nghiên cứu tính toán tiêu nước cho hệ thống thủy nông tỉnh nam định theo kịch bản nước biển dâng

Lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ tại một số trạm đo vùng Hữu sông Hồng và so sánh tỷ lệ lượng mưa 5 ngày max trung bình của các thời kỳ so với trung bình nhiều năm x

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

NGUY ỄN THỊ NGỌC ANH

NGHIÊN C ỨU TÍNH TOÁN TIÊU NƯỚC CHO HỆ THỐNG THUỶ NÔNG

T ỈNH NAM ĐỊNH THEO KỊCH BẢN NƯỚC BIỂN DÂNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội – 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

NGUY ỄN THỊ NGỌC ANH

NGHIÊN C ỨU TÍNH TOÁN TIÊU NƯỚC CHO HỆ THỐNG THUỶ NÔNG

T ỈNH NAM ĐỊNH THEO KỊCH BẢN NƯỚC BIỂN DÂNG

Chuyên ngành: Thuỷ văn học

Mã số: 108.604490.0002

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học:

1 TS Đoàn Thị Tuyết Nga

2 PGS.TS Phạm Thị Hương Lan

Hà Nội – 2012

CÁC VĂN BẢN CẦN NỘP KHI NỘP LUẬN VĂN:

- 07 quyển luận văn theo đúng mẫu quy định chung;

- 02 đĩa CD đã có nội dung của luận văn;

- Bản nhận xét của giáo viên hướng dẫn;

- Lý lịch khoa học của học viên (có ký tên và đóng dấu của cơ quan hoặc địa phương);

- Phiếu hết nợ hoặc phiếu đóng tiền học phí của Phòng tài vụ;

- Chứng chỉ tiếng Anh theo quy định của Quy chế đào tạo trình độ Thạc sĩ

LÝ LỊCH KHOA HỌC

I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC:

Họ và tên: Nguyễn Thị Ngọc Anh Giới tính: Nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 11/9/1984 Nơi sinh: Phú Thọ

Quê quán: Yên Lạc, Vĩnh Phúc Dân tộc: Kinh

Chức vụ, đơn vị công tác trước khi đi học tập, nghiên cứu: Nhân viên kỹ

thuật Công ty tư vấn và khảo sát thiết kế xây dựng - BQP

Chỗ ở hiện nay hoặc địa chỉ liên lạc: Số 2, ngách 2, ngõ 11, đường Tô Hiệu,

phường Nguyễn Trãi, quận Hà Đông, thành phố Hà Nội

Điện thoại cơ quan: Điện thoại nhà riêng: 0433554143

Fax: Email: Di động: 0948441111

II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO:

1 Trung học chuyên nghiệp:

Hệ đào tạo: Thời gian từ: ./ đến /

Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian từ: 9/2003 đến 5/2008

Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Thuỷ Lợi, thành phố Hà Nội

Ngành học: Thuỷ văn - Môi trường

Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Nghiên cứu ứng dụng thử nghiệm cỏ Vetiver vào xử lý ô nhiễm đất ở Công ty Supe phốt phát và hóa chất Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ

Ngày và nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: 6/2008 tại trường Đại học Thuỷ Lợi

Ảnh 4x6

Người hướng dẫn: Thạc sỹ Nguyễn Văn Sỹ

3 Thạc sĩ:

Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian từ: 9/2010 đến 4/2012

Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Thuỷ Lợi, thành phố Hà Nội

Ngành học: Thuỷ văn học

Tên luận văn: Nghiên cứu tính toán tiêu nước cho hệ thống thủy nông tỉnh Nam Định theo kịch bản nước biển dâng

Ngày và nơi bảo vệ: 4/2012 tại trường Đại học Thuỷ Lợi

Người hướng dẫn: 1.TS Đoàn Thị Tuyết Nga

2 PGS TS Phạm Thị Hương Lan

4 Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ): Tiếng Anh, bằng C

5 Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật được chính thức cấp; số bằng, ngày cấp

và n ơi cấp:

Bằng Kỹ sư chuyên ngành Thuỷ văn - Môi trường, cấp tại trường Đại học Thuỷ Lợi

III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC:

nhiệm

7/2008 - nay Công ty tư vấn và khảo sát thiết kế xây

dựng- BQP

Nhân viên kỹ thuật

VI KHEN THƯỞNG VÀ KỶ LUẬT TRONG QUÁ TRÌNH HỌC CAO HỌC:

V CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ:

XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CỬ ĐI HỌC Ngày 14 tháng 3 Năm 2012

(Ký tên, đóng dấu) Người khai ký tên

Nguyễn Thị Ngọc Anh

Độc lập- Tự do - Hạnh phúc

BẢN CAM KẾT

Kính gửi : Ban giám hiệu trường Đại học Thuỷ Lợi

Phòng đào tạo Đại học và sau đại học trường Đại học Thuỷ Lợi Khoa Thu ỷ văn và tài nguyên nước

Tên tôi là: Nguy ễn Thị Ngọc Anh

Học viên cao học lớp: 18V

Chuyên ngành: Th ủy văn học

Mã học viên: 108.604490.0002

T ôi xin cam kết: Đề tài “Nghiên cứu tính toán tiêu nước cho hệ thống

thuỷ nông tỉnh Nam Định theo kịch bản nước biển dâng” là công trình của cá

nhân tôi

Hà Nội, Ngày 10 tháng 3 Năm 2012

H ọc viên

Nguy ễn Thị Ngọc Anh

Bảng 1.2: Phân bố số lần bão đổ bộ vào Việt Nam theo từng tháng 13

Bảng 1.3: Phân bố số lần bão đổ bộ vào Việt Nam theo khu vực 13

Bảng 1.4: Tần suất bão đổ bộ vào các khu vực theo tháng (%) 14

Bảng 1.5: So sánh tỷ lệ lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ so với trung bình nhiều năm(%) 17

Bảng 1.6: Mực nước báo động và thời gian duy trì tại một số vị trí điển hình ở hạ lưu sông Hồng 24

Bảng 1.7: Diễn biến mặn dọc theo một số triền sông (‰) 28

Bảng 1.8: Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (P o P C) so với thời kỳ 1980-1999 theo các Kịch bản biến đổi khí hậu ở Đồng bằng Bắc Bộ 29

Bảng 1.9: Mức thay đổi của lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo các kịch bản ở Đồng bằng Bắc Bộ 30

Bảng 1.10: Mức thay đổi lượng mưa tháng (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát thải thấp ở Đồng bằng Bắc Bộ 30

Bảng 1.11: Mức thay đổi lượng mưa tháng (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát thải trung bình ở Đồng bằng Bắc Bộ 31

