Ứng dụng mô hình Mike 11 mô phỏng mức độ xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre

Ứng dụng mô hình Mike 11 mô phỏng mức độ xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre Ứng dụng mô hình Mike 11 mô phỏng mức độ xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre Ứng dụng mô hình Mike 11 mô phỏng mức độ xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre Ứng dụng mô hình Mike 11 mô phỏng mức độ xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre Ứng dụng mô hình Mike 11 mô phỏng mức độ xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA KHÍ TƯỢNG, THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU NGUYỄN THẢO HIỀN TÊN ĐỒ ÁN ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 MÔ PHỎNG MỨC ĐỘ XÂM NHẬP MẶN TỈNH BẾN TRE ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ THỦY VĂN Mã ngành: 52440224 TP HỒ CHÍ MINH - 2018 i TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG TP.HCM KHOA KHÍ TƯỢNG, THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ THỦY VĂN TÊN ĐỒ ÁN ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 MƠ PHỎNG MỨC ĐỘ XÂM NHẬP MẶN TỈNH BẾN TRE Sinh viên thực : Nguyễn Thảo Hiền MSSV : 0350050068 Khóa : 2014 – 2018 Giảng viên hướng dẫn : TS Cấn Thu Văn TP HỒ CHÍ MINH - 2018 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đồ án tốt nghiệp Đại học “Ứng dụng mơ hình Mike 11 mơ mức độ xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre” cơng trình nghiên cứu tơi Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung trình bày đồ án tốt nghiệp Học viên Nguyễn Thảo Hiền iii LỜI CẢM ƠN Để luận văn đạt kết tốt đẹp, nhận hỗ trợ, giúp đỡ thầy quan nơi thực tập Với tình cảm sâu sắc, chân thành, cho phép bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất thầy cô quan tạo điều kiện giúp đỡ trình học tập nghiên cứu đề tài Trước hết xin gửi tới thầy cô khoa Khí tượng, Thủy văn Biến đổi khí hậu trường Đại học Tài Nguyên Môi Trường TP.HCM lời chào trân trọng, lời chúc sức khỏe lời cảm ơn sâu sắc Với quan tâm, dạy dỗ, bảo tận tình chu đáo thầy cơ, đến tơi hồn thành Đồ án tốt nghiệp, đề tài: "Ứng dụng mơ hình Mike 11 mơ xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre" Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo–TS Cấn Thu Văn, người quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn tơi hồn thành tốt Đồ án tốt nghiệp thời gian qua Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến với Ths.Nguyễn Duy Hiếu - Trung tâm Quản lý nước Biến đổi hậu ĐH Quốc gia TP.HCM trực tiếp gián tiếp giúp đỡ suốt trình học tập nghiên cứu đề tài, tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian thực tập Với điều kiện thời gian kinh nghiệm hạn chế sinh viên vừa làm đề tài tốt nghiệp, Đồ án khơng thể tránh thiếu sót Tơi mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy để tơi có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức mình, phục vụ tốt công tác thực tế sau Tôi xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, ngày tháng năm Sinh viên Nguyễn Thảo Hiền iv MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ TỈNH BẾN TRE 12 1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 12 1.1.1 Vị trí địa lý .12 1.1.2 Đặc điểm địa hình, thổ nhưỡng 13 1.1.3 Đặc điểm khí tượng 14 1.1.4 Đặc điểm thủy văn .16 1.1.5 Hiện trạng môi trường nước 19 1.