Trong thành công của chương trình Nước sạch nông thôn có sự đóng góp của ngành Thủy lợi.

Bức tranh tổng quát về các nguồn nước ở Việt Nam đã được phác họa ra tại hội thảo “Hội nghị KH&CN và ĐMST ngành Thủy lợi – Phòng chống thiên tai”, do Bộ NN&PTNT tổ chức vào ngày 3/10/2023. Trong bức tranh này, các vấn đề quan trọng và thiết thân với ngành thủy lợi vài thập niên gần đây đều được đề cập đến: cơ sở hạ tầng thủy lợi; an ninh nguồn nước, nguồn nước xuyên biên giới, khai thác nước ngầm; tình trạng xói lở, xói mòn bờ sông, bờ biển; tình trạng ngập lụt ven biển, lưu vực sông; phát triển thủy lợi nội đồng; vận hành liên hồ chứa; lũ quét, trượt lở, sạt lở… Thủy lợi bây giờ không còn đơn thuần là công việc “dẫn thủy nhập điền”, phục vụ cho sản xuất nông nghiệp như những thập niên trước nữa mà còn là vấn đề cơ bản của nền kinh tế nông nghiệp, liên quan đến đời sống của hàng chục triệu nông dân và cư dân ở nông thôn, thậm chí liên quan đến ngoài ngành nông nghiệp khi góp phần giải quyết những vấn đề lớn của xã hội: an ninh nguồn nước, ngập lụt đô thị, lũ quét vùng núi…

Đặt trong bối cảnh biến đổi khí hậu với những hiện tượng thời tiết cực đoan như hạn hán, mưa bão lớn bất thường, tần suất và cường độ ngày một gia tăng…, những vấn đề của thủy lợi đã được mở rộng, chạm đến hầu hết mọi lĩnh vực trong cuộc sống. Do đó, giờ đây khi nói đến thủy lợi, người ta không còn thuần túy chỉ nói đến việc cung cấp nước của các công trình phục vụ tưới tiêu mà còn nói đến vai trò đa mục tiêu, có thể tham gia giải quyết vấn đề liên quan đến nước của cả xã hội và tự nhiên, “cấp 6,5 m3 nước cho sinh hoạt, sản xuất công nghiệp, trong đó cấp nước cho 951 khu công nghiệp với tổng lưu lượng khoảng 6,2 triệu m3/ngày đêm, góp phần quan trọng điều hòa nguồn nước, phòng chống thiên tai liên quan đến nước, bảo đảm an ninh nguồn nước, bảo vệ môi trường sinh thái gần với nước”, theo giáo sư Trần Đình Hòa, Viện trưởng Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam.

Vậy thì, thủy lợi đã chuẩn bị được những gì cho những bài toán mà bối cảnh mới đặt ra, đặc biệt là an ninh nguồn nước?

Một hiện trạng thách thức

Có lẽ, không cần là người trong ngành thủy lợi thì người ta cũng có thể biết rằng trong những năm gần đây, trên hai con sông lớn của Việt Nam là sông Cửu Long/Mekong và sông Hồng, những hiện tượng bất thường như hạ thấp mực nước/lòng dẫn, giảm lưu lượng nước trong mùa kiệt, giảm lượng cát và phù sa… đã dẫn đến rất nhiều hệ lụy như ảnh hưởng đến việc cung cấp nước cho cây cối, nuôi trồng thủy sản và tình trạng xói lở bờ sông… Trong nhiều cuộc họp, thông tin mà giới chuyên môn đưa ra là ngày càng khó khăn để duy trì mực nước sông Hồng đạt trên 2,2m. Nhiều thời điểm, các nhà máy trên bậc thang thủy điện sông Đà đều chạy hết công suất, xả lưu lượng tối đa cho hạ du lấy nước đổ ải nhưng mực nước tại các trạm thủy văn ở Hà Nội cũng không đạt mức này. Vào năm 2019, Thứ trưởng Bộ NN&PTNT Nguyễn Hoàng Hiệp cho rằng, nếu ở thời điểm năm 2012, khi hồ Hòa Bình xả nước ở ba cửa thì mực nước tại trạm thủy văn Hà Nội đạt mức 2,2m nhưng giờ là một con số mơ ước.
 

