Quá trình thay đổi hệ số tiêu dưới tác động của BĐKH

2. Phương pháp nghiên cứu

2.3.1.Quá trình thay đổi hệ số tiêu dưới tác động của BĐKH

2.3.1.1. Sự thay đổi hệ số tiêu trong khu vực đồng bằng Bắc Bộ

Đối với sản xuất nông nghiệp, cơ cấu cây trồng, vật nuôi và mùa vụ có thể bị thay đổi ở một số vùng, trong đó vụ đông ở miền Bắc có thể bị rút ngắn lại hoặc thậm chí không còn vụ đông; vụ mùa kéo dài hơn. Điều đó đòi hỏi phải thay đổi kỹ thuật canh tác. Nhiệt độ tăng và tính biến động của nhiệt độ lớn hơn, kể cả các nhiệt độ cực đại và cực tiểu, cùng với biến động của các yếu tố thời tiết khác và thiên tai làm tăng khả năng phát triển sâu bệnh, dịch bệnh dẫn đến giảm năng suất và sản lượng, tăng nguy cơ và rủi ro đối với nông nghiệp và an ninh lương thực.

Đối với hệ thống đê sông, đê bao và bờ bao, mực nước biển dâng cao làm cho khả năng tiêu thoát nước ra biển giảm, kéo theo mực nước các con sông dâng lên, kết hợp với sự gia tăng dòng chảy lũ từ thượng nguồn sẽ làm cho đỉnh lũ tăng thêm, uy hiếp sự an toàn của các tuyến đê sông ở các tỉnh phía Bắc, đê bao và bờ bao ở các tỉnh phía Nam. Các công trình tiêu nước vùng ven biển hiện nay hầu hết đều là các hệ thống tiêu tự chảy; khi mực nước biển dâng lên, việc tiêu tự chảy sẽ hết sức khó khăn, diện tích và thời gian ngập úng tăng lên tại nhiều khu vực.

Nước biển dâng làm mặn xâm nhập sâu vào nội địa, các cống hạ lưu ven sông sẽ không có khả năng lấy nước ngọt vào đồng ruộng. Các thành phố ven biển bị ngập úng do triều. Khu vực thấp ven biển bị ngập triều gây mặn nặng. Chế độ dòng chảy sông suối thay đổi theo hướng bất lợi, các công trình thuỷ lợi sẽ hoạt động trong điều kiện khác với thiết kế, làm cho năng lực phục vụ của công trình giảm.

Cùng với sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan, dòng chảy lũ đến các công trình sẽ tăng lên đột biến, nhiều khi vượt quá thông số thiết kế làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới an toàn của các hồ đập, sẽ ảnh hưởng lớn đến tài nguyên nước, dòng chảy năm biến động từ +4% đến -19%; lưu lượng đỉnh lũ, độ bốc thoát hơi đều tăng, lũ lụt và hạn hán sẽ tăng lên và mức độ ngày càng trầm trọng hơn. Lũ quét và sạt lở đất sẽ xảy ra nhiều hơn và bất thường hơn.

Do chế độ mưa thay đổi cùng với quá trình đô thị hoá và công nghiệp hoá dẫn đến nhu cầu tiêu nước gia tăng đột biến, nhiều hệ thống thuỷ lợi không đáp ứng được yêu cầu tiêu nước.

Nước biển dâng cản trở trực tiếp lũ thoát ra biển làm cho mực nước trên các sông chính nâng cao gây ngập trên diện rộng hơn và nguy hiểm còn ở chỗ nó làm kéo dài thời gian ngập. Lũ sớm trong tương lai sẽ cao hơn và thời gian thoát lũ về cuối vụ cho toàn đồng bằng sẽ dài hơn ảnh hưởng trực tiếp đến kế hoạch canh tác vụ Đông-Xuân trên diện rộng. Mực nước các sông, rạch dâng cao cũng dẫn đến việc tiêu thoát nước mưa trong các khu vực, đặc biệt các đô thị, khu dân cư khó khăn hơn.

Các tác động đến các hệ thống tiêu có thể nhận thấy như sau:

- Lượng mưa lớn do biến đổi khí hậu làm cho lưu lượng cần tiêu lớn;

- Thủy triều dâng cao do ảnh hưởng của nước biển dâng khiến khả năng tiêu tự chảy gặp khó khăn;

- Biến đổi khí hậu làm cho nhiệt độ và lượng mưa tăng cao cũng như nhiều trận bão và những đợt gió lớn xảy ra khiến các hồ chứa nước phải xả lũ gây ảnh hưởng trực tiếp tới việc tiêu nước;

- Tác động đến mô hình quản lý đối với hệ thống tiêu; - Tác động đến cơ chế, chính sách đối với hệ thống tiêu.

2.3.1.2. Sự thay đổi hệ số tiêu trong khu vực huyện Phú Xuyên

- Trước những năm 1970: Hệ số tiêu áp dụng trong thời kỳ này là rất nhỏ chỉ từ 1,45 đến 2,9 l/s/ha, phổ biến ở mức 2,0 l/s/ha vì:

+ Phần lớn các hệ thống thủy lợi trong thời kỳ này đều lấy nhiệm vụ cấp nước là chính, tiêu chỉ là kết hợp.

