|
1. Khoa học-Công nghệ trong quy hoạch thuỷ lợi phục vụ cấp nước
1.1 Quy hoạch cấp nước phát triển tưới
Thông qua các dự án, nhiều công trình thuỷ lợi đã được nghiên cứu, đề xuất, đầu tư và xây dựng trong 30 năm qua, giúp thu hẹp dần diện tích bị ảnh hưởng mặn xuống còn 1,4 triệu ha và diện tích bị ảnh hưởng chua dưới 200 nghìn ha. Từ năm 2000 đến nay, diện tích lúa Đông-Xuân luôn ở mức 1,35-1,45 triệu ha và lúa Hè-Thu 1,50-1,55 triệu ha. Trên nền của phát triển thuỷ lợi, với việc chuyển một vụ lúa dài ngày, năng suất thấp thành hai vụ lúa Đông-Xuân và Hè-Thu ngắn ngày có năng suất cao trên diện rộng (ngoại trừ những diện tích một vụ vùng ven biển chuyển sang nuôi trồng thuỷ sản), đã giúp nâng cao và ổn định tổng sản lượng lương thực toàn vùng ĐBSCL, giúp nước ta giải quyết nhanh và triệt để bài toán lương thực trong một thời gian ngắn. Tuy nhiên, hiện nay, vào mùa kiệt, mặc dù hệ thống kênh mương và bờ bao, cống bọng đã chủ động tưới cho khoảng 1,3 triệu ha, song, gặp những năm hạn, mưa ít, bất thường, dòng chảy mùa kiệt thấp, mặn xâm nhập sâu, thiếu nước cho sản xuất và đời sống vẫn thường xẩy ra.
Để phục vụ cho cấp nước tưới, mà cụ thể là giải quyết bài toán cấp nước mùa cạn, trong điều kiện hệ thống sông rạch, kênh mương đan dày và rất phức tạp, ngay từ những ngày đầu sau giải phóng, công tác quy hoạch thuỷ lợi đã rất chú trọng đầu tư, phát triển và ứng dụng mô hình thuỷ lực vùng ảnh hưởng triều. Nhìn lại 30 năm qua, đến nay, bài toán quy hoạch cấp nước đã trải qua một chặng đường dài. Từ 1994-1996, đề tài “Cân bằng sử dụng nước phục vụ phát triển kinh tế-xã hội ĐBSCL (Chương trình nghiên cứu khoa học KC12, Đề tài KC12-06) được thực hiện và là cơ sở quan trọng cho bài toán quy hoạch cấp nước mùa cạn về sau. Những ứng dụng khoa học-công nghệ mới trong đề tài đã tạo bước đột phá trong công tác quy hoạch thuỷ lợi, như ứng dụng viễn thám, phân tích đa mục tiêu, phân tích tối ưu, lập và quản lý ngân hàng dữ liệu, phân vùng-phân khu thuỷ lợi, kết nối kết quả mô hình thuỷ lực với mô hình cân bằng nước…
Mô hình VRSAP (Vietnam River System And Plains) được cố Pgs. Nguyễn Như Khuê và các cộng sự ở Viện xây dựng và phát triển từ những năm 80 thế kỷ trước, đến nay trở thành một công cụ hiệu quả trong quy hoạch cấp nước ở ĐBSCL. Ngoài mô hình VRSAP, các mô hình SAL, SAL-BOD của Gs.Ts. Nguyễn Tất Đắc, KOD của Gs.Tskh. Nguyễn Ân Niên, HYBRIS của Ts. Nguyễn Hữu Nhân… cũng được ứng dụng ở những mức độ và thời điểm khác nhau. Trong hợp tác với Ủy hội sông Mekong, Viện đã từng sử dụng mô hình MEKSAL của Ban Thư ký và gần đây là mô hình ISIS được phát triển bởi sự liên kết giữa Halcrow và Wallingford Software. Trong Dự án nâng cao năng lực các Viện ngành nước của DANIDA (Đan Mạch), DHI cũng đã chuyển giao các mô hình họ MIKE, trong đó có mô hình MIKE 11 cũng đã được Viện ứng dụng mô phỏng các bài toán thuỷ lực cho vùng ĐBSCL. Mô hình toán xây dựng cho ĐBSCL của Viện hiện nay có 6.500 mặt cắt ngang, 2.500 nhánh sông, gần 1.000 ô đồng, gần 200 cầu cống, 21 biên lưu lượng và mực nước. Khi dùng SAL để chạy cả lũ và mặn cho năm 2000 chỉ mất chưa đến 25 phút trên máy P5 tốc độ 244 MHZ. Để phục vụ cho quy hoạch cấp nước tưới, nhiều thành tựu trong khoa học-công nghệ khác cũng được ứng dụng để đánh giá hiện trạng và sự biến đổi của dòng chảy kiệt thượng lưu (tại Kratié) đến ĐBSCL như ứng dụng các mô hình SSARR (Dẫn tính dòng chảy và điều tiết hồ chứa), MITSIM, MIKE BASIN, IQQM (Cân bằng nước lưu vực sông, tính toán nhu cầu nước tưới)…, mô hình phân tích thống kê HYMOS, STATIS…
1.2 Quy hoạch cấp nước phát triển thuỷ sản
Nuôi trồng thuỷ sản ĐBSCL trong những năm gần đây đạt tốc độ tăng trưởng và phát triển nhanh cả về diện tích, kỹ thuật nuôi, sản lượng và cơ cấu thành phẩm, trong đó có sự đóng góp không nhỏ của ngành thuỷ lợi. Để phục vụ cho phát triển thuỷ sản, ngành thuỷ lợi đã nghiên cứu quy hoạch lại vùng ven biển, đặc biệt là vùng giáp ranh ngọt-mặn, phối hợp với các tỉnh và ngành nông nghiệp, thuỷ sản, lâm nghiệp trong quy hoạch chuyển đổi đất đai và cấp nước, chuyển đổi hình thức cũng như quy trình vận hành hệ thống cống từ “ngăn mặn” sang “kiểm soát mặn”, bố trí lại hệ thống kênh, đặc biệt là kênh cấp 2 và 3, bố trí lại các “tiểu khu” và “ô thuỷ sản”… cho phù hợp với nhu cầu của nuôi trồng thuỷ sản. Mô hình VRSAP và SAL đã được cải tiến phù hợp hơn với vận hành hệ thống công