Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Kỹ thuật tài nguyên nước: Nghiên cứu xây dựng mô hình dự báo xâm nhập mặn phục vụ sản xuất nông nghiệp vùng ven biển đồng bằng sông Hồng. Thí điểm cho hệ thống thủy lợi Nghĩa Hưng

LỜI CAM ĐOAN

Tác giá xin cam đoan đề tải luận văn được làm dựa trên các số liệu, tư liệu được thunhập từ nguồn thực tế, được công bố trên báo cáo của các cơ quan Nhà nước, đượcdang tải trên các tap chí chuyên ngành, sách, bio dé làm cơ sở nguyên cứu Tác giảđó, Việckhông sao chép bắt kỳ một luận văn hoặc một dé tài nguyên cứu nao trưới

tham khảo các nguồn tà liệu (nếu có) đã được thực hiện tịch dẫn và ghỉ nguồn tả liệu

tham khảo đúng quy định

Phoutsadee SIDA

LỜI CẢM ON

Sau thời gian dài thực hiện, luận văn Thạc si chuyên ngàng Kỹ thuật Tài Nguyên Nước

với đề tài: “ Nghiên cứu xây dựng mô hình dự báo xâm nhập mặn phục vụ sản xuất

nông nghiệp vũng ven biển Đồng bằng Sông Hồng: Thi điểm cho hệ thống thủy lợi

Nghĩa Hưng ” đã được hoàn thành Ngoài sư nỗ lực của bản thân, tác gid đã được sự

chỉ bảo, hướng dẫn tận tình edu các thiy cổ giáo và các đồng nghiệp, bạn bê.

Đầu tiên, tie giả xin bày tỏ lông kính trọng và bit ơn sâu ắc tối thầy hướng dẫn khoa

học TS Nguyễn Quang Phi ~ Trường Đại học Thủy lợi và TS Ha Hải Dương — ViệnNước, Tưới tiêu và Môi trường đã true tiếp tận tỉnh hướng dẫn, giúp đỡ và cung cấp

những tải liệu, những thông tin edn thiết cho tác giả hoàn thành luận văn này.

Tác giá xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Thủy lợi, các thiy giáo, cô giáo Khoa

Kỹ thuật ti nguyên Nước, các thiy giáo, cô giáo các bộ môn đã truyén đạt những kiến

thức chuyên môn trong qua trình học tập.

‘Tie gi cũng xin chân thinh cảm on cúc đồng nghiệp, bạn bê đã giúp đỡ, cung cắp các tài liệu cần thiết va đóng góp ý kiến cho tác giả hoàn thành luận văn.

Tuy nhiên, do thời gian có hạn, khối lượng tinh toán lớn nên luận vẫn không tránh

khỏi những thiếu sót Tác giả rất mong nhận được chỉ bảo, đồng góp của các thầy cô

giáo và bạn bêtủa đồng nghiệp.

Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn tắm lòng của những người thân trong gia

đành, bạn bè đã động viên giúp đỡ khích lệ tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn

thành luận văn nay.

Xin chân thành cảm ơn!

Ha Nội, ngà thắng Š năm 2019“Tác gid

Phoutsadee SIDA

DANH MỤC HÌNH ANH DANH MỤC BANG BIÊU

DANH MỤC CÁC KÝ TỰ VIỆT TAT,

Mu cocnồẳồỒÖẮ 1111111 CHUONG 1 TONG QUAN CÁC VAN ĐÈ LIÊN QUAN.

1.1 Tổng quan các nghiên cứu về xâm nhập mặn trên Thể 6

1.1.1 Tổng quan các nghiên cứu về dự báo xâm nhập mặn trên thể giới 61.1.2 Tổng quan các nghiền cứu về dự bảo xâm nhập mặn tại Vi 71.1.3 Tổng quan các nghiên cứu về xâm nhập mặn vùng nghiên cứu 91.14, Tổng quan các các công cwimé hình toán trong dự báo xâm nhập mặn 1212 Tổng quan v8 đặc điểm tự nhiên xâm nhập mặn ving nghiên cứu “

1.22, Tông quan vé xâm nhập mặn vàng nghiên cứu mL3, Kết luận Chương 1 9CHƯƠNG LỰA CHỌN VÀ ÁP DỤNG MÔ HÌNH DỰ BẢO XÂM NHẬP MAN PHỤC VỤ SAN XUẤT NONG NGHIỆP VEN BIEN VUNG DONG BANG SONG HON 2

2.1, Phan tích lựa chọn mô hình dự bảo xâm nhập mặn 4

2.2 Cơ sở khoa học của mô hình dy báo xâm nhập mặn 4

2.3 Thiết lập sơ đô tinh cho mô hình dự báo xâm nhập mặn vùng nghiên cứu 48

23.1 Xây dựng sơ đồ thủy lực, xâm nhập mặn vùng nghiên cứu 48

2.3.2 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực, xâm nhập mặn vũng nghiền cứu 522.4, Xây dựng kịch bản và tinh toán dự báo xâm nhập mặn vùng nghiên cứa 602.4.1 Xây đựng kịch bản tính toán 60

2.4.2, Kết quả tinh toán các kịch bản xâm nhập mặn 60

2.5 Xây dựng quy trình dự bảo mặn cho mô hình dự báo xâm nhập mặn 63

2.6 Kết luận Chương IL 67

CHUONG 3 KET QUA ÁP DUNG THU NGHIỆM: DỰ BAO, CANH BAO MAN TẠI CÁC CÔNG CÔNG TRÌNH DAU MOI CUA HE THONG THỦY

LỢI NGHĨA HUNG - NAM ĐỊNH.

3.1 Phân tích hiện trạng vận hành lấy nước của hệ thống thủy nông Nghĩa Hung 69

3.1.1 Hiện trạng công trình thủy nông Nghĩa Hưng 69

3.1.2 Hiện rang - vận hành lấy nước hệ thống thủy nông Nghĩa Hưng ”

3.2 Dự báo xâm nhập mặn (thi điểm) tai một số công tinh đầu mỗi của Hệ thống thủy

lợi Nghĩa Hưng cho vụ Đông Xuân 223.3 BE xuất giải pháp lấy nước phụe vụ sản xuất nông nghiệp đối với Hệ thống thủyloi Nghĩa Hưng %6

DANH MỤC HÌNH ANH

Hình 1.1 Bản đồ chiều di xâm nhập mặn khu vực ven biển Đẳng bing sông Hồng 15

Hình 1.3: Bản đồ chiều đài xâm nhập man khu vực ven biển Đẳng bằng sông lồng 30 Mình 1.4: Biểu đỗ diễn biến độ mặn tại độ sâu 0.2H và 0,6H (cửa sông Trà Lý) 8 Hình 1.5: Biểu đồ diễn bin độ mặn tại độ sâu 0.2H và 0,6H (cửa sông Hồng) 8I

Hình 1.6: Biểu đồ diễn biển độ mặn tại độ sâu 0,2H và 0,6H (cửa sông Ninh Cơ) 31

inh 1.7: Biểu đỗ diễn biển độ mặn ti độ sâu 0.2H và 0,6H (cửa sông Dáy) 3

Hình 1.8: Biểu đồ diễn biến độ mặn tại độ sâu 0.2H và 0,6H (km22 sông Trả Lg) 32

Hình 1.9: Biểu đồ diễn biển độ mặn tại độ sâu 02H và 0,6H (km22 sông Hồng) 32

Hình 1.10: Biểu đ độ man tại độ sâu 0,21 và 0,64 (R22 sông Ninh Co) 33

Hình 1.11: Biểu đồ diễn biển độ mặn tại độ sâu 0,2H va 0,6H (km22 sông Day) 33

Hình 1.12: Biểu đồ didn biến độ mặn ti độ sâu 0.2H và 0,6H (km32 sông Trà Lý) 3

Hình 1.13: Biểu đồ didn biến độ mặn tại độ sâu 0,2H và 0,6H (km32 sông Hồng) 33

Hình 1.15: Biểu ddin bidn độ man tại độ sâu 0,2H và 0,6H (km32 sông Bay) 33

Hình 2.1: So đồ sai phân hữu han 6 điểm an Abbot 45 Hình 22: So đồ sai phân 6 điểm ân Abbot trong mat phẳng x-t 45 Hình 2.3: Sơ đồ mô phỏng xâm nhập mặn hệ thống sông Hồng-Thái Bình st

Mình 2.1: So sánh kết quả hiệu chinh mực nước ti tram Son Tay s4

Hình 2.2: So sánh kết qua hiệu chỉnh mục nước ti tram Hà Nội stHình 2.3: So sinh kết qua hiệu chính mực nước ti tram Thượng Cát s4

Hình 2.4: So sánh kết quả hiệu chỉnh lưu lượng tại tram Phả Lại st

Hình 2.5: So sánh kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Hung Yên s4

Hình 2.6: So sánh kết quả hiệu chỉnh mye nước tai tram Triểu Duong st

Hình 2 7: So sinh kết qua hiệu chỉnh mye nước tại tram Cát Khê ssMinh 2 8: So sánh kết qua hiệu chính mực nước tại tram Bến Bình 4Hình 2 9: So sinh kết qua hiệu chỉnh mực nước tại tram Quyết Chiến 5s

Hình 2 10: So sánh kết quả hiệu chỉnh lưu lượng tại tram Nam Dinh 5s Hình 2 11: So sánh kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Trực Phương 35

chính mục nước a ram Trung Trang 55So sinh kết qua kiểm định mục nước titra Sơn Tây 56

‘So sảnh kết quả kiểm định mực nước tai tram Ha Nội 56

So sinh kết qua kiểm định mực nước ti trạm Thượng Cát 56So sinh ké qu kiém định mực nước ti trạm Phả Lại 56So sinh kết quả kiểm định mực nước tạ tram Hưng Yên 56

So sinh kế qua kiểm định mục nước tri trạm Quyết Chiến 56

‘So sảnh kết quả định mực nước tại trạm Cát Khí ST

So sinh kết qua hiệu chỉnh mực nước tại tạm Bến Bình 37

So sảnh kết quả kiểm định mực nước tại trạm Nam Định ST

So sinh kết quả kiểm định mục nước tại tram Trung Trang 37So sinh ké quả hiệu chính độ mặn ti ram Như Tân ~ sông Bay 58So sinh kết quả hiệu chỉnh độ mặn tại trạm Phủ LỄ sông Ninh Cơ S8So sinh kết quả hiệu chỉnh độ mặn ti trạm Ba Lạt sông Hồng 38

So sinh kết quáchỉnh độ mặn tại trạm Đông Quy — sông Trà Lý 58So sánh kết qua hiệu chỉnh độ mặn tại trạm Đông Xuyên ~ sông Thái Bình%So sinh kết quả hiệu chỉnh độ mặn tại tram Trung Trang ~ sông Văn Úc 58

So sinh kết quả hiệu chỉnh độ mận ti trạm Cao Kênh — sông Kinh Thấy 59

So sinh kết qua hiệu chỉnh độ mặn tại trạm Đồn Sơn ~ sông Đá Bạch 59So sinh kết quả kiểm định độ mặn tại tram Nh Tan sông Đúy 59

So sánh kết quả kiểm định độ mặn tại trạm Phú Lễ - sông Ninh Cơ 59

So sinh kết qua kiểm định độ mặn tại tram Ba Lạt sông Hing 59

‘So sảnh kết quả kiểm định độ mặn tại trạm Đông Quý — sông Trà Lý 59'

So sinh kết quá kiểm định độ mặn tại tram Dông Xuyên — sông Thái Bình

So sinh kết qua kiểm định độ mặn tại tram Trung Trang ~ sông Văn te 59 So sinh kết quả kiểm định độ mặn tại tram Cao Kênh ~ sông Kinh Thầy 60 So sánh kết qua kiểm định độ mặn tại tram Đồn Sơn — sông Đá Bach 60 Hình 2 39: Khoảng cách xâm nhập mặn lớn nhất của sông Trả Lý tong điều kiện

vi

Mình 2 40: Khoảng cách xâm nhập mặn lớn nhất của sông Hồng trong điều

Hình 32: Sơ đồ thủy lực hệ thống thủy lợi Nghĩa Hưng 14 Hình 3.3: Biểu đồ so sánh độ mặn dự báo va thực do tại Ngdi Keo, sông Ninh Cơ - đợt

1 84

Hình 3.4: Biểu đỗ so sánh độ mặn dự báo và thực do tại Am Sa, sông Day - đợt 1.85

Hình 3.5: Biểu đỗ so sánh độ mặn dự báo và thực do tại Ngôi Keo sông Ninh Cơ - đợt2 863.6: Biểu dé so sánh độ mặn dự báo và thực do tại1m Sa, sông Đây - đợt 2 86

vũ

DANH MỤC BANG BIẾU.

