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 thầy, cô giáo Khoa Khí tượng thủy văn – Trường đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội truyền thụ kiến thức cho em suốt trình học tập vừa qua, đặc biệt thầy PGS.TS Hoàng Ngọc Quang Th.S Trần Ngọc Huân, người hướng dẫn dạy tận tình cho em hoàn thành đồ án Do hạn chế khả thân nên đồ án không tránh khỏi hạn chế thiếu sót Vì vậy, em mong nhận góp ý, bảo quý báu thầy cô bạn Em xin chân thành cám ơn! Sinh viên thực Nguyễn Hữu Đô MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Dựa vào nghiên cứu Nguyễn Văn Cung cộng năm 1981: Năng suất lúa giảm độ mặn nước tưới nội đồng tăng Ví dụ độ mặn 0,5 ‰ suất lúa 94 %, độ mặn 1,0 ‰, 2,0 ‰ 5,0 ‰ suất lúa đạt tương ứng 88 %, 60,1 % 50 % Đặc biệt độ mặn tăng đến 15 ‰ lúa mạ chết Ngoài độ mặn ảnh hưởng đến tính chất lý hoá nước trọng lượng riêng, độ dẫn điện, độ truyền âm, độ hoà tan chất khí nguy tồn vong hệ sinh thái nước Vùng hạ du sông Mã khu vực phát triển sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, du lịch trung tâm văn hoá tỉnh Thanh Hoá nói riêng, khu vực Bắc Trung Bộ nói chung Trong năm gần vùng hạ du sông Mã phải đối mặt với tình trạng xâm nhập mặn ngày trở nên trầm trọng, đặc biệt khu vực cửa sông ven biển, gây khó khăn cho hoạt động lấy nước phục vụ sản xuất nông nghiệp Do với đề tài “Nghiên cứu đánh giá xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã mô hình MIKE 11 AD” thực để phục vụ quy hoạch phát triển kinh tế xã hội lưu vực Mục tiêu đồ án Ứng dụng MIKE 11 AD nghiên cứu đánh giá xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã để tính toán khoảng cách mà mặn xâm nhập vào sâu so với cửa sông, từ làm sở để đưa giải pháp khắc phục tình trạng xâm nhập mặn phục vụ quy hoạch phát triển kinh tế xã hội lưu vực Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã Phương pháp nghiên cứu Để đạt mục tiêu nội dung công việc trên, phương pháp nghiên cứu sau sử dụng đề tài: - Phân tích đánh giá, tổng hợp thừa kế nội dung phù hợp phục vụ cho nghiên cứu đề tài Nội dung đồ án Ngoài phần mở đầu kết luận, đồ án gồm chương chính: Chương I: Mô tả điều kiện địa lý- tự nhiên đặc trưng khí tượng thủy văn lưu vực sông Mã Chương II: Nêu lên trạng, tác hại,và biện pháp khắc phục xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã Chương III: Xây dựng mô hình MIKE 11 AD đánh giá xâm nhập mặn hạ lưu sông 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 sông lớn miền trung, bắt nguồn từ dãy bon kho, độ cao 2.178 m thuộc huyện tuần giáo tỉnh Lai Châu, chảy theo hướng tây bắc - đông nam qua tỉnh nước (Hình 1.1): Lai Châu, Sơn La, Hòa bình, Nghệ An, Thanh Hóa tỉnh Sầm Nưa nước cộng hòa dân chủ nhân dân Lào đổ biển đông Cửa Hới (Lạch Trào) hai phụ lưu Lạch Trường Lạch Sung [9] (Nguồn: Quy hoạch sử dụng tổng hợp bảo vệ nguồn nước lưu vực sông Mã) Hình 1.1: Vị trí địa lý lưu