I. GIỚI THIỆU

Đơn vị chủ trì:            Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường trực thuộc Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam

Địa chỉ:             Số 2 ngõ 165, phố Chùa Bộc - Đống Đa - Hà Nội

Điện thoại / Fax:           (84+4) 3.5634089       Email: iwe.vietnam@gmail.com

Lãnh đạo Viện:           PGS.TS. Hà Lương Thuần, Viện trưởng

Chủ nhiệm:                 TS. Lê Trung Tuân, Viện Phó

Đồng chủ nhiệm:        PGS.TS. Hà Lương Thuần

Các cộng sự:               Th.S. Nguyễn Xuân Kiều, KS. Bùi Đình Hiếu, KS. Trần Hữu Thái

Đơn vị áp dụng:          - Nông trường Cao Phong - huyện Cao Phong - tỉnh Hòa Bình

                                    - Xã Hồng Phong - huyện Bắc Bình - tỉnh Bình Thuận

                                    - Xã Phước Hải - huyện Ninh Phước - tỉnh Ninh Thuận

II. NỘI DUNG

1. Tóm tắt nội dung công trình

Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường trực thuộc Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, được thành lập theo quyết định số 594/QĐ-TTg ngày 10/5/2007 và Quyết định số 2165/QĐ-BNN-TCCB ngày 17/7/2008 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn trên cơ sở hợp nhất 3 đơn vị (Trung tâm Tài nguyên nước và Môi trường, Trung tâm Thủy nông, cải tạo đất và Cấp thoát nước, Trạm nghiên cứu phát triển Tài nguyên Đất nước ven biển). Viện vừa là Viện nghiên cứu chuyên ngành đồng thời là Viện vùng tại khu vực miền Bắc. Hiện nay, Viện có 142 cán bộ thuộc các Ngành Thủy lợi, Tài nguyên nước, Địa chất thủy văn, môi trường, sinh học, hóa phân tích… trong đó có 2 Phó Giáo sư, 6 Tiến sỹ và 43 Thạc sỹ.

Tài nguyên đất Việt Nam hạn chế về số lượng, bình quân diện tích đất chỉ đạt 0,41 ha/người. Đất đồng bằng, với diện tích ít, thích hợp cho canh tác cây lương thực và cây hoa màu ngắn ngày, trên thực tế đã được khai thác tới hạn và đang có xu hướng giảm về diện tích; đa số diện tích còn lại là đất đồi núi dốc. Canh tác nông nghiệp ở miền núi chủ yếu là trên đất dốc với thế mạnh là các loại cây trồng cạn, tuy nhiên hạn chế lớn nhất là nguồn nước tưới khi các công trình thủy lợi lớn mới chỉ phục vụ được khoảng 30% diện tích. Bên cạnh vấn đề khó khăn về nguồn nước tưới  thì các vùng đất dốc đang đối mặt với 2 nguy cơ là xói mòn đất và sa mạc hóa. Nguyên nhân gây ra xói mòn cũng như sa mạc hóa đều do thảm thực vật bị suy giảm, những vùng đồi núi trước kia là rừng rậm nay đã trở thành đồi trọc, hoang tàn. Tuy nhiên sa mạc hóa chỉ xảy ra ở những vùng ít mưa và lượng mưa phân bố không đều trong năm, còn xói mòn đất xảy ra ở những vùng nhiều mưa. Hậu quả là các vùng đất dốc ngày càng bị bạc màu, năng suất nông lâm nghiệp ngày càng giảm.

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, nhiều đề tài dự án đã tập trung nghiên cứu vấn đề cấp nước cho các vùng đất dốc. Kết quả của các dự án trên đã mang lại nhiều lợi ích cho cộng đồng, tuy nhiên hạn chế lớn nhất là việc áp dụng công nghệ đó vào Nhà nước. Để khắc phục hạn chế trên, Viện Nước Tưới tiêu và Môi trường - Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu các giải pháp công nghệ trữ nước tại chỗ phục vụ canh tác bền vững trên đất dốc và bảo vệ đất chống xói mòn”. Mục tiêu của đề tài là tìm ra được các loại hình thu trữ nước nhằm đảm bảo kinh phí xây dựng thấp nhất, tuổi thọ cao và dễ dàng áp dụng, quản lý vận hành đối với người nông dân.

