Message :
Signature :
Background :
Share | 
 

 Ứng dụng kỹ thuật thu trữ nước trong phòng chống hạn hán và sa mạc hóa vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Go down 
Tác giảThông điệp
phamvancuong.dctv

phamvancuong.dctv

Thành viên V.I.P

Huy chương : >>Ứng dụng kỹ thuật thu trữ nước trong phòng chống hạn hán và sa mạc hóa vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ Medal111<<
Tổng số bài gửi : 405
Điểm : 828
Được cảm ơn : 122
Ngày tham gia : 20/09/2010
Cơ quan (Trường, lớp) : Liên đoàn 8

Ứng dụng kỹ thuật thu trữ nước trong phòng chống hạn hán và sa mạc hóa vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ Empty
Bài gửi Ứng dụng kỹ thuật thu trữ nước trong phòng chống hạn hán và sa mạc hóa vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ EmptyỨng dụng kỹ thuật thu trữ nước trong phòng chống hạn hán và sa mạc hóa vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ   Ứng dụng kỹ thuật thu trữ nước trong phòng chống hạn hán và sa mạc hóa vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ I_icon_minitimeSat Oct 02, 2010 12:33 am Bài viết số 1

Tác giả: TS. Lê Trung Tuân - Viện Nước Tưới tiêu & Môi trường, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam
Ứng dụng kỹ thuật thu trữ nước trong phòng chống hạn hán và sa mạc hóa vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ IMG67

Mặt cắt dọc hệ thống thu trữ nước và hệ thống cây trồng nông lâm kết hợp vùng đất cát duyên hải Nam Trung Bộ
Tóm tắt:

Hạn hán và sa mạc hóa là hậu quả của tác động của các quá trình tự nhiên kết hợp với những tác động quá mức của con người lên hệ sinh thái. Ở Việt Nam hạn hán và sa mạc hóa đang diễn ra ngày càng gay gắt, đặc biệt ở khu vực Nam Trung Bộ.
Các giải pháp thu trữ nước đã được nhiều nước nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi, được quốc tế đánh giá là mang lại hiệu quả phòng chống hạn hán rất cao, nhiều nước - đặc biệt là các nước châu Phi, vùng Tây và Nam Á - coi đây là công cụ chiến lược để đối phó với hạn hán và sa mạc hoá.

Trong bài viết này, cơ sở khoa học của các biện pháp thu trữ nước phòng chống sa mạc hóa được phân tích dựa trên đánh giá hiện trạng ứng dụng các biện pháp phòng chống hạn hán và sa mạc hoá đang được áp dụng tại khu vực Nam Trung Bộ và phân tích lợi ích của việc ứng dụng các biện pháp thu trữ nước. Trên cơ sở đánh giá hiệu quả của một số mô hình thu trữ nước do Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường triển khai thí điểm trong khu vực, tác giả đã kiến nghị một giải pháp kết hợp các kỹ thuật thu trữ nước với các biện pháp trồng rừng, canh tác nông lâm nghiệp nhằm phòng chống hạn hán và sa mạc hoá cho khu vực đất cát ven biển Nam Trung Bộ.

