Tuyển tập Báo cáo khoa học
Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước”
Doi: 10.15625/vap.2021.0111
XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH TÍNH VÀ LẬP BẢN ĐỒ
NHU CẦU SỬ DỤNG NƢỚC - ỨNG DỤNG CHO KHU
VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Nguyễn Anh Đức, Trần Thùy Nhung*, Nguyễn Hoàng Vân, Trần Mạnh Cường,
Trần Anh Phương
Viện Khoa học tài nguyên nước - Bộ Tài ngun và Mơi trường
*Email:
Tóm tắt
Tài ngun nước được xem là yếu tố đóng vai trị trung tâm trong đời sống,
văn hoá, kinh tế - xã hội của vùng Đồng bằng sơng Cửu Long (ĐBSCL). Việc
tính tốn chính xác nhu cầu sử dụng nước cho vùng ĐBSCL sẽ góp phần quan
trọng vào việc qui hoạch và phân bổ tài nguyên nước hợp lý. Bài báo này trình
bày một chương trình tính tốn nhu cầu sử dụng nước cho 13 tỉnh ĐBSCL
trong các lĩnh vực trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản, công nghiệp, sinh hoạt. Dựa
trên số liệu khí tượng cùng với các dữ liệu về kinh tế - xã hội của từng tỉnh
trong khu vực, nghiên cứu đã thiết lập chương trình tính tốn và lập bản đồ
nhu cầu nước trên ngơn ngữ lập trình Python. Sử dụng chương trình này,
nghiên cứu đã đánh giá sự biến đổi theo không gian và thời gian của nhu cầu
sử dụng nước của toàn vùng ĐBSCL, cung cấp đầu vào cho công tác quản lý
và qui hoạch tài nguyên nước tại khu vực ĐBSCL.
Từ khóa: Đồng bằng sơng Cửu Long, bản đồ, nhu cầu nước, Python.
1. Mở đầu
Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) thuộc châu thổ sông Mê Kông là
vùng đất rộng lớn, trù phú nằm ở cực Nam của nước ta với diện tích
39.400 km2 (12 % diện tích cả nước) và dân số 17,3 triệu người (19 % dân
số cả nước). Nằm ở vùng hạ lưu lưu vực Mê Kơng với một mạng lưới sơng
ngịi dày đặc, tài ngun nước được xem là yếu tố đóng vai trị trung tâm
trong đời sống, văn hoá, kinh tế và xã hội của vùng ĐBSCL. Tuy nhiên, tài
nguyên nước ở ĐBSCL đang đứng trước những thách thức to lớn trước tác
động của biến đổi khí hậu và hoạt động khai thác tài nguyên nước của các
quốc gia thượng lưu lưu vực sông Mê Kông. Hạn hán liên tiếp xảy ra trong
những năm gần đây với mức độ ngày càng nghiêm trọng và khó lường, dẫn
đến tình trạng thiếu nước ngọt và xâm nhập mặn vào mùa khô. Các công
26
VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
Tuyển tập Báo cáo khoa học
Hội thảo “Ứng dụng khoa học cơng nghệ trong quản lý tài ngun nước”
trình chuyển nước và hệ thống thủy điện tại thượng nguồn sông Mê Kơng và
hoạt động khai thác cát, sỏi lịng sơng đã làm thay đổi chế độ dịng chảy
sơng Mê Kơng, làm suy giảm nghiêm trọng hàm lượng bùn cát về ĐBSCL
[ICEM, 2010], khiến cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, nuôi trồng
thủy sản và chăn nuôi phải đối mặt với nguy cơ thiếu nước ngày càng cao
(Nguyễn Ngọc Anh, 2020). Để đảm bảo mục tiêu phát triển bền vững
ĐBSCL việc đảm bảo nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt và các hoạt động
phát triển kinh tế và xã hội là một u cầu cấp bách.
