Luận án thạc sĩ Khoa học môi trường: Nghiên cứu đánh giá xâm nhập mặn khu vực Sông Trà Lý và đề xuất các giải pháp giảm thiểu thiệt hại trong bối cảnh biến đổi khí hậu

LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là: Phan Thị Diệu Huyền Mã số học viên: 1581440301007

Đây là đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với các đề tài luận văn nào trước đây,

do đó, không phải là bản sao chép của bất kỳ một luận văn nào Nội dung của luận văn

được thé hiện theo đúng quy định Các số liệu, nguồn thông tin trong luận văn là do tôithu thập, trích dẫn và đánh giá Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã đượcthực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung tôi đã trình bày trong luận văn này.Hà Nội ngày tháng năm 2016

NGƯỜI VIET CAM DOAN

Phan Thi Diéu Huyén

LỜI CÁM ON

Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ chuyên ngành Khoa học Môi trường với đề tài "Nghiên

cứu, đánh giá xâm nhập mặn trên sông Trà Ly và đề xuất các giải pháp giảm thiểuthiệt hai trong bổi cảnh biễn đi khí hậu đã hoàn thành với sự giáp đỡ nhiệt tỉnh của

các thầy cô giáo trong khoa Môi trường - trường Đại học Thủy lại, thầy cô giáo trường

Đại học Tài nguyên và Môi trường, cùng gia đình và bạn bè,

Đặc tôi xin bày tô lồng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Hoàng Ngọc Quang vàGS.TS Lê Dinh Thành đã tận tình hướng dẫn, chi bảo trong suốt thời gian qua để luận.

văn được hoàn thành đúng thời gian quy định.

Do luận văn được thực hiện trong thời gian có hạn, tai liệu tham khảo và số liệu đo đạc

thiểu thốn, kinh nghiệm bản thân côn hạn chế nên nội dung luận n nhiều

thiểu sốt Vi vậy, rit mong nhận được sự đóng góp quỷ báu của các thay cô giáo và

toản tlbạn học

ôi xin chân thành cảm on!

LỜI CAM DOANLỜI CẢM ƠN

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tà

2 Mục tiêu của đề tài

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - -+-+ceeesetrrereersrrrerrrosZf

.4 Phương pháp nghiên cứu.

5 Nội dung nghiên cứu chính và cầu trác luận vã

CHUONG 1 TONG QUAN CÁC VAN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ KHU VỰC SÔNGTRÀ LÝ.

1.1 Các vẫn để nghiên cứu về điễn biến xâm nhập mặn vùng cửa sông Š

1.1.1 Tẳng quan chung về xâm nhập mặn 5

1.12 Tie động củu nước biển dng đến Viet Nam 1b

1.1.3 Các nghiên cửu về xâm nhập mãn trong và nguài nước 4

1.2.1 Điẫu kgm tự nhiên, kink tế xã hội khu vực sông Trà Lÿ 23

1.22 Tình hình xâm nhập mặn lu vực sông Trà Lj 29

CHUONG 2 UNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 NGHIÊN COU DIEN BIENMAN SONG TRA LY

2.1 Giới thiệu tổng quan về các mô hình thiy lục hệ thông sông,

2.1 Mô hình trong nước2.1.2 Mé hình nước ngoài

2.2 Cơ sở để lựa chọn mô hình MIKE II

3.2.1 Tổng quan về mô hình.

2.2.2 Các phương trình cơ bản

3.3 Yêu cầu số liệu đầu vào mô hình

2.4 Ứng dụng mô hình MIKE 11 mô phông diễn biến mặn sông Trà Lý 44

24.1 Thiết lập sơ đồ mang lưới “344.2 Hiệu chỉnh và kiểm định thông số mô hình MIKE 11 cho sông Trà Lý 46CHUONG 3 TÍNH TOÁN XÂM NHẬP MAN THEO CÁC KỊCH BẢN VÀ DEXUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIẾU 35

3.11 Liga chọn các ịch bản tinh toán xâm nhập mặn 5s3.1.1 Cơ sở lựa chọn lịch bin 5s3.1.2 Các Bch bản tinh toán s

3.2 KẾt quả tinh toán mô phẳng xâm nhập mặn sông Trà Lý theo các kịch bản

3.2.1 Kế quả mồ phòng sọ

4.2.2 Nhận xét ht quả tình toán 6

3.3 Đề xuất các giải pháp giảm thiếu ceeeseee TÚ.

3.31 Các cơ sở đề xuất giải pháp cụ T0

3.3.2 Cúc giải pháp cụ thể 1

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO.

PHỤ LUC

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Htượng xâm nhập mặn tử biển vio lòng sông vùng cửa sông,Hình 1.2 Bản đồ xâm nhập mặn vũng Đồng bằng sông Cửu Long

Hình 1.3 Vị wi dia lý tink Thái Bình

Hình 1.4 Bản đồ mạng lưới sông suỗi tỉnh Thái Bình.Hình 2.1 Sơ dé sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbot.

Hình 2.2 Sơ đỗ sai phân 6 điểm an Abbott trong mặt phẳng x~L

Tình 2.3 Sơ đỗ tinh toán thủy lực sông Trà Lý

Hình 2.4 Sơ dé quá tình hiệu chỉnh bộ thông số mô hình.

Hình 2.5 Kết quả hiệu chỉnh tại tram Thái Bình

Hình 2 6 Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính toán và thực do tại trạm Ngũ Thôn

2.7 Kết quả kiểm định tại trạm Thái Bình

nh 3,1 Diễn biển mặn dọc sông Trả Lý theo các kịch binTình 3.2 Bản dd khoảng cách xâm nhập mặn năm 2005Hình 3.3 Bản đồ khoảng cách xâm nhập mặn năm 2020

Hình 3.4 Bản đồ khoảng cách xâm nhập mặn năm 2030

3.5 Bản đồ khoảng cách xâm nhập mặn năm 2050.

"Hình 3.6 Vị tí đặ dip ngăn mặn trên sông Trì Lý

316266676869T3

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các hoại động của con người có ảnh hướng đến thay đổi xâm nhập mặn 6Bảng 1.2 Tốc độ ruyền đình triều và định mặn ở ving cửa sông 9

Bảng 1.3 Mực nước trùng bình các tháng mùa kiệt tại trạm Thai bình 2

Bảng 1.4 Mực nước đỉnh triều cao nhất và chân triều thấp nhất thing đặc trưng trên

xông Tả Lý 28

Bảng 1.5 Độ mặn lớn nhất trong mùa kiệt nhiều năm trên sông Trả LY 30

Bảng 1.6 Khoảng cách xâm nhập mặn trên một số sông chính thuộc tinh Thái Bình 30

Bảng 1.7 Triết giảm độ mặn trên các triển sông 31

Bang 1.8 Thông kê sản lượng thiệt hại do hạn hán, xâm nhập mặn sáu năm gin đây 32Bang 2.1 Bảng thống kê các biên trên và biên dưới 46

Bảng 2.2 Kết qua đánh giá sai số tn toán và thực đo tại một số tram kiểm tra 8Bảng 2.3 Kết quả đánh gi sai số độ mặn tính toán và thực do tại vị tí kiểm tra trênsông Trả Lý thắng 3 năm 2001 49

Bang 2.4 Kết quả kiểm định hệ số Nash của trạm Thái Bình %2

Bang 2.5 Kết quả đánh giá sai số độ mặn tinh ton và thực do tại vị tí kiểm trả trênsông Trả Lý thắng 3 năm 2005 : 52Bảng 3.1 Mực nước biển ding theo kịch bản phát thải thấp (em) 55Bảng 3.2 Mực nước biển dâng theo kịch bản phat thai trung bình (em) 55

Bang 3.3 Mực nước biển ding theo kịch bản phát thải cao (cm) 56

Bing 3.4 Tổng hop các kịch bản mô phỏng 58Bang 3.5 Kết qua về độ man lớn nhất đọc sông Trà Lý theo các kịch bản 59

Bảng 3.6 Diễn biển mặn trên sông Trả Lý và ed khu vực bị ảnh hưởng trong tương li

Bang 3.7 Diễn biến độ mặn lớn nhắt trên sông Trà Lý mùa cạn trường hợp có và không

có công trình ngăn mặn 74

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết cin đề tài

Biến đổi khí hậu (BĐKH) là một trong những thách thie lớn nhất đối với nhân loạitrong thé ky 21 Thiên tai va các hiện tượng khí hậu cực đoan khác đang gia tăng ở hithết các nơi trên thé giới Nhiệt độ và mực nước biển trung bình toàn cầu tiếp tục tăng

‘va dang là mối lo ngại của các quốc gia trên thé giới.

“Trong 50 năm qua, tại Việt Nam, nhiệt độ trung bình tăng khoảng 0,7%C và mực nướcbiển đã ding khoảng 20 em Cũng theo dự báo của Viện Khoa học Khí tượng Thủy

văn và Biển đổi khí hậu thuộc Bộ Tài Nguyên Môi Trường, đến năm 2100, mực nước.

biển sẽ tăng lên ti Im, nhiệt độ tăng khoảng 3°C [1] Việt Nam với đường ở biển dãi

hơn 3200 km cũng dang được đánh giá là một trong số những quốc gia bi tic động

mạnh mẽ nhất của biển đổi khí hậu Bên cạnh các loại hình thiên tai mạnh mẽ gây ra

nhiễu thiệt hại nặng né cho nước ta như lũ It, bão, hạn bản thì xâm nhập mặn cũng

đang nỗi lên như 1 vấn đề cấp bách cần phải được giải quyết đối với các quản lý, cácnhà nghiền cửu và chính quyỂn của nước ta, Ranh giới xâm nhập min dang có xu

hướng ngày một tiến sâu hơn vào đất liền gây ảnh hưởng rắt lớn cho đời sống và hoạt

động sản xuất của người dân.

Xm nhập mặn là một quá tỉnh ty nhiên nên nếu nắm được nguyên nhân, diễn biến

của nó thì chúng ta hoàn toàn có thé đính giá, dự báo được quá trình nảy phục vụ cho

ấy nước tuổi theo mia vụ cây trồng và rong thời đoạn đài có thể bổ t thời vụgieo trồng hợp lý để han chế tối đa tác động của xâm nhập mặn Đồng thời, mặn cũnglà một điều kiện thuận lợi chơ các khu mi trồng thuỷ sản, hệ sinh thải ngập nước ven

sông Đây cũng là mục tiêu cơ bản của việc nghiên cứu xâm nhập triều mặn phục vụ.

sắc hoạt động kinh té- xã hội vùng cia sông đồng bằng sông Hang - Thái Bình

Sông Trả Lý là một phân lưu của sông Hồng, chảy qua tỉnh Thái Bình và đỗ ra BiểnĐông Trong những năm qua, do sự suy giảm dòng chảy vào mùa khô trên xông TràLý, cùng vcác tác động của biển đổi khí hậu đã khiến nước mặn từ biển ngày cảng

lắn sâu vào trong sông gây thiệt hại tắt lớn về kinh tế cho tinh và ảnh hưởng đến sinh.

hoạt của người din địa phương Trước thực trang đó, học viên để xuất thực hiện đề

luận văn "Nghiên cứu, đánh giá xâm nhập man trên sông Trả Lý và đề xuất cúc giải

hip giảm thiên thigt hi trong bỗi cảnh biển đối khí hậu” Kết quà của nghiên cứu

này sẽ gp phần xây dựng các cơ sở khoa học va thye tiễn cho việc khai thác sử dụng

tài nguyên nước vùng cửa sông một cách hợp lý va hạn chế tác động có hại của quá.

trình xâm nhập mặn vio ving đồng bảng cửa sông Tra Lý trong béi cảnh phát triển

kinh tế, xã hội và biển đổi khí hậu.

