Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước: Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước phục vụ sản xuất nông nghiệp vùng đồng bằng sông Hồng

LỜI CÁM ƠNLuận văn Thạc sĩ “Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước phục vụ sin xuất nông nghiệp vùng đồng bằng sông Hồng” được hoàn thành với sự giúp đỡ chân thành

LỜI CAM ĐOAN

Tên tác giả : Phạm Chiến Thắng

Học viên cao học : 23Q11

Tên dé tài luận văn: “Nghiên cứu tác động của biên đôi khí hậu dén tài nguyên nước phục vụ sản xuât nông nghiệp vùng đông băng sông Hồng”

Tôi xin cam kêt: Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân và được thực hiện

dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Lê Xuân Quang và TS Ngô Văn Quận.

Các số liệu sử dung dé tính toán là trung thực, những kết quả nghiên cứu trong đề tài luận văn chưa từng được công bô dưới bât cứ hình thức nào.

Tôi xin chiu trách nhiệm về dé tài luận văn của mình /.

Tác gia

Phạm Chiến Thắng

LỜI CÁM ƠN

Luận văn Thạc sĩ “Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước

phục vụ sin xuất nông nghiệp vùng đồng bằng sông Hồng” được hoàn thành với sự

giúp đỡ chân thành và nhiệt nh của các Thầy Viện nước, tới tiêu và môi trường

trường Đại học Thủy Lợi, đồng nghiệp, gia định và sự nỗ lực của bản thân trong suốt qué trình học tập và thực hiện luận văn.

Tác gi xin bay tỏ ng biết on sâu sắc và chân thành nhất tới TS Lê Xuân Quang và

TS, Ngô Văn Quận là những người Thầy đã luôn tận tinh hướng dẫn và góp ¥ trong

suốt quá trình làm luận văn.

Tác giả xin cảm on các anh, chị Viện nước, tưới tiêu và môi trường đã tạo điều kiệnsiúp đỡ và cung cắp số liệu cũng như những thông tin liên quan để tác giả làm cơ sởnghiên cứu hoàn thành luận van,

Tác giả xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các Thầy, Cô trường Đại học Thủy Lợi,phòng Đảo tạo Đại học và sau Đại học về sự giúp đờ trong thời gian tác giá họ tập và

nghiên cứu tại trường,

Tic giả xin gi lời cảm ơn tới Ban giám higu trường Cao đẳng Thủy lợi Bắc Bộ nơi ác

giả đăng công tác đã tạo moi diều kiện tốt nhất để tie giả yên tim học tập và hoàn

thành luận văn.

Cuối cùng tác giả chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè va đồng nghiệp đã cổ vũ, khích lệ

và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này.

Xin chân thành cảm ơn

Hà Nội, Ngày thang 8 năm 2016

Tác

Phạm Chiến Thắng

CHƯƠNG 1 TONG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VE TÁC ĐỘNG CUABDKH DEN TAI NGUYÊN NƯỚC MAT PHỤC VỤ SAN XUẤT NONGNGHIEP VUNG DONG BANG SONG HONG

1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu.

Md nghiên cứu liên quan trên thé giới

4

4

4

1.1.2 Các nghiên cứu liên quan trong nước 6

1.2 Tổng quan về ving nghiên cứu s

12.1 Phạm vi nghiên cứu 8 1.22 Điều kiện tự nhiên 8

1.24 Hiện rang tà nguyên nước mặt ving đồng bing sông Hồng 21.2.5 Hiện trang tưới và sản xuất nông nghiệp vùng đông bằng sông Hồng 23

1.2.6 Phường hướng phát rin kính tế xã hội đến năm 2030 m

CHƯƠNG2 CO SỞ LÝ THUYET VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU43

2.1 Các kịch bản BDKH và lựa chọn kịch bản 4

2.1.1 Các kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam “4

2.1.2 Lựa chọn kịch bản BDKH cho vùng nghiên cứu 46

2.2 Lựa chọn mô hình 46 2.2.1 Giới thiệu tổng quan 46 2.2.2 Mô hình Mike Nam 47 2.2.3 Mô hình MIKE 11 56 2.2.4 Mô hình Cropwat 80 T6

CHƯƠNG3 NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CUA BĐKH DEN TÀINGUYÊN NƯỚC MAT PHỤC VỤ SAN XUẤT NONG NGHIỆP VUNGDONG BANG SÔNG HỎNG : : 80

3.1 Tinh toán nhu cầu nước 803.1.1 Các chỉ tiêu cấp nước 803.1.2 Kết qua tinh toán nhu cầu nước “

3.2 Tinh toán lưu lượng biên mùa kiệt trên hệ thống ĐBSH, 88

3.2.1 Lựa chọn năm din hình $8 3.3 Tính toán nguồn nước tại Sơn Tây 91

Co sở để xây dựng phương án øỊ3.3.1 Lịch thời vụ và yêu cầu sử dụng nước 913.32 Thực tiễn vận hành điều tiết nước cắp nước cho hạ du 913.4 Mực nước biên triều tai 9 cửa ĐBSH 98

3.5 Kết quả tính toán thủy lực dòng chảy 102

3.5.1 Xây dung kịch ban tinh toán 102 3.5.2 KẾt quả tinh toán thủy lực lưu vực sông 103

3.6 Phan tích ảnh hưởng của BDKH đến tải nguyên nước mặt phục vụ sản xuất nông

DANH MỤC CÁC HÌNH ANH.

1.1 Bản dé lưu vực sông Héng-Thai Bình và ving ĐBSH 9

Hình 1.2 Phân phối dòng cha

Hình 2.1 Cấu trúc của mô hình NAM 49

Hình 2.2 Kết quả hiệu chỉnh (a) vi kiểm nghiệm (b) mô hình NAM tại tram Ba Thá 53

Hình 2.3 Kết quả hiệu chỉnh (a) và kiểm nghiệm (b) mô hình NAM tại trạm Chũ 54

Hình 2.4 Kết quả hiệu chính (a) vi kiểm nghiệm (b) mô hình NAM tại trạm Gia Bảy 54 Hình 2.5 Sơ dé sai phân hữu han 6 điểm ấn Abbot 58 năm tại Sơn Tây, Hà Nội và Thượng Cát 18 Hình 2.6 Sơ đồ sai phân 6 điểm ẫn Abbott trong mặt phẳng x-t sẽ Hình 2.7 Sơ đồ tính toán thuỷ lục và mô phỏng din biến thủy lực, mãn trên mạng sông Hỗng-Thấi Bình “ Hình 2.8 Kết quả kiểm định mô hình thủy lục năm 2010, đường mô phòng (đỏ), đường «quan tre (xanh) n Hình 2.9 Kết quả kiểm định mô hình thủy lực nim 2011 tại một số vị tí, đường mô phông (46), đường quan trắc (xanh) 1 Hình 3,1 Lưu lượng tại Sơn Tây và mực nước tại Hà Nội giai đoạn I-V/2007 92

Hình 3.2 Lưu lượng tại Sơn Tây và mực nước tại Hà Nội giả đoạn I-V/2008 3

Hình 3.3 Lưu lượng tai Sơn Tây và mục nước tại Hà Nội giai đoạn I-V/2009 94

Hình 3.4 Lưu lượng tại Sơn Tây và mực nước tại Hi Nội giả đoạn I-V/2010 95

Hình 3.5 Lưu lượng tại Sơn Tây và mực nước tại Hả Nội giai đoạn I-V/2011 96 Hình 3.6 Lưu lượng tại Sơn Tây và mực nước tại Hà Nội giải đoạn I-V/202 97

Hình 3.7 Biến trình mực nước triều tại các cửa sông Bay và trạm Hòn Dắu 00

Hình 3.8 Biển trình mực nước riễu tại các cửa sông Ninh Cơ và trạm Hòn Dé 100 Hình 3.9 Biến tình mực nước triều tại các cửa sông Hồng va trạm Hôn Dắu L0I Hình 3.10 Biển tình mực nước tiểu tại các cửa sông Trà Lý và trạm Hon Di 101

Hình 3.11 Biển trinh mục nước tiều tại các cửa sông Thái Bình và trạm Hon Dé 101 Hình 3.12 Biến trình mực nước triều tại các cửa sông Văn Úc va trạm Hòn Dắu 101

Hình 3.13 Biển tình mục nước tiểu tại các cửa sông Văn Ue và tram Hồn Dắu 102

Hình 3.14 Biển trình mục nước tiều ti các cửa sông Cắm và tram Hồn Dắu 102

Hình 3.15 Biển trình mực nước triều tại các cửa sông Đá Bạch vả trạm Hòn Dấu 102

Hình 3.16 Quan hệ giữa dng chảy tại Sơn Tây và mực nước phía hạ du sông Hồng

2001 + 2008 118 Hình 3.20 Đường quan hệ mục nước và lưu lượng tai Thượng Cát trên sông Đuống từ năm 2001 = 2008 118 Hình 3.21 Cơ cấu sử dung nước các thời kỳ 120

DANH MỤC BANG BIÊU

Bảng 1.1 Nhiệt độ không khí trung bình các thời đoạn 10 Bảng 1.2.9 âm tương đối trung bình tháng năm " Bảng 1.3 Tốc độ gió trung bình tháng năm 12 Bang 1.4 Lượng bốc hơi trung bình các thời kỳ l3

