1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

BAN QUẢN LÝ DỰ ÁN 11-P04-VIE

-----------------

Dự án NGHIÊN CỨU THUỶ TAI DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN NHIỀU BÊN THAM GIA

NHẰM GIẢM THIỂU TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG

Ở BẮC TRUNG BỘ VIỆT NAM (CPIS) Mã số: 11.P04.VIE

(Thuộc Chương trình thí điểm hợp tác nghiên cứu

Việt Nam - Đan hạch 2012-2015)

BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN NĂM 2012-2013

Nội dung 1.1: Báo cáo phát triển mô hình quản lý tài nguyên nước và ứng

dụng mô hình trong bối cảnh BĐKH và các kịch bản KTXH ở Nghệ An

Nhóm nghiên cứu: WP4

Chủ dự án: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Giám đốc dự án: GS. TS. Phan Văn Tân

Những người thực hiện:

Trưởng nhóm: PGS.TS. Trần Ngọc Anh

Các thành viên: CN Nguyễn Kim Ngọc Anh

2

MỤC LỤC

I. MỞ ĐẦU ................................................................................................ 3

1.1.1 Vị trí địa lý ............................................................................................................ 4

1.1.2 Khí hậu .................................................................................................................. 4

1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội. 5

1.2.1. Điều kiện về kinh tế .............................................................................................. 5

1.2.2.Hiện trạng nông nghiệp ........................................................................................ 5

II. CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH NHU CẦU DÙNG

NƯỚC..................................................................................................... 6

2.1. Các chỉ tiêu định mức 6

2.2. Mô hình CROPWAT 6

2.2.1. Giới thiệu chung .................................................................................................. 6

2.2.2. Cơ sở toán học của mô hình và các mô đun tính toán ......................................... 7

III. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ MÔ HÌNH

CROPWAT TÍNH NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC TRONG NÔNG

NGHIỆP CHO LƯU VỰC SÔNG LAM (trên địa bàn tình Nghệ

An) ........................................................................................................ 11

3.1. Tình hình tài liệu. 11

3.1.1. Số liệu khí tượng ................................................................................................ 12

3.1.2.Số liệu mưa. ........................................................................................................ 13

3.1.3. Số liệu cây trồng. ............................................................................................... 15

3.2. Ứng dụng mô hình CROPWAT tính lượng nước cần tưới cho từng loại cây trồng.

17

3.2.1. Tính nhu cầu nước cho cây trồng trên cạn.[3] .................................................. 17

3.2.2. Tính toán nhu cầu tưới mặt ruộng cho lúa nước. .............................................. 19

3.2.3. Tính nhu cầu sử dụng nước cho nông nghiệp của lưu vực sông Lam. .............. 20

IV. CHƯƠNG 4. DỰ BÁO LƯỢNG NƯỚC CẦN DÙNG CHO LƯU

VỰC SÔNG LAM VÀO GIỮA THẾ KỈ 21. ...................................... 0

4.1.Tài liệu sử dụng trong dự báo nhu cầu dùng nước 0

4.1.1. Số liệu khí tượng trong giai đoạn giữa thế kỉ 21 (2045-2065) ............................ 0

4.1.2. Số liệu mưa trong giai đoạn giữa thế kỉ 21 (2045-2065) .................................... 1

4.1.3. Tài liệu cây trồng trong giai đoạn giữa thế kỉ 21(2045-2065). ........................... 4

4.2. Nhu cầu sử dụng nước lưu vực sông Lam vào giữ thế kỉ 21. 6

4.3. Nhận xét. 7

V. KẾT LUẬN ,NHẬN XÉT. .................................................................. 10

VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO. ................................................................. 11

3

MỞ ĐẦU

Hệ thống sông Lam là một hệ thống sông lớn ở vùng Bắc Trung Bộ. Tổng diện tích

mặt bằng lưu vực 27.200km2. Trong đó phần diện tích nằm trên đất Cộng hoà Dân chủ

Nhân dân Lào là 9.470km2. Sông Lam gồm nhiều nhánh sông nhỏ nhập lưu như sông

Hiếu, sông Giăng, sông La (bao gồm Ngàn Sâu, Ngàn Phố). Vùng hưởng lợi từ hệ thống

sông và cũng là vùng chịu tác hại của nguồn nước sông Lam nằm chủ yếu ở hạ du sông

thuộc địa bàn của hai tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh. Mọi hoạt động tác động đến dòng chảy

sông Lam ở phía thượng nguồn đều có ảnh hưởng nhất định đến vùng hưởng lợi ở hạ du

sông.

Mặc dù diện tích lưu vực sông Lam rất lớn, nguồn nước khá dồi dào. Trung bình một

năm sông Lam tải ra biển một tổng lượng từ 21-23 tỷ m3/năm, nhưng phía hạ du sông

trong mùa kiệt lại không đủ nước đáp ứng cho nhu cầu phát triển kinh tế hiện tại cũng như

trong tương lai do phân phối dòng chảy trong năm rất thiên lệch. Trong ba tháng mùa lũ

tổng lượng dòng chảy chiếm tới 15-16 tỷ m3, mực nước các sông phần hạ du liên tục dâng

cao gây khó khăn cho công tác chống lũ và tiêu thoát nội đồng.

Hiện tượng biến đổi khí hậu càng làm trầm trọng hơn bức tranh lũ lụt và thiếu nước

trong khu vực nghiên cứu. Vào mùa lũ tần suất xuất hiện các trận mưa lớn ngày càng nhiều

với diễn biến phức tạp và liên tục vượt lịch sử gây nên những bất lợi xấu nhất cho người

dân trên lưu vực sông Lam, trong khi đó mùa kiệt thì nhu cầu sử dụng nước trên lưu vực

lại gia tăng trong khi đó nguồn nước mưa và nước dự trữ trong ao hồ lại khan hiếm, khiến

tình trạng thiếu nước trong mùa khô lại càng trở lên trầm trọng.

Chuyên đề này với mục tiêu tính toán nhu cầu sử dụng nước các tháng trong năm

trên lưu vực. Kết quả nghiên cứu cho thấy được bức tranh tổng quát về nhu cầu nước sử

dụng trong cả năm trên lưu vực. Chuyên đề được thực hiện trong khuôn khổ của đề tài

“Nghiên cứu thủy tai do BĐKH và xây dựng hệ thống thông tin nhiều bên tham gia nhằm

giảm thiểu tính dễ tổn thương ở Bắc trung bộ Việt Nam (CPIS)’ Mã số 11.P04.VIE.

.

4

1.1.Đặc điểm địa lý tự nhiên.

1.1.1 Vị trí địa lý

Sông Lam là sông liên quốc gia và là một trong những lưu vực sông lớn ở

Việt Nam. Sông có vị trí địa lý 18015’00’’đến 20010’30’’ vĩ độ Bắc; 103045’20’’

đến 105015’20’’ kinh độ Đông. Dòng chính sông Lam bắt nguồn từ Mường Khút,

Mường Lập ở Lào, cao trên 1800-2000 m, chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam

đổ vào tỉnh Nghệ an tại Keng Du rồi đổ ra biển tại cửa Hội. Ở thượng lưu, lòng

sông hẹp và dốc, có nhiều ghềnh, ở đoạn trung lưu (từ ConCuông đến Anh Sơn)

lòng sông mở rộng và tiếp nhận sông Hiếu ở bờ trái, đoạn hạ lưu chảy qua vùng

đồng bằng,tiếp nhận sông La ở bờ phải sau đổ ra biển tại Cửa Hội. Tổng diện tích

lưu vực là 29.930 km2 trong đó diện tích thuộc lãnh thổ Việt Nam là 20.460 km2

[12]

Hình 1: Bản đồ lưu vực sông Lam

1.1.2 Khí hậu

Mưa: Mưa bình quân trên lưu vực khoảng 1.700-1.800 mm/năm. Một số tâm

mưa lớn thuộc lưu vực sông Lam đạt 2.200 mm/năm, lưu vực sông Giăng đạt 2.000-

4.000 mm/năm. Mùa khô lượng mưa chỉ đạt 35%, nhưng 4 tháng mùa mưa đạt tới

65% tổng lượng mưa cả năm.[12]

5

1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội.

1.2.1. Điều kiện về kinh tế

Lưu vực sông Cả bao gồm chủ yếu 2 tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh. GDP của lưu

vực chiếm 2,97% tổng GDP cả nước. Cơ cấu kinh tế là: nông nghiệp 38%, công

nghiệp 36% và dịch vụ 26%. Tăng trưởng GDP bình quân là 9,8% trong 5 năm vừa

qua

- Nông nghiệp: tổng sản lượng lương thực có hạt năm đạt 180 tạ/ha. Chăn nuôi

tập trung chủ yếu là vật nuôi và lợn quy mô nhỏ của các gia đình.[13]

- Công nghiệp: một số ngành côn gnghiệp vừa mới hình thành như xi măng,

mía đường, thép, công nghiệp chiếm 36%.[13]

Khu công nghiệp Vũng Áng có tiềm năng lớn để phát triển kinh tế.