3 Mục tiêu của đề tài

- Dinh giá được hiện trạng xâm nhập mặn và thiệt hại do mặn gây ra trên khu vực

sông Trà Lý,

~ Mô phòng hiện trạng điển biển mặn theo các kịch bản biển đổi khi hậu cho khu vực

sông Trà Lý, từ đó đề xuất các giải pháp giảm thiểu do mặn gây ra cho khu vực nghiên

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đổi tượng nghiên cứu

Là chế độ thủy lực và độ mặn nước sông Trà Lý.

Pham vi nghiên cứu

Luận văn nghiên cứu, đánh giá điễn biển độ mặn cho sông Trà Lý - phân lưu của sôngHồng cháy ngang qua tinh Thai Bình trong mùa khô.

4 Phương pháp nghiên cứu.

Để thực hiện được nhiệm vụ và đạt được các mục tiêu để ra, luận văn sử đụng các

phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau đây:

~ Phương pháp kế thừa: Áp dụng có chọn lọc các kết quả khoa học liên quan và côngnghệ hiện có trên thể giới và trong nước Kế thừa kết quả nghiên cứu thông qua cácnhiệm vụ, công tinh nghiên cứu khoa học đã thực hiện và công bổ liên quan đến đề ti

luận văn,

+ Phương pháp điều tra: Tiến hành khảo sit hiện trạng nhằm bổ sung các thông tin, số

liệu phụe vụ phân ích, đánh gi tổng hợp các nguyên nhân hình thành và tác động củaxâm nhập mặn.

= Phương pháp thống kê: Phân tích, xử lý và tổng hợp tài liệu nhị ra các quy luật,

xu hướng diễn biển của xâm nhập mặn

- Phương pháp mô hình toán: sử dụng các mô hình thuỷ văn, thuỷ lực, chất lượng nước:

4 phân tích din biến mặn theo không gian và thời gian, từ đó mô phỏng xâm nhập

mặn cho các kịch bản khác nhau,

= Phuong pháp chuyên gia: Trao đổi, học tập từ các chuyên gia, các nhà khoa hoe và

xin ý kiến góp ý, hướng dẫn, bổ sung kiến thức từ các nhà khoa hoe, chuyên gia trong

lĩnh vực nghiên cứu.

5 Nội dung nghiên cửu chính và cầu trúc luận văn

văn tập trung giải quyết các nội dung chỉnh sau đây:

- Phân tích, đánh giá tổng quan chung về tinh hình nghiên cứu xâm nhập mặn vả biển

đỗi khí hậu ở Việt Nam và khu vực sông Tra Lý Thu thập, cập nhật dữ liệu, thông tin

điểm, đi kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội, nh hình xâm nhập mặn và hit hái

do mặn gây ra cho khu vực sông Trả Lý;

- Sử dung mô hình và số liệu thu thập được vé xâm nhập mặn để đánh giá sự phù hop‘cia mô hình trong mô phỏng quá trình xâm nhập mặn cho khu vue nghiên cứu;

Mô phỏng quá trình xâm nhập mặn diễn ra trên sông Tra Lý ứng với từng kịch bảnbiển đổi khí hậu;

Š xuất các giải pháp giảm thiểu thiệt hại do mặn gây ra bao gồm các giải pháp phi

công trình và công trình dựa trên các kịch bản đã được mô phỏng.

Ngoài phần mở đầu, kết luận, các kết quả nghiên cứu của đề tải luận văn được thể hiện.

cqua các chương:

Chương 1: Tổng quan các vin để nghiên cứu và khu vực sông Trà Lý: Phân tích, đánh

giá các nghiên cứu liên quan đến đề tài luận văn

Chương 2: Ứng dụng mô hình MIKE 11 nghiên củu diễn biển mặn sông Trả Lý: Mô

hình MIKE 11 được nghiền cứu, hiệu chính và kiểm định để khẳng định sự phủ hợp để

mô phỏng diễn biển mặn cho khu vực sông Tra Lý.

Chương 3: Tinh toán các kịch bản và đỀ xuất các biện pháp giảm thiểu: Mô hình

MIKE 11 được ứng dụng cho các kịch bản BĐKH khác nhau để mô phỏng điễn biến

mặn khu vue sông Trà Lý, từ d6 đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu các thiệt hi

do xâm nhập mặn gây ra

'CHƯƠNG 1 TONG QUAN CÁC VAN ĐÈ NGHIÊN CỨU VÀ KHU VCSÔNG TRÀ LÝ

1.1 Các vấn đề nghiên cứu về diễn biển xâm mlmặn vùng cửa sông

LLL Ting quan chung về xâm nhập mặn

a Một số hãi niệm về xâm nhập mặn

Xam nhập mặn là quá trình thay thé nước ngọt trong các ting chia nước ở ven biển

bằng nước mặn do sự dịch chuyển của khối nước mặn vào ting nước ngọt, Xâm nhập

mặn làm giảm nguồn nước ngọt dưới lòng đắt ở các ting chứa nước ven biển do cả haicquá trình tự nhiên và con người gây ra

‘Theo Hội Nghị Khung về Biển đổi khí hậu (2012), Xâm nhập mặn là hiện tương xây

ra khí sự thiểu hụt của ting nước ngầm vượt quá tỷ lệ nước được bổ sung lại Tỷ lệ

nước bổ sung lại giảm di do lượng mưa giảm, và nhiệt độ tăng làm cho bốc hơi tăng

lên Xam nhập mãn cũng xây ra do hệ quả của hiện tượng nước biển ding và bão mangnude biển vào gây ngập trong dit liễn

“Theo Trung tâm phòng trắnh và giảm nhẹ thiên tai (DMC), Bộ Nông nghiệp và Phát

triển nông thôn: Xam nhập mặn là hiện tượng nước mặn với nông độ mặn bing 4%

xâm nhập sâu vio nội đồng khi xảy ra triều cường, nước biển dang hoặc cạn kiệtnguồn nước ngọt 2]

Xam nhập mặn là vẫn đề nghiêm trọng đổi với nhiều chính quyển địa phương vin để

này đã được nỗ lục giải quyết trong bối cảnh dang diễn ra biển đổi khí hậu như nước.

biển dang, tăng nhiệt độ, khai thác nước ngầm quá mức dé đáp ứng nhu cầu nước cho.

phát triển, những nguyên nhân nay dang làm tăng nguy cơ xâm nhập mặn.

> Những yếu tổ ảnh hưởng đến xâm nhập mặn.

Hiện tượng xâm nhập mặn bị ác động chủ yếu bởi 2 nhóm yếu tổ chín là tự nhiền vàcon người Cụ thể như sau:

tổ tự nhiên: [3]

- Điều kiện khí tượng, hủy văn: các thay đổi yéu tổ thủy văn, năm hạn và năm nhiễu

nước ảnh hưởng rt lớn đến chế độ xâm nhập mãn:

= Nước bién ding: do inh hưởng của thay đổi khí hậu, đây là yêu tổ ding được quantâm trong thời gian gin đây và cũng dang là một trong số những yếu tổ có tắc độngmạnh mẽ nhất đến tình trang xâm nhập mặn hiện nay.

- Giỏ, bao: là yêu tổ gốp phần gia tang xâm nhập mặn nhưng chỉ cục bộ và thời gian

ảnh hưởng ngắn;

~ Dao động thủy triều: giao động thủy triều ảnh hưởng đáng kể đến chế độ xâm nhập

min, vio các twin tring, dao động thủy triều lớn, xâm nhập mặn vào sâu, uy nhiên

đây là hiện tượng tự nhiên không thé kiểm soát được

(2)~ Các yêu tổ con người: [3]

Các hoạt động của con người có ảnh hưởng đến thay đổi xâm nhập mặn được phânlâm các tác động như đưới đây:

Bang 1.1 Các hoạt động của con người có ảnh hưởng đến thay đổi xăm nhập mặn

TT | _ Tác động của con người Hinh thức/ Hoạt động cụ thể1 |Xây dựng các công trình, - Xây dựng hồ chứa hồ thủy điện

thường nguồn - Lâm để bao

- Chuyển nước trong và ngoài lưu vực.2 | Thay đổi sử dụng đất - Phát trién nông nghi

- Chat phá rừng, mắt rừng,- Đô thị hóa, công nghiệp hóa

3 | Các hoại động khác - Thủy sản: Nuôi trồng và đánh bắt

- Phát iển du lịch

= Phát triển dân số

4 | Quản ý và vận hành + Quin lý vận hành các hỗ chứa

Đối với các cửa sôngP giáp ví

sông xảy ra khá phổ biển, đặc biệt vào mia khô Khi lượng nước từ sông đỗ ra biển

biển, hiện tượng xâm nhập mặn từ biển vào các

giảm, thủy tiều từ biển sẽ mang nước mặn lẫn âu vào rong sông ầm cho nước sôngbị nhiễm mặn Nông độ mặn sẽ giảm din khi cảng tin sâu vào đồng bằng

+ + :

givin Vang cia ing bi Vangbiênngmal

cữn vông | xâm nhập min cin stag

(nước neo) 7 ` (nước) (nước man)

Hình 1.1 Hiện tượng xâm nhập mặn từ biển vào lỏng sông ving cửa sông

Nguôn: Lẻ Anh Tuần (2009)

"Độ mặn và phạm vĩ xâm nhập mặn phụ thuc vào nhiều yếu :

~ Lưu lượng nước sông tir thượng nguồn đổ về, lưu lượng cảng giảm, nước mặn càng

~ Biên độ tiểu ving cửa sông: vio gii đoạn tiều cường, nước mặn cảng lin sâu vào

~ Địa hình: Địa hình bằng phẳng là yếu tổ thuận lợi cho sự xâm nhập mặn.

- Các yêu ổ khí tượng: Giỏ từ biển hướng vào đất liền, nhiệt độ cao, mưa ít sẽ là

tác nhân làm mặn lần sâu vào nội địa

- Hoạt động kinh tẾ của con người: Nhu cầu khai thác và sử dựng nước ngọt vào miakhô tăng sẽ làm giảm nguồn nước mặt cũng như nước ngằm, làm tăng nguy ơ xâm

nhập mặn,

e Tình hình xâm nhập mặn tại Việt Nam

Việt Nam có trên 3200 km ba biển, tập rung hing triệu người sinh sống và kồa thác

ảnh hưởng lớn đến hoạt động sản xuất và sinh hoạt của người din, đặc biệt ti những

sắc nguồn lợi từ biển Xâm nhập mặn diễn ra tại bầu hết các địa phương ven biển,

vũng của sông đỗ ra biển Hai đồng bằng rộng lớn nhất của Việt Nam la Đẳng bằngsông Hồng (DBSH) và Đồng bằng sông Cửu Long (DBS CL) là những nơi chịu ảnh

hưởng lớn nhất của hiện tượng này Do đó, luận văn sẽ trích dẫn từ một số ti liệu

tham khảo để đưa ra một cái nhìn rõ rằng vé tình hình xâm nhập mặn đang diễn ra

trong những năm gin đây và những tác động của nó dén sinh hoạt, sản xuất, và đặc

biệlà đến lĩnh vực nông nghiệp ở hai ving đồng bằng lớn này.