vực sông Mã Toàn lưu vực sông Mã nằm 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 đến Cầu Điền Hộ Phía Nam giáp lưu vực sông Hiếu, sông Yên, sông Đơ Phía Tây giáp lưu vực sông Mê Kông Phía Đông Vịnh Bắc 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 nhiều tỉnh thuộc hai nước Việt Nam, Lào chạy dài từ đỉnh Trường Sơn đến Vịnh Bắc Bộ nên địa hình lưu vực đa dạng Hướng dốc địa hình theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Cao độ biến đổi từ 2.000 m đến 1,0 m Có thể chia địa hình sông Mã thành dạng chính: + Địa hình núi cao: Dạng địa hình nằm thượng nguồn lưu vực sông: Phía sông Mã từ Bá Thước trở lên thượng nguồn, phía sông Chu từ Cửa Đạt trở lên thượng nguồn Đỉnh cao dạng địa hình núi Phu Lan 2.275 m Độ cao giảm theo hướng Bắc Nam Diện tích mặt dạng địa hình chiếm tới 80 % diện tích toàn lưu vực vào khoảng 23.228 km2 + Địa hình gò đồi: Dạng địa hình tập trung chủ yếu huyện Thạch Thành, Cẩm Thuỷ, Ngọc Lạc, Triệu Sơn, Thọ Xuân thuộc tỉnh Thanh Hoá, Tân Lạc, Lạc Sơn, Yên Thuỷ (tỉnh Hoà Bình) Dạng địa hình có cao độ từ 150 m đến 20 m, diện tích mặt chiếm tới 3.305 km vào khoảng 11,75 % diện tích lưu vực + Địa hình đồng đồng ven biển: Dạng địa hình nằm trọn vẹn tỉnh Thanh Hoá có cao độ từ +20 ÷ +1.0 m Do chia cắt sông suối mà tạo nên vùng đồng có tính độc lập Vĩnh Lộc (hạ du sông Bưởi); Nam sông Mã - Bắc sông Chu, Bắc sông Lèn, Nam sông Lèn đặc biệt khu hưởng lợi Nam sông Chu [9] 1.1.3 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng 1.1.3.1 Địa chất khoáng sản Theo đồ khoáng sản Tổng cục Địa Chất lưu vực sông Mã xuất hầu hết loại khoáng sản có Việt Nam trữ lượng nhỏ khoáng sản nhiều đá vôi Clanhke, sau đến than non Crommít Phần thượng nguồn mỏ khoáng sản mà chủ yếu sa khoáng không tập trung Các vị trí dự định xây dựng kho nước mỏ khoáng sản 1.1.3.2 Thổ nhưỡng - So với toàn quốc, lưu vực sông Mã có 40/60 loại đất xếp thành 11 nhóm: đất cát ven biển, nhóm đất nhiễm mặn, nhóm đất nhiễm phèn, đất phù sa, đất lầy than bùn, nhóm đất xám bạc màu, nhóm đất đen, đất đỏ vàng, đất mùn vàng đỏ núi, đất thung lũng, đất xói mòn trơ sỏi đá - Trong 11 loại đất lưu vực, phần thuộc Thanh Hoá có loại: đất cát ven biển, đất mặn, đất phù sa, đất lầy Glêy, đất đen, đất xám bạc màu, đất đỏ đất mòn trơ sỏi đá - Trong loại đất Hoá, đất phù sa loại đất chủ yếu vùng đồng loại đất quan trọng tạo nên nông nghiệp bền vững địa phương 1.1.4 Đặc điểm thảm phủ thực vật Thảm thực vật lưu vực phong phú kiểu, loại hình thành phân hoá khí hậu, địa hình tác động người Địa hình lưu vực chiếm vai trò quan trọng việc hình thành lớp phủ thực vật lưu vực: địa hình núi cao thường gắn với việc hình thành loại thảm phủ rừng kín rộng xanh nhiệt đới ẩm, trảng cỏ Địa hình núi thấp hình thành rừng kín rộng xanh nhiệt đới ẩm, trảng cỏ thứ sinh, tre nứa Địa hình vùng đồng thảm phủ nông nghiệp lúa nước, ăn quả, hoa