chủ yếu có tốc độ tăng trưởng nước mắm bình qn 934.000 lít, muối iốt 13.588 tấn, quần áo may sẵn, dệt chiếu cói, chế biến lâm sản, gạch đất nung… Các ngành khí, sửa chữa, đóng tàu, chế biến lâm sản, sản xuất vật liệu xây dựng, dệt may, đan, thêu, chế biến lương thực, thực phẩm có bước tăng trưởng góp phần giải việc làm cho người lao động, xóa đói giảm nghèo tăng thu cho ngân sách địa phương Hiện hình thành khu cơng nghiệp lớn với tổng diện tích 410 thu hút 54 doanh nghiệp đầu tư, tạo việc làm cho 5000 lao động Trong đó, khu cơng nghiệp đóng tàu thủy thuộc TT Xn Trường có diện tích 210 ha, khu cơng nghiệp Xn Kiên có diện tích 200 Tỷ lệ lấp đầy khu công nghiệp đạt 60 -70% e Hiện trạng phát triển thị Q trình thị hoá diễn mạnh mẽ Thị trấn Xuân Trường, Quất Lâm, Ngô Đồng đầu tư xây dựng ngày hoàn thiện sở hạ tầng kỹ thuật hạ tầng xã hội Một số khu vực ven đường tỉnh lộ, huyện lộ khu vực tập trung giao lưu kinh tế xã, hình thành cụm dân cư, cụm điểm phát triển sản xuất kinh doanh, hoạt động thương mại - dịch vụ thị tứ, mang sắc thái đô thị nhỏ, như: Khu cầu Lạc Quần, khu vực chợ xã Xuân Tiến, khu Bùi Chu, khu làng Hành Thiện - xã Xuân Hồng, khu Đại Đồng - xã Giao Thanh, khu chợ Giao Tiến, g Hiện trạng phát triển sở hạ tầng Tổng chiều dài đường loại 3.973 km, mật độ 2,37 km/km2 đó: quốc lộ 109 km; tỉnh lộ: 231 km; đường huyện: 330 km đường liên xã, thôn: 3.300 km Năm năm qua với chương trình nâng cấp cải tạo đường giao thông tỉnh, chất lượng tuyến đường nâng lên, việc lại vận chuyển thuận lợi nhiều 100% số xã có đường tơ đến trung tâm xã hệ thống đường nông thôn tu bổ, nâng cấp lại thuận tiện 22 Điện nhu cầu thiết yếu nhân dân, mang lại ánh sáng văn hóa, mở mang dân trí mà cịn góp phần chuyển đổi cấu trồng, cấu kinh tế, tạo tiền đề cho cơng nghiệp hóa, đại hóa nơng nghiệp nơng thơn Tồn khu vực có nguồn cấp điện cho hai huyện từ trạm 110 kV, có 64 trạm biến áp với 70 máy biến áp, tổng dung lượng 20.740 KVA 100% xã có điện sinh hoạt với 99% hộ sử dụng điện sinh hoạt Trong năm qua, cơng tác bảo vệ, chăm sóc nâng cao sức khoẻ nhân dân Y tế huyện khởi sắc Mạng lưới chăm sóc sức khoẻ nhân dân địa bàn huyện, gồm: Phòng Y tế, Bệnh viện đa khoa hạng 2, Trung tâm Y tế, Trung tâm dân số - kế hoạch hóa gia đình 42 trạm y tế xã, thị trấn h Hiện trạng văn hóa, giáo dục Cơng tác thơng tin đại chúng, hoạt động văn hóa nghệ thuật, lễ hội truyền thống, hoạt động thể dục thể thao quyền xã quan tâm bước đổi Hàng năm, vào dịp lễ hội hoạt động văn hóa huyện diễn thúc đẩy phong trào văn hóa văn nghệ cho tồn huyện Hệ thống thơng tin tun truyền phủ sóng tồn huyện nhờ thơng tin văn hóa chế độ sách, khoa học kỹ thuật truyền tải tới người dân Trình độ giáo dục nâng cao sở trường học trang bị đầy đủ trang thiết bị dạy học, đời sống thầy cô giáo nâng cao, huyện có tỷ lệ đỗ đại học cao đẳng năm tương đối cao, tỷ lệ tốt nghiệp cấp phổ thông 92% đầu phong chào thi đua giáo dục tỉnh Trình độ văn hóa kỹ sản xuất lao động nơng thơn, thu nhập bình qn đầu người năm 2009 đạt 7,5 triệu đồng; tỷ lệ hộ nghèo khu vực nông thôn 4% thấp 0,2 lần tỷ lệ hộ nghèo chung toàn tỉnh 1.2.3.3 Định hướng phát triển kinh tế hệ thống Theo quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội tỉnh đến năm 2020, định hướng đến năm 2030, tốc độ tăng trưởng giá trị sản xuất (theo giá 2010) bình quân thời kỳ 2015-2020 đạt 10-12%/năm, thời kỳ 2021-2030 đạt 12-13%/năm 23 Tập trung triển khai thực hiệu Đề án tái cấu ngành nông nghiệp địa bàn hai huyện Xác định 05 trồng chủ lực thuận lợi canh tác (lúa chất lượng cao, lúa đặc sản, ngô, lạc, khoai tây, đậu tương, ) để quy hoạch xây dựng thành vùng sản xuất hàng hóa tập trung mơ hình “cánh đồng lớn”, “cánh đồng liên kết” gắn với bảo quản, chế biến tiêu thụ sản phẩm theo chuỗi giá trị Phấn đấu tăng trưởng giá trị sản xuất nông, lâm, thuỷ sản (giá năm 2010) bình quân đạt 4-5%/năm suốt thời kỳ quy hoạch Xác định số trồng chủ lực thuận lợi canh tác (lúa, ngơ, khoai tây, bí xanh, ) để quy hoạch xây dựng thành vùng sản xuất hàng hóa tập trung mơ hình “cánh đồng lớn”, “cánh đồng liên kết” gắn với bảo quản, chế biến tiêu thụ sản phẩm theo chuỗi giá trị Chú trọng xây dựng thương hiệu cho số sản phẩm nông sản đặc trưng gạo tám ấp bẹ, bắc thơm số 7, Quy hoạch số diện tích vùng đất bãi, vùng trồng lúa hiệu sang trồng rau màu, trồng nấm, trồng dược liệu, Tập trung bảo vệ trồng mới, trồng bổ sung rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, bãi ven biển để phát triển thành hệ sinh thái rừng ven biển có tác dụng phịng hộ chắn sóng, chống sạt lở Chú trọng bảo vệ diện tích rừng ngập mặn Vườn quốc gia Xuân Thủy, bảo tồn đa dạng sinh học vùng đất ngập nước Phát triển chăn ni theo mơ hình trang trại, gia trại tập trung xa khu dân cư theo hướng tập trung vào nuôi chủ lực lợn hướng nạc, bị lai, gia cầm; khuyến khích liên kết sản xuất doanh nghiệp với trang trại, gia trại từ cung cấp giống, thức ăn thu mua, tiêu thụ sản phẩm gắn với áp dụng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm Phát huy lợi huyện ven biển để đẩy mạnh nuôi trồng thủy sản, tập trung vào nuôi chủ lực tôm sú, tôm thẻ chân trắng, cá bống bớp, ngao thương phẩm, Khuyến khích phát triển đánh bắt hải sản xa bờ theo chương trình Chính phủ Mở rộng nâng cao chất lượng sản xuất loại giống thủy sản đáp ứng nhu cầu giống thủy sản địa bàn huyện huyện ven biển Diện tích ni trồng thủy sản nước đê theo kế hoạch đến năm 2020 trì 1.843,41ha Riêng vùng Cồn Lu - Cồn Ngạn phấn đấu đến năm 2020 giữ nguyên diện tích vùng kinh tế Điện Biên tập trung phát triển theo chiều sâu, lại mở rộng 24 thêm số diện tích ni trồng thủy sản Phấn đấu đến năm 2020 diện tích ni trồng thủy sản tồn vùng Cồn Lu - Cồn Ngạn đạt 3.320ha Tập trung phát triển ngành công nghiệp chế biến thủy, hải sản để tạo thuận lợi cho lĩnh vực nuôi trồng đánh bắt hải sản phát triển ổn định Chú trọng đổi trang thiết bị, nâng cao suất, chất lượng khả cạnh tranh sản phẩm chủ yếu (nước mắm, cá khô, tôm khô, thủy sản đông lạnh, ) Phấn đấu tăng trưởng giá trị sản xuất công nghiệp (giá năm 2010) bình quân thời kỳ 2015-2020 đạt 15%/năm, giai đoạn 2021-2030 đạt 18-20%/năm Khuyến khích, tạo điều kiện phát triển số ngành cơng nghiệp có yếu tố thuận lợi để phát triển mạnh: Công nghiệp khí (Phát triển khí đóng mới, sửa chữa tàu thuyền vận tải, khai thác hải sản xa bờ), công nghiệp dệt may…Mở rộng diện tích cụm cơng nghiệp có, phấn đầu đến năm 2020 tỷ lệ lấp đầy khu công nghiệp 100% (tương đương với diện tích khu cơng nghiệp năm 2020 683 ha) Hệ thống sở hạ tầng đại có tầm quan trọng đặc biệt phát triển kinh tế, đảm bảo vận tải nhanh chóng với chi phí thấp, đảm bảo quan hệ liên lạc thông suốt kịp thời, cung cấp đủ điện nước cho toàn hoạt động kinh tế vùng… Chính tầm quan trọng vậy, nên hai huyện tập trung cải tạo, nâng cấp sở hạ tầng: - Về giao thông đường bộ: Phối hợp tích cực thực giải phóng mặt bằng, tạo điều kiện cho dự án Trung ương tỉnh triển khai đầu tư nâng cấp cơng trình giao thơng trọng điểm (đường cao tốc Ninh Bình - Nam Định - Hải Phịng; tuyến đường ven biển; cầu vượt sông Hồng; tỉnh lộ 489 489B; ) Tiếp tục đầu tư nâng cấp, mở rộng làm tuyến đường huyện lộ chính, xây dựng bến tàu đón, chở khách thị trấn Quất Lâm, thị trấn Ngô Đồng để đưa đón khách thăm quan, du lịch Vườn quốc gia Xuân Thủy Nâng cấp bến xe khách thị trấn Ngô Đồng, Quất Lâm, Đại Đồng phát triển số đầu xe để đáp ứng nhu cầu vận tải hành khách, hàng hóa hoạt động du lịch - Về cấp điện: Phát triển mạng lưới truyền tải, phân phối cung cấp điện, đảm bảo đủ nhu cầu điện sinh hoạt nhân dân điện cho hoạt động sản xuất, kinh 25 doanh Xây dựng, nâng cấp trạm biến áp đường dây truyền tải 110KV thị trấn Ngô Đồng, Quất Lâm, Đại Đồng xã Quy hoạch xây dựng hệ thống điện trung áp cáp ngầm thị trấn theo tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia - Về thủy lợi cấp nước: Củng cố hệ thống đê điều sông Hồng sông Ninh Cơ Cải tạo, nâng cấp cơng trình thuỷ lợi có, tăng cường nạo vét, cứng hoá kênh mương đáp ứng yêu cầu tưới tiêu Cải tạo, nâng cấp tuyến kênh (kênh cồn Nhất, kênh Thức Hóa, kênh Hồnh Sơn, ); xây mới, nâng cấp số cống tưới tiêu đầu mối để phát huy lực thiết kế cơng trình thuỷ lợi có Đầu tư nâng cơng suất nhà máy cung cấp nước có nối mạng đường ống để đến năm 2020 có 100% dân số khu vực đô thị hai huyện sử dụng nước 100% dân số khu vực nông thôn sử dụng nước hợp vệ sinh - Về y tế: Đẩy mạnh công tác y tế, bảo vệ chăm sóc sức khỏe nhân dân, thực chương trình y tế quốc gia vệ sinh phòng bệnh, khống chế đẩy lùi dịch bệnh Tích cực vận động, tuyên truyền giáo dục nhân dân tham gia hình thức bảo hiểm y tế; triển khai dự án, giám sát dịch tễ chặt chẽ ngăn ngừa phát sớm nguy xảy dịch để khống chế kịp thời Tiếp tục nâng cấp sở vật chất, thiết bị, chất lượng khám chữa bệnh Bệnh viện đa khoa hai huyện đạt tiêu chuẩn bệnh viện hạng II Đến năm 2020, tỷ lệ xã đạt chuẩn quốc gia y tế 90% - Về văn hóa: Tiếp