Header Page of 145 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 TÍNH TỐN XÂM NHẬP MẶN THEO CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU, NƯỚC BIỂN DÂNG ĐẾN 2100 CHO HẠ LƯU SÔNG VU GIA THU BỒN Mã số: Đ2015-02-120 Chủ nhiệm đề tài: TS Lê Hùng Đà Nẵng, 8/2016 Footer Page of 145 Header Page of 145 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 TÍNH TỐN XÂM NHẬP MẶN THEO CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU, NƯỚC BIỂN DÂNG ĐẾN 2100 CHO HẠ LƯU SÔNG VU GIA THU BỒN Mã số: Đ2015-02-120 Xác nhận quan chủ trì đề tài Chủ nhiệm đề tài TS Lê Hùng Đà Nẵng, 8/2016 Footer Page of 145 Header Page of 145 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết, lý chọn đề tài Hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn tiếp giáp với biển, nên tượng xâm nhập mặn từ biển vào sông xảy thường xuyên vào mùa kiệt Khi lượng nước sơng từ thượng nguồn đổ biển giảm, thủy triều từ biển mang nước mặn lấn sâu vào sông làm nước sông bị nhiễm mặn Hơn năm gần tình trạng hạn hán nghiêm trọng làm cho nguồn nước vùng hạ lưu sông bị nhiễm mặn không đảm bảo cung cấp cho sinh hoạt, cấp nước nông nghiệp Nguyên nhân việc nguồn nước thượng nguồn khơng đủ để đẩy mặn do: Rừng đầu nguồn bị tàn phá nghiêm trọng làm dòng chảy mùa kiệt bị suy giảm, làm suy kiệt nguồn nước sông; Do địa hình lịng sơng ln biến động lớn sau mùa lũ, nơi phân lưu dòng chảy lũ gây bồi lấp Từ năm 2009 đến nay, nhà máy thuỷ điện A Vương, Sông Tranh 2, ĐắcMi 4, sông Bung vào hoạt động xảy mâu thuẫn mục tiêu phát điện cấp nước cho hạ du Thủy điện ĐăkMi phát điện chuyển dịng từ sơng Vu Gia sang sơng Thu Bồn làm cho dịng chảy sơng Vu Gia thiếu hụt Footer Page of 145 Header Page of 145 Biến đổi khí hậu nước biển dâng nguyên làm nước mặn xâm nhập vào sông hạ lưu sông Vu Gia – Thu Bồn Từ đặc điểm cho thấy cần nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu (BĐKH) nước biển dâng (NBD) tác động đến trình nhiễm mặn hạ lưu VGTB, làm sở để đề xuất giải pháp ứng phó hiệu nhằm nâng cao khả cấp nước cho hạ du tương lai Hơn thành phố Đà ng trung tâm đô thị trọng điểm Miền Trung nói riêng nước nói chung, dân cư đông đ c, nhiều khu công nghiệp, đô thị mới, đặc biệt ngành nghề du lịch phát triển mạnh, trung tâm du lịch lớn Việt am Thế Giới, dẫn đến lượng nước cần cung cấp theo nhu cầu ngày tăng Cùng với s phát triển khu kinh tế vùng hạ lưu th vùng thượng nguồn sông nhiều công tr nh xây d ng để phục vụ tưới tiêu phát điện, v lượng nước từ thượng nguồn đổ hạ lưu ngày giảm, điều kiện tốt để triều mặn âm nhập ngày sâu vào nội địa V việc nghiên cứu chế độ âm nhập mặn sông thuộc thành phố Đà ng yêu cầu cấp thiết, nhằm phục vụ cho công ây d ng phát triển kinh tế du lịch - ã hội với mục tiêu Đà Nẵng trở thành TP môi trường, TP đáng sống Xuất phát từ lý trên, đề