Nghiên cứu đánh giá xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã bằng mô hình MIKE 11 AD

MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN 1 MỞ ĐẦU 5 Mục tiêu của đồ án 1 1. Phạm vi nghiên cứu 1 2. Phương pháp nghiên cứu 1 3. Nội dung đồ án 1 CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ – TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG MÃ 2 1.1. Điều kiện địa lý tự nhiên 2 1.1.1.Vị trí địa lý 2 1.1.2. Đặc điểm địa hình lưu vực 2 1.1.3. Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng 3 1.1.3.1. Địa chất khoáng sản 3 1.1.3.2. Thổ nhưỡng 3 1.1.4. Đặc điểm thảm phủ thực vật 3 1.1.5. Đặc điểm khí tượng, thủy văn 4 1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội 12 1.2.1. Dân số và phân bố dân cư 12 1.2.2. Thành phần dân số 13 1.2.3. Cơ cấu kinh tế 13 1.2.4. Các ngành kinh tế chủ chốt 13 CHƯƠNG II: TÌNH HÌNH XÂM NHẬP MẶN 17 VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ 17 2.1. Thuỷ triều và xâm nhập mặn 17 2.1.1. Chế độ triều 17 2.1.2. Diễn biến mực nước triều trong năm 17 2.1.3. Tình hình xâm nhập mặn vào hạ lưu sông Mã 18 2.1.3.1. Diễn biến độ mặn 21 2.1.3.2. Diễn biến độ mặn theo thời gian 21 2.1.3.3. Diễn biến theo không gian 22 2.1.4. Tình hình thiệt hại 23 2.2. Nguyên nhân và các giải pháp hạn chế xâm nhập mặn 24 2.2.1. Nguyên nhân gây ra xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu sông Mã 24 2.2.1.1. Nguyên nhân khách quan (do thời tiết) 24 2.2.1.2. Nguyên nhân chủ quan (do con người gây ra) 24 2.2.2. Các giải pháp hạn chế xâm nhập mặn 24 2.2.2.1. Biện pháp trước mắt 24 2.2.2.2. Giải pháp lâu dài 25 CHƯƠNG III: XÂY DỰNG MÔ HÌNH MIKE 11 AD ĐÁNH GIÁ XÂM NHẬP MẶN HẠ LƯU SÔNG MÃ 27 3.1. Giới thiệu về mô hình MIKE11 27 3.1.1. Giới thiệu chung 27 3.1.2. Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE 11 (HD và AD) 28 3.2. Chuẩn bị số liệu đầu vào mô hình mike11 AD 32 3.2.1.Tài liệu địa hình: 32 3.2.2. Tài liệu thủy văn: 33 3.3. Thiết lập mô hình 33 3.3.1. Thiết lập mạng thủy lực 33 3.3.2 Điều kiện ban đầu và điều kiện biên 34 3.4 Hiệu chỉnh và kiểm định bộ thông số của mô hình: 35 3.4.1 Hiệu chỉnh bộ thông số cho mô hình 35 3.4.2 Kiểm định bộ thông số cho mô hình, đánh giá tính hiệu quả của mô hình: 41 3.4.3. Kết quả biểu diễn xâm nhập mặn hạ lưu sông Mã năm 2009 45 3.5. Kết luận chung và đánh giá bộ thông số của mô hình: 46 3.6. Ứng dụng mô hình MIKE11 AD đánh giá diễn biến xâm nhập mặn theo các kịch bản biến đổi khí hậu: 46 3.6.1. Tác động của biến đổi khí hậu và dự báo của IPCC: 46 3.6.2 Tính toán xâm nhập mặn theo kịch bản biến đổi khí hậu: 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

LỜI CÁM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Khoa Khí tượng thủy văn– Trường đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã truyền thụ kiến thức cho emtrong suốt quá trình học tập vừa qua, đặc biệt là thầy PGS.TS Hoàng Ngọc Quang vàTh.S Trần Ngọc Huân, người đã hướng dẫn và chỉ dạy rất tận tình cho em hoàn thành

đồ án này

Do hạn chế về khả năng của bản thân nên đồ án không tránh khỏi còn nhữnghạn chế và thiếu sót Vì vậy, em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo quý báu củathầy cô và các bạn

Em xin chân thành cám ơn!

Sinh viên thực hiện Nguyễn Hữu Đô

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC HÌNH

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài

Dựa vào các nghiên cứu của Nguyễn Văn Cung và cộng sự năm 1981: Năngsuất lúa sẽ giảm khi độ mặn nước tưới nội đồng tăng Ví dụ khi độ mặn là 0,5 ‰ thìnăng suất lúa sẽ chỉ còn 94 %, khi độ mặn là 1,0 ‰, 2,0 ‰ và 5,0 ‰ thì năng suấtlúa chỉ đạt tương ứng là 88 %, 60,1 % và 50 % Đặc biệt khi độ mặn tăng đến 15 ‰thì cả lúa và mạ đều chết Ngoài ra độ mặn còn ảnh hưởng đến tính chất lý hoá củanước như trọng lượng riêng, độ dẫn điện, độ truyền âm, độ hoà tan các chất khí vànguy cơ tồn vong của hệ sinh thái nước ngọt

Vùng hạ du sông Mã là khu vực phát triển sản xuất nông nghiệp, công nghiệp,

du lịch và trung tâm văn hoá của tỉnh Thanh Hoá nói riêng, cũng như của khu vựcBắc Trung Bộ nói chung Trong những năm gần đây vùng hạ du sông Mã đang phảiđối mặt với tình trạng xâm nhập mặn đang ngày càng trở nên trầm trọng, đặc biệt làcác khu vực cửa sông ven biển, gây khó khăn cho hoạt động lấy nước phục vụ sảnxuất nông nghiệp

Do đó với đề tài “Nghiên cứu đánh giá xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mãbằng mô hình MIKE 11 AD” được thực hiện để phục vụ quy hoạch và phát triểnkinh tế xã hội trên lưu vực

Mục tiêu của đồ án

Ứng dụng MIKE 11 AD nghiên cứu đánh giá xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã

để có thể tính toán được khoảng cách mà mặn có thể xâm nhập vào sâu bao nhiêu so vớicửa sông, từ đó làm cơ sở để đưa ra được những giải pháp khắc phục được tình trạng xâmnhập mặn và phục vụ quy hoạch và phát triển kinh tế xã hội trên lưu vực

1 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã

2 Phương pháp nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu và nội dung công việc trên, các phương pháp nghiên cứuchính sau đây đã được sử dụng trong đề tài:

- Phân tích đánh giá, tổng hợp và thừa kế các nội dung phù hợp phục vụ chonghiên cứu của đề tài

3 Nội dung đồ án

Ngoài phần mở đầu và kết luận, đồ án gồm 3 chương chính:

Chương I: Mô tả điều kiện địa lý- tự nhiên và những đặc trưng khí tượng thủyvăn của lưu vực sông Mã

Chương II: Nêu lên hiện trạng, các tác hại,và các biện pháp khắc phục xâmnhập mặn vùng hạ lưu sông Mã

Chương III: Xây dựng mô hình MIKE 11 AD đánh giá xâm nhập mặn hạ lưusông Mã

CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ – TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI LƯU

VỰC SÔNG MÃ 1.1 Điều kiện địa lý tự nhiên

1.1.1.Vị trí địa lý

Sông Mã là con sông lớn nhất ở miền trung, bắt nguồn từ dãy bon kho, ở độ cao2.178 m thuộc huyện tuần giáo tỉnh Lai Châu, chảy theo hướng tây bắc - đông namqua 5 tỉnh trong nước (Hình 1.1): Lai Châu, Sơn La, Hòa bình, Nghệ An, Thanh Hóa

và tỉnh Sầm Nưa của nước cộng hòa dân chủ nhân dân Lào đổ ra biển đông tại CửaHới (Lạch Trào) và hai phụ lưu Lạch Trường và Lạch Sung [9]

(Nguồn: Quy hoạch sử dụng tổng hợp và bảo vệ nguồn nước lưu vực sông Mã)