- Thuỷ sản: có nhiều khó khăn về nguồn nước: giá trị BOD tại các điểm quan

trắc dưới đều vượt quá QCVN đối với nước loại A,mặc dù giá trị này vẫn

thấp hơn so với QCVN đối với nước loại B. Giá trị Coliform vượt quá

QCVN đối với nước loại B tại một số điểm quan trắc như cầu Tây yên

(huyện Kỳ Anh, Hà Tĩnh) và tại cầu Đước (Nghệ An) như S.Lam tại cầu bến

Thủy,Nghệ An chỉ số BOD là 5,7 mg/l.[13]

- Du lịch và Thương mại: quy mô nhỏ, tăng trưởng chậm chiếm 26%[13].

1.2.2.Hiện trạng nông nghiệp

Trồng trọt: Diện tích trồng cây lương thực chủ yếu tập trung ở vùng đồng

bằng. Theo đánh giá về thổ nhưỡng nơi đây, đất đai rất thích hợp cho loại cây lương

thực như như lúa ,ngô, khoai, sắn và các loại cây ăn quả chủ yếu là cam và dứa. Tỉ

lệ đất nông nghiệp chiếm 19%[13]

Chăn nuôi : Chăn nuôi theo hộ gia đình là chủ yếu,chưa có nhiều các trang

trại lớn. Chăn nuôi chủ yếu ở đây là trâu , bò, lợn, gia cầm …Số gia súc trên lưu

vực gần 600.000 con (2012), gia cầm khoảng 20.000 con (2012), lợn khoảng hơn 1

triệu con (2012)[1][2].

6

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH NHU CẦU DÙNG NƯỚC

Các phương pháp tính nhu cầu nước hiện nay có thể áp dụng các chỉ tiêu

định mức được Nhà nước Việt Nam ban hành hành theo tiêu chuẩn TCVN – 1995

hoặc các mô hình toán. Trong niên luận này sử dụng kết hợp giữa mô hình

CROPWAT version 8.0 và chỉ tiêu định mức do nhà nước ban hành để tính mức sử

dụng nước cho nông nghiệp và chăn nuôi.

2.1. Các chỉ tiêu định mức

Hệ thống chỉ tiêu định mức dung nước được Nhà nước Việt Nam ban hành :

Tiêu chuẩn Việt Nam về chỉ tiêu dùng nước và chất lượng nước (TCVN – 1995);

Tiêu chuẩn định mức dùng nước trong nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm năm

1990.

Hệ số tưới của hệ thống lấy ứng với tần suất mưa 85% (vùng núi) và 75%

(đồng bằng và trung du). Dòng chảy năm đến hàng năm cũng lấy theo các tần suất

này.Hệ số tiêu trong hệ thống lấy ứng với tần suất đảm bảo từ 10% - 20%.[3].

Chỉ tiêu sử dụng nước cho chăn nuôi và cho cay trồng trong nông nghiệp.

Bảng 1. Định mức dùng nước trong chăn nuôi [4].

Đơn vị: l/ngày đêm

Vật nuôi

Nước ăn

uống

Nước vệ

sinh

Nước tạo môi

trường

Tổng nhu cầu

nước

Trâu 20 65 50 135

Bò 15 65 50 130

gia súc khác 10 20 20 50

Lợn 10 40 10 60

Gia cầm khác 1 2 8 11

Gà 1 2 8 11

Bảng 2. Định mức nước nông nghiệp.[4]

TT Cây trồng Lượng nước cần Hệ số tưới lớn nhất

l/s/ha

1 Lúa chiêm xuân 3500 - 4000 1,16

2 Lúa mùa,hè – thu 5000 - 5500 1,16

3 Màu(ngô, khoai) 2100 0,46

4 Sẵn ,đỗ,lạc,rau 2000 0,35

5 Cây lâu năm 3500 – 4000 -

2.2. Mô hình CROPWAT

2.2.1. Giới thiệu chung

Chương trình CROPWAT ra đời vào năm 1992, được Tổ chức Lương thực

thế giới (FAO) xây dựng để tính toán nhu cầu nước cho cây trồng và lập kế hoạch

tưới dựa trên dữ lieu được cung cấp bởi người sử dụng. Những dữ liệu này có thể

được nhập trực tiếp vào CROPWAT hoặc nhập từ các chương trình khác.

Để tính toán nhu cầu nước cho cây trồng (CWR), CROPWAT cần dữ liệu về

sự bốc thoát hơi nước ETO . CROPWAT chấp nhận người sử dụng hoặc nhập các

7

giá trị ETO được đo đạc, hoặc nhập các giá trị về nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió và số

giờ nắng để CROPWAT tính ETO từ công thức Penman – Monteith.

Dữ liệu mưa cũng cần thiết như một dữ liệu đầu vào để CROPWAT lên kế

hoạch tính toán CWR. Cuối cùng là dữ liệu cây trồng và dữ liệu về đất ( đối với lúa

nước).

2.2.2. Cơ sở toán học của mô hình và các mô đun tính toán

Chương trình CROPWAT được thiết lập bởi 8 môđun khác nhau, bao gồm 5

môđun dữ liệu đầu vào và 3 môđun tính toán.[3]. Những môđun này có thể được

truy cập thông qua môđun chính của chương trình nhưng thuận tiện hơn thì thông

qua thanh môđun bên tay phải của cửa sổ chính. Nó cho phép người sử dụng dễ

dàng kết hợp các dữ liệu về khí hậu, cây trồng, đất khác nhau

a. Các môđun dữ liệu đầu vào của CROPWA

1. Climate (khí hậu)/ETo: cho các số liệu ETo đo đạc được hoặc các dữ

liệu khí hậu để tính toán ETo theo Penman-Monteith.

2. Rain: số liệu đầu vào về lượng mưa và tính toán ảnh hưởng của mưa.

3. Crop (cây trồng cạn hay lúa nước): cho dữ liệu đầu vào về cây trồng

và ngày gieo trồng.

4. Soil: cho số liệu đầu vào về đất.

5. Crop pattern (kiểu cây trồng): dữ liệu đầu vào về kiểu cây trồng để

tính toán nguồn cung cấp tổng hợp.

Thực tế môdun Climate/ETo và Rain không chỉ dành cho dữ liệu đầu vào

mà còn là số liệu tính toán, thường có tên là Radiation/ETo và Effective rainfall.

b. Các môđun tính toán:

1. CWR: để tính toán nhu cầu nước cho cây trồng (crop water requirements).

2. Schedules: lập kế hoạch tưới.

3. Scheme: tính toán cho nguồn cung cấp tổng hợp dựa trên mô hình các

giống cây trồng.

c . Cơ sở toán học

Nhu cầu tưới của cây trồng IRReq bằng hiệu số giữa nhu cầu nước của cây

và lượng mưa hiệu quả. Nhu cầu nước của cây lúa nước khác với của các cây trồng

cạn. Nhu cầu nước của cây trồng cạn chỉ là lượng nước cần để bù vào tổn thất do

bốc thoát hơi nước Etcrop. Trong khi đó, nhu cầu nước của cây lúa nước không chỉ

là lượng nước cần để bù vào tổn thất do bốc thoát hơi nước của cây mà còn thêm

lượng nước cần để bù tổn thất do thấm trong ruộng đã ngập nước và lượng nước cần

rất quan trọng để làm đất và ươm mạ trước khi cấy lúa. Chính vì thế, số liệu đầu vào

cũng như các chương trình con tính toán nhu cầu tưới cho lúa nước sẽ khác với cho

các cây trồng cạn. Do vậy, CROPWAT có một chương trình riêng để tính nhu

cầu tưới cho lúa nước

Để tính toán lượng nước cần (IRR) cho cây trồng ta dựa vào phương trình cân bằng

nước. Phương trình cân bằng nước tổng quát có dạng như sau:

IRR = (ETc + LPrep + Prep) - Peff (mm/ngày)

Trong đó:

8

IRR: Lượng nước cần tưới cho cây trồng trong thời đoạn tính toán

(mm/ngày).

ETC: Lượng bốc hơi mặt ruộng trong thời đoạn tính toán (mm).

Peff: lượng mưa hiệu quả cây trồng sử dụng được trong thời đoạn tính toán

(mm)

Prep: lượng nước ngấm ổn định trong đất trong thời đoạn tính toán (mm/ngày)

LPrep: lượng nước làm đất (mm)

Xác định lượng bốc hơi mặt ruộng (ETc):

Lượng bốc hơi mặt ruộng được trính theo công thức:

ETc= Kc x ET0 (mm/ngày) (1)

Trong công thức (1):

KC: Hệ số cây trồng, phụ thuộc vào vùng canh tác, giai đoạn sinh trưởng của

cây trồng.

ET0: lượng bốc hơi mặt nước tự do tính toán theo công thức của Penman-

Monteith.