trình, mô phỏng tốt hơn các trường hợp lấy mặn qua cống vào đồng, khống chế ranh xâm nhập mặn trên hệ thống sông kênh, phục vụ phân ranh mặn-ngọt… Một điển hình cho ứng dụng VSARP trong chuyển đổi sản xuất vùng ven biển là dự án hợp tác khoa học-công nghệ giữa Viện Lúa Quốc tế (IRRI), Viện Quản lý nước Quốc tế (IWMI), Trung tâm cá Thế giới (WorldFish), Đại học Newcastle (Vương quốc Anh), Đại học Cần Thơ và Viện QHTLMN đối với vùng Quản Lộ-Phụng Hiệp từ năm 2000 đến nay. Ngoài ra, mô hình MIKE 11 và MIKE11-GIS cũng đang được nghiên cứu ứng dụng cho quản lý vận hành các hệ thống thuỷ lợi Nam Măng Thít, Ô Môn-Xà No và Quản Lộ-Phụng Hiệp. Các mô hình nuôi trồng thuỷ sản chuyên canh, thâm canh, quảng canh, kết hợp lúa-/+tôm, lúa+cá… cũng được xem xét áp dụng trong tính toán nhu cầu nước, bố trí và chuyển dịch mùa vụ, bố trí hướng cấp mặn và thoát nước thải ô nhiễm… trong vùng thuỷ sản. Các mô hình trên cũng đã được áp dụng cho bài toán phân ranh mặn-ngọt và lập quy trình vận hành hệ thống công trình vùng Quản Lộ-Phụng Hiệp thuộc 2 tỉnh Sóc Trăng và Bạc Liêu.
1.3 Quy hoạch cấp nước quản lý và phát triển rừng
Các hệ sinh thái rừng chủ yếu ở ĐBSCL là rừng ngập mặn, rừng tràm, các Vườn Quốc gia và các khu Bảo tồn thiên nhiên đất ngập nước với hệ sinh cảnh đa dạng cả về thực vật và động vật. Các Vườn Quốc gia Tràm Chim, U Minh Thượng... có tính đa dạng sinh học cao và rất đặc trưng cho ĐBSCL.
Rừng tràm ở ĐBSCL có đặc điểm là dễ cháy, nhất là vào mùa khô, khi mực nước trong rừng hạ thấp hơn mặt đất tự nhiên, lớp thực bì dưới tán rừng khô và dày, vùng cỏ năn, lác, lau sậy… bao quanh các khoảnh rừng tràm trở thành vùng đệm đầy nguy cơ gây cháy. Những vụ cháy rừng ở U Minh Thượng, U Minh Hạ, Tràm Chim, .... Những mô hình cân bằng nước theo chiều ngang (nước trong rừng-nước trong kênh-nước ngoài vùng đệm), theo chiều đứng (mưa-nước trong rừng-nước trong đất-bốc thoát hơi-thấm…), mô hình quản lý nước theo phân khu chức năng, theo ưu tiên có mục tiêu (tái sinh, phòng chống cháy, đa dạng sinh học…) đều được xem xét ứng dụng cho từng khu vực cụ thể, giúp công tác quản lý rừng ngày một tốt hơn. Mô hình quản lý nước Vườn Quốc gia U Minh Thượng hiện được xem là một mô hình tiêu biểu cho phục vụ bảo vệ, quản lý và phát triển rừng ở ĐBSCL.
1.4 Quy hoạch cấp nước dân sinh-công nghiệp
Dân số ĐBSCL năm 2004 khoảng 17,11 triệu người, bao gồm 13,65 triệu người ở nông thôn (chiếm 79,7%) và 3,64 triệu người ở thành thị. Để phục vụ quy hoạch cấp nước dân sinh và công nghiệp, ngoài ứng dụng những mô hình thuỷ lực và cân bằng nước, các mô hình liên quan đến chất lượng nước cũng đang được nghiên cứu nhằm từng bước giải bài toán cấp nước ở mức cao hơn, bao gồm cả lượng và chất. Mô hình SAL và VRSAP cải tiến (VRSAP-GIS) bước đầu hình thành module chất lượng nước với một số thông số chính như BOD và DO.
1.5 Quy hoạch cấp nước bảo vệ môi trường
Môi trường liên quan đến nguồn nước nói chung ở ĐBSCL nằm trong 3 vấn đề chính là (1) môi trường nước vùng ngập lũ và vùng ven biển; (2) bảo vệ và quản lý đất ngập nước và đa dạng sinh học; và (3) những tác động xuyên biên giới. Việc cấp nước để bảo vệ và xử lý môi trường ở vùng ngập lũ (ngay cả trong mùa lũ ở những vùng bao đê triệt để) và vùng ven biển (đặc biệt là vùng nuôi trồng thuỷ sản) là vấn đề cực kỳ khó khăn và phức tạp hiện nay ở ĐBSCL. Đất ngập nước ven biển bị khai thác nuôi trồng thuỷ sản đang phục hồi nhưng còn lâu mới đáp ứng yêu cầu. Rừng tràm nội địa ngày càng thu hẹp và chỉ còn ở những Vườn Quốc gia và Khu Bảo tồn thiên nhiên, với nguy cơ cháy rừng đe doạ thường niên. Những tác động xuyên biên giới do phát triển thượng lưu, đặc biệt trên dòng chính sông Tiền và sông Hậu, có xu thế tiệm cận với nguy cơ xấu cần những giải pháp cơ bản, lâu dài và bền vững hơn để phòng ngừa và ứng phó. Hiện tượng nước biển dâng và triều cường cũng là mối nguy mang tính thực tế hơn… Tất cả những vấn đề trên khiến cho cấp nước bảo vệ môi trường ngày càng trở nên quan trọng. Trong bài toán cân bằng nước toàn đồng bằng, việc xác định nhu cầu nước cho bảo vệ môi trường và duy trì dòng chảy cơ bản để giữ ranh giới mặn trên các sông chính, dự báo sự gia tăng ngập do triều và mặn do nước biển dâng và những vấn đề xuyên biên giới khác đều được từng hoặc cụm đề tài nghiên cứu khoa học-công nghệ lý giải, giúp bài toán quy hoạch cấp nước mang tính thực tế và dự báo hơn.