Bảng 1.1: Số giờ nắng tương đối (Hr) trung bình tháng và năm 7

Bảng L2: Độ âm tương đối trung bình thing và năm (%) trong 5 năm của một số tram

trong khu vực nghiên cứu 18

Bảng L3: Nhigt độ không khí trung bình tháng và năm (oC) trong 5 năm của một số

tram đặc trưng trên đồng bing sông Hong 18 Bảng 14: Lượng bốc hơi Piche (mm) của một s tram ving ven biển ĐBSH 19 Bảng 1.5: Tốc độ gió trung bình thing và năm (ns) của thời kỳ quan trắc của một số tram đặc tng vùng ven biển Đẳng bằng sông Hồng lô

Bảng 1.6: Lượng mưa trung bình tháng và năm (mm) trong 5 năm của một số trạm đặc.

trang trên ving ven biển DB sông Hong 20Bảng 1.7: Đặc trưng cúc phân lưu thuộc lưu vực sông Hồng - Thái Bình 2Bảng 2.1: Các tram do được hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực 33

Băng 22: Kết quả hiệu chỉnh thông số mô hình thủy lực 33 Bảng 24: Khoảng cách xâm nhập mặn lớn nhất của 4 sông chính vũng ven biển DBSH

theo kịch bản biển đối khí hậu 2016 62Bảng 3.1: Phân ving tưới hệ thông thủy nông Nghĩa Hưng, n

Bang 3.2: Phân vùng tiêu hệ thống thủy nông Nghĩa Hưng 72

Bang 3.3: Tính toán năng lực cấp nước theo các tiểu lưu vực tưới $0

vi

“Tiêu chuẩn Việt Nam

Khai thác công trình thủy lợi

“Trung bình nhiều năm

Biến đồi khí hậu,

MỞ DAU

1 TÍNH CAP THIET CUA DE TÀI

Hiện tượng xâm nhập triểu, man là quy luật ty nhign ở các khu vực, lãnh thổ có vùng

cita sông giip biễn Do tỉnh chất quan trọng của hiện trợng xâm nhập tiéu mặn có liên quan đến hoạt động kinh tẾ - xa hội của nhiều quốc gia nên vin đềtính toán và nghiên

cứu đã được đặt ra từ lâu Mục tiêu chủ yếu của công tác nghiên cứu la nắm được quy.

luật của quả trình này để phục vụ các hoạt động kinh tế - xa hội, quốc phòng ving cửa

sông như ở các nước như Mỹ, Nga, Hà Lan, Nhật Bản, Trang Quốc, Thai Lan Các.

phương pháp cơ bản được thực hiện bao gồm: thực nghiệm (dựa trên số liệu quan trắc)

xà mô phòng quá trình bing các mô hình toán.

Cc tính ven biển ving ĐBSH có tiểm năng vé thủy sin và sản xuất nông nghiệp Tuy

nhiên do ở cuối nguồn nên nguồn nước thường bị thiếu hụt vào những năm hạn hán.

Mặt khác sự suy giảm vỀ nguồn nước thường gin liền với xâm nhập mặn gây ảnh

hưởng đến cắp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản Bên cạnh

đó hệ thống công trình thủy lợi các tỉnh ven biển vùng ĐBSH phản lớn xuống cấp, không đảm báo năng lực thiết kể, Ngoài ra sự phát iển mạnh mẽ nui trằng thủy sin

ở các tính ven biển này đã làm thay đổi mục dich sử dụng đất cũng như abu cầu sử

ding nước Bên cạnh đồ, cấp nước phục vụ nông nghiệp không chỉ bị ảnh hưởng cũa

nguồn nước phía thượng du mà còn bị ảnh hưởng của xâm nhập mặn Kết quả tínhđổi khí hậu (BDKH) vàtoán của của Viện Quy hoạch thủy lợi dựa trên kịch bản bi

nước biển dâng (lượng mưa giảm.

mực nước biển ding 0,6-1,0m thì ranh giới mặn

cách vùng cửa sông Hồng 25-40km mặc dù đã điều tiết các hỗ chứa điều tiết để

sắp nước cho hạ du đảm bảo yêu cầu về mực nước tưới Khi mục nước biển dâng thêm

0,69m hay 1,0m thì một số cổng bị ảnh hưởng mặn vượt quá 4%0 như: Ngô Đồng,

Nguyệt Lâm, Lịch Bai, Thái Học trên sông Hồng: Thuyền Quang, Dục Dương, Sa

Lung, Ngữ trên sông Trà Lý; Hệ trên sông Hóa; Đồng Cau, Mới, Rỗ trên sông Văn

Úc; Hệ, Ba Đồng, Lý Xã, Cao N

Ca Các hệ thống ven biển như hệ thống Thủy Lang, Vĩnh Bảo, Bắc - Nam Thái

; Cổng Thop trên sông Ninh

fn, Ba Độ, An Kim Hải, Tiêntrên sông Thái

‘Trung- Nam Nam Dinh và Nam Ninh Bình sẽ

thiểu nước do bị mặn (khoảng 70% diện tích) Đối với thành phổ Hải Phòng, nước

biển dâng lên 0,69 m thi gin như các cổng lớn cung cắp nước tưới và sinh hoạt cho

toàn thành phổ đều bị nhiễm mặn như các cống: An Son, Mới Rỗ,

Bằng Lai, Quảng

Đối với hệ thống thủy lợi Nghĩa Hung, thuộc huyện trọng điểm lúa nằm ở phía nam

tinh Nam Định. ic công trình đầu mỗi cô thời gim sử dụng quả di

có thời gian sử dụng trên 30 năm, khẩu độ cổng thiết kế nhỏ, tình trang xuống cấp

nhiều không đảm bio ning lực léy nước Đặc bigt, ving phia Nam huyện nằm gần

biển và cửa sông nên diện tích đắt nông nghiệp không tránh khỏi bị nhiễm mặn, do đó.

ngoài lượng nước tưới cho cây trồng còn cần một lượng lớn nước cho rửa mặn (hàng năm diện ích đắt nông nghiệp đều phải tiến hành rửa mặn từ 2 đến 3 lần mới có thể canh tác) Hau hết, các công trình đầu mối trên khu vực phía Nam huyện đều vận hành theo triều và độ min của ding chảy trong sông Tuy nhiên, trong nhưng năm gin đây

do lượng nước nguồn về ít thủy triều dâng cao nên độ mặn trong sông tăng cao, số giờ

mở cửa lấy nước của các cổng it đi vi vậy Khểu độ các cổng không dim bảo lượng

nước lấy vào theo thiết kế mới mặt khác do các công trình đầu mỗi có thời gian sử

dụng trên 30 năm tinh trạng xuống cấp, rò rỉ nước nhiều.

Do vậy, việc "Nghiên cứu xây dựng mô hình dự bảo xâm nhập mặn phục vụ sin

xuất nông nghiệp vàng ven biển Đằng bằng Sông Hồng Thi điểm cho hệ thẳng

thủy lợi Nghia Hung” là rit cần thiết nhằm cắp nước hiệu quả hơn và phục vụ

trong vận bảnh hệ thống thủy lợi phục vụ sin xuất nông nghiệp đối với vùng nghiên

2 MỤC TIRU CUA LUẬN VĂN

2.1 Mục tiêu tổng quát

Xay dựng được hệ thống dự báo, cảnh báo xâm nhập mặn, đề xuất phương án vận

hành hệ thống thủy lợi phục vụ việcnước, chống mặn cho sản xuất vùng hạ lưu

đồng bằng sông Hồng,

2.2 Mục tiêu cụ thể

= Đảnh giá được tổng quan vé các nghiên cửu dự báo xâm nhập mặn: đánh giá diễn

biển xâm nhập mặn và và ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến vận hành tưới phục vụ

sản xuất nông nghiệp khu vực ven biển vùng DBSH.

- Xây dựng được bộ mô hình dự báo, cảnh báo diễn biến xâm nhập man phục vụ sản.

xuất nông nghiệp khu vực ven biển vùng DBSH.

- Dự báo xâm nhập mặn (thí điểm) tại một số công trình đầu mỗi của Hệ thống thủ lợiNghĩa Hưng cho vụ Đông Xuân

xuất giải phip lấy nước phục vụ sin xuất nông nghiệp đối với Hệ thống thủy lợi

Nghĩa Hưng,

3 ĐÓI TƯỢNG VA PHAM VI NGHIÊN COU

3.1 Đối tượng nghiên cứu.

Xam nhập mặn vùng ven biển Đồng bằng sông Hồng, các công trình lấy nước vào các.

"hệ thống thủy lợi vùng ven biển Ding bằng sông Hồng.

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Pham vi nghiên cứu là vùng ven biển Đẳng bằng sông Hồng gdm các tỉnh, thành phố:

Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định và Ninh Bình.

4 CÁCH TIẾP CAN VÀ PHƯƠNG PHÁP Ni

4.1 Cách tếp cận

4.1 Tiấp cận ting hợp và liên ngành

Hiện nay, mỗi ngành, mỗi địa phương dường như đang tự đặt cho mình các mục tiêu

về khai thác, sử dụng và quản lý tài nguyên nước theo cách riêng; trong nhiều trường.

hợp, phát trién của một địa phương hay một ngành nào đồ đã làm ảnh hướng đến tai

nguyên và môi trường của một hay nhiều địa phương khác hoặc ngành khác dẫn đến

mâu thuẫn và có sự tranh chấp nhất định Vi vậy, để giái quyết vấn để điều hành cấp

h, xem xét

nước, xâm nhập mặn cần có phương phip tiếp cận tổng hop và liên ng

nhiều yêu tổ, những mỗi tác động qua lạ lẫn nhau để xây dụng cơ edu ngành kinh tế

hop lý, sử dụng có hiệu quả nguồn tải nguyên nước và bảo vệ môi trường Quá trìnhnày cin có sự tham gia cia các nhà chuyên môn ở các lĩnh vực khác nhau và các nhà

hoạch định chính sich để nhin nhận vn dé một cách tổng hợp, toàn diện, trắnh những: mâu thuẫn trong quản lý và sử dụng nguồn tải nguyễn nước trong các ngành kinh ế, 4.1.2, Tidp cận các phương pháp, công cụ hiện đại rong nghiên cứu

Nahién cứu ứng dung các phần mém, mô hình toán hiện dại đặc biệt là các phần mềm

họ MIKE, Are GIS, Mapinfor trong tính toán mô phỏng thủy lục, xâm nhập mặn,

trên hệ thống sông/kênh.

4.1.3 Tiếp cận theo như cầu thực tiễn

“Thực địa, điều tra khảo sắt, tổng hợp số liệu nhằm nắm rõ hiện trạng và tỉnh hình phát

triển của ngành cũng như từng khu vực, các hệ sinh thái hủy sinh, các hệ sinh thai ven

sông, tình hình về lưu lượng và mực nước trong các hệ thống sông tại các thời gian

khác nhau.