Bảng 1.12: Mức thay đổi lượng mưa tháng (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát thải cao ở Đồng bằng Bắc Bộ 31

Bảng 1.13: Các kịch bản về mực nước biển dâng (cm) so với năm 2000 32

Bảng 2.1: Thống kê các trạm khí tượng trong và lân cận tỉnh Nam Định 39

Bảng 2.2: Lượng mưa 3 ngày lớn nhất tại trạm Nam Định và Ninh Bình 40

Bảng 2.3: Khoảng cách xâm nhập mặn 46

Bảng 2 4:Đặc trưng đỉnh lũ đặc biệt lớn trên các sông thuộc sông Hồng 58

Bảng 4 1: Khả năng chịu ngập của lúa theo chiều cao cây lúa 86

Bảng 4.2: Thống kê các biên trên và biên dưới 92

Bảng4.3: Kết quả thử nghiệm mô hình 99

Bảng 4.4: Kết quả kiểm định mô hình tại một số trạm 100

Hình 1.2: Bản đồ vị trí các trạm Khí tượng - Thủy văn vùng đồng bằng Bắc Bộ 9

Hình 1.3: Xu thế biến đổi của độ ẩm tương đối trung bình năm tại trạm Láng 10

Hình 1.4: Xu thế biến đổi lượng bốc hơi Piche năm tại trạm Láng 11

Hình 1.5: Xu thế thay đổi lượng bốc hơi Piche năm tại trạm Thái Bình 11

Hình 1.6: Xu thế biến đổi số giờ nắng năm tại trạm Láng 12

Hình 1.7: Xu thế biến đổi số giờ nắng năm tại trạm Thái Bình 12

Hình 1.8: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Láng 15

Hình 1.9: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Hà Đông 15

Hình 1.10: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Phủ Lý 16

Hình 1.11: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Bắc Ninh 17

Hình 1.12: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Gia Lâm 17

Hình 1.13: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Văn Giang 18

Hình 1.14: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Thủy Nguyên 19

Hình 1.15: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Phù Liễn 19

Hình 1.16: Xu thế biến đổi của mực nước trung bình năm tại trạm Định Cư trên sông Trà Lý 24

Hình 1.17: Xu thế biến đổi của mực nước max năm tại trạm Định Cư trên sông Trà Lý 25

Hình 1.18: Xu thế biến đổi của mực nước trung bình năm tại trạm Ba Lạt trên sông Hồng 25

Hình 1.19: Xu thế biến đổi của Hmax năm tại trạm Ba Lạt trên sông Hồng 25

Hình 1.20: Quá trình biến đối mực nước biển Việt Nam giai đoạn 1880-2000 26

Hình 1.21: Dao động mực nước trung bình năm tại trạm Hòn Dấu từ năm 1955 đến năm 2008 (Hệ hải đồ) 26

Hình 1.22: Dao động mực nước lớn nhất năm tại trạm Hòn Dấu từ năm 1956 đến năm 2008 (Hệ hải đồ) 26

Hình 2.5: Tần suất mực nước triều - trạm Hòn Dấu 46

Hình 2.6: Biểu đồ tình hình úng, hạn tỉnh Nam Định 52

Hình 3.1: Chế độ dòng chảy của đoạn sông đơn được mô tả bằng hệ phương trình vi phân đạo hàm riêng Saint – Vernant 63

Hình 4.1: Mạng thủy lực tính toán tiêu cho hệ thống thủy nông Nam Định 94

Hình 4.3: Mô phỏng trạm bơm trong Mike11 để tính toán tiêu tỉnh Nam Định 95

Hình 4.4: Mô phỏng cống tiêu trong Mike11 để tính toán tiêu tỉnh Nam Định 96

Hình 4.5: Sơ đồ phân khu tiêu hệ thống thủy nông Nam Định 97

Hình 4.6: Bản đồ ngập tỉnh Nam Định sau 5 ngày ứng với kịch bản BĐKH 102

Hình 4.7: Bản đồ ngập tỉnh Nam Định sau 5 ngày ứng với trường hợp hiện tại 102

Sau một thời gian nghiên cứu, luận văn Thạc sĩ với đề tài “Nghiên cứu tính

toán tiêu nước cho hệ thống thủy nông tỉnh Nam Định theo kịch bản nước biển dâng” đã hoàn thành theo đúng nội dung của đề cương nghiên cứu, được Hội đồng Khoa học và Đào tạo của Khoa Thuỷ văn và Tài nguyên nước phê duyệt Luận văn được thực hiện với mong muốn nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đối với

v ấn đề tiêu nước của hệ thống thuỷ nông tỉnh Nam Định để từ đó đưa ra được các

gi ải pháp thích ứng

Để có được kết quả như ngày hôm nay, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Phạm Thị Hương Lan và TS Đoàn Thị Tuyết Nga – Giảng viên Bộ môn K ỹ thuật sông và QLTT trường Đại học Thủy lợi đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và đóng góp các ý kiến quý báu trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình, sự hỗ trợ về mặt chuyên môn

và kinh nghiệm của các thầy cô giáo trong khoa Thủy văn & Tài nguyên nước đã

tạo điều kiện rất nhiều cho tác giả trong suốt quá trình làm luận văn

Xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp phòng Khảo sát – Công ty tư vấn

và kh ảo sát thiết kế xây dựng - BQP; Phòng Đào tạo Đại học và sau đại học; tập thể Lớp cao học 18V Trường Đại học Thuỷ lợi cùng toàn thể gia đình đã động viên, khích lệ, tạo điều kiện thuận lợi về mọi mặt cho tác giả trong thời gian hoàn thành luận văn

Trong quá trình thực hiện luận văn, do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót Vì vậy, tác giả rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của thầy cô, đồng nghiệp để giúp tác giả hoàn thiện về mặt kiến thức trong học tập và nghiên cứu

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà nội, ngày 10 tháng 3 năm 2012

Tác giả

Nguyễn Thị Ngọc Anh

MỞ ĐẦU

A TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Biến đổi khí hậu là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ 21; nó sẽ tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi trường trên phạm vi toàn thế giới Biến đổi khí hậu, với các biểu hiện chính là sự nóng lên toàn cầu và mực nước biển dâng, chủ yếu là do các hoạt động kinh tế - xã hội của con người gây phát thải quá mức vào khí quyển các khí gây hiệu ứng nhà kính Theo báo cáo đánh giá lần thứ tư của IPCC năm 2007, nhiệt độ trung bình toàn cầu

