ThS Đặng Minh Tuyến, ThS. Đinh Vũ Thùy
Trung tâm PIM- Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Biến đổi khí hậu đã và đang diễn ra, ảnh hưởng tới mọi quốc gia và vùng lãnh thổ. Các quốc gia đang phát triển, bao gồm cả Việt Nam, được dự báo và thực tế đã ghi nhận được những tác động nghiêm trọng nhất của Biến đổi khí hậu. Những biến đổi khí hậu nhiều khả năng sẽ ảnh hưởng đến Việt Nam bao gồm nhiệt độ trung bình tăng lên, mùa khô kéo dài và khô hạn hơn, mùa mưa nhiều hơn, đặc biệt là mực nước biển dâng cao (dự báo đến năm 2100 sẽ tăng trong khoảng từ 25cm đến 1m). Những tác động của biến đổi khí hậu đang trở nên đặc biệt nghiêm trọng tại các thành phố ven biển. Mực nước biển dâng cao làm giảm khả năng tiêu của các hệ thống thoát nước. Tại vùng cửa sông, tình trạng xâm nhập mặn do mực nước biển dâng đã gây ra những thiệt hại nghiêm trọng cho sản xuất nông nghiệp và các cơ sở hạ tầng ở đô thị.
Tỉnh Ninh Bình là một tỉnh thuần nông, đời sống của nhân dân chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp, có vị trí địa lý nằm ở cực Nam của đồng bằng sông Hồng. Phía Bắc giáp các tỉnh Hà Nam, phía Tây Nam giáp tỉnh Thanh Hóa, phía Tây Bắc giáp tỉnh Hòa Bình, phía Đông Bắc giáp tỉnh Nam Định, phía Nam và Đông Nam giáp biển Đông. Tỉnh Ninh Bình đã có sự phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây, nhưng hiện nay đang phải đối mặt với vấn đề nước biển dâng và xâm nhập mặn ngày càng nghiêm trọng ở khu vực phía Nam của tỉnh, nhất là trong mùa khô. Hiện tượng này đã và đang ảnh hưởng lớn tới phát triển nông nghiệp và sinh hoạt của người dân trong khu vực.
Khu vực Nam Ninh Bình thuộc vùng nhật triều trải dài từ Quảng Ninh đến Thanh Hóa, hầu hết các ngày trong tháng mỗi ngày có một lần triều lên và triều xuống. Mực nước thời gian này lên nhanh và xuống nhanh, có thể đạt tới cường suất 0,5 m/h. Kỳ nước kém thường xảy ra ở 2 đến 3 ngày, trong những ngày này thường xảy ra hai lần nước lớn, hai lần nước dòng nên còn gọi là ngày con nước sinh. Hàng tháng có khoảng từ 2÷ 3 ngày có hai đỉnh và hai chân, còn lại là nhật triều đều chiếm từ 26-28 ngày/tháng, thời gian triều lên và thời gian triều xuống trong ngày xấp xỉ bằng nhau, chỉ chênh nhau khoảng nửa giờ. Dao động mực nước do triều ảnh hưởng hầu hết vùng dự án, biểu hiện qua sự dao động mực nước tại các trạm đo trên sông Đáy. Việc tưới tiêu kết hợp giữa tự chảy và động lực là biện pháp thích hợp được áp dụng trong vùng dự án bằng cách lợi dụng thuỷ triều. Tốc độ truyền triều khoảng l Km/h khi lên, còn lúc xuống nhanh hơn.
Âu Kim Đài có vị trí chiến lược hết sức quan trọng trong tổng thể hệ thống sông ngòi của tỉnh Ninh Bình, đặc biệt trong công tác ngăn mặn, thoát lũ và lấy nước ngọt bổ sung cho vùng Nam Ninh Bình, đồng thời cũng góp phần hoàn thiện kế hoạch ứng phó với kịch bản biến đổi khí hậu của tỉnh Ninh Bình. Xây dựng Âu Kim Đài là một dự án lớn có vai trò quan trọng đối với tỉnh Ninh Bình. Vì vậy để đảm bảo dự án được thực hiện hiệu quả, công trình được xây dựng, vận hành đúng yêu cầu kỹ thuật, mục tiêu đặt ra thì dịch vụ: “Tư vấn quốc tế hỗ trợ kỹ thuật về quản lý nguồn nước” là hết sức quan trọng và cần thiết. Liên danh Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam- Công ty Berim đã được Ban Quản lý dự án xây dựng công trình nông nghiệp và phát triển nông thôn tỉnh Ninh Bình giao nhiệm vụ thực hiện dịch vụ tại hợp đồng số 04/HĐ-TV ngày 16/01/2019.
