Giáo trình Tài nguyên nước - Chương 5

Chương 5 HIỆN TRẠNG KHAI THÁC, SỬ DỤNG NƯỚC VÀ TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG5.1 Nhu cầu, phương thức khai thác nước và hệ quảToàn thế giới hiện tiêu thụ 3.500 km3 nước một năm, tăng 35 lần trong 300 năm gần đây. Thế kỷ trước, lượng nước dùng của Mỹ tăng gấp bốn, châu Âu tăng gấp đôi.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Tài nguyên nước - Chương 5 69Chương 5HIỆN TRẠNG KHAI THÁC, SỬ DỤNG NƯỚC VÀTÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG5.1 Nhu cầu, phương thức khai thác nước và hệ quả Toàn thế giới hiện tiêu thụ 3.500 km3 nước một năm, tăng 35 lần trong 300 năm gần đây.Thế kỷ trước, lượng nước dùng của Mỹ tăng gấp bốn, châu Âu tăng gấp đôi. Lượng nướcdùng của các quốc gia đang phát triển trong những năm 50 tăng 4 - 8%/năm, còn trong nhữngnăm 80, 90 tăng chậm hơn, chỉ khoảng 2 - 3%/năm. Nhu cầu nước dùng của nhân loại tăng do: Gia tăng dân số và đô thị hoá. Tăng nhu cầu lương thực và hàng hoá công nghiệp. Ô nhiễm nước. Tại Mỹ, ước tính trong 30% gia tăng lượng nước dùng những năm 70 thì 19% do tăngdân số trực tiếp, còn 11% do tăng nhu cầu dùng nước của các cư dân cũ.5.1.1 Tiêu thụ nước trong nông nghiệp Trước đây, hiện nay và trong tương lai gần, nông nghiệp vẫn là đối tượng tiêu thụ nướclớn nhất. Tưới tạo ra hàng loạt hiệu quả trực tiếp như: Cải tạo đất và vi khí hậu (tạo độ ẩm, giữ ấm, rửa trôi muối và các chất có hại…). Giảm thiệt hại do thiên tai. Tăng thời vụ và hệ số sử dụng đất. Thay đổi cơ cấu cây trồng, đa dạng hoá nông sản. Tăng năng suất, sản lượng, giá trị kinh tế của sản phẩm. Tạo việc làm, thu nhập, xoá đói giảm nghèo và làm giàu. Đảm bảo an ninh lương thực Theo FAO (1988) 17% diện tích đất canh tác đã được thuỷ lợi hoá, cung cấp cho nhânloại 36% sản lượng lương thực có mức đảm bảo ổn định cao. Do đó tưới là giải pháp chính đểgiải quyết vấn đề lương thực trong điều kiện dân số gia tăng và nguy cơ đất canh tác giảmhiện nay. Diện tích đất được tưới tăng rất nhanh, năm 1800 là 8 triệu ha, 1900 là 48 triệu ha và1990 là 220 triệu ha. 3/4 đất được tưới nằm ở các nước đang phát triển, nơi sản xuất ra 60% 70lượng gạo và 40% lượng lúa mì của các nước này. Nước cấp cho nông nghiệp hiện chiếm>1/2 tổng lượng tiêu thụ, trong đó 30% lấy từ dưới đất. Nhu cầu lượng nước tưới phụ thuộc vào độ thiếu ẩm thực tế của đất, điều kiện thời tiết,loại cây và giai đoạn sinh trưởng của cây. Lượng cần tưới biến đổi theo thời gian và dao độngnhu cầu thường không trùng pha với biến động nước tự nhiên. Bảng 5.1. Tỷ trọng dùng nước các khu vực trên thế giới Vùng Công nghiệp % Nông nghiệp % Sinh hoạt % Bắc và Trung Mỹ 42 49 9 Nam Mỹ 22 59 19 Châu Âu 