Giáo trình Quản lý nguồn nước mặt cho hệ thống canh tác lúa vùng ven biển đồng bằng sông Cửu Long - Hồng Minh Hoàng

Nội dung text: Giáo trình Quản lý nguồn nước mặt cho hệ thống canh tác lúa vùng ven biển đồng bằng sông Cửu Long - Hồng Minh Hoàng

1. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 35 (2014): 90-103 QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC MẶT CHO HỆ THỐNG CANH TÁC LÚA VÙNG VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Hồng Minh Hoàng1, Văn Phạm Đăng Trí1 và Nguyễn Hiếu Trung1 1 Khoa Môi trường & Tài nguyên Thiên nhiên, Trường Đại học Cần Thơ ABSTRACT Thông tin chung: Ngày nhận: 03/09/2014 Sea-water intrusion and its negative impacts on rice farming systems in coastal Ngày chấp nhận: 29/12/2014 plains of the Vietnamese Mekong Delta are increasing rapidly both in space and time. The main focus of this study was to analyze possible solutions to Title: enhance (surface) water storage capacity which could be used to irrigate rice- Surface water resources fields during the water-shortage period (caused by temporal salinity intrusion). management for rice The study was done based on the system-thinking approach and based on the farming systems in the actual characteristics of the study area (local weather, canals system and coastal areas of the existing farming systems), and bio-characteristics of crops (growing period and Vietnamese Mekong Delta water demand at each growing stage). A mathematical model describing interaction between above factors was developed to realise a mutual relationship between demands and availability of water supply during the crop Từ khóa: season. The simulation results showed that if the surface water area and depth Hệ thống canh tác lúa, biến of internal canals was enhanced (+2.4ha and +0.5m, respectively) in đổi khí hậu, tài nguyên nước combination with the prediction salinity intrusion, surface water to irrigate 120 mặt, vùng ven biển, và mô ha of rice-field in the time of salinity intrusion (15 day) could be secured. In hình Stella addition, adjusting the cropping calendar and applying water-saving (irrigation) approach (i.e. the alternate wetting and drying technique) also Keywords: helped to ease negative impacts of temporal water-shortage due to the rise of Rice farming systems, salinity from supply water sources. climate change, surface TÓM TẮT water resources, coastal area and Stella Tác động tiêu cực của xâm nhập mặn đối với hệ thống canh tác lúa ở vùng ven biển Đồng bằng sông Cửu Long đang gia tăng nhanh chóng cả về không gian lẫn thời gian. Mục tiêu chính của nghiên cứu này là phân tích các giải pháp khả thi để trữ nước ngọt nhằm gia tăng nguồn nước ngọt phục vụ sản xuất lúa trong thời gian thiếu nước do xâm nhập mặn. Nghiên cứu được thực hiện dựa vào cách tiếp cận hệ thống dựa trên cơ sở các đặc tính tự nhiên của vùng nghiên cứu (thời tiết địa phương, hệ thống kênh mương và hệ thống canh tác hiện có) và đặc điểm sinh học của cây trồng (các giai đoạn phát triển và nhu cầu nước ở từng giai đoạn phát triển). Các yếu tố trên được tổng hợp và xây dựng thành mô hình toán trong đó mô tả và phân tích các mối quan hệ tác động lẫn nhau giữa nhu cầu và khả năng cung cấp nước trong suốt mùa vụ. Kết quả mô phỏng cho thấy nếu tăng thêm 2.4 ha diện tích mặt nước và 0.5 m chiều sâu kênh so với hiện trạng kết hợp với dự báo xâm nhập mặn thì có thể đảm bảo lượng nước tưới cho120 ha lúa trong thời gian xâm nhập mặn 15 ngày. Ngoài ra, giải pháp thay đổi lịch thời vụ và áp dụng phương pháp tưới tiết kiệm cho cây lúa cũng có thể giảm thiểu được ảnh hưởng của việc thiếu nước (tạm thời) do xâm nhập mặn gây ra. 90
2. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 35 (2014): 90-103 1 GIỚI THIỆU và giữa các yếu tố trong tự nhiên với nhau (ví dụ: mối tương quan giữa khí nhà kính với nhiệt độ Biến đổi khí hậu (BĐKH) đã và đang làm thay không khí) là rất khó khăn. Do vậy, xác định mối đổi các điều kiện tự nhiên (lượng mưa, nhiệt độ và tương quan giữa các yếu tố theo một tư duy hệ nước biển dâng) và ảnh hưởng (tiêu cực) đến đời thống để quản lý tổng hợp nguồn tài nguyên nước sống của con người (Patz et al., 2005). Việt Nam là có thể hỗ trợ việc đánh giá tổng quan thực trạng một trong những quốc gia chịu tác động nghiêm quản lý nguồn tài nguyên nước (Espinosa, 2000; trọng của hiện tượng BĐKH, đặc biệt là trong lĩnh Pollard and Toit, 2008; Dzwairo et al., 2010) là vực nông nghiệp (Yu et al., 2010; GFDRR, 2011; vấn đề rất quan trọng trong bối cảnh hiện nay. Mô Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, 2012). Một trong hình tư duy hệ thống (ví dụ: Stella) đã được ứng những ảnh hưởng nghiêm trọng của BĐKH đến dụng nhiều trong các lĩnh vực môi trường nhằm lĩnh vực nông nghiệp là hiện tượng thiếu nguồn mô phỏng các diễn biến thực tế trong tự nhiên và nước ngọt cung cấp cho hệ thống canh tác lúa do đưa ra các dự báo cần thiết (Costanza and Ruth, mặn xâm nhập ở vùng đồng bằng ven biển 1998; Leal Neto et al., 2006; Elsawah et al., 2012). (Wassmann et al., 2004; Seal and Baten, 2012). Thông qua việc xây dựng mô hình động, Costanza Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) nằm ở hạ lưu et al. (1998; 2001) đã thể hiện sự tác động qua lại sông Mekong và là vùng góp phần quan trọng cho giữa sự phát triển của tảo và cá hồi, sự kết hợp giữa an ninh lương thực quốc gia và xuất khẩu gạo của hệ sinh thái và kinh tế của rừng ngập mặn ở Vịnh Việt Nam. Mặc dù vậy, đây cũng là vùng đang bị Chesapeake (Brazil). Tiếp theo đó, Simonovic, tác động tiêu cực của BĐKH, đặc biệt là vùng ven (2002) đã xây dựng mô hình hệ thống về sự biến biển (Vien, 2011; Lê Anh Tuấn, 2012; UNU- động nguồn tài nguyên nước toàn cầu liên quan WIDER et al., 2012). BĐKH đã tác động tiêu cực đến các lĩnh vực quan trọng như: nông nghiệp, đến hệ thống canh tác lúa vùng ven biển ĐBSCL công nghiệp, dân số. Tuy nhiên, mô hình của về vấn đề thiếu nguồn nước ngọt cung cấp tưới do Simonovic xây dựng để mô tả biến động nguồn xâm nhập mặn (Wassmann et al., 2004; Nhan et nước cho toàn cầu chưa đủ để phản ánh chi tiết cho al., 2011; Nguyễn Thanh Bình et al., 2012) và từng lĩnh vực cụ thể trong mô hình (ví dụ: lĩnh vực hiện trạng xâm nhập mặn được dự báo sẽ càng gia nông nghiệp). Trên nền tảng đó, Panigrahi et al. tăng về không gian và thời gian trong tương lai (Bộ (2006; 2011) đã nghiên cứu thu hẹp lại cho lĩnh Tài Nguyên và Môi Trường, 2012; UNU-WIDER vực nông nghiệp bằng việc xây dựng hồ chứa nước et al., 2012). Theo các kịch bản BĐKH cho thấy, cung cấp cho nông nghiệp ở miền Đông của Ấn Độ trong tương lai diễn biến của khí hậu ngày càng dựa trên mô hình hệ thống. Liên quan đến việc theo hướng bất lợi đối với con người ở ĐBSCL quản lý nguồn nước bằng mô hình hệ thống, Traore (Trần Quốc Đạt et al., 2012; Van et al., 2012). and Wang, (2011) đã xây dựng mô hình hệ thống Điều đáng quan tâm là xâm nhập mặn ngày càng cho hồ chứa nước mưa tự nhiên phục vụ cho sản tăng nhưng khả năng thích ứng của phần lớn cộng xuất nông nghiệp ở vùng bán khô cằn ở Gaoua và đồng và chính quyền địa phương khu vực ven biển Fada N'Gourma của Châu Phi. Ở Việt Nam nói ĐBSCL còn chưa cao. Giảm lưu lượng từ thượng chung và đồng ĐBSCL nói riêng, có nhiều nghiên nguồn và mặn xâm nhập sâu vào đất liền dọc theo cứu về mô hình hệ thống (ví dụ: Ngô Ngọc Hưng, kênh rạch được dự báo sẽ còn phức tạp hơn trong (2008)) đã nghiên cứu và ứng dụng vào lĩnh vực tương lai (Mekong ARCC, 2013; Viện Khoa học môi trường và nhiều lĩnh vực khác. Qua đó cho Thủy lợi miền Nam, 2013). Do vậy, nếu không có thấy, mô hình hệ thống đã được áp dụng rộng rãi biện pháp kịp thời để thích ứng với hiện trạng xâm vào lĩnh vực quản lý tài nguyên nước và các lĩnh nhập mặn thì ĐBSCL sẽ còn hứng chịu tác hại vực khác. nặng nề do BĐKH gây ra trong tương lai (Chính Phủ Việt Nam, 2013). 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Việc thiếu các công cụ hiện đại (ví dụ: mô hình Phương pháp nghiên cứu được thực hiện gồm toán, thiết bị quang trắc môi trường tự động) để hỗ các nội dung: (1) xác định khu vực nghiên cứu; (2) trợ công tác đánh giá tác động của sự thay đổi có tổng hợp, thu thập các số liệu liên quan đến việc thể có trong tương lai lên sản xuất lúa là vấn đề xây dựng mô hình cân bằng nước; (3) xây dựng mô cũng cần được quan tâm, đặc biệt là trong việc hình; (4) hiệu chỉnh và kiểm định mô hình; (5) xây quản lý nguồn nước tưới. Tuy nhiên, việc xác định dựng các kịch bản thích ứng với hiện trạng thiếu sự tác động qua lại giữa hoạt động con người và nước do xâm nhập mặn; và, (6) đánh giá các tác môi trường (ví dụ: tác động của việc sử dụng thuốc động của điều kiện tự nhiên đến sự biến động bảo vệ thực vật ngày càng nhiều trong canh tác lúa) 91
3. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 35 (2014): 90-103 nguồn nước tưới cho khu vực nghiên cứu trong trọng (tăng về không gian, thời gian và nồng độ tương lai. mặn) từ năm 2005 đến 2012. Ảnh hưởng của nước 2.1 Khu vực nghiên cứu mặn đến hệ thống nông nghiệp của Huyện trong những năm gần đây có xu hướng gia tăng (nước Huyện Ngã Năm (tỉnh Sóc Trăng) có ranh giới mặn đến sớm hơn, nồng độ cao hơn, xâm nhập sâu giáp với tỉnh Bạc Liêu và Hậu Giang (Hình 1), là hơn và kéo dài hơn). Huyện có hệ thống gồm 9 vùng chuyên sản xuất lúa có chất lượng cao và cống ngăn mặn dọc theo tuyến kênh Phụng Hiệp; đang bị ảnh hưởng bất lợi do tác động của BĐKH. tuy nhiên, hiện nay nước mặn đã xâm nhập sâu vào Hàng năm, Huyện bị ảnh hưởng bởi nước lũ từ Hậu nội đồng và xâm nhập vào hệ thống kênh trữ nước Giang và nước mặn từ Bạc Liêu dọc theo tuyến bên trong nội đồng dẫn đến tình trạng nông dân kênh Quản Lộ Phụng Hiệp; trong đó, nước mặn từ không thể bơm nước vào ruộng. Hiện trạng nước Bạc Liêu đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất mặn xâm nhập vào hệ thống kênh (kênh chính cũng nông nghiệp của Huyện. Theo báo cáo của Phòng như nội đồng) gây thiếu nước ngọt cung cấp cho Tài nguyên và Môi trường huyện Ngã Năm, tình cây lúa đã gây thiệt hại đáng kể cho sản xuất nông hình xâm nhập mặn ngày càng trở nên nghiêm nghiệp của Huyện. (B) Kênh nội đồng Cống ngăn mặn Cống ngăn ặ Hình 1: Bản đồ huyện Ngã Năm (A) và khu vực nghiên cứu(B) 2.2 Số liệu đầu vào, điều kiện ban đầu và và hiệu chỉnh đúng dần của Hồng Minh Hoàng và giả định trong mô hình cân bằng nước Văn Phạm Đăng Trí, (2013) nhằm cung cấp thông Số liệu đầu vào: tin về lượng mưa dự báo trong tương lai ở vùng nghiên cứu. Các dữ liệu khí tượng thủy văn theo ngày (lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm, số giờ nắng, tốc độ Dữ liệu xâm nhập mặn được cung cấp từ trạm gió, và bốc thoát hơi nước) năm 2011 - 2012 được quan trắc của huyện Ngã Năm và dữ liệu dự báo cung cấp từ trạm khí tượng thủy văn tỉnh Sóc mặn (2013) được cung cấp bởi Viện Khoa học Trăng. Thủy lợi miền Nam, (2013). Điều kiện ban đầu: Tổng diện tích ruộng ở Dữ liệu mô phỏng cho tương lai (lượng mưa và khu vực nghiên cứu là 120 ha, mực nước ruộng ban nhiệt độ) được xuất ra từ mô hình PRECIS tại các đầu là 0 cm và tổng diện tích bề mặt của hệ thống tọa độ tương ứng với các trạm quan trắc thực tế và kênh nội đồng là 1.2 ha với chiều sâu hiện trạng được cung cấp bởi trung tâm SEA START năm 2013 là 1 m được thu thập trực tiếp tại vùng ( với 2.225 ô lưới bao phủ nghiên cứu. toàn bộ khu vực ĐBSCL, độ phân giải tương đương 20 x 20 km. Dữ liệu mưa xuất ra từ mô hình Giả định: Bề mặt đất là bằng phẳng trong PRECIS được hiệu chỉnh lại theo phương pháp cắt quá trình tính toán và xây dựng mô hình và mực 92
4. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 35 (2014): 90-103 nước trữ trong kênh tăng đến 1.5 m sẽ tự chảy tràn di) là không đáng kể (Lê Anh Tuấn, 2005). Theo vào ruộng. kết quả nghiên cứu của Lê Văn Khoa, (2003) và 2.3 Đặc tính về đất, giống lúa, lịch thời vụ Nguyễn Minh Phượng et al., (2009), quá trình canh và phương pháp tưới tại khu vực nghiên cứu tác lúa sẽ tạo ra tầng đế cày (tầng nén dẽ), có tác dụng giữ nước bề mặt, ngăn nước thấm xuống tầng Mẫu đất được thu thập vào tháng 4/2013 và dưới và nước từ tầng dưới thấm lên tầng mặt. được phân tích (thành phần cấp hạt, các hệ số thủy Ngoài ra, loại đất tại vùng nghiên cứu có cùng đặc dung (FC), độ ẩm bão hòa (SAT), và điểm héo tính lý-hóa với loại đất trong nghiên cứu của (WP)) tại phòng phân tích hóa lý và phì nhiêu đất Sivapalan and Palmer, (2014) ở Kununurra, Tây thuộc Bộ môn Khoa học Đất, Đại học Cần Thơ Úc, về việc xác định lượng nước thấm của đất (Bảng 1). Qua các đặc tính của mẫu đất được phân trồng lúa với giá trị lượng nước mất đi do thấm là tích cho thấy, đất tại khu vực nghiên cứu là loại đất 1 mm/ngày và được áp dụng cho nghiên cứu này. sét có khả năng giữ nước cao nên giá trị thấm (trực Bảng 1: Thành phần cấu tạo loại đất tại khu vực nghiên cứu Lớp đất % SAT FC WP % cát % sét % thịt 0 - 15cm 59 0.58 0.1 0.5 38 61.5 15 - 30cm 56 0.55 0.1 0.5 31 68.5 Giống lúa ST5 được người dân sử dụng tại Si > Ltmax Thoát nước khu vực nghiên cứu với thời gian sinh trưởng Ltmax ≥ Si ≥ Ltmin (CT 2) khoảng 115 – 120 ngày và được chia làm 4 giai Si ≤ Ltmin Bơm nước đoạn phát triển. Trong nghiên cứu này, mùa vụ Bảng 2: Lịch bơm nước và mực nước qua các Đông Xuân (ĐX) bắt đầu từ ngày 1/12/2011 đến giai đoạn phát triển của cây lúa vùng ở ngày 24/3/2012 và mùa vụ Hè Thu (HT) bắt đầu từ nghiên cứu ngày 12/4/2012 đến ngày 31/7/2012. Các giai đoạn 0 - 15 15 - 60 60 - 100 100 - 115 Phương pháp tưới được xây dựng trong phát triển ngày ngày ngày ngày mô hình dựa vào phương pháp tưới thực tế của Thời gian giữa Không 5 - 7 9 - 10 7 - 8 người dân tại vùng nghiên cứu. Tại khu vực 2 lần bơm nước bơm nghiên cứu, người dân áp dụng phương pháp quản Mực nước max lý nước cho sản xuất lúa là như nhau cho 2 vụ ĐX 3 cm 8 cm 8 cm 0 cm (Lmax) và HT. Để áp dụng vào mô hình, phương pháp Mực nước min tưới của người dân được mô phỏng lại theo (CT 1 cm 3 cm 3 cm 0 cm (Lmin) 1) và lượng nước cần tưới được mô phỏng theo công thức (CT 2). Trong quá trình canh tác, tùy Nguồn: Kết quả điều tra thực địa tại khu vực nghiên cứu thuộc vào điều kiện thời tiết (mưa và hạn hán) mà 2.4 Xây dựng mô hình mô phỏng biến động lượng nước cung cấp tưới và số lần bơm nước thay nguồn nước trong hệ thống canh tác lúa đổi nhưng vẫn giữ mực nước ổn định (Ltmin và Ltmax) qua các giai đoạn phát triển của cây lúa. 2.4.1 Bốc thoát hơi nước tham chiếu (ETo) Thời gian phát triển của cây lúa, thời gian bơm Bốc thoát hơi nước tham chiếu (ETo) là lượng nước và mực nước qua các giai đoạn được thể hiện nước mất đi qua bề mặt đất, mặt thoáng của vùng qua Bảng 2: chứa nước và quá trình thoát hơi qua mặt lá, thân của cây do tác động của năng lượng mặt trời, gió, (CT 1) độ ẩm, và các yếu tố môi trường khác (FAO, 1998). Giá trị ET được xác định theo phương pháp Trong đó: K : Hệ số cây trồng dựa theo (TCVN o c Penmen-Monteith (CT 3) do phương pháp này cho 8641:2011); K : hệ số căng thẳng về nước; ET : s o kết quả phù hợp nhất về xác định nhu cầu nước của lượng bốc thoát hơi của cây trồng (mm/ngày); P: cây trồng do kết hợp nhiều mối quan hệ các yếu tố lượng mưa (mm/ngày); và, S : mực nước còn lại so i khí hậu (Meyer, 1999; Triệu Ánh Ngọc et al., với mực nước ban đầu trên ruộng (mm/ngày). Ở 2006; FAO, 2012). mỗi giai đoạn phát triển của cây lúa, mực nước trên ruộng là khác nhau với Ltmax là mực nước cao nhất và Ltmin là mực nước nhỏ nhất và Si thuộc khoảng (CT 3) giá trị giữa Ltmax và Ltmin; nếu Si vượt mức Ltmax (do mưa) thì cần thoát nước ra và ngược lại, nếu Si nhỏ hơn Htmin thì cần bơm nước vào (CT). 93
5. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 35 (2014): 90-103 Trong đó: ETo: Bốc thoát hơi nước (mm 2.4.3 Tương tác giữa nguồn nước trong -1 ngày ); Rn: Lưới bức xạ trên bề mặt cây trồng ruộng và kênh nội đồng -2 -1 (MJm ngày ); G: Thông lượng nhiệt của đất Đối với kênh, lượng nước vào bao gồm từ -2 -1 (MJm ngày ); T: Nhiệt độ trung bình không khí lượng mưa, trạm bơm, lượng nước chảy tràn từ tại độ cao 2 m (°C); U2: Tốc độ gió tại 2 m chiều ruộng; lượng nước ra bao gồm từ bốc hơi, thấm, -1 cao so với mặt đất (m.s ); es: Áp suất hơi nước bão thoát nước và được thể hiện qua phương trình hòa (kPa); ea: Áp suất hơi nước thực tế (kPa); (es- (CT 5). ea ): Sự thiếu hụt áp lực bão hòa hơi nước (kPa); Δ: Độ nghiêng của đường quan hệ giữa nhiệt độ với (CT 5) áp suất hơi bão hòa tại nhiệt độ t (kPa°C-1); và, γ: Hằng số biểu nhiệt (kPa°C-1). Đối với ruộng, lượng nước vào bao gồm từ lượng mưa, lượng nước chảy tràn từ kênh; 2.4.2 Nhu cầu nước cho