Tình hình xâm nhập mặn khu vực đồng bằng sông Hồng

Khải qui quy tut triều - man ở đằng bằng sông Hỗng- Thái Bình

‘Vinh Bắc Bộ có chế độ nhật triều là chủ yếu có xen một ít chế độ nhật triều không đều.Tính chit nhật tiểu cảng kém thuần nhất có xu hưởng dịch dẫn xuống phía Nam Độ

Jam kỳ triều cường cục đại có thể đạt đến 4,50 m tại Hòn Dắu (1986), kỳ nước cường

6 độ lớn tiểu trung bình vio khoảng 3,6 2,6 m và giảm dẫn xuống phía Nam Vào

kỳ triều kém, độ lớn thuỷ triều có thé không vượt quá 0,5 m Triều mạnh nhất thường

nhất vào các thing 3, 4, 8 và 9 tong

‘Thuy triều truyền vào trong sông xa hay gần, mạnh hay yếu phụ thuộc tương đối rõ nétcho các sông ĐiỀu kiện địa mạo lông sông và chế độ nước sông quyết định tinh đặc

thù cho mỗi nhánh sông Trên sông Hồng, ảnh hưởng thuỷ triều còn được ghi nhận đến

trên Hà Nội 10 km, cách biển đến 185 km Trên sông Day, khoảng cách ảnh hưởng

triều lớn nhất đến Ba Thá - Mai cách biển 207 km Tốc độ truyền triều trên sông.

Hồng khoảng 15 — 20 krư giờ và trên su.đoạn sông có ảnh hưởng thuỷ triều chỉ có

một nh sống va một chân sóng do chu kỷ tiểu gốc là nhật triều.

ng phụ thuộc độ lớn thuỷ trigu, lưu lượng nước

Pham vi và mức độ nhiễm mặn nước

sông và điều kiện địa hình lòng và bãi sông Độ mặn trong vịnh Bắc Bộ làtrị số tươngđối ôn định và dao động tong khoảng 32 - 33%o, trong khi độ mặn tự nhiên của nước:sông chỉ vào khoảng 0.01 - 0.02% Tai Hòn Diu, noi cồn chịu ảnh hướng it nhiều của

8

nước sông nên độ mặn trang bình vào khoảng 29 - 30% trong mua kiệt và giám xuống

9.23% rong mia lũ

- Sự biến di cña mặn theo ti gian

“rong mùa cạn, do nước sông thượng nguồn đổ v nhỏ và tương đồi dn định, nên chếđộ mặn phụ thuộc chủ yếu vào chế độ triểu Hang này, tương ứng với một con triểu.cũng xuất hiện một con mặn

Nhìn chung, đỉnh mặn xuất hiện sau đỉnh triều một gid, còn chân mặn xuất hiện đồng,xuất hiện vào những

thời cùng chân triều Trong mỗi chu kỳ triều độ mặn nhỏ a

ngày triều kém, độ mặn lớn nhất xuất hiện vào những ngày triều cường

~ Sự biển đổi độ mặn theo đọc sông

"Độ dài và tốc độ mặn xâm nhập vào trong mạng lưới sông ngòi, kênh rạch phụ thuộc

vào lượng nước, tốc độ nước từ thượng nguồn đỗ vẻ, độ lớn của thuỷ triểu, đặc điểm

n sông triều bị biến

dia hình, thuỷ lực lòng sông và cửa sông Khi tru10 trong sông,

dang và aim, thời gian tiểu lên ngắn di nbung thời gian ri rút

tăng nên mặn truyền vào trong sông cũng giảm đáng kể, Theo thống kê tỉcđịnh triều và đỉnh mặn như bảng 1.2

Bảng 1.2 Tốc độ truyền định trigu và dink mặn ở vùng cửa sông

Sông “Tốc độ km/giờ

Đỉnh triều Dinh mặn

Sông Hồng 112 125Các sông khác 15.20 20-27

Như vậy ở vùng cửa sông tuy có diều kiện thuận lợi để lấy nước ngọt bằng phương

pháp tự chay vào lúc đỉnh iễu cường nhưng gặp Khí nước mặn tin siu vào đất liên

thì không thể lấy đủ nước ngọt cho sản xuất nông nghiệp Mỗi ky triểu cường trong

chủ kỳ nữa tháng, tuy từng nơi có thể mở cổng lấy nước của 5- 7 con tiểu, mỗi con

2 ~ 8 giờ tuỷ tỉnh hình thực.

Rõ ring việc nghiên cứu dé tính toán được quá trình di

thiết phục vụ cho việc mở cổng lấy nước có hiệu quả

Tĩnh hình xâm nhập mãn

Trong mùa cạn, mực nước biển trung bình và mục nước định tiểu cao nhất cũngkhông cao bằng tháng 9, thing 10 Nhưng trong sông đã giảm nhỏ nhiều, mực nước.triều các tiền sông giảm xuống rất thấp, thậm chí thắp hơn cả mục nước đình triỂu cao

ở biển, nên thuỷ triều vào tới nơi có mực nước sắp xi định tiểu mùa cạn Khi

iều én còn cổ hiện tượng nước cha ngược từ biển ngược vào trong sông, mang theo

nhanh.nước mặn, cảng vào sâu trong sông độ mặn cảng giảm và có đoạn giảm.

khơi hấu nhự li én định, như ở Bạch Long Vĩ độ mặn trong mia

cạn là 33%ø, mùa lũ lả 32%, còn ở ven bờ biển độ mặn biển đổi theo mia nước ngọt

trong sông Kể cả tại Hòn Dấu, vào mùa cạn độ mặn trung bình tháng thay đổi từ

29-32%, trong mia lũ độ mặn biến đổi nhiều trong ngày lớn lúc dinh tridu và nhỏ lúc

chân triều, còn trong mùa cạn độ mặn trong ngày ít biển đổi Độ mặn tự nhiên của

nước sông thường rit nhỏ, trung bình từ 0,01-0,02%.

Trên hệ thống do mặn vùng đông bing sông Hồng, có 36 trạm do, từ 1963 đến 1980,

gim 3 trạm trên dòng chính sông Hồng, 6 trạm trên sông Kinh Thầy, 3 tram trên sông

‘Van Ue, 3 trạm trên sông Tra Lý, 3 trạm trên sông Đáy, 2 trạm trên sông Ninh Cơ vảcác phân lưu khác từ 1-2 trạm Các trạm này cũng không được đo liên tục, phan lớn

ngừng do sau giải phông Miễn Nam 1975-1979 Chỉ có 13 trạm có do từ 14-17 nămtrong mùa cạn, 17 tram đo được 4 đến 9 năm và 6 trạm đo 3 năm Những năm có thayđổi tỷ lệ lưu lượng giữa Hà Nội đến Thượng Cát một cách rõ nét không có do mặn.

Ở vùng nghiên cứu, độ mặn thay đổi mạnh tử tháng XI năm trước đến hết tháng V

năm sau, tăng từ đầu mùa đến giữa mùa rồi li giảm dẫn tới cuối mùa (V), Tuy nhiênđộ man trung bình thing lớn nhất mia cạn thường xây ra vào cuối tháng I đến đầutháng III, Do lưu lượng nước đến nhỏ, mặt khác nước còn được lấy cho tưới, dân sinh,và công nghiệp nên lưu lượng còn li nhỏ, mực nước sông thấp so với nước tru biểncảng thời điểm, Do vậy chiều sâu xâm nhập mặn trung bình với độ mặn 15% và 4Xs

10

dải nhất là tên các phân lưu của sông Thái Bình, rồi dén sông Ninh Cơ, sông Hồng và

sông Đầy

"Độ mặn lớn của sông Hồng phần lớn rơi vào thing 1, côn ở các sông Thái Bình, sôngHoá thường vio thing II Nhưng nhìn chung chiều dai xâm nhập mặn sâu nhất là cácphân lưu của hạ du sông Thái Binh từ 5-28 km, với độ mặn 1%o và 4%a thì trên sông.“hải Bình là từ 15 km và 5 km, sông Ninh Cơ li 11 km và 10 km, sông Hỗng 12 km

và 10 km, sông Trả Lý là 8 km và 3 km và sông Bay là Š km và 1 km Chiễu dai xâmnhập mặn I%e xa nhất trên sông Thi Bình 12-40 km (tỷ tùng phân lưu), Ninh Cơ 32km, Trả Lý 20 km, Dây 20 km và sông Hồng 14 km

Những năm đặc biệt như vụ xuân năm 1999, 2004, 2005 mực nước trên sông Hồngxuống rất thấp, tai Hà Nội dưới 2m phải có điều tt của hồ Hoà bình trong giai đoạn

đồ ai mới duy trì được mực nước đao động từ 2,1-2,46m trong vòng 18 ngảy (vụ xuân.

2004) và 1,75-2.3m trong 18 ngày (vụ xuân 2005), đặc biệt mùa kiệt năm 2009-2010

chi có rất itngày mực nước Hà Nội đạt cao tinh trên 2.0 m khi hồ Hòa Bình phải gia

tăng cấp nước đến lưu lượng từ 1100 +1800 m), Vi vậy mực nước sông Hồng tại TháiBinh cũng bị hạ thấp, nhiều cổng lấy nước tưới phần thượng nguồn của hệ thống Bắcvà Nam trong giai đoạn đỗ ải không mở được, các điện tích bị hạn tập trung ở vùng.

Bi „ Nam quốc lộ 10 (ving Tin Dộ) của huyện Vũ Thư, wing Tiền Đức, Hồng An,

Phú Sơn (Hưng H, Quỳnh Hoàng, Quỳnh ngọc (Quỳnh Phụ), cổng Nguyệt Lâm cấp

nguồn tưới chủ lực cho huyện Tiền Hải bị mặn xâm nhập cũng không mở được Tỉnh

trạng rên đã gây thiểu nước cho thời kỳ đổ ai đại trả vì mực nước nguồn thấp máy

bơm không hoạt động bình thường (nhiều máy bơm tro giỏ phải ngừng bơm) vùngNam Thái Bình có 18.000ha - 19.000ha, vùng Bắc Thái Bình có 10.000-12.000ha khó.

khăn về nguồn nước tưới.

Tình trang han hán với tinh thường xuyên xảy ra, đặc biệt vào những năm hạn điễn

hình mye nước nguồn xuống thấp, mặn xâm nhập sâu nếu toàn bộ chuyển sang cấy trì

xuân muộn. 6 khoảng 60% điện tích kh khăn vỀ nguồn nước tưới nhất là giai đoạn

đồ ải

"

Đối với cả 2 hệ thông Bắc và Nam Thái Bình khi trường hợp tin suất 85% xuất hiện,

nhủ cầu nước 85%, nước đến 85% và mặn lin sâu vào nội địa làm các cng như cổngHg, Dục Dương, Nguyệt Lâm và Thuyén Quang không liy được nước Khu vực Tiễn

Hai và Thái Thuy phải lấy nước từ các cổng phía trên hệ thống tiếp xuống Boi vớitrường hợp này thì lượng nước cung cắp khu Bắc Thái Bình đạt 90%, khu Nam TháiBình lấy được 81%.