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI 22 1.2.1 Dân số, việc làm 22 1.2.2 Tăng trưởng kinh tế cấu kinh tế .23 1.2.3 Chuyển dịch cấu kinh tế .25 1.2.4 Thực trạng phát triển kinh tế nông nghiệp 27 1.3 KẾT LUẬN 31 Chương CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP LUẬN 32 2.1 BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ XÂM NHẬP MẶN 32 2.1.1 Tổng quan Biến đổi khí hậu 32 2.1.2 Tổng quan xâm nhập mặn 37 2.1.3 Hiện trạng xâm nhập mặn Đồng sông Cửu Long .39 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 2.3 TỔNG QUAN VÀ LỰA CHỌN MƠ HÌNH .43 2.3.1 Sơ lược số mơ hình 43 2.3.2 Giới thiệu mơ hình Mike 11 45 2.4 KẾT LUẬN 48 Chương ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 MƠ PHỎNG XÂM NHẬP MẶN TỈNH BẾN TRE 50 3.1 THIẾT LẬP MƠ HÌNH .50 3.1.1 Phạm vi khu vực nghiên cứu .50 3.1.2 Cơ sở liệu .50 3.2 HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH MƠ HÌNH .56 3.2.1 Điều kiện ổn định cho mơ hình 56 3.2.2 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình thủy lực .57 3.3 MÔ PHỎNG DIỄN BIẾN XÂM NHẬP MẶN VÙNG NGHIÊN CỨU 61 3.3.1 Mô mặn Lịch sử 2016 61 3.3.2 Thiết lập kịch mô .67 Chương ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG XÂM NHẬP MẶN VÀ CÁC GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG 70 4.1 ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH XÂM NHẬP MẶN 70 4.1.1 Đánh giá năm 2016 70 4.1.2 Đánh giá xâm nhập mặn năm 2016 kịch Mực nước dâng 71 4.2 CÁC GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG MẶN 72 4.2.1 Ứng dụng khoa học, kĩ thuật .72 4.2.2 Hệ thống cơng trình thủy lợi .74 4.2.3 Các mơ hình sinh kế 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 DANH MỤC VIẾT TẮT BĐKH Biến đổi khí hậu XNM Xâm nhập mặn MND Mực nước dâng ĐBSCL Đồng sông Cửu Long UBNB Ủy ban nhân dân HD Mô-đun thủy động lực học AD Mô-đun truyền tải, khuếch tán chất lượng nước CTTL Cơng trình thủy lợi AMD Dự án Thích ứng với biến đổi khí hậu UNDP Chương trình Phát triển Liên Hợp Quốc WSC Công ty trách nhiệm hữu hạn thành viên RCP Kịch nồng độ phát thải khí nhà kính DANH MỤC HÌNH Hình 1-1 Bản đồ hành tỉnh Bến Tre 12 Hình 1-2 Bản đồ địa hình tỉnh Bến Tre 13 Hình 1-3 Nhiệt độ tháng trung bình tỉnh Bến Tre (2010 – 2014) 15 Hình 1-4 Dữ liệu độ ẩm Bến Tre năm 2012 đến năm 2014 .15 Hình 1-5 Lượng mưa tháng trung bình tỉnh Bến Tre (2010 – 2014) 16 Hình 1-6 Hệ thống sơng tỉnh Bến Tre 17 Hình 1-7 Vị trí lỗ khoan H.Châu Thành TP.Bến Tre .21 Hình 1-8 Cơ cấu sản phẩm tỉnh Bến Tre 2016 24 Hình 1-9 Cơ cấu nơng - ngư nghiệp huyện tỉnh Bến Tre 2016 .25 Hình 1-10 Thay đổi sử dụng đất nơng nghiệp ĐB sông Cửu Long từ 1996 đến 2010 .26 Hình 2-1 Kịch nước biển dâng khu vực biển Đông 35 Hình 2-2 Mực nước biển dâng khu vực ven biển theo kịch RCP 36 Hình 2-3 Hiện tượng xâm nhập mặn từ biển vào lịng sơng vùng cửa sơng 38 Hình 2-4 Sự lan rộng xâm nhập mặn tháng 3-2016 39 Hình 2-5 Thiệt hại xâm nhập mặn ĐBSCL năm 2016 40 Hình 2-6 Sơ đồ biễu diễn phương pháp nghiên cứu trình thực đồ án 42 Hình 3-1 Phạm vi vùng nghiên cứu .50 Hình 3-2 Mạng sơng khu vực