ET0= C [W x Rn + (1-W) x f(u) x (ea-ed)] (mm/ngày) (2)

Trong công thức (2):

C: Hệ số hiệu chỉnh về sự bù trừ đối với tốc độ gió cũng như sự thay

đổi của bức xạ mặt trời.

W: Hệ số có quan hệ với nhiệt độ và cao độ khu tưới.

Rn: Lượng bức xạ thực tế được xác định từ số giờ chiếu sáng, nhiệt độ và độ

ẩm.

f(u): Hàm quan hệ với tốc độ gió :

(ea-ed): chênh lệch giữa áp suất hơi bão hoà ở nhiệt độ trung bình của không

khí và áp suất hơi thực tế đo được.

Kc: phụ thuộc từng loại cây trồng và thời đoạn sinh trưởng của cây đó. Việc

xác định Kc của từng loại cây trồng đã được trình bày ở phần trên.

Tính toán mưa hiệu quả (Peff):

Tính mưa hiệu quả theo phương pháp tỷ lệ cố định:

Peff = C x Pmưa. (mm) (3

Trong công thức (3):

Peff : lượng mưa hiệu quả trong thời đoạn tính toán (mm)

Pmưa : lượng mưa thực tế trong thời đoạn tính toán theo mô hình MTTK

(mm)

9

C: % lượng mưa sử dụng được trong thời thời đoạn tính toán

Tính mưa hiệu quả phụ thuộc theo cường độ mưa:

Peff = 0.6*Pmưa - 10 khi Pmưa < 70 mm

Peff = 0.8*Pmưa - 24 khi Pmưa > 70 mm

c. Lượng nước ngấm ổn định (Prep)

Prep= K x t (mm) (4)

Trong công thức (4):

K: hệ số ngấm ổn định của đất (mm/ngày).

t: thời gian tính toán (ngày).

d. Lượng nước làm đất (LPrep)

Lượng nước làm bão hòa tầng đất canh tác (S):

S= (1-Sm/100)*d*P/100 (mm) (5)

Trong công thức (5):

d: Độ sâu lớp đất bão hòa nước (mm)

Sm: độ sâu có sẵn đầu thời đoạn tính toán (%)

P: Độ rỗng đất (% thể tích đất)

Lượng nước tạo thành và duy trì lớp nước trên mặt ruộng trong thời gian làm đất

(LĐ).

LĐ= (L/T + S + P + E) - Peff (mm/ngày) (6)

Trong công thức (6):

L: tổng lượng nước cần cung cấp trong thời gian làm đất (mm)

T: thời gian làm đất (ngày)

P, S: lượng nước thấm đứng và ngang (mm/ngày)

E: lượng bốc hơi mặt ruộng (mm/ngày)

Peff: lượng mưa hiệu quả (mm)

Đối với cây trồng cạn phương trình có dạng:

IRR = ETc - Peff

Tính nhu cầu tưới IRReq:

Như đã nói ở trên, do nhu cầu tưới của cây lúa nước khác với của các cây

trồng cạn nên nó được tính theo một chương trình riêng và yêu cầu số liệu đầu vào

cũng khác. Chương trình con riêng tính nhu cầu tưới cho cây lúa nước sẽ được tự

động gọi ra khi vào tên cây trồng là RICE hay PADDY.

- Chương trình tính nhu cầu tưới cho cây trồng cạn yêu cầu số liệu đầu vào bao

gồm:

10

Số liệu khí hậu, khí tượng bao gồm: lượng bốc hơi mặt ruộng ETo và

lượng mưa hiệu quả Peff . Nó chính là file kết quả đầu ra của chương trình

con tính lượng mưa hiệu quả đã nêu ở trên.

Số liệu về cây trồng bao gồm các yếu tố như: tên cây trồng, chiều dài của 4

giai đoạn sinh trưởng của cây trồng (giai đoạn đầu vụ, giai đoạn phát

triển, giai đoạn giữa vụ và giai đoạn cuối vụ); giá trị hệ số cây trồng, chiều

sâu bộ rễ và mức độ khô hạn cho phép tương ứng với giai đoạn phát triển

sẽ được chương trình tự động xác định nhờ phép nội suy tuyến tính hệ số

năng suất cây trồng tương ứng với 4 giai đoạn sinh trưởng đã nêu và ngày

bắt đầu gieo trồng. Số liệu về cây trồng sẽ được xác định trên cơ cấu cây

trồng và lịch thời vụ cụ thể của địa phương kết hợp với tham khảo tài liệu

về cây trồng của FAO.

Kết quả đầu ra là nhu cầu tưới cho cây trồng cạn IRReq tính bằng

mm/ngày và mm/tuần thủy văn (1 tuần thủy văn bằng 10 ngày)

- Chương trình tính nhu cầu tưới cho cây lúa nước cũng yêu cầu số liệu đầu

vào bao gồm số liệu khí hậu, khí tượng và số liệu về cây lúa. Số liệu khí hậu, khí

tượng cần vào để tính IRReq cho cây lúa chính là file kết quả của chương trình tính

lượng mưa hiệu quả với cây lúa đã nói trên (nghĩa là kết quả tính ETO là lượng mưa

hiệu quả Peef). Số liệu về cây lúa bao gồm các yếu tố như: tên cây lúa (bắt buộc

tên phần đầu là tên tiếng Anh, tức là RICE hoặc được tự động gọi ra), chiều dài của

6 giai đoạn sinh trưởng: làm mạ, làm đất, đầu vụ, phát triển, giữa vụ và cuối vụ, hệ

số cây trồng (Kc) ứng với các giai đoạn làm đất và phát triển sẽ được chương trình

tự động nhờ phép nội suy tuyến tính, tỉ lệ phần trăm diện tích làm mạ so với diện

tích cấy lúa, chiều sâu làm đất và mức nước ngấm nước (lấy bằng hệ số ngấm ổn

định trên ruộng lúa) và ngày cấy lúa. Số liệu về cây lúa được xác định trên cơ cấu

cây trồng và lịch thời vụ của địa phương kết hợp với tham khảo tài liệu về cây

trồng FAO. Sau khi thực hiện xong chương trình sẽ có kết quả đầu ra là nhu cầu

tưới của cây lúa tính bằng mm/ngày và mm/tuần thủy văn

11

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ MÔ HÌNH CROPWAT

TÍNH NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC TRONG NÔNG NGHIỆP

CHO LƯU VỰC SÔNG LAM (trên địa bàn tình Nghệ An)

3.1. Tình hình tài liệu.

Các tài liệu sử dụng tính toán nhu cầu dùng nước trong nông nghiệp cho lưu vực

sông Lam là:

- Niên giám thống kê Tỉnh Nghệ An 2012, niên giám thống kê Tỉnh Hà Tĩnh

năm 2012 để cung cấp các số liệu về diện tích gieo trồng cây lương thực,

cây công nghiệp, cây ăn quả và số lượng gia sức gia cầm nuôi trên các

huyện Nghi Lộc, Hưng Nguyên, Nam Đàn, Đô Lương, Thanh Chương, Anh

Sơn, Con Cuông, Tương Dương, Kỳ Sơn, Thành phố Vinh thuộc Tỉnh

Nghệ An.

- Các tài liệu khí tượng thủy văn: nhiệt độ, độ ẩm, số giờ nắng, tốc độ

gió,lượng mưa,lưu lượng trung bình tháng nhiều năm từ năm 1988-2003 để

tính toán nhu cầu dùng nước cho nông nghiệp.

- Hệ thống chỉ tiêu định mức dùng nước được Nhà nước Việt Nam ban hành:

Tiêu chuẩn Việt Nam về chỉ tiêu dùng nước và chất lượng nước (TCVN

– 1995); Tiêu chuẩn định mức dung nước trong nông nghiệp và công

nghiệp thực phẩm năm 1990; Tiêu chẩn dùng nước của Viện quy hoạch

thủy lợi JNN – 2002.

- Số liệu khí tượng đầu vào của mô hình CROPWAT 8.0 được thể hiện bởi

bảng dưới đây.

Khi triển khai chương trình tính CROPWAT 8.0 cho lưu vực, các số liệu khí

tượng, mưa lấy theo 5 trạm Con Cuông, Đô Lương, Tương dương, Vinh. Cụ thể

như sau:

Bảng 3. Bảng phân chia đơn vị theo trạm khí tượng.

Trạm Đơn vị

Con Cuông Huyện Con cuông, Anh sơn, Thanh chương

Đô Lương Huyện Đô Lương

12

Tương Dương Huyện Tương dương, Kì Sơn

Vinh Tp.Vinh, Huyện Nam Đàn, Hưng Nguyên, Nghi Lộc

3.1.1. Số liệu khí tượng

a. Nhiệt độ không khí

Từ số liệu nhiệt độ không khí trung bình tháng từng năm tiến hành tính nhiệt

độ không khí trung bình tháng trung bình nhiều năm của từng trạm.

b. Độ ẩm tương đối của không khí

Từ số liệu độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng từng năm tiến

hành tính độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng trung bình nhiều năm

của từng trạm.

c. Tốc độ gió

Từ số liệu tốc độ gió trung bình tháng từng năm đã tiến hành tính tốc độ gió

trung bình tháng trung bình nhiều năm của từng trạm.

d. Số giờ nắng

Từ số liệu số giờ nắng ngày trung bình tháng từng năm đã tiến hành tính số giờ

nắng ngày trung bình tháng trung bình nhiều năm của từng trạm

Bảng 4. Số liệu khí tượng trung bình tháng (nhiều năm) đầu vào.