màu [9] Trong kiểu thảm thực vật, kiểu thực vật thứ sinh, thực vật trồng chủ yếu Thảm thực vật tự nhiên nguyên sinh 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 vĩ độ kinh độ nên chế độ khí hậu vùng, tiểu lưu vực khác Khí hậu chung lưu vực thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có đầy đủ tiết khí hậu năm xuân, hạ, thu, đông Giữa vùng khí hậu có chênh lệch thời gian chuyển mùa, phần thượng nguồn nằm vùng thời tiết khí hậu Tây Bắc - Bắc Bộ, vùng sông Chu nằm vùng thời tiết khí hậu Khu Phần trung hạ lưu sông Mã nằm vùng khí hậu giao thời Bắc Bộ Khu Chính khí hậu lưu vực đa dạng, phong phú ôn hoà Sự biến động khí hậu vùng mùa thể qua yếu tố khí tượng trạm đo Bảng 1.1: Mạng lưới trạm khí tượng đo mưa lưu vực sông Mã Vị trí TT Trạm Cao độ Thời gian đo Ghi Bắt đầu 1961 1962 KH, sl mưa 1958 KH Tuần Giáo Sông Mã Kinh độ ’ 103 25 21035’ 103056' 20059' Thanh Hoá 105046’ 190 49’ 1956 KH, sl mưa 1901 Yên Định 105039’ 200 09’ 1965 KH Như Xuân 105034’ 190 38’ 10 1964 KH Hồi Xuân 105007’ 200 22’ 87 1959 KH, sl mưa 1928 Mường Lát 104034’ 20032’ 1963 Mưa 13 Cẩm Thuỷ 18 Mường Hinh 105028’ 20012’ 105007' 19053' 1960 Mưa Mưa 21 Giàng 105045' 19053' 21 1960 Mưa 23 Cự Thôn 105053' 19058' 1960 Mưa 24 Hà Trung 105051' 19059' 14 1960 Mưa Vĩ độ (m) 570 302 Kết thúc 2003 Cao độ Vị trí TT Trạm Thời gian đo Ghi Bắt đầu 1959 Mưa 28 Sầm Sơn Kinh độ 105054' 19044' 31 Lang Chánh 34 Cửa Đạt 105015' 20008' 105017' 19052' 1960 1962 Mưa Mưa 35 Xuân Khánh 105030' 19055' 1963 Mưa 37 Thọ Xuân 105031' 19056' Vĩ độ (m) 40 39 Xuân Thượng 105026' 19043' 0 65 Kết thúc 1960 1989 Mưa 1968 1990 Mưa 1960 1978 Mưa 1970 1960 1982 1974 Mưa Mưa 40 Nga Sơn 105 58' 20 00' 41 Sòi 45 Yên Khương 105037' 20002' 105051' 20020' 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 liệu thông tin khí tượng thủy văn Việt Nam) a Chế độ mưa: Mưa lưu vực sông Mã chia thành vùng có tính chất đặc thù khác nhau: - Vùng thượng nguồn dòng sông Mã nằm chế độ mưa Tây Bắc Bắc Bộ, mùa mưa đến sớm kết thúc sớm vùng Trung Bộ Lưu vực sông Chu nằm vùng mưa Bắc Trung Bộ mùa mưa đến muộn Bắc Bộ 15 - 20 ngày kết thúc muộn Bắc Bộ 10 - 15 ngày - Khu vực đồng hạ du sông Mã mang nhiều sắc thái chế độ mưa Bắc Bộ, mùa mưa đến tháng V hàng năm kết thúc vào tháng XI Tuy nhiên có nhiều năm mùa mưa tháng kết thúc vào tháng 11 Có thể nói vùng đồng hạ du sông Mã bị sáo trộn phần chế độ mưa Bắc Bộ Bắc Trung Bộ Trên lưu vực sông Mã có tâm mưa lớn tâm mưa Bá Thước - Quan Hoá tâm mưa Thường Xuân Tâm mưa Thường Xuân có lượng mưa năm lớn tâm mưa Bá Thước, Quan Hoá Tâm mưa nhỏ nằm thượng nguồn sông Mã thuộc thung lũng huyện sông Mã Sơn La vùng Hủa - Phăn thuộc Lào Lượng mưa bình quân lưu vực biến đổi từ 1100 mm/năm đến 1860 mm/năm Một năm có mùa rõ rệt, mùa mưa (mùa khô) mùa mưa nhiều (mùa mưa) Mùa mưa phía thượng nguồn sông Mã tháng V kết thúc vào tháng XI Mùa mưa phía