4.1.4, Tiếp cận từ các chính sách, định hướng, qui hoạch phát trién

Nim bất và hiểu rõ các chính sách và định hướng phát triển kinh tế xã hội của các dia

bàn trên lưu vực, các qui hoạch phát triển vùng: ngành tình trong hệ thống sông (hệsinh thái, nông lâm ngư nghiệp, công nghiệp, thủy lợi, giao thông thủy ) để hiễu rõác định nhu cầu dung nước và phần bỗ cá hệ sinh thấi nông nghiệp theo khônggian lưu vực

4.18, Tiếp cận có sự tham gia của cộng đồng

Trong lưu vite sông có nhiễu chủ thể và nhiều cộng đồng sinh sống những chủ th,

công đồng này là những người tác động và chịu tác động trực tiếp của mặn, han hán.

Chính những giải pháp hiện đang được áp dụng của người dânđược nghiên cứuhoàn thiện có thể sẽ đem lại những hiệu quả to lớn Tiếp cận có sự tham gicủa công,

đồng người dùng nước vào quá trình vận hành hệ thông thủy lợi và phòng chống hạn

hán được bảo đảm quyền dùng nước và chia sẻ nguồn nước vả có cơ hội thực sự tham.

gia gảnh vác một phần trách nhiệm của họ Các quyết định quản lý, vận hành và thông

tin phải luôn được thông bảo tối tắt cả mọi người để lấy ý kiến phản hồi và để thực

hiện khi được cả cộng đồng chip thuận

42 Phương pháp nghiên cứu

~ Phương pháp ké thea: Tông hợp và phâních các i liệ về kha vực nghiền cứu, ti

liệu của các để ải, dự án có liên quan, kế thừa các kết quả nghiên cứu đã có, đặc bit

là kết quả nghiên cứu của thể giới cũng như kết quả các đề ti, dự án đã tiển khui trong khu vực nghiên cứu (vũng ven biển Đồng bằng Sông Hồng)

~ Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa: điều tra thu thập số liệu và thông tin tổng

thể, lựa chọnim dé khảo sắt chỉ tắt Diễu tra hiện rạng các hệ thông công tình thủy

lợi, các đối tượng liên quan (eắp nước, cơ sở hạ ng ) vin đề tổn tại khi vận hành

trong điều kiện xâm nhập mặn và yêu cầu hệ thống thủy lợi dip ứng mục tiêu phát

trién bén vững KTXH ving BSH.

~ Phương pháp mô hình mô phỏng: Sử dụng mô hình toán thủy lực để mô phỏngdong chảy và để dự báo ding chảy, xâm nhập mặn;

~ Phương pháp phân tích, ting hợp: ĐÈ phân tích kịch bản, tổng hợp đánh giá các

phương án.

CHƯƠNG 1 TONG QUAN CÁC VAN DE LIEN QUAN

ing quan các nghiên cứu về xâm nhập mặn trên Thé giới và Việt NamLILI Ting quan các nghiên citu về dự báo xâm nhập mặn trên thế giới

Tiện tượng xâm nhập trigu, mặn là quy luật tự nhiên ở các khu vục, lãnh thổ có vữngcửa sông gip biển, Do tinh chất quan trọngcủa hiện tượng xâm nhập triều mặn có lên

quan đến hoạt động kinh tế - xã hội của nỉ ốc gia nên vẫn đề tính toán và nghiên.

cứu đã được đặt ra từ lâu Mục tiêu chủ yéu của công tác nghiền cứu là nắm được quy!

luật của quá trình này để phục vụ các hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng vùng cửa

sông như ở các nước như Mỹ, Nga, Hà Lan, Nhật Bản Trung Quốc, Thái Lan Các

phương pháp cơ bản được thực hiện bao gam: thực nghiệm (da trên số liệu quan trắc)

và mô phỏng quả trình bằng các mô hình toán.

Việc mô phỏng quá tình đồng chảy tong sông ngồi bằng mô hình toán được bắt

từ khi Saint - Vennant (S71)

lực trong hệ thống kênh hở một chiều nỗi

ng bố hệ phương trình m6 phỏng quá trình thuỷ động

„ng mang tên ông Chính nhờ sức mạnh

của hệ phương trình Saint - Venant nên khi kỹ thuật tính sai phân và công cụ máy tính

điện tử đấp ứng được thì việc mô phỏng dòng chảy sông ngôi là công cụ rit quan trọng,để nghiên cứu, xây dụng quy hoạch khai thác tải nguyên nước, thiết kế các công trìnhcải tạo, dự báo và vận hành hg thống thuỷ lợi Mọi dự án phát triển tải nguyên nướctrên thé giới hiện nay đều coi mô hình toán dòng chảy là một nội dung tinh toán không,

thể thiểu.

Tiép theo đó, việc mô phỏng dòng chảy bằng các phương trình thuỷ động lực đã tạo

tiên để giải bài toán truyền mặn khi kết hợp với phương trình khuyếch tin, Cùng với

phương trình bảo toàn và phương trình động lực của dòng chảy, cồn có phương trình

khuych tán chất hod tan trong dòng chảy cũng có thể cho phép - tuy ở mức độ kém

tỉnh tế - mô phỏng cả sự diễn biển của vật chất hoà tan và trôi theo dong chảy nhưnước mặn xâm nhập vào vùng cửa sông, chất chua phén lan truyền từ đắt ra mạng lưới

kênh sông vi cdc loại chất thải sinh hoạt và công nghiệp xi vào dng nước,

Cy thể hơn, vin để tính toán và nghiên cứu tiểu mặn bằng mô hình đã được nhiễu nhà

nghiên cứu ở các nước phát triển như Mỹ, Ha Lan, Anh quan tâm từ khoảng 40-50năm 6 lại đây Với thành tựu của khoa học va công nghệ được phát triển cực nhanhtrong thời gian gần đây, công nghệ tin học, thuỷ lực học và thuỷ van học hiện đại đã

cặp lại nhau ở nhiễu mặt, mặc dù chưa phải là hoàn toàn đồng nhất

Cie phương pháp tinh tin xâm nhập mặn đầu tiên thường sử dụng bai toán một chiều

khi kết hợp với hệ phương trình Saint - Venant, Giả thiết cơ bản của các mô hình nay

at ngang Mặc dù điều ác đặc trưng dòng chay và mật độ là đồng nhất trên mặt

nay khô gặp tong thực Ế nhưng kết quả áp dung mô hình li số sự phù hợp kh tt,

đập ứng được nhiều mục dich nghiên cứu vành toán mặn, Ua thể đặc biệt của các

1 hình loại một chiều là yêu cầu ti iệu vừa phải và nhiễu ei liệu đã có sẵn tong

thực tế

Cie nhà khoa học cũng thống nhất nhận định rằng, các mô hình | chiều thường hữu:

hiệu hơn các mô hình sông đơn và mô hình hai chiều Chúng có thể áp dụng cho các

vũng của sông có địa hình phúc tạp gồm nhiều sông, kênh nối với nhau với cẫu trúc

bắt kỳ

112.quan các nghiên cứu È dự báo xâm nhập mặn tại Việt Nam

Việc nghiên cứu, tinh toán xâm nhập mặn ở Việt Nam đã được quan tâm từ những,

năm 60 khi bất đầu tỉ hành quan tric độ mặn ở hai ving đồng bing sông Hồng (ĐBSH) và sông Cửu Long Tuy nhiên, đối với đồng bằng sông Cửu Long do đặc sản xuất điểm địa hình (không có dé bao) và mit quyết định đếđộ ảnh hưởng có

nông nghiệp ở vựa lúa quan trọng nhất toàn quốc nên việc nghiên cứu xâm nhập mặn ở

đây được chủ ý nhiễu hơn, đặc biệt là thời ky sau năm 1976, Khối đầu là các công

trình nghiên cứu, tính toắn của Uy hội sông Mê Công (1973) về xác định ranh giới

xâm nhập mặn theo phương pháp thống kê trong hệ thống kênh rạch thuộc 9 vùng cửa.

sông thuộc Đồng bằng sông Cửu Long Các kết quả tính toán từ chuỗi số liệu thực do

đã lập nên bản đổ đẳng trị mặn với hai chi tiêu cơ bản I%o và 4%e cho toàn khu vực đồng bằng rong các tháng từ tháng 12 đến thing 4

ép theo, nhiều báo lo dưới các hình thức công bé khác nhau đ xây dung các bản

đồ xâm nhập mặn từ số liệu cập nhật và xem xét nhiễu khía cạnh tác động ảnh hưởng,

các nhân tổ địa hình, KTTV và tác động các hoạt động kính tế đến xâm nhập mặn ở Đồng bằng sông Citu Long.

Việc day nhanh công tác nghiên cứu xâm nhập mặn ở Việt Nam được đánh dấu vào.

năm 1980 khi bắt đầu miển khai dự án nghiên cửu xâm nhập mặn đồng bằng sông Cửu

Long đưới sự tải trợ của Ban Thư ký Uy ban sông Mê Công Trong khuôn khổ dự án

này, một số mô hình tinh xâm nhập tiểu, mặn đã được xây dựng như của Ban Thư kỷ

Mê Công và một số cơ quan trong nước như Viện Quy hoạch và Quản lý nước, Viện

Cơ học Các mô hình này đã được ứng dụng vào việc mcứu quy hoạch phát

iễn châu thổ sông Cita Long, inh toán hiệu quả các công tỉnh chẳng xâm nhập mặn

ven biển để tăng vụ va mở rộng điện tích nông nghiệp trong mùa khô, dự báo xâm.

nhập mặn dọc sông Cổ Chiên

Kỹ thuật chương trình của mô hình trên đã được phát tiển thành một phần mềm hoàn

chính để ải đặt trong máy tính như một phần mềm chuyển dụng Mô hình đã đựợc ấp dạng thir nghiện tốt tai Hà Lan và đã được triển khai áp dụng cho đồng bằng sông

Cửu Long

Thêm vào đó, một số nhà khoa học Việt Nam điển hình là GS Nguyễn Như Khuê,

Nguyễn Ân Niên, Nguyễn Tắt Dic, Nguyễn Văn Điệp, Nguyễn Minh Son, Trin Văn

Phúc, Nguyễn Hữu Nhân đã xây dựng thành công các mô hình thuỷ lực mạng sôngkết hợp tính toán xâm nhập triều mặn như VRSAP, MEKSAL, FWOS7, SAL,

SALMOD, HYDROGIS Các bio cáo trên chủ yếu tip trung xây dụng thuật toán tính

oán quá trình xâm nhập mặn thích hợp với điều kiện địa hình, KTTV ở đồng bằng

xông Cửu Long Kết quả được nhìn nhận khả quan và bước đầu một số mô hình đã thử

nghiệm ứng đụng dự báo xâm nhập mặn.

Trong khuôn khổ Chương trinh Bảo vệ Môi trường và Phòng tránh thiên tai, KC - 08,

GS Lê Sâm đã có các nghiên cứu tương đối toin diện về tắc động ảnh hưởng của xâm

nhập mặn đến quy hoạch sử đụng đắt cho khu vục đồng bằng sông Cửu Long Tác giảđã sử đụng các mô hình: SAL (Nguyễn Tit Đắc), VRSAP (Nguyễn Như Khuê), KOD.

(Nguyễn An Niên) và HydroGis (Nguyễn Hữu Nhân) dé dự bảo xâm nhập mặn cho

một số sông chính theo các thời đoạn dài hạn (6 thắng), ngắn hạn (nửa thing) và cập

nhật (ngày) Kết quả của đề ải gop phẫn quy hoạch sử dụng đất vùng ven biễn thuộc đồng bằng sông Cin Long và các lợi ích khác về kink tế - xã hội

Nhìn chung, các công tinh nghiên cứu trên đây của các nhà khoa bọc trong nước đã có.