I. Đặt vấn đề

Đất cát ven biển là hệ sinh thái phổ biến trên thế giới. Theo Mc Harg (1972), các dải đất cát ven biển là một dạng công trình thiên nhiên có tác dụng hấp thu năng lượng từ gió, thuỷ triều và sóng, qua đó bảo vệ các vùng đất phía trong. Các vùng đất cát ven biển tại các châu lục khác nhau, tuy cách xa về mặt địa lý nhưng đều được xếp vào cùng một dạng hệ sinh thái đặc thù do có chung một số đặc điểm như: kết cấu rời rạc, độ phì thấp, khả năng trữ nước và chất dinh dưỡng kém, thảm thực vật chủ yếu là các loại cây bụi có khả năng chống chọi lại các điều kiện khắc nghiệt (Moreno-Casasola, 1982). Đất cát ven biển được xem là loại đất có nhiều vấn đề nhất vì rất dễ bị thoái hoá. Tại những vùng đất cát bị thoái hoá, hiện tượng cát bay, cát nhảy thường xuyên xảy ra gây nhiều hậu quả nghiêm trọng dẫn đến hiện tượng sa mạc hoá làm mất đất ở và đất canh tác, phá huỷ các công trình xây dựng... Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sự thoái hoá là do tác động của khí hậu và của con người, đặc biệt là các hoạt động nông nghiệp không bền vững làm phá vỡ hệ sinh thái tự nhiên trên vùng đất cát.
Ở Việt Nam ước tính có tới 9,3 triệu hecta đất đai bị thoái hoá, rộng hơn 5 lần Nghệ An - tỉnh có diện tích lớn nhất Việt Nam. Một phần trong đó là những khu vực sa mạc hóa rộng lớn. Quá trình sa mạc hoá và thoái hoá đất ở Việt Nam là kết quả của xói mòn đất, đá ong hoá, cát bay, cát chảy, nhiễm mặn, nhiễm phèn và đặc biệt là các tác động của hạn hán.
Từ nhiều năm nay, ở nước ta đã xảy ra nhiều đợt hạn hán gây ra thiệt hại nặng nề, đe doạ nghiêm trọng tới phát triển kinh tế, sản xuất nông nghiệp và cuộc sống của nhân dân. Riêng vùng Miền Trung, những năm gần đây bị thiên tai liên tiếp cùng với bão lụt, hạn hán cũng gây nên nhiều thiệt hại cho kinh tế, môi trường và xã hội. Theo số liệu thống kê các tỉnh, đợt hạn từ cuối năm 1997 đến tháng 4/1998, tổng diện tích lúa bị hạn thiếu nước là 100.000 ha, trong đó bị mất trắng là 20.000 ha. Diện tích hoa mầu bị thiệt hại là 120.000 ha, trong đó mất trắng 9.100 ha. Tổng thiệt hại riêng về nông nghiệp đã lên 1.400 tỷ đồng. Ngoài ra, các chi phí cho phòng chống hạn cuối năm 1997 và năm 1998 gần 700 tỷ đồng và làm các trạm bơm dã chiến, thực hiện các giải pháp chống hạn khác với kinh phí khoảng 300 tỷ đồng.
Các tỉnh ven biển Nam Trung Bộ từ đèo Hải Vân trở vào bao gồm Quảng Nam, Đà Nẵng, Quảng Ngãi, Khánh Hoà, Ninh Thuận, Bình Thuận đang chịu tác động của sa mạc hóa chủ yếu có nguyên nhân từ hạn hán và cát bay cát chảy gây ra. Sự phân bố mưa không đều kết hợp với các tác động của con người lên tài nguyên thiên nhiên: mưa tập trung vào mùa mưa với lượng mưa bình quân 1.400-1.800mm/năm, vùng ít mưa chỉ có 600-800mm/năm; nhiệt độ chênh lệch nhiều giữa mùa mưa và mùa khô; chiến tranh và các hoạt động khai thác rừng bừa bãi đã làm cho đất đai bị xói mòn vào mùa mưa, bị nung nóng vào mùa khô dẫn đến mất chất hữu cơ, xói mòn, kích thích cho quá trình sa mạc hóa diễn ra nhanh chóng.
Hiện nay đã có một số nghiên cứu và mô hình thử nghiệm về phòng chống sa mạc hoá tại vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ. Tuy nhiên, hầu hết các mô hình phòng chống sa mạc hoá trước đây chỉ tập trung vào giải pháp trồng rừng và nông - lâm kết hợp, do đó, chỉ có thể áp dụng được tại những khu vực tương đối thuận lợi về nguồn nước hoặc những vùng đất cát có độ ẩm tương đối cao. Đối với phần lớn diện tích đất cát ven biển Nam Trung Bộ - một vùng được xếp vào loại khô hạn nhất Việt Nam với nguồn nước - kể cả nước mặt và nước ngầm hết sức khan hiếm, thì việc áp dụng rộng rãi các biện pháp trên rất khó khăn. Vì vậy, việc áp dụng các biện pháp thu trữ nước kết hợp với các biện pháp nông lâm nghiệp để phòng chống sa mạc hoá cho vùng này có tiềm năng rất lớn. Thu trữ nước là biện pháp kỹ thuật có tính khả thi cao, ít tốn kém, đa dạng về loại hình, giải pháp kỹ thuật đơn giản và có thể phổ biến rộng rãi nhằm bảo vệ và phát triển bền vững tài nguyên đất và nước chống suy thoái đất và nước và đẩy lùi quá trình sa mạc hóa.
II. Các biện pháp phòng chống hạn hán và sa mạc hóa đang được áp dụng tại các vùng đất cát

