| 8 |
Mục tiêu của nhiệm vụ *: Đề xuất được giải pháp và tích hợp công nghệ thu, trữ nước ngầm tầng nông kết hợp bơm sử dụng năng lượng tái tạo để cấp nước tưới cho cây công nghiệp phù hợp với điều kiện cụ thể của từng khu vực, tập trung cho những vùng khó khăn ngoài khu tưới của công trình thủy lợi và thường xuyên bị hạn hán của tỉnh Đắk Lắk trong điều kiện biến đổi khí hậu.
Kết quả thực hiện *: Các kết quả nghiên cứu giải pháp và áp dụng công nghệ thu, trữ nước ngầm tầng nông kết hợp bơm sử dụng năng lượng tái tạo để cấp nước tưới cho cây công nghiệp của tỉnh Đắk Lắk trong điều kiện biến đổi khí hậu có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, giải quyết được những vấn đề nóng, còn bất cập trong việc cung cấp nguồn nước tưới cho một số cây công nghiệp thường xuyên bị hạn hán nằm ngoài hệ thống thủy lợi. Nội dung của Đề tài đã giải quyết được các vấn đề như sau:
1. Tổng quan được các kết quả nghiên cứu về công nghệ thu, trữ nước ngầm tầng nông, bơm Va và năng lượng mặt trời phục vụ sản xuất trên thế giới, ở Việt Nam cũng như địa bàn tỉnh Đắk Lắk.
-
Đã phân tích, đánh giá và chỉ ra được các ưu, nhược điểm cũng như điều kiện, phạm vi áp dụng của từng giải pháp và công nghệ cho từng vùng cụ thể làm cơ sở cho việc nghiên cứu và áp dụng vào thực tế.
-
Tại khu vực Tây Nguyên hiện đã có một số nghiên cứu về các giải pháp thu, trữ nước bằng công nghệ đập ngầm, hào thu nước, tuy nhiên các nghiên cứu diễn ra trên phạm vi rộng, chỉ mang tính chất định hướng, chưa có nghiên cứu nào cụ thể cho khu vực Đắk Lắk và cũng chưa chỉ ra được khu vực nào có thể ứng dụng giải pháp thu, trữ nước bằng công nghệ đập ngầm, hào thu nước; chưa có nghiên cứu nào chỉ ra khu vực nào có thể áp dụng công nghệ bơm Va, bơm sử dụng năng lượng mặt trời; hay có thể tích hợp bơm Va vào các đập dâng thủy lợi đã có; cũng như chưa có nghiên cứu nào chỉ ra quy trình, giải pháp để tích hợp các công nghệ trên với nhau.
2. Đánh giá hiện trạng tưới và xác định được nhu cầu cấp nước tưới cho cây công nghiệp tại các vùng thường xuyên bị hạn nằm ngoài hệ thống công trình thủy lợi, cụ thể:
- Toàn tỉnh được phân thành 3 vùng lớn là vùng Ia Lốp-Ea H’leo, vùng Sông Ba và phụ cận và vùng Srêpôk; trong đó:
+ Vùng Ia Lốp - Ea H’leo: có 64 CTTL với diện tích thiết kế 21.128 ha, đang tưới cho 19.568 ha đạt 92,62%. Khu vực khó khăn về nguồn nước tập trung chủ yếu ở các xã Ia Lốp, Ia RVê, Ea Bung, Ea Lê huyện Ea Súp và xã Ea Tir huyện Ea H’Leo.