Hình 1.1: Vị trí địa lý lưu vực sông Mã

Toàn bộ lưu vực sông Mã nằm trong toạ độ địa lý: Từ 19o37’30” đến 21o37’30”

độ vĩ Bắc, Từ 103o05'10” đến 106o05'10” độ kinh Đông Phía Bắc giáp lưu vực sông

Đà, sông Bôi chạy suốt từ Sơn La về đến Cầu Điền Hộ Phía Nam giáp lưu vực sôngHiếu, sông Yên, sông Đơ Phía Tây giáp lưu vực sông Mê Kông Phía Đông là VịnhBắc Bộ chạy dài từ cửa sông Càn đến cửa sông Mã với chiều dài bờ biển 40 km

1.1.2 Đặc điểm địa hình lưu vực

Lưu vực sông Mã trải rộng trên nhiều tỉnh thuộc hai nước Việt Nam, Lào vàchạy dài từ đỉnh Trường Sơn đến Vịnh Bắc Bộ nên địa hình trên lưu vực rất đa dạng.Hướng dốc chính của địa hình theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Cao độ biến đổi từ2.000 m đến 1,0 m Có thể chia địa hình sông Mã thành 3 dạng chính:

+ Địa hình núi cao: Dạng địa hình này nằm ở thượng nguồn lưu vực sông: Phía

sông Mã từ Bá Thước trở lên thượng nguồn, phía sông Chu từ Cửa Đạt trở lênthượng nguồn Đỉnh cao nhất dạng địa hình này là núi Phu Lan 2.275 m Độ caogiảm theo hướng Bắc Nam Diện tích mặt bằng dạng địa hình này chiếm tới 80 %diện tích toàn lưu vực và vào khoảng 23.228 km2

+ Địa hình gò đồi: Dạng địa hình này tập trung chủ yếu ở trên các huyện Thạch

Thành, Cẩm Thuỷ, Ngọc Lạc, Triệu Sơn, Thọ Xuân thuộc tỉnh Thanh Hoá, TânLạc, Lạc Sơn, Yên Thuỷ (tỉnh Hoà Bình) Dạng địa hình này có cao độ từ 150 mđến 20 m, diện tích mặt bằng chiếm tới 3.305 km2 vào khoảng 11,75 % diện tíchlưu vực

+ Địa hình đồng bằng và đồng bằng ven biển: Dạng địa hình này nằm trọn vẹn

trong tỉnh Thanh Hoá có cao độ từ +20 ÷ +1.0 m Do sự chia cắt của các sông suối

mà tạo nên các vùng đồng bằng có tính độc lập như Vĩnh Lộc (hạ du sông Bưởi);Nam sông Mã - Bắc sông Chu, Bắc sông Lèn, Nam sông Lèn và đặc biệt khu hưởnglợi Nam sông Chu [9]

1.1.3 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng

1.1.3.1 Địa chất khoáng sản

Theo bản đồ khoáng sản của Tổng cục Địa Chất trên lưu vực sông Mã xuất hiệnhầu hết các loại khoáng sản có ở Việt Nam nhưng trữ lượng rất nhỏ khoáng sảnnhiều nhất là đá vôi và Clanhke, sau đó đến than non và Crommít Phần thượngnguồn hầu như không có mỏ khoáng sản mà chủ yếu là sa khoáng không tập trung.Các vị trí dự định xây dựng kho nước đều không có mỏ khoáng sản

1.1.3.2 Thổ nhưỡng

- So với toàn quốc, lưu vực sông Mã có 40/60 loại đất được xếp thành 11 nhóm:đất cát ven biển, nhóm đất nhiễm mặn, nhóm đất nhiễm phèn, đất phù sa, đất lầy vàthan bùn, nhóm đất xám bạc màu, nhóm đất đen, đất đỏ vàng, đất mùn vàng đỏ trênnúi, đất thung lũng, đất xói mòn trơ sỏi đá

- Trong 11 loại đất ở lưu vực, phần thuộc Thanh Hoá có 8 loại: đất cát venbiển, đất mặn, đất phù sa, đất lầy Glêy, đất đen, đất xám bạc màu, đất đỏ và đất mòntrơ sỏi đá

- Trong 8 loại đất ở thanh Hoá, đất phù sa là loại đất chủ yếu ở vùng đồng bằng vàloại đất quan trọng tạo nên một nền nông nghiệp bền vững ở địa phương

thực vật trên lưu vực: địa hình núi cao thường gắn với việc hình thành các loạithảm phủ rừng kín lá rộng xanh nhiệt đới ẩm, trảng cỏ Địa hình núi thấp hìnhthành các rừng kín lá rộng xanh nhiệt đới ẩm, trảng cỏ thứ sinh, tre nứa Địa hìnhvùng đồng bằng là thảm phủ cây nông nghiệp lúa nước, cây ăn quả, hoa màu [9]

Trong các kiểu thảm thực vật, kiểu thực vật thứ sinh, thực vật trồng là chủ yếu.Thảm thực vật tự nhiên nguyên sinh còn rất ít ở nơi khó khai thác, khó vận chuyển

1.1.5 Đặc điểm khí tượng, thủy văn

1.1.5.1 Đặc điểm khí tượng

Lưu vực sông Mã trải dài trên 2 vĩ độ và 2 kinh độ nên chế độ khí hậu của các

vùng, các tiểu lưu vực cũng khác nhau Khí hậu chung trên lưu vực thuộc vùng khíhậu nhiệt đới gió mùa, có đầy đủ 4 tiết khí hậu trong một năm là xuân, hạ, thu, đông.Giữa các vùng khí hậu có chênh lệch nhau và thời gian chuyển mùa, phần thượngnguồn nằm trong vùng thời tiết khí hậu Tây Bắc - Bắc Bộ, vùng sông Chu nằm trongvùng thời tiết khí hậu Khu 4 Phần trung và hạ lưu sông Mã nằm trong vùng khí hậugiao thời giữa Bắc Bộ và Khu 4 Chính vì vậy khí hậu trong lưu vực rất đa dạng,phong phú và ôn hoà Sự biến động khí hậu giữa các vùng và giữa các mùa đều thểhiện qua các yếu tố khí tượng trên các trạm đo

Bảng 1.1: Mạng lưới trạm khí tượng và đo mưa trên lưu vực sông Mã

Kết thúc

1 Tuần Giáo 103025’ 21035’ 570 1961 2003 KH, sl mưa 1958

Kết thúc

39 Xuân Thượng 105026' 19043' 1968 1990 Mưa

40 Nga Sơn 105058' 20000' 65 1960 1978 Mưa

41 Sòi 105037' 20002' 1970 1982 Mưa

45 Yên Khương 105051' 20020' 1960 1974 Mưa

46 Có Cánh 105021' 20015' 90 1963 1987 Mưa

47 Xóm Giá 105024' 19048' 48 1960 1978 Mưa

48 Quảng Xương 105047' 19044' 41 1959 1979 Mưa

(Nguồn: Trung tâm dữ liệu và thông tin khí tượng thủy văn Việt Nam)

