Ứng dụng khoa học và công nghệtăng năng lực hệ thống thủy lợi

Trong bối cảnh ngành Nông nghiệp Nam Định đang thực hiện cơ cấu lại để phát triển bền vững, việc ứng dụng khoa học và công nghệ (KH và CN) vào quản lý và khai thác các công trình thủy lợi là một yêu cầu quan trọng. Đặc biệt, việc tăng cường đầu tư thiết bị, đẩy mạnh áp dụng các tiến bộ kỹ thuật không chỉ góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nước mà còn giúp đối phó với những thách thức do biến đổi khí hậu (BĐKH), đồng thời tạo điều kiện phát triển các lĩnh vực sản xuất nông nghiệp, thủy sản và các ngành nghề khác.

Toàn tỉnh có 5 hệ thống công trình thủy lợi với 69 lưu vực tưới tiêu do 8 Công ty Khai thác công trình thủy lợi (KTCTTL) và các địa phương quản lý, khai thác, bảo vệ trên 9.000 công trình thủy lợi gồm 284 cống dưới đê; 4.519 cống nội đồng; 574 trạm bơm; 3.180 kênh mương… phục vụ cho gần 100 nghìn ha trồng lúa, rau màu, nuôi thủy sản và sản xuất muối. Mục tiêu là đảm bảo cung cấp nước tưới tiêu đầy đủ và kịp thời, nâng cao năng suất cây trồng và bảo vệ tài nguyên nước trong bối cảnh BĐKH ngày càng phức tạp. Để nâng cao hiệu quả khai thác các công trình thủy lợi, tỉnh đã chú trọng đầu tư các thiết bị công nghệ cao. Tỉnh đã lắp đặt được 28 trạm đo mưa, số liệu được cập nhật trên hệ thống điện tử dulieu.tramthoitiet.vn (trạm đo mưa tại Văn phòng Sở NN và PTNT); sensor.tecotec.vn (trạm đo mưa tại Hạt quản lý đê Hải Hậu, Giao Thủy, Nghĩa Hưng); namdinh.homeos.vn:6868 (trạm đo mưa của Đài Khí tượng thủy văn Nam Định); Vrain.vn (trạm đo mưa của Quỹ Cộng đồng Phòng, chống thiên tai tài trợ). Qua đó, giúp tỉnh thu thập đầy đủ, kịp thời dữ liệu về lượng mưa và dự báo các tình huống thời tiết cực đoan, từ đó chỉ đạo các cấp chính quyền địa phương, cơ quan, đơn vị, tổ chức, cá nhân nắm bắt các bản tin dự báo, cảnh báo thiên tai, chủ động xây dựng kế hoạch, sẵn sàng phương án ứng phó với thiên tai theo phương châm “4 tại chỗ” và phục vụ sản xuất. Sở NN và PTNT cũng đầu tư lắp đặt các trạm, điểm đo mực nước tự động trên các sông Đào, Đáy, Hồng, Ninh Cơ. Đồng thời, lắp đặt 8 camera giám sát đê điều, 7 camera theo dõi công trình phòng, chống thiên tai tại các khu vực trọng yếu, 2 thiết bị flycam phục vụ công tác chỉ đạo điều hành phòng, chống thiên tai của các cấp từ Trung ương đến tỉnh, huyện và cấp xã.

Với hệ thống thủy lợi phía Bắc tỉnh tiêu chủ yếu bằng động lực, các Công ty TNHH một thành viên KTCTTL Mỹ Thành, Vụ Bản và Ý Yên đã áp dụng công nghệ cải tiến quy trình vận hành máy bơm, giảm tải biến áp và tiết kiệm điện. Điều này giúp tiết kiệm chi phí vận hành và tối ưu hóa việc sử dụng nguồn tài nguyên nước. Đặc biệt, Công ty TNHH một thành viên KTCTTL Vụ Bản đã ứng dụng công nghệ thông tin và tự động hóa vào quản lý, nâng cao hiệu quả khai thác, vận hành công trình phục vụ sản xuất, qua đó không những giúp tiết kiệm chi phí vận hành mà còn đảm bảo việc cấp nước cho 100% diện tích canh tác mà không xảy ra tình trạng úng hoặc hạn cục bộ. Một trong những thách thức lớn của hệ thống thủy lợi phía Nam của tỉnh là hiện tượng xâm nhập mặn từ biển, đặc biệt trong mùa khô làm giảm khả năng cung cấp nước ngọt cho sản xuất. Để giải quyết vấn đề này, Công ty TNHH một thành viên KTCTTL Nghĩa Hưng đã đầu tư lắp đặt 2 hệ thống đo mực nước, đo mặn tự động tại cửa sông Đáy; Công ty TNHH một thành viên Xuân Thủy lắp đặt 11 hệ thống giám sát độ mặn tự động sử dụng năng lượng mặt trời tại các cống trên triền sông Hồng. Các thiết bị đo độ mặn này tự động truyền đến phần mềm quản lý hệ thống của các công ty giúp người quản lý cập nhật thông tin liên tục về độ mặn, mực nước tức thời đáp ứng yêu cầu điều hành hệ thống thủy lợi một cách nhanh nhất trong thực hiện nhiệm vụ điều tiết nước phục vụ sản xuất và ngăn mặn.

