Hệ thống thủy lợi Bắc Đuống có nhiệm vụ chính hiện nay là đảm nhiệm tiêu cho 46.089ha diện tích đất tự nhiên trên toàn lưu vực, trong đó: diện tích đất nông nghiệp 39.649 ha trong đó vụ Xuân 18.021ha; vụ Mùa 17.624; vụ Đông 4.004ha; Diện tích còn lại khoảng 28.068ha đất tự nhiên là diện tích các khu công nghiệp, đô thị, dân cư, hạ tầng kỹ thuật và diện tích khác. Đối với tưới, hệ   thống đang thực hiện Hợp đồng (2023) tưới cho 41.833ha trong đó vụ Xuân 19.142ha; vụ Mùa 18.709ha; vụ Đông 3.982ha. Với xu thế chuyển đổi đất nông nghiệp sang đô thị, công nghiệp,.. diện tích đất nông nghiệp cần tưới trong HTTL Bắc Đuống sẽ tiếp tục giảm trong thời gian tới

a) Khả năng lấy nước vào hệ thống: Khu tưới lấy nước trực tiếp từ sông ngoài gồm có 17 trạm bơm do công ty thủy nông Bắc Đuống quản lý, trong đó 5 trạm bơm lấy nước sông Đuống, 2 trạm bơm lấy nước từ sông Cà Lồ, 10 trạm bơm lấy nước sông Cầu và 15 trạm bơm do địa phương quản lý. Các công trình đầu mối tưới chính gồm có: Trịnh Xá, Kim Đôi 1, Thái Hòa, Lương Tân, Thọ Đức, Hữu Chấp, Chi Lăng…Khu tưới lấy nước các sông trục nội đồng và kênh tiêu nội đồng như sông Ngũ Huyện Khê, ngòi Tào Khê, kênh tiêu Kim Đôi…Toàn khu tưới lấy nước sông trục nội đồng có 175 công trình trạm bơm tưới và tưới tiêu kết hợp với diện tích tưới thiết kế là 12.619ha, diện tích tưới thực tế là 7.276ha. Trong 25 công trình tưới do công ty Bắc Đuống quản lý có 10 công trình lấy nước do trạm bơm Trịnh Xá tiếp nguồn diện tích tưới thực tế đã được tính vào diện tích tưới của trạm bơm Trịnh Xá (trạm bơm Tri Phương, Tân Chi 1, Chi Lăng, cầu Tó, Đông Thọ, Bát Đàn, Đương Xá, Trung Ngân).

b) Khả năng trữ, điều tiết nước: Các tuyến kênh trong hệ thống có mặt cắt ngang tương đối lớn nên khả năng trữ, điều tiết nước tương đối tốt đã giúp cho tiêu nước đệm giảm ngập úng và trữ nước phục vụ tưới.

c) Khả năng tiêu nước: Vùng tiêu Bắc Đuống có 3 trục tiêu chính bao gồm: Ngũ Huyện Khê chiều dài 33 km; ngòi Tào Khê dài 37 km; ngòi Kim Đôi dài 12,5 km. Hệ thống kênh tiêu cấp I dài 77,2 km Vùng tiêu Bắc Đuống - tỉnh Bắc Ninh có diện tích cần tiêu là 46.089 ha, bao gồm toàn bộ diện tích của các huyện Tiên Du, Yên Phong, Quế Võ, thành phố Bắc Ninh và thị xã Từ Sơn. Giải pháp tiêu chính vụ cho vùng Bắc Đuống - Bắc Ninh là tiêu hoàn toàn bằng động lực.

d) Thực trạng hạn hán, thiếu nước, ngập lụt, úng

* Về tình hình hạn hán: Hệ thống kênh tưới dù đã được đầu tư kiên cố hóa nhưng số km kiên cố được còn ít, số kênh mương là kênh đất vẫn chiếm tỷ lệ cao, bị bồi lắng, sạt lở thường xuyên nên khả năng dẫn nước kém, thất thoát nhiều. Và do ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt, nước thải từ các làng nghề đổ trực tiếp vào các trục, kênh tiêu nên nguồn nước kênh trục nội đồng bị ô nhiễm nặng gây nhiều khó khăn cho việc lấy nước phục vụ nông nghiệp.