xuất đề tài: ”Nghiên cứu, ứng dụng mơ kình MIKE 11 tính tốn xâm nhập mặn theo Footer Page of 145 Header Page of 145 kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng đến năm 2100 cho hạ lưu sông Vu Gia Thu Bồn” Mục tiêu nghiên cứu đề tài ng dụng mô h nh tiên tiến để t nh toán, đánh giá th c trạng nguồn nước nhiễm mặn sông thuộc thành phố Đà ng, đồng thời ây d ng đồ âm nhập mặn theo kịch biến đổi kh hậu, nước biển dâng đến năm 2100- phục vụ phát triển kinh tế- ã hội nói chung, gi p nhà ãnh đạo, uản l nh n a 20, 50 hay 100 năm chiến lược quản l nguồn nước phù hợp với s phát triển kinh tế- ã hội địa phương Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu cứu đề tài - Đối tượng nghiên cứu : Quá trình diễn biến âm nhập mặn hạ lưu sông Vu Gia Thu Bồn – Thành phố Đà ng; - Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu âm nhập mặn ét đến công tr nh lấy nước Đập dâng An trạch nhà máy nước Cầu Đỏ Phƣơng pháp nghiên cứu Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập bổ sung, l số liệu th c đo Kh tượng Thủy văn, số liệu độ mặn th c địa Phương pháp phân t ch, thống kê: Phân t ch trạng nhiễm mặn năm kiệt để thiết lập tốn Phương pháp kế thừa nghiên cứu: Trong q trình th c hiện, nghiên cứu có tham khảo kế thừa số tài liệu, kết có liên quan nghiên cứu trước tác giả, quan tổ chức khác Những tài liệu kết đặc biệt Footer Page of 145 Header Page of 145 quan trọng việc định hướng, hiệu chỉnh đánh giá q trình nghiên cứu Phương pháp ứng dụng mơ h nh toán: D a khả ứng dụng s phổ cập mô h nh, nghiên cứu tác giả sử dụng Bộ mô h nh, MIKE 11 Viện Thuỷ l c Đan Mạch xây d ng Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Sau tính tốn diễn biến âm nhập mặn lưu v c VGTB ác định tr nh, diễn biến âm nhập mặn nước biển dâng, từ đề uất giải pháp để đối phó với tr nh âm nhập mặn làm đê ngăn mặn, kết hợp chế độ vận hành đập dâng hợp l , để đáp ứng yêu cầu dùng nước cho vùng d án Nội dung luận văn Bố cục đề tài bao gồm: Phần mở đầu Chương 1: Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn Biến đổi khí hậu Chương 2: Đặc điểm Kh tượng thủy văn vùng hạ lưu sông Vu Gia Thu Bồn Chương 3: Thiết lập mô hình MIKE 11 mơ xâm nhập mặn vùng hạ lưu Vu Gia Thu Bồn Chương 4: Áp dụng mô hình MIKE 11 Mơ xâm nhập mặn điều kiện Biến đổi khí hậu đề xuất giải pháp Kết luận kiến nghị Footer Page of 145 ước biển dâng, Header Page of 145 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP MẶN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1.1 Tổng quan trình diễn biến xâm nhập mặn 1.1.1 Lịch sử nghiên cứu xâm nhập mặn Hiện tượng xâm nhập mặn ảnh hưởng nước biển ven bờ thủy triều mang nước biển nhiều lượng nước đến vùng cửa sơng nên q trình hịa tan khơng đủ làm suy giảm độ mặn, từ nồng độ mặn sơng tăng dần phía nội đồng Đó quy luật t nhiên khu v