nghiên cứu tỉnh Bến Tre 51 Hình 3-3 Mặt cắt sơng khu vực nghiên cứu tỉnh Bến Tre .51 Hình 3-4 Vị trí trạm chọn biên lưu lượng biên mực nước 52 Hình 3-5 Biên lưu lượng trạm Mỹ Thuận năm 2011 .52 Hình 3-6 Biên lưu lượng trạm Bình Đại năm 2011 53 Hình 3-7 Mực nước trạm An Thuận năm 2011 54 Hình 3-8 Mực nước trạm Bến Trại năm 2011 54 Hình 3-9 Mực nước trạm Vàm Kênh năm 2011 .55 Hình 3-10 Mực nước trạm thuộc tỉnh Bến Tre năm 2011 55 Hình 3-11 Nồng độ mặn trạm thuộc tỉnh Bến Tre năm 2011 56 Hình 3-12 Vị trí trạm kiểm định mặn 57 Hình 3-13 Mực nước mơ thực đo năm 2011 trạm Trà Vinh 58 Hình 3-14 Mực nước mô thực đo năm 2011 trạm Mỹ Tho 59 Hình 3-15 Độ mặn mô thực đo tháng năm 2011 trạm Trà Vinh 60 Hình 3-16 Độ mặn mơ thực đo tháng năm 2011 trạm Lộc Thuận .60 Hình 3-17 Biểu đồ hệ số tương quan độ mặn mô thực đo trạm Lộc Thuận .61 Hình 3-18 Biểu đồ tổng lưu lượng năm 2011 2016 trạm Mỹ Thuận .61 Hình 3-19 Biểu đồ trình mực nước năm 2011 2016 trạm An Thuận 62 Hình 3-20 Biểu đồ trình mực nước năm 2011 2016 trạm Bình Đại 62 Hình 3-21 Biểu đồ trình mực nước năm 2011 2016 trạm Bến Trại 63 Hình 3-22 Vị trí trạm chọn để so sánh số mặn năm 2016 tỉnh Bến Tre 63 Hình 3-23 Đường trình nồng độ mặn thực đo mô trạm Trà Vinh từ 8/2 đến 26/2/2016 64 Hình 3-24 Đường trình nồng độ mặn thực đo mô trạm Trà Vinh từ 8/2 đến 26/2/2016 64 Hình 3-25 Đường trình nồng độ mặn mô năm 2016 trạm Trà Vinh .65 Hình 3-26 Đường trình nồng độ mặn mô năm 2016 trạm Sơn Đốc .65 Hình 3-27 Đường trình nồng độ mặn mơ năm 2016 trạm Lộc Thuận .66 Hình 3-28 Sơ đồ mô xâm nhặp mặn lớn tỉnh Bến Tre năm 2016 67 Hình 3-29 Sơ đồ mơ xâm nhập mặn lớn năm 2030 69 Hình 3-30 Sơ đồ mơ xâm nhập mặn lớn năm 2050 69 Hình 4-1 Đường q trình mặn lớn sơng tỉnh Bến Tre năm 2016 70 Hình 4-2 So sánh thay đổi nồng độ mặn năm 2016 72 Hình 4-3 Vị trí trạm quan trắc độ mặn tỉnh Bến Tre 73 Hình 4-4 Mơ hình sinh kế Tơm - Lúa tỉnh Bến Tre 77 Hình 4-5 Mơ hình sinh kế Tơm - Dừa tỉnh Bến Tre 78 Hình 4-6 Mơ hình sinh kế Lúa - Rau màu tỉnh Bến Tre .79 Hình 4-7 Mơ hình sinh kế canh tác giống lúa an toàn chịu mặn tỉnh Bến Tre 80 DANH MỤC BẢNG Bảng 1-1 Đặc điểm nhóm đất tỉnh Bến Tre 13 Bảng 1-2 Chất lượng nước ngầm tỉnh Bến Tre từ năm 2005 đến năm 2014 21 Bảng 1-3 Mật độ dân số tỉnh Bến Tre 2016 23 Bảng 1-4 Giá trị sản xuất cấu phân ngành khối ngành sản xuất Nông nghiệp tỉnh Bến Tre thời kỳ 2012 – 2016 27 Bảng 1-5 Giá trị sản xuất cấu sản xuất nông nghiệp Bến Tre .28 Bảng 1-6 Diện tích sản lượng trồng thuộc tỉnh Bến Tre (2012-2016) .28 Bảng 1-7 Các tiêu ngành lúa vụ mùa Hè - Thu 30 Bảng 1-8 Một số tiêu chăn nuôi gia súc, gia cầm tỉnh Bến Tre 30 Bảng 1-9 Một số tiêu nuôi trồng thủy sản tỉnh Bến Tre .30 Bảng 2-1 Kết tính tốn mực nước biển dâng theo kịch RCP 35 Bảng 2-2 Mực nước biển dâng khu vực ven biển theo kịch RCP 37 Bảng 3-1 Các tiêu chuẩn đánh giá cho số NSE .57 Bảng 3-2 Bộ hệ số manning sử dụng cho mơ hình thủy lực 58 Bảng 3-3 Bộ hệ số phân tán sử dụng cho module AD 59 Bảng 3-4 Mực nước biển dâng theo kịch RCP 6.0 68 Bảng 4-1 Tổng hợp mức độ xâm nhập mặn sông tỉnh Bến Tre 71 Bảng 4-2 So sánh diễn biến mặn năm 2016 theo kịch tương lai sông Tiền 72 Bảng 4-3 Mơ hình sinh kế hữu tiềm huyện thuộc tỉnh Bến Tre 76