Trạm Yếu tố I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Con

Cuông

Tmax 22.9 21.5 24.5 30.4 32.6 33 34.4 34.4 31.6 29.1 25.2 23.6

Tmin 16.9 15.8 18.7 22.4 24 24.7 25.2 25.2 23.2 22.8 17.3 17.2

Độ ẩm 85.2 85.7 88.6 85.4 84.5 82.5 80.6 81.7 86.1 90 86.2 89.5

số giờ

nắng 3.17 1.75 1.74 3.54 5.35 4.39 6.13 5.05 4.89 3.45 4 1.83

tốc độ

gió 4.03 4.1 3.61 4.3 4.13 3.8 3.81 3.87 3.6 3.71 3.43 3.63

Đô

Lương

Tmax 22.3 20.6 23.4 29.9 31.9 32.6 33.5 33.4 30.9 28.5 24.8 23.4

Tmin 17.2 15.7 18.2 22.5 24.3 25.3 25.8 25.6 23.5 23.2 18.1 17.7

Độ ẩm 84 86 88 84 82 80 81 82 86 87 85 84

số giờ

nắng 3.17 1.75 1.74 3.54 5.35 4.39 6.13 5.05 4.89 3.45 4 1.83

tốc độ

gió 2.0 0.2 1.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 1.0 2.0

Hà

Tĩnh

Tmax 21.5 19.9 22.8 29.1 31.2 32.2 33.4 34.0 30.6 27.8 24.2 22.2

Tmin 17.1 15.7 18.1 22.9 24.7 25.8 26.3 26.3 24.1 23.0 18.2 18.0

Độ ẩm 93 94 94 87 84 79 78 78 83 88 83 88

số giờ

nắng 3.37 3.25 5.78 4.47 8.57 7.8 8 10.9 5.51 7.3 2.24 3.77

tốc độ

gió 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 2.0 1.0 1.0 2.0 2.0 2.0 2.0

Tương

dương

Tmax 24.5 23.4 26.8 31.5 32.3 32.6 33.9 33.3 31.2 29.4 26.0 24.2

Tmin 16.3 15.8 19.2 21.9 23.5 24.0 24.2 24.3 22.7 22.4 17.0 16.7

Độ ẩm 82 81 83 82 85 85 85 85 87 88 85 85

số giờ 3.17 1.75 1.74 3.54 5.35 4.39 6.13 5.05 4.89 3.45 4 1.83

13

Trạm Yếu tố I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

nắng

tốc độ

gió 1.0 1.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Vinh

Tmax 21.0 22.1 25.4 30.4 32.0 35.3 33.9 32.5 30.3 28.7 24.1 22.0

Tmin 15.8 17.8 19.9 23.3 25.3 27.3 27.5 25.8 24.6 22.4 19.3 18.4

Độ ẩm 87.8 89.7 91.6 86 81.5 79.2 75.7 76.9 84.4 88.5 83.5 87.1

số giờ

nắng 3.17 1.75 1.74 3.54 5.35 4.39 6.13 5.05 4.89 3.45 4 1.83

tốc độ

gió 0.8 1.3 0.8 1.3 1.3 1.9 1.3 1.0 0.9 0.9 0.9 0.7

3.1.2.Số liệu mưa.

Số liệu mưa: Từ số liệu quá trình mưa tháng của trạm Con Cuông, Đô Lương,

Hà Tĩnh, Tương Dương, Vinh trong thời kì 1975– 2013, Niên luận đã sử dụng

chương trình tính và vẽ đường tần suất TSVN 2008 vẽ đường tần suất mưa năm của

các trạm, từ đó tra được lượng mưa năm ứng với tần suất tưới 75% và trên cơ sở đó,

tính được quá trình mưa tháng ứng với tần suất 75%.Kết quả lượng mưa của từng

tháng của các trạm ứng với tần suất mưa 75% được thể hiện trên hình 3 -7.

Hình 2: Đường tần suất mưa trung bình năm của trạm Con Cuông.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

mm

tháng

14

Hình 3: Biểu đồ lượng mưa trạm Con Cuông

Hình 4. Biểu đồ lượng mưa trạm Đô Lương

Qua biểu đồ mưa của các trạm ta thấy lượng mưa nhỏ vào các tháng I,II,III,IV và

mưa nhiều tập trung vào tháng VIII,IX.Kết quả tính toán thể hiện trong bảng 5.

Bảng 5. Lượng mưa tháng ứng với tần suất 75%

Tháng

Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Con

Cuong 1.1 1.0 3.8 0.9 9.3 3.5 8.5 14.3 16.1 2.2 4.4 0.7

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

mm

tháng

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

mưa

tháng

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

mưa

mm

tháng

15

Tháng

Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Đô

Lương 0.7 0.9 1.5 0.6 12.9 2.1 2.0 9.4 19.9 2.5 5.9 1.4

Hà

Tĩnh 2.2 1.0 1.1 1.3 4.3 1.4 2.7 1.7 12.9 7.2 7.9 4.2

Tương

dương 0.5 0.3 0.9 5.7 5.2 4.0 4.4 15.8 7.3 4.3 0.4 0.0

Vinh 1.9 1.0 1.3 0.6 9.3 4.1 2.8 4.4 23.2 1.2 7.4 2.1

3.1.3. Số liệu cây trồng.

- Theo tài liệu từ Nhà xuất bản Nông nghiệp, Niên luận đã xác định được thời vụ

gieo trồng các loại cây trồng trên lưu vực sông Lam. Ta có bảng sau:

Bảng 6. Thời vụ gieo trồng các loại cây trên lưu vực.[1][2].

Loại cây Thời vụ

Lúa đx 12/12 - 10/4

Lúa ht 23/4 - 23/8

Lúa mùa 31/5 - 25/9

Ngô đx 15/12 - 4/3

sắn 1/12 - 9/5

Lạc 25/12 - 13/5

khoai lang 15/1 – 24/5

rau đậu 15/1 - 17/4

Mía Quanh năm

Cam Quanh năm

Dứa Quanh năm

Hồ tiêu Quanh năm

Cây ăn quả khác Quanh năm

16

Bảng 7.Diện tích các loại cây trồng trên lưu vực [1][2] đơn vị : ha

Huyện

Cây Lúa đx

Lúa

ht

Lúa

mùa Ngô

Khoai

lang Sắn Lạc Rau,đậu Mía

Hồ

tiêu Cam Dứa

Cây

khác

Kì Sơn 259 7160 2805 1690 200 239 17 43

Tương Dương 600 199 5420 2489 108 920 89 24 7 6 15

Con Cuông 1760 1902 2671 183 1107 497 40 243 18 68 5 59

Anh Sơn 3106 3034 6163 302 860 540 16 1318 26 205 58 137

Đô Lương 7752 7171 5 3442 799 1125 1478 11 55 7 210 6 229

Nam Đàn 6707 6201 3 4480 488 476 1755 20 7 9 116 10 168

Thanh Chương 8440 5953 7153 899 3044 1823 40 25 122 291 33 43

Hưng Nguyên 5849 5584 539 138 565 33 65 3 59

Tp.Vinh 1693 971 340 241 54 974 332 3

Nghi Lộc 7100 1731 5553 3377 523 189 4065 1433 3 71 12 60

17

3.2. Ứng dụng mô hình CROPWAT tính lượng nước cần tưới cho từng loại cây

trồng.

3.2.1. Tính nhu cầu nước cho cây trồng trên cạn.[3]

Để tính nhu cầu tưới cho từng loại cây trồng cạn, tuần tự tiến hành theo các

bước như sau:

- Bước 1: Vào môđun Climate/ETo, nhập thông tin cơ bản của trạm khí

tượng (tên trạm, tên nước, cao độ trạm, kinh vĩ độ của trạm) và dữ liệu khí tượng

đầu vào (nhiệt độ không khí trung bình tháng trung bình nhiều năm, độ ẩm không

khí trung bình tháng trung bình nhiều năm, tốc độ gió trung bình tháng trung bình

nhiều năm, số giờ nắng ngày trung bình tháng trung bình nhiều năm). Sau khi nhập

đầy đủ các thông tin trên, chương trình sẽ tự động tính ra lượng bốc hơi mặt ruộng

ETo. Lưu lại file dưới dạng: tên trạm.PEM.

