Tài liệu Nghiên cứu xây dựng phương pháp hỗ trợ phân cấp quản lý, khai thác công trình thuỷ lợi cho các tổ chức thuỷ lợi cơ sở tại vùng quản lộ phụng hiệp.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC THUỶ LỢI VIỆT NAM NGUYỄN ĐỨC VIỆT NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP HỖ TRỢ PHÂN CẤP QUẢN LÝ, KHAI THÁC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI CHO CÁC TỔ CHỨC THỦY LỢI CƠ SỞ TẠI VÙNG QUẢN LỘ - PHỤNG HIỆP LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC HÀ NỘI, NĂM 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC THUỶ LỢI VIỆT NAM NGUYỄN ĐỨC VIỆT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP HỖ TRỢ PHÂN CẤP QUẢN LÝ, KHAI THÁC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI CHO CÁC TỔ CHỨC THỦY LỢI CƠ SỞ TẠI VÙNG QUẢN LỘ - PHỤNG HIỆP CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC MÃ SỐ: 62 58 02 12 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. NGUYỄN VĂN TỈNH PGS. TS. ĐOÀN THẾ LỢI HÀ NỘI, NĂM 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và không trùng lặp với bất kỳ công trình khoa học nào khác. Các số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan, tuân thủ đúng nguyên tắc và chưa từng để bảo vệ ở bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 20 tháng 6 năm 2017 Tác giả luận án Nguyễn Đức Việt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước ii LỜI CẢM ƠN Trước hết, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Văn Tỉnh, giáo viên hướng dẫn chính cho công trình nghiên cứu khoa học này bởi sự hỗ trợ liên tục trong suốt thời gian nghiên cứu sinh vừa qua. Với bề dày kinh nghiệm quản lý nhà nước tại Tổng cục Thuỷ lợi, Bộ Nông nghiệp và PTNT, cùng vốn kiến thức khoa học uyên thâm của mình, Ông đã định hướng và giữ cho tôi sự kiên định, bền bỉ để dũng cảm đi theo con đường nghiên cứu về phân cấp quản lý, khai thác công trình thuỷ lợi, góp phần hoạch định các chính sách tốt hơn trong lĩnh vực thủy lợi. Tác giả xin cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS. Đoàn Thế Lợi (người hướng dẫn khoa học thứ hai), PGS.TS. Nguyễn Tùng Phong (Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam), Tiến sĩ Chu Thái Hoành, Tiến sĩ Douglas L. Vermillion (Viện Quản lý Nước Quốc tế) và Tiến sĩ Lê Văn Chính (Đại học Thuỷ lợi) đã cho tôi những ý kiến chuyên môn quý báu cũng như thường xuyên đặt ra những câu hỏi khó, mang tính phản biện, giúp tôi mở rộng nghiên cứu này theo nhiều hướng khác nhau. Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến những chuyên gia đầu ngành trong lĩnh vực toán học như GS.TS. Vũ Triều Minh (Khoa Tự động hoá, Đại học Tallinn, Estonia), Tiến sĩ Nguyễn Mạnh Thế (Đại học Kinh tế Quốc dân), Tiến sĩ Lê Hùng Nam (Tổng cục Thuỷ lợi, Bộ NN&PTNT) đã chia sẻ những kiến thức từ căn bản đến nâng cao của bộ môn toán học xác xuất thống kê, các vấn đề về tối ưu hoá để làm cơ sở thực hiện, giải quyết các chuyên đề khó trong luận án Tiến sĩ này. Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Vũ Việt, Tiến sĩ Phạm Hồng Cường (Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam), Tiến sĩ Hà Hải Dương (Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường), Tiến sĩ Bent Jörgensen (Đại học Gothenburg, Thụy Điển), Tiến sĩ Alan AtKisson (Trung tâm chuyển đổi bền vững, Hoa Kỳ) và Thạc sĩ Nguyễn Hồng Khanh (Tổng cục Thủy lợi, Bộ NN&PTNT) đã cung cấp cho tôi cơ hội tham gia mạng lưới nghiên cứu và cộng tác với họ trong thời gian thực địa và viết luận án của tôi. Nếu không có những sự hỗ trợ quý báu đó, tôi sẽ không thể tiến hành nghiên cứu này theo đúng thời hạn như mong đợi. Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước iii Tác giả xin cảm ơn các thành viên của Hội đồng nghiên cứu sinh cấp cơ sở tại Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam như PGS.TS. Đoàn Doãn Tuấn, PGS.TS. Trần Chí Trung, PGS.TS. Nguyễn Thế Quảng, PGS.TS. Hà Lương Thuần, Tiến sĩ Đặng Hoàng Thanh, Thạc sĩ Lê Mai Hương đã đồng hành cùng tôi trong suốt thời gian nghiên cứu sinh vừa qua. Tác giả xin cảm ơn các cơ sở đào tạo trực thuộc Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam, cụ thể là Viện Kinh tế và Quản lý Thuỷ lợi (IWEM), Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường (IWE); và một số chương trình, tổ chức Quốc tế khác liên quan như Chương trình đào tạo Thạc sĩ Cộng hòa Liên bang Đức (TERMA), Chương trình nghiên cứu về Nước, Đất và Hệ sinh thái (WLE), Chương trình Phát triển bền vững Tài nguyên nước vùng ven bờ (ISCD), Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực Liên hiệp quốc (FAO) đã giúp đỡ tôi bổ sung các kiến thức và kinh nghiệm thực tiễn thông qua các buổi trao đổi học thuật, hội thảo, đào tạo chuyên môn ngắn ngày để góp phần hoàn thành tốt nghiên cứu của bản thân. Tác giả xin trân trọng cảm ơn các đồng nghiệp tại Tổng cục Thuỷ lợi cùng các bạn nghiên cứu sinh khoá 2012 bởi những buổi thảo luận đầy căng thẳng, những đêm không ngủ để tìm lời giải cho luận án, sự động viên và cho cả những niềm vui mà chúng tôi đã có trong quãng thời gian học tập, nghiên cứu cùng nhau trong suốt bốn năm qua. Tác giả cũng rất biết ơn Tiến sĩ Đặng Ngọc Hạnh (Viện Kinh tế và Quản lý Thuỷ lợi) đã cho tôi cái nhìn đầu tiên về nghiên cứu đầy thử thách này. Để hoàn thành được luận án này, cuối cùng và ngắn gọn nhưng không kém phần quan trọng, tác giả xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến gia đình và những người bạn đã ủng hộ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án này. Xin chân thành cảm ơn! Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................... ii DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................... vii DANH MỤC BẢNG..........................................................................................................viii CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT................................................................................................ xi MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ............................................. 1 2. MỤC TIÊU .......................................................................................................... 3 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................................... 4 4. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 4 5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ........ 5 6. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ................................................................... 6 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN PHÂN CẤP QUẢN LÝ, KHAI THÁC CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI............................................................................................................................ 7 1.1. Một số khái niệm nghiên cứu .............................................................................. 7 1.1.1. Khái niệm về phân cấp quản lý, khai thác CTTL............................................. 7 1.1.2. Một số khái niệm khác liên quan ..................................................................... 8 1.2. Tổng quan lịch sử phân cấp quản lý, khai thác CTTL trên thế giới .................... 9 1.3. Tổng quan lịch sử phân cấp quản lý, khai thác CTTL tại Việt Nam ................. 13 1.4. Tổng quan tiêu chí hỗ trợ phân cấp quản lý, khai thác CTTL ........................... 16 1.4.1. Tiêu chí phân cấp theo cấp công trình thủy lợi ............................................. 16 1.4.2. Tiêu chí phân cấp theo sự phát triển tổ chức thủy lợi cơ sở .......................... 19 1.4.3. Tiêu chí phân cấp theo quy mô diện tích tưới, tiêu ........................................ 21 1.4.4. Tiêu chí phân cấp theo mức độ vận hành và bảo dưỡng CTTL ..................... 22 1.4.5. Tiêu chí phân cấp theo địa giới hành chính .................................................. 25 1.4.6. Tiêu chí phân cấp theo số điểm lấy nước trên kênh ...................................... 26 1.5. Tổng quan phương pháp đánh giá hiệu quả khai thác CTTL ............................ 28 1.5.1. Phương pháp RAP/MASSCOTE .................................................................... 28 1.5.2. Phương pháp định chuẩn Benchmarking ...................................................... 30 1.5.3. Phương pháp chất lượng dịch vụ tưới, tiêu ................................................... 31 1.5.4. Phương pháp đánh giá hiệu quả CTTL nhỏ, nội đồng .................................. 32 Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước v 1.6. Tổng quan về khu vực nghiên cứu và vấn đề phân cấp ..................................... 33 1.6.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội vùng Quản Lộ-Phụng Hiệp ..................... 33 1.6.2. Hiện trạng hệ thống thủy lợi tại vùng Quản Lộ-Phụng Hiệp ........................ 37 1.6.3. Hiện trạng quản lý, khai thác công trình thủy lợi.......................................... 39 1.6.4. Phân cấp quản lý, khai thác CTTL tại vùng Quản Lộ-Phụng Hiệp............... 40 1.7. Xác định vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu ........................................................... 42 1.8. Kết luận Chương 1............................................................................................. 44 CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP HỖ TRỢ PHÂN CẤP QUẢN LÝ, KHAI THÁC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI CHO CÁC TỔ CHỨC THUỶ LỢI CƠ SỞ ........ 46 2.1. Phương pháp luận hỗ trợ phân cấp quản lý, khai thác CTTL ............................ 46 2.1.1. Cơ sở lý luận của vấn đề cần nghiên cứu và nhận thức ................................ 