TIP CN t PHAN TICH THICH NGHI SN XU

BÀI BÁO KHOA HỌC TIẾP CẬN TỪ PHÂN TÍCH THÍCH NGHI SẢN XUẤT CHO HỆ THỐNG THỦY LỢI CÁI LỚN – CÁI BÉ Nguyễn Đăng Tính1, Trịnh Cơng Vấn2, Phan Hữu Cường3, Phạm Quang Chánh4 Tóm tắt: Lưu vực sơng Cái Lớn – Cái Bé (CLCB) thuộc Bán đảo Cà Mau (BĐCM) khu vực thấp trũng, chịu ảnh hưởng thủy triều biển Đông biển Tây phức tạp Nguồn nước phần từ sông Hậu chủ yếu mưa chỗ nước ngầm khai thác từ giếng khoan Hệ thống thủy lợi CLCB quy hoạch từ nhiều năm trước với mục tiêu “Ngọt hóa” gần dự án khởi động lại với mục tiêu “Kiểm soát mặn” phục vụ phát triển kinh tế - xã hội vùng BĐCM Mục đích viết phân tích tính phù hợp mơ hình sản xuất nơng nghiệp thích nghi nguồn nước, hệ sinh thái lưu vực sơng CL-CB để đưa giải pháp cơng trình phù hợp phục vụ cho phát triển kinh tế xã hội Từ khóa: Cái Lớn – Cái Bé, Bán đảo Cà Mau, thích nghi sản xuất MỞ ĐẦU* Dự án thủy lợi Cái Lớn - Cái Bé công trình đưa vào nhiều lần lập quy hoạch thủy lợi ĐBSCL từ năm 1990s; Năm 2012 Thủ tướng phủ phê duyệt “Quy hoạch thủy lợi ĐBSCL giai đoạn 2012-2030 định hướng đến năm 2050 điều kiện biến đổi khí hậu, nước biển dâng” cơng trình cống Cái Lớn Cái Bé tiếp tục xác định (Viện KHTLMN&mnk, 2017), với mục tiêu: (i) Kiểm soát mặn, giải mâu thuẫn vùng nuôi trồng thủy sản ven biển vùng sản xuất nông nghiệp tỉnh Kiên giang, Hậu giang tỉnh Bạc Liêu thuộc lưu vực sông Cái Lớn – Cái Bé, với tổng diện tích canh tác khoảng 84 nghìn (vị trí dự kiến xây dựng cống, diện tích canh tác hình 1); góp phần phát triển thủy sản ổn định vùng ven biển tỉnh Kiên giang; (ii) Chủ động ứng phó với biến đổi khí hậu, nước biển dâng, tạo nguồn nước cho vùng ven biển để giải tình trạng thiếu nước vào mùa khơ, phịng chống cháy rừng, đặc biệt năm hạn hán, góp phần phát triển kinh tế xã hội ổn định; Cơ sở 2- Đại học Thủy lợi Viện Đổi công nghệ thủy lợi Mekong Viện Thủy lợi Môi trường, Đại học Thủy lợi Trung tâm Quan trắc tài nguyên & MT tỉnh Bình Dương 10 (iii) Tăng cường khả thoát lũ, tiêu úng, cải tạo đất phèn; (iv) Kết hợp phát triển giao thông thủy, vùng dự án Quy mô đầu tư giai đoạn theo định bao gồm: (1) Xây dựng cống Cái Lớn cống Cái Bé; (2) Xây dựng đê nối hai cống với quốc lộ 61; (3) Đào kênh nối sông Cái Lớn - Cái Bé (4) Sửa chữa âu thuyền Tắc Thủ Hình Vị trí dự kiến xây dựng cống Cái Lớn khu vực Bán đảo Cà Mau CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Cách tiếp cận Nghiên cứu tiếp cận theo quan điểm KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 64 (3/2019) phát triển bền vững ĐBSCL Chính phủ xác định nghị 120/NQ-CP ngày 17/11/2017 Cách tiếp cận xuất phát từ nguồn lực mà ta có tương lai tìm cách sử dụng nguồn lực cách hiệu cho phát triển Nguồn nước cho ĐBSCL đặc biệt BĐCM chịu tác động mạnh mẽ phát triển thượng lưu, biến đổi khí hậu nước biển dâng nguồn tài ngun có hạn Vì việc quản lý sử dụng nguồn nước cho hiệu cho phát triển kinh tế - xã hội đồng thời đảm bảo tác động