sông Chu cuối tháng VI kết thúc vào đầu tháng XII, tổng lượng mưa mùa chênh đáng kể Tổng lượng mưa mùa mưa chiếm từ 65 – 70 % tổng lượng mưa năm, tổng lượng mưa mùa khô chiếm từ 30 – 35 % tổng lượng mưa năm [9] Mưa gây lũ năm thường trận mưa có tổng lượng từ 300 mm trở lên tập trung - ngày mưa đồng lưu vực Một năm thường có từ - đợt mưa có tổng lượng 300 mm Các trận mưa thường cách từ - ngày Đặc biệt lưu vực sông Mã mưa có lớn vùng thượng nguồn sông Mã phía sông Chu mưa mưa nhỏ, mưa lớn thượng nguồn sông Chu phía sông Mã không mưa mưa nhỏ, ngoại trừ trận bão đổ trực tiếp vào lưu vực sông Mã gây mưa lớn đồng thời toàn lưu vực gây nên lũ lớn toàn mạng sông Mã năm có bão trực tiếp đổ vào năm 1927, năm 1962, năm 1989 năm 1996 tạo mưa lớn b Chế độ gió: Mùa đông hoàn lưu phương Bắc mạnh nên có gió mùa Đông Bắc, tốc độ gió trung bình - m/s Gió mùa Đông bắc xuất từ tháng XI đến tháng II năm sau, có năm xuất sớm có năm kết thúc muộn Mùa hè hoàn lưu phương Nam vị trí thấp vùng Vịnh Bắc Bộ nên hướng gió thịnh hành Đông Nam, mang nhiều ẩm dễ gây mưa rào Tốc độ gió 10 Hình 3.16: Quá trình mực nước thực đo tính toán trạm Cự Đà sông Lạch Trường Tháng 3/2010 Hình 3.17: Quá trình mực nước thực đo tính toán trạm Nguyệt Viên sông Mã Tháng 3/2010 Bảng 3.3: Bảng tiêu đánh giá thông số HD –trường hợp kiểm định TT Trạm Hoàng Hà Hàm Rồng Cự Đà Nguyệt Viên Sông Lạch Trường Sông Mã Lạch Trường Sông Mã NASH 0.94 0.81 0.83 0.79 Kết luận: - Sơ đồ thủy lực lựa chọn xây dựng mô hình hợp lý, mặt cắt công trình sông thể đặc điểm thủy lực hệ thống - Bộ thông số thủy lực sử dụng mô hình có đủ độ tin cậy để tiến hành bước b) Kiểm định thông số cho mô đun tính toán truyền mặn: Qua trình hiệu chỉnh mô hình (thủy lực mặn) ta có thông số phù hợp, dùng thông số tiến hành chạy kiểm tra cho thời đoạn từ 19/3/2010 30/3/2010 Dưới bảng, hình vẽ kết kiểm nghiệm thông số cho mô hình 49 Hình 3.18: Quá trình mặn thực đo tính toán trạm Hoàng Hà - sông Lạch Trường tháng năm 2010 Hình 3.19: Quá trình mặn thực đo tính toán trạm Phà Thắm- sông Lèn tháng năm 2010 Hình 3.20: Quá trình mặn thực đo tính toán trạm Nguyệt Viên – sông Mã tháng năm 2010 50 Bảng 3.4: Bảng tiêu đánh giá thông số AD –trường hợp kiểm định TT Trạm Sông NASH Hoàng Hà Lạch Trường 0.73 Phà Thắm Lèn 0.70 Nguyệt Viên Mã 0.62 Nhận xét: Qua kết tính toán truyền mặn cho thấy, hầu hết vị trí kiểm tra giá trị mặn tính toán thực đo có phù hợp tương đối tốt, thời gian xuất tính toán đỉnh không chênh lệch nhiều so với thời gian xuất đỉnh mặn thực đo 3.4.3 Kết biểu diễn xâm nhập mặn hạ lưu sông Mã năm 2009 Hình 3.21: Đường trình độ mặn lớn dọc sông Mã năm 2009 Hình 3.22: Đường trình độ mặn lớn dọc sông Lèn năm 2009 Hình 3.23: Đường trình độ mặn lớn dọc sông Lạch Trường năm 2009 51 Tại sông Mã, độ mặn 1‰ xâm nhập vào sâu tới 20 km tính từ cửa biển, cách Giàng km tính từ phía thượng nguồn Với