46 2.1.2. Giả thuyết và giả thiết nghiên cứu ................................................................. 49 2.2. Phương pháp tiếp cận hỗ trợ phân cấp quản lý, khai thác CTTL ...................... 49 2.2.1. Hướng tiếp cận phân cấp quản lý, khai thác CTTL ....................................... 49 2.2.2. Đề xuất quy trình hỗ trợ phân cấp quản lý, khai thác CTTL ......................... 50 2.3. Phương pháp cụ thể hỗ trợ phân cấp quản lý, khai thác CTTL ......................... 52 2.3.1. Đề xuất bộ chỉ số đánh giá hiệu quả khai thác CTTL ................................... 52 2.3.2. Đề xuất bộ chỉ số đánh giá nhận thức về CTTL của NSDN .......................... 55 2.3.3. Đề xuất ma trận hỗ trợ phân cấp theo phương pháp AHP ............................ 60 2.3.4. Phương pháp thiết kế điều tra, khảo sát thực địa .......................................... 64 2.3.5. Phương pháp phân tích độ tin cậy thang đo trong thống kê ......................... 65 2.3.6. Phương pháp phân tích tương quan và hồi quy đa biến ................................ 66 2.3.7. Phương pháp tối ưu cho hàm đa mục tiêu (đa biến) ..................................... 68 2.4. Kết luận Chương 2............................................................................................. 72 CHƯƠNG 3. ÁP DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHÂN CẤP CHO CÁC TỔ CHỨC THỦY LỢI CƠ SỞ TẠI HỆ THỐNG THUỶ LỢI QUẢN LỘ PHỤNG HIỆP .................................................................................................................... 74 3.1. Phương án thiết kế điều tra, khảo sát tại Quản Lộ-Phụng Hiệp ........................ 74 3.1.1. Mục đích, yêu cầu điều tra, khảo sát ............................................................. 74 3.1.2. Đối tượng, phạm vi điều tra, khảo sát ........................................................... 74 3.1.3. Nội dung điều tra, khảo sát ............................................................................ 75 3.1.4. Thiết kế chọn mẫu điều tra, khảo sát ............................................................. 75 3.1.5. Lựa chọn phương pháp thu thập thông tin .................................................... 77 3.2. Kết quả khảo sát tại HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp ............................................. 78 Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước vi 3.2.1. Đánh giá độ tin cậy chỉ số nhận thức về CTTL của NSDN ........................... 78 3.2.2. Phân tích tương quan giữa hiệu quả và nhận thức về CTTL ......................... 93 3.2.3. Phân tích hồi quy giữa hiệu quả và nhận thức về CTTL của NSDN ............. 97 3.3. Xây dựng hàm tối ưu đa mục tiêu giữa hiệu quả khai thác CTTL và nhận thức về CTTL của NSDN ................................................................................................... 102 3.3.1. Xây dựng hàm đa mục tiêu về hiệu quả khai thác CTTL ............................. 102 3.3.2. Kết quả tính toán tối ưu nhận thức về CTTL của người sử dụng nước ....... 103 3.4. Đề xuất phân cấp quản lý, khai thác CTTL tại Quản Lộ-Phụng Hiệp ............ 107 3.4.1. Phân tích kết quả tối ưu các điểm nhận thức về CTTL của NSDN.............. 107 3.4.2. Kết quả đề xuất nhiệm vụ quản lý, khai thác tương ứng nhận thức CTTL .. 108 3.5. Thảo luận kết quả nghiên cứu về phân cấp cho các tổ chức thủy lợi cơ sở .... 114 3.5.1. Đề xuất phân cấp cho tổ chức thủy lợi cơ sở tại thời điểm nghiên cứu ...... 114 3.5.2. Đề xuất phân cấp cho tổ chức thủy lợi cơ sở theo kịch bản tối ưu .............. 115 3.6. Đề xuất lộ trình thực hiện phân cấp cho các tổ chức thủy lợi cơ sở ................ 116 3.7. Kết luận Chương 3........................................................................................... 118 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................................... 120 1. Kết luận ........................................................................................................... 120 2. Kiến nghị ......................................................................................................... 122 3. Giới hạn của nghiên cứu .................................................................................. 122 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................ 124 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ........................................... 132 Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước vii DANH MỤC HÌNH Hình 1. Cống điều tiết nước bỏ hoang tại tỉnh Sóc Trăng. .......................................... 2 Hình 2. Kênh mương thủy lợi nội đồng tại tỉnh Cà Mau. ............................................ 2 Hình 1.1. Phân cấp quản lý, khai thác CTTL xây dựng tổ chức quản lý thủy lợi........ 7 Hình 1.2. Mô hình chuyển giao quản lý, khai thác CTTL trên thế giới. .................... 