Bảng 1.5 Sự thay đổi của lượng mưa năm, mùa mưa, mùa khô qua từng thập kỷ 4

Bảng 1.6 Đặc trưng dòng chảy trung bình thắng và năm giữa hai thời kỹ (195721987)

Bảng 1.11 Tổng hợp hiện trạng tưới ving Tả sông Hồng, 30

Bang 1.12 Tông hop hign trang tưới ving hạ du sông Thái Bình 32 Bảng 1.13 Diện tích lúa vy chiêm xuân các tỉnh vùng ĐBSH

Bảng 1.14 Thống kế

Bảng 1.15 Diện tích và sả lượng nuôi trồng thủy sản các tỉnh ving DBSH 35

rợng din gia súc, gia cằm ving DBSH 34

Bảng 1.16 Diện tích nuôi trồng thủy sản nước ngọt và nước lợ các tinh ven biển DBSH

36

Bang 1.17 Dy báo phát triển dan số vùng ĐBSH 38Bảng 1.18 Quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp vùng ĐBSH đến năm 2030 39

Bảng 1.19 Quy hoạch sử dụng đắt đến năm các tinh vùng nghiên cứu 39

Bảng 1.20 Dự kiến diện ch các loại cây trồng vùng DBSH đn năm 2030 40Bảng 1.21 Dự kiến din gia súe gia cằm ving ĐBSH đến năm 2030 41Bảng 1.22 Dy kiến diện tích NTTS vùng DBSH đến năm 2030 “Bảng 1.23 Diện tích khu công nghiệp các tỉnh ving ĐBSH đến năm 2030 4

Bảng 2.1 Mức tăng nhiệt độ (°C) trung bình năm so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch.

"bản phát thải 44 Bảng 2.2 Mức thay đổi(%)lượng mưa trung bình năm so với thời ky1980=1999 theo

kịch bản phát thải 45

Bảng 2.3 Trọng số các tram mưa tính theo phương pháp da giác Thiessen 33

Bảng 24 Kết qua bộ thông số mô hình ác tu lưu vực 5

Bang 2.5 Các khu giữa mô phỏng lượng mưa dòng chảy mặt 5s

Bảng 2.6 Địa hình lòng dẫn sông Hang- Thái Bình 65

Bảng 2.7 Các tram thủy văn dùng để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình or

Bing 2.8 Thing ke các biên trên và biên nhập lưu gia 6

Bảng 2.9 Kết quả hiệu chỉnh thông số mô hình 1

Bang 2.10 Kết quả kiểm định thông số mô hình thủy lực 73Bảng 2.11 Hệ số cây trồng của một số loại cây trồng chính 1Đăng 3.1 Mô hình mưa tới thiết kế vụ chiêm xuân vùng DBSH siBing 32 Tiêu chun cắp nước sinh hoạt 3

Bảng 3.3 Tinh toán nhu cầu nước cho toàn vùng ĐBSH năm 2015 85

Đăng 3.4 Tinh (oan như cẫu nước cho toàn vùng ĐBSH năm 2030 $6 Bảng 35 Nhu cầu nước các tinh ving nghiên cứu phân theo các ngành sử dụng nước năm

2015 7 Bảng 3.6 Nhu cầu nước phân theo các ngành sử dung nước giai đoạn 2030 88

Bang 3.7 Kết quả tinh đồng chảy năm và mức biển động đến năm 2030 so với thời ky

19801999 90 Bảng 3.8 Lịch gieo cấy vụ chiêm xuân một số năm gần day 1 Bảng 3.9 Lưu lượng, mực nước các đợt xả năm 2007 9 Bang 3.10 Lưu lượng xả của 3 đợt xa năm 2008 9 Bang 3.11 Lưu lượng, mực nước các đợt xá năm 2009 % Bang 3.12 Lưu lượng, mực nước các đợt xả năm 2010, 95

Bang 3.13 Lưu lượng, mye nước giờ các đợt xả năm 201 1 96

Bảng 3.14 Lưu lượng, mực nước các đợt xa năm 2012 9 Bảng 3.15 Tổng hợp lưu lượng ngày tại Sơn Tây trong thời gian gần day 9 Bang 3.16 Tọa độ các cửa sông tính toán 99 Bang 3.17 Mối quan hệ giữa dong chảy Sơn Tây và mực nước phía hạ du 106

Bang 3.18 Nhiệt độ không khí trung bình qua các thời kỳ 107

Bang 3.19 Các công trình hỗ chứa phía Trung Quốc 108

Bang 3.20 Tổng lượng nước tại Hà Giang, 110

Bảng 3.21 Đặc trưng dng chiy qua từng thời ky và ty lệ % so với trung bình nhiều

năm tại tram Ghénh Gà, sông Lô ho

Bang 3.22 Đặc trưng dòng chảy qua từng thời ky va tỷ lệ % so với trung bình nhiễt

năm tại tram Yên Bất, sông Thao mà

Bảng 3.23 Đặc trưng dng chảy qua tùng thời kỳ va tỷ lệ % so với trung bình nhiều

năm tại trạm Hỏa Bình trên sông Đà mà Bảng 3.24 Lưu lượng trung bình thing năm trước và sau khi có các hồ thượng nguồn

H2

Bảng 3.25 Đặc trưng lưu lượng trung bình thing, thing nhỏ nhất trước và sáu khỉ có

"hỗ chứa lớn ở thượng nguồn 114

Bảng 3.26 Đặc trưng lưu lượng nhỏ nhất tuyệt đối trước và sau khi có hd chứa lớn ở

thượng nguồn H4 Bảng 3.27 Đặc trưng mực nước thắp nhất qua các thôi kỹ tai trạm thủy văn Hà Nội L15

Bảng 3.28 Dac trưng mực nước thấp nhất trước và sau khi có các hồ chứa lớn (m) 16

Bảng 3.29 Đặc trưng mực nước TB thing qua các thời kỳ trạm thủy văn Hà Nội 116.

Bảng 3.30 Đặc trưng mực nước đỉnh chân triều nọ

Bang 3.31 Lưu lượng trên các con sông 12

Bảng 3.32 Mực nước trên các con sông 123 Bảng 3.33 Chiễu sâu xâm nhập mặn và đến nông độ Ig/l trên các con sông 123

DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT

IWE Viện nước, tới tiêu và môi trường

KTTV&MT Khitượngthủy văn và môi trường

TNN Tài nguyên nước.

GDP “Tổng thu nhập quốc nội

UNDP Cơ quan phát triển liên hợp quốc

IPCC Bạn Liên Chính Phủ về Biển đổi khí hậu

NCN Nhu cầu nước

NITS Nôi trồng thủy sin

PHAN MO DAU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Biến đổi khí hậu (BĐKH) toàn cầu biện nay là chú để nóng và sự bin đổi đó điễn ra

ngày càng nghiêm trọng, đồi hỏi mỗi chúng ta cần phải nhận thức đầy đủ hơn nữa

những hệ quả mà chúng đem lại đổi với nhân loại trong thể kỷ 21 Các nghiên cứu trênthể giới gin diy cho thấy BĐKII tác động đến tải nguyên nước, môi trường và đồi

sống xã hội của con người Hệ quả của BĐKH là lâm cho trái đất nồng lên, bang tan,

nước biển ding, hiện tượng thời ết thay đổi bất thường BĐKH làm cho các thi

tai trở nên ác liệt hơn vả có thé trở thành thảm họa, anh hướng đến hoạt động sản xuất,

sinh hoạt, phát triển kinh tế, xã hội và môi tường sinh thái.

Ving đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) bao gồm các tỉnh và thành phổ: Vĩnh Phúc, Hà

Nội, Bắc Ninh, Hà Nam, Hưng Yên, Hải Dương, Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định và

Ninh Bình Các tinh ven biển vùng ĐBSH bao gém Hii Phòng, Thai Binh, Nam Dinh,

và Ninh Bình n ích đất canh tác nông nghiệp 0,8 triệu ba, chiếm khoảng 40% diện

tích tự nhiên toàn vũng Diện tích đắt nông nghiệp được sử dụng tới 84 % để rồng cây

hàng năm (chủ yếu đất rồng lia)

Ding bing sông Hang có diện tích đắt dai chiếm 6.4% điện tích toàn quốc với một

vùng biển bao quanh ở phía Đông và Đông Nam Diện tích dit dang sử dung của vũng

BSH chiếm gần 79% điện tích đất ty nhiên của vùng, thấp hơn bình quân chung của

sẽ nước 79.8% Bình quân đất nông nghiệp trên đầu người của vùng rit thấp, chỉ có480m*/ngudi, bằng 41% so với bình quân chung của cả nước và thấp nhất so với các

vùng trong cả nước, Ving DBSH có quy mô GDP khoảng 202 tý USD năm 2008, chiếm 226% và đứng thứ hai trong cả nước sau ving Đông Nam BG Tốc độ tăng

trưởng thời kỳ 2001+2013 của vùng DBSH là 7,3%, đóng góp 23,7% cho tăng trưởng.

của cả nước, tốc độ tăng trưởng công nghiệp và ngành dịch vụ đạt tốc độ khi đã tạo rà

tý trong các ngành phi nông nghiệp hiếm rên 80%.Theo các dự báo gn đây rên thể

giới cho thấy BĐKH si è

khong gian, có thé làm dâng mực nước biển từ 0.5+1.0m vào năm 2100 theo các kịch

theo

gây tác động ngày cảng trim trọng và phân bổ khôngbản phát triển, Các quốc gia chịu tác động mạnh nhất có thể kẻ đến là An Độ, Việt