đã tăng khoảng 0,74P

0

P

C trong thời kỳ 1906 - 2005 và tốc độ tăng của nhiệt độ trong

50 năm gần đây gần gấp đôi so với 50 năm trước đó Trong 100 năm qua, lượng mưa có xu hướng tăng ở khu vực vĩ độ cao hơn 30P

0

P

Tuy nhiên,lượng mưa lại có xu hướng giảm ở khu vực nhiệt đới từ giữa những năm 1970 Hiện tượng mưa lớn có

dấu hiệu tăng ở nhiều khu vực trên thế giới (IPCC,2007) Mực nước biển toàn cầu

đã tăng trong thế kỷ 20 với tốc độ ngày càng cao Số liệu đo đạc từ vệ tinh TOPEX/POSEIDON trong giai đoạn 1993 - 2003 cho thấy tốc độ tăng của mực nước biển trung bình toàn cầu là 3,1 ± 0,7mm/năm, nhanh hơn đáng kể so với thời

kỳ 1961 - 2003 (IPCC,2007)

Dasgupta và các cộng sự (2007) đã công bố một nghiên cứu chính sách do Ngân hàng Thế giới - WB - xuất bản đã xếp Việt Nam nằm trong nhóm 5 quốc gia chịu ảnh hưởng cao nhất do biến đổi khí hậu Tại Việt Nam, hai đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long chịu ảnh hưởng nặng nhất Khi nước biển dâng cao 1 mét, ước chừng 5.3% diện tích tự nhiên, 10,8% dân số, 10,2% GDP, 10,9% vùng đô thị, 7,2% diện tích nông nghiệp và 28,9% vùng đất thấp sẽ bị ảnh hưởng Trong 50 năm qua (1958 - 2007), nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam tăng lên khoảng từ 0,5P

Xu thế biến đổi lượng mưa năm trung bình trên từng địa điểm trong 9 thập kỷ vừa

qua (1911- 2000) không rõ rệt theo các thời kỳ và trên các vùng khác nhau: có giai

đoạn tăng lên và có giai đoạn giảm xuống Lượng mưa năm giảm ở các vùng khí

hậu phía Bắc và tăng ở các vùng khí hậu phía Nam Tính trung bình trong cả nước,

lượng mưa năm trong 50 năm qua (1958-2007) đã giảm khoảng 2% Số đợt không

khí lạnh ảnh hưởng tới Việt Nam giảm đi rõ rệt trong hai thập kỷ qua Tuy nhiên, các biểu hiện dị thường lại thường xuất hiện mà gần đây nhất là đợt không khí lạnh gây rét đậm, rét hại kéo dài 38 ngày trong tháng 1 và tháng 2 năm 2008 ở Bắc Bộ (Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, Bộ TNMT, 2008)

Bão có cường độ mạnh xuất hiện nhiều hơn trong những năm gần đây Quỹ đạo bão

có dấu hiệu dịch chuyển dần về phía nam và mùa bão kết thúc muộn hơn, nhiều cơn

bão có đường đi dị thường hơn(Thông báo đầu tiên của Việt Nam cho Công ước

khung c ủa Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu, Bộ TNMT,2003) Số liệu quan trắc

mực nước biển tại các trạm hải văn dọc ven biển Việt Nam cho thấy tốc độ dâng lên

của mực nước biển trung bình ở Việt Nam hiện nay là khoảng 3mm/năm (giai đoạn 1993-2008), tương đương với tốc độ tăng trung bình trên thế giới Trong khoảng 50

năm qua, mực nước biển tại Trạm hải văn Hòn Dáu dâng lên khoảng 20cm (Chương

trình m ục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, Bộ TNMT, 2008) Theo đánh

giá của Tổ chức CARE quốc tế tại Việt Nam, mỗi thập kỷ mực nước biển ở Việt Nam có thể dâng 5 cm, đến năm 2070 có thể dâng 69 cm, năm 2100 nước biển có thể sẽ dâng tới khoảng 1m Nếu nước biển dâng cao theo dự báo như vậy thì đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) sẽ bị ngập khoảng 5.000 kmP

Pdẫn đến mất đất và giảm sản lượng nông nghiệp

Hệ thống các công trình thuỷ lợi tỉnh Nam Định được đầu tư từ rất sớm, từ những năm 1960 đến nay đã có nhiều đợt bổ sung hoàn chỉnh quy hoạch thủy lợi (1963, 1967, 1969, 1976, 1995 – khu Nghĩa Hưng; 1973, 1995 – Khu Xuân Thủy; Hải Hậu; Nam Ninh và khu Bắc Nam Hà thuộc Nam Định), hệ thống các công trình thuỷ lợi đã từng bước được đầu tư xây dựng như các trạm bơm lớn, kênh mương, cống dưới đê, hệ thống đê điều, góp phần quan trọng trong việc cải tạo nền nông nghiệp phục vụ tưới tiêu, chống úng chống hạn, nâng cao năng suất cây trồng Tuy

nhiên trong quá trình khai thác, sử dụng đến nay hệ thống thủy lợi tỉnh Nam Định vẫn còn một số tồn tại như sau:

* Hệ số tưới, tiêu hiện nay còn thấp chưa đáp ứng được yêu cầu sản xuất

* Hệ thống công trình thủy lợi qua nhiều năm sử dụng đến nay nhiều công trình đã xuống cấp nghiêm trọng, kênh mương bị bồi lắng Năng lực của hệ thống thủy nông không đáp ứng yêu cầu của sản xuất, tỷ lệ thất thoát nước tưới vẫn còn cao do phần lớn các công trình được xây dựng từ lâu, nay đã xuống cấp nhưng chưa được thay thế, sửa chữa kịp thời do khó khăn về vốn, sự đầu tư thiếu đồng bộ, việc quản lý khai thác còn nhiều hạn chế Công tác quản lý hệ thống chưa có quy trình vận hành chi tiết dựa trên cơ sở dự báo mưa, lũ, triều và mặn

* Tình trạng vi phạm lấn chiếm hành lang công trình thủy lợi vẫn diễn

ra ở nhiều nơi ảnh hưởng tới năng lực tưới – tiêu của hệ thống

Hậu quả là khi có mưa lớn kéo dài thì tình trạng úng ngập triền miên, kéo dài trong nhiều ngày, nhiều giờ trong suốt mùa mưa đã xảy ra làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất và đời sống kinh tế - xã hội Khi có thêm tác động của BĐKH và nước biển dâng thì các công trình thủy lợi đã có lại càng không đáp ứng được và mâu thuẫn giữa nhu cầu và khả năng đáp ứng lại càng căng thẳng hơn