+ Vùng sông Ba và phụ cận: có 185 CTTL các loại với diện tích thiết kế 22.076 ha, đang tưới cho 14.428 ha, đạt 64%. Khu vực thiếu nước tập trung chủ yếu ở các xã Ea Sô thuộc Ea Kar, xã Cư Prao, Ea Pil, Ea Lai, Krông Jing, Ea Trang, Cư Króa thuộc huyện M’Drắk, …
+ Vùng Srêpôk: có 5 tiểu vùng với tổng 575 CTTL có tổng diện tích thiết kế 91.475 ha, đang tưới cho 70.231 ha, đạt 76,78%. Khu vực thường xuyên thiếu nước tập trung tại các xã Cư Ni huyện Ea Kar; xã Ea Uy, xã Vụ Bổn, xã Ea Yiêng huyện Krông Pắc; xã Đắk Nuê, Bông Krang, Krông Nô ở huyện Lắk; xã Quảng Hiệp, Ea Mdroh, Cư Suê, Ea Hđing thuộc huyện Cư M’Gar; …
- Về nhu cầu cấp nước tưới cho cây công nghiệp tại các vùng thường xuyên bị hạn nằm ngoài hệ thống công trình thủy lợi: Kết quả tính toán nhu cầu nước ứng với giai đoạn hiện trạng và với kịch bản BĐKH như sau:
+ Cây cà phê: nhu cầu nước nhiều nhất vào các tháng 1,2,3; các tháng 6,7,8,9 nhu cầu nước cây là không đáng kể (thậm chí có những tháng không cần tưới), điều này phù hợp với đặc điểm thời tiết Đắk Lắk. Mức tưới cao nhất khoảng 3586 (m3/ha) tại khu vực phía Nam (trạm Giang Sơn) và thấp nhất khoảng 1.831 (m3/ha) tại khu vực phía Đông tỉnh (trạm M’Drắk). Khi xét đến BĐKH theo kịch bản phát thải cao RCP 8.5, nhu cầu nước tăng trung bình từ 3,3%÷9,5% so với giai đoạn hiện trạng.
+ Cây hồ tiêu: nhu cầu nước lớn nhất tập trung các tháng 2, tháng 3; các tháng 6,7,8,9 tuy là giai đoạn ra hoa đến trưởng thành cần nhiều nước nhất nhưng vào thời điểm này đang là mùa mưa nên nhu cầu nước cần cấp là không đáng kể. Mức tưới cao nhất khoảng 4.676 (m3/ha) tại khu vực trung tâm (trạm cầu 14) và thấp nhất khoảng 2.624 (m3/ha) tại khu vực phía Đông tỉnh (trạm M'Drắk). Khi xét đến BĐKH theo kịch bản phát thải cao RCP 8.5, nhu cầu nước tăng trung bình từ 3,4% ÷ 10,64% so với giai đoạn hiện trạng.
+ Cây điều: Nhu cầu nước được kế thừa theo số liệu tính toán trong tài liệu “Kỹ thuật thâm canh cây điều” của Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam và Trung tâm Khuyến nông Việt Nam; theo đó, mức nước tưới đối với cây điều 1-3 năm tuổi tưới 50-100 (lít/cây/lần) với chu kì tưới 2-3 lần/tháng, mỗi lần tưới cách nhau 10-15 ngày.
3. Đề xuất được các giải pháp, công nghệ thu, trữ nước ngầm tầng nông, bơm Va và bơm sử dụng năng lượng mặt trời phục vụ cấp nước sản xuất phù hợp với từng vùng cụ thể như sau:
Đã tính toán dòng chảy đến, nhu cầu nước và cân bằng nước giai đoạn hiện trạng và giai đoạn đến năm 2030 có xét đến BĐKH theo kịch bản phát thải cao RCP 8.5 cho 82 hồ chứa và 29 đập dâng hiện có; từ đó đề xuất được các giải pháp công nghệ thu, trữ nước ngầm tầng nông, bơm Va và bơm sử dụng năng lượng mặt trời phục vụ cấp nước sản xuất phù hợp với từng vùng, cụ thể:
3.1 Đối với các hồ chứa
- Giai đoạn hiện trạng (1990 -2020) có 74/82 hồ chứa đủ nước, 08 hồ chứa thiếu nước là hồ Ea Nhuol (huyện Cư Mgar), hồ Thủy điện (huyện M’Drắk), hồ Ea Koa (huyện Ea H’leo), hồ Ea Phê (huyện Buôn Hồ); các hồ Ea Dong, Ea Dê, Ea Knôp, Đội 10 (thuộc huyện Ea Kar) thiếu nước vào các tháng mùa kiệt (tháng 2,3, 4).