* Về tình hình ngập úng: Tình hình úng ngập của khu vực Bắc Đuống phụ thuộc vào lượng mưa vụ mùa kết hợp với lũ trên triền sông. Mưa nội đồng lớn cộng với mực nước sông lên cao ở mức lũ xấp xỉ hoặc trên báo động 3 dẫn tới việc tiêu tự chảy không thực hiện được, lúc này chỉ tiêu bằng động lực là chính. Những năm gần đây, do lượng mưa có cường độ lớn, tập trung trong thời gian ngắn, vượt tần suất thiết kế cộng với những hạn chế của hệ thống công trình đầu mối và hệ thống kênh, trục tiêu sạt lở, bồi lắng, tình trạng hành lang thủy lợi bị xâm lấn, bít lòng dẫn dẫn tới việc tiêu úng gặp nhiều khó khăn. Và do tốc độ phát triển đô thị hóa nhanh, năng lực công trình tiêu đầu mối chưa theo kịp được tốc độ phát triển nên khi gặp trận mưa lớn, lũ cao thì tình hình ngập úng rất dễ xảy ra.

e) Chất lượng nước trong hệ thống: Thực hiện nhiệm vụ “Giám sát, dự báo chất lượng nước trong hệ thống công trình thuỷ lợi Bắc Đuống phục vụ lấy nước sản xuất nông nghiệp năm 2018”, Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường đã tiến hành điều tra khảo sát thực địa và lấy mẫu 12 đợt vào các tháng 1,2, 3, 4 và 6, 7 năm 2018. Số lượng mẫu lấy 192 mẫu: gồm 16 chỉ tiêu hóa lý, 1 chỉ tiêu vi sinh (Coliform) và 2 chỉ tiêu kim loại nặng (Pb và Cd). Kết quả đánh giá chất lượng nước trong hệ thống thủy lợi Bắc Đuống là tại tất cả các điểm đo và đợt đo đều kiểm tra thông số TSS, BOD5, COD, NO2, NH4+, PO43-, chỉ tiêu vi sinh Coliform và WQI. So sánh với QCVN08-MT: 2015 cột B1 hầu hết không đạt.

Đánh giá năng lực phục vụ cấp nước, tiêu nước: Việc đánh giá năng lục phục vụ của hệ thống được thực hiện tính toán bằng mô hình toán với các kịch bản khác nhau về điều kiện khí tượng, thủy văn, nguồn nước, yêu cầu cấp nước, tiêu nước.

1. Năng lực cấp nước được đánh giá thông qua 4 kịch bản sau:

Kịch bản 1: Các hồ thượng nguồn xả nước gia tăng theo thực tế vụ Đông Xuân 2022 – 2023; Kịch bản 2: Các hồ thượng nguồn phát điện bình thường, không xả nước gia tăng trong vụ Đông Xuân 2022-2023; Kịch bản 3: Dự báo xu thế hạ thấp mực nước trung bình 03 tháng kiệt trên sông tại CT đầu mối đến năm 2025 giảm -0.15 đến -0.3 m so với hiện tại (trung bình 5 năm gần đây), nhu cầu dùng nước tần suất 85%;  Kịch bản 4: Mực nước sông tương ứng vụ Đông xuân tần suất 85% và nhu cầu sử dụng nước tần suất 85% có xét đến biến đổi khí hậu với kịch bản biến đổi khí hậu RCP 4.5 trong giai đoạn (2046-2065).

Dựa vào kết quả tính toán cân bằng nước giữa nhu cầu nước của các ngành và khả năng cấp nước của các công trình trong hệ thống thuỷ lợi Bắc Đuống, nhận thấy rằng: Hệ thống thuỷ lợi Bắc Đuống đáp ứng được nhu cầu nước cho các ngành sử dụng nước với các kịch bản 1 và 2: tính theo năm thực tế 2023;  Kịch bản 3 và 4: khi tính với trường hợp mực nước sông hạ thấp 15cm và ảnh hưởng của biến đổi khí hậu với kịch bản RCP4.5 giai đoạn 2046-2065 thì trong giai đoạn làm đất, cấy các công trình đầu mối chính của hệ thống chưa đáp ứng được nhu cầu nước. Lượng nước thiếu chủ yếu vào thời gian lấy nước làm ải, tuy nhiên  trong giai đoạn dưỡng lúa 3 đến tháng  5 thì các công trình cơ bản vẫn đáp ứng được yêu cầu nước cho toàn hệ thống.