tiêu cực đến mơi trường Việc lựa chọn để đề xuất giải pháp thủy lợi cho khu vực dự án Cái Lớn – Cái Bé (thuộc Bán đảo Cà mau) cần dựa sở phân tích tối ưu sử dụng tài nguyên đất tài nguyên nước, bao gồm nước nước mặn Hình Quy hoạch thủy lợi dựa nguồn tài ngun có sẵn 2.2 Phương pháp Phương pháp sử dụng nghiên cứu “ Phân tích mơ hình đánh giá mức độ thích nghi hệ thống sản xuất” sử dụng công cụ: (1) Mô hình tốn để xây dựng đồ nguồn nước (ngọt-mặn) (2) Hệ thống thông tin địa lý (GIS) để chồng lớp đồ sử dụng đất cho sản xuất đồ nguồn nước theo không gian theo thời gian Kết việc “chồng lớp” đồ, đồ mức độ thích nghi hình thành Mơ hình phân tích đánh giá mức độ thích nghi việc sử dụng đất để sản xuất nông nghiệp nuôi trồng thủy sản thực theo sơ đồ Về lý thuyết, mơ hình đòi hỏi số liệu đầu vào phân bố tài nguyên đất khuôn khổ báo, tạm thời sử dụng điều kiện vể nguồn nước để tính toán, xét LÚA cho vùng sinh thái nước TÔM/LÚA cho vùng sinh thái mặn/ luân phiên Thang giá trị đánh giá mức độ thích nghi sản xuất, mức độ thích nghi cao có số cao, mức trung bình có số Bản đồ đánh giá mức độ thích nghi thể giá trị gam màu cho chuyển tiếp từ số Giá trị mức độ thích nghi lúa với ứng với mức độ mặn khác nguồn nước, độ mặn nhỏ g/l có mức độ thích nghi lúa từ trung bình đến cao mức độ thích nghi độ mặn g/l KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MƠI TRƯỜNG - SỐ 64 (3/2019) 11 Hình Sơ đồ mơ hình đánh giá mức độ thích nghi sản xuất LÚA TƠM/LÚA Giá trị mức độ thích nghi tôm sú với độ mặn nước vào tài liệu khoa học nuôi tôm sú nước lợ kinh nghiệm nông dân địa phương Mặc dù trại giống tơm cải tạo cung cấp giống tơm có thích nghi với độ mặn khác khuôn khổ báo tạm thời chọn tiêu chí thích nghi để phân tích mơ hình KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Phân bố nguồn nước Mơ hình thủy văn thủy lực xây dựng sở tài liệu hệ thống sơng ngịi lưu vực lân cận tài liệu mơ hình tồn ĐBSCL tính tốn quan nghiên cứu Kết cho thấy lưu lượng trung bình mùa khơ vào vùng nghiên cứu có xu chảy vào từ sông Hậu cửa Cái Côn từ 33,3– 7,5 m3/s, cửa Cái Sắn xấp xỉ 35 m3/s, cửa sơng ven biển có xu chảy từ biển vào cửa sông Mỹ Thanh xấp xỉ 36,3– 38,4 m3/s, cửa Gành Hào xấp xỉ 100–115 m3/s, cửa Sông Đốc từ 12– m3/s, cửa sông Cái Lớn từ 26 – 34 m3/s Như thấy rằng, khu vực Cái Lớn- Cái Bé tiếp nhận nguồn nước chủ yếu từ sơng Hậu, cấp nước cho vùng 12 phía Bắc sông Cái Lớn- Cái Bé nguồn mặn từ cửa sơng ven biển cấp cho vùng phía nam sông Cái Lớn- Cái Bé giai đoạn mùa kiệt Hơn nữa, số liệu quan trắc nhiều năm cho thấy độ mặn trạm Rạch Giá Xẻo Rô thấp nhiều so với trạm ven biển Đông (KTTV-NB, 2018) Độ mặn sông Cái Lớn cao vào khoảng tháng 3, sang đầu tháng nhanh chóng giảm xuống thấp, chi tiết xem hình Lượng mưa trung bình năm khu vực khoảng 2200mm, lượng mưa mùa mưa chiếm khoảng 95% tổng lượng mưa năm, nguồn nước giai đoạn mùa mưa dồi dào, cấp từ sơng Hậu lượng mưa chỗ Mơ hình thủy lực