Nam, Băng La Bét, Để đối phỏ với tác động cũa BĐKH thi ngay từ thời điểm này thể

giới phải hành động khẩn cấp (UNDP )

Các tinh ven biển chịu tác của BĐKH và nước biển dâng có xu thé tăng cao hơn cá

vũng khác Qua số liệu điều tra cho thấy đi với 4 tinh ven biển Hai Phòng, Thai Binh,

Nam Dinh va Ninh Bình có diện tích mặt nước và diện tích lúa cả năm chiếm tới 42%

tổng diện tích mặt nước và diện tích lúa cả năm của cả vùng Tuy nhiên, từ năm 1998 trở lại đây đã có tới 9 năm xây hạn han và có xu hướng với cường độ ngày cảng gia tăng Trong khi đó nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt, công ngh của khu

vực DBSH nói chung và 4 tinh ven bién nó riêng không ngimg tăng lên khiến nguồnnước ngày cảng cạn kiệt Trong các loại cây trồng, cây lúa vẫn chiém diện tích và nhu.sầu ding nước lớn nhất Riéng đối với vụ xuân đồi hỏi phải có nước tưới chủ động thi

lại rùng với mùa cạn thing TI hing năm, kh lượng dòng chảy trong sông nhỏ, xâm nhập mặn cao, cũng là lúc nhu cầu sử dụng nước tưới cho sản xuất nông nghiệp lạ

ting mạnh, các công trình lẤy nước phục vụ sản xuất vụ chiêm xuân đồng loạt lấynước tại các vị trí dọc sông Vấn dé bắt cập này gây không ít khó khăn trong việc điềuhòa phân phối sử dụng nước giữa các ving và giữa các ngành trong thời kỷ mùa can,

đặc biệt là khi xâm nhập mặn cao với những năm cạn kiệt,

Vi vậy nghiên cứu đánh giá tác động của BĐKH đến tải nguyên nước phục vụ sản xuất

ông nghiệp vùng ĐBSH có tính khoa học và thực tiễn cao,

2 Mục dich, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

* Mục đích

~ Đánh giá được các tác động, ảnh hưởng của BDKH đến ải nguyên nước phục vụ sin

xuất nông nghiệp 4 tinh DBSH: Hải Phong, Thái Binh, Nam Định và Ninh Bình

~ Dé xuất được các giải pháp để đảm bảo khả năng cấp nước cho sản xuất nông nghiệp

4 tỉnh đồng bằng sông Hong

© Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

+ Tác động của biến đổi khí hậu.

+ Tải nguyên nước bao gồm: Nước mặt, nước ngầm, nước mưa trong luận văn tắc

giả đi sâu vào nghiên cứu về tai nguyên nước mặt.

+ Các đối tượng sử dụng nước chính như: Nông nghiệp, thay sản.

- Pham vi nghiên cấu: Lưu vực sông Hang vi ti nguyễn nước mặt.

3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

* Cách tiếp cận:

~ Khảo sát nghiên cứu, thu thập các số liệu ign quan đến đ tài luận văn

tim hiểu, phân tích hệ thống tử tổng thé đến chỉ tiết diy đủ cổ hệ thông

~ Tiếp cân các phương phấp nghiên cứu mới mô hình hỏa, các phương pháp nghiên

cứu tiên tiến trên thé giới và trong nước v xác định dong chảy tối thiểu

* Phương pháp nghiên cứu:

~ Phương pháp kế thừa: Nghiên cứu, phân tích, tổng hợp các kết quả nghiên cứu trong

- Phương pháp chuyên gia: lấy ý kiến chuyên gia đa ngành để xem xét va giải quyết

bài toán dưới góc độ tổng hop.

- Phương pháp mô hình toán: Sử dụng các phần mềm chuyên dung như: CROPWAT

3 để tính toán như cầu nước của cây trồng và MIKE 11, MIKE NAM để mô phỏng

“quá trình đồng chảy trên lưu vực.

4 Kết quả đạt được

~ Đánh giá tác động của biển đổi khí hậu đến tài nguyên nước mặt phục vụ sản xuấtnông nghiệp lưu vue sông Hồng

CHUONG 1 TONG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VE TÁC DONG CUABDKH DEN TÀI NGUYEN NƯỚC MAT PHỤC VỤ SAN XUẤT NÔNG:

1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu

LLL Các nghiên cứu liên quan trên thể ith

Vin đề biển đổi khí hậu (BDKH) đugcc Svante Anhenius, một nhà khoa học người

Thủy Điển,

thạch sẽ d

sập đến lin đầu tiên năm 1896, cho rằng sự it cháy nhiên liệu hóa

đến khả năng cao hiện tượng nông lên toàn cầu Đến cuối thập niên 1980,khi nhiệt độ bất đầu tăng lên nhanh thì hiện tượng nóng lên toàn cầu lại được chủ ýđến Lý thuyết về hiệu ứng nhà kính ra đời và Tổ chức Liên Chính phủ về Biển đổi khí

hậu của Liên Hiệp quốc (IPCC) đã được thảnh lập qua Chương trình Môi trường Liên

Hiệp quốc và Tổ chức Khí tượng thé giới

Năm 1990, các nghiền cứu về BĐKH của IPCC được công bổ bao gồm hiện tượng

nóng lên toàn cầu, khí nhà kính, hiệu ứng nhà kính, nước biển dng, các tác nhân khí

hậu, lich sử thay đổi của khi hậu Trai Dat và trở thành một cơ sở khoa học khi nghiên

cứu về vấn đề này Những thay đổi tong khí bậu khu vực cho thấy tác động đến hệ

thống sinh thái, vật lý và có dấu hiệu về tác động của nó đối với hệ thống kinh

hội Xu hướng tăng nhiệt độ đã tác động đến hệ thống ti nguyên nước và các hệ sinh

thái ven biễn, trong lục địa ở nhiều nơi trên thé giới, dẫn tới chỉ phí kinh tẾ xã hội tăng

Tên do BĐKII khu vực và tồi tiết nguy hiểm tăng lên

BĐKII có khả năng ảnh hưởng đến rất nhiều lĩnh vực trong đó có tài nguyên nước.

Trong khoảng 1015 năm qua đã có nhiều nhà thủy văn trên thé giới nghiên cứu tác

động của BĐKH đối với tà nguyên nước Trong những nghiên cứu này vận dụng

nhiễu cách tiếp cận các mô hình khác nhau Dù là theo cách tiếp cận nảo thì mục tiêuchính của các hoạt động nghiên cửu tài nguyên nước liên quan đến BĐKH là nhằm

đánh giá tác động của BĐKH với tài nguyên nước.

Liên quan tới bài toán BĐKH, nhiều nghiên cứu đã kết hợp mô hình khí hậu toàn cầuvới các mồ hình thủy văn quy mô lớn Feddes & nnk (1989) đãđề cập dn khả năng sử

dụng mô hình Khí quyển - Cây trồng - Nước - Dit một chiều như một cơ sở cho việc

thông số hóa trong các mô hình thủy văn Với cách tiếp cận này, mô hình thủy văn

được xây dựng có thé phù hợp với quy mô lưới của mô hình khí hậu toàn cầu(30x30km), khác một cách cơ bản so với quy mô lưới được sử dụng trong đa số các

mô hình thủy văn hiện tại Nó cho phép thé hiện quá trình tương tác giữa khí tượng và

thủy văn, dẫn tối kết quả tinh toán các đặc trưng trong khí hậu và thủy văn dng tin

cây hơn Tuy nhiên, để thực hiện bài toán hiệu chỉnh và các thông số là những hàm chưa biết của khí ấu, thực vật, địa lý, sử dụng đắt và địa mạo nên khối lượng dữ

liệu được yêu cầu là rất lớn Hướng tiếp cận này không thể thục hiện cho các lưu vực

quy mô nhỏ vì độ phân giải lưới thô Vì thé, các mô hình thủy văn quy mô dưới lướivẫn cần thiết để iải quyết bài toán BĐKH liên quan đến các hiện tượng thủy văn trên

suy mô nhỏ Một số nghiên cứu thông qua phân tích sự biến đổi trong thời gian đài

của số liệu thủy văn va khí tượng quan trắc dé đánh giá tác động biến đổi khí hậu

Labat D và nok (2004), tập trung vào tác động BDKH sn vòng tuần hoàn thủy văn

trên quy mô toàn cầu, dựa trên dữ liệu quan trắc chứng minh mí giữa hiện.

tượng Am lên và sự gia tăng của vòng tun hoàn thủy văn trên toàn cầu Trên cơ sở đó,

‘Ong đưa ra những kết luận cho thấy dòng chảy toản cầu có xu hướng tăng mạnh trong

75 năm qua với bước thời gian thay đổi là 15 năm, Để giải quyết bài toán này, phải

giải quyết nhiều vẫn để này sinh khi sử dụng chuỗi dữ liệu toàn cầu như sự không

đẳng bộ trong độ dài chuỗi dữ iệ, hay thiểu số liều Mặc đồ đã cung cắp một cái nhìn

tổng quan về xu hướng bin đổi đồng chảy toàn clu, đồng chây tăng 4% với 1°C tăng lên của nhiệt độ; thực tế phần lớn các nghiên cứu theo hướng nay lại được thực hiện.

