lý điều hành tưới, tiêu nâng cao hiệu quả khai thác HTCTTL
Trên thế giới một số nước phát triển như Nhật, Úc, Hàn Quốc,... việc ứng dụng công nghệ SCADA trong công tác QLKT CTTL là khá phổ biến. Tuy nhiên ở Việt Nam việc ứng dụng công nghệ này để hiện đại hoá công tác điều hành tưới tiêu trong thủy lợi chỉ mới áp dụng diện thử nghiệm, dùng 100% công nghệ nước ngoài. Việc làm thế nào để công nghệ SCADA được phổ biến rộng rãi trên tất cả các hệ thống thuỷ nông cả nước đã và đang là vấn đề trăn trở của Trung tâm Công nghệ Phần mềm Thuỷ lợi - Viện Khoa học Thuỷ lợi. Từ năm 2001 đến nay Trung tâm đã từng bước nghiên cứu các giải pháp để công nghệ này đi vào thực tế và vấn đề đặt ra là cần phải nghiên cứu Việt hóa các sản phẩm công nghệ cao theo hướng phù hợp với điều kiện Việt Nam, sử dụng dễ dàng và giá thành thấp.
3.4.2.1. Giới thiệu hệ thống SCADA
Hệ thống SCADA gồm 2 phần chính: Phần mềm giám sát hệ thống thuỷ nông và các thiết bị phần cứng như hình 3.1
a. Phần mềm giám sát hệ thống thuỷ nông
Phần mềm giám sát hệ thống thuỷ nông được xây dựng với mục đích cung cấp thông tin kịp thời về tình trạng phân phối nước trên hệ thống thuỷ nông để giúp cán bộ quản lý điều hành phân phối nước hợp lý nhằm cung cấp nước đủ và đồng đều trên các khu vực của hệ thống và phát hiện những vị trí lấy nhiều hoặc thừa nước. Như vậy, phần mềm giám sát hệ thống thuỷ nông là một công cụ tiện ích đối với các công ty KTCTTL để từng bước hiện đại hoá và nâng cao hiệu quả khai thác các hệ thống thuỷ nông, giảm chi phí vận hành.
107
Hình 3.1: Mô hình hệ thống SCADA phục vụ hiện đại hóa
điều hành tưới, tiêu
Tính năng của phần mềm giám sát hệ thống thuỷ nông:
- Thu thập dữ liệu tức thời: Phần mềm cho phép người sử dụng có thể quan sát số liệu ở các trạm ở bất kỳ thời điểm nào bằng cách quay số cưỡng
108
bức tới trạm. Ví dụ tại một thời điểm nào đó cán bộ quản lý muốn biết mực nước, độ mở cống và lưu lượng tại các điểm trên hệ thống, có thể chuyển chế độ đo đạc và ghi vào tệp dữ liệu theo chu kỳ (hàng giờ hay hàng vài giờ..) sang chế độ giám sát tức thời.
- Thu thập theo chu kỳ: Sau khi đã định chu kỳ thu thập dữ liệu cho phần mềm, máy tính sẽ tự động quay số xuống các trạm, thu thập số liệu quan trắc và ghi vào cơ sở dữ liệu. Tuỳ theo mức độ chính xác mà người quản lý muốn, có thể cài đặt quan trắc số liệu theo từng giờ hay mỗi ngày 4 lần như chếđộ quan trắc khí tượng thuỷ văn hoặc có thể theo phút.
- Tính toán lưu lượng, lượng nước (m3) theo ngày, theo đợt tưới hoặc cả vụ qua công trình đo nước từ các số liệu đo.
- Hiển thị dữ liệu: Các số liệu thu thập, lưu lượng, lượng nước qua công trình đo nước được hiển thị dưới dạng bảng, dạng đồ thị theo thời gian và theo yêu cầu của người sử dụng.
- Điều khiển từ xa: Ở chế độ quay số cưỡng bức, phần mềm cho phép vận hành đóng mở cửa cống (nếu cống vận hành bằng động cơ) hoặc tắt mở máy bơm.
- Điều khiển giám sát tại nhiều nơi: Người sử dụng có thể cài đặt phần mềm tại nhà, tại máy tính xách tay và kết nối tới các trạm đo qua đường điện thoại, như vậy, có thể điều khiển giám sát hệ thống thủy nông của họ tại bất cứ nơi nào trên thế giới miễn là ở đó có điều kiện kết nối với mạng điện thoại công cộng.
- Quản lý thời gian lưu giữ số liệu của các RTU tại các trạm: Đối với mỗi trạm đo người sử dụng có thể thay đổi thời gian cập nhật số liệu của RTU tại các trạm tuỳ theo yêu cầu cụ thể.
109
- Tính mở của hệ thống: Phần mềm cho phép người sử dụng có thể thêm, bớt hay thay đổi thông tin của các trạm đo trên phần mềm để phù hợp với điều kiện thực tế.
b. Các thiết bị phần cứng và nguyên lý hoạt động của thiết bị
- Các thiết bị phần cứng: Hệ thống SCADA áp dụng trong công tác điều hành tưới tiêu bao gồm các thiết bị chính sau:
+ Đầu đo mực nước bằng điện từ: Đây là hạng mục thiết bị rất quan trọng, quyết định độ chính xác của số liệu.
+ Thiết bị thu thập số liệu (RTU) (Remote Terminal Unit) ngoài hiện trường, thực tế là một loại máy tính công nghiệp, có thể sử dụng bộ PLC (Programable Logic Control) nhập ngoại và cũng có thể sản xuất bằng vi xử lý.
+ Các thiết bị phụ trợ khác như: Đầu đo độ mở cống, thiết bị đo mưa modem, đường dây điện thoại để kết nối truyền tin, công trình bảo vệ thiết bị ngoài hiện trường…
- Nguyên lý hoạt động của các thiết bị: Các tín hiệu của các thiết bị đo mực nước, độ mở cống, đo mưa được đưa đến hộp kỹ thuật, trong đó có thiết bị RTU đặt tại hiện trường. Mục đích hộp kỹ thuật là chuyển đổi, chuẩn hóa các tín hiệu điện từ các thiết bị đo ra các thông tin đo đạc mực nước, độ mở cống, lượng mưa dưới dạng số để cán bộ quản lý sử dụng cho mục đích quản lý điều hành công trình. Thiết bị RTU còn có chức năng lưu trữ số liệu, hiển thị số liệu tại chỗ, có thể giao tiếp và truyền thông tin với các máy tính ở khoảng cách không giới hạn qua đường điện thọai công cộng hoặc thiết bị truyền vô tuyến thông qua phần mềm giám sát hệ hống thuỷ nông đã trình bày ở trên.
110
3.4.2.2. Một số kết quả ứng dụng công nghệ SCADA
- Đầu tư thí điểm như hồ Suối Dầu, hồ Cam Ranh tỉnh Khánh Hoà, hồ Buôn Joong tỉnh ĐăkLăk, hồ Tràng Vinh tỉnh Quảng Ninh được đầu tư lắp đặt tại công trình đầu mối.
- Hệ thống thủy nông Bắc Sông Mã (Thanh Hóa): Dự án đầu tư của Bộ NN & PTNT, trung tâm đã triển khai chuyển giao đưa vào phục vụ sản xuất cuối năm 2004. Sản phẩm gồm có hệ điều hành và hệ thống giám sát ứng dụng công nghệ đồng bộ SCADA cho 4 điểm đo trên hệ thống.
- Hệ thống thủy nông Nam Thái Bình, trung tâm đã lắp đặt điểm đo mực nước tạ cống Lân và cài đặt phần mềm kết nối truyền số liệu tự động từ cống Lân về máy tính trung tâm tại công ty.
111
Kết luận chương 3
Nam Định là một tỉnh đồng bằng ven biển, có điều kiện tự nhiên và vị trí thuận lợi đã tạo điều kiện cho Nam Định phát triển về kinh tế - xã hội nhất là sản xuất Nông nghiệp. Thực hiện chương trình của Chính phủ, tỉnh đã và đang cố gắng triển khai thực hiện qui hoạch thủy lợi, xây dựng, nâng cấp sữa chữa các CTTL. Cho đến nay, những thành tựu và kết quả đạt được trong công tác đầu tư xây dựng các HTCTTL lớn nhỏ là rất đáng kể, phục vụ ngày càng tốt hơn cho sản xuất nông nghiệp và an sinh xã hội. Tuy nhiên trong công tác quản lý khai thác các HTCTTL cũng đã bộc lộ ra những tồn tại nhất định cần phải sớm có các giải pháp khắc phục, tháo gỡ kịp thời.
Chương 3 của luận văn với mục tiêu là đề xuất các giải pháp nhằm tăng cường công tác QLKT các HTCTTL trên địa bàn tỉnh Nam Định. Để các giải pháp có cơ sở khoa học cũng như mang tính thực tiễn cao luận văn dựa trên kết quả phân tích thực trạng của công tác QLKT các HTCTTL trên địa bàn Tỉnh trong thời gian qua, những thuận lợi, khó khăn, thách thức và yêu cầu đặt ra đối với các giải pháp. Trên cơ sởđó, luận văn đề xuất các giải pháp sau:
+ Giải pháp về nâng cao năng lực tưới, tiêu.