1. Năng lực tiêu úng của hệ thống được đánh giá thông qua 4 kịch bản như sau: Kịch bản 1: Tính toán với trường hợp lượng mưa 3 ngày max, tần suất 10%. Trường hợp mực nước sông 5 ngày max với tần suất 10%; lúa mùa trưởng thành; Kịch bản 2: Tính toán với trường hợp lượng mưa 5 ngày max tần suất 10%, với trường hợp lúa vụ Mùa giai đoạn mới cấy. Trường hợp mực nước sông 7 ngày max với tần suất 10%; Kịch bản 3: Tính toán với trường hợp lượng mưa 5 ngày max tần suất 10%, với trường hợp lúa vụ Mùa giai đoạn trưởng thành. Trường hợp mực nước sông 7 ngày max với tần suất 10%’; Kịch bản 4: Tính toán với trường hợp lượng mưa 5 ngày max tần suất 10% có xét đến biến đổi khí hậu theo kịch bản RCP4.5 vào giai đoạn 2046–2065. Trường hợp mực nước sông 7 ngày max với tần suất 10%.

Về tổng thể, hệ thống tiêu Bắc Đuống chưa đáp ứng đủ yêu cầu tiêu cả 04 kịch bản tính toán.  Múc độ đáp ứng tốt nhất là 81% với KB2 và kịch bản 4 tính toán với trường hợp lượng mưa 5 ngày max tần suất 10% có xét đến biến đổi khí hậu theo kịch bản RCP4.5 vào giai đoạn 2046–2065 hệ thống chỉ đáp ứng 59% yêu cầu.

Đánh giá hiệu quả phục vụ: Hiệu quả của công trình bao gồm được đánh giá bằng các nhóm chỉ tiêu về tưới tiêu, phục vụ kinh tế xã hội của công trình. Hiệu quả phục vụ của hệ thống được đánh giá trong điều kiện không xảy ra thiên tai, hệ thống vận hành bình thường với các số liệu đánh giá lấy theo vụ Đông Xuân năm 2022- 2023.

a) Hiệu quả tưới, tiêu cho sản xuất nông nghiệp

- Hệ số sử dụng nước của hệ thống kênh tưới: Đây là chỉ tiêu đánh giá khả năng truyền dẫn nước của hệ thống, được xác định trên cơ sở tỷ lệ giữa tổng lượng nước được lấy tưới vào mặt ruộng và tổng lượng nước lấy được vào đầu hệ thống để cấp cho tưới. Từ số liệu vận hành thực tế của hệ thống Bắc Đuống trong vụ Đông Xuân năm 2022-2023, kết quả tính toán cho thấy hệ số sử dụng nước của hệ thống kênh tưới là hht = 88,07% > 85%, theo TCKT 01-2017/TCTL được đánh giá đạt “hiệu quả”.

- Tỷ lệ hoàn thành diện tích tưới: Chỉ tiêu này đánh giá việc phục vụ tưới của hệ thống công trình, được xác định trên cơ sở tỷ lệ giữa diện tích tưới theo thực tế và theo kế hoạch. Kết quả tính toán trên cơ sở số liệu năm 2020, năm 2021 và năm 2022 về diện tích tưới được giao theo kế hoạch và diện tích tưới thực tế hoàn thành, tính toán được tỷ lệ hoàn thành diện tích tưới theo yêu cầu là: 90% <  HTdtt = 100% theo TCKT 01-2017/TCTL được đánh giá đạt “hiệu quả”. Tuy nhiên, việc không thực hiện được 100% kế hoạch đề ra, nguyên nhân chính là do người dân bỏ ruộng, một phần diện tích đất canh tác được chuyển đổi mục đích sử dụng. Do đó, có thể khẳng định khả năng đáp ứng yêu cầu nước cho các ngành của hệ thống thuỷ lợi Bắc Đuống là đạt “hiệu quả cao”.

- Tỷ lệ hoàn thành diện tích tiêu: Chỉ tiêu này đánh giá việc phục vụ tiêu của hệ thống công trình, được xác định trên cơ sở tỷ lệ giữa diện tích tiêu theo thực tế và kế hoạch. Kết quả tính toán trên cơ sở số liệu năm 2020, năm 2021 và năm 2022 về diện tích tiêu được giao theo kế hoạch và diện tích tiêu thực tế hoàn thành, tính toán được tỷ lệ hoàn thành diện tích tiêu theo yêu cầu là: HTdtt = 100% > 90%, theo TCKT 01-2017/TCTL được đánh giá đạt “hiệu quả cao”, do đó đáp ứng tốt nhu cầu tiêu nước của hệ thống.