tục củng cố, nâng cao chất lượng phong trào toàn dân đoàn kết xây dựng đời sống văn hóa gắn với xây dựng nơng thơn mới; đẩy mạnh phong trào tồn dân tham gia tập luyện thể dục thể thao Phấn đấu đến năm 2020 có 70% thơn xóm đạt tiêu chuẩn làng văn hóa, 85% gia đình văn hóa, 100% thơn xóm có nhà văn hóa, 100% xã, thị trấn có Trung tâm văn hóa - thể thao - Về giáo dục: Tiếp tục củng cố nâng cao chất lượng, hiệu giáo dục đào tạo, xây dựng trường chuẩn quốc gia (đến năm 2020 có 75% trường tiểu học đạt chuẩn quốc gia mức độ 2; 80% trường THCS 100% THPT đạt chuẩn quốc gia) Xây dựng Trường THCS Xuân Trường, THCS Giao Thủy, THPT Giao Thủy A đạt tiêu chuẩn sở giáo dục chất lượng cao 26 1.2.4 Hiện trạng thủy lợi, nhiệm vụ quy hoạch hoàn chỉnh hệ thống cấp nước 1.2.4.1 Hiện trạng thủy lợi Hệ thống thủy lợi Xuân Thủy trước phần hệ thống thủy lợi Nam Định Ngô Đồng xây dựng từ năm 1935 Qua nhiều giai đoạn quy hoạch, xây dựng bổ sung, đặc biệt sau giai đoạn quy hoạch năm 1963-1966, hoàn chỉnh thủy lợi 19731976 quy hoạch bổ sung, nâng cao hệ thống thủy lợi Xuân Thủy năm 1996 đến trở thành hệ thống thủy lợi tương đối hoàn chỉnh, lợi dụng tốt quy luật thủy triều, đáp ứng yêu cầu tưới, tiêu nước, cải tạo đồng ruộng, môi trường mang lại hiệu to lớn nhiều mặt cho phát triển kinh tế nông nghiệp, ngành kinh tế khác dân sinh Hệ thống thủy lợi Xuân Thủy có 56 cống qua đê; 122 cống kênh cấp I; 133 cống, đập kênh cấp II; 18 kênh tiêu cấp I dài 80,642 km, kênh cấp I tưới, tiêu kết hợp dài 23,463 km; 189 kênh tiêu cấp II dài 221 km; 99 kênh cấp II tưới tiêu kết hợp dài 107,983 km, hàng trăm km kênh cấp III, kênh nội đồng cơng trình kênh Hình 1.1: Bản đồ hệ thống thủy lợi Xuân Thủy 27 a Hiện trạng cơng trình thủy lợi đầu mối Các cống qua đê xây dựng đưa vào sử dụng có số cống 30 năm, đặc biệt số cống xây dựng từ năm 60, quy mô cống nhỏ, hình thức kết cấu đơn giản, xây dựng vật liệu địa phương; q trình mở cống tơn cao mặt cắt đê, số cống nối dài Chất lượng cống nối dài kém, vị trí nối dài bị biến dạng làm cống nứt gãy, số cống ngắn so với mặt đê Phía thượng hạ lưu cống để hình thành vụng xói sâu rộng Hơn cống chịu ảnh hưởng trực tiếp thủy triều nên bị nước mặn xâm thực, tốc độ xuống cấp cống mạnh, kinh phí dành cho sửa chữa hạn hẹp không đồng bộ, chắp vá… Như cống Ngô Đồng, cống Hạ Miêu I, Cống Chúa, cống Kẹo Hiện trạng cơng trình đầu mối tưới, trạm bơm tưới xem phụ lục 1.2; phụ lục 1.3 Hình 1.2: Hiện trạng cống đầu mối Ngô Đồng b Hiện trạng cơng trình thủy lợi nội đồng Hệ thống cơng trình thủy lợi nội đồng (cống cấp II, cống điều tiết…): Các cơng trình chủ yếu xây dựng qua đợt hồn chỉnh thủy nơng, hình thức kết cấu đơn giản, quy mô thiết kế nhỏ, vật liệu xây dựng chủ yếu gạch địa phương vữa vôi cát đen vữa tam hợp cát đen Qua trình đưa vào sử dụng đến chất lượng cơng trình xuống cấp nghiêm trọng ảnh hưởng lớn đến việc lấy nước điều tiết nước phục sản xuất 28 Hệ thống cống, kênh mương nội đồng: Hầu hết kênh từ cấp I đến cấp III bị bồi lắng lòng kênh, mái kênh bị sạt lở, mặt cắt ngang kênh bị thu hẹp nhỏ nhiều so với mặt cắt thiết kế ban đầu Nhu cầu nạo vét tôn cao áp trúc kênh lớn, đáy kênh so với thiết kế hạn chế dòng chảy tiêu hạn chế việc tiêu nước đệm phịng úng, nhiều tuyến kênh tưới bị rị rỉ, tắc nghẽn, sạt lở không đáp ứng nhu cầu hệ thống Hệ thống cơng trình nằm địa bàn hai huyện nên công tác quản lý, bảo vệ cơng trình gặp nhiều khó khăn Tình trạng lấn chiếm dòng chảy, xâm phạm hành lang bảo vệ cơng trình diễn phổ biến nhiều địa phương, số cơng trình ngành khác như: Cột điện, cột viễn thơng, đường ống cấp nước làm ảnh hưởng không nhỏ đến việc tu bổ, sửa chữa, nạo vét cơng trình hàng năm thuộc kế hoạch Công ty Nhiều vi phạm giải tỏa xong lại tái vi phạm, đơn vị thi cơng cơng trình thuộc ngành điện lực, viễn thơng, nước sạch, cán thuỷ nơng phát có dấu hiệu vi phạm yêu cầu dừng thi công, đơn vị thi cơng lại tiếp tục triển khai thi cơng Ngồi ra, ý thức người dân địa phương nên vứt rác thải rắn xả nước thải kênh mương làm ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước tưới gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Đặc biệt có số trường hợp quyền địa phương cho th, mượn hành lang cơng trình thủy lợi để hộ xây nhà tạm, lều quán, bãi vật liệu,… làm quan chức khó xử lý hộ vi phạm có giấy tờ thuê, mượn quyền địa phương sở c Một số tồn hệ thống thủy lợi Xuân Thủy - Về hệ số tưới, tiêu: Hiện nay, mặn cao xâm nhập sâu cửa sông, kết hợp lượng nước nguồn thấp làm giảm thời gian mở cống lấy nước phục vụ sản xuất, cống Chúa, Cồn Nhì, Cồn Tư, Cồn Năm, Ngô Đồng, Tài, Cát Xuyên thời gian lấy nước ít, thời gian mở từ 30’ đến 2h, cống lấy nước khơng cịn đủ lực cấp nước trước Đặc biệt mặn lên tới cống số (độ mặn đo ngày 12/2/2011 cống số 3,90/ 00 Trên sông Hồng Ngô Đồng ngày 19/1/2011 lên tới S max =23,50/ 00 29 dẫn tới tình trạng không đủ nước tưới cho hàng ngàn ha: năm 2009 diện tích hạn hệ thống thủy lợi Xuân Thủy 2.823 ha, năm 2010 4.413 Trong thời kỳ hồn chỉnh thủy lợi cơng trình thiết kế với: q tiêu = 4,4l/s/ha Từ năm 1995 quy hoạch bổ sung nâng cao hệ thống thuỷ nông khu vực Xuân Thuỷ lập Bộ NN&PTNT thơng qua Các tiêu tính tốn thiết kế điều chỉnh: qtiêu = 5,75 ÷ 5,83 l/s/ha Tuy năm qua thời tiết diễn biến phức tạp, nhiều trận mưa lớn vượt tần suất thiết kế xảy vào vụ mùa, ảnh hưởng đến việc tiêu nước hệ thống Diện tích úng toàn hệ thống năm 2010 2336 ha, năm 2015 8.361,64 Theo tiêu chuẩn tính tốn thiết kế hành (TCXDVN 285/2002: Mức đảm bảo tưới P = 75% ÷ 85%; tiêu nước cho nơng nghiệp : mưa nội đồng P = 10%, mực nước sông – biển tiếp nhận nguồn nước tiêu P = 10% - 20%) lựa chọn để thiết kế QHTL 1995, quy hoạch lập trước ban hành TCXDVN 285/2002 nên chọn mức đảm bảo thấp tiêu chuẩn thiết kế cơng trình tưới tiêu (với tưới tần suất mưa nội đồng mực nước ngồi sơng chọn P = 75%, cấp nước tưới ải đợt; với tiêu chọn tần suất mực nước ngồi sơng – biển P = 20%) để tính tốn nên khơng cịn phù hợp với giai đoạn Trong giai đoạn nay, sản xuất nông nghiệp nước ta phát triển mạnh mẽ theo hướng phát triển kinh tế nông nghiệp tiên tiến, yếu tố sản xuất có nhiều thay đổi: cấu giống trồng vật nuôi (nhiều khu vực có lưu vực HTTN Xuân Thủy gieo trồng đại trà giống lúa cao sản), thời vụ kỹ thuật canh tác (thời gian tưới ải ngắn từ 20 ngày xuống 10 – 15 ngày, cấp nước đồng thời tưới đợt), đồng thời với biến đổi bất lợi khí hậu tồn cầu tình trạng nước biển dâng gây bất lợi cho tưới (mưa tưới vụ chiêm giảm, mặn xâm nhập sâu vào nội địa làm giảm thời gian lực lấy nước vào hệ thống cống tưới đầu mối) tiêu nước (do chân triều cao hơn, thời gian tiêu bị rút ngắn) lực tưới tiêu cơng trình có chưa đáp ứng yêu cầu sản xuất đại phận cơng trình tưới tiêu hệ thống trước thiết kế với mức đảm bảo thấp (tần suất mưa, mực nước TK tưới P = 75%; hệ số tưới q = 1,16 l/s-ha; Tần suất mưa P = 10% tần suất mực nước thiết kế tiêu P = 20%, hệ số 30 tiêu q = 5,75 l/s-ha) so với tiêu chuẩn thiết kế nâng cao (Tần suất mưa, mực nước thiết kế tưới P = 85%; Hệ số tưới thiết kế phải đạt q = 1,60 l/s-ha) (với lượng mưa tiêu thiết kế P = 10% tăng từ X = 390mm lên X = 457,60mm; Tần suất mực nước thiết kế tiêu theo tiêu chuẩn tính tốn tăng từ P = 20% lên P = 10%; Hệ số tiêu thiết kế phải nâng lên) - Về cơng trình: Do cơng trình thuộc vùng triều nên thường xuyên bị ảnh hưởng nước mặn nên dây cáp cánh cống bị han rỉ, cơng trình bị xuống cấp nhanh Một số cống xây dựng lâu, qua nhiều năm khai thác, sử dụng đến bị xuống cấp Cát Đàm, Chỉ Nam, Tàu, Ngơ Đồng… Một số cơng trình xung yếu cống Ngô Đồng, Cống Tàu, Tây Cồn Tàu, Giao Hùng, Cát Đàm, Quất Lâm, cống Cồn Năm… cơng trình xây dựng lâu, thân cống ngắn, tường thân cống, cầu giao thông bị nứt gãy, nước rò rỉ qua thân cống, sửa chữa tạm thời nhiều lần chưa đồng bộ, cịn nhiều hạn chế Các cơng trình cấp 2, đập điều tiết: Một số cơng trình cống cấp 2, đập điều tiết xuống cấp, hư hỏng chưa tu bổ, sửa chữa xây đập Đập Hoành Nam, đập CA21, cống đầu 50-5, cống Bến Gánh, cống Tứ Xã… ảnh hưởng đến trình vận hành phục vụ sản xuất Những cửa cống bị bồi lắng thường xuyên liên tục cửa cống Kẹo, Tây Cồn Tàu Triết Giang B… Cần nạo vét thường xuyên đảm bảo phục vụ sản xuất Một số kênh bị bồi lắng thu hẹp dòng chảy không đảm bảo yêu cầu tưới, tiêu kênh Nguyễn Văn Bé, kênh Mốc Giang, hệ tiêu Tàu Hệ thống cơng trình đầu mối cơng trình điều tiết kênh cho cấp nước ni trồng thủy sản cịn thiếu, lực tưới tiêu cho nuôi trồng thủy sản hạn chế, hệ thống kênh mương bị bồi lắng nhiều lại cửa vào sơng Vọp lịng sơng bị bồi lắng nhiều, mặt cắt sông bị co hẹp Hệ thống đê quai ni trồng thủy sản cịn thiếu chưa đủ cao trình 31 - Về quản lý, khai thác cơng trình: Hệ thống cơng trình nằm hai huyện nên công tác quản lý bảo vệ gặp nhiều khó khăn Một số thơng tin áp thấp nhiệt đới, bão đợt lũ từ xuống đơi cịn chậm Thời gian báo cáo điều kiện thời tiết bất thường chưa hợp lý Việc kiểm tra Hội đồng hệ thống chưa