2. Khoa học-Công nghệ trong quy hoạch thuỷ lợi phục vụ giảm nhẹ thiên tai
2.1 Quy hoạch giảm nhẹ thiên tai vùng ngập lũ
Lũ và ngập lụt là một trong những thiên tai nghiêm trọng nhất ở ĐBSCL, ảnh hưởng lớn đến đời sống kinh tế-xã hội và phát triển sản xuất nông nghiệp trên một vùng rộng lớn và trong một thời gian dài, với mức độ ngày càng nguy hiểm.
Trong quản lý và giảm nhẹ lũ trên quan điểm “chung sống với lũ”, kiểm soát lũ ở các mức độ và thời gian khác nhau được xem là hướng đi quan trọng để đảm bảo cho vùng ngập lũ phát triển ổn định, vững chắc, có định hướng và có mục tiêu. Khác với bài toán cấp nước mùa cạn, bài toán lũ còn có những vấn đề phức tạp hơn trong mô phỏng hiện trạng lũ và dự báo diễn biến lũ ứng với các phát triển, đó là vấn đề tràn đồng của dòng chảy lũ từ biên giới sang và từ sông chính vào (ứng với các cao trình bờ bao, đê bao các cấp khác nhau), là dòng lũ chảy tràn qua các tuyến giao thông nông thôn và huyện lộ (nhưng lại bị khống chế bởi hệ thống cầu, cống trên các tuyến giao thông tỉnh lộ và quốc lộ), là tác động của các khu dân cư bao đê vượt lũ và nâng nền vượt lũ, là tác động ngược chiều của thuỷ triều từ biển, của mưa nội đồng và những tác động khác. Chính vì thế, để giải quyết bài toán lũ, mô hình thuỷ lực đã được nâng cấp và cải tiến đáng kể.
Để mô phỏng lũ năm 2000 và xây dựng các phương án quy hoạch kiểm soát lũ, Viện QHTLMN đã cải tiến, nâng cấp mô hình VRSAP bằng lập trình trong môi trường WINDOW và liên kết với GIS, cải tiến thuật toán, cho phép sử dụng số lượng đủ lớn các nút, đoạn liên kết, công trình, ô ruộng (gọi chung là “đơn vị thuỷ lực”). Mô hình lũ 2000 được xây dựng với 7.258 đơn vị thuỷ lực và nay đã phát triển đến 9.857 đơn vị.
Ngoài ra, mô hình ISIS cũng được áp dụng cho bài toán lũ trong khuôn khổ các Chương trình Sử dụng nước, Phát triển lưu vực và Quản lý lũ. Bên cạnh đó, mô hình MIKE 11, MIKE 11-GIS và MIKE 21 cũng được ứng dụng để mô phỏng lũ tổng quát cho toàn đồng bằng và chi tiết hơn cho từng vùng (TGLX và ĐTM), thu được những kết quả khả quan, tăng thêm lượng thông tin và độ tin cậy cho ứng dụng mô hình trong quản lý lũ.
Trong đề tài Nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu nhận dạng toàn diện về lũ, dự báo, kiểm soát và thoát lũ phục vụ yêu cầu chung sống với lũ ở Đồng bằng sông Cửu Long”, với những kết quả đạt được từ đề tài như nhận dạng toàn diện lũ ĐBSCL; xây dựng bộ số liệu và các đặc trưng lũ ĐBSCL; đánh giá hệ thống phân cấp lũ, dự báo, cảnh báo lũ; xây dựng phương pháp dự báo lũ hiện trạng và có hệ thống kiểm soát; đánh giá và đề xuất giải pháp tổng thể quản lý và kiểm soát lũ phục vụ yêu cầu chung sống với lũ ở ĐBSCL; cơ sở để xem xét, điều chỉnh các giải pháp và phương án công trình kiểm soát lũ; nâng cao hiệu quả phòng tránh lũ từ hướng tiếp cận quản lý lũ bằng giải pháp phi công trình; cơ sở đánh giá độ tin cậy và khả năng sử dụng các mô hình thuỷ lực, khuyến nghị mô hình lũ thích hợp, đã giúp công tác quy hoạch lũ phát triển lên một bước mới có cơ sở khoa học và thực tiễn hơn. Chính vì thế, dự án quy hoạch lũ ĐBSCL xây dựng trong giai đoạn 1994-1998 đã được Chính phủ phê duyệt ngày 21/6/1999.