Hàng chục năm qua thế giới đã có nhiều nỗ lực nhằm đối phó với nạn hạn hán và sa mạc hoá. Hàng loạt các biện pháp phòng chống hạn hán đã được các nhà khoa học và các nước đề xuất và áp dụng như: dự báo và giám sát hạn hán; xây dựng chiến lược phòng chống hạn hán trên phạm vi quốc gia, vùng và địa phương; quản lý rủi ro hạn hán; các biện pháp công trình và phi công trình; các biện pháp nâng cao năng lực và nhận thức cộng đồng trong việc đối phó với hạn hán... Chiến lược ngắn hạn và dài hạn đối phó với hạn hán thường đề cập đến các giải pháp: dự báo hạn và hệ thống giám sát hạn hán; tăng khả năng cung cấp nước (phát triển các công trình cấp nước, công trình thu trữ nước); tăng hiệu quả sử dụng nước (giảm tổn thất, sử dụng nước tiết kiệm, tái sử dụng nước, trồng các loại cây có giá trị thu nhập/m3 nước cao...); hỗ trợ cộng đồng giảm thiểu thiệt hại do hạn hán. Các biện pháp phòng hạn hán và sa mạc hoá thường được áp dụng cho các vùng đất cát bao gồm: (i) ổn định đất cát và chống xói mòn do gió; (ii) bảo vệ đất và nước; (iii) quản lý các hoạt động canh tác nông nghiệp; (iv) bảo vệ thảm phủ thực vật bao gồm các loại cỏ và cây bụi và (v) cải tạo các vùng đất cát bị ngập úng hoặc xâm nhập mặn.
Ở Việt Nam, các nghiên cứu về hạn hán và sa mạc hoá đã được triển khai trong 10 năm trở lại đây, chủ yếu tập trung vào 2 vấn đề chính: (i) Các nghiên cứu cơ bản về hạn hán, hoang mạc hóa – sa mạc hóa và tác động tới dân sinh, kinh tế, xã hội và (ii) Các giải pháp, phòng chống và giảm nhẹ hạn hán bao gồm các giải pháp công trình (chủ yếu tập trung vào công trình thuỷ lợi) và phi công trình (nghiên cứu xây dùng các hệ thống dự báo, cảnh báo sớm, các giải pháp về thể chế chính sách giảm nhẹ hạn hán, sử dụng tài nguyên nước hiệu quả...). Dựa trên các kết quả nghiên cứu, một số mô hình và biện pháp phòng chống sa mạc hoá sau đây đã được áp dụng thử nghiệm:
Mô hình kết hợp cây lâm nghiệp cây nông nghiệp cho cụm gia đình: Cây lâm nghiệp (keo lá tràm, bạch đàn, muồng đen, phi lao) được trồng hỗn giao, theo hàng hoặc theo băng hai hàng ; cây nông nghiệp (đậu, lạc, dưa hấu lấy hạt, cà chua, ớt...) được trồng ở khoảng giữa các đai được trồng cây nông nghiệp. Mô hình này có tác dụng chống cát bay, hạn chế bốc hơi, cải thiện độ ẩm đất, tuy nhiên, khó áp dụng tại những nơi có điều kiện tự nhiên quá khắc nghiệt.
Mô hình trồng cây chắn gió: đây là mô hình trồng cây lâm nghiệp (keo lá tràm, phi lao, xoan chịu hạn) quy mô lớn tạo thành các băng rừng chắn gió, bảo vệ đất nông nghiệp và các khu dân cư khỏi sự xâm lấn của cát di động.
Mô hình đào ao kết hợp canh tác nông lâm kết hợp: được thực hiện tại những nơi điều kiện nguồn nước cho phép, ao có thể trữ nước mưa hoặc thu nước ngầm, cây lâm nghiệp được trồng tại các hướng gió chính để ngăn gió và cát di động, phía sau trồng các loại cây ăn quả và cây nông nghiệp ngắn ngày.
Một số biện pháp bảo vệ đất và nước: phủ gốc chống bốc hơi, dùng chế phẩm giữ ẩm...
Có thể nhận xét rằng cho đến nay, đã có một số đề tài, dự án được tiến hành nhằm phục hồi hệ sinh thái hoặc giảm bớt những tác động tiêu cực của quá trình hạn hán và sa mạc hóa cho vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ. Một loạt đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước đã chỉ ra nguyên nhân của tình trạng hạn hán và hoang mạc hoá và đề xuất các giải pháp phòng chống. Các đề tài này đã tạo ra được một cơ sở khoa học quý giá cho việc phòng chống hạn hán và sa mạc hoá và đề xuất các phương hướng nghiên cứu tiếp theo. Tuy nhiên, do phạm vi nghiên cứu của các đề tài này rất rộng nên các giải pháp đưa ra chưa có điều kiện cụ thể hoá và triển khai và thử nghiệm tại thực tế. Ngoài ra, cũng đã có một số đề tài nghiên cứu và dự án thử nghiệm khác được triển khai nhưng hầu hết chỉ tập trung vào giải pháp nông - lâm kết hợp, do đó, chỉ có thể áp dụng được tại những khu vực tương đối thuận lợi về nguồn nước hoặc những vùng đất cát có độ ẩm tương đối cao. Đối với phần lớn diện tích đất cát ven biển Nam Trung Bộ - một vùng được xếp vào loại khô hạn nhất Việt Nam với nguồn nước - kể cả nước mặt và nước ngầm hết sức khan hiếm, thì việc áp dụng rộng rãi các biện pháp trên rất khó khăn.
III. Cơ sở khoa học của biện pháp thu trữ nước phòng chống sa mạc hóa