Đề tài đã nghiên cứu và áp dụng thành công 3 công nghệ thu trữ nước tại Hòa Bình và Bình Thuận, bao gồm: (1) thu trữ nước bằng HDPE (tấm bạt nhựa có độ bền cao); (2) thu trữ nước bằng công nghệ xi măng vỏ mỏng; (3) thu trữ nước bằng công nghệ xi măng - đất. Những kết quả ưu việt của 3 đề tài sau 3 năm thực hiện (từ năm 2005 - 2008) đó là:

            - Nghiên cứu và áp dụng thành công công nghệ thu trữ nước tại chỗ với nhiều loại hình thích hợp cho những khu vực địa chất khác nhau; suất đầu tư cho 1m3 nước rẻ nhất trong các loại hình thu trữ nước tại chỗ hiện nay mà vẫn đảm bảo tuổi thọ công trình ngang bằng các công trình truyền thống.

            - Lần đầu tiên công nghệ thu trữ nước được áp dụng tại những vùng sa mạc hóa (Ninh Thuận, Bình Thuận) đã giải quyết được vấn đề khó khăn về nước tưới và chăn nuôi gia súc của người dân. Có nguồn nước tưới người dân đã canh tác có hiệu quả, nâng cao năng suất, màu xanh trên những vùng sa mạc bắt đầu xuất hiện, nhiều loài động vật tới khu vực hồ nước sinh sông trong mùa khô - đây cũng chính là mục tiêu cải thiện môi trường và phục hồi hệ sinh thái sa mạc hóa mà đề tài đã đạt được.

            - Tiến hành hiệu quả nhiều hoạt động tập huấn, tuyên truyền và biên soạn tài liệu hướng dẫn xây dựng và quản lý vận hành công trình thu trữ nước để nhân rộng ra các khu vực đất dốc khó khăn về nước. Kết quả là đã có khoảng 50 công trình thu trữ nước được nhân rộng cho gần 50 hộ dân thuộc các địa bàn tỉnh Bình Thuận, Ninh Thuận, Hòa Bình và một số dự án dự kiến áp dụng công nghệ này tại Thanh Hóa và Hà Tĩnh.

1.1. Tính mới

            - Lần đầu tiên giải pháp thu trữ nước mưa phục vụ canh tác nông lâm nghiệp được nghiên cứu và triển khai xây dựng thành công tại Việt Nam.

            - Biện pháp sử dụng hỗn hợp xi măng đất (trộn xi măng với đất) làm bể trữ nước và gia cố lưu vực hứng nước được áp dụng lần đầu tiên tại Việt Nam.

            - Giải pháp thu trữ nước mưa vào mùa mưa, trữ lại để tưới bổ sung cho cây trồng trong các thời kỳ thiếu nước vào mùa khô là một cách tiếp cận mới.

1.2. Tính sáng tạo

            - Kỹ thuật xây dựng bể trữ nước chìm dưới đất, có đáy cong hình parabol có tác dụng tăng cường khả năng chịu lực của bể dưới áp lực nước từ bên trong và áp lực đất bên ngoài. Do đó kết cấu tường và đáy đều mỏng hơn nhiều so với các loại bể truyền thống vì vậy giảm được vật liệu xây dựng cũng như kinh phí đầu tư cho công trình rất thấp.

            - Bể trữ nước có dạng hình thang với chiều sâu nhỏ hơn 2,5 m, chiều rộng nhỏ hơn 5,5 m và chiều dài nhỏ hơn 7,5 m và hệ số mái nghiêng m = 0,5 đảm bảo được tính ổn định về lật, trượt và đứt gãy địa chất trên các sườn đồi.

            - Giải pháp tạo mái che chống bốc thoát hơi nước cho các hồ trữ nước ở các khu vực khô hạn đang có nguy cơ sa mạc hóa giữ vai trò then chốt trong công trình thu trữ nước mưa.