II. GIỚI THIỆU VỀ DỰ ÁN
a. Tên dự án: Xây dựng âu Kim Đài phục vụ ngăn mặn, giữ ngọt và ứng phó với tác động của nước biển dâng cho 06 huyện, thành phố khu vực Nam Ninh Bình, tỉnh Ninh Bình.
b. Chủ đầu tư, đơn vị tư vấn
Chủ đầu tư: Ban Quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình Nông nghiệp và PTNT tỉnh Ninh Bình
Đơn vị tư vấn: Liên danh Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam- Công ty Berim
c. Mục tiêu, nhiệm vụ của dự án
Mục tiêu dài hạn:
- Góp phần giúp tỉnh Ninh Bình thích ứng với những hệ quả có thể dự báo trước của BĐKH, trong đó có mực nước biển dâng;
- Bảo đảm phát triển kinh tế của tỉnh và đặc biệt là kinh tế nông nghiệp;
- Tăng cường năng lực quản lý của các đơn vị công;
- Bảo đảm an toàn cho người dân và tài sản ở khu vực dự án;
- Cải thiện điều kiện vệ sinh cho người dân ở khu vực dự án.
Mục tiêu cụ thể:
- Ngăn không cho nước mặn lấn sâu (xâm nhập) vào sông Vạc và các hiện tượng xâm nhập mặn.
- Tích và hớt nước ngọt từ sông Đáy vào sông Vạc, cải thiện điều kiện tưới khu vực Nam Ninh Bình phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, cấp nước sinh hoạt.
- Thoát lũ nội đồng, ngăn lũ sông Đáy tập trung vào sông Vạc qua cửa Kim Đài;
- Ngăn ngừa lũ ngược từ sông Đáy vào sông Vạc và ngăn triều dâng, qua đó giảm nguy cơ về ngập lụt.
- Tiêu thoát nước thải vào mùa kiệt và thỏa mãn yêu cầu môi trường, chất lượng nước;
- Tăng hiệu quả hoạt động của các âu thuyền, đặc biệt hiệu quả vào mùa khô.
- Tạo thuận lợi cho phát triển giao thông đường thủy qua cửa Kim Đài với cấp kỹ thuật và sông cấp II.
- Cải thiện ý thức của người dân về biến đổi khí hậu nhu cầu có sự quản lý tổng hợp nguồn nước.
d. Địa điểm xây dựng
Dự án được thực hiện tại vùng Nam Ninh Bình, bao gồm 6 huyện thị: Hoa Lư, Yên Mô, Yên Khánh, Kim Sơn, thành phố Ninh Bình, thành phố Tam Điệp và 10 xã huyện Nho Quan, 4 xã huyện Gia Viễn với tổng diện tích tự nhiên 98.593 ha, trong đó diện tích canh tác khoảng 42.913ha.
Vị trí xây dựng âu Kim Đài nằm trên địa bàn của xã Thượng Kiệm và xã Kim Chính, huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình, cách cửa Kim Đài (ngã ba sông Vạc – sông Đáy) khoảng 450m về phía sông Vạc
Hình 1. Vị trí xây dựng Âu Kim Đài
e. Các hợp phần của dự án
Dự án được chia thành 02 hợp phần:
- Hợp phần 1: Xây dựng mới công trình đầu mối Kim Đài, trên sông Vạc, tại vị trí gần cửa Kim Đài;
- Hợp phần 2: Hỗ trợ kỹ thuật và tăng cường năng lực: Hợp phần này nhằm thay đổi những tập quán canh tác nông nghiệp, cho phép người nông dân đối mặt với những biến động trong tương lai, nhất là về khí hậu. Hợp phần gồm 2 nội dung chính: i) Hỗ trợ cho quản lý tổng hợp và điều tiết hệ thống thủy lợi được hình thành từ 4 công trình âu Vân, âu Xanh, âu Cầu Hội và âu Kim Đài; ii) Khuyến khích phát triển nông nghiệp thông minh thích ứng với biến đổi khí hậu.