Khu vực đồng bằng hạ du sông Mã mang nhiều sắc thái của chế độ mưa Bắc

Bộ, mùa mưa đến bắt đầu từ tháng V hàng năm và kết thúc vào tháng XI Tuy nhiêncũng có nhiều năm mùa mưa bắt đầu từ tháng 6 và kết thúc vào tháng 11 Có thể nóivùng đồng bằng hạ du sông Mã bị sáo trộn phần nào chế độ mưa của Bắc Bộ và BắcTrung Bộ Trên lưu vực sông Mã có 2 tâm mưa lớn là tâm mưa Bá Thước - QuanHoá và tâm mưa Thường Xuân Tâm mưa ở Thường Xuân có lượng mưa năm lớnhơn tâm mưa Bá Thước, Quan Hoá Tâm mưa nhỏ nằm ở thượng nguồn sông Mãthuộc thung lũng huyện sông Mã của Sơn La và vùng Hủa - Phăn thuộc Lào Lượngmưa bình quân trên lưu vực biến đổi từ 1100 mm/năm đến 1860 mm/năm Một năm

có 2 mùa rõ rệt, mùa ít mưa (mùa khô) và mùa mưa nhiều (mùa mưa) Mùa mưa phíathượng nguồn sông Mã bắt đầu từ tháng V và kết thúc vào tháng XI Mùa mưa phíasông Chu bắt đầu từ cuối tháng VI và kết thúc vào đầu tháng XII, tổng lượng mưa 2mùa chênh nhau đáng kể Tổng lượng mưa mùa mưa chiếm từ 65 – 70 % tổng lượngmưa năm, tổng lượng mưa mùa khô chỉ chiếm từ 30 – 35 % tổng lượng mưa năm [9]Mưa gây lũ trong năm thường là các trận mưa có tổng lượng từ 300 mm trở lêntập trung trong 3 - 4 ngày và mưa đồng đều trên lưu vực Một năm thường có từ 3 - 4đợt mưa có tổng lượng trên 300 mm Các trận mưa thường cách nhau từ 5 - 7 ngày.Đặc biệt trên lưu vực sông Mã khi mưa có lớn vùng thượng nguồn sông Mã thì phíasông Chu không có mưa hoặc mưa nhỏ, khi mưa lớn ở thượng nguồn sông Chu thìphía sông Mã không mưa hoặc mưa nhỏ, ngoại trừ những trận bão đổ bộ trực tiếpvào lưu vực sông Mã gây mưa lớn đồng thời trên toàn lưu vực gây nên lũ lớn trêntoàn bộ mạng sông Mã những năm có bão trực tiếp đổ bộ vào năm 1927, năm 1962,năm 1989 và năm 1996 đã tạo ra mưa lớn

b Chế độ gió:

Mùa đông do hoàn lưu phương Bắc mạnh nên có gió mùa Đông Bắc, tốc độ giótrung bình 2 - 3 m/s Gió mùa Đông bắc xuất hiện từ tháng XI đến tháng II năm sau,

có năm xuất hiện sớm và cũng có năm kết thúc muộn

Mùa hè do hoàn lưu phương Nam và vị trí thấp của vùng Vịnh Bắc Bộ nênhướng gió thịnh hành là Đông Nam, mang nhiều hơi ẩm dễ gây mưa rào Tốc độ gió

bình quân 2,5 - 2 m/s Loại gió này xuất hiện từ tháng III và kết thúc vào tháng Xhàng năm.

Ngoài ra, vào tháng IV, tháng V còn có gió mùa Tây Nam Gió này khô, nóng,hàng năm chỉ xuất hiện từ 3 - 4 đợt, mỗi đợt từ 4 - 5 ngày

c Bão:

Bão ở lưu vực sông Mã thường xuất hiện chậm hơn Bắc Bộ từ 15 - 20 ngày Theo

số liệu thống kê từ 1954 đến 2005 trong số 150 cơn bão xuất hiện dọc bờ biển Việt Namthì số cơn bão đổ bộ vào Khu 4 có tới 72 cơn bão đổ bộ vào lưu vực sông Mã hoặc ảnhhưởng trực tiếp tới lưu vực, chiếm 48 % Phần lớn khi bão đổ bộ vào lưu vực sông Mã

có gió từ cấp VIII đến cấp XII khi gió giật trên cấp XII (Vmax > 40 m/s)

Bão thường kèm theo mưa lớn ở khu vực đồng bằng và trung du của lưu vực.Lượng mưa trận do bão gây ra có thể lên tới 700 - 1.100 mm tại trạm Thanh Hoá

Bảng 1.2: Tốc độ gió trung bình tháng, năm

Đơn vị: m/s

Tuần Giáo 0.7 0.8 0.7 0.8 0.7 0.7 0.7 0.6 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7Pha Đin 2.7 3.3 3.3 3.1 3.0 2.7 2.9 2.5 2.8 2.9 2.7 2.5 2.9Điện Biên 0.8 1.0 0.9 1.1 1.1 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7 0.7 0.7 0.9Sơn La 1.4 1.8 1.6 1.3 1.0 0.8 0.9 0.7 0.7 0.8 1.0 1.1 1.1Sông Mã 1.6 2.0 1.6 1.3 1.0 0.9 0.8 0.8 0.8 1.0 1.1 1.4 1.2Yên Châu 1.6 2.0 2.0 1.6 1.6 1.2 1.2 1.0 1.0 1.1 1.2 1.4 1.4Mộc Châu 2.1 2.2 2.2 2.1 2.1 2.1 2.3 1.8 1.7 1.8 1.8 1.8 2.0Hồi Xuân 1.5 1.5 1.6 1.6 1.6 1.4 1.6 1.4 1.3 1.3 1.3 1.4 1.5Lạc Sơn 1.2 1.5 1.4 1.6 1.4 1.1 1.2 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.2Bái Thượng 1.3 1.5 1.3 1.4 1.3 1.2 1.3 1.2 1.3 1.3 1.3 1.2 1.3Thanh Hoá 1.8 1.8 1.7 1.9 2.0 1.9 1.9 1.5 1.7 1.9 1.8 1.7 1.8Như Xuân 1.4 1.4 1.3 1.4 1.8 1.8 1.8 1.5 1.5 1.6 1.4 1.3 1.5Yên Định 1.6 1.8 1.7 1.7 1.6 1.3 1.5 1.2 1.3 1.5 1.4 1.5 1.5Tĩnh Gia 1.8 1.6 1.6 1.7 2.0 2.1 2.1 1.7 1.9 2.2 2.2 1.9 1.9

(Nguồn: Trung tâm dữ liệu và thông tin khí tượng thủy văn Việt Nam)

d Nhiệt độ:

Trên lưu vực sông Mã có 2 vùng có chế độ nhiệt khác nhau:

- Vùng miền núi, mùa lạnh bắt đầu từ tháng XI đến tháng II, mùa nóng từtháng III đến tháng X Nhiệt độ vùng này trùng với nhiệt độ vùng Tây Bắc

- Vùng đồng bằng hạ du sông Mã Nhiệt độ bình quân năm cao hơn miềnnúi Mùa đông kết thúc sớm hơn Bắc Bộ từ 15 - 20 ngày Nhiệt độ tối cao tuyệt đốitrung bình năm lại cao hơn ở vùng miền núi

Bảng 1.3 : Nhiệt độ tháng, năm trung bình nhiều năm tại các trạm

(Đơn vi: o C)

Tuần Giáo 14.6 16.3 19.5 22.6 24.6 25.1 25.2 24.8 23.9 21.6 18.3 15.0 21.0Pha Đin 12.3 14.1 17.6 19.9 20.5 20.6 20.5 20.4 19.8 17.9 14.6 12.1 17.5Điện Biên 15.7 17.6 20.7 23.6 25.3 25.9 25.7 25.4 24.6 22.4 19.1 15.8 21.8Sơn La 14.6 16.5 20.0 22.8 24.7 25.1 25.0 24.6 23.7 21.7 18.2 15.0 21.0Sông Mã 16.1 18.5 21.2 24.3 26.1 26.4 26.3 25.9 25.1 22.8 19.6 16.3 22.4Yên Châu 15.9 17.9 21.7 24.8 26.8 27.0 26.9 26.3 25.2 22.8 19.4 16.4 22.6Mộc Châu 11.8 13.3 16.8 20.2 22.5 23.0 23.1 22.4 21.2 18.9 15.7 12.8 18.5Hồi Xuân 16.6 18.0 20.7 24.5 26.9 27.6 27.6 27.0 25.6 23.5 20.5 17.6 23.0Lạc Sơn 15.9 17.3 20.2 24.0 27.2 28.0 28.3 27.6 26.3 23.7 20.4 17.3 23.0Bái Thượng 16.5 17.5 20.1 23.9 27.0 28.2 28.4 27.6 26.6 24.3 21.2 18.0 23.3Thanh Hoá 17.0 17.3 19.8 23.5 27.2 28.9 29.0 28.2 26.4 24.5 22.4 18.6 23.6Như Xuân 16.5 11.3 20.0 23.6 27.3 28.6 28.9 27.8 26.5 24.2 20.8 17.9 23.3