Tình hình xâm nhập mặn khu vực đồng bằng sông Cửu Long

‘Theo báo cio của Tổng cục Thủy lợi vé tỉnh hình xâm nhập mặn 2015-2016 ti khu

vực đồng bằng sông Cửu Long [4], do mùa mưa năm 2015 đến muộn và kết thúc sớm,dng chảy thượng nguồn sông Mé Kông bị thiểu hụt, mực nước thấp nhất trong vòng

90 năm qua nên xâm hập mặn dã xuất hiện s ớm hơn so với cùng ký hàng năm gần 2

tháng, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp Cụ thể, tỉnh trạng xâm nhập mặn giai

đoạn 2015-2016 như sau:

~ Khu vực sông Vàm Cỏ: Độ mặn lớn nhất đạt 8120,3g/1, cao hơn TBNN từ 5,9-6,2g/1,

phạm vi xâm nhập vio đất liền của độ mặn 4g (mức bắt đầu ảnh hướng đến cây úø)lớn nhất 90-93 km, sâu hơn TRNN 10-15km

+ Khu vực các cửa sông thuộc sông Tiềm: Độ mặn lớn nhất dat 14,63L.2 gi, cao hơnTBNN từ 3.2-12,4g1: phạm vi xâm nhập vào dit liền của độ mặn 4g] lớn nhất là 45-

65km, sâu hon TBNN 20-25km

- Khu vực các cửa sông thuộc sông Hậu: Độ mặn lớn nhất dat 16,5 -20,5gil, cao hơn

TBNN từ 5,I-8,4g/l; phạm vi xâm nhập vào đất liễn của độ mặn 4g/1 lớn nhất là

55-60km, sâu hon TBNN 15-20km

- Khu vực ven biển Tây (tên sông Cái Lớn): Độ mặn lớn nhất đạt 11,0-23,8g/, caohơn TBNN từ 5,1-8,4g/; phạm vi xăm nhập mặn vào đắt liền của độ mặn 4gil lớn nhất60-65km, sâu hơn TNBB 5-10km.

Do ảnh hường của xâm nhập mặn, từ cuối năm 2015 đến đầu năm 2016, nhiều diệntích cây trồng đã bị ảnh hưởng Ở vụ mùa Thu Đông năm 2015, có khoảng 90000ha

lúa bị ảnh hưởng đến năng suit, trong đó thiệt hại nặng khoảng 50000ha (Kiên Giang

12

34000ha, Sóc Trăng 6300ha, Bạc Liêu $800ha, ) Vụ Đông Xuân 2015-2016, có

104000ha lúa bị ảnh hưởng nặng đến năng suất (chiếm 11% diện tích gieo trồng 8 tinh

von biển dang bị ảnh hưởng nặng của xâm nhập mặn Dự kiến, trong thời gian tới, điện

tích bị ảnh hưởng khoảng 340000ha (chiếm 35.5% điện tích tỉnh ven biển).

Đồng bằng sông Cửu Long là khu vực hiện nay đang bị ảnh hưởng nặng nhất của hạn.bản, xâm nhập mặn và côn ŨẾ tục bị ảnh hưởng trong thời gian tới thời đểm xâm

nhập mãn lên cao nhất là khoảng giữa thing 3/2016

Hình 1.2 Bản đồ xâm nhập mặn vùng Đồng bằng sông Cửu Long

(Nguồn: Trang thông tin điện tử điều hành tác nghiệp Tổng cục Thủy lợi)1.12 Tác động của nước biển dâng đến Việt Nam

‘Theo kịch bản biển.

nước biển ding Im sẽ có khoảng 39% diện tích 35% dân số vùng Đằng bằng sông

¡ khí hậu năm 2012 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, nếu mực

“Cửa Long; trên 10% diện tích, 9% dân số vùng đồng bằng sông Hồng và Quảng Ninh;trên 2.5% diện tích, 9% dân số các tinh ven biển miễn Trung và khoảng 7% dân số

TP.HCM bị ảnh hưởng trực tiếp.

in đổi khi hậu có thể ảnh hưởng sâu sắc đến chu trình thủy văn thông qua thay đổi

mô hình lượng mưa, lượng nước bốc hơi và độ dm của đắt Lượng mưa có thể tăng

hoặc giảm và phân bổ không đồng đều trên toàn cầu Hiện tượng này sẽ lim thay đổi

lượng nước ngim được bổ sung, đồng thời thay đổi tbe độ xâm nhập mặn vio ting

ngậm nước ven biến Vì vậy, thông tin về các tác động của biến đổi khí hậu ở dja

phương hoặc khu vực, các qu tỉnh thủy văn và tài nguyên nước ven bin trở nên rit

quan trong,

Đặc biệt, mực nước biển dâng gây xâm nhập mặn là mốt de doa nghiêm trọng đối với

sắc vùng ven biển ở Việt Nam, trong đó các tỉnh ven biển Tây Nam bộ là khu vực chịu

ảnh hưởng xâm nhập mặn nghiêm trong nhất với 1,77 iệu ha đất bị ahiém mặn,chiếm 45% diện tích.

1.1.3 Các nghiên cứu vềâm nhập mặn trong và ngoài nước.1.1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mấn ngoài nước

Trong thỏi gian 50 năm qua, đặc biệt là trong khoảng 10 năm gin đây, ác động ciaBiển đổi khí hậu trở nên rõ rt tại Việt Nam Được đánh gi li một trong những nướcchịu nhiễu ảnh hướng nhất cia Biển đổi khí hậu, Việt Nam đã nhận thức và iễn hành

rit nhiều các nghiên cứu, hoạt động cụ thể để ứng phổ với Biển đổi khí hậu [5] Tácđộng của Biến đổi khí hậu tới hạ lưu và cửa sông bao gồm sự gia tăng hiện tượng ngập.

lụt khu vực ha lưu do nước biển dâng, giảm diện tích các khu đất ngập nước và đầy

mạnh quá trình xâm nhập mặn Tuy nhiên, theo bảo cáo của Ngân hàng thé giới năm.2009 [6] thi tác động của Biến đổi khí hậu đi

đúng mức, Hầu hết các nghiên cứu về Biến đổi khí hậu tập trung vào các vẫn để vền nhập mặn chưa được quan tâm

ngập lụt do nước biển ding mà chưa xét đến các vin đề 6 nhiễm mặn Chính vì vậy,

trước các vẫn đề về nước biển dâng đang diễn ra vớ tốc độ rất nhanh trên th giới, đã

+h, đánh giá, mô phỏng và dự đoán tác động của Biển đổi khí

đặt ra bài toán,phân

hậu tới xâm nhập mặn.

XXâm nhập mặn - yêu tổ quan trọng trong quản lý chất lượng nước vùng của sông vàven biển là một quả trình phức tp liên quan đến thủy động lực học và vận chuyển chất

tong sông Trên thực tế, sự tương tác giữa nước ngọt và nước biễn dễ ra đưới sự tác

4

động của lưu lượng đông chảy trong sông, thủy triều, gid; các nhân tốảnh hưởng

én khả năng xáo trộn pha loãng của nước sông với nước biển [7] Rõ rằng ba yếu tổ

kể trên và yếu tổ dia hình của từng khu vực cửa sông dao dng theo từng địa điểmkhác nhau, do đô sự xâm nhập mặn tại các lưu vực sông cũng mang nhiều tính chit

.đặc trưng khác nhau.

Mô hình hóa chất lượng nước nói chung và mô phỏng các quá trình xâm nhập mặn nói

riêng đã được quan tim với nhiều nghiên cứu đã được công bổ, Các nghiên cứu sử

dụng các mô hình hộp đen như mạng trí tuệ than kinh nhân tạo hay các mô hình thayIe kết hợp với mô dun tính toán lan truyền và vận chuyển chất 8]

Mot số nghiên cứu về tác động củu biến đổi khi hậu cũng đã được công bổ trong vải

năm gần đây như sử dụng mô hình Mike 21 để tiến hành đánh giá tác động của Biểnđổi khí hậu đến độ mặn trên sông Mê Kông Conard và các cộng sự đã công bổ cácnghiên cứu sử dụng mô hình tr tuệ nhân tạo để dự báo biển động độ mặn do Biển đổi

khí hậu gay ra trên ving cửa sông Savannah.9]

Hiện tượng xâm nhập triễu, mặn là quy luật tự nhiễn ở các khu vực, lãnh thổ có vũng

cửa sông giáp biển, Do tinh chất quan trọng của hiện tượng xâm nhập mặn có liên

«quan đến hoạt động kinh t - xi hội của nhiều quốc gia nên vi oán và nghiêncứu đã được đặt ra từ lâu Mục tiêu chủ yếu của công tác nghiên cứu là nắm được quy

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

Nga, Hà Lan, Nhật, Trung Quốc, Thái Lan Cácsông như ở các nước như

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

và mô phông quá trnh bằng các mô hình toán.

Việc mô phỏng quá trình dòng chảy trong sông ngồi bằng mô hình toán được bắt đầu.

từ khi Saint - Vennant công bố hệ phương trình mô phỏng quá trình thuỷ động lựctrong hệ thống kênh hở một chiều nỗi tiếng mang tên ông Chính nhờ sức mạnh của hệphương trình Saint - Venant nên khi kỹ thuật tinh sai phân và công cụ máy tính điện từ.đấp ứng được thì việc mô phỏng đồng chiy sông ngôi là công cụ rit quan trong để

nghiên cứu, xây dựng quy hoạch khai thác tải nguyên nước, thiết kế các công trình cải

tạo, dự báo và vận hành hệ thống (huỷ lợi Mọi dự án phát tiễn tài nguy

l§

thé giới hiện nay đều coi mô hình toin dng chảy là một nội dung tinh toán không thể

Tiếp theo đó, việc mô phỏng dòng chiy bằng các phương ình thuỷ động lực đã tạo

tiền đề giải bài oán truyền mặn khi kết hợp với phương trinh khuyếch tin, Cùng vớiphương trình bảo toàn và phương trình động lực của dòng chảy, còn có phương trìnhkhuyếch tan chit hoà tan trong đồng chảy công cổ thé cho phép - tuy ở mức độ kém

tinh tế - mô phỏng cả sự diễn bin của vật chit hod tan và trôi theo đồng chảy như

nước mặn xãnhập vào ving cửa sông, chất chua phe lan truyền tr đất ra mạng lướikênh sông và các loại chất thai sinh hoạt và công nghiệp xả vào dong nước.

Cụ thể hơn, vấn đề tỉnh toán và nghiền cứu mặn bằng mô hình đã được nhiễu nhà

nghiên cứu ở các nước phát tiễn như Mỹ, Hà Lan, Anh quan tim từ khoảng 40-50)

năm trở lại đây Các phương pháp tính toán xâm nhập mặn đầu tiên thường sử dụng.bài toán một chiều khi kết hợp với hệ phương tình Saint - Venant Những mô hình:

mặn 1 chiều đã được xây dựng do nhiễu tác giả trong đó có Ippen và Harleman [10].