III. GIỚI THIỆU VỀ DỊCH VỤ TƯ VẤN
3.1 Mục tiêu, nhiệm vụ của dịch vụ tư vấn
Dịch vụ tư vấn hỗ trợ kỹ thuật về quản lý nguồn nước thuộc hợp phần 2 của dự án với nhiệm vụ tổng quát là sẽ kế thừa các kết quả nghiên cứu đã thực hiện để nâng cao năng lực quản lý cho Chủ đầu tư và các đơn vị có liên quan đảm bảo có khả năng vận hành và duy trì một cách hiệu quả và bền vững các công trình xây mới và các công trình hiện có trên hệ thống thủy lợi Nam Ninh Bình sau khi âu Kim Đài.
Cùng với việc xây dựng âu Kim Đài, nhiệm vụ tư vấn tăng cường năng lực quản lý, vận hành hiệu quả, bền vững cho các công trình mới và hiện có sẽ tận dụng tối đa hiệu quả hoạt động của các âu Vân, âu Xanh, âu Cầu Hội, góp phần hoàn thiện hệ thống thủy lợi nội đồng của tỉnh Ninh Bình, giúp tỉnh chủ động trong việc điều tiết nước tưới tiêu, bảo vệ nguồn nước ngọt và thoát lũ.
Công tác phân cấp quản lý khai thác hệ thống thủy lợi Nam Ninh Bình sẽ được cải thiện, phù hợp với các văn bản chính sách mới ban hành, hướng đến tự động hóa, điều khiển từ xa, huy động sự tham gia của ngưởi dân trong tưới tiêu, ứng phó với biến đổi khí hậu, lũ lụt, quản lý rủi ro thiên tai.
3.2 Nội dung của dịch vụ tư vấn
Dịch vụ tư vấn quốc tế hỗ trợ kỹ thuật về quản lý nguồn nước gồm những nội dung chính như sau:
3.2.1 Nội dung 1: Rà soát lại các nghiên cứu thiết kế kỹ thuật chi tiết
- Rà soát lại các tài liệu cơ bản do do đơn vị tư vấn thiết kế chi tiết thực hiện (ví dụ như điều tra địa chất / địa chất và đánh giá thủy văn vv ..);
- Kiểm tra sự phù hợp với thiết kế cơ sở đã được duyệt;
- Kiểm tra các bản vẽ các tiêu chuẩn kỹ thuật của các công trình, với sự quan tâm đặc biệt tới tính thống nhất giữa công trình đầu tư được đề xuất với tổng thể hệ thống thủy lợi và dựa trên xác định quy mô các công trình điều tiết hệ thống (Kim Đài, và ví dụ như cả các công trình ở Phát Diệm,….);
- Xem lại các thông số chi phí và dự toán chi phí.
3.2.2 Nội dung 2: Đánh giá hiện trạng hệ thống thủy lợi khu vực phía Nam tỉnh Ninh Bình
- Tiến hành rà soát / cập nhật hiện trạng hệ thống thủy lợi đã được xem xét trong nghiên cứu khả thi cũng như các thông tin cơ bản có liên quan (thủy lực, tài liệu thủy văn….)
- Mô tả, phân tích và lập bản đồ phù hợp với hệ thống thuỷ văn/thủy lực tổng thể (sông Vạc, sông Đáy và mạng lưới tưới tiêu) trong khu vực nghiên cứu;
- Phân tích nhu cầu nước tưới (tính toán cân bằng nước) và nhu cầu tiêu thoát thường xuyên;
- Đánh giá khả năng cấp thoát nước ở hệ thống công trình (sông, kênh cấp 1&2);
- Phân tích chức năng của mạng lưới thủy lợi (tưới và tiêu), trong đó có cả những tương tác giữa các công trình thủy lợi điều tiết/trạm bơm/kênh/sông.