thường xuyên nên việc đạo khắc phục khó khăn chưa kịp thời Sự điều hành, phối hợp đạo thành viên hội đồng hệ thống đơi lúc cịn chồng chéo, phải báo cáo nhiều lần số liệu (như tổng số máy bơm, công suất máy, tổng số kênh mương cấp C , C ) - Về tình trạng vi phạm: Tình trạng lấn chiếm dịng chảy, vi phạm hành lang bảo vệ cơng trình kênh qua khu dân cư tình trạng lấn chiếm nhiều hơn, gây ách tắc dòng chảy kênh Cồn Nhất, Trà Thượng, Cát Xuyên 6… 1.2.4.2 Nhiệm vụ nghiên cứu giải pháp cấp nước cho hệ thống Do đặc thù hệ thống thủy lợi Xuân Thủy việc tưới, tiêu phụ thuộc hoàn toàn vào hoạt động thủy triều mực nước lên xuống sông Hồng sông Ninh Cơ Trong năm gần ảnh hưởng BĐKH tồn cầu diễn biến mặn sơng năm gần có xu hướng ngày lớn tiến sâu vào sông gây ảnh hưởng đến việc cấp nước tưới Đặc biệt vào thời điểm vụ đông xuân, mực nước lưu lượng triền sông xuống thấp, mặn tiến sâu vào cửa sông, nồng độ mặn tăng mạnh, số cống số mở cống lấy nước giảm, số thời điểm mực nước đảm bảo nước có độ mặn cao nên có cống khơng thể mở lấy nước cống Cồn Nhất, Ngô Đồng gây ảnh hưởng lớn đến lực cấp nước hệ thống Cụ thể diễn biến mực nước hệ thống sơng Hồng – Thái Bình năm 2011 bất lợi: Trên sông Hồng Hà Nội mực nước thấp 0,22m lúc 7h ngày 8/3/2011, sông Đào Nam Định -0,62m lúc 19h ngày 16/3/2011, mực nước thấp lịch sử số liệu quan trắc Nam Định, sông Ninh Cơ Phú Lễ -1,02m lúc 15h ngày 16/3/2011 Mực nước thượng lưu thấp, thủy triều ảnh hưởng tương đối mạnh dẫn đến mặn xâm nhập sâu vào sông, sông Hồng mặn xâm nhập đến cống số ngày 12/2/2011 3,9 ‰, cống Ngô Đồng 23,5 ‰ ngày 17/1/2011 Độ mặn cao xâm nhập sâu vào cửa sông, kết hợp lượng nước nguồn thấp làm giảm thời gian 32 mở cống lấy nước phục vụ sản xuất, Cống Chúa, Cồn Nhì, Cồn Tư, Cồn Năm nửa đầu vụ không mở được; cống Ngô Đồng, Tài, Cát Xuyên mở thời gian ngắn từ 30 phút đến Trong vụ đông xuân 2009 ÷ 2010 2010 ÷ 2011 hai vụ có tình hình hạn, mặn ảnh hưởng lớn đến công tác thủy lợi địa bàn hệ thống thủy lợi Xuân Thủy Hiện thay đổi cấu trồng, giống lúa ngắn cây, ngắn ngày nên khả tưới tiêu thay đổi, khả chịu ngập trước Hiện trạng cơng trình có thời gian sử dụng 30 năm xuống cấp, hư hỏng nghiêm trọng không sửa chữa nâng cấp kịp thời triệt để, hiệu cấp nước bị hạn chế, dòng chảy sông Hồng xuống thấp mùa cạn, độ cống nhỏ so với yêu cầu thiết kế Nhiều cơng trình nội đồng q cũ cống đập điều tiết hư hỏng, trạm bơm xuống cấp khiến hiệu tưới giảm, nguồn nước không phân bổ hợp lý khiến nhiều vùng úng hạn, Năng lực dẫn nước hệ thống kênh mương cơng trình nội đồng giảm nhiều thời gian sử dụng dài không đủ lực cấp nước yêu cầu theo quy hoạch cũ (với hệ số tưới q = 1,16 l/s/ha) Do thời gian sử dụng dài mà khơng nạo vét thường xun nên tình trạng kênh mương bị bồi lắng cao trình đáy khơng đủ dẫn nước, nhiều kênh mương kênh đất nên tình trạng sạt lở xảy nhiều, mặt cắt kênh bị thu hẹp không đủ lực dẫn nước, tổn thất đầu nước lớn đặc biệt kênh hệ tiếp nước Xuân Thủy kênh Cồn Nhất, Cồn Giữa, Cồn Nhì… Các cơng trình thủy lợi trước tính tốn thiết kế điều kiện kinh tế chưa phát triển mạnh, nhu cầu cấp thoát nước chưa cao căng thẳng năm gần đây, mà khí hậu thời tiết chưa có biến động lớn năm gần đây, đặc biệt điều kiện dịng chảy sơng Hồng chưa chịu ảnh hưởng việc vận hành hồ chứa thủy điện thượng lưu Đối tượng sử dụng nước tập trung đáp ứng sản xuất nông nghiệp, chưa ý đến nhu cầu khác phát triển khu cơng nghiệp, làm muối Chính nhiệm vụ nghiên cứu giải pháp cấp nước cho khu vực cần thiết Giải pháp cấp nước lựa chọn đưa cụ thể nội dung chương 33 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CHO GIẢI PHÁP CẤP NƯỚC TRONG ĐIỀU KIỆN BĐKH VÀ PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI CHO HỆ THỐNG THỦY LỢI XUÂN THỦY 2.1 Tác động Biến đổi khí hậu 2.1.1 Ảnh hưởng Biến đổi khí hậu đến hệ thống thủy lợi Xuân Thủy 2.1.1.1 Các ảnh hưởng Biến đổi khí hậu Theo “Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam” (Bộ TNMT, năm 2012) biểu biến đổi khí hậu bao gồm tăng nhiệt độ toàn cầu, thay đổi lượng mưa nước biển dâng, Mức độ thay đổi nhiệt độ, lượng mưa nước biển dâng ứng với kịch phát thải thấp (B1), phát thải trung bình (B2) phát thải cao (A1F1) cho vùng khí hậu Việt Nam mơ tả chi tiết Có vùng khí hậu Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên Nam Bộ Những thay đổi nhiệt độ, lượng mưa nước biển dâng biến đổi khí hậu dẫn đến tác động kinh tế, xã hội môi trường Các tác động tác động trực tiếp hay gián tiếp, tích cực hay tiêu cực a Ảnh hưởng tới yếu tố tự nhiên môi trường Sự gia tăng nhiệt độ khí làm cho khí hậu vùng nước ta nóng lên, kết hợp với suy giảm lượng mưa làm cho nhiều khu vực khô hạn Năm 2010, nhiệt độ có khả tăng khoảng 0,3 - 0,50C mực nước biển tăng thêm 9cm; tương tự, từ 1,1 - 1,80 C 45cm vào năm 2100 Những khu vực có nhiệt độ tăng cao vùng núi Tây Bắc, Đông Bắc Bắc Trung Bộ, nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,1 0,30C/thập niên So với nay, vào năm 2070, dòng chảy sông/năm biến đổi khoảng từ +5,8 đến -19% sông Hồng từ +4,2 đến -14,5% sơng Mê Kơng; dịng chảy kiệt biến đổi khoảng từ -10,3 đến -14,5% sông Hồng từ -2,0 đến -24, 0% sông Mê Kông; dòng chảy lũ biến đổi khoảng từ +12,0 đến 0,5% sông Hồng từ +15,0 đến 7,0% sông Mê Kông Xâm nhập mặn nước sông lấn sâu nội địa tới 50 - 70km, tiêu diệt phá huỷ nhiều 34 loài sinh vật nước ngọt, 36 khu bảo tồn; đó, có vườn quốc gia, 11 khu dự trữ thiên nhiên nằm diện tích bị ngập Hệ thống sinh thái bị tác động tiêu cực; vùng đồng sông Hồng sông Cửu Long, hệ sinh thái rừng đất ven biển chịu nhiều thiệt hại b Ảnh hưởng tới phát triển kinh tế BĐKH tác động đến hầu hết ngành kinh tế, ngành nơng - lâm nghiệp ảnh hưởng nhiều Tần suất xuất ngày nhiều tượng thiên tai bão, lũ lụt, mưa lũ tăng tạo nguy ngập lụt vùng đất thấp, điển đồng sơng Cửu Long, tình trạng nhiễm mặn, nhiễm phèn diện rộng làm thiệt hại đến mùa màng; hạn hán thường xảy vào mùa khơ, nắng nóng, lượng bốc lớn lượng mưa nhiều lần làm trồng khơ héo nhanh chóng, dẫn tới làm chết trồng hàng loạt Nhiều kết nghiên cứu cho thấy, mùa khơ, độ ẩm đất vùng khơng có che phủ 1/3 so với độ ẩm đất nơi có rừng che phủ, nhiệt độ bề mặt đất tăng cao tới 50-60oC vào buổi trưa hè Những đặc điểm lý đất độ tơi xốp, độ liên kết, độ thấm, hàm lượng chất dinh dưỡng hàm lượng vi sinh bị giảm đáng kể, đất trở nên khơ, cứng, bị nén chặt, khơng thích hợp với trồng trọt Hàng triệu héc ta đất trống, đồi trọc rừng lâu năm, đất mặn bị biến đổi cấu tạo lý hố tính, trở nên dễ bị xói lở, rửa trơi mạnh, tích tụ sắt nhơm gây nên tượng kết vón đá ong hố, đất loại hồn tồn sức sản xuất nơng, lâm nghiệp Hệ sinh thái rừng bị ảnh hưởng theo chiều hướng khác nhau, nước biển dâng làm giảm diện tích rừng ngập mặn, tác động xấu đến rừng tràm, rừng trồng đất nhiễm phèn tỉnh Nam Bộ Ranh giới rừng nguyên sinh rừng thứ sinh dịch chuyển, nguy diệt chủng động vật thực vật gia tăng Nhiệt độ mức độ khô hạn gia tăng làm tăng nguy cháy rừng, phát triển sâu bệnh, dịch bệnh… Quỹ đất canh tác nơng nghiệp nói chung, đất trồng lúa nói riêng bị thu hẹp đáng kể phần lớn đất trồng lúa nằm vùng đất thấp đồng sông Hồng sông Cửu Long, ảnh hưởng nặng nề đến sản xuất lương thực; nơi sinh sống thích 35 hợp số loài thuỷ sinh nước ngọt, với nguy nguồn nước sông bị suy giảm lưu lượng, dẫn đến việc giảm lực nuôi trồng thủy sản nước đồng sông Hồng sông Cửu Long BĐKH gây nhiều tác động tiêu cực tới trữ lượng bãi cá nghề đánh bắt vùng biển nước ta Cường độ mưa lớn làm cho nồng độ muối giảm thời gian ngắn dẫn đến sinh vật nước lợ ven bờ, đặc biệt loài nhuyễn thể hai vỏ (nghêu, ngao, sị…) bị chết hàng loạt khơng chống chịu với nồng độ muối thay đổi Các loại cá nhiệt đới giá trị kinh tế tăng, ngược lại loại cá cận nhiệt đới có giá trị kinh tế cao bị giảm hẳn Thay đổi nhiệt độ dịch bệnh xảy cho nhiều loại trồng, vật nuôi, với môi trường nước xấu đi, điều kiện thuận lợi cho phát triển loài vi sinh vật gây hại c Ảnh hưởng đời sống - xã hội Ở nước ta năm gần đây, số lượng người nhà cửa kinh tế lâm vào khó khăn sau trận bão, lũ lụt… lớn Điển hình bão số năm 2008 làm 162 người chết, làm sập, hỏng 11.500 nhà, trường học, gây ngập úng 27.200 lúa hoa màu, làm sạt trôi bồi lấp 2,3 triệu khối đất đá cơng trình giao thơng, thủy lợi khu nuôi trồng thủy sản, làm chết 28.000 gia súc, gia cầm, thiệt hại lên tới 1.900 tỉ đồng Hậu thiên tai khơng dừng lại đó, ảnh hưởng chúng tồn sau thời gian dài, chất lượng sống người ảnh hưởng nghiêm trọng thiếu ăn, thiếu nhà ở, y tế giáo dục không đảm bảo Mới đây, theo báo cáo Uỷ ban liên quốc gia BĐKH khẳng định, BĐKH gây tử vong bệnh tật thông qua hậu dạng thiên tai sóng nhiệt/nóng, bão, lũ lụt, hạn hán… nhiều bệnh, dịch gia tăng tác động thay đổi nhiệt độ hoàn cảnh sống, bệnh truyền qua vật trung gian, sốt rét, sốt xuất huyết, viêm não, bệnh đường ruột bệnh khác… Những bệnh này, đặc biệt phát tán nhanh vùng phát triển, đơng dân cư có tỉ lệ đói, nghèo