Tính tốn chính xác nhu cầu sử dụng nước là tiền đề quan trọng nhất để
có các giải pháp hiệu quả phịng, chống tình trạng thiếu nước. Một số tác giả
trong và ngoài nước đã tiến hành tính tốn nhu cầu sử dụng ở khu vực
ĐBSCL. Chẳng hạn, dựa trên hướng dẫn của FAO, Trần Xn Hải (2019)
đã tính tốn nhu cầu sử dụng nước cho 120 khu thủy lợi thuộc ĐBSCL;
Nguyễn Ngọc Anh (2020) đã tính tốn nhu cầu nước của khu vực ĐBSCL
phục vụ tìm kiếm các giải pháp cho vấn đề xâm nhập mặn ở ĐBSCL; JICA
[2003] đã tiến hành tính tốn và dự báo nhu cầu nước cho 13 lưu vực sơng
chính theo các kịch bản kinh tế - xã hội khác nhau, bao gồm cả khu vực
ĐBSCL. Tuy nhiên, do thiếu các chương trình tính tốn nhu cầu sử dụng
nước, việc tính tốn nhu cầu sử dụng nước cịn linh hoạt khi áp dụng cho
các phân vụ, mất nhiều thời gian và cơng sức.
Python là ngơn ngữ lập trình mã nguồn mở, được sử dụng phổ biến trên
thế giới với nhiều tính năng ưu việt. Đặc biệt, ngơn ngữ Python rất mạnh
trong xử lý, phân tích số liệu với nhiều thư viện hỗ trợ. Để việc tính tốn trở
lên nhanh chóng và thuận tiện, chúng tơi đã phát triển một chương trình tính
tốn nhu cầu sử dụng nước trên nền tảng Python. Chương trình nhận các
thơng tin về điều kiện khí tượng cũng như dữ liệu kinh tế - xã hội của từng
tỉnh làm đầu vào và các bản đồ nhu cầu sử dụng nước của từng ngành sử
dụng nước và tổng nhu cầu sử dụng nước làm đầu ra. Sử dụng chương trình
này, nghiên cứu sẽ tính tốn nhu cầu sử dụng qua các năm cũng như dự báo
nhu cầu sử dụng nước trong tương lai cũng như đánh giá biến động nhu cầu
sử dụng nước theo không gian và thời gian cho toàn vùng ĐBSCL.
2. Phƣơng pháp nghiên cứu và dữ liệu đầu vào
2.1. Dữ liệu đầu vào
Số liệu đầu vào phục vụ tính tốn nhu cầu sử dụng nước bao gồm số
liệu khí tượng và số liệu thống kê các ngành sử dụng nước. Số liệu khí
VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
27
Tuyển tập Báo cáo khoa học
Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước”
tượng bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, số giờ nắng, lượng mưa tháng của các trạm
khí tượng thuộc khu vực ĐBSCL. Số liệu các ngành có sử dụng nước như
sinh hoạt, nơng nghiệp (thủy sản, lúa gạo, cây ăn trái) (quy mô cấp tỉnh,
huyện) được thu thập vào hai năm 2016 và 2018 từ niên giám thống kê của
13 tỉnh thuộc ĐBSCL. Mục đích của việc lựa chọn 2 năm 2016 và 2018 do
đây là 2 năm tương ứng với hai năm hạn nặng và khơng hạn.
Hình 1. Bản đồ Đồng bằng sơng Cửu Long
Đối tượng sử dụng nước được tính đến bao gồm: Lúa các vụ Đông
Xuân, Xuân Hè, Hè Thu và vụ Mùa; các loại cây hoa màu (ngô, khoai, sắn,
vừng, đậu nành, lạc, đậu tương) và cây ăn trái (cam, quýt, chanh, bưởi, nho,
chuối, dừa, dứa, sầu riêng, nhãn, chơm chơm, xồi, măng cụt, thanh long,
tiêu); vật ni gồm trâu, bị, lợn, gà, dê, ngựa; sinh hoạt và cơng nghiệp. Hình
2 thể hiện các đối tượng sử dụng nước theo từng tháng trong năm. Lúa là loại
sử dụng nhiều nước nhất với 4 vụ lúa kế tiếp nhau trong năm. Vụ Đông Xuân
từ tháng 11 năm trước đến đầu tháng 2 năm sau, vụ Hè Thu từ tháng 3 đến
tháng 5, vụ Thu Đông từ tháng 6 đến tháng 8, vụ Mùa từ tháng 9 đến tháng
10. Định mức sử dụng nước của từng đối tượng sử dụng nước được thu thập
từ các tài liệu của tổ chức lương thực thế giới (FAO) và các qui định, hướng
dẫn của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Bộ Xây dựng.