- Đánh giá hiện trạng phòng chống lũ ở các lưu vực sông: sông Vạc, sông Đáy và mạng lưới tưới tiêu;
3.2.3 Nội dung 3: Mô hình mạng lưới thủy lực, bao gồm sông, kênh cấp 1 và kênh cấp 2 bằng cách sử dụng phần mềm phù hợp.
- Rà soát lại các dữ liệu đầu vào cho mô hình thủy lực: các dữ liệu đầu vào hình học, phạm vi tính toán; xác định vị trí các trạm đo về lưu lượng, mực nước, đồng bộ số liệu, các điều kiện biên, điều kiện ban đầu .v.v.
- Cập nhật các số liệu địa hình, khí tượng, thuỷ văn đến thời điểm gần đây nhất trong khả năng dự án;
- Cập nhật và phát triển mô hình thủy lực 1D-2D được thiết lập trong nghiên cứu khả thi.
Sử dụng mô hình thủy lực phù hợp nhằm đạt được các mục tiêu:
- Mô hình thủy lực phục vụ vận hành hợp lý hệ thống thủy lợi sau khi hoàn thành, đưa vào khai thác; Các thông tin, dữ liệu về nhu cầu tưới tiêu, đầu tư xây dựng công trình trong hệ thống được cập nhật thường xuyên vào mô hình để hỗ trợ đơn vị quản lý và các bên liên quan để chủ động lập và điều chỉnh kế hoạch quản lý vận hành, duy tu bảo dưỡng và cải tạo hệ thống kênh mương và công trình thủy lợi;
- Mô hình thủy lực có điều kiện để mở rộng và phát triển để đảm bảo kết nối vận hành hệ thống sông, công trình điều tiết nước, kênh chính, kênh cấp 1, kênh cấp 2 và hệ thống tưới nội đồng;
- Giao diện và số liệu thuận tiện cho người sử dụng;
- Mô hình thủy lực có các tính năng hỗ trợ kiểm soát nước trên hệ thống theo hướng tự động hóa;
3.2.4 Nội dung 4: Đề xuất các kịch bản khác nhau và các công cụ quản lý tài nguyên nước khác nhau, ưu tiên xử lý từ xa.
- Đề xuất các giải pháp chống lũ cho các lưu vực sông Vạc, sông Đáy đảm bảo tuân thủ các quy định, quy chuẩn hiện hành;
- Lập thêm các hệ thống đo mưa nhân dân (hệ thống các thùng đo mưa đơn giản đặt rải rác trong các vùng dân cư), để cung cấp thêm số liệu cho hệ thống mưa lưu vực;
- Đề xuất các kịch bản khác nhau được xác định trong quá trình quản lý (các lựa chọn quản lý, mực nước, .v.v.) đảm bảo mục tiêu: Thoát lũ nội đồng, ngăn lũ sông Đáy tập trung vào sông Vạc qua cửa Kim Đài;
- Đề xuất qui trình quản lý vận hành hệ thống công trình thủy lợi Nam Ninh Bình;
- Đề xuất kế hoạch duy tu, bảo dưỡng và cải tạo hệ thống sông, kênh cấp 1, cấp 2 đảm bảo yêu cầu tưới tiêu dựa trên kết quả phân tích đánh giá từ mô hình thủy lực;
- Đề xuất bộ công cụ hỗ trợ giám sát, hỗ trợ ra quyết định quản lý nước đối với hệ thống thủy lợi Nam Ninh Bình;
- Đề xuất Đề án xây dựng công cụ cảnh báo hạn và hỗ trợ lập kế hoạch dùng nước, điều chỉnh cơ cấu cây trồng cho phù hợp với điều kiện thực tế; Quản lý công trình thủy lợi phục vụ công tác quản lý tài sản, sửa chữa nâng cấp hệ thống, nghiên cứu khoa học, quy hoạch,…
3.2.5 Nội dung 5: Đào tạo và nâng cao năng lực quản lý vận hành cho tỉnh Ninh Bình và các bên liên quan ở địa phương.
a. Cải thiện hiểu biết phục vụ cho việc vận hành tổng thể hệ thống
- Phân tích các nhu cầu tưới (cân bằng nước) và nhu cầu về tiêu thoát thường xuyên).