trên quy mô khu vực, vi thé vin để cần chuỗi số liệu đài và tượng đổi diy đủ là bite

thiết, Hướng nghiên cứu chuỗi lịch sử được thực hiện ở hầu hết các nghiên cứu

Những thay đổi nhiệt độ không khí rung bình được bỗ sung bằng cách tăng những

lượng cụ thể vào chuỗi nhiệt độ lịch sử va thay đổi lượng mưa bằng phép toán tích với

hệ số xác định Hưởng tiếp cận này có khả năng cung cấp những thông tin hữu ich về.sắc đặc tỉnh thủy văn rong điều kiện khí hậu tương hú Tuy nhiên, do hẳu hết các mô

hình thủy văn sử dung các giá trị điểm hay trung bình lưu vực của dit liệu khí tượng.

nên đã vấp phải một vẫn đề a đầu m của mô hình khí hậu toàn chu (GCM) qué lớn, phải được chuyển sang phạm vi nhỏ hơn phù hợp với các đánh gid tác động trên quy

mô dia phương Trong nghiền cứu của Anderson HE, và ank (2006), sử dụng dữ liệu

5

BĐKH được dự đoán bằng mô hình ECHAM4/OPYC và được chỉ tiết hóa động lực bằng mô hi h khi hậu khu vục HIRHAM với độ phan giải lưới 25 km và sử dạng số

liệu này làm đầu vào cho mô hình thủy văn Mike 11-TRANS với cổ gắng cải thiện kết

quả từ mô hình khí hậu khu vục bằng hệ số 6 thay đổi giá mưa, nhiệt độ và bốc

hơi theo tháng Mặc dù nghiên cứu có đề cập đến giá trị cực đoan, nhưng chỉ mới dừng.

Tại ở đồng chảy trung bình mùa lũ và mùa kiệt Ngodi ra cồn dùng chỉ số ding chảy cơ

sở và thấy xu hướng tăng dong chay lũ và giảm dòng chảy kiệt mặc đà nước ngằm vin

giữ xu hướng tăng,

1.1.2 Các nghĩ quan trong nước.

Việt Nam là một trong 5 quốc gia trên thể giới bị tác động nhiều nhất của BĐKH mà

cụ thể là hiện tượng nước biển dâng cao Hậu quả của sự tăng nhiệt độ lâm bề mặt

Trái Đắt nóng lên do phát thải khí nhà kính Đã có rất nhiều chương trình nghiên cứu

đưa ra các giải pháp giảm nhẹ và ứng phố với BDKH trên các quy mô khác nhau Sapkota M và nnk (2010) đã nghiên cứu tác động của BĐKH đổi với dông chảy

sông Hồng toi Hà Nội sử dụng mô hình thủy văn phân bổ Hyho-BEAM

(Hydrological River Basin Environment Assessment Model) Mô hình sử dụng số liệu

khí tượng tir đầu ra của mô hình GCM với độ phân giải cao (20km không gian và từng.

giờ theo thời gian) ứng với kịch bản ALB của IPCC Nghiên cứu gi thiết số lệu đầu

ra của mô hình và số liệu quan trắc có cùng một hàm phân bổ, và số liệu khí tượng

được hiệu chỉnh bằng phượng pháp dựa thống kể để cải thiện mưa và nhiệt độ, sử dựng

phượng pháp nội suy kriging, Với mô hình toàn cầu có độ phân giải cao 20km có lợi

thể là nghiên cứu không cần phải thực hiện thêm bắt cứ một mô hình chỉ tiết hóa nào,đồng thời phương pháp này yêu cầu một hệ thẳng may tính lớn để lưu trữ và thực hiện

các phép tính toán Tuy nhiên trong nghiên cứu lại không để cập đến phương pháp tính

hệ số t lệ cho việ chỉnh sai Với phương pháp nội suy phi tuyén yêu cầu phải nắm rõ

tác động từ các nút đến điểm trạm Trong trường hợp không xác định rõ được trong số.

của các nút thì việc sử dụng phương pháp này sẽ ảnh bưởng đến kết quả nội suy

rất tốt đồ

quả đề với cả mưa và nhiệt độ tháng Kết quả hiệu chỉnh mô hình thủy văn

khá tốt thông qua chỉ số Nash 0.77 với sai số dòng chay tổng vượt 5.5%, được thực

hiện tại tram Hà Nội Phương pháp chỉnh sai có thể mô phòng tốt hơn khi kịch bản

GCM qua giai đoạn đình lũ và có xu thé đường quá trình Xét về thời gian rễ, mô hình

6

hiện chưa dip ứng được, ở diy chỉ cỏ cưởng độ mưa được hiệu chỉnh mà bộ qua tin

suất, KẾt qua bước đầu của nghi n cứu cho thấy xu hướng ngày cảng ác liệt của lũ và

sự thay đổi khác biệt trong mùa mưa.

Nghiên cứu các giải pháp công trình trong phòng chống hạn cho vùng ĐBSH đã được.

thực hiện Trần Đình Hỏa và nne (2010) đã nghiên cứu để xuất giải pháp xây dựng,

một hệ t ng các công trinh ngăn sông điều tiết mục nước trên sông Hồng dạng bậc

thang nhằm mục dich điều ti mực nước cho các hệ thống thủy nông v8 mùa cạn và

cứu đề

4p ứng được thoát lũ ong mùa mưa Tác giả Lê Danh Liên (2011) đã gi

xuất giải pháp nhằm đảm bảo lẤy nước tưới chủ động cho hệ thống các trạm bơm ở hạ

«du hệ thống sông Hing - Thái Bình trong điều kiện mực nước sông xuống thấp bằngcách lắp thêm các may bơm phụ rên kênh của các cửa lấy nước hoặc kênh hit của các

trạm bom để bơm chuyển cấp nước bi sung cho các cứ lấy nước hoặc bể hút của các trạm bơm chính.

“Các giải pháp về quan lý vận hành, cơ chế chính sách trong phòng chẳng hạn hán cũng

cứu Vũ Thể Hãi (2006) đã nghiên cứu cơ sở Khoa học quản

ý vận hành các hệ thống thủy nông ĐBSH trong những năm ít nước hạn hán góp phần.

đã được quan tâm nghiê

giảm thiểu tác động của hạn hán đến sản xuất nông nghiệp Nguyễn Lập Dân (2010)

đđã nghiên cứu và để xuất mô hình quản lý hạn hân theo chu trình quản lý thiên tai từ

‘yr phòng và giảm nhẹ đến dự báo cảnh báo, ứng phó và phục hồi đã được dé xuất cho

vũng ĐBSH với các giải pháp tổng thé cho toàn vùng,

Nghiên cứu của tác giả Vũ Văn Minh và nnk (2011) đã thực hiện đánh giá xu hướng,

thay đổi của đồng cháy lũ, nhưng chỉ dờng lại ở phân tích mực nước lũ lớn nhất trên

phạm vi rộng của cả lưu vực sông Hồng - Thái Bình Kết quả cho thấy dòng chảy lũ

cdự tinh tên lưu vực sông Hồng - Thái Bình tăng din qua từng thời kỳ Một nghiên cứu

khác, của cũng nhóm tác giả, mặc di dé cập đến cả dòng chảy kiệt và dòng chảy lũ, nhưng chỉ dừng ở giá trị trung bình của mùa lũ, kiệt mà chưa phân tích các đặc trưng,

của ching Kết quả cũng cho thấy dòng chảy trung bình có xu hướng tăng trên lưu vực

sông Hồng - Thái Bình, trong đó dòng chảy lũ có xu hướng tang, dong chảy kiệt có xu

hướng giảm.

“Tác giả Trần Thanh Xuân (201 1) ngoài vỉ trung vào đồng chảy trung bình năm,

mùa, còn để cập đến dòng chảy lớn nhất tương ứng với các tin suất khác nhau Kết

quả cho thấy giá trj lưu lượng dinh lũ lớn nhất năm (Q„„„) tượng ứng với các tần suất

đều tăng trên phần lớn các sông với mức tăng khoảng 5:22%, nhất là ở các sông

nhánh.

1.2 Tổng quan về vùng nghiên cứu

1.2.1 Phạm vi nghiên cứu

Phan tích và đánh giá nguyên nước mặt du tác động của biến đổi khí hậu.

năng cấp nước cho nông nghiệp 4 tỉnh đồng bằng sông

‘Thai Bình, Nam Định và Ninh Bình.

ig gồm: Hải Phòng,

1.2.2 Điều kiện tự nhiên

1221 Vị trí địa lý

'Vũng BBSH có toa độ địa lý trong khoảng 19953" đến 21°80” vĩ độ Bắc và tử 10531”

én 107°00" kinh độ Đông bao gồm 10 tỉnh và thành phổ với tổng

14948 km, Ving DBSH nằm trong khu vục kinh tế - xã hội phát triển nhanh và năngđộng của cả nước, do đổ cổ điều kiện ấp thu, thừa hưởng những lợi thể này trong quả

liện tích tự nhiên

trình phát triển.