chạy mô phân bố nước mặn nước năm thủy văn 2012 (KTTV-NB,2018) Với mục đích phân tích chế hoạt động triều biển dẫn đến phân bố nguồn nước khu vực nghiên cứu, mơ hình chạy giả thiết cống thuộc dự án Quản Lộ - Phụng Hiệp xây dựng vận hành lấy mặn từ cống Phó Sinh trở xuống phía tây để phục vụ ni tơm cho diện tích phía bắc kênh Quảng Lộ-Phụng Hiệp KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 64 (3/2019) đồng thời cửa ven biển Tây bỏ ngỏ Kết mơ hình cho thấy diễn biến xâm nhập mặn tiềm trung bình mùa khơ mùa mưa rõ rệt (Hình 5), kết tính tốn phân bố mặn vùng nghiên cứu tính tốn sở nguồn cấp nước từ sông Hậu, nước mưa nhu cầu nước vùng nghiên cứu theo giai đoạn Trong giai đoạn mùa kiệt, tồn phần phía nam sông Cái LớnCái Bé bị xâm nhập mặn, cao phía ven biển tây (Xẻo Rơ) khoảng 18%o, cửa Rạch Giá có giá trị cao khoảng 17%o Trong đó, phía cuối sơng (huyện Gị Quao) độ mặn cao khoảng 6%o Khi mùa mưa bắt đầu, độ mặn khu vực giảm nhanh tồn vùng có độ mặn nhỏ 4%o Hình Độ mặn trung bình Rạch Giá, Xẻo Rơ Gị Quao Như vậy, qua phân tích thấy hầu hết diện tích phía bắc sơng Cái Lớn, phía Đơng sơng Cái Lớn (Hậu Giang) thường xun có nước nên mơ hình sản xuất thích nghi khu vực mơ hình sản xuất theo sinh thái nước ngọt, phần lớn diện tích phía nam sơng Cái Lớn có nước ngọt/lợ ln phiên vào thời gian mùa mưa mùa khô nên mơ hình sản xuất thích nghi sản xuất theo hệ sinh thái ngọt/lợ lúa/tôm luân phiên Hình Diễn biến mặn năm BĐCM Ghi chú: Trong hình 5, màu xanh thể nồng dộ mặn nhỏ 4g/l, màu đỏ có giá trị lớn 15g/l KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 64 (3/2019) 13 3.2 Kết mức độ thích nghi hệ thống sản xuất Trong phạm vi nghiên cứu này, đồ đánh giá mức độ thích nghi sử dụng đất cho sản xuất nơng nghiệp nuôi trồng thủy sản xây dựng cho kịch cho tồn vùng Bán đảo Cà Mau (Hình 7), nhiên phân tích tính thích nghi báo tập trung đến vùng ảnh hưởng xâm nhập mặn sông Cái Lớn- Cái Bé (với diện tích khoảng 495 nghìn ha) vùng khác phát triển mơ hình sản xuất thích nghi ổn định, kịch bao gồm: Kịch A1 ứng với tình trạng sử dụng đất năm 2010, với giả thiết chưa có cơng trình kiểm sốt nước ven biển tây, tuyến cơng trình khác nằm khu vực dự án chưa xây dựng; Kịch A2 ứng với giả thiết diện tích sản xuất lúa vụ Kiên Giang chuyển sang sản xuất theo mơ hình Tơm/Lúa (riêng khu vực Thới Bình giữ mơ hình ni thủy sản quanh năm), vùng khác sử dụng đất kịch A1 Kết chồng lớp đồ để xác định mức độ thích nghi hệ thống sản xuất Hình Hình Hình Bản đồ mức độ thích nghi hệ thống sản xuất trước chuyển đổi (Kịch A1) 14 Hình Bản đồ mức độ thích nghi hệ thống sản xuất sau chuyển đổi (Kịch A2) Kết cho thấy việc sử dụng đất (2010Kịch A1) chưa thực phù hợp, nhiều diện tích sản xuất đánh giá có mức độ thích nghi trung bình (khoảng 367 nghìn ha) chiếm 74%, số diện tích có mức độ thích nghi cao, cao chiếm khoảng 23% (115 nghìn ha) tổng diện tích đánh giá Các huyện thuộc Hậu Giang huyện Gò