+ Trình độ sản xuất nông nghiệp chưa cao, nhiều khu vực trũng rộng lớn vẫn còn bỏ hoang hoặc chỉ cấy một vụ lúa chiêm. Đến mùa mưa, những diện tích này chỉ có tác dụng như hồ điều tiết làm giảm nhỏ đáng kể hệ số tiêu.

- Từ năm 1970 đến năm 1990: Hệ số tiêu được áp dụng trong thời kỳ này đã tăng lên từ 3,36 l/s/ha đến 3,82 l/s/ha vì

+ Trong thời kỳ này ngành nông nghiệp đã có những bước tiến vượt bậc, nhiều giống cây trồng mới và nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật được đưa vào sản xuất.

+ Khi tính toán chưa quan tâm đến đối tượng tiêu nước, mục tiêu phát triển kinh tế nông nghiệp.

- Từ những năm 1990 đến nay: Hệ số tiêu áp dụng trong giai đoạn này đã được tăng hơn trước từ 4,5 l/s/ha đến 6,0 l/s/ha. Từ năm 2010 đến nay đã tăng lến từ 6,0 l/s/ha đến 8 l/s/ha vì:

+ Diễn biến khí hậu và thời tiết có chiều hướng phức tạp hơn, tổng lượng và cường độ mưa trong một trận mưa có xu hướng tăng lên.

+ Giống lúa mới thấp cây cho năng suất cao nhưng khả năng chịu ngập kém. + Quá trình phát triển kinh tế - xã hội đặc biệt là quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa làm thay đổi nhanh chóng cơ cấu sử dụng đất.

Các xã huyện Phú Xuyên có cao độ địa hình từ 1,5 – 6m có thể sẽ bị ngập úng, nguyên nhân chính là do lượng mưa phân phối không theo quy luật, diễn biến cũng rất thất thường. Mưa nội đồng lớn làm mực nước sông Hồng và sông Nhuệ dâng cao, vì vậy việc tiêu tự chảy bị ngăn chặn, lúc này chỉ tiêu bằng động lực là chính, song năng lực tiêu lại hạn chế. Các trạm bơm và hệ thống kênh hiện có mới chỉ đảm bảo tiêu với lượng mưa 200mm trong 3 ngày, nếu gặp năm mưa lớn, lũ cao, tình hình úng sẽ xảy ra, đặc biệt là ở các khu vực vùng phía Tây sông Nhuệ có cao độ thấp như Hồng Minh, Phú Túc, Chuyên Mỹ, Tri Trung, Hoàng Long.

2.3.1.3. Các nguyên nhân gây úng ngập

Trong tương lai, do nhiều nguyên nhân trong quá trình phát triển kinh tế, xã hội của huyện, hệ thống công trình tiêu nước trên địa bàn huyện sẽ bộc lộ những tồn tại:

- Do yếu tố địa hình: Ruộng đất khu vực có nơi trũng cục bộ hơn so với khu vực khác.

- Thay đổi chế độ thủy văn, sông ngòi: Tại thời điểm mực nước trong kênh tải với lưu lượng lớn thì mực nước sông Hồng và sông Nhuệ dâng cao làm chậm khả năng tiêu nước.

- Nhu cầu tiêu thay đổi: Trong những năm tương lai cùng với sự phát triển đổi mới trong cơ cấu kinh tế đất nước từ kinh tế bao cấp sang kinh tế hàng hoá. Trong lĩnh vực nông nghiệp, sự thay đổi cơ cấu cây trồng từ lúa sang cây màu, cây công nghiệp đồng thời với sự phát triển các khu dân cư, đô thị đã làm tăng hệ số tiêu thiết kế và mức tưới thiết kế trong vùng. Điều này đã làm thay đổi khả năng phục vụ của các hệ thống tiêu đã xây dựng theo các quy hoạch trước đây.

- Do sự biến đổi của khí hậu toàn cầu: Hệ số tiêu quá bé do có những biến động lớn về thời tiết ngày càng bất lợi, cường độ mưa ngày một lớn. Vụ mùa mưa úng diễn biến bất thường, không theo quy luật chung. Lượng mưa trong những năm gần đây lớn hơn nhiều so với thống kê. Trong khi năng lực tiêu của các trạm bơm tiêu có hạn gây úng ngập trên diện rộng.

- Công trình thủy lợi xuống cấp: Qua một thời gian dài hoạt động, hệ thống kênh trong vùng bị xuống cấp nghiêm trọng nếu không được tu sửa, nạo vét kịp thời. Các trạm bơm bị xuống cấp nhiều, nhiều trục kênh bị bồi lắng, sạt lở, tràn nước, lòng kênh nhiều bèo rác, tình trạng dân đổ phế thải và xây dựng công trình lấn chiếm lòng kênh xảy ra khá phổ biến trên hầu hết các tuyến kênh. Các cầu cống trên hệ thống xuống cấp và khẩu độ không đồng bộ với yêu cầu tiêu tương lai. Do đó khả năng dẫn nước tiêu thoát chưa đảm bảo theo thiết kế ban đầu.