- Đánh giá chung hiệu quả tưới, tiêu của hệ thống: Kết quả tính toán sẽ đánh giá toàn diện hiệu quả về công tác tưới, tiêu của toàn bộ hệ thống, từ đó có các giải pháp để nâng cao hiệu quả công trình. Điểm tổng hợp đánh giá chung hiệu quả tưới, tiêu của hệ thống thủy lợi Bắc Đuống là: TCTH = 2,8 điểm > 2,5 điểm, theo TCKT 01-2017/TCTL hệ thống được đánh giá đạt mức “hiệu quả cao”.

b) Hiệu quả xã hội: Trước khi xây dựng, vùng Bắc Đuống  không chỉ đối mặt với hạn hán, người dân trong vùng thời điểm ấy còn thường xuyên hứng chịu cảnh “chiêm khê mùa thối”, canh tác hoàn toàn phụ thuộc vào thiên nhiên. Vào vụ xuân thì không có nước để cày cấy, thậm chí khi cấy lúa xong rồi vẫn phải “lạy trời cho mưa”. Hệ thống Bắc Đuống đi vào hầu hết diện tích phụ trách đã chuyển từ 01 vụ bấp bênh sang 2, 3 vụ ăn chắc, đời sống nhân dân trong vùng tăng lên rõ rệt. Từ đó thúc đẩy nhiều ngành phát triển như tiểu thủ công, chăn nuôi gia súc và gia cầm, công nghiệp... Nhiệm vụ này chỉ nhận xét hiệu quả một cách định tính và tương đối. Tỷ lệ hộ nghèo hiện nay (năm 2022) trong các tỉnh chỉ còn 0,84%.

c) Chỉ số giá trị sử dụng nước và năng suất sử dụng nước trong các công trình thủy lợi: Đây là giá trị kinh tế hoặc sản lượng tạo ra từ một đơn vị nước (m3) từ công trình thuỷ lợi. Theo kết quả tính toán chỉ số giá trị sử dụng nước của hệ thống là: WP = 5.533,14 đồng/m3 hay 0,692 kg thóc/m3. Chỉ số WP là một chỉ số quan trọng trong quản lý nước nông nghiệp, so với một số quốc gia trong khu vực, giá trị WP tại hệ thống thủy lợi Bắc Đuống cao hơn ở Ấn Độ, Trung Quốc và Philippines

Định hướng giải pháp nâng cao năng lực phục vụ của hệ thống:

1. Giải pháp công trình

Về tiêu: Tổng diện tích cần tiêu cho vùng Bắc Đuống là 46.089 ha, được chia thành 15 tiểu vùng tiêu với các hướng tiêu ra sông Cầu, sông Đuống và các trục tiêu nội đồng. Giải pháp công trình tiêu úng chủ yếu: Nạo vét, cải tạo hệ thống sông, trục tiêu bảo đảm yêu cầu tiêu thoát; Cải tạo nâng cấp, thay thế và bổ sung thiết bị 20 trạm bơm đầu mối hiện có: Đặng Xá (bơm vợi); Thọ Đức, Phù Cầm, Ngô Khê, Bát Đàn, Trung Nghĩa, Xuân Viên, Hữu Chấp, Trịnh Xá, Phú Lâm 1, Phú Lâm 2, Kim Đôi 1, Tri Phương 1, Tân Chi 1, Châu Cầu, Phả Lại, An Trạch, Hiền Lương, Thái Hòa và Quế Tân; Xây dựng mới 5 trạm bơm tiêu đầu mối: Vọng Nguyệt 2, Vạn An 2, Hán Quảng, Tri Phương 2, Kim Đôi 3.