đồng góp xứng ding vỀ mặt khoa học, dit nén mồng cho vẫn đề nghiên cứu mặn bằng

phương pháp mô hình toán ở Việt Nam.

Do sự phát triển rit nhanh của công nghệ tinh toán thuỷ văn, thuỷ lực, hiện trên thé giới xuất hiện nhiều mô hình đa chức năng trong đó các mô dun tính sự lan truyền chất 6 nhiễm và xâm nhập mặn là thành phần không thể tiểu Trong số đó, nhiều mo hình được mua, chuyển giao dưới nhiễu hình thức vio Việt Nam Có thể nêu một số môi

hình tiêu biểu: ISIS (Anh), MIKEII (Đan Mạch), HEC-RAS (Mf) đều có các

‘modun tính toán sự lan truxâm nhập mặn Đặc biệt trong đó, từ 2006say,

Viện KHTL Miền Nam, đứng đầu là GS,TS Tăng Đức Thing đã nghiên cứu và ứng

dụng kh thành công mô hình Mikel! HD-AD trong mô phỏng xâm nhậpin thờigian thực ngắn hạn và dài hạn, các kết quả nghiên cứu đã đóng gốp rất lớn vào sản

xuất nông nghiệp trên Ding bằng sông Cừu Long.

11.3 Ting quan các nghiên cửu về xâm nhập mặn vàng nghiên cứu

“Có thể kể đến một số các nghiên cứu điển hình iên quan đến các nội dung nghiên cứu: của để tài như dự báo xâm nhập mặn, vận hành hồ chứa, vận hành hệ thống CTTL sau

~ Trong giải đoạn 1977-1985, dựa trên số liệu thực đo từ năm 1960 Viện Khí tượng

“Thủy văn (KTTV) đã thành lập bản đồ xâm nhập mặn tỷ ệ 1/500.000 với các độ mặn

1% và 4%s cho các sông vùng ven biển ĐBSH Tuy nhiên, vẫn dé dự báo xâm nhập mặn chưa được đặt ra

- Năm 2000-2001, La Thanh Hà và Đỗ Văn Tuy đã cảimô hình SALMOD từ mô

hình SIMRR với mục dich dự báo thử nghiệm xâm nhập mặn cho sông Văn Ue thuộc.

thành phố Hải Phòng BE ải đã lập các phương án dự báo xâm nhập mặn cho đoạn

sông Van Uc tir Trung Trang với sơ đồ mạng sông chỉ bao gồm hệ thống sông Thải

Bình từ Phả Lại.

tim 2006, trong khuôn khổ đề ti "Đánh giá đặc điểm tài nguyễn nước mặt các sông

chính qua tỉnh Nam Định” ti giả Lã Thanh Hà cũng đã tiến hành xây dựng phương án tính toán và dự báo xâm nhập mặn thử nghiệm cho các sông Hồng (từ Hà Nội), sông io, sông Ninh Cơ và sông Đây (từ Ninh Bình) thuộc phạm vi tinh Nam Định bằng

mô hình MIKEII Hiện kết quả của để ải chưa được thắm định rõ nhưng một số tồntại có th i biênlà việc tách hệ thống sông Thái Binh ra khỏi sơ đồ tinh và vị trícôn chịu ảnh hưởng tiểu nên chưa thật khích quan và sẽ ảnh hưởng đến mức độ in

cây của kết quả inh, đặc biệt là ị sổ dự báo, Mô hình MIKEII ngày cảng được sử dạng trong nhiều để tả, dự án để dự báo xâm nhập mặn cho các tinh ven biển ving

~ Tổ chức DHI Việt Nam đã thực hiện đự ân “Tinh toán xâm nhập mặn trên các sôngthuộc tỉnh Thái Bình và để xuất giải pháp thích ứng” năm 2012 Phạm Tắt Thing vàme (2012) thực hiện để tải “Anh hường của BDKH - nước in dâng đến xâm nhập

mặn dai ven biển đồng bing Bắc Bộ Phan Văn Trường (2012) đã tiến hình “Đánh giá hiện trạng nhiễm mặn và kha năng khai thác nguồn nước phục vụ phục vụ phát triển kinh ế xã hội khu vực ven biển thành phố Hai Phòng"

~ "Nghiên cứu cơ sở khoa học quản lý vận hành các hệ thống thủy nông ĐBSH trong những năm it nước han hin" do TS Vũ Thể Hai ~ Viện Khoa học Thủy lợi chủ nhiệm Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở để quản lý và vận hành hệ thống thủy nông vũng DBSH vào những năm it nước góp phần giảm thiểu tác động của hạn hắn đến sản

xuất nông nghiệp.

~ “Nghiên cứu xác định dòng chảy môi trường của hệ thống sông Hồng — sông Thái

Binh và đề xuất các giải pháp duy tì ding chiy mi trường phi hợp với các yêu cầu‘Van Hạnh — Viện Khoa học“Thủy lợi làm chủ nhiệm Dé ti đã xác định dòng chảy môi trường của hệ thống sông,

phát triển bén vững tài nguyên nước” do TS Nguy

Hồng - Thai Bình đảm bảo cho sự phát triển bên vũng tại hạ lưu đồng thời đề xuất các

10

giải pháp duy ri dang chy môi trường phủ hợp với các yêu cầu phát triển bền vững

tải nguyên nước,

~ #Nghiên cứu cơ sở khoa học và giải pháp công nghệ để phát iển bén vững lưu vựcsông Hồng” do TS Tô Trung Nghĩa - Viện Quy hoạch Thủy lợi thực hiện, Mục tiêu và

kết qua nghiên cứu của dé tài này là tìm giải pháp phân bổ tôi ưu nguồn nước lưu vực sông Hồng đến năm 2020 đảm bảo hiệu quả sử dựng nước và dip ứng tốt điều kiện

mỗi trường nguồn nước lưu vực sông Đề tài đã tịkhai ứng dụng công nghệ GAMS

quyết bai toán t6i ưu phi tuyển vận hành bg thống công tình phần bổ nguồn

nước cho các mục tiêu sử dụng nước trên lưu vực sông,

“Nghiên cứu đề xuất quy hoạch và gi pháp năng cấp các hệ thống thuỷ lợi vùng ven biển ĐBSHI nhằm thích ứng với BĐKI” do TS, Lê Hùng Nam - Viện Quy hoạch Thuỷ ợi chủ nhiệm Dé tai sẽ để xuất quy hoạch và giải pháp nâng cắp các hệ thông thủy lợi vũng ven biển cổ xớt ồn BDKH, qui nghiên cứu sẽ được áp dụng cho ba hệ thông

thủy lợi vùng ven biển ĐBSH.

- * Nghiên cửu các giải pháp công trình điễu tiết mực nước trên hệ thống sông Hồng

mùa kiệt phục vụ chống hạn, phát triển kinh tế đồng bằng Bắc bộ* do PGS.TS Trần

Dinh Hòa ~ Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam làm chủ nhiệm, đề tà đã nghiên cứu đề xuất giải pháp xây đựng một hệ thống các công trinh ngăn sông diễu tiết mye nước trên sông Hồng đạng bậc thang nhằm mục đích điều tiết mực nước cho các hệ thống thủy nông về mia cạn và đáp ứng được thot lũ trong mùa mưa

"Nahin cứu co sở Khoa học và thực tiễn điều hành cắp nước mùa cạn cho đồng bing

sông Hồng (2005-2007) do GSTS Lê Kim Tr

dựng Quy trình mùa cạn cho 4 hồ chứa Hòa Binh, Thác Bà, Tuyên Quang và Sơn Lan, Trường Đại học Thủy lợi Xây

Sử dụng mô hình Mike-11 và các phần mềm điều tiết hỗ chứa cấp nước TN1, TN2 do

“Trường Đại học Thủy lợi xây dụng Đ xuất mye nước ốithiễu trong mia cạn tại Hà Nội là 2,5m Các hỗ phải vận hảnh tối thiểu theo công suất đảm bảo: Hỗ Hỏa Bình là

600m }Js, Thác Bà là 140m3⁄, Tuyên Quang: 150mŸ/s Khi có hd Sơn La, 1 100mŸ⁄s,

= *Nghiễn cứu ea sở khoa học điều hành hệ thống hỒ chứa Hỏa Binh-Tuyén Quan

phục vụ phát điện và cấp nước chống hạn hạ lưu" do PGS.TS Nguyễn Hữu Khải,

Trường Đại học Khoa học te nhiên Tác giả dking HEC-RESSIM cũng với MIKEL để

tinh toán, đề xuất các phương án xã nước và thời kỳ xả nước để duy trì mực nước Hà

Noi không đưới 2,3-2,5m,

- *Nghiễn cấu xây dựng quy trình vận hành hệ thắng liên bổ Sơn La, Hồn Bình, Thác

Ba và Tuyên Quang trong mùa kiệt” do TS Bùi Nam Sách —hành,

in Quy hoạch Thủy lợi

làm chủ nhiệm đãtoắn nhủ cầu nước hạ lưu, sắc định rng buộc giữayêu cầu nước từ thương lưu đấp ứng nhu cầu nước ở hạ lư theo thời gian và để xuấtquy trình vận hành hệ thống liên hồ.

= Dự án thí điểm, "Giám sắt và dự báo xâm mập mặn hồi gian thực phục vụ sản xuất

Đông Xuân 2013, 2014° do PGS.TS Doin Doin Tuấn ~ Viện Nước, Tướilêu và Môitrường - Viện KHTL Việt Nam làm chủ nhiệm đã xây dựng được mô hình dự báo mặn

thời gian thực bằng Mike 11 HD+AD cho ving ĐBSH, Các kết quả dự báo của môi ốt vào công tác phục vụ điều hành sin xuất

hình đã dong góp khá

Nhìn chung, các nghiên cứu ở vùng DBSH là khá phong phir và da dạng Những

nghiên cửu này đã đề ra nhiều giải pháp từ dự báo, cảnh bio hạn đắn các giải pháp

công trình và phi công trình KẾt quả nghiên cứu đã tạo cơ sở khoa học cho việc xây

dmg chiến lược và kế hoạch vận hình hỗ chứa, vận hành CTTL lấy nước, phòng

chống hạn hin cho các dia phương trong khu vực Tuy nhiễn, do có phạm vi nghiền

cứu rộng nên tính thực tiễn đối với các địa phương trong vùng chưa cao, nhất là đổi

với vũng ven biển nơi xâm nhập mặn là những yéu tổ ảnh hưởng lớn đến sử dụng

Md {Ting quan cúc các công cụ/mô hình toán trong dự bio xâm nhập mặn

Việc nghiên cứu tiểu mặn bằng mô hình đã được nhiễu nhà nghiễn cứu ở các nước

phát iển như Mỹ, Hà Lan, Anh quan tim từ khoảng 40-50 năm ở lại đây Với thành

tựu của khoa học và công nghệ được phát triển cực nhanh trong thời gian gần đây, công nghệ tin học, thuỷ lực học và thuỷ văn học hiện đại đã gặp lại nhau ở nhiều mặt, mặc dù chưa phải là hoàn toàn đồng nhất

Cac phương pháp tinh toán xâm nhập mặn đầu iên thường sử dụng bài toán một chiễu

khi kết hợp với hệ phương trình Saint - Venant Những mô hình mặn I chiều đã được

xây dụng do nhiều tú giả trong đồ có Ippen và Harleman (1971), Giả thiết sơ bản củacác mô hình này là các đặc trưng dòng chảy và mật độ là đồng nhất trên mặt cắt ngang

Mặc đủ điều này khổ gặp trong thực tế nhưng kết quả áp dụng mô hình lại cổ sự phù

hợp khá tốt, dip ứng được nhiều mục dich nghiên cứu và tính toán mặn Ưũ thé đặc

biệt của các mô hình loại một chiều là yêu cầu tải liệu vừa phải và nhiều tải liệu đã có sẵn trong thực t& Dưới đây thống ké một số mô hình mặn thông dung trên thể giới đã

được giới thiệu trong nhiễu tải liệu tham khảo:

- Mô hình động lực của sông FWQA: Mô hình FWQA thường được đề cập đến trong.

các tải liệu là mô hình ORLOB theo tên gọi của Tién sỹ Geral T Orlob, Mô hình giải

hệ phương trình Saint - Venant kết hợp với phương trình khuếch tán và có xét đến ảnh.

hưởng của thuỷ triều thay vi bỏ qua như trong mô hình không có thuỷ triều Mô hình

được áp dụng đầu tiên cho đồng bằng Sacramento - San Josquin, Califorlia

~ Mô hình th gian thuỷ triều của Lee và Harleman và của Thatcher và Harleman: Lee

và Harleman (1971) và sau được Thatcher và Harlan cảiiến đã đề rà một ích tiếp

cận khác, xây dựng lời giải sai phân hữu hạn đối phươngbảo toàn mặn trong một

sông đơn Mô hình cho kết quả tốt trong việc dự báo trạng thái phân phối mặn tức thời

cá trên mô hình vật lý cũng như của sông thực tế

- Mô hình SALFLOW của Delf Hydraulics (Hà Lan): Mét trong những thành quả mới

nhất trong mô hình hoá xâm nhập mặn là mô hình SALFLOW của Delf Hydraulies

(Viện Thuy lực Hà Lan) được xây dựng trong khuôn khổ hợp tác với Ban Thư kỷ US

ban sông Mê Công từ năm 1987.