Các tinh ven biển ving ĐBSH_ gồm Ninh Bình, Nam Định, Thái Bình và thành phốHii Phòng cổ tọa độ địa lý từ 19053" đến 21°01° vĩ độ Bắc và từ 10531” đến 106149"kinh độ Đông Tổng diện tích tự nhiên của các tỉnh là 6123 km’

1222 Đặc điển dja hình

Dia hình vùng DBSH có hướng thấp din từ Tây Bắc xuống Đông Nam Toàn vùng cóthể cha thành bốn dạng địa hình là vùng đồi núi, vùng trang du, vũng đồng bằng và

vũng ven biển Với 58,4 % diện tích ĐBSH ở mức thấp hơn 2m nên diện tích này hoàn

toàn bị ảnh hưởng thuỷ trigu nếu không có hệ thống đẻ bién và dé vùng cửa sông Bốn

tỉnh Hai Phong, Thái Bình, Nam Ha và Ninh Bình có trên 80% diện tích đất dai có cao

8

trình thấp hơn 2m Vũng đồng bằng và ving ven biển có dia hình tương đối bằng

phẳng, tuy nhiên ở mức độ chỉ tiết thi địa hình chia cắt khá phức tạp, điền hình là sự

chênh lệnh về độ cao và chia 6 ở tâm vùng và ven biển

inh 1.1 Bản đồ lưu vục sông Hing - Thái Bình và vùng đồng bằng sông Hồng

1223 Đặcđiểm ki haw

a Nhiệt độ

Do nằm ở vị trí ngay ria Thái Bình Dương và ving nội chí tuyén nên ảnh hưởng sâusắc của các luồng không khí ấm, dm từ đại đương thi vào, thi gian mia ấm nóngtrong phin lớn lưu vực phần Việt Nam kéo đài từ 8 đến 9 tháng (tr tháng 311) Nhiệt

độ trung bình các thing mùa nồng 20'C:40'C, Vũng khuất gi ở các thằng King chịucảnh hưởng hiện tượng “Fon” thường có nhiệt độ tuyệt đối đạt 41+42°C Biên độ ngàyđêm tăng dẫn từ biển vào lục địa, từ gió đến khuất gió núi cao, đồng bằng 5.5+6,5°C,

‘Trung du 6,228,2°C.

“Xem xét quá trình biển đổi nhiệt đô trung bình thing trong vòng 45 năm (19601970,

197121980, 19812000, 2000:2005) trong bảng 1.1 cho thấy nhiệt độ trung bình các

thắng trong năm đều có xu hướng tăng từ 0,120,3°C,

Bang 1.1 Nhiệt độ không khí trung bình các thời đoạn

Bảng I.2 Độ im tương đổi trung bình tháng năm

Kim Bồi | 842 | S38 | 862 | 824 846 | 848 | 85.4] 87.4 867 | 847 | 823 | 820/845

lHaiDuong| 396 | S57 | 889 | 89.6 865 | 840 | 83.8 | 872 86,1 | 83,1 | 802 |799|848 [há Bình | 54 | 387 | 908 | 88,6 865 | 842 | 834 | 868 869 | 83.8 | 828 | s29 |358 Hưng Yên| 84,0 | 86,1 | 393 | 894 86,1 | 396 | 840 | S81 868 | 83,3 | 821 |8L9|854

Bang 1.3 Tốc độ gió trung bình thang năm

Bà Vì 15 [18 (17 |20|18|16 [15 [13 (13 [la [L2 |12 |5

KimBBi | 1,0) 10 11 |13|12|10 | 10 |09 /09|10|10|L0 |0

Hải Dương 25 |26 | 24 21 24|24 |24

Thái Bình |2,4 |24 2.2

Hưng Yên |5 | l6 [15 [4| 15|12 12 [12 (1212 b2 | La fas

Phù Liên 36/27/28 |3JI|34|32 33 |27 28/31 [31 |29 |âU

4 Bắc hơi

Lượng bốc hơi trung bình thời kỳ 2001:2008 gia ting so với trung bình nhiều năm ởi

hầu hết trạm trong ving nghiên cứu Mức độ gia ting này từ 20:83.

Bảng 1.4 Lượng bốc hơi trung bình các thời kỳ

Ninh Bình | #68 j 836 | 842 | 895 | 846 | 919 sẽ

Kim Boi TU | 692 | 735 | 674 | 698 | 724 28

Hải Dương | 992 984 | 1004 | 910 | 1066 | 989 03

Phù Liễn aw | 10 | đo | 10 | 66 | 754 64 ThẩBhh | MÔ | 761 | 909 | 957 | aor | 868 7

e Min

Lượng mưa trung bình năm toàn vùng BBSH trong khoảng 1500+1900mm và biển đổi

«qua nhiều năm không lớn Lượng mưa phân bổ theo mùa, mùa mưa thường kéo di 6tháng từ thing V+X với lượng mưa chiếm khoảng 85% lượng mưa củ năm; mũa khô

từ tháng XI=IV năm sau, lượng mưa chiểm khoảng 15% lượng mưa cả năm

“Theo không gian, lượng mưa có xu hướng tập trung ở Ninh Bình, Nam Định, Hà Nam

và Ba Vi với lượng mura rung bình năm trong khoảng 16001900 mm, Các vùng côn

lại dao động trong khoảng 1400:1500 mm/năm.

B

Bang 1.5 Sự thay đổi của lượng mưa năm, mia mưa, mùa khô qua từng thập ky

¬

(um) (mm) mwa | (mm) | khô

TB(I:o9)| 1632,1 | 100,0 | 1364.8 | 100,01 267,3 100,0

61-70 1553,0 95.2 | 12924 | 947 260,7 915 T1-80 17952 1100| 1523.2 | 1116 32721 101,8

Ling 7

3H90 | 16937 |l0S| asia | 992 | 393 | 096

91-00 1590,5 | 97.5 1306.1 | 95,7 284.4 106.4 00-08 15834 | 97,0 | 13799 | 101,1 203,5 76.1

'TB(61z08), 1542,0 | 100,0 | 12895, 100,0 2524 100,0

61-70 14429 | 93/6 | 1188.8 | 92,2 254/0 100,6 TỊ-R0 17059 (1106 | 14767 | 1145 2292 90,8

sig | 683 | 973 | H952 | 95 | 2856 | 882

91-00 16536 | 98,8 1399,6 | 99,8 253,0 93,6 00-08 14374 | 85,9 | 12319 | 87,9 205,6 T5,

4

Năm Mita mưa |%TB mùa| Mùa khô | % mùa

Năm [Mùa mưa,'%TB mùa| Mùa khô | % mùa.

12244 Đặc điển đất dai, thổ nhường

* Địn chit: Ving đồng bing sông Hỗng có na

từ Thái cỗ đến hiện tại Dong Bắc nằm trên và Tây Bắc nằm dưới Ranh gi

địa chất ph tạp, kinh qua quá trình

của hai

hệ thống này là đường đứt gây kiến tạo lớn sâu, theo hướng Tây Bắc - Đông Nam ra

tận Vịnh Bắc Bộ

* Thổ nhưỡng: Vùng Đẳng bằng Sông Hồng thổ nhường nhìn chưng tương đối đa

dang và cũng có thé được phân chia thành những khu vực rên cơ sở địa hình

= Ở vùng ria đồng bằng phía Bắc và phía Tây lãnh thổ là một dải đất bạc màn, điện tichkhoảng 100,000 ha Bit bị bạc miu do quá

là đất đã được sử dụng canh tác bt hợp ý ừ âu đi

ria trôi diễn ra từ âu, đồng thờï cũng

~ Ving trung tâm đồng bằng có các loại đắt phù sa do bị tác động mạnh bởi hệ thống

đê điều Ở vùng ngoài dé là đắt phù sa được bồi đắp hing năm và trong để là đất phù

đổi mạnh do hoạt động sản

sa không được bồi dip Các loại đắt này đã và đang bị

xuất của con người, đặc biệt là nỀn nông nghiệp lúa nước

= Tại vùng ven biển đắt man phân bé chủ yếu ở vùng cửa sông Hồng từ Tiền Hai (Thái

Binh) đến Kim Sơn (Ninh Bình) Sông Thái Bình, cửa sông chủ yếu là đắt phẻn ở Hải

Phong và Kiến Thuy (Thái Binh).