Về cấp nước: Nhiệm vụ các công trình thủy lợi vùng Bắc Đuống cấp nước cho 21.250 ha diện tích yêu cầu tưới, trong đó diện tích đất canh tác là 17.580 ha. Phương án quy hoạch như sau: Nâng cấp các công trình và kiên cố hóa hệ thống kênh các cấp hiện có, gồm: Cải tạo và nâng cấp các trạm bơm như: Trịnh Xá, Tân Chi 1, Kiều Lương, Thái Hoà, Kim Đôi 1, Gò Sành, Hữu Chấp...; Cứng hóa các tuyến kênh tưới chính, kênh nhánh của hệ thống kênh Nam, kênh Bắc; Xây dựng mới: Xây dựng mới trạm bơm Tri Phương 2 để tưới đỡ cho phần kênh Nam trạm bơm Trịnh Xá với diện tích tưới khoảng 6.000 ha.

b) Giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý, vận hành : Áp dụng khoa học công nghệ, lắp đặt các thiết bị đo nước, đo mưa tự động, thiết bị đo độ mở cống tự động,...; Nâng cao năng lực dự báo, cảnh báo, ứng phó hạn hán, thiếu nước, xâm nhập mặn, lũ, ngập lụt, úng; Hàng năm tổ chức các cuộc thi tìm hiểu về Luật Thủy lợi, các cuộc kiểm tra, sát hạch nhằm rà soát năng lực của đội ngũ cán bộ, công nhân viên làm công tác quản lý, khai thác công trình thủy lợi của đơn vị; Tổ chức cho CBCNV đi thăm quan, tìm hiểu các đơn vị, hệ thống áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật mới trong toàn quốc; Giải pháp xây dựng để chống lấn chiếm công trình, bảo vệ công trình thủy lợi.

c) Giải pháp bảo vệ môi trường, chất lượng nước trong hệ thống thủy lợi: Theo dõi sát tình hình khí tượng thủy văn, phối hợp chặt chẽ với các đơn vị quản lý khai thác thủy lợi tỉnh trong hệ thống để thực hiện điều tiết, thau rửa hệ thống để giảm thiểu ô nhiễm nước; Xây dựng mới hoặc nâng cấp cải tạo hệ thống thu gom, xử lý nước thải tại cơ sở có hoạt động xả nước thải vào hệ thống thủy lợi Bắc Đuống; Phối hợp với các đơn vị truyền thông (báo, đài) đưa tin về tình hình ô nhiễm của hệ thống Bắc Đuống; Xây dựng quy chế phối hợp để tăng cường giám sát, kiểm tra, xử lý các cơ sở gây ô nhiễm môi trường.;

d) Các giải pháp đối với công tác quản lý thuỷ lợi: Xây dựng kế hoạch và tổ chức thực hiện các nội dung theo quy định của Luật Thủy lợi, các Nghị định, thông tư hướng dẫn thi hành Luật Thủy lợi và văn bản pháp luật có liên quan: Thành lập Tổ nghiên cứu, triển khai Luật Thủy lợi trong các công ty; Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu, bản đồ số Google Map phục vụ công tác quản lý, chỉ đạo, điều hành, đặc biệt trong công tác quản lý vi phạm công trình; Tăng cường các biện pháp kiểm tra, phát hiện, thống kê các điểm xả thải vào kênh chính Bắc Đuống  (tăng số lần kiểm tra, trang bị ca nô, …)  chỉ đạo các xí nghiệp KTCTTL trong hệ thống rà soát, thống kê các đơn vị xả thải vào các kênh nhánh trong hệ thống.

e) Giải pháp về khoa học, công nghệ hỗ trợ trong quá trình hiện đại hóa hạ tầng thủy lợi: Ứng dụng công nghệ thông tin trong công tác quản lý điều hành và vận hành hệ thống công trình thuỷ lợi, tiến hành lắp đặt hệ thống SCADA phục vụ công tác vận hành, quản lý tưới tiêu, cấp nước cho hệ thống; Đầu tư, lắp đặt các trạm quan trắc nước mặt liên tục, tự động trên hệ thống thủy lợi Bắc Đuống, đảm bảo đánh giá chính xác chất lượng nước, diễn biến chất lượng nước; Ứng dụng công nghệ tiên tiến trong giám sát, vận hành công trình thủy lợi như: dùng Thiết bị flycam; áp dụng công nghệ bản đồ WebGis, xây dựng phần mềm quản lý công trình trên hệ thống quản lý công trình thủy lợi; Lắp đặt các thiết bị điều khiển đóng mở cống từ xa, thiết bị đo độ mở cống tự động, nghiên cứu việc vận hành cống bằng năng lượng mặt trời,….

Bản đồ Hệ thống thủy lợi Bắc Đuống

Nguồn: Phòng Khoa học Công nghệ và Môi trường, Viện Quy hoạch Thủy lợi