Quao (Kiên Giang) sản xuất nhiều năm vùng nước từ sơng Hậu mức thích nghi từ trung bình lên tới cao, địa phương vùng mặn/lợ có mức thích nghi thấp khoảng 2,5% tổng diện tích Điều nói lên sản xuất địa phương vùng nghiên cứu phù hợp với điều kiện đất nước Một diện tích phía đê biển An Biên An Minh cịn bị đánh giá thích nghi thấp giả thiết tất cống ven biển Tây chưa xây dựng mặn xâm nhập vào mùa mưa Thực tế tuyến nhiều cơng trình ngăn mặn xây dựng từ nhiều năm qua, vận hành kiểm sốt mặn chưa đạt mong muốn cịn nhiều vị trí chưa có cơng trình kiểm sốt Kịch A2 mơ nhằm làm rõ vai trị việc chuyển đổi mơ hình canh tác KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 64 (3/2019) theo hướng thích nghi trước cần hỗ trợ mặt thủy lợi, phân tích giả thiết hầu hết diện tích trồng lúa vụ huyện An Biên, An Minh, U Minh Thượng, Vĩnh Thuận Kiên Giang khu vực phía nam sông Cái Lớn chuyển sang canh tác lúa mùa mưa nuôi tôm mùa khô (các vùng khác giữ ngun mơ hình sản xuất ổn định theo hướng thích nghi), mơ hình trước Mức thích nghi Rất thấp Thấp Trung bình Cao Rất cao Kịch A1(ha) 1,397 11,140 366,720 87,420 28,346 mắt chưa đòi hỏi lớn hỗ trợ hạ tầng thủy lợi sử dụng nước mặn mùa khơ để ni tơm sử dụng nước cho canh tác lúa vào mùa mưa, phù hợp với định hướng phát triển dựa mơi trường sinh thái tự nhiên, địi hỏi khơng sử dụng phân bón thuốc trừ sâu để đảm bảo an tồn cho ni tơm sau Kết chi tiết diện tích canh tác mức độ thích nghi bảng Kịch A2(ha) 1,395 8,209 361,640 95,758 28,021 So với kịch A1, huyện thuộc vùng mức độ thích nghi gần khơng thay đổi, vùng chuyển đổi có diện tích thích nghi trung bình giảm khoảng 5000ha, diện tích có tính thích nghi thấp giảm khoảng 3000ha, diện tích đánh giá có tính thích nghi cao, cao tăng lên khoảng 8000ha, thấy chuyển đổi mơ hình sản xuất từ vụ lúa sang mơ hình vụ lúa- vụ tơm tính thích nghi với hệ sinh thái tăng lên cao, tăng cao khả hỗ trợ cải tạo đất dinh dưỡng hai vụ Tuy nhiên, việc trồng lúa khu vực bắc sơng Cái Lớn (Gị Quao) phía tây nam Hậu Giang (Long Mỹ) cịn gặp khó khăn xâm nhập mặn thiếu nước vào mùa khô (xâm nhập mặn giai đoạn có giao động từ 6-8%o), độ mặn khơng thích hợp để trồng lúa hai vụ nên vùng đánh giá vùng có tính thích ghi thấp thấp Vì vậy, khu vực cần có giải pháp thủy lợi để cung cấp bổ sung nước từ phía sơng Hậu, trữ nước cho mùa khơ đồng thời cần thiết có giải pháp giảm thiểu tác động xâm nhập mặn, cụ thể cần xây dựng hoàn thiện cống dọc bên bờ trái sông Cái Bé để chủ động ngăn mặn vào mùa khô để phát triển lúa hai vụ huyện Gò Quao Long Mỹ Tại vùng ven biển (phía sau đê biển) thuộc huyện An Minh, An Biên giả thiết chưa có A2 so với A1(ha) -2 -2,931 -5,080 +8,338 -325 Tăng (%) 0% 6% -1% 10% -1% cơng trình kiểm sốt mặn nên mức độ thích nghi giảm chuyển đổi sang mơ hình tơm-lúa, nhiên vùng đầu tư xây dựng cống kiểm sốt mặn chưa đủ, để nâng cao hiệu mơ hình sản xuất khu vực cần hoàn chỉnh 19 cống dọc tuyến đê biển