Gia thiết co bản của các mô hình này là các đặc trưng đồng chảy và mật độ là đồngnhất trên mat cắt ngang Mặc đà điều này khó gặp trong thự tế nhưng kết quả áp dụng

mô hình lại có sự phù hợp khá tốt, đáp ứng được nhiều mục đích nghiên cứu và tính

toán mặn Ưu thể đặc biệt của các mô hình loại một chiề là yêu ed ti liệu vừa phảivà nhiều tài liệu đã có sẵn trong thực tế

Năm 1971, Prichard đã dẫn xuất hệ phương tình 3 chiều để diễn toán quả trinh xâm,nhập mặn nhưng nhiều thông số không xác định được [11] Hơn nữa mô hình 3 chiều

yêu cầu lượng tính toán lớn, yêu cu số liệu quả chỉ tiết trong khi kiểm nghiệm nócũng cần có những s liệu đo đạc chi tết tương ứng Vì vậy các nhà nghiên cứu buộcphải giải quyết bằng cách trung bình hoá theo 2 chiều hoặc I chiễu Sanker và Fischer,

Masch và Leendertee [12] đã xây dựng các mô hình 2 chiều và 1 chiều trong đó mô

hình 1 chiều có nhiều wu thé trong việc giải các bai toán phục vụ yêu cầu thực tế tốt

hơn Các nhà khoa học cũng thông nhất nhân định rằng các mô hình 1 chiều thường

hữu hiệu hơn các mô hình sông đơn và mô hình hai chiều Chúng có thể áp dụng chodu sông, kênh nối với nhau với cấucác ving cửa sông có địa hinh phức tạp gồm nÌ

trúc bất kỳ

16

Cá nhà khoa học cũng thông nhất nhận định rằng các mô hình Ì chiều thường hữu

hiệu hơn các mô hình sông đơn và mô hình 2 chiễu Chúng có thé áp dụng cho các

vùng cửa sông có dia hình phức tạp gdm nhiều sông kênh kết nỗi với nhau với cầutrúc bắt kỳ

1.1.3.2 Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập min trong nước

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

năm 60 khi bắt đầu tiến hành quan trắc độ mặn ở hai vùng đồng bằng sông Hồng và

sông Cứu Long Tuy nhiên, đỗi với đồng bing sông Cửu Long do đặc điểm địa hình

(không có để bao) và mức độ ảnh hưởng có tính quyết định đến sản xuất nông nghiệp

ở vựa lúa quan trọng nhất toàn quốc nên việc nghiên cứu xâm nhập mặn ở đây đượcchủ ý nhiều hơn, đặc biệt là thời kỷ sau năm 1976, Khỏi đầu là các công tình nghiên

cứu, tính toán của Uỷ hội sông Mê Kông [13] về xác định ranh giới xâm nhập mặn.

theo phương pháp thống kê trong hệ thống kênh rạch thuộc 9 vũng cia sông thuộcđồng bằng sông Cửu Long Các kết quả tinh toán từ chuỗi số liệu thực đo đã lập nênbản đồ đẳng tri mặn với hai chi tiêu cơ bản I So và 4 %o cho toàn khu vực dng bằng

"rong các tháng từ tháng XI đến tháng IV,

Tiếp theo, nhiễu báo cáo dưới các hình thức công bỗ khác nhau đã xây dựng các bản

443 xâm nhập mặn từ số liệu cập nhật và xem xét nhiều khía cạnh tác động ảnh hưởng

các nhân tổ địa hình, khí tượng thủy văn và tác động các hoạt động kinh tế đến xăm

nhập mặn ở đồng bằng sông Cửu Long.{14]

Việc diy nhanh công tác nghiên cứu xâm nhập mặn ở nước ta được đánh dấu vào năm

1980 khi bắt lầu triển khai dự án nghiên cứu xâm nhập mặn đồng bằng sông Cửu

Long dưới sự tài trợ của Ban Thư ký Uy ban sông Mê Kông Trong khuôn khổ dự án

này, một số mô hình tính xâm nhập triều, mặn đã được xây dựng như của Ban Thư ký

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

Co học Các mô hình nay đã được ứng dụng vio việc nghiên cứu quy hoạch phát

triển châu thổ sông Cửu Long, tính toán hiệu quả các công trình chồng xâm nhập mặn.ven biển để tăng vụ và mở rộng diện tích nông nghiệp trong mia khô, dự báo xâm.nhập mặn dọc sng Cổ Chiên [13]

17

Kỹ th

chỉnh để cải đặt rong máy tỉnh như một phần mềm chuyên dụng Mô hình đã được áp

chương trinh của mô hình trên đã được phát tiễn thành một phin mềm hoàn

dụng thử nghiệm tốt tai Hà Lan và đã được iển khai áp dụng cho đồng bằng sông

Cửu Long nước ta.

"Thêm vào đó, một số nha khoa học Việt Nam điển hình là cố Giáo sư Nguyễn Như.Ân Niên, Nguyễn Tắt Đắc, New

Văn Phúc, Nguyễn Hữu Nhân đã xây dựng thành công các mô hình thuỷ lực mạng

sông kết hợp tinh toán xâm nhập tiểu mặn như VRSAP, MEKSAL, EWQS7, SAL,

SALMOD, HYDROGIS Các báo cáo trên chủ yếu tập trung xây đựng thuật tn tinh

kiện địa hình, KTTV ở đồng bingsông Cửu Long [14.15.16] Kết quả được nhìn nhận kha quan và bước đầu một số môi

Khuê, Nguy,

toán qué trình xâm nhập mặn thích hợp với điề

hình đã thử nghiệm ứng dụng dự báo xâm nhập mặn.

“Trong khuôn khổ Chương trình Bảo vệ Môi trường và Phỏng tránh thiên tai, KC - 08,

Lê Sâm [17] đã có các nghiên cứu tương đổi toàn điện về tác động ảnh hưởng của xâm.

nhập mặn đến quy hoạch sử dụng đắt cho khu vực đồng bằng sông Cứu Long Tác giảđã sử dụng các mô hình: SAL (Nguyễn Tắt Đắc), VRSAP (Nguyễn Như Khuê), KOD

(Nguyễn Ân Niên) và HydroGis (Nguyễn Hữu Nhân) để dự báo xâm nhập mặn cho

một số sông chính theo các thời đoạn dai hạn (6 tháng), ngắn hạn (nữa thắng) và cập

nhật (ngày) Kết qua của dé tải góp phần quy hoạch sử dụng đắt vùng ven biển thuộcđồng bing sông Cina Long và cc lợi ích khác về kinh t= xã hội

Nhìn chung, các công trình nghiên cửu trên đây của các nhả khoa học trong nước đã có.

đồng gốp xứng đáng về mặt khoa học, đặt nén mông cho vẫn đề nghiên cứu mặn bằngphương pháp mô hình toán ở nước ta Do sự phát triển rit nhanh của công nghệ tínhtoán thuỷ văn, thuỷ lực, hiện trên thế giới xuất hiện nhiều mô hình đa chức năng trong

đồ các mô dun tinh sự lan truyền chất ô nhiễm và xâm nhập mặn là thành phin không

thể thiểu, Trong số đó, nhiều mô hình được mua, chuyển giao dưới nhiều hình thức.vào Việt Nam Một số mô hình tiêu biểu: ISIS (Anh), MIKE 11(Ban Mạch), HEC-

RAS (Mỹ) đều có các mô dun tính toán lan truyền xâm nhập mặn nhưng chưa được

sit dụng hoặc mới chỉ sử dung ở mức thử nghiệm.

18

“Có thể ni rằng lý thuyết và thực tỉnh xín ứng dụng mô hình hoá n nhập mặnđđã được phát triển rit nhanh trong Khoảng 30 năm trở lại đây cả trên thé giới và Việt

Nam, VỀ nguyễn tắc với sự phát iển vượt bậc của công nghệ tin học cũng với sự xuấthiện các máy tính có tốc độ xử lý thông tin nhanh, bộ nhớ lớn, việc áp dung các môhình vào tính toán diễn biển quá trình xâm nhập mặn ngày cảng phổ biển, được strdung rộng rũ rong nhiều nghiên cứu, đề tả

1.1.3.3 Tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn ở đẳng bằng sông Hồng ~ Thái Bình:

So với đồng bing sông Cit Long việc nghiên cứu và sử dụng mô hình để tính toánxâm nhập mặn ở đồng bing sông Hồng - Thái Bình ít được chú ý hơn Có thể tổng

quan một số công trình nghiên cứu điễn hình dưới đây:- Trong gì

Tổng 6

và Phòng Thuỷ văn Đồng bing thuộc Viện được giao thực hi

ii đoạn từ 1977 - 1985, sau khi thành lập Viện Khí tượng Thuỷ văn thuộc

c Khí tượng Thuỷ văn, việc nghiên cứu xâm nhập mặn bắt đầu được quan tim

chính Nhibáo cáo

thống kê về tỉnh hình xâm nhập mặn ở đồng bằng sông Hồng (Vi Văn Vi ), Trần

“Thanh Xuân đã được công bổ, Các báo cáo trên căn cứ vào số liệu thực do từ 1960đđa lập bản đồ xâm nhập mặn tỷ ệ 1:500.000 với các chỉ tiêu 1%0 và 4%o ở đồng bằng

sông Hồng - Thái Bình Đồng thời bing phương pháp kinh ng , các báo cáo ti.đã xác định ranh giới xâm nhập mặn trung bình cho các tháng theo chiều dai sông với

2 chỉ tiêu nói trên Vấn để dự báo xâm nhập mặn chưa đặt ra

- Năm 1994-1995 tong khuôn khổ dé tải NCKH cắp Tổng cục do Trần Văn Phúc [18]

chủ tri, đã xây dựng mô hình SIMRR tính toán thử nghiệm xâm nhập mặn ở một số

cửa sông ở đồng bing Củu Long và sông Hồng dưới tíc động điều tiết đồng chảy cạncủa hồ chứa Hoà Bình Kết quả của đ tài đã chỉ ra mức độ xâm nhập mặn theo chiềuđi sông phụ thuộc mức xả của hỗ chứa Hoà Bình

- Cũng xét tắc động điều tết của hd Hoà Bình, Trịnh Đình Lar [I9] đã có nhận xétLựa lượng trung bình mùa cạn hạ lưu sông Hồng do tie động điều tết của hỗ Hoà bình4a tang 1,65 lần so với trước khi chưa có hồ nên độ mặn lớn nhất 4fZo bị dy à¡ gin

biển khoảng 7- 9 km tính trung bình cho các sông

19

- Nhằm phục vụ cho công tắc quy hoạch cắp nước cho vùng hạ du, trong các năm 90,

Viện Quy hoạch Thuỷ lợi và Viện Khoa học Thuỷ lợi (Bộ NN & PTNT) [20] đã sirdụng mô hình VRSAP (Nguyễn Như Khu) để tính toán xâm nhập mặn cho khu vục

đồng bằng sông Hồng - Thái Bình Tuy không được công bổ rộng rãi, nhưng các kết

quả thu được đã phục vụ cho quy hoạch hệ thống cổng, cửa lấy nước nhưng không

mang tính dự báo Những tính toán như vậy cũng tạo tiền đề cho việc sử dụng mô hìnhtoán cho mô phỏng xâm nhập mặn bằng chính công cụ do các nhà khoa học trongnước xây dựng nên.