1.2.2.5 Đặc điểm thủy vấn

a, Ding chay năm

Dòng chảy năm thuộc DBSH bao gồm đồng chảy của dong chính sông Hồng (Ba, Lô,

“Thao) và các sông nhánh thuộc thượng lưu sông Thái Bình (Cầu, Thương, Lục Nam)

và dong chay sản sinh do mưa nội vùng Tổng lượng dòng chảy năm trung bình nhiềunăm trên toàn lưu vực sông Hỗng- Thái Bình là 135 tỷ m Dòng chảy thuộc địa phận

„ tại Việt Nam là 82,34 tỷ mỂ, chiếm 61,1%

nước ngoài là 52.46 tỷ mỶ chiếm 38,91

tổng lượng dòng chảy toàn lưu vực

"Vũng hạ du tinh tir hợp lưu của ba sông Ba, Lô, Thao và hạ du sông Thái Bình từ Phả Lại trở xuống có diện tích lưu vực là 12.650 km” có tổng lượng dòng chảy năm trung.

bình là 8,5 tỷ m’ chiếm 6,29% tổng lượng déng chảy toàn lưu vực.

b Phân phối dng chảy năm

* Phân phối ding cháy năm trén sông Hồng va sông Duéng:

“Các phan lưu chính của sông Hồng ở hạ du gồm sông Duống, sông Luộc, sing Tra Lý,

sông Bio và sông Ninh Cơ Trong 46 sông Đuống là phân lưu lớn nhất của sông

Hồng Từ tà liệu thực đo lưu lượng, biển động dòng chảy năm được đánh gid qua các

thời kỳ như sau

1

= Dang chảy trung bình nhiều năm: Khi chưa cổ các hd chứa lớn (1956+1987), lượngđồng chiy rung bình nhiễu năm của sông Hồng phân sang sông Duéng đạt 27.8 tỷ m”chiếm 25% tổng lượng của sông Hằng Lượng dòng chảy của dòng chính sông Hồng

qua Hà Nội là 85,Itÿ m` chiếm 75% lượng ding chảy sông Hồng Khi có hd chứa

lượng ding chảy sông Hồng phân qua sông Đuống chiếm 29.0% và qua Hà Nội chỉcôn 71,0% Dòng chảy trung bình nhiều năm phân qua sông Đuống đã tăng lên 4,0%

= Ding chảy trung bình mùa kiệt: Khi chưa có các hi chứa lớn tỷ lệ đồng chiy trưng

bình mùa kiệt sông Hồng sang sông Duống chiếm tỷ lệ là 20,0%, qua sông Hồng là30,0% nhưng sau khi có hi chứa tỷ lệ này đạt 28,0% qua sông Đuống và 72,0% qua

sông Hồng.

- Dang chảy trung bình ba tháng kigt nhất (IZIV): Khi chưa có các hỒ chứa lớn tỷ 16đồng chảy trung bình 3 thing nhỏ nhất trong mia kiệt sông Hồng sang sông Đuốngchiếm tỷ lệ là 17,0% qua sông Hồng là R3,09% nhưng sau khỉ cổ hỗ chứa tỷ 1 này đạt20% qua sông Budng và 72,0% qua sông Hồng,

- Đồng chảy trung bình mùa lồ: Khi chưa có các hồ chứa lớn ty lệ dong chảy trungbình mùa lũ sông Hồng sang sông Dudng chiếm ty lệ là 26.0% qua sông Hồng là74,0% nhưng sau khi có hỗ chứa ty lệ nảy đạt 30,0% qua sông Đuống và 70,0% quasông Hồng Sau khi có hỗ chứa lớn dòng chảy mia lũ sông Hồng qua sông Dudng đã

gia tăng thêm 4,0%.

mỹ,

Hình 1.2 Phân phối dong chảy năm tai Sơn Tây, Hà Nội và Thượng Cát

So sánh tỷ lệ dòng chảy trung bình tháng năm giữa trạm Thượng Cat và Hà Nội trong hai thời ky trước và sau khi có hồ cho thấy như sau;

18

~ Trước khi có các hỗ chứa lớn ở thượng lưu tỷ lệ dong chảy trung bình năm của trạm

“Thượng Cát so với Hà Nội là 28,8% nhưng sau khí có Hỗ chứa lớn tý lệ này là 40,6%

gia tăng thêm 11,8%.

~ Tỷ lệ dòng chảy trung bình mùa kiệt giờa Thượng cát bên sông Đuống va sông Hồngtại Ha Nội gia tăng thêm 15,2% sau khi có hỗ chứa

= Tháng II: Dòng chảy trung bình thing tại Hà Nội sau khi có hỗ chỉ gia tang thêm là

33 ms so với trước khi có hi chứa nhưng bên sông Đuống tại Thượng Cát đồng chảy

gia tăng 162 mÌ/s

Š chỉ gia tăng thêm là

- Tháng Ill: Ding chảy trung bình thắng tại Hà Nội sau khi có

218 mÙs so với tước khi có hỗ chứa nhưng trên sông Đuống tai Thượng Cit dòngchảy gia tang 220 m'/s

- Tỷ lệ đồng chảy rung bình mia lũ giữa trạm Thượng Cát so với Hà Nội sau khi có

hồ gì tăng thêm 7,2% so với tước khí có hỗ,

Bang 1.6 Đặc trưng ding chảy trung bình thắng và năm giữa hai thời kỳ (19571987)

TX 66M4 | 4516 |-2088 | 4968 | 3378 | -I690| 1786 | HH3 | 373

X T435 | 3898 | Z7 [3i40 | 3i80 | 369 | Tứ | tows 7 3

XI T272 | 2315 | 447 | 2187 | 1716 688 775 7

XI, 1679 | 1859 | 220 | 1371 | 1083 368 7 486 7 TIR Năm 357 | asi | 245 | 2009 | 2136 wT) TS 7 TS

19

* Phân phối dòng chảy năm ti các phân lưu ở hạ du sông Hồng - Thi Bình

Các phân lưu khác thuộc hạ du sông Héng-Thai Bình do tác động của thủy t

chế độ dòng chảy rất phức tạp, không đo được dòng chảy li

đánh giá tỷ lệ phân phối dong chây trong năm hết sức khỏ khăn và chỉ dựa vào tínhtoán thuỷ lực mới có thể xác định được

tục trong năm Việc

© Dong chảy kiệt

Trong thing mùa kit (thing XI*V năm sau) lượng mưa đạt 20:30% lượng mưa cả năm, nhưng trong đó lạ tập trung 60% vào thing IV, V và XI, Từ tháng XII'IHI mưa

rit nhỏ, đặc biệt tháng XII vi thing Trong mia can một số đồng chủy bình quântháng ở Hoà Bình (sông Đà) đạt khoảng 10 Us/km?, ở Tuyên Quang (sông Lô) đạt 7-81/sfkm`, ở Yên Bái và Sơn Tây cũng đạt khoảng 89 1/s/kmẺ

‘Thing cỏ lưu lượng nhỏ nhất trong năm của hi hết các sông đều roi vào thing II (ở

Hoà Bình 536, Yên Bái 52%, Phủ Ninh 45%, Sơn Tây 62%, Thác Bưởi 49%, Chit

57%), Số năm còn lại phẫ lớn rơi vio thing TV, tiếp theo đến thing I và rit it xây ra

ở thing V Trong thing cạn nhất một số dong chiy ở Hoà Bình đạt 3,3 km, YênBai 1,7 Ws/ kh, Tuyên Quang 2,6 Us/ kmỂ, Son Tây 3,0 Us! km”

dd Mực nước

Khu vực các sông không hoặc ít bị ảnh hướng của thủy triều, mực nước chủ yếu phụthuộc vào lượng xi các hỗ chứa ở thượng nguồn Trong khi mực nước trên các sông,

vũng chịu ảnh hưởng của thủy triều thì mye nước chịu tác động bởi lượng nước từ

thượng nguồn và chế độ thủy tiểu

e Thủy triều

Các tỉnh vùng nghiên cứu là vũng bj ảnh hưởng bởi thủy triều vịnh Bắc Bộ, chế độ

1,7m, lớn nhất là 3,31m và nhỏ nhất lànhật triều, độ lớn tiểu trang bình từ 1

0,1m Thài gian tiểu lên trong ngày khoảng 11 gid thi gian tiểu xuống khoảng 13giờ Hàng thing trung bình có 2 lần tiểu cường, 2 lần triều kém, mỗi kỳ tiểu khoảng

thủy tr

triều truyền sâu vào nội địa 150km về mùa cạn và 50=100km về mùa lũ,

u mạnh nhất và các thing mia ki im di trong các tháng lũ lớn Sóng đỉnh

“Chế độ thủy triều ở khu vực vịnh Bắc Bộ là chế độ nhật triều với biên độ triều biến đổi

từ 34m Mực nước triểu tại Văn Lý và mực nước triều tại Hòn Dấu có hệ số tương

quan dat 95% Trong một ngảy có một định và một chân triều

1.2.3 Tình hình dân sinh kinh té

1.2.3.1 Tình hình dân sinh

Tính đến năm 2015, tổng din số của ving là 19.447.107 người, rong đó số dân thành

thị là 5809.361 người chiếm 29,8% tổng din số, dân số nông thôn là 13.637.746

người chiếm 70.2% tổng dân sé

Bảng 1.7 Đơn vị hành chính, diện tích va din số 2015

er] tiny | YÕ Phường | Điện ehty | ĐânsốTB | Mật độ din số

thịtưrấn |nhiên(&mỒ| (người | (người km”,

Năm 2010 toàn vùng đạt quy mô GDP là 532.175 ty đồng, năm 2015 tốc độ tăng

trưởng trong vùng khá cao, cao hơn gan hai lần so với năm 2010 đạt 944.574 tỷ đồng,

chiếm 26,4% GDP cả nước.

Cơ cầu kinh tếđã và đang chuyển dich ding hướng, đặc biệt trong những năm gần đây

tỷ rong Nông - Lâm - Thuỷ sản giảm (năm 2010 la 18,3% đến 2015 còn 15.0%) tong

khi công nghiệp - xây dựng tăng lên (46,0% năm 2010 đến năm 2015 đạt 48,6%) Ty

trong dich vụ thay đổi (35,6% năm 2010 so với 36,2% năm 2015)

1.2.4 Hiện trang tài nguyên nước mặt ving đồng bằng xông Hồng

12.41 Cc phân lưu ding chính sông Hồng

Song Hồng được tạo thành bởi các sông Đà, ông Thao, sông Lô Gam đến Việt Tỉ vớidiện ích lưu vực 51.750 km’, Sông Hing phân nước qua sông Thái Bình qua ai phân

lưu lớn còn lạ là sông Đuống và sông Luộc; phân nước sang sông Đây qua sông Nam

Định và chảy thẳng ra biển ở cửa Ba Lạt; hai phân lưu nữa là sông Trà Lý và sôngNinh Cơ Sông Hồng cháy qua ving nghiên cứu với chiều di li 70km đã mang theo

một lượng nước phủ sa di dao.