sông Lèn Lạch Trường độ mặn xâm nhập vào toàn sông Từ kết hiệu chỉnh, kiểm định thông số mô hình cho hai mô đun HD, AD cho thấy kết mô phù hợp với quan trắc Bộ thông số sử dụng tính toán mô mặn cho kịch xác định tương ứng với kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng 3.5 Kết luận chung đánh giá thông số mô hình: Bộ thông số mô hình cho hệ thống Mã hiệu chỉnh kiểm nghiệm số liệu thực đo hai thời kỳ tháng 3/2009 tháng 3/2010 Qua cho số kết luận sau: - Mô hình mô tốt cho mùa kiệt hệ thống sông Mã thông qua kết đánh giá sai số mặt thủy lực mặn, nhìn chung đạt kết tốt - Quá trình triều mặn xảy đồng pha, đỉnh mặn xuất trùng với đỉnh triều, thời gian xuất đỉnh mặn tỉnh toán thực đo lệch - - Qua kết tính toán thủy lực truyền mặn cho thấy, hầu hết vị trí kiểm tra trình mực nước tính toán thực đo tương đối phù hợp, trình mặn tính toán thực đo hầu hết trạm kiểm tra nhìn chung phù hợp 3.6 Ứng dụng mô hình MIKE11 AD đánh giá diễn biến xâm nhập mặn theo kịch biến đổi khí hậu: Để tính toán dự báo xâm nhập mặn, xây dựng kịch tương lai, điều quan trọng cần tính toán dự báo biên đầu vào mô hình Ứng với kịch khác nhau, việc tính toán mô hình hiệu chỉnh kiểm định cho thấy tranh tổng thể tình hình xâm nhập mặn khu vực hạ lưu sông Mã 3.6.1 Tác động biến đổi khí hậu dự báo IPCC: Theo nghiên cứu Chương trình Quốc tế biến đổi khí hậu IPCC Climate Change 2012 thuộc Tổ chức Khí tượng Thế giới, đến năm 2100 mực nước biển trung bình đại dương giới tăng thêm khoảng 0,1- 0,9 m so với năm 1990 tùy theo kịch phát triển kinh tế công nghệ Các kịch phát thải khí nhà kính lựa chọn để xây dựng kịch nước biển dâng cho Việt Nam kịch phát thải thấp (kịch B1), kịch phát thải trung bình nhóm kịch phát thải trung bình (kịch B2) kịch phát thải cao nhóm kịch phát thải cao (kịch A1FI) [4] 52 - Theo kịch phát thải thấp (B1): Vào kỷ 21, trung bình toàn Việt Nam, nước biển dâng khoảng từ 18 – 25 cm Đến cuối kỷ 21, nước biển dâng cao khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang khoảng từ 54 – 72 cm; thấp khu vực từ Móng Cái đến Hòn Dấu khoảng từ 42 – 57 cm Trung bình toàn Việt Nam, nước biển dâng khoảng từ 49 – 64 cm Bảng 3.5: Nước biển dâng theo kịch phát thải thấp (cm) - Theo kịch phát thải trung bình (B2): Vào kỷ 21, trung bình toàn Việt Nam, nước biển dâng khoảng từ 24 – 27 cm Đến cuối kỷ 21, nước biển dâng cao khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang khoảng từ 62 – 82 cm; thấp khu vực từ Móng Cái đến Hòn Dấu khoảng từ 49 – 64 cm Trung bình toàn Việt Nam, nước biển dâng khoảng từ 57 – 73 cm [4] Bảng 3.6: Nước biển dâng theo kịch phát thải trung bình (cm) - Theo kịch phát thải cao (A1FI): Vào kỷ 21, trung bình toàn Việt Nam, nước biển dâng khoảng từ 26 – 29 cm Đến cuối kỷ 21, nước biển dâng cao khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang khoảng từ 85 – 105 cm; thấp khu vực từ Móng