+ Giải pháp tăng cường công tác về chất lượng công trình. + Giải pháp xây dựng và phát triển nguồn nhân lực.
+ Giải pháp đẩy mạnh công tác xử lý nghiêm và dứt điểm tình trạng vi phạm CTTL.
+ Giải pháp đẩy mạnh công tác quản lý điều hành công trình. + Giải pháp tăng cường cải thiện chất lượng nguồn nước.
+ Ứng dụng công nghệ SCADA - giải pháp hiện đại hóa công tác quản lý điều hành tưới, tiêu nâng cao hiệu quả khai thác HTCTTL.
112
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận
Trong những năm gần đây tỉnh Nam Định đang từng bước chuyển nền nông nghiệp sang sản xuất hàng hoá vừa để đảm bảo an ninh lương thực vừa có nông sản xuất khẩu. Việc đầu tư cho ngành nông nghiệp, xây dựng hạ tầng thủy lợi là một việc vô cùng quan trọng và cần phải làm trong thời gian tới, làm cơ sở cho việc phát triển bền vững của ngành nông nghiệp nói chung và các ngành kinh tế khác cùng phát triển ổn định và nâng cao đời sống dân sinh kinh tế - xã hội. Như đã phân tích ở trên, hiện trạng tổ chức quản lý khai thác các hệ thống CTTL ở tỉnh vẫn còn nhiều bất cập, các công trình khi đưa vào quản lý khai thác sử dụng thì hiệu quả khai thác chưa cao. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để nâng cao công tác quản lý khai thác các CTTL trên địa bàn tỉnh. Do vậy việc nghiên cứu đề tài “Đề xuất một số giải pháp nhằm tăng
cường công tác quản lý khai thác các hệ thống công trình Thủy lợi trên địa bàn tỉnh Nam Định” là cần thiết cả về mặt lý luận cũng như thực tiễn, luận văn đã thể hiện một số đóng góp sau:
- Trên cơ sở nghiên cứu hệ thống hóa và hoàn thiện nâng cao cơ sở lý luận và hoạt động quản lý, hoạt động tổ chức quản lý CTTL ở nước ta, sự cần thiết của việc hoàn thiện công tác quản lý khai thác CTTL trên địa bàn tỉnh Nam Định. Bên cạnh đó cũng đưa ra các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả khai thác CTTL và kinh nghiệm trong công tác QLKT CTTL trong và ngoài nước.
- Phân tích, đánh giá thực trạng công tác quản lý khai thác các hệ thống CTTL trên địa bào tỉnh trong thời gian qua, vềđiều kiện tự nhiên, định hướng phát triển kinh tế - xã hội và đặc biệt tình hình quản lý khai thác CTTL của tỉnh Nam Định trong những năm gần đây để nhìn nhận những mặt đã đạt được, những tồn tại, vướng mắc còn gặp phải từ đó thấy rõ những kiến nghị cần giải quyết nhằm nâng cao công tác QLKT CTTL trên địa bàn Tỉnh.
113
- Nêu định hướng phát triển đầu tư về quản lý khai thác các CTTL của tỉnh, từ đó thấy được tầm quan trọng trong công tác quản lý khai thác các hệ thống CTTL để quản lý khai thác một cách có hiệu quả cao nhất. Đề xuất các nhóm giải pháp nhằm tăng cường công tác quản lý khai thác CTTL góp phần phát triển kinh tế xã hội, nâng cao đời sống dân sinh của Tỉnh.
2. Kiến nghị
a. Đối với cơ quan nhà nước
Kinh phí dự kiến đầu tư cho thủy lợi trong giai đoạn tới là rất lớn, vì vậy nhà nước cần có chính sách đầu tư, cần tìm kiếm nguồn vốn đầu tư, đặc biệt là các nguồn vốn lớn để có thể đầu tư vào các công trình lớn như ODA,WB,ADB,…. và vốn trái phiếu chính phủ. Đề nghị Trung ương cần quan tâm đầu tư, hỗ trợ hơn nữa cho công tác thuỷ nông và công tác tu bổ sửa chữa các công trình thủy lợi nhằm phục vụ tốt cho sản xuất và dân sinh kinh tế, góp phần thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, nâng cao đời sống cho nhân dân.
Bố trí kết hợp lồng ghép các nguồn vốn để thực hiện phương án quy hoạch, trong đó ưu tiên đầu tư các công trình trọng điểm, quan trọng trước. Ngoài ra cần tích cực đề nghị Trung ương hỗ trợ và tranh thủ các nguồn khác, đồng thời bố trí từ nguồn ngân sách của tỉnh và huy động nguồn lực trong dân nhằm đạt được mục tiêu của Quy hoạch.