cây trồng (ETc) lượng nước ra bao gồm từ bốc thoát hơi cây trồng, Nhu cầu nước cho cây trồng (ETc) là lượng thấm, thoát nước và được thể hiện qua phương nước mất đi trong quá trình bốc thoát hơi nước và trình (CT 6). cũng là lượng nước cần cung cấp đủ cho cây trồng trong quá trình phát triển được xác định theo công (CT 6) thức (CT 4). Hệ số Kc đối với cây lúa được sử Sự tác động giữa nguồn nước trong kênh và dụng theo TCVN 864:2011 về công trình thủy lợi nguồn nước trong ruộng của hệ thống canh tác lúa kỹ thuật tưới tiêu nước cho cây lương thực và cây được minh họa ở (Hình 2) và được thể hiện qua thực phẩm; trong đó, Kc ở các giai đoạn phát triển phương trình (CT 7). Các phương trình trên được từ 0 – 15 ngày, 15 – 60 ngày, 60 – 100 ngày và xây dựng thành một mô hình hệ thống động thể 100 – 115 ngày lần lượt là 1.12, 1.44, 1.82 và 1.63. hiện mối quan hệ các tác động lẫn nhau theo thời gian bằng phần mềm hệ thống Stella 10.0. (CT 4) (CT 7) 3 Trong đó: R1: Nước vào kênh từ mưa kênh (m /ngày); I2: Lượng nước mất do thấm của 3 3 3 (m /ngày); R2: Nước vào ruộng từ mưa (m /ngày); ruộng (m /ngày); E: Lượng nước bốc hơi từ kênh 3 3 Cr: Nước vào kênh từ ruộng (m /ngày); Ck: Nước (m /ngày); ETc: Lượng nước bốc thoát hơi 3 vào ruộng từ kênh (m3/ngày); P: Nước vào kênh do (m /ngày); và, D = (D1 + D2): Tiêu nước 3 3 bơm (m /ngày); I1: Lượng nước mất do thấm của (m /ngày). Hình 2: Sơ đồ minh họa sự biến động nguồn nước giữa ruộng và kênh của hệ thống canh tác lúa 2.5 Hiệu chỉnh và kiểm định chỉnh mô hình và vụ HT được sử dụng cho mục đích kiểm định mô hình. Các yếu tố của các biến trong mô hình được xây dựng như nhau cho vụ ĐX và HT; trong đó, số Phương pháp hiệu chỉnh: liệu của vụ ĐX được sử dụng cho mục đích hiệu 94
6. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 35 (2014): 90-103 Chọn biến hiệu chỉnh: biến “Trạm bơm” là chảy tràn vào ruộng (Qk). Trạm bơm sẽ tiến hành một trong các biến quan trọng nhất trong mô hình bơm nước nếu tổng lượng nước trên ruộng “nhỏ do quyết định đến lượng nước bơm vào và thời hơn” hoặc “bằng” lượng nước thấp nhất được quy gian bơm nước để kết quả mô phỏng của mô hình định tại mức bơm nước (Dr*(L + Htmin) trong đó: phù hợp với kết quả thực tế về cách quản lý nước Dr là diện tích ruộng, L là mực nước ruộng ban cho sản xuất lúa và được chọn làm biến hiệu chỉnh. đầu, Htmin là mực nước mà tại đó tiến hành bơm Các yếu tố trong biến “Trạm bơm” được thể hiện nước). Bên cạnh đó, biến nồng độ mặn (Ec) cũng qua phương trình cân bằng nước (CT 8) và được quan trọng trong việc quy định mức nồng độ mặn định nghĩa như sau: Lượng nước bơm vào (Qp) không được phép bơm nước. Lượng nước bơm vào phụ thuộc vào tổng lượng nước trên ruộng bao gồm bằng tổng diện tích ruộng nhân với mực nước lượng nước sẵn có trên ruộng (Q), lượng nước từ ruộng và trừ đi phần lượng nước sẵn có trên ruộng mưa (Qr) (nếu có mưa) và lượng nước từ kênh với lượng nước vào ruộng từ mưa (nếu có mưa). Qp = If Q + Qr + Qk <= Dr*(L+Htmin) and Ec < ‰ then Dr*(L+Htmax) – (Q+Qr) else 0 (CT 8) Trong đó: Qp: Lượng nước bơm vào (m3); Q: quản lý nước cho cây lúa với giả định là người dân Lượng nước sẵn có trong ruộng (m3); Qr: Lượng sẽ nhận được thông tin dự báo mặn từ cơ quan địa nước vào ruộng từ mưa (m3); Qk: Lượng từ kênh phương, từ đó chủ động bơm trữ nước vào kênh vào ruộng (m3); Dr: Diện tích ruộng (m2); Ec: nội đồng khi nước mặn xâm nhập đến. Nồng độ mặn (‰); L: Mực nước ruộng ban đầu Thay đổi lịch thời vụ để thích ứng với thời (m); Htmin: Mực nước thấp nhất quy định giới hạn gian mặn xâm nhập. Giải pháp này được áp dụng (dưới) bơm nước vào (m); và, Htmax: Mực nước cao bằng cách bắt đầu mùa vụ mới sau khi kết thúc thời nhất quy định giới hạn (trên) ngưng bơm nước (m). gian mặn xâm nhập. Hiệu chỉnh biến “Trạm bơm”: Áp dụng phương pháp tưới tiết kiệm nước (AWD) hay còn gọi là tưới ngập-khô xen kẽ được Bước 1: Hiệu chỉnh giá trị Htmax: Hiệu chỉnh nghiên cứu bởi Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế giá trị H để kết quả của mô hình phù hợp với tmax (IRRI) phát triển và đang được ứng dụng vào thực kết quả thực tế về mực nước cao nhất. tế tại một số khu vực ở ĐBSCL (Tuong, 2003; Bước 2: Hiệu chỉnh giá trị Htmin: Sau khi hiệu 2007) để thay đổi phương pháp tưới truyền thống. chỉnh Htmax tiến hành hiệu chỉnh Htmin để kết quả Đề xuất giải pháp thích ứng với tình trạng của mô hình phù hợp với kết quả thực tế về mực thiếu nước do xâm nhập mặn bằng việc cơ cấu lại nước thấp nhất. hệ thống kênh mương nội đồng nhằm tăng khả Bước 3: Hiệu chỉnh lại với bước 1 và bước 2 năng trữ nước. đến khi kết quả mô phỏng mực nước (cao nhất và Giảm diện tích đất canh tác lúa để giảm lượng thấp nhất) của mô hình tương đương với giá trị nước sử dụng. mực nước thực tế qua các giai đoạn phát triển của cây lúa. Trong nghiên cứu này, khoảng chấp nhận Mở rộng kênh nội đồng (rộng, sâu) tăng khả sai lệch mực nước của mô hình và thực tế trong năng trữ nước. khoảng ±0.5 cm. 2.7 Đánh giá sự tác động của các điều kiện 2.6 Xây dựng các kịch bản thích ứng tự nhiên đến khả năng cấp nước trong tương lai Các kịch bản được xây dựng cho cả hai vụ ĐX Việc đánh giá sự tác động của các điều kiện tự và HT nhằm để khắc phục tình trạng thiếu nguồn nhiên đến khả năng cấp nước cho sản xuất lúa tại nước tưới cho sản xuất lúa do ảnh hưởng bởi xâm khu vực nghiên cứu trong tương lai được thực hiện nhập mặn và thích ứng với sự biến động của nguồn thông qua việc phân tích độ nhạy của mô hình. Các nước tưới cho tương lai. Các kịch bản được xây biến trong mô hình được chọn để phân tích độ nhạy dựng cho vùng nghiên cứu bao gồm: gồm: (1) sự thay đổi lượng mưa; (2) sự thay đổi nhiệt độ; và (3) sự thay đổi thời gian xâm nhập Đánh giá khả năng dự báo mặn trong việc mặn nhạy được thể hiện ở Bảng 3. Bảng 3: Các yếu tố phân tích độ nhạy cho mô hình cần bằng nước Các yếu tố Thay đổi lượng mưa Thay đổi nhiệt độ Xâm nhập mặn 1 50%; 75%; 95% Không đổi Không đổi 2 Không đổi 50%; 75%; 95% Không đổi 3 Không đổi Không đổi 20ngày; 25ngày; 30ngày 95
7. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 35 (2014): 90-103 Giá trị của lượng mưa và nhiệt độ giai đoạn không ổn định của chế độ triều gây ra nên chưa (2015 - 2030) từ mô hình PRECIS theo kịch bản đánh giá được hiện trạng xâm nhập mặn ở vùng phát thải A2 được chọn để phân tích độ nhạy cho nghiên cứu. Do vậy, giả định rằng thời gian mặn mô hình, thông qua đó nhằm để đánh giá sự biến xâm nhập trong tương lai tăng lên là 20, 25 và 30 động nguồn nước trong quá trình sản xuất khi điều ngày so với hiện tại là 15 ngày nhằm để đưa ra các kiện thời tiết thay đổi. Dãy số liệu được sắp xếp giải pháp thích ứng với hiện trạng thiếu nguồn theo thứ tự 2 năm liên tiếp nhau và chọn các giá trị nước tưới khi thời gian xâm nhập mặn tăng lên của Percentile 75%, 85% và 95% của giai đoạn mô trong tương lai. phỏng (2015 - 2030), trong đó giá trị mưa từ mô 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN hình PRECIS được hiệu chỉnh lại theo phương 3.1 Mô hình cân bằng nước giữa ruộng và kênh pháp của Hồng Minh Hoàng và Văn Phạm Đăng Trí, (2013). Những yếu tố liên quan có ảnh hưởng đến sự biến động nguồn nước giữa ruộng và kênh trong quá Xâm nhập mặn được dự báo sẽ tăng lên về trình sản xuất lúa tại vùng nghiên cứu được tổng không gian lẫn thời gian ở các cửa sông trong hợp và xây dựng thành mô hình hệ thống động biến tương lai (Van et al., 2012; Viện Khoa học Thủy đổi theo thời gian. Mô hình hệ thống đã thể hiện lợi miền Nam, 2013). Theo nghiên cứu của Lê chi tiết mối quan hệ của các yếu tố về sự biến động Sâm, (2006) thì diễn biến độ mặn trên sông vùng nguồn nước giữa ruộng và hệ thống kênh nội đồng ĐBSCL rất phức tạp, phụ thuộc vào dòng chảy (Hình 3). Hình 3: Mô hình cân bằng nước (động) giữa ruộng và kênh nội đồng ở vùng nghiên cứu 3.2 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình cm) được thể hiện qua (Bảng 4). Qua các bước a. Hiệu chỉnh mô hình thực hiện theo phương pháp hiệu chỉnh, kết quả hiệu chỉnh cuối cùng của mô hình cho kết quả phù Mô hình sau khi hiệu chỉnh đã cho kết quả mô hợp với kết quả thực tế về mực nước cao nhất và phỏng phù hợp với thực tế về mực nước trên ruộng thấp nhất (Lmin và Lmax) và giá trị sai lệch thỏa điều qua các giai đoạn phát triển của cây lúa (Hình 4). kiện chấp nhận ( 0.5 96
8. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 35 (2014): 90-103 Bảng 4: Kết quả hiệu chỉnh mực nước trên ruộng (cm) qua các giai đoạn phát triển của cây lúa Các giai đoạn phát triển 0 - 15 ngày 15 - 60 ngày 60 - 100 ngày 100 - 115 ngày TB Lmin TB Lmax TB Lmin TB Lmax TB Lmin TB Lmax TB Lmin TB Lmax MP 0.2 1.8 1.86 6.6 1.4 5.97 0 0 * TT 1 3 3 8 3 8 0 0 Sai lệch 0.8 1.2 1.14 1.4 1.6 2.03 0 0 MP HCi TT MP 0.95 28.6 3 7.98 2.8 7.93 0 0 HCf TT 1 3 3 8 3 8 0 0 Sai lệch 0.05 0.14 0 0.02 0.2 0.07 0 0 Ghi chú: * Tại giá trị mực nước khảo sát thực tế; MP: Mô phỏng, TT: Thực tế; HCi: Các lần hiệu chỉnh; HCf : Hiệu chỉnh cuối cùng; TB: Trung bình (cm), Lmin: Mực nước thấp nhất, Lmax: Mực nước cao nhất Hình 4: Kết quả mô phỏng về phương pháp quản lý nước so với thực tế b. Kiểm định mô hình thực tế (Hình 5). Sự biến động về mực nước trong vụ HT là do ảnh hưởng bởi lượng mưa và đây cũng Ở vụ HT, mực nước trên ruộng biến động nhiều là yếu tố làm giảm số lần bơm nước so với vụ ĐX. hơn so với vụ ĐX; tuy vậy, kết quả mực nước Qua đó cho thấy, mô hình cho kết quả mô phỏng ruộng mô phỏng (cao nhất và thấp nhất) qua các phù hợp với kết quả thực tế địa phương về cách giai đoạn phát triển của cây lúa vẫn phù hợp so với quản lý nguồn nước cho sản xuất lúa. Hình 5: Biến động mực nước ruộng (cao nhất và thấp nhất) trong vụ HT 97
9. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 35 (2014): 90-103 3.3 Xây dựng các kịch bản thích ứng với thời gian xâm nhập mặn. Tuy nhiên, việc dự báo hiện trạng thiếu nước mặn có thể giúp nông dân chủ động bơm nước trữ 3.3.1 Khả năng dự báo mặn trong quản lý và tránh bơm nước mặn vào kênh nội đồng và do nguồn nước cho nông nghiệp vậy làm tăng lượng nước cung cấp (bao gồm lượng nước từ ruộng và kênh) cho nhu cầu tưới lên Trong thời gian xâm nhập mặn, tổng nhu cầu khoảng 64.000m3 (Hình 6) cho nhu cầu nước của nước cho cây lúa là 120.000 m3 trong khi đó tổng cây lúa. Kết quả của mô hình cho thấy, dự báo xâm lượng nước có khả năng cung cấp cho cây lúa (bao nhập mặn có khả năng làm giảm thiểu thời gian gồm lượng nước trữ trong kênh và lượng nước sẵn thiếu nước nhưng không thể cung cấp đủ nước cho có trên ruộng) trong giai đoạn này là khoảng lúa là do diện tích trữ nước của hệ thống kênh nội 18.000 m3 (Hình 6). Với lượng nước hiện tại chỉ có đồng chưa đủ lớn và do thời gian xâm nhập mặn thể cung cấp được khoảng 2 ngày cho cây lúa trong kéo dài. Hình 6: Tổng nhu cầu nước và lượng nước có khả năng cung cấp khi có dự báo mặn 3.3.2 Thay đổi lịch canh tác gian này để trồng những loại cây hoa màu ngắn ngày. Bên cạnh đó, giải pháp thay đổi lịch canh tác Giải pháp thay đổi lịch canh tác có thể tránh sẽ gặp rủi ro cho vụ HT do gặp