Bước tiến vượt bậc trong lĩnh vực thủy lợi

Hiện nay, hệ thống thủy lợi không chỉ phục vụ nông nghiệp mà còn đáp ứng nhu cầu đa dạng như: Cấp nước sinh hoạt, công nghiệp, đô thị, phòng chống thiên tai, bảo vệ môi trường, hỗ trợ giao thông thủy, phát điện, du lịch, tạo cảnh quan…

Đáp ứng nguồn nước cho sản xuất

Giám đốc Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam Trần Đình Hòa cho rằng: “Biến đổi khí hậu, khai thác nguồn nước thượng nguồn, phát triển kinh tế nội tại, thiên tai, ô nhiễm môi trường nước ngày càng trầm trọng, khó lường; vì vậy cần có những công nghệ mới, hiện đại, đồng bộ… cho ngành thủy lợi ứng dụng vào thực tiễn, làm cơ sở nâng cao năng lực dự báo, cảnh báo; góp phần hạn chế những tác động này”.

Những năm qua, các kết quả nghiên cứu, sản phẩm của ngành thủy lợi đã hướng đến đa mục tiêu, sử dụng nước hiệu quả và nâng cao khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu, điển hình như: Công nghệ dự báo và giám sát hạn hán, xâm nhập mặn được triển khai ứng dụng tại vùng Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long. Công nghệ mới này đã cung cấp số liệu dự báo chính xác, giúp điều hành sản xuất đạt hiệu quả cao; xây dựng các kịch bản, giải pháp chuyển đổi sản xuất nông nghiệp, phát triển kinh tế-xã hội phù hợp diễn biến nguồn nước, hạn hán và xâm nhập mặn ở Đồng bằng sông Cửu Long; dự báo và đề xuất các giải pháp cho Đồng bằng sông Hồng, bảo đảm khai thác hiệu quả, tối đa nguồn nước về mùa khô.

Tháp đo mực nước hồ thủy điện Thác Mơ hoạt động qua kết nối 4G, truyền dữ liệu đến phòng điều khiển trung tâm. (Ảnh EVNGENCO2)

Cùng với đó, ngành thủy lợi còn đưa ra các giải pháp khoa học-công nghệ tạo nguồn nước cho vùng Tây Nguyên như: Khôi phục và tăng dung tích hồ chứa hiện có; nâng cao đập dâng hiện có thành hồ chứa để lưu giữ nước dùng cho mùa khô; kết nối chuyển nước hồ chứa và bơm cột nước cao để khai thác nước phục vụ phòng tránh thiên tai; công nghệ đào ao dọc kênh trữ nước trong mùa mưa và tưới cho đầu mùa khô; tích hợp thu trữ với tưới tiết kiệm; giải pháp chuyển, liên kết nguồn nước vùng Bắc Trung Bộ nhằm tối ưu khả năng trữ, điều hòa, phân phối nguồn nước…

Theo Thứ trưởng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Nguyễn Hoàng Hiệp: “Dự kiến năm 2024, sản lượng lúa cả nước đạt khoảng 43 triệu tấn, ngoài việc bảo đảm an ninh lương thực trong nước còn xuất khẩu hơn 8 triệu tấn gạo với kim ngạch dự báo vượt 5 tỷ USD. Thành tựu này là kết quả của việc phát triển toàn diện hệ thống thủy lợi trên cả nước từ nghiên cứu cơ bản về thủy văn, địa chất công trình, vật liệu xây dựng đến ứng dụng công nghệ tiên tiến”. Đến nay, Việt Nam đã làm chủ kỹ thuật xây dựng các công trình hiện đại quy mô lớn như: Đập đất đá đầm nén, đập bê-tông đầm lăn và cống lớn dưới đê; công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước được áp dụng rộng rãi.

Việc ứng dụng công nghệ điều khiển tự động, viễn thám và mô hình toán trong quy hoạch, quản lý và vận hành hệ thống thủy lợi đã nâng cao đáng kể hiệu quả, an toàn công trình và khả năng ứng phó thiên tai, bảo vệ môi trường, cảnh quan. Nhiều công trình thủy lợi lớn được xây dựng, minh chứng sự phát triển vượt bậc của ngành thủy lợi như: Hệ thống Bắc Hưng Hải phục vụ tưới, tiêu cho gần 365.000 ha; hệ thống Bắc Nam Hà bảo đảm tưới, tiêu cho 185.000 ha; công trình phân lũ sông Đáy với khả năng thoát lũ 2.500 m³/s để bảo vệ Thủ đô Hà Nội và vùng hạ du; hồ Dầu Tiếng có dung tích trữ 1,58 tỷ mét khối cung cấp nước cho sinh hoạt, công nghiệp và tưới cho 172.000 ha; hồ Cửa Đạt, trữ được 1,45 tỷ mét khối nước tạo nguồn cấp cho công nghiệp và tưới cho 86.800 ha. Gần đây, hệ thống Cái Lớn-Cái Bé hoàn thành cũng đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát mặn cho 384.000 ha đất canh tác tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long.