Biến đổi khí hậu và nước biển dâng đang là mối đe dọa hiện hữu và to lớn

mà nhân loại sẽ phải đương đầu trong thế kỷ XXI Trước nguy cơ đó Liên hợp quốc

đã kêu gọi tất cả các quốc gia hãy đồng tâm nhất trí để giải quyết vấn đề nêu trên Nghiên cứu đề xuất và thực hiện các giải pháp nhằm hạn chế đến mức thấp nhất các tác động tiêu cực của BĐKH và thích ứng với quá trình BĐKH toàn cầu là nhiệm

vụ cấp bách của mọi quốc gia, của mọi người trên trái đất Cho đến nay các giải pháp đã được các nhà khoa học và các tổ chức quốc tế đưa ra đều hướng vào việc tìm các giải pháp hạn chế, cắt giảm nguồn phát thải khí nhà kính - tác nhân chủ yếu gây nên hiện tượng BĐKH toàn cầu và hướng tìm giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu

Với những lý do đã nêu ở trên, đề tài:“Nghiên cứu tính toán tiêu nước cho hệ

thống thủy nông tỉnh Nam Định theo kịch bản nước biển dâng” đã được đề xuất để

nghiên cứu

B MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

Tính toán tiêu nước cho hệ thống thuỷ nông tỉnh Nam Định theo kịch bản

nước biển dâng

C ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG

- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là yêu cầu tiêu và các biện pháp tiêu nước mặt do tác động của biến đổi khí hậu

- Phạm vi nghiên cứu ứng dụng là hệ thống thủy nông tỉnh Nam Định

D NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

D1 Nội dung nghiên cứu

Luận văn đi sâu nghiên cứu 02 vấn đề chính sau:

- Xác định yêu cầu tiêu thoát nước vùng ảnh hưởng triều do ảnh hưởng của BĐKH toàn cầu thông qua các kịch bản nước biển dâng tỉnh Nam Định

- Nghiên cứu ứng dụng mô hình thuỷ lực để tính toán tiêu nước cho hệthống thuỷ nông phù hợp với yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội, thích ứng với BĐKH toàn cầu

D2 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện mục tiêu và nội dung nghiên cứu đề ra, trong luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu sau:

1) Phương pháp kế thừa

Nghiên cứu tiếp thu và sử dụng có chọn lọc kết quả nghiên cứu và thành tựu khoa học công nghệ của các tác giả trong và ngoài nước đã nghiên cứu về những vấn đề có liên quan đến đề tài

2) Phương pháp điều tra thu thập và đánh giá

Điều tra thu thập tài liệu, khảo sát và nghiên cứu thực tế, phân tích đánh giá

và tổng hợp tài liệu để từ đó rút ra các cơ sở khoa học và khả năng ứng dụng vào

thực tiễn

3) Phương pháp phân tích tổng hợp

Việc nghiên cứu tiêu thoát nước có liên quan đến nhiều yếu tố như kỹ thuật, kinh tế, xã hội , có tác động rộng rãi đến cuộc sống của cộng đồng trên địa bàn rộng lớn vì vậy việc phân tích tổng hợp là cần thiết đối với nghiên cứu này

4) Phương pháp sử dụng mô hình toán thủy văn, thủy lực

Để phục vụ cho tính toán thủy lực tiêu, luận văn đã nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE 11 của Viện Thuỷ lực Đan Mạch (DHI)

CH ƯƠNG 1

50T

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ

VÀ TÁC ĐỘNG ĐẾN VẤN ĐỀ TIÊU THOÁT NƯỚC

1.1 KHÁI QUÁT CHUNG

Vùng đồng bằng Bắc Bộ (còn gọi là vùng đồng bằng sông Hồng) 5Tnằm ngay cạnh phía Nam của đường bắc chí tuyến, giữa vĩ độ 22°00' và 21°30' Bắc và kinh độ

Việt Trì tỉnh Phú Thọ còn đáy là đường bờ biển kéo dài từ thành phố Hạ Long tỉnh Quảng Ninh đến cực nam huyện Kim Sơn tỉnh Ninh Bình Đồng bằng Bắc Bộ có địa giới hành chính gồm 10 tỉnh và thành phố là Hà Nội, Hải Phòng, Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Hải Dương, Hưng Yên, Hà Nam, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình Tính đến năm 2008 vùng ĐBBB có tổng diện tích tự nhiên 1.486.250 ha trong đó khoảng trên 760.000 ha là đất nông nghiệp, dân số trên 18,6 triệu người

Đồng bằng Bắc Bộ được tạo thành do quá trình bồi tụ phù sa của hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình, chênh lệch về cao độ giữa các khu vực không nhiều Phần lớn vùng đồng bằng có cao độ từ 0,4 m đến 12,0 m so với mực nước biển trong đó dưới 4,0 m chiếm tới 55,8%

Do có địa hình bằng phẳng và trũng thấp nên vệc cấp thoát nước ở ĐBBB chủ yếu dựa vào biện pháp công trình thích hợp Trong mùa mưa toàn bộ vùng châu thổ thường xuyên bị đe doạ bởi lũ lụt và bão mạnh, là nguy cơ đe doạ môi trường chủ yếu từ xưa tới nay Mặt khác, dao động về độ cao mặt đất nói chung và mặt ruộng nói riêng ở vùng đồng bằng tuy nhỏ nhưng lại có ảnh hưởng rất lớn đến chế

độ canh tác và biện pháp tiêu thoát nước Trong phạm vi một địa phương hay một khu vực nhỏ, chênh lệch cao độ mặt đất chỉ một vài mét cũng làm thay đổi chế độ sản xuất cũng như giải pháp công trình tiêu thoát nước

Trải qua nhiều thế kỷ chống chọi với thiên nhiên, nhân dân vùng đồng bằng

đã xây dựng được hệ thống đê điều và bờ vùng nhân tạo dày đặc cùng hàng ngàn

công trình thủy lợi phục vụ yêu cầu chống lũ, tưới, tiêu, cải tạo đất… Các công trình thủy lợi như hồ, đập, trạm bơm, cống cùng với mạng lưới kênh mương, công trình trên kênh, đường xá, đê điều, bờ bao, bờ vùng v.v… đã tạo thành hệ thống công trình thủy lợi (còn gọi là hệ thống thủy lợi hay hệ thống thủy nông) Các hệ thống thủy lợi được xây dựng cùng với nhiều yếu tố tự nhiên khác như sông, ngòi

đã chia cắt vùng đồng bằng thành những khu vực độc lập hoặc tương đối độc lập, được gọi là vùng thủy lợi Hiện nay vùng Đồng bằng Bắc Bộ đã hình thành 22 vùng thủy lợi có quy mô rất khác nhau Trong số 22 vùng nói trên, có vùng được chia nhỏ thành nhiều hệ thống thủy lợi, có vùng được tổ chức thành một hệ thống thủy lợi Mỗi hệ thống thủy lợi do một hoặc nhiều doanh nghiệp khai thác công trình thủy lợi quản lý