Từ năm 2022-2024, 5 đối tác đến từ 3 quốc gia Việt Nam, Nhật Bản và In-đô-nê-xi-a, trong đó Viện Quy hoạch Thủy lợi (Bộ NN và PTNT) là đầu mối bên phía Việt Nam đã thực hiện nhiệm vụ KHCN theo Nghị định thư “Nghiên cứu xây dựng hệ thống quản lý nước thông minh dựa trên viễn thám và học máy hỗ trợ sản xuất nông nghiệp bền vững” nhằm xây dựng bản đồ mặn dọc sông Hồng vào mùa kiệt; xây dựng bản đồ địa hình vùng thuỷ nông Xuân Thuỷ bằng viễn thám độ phân giải 1m phục vụ công tác tính toán thuỷ lực; bản đồ thảm phủ bằng ảnh viễn thám radar Sentinel-1 để đánh giá mức độ ảnh hưởng của hạn hán, ngập úng, xâm nhập mặn đến cây lúa… Cuối tháng 9/2024, trong khuôn khổ nhiệm vụ đã trao tặng cho Công ty TNHH Một thành viên KTCTTL Xuân Thủy 3 hệ thống giám sát mặn và mực nước tự động, sử dụng các cảm biến thế hệ mới, cùng 1 trạm thời tiết tự động. Những hệ thống quan trắc này được lắp đặt tại các cống lấy nước: Cát Xuyên, Ngô Đồng và Cồn Năm. Dữ liệu khí tượng, lượng mưa, mực nước và độ mặn sẽ được quan trắc tự động, liên tục và truyền theo thời gian thực về Công ty KTCTTL Xuân Thủy và Viện Quy hoạch Thủy lợi nhằm phục vụ công tác giám sát, quản lý nguồn nước và điều hành hệ thống, đặc biệt trong phòng, chống thiên tai cũng như lấy nước phục vụ gieo cấy vụ đông xuân. Đây là hướng tiếp cận mới, góp phần trong công tác xây dựng và hoàn thiện hệ thống quản lý nước thông minh nhằm giảm thiểu tác hại do ngập úng, hạn hán và xâm nhập mặn trên cơ sở ứng dụng đồng bộ các giải pháp công nghệ cho hệ thống thuỷ nông Xuân Thuỷ hiện nay.

Mặc dù đã đạt được nhiều thành tựu trong việc ứng dụng KH và CN vào quản lý thủy lợi nhưng hiện nhiều công trình qua nhiều năm khai thác đã xuống cấp, không còn đáp ứng được nhu cầu sản xuất nông nghiệp hiện đại, đặc biệt là trong bối cảnh BĐKH và các yêu cầu về công nghệ cao trong nông nghiệp. Hiện nay, tỉnh tiếp tục hoàn thiện các thủ tục đầu tư để khởi công Dự án “nâng cấp hệ thống thủy lợi tỉnh Nam Định thích ứng BĐKH” theo Quyết định số 199/QĐ-TTg ngày 4/7/2023 của Thủ tướng Chính phủ. Theo đó, dự án gồm 2 hợp phần: hợp phần 1 là nâng cao hiệu quả và khả năng chống chịu với BĐKH của cơ sở hạ tầng thủy lợi với việc cải tạo, nâng cấp, kiên cố hóa nhiều hệ thống kênh, công trình trên kênh và trạm bơm trên địa bàn tỉnh. Hợp phần 2 là số hóa hoạt động quản lý của Trung tâm Thủy lợi và BĐKH, xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) cho việc kiểm kê tài sản; lắp đặt các trạm thủy văn, thiết bị đo mực nước, lưu lượng nước, đo mặn; thay thế các công trình điều tiết vận hành thủ công bằng thiết bị xi-lanh và điện; xây dựng cơ sở dữ liệu và phần mềm quản lý, hỗ trợ vận hành công trình thủy lợi… Dự án nhằm phát triển ngành nông nghiệp bền vững theo hướng nâng cao giá trị gia tăng để thực hiện mục tiêu, nhiệm vụ trong Đề án Tái cơ cấu ngành nông nghiệp gắn với xây dựng nông thôn mới; từng bước hoàn thiện hệ thống thủy nông Nam Ninh phục vụ phát triển kinh tế - xã hội cho các xã thuộc huyện Nam Trực, Trực Ninh, Nghĩa Hưng và một phần thành phố Nam Định; giảm thiểu thiệt hại do tác động của BĐKH, ổn định sản xuất, nâng cao đời sống của nhân dân.

Việc ứng dụng KH và CN trong quản lý, vận hành hệ thống thủy lợi đã mang lại nhiều kết quả tích cực trên địa bàn tỉnh. Thời gian tới, tỉnh tiếp tục chỉ đạo các sở, ngành và các địa phương tiếp tục đẩy mạnh ứng dụng công nghệ tiên tiến; đầu tư xây mới, nâng cấp các công trình nhằm xây dựng một hệ thống thủy lợi hiện đại, bền vững, thích ứng linh hoạt với BĐKH.

Bài và ảnh: Ngọc Ánh