Vậy điều gì sẽ xảy ra khi lòng dẫn bị hạ thấp trong mùa kiệt? Hệ quả đầu tiên là hệ thống các trạm thủy lợi hai bên sông Hồng sẽ khó lòng lấy được nước cho nội đồng vì mức nước thấp hơn mức thiết kế, vì vậy gần như loại các trạm bơm này khỏi “vòng chiến đấu”. Theo số liệu của Bộ NN&PTNT, lượng nước lấy được ở hạ du để phục vụ canh tác nông nghiệp ngày càng giảm, chỉ đạt 67% vào năm 2017 và xấp xỉ 14% năm 2019. Trong nhiều phiên họp thường kỳ của Hội đồng Tổ tư vấn KH&CN về An toàn hệ thống thủy điện trên bậc thang thủy điện sông Đà, nhiều chuyên gia cho rằng với tình trạng hiện nay thì nhiều khả năng, trong những năm tới, mực nước sông có thể còn xuống thấp hơn.

Sự hạ thấp lòng dẫn ở sông Mekong lại mang màu sắc khác. Sự thay đổi chế độ thủy văn, “đói lũ” – “Từ năm 2012 đến giờ đã 12 năm không có lũ về, còn nếu có lũ thì sẽ cực lớn”, theo chia sẻ của một nhà nghiên cứu về biến đổi khí hậu ở trường Đại học Cần Thơ - sự thay đổi địa mạo sông, biến dạng lòng dẫn… đang đưa ra những vấn đề nghiêm trọng mà điển hình là tình trạng sạt lở bờ sông diễn ra liên tiếp, ảnh hưởng đến cuộc sống của người dân hai bên bờ sông, đặc biệt trên sông Tiền Giang và Hậu Giang.

Có lẽ đến đây, sẽ có câu hỏi đặt ra là tại sao việc thay đổi lòng dẫn hay chế độ thủy văn trên một con sông, nghĩa là vấn đề thuần túy của nước, lại có thể dẫn đến những hệ quả như vậy? Theo lý giải của một chuyên gia Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam tại hội thảo, việc các đập thượng nguồn giữ cát và phù sa ở mức khoảng 30% như hiện nay sẽ làm giảm lượng cát và phù sa về ĐBSCL trong khi hoạt động khai thác cát trái phép ở hạ nguồn ngày một gia tăng đã làm ảnh hưởng đến địa mạo sông, nghĩa là tạo những hố sâu dưới lòng sông. Mặc dù cũng có những hố sâu dưới lòng sông được hình thành một cách tự nhiên theo tác động dòng chảy nhưng hố sâu (deep pool) do con người tạo ra một cách bất thường sẽ làm thay đổi địa mạo sông và dòng chảy. Lúc đó, dòng chảy chỉ còn cách lấy thêm đất cát ở hai bên bờ “bù vào” để lập lại trạng thái cân bằng mới, qua đó làm tình trạng xói lở hai bên bờ sông thêm trầm trọng và diễn ra với tần suất ngày một gia tăng. Một nhà nghiên cứu của trường ĐH Cần Thơ, sau một nghiên cứu hợp tác với các nhà khoa học Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam và Anh, cho biết, “các hố sâu nhân tạo làm cho hệ thống sông mất đi tính cân bằng và toàn bộ hệ thống sông bị biến dạng. Điều nguy hiểm khác ở chỗ ĐBSCL của mình là đồng bằng trẻ, nếu chúng ta chỉ tạo ra sự thay đổi ít thôi thì cũng làm thay đổi cả đồng bằng”.