Vùng đồng bằng Bắc Bộ có tốc độ đô thị hoá và công nghiệp hoá diễn ra sôi động vào bậc nhất nước Diện tích đất nông nghiệp, hồ ao và khu trũng có khả năng trữ và điều tiết nước mưa ngày một thu hẹp nên yêu cầu tiêu nước ngày một căng thẳng hơn

Đồng bằng Bắc Bộ là khu vực có hệ thống thủy lợi được xây dựng tương đối hoàn chỉnh và đồng bộ nhất nước Tuy nhiên, hầu hết các công trình giữ vị trí then chốt trong các hệ thống thủy lợi đều có thời gian phục vụ dài từ trên 30 năm thậm chí tới trên 100 năm nên đã bị xuống cấp rất nghiêm trọng Mặt khác các công trình này được tính toán thiết kế trong điều kiện nền kinh tế chưa phát triển, nhu cầu cấp nước và thoát nước chưa cao và căng thẳng như bây giờ, bởi vậy chúng không đáp

ứng được yêu cầu của thực tiễn

1.2 BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ

1.2.1 Mạng lưới trạm quan trắc khí tượng

Các trạm đo khí tượng và đo mưa ở ĐBBB phân bố tương đối đều Một số trạm được thiết lập từ rất sớm như Láng (1886), Sơn Tây (1933), Hà Đông (1936), Hải Dương (1929), Hưng Yên (1922), Phù Liễn (1904), Thái Bình (1933) Tuy nhiên do chiến tranh nên thời gian quan trắc của các trạm đều không liên tục, phần lớn bị gián đoạn từ năm 1947 đến 1956 hoặc 1957 Sau hòa bình lập lại các trạm đo

khí tượng và đo mưa được quan trắc khá đầy đủ và liên tục từ 1956 tới nay Để phục vụ cho nghiên cứu, luận văn đã sử dụng tài liệu của các trạm Sơn Tây, Láng,

Hà Đông, Hưng Yên, Hải Dương, Phù Liễn, Thái Bình, Văn Lý, Nam Định, Phủ

Lý, Nho Quan, Ninh Bình Vị trí các trạm quan trắc khí tượng xem hình 1.2

1.2.2 Biến đổi về nhiệt độ

Chỉ trong vòng gần nửa thế kỷ, từ năm 1960 đến nay, nhiệt độ trung bình năm của toàn vùng ĐBBB đã tăng từ 0,4 P

1990 xuống còn 24 đợt mỗi năm trong thập kỷ 1991-2000, đặc biệt trong các năm

từ 1994 - 2008 chỉ còn 15 đợt đến 16 đợt rét mỗi năm

Bảng 1 1: Nhiệt độ trung bình năm của một số trạm khí tượng

TT Trạm đo Nhiệt độ trung bình năm theo thời kỳ (P

o

P

C) 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 2001-2008

Hình 1.2: Bản đồ vị trí các trạm Khí tượng - Thủy văn vùng đồng bằng Bắc Bộ

1.2.3 Biến đổi về độ ẩm

Theo quy luật chung, độ ẩm tương đối trung bình tháng ở ĐBBB cao nhất xảy ra vào tháng 3, tháng 4 khi có tác động của mưa phùn, thấp nhất xuất hiện vào tháng 6, tháng 7 khi có tác động của gió tây khô nóng Kết quả nghiên cứu cho thấy

độ ẩm tương đối trung bình tháng trong các thập kỷ gần đây có xu hướng thấp dần

Ví dụ tại trạm Láng độ ẩm trung bình năm thời kỳ 2001-2008 đạt 79% thấp 2% so với trung bình nhiều năm Độ ẩm trung bình tháng thấp nhất trong thời kỳ 2001-

2008 đạt từ 74 % đến 75 % thấp hơn trung bình nhiều năm từ 2 % đến 4 % Về mùa đông số đợt không khí lạnh giảm hẳn, số ngày mưa phùn cũng giảm và khả năng nắng nóng trong mùa hè có xu hướng gia tăng trong thập kỷ gần đây Từ năm 1961 đến 1980 trung bình mỗi năm có 30 ngày mưa phùn, từ năm 1991 đến nay giảm xuống chỉ còn 13 ngày đến 15 ngày

Đặc trưng độ ẩm trung bình tháng của từng thập kỷ tại trạm Láng xem bảng 1.1phần phụ lục chương I

Hình 1.3: Xu thế biến đổi của độ ẩm tương đối trung bình năm tại trạm Láng

1.2.4 Biến đổi về lượng bốc hơi

Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng bốc hơi trung bình tháng cao nhất xảy ra vào các tháng 6, tháng 7 dao động từ 90 mm - 130 mm, thấp nhất vào tháng 3 khi có mưa phùn ẩm ướt Xu thế biến động của lượng bốc hơi Piche giảm ở các trạm Láng,

Phù Liễn, Văn Lý và tăng ở trạm Thái Bình Đặc trưng bốc hơi trung bình tháng năm tại một số trạm điển hình xem bảng 1.2phần phụ lục chương I

Hình 1 4: Xu thế biến đổi lượng bốc hơi Piche năm tại trạm Láng

Hình 1 5: Xu thế thay đổi lượng bốc hơi Piche năm tại trạm Thái Bình

1 2.5 Biến đổi số giờ nắng

Tổng số giờ nắng trong vùng nghiên cứu dao động từ 1600 giờ đến 1690 giờ, tháng 7 có số giờ nắng cao nhất, đạt 190 giờ đến 200 giờ, tháng 2 có giờ nắng thấp

nhất, chỉ đạt 42 giờ đến 46 giờ Biến đổi về số giờ nắng không rõ ràng: So với trung bình nhiều năm, trong ba thập kỷ từ 1961-1990 số giờ nắng có xu thế tăng nhưng đến thập kỷ 1991-2000, từ 2001 đến nay lại có xu hướng giảm Tổng số giờ nắng tại một số trạm quan trắc điển hình xem bảng 1.3 phần phụ lục chương I

Hình 1 6: Xu thế biến đổi số giờ nắng năm tại trạm Láng

Hình 1 7: Xu thế biến đổi số giờ nắng năm tại trạm Thái Bình

1 2.6 Biến đổi chế độ gió, bão

Theo số liệu thống kê của Tổng cục khí tượng thủy văn, trong 94 năm có 403 lần bão đổ bộ vào Việt Nam, trung bình mỗi năm có từ 4 đến 5 lần