c, lãnh thổ có vùng cửa sơng giáp biển Hiện tượng xâm nhập triều mặn có liên quan đến hoạt động kinh tế - xã hội nhiều quốc gia nên vấn đề tính tốn nghiên cứu đặt từ lâu Cụ thể khoảng từ 60 năm trước, nhà khoa học thuộc nước Anh, Mỹ, Hà Lan, Pháp, Trung quốc, Nhật bản, ga tiên phong phong trào nghiên cứu xâm nhập mặn, từ tạo tiền đề cho việc phát triển khoa học lĩnh v c xâm nhập mặn, sau mở rộng mơ hình tốn học mơ s phát triển vượt trội cơng nghệ máy tính điện tử giúp giải tốn có khối lượng lớn Các phương pháp th c bao gồm: Th c nghiệm mô trình mơ hình tốn Mơ hình vật lý mơ tả q trình thủy l c theo tỷ lệ thu nhỏ phịng thí nghiệm Để có mơ hình cần phải có thời gian, kinh ph , địa điểm xây d ng mơ hình Loại mơ hình thường linh hoạt tốn kinh ph đầu tư lớn Mơ hình tốn học, nhờ tính linh hoạt, thích ứng cho nhiều tốn với kịch khác nhau, khối lượng lời giải lớn điều kiện thời gian khác Đặc biệt thích hợp cho Footer Page of 145 Header Page of 145 toán qui hoạch thiết kế Với s phát triển công nghệ thông tin nay, mơ hình tốn học th c s cơng cụ đắc l c cho nhà nghiên cứu Quá trình thủy l c: Xử l phương tr nh bảo toàn chất lỏng phương tr nh bảo toàn động lượng Quá trình lan truyền chất: Xử lý trình bảo toàn chất lan truyền mặn biết đặc trưng thủy l c dịng chảy 1.1.2 Các mơ hình nghiên cứu xâm nhập mặn 1.1.3 Các cơng trình nghiên cứu ngồi nƣớc Cơng tác nghiên cứu, tính tốn xâm nhập mặn Việt nam bắt đầu sớm, từ năm 1960 tiến hành quan trắc độ mặn hai vùng đồng sông Hồng sông Cửu Long Tiên khởi công trình nghiên cứu, tính tốn Uỷ hội sơng Mê Công (1973) ác định ranh giới xâm nhập mặn theo phương pháp thống kê hệ thống kênh rạch thuộc vùng cửa sông thuộc đồng sông Cửu Long Hiện nay, nhiều báo cáo, báo tác giả thuộc Viện khoa học, Viện thủy văn, Các trường đại học chuyên ngành, trung tâm chuyên ngành, nhiều nghiên cứu luận văn Thạc sĩ, Nghiên cứu sinh, hình thức cơng bố khác ây d ng đồ xâm nhập mặn từ số liệu cập nhật xem xét nhiều khía cạnh tác động ảnh hưởng như: nhân tố địa h nh, kh tượng thủy văn, nhân tố sóng, gió, vận hành hồ chứa thượng lưu tác động hoạt động kinh tế đến xâm nhập 1.2 Tổng quan Biến đối khí hậu ảnh hƣởng đến tài nguyên nƣớc Footer Page of 145 Header Page of 145 Biến đổi khí hậu mà trước hết s nóng lên tồn cầu m c nước biển dâng thách thức lớn nhân loại Thế kỷ 21 BĐKH tác động lên tất lĩnh v c: tài nguyên, môi trường, kinh tế - xã hội sức khỏe người, đe họa s tồn Trái đất, nhân loại “ đòi hỏi giới phải hành động nhanh chóng hết chưa muộn” (U , 2007) Biến đổi khí hậu nước biển dâng ảnh hưởng đến lưu vực Vu Gia – Thu Bồn Theo kịch biến đổi kh hậu, nước biển dâng cho Việt am Bộ tài nguyên Môi trường ây d ng công bố năm 2012 th BĐKH & BD tác động đến lưu v c Vu gia – Thu bồn bao gồm yếu tố như: Các kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt am xây d ng công bố năm 2012 theo kịch phát thải khí nhà kính mức thấp (B1), trung bình (B2) cao (A2, A1FI), kịch trung b nh B2 khuyến nghị cho Bộ, ngành địa phương làm định hướng ban đầu để đánh giá tác động biến đổi khí hậu, nước biển dâng xây d ng kế hoạch hành động ứng phó với biến đổi khí hậu Kế thừa nghiên cứu có sở kết tính tốn mơ hình khí hậu Việt Nam, kịch phát thải khí nhà k nh chọn nhằm cập nhật kịch BĐKH, nước biển dâng cho Việt Nam báo cáo bao gồm: B1 (kịch thấp) , B2, A1B (kịch trung bình), A2 A1FI (kịch cao) Footer Page of 145 Header Page 10 of 145 CHƢƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƢỢNG THỦY VĂN VÙNG HẠ LƢU SÔNG VU GIA THU BỒN 2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 2.1.1 Vị trí địa lý Sơng Vu Gia - Thu Bồn hệ thống sông lớn vùng Duyên hải Trung Trung Bộ Tồn lưu v c nằm sườn Đơng dãy Trường Sơn có diện t ch lưu v c: 10.350 km2, diện t ch nằm tỉnh Kon Tum: 301,7 km2, lại chủ yếu thuộc địa phận tỉnh uảng am Thành phố Đà ng ưu v c có vị tr toạ độ:16o03’ - 14o55’ vĩ độ Bắc; 107o15’ - 108o24’ kinh độ Đơng Có ranh giới lưu v c: Ph a Bắc giáp lưu v c sông Cu Đê, ph a am giáp lưu v c sông Trà Bồng Sê San, ph a Tây giáp ph a Đông giáp biển Đông lưu v c sông Tam K 2.1.2 Đặc điểm địa hình h n chung địa h nh lưu v c biến đổi phức tạp bị chia cắt mạnh Địa h nh có u hướng nghiêng dần từ Tây sang Đông tạo cho lưu v c có dạng địa h nh ch nh sau: 2.2.1 Sông Vu Gia - Sông Vu Gia gồm nhiều nhánh sông hợp thành, đáng kể sông Đak Mi (sông Cái), sông Bung, sông A Vương, sông Con Sơng Vu Gia có chiều dài đến cửa Đà ng 204 km, đến Cẩm ệ: 189 km, đến Ái ghĩa: 166 km Diện t ch lưu v c đến Ái ghĩa 5.180 km2 2.2.2 Sông Thu Bồn Footer Page 10 of 145 Header Page 12 of 145 10 nành cấp nước sinh hoạt, công nghiệp Trên đoạn sông Cẩm Lệ, cầu Đỏ nơi cung cấp nước cho nhà máy nước Cầu Đỏkhu v c nơi có nguy chịu ảnh hưởng s xâm nhập mặn Thông thường, hầu hết thời gian năm, nước biển xâm nhập lên tới vị trí này, nên nguồn nước thường đủ tiêu chuẩn để khai thác, cung cấp nước cho Thành phố Tuy nhiên, nguy nhiễm mặn năm gần có chiều hướng gia tăng Có thời gian dài nguồn nước nhà máy nước Cầu Đỏ khai thác cung cấp cho Thành phố sử dụng cho sinh hoạt độ mặn nước cao, từ sau năm 2011 đến nay, mức độ nhiễm mặn ngày trầm trọng Tình trạng ảnh hưởng lớn đến hoạt động dân sinh kinh tế Trong năm qua, thảm phủ lưu v c bị giảm đáng kể s khai thác rừng, làm giảm khả điều tiết, trữ nước để cung cấp cho dòng chảy mùa cạn Vì vậy, dịng chảy mùa cạn sơng có u hướng giảm nhanh thời gian dài khơng có mưa Mặt khác, khu v c hạ lưu lịng sơng có s thay đổi mạnh, chưa ổn định s quy hoạch, xây d ng khu dân cư ven sông- nơi mà trước bãi sông làm cho chế độ xâm nhập mặn ngày trở lên phức tạp Footer Page 12 of 145 