~Mô hình MIKE 11 và POM: Là mô hình thương mại nỗi tiếng thể giới do Viện Thuylực Đan Mạch xây dựng Đây thuộc lớp mô hình thuỷ lực và chất lượng nước loại một

chiều (trường hợp riêng là xâm nhập mặn) một và hai chiều có độ tin cậy rit cao, thích ứng với các bai oán thự tế khác nhau Mô hình này đã được áp dụng rất phổ biến trên thể giới dé tính toán, dự báo lũ, chất lượng nước và xm nhập mặn.

~ Mô hình ISIS (Anh); Mô hình do các nhà thuỷ lực Anh xây dng, thuộc lớp mô hình

thuỷ lực một chiều kết hop giải bat toán chất lượng nước và có nhiều thuận lợi ong

khai thác Mô hình cũng được nhiều nước sử dụng để tinh toán xâm nhập mặn Cũng

Giống như Mike 11, ISIS 1a mô hình thương mại, o6 phần giao điện và tiện ich tốt đặc

biệt có phần cơ sở dữ liệu trợ giúp (DSF

~ Mô hình EFDC (Environmental Fluid Dynamic Code): Mô hình được cơ quan Bảoệ Môi trường My (US EPA) phát triển từ năm 1980 Là mô hình tổng hợp dùng để

tính toán thuỷ lục kết hợp với tính toán lan truyền chất 1, 2,3 chiều Mô hình có khả

năng dự báo các quá trình đồng chảy, quá trình sinh, địa hoá và lan tru

= Mô hình SOBEK: Bộ mô hình SOBEK là công cụ để tính toán dự báo lũ, tôi ưu hóa

hệ thống thoát nước, điều khiển hệ thống dẫn nước, thiết kế cổng thoát nước, mô

phỏng hình thái sông, mô phòng xâm nhập mặn và chất lượng nước mặt.

- Phẩm mém MUSIC: Bộ mô hình MUSIC được phát iển bối trung tim eWater, Ue là bộ phần mềm hỗ trợ ra quyết định phục vụ cho công tác quản ý nước mưa ti khu

vực đô thị Phần mềm giúp người sử dụng xây dựng và mô phỏng hệ thong quản lynước mưa hiệu quả cho các khu đồ thị

1.2 Tổng quan về đặc điểm tự nhiên xâm nhập mặn vùng nghiên cứ: 1.2.1 Ting quan về đặc diễm tự nhiền vàng nghiên cứ

1.2.1.1 Đặc điểm địa hình, địa chất và thé nhưỡng.

a) Đặc điền da hình

Dia hình của vùng có hướng thấp dẫn từ Tây Bắc xuống Đông Nam, độ cao rung bình

tir 0,4 m đến 9 m so với mặt nước biển, Toàn vũng có thể chia thành 4 dạng dia hình

tường đối: vùng núi, vùng trung du, ving đồng bằng va vùng ven biển.

Ving đồng bằng và ven biển có địa hình tương đối bằng phẳng, tuy nhiên ở mức độ

chỉ tiết thi địa hình chia cắt khá phức tạp, điển hình là sự chênh lệch về độ cao và chia

6 ở trung tâm vũng và ven bién, Diện tích của ving Châu thổ sông Hồng không rộng

những có nhiều sông và chiy theo nhiều hướng, cũng với sự khai thác ti nguyên đất

đai và xây dựng hệ thông đê đập dày đặc tir lâu đời nên đã phân chia thành rất nhiều 6

lớn, nhỏ, những con để, đập trở thành phân ranh giới giữa các 6 với sông Phin dit

bám sit trong và ngoài dé thưởng cao hon so với vùng sâu trong dé, Các sông lớn chảy,

«qua vũng thường có để chính và phụ đã tạo nên nhiều đãi đất rộng có địa hinh cao thấp

khác nhau

-Nguằn: ĐỂ ài "Nghiên cửu dự bảo, cảnh bảo xăm nhập mãn phuc vụ điu hành cấp nước và quản lývấn lành HT ly nước vùng hạ lau BSH” Chỉ nhện: POS TỶ Nguyễn Tùng Phong

Hình 1.1: Bản đổ chiễu dai xâm nhập mặn khu vực ven biển Ding bằng sông Hồng

'Vũng đồng bằng sông Hồng có 58.4% điện tích đồng bing sông Hồng ở mức thấp hơn 2m Ở cao trình này hoàn toàn bị ảnh hướng thuỷ triều nến không có hệ thống để biển và để vùng cửa sông Hơn 72% diện tích đồng bằng ở cao trình thấp hon 3m Ở cao trinh này hoàn toàn bị ảnh hưởng nước biến nếu xảy ra lũ cấp 9 vào lúc xảy ra triều

cường Bốn tỉnh Hải Phòng, Thái Bình, Nam Hà và Ninh Bình có trên 80% diện tích

Ja có cao trình thấp hơn 2m.

Doc theo các sông vùng đồng bằng sông Hồng đều có để bảo vệ từ nhí năm nay Vì"vậy do tác dung bai lắng của phù sa sông Hồng, cao trình vùng mặt đất bãi sông ngoại

đê thường cao hơn cao tình mặt đất rong đồng chính từ 3 + Sm,

.b) Đặc điểm thé nhường.

“Theo tài liệu điều tra của Viện Thổ nhưỡng ~ Nông hóa, trong hạ lưu ĐBSH có 5 loạiính như sau:

phù sa sông Hồng nằm hẳu hét ở các tinh đồng bằng và trung du đất có độ pH từ 6.5 + 75 thành phần cơ giới phổ biển là sét hoặc sết pha trung bình, đất có cầu tượng: tốt nhất là ở những vùng trồng mầu hầu hết diện tích loại đắt này đã được gieo trồng từ 2 đến 3 vụ lúa mẫu và cho năng suất khá cao.

~ Dat chiêm trũng Giây loại dat này tập trung ở những vùng đắt tring thuộc các tỉnh.

Nam Định, Ninh Binh, Thái Bình Loại đắt này có nhiều sắt hàm lượng canxi - manhê

+ 4,5 bị chuatir + 6 mg/100g đắc Thường trồng từ 1 + 2 vụ lứa trong năm, độ pH

và nghèo lân, kali có nang suất thấp, cần được cải tạo bằng dua nước phủ sa sông Hồng thau chua và tăng chất dinh dưỡng cho đất

- Đắt chua mặn: loi đắt này tập trung ở vùng tring gin biển thuộc Hai Phòng, Thái

Bình, Nam Định, Ninh Bình đất bị giãy hoá mạnh độ pH = 40 hiện nay loại đắt này

dang được trồng 2 vụ + 3 vụ lúa màu có năng suất cao, song để duy trì và cải tạo tốt

loại đất này phải thường xuyên được đưa nước ngọt vào và thau chua rửa mặn thay

nước đầu vụ đảm bảo tốt cho cây trồkhoảng 1500 + 1600 m/ha)

phát Hiển (lượng nước ding để thaw chua

~ Dat mặn: là loại đất phân bổ dọc theo đê biển và dé cửa sông thuộc các tỉnh Ninh.

Bình, Nam Định, Thái Bình và thành phổ Hải Phòng thành phần cơ giới thay đổi từ sétđến cát mịn, pH từ 7.3 + 8,0 là đắt có độ musi tan chiếm 0.25 + 1,0% muốn gieo trồng

Múa hoa màu phi thường xuyên lấy nước ngọt, rửa mặn, hiệ tại năng suất cây ở đây

thấp; có kha năng phát triển nuôi trồng thủy sản tuy nhiên còn phụ thuộc vào độ mặn

cũng như điều kiện địa bình, Đây là loại đắt phải ty thuộc vio điều kiện tự nhiên mà

khai thác sử dụng cho thích hợp,

= Dit bạc màu: Loại đất này phân bổ ven ria đồng bằng thuộc các ving đồi có cao độ

từ I5 + 25m thuộc các tinh Ninh Bình Đắt này có thành phần cơ giới nhẹ, nghèo min, kết von đưới ting để cây, đôi khi gấp đá ong hoá, cây trồng cho năng suất thấp, để cải tạo tốt cần cấp nước phù sa bón phân hữu cơ, đa dang hồa cây trồng

16

1.2.1.2 Điều kiện về khí hậu, khí tượng.

a) Khái quát chung

‘Dang bằng châu thổ sông Hồng giáp biển chịu sự điều hoà của bién nên trong mùa hạ

bót nóng hơn ở thượng nguồn và lượng dm tăng lên Ảnh hưởng của bão cũng trực ti

trong thời kỳ tr tháng VI đến thing X và nhất la trong các tháng VII và VI Tốc độ của gid ở ven bờ biển có thé vượt 50m/s, Mưa bão thường đạt 200, 300 mm/ngày Đặc biệt

những đợt mưa rong bio, trong vòng ba ngày, cho lượng mưa từ 600 đến xp xi

1000mm Các kết quá quan chắc được cho thấy lượng mưa bão chiếm 25 — 30% tổng

lượng mưa mùa mưa Mùa mưa ở đồng bằng thường tử thắng V đến thing X tập chung

tới 85% lượng mưa năm - thing VI là thắng thường có lượng mưa lớn nhất đạt từ

300 đến trên 400mm, Lượng mưa thắng lớn nhất là 569mm Trong mùa ít mưa, từ thing XI đến thing IV, lượng mưa chỉ chiếm xắp xi 15 % lượng trong năm, thắng ít mưa nhất thường là tháng IIL với lượng mưa từ 15-20mm.

b)_ Chế độ bức xa

Vũng ven biển DBSH thuc lưu vực sông Hỗng — sông Thái Bình, Do ở vùng Khí hậu

nhiệt đói, nên lưu vục nghiên cứu hing năm nhận được nguồn năng lượng bức xe

100200 Keal/emAhng, trung bình là 60 + 80 Keal/cm tháng Nh nhất à tháng 1

TT có tổng lượng bức xạ là $28 keal/em*/thing, lớn nhất là vào tháng VI, thời kỳ lên

‘cao nhất trên Vĩ độ Bắc lượng bức xạ tổng công tới 12 + 16 Keal/emm tháng, Bảng 1.1: Số giờ nắng tương đối (HE) trung bình thắng và năm,

rote TÌM [om fay V VI ve [van] ax | X | XI |XH Năm

Ina thông |726 690 | 454 | 736 [1778] 1808 1830/1630] 1568] tet2|i024| 984 |iasng)

[Nam Binh [572] 370 | 306 | 752/148] 1664 1598] 1482] 1368] 1290] S60 | 306 [129361

Ii nos [545] 384 | 355 [1.1 [1869] 1720) 160 [1561 |I360|TSTA| 87 | #29 [15985

“Nguẫn: Miễn giám thẳng kẻ 2017

c) Chế độ am

Độ ẩm tương đối trung bình nấm của không khí trên DBSH có trị số khá cao từ 80% = 90%, thời kỳ khô nhất khoảng 70% và thời kỳ am nhất nhiều nơi đạt đến hơn 90% Độ

ẩm không khí tương đối trung bình nhiều năm của vùng vào khoảng 84%.