28
VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
Tuyển tập Báo cáo khoa học
Hội thảo “Ứng dụng khoa học cơng nghệ trong quản lý tài ngun nước”
Hình 2. Đối tượng sử dụng nước trong nghiên cứu
2.2. Thiết lập chương trình tính tốn nhu cầu sử dụng nước
Chương trình tính tốn nhu cầu nước tổng thể và tồn diện được thiết
lập theo sơ đồ ở Hình 3. Các bước tính nhu cầu dùng nước của từng đối
tượng được trình bày dưới đây:
Hình 3. Sơ đồ tính tốn nhu cầu nước
Nhu cầu nước tổng (WD) được xác định là tổng cộng nhu cầu nước tưới
cho cây trồng, nhu cầu nước cho chăn nuôi (WDCN), nhu cầu nước cho thủy
sản (WDTS), nhu cầu nước cho sinh hoạt (WDSH) và nhu cầu nước cho cơng
nghiệp (WDCN) [JICA, 2003]. Trong đó nhu cầu nước cho cây trồng được
tính tốn dựa trên chỉ số bốc thoát hơi nước cây trồng tham khảo (ETo).
Trong nghiên cứu này, ETo được tính tốn trực tiếp từ các số liệu khí tượng
theo các tháng trong năm cho từng tỉnh thuộc ĐBSCL.
VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
29
Tuyển tập Báo cáo khoa học
Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước”
Nhu cầu nước cho cây trồng: Một lượng lớn nước từ cây trồng bị mất đi
do bốc, thốt hơi. Do đó việc tính tốn bốc hơi từ cây trồng đóng vai trị
quan trọng trong việc tính tốn nhu cầu sử dụng nước của cây trồng. Nghiên
cứu tính tốn chỉ số bốc thốt hơi nước cây trồng tham khảo (ETo) dựa trên
hướng dẫn của FAO dựa trên 4 yếu tố thời tiết bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, tốc
độ gió, số giờ nắng như sau:
(1)
Trong đó, ETo là lượng bốc thốt hơi nước cây trồng tham khảo
(mm/ngày); Rn là bức xạ thực trên bề mặt cây trồng (MJ/m2/ngày); G là mật
độ thông lượng nhiệt của đất (MJ/m2/ngày); T là nhiệt độ khơng khí trung
bình ngày ở độ cao 2 m (oC); u2 là tốc độ gió ở độ cao 2 m (m/s); es là áp
suất hơi nước bão hòa (kPa); ea là áp suất hơi nước thực tế (kPa); là độ
dốc của đường cong áp suất hơi nước (kPa/oC); là hằng số ẩm (kPa/oC).
Nhu cầu nước tưới cho cây trồng được tính tốn cho qui mô cấp huyện
theo hướng dẫn của FAO [JICA 2003]. Nhu cầu nước tưới cho của cây
trồng được xác định dựa vào nhu cầu nước tưới cần thiết cho cây trồng theo
từng giai đoạn và diện tích như sau:
IWD = GIR x A
(2)
GIR = NIR/Ep
(3)
Trong đó, IWD là tổng nhu cầu nước tưới của khu vực tính tốn
(m3/tháng); GIR là yêu cầu nước tưới tổng (m3/ha/tháng); A là diện tích tưới
của khu vực tính tốn (ha); NIR là u cầu nước tưới thực (m3/tháng); Ep là
hiệu quả tưới. Ở đây, yêu cầu nước tưới thực NIR phụ thuộc vào lượng bốc
thoát hơi cây trồng tham khảo ETo, lượng mưa hữu hiệu Peff, thất thoát nước
do thẩm thấu P. Riêng đối với cây lúa, yêu cầu nước tưới thực còn bao gồm
nhu cầu nước chuẩn bị đất trồng.
Nhu cầu nước sinh hoạt: Nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt được tính
tốn với qui mơ cấp huyện. Nhu cầu dùng nước của từng đối tượng để tính
tốn nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt của từng huyện như sau:
∑
30
(4)
VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
Tuyển tập Báo cáo khoa học
Hội thảo “Ứng dụng khoa học cơng nghệ trong quản lý tài ngun nước”
Trong đó, WDSH là tổng nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt của 1
huyện; N là số nhóm dân được phân nhóm nhu cầu sử dụng nước của từng
huyện; WDSH là nhu cầu dùng nước của nhóm dân số sử dụng nước thứ k;
là số dân thuộc nhóm sử dụng nước thứ k. Trong nghiên cứu này, dân
số được phân làm 2 nhóm là thành thị và nơng thơn với hệ số nhu cầu dùng
nước lần lượt là 1,5 m3/người/ngày và 1 m3/người/ngày tương ứng với 547,5
m3/người/năm và 365 m3/người/năm (JICA 2003).