Header Page 13 of 145 11 CHƢƠNG THIẾT LẬP MƠ HÌNH MIKE 11 MÔ PHỎNG XÂM NHẬP MẶN VÙNG HẠ LƢU VU GIA THU BỒN 3.1 Giới thiệu mơ hình thủy văn MIKE NAM AM từ viết tắt tiếng Đan Mạch “ edbor Afstromnings - Model”, có nghĩa mơ h nh mưa - dịng chảy Mơ h nh Khoa Tài guyên nước Thuỷ lợi Trường Đại học Đan Mạch ây d ng ( ielsen Hansen, 1973) Mô h nh AM loại mô h nh bể chứa sử dụng t nh dòng chảy từ mưa mô mô h nh MIKE 11 Mô h nh AM ây d ng nguyên tắc ếp bể chứa theo chiều thẳng đứng bể chứa tuyến t nh nằm ngang (hình 3.1) Hình 3-1 Cấu trúc mơ hình NAM Cơ sở phương pháp hiệu chỉnh kiểm tra mô hình Footer Page 13 of 145 Header Page 14 of 145 12 Các thơng số mơ hình xác định cách tính tốn thử sai Hiệu chỉnh thơng số mơ hình khu v c cho kết tính tốn phù hợp với số liệu th c đo Phương pháp biểu đồ, đồ thị phương pháp số sử dụng trình hiệu chỉnh kiểm định Dùng biểu đồ, đồ thị để so sánh đường trình, số liệu quan trắc mô Sử dụng hệ số Nash-Sutcliffe để đánh giá sai số số liệu mô th c đo Để hiệu chỉnh mô hình tính tốn, nghiên cứu sử dụng hệ số Nash - Sutcliffe hệ số tương quan R2 để đánh giá kết tính tốn * Hệ số Nash – Sutcliffe (NSE): Cơng thức tính hệ số NSE: ∑ ( ∑ ( ) ̅ (3.7) ) Qsim,i: lưu lượng mô thời gian i Qobs,i: lưu lượng th c đo thời gian i ̅ : lưu lượng trung bình th c đo Bảng 3.2 thể tiêu chuẩn đánh giá hệ số WMO (World Meteorological Organization): Bảng 3.2: Tiêu chuẩn đánh giá hệ số NSE NSE 0,40 – 0,65 0,65 – 0,85 >0,85 Đánh Giá Đạt Khá Tốt * Hệ số tương quan R2 Footer Page 14 of 145 SE theo Header Page 15 of 145 13 Cơng thức tính hệ số tương quan R2: ∑ [∑ ̅ ( ( ̅ )] ̅ )( [∑ ( ) ̅ ) ] (3.8) Qsim,i: lưu lượng mô thời gian i Qobs,i: lưu lượng th c đo thời gian i ̅ : lưu lượng trung bình th c đo ̅ : lưu lượng trung bình mơ Bảng 3 : Tiêu chuẩn đánh giá hệ số tương quan (Theo Moriasi, 2007) R2 R2< 0,4 0,4 < R2< 0,8 Đánh Giá Không đạt Đạt 0,8 < 0,85 0,85 Khá Tốt 3.2 Áp dụng mơ hình MIKE NAM tính tốn dịng chảy cho lƣu vực Thành Mỹ Nông Sơn Dữ liệu đầu vào Số liệu mưa, bốc trạm lưu v c Vu Gia Thu Bồn Sử dụng tài liệu mưa từ năm 1980 đến 2010 trạm Nông Sơn, Thành Mỹ, Khâm Đức, Trà My, Hiệp Đức Tiên Phước Số liệu dịng chảy: Trạm ơng Sơn Thành Mỹ - ưu v c Thành Mỹ sử dụng trạm đo mưa lưu v c Khâm Đức Thành Mỹ, trọng số mưa tính tốn thử dần theo tỷ số trạm cho hiệu chỉnh kiểm định đáp ứng hệ số ASH tương quan tương ứng Footer Page 15 of 145 Header Page 16 of 145 14 - Lưu v c ơng Sơn với diện tích 3150 km2 - Các trạm đo mưa dùng để tính tốn bao gồm : Trà My, Tiên Phước, Hiệp Đức, ông Sơn, Khâm Đức Thành Mỹ Đánh giá kết - Bộ thông số t m sau hiệu chỉnh kiểm định mơ hình từ năm 1980-1995 1996-2010 cho hệ số NASH tương quan tương tốt - Với thông số Mô h nh AM t m lưu v c Vu Gia Thu Bồn từ ta t nh tốn lưu lượng dịng chảy đến lưu v c ông Sơn Thành