để đảm bảo kiểm soát nguồn nước cho mơ hình sản xuất Khu vực nam sơng Cái Lớn (gần sơng) cần nâng cấp, hồn chỉnh cơng trình nội đồng đầu tư xây dựng để đảm bảo chủ động lấy nước mặn (lượng chất) để nuôi tôm mùa khô, ngược lại mùa mưa chủ động nguồn nước để trồng lúa phù hợp với hệ sinh thái tự nhiên KẾT LUẬN Kết phân tích phân bố nguồn nước cho thấy khu vực nghiên cứu thuộc lưu vực sông Cái Lớn - Cái Bé hình thành vùng sinh thái nước phía bắc phía đơng sơng Cái Lớn - Cái Bé (huyện Giồng Riềng, Gò Quao, Vị Thanh, Vị Thủy Long Mỹ) vùng sinh thái nước mặn/ngọt luân phiên ổn định huyện nam sông Cái Lớn - Cái Bé (An Minh, An Biên, U Minh Thượng, Vĩnh Thuận phần diện tích thuộc Cà Mau Bạc Liêu) Phân tích thích nghi hệ thống sản xuất cho thấy, thay đổi mơ hình sản xuất từ vụ lúa (Kịch A1) sang lúa- tôm luân phiên (Kịch A2) vùng ảnh hưởng sông KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 64 (3/2019) 15 Cái Lớn - Cái Bé phù hợp với hệ sinh thái tự nhiên, sử dụng hiệu nguồn tài nguyên nước có sẵn khu vực Theo kết phân tích tính thích nghi hệ thống sản xuất phạm vi vùng ảnh hưởng sông Cái Lớn - Cái Bé tính hiệu xây dựng cống Cái Lớn chưa cao, cần phải nghiên cứu đánh giá thêm khía cạnh khác trước định xây dựng Trước mắt cần phát huy hiệu cơng trình nội đồng đầu tư xây dựng, tiếp tục hồn chỉnh hệ thống cơng trình nội đồng để đáp ứng u cầu mơ hình sản xuất Bài báo phần kết nghiên cứu đề tài Nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước MS: KC08.08/16-20: Nghiên cứu giải pháp giảm thiểu tác động, thích ứng với thiên tai hạn hán xâm nhập mặn vùng Bán đảo Cà Mau TÀI LIỆU THAM KHẢO KTTV-NB(2018): Số liệu mưa, mực nước trạm thủy văn thuộc Đài khí tượng thủy văn Nam bộ; Viện KHTLMN, Viện QHTLMN HEC2 (2017): Nghiên cứu Tiền khả thi Dự án thủy lợi Cái Lớn – Cái Bé – Giai đoạn 1, Bộ NN&PTNT; Abstract: APPROACH WITH ADAPTIVE AGRICULTURAL ANALYSIS TO CAILON-CAIBE SYSTEM The Cai Lon - Cai Be basin area (CLCB) is a low lying area, which is influenced by the tides of the East Sea and the West Sea The fresh water supplied to the area is partly from Hau River but mainly from local rain and underground water exploitation The CLCB irrigation project has been planned for many years with the aim of "salt intrusion prevention for fresh water agricultures" and recently the project was restarted with the aim of "controlling salinity" for socio-economic development of the Camau Peninsula area This paper is aim to analyse the feasibility of adaptive process with natural conditions in terms of water resources and eco-system in CL-CB catchment for Agricultural production, to support the decision makers regarding to fesible solutions for social-economical development Keywords: Cailon-Caibe, Camau Penisula, adaptive process with natural conditions Ngày nhận bài: 15/11/2018 Ngày chấp nhận đăng: 17/01/2019 16 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 64 (3/2019)