- Bước 2: Vào môđun Rain, nhập tên trạm, quá trình mưa tháng ứng với tần

suất 80% và phương pháp tính lượng mưa hiệu quả, chương trình sẽ tự động tính

lượng mưa hiệu quả tại trạm. Lưu lại file dưới dạng: tên trạm.CRM.

- Bước 3: Vào môđun Crop, nhập loại cây trồng, ngày gieo trồng, ngày thu

hoạch và các giai đoạn sinh trưởng của cây trồng. Lưu lại file dưới dạng: tên cây

trồng.CRO.

- Bước 4: Vào môđun CWR, chương trình sẽ tự động cho kết quả tính toán

nhu cầu tưới dưới dạng bảng và biểu đồ. Lưu lại file kết quả dưới dạng: tên trạm khí

tượng_tên trạm mưa_tên cây trồng.SES.

Sau đây trình bày cụ thể việc tính toán nhu cầu tưới cho 1 loại cây trồng cạn

đại biểu: ngô đông xuân của huyện Con Cuông.

- Thực hiện bước 1 của trình tự trên đối với trạm khí tượng Con Cuông, ta có kết

quả tính ETo như trong hình 2. Lưu kết quả với tên file: Con Cuông.PEM

Hình 3. Kết quả tính ETo tại trạm Con Cuông.

18

- Thực hiện bước 2 của trình tự trên đối với trạm mưa Con Cuông, ta có kết quả tính

lượng mưa hiệu quả như trong hình 3. Lưu lại kết quả với tên file: Con Cuông.CRM

Hình 4. Kết quả tính lượng mưa hiệu quả tại trạm Con Cuông.

- Thực hiện bước 3 theo trình tự trên, ta có kết quả như trong hình 4. Lưu lại kết quả

với tên file: Ngo DX.CRO

Hình 5. Số liệu đầu vào về cây ngô

- Thực hiện bước 4 theo trình tự trên, ta có kết quả tính quá trình nhu cầu tưới theo

tuần cho cây ngô của huyện Con Cuông dưới dạng bảng (hình 5)

19

Hình 6. Kết quả tính nhu cầu tưới (mm/ha/tuần) cho cây ngô

huyện Con Cuông

Từ đó ta tính được nhu cầu dùng nước theo tháng ( mm/ha/thang) của cây

ngô trên huyện Con Cuông.

Với quy trình như trên, Niên luận đã tiến hành tính nhu cầu tưới mặt ruộng

cho các cây trồng cạn còn lại trên lưu vực sông Lam.

3.2.2. Tính toán nhu cầu tưới mặt ruộng cho lúa nước.

Để tính nhu cầu tưới mặt ruộng cho lúa nước, trình tự tính toán gồm 5 bước:

- Các bước từ 1 đến 3: tương tự như đối với cây trồng cạn.

- Bước 4: Vào môđun Soil, nhập các dữ liệu về đất (hình 6). Lưu lại file dưới dạng:

loại đất.SOI.

Hình 7. Nhập dữ liệu về đất

- Bước 5: Vào môđun CWR, chương trình sẽ tự động cho kết quả tính toán nhu cầu

tưới dưới dạng bảng và biểu đồ. Lưu lại file kết quả dưới dạng: tên trạm khí

tượng_tên trạm mưa_tên cây lúa.SES.

20

Với trình tự trên, niên luận đã tiến hành tính nhu cầu tưới mặt ruộng cho ba

loại lúa nước là: lúa đông xuân,lúa hà thu và lúa mùa cho từng huyện, thị xã.

3.2.3. Tính nhu cầu sử dụng nước cho nông nghiệp của lưu vực sông Lam.

Nhu cầu sử dụng nước cho cây trồng :

Nông nghiệp là hộ sử dụng nước chính. Theo chính sách phát triển kinh tế xã

hội của tỉnh Nghệ An sẽ mở rộng diện tích cây trồng chủ lực như lúa, mía và các

loại hoa màu, tăng năng suất chất lượng sản phẩm

Dựa bảo kết quả tính toán ra nhu cầu dùng nước của cây trồn (mm/ha/tháng)

của mô hình CROPWAT nhân với diện tích của lưu vực thì ta tính toán được ra nhu

cầu dùng nước của các loại cây trồng trên toàn bộ lưu vực sông Lam.

Ta có bảng diện tích các loại cây trồng trên các huyện, thị xã trên lưu vực

(bảng 7).

Nhu cầu dùng nước của từng huyện, thị xã trên lưu vực theo tháng.

Bảng 8. Nhu cầu dùng nước của huyện, thị xã trên lưu vực.

Đơn vị : triệu m3

Huyện

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Con Cuông 2.75 2.58 1.54 1.80 1.85 3.62 3.10 2.90 1.35 0.34 1.20 2.21

Kì Sơn 2.29 2.45 1.83 1.59 0.98 9.03 11.61 9.84 4.38 0.16 0.25 0.99

Tương

Dương 1.99 1.99 1.01 1.09 0.82 7.16 8.75 7.30 3.18 0.02 0.33 1.01

Anh Sơn 5.92 5.55 3.06 2.79 2.25 5.25 5.57 5.59 2.91 1.04 2.29 4.39

Đô Lương 8.26 7.53 5.84 11.67 10.58 9.34 6.09 0.33 0.20 0.22 4.16 6.99

Nam Đàn 7.35 7.20 5.17 10.04 8.69 8.09 5.01 0.18 0.09 0.12 3.52 6.05

Thanh

Chương 11.39 10.72 7.53 12.14 9.98 7.80 4.34 0.39 0.29 0.29 4.65 9.32

Hưng

Nguyên 4.57 4.13 3.01 7.45 7.61 7.18 4.40 0.08 0.04 0.05 3.04 4.67

Tp.Vinh 1.57 1.68 1.51 2.20 1.56 1.67 1.28 0.48 0.17 0.00 1.39 0.87

Nghi Lộc 7.53 7.81 5.65 6.25 3.98 9.34 10.09 7.98 2.77 0.06 3.69 6.21

21

Bảng 9. Nhu cầu dùng nước của từng loại cây trồng trên lưu vực theo tháng

Đơn vị :triệu m3

Cây/Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Lúa dx 31.27 25.93 9.26 0.00 22.42 34.75

Lúa ht 5.40 33.27 36.30 34.96 20.89 0.00

Lúa mùa 0.97 28.84 35.64 31.96 12.95

Ngô 14.14 13.00 1.73 5.03

Khoai lang 0.53 1.04 2.25 3.08 2.11

Sắn 3.52 4.67 6.48 7.16 2.83 0.97 0.23 1.57

Lạc 3.62 7.14 11.91 13.17 4.16 0.68

Rau đậu 0.10 0.24 0.47 0.43

Mía 0.45 0.56 1.03 1.58 1.93 1.86 1.87 1.79 1.51 1.23 0.77 0.55

Hồ tiêu 0.04 0.02 0.03 0.05 0.05 0.09 0.13 0.13 0.11 0.10 0.07 0.07

Cam 0.42 0.37 0.50 0.68 0.78 0.78 0.79 0.72 0.53 0.54 0.38 0.37

Dứa 0.03 0.03 0.04 0.06 0.06 0.06 0.04 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02

Cây ăn quả

khác 0.55 0.58 0.84 1.04 1.28 1.20 1.11 0.93 0.48 0.56 0.33 0.39

Từ số liệu về mưa trên lưu vực và lượng nước cần dùng trên toàn lưu vực theo tháng ta

vẽ được biểu đồ quan hệ giữa lượng nước cần dùng (triệu m3) và lượng mưa (mm)

Bảng 10. Bảng tổng lượng mưa và nhu cầu nước sử dụng cho cây trồng.

Tháng Mưa(mm) Nhu cầu dùng nước( triệu m^3)

I 19.30 54.73

II 12.36 53.64

III 22.86 39.81

IV 20.83 60.57

V 100.95 50.09

VI 41.23 69.08

VII 55.08 60.80

VIII 106.55 35.62

IX 214.24 15.63

X 43.95 2.58

XI 73.07 24.64

XII 24.31 43.04

22

Dựa vào biểu đồ trên ta thấy mùa mưa ở lưu vực là từ tháng V -X,lượng mưa

trung bình khoảng 100-150(mm/tháng).Mùa kiệt vào khoảng tháng XI năm trước

tới tháng IV năm sau. Nhu cầu dùng nước ở lưu vực lớn và tập trung chủ yếu vào vụ

đông xuân(thángVI). Các loại cây trồng được trồng chủ yếu là cây ăn quả như: cam,

dứa,cây lương thực có hạt và lúa nước được trồng 2 tới 3 vụ 1 năm . Nhu cầu dùng

nước ở lưu vực tăng cao vào các tháng IV, V, VI ,VII…khoảng 56 triệu m3. Tuy các

tháng này có lượng mưa lớn nhưng nhu cầu cần tưới vẫn cao vì các cây trồng trên

lưu vực chủ yếu trồng vào các tháng đó.

Nhu cầu nước trong chăn nuôi:

Song song với trồng trọt ngành chăn nuôi trên địa bàn lưu vực cũng phát

triển khá đồng đều vững chắc. Người dân đang chuyển dần sang mô hình chăn

nuối phục vụ hàng hóa như bò, dê, heo siêu nạc, gà thả vườn..Trên cơ sở đó giảm

thiểu hình thức chăn nuôi nhỏ lẻ sang chăn nuôi tập trung theo hướng trang trại.

Nhu cầu nước cho chăn nuôi được tính bằng cách nhân số lượng vật nuôi với tiêu

chuẩn dùng nước theo công thức:

ARW = A × N (24)

Trong đó: A là số lượng vật nuôi và N là nhu cầu nước của vật nuôi của một

con trong 1 năm.

Từ đó, ta có bảng nhu cầu dùng nước của vật nuôi trong 1 năm của từng

huyện, thị xã, thành phố trên lưu vực sông Lam.Kết quả được biểu hiện ở bảng

10.

Bảng 11.Nhu cầu dùng nước của vật nuôi

Đơn vị : triệu m3

Huyện Trâu Bò Gia cầm Gà Dê Lợn

0

50

100

150

200

250

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

nhu cầu dùng nước(

triệu m^3)

mưa(mm)

Biều đồ giữu lượng mưa và nhu cầu nước sử dụng theo tháng của lưu vự sông Lam

mm

triệu m3

23

Tp.vinh 0.055 0.298 0.001 0.404

Nghi Lộc 0.474 1.267 0.004 1.425

Hưng

Nguyên 0.427 0.880 0.004 0.661

Nam Đàn 0.533 1.163 0.004 1.050

Đô Lương 0.801 1.240 0.006 2.221

Thanh

Chương 1.698 1.899 0.006 2.199

Anh Sơn 0.831 0.740 0.003 1.057

Con Cuông 0.926 0.858 0.001 0.611

Tương

Dương 0.590 1.445 0.001 0.606

Kỳ Sơn 0.321 1.419 0.001 0.636

Ta tính tổng lượng số gia súc, vật nuôi có trong toàn lưu vực.Từ đó tính

lượng nước cần dùng của vật nuôi trong lưu vực trong từng tháng trong năm.Số liệu

được thể hiện qua bảng 12 và bảng 13.

Bảng 12.Số vật nuôi có trên toàn lưu vực.[1][2] Đơn vị: con

Trâu Bò Gia cầm Gà Dê Lợn

Tổng số 148994 279024 1153910 1118140 690 594370

Bảng 13. Lượng nước cần dùng cho vật nuôi trên toàn lưu vực.

Đơn vị: triệu m3

Con

Số

lương I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Trâu 148994 0.62 0.58 0.62 0.60 0.62 0.60 0.62 0.62 0.60 0.62 0.60 0.62

Bò 279024 1.12 1.05 1.12 1.09 1.12 1.09 1.12 1.12 1.09 1.12 1.09 1.12

Gia

cầm 1153910 0.39 0.37 0.39 0.38 0.39 0.38 0.39 0.39 0.38 0.39 0.38 0.39

Gà 1118140 4.68 0.36 0.38 0.37 0.38 0.37 0.38 0.38 0.37 0.38 0.37 0.38

Dê 690 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Lợn 594370 1.11 1.03 1.11 1.07 1.11 1.07 1.11 1.11 1.07 1.11 1.07 1.11

Ngành chăn nuôi ở lưu vực tương đối phát triển, có quy mô lớn.Đang dần dần

chuyển từ hình thức nhỏ lẻ sang trang trại có quy mô.Đàn gia sức tới nay có trên

100000 con và đàn gia cầm hơn một triệu con.Ở đây thì ngành chăn nuôi dê và cừu

chưa phát triển.

Bảng 14. Bảng nhu cầu nước cho vật nuôi ở từng huyện theo tháng.

Đơn vị: triệu m3

Huyện I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Tp.vinh 0.1 0.06 0.06 0.06 0.06 0.1 0.06 0.06 0.1 0.06 0.06 0.06

Nghi Lộc 0.3 0.25 0.27 0.26 0.27 0.3 0.27 0.27 0.3 0.27 0.26 0.27

Hưng

Nguyên 0.2 0.16 0.17 0.16 0.17 0.2 0.17 0.17 0.2 0.17 0.16 0.17

24

Nam Đàn 0.2 0.22 0.23 0.23 0.23 0.2 0.23 0.23 0.2 0.23 0.23 0.23

Đô Lương 0.4 0.34 0.36 0.35 0.36 0.4 0.36 0.36 0.4 0.36 0.35 0.36

Thanh

Chương 0.5 0.46 0.49 0.48 0.49 0.5 0.49 0.49 0.5 0.49 0.48 0.49

Anh Sơn 0.2 0.21 0.22 0.22 0.22 0.2 0.22 0.22 0.2 0.22 0.22 0.22

Con Cuông 0.2 0.19 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2

Tương

Dương 0.2 0.21 0.22 0.22 0.22 0.2 0.22 0.22 0.2 0.22 0.22 0.22

Kỳ Sơn 0.2 0.19 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2

Bảng 15. Bảng tổng hợp lượng nước cần dùng cho NN của từng huyện trên lưu vực

Đơn vị: triệu m3

Huyện I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng

Tp.vinh 1.6 1.74 1.57 2.26 1.63 1.7 1.34 0.55 0.2 0.07 1.45 0.94 15.13

Nghi Lộc 7.8 8.06 5.92 6.51 4.24 9.6 10.4 8.25 3 0.33 3.95 6.48 74.53

Hưng Nguyên 4.7 4.29 3.18 7.61 7.77 7.3 4.56 0.25 0.2 0.22 3.2 4.84 48.21

Nam Đàn 7.6 7.42 5.4 10.3 8.93 8.3 5.25 0.41 0.3 0.35 3.75 6.28 64.27

Đô Lương 8.6 7.87 6.2 12 10.9 9.7 6.45 0.69 0.6 0.59 4.51 7.35 75.5

Thanh

Chương 12 11.2 8.03 12.6 10.5 8.3 4.83 0.88 0.8 0.78 5.12 9.81 84.65

Anh Sơn 6.1 5.76 3.29 3 2.47 5.5 5.79 5.81 3.1 1.26 2.51 4.61 49.25

Con Cuông 3 2.77 1.74 2 2.05 3.8 3.31 3.1 1.5 0.54 1.4 2.42 27.64

Tương

Dương 2.2 2.2 1.23 1.3 1.05 7.4 8.97 7.53 3.4 0.25 0.55 1.24 37.31

Kỳ Sơn 2.5 2.64 2.03 1.79 1.19 9.2 11.8 10 4.6 0.36 0.44 1.19 47.77

- Qua bảng 15 ta thấy tổng lượng nước cần dùng cho nông nghiệp ở huyện Thanh

Chương là lớn nhất: 84,5 triệu m3 ;T.xã Hồng Lĩnh là ít nhất: 1,6 triệu m

3. Các

huyện khác như: huyện Nghi Lộc, Nam Đàn, Đô Lương, Anh Sơn, Kì Sơn lượng

nước dùng tương đối lớn: 74,53 triệu m3; 64,27 triệu m

3; 75,5 triệu m

3; 49,25 triệu

m3; 47,7 triệu m

3.

- Lượng nước cần dùng trong năm nhiều nhất vào tháng VII: 64,4 triệu m3, ít nhất

vào tháng X: 6,21 triệu m3 .

CHƯƠNG 4. DỰ BÁO LƯỢNG NƯỚC CẦN DÙNG CHO LƯU VỰC SÔNG

LAM VÀO GIỮA THẾ KỈ 21.

4.1.Tài liệu sử dụng trong dự báo nhu cầu dùng nước

4.1.1. Số liệu khí tượng trong giai đoạn giữa thế kỉ 21 (2045-2065)

Dựa vào ‘ Kịch bản biến đổi khí hâu, nước biển dâng cho Việt Nam của nhà

xuất bản Tài nguyên – Môi trường và bản đồ Việt Nam năm 2012’ ta thấy được sự thay

đổi về nhiệt độ của các tỉnh trên đất nước vào giai đoạn giữa thế kỉ.Ví dụ: Nghệ An nền

nhiệt độ tăng khoảng 0,60C [7] trung bình năm ở giai đoạn (2045-2065) so với hiện

tại.Qua đó ta dự đoán được lượng nhiệt của các trạm trên lưu vực sông Lam vào giai

đoạn giữa thế kỉ 21. Kết quả được thể hiện ở bảng 16.