Mỹ theo kịch BĐKH Bảng 3.4: Chỉ số đánh giá độ tin cậy mô h nh AM lưu v c VGTB Hiệu chỉnh (1981-1995) Kiểm định (1996-2010) Trạm Nash R Nash R ông Sơn 0,875 0,918 0,690 0,823% Thành Mỹ 0,634 0,821 0,703 0,829% 3.3 Thiết lập mơ hình thủy lực MIKE 11 cho lƣu vực VGTB Là hệ phương tr nh mơ tả dịng chảy khơng ổn định thay đổi dần đoạn sơng, phương tr nh liên tục (3.1) phương tr nh chuyển động (3.2) Hệ phương tr nh kỹ sư Saint- Venant người Pháp đề xuất năm 1871 Phương tr nh liên tục: Footer Page 16 of 145 Header Page 17 of 145 15 Q A q x t (3.1) Phương tr nh động lượng: Q t Q2 A x gA h g x QQ 0 C AR (3.2) Phương tr nh lan truyền chất chiều dạng bảo toàn AC QC C AD AKC C q t x x x (3.3) Các điều kiện ban đầu điều kiện biên Điều kiện ban đầu: Nguồn thời điểm t = Điều kiện biên : Biên cụt (biên cứng): C 0 x Biên lỏng (thường cho dòng ra): 2C 0 x Với dòng vào: C Cbf (Cout Cbf )e t mim k Trong Cbf: Hàm lượng biên lỏng Cout: Hàm lượng biên giới hạn l c hoán đổi dòng dòng vào Kmin: Thang kết hợp với hỗn hợp nước tiếp nhận Footer Page 17 of 145 Header Page 18 of 145 16 Tmin: Thời gian từ l c thay đổi dòng chảy 3.4 Thiết lập sơ đồ tính tốn xâm nhập mặn cho hạ lƣu sông Vu Gia Thu Bồn Ở l a chọn năm để mô kiểm định 3/2005-8/2005 3/2009 – 8/2009, năm có số liệu tương đối đầy đủ, mặt khác chưa ảnh hưởng cơng trình thủy điện lớn lưu v c Vu Gia Thu Bồn, năm 2005 năm ứng với tần suất vào mùa kiệt khoảng 85% Dữ liệu dùng để thiết lập mơ hình thủy lực MIKE 11 Cưa Hµn Giao Thđy S Thanh Quýt Tứ C âu S V ĩnh Đ iện g Biển Đôn cò S La Thọ yL Lệ oa Cẩm n rạch Đỏ u ầ An T ệ mL C ên S.Cẩ S Y S Bầu Câu iáng Nghĩa S.Quá G S Thu Bồn Hội An Cửa Đại S Ly Ly S Bà Rén S.Tr-ờng Giang Nông Sơn n T Hà NV u Cầ S Tú cổ S Thu Bồn S Quảng Huế ng Bu S Vu Gia Thành Mỹ S Côn S S.A V-ơng S Cửa Lở Hỡnh 3.2.Sơ đồ mạng lưới sông duỗi thẳng VGTB Footer Page 18 of 145 Header Page 19 of 145 17 Hình 3.10 Thiết lập sơ đồ thủy lực mạng lưới sơng Vu Gia Thu Bồn mơ hình MIKE 11 (Bao gồm nút kiểm soát) b Điều kiện ban đầu điều kiện biên mơ hình * Điều kiện ban đầu: Điều kiện ban đầu lưu lượng, m c nước, độ mặn ban đầu tất nút * Điều kiện biên: Biên thượng lưu lưu lượng đến trạm ông Sơn Thành Mỹ Biên m c nước, lấy trạm Sơn Trà nội suy để có m c nước theo từ tháng đến tháng năm 2002 2005 *Biên độ mặn: + Biên dưới: Độ mặn nước biển khoảng (30-35)0/00, vùng sông, nên tác giả lấy S=300/00 Footer Page 19 of 145 Header Page 20 of 145 18 + Biên Trên:Tùy theo sông, vào số tài liệu đo đạc điều tra vị tr chưa nhiễm mặn nên giá trị tính tốn mơ hình chọn * Thơng số để hiệu chỉnh, kiểm định mơ hình Các vị tr để hiệu chỉnh mơ hình thủy l c, m c nước(H), Mặn (S) tại: Cầu Đỏ, Nguyễn Văn Trỗi, Cẩm Lệ, Tứ Câu Hình 3.11 Vị trí trạm đo NVT, Cẩm Lệ, Cầu đỏ, Tứ Câu Sau hiệu chỉnh kiểm định mơ hình ứng với mùa