Một hệ quả khác của sự thay đổi chế độ thủy văn của con sông là sự thay đổi của chất lượng nước. Về mùa khô, khi nước thượng nguồn về chậm, dòng chảy không còn đủ lực để đẩy nước mặn ra. Thêm một tác nhân nữa là hoạt động canh tác theo nhiều năm đã thay đổi rất nhiều điều kiện mặt đất ở ĐBSCL: những vùng hoang hóa tự nhiên trước nhận nước vào mùa lũ rồi chảy ra từ từ vào mùa khô nên có thể giúp khống chế sự xâm nhập mặn. Tuy nhiên, khi đã chuyển hóa các nơi này thành những vùng trồng lúa, chúng không còn những tính năng nhận nước và trữ nước, nước bị chảy thẳng ra biển nên về mùa khô, không còn nước ngăn mặn nữa. “Mặn nó đã đi sâu vào dòng sông, nó làm thay đổi cả tính chất của nước, đặc tính của phù sa, bùn cát, và như vậy nó cũng làm thay đổi đáng kể những vùng đất nhạy cảm trên sông như cù lao hay cồn”, nhà nghiên cứu ở trường ĐH Cần Thơ cho biết.

Phụ thuộc nguồn nước ngoài biên giới

Những gì xảy ra tại hai con sông lớn này đã tạo ra thế thách thức rất lớn cho vấn đề an ninh nguồn nước và quản lý nước xuyên biên giới, nếu đặt cả hai con sông vào toàn bộ hệ thống sông lớn của Việt Nam với khoảng 3.450 con sông với chiều dài từ 10 km trở lên, trong đó 126 sông bắt nguồn từ nước ngoài, 76 sông bắt nguồn từ trong nước chảy ra nước khác. “Khoảng 62% nguồn nước mặt là phụ thuộc vào nguồn nước ngoài quốc gia, đáng chú ý là tỉ lệ phụ thuộc của sông Cửu Long lên tới 95%, sông Hồng - Thái Bình 40%”, giáo sư Trần Đình Hòa báo cáo. Theo một thông tin từ tạp chí Năng lượng Việt Nam, mỗi năm, sông Cửu Long chảy về vùng ĐBSCL khoảng 450 - 475 tỷ m3 nước, mang theo khoảng 160 triệu tấn phù sa, trong đó lượng mưa tại chỗ ở vùng đồng bằng này chỉ chiếm 11%.

Đoàn công tác Viện Quy hoạch thủy lợi khảo sát thực trạng thượng lưu các công trình thủy lợi dọc sông Hồng như cống Xuân Quan, Liên Mạc; trạm bơm Đan Hoài, Thanh Điềm, Ấp Bắc… Ảnh: Trung Quân/Nông nghiệp Việt Nam.

Nếu nhìn theo phạm vi ảnh hưởng của hai vùng đồng bằng do hai con sông lớn này thiết lập nên thì vấn đề an ninh nguồn nước ở đây liên quan trực tiếp đến khu vực rộng 40.577,6 km² và 17,74 triệu người – đối với sông Cửu Long và khu vực rộng khoảng 17.000 km2 và 21,84 triệu người (chiếm khoảng 22,3 % tổng dân số cả nước) – đối với sông Hồng – Thái Bình. Chúng ta có thể dễ hình dung ra hơn khi biết rằng, 96% nguồn nước của TP.HCM có được là từ sông Sài Gòn và sông Đồng Nai, như lời chia sẻ của ông Trần Kim Thạch, Trưởng phòng Phòng Quản lý chất lượng nước, Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn (Sawaco) trong tọa đàm “Quản lý bền vững nguồn nước” vào năm 2022. Điều đó cho thấy, an ninh nguồn nước trên sông Cửu Long và sông Hồng – Thái Bình liên quan mật thiết đến an ninh nguồn nước ở Việt Nam.

Mặt khác, nếu trước đây, an ninh nguồn nước thường được hiểu theo nghĩa hẹp là thước đo độ tin cậy và sẵn có của các nguồn cung cấp nước cần thiết cho nhu cầu của người dân thì ngày nay cần hiểu vấn đề này rộng ra bởi cách hiểu cũ đã vô hình trung loại đi những phức tạp và vấn đề vốn có của an ninh nguồn nước. Theo quan điểm mới, an ninh nguồn nước đã được hiểu rộng ra theo nghĩa là cách quản lý và tiếp cận nguồn nước xem xét đến sự đa dạng sinh học, sức khỏe, sinh kế cũng như nhu cầu nước của người dân.