Bảng 1.2: Phân bố số lần bão đổ bộ vào Việt Nam theo từng tháng

Qua thu thập đánh giá các kết quả nghiên cứu cho thấy số trận bão xuất hiện

ở Biển Đông trong khu vực từ 5P

Bảng 1.4: Tần suất bão đổ bộ vào các khu vực theo tháng (%)

Tháng

Cả năm

Quảng Nam - Bình Định 4 2 2 2 22 42 21 5 100

1 2.7 Biến đổi về lượng mưa và phân bố mưa năm

Vùng ĐBBB có lượng mưa năm tương đối phong phú: khu vực phía nam đồng bằng và ven biển đạt 1.750 mm – 1.850 mm, khu vực trung tâm và phía bắc của vùng đồng bằng 1.450 mm – 1.550mm Những năm có lượng mưa lớn thường

là những năm chịu ảnh hưởng của mưa bão Kết quả nghiên cứu cho thấy trong vài thập kỷ gần đây sự biến động về tổng lượng mưa năm không rõ nét nhưng lượng mưa trung bình các tháng mùa khô giảm nhiều, lượng mưa các tháng mùa mưa lại

có xu hướng gia tăng Do mùa mưa kết thúc sớm nên lượng mưa trung bình tháng

10 giảm nhiều chỉ bằng 50% lượng mưa trung bình nhiều năm

1 2.8 Biến đổi về lượng mưa lớn nhất thời đoạn ngắn

Qua thu thập đánh giá các phân tích tài liệu mưa ngày từ năm 1956 đến 2008 tại các trạm đo mưa điển hình ở đồng bằng Bắc Bộ cho thấy mưa lớn nhất thời đoạn ngắn tại các trạm đo đã thống kê đều có tính chất bao Tổng lượng mưa của trận mưa 1 ngày lớn nhất thấp hơn nhiều so với trận mưa 3 ngày lớn nhất năm Ngược lại tổng lượng mưa của trận mưa 7 ngày lớn nhất không lớn hơn nhiều so với trận mưa 5 ngày lớn nhất Mưa 5 ngày lớn nhất có tổng lượng lớn hơn nhiều so với mưa

3 ngày

a) Vùng Hữu sông Hồng

Nghiên cứu lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ tại các trạm đo cho thấy có sự biến đổi lớn tại hầu hết các trạm đo: lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình thời kỳ hiện tại 2001-2008 gia tăng so với trung bình nhiều năm là 14% tại Hà Nội, 17% tại Hà Đông, 7% tại Thường Tín, 4% tại Phủ Lý; nếu so với thời kỳ 1961-1970 mức độ gia tăng lên tới 30% tại Hà Nội, 40% tại Hà Đông, 21% tại Ba Thá, 26% tại Thường Tín, 21% tại Vân Đình, 10% tại Phủ Lý Tuy nhiên nếu xét cả thời kỳ dài từ năm 1956 đến nay cho thấy mức độ biến động về tổng lượng là không đáng kể, thậm chí nhiều khu vực có xu hướng giảm Lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ tại một số trạm đo vùng Hữu sông Hồng và so sánh

tỷ lệ lượng mưa 5 ngày max trung bình của các thời kỳ so với trung bình nhiều năm xem bảng 1.4 và bảng 1.5 phần phụ lục chương I

Hình 1 8: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Láng

Hình 1 9: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Hà Đông

Hình 1 10: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Phủ Lý b)Vùng Tả sông Hồng

So với vùng Hữu ngạn, mức độ biến động của lượng mưa lớn nhất trung bình thời đoạn vùng Tả ngạn sông Hồng nhỏ hơn Lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình thời đoạn 2001-2008 gia tăng so với thời đoạn 1961-1970 là 89% tại Đông Anh, 18% tại Văn Giang, 9% tại Thanh Miện, 6% tại trạm Ninh Giang; gia tăng so với thời đoạn 1991-2000 là 5% tại Thanh Miện, 44% tại Hải Dương, 28% tại Ninh Giang Trong hệ thống Bắc Hưng Hải xu thế lượng mưa 5 ngày lớn nhất gia tăng mạnh ở các vùng phía Đông Nam còn vùng trung tâm và Tây Bắc của hệ thống xu thế gia tăng không đáng kể Cũng tương tự như vùng Hữu ngạn, nếu xem xét cả thời

kỳ dài từ năm 1956 đến nay cho thấy mức độ biến động về tổng lượng các trận mưa lớn nhất năm là không đáng kể, thậm chí tại nhiều khu vực có xu hướng giảm Lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ tại một số trạm vùng Tả sông Hồng xem bảng 1.6 phần phụ lục chương I

Bảng 1.5: So sánh tỷ lệ lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ

so với trung bình nhiều năm Đơn vị %

Thời kỳ Bắc

Ninh

Đông Anh

Gia Lâm

Hưng Yên

Văn Giang

Thanh Miện

Hải Dương

Ninh Giang

Hình 1 11: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Bắc Ninh

Hình 1 12: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Gia Lâm

Hình 1 13: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Văn Giang

c) Vùng ven biển từ Hải Phòng tới Văn Lý

Qua thu thập đánh giá các kết quả nghiên cứu cho thấy, so với lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình nhiều năm (1961-2008), lượng mưa lớn nhất trong thời kỳ 1961-1970, 1981-1990 ở hầu hết các trạm đều nhỏ hơn; trong thời kỳ 1971-1980, 1991-2000 và 2001-2008 ở hầu hết các trạm đều lớn hơn

So sánh lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình thời kỳ 2001-2008 với các thời kỳ trước cho thấy mức độ gia tăng còn cao hơn: nếu so với thời kỳ 1961-1970 cao hơn

từ 3%-13% tại các trạm trong đó cao nhất tại Phù Liễn là 13%, Thái Bình là 10%;

so với thời kỳ 1971-1980 thì cao hơn 25% tại Chí Linh, 14% tại Thái Bình; so với thời kỳ 1981-1990 cao hơn 33% tại Chí Linh, 4% tại Thủy nguyên, 15% tại Vĩnh Bảo, 24% tại Thái Bình, 21% tại Phù Liễn; so với thời kỳ 1991-2000 cao hơn 11% tại Chí Linh, 63% tại Thái Bình, 0,7% tại Phù Liễn Nếu xem xét cả thời kỳ dài từ năm 1956 đến nay cho thấy mức độ biến động về tổng lượng các trận mưa lớn nhất năm là không đáng kể, thậm chí tại nhiều khu vực có xu hướng giảm Lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình từng thời kỳ và so sánh tỷ lệ so với trung bình nhiều năm tại một số trạm vùng ven biển từ Hải Phòng tới Văn Lý xem bảng 1.7 và bảng 1.8 phần phụ lục chương I