Đặc biệt, trong những năm gần đây, trong quản lý lũ, giải pháp phi công trình được Viện quan tâm hơn trong quản lý lũ nói chung nhờ có sự đầu tư nghiên cứu sâu hơn và toàn diện hơn về cơ sở khoa học của giải pháp phi công trình và được đề ra như là một giải pháp đối ứng với giải pháp công trình, làm tăng thêm hiệu quả không chỉ của giải pháp công trình mà còn cho cả giải pháp quản lý lũ nói chung. Quản lý lũ bằng giải pháp phi công trình có thể làm thay đổi mức độ nhạy cảm của lũ, thông qua việc điều chỉnh cơ cấu sử dụng đất đai và các mô hình sản xuất, các chính sách khai thác và tài trợ cho các cá nhân bị tổn hại, làm thay đổi môi trường canh tác, giảm thiểu hậu quả ngập lụt. Thực chất, giải pháp phi công trình là giải pháp tổ chức và quản lý một cách có khoa học theo hướng tích cực nhưng mềm dẻo, thấu hiểu cặn kẽ quy luật và diễn biến lũ để khôn khéo luồn lách và né tránh thiên tai. Quan điểm cơ bản của giải pháp quản lý lũ phi công trình là: Tất cả các giải pháp công trình quản lý lũ đều không thể ngăn chặn được tất cả các con lũ, đặc biệt là các con lũ lớn lịch sử. Nếu tất cả các con lũ đều được giải quyết bằng giải pháp công trình thì sẽ rất không hợp lý về kinh tế và nguồn tài lực của quốc gia cũng không cho phép. Con người không thể ngăn ngừa được tất cả các con lũ ở một vùng nào đó, cũng không thể ngăn ngừa các con lũ của tất cả các vùng. Đối với cư dân của vùng ngập lụt, nên làm cho họ thích ứng với môi trường lũ, sống chung với lũ, đồng thời nhấn mạnh việc khống chế thích hợp đối với sự phát triển công, nông nghiệp ở vùng ngập lụt. Trước lúc lũ đến, cần làm tốt công tác chuẩn bị, sau khi lũ qua, làm tốt công tác khắc phục hậu quả.
2.2 Quy hoạch giảm nhẹ thiên tai trong quy hoạch vùng mặn ven biển
Trong mấy chục năm gần đây, ĐBSCL đã từng xảy ra những năm khô kiệt và mặn lên cao, gây thiệt hại nặng nề cho kinh tế-xã hội như 1977, 1993, 1998, 2004 và 2005. Do nằm ở phần hạ lưu cuối cùng trong lưu vực Mekong nên các sông lớn thông với biển chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của thuỷ triều biển Đông, biển Tây. Ngoài ra, ĐBSCL có một mạng lưới kênh rạch tự nhiên và nhân tạo khá dày nối thông với nhau nên ở vùng cửa sông, ven biển thường xuyên bị nước mặn dễ dàng xâm nhập. Hiện tượng xâm nhập mặn không phải chỉ gây ra do yếu tố tự nhiên mà còn ảnh hưởng bởi sự can thiệp của con người ở cả trong đồng bằng và ở các nước ven sông phía thượng lưu. Nghiên cứu dự báo xâm nhập mặn là vấn đề khá phức tạp ở ĐBSCL, diện tích đất bị xâm nhập mặn ở ĐBSCL vào khoảng 1,7 triệu ha chiếm 42% diện tích ĐBSCL. Từ những năm của thập niên 80 đã có rất nhiều nghiên cứu về xâm nhập mặn như nghiên cứu trong khuôn khổ hợp tác quốc tế của Uỷ ban sông Mekong với sự giúp đỡ của Chính phủ Úc, năm 1985, nghiên cứu trong các quy hoạch thuỷ lợi vùng, quy hoạch tổng thể ĐBSCL,… Trong thời kỳ 1980-1990, những ứng dụng khoa học-công nghệ trong các nghiên cứu xâm nhập mặn như kỹ thuật lấy mẫu mặn phân tầng, phân tích nêm mặn và xác định hệ số phân tầng, hệ số khuyếch tán mặn, xác định chiều dài xâm nhập mặn, quan hệ giữa chiều dài xâm nhập mặn cao nhất và lưu lượng kiệt trung bình thời đoạn, ảnh hưởng của biến đổi lòng dẫn đến xâm nhập mặn, phân tích sự ổn định của mực nước ven biển và nội đồng với xâm nhập mặn, nâng cao chất lượng mô hình thuỷ lực-mặn... là những cơ sở và tiền đề quan trọng cho quy hoạch cấp nước và ngăn mặn, kiểm soát xâm nhập mặn vùng cửa sông và ven biển, thực hiện các dự án quy hoạch ngọt hoá Ba Lai, Nam Măng Thít, Quản Lộ-Phụng Hiệp, U Minh Thượng, ven biển Kiên Giang... trong những năm kế tiếp.
Những nghiên cứu và ứng dụng khoa học-công nghệ trong xâm nhập mặn cũng là cơ sở để tiếp tục thực hiện hiệu quả dự án quy hoạch đê biển và đê cửa sông ĐBSCL 2000-2001, phục vụ việc hình thành các kịch bản và phương án phát triển do tác động của biển dâng và giảm dòng chảy kiệt trong rà soát quy hoạch tổng hợp ĐBSCL năm 2005 đã được Chính phủ phê duyệt ngày 19/4/2006 (Quyết định 84/2006/QĐ-TTg).
2.3 Quy hoạch giảm nhẹ thiên tai vùng chua phèn
Đất phèn ở ĐBSCL chiếm diện tích khoảng 1,6 triệu ha, phân bố chủ yếu ở vùng Đồng Tháp Mười, Tứ giác Long Xuyên và Bán đảo Cà Mau. Đất phèn đã được chú ý từ rất sớm (1930) và bắt đầu được nghiên cứu một cách bài bản từ những năm đầu của thập niên 70 do các chuyên gia Hà Lan khi tiến hành khảo sát khả năng phát triển nông nghiệp ở ĐBSCL (Quy hoạch Châu thổ, 1974). Sau nhiều năm nghiên cứu, các chuyên gia Hà Lan đã có khuyến cáo đối với vùng phèn ĐBSCL (đặc biệt là đất phèn vùng ĐTM) là không nên khai thác cho sản xuất nông nghiệp do e ngại sự hoá chua và các độc tố phèn sẽ làm suy thoái môi trường. Tuy nhiên, do áp lực dân số nên người dân đã phải sử dụng đất phèn để đáp ứng nhu cầu sản xuất lương thực và phát triển kinh tế. Trong quá trình khai thác và sử dụng đất phèn, một trong những vấn đề nguy hiểm luôn được cảnh báo là khi tiêu thoát nước chua từ mặt ruộng vào hệ thống kênh rạch đã làm các độc chất trong đất phèn theo dòng nước lan truyền ra những vùng rộng lớn ảnh hưởng đến môi trường sinh thái trong vùng.