Trạm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm

Yên Định 16.7 17.6 20.2 23.6 27.2 28.5 28.9 28.0 26.8 24.4 21.2 18.1 23.4Tĩnh Gia 16.8 17.1 19.6 23.2 27.2 28.9 29.5 28.3 26.8 24.5 21.2 18.1 23.4

(Nguồn: Trung tâm dữ liệu và thông tin khí tượng thủy văn Việt Nam)

1.1.5.3 Đặc điểm thủy văn

a Hệ thống sông

Lưu vực sông Mã có diện tích là 28.400 km2, với chiều dài sông là 512 km,chiều dài lưu vực là 421 km, độ cao bình quân lưu vực là 762 m, độ dốc bình quânlưu vực là 17,6 % và độ rộng bình quân lưu vực là 68,8 km

(Nguồn: Quy hoạch sử dụng tổng hợp và bảo vệ nguồn nước lưu vực sông Mã) Hình 1.2 : Bản đồ mạng lưới sông suối lưu vực sông Mã thuộc địa phận

tỉnh Thanh Hóa

Hệ thống sông Mã có 90 con sông nhánh các loại, trong đó có 40 sông nhánh cấp

I, 33 sông nhánh cấp II, 16 sông nhánh cấp III và 01 sông nhánh cấp IV

- Dòng chính sông Mã: bắt nguồn từ núi Phu Lan (Tuần Giáo - Lai Châu),

sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Đến Chiềng Khương sông chảy quađất Lào và trở lại đất Việt Nam tại Mường Lát Từ Mường Lát đến Vạn Mai sôngChảy theo hướng Tây Đông, từ Vạn Mai đến Hồi Xuân sông chảy theo hướng BắcNam, từ La Hán đến Đông Tâm sông chảy theo hướng Nam - Bắc và từ Cẩm Thuỷđến cửa biển, sông lại chuyển hướng theo Tây Bắc - Đông Nam và đổ ra biển tạiCửa Hới Từ Hồi Xuân lên thượng nguồn lòng sông hẹp cắt sâu vào địa hình,không có bãi sông và rất nhiều ghềnh thác Từ Cẩm Hoàng ra biển lòng sông mởrộng có bãi sông và thềm sông Dòng chính sông Mã tính đến Cẩm Thuỷ khống chếlưu vực 17400 km2

- Phụ lưu cấp I của sông Mã: sông Chu, sông Bưởi

- Sông Chu: là phụ lưu cấp I lớn nhất của sông Mã Bắt nguồn từ vùng núi cao

trên đất Lào chảy chủ yếu theo hướng Tây Tây Bắc - Đông Đông Nam Sông Chu đổvào sông Mã tại ngã ba Giàng, cách cửa sông Mã về phía thượng lưu 25,5 km Chiềudài dòng chính sông Chu 392 km, phần chảy trên đất Việt Nam 160 km Tổng diệntích lưu vực sông Chu 7.580 km2 Diện tích lưu vực sông Chu hầu hết nằm ở vùngrừng núi Từ Bái Thượng trở lên thượng nguồn lòng sông Chu dốc, có nhiều ghềnhthác, lòng sông hẹp có thềm sông nhưng không có bãi sông Từ Bái Thượng đến cửasông Chu chảy giữa hai tuyến đê, bãi sông rộng, lòng sông thông thoáng, dốc nênkhả năng thoát lũ của sông Chu nhanh Sông Chu có rất nhiều phụ lưu lớn như sôngKhao, sông Đạt, sông Đằng, sông Âm Tiềm năng thuỷ điện của sông Chu rất lớn,dọc theo dòng chính có rất nhiều vị trí cho phép xây dựng những kho nước lớn để sửdụng đa mục tiêu Dòng chảy kiệt sông Chu đã được sử dụng triệt để để tưới chođồng bằng Nam sông Chu Hiện tại trong mùa kiệt lượng nước ở hạ du Bái Thượngđều nhờ vào nguồn nước của sông Âm và dòng nước triều đẩy ngược từ sông Mãlên Sông Chu có vị trí rất quan trọng đối với công cuộc phát triển kinh tế xã hội củatỉnh Thanh Hóa Mặt khác lũ sông Chu là hiểm hoạ lớn đe doạ nền kinh tế của tỉnhThanh Hoá Sử dụng triệt để tiềm năng của sông Chu sẽ hỗ trợ rất lớn cho phát triểnkinh tế xã hội của tỉnh Thanh Hoá

- Sông Bưởi: là phụ lưu lớn thứ 2 của sông Mã Sông Bưởi bắt nguồn từ núi

Chu thuộc tỉnh Hoà Bình Dòng chính sông Bưởi chảy theo hướng Bắc Nam đổ vàosông Mã tại Vĩnh Khang Chiều dài dòng chính sông Bưởi là 130 km Diện tích lưuvực 1.790 km2 trong đó 362 km2 là núi đá vôi Độ dốc bình quân lưu vực 1,22 %,thượng nguồn sông Bưởi là 3 suối lớn: suối Cái, suối Bin và suối Cộng Hoà đến Vụ

Bản, 3 nhánh hợp lại tạo thành sông Bưởi Từ Vụ Bản đến cửa sông dòng chảy sôngBưởi chảy giữa hai triền đồi thoải, lòng sông hẹp, nông Nguồn nước sông Bưởiđóng vai trò quan trọng trong công cuộc phát triển kinh tế 3 huyện thuộc tỉnh HoàBình và 2 huyện Thạch Thành, Vĩnh Lộc của Thanh Hoá [9]

- Chi lưu cấp I của sông Mã: sông lèn, sông Lạch Trường.

- Sông Lèn: là một chi lưu cấp I của sông Mã nó phân chia nguồn nước với

sông Mã tại ngã ba Bông và đổ ra biển tại cửa Lạch Sung Trong mùa lũ sông Lèn tảicho sông Mã 15 ÷ 17 % lưu lượng ra biển Trong mùa kiệt lưu lượng kiệt sông Mãphân vào sông Lèn tới 27 ÷ 45 %, sông Lèn có nhiệm vụ cung cấp nước cho 4 huyện

Hà Trung, Nga Sơn, Hậu Lộc, Bỉm Sơn Tổng chiều dài sông Lèn là 40 km Hai bên

có đê bảo vệ dân sinh và khu sản xuất của các huyện ven sông [9]

- Sông Lạch Trường: sông Lạch Trường phân chia dòng chảy với sông Mã tại

ngã ba Tuần chảy theo hướng Tây - Đông đổ ra biển tại cửa Lạch Trường Chiều dàisông chính 22 km, sông có bãi rộng Sông Mã chỉ phân lưu vào sông Lạch Trườngtrong mùa lũ, trong mùa kiệt sông Lạch Trường chịu tác động của thuỷ triều cả 2phía là sông Mã và biển Sông Lạch Trường là trục nhận nước tiêu quan trọng củavùng Hoằng Hoá và Hậu Lộc

b Dòng chảy năm

Theo chỉ tiêu vượt trung bình, mùa lũ trên sông Mã thường kéo dài từ tháng VI

- X, Chiếm 73 – 74 % lượng nước cả năm Mùa cạn từ tháng XI - V Ba tháng cólượng dòng chảy lớn nhất là các tháng VII - IX, Chiếm từ 53 – 56 % Tháng cólượng dòng chảy lớn nhất vào tháng VIII, chiếm từ 20 – 23 % tổng lượng dòng chảy.Trên sông Chu mùa lũ thường kéo dài từ tháng VII - X, chiếm 63 – 73 %, Mùa cạn

từ tháng XI - VI Ba tháng có lượng dòng chảy lớn nhất là các tháng VII - IX, chiếm

52 – 60 % Tháng có lượng dòng chảy lớn nhất muộn hơn so với sông Mã một tháng,vào tháng IX, Chiếm từ 20 – 24 % tổng lượng dòng chảy năm