kiệt năm 2005 năm 2009 t m thông số chung mô h nh cho lưu v c, thong số mô h nh đảm bảo độ tin cậy để mô đánh giá kịch Footer Page 20 of 145 Header Page 21 of 145 19 CHƢƠNG 4: MÔ PHỎNG XÂM NHẬP MẶN TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ NƢỚC BIỂN DÂNG, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 4.1 Xây dựng hệ thống kịch đánh giá diễn biến xâm nhập mặn Bảng 4.1.Các kịch tổ hợp BĐKH NBD Mực nƣớc biển Kịch Lƣợng mƣa khu vực KB1 2005 2005 KB2 2005+ B2 (2030) 2005+ B1 (2030) KB3 2005 + B2 (2030) 2005+ A1F1 (2030) KB4 2005 + B2 (2030) 2005 + A1F1 (2100) KB5 2005 + B2 (2050) 2005 + A1F1 (2030) KB6 2005 + B2 (2050) 2005 + A1F1 (2050) KB7 2005 + B2 (2050) 2005 + A1F1 (2100) dâng thời điểm 4.2 Áp dụng mơ hình MIKE 11 tính tốn lan truyện mặn vùng hạ lƣu sông Vu Gia Thu Bồn Mô d báo trình xâm nhập mặn ứng với kịch BĐKH BD Footer Page 21 of 145 Header Page 22 of 145 20 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 55000 60000 KB1 65000 KB2 KB3 70000 KB4 75000 KB5 KB6 KB7 Hình 4.3a Diễn biến xâm nhập mặn lớn sông Vu Gia ứng với kịch BĐKH (Tần suất kiệt 85% - ứng với trận lũ 2005) 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 5000 KB1 10000 KB2 15000 KB3 20000 KB4 25000 KB5 30000 KB6 Hình 4.3b Diễn biến xâm nhập mặn lớn sông Vĩnh Điện ứng với kịch BĐKH (Tần suất kiệt 85% - ứng với trận lũ 2005 Footer Page 22 of 145 KB7 Header Page 23 of 145 21 Nghiên cứu mô ứng với kịch BĐKH BD bảng 4.1, kết mơ diễn biến q trình xâm nhập mặn Vu Gia sông Vĩnh Điện h nh 4.3a 4.3b Bảng Kết mô xâm nhập mặn kịch ứng với nút kiểm sốt Vị Trí KB1 KB2 KB3 KB4 KB5 28.72 28.85 28.87 28.7 28.86 29.09 29.65 Trạm Cẩm Lệ 11.44 11.01 11.03 11.73 10.89 11.12 14.08 Cầu Đỏ 6.78 6.4 6.42 7.1 21.32 20.64 20.66 21.21 Cầu g Văn Trỗi Cổ Mân (V.Điện) 6.29 KB6 6.54 điều kiện biến đổi khí hậu nƣớc biển dâng Sau nghiên cứu đề tài này, tác giả in phép đưa vài giải pháp nhằm hạn chế xâm nhập mặn cho lưu v c BD dẫn đến hạn mặn, ảnh hưởng đến kinh tế - xã hội địa phương pháp sau: Footer Page 23 of 145 8.9 20.59 20.81 23.46 4.3 Đề xuất giải pháp phòng chống xâm nhập mặn này, giảm tác động việc BĐKH KB7 hóm giải Header Page 24 of 145 22 Cưa Hµn n S Thu Bån Giao Thđy S Thanh Quýt S VÜn T V g Tø C ©u N S Thu Bån S Ly Ly S Bµ Rén Biển Đôn cò S La Thọ GP2 Lệ GP4 h Điệ n Cẩm oa Cầu Đỏ n ạch r T An m Lệ ên S.Cẩ S Y S Bầu Câu iáng Nghĩa S.Quá G yL u Cầ Hội An Cửa Đại S.Tr-ờng Giang Nông Sơn GP3 Tú Hà S GP1 cỉ ng S C«n Bu S Vu Gia Thành Mỹ S Quảng Huế S S.A V-ơng S Cửa Lë Vì xâm nhập mặn ảnh hưởng tr c tiếp nghiêm trọng đến việc vận hành lấy nước nhà máy nước Cầu Đỏ cung cấp nước sinh hoạt cho Đà ng nên để ngăn mặn cho nhà máy ta xây d ng đập dâng cống ngăn mặn để cắt mặn, nâng cao khả lấy nước Xây chuyển vị tr nhà máy nước dịch lên thượng nguồn, chọn đoạn