11 Hình 1.3. Chi phí quản lý và vận hành của Nhà nước và tổ chức thủy nông cơ sở tại Ecuador, giai đoạn 1993-2005. ................................................................................... 12 Hình 1.4. Quá trình cải cách quản lý tưới tại những quốc gia có nền nông nghiệp có tưới từ năm 1980 đến nay. .......................................................................................... 13 Hình 1.5. Phân cấp quản lý, khai thác theo cấp công trình tại Nhật Bản ................... 18 Hình 1.6. Kết quả thực hiện mô hình PIM của 108 HTTL trên thế giới .................... 20 Hình 1.7. Sơ đồ phân cấp tại HTTL Thabina, tỉnh Limpopo, Nam Phi. .................... 27 Hình 1.8. Ảnh vệ tinh về tình trạng vi phạm công trình trên kênh. ........................... 39 Hình 1.9. Xây dựng trái phép công trình trên kênh Quản Lộ-Phụng Hiệp. ............... 39 Hình 2.1. Sơ đồ chuyển đổi các nhân tố thành phần. ................................................. 47 Hình 2.2. Phân cấp giữa khu vực nhà nước và tổ chức thuỷ lợi cơ sở. ...................... 49 Hình 2.3. Tổ hợp các bước hỗ trợ phân cấp cho các tổ chức thủy lợi cơ sở. ............. 51 Hình 2.4. Sơ đồ tổ hợp các thuật toán trong mô hình thuật toán. .............................. 52 Hình 2.5. Sơ đồ cấu trúc cây thứ bậc AHP theo Saaty 1980. .................................... 61 Hình 2.6. Sơ đồ cây thứ bậc AHP của ma trận hỗ trợ phân cấp. ............................... 61 Hình 2.7. Tập hợp lồi đa diện (màu xám) của bài toán quy hoạch tuyến tính. .......... 70 Hình 3.1. Ý nghĩa kiểm định của biến giả lập D.KC1. .............................................. 78 Hình 3.2. Biểu đồ phân bố nhận thức NT1 theo khoảng cách. .................................. 79 Hình 3.3. Biểu đồ phân bố nhận thức NT2 theo khoảng cách. .................................. 80 Hình 3.4. Biểu đồ phân bố nhận thức NT3 theo khoảng cách. .................................. 81 Hình 3.5. Biểu đồ phân bố nhận thức NT4 theo khoảng cách ................................... 82 Hình 3.6. Biểu đồ phân bố nhận thức NT5 theo khoảng cách. .................................. 83 Hình 3.7. Biểu đồ phân bố nhận thức NT6 theo khoảng cách. .................................. 84 Hình 3.8. Biểu đồ phân bố nhận thức NT7 theo khoảng cách. .................................. 85 Hình 3.9. Biểu đồ phân bố nhận thức NT10 theo khoảng cách. ................................ 87 Hình 3.10. Biểu đồ phân bố nhận thức NT11 theo khoảng cách. .............................. 88 Hình 3.11. Biểu đồ phân bố nhận thức NT13 theo khoảng cách. .............................. 89 Hình 3.12. Biểu đồ phân bố nhận thức NT14 theo khoảng cách. .............................. 90 Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước viii Hình 3.13. Phân tích hồi quy đa biến bằng phần mềm IBM - SPSS.......................... 98 Hình 3.14. Đường hồi quy giữa hiệu quả khai thác và nhận thức về CTTL. ............. 99 Hình 3.15. Biểu đồ xu thế nhận thức tối ưu về CTTL của NSDN. .......................... 107 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Kết quả thực hiện phân cấp quản lý, khai thác CTTL theo TT65 ............. 16 Bảng 1.2. Phân loại cấp công trình thủy lợi ............................................................... 17 Bảng 1.3. Số lượng LIDs được phân cấp CTTL theo diện tích tại Nhật Bản. ........... 21 Bảng 1.4. Bộ chỉ số đánh giá sự hài lòng về chất lượng dịch vụ. .............................. 23 Bảng 1.5. Ý nghĩa thang đo thông số I-1A, RAP/MASSCOTE. .............................. 29 Bảng 1.6. Bộ chỉ số quản lý khai thác CTTL Benchmarking. ................................... 30 Bảng 1.7. Dân số tại vùng Quản Lộ-Phụng Hiệp ...................................................... 35 Bảng 1.8. Thống kê diện tích đất nông nghiệp tại vùng QL-PH. .............................. 35 Bảng 1.9. Thu nhập hộ gia đình trồng lúa mỗi vụ tại QL-PH.................................... 36 Bảng 1.10. Thu nhập ròng của các hộ gia đình theo mô hình canh tác. .................... 37 Bảng 1.11. Một số công trình vừa và lớn tại HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp. .............. 37 Bảng 1.12. Nguồn chi thủy lợi phí cấp bù tại HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp.............. 40 Bảng 1.13. Một số căn cứ phân cấp quản lý, khai thác CTTL tại QL-PH. ................ 40 Bảng 2.1. Thang đo chỉ số HQ4ed theo nồng độ mặn trên mặt ruộng. ....................... 55 Bảng 2.2. Phân loại cấp công trình tại HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp......................... 62 Bảng 2.3. Nhận thức yêu cầu trong khai thác CTTL của NSDN. .............................. 63 Bảng 2.4. Mức độ tương ứng giữa loại hình tổ chức và nhận thức. .......................... 