Nhu cầu sử dụng nước cho nuôi trồng thủy sản (NTTS): Nhu cầu sử
dụng nước NTTS được tính tốn theo tháng với qui mô cấp huyện. Nhu cầu
sử dụng nước cho NTTS của từng huyện dựa trên kết quả điều tra, thu thập
nhu cầu sử dụng nước của từng loại thuỷ sản và diện tích ni trồng của
từng huyện như sau:
∑
(5)
Trong đó, WDNTTS là lượng nhu cầu sử dụng nước cho NTTS của 1
huyện trong 1 tháng; N là tổng số loại thuỷ sản trên địa bàn 1 huyện.
là nhu cầu sử dụng nước của loại thuỷ sản thứ k và DTNTTSk là
diện tích ni trồng loại thuỷ sản thứ k trong 1 huyện. Đối với nuôi cá, tôm
đôi lúc yêu cầu phải thay nước trong hồ nhưng lượng nước thay đổi này
khơng cần tính vào nhu cầu nước vì nó trở về lại với hệ thống kênh rạch. Do
đó, nhu cầu nước cho NTTS WDNTTS được xác định bằng lượng nước tổn
thất do bốc hơi và thấm.
Nhu cầu nước dùng trong chăn nuôi: Nhu cầu dùng nước trong chăn
nuôi được xác định dựa trên chỉ số tiêu thụ nước cho đàn vật ni.
∑
(6)
Trong đó, WDCN là tổng nhu cầu sử dụng nước cho chăn nuôi của 1
huyện; N là số nhóm con vật được phân nhóm nhu cầu sử dụng nước của
từng huyện; WDCNk là nhu cầu dùng nước của nhóm vật ni sử dụng nước
thứ k; SCk là số con thuộc nhóm sử dụng nước thứ k. Trong nghiên cứu này,
vật ni được phân làm 6 nhóm là trâu, bò, lợn, gà, cừu, ngựa với hệ số nhu
cầu dùng nước lần lượt là 35, 35, 15, 0,25, 25, 25 L/con/ngày tương ứng
138,5, 138,5, 54,75, 0,09, 9,1, 9,1 m3/con/năm [JICA, 2003].
Nhu cầu nước trong cơng nghiệp được tính tốn theo Thông tư
22/2019/TT-BXD nhu cầu nước dùng trong công nghiệp tối thiểu bằng 2,2
L/m2 cho 60 % tổng diện tích công nghiệp. Nhu cầu nước dùng trong nghiên
cứu này được xác định bằng:
∑
(7)
VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
31
Tuyển tập Báo cáo khoa học
Hội thảo “Ứng dụng khoa học cơng nghệ trong quản lý tài ngun nước”
Trong đó, WDCNgh là lượng nhu cầu sử dụng nước cho hoạt động công
nghiệp của 1 huyện trong 1 tháng; DTCNgh là diện tích đất cơng nghiệp của 1
huyện; WDCNgh là nhu cầu nước dùng cho khu một diện tích khu cơng
nghiệp (m3/ha/ngày). WDCNgh đưa ra trong nghiên cứu này bằng 30
m3/ha/ngày tương ứng 10950 m3/ha/năm.
Nhu cầu nước tổng cộng WD (m3/tháng) được xác định là tổng cộng nhu cầu
nước cho các lĩnh vực cây trồng, chăn nuôi, thủy sản, sinh hoạt, công nghiệp.
WD = IWD + WDCN + WDNTTS + WDSH + WDCN
(8)
Nhu cầu sử dụng nước trong 1 năm được tính từ tổng nhu cầu sử dụng
nước của từng đối tượng sử dụng nước trong 12 tháng.
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Nhu cầu sử dụng nước của từng đối tượng sử dụng nước ở khu
vực Đồng bằng sông Cửu Long
Nhu cầu sử dụng nước của các đối tượng sử dụng nước trong 2 năm
2016 và 2018 được trình bày ở Hình 4. Kết quả tính tốn cho thấy tỷ trọng
nhu cầu sử dụng nước của các ngành trong 2 năm 2016 và 2018 khơng có sự
khác biệt nhiều. Tuy nhiên, nhìn chung nhu cầu sử dụng nước của các ngành
năm 2018 nhỏ hơn năm 2016, là do năm 2016 mùa mưa đến muộn, hạn hán
kéo dài nên nhu cầu dùng nước ở mức rất cao.