Cái đến Hòn Dấu khoảng từ 66 – 85 cm Trung bình toàn Việt Nam, nước biển dâng khoảng từ 78 – 95 cm 53 Bảng 3.7: Nước biển dâng theo kịch phát thải cao (cm) Hình 3.24: Dự báo dâng mực nước biển trung bình tùy theo kịch phát triển kinh tế công nghệ khác (Nguồn: Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam – Bộ Tài nguyên Môi trường, 2012, trang 70) Sự dâng mực nước biển diễn không hoàn toàn đồng đại dương vùng biển giới, nghiên cứu chi tiết chưa có điều kiện tiến hành Dựa phân tích đánh giá trên, khuôn khổ đồ án ứng dụng mô hình kiểm định với kịch theo hướng bất lợi kịch phát thải cao (A1FI) cho năm khác tương lai (nhằm tăng cường khả ứng phó với diễn biến xấu thiên nhiên) [4] 54 3.6.2 Tính toán xâm nhập mặn theo kịch biến đổi khí hậu: Kịch 1: Q năm 2009 biên trên, biên mực nước biển dâng theo dự báo 60 cm (dự báo năm 2080) Hình 3.25: Đường trình độ mặn lớn dọc sông Mã - kịch Nhận xét: Theo kịch nhận thấy mực nước biển dâng thêm 60 cm thì: Dọc sông Mã: Độ mặn ‰ vào sâu cách cửa sông 35 km - Ranh giới mặn ‰ chưa tiến đến Giàng, cách Giàng 2.5 km phía thượng lưu cách cửa biển 22.5 km - Ranh giới mặn ‰ lên đến vị trí cách cửa biển 13.5 km - Ranh giới mặn 15 ‰ lên đến vị trí cách cửa biển 9.5 km - Ranh giới mặn 22 ‰ lên đến vị trí cách cửa biển 6.5 km Hình 3.26: Đường trình độ mặn lớn dọc sông Lèn - kịch Nhận xét: 55 Dọc sông Lèn: - Ranh giới mặn ‰ xâm nhập toàn sông - Ranh giới mặn ‰ lên đến vị trí cách cửa biển 18.8 km - Ranh giới mặn 15 ‰ lên đến vị trí cách cửa biển 8.8 km - Ranh giới mặn 22 ‰ lên đến vị trí cách cửa biển km Hình 3.27: Đường trình độ mặn lớn dọc sông Lạch Trường - kịch Nhận xét: Dọc sông Lạch Trường: - Ranh giới mặn ‰ xâm nhập toàn sông - Ranh giới mặn ‰ lên đến vị trí cách cửa biển 15.9 km - Ranh giới mặn 15 ‰ lên đến vị trí cách cửa biển 0.6 km Kịch 2: Q năm 2009 biên trên, biên mực nước biển dâng theo dự báo 90 cm (dự báo năm 2100) Hình 3.28: Đường trình độ mặn lớn dọc sông Mã - kịch 56 Nhận xét: độ mặn ‰ vào sâu cách cửa sông 35.5 km - Ranh giới mặn ‰ chưa tiến đến Giàng, cách Giàng 2km phía thượng lưu cách cửa biển 23 km - Ranh giới mặn ‰ lên đến vị trí cách cửa biển 15 km - Ranh giới mặn 15 ‰ lên đến vị trí cách cửa biển 9.5 km - Ranh giới mặn 22 ‰ lên đến vị trí cách cửa biển 6.5 km Hình 3.29: Đường trình độ mặn lớn dọc sông Lèn - kịch Nhận xét: dọc sông Lèn - Ranh giới mặn ‰ xâm nhập toàn sông - Ranh giới mặn ‰ lên đến vị trí cách cửa biển 18 km - Ranh giới mặn 15 ‰ lên đến vị trí cách cửa biển km - Ranh giới mặn 22 ‰ lên đến vị trí csách cửa biển km Hình 3.30: Đường trình độ mặn lớn dọc sông Lạch Trường - kịch 57 Nhận xét: - Ranh giới mặn ‰ xâm nhập toàn sông - Ranh giới mặn ‰ lên đến vị trí cách cửa biển 15 km - Ranh giới mặn 15 ‰ lên đến vị trí cách cửa biển 0.6 km Bảng 3.8: Thống kê tình hình xâm nhập mặn kịch Đơn vị: PSU Hiện trạng 2009 Kịch Kịch Thay đổi độ mặn Kịch – Kịch – Hiện trạng Hiện trạng 0.651 0.937 0.986 0.286 0.335 0.663 0.958 1.013 0.295 0.35 0.679 0.984 1.054 0.305 0.375 0.699 1.028 1.129 0.329 0.43 0.704 1.046 1.152 0.342 0.448 0.711 1.065 1.174 0.354 0.463 0.748 1.147 1.266 0.399 0.518 0.794 1.231 1.359 0.437 0.565 0.847 MA 0.903 1.314 1.395 1.45 1.537 0.467 0.492 0.603 0.634 Sông SONG 65385.00 DOMAN SONG 65940.00 DOMAN SONG 66620.00 DOMAN SONG 67300.00 DOMAN SONG 67473.50 DOMAN SONG 67647.00 DOMAN SONG 68025.25 DOMAN SONG 68403.50 DOMAN SONG 68781.75 DOMAN SONG 69160.00 MA MA MA MA MA MA MA MA MA 58 Sông DOMAN SONG 69620.00 DOMAN SONG 70080.00 DOMAN SONG 70540.00 DOMAN SONG 71000.00 DOMAN SONG 71543.00 DOMAN SONG 76195.00 DOMAN SONG 76707.50 DOMAN SONG 77220.00 DOMAN SONG 77871.25 DOMAN SONG 78522.50 DOMAN SONG 79173.75 DOMAN SONG 79825.00 Hiện trạng 2009 Kịch Kịch Thay đổi độ mặn Kịch – Kịch – Hiện trạng Hiện trạng 0.977 1.501 1.65 0.524 0.673 1.069 1.629 1.785 0.56 0.716 1.176 1.775 1.939 0.599 0.763 1.29 1.935 2.109 0.645 0.819 1.437 2.139 2.323 0.702 0.886 4.368 5.939 6.318 1.571 1.95 5.015 6.713 7.099 1.698 2.084 5.747 7.575 7.968 1.828 2.221 6.795 8.782 9.181 1.987 2.386 7.976 10.10 10.50 2.129 2.525 11.54 13.07 11.92 13.44 2.244 2.322 2.628 2.688 MA MA MA MA MA MA MA MA MA MA MA 9.296 MA 10.756 59 Hiện trạng 2009 Sông DOMAN SONG 80476.25 DOMAN SONG 81127.50 DOMAN SONG 81778.75 DOMAN SONG 82430.00 DOMAN SONG 82942.50 DOMAN SONG 83455.00 DOMAN SONG 83967.50 DOMAN SONG 84480.00 DOMAN SONG 85018.34 DOMAN SONG 85556.66 DOMAN Kịch Kịch Thay đổi độ mặn Kịch – Kịch – Hiện trạng Hiện trạng 12.315 14.66 14.99 2.348 2.675 13.893 16.20 16.46 2.314 2.576 15.416 17.62 17.81 2.21 2.4 16.872 18.94 19.07 2.071 2.206 18.276 20.15 20.23 1.877 1.958 19.909 21.52 21.56 1.617 1.658 21.778 23.20 23.24 1.431 1.47 23.675 24.65 24.67 0.978 0.996 25.106 25.63 25.66 0.525 0.556 26.217 26.38 26.39 0.168 0.175 MA MA MA MA MA MA MA MA MA MA Dọc sông Mã: giá trị độ mặn giảm dần từ cửa sông ngược lên thượng lưu, cụ thể từ 26.3 ‰ xuống ngưỡng ‰ cách cửa sông 20 km 60 - Đối với kịch 1: Khoảng cách km tính từ cửa sông độ mặn tăng 0.978 ‰ so với trạng năm 2009 (tại điểm 84480.00) Khoảng cách km tính từ cửa sông độ mặn tăng 2.244 ‰ so với trạng năm 2009 (tại điểm 79173.75) Với khoảng cách 15 km tính từ cửa sông độ mặn tăng 0.599 ‰ so với trạng năm 2009 (tại điểm 70540.00) Đối với kịch 2: Khoảng cách km tính từ cửa sông độ mặn tăng 0.996 ‰ so với trạng năm 2009 (tại điểm 84480.00) Khoảng cách km tính từ cửa sông độ mặn tăng 2.628 ‰ so với trạng năm 2009 (tại điểm 79173.75) Với khoảng cách 15 km tính từ cửa sông độ mặn tăng 0.763 ‰ so với trạng năm 2009 (tại điểm 70540.00) Với độ mặn 23.675 ‰ ứng với khoảng cách km tính từ cửa sông trạng năm 2009 với kịch độ mặn vào sâu 513 m (tại điểm 83967.50), tương đương kịch Với độ mặn 9.296 ‰ ứng với khoảng cách km tính từ cửa