63 Bảng 2.5. Thiết lập ma trận hỗ trợ ra quyết định thực hiện phân cấp. ....................... 64 Bảng 2.6. Thang đánh giá tương quan Pearson (r). ................................................... 67 Bảng 2.7. Hướng dẫn lập bảng Pay-off các giá trị tối ưu đơn lẻ. .............................. 71 Bảng 3.1. Vị trí lấy mẫu nghiên cứu tại HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp. ..................... 76 Bảng 3.2. Nhận thức về CTTL đầu mối theo khoảng cách. ....................................... 79 Bảng 3.3. Thống kê nhận thức các cấp kênh theo khoảng cách. ............................... 80 Bảng 3.4. Thống kê nhận thức điểm giao nước trên kênh theo khoảng cách. ........... 81 Bảng 3.5. Thống kê nhận thức công trình điều tiết nội đồng theo khoảng cách........ 82 Bảng 3.6. Thống kê nhận thức chủ thể quản lý CTTL theo khoảng cách.................. 83 Bảng 3.7. Thống kê nhận thức nước tưới từ CTTL theo khoảng cách. ..................... 84 Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước ix Bảng 3.8. Nhận thức về phí dịch vụ thủy nông nội đồng theo khoảng cách. ............ 85 Bảng 3.9. Thống kê nhận thức chất lượng dịch vụ và phí thủy nông nội đồng. ........ 86 Bảng 3.10. Thống kê nhận thức về vận hành phân phối nước theo khoảng cách. ..... 86 Bảng 3.11. Nhận thức bảo dưỡng, sửa chữa CTTL theo khoảng cách. ..................... 88 Bảng 3.12. Thống kê nhận thức vai trò của cống NM-GN theo khoảng cách. .......... 89 Bảng 3.13. Thống kê mức độ sẵn sàng tham gia tài chính theo khoảng cách. .......... 90 Bảng 3.14. Kết quả kiểm định độ tin cậy theo hệ số Cronbach’s Alpha. .................. 91 Bảng 3.15. Kết quả tương quan giữa hiệu quả nội tại và nhận thức về CTTL. ......... 94 Bảng 3.16. Kết quả tương quan giữa hiệu quả bên ngoài và nhận thức CTTL. ........ 95 Bảng 3.17. Kết quả phân tích ANOVA. .................................................................... 99 Bảng 3.18. Kết quả phân tích hệ số tương quan (coefficients). ............................... 100 Bảng 3.19. Kết quả nghiệm tối ưu nhận thức hàm đơn lẻ Y(NTi)→Max. .............. 104 Bảng 3.20. Bảng Pay-off giá trị hàm mục tiêu theo từng phương án tối ưu. ........... 104 Bảng 3.21. Kết quả tính toán tối ưu theo từng kịch bản. ......................................... 106 Bảng 3.22. So sánh kết quả nhận thức tối ưu với hiện trạng tại HTTL QL-PH. ..... 107 Bảng 3.23. Khung phân tích nhận thức về CTTL của người sử dụng nước tại HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp. ............................................................................................... 109 Bảng 3.24. Đề xuất ma trận hỗ trợ ra quyết định phân cấp quản lý, khai thác CTTL tại thời điểm nghiên cứu ở HTTL QL-PH. ............................................................... 110 Bảng 3.25. Đề xuất ma trận hỗ trợ ra quyết định tối ưu hoá phân cấp quản lý, khai thác CTTL tại HTTL QL-PH. ................................................................................... 112 Hình 3.26. Lộ trình phân cấp cho tổ chức thủy lợi cơ sở tại HTTL QL-PH. .......... 117 DANH MỤC PHỤ LỤC Phụ lục bảng 1. Tác động sau khi chuyển giao tưới theo phân cấp đến tài chính. . 134 Phụ lục bảng 2. Tác động sau khi chuyển giao tưới theo phân cấp đến O&M. ...... 136 Phụ lục bảng 3. Phương pháp phân cấp quản lý, khai thác theo cấp công trình thủy lợi tại một số nghiên cứu trên thế giới. ..................................................................... 138 Phụ lục bảng 4. Phương pháp phân cấp quản lý, khai thác theo đơn vị diện tích tưới (ha) tại một số nghiên cứu trên thế giới. ................................................................... 140 Phụ lục bảng 5. Chuyển giao tưới (IMT) theo phân cấp quản lý, khai thác CTTL ở một số nước trên thế giới. ......................................................................................... 142 Phụ lục bảng 6. Xác định chỉ số I-1 của Bộ chỉ số RAP/MASSCOTE. ................. 144 Phụ lục bảng 7. Hướng dẫn tính toán Bộ chỉ số Benchmarking. ............................ 146 Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước x Phụ lục bảng 8. Danh mục cống điều tiết thuộc hệ thống thủy lợi QL-PH ............ 149 Phụ lục bảng 9. Danh mục cống điều tiết thuộc hệ thống phân ranh mặn ngọt...... 151 Phụ lục bảng 10. Tên biến xây dựng phân cấp quản lý, khai thác CTTL. .............. 153 Phụ lục bảng 11. Bảng tổng hợp các chỉ tiêu đánh giá hàm hồi quy đa biến. ........ 154 Phụ lục bảng 11.1. Biến phụ thuộc (trục Y). .......................................................... 154 Phụ lục bảng 11.2. Biến độc lập (trục X)................................................................ 160 Phụ lục bảng 11.3. Biến giả lập (dummy trong phần mềm SPSS). ........................ 168 Phụ lục hình 1. Bản đồ phân vùng, phân khu thủy lợi của ĐBSCL. ...................... 