b)
a)
Hình 4. Nhu cầu nước cho ĐBSCL trong các lĩnh vực:
a) năm 2016 và b) năm 2018
Trong các ngành sử dụng nước, nhu cầu nước của lúa chiếm tỉ trọng
tương đối lớn. Nhu cầu nước cho lúa chiếm đến trên 70 % trên tổng thể nhu
cầu nước cho khu vực. Tiếp sau trồng lúa, sản xuất công nghiệp, cây hoa
màu và ăn trái và thủy sản lần lượt chiếm khoảng 15 %, 10 %, 2 % nhu cầu
dùng nước. Nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt và chăn nuôi chiếm tỉ trọng
32
VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
Tuyển tập Báo cáo khoa học
Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước”
không đáng kể. Tuy nhiên, điểm cần lưu ý là nhu cầu nước sinh hoạt đòi hỏi
chất lượng nước cao hơn hẳn so với các đối tượng dùng nước khác.
3.2. Biến động nhu cầu sử dụng nước
Hình 5 thể hiện diễn biến nhu cầu sử dụng nước theo tháng. Diễn biến
nhu cầu sử dụng nước (WD) theo các tháng trong năm phụ thuộc chặt chẽ
vào diễn biến lượng mưa (Ptot) cũng như diện tích và các giai đoạn sinh
trưởng của cây lúa. Khí hậu Đồng bằng sơng Cửu Long được phân hóa rõ
rệt thành mùa mưa từ tháng 5 đến hết tháng 10 và mùa khô kéo dài từ tháng
11 đến tháng 4 năm sau. Do lượng mưa dồi dào vào mùa mưa, nhu cầu nước
trong những tháng này khá nhỏ, phần lớn chỉ dưới 2 tỷ m3/tháng, trong khi
đó, vào mùa khô lượng nước cần cho sản xuất sinh hoạt rất lớn. Tổng nhu
cầu nước năm 2016 trong mùa mưa là 9294 triệu m3 (chiếm 22,8 %) và
trong mùa khô là 31495 triệu m3 (chiếm 77,2 %). Con số này trong năm
2018 tương ứng là 8251 triệu m3 (chiếm 24,8 %) trong mùa mưa và 20580
triệu m3 (chiếm 75,2 %) trong mùa khô. Các tháng giữa mùa khô (tháng 3
và 4) có nhu cầu dùng nước cao nhất vì đây là các tháng ít mưa nhất và là
thời điểm xuống giống lúa Đơng Xn. Tháng 11 mặc dù lượng mưa cịn
tương đối cao nhưng nhu cầu dùng nước cũng tương đối lớn vì đây là giai
đoạn xuống giống lúa Đơng Xn. So với năm 2016, nhu cầu dùng nước
năm 2018 nhỏ hơn hẳn, khi mà lượng mưa vào mùa khô năm 2018 nhiều
hơn so với năm 2016.
Hình 5. Nhu cầu nước và lượng mưa tháng của ĐBSCL năm 2016 và 2018
VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
33
Tuyển tập Báo cáo khoa học
Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước”
3.3. Bản đồ nhu cầu sử dụng nước cho khu vực ĐBSCL
Bản đồ nhu cầu sử dụng nước cả năm (tính cho 1 ha đơn vị sử dụng
nước) của ĐBSCL với mức độ chi tiết đến cấp huyện được thể hiện trong
Hình 6. Tổng nhu cầu dùng nước năm cần thiết cho khu vực Đồng bằng
sông Cửu Long vào năm 2016 và 2018 lần lượt vào khoảng 40789 triệu m3
và 33330 triệu m3. Có thể nhận thấy, ở khu vực thượng và trung tâm của
đồng bằng nhu cầu dùng nước cao hơn hẳn so vùng ven biển và bán đảo Cà
Mau. Bốn tỉnh có nhu cầu nước dùng cao nhất trong khu vực là An Giang,
Long An, Kiên Giang và Đồng Tháp. Đây cũng là các địa phương thuận lợi
cho việc trồng lúa và có diện tích trồng lúa lớn nhất. Tiếp sau đó là các tỉnh
dọc theo dịng chính sơng Mê Kơng, bao gồm Cần Thơ, Hậu Giang, Sóc
Trăng, Vĩnh Long, Trà Vinh có nhu cầu nước khá cao. Các tỉnh ven biển và
vùng bán đảo Cà Mau như Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng, Bến Tre là các
tỉnh có nhu cầu sử dụng nước tương đối thấp, trong đó Cà Mau có nhu cầu
dùng nước thấp nhất (709 triệu m3 vào năm 2016 và 633 triệu m3 vào năm
2018). Nguyên nhân là do để thích nghi với việc thiếu nguồn cung nước
ngọt, diện tích trồng lúa, số vụ lúa cũng như diện tích cây ăn quả ở các địa
phương này nhỏ hơn các tỉnh ở vùng thượng và trung tâm đồng bằng.