cao thuộc nước phát triển Nước ta, thời gian qua xuất số bệnh người động vật (cúm gia cầm, bệnh lợn tai xanh…), nhiều bệnh có diễn biến phức tạp bất thường (sốt xuất huyết) gây nhiều thiệt hại đáng kể 36 Về giao thông vận tải, thông tin liên lạc bị gián đoạn, sở hạ tầng, mạng thông tin bị hư hại nghiêm trọng sau trận thiên tai Việc củng cố, khắc phục sau cố BĐKH gây khó khăn, tốn nhiều thời gian kinh phí 2.1.1.2 Các ảnh hưởng Biến đổi khí hậu đến hệ thống thủy lợi Xuân Thủy Hệ thống thủy lợi Xuân Thủy nằm vùng vịnh Bắc Bộ, thường xuyên bị ảnh hưởng bão áp thấp nhiệt đới BĐKH Các tượng thời tiết cực đoan, nhiệt độ tăng cao, nắng nóng kéo dài, lượng mưa thay đổi bất thường, mức độ rét đậm, rét hại, áp thấp nhiệt đới, bão lũ, hán hán, sạt lở đất, dịch bệnh kết hợp với nước biển dâng, xâm nhập mặn gây nhiều khó khăn cho trồng trọt, chăn nuôi, khai thác nuôi trồng thủy, hải sản; đe dọa an ninh lương thực tỉnh khu vực… Theo thống kê Trạm Khí tượng - Thủy văn tỉnh Nam Định cho thấy năm gần biểu BĐKH thể rõ Xuân Thủy, 25 năm qua (từ 1991- 2015), nhiệt độ trung bình tăng 0,7 0C, độ ẩm giảm trung bình 2,01%, nhiệt độ tăng 0,031 0C/ năm, độ ẩm giảm 0,091%/năm, năm Xuân Thủy phải gánh chịu từ 4-6 bão, cường độ bão mạnh hơn, xu hướng nhiều muộn năm trước Từ năm 2007-2012, Xuân Thủy mực nước biển dâng lên 10cm, bình quân năm tăng xấp xỉ 2mm; triều cường tăng thêm từ 30-40cm, tức mức 4m Tình trạng xâm nhập mặn tăng lên, với độ muối 10/ 00 tiến vào đất liền đến 21km (trước vài km) Các tượng thời tiết cực đoan xuất ngày nhiều (mùa hè nắng nóng, khơ hạn; mùa đông ngắn hơn, đợt rét đậm rét hại nhiều hơn; lốc xốy, hạn hán…); thời tiết có nhiều thay đổi bất thường gần mùa năm (trước mùa rõ rệt), biểu rõ BĐKH Xuân Thủy bão, tiếp đến xâm nhập mặn, hạn hán tượng biến đổi Theo báo cáo diễn biến tài nguyên rừng Vườn quốc gia Xuân Thủy, khoảng 20 năm trở lại đây, diện tích rừng ngập mặn Giao Thủy suy giảm nghiêm trọng (diện tích, trữ lượng, chức năng) BĐKH Đồng thời, nước biển dâng xâm nhập mặn làm thối hóa đất canh tác Hàng năm có khoảng 38.000 đất canh tác ven biển bị nhiễm mặn, có đến 12.000 37 nhiễm mặn nặng Rừng ngập mặn bị suy giảm diện tích khả phịng hộ Cụ thể, nhiều diện tích rừng ngập mặn khu vực Cồn Lu, Cồn Ngạn, Cồn Xanh, Cồn Mở VQG Xuân Thủy bị chết Tại VQG Xuân Thủy 12 năm trở lại đây, diện tích rừng ngập mặn trưởng thành bị suy giảm 70% Kết thống kê năm gần Phịng nơng nghiệp huyện Giao Thủy cho thấy BĐKH ảnh hưởng mạnh mẽ đến ngành trồng trọt huyện Giao Thủy, đặc biệt lúa Tác động tiêu cực BĐKH (bão, xâm nhập mặn, mưa ngập…) làm thu hẹp diện tích trồng trọt (giảm bình quân 1,23% lúa xuân 0,12% lúa mùa), giảm suất trồng (giảm bình quân 0,52% lúa xuân 3,55% lúa mùa) dẫn đến sản lượng giảm (giảm bình quân 1,74% lúa xuân 3,66% lúa mùa), thiệt hại giá trị kinh tế (thiệt hại 50 tỷ đồng bão số năm 2012), giảm suất xâm nhập mặn, dịch bệnh phát sinh lúa vàng lùn xoắn lá, vàng lùn sọc đen, rầy nâu, rầy trắng (giảm 2.800 lúa xuân năm 2007 nhiệt độ thay đổi bất thường: đầu Xuân nắng ấm nên lúa sinh trưởng nhanh, lúa vào đòng gặp rét lạnh kéo dài nên nên số gié hạt ít, hạt đầu bơng bị thối hóa, lúa trỗ có tượng bớt đầu bông…), thiếu nước cho hoạt động tưới tiêu Các tượng thời tiết cực đoan như: rét đậm rét hại, bão, lụt, sương muối, mưa axit làm cho trồng bị chết hàng loạt làm ảnh hưởng không nhỏ đến thu nhập, đời sống người dân Các lồi động vật khác khu vực nhiều bị tác động Khi nhiệt độ ấm Bắc bán cầu, loài chim di cư tránh rét thay đổi tập tính di cư, nhiều lồi chim lựa chọn điểm di cư gần thời gian di cư muộn đồng thời kết thúc mùa di cư sớm thường lệ Một số loài động thực vật thuỷ sinh khác chịu tác động thay đổi mực nước biển khiến cho tập tính sinh trưởng lồi khơng ổn định không đạt suất sinh học thường thấy Do đặc thù hệ thống thủy lợi Xuân Thủy việc tưới, tiêu phụ thuộc hoàn toàn vào hoạt động thủy triều mực nước lên xuống sông Hồng sông Ninh Cơ, ảnh hưởng BĐKH diễn biến mặn sông năm gần có xu hướng ngày lớn tiến sâu vào sông gây ảnh hưởng đến việc cấp nước tưới Đặc biệt vào thời điểm vụ đông xuân, mực nước lưu lượng triền sông xuống thấp, mặn tiến sâu vào cửa sông, nồng độ mặn tăng mạnh, số cống số mở cống 38 lấy nước giảm, số thời điểm mực nước đảm bảo nước có độ mặn cao nên có cống khơng thể mở lấy nước cống Cồn Nhất, Ngô Đồng gây ảnh hưởng lớn đến lực cấp nước hệ thống 2.1.2 Kịch BĐKH, lựa chọn kịch thời đoạn tính tốn cho hệ thống tác động BĐKH giai đoạn 2020 2030 a Kịch Biến đổi khí hậu Kịch BĐKH, nước biển dâng kịch xây dựng năm 2011 dựa tảng Kịch BĐKH, nước biển dâng năm 2009 có tính kế thừa cập nhật Kịch 2011 kế thừa cung cấp giá trị nhiệt độ, lượng mưa trung bình thập kỷ đến 2100 Bổ sung cực trị khí hậu như: nhiệt độ tối cao, tối thấp, lượng mưa ngày lớn nhất, số ngày có nhiệt độ lớn 35°C Các giá trị nhiệt độ, lượng mưa nước biển dâng chi tiết so với kịch 2009 với trị số bình quân không đổi, khu vực nhỏ có dao động lớn Kịch 2011 tính chi tiết cho tỉnh (63 tỉnh/thành phố) Tóm tắt Kịch Biến đổi khí hậu, nước biển dâng năm 2011: - Về nhiệt độ Theo kịch phát thải thấp: Đến cuối kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm tăng từ 1,6 đến 2,2°C phần lớn diện tích phía Bắc lãnh thổ 1,6°C đại phận diện tích phía Nam (từ Đà Nắng trở vào) Theo kịch phát thải trung bình: Đến cuối kỷ 21, nhiệt độ trung bình tăng từ đến 3°C phần lớn diện tích nước, riêng khu vực từ Hà Tĩnh đến Quảng Trị có nhiệt độ trung bình tăng nhanh so với nơi khác Nhiệt độ thấp trung bình tăng từ 2,2 đến 3,0°C, nhiệt độ cao trung bình tăng từ 2,0 đến 3,2°C Số ngày có nhiệt độ cao 35°C tăng từ 15 đến 30 ngày phần lớn diện tích nước Theo kịch phát thải cao: Đến cuối kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm có mức tăng phổ biến từ 2,5 đến 3,7°C hầu hết diện tích nước ta 39 - Về lượng mưa: Theo kịch phát thải thấp: Đến cuối kỷ 21, lượng mưa năm tăng phổ biến khoảng 6%, riêng khu vực Tây Nguyên có mức tăng hơn, vào khoảng 2% Theo kịch phát thải trung bình: Đến cuối kỷ 21, lượng mưa năm tăng hầu khắp lãnh thổ Mức tăng phổ biến từ đến 7%, riêng Tây Nguyên, Nam Trung Bộ tăng hơn, 3%, xu chung lượng mưa mùa khô giảm lượng mưa mùa mưa tăng Lượng mưa ngày lớn tăng so với thời kỳ 1980-1999 Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ giảm Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ Tuy nhiên, khu vực khác lại xuất ngày mưa dị thường với lượng mưa gấp đôi so với kỷ lục Theo kịch phát thải cao: Lượng mưa năm vào cuối kỷ 21 tăng hầu khắp lãnh thổ nước ta với mức tăng phổ biến khoảng từ đến 10%, riêng khu vực Tây Ngun có mức tăng hơn, khoảng từ đến 4% b Lựa chọn kịch Biến đổi khí hậu tính tốn cho khu vực Hiện kịch Biến đổi khí hậu kịch năm 2011 kế thừa cập nhật kịch trước luận văn tác giả lựa chọn kịch Biến đổi khí hậu, nước biển dâng năm 2011 Bộ tài nguyên môi trường xây dựng với kịch phát thải trung bình (B2) để tính tốn cho khu vực Mức tăng nhiệt độ oC trung bình theo mùa so với thời kỳ 1980 -1999 theo kịch phát thải trung bình (B2) STT Thời gian Các mốc thời gian kỷ 21 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 XII - II 0,5 0,7 1,0 1,3 1,6 1,9 2,1 2,4 2,6 VI - VIII 0,5 0,7 1,0 1,3 1,6 1,9 2,1 2,3 2,5 IX - XI 0,6 0,9 1,2 1,6 1,9 2,2 2,5 2,8 3,0 III - V 0,6 0,8 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,6 2,8 40 Tính tốn nhiệt độ mốc thời gian tương lai theo kịch biến đổi khí hậu: Áp dụng cơng thức tính trung bình: - Nhiệt độ trung bình tháng năm 2020: t 2020 = t tb + ∆t 2020 - Nhiệt độ trung bình tháng năm 2030: t 2030 = t tb + ∆t 2030 Bảng 2.1: Nhiệt độ tương lai theo kịch phát thải trung bình (B2) Tháng 10 11 12 Thời kỳ 30,7 31,8 35,7 42,4 49,0 99,6 53,1 52,0 49,6 44,7 39,7 33,8 Năm 2020 30,9 32,0 35,9 42,7 49,3 100,1 53,3 52,3 49,9 45,0 40,0 34,0 Năm 2030 31,0 32,1 35,9 42,8 49,4 100,3 53,4 52,4 50,0 45,1 40,1 34,1 Mức thay đổi lượng mưa theo mùa (%) so với thời kỳ 1980 -1999 theo kịch phát thải trung bình (B2) STT Thời gian Các mốc thời gian kỷ 21 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 XII - II 0,8 1,1 1,5 1,9 2,4 2,8 3,1 3,5 3,8 VI - VIII 0,5 0,7 1,0 1,3 1,6 1,9 2,1 2,3 2,5 IX - XI 0,6 0,9 1,2 1,6 1,9 2,2 2,5 2,8 3,0 III – V 0,6 0,8 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,6 2,8 Tính tốn lượng mưa mốc thời gian tương lai theo kịch biến đổi khí hậu: Lượng mưa trung bình tương lai: 𝑋�𝑡𝑙(𝑃=85%) = 𝑋�𝑃𝑛𝑒𝑛 + ∆𝑋 Trong đó: ∆X = (% lượng mưa tăng tương lai) x 𝑋�𝑛𝑒𝑛 41 Bảng 2.2: Lượng mưa tương lai theo kịch phát thải trung bình (B2) Tháng 10 11 12 Thời kỳ 30,7 31,8 35,7 42,4 49,0 99,6 53,1 52,0 49,6 44,7 39,7 33,8 Năm 2020 30,9 32,0 35,9 42,7 49,3 100,1 53,3 52,3 49,9 45,0 40,0 34,0 Năm 2030 31,0 32,1 35,9 42,8 49,4 100,3 53,4 52,4 50,0 45,1 40,1 34,1 2.2 Phân tích đặc điểm khí hậu, thủy văn ảnh hưởng đến giải pháp cấp nước Hệ thống thủy lợi Xuân Thủy nằm vùng vịnh Bắc Bộ, thường xuyên bị ảnh hưởng bão áp