Hình 1.14: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Thủy Nguyên

Hình 1 15: Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Phù Liễn

e) Qua phân tích đánh giá các kết quả nghiên cứu cho thấy:

- Lượng mưa 1 ngày lớn nhất năm tại hầu hết các trạm nghiên cứu đều có xu hướng giảm Mức độ giảm ở trạm Nam Định là lớn nhất lên tới 3,5mm/năm Các trạm khác giảm không nhiều Riêng trạm Hà Đông lại có xu hướng tăng do ảnh hưởng của số liệu mưa đầu tháng 11/2008 là quá lớn Nếu bỏ qua số liệu mưa năm

2008 thì trạm Hà Đông cũng có xu hướng giảm như các trạm khác

- Thu thập các kết quả nghiên cứu cho thấy 5 trạm: Nam Định, Thái Bình, Ninh Bình, Phủ Lý và Hưng Yên, lượng mưa của trận mưa lớn nhất năm thời đoạn

3 ngày, 5 ngày, 7 ngày và tổng lượng mưa năm có xu hướng giảm với mức độ giảm trung bình trên dưới 3,0 mm/năm đối với trận mưa lớn nhất năm, trên dưới 10 mm/năm đối với tổng lượng mưa năm Tại trạm Hải Dương lượng mưa 3 ngày lớn

nhất có xu hướng tăng nhưng không đáng kể, trung bình khoảng 0,6 mm/năm còn trận mưa 5 ngày, 7 ngày lớn nhất năm và tổng lượng mưa năm hầu như không thay đổi Riêng trạm Hà Đông nếu xét cả trận mưa lịch sử tháng 11/2008 thì có xu hướng tăng Nếu liệt tài liệu tính toán chỉ xét đến năm 2007 thì trạm Hà Đông thì cũng có

xu hướng giảm như phần lớn các trạm khác

- Đại đa số các trận mưa lớn nhất năm có thời đoạn ngắn ngày đều nằm trong các trận mưa dài ngày hơn, điểm này làm tăng tính bất lợi của mô hình mưa Tuy nhiên nên lựa chọn các trận mưa có xu hướng dài ngày để tính toán bởi vì khi đó tính toán tiêu nước của các trận mưa dài ngày được đảm bảo thì cũng có khả năng đảm bảo tiêu cho các trận mưa ngắn ngày và đó được quy định bởi đặc điểm phát triển của đối tượng tiêu nước chính là lúa

- Mặc dù những năm gần đây thỉnh thoảng xuất hiện một số trận mưa lịch sử song kết quả nghiên cứu mưa lớn nhất thời đoạn ngắn tại các trạm đo mưa ở đồng bằng Bắc Bộ từ năm 1956 đến nay cho thấy mức độ biến động về tổng lượng không lớn nhưng lại tăng cao về cường độ và xuất hiện đồng thời trên diện rộng đã làm tăng cao nhu cầu tiêu úng

1 3 BIẾN ĐỔI CHẾ ĐỘ THỦY VĂN

1 3.1 Sông ngòi ở đồng bằng Bắc Bộ

Bao trùm toàn bộ vùng đồng bằng Bắc Bộ là phần hạ lưu của hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình Dòng chính sông Hồng bắt nguồn từ dãy núi Ngụy Sơn cao trên 2.000m thuộc tỉnh Vân Nam, Trung Quốc Phụ lưu lớn nhất của sông Hồng

là sông Đà, sông Lô cũng đều bắt nguồn từ tỉnh Vân Nam và Tây Tạng của Trung Quốc Các phụ lưu này nhập vào sông Hồng ở khu vực Việt Trì Từ đây trở xuống bắt đầu vùng hạ lưu của sông Hồng Dòng chính của sông Hồng được tạo thành bởi sông Đà, sông Thao, sông Lô, sông Gâm, sông Phó Đáy và 6 phân lưu là các sông: sông Đáy, sông Đuống, sông Luộc, sông Trà Lý, sông Nam Định và sông Ninh Cơ

Dòng chính sông Thái Bình do 3 sông chính là sông Cầu, sông Thương và sông Lục Nam hợp lưu tại Phả Lại mà tạo thành Từ Phả Lại trở xuống là vùng hạ

lưu sông Thái Bình Sông Thái Bình có hai phân lưu chính là sông Kinh Thầy và

sông Văn Úc

Ở đồng bằng Bắc Bộ, hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình liên thông với nhau bởi mạng lưới sông khá dày đặc trong đó quan trọng nhất là sông Đuống và sông Luộc Khoảng trên 40 % lượng nước lũ của sông Hồng được chuyển sang sông Thái Bình qua hai sông này Hệ thống sông Hồng – sông Thái Bình có rất nhiều cửa sông trong đó quan trọng nhất là cửa Bạch Đằng, Lạch Tray, Văn Úc, Thái Bình, Trà Lý, Ba Lạt, Lạch Giang và Cửa Đáy

Hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình có tổng diện tích lưu vực khoảng 169.000 kmP

2

P trong đó hơn một nửa (khoảng 87.400 kmP

2

P kể cả đồng bằng sông Hồng) đều nằm trên đất Việt Nam Dòng chảy hàng năm của sông Hồng vào khoảng 115 tỷ mP

/s) Khoảng 40 % lượng nước này bắt nguồn từ Trung Quốc Đây

là lưu vực lớn nhất nước ta về mặt diện tích, đứng thứ hai sau lưu vực sông Mê Kông về mặt lượng nước với 16 % toàn bộ lượng nước ở Việt Nam Sông Hồng khi chảy xuống đồng bằng đã phân bớt một phần lưu lượng sang sông Thái Bình qua sông Đuống dài 64 km và sông Luộc dài 72,4 km, phân sang sông Đáy qua sông Nam Định dài 31,5 km, phân qua sông Ninh Cơ dài 51,8 km và qua sông Trà Lý dài

64 km để ra biển, phần còn lại chảy thẳng ra biển ở cửa Ba Lạt Đoạn sông Hồng chảy qua Hệ thống thủy nông Nam Thái Bình dài 70 km

Sông Trà Lý là một nhánh của sông Hồng dài 64 km Sông Trà Lý là ranh giới phân chia tỉnh Thái Bình thành 2 Hệ thống thủy nông Nam và Bắc Thái Bình, chảy theo hướng chung từ Tây sang Đông, bắt đầu từ xã Hồng Minh huyện Hưng