b)
a)
Hình 6. Bản đồ nhu cầu nước cho khu vực ĐBSCL trong hai năm
a) năm 2016 và b) năm 2018
Hình 6 và Bảng 1 cũng cho thấy, nhu cầu nước trong năm 2016 cao hơn
rõ rệt so với năm 2018. Diện tích có nhu cầu nước lớn hơn 10.000
m3/ha/năm chiếm trên 50 % diện tích tồn ĐBSCL, trong khi đó chỉ khoảng
1/3 diện tích ĐBSCL có nhu cầu nước lớn hơn 10.000 m3/ha/năm vào năm
2018, do lượng mưa trong mùa khơ năm 2016 thấp kỷ lục (Hình 5) nên cây
34
VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
Tuyển tập Báo cáo khoa học
Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước”
trồng cần thêm một lượng nước bổ sung để đảm bảo sự phát triển bình
thường của cây trồng.
Bảng 1. Tổng nhu cầu nước năm 2016 và 2018
đối với 13 tỉnh thành ĐBSCL
Tỉnh
2016
2018
(Triệu m3/năm)
(Triệu m3/năm)
An Giang
4897
3733
Bạc Liêu
1269
1457
Bến Tre
2041
1296
Cà Mau
712
636
Cần Thơ
1727
1599
Đồng Tháp
4142
3648
Hậu Giang
1309
1329
Kiên Giang
4698
3170
Long An
8825
7517
Sóc Trăng
3577
2976
Tiền Giang
3882
2595
Trà Vinh
2322
1900
Vĩnh Long
1387
1476
Tổng
40789
33330
4. Kết luận
Nghiên cứu đã xây dựng chương trình tính tốn nhu cầu sử dụng nước
cho vùng ĐBSCL đến cấp huyện trên nền tảng ngôn ngữ lập trình Python.
Chương trình này có thể áp dụng cho những giai đoạn khác nhau và những
khu vực khác nhau. Điều này mang lại ưu thế trong việc tạo ra một hệ thống
thông tin nhu cầu nước cho nhiều năm, cho nhiều khu vực khác nhau. Đây
là cơ sở để phát triển những công cụ dự báo nhu cầu nước và lập kế hoạch
trữ nước.
VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
35
Tuyển tập Báo cáo khoa học
Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước”
Nguồn số liệu được tính tốn chi tiết dựa trên số liệu khí tượng của từng
tỉnh, phục vụ tính tốn lượng bốc thoát hơi cây trồng ETo. Đây là hệ số quan
trọng trong tính tốn nhu cầu nước cây trồng được hướng dẫn bởi tổ chức
nông lương thế giới (FAO). Đặc biệt, biến đổi khí hậu tạo ra những ảnh
hưởng nhất định đến hệ số này. Số liệu kinh tế và xã hội quy mô cấp huyện
khu vực Đồng bằng sông Cửu Long được thu thập từ niên giám thống kê.
Nhu cầu nước được tính tốn cho các lĩnh vực nơng nghiệp, chăn nuôi, sinh
hoạt và công nghiệp.
Nhu cầu nước cho khu vực Đồng bằng sông Cửu Long rất lớn, đặc
biệt vào mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Đây là thời kỳ lượng
mưa suy giảm, đồng thời cũng là thời kỳ cần nhu cầu nước lớn cho hai vụ
lúa Đông Xuân và Hè Thu. Trong các lĩnh vực sử dụng nước, nơng
nghiệp, đặc biệt là cây lúa, có nhu cầu nước lớn nhất. Phân bố nhu cầu
nước khu vực ĐBSCL tập trung vào những khu vực nằm ven hệ thống
sông Cửu Long. Những khu vực ven biển, hay chịu tác động xâm nhập
mặn từ cửa sơng có nhu cầu nước thấp hơn. Vào năm hạn nặng (2016),
nhu cầu nước ở mức rất cao, vượt quá khả năng cung cấp nước từ dịng
chảy sơng Mê Kơng vào khu vực.