thấp nhiệt đới BĐKH, năm thường phải gánh chịu từ 46 bão cường độ mạnh đổ vào đất liền gây mưa lớn vài ba ngày, tốc độ gió lớn bão lên tới 40 m/s xu hướng xuất bão ngày nhiều Các tượng thời tiết cực đoan, nhiệt độ tăng cao, nắng nóng kéo dài, lượng mưa thay đổi bất thường, mức độ rét đậm, rét hại, áp thấp nhiệt đới, bão lũ, hán hán, sạt lở đất, dịch bệnh kết hợp với nước biển dâng, xâm nhập mặn gây nhiều khó khăn cho trồng trọt, chăn ni, khai thác nuôi trồng thủy, hải sản; đe dọa an ninh lương thực tỉnh khu vực… Trên địa bàn hệ thống có sơng lớn sơng Hồng, sông Ninh Cơ bao quanh nhiều kênh mương nội đồng, có 60 kênh cấp với chiều dài 244km, 743 kênh cấp với tổng chiều dài 838km góp phần vào việc tưới tiêu cung cấp nước dùng cho người dân địa phương Con sông lớn nguồn cung cấp nước hệ thống sông Hồng chảy từ Tây Bắc xuống Đơng Nam Ngồi ra, sơng Ninh Cơ chi lưu sơng Hồng có vai trị quan trọng việc cấp nước tưới cho hệ thống thủy lợi Xuân Thủy vào mùa kiệt mặn xâm nhập sâu vào sông Hồng làm cho cống tưới triền sông Hồng mở cống lấy nước để phục vụ sản xuất 42 Trong năm gần đây, diễn biến sơng có chiều hướng phức tạp gây khó khăn cho cơng tác lấy nước lũ địa bàn tỉnh Về mùa kiệt ngày có tiếng đến 10 tiếng mực nước ngồi sơng cao đồng tác động thủy triều lên xuống Về mùa lũ mực nước ngồi sơng thường cao mực nước sông nội đồng Mỗi có mưa lớn sinh úng nội đồng q sức chứa kênh, sông trục, mực nước sông nội đồng tăng nhanh đến mực nước sơng đồng xấp xỉ bắt buộc phải tiêu khẩn cấp lượng nước sông động lực, trạm bơm hoạt động nhiệm vụ triệt để bơm vội Trường hợp đặc biệt mực nước sơng lớn tới mức khơng bơm qua đê mực nước sông trục đành để nguyên không rút xuống thấp được, đồng chịu úng tạm thời đến nước sơng ngồi rút tới mức phép bơm 2.3 Phân vùng cấp nước 2.3.1 Cơ sở phân vùng cấp nước Căn vào đặc điểm địa hình, đặc điểm sơng ngịi vùng nghiên cứu Hệ thống thủy lợi Xuân Thủy nằm hạ du sông Hồng nên nguồn cấp nước cho hệ thống từ sơng Hồng phân lưu cuối Sông Hồng sông Ninh Cơ qua cống dọc hai sông Đối với vùng nuôi trồng thủy sản nước lợ làm muối nguồn nước lấy vào cho đối tượng sử dụng nước lấy từ biển qua cống đê biển Nhìn chung, cao trình đất phân bố không đều, với đặc trưng vùng bãi bồi ven biển có nhiều sơng lạch, địa hình huyện có dạng lịng chảo gồm hai vùng rõ nét: vùng trũng phía nội đồng, vùng cao ven biển, xu địa hình thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam Biện pháp cấp nước hệ thống Xuân Thủy chủ yếu nước tự chảy Một số khu vực cao cục không lấy nước tự chảy xã Giao Phong, Giao Thịnh số vùng ven kênh Cồn Nhất, Cồn Năm, Cồn Giữa dùng máy bơm nhỏ đưa nước từ kênh nội đồng lên ruộng Căn vào trạng cơng trình cấp nước có vùng nghiên cứu Các cơng trình cấp nước: 43 - Cống lấy nước đầu mối: + Trên triền sơng Hồng có 14 cống tưới chủ lực với tổng độ 62m + Trên triền sơng Ninh có cống tưới chủ lực, tổng độ 25m + Trên triền đê biển có cống lấy nước làm muối nuôi trồng thủy sản với độ 16m cửa - Kênh cấp 1: Tồn hệ thống có 60 kênh cấp chủ yếu lấy nước từ cống đầu mối triền sông Hồng, sông Ninh Cơ triền đê biển - Các cống điều tiết chính: có 124 cống điều tiết kênh cấp làm nhiệm vụ điều tiết nước cho toàn hệ thống - Trạm bơm tưới: Tồn hệ thống có 51 trạm bơm tưới cố định Trong Cơng ty TNHH thành viên KTCTTL Xn Thủy quản lý 28 trạm có cơng suất từ 500m3/h đến 3.000m3/h, trạm bơm trạm bơm tưới cho vùng cao cục Ngoài ra, hệ thống cịn có 253 trạm bơm di động sẵn sàng chống hạn cần Căn vào đặc điểm phát triển kinh tế - xã hội Theo định hướng phát triển kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu, tập trung đẩy mạnh phát triển kinh tế - xã hội theo hướng cơng nghiệp hóa, đại hóa, kinh tế phát triển theo hướng thị trường, giảm tỷ lệ cấu nông nghiệp, tăng tỷ cấu dịch, du lịch, tập trung đầu tư phát triển số ngành, sản phẩm chủ lực địa phương có đủ sức cạnh tranh thị trường có hiệu kinh tế - xã hội cao như: đóng tàu, khí chế tạo, dệt may, mở rộng diện tích cụm cơng nghiệp có… Điều dẫn đến nhu cầu cấp nước từ hệ thống thủy lợi Xuân Thủy tăng cao việc bố trí phân vùng tưới cần phải vào để xác định phương hướng thuận lợi 2.3.2 Kết phân vùng cấp nước Toàn hệ thống thủy lợi Xn Thủy có diện tích tự nhiên 35.376,62 (Bao gồm vùng kinh tế Cồn Ngạn) phân chia thành lưu vực tưới, bao gồm: 44 - Lưu vực Đồng Nê – Chợ Đê: Thuộc địa phận huyện Xn Trường, có diện tích đất tự nhiên 3.637,46 (trong diện tích đất canh tác 2.022,35 ha) cấp nguồn nước tưới chỗ qua hệ thống kênh – cống tưới: Xuân Châu (lấy nguồn nước từ sông Hồng), Chợ Đê, Đồng Nê, Tây Khu (lấy nguồn nước từ sông Ninh Cơ) kênh tưới đường 50 - Lưu vực Cát Xuyên – Láng: Thuộc địa phận huyện Xn Trường có diện tích đất tự nhiên 4.324,53 (trong diện tích đất canh tác 2.691,95 ha) cấp nguồn nước tưới chỗ qua hệ thống kênh – cống tưới: Các cống Hạ Miêu I, Hạn Miêu II, Cát Xuyên, Liêu Đông, Tài Kênh tưới kênh Láng Các cống, kênh nhiệm vụ tưới chỗ cho lưu vực Cát Xuyên – Láng cấp nguồn nước tưới cho khu vực phía Nam hệ thống (17 xã huyện Giao Thủy có nhiều khó khăn tưới nguồn nước khai thác chỗ hạn chế ảnh hưởng xâm nhập mặn) qua hệ tiếp nước Xuân Thủy (bao gồm cống tưới từ Hạ Miêu I đến Cồn Năm hệ thống kênh chuyển nước Láng – Ngô Đồng – Giao Sơn, Cồn Nhất – Đơng Bình, Diêm Điền, Bình Điền – Cồn Năm – Hàng Tổng) Hiện cống Cát Xuyên, Tài, Liêu Đông xây dựng đưa vào sử dụng với cống lấy nước đầu mối đê hữu sông Hồng từ Hạ Miêu I đến Cống Tài thuộc hệ thống Xuân Thủy đảm bảo lực cấp nước địa bàn chuyển nước xuống vùng Giao Thủy qua kênh Láng - Lưu vực Trà Thượng – Bắc Câu: Thuộc địa phận huyện Xn Trường có diện tích tự nhiên 3.026,83 (Trong diện tích canh tác 1.731,27 ha) cấp nguồn tưới từ sông Ninh Cơ cống tưới Trà Thượng, Bắc Câu, Rộc I - Lưu vực Xuân Ninh: Thuộc địa phận huyện Hải Hậu có diện tích đất tự nhiên 546 (trong diện tích đất canh tác 526,0 ha) cấp nguồn tưới từ sơng Ninh Cơ qua cống Kẹo, phần diện tích thấp tưới Rộc I - Lưu vực Ngô Đồng – Cồn Giữa: Thuộc địa phận huyện Giao Thủy có diện tích đất tự nhiên 5.327,65 (trong diện tích đất canh tác 3.126,12 ha), cấp nguồn tưới từ sông Hồng cống tưới Ngô Đồng qua kênh Ngô Đồng đoạn từ cống Ngô Đồng đến đập điều tiết Nhất Đỗi I kiên cố hóa năm 2011 theo dự án cải tạo 45 nâng cấp sơng Sị kênh Cồn Giữa, kênh ngồi nhiệm vụ tưới chỗ cịn kênh trung chuyển nguồn nước thuộc hệ tiếp nước Xuân Thủy xuống khu vực phía Nam Trung hệ thống thủy lợi Trong lưu vực tưới Ngơ Đồng cịn có kênh Giao Sơn thuộc hệ tiếp nước Xuân Thủy làm nhiệm vụ tiếp nước từ khu vực phía Bắc xuống khu vực phía Nam hệ thống thủy lợi - Lưu vực Cồn Nhất: Thuộc địa phận huyện Giao Thủy, có diện tích tự nhiên 5.013,88 (trong diện tích canh tác 2.311,12 ha), cấp từ nguồn tưới từ sông Hồng cống tưới Cống Chúa, Cồn Nhất, Cồn Nhì, Cồn Tư Kênh tưới Cồn Nhất với kênh Đơng Bình, Bình Điền, Diêm Điền vừa có nhiệm vụ tưới trực tiếp vừa kênh hệ tiếp nước xuống khu vực phía Nam hệ thống thủy lợi - Lưu vực Cồn Năm – Hàng Tổng: Thuộc địa phận huyện Giao Thủy nằm khu vực phía Nam hệ thống thủy lợi tiếp giáp tuyến đê biển huyện Giao Thủy vịnh Bắc Bộ, có diện tích tự nhiên 6.488,55 (trong diện tích canh tác 3.688,19 ha) cấp nguồn tưới từ sông Hồng qua hệ tiếp nước Xuân Thủy kết hợp phần tận dụng lấy chỗ cống tưới Cồn Năm độ mặn cho phép Kênh tưới lưu vực Cồn Năm, Hàng Tổng đồng thời kênh cuối hệ tiếp nước Xuân Thủy, hai kênh đầu tư nạo vét, mở rộng dự án đầu tư “Vùng đệm Quốc gia Xuân Thủy – huyện Giao Thủy – tỉnh Nam Định” phê duyệt dự án đầu tư định số 2565/QĐ-UBND ngày 18/8/2005 Ủy ban nhân dân tỉnh Nam Định - Lưu vực Cồn Lu – Cồn Ngạn: Là vùng đất kinh tế quai đê lấn biển vùng cửa Ba Lạt (sơng Hồng) nằm ngồi tuyến đê biển huyện Giao Thủy có diện tích tự nhiên 6.993,72 (trong diện tích đất canh tác dự kiến 4.850,57 ha) Hiện tại, chưa thực hoàn chỉnh tuyến đê bao bảo vệ, đắp 7,5km đê (xấp xỉ 50% chiều dài thiết kế) cao trình mặt đê thấp từ +2,70 ÷ 3,00 nên trước mắt có khu kinh tế Điện Biên, nằm sát tuyến đê biển bảo vệ đê bao đường trục có diện tích tự nhiên 194,40 (trong diện tích canh tác 120ha) thực quy hoạch chi tiết bố trí dân cư phát triển sản xuất Trong tương lai, dự kiến đến năm 2015-2020 tuyến đê bao nâng cấp, điều kiện cấp thoát nước 46 cải thiện tiếp tục đầu tư sở hạ tầng kỹ thuật mở rộng khai thac vùng bãi theo tiêu thiết kế quy hoạch thủy lợi 1996 3.200ha Bảng 2.3: Tổng hợp diện tích canh tác lưu vực thuộc hệ thống Lưu vực tưới Tổng diện tích canh tác (ha) Diện tích lúa (ha) Vùng đê Lưu vực Đồng Nê - Chợ Đê Lưu vực Cát Xuyên - Láng Lưu vực Trà Thượng - Bắc Câu Lưu vực Xuân Ninh Lưu vực Ngô Đồng - Cồn Giữa Lưu vực Cồn Nhất Lưu vực Cồn Năm - Hàng Tổng Vùng đê Lưu vực Cồn Lu - Cồn Ngạn 16.097,00 2.022,35 2.691,95 1.731,27 526,00 3.126,12 2.311,12 3.688,19 120,00 120,00 13.666,06 1.729,59 2.258,95 1.517,74 480,00 2.526,68 1.905,52 3.247,58 Diện tích rau màu (ha) 2.430,94 292,76 433 213,53 46 599,44 405,6 440,61 Diện tích ni trồng thủy sản (ha) 1.843,41 181,96 276,22 160,49 53 239,24 493,44 439,06 Hình 2.1: Bản đồ phân vùng tưới hệ thống thủy lợi Xuân Thủy 47 120,00 Lưu vực Đồng Nê – Chợ Đê: Diện tích lưu vực tưới 2.022,35 lấy nước từ sơng Ninh Cơ Cơng trình đầu mối phụ trách tưới: - Cống Chợ Đê kích thước cửa B = 4m cao trình đáy Z = -1,5m - Cống Đồng Nê thước cửa B = 3m cao trình đáy Z = -1,5m - Cống An Phú kích thước cửa B = 1,2m cao trình đáy Z = -1m - Cống Tây Khu kích thước cửa B = 1,3m cao trình đáy Z = -1m - Cống Ngọc Tiên kích thước cửa B = 1m cao trình đáy Z = 0,1m - Cống Số 7A kích thước cửa B = 2m cao trình đáy Z = -1m - Cống Số 7B kích thước cửa B = 2,7m cao trình đáy Z = -1m - Cống Trung Linh kích thước cửa B = 6m cao trình đáy Z = -1,5m - Cống Số kích thước cửa B = 1,5m cao trình đáy Z = -1m Do nằm thượng nguồn sông Ninh Cơ nên nguồn nước khu vực tương đối đầy đủ, mực nước ngồi sơng đủ đảm bảo để cống lấy nước vào, nhiên việc lấy nước lưu vực cịn gặp nhiều khó khăn cống xây dựng lâu tới cống cũ, miệng cống bị bồi lấp, nhiều cống bị hư hỏng cống An Phú, cống Tây Khu, cống Số 7A, cống Số 7B, cống Số cần có biện pháp nâng cấp cải tạo cống Hệ thống kênh dẫn nước: - Kênh Đồng Nê dài 4.9 km - Kênh Chợ Đê A dài 1,5km - Kênh Chợ Đê B dài 1,7 km - Kênh Tây Khu dài 1.3km - Kênh An Phú dài 1,8km 48 - Kênh Trung Linh dài 1,9km - Kênh Xuân Châu dài 1,75km - Kênh đường 50 dài 3,87km Hiện trạng hệ thống kênh mương bị bồi lấp nhiều gây khó khăn cho cơng tác tưới phục vụ sản xuất Lưu vực Cát Xuyên – Láng: Lấy nước tưới từ nguồn nước sông Hồng qua cống: - Cống Hạ Miêu I kích thước cống B = 4m cao trình đáy cống Z = - 1,5m - Cống Hạ Miêu II kích thước cống B = 10m cao trình đáy cống Z = - 1m - Cống Cát Xuyên kích thước cống B = 3,2m cao trình đáy cống Z = - 2m - Cống Liêu Đơng A kích thước cống B = 3,5m cao trình đáy cống Z = - 1,5m - Cống Liêu Đơng B kích thước cống B = 3,5m cao trình đáy cống Z = - 1,5m - Cống Tài kích thước cống B = cao trình đáy cống Z = - 2m Phục vụ tưới 2.691,95 ha, ngồi cịn phục vụ cho lưu vực Ngô Đồng – Cồn Giữa, Cồn Nhất, Cồn Năm – Hàng Tổng lưu vực Cồn Ngạn với diện tích khoảng 4.000 Đặc biệt mùa khơ bị mặn xâm nhập sâu vào sơng tồn diện tích canh tác huyện Giao Thủy 10.000 phải lấy nguồn nước chủ yếu từ lưu vực Cát Xuyên – Láng Hiện trạng cống Hạ Miêu I cũ cần xây mới, cải tạo đáp ứng yêu cầu tưới nay, mặt khác cống nằm phía hạ lưu sông Hồng gần cửa biển nên độ mặn thường xuyên vượt mức cho phép khiến cống mở cửa lấy nước đặc biệt thời gian ngả ải vụ chiêm xuân việc lấy nước khó khăn ảnh hưởng tới hoạt động sản xuất hệ thống Hệ thống kênh mương phụ trách dẫn nước tưới cho lưu vực gồm có: 49 - Kênh Láng dài km - Kênh Cát Xuyên dài 9,8 km - Kênh Hạ Miêu II dài 0,65 km - Kênh Cát Xuyên A dài 1,5 km - Kênh Liêu Đông dài 1,4 km - Kênh Tài dài 1,5 km Theo điều tra thực tế thấy trục kênh bị bồi lắng nhiều cần nhu cầu nạo vét Lưu vực Trà Thượng – Bắc Câu: Diện tích lưu vực tưới 1.731,27 lấy nước từ sơng Ninh Cơ qua hai cống Trà Thượng kích thước B = 6m cao trình đáy Z = - 2m cống Bắc Câu kích thước B = cao trình đáy Z = - 1m Các cơng trình đầu mối tốt, hệ thống kênh mương thường xuyên nạo vét nên nhìn chung lưu vực đủ đảm bảo lực tưới theo yêu cầu Lưu vực Xuân Ninh: Có diện tích phục vụ tưới 526,00 ha, đảm nhận tưới cho xã Xuân Ninh, lấy nguồn nước tưới qua cống Kẹo có kích thước B = 3m, Z = -1m Lưu vực Ngô Đồng – Cồn Giữa: Diện tích lưu vực tưới 3.126,12 lấy nước chủ yếu từ nguồn nước sông Hồng qua cống Ngô Đồng kích thước cửa B = 10m, cao trình đáy Z = -2m, cống Chúa kích thước B = 2m cao trình đáy Z = -1m sơng Hồng qua cống Nhất Đỗi kích thước cửa B = 6m cao trình đáy Z = -2m sơng Sị, Hai cơng trình đầu mối q cũ, bị hư hỏng nhiều cần có biện pháp cải tạo Độ mặn hàng năm cống Ngô Đồng vào mùa kiệt thời kì ngả ải vụ chiêm xuân cao theo số thống kê công ty KTCTTL Xuân Thủy mặn cống Ngơ Đồng năm gần đây: năm 2008 mặn lớn 15,2 0/ 00 xuất vào ngày 21/1, mặn năm 2010 lớn đạt 14,60/ 00 50 vào ngày 28/1 chuỗi ngày dài thời gian lấy nước ngả ải độ mặn cống vượt mức cho phép khiến cống lấy nước Hệ thống kênh mương phụ trách tưới cho lưu vực gồm kênh: - Kênh Ngô Đồng dài 6,2 km - Kênh Giao Sơn dài 2,4 km - Kênh Cồn Giữa dài 13,2 km - Kênh Chúa dài 1,3 km - Kênh Hoành Thu dài 2,2 km - Hiện trạng kênh mương qua thời gian sử dụng dài đến hầu hết bị bồi lắng, mặt cắt kênh bị thu hẹp cần phải nạo vét đảm bảo yêu cầu tưới Lưu vực Cồn Nhất: Diện tích lưu vực tưới 2.311,12 lấy nước tưới từ nguồn sông Hồng qua cống Cồn Nhất kích thước B = 8m ba cửa cao trình đáy Z = -2m cống Cồn Nhì có kích thước B = 3,5m cao trình đáy Z = -1,5m Hệ thống kênh phụ trách tưới cho lưu vực gồm kênh Cồn Nhất dài 9,3 km, kênh Cồn Nhì dài 3,8 km Cống Cồn Nhất, Cồn Nhì hoạt động tốt theo điều tra thấy năm gần độ mặn cống qua cao cống Cồn Nhất, Cồn Nhì mở cửa lấy nước gây ảnh hưởng đến công tác lấy nước tưới phụ vụ sản xuất Lưu vực Cồn Năm – Hàng Tổng: Diện tích lưu vực tưới 3.054,2 lấy nước từ nguồn nước sông Hồng qua hệ tiếp nước Xuân Thủy kết hợp phần tận dụng lấy chỗ cống tưới Cồn Năm độ mặn cho phép Cơng trình đầu mối phụ trách cống Cồn Tư kích thước cửa B = 3m cao trình đáy Z = -2m cống Cồn Năm kích thước cửa B = 4m cao trình đáy Z = -2,5m Hai cống có thời gian sử dụng lâu, cống bị xuống cấp cần có nhu cầu sửa chữa đảm bảo yêu cầu tưới 51 Lưu vực Cồn Lu – Cồn Ngạn: Diện tích lưu vực tưới 120,00 ha; khu vực khu kinh tế diện tích mở rộng từ bãi bồi sơng hàng năm sông Hồng, nguồn nước tưới lưu vực cân đối từ hệ thống tiếp nước Xuân Thủy qua cống số 10, cống Hoành Đồng, Hoành Lộ, Đại Đồng, chế độ tưới lưu vực phụ thuộc chặt chẽ vào nguồn nước từ hệ thống tiếp nước Xuân Thủy 2.4 Phân tích đặc điểm khu nhận nước cấp ảnh hưởng đến giải pháp cấp nước Khu vực nằm vùng ảnh hưởng trực tiếp thuỷ triều Việc tưới tiêu chủ yếu tự chảy Những nơi có địa hình thấp cao cục có bố trí trạm bơm nhỏ dã chiến…Từ đặc điểm tình hình qua điều tra, đánh giá trạng cho thấy việc phân vùng khu tưới trước tương đối phù hợp, nhiên cịn nhiều khó khăn hạn chế cần phải khắc phục để phù hợp với cơng trình đầu mối, tình hình địa hình, thủy phương hướng phát triển dân sinh kinh tế địa phương Trong lưu vực tưới lưu vực Cát Xuyên – Láng, Ngô Đồng – Cồn Giữa, Cồn Nhất, Cồn Năm – Hàng Tổng lưu vực Cồn Ngạn có quan hệ với cơng trình đầu mối hệ thống kênh mương, lưu vực hỗ trợ công tác tưới (được gọi hệ tiếp nước Xn Thủy) tính tốn tưới cần xét đưa lưu vực vào cụm tưới Hai lưu vực tưới Đông Nê – Chợ Đê lưu vực Trà Thượng – Bắc Câu hai lưu vực độc lập việc lấy nước tưới Lưu vực Đông Nê – Chợ Đê lưu vực Trà Thượng – Bắc Câu hai lưu vực cấp nước độc lập Hai lưu vực có cống lấy nước nằm miền thượng sông Ninh Cơ nên lượng nước dồi dào, mực nước ngồi sơng đủ đảm bảo để cống lấy nước vào, chế độ vận hành lấy nước chịu ảnh hưởng mặn, nhiên việc lấy nước lưu vực gặp nhiều khó khăn cống xây dựng lâu tới cống cũ, miệng cống bị bồi lấp, để đáp ứng yêu cầu tưới cơng trình đầu mối cần phải mở rộng nâng cấp Lưu vực Cát Xuyên – Láng cấp nguồn nước tưới cho khu vực phía Nam hệ thống gồm 17 xã huyện Giao Thủy có nhiều khó khăn tưới nguồn nước khai thác chỗ hạn chế ảnh hưởng xâm nhập mặn qua hệ tiếp nước Xuân Thủy 52 Lưu vực Xuân Ninh lưu vực có diện tích tưới thấp nhất, độ cống nhỏ, tình trạng xuống cấp nhiều khơng đảm bảo nhu cầu tưới Chính việc tưới cho lưu vực Xuân Ninh phụ thuộc nhiều vào nguồn tưới từ hệ tưới Múc hệ thống thủy lợi Hải Hậu Lưu vực Cồn Lu – Cồn Ngạn khu vực khu kinh tế diện tích mở rộng từ bãi bồi sông hàng năm sông Hồng, nguồn nước tưới lưu vực cân đối từ hệ thống tiếp nước Xuân Thủy qua cống số 10, cống Hoành Đồng, Hoành Lộ, Đại Đồng, chế độ tưới lưu vực phụ thuộc chặt chẽ vào nguồn nước từ hệ thống tiếp nước Xuân Thủy Năng lực dẫn nước hệ thống kênh mương cơng trình nội đồng khu tưới giảm nhiều thời gian sử dụng dài không đủ lực cấp nước yêu cầu Do không nạo vét thường xuyên nên tình trạng kênh mương bị bồi lắng cao trình đáy khơng đủ dẫn nước, nhiều kênh mương kênh đất nên tình trạng sạt lở xảy nhiều, mặt cắt kênh bị thu hẹp không đủ lực dẫn nước, tổn thất đầu nước lớn đặc biệt kênh hệ tiếp nước Xuân Thủy kênh Cồn Nhất, Cồn Giữa, Cồn Nhì…Nhiều cơng trình cống đập điều tiết nội đồng hư hỏng, trạm bơm xuống cấp khiến hiệu tưới giảm, nguồn nước không phân bổ hợp lý khiến nhiều vùng úng hạn 2.5 Yêu cầu phát triển kinh tế xã hội vùng 2.5.1 Phát triển nông nghiệp Theo quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội tỉnh đến năm 2020, định hướng đến năm 2030, tập trung triển khai thực hiệu Đề án tái cấu ngành nông nghiệp địa bàn hai huyện Xác định 05 trồng chủ lực thuận lợi canh tác (lúa chất lượng cao, lúa đặc sản, ngô, lạc, khoai tây, đậu tương, ) để quy hoạch xây dựng thành vùng sản xuất hàng hóa tập trung mơ hình “cánh đồng lớn”, “cánh đồng liên kết” gắn với bảo quản, chế