Độ âm tương đối lớn nhất xuất hiện vào các thing mùa HE, mùa xuân, nhất là các ngày sở giỏ mia Đông Bắc hoạt động mạnh gây ma lớn Trong các thing này 46 âm tương: đối thường cao hơn 86 Độ âm thấp nhất xảy ra vào các thing mia Đông, đặc bit vào những ngày gió Tây Nam khô nóng hoạt động, trong thời kỳ nảy độ âm có thể nhỏ.

hơn 509%

Bảng L2: Độ âm tương đổi trang bình tháng và năm (2) trong Š năm của một số trạm,

trong khu vực nghiên cứu

rome fe mÌN|V[W|vH[vm|wjx xi [sa

Hải Phòng [87.4] 914 93 | 9L | S54 | 82 | S6 | 92 | 886 36 | s22 | s74

Nam Định |62| a8 | sas | a7 | 824 | 788 | ott | 834 | 95.2 338 | 302 | 93.8

Ninh Bình |S44) S34 | 99 | 878 | S34 |784 | S32 | sts [asa 7R6 sis | T9 | 8A6

‘Thai Bình | 35 [99.8 | 908 | 802 | 68 | 83 | S68 | 87 | 86 soa | 860

“Ngwan: Nign giảm thủng Rẻ 20174) Chế độ nhiệt

Do chịu ảnh hưởng nhiễu của giỏ mùa Đông Bắc trong mùa đông và gié mùa Tây Nam, trong mùa hạ nên thời gian ấm nóng trong phin lớn khu vực kéo dai từ 8 + 9 tháng

(tháng IM + IX, có nhiệt độ trung bình tháng trên 20°C, thing V + IX có nhiệt độ caohơn 25°C).

Bảng Lâ: Nhiệt độ không khí trung bình tháng và năm (oC) trong Š năm của một số trạm dic trơng trên đồng bằng sông Hồng

ree | HH | AV| V | ve [VN | vin] ox X | xt | xt | Năm

'Các tháng lạnh ẩm có lượng bốc hơi thấp, các tháng khô nóng lượng bốc hơi cao hon rõ rệt Do khu vực nắng khá nhiều nên lượng bốc hơi khá cao Lượng bốc hơi trung bình nhiều năm trên 1000mm.

Bảng 1.4: Lượng bốc hơi Piche (mm) của một số trạm vùng ven biển ĐBSH

HƯỚNG LH [HJN V ÝI VH|VH TS © X [XI |XH Năm

Gió hoại động trên lãnh thổ miễn Bắc nói chung có thé chia làm hai mùa: gió mùa

đông từ tháng XI TV năm sau và gió mùa hạ từ tháng V - X Tuy nhiên do ảnh hưởng

của điều kiện địa hình mà hướng gió hoạt động trên DBSH mang nặng tính địa

phương Hướng gió thịnh hành trong năm là hướng Nam và Đông Nam.

Bảng 1.5; Tốc độ gió trung bình tháng và năm (ans) của thời kỳ quan trắc của một số

tram đặc trừng vùng ven biển Đồng bing sông Hong,

Tani) | M fm fav Ý | vt | vir vim] ox | X | XI |XH Năm

[Nam Dink | 24 22 | 20 [22 | 23 [22 [23 [19 [2a | 2s [22 | 22 | 22

roots [20] 19 | l7 fis lọ [is [is [ia | 26 [22 [as [19 | 19

mai wish [23 | 22 [24 [22 | 22 [2225 [us | lở [20 [an [20 | 20

NahBin | 22 | 21 | lộ [tp CA L2n | 2a [l7 | 20 22 | 20 | 20

Nguẫn: Nig giảm thẳng Re 2017

4) Chế độ muca

‘Ving ven biển DBSH có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm Lượng mua khá phong

phú nhưng phân bổ không đều theo không gian Lượng mưa nấm khá lớn nhưng chủ

yếu tập trung vào mùa mưa Lượng mưa năm biến động rất mạnh so với yếu tổ khí

tượng khác, gid tị cực đại tiểu cực đại của lượng mưa có thể chênh nhau từ hai đến ba

Lượng mưa biến đổi qua nhiều năm không lớn, năm mưa nhiều gắp 2-3 lin lượng mưa

nấm mưa ít Do đặc tính khí hậu nhiệt đới gió mùa nên chế độ mưa trên đồng bằngsông Hồng biểu hiện tính mùa khá rõ rệt Mùa mưa thường kéo dai 5 tháng tir tháng VI

đến tháng X Nơi mưa nhiễu có thể kéo dài 7-8 tháng

Bảng 1.6; Lượng mưa trung bình tháng và năm (mm) trong Š năm của một số trạm đặctrưng trên vùng ven biển DB sông Hỏng

rain | MÔ MH|W | V | ve | vr | vor] wx | x XI | xt | nim

Bão thường xuất hiện trong hè, những con bão ảnh hưởng tới đồng bằng sông Hồng

thường bắt nguồn từ biển Tây Thái Bình Dương, vượt qua Philippin vào biển Đông

hoặc hình thành ngay trên biển Đông rồi đỗ bộ vào lưu vực Bão thường kèm theo mưato, gió lớn, gây lũ lụt nghiêm trong cùng với nhiều tai hoạ khác kèm theo

Nhin chung, bão thườn;fy ra mưa lớn kéo dài tir 2 + 4 ngày lượng mưa toàn đợt đạt

từ 200mm + 400mm và cao hơn nữa Ở vùng ven biển bão cũng thường gây ra nạn

nước ding, mặn lần sâu vio đất liền và còn có tác dung làm thay đổi hướng chảy củacác dong sông ra biến.

‘Theo kết quả thống kê 403 trận bão đỗ bộ vào Việt Nam trong vòng 100 nấm thì có126 trận (tức 31%) 46 bộ vào vùng biển từ Quảng Ninh đến Ninh Bình Trong đồ xảyra vào tháng 9 có 37 trận, thing 7 có 35 trận và tháng 8 có 26 trận.

1.2.1.3 Đặc điểm thủy văn

a) Mạng lưới sông ngồi

Ving nghiên cứu thuộc hạ lưu của Đẳng bằng sông Hồng - Thái Bình, diy là đồng bằng lớn nhất miễn Bắc vả la một hệ thống sông quốc tế với tải nguyên nước chịu ảnh hướng của việc khai thie, sử đụng nước ở phần ha we thuộc Trung Quốc

Sông Hồng, khi chay vio ving đồng bằng châu thổ được phân thành nhiều phân lưu.

Bên bờ ta côn ba phân lưu là sông Đống, sông Luộc và sông Trà Lý; bên bờ hữu cỏsông Đảo Nam Định và sông Ninh Cơ Sông Đáy Trước đây là phân lưu của sông

Hồng ở bên bờ hữu nhưng nay chỉ liên hệ với sông Hồng trong trường hợp phân lũ ở

20

qua công tình đập Diy Trước diy, côn cổ ác phân lưy khác nh sing Phan, Cả Lỗ,

Thiếp, Đình Đảo và Cửu An, Nhu,Tô Lich, Lắp, Châu Giang và sông Sò (thuộc Nam.

Dinh), nhưng do các tác động nhiều năm của con người, các sông này không còn liên

hệ rựctếp với ông Hồng nữa.

Khác với sông Hang, sông Thái Bình có lưu vực nằm toàn bộ trong nước Việt Nam, Sông Thái Bình cũng có 3 nhánh sông lớn hợp thành, gồm: sông Cầu, Thương và sông Lục Nam, Sông Cầu được coi là dng chính của sông Thai Binh, còn sông Thương và sông Lục Nam được coi là hai nhánh sông lớn nhất của sông Thái Bình Ba nhánh sông này gặp nhau tại Phả Lai, sau đó chảy ra biển theo các phân lưu Kinh Thầy, Văn Úc, Kinh Môn.

Sông Hồng và sông Thái Bình được nỗi với nhau qua sông Đuống và sông Luộc Hai sông này là nguồn cung cấp nước quan trọng cho hạ lưu sông Thái Binh và cũng chính vi vậy, nguồn nước lưu vục sông Hng khi về đến đồng bằng được phân phối lại một cách tự nhiên cho toàn đồng bằng Do đó, nguồn nước vẻ các tỉnh cuối nguồn phía hạ.

2

ưu sông Hồng như Nam Định, Thái Bình chịu ảnh hướng lớn của việc phân chia te

nhiên nguồn nước từ sông Hồng sang sông Đuống, sông Luộc, nhất là vào mùa kiệt,

song được giám 10 rit rỡ rét vào các trận lũ lớn, Các phân lưu của sông Hồng - Thái Bình ở đồng bằng đã tạo thành mạng sông khá phát triển làm cho tii nguyên nước sông phân phổi về các khu vực liên quan chặt chẽ với nhau.

Hệ thống sông Hang - Thái Bình dé ra biển bằng 9 cửa sông, gồm: của Diy, Ninh Co,

Ba Lat, Tra Lý, Thái Bình, Văn Úc, Lach Tray, Cắm và Bach Đẳng, trong số đó, của

Trả Lý, Văn Ue và Ba Lat i những cửa chuyển nước quan trong nhất của hệ thống Số lượng sông subi: Hệ thống sông Hồng - Thái Bình có tổng số 767 sông cúc cấp, chiếm 32,4 % tổng số sông có chiều dài rên 10 km trên cả nước Ngoài đồng chính sông Hồng - Thao và $ phân lưu ở đồng bằng, lưu vue sông Hằng có: 57 sông cấp 1;

195 sông cấp 2; 242 sông cắp 3; 90 sông cấp 4 số sông các cắp li 620 sông cổ c

sông cấp 5 và 2 sông cấp 6 Tổng

a dai từ 10km trở lên.

Chiều đài sông: Tổng chiều dat sông suối các cấp thuộc hệ thống sông Hing - Thái

Bình la 18.403 km Trong đó, thuộc sông Hồng là: 14.731 km, sông Thái Bình là 3673

km, chiếm khoảng 29,6 % tổng chiều dài sông suối toàn quốc Chiều dai dòng chính

xông Hồng là I.126 km (phần thuộc Việt Nam là 556 km), sông Thái Bình 385 km, “Tổng chiều đãi 12 phân lưu ở đồng bằng là 842 km, trong đi thuộc sông Hồng là S85

km, sông Thái Bình 257km Sông Thái Bình chỉ có đến sông cấp 4 và sông Hồng là

sông duy nhất trên cả nước cỏ sông cấp 6: 2 sông, đều thuộc Việt Nam và có diện tích

lưu vực dưới 100 km2 (41 và 38 km2) Các sông suối các cấp phân theo diện tích lưu.

vực được thống kể trong

Bảng L7: Đặc trưng các phân lưu thuộc lưu vue sông Hồng - Thái BìnhTT Tên song Di vio — | Chiều aii song (km)

1 | Sông Hồng 8 sông 5849

1 | Sông Day Cửa Diy 24102_ [Sing Lube Sông Thái T243 | Sông Đuống Sông Thái Em]4 |SôngTaLý Cửa Trì Lý s03_| Sing Ninh Co Cửa Ninh Cơ 318

TT Tên sông Đổvào — | Chiềuđài sing (km)

Sống Hoa Sông Thai Binh xaSông Nam Định Sông Đây 315Ngô Ding Của Hà Lan 190HỆ |Sông Thái Bình 4 sông 257

1 _ | Sông Kinh Thầy Của Chm 9 2 — | Sông Kinh Môn Kinh Thầy 4ã

3_| Sông Văn Úc Của Văn Úc 74 [Lach Tray Gia Lach Tray 46

"Nguồn: Để tải “Nghiên cửa de báo, cảnh báo xâm nhập mặn phục vy điễu hành cấp |

ân hành HITE Ui

ức và quân lýmước vùng lạ ai BBSH” Chủ nhiệm: PGS.TS Nguyễn Tùng Phong

b)_ Dong chủy nan

n đổi nhiễu, năm.

