CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH CƠ SỞ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NƯỚC CỦA HỆ THỐNG THỦY LỢI LIỄN SƠN KHI XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
2.5 Đánh giá sự biến đổi về nhu cầu nước khi xét đến biến đổi khí hậu
2.5.2 Đánh giá sự biến đổi về nhu cầu nước tổng cộng
2.5.2.1 Nhu cầu sử dụng nước ngành công nghiệp và sinh hoạt
Căn cứ quy hoạch của hệ thống với tốc độ phát triển đã được UBND tỉnh Vĩnh Phúc phê duyệt nhu cầu sử dụng nước của các ngành công nghiệp, sinh hoạt có xu hướng ngày càng tăng nhanh đến năm 2030 và ổn định dần đến năm 2050 cụ thể như sau:
Bảng 2.26 Nhu cầu sử dụng nước của ngành Công nghiệp và sinh hoạt
Đơn vị:106m3
Ngành 2016 2030 2050
Công nghiệp 26.22 39.33 48.51
Sinh hoạt 45.74 55.26 67.43
Hình 2.4 Biểu đồ về sự thay đổi nhu cầu sử dụng nước cho ngành công nghiệp và sinh hoạt (106 m3)
2.5.2.2. Đánh giá sự biến đổi về nhu cầu nước tổng cộng
Công thức tính toán tổng hợp yêu cầu sử dụng nước của hệ thống:
Q yêu cầu = Qnông nghiệp + Qsinh hoạt.
W yêu cầu = Wnông nghiệp + Wsinh hoạt.
Bảng 2.27 Nhu cầu sử dụng nước của hệ thống (106 m3)
Thành phần 2016 2030 2050
Nông nghiệp 220.64 234.49 209.98
Thuỷ sản (100%) 114.32 131.46 142.90
Chăn nuôi 5.39 9.16 10.24
Sinh hoạt (10%) 4.57 5.53 6.74
Tổng 344.92 380.64 369.86
Dự báo nhu cầu sử dụng nước trong tương lai có xu hướng tăng, sau 15 năm từ năm 2016 đến năm 2030 tổng nhu cầu sử dụng nước của các ngành trong hệ thống tăng lên gần 35.25 triệu m3, tăng 10.2 % so với năm hiện tại. Đến năm 2050 nhu cầu nước vẫn tăng 23.86 triệu m3, tăng 6.9% so với năm 2016 và bị giảm đi 11.39 triệu m3 so với năm 2030.
Lý giải cho điều này một phần do hệ thống đã đáp ứng đủ nhu cầu tại thời điểm năm 2030, hơn nữa sự phát triển các ngành đã có xu thế ổn định hơn, nên từ năm 2030 đến năm 2050 nhu cầu nước của cả hệ thống tăng chậm hơn giai đoạn trước đó.
Theo dự báo đến thời điểm năm 2030 nhu cầu sử dụng nước trong hệ thống chịu nhiều ảnh hưởng của chính sách quy hoạch phát triển kinh tế của tỉnh Vĩnh Phúc. Việc chuyển giao cơ cấu sử dụng đất đối với đất trồng lúa sang các khu công nghiệp tập trung, quy hoạch –xây dựng đô thị khiến cho nhu cầu nước cho nông nghiệp giảm đi. Theo phương hướng phát triển của ngành nông nghiệp thì trong tương lai tăng diện tích nuôi trồng thuỷ sản và chăn nuôi tập trung quy mô lớn trong các huyện thuộc hệ thống, đó là lý do vì sao nhu cầu sử dụng chongành trồng trọt có xu hướng giảm đi và ngành thủy sản, chăn nuôi tăng lên. Hơn nữa nguồn nước của hệ thống sẽ được cải tạo có thể sử dụng cho các ngành này, nhìn chung trong tương lai nhu cầu sử dụng nước của toàn ngành nông nghiệp có thay đổi nhưng không đáng kể.
2.6. Đánh giá nguồn nước cung cấp cho hệ thống thuỷ lợi Liễn Sơn.
Hệ thống thủy nông Liễn Sơn là một hệ thống đặc biệt với công trình trên kênh đa dạng phong phú. Nguồn nước chính vào hệ thống thủy lợi Liễn Sơn là công trình đập dâng Liễn Sơn và cống lấy nước 5 cửa, ngoài ra còn có 02 công trình trạm bơm lớn
Bạch Hạc, Đại Định có nhiệm vụ bổ sung nguồn nước cho KCTN trong mùa kiệt.
Hiện tại hệ thống thủy lợi Liễn Sơn Vĩnh Phúc đang quản lý 250 trạm bơm điện lớn, nhỏ phục vụ tưới, tiêu; trong đó số trạm bơm do Công ty quản lý từ trước là 16 trạm bơm, còn lại 234 trạm bơm điện nhận bàn giao từ 80 xã, phường, thị trấn.
- Về năng lực công trình trạm bơm thì đủ khả năng phục vụ diện tích tưới của hệ thống, nếu sông Hồng có mực nước đủ đảm bảo bơm các trạm bơm lớn Bạch Hạch, Đại Định. Việc thiếu nước của hệ thống phụ thuộc nhiều vào dòng chảy, mực nước sông Hồng ở mùa khô vào các tháng 1- 4 hàng năm.