1.3. Hiệu quả về kinh tế

            Đối với mô hình tại Hòa Bình thì hiệu quả kinh tế của việc áp dụng giải pháp thu trữ nước mưa tưới cho cây Cam trong mô hình tại Hòa Bình đã được tính toán bằng các công cụ kinh tế với một chu kỳ trồng cam là 17 năm cho thấy: tỷ số số lợi nhuận B/C = 3,25 và EIRR đạt 33,2% chứng tỏ việc áp dụng công nghệ thu trữ nước này mang lại hiệu quả kinh tế rất cao.

            Đối với mô hình tại Bình Thuận thì việc đầu tư hệ thống thu trữ nước và áp dụng các biện pháp sản xuất nông lâm nghiệp đã được nhóm thực hiện đề tài tính toán trên cơ sở cân đối giữa vốn đầu tư, tuổi thọ công trình và lãi suất thu được cho thấy: tỷ suất lợi nhuận B/C đạt 1,51 và hệ số kinh tế nội hoàn EIRR đạt 22,8% chứng tỏ việc áp dụng công nghệ thu trữ nước vào khu vực Bắc Bình, Bình Thuận sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao.

1.4 Hiệu quả xã hội

            Ở những vùng đất dốc, khó khăn về nguồn nước người dân đã gặp phải rất nhiều khó khăn trong sản xuất nông lâm nghiệp vì luôn bị động phụ thuộc vào nước trời. Nhiều khu vực đất đai màu mỡ nhưng do không có nguồn nước nên đã bị bỏ hoang cho nước mưa, nắng, gió làm xói mòn bạc màu đất tạo ra các vùng hoang mạc hóa. Nhiều người dân đã phải tính đến các phương thức kiếm sống khác như đi làm thuê hoặc mua đất canh tác ở những vùng thuận lợi về nước, điều đó đã làm cho đời sống của họ ngày càng vất vả và tính ổn định về xã hội cũng không đảm bảo. Tuy nhiên nếu có nguồn nước tưới và hệ thống cây trồng hợp lý thì người dân sẽ yên tâm canh tác trên khu đất của mình.

            Sau khi giải pháp thu trữ nước mưa được xây dựng, vận hành ổn định, nhiều hộ nông dân ở Nông trường Cao Phong tỉnh Hòa Bình đã mạnh dạn phát triển vườn Cam, Bưởi trên các khu vườn đồi, nơi mà trước kia người dân không dám đầu tư vì e ngại không có hiệu quả, nhờ đó mà cuộc sống của người dân ngày được nâng cao, ổn định lao động trong lĩnh vực canh tác nông nghiệp được cải thiện tốt hơn.

            Dưới những tác động khắc nghiệt của thời tiết ở những khu vực khô hạn (như xã Hồng Phong huyện Bắc Bình tỉnh Bình Thuận), nhiều người dân đã ra thành phố kiếm việc làm thuê, nhiều người khác đã tính đến việc di cư đến những vùng đất mới để sinh sống bỏ lại khu đất khô hạn đang có nguy cơ sa mạc hóa sẽ trở nên khô hạn, hoang tàn hơn. Sau khi giải pháp thu trữ nước mưa được xây dựng và hoạt động, hầu hết các hộ dân trong khu vực mong muốn Nhà nước có các biện pháp hỗ trợ để họ có thể tự triển khai giải pháp công nghệ này trên khu đất nhà mình.Như vậy có thể thấy giải pháp này đã tạo được niềm tin cho người dân trong việc canh tác nông lâm nghiệp ở vùng khô hạn, giúp ổn định sản xuất và đời sống. Đây còn là giải pháp hữu hiệu tỏng việc xóa đói giảm nghèo ở khu vực này.