IX mỗi tháng chiếm 40,8 %, tháng X chiếm tỷ lệ 15,8 %, tháng XI chiếm 2,6 %, ảnhhưởng của mưa bão tới phần trung lưu sông Mã thể hiện rõ rệt Sông Chu tại XuânKhánh lũ lớn nhất năm xuất hiện vào tháng IX chiếm 38,7 %, tháng X là 25,2 %

trong khi đó tháng VIII chỉ chiếm 22,6 % Vùng hạ du sông Mã tại Giàng mực nước

lũ vừa chịu ảnh hưởng lũ sông Chu và sông Mã vừa chịu ảnh hưởng của thuỷ triều

Lũ lớn ở thượng nguồn gặp mưa lớn ở hạ du và triều cường là tổ hợp bất lợi gây nên

lũ lớn ở hạ du [9]

d Dòng chảy kiệt

Dòng chảy kiệt xảy ra vào thời kỳ ít mưa trong năm Lưu vực Sông Mã mùakiệt kéo dài tứ tháng XI - V Trên lưu vực sông Chu mùa kiệt kéo dài 8 tháng từtháng XI - VI sang năm Lượng dòng chảy mùa này chỉ chiếm 20 – 35 % lượng dòngchảy cả năm Nhìn chung mùa kiệt có thể chia làm 3 thời kỳ: thời kỳ đầu kéo dài 2tháng (XI, XII) thời kỳ đầu có thể coi là thời kỳ chuyển tiếp giữa các mùa, thời kỳgiữa kiệt nhất trong năm, từ tháng I – IV

1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội

(Nguồn: Quy hoạch sử dụng tổng hợp và bảo vệ nguồn nước lưu vực sông Mã)

Hình 1.3: Bản đồ hành chính tỉnh Thanh Hóa

1.2.1 Dân số và phân bố dân cư

Tính đến năm 2005 tổng dân số trên lưu vực sông Mã kể cả khu hưởng lợi là4.028.000 Tỉ lệ tăng dân số tự nhiên bình quân 1,7 %, trong đó 15 % dân số sống tập

trung ở các thị trấn, thị xã và thành phố còn lại hầu hết sống ở nông thôn Mật độ dân

số bình quân ở đồng bằng là 340 người/km2, ở trung du 166 người/km2, ở miền núi

49 người/km2 Sự phân bố dân cư trên lưu vực phụ thuộc vào điều kiện sống từngvùng, với tỷ lệ phân phối trên đây chưa hợp lý đối với các vùng địa lý Dân số trênlưu vực tập trung chủ yếu ở Thanh Hóa chiếm tới 86,7 % (3.479.834 người) Dân sốphân bố ở các tỉnh Hòa Bình, Sơn La, Lai Châu, Nghệ An thuộc lưu vực sông Mã:548.166 người chiếm tỷ lệ 13,55 % dân số trên lưu vực Sự phân bố dân số trên nói lênmột điều là kinh tế trên lưu vực sông Mã tập trung chủ yếu ở tỉnh Thanh Hóa [9]Dân số Thanh Hoá tính đến 2007 là 3.697.227 người, dân sống trên lưu vựcsông Mã và vùng hưởng lợi (Vùng chịu ảnh hưởng lũ Nam sông Chu và hữu sông

mã từ Giàng đến cửa Hới) Dân số sống vùng miền núi là 718.000 người Còn lạisống chủ yếu ở vùng ở vùng đồng bằng nơi dễ bị lũ uy hiếp Trong số dân sống ởđồng bằng có 196.164 dân sống ở ngoài bãi nơi thường xuyên bị lũ đe doạ Tốc độtăng dân số tự nhiên ở Thanh Hoá là 0,8 %

1.2.2 Thành phần dân số

Theo thống kê hiện tại trên lưu vực sông Mã có 13 dân tộc sinh sống định

cư ở đây Đông nhất là dân tộc kinh chiếm tới 80 %, dân tộc thứ 2 là dân tộc Mường(Hoà Bình, Sơn La, Lai Châu và Thanh Hoá) chiếm tới 10 %, còn lại là dân tộc Thái,

Lô Lô, Hà Nhì, Thanh, Mèo sống ở vùng miền núi, không có sự phân chia ranh giớisinh sống giữa các dân tộc mà các dân tộc sống đan xen nhau tạo thành cộng đồngdân cư chung sinh sống trên lưu vực [9]

1.2.3 Cơ cấu kinh tế

Bảng 1.4: Cơ cấu kinh tế qua các năm của tỉnh Thanh Hóa

- Sản xuất nông nghiệp:

Nông nghiệp trên lưu vực sông Mã từ thượng nguồn đến hạ du chủ yếu là sảnxuất hai vụ đông Xuân và vụ mùa Theo thống kê diện tích canh tác trên lưu vựcsông Mã và vùng bảo vệ khỏi lũ sông Mã là 213.739 ha Trong sản xuất nông nghiệpchỉ có vụ mùa là dễ bị ảnh hưởng bởi lũ và úng nhất

Bảng 1.5 : Thống kê diện tích đất nông nghiệp năm 2010

4 12628.5 208.0 13530.0 5050.51.3 Thượng sông Bưởi 11160.

0 3774.9 36.0 7348.9 3123.2

II Vùng đồng bằng 146986

104205.6 789.6 23686.6 10852.12.1 Khu hạ du sông Bưởi 7163.3 5965.7 20.1 1177.5 459.1

2.2.Nam Mã- Bắc Chu 18458 15481 156 2820 605

2.3.Vùng Nam sông Chu 64461.

9 51555.8 511.4 12394.8 8219.82.4.Khu Bắc sông Lèn 38612.

Bảng 1.6 : Thống kê diện tích sản xuất vụ mùa năm 2010

Tổng toàn lưu vực sông Mã

124016.97

28430.4

162117.86

1.3 Thượng sông Bưởi 2222.93 318 413.5 2954.43

II Vùng đồng bằng 98908.62

15021.8

118276.39

2.1 Khu hạ du sông Bưởi 4831.5 797.36 554.33 6183.192.2 Nam Mã - Bắc Chu 15359.02 2055.53 431.64

17846.196

2.3.Vùng Nam sông Chu 50658.56 5941.74 2427.89 59028.192.4 Khu Bắc sông Lèn 13305.54 3706.76 433.33 16744.312.5 Nam s Lèn- Bắc

Chăn nuôi là một mảng trong kinh tế nông nghiệp, tiềm năng phát triểnchăn nuôi trên lưu vực rất lớn Hình thức chăn nuôi hiện nay tồn tại theo phươngthức chăn nuôi hộ gia đình, quy mô nhỏ Vật nuôi chủ yếu là trâu, bò lấy sức kéo vàtrâu bò thịt, gia súc gia cầm cũng nuôi phân tán theo hộ gia đình Giá trị sản lượngchăn nuôi mới chiếm 28,69 % tổng giá trị sản xuất nông nghiệp

- Sản xuất công nghiệp:

Công nghiệp lớn và tập trung hầu hết ở phần hạ du sông Mã thuộc tỉnhThanh Hoá ở đây có đầy đủ các loại hình công nghiệp: công nghiệp trung ương,công nghiệp địa phương Có các ngành công nghiệp: công nghiệp nặng, công nghiệpchế biến gia công và công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng Tỷ trọng ngành côngnghiệp trên địa bàn tỉnh Thanh Hoá trong cơ cấu kinh tế của tỉnh là 34,1 %

- Thuỷ, hải sản:

Thuỷ hải sản trên lưu vực tập trung chủ yếu ở hạ du thuộc tỉnh Thanh Hoá Bìnhquân 5 năm khai thác được 40.500 tấn/ năm Trong đó hải sản 26.098 tấn/năm Đánhbắt 25.380 tấn/năm, nuôi trồng 1718 tấn với 3500 ha nuôi trồng theo hình thức bán thâmcanh, năng suất thấp, giá trị đánh bắt và nuôi trồng thuỷ sản mới đạt gần 6 % tổng thunhập của tỉnh Thanh Hoá Ngành thuỷ sản đang là ngành còn nhiều tiềm năng phát triển

cả về ngư nghiệp đánh bắt và nuôi trồng ven bờ.