54 33 13 Châu Phi 5 88 7 Châu Á 8 86 6 Châu Đại dương 2 34 64 Toàn thế giới 23 69 8 Mỗi loại cây có những yêu cầu riêng về nước, thích hợp với một phương pháp tưới nhấtđịnh. Nhu cầu nước tưới phụ thuộc loại cây, tuổi cây, điều kiện khí hậu. Ví dụ như: cây ngôthời kỳ nảy mầm và ra lá sử dụng 19%, thời kỳ trổ bông 32%, thời kỳ ra bắp đến khi thuhoạch 49% tổng lượng nước cần. Đối với cây lúa, 3 tuần đầu cần duy trì mức ngập 25mm đểchống cỏ dại và giữ đất trong điều kiện khử. Khi ngừng cấp nước vào ruộng thời kỳ ngày thứ43 - 81, năng suất giảm từ 6,2tấn/ha xuống 4,4 tấn/ha, ngừng cấp nước muộn hơn, từ ngày thứ63 - 102, năng suất giảm nặng, còn 2,2 tấn/ha. Đáng lưu ý là việc ngừng đưa nước vào ruộngkhông đồng nghĩa với giảm lượng tưới, vì sau thời kỳ hạn phải tưới một lượng nước lớn hơnđể đưa ruộng về trạng thái bình thường và khi có nước, tốc độ thấm rỉ tăng mạnh. Nghiêmtrọng hơn nữa là khi ruộng khô, nitơ sẽ bị ôxy hoá và bay đi. Các phương pháp tưới phổ biến hiện nay là: Tưới mặt ngập tạo ra lớp nước ngập tĩnh hoặc chuyển động trên mặt ruộng. Đây làphương pháp đơn giản, rẻ tiền nhưng làm tăng thấm, tăng bốc hơi lãng phí nước, tạo nguy cơmặn hoá thứ sinh, rửa trôi màu, giảm tính cấu tượng của đất. Tổn thất hệ thống do ngấm ướctính bằng 40%, bốc hơi 20% lượng nước tưới. Chúng thường được biểu thị bằng hệ số lợidụng kênh mương, là tỷ số giữa nhu cầu tưới của cây (lượng tưới hữu ích hay tưới tinh) vànhu cầu tưới ở công trình đầu mối (nhu cầu tưới thô), biến đổi trung bình từ 0,5 - 0,9. Tưới ngầm là tưới bằng hệ thống đường ống đặt ngầm cung cấp nước vào đất theo maodẫn. Ưu điểm của phương pháp là bảo vệ cấu tượng đất, tiết kiệm nước, phù hợp nhu cầu câytrồng, cho phép kết hợp tưới bón không gây ô nhiễm. Nhược điểm là giá thành đắt, hệ thốngdễ bị tắc, lớp đất trên mặt bị khô, bất lợi cho cây thời kỳ mọc mầm và còn non. Tưới phun được thực hiện bằng giàn phun mưa tạo ra sự phân phối nước đều với mứctưới chủ động, tạo vi khí hậu, rửa sạch không khí, tiết kiệm nước tưới. Chất lượng nước tưới được đánh giá bằng tổ hợp các chỉ tiêu có tính tới đặc điểm mỗiloại cây, đáng chú ý là các chỉ tiêu sau: 1- Độ khoáng hóa thông thường cho phép ở mức 71 Để xác định nguy cơ nhiễm natri của đất và nước, người ta thường dùng tỉ số hấp phụnatri của dịch chiết bão hoà SAR, được tính như sau: SAR = Na+/ [(Ca2+ + Mg2+) / 2]1/2 Giá trị SAR cao hiển thị khả năng Na+ trong nước tưới có thể thay thế Ca2+ và Mg2+ trong đấtgây hủy hoại cấu trúc của đất. Nước tưới thường chứa từ 0,1 - 4 kg muối/m3, nên mỗi ha được tưới có nguy cơ phảinhận từ 1 - 60 tấn muối/năm, gây nên hiện tượng mặn hoá thứ sinh, do muối bị tích luỹ lạitrong đất trong quá trình bốc ...