- Giai đoạn đến năm 2030 có xét đến ảnh hưởng của BĐKH theo kịch bản RCP 8.5: Có 18/82 hồ chứa thiếu nước tập trung vào các tháng mùa kiệt (tháng 2, 3, 4); một số hồ xuất hiện thiếu nước trong các tháng (1, 2, 3) như hồ Hố Sen, hồ Thắng Lợi; đặc biệt hồ Ea Nhoul còn xuất hiện tình trạng thiếu nước trong các tháng 12, 1, 2, 3. Lượng nước thiếu dao động từ 0,05 triệu m3 đến hơn 1 triệu m3 nước.
- Đối với những hồ chứa thừa nước so với nhu cầu tưới thiết kế, nếu có nhu cầu cấp nước tưới thêm cho cây công nghiệp ở gần đó thì nghiên cứu giải pháp và công nghệ để khai thác, sử dụng lượng nước này. Cụ thể: với những khu tưới nằm gần khu vực hồ chứa thì chúng ta có thể sử dụng các loại bơm thuyền hoặc bơm phao để bơm về khu tưới, diễn biến theo mực nước lòng hồ; đối với khu tưới gần hệ thống kênh chúng ta nên sử dụng các trạm bơm nhỏ như bơm dầu, bơm điện, bơm năng lượng mặt trời, … để lấy nước trực tiếp từ kênh để cấp cho khu tưới. Kết quả cho thấy với lượng nước thừa từ các hồ chứa khả năng cấp cho khoảng 7.500 ha cây công nghiệp; trong đó: Huyện Buôn Đôn có 33 hồ với diện tích mở rộng là 570,5ha; Huyện Buôn Hồ có 01 hồ với diện tích 69ha; Huyện Cư Kuin có 4 hồ chứa với diện tích 326,5ha; Huyện Cư Mgar có 4 hồ với diện tích có thể mở rộng là 887,5ha; Huyện Ea Kar có 7 hồ có thể mở rộng 1127ha; Huyện Ea Súp có 01 hồ chứa với diện tích mở rộng 150ha; Huyện Krông Ana có 02 hồ chứa với diện tích có thể mở rộng 205ha; Huyện Krông Bông có 05 hồ chứa với diện tích mở rộng 560ha; Huyện Krông Búk có 5 hồ chứa với diện tích mở rộng là 321ha; Huyện Krông Năng có 4 hồ với tổng diện tích có thể mở rộng 405ha; Huyện Krông Pắc có 07 hồ chứa với diện tích có thể mở rộng thêm 1.604ha; Huyện Lắk 01 hồ chứa với tổng diện tích mở rộng thêm khoảng 200ha; và huyện M’Drắk có 8 hồ chứa với tổng diện tích có thể mở rộng thêm khoảng 1.157ha. Tuy nhiên, khi áp dụng giải pháp vào thực tế cần phải tính toán chi tiết hơn và cần đánh giá hiệu quả cả về kỹ thuật, kinh tế mà giải pháp đó mang lại.
3.2 Đối với các đập dâng
- Giai đoạn hiện trạng (1990 -2020): có 21/29 đập dâng đủ nước, 08 đập dâng thiếu nước là Nước Trong, đập 18, Đồng Xuân 1, Ea Chua, Buôn Nắc, Xóm 6, Ea Bar 2 và Phú Sơn chủ yếu thiếu nước vào các tháng mùa kiệt (2, 3, 4)
- Giai đoạn đến năm 2030 có xét đến ảnh hưởng của BĐKH theo kịch bản RCP 8.5: lượng dòng chảy tăng lên không đáng kể trong khi nhu cầu nước tăng lên nhiều; có 09/29 đập dâng xuất hiện tình trạng thiếu nước gồm 08 đập dâng đã nêu ở giai đoạn hiện trạng và đập Ea Mdroh.
- Đã phân tích chỉ ra các vị trí có thể áp dụng các giải pháp và công nghệ tương ứng kèm theo các sơ đồ và tổng diện tích có thể mở rộng cấp nước gần 200ha, cụ thể:
+ Công nghệ bơm Va tích hợp vào đập dâng hiện trạng: có 10 vị trí là đập Buôn Tring, Ea H’Dinh 1, Ea H’Dinh 2, Buôn Sup Brư, Mơ Nút, Ea Khar, Buôn Krông, Yong Hak, Liêng Ông và Đắk Liêng.