~ Năm 2000-2001 với dé tài NCKH cấp tinh, La Thanh Hà và Đỗ Văn Tuy [21] đã cải

tiến mô hình SALMOD từ mô hình SIMRR với mục đích dự báo thứ nghiệm xâm

nhập mặn cho sông Van Úc thuộc thành phổ Hai Phòng ĐỀ ti đã lập các phương ándự báo xâm nhập mặn cho đoạn sông Văn Úc từ Trung Trang với sơ đồ mạng sông chỉbao gồm hệ thing sông Thái Bình tử Phả Lai

- Năm 2006, trong khuôn khổ dé tài "Đánh giá đặc điểm tài nguyên nước mặt các sông,chính qua tỉnh Nam Định” do Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Nam Định quản lý, Lã“Thanh Hà [22], cũng đã tiền hành xây dựng phương án tỉnh toán và dự báo xâm nhập,

mặn thử nghiệm cho các sông Hồng (từ Ha Nội

Đầy (từ Ninh Bình) thuộc phạm vi tỉnh Nam Định Đề tải đã sử dụng mô hình MIKE

sông Dio, sông Ninh Cơ và sông

11 (Viện Thuy lực Dan Mạch - DHI) để lập các phương án dự báo với các biên trên là

quá trình lưu lượng, mực nước và độ mặn và biên dưới là quá trình mực nước và độ

mặn tại các cửa sông Hiện kết quả của dé tài chưa được thẩm định rõ nhưng một số.

tổn tại có thé thy lis việ tách bệ thống sông Thai Bình ra khối sơ đồ tin và wt các

biên còn chịu ảnh hưởng triều nên chưa thật khách quan và sẽ ảnh hưởng đến mức độ

tin cậy của kết quả tính, đặc biệt là trị số dự báo.

~ Trong công trình "Nghiên cứu xâm nhập mặn ở đồng bằng Bắc Bộ Việt Nam " cd tác

giả Vy Văn Vy (Viện KTTV) [23] đã cho thấy, trên hệ thống sông Hồng độ mặn lớnnhất thường xuất hiện vào thing 1, trên hệ thống sông Thái Bình vào thing 3 Riêng

sông Ninh Cơ và sông Bay thuộc hệ thống sông Hồng th thời gian xuất hiện độ mặn

Jim nhất lại tương tự như hệ thống sông Thái Bình Điều này phụ thuộc chặt chẽ vào

20

nguyên nhân địa mạo, lượng nước thượng nguồn và tinh hình sử dung nước trong khu

~ Trong công tinh “Ne

đãng cho vùng cửa sông ven biển Bắc Bộ”, TS Vũ Hoàng Hoa va Ths Lương Hữu

Dũng [24] đã sử dụng mô hình MIKE 11 để tinh toán và đưa ra khải quát về quá trình.

mực nước và diễn bién xâm nhập mặn tại chín ci sông chính ving ven biển đồngbằng Bắc bộ bao gồm huyện Yên Hưng (Quảng Ninh), An Hải, An Lão, Đề Sơn, Kiến

“Thụy, Thuy Nguyên, tiền Lãng và Vinh Bảo (Hải Phòng), Thái Thuy, Tiền Hai (Thái

Bình ), Hải Hậu, giao Thủy, Nghĩa Hưng (Nam Định) và Kim Sơn (Ninh Bình) rướcbiển xâm nhập mặn do nước biển.

thực trạng mực nước biển dâng Kết quả của nghiên cứu cho thấy quá trình xâm nhập,mặn tai vùng cửa sông thuộc dải ven biển đồng bing Bắc Bộ diễn biến phức tạp vàcảng lin sâu vào trong đất liễn, ảnh hướng đến quá trình lấy nước phục vụ các ngành

đổi khí hau đến năm 2030 bằng mô hình MIKE 11 Kết quả tinh toán cho thấy dưới

dng chính thuộc hệ thống sông Hồng - Thái Bình theo các kịch bản biến

cảnh hưởng của biển đổi khí hậu và nước biển dâng, tỉnh hình xâm nhập mặn ngày cing

gia tăng,

‘Tir những phân tích trên có thé thầy rằng:Ui điểm:

1 Các công trình nghiên cứu đã tạo cơ sở khoa học cho việc mô phỏng quy luật xâm.

nhập mặn và bước đầu phục vụ có higu quả trong quy hoạch hệ thống thuỷ lợi và cắp

nước sinh hoạt trên một số ving của sông nước ta, đặc biệt là đồng bing sông Cửu

2 Kết quả ma ra khá năng sử dụng mô hình toán để giải quyết một vấn đ thực tế và

tạo tiễn để cho bài toán dự báo xâm nhập mặn trên cơ sở các thử nghiệm đã có.Tần tai:

_Xết trên phạm vi đồng bằng sông Cửu Long (đã có nhiều nghiên cứu kể cả dự báo):

a

- Chưa kết hợp với các mô hình thuỷ văn, thuỷ lực khác để tổ chức dự báo quá trìnhbiên lưu lượng, độ mặn (biên trên), mực nước, độ mặn (biên dưới) trong mùa kiệt

- Thiếu tả liệu đo đạc để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình xâm nhập mặn cho toàn

a heigu địa

mạng sông như: số inh lòng dẫn (vừa thi

thống thuỷ I

vita không cập nhậu, s

giao thông, nên giảm độ tin cậy của các mô hình toán.

- Các phương án dự báo chủ yếu phục vụ công tác quy hoạch khai thác sử dụng đấtchưa phuc vụ chỉ đạo lấy nước (quá trình giờ) cho các ngành kinh tế vùng cửa sông,

Các bản tin dự bảo ngày chưa thưởng xuyên, phạm vi dự báo mới tập trung ở các cửasông chính, độ tin cây chưa được đánh giá

XXết trên phạm vi đồng bằng sông Hing - Thái Bình:

- Hệ thống mạng lưới đo mặn thưa, phân bổ không đều chưa phản ánh thực trạng xâm.nhập mặn ở khu vực 9 cửa song,

- Khác với khu vực đồng bằng sông Cửu Long, các công tỉnh nghiên cứu xâm nhập

mặn ở đồng bằng sông Hồng - Thai Bình không liên te, có thời kỳ bị xem nhệ, King

quên khi cho rằng đối với đồng bằng Bắc Bộ mặn không xâm nhập vào trong

các hệ thống sông đã có dé bao bọc,

+ Phương pháp thực hiện chủ yêu là phương pháp thống

= Các mô hình xâm nhập mặn mới được áp dụng my năm gin dây chủ yêu để mô

phỏng hiện trạng với quy mô cục bộ cho một số đoạn sông va chưa sẵn sàng cho bài

toán dự bảo xâm nhập mặn

Kế luận:

Các nghiên cứu đã có tạo cơ sở khoa học cho luận văn thực hiện công tác nghiên cứuxâm nhập mặn cho khu vực sông Trà Lý Đặc biệt là về việc sử dụng mô hình toán để

lập phương án dự báo xâm nhập mặn làm tiền đề cho công tác dự báo nghiệp vụ xâm.

nhập mặn ở khu vực sông Tra Lý trong bối cảnh nước biển dâng do biến đồi khí hậu.

12 Githiệu khu vực nghiên cứu

1.2.1 Điều kiện te nhiên, kink tế xã hội Khu vực xông Trả Lý1.3.1.1 Điều kiện tự nhiên

a Vị tr dia lý

inh Thái Binh nằm ở hạ du châu thé sông Hồng, phía bắc giáp Thành phổ Hai Phòng,

phía Nam giáp tinh Nam Định, phía tây gip tỉnh Hải Dương và phía Đông giáp biển.

“Tổng diện tích đất tự nhiên của toàn tỉnh là 1.546,54 km; dân số khoảng 1.827.000người; mật độ dân số 1.183 người /km®; giới hạn xung quanh tinh là sông vả biển, địahình bị chia cắt làm hai bởi sông trà Lý.

“Toàn tinh gồm có 8 huyện, thành phổ, thị xã là: Hưng Ha, Đông Hưng, Quỳnh Phụ.

‘Thai Thụy, thị xã Tiền Hải, Kiến Xương, Vũ Thư và thành phố Thái Binh với tổng số

284 xã, phường, thị trấn

Hình 1.3 Vị tr địa lý tinh Thái Bình

Die điểm địa hình, địa mao

Cao trình mặt đất tự nhiên của toàn tỉnh Thai ình rất thấp, địa hình tương đối bằngphẳng, với độ đốc nhỏ hơn 1%, cao tri biển thiên phổ biến từ Ì m đến 2 m so vớimặt nước biển và thấp dẫn từ Bắc xuống Nam, Do cao trình mặt đất tự nhiên thắp nên

2

từ 3,0 m đến 5,0 m Nếu.về mùa lã mực nước sông thường cao hơn mặt đất tự nhĩ

vỡ đê sông bắt cứ chỗ ndo thi ít nhất có 1s tỉnh bị ngập sâu từ 2,0 m nước trở lên, hoặc

nếu vỡ đề biển bắt cứ chỗ nào thi hàng ngàn ha đắt canh tác bị nhiễm mặn phải nhiềunăm mới phục hồi được Với các đặc điểm dy ma vin đề antoàn các công trình để điều

phòng chống lụt bảo có một vai trỏ quan trọng đối với tỉnh Thái Bình.

e Đặc điểm khí lượng

Mùa mua từ thing 5 đến thing 10, mua tập trung vào các thing 7, 8, 9 Mưa lớn nhất

thường do bão (chiếm 75% - 80%) Trong 3 tháng mưa nhiều, số ngày mưa dao động

từ 10 — 16 ngảy Hai tháng 8 và 9 có số ngày mưa cao nhất (14- 16 ngày) Số ngày.ra lgn tục đải nhất dao động từ 4 — 7 ngày (vio thing 8, thắng 9) Một số trận mưa

có cường độ lớn như trận mưa năm 1930 với lượng mưa đo được tới 529 mm, năm.

1989 có lượng mưa rơi 461 mm Lượng mưa trung bình mùa mưa (từ thing 5 - tháng

10): 1439 mm (chiểm 83% cả năm).

Misa khô ừ tháng I1 đến thing 4 năm sau; lượng mưa trung bình mùa khô từ II nămtrước đến thing 4 năm sau là 278 mm (chiếm 17% cả nim).

Lượng bốc hơi trung bình hàng năm khoảng 752 mm Lượng bốc hơi cảng cao thi

nước cạn cing nhiều Thing 4, 5 cố lượng bốc hơi lớn Thing 1, 2 lượng bốc hơi ít

nhất trung bình bằng 15.8 m°/ha/ngày.