- Lâm nghiệp:

Diện tích đất lâm nghiệp trên lưu vực sông Mã chiếm 71,8 % diện tích lưu vựcnhưng do khai thác không có chế độ bảo dưỡng và khai thác không có kế hoạch nênhầu hết không còn rừng nguyên sinh Đất đai lâm nghiệp bị trọc hoá nhiều Diện tích

có rừng trên lưu vực hiện nay chiếm khoảng 45 % diện tích đất lâm nghiệp còn lại làcây bụi và đồi trọc

- Du Lịch, dịch vụ:

Lưu vực sông Mã có là nơi khởi sướng ra các triều đại Tiền Lê, Hậu Lê, nhà

Hồ và nhà Nguyễn Cộng với cảnh quan thiên nhiên ưu đãi, núi, sông, biển hữutình nên có rất nhiều vị trí du lịch với nhiều thể hình du lịch nghỉ ngơi: Bãi biển SầmSơn, du lịch văn hoá cổ Lam Sơn, Thành nhà Hồ Du lịch phong cảnh có ao cá thầntiên Cẩm Thuỷ, Động Từ Thức và rất nhiều điểm du lịch có ý nghĩa nghỉ ngơi giải tríkhác Du lịch ở đây đang khai thác thế mạnh tự nhiên chưa có đầu tư cải tạo nênchưa phát huy được tác dụng

- Kết cấu hạ tầng:

Kết cấu hạ tầng xã hội, đời sống văn hóa:

+ Y tế: Tỉnh Thanh Hoá có 32 bệnh viên, và 626 trạm y tế cơ sở với số giườngbệnh 10.730 giường bệnh để phục vụ nhân dân

+ Giáo dục: Bình quân trên lưu vực có tới 30 % dân số đang theo học các lớp

từ 1 đến 12 và các trường chuyên nghiệp Có 1 trường đại học Hồng Đức đặt tại thị

xã Thanh Hoá Riêng Thanh Hoá có 1.331 trường phổ thông, trong đó 57 trường phổthông trung học với đội ngũ giáo viên 27.545 người Giáo dục trung học chuyênnghiệp 6 trường, Cao đẳng và đại học 3 trường Cơ sở giáo dục trên lưu vực rất tốt

để đào tạo ra lực lượng lao động có kỹ thuật cao

- Kết cấu hạ tầng kỹ thuật:

+ Đường bộ: có các tuyến đường quốc gia: đường số 6 đi từ Mãn Đức lên Sơn

La - Lai Châu và tuyến đường nối từ Sơn La vào huyện sông Mã Tuyến đường 1A

đi ngang qua phần hạ du lưu vực Tuyến 217 từ Cầu Lèn đi Na Mèo nối thông vớiLào Ngoài ra, còn các tuyến tỉnh lộ, huyện lộ, ở vùng đồng bằng đường giao thôngvào đến tận thôn, xã, ở miền núi mới có các tuyến đường trục đến huyện

+ Đường sắt: đường sắt Bắc Nam đi ngang qua phần đồng bằng của lưu vực songsong với đường bộ 1A rất thuận tiện cho việc chuyên chở sản phẩm và khách du lịch

+ Đường thuỷ: tuyến đường thuỷ theo kênh nhà Lê nối giữa đồng bằng Bắc

Bộ với Thanh Hoá

+ Công trình thuỷ lợi: công trình thuỷ lợi trải rộng trên toàn lưu vực phục vụcông tác tưới tiêu và chống lũ Phần hạ du các sông đều có hệ thống đê ngăn lũ.Kinh tế hiện tại trên lưu vực sông Mã là một nền kinh tế đa dạng nhưng vẫnmang nhiều màu sắc cuả một nền kinh tế nông nghiệp không bền vững còn phụ

thuộc nhiều vào thiên nhiên.

CHƯƠNG II: TÌNH HÌNH XÂM NHẬP MẶN

h – 9 h, thời gian triều rút 15 h – 16 h trong ngày

Biên độ triều lớn nhất tại Hoàng Tân cửa sông Mã: 3,19 m, tại Giàng 2,46 m,2,58 m tại Lạch Sung, 2,2 m tại Cự Thôn Biên độ triều trung bình trên sông Hoạt là1,3 m, sông Lèn 1,53 m tại Lạch Sung, sông Mã tại Hoàng Tân là 1,58 m

Mực nước đỉnh triều cao nhất đạt 2,9 m tại Hoàng Tân cửa sông Mã và thấp nhấtđạt 1,81 m lúc chân triều Tại Giàng, mực nước chân triều thấp nhất vào tháng kiệt III,

IV đạt -1,42 m Tại Lạch Sung cửa sông Lèn mực nước cao nhất là 2,32 m vào thángVIII/1971 khi có lũ và mưa bão, đạt thấp nhất -0,97 m vào tháng IV/1970 Càng vào sâunội địa, biên độ mực nước triều càng giảm ảnh hưởng triều về mùa lũ, mùa cạn yếu dần

2.1.2 Diễn biến mực nước triều trong năm

Từ số liệu mực nước triều trung bình ngày của trạm Hoàng Tân vùng cửa sông

Mã qua 6 năm (1996 – 2001) được lấy từ “Trung tâm dữ liệu và thông tin khí tượngthủy văn quốc gia”, em đã tổng hợp lại mực nước triều trung bình tháng qua các nămvào bảng dưới đây:

Hình 2.1: Mực nước triều trung bình tháng qua các năm của trạm Hoàng

Tân

Bảng 2.1: Mực nước triều trung bình tháng của trạm Hoàng Tân từ 1996 đến 2001

Năm 1999 đến 2000 mực nước có tăng lên mạnh vào tháng VIII và tháng IX,tuy nhiên đến năm 2001 thì mực nước lại giảm mạnh vào tháng IX

2.1.3 Tình hình xâm nhập mặn vào hạ lưu sông Mã

Do ảnh hưởng của thuỷ triều mà nước sông ở vùng cửa sông thường bị nhiễmmặn Độ mặn của nước sông phụ thuộc rất nhiều vào chế độ thuỷ triều, cường độtruyền triều vào sông và lượng nước thượng nguồn đổ về hạ lưu Có thể nói, dòngtriều truyền vào đến đâu, mặn xâm nhập đến đấy, nước sông vì thế bị nhiễm mặnkhông thể dùng cho sản xuất nông nghiệp được Do vùng đất ven cửa sông cũng bị

nhiễm mặn, nên các loài sinh vật vùng cửa sông cũng thay đổi khác với vùng thượnglưu Đó là các loài sinh vật nước lợ.

Độ mặn ở cửa sông là lớn nhất, gần bằng độ mặn nước biển khoảng 30 – 32 ‰

và giảm dần về phía thượng nguồn theo mức độ yếu đi của triều Tuỳ theo các nhánhphân lưu mà mức độ xâm nhập mặn trên sông khác nhau Số liệu quan trắc được từ

1990 - 2010 (Bảng 2.3 và 2.4):

Bảng 2.3: Độ mặn các trạm vùng sông Mã, sông Lạch Trường từ năm 1990 – 2010

Nguồn: Trung tâm dữ liệu và thông tin khí tượng thủy văn Việt Nam)

Bảng 2.4: Độ mặn tại các trạm vùng sông Lèn từ 1990 – 2010

Năm Yên Ổn

(L=13km)

Đồ Thắm (L=13km)

Cầu De (L=13km)

Lạch Sung (L=13km)

(Nguồn: Trung tâm dữ liệu và thông tin khí tượng thủy văn Việt Nam)

- Nhìn vào bảng 2.4 ta có thể thấy tại các trạm vùng sông Lèn tuy từ năm 1990đến năm 2010 lúc tăng lúc giảm nhưng vào năm 2010 là có độ mặn rất cao so với cácnăm còn lại

