Biện pháp công trình về cải thiện khả năng cấp nước tại các quốc gia Châu Á và bài học cho Việt Nam (Phần 1)

 

Nhằm cải thiện khả năng cấp nước và tăng cường sản xuất lúa gạo cho người dân, những người làm công tác thủy lợi đã phát minh, xây dựng và cải tiến theo thời gian những biện pháp công trình thủy lợi. Các biện pháp công trình này đa dạng về cấu trúc, quy mô, nguyên lý hoạt động, vật liệu xây dựng, quy trình vận hành và nguồn lực đầu tư. Tuy nhiên tất cả đều có vai trò phục vụ tốt cho sản xuất nông nghiệp, mang tính chiến lược lâu dài trong việc đảm bảo tưới, tiêu, thoát lũ và góp phần phát triển ngành du lịch, dịch vụ, đặc biệt là trong điều kiện biến đổi khí hậu khi xu thế lũ lụt, hạn hán ngày càng gia tăng khốc liệt. Các quốc gia Châu Á đã và đang áp dụng những biện pháp, với những ưu nhược điểm có thể phân tích và rút ra bài học cho quốc gia vốn có nền nông nghiệp lâu đời như Việt Nam.

1. Trung Quốc

Tưới tiêu nước đóng vai trò rất quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, phát triển kinh tế xã hội, và bảo vệ môi trường sinh thái ở Trung Quốc, một quốc gia với lịch sử lâu đời trong việc phát triển thủy lợi và hệ thống thoát nước. Kể từ khi những năm 1950, hàng chục triệu công trình thủy lợi các loại bao gồm tưới, tích trữ nước, chuyển hướng nước tưới tiêu và bơm nước tưới tiêu đã được được xây dựng tại Trung Quốc. Sự gia tăng diện tích được tưới trong vài thập kỷ qua vượt quá diện tích được tưới tổng hợp phát triển qua hàng nghìn năm.

Hệ thống tiết kiệm nước tưới

 

Hệ thống trên được phát triển bởi Phó giáo sư Tian Fuqiang, đại học Thanh Hoa, người xây dựng các công nghệ điều tiết nước và tưới nhỏ giọt ở vùng xa phía tây Tân Cương của Trung Quốc. Công nghệ này đã được sử dụng để tưới cho hơn 20.000 ha (49.400 mẫu Anh) của các trang trại trồng bông, một loại cây trồng thâm canh cần tưới nhiều nước ở Tân Cương kể từ năm 2011. Theo các nhà nghiên cứu, hệ thống đã tiết kiệm hơn 500 triệu tấn nước cho các trang trại trong thời gian đó.

Hệ thống này cho phép nông dân ở các khu vực khô cằn cắt giảm 25% lượng nước sử dụng và tăng sản lượng cho các loại cây trồng như cây bông gần 20% so với các hệ thống khác. Mô hình toán học có thể mô phỏng và dự đoán chuyển động của muối và nước trong các loại đất khác nhau, giúp người trồng trọt lập kế hoạch tốt hơn ở các vùng khô nóng.

Ở vùng khô hạn như Tân Cương, quá nhiều hoặc quá ít nước có thể dẫn đến hiện tượng mặn hóa, là mối đe dọa lớn đối với ngành nông nghiệp. Với công nghệ mới, nông dân có thể lập kế hoạch sử dụng nước một cách dễ dàng và chính xác. Một người trồng bông có thể tính toán lượng nước cần thiết cho một ha cây trồng, liệu họ có cần tưới nước cho ruộng vào mùa đông hay không và phải đợi bao nhiêu ngày giữa các lần tưới. Đội ngũ nghiên cứu cho biết hệ thống này cũng có lợi thế về chi phí so với các công nghệ khác. 

Hệ thống tưới chỉ định dựa trên công nghệ TQI (Trace Quantity Irrigation)

Hệ thống trên được phát minh bởi giáo sư ZhuJun tại Đại học Khoa học và Công nghệ Huazhong. Với công nghệ TQI, cây chà là ở vùng đất thử nghiệm cho năng suất tương đương với 30 - 40% lượng nước cần thiết khi tưới nhỏ giọt. Phần quan trọng của hệ thống TQI là một đầu kiểm soát nước được đặt dưới lòng đất gần rễ cây trồng. Đầu này cung cấp nước trực tiếp đến rễ với tốc độ phù hợp với tốc độ hấp thụ của cây trồng. Tưới nhỏ giọt đưa nước vào đất qua các lỗ nhỏ trên ống nhựa. Với cùng một lượng nước, hệ thống TQI có thể kích thích diện tích đất gấp đôi so với tưới nhỏ giọt và hơn 10 lần so với tưới ngập. Trước đây, với hệ thống tưới nhỏ giọt, lưu lượng dòng chảy phải lớn hơn 1,36 lít một giờ. Tuy nhiên, với công nghệ TQI, lưu lượng dòng chảy có thể thấp hơn 200mm mỗi giờ. Biện pháp này giúp giảm sự hao hụt phân bón, cải thiện hiệu quả chăm sóc cây trồng và giảm ô nhiễm đối với nước ngầm.

Hệ thống này được khuyến khích thử nghiệm cho quy mô thương mại, ít nhất 30 hecta, độ ẩm đất đồng đều; khu luân canh tưới nhỏ giọt và dễ dàng tự động hóa.

 

2. Nhật Bản

Chỉ tính riêng tỉnh Hokkaido (đảo lớn thứ 2 Nhật Bản) hiện có khoảng 400 đập, hồ thủy lợi, tưới tiêu cho khoảng 1,2 triệu ha. Hồ thủy lợi ở Nhật Bản chỉ làm duy nhất một nhiệm vụ là điều tiết nước tưới, chứ không kết hợp làm thủy điện như một số đập, hồ thủy lợi ở Việt Nam.

Ví dụ đập trọng lực ở Nhật Bản (Nguồn: Irrigation and drainage in Japan Pictorial, 3rd Edition)

Ví dụ về kênh, cửa điều tiết thủy lợi ở Nhật Bản (Nguồn: Irrigation and drainage in Japan Pictorial, 3rd Edition)

Trạm bơm ở Nhật Bản (Nguồn: Irrigation and drainage in Japan Pictorial, 3rd Edition)

 

Phan Nhật Trà My

Irrigation systems in Japan, Geographical Review of Japan Vol. 60 (Ser. B), No. 1, 41-65, 1987

 VienKHTNN.Core - VienKHTNN_LienKet

 Content Editor

 VienKHTNN.Core - VienKHTNN_AnPham_Phai

ẤN PHẨM NỔI BẬT