- Chế độ nhiệt

Do ảnh hưởng mạnh mẽ của khí hậu nhiệt đới gió mùa cực đới đồng thời do nằm sát

bên bờ Thái Bình Duong

biển cả trong mùa hè va mùa đông, có khí hậu ôn hod hơn về mùa hạ so với các vinglại chịu ảnh hưởng thường xuyên mãnh liệt của khí hậu

nhiệt đới trong lục địa, nhưng lại có mùa đông lạnh hơn Vì thể Thái Binh có nền nhiệtthấp hon các vũng nhiệt đới khác song độ im lại phong phú So với toàn quốc Thái

Bình có nền nhiệt độ bình quân hàng năm thấp hơn và phân cha chế độ nhiệt trongtỉnh thành hai mùa rõ rệt

Mùa hè thường kéo dai từ 7 — 8 thắng (tháng IV đến tháng XI), nhiệt độ không khítrung bình tháng biến đổi từ 21,4°C đến 26,2°C tuy từng thắng Nhìn chung nhiệt độmùa hẻ thuận lợi cho phát triển sản xuất nông nghiệp va chăn nu

‘Tuy nhiên có năm xuất hiện những đợt gió Tây Nam khô nóng, mạnh và kéo dai gây

hạn hin hoặc lim cho cấy cối bị ip lá do bóc thoát ơi mạnh, làm giảm năng suất cây

10 nhất trung bình rơi vào tháng VI với nhiệt độ cao nhất là

Miia đồng bit đầu từ tháng XI tới tháng II năm sau, nhiệt độ không kh trung bìnhhàng thing dao động trong khoảng 16-19°C Thing lạnh nhất trong năm là thing 1nhưng nhiệt độ trung bình vẫn đạt khoảng 16,6°C, nhiệt độ vẫn đảm bảo thích hợp cho.cây trồng Hai thing côn lại rong năm là thắng IV và thắng XU là ba thẳng chuyển

giữa các mùa lạnh sang mia nóng và ngược lại, nhiệt độ không khí tương,

~ Độ Ấm không khí:

‘DG Âm không khí trung bình giữa các tháng trong năm thay đổi không lớn, dao độngtrong khoảng 84% - 86%, Riêng thắng 2, 3 có độ Am cao hơn từ 90% - 91%

4 Đặc điểm mạng lướing ngồi

‘Thai Binh được bao bọc bởi hệ hổng sông, biển khép ki Bở biễn dải trên 50 km và 4

sông lớn chảy qua dia phận của tỉnh: Phía bắc và đông bắc có sông Hóa dải 35,3 km,

phía bắc và tây bắc có sông Luộc (phân lưu của sông Hồng) đồi 53 km, phía tay và

nam là đoạn hạ lưu của sông Hồng dai 67 km, sông Trà Lý (phân lưu cấp 1 của sông

Hồng) chảy qua giữa tin từ tây sang đông Dồng thời có 5 cửa sông lớn (Văn Ức,Diém Điền, Ba Lat, Trà Lý, Lin), Các sông này đều chịu ảnh hưởng của chế độ thủytriểu, ia hè mức nước ding nhanh, lưu lượng lớn, ham lượng phù sa cao, mùa đông.

lưu lượng giảm nhiều, lượng ph sa không đáng kể Nước mặn ảnh hưởng sâu vio đắt

liền (15-20 km)

“Chế độ thay văn của sông Tra Lý (phân lưu sông Hỗng) chiu sự chỉ phi trự tiếp vàochế độ đồng chảy của sông Hồng và chế độ thủy triễu ở Vinh Bắc Bộ Với chiều dài

25

sông khoảng 40 km thi đ có đến trên 30 km chiều di sông có chế độ dòng chảy chịu

ảnh hưởng của thủy trig

HEJ Teo Teo

Hos NALmeNG

Tại K8+000 bở tả sông Tra Ly tương ứng với K6+100 đê hữu Trà Lý có trạm thuỷ văn.

Quyết Chiến và tại K26:000 đề hữu Trả Lý cỏ trạm thủy văn Thấi Bình Gin cửa sông

có trạm thủy văn Định Cư.

“CHẾ độ đồng chủ

Chế độ dong chảy trên sông Trà Lý cũng phân thành hai mùa rõ rệt là mùa lũ và mùa

kiệt Maa lũ thường bắt đầu từ tháng VỊ đến tháng X và mùa kiệt là các tháng côn lại

26

thống kê mực nước trung bình các tháng mia kiệt tại tram Thai Binh cho thấy,

5 | 1993 | 27 | 30 | 33 |36 | 50| 66 | 50 a

6 | 199 | 34 | 31 | 30 | 34 [52 | 68 | 65 457| 1998 | 4s | -40 | 36 | 41 |4 | 44 | 57 338 | 1996 | 39 | 20 [31 | 22 | 70 | $8 | SỈ 40

9} 197 | 35 | s1 [40 [43 [63 | 35 | as 30

10] 1998 |39 | -ss_| 30 | 10 | 44 | 27 | 40 1911] 1999 |32 | <5? | 36 | 19 | 63 | 97 | 60 3612] 2000 | 42 | 39 |40 | 40 | 57] 61 | st 413| 2001 |41 | 40 | 40 | 45 |61| 95 | 5 3314| 2002 | 37 | 36 | 31 | 35 | 87 | 66 | 58 5015| 2003 | 52 | 43 | 46 | 40 | 60 | 63 | 53 SI16] 200 [31 | 27 |33 | 36 | oo | S3 | 44 2

17| 2008 | 33 | 33 | 22 | 26 | 33 | 73 | 51 39

18] 2006 [38 | 35 | 27 | 28 | 4s | 63 | 50 4l19] 2007 | 38 | 29 | 40 | 28 | 46 | 66 | 52 4ã20) 2008 | 41 | 32 |29 | 37 | 61 | 146 | 65 s

21) 2009 | 47 | 44 |39 | 50 | 86 | 54 | 45 5222| 200 | 41 | 40 | 42 | 44 [si | s9 | 52 4523/20 | 40 [a2 [at |45|61| 85 | 50 49

* Đồng chảy mùa ta

+ Sự thay đỗi mực nước mia Ki trên sông thé hiện rõ đặc điểm của fi ở vũng đồngbing là cường suất lũ nhỏ, đình bet, các con lũ xây ra lên tiếp, thời gian lũ kéo dải~ Mực nước lớn nhất trong năm thường xuất hiện vào các tháng VIL, VIIL

* Đông chy màu liệt

Sông Trà Lý chịu ảnh hưởng mạnh của thuỷ triều về mùa kiệt Thuỷ triều truyền quacác cũa sông Trà Lý ngược lên thượng lưu Biên độ triều c xu thể giảm din về phía

thượng lưu.

7

Mực nước bình quân ngây thésự dao động theo nguyệt triều Mực nước bìnhquân các tram ít biến đổi và giảm dẫn về phía hạ lưu.

thứ 7 đến con nước thứ 11 chênh lệch gita định và chân tiều rất lớn gọi là thời kỳ

triều cường, từ vùng cửa sông biên độ triều giảm dẫn về phía thượng lưu Giai đoạn

triều cường, chân triều lẫn sâu vào đến tram thay văn Quyết Chiến.

Bảng 1.4 Mực nước dinh tiều cao nhất và chân triều thấp nhất thing đặc trưng trên

1.2.1.2 Đặc điển kinh tế - xã hội

Dân số Thái Bình năm 2014 ước khoảng 1 triệu S27 ngàn người Trong đồ dân sốnông thôn chiếm 94,2%, dân số thành thị chiếm 5,8%; mật độ dân số 1.183

gud; bình quân nhân khâu là 3,75 ngườyhộ ỷ lệ phát rin dân số ự nhiên hiệnmay là 108%.

‘Thai Bình là tinh trong điểm về nông nghiệp sản xuất nông nghiệp chiếm tỷ trọng lớn

trong nền kinh tế thu hút tới 90% dân số toàn tinh, Những năm gần đây chuyển sang

cơ chế nên kinh tế thị trường, thì công nghiệp Thái Bình mới chỉ là bước đầu trên conđường phát triển Tuy nhiên tính đã bước đầu khai thác những nguồn tài nguyên sẵn cỏ

28

của địa phương để phục vụ phát triển kinh tế như: Nguồn khí mS, nước Khoảng tại

Tiền Hai đã được khai thác từ năm 1986 với sản lượng khai thác bình quân mỗi năm

hàng chục triệu m* khí thiên nhiên phục vụ cho sản xuất đồ sứ, thủy tinh, gạch ốp lát,

xi ming trắng thuộc khu công nghiệp Tiền Hải

Với sự nỗ lực phần đầu của các cắp, các ngảnh, các cơ sở sản xuất kinh doanh và nhân.

inh vừa toàn dig

cdân trong tỉnh; cũng với sự chỉ dao, ‘vita có trọng tâm, có,trọng điểm của Tỉnh uỷ, HDND, UBND tỉnh; tinh hình kính tế — xã hội có những bước.

phat triển mới Nhịp độ tăng trưởng GDP bình quân 10 năm đạt 8,5% trở lên.

~ Giá tr sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp ting bình quân tên 4%/năm.~ Giá trị sản xuất công nghiệp, xây dựng tăng bình quân trên 18⁄4/năm.

- Giá trị dịch vụ tang bình quân trên 11%6/năm.

:Cùng với đà phát triển về kinh tế chung toản tinh trong những năm gắn đây thi an ninh.

xã hội cũng ngày cảng được ôn định.

1.2.2 Tình hình xâm nhập mặn khu vực sông Trà Lý.

1.2.21 Diễn biến xâm nhập mặn

Trong những năm gần đây, dién biển mặn ở các cửa sông trên địa bàn tinh Thái Bìnhkhá phức tạp, nhất là vào mùa khô, khi lưu lượng nước sông nhỏ, triều ảnh hướng sâu

trong lục dia Mục nước và độ mặn biến đổi theo tồng giữ, từng ngày tong một connước triều và dọc theo sông phụ thuộc vào các quá trình thủy văn, hải văn và khítượng: vào những ngày triều trung và triều cường khi có gió mạnh thổi doc sông từ

biển vào, khoảng cách xâm nhập mặn tăng lên, còn khi có mưa trên lưu vực thì độ mặn

sẽ giảm đi.

Sự xâm nhập mặn vào cửa sông Hồng, sông Hóa và sông Trà Lý cũng như các sôngcủa hồ chứa Hỏa Bình; Thác Bà

vùng hạ lưu Thái Bình cồn phụ thuộc vào sự

và Tuyên Quang: thực tế theo dõi nhiều năm trở lại đây nước mặn có xu thể ngày càng

lin sâu hon vào khu vực nội địa: Tại huyện Thai Thụy vụ xuân bị ảnh hưởng củamặn từ cửa sông Hoá lên tới khu vục cầu Nghin và Tiền Hai, Thái Thuy, mặn triểnsông Trà Lý ảnh hưởng lên qua cống Thái Phúc tới giáp cổng Thuyền Quan, là cổng.

2”

ly nước chủ yếu cho vũng Nam huyện Thai Thụy: triển sông Hồng mặn xâm nhập lên

tới cổng Nguyệt Lâm, là cổng lấy nước chủ yếu cho huyện Tiên Hải Độ mặn có xu

hướng tăng ở dòng chính sông Hồng Nhờ bổ sung lưu lượng về mia cạn từ các hỗ

chứa làm cải thiện tỉnh hình xâm nhập mặn.

Bảng 1.5 Độ mặn lớn nhất trong mùa kiệt nhiều năm trên sông Trà Lý.