Việc kết hợp các biện pháp nông - lâm nghiệp với các kỹ thuật thu trữ nước để phòng chống sa mạc hoá tại các vùng đất cát được nhiều nước nghiên cứu và ứng dụng, đặc biệt là tại những nơi có lượng mưa thấp. Ben Asher (1988) đã tổng kết các kinh nghiệm trữ nước tại Israel trong khuôn khổ công trình nghiên cứu thu trữ nước tại vùng tiểu xa mạc Sahara của Ngân hàng Thế giới. Công trình nghiên cứu của họ tập trung vào các vấn đề sau: (i) Thí ngiệm phương pháp kỹ thuật thu trữ nước, đặc biệt là đối với lưu vực nhỏ ; (ii) Nghiên cứu và lập mô hình hoạt động dòng chảy mặt; (iii) Phân tích tính kinh tế của các kỹ thuật thu trữ nước. Một dự án dài hạn với mục tiêu phát triển mô hình rừng xen canh nông lâm nghiệp với việc thu trữ nước đã được thực hiện Tại trang trại Wadi Mashash (Zohar et al. 1987, Lovenstein 1994). Tại vùng nhiệt đới châu Á, đặc biệt là vùng phía nam Ấn Độ và Sri Lanka, rất nhiều dự án về thu trữ nước và các chương trình liên quan đã được hiện. Đập đất và các hố rỗng đã được sử dụng hàng ngàn năm nay để giữ nước trong suốt mùa mưa. Các bể chứa nước này cho phép nông dân canh tác tưới tiêu vụ thứ 2 vào mùa khô. Các bể này được đặt một cách ngẫu nhiên vì vậy rất dễ lấy nước. Vào những năm 1980, tổ chức ICRISAT đã phát triển một hệ thống mương trồng cỏ và mương đáy rộng để thu trữ nước trong mùa mưa và dùng để tưới trong mùa khô. Kết quả nghiên cứu cho thấy diện tích trồng trọt tăng 2 đến 5 lần. Tại Ai Cập, các bờ đắp đá, các bể chứa nước đã được sử dụng để phục vụ cho nhu cầu cấp nước sinh hoạt, chăn nuôi gia súc cũng như cho tưới tiêu. Số lượng các bể chứa tăng từ gần 3000 bể vào năm 1960 lên tới 15.00 bể vào năm 1993 với tổng trữ lượng khoảng 4 triệu m3. Năm 1984, một dự án thu trữ nước do Oxfam tài trợ đã được thực hiện tại Quận Turkana của Kenya. Thành công của dự án này là đã phát triển được các hệ thống thu trữ nước phục vụ sản xuất nông nghiệp cũng như phát triển đàn gia súc (Critchley et al. 1992a). Mamdouh Nasr (1999) đánh giá hiệu quả của các giải pháp thu trữ nước nhằm phục hồi sinh thái và phòng chống sa mạc hóa tại Trung Đông và Bắc Phi. Kết quả cho thấy việc kết hợp các biện pháp thu trữ nước và bảo vệ đất có hiệu quả rất lớn đến phòng chống sa mạc hóa và phục hồi sinh thái tại vùng này. Tại những khu vực khảo sát, biện pháp thu trữ nước làm tăng trung bình 15% diện tích gieo cấy.
Các tỉnh vùng cát ven biển Nam Trung Bộ từ đèo Hải Vân trở vào bao gồm Quảng Nam, Đà Nẵng, Quảng Ngãi, Khánh Hoà, Ninh Thuận, Bình Thuận. Hệ sinh thái vùng cát bao gồm các cồn cát, bãi cát di động, bãi thấp, bãi cao, hồ, bàu. Thực vật vùng cát bao gồm các cây tự nhiên và cây trồng có đặc tính chung là chịu hạn, chịu gió cát ven biển, sống trong điều kiện nghèo chất dinh dưỡng, nhiệt độ cao. Ngoài tính thích nghi cao của các loại cây tự nhiên, cây trồng nhân tạo cũng được nhân dân lựa chọn, lai tạo để thu được một tập đoàn thích nghi với vùng cát. Cây lâm nghiệp chủ yếu là phi lao, bạch đàn, keo tai tượng, tràm bông vàng chủ yếu để chắn gió, chắn cát bay, cát lấn, ngoài ra có thể thu hoạch lấy gỗ hoặc làm nguyên liệu cho các ngành khác. Cây công nghiệp chủ yếu là cây ngắn ngày như lạc, vùng, dưa lấy hạt, các loại cây họ đậu. Cây ăn quả tương đối phong phú gồm đào lộn hột, dừa, chanh, bưởi, xoài, dưa hấu, mãng cầu xiêm, đu đủ, dứa... Đặc biệt ở tỉnh Ninh Thuận có cây nho và tỉnh Bình Thuận có cây Thanh Long là cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế lớn. Cây lương thực chủ yếu là khoai lang và lúa... chủ yếu được trồng trên nên đất phù sa bồi trên nền cát.
Lợi ích của các hệ thống thu trữ nước đã được FAO tổng kết là: làm tăng sản lượng cây trồng và giảm nguy cơ mất mùa, cải thiện an ninh lương thực, bảo vệ đất chống xói mòn, sử dụng nguồn nước tự nhiên một cách tốt nhất, đẩy mạnh việc tái trồng rừng và góp phần cải thiện chế độ thuỷ văn lưu vực (giảm lưu lượng đỉnh lũ, tăng dòng chảy mùa kiệt, tăng trữ lượng nước ngầm). Tại vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ, lượng mưa hàng năm nhỏ, nguồn nước khan hiếm, công trình thuỷ lợi không với tới được nên việc áp dụng các biện pháp thu trữ nước là giải pháp hiệu quả nhất để cấp nước cho sản xuất và sinh hoạt, làm tiền đề để triển khai các biện pháp phòng chống sa mạc hoá khác như các biện pháp nông nghiệp, lâm nghiệp hay nông lâm kết hợp.
Dựa vào việc phân tích chi tiết các điều kiện tự nhiên, các nguyên nhân gây ra hạn hán và sa mạc hóa, mô hình thu trữ nước được đưa ra với các nguyên tắc sau:
- Tuỳ thuộc vào điều kiện nguồn nước mà áp dụng các biện pháp thu trữ nước mặt, nước mưa hay nước ngầm.
- Lập phương án quy hoạch sử dụng nước (sinh hoạt, chăn nuôi và sản xuất) đảm bảo phù hợp với tập quán canh tác, mang lại lợi ích trước mắt và lâu dài của người dân.
- Tính toán cân bằng nước, dựa trên các phương án thiết kế công trình thu nước, giữa lượng nước trữ được với lượng nước sử dụng và lượng thất thoát.
- Chọn vật liệu phù hợp với từng khu vực đảm bảo chi phí xây dựng nhỏ nhất và phù hợp với điều kiện kinh tế của cộng đồng.
- Hệ thống thu trữ nước bao gồm các thành phần như sơ đồ sau
Ứng dụng kỹ thuật thu trữ nước trong phòng chống hạn hán và sa mạc hóa vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ SMH_LTT