Vì sự phát triển bền vững của môi trường đất phèn, thông qua các dự án nghiên cứu về đất phèn như VH-10 (hợp tác với Hà Lan), Quản lý đất chua phèn-MASS (hợp tác với Thuỵ Điển và Uỷ ban Quốc tế sông Mekong), CASS (hợp tác với Hà Lan, CHLB Đức và Indonesia)..., các tiến bộ về khoa học-công nghệ trong quản lý và khai thác đất phèn trên thế giới đã được thực hiện, nâng cao trình độ của các nhà quy hoạch thuỷ lợi. Các dự án trên đã đạt được những thành tựu cơ bản rất quan trọng trong tìm hiểu bản chất và tác động bất lợi của đất phèn, mô hình hoá các hiện tượng hoá-lý diễn ra trong đất phèn, khuyến nghị biện pháp sử dụng đất phèn (như thau chua, rửa và đẩy phèn, lên liếp, giữ nước ém phèn...). Trong những năm qua, nhờ vào hệ thống thuỷlợi được mở rộng và áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật mà diện tích, năng suất lúa của vùng đất phèn ĐBSCL ngày một tăng. Tuy nhiên, một trong những trở ngại chính cho quá trình khai hoang và canh tác lúa trên vùng đất phèn nặng là sự hiện diện với hàm lượng quá cao của các độc chất trong đất và nước, sự lan truyền, biến động và ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất lúa. Sử dụng tối ưu đất phèn là một vấn đề đã được đặt ra từ lâu nhưng để “chung sống cùng đất phèn” một cách ổn định và bền vững, cần phải tìm hiểu quy luật biến động của nó để tận dụng và khắc phục những vấn đề do đất phèn và nước phèn gây ra. Thực tế cuộc sống đòi hỏi phải nghiên cứu cải tạo và sử dụng tối ưu đất phèn ở ĐBSCL, và điều này không thể tách rời sự đóng góp ngày càng cao hơn của khoa học và công nghệ.
2.4 Quy hoạch giảm nhẹ thiên tai đối với xói lở bờ sông-bờ biển
Hệ thống sông Cửu Long đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành, phát triển và ổn định ĐBSCL. Tuy nhiên, hàng năm, song hành với lũ lụt, hạn hán và xâm nhập mặn, thì xói lở và mất ổn định bờ sông cũng là một trở ngại thiên nhiên, một dạng thiên tai nguy hiểm đối với những dải dân cư và đô thị hai bên dòng sông. Những năm gần đây, đi đôi với lũ lụt, hạn hán nghiêm trọng, xói lở bờ cũng xảy ra ngày càng mạnh mẽ và nguy hiểm hơn, gây thiệt hại lớn và trực tiếp tác động lên sự phát triển kinh tế-xã hội và ổn định dân cư ở ĐBSCL.
Để quy hoạch phòng chống xói lở và ổn định bờ sông, bờ biển- những vấn đề rất phức tạp trong ngành thuỷ lợi, phục vụ phát triển kinh tề-xã hội hai bên bờ sông, quy hoạch hệ thống đê biển-đê cửa sông, thì việc ứng dụng các tiến bộ về khoa học-công nghệ trong nghiên cứu, đánh giá, phân tích nguyên nhân, đề xuất giải pháp phòng chống, dự báo xu thế biến đổi lòng dẫn (bồi, xói bờ sông, hình thành và dịch chuyển các lạch sâu, xuất hiện và biến mất các cù lao...) là rất quan trọng và cần thiết. Trong quy hoạch phát triển thuỷ lợi ĐBSCL, Viện QHTLMN luôn có sự phối hợp chặt chẽ với Viện Khoa học Thuỷ lợi miền Nam về những nghiên cứu biến hình lòng sông và bờ biển liên quan, như ứng dụng các mô hình 2 chiều trong tính toán trường vận tốc trong sông, ven biển, dòng hải lưu..., tính toán ổn định bờ, cung trượt bờ sông... Ngoài ra, nhiều phương pháp khoa học và công nghệ khác cũng được xem xét áp dụng để xác định chiều dài vùng cửa sông, chiều cao sóng thiết kế, chiều cao sóng leo, chiều cao nước dâng, phân tích diễn biến đường bờ qua ảnh vệ tinh...
2.5 Quy hoạch giảm nhẹ thiên tai đối với xu thế khô hạn và cạn kiệt nguồn nước
Hạn hán và cạn kiệt nguồn nước thường xảy ra sau một năm/nhóm năm lũ nhỏ (thượng lưu) và ít mưa (tại đồng bằng), dẫn đến nguồn nước trên sông-kênh giảm chỉ còn khoảng dưới 75% năm trung bình. Những năm gần đây, hạn hán có diễn biến ngày càng gay gắt và kéo dài hơn, như hạn 2002-2003, 2004-2005. Cạn kiệt nguồn nước thường kéo theo gia tăng xâm nhập mặn. Trong quy hoạch giảm nhẹ thiên tai do hạn hán và cạn kiệt nguồn nước, sự hợp tác và triển khai khoa học-công nghệ trong các chương trình và dự án của Uỷ hội sông Mekong đã giúp chúng ta có những thông tin và cơ sở khoa học tin cậy hơn, vững chắc hơn về hiện trạng và xu thế biến đổi của khí hậu và thuỷ văn trên lưu vực. Trong chương trình sử dụng nước (WUP), việc sử dụng công nghệ tính toán cân bằng nước lưu vực sông bằng chuỗi mô hình SWAT-IQQM-ISIS (tương tự như các chuỗi mô hình TANK-MITSIM-VRSAP hoặc NAM-MIKE BASIN-MIKE 11/MIKE 21...) sẽ giúp cho việc xây dựng các kịch bản phát triển và phương án quy hoạch thuận lợi hơn, khách quan hơn và chính xác hơn.