Sông Diy có ding chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam với chiều dải khoảng

240km, có các nhánh chính là sông Tích, sông Nhuệ và sông Hoàng Long.

Sông Đuống là một phân lưu của sông Hồng ở đầu làng Xuân Canh, dai 67 km, chảy

Pha Lại (Chi Linh).

theo hướng gin Téy-Dong và đỗ vio sông Thai Binh ở Kênh P

Sông Luge dài 72,4km cũng là một phân lưu của sông Hỏng, nồi sông Hồng với sông

“Thái Bình và chảy theo hướng Tây - Đông.

Sông Trà Lý có hướng chung là Tây - Đông, bắt đầu từ xã Hồng Minh, huyện Hưng

Hà, tinh Thái Bình chảy quanh co, uỗn khúc qua huyện Đông Hưng TP Thái Bình vàhuyện Thái Thuy, đổ ra Vinh Bắc Bộ tại cửa Trả Lý với chiều dài 64km

Sông Hóa là một dòng nhánh lớn của sông Luộc phía bở hữu chảy từ Chanh Chử theo.

hướng Bắc - Nam đến Quin Khai xã Thuỷ Ninh và Vĩnh Phong thuộc huyện Thái

Thụy và Vinh Bảo, rồi chảy theo hưởng Tây - Đông đổ vào sông Thái Binh ở gin cửa

Thái Bình thuộc xã Vinh Liên Chiễu dai sông Hod 38,2 km, chiều rộng 100=150m

Sông Ninh Cơ là phân lưu cuỗi cùng ở bờ hữu sông Hồng nhận nước sông Hồng ở

‘Mom Rõ và đổ ra biển tại cửa Lach Giang, chiều rộng trung bình 400=500m,

Sông Bio Nam Định bắt nguồn từ sông Hồng tai ngã ba Hưng Long chảy ngang qua

thành phổ Nam Định, gặp sông Bay ở Độc Bộ Sông có chiều dai 33,5km, chiều rộng,

trung bình 500z600m, Đây là con sông quan trong đưa nguồn nước ngot đồi dio củasông Hồng bổ sung cho hạ du lưu vực sông Đây cả mia kệt và mùa 10

1.24.2 Các phân hưu ding chính sông Thái Binh

Sông Thái

sông Luộc tại Quý Cao và đỗ ra biển tại xã Vinh Quang, huyện Tiên Lãng, có chiều.

inh sau khi chảy qua tinh Hải Dương vào Hải Phòng, sông hợp lưu với

dải 30 km Phin lớn lượng nước của sông Thai Bình được phân lưu vào sông Văn Úc

«qua sông Mới

Sang Văn Ue là sông nhánh cấp II của sông Thái Bình qua Hải Dương vào Hải Phòng

tại ngã ba Kênh Đồng (ngã ba Van Ue Lach Tray) Hướng chảy chủ yêu là Tây Bắc

-"Đông Nam, đổ ra biển tại xã Vinh Quang huyện Tiên Lãng dài 41km.

Sông Kinh Thầy: Phin hạ lưu từ ngữ ba Xi Mang ra đến cửa sông Cắm, trong đỏ phinthuộc dia phan Hải Phòng từ ngã ba Kinh Thầy - sông Hàn, đổ ra biển tại cửa Cim vớichiều dai 37km Hướng chảy của sông chủ yếu Tây Bắc - Đông Nam

Sông Bạch Đằng (Đá Bạch): Chay vào địa phận Hai Phòng tại Dim Dê, đổ ra biển tạicửa Nam Triệu, dai 42km, Hướng chảy chủ yếu là Tây Bắc - Đông Nam, đoạn giữa tirtrên phả Rimg đến ngã ba sông Ruột lớn có hướng chấy Đắc - Nam:

Sông Lach Tray là sông nhánh của sông Văn Úc được tách ra từ ngã ba Kênh Dong,

đổ ra biển tại Tring Cit, quân Hãi An, di 43km, Hướng chảy chủ yéu là Tây Bắc:

Đông Nam, hai bên bit có bã iễu rộng

1.25 Hiện trang tưới và sản xuất nông nghiệp ving đồng bằng sông Hồng

1.25.1 Hiện trang tới ving đằng bằng sông Hằng

a Vang sông Lô - Gâm

Gim có huyện Lập Thạch, huyện Sông Lô và một phần huyện Tam Đảo tỉnh Vinh

Phúc thuộc lưu vực sông Lô - Gâm vả nằm trong khu thuỷ lợi sông Lô - Phó Bay.

'Vùng tưới có nguồn nước cấp, phong phủ từ các đồng chỉnh sông Lô, sông Phố Đầy và

sắc sông suối nhánh trong vùng Diện tích tự nhiễn 37.584 ha, diện tch cần tưới là

15.846 ha, rong đó đắt canh tác là 10.910 ha, điện ch lúa là 8,600 ha, đắt nuôi trồng

thuỷ sản là 354 ha

Công trình thuỷ lợi lưu vực sông Phó Day có đập Liễn Son là lớn nhất, có diện tích

là 17.000 ba, đảm nhận tới cho huyền Lập Thạch à 1,000 ha, thực tế

tưới 828 ha, còn lại là tưới cho các huyện khác.

tưới thiết

Điện ích tưổi thiết kế 11.427 ba, điền tích tới thực ế 9916 ha, ỷ lệ điện ích tưới đạt

62,5% so với yêu cầu tưới.

Nhin chung diện tích chưa được tưới là diện tích cây lâu năm và hầu hết nằm ở vùngđồi núi nên khó khăn vé việc khai thác nguồn nước Các subi thường ở thấp còn các

khu tưới lại ở cao nên công trình không tưới được,

Bảng 1.8 Tổng hợp công trình tưới khu sông Lô ~Phé day

Điện tích thiết kế | Diện tích thực tẾ

Loại công trình _ | Số công trình

tha) tha)

HỖ, dap 141 7189) 6.656

Tram bom B 4238 3260

Tổng số 164 T327 9916

anh giá chung những tổn tại về tưới:

= Do công trình xây dựng không đồng bộ, thiểu nguồn vốn, vì vậy các công tình chỉ

tập trung vào xây dựng các công trinh đầu mỗi, phin hệ thống kênh mương và công

trình trên kênh,

= Do việc khai thác rừng đầu nguồn bừa bãi, rừng bị tin phá nên mùa mưa nước lũ

xuất hiện nhanh với lưu lượng lớn cuốn ôi nhiều bùn cát đã gây bi lấp và làm hư.hong các công trình và phá hoại mùa mảng Ngược lại về mùa kiệt lượng nước đếntrên các sông suối giảm nhiều so với trước đây

b Vùng sông Cầu - sông Thương

Bao gm diện tích đắt đại của 3 tỉnh: Vĩnh Phúc, Bắc thành phổ Hà Nội, một phản tỉnhBắc Ninh Tổng diện tích tự nhiên 201.469 ha, diện tích dit cần tưới 97.396 ha

Can cứ vào đặc điểm dia hình, sông ngồi, hiện trạng các công tình và hệ thống côngtrình thuỷ lợi hiện có, phân vùng tưới thành 2 khu tưới: Ca Lỗ, Bắc Duống

“Tổng diện tich yêu cầu tưới toàn vùng: 97.396 ha, diện tich tưới thit kế là: 125.852

ha, diện tích tưới thực tế: 95.841 ha, so với diện tích yêu cầu tưới thì diện tích chưa.

tưới được còn 1.555 ha Tỷ lệ điện tích tưới được đạt 98% so với diện tích cần tưới

Bảng 1.9 Tổng hợp các công trình tưới ving sông Câu - Sông Thương

Điện tích thiết kế | Diện tích thực tế

Loại công trình | Số công trình

(ha) thà) Tổng số 704 11618 92039

* Đánh giá chung tổn tại về tưới ving sông Cầu - sông Thương:

Nguồn nước cấp cho vũng bao gồm: Sông Phó Diy, sông Hồng, sông Cả

‘Dudng, sông Cầu.

25

- Sông Pho Đây: Có hệ thống Liễn Sơn cấp nước tus cho các huyện trong tỉnh Vĩnh Phúc, nguồn nước sông Phó Đáy hiện nay vé mùa kiệt thiểu nước trim trong nguyên

nhân là do thượng nguồn xây đựng nhiều công trình kết hợp với việc khai thác khoáng.

sản bữa bãi, kèm theo nạn chặt phá rừng đầu nguồn nên lương nước đến hàng năm,

tháng kiệt nhất chỉ khoảng 5+6 m’vs

= Sông Hồng: Việc khai thie lấy nước sông Hỗng chủ yêu bằng các tram bơm, nhưng:

cũng rit khó khăn vì hằng năm cứ qua mia lũ phải nạo vét bé hú, ngoài ra các tram,

bơm còn phụ thuộc vào sự điều tiết của hỗ Hoà Bình.