Vì vậy, nếu rọi từ quan điểm mới vào thực trạng an ninh nguồn nước trên những dòng chảy xuyên biên giới như sông Cửu Long, sông Hồng, sông Mã, sông Cả, sông Đồng Nai… thì có thể thấy vấn đề này ngày một phức tạp. Việc phụ thuộc nhiều vào các dòng chảy ngoài biên giới luôn tiềm ẩn rủi ro về chia sẻ nguồn nước và chia sẻ thông tin nguồn nước giữa các quốc gia thượng nguồn như Trung Quốc với các quốc gia hạ nguồn như Việt Nam. Việc không có được số liệu từ các đập và hồ chứa thượng nguồn, đặc biệt là số liệu theo thời gian thực, khiến việc vận hành liên hồ chứa, chủ động tích nước hay xả lũ trên các dòng chảy này đều ở thế bị động. Thật khó ra quyết định khi chúng ta không nắm được thông tin của dòng chảy phía trên, theo nhận định của một chuyên gia Bộ NN&PTNT tại hội thảo ngày 3/10.

Sự ảnh hưởng của việc vận hành các đập thượng nguồn trên thực tế không chỉ là sự đứt gãy của các hệ thống quản lý nguồn nước mà còn là an ninh lương thực, các hệ thống xã hội và tự nhiên quanh các dòng chảy xuyên biên giới.

Trong khi đi tìm những giải pháp có thể giúp giải quyết vấn đề này thì năng lực nội tại của Việt Nam trong việc quản lý nguồn nước, vận hành liên hồ chứa vẫn còn có những hạn chế. Đại diện liên doanh Kyuden Innovatech Việt Nam và Weatherplus, nơi cung cấp dịch vụ hỗ trợ việc vận hành các đập thủy điện, đã trao đổi tại hội thảo “khi đi qua 50 nhà máy thủy điện, hồ chứa thì cả 50 nơi vẫn còn dựa vào số liệu viết bằng tay trên bảng”. Hiện tại, chưa nhiều hệ thống quản lý các dòng chảy, hồ đập ở Việt Nam được số hóa và chưa có hệ thống vận hành liên hồ nào theo thời gian thực. “Ở Việt Nam, chúng ta xả lũ dựa theo mức chuẩn dưới hạ lưu. Nếu chúng ta không nắm được dữ liệu theo thời gian thực, có đầy đủ thông tin như mở cửa van, đóng cửa van trên thượng lưu thì rất khó khăn cho việc điều hành”, anh nói.

Liệu có thể giữ được an ninh nguồn nước?

Câu hỏi này được đặt ra tại hội thảo, giữa những cuộc tranh luận của các chuyên gia hàng đầu ngành thủy lợi Việt Nam. Khi không có dữ liệu theo thời gian thực về dòng chảy, lưu lượng dòng chảy, bùn cát phù sa… trên những dòng chảy xuyên biên giới, người ta đã nghĩ đến những cách tiếp cận ngoài truyền thống, đó là các mô hình tính toán, công nghệ viễn thám, IoT, giải pháp phi công trình… Những cách tiếp cận như vậy đang được nhiều quốc gia trên thế giới áp dụng rất nhiều trong đảm bảo an ninh nguồn nước và quản lý dòng chảy xuyên biên giới. Thực ra, manh nha cho những cách tiếp cận như vậy, đi kèm các giải pháp cụ thể hơn, đã bắt đầu xuất hiện trong và ngoài ngành thủy lợi.

Nhưng các cách tiếp cận mới đòi hỏi những năng lực mới. Ví dụ, công nghệ viễn thám sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh, radar giao thoa… trao cho nhà nghiên cứu cái nhìn theo không gian và thời gian ở một diện rất rộng, có thể tham gia vào nhiều hướng khác nhau, liên quan đến nước như dự đoán trượt lở đất, lún đất, biến dạng/thay đổi dòng chảy, dự đoán lưu lượng nước, dự đoán và cảnh báo sớm vùng ngập lụt… ThS. Hà Thanh Lâm, Viện Quy hoạch thủy lợi, đã trình bày cách tiếp cận này trong việc kiểm đếm, giám sát nguồn nước, đặc biệt hữu dụng ở những hồ, đập mà các nhà quản lý chưa có nhiều thông tin cơ sở. Tuy nhiên, anh cũng thừa nhận là vẫn còn nhiều khó khăn cần giải quyết trong cách tiếp cận này, “cần tăng độ chính xác trong giải đoán thông qua việc loại bỏ nhiễu tín hiệu radar, lọc ảnh quang học, tăng mức độ tự động hóa các bước xử lý ảnh, cần có những dữ liệu khác về mực nước hoặc dữ liệu địa hình DEM”.