+ Công nghệ bơm năng lượng mặt trời tích hợp vào đập dâng hiện trạng: có 15 vị trí là đập Buôn Tring, thôn 7, Ea H’Dinh 1, Ea H’Dinh 2, Buôn Sup Brư, Đầm Cao, đập 3/2, Buôn Knia, Thọ Thành, Mơ Nút, Ea Blong 3, Ea Khar, Buôn Krông, Yong Hak và Đắk Liêng.
+ Giải pháp khai thác nước ngầm bằng công nghệ đập ngầm và hào thu nước: có 3 vị trí gồm đập Ea M’Droh, đập Đông Xuân 1 và đập Ea Bar.
+ Công nghệ bơm năng lượng mặt trời tích hợp với đập ngầm: có 3 vị trí đập dâng Ea M’Droh, Đông Xuân 1 và đập Ea Bar.
4. Tính toán thiết kế mẫu các công trình thu, trữ nước ngầm tích hợp với bơm sử dụng năng lượng tái tạo để cấp nước tưới cho cây công nghiệp phù hợp với từng vùng:
- Đề tài đã đưa ra bộ thiết kế mẫu, trình tự khảo sát, tính toán các thông số thiết kế và xây dựng khái toán chi phí xây dựng sơ bộ cho từng loại hình công trình phù hợp với từng điều kiện cụ thể như:
- Công trình thu trữ nước ngầm tầng nông trên suối (đập ngầm, hào thu nước);
- Công trình thu trữ nước ngầm tầng nông tích hợp vào đập dâng hiện trạng;
- Công trình bơm Va xây mới hoặc tích hợp vào đập dâng hiện trạng;
- Công trình bơm sử dụng năng lượng mặt trời (bơm nước từ suối hoặc tích hợp vào đập dâng hiện trạng hoặc tích hợp vào kênh tưới sau hồ chứa);
- Công trình bơm sử dụng năng lượng mặt trời tích hợp vào đập ngầm;
- Các loại kết cấu bể chứa để trữ nước.
- Đã xây dựng bản đồ vị trí công trình thu, trữ nước ngầm tầng nông kết hợp bơm sử dụng năng lượng tái tạo để cấp nước tưới cho cây công nghiệp của tỉnh (tỷ lệ 1/100.000); bản đồ thể hiện đầy đủ thông tin về mạng lưới sông, suối, vị trí các công trình có khả năng ứng dụng các công nghệ khai thác nước sử dụng năng lượng tái tạo để tưới mở rộng cho cây công nghiệp và một số thông số kỹ thuật cơ bản làm cơ sở cho các cơ quan quản lý nhà nước (Sở, ngành, địa phương) và người dân có thể chủ động để triển khai trong thực tiễn.
4. Đã ứng dụng thiết kế mô hình thí điểm tích hợp công nghệ bơm sử dụng năng lượng tái tạo với đập dâng hiện trạng để cấp nước tưới cho cây công nghiệp
Vị trí được lựa chọn để áp dụng là đập dâng Liêng Ông đã có thuộc Buôn Liêng Ông, xã Đắk Phơi, huyện Lắk. Vị trí xây dựng mô hình và xung quanh khu vực có nhu cầu nước tưới cho hơn 50ha cây cà phê và hồ tiêu.
- Tính toán phân tích lựa chọn loại bơm Va HBIL 840 để thiết kế cho mô hình thí điểm. Quy mô công trình gồm: 01 đập dâng hiện trạng kết cấu đá xây và BTCT cao 2,0m rộng 0,5m; 01 cửa lấy nước kiểu Chi rôn kích thước BxHxL = 3x0,5x1 m có lưới chắn rác; 01 trạm bơm Va bố trí ở phía bờ trái của suối, ở hạ lưu đập dâng, cách cửa lấy nước khoảng 40m; 01 đường ống vào (ống áp lực) bằng thép mạ kẽm D200 dày 5mm dài 40m; 01 đường ống ra bằng ống thép mạ kẽm D100 dày 3mm và 01 bể chứa nước bằng BTCT kích thước BxLxH = 8x6x2,1 m.
- Bộ bản vẽ thiết kế chi tiết và khái toán kinh phí tương ứng kèm theo tài liệu hướng dẫn khảo sát, thiết kế, quản lý vận hành công trình.
|