- Sông Cà La: Chủ yếu lấy bằng các trạm bơm nhưng dòng chảy mùa kiệt sông Cả Lỗ

ngảy cảng giảm do lòng sông bị bỏi lắp làm ảnh hưởng đến việc lấy nước tưới

- Sông Duống: Đây là nguồn cấp nước chủ yếu cho hệ thống, chiếm khoảng hơn 70%

lượng nước cấp Những năm gin đây mực nước trên sông Đuồng hạ thấp vào mùa

ki gặp rit nhiều khó khăn cho các tram bom vận hành, đặc biệt vào thời kỳ dé ai Vìvậy hing năm công ty phải tổ chức bơm sớm, bơm kéo dài thai gian đảm bảo cấp dit

nước cho nông dan gieo cấy trong khung thời vụ.

- Sông Cầu: Nguồn nước sông Cầu chiếm khoảng hơn 20% nguồn nước cấp cho hệ

thống, Mực nước trên sông Cầu vào các tháng mùa kiệt trong những năm gần đây có

xu hướng cao hơn so với mực nước trung bình nhiễu năm,

e Vũng Hữu sông Hồng

Bao gôm diện tích đất dai của 4 tinh, thành ph: Thành phố Hà Nội, Hà Nam NamĐịnh, Ninh Bình Tổng điện tích ne nhiên: 644.081 ha, đất canh tic 286.942 ha, đắt cin

tưới 350.504 ha

'Toàn bộ vùng hữu sông Hồng được hình thành 8 khu thuỷ lợi, bao gồm: sông Nhuệ,

Tích -Thanh Hà, 6 tram bom Ha Nam, Trung Nam Định, Nam Nam Định, Bắc

song

Ninh Binh, Nam Ninh Bình, bin son địa hữu sông Bay

C6 2 nguồn nước chính được cắp cho lưu vực là:

~ Nguễn nước sông Hồng: lấy thông qua các công tr

Đình - Hiệp Thuận, Tắc Giang.

lấy nước như Liên Mạc, Cẳm.

- Nguồn nước sông Đây: Từ Phủ Lý đến hạ lưu nguồn nước khả nhiễu, nguồn nước từ

các chỉ lưu của sông Bay tuy nước không nhiều nhưng đã góp phan đáng kể đáp ứng

nhu cầu cấp nước tại chỗ cho các vùng miễn núi, bán sơn địa và một phần vùng đồng

bằng của lưu vực

Nguồn nước mặt do các bệ thông thủy lợi tạo ra Vùng đồng bằng trong lưu vực vềmùa kiệt sử dung nguồn nước chính là từ sông HHỗng bằng các tram bơm, cổng tạo

1 chuyển nước (như tram bơm Phù Sa, công Cảm Binh - Hiệp Thuận, công:

“Tắc Giang, cổng Phù Sa, cổng Liên Mạc, tram bơm Dan Hoài, cổng Bá Giang, tram

bơm Hồng Vân, sông Đảo Nam Định, ) Vùng đồi núi bán sơn địa được tưới bằng các

hồ đập, bai, thủy luân Có hai hình thức cấp nước trong lưu vực là tự chảy và bom,phần điện tích ở vùng núi, ban sơn địa và phần diện tích ở đồng bằng ven bién chủ yêu

la tự cháy, phần diện tích đồng bằng còn lại chủ yếu là bơm.

Diện tích tưới thiết kế 332.089ha, điện tích thực tế 22.77Sha, Tổng diện tích được.

2.775 ha, đạt 64 % yêu cầu tui tưới toàn vùng hữu sông Hồng Ì

Bảng 1.10 Tổng hợp hiện trạng tưới ving Hữu sông Hồng

Quy mô Nhiệm vụ trới

TM Khang Wh shor Sm | TEA vệ, Thục tếbơm | (mÙS)

Toàn lưu wwe T88 | 2460 [10956 | 335089) 222775

2 | Khu sông Nhué 296 1049 | 4271| 76554 71053

Quy mô Nhiệm vụ tưới.TTỊ — Khuthuylgi sicr 58 TIMES ce ange

bom (m’/s)

Tram bơm 306 | T89 | Ø71| 6152| 56865

1042| 9985 SH} I2

3 | Khu BSD hữu Diy a) 36] Số| 2ẤN6| l8 Tim bơm S[ TW | Xã] TZãN6| T88

4 | Khu 6 trạm bơm lớn 24 158 249,2| 58.280] 31.281

Trạm bơm 34| ise | Zã02| 5820| FT SRI

3] Rhu Trang Nam Dini @ |S) 500| 4830| “19.361 Tam bơm a) S| Som) 4860| — Zãng

Cũng ãi 44210| 7 17055

©] Kha Nam Nam Dinh » 361011 145

Cũng 3 46101 | 18483

7 | Rhu Bic Ninh 76; 78 | T69| 15799} 9⁄86

‘Tram bơm ae) ae | ie9 atom] rasa

ˆ* Nhận xét chung về hiện trang tưới vùng Hữu sông Hồng

= Vũng bản sơn địa: chỉ có nguồn nước tạ chỗ nhưng rất hạn chế Các công tỉnh thuỷ

lợi ở vũng núi bán sơn địa có đến trên một nữa số công tỉnh là tạm thi Khu vực miễn núi, đường kênh din nước thưởng đủ, ảnh hưởng của mưa lũ lớn nên độ

vũng kém, vi vậy diện tích được tưới chủ động thường chi dat 40% diện tích thết kế

28

- Ving đồng bằng: Nhin chung nguồn nước có khá hơn, nhất là cảng về hạ lưu nguồn

nước cảng phong phú Biện pháp công trình cho khu vực đồng bằng chủ yếu là bơm

trừ một số khu vực ven biển và khu vực có địa hình thắp như khu thuỷ lợi sông Nhuệ

‘Tuy nhiên vẫn có một vài khu thuỷ lợi còn thiếu nguồn nước do chưa có biện pháp

công trình đáp ứng, như khu thuỷ lợi sông Tích, ving đầu nguồn sông Bay từ Ba Thá

đến Hát Môn

= Về công trình thuỷ lợi

+ VỀ chỉ tiêu thiết kể: Hầu hết ức công trinh đã xây dựng cách đây 30:40 năm, khỉthiết kế đều chọn hệ số tưới nhỏ nên hiện nay hệ số tưới này không còn phủ hợp nữa.+ VỀ công trình đã Đà số công trình được xây dựng từ các thập ky 60270,nhiều công trình đã xuống cấp Đến nay mới có khoảng 20% kênh mương được xây bê

tông, nhiều cống đầu kênh cấp I không có cửa, điều tiết nước khó khăn.

+ VỀ quản lý khai thắc cũng còn nhiều bắt cập, như chưa cổ quy trình vận hành tiên

tiến hop lý, hoặc việc phân cấp quản lý chưa rõ ring, các hộ ding nước thy tiện, gây

tổn thất lớn, ndy sinh nhiều công trình trung gian

4 Vũng Tả sông Hi

Toản vùng được chia thành 3 khu thuỷ lợi tương đối độc lập, đó là các khu thuỷ lợi:

Bắc Hưng Hải, Bắc Thái Bình, Nam Thái Bình Nguồn nước lẤy từ sông Hồng, sông

‘Dudng, sông Thái Bình, sông Luge, sông Trà Lý, sông Hoá và các sông trục nội đồng.

“Tổng diện tích yêu cầu tới là 245.265 ha, diện tích tới thiết kể 258.922 ha, điện tích

tưới thực té 189.853 ha, đạt 77% so với yêu cầu tưới

Bảng 1.11 Tổng hợp hiện trang tưới ving Tả sông Hỗng

* Nguyên nhân tồn tại về tưới vùng Tả sông Hồng,

Ving Tả sông Hing có 3 hệ thống tưới tương đối độc lập, hệ thẳng Bắc Hưng Hải lầynước sông Hồng qua cống Xuân Quan Q„ = 75 m’/s, nhưng thực tế hàng năm chỉ đạt

4060 m'/s, diện tích tưới tự chảy chỉ đạt 70:80 qua đánh giá hiện trạng diện tích

tưới {ing năm đảm bảo 81% diện tích tưới với những năm thời tiết bình thường, lượng nước đến đảm bảo.

Do điều tiết của hỗ Hoà Binh về vụ mia mực nước các trin sông duy ti ở mức từ bảo

động 1 trở lên dài ngày rất thuận lợi cho việc iy nước tự chảy, nhưng các công trình

đầu mỗi chính phan lớn xây dựng tir thời Pháp có chất lượng công trình, hình thức, kếtcấu không đủ khả năng để lấy nước ở mức nước trên

‘Vp mùa do tăng cường lấy phù sa, cộng với không đủ vốn để nạo vét nên hệ thống sông.dẫn nước bị bồi lắng rất nhiều, ảnh hưởng để khả năng dẫn nước, đặc biệt khí hệ hẳng hạ

thấp mực nước để phòng ting thi nhiều trạm bơm không đủ nước để hoạt động.

TNhiễu ving nội đồng có công tình đầu mới để ầy phù sa nhưng hạ thiễu công tình điềutiế nên việ lấy phi sat chảy còn bị hạ chế như vùng Thuyén Quan, vùng Tam Kỳ:

30