~ Điễn biển đồng chảy qua nhiều năm: Dòng chảy năm không

nhiều nước nhất so với năm nước nhất trong thời gian từ đầu thé kỷ tới naykhoảng 2,0 + 2,6 tông lớn và khoảng 3 + 4 lần đối vớtrạm trên sông nhánh của sông Thái Bình Từ khi có chế độ quan trắc tốt hơn (1956

cđến nay) lại ơi vào thời kỳ sông Hồng ít nước thì tỷ lệ 46 chỉ còn 1,6 + 2,0 lẫn ở sông

lớn và khoảng 3,0 + 4.5 ở thượng lưu sông Thái Bình

- Phân phối đồng chảy trong năm: Để phục vụ cho bài toán điều hành cắp nước cho

mùa cạn cho đồng bằng sông Hồng, luận văn xét sự phân phối dòng chảy trong năm vùng đồng bằng sông Hồng:

~ Song Hồng (ở Sơn Tây): 100%

+ Phân sang sông Đuống 28 + 30% vào mùa l và 25 5.29 vào mùa cạn (ty lệ nàyđã ting lên từ nấm 1985).

+ Phân sang sông Luộc: 10 + 14% (mùa lữ); 7 + 8% (mba kiệu,+ Phân sang sông Trà Lý: 12 + 17% (mùa lò); 9 + 11% (mùa kiệO.

+ Phân sang sông Đào Nam Định: 29231 (mùa lũ); 2735% (mùa kiệ0,+ Phân sang sông Ninh Cơ: 6 + 9% (mùa lũ); 7 + 10% (mùa kiệt)

+ Đỗ ra của Ba Lat: 25 + 30%.

- Phân phối ở hạ lưu sông Thái Bình: Tại Phả Lại 100%

+ Phân qua sông Kinh Thay: 51%.

++ Phân qua sông Gia: 39%; còn 10% tiếp tục theo sông Thái Bình.

+ Sau khi nhận thêm nước từ sông Lue tiếp tục phân qua Văn Úc 43%.

+ Phin qua sông Rang ở Quảng Bat: 9,6% sau đồ phân sang sông Lạch Tray 5.6%

Phin phối dang chay dọc sông Kinh Thay.

+ Phân sang Kinh Môn ở An Phụ: 22%.

Các tỷ lệ phân phối rên đây là trung bình gần đồng trong một mia hoặc năm Đối với từng thời điểm và từng con triều tỷ lệ trên đây có thể thay đổi nhiêu Do có sự thay đổi long dẫn nên tý lệ nói trên còn có thé thay đối Do thiếu tài liệu dòng chảy các trạm ha du nên các ty lệ phân phối là kết quả mô phỏng thủy lực một số năm trước kia có đo,

sau gián đoạn, từ năm 2002 các tram mới được phục hồi đo đạc lại lưu lượng cả năm.

Để có thể có sự phân phối dong chay tường đổi chính xác ở vùng châu thổ phải mô

phỏng bằng mô hình thủy lực với từng điều kiện biên trên và biên dưới trong các nămsẵn dy.

©) Đồng chảy lũ

Nước lồ sông Hồng mang tính chất Ii của sông miỄn núi, có nhiễu ngọn, lên nhanh xuống nhanh, biên độ lớn (biển đổi mực nước hàng năm trung bình từ 5m + 8m ở trung du và đồng bằng, tối đa cổ nấm lên tới $m + 14 m Lũ trên lưu vục do mưa rào nhiệt đới gây ra, nhiều loại thời tiết có thể gây mưa lớn trên lưu vực như: áp thấp,

front, dải hội tụ nhiệt đới, bão Cùng một thời gian trên lưu vực có thể có từ 1 = 3 loại

hình thời tết hoạt động hoặc xảy ra kế tiếp nhau gây mưa lớn kéo dài, phạm vi và cường độ phụ thuộc vào sự diễn biến của các loại hình thôi tết và những nhiễu động

Hội tụ nhiệt đới là loại hình thời St hay gây mưa lớn và nhiễu động mạnh trên phạm ví nông, Tháng VIL thường là lúc dã hội tụ nhiệt đói nằm ngang tên lưu vực nên

thường hay có mưa lớn và gây ra lũ lớn như tháng 8/1945, 8/1969, 8/1971.Trong mùa.

lũ khi trên một sông có lũ lớn thì các sông kia cũng có lũ, song thường khác về quy mô.

2

và thời gian xuất ên định ít rùng nhau Trong 90 năm số liệu do đạc chưa xuất hiện

trường hop lũ lớn nhất trên cả ba nlinh sông Hồng cùng xuất hiện

Lũ ở vũng đồng bằng có ảnh hưởng lớn đến hoạt động kinh tế xã hội của 14 triệu đân Hing năm có từ 3 + 5 trận Ml phat sinh trên hư vực sông Hồng Tuy theo quy mô của các trận lũ, thời gian 10 lên từ 3 + 5 ngày, thời gian lũ xuống từ 5 +7 ngày Những trận

lũ lớn ở lưu vực sông Hồng - sông Tsi Bình thường do từ 2 + 3 con lũ kết hợp nhau.tạo thành và thường kéo dài 15 + 20 ngày như lũ tháng 8/1969; tháng 8/1971

Cưông suất lũ én khá nhanh dat 5 + 7 n/ngày ở thượng lưu sông Da, sông Lô; ở trunglu3 min;xy và ở hạ lưu là 0,5 + 1,Sm/ngay Ở thượng du sông Thái Bình có thé

dat ii 1 + 2 mígiờ

Biên độ mực nước ở các sông nhỏ dat 3 4 m, sông lớn tối 10m Biên độ tyệt đội đạt

tối 13,1 m ở Hà Nội (sông Hồng), trên sông Thái Bình đạt 12,76m tại Chis ở Phả Lạiđạt 79Im

4) Đồng chủy kit

Miia kiệt rên lưu vực thường từ thắng XI đến tháng V gm 7 tháng (có lưu lượng bìnhquân thang nhỏ hơn lưu lượng trung bình nấm) Trong đó có tháng XI là thắng chuyển

tiếp từ mùa mưa sang mia ít mu, Từ thing X đến thing XI dang chảy trong sông giảm nhanh và từ tháng XII đến tháng IV dong chảy ít biển động, cui tháng IV và

tháng V do có mưa nên dòng chảy lại tăng nhanh, chính thức mùa kiệt là từ tháng XIL

đến thing IV, Do vậy việc dùng nước cần được quan tâm đến dòng chảy kiệt từ tháng

XII đến thing IV và có th là cả tháng V.

“Trong các thing mùa kiệt vẫn còn có lượng mưa chiếm khoảng 20 + 25% lượng mưa c tháng XII đến tháng IIL

St kh hanh, tháng II và II tuy đã có mưacả năm nhưng lại tập trung vào 3 tháng XI, IV và V còn cá

mưa nhỏ và nhất là 2 tháng XII và TT thời

nhưng chỉ là mua phùn, từ tháng XII đến tháng II dong chảy trong sông suỗi là do nước ngầm và nước đi tết từ các hd chứa cung cắp, Do vậy tháng có lưu lượng nhỏ nhất trong năm hẳu hết rơi vào tháng II (63% ở Sơn Tây), số năm còn lạ rơi vào thing I và thing IV Ma dun đồng cấy kiệt vùng chu thổ sông Hồng là 4,9 km

Tiềm năng dong chiy thing kiệt rung bình nhiều năm ở Đắc Bộ dạt khoảng 200m,

trong lãnh thé đạt 811 m/s, Đất với năm kiệt có tin suất 95% mà không kể đếndụng điều tết của các hồ chứa đã có thì lưu lượng tháng kiệt nhất dat khoảng 745m /s,trong lãnh thé đạt 495mŸ/s Như vậy khả năng có thể khai thác bình quân trên Ikm là

1.2.1.4 Đặc điểm thủy triều

6 Vịnh Bắc Bộ có chế độ nhật tr „ cổ độ lớn thuỷ tiểu trong một ngày thuộc loại lớn

nhất Việt Nam Một ngày có một đỉnh triểu và một chân triễu (AH max đạt tới 3,5 - 4,0

mm) Thời gian tiểu lên khoảng 11 giờ và tiểu xuống khoảng 13 giờ Độ lớn thuỷ tiểulà chênh lệch mực nước dinh tiểu và chân tiểu Cử khoảng 15 ngày có một kỳ nước

cường (độ lớn thuỷ triều lớn) và một kỳ nước ròng (hay còn gọi là nước lửng, là khi độ 1m thuỷ tiểu be) Vào kỳ triều cường, đồng chảy sông Hồng ~ Thái Bình ở vũng hạ

lưu chịu ảnh hưởng của thuỷ triều Vịnh Bắc Bộ, mùa kiệt ảnh hưởng nhiều hơn mùa

18, Sống đình triều mùa kiệt vio siu trong nội địa 150 km, và trong mùa lũ ảnh hưởng

vào 50 ~ 100 km.

"Mực nước tru trung bình ở Hồn Dau thường cao nhất vào đầu mùa khô từ thing 1X đến thing XII, nhất là tháng X là +36 em và thắp nhất vào cuối mia khô thing I đến thing 1V, nhất là tháng TL là +7 em

Độ lớn thuỷ triều kỹ triều xuống có chênh lệch lớn nhất vào thing XII và nhỏ nhất vào

tháng HI, tháng IV, CInh lệch triều lớn nhất là 3,94 m xây ra vào ngày 23/XI/1968.

Ảnh hưởng của thuỷ triều giảm din từ cửa sông vào nội địa ảnh hưởng thuỷ triểu mạnh nhất vào các tháng mùa kiệt, giảm đi trong các tháng lũ lớn (VIL, VIL và)

26

“Các thing cuối mùa khô từ thing 1 đến thing IT tuy mực nước biển bình quân thấp, kể

cả lúc nước biển cao nhất của các thing này cũng không cao bing các thing đầu mùa

khô, nhưng cuối mùa kh lưu lượng trên sông Hồng và các phân lưu đều giảm xuống

rit nhỏ, nên ảnh hướng nước triễu lên xuống vào rất sâu trong nội địa 150 km về mia

kiệt, tới gin Hà Nội trên sông Hồng, tới cửa sông Công trên sông Câu, tới Bn Thôn

trên sông Thương, tới Chi trên sông Lục Nam, và tới Ba Tha trên sông Day.

Ving đồng bằng sông Hồng - sông Thái Bình có mục nước các sông đều chịu ảnh

"hưởng của thủy tiểu tuy mức độ Khác nhau (ở cửa sông rit mạnh và giảm dẫn vào nội

địa, mức độ ảnh hưởng khoảng từ 50 + 100 km tuỷ theo từng con sông và theo thời

gian) Chế độ thủy tiểu ở Vịnh Bắc bộ là nhật tiểu Trong một tháng có hai ky tiểu(mật kỳ triều cao và một kỳ tiểu kém hơn, mỗi ky khoảng 13,5 ngày) dé chênh chân

đình khoảng 2.5 + 2m Nối tiếp giữa hai kỳ tiểu là một số ngày nước rồng với độ

“chênh chân đình chỉ khoảng 0,20.3m Mực nước biển trùng bình của các tháng IX

én thing XI thường cao hơn mực nước trung bình năm và thắp hơn vào các thing

còn lại Theo tài liệu quan trắc mực nước trung bình của trạm Hòn Dấu có tang khoảng.