Là một tỉnh có hệ thống sông phức tạp, chịu ảnh hưởng của triều biển đông, vấn đề xâm nhập mặn thường xuyên xảy ra, công tác phòng chống lụt bão gặp nhiều khó khăn đặc biệt trong những năm gần đây chịu ảnh hưởng nhiều của BĐKH, do đó chính phủ cần quan tâm và đầu tư hơn về công tác phòng chống lụt bão trên địa bàn tỉnh Nam Định.
Vấn đề quản lý khai thác công trình thủy lợi là vấn đề cần được quan tâm trong nhiều giai đoạn tới, vì vậy tỉnh cần lập quy hoạch quản lý khai thác
114
công trình thủy lợi nhằm nâng cao hiệu quả khai thác công trình thủy lợi, đặc biệt có sự tham gia của các HTX dùng nước.
Giao các ngành có liên quan liên hệ chặt chẽ với ban quản lý lưu vực sông Hồng – Thái Bình, để bảo vệ nguồn nước có hiệu quả và bền vững. Đưa luật tài nguyên nước vào đời sống nhân dân và tham mưu cho UBND Tỉnh có biện pháp chế tài xử lý cụ thể.
b. Đối với các đơn vị và địa phương có liên quan
- Các công ty KTCTTL
Công tác quản lý khai thác hệ thống thủy lợi là rất quan trọng. Với vùng tưới tiêu lợi dụng thủy triều, trong quá trình sử dụng cần vận dụng linh hoạt và cụ thể về vụ chiêm xuân, đầu vụ mùa khi cần lấy nước tưới làm đất, gieo trồng kịp thời, nếu được có thể mở một số cống tiêu lấy nước vào phục vụ sản xuất. Về vụ mùa gặp những trận mưa lớn gây úng hoặc trước khi có mưa bão đổ bộ vào, nếu mực nước ngoài sông thấp hơn trong đồng thì mở các cống lấy nước để tiêu thoát cho nhanh tới mức tối đa.
Trong quá trình vận hành phải theo dõi chỉ đạo chặt chẽ, đảm bảo sự điều hòa hợp lý giữa các lưu vực trong toàn hệ thống. Vụ chiêm xuân khi mở cống lấy nước tưới phải hết sức chú ý đến ảnh hưởng mặn (đối với các cống bị nhiễm mặn) đối với nguồn nước lấy vào qua các cống sao cho lấy được lượng nước ngọt tối đa và hạn chế tới mức tối thiểu lượng nước mặn vào đồng. Vụ mùa phải tính toán việc lấy nước phù sa vào cải tạo đồng ruộng, phải có quy trình đóng mở cống theo dự báo thời tiết, mở các cống để tiêu nước đệm kịp thời, chủ động giảm lượng nước trong đồng để nếu gặp mưa lớn sẽ rút ngắn được thời gian phải tiêu, giảm bớt được thiệt hại mùa màng.
- Chính quyền địa phương
Tổ chức thực hiện theo thẩm quyền và tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai quy hoạch, giám sát việc thực hiện các dự án đầu tư, đảm bảo tính
115
thống nhất của Quy hoạch phát triển thủy lợi với Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội của địa phương.
Tổ chức tuyên truyền, đào tạo nâng cao nhận thức và kiến thức của người dân trong quản lý khai thác và bảo vệ CTTL.
Trong quá trình hoàn thiện Luận văn thạc sĩ của mình, mặc dù đã rất cố gắng và nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo, các đồng nghiệp và bạn bè nhưng do hạn chế về kiến thức, thời gian nghiên cứu cũng như tài liệu tham khảo nên luận văn của tôi không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy tác giả rất mong sẽ nhận được nhiều những ý kiến đóng góp chân thành và thẳng thắn của các thầy, cô giáo và đồng nghiệp để Luận văn thạc sĩ của tôi được hoàn thiện hơn. Tác giả cũng hi vọng rằng những nghiên cứu đề xuất của mình sẽ được các cấp có thẩm quyền của tỉnh Nam Định nghiên cứu, áp dụng góp phần nâng cao hiệu quả quản lý khai thác các hệ thống công trình thủy lợi trên địa bàn tỉnh nhằm thúc đẩy sản xuất nông nghiệp phát triển, góp phần xây dựng tỉnh Nam Định ngày một giàu mạnh, phát triển.
116
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn (2011). Thông tư số 40/2011/TT-