"Nguồn: Chi cục Thủy lợi tỉnh Thái Bình

Độ mặn có xu hướng giảm phía sông Thái Bình Khả năng bổ sung lưu lượng về mùa

can của hồ chứa Hoà Bình đã ci thiện tinh hình xâm nhập mặn, Do sự phần phối dong

chiy trên sông Ba, Hồng cùng với việc sử dụng nước cho nông nghiệp không tăng

nhiều nữa so với mức cơ bản, các nhu dùng nước cho sinh hoạt và công nghiệptăng chưa nhanh, mặt khác có thể xử lý thu hồi dùng lại 90%, và việc có thêm hd Sơn

La thì tình hình nước mùa cạn ở hạ lưu sông Hồng, sông Thái Binh được cải thiện hơnnhiều.

Tinh trung bình nhiều năm từ chuỗi số liệu đo đạc, chiều dài xâm nhập mặn 1% xa

nhất trên sông Thái Bình 13-49 km (tay từng phân lư), Ninh Cơ 36 km, Trả Lý St

km, Bay 41 km và sông Hồng 14-33 km [36]

Nhìn chung chiều dài xâm nhập mặn sâu nhất

Bình từ 8 - 49 km, với độ mặn 4 và 1%.

là các phân lưu của hạ du sông Thái

Bang 1.6 Khoảng cách xâm nhập mặn trên một số sông chính thuộc tinh Thái Bình

Bon vị: knK/C xâm nhập mặn (km)

TT Sông | Thờikỳ

| S4 j SeIeos | 2 En

4 Thái 03-07 8-30 l3 - 49)

5| Hã | 6-88 | 2I 0

30

cre | Sông | Thàngg [SIC im nhập mặn chmSE4% 7 S= 1%03-07 | 5-10 9-16

ay 95-85 21 3

7| TAHý Poo) as | 2:51

‘Nguan: Chi cục Thủy lợi tinh Thai Binh

Độ mặn trung bình trong mùa cạn năm 2011, tiên sông Trả Lý có độ triết giảm(0,42%a/km và trên sông Thái Bình khoảng 0,54% km (Bảng 1.7),

Bảng 1.7 Trấết giảm độ mặn trên ác tin sông

Sông Đoạn Kức | ĐộmặnS [AS/Em | Smax(km) (Me)TràLý | ĐịnhCw-NgiThôn | 9 042 | 312237

Thái Binh | Đông Xuyên-Cổng Rỗ 9 | 572 044 | 295214

Nguồn: Chi cục Thy li tink That Bình122Thiệt lại do xâm nhập mặn gây ra

Tại khu vực nghiên cứu, hạn hin thường xảy ra vào vụ lúa xuân, thời vụ tập trung

gieo cấy ngắn tong 2 tháng là thời kỳ mùa kiệt nước mặn xâm nhập su vào sôngMite nước sông xuống thấp làm cho hệ thống cổng lấy nước tưới không khai thác

due theo năng lực thiết kể Các sông trục trong đồng chưa được nạo vét hoàn chỉnh

làm cho việc ích nước tưới vụ đông phục vụ sin xuất nông nghiệp không được chủđộng và trở nên thiểu hut Theo kết quả sản xuất nông lâm thủy sản năm 2011, toàntinh đạt 6.485 tỷ đồng, Trong 6 năm gin đây, trung bình hàng năm hạn bản và xâmnhập mặn gây thiệt hại đối với ngành nông nghiệp ki 42 tỷ đồng Dae biệt đối với các

xã vùng ven biển tình trạng thiểu nước sinh hoạt ngảy càng trở nên gay gắt, nh.

hưởng đến môi trường sống và sinh hoạt của người dan,

Bi y lúa

"Vũng ven biễn thuộc huyện Thái Thụy do mặn thường xâm nhập sâu về

1a thời kỳ8 i nên hầu hết các cổng hạ du không mở lẤy nước tười được, chủ yến

nguồn nước lấy từ cá các huyện phía thượng lưu: Hưng Ha, Đông Hưng,cổng thụ

“Quỳnh Phụ và Vũ Thư Do vậy về vụ xuân thường khó khăn vé nguồn nước tưới, đặc

biệt các năm hạn điển hình 1999, 2004 và từ năm 2005 đến 2010.

31

Ving tự chiy thường xuyên thuộc huyền Quỳnh Phụ, vio những năm hạn do mực

nước nguồn thấp không lấy được tự chảy nên rit bị động về tưới, đã ảnh hưởng tiến độ

gieo cấy lúa xuân trong thồi vụ tốt nhất, làm giảm năng suit cây trồng và gây khỏkhăn cho việc thực hiện chương tình chuyển đổi cơ cầu cây trồng vật nuôi để đạt giá

trị cao trên 1 đơn vị diện tích của toàn vùng.

Nhu vậy tình hình hạn xâm nhập mặn của hệ thống theo các năm xây ra thường xuyên.hình mực nước nguẫn xuống thấp, mặn xâm: nhập

nếu chuyển toàn bộ sang cấy trả lúa xuân muộn sẽ có tới gin 60% diện tích bị hạn

giảm năng suất do khó khăn vỀ nguồn nước tưới

Bảng 1.8 Thống kê sản lượng thiệt hai do hạn hán, xâm nhập mặn sáu năm gần đây

‘Thigt hại tinh Thái Bình.

TT Năm Nông nghiệp | Thủy sin |Thành tiễn (Fr Đồng)

đắn) đắn)

1 Năm 2006 Ï_ 6890/83 68.908,33

2| Nam2007 14425 144250

3 ‘Nam 2008 | 670,83 6.708,254 Năm 2009 4624.88 46.248,75

5 | — Nim2010 55345 553450

6 ‘Nam 2011 6525.67 65.256,67

Nguồn: Sở Nông nghiệp vi Ph rin nồng thon Thi Bình

Đối với cây trằng can

Do bạn hân cũng như xâm nhập mặn kéo di, khả năng lấy nước tưới giảm nên ỷ lệ bị

hạn đối với cây công nghiệp ngắn ngày là khoảng 20-30%, trong đó, không có diện

tích mắt trắng chỉ có tích hạn lim giảm năng s

Ty lệ bị hạn đối với cây công nghiệp dài ngày là khoảng 25-30%, trong đó, Không códiện tích mắt trắng chỉ có diện tích hạn làm giảm năng suất.

V8 phương điện kỹ thuật tưới cho cây trồng ean mới chủ yếu tưới rãnh và tưới Ambằng phương tiện thủ công, năng suất lao động thấp và chưa đảm bảo năng suất, chấtlượng sin phẩm nhất a cây lấy cử.

32

Do hệ thống thuỷ nông của khu vực nghiên cứu làm cả nhiệm vụ cấp nước sản xuất,

dn sinh và iếp nhận nước tiêu từ nông nghiệp, nước thải công nghiệp, nước thải sinh

hoạt, nên thường sau hai tuần trữ nước, chất lượng nước trong hệ thông sẽ bị ô nhiễm.gây ảnh hưởng đến nguồn nước sinh hoạt của din cư Đối với vùng ven biển các huyện

Tiền Hai, Thai Thụy, hệ thong tưới do không có nguồn nước ngằm nên dan cư trong

vùng chủ yếu đồng nước mặt của hệ thống thuỷ nông VỀ vụ xuân, tỉnh trạng thiểu

nước sinh hoạt do hạn hin, xâm nhập mặn cho các xã vùng ven biển dang ngảy cảng

trở nên gay git, inh hưởng đến đời sống dân cư.Kết luận chương 1

Như vậy, chương 1 của luận văn này đã inh bày một cách tổng quan về ede vẫn để

nghiên cứu xâm nhập mặn và các điều kiện tự nhiên cũng như phát tiễn kinh tế của

khu vực sông Trà Lý Qua đó có thể thấy một cách khái quát rằng, xâm nhập mặn là

hiện tượng tự nhiên có tác động và gây ra những thiệt hại rất lớn đến đời sống củangười dan va sự phát triển kinh tế vùng ven biển Việt Nam nói chung va khu vực sông."rà Lý nói riêng Hơn thé nữa, hiện tượng này dang có xu hướng ngày cing có những

diễn biển mạnh mẽ và phúc tạp hơn boi nhiều yêu tổ con người và tự nhiên Đặc biệt,

đối khí hậu, hạn hán kéo dải và hiện.

tượng nước biển dâng đã khiến cho tỉnh hình xâm nhập mặn

trong những năm gần đây, do ảnh hưởng của

ng Trà Lý trở nên

mạnh mẻ hon bao giờ hết Điều này cũng đã được thé hiện qua các con số về nồng độ.

mặn, chiều di xâm nhập mặn đo được trên sông Trả Lý đã được tình bảy ở trên Bêncạnh đồ, qua việc thụ thập và tim biểu tả iệu, luận văn nhận thấy rằng nhiều nghiên

ctu đánh giá xâm nhập mặn trong nước, cũng như ngoài nước đã được thực hiện trong

nhiều năm qua, Nhiều phương phip tính tần và đánh gi đã được nêu ra, rong số đồ,

phương pháp mô hình toán được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều nghiên cứu bởi tính

hiệu quả của nó Do đó, luận văn sẽ sử dụng phương pháp mô hình toán để tính toán.

và nghiên cứu diễn biển mặn sông Trà

3

CHƯƠNG 2 UNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 NGHIÊN CỨU DIEN

BIEN MAN SÔNG TRA LÝ

2.1 Giới thiệu tổng quan về các mô hình thủy lực hệ thống sông

2.1.1 Mô hình trong nước

Hiện nay, ở nước ta có một số mô hình thủy lục và chit lượng nước (trong đó chủ yếu1a tính độ mặn) khá tố, đã được ứng dụng trong các nghiên cứu tính toán ở ở khu vựcĐBSCL Một số mô hình tiêu biểu có thể kể đến như sau: SAL, VRSAP, KOD,

Tiện nay, tit cả các mô hình đều dựa vào hệ phương trình cơ bản là hệ phương trình

thủy động lực Saint Venant và phương tình tải ~ khuếch tin một chiều mô ti xâm

nhập mặn, vốn đã trở thành kinh điễn Chi tiết về học thuật, các công cụ sử dụng trong

mô hình, tiện ích có xem trong các báo edo chuyên đề nghiền cứu xâm nhập mặn

sử dụng mô hình tin toán~ Mô hình SAL [27]

SAL la chương tỉnh thủy lực và xâm nhập man một chiễu, được sử đụng rộng rãi ở

nước ta, nhất là ĐBSCL, và Ủy ban Mekong qui

trình nay trong nghiên cứu của mình.

tế cũng đã nhiều lẫn chọn chương

mặn, SAL sử dụng phương pháp phân rã nước, trước tiên giải phương

nh tải thuần tủy (bằng phương pháp đường đặc trưng), saw đỏ giải phương trìnhkhuếch tin thuần ty (bằng phương pháp sai phân) SAL là một chương tinh tính mặncó tinh bảo tổn cao

Hiện nay SAL đã không ngừng được ái tiến và đã có phiên bản mới SAL2000, không,

hạn chế về kích thước đang tỉnh học hóa mạnh hơn cho chương trình để nâng cao các

tiện ch và khả năng khai thác của chương tình.

- Mô hình VRSAP [27]

"Mô hình VRSAP phủ hợp với+ Tỉnh toán và

kiện Việt Nam, có thé sử dụng dé:

tim ra quy luật thay đicủa lưu lượng Q và mực nước Z tại từng mat

cắt trên hệ thông sông và 6 chứa kể cả vùng bị ảnh hưởng của thủy triều.