biến tiêu thụ sản phẩm theo chuỗi giá trị Phấn đấu tăng trưởng giá trị sản xuất nơng, lâm, thuỷ sản (giá năm 2010) bình quân đạt 4-5%/năm suốt thời kỳ quy hoạch Xác định số trồng chủ lực thuận lợi canh tác (lúa, ngơ, khoai tây, bí xanh, ) để quy hoạch xây dựng thành vùng sản xuất hàng 53 hóa tập trung mơ hình “cánh đồng lớn”, “cánh đồng liên kết” gắn với bảo quản, chế biến tiêu thụ sản phẩm theo chuỗi giá trị Chú trọng xây dựng thương hiệu cho số sản phẩm nông sản đặc trưng huyện gạo tám ấp bẹ, bắc thơm số 7, Quy hoạch số diện tích vùng đất bãi, vùng trồng lúa hiệu sang trồng rau màu, trồng nấm, trồng dược liệu, Phát triển chăn ni theo mơ hình trang trại, gia trại tập trung xa khu dân cư theo hướng tập trung vào nuôi chủ lực lợn hướng nạc, bị lai, gia cầm; khuyến khích liên kết sản xuất doanh nghiệp với trang trại, gia trại từ cung cấp giống, thức ăn thu mua, tiêu thụ sản phẩm gắn với áp dụng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm Phát huy lợi huyện ven biển để đẩy mạnh nuôi trồng thủy sản, tập trung vào nuôi chủ lực tôm sú, tôm thẻ chân trắng, cá bống bớp, ngao thương phẩm, Khuyến khích phát triển đánh bắt hải sản xa bờ theo chương trình Chính phủ Mở rộng nâng cao chất lượng sản xuất loại giống thủy sản đáp ứng nhu cầu giống thủy sản địa bàn huyện ven biển Xây dựng đề án để chuyển đổi diện tích trồng lúa hiệu thấp thường xuyên bị xâm nhập mặn để chuyển sang nuôi trồng thủy sản Diện tích ni trồng thủy sản nước đê theo kế hoạch đến năm 2020 trì 1.843,41ha Riêng vùng Cồn Lu - Cồn Ngạn phấn đấu đến năm 2020 giữ nguyên diện tích vùng kinh tế Điện Biên tập trung phát triển theo chiều sâu, lại mở rộng thêm số diện tích ni trồng thủy sản Phấn đấu đến năm 2020 diện tích ni trồng thủy sản toàn vùng Cồn Lu - Cồn Ngạn đạt 3.320ha Tập trung bảo vệ trồng mới, trồng bổ sung rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, bãi ven biển để phát triển thành hệ sinh thái rừng ven biển có tác dụng phịng hộ chắn sóng, chống sạt lở Chú trọng bảo vệ diện tích rừng ngập mặn Vườn quốc gia Xuân Thủy, bảo tồn đa dạng sinh học vùng đất ngập nước 2.5.2 Phát triển công nghiệp - đô thị Tập trung phát triển ngành công nghiệp chế biến thủy, hải sản để tạo thuận lợi cho lĩnh vực nuôi trồng đánh bắt hải sản phát triển ổn định Chú trọng đổi trang thiết bị, nâng cao suất, chất lượng khả cạnh tranh sản phẩm chủ yếu (nước 54 mắm, cá khô, tôm khô, thủy sản đông lạnh, ) Phấn đấu tăng trưởng giá trị sản xuất công nghiệp (giá năm 2010) bình quân thời kỳ 2015-2020 đạt 15%/năm, giai đoạn 2021-2030 đạt 18-20%/năm Khuyến khích, tạo điều kiện phát triển số ngành cơng nghiệp có yếu tố thuận lợi để phát triển mạnh: Cơng nghiệp khí (Phát triển khí đóng mới, sửa chữa tàu thuyền vận tải, khai thác hải sản xa bờ), công nghiệp dệt may…Mở rộng diện tích cụm cơng nghiệp có, phấn đầu đến năm 2020 tỷ lệ lấp đầy khu cơng nghiệp 100% (tương đương với diện tích khu cơng nghiệp năm 2020 683 ha) Hình thành trục đô thị gồm thị trấn Xuân Trường - Xuân Ninh - Xuân Hồng, quy hoạch xây dựng đô thị Xuân Ninh đạt đô thị loại V giai đoạn 2016-2020, đô thị Xuân Hồng đạt đô thị loại V giai đoạn 2021-2030 Quy hoạch xây dựng thị tứ Xuân Tiến, Bùi Chu, Xuân Bắc Xây dựng cơng trình hạ tầng khu vực thị trấn Ngô Đồng, Quất Lâm, Đại Đồng theo quy hoạch xây dựng phê duyệt Tập trung xây dựng khu đô thị thị trấn Ngô Đồng (quy mô 9,5 ha) với hạ tầng đồng bộ, đại đảm bảo mở rộng không gian phát triển giai đoạn sau Xây dựng hạ tầng thị trấn Quất Lâm để nâng cấp thành thị xã đô thị Đại Đồng lên thị trấn trước năm 2020 Quy hoạch phát triển trung tâm cụm xã Giao Nhân, Giao Yến Tập trung xây dựng khu đô thị thị trấn Xn Trường (quy mơ ha) có hạ tầng đồng bộ, kết nối thuận tiện với khu vực cũ thị trấn khả mở rộng giai đoạn phát triển tiếp sau 2.6 Xác định nhu cầu cấp nước tính tốn cân nước 2.6.1 Xác định nhu cầu cấp nước 2.6.1.1 Xác định nhu cầu cấp nước thời điểm Xác định nhu cầu nước cho trồng a Nguyên lý tính tốn Ngun lý chung tính tốn chế độ tưới cho trồng dựa vào cân nước lượng nước đến lượng nước đi, từ tìm mức tưới sở bảo đảm chế độ nước ruộng thỏa mãn công thức tưới tăng sản Phương trình cân nước tổng quát sau: 55 hci = hoi + ∑ mi + ∑ Poi − ∑ ( K i + ei ) − ∑ C Trong đó: h ci : Lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tính tốn (mm) h oi : Lớp nước mặt ruộng đầu thời đoạn tính tốn (mm) ∑ mi : Lượng nước tưới thời đoạn tính tốn ∑P i : Lượng nước mưa sử dụng thời đoạn tính tốn ∑K i : Lượng nước ngấm xuống đất thời đoạn tính tốn (mm/ngày) ∑C: Lượng nước tháo thời đoạn tính tốn b Tài liệu tính tốn Tài liệu khí hậu Qua nghiên cứu đánh giá chất lượng tài liệu, số năm qua trắc trạm khí tượng thủy văn vùng nghiên cứu Chọn trạm khí tượng Văn Lý để lấy yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, bốc hơi, vận tốc gió, số nắng; trạm Giao Thủy lấy số liệu mưa đại điện để tính tốn cho khu vực Tài liệu trồng - Thời vụ tưới cho lúa vụ đông xuân: Bảng 2.4: Thời vụ tưới cho lúa vụ đông xuân TT Tổng Thời đoạn sinh trưởng Ngâm ruộng Cấy - Đẻ nhánh Đẻ nhánh - Đứng Đứng - Làm địng Làm địng - Trổ bơng Trổ bơng - Chín Từ ngày 07/02 10/02 03/03 04/04 06/05 01/06 - Thời vụ tưới cho lúa vụ mùa: 56 Thời gian Đến ngày 09/02 02/03 03/04 05/05 31/05 14/06 Số ngày 20 31 30 25 14 123 Hệ số Kc 1,1÷1,15 1,1÷1,15 1,1÷1,4 1,1÷1,35 0,85÷1,05 0,85÷1,05 Bảng 2.5: Thời vụ tưới cho lúa vụ mùa TT Tổng Thời đoạn sinh trưởng Ngâm ruộng Cấy - Đẻ nhánh Đẻ nhánh - Đứng Đứng - Làm địng Làm địng - Trổ bơng Trổ bơng - Chín Từ ngày 07/07 16/07 26/07 15/08 16/09 05/10 Thời gian Đến ngày 15/07 25/07 14/08 15/09 04/10 16/10 Số ngày 20 30 18 11 96 Hệ số Kc 1,1÷1,15 1,1÷1,15 1,1÷1,4 1,1÷1,35 0,85÷1,05 0,85÷1,05 - Tài liệu hoa màu Trong hệ thống thủy lợi Xuân Thủy có nhiều trồng cạn như: đậu tương, lạc, khoai tây, khoai lang, ngô, rau Do đậu tương, lạc có diện tích canh tác lớn cịn loại trồng khác có diện tích khơng đáng kể nên chọn đậu tương lạc loại trồng cạn đại điện để tính tốn chế độ tưới Bảng 2.6: Thời vụ tưới cho lạc vụ đông xuân TT Tổng Thời đoạn sinh trưởng Gieo hạt - Nảy mầm Phát triển Ra hoa - Tạo củ Củ già Thời gian Từ ngày Đến ngày 20/01 30/01 13/03 09/04 29/01 12/03 08/04 09/05 Số ngày 10 42 27 30 109 Hệ số Kc 0,85÷1,0 1,1÷1,3 1,05÷1,2 0,9÷1,1 Bảng 2.7: Thời vụ tưới cho đậu tương vụ thu đông TT Tổng Thời đoạn sinh trưởng Gieo - Mọc mầm Mọc mầm - Cây non Cây - Ra hoa Ra hoa - Tạo hạt Hạt già Thời gian Từ ngày Đến ngày Số ngày 17/10 25/10 26/10 09/11 15 10/10 10/12 30 11/12 30/12 20 31/12 20/01 21 96 57 Hệ số Kc 0,3÷0,5 0,7÷0,9 1,05 ÷1,2 1,0 ÷1,15 0,95 ÷1,1 c Tính tốn nhu cầu nước cho lúa đơng xn Luận văn sử dụng phần mềm Cropwat 8.0 để tính toán nhu cầu nước cho trồng Đây phần mềm tiên tiến FAO khuyến cáo sử dụng toàn giới Sơ đồ khối phần mềm sau: Trình tự tính tốn nhu cầu nước cho lúa đông xuân thể qua bước sau: Nhập liệu khí hậu (Climate) tính lượng bốc nước chuẩn ET o Chọn “File” “New” “Climate/ET o ” “Monthly ET o Penman Monteith” để nhập số liệu khí tượng ET o Sau nhập đầy đủ số liệu khí hậu cần thiết ta có kết tính tốn ET o sau: 58 Nhập liệu lượng mưa (Rainfall) Chọn “File” “New” “Rain” “Monthly” để nhập số liệu lượng mưa Eff.Rain (Effective rainfall – Lượng mưa hữu hiệu) Sau nhập đầy đủ số liệu lượng mưa cần thiết ta có kết tính tốn lượng mưa hữu hiệu sau: Nhập liệu trồng Chọn “File” “New” “Crop” “Rice” “Dry crop” để nhập số liệu trồng Sau nhập đầy đủ số liệu trồng cần thiết ta có kết tính tốn sau: 59 Nhập liệu đất Chọn “File” “New” “Soil” để nhập liệu đất Sau nhập đầy đủ số liệu đất cần thiết ta có kết tính tốn sau: 60 Kết tính tốn nhu cầu nước Chọn “Calculation” “Crop Water Requierments” để xem kết tính tốn u cầu nước loại trồng Kết tính tốn nhu cầu nước lúa đông xuân sau: Bảng 2.8: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa đơng xuân thời điểm Tháng Tổng Mức tưới (m3/ha) 1460 861 952 1286 292 4852 d Tính tốn nhu cầu nước cho lúa mùa, lạc đơng xn, đậu tương vụ đơng Tính tốn tương tự lúa đơng xn, ta có kết tính toán cho lúa mùa sau: Bảng 2.9: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa mùa thời điểm Tháng 10 Tổng Mức tưới (m3/ha) 1549 497 260 2307 61 Bảng 2.10: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lạc đơng xn thời điểm Tháng Tổng Mức tưới (m3/ha) 329 687 998 962 228 3205 Bảng 2.11: Kết tính tốn nhu cầu nước cho đậu tương vụ đông thời điểm Tháng 10 11 12 Tổng Mức tưới (m3/ha) 77 1142 1018 569 2806 Ta có bảng tổng hợp kết tính toán nhu cầu nước cho loại trồng thời điểm tại: Bảng 2.12: Tổng hợp kết tính toán nhu cầu nước cho loại trồng thời điểm Tháng Lúa đông xuân 1460 861 952 1286 292 10 11 12 Tổng 4851 Cây trồng Lúa Lạc mùa 329 687 998 962 228 1549 497 260 2306 3204 Đậu tương 569 77 1142 1018 2806 Tổng mức tưới Tổng lượng nước (m3/ha) (106m3) 898 2147 1859 1914 1514 292 1549 497 260 77 1142 1018 13167 1.38 30.65 26.54 27.33 21.62 3.95 21.17 6.79 3.55 1.11 0.88 0.78 145.76 