Hình 1. Sơ đồ nguyên lý tổng quát của công nghệ thu nước
Hệ thống thu gom nước: có nhiệm vụ thu nước mưa, nước chảy tràn hoặc nước ngầm để dẫn vào công trình trữ nước.
Hệ thống trữ nước: bao gồm các bể chứa nước trên sườn đồi, có nhiệm vụ trữ nước để cung cấp nước tưới vào mùa khô.
Hệ thống phân phối nước: có nhiệm vụ dẫn nước từ các bể tới các khu tưới để phân phối nước cho cây trồng.
Đối với hệ thống thu nước mưa, việc tính toán tập trung vào xác định: diện tích lưu vực hứng nước (A), dung tích trữ nước (V).
Xác định V: Dung tích của công trình trữ nước phụ thuộc vào nhu cầu tưới bổ sung cho cây trồng. Việc tính toán dung tích trữ nước rất quan trọng vì nó sẽ quyết định tất cả các thông số còn lại của hệ thống thu trữ. Nếu việc tính toán dung tích không chính xác sẽ dẫn đến lãng phí hoặc thiếu nước tưới cho cây trồng. Để tính toán được dung tích thu trữ cần xem xét đến rất nhiều yếu tố như: nhu cầu nước tưới cho một đơn vị diện tích cây trồng, các nguồn nước bổ sung, thời vụ và các giai đoạn sinh trưởng của cây trồng. Công thức tính toán tổng lượng nước thu trữ như sau:
[center]V = (W0.*S- Wa) + Wt (m3)
Trong đó:
+ W0 (m3/ha): là nhu cầu tưới của cây trồng;
+ S (ha): là tổng diện tích khu ruộng ;
+ Wa (m3) là tổng lượng nước có thể khai thác từ các nguồn bổ sung như ao hồ, sông suối hay nước ngầm. Cần tận dụng khai thác các nguồn nước này vì thường có chí phí thấp hơn việc xây dựng công trình thu trữ.
+ Wt (m3) tổng lượng nước tổn thất do rò rỉ, ngấm và bốc hơi từ bể chứa trong thời gian tưới (thông thường là các tháng mùa khô), phụ thuộc vào hình thức công trình trữ nước và biện pháp quản lý nước (che đậy).
Xác định A: Diện tích lưu vực hứng nước tối thiểu A được xác định sao cho hệ thống đảm bảo thu gom được lượng nước V trong suốt thời đoạn tính toán. A xác định theo công thức sau:
A = V/(C x R)
Trong đó: V: tổng lượng nước cần trữ (m3);
R: lượng mưa năm thiết kế (m);
A: diện tích lưu vực hứng nước tối thiểu (m2);
C: hệ số thu gom nước.
Trong công thức trên, đại lượng khó xác định nhất là hệ số thu gom nước C. Hệ số này phụ thuộc vào đặc điểm dòng chảy trên lưu vực hứng nước và biện pháp kỹ thuật thu nước:
C = a x K
Trong đó: a: hiệu suất gom nước, phụ thuộc vào hình thức thu gom nước;
K: hệ số dòng chảy phụ thuộc vào đặc điểm dòng chảy.
Dòng chảy trên lưu vực hứng nước phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như đặc điểm mưa, loại đất, thảm phủ thực vật, độ dốc và chiều rộng lưu vực.
Theo kết quả của nhiều công trình nghiên cứu và thí nghiệm trên thế giới thì hệ số dòng chảy có thể được chọn như sau:
Đối với khu vực đất cát có độ dốc dưới 7o: K=0-0,05
Đối với khu vực đất thịt có độ dốc dưới 7o: K=0,1-0,2
Đối với khu vực đất thịt có độ dốc trên 7o: K=0,3-0,4
Dòng chảy mặt sinh ra từ các trận mưa được thu gom lại bằng các hình thức công trình thu gom nước. Một phần lượng nước sẽ tổn thất tại các công trình gom nước, chủ yếu dưới hình thức thấm xuống đất. Hiệu suất gom nước a phụ thuộc vào loại hình công trình, độ dốc và tính chất đất.
Đối với hệ thống thu gom nước ngầm, ngoài việc tính toán dung tích trữ nước V cần căn cứ vào đặc điểm tầng chứa nước ngầm và hình thức thu gom nước (giếng, đường ống, đập chìm) mà có những tính toán để tìm ra các thông số thiết kế phù hợp.

IV. Một số mô hình ứng dụng các biện pháp thu trữ nước phòng chống hạn hán và sa mạc hoá tại Ninh Thuận và Bình Thuận của Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường



4.1. Mô hình thu trữ nước ngầm phục vụ sinh hoạt và chăn nuôi

Mô hình được áp dụng tại thôn Hòa Thủy và Từ Tâm, Phước Hải, Ninh Phước, Ninh Thuận với mục tiêu đảm bảo thu được lượng nước ngầm dưới chân đồi cát để cung cấp phục vụ sinh hoạt và chăn nuôi cho 20 hộ dân thôn Hòa Thủy và Từ Tâm thuộc xã Phước Hải, Ninh Phước, Ninh Thuận. Giải pháp công nghệ thu trữ nước áp dụng bao gồm:
- Hệ thống ống thu nước và dẫn nước: ống HDPEΦ100, được đục lỗ một nửa trên theo chiều dọc ống và quấn lưới lọc nilông đặt dọc theo chiều dài tuyến thu nước và tập trung vào các giếng bê tông, khoảng cách của ống thu nước bằng khoảng cách giữa 2 hệ thống giếng bê tông. Kẹp giữa 2 ống thu nước là một ống dẫn nước HDPEΦ100 không đục lỗ có tác dụng dẫn nước giữa các giếng bê tông và bể chứa. Toàn bộ hệ thống ống thu và dẫn nước được đặt cách mặt đất trung bình là 3m.
- Hệ thống giếng bê tông Φ75cm, dày 7,5cm: Gồm 5 giếng, mỗi giếng có có chiều sâu 1,5m gồm 3 khoanh ống bê tông lưới thép đúc sẵn, mỗi khoanh giếng cao 0.5m được xếp lên nhau và chít mạch bằng vữa xi măng M200, đáy giếng đặt cách mặt đất 3m. Đáy và mặt giếng đều đặt tấm bê tông cốt thép M200 dày 10cm chống cát làm tắc. Các giếng bê tông có tác dung tập trung nước từ các ống thu nước HDPEΦ100 đục lỗ.
- Bể lọc và chứa tập trung 20m3: Bằng gạch xây tường 22cm, đáy và nắp bằng bê tông cốt thép. Bể có 3 ngăn (nước đến, ngăn lọc và ngăn nước sạch). Bể có tác dụng tập trung nước từ hệ thống giếng bê tông, lọc nước rồi phân phối nước cho các hộ sử dụng.
4.2. Mô hình thu trữ nước ngầm tưới cho mô hình nông lâm kết hợp

Mô hình được áp dụng tại thôn Hòa Thủy, Phước Hải, Ninh Phước, Ninh Thuận với các nội dung:
- Đào ao thu trữ lượng nước ngầm dưới chân đồi cát để tưới cho cây trồng trong mô hình nông lâm kết hợp trên đồi. Ao có diện tích đáy (2 x 15)m, mở mái m=1, ao có chiều sâu 3m, ao được trải vải lọc và lát khan đá quanh bờ, chiều sâu nước tối thiểu là 1,5m (Hình 2).
- Xây dựng hệ thống bơm nước lên đồi: đặt một máy bơm dầu D8 và hệ thống đường ống đẩy chính là ống HDPE mềm Φ60, mỗi đoạn dài 20m trên đường ống chính bố trí một trụ vòi để nối với ống mềm Φ27 để người dân có thể tưới cho cây trồng trên đồi.
- Trồng cây theo mô hình nông lâm kết hợp: trên cùng là dải băng rừng với 5 hàng cây neem: mật độ cây cách cây 1,5m hàng cách hàng 2m trồng so le các cây giữa các hàng với nhau; tiếp theo là 24m trồng thuần cây ăn quả (Điều ghép, Xoài); tiếp xuống dưới chân đồi là diện tích trồng cây ăn quả xen canh với cây nông nghiệp (Mãng cầu+Ớt, Dưa...); diện tích phía thấp nhất dưới chân đồi dùng để canh tác nông nghiệp (1ha), trồng hành, tỏi, đậu phộng hoặc dưa..
Ứng dụng kỹ thuật thu trữ nước trong phòng chống hạn hán và sa mạc hóa vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ SMH_LTT1


Hình 2. Cắt dọc ao thu nước ngầm
Việc tưới cho các loại cây trồng này trong mùa khô (6 tháng: từ tháng 12 đến tháng hết tháng 5 năm sau) tưới vào buổi chiều mát. Cây lâm nghiệp được tưới trong 3 năm, kể từ năm thứ 4 có thể dùng nước mở rộng canh tác nông nghiệp.
Qua tính toán cân bằng nước cho thấy lượng nước trong ao 86m3 có thể đảm bảo tưới cho 2000 cây Neem, 1000 cây ăn quả (Xoài, Điều, Mãng Cầu) và 1ha cây nông nghiệp canh tác quanh năm.
4.3. Mô hình thu trữ nước mưa trên đồi cát