Hà, tỉnh Thái Bình rồi đổ ra Vịnh Bắc Bộ tại cửa Trà Lý

1.3.2 Biến đổi dòng chảy mùa kiệt trên dòng chính sông Hồng

1.3.2.1 Khái quát chung

Dòng chảy các tháng mùa kiệt trên sông Hồng tại Sơn Tây là do nguồn nước của các sông Đà, sông Lô, sông Thao và khu giữa từ các sông Đà, sông Lô và sông

Thao tạo nên Tuy nhiên khi có các hồ chứa lớn ở thượng lưu thì nguồn nước mùa kiệt còn chịu ảnh hưởng của sự vận hành các hồ chứa này Sự biến động của lượng dòng chảy ngày, tháng trong mùa kiệt sẽ dẫn tới sự gia tăng hoặc hạ thấp mực nước

ở hạ du sông Hồng Do dòng chảy các sông nhánh giảm nên dòng chảy tháng về Sơn Tây thời kỳ 1988-2008 giảm mạnh vào các tháng 11, tháng 12 và tháng 1 do hồ tích nước Cùng với sự vận hành điều tiết xả nước phát điện và sự gia tăng tỷ lệ phân phối dòng chảy tháng của sông Hồng qua sông Đuống mà dòng chảy trung bình tháng thời kỳ 1988-2008 tại Hà Nội giảm so vời thời kỳ 1956-1987 là 506 mP

3

P

/s vào tháng 11, giảm 276 mP

1.3.2 2 Biến đổi về lưu lượng

a) Dòng chính sông Hồng tại Sơn Tây:

- Thời kỳ 1956-1987: Trước khi có hồ Hoà Bình, lưu lượng trung bình tháng

- Thời kỳ 1988-2008: Sau khi có hồ Hoà Bình, lưu lượng trung bình tháng

cao hơn so với trước đây Cụ thể tháng 1 là 1.280 mP

b) Dòng chính sông Hồng tại Hà Nội:

- Thời kỳ 1956-1987: Trước khi có hồ Hoà Bình, lưu lượng trung bình tháng

lượng tháng nhỏ nhất xuất hiện vào tháng 1/1989 là 619 mP

1.3.2 3 Biến đổi về mực nước

Tại Hà Nội thời kỳ 1988-2008, do các hồ chứa ở thượng nguồn tích nước, lưu lượng tháo về hạ du giảm nhỏ nên mực nước trung bình thời kỳ này giảm mạnh

so với mực nước trung bình thời kỳ 1956-1987 Mực nước thấp nhất quan trắc được vào ngày 01/01/2008 là 1,12 m, ngày 12/02/2008 là 0,81 m, ngày 11/3/2008 là 1,04

m, ngày 01/4/2008 là 1,42 m, ngày 03/5/2008 là 1,45 m Thời kỳ trước khi có hồ Hoà Bình mực nước thấp nhất tại Hà Nội xuất hiện vào tháng 3/1956 cũng chỉ là 1,56 m Trong các mùa khô từ năm 2004-2005 đến nay mực nước tại Hà Nội luôn luôn bị hạ thấp hơn mức trung bình nhiều năm nhất là từ tháng 1 đến tháng 3 đã gây khó khăn cho việc lấy nước ở vùng hạ lưu

1.3.3 Biến đổi dòng chảy mùa lũ trên dòng chính sông Hồng

Chế độ dòng chảy mùa lũ của mạng lưới sông đồng bằng Bắc Bộ chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ dòng chảy sông Hồng nhất là đoạn từ Hưng Yên đến cửa

Ba Lạt, chế độ thủy triều vịnh Bắc Bộ và quy trình xả lũ của các hồ thủy điện ở thượng nguồn Lưu lượng mùa lũ tăng dần từ tháng 6 đến tháng 8 và giảm dần từ tháng 9 trở đi Mặc dù có sự điều tiết của các hồ Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang nhưng mực nước trung bình và mực nước lớn nhất các tháng mùa lũ vùng hạ lưu sông Hồng có xu thế tăng trong thời gian gần đây do mức độ gia tăng lượng nước tiêu bằng động lực từ các hệ thống thủy lợi ra sông lớn và sự biến đổi của khí hậu toàn cầu

Tháng 8 dòng chảy lũ đạt trị số lớn nhất: trên sông Trà Lý tại Quyết Chiến đạt khoảng 910 mP

3

P

/s Lưu lượng lớn nhất nhiều năm cũng thường xảy ra vào tháng 8, rất ít khi xảy ra vào tháng 7 và tháng 9 Đối với các phụ lưu nằm ở hạ du sông Hồng, mực nước cao nhất trong năm và mực nước trung bình tháng lớn nhất năm cũng thường rơi vào tháng 8, rất ít khi xảy ra vào tháng 7 và

tháng 9 Trường hợp gặp tổ hợp bất lợi là triều cường và lũ thượng lưu lớn đổ về thì

có thể gây ra mực nước lũ dềnh cao vào các tháng 7 hoặc tháng 9

Lưu lượng bình quân tháng mùa lũ thời đoạn 1902-2008 của một số vị trí trên sông Hồng xem bảng 1.9 phần phụ lục chương I

Mực nước lũ cao nhất xảy ra trên sông Trà Lý và sông Hồng phụ thuộc chủ yếu vào nước lũ sông Hồng và thủy triều Trên sông Trà Lý mực nước lũ cao nhất tại Quyết Chiến là 6,45m xuất hiện ngày 22/8/1971, tại Định Cư là 2,75m xuất hiện ngày 24/7/1996 Càng gần về phía biển mực nước cao nhất thường bị chi phối bởi yếu tố triều mạnh hơn

Bảng 1.6: Mực nước báo động và thời gian duy trì tại một số vị trí điển

Hình 1 17: Xu thế biến đổi của mực nước max năm tại trạm Định Cư

trên sông Trà Lý

Hình 1 18: Xu thế biến đổi của mực nước trung bình năm

tại trạm Ba Lạt trên sông Hồng

Hình 1 19: Xu thế biến đổi của mực nước max năm

tại trạm Ba Lạt trên sông Hồng

1.3.4 Mực nước biển dâng, chế độ thuỷ triều và xâm nhập mặn

Theo kết quả nghiên cứu của Bộ Tài nguyên và Môi trường, trong 50 năm gần đây mực nước biển ở nước ta đã dâng cao thêm khoảng 20 cm

Hình 1 20: Quá trình biến đối mực nước biển Việt Nam giai đoạn 1880-2000

Nguồn: IPCC (2007), Báo cáo của Ủy ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu

Hình 1 21: Dao động mực nước trung bình năm tại trạm Hòn Dấu từ năm 1955