Việc giảm thiểu điểm yếu của từng cách tiếp cận mới hay cũ chỉ có thể có được thông qua nghiên cứu. Tại hội thảo, các nhà quản lý và nhà khoa học của ngành thủy lợi đều cho rằng, phần lớn những giải pháp hoặc các tư vấn chính sách mà họ có được đều từ các đề tài do Bộ KH&CN tài trợ. Các đề tài thông qua chương trình nghị định thư hoặc các chương trình KH&CN cấp quốc gia đã tạo điều kiện cho những nhà nghiên cứu ngành thủy lợi mở rộng hợp tác quốc tế, tập trung vào tìm hiểu những phương pháp mới và xây dựng năng lực. Ở góc độ một chuyên gia thủy lực, PGS. TS Nguyễn Thu Hiền, ĐH Thủy lợi, cho rằng năng lực mới mà chị có thông qua một đề tài Nghị định thư Việt Nam – Hàn Quốc do Bộ KH&CN phê duyệt năm 2019: “Nghiên cứu dòng chảy bùn cát đến hồ chứa có xét đến các yếu tố chịu tác động của biến đổi khí hậu - Áp dụng cho một hồ chứa tại Việt Nam”. Qua đề tài này, chị và nhóm nghiên cứu ở Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước của trường có cơ hội hợp tác với các đồng nghiệp ở ĐH Chungnam, Hàn Quốc để xây dựng được phương pháp tính toán dòng chảy bùn cát đến hồ chứa có xét đến các yếu tố chịu tác động của biến đổi khí hậu, áp dụng tính toán cho một hồ chứa ở Việt Nam và đề xuất được một số giải pháp giảm bồi lắng, tăng tuổi thọ hồ chứa. Tại hội thảo, báo cáo của chị “Đánh giá phân bố xói mòn đất và vận chuyển bùn cát trên lưu vực hồ chứa Pleikrong, Kon Tum”, một kết quả từ đề tài này, với mô hình SWAT mô phỏng vận chuyển bùn cát đến hồ, tính được lượng đất xói mòn, khu vực xói mòn, vị trí bồi lắng bùn cát…, hứa hẹn về một giải pháp hỗ trợ các nhà quản lý trong vận hành, mặt khác mở ra trong tương lai cơ hội làm chủ những mô hình thủy lực có thể dự báo phân bố bùn cát theo không gian và thời gian.

Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều việc phải làm quanh vấn đề an ninh nguồn nước và quản lý nước xuyên biên giới. Đây thực sự là một vấn đề phức tạp với phạm vi vấn đề được mở rộng ở nhiều hướng khác nhau nên đòi hỏi một cách tiếp cận liên ngành. Giải pháp của riêng ngành thủy lợi, với lợi thế về mặt công trình như có thể xây đập dâng nâng mực nước sông lên để các trạm bơm tiếp cận cho bài toán hạ thấp lòng dẫn, không đủ sức giải quyết trọn vẹn vấn đề. Giới chuyên môn cũng cho rằng, cần có những đề tài lớn, đủ sức quy tụ nhiều nhà nghiên cứu ở các chuyên ngành khác nhau và ở nhiều cơ sở nghiên cứu khác nhau. Chỉ có tiến hành nghiên cứu theo cách như vậy mới đủ sức chạm đến những khía cạnh khác nhau của an ninh nguồn nước.
Trong vài chục năm qua, trên thế giới cũng như Việt Nam, các hoạt động của con người đã định hình và ngược lại bị định hình bởi các hệ thống nước. Tính bất định của biến đổi khí hậu làm gia tăng sự bất định của an ninh nguồn nước. Vì vậy, chỉ có khoa học mới có đủ năng lực dẫn đường đến những giải pháp thiết thực, Việt Nam cũng không ngoại lệ.