Xác định nhu cầu nước cho đối tượng dùng nước khác a Định mức tiêu hao nước Cấp nước cho chăn nuôi Theo TCVN 4454: 1987 quy định nước dùng chăn nuôi tập trung lấy sau: 62 - Trâu bò: 70 - 100 l/ngđ - Lợn: 15 - 25 l/ngđ - Gia cầm: - l/ngđ Đối với chăn nuôi phân tán khơng có quy định, tác giả tạm lấy mức thấp theo tiêu chuẩn sau: - Trâu bò: 70 l/ngđ - Lợn: 15 l/ngđ - Gia cầm: l/ngđ Cấp nước cho thủy sản nước Theo quy trình ni trồng thủy sản năm ao nuôi thủy sản phải thay nước lần, lần thay 1/3 số nước Như hàng năm ao ni phải thay tồn nước có ao nước hệ thống thủy lợi Xuân Thủy Độ sâu nước cần đảm bảo để nuôi thả cá cho loại hình ni trồng chủ yếu sau: - Ao, hồ nhỏ: 1,5 -2,0m - Mặt nước lớn: 2,0 -3,0m - Ruộng trũng: 0,2-0,3m Kết khảo sát thực địa cho thấy phần lớn ao hồ nuôi trồng thủy sản địa bàn hệ thống có độ sâu nước trung bình 2m luận văn tính tốn độ sâu nước cần trì ao nuôi 2,0m Thời gian cấp nước tập trung vào tháng mùa khô Cấp nước sinh hoạt cho đô thị, dân cư nông thôn khu công nghiệp Theo TCXDVN 33:2006: Cấp nước - mạng đường ống cơng trình - tiêu chuẩn thiết kế Định mức lượng nước dùng sinh hoạt theo đầu người khu đô thị loại IV, đô thị loại V, điểm dân cư nông thôn khu công nghiệp tính theo diện tích mặt bằng, cụ thể sau: 63 Bảng 2.13: Định mức nước sinh hoạt cho đô thị, dân cư nông thôn khu công nghiệp thời điểm Đối tượng dùng nước thành phần cấp nước Nước cho khu công nghiệp Định mức Nước sử dụng thực tế A (m3/ha/ngày) Nước thất thoát B, lấy % A Nước cho yêu cầu riêng nhà máy xử lý nước C, lấy % (A+B) Tổng cộng (m3/ha/ngày) Đô thị loại IV, V điểm dân cư nông thôn Nước sinh hoạt A (l/người/ngày) Nước dịch vụ B, lấy % A Nước thất thoát C, % (A+B) Nước cho yêu cầu riêng nhà máy xử lý nước D, lấy % (A+B+C) Tổng cộng (l/người/ngày) 22 ÷ 45 (Lấy 30) < 25 (Lấy 22) ÷ 10 (Lấy 8) 39,5 60 10 < 20 (Lấy 18) 10 85,7 b Kết tính tốn u cầu cấp nước cho đối tượng dùng nước khác Tính tốn u cầu nước cho chăn ni Dựa vào số lượng vật nuôi định mức nhu cầu nước cho vật nuôi, lượng nước cần cấp cho chăn nuôi năm 2015 bảng sau: Bảng 2.14: Lượng nước cần cấp cho chăn nuôi thời điểm Số Lưu vực tưới Nhu cầu nước (m3) Tổng (m3) Trâu, bò Lợn Gia cầm Trâu, bò Lợn Gia cầm 3.934 152.900 1.290.000 100.514 837.128 470.850 1.408.491 Lưu vực Đồng Nê - Chợ Đê 648 21.002 178.689 16.556 115.095 65.221 196.873 Lưu vực Cát Xuyên - Láng 459 20.778 243.174 11.727 113.760 88.759 214.246 Lưu vực Trà Thượng 414 19.500 165.237 10.578 106.763 60.312 177.652 Lưu vực Xuân Ninh 73 7.834 21.069 1.865 42.891 7.690 52.446 Lưu vực Ngô Đồng - Cồn Giữa 803 26.500 230.056 20.517 145.088 83.970 249.575 Lưu vực Cồn Nhất 705 32.578 215.986 18.013 178.365 78.835 275.212 Lưu vực Cồn Năm - Hàng Tổng 832 24.688 235.789 21.258 135.167 86.063 242.487 64 Bảng 2.15: Lưu lượng nước cần cấp cho chăn nuôi thời điểm Nhu cầu nước (m3) Lưu vực tưới Lưu lượng nước (m3/s) Tổng (m3) Trâu, bò Lợn Gia cầm Trâu, bò Lợn Gia cầm 100.514 837.128 470.850 0,0032 0,0265 0,0149 0,0447 Lưu vực Đồng Nê - Chợ Đê 16.556 115.095 65.221 0,0005 0,0036 0,0021 0,0062 Lưu vực Cát Xuyên - Láng 11.727 113.760 88.759 0,0004 0,0036 0,0028 0,0068 Lưu vực Trà Thượng 10.578 106.763 60.312 0,0003 0,0034 0,0019 0,0056 Lưu vực Xuân Ninh 1.865 42.891 7.690 0,0001 0,0014 0,0002 0,0017 Lưu vực Ngô Đồng - Cồn Giữa 20.517 145.088 83.970 0,0007 0,0046 0,0027 0,0079 Lưu vực Cồn Nhất 18.013 178.365 78.835 0,0006 0,0057 0,0025 0,0087 Lưu vực Cồn Năm - Hàng Tổng 21.258 135.167 86.063 0,0007 0,0043 0,0027 0,0077 Tính tốn u cầu nước cho thủy sản Năm 2015 diện tích ni trồng thủy sản nước đê 1.843,41ha Tổng lượng nước cần cấp cho 1ha theo định mức là: 1ha x 2,0m = 20.000 (m3/năm) Căn vào số liệu diện tích ni trồng thủy sản thời điểm ta tính lượng nước cần cho nuôi trồng thủy sản cho khu vực bảng sau: Bảng 2.16: Lượng nước, lưu lượng nước cần cấp cho thủy sản thời điểm Lưu vực tưới Vùng đê Lưu vực Đồng Nê - Chợ Đê Lưu vực Cát Xuyên - Láng Lưu vực Trà Thượng Lưu vực Xuân Ninh Lưu vực Ngô Đồng - Cồn Giữa Lưu vực Cồn Nhất Lưu vực Cồn Năm - Hàng Tổng Vùng đê Lưu vực Cồn Ngạn Diện tích ni trồng thủy sản (ha) 1.843,41 181,96 276,22 160,49 53,00 239,24 493,44 439,06 120,00 Wnăm (m3) 36.868.200 3.639.200 5.524.400 3.209.800 1.060.000 4.784.800 9.868.800 8.781.200 2.400.000 2.400.000 Q (m3/s) 2,37 0,23 0,36 0,21 0,07 0,31 0,63 0,56 0,15 0,15 Tính tốn u cầu nước cho cơng nghiệp sinh hoạt cho dân cư khu đô thị, nông thôn 65 Căn vào trạng tiêu chuẩn dùng nước cho dân sinh, cơng nghiệp tính nhu cầu dùng nước cho công nghiệp sinh hoạt lưu vực hệ thống sau: Bảng 2.17: Lưu lượng nước cần cấp cho sinh hoạt đô thị, dân cư nông thôn khu công nghiệp thời điểm Lưu vực tưới Tổng Lưu vực Đồng Nê - Chợ Đê Lưu vực Cát Xuyên - Láng Lưu vực Trà Thượng Khu dân cư Khu công nghiệp Lưu vực Xuân Ninh Lưu vực Ngô Đồng - Cồn Giữa Lưu vực Cồn Nhất Lưu vực Cồn Năm - Hàng Tổng Vùng kinh tế Cồn Ngạn Đơn vị người người người người người Số lượng 358.104 51.652 55.045 52.473 410 7.095 người 72.739 người 51.113 người người Định mức 85,7 39,5 Lượng nước Q yêu cầu yêu cầu (m3) (m3/s) 17.112.847 0,543 1.615.700 0,051 1.721.835 0,055 7.552.557 0,239 1.641.382 5.911.175 221.935 0,007 2.275.312 0,072 1.598.840 0,051 65.587 2.051.594 0,065 2.400 75.073 0,002 85,7 Tổng hợp nhu cầu dùng nước cho vùng hệ thống Sau xác định lượng nước yêu cầu ngành lưu vực, ta tổng hợp nhu cầu nước dùng cho toàn hệ thống Tổng nhu cầu nước ngành toàn hệ thống thể sau: Bảng 2.18: Tổng hợp nhu cầu dùng nước toàn hệ thống thời điểm Wnăm (m3) 169.026.092 19.910.902 26.372.473 23.355.830 5.098.381 29.616.089 27.799.329 36.873.088 2.475.073 2.475.073 171.501.165 Lưu vực tưới Vùng đê Lưu vực Đồng Nê - Chợ Đê Lưu vực Cát Xuyên - Láng Lưu vực Trà Thượng Lưu vực Xuân Ninh Lưu vực Ngô Đồng - Cồn Giữa Lưu vực Cồn Nhất Lưu vực Cồn Năm - Hàng Tổng Vùng đê Lưu vực Cồn Ngạn Tổng 66 Q (m3/s) 4,74 6,22 4,35 1,31 6,95 5,54 8,86 0,08 Qua kết tính tốn nhu cầu nước có nhận xét sau: Nhu cầu cấp nước cho nông nghiệp chiếm 66% nhu cầu nước hệ thống Nước cho ngành khác: sinh hoạt, chăn nuôi, thủy sản, công nghiệp chiếm 34% 2.6.1.2 Xác định nhu cầu cấp nước thời điểm năm 2020 năm 2030 Xác định nhu cầu nước cho trồng Sử dụng phần mềm Cropwat tính tương tự thời điểm với nhiệt độ lượng mưa thay đổi theo kịch biến đổi khí hậu ta kết tính tốn nhu cầu nước cho loại trồng thời điểm năm 2020 năm 2030 a Thời điểm năm 2020 Bảng 2.19: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa đơng xuân thời điểm năm 2020 Tháng Tổng Mức tưới (m3/ha) 1164 754 1522 1144 486 5070 Bảng 2.20: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa mùa thời điểm năm 2020 Tháng 10 Tổng Mức tưới (m3/ha) 1540 520 285 2345 Bảng 2.21: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lạc đông xuân thời điểm năm 2020 Tháng Tổng Mức tưới (m3/ha) 335 715 1041 1003 233 3327 Bảng 2.22: Kết tính tốn nhu cầu nước cho đậu tương vụ đông thời điểm năm2020 Tháng 10 11 12 Tổng Mức tưới (m3/ha) 81 1167 1075 585 2908 67 Bảng 2.23: Tổng hợp kết tính tốn nhu cầu nước cho loại trồng thời điểm năm 2020 Tháng 10 11 12 Tổng Cây trồng Lúa đông Lúa Lạc xuân mùa 335 1164 715 754 1041 1522 1003 1144 233 486 1540 520 285 5070 2345 3327 Đậu tương 585 Tổng mức tưới (m3/ha) Tổng lượng nước (106m3) 920 1879 1795 2525 1377 486 1540 520 285 81 1167 1075 13650 1.52 25.31 24.18 34.01 18.55 6.15 19.87 6.71 3.68 1.11 0.97 0.89 142.94 81 1167 1075 2908 b Thời điểm năm 2030 Bảng 2.24: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa đông xuân thời điểm năm 2030 Tháng Tổng Mức tưới (m3/ha) 1244 819 1583 1237 584 5467 Bảng 2.25: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lúa mùa thời điểm năm 2030 Tháng 10 Tổng Mức tưới (m3/ha) 1575 549 309 2433 Bảng 2.26: Kết tính tốn nhu cầu nước cho lạc đông xuân thời điểm năm 2030 Tháng Tổng Mức tưới (m3/ha) 376 808 1097 1060 248 3589 68 Bảng 2.27: Kết tính tốn nhu cầu nước cho đậu tương vụ đông thời điểm năm2030 Tháng 10 11 12 Tổng Mức tưới (m3/ha) 112 1241 1136 611 3100 Bảng 2.28: Tổng hợp kết tính tốn nhu cầu nước cho loại trồng thời điểm năm 2030 Tháng Lúa đông xuân 1244 819 1583 1237 584 10 11 12 Tổng 5467 Cây trồng Lúa Lạc mùa 376 808 1097 1060 248 1575 549 309 2433 3589 Đậu tương 611 Tổng mức tưới Tổng lượng nước (m3/ha) (106m3) 112 1241 1136 3100 987 2052 1916 2643 1485 584 1575 549 309 112 1241 1136 14589 1.86 26.22 24.49 33.78 18.98 6.92 19.19 6.69 3.76 1.47 1.18 1.08 145.61 Xác định nhu cầu nước cho đối tượng dùng nước khác a Cấp nước sinh hoạt cho dân cư khu đô thị nông thôn Bảng 2.29: Định mức nước sinh hoạt cho đô thị, dân cư nông thôn khu công nghiệp thời điểm năm 2020 năm 2030 Đối tượng dùng nước thành phần cấp nước Nước cho khu công nghiệp Nước sử dụng thực tế A (m3/ha/ngày) Nước thất thoát B, lấy % A Nước cho yêu cầu riêng nhà máy xử lý nước C, lấy % (A+B) Tổng cộng (m3/ha/ngày) 69 Giai đoạn Năm 2030 Năm 2020 22 ÷ 45 22 ÷ 45 (Lấy 30) (Lấy 30)