1.5. Hiệu quả thay đổi nhận thức cộng đồng

            Canh tác ở những vùng đất dốc khô hạn, nhiều hộ dân đã không dám đầu tư nhiều cho việc sản xuất vì có thể sẽ bị mất trắng do khô hạn. Tuy nhiên sau khi giải pháp công nghệ do đề tài triển khai người dân đã tin tưởng vào một mô hình canh tác bền vững, nhiều hộ dân tại Hòa Bình đã mạnh dạt phát triển diện tích trồng cam ra và xây dựng các hệ thống thu trữ nước tưới cam. Các hộ dân trực tiếp tham gia mô hình tại Bình Thuận cho rằng: đây là một giải pháp có hiệu quả cao đối với vùng này, từ khi có các công trình thu trữ nước, người dân đã phát triển canh tác ngày trong mùa khô và đạt được thu nhập ổn định hàng năm là 10  -15 triệu đồng/1 ha. Hy vọng sau 3 năm nữa khi vườn đã được 5 tuổi và cho khai thác sản phẩm thì thu nhập có thể lên tới hàng trăm triệu đồng/1 ha.

1.6. Hiệu quả về môi trường

            Ở những vùng khô hạn, cây trồng thường không thể sống sót qua mùa khô kéo dài 6-7 tháng không có mưa. Nhiều dự án trồng rừng đã được triển khai, tuy nhiên hiệu quả cũng chỉ dừng lại ở những khu vực đất trũng có độ ẩm cao. Với giải pháp nông lâm nghiệp kết hợp với hệ thống thu trữ nước thì trên mỗi ha đã được bố trí các loại cây trồng khác nhau (gồm cây lâm nghiệp, cây ăn quả, cây nông nghiệp ngắn ngày) được tưới nên sẽ phát triển tốt. Trong trường hợp giải pháp này đã được nhân rộng ra toàn bộ khu vực khô hạn thì mỗi ha sẽ có hàng nghìn cây xanh tạo ra một hệ sinh thái rừng trồng với đa dạng về chủng loại do dố diện tích thực vật che phủ tăng lên và đem lại hiệu quả cả về kinh tế và cải thiện môi trường.

            Ngoài ra hệ sinh thái cũng trở nên đa dạng hơn khi có nước côn trùng và các loại động vật về quanh bể trữ nước sinh sống. Nhiều người dân ở khu vực mô hình tỉnh Bình Thuận đã bắt được ếch trong các bể trữ nước ngay trong mùa khô.

1.7. Khả năng ứng dụng

            Với các ưu điểm của giải pháp thu trữ nước kết hợp với hệ canh tác nông lâm nghiệp, trong đó hệ thống thu trữ nước thể hiện được tính ưu việt về khả năng cấp nước, tính ổn định, kỹ thuật xây dựng đơn giản và giá thành rẻ nên chính quyền và người dân đã đánh giá cao về tính khả thi của giải pháp và mong muốn được triển khai rộng rãi. Có thể thấy rõ khả năng ứng dụng của giải pháp này như sau:

            - Sau 1 năm, một số gia đình đã tự bỏ kinh phí xây dựng hệ thống thu trữ nước phục vụ tưới cam.

            - Tháng 6 năm 2007, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã phê duyệt dự án “Phát triển và ứng dụng giải pháp tổng hợp nông lâm nghiệp và thủy lợi nhằm phục hồi hệ sinh thái đất cát bị sa mạc hóa vùng ven biển Nam Trung bộ” do Viện Khoa học Thủy lợi thực hiện, trong đó có nội dung ứng dụng các giải pháp thu trữ nước mưa kết hợp với mô hình nông lâm nghiệp, Viện Khoa học Thủy lợi đã tiến hành xây dựng các công trình thu trữ nước mưa tại thôn Thành Tín - Phước Hải - Ninh Phước - Ninh Thuận, bằng vật liệu xi măng đất. Hiện nay các công trình đang vận hành rất tốt. Các cấp chính quyền địa phương đánh giá cao về khả năng đẩy lùi quá trình sa mạc hóa trên địa bàn.