Theo kết quả nghiên cứu mới nhất về diễn biến mực nước trên sông Hồng như
"Nghiên cứu phân tích xác định các nguyên nhân gây suy giảm mực nước hạ du sông Hồng" - Khoa học thủy lợi và môi trường - số 49 (6-2015), đã đưa ra được một số vấn đề về mực nước mùa kiệt (tháng 1,2) đang có xu hướng ngày càng giảm. Theo nhiều kết quả nghiên cứu khác nhau thì mực nước sông Hồng ngày càng cạn kiệt có thể do một hoặc kết hợp các nguyên nhân sau:
- Do vận hành hồ chứa thuỷ điện trong và ngoài nước (TrungQuốc) - Do biến đổi khí hậu
- Do thay đổi lòng dẫn (xói sâu sau thuỷ điện, khai thác cát, nạo vét giao thôngthuỷ).
- Do nhu cầu nướctăng
Căn cứ vào diện tích phục vụ tưới và các công trình trạm bơm tưới hiện có thì hệ thống thủy lợi Liễn Sơn tỉnh Vĩnh Phúc đảm bảo phục vụ tưới, nhưng vào tháng 1-3 là thời kỳ đổ ải và tưới dưỡng mực nước sông xuống thấp, công trình trạm bơm lớn (Bạch Hạc, Đại Định) không thể vận hành được vì bể hút không có nước, các trạm bơm nhỏ lấy nước tạo nguồn từ trạm bơm lớn cũng không có nước đểvận hành. Việc thiếu nước của hệ thống phụ thuộc nhiều vào dòng chảy, mực nước sông Hồng ở mùa khô vào các tháng 1-3 hàng năm.
Hình 2.5 Mức nước bể hút bình quân nhiều năm trạm bơmĐại Định (2002-2016) Mực nước thiết kế tại trạm bơm Đại Định tần suất 85% mùa kiệt trong tháng 1-3 khoảng 5,5-6m, như vậy không đủ yêu cầu mực nước bể hút H min = 5,57m. Nhìn vào biểu đồ trên hình vẽ cho thấy chỉ có ít thời gian vào cuối mùa kiệt tháng 4, tháng 5 mực nước trên sông Hồng mới đạt yêu cầu của trạm bơm.
Hình 2.6 Mực nước bể hút bình quân nhiều năm trạm bơm Bạch Hạc (2002-2016) Tương tự như trạm bơm Đại Định mực nước thiết kế tại trạm bơm Bạch Hạc tần suất 85% mùa kiệt trong tháng 1-4 khoảng 6,49-7,01m, như vậy tuy đạt yêu cầu mực nước bể hút H min = 5,47m nhưng lượng nước ko dồi dào dẫn đến lượng nước cung cấp cho hệ thống bị hạn chế không thể giải quyết triệt để hết diện tích hạn hạn ở cuối hệ thống.
Đâp dâng Liễn Sơn:
Bảng 2.28 Lưu lượng đến của sông Phó Đáy
Tháng
QLiễn Sơn (m3/s)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Thượng Tuần 9.5 9.8 6.9 11.9 9.8 40.5 61.5 40.7 30.5 20.7 14.9 6.0 Trung Tuần 9.2 9.6 6.5 12.8 9.0 42.6 62.5 36.9 28.7 19.6 14.2 6.0 Hạ Tuần 9.0 9.0 6.0 12.5 7.6 43.4 65.4 35.0 26.5 37.5 14.0 4.0 Đối với vụ chiêm xuân thời kỳ lấy nước căng nhất là vào tháng 2 (thời kỳ làm ải) lại trùng với thời gian nguồn nước đến ít nên thời gian này việc lấy nước rất căng thẳng.
Lưu lượng đến tại Liễn Sơn trung bình tháng 2 là 9.7 m3/s. Lưu lượng đến trong vụ chiêm xuân biến thiên từ 6.0-12.8m3/s và vùng tưới của đập Liễn Sơn thường chỉ từ điều tiết Hướng lại trở về đầu mối.
Vụ đông xuân, đầu vụ do đổ ải nên yêu cầu dùng nước lớn, sau đó là tưới dưỡng cho cây trồng, với hệ thống thủy lợi Liễn Sơn cây chủ lực là cây lúa, lượng nước bốc hơi đồng ruộng cây trồng lớn, mà thời điểm này lượng mưa ít, vụ đông xuân trùng vào mùa khô nên lưu lượng dòng chảy các sông ít, có những thời điểm mực nước xuống thấp dưới MNTK min các trạm bơm lớn.
Về vụ Mùa, là mùa lũ, mực nước sông cao, các luồng tiêu, kênh tiêu cũng nhiều nước, lượng mưa nhiều, nên các công trình trạm bơm tưới thuộc hệ thống thủy lợi đáp ứng đủ yêu cầu phục vụ cho diện tích sản xuất nông nghiệp trong hệ thống; ngoài ra đập dâng Liễn Sơn lấy nước vào kênh Hữu Ngạn và kênh Tả Ngạn luôn có mực nước trên 16.40m đảm bảo được yêu cầu tưới tự chảy và tạo nguồn cho các trạm bơm nhỏ.
Vụ Đông, cây trồng chủ yếu là màu yêu cầu dùng mức ít hơn, mực nước bể hút các trạm bơm đều trên MNTK min, nên công tác vận hành các trạm bơm là đảm bảo tưới cho cây vụ đông.