điều kiện thời tiết được hiện trạng thiếu nước tưới cho cây lúa do bất lợi (lượng mưa cao), đặc biệt là ở giai đoạn xâm nhập mặn trong điều kiện hiện tại ở vùng cuối vụ, sẽ ảnh hưởng đến quá trình phát triển của nghiên cứu (Hình 7). Tuy nhiên, việc thay đổi lịch cây lúa, năng suất và ảnh hưởng đến quá trình thu canh tác sẽ tạo ra một khoảng thời gian dài giữa 2 hoạch. vụ; do vậy, nông dân có thể tận dụng khoảng thời Hình 7: Giải pháp thay đổi lịch thời vụ tránh hiện trạng xâm nhập mặn 3.3.3 Áp dụng phương pháp tưới tiết kiệm nước khoảng 200.000m3 và giảm được 4 lần bơm nước so với phương pháp tưới của địa phương (Hình 8). Phương pháp tưới tiết kiệm nước có thể tiết Kết quả này có ý nghĩa quan trọng trong việc kiệm được lượng nước và số lần bơm nước so với kéo dài thời gian tưới nước và tiết kiệm được phương pháp tưới truyền thống. Phương pháp tưới lượng nước tưới cho cây lúa trong thời gian xâm tiết kiệm nước có thể tiết kiệm được lượng nước nhập mặn. 98
10. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 35 (2014): 90-103 Hình 8: So sánh về tổng lượng nước và số lần bơm nước của phương pháp tưới tiết kiệm nước với phương pháp tưới ở vùng nghiên cứu trong mùa vụ ĐX 3.3.4 Giải pháp tăng diện tích kênh trữ nội với giá trị ban đầu. Trong lựa chọn này, tổng nhu 3 đồng kết hợp với dự báo xâm nhập mặn cầu nước cho cây lúa là 90.000 m và tổng lượng nước có thể cung cấp (bao gồm lượng nước trên Việc dự báo xâm nhập mặn tuy không giải ruộng và lượng nước trữ trong kênh) sau khi mở quyết được hiện trạng xâm nhập mặn nhưng làm rộng kênh là khoảng 90.000 m3. Với giá trị trên, giảm thiểu ảnh hưởng của hiện trạng thiếu nước do tổng lượng nước trữ có thể cung cấp nước tưới xâm nhập mặn và giúp người dân chủ động bơm cho 75% diện tích lúa trong thời gian xâm nhập nước trữ trong ruộng và tránh việc bơm nước mặn mặn 15 ngày. vào ruộng. Vì vậy, kết hợp giữa việc dự báo xâm Nếu giảm 50% diện tích trồng lúa hiện tại nhập mặn với các giải pháp khác sẽ cho hiệu quả thì diện tích bề mặt kênh cần tăng lên là 0.8 ha và cao trong vấn đề đảm bảo nguồn nước tưới cho chiều sâu kênh tăng thêm là 0.5 m so với giá trị ban nông nghiệp bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn. Một đầu. Trong lựa chọn này, tổng lượng nước có thể số giải pháp kết hợp tăng diện tích kênh trữ nước cung cấp tưới (bao gồm lượng nước trên ruộng và và dự báo xâm nhập mặn tại vùng nghiên cứu cho lượng nước trữ trong kênh) là khoảng 64.000 m3 kết quả như sau: tương đương với tổng nhu cầu nước cho cây lúa là a. Giữ hiện trạng diện tích canh tác lúa và khoảng 61.000 m3. Với giá trị trên, tổng lượng tăng diện tích kênh nội đồng nước trữ có thể cung cấp nước tưới cho 50% diện Trong điều kiện hiện tại, khi tăng chiều sâu tích lúa trong thời gian xâm nhập mặn 15 ngày. kênh thêm 0.5 m và tăng diện tích bề mặt kênh 3.4 Biến động nguồn nước tưới trong tương lai thêm 2.4 ha kết hợp với dự báo mặn thì lượng nước 3.4.1 Biến động do sự thay đổi lượng mưa trữ có khả năng cung cấp đủ cho nhu cầu nước của cây lúa (bao gồm lượng nước trên ruộng và lượng Trong tương lai, lượng mưa có xu hướng tăng nước trữ trong kênh) trong thời gian mặn xâm nhập cao hơn so với hiện tại và ảnh hưởng đến nguồn 15 ngày. Khi đó, tổng lượng nước có khả năng nước tưới cho cây lúa. Lượng mưa tăng cao trong cung cấp là khoảng 120.000 m3 tương đương với tương lai sẽ làm giảm lượng nước tưới và tiết kiệm tổng nhu cầu lượng nước trong giai đoạn này là được chi phí bơm nước cho nông dân. Kết quả mô 120.000 m3.Với giá trị này, lượng nước trữ có thể phỏng cho thấy, lượng mưa tăng trong tương lai có cung cấp nước cho toàn bộ diện tích lúa (120ha) thể đủ lượng nước cung cấp tưới cho nhu cầu nước trong thời gian xâm nhập mặn 15 ngày. của cây lúa trong vụ HT (bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn) (Hình 9).Error! Reference source not b. Kết hợp việc giảm diện tích canh tác lúa và found. Tuy nhiên, vào mùa mưa các yếu tố bất lợi tăng diện tích kênh về thời tiết có thể gây ra như: mưa kèm theo gió Nếu giảm diện tích canh tác lúa sẽ dẫn đến lớn, nhiệt độ xuống thấp thời gian chiếu sáng trong giảm lượng nước cung cấp cho nhu cầu nước của ngày giảm, ngập úng, các yếu tố này có thể có cây lúa và khi đó giảm được diện tích kênh phải tác động gây đỗ ngã, dịch bệnh ảnh hưởng đến mở rộng. Do vậy, nếu giảm đi 25% diện tích trồng năng suất lúa (Yoshida, 1981; Nguyễn Bảo Vệ, lúa hiện tại thì diện tích bề mặt kênh cần tăng thêm 2009). là 1.5ha và chiều sâu kênh cần tăng thêm 0.5 m so 99
11. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 35 (2014): 90-103 Hình 9: Ảnh hưởng của sự thay đổi lượng mưa đến nguồn nước tưới cho tương lai giai đoạn (2014 - 2030) 3.4.2 Biến động do sự thay đổi nhiệt độ nhu cầu sử dụng nước của cây trồng và làm tăng lượng nước cung cấp. Nhiệt độ tăng trong tương lai Khả năng cung cấp nước tưới cho sản xuất lúa làm tăng nhu cầu sử dụng nước của cây lúa cũng ở vùng nghiên cứu biến động không đáng kể khi như tăng lượng nước bốc hơi dẫn đến lượng nhiệt độ thay đổi trong tương lai. Theo mô hình dự nước bơm và so lần bơm cao hơn so với hiện tại báo, nhiệt độ trung bình trong tương lai cao hơn so (Hình 10) đặc biệt là vào mùa khô trong vụ ĐX. với hiện tại và dẫn đến tăng nhu cầu nước sử dụng Vấn đề này sẽ ảnh hưởng lớn đến tình trạng thiếu cho cây lúa (ETc). Kết quả này phù hợp với nghiên hụt nguồn nước cung cấp tưới cho nông nghiệp cứu của Shrivastava et al. (2012) và Vương Tuấn trong tương lai khi hạn hán kéo dài