            - Tháng 8 năm 2008, Hội đồng Khoa học tỉnh Bình Thuận đã phê duyệt đề cương dự án “Ứng dụng công nghệ thu trữ nước mưa, xây dựng mô hình nông lâm nghiệp kết hợp thủy lợi, góp phần phòng chống sa mạc hóa vùng đất cát khô hạn ve biển” do Hội làm vườn tỉnh Bình Thuận đã đề xuất. Tổng kinh phí của dự án là 2,5 tỷ đồng để triển khai dự án cho 6 xã ven biển phía Bắc của tỉnh, trong đó xây dựng 120 công trình thu trữ nước mưa bằng vật liệu xi măng đất do Viện Khoa học Thủy lợi chuyển giao kỹ thuật. Dự kiến dự án sẽ triển khai trong 3 năm 2009 - 2011.

            - Tháng 9 năm 2008, theo đề nghị của các hộ dân, UBND tỉnh Bình Thuận đã phê duyệt cho xây dựng 24 hệ thống thu trữ nước bằng công nghệ bể xi măng đất cho 24 hộ dân thuộc xã Hồng Phong - Bắc Bình - Bình Thuận. Hiện nay 24 hệ thống thu trữ nước này đang vận hành ổn định, một số hộ sử dụng nước tưới rau, nuôi cá để cải thiện bữa ăn; một số hộ khắc sử dụng nước để tưới cây mãng cầu, điều, xoài vào mùa khô và thời kỳ ra quả cần đến nước; một số hộ khác lại chuyên để nuôi ếch. Đây cũng là một trong những yếu tố tốt giúp cho việc phát triển nhân rộng giải pháp công nghệ này ra các khu vực khan hiếm nước và một tương lai khong xa là cải thiện môi trường và đẩy lùi quá trình sa mạc hóa.

            - Tháng 10 năm 2008, Quỹ môi trường toàn cầu tại Việt Nam (GEF/SGP-UNDP) đã mời một số chuyên gia về giải pháp công nghệ thu trữ nước mưa của Viện Khoa học Thủy lợi tiến hành khảo sát lập dự án “Thích ứng với biến đổi khí hậu dựa vào cộng đồng”. Quá trình khảo sát được thực hiện tại 3 khu vực khô hạn và nhiễm mặn ven biển thuộc 2 tỉnh Thanh Hóa và Hà Tĩnh. Giải pháp thu trữ nước mưa do các chuyên gia của Viện đề xuất được các ban ngành địa phương đánh giá là một giải pháp cốt lõi trong việc cấp nước sinh hoạt, cải tạo vườn tạp và cải thiện môi trường đất nhiễm mặn tại các khu vực này.

2. Kết luận

Kết quả triển khai các giải pháp công nghệ “thu trữ nước mưa phục vụ canh tác bền vững trên đất dốc, bảo vệ đất, chống xói mòn và phòng chống sa mạc hóa” cho thấy:

- Đây là giải pháp mới, phù hợp cho các vùng đất dốc không được hưởng lợi từ các công trình thủy lợi đặc biệt là các vùng đất đang có nguy cơ sa mạc hóa như vùng ven biển Nam Trung Bộ.

- Kết quả nghiên cứu và xây dựng thử nghiệm các loại hình thu trữ nước bằng vật liệu mới như xi măng đất, xi măng vỏ mỏng cho thấy tính khả thi cao cho việc nhân rộng vì giá thành rẻ, kỹ thuật đơn giản và khả năng sử dụng vật liệu địa phương dễ dàng.

- Khả năng phòng chống sa mạc hóa và cải tạo môi trường có hiệu quả cao khi cây trồng được tưới chủ động. Do kỹ thuật đơn giản, rẻ tiền nên người dân dễ dàng triển khai xây dựng các mô hình bằng giải pháp công nghệ này. Trong tương lai khi các mô hình thu trữ nước mưa kết hợp canh tác nông lâm nghiệp được triển khia rộng rãi sẽ tạo điều kiện hình thành các vùng sinh thái mới và cải tạo môi trường.

- Giải pháp công nghệ đã góp phần xóa đói giảm nghèo cho cộng đồng khi năng suất cây trồng được nâng cao và có thể canh tác chủ động không phải phụ thuộc vào nước trời.

- Nếu người dân nghèo được hỗ trợ một phần kinh phí vật liệu xây dựng thì giải pháp này sẽ được nhân rộng rõ ràng.