Đây là mô hình thu trữ nước mưa phục vụ phòng chống hạn hán và sa mạc hoá được áp dụng tại xã Hồng Phong, huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận.
Hệ thống thu trữ nước mưa được thiết kế như sau:
- Hệ thống thu gom nước: Do đặc điểm đất vùng duyên hải Nam Trung Bộ chủ yếu là đất cát có tính thấm mạnh, lượng mưa lại nhỏ nên lượng dòng chảy mặt rất nhỏ, cần phải có biện pháp gia cố bề mặt hứng nước để tăng lượng nước thu trữ. Hai hình thức gia cố thích hợp cho khu vực này là sân xi măng đất và sân phủ bạt HDPE.
- Hệ thống trữ nước: bao gồm các bể trữ nước trên sườn dốc, dung tích của bể được tính toán đảm bảo đủ cung cấp bổ sung nước cho cây trồng trong mùa khô; bể được che đậy để tránh bốc hơi gây tổn thất nước. Vị trí các bể được bố trí phù hợp với bố trí mặt bằng tổng thể của hệ thống thu gom nước, tăng khả năng tưới tự chảy và không gây cản trở cho các hoạt động canh tác. Một số loại bể chứa đã được thử nghiệm trong đó bể bằng HDPE và bể xi măng đất có những ưu điểm nổi trội như giá thành rẻ, dễ xây dựng, dễ bảo quản.
- Hệ thống phân phối nước: Sử dụng các ống nhựa PVC, ống được chôn xuống đất để tránh lão hoá. Việc phân phối nước được thực hiện nhờ trọng lực hoặc sử dụng các loại bơm nhỏ tại những vị trí không thể tưới tự chảy.
Hệ canh tác nông lâm nghiệp bao gồm các thành phần:
- Ngoài cùng trồng cây dầu lai làm hàng rào, vừa chống cát xâm nhập vừa ngăn súc vật vào phá. Dầu lai là một loài cây bản địa nên khả năng chống chịu hạn rất lớn, chỉ cần tưới nước trong 3-4 tháng đầu sau khi trồng. Khi cây đã phát triển, bộ rễ ăn sâu xuống tầng cát ẩm thì không cần phải tưới.
- Trong hàng dầu lai bố trí 2-3 hàng cây neem chắn gió, mục đích là để giảm tốc độ gió trong khu canh tác, hạn chế xói mòn do gió. Neem là một loại cây chịu hạn nhập nội, có sức chống chịu với điều kiện khô nóng ở khu vực Nam Trung Bộ. Trong khoảng 2 năm đầu cần phải tưới nước liên tục trong mùa khô để đảm bảo cây sống phà phát triển. Từ năm thứ 3 trở đi bộ rễ của cây phát triển, sức chống chịu tăng lên thì không cần phải tưới.
- Phía trong cây neem bố trí trồng các loại cây lâu năm có thu hoạch như cây ăn quả, cây công nghiệp. Các loại cây này cần phải tưới trong mùa khô.
- Trong cùng bố trí đất trồng cây nông nghiệp ngắn ngày. Tuỳ thuộc vào mùa vụ và nhu cầu thị trường mà bố trí loại cây thích hợp. Trong mùa mưa có thể trồng toàn bộ diện tích, trong mùa khô chỉ trồng một phần diện tích theo lượng nước thu trữ được.

4.4. Đánh giá hiệu quả của hệ thống thu trữ nước

Trước đây, tại các khu đồi cát xây dựng mô hình người dân chỉ canh tác được một trên một phần diện tích vào mùa mưa với năng suất thấp, bấp bênh; còn trong mùa khô nơi đây là bãi cát trắng bị bỏ hoang, gần như không có cây cỏ mọc. Đất khô, thảm phủ thực vật bị héo rụi cùng với gió mạnh dẫn đến hiện tượng cát bay, cát nhảy thường xuyên diễn ra, gió mạnh đã bào mòn tầng đất canh tác mỏng manh phía trên, gây suy thoái đất và hoang mạc hoá.
Hiện nay tại khu vực mô hình, hình thức canh tác nông lâm kết hợp được cấp nước từ hệ thống thu trữ nước đã phát huy hiệu quả tích cực, có thể nói là đã làm thay đổi toàn bộ diện mạo của khu mô hình. Trong khu mô hình, nhờ có nước và bố trí các vành đai cây phù hợp, cây cối phát triển quanh năm, hạn chế tối đa hiện tượng cát bay, ngăn chặn quá trình sa mạc hoá. Sự phát triển của các loại cây trồng vật nuôi trong khu mô hình như sau:
- Cây Dầu lai: do cây này có sức chống chịu cao nên mặc dù trong giai đoạn sau ít được tưới cây vẫn phát triển. Hiệu quả tưới nước phát huy rõ ràng nhất ở thời kỳ mới trồng, giúp nâng cao tỷ lệ cây sống so với những vùng không được tưới.
- Cây Xoan chịu hạn (neem): Cây neem do ít được tưới nên tốc độ phát triển chậm. Sau 2 năm, chiều cao trung bình của cây mới đạt 1,2 m. Việc tưới nước tuy ít nhưng đã rất có tác dụng trong giai đoạn mới trồng, giúp cây con tồn tại được trong điều kiện khô nóng khắc nghiệt để phát triển mạnh hơn trong mùa mưa.
- Cây Trôm: do đây là loại cây trồng có giá trị kinh tế cao nên được người dân quan tâm tưới nước, bón phân thường xuyên theo đúng hướng dẫn của cán bộ kỹ thuật. Sau năm đầu tiên cây đã đạt được chiều cao trung bình là 1,2m; đường kinh tán 80cm và đường kính thân cây khoảng 4cm. Giữa năm thứ 2 cây có chiều cao trung bình khoảng 1,4m, đường kính thân cây khoảng 6cm.
- Cây nông nghiệp ngắn ngày: các loại cây chủ yếu là đậu phộng, đậu hạt, dưa, canh tác chủ yếu trong mùa mưa, các cây trồng này cho năng suất tương đối ổn định. Hiện nay các hộ bắt đầu trồng cỏ nuôi bò, sử dụng nước để tưới cỏ trong mùa khô.
- Cá: việc nuôi cá ban đầu không có trong kế hoạch, nhưng sau khi hệ thống trữ được nước, một số hộ dân đã kết hợp nuôi cá chép và cá trê phi trong bể. Cá nuôi trong khu mô hình sinh trưởng phát triển tốt, góp phần cải thiện bữa ăn của các gia đình.
Ngoài hiệu quả kinh tế, mô hình đã có tác dụng cải thiện môi trường sinh thái khu vực. Từ khi hệ thống thu trữ nước đưa vào hoạt động, vào mùa khô có nhiều sinh vật (chim, ếch, côn trùng...) đến tụ tập quanh các bể trữ nước. Hệ thống cây xanh cùng với các loài sinh vật đến trú ngụ đã tạo ra một tiểu hệ sinh thái kiểu ốc đảo sa mạc tại khu mô hình. Theo người dân trong khu vực thì đã lâu rồi, kể từ khi rừng bị tàn phá cho canh tác nông nghiệp, họ không thấy tiếng ếch kêu trong mùa khô như hiện nay.
Mô hình đã làm thay đổi được nhận thức của cộng đồng. Sống trong điều kiện khí hậu khô hạn, không có nước trong suốt mùa khô, người dân ở đây đã hình thành tập quán chỉ canh tác vào mùa mưa, mùa khô thì bỏ mặc các khu đồi cát dưới nắng cháy và gió mạnh. Đây chính là một trong những nguyên nhân làm cho tình trạng sa mạc hoá thêm trầm trọng. Hiện nay, người dân đã tin tưởng rằng có thể tăng thu nhập từ các khu đồi cát bằng biện pháp canh tác nông lâm kết hợp, trong đó hệ thống thu trữ nước là nền tảng để phát triển canh tác các loại cây trồng.