170 Phụ lục hình 2. Bản đồ hệ thống công trình thuỷ lợi vùng QL-PH ........................ 171 Phụ lục hình 3. Bản đồ xâm nhập mặn vùng Quản Lộ-Phụng Hiệp. ...................... 172 Phụ lục hình 4. Thiết kế, lập phương án điều tra, khảo sát vùng QL-PH ............... 173 Phụ lục hình 5. Mã Code Matlab giải bài toán tối ưu đa biến. ............................... 174 Phụ lục hình 6. Một số hình ảnh khảo sát, đo đạc tại Quản Lộ - Phụng Hiệp ........ 177 Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước xi CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT ADB CTTL ĐBSCL ĐBSH FAO HTTL HTXDVNN HTXNN IDMC IMT MARD MAX MIN NĐ NM-GN NN&PTNT NSDN NTM O&M PIM PPP QĐ QLKT SXNN TCDN TCHTDN TCTL TT WB Ngân hàng phát triển Châu Á Công trình thủy lợi Đồng bằng Sông Cửu Long Đồng bằng Sông Hồng Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực Liên hiệp quốc Hệ thống thủy lợi Hợp tác xã dịch vụ nông nghiệp Hợp tác xã nông nghiệp Công ty TNHH MTV khai thác CTTL Chuyển giao quản lý tưới Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Giá trị lớn nhất Giá trị nhỏ nhất Nghị định Ngăn mặn-giữ ngọt Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Người sử dụng nước (cá nhân/hộ gia đình) Nông thôn mới Vận hành và bảo dưỡng Quản lý tưới có sự tham gia Đối tác nhà nước-tư nhân Quyết định Quản lý, khai thác Sản xuất nông nghiệp Tổ chức dùng nước Tổ chức hợp tác dùng nước Tổng cục Thủy lợi Thông tư Ngân hàng Thế giới Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước 1 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU Trải qua hàng nghìn năm lịch sử phát triển của nhân loại, nông nghiệp là ngành sản xuất phụ thuộc rất nhiều vào các công trình thủy lợi (CTTL) [1]. Thống kê của FAO (2007) cho thấy sản lượng lương thực trung bình trên mỗi hecta được tưới bằng các CTTL cao gấp khoảng 2,30 lần so với khi không được tưới, đã cho thấy tầm quan trọng của các hệ thống thủy lợi (HTTL) [2]. Tuy nhiên, hiệu quả phân phối nước từ công trình đầu mối đến mặt ruộng phục vụ sản xuất nông nghiệp hiện mới chỉ đạt 40% [3]. Như nhiều quốc gia có nền nông nghiệp có tưới khác trên thế giới, tại Việt Nam, hiệu quả tưới cũng còn ở mức thấp, ước khoảng 50-60% [4]. Một trong những nguyên nhân của vấn đề trên là do sự hoạt động thiếu hiệu quả của các CTTL, đặc biệt là ở các công trình nhỏ, nội đồng [5]–[7]. Quản Lộ-Phụng Hiệp là một trong 05 vùng có HTTL (cùng tên gọi) lớn nhất ở ĐBSCL, điều kiện đặc thù về CTTL của vùng là ở dạng mở và bán mở, tính liên thông cao, nằm xen lẫn trong mạng lưới sông ngòi chằng chịt (Hình 1); phần lớn các trục kênh, cống đều kết hợp các nhiệm vụ tưới, tiêu, cấp nước, thau chua, xổ phèn, ngăn lũ, giữ ngọt, lấy phù sa... để bảo đảm phục vụ tưới cho gần 300.000 ha đất sản xuất nông nghiệp (Chi tiết tại Phụ lục hình 1). HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp hiện có hơn 350 lao động trực tiếp quản lý, khai thác hàng nghìn công trình đầu mối, chủ yếu là kênh trục chính, cấp 1 và các cống ngăn mặn-giữ ngọt [8]. Như vậy, tính trung bình, mỗi lao động thuỷ lợi của vùng đang phụ trách khoảng 50 km kênh, mương và 01 cống vừa hoặc lớn. Thêm vào đó, các CTTL tại HTTL Quản LộPhụng Hiệp thường nằm trên địa bàn rộng, trải từ tỉnh này sang tỉnh khác, huyện này sang huyện khác, nên chỉ với nguồn lực của các đơn vị khai thác CTTL Nhà nước là không đủ để đồng bộ, khép kín công tác quản lý, khai thác công trình từ đầu mối đến mặt ruộng. Do không đủ nhân lực, nhiều CTTL tại Quản Lộ-Phụng Hiệp hiện không có chủ thể quản lý thực sự (Hình 2); hậu quả là nhiều CTTL đang bị xuống cấp nghiêm trọng, dẫn đến việc lãng phí, thất thoát nguồn nước tưới, đặc biệt trong bối cảnh tình hình BĐKH và nước biển dâng đang tác động ngày càng lớn đến Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước 2 toàn vùng ĐBSCL nói chung và Quản Lộ-Phụng Hiệp nói riêng [9], [10]. Nhằm nâng cao hiệu quả khai thác CTTL hiện có, bên cạnh các giải pháp công trình thì một giải pháp phi công trình đã được nhiều chuyên gia tưới quốc tế khuyến nghị thực hiện tại HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp là cần đẩy nhanh quá trình phân cấp quản lý, khai thác CTTL các tổ chức thủy lợi cơ sở như ban quản lý thủy lợi liên xã, TCHTDN, HTXDVNN, tổ hợp tác, tổ dịch vụ… Khuyến nghị trên là phù hợp với xu thế cải cách quản lý tưới đang diễn ra tại Châu Á [11]–[15]. Hình 1. Kênh mương thủy lợi nội đồng tại tỉnh Cà Mau. Hình 2. Cống điều tiết nước bỏ hoang tại tỉnh Sóc Trăng. Để hỗ trợ xây dựng đề xuất phân cấp quản lý, khai thác CTTL cho các tổ chức thuỷ lợi cơ sở, trong thời gian qua, các địa phương tại vùng Quản Lộ-Phụng Hiệp đã áp dụng theo những hướng dẫn phân cấp tại Thông tư số 65/2009/TTBNNPTNT ngày 12/10/2009 của Bộ Nông nghiệp và PTNT, đây cũng là cơ sở pháp lý phân cấp duy nhất tại Việt Nam với