- Trên sông Lèn, độ mặn 1 ‰ thường xâm nhập sâu tới 12 - 15/18 km chiều dàisông Tại Yên Ổn, cách cửa sông 13 km độ mặn lớn nhất có năm đo được lên tới17,8 ‰ (2010)

- Trên sông Lạch Trường, độ mặn 1 ‰ thường xâm nhập sâu tới 15 - 18/25 kmchiều dài sông Tại Cầu Tào, cách cửa sông 24,6 km, độ mặn lớn nhất có năm đođược lên tới 9,4 ‰ (2010)

- Trên sông Mã, độ mặn 1 ‰ thường xâm nhập sâu tới 22 - 25 km chiều dài sông.Tại Giàng, cách cửa sông 25,0 km độ mặn lớn nhất có năm đo được lên tới 6,1 ‰ (2010)

2.1.3.1 Diễn biến độ mặn

Diễn biến độ mặn vùng cửa sông tương đồng với diễn biến thuỷ triều nhưngphức tạp hơn nhiều Độ mặn lớn nhất thường xảy ra cùng lúc hoặc chậm hơn 1 – 2

giờ so với đỉnh triều Độ mặn nhỏ nhất xuất hiện cùng lúc với chân triều (riêng tạitrạm Cự Đà thuộc khu vực giao thoa triều từ hai phía: ảnh hưởng triều từ cửa Hớiphía sông Mã và từ cửa Lạch Trường – sông Lạch Trường nên diễn biến độ mặn cónhững biểu hiện bất bình thường so với quy luật chung, cụ thể trong một số con triềudiễn biến mặn bị lệch pha so với diễn biến triều; Tại âu Mỹ Quan Trang và âu BáoVăn do việc đóng cửa âu để ngăn mặn nên diễn biến mặn cũng có nét bất thường,không tương đồng với diễn biến triều)

Theo độ sâu tại thuỷ trực lấy mẫu, độ mặn biến đổi theo quy luật tăng dần, từ mặtxuống đáy Đa số các điểm đo cho thấy những điểm có độ sâu lớn, lòng sông lồi lõmphức tạp, độ mặn thay đổi theo chiều sâu lớn và ngược lại [7]

Theo chiều dọc sông về phía thượng lưu, khả năng xâm nhập mặn giảm dần.Ngoài nhân tố ảnh hưởng do thuỷ triều, độ mặn xâm nhập vào các sông còn phụ thuộcvào lượng nước đến từ thượng nguồn, hình thái sông, độ dốc đáy sông, điều kiện vềthời tiết và các tác động khác do con người trong quá trình khai thác và sử dụng nước

2.1.3.2 Diễn biến độ mặn theo thời gian

Theo thời gian trong năm, mức độ xâm nhập mặn vào sông nhiều hay ít tùythuộc chủ yếu vào lượng dòng chảy cơ bản trên sông Trong mùa lũ (Sông Mã: từtháng VI - X, 2 tháng có dòng chảy lớn nhất là VIII, IX; sông Chu, sông Yên: từtháng VII - XI, 2 tháng có dòng chảy lớn nhất là tháng IX và tháng X) lượng dòngchảy trên các sông dồi dào nên mặn ít có khả năng lấn sâu vào nội địa Vào mùa cạn(Sông Mã: từ tháng XI - V, tháng có dòng chảy nhỏ nhất thường là tháng III, IV;sông Chu, sông Yên: từ tháng XII - VI, 2 tháng có dòng chảy nhỏ nhất thường làtháng III, IV) lượng dòng chảy cơ bản trên sông nhỏ nên mặn xâm nhập mạnh và lấnsâu vào nội địa dọc theo các sông

Mùa cạn năm 2009 – 2010, mực nước trên các sông suối không ngừng hạ thấp

và ở mức thấp hơn so với trung bình nhiều năm cùng kỳ từ 0.23 – 0.94 m Đặc biệt,mực nước trung bình và nhỏ nhất các tháng mùa cạn năm nay đều ở mức thấp nhất

so với cùng kỳ lịch sử Mực nước nhỏ nhất năm tại trạm thủy văn Lý Nhân là 2.90 m(ngày 16/IV), nhỏ hơn mực nước kiệt lịch sử H min: 3.28 m - 6/5/2005

Do tình trạng khô hạn thiếu nước diễn ra sớm nên vùng cửa sông độ mặn đãxâm nhập sớm hơn và cường độ mạnh hơn những năm trước đây

2.1.3.3 Diễn biến theo không gian

Nếu lấy độ mặn 1.0 ‰ làm giới hạn, tính từ cửa biển về phía thượng lưu, độmặn xâm nhập vào các sông trong đợt điều tra năm 2010 như sau: Trên dòng chínhsông Mã mặn có thể xâm nhập vào sâu tới 28 km (năm 2009 là 23 km); sông Lèn tớitrên 22 km; sông Lạch trường và kênh Dê xâm nhập trên toàn tuyến sông; sông Hoạttới âu Mỹ Quan Trang, sông Báo văn tới âu Báo văn (do có sự chặn dòng ngăn mặn

của 2 âu); sông Yên, sông Hoàng tới 26 km, sông Nhơn tới 23 km Như vậy, so vớinhững năm có số liệu thì năm 2010 xâm nhập mặn vùng cửa sông ven biển đã giatăng mạnh mẽ, một số tuyến sông như dòng chính sông Mã, sông Lèn độ mặn xâmnhập đạt mức cao nhất lịch sử.

2010 là 6.1 ‰)

+ Độ mặn nhỏ nhất:

Độ mặn nhỏ nhất tại các trạm phổ biến ở mức xấp xỉ đến lớn hơn so với trungbình nhiều năm và lớn hơn so với cùng kỳ năm 2009 Tình trạng khô hạn và xâmnhập mặn năm 2010 ở Thanh Hóa đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nôngnghiệp và sinh hoạt của nhân dân 4 huyện ven biển gồm: Nga Sơn, Hà Trung, HậuLộc, Hoằng Hóa

Theo báo cáo của các địa phương, diện tích đã gieo cấy lúa, cói vụ chiêm xuânnăm 2010 của 4 biển huyện ven trên là 23827 ha thì diện tích có khả năng tiếp tụcxảy ra thiếu nước ngọt và hạn hán là gần 5000 ha, trong đó có khoảng 3000 ha lúa,cói có nguy cơ mất trắng Đặc biệt, nếu tình hình khô hạn, xâm nhập mặn kéo dài sẽlàm cho hơn 65000 hộ dân thuộc 5 xã vùng Đông kênh De của huyện Hậu Lộc thiếunước ngọt sinh hoạt trầm trọng [7]

Chi cục Thủy lợi Thanh Hóa cho biết: Từ sau Tết Canh Dần đến nay, mực nước

và lưu lượng nước trên sông Mã đã xuống thấp dưới mức lịch sử, tại trạm thủy văn

Lý Nhân mực nước dao động ở mức 3,06 m (thấp hơn so với mực nước trung bìnhcùng kỳ là 0,88 m); tại trạm Kiểu có thời kỳ xuống còn 2,90 m, không đủ để các máybơm hoạt động Lưu lượng dòng chảy sông Mã chỉ đạt 60 m3/s, thấp hơn rất nhiều sovới lưu lượng nhỏ nhất mùa kiệt; lưu lượng dòng chảy sông Lèn (một nhánh củasông Mã) chỉ còn 3 m3/s Tình hình xâm nhập mặn cũng đáng báo động khi mặn xâmnhập vào sớm, sâu hơn, độ mặn cao hơn các năm trước và duy trì ở mức 1 – 12 ‰,

có thời điểm lên tới 16 ‰ [5]