V. Kết luận & kiến nghị
Vấn đề mấu chốt để có thể khai thác bền vững có hiệu quả các vùng đất khô hạn các tỉnh miền Trung là giải quyết vấn đề nước tưới và nước sinh hoạt cho người dân kết hợp với các biện pháp canh tác như đưa vào tập đoàn cây bản địa, cây du nhập có khả năng chịu hạn và nhằm hạn chế xói mòn, bốc hơi...
Các giải pháp thu trữ nước đã được nhiều nước nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi, được quốc tế đánh giá là mang lại hiệu quả phòng chống hạn hán rất cao, nhiều nước - đặc biệt là các nước châu Phi, vùng Tây và Nam Á - coi đây là công cụ chiến lược để đối phó với hạn hán. Thu trữ nước - một biện pháp vừa có thể giải quyết được vấn đề nước tưới vừa góp phần hạn chế xói mòn thoái hoá đất - sẽ là giải pháp hữu hiệu để phòng chống hạn hán và sa mạc hoá tại các vùng đất cát Nam Trung Bộ. Kết quả của việc ứng dụng thử nghiệm các mô hình thu trữ nước đã chứng tỏ giải pháp công nghệ thu trữ nước phù hợp với điều kiện tự nhiên khu vực, mang lại hiệu quả cao. Hiện nay hàng năm các tỉnh Nam Trung Bộ đều triển khai các hoạt động trồng rừng chống sa mạc hoá, nhưng nhiều khi kết quả đạt thấp do thiếu nước. Nếu kết hợp việc áp dụng các biện pháp trồng rừng, canh tác nông lâm nghiệp với các giải pháp thu trữ nước thì hiệu quả đạt được sẽ cao và bền vững hơn. Các giải pháp thử nghiệm hoàn toàn có thể áp dụng ra toàn khu vực đất cát duyên hải Nam Trung Bộ, góp phần phòng chống hạn hán, ổn định sản xuất và ngăn chặn tình trạng sa mạc hoá trong khu vực.

Nguồn: http://www.vawr.org.vn/index.aspx?aac=CLICK&aid=ARTICLE_DETAIL&ari=797〈=1&menu=tin-hoat-dong-vien&mid=178&parentmid=131&pid=1&storeid=0&title=ung-dung-ky-thuat-thu-tru-nuoc-trong-phong-chong-han-han-va-sa-mac-hoa-vung-dat-cat-ven-bien-nam-trung-bo
Về Đầu Trang Go down
http://www.diachatthuyvan.com
 

Ứng dụng kỹ thuật thu trữ nước trong phòng chống hạn hán và sa mạc hóa vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Về Đầu Trang 

 Xem thêm các bài viết khác cùng chuyên mục

-
Trang 1 trong tổng số 1 trang

Permissions in this forum:Bạn không có quyền trả lời bài viết
diachatthuyvan.net™ :: THẢO LUẬN TÀI NGUYÊN NƯỚC :: Điều tra, thăm dò và cấp nước dưới đất-
Chuyển đến 
Powered by: phpBB2
Copyright ©2010 - 2015, GNU General Public License.
Skin vBulletin 4.0 Rip By Ligerv
Múi giờ hiện tại GMT. Hôm nay: Thu Mar 28, 2024 8:14 pm.
Liên hệ: diachatthuyvan.com@gmail.com | Hiển thị tốt nhất trên trình duyệt Firefox và độ phân giải 1024x768 trở lên.

Website liên hệ-Trung tâm thông tin lưu trữ địa chất - Cục địa chất Việt NamCục quản lý tài nguyên nướcHội ĐCTV VNTrường ĐH Mỏ - Địa chất Hà NộiHợp tác đào tạo nước ngoài ĐH Mỏ - Địa chất Hà NộiKhoa địa chất và dầu khí ĐH Bách Khoa Tp HCMDiễn đàn diachatvietnam.netLiên đoàn QH và ĐT TNN miền NamCông ty Cổ Phần Phát triển bền vững Việt NamCông ty Cổ phần TV ĐT PT CNMT Việt NamCông ty Cổ phần Địa kỹ thuật Đông DươngCông ty VietDeltaCông ty tài nguyên và môi trườngDiễn đàn lớp địa chất B K55Diễn đàn tình thương
Chat ( )
Free forum | ©phpBB | Free forum support | Báo cáo lạm dụng | Thảo luận mới nhất