Trong Chương trình phát triển lưu vực (BDP), việc ứng dụng công nghệ “xây dựng kịch bản” để xác định và dự báo tác động của phát triển do Uỷ hội sông Mekong chuyển giao khi phân tích cho tiểu vùng 10V (ĐBSCL) đã giúp công tác quy hoạch có tầm nhìn toàn diện và khách quan hơn đối với các hiện tượng và sự việc đã, đang và sẽ xẩy ra trên lưu vực sông.
2.6 Quy hoạch giảm nhẹ thiên tai đối với cháy rừng
Vùng ĐBSCL hiện có 280.484 ha rừng, trong đó có gần 90 ngàn ha rừng dễ cháy thuộc loại rừng tràm, bạch đàn, keo và rừng gỗ tự nhiên, đặc biệt là rừng tràm trên lớp than bùn. Trong những năm từ 2001-2005, toàn vùng ĐBSCL đã xảy ra 367 vụ cháy làm thiệt hại hơn 13 ngàn ha rừng. Trung bình mỗi năm cháy 2,6 ngàn ha, chiếm 30% diện tích cháy rừng cả nước. Đặc biệt vụ cháy rừng U Minh Thượng năm 2002 làm thiệt hại trên 5 ngàn ha rừng tràm.
Để phối hợp với ngành lâm nghiệp trong quản lý và bảo vệ rừng, đặc biệt là rừng tràm trước nguy cơ cháy rừng, quy hoạch thuỷ lợi đã ứng dụng những công nghệ mới trong quản lý và giám sát rừng như phân tích ảnh viễn thám, xây dựng quy trình quản lý rừng tổng hợp, tính toán xây dựng cơ chế quản lý và điều tiết nước hợp lý cho rừng tràm ứng với từng điều kiện tự nhiên khác nhau như rừng tràm trong vùng ngập lũ (Tràm Chim), rừng tràm trong vùng mưa lớn và ảnh hưởng mặn (U Minh Thượng), rừng tràm trong vùng mưa ít và ảnh hưởng lũ yếu (Lung Ngọc Hoàng)...
2.7 Quy hoạch giảm nhẹ thiên tai đối với suy giảm chất lượng nước
ĐBSCL đang và sẽ phải đối phó với sự thiếu nước nghiêm trọng trong mùa khô, tác động đến sản xuất, cấp nước sinh hoạt, bảo vệ môi trường... gây ra tranh chấp giữa người sử dụng. Một khi phía thượng lưu Mekong không kiểm soát tốt tình trạng khai thác rừng, quản lý hiệu quả quá trình chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất, đồng thời với gia tăng nhu cầu lấy nước trong mùa khô ở vùng Đông-Bắc Thái Lan, Lào và Campuchia, thì nguy cơ thiếu nước trong mùa kiệt sẽ càng thêm nghiêm trọng. Quá trình phát triển ở ĐBSCL cũng gây nên những tác động tiêu cực đối với đất ngập nước, dẫn đến những tổn thất về đa dạng sinh học, môi trường sống thuỷ sinh, hệ động thực vật tự nhiên và gia tăng áp lực đối với các loài đang có nguy cơ tuyệt chủng. Việc quản lý chất thải các khu dân cư, công nghiệp chưa đáp ứng với nhu cầu phát triển và bảo vệ môi trường, ảnh hưởng đến chất lượng nước (nước mặt và nước ngầm), gây khó khăn cho cấp nước sinh hoạt và các tiến trình sinh thái ven sông. Các hoạt động phát triển của các nước thượng lưu, đặc biệt là các nước trong Uỷ hội sông Mekong, sẽ có những ảnh hưởng nhất định đến vùng ĐBSCL, như làm suy giảm nguồn nước, nhất là vào mùa kiệt, và chất lượng nước, cũng như các tác động xuyên biên giới và các tác động tích luỹ khác. Phát triển phía thượng lưu và ngay tại ĐBSCL trong mùa khô/kiệt là nguy cơ tiềm tàng gia tăng phạm vi xâm nhập mặn (sâu hơn về phía thượng lưu và lan rộng hơn vào nội đồng), ảnh hưởng đến quá trình phát triển kinh tế-xã hội. Tất cả những hoạt động và tác động trên sẽ trực tiếp/gián tiếp gây nên sự suy giảm chất lượng của nguồn nước.
Để đối phó với suy giảm chất lượng nguồn nước, một nội dung quan trọng trong quy hoạch quản lý tài nguyên nước và lưu vực sông, ngoài các chương trình giám sát chất lượng nước trên dòng chính, việc giám sát chất lượng nước trong các ô bao kiểm soát lũ, trong các dự án phát triển thuỷ lợi luôn được coi trọng. Các công nghệ mới trong phân tích diễn biến chất lượng nước, đánh giá tác động môi trường, trong dự báo nguy cơ suy giảm nguồn nước… được ứng dụng, đã mang lại những kết quả tích cực trong xây dựng và quản lý quy hoạch. Đặc biệt, sự tham gia tích cực trong xây dựng quy chế sử dụng nước (dòng chảy kiệt, dòng chảy lũ, chất lượng nước) tuân thủ Hiệp định phát triển bền vững 1995 của các chuyên gia quy hoạch thuỷ lợi vừa mang tính ứng dụng kiến thức thực tiễn, vừa mang tính ứng dụng kiến thức khoa học-công nghệ trong đàm phán với các nước, là kinh nghiệm và cơ sở tốt cho thực thi công tác quy hoạch thuỷ lợi và phát triển, đặc biệt là quy hoạch chiến lược và quy hoạch giảm thiểu tác động xuyên biên giới.