Với những diễn biến phức tạp của khí hậu và tác động của con người,
ĐBSCL sẽ phải đối mặt với nhiều nguy cơ, trong đó có xâm nhập mặn và
hạn hán. Hai yếu tố này có ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống và sản xuất
trong khu vực. Có thể thấy rằng sản xuất nông nghiệp là lĩnh vực sẽ phải
chịu tác động nặng nề khi diện tích đất trồng bị thu hẹp do thiếu hụt nước
ngọt, năng suất và chất lượng cây trồng suy giảm do hạn hán. Bên cạnh đó,
vào những năm mùa mưa đến muộn, hạn hán kéo dài, nguồn nước ngầm suy
kiệt cũng sẽ kéo theo những khó khăn cho các lĩnh vực sinh hoạt, chăn ni,
hay cơng nghiệp cũng. Đây là bài tốn cần đặt ra trong quy hoạch và phát
triển bền vững khu vực, tác động trực tiếp đến sinh kế và an cư.
Lời cam đoan: Tập thể tác giả cam đoan bài báo này là cơng trình
nghiên cứu của tập thể tác giả, chưa được công bố ở đâu, không được sao
chép từ những nghiên cứu trước đây; khơng có sự tranh chấp lợi ích trong
nhóm tác giả.
36
VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
Tuyển tập Báo cáo khoa học
Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước”
Tài liệu tham khảo
1. JICA. “Nghiên cứu phát triển và quản lý tài ngun nước trên tồn
quốc tại nước Cộng hịa xã hội chủ nghĩa Việt Nam, Báo cáo cuối cùng”.
2013.
2. ICEM. “Strategic Environmental Impact Assessment for
Hydropower on the Mekong Mainstream. Final Report, prepared for the
Mekong River Commission, Hanoi”, 2010.
3. IUCN. “Chuyện nước và con người ở Đồng bằng sông Cửu Long”.
2014.
4. Nguyễn Ngọc Anh. “Những vấn đề về nước ở Đồng bằng sơng Cửu
Long”. Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Điện tử, 2020.
5. Nguyễn Ngọc Hà, Hoàng Thị Nguyệt Minh, Đinh Tiến Dũng. “Thiết
lập mơ hình cân bằng nước phục vụ lập quy hoạch tổng hợp lưu vực sông
Cửu Long”. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn, 2021.
6. Trần Xuân Hải, Bùi Nguyễn Lâm Hà, Phạm Anh Tài, Đỗ Ngọc
Tuấn, Vũ Văn Nghị, Đặng Thanh Lâm. Thiếu hụt nguồn nước ngọt ở
Đồng bằng sông Cửu Long: hiện trạng và dự báo đến năm 2030 và 2050
dưới tác động của biến đổi khí hậu. Tạp chí Khí tượng Thủy văn, vol. 706,
2019, tr. 1 - 9.
7. Ủy ban sông Mê Kông Việt Nam. “Điều tra, nghiên cứu và đánh giá
các giải pháp khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên nước tương ứng với các
kịch bản phát triển cơng trình ở thượng lưu sơng Mê Kơng làm cơ sở phịng
chống hạn và xâm nhập mặn ở ĐBSCL”, 2013.
VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
37
Tuyển tập Báo cáo khoa học
Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước”
DEVELOPMENT OF A PYTHON-BASED TOOL FOR
MAPPING WATER DEMAND IN THE VIETNAM
MEKONG DELTA
Nguyen Anh Duc, Tran Thuy Nhung, Nguyen Hoang Van,
Tran Manh Cuong, Tran Anh Phuong
Water Resources Institute - Ministry of Natural Resources and Environment
Abtracts
Water resources has been considered as the most essential factor in the
development of living, culture, and socio - economic status of the Mekong
Delta. The precise computation on total water demand for the region plays
an important role in suitable planning and distributing water resources.
This report demonstrates the method and tool for mentioned purpose
applied for all 13 local provinces in sectors: agriculture, breed,
aquaculture, industry, and domestic uses. The calculations and maps of
water demand are built using Python programming language based on
meteorological and socio-economical recorded data for each area. The
results using Python have evaluated the spatial and temporal variation of
water demand for the Mekong Delta, which provides inputs for water
resources managing and planning processes for the study region.
Keywords: Mekong Delta, Python, map, water demand.
38
VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC