Thực trạng hạn hán, xâm nhập mặn vùng ven biển đồng bằng sông Hồng và kiến nghị giải pháp khắc phục

Nguồn nước suy giảm, các hồ chứa thượng nguồn vận hành không hợp lý, nhu cầu về nước tăng lên dẫn đến tình trạng thiếu nước vùng hạ du. Đối với các tỉnh ven biển việc lấy nước càng khó khăn hơn do ở cuối hệ thống sông và bị ảnh hưởng xâm nhập mặn. Bài viết này không chỉ là cơ sở để các tỉnh ven biển có những giải pháp ứng phó với hạn hán xâm nhập mặn hiệu quả mà còn là cơ sở để xây dựng định hướng phát triển kinh tế xã hội, khai thác bền vững tài nguyên đất, nước và bảo vệ môi trường.

1. Tổng quan

Vùng ven biển đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) gồm 4 tỉnh Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình [1] có diện tích tự nhiên 6131 km2 (tương đương với 7% diện tích lưu vực sông Hồng thuộc lãnh thổ Việt Nam). Dân số 6.374,7 nghìn người, là nơi tập trung đông dân với mật độ trung bình 1.029 người/km2; trong đó có tới 66% lao động sống bằng nghề sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản với diện tích 306.100 ha chủ yếu là canh tác lúa nước.

Nguồn nước mặt cấp cho sản xuất và dân sinh duy nhất từ dòng chính sông Hồng – sông Thái Bình phân vào các nhánh sông, các cống lấy nước và các trạm bơm. Dưới tác động ảnh hưởng đồng thời của dòng chảy kiệt, điều tiết mực nước thượng lưu, yếu tố địa hình, chế độ thủy triều và kịch bản nước biển dâng làm cho ranh giới xâm nhập mặn ngày một tiến sâu hơn. Vùng cửa sông ven biển do có hệ thống đê khống chế nên đối với khu vực này mặn không xâm nhập vào trong đồng nhưng làm ngưng trệ quá trình lấy nước tưới từ sông, phục vụ cho nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản.

Hàng năm vùng ven biển ĐBSH có khoảng 3.061 đến 6.122 ha (chiếm 10 đến 20%) diện tích đất nông nghiệp vụ xuân bị hạn hoặc khó khăn về nguồn nước tưới. Mặc dù chi phí cho nông nghiệp tăng cao hơn nhưng sản lượng lúa trung bình giảm đi 6 -10% so với năm đủ nước tưới [1]. 

2. Thực trạng hạn hán 

Từ năm 2001 đến nay dòng chảy mùa kiệt nhỏ đã gây trở ngại cho các nhu cầu kinh tế, dân sinh và môi trường ở hạ lưu. Mực nước các cống lấy nước tự chảy vào hệ thống và các trạm bơm tưới hai bên bờ hệ thống sông Hồng luôn thấp, gây khó khăn và hạn chế công suất hoạt động của các trạm bơm tưới như phải giảm số máy bơm, kéo dài thời gian bơm. Đặc biệt giai đoạn đổ ải yêu cầu lấy nước tập trung chủ yếu trong tháng 2 khi đó mực nước các sông trục nội đồng dẫn vào các trạm bơm thường xuyên duy trì ở mức thấp hơn so với thiết kế.

Nguyên nhân hạn hán

Trên hệ thống sông Hồng dòng chảy mùa kiệt đã bị ảnh hưởng mạnh của việc khai thác các công trình lấy nước. Để đánh giá sự biến đổi của dòng chảy hệ thống sông Hồng cần xem xét dòng chảy tháng tại Hà Nội, là nơi hợp lưu của 3 sông chính trong hệ thống và có thể chia làm hai thời kỳ: Từ năm 1956 – 1987 và 1988 – 2008 (trước và sau hồ Hòa Bình đưa vào khai thác).

Bảng 1: Lưu lượng mùa kiệt tại Hà Nội

(Nguồn: Viện Quy hoạch Thủy lợi)

Theo kết quả tính toán của Viện Quy hoạch Thủy lợi về quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn nước lưu vực sông Hồng – Thái Bình, nếu điều tiết dòng chảy sông Hồng với lưu lượng để dâng mực nước tại Hà Nội từ 2,5 m trở lên sẽ đảm bảo cho các vùng hạ du ven biển ĐBSH lấy nước bình thường. Thực tế từ năm 2001 trở lại đây cho thấy mực nước trên sông Hồng tại Hà Nội từ tháng 12 đến tháng 5 thấp hơn trung bình nhiều năm từ 0,5 đến 1,1 m. Điển hình mực nước sông Hồng đã xuống đến 0,10m vào ngày 21/2/2010 trong thời đoạn ngắn, làm hạn chế năng lực các cống lấy nước tự chảy và các trạm bơm.

3. Thực trạng xâm nhập mặn

Lưu lượng về hạ du giảm, mực nước sông Hồng xuống thấp và nước biển dâng cao kết hợp triều cường dẫn đến xâm nhập mặn ngày càng phức tạp. Kết quả quan trắc, đánh giá số liệu đo độ mặn [2] cho thấy: vào mùa kiệt nước phục vụ cho sản xuất nông nghiệp và thủy sản ở Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định và Ninh Bình có độ mặn vượt quá nồng độ cho phép đã làm giảm năng suất cây trồng:

- Giới hạn xâm nhập mặn (từ ngày 19 đến ngày 28 tháng 12 năm 2007 có đỉnh mặn lớn nhất kỳ triều cường ở các sông : Trà Lý, Sông Hồng, Ninh Cơ, sông Đáy. Độ sâu xâm nhập mặn diễn biến từ 21,3km đến 28,5 km theo Sđỉnh max  ở mức xâm nhập mặn 1‰;

- Giới hạn xâm nhập mặn (từ ngày 16 đến ngày 25 tháng 1 năm 2008) gồm các con triều cường và triều trung bình thuộc 1 kỳ triều có đỉnh mặn lớn nhất ở các sông : Trà Lý, Sông Hồng, Ninh Cơ, sông Đáy. Độ sâu xâm nhập mặn diễn biến từ 30,3km đến 40 km theo Sđỉnh max  ở mức xâm nhập mặn 1‰.

Đỉnh mặn lớn thường xuất hiện ở đầu và cuối kỳ triều, đỉnh mặn ở các con triều cường thuộc giữa kỳ không lớn. Đỉnh mặn còn phụ thuộc vào lưu lượng nước xả từ các hồ kịp thời khống chế được mực nước tối thiểu và đẩy xâm nhập mặn làm giảm độ sâu nhập mặt vào các cửa sông.

Nguyên nhân xâm nhập mặn

Nguyên nhân khách quan là do biến đổi khí hậu, nhiệt độ và nước biển dâng cao: Theo kịch bản thấp nhất vào năm 2020 vùng đồng bằng bắc bộ nhiệt độ tăng 0,60C, lượng mưa về mùa khô giảm ở hầu hết các vùng khí hậu nước ta và lượng mưa thời kỳ từ tháng III đến tháng V sẽ giảm từ 3 – 6%. Nghiên cứu về kịch bản thấp nhất nước biển dâng vào năm 2020 cho thấy mực nước biển dâng cao hơn 0,11m . Ngoài ra còn do tính phức tạp của dòng chảy sông ở hạ du về mùa kiệt và nhu cầu dùng nước của các ngành kinh tế tăng cao làm cho xâm nhập mặn ngày càng lấn sâu về thượng nguồn.

Nguyên nhân chủ quan chủ yếu là do lưu lượng thượng nguồn giảm, vận hành khai thác không hợp lý các công trình phục vụ đa mục tiêu và đặc biệt là sự phối hợp giữa các ngành sử dụng nước chưa chặt chẽ dẫn đến tranh chấp nguồn nước giữa nhu cầu nước cho phát điện với sản xuất nông nghiệp, giao thông thủy và môi trường sinh thái; trong đó chưa quan tâm đúng mức đến việc thau chua, rửa mặn của các tỉnh ven biển ĐBSH.

4. Kiến nghị một số giải pháp thủy lợi

Hiện nay vấn đề môi trường, chất lượng nước và hạn hán, xâm nhập mặn ở hạ du đã và đang được nghiên cứu đánh giá và trở thành nhiệm vụ chính cho phát triển kinh tế xã hội với 3 mục tiêu: Cấp nước, thau chua đẩy mặn và bảo vệ môi trường. Vấn đề thiếu nước xuất hiện ngày càng trở nên trầm trọng đã làm giảm sản lượng nông nghiệp vốn là thế mạnh hàng đầu của toàn lưu vực sông Hồng. Tuy nhiên việc đề xuất giải pháp khắc phục ở hạ du phải gắn chặt với lưu vực sông và đặc thù riêng của vùng ven biển. Vì không gắn chặt với quy trình điều hành trên dòng chính sông Hồng thì mọi phương án và công trình được đề xuất sẽ không mang lại hiệu quả và thực hiện nhiệm vụ được giao, một số giải pháp thủy lợi kiến nghị là:

Lưu vực đầu nguồn

- Điều hành các hồ chứa trên dòng chính sông Hồng (Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang) và sắp tới là hồ thủy điện Sơn La và bậc thang cuối cùng trên sông Đà hiện đang xây dựng thủy điện Lai Châu nhằm duy trì mực nước trên sông Hồng về mùa kiệt tại Hà Nội từ 2 m trở lên.

- Xây dựng các công trình tiếp nguồn và nâng cấp các công trình đã có: Bến Mắm ở Sơn Tây - Hà Nội, Cẩm Đình – Hiệp Thuận đầu nguồn sông Đáy, Cống Liên Mạc ở Hà Nội và Tắc Giang ở Hà Nam.

- Nạo vét các kênh trục trên hệ thống thủy nông, tạo thông thoáng để các dòng sông, kênh trục có thể chảy quanh năm, duy trì sự sống của nó.

- Nghiên cứu xây dựng mới hồ chứa Hưng Thi trên sông Bôi, đề xuất giải pháp đập dâng trên sông Hồng ở Hà Nội.

Vùng hạ du ven biển ĐBSH:

 - Giải pháp lâu dài nghiên cứu đề xuất phương án đập dâng trên sông Đào ở Nam Định,  xây dựng đập ngăn mặn, giữ nước ngọt tại vị trí cửa các sông Hóa, sông Trà Lý và sông Hồng. Nạo vét các kênh trục cấp và thoát nước tại các hệ thống tưới Nam, Bắc Thái bình ...

- Giải pháp thủy lợi kết hợp nông nghiệp ứng phó với hạn hán xâm nhập mặn vùng ĐBSH áp dụng ở các vùng phân theo từng cấp độ hạn hán đang được nghiên cứu và kỳ vọng sẽ là giải pháp mang lại hiệu quả kinh tế - xã hội tối ưu cho các hệ thống tưới, đảm bảo mục tiêu cấp nước, thau chua đẩy mặn và bảo vệ môi trường.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Vũ Thế Hải và nhóm nghiên cứu (2011). Nghiên cứu đề xuất các giải pháp thủy lợi kết hợp nông nghiệp để ứng phó với hạn hán và xâm nhập mặn tại các tỉnh ven biển đồng bằng sông Hồng. Báo cáo hiện trạng hạn hán, xâm nhập mặn và các tác động đến sản xuất nông nghiệp và thủy sản.

[2]. Diễn biến mặn tại các cửa sông vùng đồng bằng bắc bộ (phân tích số liệu thực của Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam).

[3]. Báo cáo tính toán thủy văn, xác định thiếu nước mùa kiệt vùng đồng bằng sông Hồng (Viện Quy hoạch Thủy lợi)

Tác giả: TS. Vũ Thế Hải, KS. Đặng Thị Hà Giang
Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường

Tạp chí KH&CN Thủy lợi