3. Những vấn đề cần quan tâm trong khoa học và công nghệ phục vụ quy hoạch và phát triển thời gian đến
3.1 Công trình trên sông lớn
Chế độ dòng chảy mùa kiệt ĐBSCL chịu ảnh hưởng sâu sắc của thuỷ triều, là điều kiện thuận lợi cho tiêu và cấp nước, nhưng biên độ dao động mực nước thuỷ triều trong ngày giảm nhanh từ cửa sông (2,3-2,8 m) đến nội đồng (0,3-0,5 m). Sự phức tạp của chế độ thuỷ văn-thuỷ lực mùa kiệt ở ĐBSCL thể hiện qua hiện tượng giáp nước và phân bố của chúng trên từng vùng. Những năm có dòng chảy kiệt trên sông, mặn xâm nhập sâu, cộng với mưa nội đồng dưới trung bình, kết thúc sớm, xuất hiện muộn sẽ xảy ra tình trạng hạn-mặn nghiêm trọng.
ĐBSCL có nguồn nước ngầm khá phong phú. Tuy nhiên, để phục vụ cho sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản, nguồn cung cấp ổn định vẫn từ nước mặt. Căn cứ vào yêu cầu phát triển nông nghiệp và các ngành kinh tế khác, yêu cầu về sử dụng nước trong mùa khô khoảng từ 900-1.200 m3/s. Nhu cầu này bao gồm cho lúa, cây công nghiệp, cây ăn quả, cấp nước cho dân sinh, công nghiệp, nuôi trồng thuỷ sản. Với lưu lượng mùa kiệt sông Mekong qua Tân Châu-Châu Đốc vào khoảng 2.500-4.000 m3/s, nếu thượng lưu lại gia tăng lấy nước trong mùa khô, cộng với sự biến động dòng chảy kiệt ngày càng cao do biến đổi khí hậu, thì tình hình cung cấp nước ở ĐBSCL trong tương lai sẽ rất khó khăn, và đồng hành với nó là ranh giới xâm nhập mặn ngày càng lấn sâu hơn.
Dòng chảy kiệt, hạn hán và xâm nhập mặn là những hiện tượng đi liền với nhau, cản trở sự phát triển ổn định và bền vững ở ĐBSCL, vì thế, bảo vệ và sử dụng hiệu quả dòng chảy kiệt được xem là chiến lược lâu dài và đặc biệt quan trọng. Để chủ động đối phó với các tình huống bất lợi trong sử dụng nước thượng lưu và biến đổi khí hậu lên dòng chảy kiệt ở hạ lưu vực Mekong, chúng ta cần nghiên cứu và đề xuất các giải pháp khai thác, sử dụng hiệu quả và bền vững dòng chảy kiệt ở ĐBSCL. Đây cũng chính là cơ sở để đề xuất hệ thống công trình quy mô lớn vùng cửa sông Cửu Long. Như vậy, có thể nói rằng, quy hoạch thuỷ lợi không những phục vụ mục tiêu an ninh lương thực và an ninh chính trị-xã hội, mà còn hướng đến mục tiêu cao hơn trong quản lý tài nguyên của đất nước là “an ninh tài nguyên nước”, mà trước mắt là “an ninh dòng chảy kiệt”. Để làm được điều này, khoa học-công nghệ sẽ luôn được xem là những công cụ quan trọng nhất để thực thi nhiệm vụ.
3.2 Tác động của kiểm soát lũ
Từ những trận lũ lớn các năm 1996, 2000, 2001 và 2002, những trận lũ nhỏ các năm 1998, 2003, 2005 và 2008, nhìn lại nội dung quy hoạch kiểm soát lũ và những công trình đã thực hiện, chúng ta thấy kiểm soát lũ thực sự là một bài toán lớn và rất phức tạp. Nếu chỉ nhìn nhận và đề xuất giải pháp kiểm soát đối với những trận lũ lớn không thôi là chưa đủ, bởi 70% những năm còn lại là những trận lũ trung bình và nhỏ, và mỗi dạng lũ, mỗi cấp lũ khi về đến ĐBSCL, nơi đang và sẽ phát triển ở mức cao hơn, đều đặt ra những vấn đề không nhỏ trong “chung sống” và “kiểm soát”. Quy hoạch nói chung và quy hoạch kiểm soát lũ nói riêng, là sự thực hiện bài toán lặp với bước thời gian đủ dài để tiếp nhận thêm thông tin ở cả hai phía- từ các phát triển kinh tế-xã hội và từ những biến động của thiên nhiên, mà biến động đó không chỉ là những trận lũ lịch sử, những trận lũ lớn, mà còn là những trận lũ trung bình, những trận lũ nhỏ và cực nhỏ. Thực tế cho thấy thiệt hại về kinh tế-xã hội, đặc biệt là tính mạng con người trong lũ lớn là rất cao, song, thiệt hại về môi trường, nguồn lợi thiên nhiên, sức khoẻ cộng đồng... đối với lũ nhỏ, cực nhỏ, cũng không phải thấp. Thiếu một trong hai nguồn thông tin trên, quy hoạch kiểm soát lũ sẽ xa dần thực tế và không làm tròn nhiệm vụ phục vụ cho chiến lược phát triển kinh tế-xã hội bền vững. Vì vậy, điều chỉnh quy hoạch kiểm soát lũ từ các trận lũ lớn 2000, 2001, 2002, các trận lũ trung bình 2003, 1997, 1999 và xem xét thêm các lũ cực nhỏ 1993, 1998, 2008 là cần thiết và là yêu cầu khách quan hiện nay.
Quy hoạch lũ là bài toán đa mục tiêu, cần phải xét đến tất cả các yếu tố lũ, mặn, phèn, cấp nước mùa cạn và bảo vệ môi trường sinh thái. Mô hình toán lũ ĐBSCL là công cụ chủ yếu để dự báo sự thay đổi chế độ thuỷ văn sông Mekong và các vùng ngập lụt ở ĐBSCL. Tuy đã được nghiên cứu trong nhiều năm và được cải tiến nâng cao dần từng bước, nhưng do điều kiện tự nhiên ở vùng Đồng Tháp Mười quá phức tạp, trong khi tài liệu thuỷ văn và địa hình phía Campuchia lại thiếu nên kết quả tính toán còn chưa được như mong muốn. Vì vậy, một mặt phải cải tiến nâng cao chất lượng mô hình, mặt khác các công trình ở vùng này cần được xem xét cẩn trọng hơn cả về khoa học-công nghệ lẫn về kinh tế, xã hội và môi trường trước khi quyết định đầu tư cho hệ thống kiểm soát lũ vùng ĐTM.