- Phân tích chức năng của mạng lưới thủy lợi (tưới và tiêu), trong đó có cả những tương tác giữa các công trình thủy lợi điều tiết/trạm bơm/kênh/sông.
- Mua phần mềm SIC phục vụ cho việc điều tiết các kênh và đào tạo sử dụng phần mềm này cho các cán bộ phụ trách quản lý hệ thống thủy lợi (nhân sự của công ty quản lý công trình thủy lợi của Tỉnh Ninh Bình).
- Lập mô hình mạng lưới sông ngòi và kênh cấp 1 & cấp 2 với phần mềm.
- Xây dựng các kịch bản khác nhau về điều tiết các mực nước và quản lý
b. Hỗ trợ cho quá trình theo dõi và quản lý hệ thống
- Hỗ trợ việc thiết lập một mạng lưới thu thập, chuyển giao và xử lý tập trung các dữ liệu vật lý (độ mặn, mực nước và lưu lượng ở những điểm trọng yếu của hệ thống…) và phần tích các nhu cầu về giám sát và quản lý từ xa nhằm sau này triển khai lắp đặt các công cụ đo lường và giám sát.
- Hỗ trợ việc lập ra những quy định mới về quản lý và vận hành mọi công trình liên quan (cập nhật những quy trình vận hành của các công trình hiện tại và lập một hướng dẫn quy trình vận hành cho công trình đa chức năng âu Kim Đài – ngăn mặn, giữ nước ngọt và điều tiết).
c. Tham quan học tập
- Tại một địa điểm sẽ xác định – Tư vấn sẽ tổ chức cho đoàn đại diện của Tỉnh và của các huyện liên quan tìm hiểu tận nơi vệc triển khai quản lý đồng bộ các công trình thủy lợi – Khai thác/duy tu bảo dưỡng các công trình điều tiết và âu thuyền – ở quy mô hệ thống thủy lợi. Thành phần của đoàn tham quan sẽ được xác định sau, và có thể bao gồm những lãnh đạo về chính sách và chuyên ngành kỹ thuật của Tỉnh và của các huyện liên quan, của Công ty Quản lý Công trình thủy lợi tỉnh cùng đại diện những người nông dân thụ hưởng dự án.
3.3 Cách tiếp cận, phương pháp thực hiện
3.3.1 Cách tiếp cận.
Các cách tiếp cận được sử dụng trong dịch vụ tư vấn bao gồm:
- Tiếp cận các công nghệ tiên tiến
- Tiếp cận hệ thống
- Tiếp cận lịch sử
- Tiếp cận đa ngành, đa lĩnh vực
- Cách tiếp cận dưới lên-trên xuống
- Cách tiếp cận có sự tham gia
- Cách tiếp cận kế thừa
- Cách tiếp cận thực tiễn
3.3.2 Phương pháp thực hiện.
Các phương pháp thực hiện được sử dụng trong dịch vụ tư vấn bao gồm:
- Phương pháp kế thừa và tổng hợp phân tích số liệu
- Phương pháp điều tra khảo sát thực địa truyền thống
- Phương pháp mô hình toán
- Phương pháp bản đồ và GIS
- Phương pháp cùng học cùng làm:
- Phương pháp chuyên gia
3.3 Các sản phẩm chính của dịch vụ tư vấn
Các sản phẩm chính của dịch vụ bao gồm:
- Báo cáo khởi đầu
- Báo cáo kiểm tra thiết kế cơ sở đã được phê duyệt và Báo cáo kiểm tra thiết kế bản vẽ thi công của dự án;
- Báo cáo hiện trạng hệ thống thủy lợi, hệ thống tưới; tổ chức và quản lý hệ thống tưới tiêu tại 06 huyện, thành phố khu vực nam Ninh Bình, tỉnh Ninh Bình;
- Báo cáo kịch bản khác nhau về điều tiết các mực nước và quản lý..
- Hướng dẫn quy trình vận hành cho công trình đa chức năng âu Kim Đài.
Báo cáo tổng thể cuối cùng cho toàn bộ các công việc