sông trạng năm 2009 với kịch độ mặn vào sâu 1302 m (tại điểm 77871.25), tương đương kịch Với độ mặn 1.176 ‰ ứng với khoảng cách 15 km tính từ cửa sông trạng năm 2009 với kịch độ mặn vào sâu 2514 m (tại điểm 68025.25), 2893 m kịch KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Trong trình thực đồ án này, tác giả rút đánh giá tổng quan điều kiện địa lý tự nhiên lưu vực sông Mã Tổng quan điều kiện kinh tế xã hội tình hình xâm nhập mặn khu vực nghiên cứu (hạ lưu sông Mã) - Đồ án tổng quan sở lý thuyết mô hình MIKE11, tập trung chủ yếu vào mô đun: mô đun thủy lực (HD) mô đun tải khuyếch tán (AD) - Đồ án thiết lập sơ đồ thủy lực khu vực hạ lưu sông Mã - Mô hình MIKE11 với thông số: hệ số nhám (Bed Resist) hệ số khuyếch tán (Dispersion) hiệu chỉnh (3/13/2009 đến 3/27/2009) kiểm định (3/18/2010 đến 3/30/2010) cho kết thuộc loại Trung Bình – Khá 61 - Mô hình với thông số áp dụng tính toán xâm nhập mặn theo kịch cho trước: Kịch 1: Mực nước biển dâng theo dự báo 60 cm (dự báo năm 2080) Kịch 2: Mực nước biển dâng theo dự báo 90 cm (dự báo năm 2100) Sự chênh lệch kịch kịch không lớn chưa gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến tình hình xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã KIẾN NGHỊ Trên sở vấn đề nghiên cứu trên, vấn đề chưa giải mặt hạn chế đồ án, em xin kiến nghị số vấn đề sau: - - Để mô đề xuất giải pháp cho hệ thống đòi hỏi phải có chuỗi tài liệu đặc trưng thủy hải văn phải liên tục đồng Với tình hình tài liệu có khó để khẳng định cách chắn kết mô trình bày phần giai đoạn đầu nghiên cứu tham khảo, đề xuất việc tiến hành đo đạc độ mặn trạm thủy văn vùng hạ lưu sông Mã, sông Lèn, Lạch Trường, Kênh De Từ vị trí mặn xâm nhập vào nên đưa công trình chống mặn đập ngăn mặn, bờ, kè….để tối ưu giảm thiểu mức độ nhiễm mặn sông 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài nguyên Môi trường (2012), Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam Denmark Hydraulic Institute (DHI), 2007, “MIKE 11 User Guide” DHI, 514 pp Hoa Mai (2011), “Chống hạn xâm nhập mặn Thanh Hóa” Ngày truy cập: 20/5/2015 Link website: http://www.tinmoitruong.vn/thien-tai/Chong-han-va-xam-nhapman-o-Thanh-Hoa_23_2157_1.html Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, Bộ Tài nguyên Môi Trường Nguyễn Dương (2010), Thanh Hóa: “Nỗ lực chống hạn hán xâm nhập mặn” Ngày truy cập: 20/5/2015 Link website http://stttt.thanhhoa.gov.vn/default.aspx? portalid=quabaochi&selectpageid=Page.333&maxi=l961&newsdetail=Thanh_Hoa _No_luc_chong_han_han_va_xam_nhap_man_&n_g_manager=NewsGroup.162 Niên giám thống kê tỉnh Thanh Hóa năm 2010 Trần Mạnh Linh (2011), “Nghiên cứu chế độ thủy lực sông Mã thiết kế giải pháp ngăn mặn (kịch II)” Đại học Thủy Lợi Trung tâm liệu thông tin khí tượng thủy văn quốc gia Viện Quy Hoạch Thủy Lợi (2010), “Quy hoạch sử dụng tổng hợp bảo vệ nguồn nước lưu vực sông Mã” 63