và xâm nhập Huy et al. (2013) là khi nhiệt độ tăng sẽ làm tăng mặn ngày càng tăng cao. Hình 10: Ảnh hưởng của sự thay đổi của nhiệt độ đến nguồn nước tưới cho tương lai giai đoạn (2014 - 2030) 3.4.3 Biến động do sự thay đổi thời gian xâm nông nghiệp ngày càng trở nên nghiêm trọng, đặc nhập mặn biệt là ảnh hưởng đến vụ HT (Hình 11). Do vậy, giải pháp mở rộng kênh hay thay đổi lịch thời vụ Xâm nhập mặn ngày càng tăng trong tương lai cần sớm thực hiện để thích ứng với thực trạng xâm dẫn đến thời gian thiếu nước ngày càng kéo dài dẫn nhập mặn trong quá trình sản xuất nông nghiệp. đến việc đảm bảo nguồn nước cung cấp tưới cho Hình 11: Ảnh hưởng của sự thay đổi thời gian xâm nhập mặn đến biến động nguồn nước tưới 4 KẾT LUẬN bất thường về lượng mưa và thời gian xâm nhập mặn trong tương lai sẽ ảnh hưởng đáng kể đến Trong tương lai, hạn hán kéo dài có thể ảnh nguồn nước cung cấp cho sản xuất lúa của người hưởng đến sự phát triển của cây lúa. Sự thay đổi dân vùng ven biển. Việc mở rộng kênh nội đồng có 100
12. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 35 (2014): 90-103 thể khắc phục thực trạng thiếu nước cung cấp tưới tại (Ngày cho sản xuất lúa trong thời gian xâm nhập mặn. 10/12/2013). Việc tăng thêm 2.4 ha diện tích mặt nước và 0.5 m 4. Costanza, R., D. Duplisea, and U. Kautsky. chiều sâu kênh so với hiện trạng kết hợp với dự 1998. Ecological Modelling on modelling báo xâm nhập mặn có thể đảm bảo lượng nước ecological and economic systems with tưới cho 120 ha lúa trong 15 ngày. Ngoài ra, việc STELLA. Ecol. Modell. 110: 1–4. thay đổi lịch thời vụ và áp dụng phương pháp tưới 5. Costanza, R., and S. Gottlieb. 1998. tiết kiệm nước cũng có thể hạn chế ảnh hưởng của Modelling ecological and economic systems việc thiếu nước do xâm nhập mặn tại khu vực with STELLA: Part II. Ecol. Modell. 112(2- nghiên cứu. 3): 81–84. Các kịch bản về giảm diện tích canh tác lúa 6. Costanza, R., and M. Ruth. 1998. Using (25% và 50%) được phân tích trong nghiên cứu Dynamic Modeling to Scope Environmental này nhằm cung cấp kết quả tham khảo về giải pháp Problems and Build Consensus. Environ. thích ứng với điều kiện khan hiếm nguồn nước Manage. 22(2): 183–95. trong tương lai. Mặc dù, vẫn còn cần rất nhiều 7. Costanza, R., and A. Voinov. 2001. những nghiên cứu về sau để khẳng định tính hợp lý Modeling ecological and economic systems của giải pháp này (ví dụ, khả năng đồng thuận của with STELLA: Part III. Ecol. Modell. người dân, chính sách của chính quyền địa 143(1-2): 1–7. phương ) nhưng nghiên cứu đã chứng minh được khả năng của mô hình toán trong việc đánh giá 8. Dzwairo, B., F.A.O. Otieno, and G.M. hiệu quả của việc điều chỉnh hệ thống canh tác Ochieng. 2010. Making a case for systems trong hiện tại để thích ứng với điều kiện khan hiếm thinking approach to integrated water nguồn tài nguyên nước mặt trong tương lai ở vùng resources management (IWRM). Int. J. ven biển ĐBSCL. Việc áp dụng mô hình hệ thống Water Resour. Environ. Eng. 1(5): 107–113. động trong quản lý nguồn nước cho thấy tổng quan 9. Elsawah, S., D. Haase, H. Van Delden, and mối quan hệ giữa các yếu tố trong hệ thống (biến S. Pierce. 2012. Using system dynamics for động nguồn nước giữa ruộng và kênh nội đồng) và environmental modelling: Lessons learnt do vậy có thể hỗ trợ công tác quản lý nguồn tài from six case studies. Int. Environ. Model. nguyên nước mặt trong sản xuất nông nghiệp. Mô Softw. Soc.: 1–8. hình cho ra kết quả nhanh giúp cho nông dân địa 10. Espinosa, M. 2000. Policy and Institutional phương và cơ quan nhà nước có liên quan trong Aspects of Water Resources Management in lĩnh vực quản lý nước trong nông nghiệp dễ dàng Nicaragua - The case of Managua. LUND lựa chọn giải pháp thích hợp để thích ứng với sự University. thay đổi của khí hậu. 11. FAO. 1998. Crop evapotranspiration - Hạn chế của mô hình là ở bước thời gian mô Guidelines for computing crop water phỏng (trong thực tế nguồn nước biến động liên requirements - FAO Irrigation and drainage tục; trong khi đó, mô hình mô phỏng biến động paper 56. nguồn nước theo ngày) cũng như một số giả định 12. FAO. 2012. The ETo Calculator. chưa được kiểm chứng; do vậy, mô hình cần được tiếp tục nghiên cứu và cải thiện về sau. 13. GFDRR. 2011. Vulnerability, Risk Reduction, and Adaptation to Climate TÀI LIỆU THAM KHẢO Change Viet Nam. Clim. Risk Adapt. Ctry. Profile: 16. 1. Bộ Tài Nguyên và Môi Trường. 2012. Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho 14. Hồng Minh Hoàng và Văn Phạm Đăng Trí. Việt Nam. 2013. Hiệu chỉnh dữ liệu mưa từ mô hình mô phỏng khí hậu khu vực cho vùng Đồng 2. Bouman, B.A.M., R.M. Lampayan, and T.P. bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học Đại Tuong. 2007. Water Management in học Cần Thơ 28: 54–63. Irrigated Rice: Coping with Water Scarcity. Int. Rice Res. Institute.: 54. 15. Lê Anh Tuấn. 2005. Nhu cầu nước và nhu cầu tới cho cây trồng. p. 17–40. Trong Hệ 3. Chính Phủ Việt Nam. 2013. Trồng trọt sẽ Thống tới tiêu. thiệt hại lớn do biến đổi khí hậu. Truy cập 101
13. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 35 (2014): 90-103 16. Lê Anh Tuấn. 2012. Tác động của biến đổi 28. Panigrahi, B., S Panda, and R. Mull. 2011. khí hậu lên năng suất cây lúa. Viện Nghiên Simulation of water harvesting potential in cứu Biến đổi khí hậu – Đại học Cần Thơ. rainfed ricelands using water balance 17. Lê Sâm. 2006. Xâm nhập mặn ở Đồng bằng model. Agric. Syst. 6(3): 165–182. sông Cửu Long. Nhà xuất bản Nông nghiệp 29. Patz, J.A., T.H. Diarmid Campbell- Tp. Hồ Chí Minh. Lendrum, and J.A. Foley. 2005. Impact of 18. Lê Văn Khoa. 2003. Sự nén dẽ trong đất regional climate change on human health. trồng lúa thâm canh ở Đồng bằng sông Cửu Nature 438(310-317). Long, Việt Nam. Tạp chí Khoa học Đại học 30. Pollard, S., and D. Toit. 2008. Integrated Cần Thơ: 95–101. water resource management in complex 19. Leal Neto, A.D.C., L.F.L. Legey, M.C. systems: How the catchment management González-Araya, and S. Jablonski. 2006. A strategies seek to achieve sustainability and system dynamics model for the equity in water resources in South Africa. environmental management of the Sepetiba Water SA 34(6): 671–680. Bay Watershed, Brazil. Environ. Manage. 31. Seal, L., and M.A. Baten. 2012. Salinity 38(5): 879–88. Intrusion in Interior Coast: A New 20. Mekong ARCC. 2013. Mekong adaptation Challenge to Agriculture in South Central and resilience to climate change (Mekong part of Bangladesh. Unnayan Onneshan-The ARCC). Innov.: 1–47. 21. Meyer, W.S. 1999. Standard reference 32. Shrivastava, P., R.R. Saxena, M.S. Xalxo, evaporation calculation for inland, south S.B. Verulkar, P. Breeding, I. Gandhi, and eastern Australia. K. Vishwavidyalaya. 2012. Effect of High Temperature at Different Growth Stages on 22. Ngô Ngọc Hưng. 2008. Nguyên lý và ứng Rice Yield and Grain Quality Traits. J. Rice dụng mô hình toán trong nghiên cứu sinh Res. 5: 29–41. học, nông nghiệp và môi trường. Nhà xuất bản Nông nghiệp, Thành Phố Hồ Chí Minh. 33. Simonovic, S.P. 2002. World water dynamics: global modeling of water resources. J. 23. Nguyễn Bảo Vệ. 2009. Thâm canh lúa 3 vụ Environ. Manage. 66(3): 249–267. và sự thay đổi môi trường đất ở ĐBSCL. Kỷ yếu Hội thảo “Biện pháp nâng cao năng suất 34. Sivapalan, S., and C. Palmer. 2014. lúa Hè Thu” ở ĐBSCL. Measurement of deep percolation losses under flooded rice system in Cununurra clay soil. 24. Nguyễn Minh Phượng, H. Verplancke, Lê Văn Khoa, and Võ Thị Giang. 2009. Sự nén 35. TCVN 8641:2011. Công trình thủy lợi kỹ dẽ của đất canh tác lúa ba vụ ở ĐBSCL và thuật tưới tiêu nước cho cây lương thực và hiệu quả của luân canh trong cải thiện độ cây thực phẩm. Hà Nội. bền đoàn lạp. Tạp chí Khoa học Trường Đại 36. Trần Quốc Đạt, Nguyễn Hiếu Trung và K. học Cần Thơ 11: 194–199. Likitdecharote. 2012. Mô phỏng xâm nhập 25. Nguyễn Thanh Bình, Lâm Huôn và Thạch mặn ở Đồng bằng sông Cửu Long dưới tác Sô Phanh. 2012. Đánh giá tính tổn thương động của nước biển dâng và suy giảm lưu có sự tham gia: trường hợp xâm nhập mặn ở lượng từ thượng nguồn. Tạp chí Khoa học Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Đại học Trường Đại học Cần Thơ: 141–150. Cần Thơ 24b: 229–239. 37. Traore, S., and Y.-M. Wang. 2011. On-farm 26. Nhan, D.K., N.H. Trung, and N. Van Sanh. rainwater reservoir system optimal sizing 2011. The Impact of Weather Variability on for increasing rainfed production in the Rice and Aquaculture Production in the semiarid region of Africa. African J. Agric. Mekong Delta. Springer Netherlands 45: Res. 6(20): 4711–4720. 437–451. 38. Triệu Ánh Ngọc, Nguyễn Thị Kim Oanh, Lê 27. Panigrahi, B., S.N. Panda, and A. Agrawal. MinhTuấn và Đặng Hữu Phượng. 2006. Tính 2006. Water Balance Simulation and toán tối ưu nhu cầu nước cho cây trồng. Economic Analysis for Optimal Size of On- Trường Đại học Thủy Lợi cơ sở 2: 1–37. Farm Reservoir. Water Resour. Manag. 39. Tuong, T 2005. Technologies for efficient 10(3): 233–350. utilization of water in rice production. In 102
14. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 35 (2014): 90-103 “Advance in Rice Science” (K. S. Lee, K. K. sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt. Thành Jena, and K. L. Heong. Eds.), Proceeding of phố Hồ Chí Minh: 1–18. International Rice Conference, Korea, 45. Vương Tuấn Huy, Văn Phạm Đăng Trí, September 13-15, 2004 Conference. : 141–146. Phạm Thanh Vũ, Lê Quang Trí và Nguyễn 40. Tuong, T.P., and B.A.M. Bouman. 2003. Hiếu Trung. 2013. Ứng dụng mô hình Rice Production in Water-scarce Aquacrop mô phỏng năng suất lúa trong Environments. Water 5: 53–67. điều kiện các yếu tố khí hậu thay đổi tại 41. UNU-WIDER, CIEM, and DOE. 2012. Tác vùng Bắc quốc lộ 1A, tỉnh Bạc Liêu. Tạp động của biến đổi khí hậu tới tăng trưởng và chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn 13: phát triển kinh tế xã hội ở Việt Nam. Nhà 48–51. xuất bản Thống Kê Hà Nội. 46. Wassmann, R., N.X. Hien, C.U.T. Hoanh, 42. Van, P.D.T., I. Popescu, A. van Griensven, and T.O.Hp. Tuong. 2004. Sea level rise D.P. Solomatine, N.H. Trung, and A. Green. affecting the Viet Namse Mekong Delta: 2012. A study of the climate change impacts Water elevation in the flood season and on fluvial flood propagation in the implication for rice production. Clim. Vietnamese Mekong Delta. Hydrol. Earth Change 66: 89–107. Syst. Sci. 16(12): 4637–4649. 47. Yoshida, S. 1981. Growth and development 43. Vien, T.D. 2011. Climate change and its of the rice plant. p. 1–15. In Fundamentals impact on agriculture in vietnam. Journal. of Rice Crop Science. International rice ISSAAS 17(1): 17–21. research intitute. 44. Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam. 2013. 48. Yu, B., T. Zhu, C. Breisinger, and N.M. Hiện trạng dự báo xâm nhập mặn tại các Hai. 2010. Impacts of Climate Change on cửa sông vùng ven biển ĐBSCL và đề xuất Agriculture and Policy Options for các giải pháp đảm bảo nước ngọt phục vụ Adaptation The Case of Vietnam. IFPRI Discuss.: 1–23. 103