3.3 Tác động của phát triển thượng lưu và nước biển dâng
Tuy các phát triển của các nước trong Uỷ hội sông Mekong đều được cam kết tuân thủ theo Hiệp định 1995, song những tác động của phát triển từ phía thượng nguồn cũng là bài toán phức tạp cho chúng ta trong tương lai. Những tác động ấy ảnh hưởng đến ĐBSCL bởi 3 vấn đề: (i) Biến đổi dòng chảy lũ; (ii) Biến đổi dòng chảy kiệt; và (iii) Biến đổi chất lượng nước. Những tác động đó không những thể hiện trên dòng chính sông Mekong (qua sông Tiền, sông Hậu) mà còn qua hệ thống kênh rạch và dòng lũ tràn dọc theo biên giới giữa Việt Nam và Campuchia...... Để xây dựng chiến lược quy hoạch phát triển thuỷ lợi cho tương lai (2020 và xa hơn), thì việc tham gia có kết quả (bằng kinh nghiệm thực tiễn phong phú và kiến thức khoa học-công nghệ cao) với chương trình sử dụng nước (WUP), chương trình quản lý và giảm nhẹ lũ (FMMP), chương trình môi trường (EP), đặc biệt chương trình phát triển lưu vực (BDP) là rất quan trọng đối với chúng ta từ nay đến 2010.
Theo dự báo của IPPC (Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu) và WB (Ngân hàng Thế giới), do những tác động tổng hợp từ phát triển, mực nước biển trung bình có thể dâng cao 69 cm (IPPC) và 100 cm (WB) trong vòng 100 năm đến. Tuy nhiên, những thông tin mới nhất về BĐKH và nước biển dâng trên thế giới gần đây cho thấy hình như xu thế diễn biến của nước biển dâng sẽ nhanh hơn so với các dự báo trước đây. Hiện tượng nước biển dâng là hiện hữu và không thể tránh khỏi, vì thế, những “toan tính” nhằm ứng phó trước các tác động của nước biển dâng trong lúc này là thực sự cấp bách và rất kịp thời, đòi hỏi sự tham gia tích cực hơn nữa của khoa học và công nghệ....
3.4 Tác động của kinh tế thị trường
Trong thời đại hiện nay, bài toán quy hoạch luôn gắn kết chặt chẽ và phục vụ cho phát triển kinh tế-xã hội dưới tác động của kinh tế thị trường. Đặc điểm cơ bản nhất của kinh tế thị trường là sự biến động không ngừng. Biến động cả về giá cả, về khối lượng và chất lượng sản phẩm, về thị phần tiêu thụ và về quy mô sản xuất. Những biến động khôn lường của sản xuất nông nghiệp-lâm nghiệp và thuỷ sản ở ĐBSCL trong 20 năm đổi mới cho thấy rõ điều ấy. Đó là thời kỳ đầu tăng nhanh sản lượng lương thực (1985-1995) sau 10 trì trệ (1975-1985), chuyển từ lúa 1 vụ năng suất thấp sang 2-3 vụ năng suất cao, các dự án cấp nước và ngọt hoáđược ưu tiên. Kế đến là thời kỳ lấn dần lên vùng ngập lũ (1990-2000), phát triển hệ thống bờ bao các cấp, kiểm soát lũ tháng 8 và lũ triệt để, với các dự án ưu tiên cho kiểm soát lũ. Trong thời kỳ này, vùng ven biển xuất hiện xu thế khai thác rừng ngập mặn để nuôi tôm quảng canh, tuy thuỷ sản bắt đầu được chú trọng và gia tăng sản lượng song đã để lại di chứng rất nặng nề cho các dải rừng ngập mặn ven biển đến nay vẫn chưa thể phục hồi. Từ 2001 đến nay, ĐBSCL đang trong đợt chuyển mình lần 3 với xu thế chuyển đổi sản xuất, trong đó thuỷ sản vùng nước mặn-lợ (tôm sú), vùng nước ngọt (cá đồng, tôm càng xanh, cá da trơn…) và vườn cây ăn quả có giá trị kinh tế cao, kể cả sản xuất lúa theo hướng năng suất cao, chất lượng tốt, đáp ứng nhu cầu xuất khẩu… cũng phát triển với tốc độ nhanh.
4. Kết luận và kiến nghị
ĐBSCL nằm trong lưu vực sông Mekong, đồng thời cũng là vùng phát triển kinh tế quan trọng của cả nước. Do vậy, quy hoạch thuỷ lợi ĐBSCL không những phải phù hợp với định hướng phát triển kinh tế-xã hội chung của đất nước, mà còn đồng thời phải hướng tới tầm nhìn chung của toàn lưu vực sông Mekong. Quy hoạch thuỷ lợi ĐBSCL là nền tảng cho các quy hoạch khác cùng phối hợp thực hiện. Đây là một quá trình hỗ trợ và bổ sung cho nhau để tìm ra một lời giải hợp lý cho phát triển kinh tế-xã hội bền vững ở ĐBSCL trên cơ sở phát triển tài nguyên nước.
Quy hoạch thuỷ lợi có liên quan đến nhiều ngành, nhiều lĩnh vực và sự phát triển của ngành này lại là tiền đề của sự phát triển ngành khác. Do vậy, khi tiến hành lập quy hoạch thuỷ lợi cần phải đứng trên quan điểm tổng thể và toàn diện để xem xét bài toán đa mục tiêu, trong đó, nông nghiệp, thuỷ sản, lâm nghiệp, dân sinh và bảo vệ môi trường được đặc biệt chú ý...
|