Bảng 16. Số liệu khí tượng của các trạm trên lưu vực giữ thế kỉ 21[7]

Trạm Yếu tố I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Con

cuông

Tmax 23.4 22 25 30.9 33.1 33.5 34.9 34.8 32.1 29.6 25.7 24.1

Tmin 17.4 16.3 19.2 22.9 24.5 25.2 25.7 25.6 23.7 23.3 17.8 17.7

Độ ẩm 85.2 85.7 88.6 85.4 84.5 82.5 80.6 81.7 86.1 90 86.2 89.5

Số h

nắng 3.17 1.75 1.74 3.54 5.35 4.39 6.13 5.05 4.89 3.45 4 1.83

Tốc độ

gió 4.03 4.1 3.61 4.3 4.13 3.8 3.81 3.87 3.6 3.71 3.43 3.63

Đô

Lương

Tmax 22.8 21.1 23.9 30.4 32.4 33.1 34.0 33.9 31.4 29.0 25.3 23.9

Tmin 17.7 16.2 18.7 23.0 24.8 25.8 26.3 26.1 24.0 23.7 18.6 18.2

Độ ẩm 84 86 88 84 82 80 81 82 86 87 85 84

Số h

nắng 3.17 1.75 1.74 3.54 5.35 4.39 6.13 5.05 4.89 3.45 4 1.83

Tốc độ

gió 2.0 0.2 1.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 1.0 2.0

Hà

Tĩnh

Tmax 22.1 20.5 23.4 29.7 31.8 32.8 34.0 34.6 31.2 28.4 24.8 22.8

Tmin 17.7 16.3 18.7 23.5 25.3 26.4 26.9 26.9 24.7 23.6 18.8 18.6

Độ ẩm 93 94 94 87 84 79 78 78 83 88 83 88

Số h

nắng 3.37 3.25 5.78 4.47 8.57 7.8 8 10.9 5.50 7.3 2.24 3.77

Tốc độ

gió 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 2.0 1.0 1.0 2.0 2.0 2.0 2.0

Tương

Dương

Tmax 25.0 23.9 27.3 32.0 32.8 33.1 34.4 33.8 31.7 29.9 26.5 24.7

Tmin 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8

Độ ẩm 82 81 83 82 85 85 85 85 87 88 85 85

Số h

nắng 3.17 1.75 1.74 3.54 5.35 4.39 6.13

5.05

2 4.89 3.45 4 1.83

Tốc độ

gió 1.0 1.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Vinh Tmax 21.5 22.6 25.9 30.9 32.5 35.8 34.4 33.0 30.8 29.2 24.6 22.5

1

Trạm Yếu tố I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Tmin 16.3 18.3 20.4 23.8 25.8 27.8 28.0 26.3 25.1 22.9 19.8 18.9

Độ ẩm 87.8 89.7 91.6 86 81.5 79.2 75.7

76.9

4 84.4 88.5 83.5 87.1

Số h

nắng 3.17 1.75 1.74 3.54 5.35 4.39 6.13

5.05

2 4.89 3.45 4 1.83

Tốc độ

gió 0.8 1.3 0.8 1.3 1.3 1.9 1.3 1.0 0.9 0.9 0.9 0.7

4.1.2. Số liệu mưa trong giai đoạn giữa thế kỉ 21 (2045-2065)

Dựa vào số liệu mưa dự đoán vào giai đoạn giữa thế kỉ 21 của nhóm nghiên cứu

do GS.Phan Văn Tân chủ trì, thuộc bộ môn Khí tượng trường Đại học Khoa học tự

nhiên ta tính được lượng mưa thay đổi vào giữa thế kỉ 21 của lưu vực sông Lam.Từ

bảng số liệu dự đoán giai đoạn từ năm 2045- 2065 ta thấy lượng mưa các trạm trên lưu

vực có thay đổi qua các tháng của từng năm. Ví dụ ta xét trạm Con Cuông vào tháng 1,

ta thấy năm 2045 giảm 0,678% so với hiện tại, năm 2046 giảm 0,168%, năm 2047 tăng

0,12%...[8].Tính được lượng mưa dự đoán tháng 1 của từng năm so với hiện tại.Dựa

vào số liệu tương tự ta tính được các tháng còn lại.Sau đó vẽ đường tần suất FFC để

chọn ra năm có lượng mưa ứng với 75%. Kết quả tính được thể hiện ở bảng 17.

Bảng 17. Số liệu mưa của các trạm trên lưu vực giữa thế kỉ 21.[8]

Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Con Cuông 1.13 1.02 3.77 0.87 9.25 3.51 8.55 14.36 16.22 2.21 4.37 0.69

Đô Lương 0.65 0.87 1.48 0.58 12.8 2.11 1.99 9.443 19.97 2.55 5.95 1.42

Tương

Dương 0.54 0.32 0.94 5.67 5.17 4.02 4.43 15.88 7.358 4.26 0.35 0.02

Vinh 1.91 0.99 1.26 0.56 9.29 4.1 2.76 4.441 23.3 1.2 7.45 2.07

2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

mưa (mm)

mm

tháng

Biểu đồ mưa theo tháng của trạm Con cuông

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

mưa(mm)

mm

tháng

Biểu đồ mưa theo tháng của trạm Đô Lương

3

0

2

4

6

8

10

12

14

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

mưa(mm)

mm

tháng

Biểu đồ mưa theo tháng của trạm Hà Tĩnh

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

mưa(mm)

mm

tháng

4

4.1.3. Tài liệu cây trồng trong giai đoạn giữa thế kỉ 21(2045-2065).

Dựa vào “Báo cáo rà soát định hướng phát triển của tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh

tới năm 2020”_ ta thấy được sự thay đổi về diện tích cây trồng trên lưu vực.Ví dụ

như:’’ Dự kiến gieo trồng diện tích lưa vào các năm 2010,2015 và 2020 tương ứng là

175.000 ha, 170.000 ha, 165.000 ha.Diện tích lúa giảm 0,9%.Đẩy mạnh mở rộng diện

tích ngô đông xuân trên diện tích trồng lúa 2 vụ, diện tích lúa cấy cưỡng và bãi đất (dự

kiến đạt 70.000ha năm 2010; 75.000ha năm 2015 và 80.000 ha năm 2020)…’’[6]. Qua

báo cáo đó ta thấy được diện tích các cây trồng trên lưu vực vào giai đoạn giữa thế kỉ

có sự thay đổi tăng hoặc giảm theo từng loại cây trồng: diện tích lúa giảm 0,9%; ngô

tăng 10%; lạc tăng 1,06%; mía tăng 1,17%; sắn tăng 1,2%; dứa tăng 1,5%; cam tăng

2%; cây ăn quả khác tăng 1%. Dựa vào sự tăng giảm diện tích cây trồng trên lưu vực ta

tính được diện tích của cây trồng dự đoán vào giai đoạn giữa thế kỉ 21. Kết quả tính

toán được thể hiện trong bảng 16.

Bảng 18. Diện tích cây trồng trên lưu vực vào giữa thế kỉ 21.[6]

Đơn vị :ha

Huyện

Lúa

đx

Lúa

ht

Lúa

mùa Ngô

Khoa

i lang Sắn Lạc

Rau,

đậu Mía

Hồ

tiê

u Cam Dứa

Cây

khác

T.xã

Hồng

Lĩnh

2012 1.4 1.2 0.0 39.0 12.0 84.0

2020 1.3 1.2 0.0 39.4 12.2 84.8

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

mưa(mm)

mm

tháng

5

Huyện

Lúa

đx

Lúa

ht

Lúa

mùa Ngô

Khoa

i lang Sắn Lạc

Rau,

đậu Mía

Hồ

tiê

u Cam Dứa

Cây

khác

Đức

Thọ

2012 6.1 4.2 1.3 0.2 0.0 1318 51.0 370.0

2020 6.0 4.1 1.4 0.2 0.0 1332 52.0 373.7

Nghi

Xuân

2012 3.1 0.4 0.6 0.2 1.7 0.3 2050 16.0 152.0

2020 3.0 0.4 0.6 0.2 1.7 0.3 2072 16.3 153.5

Kì Sơn

2012 259 7160 2805

1690

.0 200

239.

0 17.0 43.0

2020

256.

7 7096 3086

1710

.0 202

242.

0 17.3 43.4

Tương

Dương

2012 600 199 5420 2489 108

920.

0 89.0 24.0 7.0 6.0 15.0

2020 594 197 5371 2738 108

931.

0 89.9 24.3 7.1 6.1 15.2

Con

Cuông

2012 1760 1902 267 183

1107

.0 497 40.0

243.

0

18.

0 68.0 5.0 59.0

2020 1744 1885 2938 183

1120

.0 502 40.0

246.

0

18.

0 69.4 5.1 59.6

Anh

Sơn

2012 3106 3034 6163 302

860.

0 540 16.0

1318

.0

26.

0

205.

0 58.0 137.0

2020 3078 3007 6779 302

870.

0 546 16.0

1333

.0

26.

0

209.

1 58.9 138.4

Đô

Lương

2012 7752 7171 5.0 3442 799

1125

.0 1478 11.0 55.0 7.0

210.

0 6.0 229.0

2020 7682 7106 5.0 3786 799

1139

.0

1494

.0 11.0 55.6 7.0

214.

2 6.1 231.3

Nam

Đàn

2012 6707 6201 3.0 4480 488 476. 1755 20.0 7.0 9.0

116.