ngã sông Yên để xây d ng Xây d ng đập dâng cống điều tiết ngăn mặn cho sơng Vĩnh Điện, hệ thống sơng có nguy nhiễm mặn cao kéo sâu vào sông dài 30 Km Nạo vét chỉnh trị sông Quảng Huế nhằm đưa nước từ Thu Bồn Vu Gia, giảm mặn cho Vu Gia có nhà máy nước Cầu Đỏ + Nhóm giải pháp phi cơng trình: Footer Page 24 of 145 Header Page 25 of 145 23 Trồng rừng để đảm bảo nguồn sinh thủy thượng nguồn lưu v c sông Vu Gia –Thu Bồn, tăng lưu lượng đến mùa kiệt gi p đẩy mặn Xây d ng lại quy trình vận hành hố chứa linh hoạt, Xây d ng lại quy trình vận hành hệ thống cơng trình đập dâng An Trạch linh hoạt để nâng cao khả đẩy mặn cho hạ du Hiện theo kết tính tốn từ mơ hình thủy l c chiều ứng với tần suất P=85% (thời đoạn mô từ tháng đến tháng 8) tỷ lệ phân lưu dịng chảy chảy sơng Vu Gia khoảng (65-70)% Do cần có giải phải đến nâng cao m c nước hạ lưu, sông quảng huế xây d ng cơng trình hạ chế lưu lượng, nhiên mức độ hiệu chưa cao, ch ng để xuất phương án đập dâng ứng với 2,5m 3m, 3,8m Phương án công tr nh đập dâng hạn chế lưu lượng bố trí cách cửa vào sông Quảng Huế cũ 200 m Footer Page 25 of 145 Header Page 26 of 145 24 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Kết luận : Qua trình nghiên cứu th c hiện, số kết nghiên cứu th c đề tài: - Bộ thông số mô h nh MIKE 11 AD, hiệu chỉnh kiểm nghiệm, đánh giá tốt phục vụ cho mơ d báo mặn cho tồn hệ thống sông Vu Gia Thu Bồn - Áp dụng mô d báo cho kịch ảnh hưởng BĐKH BD dẫn đến xâm nhập mặn hạ lưu sông Vu Gia – Thu Bồn ua đó, có thêm kiến thức tốn lan truyền mặn đưa d báo tình hình nhiễm mặn tương lai cho vùng nghiên cứu, từ đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu s ảnh hưởng việc xâm nhập mặn cho hạ lưu sông Vu Gia – Thu Bồn - Mức độ ảnh hưởng phương án Biến đổi khí hậu m c nước biển dâng trình xâm nhập mặn tương đối lớn, độ mặn gia tăng Cầu Đỏ lớn 3% BĐKH 2050 MNBD 2100 Kiến nghị: Từ kết nghiên cứu luận văn này, k nh đề nghị cấp, nghành quan tâm đến vấn đề xâm nhập mặn tương lai BĐKH BD tạo nên, từ có mục tiêu giải pháp qui hoạch chiến lược cách khoa học, phù hợp với diễn biến BĐKH toàn cầu, Lãnh thổ Việt am, lưu v c Vu Gia – Thu Bồn Thành Phố Đằ N ng Footer Page 26 of 145 ... Chế độ xâm nhập mặn vùng hạ lƣu sông Vu Gia Thu Bồn - Thành phố Đà Nẵng Các sông thu? ??c khu v c hạ lưu sông Vu Gia – Thu Bồn bao gồm song thu? ??c thành phố |Đà ng: Sông Yên- Cẩm Lệ - Hàn sông Vĩnh... hướng nghiêng dần từ Tây sang Đông tạo cho lưu v c có dạng địa h nh ch nh sau: 2.2.1 Sông Vu Gia - Sông Vu Gia gồm nhiều nhánh sông hợp thành, đáng kể sông Đak Mi (sông Cái), sông Bung, sông A... NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 TÍNH TOÁN XÂM NHẬP MẶN THEO CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU, NƯỚC BIỂN DÂNG ĐẾN 2100 CHO HẠ LƯU SÔNG VU GIA THU BỒN Mã số: Đ2015-02-120