10 + 12 em trong thé kỹ qua (song chưa rõ nguyên nhân) Mực nước cao nhất tại Hòn Dấu là 2.66m (thing 10 năm 1955 khi xảy ra bão) và mực nước thấp nhất là -1,62m

(thing 1 năm 1969); biên độ triều lớn nhất 394m Do ảnh hưởng triều trong mia khôtừ tháng XII đến tháng V, nước ở các đoạn sông gần biển thường chảy hai chinguồn nước ngọt và thủy triều tác động trực tiếp đến mic độim nhập mặn trong cácsông vùng hạ du.

1.22 Ting quan về xâm nhập mặn vàng nghiên cu

1.2.2.1 Hiện trạng xâm nhập mặn vùng nghiên cứu

Ving cửa các con sông đỗ ra biển là nơi xảy ra sự tương tác của đông nước ngọt tử.

thượng lưu dồn về và đồng nước mặn do thủy tiểu từ biển lẤn sâu vào trong sông gây

ra hiện tượng nhiễm mặn nước trong sông, còn gọi là xâm nhập mặn Hiện trạng xâm.nhập mặn vào vùng cửa sông Hồng - Thái Bình như sau:

Ving DBSH có mực nước các sông chịu ảnh hưởng của thủy triểu ở cửa sông rất

mạnh và giảm dẫn vio nội dia, tu} theo từng con sông và the thỏi gian Chế độ nước

sông ở vùng ĐBSH chịu ảnh hưởng của thủy tiểu vịnh Bắc Bộ với chế độ nhật tiểu

đều Khoảng cách mà thủy triều xâm nhập vào trong sông có thể lên tới 185 km trên

xông Hồng và 210km trên sông Day Trên sông Hồng tại Hà Nội (cách cửa sông 175 kem), dao động triều tuy rất nhỏ nhưng thể hiện vào giai đoạn chân lũ Biên độ iều lên lớn nhất trên sông Hồng có thể tới 288 em tại Ba Lại, 236 em tại Phú Hao, 113 cm tại

Hưng Yên

Qua số iệu thực do, diễn biển của độ mặn trong các sông bién đổi theo mùa, nhỏ về

mùa lũ, lớntủa cạn, tuỷ theo lượng nước ngọt từ thượng lưu đỏ về và độ lớn củasông triều, của lưới sôihay mưa gió bão ở địa phương, Độ man thay đổi mạnh từ

tháng XI năm trước đến hết tháng V năm sau, tăng từ đầu mùa đến giữa mùa rồi lại

giảm din tới cudi mùa (tháng V) Tuy nhiên, độ mặn trung bình tháng lớn nhất mùa

cạn thường xây ra vào thing III (64% số trạm đo, phẩn lớn trên sông Thai Bình, sông

Đây và sông Ninh Cơ), rồi đến tháng 1 (ở 32,2!

sông Hồng và một số trạm ở các sông khác), còn lại là số trạm mặn nhất xây ra vào.trạm, trong đồ có dòng chính trên

thắng Il (Tra Lý) và tháng khác Do lưu lượng nước đến nhỏ, mặt khác nước còn được.

ly cho tưới, dân sinh, và công nghiệp nên lưu lượng còn lại nhỏ, mực nước sông thấp,

so với nước triều biển cùng thời điểm

Khoảng cách xâm nhập mặn trung bình với độ mặn Ig/l và 4g! dài nhất xảy ra trên

, Hồng, Trà Lý và Diy, Tuy nhiền, nhiều ving ven biển vẫn lẤy được nước ngọt trong nhiỄu thing các phân lưu của sông Thái Bình, sau đó lần lượt lả các sông Ninh C

mùa cạn và nhiều giờ trong những ngày mặn nhất vì chiều dài xâm nhập mặn lợi! nhỏ.

nhất trên sông Thái Bình 0,5-5,0 km, Ninh Cơ 8,0 km, vi rên các sông khác khoảng10km

“Theo thời gian, trong các năm giai đoạn 2004 - 2010, nước mặn đã lẫn sâu vào sông

trên địa bàn các huyện của các tỉnh giáp biển vùng ĐBSH, Ranh giới mặn Ig/l đã xâm.

nhập ngày cảng sâu vào trong các sông Cy thể như sau:

+ Sông Hồng: Thing 01/2006 trên sông Hồng mặn lin sâu đến của cổng Hạ Miễu với

độ mặn 2 pl cách biển 26km Vụ xuân 2010 mặn rên l1 xâm nhập ên tới khu vựcsống Vũ Đoài (cách cửa sông 35km) làm cho cổng Thái Hạc không mở được, độ mặn

28

do được tại cổng lên đến 15g/ và mặn tir sông Hồng xâm nhập sang sông Ninh Cơ

"Đây là hiện tượng mn xâm nhập sâu nhất trong nhiề thập kỹ qua

~ Sông Day: Tạicông Bình Hải (cách cửa sông 22km), độ mặn tăng lên và đạt giá trị3,8gil, 7,51, 18g và 14g lần lượt vào các năm 2002, 2004, 2010 và 201 1;

~ Sông Tra Lý: Chiểu sâu xâm nhập mặn Ig lớn nhất xp xi 39km Độ mặn tại công.

Dục Dương (cách biển 22km) vào vụ xuân các năm 2004-2007 có độ mặn đo đạc được.

đều ở mức dưới 1g; độ mặn 1,Se/l xuất hiện vào lúc Sh/4/1/2008; độ mặn 1,7g/1 xuất hiện vào lúc 7h/13/1/2009 Độ mặn lớn nhất ti cổng Dục Dương do đạc được lên đến

Sg/ vào lúc 7/11/2010 và số ngày xuất hiện độ mặn lớn hơn I1 trong vụ xuân là23 ngày

- Sông Ninh Cơ: Trên sông Ninh Cơ mặn đã lẫn đến cửa cổng Mie II (cách biển37km) với độ mặn 1,7g/1 vào tháng I năm 2006 Đặc biệt lả năm 2010 do mực nước.

trên sông Hồng tại Hà Nội thấp, mặn xâm nhập vào sông Ninh Cơ tử 2 phía: một phía

tử cửa Ba Lạt vượt qua Mom Rõ chảy vào sông Ninh eo và một phía từ cửa LachGiang đi ngược lên Trên sông Ninh Cơ, cảch cửa sông 40km, độ mặn trang bình thuỷtrực đạt 223g, độ mặn trung bình cao nhất thuỷ trực đạt 5,80g/ lúc 23V22/IIU/2010

Khi định tiểu đạt cao nhất

~ Sông Hóa và sông Thái Bình: Xâm nhập độ mặn lợ1 có thời điểm tới cầu Nehin trên

\g Thái Bình 27km) khi mực.

ba sông Héa và sông Thai Binh

sông Hóa vào năm 2010 (cách ngã ba sông Hóa và

nước sông Hỏa xuống thấp Tại cổng Hệ (cách n

20m) cổng lấy nước ngọt từ sông Hóa cho vùng bắc huyện Thái Thụy thời gian mởi

sống cing rit hạn chế do mực nước sông Hỏa xuống thấp Trên sông Thái Bình độ mặn lớn nhất quan sát được tại cổng An Ninh (cách ngã ba sông Hằng và sông Hóa 17km) là 4,41g/1 vào 7h/3/1/2010 và lớn nhất lên đến ngã ba sông Luge và sông Thái Bình Chidu di xm nhập mặn trên sông lên đến 36km

~ §ông Văn Úc: Chiều dai xâm nhập mặn với độ mặn lớn hơn 1,0g/1 vào tháng 1/2007

lên đến 32km Năm 2010, chiều dài xâm nhập mặn I.0g/1đã lên đến 46km, độ mặn tại

trạm thủy văn Quang Phục ngày 02/01/2010 là 19,38

_Nguôn: DE tai "Ñghin cu dr Bản, cảnh ao xâm nhập mãn phuc vụ điều hank cắp mare vã quân lývân hành HT, lấy nước từng hạ leu BSH” Chủ nhiệm PGS.TS Nguyen Tùng Phong

Hình 1.3: Bản đỗ chigu dài xâm nhập mặn khu vực ven biển Đồng bằng sông Hồng

Theo kết qua đo đạc của Viện Nước, Tưới tiêu va Môi trường từ năm 201 1-2018, cho thấy diễn biển độ man trong các ngiy có sự giao động lên xuống theo quy luật thủy triều Tại vị tr cửa sông biên độ giữa đỉnh mặn và chân mặn có sự giao động rt lớn,

sự chênh lệnh tir 10g/1 đ

0.05g1 đến 0,21; Kết quả quan trắc cho thấy định mãn dao động từ 5 đến 7 sở sing,30g71 Tại vị tri km22 và km32 sự chênh lệch này rit nhỏ từ

chân mặn dao động tại 21 đến 23 gi:

- Tại vi ti cửa sông: Độ mặn đo được tại vị trí cửa sông cho thầy sự chênh lệch lớn ở

đỉnh và chân mặn Độ mặn đo được tại các vị trí cửa sông ở độ sâu 0,2H và 0,6H có.

gi tr dao động từ I,12g1 đến 32.4g/L Các giá tị độ mặn ở cửa sông đều lớn hơn lợi!

vì thé tại vị này không thé lấy được nước tưới, có thé sử dụng đẻ nuôi trồng thủy sản

nước mặn Cụ th tg 4 cửa sông như sau (Hình L4 đến 17)

+ Độ mặn tại cửa Sông Tra Lý: Tại độ sâu 0.2H độ mặn lớn nhất trong các ngày dao động từ 9,42g/1= 28,8g1: độ man thấp nhất dao động tir I,5Ig + 4011 Tại độ sâu

30

0,6H độ mặn lớn nhất trong các ngày dao động từ 24,10 g/l = 30.80g1; độ mặn thấp.

+ Độ mặn tại cửa Sông Ninh Cơ: Tại độ sâu 0,2H độ mặn lớn nhất trong các ngây dao động từ 19.9g/1 + 29,9g1; độ mặn thấp nhất dao động từ I.âg = 4,0g/ Tại độ sâu 0,6H độ man lớn nhất trong các ngày dao động từ 24,80 g/l + 32,40g/1 ,độ mặn thấp nhất dao động từ 1.4g/1 + 9,38;

~ Độ mặn tại cửa Sông Day: Tại độ sâu 02H độ mặn lớn nhất trong các ngày dao động

từ 18,80 g/l + 29,5g/; độ mặn thấp nhất dao động từ 1,25g/l + 4,04g/1 Tại độ sâu 0,64 448 mặn lớn nhất trong các ngày dao động tử 23,90 g/l + 31.90g1; độ mặn thấp nhất

dao động từ I,35g/1 + 892g;

Cie biểu đồ diễn biến độ mặn được thé hiện từ Hình 1.4 đến 1.15 (Nguồn: Viện Nước,

‘Tui tiêu và Mỗi trường)

„ ng Fa ste

“Hình 1.4: Biểu đồ diễn biển độ mặn tại độ sâu _ Hình 1.5: Biểu đồ diễn biển độ mặn tại độ sâu 2H và 0,6H (cửa sông Trà Lý) 0.2H và 0,6H (cửa sông Hong)

= CC = ane

RESET ESEREESITSIIIAULES HHHHIIHHHUHL

Hình 1.6 Biểu đồ diễn biển độ mặn tại độ sâu Hình 1.7: Biểu đồ diễn biển độ mặn tai độ sâu

(02H và 0,6H (cửa sông Ninh Cơ) 02H và 06H (cửa sông Diy)

31