0 10.0 168.0

2020 6647 6145 3.0 4928 488 482 1774 20.0 7.1 9.0

118.

3 10.2 169.7

Thanh

Chươn

g

2012 8440 5953 7153 899 3044 1823 40.0 25.0

12

2.0

291.

0 33.0 43.0

2020 8364 5899 7868 899 3081 1842 40.0 25.3

12

2.0

296.

8 33.5 43.4

Hưng

Nguyên

2012 5849 5584 539 138 565 33.0 65.0 3.0 59.0

2020 5796 5534 593 138 571 33.0 66.3 3.0 59.6

T.p

Vinh

2012 1693 971 340 241 54 974 332 3.0

2020 1678 962

336.

9 265 54 984 332 3.1

Nghi

Lộc

2012 7100 1731 5553

3377

.0 523 189 4065 1433 3.0 71.0 12.0 60.0

2020 7036 1715 5503 3715 523 191 4108 1433 3.0 72.4 12.2 60.6

6

4.2. Nhu cầu sử dụng nước lưu vực sông Lam vào giữ thế kỉ 21.

Dựa vào tài liệu khí tượng,thủy văn và diện tích sử dụng đất cho từng loại cây

trồng dự đoán vào giữa thế kỉ 21 ta dự báo được nhu cầu sử dụng nước sông Lam vào

giữa thế kỉ 21.Kết quả tính được thể hiện bảng 17.

Bảng 19. Bảng nhu cầu nước sử dụng trên lưu vực vào giữa thế kỉ 21.

Đơn vị ;triệu m3

Huyện I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

T.p Vinh

1.59

2 1.7 1.53

2.21

4

1.56

6

1.66

7

1.28

1

0.48

7

0.16

9

0.00

2

0.86

9

1.39

3

Hưng

Nguyên

4.61

7 4.15 3.01

7.41

9

7.60

4 7.19

4.40

5

0.08

1

0.04

1

0.05

5

3.03

1

4.67

8

Nghi Lộc

7.91

4 8.4 6.53

6.98

6

3.99

9 9.36 10.1

8.00

4 2.78

0.06

1

3.67

6

6.26

8

Nam Đàn

7.59

9 7.38 5.14

9.99

1

9.15

4

8.11

3

5.02

7

0.19

9

0.09

7 0.13

3.51

7

6.12

4

Kì Sơn

2.44

7 2.58 1.75

1.57

7

0.94

8

8.36

1

10.7

2

9.34

3

4.25

1

0.19

7

0.28

3

1.07

7

Tương

Dương

2.12

4 2.12 1.15

1.06

6 0.78

6.39

5

8.06

9 6.91

3.06

7

0.02

7

0.33

5

1.05

7

Đô Lương

8.42

7 7.7 5.86

11.6

8

10.6

4

9.35

1

5.97

1

0.33

6

0.20

8

0.23

2

4.14

8

7.04

7

Thanh

Chương

11.6

2 11.1 6.83

12.3

6

9.99

1 7.84

4.86

4

0.33

5

0.25

8

0.26

4

4.55

1

8.62

3

Anh Sơn

6.20

8 5.76 3.92

2.88

2

2.32

8

5.42

3

6.41

3

5.75

6

2.90

1

1.16

7

2.34

6

4.18

9

Con

Cuông

3.29

2 3.21 2.6

1.81

1

0.90

5

2.71

6

3.28

4

2.96

8

1.30

2

0.21

5

1.07

2

2.17

2

Bảng 20. Bảng tổng lượng mưa và lượng nước sử dụng trên lưu vực.

Tháng Nước sử dụng (triệu m3 ) Mưa(mm)

I 56.92 19.32

II 56.14 11.49

III 42.08 22.90

IV 61.65 20.76

V 49.75 100.86

VI 67.07 41.24

VII 60.75 55.53

VIII 35.03 107.07

IX 15.33 215.61

X 2.64 44.40

XI 23.95 73.19

7

Tháng Nước sử dụng (triệu m3 ) Mưa(mm)

XII 42.95 24.28

Dựa vào biểu đồ ta thấy lượng nước cần dùng cho lưu vực vào giai đoạn giữa thế kỉ 21

cần dùng nhiều và tập trung từ tháng 1- 7. Lượng nước dùng ít nhất vào tháng 10.

4.3. Nhận xét.

Bảng 21.Bảng tổng lượng mưa giữa hiện tại và giữa thế kỉ 21(dự báo)

Tháng Hiện tại Dự báo

I 19.30 19.32

II 12.36 11.49

III 22.86 22.90

IV 20.83 20.76

V 100.95 100.86

VI 41.23 41.24

VII 55.08 55.53

VIII 106.55 107.07

IX 214.24 215.61

X 43.95 44.40

XI 73.07 73.19

XII 24.31 24.28

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100 0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

mưa

nước sử dụng

triệu m3

mm Biểu đồ quan hệ giữa lượng nước dùng và lượng mưa trên lực vực

8

Bảng 22.Tổng lượng nước sử dụng trên lưu vực ở hiện tại và giữa thế kỉ 21.

Tháng Dự báo Hiện tại

I 56.92 54.73

II 56.14 53.64

III 42.08 39.81

IV 61.65 60.57

V 49.75 50.09

VI 67.07 69.08

VII 60.75 60.80

VIII 35.03 35.62

IX 15.33 15.63

X 2.64 2.58

XI 23.95 24.64

XII 42.95 43.04

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

hiện tại

dự báo

mm

tháng

Biểu đồ quan hệ giữa lượng mưa hiện tại và dự báo

9

Dựa vào bảng 19 và biểu đồ giữ lượng mưa hiện tại và dự báo ta thấy được

lượng mưa trong giai đoạn giữa thế kỉ 21 cũng không thay đổi nhiều.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

dự báo

hiện tại

triệu m3

Biểu đồ giữa lượng nước dùng hiện tại và dự báo

tháng

10

Dựa vào bảng 20 và biều đồ ta thấy lượng nước dùng trên toàn lưu vực thay đổi

trong gia đoạn giữa thế kỉ 21.Có tháng lượng nước dùng ở gian đoạn giữa thế kỉ 21 lớn

hơn nhiều so với hiện tại vào tháng I,II.

KẾT LUẬN ,NHẬN XÉT.

- Dựa vào biểu đồ trên ta thấy được nhu cầu nước cần tưới cho nông nghiệp trên

lưu vực sông Lam nhiều nhất vào tháng VI là 67,1 triệu m3, ít nhất vào tháng X

là 6,3 triệu m3.

- Tổng nhu cầu dùng nước cho cây trồng là 734.7 triêu m3, ngành chăn nuôi là

42.7 triệu m3.

- Nhu cầu dùng nước tăng cao vào các tháng I,II,IV,VI,VII là các tháng mùa kiệt

gây khó khăn cho việc cung cấp nước. Mùa mưa từ tháng V-X ,nhưng trong

giai đoạn này lưu lượng dùng nước vẫn tăng vì cây trồng trên lưu vực trồng

thường tập trung vào các tháng này.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Biểu đồ nhu cầu dùng nước trên lưu vực sông Lam

năm 2012

nhu cầu dùng nước( triệu m^3)

triệu m3

tháng

11

TÀI LIỆU THAM KHẢO.

1. Cục thống kê Nghệ An,Niên giám thống kê 2011

2. Cục thống kê Hà tĩnh,Niên giám thống kê 2012

3. FAO (2008). User’s manual CROPWAT 8.0 for windows.

4. Nhà xuất bản Nông nghiệp (1990), Tiêu chuẩn- định mức qui hoạch nông nghiệp và

công nghiệp thực phẩm.

5. Tính toán nhu cầu nước tỉnh Quảng Trị bằng mô hình CROPWAT –ThS.Đặng Quý

Phượng.

6. Ủy bản nhân dân tính Nghệ An (2010), Báo cáo,rà soát quy hoạch, định hướng

phát triển nông nghiệp Tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh năm 2020.

7. Bộ tài nguyên và môi trường, (2012) “Kịch bản biến đổi khí hậu nước biển dâng

cho Việt Nam”.Nhà xuất bản Tài nguyên – môi trường và bản đồ Việt Nam.

8. Tài liệu khí tượng, thủy văn dự báo trong giai đoạn năm 2045 – 2065 của GS.Phan

Văn Tân chủ trì thuộc bộ môn Khí tượng .

9. Bùi Thị Hạnh K52, “Tính toán nhu cầu nước trên sông Cái Ninh Hòa” .Báo cáo

khóa luận 2011.

10.http://baonghean.vn/mien-tay-nghe-an/201411/nuoi-ca-long-vuot-can-o-thuong-

nguon-song-lam-563111/.

11.http://moitruongminhduc.com/182-1176-Nuoc-song-Lam-o-nhiem-do-nha-may-

bia-Sai-Gon-xa-nuoc-thai.html

12. http://vi.wikipedia.org

13. Đánh giá môi trường – dự án quản lý thiên tai- Môi trường nền của các lưu vực

sông.