2.1.4 Tình hình thiệt hại

- Năm 2010: đây là đợt xâm nhập mặn lịch sử, tại xã Nga Thạch, nơi được xem

là “điểm nóng” về tình trạng xâm nhập mặn của huyện Nga Sơn- Thanh Hóa, gần

400 ha lúa của xã bị nhiễm mặn, trong đó đã có trên 50 ha lúa bị chết, gần 350 ha lúa

bị giảm năng suất tới 80 %

Tại địa bàn tỉnh, thủy triều sâu xâm nhập mặn vào tất cả các cửa sông có xuhướng tăng, nạn xâm nhập mặn trong địa bàn tỉnh vào sớm và sâu hơn, độ mặn caohơn các năm trước và duy trì ở mức 1 – 12 ‰, có thời điểm lên tới 16 ‰ Chưa baogiờ ở Thanh Hóa độ nhiễm mặn lại cao đến như vậy Do độ mặn cao,nhiều trạm bơm

đã dừng hoạt động, đóng cửa lấy nước hơn 1 tháng nay, một số trạm bơm hoạt độngcầm chừng Độ mặn đã xâm nhập sâu trong đất liền có nơi tới gần 20 km (tại trạmthủy văn Cự Thôn trên sông Lèn, đo được từ 0,3 - 0,6 ‰) Dự báo tình hình mặn cókhả năng tiếp tục xâm nhập sâu hơn nhiều [5]

- Năm 2011 - 2012: Tại xã Đa Lộc, huyện Hậu Lộc, trong năm 2011, xã có97,5/195 ha lúa được gieo cấy bị chết do tình trạng xâm nhập mặn khiến cho nhiều

hộ dân gặp khó khăn Bước sang năm 2012, tình hình xâm nhập mặn tuy được cảithiện, song vẫn còn hàng chục ha lúa bị thiếu nước

Cũng giống như xã Đa Lộc, xã Minh Lộc năm 2011, do nắng hạn kéo dài, xâmnhập mặn tiến sâu vào trong đất liền, độ mặn cao, có lúc lên tới 20 ‰ đã làm cho 30

ha lúa của xã bị chết hoàn toàn, hàng trăm ha lúa khác cũng rơi vào tình trạng thiếunước nghiêm trọng [3]

- Năm 2014: Tình hình xâm nhập mặn trên sông Mã, tại Quảng Châu (ThanhHóa) có độ mặn lớn nhất: 26,7 ‰ xuất hiện ngày 27/2/2014 xấp xỉ so với trung bìnhnhiều năm cùng thời kỳ và tương đương so với cùng kỳ 2013

2.2 Nguyên nhân và các giải pháp hạn chế xâm nhập mặn

2.2.1 Nguyên nhân gây ra xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu sông Mã

2.2.1.1 Nguyên nhân khách quan (do thời tiết)

a Trên đất liền

Thời tiết diễn biến ngày càng phức tạp, bão, lũ nhiều và liên tục, rét đậm, réthại kéo dài nhiều ngày, tình hình khô hạn xảy ra khốc liệt từ tháng 12 năm trước đếntháng 5 năm sau

b Trên biển

Trái đất ngày càng nóng lên, các khối băng lớn trên 2 bán cực ngày một tannhanh làm mực nước biển ngày càng dâng cao Trong lúc đó mực nước đệm trongđất liền ngày càng thấp đi, dẫn đến nước biển ngày càng xâm nhập sâu hơn vàođất liền

2.2.1.2 Nguyên nhân chủ quan (do con người gây ra)

1 Ngày càng xây dựng nhiều hồ chứa nước lớn làm giảm bớt lượng nước chảy

về xuôi dẫn đến lượng nước chảy về hạ lưu vào mùa kiệt thấp

Tỉnh Thanh Hóa hiện có 610 hồ chứa nước, trong đó chỉ có 63/610 hồ chứa cóquy trình vận hành được cơ quan chức năng phê duyệt, số còn lại chưa được kiểmchứng an toàn và ngày càng xuất hiện nhiều hồ chứa

2 Con người đã tàn phá rừng làm cho rừng không còn khả năng giữ được nước

và đất màu, khi có mưa lớn từ thượng nguồn gây nên hiện tượng lũ quét Đến mùakhô nước còn lại trong đất hầu như khô kiệt

3 Nhu cầu nước sinh hoạt, nước phục vụ nông nghiệp, chăn nuôi, công nghiệpngày càng tăng, làm cho nguồn nước ngọt thiếu trầm trọng

Đó là một số nguyên nhân chủ yếu và dễ nhận thấy nhất làm cho nước biểnxâm nhập ngày càng sâu, càng xa vào trong đất liền gây hậu quả khôn lường cho sảnxuất nông nghiệp, trồng trọt, chăn nuôi và nước sinh hoạt cho con người

2.2.2 Các giải pháp hạn chế xâm nhập mặn

Với điều kiện địa lý tự nhiên và kinh tế vùng hạ lưu sông Mã, tác giả đã tổnghợp và nêu ra những biện pháp hạn chế xâm nhập mặn thiết thực và phù hợp vớivùng như sau:

2.2.2.1 Biện pháp trước mắt

a) Về biện pháp công trình

- Quản lý chặt chẽ nguồn nước, tranh thủ những đợt xả nước của các hồ lớn tổchức lấy nước và tích trữ vào các ao, hồ, trục sông, trục kênh, thùng đào, thùng đấu,thực hiện tưới tiết kiệm nước, không để rò rỉ, thất thoát nước, tận dụng tối đa thờigian mở cống lấy nước trong thời gian triều cường, độ mặn cho phép

- Đối với vùng thủy triều, phải tăng cường canh gác mặn tại các cửa cống lấynước, thường xuyên tổ chức đo mặn, tranh thủ những lúc mặn thấp để mở cống lấynước, khi nguồn nước sông đảm bảo lưu lượng có thể mở các âu cống lấy nước vàocác hệ thống sông ngòi để lấy nước và đẩy mặn

- Xây dựng hệ thống thủy lợi, đê điều ngăn chặn xâm nhập mặn

b) Về biện pháp phi công trình:

- Tuyên truyền trên các phương tiện thông tin đại chúng về tình hình hạn hán,xâm nhập mặn và biện pháp phòng chống

- Phát động chiến dịch làm thủy lợi nội đồng, nạo vét kênh mương lấy nước,đào đắp bờ vùng, bờ thửa, nạo vét các cửa lấy nước, bể hút các trạm bơm trên toàntỉnh Thanh Hóa để tạo điều kiện lấy nước thuận lợi

- Xây dựng lịch canh tác đảm bảo thời vụ, phù hợp và tranh thủ bám sát lịch xảnước tưới của hồ thủy điện Cửa Đạt hàng năm

- Quy hoạch phát triển và xây dựng hệ thống rừng ngập mặn khu vực ven biểntỉnh Thanh Hóa

- Các giải pháp quản lý, khai thác nguồn nước lưu vực hạ lưu sông

2.2.2.2 Giải pháp lâu dài

a) Các giải pháp thủy lợi:

- Cải tạo nâng cấp hệ thống hồ chứa nhằm tăng dung tích đảm bảo việc điều tiếttưới năm cho toàn bộ diện tích canh tác các huyện

- Sửa chữa nâng cấp hệ thống công trình thủy lợi theo quy hoạch

b) Các giải pháp nông nghiệp:

- Đầu tư cho hệ thống đê, kết hợp trồng rừng phòng hộ ngập mặn ven biển (chủyếu là cây vẹt, xen bần chua có bầu); quản lý, nâng cấp độ che phủ rừng, bảo vệ tốtdiện tích rừng ngập mặn hiện có

- Cải tạo hạ tầng kỹ thuật và chuyển đổi cơ cấu kinh tế (như cơ cấu cây trồng,nghiên cứu, sử dụng các loại cây con thích ứng với hạn hán, chịu ngập, chịu mặn…)

- Đối với các xã vùng núi như Quan Hóa, Quan Sơn, Mường Lát, Cẩm Thủy…công trình phục vụ tưới không vươn tới lâu dài chủ động chuyển đổi cây trồng từ lúasang trồng các loại cây trồng cạn

- Các diện tích được tưới bằng nguồn nước hồ khi lượng mưa ít, khô hạn dẫnđến hết nguồn tưới thì vụ đó có thể xem xét chuyển đổi canh tác sang các cây côngnghiệp có khả năng chịu được khô hạn cao