Phó Giám đốc Công ty TNHH Một thành viên Khai thác công trình thủy lợi Bắc Hưng Hải Lương Xuân Chính cho biết: “Thời gian qua, công ty đã nghiên cứu ra máy đo mực nước để hỗ trợ cho công tác quản lý và điều hành hệ thống. Trước đây, mỗi ngày công nhân phải đi đến các trạm để đo mực nước 24 lần. Vì vậy, vào thời điểm có mưa hoặc ban đêm sẽ rất khó khăn và do đo thủ công có nhiều sai số. Từ khi toàn bộ các điểm cần quan trắc mực nước được lắp đặt thiết bị đo tự động, những khó khăn đã được giảm thiểu. Các giá trị mực nước được cập nhật lên trang web của hệ thống 10 phút một lần để phát hiện chỗ nào thiếu nước, từ đó ra quyết định cấp nước kịp thời, hiệu quả. Ngoài sản phẩm này, công ty còn nghiên cứu máy đo mưa và đang lắp đặt trên toàn bộ hệ thống Bắc Hưng Hải để theo dõi lượng mưa qua đó xác định được chỗ nào cần tưới, chỗ nào cần tiêu kịp thời”.

Thách thức từ biến đổi khí hậu

Đến nay, Việt Nam đã xây dựng được hơn 900 hệ thống thủy lợi có quy mô phục vụ từ 200 ha trở lên, trong đó có 122 hệ thống vừa và lớn phục vụ hơn 2.000 ha. Ngoài ra, nước ta có hơn 40.000 km đê sông, biển được xây dựng phục vụ và bảo vệ hoạt động sản xuất, dân sinh. Cả nước có 7.315 đập, hồ chứa thủy lợi với tổng dung tích trữ khoảng 68 tỷ mét khối nước, góp phần điều hòa và phân bổ nguồn nước hiệu quả. Các công trình thủy lợi bảo đảm nước tưới cho 4,3 triệu héc-ta đất canh tác, trong đó có 7,3 triệu héc-ta lúa được tưới hằng năm, chiếm 95% tổng diện tích gieo trồng; 500.000 ha cây trồng cạn được áp dụng tưới tiên tiến, tiết kiệm nước; 8,4 triệu con gia súc, 480 triệu con gia cầm và gần 690.000 ha nuôi trồng thủy sản được cấp phục vụ chăn nuôi; cấp khoảng 6,5 tỷ mét khối nước phục vụ sinh hoạt và công nghiệp. Hệ thống công trình thủy lợi bảo đảm kiểm soát mặn cho khoảng 1 triệu héc-ta đất nông nghiệp, kết hợp phát điện với tổng công suất 2.100 MW.

Tuy nhiên, theo Thứ trưởng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Nguyễn Hoàng Hiệp, hiện nay biến đổi khí hậu, diễn biến mưa lũ, hoạt động khai thác, sử dụng nước ở thượng nguồn các sông quốc tế đã, đang và dự báo tác động sâu sắc đến an ninh nguồn nước và an toàn công trình thủy lợi nước ta. Các hiện tượng thời tiết cực đoan có biểu hiện ngày càng khó lường, đe dọa trực tiếp đến sản xuất, dân sinh, nhất là vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Mặt khác, nhu cầu sử dụng ngày càng tăng trong khi nguồn nước có hạn, dẫn đến cạnh tranh nguồn nước gay gắt giữa các ngành, địa phương.

Như vậy, chúng ta đang đối mặt với thách thức kép để vừa bảo đảm nước cho sản xuất, sinh hoạt, vừa phải kiểm soát lũ, ngập lụt. Cùng với đó, hệ thống công trình thủy lợi một số nơi đang xuống cấp nghiêm trọng; nhiều công trình vượt quá tuổi thọ thiết kế, tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn; việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến như: Trí tuệ nhân tạo, IoT và dữ liệu lớn vào quản lý, vận hành hệ thống thủy lợi còn hạn chế; đồng thời, yêu cầu về giải pháp công nghệ xanh, thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng trong xây dựng và vận hành công trình thủy lợi ngày càng cao.

Mục tiêu đến năm 2030, diện tích cây trồng cạn được tưới đạt 70%, trong đó tưới tiên tiến, tiết kiệm nước đạt 30%; đến năm 2050 diện tích cây trồng cạn được tưới đạt 100%, trong đó tưới tiên tiến, tiết kiệm nước đạt 60%. Song song với đó là việc bảo đảm cấp, thoát nước chủ động cho nuôi trồng thủy sản thâm canh tập trung, công nghiệp và các vùng sản xuất nông nghiệp hàng hóa có giá trị cao…

Để đạt được những mục tiêu đầy thách thức này, thời gian tới, ngành thủy lợi cần có những đột phá mạnh mẽ về khoa học-công nghệ, từ đó đẩy mạnh nghiên cứu phát triển, ứng dụng công nghệ tiên tiến, chuyển đổi số, chuyển đổi xanh trong đánh giá, giám sát, dự báo nguồn nước, ô nhiễm nguồn nước, thiên tai; nâng cao hiệu quả khai thác và quản lý hệ thống công trình hạ tầng thủy lợi; chuẩn bị các kịch bản nguồn nước về từ thượng nguồn gặp bất lợi ở các sông lớn như: Sông Cửu Long, sông Hồng…; nghiên cứu công nghệ tưới tiết kiệm nước, sử dụng nước tuần hoàn, phục hồi nguồn nước...