một số tiêu chí cụ thể là đơn vị diện tích tưới (km2, hecta...), loại hình công trình (đầu mối, điều tiết, phân phối nước...), quy mô công trình (cấp 1, 2, 3 hoặc nội đồng) [16]. Tuy nhiên, sau một thời gian triển khai thực hiện, báo cáo của các địa phương đã cho thấy có nhiều khó khăn, vướng mắc trong quá trình thực hiện IMT theo đề xuất phân cấp như: (i) chưa phù hợp với điều kiện đặc thù CTTL; (ii) chưa phát huy được các yếu tố thị trường; (iii) chưa khuyến khích, thúc đẩy được xã hội hóa công tác thủy lợi; (iv) chưa thực sự hiệu quả và bền vững [7], [8]. Nguyên nhân là do những tiêu chí phân cấp còn khá cứng nhắc, thiếu tính linh hoạt nên không phù hợp để áp dụng cho những HTTL còn thiếu các tổ chức quản lý, khai thác thuỷ lợi như Quản Lộ-Phụng Hiệp. Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước 3 Xuất phát từ những lý do và yêu cầu thực tiễn trên, cần thiết phải nghiên cứu xây dựng một phương pháp toàn diện hơn để hỗ trợ phân cấp quản lý, khai thác CTTL cho các tổ chức thủy lợi cơ sở tại HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp. Theo hướng tiếp cận khác với những nghiên cứu đã có, luận án đề xuất 01 tiêu chí phân cấp là nhận thức về CTTL của NSDN làm nền tảng, kết hợp cùng các bộ chỉ số và thuật toán (thống kê, xác xuất, tối ưu…) để xây dựng và hoàn chỉnh nên 01 phương pháp hỗ trợ phân cấp quản lý, khai thác CTTL cho các tổ chức thủy lợi cơ sở. Theo đó, 02 giả thuyết cũng được đặt ra để hỗ trợ thực hiện nghiên cứu, cụ thể là: (i) Hiệu quả khai thác CTTL phụ thuộc vào nhận thức về CTTL của NSDN với giả thiết là giống cây trồng, kỹ thuật canh tác, chế độ bón phân và thị trường khác... tác động đến hiệu quả khai thác CTTL là không đáng kể; (ii) Giá trị hiệu quả khai thác CTTL tỉ lệ thuận với nhận thức về CTTL của NSDN. Kết quả chứng minh 02 giả thuyết nghiên cứu trên sẽ góp phần xây dựng, thiết kế và hoàn chỉnh các đề xuất về phân cấp quản lý, khai thác CTTL, làm cơ sở thực hiện chuyển giao quản lý tưới (IMT) cho các tổ chức thuỷ lợi cơ sở đáp ứng theo 03 yêu cầu: (i) Hiệu quả; (ii) Bền vững; (iii) Linh hoạt [17]. Nghiên cứu điển hình tại HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp thuộc vùng Quản Lộ-Phụng Hiệp. 2. MỤC TIÊU 2.1. Mục tiêu chung: Nghiên cứu xây dựng phương pháp hỗ trợ phân cấp quản lý, khai thác công trình thủy lợi cho các tổ chức thủy lợi cơ sở tại hệ thống thủy lợi liên tỉnh Quản LộPhụng Hiệp, vùng Quản Lộ-Phụng Hiệp. 2.2. Mục tiêu cụ thể: - Nhằm xác định những khó khăn, vướng mắc trong quá trình thực hiện phân cấp quản lý, khai thác CTTL cho các tổ chức thủy lợi cơ sở ở trong và ngoài nước; xác định vấn đề tồn tại cần tiếp tục nghiên cứu. - Nhằm xây dựng, hoàn chỉnh một phương pháp hỗ trợ phân cấp quản lý, khai thác CTTL cho các tổ chức thủy lợi cơ sở. Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước 4 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Xây dựng, kiểm định tính khách quan và độ tin cậy cho 02 bộ chỉ số đánh giá: (i) Hiệu quả khai thác CTTL; (ii) Nhận thức về CTTL của NSDN. - Xây dựng cơ sở khoa học (gồm phương pháp luận, tiếp cận và cụ thể) của phương pháp hỗ trợ phân cấp quản lý, khai thác CTTL cho các tổ chức thủy lợi cơ sở dựa trên các bộ chỉ số và thuật toán tối ưu. - Áp dụng phương pháp trên tại HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp, phân tích và lựa chọn 01 kịch bản phù hợp nhất với thực tiễn sản xuất của Vùng, làm cơ sở xây dựng lộ trình thúc đẩy thực hiện IMT theo phân cấp quản lý, khai thác cho tổ chức thuỷ lợi cơ sở. 4. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1. Đối tượng nghiên cứu - Phân cấp quản lý, khai thác công trình thủy lợi. - Mối tương quan giữa hiệu quả khai thác CTTL và nhận thức về CTTL của NSDN tại thời điểm nghiên cứu và sau khi phân cấp (theo kịch bản giả định). - Các công trình thủy lợi và các tổ chức, cá nhân trực tiếp quản lý, khai thác các công trình đó; tập trung là những người sử dụng nước. 4.2. Phạm vi nghiên cứu - Về nội dung: phân cấp quản lý, khai thác CTTL cho các tổ chức thuỷ lợi cơ sở, tập trung vào 2/3 nhóm nhiệm vụ của phân cấp quản lý, khai thác theo TT 65 là: (i) Quản lý nước; (ii) Quản lý công trình. - Về không gian: các công trình thủy lợi và chủ thể trực tiếp quản lý, khai thác công trình từ đầu mối đến mặt ruộng ở HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp. - Về thời gian: tổng hợp, phân tích các tài liệu trong và ngoài nước được cập nhật đến thời điểm nghiên cứu. 4.3. Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp kế thừa: từ các nguồn tài liệu trong và ngoài nước làm rõ bản chất, vai trò và quy luật của phân cấp quản lý, khai thác CTTL đối với các tổ Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước 5 chức thuỷ lợi cơ sở và chuyển giao quản lý tưới (IMT) trên thế giới và Việt Nam; xác định vấn đề (khoảng trống khoa học) cần tiếp tục nghiên cứu. - Phương pháp điều tra: khảo sát đối tượng gồm các CTTL và những NSDN trên một diện rộng của 01 HTTL, thu thập thông tin định tính và định lượng nhằm tạo cơ sở dữ liệu cho nghiên cứu khám phá. - Phương pháp toán học: bao gồm các thuật toán thống kê, xác xuất để phân tích số liệu nhằm khám phá ra bản chất, quy luật vận động và mối tương quan giữa nhận thức về CTTL của NSDN và hiệu quả khai thác CTTL. - Phương pháp chuyên gia: nhằm khai thác trí tuệ, ý kiến của các chuyên gia có trình độ cao nhằm xem xét, nhận định và giúp định hướng giải pháp tối ưu cho vấn đề tồn tại cần tiếp tục giải quyết của nghiên cứu. 5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 5.1. Ý nghĩa khoa học - Đã luận chứng được mối quan hệ giữa hiệu quả khai thác CTTL và nhận thức về CTTL của NSDN thông qua chỉ số Pearson (r) từ 0,65-0,68; kết quả tương quan thể hiện qua các phương trình toán học cụ thể và có độ tin cậy cao. - Đã phát triển được 02 bộ chỉ số áp dụng tại HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp, cụ thể là: (i) Bộ chỉ số đánh giá hiệu quả khai thác CTTL (gồm 07 chỉ số); (i) Bộ chỉ số đánh giá nhận thức về CTTL của NSDN (gồm 14 chỉ số). - Đã xây dựng được 01 phương pháp hỗ trợ phân cấp quản lý, khai thác CTTL cho các tổ chức thủy lợi cơ sở dựa trên các bộ chỉ số và thuật toán tối ưu. 5.2. Ý nghĩa thực tiễn - Phương pháp hỗ trợ sẽ góp phần tháo gỡ các khó khăn, vướng mắc trong quá trình đề xuất phân cấp cho các tổ chức thủy lợi cơ sở tại HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp. Kết quả đề xuất đã được các địa phương đánh giá là phù hợp với tình hình thực tiễn sản xuất tại vùng Quản Lộ-Phụng Hiệp. - Kết quả của nghiên cứu là 01 phương pháp hỗ trợ phân cấp quản lý, khai thác CTTL cho các tổ chức thuỷ lợi cơ sở, đây là 01 giải pháp phân cấp có cơ sở lý Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước 6 luận và thực tiễn đã được chứng minh, có thể áp dụng cho những HTTL có điều kiện đặc thù về CTTL tương đồng như Quản Lộ-Phụng Hiệp. - Ma trận hỗ trợ phân cấp là kết quả đầu ra sau khi áp dụng phương pháp hỗ trợ phân cấp, đây sẽ là một cơ sở tin cậy giúp các cơ quan có thẩm quyền điều chỉnh, ban hành những chính sách phân cấp ở vùng Quản Lộ-Phụng Hiệp tại thời điểm nghiên cứu và góp phần xây dựng lộ trình thúc đẩy thực hiện IMT cho các tổ chức thủy lợi cơ sở trong những năm tiếp theo. 6. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN - Đã xây dựng 01 phương pháp hỗ trợ phân cấp quản lý, khai thác CTTL cho các tổ chức thủy lợi cơ sở; áp dụng phương pháp trên tại HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp đã luận chứng được có mối tương quan giữa hiệu quả khai thác CTTL và nhận thức về CTTL của NSDN thông qua chỉ số Pearson (r) từ 0,65-0,70. - Đã đề xuất 01 bộ chỉ số đánh giá nhận thức về CTTL của NSDN, thông qua việc kiểm định độ tin cậy, tính khách quan và hợp lý đã lựa chọn được 10/14 chỉ số từ Bộ chỉ số đánh giá nhận thức về CTTL của NSDN là phù hợp với điều kiện sản xuất nông nghiệp tại HTTL Quản Lộ-Phụng Hiệp. Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước 7 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN PHÂN CẤP QUẢN LÝ, KHAI THÁC CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI 1.1. Một số khái niệm nghiên cứu 1.1.1. Khái niệm về phân cấp quản lý, khai thác CTTL Hoạt động quản lý nhà nước có 02 khái niệm liên quan là phân quyền và phân cấp [18]–[20]. Trong khuôn khổ nghiên cứu này sẽ không đi sâu phân tích các vấn đề của phân quyền, phân cấp trong quản lý nhà nước, mà tập trung nghiên cứu về các vấn đề liên quan đến phân cấp quản lý, khai thác CTTL của lĩnh vực thủy lợi. Một số khái niệm phân cấp quản lý, khai thác CTTL: - Theo nghiên cứu của Huppert (2001) thực hiện tại New Zealand: là quá trình phân giao nhiệm vụ, nhân lực và tài chính từ Chính phủ cho các tổ chức thủy lợi cơ sở nhằm nâng cao hiệu quả khai thác CTTL [21]. - Theo nghiên cứu của A. Elsageer Ahmed (2004) và D. Kumar Das (2008): là quá trình phân giao đúng, đủ và hợp lý các nhiệm vụ quản lý, khai thác CTTL, kèm theo đó là nguồn nhân lực, tài chính cho từng đơn vị, bộ phận của một tổ chức quản lý thủy lợi [12], [22] (Hình 1.1). Hình 1.1. Phân cấp quản lý, khai thác CTTL trong xây dựng mô hình tổ chức quản lý thủy lợi - Theo quy định tại Thông tư 65/2009/TT-BNNPTNT ngày 12/10/2009 của Bộ NN&PTNT, hoạt động phân cấp quản lý, khai thác CTTL bao gồm: + Nhiệm vụ 1- Quản lý nước: điều hoà phân phối nước, tiêu nước công bằng, hợp lý trong HTTL, đáp ứng yêu cầu phục vụ sản xuất nông nghiệp, đời sống dân sinh, môi trường và các ngành kinh tế quốc dân khác. + Nhiệm vụ 2- Quản lý công trình: kiểm tra, theo dõi, phát hiện và xử lý kịp thời các sự cố trong HTTL, đồng thời thực hiện tốt việc duy tu, bảo dưỡng, sửa Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước